JP2000006783A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両を運転者の意図に沿って減速ショックな
く停止可能な車両の走行制御装置を提供する。 【解決手段】 車両が停止に至る際(S40)、車速Ｖeが停
止直前の所定の低車速（Ｖe1＜Ｖe＜Ｖe2）にあるとき
には(S50)、該車速Ｖeに比例した減速度（αe＝Ｋ・Ｖ
e）で車両が減速制御されることになり(S52)、即ち、運
転者の制動操作による場合に極めて近い減速度で車両が
減速制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の走行制御装
置に係り、詳しくは走行制御のうちの減速制御技術に関
する。

【０００２】

【関連する背景技術】近年、自動車の運転操作を軽減す
るために、先行車の追尾走行を行うべく車間距離制御装
置を備えた走行制御装置が開発され実用化されている。

【０００３】この車間距離制御装置を備えた走行制御装
置は、例えば、カメラ、レーザレーダ等の前方認識装置
からの情報に基づいて自車と先行車との間の車間距離を
検出し、この車間距離が予め設定された目標車間距離と
なるようエンジン出力や制動力を調整し、これにより車
両を加減速させ先行車を追尾（追尾走行制御）するよう
構成されている。

【０００４】ところで、当該走行制御装置では、一般
に、先行車の停止に応じて自車をも減速させるようにし
ており、特に停止直前にあっては迅速な停止を実現すべ
く減速度を一定にして減速させるようにしている。これ
により、自車が先行車に接触することなく所定の車間距
離を残して良好に停止可能とされている。

【０００５】ところが、このように停止直前において一
定の減速度で減速を行うようにすると、車速が停止間際
で急激に低下することになり、乗員が減速ショックを感
じることがあり好ましいことではない。

【０００６】そこで、例えば、車両が停止する直前で制
動力を緩めるようにし、さらに、前後加速度が大きいよ
うな場合には上記制動力を緩め始める車速を大きくする
ようにし、つまり制動力を緩め始めるタイミングを早め
るようにした構成の装置が特開平５−３９０１３号公報
等に開示されており、これにより、停止直前において車
両をゆっくり減速させ、減速ショックを低減可能とされ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
開示された装置では、車両の停止直前において制動力を
一定の割合で緩めるようにしているに過ぎず、減速ショ
ックを完全に低減しているとは言い難い。

【０００８】つまり、車両を停止させる際、実際には運
転者はブレーキペダルの踏込み量を一定ではなく変化さ
せながら制動力を緩めて減速ショックを低減しているの
であるが、上記公報に開示された装置では、このような
運転者の意図を十分に反映したものとはなっていないの
である。

【０００９】故に、当該装置によれば、車両が停止直前
の状態となったときにおいて、やはり減速ショックが発
生する可能性が残されており好ましいものではない。

【００１０】本発明は、上述した事情に基づきなされた
もので、その目的とするところは、車両を運転者の意図
に沿って減速ショックなく停止可能な車両の走行制御装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項１の発明によれば、車両が停止に至る
際、車速が停止直前の所定の低車速にあるときには、該
車速に比例した減速度で車両が減速制御されることにな
り、即ち、運転者の制動操作による場合に極めて近い状
態で減速度を変化させながら車両を減速可能とされる。

【００１２】従って、停止直前において、車両が運転者
の意図に沿って滑らかに減速することとなり、乗員が減
速ショックを感じることがより好適に防止される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、車両１に搭載
された本発明に係る走行制御装置の概略構成図が示され
ており、以下、同図に基づき本発明に係る走行制御装置
の構成を説明する。

【００１４】車両１の前部には、前方に向けてレーザビ
ームを発射し、このレーザビームをスキャニングするこ
とで車両１の前方に位置する物体を認識し、さらに該物
体までの距離を計測可能なスキャン式レーザレーダ２が
設けられている。また、車室内のルーフ部には、車両１
の前方を撮像するＣＣＤカメラ４が取り付けられてい
る。このＣＣＤカメラ４は、前方に位置する物体及び車
線（白線）等をも認識可能とされている。

