(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車との車間距離及び相対速度に基づいて目標車間距離となるように自車の速度制御を行う車間距離制御装置において、
車間距離検出手段で逐次検出された車間距離に応じて現在の車間距離が大なるほど基準値を増大させて設定する基準値設定手段と、
現在に近いものから順に過去に逐次検出された各時点の車間距離と現在の車間距離の偏差を順次各々求めていき、上記偏差が上記基準値以上となる車間距離検出時点から現在までの時間と、上記偏差とから上記先行車との相対速度を算出する相対速度算出手段とを有することを特徴とする車間距離制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車間距離制御装置に関し、先行車との車間距離が目標車間距離となるよう自車の走行を制御する車間距離制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、先行車との車間距離が目標車間距離となるように自車の走行を自動制御して、先行車に追従した走行を行う車間距離制御装置がある。例えば特開昭６１−１８７１００号公報には自車と先行車との車間距離を検出し、この車間距離時間微分することで相対速度を検出し、検出された相対速度を平滑化してバラツキを低減することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来装置では、相対速度の平滑周期が一定であるため、平滑周期を長くすると得られる相対速度のバラツキは減少するものの、実際の相対速度の変化に対する応答遅れが生じる。また、平滑周期を短かくすると得られる相対速度のバラツキが増大するため正確な制御を行うことができないという問題があった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、検出された車間距離に応じて基準値を設定し、車間距離の変化量が基準値以上となったとき、その変化量と変化に要した時間から相対速度を算出することにより、車間距離に応じてバラツキの低減又は応答性の向上のいずれかを必要に応じて優先させて相対速度を得ることができる車間距離制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は図１に示す如く、速度制御手段Ｍ１により先行車との車間距離及び相対速度に基づいて目標車間距離となるように自車の速度制御を行う車間距離制御装置において、
車間距離検出手段Ｍ２で逐次検出された車間距離に応じて現在の車間距離が大なるほど基準値を増大させて設定する基準値設定手段Ｍ３と、
現在に近いものから順に過去に逐次検出された各時点の車間距離と現在の車間距離の偏差を順次各々求めていき、上記偏差が上記基準値以上となる車間距離検出時点から現在までの時間と、上記偏差とから上記先行車との相対速度を算出する相対速度算出手段Ｍ４とを有する。
【０００６】
このように、車間距離が大なるほど基準値を増大させるため、車間距離が大きいときにはバラツキの少ない相対速度を得ることができ、車間距離が小さいときは応答性良く相対速度を得ることができ運転状況に適した相対速度検出が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の一実施例のブロック図を示す。車間距離検出手段Ｍ２として車間距離センサ１０が車両前部に設けられている。この車間距離センサ１０としては、例えばアクティブステレオＣＣＤ測距センサやレーダ装置、レーザレーダ装置等を用いることができる。また、車速検出手段として車両のドライブシャフトの回転速度を光学的に検知して車速を検出する車速センサ１２が設けられている。
【０００９】
また、定速走行時における車速設定用の設定スイッチ１４が運転席に設けられ、さらにシステムスイッチ１６が同様に運転席に設けられる。そして、これら各センサ及びスイッチからの信号は速度制御手段Ｍ１としてのマイクロコンピュータ１８に供給される。
【００１０】
マイクロコンピュータ１８は入出力ポート、後述する処理プログラムが格納されたＲＯＭ，この処理プログラムに従って演算を行うＣＰＵ，演算結果を記憶するＲＡＭ等を備えており、車間距離センサ１０にて検出された車間距離の時間変化率から相対速度を算出する。そして、車間距離と相対速度及び自車速に応じて、スロットルアクチュエータ２０あるいはブレーキアクチュエータ２２に制御信号を送って車両の走行を制御するとともに、運転席に設けられた警報／表示装置２４で適宜現車間距離を表示し、あるいは許容できない車間距離となった場合に運転者に警報を与える構成である。
【００１１】
図３は車間距離センサ１０として用いられるアクティブステレオＣＣＤ測距センサの構成図を示す。同図中、投光器３０が発光し、先行車の左右のリフレクタＲｌ，Ｒｒで反射した光が左右のレンズ３４ｌ，３４ｒ夫々を通して、左右のＣＣＤカメラＣｌ，Ｃｒに夫々結像する。このカメラＣｌ，Ｃｒ夫々における画像Ｉｌ，Ｉｒを図４に示す。この画像Ｉｌ，Ｉｒは測距処理装置３６に供給され、ここで先行車との車間距離を算出する。
【００１２】
図５乃至図７は測距処理装置３６が行う測距処理のフローチャートを示す。図５において、ステップＳ１０では先行車を発見する発見処理を行う。この後、ステップＳ１２に進み、算出された先行車との車間距離が例えば５ｍ等の所定距離以内かどうかを判別する。
【００１３】
この実施例では車間距離が所定距離以内で追従走行が許可されるので、この条件を満足した場合ステップＳ１４に進んでトラッキング処理を行ってステップＳ１２に進む。また、ステップＳ１２の条件を満足しない場合はステップＳ１０に進む。
【００１４】
図６は発見処理のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ２０ではカメラＣｌ，Ｃｒで得た画像Ｉｌ，Ｉｒ夫々において、先行車の左右のリフレクタＲｌ，Ｒｒの座標Ｘｒｌ，Ｘｒｒ，Ｘｌｌ，Ｘｌｒを検出する。次にステップＳ２２では画像Ｉｌ，Ｉｒ間の両眼視差（Ｘｌｌ−Ｘｒｌ）と（Ｘｌｒ−Ｘｒｒ）とを算出し、ステップＳ２４で上記の各視差を次式に代入して距離計算を行う。
【００１５】
【数１】
0003550899.tif 000002
【００１６】
但し、基線長はカメラＣｌ，ｃｒ間距離であり、図３における距離Ｂである。次にステップＳ２６で左右の視差を用いて求めた距離を平均化して車間距離Ｄｈとする。この後、ステップＳ２８に進み、画像上のリフレクタ間隔（Ｘｌｒ−Ｘｌｌ）と（Ｘｒｒ−Ｘｒｌ）とを求め、ステップＳ３０で上記リフレクタ間隔の平均値と、車間距離及びレンズ焦点距離から次式で実際のリフレクタ間隔Ｌを求める。
【００１７】
【数２】
0003550899.tif 000003
【００１８】
図７はトラッキング処理のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ４０では画像Ｉｒ，Ｉｌ上の前回リフレクタが検出された位置の近傍でリフレクタＲｌ，Ｒｒを検出するトラッキング処理を行う。そして、ステップＳ４２で画像上のリフレクタ間隔（Ｘｌｒ−Ｘｌｌ）と（Ｘｒｒ−Ｘｒｌ）とを求め、ステップＳ４４において、画像Ｉｒ，Ｉｌ夫々について次式を用いて距離を算出する。
【００１９】
【数３】
0003550899.tif 000004
【００２０】
この後、ステップＳ４６で画像Ｉｒ，Ｉｌ夫々で求めた距離を平均化して車間距離Ｄとする。
なお、測距処理装置３６は上記のようにして求めた車間距離Ｄｈ及びＤをマイクロコンピュータ１８に供給する。
【００２１】
図８はマイクロコンピュータ１８が実行する処理の制御ブロック図を示す。同図中、自車４０の車速と、先行車４２の車速との差が相対速度であり、この相対速度を積分すると車間距離となる。
車間距離センサ１０は上記の車間距離を検出してマイクロコンピュータ１８内の相対速度計算部５０，目標駆動力計算部５４夫々に供給する。また車速センサ１２は自車４０の車速を検出して目標車間距離設定部５２に供給する。相対速度計算部５０は後述する処理によって、車間距離から相対速度を計算し、得られた相対速度を目標駆動力計算部５４に供給する。
【００２２】
目標車間距離設定部５２は自車速をパラメータとしてマップを参照し、目標車間距離を設定し、設定した目標車間距離を目標駆動力計算部５４に供給する。上記のマップでは自車速が速いほど目標車間距離が大きくなるようにされている。目標駆動力計算部５４は自車の車両モデルに基づいて、相対速度、車間距離、目標車間距離から車間距離が目標車間距離となるようにブレーキ制御量、スロットル制御量夫々を計算し、ブレーキアクチュエータ２０，スロットルアクチュエータ夫々に制御信号を供給する。これによって自車４０の速度制御が行われる。
【００２３】
次に相対速度計算部５０の行う処理について説明する。ところで、マイクロコンピュータ１８は車間距離センサ１０から供給される車間距離を得られた時刻と共にＲＡＭに図９に示すように格納している。例えば車間距離が１／１０ｓｅｃ  毎に供給される場合、格納しておく車間距離は数１０回分、つまり数ｓｅｃ  分である。
【００２４】
図１０は相対速度計算処理のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ５０では現在の相対距離ｄｏをＲＡＭから読み出す。次に基準値設定手段Ｍ３としてのステップＳ５２で現在の相対距離ｄｏを用いて図１１に示すマップを参照し基準値である変化検出距離Ｄを設定する。このマップでは現在の相対距離ｄｏが大なるほど変化検出距離Ｄが大となるように設定されている。これは車間距離が大なる場合は応答性の速さよりもバラツキの少ない相対速度検出を行い、車間距離が小さな場合はバラツキの少なさよりも応答性の速い相対速度の検出を行うためである。
【００２５】
次にステップＳ５４では現在の相対距離ｄｏに変化検出距離Ｄを加算して基準車間距離ｄｔを算出する。この後、ステップＳ５５で変数ｉに１をセットし、ステップＳ５６で変数ｉにより指示される車間距離ｄｉをＲＡＭから読み出し基準車間距離ｄｔと比較する。ここでｄｔ≧ｄｉの場合は車間距離ｄｏとｄｉとの間で変化検出距離Ｄだけの変化がないためステップＳ５８でｉ≧ｎかどうかを判別し、ｉ＜ｎの場合にはステップＳ６０で変数ｉを１だけインクリメントしてステップＳ５６に進み、ステップＳ５６〜Ｓ６０を繰り返す。
【００２６】
ステップＳ５６でｄｔ＜ｄｉの場合には車間距離ｄｏとｄｉとの間で変化検出距離Ｄだけの変化があったためステップＳ６２に進んで車間距離ｄｏ，ｄｉ夫々を得た時刻ｔｏ，ｔｉ間の時間Ｔを計算し、相対速度算出手段Ｍ４としてのステップＳ６４で相対速度Ｒ（＝Ｄ／Ｔ）を計算して処理を終了する。
【００２７】
なお、ステップＳ５８でｉ≧ｎとなった場合にはステップＳ６６に進んで相対速度Ｒを零として処理を終了する。
また、車間距離が大なるほど変化検出距離Ｄを増大させるため、相対速度が一定とすれば車間距離が大きいときにはバラツキの少ない相対速度を得ることができ、車間距離が小さいときは応答性良く、相対速度を得ることができ運転状況に適した相対速度検出が可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、車間距離が大なるほど基準値を増大させるため、車間距離が大きいときにはバラツキの少ない相対速度を得ることができ、車間距離が小さいときは応答性良く相対速度を得ることができ運転状況に適した相対速度検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明のブロック図である。
【図３】測距センサの構成図である。
【図４】測距センサの画像を示す図である。
【図５】測距処理のフローチャートである。
【図６】測距処理のフローチャートである。
【図７】測距処理のフローチャートである。
【図８】マイクロコンピュータの制御ブロック図である。
【図９】ＲＡＭの格納内容を示す図である。
【図１０】相対速度計算処理のフローチャートである。
【図１１】マップを示す図である。
【符号の説明】
１０  車間距離センサ
１２  車速センサ
１８  マイクロコンピュータ
２０  スロットルアクチュエータ
２２  ブレーキアクチュエータ
２４  警報／表示装置
３０  投光器
３２，４２  先行車
３４ｌ，３４ｒ  レンズ
３６  測距処理装置
４０  自車
５０  相対速度計算部
５２  目標車間距離設定部
５４  目標駆動力計算部
Ｒｌ，Ｒｒ  リフレクタ
Ｃｌ，Ｃｒ  カメラ
Ｍ１  速度制御手段
Ｍ２  車間距離検出手段
Ｍ３  基準値設定手段
Ｍ４  相対速度算出手段
【図１】
0003550899.tif 000005
【図２】
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【図３】
0003550899.tif 000007
【図４】
0003550899.tif 000008
【図５】
0003550899.tif 000009
【図６】
0003550899.tif 000010
【図７】
0003550899.tif 000011
【図８】
0003550899.tif 000012
【図９】
0003550899.tif 000013
【図１０】
0003550899.tif 000014
【図１１】
0003550899.tif 000015