JPH08290728A

JPH08290728A - オートクルーズ制御方法

Info

Publication number: JPH08290728A
Application number: JP7096411A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ono; 崇小野; Shigeki Fukushima; 滋樹福島
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】カーブ走行路を安全な目標車速でオートクル
ーズ走行できるようにする。【構成】セットスイッチが投入されると（ステップ
１）、現車速が目標車速として設定され（ステップ
２）、前方にカーブがあると現在の目標車速でカーブ走
行した場合の横加速度Ｇを演算する（ステップ１１，１
２）。演算横加速度Ｇが設定横加速度Ｇ_Sよりも小さい
ときには現在の目標車速を保持したままオートクルーズ
走行をする（ステップ１３，３）。ＧがＧ_S以上になっ
たら、カーブ走行時の横加速度がＧ_Sより小さくなる安
全車速を求め（ステップ１３，１４）、目標車速の値を
安全車速の値に変更し、変更した目標車速となるように
オートクルーズ走行をする（ステップ１５，３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオートクルーズ制御方法
に関し、カーブ走行路を安全なスピードでオートクルー
ズ走行できるように工夫したものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の運転者の疲労を軽減する装置とし
てオートクルーズ装置がある。オートクルーズ装置を搭
載した車両では、オートクルーズ用メインスイッチを投
入している場合に、アクセルペダル操作により希望の車
速になったところで、セットスイッチを押すと、そのと
きの車速をコントロールユニットが目標車速として記憶
し、その後はアクセルペダルを踏まなくても自動的に目
標車速を維持して走行する。

【０００３】オートクルーズ走行中（セット状態のと
き）にリジュームスイッチ（これは加速スイッチの機能
も併用している）を押すと加速され、指を離すと加速し
た車速でセット状態になる。またセットスイッチ（これ
はコーストスイッチの機能も併用している）を押すと減
速され、指を離すと減速した車速でセット状態になる。
一方、アクセルペダルやフットブレーキペダルの踏込動
作等によりセット状態が解除される。セット解除時に
は、アクセルペダルの踏み込み量に応じてエンジン制御
が行なわれる。セット解除後にリジュームスイッチを投
入すると、以前のセット状態の車速になるよう制御され
てオートクルーズ走行状態に戻る。

【０００４】なおオートクルーズ走行中では、車速を目
標車速に維持するために、主にエンジン制御をしてい
る。また、実開平４−６５６２４号公報に例示されてい
るように、オートクルーズ走行中に下り坂走行等のため
最小燃料供給量に達しても、車両が目標車速以上に増速
するような場合には、補助ブレーキ（排気ブレーキな
ど）を自動的に作動させて目標車速を維持するように制
御している。更に特開昭６１−１１３５２３号公報に示
されているように、減速時におけるリターダの制動力を
オートクルーズ制御装置により制御して、広い範囲にお
けるオートクルーズ走行を達成するようにしている。

【０００５】ここで従来のオートクルーズ制御の手順
を、図６に示すフローチャートを参照してまとめてお
く。図６のステップ１においてセットスイッチを押す
と、ステップ２にて現車速を目標車速として設定し、ス
テップ３では車速が目標車速となるようにエンジン制御
や補助ブレーキ制御をする。

【０００６】ステップ１にてセットスイッチが押されて
いないときには、ステップ４にてオートクルーズ走行中
であるかどうか判定し、オートクルーズ走行中であると
判定されたときには、ステップ３に進み目標車速になる
ように制御をする。ステップ４にてオートクルーズ走行
中でないと判定されたとき、つまりアクセルペダルやブ
レーキペダルが踏まれたりしてセット解除になっている
と判定されたときには、ステップ５にてアクセルペダル
の踏み込み量に応じてエンジン制御が行なわれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来技術で
は、オートクルーズ走行中においては車速が目標車速
（一定車速）になるように制御しているため、そのまま
の車速でカーブに進入すると横加速度が高くなりすぎる
ときがあり、操作フィーリングが悪くなることがある。
特に目標車速が高いときに急カーブに進入すると、かか
る問題が顕著になる。

