JP2789887B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents

車両用走行制御装置

Info

Publication number
JP2789887B2
JP2789887B2 JP3264156A JP26415691A JP2789887B2 JP 2789887 B2 JP2789887 B2 JP 2789887B2 JP 3264156 A JP3264156 A JP 3264156A JP 26415691 A JP26415691 A JP 26415691A JP 2789887 B2 JP2789887 B2 JP 2789887B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
inter
speed
vehicle speed
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3264156A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05104977A (ja
Inventor
徳和 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3264156A priority Critical patent/JP2789887B2/ja
Publication of JPH05104977A publication Critical patent/JPH05104977A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2789887B2 publication Critical patent/JP2789887B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/84Data processing systems or methods, management, administration

Landscapes

  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両用走行制御装置、特
に先行車との車間距離をほぼ一定に保って先行車に追従
走行する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、高速道路走行等における運転
者の運転操作低減や安全性向上等を目的として車両の走
行を自動制御する車両用走行制御装置が提案されてい
る。例えば、特開昭60−215432号公報に開示さ
れた車両用走行制御装置においては、自車両の車速に応
じて安全車間距離を算出し、この安全車間距離内に先行
者が存在しない場合には運転者が予め設定した設定車速
となるように車速を制御し、安全車間距離内に先行車が
存在する場合には先行車との車間距離及び安全車間距離
に基づき車速を加減速して安全車間距離となるように車
両の走行を制御する構成である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに現在の車速及びこの現在の車速に応じて算出された
安全車間距離に基づき車速を制御する構成では、制御系
の遅れにより迅速に車両の走行を制御することができ
ず、特に先行車が急激に加減速等を行なった場合にはこ
の変化に対応できず、ドライバビリティが悪化してしま
う問題があった。
【0004】本発明は上記従来技術に有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は先行車の急激な変化に
も即応可能で円滑な車速制御を行なうことができる車両
用走行制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る車両用走行制御装置は図1に示される
ように先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段
1と、自車両の車速を検出する車速検出手段2と、自車
両の加速度を検出する加速度検出手段3と、先行車との
相対速度を検出する相対速度検出手段4と、前記車速、
相対速度及び加速度に基づき所定時間経過後における予
測安全車間距離を算出する予測安全車間距離算出手段5
と、前記車間距離及び相対速度に基づき所定時間経過後
における予測車間距離を算出する予測車間距離算出手段
6と、前記予測安全車間距離と予測車間距離との大小関
係に基づき目標車速を算出する目標車速算出手段7と、
前記目標車速に基づきスロットルあるいはブレーキを制
