JPH09263159A - 車両の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】前方車両と自車両との車間距離が一定値以上の
ときには目標車速での定速走行を行い、該車間距離が該
一定値以下のときには該車間距離を該一定値に保つよう
に制御する車両の速度制御装置において、路肩の停止物
体と自車線前方上の停止物体とを判別することにより少
しでも危険な状況を減らす。 【解決手段】前方物体が停止物体であるか否かを前方車
両速度から判定し、停止物体としてある一定時間以上検
出し続ければ前方車線上に存在する物体とし、一定時間
以下しか検出し続けなければ路肩の停止物体と判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の速度制御装置
に関し、特に車間距離制御（追従走行制御）機能を有す
る車両の速度制御装置に関するものである。

【０００１】

【従来の技術】イージードライブ性向上を目的として、
車両が一定速度で走行するように制御する定速走行（オ
ートクルーズ）機能を果たす速度制御装置を搭載した車
両が最近では多くなって来ているが、この速度制御装置
はドライバーがアクセルペダルを操作しなくても自車両
の速度が一定に保てるようにスロットル開度などを調整
してエンジン出力をコントロールするものである。

【０００２】しかし、この速度制御装置では、前方車両
が自車両よりも低速である場合などは追突してしまう危
険性がある。そこで、最近では、前方車両との車間距離
を検出して所定の安全車間距離を保つ装置が数多く開発
されている。

【０００３】その一例である特開昭55-86000号公報に記
載された従来技術は、車速に応じた安全車間距離を算出
し、この安全車間距離内に前方車両が存在しない場合に
は定速走行制御を行い、存在する場合にはスロットル開
度を減少させることにより安全車間距離になるように追
従走行制御している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような車両の速
度制御装置において車間距離検出手段として用いられる
現在の一般的なレーザレーダの性能では、停止物体を検
出したときに、それが自車線前方上に存在するものか路
肩に停止している物体（特にカーブ路の路肩に停止して
いる物体）かを判定できない場合がある。

【０００５】そのため、どちらか確認できない停止物体
に対してアクセルやブレーキの制御を行った場合には、
後続車両などに対して危険な場合がある。

【０００６】したがって本発明は、車間距離検出手段の
検出結果により前方車両と自車両との車間距離が一定値
以上のときには目標車速での定速走行を行い、該車間距
離が該一定値以下のときには該車間距離を該一定値に保
つように制御手段がエンジン出力操作手段及びブレーキ
操作手段を制御する車両の速度制御装置において、路肩
の停止物体と自車線前方上の停止物体とを判別すること
により少しでも危険な状況を減らすことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両の速度制御装置は、制御手段が、
車間距離検出手段によって検出された前方物体と自車両
との相対速度及び車速検出手段によって検出された自車
両の速度から該前方物体の速度を求め、該前方物体の速
度に基づいて該前方物体が停止物体であるかを判定し、
該停止物体であると判定した時にはタイマ時間を計時開
始し、該タイマ時間が該自車両の速度に反比例して変化
する判定基準時間を越えるまでは該停止物体が路肩に存
在していると判定して該目標車速を維持しブレーキ作動
禁止状態にするが、該判定基準時間を越えたときには該
停止物体は路肩でなく自車線上に停止していると判定し
ブレーキ作動可能状態として該目標車速を算出すること
を特徴としたものである。

【０００８】このような本発明の作用に関しては、ま
ず、車間距離検出手段として用いられるレーザレーダ等
においては、その特性として路肩に停止している物体
（特にカーブ路の路肩に停止している物体）は、或る一
定時間検出した後、検出しなくなるという特徴がある。

【０００９】そこで本発明では、まず前方の物体が停止
物体であるかどうかを前方物体の速度（＝車間距離検出
手段によって検出された前方物体の相対速度＋車速検出
手段によって検出された自車両の速度）から判定し、停
止物体と判定されたときには、その停止物体が一定時間
（自車両の速度に反比例して変化する判定基準時間）以
上継続して検出されたときのみその停止物体が前方車線
上に存在するものと判定し、その一定時間以下しか検出
し続けなければ路肩の停止物体と判定する。

【００１０】このようにして路肩の停止物体と自車線前
方上の停止物体とを判別することにより、危険な状況を
減少させている。

【００１１】また、本発明においては、該前方物体が走
行中の車両であると判定された時には該タイマ時間をリ
セットしてブレーキ作動可能状態として該目標車速を算
出することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る車両の速度
制御装置の実施例をブロック図で示したもので、各ブロ
ックを順次説明する。

