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JPH0776237A - 自動車の走行制御装置 - Google Patents

自動車の走行制御装置

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Publication number
JPH0776237A
JPH0776237A JP5160952A JP16095293A JPH0776237A JP H0776237 A JPH0776237 A JP H0776237A JP 5160952 A JP5160952 A JP 5160952A JP 16095293 A JP16095293 A JP 16095293A JP H0776237 A JPH0776237 A JP H0776237A
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vehicle speed
speed
inter
distance
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JP5160952A
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Toshihiro Ishihara
敏広 石原
Takahiro Inada
貴裕 稲田
Tsunehisa Okuda
恒久 奥田
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Priority to DE4422982A priority patent/DE4422982B4/de
Priority to US08/268,917 priority patent/US5678650A/en
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車間距離制御中に先行車をロストしたとき自
車と先行車との異常接近を防止し、安全性を高める。 【構成】 所定の目標車速で定速走行するよう車速を制
御する車速制御部と、自車と先行車との車間距離を車間
距離検出装置で検出し上記車間距離が所定の目標車間距
離となるよう制御する車間距離制御部とを備える。さら
に、上記車間距離制御部による制御中に先行車をロスト
したとき該先行車の車速VSPFを推定する先行車速推
定手段31と、該推定手段31で推定された先行車の車
速VSPFを用いて上記車速制御部による制御の目標車
速VSPOを設定する目標車速設定手段32とを設け
る。目標車速VSPOの設定は、例えば先行車の車速V
SPFと自車の車速VSPのうち低い方を選んだり、あ
るいは初め先行車の車速と自車の車速との中間値を目標
車速に設定し、その後先行車の車速を目標車速に設定す
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所定の目標車速で定速
走行するよう車速を制御する車速制御部と、自車と先行
車との車間距離が所定の目標車間距離となるよう制御す
る車間距離制御部とを備えた自動車の走行制御装置に関
し、特に、車間距離制御中に先行車を検出できなくなっ
たときに車速制御に移行する際の目標車速の設定に係わ
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の走行制御装置として、車
速を一定に保って走行する車速制御機能に加えて、自車
と先行車との車間距離を検出する赤外線レーザレーダ装
置等の車間距離検出装置を搭載し、単独走行のみならず
他の自動車がいる場合でも安全な車間距離を保って走行
する車間距離制御機能を備えたものが種々開発されてい
る。例えば特開昭55−86000号公報には、レーダ
装置で検出した車間距離が車速に応じた安全車間距離を
保つように車速を制御して先行車に追従走行し、また安
全車間距離内に先行車がない場合には予め設定された目
標車速まで加速走行し、その後該目標車速で定速走行す
るものが開示されている。
【0003】ところが、自動車が曲線道路を走行すると
きなどには、上記レーダ装置は先行車を検出することが
できず、先行車が例えば安全車間距離内の近距離に存在
するにも拘らず先行車不存在と判断し、目標車速まで加
速または減速して定速走行に移ることになる。このと
き、目標車速が速い速度、例えば曲線道路に入るときの
速度よりも速い速度に設定されている場合自動車は曲線
道路においてこの速い速度まで加速し、先行車に急速に
接近するという問題がある。
【0004】そこで、このような問題を解決するため、
レーダ装置等の車間距離検出装置が自車と先行車との車
間距離を検出できなくなったとき、その時点の自車速を
目標車速として設定し、その目標車速で定速走行するよ
うにしたものが提案されている(特開平1−11455
0号公報参照)。また、車間距離を検出できなくなった
時点の自車速と車速制御で予め設定された目標車速とを
比較し、そのうちの低い方を目標車速として定速走行す
るようにしたものも提案されている(特開昭61−15
