JP2002178864A

JP2002178864A - 電気自動車の制御装置

Info

Publication number: JP2002178864A
Application number: JP2000377723A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimizu; 浩清水
Original assignee: Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-26
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: JP3603018B2

Abstract

(57)【要約】【課題】危険な運転についてより、高精度、かつ確実
に警報等を発する電気自動車の制御装置を提供する。【解決手段】電気自動車の制御装置において、地図デ
ータベースの自車位置データをＧＰＳデータとチェック
ポイント確認で修正した現在地情報に基づいて、車載レ
ーザレーダ２１で得られた自車周囲の物体に対する適切
な危険回避制御を行う処理手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の制御
装置に係り、特に、自車および相手車両の危険な運転に
対して警報等を発して事故を未然に防止するシステムに
関する。

【０００２】図１２に示すように、電気自動車とは、電
動機１０１の駆動力のみを用いて走行が可能な車であ
り、その電動機１０１に供給する電力源として、二次電
池（バッテリー）を用いるものを狭義の電気自動車Ａ、
エンジン発電機を用いるものをシリーズハイブリッド車
Ｂ、燃料電池を用いるものを燃料電池車Ｃと呼ぶことに
する。なお、図１２において、１０２は車輪、１０３は
コントローラ、１０４は二次電池、２０１はエンジン、
２０２は発電機、３０１は水素供給源、３０２は燃料電
池である。

【０００３】このように、電気自動車とは、回転式電気
電動機の駆動力のみを用いて走行が可能な車であり、そ
の電気電動機に供給する電力源として、二次電池、燃料
電池、内燃機関を用いた発電機、太陽電池等およびこれ
らを組み合わせたものを使用した車と定義する。ただ
し、以下の説明では、二次電池のみを用いた電気自動車
を念頭におくが、燃料電池、内燃機関発電機、太陽電池
を電力源とする車も当然に含まれる。

【０００４】

【従来の技術】これまでの自動車は安全性を向上させる
ための装置や機構は各種取り付けられているが、衝突事
故は後を絶たない。これは安全を確保するための判断が
最終的に運転者に委ねられていることによる。人間の判
断はしばしば間違いを起こすため、ほとんど全ては事故
を意図しないにも関わらず事故に至ってしまう。

【０００５】従来より、車載レーダで先行車などの障害
物を検出する技術が提案されているが、障害物と非障害
物（例えばガードレールなどの路側構造物）との識別が
重要な技術課題となっている。

【０００６】例えば、特開平５−２６４７３０号公報に
は、車両の現在位置に基づいて予め車両前方の道路状況
を把握し、これに応じてビーム検知領域区分手段と識別
手段により、どの区分領域に検知物があるかによってそ
の検知物の種類を判別する技術が開示されている。

【０００７】これによると、例えば、車両が左カーブ手
前にいる場合、レーダのセンタービームの近距離及び中
距離範囲の検知領域では自車走行路を含んでいるので、
その範囲内の検知物は先行車両とされ、遠距離では隣の
走行路となるので、その中の検知物は通常は障害物とな
らない車両あるいはリフレクタであると識別される。ま
た、レフトビームでは近距離から遠距離範囲まですべて
自車走行路を含むので、レフトビームによる検知物は先
行車両とされる。

【０００８】また、従来より、後続車との追突可能性を
評価し、追突の可能性がある場合には自車の運転者にそ
の旨報知する、あるいは加速して追突を回避する技術が
提案されている。例えば、特開平５−８７９２１号公報
には、自車と後続車との車間距離や相対速度、自車速等
を用いてファジイ推論により後続車との追突可能性を評
価し、追突の可能性有りと判定された場合には警報装置
で自車及び後続車の運転者に警報を与える技術が開示さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
センタービームを処理する際でも、自車走行路と隣接走
行路との境界近傍で物体が検出された場合、これが自車
走行路の先行車両なのか否かの識別は困難だった。ま
た、検知領域区分の境界近傍（例えばセンタービームと
レフトビームの境界）の処理も問題となる。

【００１０】さらに、交差点やＴ路等、一般道の道路環
境は様々であり、これに応じて自車や後続車の加減速パ
ターンも種々存在し得る。従って、たとえファジイ推論
等を用いて追突の可能性を評価しても、実際の運転者か
ら見れば追突の可能性がほとんどない状態にもかかわら
ず、システム側で追突の可能性有りと評価して警報を出
力してしまう場合があった。

【００１１】例えば、前方の交差点に進入するために自
車が減速し、後続車との車間距離や相対速度から判断す
ると追突の可能性がある場合でも、前方の信号機が黄色
に変化した場合には、運転者によっては速やかに交差点
を通過すべく自車を加速する場合もある。このような場
合、運転者にとっては後続車との追突の可能性はほとん
ど無いと判断しているにもかかわらず、従来技術では無
用な警報が与えられてしまう場合があり、運転者に無用
な負担を与えることにもなる。

【００１２】本発明の目的は、危険な運転について、よ
り高精度、かつ確実に警報等を発する電気自動車の制御
装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、〔１〕電気自動車の制御装置において、地図データベー
スの自車位置データをＧＰＳデータとチェックポイント
確認で修正した現在地情報に基づいて、車載装置で測定
された自車周囲の物体に対する適切な危険回避制御を行
う処理手段を有することを特徴とする。

【００１４】〔２）電気自動車の制御装置において、地
図データベースの自車位置データをＧＰＳデータとチェ
ックポイント確認と交差点情報通信装置のデータにによ
り修正した現在地情報に基づいて、車載装置で測定され
た自車周囲の物体に対する適切な危険回避制御を行う処
理手段を有することを特徴とする。

【００１５】〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の電気自
動車の制御装置において、前記車載装置は、車載レーダ
及び又は車載カメラであることを特徴とする。

【００１６】〔４〕上記〔１〕または〔２〕記載の電気
自動車の制御装置において、前記処理手段は、前記車載
装置で得られた信号に基づいて物体と自車との相対位置
を算出する第１演算手段と、前記相対位置と車両の現在
位置に基づいて前記物体の絶対位置を算出する第２演算
手段と、前記絶対位置と路側構造物の位置データとを照
合することで前記物体が前記路側構造物か否かを判定す
る判定手段とを有することを特徴とする。

【００１７】〔５〕上記〔１〕、〔２〕又は〔４〕記載
の電気自動車の制御装置において、先行車または後続車
との車間距離や走行状態に基づいて自車と後続車との追
突の可能性を評価する評価手段および、評価結果に基づ
いて所定の追突防止措置を実行する追突防止装置を備
え、自車が停止状態を含む所定値以下の速度で走行する
か否かを判定する判定手段を有し、この判定手段は、自
車前方の信号機が黄色かつ自車が減速しているか否か、
もしくは自車前方の信号機が赤色か否かに基づいて自車
が停止するか否かを判定することを特徴とする。

【００１８】〔６〕上記〔５〕記載の電気自動車の制御
装置において、前記追突防止措置は、前記後続車への警
報を含むことを特徴とする。

【００１９】〔７〕上記〔５〕又は〔６〕記載の電気自
動車の制御装置において、前記判定手段は、自車が右左
折するか否かを判定することを特徴とする。

【００２０】〔８〕上記〔５〕、〔６〕又は〔７〕記載
の電気自動車の制御装置において、前記判定手段は、さ
らに前方車の有無に基づいて自車が前方停止線で停止す
るか否かを判定し、前記評価手段は、前方車が存在しな
い場合には自車が前方停止線で停止するとして追突可能
性を評価することを特徴とする。

【００２１】

〔９〕上記〔１〕、〔２〕、〔４〕、
〔５〕、〔６〕、〔７〕又は〔８〕記載の電気自動車の
制御装置において、前方の車の位置、速度及び加速度を
前方の車から発信される情報に基づいて、あるいは自車
と前方の車との相対距離を車載装置を用いて測定し、そ
の時間変化をとることにより求め、一定範囲の距離を保
ちながら走行可能とすることを特徴とする。

【００２２】〔１０〕上記〔１〕、〔２〕、〔４〕、
〔５〕、〔６〕、〔７〕、〔８〕又は

〔９〕記載の電気
自動車の制御装置において、隣接する車線の斜め前方と
斜め後方を走行する車の双方の位置、速度及び加速度を
該双方の車から発信される情報に基づき、あるいは自車
と該車両の相対距離を前記車載装置を用いて測定し、そ
の時間変化をとることにより求め、該斜め前方及び斜め
後方の車までの車間距離が十分になるか否かを判定し、
かつ自車との間の相対速度及び相対加速度が十分に小さ
いか否かを判定し、それらの判定に基づいて、斜め前方
と斜め後方を走行する車の間に自車を割り込ませても十
分に安全であることが判断された場合、ステアリング、
アクセル、ブレーキ操作が自動的に行われて、車線変更
を可能にすることを特徴とする。

【００２３】〔１１〕上記〔１〕、〔２〕、〔４〕、
〔５〕、〔６〕、〔７〕又は〔８〕記載の電気自動車の
制御装置において、危険回避の制御のために電動パワー
ステアリング、駆動用モータ、回生ブレーキ、電気信号
による油圧を作動させるブレーキのいずれか又はそれら
の全てを用いることを特徴とする。

【００２４】上記目的を達成するために、本発明は、交
通事故の抜本的な防止策として、当該車両が走行すべき
車線あるいは空間内に、当該車両を存在させる機能を設
ける。その上で、当該車両が走行すべき空間からはみ出
しそうになった時に自動的に操舵装置が作動する。ま
た、交差点における止まれの標識または踏切などの、自
動車が常に停止しなければならない道路上の地点におい
ては、自動的に当該車両を停止させる。同一車線上の前
方に車両や人間が存在し、そのままの速度では衝突する
と判断されるときにも車両を自動的に停止または減速さ
せる。

【００２５】さらに、予め該車両が指定した空間内では
最高速度が自動的に制御されるので、自動車が車線をは
み出して障害物に衝突する事故、信号を無視して生じる
事故、前方の車への追突による事故、車線変更時に生じ
る事故、右折の際に生じる事故、車線上にいる歩行者を
はねる事故など、当該車両の運転者の責任で生じる事故
を防止することができる。また、歩行者の飛び出しに対
しても素早くブレーキ操作を行うことが可能であるた
め、事故を最小限に止めることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。

【００２７】図１は本発明の実施形態の構成ブロック図
である。

【００２８】車載レーダには電磁波を使うもの、音波を
使うものがあるが、ここでは電磁波の一種である光を使
うレーザレーダを用いるものとして説明する。レーザレ
ーダ２１は、車両前部に設置され前方の所定範囲をスキ
ャンする。レーザレーダ２１からの検出信号は処理手段
としての制御装置４０に供給される。

【００２９】制御装置４０はマイクロコンピュータによ
り構成されている。ＧＰＳ（グローバル・ポジショニン
グ・システム）衛星からの電波を受信して車両の現在位
置を検出するＧＰＳ装置（ＧＰＳアンテナ及びＧＰＳレ
シーバを含む）３２は、検出した現在位置信号を処理手
段としての制御装置４０に供給する。

【００３０】また、車両の方位を検出するジャイロセン
サ１５及び車速センサ１６からの検出信号もナビゲーシ
ョン装置３３に供給される。マイクロコンピュータを含
むナビゲーション装置３３では、車速と方位から車両の
現在位置を検出し、この現在位置とＧＰＳ装置３２で検
出された現在位置とを併せて適宜補正して車両の現在位
置を検出し、地図データベース３４に記憶された地図デ
ータとのマッチングをとる。さらに、ナビゲーション装
置３３はチェックポイントの目視確認により現在位置の
修正をする。

【００３１】なお、本実施形態の地図データベース３４
には、位置修正用のチェックポイント（視認が容易な建
物等）や地図データの他、白線、オレンジライン（白線
と同じに表示）、ガードレールやリフレクタ、金属反射
物、看板、標識、建物、中央分離帯のインフラ、歩道
橋、踏切、停止線、横断歩道などの各種路側構造物のデ
ータがその位置データとともに記憶されており、位置が
指定された場合にその位置に相当する路側構造物および
その位置より先行するチェックポイントを検索できるよ
うになっている。位置データとしては、直交２次元座標
の他、直交３次元座標でもよく、また、道路のリンクデ
ータを基準とする座標でもよい。

【００３２】レーザレーダ２１から検出信号を受信した
制御装置４０は、車間制御を実行するに先立ち、検出さ
れた物体が先行車や路上落下物などの障害物か、リフレ
クタなどの単なる路側構造物かを判断すべく、ナビゲー
ション装置３３に物体の位置データ、つまり自車と物体
との相対位置データを供給する。

【００３３】相対位置データを受信したナビゲーション
装置３３では、その相対位置データと自車の現在位置デ
ータから、物体の絶対位置（地図データに記憶されてい
る位置データと同一形式）を算出し、地図データベース
３４にアクセスして対応する位置に路側構造物が存在す
るか否かを検出する。

【００３４】具体的には、地図データベース３４に記憶
されている路側構造物の位置データが２次元直交座標Ｘ
−Ｙであるとすると、レーザレーダ２１で検出された物
体の位置が自車位置を原点とする２次元極座標系の（ｒ
１、θ１）である場合、まずこれを自車位置を原点とす
る２次元直交座標（ｘ１、ｙ１）に変換する。次に、検
出された自車の現在位置に基づいてこの物体の絶対位置
（Ｘ１、Ｙ１）を算出し、地図データベース３４内の路
側構造物の位置データと照合する。

【００３５】そして、照合した結果、つまり物体の位置
に対応する路側構造物が存在する場合にはその旨を制御
装置４０に返信する。制御装置４０では、物体が路側構
造物である場合には障害物なしとして制御を実行し、物
体が路側構造物でない場合には、その物体は先行車ある
いは歩行者などの障害物であるとして制御を実行する。
具体的には、インホイールモータ６３を電力制御する電
力変換器５３に対して加速指令／減速指令／定速指令を
出力し、電力変換器５３はこの指令に基づいて駆動電力
を制御する。また、車両の横滑りなどを防止する安定装
置５５を制御し、必要に応じて警報ブザー６１を駆動す
る。

【００３６】また、本実施態様では、単に自車と後続車
との車間距離や相対速度に基づいて追突の可能性を評価
するのではなく、信号機の情報や右左折の情報も加味し
て追突の可能性を評価するので、例えば信号機が青から
黄色に変化して自車が速やかに交差点を通過しようとす
る場合に不要な警報が与えられることを防止することが
できる。また、本実施形態では、さらに前方車の有無に
より自車の停止位置を予め予想して追突の可能性を評価
するので、単に自車と後続車との関係のみに基づいて評
価する場合に比べ、より精度良く評価して警報を与える
ことができる。

【００３７】なお、本実施形態では、交差点近傍を走行
する場合について示したが、自車が所定値以下の速度で
走行する可能性がある地点、例えばＴ字路や分岐点ある
いは踏切等でも同様に適用できることは言うまでもな
く、また、このような地点を走行していない場合には、
従来と同様に後続車との車間距離や相対速度に基づいて
追突の可能性を評価すればよい。停止線までの距離はナ
ビゲーションの地図Ｄ／Ｂと検出した自車位置とから計
算して求めてもよい。

【００３８】本発明の制御システムの概略図を更に図１
を参照しながら説明する。

【００３９】制御装置４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）
４１、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）４２、ランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）４３、入力インターフェース
４４、出力インターフェース４５から構成され、所定の
ソフトを有する。入力インターフェース４４には、ＣＣ
Ｄカメラ１１、１２、１３および赤外線カメラ１４を備
えた画像処理認識装置３１、ＧＰＳ装置３２、ナビゲー
ション装置３３、地図データベース３４、交差点情報通
信装置３５、方向指示器スイッチ２２、およびセンサ
群、すなわちジャイロセンサ１５、車速センサ１６、加
速度センサ１７、ヨー角センサ１８、ブレーキセンサ１
９、アクセルセンサ２０、レーザレーダ２１、操舵角セ
ンサ２３が接続されている。

【００４０】出力インターフェース４５には、警報ブザ
ー６１およびハザードランプ６２を駆動する警報装置５
１、ブレーキ装置５２、インホイールモータ６３を制御
する電力変換器５３、操舵装置５４および警報ブザー６
１を作動する安定装置５５が接続されている。

【００４１】ＣＣＤカメラ１１は車両の進行方向の道路
を撮像し、この道路画像を画像処理認識装置３１に供給
する。また、隣接レーン車両検出手段としてのＣＣＤカ
メラ１２，１３は車両の左右後側方の道路を撮像し、こ
の道路画像を画像処理認識装置３１に供給する。

【００４２】制御装置４０の走行レーン認識手段Ｍ１及
び第１，第２の相対速度検出手段及び距離検出手段とし
ての画像処理認識装置３１は、前方の道路画像の画像処
理を行って、道路の中央又は路側の白線や黄色の追越し
禁止線等のガイドラインをライン種類と共に認識し、こ
のガイドラインに基づいて走行路（走行レーン）を認識
し、自車両の走行路中央線からの車両オフセット量や左
右のガイドラインからの距離であるレーン内位置、及び
ガイドラインに対する傾き角である対レーンヨー角、及
び走行路のカーブの曲率半径Ｒ等の道路形状、及び走行
車両の有無及び離間距離、相対速度等を認識する。

【００４３】また、画像処理認識装置３１は左右後側方
の道路画像の画像処理を行って、自車レーン及び隣接レ
ーンの後続車両の認識を行う。上記の認識結果は制御装
置４０に供給される。

【００４４】ＧＰＳ装置３２は、複数のＧＰＳ衛星から
送信される航法情報を受信して自車の走行位置を認識
し、この走行位置をナビゲーション装置３３及び制御装
置４０に供給する。ナビゲーション装置３３はＧＰＳ装
置３２からの走行位置を地図情報と重ね合わせ、かつ補
正して走行位置情報として制御装置４０に供給する。上
記の地図情報は道路形状の情報としても使用される。

【００４５】交差点情報通信装置３５は交差点の信号器
情報、その他、例えばＶＩＣＳ（ビークル・インフォメ
ーション・アンド・コミュニケーション・システム）等
の渋滞情報、所要時間・規制等の情報、事故・工事や障
害物情報、及び気象情報等の道路インフラ情報をＦＭ多
重放送、電波ビーコン、光ビーコンから受信し、ナビゲ
ーション装置３３及び制御装置４０に供給する。

【００４６】また、操舵検出手段に対応するセンサ群に
は、車両の操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角セン
サ２３、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ（図示
なし）、方向指示器の操作を検出する方向指示器スイッ
チ２２のセンサ等の操作状態を検出するものと、車速を
検出する車速センサ１６、車両のヨーレートを検出する
ヨー角センサ１８、車両の前後加速度及び横加速度及び
上下加速度を検出する加速度センサ１７等の車両運動状
態を検出するものとがある。これらの各センサの検出信
号は制御装置４０に供給される。

【００４７】また、制御装置４０には警報手段Ｍ２が設
けられる。この制御装置４０は、マイクロコンピュータ
で構成され、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３
と、入力インターフェース４４と、出力インターフェー
ス４５とを有している。

【００４８】入力インターフェース４４にはセンサ群の
各センサの検出信号が供給される。ＲＯＭ４２には制御
プログラムが記憶されている。ＣＰＵ４１は制御プログ
ラムに基づき、後述する種々の演算を行い、その際にＲ
ＡＭ４３が作業領域として使用される。ＣＰＵ４１が制
御プログラムを実行することにより発生した制御信号は
出力インターフェース４５から警報装置５１に供給さ
れ、この警報装置５１は警報音、操舵ハンドルの振動等
により運転者に警報を発する。

【００４９】本発明の制御装置４０の基本制御を図２に
基づいて説明する。

【００５０】（１）まず、各種センサの検出信号、画像
処理・画像認識信号、ＧＰＳ出力信号、ナビゲーション
装置出力信号および交差点情報などの各種情報および検
出データを入力インターフェース４４を介して入力する
（ステップＳ１）。

【００５１】（２）取り込んだデータ、特にＧＰＳ情報
等に基づき自車の位置を地図データベース３４上で求め
表示する。この位置データをチェックポイントでのチェ
ックおよび交差点情報により修正し、表示する（ステッ
プＳ２）。

【００５２】（３）求めた修正位置データに基づいて自
車レーンの白線検出を行い、車間制御をおこなう。必要
に応じて、警報を発生させる（ステップＳ３）。

【００５３】（４）検出した白線により画定された自車
のレーンにおける、自車の前後の物体、例えば、先行
車、後続車、車以外の物等を検出する（ステップＳ
４）。

【００５４】（５）次に、自車のレーンの隣接レーンに
おける物体、例えば、車両、車以外の物を検出する（ス
テップＳ５）。

【００５５】（６）そのステップＳ５は、追い越しまた
は自車レーンでの車以外の物の迂回等のために行う。ス
テップＳ５までで状況判断できるデータが揃うので、次
に自動走行運転における警報制御を行う（ステップＳ
６）。

【００５６】（７）交差点進入・合流運転における警報
制御を行う（ステップＳ７）。以上のステップにより基
本制御を終える。

【００５７】次に、基本制御の各ステップについて説明
する。

【００５８】ステップＳ２の自車位置検出／マップ位置
修正処理は、図３に示すフローからなる。

【００５９】（１）ＧＰＳ装置３２のデータを元に現在
位置を検出する（ステップＳ２１）。

【００６０】（２）上記現在地データにより地図データ
ベース３４を検索し、地図上の位置を求める（ステップ
Ｓ２２）。

【００６１】（３）上記地図上の現在位置をフロントガ
ラス上の所定位置に表示する（ステップ２３）。

【００６２】（４）上記地図上の位置より、地図上で進
行方向前方のチェックポイントを検出する（ステップＳ
２４）。これは、自車位置がチェックポイントに対し特
定進行方向で所定距離内になったことを条件として検出
する。

【００６３】（５）上記チェックポイントを上記地図上
の位置とともにフロントガラス上の所定位置に表示する
（ステップＳ２５）。

【００６４】（６）上記チェックポイント、例えば、〇
〇ガソリンスタンド、〇〇銀行支店などを自車が通過す
るとき、音声認識装置または操作スイッチ等により、現
在位置がチェックポイントであることを確認する（ステ
ップＳ２６）。

【００６５】（７）上記音声認識装置または操作スイッ
チ等の修正用のトリガ信号を制御装置４０およびナビゲ
ーション装置３３に入力して、自車の現在位置を強制的
に修正する（ステップＳ２７）。

【００６６】（８）上記（７）の修正位置を記憶する
（ステップＳ２８）。

【００６７】（９）上記（８）で記憶した修正位置をフ
ロントガラスの所定位置に表示する（ステップＳ２
９）。

【００６８】以上のフローにより、常に正確な現在地情
報が見いだされ、表示される。上記フロントガラス上の
表示装置は、最も効果的で最も視認しやすく、かつ運転
操作の邪魔にならない安全性の高い位置に表示手段を講
じて運転者に知せる装置である。

【００６９】具体的には、図９、図１０に示すように、
特殊プリズムを使用して、前方からの光は素通りし、投
影装置７０からの光を運転者側に反射させてフロントガ
ラス７１面に赤外線で捕らえた画像を表示させる。ま
た、フロントガラス７１の前に他の透明板を設けて、こ
の透明板に投影光を反射させて表示面７２において映像
化することもできる。このように、走行中における前方
および側方の物体を運転操作の邪魔にならないようにフ
ロントガラス上に表示し、常に運転者に周囲状況を把握
させて安全運転をうながす効果がある。

【００７０】上記ステップＳ２１〜ステップＳ２３まで
を特別にナビゲーション装置３３でナビ処理として処理
することもできる。図５にそのナビ処理フローが示され
ている。

【００７１】（１）ＧＰＳデータ、交差点情報等を取り
込む（ステップＳ３１）。（２）取り込んだデータを基
に現在位置を求める（ステップＳ３２）。（３）現在地
データを基に地図データベースを検索する（ステップＳ
３３）。（４）検索結果を制御装置へ出力する（ステッ
プＳ３４）。このデータを用いれば、他のフローの処理
が速くなる。

【００７２】自動走行制御について図６を参照して実施
態様を説明する。

【００７３】図６には白線による制御可否の判定処理の
詳細が示されている。

【００７４】制御装置４０はＣＣＤカメラ１１，１２，
１３からの画像信号が正常か否かを判定する（ステップ
Ｓ２０１）。この判定は、具体的にはＣＣＤカメラ１
１，１２，１３が一定周期の同期信号を出力しているか
否か、あるいは所定の変化幅の信号となっているか否か
等である。

【００７５】ＣＣＤカメラ１１，１２，１３からの画像
信号が正常（カメラ自体が異常でない）である場合に
は、次に画像の中から白線と考えられる連続線を探索す
る（ステップＳ２０２）。この探索は、テンプレートマ
ッチングあるいはエッジ抽出で行うことができる。

【００７６】連続線が存在する場合には、さらにそのコ
ントラストが所定値以上か否かを判定し（ステップＳ２
０３）、所定値以上のコントラストを有する場合には連
続線は確かに白線であると判定してその白線を検出する
（ステップＳ２０４）。具体的には、例えば制御可能フ
ラグを１にセットする。

【００７７】次に、検出した白線と自車の側部との間の
距離を求め、求めた値と予め求めてある閾値とを比較す
る（ステップＳ２０５）。求めた値が閾値より大きいと
判定されるときは、そのままになる。

【００７８】逆に、求めた値が閾値より小さいと判断さ
れるときは、車線変更か否かを判断する（ステップＳ２
０６）。具体的には、方向指示器スイッチ２２の操作が
あるときは、車線変更有りと判定し、そのままになる。

【００７９】車線変更でないと判断されるときは、白線
を越えて隣のレーンに進入する恐れがあることから、自
車の運転者に警報を発生する（Ｓ２０７）。

【００８０】一方、ステップＳ２０１において、画像信
号が異常であるか、ステップＳ２０２において、連続線
がないか、あるいは、ステップＳ２０３において、連続
線が所定値より小さいコントラストしか有しない場合に
は、白線検出の精度が低い（白線検出が全く不可能であ
る場合を含む）として制御不可能と判定し、警報を発生
させる（ステップＳ２０８）。具体的には、例えば制御
可能フラグを０にセットすればよい。

【００８１】以上のようにして白線検出精度（あるいは
信頼度）に応じて制御フラグの値を決定し、決定された
制御フラグの値に応じて次の処理に移行する。以上のフ
ローを、白線追従制御に基づく自動走行制御を行う間、
繰り返す。

【００８２】図２のステップＳ７の交差点進入・合流制
御の実施態様について図８を参照して説明する。

【００８３】まず、制御装置４０は、画像処理認識装置
３１とレーザレーダ２１から先行車および後続車との車
間距離や相対速度データを取得する（ステップＳ１０
１）。このデータ取得は、所定タイミング毎に常に行わ
れる。

【００８４】次に、交差点情報通信装置３５から各種イ
ンフラ情報（前方直近の信号機の表示色情報や前方直近
の交差点における停止位置までの距離情報等）が有るか
否かを判断する（ステップＳ１０２）。交差点情報通信
装置３５が備わっておらず、情報がない交差点の場合は
ステップＳ１０４へとぶ。

【００８５】ステップＳ１０２で情報を取得後、交差点
情報通信装置３５から取得したデータに基づいて前方直
近の信号機が黄色信号であるか否かを判定する（ステッ
プＳ１０３）。黄色信号でないと判断された場合、赤信
号であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。信号
が黄色及び赤色でないとき、つまり、青色のとき、赤外
線カメラ１４の出力に基づいて交差点に人間がいるか否
か判断する（ステップＳ１０４）。

【００８６】ステップＳ１０４において交差点に人間が
いないとき、自車が右折または左折のため低速制御に入
る場合があり、その際、後続車によって追突の危険性が
ある。このため、後続車が一定距離内に来ているか判断
する（ステップＳ１０５）。

【００８７】後続車が一定距離内に来ている場合、自車
は方向指示器を右折または左折に操作しているか判断す
る（ステップＳ１０６）。さらに、方向指示器をだし
て、信号機の停止線で止まろうとしているか判断する
（ステップＳ１０７）。停止線で止まろうとしていると
判断されるとき、前方に車両があるか判断する（ステッ
プＳ１０８）。これは、先行車に追突することを阻止す
るためである。先行車がいない場合、後続車が減速して
いるか判断する（ステップＳ１０９）。後続車が減速し
ていない場合追突するか判断する（ステップＳ１１
０）。

【００８８】追突するとの判断になった場合は、ハザー
ドランプ６２を点滅させ、警報ブザー６１をならして、
相手の注意を喚起する（ステップＳ１１１）。

【００８９】前方信号機が黄色から赤に変わったとき
は、信号機の手前の停止線に停止するように減速制御に
移る（ステップＳ１１３）。

【００９０】一方、ステップＳ１０８で前方に車両があ
った場合、その車両が停止しているか判断する（ステッ
プＳ１１４）。その車両が停止しているときは、自車が
追突するか判断する（ステップＳ１１５）。

【００９１】追突の判断の場合は、ハザードランプ６２
を点滅し、警報ブザー６１をならして、自車の運転者の
注意を喚起する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１０
６で直進と判断されたとき、およびステップＳ１０７で
減速制御でないと判断されたとき、警報ブザー６１とハ
ザードランプ６２をＯＦＦにする（Ｓ１１６）。また、
ステップＳ１０９で後続車両が減速運転のとき、および
ステップＳ１１０で追突の判断でないときも、警報ブザ
ー６１とハザードランプ６２をＯＦＦにする（Ｓ１１
６）。

【００９２】図２の本発明のステップ３の自動走行制御
は、図１１に示すように、車間制御が基本になる。制御
装置４０の車間制御の基本処理は、以下のようになる。

【００９３】（１）先行車が所定車間距離内に存在する
か判断する（ステップＳ４１）。

【００９４】（２）先行車が存在しない場合、後続車が
所定車間距離内に存在するか判断する（ステップＳ４
２）。

【００９５】（３）先行車および後続車が所定車間距離
内に存在しないとき、定速制御する（ステップＳ４
３）。

【００９６】（４）先行車が存在せず、後続車が所定車
間距離内に存在するとき、後続車に対し警報を行う（ス
テップＳ４４）。

【００９７】（５）先行車が所定車間距離内に存在する
とき、追従制御する（ステップＳ４５）。定速走行中に
先行車を検出した場合は、先行車との車間距離が必要以
上に小さくならないように減速制御（モータの回転数を
下げる制御）したのち、追従制御する。

【００９８】（６）先行車に追従制御している状態で、
後続車が所定車間距離内に存在するか判断する（ステッ
プＳ４６）。先行車に追従制御している状態で、後続車
が所定車間距離内に存在しないとき、そのまま追従制御
する。先行車との車間距離を一定に保つような追従走行
を実行する。具体的には、先行車との相対速度がゼロに
なるようにモータの回転数を制御する。

【００９９】（７）先行車に追従制御している状態で、
後続車が所定車間距離内に存在するとき、後続車に対し
警報を行う（ステップＳ４４）。追従走行中に先行車が
車線変更などで自車の走行路上に存在しなくなった場合
は、上記（１）のような定速走行に移行すべく、設定車
速（１００ｋｍ／ｈ）まで加速制御する。

【０１００】定速制御は、ドライバが設定した車速（例
えば、１００ｋｍ／ｈ）で定速走行するように回転数を
制御する。

【０１０１】このように、本実施形態の制御装置４０の
車間制御は、先行車などの障害物の有無でその制御方法
が異なるため、レーザレーダ２１で検出した物体が先行
車か路側構造物かの識別は重要であり、この識別を精度
良く行うために地図データベース内に記憶されている路
側構造物の位置データを利用する。

【０１０２】図４は上述した物体識別処理のフローチャ
ートである。

【０１０３】この物体識別処理は、処理手段としての制
御装置４０及びナビゲーション装置３３で実行される。

【０１０４】まず、制御装置４０はレーザレーダ２１か
らの信号に基づいて物体（対象物）を検知する（ステッ
プＳ１１）。

【０１０５】そして、自車位置を基準としてこの対象物
の位置（相対位置）を検出する（ステップＳ１２）。

【０１０６】検出した相対位置データは、ナビゲーショ
ン装置３３に入力される。一方、ナビゲーション装置３
３では、まずＧＰＳ出力およびレーザレーダ２１の出力
を取り込む（図５のステップＳ３１）。それら各出力か
ら自車両の現在位置を検出し（ステップＳ３２）、制御
装置４０から相対位置データを受信すると、両データか
ら対象物の絶対位置（地図データベースと同一形式）に
変換し、その位置の路側構造物を地図データベース３４
から検索する（ステップＳ３３）。そして、ナビゲーシ
ョン装置３３は検索して得られた結果、つまり、該当位
置に路側構造物が存在する場合か否かを制御装置４０に
送信する。

【０１０７】ナビゲーション装置３３から検索結果を受
信した制御装置４０は、図２のステップＳ２で求めた修
正位置データにより検索結果を修正する（ステップＳ１
３）。その位置データのものが移動物体か否かを判断す
る（ステップＳ１４）。

【０１０８】移動物体が所定内のスピードで移動してい
ると判断できるとき、移動物体を車両と認定し車間制御
を行う（ステップＳ１５）。移動物体が所定内のスピー
ドで移動していないと判断できるとき、移動体を静止し
ている路側構造物（例えばリフレクタ）と認定して、自
車レーンでの停止制御または路側構造物を迂回する制御
を行う（ステップＳ１６）。

【０１０９】このように、本実施形態では、検出された
物体が先行車などの障害物か単なる路側構造物かを地図
データベースに記憶された路側構造物の位置データに基
づいて判定するので、確実に障害物と路側構造物を識別
することができる。

【０１１０】なお、本実施形態の識別精度は、基本的に
レーザレーダ２１で検出する物体の位置精度及び自車両
の現在位置精度に左右されるため、レーザレーダ２１の
スキャン幅はできるだけ細かく、また、ＧＰＳなどを用
いてより高精度に現在位置を検出することが好ましい
（もちろん、地図データベース以上の精度は要求されな
い）。

【０１１１】また、本実施形態において、識別の精度を
より向上させるため、路側構造物の位置データのみなら
ず路側構造物の形状データも地図データベース３４に記
憶させ、位置の照合に加えてレーザレーダ２１で得られ
た対象物の形状と路側構造物の形状データとを照合する
ことも可能である。

【０１１２】以上、本発明の実施形態についてレーザレ
ーダを例にとり説明したが、車載レーダとしては電波レ
ーダを用いることができるのは言うまでもなく、この場
合には地図データベース３４にガードレールなどの金属
反射物の位置データを路側構造物として記憶させておく
のが好適である。

【０１１３】また、車載レーダとして超音波レーダを用
いて車両後部に配置し、路側構造物データとして立体駐
車場内の各種内部構造（柱、はり、消火器等の配置物な
ど）を地図データベースに書き込みしておくことも考え
られる。これにより、超音波レーダで検出された物体が
駐車場の構造物か否かを迅速に判定でき、より円滑な入
庫が可能となる。なお、地図データベースは車載してい
てもよいが、自車が必要とする時に外部の地図データ蓄
積センターから通信手段を介して入手するようにしても
よい。

【０１１４】図７は本発明の制御装置の停止／迂回制御
のフローチャートである。

【０１１５】この図に示すように、同じレーンに障害物
または低速車がいる場合、自車と相手車両との相対速度
を求め、その値を予め求めてある閾値と比較する（ステ
ップＳ３０１）。その結果、相対速度が閾値より小さい
と判断されたとき、隣接レーンに並走車、対向車、障害
物があるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。並走
車、対向車、障害物等があり、隣接レーンへの車線変更
が不可能と判断されるとき、ハザードランプ６２を点滅
させ、警報ブザー６１を鳴らして、相手車両の運転者の
注意を喚起する（ステップＳ３０３）。

【０１１６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。

【０１１７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、車載レーダで検出された物体が自車両にとって
障害物（先行車など）であるか否かを確実に識別するこ
とができるので、検出物体の種類に応じた適当な走行制
御および警報等の危険回避行動が可能となる。

【０１１８】また、本発明の追突防止制御によれば、追
突可能性評価をより高精度に行い、適切なタイミングで
警報等の追突防止措置を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の構成ブロック図である。

【図２】本発明の制御装置の基本制御のフローチャート
である。

【図３】本発明の制御装置の自車位置検出／マップ位置
修正処理のフローチャートである。

【図４】本発明の制御装置の物体識別処理のフローチャ
ートである。

【図５】本発明の制御装置のナビ処理のフローチャート
である。

【図６】本発明の制御装置の自動走行制御のフローチャ
ートである。

【図７】本発明の制御装置の停止／迂回制御のフローチ
ャートである。

【図８】本発明の制御装置の交差点進入・合流制御のフ
ローチャートである。

【図９】本発明の表示装置の実施態様を示す図である。

【図１０】本発明の図９の表示装置の異なる方向からの
断面図である。

【図１１】本発明の車間制御のフローチャートである。

【図１２】電気動力自動車の基本構成を示す図である。

【符号の説明】

１１，１２，１３ＣＣＤカメラ１４赤外線カメラ１５ジャイロセンサ１６速度センサ１７加速度センサ１８ヨー角センサ１９ブレーキセンサ２０アクセルセンサ２１レーザレーダ２２方向指示器スイッチ２３操舵角センサ３１画像処理認識装置３２ＧＰＳ装置３３ナビゲーション装置３４地図データベース３５交差点情報通信装置４０制御装置４１ＣＰＵ４２ＲＯＭ４３ＲＡＭ４４入力インターフェース４５出力インターフェース５１警報装置５２ブレーキ装置５３電力変換器５４操舵装置５５安定装置６１警報ブザー６２ハザードランプ６３インホイールモータ７０投影装置７１フロントガラス７２表示面

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２１Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２１Ｂ６２１Ｃ６２２６２２Ａ６２２Ｆ６２４６２４Ｂ６２４Ｃ６２４Ｇ６２４Ｆ６２４Ｊ６２６６２６Ｂ６２６Ｇ６２６Ｚ６２７６２７６２８６２８Ｃ６２８Ｂ６２８Ｄ６２８Ｅ６３０６３０ＧＧ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｃ // Ｂ６０Ｋ 16/00 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｂ 6/02 ＺＨＶＺＨＶＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地図データベースの自車位置データをＧ
ＰＳデータとチェックポイント確認で修正した現在地情
報に基づいて、車載装置で測定された自車周囲の物体に
対する適切な危険回避制御を行う処理手段を有すること
を特徴とする電気自動車の制御装置。
【請求項２】地図データベースの自車位置データをＧ
ＰＳデータとチェックポイント確認と交差点情報通信装
置のデータにより修正した現在地情報に基づいて、車載
装置で測定された自車周囲の物体に対する適切な危険回
避制御を行う処理手段を有することを特徴とする電気自
動車の制御装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の電気自動車の制御
装置において、前記車載装置は、車載レーダ及び又は車
載カメラであることを特徴とする電気自動車の制御装
置。
【請求項４】請求項１又は２記載の電気自動車の制御
装置において、前記処理手段は、前記車載装置で得られ
た信号に基づいて物体と自車との相対位置を算出する第
１演算手段と、前記相対位置と自車の現在位置に基づい
て前記物体の絶対位置を算出する第２演算手段と、前記
絶対位置と路側構造物の位置データとを照合することで
前記物体が前記路側構造物か否かを判定する判定手段と
を有することを特徴とする電気自動車の制御装置。
【請求項５】請求項１、２又は４記載の電気自動車の
制御装置において、先行車または後続車との車間距離や
走行状態に基づいて自車と後続車との追突の可能性を評
価する評価手段および、評価結果に基づいて所定の追突
防止措置を実行する追突防止装置を備え、自車が停止状
態を含む所定値以下の速度で走行するか否かを判定する
判定手段を有し、該判定手段は、自車前方の信号機が黄
色かつ自車が減速しているか否か、もしくは自車前方の
信号機が赤色か否かに基づいて自車が停止するか否かを
判定することを特徴とする電気自動車の制御装置。
【請求項６】請求項５記載の電気自動車の制御装置に
おいて、前記追突防止措置は、前記後続車への警報を含
むことを特徴とする電気自動車の制御装置。
【請求項７】請求項５又は６記載の電気自動車の制御
装置において、前記判定手段は、自車が右左折するか否
かを判定することを特徴とする電気自動車の制御装置。
【請求項８】請求項５、６又は７記載の電気自動車の
制御装置において、前記判定手段は、さらに前方車の有
無に基づいて自車が前方停止線で停止するか否かを判定
し、前記評価手段は、前方車が存在しない場合には自車
が前方停止線で停止するとして追突可能性を評価するこ
とを特徴とする電気自動車の制御装置。
【請求項９】請求項１、２、４、５、６、７又は８記
載の電気自動車の制御装置において、前方の車の位置、
速度及び加速度を前方の車から発信される情報に基づい
て、あるいは自車と前方の車との相対距離を車載装置を
用いて測定し、その時間変化をとることにより求め、一
定範囲の距離を保ちながら走行可能とすることを特徴と
する電気自動車の制御装置。
【請求項１０】請求項１、２、４、５、６、７、８又
は９記載の電気自動車の制御装置において、隣接する車
線の斜め前方と斜め後方を走行する車の双方の位置、速
度及び加速度を該双方の車から発信される情報に基づ
き、あるいは自車と該車両の相対距離を前記車載装置を
用いて測定し、その時間変化をとることにより求め、該
斜め前方及び斜め後方の車までの車間距離が十分になる
か否かを判定し、かつ自車との間の相対速度及び相対加
速度が十分に小さいか否かを判定し、それらの判定に基
づいて、斜め前方と斜め後方を走行する車の間に自車を
割り込ませても十分に安全であることが判断された場
合、ステアリング、アクセル、ブレーキ操作が自動的に
行われて、車線変更を可能にすることを特徴とする電気
自動車の制御装置。
【請求項１１】請求項１、２、４、５、６、７又は８
記載の電気自動車の制御装置において、危険回避の制御
のために電動パワーステアリング、駆動用モータ、回生
ブレーキ、電気信号による油圧を作動させるブレーキの
いずれか又はそれらの全てを用いることを特徴とする電
気自動車の制御装置。