JPH09263160A - 車両の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】前方車両と自車両との車間距離が一定値以上の
ときには目標車速での定速走行を行い、該車間距離が該
一定値以下のときには該車間距離を該一定値に保つよう
に制御する車両の速度制御装置において、前方車両を見
失ったり急に車間距離が大きくなった場合でも不必要な
加速を開始させず且つ設定車速に復帰する動作を頻繁に
繰り返すことがないようにする。 【解決手段】装置の速度制御開始時の実車速を設定車速
として記憶しておき、車間距離検出手段の出力信号から
前方車両が検出できなくなった時、その直前の車間距離
から換算した目標車速を一定時間保持するとともにブレ
ーキ作動禁止状態にし、該一定時間が経過してから該目
標車速を、該設定車速まで徐々に加速する。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の速度制御装置
に関し、特に車間距離制御（追従走行制御）機能を有す
る車両の速度制御装置に関するものである。

【０００１】

【従来の技術】イージードライブ性向上を目的として、
車両が一定速度で走行するように制御する定速走行（オ
ートクルーズ）機能を果たす速度制御装置を搭載した車
両が最近では多くなって来ているが、この速度制御装置
はドライバーがアクセルペダルを操作しなくても自車両
の速度が一定に保てるようにスロットル開度などを調整
してエンジン出力をコントロールするものである。

【０００２】しかし、この速度制御装置では、前方車両
が自車両よりも低速である場合などは追突してしまう危
険性がある。そこで、最近では、前方車両との車間距離
を検出して所定の安全車間距離を保つ装置が数多く開発
されている。

【０００３】その一例である特開昭55-86000号公報に記
載された従来技術は、車速に応じた安全車間距離を算出
し、この安全車間距離内に前方車両が存在しない場合に
は定速走行制御を行い、存在する場合にはスロットル開
度を減少させることにより安全車間距離になるように追
従走行制御している。

【０００４】一方、このような車両の速度制御装置にお
いては、車間距離制御を行うためには、前方に車両が存
在する必要があるが、前方車両が検出できなくなったと
き（見失ったとき）の制御についても考慮する必要があ
る。

【０００５】このような従来技術としては、特開平４−
２０１６２９号公報があり、ここでは、前方車両を見失
ったら、その時点での車速を維持して走行する技術が開
示されている。

【０００６】また、特開平６−１９９１４８号公報で
は、前方車両を見失ったら徐々に速度を上げて行き、緩
やかに定速クルーズ制御に移行させるとともにそのとき
の制御ゲインを小さくして急加速を防止した技術が開示
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平４−２０
１６２９号公報の場合には、前方車両を見失った時点で
の車速で走行し続けるが、再び加速し別の定速走行状態
に移るにはアクセルを踏み、セットし直す必要があり操
作が煩わしい。また、定速走行中に前方車両の速度が低
くなったような場合、その車両の速度に合わせて所定の
安全車間距離を維持するための速度制御が行われるが、
その車両が居なくなったときには低い速度のままとなっ
てしまう。

【０００８】また、特開平６−１９９１４８号公報の場
合には、前方車両を見失ったら緩やかに定速クルーズ制
御に移行するので上記の特開平４−２０１６２９号公報
の欠点は解消されているが、特開平６−１９９１４８号
公報のように前方車両を見失ったらすぐに加速を開始さ
せた場合、現在の車間距離センサ（測距センサ）の性能
ではカーブ路等において前方車両が存在するにも関わら
ず見失ったり隣接車線の車両を検出する可能性があるた
め、前方車両に接近し過ぎてしまい危険な状況が生じ得
る。

【０００９】一方、特開昭６０−１５４９２１号公報で
は、車間距離が急激に変化したときのステアリング角に
応じて車速保持時間を算出し、車間距離の急激な変化終
了から車速保持時間中は車速制御を禁止してカーブ路走
行中でも自動追従走行を可能にしているが、直進路で車
間距離の急激な変化が頻繁に起きる状況（交通渋滞等の
場合）では設定車速に復帰する動作を頻繁に繰り返すこ
とになってしまう。