0835号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案のも
のでも、自車の車速が先行車の車速よりも速く、自車が
先行車に接近しているときに車間距離検出装置が自車と
先行車との車間距離を検出できなくなった場合には、自
車と先行車との異常接近を防止することができないとい
う問題がある。
【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、車間距離制御中に自車
と先行車との車間距離を検出できなくなったときに車速
制御に移行する際の目標車速を適切に設定することによ
り、自車と先行車との異常接近を防止し、安全性を高め
得る自動車の走行制御装置を提供せんとするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、所定の目標車速で定速走行
するよう車速を制御する車速制御部と、自車と先行車と
の車間距離を車間距離検出装置で検出し上記車間距離が
所定の目標車間距離となるよう制御する車間距離制御部
とを備えた自動車の走行制御装置において、上記車間距
離制御部による制御中に上記車間距離検出装置が先行車
を検出できなくなったとき該先行車の車速を推定する先
行車速推定手段と、該推定手段で推定された先行車の車
速を用いて上記車速制御部による制御の目標車速を設定
する目標車速設定手段とを備える構成とする。
【0008】請求項2及び3記載の発明は、いずれも請
求項1記載の発明に従属し、その一つの構成要素である
目標車速設定手段による目標車速のより具体的な設定方
法を示すものである。すなわち、請求項2記載の発明で
は、上記目標車速設定手段は、先行車の車速と自車の車
速のうち低い方を目標車速に設定するものである。ま
た、請求項3記載の発明では、上記目標車速設定手段
は、初め先行車の車速と自車の車速との中間値を目標車
速に設定し、その後先行車の車速を目標車速に設定する
ものである。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項1記載の発
明に従属し、その別の構成要素である先行車速推定手段
による先行車の車速の推定方法を示すものである。すな
わち、上記先行車速推定手段は、自車速に車間距離変化
量と定数との積を加算して先行車の車速を推定するもの
である。
【0010】請求項5記載の発明は、請求項4記載の発
明に従属し、上記先行車速推定手段において、車間距離
検出装置が先行車を検出できなくなったときの検出デー
タを無視し、それよりも前の検出データを用いて先行車
の車速を推定するようにするものである。
【0011】
【作用】上記の構成により、請求項1記載の発明では、
車間距離制御部による制御中に車間距離検出装置が先行
車を検出できなくなったときには、先行車速推定手段で
先行車の車速を推定し、目標車速設定手段がその推定さ
れた先行車の車速を用いて目標車速を設定する。そし
て、車速制御部は、この目標車速で定速走行するよう車
速を制御する。これにより、自車が先行車に接近してい
るときに先行車が検出されなくなったときでも、車速制
御の下で自車の車速が先行車の車速を大幅に上回ること
はなく、自車と先行車との急速な異常接近が防止され
る。
【0012】ここで、上記目標車速設定手段による目標
車速の設定方法として、請求項2記載の発明の如く先行
車の車速と自車の車速のうち低い方を目標車速に設定し
た場合には、何らかの理由で先行車の車速が自車の車速
よりも速いと誤って判断されたときでも車速制御の下で
自車の車速が先行車を検出できなくなったときのままに
維持され、加速することはない。
【0013】また、請求項3記載の発明の如く初め先行
車の車速と自車の車速との中間値を目標車速に設定し、
その後先行車の車速を目標車速に設定した場合には、自
車の車速と先行車の車速との差が大きいときでも車速制
御の下で自車の車速が先行車の車速に緩やかに近付くよ
うになり、急激に変化することはない。
【0014】さらに、請求項5記載の発明では、車間距
離検出装置が先行車を検出できなくなったときの検出デ
ータを無視し、それよりも前の検出データを用いて先行
車の車速を推定することにより、先行車の車速の推定が
適正に行われる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0016】図1は本発明の一実施例に係わる自動車の
走行制御装置の全体構成を示し、1はエンジン吸気系の
スロットル弁(図示せず)の開度を自動調整するスロッ
トル制御装置、2は電子制御式自動変速機(EAT)の
制御装置、3は各車輪に付与する制動力を自動調整する
ブレーキ制御装置であり、これら三種類の制御装置1〜
3は、いずれも図示していないがアクチュエータを有
し、該各アクチュエータは、コントロールユニット4に
より制御される。すなわち、コントロールユニット4
は、スロットル制御装置1のアクチュエータに対し目標
スロットル開度信号を出力して制御を行うとともに、ブ
レーキ制御装置3のアクチュエータに対し目標ブレーキ
量信号を出力して制御を行う。またコントロールユニッ
ト4は、EAT制御装置2のシフト位置を検出するセン