【００１５】エンジン６には、エンジン６への吸気量を
制御しエンジン出力を調節するスロットルバルブ８が連
結されている。詳しくは、このスロットルバルブ８に
は、アクセルペダル（図示せず）の開度等に応じ、後述
の電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０から出力される作動
信号に基づき自動的にバルブ開度を調節可能なスロット
ルアクチュエータ１２が設けられている。

【００１６】左右一対の前輪（駆動輪）２０，２０及び
左右一対の後輪（従輪）２２，２２には油圧ディスクブ
レーキ等のサービスブレーキ２４がそれぞれ設けられて
おり、このサービスブレーキ２４は、負圧ブースタを有
したブレーキマスタシリンダ２６を介してブレーキペダ
ル２８に接続されている。また、ブレーキマスタシリン
ダ２６には、ブレーキペダル２８からの入力に拘わら
ず、ＥＣＵ５０からの作動信号に応じて自動的にサービ
スブレーキ２４を作動可能な負圧式のブレーキアクチュ
エータ３０が設けられている。

【００１７】また、従輪である上記後輪２２，２２近傍
には、右車輪速ＶSR、左車輪速ＶSLを検出する車輪速セ
ンサ３２がそれぞれの車輪に対応して設けられている。
これら車輪速センサ３２，３２は、自車速Ｖeを検出す
るための自車速検出手段として機能する。

【００１８】車両１の車室内に設けられたステアリング
ホイール３４のステアリングコラム３６には、車両１の
走行制御装置を通常の走行状態と追尾走行制御による走
行状態とに切換える追尾走行切換操作スイッチ３８が設
けられている。追尾走行切換操作スイッチ３８をセット
側に操作すると車間距離制御、即ち追尾走行制御が開始
され、一方リセット側に操作するとその車間距離制御が
解除されることになる。

【００１９】ＥＣＵ５０は、車両１の各種制御を司る主
制御装置である。同図に示すように、ＥＣＵ５０の入力
側には、上記スキャン式レーザレーダ２、ＣＣＤカメラ
４、車輪速センサ３２，３２、追尾走行切換操作スイッ
チ３８等の各種センサ、スイッチ類が接続され、一方、
出力側には、スロットルアクチュエータ１２、ブレーキ
アクチュエータ３０等の各種駆動装置類が接続されてい
る。

【００２０】以下、このように構成された走行制御装置
の制御内容について説明する。即ち、本発明に係る作用
及び効果について説明する。

【００２１】図２を参照すると、追尾走行制御ルーチン
のフローチャートが示されており、以下、図２を参照し
て本発明に係る追尾走行制御の制御手順を説明する。

【００２２】追尾走行切換操作スイッチ３８がセット側
に操作され、追尾走行制御が開始されると、先ず、ステ
ップＳ１０において、先行車の判定処理が行われる。詳
しくは、当該ステップＳ１０では、スキャン式レーザレ
ーダ２やＣＣＤカメラ４からの情報に基づき車両１の前
方に物体が認識されると、この物体が車両であるか否か
を判別し、該物体が車両であると判別された場合には当
該車両を先行車と判定する。先行車が複数存在するよう
な場合には、例えばＣＣＤカメラ４により認識された自
車レーン上或いは自車ハンドル角により推定された自車
レーン上に位置する車両を先行車と判定する。これによ
り、先行車が確定され、例えば、当該先行車、即ち追尾
走行切換操作スイッチ３８がセットされたときの先行車
が車両１の先行車として固定される。

【００２３】ステップＳ１２では、上記車輪速センサ３
２，３２からの情報に基づき、車両１の車速、即ち自車
速Ｖeを算出する（車速検出手段）。ここでは、自車速
Ｖeは例えば次式(1)より算出される。

【００２４】Ｖe＝（ＶSR＋ＶSL）／２ …(1) つまり、自車速Ｖeは右車輪速ＶSRと左車輪速ＶSLの平
均値とされる。

【００２５】そして、ステップＳ１４において、スキャ
ン式レーザレーダ２からの情報に基づき、自車から先行
車までの距離、即ち車間距離Ｌが精度よく計測される。

【００２６】次のステップＳ１６では、上記車間距離情
報Ｌに基づき、自車と先行車との相対速度Ｖrが演算さ
れる。詳しくは、相対速度Ｖrは、当該ルーチンを前回
実行したときの車間距離情報Ｌの値、即ち前回値と今回
値との変化量ΔＬに基づいて演算される。このとき、変
化量ΔＬが正で相対速度Ｖrが正であれば自車は先行車
から離れつつあるとみなせ、変化量ΔＬが負で相対速度
Ｖrが負であれば自車は先行車に接近しているとみなす
ことができる。