【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、カーブ走
行中において過大な横加速度が発生することなくオート
クルーズ走行を行うことのできるオートクルーズ制御方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、オートクルーズ用メインスイッチが投入されてい
る走行時にセットスイッチが投入されると、セットスイ
ッチ投入時の車速を目標車速として設定・記憶し、車速
が前記目標車速となるようにオートクルーズ走行を行う
オートクルーズ制御方法において、車両の前方の道路の
カーブ径をカーブ径計測手段により検出し、現在設定・
記憶している目標車速のままで、検出したカーブ径のカ
ーブに進入したときに生じる横加速度を演算し、演算し
た横加速度があらかじめ設定した設定横加速度よりも小
さいときには、現在設定・記憶している目標車速をその
まま保持し、演算した横加速度が前記設定横加速度以上
になるときには、検出したカーブ径のカーブに進入した
ときに生じる横加速度が前記設定横加速度よりも小さく
なる安全車速を演算し、目標車速の値を安全車速の値に
設定しなおすことを特徴とする。

【００１０】また本発明は請求項１において前記カーブ
径計測手段は、カメラにより得られた走行路画像と走行
路モデル画像とをそれらの側端線上で対比して、画面上
における水平方向の上記両画像間偏差を検出し、上記両
画像間偏差によって上記走行路における左右カーブのカ
ーブ径を計測することを特徴とする。

【００１１】また本発明は請求項１において前記カーブ
径計測手段は、ナビゲーション装置であることを特徴と
する。

【００１２】

【作用】本発明では、カーブ進入前に、現在の目標車速
でカーブ走行した場合の横加速度を演算し、演算した横
加速度が設定横加速度以上になると判定したときには、
目標車速の値を小さい値に設定しなおす。これにより安
全な車速でカーブをオートクルーズ走行する。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。

【００１４】＜制御系の全体構成及び動作概要＞まずは
じめに本実施例のオートクルーズ装置の制御系の全体構
成及び動作概要を、図１を基に説明する。図１に示され
ているように、トラック等の車両におけるオートクルー
ズ用コントロールユニット１には、オートクルーズ用メ
インスイッチ２、オートクルーズ車速の設定とオートク
ルーズ車速の減少を行わせるためのセットスイッチ３、
オートクルーズ一時解除時からの復帰とオートクルーズ
車速の増加を行わせるためのリジュームスイッチ４、オ
ートクルーズ解除スイッチ５、アクセルスイッチ６及び
ストップランプスイッチ７が接続されている。それぞれ
のスイッチが閉じられたときには、コントロールユニッ
ト１にそれぞれのスイッチ信号が入力されると共に、車
速センサ８から車速信号が入力されている。なお、オー
トクルーズ解除スイッチ５は、排気ブレーキの手動スイ
ッチ、クラッチ及びフットブレーキの作動信号と、トラ
ンスミッションのニュートラル信号とによりそれぞれ閉
じられるものである。

【００１５】また、コントロールユニット１は、オート
クルーズ走行時にクルーズランプ９を点灯させると共
に、図示しないディーゼルエンジンの電子ガバナ１０に
信号を送ってディーゼルエンジンへの燃料供給量を増減
させ、車速をオートクルーズ目標車速に維持するように
制御する。更にエンジンブレーキの作動中に車速がオー
トクルーズ目標車速を越えたときには、その目標車速に
近づけるように補助ブレーキ１１の作動を制御する。

【００１６】補助ブレーキ１１は第１段排気ブレーキ１
２、第２段排気ブレーキ１３、第１段圧縮圧開放式エン
ジンブレーキ補助装置１４、第２段圧縮圧開放式エンジ
ンブレーキ補助装置１５、第１段リターダ１６、第２段
リターダ１７、第３段リターダ１８及び第４段リターダ
１９からなる。排気ブレーキ１２，１３は排気管の絞り
の強さによってブレーキ力を増減させるものである。圧
縮圧開放式エンジンブレーキ補助装置１４，１５は、例
えば、エンジンシリンダに設けられた第３弁を圧縮行程
から膨張行程まで開くシリンダ数を切り換えることによ
りブレーキ力を増減させるものである。リターダ１６，
１７，１８，１９は例えば流体式リターダにおけるステ
ータのブレード角を変化させて、リターダの流量を調整
することによりブレーキ力を増減させるものである。な
おリターダとしては必ずしも流体式に限定されないこと
はいうまでもない。