【００１０】したがって本発明は、前記問題点を改善す
べく、車間距離検出手段の検出結果により前方車両と自
車両との車間距離が一定値以上のときには目標車速での
定速走行を行い、該車間距離が該一定値以下のときには
該車間距離を該一定値に保つように制御手段がエンジン
出力操作手段及びブレーキ操作手段を制御する車両の速
度制御装置において、前方車両を見失ったり急に車間距
離が大きくなった場合でも不必要な加速を開始させず且
つ設定車速に復帰する動作を頻繁に繰り返すことがない
ようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る自動変速式車両の速度制御装置は、制
御手段が、該装置の速度制御開始時の車速検出手段によ
って検出された車速を設定車速として記憶しておき、車
間距離検出手段の出力信号から前方車両が検出できなく
なった時、その直前の車間距離から換算した目標車速を
一定時間保持するとともにブレーキ作動禁止状態にし、
該一定時間が経過してから該目標車速を、該設定車速ま
で徐々に加速することを特徴としたものである。

【００１２】すなわち本発明では、制御手段は、前方車
両を見失ったときには、その時の車速を目標車速として
一定時間は保持するようにし、その一定時間が経過した
後は、装置の速度制御開始時（車間距離制御又は定速走
行制御開始時）の車速を設定車速として上記の目標車速
を徐々に該設定車速に加速するようにエンジン出力操作
手段及びブレーキ操作手段を制御して速度制御を行う。

【００１３】これにより、カーブ路等での不必要な加速
を防ぐことができることになる。

【００１４】ただし、ドライバーが自ら加速したい場合
もあり、このような状態を考慮して本発明では、該制御
手段は、ドライバーの加速意志検出手段によって加速意
志が検出されたときには、該一定時間に関係なく即座に
該目標車速を該設定車速まで徐々に加速することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る車両の速度
制御装置の実施例をブロック図で示したもので、各ブロ
ックを順次説明する。

【００１６】１：車間距離検出手段 前方車両（前方物体）との相対速度及び車間距離を検出
する、例えばＦＭ−ＣＷレーダ、レーザーレーダ、超音
波センサなどで構成されるものである。

【００１７】２：車速検出手段 自車両の走行速度を検出するセンサで構成されるもの
で、通常はリードスイッチなどが用いられる。

【００１８】３：作動開始検出手段 通常、ディジタルスイッチ（オートクルーズセットスイ
ッチと同等なプッシュスイッチなど）で構成され、ドラ
イバーの操作によりこのスイッチがＯＦＦ状態からＯＮ
状態になったことを検出した時に本発明の速度制御を開
始させるものである。

【００１９】４：作動解除検出手段 ブレーキペダルや所定のスイッチ（キャンセルスイッチ
等）をドライバーが操作した場合を検出して本発明の速
度制御を解除させるものである。

【００２０】５：コントローラ 前述の各手段１〜４からの入力信号を読み込む入力ポー
ト５１と、後述する図２及び図３のプログラムや固定の
制御パラメータなどを予め記憶したＲＯＭ５２と、入力
信号や可変の制御パラメータなどを一時的に記憶するＲ
ＡＭ５３と、上記プログラムに基づく演算処理などを行
うＣＰＵ５４と、後述の各操作手段へ出力信号を送出す
る出力ポート５５とで構成される制御手段である。

【００２１】６：エンジン出力操作手段 通常、モーターやバルブなどで構成され、コントローラ
５からの出力信号に基づきエンジン（図示せず）のスロ
ットル位置を操作することによりエンジン出力を操作す
るものである。

【００２２】７：ブレーキ操作手段 通常、油圧バルブやマグネチックバルブなどで構成さ
れ、コントローラ５からの出力信号に基づきサービスブ
レーキや排気ブレーキ、リターダ等による減速力（ブレ
ーキ力）を操作するものである。

【００２３】８：加速意志検出手段 オートクルーズリジュームスイッチ、アクセルペダルス
イッチ等で構成され、ドライバーが加速操作を行ったと
きに作動することにより加速意志を検出するものであ
る。

