JP3395623B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

車両の走行制御装置

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JP3395623B2 JP00726298A JP726298A JP3395623B2 JP 3395623 B2 JP3395623 B2 JP 3395623B2 JP 00726298 A JP00726298 A JP 00726298A JP 726298 A JP726298 A JP 726298A JP 3395623 B2 JP3395623 B2 JP 3395623B2
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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/583—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
    • G01S13/584—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of continuous unmodulated waves, amplitude-, frequency-, or phase-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets adapted for simultaneous range and velocity measurements

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  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の走行制御装置
に係わり、特に自車両の前に存在する先行車両などの物
体と自車両との間の距離を目標距離に整合させるべく、
変速機機構やスロットル機構，自車両のブレーキ機構を
制御し走行させる車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両の走行制御装置として、車両
速度を一定に保って走行する車両速度制御機能に加え
て、自車両と先行車両との距離を検出するレーダ装置を
搭載し、他の車両がいる場合でも、安全な距離を保って
走行する距離制御機能を備えたものが開発されている。
例えば特開平7−76237号に記載されているように、レー
ダ装置で検出した車間距離が車両速度に応じた安全車間
距離を保つように車両速度を制御して先行車両に追従走
行し、また安全車間距離内に先行車両がない場合にはあ
らかじめ設定された目標速度指令まで加速走行し、その
後速度指令で定速走行する。また、曲線道路を走行して
いるときに、レーダ装置で測定できていた先行車両が、
測定できる範囲の外に移動して計測できなくなったとき
には、その先行車両の速度を推定し、その推定速度を使
って自車両速度の制御を行う装置がある。
【０００３】このような装置で使用されるレーダ装置に
は、次に挙げる代表的な３つの方式がある。第一はレー
ザレーダ装置である。原理を簡単に説明する。レーザ光
源から周期的に短いパルス状のレーザ光を送信（放射）
し、反射板（車両の後に取り付けられたレフレックスリ
フレクタなど）により反射されたレーザ光をフォトダイ
オードで受信する。そして、送信から受信までの時間と
光速との積から、反射板までの距離を測定する。反射板
の装着されている物体を検知するので、たとえば自動車
やバイクなどを検知することは容易である。一方、肉眼
で見通しの利かない状況（例えば雨や霧など）では検知
できる距離が晴天時に比べ極端に短くなる。理由は取扱
いの容易な、可視光に近い波長のレーザ光を使用してい
るためである。また、測定原理が送信から受信までの時
間を測定する方式のため、距離だけが直接的に検出でき
る。
【０００４】第二は周波数変調連続波方式（Frequency
Modurated Continuas Wave；FMCW)レーダである。周波
数が連続的に変化する電波を送信し、物体からの反射波
（受信波）を受信する。送信波と受信波をミキシングす