【００１３】１：車間距離検出手段 前方車両（前方物体）との相対速度及び車間距離を検出
する、例えばＦＭ−ＣＷレーダ、レーザーレーダ、超音
波センサなどで構成されるものである。

【００１４】２：車速検出手段 自車両の走行速度を検出するセンサで構成されるもの
で、通常はリードスイッチなどが用いられる。

【００１５】３：作動開始検出手段 通常、ディジタルスイッチ（オートクルーズセットスイ
ッチと同等なプッシュスイッチなど）で構成され、ドラ
イバーの操作によりこのスイッチがＯＦＦ状態からＯＮ
状態になったことを検出した時に本発明の速度制御を開
始させるものである。

【００１６】４：作動解除検出手段 ブレーキペダルや所定のスイッチ（キャンセルスイッチ
等）をドライバーが操作した場合を検出して本発明の速
度制御を解除させるものである。

【００１７】５：コントローラ 前述の各手段１〜４からの入力信号を読み込む入力ポー
ト５１と、後述する図２及び図３のプログラムや固定の
制御パラメータなどを予め記憶したＲＯＭ５２と、入力
信号や可変の制御パラメータなどを一時的に記憶するＲ
ＡＭ５３と、上記プログラムに基づく演算処理などを行
うＣＰＵ５４と、後述の各操作手段へ出力信号を送出す
る出力ポート５５とで構成される制御手段である。

【００１８】６：エンジン出力操作手段 通常、モーターやバルブなどで構成され、コントローラ
５からの出力信号に基づきエンジン（図示せず）のスロ
ットル位置を操作することによりエンジン出力を操作す
るものである。

【００１９】７：ブレーキ操作手段 通常、油圧バルブやマグネチックバルブなどで構成さ
れ、コントローラ５からの出力信号に基づきサービスブ
レーキや排気ブレーキ、リターダ等による減速力（ブレ
ーキ力）を操作するものである。

【００２０】以下、図２及び図３に示す制御プログラム
のフローチャートに沿って図１に示した実施例の動作を
説明する。なお、これらの制御プログラムはＲＯＭ５２
に記憶されており、所定の一定周期毎にＣＰＵ５４によ
って実行されるものとする。また、イグニッションキー
（図示せず）ＯＮ等により、コントローラ５がイニシャ
ライズされる際に後述のフラグはＯＦＦされるものとす
る。

【００２１】図２の制御プログラム ステップＳ１： ＣＰＵ５４は、各変数の初期化、ポー
ト、タイマ等装置のイニシャライズを行う。

【００２２】ステップＳ２：ＣＰＵ５４は、速度制御開
始条件か否かを判定し、条件成立時はステップＳ３に進
み、不成立時はステップＳ１６に進む。この速度制御開
始条件とは次の通りである。 ブレーキを踏んでいない。 クラッチを踏んでいない（マニュアルトランスミッシ
ョン車の場合）。 シフトレバースイッチがＤ，Ｄ３等の位置（オートマ
チックトランスミッション車の場合）。 車速が制御最低車速以上（例えば４０km/h以上）。 セットスイッチを押した後離したとき。 メインスイッチをＯＮした後、１秒以上経過したと
き。

【００２３】ステップＳ３：ステップＳ２における条件
〜が満たされたとき、ＣＰＵ５４は、装置が作動し
た直後の車速を設定車速Ｓｓとして記憶する。今後、車
間距離クルーズ中であろうが一定車速クルーズ中であろ
うがこの設定車速Ｓｓより大きい速度にはならないよう
に制御される。

【００２４】ステップＳ４：ＣＰＵ５４は、速度制御解
除条件が成立しているか否かを判定し、条件成立時はス
テップＳ１６に進み、不成立時はステップＳ６に進む。
この速度制御解除条件とは次の通りである。 ブレーキを踏む。 クラッチを踏む（マニュアルトランスミッション車の
場合）。 解除スイッチを操作する。 車速が制御最低車速以下（例えば３５km/h）のとき
（但しブレーキ作動中を除く）。

【００２５】ステップＳ５：ステップＳ４における速度
制御解除条件が満たされていないとき、ＣＰＵ５４は、
車間距離検出手段１から前方車両との車間距離及び相対
速度を得る。

【００２６】ステップＳ６：ＣＰＵ５４は、車速検出手
段２から自車両の車速を読み込む。なお、この車速信号
はフィルタリング等によりノイズ除去を行ったものを使
うことが好ましい。

