JPS6130428A - 車両走行制御装置 - Google Patents

車両走行制御装置

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JPS6130428A
JPS6130428A JP14959084A JP14959084A JPS6130428A JP S6130428 A JPS6130428 A JP S6130428A JP 14959084 A JP14959084 A JP 14959084A JP 14959084 A JP14959084 A JP 14959084A JP S6130428 A JPS6130428 A JP S6130428A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野］ この発明は、先行車との車間距離を検出し、当該車間距
離に応じて自車速を制御して安全車間距離を保ちながら
自車両を先行車に自動追従させる装置に関し、当該装置
の信頼性を向上した車両走行制御装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、車両を一定の設定車速で走行させる定速走行装置
の車両への装備に伴ない、先行車への追突防止、運転操
作性向上等を目的とし、自車両と先行車との距離を検出
してその検出結果に応じて車速制御することで、自車両
を先行車に追従走行させる車両走行制御装置が提案され
ている（例えば特開［５５−８６０００号）。
ところで、この車両走行装置においては、前述した如く
、先行車との車間距離を測定して、その測定結果に基づ
いて自車速を制御している。
したがって、自車速制御を適切に行なうためには、先行
車を確実に検出する必要がり、この車両走行制御装置で
は、その検出手段としてレーダ装置を用いている。しか
しながら、レーダ装置は、その測距媒体である電磁波が
高い直線指向性を有するため、その検出領域としては自
車両の略進行方向前方に限られる。このため、例えばカ
ーブ路走行時にあっては、その直線指向性ゆえに先行車
ではなく、自車両進行方向前方の隣接車線を走行中の車
両を検出してしまうおそれがある。これにより、先行車
ではない車両までの車間距離の測定結果に基づいた不適
切な車速制御が行なわれるといった事態が発生するおそ
れがある。
［発明の目的］ この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
しては、自車両を先行車に対して安全な車間距離をもっ
て追従走行させる装置において、先行車ではない車両に
対する前記追従走行の発生を防止した車両走行制御装置
を提供することにある。
［発明の概要］ 上記目的を達成するため、この発明は、第１図に示す如
く、自車速を検出する車速検手段１と、自車両に設けら
れ、自車両進行方向に電磁波を放射し反射体による反射
波を受信して当該反射体までの距離を検出すると共に当
該反射体の自車両に対する移動によるドツプラ信号を出
力する一対のレーダ装置３，５と、当該一対のレーダ装
置から出力されるドツプラ信号の位相差を少なくとも一
方のレーダ装置によって検出された距離で微分する位相
差微分手段７と、自車両が走行している車線の曲率を検
出する曲率検出手段９と、検出した曲率に応じて設定さ
れる前記反射体までの距離に対応する基準値に対する位
相差微分手段で求めた位相差微分値の大小に基づいて前
記反射体が自車両と同一車線を走行している先行車であ
ることを判定して先行車信号を出力する先行車判定手段
１１と、先行車信号を入力しているときには、自車速お
よび少なくとも一方のレーダ装置によって検出された距
離に基づいて自車両を先行車に対し安全な車間距離をも
って追従走行すべく自車速を制御する車速制御手段１３
とを有することを要旨とする。
［発明の実施例］ 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第２図はこの発明の一実施例を示すもので、第１および
第２のレーダ装置１６および１７、車速検出手段１を構
成する車速センサ１８、車速制御を開始させるセットス
イッチ１９、スロットルバルブ開度センサ２１、ステア
リングの操舵角を検出する操舵角センサ２２の出力信号
に基づいてマイクロコンピュータ２３が後述するフロー
チャートに従って処即してスロットルバルブ開度制御手