御する制御手段8とを有することを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明の車両用走行制御装置は、このような構
成を有しており、従来装置のように現車速や現車間距離
をパラメータとして制御を行なうのではなく、現在から
所定時間経過後における予測状態をパラメータとして走
行制御を行なうものである。
【0007】すなわち、車速、相対速度及び加速度に基
づき所定時間経過後における予測安全車間距離を算出
し、一方車間距離及び相対速度に基づき所定時間経過後
における予測車間距離を算出してこれら予測安全車間距
離と予測車間距離との大小関係に基づき車両の走行を制
御する。この時、先行車の加減速等先行車の挙動は相対
速度として表わされ、また自車両の挙動は加速度として
表わされる。従って、このように所定時間経過後に予測
される安全車間距離と車間距離とに基づいて制御を行な
うことにより、制御系の遅れをカバーし、より迅速かつ
円滑な走行制御が可能となる。
【0008】
【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る車両用
走行制御装置の一実施例を説明する。
【0009】図2には本実施例の全体構成ブロック図が
示されている。車間距離検出手段として車間距離センサ
10が車両前部に設けられている。この車間距離センサ
としては、CCDセンサやスキャン型レーザレーダ装
置、あるいは電波を用いたレーダ装置等を用いることが
できる。また、車速検出手段としてドライブシャフトの
回転を光学的に検知する車速センサ12が設けられてい
る。更に、自車両の加速度を検出する加速度検出手段と
してGセンサ14が設けられている。Gセンサとして
は、例えば車両重心付近に配置した振子に加わる慣性力
により金属薄膜ゲージが変形してその抵抗値が変化する
ことを利用した加速度センサを用いることができる。な
お、このようにGセンサ14を用いずに、車速センサ1
2にて得られた車速の所定時間における変化から加速度
を算出することも可能である。更に、本実施例において
はこれらのセンサの他に車両のヨーレートを検出するヨ
ーレートセンサ16や車両のステアリング角を検出する
ステアセンサ18及びスロットル開度を検出するスロッ
トルセンサ20等が所定位置にそれぞれ設けられてい
る。そして、これら各センサからの検出信号は電子制御
装置(以下ECUという)20に入力される。
【0010】ECU20は入出力インターフェース、後
述する処理プログラムが格納されたROM、この処理プ
ログラムに従って演算を行なうCPU、演算結果を一時
記憶するRAM等を備えており、演算結果をスロットル
アクチュエータ22乃至ブレーキアクチュエータ24に
出力して車両の走行を制御すると共に、運転席に設けら
れた警報表示器26に制御信号を送って運転者に注意を
促す構成である。なお、このECU20は運転席近傍に
設けられたメインスイッチ28により動作が開始され、
同様に運転席近傍に設けられた車速・車間距離設定スイ
ッチにより運転者の所望の車速及び車間距離(この場合
には遠/近のいずれか)が設定される。
【0011】以下、図3及び図4のフローチャートを用
いてこのECU20の動作を詳細に説明する。まず、図
3に示されるようにECU20は各センサからの検出信
号に基づき予測安全車間距離Sを算出する(S10
1)。この予測安全車間距離は所定予測時間経過後の安
全車間距離であり、次式で定義される。
【0012】 S=予測車速×2.5−相対速度×4(近) S=予測車速×4−相対速度×6(遠) ここで、遠/近のいずれを採用するかは前述した車速・
車間設定スイッチ30にて遠/近のいずれのモードが設
定されたかで決定される。ここで、予測車速は所定予測
時間経過後の自車両の車速であり、 予測車速=現車速+加速度×予測時間 により算出される。この予測時間は車両の重量や固有周
波数、エンジントルク等から決定され、本実施例におい
ては2.5秒を用いている。なお、この様に予測時間を
車両の重量や固有周波数から一義的に決定するのではな
く、車速によってエンジントルク等が変化することや先
行車との相対速度によって運転者の運転特性が変化する
ことを考慮して加速度や車速、相対速度の関数として決
定しても良い。
【0013】図5、図6及び図7にはこれら加速度、車
速及び相対速度に基づきファジィ推論を用いて予測時間
を決定する一例が示されている。図5はファジィ推論を
行なう場合のこれらパラメータの評価基準が示されてお
り、例えば加速度に対してはS(小さい)、B(大き
い)を割り当て、相対速度に対してはS(小さい)、M
(中くらい)、B(大きい)を割り当てている。また、
算出すべき出力である予測時間に対してはS(小さ
い)、M(中くらい)、B(大きい)を割り当ててい
る。
