JPH06227283A - 車両の自動走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動走行中低車速域で左右制駆動力差に基づ
き旋回モーメントを発生し、自動走行制御装置のコスト
ダウン、軽量化を図る。 【構成】 自動走行制御装置３は、追従モード設定スイ
ッチ１、車間距離センサ２、操舵角センサ４、車速セン
サ５から夫々信号Ｓon，ＬＬ，ＬＲ，θ，Ｖを入力さ
れ、所定の制御プログラムを実行することにより、エン
ジン出力制御装置６，変速制御装置７，制動液圧制御装
置８に指令信号を出力する。エンジン出力制御装置６，
変速制御装置７，制動液圧制御装置８はは夫々、前記指
令信号に応じてエンジン９の出力制御、変速機10の変速
制御、左右車輪制動装置11，12の制動液圧制御を行い、
低車速域においては、左右制駆動力差に基づいて旋回モ
ーメントを発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低車速域における操舵
特性の改善を図った、車両の自動走行制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の自動走行制御装置（自動操縦装
置）の従来例としては、例えば、特開平2ー141338号公
報、特開昭60ー37011号公報に開示されたものがある。特
開平2ー141338号公報の従来例は、運転者が追従走行（自
動操舵走行）を希望する場合、車速や先行車との車間距
離等から追従走行モードに移行できるか否かを判定し、
追従走行可能と判定されて運転者がそれを希望したとき
にはそのときの車間距離を記憶しておき、その車間距離
を保つように制駆動力制御（ブレーキ制御、変速機制
御、スロットル弁制御等）を行うようにしている。この
従来例は、先行車および自車が同一進行方向に走行して
いる状態から先行車が旋回した場合や、先行車および自
車が同一進行方向に走行しているがオフセットが生じて
いる場合には、運転者のステアリングホイール操作を必
要とするため、完全に追従走行を実現しているとは言え
なかった。

【０００３】一方、特開昭60ー37011号公報の従来例は、
運転者によるステアリング操作とは独立して操舵車輪を
操舵する車輪操舵機構を設け、所定基準点（例えば走行
レーンの白線等の基準ライン）から車両（自車）の基準
位置までの相対距離に応じて操向車輪の操舵を行うよう
にしているため、上述した先行車の旋回等の場合も含め
て追従走行（自動操舵走行；自律走行）が可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の２つの従来例を組み合わせて上述した旋回等の
場合にも対処し得る自動走行制御装置を構成した場合、
渋滞等の低車速時においても対応できるような、言い換
えれば据切り操舵力に対応する非常に大きな車輪駆動力
を発生し得るような、車輪操舵機構のアクチュエータを
使用せざるを得ず、コストアップおよび車両の重量増を
招いてしまう。

【０００５】本発明は、低車速域においては前輪または
後輪の左右制駆動力差に基づいて、旋回モーメントを発
生させるようにすることにより、上述した問題を解決す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の車両の自動走行制御装置の請求項１の構成は、自車に
対し相対移動する対象物と自車との間に所定の位置関係
が成立するように、車速および旋回量が制御される、車
両の自動走行制御装置において、自車に対し相対移動す
る対象物と自車との間の位置関係を検出する位置関係検
出手段と、車速を検出する車速検出手段と、検出した車
速が所定値以下のとき、前記位置関係検出手段が検出し
た位置関係に基づき前記所定の位置関係を成立させる旋
回量が得られるような、前後輪の少なくとも一方の、左
右輪の制駆動力差を算出する制駆動力差算出手段と、算
出した左右制動力差に基づき前記左右輪の制駆動力を左
右独立に制御する、制駆動力制御手段とを設けて成るこ
とを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明の車両の自動走行制御装置の
請求項２の構成は、上記請求項１の構成において、車両
の直進状態および旋回状態を判断する直進旋回状態判断
手段と、該直進旋回状態判断手段により直進状態と判断
されたとき操舵輪の操舵を規制する操舵規制手段とを設
けたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明の請求項１の構成の車両の自動走行制御
装置にあっては、自車に対し相対移動する対象物と自車
との間に所定の位置関係が成立するように車速および旋
回量が制御されて自動走行する際に、位置関係検出手段
は、自車に対し相対移動する対象物と自車との間の位置
関係を検出し、制駆動力差算出手段は、車速検出手段が
検出した車速が所定値以下のとき、前記位置関係検出手
段が検出した位置関係に基づき、前記所定の位置関係を
成立させる旋回量が得られるような前後輪の少なくとも
一方の左右輪の制駆動力差を算出し、この算出した左右
制動力差に基づき、制駆動力制御手段が前記左右輪の制
駆動力を左右独立に制御する。したがって、低車速域に
おける自動走行中には前輪または後輪の左右制駆動力差
に基づいて旋回モーメントが発生することになる。

【０００９】また、本発明の請求項２の構成の車両の自
動走行制御装置にあっては、上記請求項１の構成の作用
に加え、車両の直進中は、操舵規制手段が操舵輪の操舵
を規制するから、路面状態（凹凸）等に起因する外乱の
入力により操舵車輪が不所望に操舵される不具合を防止
することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１，図２は夫々、先行車に自動的に追従す
るように、本発明の車両の自動走行制御装置を適用した
第１実施例の構成を示すブロック線図およびシステム図
である。図１および図２において、１は運転者が後述す
る追従モードを設定する意志がある場合に設定操作を行
う追従モード設定装置（追従モード設定スイッチ）を示
し、２は先行車に対する相対距離（すなわち車間距離）
を検出する、位置関係検出手段としての車間距離検出装
置（車間距離センサ）を示す。