サ(図示せず)からのシフト位置信号を受けつつ、該E
AT制御装置2のアクチュエータに対しシフト制御信号
を出力して制御を行う。
【0017】また、6は車室内のインストルメントパネ
ル等に設けられる情報表示装置であって、該情報表示装
置6は、図示していないが、上記コントロールユニット
4からの警報信号を受けて点灯する警報ランプと、コン
トロールユニット4からの自己診断信号を受けて画面表
示する表示部とを備えている。7は自車と先行車との車
間距離を検出する車間距離検出装置であって、該車間距
離検出装置7は、本実施例の場合レーザレーダ装置から
なり、自車の前方に向けてレーザ光を発信するととも
に、先行車に当たって反射してくるレーザ光を受信し、
このレーザ光の受信時点と発信時点との遅れ時間によっ
て自車と先行車との車間距離を検出するように構成され
ており、その検出信号である車間距離信号はコントロー
ルユニット4に入力される。
【0018】さらに、11はスロットル弁の開度を検出
するスロットル開度センサ、12は車速を検出する車速
センサ、13はハンドル舵角を検出する舵角センサ、1
4はブレーキペダルの踏込み時にON作動するブレーキ
スイッチ、15はヨーレートを検出するヨーレートセン
サ、16は自動車の横加速度を検出する横Gセンサ、1
7はクラッチの作動状態に応じてON作動するクラッチ
スイッチであり、これらセンサ・スイッチ類11〜17
の検出信号は、いずれもコントロールユニット4に入力
される。尚、図示していないエンジン回転数センサ等そ
の他のセンサ・スイッチ類の検出信号もコントロールユ
ニット4に入力される。
【0019】上記コントロールユニット4は、図2に示
すように、車間距離検出装置7からの検出信号を始め、
各種のセンサ・スイッチ類11〜17からの検出信号を
受けて所定の情報処理を行う入力情報処理部21と、ド
ライバー操作による通常の制御を行う通常制御部22
と、所定の目標車速で定速走行するよう車速を制御する
車速制御部23と、自車と先行車との車間距離が所定の
目標車間距離となるよう車速を制御する車間距離制御部
24と、上記入力情報処理部21で得られた情報に基づ
いて、上記三種類の制御部22〜24のいずれか一つに
対し制御指令を発して制御を切換える制御切換え部25
と、上記各制御部22〜24からの信号を受け、スロッ
トル制御装置1等の作動部(アクチュエータ等)に出力
する出力情報を処理する出力情報処理部26とを備えて
いる。
【0020】次に、本発明の特徴部分である、上記入力
情報処理部21による情報処理の内容と上記制御切換え
部25による車速制御と車間距離制御との切換えを、図
3に示すフローチャートに従って説明する。
【0021】図3において、先ず初めに、ステップS1
において車速センサ12で検出された自車の車速(以
下、自車速という)VSPと車間距離検出装置24で検
出された自車と先行車との車間距離DISとを読み込ん
だ後、ステップS2 で上記車間距離検出装置7が先行車
を検出できずロストしたか否かを判定する。この判定
は、具体的には上記車間距離DISのデータがなくなる
か、あるいは非常に大きな値になっているかを判断する
ものである。
【0022】そして、上記ステップS2 の判定がNOの
先行車をロストしていないときには、ステップS3 で自
車と先行車との相対速度RELを演算する。この相対速
度RELは、自車と先行車との車間距離DISの時間当
たりの変化量であり、車間距離DISの前回値に対する
今回値の差分をサンプリング周期Δt(例えば7ms)で
除して算出される。
【0023】続いて、ステップS4 で先行車の車速(以
下、先行車速という)VSPFを演算する。この先行車
速VSPFは、自車速VSPから上記相対速度RELを
減算することで算出される。つまり、 VSPF=VSP−REL の関係式が成り立つのである。
【0024】続いて、ステップS5 でフィルタリング係
数Kを決定した後、ステップS6 でこのフィルタリング
係数Kを用いて上記先行車速VSPFをフィルタリング
する。ここで、フィルタリング係数Kは、車間距離DI
S、相対速度REL、ハンドル舵角HAND及び自動車
の加減速度GSVの関数として、下記の式により、 K=(C1 /DIS2 )+(C2 /REL2 )+(C3
/HAND2 )+(C4 /GSV2 ) 算出される。但し、C1 〜C4 は定数である。自動車の
加減速度GSVは自車速VSPの前回値に対する今回値
の差分をサンプリング周期Δtで除して算出される。ま
た、先行車速VSPFのフィルタリングは、下記の式に
より、 VSPF=VSPF(i)・K+VSPF(i−1)・
(K−1) 実行する。但し、VSPF(i)は今回値、VSPF
(i−1)は前回値、Kは0〜1の間の値である。この
フィルタリングは、実測データを平滑化することでデー
タ精度を高めるものである。このフィルタリングの後ス
テップS9 へ移行する。
【0025】一方、上記ステップS2 の判定がYESの
先行車をロストしたときには、ステップS7 で自車と先
行車との相対速度RELを演算する。この相対速度RE
Lの演算は、先行車をロストする前の相対速度RELの
データを用いて外挿法で行われる。つまり、下記の式に