ると、送信波を反射する物体との距離に対応した周波数
をもつ信号と、相対速度に対応した周波数をもつ信号が
得られる。これより距離と相対速度が直接的に検出でき
る。例えば送信波の中心周波数を６０ＧＨｚとし、変調
帯域を７５ＭＨｚ、周波数を変化させる周波数を７５０
Ｈｚとすると、レーダの距離検出範囲は２００km、相対
速度の分解能は３.７５［ｍ／ｓ］ となる。レーザレー
ダに比べて波長が長く、肉眼で見通しの利かない状況で
も前方にある物体を検出することができる。
【０００５】第三は２周波数連続波方式（２周波Contin
uas Wave；２周波ＣＷ）レーダである。周波数の違った
２つの電波を時分割で交互に送信し、目標物からの反射
波（受信波）の受けているドップラー効果による周波数
変化から、相対速度と目標物までの距離を検出する。例
えば送信波の第一周波数を６０ＧＨｚ、第２周波数を６
０ＧＨｚ＋２５０ｋＨｚとすると、レーダの距離検出範
囲は１５０ｍである。ＦＭＣＷ方式と同様に、レーザレ
ーダに比べて波長が長く、肉眼で見通しの利かない状況
でも前方にある物体を検出することができる。また相対
速度の分解能と精度が良い(０.３［ｍ／ｓ］以下）とい
う特徴がある。一方、測定原理としてドップラー効果に
よる周波数変化を利用しているので、相対速度が純粋に
ゼロのときには物体を検出することが出来ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１に車間距離制御の
例を示す。時刻０において目標車間距離Ｄr と測定車間
距離Ｄmに差があった場合、自車両は加速して自車両速
度Ｖoを速くし、ＤrとＤmの偏差を縮め、その後減速し
て先行車両速度Ｖp とほぼ同じ速度にする。やがて時刻
ｔa でＤrとＤm，ＶoとＶpが同じとなり、先行車両と自
車両との距離が目標距離を保って走行することになる。
すなわち、車間距離制御は先行車と自車の測定距離と目
標距離の偏差をなくし、かつ相対速度がゼロとなるよう
にするものである。
【０００７】先に挙げた３つの方式のレーダ装置のう
ち、肉眼での見通しが利かない場合でも前にある物体を
検出できること、相対速度の分解能と精度が良いことを
鑑みて、２周波ＣＷレーダを採用して車間距離制御を行
う場合に、次の課題がある。従来の技術で説明したよう
に、２周波ＣＷレーダは相対速度がゼロの時に、ドップ
ラー効果による周波数遷移が発生しないため、先行車と
自車の距離と相対速度を測定することができなくなる。
すなわち、車間距離制御が最も制御がうまくいっている
ときに、２周波ＣＷレーダでは先行車と自車の関係を測
定することができなくなる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する第一
の手段は、図２に示す通り、相対速度がゼロとならない
よう、常に先行車両速度と自車速度に差をもたせるため
の補正速度指令手段を設け、相対速度の絶対値が所定値
以下になったら、補正速度指令を生成して従来速度指令
に加え、それを新たに速度指令として車両を走行させ
る。そのとき、運転者に補正速度指令による加減速が感
じとられないように、低い周波数で滑らかな補正速度指
令とする。さらに、単一周波数の補正速度指令に留まら
ず、複数周波数を重畳した補正速度指令を生成しても良
い。また、補正速度指令を生成するパラメータは、相対
速度の他に、目標距離と測定距離との偏差としても良
い。
【０００９】第二の手段は、相対速度がゼロとならない
よう、常に先行車両速度と自車速度に差をもたせるため
の補正目標距離設定手段を設け、相対速度の絶対値が所
定値以下になったら、補正目標距離を生成して従来目標
距離に加え、それを新たに目標距離として車両を走行さ
せる。第一の手段と同様に、運転者に補正速度指令によ
る加減速が感じとられないよう複数周波数を重畳した補
正目標距離を生成する。また、補正目標距離を生成する
パラメータは、相対速度の他に、目標距離と測定距離と
の偏差としても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２に第一の実施の形態を示す。
周波数変化検出手段２０１と、相対速度換算手段２０２
と、位相差検出手段２０３と、距離換算手段２０４とか
らなる距離検出手段２０５により測定距離Ｄm と測定相
対速度Ｖr が検出される。また自車速度検出手段２１０