【００１７】上記補助ブレーキ１１は、車速とオートク
ルーズ目標車速との偏差が増大するに従って、及びまた
は、車両の加速度が増加するに従って、例えば、第１段
排気ブレーキ１２、第２段排気ブレーキ１３、第１段圧
縮圧開放式エンジンブレーキ補助装置１４、第２段圧縮
圧開放式エンジンブレーキ補助装置１５、第１段リター
ダ１６、第２段リターダ１７、第３段リターダ１８及び
第４段リターダ１９がそれぞれ順次付加的に作動して、
補助ブレーキ力が逐次増加されていく。逆に、車速とオ
ートクルーズ目標車速との偏差が減少するに従って、上
記と逆の順序でそれぞれの作動が解除されて、補助ブレ
ーキ力が逐次減少させられるように制御されている。な
お補助ブレーキ１１における上記各手段の作動及び解除
の順序は適宜変更できるものであり、また、補助ブレー
キ１１における上記各手段の種類、数は上記に限定され
ることなく、随時変更できるものであることはいうまで
もない。

【００１８】またオートクルーズ用コントロールユニッ
ト１には、カーブ径計測装置２０により検出されたカー
ブ径Ｒが入力される。詳細は後述するが、カーブ径計測
装置２０は、ステレオカメラ２１と画像処理コントロー
ラ２３を主要構成としており、車両の前方の道路のカー
ブ径を画像処理技術を用いて検出する。

【００１９】車両の走行中において、メインスイッチ２
が閉じられてから車両が所望の速度に達したときに、セ
ットスイッチ３が閉じられると、そのときの車速がオー
トクルーズ目標車速として設定・記憶され、オートクル
ーズ走行が開始される。なお後述するように、車両の前
方の道路のカーブ径と、そのときの目標車速との関係に
よっては、目標車速が小さい車速に設定しなおされる。
オートクルーズ走行が開始されると、コントロールユニ
ット１による電子ガバナ１０の制御によってディーゼル
エンジンの出力が調整され、車速がオートクルーズ目標
車速に維持される。下り坂走行等により車速が増大する
ためエンジンがアイドル運転となり、さらに、エンジン
への燃料カットによりエンジンブレーキが作用しても、
なお車両が増速する場合には、コントロールユニット１
によって補助ブレーキ１１が自動的に前記の順で作動す
るように制御され、車速が目標車速に維持される。

【００２０】＜目標車速を設定しなおす動作＞ここでオ
ートクルーズ用コントロールユニット１により、目標車
速を設定しなおすときの制御動作を、フローチャートで
ある図２を参照して説明する。なお図２においてステッ
プ１〜５の動作は、図６に示す従来技術と同じであり、
ステップ１１〜１５の動作が本発明により加えられた動
作である。

【００２１】車両の前方の道路が直線状となっており、
カーブ径計測装置２０がカーブを検出していないときに
は、セットスイッチ３が投入されたときの車速が目標車
速として設定・記憶される（ステップ１，２）。

【００２２】カーブ径計測装置２０によりカーブ径Ｒが
検出され、カーブ径Ｒがオートクルーズ用コントロール
ユニット１に入力されると、前方にカーブがあると判定
する（ステップ１１）。

【００２３】コントロールユニット１は、入力されたカ
ーブ径Ｒと、現在の目標車速Ｖを次式（１）に入力する
ことにより、横加速度Ｇを計算する（ステップ１２）。
この横加速度Ｇは、現在の目標車速Ｖで前方のカーブに
進入したときに、車両に生ずる横加速度を理論式から推
定演算したものである。

