JPH0785400A

JPH0785400A - 自動車の走行制御装置

Info

Publication number: JPH0785400A
Application number: JP5232987A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kishi; 誠貴志; Kazuya Hayafune; 一弥早舩; Takeshi Watanabe; 武司渡邊
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-09-20
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】追尾走行時の最高車速をドライバが所望する
車速に設定することができる自動車の走行制御装置を提
供する。【構成】最大目標車速設定部２０では、ステレオ視カ
メラ１で撮らえた道路の画像を処理する道路判別部２１
及び標識判別部２２、あるいは路車間通信情報（交通情
報）を受信する路車間通信情報受信部２５によって現在
走行中の道路の制限速度を認識するとともに、手動設定
スイッチ２８から手動設定値（信号Ｓ₅）を入力し、自
動設定スイッチ２９を押下したときには前記制限速度を
最大目標車速設定値Ｖ_maxとし、自動設定スイッチ２９
を押下しないときには前記手動設定値を最大目標車速設
定値Ｖ_maxとする。設定指令部６３ａのリミッタ部３０
では、このＶ_maxを上限値として目標車速Ｖ₀を制限
し、制限した後の目標車速Ｖ₀′をスロットル制御部１
０７へ出力する。その結果追尾走行中の車速がＶ_maxの
値に制限されるというものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の走行制御装置に
関し、特に先行車を追尾するよう走行する追尾走行制御
を行う場合に適用して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の運転操作におけるドライバの負
担を軽減するために、定速走行装置が実用化され、また
車間距離制御装置が開発されている。

【０００３】「定速走行装置」は、「オートマチック・
スピード・コントロール」や「クルーズ・コントロー
ル」とも称ばれている。この装置を備えた自動車では、
セットスイッチを押すと、アクセルペダルから足を離し
ても、設定した車速を維持して走行を行う。設定車速は
コントロールスイッチの操作により変更することができ
る。運転者がブレーキを踏んだり、クラッチを踏んだ
り、ギヤシフトをするなどの操作をすると、この機能が
キャンセルされるようになっている。

【０００４】上述した定速走行装置を利用したときの安
全性を確保するため、次のような機能を付加したものも
ある。即ち先行車との距離をレーザレーダ等で検出して
おき、先行車に異常接近したときには、警報を発して運
転者に注意を促したり、ギヤシフト段を４速（オーバー
ドライブ）から３速へシフトダウンしてエンジンブレー
キを作動させるオーバドライブオフにより減速したりす
る。

【０００５】一方「車間距離制御装置」を備えた自動車
では、セットスイッチを押すと、そのときの自車の車速
から目標車間距離を演算し、また先行車との車間距離を
検出し、先行車との車間距離が目標車間距離となるよう
にエンジン出力やブレーキの制御をして、先行車を追尾
して走行する。この場合、先行車との車間距離の検出
は、カメラでとらえた画像を画像処理して求めたり、レ
ーザレーダ等により求める。

【０００６】ところが前者の「定速走行装置」では、車
速の遅い先行車に追いついた場合には、運転者が減速操
作をして定速走行制御を解除しなければならない。その
ため、混雑した道路では操作が頻繁になり、かえって面
倒で危険度が高くなる。

【０００７】一方、後者の「車間距離制御装置」では、
先行車がいないときには制御ができない。

【０００８】そこで本願発明者は、定速走行装置と車間
距離制御装置の機能を併せ持った「自動車の走行制御装
置」を開発している。以下にこの「自動車の走行制御装
置」について詳細に説明する。なおこの「自動車の走行
制御装置」は、高速道路及び自動車専用道路を走行する
ときに有用である。

【０００９】図１０は「自動車の走行制御装置」を備え
た自動車を示す。同図において、１はステレオ視カメ
ラ、２はレーザレーダ、３はスロットルアクチュエー
タ、４はブレーキアクチュエータ、５は操作スイッチ・
情報表示部、６はコントローラ、７は車速センサ、７ａ
はハンドル角センサ、７ｂはブレーキスイッチ、７ｃは
ブレーキペダルスイッチ、７ｄはアクセルペダルスイッ
チである。

【００１０】ステレオ視カメラ１は、正面図である図１
１に示すように、自動車の前方の景色を撮像する２つの
ＣＣＤカメラ１１，１２を横置き配置したものであり、
ボディー１３内に映像基板，絞り基板等の電子部品を搭
載している。このステレオ視カメラ１は、車室内でルー
ムミラーの近傍に取り付けられている。各カメラ１１，
１２の水平面内での視野角はそれぞれ２３度である。そ
してカメラ１１，１２で撮像した画像を示すビデオ信号
がコントローラ６に送られる。

【００１１】２つのカメラ１１，１２で撮像した画像
を、コントローラ６の画像処理部にて画像処理をするこ
とにより、次の認識をする。先行する自動車（先行車）の認識。高速道路の複数の車線（レーン）のうち、自車が走
行している車線を示す白線の認識。先行車と自車との間の車間距離の認識。