で検出される自車両速度Ｖo に基づき、目標距離設定手
段207において目標距離Ｄrが設定される。速度指令設定
手段２０８では目標距離Ｄrと測定距離Ｄm ，測定相対
速度Ｖrに基づき速度指令Ｖcmdが設定される。補正速度
指令手段２０６は、測定距離Ｄm,測定相対速度Ｖrに基
づき補正速度指令ΔＶcmdを生成する。そして車両速度
制御手段２０９において、自車両速度Ｖo ，速度指令Ｖ
cmd，補正速度指令ΔＶcmdよりスロットル開度指令，変
速指令，ブレーキ指令を算出し、スロットル２１１，変
速機２１２，ブレーキ２１３を駆動する。
【００１１】相対速度変換手段２０２と距離変換手段２
０４は図３のフローで処理される。ステップ３０１で
は、位相検出手段２０３で検出される、２つの送信波が
受けるドップラー効果による周波数変化の位相差φを取
り込む。ステップ３０２では、数１を使って位相差φか
ら測定距離Ｄm に換算する。
【００１２】
【数１】Ｄm＝ｃ・φ／４πΔｆ ここでｃは光の速度(３×１０8［ｍ／ｓ］）、Δｆは送
信する２つの周波数の差であり、例えば２５０［ｋＨ
ｚ］である。ステップ３０３では、周波数変化検出手段
２０１で検出される周波数変化ｆd を取り込む。ステッ
プ３０４では数２を使って周波数変化ｆd から相対速度
Ｖr に換算する。
【００１３】
【数２】Ｖr＝ｃ・ｆd／２・ｆ1 ここでｃは光の速度、ｆ1 は周波数の異なる２つの送信
波のうちの一方の周波数で、例えば６０［ＧＨｚ］であ
る。
【００１４】目標距離設定手段２０７と速度指令設定手
段２０８は図４のフローで処理される。ステップ４０１
は自車速度検出手段２１０より自車両速度Ｖo を取り込
む。ステップ４０２では自車両速度Ｖo に応じた目標距
離Ｄr を設定する。自車両速度Ｖo が１８km／ｈ未満の
ときは目標距離Ｄr を１０ｍとする。自車両速度Ｖoが
１８km／ｈから４５km／ｈの間は、目標距離を１０ｍか
ら自車速度に比例して長くし、自車両速度Ｖo が４５km
／ｈのときに目標距離Ｄr を２５ｍとする。さらに自車
両速度Ｖo が４５km／ｈ以上でも目標距離を自車速度に
比例して長くし、自車両速度Ｖo が９０km／ｈのときに
目標距離Ｄr が７５ｍとする。ステップ４０３では距離
検出手段２０５より測定距離Ｄm を取り込む。さらにス
テップ４０４では測定相対速度Ｖrを取り込む。ステッ
プ４０５では速度指令Ｖcmdを目標距離Ｄr,測定距離
Ｄm，測定相対速度Ｖr，自車両速度Ｖo から次の数３に
より算出する。
【００１５】
【数３】
【００１６】補正速度指令手段２０６と車両速度制御手
段２０９は図５のフローで処理される。ステップ５０１
では、前記測定相対速度Ｖr の絶対値と予め設定してお
いた閾値相対速度Ｖrth を比較する。Ｖr≧Ｖrthの場合
には、ステップ５０２において補正速度指令ΔＶcmd を
ゼロに設定する。このＶr≧Ｖrthの場合は、先行車両と
自車両に速度差があり、目標距離Ｄrと測定距離Ｄmの差
が縮まっている途中か、またはこれから広がることを意
味する。いずれの場合でも目標距離Ｄr と測定距離Ｄm
を一致させるよう自車両速度Ｖo を先行車両速度Ｖp よ
り速くまたは遅くする必要があるので、速度補正を行わ
ずとも相対速度がゼロとならず、先行車と自車の関係を
測定することができる。
【００１７】一方、Ｖr＜Ｖrthの場合にはステップ５０
３において補正速度指令ΔＶcmd を数４で設定する。
【００１８】
【数４】
【００１９】このＶr＜Ｖrthの場合には、先行車両と自
車両の速度差が小さく、目標距離と測定距離もほぼ一致
する。したがって先行車が速度を変化させない限り先行
車両速度Ｖp と自車両速度Ｖo は一致し、相対速度はゼ
ロとなり、補正速度指令ΔＶcmd を設定しないと、距離
検出手段２０５により先行車両を検出することはできな
くなる。補正速度指令ΔＶcmd は基本的に低い周波数の
正弦波とし、運転者に違和感の無いように設定する。ま
た、Ｖr＜Ｖrthが長時間続いた場合に、周波数が単一で
あると運転者に違和感を覚えさせることになるので、ス
テップ503に示すような複数個の周波数の正弦波を重畳
させるのが良い。
【００２０】ステップ５０４では速度制御目標トルクＴ
cmdを数５より算出する。
【００２１】
【数５】
【００２２】ここでＫj とＫq は予め設定した制御定数
