JP2003231422A - 車間距離自動制御装置および自動車 - Google Patents

車間距離自動制御装置および自動車

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JP2003231422A
JP2003231422A JP2002031718A JP2002031718A JP2003231422A JP 2003231422 A JP2003231422 A JP 2003231422A JP 2002031718 A JP2002031718 A JP 2002031718A JP 2002031718 A JP2002031718 A JP 2002031718A JP 2003231422 A JP2003231422 A JP 2003231422A
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driver
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Toshio Manaka
敏雄 間中
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の車両の車間距離自動制御装置では運転者
の意図を明確に判断しないまま追従制御から定速度制御
に移行しているためタイミングの遅れや違和感があっ
た。また、いろいろな場面で運転者の期待からずれた加
速で不安を感じさせる可能性もあった。 【解決手段】本発明の車間距離自動制御装置では先行車
を捕捉（検出）できなくなった場合は直前の自車の車速
または補正車速で定速度制御を行い、アクセルペダルが
踏まれるまで予め運転者により設定されていた設定車速
の定速度制御に移行することがないため、期待からずれ
た加速が防止でき、運転者に不安感を感じさせることが
ない。また、高速道路の料金所手前，高速道路の出口付
近（カーブにさしかかる手前）で先行車を捕捉できなく
なった後の追従制御（車間距離自動制御）から定速度制
御への移行時の加速による先行車への急接近も防止でき
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、車両の速度制御，
車間距離制御装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】特開平９−２６３１６０号公報や特開２
００１−３０７９７号公報には、先行車を捕捉（検出）
できなくなった場合、直前の車間距離に応じた速度に一
定時間定速度制御を行い、その後徐々に加速したり、追
従制御（車間距離自動制御）から定速度制御への移行を
抑制する車両の速度制御装置について述べられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような車
両の速度制御装置では運転者の意図を明確に判断しない
まま追従制御（車間距離自動制御）から定速度制御に移
行しているためタイミングの遅れや違和感があった。ま
た、いろいろな場面で運転者の期待からズレた加速で不
安を感じさせる可能性もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では先行車を捕捉
（検出）できなくなった場合は直前の自車の車速または
補正車速で定速度制御を行うこととしており、アクセル
ペダルが踏まれるまで予め運転者により設定されていた
設定車速の定速度制御に移行しないようにする。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例を示す
システム図である。レーダ１から通信ライン（点線）を
通して先行車との車間距離，相対速度，自車のヨーレー
トの情報がＡＣＣコントロールユニット２に送られ、そ
れらの情報に基づいてＡＣＣコントロールユニット２は
エンジン９９の出力調整をして自車を所定の車速に保つ
ようフィードバック制御を行う。レーダはレーザーを前
方に送信し、先行車からの反射波を受信するタイプでも
ミリ波の電波を前方に送信し、先行車からの反射波を受
信するタイプのどちらでもよい。
【０００６】先行車と自車との車間距離が所定以下にな
