JPH09249046A - 車速制御装置 - Google Patents

車速制御装置

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JPH09249046A
JPH09249046A JP8100626A JP10062696A JPH09249046A JP H09249046 A JPH09249046 A JP H09249046A JP 8100626 A JP8100626 A JP 8100626A JP 10062696 A JP10062696 A JP 10062696A JP H09249046 A JPH09249046 A JP H09249046A
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traveling
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Takeshi Uno
剛 羽野
Osamu Furukawa
修 古川
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    • Y02T10/84Data processing systems or methods, management, administration

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前方車に対して一定の車間距離を保って追従
するように自車の走行速度を制御するに際して、制御遅
れによって追従性が悪くなるようなことなく、常に一定
の車間距離を保った追従走行を安定して行わせる。 【構成】 車両の検出された走行速度からそのときの車
両の加速度を求めて、現在の走行の速度および加速度か
ら所定時間後における走行速度を予測したうえで、現在
の速度が目標とする速度に達するまでの速度の遷移を計
画し、その計画速度のデータを車々間で送,受信するよ
うにして、受信した前方車の計画速度と自車の予測速度
との偏差が零になるように自車の走行速度を制御する手
段をとる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、前方車に追従するよう
に自車の走行速度を自動的に制御する車速制御装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の車速制御装置にあって
は、車載のレーダによって前方車に対する車間距離およ
び相対速度を検出し、そのときの適正車間距離を所定の
演算処理によって算出し、その適正車間距離を保持しな
がら前方車に追従して走行するような速度の制御目標量
を求めて、自車の走行速度の制御を行わせるようにして
いる(特公平6−14400号公報参照)。
【0003】また、最近、車両が走行している道路上の
位置および走行速度を検出して、車々間通信によって前
方車の位置および走行速度を知り、そのときの自車の位
置および走行速度から前方車に対する車間距離および相
対速度を求めて、その車間距離を一定に保持するように
自車の走行速度を制御するようにしたものが開発されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、前方車の現在の走行状態の検出量を知り、そのと
きの自車の走行状態の検出量から前方車に追従するため
の速度の制御目標量を求めて自車の走行速度の制御を行
わせるのでは、その処理に時間を要して制御遅れを生じ
てしまい、その間に前方車の走行速度が変化して追従性
が悪くなり、また、車間距離を一定に保持できなくなっ
てしまうことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による車速制御装
置は、前方車との相対速度を求めて、その求められた相
対速度が零になるように自車の走行速度を制御するに際
して、制御遅れによって前方車に対する追従性が不安定
になるのを防止するべく、車両の走行速度を検出する手
段と、その検出された走行速度からそのときの車両の加
速度を求めて、現在の走行の速度および加速度から所定
時間後における走行速度を予測する手段と、現在の走行
速度から目標とする速度に達するまでの速度の遷移を計
画する手段と、その計画した走行速度のデータを車々間
で送,受信する通信手段と、受信した前方車の計画速度
と自車の予測速度との偏差が零になるように自車の走行
速度を制御する手段とをとるようにしている。
【0006】また、本発明は、前方車に対する車間距離
および相対速度を求めて、車間距離を一定に保持するよ
うに自車の走行速度を制御するに際して、車両が走行し
ている道路上の位置および走行速度を検出する手段と、
その検出された走行速度からそのときの車両の加速度を
求めて、現在の位置、走行速度および加速度にもとづい
て所定時間後における位置および走行速度を予測する手
段と、現在の走行速度から目標とする速度に達するまで
の位置および速度の遷移を計画する手段と、その計画位
置および計画速度のデータを車々間で送,受信する通信
手段とを設け、受信した前方車の計画位置と自車の予測
位置とから所定時間後の予測車間距離を求めるととも
に、受信した前方車の計画速度と自車の予測速度とから
所定時間後の予測相対速度を求めて、所定の車間距離を
保持するように自車の走行速度を制御するようにしてい
る。
【0007】
【実施例】図1は、前方車Aおよびそれに追従する自車
Bに、それぞれ同一構成による車速制御装置が搭載され
ている場合を示している。
【0008】その車速制御装置としては、自車B側に注
目した場合、走行速度を検出する速度検出部1と、車々
間でデータの送,受信を行わせる通信部2と、検出され
