JPH06298108A - 車輌の自動操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動操舵装置の安全対策。反射マ−カの検出
の誤りや制御装置の誤動作が生じた場合でも、自動車が
暴走するのを回避する。 【構成】 手動操舵から自動操舵に切換える前に、シス
テムの診断（Ｓ２）を実施し、異常がある時には自動操
舵への切換えを禁止する。検出された複数の反射マ−カ
（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）の位置から道路の曲率を計算し、
曲率半径が所定より小さい時は、反射マ−カの誤検出と
みなし（Ｓ１２６）、異常とする。手動操舵による実操
舵角θｓと、自動操舵用に生成された目標操舵角θｔと
の差Δθが所定より大きい場合にも、制御の異常とみな
す（Ｓ１２Ｃ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車輌の自動操舵装置に関
し、特に手動操舵から自動操舵への切換え時の安全対策
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車輌を自動操縦する態様の１つとして、
例えば車輌が道路上の所定の走行レ−ンから外れないよ
うに、自動操舵し車輌を誘導することが考えられる。例
えば本発明者らは、このような自動操舵を可能にする１
つの方法として、次のような新しい車輌誘導方法を開発
している。

【０００３】即ち、道路の端に、道路の延びる方向に沿
って反射鏡のようなマ−カが一定の間隔で配設されるこ
とを想定し、車輌に搭載した光学検出器と前記マ−カと
を利用し、自車と各マ−カとの距離及び自車の進行方向
とマ−カの方向との角度を検出すれば、これらの距離及
び角度に基づいて、車輌を誘導しうる。更に具体的に言
えば、複数のマ−カのそれぞれについて距離及び角度を
検出し、検出した距離が所定以上でしかも距離が最小の
マ−カを選択し、選択したマ−カに対する角度を使用す
る。そして、選択したマ−カの検出角度が０に近づくよ
うに車輌の舵角を調節する。そして、選択しているマ−
カとの距離が所定以内になったら、距離が２番目に近い
次のマ−カを選択し、新しく選択したマ−カに対する検
出角度が０に近づくように車輌の舵角を調節する。これ
らの動作を繰り返すことによって、自動操舵を実現しう
る。

【０００４】勿論、自動操舵の方法としては、他の方法
も考えられる。例えば、ドライバの視野と同様な車輌前
方の風景をテレビカメラ等で画像入力し、入力した画像
を分析することによって、道路の位置や形状を認識すれ
ば、目標位置を決定し、自動操舵しうる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような自動操舵
を実施する場合、安全性の観点から、制御システムには
非常に高い信頼性が要求される。例えば、自動操舵シス
テムによって決定された目標位置が誤りであったり、例
えばノイズ等の影響によって計算された舵角に誤りが生
じると、車輌が走行レ−ンを外れて暴走する危険があ
る。しかしながら、誤りの発生を完全になくすことは困
難である。

【０００６】例えば、レ−ザ光の反射を利用して道路上
に配設される各マ−カの位置を検出する場合、マ−カ以
外からのレ−ザ光の反射を検出すると、マ−カの検出位
置に誤りが生じるので、目標位置が走行レ−ンを外れる
恐れがある。また、決定された目標位置が正しい場合で
あっても、システムの一部分に故障が生じると、異常な
自動操舵が実施される可能性がある。

【０００７】従って本発明は、自動操舵装置において、
システムの一部に誤動作が生じた場合の危険を回避する
ために、安全対策を施すことを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の車輌の自動操舵装置は、車輌の進行方向を
定める舵角を調整する操舵アクチュエ−タ手段（１３
０）；車輌の実舵角を検出する舵角検出手段（１５０，
１６０）；道路の形状に沿う位置に定められる目標位置
の情報を生成する、目標位置検出手段（２Ｒ，２Ｌ）；
目標位置検出手段が生成した目標位置に応じた目標操舵
角を生成し、該目標操舵角と前記舵角検出手段が検出し
た実舵角とに応じて前記操舵アクチュエ−タ手段を制御
する自動操舵手段（Ｓ１１）；目標位置検出手段の情報
に基づいて道路のカ−ブの曲率を表わす情報を算出す
る、道路形状算出手段（Ｓ１２５）；自動操舵のオン／
オフを制御し、手動操舵から自動操舵への切換指示があ
る時に、道路形状算出手段が算出した曲率の情報，自動
操舵手段の生成した目標操舵角，及び舵角検出手段の検
出した実舵角を参照し、曲率半径が所定以上で、しかも
前記目標操舵角と実舵角との差が所定以下である時に、
自動操舵への切換を許可し、それ以外の時には自動操舵
への切換を禁止する、切換制御手段（Ｓ３）；を備え
る。