【００２４】

【数１】

【００２５】コントロールユニット１は演算して求めた
横加速度Ｇと設定横加速度Ｇ_S（例えば０．１６８ｇ）
とを比較する（ステップ１３）。設定横加速度Ｇ_Sは、
例えば半径が３００ｍのカーブに車速が８０［km/h］で
進入したときに生じる横加速度であり、この設定横加速
度Ｇ_S以上の横加速度が生じると運転者に対してきわめ
て大きな横加速度が作用し、操作フィーリングが悪く危
険である。

【００２６】演算した横加速度Ｇが設定横加速度Ｇ_Sよ
りも小さいときには（ステップ１３でＮＯの判定のと
き）、現在記憶している目標車速をそのまま保持し、車
速が現在の目標車速Ｖとなるように制御する（ステップ
３）。

【００２７】演算した横加速度Ｇが設定横加速度Ｇ_S以
上になったときには（ステップ１３でＹＥＳの判定のと
き）、検出したカーブ径Ｒのカーブに進入したときに、
横加速度が設定横加速度Ｇ_S以下となる安全車速Ｖ
_Lを、次式（２）を用いて計算する（ステップ１４）。

【００２８】

【数２】

【００２９】ステップ１５では目標車速Ｖの値を、
（２）式で求めた安全速度Ｖ_Lの値に変更する。このよ
うにして目標車速Ｖの値がより小さい安全車速Ｖ_Lに設
定しなおされると、車速が、新たに設定した目標車速Ｖ
となるように制御する（ステップ３）。したがってカー
ブ進入前に、車速は新たな目標車速にまで減速される。

【００３０】この結果、カーブ走行中においては、生じ
る横加速度は設定横加速度Ｇ_Sよりも小さくなり、した
がって運転者に過大な横加速度が作用することはなく、
良好な操作フィーリングを保ったままでカーブした道路
を安全にオートクルーズ走行することができる。

【００３１】＜カーブ径計測装置の構成・動作の詳細＞
ここでカーブ径計測装置２０の構成及び動作の詳細につ
いて説明する。このカーブ径計測装置２０は、先に出願
した特願平６−３４０５６１号の「走行路カーブ計測
法」に示した技術をそのまま利用したものである。

【００３２】図１に示すように、ステレオカメラ２１
は、車両前面の上下部にそれぞれ車両前方へ向けて配置
された２個のＣＣＤカメラを有し、各ＣＣＤカメラの端
子２２が画像処理コントローラ２３に接続される。また
ステレオカメラ２１のクロック端子２４が画像処理コン
トローラ２３に接続されている。

【００３３】画像処理コントローラ２３では、図３のよ
うに、各ＣＣＤカメラの画面３０にその各ＣＣＤカメラ
の取り付け位置に応じた前方の直線平坦路モデル画像３
１、すなわち、走行路が直線平坦路のため、車両前面か
らの遠近に相応してほぼ中央へ直線的に収れんする画像
が描かれると共に、そのＣＣＤカメラにより写された前
方走行路の実画像３２が重ね合わせて描かれる。この場
合、路面が平坦路であれば、画面３０の下端から上方へ
の長さが車両から前方への実水平距離を表す。

【００３４】画面３０において、走行路実画像３２の左
側端白線３３上における適当な４つの基準点ｐ１，ｐ
２，ｐ３，ｐ４と、これら各基準点ｐ１，ｐ２，ｐ３，
ｐ４を通るそれぞれの水平線が、右上方に傾斜した直線
となるモデル画像３１の左側端白線３４と交わる点ｑ
１，ｑ２，ｑ３，ｑ４との水平方向長さを、それぞれａ
１，ａ２，ａ３，ａ４とする。また、各基準点ｐ１，ｐ
２，ｐ３，ｐ４と画面３０下端との上下長さをそれぞれ
１１，１２，１３，１４とする。

【００３５】一方、図４に示されているように、画面３
０上に倒立してえがかれた水平画像３５とその実像３６
との間には、Ｖ：画面３０全体の上下長さｆ：ＣＣＤカメラにおけるレンズ３７の焦点距離ａ：水平画像３５の水平方向長さＬ：レンズ３７から実像３６までの実水平距離ｔ：路面に対するレンズ３７の取り付け高さｌ；画面３０の上端から水平画像３５までの上下長さＡ：実像１６の水平距離とすると、次式（３）が成立する。