段３２を介してスロットルバルブ（図示せず）の開度を
変えることで車速を制御する構成である。
なお、マイクロコンピュータ２３は、ＣＰＵ２５、ＲＯ
Ｍ２７、ＲＡＭ２９、入出力ポート３１を有する構成で
ある。
第１および第２のレーダ装置１６および１７は、第３図
に示す如く、いずれもパルスドツプラレーダで構成され
、送信トリガ回路３５，３７、パルス変調器３９，４１
、アンテナ４３，４５、受信回路４Ｖ、４９および両レ
ーダ装置に共通の発振器５１を有する構成である。第１
のレーダ装置１６は、自車両の進行方向に光、電波等の
電磁波をパルス放射してから同方向に存在する反射体に
よる反射波を受信するまでの伝搬遅延時間に基づいて当
該反射体までの距離りを測定すると共に、当該反射体の
アンテナ４３に対する速度成分に比例した周波数を有す
るドツプラ信号７電を出力する。
また、第２のレーダ装置１７は、当該反射体のアンテナ
４５に対するドツプラ信号Ｚ３を出力する。
ところで、この実施例では、先行車までの車間距離を確
実に検出するため、前記第１および第２のレーダ装置１
６および１７で検知されている先行車と思しき反射体が
自車両が走行している車線と同一車線を走行しているこ
とを検出することでこれを先行車と判断している。そこ
で、この実施例の作用を説明する前に、この車線検出の
原理を第４図を用いて説明する。
本発明の出願人は、「衝突防止装置」として、２つのレ
ーダ装置のアンテナに対する反射体のドツプラ信号の位
相差を自車両と当該反射体との車間距離を用いて微分す
ることで得られた位相差微分値の大小で、自車両と当該
反射体との衝突のおそれを判定するものを先に出願して
いる（特開昭５９−７９８７４号）。すなわち、その判
定原理としては、自車両６１に装備された一対のレーダ
装置のアンテナ６３．６５を焦点とする双曲線からの反
射体のずれ、換言すれば自車両６１の進行方向中心軸Ｏ
に対する垂直偏位量（オフセット値）Ｗに比例して前記
位相差微分値が大きくなることを利用して、この位相差
微分値が設定基準値より大きければ衝突の可能性は少な
いとみなし、小さければ衝突の可能性が大きいと判断す
るのである。
特に、反射体が第４図で参照記号Ｃで示される如く自車
両６１の進行方向中心軸Ｏ上に位置する場合には、ドツ
プラ信号ＶＲおよびＶＬの差が等しいため、その位相差
微分値としては最小となって、零となる。そこで、この
オフセット値Ｗに比例して位相差微分値が大きくなって
いくという特徴を用いて、−車線当りの幅が通常３．５
ｍであり自車両が車線の略中央を走行すると考えると、
前記オフセット値が例えば１．８ｍを越えると隣接車線
であると考えられる。そして、これに基づいて判断しよ
うとすると、この１．８ｍに相当する位相差微分値が判
断基準値として決まるので、実測結果に基づく位相差微
分値をこの判断基準値と比較すればよいことになる。
これら前述した原理に基づいて車線判別を行なおうとす
る場合には、例えば第５図に示す如く、曲率半径をパラ
メータとして反射体までの距離りに対する前記判断基準
値（ａｉ　、　ｂｉ　、　Ｃｉ　）を予め設定記憶して
おく。ここで、第６図に示す如く、ａｉは先行車領域（
同一車線）と判断できる下限値、ｂｉは先行車領域（同
一車線）と判断できる上限値であると共に隣接レーン車
両領域と判断できる下限値、ｃｉは隣接レーン車両領域
と判断できる上限値である。そして第１１１５よび第２
のレーダ装置１６および１７による測定結果から得られ
る位相差微分値を第５図の判断基準値（ａｉ　。
ｂｉ　、　ｃｉ　）と比較することで車線判別を行なう
。
具体的には、例えば直線路（曲率半径は無限大）で第１
のレーダ装置１６で検出された反射体までの距＠Ｄが５
２ｍとし、第１および第２のレーダ装置１６および１７
の測定結果に基づく位相差微分値をＢとすると、判断結
果としては第１表に示すようになる。
第１表　　□ なお、ここで「その他」とあるのは、自車両前方の車両
が車線変更をしている場合、あるいはレーダ装置の異常
、複数の車両が自車両前方に交錯している等自動追従走
行を継続するには不適正な状態を示す。
また、第５図における判断基準値（ａｉ　、　ｂｉ　。
ｃｉ）の設定に際しては、第７図および第８図に示す如
く予め実験等で得られたグラフにおけるデータを用いて
行なう。第７図は曲率半径が無限大（直線路）で前記オ
フセット値Ｗをパラメータとした距離に対する位相差微