【００１２】上述したの先行車の認識は、例えば次の
ようにして行う。即ち画像の中から縦方向の直線に囲ま
れるエリアを抽出し、抽出したエリアのうち左右対称
で、且つ、次々と取り込んでいく画像の中で位置があま
り動かないものを、先行車として認識する。

【００１３】上述したの自車の走行車線を示す白線の
認識は例えば次のようにして行う。即ち、図１２（ａ）
に示すように、ステレオ視カメラ１から前方道路画面の
取り込みをし、次に図１２（ｂ）に示すように、水平方
向の４本のラインＷ１〜Ｗ４に沿い画素の明度を調べ、
明るい点を白線候補として選定し、図１２（ｃ）に示す
ように、上方の候補点と下方の候補点を補間して結んだ
線分を白線として抽出する。

【００１４】上述したの先行車と自車との間の車間距
離の認識は次のようにして行う。即ち、ステレオ視カメ
ラ１の２つのカメラ１１，１２からは、図１３（ａ）
（ｂ）に示すように２つの画像が得られる。右側の画像
のウインドウで囲まれた自動車画像と同じ画像は、左側
の画像の中に少し横方向にズレた位置にある。そこでウ
インドウで囲んだ右側の自動車画像を、左側の画像のサ
ーチ領域内で１画素づつシフトしながら、最も整合する
画像の位置を求める。このとき図１４に示すようにカメ
ラ１１，１２のレンズの焦点距離をｆ、左右カメラ１
１，１２の光軸間の距離をＬとし、ＣＣＤの画素ピッチ
をＰ、図１３（ａ）（ｂ）において左右の自動車画像が
整合するまでに右画像をシフトした画素数をｎとする
と、先行している自動車までの距離（車間距離）Ｒは、
三角測量の原理により、次式で計算できる。Ｒ＝（ｆ・Ｌ）／（ｎ・Ｐ）

【００１５】一方、レーザレーダ２は車両の前端右側位
置と前端左側位置に１本づつ配置されている。レーザレ
ーダ２から出射するレーザビームの広がり角は２度であ
る。そしてレーザレーダ２からレーザビームを出射して
から、対象物で反射してきたレーザビームが、再びレー
ザレーダ２に戻ってくるまでの時間を計測することによ
り、対象物までの距離を計測することができる。

【００１６】レーザレーダ２は遠距離（１００ｍ〜数百
ｍ）の対象物であっても短時間でその有無を検出できる
が、対象物が自動車であるかどうかの判定はできない。
これに対しカメラを用いた画像処理は、対象物が自動車
であるかどうかの判定は正確にできるが、判定するまで
の処理時間が長くかかってしまう。そこでレーザレーダ
２により対象物の有無を検出し、対象物が存在すること
を確認したら、その検出エリアに絞ってカメラ画像の画
像処理をして自動車の有無を検出するように役割分担を
してもよい。このようにすれば先行車を迅速且つ正確に
検出することができる。

【００１７】また高速道路を走行している自動車を上方
から見た図１５に示すように、レーザレーダ２から出射
するレーザビーム２ａは直線状に進むのに対し、カメラ
１の視野１ａは２３度であるので、自車の前方に他車が
急に割り込んできたときには、まずレーザビーム２ａが
他車に当って反射してくる（このとき割り込んできた他
車はカメラ１の視野１ａに入ってきていない）。そこで
割り込み車の検出は、割り込み車を先に検出でき且つ応
答の早いレーザレーダ２が担当している。なお図１５に
おいて８，８ａ，８ｂは白線である。連続した白線８は
高速道路の端にあり、点線の白線８ａ，８ｂは車線を仕
切る位置にある。

【００１８】コントローラ６の指令によりスロットルア
クチュエータ３が作動しスロットルの開度が大きくなる
と、エンジンの回転数が上昇して車速が大きくなる。逆
にスロットルの開度を小さくしていくとエンジンブレー
キが作動して減速していく。後述する追尾走行制御等
は、このスロットル開度を調整して実行する。またコン
トローラ６の指令によりブレーキアクチュエータ４が作
動してブレーキがかかると、急減速していく。この急減
速は、自車の直前に他車が割り込んできたときや、後述
するブレーキ制御をするとき、即ち高速で走行していた
自車が低速走行している先行車に近づいてきて、車間距
離が安全車間距離よりも短くなったときなどに行なう。
なお、本システムではコントローラ６の指令により、急
減速することはあっても急停車することはなく、急停車
は運転者がブレーキペダルを踏むことによってのみ行な
われる。