【００３６】

【数３】

【００３７】従って、（３）式を使用することにより、
画面３０における上記各水平方向長さａ１，ａ２，ａ
３，ａ４を実際の水平距離Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４にそ
れぞれ変換することができる。なお、ステレオカメラ２
１が装備された車両の前面から、画面３０上の各基準点
ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４にそれぞれ相当する実際の左側
端白線上における各地点までの実水平距離Ｌ１，Ｌ２，
Ｌ３，Ｌ４は、画面３０上の上下長さｌ１，ｌ２，ｌ
３，ｌ４からそれぞれ計測し、あるいは、ステレオカメ
ラ２１のステレオ画像に基づく測距センサによりそれぞ
れ計測する。

【００３８】次に、図５に示されているように、Ａ−Ｌ
平面上において、点Ｐ１（Ａ１，Ｌ１）、点Ｐ２（Ａ
２，Ｌ２）、点Ｐ３（Ａ３，Ｌ３）、点Ｐ４（Ａ４，Ｌ
４）をそれぞれプロットすると、点Ｐ１と点Ｐ２、点Ｐ
２と点Ｐ３、点Ｐ３と点Ｐ４の各垂直２等分線ｍ１，ｍ
２，ｍ３はそれぞれ次式（４）〜（６）で表される。

【００３９】

【数４】

【００４０】（４）式及び（５）式より垂直２等分線ｍ
１，ｍ２の交点（Ａ０１，Ｌ０１）を求めると、次式
（７）（８）のようになり、これは点Ｐ１，点Ｐ２及び
点Ｐ３を通る円の中心座標となる。

【００４１】

【数５】

【００４２】すなわち、Ａ０１＞０ならば走行路は点Ｐ
１〜点Ｐ３に相応する地点において右へカーブし、Ａ０
１＜０ならば走行路は点Ｐ１〜点Ｐ３に相応する地点に
おいて左へカーブしており、Ａ０１≒０ならば走行路は
点Ｐ１〜点Ｐ３に相応する地点においてほぼ直線路であ
るとそれぞれ判定することができる。

【００４３】また、走行路のこれらの地点における曲率
半径Ｒ１は、上記円の半径として次式（９）で近似的に
求められる。

【００４４】

【数６】

【００４５】上記と同様にして、（５）式及び（６）式
より垂直２等分線ｍ２，ｍ３の交点を求め、その座標か
ら点Ｐ２〜点Ｐ４に相応する地点においては走行路が左
右のいずれにカーブしているかということと、これらの
地点を通る円弧の曲率半径Ｒ２とを求めることができ
る。

【００４６】さらに、（７）式〜（９）式より、点Ｐ
１，点Ｐ２及び点Ｐ３を通る円の方程式は、（Ａ−Ａ０１）²＋（Ｌ−Ｌ０１）²＝Ｒ１² ……（10）で表され、（１０）式においてＡ＝０とすると、次式
（１１）が得られ、（１１）式におけるＬの値は、走行
路のカーブが車両の約何ｍ先から始まっているかを表し
ていることになる。

【００４７】

【数７】

【００４８】以上のことから、点Ｐ１〜点Ｐ４に相応す
る走行路の地点において、走行路が左右のいずれかにカ
ーブしているか、あるいは、走行路がほぼ直線路である
かどうかが簡明に推定できると共に、走行路が左右のい
ずれかにカーブしているときには、そのカーブの曲率半
径を数量的に算出することができる。

【００４９】また、これらの計測は瞬間々々に行うこと
ができると共に、車両前面の上下２個のＣＣＤカメラに
よりそれぞれ上記計測を行っているため、その精度を容
易に向上させることができる長所がある。

【００５０】なお、上記例では、ＣＣＤカメラの画面上
で走行路実画像の左側端線上に４つの基準点をとって、
走行路の左右カーブの検出及びそのカーブの曲率半径の
計測を行っているが、前記基準点を簡略的に３点とする
こともでき、また、前記基準点をさらに多数選び、それ
らの連続する３点毎に順次カーブの曲率半径を計測する
ことによって、走行路におけるＳ字状のカーブ状況をも
把握することができるようになる。