である。（例えばＫj＝９３，Ｋq＝３６５）ステップ５
０５においては、予め設定した目標トルク閾値Ｔthと比
較する。Ｔthは自車両速度をスロットル開度指令を主に
制御するか、それともブレーキ指令を主に制御するかの
選択をするための閾値である。Ｔcmd≧Ｔth の場合には
ステップ５０６からステップ５０８を、Ｔcmd＜Ｔth の
場合にはステップ509からステップ５１１を実行する。
Ｔcmd≧Ｔth の場合は、主にスロットル開度指令を使用
して加速と、エンジンブレーキによる減速の制御を行
う。ステップ506においてはスロットル開度指令を設定
する。現在の変速比と速度制御目標トルクＴcmd から目
標エンジントルクを計算し、さらに目標エンジントルク
とエンジン回転数からスロットル開度指令を設定する。
これはエンジン回転数とスロットル開度，エンジントル
クの関係を利用したものである。次にステップ５０７に
おいては変速指令を設定する。速度指令目標トルクＴ
cmd がエンジンブレーキによる減速を必要とする場合に
シフトダウンを行うよう変速指令を設定する。そしてス
テップ５０８においてブレーキ指令を設定する。ここで
はブレーキを操作する必要が無いので、ブレーキ指令は
ブレーキを解放するよう設定される。
【００２３】一方、Ｔcmd＜Ｔth の場合は主にブレーキ
を使用して減速制御を行う。ステップ５０９では、ブレ
ーキを制御して減速を行うので、スロットル開度が全閉
となるよう設定する。ステップ５１０では変速比を設定
する。ステップ５１１では速度指令目標トルクＴcmd に
応じてブレーキ指令を設定する。そしてスロットル２１
１はスロットル開度指令に基づき、変速機２１２は変速
指令に基づき、ブレーキ２１３はブレーキ指令に基づい
てそれぞれが駆動され、自車両速度が制御される。
【００２４】図６は数４でｎ＝０とした単一周波数
（０.０５［Ｈｚ］)の補正速度指令を用いたときの動作
例で、目標距離Ｄr ，測定距離Ｄm ，測定相対速度
Ｖr ，速度指令Ｖcmd＋ΔＶcmd，自車両速度Ｖo ，先行
車両速度Ｖp の時間変化である。時刻０で目標距離Ｄr
は５０［ｍ］であり、測定距離Ｄm は目標距離Ｄr に一
致している。時刻ｔ1 で目標距離を５０［ｍ］から２５
［ｍ］に変更すると、速度指令Ｖcmd は上昇し、自車両
速度Ｖo は加速を始める。その間、先行車両は一定速度
(Ｖp＝２０［ｍ／ｓ］）で走行を続けている。測定距離
Ｄmが目標距離Ｄrと一致するよう制御を行うと、目標距
離Ｄrと測定距離Ｄm の偏差や測定相対速度Ｖrが小さく
なり、やがて時刻ｔ2 において測定相対速度Ｖrの絶対
値がＶrthより小さくなる。この時刻ｔ2 より補正速度
指令ΔＶcmd がゼロでなくなり、速度指令Ｖcmd＋ΔＶ
cmdは図６の通りにゆっくり振動を始める。速度指令Ｖ
cmd は低い周波数で小さな振幅（例えば０.０５［Ｈ
ｚ］,｜ΔＶcmd｜＜０.３［ｍ／ｓ］）を重畳した信号
となり、この速度指令Ｖcmd＋ΔＶcmdとなるように自車
両速度Ｖoが制御される。この自車両速度Ｖo が低い周
波数で変化するのに伴い、測定車間距離Ｄm や測定相対
速度Ｖr も低い周波数で変化する。これにより、常に測
定相対速度があり、距離検出装置２０５において常に先
行車両を検知することが出来る。
【００２５】図７は数４においてｎ＝３としたときの複
数個の周波数（０.０２，０.０５，０.１［Ｈｚ］）を
重畳した補正速度指令を用いたときの動作例で、目標距
離Ｄr，測定距離Ｄm，測定相対速度Ｖr，速度指令Ｖcmd
＋ΔＶcmd，自車両速度Ｖo ，先行車両速度Ｖpの時間変
化である。時刻０で目標距離Ｄrは５０［ｍ］であり、
ＤmはＤrに一致している。時刻ｔ3 で目標距離を５０
［ｍ］から２５［ｍ］に変更すると、速度指令Ｖcmdは
上昇し、自車両速度Ｖo は加速を始め、測定距離Ｄmを
縮める。その間、先行車両は一定速度（２０［ｍ／
ｓ］）で走行を続けており、また補正速度指令ΔＶcmd
はゼロである。測定距離Ｄm が目標距離Ｄrと一致する
よう制御を行うと、目標距離Ｄrと測定距離Ｄm の偏差
や測定相対速度Ｖrが小さくなり、やがて時刻ｔ4 にお
いて測定相対速度Ｖrの絶対値がＶrthより小さくなる
と、補正速度指令ΔＶcmd がゼロでなくなり、速度指令
Ｖcmd＋ΔＶcmdが図７の通りに振動する。この速度指令