【００１１】追従モード設定スイッチ１は、例えば運転
席のステアリングホイールの近傍に設置され、図示しな
い表示装置（このスイッチ自体が兼用してもよい）に
「追従走行を可能にするために設定に伴い追従モードに
移行すること」を表示するとともに、スイッチＯＮのと
き信号ＳONを出力する。車間距離センサ２（２Ｌ，２
Ｒ）は、例えば車両前面の所定位置に左右対称に設置さ
れ、先行車の所定基準点（例えば左右後端部）からの相
対距離ＬＬ，ＬＲを検出して相対距離ＬＬ，ＬＲを表わ
す信号を出力する。なお、車間距離センサ２からの信号
ＬＬ，ＬＲに基づく左右の相対距離の差から、先行車お
よび自車の進行方向の角度偏差を検出することができ
る。

【００１２】上記信号ＳON，ＬＬ，ＬＲは、制駆動力差
算出手段としての自動走行制御装置３に入力される。自
動走行制御装置３は、上記信号の他、ステアリングホイ
ールの操舵角θを検出する舵角検出装置（操舵角セン
サ）４からの信号および、車速（車体速）Ｖを求めるた
め左右車輪回転数を検出する車速検出装置（車速セン
サ）５からの信号を入力されて、追従走行制御（自動走
行制御）を行う。

【００１３】自動走行制御装置３は、上記追従走行制御
を行うため、上記入力信号に基づき、制駆動力制御手段
としてのエンジン出力制御装置６，変速制御装置７およ
び制動液圧制御装置８に夫々、指令信号を出力する。エ
ンジン出力制御装置６は、上記指令信号を受けて、燃料
噴射量、点火時期、空気流量の何れか１つまたは２つ以
上を可変制御することによりエンジン９の出力制御を行
う。また、変速制御装置７は、上記指令信号を受けて、
変速機10の変速段を切り換えることにより駆動輪に供給
する駆動力（駆動トルク）を可変制御する。さらに、制
動液圧制御装置８は、上記指令信号を受けて、右車輪制
動装置11および左車輪制動装置12によって車体速を上記
指令信号に応じて減速するとともに、車両の進行方向
（操舵方向）を変更するために左右制動力差を発生させ
る、左右制動液圧制御を行う。

【００１４】図３および図４は自動走行制御装置３によ
り所定周期毎に繰り返し実行される、追従走行制御の制
御プログラムを示すフローチャートである。図３におい
てまずステップＳ１で、追従モード設定スイッチ１のＯ
Ｎ／ＯＦＦ状態を例えばスイッチＯＮに応じてセットさ
れる追従設定フラグの状態によってチェックする。ここ
で追従モード設定スイッチＯＦＦと判定された場合に
は、ステップＳ１で自己ループを繰り返すため、以下の
制御を行わない。一方、追従モード設定スイッチＯＮと
判定された場合には、渋滞時等で低車速走行や発進／停
車を繰り返す状況において運転者が追従モード設定スイ
ッチ１のＯＮ操作を行った場合であることから、ステッ
プＳ２で自車の車速（車体速）Ｖを車速センサ５より検
出する。

【００１５】次のステップＳ３では、検出した車速Ｖが
所定値（この場合、20Km/h）以下か否かを判定する。こ
こでＶ＞20Km/hのＮＯであれば、低車速域ではないた
め、ステップＳ３のＮＯ‐ステップＳ２‐ステップＳ３
のＮＯのループによって車速の検出を繰り返すため、以
下の制御を行わない。一方、Ｖ≦20Km/hのＹＥＳであれ
ば、本発明の制御対象とする低車速域であることから、
ステップＳ４で車速に応じて予め設定しておいた適正車
間距離Ｌｍｉｎ≦ＬＬ（またはＬＲ）≦Ｌｍａｘを当該
車速Ｖに応じて選択する。

【００１６】次のステップＳ５では、車間距離センサ２
Ｌ，２Ｒより先行車との相対距離ＬＬ，ＬＲを検出し、
ステップＳ６で、追従走行中か否かを図示しない追従走
行ランプの点灯の有無によって判定する。ここで、１回
目の制御の場合等、追従走行していないと判定された場
合は、ステップＳ７で適正車間距離Ｌｍｉｎ≦ＬＬ≦Ｌ
ｍａｘの範囲内に入っているか否かを判定するととも
に、ステップＳ８で適正車間距離Ｌｍｉｎ≦ＬＬ≦Ｌｍ
ａｘの範囲内に入っているか否かを判定する。上記ステ
ップＳ７、Ｓ８の判定において実際の左右相対距離が適
正車間距離の範囲外の場合は、制御をステップＳ２に戻
して再び車速検出‐適正車間距離の設定‐判定を行い、
実際の左右相対距離が適正車間距離の範囲内の場合は、
制御をステップＳ９に進める。なお、上記ステップＳ６
の判定において、追従走行中と判定される場合は、上記
ステップＳ７，Ｓ８の判定をスキップする。

