JPH09202156A - Vehicle travel controller - Google Patents

Vehicle travel controller

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Publication number
JPH09202156A
JPH09202156A JP8031363A JP3136396A JPH09202156A JP H09202156 A JPH09202156 A JP H09202156A JP 8031363 A JP8031363 A JP 8031363A JP 3136396 A JP3136396 A JP 3136396A JP H09202156 A JPH09202156 A JP H09202156A
Authority
JP
Japan
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vehicle
distance
model
control
inter
Prior art date
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Pending
Application number
JP8031363A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Kanasugi
克己 金杉
Akira Terauchi
章 寺内
Hisaya Izawa
久弥 井沢
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP8031363A priority Critical patent/JPH09202156A/en
Publication of JPH09202156A publication Critical patent/JPH09202156A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/0008—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including means for detecting potential obstacles in vehicle path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031—Mathematical model of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0042—Transfer function lag; delays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve responsiveness and convergence with respect to control by performing feedback control so as to dissolve the deviation between a detected distance between cars and a target distance between cars using model condition variable. SOLUTION: A laser radar 12 detects a steric hinderer. A controller 20 composed of a microprocesser finds a distance between cars from the radar output, outputs a control command and drives a throttle motor 14. In order to control the distance between cars, throttle motor control amount is determined so that the deviation between the target distance bewteen cars and the actual distance between cars may be zero. The condition variable is estimated by using an observer, multiplies it by an observer gain and returns it. An automatic model outputs the distance between cars by inputting throttle manipulation but, by using the observer, it is rewritten to a model outputting the throttle manipulation amount from the input of distance between cars. The distance between cars is inputted into the automatic model and fedback so that the difference between the detected value may be converged to zero. Thus responsiveness and convergence with respect to control can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は車両用走行制御装
置に関し、より具体的には前車との車間距離を所定の値
に保って追従走行するように車両の走行を制御するもの
に関する。尚、以下の説明では簡略化のため、『車間距
離』を『車間』と略称する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle running control device, and more particularly to a vehicle running control device for controlling running of a vehicle so as to follow the vehicle while keeping a distance between the vehicle and a preceding vehicle at a predetermined value. In the following description, the "inter-vehicle distance" is abbreviated as "inter-vehicle distance" for simplification.

【０００２】[0002]

【従来の技術】車間制御においては一般にはＰＩＤ制御
則を用いてスロットル開度を制御し、車速を目標値に制
御している。その例として特開平５−２１３０９４号公
報記載の技術を挙げることができる。この従来技術にお
いては、先行車との車間と自車速から目標車間を算出
し、所定時間後の目標車速を予測し、その目標車速に達
するように加速ゲインを車間距離に応じて変化させてス
ロットル開度を操作している。2. Description of the Related Art In inter-vehicle distance control, generally, a throttle opening is controlled by using a PID control law to control a vehicle speed to a target value. An example thereof is the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-213094. In this conventional technique, the target vehicle distance is calculated from the vehicle distance with the preceding vehicle and the own vehicle speed, the target vehicle speed after a predetermined time is predicted, and the acceleration gain is changed according to the vehicle distance to reach the target vehicle speed. The opening is being operated.

【０００３】また特開平４−２８３７４４号公報記載の
技術も、目標車間距離と実車間距離に応じて制御ゲイン
を設定することを提案している。The technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-283744 also proposes to set the control gain according to the target inter-vehicle distance and the actual inter-vehicle distance.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術においては、ＰＩＤ制御則を用いているた
め、スロットル開度に対する車速変化が遅れて車間距離
を一定に保つことができず、オーバーシュートやアンダ
ーシュートを生じていた。However, in the above-mentioned prior art, since the PID control law is used, the change in vehicle speed with respect to the throttle opening is delayed and the inter-vehicle distance cannot be kept constant, resulting in overshoot or There was an undershoot.

【０００５】従って、この発明の第１の目的は、オーバ
ーシュートやアンダーシュートを生じることなく、制御
の応答性および収束性を向上させるようにした車両用走
行制御装置を提供することにある。Therefore, a first object of the present invention is to provide a vehicle running control device which improves control response and convergence without causing overshoot or undershoot.

【０００６】更に、従来技術においては、先行車が変更
しても同一車が瞬時に移動したものとして追従制御する
結果、自車に応答限界を超えた操作量を与えて前記した
オーバーシュートやアンダーシュートが顕著となってい
た。そのため特開平６−１９９１４８号公報記載の技術
は、先行車が車線変更したときに加速防止のために制御
ゲインを低減する技術を提案しているが、必ずしも満足
できるものではなかった。Further, in the prior art, even if the preceding vehicle changes, the follow-up control is performed assuming that the same vehicle instantaneously moves, and as a result, the operation amount exceeding the response limit is given to the own vehicle, and the above-mentioned overshoot or undershoot occurs. The shoot was noticeable. Therefore, the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-199148 proposes a technique for reducing the control gain to prevent acceleration when the preceding vehicle changes lanes, but it is not always satisfactory.

【０００７】従って、この発明の第２の目的は、先行車
が変わったときに追従制御することがないようにし、よ
ってオーバーシュートやアンダーシュートを生じさせる
ことがないようにした車両用走行制御装置を提供するこ
とにある。Therefore, a second object of the present invention is to prevent the follow-up control from occurring when the preceding vehicle changes, thereby preventing the overshoot and the undershoot from occurring. To provide.

【０００８】更に、従来技術においては、交通量が少な
い状況においても先行車の挙動に忠実に追従制御する結
果、かえってドライバビリティが悪化して運転者に疲労
感をもたらしていた。Further, in the prior art, as a result of faithfully following the behavior of the preceding vehicle even in a situation where the traffic is light, the drivability deteriorates and the driver feels tired.

【０００９】従って、この発明の第３の目的は、交通状
況に応じて制御量を変えることで安定した制御を実現し
てドライバビリティを向上させるようにした車両用走行
制御装置を提供することにある。Therefore, a third object of the present invention is to provide a vehicle running control device which realizes stable control by changing the control amount according to the traffic situation and improves drivability. is there.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記した第１の目的など
を達成するために、請求項１項に係る車両用の走行制御
装置は、自車と先行車との車間距離を検出する車間距離
検出手段、目標車間距離を設定する目標車間距離設定手
段、少なくともトルクと車速と車間距離を含む状態変数
を用いて車両の挙動を記述するモデルを設定するモデル
設定手段、前記モデルのモデルの状態変数を用いて前記
検出車間距離と目標車間距離との偏差が解消するように
フィードバック制御し、そのフィードバックゲインを用
いて実車に入力する操作量を決定するフィードバック手
段、前記操作量に基づいてアクチュエータ操作量を算出
するアクチュエータ操作量算出手段、および前記アクチ
ュエータ操作量を入力されて車速を変更するアクチュエ
ータ、からなる如く構成した。In order to achieve the above first object and the like, a traveling control device for a vehicle according to claim 1 is an inter-vehicle distance for detecting an inter-vehicle distance between a host vehicle and a preceding vehicle. Detecting means, target inter-vehicle distance setting means for setting a target inter-vehicle distance, model setting means for setting a model describing vehicle behavior using at least state variables including torque, vehicle speed, and inter-vehicle distance, state variables of the model Feedback control is performed so that the deviation between the detected inter-vehicle distance and the target inter-vehicle distance is eliminated, and feedback means for determining the operation amount to be input to the actual vehicle using the feedback gain, and the actuator operation amount based on the operation amount. And an actuator that changes the vehicle speed by inputting the actuator operation amount. Configuration was.