【００１９】次に図１６を基に、コントローラ６を中心
として行う走行制御の概要を説明する。コントローラ６
の画像処理部６１は、ステレオ視カメラ１で撮像した画
像を画像処理し、車両認識部６１ａでは前方の景色の中
から自動車の画像を認識し、レーン認識部６１ｂでは自
車が走行している車線を示す白線を認識し、車間距離認
識部６１ｃでは先行車と自車との間の車間距離を認識す
る。目標追尾車両認識部６２は、自車が走行している車
線に先行する自動車があった場合に、この自動車を目標
追尾車両と認識する。

【００２０】目標追尾車両認識部６２により目標追尾車
両を認識したときには、設定指令部６３は追尾走行制御
をする。つまり設定指令部６３は車間距離認識部６１ｃ
またはレーザレーダ２を利用して目標追尾車両までの車
間距離Ｄを求めると共に、車速センサ７から得た自車の
車速Ｖ_aに設定時間（例えば２秒）を乗算して目標車間
距離Ｄ₀を求める。そして実際の車間距離Ｄが目標車間
距離Ｄ₀に等しくなるように、スロットルアクチュエー
タ３を作動させてエンジン回転数（∽スロットル開度）
をコントロールする。このようにすれば、車速に応じた
目標車間距離Ｄ ₀をとった状態で、目標追尾車両を追尾
しつつ自車が走行していく。したがって、目標追尾車両
が高速走行（例えば１２０km／ｈ）しているときには、
目標車間距離Ｄ₀が長くなり（例えば６６．７ｍ）、自
車は目標追尾車両を追尾しつつ高速走行（例えば１２０
km／ｈ）する。また目標追尾車両が低速走行（例えば６
０km／ｈ）しているときには、目標車間距離Ｄ₀が短く
なり（例えば３３．３ｍ）、自車は目標追尾車両を追尾
しつつ低速走行（例えば６０km／ｈ）する。

【００２１】追尾走行制御をしている際に、安全車間距
離（後述するように自車と走行車との相対速度と、自車
車速により決定する）よりも近い位置に先行車が存在す
ることを検出したときには、減速走行制御に移行する。

【００２２】次に図１７を基に、コントローラ６の設定
指令部６３により、追尾走行制御や減速走行制御をする
ときの制御状態を説明する。

【００２３】図１７において、目標車間距離演算部１０
１は、車速センサ７から得られる自車車速Ｖ_aに時間Ｔ
１（例えば２秒）を乗算することにより、目標車間距離
Ｄ₀を求める。車間距離誤差演算部１０２は、車間距離
認識部６１ｃまたはレーザレーダ２から得られる車間距
離Ｄと、目標車間距離Ｄ₀の差である車間距離誤差ΔＤ
を求める。補正速度演算部１０３は、あらかじめ設定し
ているデータ変換特性（図中に特性を示している）を基
に、車間距離誤差ΔＤに応じた補正速度Ｖ_cを求める。
ΔＤの値が正のとき（Ｄ₀＞Ｄのとき）にはＶ_cの値は
負になり、ΔＤの値が負のとき（Ｄ₀＜Ｄのとき）には
Ｖ_cの値は正になる。

【００２４】相対速度演算部１０４は、車間距離認識部
６１ｃまたはレーザレーダ２から一定時間毎に車間距離
Ｄを示すデータを受けており、今回の車間距離Ｄ_nと遅
延回路１０４ａで遅延させた１回前の車間距離Ｄ_n-1と
の差Ｄ_n−Ｄ_n-1を、減算器１０４ｂで求め、更に演算
器１０４ｃにて差Ｄ_n−Ｄ_n-1を時間Ｔ４で割り算し、
割り算したデータ値の移動平均をとることにより、自車
と先行車との相対速度Ｖ_baを求める。ここで言う先行車
とは、目標追尾車両認識部６２（図１６参照）により目
標追尾車両と認識された車両、つまり自車と同じ車線で
自車に先行して走行している車両である。

【００２５】先行車車速演算部１０５は、自車車速Ｖ_a
と相対速度Ｖ_baとを加えることにより先行車車速Ｖ_bを
求める。目標速度演算部１０６は、先行車車速Ｖ_bに補
正速度Ｖ_cを加えることにより目標速度Ｖ₀を求める。

【００２６】スロットル制御部１０７は、自車車速Ｖ_a
が目標車速Ｖ₀となるようにスロットルアクチュエータ
３にスロットル開度指令を出し、この指令に応じてスロ
ットルアクチュエータ３がスロットルの開度を制御す
る。このため自車は目標車間距離Ｄ₀をとりつつ先行車
に追尾して走行することができる。

【００２７】一方、安全車間距離演算部１０８は、乗算
器１０８ａにより自車車速Ｖ_aに時間Ｔ２を乗算して値
Ｖ_a・Ｔ２を得、乗算器１０８ｂにより相対速度Ｖ_baに
時間Ｔ３を乗算して値Ｖ_ba・Ｔ３を得、減算器１０８ｃ
にて値Ｖ_a・Ｔ２から値Ｖ_ba・Ｔ３を減算して安全車間
距離Ｄ_sを求める。危険車間距離演算部１０９は、安全
車間距離Ｄ_sから車間距離Ｄを減算して危険車間距離Ｄ
_dを求める。