【００１７】次のステップＳ９では、操舵角センサ４に
よってステアリングホイールの操舵角θを検出し、ステ
ップＳ１０で、検出した操舵角θがニュートラル位置
（θ＝０）から予め設定された範囲内（−θ0 ≦θ≦θ
0 ）に入っているか否かを判定する。この判定におい
て、上記範囲外の場合は制御をステップＳ２以降に戻す
から、ステップＳ１０の操舵角条件が満たされるまでは
ステップＳ１１の制御を行わない。結局、制御がステッ
プＳ１１に進むのは、１回目の制御においてはステップ
Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０の追従走行許可条件の全てが満たさ
れる場合である。

【００１８】ステップＳ１１以降では、上記制駆動力制
御による追従走行制御を行う。まず、ステップＳ１１
で、ステップＳ６と同様にして追従走行中か否かの判定
を行う。この判定により、１回目の制御であれば追従走
行していないと判定されることから制御はステップＳ１
１のＮＯからステップＳ１２に進むことになり、ステッ
プ１２では図示しない追従走行開始可能ランプが点灯す
る。なお、ここでは運転者に追従走行が可能であること
を知らせる手段として可視表示（追従走行開始可能ラン
プ）を用いたが、代わりにスピーカ等の可聴表示を用い
てもよい。

【００１９】次のステップＳ１３では、上記追従走行開
始可能ランプの点灯を見て運転者が図示しない追従開始
スイッチのＯＮ操作を行ったか否かを、例えばスイッチ
ＯＮに応じてセットされる追従開始フラグの状態によっ
てチェックする。ここで、追従開始スイッチのＯＮ操作
が行われない場合は、ステップＳ１３のＮＯ‐ステップ
Ｓ１２‐ステップＳ１３のループをＯＮ操作が行われる
まで繰り返し、ＯＮ操作が行われてＹＥＳになったら、
制御を図４の制御プログラムに進める。なお、上記ステ
ップＳ１１において追従走行中と判定された場合には、
ステップＳ１２，Ｓ１３は不要であるから、それらをス
キップして制御を直ちに図４の制御プログラムに進め
る。

【００２０】図４の制御プログラムは実際に制駆動力制
御を行うものであり、まずステップＳ１４で左側相対距
離ＬＬが最大値Ｌｍａｘを越えたか否かを判定し、ＬＬ
＞ＬｍａｘのＹＥＳならば、ステップＳ１５で右側相対
距離ＬＲが最大値Ｌｍａｘを越えたか否かを判定し、Ｌ
Ｒ＞ＬｍａｘのＹＥＳならば制御をステップＳ１６に進
める。したがって、左右共に先行車との相対距離が適正
範囲の最大値を越える場合には、ステップＳ１６で駆動
力演算がなされ、その演算結果に基づき車速を上昇させ
て左右相対距離ＬＬ，ＬＲが最大値Ｌｍａｘ内に入るよ
うにする指令が発せられ、その指令によりエンジン出力
制御装置６によるエンジン９の出力制御および変速制御
装置７による変速機10の変速制御がなされる。

【００２１】一方、ステップＳ１５の判定がＬＲ≦Ｌｍ
ａｘのＮＯならば、ステップＳ１７で右側相対距離ＬＲ
が最小値Ｌｍｉｎを下回ったか否かを判定し、ＬＲ≧Ｌ
ｍｉｎのＮＯならば制御をステップＳ１８に進めて右輪
制動力演算を行った後に、ステップＳ１９で駆動力演算
を行う。したがって、左側相対距離が適正範囲の最大値
を越え右側相対距離が適正範囲内に入っている場合に
は、先行車が自車に対し右側にずれたと推定できること
から、ステップＳ１８の制動力演算の結果に基づき制動
液圧制御装置８による右車輪制動装置１１の制動液圧制
御を行って右車輪を制動し、自車を右側に旋回させて先
行車に追従させるとともに、この制動による車速低下を
補うためにステップＳ１９の駆動力演算の結果に基づ
き、エンジン出力制御装置６によるエンジン９の出力制
御および変速制御装置７による変速機10の変速制御を行
う。

【００２２】また、上記ステップＳ１７の判定がＹＥＳ
になるＬＲ＜Ｌｍｉｎの場合は、左側相対距離が適正範
囲の最大値を越え右側相対距離が適正範囲の最小値を下
回ることは現実には有り得ないので、実際には上記ステ
ップＳ１８の先行車が自車に対し右側にずれた状態がさ
らに進行して左側車間距離センサ２Ｌが先行車を検出で
きないため相対距離ＬＬが無限大になるとともに右側相
対距離が適正範囲の最小値を下回るほど自車が先行車に
接近した場合に他ならない。したがって、次のステップ
Ｓ２０では制動力演算を行い、その演算結果に基づき制
動液圧制御装置８による左右車輪制動装置１１，１２の
制動液圧制御を行って右側相対距離が適正範囲内に入る
ように左右車輪を制動する。この制動により右側相対距
離が適正範囲内に入るようになると、次回の制御はステ
ップＳ１８に進むことになる。なお、上記ステップＳ２
０の制動力演算による速度低下では車間距離を適正範囲
まで広げることができない場合には、図示しないが、エ
ンジン９および変速機10による速度低下を行うための駆
動力演算を併せて行う。