【００１１】[0011]

【作用】オーバーシュートやアンダーシュートを生じる
ことなく、制御の応答性および収束性を向上させること
ができると共に、安定判断によって自車の応答性を人間
のフィーリングに合わせることも可能となる。The responsiveness and convergence of the control can be improved without causing overshoot or undershoot, and the responsiveness of the own vehicle can be adjusted to the human feeling by the stability judgment.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
に係る車両用走行制御装置の実施の形態を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a vehicle travel control device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【００１３】図１は、この発明に係る車両用走行制御装
置を全体的に示す説明ブロック図である。FIG. 1 is an explanatory block diagram generally showing a vehicle travel control device according to the present invention.

【００１４】図示の如く、この装置は、車両（自車）１
０の前方に取り付けられレーザレーダ１２を備え、レー
ザレーダ１２は反射波を通じて自車の前方の先行車など
の立体障害物を検出する（図でレーザレーダはＬ／Ｒで
示す）。スロットル弁（図示せず）には電動モータから
なるスロットルモータ（スロットルアクチュエータ）１
４がクラッチ（図示せず）を介して取り付けられる。マ
イクロプロセッサからなる制御器２０はレーダ出力から
車間距離を求めて制御指令を出力し、スロットルモータ
１４を駆動する。As shown in the figure, this device is a vehicle (own vehicle) 1
The laser radar 12 is installed in front of 0, and the laser radar 12 detects a three-dimensional obstacle such as a preceding vehicle ahead of the own vehicle through reflected waves (the laser radar is indicated by L / R in the figure). The throttle valve (not shown) has an electric motor as a throttle motor (throttle actuator) 1
4 is attached via a clutch (not shown). The controller 20 including a microprocessor obtains the inter-vehicle distance from the radar output, outputs a control command, and drives the throttle motor 14.

【００１５】この発明に係る装置は車両制御に関するの
で、以下それについて説明する。Since the device according to the present invention relates to vehicle control, it will be described below.

【００１６】車間制御のためには、図２に示すように、
目標車間と実車間ｍとの偏差が零となるようにスロット
ルモータ制御量（スロットル変化量）を決定すれば良
い。そこで、図３に示す如く、自車のスロットル操作ｄ
θthから車間ｌ［ｍ］までの挙動をモデル化した。For controlling the following distance, as shown in FIG.
The throttle motor control amount (throttle change amount) may be determined so that the deviation between the target vehicle distance and the actual vehicle distance m becomes zero. Therefore, as shown in FIG. 3, the throttle operation d of the own vehicle is performed.
The behavior from θth to the inter-vehicle distance 1 [m] was modeled.

【００１７】即ち、スロットル変化量ｄθth（入力）を
積分することでスロットル開度θthが求められ、トルク
trq に変換される。それをタイヤ半径で除算することで
駆動力ｆ（軸トルク）が求められる。駆動力ｆから空気
抵抗（車速の二乗値ｖ2 と空気抵抗係数Ｃｄと前面面積
Ａとの積）および転がり抵抗などの走行抵抗を減算して
余裕駆動力が求められる。That is, the throttle opening θth is obtained by integrating the throttle change amount dθth (input),
converted to trq. The driving force f (axial torque) is obtained by dividing it by the tire radius. The surplus driving force is obtained by subtracting the air resistance (the product of the square value v 2 of the vehicle speed, the air resistance coefficient Cd and the front surface area A) and the rolling resistance from the driving force f.

【００１８】余裕駆動力ｆを車重（等価慣性質量を含
む）で除算して重力加速度ｇを乗算すると、水平路面で
出力し得る加速度α［ｍ／ｓ2 ］が求められる。それを
積分して車速ｖが求められ、それをさらに積分すること
で移動距離（車間）ｌ［ｍ］が求められる。By dividing the surplus driving force f by the vehicle weight (including the equivalent inertial mass) and multiplying by the gravitational acceleration g, the acceleration α [m / s 2 ] that can be output on the horizontal road surface can be obtained. The vehicle speed v is obtained by integrating it, and the moving distance (vehicle distance) 1 [m] is obtained by further integrating it.

【００１９】尚、スロットル操作がトルクtrq に反映さ
れるまでには吸気特性や燃焼遅れによる遅れがあるが、
実験値から２次の遅れとみなした。また、スロットルに
対するトルク変化の特性は非線形なため、この部分を除
外して線形化した。Although there is a delay due to intake characteristics and combustion delay until the throttle operation is reflected in the torque trq,
It was considered as a second-order delay from the experimental value. Also, since the characteristic of the torque change with respect to the throttle is non-linear, this part was excluded and linearized.

【００２０】図４にそれを示す。尚、空気抵抗値は同図
に示す如く、線形化のため、１００ｋｍ／ｈ付近を中心
とする一次関数に置き換えた（尚、中心速度は１００ｋ
ｍ／ｈに限定されるものではなく、他の速度であっても
良い）。This is shown in FIG. As shown in the figure, the air resistance value was replaced with a linear function centered around 100 km / h for linearization (the center speed is 100 k
The speed is not limited to m / h, and other speeds may be used).

【００２１】ここで自車モデルは図２の制御モデルから
明らかなように、入力は車間（相対距離）であり、相対
系で成り立っている。従って、自車モデルの出力も先行
車との相対的な車間となり、入力ｄtrq （トルク変化
量。図４）も先行車との相対トルクである。Here, as is clear from the control model of FIG. 2, the input of the own vehicle model is the inter-vehicle distance (relative distance), which is a relative system. Therefore, the output of the own vehicle model is also a relative distance from the preceding vehicle, and the input dtrq (torque change amount, FIG. 4) is also the relative torque to the preceding vehicle.

【００２２】よって、図４の自車モデルを図５のような
線形状態モデルに置き換え、 入力＝相対トルク 出力＝車間（距離） からなる線形状態方程式を自車モデルから求めると、数
１に示すようになる（Ｘ：状態変数、Ｕ：入力、Ｙ：出
力（スカラ））。Therefore, when the own vehicle model of FIG. 4 is replaced with the linear state model as shown in FIG. 5 and the linear state equation of input = relative torque output = inter-vehicle distance (distance) is obtained from the own vehicle model, it is shown in Formula 1. (X: state variable, U: input, Y: output (scalar)).

【００２３】[0023]

【数１】 [Equation 1]

【００２４】出力Ｙを除いて行列式で表された状態方程
式は、数２に示すように、定数ベクトルＡ，Ｂ，Ｃによ
って各次数間の係数として当てはめられたものであり、
一義的に決定される。The equation of state represented by a determinant excluding the output Y is a coefficient fitted between the orders by the constant vectors A, B, and C, as shown in Equation 2,
Determined uniquely.

【００２５】[0025]

【数２】 [Equation 2]

【００２６】ここで、図６に示す如く、状態変数Ｘは公
知のオブザーバを用いて推定し、図７に示す如く、推定
結果にオブザーバゲインＫｅを乗じて帰還させることと
する。即ち、自車モデルは車両モデルであることから本
来的にはスロットル操作を入力して車間を出力するもの
にならざるを得ないが、オブザーバを用いることで車間
入力からスロットル操作量（トルク）を出力とするモデ
ルに書き替えることができる。Here, as shown in FIG. 6, the state variable X is estimated by using a known observer, and as shown in FIG. 7, the estimation result is multiplied by the observer gain Ke to be fed back. That is, since the own vehicle model is a vehicle model, it is essentially necessary to input the throttle operation and output the inter-vehicle distance, but by using the observer, the throttle operation amount (torque) can be calculated from the inter-vehicle input. It can be rewritten to the model to be output.

【００２７】そして、この自車モデルに、図８に示す如
く、車間を入力し、検出値との差を零に収束させるよう
にフィードバックするフィードバック系とする。Then, as shown in FIG. 8, a feedback system is provided in which the vehicle distance is input to the own vehicle model and feedback is performed so that the difference from the detected value is converged to zero.