【０００９】また好ましい態様では、目標位置検出手段
は、車輌上に搭載され、車輌前方の道路上もしくはその
近傍に配置される反射標識手段（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，・
・・）に対してレ−ザ光を照射する、レ−ザ光照射手段
（２１）；前記車輌上に搭載され、前記反射標識手段で
反射されて戻ったレ−ザ光の時間遅れに基づいて両輌と
反射標識手段との距離を検出する、距離検出手段（２
６）；前記車輌上に搭載され、前記反射標識手段で反射
されて戻ったレ−ザ光の受光方向に基づいて、車輌の進
行方向に対する反射標識手段の方向を検出する標識方向
検出手段（２５）；を含み、前記距離検出手段が検出し
た距離と前記標識方向検出手段が検出した方向とに基づ
いて、反射標識手段の位置を検出するように構成され
る。

【００１０】なお上記括弧内に示した記号は、後述する
実施例中の対応する要素の符号を参考までに示したもの
であるが、本発明の各構成要素は実施例中の具体的な要
素のみに限定されるものではない。

【００１１】

【作用】本発明においては、ドライバが例えばスイッチ
により、手動操舵から自動操舵への切換をシステムに指
示すると、切換制御手段は、道路形状算出手段が算出し
た曲率の情報，自動操舵手段の生成した目標操舵角，及
び舵角検出手段の検出した実舵角を参照する。そして、
曲率半径が所定以上で、しかも前記目標操舵角と実舵角
との差が所定以下であれば自動操舵への切換を許可する
が、そうでなければ自動操舵への切換を禁止する。

【００１２】曲率半径は、道路の形状から求めることが
でき、例えば、道路上に配置された複数のマ−カの位置
関係に基づいて計算することができる。

【００１３】自動操舵が実施できるのは、通常は高速道
路のように走行し易い整備された道路に限定されるが、
高速道路ではあまり曲率半径の小さいカ−ブは存在しな
い。例えば米国の高速道路では、最小の曲率半径が９０
０ｍに定めてある。従って、そのような高速道路以外で
は、自動操舵を実施しないことを前提とすれば、道路形
状算出手段によって得られる曲率半径が例えば９００ｍ
未満である場合には、道路形状の認識（例えばマ−カの
検出）が誤りである可能性が高く、目標位置も正しくな
いので、自動操舵を禁止するのが安全である。

【００１４】また、手動操舵による走行中には、通常、
道路の延びる方向に沿って走行するように操舵が実施さ
れ、自動操舵による走行においても、道路の延びる方向
（例えばマ−カの並びの方向）に沿って走行するように
操舵が実施されるので、手動操舵から自動操舵に移行す
る時には、通常であればドライバの手動操舵によって調
整される実舵角と、自動操舵装置の生成する目標操舵角
との差が大きくなることはあり得ない。つまり、手動操
舵から自動操舵に移行する時に、実舵角と、目標操舵角
との差が大きいのであれば、自動操舵装置が故障してい
る可能性が高いと考えられるので、自動操舵を禁止する
のが安全である。

【００１５】つまり本発明によれば、ドライバが手動操
舵から自動操舵への切換を自動操舵装置に指示しても、
異常や故障が生じている場合には自動操舵への切換が自
動的に禁止されるので、自動操舵装置の異常や故障に対
して、暴走などが生じるのを確実に回避しうる。

【００１６】

【実施例】実施例の自動操舵装置を搭載した自動車の外
観を図１に示す。図１を参照すると、この自動車の左右
のヘッドランプの近傍に、それぞれレーザレーダ２Ｌ及
び２Ｒが設置されている。これらのレーザレーダ２Ｌ，
２Ｒは、車両前方（車両の前端よりも前方）にレーザ光
を投射し、反射して自動車の方向に戻ってくるレ−ザ光
を検出する。即ち、高速道路などにおいては、道路上
に、その端部に沿って、所定の間隔で、光を反射する反
射マ−カが設置されるので、レーザレーダ２Ｌ，２Ｒか
ら発射されたレ−ザ光は、各々の反射マ−カによって反
射され、レーザレーダ２Ｌ，２Ｒに戻る。なお、この種
の反射マ−カは、光の入射した方向にその光を反射する
特性を有している。

【００１７】簡単に言えば、これらのレーザレーダ２
Ｌ，２Ｒは、レ−ザ光を発射してから反射したレ−ザ光
が戻るまでの時間遅延に基づいて各反射マ−カまでの距
離を検出し、反射したレ−ザ光がレ−ダに入射した方向
から、各反射マ−カの方向を検出する。各反射マ−カ
は、道路の左端又は右端に沿って配置されるので、レー
ザレーダ２Ｌ及び２Ｒの検出軸は、それぞれ自動車の進
行方向に対してやや左寄り及び右寄りの角度に傾けて設
置してある。この実施例の自動操舵装置は、レーザレー
ダ２Ｌ及び２Ｒの検出した各反射マ−カの距離及び方向
から、目標方向を決定し、操舵角を制御する。

【００１８】図２に、図１のレーザレーダ２（２Ｌ，２
Ｒの一方）の正面から見た外観を示し、図３にその右側
面から見た外観を示す。図２及び図３を参照すると、レ
ーザレーダ２には、前方にレーザ光を投射する発光部２
１と、マーカで反射されたレーザ光を受光する受信部２
２，２３が備わっている。受信部２２は方位検出用の受
信部であり、受信部２３は距離検出用の受信部である。

【００１９】図４に、レーザレーダ２の構成を示す。図
４を参照して説明する。発振回路２４が出力する信号
は、駆動回路２１３で増幅され、レーザダイオード２１
２のオン／オフを制御する。レーザダイオード２１２で
発生したレーザ光は、レンズ２１１を介して自動車の前
方に投射される。

【００２０】この実施例では、発振回路２４の出力する
信号により、パルス状のレ−ザ光を繰り返し発射する。
具体的には、0.16msecの周期でパルス幅１５nsecのレ−
ザ光が１回あたり１６パルス発射される。また、８msec
の周期でこの動作（１６パルスのレ−ザ光出力）が繰り
返される。なおレーザ光の波長は860nmである。

【００２１】反射マ−カで反射して戻ったレ−ザ光は、
受信部２２及び２３にそれぞれ入射する。受信部２２に
入射したレ−ザ光は、フィルタ２２１およびレンズ２２
２を介して、一次元ＣＣＤ素子２２３に入射する。この
一次元ＣＣＤ素子２２３は、水平方向に一次元配列され
た多数の受光セルを有しており、入射したレ−ザ光は、
いずれかの受光セルで受光される。即ち、入射するレ−
ザ光の方向に応じて、それが検出される受光セルの位置
が変わる。従って、レ−ザ光を検出した受光セルの位置
を特定することによって、レ−ザ光の入射方向、つま
り、反射マ−カの方向を知ることができる。一次元ＣＣ
Ｄ素子２２３が出力する信号は、信号処理回路２２４
で、増幅，二値化等の処理を受け、更に方位検出回路２
５に入力される。方位検出回路２５は、ＣＣＤ素子２２
３の受光セルのいずれがレーザ光を検出したかを検出
し、受信部２２の光学系の特性及び検出した受光セルの
位置関係から、レーザ光（反射光）の入射角つまり車両
進向方向に対する各反射マ−カの方向（角度が大きいも
のから数点）を算出し、そのデータを出力する。

【００２２】距離検出用の受信部２３に入射するレ−ザ
光は、フィルタ２３１およびレンズ２３２を介して、Ａ
ＰＤ素子２３３で受光される。ＡＰＤ素子２３３は、受
光したレ−ザ光の強度に応じたレベルの電気信号を出力
する。ＡＰＤ素子２３３が出力する電気信号は、信号処
理回路２３４で処理され、距離検出回路２６に印加され
る。距離検出回路２６では、前記１６パルスのレ−ザ光
射出期間を表わすパルス信号の立上り時点で計時を開始
し、ＡＰＤ素子２３３の出力が所定レベル以上のときの
計時値を、早いものから数点検出し、それらの計時デ−
タをレジスタにセーブする。そしてレジスタにセーブし
た計時値を距離値に変換し、変換された距離データ（数
点）を出力する。

【００２３】図１の自動車のステアリング機構の主要部
分を図５及び図８に示す。なお図５では一部分が簡略化
又は省略して示されているが、図５の右端部分の詳細は
図６に示され、左端部分の詳細は図７に示されている。
図８はステアリングコラムの内部に配置される部分を示
しており、メインシャフト５１の上端側は図示しないス
テアリングホイ−ルと結合され、メインシャフト５１の
下端側は図示しない連結用の中間シャフトを介して図５
に示す入力軸９１に結合されている。ドライバがステア
リングホイ−ルを回動することによって、メインシャフ
ト５１が回動し、図５の入力軸９１に回動力が伝達され
る。なお図５に示すステアリング機構にはパワ−ステア
リング機構が備わっているが、その機構の基本的な構成
及び動作は従来より良く知られているので、それに関す
る説明はここでは省略する。

【００２４】図５に示すステアリング機構は、基本的に
はラック＆ピニオン型式の構成になっており、入力軸９
１の先端部にピニオン９２が設けられ、該ピニオン９２
の外周に歯が形成されている。このピニオン９２と軸が
交叉する形で、軸状のラック８４が配置されている。ラ
ック８４外周面の一部分のピニオン９２と対向する面に
は歯が形成されており、この歯によってラック８４とピ
ニオン９２とが常時噛み合って両者が連結されている。

【００２５】この実施例では、ラック８４は中空に、つ
まり筒状に形成されており、その内側にラテラルパワ−
シャフト８２が配置されている。ラテラルパワ−シャフ
ト８２はラック８４に対して軸方向、つまり左右方向に
摺動自在に支持されている。ラテラルパワ−シャフト８
２の右端には、ボ−ルジョイント１２０Ｒを介してタイ
ロッド１２２Ｒが結合されており、該タイロッド１２２
Ｒが左右方向に動くことによって右前輪の向きが変わ
る。同様に、ラテラルパワ−シャフト８２の左端には、
ボ−ルジョイント１２０Ｌを介してタイロッド１２２Ｌ
が結合されており、該タイロッド１２２Ｌが左右方向に
動くことによって左前輪の向きが変わる。ラテラルパワ
−シャフト８２とラック８４とは軸方向に相対移動自在
であるが、両者の間には油圧アクチュエ−タ１３０が結
合されており、この油圧アクチュエ−タ１３０が両者の
相対移動を規制したり積極的に相対移動させることによ
り自動的な操舵を可能にしている。即ち図７に示すよう
に、ラック８４の左端側に固着されたシリンダ１３２の
内空間に、ラテラルパワ−シャフト８２に形成したピス
トン１３４が配置されている。ピストン１３４によって
分離されたシリンダ１３２の内空間１３３の各々と連通
するポ−ト１３８及び１４０には、後述する油圧回路が
結合されている。シリンダ１３２内に油を充填しポ−ト
１３８及び１４０からの油の流入出を遮断すれば、シリ
ンダ１３２内でピストン１３４の動きが規制されるの
で、ラテラルパワ−シャフト８２とラック８４との相対
的な動きは実質上なくなり、ラック８４の動きはそのま
まラテラルパワ−シャフト８２に伝達されるので、一般
のステアリング装置と同様に、ステアリングホイ−ルを
操作すれば、メインシャフト５１及び中間シャフトを介
してピニオン９２が回動し、ラック８４が左右方向に移
動し、その動きが油圧アクチュエ−タ１３０を介してラ
テラルパワ−シャフト８２に伝達され、車輪の操舵が行
なわれる。