【0014】図6には本実施例において用いられたファ
ジィ制御則が示されている。図中第1段は、「加速度が
B(大きく)で車速がB(大きく)かつ相対速度がB
(大きい)ならば予測時間はB(大きい)」という制御
則を表わしており、図中第2段目は、「加速度がB(大
きく)車速がB(大きく)かつ相対速度がM(中くら
い)ならば予測時間はB(大きい)」という制御則を表
わしている。
【0015】そして、図7にはこれらパラメータのメン
バーシップ関数が示されており、図7(A)が加速度の
メンバーシップ関数、図7(B)が車速のメンバーシッ
プ関数、図7(C)が相対速度のメンバーシップ関数、
図7(D)が予測時間のメンバーシップ関数を示してい
る。従って加速度が3(m/sec)の場合には評価基
準の各値は S(小さい)=0 B(大きい)=1.0 となり、また相対速度が0(km/h)の場合には評価
基準の値は S(小さい)=1.0 M(中くらい)=0 B(大きい)=0 となる。このようにメンバーシップ関数を用いて加速
度、車速及び相対速度の評価基準を算出し、これらの値
を用いて図6に示されたファジィ制御則の満足度を算出
する。そして、これら満足度を重ね合わせ、その重心を
求めることにより、その時の加速度、車速及び相対速度
に応じた予測時間が算出される。
【0016】この様に、車両の重量や固有周波数に応じ
て一義的に決定された予測時間、あるいはファジィ推論
を用いて決定された予測時間を用いて予測車速が算出さ
れ、この予測車速を用いて予測安全車間距離が算出され
る。具体的には、図2に示されるようにECU20のC
PUで構成される車間演算手段20aに入力される相対
速度、車速センサ12にて検出された車速、Gセンサ1
4にて検出された加速度あるいは車速センサ12で検出
された車速を微分して得られる加速度、及び車速・車間
設定スイッチ30にて設定されたモードに基づき算出さ
れる。なお、相対速度は車間距離センサ10にて検出さ
れた車間距離をCPUで構成される相対速度演算手段2
0bで微分して得られる。
【0017】次にECU20はS102に移行して予測
車間Nを算出する。この予測車間も前述した予測安全車
間距離Sと同様に予測時間経過後の車間距離を示してお
り、次式で算出される。
【0018】N=現車間距離+相対速度×予測時間 ここで、予測時間は前述した予測安全車間距離算出の際
に用いられた予測時間と同一の値が用いられる。具体的
には、車間演算手段20aに入力される車間距離センサ
10からの車間距離及び相対速度演算手段20bからの
相対速度に応じて算出される。
【0019】次に、ECU20はS103に移行して予
測時間経過後に生じるであろう誤差車間距離を算出す
る。この誤差車間距離Eは予測車間距離Nと予測安全車
間Sから E=N−S により算出される。
【0020】そして、ECU20は更にS104に移行
しこの誤差車間距離Eに基づき目標車速Tvを算出す
る。この目標車速Tvは現車速と算出された誤差車間距
離Eに基づき、 Tv=現車速+G×E により算出される。
【0021】ここで、Gは所定のゲインである。具体的
には、CPUで構成される目標車速演算手段20cに入
力される車速センサ12で検出された車速及び車間演算
手段20aで算出された誤差車間距離Eに基づき算出さ
れる。そして、この様に算出された目標車速TvはCP
Uで構成される制御演算手段20dに入力され、この目
標車速Tvとなるように車速を制御する。
【0022】以下、図4を用いてこの制御演算手段20
dで行われる演算処理を説明する。まず、S201にて
先行車が捕捉距離内に存在するか否かが判定される。こ
の判定は車間距離センサ10にて検出される車間距離で
判定することができる。すなわち、車間距離センサ10
にて有限の値が出力されている場合(例えばスキャン型
レーザレーダ装置を用いた場合には有効測距距離が15
0mとなる)には先行車が捕捉距離内に存在すると判定
される。そして、先行車が存在する場合にはS202に
移行し、加速を要するか否かが判定される。この判定は
前述のS103にて算出された誤差車間距離Eを用いて
判定され、Eが正の場合には予測車間距離が予測安全車
間距離よりも大きいことを意味するから先行車との車間
距離をより小さくすべく加速が必要と判定される。一
方、誤差車間距離Eが負の場合には予測車間距離が予測
安全車間距離よりも小さい事を意味するから加速は不要
(場合によっては減速が必要)と判定される。
【0023】このS202にてYES、すなわち加速が
必要と判定された場合にはS203に移行し、車速・車
間設定スイッチ30により設定された設定車速Tsと算
出された目標車速Tvとの大小比較が行われる。具体的
には、目標車速演算手段20cからの目標車速Tv及び