【００２７】ステップＳ１８では、上記自車速Ｖeと相
対速度Ｖrとに基づき、次式(2)から先行車速Ｖfが演算
される。

【００２８】Ｖf＝Ｖe＋Ｖr …(2) ここでは、さらに、先行車速Ｖfを微分処理することで
先行車加速度αfも演算される。詳しくは、先行車加速
度αfは、当該ルーチンを前回実行したときの先行車速
情報Ｖfの前回値と今回値との変化量ΔＶfから演算され
る。

【００２９】次のステップＳ２０では、上記自車速Ｖe
に基づき目標車間距離Ｌeを設定する。詳しくは、ＥＣ
Ｕ５０にはＶeとＬeとの関係を示すマップ（図示せず）
が予め実験等により設定され記憶されており、目標車間
距離Ｌeは当該マップから求められる。

【００３０】ステップＳ２２では、自車の目標加減速度
αeを演算する。図３を参照すると、目標加減速度αe演
算ルーチンが示されており、詳しくは、目標加減速度α
eは当該ルーチンの実行により設定される。

【００３１】図３のステップＳ４０では、先ず、先行車
速Ｖfが値０（Ｖf＝０）であるか否か、即ち先行車が停
止状態にあるか否かを判別する（停止移行状態検出手
段）。

【００３２】該ステップＳ４０の判別結果が偽（Ｎｏ）
で先行車が停止せず走行していると判定された場合に
は、次にステップＳ４２に進む。

【００３３】ステップＳ４２では、先行車が走行状態に
あるときの目標加減速度αeを求める。詳しくは、ここ
では、先行車が減速走行中である場合と先行車が定速走
行中である場合に分けて目標加減速度αeを求める。

【００３４】先行車が減速走行中である場合には、次式
(3)から目標加減速度αeを算出する。

【００３５】αe＝−Ｖr・Ｖe／（Ｌ−Ｌo） …(3) ここに、Ｌoは先行車が減速し停止に至ったと仮定した
場合に自車と先行車との間に最小限確保されるべき最小
車間距離を示しており、その値は、例えば１０mとされ
る。

【００３６】先行車が定速走行中である場合には、次式
(4)から目標加減速度αeを算出する。

【００３７】αe＝Ｖr²／２・（Ｌ−Ｌe） …(4) ここに、Ｌeは上記ステップＳ２０において求めた目標
車間距離である。

【００３８】一方、ステップＳ４０の判別結果が真（Ｙ
ｅｓ）で先行車が停止状態（Ｖf＝０）であると判定さ
れた場合には、次にステップＳ４４に進み、以降停止制
御を行う。

【００３９】ステップＳ４４では、車間距離Ｌが所定距
離Ｌ1（例えば、７．５m）より大であるか否かを判別す
る。判別結果が真（Ｙｅｓ）で車間距離Ｌが所定距離Ｌ
1よりも大きいときには、次にステップＳ４６に進む。

【００４０】ステップＳ４６では、次式(5)から先行車
が停止中であり且つ車間距離Ｌが大きい場合の目標加減
速度αeを算出する。

【００４１】αe＝Ｖe²／２・（Ｌ−Ｌo） …(5) なお、先行車が停止中である場合には、先行車速Ｖfを
値０とすると相対速度Ｖrは自車速Ｖeであり、目標車間
距離Ｌeについては先行車が停止に至ると最小車間距離
Ｌoとなることから、即ち、この式(5)は先行車速Ｖfを
値０として上式(4)を演算したものに他ならない。

【００４２】一方、ステップＳ４４の判別結果が偽（Ｎ
ｏ）で、車間距離Ｌが所定距離Ｌ1以下であると判定さ
れた場合には、次にステップＳ４８に進む。

【００４３】ステップＳ４８では、自車速Ｖeが所定の
低車速Ｖe1（例えば、１km/h）よりも小となっているか
否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で、自車速Ｖe
が所定の低車速Ｖe1にまで低下していないような場合に
は、次にステップＳ５０に進む。