より、 REL=REL(i−1)−{REL(i−3)−RE
L(i−2)} 算出する。続いて、ステップS8 で自車速VSPから上
記相対速度RELを減算することで先行車速VSPF
(=VSP−REL)を演算し、しかる後ステップS9
へ移行する。ステップS7 ,S8 により、車間距離検出
装置7が先行車を検出できなくなったとき(つまりロス
トしたとき)その先行車速VSPFを推定する先行車速
推定手段31が構成されており、該先行車速推定手段3
1は、先行車をロストしたときの検出データ(詳しくは
車間距離データから求めた相対速度REL)を無視し、
それよりも前の検出データを用いて先行車速VSPFを
推定するようになっている。
【0026】ステップS9 では自車と先行車との車間距
離DISが所定距離L0 よりも短いいか否か、つまり自
車前方の所定距離L0 以内に先行車が存在するか否かを
判定する。そして、先行車が存在するYESのときに
は、ステップS10で制御モードMODEに車間距離制御
を意味する2をセットした後、ステップS11で目標車間
距離DISOを演算し、ステップS12で自車と先行車と
の車間距離DISが上記目標車間距離DISOとなるよ
う車間距離制御を行う。目標車間距離DISOは、図4
に示すようなマップを用いて演算される。このマップで
は、目標車間距離DISOは、先行車速VSPFの増加
に伴い二次曲線的に増加する。また、車間距離制御の態
様は、例えば図5に示すように、自車と先行車との相対
速度RELが正の方向(接近方向)に大きく危険度の高
い領域Aでは警報表示装置6の作動による警報とブレー
キ制御装置3の作動による制動とが行われ、危険度が中
程度のB領域ではブレーキ制御装置3の作動による制動
とEAT制御装置2の作動によるシフトダウンとが行わ
れ、危険度の低いC領域ではスロットル制御装置1の作
動によるスロットル開度調整のみが行われる。尚、図5
において、自車と先行車との車間距離DISが所定値以
上のときは車速制御が行われる。
【0027】一方、上記ステップS9 の判定がNOのと
き、つまり自車前方の所定距離L0以内に先行車が存在
しないとき(ロスト時を含む)には、ステップS13で制
御モードMODEが2であるか否かを判定する。この判
定は、現時点が車間距離制御中に先行車が存在しなくな
ったばかりであるか否かを判定しているのである。そし
て、この判定がNOのときには、直ちにステップS17へ
移行して、予め設定された所定の目標車速(一定値)で
定速走行するよう車速制御を行う一方、判定がYESの
ときには、更にステップS14で車間距離制御中に先行車
が存在しなくなった時点から所定時間が経過したか否か
を判定する。この判定がNOのときには、ステップS15
で目標車速VSPOを、予め設定された一定値に代え
て、先行車速VSPFを用いて演算した後、ステップS
17へ移行して車速制御を行う。上記目標車速VSPOの
演算は、本実施例の場合、自車速VSPが先行車速VS
PFよりも高いときには、目標車速VSPOに先行車速
VSPFをセットし、自車速VSPが先行車速VSPF
よりも低いときには、目標車速VSPOに自車速VSP
をセットする。つまり、自車速VSPと先行車速VSP
Fのうち低い方を目標車速VSPOに設定するようにな
っている。よって、ステップS15により、上記先行車速
推定手段31で推定された先行車速VSPFを用いて車
速制御の目標車速を設定する目標車速設定手段32が構
成されている。
【0028】また、上記ステップS14の判定がYESの
とき、つまり先行車が存在しなくなった時点から所定時
間が経過しているときには、ステップS16で制御モード
MODEを車速制御を意味する1にセットした後、ステ
ップS17へ移行して、予め設定された所定の目標車速で
定速走行するよう車速制御を行う。
【0029】次に、上記実施例の作用・効果について説
明するに、車間距離制御部24による車間距離制御中に
車間距離検出装置7が先行車を検出できずロストしたと
きには、先行車速推定手段31で先行車速VSPを推定
し(図3中のステップS8 )、目標車速設定手段32が
その推定された先行車速VSPを用いて目標車速VSP
Oを設定する(図3中のステップS15)。そして、車速
制御部23は、この目標車速VSPOで定速走行するよ
う車速を制御する。これにより、自車が先行車に接近し
ているときに先行車をロストしたときでも、車速制御の
下で自車速VSPが先行車速VSPFを大幅に上回るこ
とはなく、自車と先行車との急速な異常接近を防止する
ことができる。
【0030】しかも、特に本実施例では、先行車速VS
PFと自車速VSPのうち低い方を目標車速VSPOに
設定しているため、何らかの理由(例えばセンサデータ
の脈動による誤差、推定車速の演算精度不足等)で先行
車速VSPFが自車速VSPよりも速いと誤って判断さ
れたときでも車速制御の下で自車速が先行車ロスト時の
ままに維持され、加速することはなく、安全性をより高
めることができる。
【0031】また、上記先行車速推定手段31は、先行
車をロストしたときの検出データを無視し、それよりも
前の検出データを用いて先行車の車速を推定しているの