分値の変化例を示し、第８図はオフセット値Ｗが一定で
曲率半径をパラメータとした距離に対する位相差微分値
の変化例を示したものである。実際には、レーダビーム
の形状が略扇状とすると、反射体く先行車、隣接レーン
車両を含む）が検知できるのは第７図に示すグラフ中、
太線部の条件が成立している場合となる。
次に、この実施例の作用を第９図乃至第１１図に示すマ
イクロコンピュータ２３の処理フローチャートを用いて
説明する。なお、当該処理は車両走行中における一定周
期の割込み信゛号の入力によって実行開始される。
割込み信号が入力されると、まずセットスイッチ１９の
作動状態を判定して、作動状態になければ、すなわち車
両走行制御状態になければ後述するステップ１５０を介
して今回の割込み処理を終了する。逆、セットスイッチ
１９が作動４態にあって、且つ前回の割込み処理で作動
状態になかった場合、すなわち今回の割込み処理で始め
て作動状態になったことを判断すると、その時の自車速
Ｓを先行車がない場合の定速走行のための設定車速ＳＯ
として記憶すると共に、以後運転者がアクセル操作をし
なくても前記設定車速Ｓｏが維持できるようにスロット
ル開度制御手段９の出力をスロットルバルブの開度を変
えるコネクティングロッド（図示せず）に伝達可能にす
るための伝達クラッチ（図示せず）をオンにし、スロッ
トルバルブの開度を設定車速Ｓｏに対応する開度θＳＯ
に調整し、さらにヒツトスイッチ１９の作動中を示す車
両走行制御フラグをセットしてステップ１５０に進む（
ステップ１００〜１４０）。ステップ１５０に進むと、
車両走行制御中であり、且つブレーキ作動やクラッチが
オフ状態になっていないことを確認して加減速率制御（
ステップ１９０）の処理を行なう（ステップ１６０．１
９０）。なお、ステップ１６０において、ブレーキ作動
を検知したり、クラッチがオフ状態にあることを検知す
ると、車両走行制御を中止すべく車両走行制御フラグを
リセット（ステップ１７０）すると共に、前記伝達クラ
ッチをオフ（ステップ１８０）にして今回の割込み処理
を終了する。
次に第１０図を用いて加減速率制御（ステップ１９０）
について説明する。まず、現時点の自車速Ｓが一定車速
範囲内（３０ｋｍ／ｈ≦Ｓ≦１２０ｋｍ／ｈ）にあるこ
とを確認後（ステップ２１０）に自車速Ｓに応じた安全
車間距離ＤＯを算出（ステップ２４０）してステップ２
５０に進む。なお、自車速Ｓについて、Ｓ＜３０ｋｍ／
ｈまたはＳ＞１２０ｋｍ／ｈが成立すると、車両走行制
御を中止すべく車両走行制御フラグをリセットし、前記
伝達クラッチをオフにする（ステップ２２０〜２３０）
ステップ２５０に進むと、前記第１のレーダ装置１６で
検出された反射体までの距離りを読み込み、先に求めた
安全車間距離ＤＯとの距離差ΔＤを算出後（ステップ２
６０）、当該反射体が先行車であるか否かを判断すべく
ステップ２７０に進む。
ステップ２７０に進むと、まず前記第１および第２のレ
ーダ装置１６および１７からのドツプラ信号Ｚ１および
ｚ３を入力して両信号の位相差Ｐを求め、この位相差微
分値Ｂを算出する（ステップ２７０，２８０）。次に、
前記操舵角センサ２２で検出されたステアリングの操舵
角Ｔを読み込み（ステップ２ＣＩＯ）　、自車両が走行
している車線の曲率半径Ｒを算出後（ステップ３００）
、距離Ｄ１位相差微分値８１曲率半径Ｒに基づいて前述
した原理に基づき前記反射体が存在している車線を判別
すべくステップ３０２に進む。なお、ステアリングの操
舵角Ｔからの曲率半径Ｒの計算については、車速Ｓも用
いることで次式により算出できることが知られている（
新編「自動車工学便覧」第２編第２章参照）。
Ｒ＝Ｌ−Ｈ（１＋Ｆ−３２）／Ｔ なお、上式において、Ｌはホイルベース、Ｆはスタビリ
テイファクタ、Ｈはステアリングギヤ比である。また、
前記位相差微分値Ｂとしては、前回の割込み処理時に求
めた位相差Ｐ′および距離Ｄ′を用いて、次式で算出し
てもよい。
ステップ３０２に進むと、先の処理で得られた反射体ま
での距離Ｄ１位相差微分値Ｂ、曲率半径Ｒについて、予
めＲＯＭ２７内に記憶されている前記第５図に示す如き
データと比較して当該反射体の存在する車線を判別する
ことで、当該反射体が先行車か否かを判断する。この結
果、当該反射体が自車両が走行している車線と同一車線
を走行する先行車であると判断した場合には、反射体が