【００２８】また、前記理論による制御では線形な制御
対象の方が容易に制御できるため、制御器の入力は車間
で出力は相対トルク（自車が現在出力している走行トル
クの増減分としての目標値）とする。しかし、図９に示
すように、実車に入力するには、相対トルクtrq から実
車スロットル開度θthへの非線形部分の変換をしなけれ
ばならない。そのために、運動方程式を逆算して自車絶
対トルク（自車が現在出力している走行トルク）trqaを
算出し、両者を加算した値に基づいて図１０に示すよう
な特性からスロットル開度θthを検索するようにした。Further, in the control according to the above theory, a linear control object can be controlled more easily, and therefore the input of the controller is the inter-vehicle output and the output is the relative torque (as an increase / decrease of the running torque currently output by the vehicle) Target value). However, as shown in FIG. 9, in order to input to the actual vehicle, it is necessary to convert the non-linear portion from the relative torque trq to the actual vehicle throttle opening θth. For this purpose, the equation of motion is back-calculated to calculate the own vehicle absolute torque (running torque currently output by the own vehicle) trqa, and based on the value obtained by adding both values, the throttle opening θth is calculated from the characteristic shown in FIG. I tried to search.

【００２９】他方、自車の現在の絶対トルクに基づいて
同様の特性からスロットル開度θtha を検索し、両者の
差を求めることでスロットル開度変化量ｄθthを求める
ようにした。このように、図１０に示す車速を含めた３
次元マップからトルク値と車速値でスロットル開度を検
索する。尚、シフトチェンジを行った場合、図１０に示
す如く、シフト位置に応じた係数Ｋshift をトルク値に
乗じてマップ検索する。On the other hand, the throttle opening .theta.tha is searched from the similar characteristic based on the present absolute torque of the own vehicle, and the difference between the two is found to find the throttle opening variation d.theta.th. Thus, including the vehicle speed shown in FIG.
The throttle opening is searched by the torque value and the vehicle speed value from the dimension map. When a shift change is performed, as shown in FIG. 10, a map is searched by multiplying the torque value by a coefficient Kshift according to the shift position.

【００３０】そして、検索したスロットル開度となるよ
うに、スロットルモータ（スロットルアクチュエータ）
１４の操作量を決定し、操作する。Then, the throttle motor (throttle actuator) is controlled so that the retrieved throttle opening is obtained.
The operation amount of 14 is determined and operated.

【００３１】図１１に上記の如く決定された全体モデル
を示す。目標車間（後述）が入力され、その値となるよ
うにスロットル開度が制御される。尚、便宜上、制御系
を連続系で示してきたが、この制御はディジタル入力を
用いる離散系で行われる。図１２にそれを示す。FIG. 11 shows the overall model determined as described above. A target vehicle distance (described later) is input, and the throttle opening is controlled so that it becomes that value. Although the control system is shown as a continuous system for the sake of convenience, this control is performed by a discrete system using digital inputs. It is shown in FIG.

【００３２】また、上記とは別に、この発明に係る装置
は定速度、いわゆるオートクルーズ制御も行う。図１３
にその構成を示す。これは、運転者が設定した車速とな
るべくＰＩＤ制御器を用いてスロットルモータ１４を駆
動して自車の車速を制御するものである。尚、簡略化の
ためブレーキアクチュエータを省いた点を除くと、これ
自体は公知の構成であるので、詳細な説明は省略する。In addition to the above, the apparatus according to the present invention also performs constant speed, so-called auto cruise control. FIG.
The configuration is shown in FIG. This is to control the vehicle speed of the own vehicle by driving the throttle motor 14 using a PID controller as much as possible to the vehicle speed set by the driver. It should be noted that, except for the point that the brake actuator is omitted for simplification, this is a known structure per se, and thus detailed description will be omitted.

【００３３】以上を前提として、図１４フロー・チャー
トを参照してこの発明に係る車両用走行制御装置の動作
を説明する。尚、図示のプログラムは、例えば１００ｍ
secごとに起動される。Based on the above, the operation of the vehicle travel control device according to the present invention will be described with reference to the flow chart of FIG. The program shown in the figure is, for example, 100 m.
It is started every sec.

【００３４】先ず、Ｓ１０で前回算出した車間値ｍn-1
と今回算出した車間値ｍn との差異（絶対値）が２
［ｍ］を超えているか否か判断する。図１５に示す如
く、ここでｎは離散系におけるサンプリング周期を示
す。First, the inter-vehicle distance value mn-1 previously calculated in S10.
And the difference (absolute value) between the vehicle distance value mn calculated this time is 2
It is determined whether or not [m] is exceeded. As shown in FIG. 15, n represents the sampling period in the discrete system.

【００３５】Ｓ１０で否定されるときは、ターゲット
（先行車）の変更なしと判断してＳ１２に進み、所定の
単位時間当たりの他車の割り込みがあったか否か判断
し、あったときはその割込回数（ターゲット変更回数）
ｗをカウントする。ここで、『割り込み』はこのように
他車の割り込みを意味する。また所定の単位時間は、こ
のプログラム起動周期より十分に大きい時間、例えば１
０sec とする。When the result in S10 is NO, it is determined that the target (preceding vehicle) has not been changed, and the process proceeds to S12, in which it is determined whether or not there is an interruption of another vehicle per predetermined unit time. Included count (target change count)
Count w. Here, "interruption" means an interruption of another vehicle in this way. Also, the predetermined unit time is a time that is sufficiently larger than this program start cycle, for example, 1
Set to 0 sec.

【００３６】次いでＳ１４に進んでカウンタ値が０回を
超えたか否か、換言すれば前記単位時間当たりに１回で
も他車の割り込みがあったか否か判断する。Ｓ１４で肯
定、即ち、所定の単位時間内に１回でも他車が割り込ん
だと判断されるときは、前記所定の単位時間は十分に長
く設定されていることから、Ｓ１０で比較した差異はそ
の割り込み車両との差であり、従って前記した通りに制
御するため、プログラムをそのまま終了する。尚、この
場合の目標車間は、図１６に示すように、車頭距離（自
車が１sec の間に進む距離）×比例定数Ｋｎとし、その
ときの実車間に応じてレギュレータゲインＫｒを予め設
定した値に入れ替える。Next, in S14, it is determined whether or not the counter value has exceeded 0 times, in other words, whether or not another vehicle has been interrupted even once per unit time. When the result in S14 is affirmative, that is, when it is determined that the other vehicle has interrupted even once within the predetermined unit time, the predetermined unit time is set to be sufficiently long, so the difference compared in S10 is This is the difference from the interrupting vehicle, and therefore the control is performed as described above, so that the program is terminated as it is. Note that the target vehicle distance in this case is, as shown in FIG. 16, the vehicle head distance (distance that the vehicle travels in 1 second) × proportional constant Kn, and the regulator gain Kr is preset according to the actual vehicle distance at that time. Replace with a value.

【００３７】他方、Ｓ１４で単位時間内に他車の割り込
みが１回もなかったと判断されるときはＳ１６に進み、
単位時間当たりの先行車の車速変化ｄｖを算出し、Ｓ１
８に進んで算出した車速変化ｄｖが５ｋｍ／ｈ未満か否
か判断する。そしてＳ１８で否定されるときは従前の制
御を継続しつつプログラムを終了すると共に、Ｓ１８で
肯定されるときは、先行車の走行が安定、具体的には車
間が安定している、より具体的には道路が空いている状
況にあると判断し、Ｓ２０に進んで安定収束制御を実行
して可変ゲインを低減する。On the other hand, if it is determined in S14 that the other vehicle has not been interrupted within the unit time, the process proceeds to S16.
The vehicle speed change dv of the preceding vehicle per unit time is calculated, and S1
In step 8, it is determined whether the calculated vehicle speed change dv is less than 5 km / h. When the result in S18 is negative, the program is ended while continuing the conventional control, and when the result in S18 is affirmative, the traveling of the preceding vehicle is stable, specifically, the vehicle distance is stable. It is determined that the road is vacant, the process proceeds to S20 and stable convergence control is executed to reduce the variable gain.

【００３８】図１７はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。FIG. 17 is a subroutine flow chart showing the work.