【００２４】以下、図２及び図３に示す制御プログラム
のフローチャートに沿って図１に示した実施例の動作を
説明する。なお、これらの制御プログラムはＲＯＭ５２
に記憶されており、所定の一定周期毎にＣＰＵ５４によ
って実行されるものとする。また、イグニッションキー
（図示せず）ＯＮ等により、コントローラ５がイニシャ
ライズされる際に後述のフラグはＯＦＦされるものとす
る。

【００２５】図２の制御プログラム ステップＳ１： ＣＰＵ５４は、各変数の定義、ポート、
タイマ等装置のイニシャライズを行う。

【００２６】ステップＳ２：ＣＰＵ５４は、速度制御開
始条件か否かを判定し、条件成立時はステップＳ３に進
み、不成立時はステップＳ１６に進む。この速度制御開
始条件とは次の通りである。 ブレーキを踏んでいない。 クラッチを踏んでいない（マニュアルトランスミッシ
ョン車の場合）。 シフトレバースイッチがＤ，Ｄ３等の位置（オートマ
チックトランスミッション車の場合）。 車速が制御最低車速以上（例えば４０km/h以上）。 セットスイッチを押した後離したとき。 メインスイッチをＯＮした後、１秒以上経過したと
き。

【００２７】ステップＳ３：ステップＳ２における条件
〜が満たされたとき、ＣＰＵ５４は、装置が作動し
た直後の車速を設定車速Ｓｓとして記憶する。今後、車
間距離クルーズ中であろうが一定車速クルーズ中であろ
うがこの設定車速Ｓｓより大きい速度にはならないよう
に制御される。

【００２８】ステップＳ４：ＣＰＵ５４は、速度制御解
除条件が成立しているか否かを判定し、条件成立時はス
テップＳ１６に進み、不成立時はステップＳ６に進む。
この速度制御解除条件とは次の通りである。 ブレーキを踏む。 クラッチを踏む（マニュアルトランスミッション車の
場合）。 解除スイッチを操作する。 車速が制御最低車速以下（例えば３５km/h）のとき
（但しブレーキ作動中を除く）。

【００２９】ステップＳ５：ステップＳ４における速度
制御解除条件が満たされていないとき、ＣＰＵ５４は、
車間距離検出手段１から前方車両との車間距離及び相対
速度を得る。

【００３０】ステップＳ６：ＣＰＵ５４は、車速検出手
段２から自車両の車速を読み込む。なお、この車速信号
はフィルタリング等によりノイズ除去を行ったものを使
うことが好ましい。

【００３１】ステップＳ７：ＣＰＵ５４は、目標車速の
算出を行う。この詳細が図３のフローチャートに示され
ており、これについては後述する。

【００３２】ステップＳ８：ＣＰＵ５４は、ブレーキタ
イミングの算出を行う。車間距離制御を行う場合、警報
を発生するタイミングを算出する式は一般に次のように
与えられている。

【００３３】

【数１】

【００３４】即ち、この式（１）を参考にし同様の考え
方でブレーキ車間距離を求め、後述の如く実際の車間距
離がブレーキ車間距離以下となったらブレーキ作動を行
うことになる。

【００３５】ステップＳ９：ＣＰＵ５４は、ステップＳ
７で設定したブレーキ作動フラグを判定する。この作動
フラグがＯＮでブレーキ作動可能であるならばステップ
Ｓ１０に進み、作動フラグがＯＦＦの場合にはステップ
Ｓ１３に進む。

【００３６】ステップＳ１０：ＣＰＵ５４は、ブレーキ
作動条件が成立しているか否かを判定する。ブレーキ作
動条件か否かというのは、ステップＳ８で算出した警報
車間距離より実際の車間距離が小さくなったか否かを示
している。ブレーキ作動条件ならばステップＳ１１に進
み、そうでなければステップＳ１３に進む。

【００３７】ステップＳ１１：ＣＰＵ５４は、エンジン
出力操作手段６を制御してアクセルを閉じ、アクセル操
作量を“０”に制御する。

【００３８】ステップＳ１２：ＣＰＵ５４は、ブレーキ
作動を行う。このブレーキの作動力は例えば、実際の車
間距離と警報車間距離との差に比例した大きさの力を加
えることにより行うことができる。