先行車または隣接車線を走行している別の車両のいずれ
であるかが判断できない状態を示すレーンチェンジフラ
グをリセット後に（ステップ３０４）、前記先行車に対
して車間距離制御を行なうべくステップ３２０に進む。
また、当該反射体が先行車ではなく隣接車線を走行して
いる車両であると判断した場合には、前記レーンチェン
ジフラグをリセット後（ステップ３０６〉に、先のステ
ップ１１０で設定された設定車速Ｓｏで自車両を定速走
行させるべくステップ３５０に進む。一方、当該反射体
が先行車あるいは隣接車線を走行中の車両のいずれとも
判断できない場合（前記第１表の「その他Ｊに該当）に
は、自動追従走行の継続が不適当な状態になっている疑
いがあり、この疑義を明らかにすべくステップ３０８に
進む。
ステップ３０８では、レーンチェンジフラグの状態を判
別する。この判別の結果、レーンチェンジフラグがセッ
ト状態にあれば、少なくとも前回の割込み処理時から既
に前記「その他」の状態になっていたことになり、当該
フラグのセット時間を示すレジスタＣをインクリメント
後（ステップ３１４）にステップ３１６に進む。ステッ
プ３１６ではレジスタＣの値を車線変更に要する時間（
数秒程ＩＩ）を割込み時間で除した設定値にと比較し、
Ｃ＞Ｋが成立すれ警報後車間距離制御を解除すべく前述
したステップ２２０に進む（ステップ３１８）。すなわ
ち、前記「その他Ｊに該当する場合としては、自車両前
方の車両が車線変更中であることが一般的であり、通常
、車線変更に要する時間としては数秒程度である。した
がって、この「その他」に該当する継続時間が所定時間
よりも長いことを検出することで、この「その他」と判
断している状態が前方車の車線変更によるものでなく、
レーダ装置の異常、複数の車両が自車両前方に交錯して
いる等車間距離制御によって自動追従走行するには不適
当な状態によるものであると判断できるのである。この
ため、ステップ３１６でＣ≦にの場合には、前記設定車
速Ｓｏで自車両を定速走行させるべくステップ３５０に
進み、また、ステップ３０８でレーンチェンジフラグが
リセット状態の場合には同フラグをセットすると共に前
記レジスタＣを初期値「１」にセット後にステップ３５
０に進む（ステップ３１０．３１２）ステップ３２０に
進むと、先のステップ２６０で求めた安全車間距１１Ｄ
ｏと現時点の車間距離Ｄｎとの差へ〇の絶対値が所定値
（例えば１ｍ）以下で且つ当該差△Ｄが負の値であれば
、すなわち自車両が先行車に車間距離（Ｄｏ−ＩＩｌｌ
）を越えて接近している場合には、一定減速率で自車２
速Ｓを下げるべく減速率へ〇を所定値（例えば−３°。
第１２図のＡの領域）に設定して後述するステップ４０
０に進む（ステップ３２０〜３４０）。
一方、ステップ３３０の判定において、△Ｄ〉Ｏが成立
する場合、すなわち、先行車との車間距離が（［）ｏ　
＋１ｍ　）以上に離れている場合には、自車速Ｓと前記
設定車速ＳＯとの差（速度偏差）△Ｓを求めて（ステッ
プ３５０）、当該速度偏差△Ｓが一定速度（例えば５ｋ
ｉｌ／ｈ）以上か、あるいは当該速度偏差ΔＳの絶対値
が所定速度（例えば０．５ｋｍ／ｈ　）以上かを判定す
る。この判定で△Ｓ≧５ｋｍ／ｈであることが判定され
ると、すなわち先行車との車間距離が（Ｄｏ　＋１ｍ　
）以上で自車速Ｓが前記設定車速ＳＯに対して５　ｋｍ
／　ｈ以上定速である場合には、自車両を一定加速率で
増速すべく加速率へ〇を一定（例えば２°、第１２図の
８領域）として後述するステップ４００に進む（ステッ
プ３６０．３７０）。また、１△Ｓ１≧０．５ｋｌ／ｈ
が成立すると、すなわち、先行車との車間距離で（Ｄｏ
＋１）以上で且つ速度偏差Δ５ｔｆｉ０．５ｋｍ／ｈ≦
ΔＳ≦５ｋｌｌｌ／ｈの範囲にある場合には、当該偏差
速度△Ｓに比例した値（例えば３△Ｓ、第１２図のＣ領
域）を加速率へ〇として算出して後述するステップ４０
０に進む（ステップ３８０，３９０）。なお、ステップ
３２０においてｌ△Ｄ１≦１１Ｉ１１およびステップ３
８０において１ΔＳ　ｌ　＜　Ｏ’、　５　ｋｍ／ｈが
成立すると、すなわち先行車との車間距離が（Ｄｏ±１
ｍ以内にある場合、および自車速Ｓが設定車速ＳＯに対
して一定車速（０，５ｋｍ／ｈ　）幅の範囲内にある場
合には、特に車速を制御する必要がないので処理を終了
する。
ステップ４００に進むと、前述したステップ３４０．３
７０，３９０のいずれかで求められた加速率または減速
