JPH1134899A - 操舵角中立学習装置、カーブ曲率推定装置、車間距離制御装置および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行開始の早期に正確な操舵角の中立位置を
推定して精度の高い各種制御を可能とする操舵角中立学
習装置等の提供。 【解決手段】 操舵角中立位置学習処理にては、車速セ
ンサにて検出される車速が４０ｋｍ／ｈ以上という条件
（Ｓ２３０）と、測定操舵角str_engの絶対値が６．７
５deg以下である条件（Ｓ２４０）との両方が満足され
た場合に、操舵角中立位置Ｓｃの学習演算（Ｓ２９０）
を実行している。前者の条件では、４０ｋｍ／ｈ以上と
なる郊外や高速道路での走行では、後者の条件である直
進状態の判断が容易であり、学習する操舵データはより
正確なものが得られる。また後者の条件では、直進状態
の際に得られた暫定操舵角中立位置Ｓ０の近傍にステア
リングセンサにて検出された車両の操舵角Ｓが存在する
ときに操舵角中立位置Ｓｃを学習する。したがって早期
に正確な操舵角中立位置Ｓｃを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両における操舵
角中立学習装置、カーブ曲率推定装置、車間距離制御装
置、および操舵角中立学習装置をコンピュータシステム
にて実現するための記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】先行車との車間距離や相対速度を測定し
て、車間距離を一定に保つ車両用走行制御装置は周知で
ある。このような装置では、先行車までの距離を測定す
るための先行車検出装置を必ず備えている。この先行車
検出装置としては、従来より、レーザレーダ装置が用い
られている。しかし、レーザレーダから照射されるレー
ザビームの方向が固定されていると、カーブ走行中は、
自車線上を遠方まで照射することができず、路肩の看板
やリフレクタ等に加えて他車線走行している車両を、先
行車として検出してしまうことがあった。

【０００３】これを解決するものとして、レーザビーム
を所定範囲内で走査するスキャン型レーザレーダが提案
されている。更にカーブ検出手段を用いて、スキャン型
レーザレーダで検知した障害物が、自車と同一車線上の
車両かどうかを判断する先行車判定も提案されている。
例えば、特開平４−２４８４８９号公報に開示された先
行車検出装置では、ステアリング操舵角から算出したカ
ーブ曲率半径Ｒに基づいて、先行車かどうかを判断して
いる。

【０００４】しかしながら、このカーブ曲率半径Ｒと実
際の道路のカーブとの間にずれがあると、簡単に先行車
を見失ったり、先行車以外のものを誤って先行車と認識
することが有り、実用上問題である。これ以外に、例え
ば、特開平６−１７６３００号公報に開示された先行車
検出装置では、先行車らしさを確率で表す先行車確度と
いう独特の概念を導入して、いる。このような先行車確
度という概念をスキャン型にも適用すれば、先行車を簡
単に見失うことなく、快適で安全な車間制御ができるこ
とが予想される。

【０００５】また、この特開平６−１７６３００号公報
の先行車検出装置では、スキャン型の先行車検出装置に
は、まったく適用することはできないことから、新たに
自車線確率という概念を導入して、スキャン型にて先行
車を適切に選択して車間制御することが可能な車間距離
制御装置が提案されている（特開平８−２７９０９９号
公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平８−２
７９０９９号公報の車間距離制御装置で、自車線確率を
求めるための自車の進行路曲線を算出するために、ステ
アリングセンサにて検出される操舵角を入力としたフィ
ルタ処理と、実操舵角の基準となる操舵角中立位置の学
習とを行っている。

【０００７】すなわち、前記車間距離制御装置では、車
速が２０ｋｍ／ｈ以上であれば、ステアリングの操舵量
によらず、全ての操舵角データを操舵角の中立位置の学
習に利用している。しかし、走行路は、左右カーブが均
等に存在する訳ではなく、例えば、右カーブが長時間に
わたって頻度高く存在する場合がある。このようなとき
には、操舵角中立位置が、フィルタ処理により直進状態
として得られるはずが、実際には右にずれて演算される
ことがある。

【０００８】このようなずれも、次第に真の操舵角中立
位置に収束するのであるが、このような収束は長時間に
及ぶことから、短時間の走行では、実際とは異なる操舵
角中立位置で、走行路の曲率や自車線確率が計算され
て、精度を欠いてしまうおそれがあった。

【０００９】本発明は、従来における操舵角の中立位置
制御の前記問題点を解決して、走行開始の早期に正確な
操舵角の中立位置を推定して、精度の高い各種制御を可
能とする操舵角中立学習装置、カーブ曲率推定装置、車
間距離制御装置および操舵角中立学習装置をコンピュー
タシステムにて実現するための記録媒体の提供を目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
操舵角中立学習装置は、車両直進状態判定手段が、車両
旋回検出手段にて検出された車両の旋回が直進状態を示
す範囲にあると判定すると、学習手段が、この判定がな
された際における操舵角検出手段にて検出された車両の
操舵角（Ｓ：この項では、実施の形態で用いられている
関連記号を付すが、この記号により請求の範囲を限定す
ることを意味するものではない。）に基づいて操舵角中
立位置（Ｓｃ）の学習を行う。このような車両旋回検出
手段としては、ヨーレートを検出するセンサや、左右の
車輪の速度差を検出し、該速度差に基づいて車両の旋回
を検出する装置が挙げられる。

【００１１】すなわち、車両旋回検出手段にて、直進状
態を示す範囲にある場合のみに、操舵角検出手段にて検
出された車両の操舵角（Ｓ）に基づいて操舵角中立位置
（Ｓｃ）の学習を行うのである。走行開始から長時間、
カーブを走行することは通常考えられず、走行初期に直
進走行はほぼ間違いなくなされるので、その状態を捉え
て、操舵角中立位置（Ｓｃ）の学習をすれば、早期に正
確な操舵角中立位置（Ｓｃ）を得ることができる。

【００１２】すなわち、右カーブが長時間にわたって頻
度高く存在する場合にも、その内の直進走行範囲に該当
する部分でのみ学習するので、操舵角中立位置（Ｓｃ）
が、右にずれて演算されることはなくなる。したがっ
て、操舵角に基づいて得られる走行路の曲率や自車線確
率も高精度となり、精度の高い各種制御が可能となる。

【００１３】前記学習手段は、次のような構成が挙げら
れる。すなわち、暫定操舵角中立位置設定手段が、車両
直進状態判定手段にて車両の旋回が直進状態を示す範囲
にあると判定された際における操舵角検出手段にて検出
された車両の操舵角（Ｓ）を暫定操舵角中立位置（Ｓ
０）として設定する。そして、操舵角中立位置学習手段
は、この暫定操舵角中立位置（Ｓ０）を用いて、操舵角
中立位置（Ｓｃ）の学習を行う。具体的には、操舵角中
立位置学習手段は、暫定操舵角中立位置（Ｓ０）の近傍
に、操舵角検出手段にて検出された車両の操舵角（Ｓ）
が存在する際に、操舵角検出手段にて検出された車両の
操舵角（Ｓ）と暫定操舵角中立位置（Ｓ０）との差（st
r_eng）から、操舵角中立位置（Ｓｃ）を引いた角度（s
tr_eng−Ｓｃ）に基づいて、操舵角中立位置（Ｓｃ）を
補正して新たな操舵角中立位置（Ｓｃ）を求める。

【００１４】このように直進状態の際に得られた暫定操
舵角中立位置（Ｓ０）の近傍に、操舵角検出手段にて検
出された車両の操舵角（Ｓ）が存在する際に、操舵角中
立位置（Ｓｃ）を求めて学習しているので、前述した効
果が生じる。操舵が直進状態の操舵をしていることを、
より一層確実に捉えるためには、例えば、前記操舵角中
立位置学習手段は、車両速度を検出する車速検出手段に
て検出される車両速度が所定速度より高い場合に、上述
した処理を行うようにしても良い。所定速度としては、
例えば４０ｋｍ／ｈと設定する。これは、４０ｋｍ／ｈ
より小さい速度で走行するような環境、例えば市街地で
の走行にては、頻繁に操舵が繰り返されているが、４０
ｋｍ／ｈより高い速度となる郊外や高速道路での走行で
は、操舵は安定しており、より一層直進状態が判断しや
すく、学習する操舵データとしても、より正確なものが
得られるからである。

【００１５】前記学習手段は、別の構成として次のよう
な構成が挙げられる。すなわち、暫定操舵角中立位置設
定手段は、車両直進状態判定手段にて車両の旋回が直進
状態を示す範囲にあると判定された際における操舵角検
出手段にて検出された車両の操舵角（Ｓ）を暫定操舵角
中立位置（Ｓ０）として設定する。そして、操舵角中立
位置学習手段は、操舵角中立位置（Ｓｃ）の近傍に操舵
角検出手段にて検出された操舵角（Ｓ）が存在する際
に、操舵角検出手段にて検出された車両の操舵角（Ｓ）
と暫定操舵角中立位置（Ｓ０）との差（str_eng）か
ら、操舵角中立位置（Ｓｃ）を引いた角度（str_eng−
Ｓｃ）に基づいて、操舵角中立位置（Ｓｃ）を補正して
新たな操舵角中立位置（Ｓｃ）を求める。