で、先行車速VSPFの推定を適正に行うことができ
る。
【0032】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記実施例では、目標車速設定手段32におい
て、先行車速推定手段31で推定された先行車速VSP
を用いて目標車速VSPOを設定するに当たり、先行車
速VSPFと自車速VSPのうち低い方を目標車速VS
POに設定したが、本発明は、これに限らないことは言
うまでもない。例えば、先行車をロストした当初は先行
車速VSPFと自車速VSPとの中間値を目標車速VS
POに設定し、その後先行車速VSPFを目標車速VS
POに設定するようにしてもよい。この場合、自車速V
SPと先行車速VSPFとの差が大きいときでも車速制
御の下で自車速VSPが先行車速VSPFに緩やかに近
付くようになり、急激に車速変化を防止することができ
るので、安全性の向上をより図ることができる。
【0033】また、上記実施例では、先行車速推定手段
31において、先行車をロストしたときの検出データを
無視し、それよりも前の検出データを用いて先行車の車
速を推定するに当たり、外挿法を用いたが、本発明は、
ロスト直前の検出データをロスト後の検出データとして
用いるようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】以上の如く、本発明における自動車の走
行制御装置によれば、車間距離制御中に車間距離検出手
段が先行車を検出できなくなったときには、先行車の車
速を推定し、その先行車の車速を用いて目標車速を設定
し、この目標車速で定速走行するよう車速を制御するこ
とにより、自車の車速が先行車の車速を上回って自車と
先行車とが異常接近するのを確実に防止することがで
き、安全性を高めることができる。
【0035】特に、請求項2記載の発明では、先行車が
検出されなくなったときに何らかの理由で先行車の車速
が自車の車速よりも速いと誤って判断されたときでも自
車の車速がそのままに維持され、加速することはないの
で、安全性の向上をより図ることができる。
【0036】また、請求項3記載の発明では、先行車が
検出されなくなったときに自車の車速と先行車の車速と
の差が大きいときでも車速制御の下で自車の車速が先行
車の車速に緩やかに近付くようになり、急激に変化する
ことはないので、安全性の向上をより図ることができ
る。
【0037】さらに、請求項5記載の発明では、先行車
が検出されなくなったときの検出データを無視し、それ
よりも前の検出データを用いて先行車の車速を推定する
ことにより、先行車の車速の推定ひいては目標車速の設
定を適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わる自動車の走行制御装置
のブロック構成図である。
【図2】コントロールユニットのブロック構成図であ
る。
【図3】先行車ロスト時の制御内容を示すフローチャー
ト図である。
【図4】車間距離制御における目標車間距離の演算に用
いられるマップを示す図である。
【図5】車間距離制御の態様を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
7 車間距離検出装置 23 車速制御部 24 車間距離制御部 31 先行車速推定手段 32 目標車速設定手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の目標車速で定速走行するよう車速
    を制御する車速制御部と、自車と先行車との車間距離を
    車間距離検出装置で検出し上記車間距離が所定の目標車
    間距離となるよう制御する車間距離制御部とを備えた自
    動車の走行制御装置において、 上記車間距離制御部による制御中に上記車間距離検出装
    置が先行車を検出できなくなったとき該先行車の車速を
    推定する先行車速推定手段と、 該推定手段で推定された先行車の車速を用いて上記車速
    制御部による制御の目標車速を設定する目標車速設定手
    段とを備えたこと特徴とする自動車の走行制御装置。
  2. 【請求項2】 上記目標車速設定手段は、先行車の車速
    と自車の車速のうち低い方を目標車速に設定するもので
    ある請求項1記載の自動車の走行制御装置。
  3. 【請求項3】 上記目標車速設定手段は、初め先行車の
    車速と自車の車速との中間値を目標車速に設定し、その
    後先行車の車速を目標車速に設定するものである請求項
    1記載の自動車の走行制御装置。
  4. 【請求項4】 上記先行車速推定手段は、自車速に車間
    距離変化量と定数との積を加算して先行車の車速を推定
    するものである請求項1記載の自動車の走行制御装置。
  5. 【請求項5】 上記先行車速推定手段は、車間距離検出
    装置が先行車を検出できなくなったときの検出データを
    無視し、それよりも前の検出データを用いて先行車の車
    速を推定するものである請求項4記載の自動車の走行制
    御装置。
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