【００２８】危険車間距離ブレーキ力演算部１１０は、
あらかじめ設定しているデータ変換特性（図中に特性を
示している）を基に、危険車間距離Ｄ_dに応じた危険車
間距離ブレーキ力Ｆb₂を求める。ブレーキ力Ｆb₂は、Ｄ
_dが正のとき、つまり車間距離Ｄが安全車間距離Ｄ_sよ
りも短くなったときに生じ、その値はＤ_dの大きさに比
例する。

【００２９】相対速度ブレーキ力演算部１１１は、あら
かじめ設定しているデータ変換特性（図中に特性を示し
ている）を基に、相対速度Ｖ_baに応じた相対車速ブレー
キ力Ｆb₁を求める。ブレーキ力Ｆb₁は、相対速度Ｖ_baが
負のとき、つまり自車車速Ｖ _aが先行車車速Ｖ_bよりも
大きいときに生じ、その値はＶ_baの絶対値に比例する。

【００３０】ブレーキ力演算部１１２は、ブレーキ力Ｆ
b₁，Ｆb₂を加えてブレーキ力Ｆb を求め、このブレーキ
力Ｆb が生じるようにブレーキアクチュエータ４を作動
する。したがって、車間距離Ｄが安全車間距離Ｄ_sより
も短くなったり、自車が高速で先行車に追いついたとき
にブレーキが作動し減速走行制御ができる。

【００３１】なおこの「自動車の走行制御装置」は、上
述の追尾走行制御や減速走行制御の他、定速走行制御や
車速保持制御等を行うが、これらの説明は省略する。

【００３２】以上のようにこの「自動車の走行制御装
置」を備えた自動車では、先行車がいない場合は設定車
速で定速走行し、先行車が存在する場合には目標車間距
離を保持しつつ先行車を追尾していき、更に割り込みが
あったときや高速の自車が低速の先行車に追いついたと
きに減速制御をする。この「自動車の走行制御装置」を
高速道路の本線を走行するときに利用すれば、運転者は
ハンドル操作するだけで走行でき、いわゆるイージード
ライブが実現できる。しかもちょっとした傍見やいねむ
りをしても、前方車に異常接近したり追突したりする危
険を回避できることを考えれば、安全性の向上も期待で
きる。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記「自
動車の走行制御装置」を備えた自動車では、追尾走行中
の自車の車速は先行車の車速によって決まるため、この
先行車の車速によっては、ドライバの意に反して自車の
車速が大きくなりすぎてしまう虞があり、更には道路の
制限速度を越えてしまう虞もある。

【００３４】本発明は、上述の如き「自動車の走行制御
装置」に鑑み、追尾走行時の最高車速をドライバが所望
する車速に設定することができる自動車の走行制御装置
を提供することを目的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、自車の車速である自車車速を検出する車速
検出手段と、自車が走行している車線と同じ車線を走行
している先行車と自車との間の車間距離を検出する車間
距離検出手段と、検出された自車車速に設定時間を乗算
して目標車間距離を演算する目標車間距離演算手段と、
目標車間距離と実際の車間距離との差である車間距離誤
差に応じた補正速度を求める補正速度演算手段と、車間
距離の時間当りの変化から自車に対する先行車の相対速
度を求める相対速度演算部と、自車車速に相対速度を加
えて先行車車速を求める先行車車速演算部と、先行車車
速に補正速度を加えて目標車速を求める目標車速演算部
と、自車が走行している道路の制限速度を道路標識等の
外界情報に基づいて認識するとともに、この認識した制
限速度またはドライバが手動設定した所望の車速の何れ
かを最大目標車速として出力する最大目標車速設定手段
と、最大目標車速を上限値として目標車速を制限するリ
ミッタ部と、自車の車速がこのリミッタ部より出力され
た目標車速になるのに必要なエンジンのスロットル開度
指令を出力するスロットル制御手段と、スロットル開度
指令に応じてスロットル開度を変えるスロットル作動手
段とを有することを特徴とする。

【００３６】

【作用】上記構成の本発明によれば、自車は、追尾走行
中、先行車との車間距離を目標車間距離に保持しつつ、
この先行車を追尾する。従って先行車が加速すれば自車
も加速する。しかし最大目標車速設定手段によって最大
目標車速が設定され、更にリミッタ部においてスロット
ル制御手段に出力する目標速度がこの最高目標車速以上
にならないよう制限されるため、自車の車速は、最大目
標車速に制限される。従って車速がドライバの意に反し
て高速になったり、更には道路の制限速度を越えてしま
ったりする虞れがない。

