KR940001633B1 - 주행 제어장치 - Google Patents

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KR940001633B1
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마사히라 아까스
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미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤
시끼 모리야
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Abstract

내용 없음.

Description

주행 제어장치
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 주행 제어 장치의 블럭도.
제2도 내지 제11도는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 각각의 플로우 차트도.
제12도 내지 제14도는 속도 가속도 및 차간거리의 각 특성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 컴퓨터 유니트 2 : 차간거리 측정 장치
3 : 엔진 4 : 자동 변속기
5 : 드로틀 밸브 개구각 제어 장치 6 : 브레이크 제어 장치
31 : 엔진 회전 센서 41 : 차속 센서
51 : 드로틀 밸브 52 : 모터
본 발명은 선행차와의 차간거리를 최적으로 유지하면서 추종 주행을 행하도록 한 주행 제어 장치에 관한 것이다.
선행차와의 차간거리를 측정하고, 자동 속도 제어 장치를 동작시켜 차간거리를 일정한 값으로 유지하는 주행 제어 장치는 예를들면 특허공개소화 제 57-2271호 공보등에서 개시되어 있듯이, 종래의 정속 주행제어의 응용으로서 고려된 것이고, 정속 주행 제어의 속도 신호 대신에 차간거리와 상대속도에서 제어량을 연산하고, 엔진 출력을 조정하여, 선행차와의 차간거리를 일정하게 유지하도록 구성되어 있다.
예를들면, 차간거리 제어의 제어량 연산은 미리 설정한 목표 차간거리와, 실제로 측정한 차간거리, 이 차간거리 측정치의 시간 변화에서 구한 자기차와 선해차의 상대속도를 사요하여, 목표 차간거리를 유지하는데 필요한 구동력을 상기 연산에 의하여 산출하여 행하고 있다. 이 구동력을 목표 드로틀 밸브 개구각으로 변환하여, 드로틀 밸브를 구동함으로서 엔진 출력을 조정하여 차간거리를 제어한다.
구동력=K1×(목표 차간거리-차간거리)+K2×상대속도
여기서, K1, K2는 비례계수이다.
이상과 같은 주행 제어 장치는 선행차 및 자기차가 거의 정속으로 주행중이면, 차간거리 제어에 의한 추종 주행이 바라는대로 행하여지므로, 고속도로와 같은 주행 조건에서는 차간거리에 세심한 주의를 할 필요가 없게 되고 운전수의 피로가 경감된다는 효과를 기대할 수 있다.
그러나, 차량의 발진시를 포함하여 추종 주행이라는 점에 관하여는 발진수단 및 발진시의 선행차와 자기차의 주행상태를 고려하지 않으므로, 종래의 차간거리 제어에 의한 추종 주행에는 문제가 있다.
예를들면, 발진전의 동작을 고려하면, 저지시의 선행차와 자기차의 차간거리는 제어로 미리 정하여진 목표 차간거리인 것은 거의 없고, 그때마다 여러가지 값을 취할 수 있다.
예를들면 발진 동작을 고려하면, 발진전 차량은 정지하고 있지만, 도로 경사등의 외란으로 부주의하게 차량이 동작하도록 하는 것이 없도록 차량을 정지시켜야 한다. 선행차가 발진한 경우, 그것을 검출한 후에 자기차를 발진시키지 않으면 안된다. 이것은 자기차가 주행을 개시하기까지 상당의 시간지체(낭비시간)가 있는 것을 의미하고 있으며, 종래의 차간거리 제어 방법에서는 이러한 낭비시간 요소를 일절 고려하고 있지않으므로 기대대로의 추종은 할 수 없다. 발진시는 차량의 주행중에서 특히 가속도가 큰 운전 상태로 고려되고, 종래의 차간거리 제어에 의한 추종 주행 방법에서는 상기의 낭비시간 요소의 영향도 있으며 발진시에 차간거리가 크게 벌어지고, 최악의 경우, 차간거리 측정이 곤란하게 되어 추종 주행을 중단시키지 않을 수 없게 된다. 또한 발진시의 상기 낭비시간을 커버하여 발진에서 추종할 수 있는 차간거리 제어의 이득을 두면 통상의 추종 주행시에 차간거리 속도로 헌팅이 생겨 운전수에게 불쾌감을 주게 됨으로 이득은 올라가지 않는다.
상기식(a)등에 의한 종래의 차간거리 제어 방법에서는 발진시의 차간거리에 의하여 구동력의 연산치가 다르고, 선행차가 발진에서 가속하여 가는 운전 상태가 같아도, 초기의 차간거리에 의하여 추종차의 발진 가속도의 정도가 크게 변화하게 된다. 특히 초기의 차간거리가 목표 차간거리 보다도 짧은 경우, 식(a)에 있어서 목표 차간거리와 차간거리 측정치 차이의 효과가 선행차의 발진시의 상대속도에 의한 효과보다도 크고 구동력의 연산에 기여함으로, 선행차는 발진하여 있는데도 불구하고 자기차는 발진하지 않는다. 선행차가 진행하여 차간거리가 벌어진 시점에서 자기차는 발진하게 되지만, 그때는 이미 선행차의 속도가 빠르므로 단시간에 차간거리는 벌어진다. 그 후 자기차는 차간거리를 측정치로 급가속을 하게 된다. 즉, 발진은 매우 응답이 나쁘고 차간거리는 순식간에 벌어지며, 그후 급격하게 가속하는 가속도의 변화를 감지하게 되고, 운전수는 현저한 불쾌감을 느끼고 발진후가 속도의 연속적 상승에 의하여 운전수는 선행차로의 추돌의 공포감을 느끼게 된다. 이 때문에, 차간거리 제어에 의한 추종 주행은 발진후 거의 정속 주행 상태로 이행하기 때문으로 밖에 표현할 수 없었다. 따라서 일반도로와 같이 발진 가속 감속, 정지가 빈번하게 있는 주행 조건하에서는 발진후에 때때로 차간거리 제어에 의한 추종 주행을 설정할 필요가 있으며, 운전수의 피로는 결코 경감되지 않았다. 설정하는데 망각등이 있으면, 운전수의 의지와 차량의 주행이 일치하지 않고 위험하였다.