【００２７】ステップＳ７：ＣＰＵ５４は、目標車速の
算出を行う。この詳細が図３のフローチャートに示され
ており、これについては後述する。

【００２８】ステップＳ８：ＣＰＵ５４は、ブレーキタ
イミングの算出を行う。車間距離制御を行う場合、警報
を発生するタイミングを算出する式は一般に次のように
与えられている。

【００２９】

【数１】

【００３０】即ち、この式（１）を参考にし同様の考え
方でブレーキ車間距離を求め、後述の如く実際の車間距
離がブレーキ車間距離以下となったらブレーキ作動を行
うことになる。

【００３１】ステップＳ９：ＣＰＵ５４は、ステップＳ
７で設定したブレーキ作動フラグを判定する。この作動
フラグがＯＮでブレーキ作動可能であるならばステップ
Ｓ１０に進み、作動フラグがＯＦＦの場合にはステップ
Ｓ１３に進む。

【００３２】ステップＳ１０：ＣＰＵ５４は、ブレーキ
作動条件が成立しているか否かを判定する。ブレーキ作
動条件か否かというのは、ステップＳ８で算出した警報
車間距離より実際の車間距離が小さくなったか否かを示
している。ブレーキ作動条件ならばステップＳ１１に進
み、そうでなければステップＳ１３に進む。

【００３３】ステップＳ１１：ＣＰＵ５４は、エンジン
出力操作手段６を制御してアクセルを閉じ、アクセル操
作量を“０”に制御する。

【００３４】ステップＳ１２：ＣＰＵ５４は、ブレーキ
作動を行う。このブレーキの作動力は例えば、実際の車
間距離と警報車間距離との差に比例した大きさの力を加
えることにより行うことができる。

【００３５】ステップＳ１３：ＣＰＵ５４は、ステップ
Ｓ９においてブレーキ作動フラグがＯＦＦとなっている
とき、或いはステップＳ１０においてブレーキ作動条件
が不成立と判定されたとき、ＣＰＵ５４はアクセル操作
量を算出してエンジン出力操作手段６によりアクセル操
作を行う。このアクセル操作量θは目標車速と実際の車
速との差をｅとすると、例えば次の式によりＰＩ制御の
形で求めることができる。

【００３６】

【数２】 θ＝ａ×∫ｅ＋ｂ×ｅ ・・・式（２） 但し、ａ，ｂは係数である。

【００３７】ステップＳ１４：ＣＰＵ５４は、ブレーキ
力操作手段７を動作させないようにする。

【００３８】ステップＳ１５：ＣＰＵ５４はメイン処理
時間の調整を行う。ここでは例えば０．１秒としてい
る。

【００３９】ステップＳ１６：ステップＳ２において制
御開始条件でない場合、或いは解除条件が満たされたと
き、この速度制御装置は解除される。

【００４０】図３の制御プログラム（図２の目標車速の
算出サブルーチン） ステップＳ２０： 車間距離クルーズと一定車速オートク
ルーズの切り替えを行うためＣＰＵ５４は、車間距離検
出手段１の出力信号の有無により前方車両を検出してい
るか否かを判定する。そして、前方車両を検出している
ときには次に述べる車間距離クルーズ制御を行うが、前
方車両を検出していないときには前方車両を検出しなく
なった時点の目標車速を維持する（ステップＳ３０）。

【００４１】ステップＳ２１：ＣＰＵ５４は、検出した
前方車両が停止しているか否かを判定する。停止してい
るか否かの判定は、前方車両速度を自車両速度＋相対速
度により算出し、その前方車両速度が検出誤差を考慮し
て１０km/h以下の場合に停止物体と判定する。

【００４２】ステップＳ２２：ステップＳ２１で判定さ
れた停止物体はまだ自車線前方上であるかカーブ路等の
路肩の停止物体であるかが分からない。そこで、ステッ
プＳ２１で暫定的に停止物体と見做された前方物体を検
出し始めてからのタイマ時間ｔを計測し、このタイマ時
間ｔが一定の判定基準時間Ｔ未満であるか否かを判定す
る。尚、この判定基準時間は自車両の速度に反比例して
変化するものである。

【００４３】ステップＳ２３：ｔ＜Ｔであるならば、ま
だ路肩の物体か自車線前方上の物体かを判断している最
中であるのでそのときの目標車速を維持する。

【００４４】ステップＳ２４：ステップＳ２３において
目標車速を維持するのでブレーキを作動させないように
ブレーキ作動フラグをＯＦＦにする。

【００４５】ステップＳ２５：タイマ時間ｔが判定基準
時間Ｔを経過した場合には路肩の停止物体ではなく自車
線前方上に停止している物体と判定できるので、タイマ
ｔがオーバーフローしないようにｔ＝Ｔとする。