【００３７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。なお［従来の技術］の項で説明した「自動車の
走行制御装置」と同一の部分には同一の符号を付して重
複する説明は省略する。

【００３８】図１は、本発明の実施例に係る自動車の走
行制御装置のブロック図である。なお図１は、本発明の
ポイントに係る部分を抽出して示した。すなわち本自動
車の走行制御装置の図１に記載する以外の構成は、［従
来の技術］の項において説明した「自動車の走行制御装
置」と同一である。

【００３９】図１に示すように本自動車の走行制御装置
は、最大目標車速設定部２０、設定指令部６３ａ、アン
テナ２４、スピーカ２７及び最大目標車速設定スイッチ
２３を有する。

【００４０】これらのうち最大目標車速設定部２０は、
ステレオ視カメラ１によって撮らえた画像信号Ｓ₁、ア
ンテナ２４を介して受信した路車間通信情報信号Ｓ₈及
び最大目標車速設定スイッチ２３から入力した最大目標
車速設定信号Ｓ₅に基づいて最大目標車速を設定し、こ
れを最大目標車速設定値Ｖ_maxとして設定部６３ａへ出
力するとともに、信号Ｓ₁₀をスピーカ２７に出力して、
このスピーカ２７からこのときの最大目標車速をアナウ
ンスさせる。以下これらについて詳細に説明する。

【００４１】最大目標車速設定部２０は、図１に示すよ
うに道路判別部２１、標識判別部２２、路車間通信情報
受信部２５及び制御部２６を有しており、図５に示すよ
うな手順で最大目標車速設定のための処理を行う。すな
わち、まずメイン電源スイッチ（図示省略）をＯＮした
ときにフラグ及び変数を初期化する。具体的にはhighwa
y,oldhighway,lane,sign及びＶＩＣＳの各フラグを何れ
もＯＦＦにするとともにmax-speed,catch-cnt 及びlost
-cntの各変数を各々６０（km／ｈ) ，０，０とする（ス
テップ２００参照）。

【００４２】次にメインループ（ステップ２０１参照）
の処理に基づき道路判別、標識判別、路車間通信情報受
信及び、max-speed 決定の各処理を順に行う。

【００４３】道路判別処理は、道路判別部２１において
行う。その処理内容は、図６のフローチャートに示す通
りである。すなわちまずステレオ視カメラ１によって撮
らえた前方の道路の画像信号Ｓ₁を入力する。このとき
の道路の画像の一例を図２に示す。同図中３２は８０km
／ｈの制限速度標識、３３は白線（点線）である。この
ような画像信号Ｓ₁を入力すると、画像処理によって白
線３３のパターンを識別する。高速道路では、図３に示
すように白線３３の長さｄ₁が８ｍ、白線３３と次の白
線３３との間隔ｄ₂が１２ｍである。従って画像処理の
結果白線３３がこの条件をほぼ満たすときには、高速道
路の白線であると認識してlaneをＯＮにし、この条件を
満たさないときにはlaneをＯＦＦにする（ステップ２１
０参照）。

【００４４】続いてhighway がＯＮか否かを判定する
（ステップ２１１参照）。この判定の結果highway がＯ
ＦＦであれば、次にlaneがＯＮか否かを判定する（ステ
ップ２１２参照）。この判定の結果laneがＯＦＦであれ
ば、今回の処理は終了し、次回の道路判別処理を行う
（ステップ２１０参照）。laneがＯＮであればcatch-cn
tに１をプラスした後、このcatch-cnt の値がＴＨＲ２
の値よりも大きいか否かを判定する（ステップ２１３，
２１４参照）。この判定の結果catch-cnt ≦ＴＨＲ２で
あれば、今回の処理は終了し、次回の道路判別処理を行
う（ステップ２１０参照）。catch-cnt ＞ＴＨＲ２であ
れば、highway 、oldhighwayの両フラグを何れもＯＮに
するとともにlost-cntを０にした後、今回の処理は終了
して次回の道路判別処理を行う（ステップ２１５，２１
０参照）。なおＴＨＲ２の値は、予め設定した一定の自
然数である。すなわちここでは（ステップ２１０〜２１
５）、白線３３を高速道路の白線であるとＴＨＲ２＋１
回以上繰り返し認識したとき（laneがＯＮであったと
き）に当該道路が高速道路であると判断（highway ＝Ｏ
Ｎ）する。