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 차량 정지 상태에서 선행차의 발진에 따르는 자기차를 발진시켜 이하 차간거리 제어에 의한 추종을 행할 수 있고, 선행차가 감속, 정지할 때에는 그것에 따른 감속 정지할 수 있고, 발진, 정지가 반복되는 일반도로 등에서도 추종 주행을 가능하게 하여 운전수의 피로를 경감할 수 있는 주행 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 주행 제어 장치는 선행차와의 차간거리 및 상대속도를 측정하기 위한 차간거리 측정 장치와, 자기차의 주행속도를 측정하는 차속 센서와, 엔진 출력을 제어하는 드로틀 밸브 개구각 제어 장치와, 브레이크를 제어하는 브레이크 제어 장치와, 상기 차간거리 측정 장치의 차간거리 측정치 및 상대속도에 따라 선행차와의 차간거리가 소정이 값으로 설정된 차간거리 제어 목표치로 되도록 상기 드로틀 밸브 개구각 제어 장치 및 브레이크 제어 장치를 구동하는 구동 수단을 갖추고, 상기 차속 센서의 출력 신호에 의하여 자기차가 발진 상태인 것을 판별하고, 발진 상태에서는 상기 차간거리 측정치가 상기 소정치보다 작은 경우에 차간거리 제어 목표치를 상기 차간거리 측정치로 하거나, 차간거리 제어를 상기 차간거리 측정치에 의하지 않고 상대속도에 따라 행하며, 상기 차속 센서의 출력 신호에 의하여 주행 모드를 자기차가 정지 상태에서 소정의 차속에 이르기까지의 발진 모드와, 그것이외의 모드로 구별하고, 이 주행 모드에 따라 최소한 상기 드로틀 밸브 개구각 제어 장치 또는 브레이크 제어 장치의 제어 이득을 변경하여 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 차간거리 제어에 의한 추종 주행에서 발진시의 차간거리가 미리 구하여진 차간거리 설정치 미만일때, 목표 차간거리를 상기 차간거리 설정치에서 차간거리 측정치로 변경하며, 발진시의 차간거리가 목표 차간거리 미만일 때 구동력의 연산을 선행차의 상대속도로서 행하게 하는 구성으로 하였으므로, 구동력의 연산치는 발진 초기의 차간거리에 의한 영향을 받지 않고 발진에서 원활한 추종 주행을 가능하게 한다. 그리고 그 결과 운전자에 대하여 선행차에 추종할 수 있는지 어떤지의 불안감 및 선행차로의 추돌의 공포감을 주지 않게 된다.
또한, 본 발명에 있어서, 차간거리 제어에 의한 선행차로의 추종 주행에서, 통상의 추종 주행시 및 발진시의 차간거리 제어의 엔진 출력 연산식의 계수를 변화하고, 발진시에 보다 큰 가속도가 얻어지는 구성으로 하였으므로, 발진에서 즉시 추종 주행이 가능하게 된다. 그리고 감속시에는 엔진 출력이 저하뿐만 아니라, 브레이크 제어에 의한 감속도 부가되어 있으며, 이들에 의하여 발진, 주행, 정지가 빈번하게 반복된다. 특히 일반도로에서의 추종 주행에 적절한 작용을 나타낸다.
이하, 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 제1도는 본 발명에 의한 주행 제어 장치의 블럭도를 나타내는 것이고, 도면에서 (2)는 차간거리 측정 장치에서 적외선 빛에 가까운 LED를 펄스 구동하여 선행차로 조사하고, LED에서 소정거리 떨어진 광위치 검출기에 선행차로부터의 반사광을 결상(結像)시키고, 그 검출 위치에 의하여 3각 측량의 방법을 사용하여 차간거리를 측정한다. LED 구동 펄스 주기는 10㎳이고 측정은 10㎳마다 행하여지지만, 외란등에 의한 측정오차를 흡수하도록 측정치를 평균화하여 50㎳마다 차간거리 측정치를 출력한다. (1)은 컴퓨터 유니트이고, 차간거리 검출기(2)의 차간거리 검출 신호외에, 엔진(3)의 회전수를 검출하는 엔진 회전 센서(31), 속도를 검출하기 위하여 변속기(4)의 출력축의 회전수를 검출하는 차속 센서(41)의 신호, 그리고 운전수가 추종 주행 모드로 설정을 하는 추종 지령 스위치(7)의 신호를 입력한다. 변속기(4)는 유체 결합형의 이른바 토크컨버터를 가진 자동 변속기이지만 무단변속기와 클로치를 조합시킨 것으로도 좋다. (43)은 시프트 레버 구동 장치로 추종 운전시에는 컴퓨터 유니트(1)의 지렁에 의해 제어된 시프트 레버 위치로 시프트 레버(42)를 이동시킨다.