【００１６】前述した操舵角中立位置学習手段と異なる
のは、操舵角中立位置（Ｓｃ）の近傍に操舵角検出手段
にて検出された操舵角（Ｓ）が存在する際の角度（str_
eng−Ｓｃ）に基づいて、学習を実行している点であ
る。この場合も、前述した場合と同様に、操舵が直進状
態の操舵をしていることを、より一層確実に捉えるため
に、前記操舵角中立位置学習手段は、車両速度を検出す
る車速検出手段にて検出される車両速度が所定速度より
高い場合に、上述した処理を行うようにしても良い。

【００１７】なお、前記操舵角中立位置（Ｓｃ）は、初
期値として、例えば暫定操舵角中立位置（Ｓ０）を設定
する。なお、前記暫定操舵角中立位置設定手段は、車両
直進状態判定手段にて車両の旋回が直進状態を示す範囲
にあると判定された際における操舵角検出手段にて検出
された車両の操舵角（Ｓ）を、暫定操舵角中立位置（Ｓ
０）として設定する処理を行っているが、この暫定操舵
角中立位置（Ｓ０）の設定処理は、条件成立毎に繰り返
し設定する必要はない。

【００１８】すなわち、この暫定操舵角中立位置（Ｓ
０）はあくまでも暫定的な操舵角中立位置であり、本操
舵角中立学習装置の処理における最初に、一度のみ行う
用にしても問題はなく、必要な操舵角中立位置（Ｓｃ）
は、以後、学習されて精度高く得られる。

【００１９】前記操舵角中立位置学習手段は、更に具体
的には、例えば、操舵角検出手段にて検出された車両の
操舵角（Ｓ）と暫定操舵角中立位置（Ｓ０）との差（st
r_eng）から、操舵角中立位置（Ｓｃ）を引いた角度（s
tr_eng−Ｓｃ）の所定割合で、前記操舵角中立位置（Ｓ
ｃ）を補正して新たな操舵角中立位置（Ｓｃ）を求める
ことにより、操舵角中立位置（Ｓｃ）の学習を行う。

【００２０】この所定割合としては、例えば、操舵角中
立位置学習手段にて操舵角中立位置（Ｓｃ）の学習が行
われる際における、車両速度の高さに応じて、該速度が
高ければ高いほど大きくされるように設定される。速度
が高ければ、直進性の検出の精度が高いからである。

【００２１】また、前記所定割合は、例えば、操舵角中
立位置学習手段にて行われる操舵角中立位置（Ｓｃ）の
学習回数の多さに応じて、該学習回数が多ければ多いほ
ど小さくされるように設定される。長期の操舵角中立位
置変動を加味しつつ、操舵角中立位置（Ｓｃ）を早期に
安定化するためである。

【００２２】また、前記所定割合は、例えば、学習毎に
おける車両速度の高さに応じて、該速度が高ければ高い
ほど早期に小さくされるようにしても良い。高ければそ
れだけ精度の高いデータが得られるので、その後の学習
の度合いを小さくした方が、操舵角中立位置（Ｓｃ）を
早期に安定化するためである。

【００２３】また、車両直進状態判定手段においても、
前述した場合と同様に、操舵が直進状態の操舵をしてい
ることを、より一層確実に捉えるために、車両速度を検
出する車速検出手段にて検出される車両速度が所定速度
より高く、かつ車両旋回検出手段にて検出された車両の
旋回が所定角速度より小さい場合に、車両の旋回が直進
状態を示す範囲にあると判定するようにしても良い。

【００２４】なお、上述した操舵角中立学習装置を用い
て、更に、車両速度を検出する車速検出手段と、前記操
舵角中立学習装置により得られている操舵角中立位置
（Ｓｃ）と、前記操舵角検出手段にて検出された車両の
操舵角（Ｓ）あるいは該操舵角（Ｓ）と前記暫定操舵角
中立位置（Ｓ０）との差（str_eng）と、前記車速検出
手段により検出される車両速度（Ｖｎ）とに基づいて、
走行路の曲率を演算するカーブ曲率演算手段と、を備え
ることで、カーブ曲率推定装置を構成することができ、
操舵角中立学習装置により精度高い操舵角中立位置（Ｓ
ｃ）が早期に学習されて得られるので、精度の高いカー
ブ曲率推定を早期に実施することができる。

【００２５】また、上述した操舵角中立学習装置を用い
て、更に、自車の車両速度を検出する車速検出手段と、
前記操舵角中立学習装置により得られている操舵角中立
位置（Ｓｃ）と、前記車速検出手段により検出される自
車の車両速度（Ｖｎ）とに基づいて、自車の走行路の曲
率を演算するカーブ曲率演算手段と、車幅方向の所定角
度範囲に送信波あるいはレーザ光をスキャン照射し、物
体からの反射波あるいは反射光に基づいて、自車と前方
物体との距離をスキャン角度に対応して検出可能な測距
手段と、前記測距手段によって検出された距離および対
応するスキャン角度に基づいて、自車に対する前記物体
の相対位置を算出すると共に、自車に対する前記物体の
相対速度を算出する物体認識手段と、前記カーブ曲率演
算手段によって求められた前記自車走行路の曲率と前記
物体認識手段によって算出された前記物体の相対位置と
に基づいて、前記物体が自車と同一車線上にいる確率を
求める自車線確率算出手段と、前記自車線確率算出手段
によって求められた確率に基づいて、車間距離制御すべ
き先行車を選択する先行車選択手段と、前記車速検出手
段により検出された自車の速度を調節して、前記先行車
選択手段にて選択された先行車との車間距離を制御する
車間距離制御手段と、を備えることで、車間距離制御装
置を構成することができ、操舵角中立学習装置により精
度高い操舵角中立位置（Ｓｃ）が早期に学習されて得ら
れるので、精度の高い車間距離制御を早期に実施するこ
とができる。

【００２６】なお、このような操舵角中立学習装置の各
手段をコンピュータシステムにて実現する機能は、例え
ば、コンピュータシステム側で起動するプログラムとし
て備えることができる。このようなプログラムの場合、
例えば、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−
ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータシステ
ムにロードして起動することにより用いることができ
る。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録
しておき、このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコ
ンピュータシステムに組み込んで用いても良い。

【００２７】カーブ曲率演算手段にて得られる曲率は、
広い意味で走行路の曲がり度合いを示すものであり、曲
率半径や狭い意味の曲率（曲率半径の逆数）を含むもの
である。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、上述した発明が適用され
た操舵角中立学習装置が組み込まれた車間制御用電子制
御装置２（以下、「車間制御ＥＣＵ」と称する。）およ
びブレーキ電子制御装置４（以下、「ブレーキＥＣＵ」
と称する。）を中心に示す自動車に搭載されている各種
制御回路の概略構成を表すブロック図である。

【００２９】車間制御ＥＣＵ２は、マイクロコンピュー
タを中心として構成されている電子回路であり、現車速
（Ｖｎ）信号、操舵角（str-eng，Ｓ０）信号、ヨーレ
ート信号、目標車間時間信号、ワイパスイッチ情報、ア
イドル制御やブレーキ制御の制御状態信号等をエンジン
電子制御装置６（以下、「エンジンＥＣＵ」と称す
る。）から受信する。そして、車間制御ＥＣＵ２は、こ
の受信したデータに基づいて、操舵角中立学習装置とし
て後述する操舵角中立学習処理により操舵角中立位置を
演算したり、カーブ曲率推定装置として後述する処理に
てカーブ曲率半径Ｒを推定したり、車間制御演算をして
いる。

【００３０】レーザレーダセンサ３は、レーザによるス
キャニング測距器とマイクロコンピュータとを中心とし
て構成されている電子回路であり、スキャニング測距器
にて検出した先行車の角度や相対速度等、および車間制
御ＥＣＵ２から受信する現車速（Ｖｎ）信号、カーブ曲
率半径Ｒ等に基づいて、車間距離制御装置の一部の機能
として先行車の自車線確率を演算し、相対速度等の情報
も含めた先行車情報として車間制御ＥＣＵ２に送信す
る。また、レーザレーダセンサ３自身のダイアグノーシ
ス信号も車間制御ＥＣＵ２に送信する。

【００３１】なお、前記スキャニング測距器は、車幅方
向の所定角度範囲に送信波あるいはレーザ光をスキャン
照射し、物体からの反射波あるいは反射光に基づいて、
自車と前方物体との距離をスキャン角度に対応して検出
可能な測距手段として機能している。

【００３２】更に、車間制御ＥＣＵ２は、このようにレ
ーザレーダセンサ３から受信した先行車情報に含まれる
自車線確率等に基づいて、車間距離制御すべき先行車を
決定し、先行車との車間距離を適切に調節すべく、エン
ジンＥＣＵ６に、目標加速度信号、フューエルカット要
求信号、ＯＤカット要求信号、３速シフトダウン要求信
号、警報要求信号、ダイアグノーシス信号、表示データ
信号等を送信している。