【００３９】これについて説明すると、この装置では前
述した通り、フィードバック制御がなされており、自車
モデル入力にフィードバックゲイン（レギュレータゲイ
ン）Ｋｒを乗じたものが相対トルクとして出力される
が、図１８に示す如く、更に可変ゲインＫout をレギュ
レータゲインＫｒに乗じると共に、車間安定時には可変
ゲインＫout を漸近的に低減させるようにした。To explain this, as described above, in this device, feedback control is performed, and a product obtained by multiplying the input of the vehicle model by the feedback gain (regulator gain) Kr is output as the relative torque. As shown, the variable gain Kout is further multiplied by the regulator gain Kr, and the variable gain Kout is asymptotically reduced when the inter-vehicle distance is stable.

【００４０】これは、一つには前記したような道路が空
いている状況では先行車にロバストに追従すると、運転
者の疲労度が増加するからである。二つには、車間安定
時には入力車間値は絶対値が低下しているため、相対的
にレーザレーダ１２の検出ノイズの割合が大となること
の対策である。具体的には、車間が安定していると判断
されるとき可変ゲインＫout の値を１（初期値）から
０．６３程度まで経時的に低減させるようにした。This is partly because the driver's fatigue level increases when the preceding vehicle is robustly followed when the road is empty as described above. Secondly, since the absolute value of the input vehicle-to-vehicle value decreases when the vehicle-to-vehicle distance is stable, it is a countermeasure against a relatively large proportion of noise detected by the laser radar 12. Specifically, when it is determined that the vehicle distance is stable, the value of the variable gain Kout is reduced with time from 1 (initial value) to about 0.63.

【００４１】図１７フロー・チャートを参照して説明す
ると、Ｓ１００でカウント値ｃが１００未満か否か判断
し、肯定されるときはＳ１０２に進んでカウント値をイ
ンクリメントしてＳ１０４に進み、カウント値ｃに係数
ｋ（０．００３７程度）を乗算した積を１．０から減算
して可変ゲインＫout を減少補正する。Explaining with reference to the flow chart of FIG. 17, it is judged in S100 whether or not the count value c is less than 100, and if affirmative, the routine proceeds to S102 where the count value is incremented and the routine proceeds to S104 where the count value is reached. The variable gain Kout is reduced and corrected by subtracting the product obtained by multiplying c by the coefficient k (about 0.0037) from 1.0.

【００４２】この図１７のプログラムは図１４のプログ
ラムが起動される度にループされることから、結果的に
図１４プログラムがループされる度に徐々に可変ゲイン
が低減され、それに応じてレギュレータゲインも低減さ
れる。尚、Ｓ１００で否定されるときはＳ１０６に進ん
でカウント値を１００に固定する。Since the program shown in FIG. 17 is looped every time the program shown in FIG. 14 is started, the variable gain is gradually reduced each time the program shown in FIG. 14 is looped. Is also reduced. When the result in S100 is negative, the process proceeds to S106 and the count value is fixed at 100.

【００４３】図１４フロー・チャートに戻ると、Ｓ１０
で車間の前回値と今回値の差異が絶対値で２［ｍ］を超
えていると判断されるときは、先行車（ターゲット）が
車線変更するなどしたと推定してＳ２２に進み、再び車
間今回値ｍn と前回値ｍn-1の差異を求め、差異が０よ
り大きいか、換言すれば先行車から離れたか、あるいは
接近したか判断する。Returning to the flow chart of FIG. 14, S10
If it is determined that the difference between the previous value and the current value between the vehicles exceeds 2 [m] in absolute value, it is estimated that the preceding vehicle (target) has changed lanes, etc. The difference between the current value mn and the previous value mn-1 is obtained, and it is determined whether the difference is greater than 0, in other words, whether the vehicle has left or approached the preceding vehicle.

【００４４】Ｓ２２で肯定されるときはＳ１０での判断
も勘案して先行車は車線を変更したと判断し、Ｓ２４に
進んで車間今回値ｍn が１００［ｍ］未満か否か判断
し、否定されるときは先行車なしと判断してＳ２６に進
んで定速度制御、いわゆるオートクルーズ制御を行う。
これは、先に図１３に関して説明した制御器を用いて行
う。When the result in S22 is affirmative, it is determined that the preceding vehicle has changed lanes in consideration of the determination in S10, the process proceeds to S24, and it is determined whether or not the inter-vehicle current value mn is less than 100 [m]. If so, it is determined that there is no preceding vehicle, and the routine proceeds to S26 to perform constant speed control, so-called auto cruise control.
This is done using the controller previously described with respect to FIG.

【００４５】即ち、この装置においては図１６に示すよ
うに、先行車との車間が１００［ｍ］未満のときは車間
制御を行うと共に、１００［ｍ］以上のときは定速度制
御を行うようにした。That is, in this device, as shown in FIG. 16, when the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is less than 100 [m], the inter-vehicle distance control is performed, and when it is 100 [m] or more, the constant speed control is performed. I chose

【００４６】他方、図１４フロー・チャートにおいてＳ
２４で車間今回値ｍn が１００［ｍ］未満と判断される
ときはＳ２８に進んでターゲット変更判断を行う。これ
は、先行車が変更されたことで先行車の値を入れ替え、
制御上、旧先行車が瞬時に新先行車の位置、速度になっ
たと誤認しないようするためで、適正に新先行車を追従
させるためである。On the other hand, S in the flow chart of FIG.
If it is determined at 24 that the current value mn between the vehicles is less than 100 [m], the process proceeds to S28 to make a target change determination. This is because the value of the preceding vehicle was changed because the preceding vehicle was changed,
This is to prevent the old preceding vehicle from being erroneously recognized as the position and speed of the new preceding vehicle instantaneously in terms of control, and to properly follow the new preceding vehicle.

【００４７】図１９はその作業を示すサブルーチン・フ
ロー・チャートである。FIG. 19 is a subroutine flow chart showing the work.

【００４８】以下説明すると、Ｓ２００で時間カウンタ
値ｔをインクリメントする。時間カウンタ値は、図１５
の下部に示す。Explaining below, the time counter value t is incremented in S200. The time counter value is shown in FIG.
Shown at the bottom.

【００４９】次いでＳ２０２に進んでカウンタ値が４未
満か否か判断する。最初のループでは当然に肯定されて
Ｓ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２０８と進んでスイッチＳＷ
１，２，３をオフし、Ｓ２１０に進んでカウンタ値が４
を超えたことが確認されるまでＳ２００に戻る。Next, in S202, it is determined whether the counter value is less than 4. In the first loop, of course, the affirmative is affirmed, and the process proceeds to S204, S206, S208, and the switch SW.
Turn off 1, 2, 3 and proceed to S210 where the counter value is 4
The process returns to S200 until it is confirmed that the value exceeds.

【００５０】これについて図１５および図１８図を参照
して説明すると、図１４のＳ２２で先行車が車線変更し
たと判断されるにも関わらず、Ｓ２４で先行車との車間
が１００［ｍ］未満と判断されるときは、例えばターゲ
ットが新先行車などに変更したと推定される。従って、
図１５タイミング・チャートに制御切替時間と示す間に
新先行車を追従するように制御を切り替えるようにし
た。This will be described with reference to FIG. 15 and FIG. 18. Although it is determined in S22 of FIG. 14 that the preceding vehicle has changed lanes, the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is 100 [m] in S24. When it is determined that the number of vehicles is less than the above, it is estimated that the target is changed to a new preceding vehicle, for example. Therefore,
The control is switched so as to follow the new preceding vehicle during the control switching time shown in the timing chart of FIG.

【００５１】即ち、図１８ブロック図においてスイッチ
ＳＷ１がオンされている間は自車モデルに入力される相
対トルクに基づいて操作量が決定されるが、制御切替え
時間中はＳＷ１をオフして零を入力するようにした。従
って、その間はそれまでのスロットル開度が保持され
る。That is, in the block diagram of FIG. 18, the operation amount is determined based on the relative torque input to the vehicle model while the switch SW1 is on, but during the control switching time, the switch SW1 is turned off to zero. I tried to enter. Therefore, during that time, the throttle opening until then is maintained.