(5)는 드로틀 밸브 개구각 제어 장치이고 드로틀 밸브(51)와 드로틀 밸브(51)의 개폐구동을 하는 모터(52)로 구성되어 컴퓨터 유니트(1)에 의하여 제어된다. (6)은 브레이크 제어 장치이고 컴퓨터 유니트(1)의 지령에 따라, 엔진의 부압(負壓), 또는 유압 펌프를 작동시켜 얻어진 유압을 사용하여 브레이크 유압을 제어하고, 차량의 감속도를 조정한다. 이 브레이크 제어 장치(6)는 운전수가 조작하는 메인의 브레이크계와 병렬로 조합하여 조작시의 유압이 높은 쪽이 선택되어 브레이크 유압으로 되도록 구성되어 있다.
한편, 추종 주행 상태에서, 컴퓨터 유니트(1)가 그때의 자기차의 주행 상태에서 미리 차간거리 설정치를 산출하고, 이것을 목표 차간거리로서 차간거리 측정치를 산출하고, 이것을 목표 차간거리로서 차간거리 장치에서 측정한 차간거리와, 이 차간거리의 시간 변화에서 구한 자기차와 선행차의 상대속도와, 자기차의 속도에서 상기 목표 차간거리를 유지하는데 필요한 구동력을 상기 식(a)의 연산식에 의하여 산출하고, 이것을 엔진 출력으로 환산하고, 목표 드로틀 밸브 개구각으로 변환하여 드로틀 밸브 개구각 제어 장치(5)를 제어한다.
구동력에서 엔진 출력으로의 환산은 일반적으로는 구동력을 트랜스미션의 기어비로서 제어하면 좋지만, 토크컨버터를 가진 자동 변속기를 사용하는 경우에는 토크컨버터의 입출력축 회전수의 비를 파라미터로 한 토크비로서 제외하면 환산할 수 있다. 여기서 토크컨버터의 입력축 회전수는 엔진 회전수이고, 출력축 회전수는 자기차의 속도에서 구하여진다. 엔진 출력은 엔진 회전수와 드로틀 밸브 개구각으로 결정됨으로, 목표드로틀 밸브 개구각은 엔진 회전수와, 엔진 출력을 파라미터로서 예를들면, 맵이라는 형으로 기억되어 있는 데이타에서 계산으로 얻을 수 있다.
선행차가 감속하고, 엔진 출력의 저하만으로는 목표 차간거리를 유지할 수 없는 경우, 즉 상기식(a)에서 연산한 구동력이 부의 큰 값으로 되었을 때는, 브레이크 제어 장치를 구동하여 브레이크압을 상기 구동력에 비례하도록 제어하여, 감속하여 목표 차간거리를 유지한다. 선행차가 정지한 경우는 드로틀 밸브를 닫으므로서 엔진 출력을 최저로 하여 브레이크로 하여금 자기차가 확실하게 정지할 수 있도록 작동시킨다.
선행차의 발진은 컴퓨터가 차간거리 측정치의 변화에서 검출하고, 소정 거리 이상 선행차가 이간한 것을 확인한 후 브레이크를 해제하여 자기차를 발진시킨다. 이때의 구동력의 연산에서는 차간거리 측정치가 상기 차간거리 설정치 미만일 때에는 발진 모드로서 목표 차간거리를 상기 설정치에서 차간거리 측정치로 변경하여 구동력을 식(a)으로 구한다. 발진시 차간거리가 상기 차간거리 설정치 이상이던지, 또는 발진 후 차간거리가 상기 차간거리 설정치 이상으로 되면, 통상의 추종 모드로서, 이하 정지하기까지 목표 차간거리를 상기 차간거리 설정치로 하여 구동력의 연산을 식(a)으로 행한다. 그리고 차간거리 측정치가 목표 차간거리 미만이면, 상대속도만으로 구동력을 결정하는 아래식의 연산식을 사용하여 컴퓨터로서 산출하고, 목표 드로틀 밸브 개구각을 구하고, 드러틀 밸브 개구각 제어 장치를 제어하여 발진시킨다.
구동력=K20×상대속도 (b)
여기서, K20은 비례계수이다.
재차 추종 주행이 시작하여 차간거리가 목표 차간거리 이상이면, 상기 구동력의 연산식은 통상의 식(a)으로 변경된다.
또한, 선행차의 발진은 컴퓨터가 차간거리 측정치의 변화에서 검출하고, 소정의 거리 이상 선행차가 이간한 것을 확인한 후 브레이크를 해제하여 자기차를 발진시킨다. 이때의 구동력은 증대 방향으로 변경한 연산식(예를들면 아래식(c))을 사용하여 컴퓨터에서 산출하고, 목표 드로틀 밸브 개구각을 구하고, 드로틀 밸브 개구각 제어 장치를 제어하여 발진시킨다.
구동력=K10×(목표 차간거리-차간거리)+K20×상대속도 (c)
여기서 K10, K20은 비례계수이고, 상기 식(a)의 연산결과보다도 크게 되도록 상식(a)의 계수(K1, K2)가 변경되어 있다.
재차 추종 주행이 시작하여 자기차의 속도가 소정의 속도 이상으로 되면, 상기 구동식의 연산식은 통상의 식(예를들면 식(a))으로 변경된다.