【００３３】ブレーキＥＣＵ４は、マイクロコンピュー
タを中心として構成されている電子回路であり、車両の
操舵角を検出する操舵角検出手段としてのステアリング
センサ８、車両旋回検出手段としてヨーレートを検出す
るヨーレートセンサ１０、および各車輪の速度を検出す
る車輪速センサ１２から、操舵角やヨーレートを求め
て、これらのデータをエンジンＥＣＵ６を介して、車間
制御ＥＣＵ２に送信している。またブレーキＥＣＵ４
は、エンジンＥＣＵ６を介する車間制御ＥＣＵ２からの
警報要求信号に応じて警報ブザー１４を鳴動する。

【００３４】エンジンＥＣＵ６は、マイクロコンピュー
タを中心として構成されている電子回路であり、車両速
度を検出する車速検出手段としての車速センサ１６、ブ
レーキの踏み込み有無を検出するブレーキスイッチ１
８、クルーズコントロールスイッチ２０、クルーズメイ
ンスイッチ２２、およびスロットル開度センサ（図示し
ていない。）、その他のセンサやスイッチ類からの検出
信号あるいはボデーＬＡＮ２４を介して受信するワイパ
ースイッチ情報やテールスイッチ情報を受信し、更に、
ブレーキＥＣＵ４からの操舵角（str-eng，Ｓ０）信号
やヨーレート信号、あるいは車間制御ＥＣＵ２からの目
標加速度信号、フューエルカット要求信号、ＯＤカット
要求信号、３速シフトダウン要求信号、警報要求信号、
ダイアグノーシス信号、表示データ信号等を受信してい
る。

【００３５】そして、エンジンＥＣＵ６は、この受信し
た信号から判断する運転状態に応じて、スロットル駆動
器やブレーキ駆動器（図示していない。）等を駆動して
いる。また、必要な表示情報を、ボデーＬＡＮ２４を介
して、ＬＣＤ等の表示装置（図示していない。）に送信
して表示させたり、あるいは、現車速（Ｖｎ）信号、操
舵角（str-eng，Ｓ０）信号、ヨーレート信号、目標車
間時間信号、ワイパスイッチ情報信号、アイドル制御や
ブレーキ制御の制御状態信号を、車間制御ＥＣＵ２に送
信している。

【００３６】ステアリングセンサ８は、図２（ａ）に示
すごとくのフォトインタラプタ式のセンサであり、金属
円板３２と回転検出回路３４とから構成されている。金
属円板３２は、図２（ｂ）の平面図に示すごとくスリッ
ト３２ａを環状に多数配列しており、回転検出回路３４
に備えられた２つのレーザダイオード３４ａ，３４ｂか
ら出力される光が金属円板３２のスリット３２ａを通過
すると、その光を２つのフォトトランジスタ３４ｃ，３
４ｄでそれぞれ受光し、その受光のオン／オフ状態が、
検出回路３４ｅにて端子の電圧出力信号ＳＳ１，ＳＳ２
に変換されて出力される。ＶＩＮは電源ライン、ＧＮＤ
は接地ラインである。

【００３７】金属円板３２は、図示していない自動車の
ハンドル軸に設けられているため、ハンドル軸の回転、
すなわち操舵に応じて、２つの端子の出力信号ＳＳ１，
ＳＳ２が図３に示すごとく出力される。２つのレーザダ
イオード３４ａ，３４ｂとスリット３２ａの配列との関
係により、金属円板３２が左回転する（ハンドルが左に
切られる）と出力信号ＳＳ１の立ち下がりタイミングか
ら出力信号ＳＳ２の立ち下がりタイミングまでの時間
が、出力信号ＳＳ２の立ち下がりタイミングから出力信
号ＳＳ１の立ち下がりタイミングまでの時間よりも短く
なる。また、金属円板３２が右回転する（ハンドルが右
に切られる）と出力信号ＳＳ１の立ち下がりタイミング
から出力信号ＳＳ２の立ち下がりタイミングまでの時間
が、出力信号ＳＳ２の立ち下がりタイミングから出力信
号ＳＳ１の立ち下がりタイミングまでの時間よりも長く
なる。このことから、操舵の方向が判明する。更に、出
力信号ＳＳ１，ＳＳ２の立ち下がりあるいは立ち上がり
のカウントにより操舵角度が判明する。なお、左回転に
おける出力信号ＳＳ１の立ち下がりから出力信号ＳＳ２
の立ち下がりまでの操舵角度、または右回転における出
力信号ＳＳ２の立ち下がりから出力信号ＳＳ１の立ち下
がりまでの操舵角度は１．１２５ｄｅｇである。したが
って、ステアリングセンサ８のパルス信号で直接得られ
る操舵角の測定精度は、１．１２５ｄｅｇまでである。
しかし、後述する操舵角中立位置学習制御で得られる操
舵角中立位置Ｓｃは、１．１２５ｄｅｇよりも高い精度
で推定できる。

【００３８】次に、図４のフローチャートに示す、ブレ
ーキＥＣＵ４の処理の一部として行われる操舵角演算処
理を説明する。この操舵角演算処理は、車両直進状態判
定手段（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）および暫定操舵
角中立位置設定手段（ステップＳ１１０，Ｓ１４０）と
しての処理に該当する。

【００３９】まず、暫定操舵角中立位置Ｓ０が未設定で
あるか否かが判定される（Ｓ１１０）。イグニッション
がオンされて電源が供給され、ブレーキＥＣＵ４に立ち
上がった際には、暫定操舵角中立位置Ｓ０は未設定であ
るので（Ｓ１１０で「ＹＥＳ」）、次にエンジンＥＣＵ
６を介して車速センサ１６から得られる現車速Ｖｎが所
定速度、ここでは３０ｋｍ／ｈより高いか否かが判定さ
れる（Ｓ１２０）。現車速Ｖｎが３０ｋｍ／ｈより高け
れば（Ｓ１２０で「ＹＥＳ」）、ヨーレートセンサ１０
から得られるヨーレートの絶対値が１ｄｅｇ／ｓよりも
小さいか否かが判定される（Ｓ１３０）。

【００４０】ステップＳ１２０，Ｓ１３０は、車両の旋
回が直進状態を示す範囲にあるか否かを判定する処理で
あり、このステップＳ１２０，Ｓ１３０のいずれか一つ
でも満足されなければ（Ｓ１２０で「ＮＯ」またはＳ１
３０で「ＮＯ」）、本操舵角演算処理では何もなされず
に処理を終了する。

【００４１】車両が走行を開始して、車速が３０ｋｍ／
ｈを越え、かつ一時的にでもヨーレートの絶対値が１ｄ
ｅｇ／ｓより小さくなるような直進走行を行った場合に
は（Ｓ１２０で「ＹＥＳ」、かつ、Ｓ１３０で「ＹＥ
Ｓ」）、この時の操舵角Ｓを暫定操舵角中立位置Ｓ０と
して設定する（Ｓ１４０）。

【００４２】そして、次に制御に用いるための操舵角Ｓ
の測定が開始され（Ｓ１５０）、この測定された操舵角
ＳとステップＳ１４０にて設定された暫定操舵角中立位
置Ｓ０とから次式のごとく計算して、測定操舵角str_en
g（操舵角Ｓと暫定操舵角中立位置Ｓ０との差、すなわ
ち、暫定操舵角中立位置Ｓ０を原点とする操舵角）を求
める（Ｓ１６０）。

【００４３】

【数１】 str_eng ← Ｓ − Ｓ０ … ［式１］ これ以後は、暫定操舵角中立位置Ｓ０が設定されたの
で、ステップＳ１１０では「ＮＯ」と判定されて、本操
舵角演算処理ではステップＳ１５０，Ｓ１６０のみが行
われて、操舵角Ｓの測定処理（Ｓ１５０）と、測定操舵
角str_engの更新処理（Ｓ１６０）とが繰り返される。
すなわち、ステップＳ１４０の暫定操舵角中立位置Ｓ０
設定は、最初に一度のみ行われる。

【００４４】ここで、操舵角Ｓの測定は、図５に示す関
係により、出力信号ＳＳ１，ＳＳ２の変化がある毎にＳ
ｄを求めて、次式のごとく算出される。

【００４５】

【数２】 Ｓ ← Ｓ ＋ Ｓｄ×１．１２５ （ｄｅｇ） … ［式２］ こうして求められた測定操舵角str_engは、図示してい
ない送信処理により、ヨーレート、その他のデータと共
に、ブレーキＥＣＵ４からエンジンＥＣＵ６へ送信され
る。

【００４６】エンジンＥＣＵ６は、これらのデータの送
信を仲介し、他のデータと共に、測定操舵角str_engを
車間制御ＥＣＵ２に送信する。次に、車間制御ＥＣＵ２
により実行される処理の一部である操舵角中立位置学習
制御処理について説明する。操舵角中立位置学習制御処
理のフローチャートを図６に示す。

