JPS6024486B2 - 自動定速走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」・ 本発明は車両を一定の速度で走行させるようにした自動
定速走行装置に関する。

「従釆の技術」 一般に自動定速走行装置においては、運転者が任意の速
度で走行している時にセットボタン等を操作することに
より、その速度を設定速度として記憶し、実際車途が設
定速度に保持されるように定速走行を図るように構成さ
れている。

このような装置においては、走行中に先行車との車間距
離が短くなったような際には、運転者がそれを判断して
ブレーキをかけて車間距離を調整するのが普通である。
こうした調整の手間を省くために、侍公昭４７−４０１
１号公報によれば、先行車との距離が接近するとみかけ
上の設定速度を変化させて自動的に減速するとともに、
先行車との距離が離れると元の設定速度を復帰させるこ
とが提案されている。

「発明が解決しようとする問題点」上記のように設定速
度を一時的に低下させた後に再び復帰させると、その際
に車両速度が増速されるため、道路の最高速度制限がよ
り低速側に変更されたり道路がカーブにさしかかってい
る場合などの道路条件が変化した場合において、好まし
くない再増遠を生じることがある。

本発明はこのような好ましくない状態を招くことなく、
設定速度を自動的に変化させつつ定速走行を行なうこと
ができる自動定速走行装置を提供することを目的とする
。「問題点を解決するための手段」 このため本発明は、車遠検出手段により検出した実際車
遠を設定速度と比較して実際車速をこの設定速度に保持
すべく制御信号を発生する制御信号発生手段と、この制
御信号に応じて車両の走行速度を増速減速させる増速信
号および減速信号を選択的に発生する増速減速手段とを
備え、アクチュェータがこの増速信号および減速信号を
受けて車両の速度を調整する速度調整要素を駆動するよ
うにした自動定速走行装置において、前記設定速度を記
憶するためにスイッチ手段を介して前記車遠検出手段と
結合された記憶手段と、セットスイッチと、 このセットスイッチの開成−解放操作に応鰯して前記ス
イッチ手段を作動させ、前記記憶手段に前記設定速度を
記憶させる速度設定手段と、マイクロ波を車両前方に送
信し、このマイクロ波の障害物からの反射波を受信して
この障害物との相対関係を検出するレーダ装置と、この
レーダ装置からの出力信号と前記車遠検出手段の車遠と
を入力してその車遠での定速走行に対応した車両の危険
状態の有無演算し、その危険状態の有無を表わす出力信
号を発生する演算手段と、この演算手段と前記増速減速
手段との間に設けられ、前記演算手段の出力信号が危険
状態を表わすときに前記増速減速手段が前記制御信号に
係わらず前記減速信号を強制的に発生させるように前記
演算手段の出力信号を前記増遠減速手段に付与する強制
減速手段と、前記演算手段と前記速度設定手段との間に
設けられ、前記演算手段の出力信号が危険状態を表わす
ときにも前記スイッチ手段を作動させるように前記演算
手段の出力信号を前記速度設定手段に付与する速度再設
定手段と、を備えて構成したものである。

〔作用および発明の効果〕

かかる構成において、セットスイッチが操作されるとス
イッチ手段が作動して実際車速が設定速度として記憶手
段に記憶され、制御信号発生手段とアクチュェータの作
用のもとに実際速度が設定速度に保持されるように速度
調整要素が駆動され、車両は定速走行を開始する。

このような定速走行状態において、演算手段がレーダ装
置および車遠検出手段と脇動して前方障害物との相対関
係に基づく危険状態を演算する。

そして危険状態が生じると、強制減速手段とともに速度
再設定手段が作動状態となり、強制減速手段の作用のも
とにアクチュェータが実際速度を強制的に低下させて前
方危険状態から離脱するようにするとともに、速度再設
定手段の作用のもとにスイッチ手段が作動して低下され
た実際速度が新たな設定速度として記憶手段に記憶され
る。しかして危険状態が消滅した後においても、低下さ
れたままの新しい設定速度が記憶され続けるために、車
両は低い実際速度を保持するように定速走行する。この
ため本発明によれば、危険状態の消滅後の再増遠に伴う
前述の問題を生じることなく定速走行状態を継続するこ
とができる。