【００４５】一方前述のhighway がＯＮか否かの判定
（ステップ２１１参照）においてhighway がＯＮであれ
ば、次に車速センサ７から車速検出信号Ｓ₉を入力し、
この車速が４０km／ｈ以下か否かを判定する（ステップ
２１６参照）。この判定の結果車速が４０km／ｈ以下で
あれば、highway をＯＦＦするとともにcatch-cnt を０
にした後（ステップ２１９参照）、今回の処理は終了し
て次回の道路判別処理を行う（ステップ２１０参照）。
車速が４０km／ｈよりも大きければ、次にlaneがＯＦＦ
か否かを判定する（ステップ２１７参照）。この判定の
結果laneがＯＮであれば、今回の処理は終了し、次回の
道路判別処理を行う（ステップ２１０参照）。laneがＯ
ＦＦであれば、lost-cntに１をプラスした後、このlost
-cntの値がＴＨＲ１の値よりも大きいか否かを判定する
（ステップ２１８，２１９参照）。

【００４６】この判定の結果lost-cnt≦ＴＨＲ１であれ
ば、今回の処理を終了して次回の道路判別処理を行う
（ステップ２１０参照）。lost-cnt＞ＴＨＲ１であれ
ば、highway をＯＦＦするとともにcatch-cnt を０にし
た後、今回の処理は終了して次回の道路判別処理を行う
（ステップ２２０，２１０参照）。なおＴＨＲ１の値
は、予め設定した一定の自然数である。すなわちここで
は（ステップ２１０，２１１，２１６〜２２０）、車速
が４０km／ｈ以下のとき、または高速道路の白線をＴＨ
Ｒ１＋１回以上繰り返し認識しなかったとき（laneがＯ
ＦＦであったとき）に、当該道路は高速道路ではなく一
般道路であると判断（highway ＝ＯＦＦ）する。

【００４７】更に道路判別部２１は、上記処理結果に基
づき、highway のＯＮ／ＯＦＦ状態を表わす信号Ｓ₂を
制御部２６へ出力する。

【００４８】標識判別処理は、標識判別部２２において
行う。その処理内容は、図７のフローチャートに示す通
りである。すなわち、まず前記画像信号Ｓ₁を入力す
る。前述のように図２がこのときの道路の画像の一例で
ある。このような画像信号Ｓ₁を入力すると、画像処理
によって道路標識を識別し、その結果制限速度標識３２
を認識したときには変数Ｓ−ＶＥＬを８０（km／ｈ）と
する（ステップ２２１参照）。ここで何の道路標識も認
識しないときには今回の処理を終了し、次回の標識判別
処理を行い、何らかの道路標識を認識したときには、次
に認識した道路標識が制限速度標識か否かを判定する
（ステップ２２２，２２３参照）。

【００４９】この判定の結果制限速度標識３２を認識し
たときにはsignをＯＮにするとともにmax-speed をＳ−
ＶＥＬ（なおこのときＳ−ＶＥＬは８０（km／ｈ）にな
っている）とした後、今回の処理は終了し、次回の標識
判別処理を行う（ステップ２２５参照）。制限速度標識
以外の道路標識を認識したときには、次に認識した道路
標識が制限速度解除標識か否かを判定する（ステップ２
２４参照）。図４は、制限速度解除標識の一例である。
判定の結果このような制限解除標識３４を認識したとき
にはsignをＯＦＦした後、今回の処理を終了し、次回の
標識判別処理を行う。制限速度標識や制限速度解除標識
以外の道路標識を認識したときには今回の処理は終了
し、次回の標識判別処理を行う。

【００５０】更に標識判別部２２は、上記処理結果に基
づき、signのＯＮ／ＯＦＦ状態及びmax-speed の値を表
わす信号Ｓ₃を制御部２６へ出力する。

【００５１】路車間通信情報受信処理は、路車間通信情
報受信部２５において行う。路車間通信の例としてＶＩ
ＣＳがある。ＶＩＣＳとはVehicle Information and Co
mmunication Systemの略であって、現在公的機関におい
て計画されているものである。その概要は、地上にビー
コンという発信機を設け、これらの各ビーコンから路車
間通信情報、すなわち道路の制限速度や行先案内等の各
種交通情報を発信し、これらの情報を自動車に設けた受
信機によって受信するというものである。

【００５２】路車間通信情報受信処理の内容は、図８の
フローチャートに示す通りである。すなわちまず自動車
に設けたアンテナ２４を介して路車間通信情報信号Ｓ₈
を受信し、この路車間通信情報信号Ｓ₈の中から制限速
度情報の有無を識別する。その結果制限速度情報が認識
されたときには変数Ｖ−ＶＥＬをその制限速度にする
（ステップ２３０参照）。続いて制限速度情報が認識さ
れたかどうかを判定し、制限速度情報が認識されないと
きには今回の処理を終了し、次回の路車間通信情報受信
処理を行い、制限速度情報が認識されたときにはＶＩＣ
ＳをＯＮするとともにmax-speed をＶ−ＶＥＬ（このと
きＶ−ＶＥＬはステップ２３０において設定された値と
なっている）とする（ステップ２３１，２３２参照）。

【００５３】更に路車間通信情報受信部２５は、上記処
理結果に基づき、ＶＩＣＳのＯＮ／ＯＦＦ状態及びmax-
speed の値を表わす信号Ｓ₄を制御部３６へ出力する。

【００５４】max-speed 決定処理は、制御部２６におい
て行う。処理の内容は、図９に示す通りである。すなわ
ちまず前述の信号Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄を入力し、これらの
信号Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄に基づいてoldhighway≠highway
か否かを判定する（ステップ２４０参照）。判定の結果
oldhighway＝highway であれば、次のステップ２４２に
進み、oldhighway≠highway であれば、sign、ＶＩＣＳ
及びoldhighwayの各フラグを何れもＯＦＦにした後、次
のステップ２４２に進む（ステップ２４１参照）。つま
り走行する道路が高速道路から一般の道路にかわったと
きには、前記各フラグを何れもＯＦＦにする。

【００５５】続いてsign及びＶＩＣＳの各フラグが何れ
もＯＦＦか否かを判定する（ステップ２４２参照）。こ
の判定の結果sign、ＶＩＣＳの何れかがＯＮであれば今
回の処理は終了し、次回のmax-speed の決定処理を行
う。従ってこのときのmax-speed は、前述の標識判別処
理またはＶＩＣＳ情報受信処理（図７及び図８参照）に
おいて設定された制限速度の値となる。一方sign、ＶＩ
ＣＳの何れもＯＦＦのときには、次にhighway がＯＮか
否かを判定する（ステップ２４３処理）。判定の結果hi
ghway がＯＮであれば、max-speed を１００（km／ｈ）
とした後、今回の処理は終了して次回のmax-speed の決
定処理を行い、highway がＯＦＦであれば、max-speed
を６０（km／ｈ）とした後、今回の処理は終了し、次回
のmax-speed の決定処理を行う（ステップ２４４，２４
５参照）。

【００５６】つまりここでは（ステップ２４２，２４
３，２４４，２４５）、高速道路を走行しているとき
（highway ＝ＯＮ）には、外界情報、すなわち道路標
識、路車間通信情報及び白線から得られる情報に基づい
てmax-speed の値を決定し、一般の道路を走行している
ときには、max-speed の値を一般の道路の最高制限速度
である６０（km／ｈ）に決定する。

【００５７】更に制御部２６は、上記の処理によってma
x-speed の値を決定すると、ＬＥＤ２９ａに信号Ｓ₇を
出力し、ＬＥＤ２９ａを点滅させ、ドライバにmax-spee
d の値が決定したことを知らせる。そこでドライバが最
大目標車速設定スイッチ２３のうち自動設定スイッチ２
９を押下し、信号Ｓ₆を制御部２６へ出力すると、制御
部２６は、このときのmax-speed の値を最大目標車速設
定値Ｖ_maxとして設定指令部６３ａに出力する。一方ド
ライバが自動設定スイッチ２９を押下しないとき、また
は再度押下して自動設定を解除したときには最大目標車
速設定スイッチ２３のうち手動設定スイッチ２８から入
力した信号Ｓ₅の値を最大目標車速設定値Ｖ_maxとして
設定指令部６３ａに出力する。なお信号Ｓ₅の値は、ド
ライバが手動設定スイッチ２８のレバー２８ａを上下に
動かすことによって任意に設定できる。

【００５８】すなわちドライバは、最大目標車速設定値
Ｖ_maxとして、道路の制限速度（max-speed ）と手動設
定スイッチ２８によって設定した速度（信号Ｓ₅）との
何れかをドライバの要望に応じて選択することができ
る。また制御部２６は、最大目標車速設定値Ｖ_maxを出
力すると同時に信号Ｓ₁₀をスピーカ２７に出力し、この
スピーカ２７から最大目標車速を何km／ｈに設定したか
をアナウンスさせる。例えば８０km／ｈに設定した場合
には「最大目標車速を８０km／ｈに設定しました」とい
うようにアナウンスさせる。

【００５９】次に設定指令部６３ａは、図１７に示す設
定指令部６３の追尾走行制御機能部における目標速度演
算部１０６とスロットル制御部１０７との間にリミッタ
部３０を介設したものであって、他の構成は設定指令部
６３と同一である。すなわち本自動車の走行制御装置で
は、設定指令部６３にかえて、上記のような追尾走行制
御機能部を有する設定指令部６３ａを設けた。リミッタ
部３０は、最大目標車速設定部２０の制御部２６から出
力された最大目標車速設定値Ｖ_maxを入力すると、この
Ｖ_maxを上限値とする。従ってリミッタ部３０は、目標
車速Ｖ₀を入力し、この目標車速Ｖ₀の上限値をＶ_max
に制限するとともに、制限した後の目標車速Ｖ₀′をス
ロットル制御部１０７へ出力する。従ってスロットル制
御部１０７では、Ｖ₀にかえてＶ₀′を目標速度として
スロットル制御を行う。