【００５２】同様に、自車モデルにおいてもスイッチＳ
Ｗ２をオフして零を入力（初期化）する。尚、ＳＷ３は
車間入力および平均車速を入力するものであり（後
述）、このスイッチは本来的にオフに設定する（その意
味ではＳ２０８の動作は確認的なものである）。Similarly, in the own vehicle model, the switch S
W2 is turned off and zero is input (initialization). SW3 is for inputting an inter-vehicle distance and an average vehicle speed (described later), and this switch is originally set to be off (in that sense, the operation of S208 is a confirmation operation).

【００５３】図１９フロー・チャートにおいて、Ｓ２０
２でカウンタ値が４未満ではない、即ち、４に達したと
判断されるとＳ２１２に進んでカウンタ値が５未満か否
か判断する。初めてＳ２１２に進んだ場合には当然に肯
定されてＳ２１４，Ｓ２１６に進み、前記したスイッチ
ＳＷ２，ＳＷ３をオンする。In the flow chart of FIG. 19, S20
If it is determined in 2 that the counter value is not less than 4, that is, if it is determined that it has reached 4, the process proceeds to S212, in which it is determined whether the counter value is less than 5. When the process proceeds to S212 for the first time, the result is naturally affirmative and the process proceeds to S214 and S216 to turn on the switches SW2 and SW3.

【００５４】次いでＳ２１０に進んでカウンタ値が４よ
り大きいか否か判断され、ここでは否定されてＳ２００
に戻ってカウンタ値がインクリメントされて５となる。
従ってＳ２０２およびＳ２１２の判断は共に否定されて
Ｓ２１８に進み、車速（車間の１階差分値）の４周期
（カウンタ値４）分の平均値が求められ、先にＳ２１６
でＳＷ３がオンされていることから、車間と共に入力さ
れる。Next, the routine proceeds to S210, where it is judged whether or not the counter value is greater than 4, and here it is denied and S200
Then, the counter value is incremented to 5 and becomes 5.
Therefore, the determinations in S202 and S212 are both denied, and the process proceeds to S218, where the average value of four cycles (counter value 4) of the vehicle speed (the first-floor difference value between the vehicles) is obtained, and S216 is performed first.
Since SW3 is turned on in, the data is input together with the vehicle distance.

【００５５】次いでＳ２２０に進んでＳＷ１がオンされ
て演算された相対トルク値が出力され、Ｓ２２２に進ん
でＳＷ３をオフされ、次いでＳ２１０，Ｓ２２４を経て
カウンタ値をリセットして終わる。Next, in S220, SW1 is turned on to output the calculated relative torque value, in S222, SW3 is turned off, and then the counter value is reset via S210 and S224 to finish.

【００５６】このように、前回の先行車の影響をなく
し、新先行車についてのデータに入れ替えることによ
り、車間および車速を新たな先行車に応じて円滑に変え
ることができる。換言すれば、入れ替わった新先行車を
正しく追従するので、オーバーシュートやアンダーシュ
ートを生じることがなく、安定した制御を実現すること
ができてドライバビリティが向上する。As described above, by eliminating the influence of the preceding vehicle and replacing the data with the new preceding vehicle, the inter-vehicle distance and the vehicle speed can be smoothly changed according to the new preceding vehicle. In other words, since the replaced new preceding vehicle is correctly followed, overshoot or undershoot does not occur, stable control can be realized, and drivability is improved.

【００５７】尚、車速の４回分の平均値を求めて数値の
精度を向上させたが、平均回数を減少させて、先行車の
車速判断に要する時間を短縮させても良い。Although the accuracy of the numerical value is improved by obtaining the average value of four vehicle speeds, the number of times of averaging may be reduced to shorten the time required to determine the vehicle speed of the preceding vehicle.

【００５８】図１４フロー・チャートに戻ると、Ｓ２２
で車間今回値と前回値との差が正ではない、即ち、接近
していると判断されるときはＳ３０に進んで他車の割り
込みがあったものとして割込回数カウンタ値ｗをインク
リメントし、Ｓ３２に進んで車間今回値が危険車間より
小さいか否か判断する。危険車間は図１６に示す如く、
車頭距離に比例ゲインＫD を乗じて求められる。Returning to the flow chart of FIG. 14, S22.
If the difference between the inter-vehicle current value and the previous value is not positive, that is, if it is determined that the vehicle is approaching, the process proceeds to S30 and the interrupt number counter value w is incremented as if another vehicle interrupted. In S32, it is determined whether or not the inter-vehicle time value is smaller than the dangerous inter-vehicle distance. As shown in Fig. 16, the distance between dangerous vehicles is
It is calculated by multiplying the headway distance by the proportional gain KD.

【００５９】Ｓ３２で車間今回値が危険車間より小さい
と判断されるときはＳ３４に進み、先行車と接近し過ぎ
ていることから、スロットルモータ１４のクラッチを解
除し、Ｓ３６に進んでエンジンブレーキを意図してシフ
トダウンを行う。次いでＳ３８に進んでモデルを変更す
る。即ち、これらの定数ベクトルで記述される状態方程
式に代入する値を変更する。尚、これはダウンしたシフ
ト位置に対応する値を代入することで行う。When it is determined in S32 that the inter-vehicle current value is smaller than the dangerous inter-vehicle distance, the process proceeds to S34, in which the clutch of the throttle motor 14 is released because it is too close to the preceding vehicle, and the process proceeds to S36 to apply the engine brake. Shift down intentionally. Next, in S38, the model is changed. That is, the value substituted into the state equation described by these constant vectors is changed. This is done by substituting a value corresponding to the downshifted position.

【００６０】これについて説明すると、シフトダウンす
ることは、スロットル開度の変化に対して車間の変化の
割合が異なることを意味する。実際には前記した自車モ
デルは実際には等価慣性質量を除くと、シフトダウンの
影響を受けるものではないが、相対トルクをトルク制御
に置き換える上で遅れ系を入れているので、遅れを減ら
すことで、あたかもシフトダウンによってトルクが増加
したと同様の効果を得ることができるからである。To explain this, downshifting means that the rate of change between vehicles is different with respect to the change in throttle opening. Actually, the above-mentioned own vehicle model is not actually affected by the shift down except for the equivalent inertial mass, but since the delay system is inserted in replacing the relative torque with the torque control, the delay is reduced. This is because it is possible to obtain the same effect as if the torque was increased by downshifting.

【００６１】そのため、定数ベクトルをシフト位置ごと
に別々に設定しておき、行先段のシフト位置（ギア位
置）によって選択して代入するようにした。尚、定数ベ
クトルを変更すると共に、オブザーバゲインＫｅおよび
レギュレータゲインＫｒも変更する。Therefore, the constant vector is set separately for each shift position, and selected and substituted according to the shift position (gear position) of the destination stage. The constant vector is changed, and the observer gain Ke and the regulator gain Kr are also changed.

【００６２】また、シフト位置に応じて図１０のマップ
のトルク軸のレシオ比を変更すると共に、図２０に示す
ように、自車速に応じてモデルを変更し、空気抵抗の線
形化誤差を修正する。Further, the torque shaft ratio ratio in the map of FIG. 10 is changed according to the shift position, and as shown in FIG. 20, the model is changed according to the vehicle speed to correct the air resistance linearization error. To do.

【００６３】次いでＳ４０に進んでＳ２８と同様なター
ゲット変更判断を実行する。これは、ターゲットが変更
した点で同様だからである。またＳ３２で否定されたと
きは直ちにＳ４０にスキップする。Next, the process proceeds to S40, and the target change judgment similar to S28 is executed. This is because the target is the same in that it is changed. When the result in S32 is negative, the process immediately skips to S40.