るとＡＣＣコントロールユニット２はエンジンの出力を
減少させ、それでも減速度が不足の場合はブレーキブー
スタ４のソレノイド（電磁弁）６に電流を印加し、自動
ブレーキングすることにより所定の車間距離に制御す
る。ブレーキの強さは圧力センサ８でマスタシリンダ圧
力を検出することでわかる。ソレノイド（電磁弁）６に
電流が印加されるとバルブ１０が開いて大気がブースタ
内に導入され、エンジンの吸気管１５からブレーキブー
スタに導入されている負圧との差圧が生じることによっ
て、出力ロッド２７がマスタシリンダ７のピストンを押
し込む。その結果、上昇したマスタシリンダ圧力はＡＢ
Ｓユニット１４を経由して前輪，後輪のブレーキキャリ
パに導入され、ブレーキパッドがブレーキディスクを押
すことでブレーキがかかる。
【０００７】エンジンコントロールユニット１２はＡＣ
Ｃコントロールユニット２から通信ラインを通して送信
されてくるトルク要求指令に基づき電制スロットルバル
ブ１１を制御し、エンジン出力を増加減することができ
る。ＡＴコントロールユニット１３はオートチックトラ
ンスミッションのギヤ位置を制御するものであるが、Ａ
ＣＣコントロールユニット２に自車の車速，ＡＴギヤ位
置の情報を通信ラインにより送っている。これによりＡ
ＣＣコントロールユニット２は定速度制御（オートクル
ーズ）と車間距離自動制御を行うことができる。ここで
定速度制御（オートクルーズ）は運転者が設定した車速
に自車を制御することであり、車間距離自動制御は自車
の設定車速より遅い速度で先行車両が走行しているため
車間距離がつまった時に所定の車間距離を維持する制御
である。
【０００８】図２はＡＣＣコントロールユニット２の制
御ブロック図である。ＡＣＣコントロールユニット２に
は通信ライン（点線）や配線を経由してブレーキランプ
スイッチ２３，自車の車速１３，ＡＴギヤ位置１３，先
行車との車間距離１，相対速度１，ヨーレート１，マス
タシリンダ圧力８，スロットル開度信号，ＡＣＣメイン
スイッチ３，ＡＣＣ関連セットスイッチの情報や信号２
２，２４，２５が入力される。それらに基づきＡＣＣコ
ントロールユニット２はエンジンコントロールユニット
１２にトルク指令値を送信することでエンジン出力を調
整し、運転者の設定車速に制御する。
【０００９】遅い先行車のため車間距離が所定より短く
なった場合はエンジン出力を減少させ、それでも不充分
な場合はブレーキブースタ４のソレノイド６に電流を印
加することで自動ブレーキをかける。これにより車間距
離が一定に保たれる。エンジンコントロールユニット１
２はトルク指令値にエンジン出力を制御すると同時にギ
ヤ位置制御に必要な情報をＡＴコントロールユニットに
送信する。
【００１０】ＡＣＣメインスイッチ３は車速制御（オー
トクルーズ）と車間距離追従制御を行わせるためのメイ
ンスイッチであるがこれだけで制御を開始するものでは
ない。制御を開始させるスイッチと車速設定はハンドル
に設置されたＡＣＣ関連セットスイッチ２２，加速スイ
ッチ２４，減速スイッチ２５を運転者が操作することで
行われる。加速スイッチ２４を１回押す毎に目標設定車
速を徐々に上げることができ、減速スイッチ２５を１回
押す毎に目標設定車速を徐々に下げることができる。ま
た、先行車を捕捉できなくなった後（先行車を見失った
後）の定速度制御中このときの車速は捕捉できなくなっ
た直前の車速に加速スイッチ２４が押されるかまたはア
クセルペダル２６が踏まれた場合は運転者によって予め
設定された目標設定車速の定速度制御に移行する。同様
に先行車が前方または自車線上からはずれた場合は、は
ずれた直前の車速一定の定速度制御を行い、この定速度
制御中に加速スイッチ２４が押されるかまたはアクセル
ペダル２６が踏まれた場合は運転者に予め設定された目
標設定車速の定速度制御に移行する。加速スイッチやア
クセルペダルを総称して加速手段ということにする。こ
れには加速ボタンなど自車両を加速させる為の装置を含
む。
【００１１】アクセルペダルが踏まれる信号の代わりに
エンジンの出力増加を示す燃料噴射量，燃料噴射パルス
幅，吸入空気量，スロットル開度，トルク信号，吸気管
圧力のいずれか、モータの出力増加を示す電流値を用い