た走行速度からそのときの加速度を求めて、現在の走行
の速度および加速度から所定時間後における自車Bの走
行速度を予測したうえで、通信部2を通して得られた前
方車Aにおいて同期的に計画した走行速度との偏差が零
になるような加速または減速のための速度の制御目標量
をわり出して、スロットル6,ブレーキ7の各アクチュ
エータ4,5に適宜駆動指令を与える信号処理部(CP
U)3とによって構成されている。
【0009】また、前方車Aと自車Bとは、それぞれの
信号処理部3の制御下で、通信部2を通して同期をとり
合うことによって、両車は同一のタイミングをもって動
作している。
【0010】そして、自車Bにおける信号処理部3によ
る走行速度の制御は、所定のサイクルをもってくり返し
て行われるようになっている。
【0011】自車Bの信号処理部3は、各制御サイクル
iごとに、検出された走行速度Vi(0)を微分するこ
とにより、そのときの加速度Ai(0)を求めて、t秒
後における自車Bの予測速度Vi(t)を次式(1)に
したがって算出する。 vi(t)=Vi(0)+Ai(0)×t …(1)
【0012】その際、前方車Aにおける信号処理部3
は、現在の走行速度が目標とする速度に達するように、
速度、加速度の遷移を計画する。この目標速度は、道路
側設備(図示せず)からの速度指示を通信部2を通して
受信したもの、あるいは前方車Aの運転者が入力装置
(図示せず)を通して信号処理部3に与えたものであ
る。
【0013】図2は、前方車Aにおける計画速度の一例
を示している。ここで、Voは現在時刻を0としたとき
の現在の速度であり、Vは現在からT秒後における目
標速度である。
【0014】図3は、前方車Aにおける計画加速度の一
例を示している。
【0015】さらに、信号処理部3は、その計画の一部
として、一定の時間刻み(0.1秒ごと)の計画速度v
i(t)(t=0.1、0.2、0.3、…、2.9、
3.0)をとり出し、1制御サイクル当りに得られた複
数(30)の計画速度のデータを時系列的に追従車Bに
送信する。
【0016】そして、自車B側の信号処理部3におい
て、前方車Aから送られてきたデータ列を受信して、制
御状況に応じて決定される所定時間後の計画速度をそれ
ぞれ選択して、その決定された所定時間後における自車
Bの予測速度との偏差をもって自車の走行速度を制御す
るようにする。
【0017】制御状況とは、現在の前方車Aの速度、加
速度および自車Bの速度、加速度の組合せのことであ
る。
【0018】図4は、一例として、現在の走行速度に応
じて計画速度を選択するための所定時間を決定するため
のマップ特性を示している。ここでは、現在の走行速度
が50km/hであれば1秒後の計画速度を、現在の走
行速度が100km/hであれば3秒後の計画速度を採
用するように、自車Bの走行速度が速くなるほど計画速
度を選択するときの所定時間が一定の割合で増長されて
いくようにしている。
【0019】本発明では、このように、制御状況にみあ
った将来の予測時間を決定して、その決定された所定時
間後に予測される前方車Aと自車Bとの各走行速度が同
じになるように自車Bの速度制御をなすようにしてい
る。したがって、自車Bの実際に制御された速度とその
時点での前方車Aの走行速度とのずれがなくなり、前方
車Aに対して常に一定の車間距離を保った追従走行を安
定して行わせることができるようになる。
【0020】なお、計画速度を選択するための所定時間
としては、制御状況の如何にかかわらず、予め制御遅れ
だけを見込んだ所定時間を一律に設定しておいても有効
である。
【0021】また、加速度を走行速度から求めるとした
が、その代わりに加速度計を用いて実際の加速度を検出
するようにしてもよい。
【0022】図5は、本発明の他の実施例を示してい
る。ここでは、特に、前方車Aおよび自車Bにあって、
車両が走行している道路上の位置を検出する位置検出部
8を設け、信号処理部3により、その検出された現在の
位置にもとづいて所定時間後における位置を予測するよ
うにしている。
【0023】すなわち、信号処理部3は、各制御サイク
ルiごとに、検出された現在の位置Pi(0)およびそ
のとき検出されている走行速度Vi(0)、その微分値
である加速度Ai(0)から、t秒後における自車Bの
予測位置Pi(t)を次式(2)にしたがって算出す
る。 Pi(t)=Pi(0)+Vi(0)×t+Ai(0)×t/2 …(2) ここで、Ai(0)×t/2の項は省略してもよい。
【0024】そして、自車Bの信号処理部3の制御下に
おいて、受信した前方車Aの計画位置と自車Bの予測位
置とから所定時間後の予測車間距離を求めるとともに、
受信した前方車Aの計画速度と自車Bの予測速度とから
所定時間後の予測相対速度を求めて、所定の車間距離を
保持するように自車Bの走行速度を制御するようにして
いる。
【0025】図6は、前方車Aの計画位置の一例を示し
ている。ここで、Xoは現在時刻を0としたときの現在
位置であり、Xは現在からT秒後における目標速度達
成位置である。Xは、次式(3)によって与えられ
る。
【0026】 X =Xo+(Vo+V) ・T/2 …(3)
【0027】位置検出部8における車両が走行している
道路上の位置を検出する具体的な手段としては、種々考
えられる。例えば、前方車Aおよび自車Bがともに、自
動走行専用の道路上に車両の走行を案内するために一定
の間隔(1m間隔)で打ち込まれている磁気釘を車両側
に設けられた磁気センサによって検出しながら、その専
用道路上を同一出発点からつながって自動走行する場
合、磁気釘の数をカウントすることによってその専用道
路上における位置を検出することができる。また、前方
車Aおよび自車Bがともに同一出発点から同じ道路上を
走行する場合に、それぞれの車両の走行距離を計測する