車速設定手段20eを介して車速・車間設定スイッチ3
0から入力される設定車速Tsとの大小比較が行われ
る。そして、算出された目標車速Tvが設定車速Tsよ
り小さい場合にはこの目標車速Tvに車速を一致させる
べくスロットルアクチョエータ22を駆動して加速を行
なう。一方、算出された目標車速Tvが設定車速Tsよ
り大きい場合には、上限を設定車速TsとすべくS20
5に移行して目標車速Tvを設定車速Tsに置き換え、
S206にてスロットルアクチュータ22を駆動する。
【0024】一方、S202にて加速が不要、すなわ
ち、予測車間距離が予測安全車間距離よりも大きい場合
には現在の車間距離を保持する制御を行なえば良いが、
小刻みな制御が行われることでスロットルやブレーキが
頻繁に動作することは運転者にとって好ましい走行状態
ではない。特に、この様に大きな車間距離を維持して走
行する場合には、隣車線から割り込みをされる可能性が
高くなり、この場合には割り込み車両との車間距離をと
るために急ブレーキが必要となり、燃費が悪化してしま
う問題が生じる。
【0025】そこで本実施例においては、S207にて
運転者が許容し得る許容最小車間距離Dを算出してい
る。この許容最小車間距離Dは例えば相対速度が正(先
行車が自車両から遠ざかる)の場合には D=現車速×1−相対速度×2 とすることができ、また相対速度が負(先行車が近ず
く)場合に D=現車速×1+(相対速度)2 ×0.4 を算出することができる。そして、次ぎのS208に移
行し、ブレーキが必要か否かが判定される。この判定は
前述のS207にて算出された許容最小車間距離Dと予
測車間距離Nとの大小比較により行われる。すなわち、
予測車間距離Nが許容最小車間距離Dより小さい場合に
は許容し得る車間ではないのでスロットルアクチュエー
タ22乃至ブレーキアクチュエータ24に信号を送って
スロットルを全閉とし、またブレーキを印加して目標車
速となるべく減速制御する(S209〜S210)。
【0026】一方、予測車間距離Nが許容最小車間距離
Dより大きい場合にはS211に移行して相対速度の評
価が行われる。これは、相対速度がある大きさ以上であ
れば現在の車速を保持しても先行車は自然に遠ざかって
いくため現車速を保持すれば良く、また相対速度が小さ
い場合にはスロットルを閉じることによる減速のみを行
なって不要なブレーキを行なわないためである。従っ
て、このS211では相対速度と所定のしきい値との大
小比較が行なわれ、相対速度がしきい値以上である場合
には現車速を維持すべくスロットル制御を行ない(S2
12〜S206)相対速度がしきい値より小さい場合に
はスロットルを全閉として減速を行なう(S213)。
この様に先行車との相対速度がある大きさ以上であれば
現車速を保ち、相対速度がそれ以下の場合にはスロット
ルのみによる減速を行ない、許容最小車間距離内に入っ
た場合に始めてブレーキを用いることにより円滑な走行
制御が可能となり、また燃費も向上する。
【0027】この様に、本実施例においては予測時間経
過後の安全車間距離及び車間距離を用いて目標となる車
速を算出しているので、制御系の遅れをカバーし、先行
車の急な加減速等にも迅速に対応して円滑な走行制御を
行なうことができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
用走行制御装置によれば、所定時間経過後における車両
の状態を予測して走行制御を行なっているため、制御系
の遅れを解消し、円滑に先行車に追従走行を行なうこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成ブロック図である。
【図2】本発明の一実施例の構成ブロック図である。
【図3】同実施例の動作フロチャート図である。
【図4】同実施例の動作フロチャート図である。
【図5】同実施例におけるファジィ推論を用いた予測時
間算出における評価基準の説明図である。
【図6】同実施例におけるファジィ推論を用いた予測時
間算出のファジィ制御則の説明図である。
【図7】同実施例におけるファジィ推論を用いた予測時
間算出のメンバーシップ関数の説明図である。
【符号の説明】
10 車間距離センサ 12 車速センサ 14 Gセンサ 20 電子制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 29/02 301 F02D 29/02 301C 301D 45/00 310 45/00 310G (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60K 31/00 B60K 41/20 F02D 9/02 331 F02D 29/02 301 F02D 41/14 320