【００３９】ステップＳ１３：ＣＰＵ５４は、ステップ
Ｓ９においてブレーキ作動フラグがＯＦＦとなっている
とき、或いはステップＳ１０においてブレーキ作動条件
が不成立と判定されたとき、ＣＰＵ５４はアクセル操作
量を算出してエンジン出力操作手段６によりアクセル操
作を行う。このアクセル操作量θは目標車速と実際の車
速との差をｅとすると、例えば次の式によりＰＩ制御の
形で求めることができる。

【００４０】

【数２】 θ＝ａ×∫ｅ＋ｂ×ｅ ・・・式（２） 但し、ａ，ｂは係数である。

【００４１】ステップＳ１４：ＣＰＵ５４は、ブレーキ
力操作手段７を動作させないようにする。

【００４２】ステップＳ１５：ＣＰＵ５４はメイン処理
時間の調整を行う。ここでは例えば０．１秒としてい
る。

【００４３】ステップＳ１６：ステップＳ２において制
御開始条件でない場合、或いは解除条件が満たされたと
き、この速度制御装置は解除される。

【００４４】図３のサブルーチン（図２のステップＳ７
の詳細内容） ステップＳ２０： ＣＰＵ５４は入力ポート５１を介して
読み込んだ車間距離検出手段１の出力信号の有無により
前方車両が検出されたか否かを判定する。

【００４５】ステップＳ２１：ＣＰＵ５４は、ステップ
Ｓ２０において前方車両が検出されなかったときにはブ
レーキ作動フラグをＯＦＦにし、ブレーキを作動させな
いようにする。

【００４６】ステップＳ２２：ＣＰＵ５４は、前方車両
が検出されなくなった直後か否かを判定する。

【００４７】ステップＳ２３：ステップＳ２２で前方車
両が検出されなくなった直後であることが分かったとき
には、ＣＰＵ５４の１サンプリングタイム前の車間距離
クルーズ（前方車両を検出しているとき）での目標車速
Ｖｔ１の値を、前方車両を検出していないときの目標車
速Ｖｔ２とする。

【００４８】ステップＳ２４：ＣＰＵ５４は、ステップ
Ｓ２２で前方車両が検出されなくなった直後ではないこ
とが分かったとき、又はステップＳ２３を実行した後、
前方車両を検出しなくなってからのタイマ時間ｔが閾値
Ｔ以下か否かを判定する。この閾値Ｔは加速をはじめる
ことを防止するために必要な期間である。なお、このス
テップを通過する度に、タイマ時間ｔは“１”だけイン
クリメントされることになる。

【００４９】ステップＳ２５：ＣＰＵ５４は、ステップ
Ｓ２４でｔ≦Ｔであることが分かったとき、ドライバー
が加速意志検出手段８としてのリジュームスイッチＳＷ
をＯＮにしたか否かについて判定する。なお、リジュー
ムスイッチＳＷの代わりにアクセルペダル操作の有無に
ついて判定してもよい。

【００５０】ステップＳ２６：ＣＰＵ５４は、ステップ
Ｓ２５でスイッチＳＷ＝ＯＮであることが分かったと
き、又はステップＳ２４でｔ＞Ｔであったときには、ｔ
＝Ｔとする。

【００５１】ステップＳ２７：目標車速を徐々に増大さ
せるため、ＣＰＵ５４は、目標車速Ｖｔ２に定数「ａ」
を加える。

【００５２】ステップＳ２８：ステップＳ２５でスイッ
チＳＷ＝ＯＦＦであったとき、又はステップＳ２６，Ｓ
２７を実行した後、最終的な目標車速Ｖｔを維持するた
め、Ｖｔ＝Ｖｔ２とする。

【００５３】ステップＳ２９：目標車速Ｖｔが設定車速
Ｓｓ以上であるか否かを判定する。

【００５４】ステップＳ３０：ステップＳ２９で、Ｖｔ
≧Ｓｓであることが分かったときには、Ｖｔ＝Ｓｓと
し、設定車速Ｓｓに制限する。

【００５５】ステップＳ３１：ステップＳ２０において
前方車両が検出されたときには、ブレーキ作動フラグを
ＯＮにし、たとえブレーキ制動条件であってもブレーキ
作動可能状態にする。