に伴って自車両速度Ｖoも±０.３［ｍ／ｓ］の幅で変動
し、測定相対速度がゼロとならず、常に距離検出装置２
０５において常に先行車両を検知することが出来る。ま
た図６にくらべ補正速度指令ΔＶcmdが複雑な周期を持
つ信号にすることが出来る。
【００２６】補正速度指令手段２０６と車両速度制御手
段２０７は図８のフローでも処理することが出来る。こ
れは図５におけるステップ５０１をステップ８０１に変
えたものであり、その他は図５におけるステップ５０２
からステップ５１１と同じである。ステップ８０１で
は、目標距離Ｄrと測定距離Ｄmの偏差の絶対値と、予め
設定しておいた閾値距離偏差Ｄthを比較する。｜Ｄr−
Ｄm｜≧Ｄthの場合には、ステップ５０２において補正
速度指令ΔＶcmd をゼロに設定する。この｜Ｄr−Ｄm｜
≧Ｄthの場合は、先行車両と自車両に速度差があり、目
標距離Ｄrと測定距離Ｄm の差が縮まっている途中か、
またはこれから広がることを意味する。いずれの場合で
も目標距離Ｄr と測定距離Ｄm を一致させるよう自車両
速度Ｖo を先行車両速度Ｖp より速くまたは遅くする必
要があるので、速度補正を行わずとも相対速度がゼロと
ならず、先行車と自車の関係を測定することができる。
一方、｜Ｄr−Ｄm｜＜Ｄth の場合にはステップ５０３
において補正速度指令ΔＶcmdを数４で設定する。この
場合には、先行車両と自車両の速度差が小さく、目標距
離Ｄr と測定距離Ｄm もほぼ一致する。したがって自車
両速度Ｖo を大きく変化させずに走行を続けると、目標
距離Ｄr を保って走行することが出来る。もちろん、補
正速度指令ΔＶcmd を設定しないと、相対速度はゼロと
なり距離検出手段２０５により先行車両を検出すること
はできなくなる。
【００２７】図９は数４においてｎ＝３としたときの複
数個の周波数（０.０２，０.０５，０.１［Ｈｚ］）を
重畳した補正速度指令ΔＶcmdを用いたときの動作例
で、目標距離Ｄr ，測定距離Ｄm，測定相対速度Ｖr，速
度指令Ｖcmd＋ΔＶcmd，自車両速度Ｖo ，先行車両速度
Ｖpの時間変化である。時刻０で目標距離Ｄrは５０
［ｍ］であり、ＤmはＤrに一致している。時刻ｔ5 で目
標距離を５０［ｍ］から２５［ｍ］に変更すると、速度
指令Ｖcmdは上昇し、自車両速度Ｖoは加速を始める。先
行車両は一定速度（Ｖp＝２０［ｍ／ｓ］)で走行を続け
ており、その間、補正速度指令ΔＶcmdはゼロである。
測定距離Ｄm が目標距離Ｄrと一致するよう制御を行う
と、目標距離Ｄrと測定距離Ｄm の偏差や測定相対速度
Ｖrが小さくなり、やがて時刻ｔ6 において｜Ｄr−Ｄm
｜＜Ｄthとなると、補正速度指令ΔＶcmdがゼロでなく
なり、速度指令Ｖcmd＋ΔＶcmdが図９の通りに振動す
る。この速度指令に伴って自車両速度Ｖoも±０.３［ｍ
／ｓ］の範囲で変動し、測定相対速度がゼロとならず、
常に距離検出装置２０５において常に先行車両を検知す
ることが出来る。
【００２８】図１０に第二の実施の形態を示す。前記距
離検出手段２０５により測定距離Ｄmと測定相対速度Ｖr
が検出される。また自車速度検出手段２１０で検出され
る自車両速度Ｖoに基づき、目標距離設定手段２０７に
おいて目標距離Ｄrが設定される。補正速度指令手段１
００１は、測定距離Ｄm，測定相対速度Ｖrに基づき補正
目標距離ΔＤrを生成する。速度指令設定手段１００２
では目標距離Ｄrと補正目標距離ΔＤr，測定距離Ｄm，
測定相対速度Ｖrに基づき速度指令Ｖcmdが設定される。
そして車両速度制御手段１００３において、自車両速度
Ｖo ，速度指令Ｖcmd よりスロットル開度指令，変速指
令，ブレーキ指令を算出し、スロットル２１１，変速機
２１２，ブレーキ２１３を駆動する。
【００２９】目標距離設定手段２０７と、補正目標距離
設定手段１００１と、速度指令設定手段１００３は図１
１のフローで処理される。図１１の処理フローは、図４
のステップ４０１からステップ４０４までと同一のもの
である。ステップ４０１は自車速度検出手段２１０より
自車両速度Ｖo を取り込む。ステップ４０２では自車両
速度Ｖoに応じた目標距離Ｄrを設定する。ステップ４０
３では距離検出手段２０５より測定距離Ｄmを取り込
む。さらにステップ４０４では測定相対速度Ｖrを取り
込む。ここまでは図４の処理フローと同じである。ステ
ップ１１０１では、測定相対速度Ｖrの絶対値とあらか