率で車速制御すべく、現在のスロットルバルブ開度θの
検出結果から目標とするスロットルバルブ開度θＯを次
式で算出する（ステップ４００．４１０＞。
θ〇−θ＋八〇 そしへ、この算出結果に基づきスロットルバルブの開度
を目標開度θ０とすべく、第１１図に示す如きスロット
ルバルブ開度制御処理に進み、前記コネクティングロッ
ドを回転させるスロットルバルブ開度制御手段１５を構
成するモータを、先に求めた値△θが正であれば、すな
わち当該値Δθが加速率を示すものであれば、正回転さ
せてスロットルバルブの開度を広げ、負であれば、すな
わち当該値△θが減速率を示すものであれば逆回転させ
て開度を小さくして、スロットルバルブの開度θが目標
開度θ０に対して一定角度θＴ以下となるとモータ駆動
を停止すると共に今回の割込み処理を終了する（ステッ
プ４２０および第１１図ステップ５００〜５５Ｑ）。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、一対のレーダ
装置を車載し、夫々のレーダ装置により自車両進行方向
に放射した電磁波の反射体までの距離を検出すると共に
当該反射体の自車両に対する移動によるドツプラ信号を
得て、このドツプラ信号の位相差を距離で微分した位相
差微分値について自車両が走行している車線の曲率に応
じて設定される距離に対応する基準値に対する大小を比
較することで、前記反射体が自車両と同一車線を走行し
ている先行車であると判断した上でこの先行車に対し安
全な車間距離をもって追従走行すべく自車速を制御する
ようにしたので、例えばカーブ路走行時に先行車ではな
く隣接車線を走行している車両等との距離を検出してこ
れに基づいた不適切な自車速制御の発生を防止でき、結
果として装置の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はクレーム対応図、第２図はこの発明の一実施例
の構成を示す図、第３図は第１および第２図のレーダ装
置の構成を示す図、第４図乃至第８図は当該一実施例に
おける先行車の検出原理を示す図、第、９図乃至第１１
図は当該一実施例の作用を示すフローチャート図、第１
２図は当該一実施例の制御概要図である。 １・・・車速検出手段　　３・・・レーダ装置５・・・
レーダ装置　　　７・・・位相差微分手段９・・・曲率
検出手段　１１・・・先行車判定手段１３・・・車速制
御手段 第８図 第４図 第６図 猟鰍Ｄ→ 手続ネ甫正書（自発） 昭和５９年１０月７日 特許庁長官　　　志　賀　　　学　　殿１、事件の表示
　　　昭和５９年特許願第１４９５９０号２、発明の名
称　　　車両走行制御装−代表者　　石　原　　俊 ６、補正の対象 （１）　　明細書の「発明の詳細な説明」の欄（２）図
面 ７ｏ補正の内容 （１）明細書第１４頁第６行目の とあるのを、 と補正する。 （２）図面の第７図を別紙のように補正リ−る。 ８、添付書類 （１）図面（第７図）　　　　　　　　　　　　１通以
上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 自車速を検出する車速検出手段と、自車両に設けられ、
    自車両進行方向に電磁波を放射し反射体による反射波を
    受信して当該反射体までの距離を検出すると共に当該反
    射体の自車両に対する移動によるドップラ信号を出力す
    る一対のレーダ装置と、当該一対のレーダ装置から出力
    されるドップラ信号の位相差を少なくとも一方のレーダ
    装置によって検出された距離で微分する位相差微分手段
    と、自車両が走行している車線の曲率を検出する曲率検
    出手段と、検出した曲率に応じて設定される距離に対応
    する基準値に対する位相差微分手段で求めた位相差微分
    値の大小に基づいて前記反射体が自車両と同一車線を走
    行している先行車であることを判定して先行車信号を出
    力する先行車判定手段と、先行車信号を入力していると
    きには、自車速および少なくとも一方のレーダ装置によ
    って検出された距離に基づいて自車両を先行車に対し安
    全な車間距離をもって追従走行すべく自車速を制御する
    車速制御手段とを有することを特徴とする車両走行制御
    装置。
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