てもよい。吸入空気量はエア・フロー・メータで直接計
測できるので精度が高い。また、スロットル開度につい
ても、スロットル・ポジション・センサなどで直接計測
できるので精度が高い。先行車を捕捉できなくなった状
態とは、路面，道路環境，天候による外乱や先行車がレ
ーダの検知範囲外に外れてレーダでうまく先行車を検知
できなくなったケースであり、先行車が前方や自車線上
をはずれた状態は、レーダー検出で推定している自車線
上から先行車が自車線外にはずれたと判断したケースで
ある。
【００１２】図３は動作説明図である。自車の目標設定
車速Ｖ０で走行中に車速Ｖ１で走行している先行車に時
間ｔ０から接近したケースを示している。車速Ｖ１は車
速Ｖ０より遅い。自車は時刻ｔ１までに先行車と同じ車
速Ｖ１まで減速し、所定の車間距離を維持する。時刻ｔ
２で先行車を捕捉できなくなり、または先行車が前方、
自車線上を外れたと判断して、従来の場合は目標設定車
速Ｖ０まで加速を継続してしまう。
【００１３】本願では運転者の意思である加速スイッチ
ＯＮ，アクセルＯＮ，スロットル開のいずれかを検出し
た時刻ｔ３から目標設定車速Ｖ０まで加速を継続するの
で図４，図５，図６のケースでも運転者の意図に反した
加速が発生することがない。図４は先行車が高速道路の
料金所に近づいたため前方から外れていった場合、図５
は先行車がカーブに進入して前方から外れていった場
合、図６は先行車が下り坂に進入したため前方から外れ
ていった場合を示す。料金所を通過する際は、スピード
を緩めていくのが通常である。実施例の技術によれば運
転者の意図に反する加速が発生することはない。カーブ
の際には、その曲率によっては最も曲率が大きいところ
で加速してしまうといったことを避けることができる。
従って、カーブで（大きく）膨らんでしまうことが避け
られる。下り坂においては、本実施例の与える効果が顕
著であると考えられ、運転者に不安を与える虞がない。
【００１４】図７は本発明のフローチャートである。ス
テップ１００でレーダ検知状態が良好か判断し、良好で
あればステップ１０１で自車線上に先行車が有るか判別
する。ステップ１００はレーダが先行車を良好に検知で
きているかを判断している。自車のレーダは送信した電
波の先行車からの反射波または送信したレーザーの先行
車からの反射波により先行車の方位，相対速度，車間距
離を算出することができるため、それらの算出値と自車
の車線幅から先行車が自車線内に存在するか判断するこ
とができる。自車線内に先行車がいる場合はステップ１
０２で先行車との車間距離Ｌを計測し、所定の車間距離
α以下かステップ１０３で判断する。所定の車間距離α
以下の場合はステップ１０４で車間距離α一定の車間距
離自動制御を行う。車間距離自動制御は主にエンジン出
力を調整して行うが、エンジン出力をゼロにしても車間
距離が詰まってしまう場合は自動ブレーキを作動させ
る。自動ブレーキはブレーキブースタ４のソレノイド
（電磁弁）６に電流を印加することで行われる。エンジ
ンの出力調整はエンジンの吸入空気量や供給燃料量の増
減で行う。また、トランスミッションのギヤ比を低速側
に変速させてエンジンブレーキをかけてもよい。先行車
との車間距離がαより離れていた場合はステップ１０９
で予め設定されていた目標設定車速に定速度制御する。
ステップ１００，ステップ１０１でＮＯの場合はステッ
プ１０５でフラグがセットされているか判断し、セット
されていない場合はステップ１０６で直前に車間距離α
一定の車間距離自動制御を行っていたかを判断する。Ｙ
ＥＳの場合はステップ１０７でフラグをセットし、ステ
ップ１０８で直前の車間距離α一定制御時の車速一定に
定速度制御を行う。この時、直前の車間距離α一定制御
時の車速を道路環境や交通状況に応じて補正した車速に
定速度制御を行ってもよい。ステップ１０５でフラグが
セットされている場合は図８のステップ２００でアクセ
ルを踏んだか、加速スイッチ（２４）ＯＮかのいずれか
を検知したか判断し、ＹＥＳの場合はステップ２０１で
フラグをリセットし、図７のステップ１０９で予め設定
されていた目標設定車速に定速度制御を行う。ＮＯの場
合は図７のステップ１０８で以前の車間距離α一定制御
時の車速一定に定速度制御を行う。