【００２３】また、上記ステップＳ１４の判定がＮＯに
なるＬＬ≦Ｌｍａｘの場合は、ステップＳ２１で左側相
対距離ＬＬが最小値Ｌｍｉｎを下回ったか否かを判定
し、その判定がＹＥＳになるＬＬ＜Ｌｍｉｎの場合は、
ステップＳ２２で上記ステップＳ２０と同様の制動力演
算を行って左側相対距離が適正範囲内に入るように左右
車輪を制動する。上記ステップＳ１４の判定がＮＯにな
るＬＬ≧Ｌｍｉｎの場合は、ステップＳ２３で、右側相
対距離ＬＲが最大値Ｌｍａｘを越えたか否かを判定し、
ＬＲ＞ＬｍａｘのＹＥＳならば制御をステップＳ２４，
２５に進める。ここで、制御がステップＳ２４に進む状
況について検討してみると、前述したステップＳ１８の
場合を左右逆にしたものに他ならない。したがって、ス
テップＳ２４，２５では、自車を左側に旋回させて先行
車に追従させるために左車輪を制動し、この制動による
車速低下をエンジン出力制御装置６によるエンジン９の
出力制御および変速制御装置７による変速機10の変速制
御で補うようにする。

【００２４】また、上記ステップＳ２３の判定がＮＯに
なるＬＲ≦Ｌｍａｘの場合は、ステップＳ２６で、右側
相対距離ＬＲが最小値Ｌｍｉｎを下回ったか否かを判定
し、その判定がＹＥＳになるＬＲ＜Ｌｍｉｎの場合は制
御をステップＳ２７に進め、ＮＯになるＬＲ≧Ｌｍｉｎ
の場合は制御をステップＳ２８に進める。ここで、制御
がステップＳ２７に進む状況について検討してみると、
前述したステップＳ２０の場合を左右逆にしたものに他
ならない。したがって、ステップＳ２７では、上記ステ
ップＳ２０と同様の制動力演算を行って右側相対距離が
適正範囲内に入るように左右車輪を制動する。また、制
御がステップＳ２８に進む状況について検討してみる
と、この状況は左右相対距離が共に適正範囲内に入って
いる状況に他ならず、したがって現在の指令を変更しな
くても適切に追従走行が継続できることから、ステップ
Ｓ２８では駆動力演算／制動力演算を行わず、現在の指
令をそのまま維持する。

【００２５】以上の制動／駆動指令と、左右相対距離と
の関係を図４にまとめて示し、併せてフローチャート中
の対応するステップ番号を記入する。なお、上記各演算
ステップの実行後には制御を図３のステップＳ２に戻し
てステップＳ２以降を繰り返すから、上記指令によって
車速が変化した場合には当該車速に基づいて適正車間距
離の設定等がなされることになる。したがって、追従走
行許可条件の全てが満たされて一旦追従走行が開始され
た場合であっても、ステップＳ３の車速条件またはステ
ップＳ１０の舵角条件が満たされなくなれば追従走行が
解除され、通常の制御に移行することになる。

【００２６】次に、本実施例の作用を図６および図７に
よって説明する。図６は、低車速域において自車が先行
車に追従走行している内に先行車が右側に旋回したた
め、自車および先行車の進行方向がずれてしまった場合
を示している。すなわち、追従走行中図７の瞬時Ｔ１ま
では先行車は例えば図示点線の状態で走行しており、そ
の間は左右車間距離センサから検出される車間距離（相
対距離）ＬＬ，ＬＲは共に適正車間距離の範囲（Ｌｍｉ
ｎからＬｍａｘまでの間）に収まっており、左右駆動輪
に与えられる駆動力は点線で示すように等しい。一方、
上記旋回が瞬時Ｔ１以降になされて先行車が図示実線の
状態で走行している場合、左側相対距離ＬＬが増加を続
けて最大値Ｌｍａｘを上回ることになる（本例における
車間距離センサは、図示の指向性を有しており、上記旋
回に伴い先行車が捕捉できなくなって相対距離が検出可
能最大距離を越えた場合、検出値が無限大になるものと
する）。この間、右側相対距離ＬＲは適正車間距離の範
囲内に収まっている。

【００２７】このような状況においては、上述したよう
に図４のステップＳ１８、１９が実行されて、右車輪に
図示実線のような制動力が与えられるとともに、その制
動力によって失われた分を補う図示実線のような駆動力
が左車輪に与えられるから（左右同一駆動力が与えられ
ても旋回によって左右駆動力差が発生するため）、自車
において運転者によるステアリング操作によらずに右回
りのモーメントが発生して矢印Ａに示すように右旋回
し、自車の進行方向が徐々に先行車の進行方向に近づく
ことになる。その右旋回に伴い、左側車間距離センサは
左側相対距離ＬＬの検出を再開し、その検出値ＬＬが最
大値Ｌｍａｘ以下になる瞬時Ｔ２まで上記ステップＳ１
８、１９の制御が継続され、その後先行車を追従する状
態に復帰する。

【００２８】図８，９は夫々、本発明の車両の自動走行
制御装置の第２実施例の構成を示すブロック線図および
システム図である。この第２実施例の上記第１実施例と
の相違点は、上述した制駆動力制御に加えて、後輪を操
舵する後輪操舵制御を行うことである。この後輪操舵制
御のため、図８および図９に示すように、車間距離セン
サ２Ｌ，２Ｒからの信号ＬＬ，ＬＲに基づく自動走行制
御装置３からの指令信号を受けて後輪操舵機構13を駆動
する操舵角制御装置14とを設け、それ以外の部分は第１
実施例と同様に構成する。