【００５６】ステップＳ３２：ステップＳ２０で前方車
両を検出したのであるから、前方車両を見失ってからの
経過時間を示すタイマ時間ｔをクリアしておく。

【００５７】ステップＳ３３：目標車速Ｖｔを算出す
る。この目標車速Ｖｔは次式により求めることができ
る。

【数３】 目標車速Ｖｔ１＝車間距離Ｄ×３．６×ｋ ・・・式（３）

【００５８】この式の関係は、車間距離を目標車速に換
算したものであり、例えばｋ＝１／２とすると、図４の
ようなグラフになる。時速５０km/hのときは約２８ｍ、
時速１００km/hのときは約５５ｍで車間距離を保つよう
に制御される。ただし、上記の式（２）では、一定車速
への収束が悪いので前方車両との相対速度を考慮して計
算してもよい。

【００５９】ステップＳ３４：ステップＳ３３で求めた
目標車速Ｖｔ１を目標車速Ｖｔとして上記のステップＳ
２９へ進む。

【００６０】このような速度制御の経過を図５を参照し
て説明する。前方車両速度Ａ１に追従して車間距離Ｂを
維持した速度制御が行われていたとし、時点で前方車
両が車線変更して見失った場合、一定期間（Ｔ）だけ
その直前の目標車速を保持する。

【００６１】この期間が経過した後は、期間におい
て目標車速を徐々に増加させ、設定車速Ｓｓ（ステップ
Ｓ２参照）まで達した時点で設定車速Ｓｓを目標車速と
した期間が開始される。

【００６２】これらの期間中、スロットル開度はグラフ
Ｃの変動を呈することになる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る車両の速度
制御装置によれば、該装置の速度制御開始時の実車速を
設定車速として記憶しておき、車間距離検出手段の出力
信号から前方車両が検出できなくなった時、その直前の
車間距離から換算した目標車速を一定時間保持するとと
もにブレーキ作動禁止状態にし、該一定時間が経過して
から該目標車速を、該設定車速まで徐々に加速するよう
に構成したので、カーブ路等での不必要な加速を防ぐこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の速度制御装置の一実施例を
示したブロック図である。

【図２】本発明に係る車両の速度制御装置に用いられる
コントローラで実行される制御プログラムのフローチャ
ート図である。

【図３】図２における「目標車速算出」のサブルーチン
を実行する制御プログラムのフローチャート図である。

【図４】本発明に係る車両の速度制御装置に用いられる
車間距離から目標車速を算出するためのグラフ図であ
る。

【図５】本発明に係る車両の速度制御装置におけるクル
ーズ状態を示したグラフ図である。

【符号の説明】

１ 車間距離検出手段 ２ 車速検出手段 ３ 作動開始検出手段 ４ 作動解除検出手段 ５ コントローラ ６ エンジン出力操作手段 ７ ブレーキ操作手段 ８ 加速意志検出手段 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平戸 東 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車間距離検出手段の検出結果により前方車
   両と自車両との車間距離が一定値以上のときには目標車
   速での定速走行を行い、該車間距離が該一定値以下のと
   きには該車間距離を該一定値に保つように制御手段がエ
   ンジン出力操作手段及びブレーキ操作手段を制御する車
   両の速度制御装置において、 該制御手段が、該装置の速度制御開始時の車速検出手段
   によって検出された車速を設定車速として記憶してお
   き、該車間距離検出手段の出力信号から前方車両が検出
   できなくなった時、その直前の車間距離から換算した目
   標車速を一定時間保持するとともにブレーキ作動禁止状
   態にし、該一定時間が経過してから該目標車速を、該設
   定車速まで徐々に加速することを特徴とした車両の速度
   制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 該制御手段は、ドライバーの加速意志検出手段によって
   加速意志が検出されたときには、該一定時間に関係なく
   即座に該目標車速を該設定車速まで徐々に加速すること
   を特徴とした車両の速度制御装置。