【００１５】以上のように、先行車を捕捉（検出）でき
なくなった場合は直前の自車の車速または補正車速で定
速度制御を行い、アクセルペダルが踏まれるまで予め運
転者により設定されていた設定車速の定速度制御に移行
することがないため、期待からずれた加速が防止でき、
運転者に不安感を感じさせることがない。また、高速道
路の料金所手前や高速道路の出口手前（カーブにさしか
かる手前）での先行車を捕捉できなくなった後の追従制
御（車間距離自動制御）から定速度制御への移行時の加
速による先行車への急接近も防止できる。
【００１６】
【発明の効果】運転者の期待していない車両の加速が起
こることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置のシステム図。
【図２】制御ブロック図。
【図３】本発明の動作説明図。
【図４】本発明の動作説明図。
【図５】本発明の動作説明図。
【図６】本発明の動作説明図。
【図７】本発明のフローチャート。
【図８】本発明のフローチャート。
【符号の説明】 １…レーダ、２…ＡＣＣコントロールユニット、３…Ａ
ＣＣメインスイッチ、４…ブレーキブースタ、５…ブレ
ーキペダル、６…ソレノイド、７…マスタシリンダ、８
…圧力センサ、９…ブレーキオイルリザーバ、１０…大
気導入バルブ、１２…エンジンコントロールユニット、
１３…ＡＴコントロールユニット、２２…ＡＣＣ関連セ
ットスイッチ、２３…ブレーキランプスイッチ、２４…
ＡＣＣ関連加速スイッチ、２５…ＡＣＣ関連減速スイッ
チ、２６…アクセルペダル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｇ Ｂ６０Ｔ 7/12 Ｂ６０Ｔ 7/12 Ｆ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１Ｃ ３０１Ｄ Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｅ Ｆターム(参考） 3D041 AA41 AA66 AA79 AB01 AC01 AC26 AD02 AD04 AD07 AD10 AD31 AD35 AD41 AD47 AD51 AE02 AE03 AE04 AE41 AF01 3D044 AA01 AA11 AA14 AA21 AA25 AA27 AB01 AC03 AC15 AC22 AC24 AC59 AD04 AD21 AE04 AE21 3D046 BB19 CC02 EE01 GG02 GG06 HH05 HH16 HH20 HH22 HH25 LL05 LL17 3G093 AA05 BA02 BA07 BA23 BA27 CB10 CB11 CB13 DA06 DB11 DB15 DB16 EA02 EA09 EB04 FA04 FB05 5H180 AA01 BB04 CC03 CC12 CC14 LL01 LL04 LL09

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自車と先行車との車間距離が所定値以下に
    近づいた場合、車間距離が所定値になるように自車速を
    制御する車間距離自動制御装置において、 上記先行車を検出できなくなった場合は、アクセルが操
    作されるまで、上記先行車を検出できなくなる前の自車
    速または補正した車速で、自車両を定速走行させるよう
    に制御し、 アクセルが操作された後は、予め運転者により設定され
    た設定車速で、自車両を定速走行させるように制御する
    車間距離自動制御装置。
  2. 【請求項２】請求項１において、 前記先行車を検出できなくなった場合は、検出できなく
    なる前の自車速または補正した車速で、エンジンの出力
    増加を示す信号またはモーターの出力増加を示す信号が
    検出されるまで定速度制御を行い、 前記出力増加信号が検出された後は、予め運転者により
    設定された設定車速での定速度制御に移行することを特
    徴とする車間距離自動制御装置。
  3. 【請求項３】定速度制御で自車と先行車との車間距離が
    所定値以下に近づいた場合、車間距離が所定値になるよ