じめ決めておいた閾値相対速度Ｖrthを比較する。｜Ｖr
｜≧Ｖrthの場合、補正目標距離ΔＤr はゼロに設定さ
れる。この場合には目標距離と測定距離の差が縮まって
いる途中か、またはこれから広がっていることを意味
し、相対速度がゼロとならず、先行車と自車の関係を測
定することができる。一方、｜Ｖr｜＜Ｖrthの場合はス
テップ１１０３で、補正目標距離ΔＤr が数６の通りに
設定させる。
【００３０】
【数６】
【００３１】ここでωiは補正目標距離の角周波数、Ｄ
maxは角周波数ω0 のときの振幅であり、それぞれの角
周波数ωi が大きくなるにつれて振幅は小さくなるよう
に設定する。
【００３２】ステップ４０５においては目標距離Ｄ
rと、補正目標距離ΔＤrと測定距離Ｄmと、測定相対速
度Ｖrから速度指令Ｖcmdを設定する。そして図５におけ
るステップ５０４からステップ５１１の処理を行って自
車両速度Ｖoを速度指令Ｖcmdに近づける。その結果、目
標距離Ｄrと測定距離Ｄmが一致するようになる。
【００３３】図１２は数６においてｎ＝３としたときの
複数個の周波数（０.０２，０.０５，０.１［Ｈｚ］）
を重畳した補正目標距離ΔＤrを用いたときの動作例
で、目標距離Ｄr，測定距離Ｄm，測定相対速度Ｖr，速
度指令Ｖcmd，自車両速度Ｖo ，先行車両速度Ｖpの時間
変化である。時刻０で目標距離Ｄrは５０［ｍ］であ
り、測定距離Ｄmは目標距離Ｄrに一致している。時刻ｔ
7で目標距離Ｄrを５０［ｍ］から２５［ｍ］に変更する
と、速度指令Ｖcmdは上昇し、自車両速度Ｖoは加速を始
める。その間、先行車両は一定速度(２０［ｍ／ｓ］)で
走行を続けており、また補正速度指令ΔＶcmd はゼロで
ある。測定距離Ｄmが目標距離Ｄrと一致するよう制御を
行うと、目標距離Ｄrと測定距離Ｄmの偏差や測定相対速
度が小さくなり、やがて時刻ｔ8において測定相対速度
Ｖrの絶対値がＶrth より小さくなる。そして補正目標
距離ΔＤr が数６に基づいて設定され、目標距離Ｄr＋
ΔＤrが図１２の通りに振動する。この目標距離の変化
に伴って自車両速度Ｖoも±０.３［ｍ／ｓ］の振幅以下
で変動し、測定相対速度がゼロとならず、常に距離検出
装置205において常に先行車両を検知することが出来
る。
【００３４】目標距離設定手段２０７と、補正目標距離
設定手段１１０１と、車両速度制御手段１００２は図１
３のフローでも処理することが出来る。これは図１１に
おけるステップ１１０１をステップ１３０１に変えたも
のであり、その他は図１１におけるステップ４０１から
ステップ４０４,ステップ１１０２,ステップ１１０３,
ステップ４０５と同じである。ステップ１３０１では、
目標距離Ｄrと測定距離Ｄm の偏差の絶対値｜Ｄr−Ｄm
｜と、予め設定しておいた閾値距離偏差Ｄthを比較す
る。｜Ｄr−Ｄm｜≧Ｄthの場合には、ステップ１１０２
において補正速度指令ΔＶcmdをゼロに設定する。この
｜Ｄr−Ｄm｜≧Ｄthの場合は、目標距離Ｄrと測定距離
Ｄm の差が縮まっている途中か、またはこれから広がる
ことを意味する。いずれの場合でも目標距離Ｄrと測定
距離Ｄmを一致させるよう自車両速度Ｖoを先行車両速度
Ｖp より速くまたは遅くする必要があるので、速度補正
を行わずとも相対速度が生じ、先行車と自車の関係を測
定することができる。一方、|Ｄr−Ｄm｜＜Ｄthの場合
にはステップ１１０３において補正速度指令ΔＶcmdを
数６で設定する。この場合には、目標距離と測定距離も
ほぼ一致しており、先行車両と自車両の速度差は小さく
なっている。したがって自車両速度Ｖo を大きく変化さ
せずに走行することで、目標距離を保ちながら走行する
ことが出来る。ここで補正速度指令ΔＶcmd を設定しな
いと、相対速度はゼロとなるので、距離検出手段２０５
により先行車両を検出することはできなくなる。
【００３５】図１４は数６においてｎ＝３としたときの
複数個の周波数（０.０２，０.０５，０.１［Ｈｚ］)を
重畳した補正目標距離を用いたときの動作例で、目標距
離Ｄr，測定距離Ｄm，測定相対速度Ｖr，速度指令
Ｖcmd，自車両速度Ｖo ，先行車両速度Ｖpの時間変化で
ある。時刻０で目標距離Ｄrは５０［ｍ］であり、測定
距離Ｄmは目標距離Ｄrに一致している。時刻ｔ9 で目標
距離を５０［ｍ］から２５［ｍ］に変更すると、速度指
令Ｖcmdは上昇し、自車両速度Ｖoは加速を始める。その
間、先行車両は一定速度（Ｖp＝２０［ｍ／ｓ］)で走行
を続けており、また補正速度指令ΔＶcmdはゼロであ
る。測定距離Ｄmが目標距離Ｄr と一致するよう制御を
行うと、目標距離Ｄrと測定距離Ｄmの偏差や測定相対速
度が小さくなり、やがて時刻ｔ10において目標距離Ｄr
と測定距離Ｄmの偏差の絶対値がＤthより小さくなる。
そして補正目標距離ΔＤrが数６に基づいて設定され、
目標距離Ｄr＋ΔＤrが図１４の通りに振動する。この目
標距離の変化に伴って自車両速度Ｖoも±０.３［ｍ／
ｓ］ の振幅以下で変動し、測定相対速度がゼロとなら
ず、常に距離検出装置２０５において常に先行車両を検
知することが出来る。
【００３６】
【発明の効果】本発明を用いることにより、車間距離制
御において相対速度があるように自車両速度を制御する
ことが可能になり、常に先行車両との関係を２周波ＣＷ
レーダで測定することができる。これにより、車間距離
制御を連続的に行うことが可能となる。また、運転者に
常時、先行車両の情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車間距離制御の例。
【図２】本発明の第一の実施の形態。
【図３】相対速度変換手段２０２と距離変換手段２０４
における処理の流れ。
【図４】目標距離設定手段２０７と速度指令設定手段２
０８における処理の流れ。
【図５】相対速度に基づく補正速度指令手段２０６と車
両速度制御手段２０９における処理の流れ。
【図６】図５の処理において補正速度指令ΔＶcmd を数
４（ｎ＝０）で設定したときの動作例。
【図７】図５の処理において補正速度指令ΔＶcmd を数
４（ｎ＝３）で設定したときの動作例。
【図８】目標距離Ｄrと測定距離Ｄmの偏差に基づく補正
速度指令手段２０６と車両速度制御手段２０９における
処理の流れ。
【図９】図８の処理において補正速度指令ΔＶcmd を数
４（ｎ＝３）で設定したときの動作例。
【図１０】本発明の第二の実施の形態。
【図１１】目標距離設定手段２０７と、相対速度に基づ
く補正目標距離設定手段１００１，速度指令設定手段１
００２における処理の流れ。
【図１２】図１１の処理において補正目標距離ΔＤr を
数６（ｎ＝３）で設定したときの動作例。
【図１３】目標距離設定手段２０７と、目標距離Ｄrと
測定距離Ｄmの偏差に基づく補正目標距離設定手段１０
０１，速度指令設定手段１００２における処理の流れ。
【図１４】図１３の処理において補正目標距離ΔＤr を
数６（ｎ＝３）で設定したときの動作例。
【符号の説明】
Ｄr…目標距離、Ｄm…測定距離、Ｖr…測定相対速度、
Ｖcmd…速度指令、Ｖo…自車両速度、Ｖp…先行車両速
度、ΔＶcmd…補正速度指令、ΔＤr …補正目標距離、
ωi …補正速度指令の角周波数、Ｖrmax…補正速度指令
の振幅、Ｄrmax…補正目標距離の振幅。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｄ 13/62 Ｇ０５Ｄ 13/62 Ｆ Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｅ (72)発明者 黒田 浩司 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 遠藤 芳則 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 中村 浩三 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 高野 和朗 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所 自動車機器事業 部内 (56)参考文献 特開 平６−51057（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−192282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−211079（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−166444（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−94829（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−352219（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−14873（ＪＰ，Ｂ１) 特表 平10−510055（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 31/00 F02D 29/02 301 G01S 13/60 G01S 13/93 G08G 1/16

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電波を送受信し、その送信波と反射波の周
    波数変化を利用して、送信波を反射する目標物と自車と
    の測定距離と測定相対速度を検出する距離検出手段と、 前記距離検出手段で得られる情報と、自車の情報から速
    度指令を設定し、その速度指令に基づいて車両を走行さ
    せる車両速度制御手段と、 を備えた車両の走行制御装置において、 前記距離検出手段における送信波と受信波の周波数変化
    が発生するように速度指令を設定することを特徴とする
    車両の走行制御装置。
  2. 【請求項２】請求項１において、 前記測定相対速度が所定の範囲の大きさに速度指令を設
    定することを特徴とする車両の走行制御装置。
  3. 【請求項３】請求項１において、 前記距離検出手段で得られる情報と自車の情報から目標
    距離を設定する目標距離設定手段と、 前記目標距離と前記距離検出手段で得られる情報と自車
    の情報から速度指令を設定する速度指令設定手段と、 複数個の補正速度指令を生成する補正速度指令手段とを
    備え、 前記目標物と自車との測定相対速度の絶対値が所定値よ
    り大きいときは前記速度指令に基づき、また測定相対速
    度の絶対値が所定値より小さいときは前記速度指令と前
    記補正速度指令の和に基づいて車両速度を制御すること
    を特徴とする車両の走行制御装置。
  4. 【請求項４】請求項３において、 前記目標物と自車の測定距離と目標距離との偏差である
    距離偏差の絶対値が所定値より大きいときは前記速度指
    令に基づき、また前記距離偏差の絶対値が所定値より小
    さいときは前記速度指令と前記補正速度指令の和に基づ
    いて車両速度を制御することを特徴とする車両の走行制
    御装置。
  5. 【請求項５】請求項３において、 前記補正速度指令（ΔＶcmd）が、最大補正速度
    （Ｖmax）と、補正値角周波数（ωi）と、補正速度指令
    が設定されてからの時間（ｔ）と、初期位相差（θi）
    とに基づく次式で、 算出されることを特徴とする車両の走行制御装置。
  6. 【請求項６】請求項１において、 前記距離検出手段で得られる情報と自車の情報から目標
    距離を設定する目標距離設定手段と、 複数個の補正目標距離を設定する補正目標距離設定手段
    と、 前記目標距離と前記距離検出手段で得られる情報と自車
    の情報から速度指令を設定する速度指令設定手段とを備
    え、 前記目標物と自車との測定相対速度の絶対値が所定値よ
    り大きいときは前記目標距離に基づき、また測定相対速
    度の絶対値が所定値より小さいときは前記目標距離と前
    記補正目標距離の和に基づいて速度指令を設定すること
    を特徴とする車両の走行制御装置。
  7. 【請求項７】請求項６において、 前記距離偏差の絶対値が所定値より大きいときは前記目
    標距離に基づき、また距離偏差の絶対値が所定値より小
    さいときは前記目標距離と前記補正目標距離の和に基づ
    いて速度指令を設定することを特徴とする車両の走行制
    御装置。
  8. 【請求項８】請求項６において、 前記補正目標距離（ΔＤr）が、最大補正目標距離（Ｄ
    max）と、補正値角周波数（ωi）と、補正目標距離が設
    定されてからの時間（ｔ）と、初期位相差(θi)とに基
    づく次式で、 算出されることを特徴とする車両の走行制御装置。
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