【００２９】図10および図11は自動走行制御装置３によ
り所定周期毎に繰り返し実行される、追従走行制御の制
御プログラムを示すフローチャートであり、第１実施例
の図３および図４の制御プログラムと同一内容のステッ
プには同一ステップ番号を付して説明を省略し、第１実
施例と異なる部分について詳しく説明する。図10の制御
プログラムでは、ステップＳ２で車速Ｖを検出した後、
第１実施例では車速Ｖに基づいて低車速域か否かの判定
を行って低車速域の場合のみ制御をステップＳ４に進め
ているが、本例では高車速域の場合も含めて追従走行を
行うため、ステップＳ２から制御を直ちにステップＳ４
に進めるようにしている。

【００３０】図11の制御プログラムでは、第１実施例と
同様の判定を行った結果、制御がステップＳ１８以降に
進む場合（先行車が自車に対し右側にずれた場合）に
は、ステップＳ１８の右輪の制動力演算およびステップ
Ｓ１９の駆動力演算の間にステップＳ２９を挿入し、ス
テップＳ２９で自車を右旋回させるような後輪操舵角を
演算する。なお、本例では操舵機構を後輪側に設けてい
るため付与する操舵角は旋回方向と逆方向になるが、操
舵機構を前輪側に設けた場合には操舵角は旋回方向と同
方向になる。したがって、ステップＳ１８の制動力演算
の結果に基づき制動液圧制御装置８による右車輪制動装
置１１の制動液圧制御を行って右車輪を制動するととも
に、ステップＳ１９の操舵角演算の結果に基づく操舵角
制御装置14からの指令により後輪操舵機構13が後輪を操
舵することによって、自車を右側に旋回させて先行車に
追従させ、その後、前記制動による車速低下を補うため
にステップＳ１９の駆動力演算の結果に基づき、エンジ
ン出力制御装置６によるエンジン９の出力制御および変
速制御装置７による変速機10の変速制御を行う。

【００３１】同様に、制御がステップＳ２４以降に進む
場合（先行車が自車に対し左側にずれた場合）には、上
記ステップＳ１８の場合とは左右が逆になったものであ
ることから、ステップＳ２４の左輪の制動力演算および
ステップＳ２５の駆動力演算の間にステップＳ３０を挿
入し、ステップＳ３０で自車を左旋回させるような後輪
操舵角を演算する。なお、上記右車輪（左車輪）の制動
および自車を右旋回（左旋回）させるような後輪操舵の
使い分けは、例えば図16に示すように、図示しない他の
制御プログラムの実行により車速が１０Ｋｍ／ｈ未満な
らば制動のみを実施し、車速が１０Ｋｍ／ｈから２０Ｋ
ｍ／ｈの間の場合は制動および後輪操舵を実施し、車速
が２０Ｋｍ／ｈを越える場合は後輪操舵のみを実施し
て、夫々の場合に所望の旋回モーメントが得られるよう
にする。

【００３２】以上の制動／駆動／操舵指令と、左右相対
距離との関係を図12にまとめて示し、併せてフローチャ
ート中の対応するステップ番号を記入し、さらに、自車
が先行車に追従走行している場合の一形態を図13に例示
する。この第２実施例では、低車速域においては第１実
施例と同様に制駆動力差によって旋回モーメントが発生
し、高車速域においては後輪操舵によって旋回モーメン
トが発生するから、全車速域において追従走行が可能に
なる。

【００３３】再び示す図８，９は夫々、本発明の車両の
自動走行制御装置の第３実施例の構成を示すブロック線
図およびシステム図である。この第３実施例の上記第２
実施例との相違点は、車間距離センサ２（２Ｌ，２Ｒ）
の代わりに、図８および図９に示すように走行レーンの
基準ラインとの間の距離ＬＬ，ＬＲを検出する位置関係
検出手段としての基準ライン検出装置（レーンセンサ）
15（15L,15R ）を設けたことであり、上述した後輪操舵
制御を行う際に、レーンセンサ13からの信号ＬＬ，ＬＲ
に基づく自動走行制御装置３からの指令信号を受けて操
舵角制御装置14が後輪操舵機構13を駆動するように構成
してある。したがって、この第３実施例では、高速道路
の走行レーンの白線等の基準ラインを検出してその基準
ラインと自車との間の距離を一定範囲に維持するような
自律走行が行われる。なお、レーンセンサ15（15L,15R
）は、例えば、基準ラインを認識する撮影手段および
得られた画像から基準ラインとの間の距離ＬＬ，ＬＲを
検出する測距手段を組み合わせて構成する。

【００３４】図14および図15は自動走行制御装置３によ
り所定周期毎に繰り返し実行される、自律走行制御の制
御プログラムを示すフローチャートであり、図14におい
て第２実施例の図10の制御プログラムと同一内容のステ
ップには同一ステップ番号を付して説明を省略し、第２
実施例と異なる部分について詳しく説明する。図14の制
御プログラムは、ステップＳ９，Ｓ１０を削除したこと
を除き、基本的には図10の制御プログラムと同一内容の
制御を行うものであるが、本実施例が自律走行を目的と
しているため、ステップＳ１の「追従モードスイッチ」
を「自律走行モードスイッチ」に読み替え、ステップＳ
４の「適正車間距離」を「適正基準ライン間距離」に読
み替え、ステップＳ５の「センサ２Ｌ，２Ｒ」および
「先行車との相対距離」を夫々、「センサ15L,15R 」お
よび「基準ラインとの間の距離」に読み替え、ステップ
Ｓ６，Ｓ１１，Ｓ１２の「追従走行」を夫々「自律走
行」に読み替え、ステップＳ１３の「追従」を夫々「自
律走行」に読み替えるものとする。なお、上記読み替え
に伴い、図８および図９の「追従モード設定スイッチ
１」を「自律走行モード設定スイッチ１」に読み替え、
「自動走行制御装置３」を「自律走行制御装置３」に読
み替えるものとする。

【００３５】図15の制御プログラムは第２実施例の図11
の制御プログラムと対応するものであるが、検出した距
離ＬＬ，ＬＲと適正基準ライン間距離；Ｌｍｉｎ≦ＬＬ
（ＬＲ）≦Ｌｍａｘとの関係に基づく判定条件は第２実
施例とは異なっている。すなわち、図15の制御プログラ
ムにおいて、まずステップＳ１０１で左側基準ライン間
距離ＬＬが最大値Ｌｍａｘを越えたか否かを判定し、Ｌ
Ｌ＞ＬｍａｘのＹＥＳならば、ステップＳ１０２で右側
基準ライン間距離ＬＲが最大値Ｌｍａｘを越えたか否か
を判定し、ＬＲ＞ＬｍａｘのＹＥＳならば、左右共に基
準ライン間距離が適正範囲の最大値を越えるためシステ
ム異常と判定して自律走行制御を中断して制御を図14の
ステップＳ１に戻し、ステップＳ１で自律走行を続ける
か否かの見直しを行う。

【００３６】一方、ステップＳ１０２の判定がＬＲ≦Ｌ
ｍａｘのＮＯならば、ステップＳ１０３で右側基準ライ
ン間距離ＬＲが最小値Ｌｍｉｎを下回ったか否かを判定
し、ＬＲ≧ＬｍｉｎのＮＯならば制御をステップＳ１０
４に進め、ＬＲ＜ＬｍｉｎのＹＥＳならば制御をステッ
プＳ１０５以降に進める。ここで、制御がステップＳ１
０４に進む状況について検討してみると、この状況は左
側基準ライン間距離ＬＬは適正範囲の最大値を越えるが
右側基準ライン間距離ＬＲは適正範囲内に入っている状
況であり、したがって現在の指令を変更しなくても適切
に自律走行が継続できることから、ステップＳ１０４で
は駆動力演算／制動力演算操舵角演算を行わず、現在の
指令をそのまま維持する。

【００３７】また、制御がステップＳ１０５に進む状況
について検討してみると、この状況は左側基準ライン間
距離ＬＬは適正範囲の最大値を越えるが右側基準ライン
間距離ＬＲは適正範囲の最小値を下回る場合、つまり自
車が走行レーンの右側に寄り過ぎたと推定できる場合で
ある。したがって、ステップＳ１０５の制動力演算の結
果に基づき制動液圧制御装置８による左車輪制動装置１
２の制動液圧制御を行って左車輪を制動するととともに
ステップＳ１０６の転舵角演算の結果に基づき操舵角制
御装置14により後輪操舵機構15を駆動して後輪を転舵
し、これらにより右側基準ライン間距離が適正範囲内に
入るように自車を左側に旋回させるとともに、この制動
による車速低下を補うためにステップＳ１０７の駆動力
演算の結果に基づき、エンジン出力制御装置６によるエ
ンジン９の出力制御および変速制御装置７による変速機
10の変速制御を行う。なお、上記制動および後輪操舵の
使い分けは、例えば図16に示すように、図示しない他の
制御プログラムの実行により車速が１０Ｋｍ／ｈ未満な
らば制動のみを実施し、車速が１０Ｋｍ／ｈから２０Ｋ
ｍ／ｈの間の場合は制動および後輪操舵を実施し、車速
が２０Ｋｍ／ｈを越える場合は後輪操舵のみを実施し
て、夫々の場合に所望の旋回モーメントが得られるよう
にする。

【００３８】一方、上記ステップＳ１０１の判定がＮＯ
になるＬＬ≦Ｌｍａｘの場合は、ステップＳ１０８で左
側基準ライン間距離ＬＬが最小値Ｌｍｉｎを下回ったか
否かを判定し、その判定がＮＯになるＬＬ≧Ｌｍｉｎの
場合は、ステップＳ１０９で右側基準ライン間距離ＬＲ
が最小値Ｌｍｉｎを下回ったか否かを判定し、その判定
がＮＯになるＬＲ≧Ｌｍｉｎの場合は制御をステップＳ
１１０に進め、ＹＥＳになるＬＲ＜Ｌｍｉｎの場合は制
御をステップＳ１１１以降に進める。ここで、制御がス
テップＳ１１０に進む状況について検討してみると、こ
の状況は前述した制御がステップＳ１０４に進む場合の
左右を逆にした場合および、左右共に基準ライン間距離
が適正基準ライン間距離の範囲内に収まっている場合で
ある。したがって、ステップＳ１１０では駆動力演算／
制動力演算／操舵角演算を行わず、現在の指令をそのま
ま維持する。また、制御がステップＳ１１１に進む状況
について検討してみると、この状況は左側基準ライン間
距離が適正基準ライン間距離の範囲内に収まっているが
右側基準ライン間距離ＬＲが最小値Ｌｍｉｎを下回る場
合、つまり自車が走行レーンの右側に寄り過ぎたと推定
できる場合であることから、上記ステップＳ１０５以降
と同一の制御を行う。