다음의 본 발명의 동작을 제2도 내지 제11도에 나타낸 플로우 챠트도에 대하여 설명한다. 컴퓨터 유니트에 있어서, 전체의 연산 처리의 흐름을 나타내는 것이 제2도 내지 제4도이다. 이 연산 처리는 차간거리 측정마다, 즉 50㎳마다 행한다. 우선 단계(100)에서 차간거리 측정치를 판독 입력 메모리에 기억한다. 이 메모리는 과거 10회의 측정치를 갱신 기억할 수 있도록 구성되어 있으며, CPU(중앙처리장치, 여기서는 도시하지 않음)는 수시 과거의 차간거리 측정치를 판독하도록 되어 있다. 다음의 단계(101)에서는 금회의 차간거리 측정치와 1회전의 차간거리 측정치의 차를 구한다. 이 차는 연산주기 50㎳간의 차간거리의 변화이므로, 상대속도에 상당하는 값으로 된다. 계속하여 (110)에서 추종 지령 스위치(7)의 상태를 체크하고, 추종 지령 스위치(7)가 오프일 때에는 단계(150)의 통상 주행 처리를 실행하여 단계(200)로 나아간다.
단계(110)에서 추종 지령 스위치(7)가 온일 때에는 단계(120)로 분기하여 자기차가 정지하고 있는지, 즉 차속 센서(41)가 출력하는 자기차의 속도가 0인지 아닌지를 판정한다. 자기차가 정지하고 있는 경우는 단계(121)로 분기하여 단계(121)에서 금회의 차간거리 측정치와 4회전 즉 200㎳ 이전의 차간거리 측정치를 비교하고, 차간거리가 10㎝ 이상 증가하는 경우 선행차가 발진한 것으로 판단하여 단계(122)로 분기하여 단계(122)에서는 주행 모드를 발진 모드로 하여 단계(130)로 나아간다. 단계(121)에서 차간거리에 변화가 없다고 판정된 경우는 단계(180)의 정지 처리를 실행하여 단계(200)로 나아간다.
단계(130)에서는 현재의 주행 모드인지 발진 모드인지 판별하고, 발진 모드가 아닐 때는 단계(160)의 추종 처리로 진행하고, 단계(130)에서 발진 모드로서 판별되었을 때는 단계(131)에서 차간거리 측정치를 미리 산출되어 있는 차간거리 설정치와 비교하고, 차간거리 측정치가 차간거리 설정치 미만일 때는 단계(132)에서 목표 차간거리를 차간거리 측정치로 하여 단계(160)로 나아간다. 단계(131)에서 차간거리 측정치가 차간거리 결정치 이상이라고 판단되었을 때는 단계(133)에서 주행 모드를 추종 모드로 하여 단계(134)에서 목표 차간거리를 차간거리 설정치로서 단계(160)의 추종 처리로 진행한다.
컴퓨터 유니트에 있어서, 또 다른 전체의 연산 처리 흐름을 나타내는 것이 제3도이다.
이 연산 처리도 차간거리 측정마다 즉 50㎳마다 행한다. 우선 단계(100)에서 차간거리 측정치를 판독 입력 메모리에 기억한다. 이 메모리는 과거 10회의 측정치는 갱신 기억할 수 있도록 구성되어 있으며, CPU(중앙처리장치, 여기서는 도시하지 않음)는 수시 과거의 차간거리 측정치를 판독하게 되어 있다. 다음의 단계(101)에서는 금회의 차간거리 측정치와 1회전의 차간거리 측정치의 차를 구한다. 이하는 연산주기 50㎳간의 차간거리의 변화이므로, 상대속도에 상당하는 값으로 된다.
계속하여(110)에서 추종 지령 스위치(7)의 상태를 체크하고, 추종 지령 스위치(7)가 오프일 때에는 단계(150)의 통상 주행 처리를 실행하여 단계(200)로 나아간다.
단계(110)에서 추종 지령 스위치(7)가 온일 때에는 단계(120)로 분기하여 자기차가 정지하고 있는지, 즉 차속 센서(41)가 출력하는 자기차의 속도가 0인지 아닌지를 판정한다. 자기차가 정지하고 있는 경우는 단계(121)로 분기하여 단계(121)에서 금회의 차간거리 측정치와 4회전 즉 200㎳ 이전의 차간거리 측정치를 비교하고, 차간거리가 10㎝ 이상 증가한 경우 선행차가 발진한 것으로 판단하여 단계(122)로 분기하여 단계(122)에서는 주행 모드를 발진 모드로 하여 단계(130)로 나아간다. 단계(121)에서 차간거리 변화가 없다고 판정된 경우는 단계(123)에서 주행 모드를 정지 모드로서 단계(130)로 진행한다. 단계(120)에서 자기차가 주행중으로 판정한 경우는 그대로 단계(130)로 나아간다.
단계(130)에서는 현재의 주행 모드인지 발진 모드인지를 판별하고, 발진 모드일 때는 단계(131)에서 차간거리 측정치를 목표 차간거리와 비교하고, 차간거리 측정치가 목표 차간거리 이상일 때는 주행 모드를 추종 모드로 한다.
다음의 단계(140)에서는 주행 모드를 판정하여 정지 모드일 때, 단계(180)의 정지 처리를 실행하여 단계(200)로 나아간다. 단계(140)에서 정지 모드 이외일 때는 단계(141)로 진행하여 주행 모드가 발진 모드인지 아닌지를 판정하여 발진 모드일 때는 단계(170)의 발진 처리로 그것 이외일 때는 단계(160)의 추종 처리로 분기하여 각각의 처리를 실행후 단계(200)로 나아간다.
단계(160)의 추종 처리를 나타내는 것이 제7도의 플로우 챠트이고, 여기서는 단계(161)에서 먼저 단계(132) 또는 단계(134)에서 결정된 목표 차간거리, 차간거리 측정치, 그리고 단계(101)에서 구한 상대속도에서 식(a)에 의하여 구동력을 구한다. 단계(162)에서 식(a)의 값을 평하고, 식(a)의 결과가 정인 경우 단계(163)로 분기하여 목표 브레이크를 0으로 설정하여 단계(164)에서 식(a)으로 구한 구동력을 기어비, 토크컨버터 토크비에서 제외함으로서 목표 엔진 출력을 구한다. 한편, 단계(162)에서 식(a)의 평가 결과가 부인 경우는 단계(165)에서는 구동력(식(a))의 상대치로 계수(KbrK)를 곱하여 브레이크압을 설정하고, 단계(166)에서 목표 엔진 출력을 0으로 설정한다. 단계(167)에서는 단계(164) 또는 단계(166)에서 구해진 엔진 출력과 엔진 회전수에서 드로틀 밸브 개구각을 미리 측정하여 맵의 형으로 기억되어 있는 드로틀 개구각 맵에서 보간 계산에 의하여 판독하여 목표 드로틀 밸브 개구각으로 한다. 단계(160)의 처리를 실행 한 후는 단계(200)로 나아간다.
단계(150)의 통상 주행 처리를 제5도의 플로우 챠트에 의하여 설명하면 단계(151)에서 드로틀 밸브의 목표 개구각을 예를들면 도시하지 않은 가속기 폐달의 밟는량에 비례한 값으로 설정하고, 운전수가 조작할 수 있도록 한다. 단계(152)에서 목표 브레이크압을 0으로 설정하고 운전수의 브레이크 조작에 의하여만 브레이크에 유압이 인가되도록 한다. 따라서 통상 주행 모드에서는 통상의 자동차와 일절 다르지 않고 운전수는 자동차를 조작할 수 있도록 드로틀 밸브, 브레이크의 제어 목표치를 설정한다.
제9도는 단계(180)의 정지 처리의 플로우 챠트이고, 여기서는 단계(181)에서 목표 브레이크압을 브레이크 제어 장치(6)가 제어가능한 최대 브레이크압으로 설정하고, 단계(182)에서 목표 드로틀 밸브 개구각을 0(완전히 닫힘)으로 설정한다.
제8도는 단계(170)의 발진 처리의 플로우 챠트이고, 발진 처리에서는 단계(171)에서 단계(101)에서 구한 상대속도에서 상기의 식(b)에 의하여 구동력을 구한다. 단계(172)에서는 식(b)의 값을 평가하고, 식(b)의 연산 결과가 정인 경우, 단계(173)로 분기하여 목표 브레이크를 0으로 설정하여, 단계(174)에서 구동력 연산치를 기어비, 토크 컨버터토크비로서 제외함으로서, 목표 엔진 출력을 구한다. 단계(172)에서 식(b)의 평가 결과가 부인 경우는 단계(175)에서 구동력 연산치의 절대치로 계수(kbrKO)를 곱하여 목표 브레이크압을 설정하여, 단계(176)에서 목표 엔진 출력을 0으로 설정한다. 단계(177)에서는 단계(174) 또는 단계(176)에서 구하여진 엔진 출력과 엔진 회전수에서 드로틀 밸브 개구각을 미리 측정하여 맵의 형으로 기억되어 있는 개구각 맵에서 보간 계산에 의하여 판독하여 목표 드로틀 밸브 개구각으로 한다.
다시 제2도로 돌아가 단계(200)에서는 전의 처리로서 설정된 드로틀 밸브 개구각이 되도록 드로틀 밸브 개구각 제어 장치(5)의 모터(52)를 구동하여 드로틀 밸브(51)를 조정하고, 단계(210)에서 연산 설정된 목표 브레이크압을 브레이크 제어 장치(6)에 지령하여 브레이크압을 제어하여 연산 처리를 종료한다.
다음에 상기 연산 처리에 의한 추종 주행의 동작예를 제12도 내지 제14도에 대하여 설명한다. 이들 각도는 목표 차간거리를 5(m)로 설정하여 선행차와의 초기 차간거리 3(m)일 때, 일반적인 발진의 상태로 하여 선행차가 속도 0(km/h)에서 40(km/h)까지 14초라는 일정의 가속도로서 발진했을 때의 자기차속도(제12도), 가속도(제13도) 차간거리(제14도)를 도시한 것이다. 각각의 도면에서 실선으로 나타낸 특성이 본 발명의 실시예에 의한 특성이다. 각각의 도면중에서, 일점쇄선으로 나타낸 특성은 비교를 위하여 종래의 차간거리 제어에 의한 추종 주행의 발진에서 주행예를 나타낸 것이다.
제12도의 속도 특성에 의하면, 실선으로 나타낸 본 발명의 실시예의 자기차속도는 선행차(도면중 점선으로 속도를 나타낸다)가 발진한 후, 약 1초 후에 발진하여 거의 직선적으로 속도를 상승시키고, 선행차의 속도에 추종하고 있다. 이것에 대하여 일점쇄선으로 나타낸 종래예에서는 선행차 발진후 약 1.2초 후에 발진하기 시작하는 동안은 속도의 상승이 둔화하며, 그후 급격하게 속도가 상승하는 특성이 나오고 있다.
제14도의 가속도 특성에서는 실선으로 나타낸 본 발명의 실시예의 가속도는 선행차(도중 점선으로 가속도를 나타낸다)가 발진한 후, 약 1초 후에 선행차의 가속도보다도 약간 높은 가속도를 나타내고, 그후 선행차의 가속도와 큰 차없이 추종한다. 일점쇄선으로 나타낸 종래예에서는 선행차 발진후 약 1.2초 후에 서서히 가속도가 상승하여 선행차 발진 후 약 3초의 시점에서 최대의 가속도를 나타내고 본 발명의 실시예에 대한 최대의 가속도를 상회한다. 제13도는 본 발명의 실시예측이 종래예보다 선행차의 가속 상태에 가까운 것을 나타내고 있다. 이 종래예와 같은 발진후에 가속도가 증가하여 가는 특성은 운전수에 선행차로의 추돌의 공포감을 주기 쉽다. 본 발명의 실시예에서는 발진후의 가속도의 차가 작으므로 상기와 같은 공포감을 운전수에 부여하지는 않는다.
제14도의 차간거리 특성에 의하면 실선으로 나타낸 본 발명의 실시예의 차간거리는 발진후 서서히 벌어져가는데 대하여 일점쇄선으로 나타낸 종래에서는 차간거리의 변화가 빠르고 발진후, 즉시 차간거리가 벌어져 버린다. 이러한 발진후 급격하게 차간거리가 벌어지는 특성은 운전수에게 일시 추종 주행의 실패감을 포함하게 된다.
상기와 같이 종래에 비하여 뛰어난 추종 특성을 가지는 본 발명의 실시예에서의 발진, 정지가 반복되는 주행시의 처리 흐름을 설명하면, 차량 정지시에는 단계(180)의 정지 처리로서 정지하고, 선행차가 발진하면 차간거리가 차간거리 설정치 미만에서는 목표 차간거리가 차간거리 측정치로 설정되어 단계(160)의 추종 처리로서 발진하여 발진시의 가속도는 식(a)에서 감산되지만 구동력 연산에 있어서 초기의 차간거리에 의존하는 항이 등가적으로 0으로 되어 구동력이 상대속도 항에 의하여 설정됨으로 속도의 상승이 같고, 선행차에 급격하게 차간거리를 떨어지게 하지 않고 추종을 개시할 수 있다. 차간거리가 차간거리 설정치 이상으로 되면 목표 차간거리를 차간거리 설정치로서 단계(160)에서 추종 주행을 한다. 선행차가 정지하면 단계(160)의 추종 처리 내에서 자동적으로 브레이크가 걸려 차량은 정지 상태로 된다. 재차 선행차가 발진하면, 재차 단계(180) 이하의 처리가 반복됨으로 일반도로와 같은 발진, 정지가 반복되는 주행 상태에서도 추종 주행할 수 있다. 발진 모드에서 차간거리가 목표 차간거리 미만의 상태에서 예를들면 선행차가 감속 정지하여도, 단계(160)의 추종 처리 내에서 브레이크가 작동함으로 자기차는 정지하고, 추돌하지 않는다.
또다른 본 발명의 일실시예에서 발진, 정지를 반복시키는 주행시의 처리 흐름을 설명하면, 차량 정지시에는 단계(180)의 정지 처리에서 정지(제3도)하고 선행차가 발진하면 차간거리 목표 차간거리 미만에서는 단계(170)의 발진 처리에서 발진하여 발진시의 가속도는 식(b)에서 연산하는 구동력에 의하여 설정됨으로, 속도의 상승이 같고, 선행차에 급격하게 차간거리를 떨어뜨리지 않고 추종을 개시할 수 있다. 차간거리가 목표 차간거리로 되면 단계(160)에서 종래와 같은 식(a)에서 추종 주행을 한다. 선행차가 정지하면 단계(160)의 추종 처리 내에서 자동적으로 브레이크가 걸리는 차량은 정지 상태로 된다. 재차 선행차가 발진하면 (170)이하의 처리가 반복됨으로 일반도로와 같은 발진, 정지를 반복시키는 주행 상태에서도 추종 주행할 수 있다. 발진 모드에서 차간거리가 목표 차간거리 미만의 상태에서 예를들면 선행차가 감속 정지하여도 단계(170)의 발진 처리로서 브레이크가 작동함으로 자기차는 정지하고 추돌하는 일은 없다.
발진 모드에서의 목표 브레이크압 연산의 계수(KbrKO)를 추종 주행시의 목표 브레이크압 연산계수(KbrK)보다 큰 값으로서 선행차가 발진 직후에 급제동을 하는 극단의 운전을 한 경우에도 여력을 가져 제동할 수 있고, 안정성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 또다른 연산 처리를 제4도의 플로우 챠트로 설명한다. 컴퓨터 유니트(1)에서의 연산 처리는 차간거리 측정마다 즉 50㎳마다 행하여진다. 제2도에서, 처음에 단계(100)에서 차간 거리 측정치를 판독 입력 메모리에 기억한다. 이 메모리는 과거 10회의 측정치를 갱신 기억할 수 있도록 구성되어 있으며 CPU(중앙처리장치, 여기서는 도시하지 않음)에서 수시 과거의 차간거리 측정치를 판독하도록 되어 있다. 다음의 단계(101)에서 금회의 차간거리 측정치와 1회전의 차간거리 측정치의 차이를 구한다.