【００６４】この実施の形態は上記の如く、自車モデル
をフィードバック制御し、そのフィードバックゲインを
用いて実車にも入力するようにした。In this embodiment, as described above, the own vehicle model is feedback-controlled, and the feedback gain is used to input to the actual vehicle.

【００６５】即ち、ＰＩＤ制御則を用いた従来技術での
フィードバック制御においては、偏差が発生して始めて
それを解消するように制御しているが、この実施の形態
においては、将来なるであろう車間、相対車速、相対加
速度、相対トルク、挙動遅れを制御に使用するようにし
た。よって、制御偏差が格段に減少し、制御の収束性な
いし応答性が向上する。従って、オーバーシュートやア
ンダーシュートを生じることなく、制御量を目標値に速
やかに収束させることができる。また、安定判断によっ
て自車の応答性を人間のフィーリングに合わせることも
可能となる。That is, in the conventional feedback control using the PID control law, the control is performed so that the deviation is first canceled and then eliminated, but in this embodiment, it will be in the future. Vehicle distance, relative vehicle speed, relative acceleration, relative torque, and behavior delay are used for control. Therefore, the control deviation is significantly reduced, and the control convergence or response is improved. Therefore, the control amount can be quickly converged to the target value without causing overshoot or undershoot. Further, it becomes possible to match the responsiveness of the own vehicle with the feeling of the human by the stability judgment.

【００６６】また、トルクとスロットル開度は非線形な
関係にあるが、それを制御モデルの系の外においたた
め、線形な車間制御を実現することができる。更に、自
車の絶対的な走行トルクを車速から推定し、そのトルク
に応じて自車の現在のスロットル開度を推定すると共
に、目標推定トルクからもスロットル開度を求め、その
差を求めるようにしたので、スロットル開度を最終的に
絶対値で求めることがない。Further, the torque and the throttle opening have a non-linear relationship, but since they are outside the system of the control model, linear inter-vehicle distance control can be realized. Furthermore, the absolute running torque of the own vehicle is estimated from the vehicle speed, the current throttle opening of the own vehicle is estimated according to the torque, and the throttle opening is also obtained from the target estimated torque to obtain the difference between them. Therefore, the throttle opening is not finally obtained as an absolute value.

【００６７】このように、一次的には絶対量として求め
るが、最終的には相対的な偏差として求めるため、内部
変数値として絶対値を保存することがない。また図９に
おいて、登降坂の勾配トルクを両者とも行っていないた
め、各々の差の出力値は、登降坂路においても正負の方
向性（スロットルの開閉方向）に誤りがなく、必要なス
ロットル変化量をフィードバック制御によって補正する
ことができる。As described above, the absolute value is primarily obtained, but the relative deviation is finally obtained, so that the absolute value is not stored as the internal variable value. Further, in FIG. 9, since neither the uphill slope nor the uphill slope torque is performed, the output value of each difference does not have an error in the positive / negative directionality (throttle opening / closing direction) even on the uphill slope and the required throttle change amount. Can be corrected by feedback control.

【００６８】このため、累積誤差の集積を考慮する必要
がなく、補正手段も不要であり、センサも高精度である
必要がない。このように、相対系で操作量を決定してお
り、実測値などから操作量を決定することがないので、
登降坂などの外乱の影響を受けることが少ない。Therefore, it is not necessary to consider the accumulation of accumulated errors, no correction means is required, and the sensor does not need to be highly accurate. In this way, the operation amount is determined by the relative system, and since the operation amount is not determined from the actual measurement value,
Less affected by disturbances such as climbing and descending slopes.

【００６９】更に、操作量をトルクとするように構成し
たので、意図した制御結果を得ることができる。即ち、
従来技術に見られるように操作量をスロットル開度で決
定するとき、同一開度でも出力トルクが異なり得るが、
そのような不都合がない。Further, since the operation amount is configured to be the torque, the intended control result can be obtained. That is,
When the manipulated variable is determined by the throttle opening as seen in the prior art, the output torque may be different even at the same opening,
There is no such inconvenience.

【００７０】更に、先行車が変わったときに新先行車デ
ータに入れ替えるようにしたため、オーバーシュートや
アンダーシュートを生じることがない。更には、シフト
チェンジ（シフトダウン）に対応して状態方程式に代入
する値、あるいは図１０に示すマップのトルク軸のレシ
オ比を変更するため、安定した制御が可能となる。Further, when the preceding vehicle changes, the data is replaced with the new preceding vehicle data, so that no overshoot or undershoot occurs. Further, since the value to be substituted into the state equation or the ratio of the torque axis in the map shown in FIG. 10 is changed corresponding to the shift change (shift down), stable control is possible.

【００７１】更に、交通状況に応じて操作量を変えるこ
とで、安定した制御を実現することが可能となる。具体
的には、先行車の車速差が減少するような先行車の走行
が安定した走行状況ではゲインを経時的に低下させるよ
うにしたが、先行車の走行が安定していることは、換言
すれば、車両が少ない走行状況を意味し、そのような状
況では先行車にロバストに追従しないことで、運転者に
『ゆったりした走行感』を与えることができ、疲労度を
減少させることができる。Further, by changing the operation amount according to the traffic situation, stable control can be realized. Specifically, the gain was set to decrease over time in a traveling situation in which the traveling speed of the preceding vehicle was stable such that the vehicle speed difference between the preceding vehicles was reduced. This means that the vehicle is in a running state with few vehicles, and in such a situation, by not following the preceding vehicle robustly, it is possible to give the driver a "slow running feeling" and reduce the fatigue level. .

【００７２】上記の如く、この実施の形態に係る走行制
御装置では、従来技術のＰＩＤ制御に比較すると、遅れ
のない高応答で安定した制御あるいは運転者の疲労度の
少ない制御を実現することができる。As described above, in the traveling control device according to this embodiment, compared to the PID control of the prior art, it is possible to realize stable control with high response without delay or control with less driver fatigue. it can.

【００７３】また、アクチュエータとしてはスロットル
アクチュエータのみを用いたので、構成としても簡易で
ある。Since only the throttle actuator is used as the actuator, the structure is simple.

【００７４】図２１はこの発明の第２の実施の形態を示
す、図１８と同様な図である。このの実施の形態におい
ては、可変ゲインＫout を自車の入力側におき、Ｋｒ×
Ｋout を自車に入力するようにした。従って、モデルへ
はレギュレータゲインのみを乗じた値が入力される。こ
れによって、第１の実施の形態と同様の効果を得ること
ができる。FIG. 21 is a view similar to FIG. 18, showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the variable gain Kout is placed on the input side of the own vehicle, and Kr ×
I tried to input Kout to my vehicle. Therefore, a value obtained by multiplying only the regulator gain is input to the model. As a result, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【００７５】図２２はこの発明の第３の実施の形態を示
す図で、第１の実施の形態の図５の２次遅れを削除した
構成を示す。FIG. 22 is a diagram showing a third embodiment of the present invention and shows a configuration in which the second-order delay of FIG. 5 of the first embodiment is deleted.

【００７６】第１の実施の形態においては、トルク伝達
遅れを２次系で近似し、速度、車間およびトルク変化量
を含む５個の状態変数を用いて操作量を演算した。In the first embodiment, the torque transmission delay is approximated by a quadratic system, and the operation amount is calculated using five state variables including the speed, the vehicle distance, and the torque change amount.

【００７７】第３の実施の形態は、その第１の実施の形
態の構成を簡略化して自車モデルを記述した。数３に第
３の実施の形態で用いる定数ベクトルの要素を示す。In the third embodiment, the vehicle model is described by simplifying the configuration of the first embodiment. Equation 3 shows the elements of the constant vector used in the third embodiment.