    うに自車の動力出力調整やブレーキ作動を行う車間距離
    自動制御装置において、 前記先行車が捕捉できなくなった場合、または、前記先
    行車が前方若しくは自車線上からはずれた場合は、捕捉
    できなくなった直前の自車の車速若しくは補正した車
    速、または、はずれた直前の自車の車速若しくは補正し
    た車速での定速度制御用の加速スイッチが押されるまで
    定速度制御を行い、 加速スイッチが押された後は予め運転者により設定され
    ていた設定車速の定速度制御に移行することを特徴とす
    る車間距離自動制御装置。
  4. 【請求項４】定速度制御で自車と先行車との車間距離が
    所定値以下に近づいた場合、車間距離が所定値になるよ
    うに自車の動力出力調整やブレーキ作動を行う車間距離
    自動制御装置において、 前記先行車が前方または自車線上からはずれた場合は、
    はずれる前の自車の車速または補正した車速でアクセル
    が踏まれるまで定速度制御を行い、アクセルが踏まれた
    後は予め運転者により設定されていた設定車速の定速度
    制御に移行することを特徴とする車間距離自動制御装
    置。
  5. 【請求項５】請求項４において、上記先行車が前方また
    は自車線上からはずれた場合は、はずれた直前の自車の
    車速または補正した車速一定に、エンジンの出力増加を
    示す信号かモーターの出力増加を示す信号のいずれかが
    検出されるまで定速度制御を行い、出力増加信号が検出
    された後は予め運転者により設定されていた設定車速の
    定速度制御に移行することを特徴とする車間距離自動制
    御装置。
  6. 【請求項６】請求項２，５において、 前記エンジンの出力増加信号は、燃料噴射量，燃料噴射
    パルス幅，トルク信号，吸気管圧力の何れかであり、前
    記モーターの出力増加信号は電流値であることを特徴と
    する車間距離自動制御装置。
  7. 【請求項７】請求項２，５において、 前記エンジンの出力増加信号はスロットル開度であるこ
    とを特徴とする車間距離自動制御装置。
  8. 【請求項８】請求項２，５において、 前記エンジンの出力増加信号は吸入空気量であることを
    特徴とする車間距離自動制御装置。
  9. 【請求項９】自車両の前方を走行する先行車を検出し、
    当該先行車に追従するように車間距離が制御されること
    ができる自動車において、 前記先行車が高速道路の料金所に近づいたため前記自車
    両前方からはずれて前記先行車を検出できなくなった場
    合であっても、 運転者により加速手段が操作されるまでは前記先行車に
    追従していたときの自車速が維持されるように制御さ
    れ、 運転者により加速手段が操作された後は予め運転者によ
    り設定された設定車速で自車速が制御される自動車。
  10. 【請求項１０】自車両の前方を走行する先行車を検出
    し、当該先行車に追従するように車間距離が制御される
    ことができる自動車において、 前記先行車がカーブに進入したため前記自車両前方から
    はずれて前記先行車を検出できなくなった場合であって
    も、 運転者により加速手段が操作されるまでは前記先行車に
    追従していたときの自車速が維持されるように制御さ
    れ、 運転者により加速手段が操作された後は予め運転者によ
    り設定された設定車速で自車速が制御される自動車。
  11. 【請求項１１】自車両の前方を走行する先行車を検出
    し、当該先行車に追従するように車間距離が制御される
    ことができる自動車において、 前記先行車が下り坂に進入したため前記自車両前方から
    はずれて前記先行車を検出できなくなった場合であって
    も、 運転者により加速手段が操作されるまでは前記先行車に
    追従していたときの自車速が維持されるように制御さ
    れ、 運転者により加速手段が操作された後は予め運転者によ
    り設定された設定車速で自車速が制御される自動車。
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