ことによってその道路上における位置を検出することが
できる。また、一般的に、車載のナビゲーション装置に
よる車両の位置情報を利用するようにしてもよいことは
いうまでもない。
【0028】この実施例の場合にあっても、一定の時間
刻みに位置および走行速度を計画して、その各計画位置
および計画速度のデータを時系列的に送,受信するよう
にしたうえで、受信したデータ列のなかから制御状況に
応じて決定される所定時間後の計画位置および計画速度
を選択する。そして、その決定された所定時間後におけ
る予測車間距離および予測相対速度を求めるようにすれ
ば、所定の車間距離を保持するための自車Bの走行速度
の制御をより適切に行わせることができる。
【0029】また、この実施例の場合も、加速度を加速
度計により検出するようにしてもよい。
【0030】しかして、この実施例によれば、所定時間
後の予測相対速度に応じて、所定の車間距離を保持する
ような自車Bの走行速度の制御を行わせることができ、
前方車Aに一定の車間距離を保ちながらの追従走行を精
度良く行わせることができるようになる。
【0031】この実施例の場合、所定の車間距離とは、
所定時間後における予測車間距離および予測相対速度か
ら所定の演算処理によって算出されたそのときの予測適
正車間距離である。
【0032】この場合、従来における適正車間距離の算
出の手法がそのまま適用される。
【0033】
【効果】以上、本発明による車速制御装置によれば、前
方車に対して一定の車間距離を保って追従するように自
車の走行速度を制御するに際して、両車の現在の走行状
態によることなく将来の走行状態を予測して、制御遅れ
を見込んだ所定時間後の予測制御を行わせるようにして
いるので、自車の実際に制御された速度とその時点での
前方車の走行速度とのずれがなくなり、前方車に対して
常に一定の車間距離を保った追従走行を安定して行わせ
ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車速制御装置の一実施例を示すブ
ロック構成図である。
【図2】前方車における計画速度の一例を示す特性図で
ある。
【図3】前方車における計画加速度の一例を示す特性図
である。
【図4】現在の走行速度に応じて計画速度を選択して予
測速度を求めるための所定時間を決定するためのマップ
特性の一例を示す図である。
【図5】本発明による車速制御装置の他の実施例を示す
ブロック構成図である。
【図6】前方車の計画位置の一例を示す特性図である。
【符号の説明】
1 速度検出部 2 通信部 3 信号処理部 4 アクチュエータ 5 アクチュエータ 6 スロットル 7 ブレーキ 8 位置検出部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前方車との相対速度を求めて、その求め
    られた相対速度が零になるように自車の走行速度を制御
    する車速制御装置において、車両の走行速度を検出する
    手段と、その検出された走行速度からそのときの車両の
    加速度を求めて、現在の走行の速度および加速度から所
    定時間後における走行速度を予測する手段と、現在の走
    行速度から目標とする速度に達するまでの速度の遷移を
    計画する手段と、その計画した走行速度のデータを車々
    間で送,受信する通信手段と、受信した前方車の計画速
    度と自車の予測速度との偏差が零になるように自車の走
    行速度を制御する手段とをとるようにしたことを特徴と
    する車速制御装置。
  2. 【請求項2】 一定の時間刻みに走行速度を計画して、
    その各計画した走行速度のデータを時系列的に送,受信
    するようにしたうえで、受信したデータ列のなかから制
    御状況に応じて決定される所定時間後の前方車の計画速
    度を選択して、その決定された所定時間後における自車
    の予測速度との偏差をもって自車の走行速度を制御する
    ようにしたことを特徴とする前記第1項の記載による車
    速制御装置。
  3. 【請求項3】 前方車に対する車間距離および相対速度
    を求めて、車間距離を一定に保持するように自車の走行
    速度を制御する車速制御装置において、車両が走行して
    いる道路上の位置および走行速度を検出する手段と、そ
    の検出された走行速度からそのときの車両の加速度を求
    めて、現在の位置、走行速度および加速度にもとづいて
    所定時間後における位置および走行速度を予測する手段
    と、現在の走行速度から目標とする速度に達するまでの
    位置および速度の遷移を計画する手段と、その計画位置
    および計画速度のデータを車々間で送,受信する通信手
    段とを設け、受信した前方車の計画位置と自車の予測位
    置とから所定時間後の予測車間距離を求めるとともに、
    受信した前方車の計画速度と自車の予測速度とから所定
    時間後の予測相対速度を求めて、所定の車間距離を保持
    するように自車の走行速度を制御するようにしたことを
    特徴とする車速制御装置。
  4. 【請求項4】 一定の時間刻みに位置および走行速度を
    計画して、その各計画位置および計画速度のデータを時
    系列的に送,受信するようにしたうえで、受信したデー
    タ列のなかから制御状況に応じて決定される所定時間後
    の前方車の計画位置および計画速度を選択して、その決
    定された所定時間後における自車の位置および走行速度
    を予測し、予測車間距離および予測相対速度を求めるよ
    うにしたことを特徴とする前記第3項の記載による車速
    制御装置。
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