車両の速度制御装置

【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。

【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ＲＡＭ５３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Ｓ７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ＣＰＵ５４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。

【特許請求の範囲】
【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。
【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。

【図４】