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先行車との車間距離を検出する車間距離
    検出手段と、 自車両の車速を検出する車速検出手段と、 自車両の加速度を検出する加速度検出手段と、 先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、 前記車速、相対速度及び加速度に基づき所定時間経過後
    における予測安全車間距離を算出する予測安全車間距離
    算出手段と、 前記車間距離及び相対速度に基づき所定時間経過後にお
    ける予測車間距離を算出する予測車間距離算出手段と、 前記予測安全車間距離と予測車間距離との大小関係に基
    づき目標車速を算出する目標車速算出手段と、 前記目標車速に基づきスロットルあるいはブレーキを制
    御する制御手段と、 を有することを特徴とする車両用走行制御装置。
JP3264156A 1991-10-11 1991-10-11 車両用走行制御装置 Expired - Fee Related JP2789887B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3264156A JP2789887B2 (ja) 1991-10-11 1991-10-11 車両用走行制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3264156A JP2789887B2 (ja) 1991-10-11 1991-10-11 車両用走行制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05104977A JPH05104977A (ja) 1993-04-27
JP2789887B2 true JP2789887B2 (ja) 1998-08-27

Family

ID=17399244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3264156A Expired - Fee Related JP2789887B2 (ja) 1991-10-11 1991-10-11 車両用走行制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2789887B2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4418085C2 (de) * 1993-05-21 1999-09-09 Toyota Motor Co Ltd Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug
JP3808558B2 (ja) * 1995-10-31 2006-08-16 本田技研工業株式会社 自動走行車
JP3770975B2 (ja) * 1995-10-31 2006-04-26 本田技研工業株式会社 自動走行車
JP3808559B2 (ja) * 1995-10-31 2006-08-16 本田技研工業株式会社 自動走行車
JP3733541B2 (ja) * 1996-03-18 2006-01-11 本田技研工業株式会社 車速制御装置
GB2416419B (en) * 2004-07-19 2008-10-15 Autoliv Dev Improvements in or relating to an arrangement for triggering a vehicle safety device
JP4451315B2 (ja) 2005-01-06 2010-04-14 富士重工業株式会社 車両の運転支援装置
JP2008143394A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Toyota Motor Corp 車両運転支援装置
JP5956796B2 (ja) * 2012-03-19 2016-07-27 富士通テン株式会社 車両追従装置
KR101509693B1 (ko) * 2013-06-12 2015-04-16 현대자동차 주식회사 운전자의 단기 운전 성향을 판단하는 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05104977A (ja) 1993-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3197307B2 (ja) 移動車の走行制御装置
US20180038952A1 (en) Following-start control apparatus
JP3233739B2 (ja) 自動車の走行制御装置
JP4282858B2 (ja) 車両用走行制御装置
JPH09216567A (ja) 車両操舵装置
JP3778076B2 (ja) 車両の速度制御方法及びシステム
JPH07251651A (ja) 車間距離制御装置
US20080288152A1 (en) Inter-vehicle distance control apparatus and method for controlling inter-vehicle distance
US20040249549A1 (en) Risk potential calculation device and driving assist system
JP2789887B2 (ja) 車両用走行制御装置
JP2006175941A (ja) 加減速度制御装置
JP4613124B2 (ja) ナビ協調走行制御装置
JP3197114B2 (ja) 車両用走行制御装置
JP3430883B2 (ja) 追従走行システムにおけるフェールセーフ装置
JP2940174B2 (ja) 車両用走行制御装置
JPH05104993A (ja) 車両用走行制御装置
JP3107004B2 (ja) 車間制御装置および記録媒体
JP2020036426A (ja) 電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置
JP2928051B2 (ja) 車両用警報装置
JP3584731B2 (ja) 車両用カーブ走行警告装置
JPH06320983A (ja) 車両用追従走行制御装置
JP3983203B2 (ja) 発進制御方法及び発進制御装置
JPH07137589A (ja) 車両走行制御装置
JP3533736B2 (ja) 車間距離制御装置
JP3118818B2 (ja) 車両走行制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080612

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090612

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees