JP2000326759A

JP2000326759A - 車両用制御装置

Info

Publication number: JP2000326759A
Application number: JP11140265A
Authority: JP
Inventors: Tatsumi Yanai; 達美柳井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、半自動運転の作動状態が解除状態
へ接近している程度を確認することができる半自動運転
装置を提供することにある。【解決手段】ステップＳ３０では、レーザレーダ３に
より計測された前方車両との車間距離Ｄを時間的距離Ｔ
に変換し、さらに、時間的距離Ｔに対応する理想的な受
光基準量Ｑｉを内部ＲＯＭから参照して準備する。そし
て、ステップＳ４０では、レーザレーダ３により計測さ
れる前方車両での反射光の受光量Ｑｒを入力する。ステ
ップＳ５０では、準備された受光基準量Ｑｉに対して、
計測した実際の受光量Ｑｒの比率γを算出し、この受光
量の比率γに対応する逸脱度を判定する。ステップＳ６
１〜Ｓ６７では、判定した逸脱度に対応する緊急度に応
じてブレーキペダル７の高さ位置を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の半自動運転
を行う半自動運転装置に適応可能な車両用制御装置に関
し、特に、半自動運転装置が正常作動状態から解除状態
へ接近した程度を運転者に報知することができる車両用
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半自動運転装置においては、前方
車両との車間距離を一定に保つ半自動運転が行われてい
た。

【０００３】この半自動運転中には、運転者の右足の置
き場を確保するために、ブレーキぺダルに単に足を乗せ
ただけの踏力以下で踏み込まれても制動力を発生させな
いようにしておくことで、ブレーキペダルをフットレス
トとしても活用していた。

【０００４】すなわち、ブレーキペダルによる上方向に
向かう反力と、運転者による下方向に向かう踏力とを均
衡させてブレーキぺダルにフットレストのような役割を
兼ねさせる構成となっていた。

【０００５】このため、運転者自らの意志でブレーキぺ
ダルを踏み込んで、半自動運転装置の動作を容易に解除
することができた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半自動運転装置にあっては、運転者の予期しないタイミ
ングで解除された場合、運転者が速やかにマニュアル運
転に移行しにくいといった問題があった。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、半自動運転の作動状態が解除される
状態へ接近している程度を確認することができる半自動
運転装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、車両の半自動運転を行なう半
自動運転手段と、該半自動運転手段が作動状態から解除
状態へ接近している程度を検出する逸脱検出手段と、該
逸脱検出手段によって検出された程度を運転者に報知す
る報知手段とを有することを要旨とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記報知手段は、前記半自動運転手段が作動中
に運転者が足を置くことが可能な部材と、該部材の高さ
位置を一定の踏力以下で保持可能に調整する位置調整手
段と、前記半自動運転手段が作動中は、前記逸脱検出手
段により検出された程度に応じた前記部材の高さ位置に
なるように該位置調整手段を制御する制御手段とを有す
ることを要旨とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記報知手段は、前記半自動運転手段が作動中
に、前記逸脱検出手段により前記解除状態が検出された
ときには、前記一定の踏力以下で前記部材の高さ位置が
最上位置になるように前記位置調整手段を制御すること
を要旨とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記部材は、ブレーキペダルであることを要旨
とする。

【００１２】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記報知手段は、前記半自動運転手段が作動中
に運転者が足を置くことが可能な部材と、該部材に振動
を発生する振動発生手段と、前記半自動運転手段が作動
中は、前記逸脱検出手段により検出された程度に応じて
前記部材を振動するように該振動発生手段を制御する制
御手段とを有することを要旨とする。

【００１３】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記部材は、アクセルペダル、フットレスト又
は床の一部であることを要旨とする。

【００１４】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記半自動運転手段は、外部からの光を受光す
る受光手段を有し、前記逸脱検出手段は、該受光手段に
より受光された受光量に基づいて、前記半自動運転手段
が正常に作動するための必要情報に対する減衰程度を検
出することを要旨とする。

【００１５】請求項８記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記半自動運転手段は、車両前部に複数並列配
置された指向性の高い送受光手段を有し、前記逸脱検出
手段は、各送受光手段毎の受光量に基づいて、前記半自
動運転手段が正常に作動するための必要情報に対する不
足程度を検出することを要旨とする。

【００１６】請求項９記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記半自動運転手段は、車両前部に前方風景を
撮像する撮像手段を有し、前記逸脱検出手段は、該撮像
手段により撮像された前方道路面上の白線を検出する画
像処理手段を有し、該画像処理手段により検出される白
線情報に基づいて、前記半自動運転手段が正常に作動す
るための必要情報に対する不足程度を検出することを要
旨とする。

【００１７】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、車両の
半自動運転中に、半自動運転が作動状態から解除状態へ
接近している程度を検出しておき、この程度を運転者に
報知することで、半自動運転の作動状態が解除状態へ接
近している程度を確認することができる。この結果、半
自動運転から運転者による手動運転に切り替えるべき時
期を予め確認しておくことができ、運転者によるマニュ
アル運転に移行することができる。

【００１８】また、請求項２記載の本発明によれば、半
自動運転中に運転者が足を置くことが可能な部材を用意
しておき、この部材の高さ位置を一定の踏力以下で保持
可能に調整するようにしておき、半自動運転中は、半自
動運転の作動状態が正常作動状態から解除状態へ接近し
ている程度に応じた部材の高さ位置になるように制御す
ることで、半自動運転の作動状態が解除状態へ接近して
いる程度を運転者に報知することができる。

【００１９】また、請求項３記載の本発明によれば、半
自動運転中に、解除状態が検出されたときには、一定の
踏力以下で部材の高さ位置が最上位置になるように制御
することで、解除状態が検出されたことを運転者に報知
しているので、運転者によるマニュアル運転に移行する
タイミングを知らせることができる。

【００２０】また、請求項４記載の本発明によれば、部
材としてブレーキペダルを用いることで、ブレーキぺダ
ルの高さ位置に応じて、半自動運転の作動状態が解除状
態へ接近している程度を運転者に報知することができ
る。

【００２１】また、請求項５記載の本発明によれば、半
自動運転中に運転者が足を置くことが可能な部材を用意
しておき、この部材に振動を発生するようにしておき、
半自動運転中は、半自動運転の作動状態が正常作動状態
から解除状態へ接近している程度に応じて部材を振動す
るように制御することで、半自動運転の作動状態が解除
状態へ接近している程度を運転者に報知することができ
る。

【００２２】また、請求項６記載の本発明によれば、部
材としてアクセルペダル、フットレスト又は床の一部を
用いることで、これらの振動程度に応じて、半自動運転
の作動状態が解除状態へ接近している程度を運転者に報
知することができる。

【００２３】また、請求項７記載の本発明によれば、外
部からの光を受光するようにしておき、この受光された
受光量に基づいて、半自動運転が正常に作動するための
必要情報に対する減衰程度を検出することで、半自動運
転の作動状態が解除状態へ接近している程度を検出する
ことができる。

【００２４】また、請求項８記載の本発明によれば、車
両前部に複数並列配置された指向性の高い送受光手段を
用意しておき、各送受光手段毎の受光量に基づいて、半
自動運転が正常に作動するための必要情報に対する不足
程度を検出することで、半自動運転の作動状態が解除状
態へ接近している程度を検出することができる。

【００２５】また、請求項９記載の本発明によれば、車
両前部に前方風景を撮像するようにしておき、撮像され
た前方道路面上の白線を検出するようにしておき、検出
される白線情報に基づいて、半自動運転が正常に作動す
るための必要情報に対する不足程度を検出することで、
半自動運転の作動状態が解除状態へ接近している程度を
検出することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２７】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る車両用制御装置が適応可能な車両
のシステム構成を示す図である。

【００２８】レーザレーダ３は、車両１の前方部分に取
り付けられており、図２に示すように、前方車両と自車
両との車間距離Ｄ、受光量を検出する。車速センサ５
は、車輪に取り付けられたロータリエンコーダからの所
定時間当たりのパルス信号数を計数して車両の車速を検
出する。

【００２９】ブレーキぺダル７には、ブレーキぺダル操
作センサ９、マスタシリンダ１１が取り付けられてい
る。このマスタシリンダ１１から管路１３ａ、阻止弁１
５、開閉弁１７、管路１３ｂを介して前後車輪に設けら
れたブレーキ１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに至る油
圧系にブレーキオイルが封入されており、ブレーキぺダ
ル７による踏力が各ブレーキまで伝達可能となる。ブレ
ーキぺダル操作センサ９は、運転者によるブレーキぺダ
ル７の踏み込み操作量を検出する。

【００３０】開閉弁１７は、通常走行時には開状態に設
定され、半自動運転が作動中には閉状態に設定される。
阻止弁１５は、管路１３ａ内のブレーキオイルが所定の
開弁圧力になるまでは閉弁状態であり、この所定の開弁
圧力を超えた場合に始めて開弁する構造であり、この開
弁圧の設定により所定の踏力以下でのブレーキペダル位
置を保持する。また、半自動運転作動中は阻止弁１５を
介して油圧が伝達される。さらに、阻止弁１５の開閉を
短周期で制御することにより任意の制動力の制御も可能
となる。

【００３１】エンジン２１は、制御部２５からのスロッ
トル開度指令値に対応する吸入空気量に応じて駆動力を
発生する内燃機関である。トランスミッション２３は、
制御部２５からのポジション指令値に応じて変速比を切
り替え、エンジン２１からの駆動力をこの変速比で駆動
軸に伝達する。

【００３２】制御部２５は、レーザレーダ３、車速セン
サ５、ブレーキペダル操作センサ９、エンジン２１、ト
ランスミッション２３、半自動運転スイッチ２７からの
各信号が入力され、内部に演算処理を行うＣＰＵ、制御
プログラムを記憶するＲＯＭ、制御データを記憶するＲ
ＡＭを備え、各種入力信号と制御プログラムに従って装
置全体を制御する。

【００３３】制御部２５は、阻止弁１５と開閉弁１７を
それぞれ独立して制御し、ブレーキペダル７を踏み込み
操作するとマスタシリンダ１１からの油圧が管路１３
ａ、阻止弁１５、開閉弁１７、管路１３ｂを介してブレ
ーキ１９に掛かるように制御する。

【００３４】なお、制御部２５が実行する制御プログラ
ムは、大別して半自動運転機能、逸脱検出機能、報知機
能等の機能を実行するためのソフトウエアモジュールか
ら構成されている。

【００３５】詳しくは、半自動運転機能は、図２に示す
ように、運転者による操作に代わって車両に車間距離追
従型の半自動運転を行わせる機能である。すなわち、制
御部２５は、レーザレーダ３から出力される前方車両と
の車間距離Ｄ、車速センサ５からの車速Ｖに基づいて、
エンジン２１に出力すべきスロットル開度、ブレーキ１
９に出力すべきブレーキ制御量、トランスミッション２
３に出力すべきポジション指令値を演算処理し、自動的
に安全走行するための車間距離を維持して追従走行する
ように制御する。

【００３６】また、逸脱検出機能は、半自動運転機能が
正常作動状態から解除状態へ接近している程度を検出す
る機能である。すなわち、制御部２５は、レーザレーダ
３から出力される前方車両との車間距離Ｄ、車速センサ
５から出力される車速値Ｖに基づいて、前方車両との車
間距離Ｄを時間的距離Ｔに変換し、さらに、時間的距離
Ｔに対応する理想的な受光基準量Ｑｉとレーザレーダ３
から出力される実際の受光量Ｑｒとの比率γを、 γ＝（Ｑｒ／Ｑｉ）×１００算出し、半自動運転機能が正常作動状態から解除状態へ
接近している逸脱度に変換する。

【００３７】なお、上述した比率γは、半自動運転が正
常に作動するための必要情報に対する減衰程度を表して
いる。

【００３８】図３に示すように、レーザレーダ３から出
力される前方車両からの反射光の受光量に対して、イニ
シャル状態と３段階の逸脱度及び緊急度に分類する。

【００３９】レーザレーダ３による実際の受光量の比率
γ、すなわち、逸脱度が９０％以上の場合、レーザレー
ダ３に設けられている送受光部の汚れが極めてない状態
であるので、緊急度をイニシャル状態とする。同様に、
逸脱度が７５％以上９０％未満の場合に緊急度をＬｏ状
態、逸脱度が５０％以上７５％未満の場合に緊急度をＭ
ｉ状態、逸脱度が５０％未満の場合に緊急度をＨｉ状態
としている。

【００４０】なお、逸脱度及び緊急度の算出方法とし
て、時間的距離Ｔと受光量Ｑｒに対応する逸脱度及び緊
急度を予め内部ＲＯＭ内に２次元マップとして記憶して
おき、レーザレーダ３で検出される時間的距離Ｔと実際
の受光量Ｑｒに対応する逸脱度及び緊急度をこの２次元
マップから参照するようにしてもよい。

【００４１】さらに、報知機能は、逸脱検出機能によっ
て検出された逸脱度に対応する緊急度を運転者に報知す
る機能である。すなわち、制御部２５は、逸脱検出機能
によって検出された逸脱度に対応する緊急度に応じたブ
レーキペダルの高さ位置になるように、阻止弁１５の圧
力を予め定められた圧力に設定して運転者に報知する。

【００４２】図４に示すように、半自動運転機能が作動
中に、ブレーキペダル７の高さ位置は緊急度に応じて４
段階に固定される。最下位置から順に、イニシャル位
置、Ｌｏ位置、Ｍｉ位置、Ｈｉ位置に設定されている。
それぞれの高さ位置に設定されたブレーキペダル７は、
運転者が右足を通常に乗せた程度の所定の踏力以下では
その位置を変えられないが、運転者が意志を持ってこの
所定の踏力を超えた力で踏み込んだ時には、制動力を発
生することができる。緊急度が低い時には、ブレーキペ
ダル７は低い位置になり、右足のフットレストのような
機能を兼ねることができる。一方、緊急度が高い時に
は、ブレーキペダル７は高い位置になり、ブレーキぺダ
ルを踏み込むための準備状態に自動的に移行することが
できる。また、半自動運転機能が作動中ではない時に
は、ブレーキペダル７の高さ位置は最上位置に設定され
る。

【００４３】次に、図５に示すフローチャートを参照し
て、本実施の形態に係る車両用制御装置の動作を説明す
る。

【００４４】いま、車両が例えば高速道路を走行中であ
り、運転者が追随走行の対象となる前方車両を決定し、
例えばステアリング上に設けられた半自動運転スイッチ
２７を操作したこととする。

【００４５】まず、ステップＳ１０では、運転者により
半自動運転スイッチ２７がＯＮ操作されているかを判断
する。半自動運転スイッチ２７がＯＮ操作された場合に
は、半自動運転を行う意志があるので、ステップＳ２０
に進む。一方、半自動運転スイッチ２７がＯＮ操作され
ない場合には、半自動運転の意志がないので、ステップ
Ｓ１０に戻り、この判断処理を繰り返す。

【００４６】ここで、半自動運転スイッチ２７がＯＮ操
作された場合、運転者に半自動運転を行う意志があるの
で、まず、ステップＳ２０では、ブレーキぺダル７の位
置をイニシャル位置に固定する。すなわち、制御部２５
は、開閉弁１７を閉じるように制御し、さらに、ブレー
キぺダル７の位置がイニシャル位置となる所定の圧力を
阻止弁１５に設定する。この結果、図４に示すように、
ブレーキぺダル７の位置がイニシャル位置になり、マス
タシリンダ１１からの油圧は、管路１３ａから阻止弁１
５までに掛かるようになる。

【００４７】そして、ステップＳ２５では、通常の手動
運転から半自動運転に制御を移行する。すなわち、制御
部２５は、レーザレーダ３から出力される前方車両との
車間距離Ｄ、車速センサ５からの車速Ｖに基づいて、エ
ンジン２１に出力すべきスロットル開度、ブレーキ１９
に出力すべきブレーキ制御量、トランスミッション２３
に出力すべきポジション指令値を演算処理し、自動的に
安全走行するための車間距離を維持して追従走行するよ
うに制御する。

【００４８】そして、ステップＳ３０では、レーザレー
ダ３により計測された前方車両との車間距離Ｄを時間的
距離Ｔに変換し、さらに、時間的距離Ｔに対応する理想
的な受光基準量Ｑｉを内部ＲＯＭから参照して準備す
る。

【００４９】そして、ステップＳ４０では、レーザレー
ダ３により計測される前方車両での反射光の受光量Ｑｒ
を入力する。

【００５０】そして、ステップＳ５０では、ステップＳ
３０で準備された受光基準量Ｑｉに対して、ステップＳ
４０で計測した実際の受光量Ｑｒの比率γを上述したよ
うに算出する。そして、図３に示す表を参照してこの受
光量の比率γに対応する逸脱度を判定する。この結果、
逸脱度に対応する緊急度としてイニシャル状態、Ｌｏ状
態、Ｍｉ状態、Ｈｉ状態のいずれか１つの状態が判定さ
れる。

【００５１】そして、ステップＳ６１〜Ｓ６７では、ス
テップＳ５０で判定した逸脱度に対応する緊急度に応じ
てブレーキペダル７の高さ位置を変更する。すなわち、
制御部２５は、ブレーキぺダル７の位置が緊急度に応じ
た高さになる所定の圧力を阻止弁１５に設定する。この
結果、図４に示すように、ブレーキぺダル７の位置が変
更される。

【００５２】ここで、ステップＳ７０では、半自動運転
が解除状態になったか否かを判定する。すなわち、レー
ザレーダ３の送受光部に水滴やゴミ等が付着するという
外的要因に起因して、レーザレーダ３から出力される反
射光の受光量の比率γが、例えば３０％以下になった場
合には検出精度が低下するため解除状態になったことと
判定する。

【００５３】そして、半自動運転が解除状態になった場
合にはステップＳ８０に進み、ブレーキペダル７に反力
を発生させ運転者に解除状態を報知する。すなわち、制
御部２５は、開閉弁１７を開放するように制御し、さら
に、阻止弁１５を閉鎖するように制御して、通常運転時
の油圧がマスタシリンダ１１から管路１３ａ、開閉弁１
７、管路１３ｂを介してブレーキ１９に掛かるように制
御する。この結果、阻止弁１５と開閉弁１７の制御を切
り替えた時点で、ブレーキペダル７の高さ位置がＨｉ位
置以下から最上位置に切り替わり、ブレーキペダル７に
反力が発生する。

【００５４】そして、半自動運転を終了し、ステップＳ
１０に戻り、上述した処理を繰り返す。

【００５５】一方、半自動運転が正常作動状態にある場
合にはステップＳ９０に進み、ブレーキぺダル操作セン
サ９によりブレーキぺダル７の踏み込みが検出された
か、または、半自動運転スイッチ２７がＯＦＦ操作され
たか否かを判断する。運転者の意志により半自動運転が
解除された場合はステップＳ１００に進み、図４に示す
ように、ブレーキぺダル７を最上位置に復帰させ、半自
動運転を終了する。

【００５６】また、半自動運転を継続する場合には、ス
テップＳ３０に戻り、上述した処理を繰り返す。

【００５７】このように、車両の半自動運転中に、半自
動運転の作動状態が正常作動状態から解除状態へ接近し
ている程度を検出しておき、この程度を運転者に報知す
ることで、半自動運転の作動状態が解除状態へ接近して
いる程度を確認することができる。この結果、半自動運
転から運転者による手動運転に切り替えるべき時期を予
め確認しておくことができる。

【００５８】また、半自動運転中に運転者が足を置くこ
とが可能なブレーキぺダルを用意しておき、このブレー
キぺダルの高さ位置を一定の踏力以下で保持可能に調整
するようにしておき、半自動運転中は、半自動運転の作
動状態が正常作動状態から解除状態へ接近している程度
に応じたブレーキぺダルの高さ位置になるように制御す
ることで、半自動運転の作動状態が解除状態へ接近して
いる程度を運転者に報知することができる。

【００５９】さらに、半自動運転中に、解除状態が検出
されたときには、一定の踏力以下でブレーキぺダルの高
さ位置が最上位置になるように制御することで、解除状
態が検出されたことを運転者に報知しているので、半自
動運転から運転者による手動運転に切り替えるべき時期
を知ることができる。

【００６０】また、外部からの光をレーザレーダで受光
するようにしておき、この受光された受光量に基づい
て、半自動運転が正常に作動するための必要情報に対す
る減衰程度を検出することで、半自動運転の作動状態が
解除状態へ接近している程度を検出することができる。

【００６１】（第２の実施の形態）図６は、本発明の第
２の実施の形態に係る車両用制御装置に用いる逸脱度及
び緊急度の設定条件を示す表である。図７は、本発明の
第２の実施の形態に係る車両用制御装置の制御動作を示
すフローチャートである。

【００６２】なお、第２の実施の形態は、図１に示す第
１の実施の形態に対応する車両用制御装置と全く同一の
構成を有しており、かつ、図５に示す第１の実施の形態
に対応する制御フローチャートと同様の基本的制御動作
を行うので、第１の実施の形態と異なる部分のみ説明
し、同様の部分についての説明を省略する。

【００６３】第２の実施の形態の特徴は、図６に示すよ
うに、前方車両との車間距離を考慮した点にある。すな
わち、レーザレーダ３による実際の受光量の比率γが５
０％未満の場合に対して、前方車両との時間的距離Ｔに
応じて緊急度を考慮して判別している。前方車両との時
間的距離Ｔが４秒未満の場合は時間的余裕が少ないので
Ｈｉ状態、４秒以上の場合は時間的余裕が比較的あるの
でＭｉ状態としている。

【００６４】図７に示すフローチャートにおいて、ステ
ップＳ２５０では、ステップＳ３０で準備された受光基
準量Ｑｉに対して、ステップＳ４０で計測した実際の受
光量Ｑｒの比率γを上述したように算出する。そして、
図６に示す表を参照してこの受光量の比率γに対応する
逸脱度を判定する際に、逸脱度が５０％未満か否かをも
判定しておく。

【００６５】この結果、逸脱度が５０％以上の場合に、
ステップＳ２５０で判定した逸脱度に対応する緊急度と
してイニシャル状態、Ｌｏ状態、Ｍｉ状態のいずれか１
つの状態が判定される。

【００６６】そして、ステップＳ６１〜Ｓ６５では、ス
テップＳ２５０で判定した逸脱度に対応する緊急度に応
じてブレーキペダル７の高さ位置を変更する。すなわ
ち、制御部２５は、ブレーキぺダル７の位置が緊急度に
応じた高さになる所定の圧力を阻止弁１５に設定する。
この結果、図４に示すように、ブレーキぺダル７の位置
が変更される。

【００６７】一方、逸脱度が５０％未満の場合に、ステ
ップＳ２６１に進み、レーザレーダ３により計測された
前方車両との車間距離Ｄから求めた時間的距離Ｔが４秒
以上か否かを判断する。

【００６８】この結果、逸脱度が５０％未満の場合に、
前方車両との時間的距離Ｔが４秒以上のときには、逸脱
度に対応する緊急度としてＭｉ状態と判定される。そし
て、ステップＳ２６５では、この緊急度に応じてブレー
キペダル７の高さ位置を変更する。すなわち、制御部２
５は、ブレーキぺダル７の位置が緊急度に応じた高さに
なる所定の圧力を阻止弁１５に設定する。この結果、図
４に示すように、ブレーキぺダル７の位置がＭｉ位置に
変更される。

【００６９】また、逸脱度が５０％未満の場合に、前方
車両との時間的距離Ｔが４秒未満のときには、逸脱度に
対応する緊急度としてＨｉ状態と判定される。そして、
ステップＳ２６３では、この緊急度に応じてブレーキペ
ダル７の高さ位置を変更する。すなわち、制御部２５
は、ブレーキぺダル７の位置が緊急度に応じた高さにな
る所定の圧力を阻止弁１５に設定する。この結果、図４
に示すように、ブレーキぺダル７の位置がＨｉ位置に変
更される。

【００７０】第１の実施の形態における効果に加わえ
て、半自動運転の作動状態が正常作動状態から解除状態
へ接近している逸脱度が例えば５０％未満の場合に、前
方車両との時間的距離が例えば４秒未満のときには、ブ
レーキぺダルの高さ位置を高く変更するので、逸脱度が
同じでも自車周囲の状況に応じて、解除された際の運転
者の対応の緊急性を知らせることができる。

【００７１】（第３の実施の形態）図８は、本発明の第
３の実施の形態に係る車両用制御装置が適応可能な車両
のシステム構成を示す図である。なお、第３の実施の形
態は、図１に示す第１の実施の形態に対応する車両用制
御装置と一部同一の構成を有しているので、第１の実施
の形態と異なる部分のみ説明し、同様の部分についての
説明を省略する。

【００７２】第３の実施の形態の特徴は、図８に示すよ
うに、車両１の前方部分に指向性の鋭い複数のレーザレ
ーダ３３ａ〜３３ｅを取り付けたことにある。また、制
御部２５が実行する制御プログラムの一つである逸脱検
出機能は、車両１の前面に並列に配した指向性の鋭い複
数のレーザレーダにより先行車の捕捉程度を各レーダの
受光量から判別し、半自動運転機能が正常作動状態から
解除状態へ接近している逸脱度を算出する。

【００７３】次に、図９（ａ）に、車間距離追従走行時
に先行車を見失った場面の様子を示す。

【００７４】図９（ａ）に示すように、レーザレーダ３
３ａ〜３３ｅの送受光部は、車両の前面に並列に所定の
間隔で配置してあり、各レーダは指向性が鋭く、検出範
囲の側面が互いに接する程度に調整されている。

【００７５】先行車が車線変更を行う場合、又は、道路
がカーブしている場合に、指向性の鋭い複数のレーザレ
ーダ３３ａ〜３３ｅによる先行車の捕捉程度を各レーダ
の実際の受光量から判別するものである。

【００７６】例えば、図９（ａ）に示すように、自車両
の進行方向に対して先行車が左横方向に移動した場合、
図９（ｂ）に示すように、先行車の位置に応じて各レー
ザレーダの受光量に差異が生じる。

【００７７】そこで、中央のレーザレーダ３３ｃの受光
量が下がり、左側方のレーザレーダ３３ａの受光量が上
がったときには、次の場面で先行車を捕捉できなくなる
可能性があるため、逸脱度の設定を高くする必要があ
る。

【００７８】さらに、先行車を捕捉しているので、設定
車速に対して現車速が低い場合は、先行車がレーザレー
ダの検出範囲から逸脱した後に車両が加速するため、緊
急度を高く設定する必要がある。

【００７９】ここで、図１０を参照して、本発明の第３
の実施の形態に係る車両用制御装置に用いる逸脱度及び
緊急度の設定条件を示す表について説明する。なお、図
１０に示す符号ａ〜ｅは、それぞれレーザレーダ３３ａ
〜３３ｅに対応することとする。

【００８０】図１０に示すように、最大の受光量となる
レーザレーダがａの場合は、逸脱度が低く緊急度も低い
イニシャル状態とする。また、最大の受光量となるレー
ザレーダがｂ又はｄの場合は、逸脱度が中程度で緊急度
も中程度のＭｉ状態とする。さらに、最大の受光量とな
るレーザレーダが３３ａ又は３３ｅの場合は、設定車速
Ｖｏに対して現車速Ｖの方が低いときは逸脱度が高く緊
急度をＨｉ状態とする。一方、設定車速Ｖｏと現車速Ｖ
が等しいときには逸脱度が中程度で緊急度も中程度のＭ
ｉ状態とする。

【００８１】なお、逸脱度は、半自動運転が正常に作動
するための必要情報に対する不足程度を表している。

【００８２】次に、図１１に示すフローチャートを参照
して、本実施の形態に係る車両用制御装置の動作を説明
する。なお、第３の実施の形態は、図７に示す第２の実
施の形態に対応する制御フローチャートと同様の基本的
制御動作を行うので、第２の実施の形態と異なる部分の
み説明し、同様の部分についての説明を省略する。

【００８３】ステップＳ３４０では、レーザレーダ３３
ａ〜３３ｅからそれぞれ出力される受光量を比較して、
最大の受光量となるレーザレーダを判定する。

【００８４】そして、ステップＳ３５０では、ステップ
Ｓ３４０で判定された最大の受光量となるレーザレーダ
に対応する逸脱度を判定する際に、逸脱度が高いか否か
をも判定しておく。

【００８５】この結果、逸脱度が低程度又は中程度の場
合に、ステップＳ３５０で判定した逸脱度に対応する緊
急度としてイニシャル状態、Ｍｉ状態のいずれか１つの
状態が判定される。

【００８６】そして、ステップＳ６１，Ｓ６５では、ス
テップＳ３５０で判定した逸脱度に対応する緊急度に応
じてブレーキペダル７の高さ位置を変更する。すなわ
ち、制御部２５は、ブレーキぺダル７の位置が緊急度に
応じた高さになる所定の圧力を阻止弁１５に設定する。
この結果、図４に示すように、ブレーキぺダル７の位置
が変更される。

【００８７】一方、逸脱度が高程度の場合には、ステッ
プＳ３６１に進み、車速センサ５から出力された現車速
Ｖが設定車速Ｖｏと等しいかを判断する。

【００８８】この結果、逸脱度が高程度の場合に、現車
速Ｖが設定車速Ｖｏと等しいときには、逸脱度に対応す
る緊急度としてＭｉ状態と判定される。そして、ステッ
プＳ３６５では、この緊急度に応じてブレーキペダル７
の高さ位置を変更する。すなわち、制御部２５は、ブレ
ーキぺダル７の位置が緊急度に応じた高さになる所定の
圧力を阻止弁１５に設定する。この結果、図４に示すよ
うに、ブレーキぺダル７の位置がＭｉ位置に変更され
る。

【００８９】また、逸脱度が高程度の場合に、現車速Ｖ
が設定車速Ｖｏよりも低いときには、逸脱度に対応する
緊急度としてＨｉ状態と判定される。そして、ステップ
Ｓ３６３では、この緊急度に応じてブレーキペダル７の
高さ位置を変更する。すなわち、制御部２５は、ブレー
キぺダル７の位置が緊急度に応じた高さになる所定の圧
力を阻止弁１５に設定する。この結果、図４に示すよう
に、ブレーキぺダル７の位置がＨｉ位置に変更される。

【００９０】そして、ステップＳ３７０では、半自動運
転が先行車の見失いにより解除状態になったか否かを判
定する。すなわち、レーザレーダ３３ａ〜３３ｅからそ
れぞれ出力される受光量が所定値以上かになった場合に
は、先行車を見失ったこととになり、解除状態になった
と判定する。そして、半自動運転が解除状態になった場
合にはステップＳ８０に進む。一方、半自動運転が正常
作動状態にある場合にはステップＳ９０に進む。

【００９１】このように、第１の実施の形態における効
果に加えて、車両前部に複数並列配置された指向性の高
いレーザレーダを用意しておき、各レーザレーダ毎の受
光量に基づいて、半自動運転が正常に作動するための必
要情報に対する不足程度を検出することで、半自動運転
の作動状態が解除状態へ接近している程度を検出するこ
とができる。

【００９２】（第４の実施の形態）図１２は、本発明の
第４の実施の形態に係る車両用制御装置が適応可能な車
両のシステム構成を示す図である。なお、第４の実施の
形態は、図１に示す第１の実施の形態に対応する車両用
制御装置と一部同一の構成を有しているので、第１の実
施の形態と異なる部分のみ説明し、同様の部分について
の説明を省略する。

【００９３】第４の実施の形態の特徴は、図１２に示す
ように、車両１の前方部分に前方道路面上の白線を撮像
するカメラ４３ａ，４３ｂを取り付けたことにある。ま
た、制御部２５が実行する制御プログラムの一つである
半自動運転機能は、車両前方道路の画像をカメラ４３
ａ，４３ｂで撮像し、道路上の白線位置を画像処理によ
り検出して自動的に走行車線を維持するように制御す
る。

【００９４】さらに、制御部２５が実行する制御プログ
ラムの別の逸脱検出機能は、車両前方に取り付けられた
カメラ４３ａ，４３ｂにより撮像された道路上の白線部
分に対して、白線部分の検出度合いから逸脱度を判別し
て、半自動運転機能が正常作動状態から解除状態へ接近
している逸脱度を算出する。

【００９５】次に、図１３に、道路上の白線を撮像する
様子と、白線部分の検出方法を示す。

【００９６】図１３（ａ）に示すように、カメラ４３
ａ，４３ｂは、車両の前面に並列に所定の間隔で左右端
部に配置してあり、道路上の白線間の中央位置を車両が
走行しているときに車両前方の道路上の風景内に白線が
入るように車両に取り付けてある。

【００９７】制御部２５が実行する半自動運転機能で
は、図１３（ｂ）に示すように、カメラ４３ａ，４３ｂ
で撮像された前方道路面に関する画像データに対して、
周知の画像処理技術を用いてエッジ検出処理を施してエ
ッジ部分が鋭い画素の連続性から左右の白線の位置座標
を検出し、さらに、走行中の車両を白線の間に自動的に
位置させるように車両の操舵角を制御している。

【００９８】ただし、図１３（ａ）の右上部に示すよう
に、道路上の白線が消えていたり、水たまりやごみ等の
影響で白線を検出できない場合は、車線維持制御は不能
となる。

【００９９】そこで、制御部２５が実行する逸脱検出機
能では、図１３（ｂ）に示すように、カメラ４３ａ，４
３ｂで撮像された画像内に白線に対するエッジ検出処理
がなされているかを判定するための小エリア（以下、セ
ルという）を設定し、エッジ検出処理によるセル内の白
線の有無の比率から逸脱度を設定する。

【０１００】すなわち、エッジ検出処理によりセル内に
白線がある場合に当該セルに対して「１」を設定し、セ
ル内に白線がない場合に当該セルに対して「０」を設定
する。そして、セル内に白線がある比率を表す白線検出
セル比率ｈは、セル内に白線がある左右のセル数Ｎｗ
と、左右画面内のセル総数Ｎｓに基づいて、ｈ＝（Ｎｗ／Ｎｓ）×１００となる。

【０１０１】また、車速が高い場合には、車線維持制御
から逸脱した場合の影響が大きいため、車速との関係で
逸脱度を設定を行う。

【０１０２】ここで、図１４を参照して、本発明の第４
の実施の形態に係る車両用制御装置に用いる逸脱度及び
緊急度の設定条件を示す表について説明する。

【０１０３】図１４に示すように、白線検出セル比率ｈ
で表される逸脱度が８０％以上の場合は、緊急度が最も
低くく初期状態となるイニシャル状態とする。また、逸
脱度が６０％以上８０％未満の場合は、緊急度が低いＬ
ｏ状態とする。さらに、逸脱度が３０％以上６０％未満
の場合は、緊急度が中程度のＭｉ状態とする。

【０１０４】ここで、逸脱度が３０％未満の場合に、車
速センサ５から出力される車速Ｖが６０ｋｍ／ｈ以上の
ときは逸脱時の緊急度か高いＨｉ状態とし、車速Ｖが６
０ｋｍ／ｈ未満のときは逸脱時の緊急度が中程度のＭｉ
状態とする。

【０１０５】なお、逸脱度は、半自動運転が正常に作動
するための必要情報に対する不足程度を表している。

【０１０６】次に、図１５に示すフローチャートを参照
して、本実施の形態に係る車両用制御装置の動作を説明
する。なお、第４の実施の形態は、図７に示す第２の実
施の形態に対応する制御フローチャートと同様の基本的
制御動作を行うので、第２の実施の形態と異なる部分の
み説明し、同様の部分についての説明を省略する。

【０１０７】ステップＳ４２５では、制御部２５は半自
動運転を行う。すなわち、カメラ４３ａ，４３ｂで撮像
された前方道路面に関する画像データに対して、周知の
画像処理技術を用いてエッジ検出処理を施してエッジ部
分が鋭い画素の連続性から左右の白線の位置座標を検出
し、さらに、走行中の車両を白線の間に自動的に位置さ
せるように車両の操舵角を制御する。

【０１０８】そして、ステップＳ４４０では、制御部２
５は、図１３（ｂ）に示すように、カメラ４３ａ，４３
ｂで撮像された画像内に白線に対してセル内の白線検出
セル比率ｈを判定する。

【０１０９】そして、ステップＳ４５０では、ステップ
Ｓ４４０で判定された白線検出セル比率ｈに対して、図
１４に示す表を参照してこの白線検出セル比率ｈで表さ
れる逸脱度を判定する際に、逸脱度が３０％未満か否か
をも判定しておく。

【０１１０】この結果、逸脱度が３０％以上の場合に、
ステップＳ４５０で判定した逸脱度に対応する緊急度と
してイニシャル状態、Ｌｏ状態、Ｍｉ状態のいずれか１
つの状態が判定される。

【０１１１】そして、ステップＳ６１〜Ｓ６５では、ス
テップＳ４５０で判定した逸脱度に対応する緊急度に応
じてブレーキペダル７の高さ位置を変更する。すなわ
ち、制御部２５は、ブレーキぺダル７の位置が緊急度に
応じた高さになる所定の圧力を阻止弁１５に設定する。
この結果、図４に示すように、ブレーキぺダル７の位置
が変更される。

【０１１２】一方、逸脱度が３０％未満の場合に、ステ
ップＳ４６１に進み、車速センサ５により計測された自
車両の車速Ｖが６０ｋｍ／ｈ以上か否かを判断する。

【０１１３】この結果、逸脱度が３０％未満の場合に、
自車両の車速Ｖが６０ｋｍ／ｈ未満のときには、逸脱度
に対応する緊急度としてＭｉ状態と判定される。そし
て、ステップＳ４６５では、この緊急度に応じてブレー
キペダル７の高さ位置を変更する。すなわち、制御部２
５は、ブレーキぺダル７の位置が緊急度に応じた高さに
なる所定の圧力を阻止弁１５に設定する。この結果、図
４に示すように、ブレーキぺダル７の位置がＭｉ位置に
変更される。

【０１１４】また、逸脱度が３０％未満の場合に、自車
両の車速Ｖが６０ｋｍ／ｈ以上のときには、逸脱度に対
応する緊急度としてＨｉ状態と判定される。そして、ス
テップＳ４６３では、この緊急度に応じてブレーキペダ
ル７の高さ位置を変更する。すなわち、制御部２５は、
ブレーキぺダル７の位置が緊急度に応じた高さになる所
定の圧力を阻止弁１５に設定する。この結果、図４に示
すように、ブレーキぺダル７の位置がＨｉ位置に変更さ
れる。

【０１１５】そして、ステップＳ４７０では、半自動運
転が白線の見失いにより解除状態になったか否かを判定
する。すなわち、ステップＳ４４０で判定された白線検
出セル比率ｈが所定値以下になった場合には、白線を見
失ったこととになり、解除状態になったと判定する。

【０１１６】そして、半自動運転が解除状態になった場
合にはステップＳ８０に進む。一方、半自動運転が正常
作動状態にある場合にはステップＳ９０に進む。

【０１１７】このように、車両前部に前方風景を撮像す
るカメラを１対用意しておき、撮像された前方道路面上
の白線を検出するようにしておき、検出される白線情報
に基づいて、半自動運転が正常に作動するための必要情
報に対する不足程度を検出することで、半自動運転の作
動状態が解除状態へ接近している程度を検出することが
できる。

【０１１８】なお、図１６は、第１乃至第４の実施の形
態に係る車両用制御装置に適応可能な報知部分を示す図
である。この特徴は、ブレーキぺダル７に代わって、ア
クセルペダル５１、フットレスト５３、床面５５に振動
を発生する振動子を付加しておき、制御部２５では、緊
急度に応じて振動パターンを変更し、該当する制御パタ
ーンでＯＮ／ＯＦＦ制御される制御信号を振動子に出力
するように構成することにある。

【０１１９】この振動子としては、電気エネルギーを機
械振動エネルギーに変換するもので、磁気ひずみ振動子
や、電磁ひずみ振動子や、回転子の重心点を回転軸外に
意図的にづらして通電時に振動を発生させる振動モータ
等を用いればよい。

【０１２０】また、振動パターンは、図１７に示すよう
に、緊急度が低いＬｏ状態のときには比較的振動周期が
長いＬｏ振動を行い、緊急度が中程度のＭｉ状態のとき
には比較的振動周期が中程度のＭｉ振動を行い、緊急度
が高いＨｉ状態のときには比較的振動周期が短いＨｉ振
動を行うように制御される。なお、図１７に示す振動パ
ターンは、網掛け部分が振動期間を表し、白抜き部分が
静止期間を表している。

【０１２１】以下、半自動運転中に、運転者がブレーキ
ぺダル７に代わって、アクセルペダル５１、フットレス
ト５３、床面５５に足を置いた場合の制御部２５の動作
を説明する。

【０１２２】制御部２５では、逸脱度に対応する緊急度
に応じて振動パターンを変更し、該当する制御パターン
でＯＮ／ＯＦＦ制御される制御信号を振動子に出力する
ことで、半自動運転の作動状態が解除状態へ接近してい
る程度を振動子の振動程度で運転者に報知する。

【０１２３】このように、半自動運転中に運転者が足を
置くことが可能なアクセルペダル、フットレスト又は床
の一部を用意しておき、これらに振動を発生する振動子
を取り付けておき、半自動運転中は、半自動運転の作動
状態が正常作動状態から解除状態へ接近している程度に
応じて振動子を振動するように制御することで、半自動
運転の作動状態が解除状態へ接近している程度を運転者
に報知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る車両用制御装置が適応
可能な車両のシステム構成を示す図である。

【図２】前方車両と自車両との車間距離、レーザレーダ
の検出範囲を示す図である。

【図３】第１の実施の形態に係る車両用制御装置に用い
る逸脱度及び緊急度の設定条件を示す表である。

【図４】ブレーキペダル７の高さ位置を緊急度に応じて
４段階に変更された様子を示す図である。

【図５】第１の実施の形態に係る車両用制御装置の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図６】第２の実施の形態に係る車両用制御装置に用い
る逸脱度及び緊急度の設定条件を示す表である。

【図７】第２の実施の形態に係る車両用制御装置の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図８】第３の実施の形態に係る車両用制御装置が適応
可能な車両のシステム構成を示す図である。

【図９】車間距離追従走行時に先行車を見失った場面の
様子を示す図（ａ）と、この時に、先行車の位置に応じ
て各レーザレーダの受光量に差異が生じたことを表す図
（ｂ）である。

【図１０】第３の実施の形態に係る車両用制御装置に用
いる逸脱度及び緊急度の設定条件を示す表である。

【図１１】第３の実施の形態に係る車両用制御装置の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１２】第４の実施の形態に係る車両用制御装置が適
応可能な車両のシステム構成を示す図である。

【図１３】道路上の白線を撮像する様子（ａ）と、白線
部分の検出方法（ｂ）を示す図である。

【図１４】第４の実施の形態に係る車両用制御装置に用
いる逸脱度及び緊急度の設定条件を示す表である。

【図１５】第４の実施の形態に係る車両用制御装置の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１６】第１乃至第４の実施の形態に係る車両用制御
装置に適応可能な報知部分を示す図である。

【図１７】振動パターンを表す図である。

【符号の説明】

３レーザレーダ５車速センサ７ブレーキぺダル９ブレーキぺダル操作センサ１１マスタシリンダ１５阻止弁１７開閉弁１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄブレーキ２１エンジン２３トランスミッション２５制御部２７半自動運転スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０１Ｓ 17/88 Ａ５Ｊ０７０ // Ｇ０１Ｓ 13/91 13/91 Ｚ５Ｊ０８４Ｆターム(参考） 2F065 AA22 BB26 BB27 CC40 DD08 FF04 FF44 FF64 GG04 JJ03 JJ16 JJ26 QQ24 3D044 AA11 AA24 AA35 AB01 AC24 AC26 AC51 AC56 AC59 AD00 AD04 AD12 AD17 AD21 AE03 AE04 3D046 BB01 BB18 CC02 CC04 EE01 HH22 JJ00 LL02 LL23 LL43 MM08 3G093 AA01 BA04 BA23 BA24 CB12 DB00 DB05 DB15 DB16 DB18 EA09 EB00 EB03 EB04 FA11 FA12 5H180 AA01 CC04 CC14 LL04 LL09 5J070 AB01 AC02 AC06 AD01 AD05 AE01 AF03 AG03 AK36 AK39 BF02 BF03 BF16 5J084 AA05 AA07 AB01 AC02 AD03 BA03 BA14 CA71 EA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の半自動運転を行なう半自動運転手
段と、該半自動運転手段が作動状態から解除状態へ接近してい
る程度を検出する逸脱検出手段と、該逸脱検出手段によって検出された程度を運転者に報知
する報知手段とを有することを特徴とする車両用制御装
置。
【請求項２】前記報知手段は、前記半自動運転手段が作動中に運転者が足を置くことが
可能な部材と、該部材の高さ位置を一定の踏力以下で保持可能に調整す
る位置調整手段と、前記半自動運転手段が作動中は、前記逸脱検出手段によ
り検出された程度に応じた前記部材の高さ位置になるよ
うに該位置調整手段を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】前記報知手段は、前記半自動運転手段が作動中に、前記逸脱検出手段によ
り前記解除状態が検出されたときには、前記一定の踏力
以下で前記部材の高さ位置が最上位置になるように前記
位置調整手段を制御することを特徴とする請求項１に記
載の車両用制御装置。
【請求項４】前記部材は、ブレーキペダルであることを特徴とする請求項２又は請
求項３に記載の車両用制御装置。
【請求項５】前記報知手段は、前記半自動運転手段が作動中に運転者が足を置くことが
可能な部材と、該部材に振動を発生する振動発生手段と、前記半自動運転手段が作動中は、前記逸脱検出手段によ
り検出された程度に応じて前記部材を振動するように該
振動発生手段を制御する制御手段とを有することを特徴
とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項６】前記部材は、アクセルペダル、フットレスト又は床の一部であること
を特徴とする請求項５に記載の車両用制御装置。
【請求項７】前記半自動運転手段は、外部からの光を受光する受光手段を有し、前記逸脱検出手段は、該受光手段により受光された受光量に基づいて、前記半
自動運転手段が正常に作動するための必要情報に対する
減衰程度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求
項６に記載の車両用制御装置。
【請求項８】前記半自動運転手段は、車両前部に複数並列配置された指向性の高い送受光手段
を有し、前記逸脱検出手段は、各送受光手段毎の受光量に基づいて、前記半自動運転手
段が正常に作動するための必要情報に対する不足程度を
検出することを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載
の車両用制御装置。
【請求項９】前記半自動運転手段は、車両前部に前方風景を撮像する撮像手段を有し、前記逸脱検出手段は、該撮像手段により撮像された前方道路面上の白線を検出
する画像処理手段を有し、該画像処理手段により検出される白線情報に基づいて、
前記半自動運転手段が正常に作動するための必要情報に
対する不足程度を検出することを特徴とする請求項１乃
至請求項６に記載の車両用制御装置。