さらに本発明によれば、危険状態の発生時に定速走行制
御を行なうためのフィードバック系を構成する増速減速
手段を強制的に作動させるようにしたことと、セットス
イッチの操作に基づく通常の速度設定のための速度設定
手段を作動させるようにしたこととにより、設定速度の
低下を巧みに行なうことができるから、簡素な構成によ
り初期の目的を達成することができる。

「実施例」 次に本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図において、１は車遠検出器であり、例えばスピー
ドメータ内部に設けたりードスィッチを車遂に応じて回
転する永久磁石により断続せしめるように構成されてい
る。２は車速検出器１とで車遠検出手段を構成するＤ−
Ａ変換器であり、車遠検出器１の出力パルスによりトリ
ガされるワンショツト回路を含み、そのワンショツト回
路出力を積分して車遠に比例した直流電圧を出力端子２
ａに得るように構成されている。

３は制御信号発生手段としての制御信号発生回路であり
、記憶手段としてのコンデンサ３ｃおよびスイッチ手段
としてのりレー接点３ｇを含む。

記憶用コンデンサｃの一端は、端子２ａの車遠電圧を受
けるトランジスタ３ａのェミッタと抵抗３ｂとの接続端
と接続され、この一端の電圧は車遠に応じて変化する。
一方、記憶用コンデンサ３ｃの他端には抵抗３ｄ，３ｅ
，３ｆにより決まる分圧電圧がリレー接点３ｇの閉成時
に付与されるようになっている。また、記憶用コンデン
サ３ｃの他端電圧は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）３
ｈを介して後段に出力されるように構成されている。４
は速度設定手段をなす速度設定回路であり、セットスイ
ッチ４ａと、その閉成によりオン状態となり、解放によ
りオフ状態となるトランジスタ４ｂと、このトランジス
タ４ｂにより付勢、消勢されて前記リレー接点３ｇを開
閉させる励磁巻線４ｃとを含んでいる。

ここで、任意の速度で車両が走行状態にあるときに、セ
ットスイッチ４ａが運転者によって閉成されると、励磁
巻線４ｃの付勢によりリレー接点３ｇが閉成される。

このため、記憶用コンデンサ３ｃには車速に相当する抵
抗３ｂの端子電圧と、抵抗３ｄ，３ｅ，３ｆの分圧電圧
との差電圧が瞬時に充電される。そして、セットスイッ
チ４ａが開放操作されると、その開放直前の上記差電圧
が設定速度に相当するものとして記憶用コンデンサ３ｃ
の両端間に記憶される。この瞬間には、ＦＥＴ３ｈはあ
る所定の出力電圧をソース端子に発生するが、この後出
力電圧は実際速度が設定速度より増加するときその増加
分に対応して増大し、減少するとき減少分に対応して減
少する。５はクラッチ回路であり、オン、オフ状態が逆
になるように帰還接続した自己保持用の２つのトランジ
スタ５ａ，５ｂ、コンデンサ５ｄ、および出力段トラン
ジスタ５ｃを含む。

装置が非動作状態にあるとき、トランジスタ５ａはベー
ス電流が流れていないためオフ状態にあり、従ってトラ
ンジスタ５ｂはオン状態、トランジスタ５ｄはオフ状態
となっている。ここで速度設定回路４においてセットス
イッチ４ａが閉成されると、トランジスタ５ａがオン状
態となりトランジスタ５ｂはオフ状態となる。それによ
り、トランジスタ５ｂのコレクタ抵抗を介して出力段ト
ランジスタ５ｃのベース電流が供給されるため、トラン
ジスタ５ｃはオン状態となる。なお、トランジスタ５ｂ
がオフ状態になると、そのコレクタ抵抗を介してトラン
ジスタ５ａのベース電流も供給するため、セットスイッ
チ４ａが開放された後も、クラッチ回路５は出力段トラ
ンジスタ５ｄがオン状態にあり続ける。コンデンサ５ｄ
は、図示しない装置の電源が投入されたときにトランジ
スタ５ｃがオフ状態に保持されることを目的として、ト
ランジスタ５ｂのコレクタ抵抗からトランジスタ５ａに
一時的にベース電流が供給されないようにする役割を有
する。６は電磁クラッチであり、スロットルアクチュェ
ータ７と速度調整要素をなすスロットルリンク８との機
械的結合を断続するもので、クラッチ回路５において出
力段トランジスタ５ｃがオン状態にあるときに、この機
械的結合を実現する。

９は増速減速手段としての増遠減速回路で、制御信号発
生回路３のＦＥＴ３ｈの出力電圧と、スロットル７の動
きに相関するポテンショメータ１０の位置電圧とを比較
するように構成され、前者が後者より小のとき増速信号
を発生してスロットルアクチュェータ７に付与する比較
器９ａと、前者が後者より大のとき減速信号を発生して
スロットルアクチュェータ７に付与する比較器９ｂとを
含む。

１１は解除スイッチで、例えば図示しないブレーキペダ
ルに連動し、ブレーキペダルを踏むと閉成するようにな
っている。

この解除スイッチ１１の閉成により、クラッチ回路５に
おいては出力段トランジスタ５ｃがベース電流を断たれ
てオフ状態となり、それに基づくクラッチ６の遮断によ
りスロットルリンク８はスロットルアクチユエータ７に
よる制御から解かれる。以上説明した通常の定速走行の
ための構成においてその動作を説明すると、装置の電源
が投入され、車両が任意の速度で走行している状態にお
いて、セットスイッチ４ａが閉成一開放操作されると、
先に説明した要領にて記憶用コンデンサ３ｃには設定速
度が記憶される。

これとともに、クラッチ回路５の出力段トランジスタ５
ｃがオン状態となり、クラッチ６が結合状態に保持され
る。そして、この後、実際速度が設定速度を超えて変化
すると、比較器９ｂが減速信号を発生してスロットルア
クチュェータ７をして車遠を減少させるように作動し、
逆に実際速度が設定速度を下回って変化すると、比較器
ｇａをして車遠を増加させるように作動する。このよう
にして、車両の実際速度は設定速度を中心として保持さ
れるように制御される。このような定速走行状態におい
て、解除スイッチ１１が操作されると、クラッチ６が遮
断されて、上述したスロットルアクチュェータ７による
速度制御が不可能とされる。この後、さらに定速走行状
態とするためにはセットスイッチ４ａを再度投入すれば
よい。次に１２はしーダ装置であり、例えばマイクロ波
を送信アンテナ１２０１より放射して車両の進行方向前
方の障害物よりの反射波を受信アンテナ１２０２で受信
して前方目標物への距離、相対速度を検出するものであ
る。レーダ装置１２の構成について、第２図および第３
図を参照して説明する。

ここで説明するレーダ装置は一般にＦＭ−ＣＷ（Ｃｏｎ
ｔｉｎｕｏ雌−Ｗａｖｅコンティニュアス・ウェィブ）
と呼ばれるものであり、発振器１２０３としてガン発振
器あるいはクラィストロン等を用いてマイクロ波ｆｏを
発振せしめ、正弦波あるいは三角波を発生する変調器１
２０４により変調周波数ｆｍで周波数変調を行い、送信
アンテナ１２０１より放射し、反射波を受信アンテナ１
２０２により受信して、混合器１２０５により送信信号
を混合する。この際の過程として第３図について説明す
る。

発振器１２０３出力は平均周波数ｆｏを変調器１２０４
により１／ｆｍで変調され、実線でしめす周波数片側振
幅で変化する。そして破線で示すように時間ｔだけ遅れ
る。この時間ｔは次の様に表される。ｔ＝狐／Ｃ
……【１’ただし、Ｒ：目標までの距
離、Ｃ：電波の伝播速度である。