이 차이는 연산주기 50㎳ 사이의 차간거리의 변화이므로, 상대속도에 상당하는 값으로 된다. 계속하여 단계(110)에서 추종 지령 스위치(7)의 상태를 검사하고, 추종 지령 스위치(7)가 오프일 때에는 단계(150)의 통상 주행 제어 처리를 실행하여 단계(200)로 나아간다. 단계(110)에서 추종 지령 스위치(7)가 온일 때에는 단계(120)로 분기하여 자기차가 정지하고 있는지, 즉 차속 센서(41)가 출력하는 자기차의 속도가 0인지 아닌지를 판정한다. 자기차가 정지하고 있는 경우는 스텝(140)으로 자기차가 주행중의 경우는 단계(130)로 분기한다. 단계(140)에서는 금회의 차간거리 측정치와 4회전 즉 200㎳ 이전의 차간거리 측정치를 비교하고, 차간거리가 10㎝ 이상 증가한 경우 선행차가 발진했다고 판단하여 단계(170)의 발진 처리를 부가하고 차간거리에 변화가 없는 경우는 단계(180)의 정지 처리로 분기하여 각각의 처리를 실행한 후 단계(200)로 나아간다.
단계(130)에서는 현재의 주행 모드가 발진 모드이고 자기차의 속도의 설정치 5㎞/h 미만인지를 판정한다. 발진 모드에서 그리고 속도가 5㎞/h 미만일 때는 단계(170) 발진 처리를 실행하고, 그 이외는 단계(160)의 추종 처리를 실행하여 단계(200)로 나아간다.
다음에 단계(150)의 통상 주행 모드를 제6도의 플로우 챠트에 의하여 설명하면 단계(251)에서 드로틀 밸브의 목표 개구각을 예를들면 도시하지 않은 가속기 페달의 밟는량에 비례한 값으로 설정하고, 단계(252)에서 시프트 레버 제어지령을 시프트 레버 (42)에서 분리하는 것으로 설정하여, 운전수가 자유롭게 조작할 수 있도록 한다. 단계(253)에서 목표 브레이크압을 0으로 설정하고, 운전수의 브레이크 조작에 의하여만 브레이크에 유압이 인가되도록 한다. 따라서 통상 주행 모드에서는 통상의 자동차와 일정 다르지 않고 운전수는 자동차를 조작할 수 있도록 드로틀 밸브, 시프트 레버 브레이크의 제어 목표치를 설정한다.
제10도는 단계(170)의 발진 처리의 플로우 챠트이고, 발진 처리에서는 단계(27)에서 주행 모드를 발진 모드로 하여 단계(272)로 시프트 레버 제어지령을 드라이브 범위에 설정하고, 단계(273)에서 목표 차간거리, 차간거리 측정치 단계(101)에서 구한 상대속도에서 식(c)에 의하여 구동력을 구한다. 단계(274)에서 식(c)의 값을 평가하고, 식(c)의 결과가 정인 경우, 단계(275)으로 분기하여 목표 브레이크를 0으로 설정하여, 단계(176)에서 식(c)으로 구한 구동력을 기어비, 토크컨버터 토크비로서 제외함으로서 목표 엔진 출력을 구한다. 한편, 단계(274)에서 식(c)의 평가 결과가 부의 경우는 단계(277)에서 구동력(식(c)의 절대치에 계수(KbrKO)를 곱하여 목표 브레이크압을 설정하고, 단계(278)에서 목표 엔진 출력을 0으로 설정한다. 단계(279)에서는 단계(276) 또는 단계(278)에서 구하여진 엔진 출력과 엔진 회전수에서 드로틀 밸브 개구각을 미리 측정하여 맵의 형으로 기억시키고 있는 드로틀 개구각 맵에서 보간 계산에 의하여 판독하여 목표 드로틀 밸브 개구각으로 한다. 제11도는 단계(180)의 정지 처리의 플로우 챠트로서 여기서는 단계(281)에서 주행 모드를 정지 모드로 하여, 단계(282)에서 시프트 레버 제어 지령을 뉴트럴로 설정하고, 단계(283)에서 목표 브레이크압을 브레이크 제어 장치(6)가 제어 가능한 최대 브레이크압으로 설정하고, 단계(284)에서 목표 드로틀 밸브 개구각을 0(완전히 닫힘)으로 설정한다.
단계(200)에서는 전의 처리에서 설정된 브레이크 개구각이 되도록 드로틀 밸브 개구각 제어 장치(5)의 모터(52)를 구동하여 드로틀 밸브(51)를 조정한다. 단계(210)에서는 연산 설정된 목표 브레이크압을 브레이크 제어 장치(6)에 지령하여 브레이크압을 제어한다.