【００３９】また、上記ステップＳ１０８の判定がＹＥ
ＳになるＬＬ＜Ｌｍｉｎの場合は、ステップＳ１１４で
右側基準ライン間距離ＬＲが最小値Ｌｍｉｎを下回った
か否かを判定し、その判定がＮＯになるＬＲ≧Ｌｍｉｎ
の場合は、制御をステップＳ１１５以降に進め、ＹＥＳ
になるＬＲ＜Ｌｍｉｎの場合は制御をステップＳ１に戻
す。ここで、制御がステップＳ１１５以降に進む状況に
ついて検討してみると、この状況は前述したステップＳ
１０５以降の場合を左右逆にしたものに他ならない。し
たがって、ステップＳ１１５、Ｓ１１６，Ｓ１１７で
は、自車が走行レーンの左側に寄り過ぎた状況を解消す
るため、右車輪の制動および後輪の操舵を行うことによ
り左側基準ライン間距離が適正範囲内に入るように自車
を右側に旋回させるとともに、この制動による車速低下
を補うためにエンジン出力制御および変速制御を行う。
なお、制御をステップＳ１に戻す場合は、上述したステ
ップＳ１０２のＹＥＳの場合と同様にシステム異常と判
定される場合であるから、自律走行制御を中断して制御
を図14のステップＳ１に戻し、ステップＳ１で自律走行
を続けるか否かの見直しを行う。

【００４０】以上の制動／操舵／駆動指令と、左右基準
ライン間距離との関係を図17にまとめて示し、併せてフ
ローチャート中の対応するステップ番号を記入し、さら
に、自車が自律走行している場合の一形態を図18に例示
する。

【００４１】この第３実施例においては、図19の原理図
に示すように、車速に応じた図16の制御配分の下で、操
舵輪の操舵角の大小に拘らず全車速域において制駆動力
または後輪操舵によって基準ライン間距離ＬＬ，ＬＲに
応じた所望の旋回モーメントが発生するから、自律走行
が可能になる。

【００４２】図20，21は夫々、本発明の車両の自動走行
制御装置の第４実施例の構成を示すブロック線図および
システム図であり、この第４実施例の上記第１実施例と
の相違点は、自動走行制御装置３が車両直進状態と判断
したときに発する指令を受けてステアリング固定弁20を
駆動する、操舵規制手段としてのステアリング固定コン
トロールユニット21を追加したことである。

【００４３】上記ステアリング固定弁20およびステアリ
ング固定コントロールユニット21を含むステアリング制
御系は図22に示すように構成される。このステアリング
制御系において、運転者がステアリングホイール22を図
示矢印Ｂのように操舵した場合、パワーシリンダ23内の
パワーステアリングギヤ24が回転駆動されてそのパワー
ステアリングギヤ24に結合される軸25が図示矢印Ｃのよ
うに右行する。これに伴い、パワーシリンダ23の右室23
ａの方が左室23ｂよりも容積が小さくなるように容積比
が変化し、右室23ａ内から油が排出される。このとき、
左室23ｂ内にはパワーステアリングポンプ26から油が供
給され、軸25ａの右行によって操向車輪（前輪）27が図
示矢印Ｄのように操舵される（前輪27は上から見た状態
を表わしている）。

【００４４】ところで本実施例においては、右室23ａか
らタンク28に至る油路および左室23ｂからパワーステア
リングポンプ26に至る油路に、夫々ステアリング固定弁
20を設けているため、以下の効果が得られる。すなわ
ち、自車が先行車に対し追従走行を実施している場合、
直進旋回状態判断手段としての自動走行制御装置３から
直進判断を表わす信号が自動走行制御装置３からステア
リング固定コントロールユニット21に入力され、その信
号を受けたステアリング固定コントロールユニット21は
ステアリング固定弁20に駆動信号を発し、その駆動信号
を受けたステアリング固定弁20は図22の状態から油路を
塞ぐ状態に切り換えられる。なお、ステアリング固定弁
20の代わりにオリフィスを用いてもよい。

【００４５】これにより、車両の直進走行中に操向車輪
27から伝達される路面状態（凹凸）に起因する外乱の入
力によってパワーステアリングギヤ24および操舵車輪27
が運転者の意志に反して操舵されて車両の進行方向が不
所望に変化する状況であっても、パワーシリンダ23の右
室23ａ、左室23ｂ内の油が移動できないため、操向車輪
27およびステアリングホイール22の操舵角は路面外乱入
力前の角度を維持することになり、高車速走行時の走行
安定性が向上する。

【００４６】なお、運転者がステアリングホイール22に
より操舵を行った場合には、操舵角センサ６（トルクセ
ンサ29でもよい）からの信号に基づいて追従走行中断と
判定されたときに、ステアリング固定弁20を図22に示す
連通状態に戻す指令がステアリング固定コントロールユ
ニット21よりステアリング固定弁20になされ、固定状態
が解除されることになる。