この場合、目標と当該車両との間に相対速度が存在する
場合にはドップラ効果により反射波は周波数偏移を受け
るため、送信周波数と受信周波数の周波数差伍は１／ｆ
ｍ周期の片側では小さく比，となり他の側では大きくｆ
ｂ２となるが、その平均周波数差比ａｖは比ａｖ＝駅（
△Ｆ・ｆｍ）／Ｃ ・・・…‘２）となる。

この‘２１式よりわかるように、このビート周波数（平
均周波数差批ａｖ）は目標までの距離に比例した周波数
となる。従って前記混合器１２０５でこのビート周波数
を出力しフィルタ回路１２０６を経て増幅回路１２０７
で増幅した後、ワンショット回路１２０８にてパルス幅
を一定と成し、積分回路１２０９にて積分すると、その
出目端子１２０９ａには目標までの距離に比例した電圧
が得られる。

またこの積分出力を微分回路１２１川こて時間微分する
と当該車両と目標との相対速度に比例した電圧が出力端
子１２１０ａに得られる。第１図に戻って、１３は演算
手段としての演算回路であり、レーダ装置１２で検出さ
れた距離信号と相対速度信号とに加えて、Ｄ−Ａ変換回
路２からの車遠信号を組み合わせて、当該車両の現状走
行状態における進行方向前方の危険の有無を演算する。

この演算回路１３は演算結果が危険状態となるときにハ
イレベルの出力信号を出力端１３ａに生じる。ここで演
算回路１３における危険状態の検出については種々の組
合せが考えられる。

列記すると■ 単に目標までの距離が一定値以下になっ
たか否か■ 目標までの距離から当該車両速度と一定時
間の積を引算した値が一定値以下になったか否か、■
目標までの距離から当該車両速度と相対速度との和と一
定時間の積を引算した値が一定値以下になったか否か、
等が考え得る。

この場合、■は実現のための回路構成が簡単であるが過
剰安全でもあるので、■の方法が最も合理的であろう。
１４，１５は強制減速手段を構成する抵抗およびダイオ
ードであり、１６は速度再設定手段をなすダイオードで
ある。

これらは演算回路１３の出力機１３ａと接続され、その
出力信号が危険状態を表わすときに、それぞれ増速減速
回路９、速度設定回路４を作動させるものである。強制
減速手段を構成する抵抗１４およびダイオード１５は、
増速減速回路９の入力に接続され、演算回路１３の出力
信号が／・ィレベルのときその入力電圧を実際速度があ
たかも増加したかのごとく強制的に持ち上げることによ
り、比較器９ｂが減速信号を発生するようにする。

また速度再設定手段をなすダイオード１６は、速度設定
回路４のトランジスタ４ｂのべ−スに接続され、演算回
路１３の出力信号がハイレベルのときトランジスタ４ｂ
をオン状態にし、／・ィレベルの消滅時にトランジスタ
４ｂをオフ状態にすることによって、リレー協点３ｇの
閉成一開放作動を行わせる。次に上記の構成において、
当該該車両が先に説明した通常の定速走行状態にあると
きに、レーダ装置１２および演算回路１３によって前方
道路に遅い先行車両が出現した場合の、この装置の動作
を説明する。

この場合、演算回路１３がレーダ装置１２からの距離信
号、相対速度信号、およびＤ−Ａ変換回路２からの車速
信号から危険状態を検出すると、危険状態が消滅するま
での間、その出力端１３ａには／・ィレベルの出力信号
が発生する。このノ・ィレベル出力信号の発生によって
、抵抗１４およびダイオード１５を介して増速減速回路
９は強制的に減速信号を発生するように制御されるので
、車両速度は設定速度に係わらず減速されていく。また
／・ィレベル出力信号が発生している間、ダイオード１
６によってトランジスタ４ｂがオン状態になり、リレー
接点３ｇが閉成されるので、かかる減速状態の間、記憶
用コンデンサ３ｃには減速された実際速度を設定速度と
すべく新たに記憶がなされていく。