【００６０】以上述べたように、本自動車の走行制御装
置を備えた自動車では、追尾走行中、先行車が加速すれ
ば自車もこれに追従して加速するものの、自車の最大車
速は、予め設定された最大目標車速Ｖ_maxに制限され
る。しかもこの最大目標車速Ｖ _maxの値はドライバの要
望に応じて自動または手動で設定できる。つまり自動設
定の場合には、道路の制限速度が最大目標車速Ｖ_maxと
なるが、もっと低速で走りたいドライバは、最大目標車
速Ｖ_maxが所望の値となるよう手動設定することができ
る。

【００６１】

【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、追尾走行中、先行車が加速する
と自車も加速するが、自車の最大速度はドライバが所望
する最大目標車速に制限される。このためドライバは、
より快適で安全なドライブができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る自動車の速度制御装置の
うち本発明のポイントに係る部分を抽出して示すブロッ
ク図。

【図２】道路の画像の一例を示す説明図。

【図３】高速道路の白線パターンを示す説明図。

【図４】制限速度解除標識を示す説明図。

【図５】最高目標車速設定部の全体的な処理内容を示す
フローチャート。

【図６】道路判別処理の内容を示すフローチャート。

【図７】標識判別処理の内容を示すフローチャート。

【図８】路車間通信情報受信処理の内容を示すフローチ
ャート。

【図９】max-speed の決定処理の内容を示すフローチャ
ート。

【図１０】自動車の走行制御装置を備えた自動車を示す
構成図。

【図１１】ステレオ視カメラを示す正面図。

【図１２】画像処理により白線を検出する手法を示す説
明図。

【図１３】画像処理により車間距離を検出する手法を示
す説明図。

【図１４】三角測量の原理により車間距離を算出する原
理図。

【図１５】高速道路を走行している自動車を示す平面
図。

【図１６】コントローラを示すブロック図。

【図１７】設定指令部のうち追尾走行制御や減速走行制
御をする機能部を示すブロック図。

【符号の説明】

１ステレオ視カメラ１ａ視野１１，１２ＣＣＤカメラ１３ボディー２レーザレーダ２ａレーザビーム３スロットルアクチュエータ４ブレーキアクチュエータ５操作スイッチ・情報表示部５９モニタ６コントローラ６１画像処理部６１ａ車両認識部６１ｂレーン認識部６１ｃ車間距離認識部６２目標追尾車両認識部６３設定指令部７車速センサ８，８ａ，８ｂ白線１０１目標車間距離演算部１０２車間距離誤差演算部１０３補正速度演算部１０４相対速度演算部１０５先行車車速演算部１０６目標速度演算部１０７スロットル制御部１０８安全車間距離演算部１０９危険車間距離演算部１１０危険車間距離ブレーキ力演算部１１１相対速度ブレーキ力演算部１１２ブレーキ力演算部２０最大目標車速設定部２１道路判別部２２標識判別部２５路車間通信情報受信部２６制御部２３最大目標車速設定スイッチ２８手動設定スイッチ２８ａレバー２９自動設定スイッチ２９ａＬＥＤ３０リミッタ部６３ａ設定指令部３２制限速度標識３３白線３４制限速度解除標識Ｖ_a 自車車速Ｖ_b 先行車車速Ｖ_ba 相対速度Ｖ_c 補正速度Ｖ_s 設定速度Ｖ₀ 目標車速Ｄ車間距離Ｄ₀ 目標車間距離Ｄ_s 安全車間距離Ｄ_d 危険車間距離 ΔＤ車間距離誤差Ｖ_max 最大目標車速設定値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車の車速である自車車速を検出する車
速検出手段と、自車が走行している車線と同じ車線を走行している先行
車と自車との間の車間距離を検出する車間距離検出手段
と、検出された自車車速に設定時間を乗算して目標車間距離
を演算する目標車間距離演算手段と、目標車間距離と実際の車間距離との差である車間距離誤
差に応じた補正速度を求める補正速度演算手段と、車間距離の時間当りの変化から自車に対する先行車の相
対速度を求める相対速度演算部と、自車車速に相対速度を加えて先行車車速を求める先行車
車速演算部と、先行車車速に補正速度を加えて目標車速を求める目標車
速演算部と、自車が走行している道路の制限速度を道路標識等の外界
情報に基づいて認識するとともに、この認識した制限速
度またはドライバが手動設定した所望の車速の何れかを
最大目標車速として出力する最大目標車速設定手段と、最大目標車速を上限値として目標車速を制限するリミッ
タ部と、自車の車速がこのリミッタ部より出力された目標車速に
なるのに必要なエンジンのスロットル開度指令を出力す
るスロットル制御手段と、スロットル開度指令に応じてスロットル開度を変えるス
ロットル作動手段とを有することを特徴とする自動車の
走行制御装置。