【００４４】ステップＳ５０では、自車速Ｖeが上記所
定の低車速Ｖe1よりも大きな値である所定の車速Ｖe2
（例えば、５km/h）より小であるか否かを判別する。判
別結果が偽（Ｎｏ）で、自車速Ｖeが所定の車速Ｖe2以
上であるような場合には、ステップＳ４６に進み、上記
式(5)から目標加減速度αeを算出するようにする。

【００４５】一方、当該ルーチンが繰り返し実行され、
ステップＳ５０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、自車速Ｖ
eが所定の車速Ｖe2よりも小さいと判定された場合に
は、次にステップＳ５２に進む。

【００４６】ステップＳ５２では、次式(6)から目標加
減速度αeを算出する（減速制御手段）。

【００４７】αe＝Ｋ・Ｖe …(6) ここに、Ｋは比例定数であり、当該式(6)は実際の運転
者の制動操作に応じた式とされている。

【００４８】つまり、図４を参照すると、低車速である
ときの自車速Ｖeの時間変化が示されており、同図中破
線が運転者の制動操作による変化を、実線が目標加減速
度αeを上記式(6)により求めて車両１を減速させた場合
の変化を示しているが、このように、自車速Ｖeが所定
の車速Ｖe1以上であって且つ所定の車速Ｖe2よりも小さ
いときには、比例定数Ｋを適正な値とすると、上記式
(6)に基づく曲線（実線）が運転者の制動操作に基づく
曲線（破線）上に良好に乗っており、故に、当該所定の
車速Ｖe1から所定の車速Ｖe2の範囲では、運転者の制動
操作に合わせるべく、上記式(6)に基づいて目標加減速
度αeを求めるようにしているのである。

【００４９】これにより、車両１が停止に至る直前にあ
り、自車速Ｖeが所定の車速Ｖe1（例えば、１km/h）か
ら所定の車速Ｖe2（例えば、５km/h）の範囲にあるとき
には、自車速Ｖeに比例した目標加減速度αeに基づいて
自車速Ｖeが指数関数的に減少することなり、運転者の
意図に応じた滑らかな減速が実現可能とされ、減速ショ
ックが極めて良好に緩和されることとなる。

【００５０】そして、当該ルーチンがさらに繰り返し実
行され、ステップＳ４８の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、
自車速Ｖeが所定の低車速Ｖe1（例えば、１km/h）より
も小と判定された場合には、次にステップＳ５４に進
む。

【００５１】ステップＳ５４では、目標加減速度αeを
所定値αe1（例えば、０．２Ｇ）に固定する。つまり、
上記式(6)に基づいて十分に減速し、自車速Ｖeが所定の
低車速Ｖe1未満である場合には、もはや運転者が違和感
を感じるような減速ショックは発生しないと考えられ、
運転者の制動操作と同様に自車速Ｖeを所定値αe1で一
定とするのである。ここに、所定値αe1（例えば、０．
２Ｇ）は運転者が極力違和感を感じることなく且つ速や
かに減速可能な値とされている。これにより、車両１
は、図４に示すように、滑らか且つ迅速に減速し停止に
至ることとなる。

【００５２】以上のようにして目標加減速度αeが設定
されたら、図２に戻りステップＳ２４を実行する。

【００５３】ステップＳ２４では、先行車速Ｖfが所定
車速Ｖfxより大きいか否かを判別する。詳しくは、所定
車速Ｖfxは予め設定された当該追尾走行制御を行う際の
先行車の上限車速であり、つまり、ここでは先行車速Ｖ
fが大きくなり追尾走行制御をキャンセル（中止）する
状況にあるか否かを判別する。

【００５４】ステップＳ２４の判別結果が偽（Ｎｏ）
で、先行車速Ｖfが所定車速Ｖfx以下と判定された場合
には、ステップＳ２６に進む。

【００５５】ステップＳ２６では、自車を減速すべきか
否かの判別を行う。即ち、ここでは制動制御をすべきか
スロットル制御をすべきかの判別を行う。詳しくは、下
記１）〜３）の条件が成立した場合に制動制御を行うよ
うにする。