【００４７】まず、測定操舵角str_engをエンジンＥＣ
Ｕ６より受信したか否かが判定される（Ｓ２２０）。測
定操舵角str_engが受信されていなければ（Ｓ２２０で
「ＮＯ」）、本操舵角中立位置学習制御処理では何もな
されない。測定操舵角str_engが受信されると（Ｓ２２
０で「ＹＥＳ」）、次に現車速Ｖｎが４０ｋｍ／ｈ以上
か否かが判定される（Ｓ２３０）。現車速Ｖｎが４０ｋ
ｍ／ｈ以上であれば（Ｓ２３０で「ＹＥＳ」）、次に測
定操舵角str_engの絶対値が、６．７５ｄｅｇ以下か否
かが判定される（Ｓ２４０）。

【００４８】ステップＳ２３０，Ｓ２４０のいずれか一
つでも満足されなければ（Ｓ２３０で「ＮＯ」またはＳ
２４０で「ＮＯ」）、本操舵角中立位置学習処理では何
もなされずに処理を終了する。車速が４０ｋｍ／ｈ以上
となり、かつその時の測定操舵角str_engの絶対値が
６．７５ｄｅｇ以下となるような直進走行を行っていた
場合、言い換えると、暫定操舵角中立位置Ｓ０の近傍に
操舵角Ｓが存在する際には（Ｓ２３０で「ＹＥＳ」、か
つＳ２４０で「ＹＥＳ」）、次に、学習度合いカウンタ
Ｃｖの演算が次式のごとくなされる（Ｓ２５０）。

【００４９】

【数３】 Ｃｖ（ｎ） ← Ｃｖ（ｎ−１） ＋ α … ［式３］ ここで、ｎは、現在の処理を表し、ｎ−１は前回の処理
を表している。なお、学習度合いカウンタＣｖの初期値
Ｃｖ（０）＝０である。

【００５０】また、増加値αは、図７に示すごとくであ
る。図７では、現車速Ｖｎが高いほど増加値αは大きく
設定されている。すなわち、現車速Ｖｎが高いほど学習
度合いカウンタＣｖの増加は速くなる。ただし、学習度
合いカウンタＣｖは値１６３８４を上限としている。

【００５１】次に車間制御ＥＣＵ２が立ち上がって最初
にステップＳ２３０およびステップＳ２４０の条件が成
立したか否かが判定される（Ｓ２６０）。最初であれば
（Ｓ２６０で「ＹＥＳ」）、学習対象の操舵角中立位置
Ｓｃに初期値として、暫定操舵角中立位置Ｓ０が設定さ
れる（Ｓ２７０）。これ以後の処理では、ステップＳ２
６０にて「ＮＯ」と判定されるので、操舵角中立位置Ｓ
ｃの初期化（Ｓ２７０）は実行されない。

【００５２】ステップＳ２７０またはステップＳ２６０
の次に、操舵角中立位置Ｓｃの学習演算が次式のごとく
行われる（Ｓ２９０）。

【００５３】

【数４】 Ｓｃ（ｎ）←Ｓｃ（ｎ−１）＋｛str_eng−Ｓｃ（ｎ−１）｝×α／Ｃｖ（ｎ） … ［式４］ ｎ，ｎ−１，αについては前述したごとくである。

【００５４】すなわち、式４の学習演算においては、測
定操舵角str_engから、操舵角中立位置Ｓｃ（ｎ−１）
を引いた角度｛str_eng−Ｓｃ（ｎ−１）｝に基づい
て、操舵角中立位置Ｓｃ（ｎ−１）を補正して新たな操
舵角中立位置Ｓｃ（ｎ）を求めることにより、操舵角中
立位置Ｓｃの学習を行っている。

【００５５】角度｛str_eng−Ｓｃ（ｎ−１）｝は、そ
のままではなく、角度｛str_eng−Ｓｃ（ｎ−１）｝の
所定割合α／Ｃｖ（ｎ）が操舵角中立位置Ｓｃ（ｎ−
１）に加えられることにより操舵角中立位置Ｓｃ（ｎ−
１）が補正されて、新たな操舵角中立位置Ｓｃ（ｎ）が
形成されている。

【００５６】以後、測定操舵角str_engが得られる毎
に、ステップＳ２３０，Ｓ２４０の条件が共に成立すれ
ば、ステップＳ２５０，Ｓ２９０の処理が実行されて、
操舵角中立位置Ｓｃが学習されて行く。すなわち、ブレ
ーキＥＣＵ４が実行する操舵角演算処理（図４）にて、
車両の旋回が直進状態を示す範囲にあると判定された際
における、ステアリングセンサ８にて検出された車両の
操舵角Ｓを暫定操舵角中立位置Ｓ０として設定する。そ
して、車間制御ＥＣＵ２が実行する操舵角中立位置学習
処理（図６）にて、この暫定操舵角中立位置Ｓ０を用い
て、操舵角中立位置Ｓｃの学習を行う。

【００５７】具体的には、操舵角中立位置学習処理（図
６）では、暫定操舵角中立位置Ｓ０の近傍に、ステアリ
ングセンサ８にて検出された車両の操舵角Ｓが存在する
際に、ステアリングセンサ８にて検出された車両の操舵
角Ｓと暫定操舵角中立位置Ｓ０との差（測定操舵角str_
eng）から、操舵角中立位置Ｓｃを引いた角度（str_eng
−Ｓｃ）に基づいて、操舵角中立位置Ｓｃを補正して新
たな操舵角中立位置Ｓｃを求める。

【００５８】このように直進状態の際に得られた暫定操
舵角中立位置Ｓ０の近傍に、ステアリングセンサ８にて
検出された車両の操舵角Ｓが存在するときのみに、操舵
角中立位置Ｓｃを学習しているので、早期に正確な操舵
角中立位置Ｓｃを得ることができる。例えば、右カーブ
が長時間にわたって頻度高く存在する場合にも、その内
の直進走行範囲に該当する部分でのみ学習するので、操
舵角中立位置Ｓｃが、右にずれて演算されることはなく
なる。したがって、操舵角に基づいて得られる走行路の
曲率や自車線確率も早期に高精度データが得られ、早期
に精度の高い各種制御が可能となる。

【００５９】更に、本実施の形態では、操舵が直進状態
の操舵をしていることを、より一層確実に捉えるため
に、操舵角中立位置学習処理（図６）にては、単に測定
操舵角str_engが所定角度以下である条件（Ｓ２４０）
のみでなく、更に車速センサ１６にて検出される車速が
所定速度（４０ｋｍ／ｈ）以上という条件（Ｓ２３０）
が満足された場合に、学習演算（Ｓ２９０）を実行して
いる。

【００６０】すなわち、市街地での走行は、４０ｋｍ／
ｈ未満の走行となり易く、頻繁に操舵が繰り返されてい
るが、このような状態では正確な直進状態の判断が困難
であるので学習していない。一方、学習している４０ｋ
ｍ／ｈより高い速度となる郊外や高速道路での走行で
は、操舵は安定しているので、直進状態の判断が容易で
あり、学習する操舵データとしても一層正確なものが得
られる。したがって、より正確な操舵角中立位置学習が
無駄なく早期にできる。

【００６１】本実施の形態の操舵角演算処理（図４）お
よび操舵角中立位置学習処理（図６）により学習して得
られる操舵角中立位置Ｓｃの測定結果を、従来技術と比
較して図８および図９に示す。図８は、イグニッション
オンから車速を８０ｋｍ／ｈまで加速した時の操舵角中
立位置Ｓｃの推移を示している。イグニッションオン時
のステアリング位置を操舵角初期値として、０ｄｅｇと
する。このとき運転者は車速の増加と共に直進状態に入
ろうとして操舵を行っている。図８では、操舵の初期値
が２０ｄｅｇ左にずれていて、発進から約２０秒後に直
進状態に入ったと推測できる。

【００６２】従来技術の操舵角中立位置学習処理では、
操舵状態によっては、学習禁止状態に入る。これは、急
操舵時のデータを学習に使用することによる学習精度の
低下を防止するためである。この学習禁止状態は、図８
中の学習禁止カウンタで示している。このカウンタが最
小値（０）である時のみ操舵角中立位置学習を実行す
る。

【００６３】この図８より以下のことが分かる。本実施
の形態では、車両の進行状態をヨーレートにて推測し、
いち早く直進状態を推定し、推定した直後から操舵角中
立位置学習を実行できる（図８中では、２２秒付近）。

【００６４】一方、従来技術では、直進状態に入る前の
操舵状態によっては、学習禁止状態に入り、カウンタ演
算により、学習禁止状態が解除されるまで、中立学習の
開始が遅れる（図８中では、２７秒付近）。このよう
に、従来技術では、直進状態を把握していないことから
学習禁止カウンタを必要とするため図示するような演算
遅れが発生することがある。

【００６５】図９は、操舵角中立位置学習により安定し
て操舵角が推測される状態までの操舵角中立位置Ｓｃの
推移を示している。この図より以下のことが分かる。従
来技術は、直進状態が分からないため、学習禁止状態に
ならない限り、操舵角データをすべて操舵角中立位置学
習に利用する。従って、運転の経路によっては、右曲が
りが多い場合は、必然的に学習結果も偏ってしまう。こ
れを解消するには更に長時間の学習が必要となり、早期
に正確な操舵角中立位置Ｓｃを得ることが出来ないの
で、操舵角を用いた精度の高い制御をすることがなかな
かできない。

【００６６】一方、本実施の形態は、直進状態をヨーレ
ートから推定するため、操舵角中立位置Ｓｃを、学習に
好ましい範囲に限定することが可能であり、その限定さ
れた範囲のデータのみを操舵角中立位置学習に利用する
ため、偏つた経路による操舵角中立位置学習の悪影響は
ない。従って、正確な操舵角中立位置Ｓｃに、いち早く
絞り込み可能であり収束も早い。

【００６７】車間制御ＥＣＵ２では、上述のごとく学習
した操舵角中立位置Ｓｃと測定操舵角str_engとを用い
て、カーブ曲率演算手段としての処理を行っている。こ
のカーブ曲率演算手段としての処理は、例えば、まず次
式のごとく推定操舵角strを求める。

【００６８】

【数５】 str ← str_eng − Ｓｃ … ［式５］ 実際にはこの推定操舵角strを、次式のごとく、カット
オフ周波数１．２４Ｈｚの１次ローパスフィルタにてな
まし処理し、なまし処理後の推定操舵角str_filtrerを
用いる。

【００６９】

【数６】 str_filtrer(n)←(176/256)×str_filtrer(n-1)＋(80/256)×str(n) … ［式６］ そして、この推定操舵角str_filtrerにて、次のごとく
走行路のカーブ曲率半径Ｒを演算する。

【００７０】（１）Ｖｎ≧８０ｋｍ／ｈの時

【００７１】

【数７】 R←Kr×(1 + 1.69×10^-4×Vn^2 - 3.86×10^-8×Vn^3)／str_filtrer … ［式７］ （２）Ｖｎ＜８０ｋｍ／ｈの時

【００７２】

【数８】 R←Kr×(1 + 1.20×10^-4×Vn^2 + 5.79×10^-7×Vn^3)／str_filtrer … ［式８］ ここでは、「＾」は「＾」の前の数値を「＾」の後の数
値の回数、累乗することを意味し、本明細書の他の部分
でも同じである。また、Ｋｒはカーブ半径定数（例え
ば、値２１００）である。

【００７３】このように演算したカーブ曲率半径Ｒを車
間制御ＥＣＵ２はレーザレーダセンサ３へ送信してい
る。次に、レーザレーダセンサ３にて行われる処理と車
間制御ＥＣＵ２にて行われる処理について説明する。

【００７４】図１０は、車間制御全体の処理を示す。こ
の内、ステップＳ１０００〜ステップＳ５０００の先行
車検出処理は、レーザレーダセンサ３にて行われる処理
であり、ステップＳ６０００〜ステップＳ９０００の車
間制御処理は車間制御ＥＣＵ２にて行われる処理であ
る。

【００７５】処理が開始されると、まず、レーザレーダ
センサ３に備えられたスキャニング測距器による距離・
角度の計測データが読み込まれる（Ｓ１０００）。次に
前方障害物の認識処理がなされる（Ｓ２０００）。この
前方障害物の認識処理は、現車速Ｖｎと前方の物体がス
キャニングされた結果とに基づいて前方の物体の認識種
別、物体幅Ｗ、物体の中心位置ＸＹ座標および相対速度
Ｖｒが求められる。認識種別は、例えば、自車が走行し
ているにもかかわらず物体の相対位置がほとんど移動し
ていない場合は移動物と認識できる。また次第に遠ざか
る物体も移動物と認識できる。また物体の相対位置が自
車に対して現車速Ｖｎと同じ速度（絶対値）で近づく場
合は停止物と認識できる。それ以外のもの、例えば現れ
てから認識できるほどの時間が経過していない物体等
は、不明物として認識している。尚、この前方障害物の
認識処理自体は当業者には良く知られた内容である。

【００７６】次に図１１に示す自車線確率算出処理（Ｓ
４０００）に移る。自車線確率算出処理（Ｓ４０００）
では、まず瞬時自車線確率算出が行われる（Ｓ４０１
０）。瞬時自車線確率算出では、まず、前方障害物の認
識処理（Ｓ２０００）にて得られたすべての物体の中心
位置・物体幅データ（Ｘ0，Ｙ0，Ｗ0）を、直進路に変
換する。すなわち、車間制御ＥＣＵ２から受信したカー
ブ曲率半径Ｒに基づいて、そのカーブを直進路にした場
合の物体の座標を求める。その変換は次のような式９〜
１１により座標変換することによりなされる。

【００７７】

【数９】 Ｘ ← Ｘ0−（Ｙ0＾２／２Ｒ） … ［式９］ Ｙ ← Ｙ0 … ［式１０］ Ｗ ← Ｗ0 … ［式１１］ すなわち、ここでは実質的にはＸ座標のみ変換してい
る。

【００７８】このようにして、直進路に変換して得られ
た中心位置・物体幅データ（Ｘ，Ｙ，Ｗ）を、図１２に
示す自車線確率マップ上に配置して、各物体の瞬時自車
線確率、すなわち、その時点で自車線に存在する確率を
求める。確率として存在するのは、車間制御ＥＣＵ２が
操舵角から求めたカーブ曲率半径Ｒと実際のカーブ曲率
半径との間に誤差が存在するからであり、その誤差を考
慮した制御をするために、ここで各物体の瞬時自車線確
率を求める。

【００７９】図１２において、横軸はＸ軸、すなわち自
車の左右方向であり、縦軸はＹ軸、すなわち自車の前方
を示している。本実施の形態では、左右５ｍ、前方１０
０ｍまでの領域を示している。ここで領域は、領域ａ
（自車線確率８０％）、領域ｂ（自車線確率６０％）、
領域ｃ（自車線確率３０％）、領域ｄ（自車線確率１０
０％）、それ以外の領域（自車線確率０％）に別れてい
る。この領域の設定は、実測により定めたものである。
特に、領域ｄは自車直前への割込も考慮することにより
設定された領域である。

【００８０】領域ａ，ｂ，ｃ，ｄを区切る境界線Ｌａ、
Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄは、例えば次の式１２〜１５で与えら
れるものである。尚、境界線Ｌａ′、Ｌｂ′，Ｌｃ′，
Ｌｄ′は、それぞれ境界線Ｌａ、Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄとは
Ｙ軸で対称の関係にある。

【００８１】

【数１０】 Ｌａ： X=0.7+(1.75-0.7)・(Y/100)＾２ … ［式１２］ Ｌｂ： X=0.7+( 3.5-0.7)・(Y/100)＾２ … ［式１３］ Ｌｃ： X=1.0+( 5.0-1.0)・(Y/100)＾２ … ［式１４］ Ｌｄ： X=1.5・(1-Y/60) … ［式１５］ これを一般式で表すと次式１６〜１９のようになる。

【００８２】

【数１１】 Ｌａ： X=A1+B1・(Y/C1)＾２ … ［式１６］ Ｌｂ： X=A2+B2・(Y/C2)＾２ … ［式１７］ Ｌｃ： X=A3+B3・(Y/C3)＾２ … ［式１８］ Ｌｄ： X=A4・(B4-Y/C4) … ［式１９］ この式１６〜１９から一般的には、次の式２０〜２２を
満足させるように領域を設定する。実際の数値の決定
は、実験にて決定する。

【００８３】

【数１２】 Ａ１≦Ａ２≦Ａ３＜Ａ４ … ［式２０］ Ｂ１≦Ｂ２≦Ｂ３ および Ｂ４＝１ … ［式２１］ Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３ （Ｃ４に制約無し） … ［式２２］ 尚、図１２の境界線Ｌａ、Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌａ′、Ｌ
ｂ′，Ｌｃ′は、計算処理速度の点から、放物線として
いるが、処理速度が許すならば、円弧にて表す方が良
い。境界線Ｌｄ，Ｌｄ′についても処理速度が許すなら
ば外側に膨らんだ放物線または円弧にて表す方が良い。

【００８４】（６）各物体は、次のようにして、その瞬
時自車線確率Ｐ0 が決定される。 領域ｄを少しでも有する物体 → Ｐ0＝１００％ 領域ａ内に中心が存在する物体→ Ｐ0＝ ８０％ 領域ｂ内に中心が存在する物体→ Ｐ0＝ ６０％ 領域ｃ内に中心が存在する物体→ Ｐ0＝ ３０％ 上記〜を満たさない物体 → Ｐ0＝ ０％ 次に、このようにして得られた各物体の瞬時自車線確率
Ｐ0 を次の式２３，２４により時間平均して自車線確率
Ｐを求める。すなわちフィルタ処理を行う（Ｓ４０２
０）。ただし、自車線確率Ｐの初期値は「０％」であ
る。

【００８５】

【数１３】 Ｐ ← Ｐ×０．８＋Ｐ0×０．２ （ただしＰ0＜９０％） …［式２３］ Ｐ ← Ｐ×０．７＋Ｐ0×０．３ （ただしＰ0≧９０％） …［式２４］ ９０％以上で瞬時の自車線確率への追随性が高いのは、
特に自車の前方への割込車両があった場合に、迅速に対
処できるようにするためである。

【００８６】次に、上記自車線確率にリミットを設け、
最終的な自車線確率Ｐを決定する（Ｓ４０３０）。
（７）そのリミットは次のように設定される。認識種
別が移動物の場合、前記式２３または前記式２４で算出
されたままの自車線確率Ｐとする。

【００８７】認識種別が停止物の場合、次の（ａ）〜
（ｅ）いずれかの条件を満足すれば、自車線確率Ｐの最
大値を２０％とする。 （ａ）Ｙ0 ＞ ４０ｍ かつ Ｗ0 ＜ １．４ｍ （ｂ）Ｙ0 ＞ ３０ｍ かつ Ｗ0 ＜ １．２ｍ （ｃ）Ｙ0 ＞ ２０ｍ かつ Ｗ0 ＜ １．０ｍ （ｄ）認識されてから１秒未満のもの（スキャン５回に
満たないもの） （ｅ）他の移動物の中に、自車線確率Ｐ≧５０％であっ
て、自身よりも長く認識されている物体が存在する。

【００８８】以上のようして、ステップＳ４０００にて
各物体の自車線確率が求められる。次に、この物体の内
から、先行車が選択される（Ｓ５０００）。この先行車
選択処理（Ｓ５０００）を図１３に示す。まず、移動物
と停止物とに分けて、移動物から走行中の先行車を１台
抽出し（Ｓ５０１０）、次に停止物から停止中の先行車
を１台抽出する（Ｓ５０２０）。

【００８９】［移動物の場合］（Ｓ５０１０） 次の条件を満たす移動物で自車線確率Ｐが最大のもの
を抽出する。 （ａ） ｜Ｒ｜＜５００ｍのとき、 自車線確率Ｐ＞３０％ （ｂ） ５００ｍ≦｜Ｒ｜＜１０００ｍのとき、自車線確率Ｐ＞４０％ （ｃ）１０００ｍ≦｜Ｒ｜のとき、 自車線確率Ｐ＞５０％ このように、カーブ曲率半径Ｒの絶対値が小さいほど抽
出条件が緩い（自車線確率Ｐが小さいものも抽出され
る）のはカーブ曲率半径Ｒの絶対値が小さいほど先行車
を見つけにくいからである。

【００９０】上記にて複数の移動物が抽出された場
合は、（それらの移動物の内の最大の自車線確率Ｐ−１
５％）以上の自車線確率Ｐを有する移動物、または自車
線確率Ｐ≧７０％の移動物のいずれかに該当する移動物
の内で、Ｙ0 が最小の移動物を走行中の先行車として抽
出する。上記にて抽出されなかったら走行中の先行車
は無しとする。

【００９１】［停止物の場合］（Ｓ５０２０） 自車線確率Ｐ≧７０％の停止物の中でＹ0 が最小の停
止物を停止中の先行車として抽出する。抽出されなけれ
ば、停止中の先行車は無しとする。停止物の場合は、路
側物を先行車として判断しないために基準が移動物より
厳しくされている。

【００９２】［総合判断］（Ｓ５０３０） 上記［移動物の場合］（Ｓ５０１０）および［停止物の
場合］（Ｓ５０２０）の抽出結果から、次のように先行
車を選択する。 走行中の先行車も停止中の先行車もいずれも存在しな
い場合は、先行車無しとする。

【００９３】走行中の先行車および停止中の先行車の
いずれか一方が存在する場合、それを先行車とする。 走行中の先行車および停止中の先行車のいずれも存在
する場合、Ｙ0 が小さい方を先行車とする。

【００９４】（尚、上述のごとく先行車を判断した場合
に、先行車を見失ってもあるいは見誤っても、毎回複数
の検出物体から一番確からしい物体を先行車として選択
するので一瞬の間違いで済む。） こうして先行車検出処理（Ｓ１０００〜Ｓ５０００）が
終了する。このようにして演算された先行車の自車線確
率を含む先行車情報を、レーザレーダセンサ３は、車間
制御ＥＣＵ２に送信する。車間制御ＥＣＵ２では、この
先行車情報を受信して、車間制御処理（Ｓ６０００〜Ｓ
９０００）を実行する。

【００９５】車間制御処理の最初に、図１４のフローチ
ャートに示す目標車間算出処理が実行される（Ｓ６００
０）。まず、イニシャル中か否かが判定される（Ｓ６０
１０）。イニシャル中とは、電源オンした後に本処理が
最初に実行されたタイミングを意味する。

【００９６】最初は、ステップＳ６０１０にて肯定判定
されて、目標車間時間ＴＨとして初期値Ｔ0 が設定され
る（Ｓ６０２０）。この初期値Ｔ0 としては、例えば
「２．５秒」が設定される。ステップＳ６０１０にて否
定判定された場合に、あるいはステップＳ６０２０の処
理後に、タップダウン操作が有ったか否かが判定される
（Ｓ６０３０）。更にステップＳ６０３０にて否定判定
された場合には、タップアップ操作が有ったか否かが判
定される（Ｓ６０４０）。

【００９７】タップダウン操作とは、ドライバーによる
クルーズコントロールスイッチ２０内のタップスイッチ
の操作により、車間を大きくする操作である。タップア
ップ操作とは逆にタップスイッチの操作により、車間を
小さくする操作である。タップダウン操作がなされてい
れば、ステップＳ６０３０にて肯定判定されて、次の式
２５のごとく、目標車間時間ＴＨの増加処理がなされる
（Ｓ６０６０）。

【００９８】

【数１４】 ＴＨ ← ＴＨ ＋ ０．１８秒 … ［式２５］ ただし、次のステップＳ６０７０，Ｓ６０８０の処理に
より目標車間時間ＴＨの上限は３．３秒とされる。

【００９９】一方、タップアップ操作がなされていれ
ば、ステップＳ６０４０にて肯定判定されて、次の式２
６のごとく、目標車間時間ＴＨの減少処理がなされる
（Ｓ６０９０）。

【０１００】

【数１５】 ＴＨ ← ＴＨ − ０．１８秒 … ［式２６］ ただし、次のステップＳ６１００，Ｓ６１１０の処理に
より目標車間時間ＴＨの下限は０．７秒とされる。

【０１０１】こうして、目標車間時間ＴＨが設定される
と、次に、その目標車間時間ＴＨが、次の式２７のごと
く、現車速Ｖｎにより目標車間距離Ｄｔに換算される
（Ｓ６０５０）。

【０１０２】

【数１６】 Ｄｔ ← ＴＨ × Ｖｎ … ［式２７］ 次に、図１５のフローチャートに示す加減速率算出処理
（Ｓ７０００）が実行される。

【０１０３】まず、コースト中か否かが判定され（Ｓ７
０１０）、コースト中でなければアクセル中か否かが判
定され（Ｓ７０２０）、先行車認識中か否かが判定され
る（Ｓ７０３０）。ここで、コーストとは、定速走行制
御中にクルーズコントロールスイッチ２０内のセットス
イッチが押されたとき、減速制御し、その後、セットス
イッチが放されたときの現車速Ｖｎを目標速度Ｖｍとし
て定速走行制御に移行するものであり、コースト中とは
この減速制御の期間を意味する。アクセルとは、定速走
行制御中に定速走行制御中にクルーズコントロールスイ
ッチ２０内のリジュームスイッチが押されたとき、増速
制御し、その後、リジュームスイッチが放された時の現
車速Ｖｎを目標速度Ｖｍとして定速走行制御に移行する
ものであり、アクセル中とはこの増側制御の期間を意味
する。

【０１０４】したがって、コースト中であれば、ステッ
プＳ７０１０にて肯定判定されて、加減速率Ａｔに「−
２．６ｋｍ／ｈ／ｓ」が設定され（Ｓ７１００）、アク
セル中であれば、ステップＳ７０２０にて肯定判定され
て、加減速率Ａｔに「２．６ｋｍ／ｈ／ｓ」が設定され
る（Ｓ７０９０）。

【０１０５】またコースト中でもアクセル中でもないと
きに、先行車認識中、すなわち、ステップＳ５０００に
て先行車が選択されている場合には、ステップＳ７０３
０にて肯定判定されて、基本加減速率算出処理（Ｓ７０
４０）が実行される。（８）基本加減速率算出処理（Ｓ
７０４０）は次のようになされる。