【００４７】なお、上記各実施例ではエンジン出力制御
装置６および変速制御装置７により駆動力制御を行うよ
うにしているが、ＣＳＤ，左右トルクスプリットシステ
ム、前後駆動力配分制御（ＥＴＳ）、電子制御自動変速
機、ＣＶＴ、燃料カット制御や点火リタード制御を行う
ＥＣＣＳ、自動変速機のロックアップ制御等の１つまた
は２つ以上を用いてもよい。その際、駆動力を左右独立
に制御できるものを採用した場合、左右制動力が同一に
なるようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
車両の自動走行制御装置にあっては、操舵輪の操舵に大
きな操舵力が必要な低車速領域でも、例えば、ブレーキ
アクチュエータによって左右輪に制動力差を生じさせた
り、電子制御ディファレンシャルによって左右輪に駆動
力差を生じさせることにより容易に旋回モーメントを得
ることができ、操舵輪を自動的に操舵するアクチュエー
タを用いる場合に生じるアクチュエータの大型化や重量
増の不具合を解決することができる。なお、上記ブレー
キアクチュエータとして加速時に発生する駆動輪のスリ
ップを抑制する方式の駆動力制御装置を流用したり、電
子制御ディファレンシャルとして走行中のヨーレート制
御を行う方式のものを流用したりすることができること
から、自動走行制御（追従走行制御）用のアクチュエー
タを新たに設ける必要もなく、コスト低減の効果も得ら
れる。

【００４９】また、請求項２の車両の自動走行制御装置
にあっては、上記請求項１の車両の自動走行制御装置の
効果に加え、車両の直進中は、操舵規制手段が操舵輪の
操舵を規制することにより、外乱の入力等で操舵輪がさ
れ難くなるため、通常走行中での直進安定性が向上する
のは勿論、低車速領域で操舵力を低減している場合にも
外乱の入力等で走行安定性が低下することを防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両の自動走行制御装置の第１実施例
の構成を示すブロック線図である。

【図２】本発明の車両の自動走行制御装置の第１実施例
の構成を示すシステム図である。

【図３】同例において自動走行制御装置により所定周期
毎に繰り返し実行される、追従走行制御の制御プログラ
ムを示すフローチャートである。

【図４】同例において自動走行制御装置により所定周期
毎に繰り返し実行される、追従走行制御の制御プログラ
ムを示すフローチャートである。

【図５】同例の制駆動指令と左右相対距離との関係を示
す制御区分マップである。

【図６】同例において自車が先行車に追従走行している
内に先行車が右側に旋回したため、自車および先行車の
進行方向がずれてしまった場合を示す図である。

【図７】図６の走行状態における左右相対距離を時系列
的に示す図である。

【図８】本発明の車両の自動走行制御装置の第２実施例
の構成を示すブロック線図である。

【図９】本発明の車両の自動走行制御装置の第２実施例
の構成を示すシステム図である。

【図１０】同例において自動走行制御装置により所定周
期毎に繰り返し実行される、追従走行制御の制御プログ
ラムを示すフローチャートである。

【図１１】同例において自動走行制御装置により所定周
期毎に繰り返し実行される、追従走行制御の制御プログ
ラムを示すフローチャートである。

【図１２】同例の制駆動転舵指令と左右相対距離との関
係を示す制御区分マップである。

【図１３】同例において自車が先行車に追従走行してい
る場合の一形態を例示する図である。

【図１４】本発明の第３実施例において、自律走行制御
装置により所定周期毎に繰り返し実行される、自律走行
制御の制御プログラムを示すフローチャートである。

【図１５】本発明の第３実施例において、自律走行制御
装置により所定周期毎に繰り返し実行される、自律走行
制御の制御プログラムを示すフローチャートである。

【図１６】同例において制駆動力制御および操舵角制御
の制御配分を車速と関連して示す図である。

【図１７】同例の制駆動操舵指令と左右相対距離との関
係を示す制御区分マップである。

【図１８】同例において車両が走行レーン内を自律走行
している場合の一形態を例示する図である。

【図１９】同例の作用を説明するための原理図である。

【図２０】本発明の車両の自動走行制御装置の第４実施
例の構成を示すブロック線図である。

【図２１】本発明の車両の自動走行制御装置の第４実施
例の構成を示すシステム図である。

【図２２】同例のステアリング制御系の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 追従モード設定装置（自動走行モード設定スイッ
チ） ２ 車間距離検出装置（車間距離センサ；位置関係検出
手段） ３ 自動走行制御装置（制駆動力差算出手段） ４ 操舵角検出装置（操舵角センサ） ５ 車速検出装置（車速センサ；車速検出手段） ６ エンジン出力制御装置（制駆動力制御手段） ７ 変速制御装置（制駆動力制御手段） ８ 制動液圧制御装置（制駆動力制御手段） ９ エンジン 10 変速機 11 右車輪制動装置 12 左車輪制動装置 13 後輪転舵機構 14 転舵角制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｚ 9248−3Ｇ Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｗ 9323−3Ｈ // Ｆ１６Ｈ 59:50 9240−3Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車に対し相対移動する対象物と自車と
   の間に所定の位置関係が成立するように、車速および旋
   回量が制御される、車両の自動走行制御装置において、
   自車に対し相対移動する対象物と自車との間の位置関
   係を検出する位置関係検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 検出した車速が所定値以下のとき、前記位置関係検出手
   段が検出した位置関係に基づき前記所定の位置関係を成
   立させる旋回量が得られるような、前後輪の少なくとも
   一方の、左右輪の制駆動力差を算出する制駆動力差算出
   手段と、 算出した左右制動力差に基づき前記左右輪の制駆動力を
   左右独立に制御する、制駆動力制御手段とを設けて成る
   ことを特徴とする、車両の自動走行制御装置。
2. 【請求項２】 車両の直進状態および旋回状態を判断す
   る直進旋回状態判断手段と、該直進旋回状態判断手段に
   より直進状態と判断されたとき操舵輪の操舵を規制する
   操舵規制手段とを設けたことを特徴とする、請求項１記
   載の車両の自動走行制御装置。