【００５１】また、上記各実施例では、ＣＣＤカメラの
画面上で走行路実画像の左側端線上にそれぞれの基準点
をとるようにしているが、直線平坦路モデル画像の左側
端線上にそれぞれの基準点をとり、その各基準点から走
行路実画像の左側端線までの水平方向長さをそれぞれ検
出して、上記実施例と同等の処理をすることによって
も、上記実施例と同等の作用効果を奏することができる
ものであり、あるいはまた、上記各左側端線に代えてそ
れぞれ走行路の右側端線を使用しても同様な作用効果を
奏することができるものである。

【００５２】さらに、ＣＣＤカメラは単一のものを使用
し、あるいは、車両前面の左右にそれぞれ配置するよう
にして、上記各実施例と同様に処置することも可能であ
り、また、前記ＣＣＤカメラは車両前面のなるべく高い
位置に設置するのが計測精度の向上によいことはいうま
でもない。

【００５３】なお上記実施例では、画像処理技術を利用
してカーブ径Ｒを求めるカーブ径計測装置を用いたが、
ナビゲーションシステムの情報中にカーブ径を情報とし
て入力していれば、このナビゲーションシステムを利用
するナビゲーション装置からカーブ径Ｒを得るようにし
てもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上実施例と共に具体的に説明したよう
に本発明によれば、カーブ進入前にカーブ径を測定し、
現在の目標車速のままでカーブ走行した場合の横加速度
を演算し、演算横加速度が設定横加速度よりも大きくな
ると判定したときには、目標車速の値を安全車速の値に
まで下げてカーブに進入するため、カーブ走行する際に
過大な横加速度が生ずることなく安全にオートクルーズ
走行をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略構成図。

【図２】実施例の動作を示すフローチャート。

【図３】実施例で用いるカーブ径計測装置で描く画像を
示す画像図。

【図４】上記カーブ径計測装置での計測手法を示す説明
図。

【図５】上記カーブ径計測装置での計測手法を示す説明
図。

【図６】従来のオートクルーズ制御手順を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

１コントロールユニット２オートクルーズ用メインスイッチ３セットスイッチ４リジュームスイッチ５オートクルーズ解除スイッチ７ストップランプスイッチ８車速センサ１０電子ガバナ１１補助ブレーキ２０カーブ径計測装置２１ステレオカメラ２３画像処理コントローラ３０カメラ画面３１直線平坦路モデル画像３２実画像ｐ基準点ｑ交点ａ水平方向長さｌ上下長さＬ実水平距離Ａ水平距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オートクルーズ用メインスイッチが投入
されている走行時にセットスイッチが投入されると、セ
ットスイッチ投入時の車速を目標車速として設定・記憶
し、車速が前記目標車速となるようにオートクルーズ走
行を行うオートクルーズ制御方法において、車両の前方の道路のカーブ径をカーブ径計測手段により
検出し、現在設定・記憶している目標車速のままで、検出したカ
ーブ径のカーブに進入したときに生じる横加速度を演算
し、演算した横加速度があらかじめ設定した設定横加速度よ
りも小さいときには、現在設定・記憶している目標車速
をそのまま保持し、演算した横加速度が前記設定横加速度以上になるときに
は、検出したカーブ径のカーブに進入したときに生じる
横加速度が前記設定横加速度よりも小さくなる安全車速
を演算し、目標車速の値を安全車速の値に設定しなおす
ことを特徴とするオートクルーズ制御方法。
【請求項２】請求項１において前記カーブ径計測手段
は、カメラにより得られた走行路画像と走行路モデル画
像とをそれらの側端線上で対比して、画面上における水
平方向の上記両画像間偏差を検出し、上記両画像間偏差
によって上記走行路における左右カーブのカーブ径を計
測することを特徴とするオートクルーズ制御方法。
【請求項３】請求項１において前記カーブ径計測手段
は、ナビゲーション装置であることを特徴とするオート
クルーズ制御方法。