본 발명에 의한 주행 제어 장치를 이상 설명한 연산 처리에 의하여 선행차로의 추종 주행이 실현되는 것이고, 발진, 정지를 반복하는 주행시의 처리의 흐름은 차량 정지시에는 단계(180)의 정지 처리로서 정지하고 선행차가 발전하면 단계(170)의 발진 처리로서 발진하여 발진시의 가속도는 식(c)에서 연산하는 구동력에 의하여 통상보다 크게 설정됨으로 속도의 상승이 빠르고, 선행차에 차간거리를 떨어뜨리지 않고 추종을 개시할 수 있다. 자기차의 속도가 5㎞/h를 초과하면 단계(160)의 추종 처리로서 추종 주행을 한다. 추종 주행에서는 발진시보다도 식(a)에 의하여 구동력 연산의 이득이 작으므로 차간거리가 헌팅하는 일도 없이 부드럽게 추종 주행을 할 수 있다. 선행차가 정지하면 단계(170)의 추종 처리 내에서 자동적으로 브레이크가 걸리고, 자기차가 정지하면 시프트 레버도 뉴트럴 위치로 되어 차량은 완전한 정지 상태로 된다. 재차 선행차가 발진하면 단계(170) 이하의 처리가 반복됨으로 일반도로와 같은 발진 정지가 반복되는 주행 상태에서도 추종 주행을 할 수 있다. 발진 모드에서 자기차의 속도가 5㎞/h 미만의 상태에서 예를들면 선행차가 감속 정지하여도 단계(170)의 발진 처리에서 브레이크가 작동함으로 자기차는 정지하고 추돌하는 것은 없다. 발진 모드에서의 목표 브레이크압 연산의 계수(KbrKO)를 추종 주행시의 계수(KbrKO)보다 큰 값으로 함으로서 선행차가 발진 직후에 급제동을 하는 극단적인 운전을 한 경우에도 여력을 가지고 제동할 수 있고, 그 경우에서도 차속이 5㎞/h로 느리므로 운전수에게 불쾌감을 주지 않고 안전성을 증가할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 차간거리 제어의 구동력 연산식으로서 (a) 및 (c)를 사용했지만, 다른식을 사용하여 연산하여도 좋고, 구동력에서 엔진출력, 그리고 목표 드로틀 밸부 개구각으로 한 일련의 생략할 수 있고 간단하게 차간거리, 상대속도, 자기의 속도에서 직접 드로틀 밸브 개구각을 연산하는 방법을 사용하여도 상기 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.
이상 설명했듯이 본 발명에 의하면, 차건거리 제어에 의한 추종 주행에서, 발진시의 차간거리가 미리 구하여진 차간거리 설정치 미만일 때는 목표 차간거리를 상기 차간거리 설정치에서 차간거리 측정치로 변경하도록 구성하고, 발진시의 차간거리가 목표 차간거리 미만일 때는 구동력의 연산을 선행차와의 상대속도로서 행하도록 하여, 구동력의 연산치가 발진 초기의 차간거리에 의한 영향을 받지 않고, 통상의 추종 주행시와 발진시의 차간거리 제어의 엔진 출력 연산식의 계수를 변화하고 발진시에 의하여 큰 가속도를 얻을 수 있도록 하여 발진에서 원활한 추종 주행이 가능하게 되고 감속시에 엔진 출력의 저하뿐 아니라 브레이크 제어에 의한 감속도 부가하였다. 이 결과, 종래와 같이 운전자에게 선행차를 추종할 수 있는지 어떤지의 불안감이나, 선행차로의 추돌의 공포감을 부여하는 일이 없이, 발진, 주행, 정지의 빈번하게 반복되는 일반도로에서의 추종 주행이 가능하게 된다.

Claims (3)

  1. 선행차와의 차간거리 및 상대속도를 측정하기 위한 차간거리 측정 장치(2)와, 자기차의 주행속도를 측정하는 차속 센서(41)와, 엔진 출력을 제어하는 드로틀 밸브 개구각 제어 장치(5)와, 브레이크를 제어하는 브레이크 제어 장치(6)와, 상기 차간거리 측정 장치의 차간거리 측정치 및 상대속도에 따라 선행차와의 차간거리가 소정의 값으로 설정된 차간거리 제어 목표치로 되도록 상기 드로틀 밸브 개구각 제어 장치 및 브레이크 제어 장치를 구동하는 구동 수단을 갖추고, 상기 차속 센서의 출력 신호에 의하여 자기차가 발진 상태인 것을 판별하고, 발진 상태에서는 상기 차간거리 측정치가 상기 소정치보다 작은 경우에 차간거리 제어 목표치를 상기 차간거리 측정치로 한 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
  2. 선행차와의 차건거리 및 상대속도를 측정하기 위한 차간거리 측정 장치와, 자기차의 주행속도를 측정하는 차속 센서와, 엔진 출력을 제어하는 드로틀 밸브 개구각 제어 장치와, 브레이크를 제어하는 브레이크 제어 장치와, 상기 차간거리 측정 장치의 차간거리 측정치 및 상대속도에 따라 선행차와의 차간거리가 소정치로 설정된 차간거리 제어 목표치로 되도록 상기 드로틀 밸브 개구각 제어 장치 및 브레이크 제어 장치를 구동하는 구동 수단을 갖추고, 상기 차속 센서의 출력 신호에 의하여 자기차가 발진 상태인 것을 판별하고, 이 발진 상태에서는 상기 차간거리 측정치가 상기 소정치보다 작은 경우에 차간거리 제어를 상기 차간거리 측정치에 의하지 않고, 상대속도에 따라 행하는 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
  3. 선행차의 차간거리를 측정하는 차간거리 측정 장치와, 자기차의 주행속도를 측정하는 차속 센서와, 엔진 출력을 제어하는 드로틀 밸브 개구각 제어 장치와, 브레이크를 제어하는 브레이크 제어 장치와, 상기 차간거리 측정 장치의 출력 신호에 따라 선행차와의 차간거리가 소정치로 되도록 상기 드로틀 밸브 개구각 제어 장치 및 브레이크 제어 장치를 구동하는 구동 수단을 갖추고, 상기 차속 센서의 출력 신호에 의하여 주행 모드를 자기차가 정지 상태에서 소정의 차속에 이르기까지의 발진 모드와 그것 이외의 모드로 구별하고, 이 주행 모드에 따라 최소한 상기 드로틀 밸브 개구각 제어 장치 또는 브레이크 제어 장치의 제어 이득을 변경하여 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 주행 제어 장치.
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