【００７８】[0078]

【数３】 (Equation 3)

【００７９】即ち、第３の実施の形態は、自車モデルに
トルク遅れがないと仮定して、自車の挙動を記述したの
で、構成として簡易となる。尚、１次の遅れ系を追加し
て４次としても良いことは言うまでもない。That is, in the third embodiment, the behavior of the own vehicle is described assuming that there is no torque delay in the own vehicle model, and therefore the configuration is simplified. Needless to say, the delay system of the first order may be added to form the fourth order.

【００８０】尚、第３の実施の形態の残余の構成および
効果は、第１および第２の実施の形態と同様である。The remaining structure and effects of the third embodiment are similar to those of the first and second embodiments.

【００８１】図２３はこの発明の第４の実施の形態を示
す図である。FIG. 23 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【００８２】第４の実施の形態は、制御系として考えら
れる基本形を表す。数４にその状態方程式表現を示す。The fourth embodiment represents a basic form considered as a control system. Equation 4 shows the state equation expression.

【００８３】[0083]

【数４】 (Equation 4)

【００８４】次数としては第１の実施の形態などに比べ
ると高次化するが、第１の実施の形態などと同様の制御
性を得ることができる。尚、ここでの次数の追加分は、
操作量入力を積分サーボ系として制御した場合の積分器
の付加を意味する。Although the order is higher than that of the first embodiment and the like, the same controllability as that of the first embodiment and the like can be obtained. In addition, the addition of the order here is
This means adding an integrator when the manipulated variable input is controlled as an integrating servo system.

【００８５】尚、第４の実施の形態の残余の構成および
効果は、従前の実施の形態と同様である。The remaining structure and effects of the fourth embodiment are similar to those of the previous embodiments.

【００８６】この発明に係る車両用の走行制御装置にあ
っては、上記の如く、自車と先行車との車間距離を検出
する車間距離検出手段（レーザレーダ１２）、目標車間
距離を設定する目標車間距離設定手段（図１１など）、
少なくともトルクと車速と車間距離を含む状態変数を用
いて車両の挙動を記述するモデルを設定するモデル設定
手段（図１１など）、前記モデルの状態変数を用いて前
記検出車間距離と目標車間距離との偏差が解消するよう
にフィードバック制御し、そのフィードバックゲインを
用いて実車に入力する操作量を決定するフィードバック
手段（図１１など）、前記操作量に基づいてアクチュエ
ータ操作量を算出するアクチュエータ操作量算出手段
（図１１など）、および前記アクチュエータ操作量を入
力されて車速を変更するアクチュエータ（スロットルモ
ータ１４）、からなる如く構成した。In the vehicle travel control device according to the present invention, as described above, the inter-vehicle distance detecting means (laser radar 12) for detecting the inter-vehicle distance between the own vehicle and the preceding vehicle, and the target inter-vehicle distance are set. Target inter-vehicle distance setting means (Fig. 11, etc.),
Model setting means (FIG. 11 or the like) for setting a model describing the behavior of the vehicle using at least state variables including torque, vehicle speed, and inter-vehicle distance, and the detected inter-vehicle distance and target inter-vehicle distance using the state variables of the model. Feedback control so as to eliminate the deviation of (1), feedback means for determining the operation amount to be input to the actual vehicle using the feedback gain (FIG. 11, etc.), and actuator operation amount calculation for calculating the actuator operation amount based on the operation amount. 11 and the like, and an actuator (throttle motor 14) for changing the vehicle speed by inputting the actuator operation amount.

【００８７】また、前記モデル設定手段は、前記先行車
の変更を検出する先行車変更検出手段（図１４のＳ１
０，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ４０）、を備えると共に、前記
先行車の変更が検出されたとき、前記モデルを変更する
（図１９のＳ２００〜２２４）如く構成した。Further, the model setting means detects preceding vehicle change detecting means (S1 in FIG. 14) for detecting a change in the preceding vehicle.
0, S22, S24, S40), and when the change of the preceding vehicle is detected, the model is changed (S200 to 224 in FIG. 19).

【００８８】また、前記モデル設定手段は、シフトチェ
ンジがなされたとき、前記状態変数を変更する（図１４
のＳ３８）如く構成した。Further, the model setting means changes the state variable when a shift change is made (FIG. 14).
S38).

【００８９】また、前記フィードバック手段は、交通量
を判定する交通量判定手段（図１４のＳ１０，Ｓ１４，
Ｓ１６，Ｓ１８）、を備え、判定された交通量に応じて
前記フィードバックゲインを変更する（図１４のＳ２０
および図１７のＳ１００〜Ｓ１０６）如く構成した。Further, the feedback means is a traffic volume determination means (S10, S14,
S16, S18), and the feedback gain is changed according to the determined traffic volume (S20 of FIG. 14).
And S100 to S106 in FIG.

【００９０】また、前記状態変数のオブザーバを備え、
前記オブザーバを介して車間距離を入力してトルクを出
力するように前記モデルを変形する（図８など）如く構
成した。Further, an observer for the state variables is provided,
The model is configured to be deformed so as to output the torque by inputting the inter-vehicle distance via the observer (FIG. 8 etc.).

【００９１】尚、上記の実施の形態でシフトダウンした
ときには状態方程式に代入する値を変更するようにした
が、状態方程式を変更することなく、図１０に示すトル
ク−スロットル開度特性をギア位置（シフト位置）ごと
に定めておき、行先段に対応する特性を選択してスロッ
トル開度を定めても良い。Although the value substituted into the state equation is changed when downshifting is performed in the above embodiment, the torque-throttle opening characteristic shown in FIG. 10 can be changed to the gear position without changing the state equation. It may be determined for each (shift position), and the throttle opening may be determined by selecting the characteristic corresponding to the destination stage.

【００９２】更には、図１０に示すトルク−スロットル
開度特性をいずれかのギア位置（シフト位置）について
設定しておき、他のギア位置については特性を検索して
得た値に適宜な係数を掛けて補正しても良い。Further, the torque-throttle opening characteristic shown in FIG. 10 is set for any gear position (shift position), and for other gear positions, an appropriate coefficient is added to the value obtained by searching the characteristic. You may correct by multiplying.

【００９３】更には、図１０に示す如く、トルク−スロ
ットル開度特性をシフトチェンジ後に検索するときトル
ク値にシフト位置に応じた係数Ｋshift を乗じている
が、これに限定されるものではなく、トルクコンバータ
のスリップ比に応じたトルク増幅係数を乗じても良い。Further, as shown in FIG. 10, when the torque-throttle opening characteristic is searched after the shift change, the torque value is multiplied by the coefficient Kshift according to the shift position, but the present invention is not limited to this. You may multiply by the torque amplification coefficient according to the slip ratio of a torque converter.

【００９４】尚、上記の実施の形態で目標トルクの算出
には、公知のＰＩＤ制御則やファジィ制御則などの制御
則を用いても良い。In the above embodiment, the target torque may be calculated by using known control rules such as PID control rule and fuzzy control rule.

【００９５】更には、先行車との車間を検出する手段と
してレーザレーダを用いたが、これに限られるものでは
なく、視覚検出手段などを用いても良い。Further, the laser radar is used as the means for detecting the distance between the vehicle and the preceding vehicle, but the invention is not limited to this, and a visual detection means or the like may be used.

【００９６】更に、スロットルアクチュエータのみを用
いたが、ブレーキアクチュエータを併用しても良い。ま
た、アクチュエータは電動式に限らず、負圧式などでも
良い。Further, although only the throttle actuator is used, a brake actuator may be used together. The actuator is not limited to the electric type, but may be a negative pressure type.

【００９７】[0097]

【発明の効果】オーバーシュートやアンダーシュートを
生じることなく、制御の応答性および収束性を向上させ
ることができると共に、安定判断によって自車の応答性
を人間のフィーリングに合わせることも可能となる。As described above, the response and convergence of the control can be improved without causing overshoot or undershoot, and it becomes possible to match the response of the host vehicle with the human feeling by the stability judgment. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明に係る車両用走行制御装置を全体的に
示す説明ブロック図である。FIG. 1 is an explanatory block diagram generally showing a vehicle travel control device according to the present invention.