【０１０６】車間偏差Ｄｅを、次の式２８のごとく、
先行車との車間Ｄ（＝Ｙ）およびステップＳ６０５０に
て得られた目標車間距離Ｄｔとから算出する。

【０１０７】

【数１７】 Ｄｅ ← Ｄ − Ｄｔ … ［式２８］ 次にこの車間偏差Ｄｅと相対速度Ｖｒとから、図１６
に示したマップのデータを補間して、基本加減速率ＭＤ
Ｖ（ｋｍ／ｈ／ｓ）を求める。尚、ヒステリシスのため
に、車間偏差Ｄｅおよび相対速度Ｖｒのそれぞれの境界
部分に、車間偏差Ｄｅについては２ｍの不感帯を設け、
相対速度Ｖｒについては１ｋｍ／ｈの不感帯を設けてい
る。また、このマップの領域を越える場合は、最も近い
領域の値を設定する。尚、図１６では、車間偏差Ｄｅが
マイナスでも、先行車の速度が高くて次第に離れて行く
場合（Ｖｒ＞０）には、増速（基本加減速率ＭＤＶ＞
０）である。これは車間距離がつまっていても、先行車
が遠ざかっていけば、自車がわざわざ減速する必要はな
いからであり、減速するとドライバーにとって不要な減
速と感じられるからである。

【０１０８】次に上記基本加減速率ＭＤＶを距離により
補正するため、補正係数ＫＭＤＶを、図１７に示す車間
Ｄとの関係から求める（Ｓ７０５０）。これは遠方の先
行車に過敏な反応をしないようにするためである。次
に、式２９のごとく加減速率Ａｔを求める（Ｓ７０６
０）。

【０１０９】

【数１８】 Ａｔ ← ＭＤＶ×ＫＭＤＶ／１００ … ［式２９］ また、ステップＳ７０３０にて否定判定された場合、ア
クセル終了後５秒以内である場合には、ステップＳ７０
７０にて肯定判定されてステップＳ７０９０にて加減速
率Ａｔを「２．６ｋｍ／ｈ／ｓ」に設定し、アクセル終
了後５秒以内でなければ、ステップＳ７０７０にて否定
判定されてステップＳ７０８０にて加減速率Ａｔを
「１．３ｋｍ／ｈ／ｓ」に設定する。

【０１１０】ここで、ステップＳ７０７０にて肯定判定
された場合に、加減速率Ａｔが２．６ｋｍ／ｈ／ｓとさ
れるのは、ドライバーの意志をできるだけ尊重するとい
う意図から、ドライバーが加速したいという意志を表し
たときは、これを優先する制御にしているためである。

【０１１１】こうして、加減速率算出処理（Ｓ７００
０）が終了し、次に目標車速算出処理（Ｓ８０００）が
行われる。目標車速算出処理（Ｓ８０００）は、図１８
に示すごとく実施され、まず、目標車速Ｖｍが次の式３
０のごとく算出される（Ｓ８０１０）。

【０１１２】

【数１９】 Ｖｍ ← Ｖｍ ＋ Ａｔ×ｄｔ … ［式３０］ ここで、ｄｔはステップＳ８０１０の処理の時間間隔を
表し、本実施の形態では「０．２秒」である。

【０１１３】次に、ステップＳ８０１０にて求められた
目標車速Ｖｍに次のような限界が設けられる（Ｓ８０２
０）。Ｖｍ＞Ｖｎ＋２ｋｍ／ｈで、かつＡｔ＜０のと
きは、次の式３１のごとく目標車速Ｖｍを設定する。

【０１１４】

【数２０】 Ｖｍ ← Ｖｎ ＋ ２ｋｍ／ｈ … ［式３１］ Ｖｍ＜Ｖｎ−２ｋｍ／ｈで、かつＡｔ＞０のときは、
次の式３２のごとく目標車速Ｖｍを設定する。

【０１１５】

【数２１】 Ｖｍ ← Ｖｎ − ２ｋｍ／ｈ … ［式３２］ 上記の制限とともに、更に目標車速Ｖｍに次のよ
うに制限する。

【０１１６】すなわち、 （ａ）目標車速Ｖｍはドライバーにより設定されている
定速走行制御用の設定車速Ｖｓ以上とはしない。ただし
アクセル中は除く。 （ｂ）目標車速Ｖｍは、次の式３３を満足するものとす
る。

【０１１７】

【数２２】 Ｖｎ−８ｋｍ／ｈ≦Ｖｍ≦Ｖｎ＋３．５ｋｍ／ｈ … ［式３３］ こうして、先行車が認識されている場合の目標車速Ｖｍ
が設定される。

【０１１８】目標車速Ｖｍが決定した後に、スロットル
全閉条件が成立しているか否かが判定され（Ｓ８０３
０）、成立していなければスロットル全閉解除条件が成
立しているか否かが判定される（Ｓ８０５０）。スロッ
トル全閉条件とは、現車速Ｖｎが目標車速Ｖｍより上が
りすぎた場合に、迅速に減速させる処理を開始させるた
めの条件であり、次の式３４に示す。またスロットル全
閉解除条件とは、その減速処理を停止させるための条件
であり、次の式３５に示す。

【０１１９】

【数２３】 Ｖｍ ＜ Ｖｎ−３ｋｍ／ｈ … ［式３４］ Ｖｍ ≧ Ｖｎ−２ｋｍ／ｈ … ［式３５］ ステップＳ８０３０の条件が満足されれば、スロットル
全閉制御（Ｓ８０４０）が行われる。またステップＳ８
０５０の条件が満足されれば、スロットル全閉制御の解
除処理（Ｓ８０６０）が行われる。

【０１２０】スロットル全閉制御とは、内燃機関のスロ
ットルバルブの開度を制御しているモータの回転速度を
決定するデューティを、スロットルバルブが閉じる方向
に最大のデューティ出力（最高速）として減速制御する
ことを意味する。このようにして、目標車速算出処理
（Ｓ８０００）が終了すると、従来から知られている定
速車速制御と同様にして、ステップＳ８０００で求めら
れた目標速度Ｖｍを目標とした車速制御が行われる（Ｓ
９０００）。

【０１２１】本車間制御処理は、上述のごとく構成され
ているため、カーブ曲率半径Ｒに基づいて直進路に変換
した前方物体個々の座標を、予め設定してある直進路の
自車線確率マップに当てはめて個々の物体の自車線確率
を求め、その自車線確率の状態から先行車を決定し、そ
の先行車との位置関係等に基づいて自車の速度を調節し
て、車間距離を制御できる。

【０１２２】そして、この車間制御処理において、レー
ザレーダセンサ３では、車間制御ＥＣＵ２にて早期に精
度高く得られた操舵角中立位置Ｓｃに基づいて推定され
たカーブ曲率半径Ｒのデータを用いることで、スキャニ
ング測距器にて先行車を適切に選択することができる。
したがって、車間制御ＥＣＵ２では、その先行車に対し
て精度の高い車間距離制御することができる。

【０１２３】［その他］図６に示した操舵角中立位置学
習処理では、測定操舵角str_engの絶対値が６．７５ｄ
ｅｇ以下であること（Ｓ２４０で「ＹＥＳ」）が、学習
を実行するための１つの条件とされていた。これは暫定
操舵角中立位置Ｓ０の近傍に、操舵角検出手段にて検出
された車両の操舵角Ｓが存在する条件を判定するもので
ある。

【０１２４】このステップＳ２４０の条件の替わりに、
操舵角検出手段にて検出された車両の操舵角Ｓと暫定操
舵角中立位置Ｓ０との差（str_eng）から、操舵角中立
位置Ｓｃを引いた角度（str_eng−Ｓｃ）の絶対値が、
６．７５ｄｅｇ以下であることを条件としても良い。こ
れは、操舵角中立位置Ｓｃの近傍に操舵角検出手段にて
検出された操舵角Ｓが存在する条件を判断するものであ
り、前述した実施の形態と同様に、早期に精度の高い操
舵角中立位置Ｓｃを得ることができる。

【０１２５】前記実施の形態では、車両旋回検出手段と
してヨーレートセンサ１０を用いたが、ヨーレートセン
サ１０の代わりに、車輪速センサ１２にて、左右輪の回
転速度の差を求めて、その左右輪の回転速度差そのもの
で、ヨーレートの大きさを判定しても良い。また、左右
輪の回転速度の差からヨーレートを演算して、ヨーレー
トセンサ１０を用いた場合と同様に判定しても良い。

【０１２６】上述した各処理は、車間制御ＥＣＵ２、レ
ーザレーダセンサ３、ブレーキＥＣＵ４およびエンジン
ＥＣＵ６に備えられたＲＯＭあるいはバックアップＲＡ
Ｍに記憶されたプログラムにより実行されるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態としての車間距離制御装置のシ
ステムブロック図である。