当該車両の減速によって、演算回路１３が危険状態を検
出しなくなると、そのハイレベル出力信号が消滅する。

これに伴い、トランジスタ４ｂはオフ状態となりリレー
接点３ｇも開放する。従つて、記憶用コンデンサ３ｃに
は、危険状態が消滅する直前の実際速度が新たな設定速
度として記憶され、制御信号発生回路３はこの設定速度
を基準として、実際速度が増加するときに増加し、実際
速度が減少するときに減少する出力電圧をＦＥＴ３ｈの
ソース端に発生することになる。また抵抗１４およびダ
イオード１５を介しての増遼減速回路９への／・ィレベ
ル信号の付与が停止されるので、増速減速回路９は制御
信号発生回路３から受ける入力電圧に基づいてスロット
ルアクチュェータ７を制御する。

この場合、装置は先に述べる通常の定速走行状態と同様
に、増速減速回路９が制御信号発生回路３と協動して実
際速度が設定速度に保持されるように制御を行なう。た
だ記憶用コンデンサ３ｃには、減速された設定速度が記
憶されているために、低い設定速度にて車両速度を保持
するようにスロットルアクチュェータ７を制御すること
になるだけである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気結線図、第２図は
第１図装置中のレーダ装置の構成を示すブロック線図、
第３図は第２図図示のレーダ装置の作動説明に用いる特
性図である。 １，２・・・車遠検出手段を構成する車速検出器とＤ−
Ａ変換回路、３・・・制御信号発生手段をなす制御信号
発生回路、３ｃ…記憶手段をなすコンデンサ、３ｇ・・
・スイッチ手段をなすりレー接点、４・・・速度設定手
段をなす速度設定回路、４ａ・・・セットスイッチ、７
・・・スロットルアクチユエータ、８…速度調整要素を
なすスロットルリンク、９・・・増速減速手段をなす増
速減速回路、１２・・・レーダ装置、１３・・・演算手
段をなす演算回路、１４，１５・・・強制減速手段をな
す抵抗とダイオード、１６…速度再設定手段をなすダイ
オード。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車速検出手段により検出した実際車速を設定速度と
   比較して実際車速をこの設定速度に保持すべく制御信号
   を発生する制御信号発生手段と、この制御信号に応じて
   車両の走行速度を増速減速させる増速信号および減速信
   号を選択的に発生する増速減速手段とを備え、アクチユ
   エータがこの増速信号および減速信号を受けて車両の速
   度を調整する速度調整要素を駆動するようにした自動定
   速走行装置において、 前記設定速度を記憶するために
   スイツチ手段を介して前記車速検出手段と結合された記
   憶手段と、 セツトスイツチと、 このセツトスイツチの閉成−解放操作に応動して前記
   スイツチ手段を作動させ、前記記憶手段に前記設定速度
   を記憶させる速度設定手段と、 マイクロ波を車両前方
   に送信し、このマイクロ波の障害物からの反射波を受信
   してこの障害物との相対関係を検出するレーダ装置と、
   このレーダ装置からの出力信号と前記車速検出手段の
   車速とを入力してその車速での定速走行に対応した車両
   の危険状態の有無を演算し、その危険状態の有無を表わ
   す出力信号を発生する演算手段と、 この演算手段と前
   記増速減速手段との間に設けられ、前記演算手段の出力
   信号が危険状態を表わすときに前記増速減速手段が前記
   制御信号に係わらず前記減速信号を強制的に発生させる
   ように前記演算手段の出力信号を前記増速減速手段に付
   与する強制減速手段と、 前記演算手段と前記速度設定
   手段との間に設けられ、前記演算手段の出力信号が危険
   状態を表わすときにも前記スイツチ手段を作動させるよ
   うに前記演算手段の出力信号を前記速度設定手段に付与
   する速度再設定手段と、を備えたことを特徴とする自動
   定速走行装置。