【図２】図１の装置が用いる制御モデルの説明ブロック
図である。2 is an explanatory block diagram of a control model used by the device of FIG. 1. FIG.

【図３】図１の装置が用いる制御モデルの更に別の説明
ブロック図である。FIG. 3 is a further explanatory block diagram of a control model used by the apparatus of FIG.

【図４】図１の装置が用いる制御モデルで図３の構成を
線形化したものを示す説明ブロック図である。4 is an explanatory block diagram showing a linearized version of the configuration of FIG. 3 in a control model used by the apparatus of FIG.

【図５】図１の装置が用いる制御モデル（線形状態モデ
ル）の説明ブロック図である。5 is an explanatory block diagram of a control model (linear state model) used by the apparatus of FIG.

【図６】図１の装置が用いる制御モデル（線形状態モデ
ル）の更に別の説明ブロック図である。FIG. 6 is a further explanatory block diagram of a control model (linear state model) used by the apparatus of FIG.

【図７】図１の装置が用いる制御モデル（線形状態モデ
ル）の更に別の説明ブロック図である。7 is still another explanatory block diagram of a control model (linear state model) used by the device of FIG. 1. FIG.

【図８】図１の装置が用いる、オブザーバを組み込んだ
状態の全体モデルを示す説明ブロック図である。8 is an explanatory block diagram showing an overall model in a state in which an observer is incorporated, which is used by the device of FIG.

【図９】図１の装置が用いる全体モデルの説明ブロック
図である。9 is an explanatory block diagram of an overall model used by the apparatus of FIG.

【図１０】図９の中のトルク−スロットル開度の変換マ
ップの特性を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing characteristics of a torque-throttle opening conversion map in FIG. 9.

【図１１】図１装置が用いる図９と同様な全体モデルの
別の説明ブロック図である。11 is another explanatory block diagram of an overall model similar to FIG. 9 used by the apparatus in FIG.

【図１２】図１１に示す連続的な制御系を離散系に書き
直した説明ブロック図である。FIG. 12 is an explanatory block diagram in which the continuous control system shown in FIG. 11 is rewritten as a discrete system.

【図１３】図１装置が定速度走行制御に用いる構成の説
明ブロック図である。FIG. 13 is an explanatory block diagram of a configuration used by the device in FIG. 1 for constant speed traveling control.

【図１４】図１装置の動作を示すメインフロー・チャー
トである。FIG. 14 is a main flow chart showing the operation of the apparatus shown in FIG.

【図１５】図１４フロー・チャートの処理を説明するタ
イミング・チャートである。FIG. 15 is a timing chart illustrating the process of the flow chart of FIG.

【図１６】図１４フロー・チャートの危険車間などを説
明する説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a dangerous distance between vehicles in the flow chart of FIG. 14;

【図１７】図１４フロー・チャートの中の安定収束制御
処理を示すサブルーチン・フロー・チャートである。17 is a subroutine flow chart showing the stable convergence control processing in the flow chart of FIG.

【図１８】図１４フロー・チャートの処理を説明するブ
ロック図である。FIG. 18 is a block diagram illustrating a process of the flow chart of FIG.

【図１９】図１４フロー・チャートの中のターゲット変
更判断処理を示すサブルーチン・フロー・チャートであ
る。FIG. 19 is a subroutine flow chart showing target change determination processing in the flow chart of FIG. 14;

【図２０】図１４フロー・チャートの中のシフトチェン
ジに伴うモデル変更特性の説明グラフ図である。FIG. 20 is an explanatory graph diagram of model change characteristics associated with shift change in the flow chart of FIG. 14;

【図２１】この発明の第２の実施の形態を示す、図１８
に類似するブロック図である。FIG. 21 is a view showing a second embodiment of the present invention, FIG.
It is a block diagram similar to.

【図２２】この発明の第３の実施の形態の構成を示す、
制御モデルの説明ブロック図である。FIG. 22 shows a configuration of a third embodiment of the present invention,
It is an explanatory block diagram of a control model.

【図２３】この発明の第４の実施の形態の構成を示す、
制御モデルの説明ブロック図である。FIG. 23 shows a configuration of a fourth embodiment of the present invention,
It is an explanatory block diagram of a control model.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 車両（自車） １２ レーザレーダ（車間距離検出手段） １４ スロットルアクチュエータ（モータ） ２０ 制御器 10 Vehicle (Own Vehicle) 12 Laser Radar (Vehicle Distance Detection Means) 14 Throttle Actuator (Motor) 20 Controller

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ａ．自車と先行車との車間距離を検出する
車間距離検出手段、 ｂ．目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段、 ｃ．少なくともトルクと車速と車間距離を含む状態変数
を用いて車両の挙動を記述するモデルを設定するモデル
設定手段、 ｄ．前記モデルの状態変数を用いて前記検出車間距離と
目標車間距離との偏差が解消するようにフィードバック
制御し、そのフィードバックゲインを用いて実車に入力
する操作量を決定するフィードバック手段、 ｅ．前記操作量に基づいてアクチュエータ操作量を算出
するアクチュエータ操作量算出手段、および ｆ．前記アクチュエータ操作量を入力されて車速を変更
するアクチュエータ、からなることを特徴とする車両用
走行制御装置。1. A. Inter-vehicle distance detecting means for detecting the inter-vehicle distance between the own vehicle and the preceding vehicle, b. Target inter-vehicle distance setting means for setting the target inter-vehicle distance, c. Model setting means for setting a model describing the behavior of the vehicle by using state variables including at least torque, vehicle speed, and inter-vehicle distance, d. Feedback control that uses the state variable of the model to perform feedback control so as to eliminate the deviation between the detected inter-vehicle distance and the target inter-vehicle distance, and uses the feedback gain to determine the operation amount to be input to the actual vehicle, e. Actuator operation amount calculation means for calculating an actuator operation amount based on the operation amount; and f. A travel control device for a vehicle, comprising: an actuator that receives the actuator operation amount and changes a vehicle speed. 【請求項２】 前記モデル設定手段は、 ｇ．前記先行車の変更を検出する先行車変更検出手段、
を備えると共に、前記先行車の変更が検出されたとき、
前記状態変数を変更することを特徴とする請求項１項記
載の車両用走行制御装置。2. The model setting means comprises: g. Preceding vehicle change detection means for detecting a change in the preceding vehicle,
And a change in the preceding vehicle is detected,
The vehicle travel control device according to claim 1, wherein the state variable is changed. 【請求項３】 前記モデル設定手段は、シフトチェンジ
がなされたとき、前記モデルを変更することを特徴とす
る請求項１または２項記載の車両用走行制御装置。3. The vehicle travel control device according to claim 1, wherein the model setting means changes the model when a shift change is made. 【請求項４】 前記フィードバック手段は、 ｈ．交通量を判定する交通量判定手段、を備え、判定さ
れた交通量に応じて前記フィードバックゲインを変更す
ることを特徴とする請求項１項ないし３項のいずれかに
記載の車両用走行制御装置。4. The feedback means comprises: h. The vehicle travel control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a traffic volume determination unit that determines a traffic volume, wherein the feedback gain is changed according to the determined traffic volume. . 【請求項５】 前記モデル設定手段は、前記状態変数の
オブザーバを備え、前記オブザーバを介して車間距離を
入力してトルクを出力するように前記モデルを変形する
ことを特徴とする請求項１項ないし４項のいずれかに記
載の車両用走行制御装置。5. The model setting means includes an observer for the state variable, and deforms the model so as to output a torque by inputting an inter-vehicle distance via the observer. 5. The vehicle travel control device according to any one of items 4 to 4.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111007715A (en) * 2019-12-18 2020-04-14 汉腾汽车有限公司 Autonomous lane changing method and system based on vehicle position and course

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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