【図２】 ステアリングセンサの概略構成説明図であ
る。

【図３】 ステアリングセンサの出力信号説明図であ
る。

【図４】 操舵角演算処理のフローチャートである。

【図５】 ステアリングセンサの出力に基づいて操舵角
を演算するための換算テーブル説明図である。

【図６】 操舵角中立位置学習処理のフローチャートで
ある。

【図７】 車速から、学習度合いカウンタＣｖの演算に
用いられる増加値αを求めるための換算テーブル説明図
である。

【図８】 実際の走行における操舵角中立位置Ｓｃの推
移を示すグラフである。

【図９】 実際の走行における操舵角中立位置学習によ
り、安定して操舵角が推測される状態までの操舵角中立
位置Ｓｃの推移を示すグラフである。

【図１０】 車間制御全体の処理のフローチャートであ
る。

【図１１】 自車線確率算出処理のフローチャートであ
る。

【図１２】 自車線確率マップの説明図である。

【図１３】 先行車選択処理のフローチャートである。

【図１４】 目標車間算出処理のフローチャートであ
る。

【図１５】 加減速率算出処理のフローチャートであ
る。

【図１６】 車間偏差Ｄｅと相対速度Ｖｒとから基本加
減速率ＭＤＶを求めるマップである。

【図１７】 車間Ｄと補正係数ＫＭＤＶとの関係を示す
グラフである。

【図１８】 目標車速算出処理のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２…車間制御用電子制御装置（車間制御ＥＣＵ） ３…レーザレーダセンサ ４…ブレーキ電子制御装置（ブレーキＥＣＵ） ６…エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ） ８…ステアリングセンサ １０…ヨーレートセンサ １２…車輪速センサ １４…警報ブザー １６…車
速センサ １８…ブレーキスイッチ ２０…クルーズコントロー
ルスイッチ ２２…クルーズメインスイッチ ２４…ボデーＬＡＮ ３２…金属円板 ３２ａ…スリット ３４…回転検
出回路 ３４ａ，３４ｂ…レーザダイオード ３４ｃ，３４ｄ…フォトトランジスタ ３４ｅ…検出
回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｓ 13/93 Ｇ０１Ｓ 13/93 Ｚ 17/93 17/88 Ａ // Ｂ６２Ｄ 137:00 (72)発明者 山本 和重 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の操舵角を検出する操舵角検出手段
   と、 車両の旋回を検出する車両旋回検出手段と、 前記車両旋回検出手段にて検出された車両の旋回が直進
   状態を示す範囲にあるか否かを判定する車両直進状態判
   定手段と、 前記車両直進状態判定手段にて車両の旋回が直進状態を
   示す範囲にあると判定された際における前記操舵角検出
   手段にて検出された車両の操舵角に基づいて操舵角中立
   位置の学習を行う学習手段と、 を備えたことを特徴とする操舵角中立学習装置。
2. 【請求項２】前記学習手段は、 前記車両直進状態判定手段にて車両の旋回が直進状態を
   示す範囲にあると判定された際における前記操舵角検出
   手段にて検出された車両の操舵角を暫定操舵角中立位置
   として設定する暫定操舵角中立位置設定手段と、 前記暫定操舵角中立位置の近傍に、前記操舵角検出手段
   にて検出された車両の操舵角が存在する際に、前記操舵
   角検出手段にて検出された車両の操舵角と前記暫定操舵
   角中立位置との差から、操舵角中立位置を引いた角度に
   基づいて、前記操舵角中立位置を補正して新たな操舵角
   中立位置を求めることにより、操舵角中立位置の学習を
   行う操舵角中立位置学習手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の操舵角中立学
   習装置。
3. 【請求項３】車両速度を検出する車速検出手段を備え、 前記操舵角中立位置学習手段は、 前記車速検出手段にて検出される車両速度が所定速度よ
   り高い場合に、請求項２記載の処理を行うことを特徴と
   する請求項２記載の操舵角中立学習装置。
4. 【請求項４】前記学習手段は、 前記車両直進状態判定手段にて車両の旋回が直進状態を
   示す範囲にあると判定された際における前記操舵角検出
   手段にて検出された車両の操舵角を暫定操舵角中立位置
   として設定する暫定操舵角中立位置設定手段と、 操舵角中立位置の近傍に前記操舵角検出手段にて検出さ
   れた操舵角が存在する際に、前記操舵角検出手段にて検
   出された車両の操舵角と前記暫定操舵角中立位置との差
   から、操舵角中立位置を引いた角度に基づいて、前記操
   舵角中立位置を補正して新たな操舵角中立位置を求める
   ことにより、操舵角中立位置の学習を行う操舵角中立位
   置学習手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の操舵角中立学
   習装置。
5. 【請求項５】車両速度を検出する車速検出手段を備え、 前記操舵角中立位置学習手段は、 前記車速検出手段にて検出される車両速度が所定速度よ
   り高い場合に、請求項４記載の処理を行うことを特徴と
   する請求項４記載の操舵角中立学習装置。
6. 【請求項６】前記操舵角中立位置は、初期値として、前
   記暫定操舵角中立位置が設定されることを特徴とする請
   求項２〜５のいずれか記載の操舵角中立学習装置。
7. 【請求項７】前記暫定操舵角中立位置設定手段は、 本装置の処理における最初に、前記車両直進状態判定手
   段にて車両の旋回が直進状態を示す範囲にあると判定さ
   れた際における前記操舵角検出手段にて検出された車両
   の操舵角を、暫定操舵角中立位置として設定する処理
   を、一度のみ行うことを特徴とする請求項２〜６のいず
   れか記載の操舵角中立学習装置。
8. 【請求項８】前記操舵角中立位置学習手段は、 前記操舵角検出手段にて検出された車両の操舵角と前記
   暫定操舵角中立位置との差から、操舵角中立位置を引い
   た角度の所定割合で、前記操舵角中立位置を補正して新
   たな操舵角中立位置を求めることにより、操舵角中立位
   置の学習を行うことを特徴とする請求項２〜７のいずれ
   か記載の操舵角中立学習装置。
9. 【請求項９】前記所定割合は、 前記操舵角中立位置学習手段にて操舵角中立位置の学習
   が行われる際における、車両速度の高さに応じて、該速
   度が高ければ高いほど大きくされることを特徴とする請
   求項８記載の操舵角中立学習装置。
10. 【請求項１０】前記所定割合は、 前記操舵角中立位置学習手段にて行われる操舵角中立位
    置の学習回数の多さに応じて、該学習回数が多ければ多
    いほど小さくされることを特徴とする請求項８または９
    記載の操舵角中立学習装置。
11. 【請求項１１】前記所定割合は、 学習毎における車両速度の高さに応じて、該速度が高け
    れば高いほど早期に小さくされることを特徴とする請求
    項１０記載の操舵角中立学習装置。
12. 【請求項１２】車両速度を検出する車速検出手段を備
    え、 前記車両直進状態判定手段は、 前記車速検出手段にて検出される車両速度が所定速度よ
    り高く、かつ前記車両旋回検出手段にて検出された車両
    の旋回が所定角速度より小さい場合に、車両の旋回が直
    進状態を示す範囲にあると判定することを特徴とする請
    求項１〜１１のいずれか記載の操舵角中立学習装置。
13. 【請求項１３】前記車両旋回検出手段は、ヨーレートを
    検出するセンサであることを特徴とする請求項１〜１２
    のいずれか記載の操舵角中立学習装置。
14. 【請求項１４】前記車両旋回検出手段は、左右の車輪の
    速度差を検出し、該速度差に基づいて車両の旋回を検出
    する装置であることを特徴とする請求項１〜１２のいず
    れか記載の操舵角中立学習装置。
15. 【請求項１５】請求項１〜１４のいずれかに記載の操舵
    角中立学習装置と、 車両速度を検出する車速検出手段と、 前記操舵角中立学習装置により得られている操舵角中立
    位置と、前記操舵角検出手段にて検出された車両の操舵
    角あるいは該操舵角と前記暫定操舵角中立位置との差
    と、前記車速検出手段により検出される車両速度とに基
    づいて、走行路の曲率を演算するカーブ曲率演算手段
    と、 を備えたことを特徴とするカーブ曲率推定装置。
16. 【請求項１６】請求項１〜１４のいずれかに記載の操舵
    角中立学習装置と、 自車の車両速度を検出する車速検出手段と、 前記操舵角中立学習装置により得られている操舵角中立
    位置と、前記操舵角検出手段にて検出された車両の操舵
    角あるいは該操舵角と前記暫定操舵角中立位置との差
    と、前記車速検出手段により検出される車両速度とに基
    づいて、走行路の曲率を演算するカーブ曲率演算手段
    と、 車幅方向の所定角度範囲に送信波あるいはレーザ光をス
    キャン照射し、物体からの反射波あるいは反射光に基づ
    いて、自車と前方物体との距離をスキャン角度に対応し
    て検出可能な測距手段と、 前記測距手段によって検出された距離および対応するス
    キャン角度に基づいて、自車に対する前記物体の相対位
    置を算出すると共に、自車に対する前記物体の相対速度
    を算出する物体認識手段と、 前記カーブ曲率演算手段によって求められた前記自車走
    行路の曲率と前記物体認識手段によって算出された前記
    物体の相対位置とに基づいて、前記物体が自車と同一車
    線上にいる確率を求める自車線確率算出手段と、 前記自車線確率算出手段によって求められた確率に基づ
    いて、車間距離制御すべき先行車を選択する先行車選択
    手段と、 前記車速検出手段により検出された自車の速度を調節し
    て、前記先行車選択手段にて選択された先行車との車間
    距離を制御する車間距離制御手段と、 を備えたことを特徴とする車間距離制御装置。
17. 【請求項１７】請求項１〜１４のいずれか記載の操舵角
    中立学習装置の各手段としてコンピュータシステムを機
    能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み
    取り可能な記録媒体。