【００４６】ステップＳ２６：このとき、ブレーキ作動
フラグをＯＮにしブレーキ作動条件ならばブレーキ作動
が可能なようにしておく。

【００４７】ステップＳ２７：ステップＳ２１において
前方物体の速度が１０km/hより大きく車両と判定できる
場合には停止物体ではなく走行中の車両と見做すことが
できるので、通常の車間距離の制御を行うため、目標車
速を算出する。この目標車速は例えば次式により算出さ
れる。

【００４８】

【数３】 目標車速＝車間距離×３．６×ｋ ・・・式（３） 但し、ｋは定数である。

【００４９】この式の関係は、検出した車間距離を目標
車速に換算ものであり、例えばｋ＝１／２とすると図４
に示すようになる。即ち、時速５０km/hのときはおよそ
２８ｍ、時速１００km/hのときはおよそ５５ｍの車間距
離を保つよう制御される。

【００５０】但し、上記の式（３）では一定車間距離へ
の収束が悪いので前方車両との相対速度を考慮して計算
することもできる。

【００５１】ステップＳ２８：タイマ時間ｔをクリアし
ておく。

【００５２】ステップＳ２９：通常の車間距離制御であ
るのでブレーキ作動フラグをＯＮにしブレーキ作動可の
状態にしておく。

【００５３】ステップＳ３０：上述したようにＣＰＵ５
４は、前方車両を検出しなくなった時点での目標車速を
維持する。

【００５４】ステップＳ３１：タイマ時間ｔをクリアし
ておく。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る車両の
速度制御装置によれば、前方物体が停止物体であるか否
かを前方車両速度から判定し、停止物体としてある一定
時間以上検出し続ければ前方車線上に存在する物体と
し、一定時間以下しか検出し続けなければ路肩の停止物
体と判定するように構成したので、路肩の停止物体と自
車両前方上の停止物体との判定ミスをフォローすること
ができる。但し、本当に自車線前方上に停止物体が存在
するときには判定が遅れてしまう可能性があるが、前方
及び後方へある程度妥協した制御を行うことができる。

【００５６】またこのような制御により路肩の停止物体
に対しブレーキをかけなくなるので後続車両に対しての
危険性が軽減され、また走行も周囲の流れに沿ったスム
ーズなものとなる。

【００５７】更には、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦが頻繁に
繰り返されてフィーリングが悪くなるのを防ぐことがで
き、一度作動し始めたら作動条件であってもある一定時
間は作動し続けるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の速度制御装置の一実施例を
示したブロック図である。

【図２】本発明に係る車両の速度制御に用いられるコン
トローラで実行される制御プログラムのフローチャート
図である。

【図３】図２における「目標車速の算出」のサブルーチ
ンを実行する制御プログラムのフローチャート図であ
る。

【図４】車間距離から目標車速を得るためのグラフ図で
ある。

【符号の説明】

１ 車間距離検出手段 ２ 車速検出手段 ３ 作動開始検出手段 ４ 作動解除検出手段 ５ コントローラ ６ エンジン出力操作手段 ７ ブレーキ操作手段 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 晃 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車間距離検出手段の検出結果により前方車
   両と自車両との車間距離が一定値以上のときには目標車
   速での定速走行を行い、該車間距離が該一定値以下のと
   きには該車間距離を該一定値に保つように制御手段がエ
   ンジン出力操作手段及びブレーキ操作手段を制御する車
   両の速度制御装置において、 該制御手段が、該車間距離検出手段によって検出された
   前方物体と自車両との相対速度及び車速検出手段によっ
   て検出された自車両の速度から該前方物体の速度を求
   め、該前方物体の速度に基づいて該前方物体が停止物体
   であるかを判定し、該停止物体であると判定した時には
   タイマ時間を計時開始し、該タイマ時間が該自車両の速
   度に反比例して変化する判定基準時間を越えるまでは該
   停止物体が路肩に存在していると判定して該目標車速を
   維持しブレーキ作動禁止状態にするが、該判定基準時間
   を越えたときには該停止物体は路肩でなく自車線上に停
   止していると判定しブレーキ作動可能状態として該目標
   車速を算出することを特徴とした車両の速度制御装置。
2. 【請求項２】該前方物体が走行中の車両であると判定さ
   れた時には該タイマ時間をリセットしてブレーキ作動可
   能状態として該目標車速を算出することを特徴とした請
   求項１記載の車両の速度制御装置。