【００５６】１） 追尾走行制御中 ２） Ｖr＜０ ３） Ｌ＜Ｌa 又は αe＞αe1 ここに、Ｌaは、自車が先行車に接近したときの制動開
始距離であり、自車速Ｖeと相対速度Ｖrとに基づき予め
設定されたマップに基づいて設定されるものである。

【００５７】つまり、当該ステップＳ２６では、追尾走
行制御中に相対速度Ｖrが負となり、車間距離Ｌが制動
開始距離Ｌaを割り込んだか否か、或いは目標加減速度
αeが予め設定した所定値αe1を超えたか否かを判別す
る。

【００５８】ステップＳ２６の判別結果が偽（Ｎｏ）
で、上記条件のいずれかが成立していない場合には、次
にステップＳ２８に進み、スロットル制御を行う。スロ
ットル制御は、走行状態に応じて上記スロットルアクチ
ュエータ１２を作動制御するものである。なお、該スロ
ットル制御は実際には別途設けられたサブルーチンによ
り実行されることになるが、その詳細についてはここで
は説明を省略する。

【００５９】一方、ステップＳ２６の判別結果が真（Ｙ
ｅｓ）で、上記各条件が成立したと判定された場合に
は、次にステップＳ３０に進み制動制御を実行する。制
動制御は、上記目標加減速度αeに基づいてサービスブ
レーキ２４により発生させるべき制動力の演算を行い、
該制動力に応じてブレーキアクチュエータ３０を作動制
御するものである。これにより、車両１が目標加減速度
αeに応じて良好且つ適正に減速制御されることにな
る。なお、該制動制御についても実際には別途設けられ
たサブルーチンにより実行されることになるが、その詳
細についてはここでは説明を省略する。

【００６０】また、ステップＳ２４の判別結果が真（Ｙ
ｅｓ）で、先行車速Ｖfが所定車速Ｖfxよりも大きいと
判定された場合には、次にステップＳ３２に進む。

【００６１】ステップＳ３２では、追尾走行制御をキャ
ンセルする。つまり、先行車速Ｖfが所定車速Ｖfxより
も大きい場合には、自車がいつまでも加速して先行車を
追尾しないよう追尾走行制御を中止するのである。な
お、実際には追尾走行制御のキャンセルは、別途設けら
れたサブルーチンにより実行されることになるが、これ
についてもここでは説明を省略する。

【００６２】以上説明した如く、本発明に係る走行制御
装置では、先行車が停止するとこれに伴って車両１（自
車）も停止に至ることになるのであるが、車両１が停止
する直前では、自車速Ｖeに比例した減速度（αe＝Ｋ・
Ｖe）で車両１を減速制御するようにしており、これに
より運転者の制動操作に沿った減速制御が可能とされて
いる。

【００６３】従って、停止直前において、車両１が運転
者の意図に沿い滑らかに減速することとなり、乗員が減
速ショックを感じることが好適に防止されることとな
る。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
車両の走行制御装置によれば、車両が停止に至る際、車
速が停止直前の所定の低車速にあるときには、該車速に
比例した減速度で車両を減速制御するようにしたので、
運転者の制動操作に極めて近い状態で減速度を変化させ
ながら車両を減速させることができる。故に、停止直前
において、車両を運転者の意図に沿って滑らかに減速さ
せるようにでき、乗員が減速ショックを感じることを好
適に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両に搭載された走行制御装置の概略構成図で
ある。

【図２】追尾走行制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図３】本発明に係る目標減速度αe演算ルーチンを示
すフローチャートである。

【図４】本発明に係り、自車が低車速から停止に至ると
きの自車速Ｖeの時間変化を示す図である。

【符号の説明】

１ 車両（自車） ２ スキャン式レーザレーダ ３２ 車輪速センサ ３８ 追尾走行切換操作スイッチ ５０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車速を検出する車速検出手段と、 車両が停止に至ることを検出する停止移行状態検出手段
   と、 前記停止移行状態検出手段により車両の停止移行状態が
   検出され、前記車速検出手段により検出される車速が停
   止直前の所定の低車速にあるとき、該車速に比例した減
   速度で車両を減速させる減速制御手段と、 を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。