【００２６】また、ステアリングホイ−ルを操作しない
場合であっても、油圧回路の操作によりシリンダ１３２
内のピストン１３４の位置を動かすことによって、ラテ
ラルパワ−シャフト８２がラック８４に対して相対的に
移動し、車輪の向きが変わる。つまり、油圧アクチュエ
−タ１３０を駆動することによって、ステアリングホイ
−ルの操作に対して補償的な補助操舵を行なったり、あ
るいは完全な自動操舵を行なうことが可能である。

【００２７】ところで、完全な自動操舵を行なう場合に
は、ドライバがステアリングホイ−ルから手を離すこと
になるので、操舵力に対する路面からの反力が大きい場
合には、その力がラテラルパワ−シャフト８２，油圧ア
クチュエ−タ１３０，ラック８４，メインシャフト５１
等を介してステアリングホイ−ルに伝わり、ステアリン
グホイ−ルが勝手に回動し、その結果操舵量も目標値よ
り少なくなる。このような不都合をなくするため、この
実施例においては、自動操舵の場合にステアリングホイ
−ルの動きを拘束する機構を設けてある。

【００２８】その拘束機構について図８を参照して説明
する。板状のスティ５６は、ねじ６３によってステアリ
ングコラムの固定部材６２に固着されており、ベアリン
グ５７を介してメインシャフト５１を回動自在に支持し
ている。円板状に形成されたロ−タ５３は、スペ−サ５
５によってスティ５６との間隔が所定量に保持され、ま
たキ−５２によってメインシャフト５１に固着されてい
る。ロ−タ５３の小径部の外周に、環状の可動板５８が
配置されており、該可動板５８は、板ばね６０を介して
ロ−タ５３に結合されている。板ばね６０は、ロ−タ５
３と可動板５８の各々にリベットのカシメにより固着さ
れている。スティ５６の下面側に固着されたフレ−ム６
４の内側に電気コイル６１が装着されており、またフレ
−ム６４の可動板５８と対向する面には環状に形成され
た摩擦材５９が装着されている。５４は電気コイル６１
から引き出されたリ−ド線である。

【００２９】電気コイル６１に通電しない状態では、可
動板５８は板ばね６０の力によってロ−タ５３の大径部
（下側）に近づけられ、可動板５８と摩擦材５９とは離
れている。従ってその状態では、メインシャフト５１は
自由に動くことができる。電気コイル６１に通電する
と、磁性体でなる可動板５８は電気コイル６１側に吸引
される力を受け、上方に移動して摩擦材５９の面に当接
しその状態に保持される。従ってその状態では、固定さ
れた摩擦材５９と可動板５８との間の摩擦力によって、
可動板５８の回動方向の動きが拘束される。従って、ロ
−タ５３及びメインシャフト５１の回動も拘束される。
しかし、この拘束力は摩擦力によるものなので、それほ
ど大きな力ではなく、路面からの反力に対してはメイン
シャフト５１の動きを確実に止めることができるが、緊
急時などに比較的大きな力でステアリングホイ−ルが操
作される時には、電気コイル６１が通電された状態であ
っても、可動板５８は摩擦材５９に対して相対移動で
き、ドライバによる操舵は可能である。

【００３０】油圧アクチュエ−タ１３０の故障等が生じ
た場合に、ラテラルパワ−シャフト８２とラック８４と
の相対位置を中立位置に自動的に戻すための機構が、ラ
テラルパワ−シャフト８２の右端近傍に設けられてい
る。即ち、図６に示すように、ラック８２の右端に固着
したハウジング部材１７１及び１７２の内側に、圧縮コ
イルスプリング１７５、及びその両端にそれぞれ当接す
る形でフランジが形成された円筒形状のストッパ１７３
及び１７４が設けられている。ストッパ１７３及び１７
４はラテラルパワ−シャフト８２上を摺動可能であり、
中立位置から、ラテラルパワ−シャフト８２がラック８
４に対して矢印ＡＲ方向に移動する時には、ストッパ１
７４の動きはハウジング部材１７２によって規制され、
ストッパ１７３はラテラルパワ−シャフト８２に押され
てそれとともに矢印ＡＲ方向に移動し、スプリング１７
５を圧縮する。従ってスプリング１７５は、ストッパ１
７３を矢印ＡＬ方向に押圧し、ストッパ１７３と係合す
るラテラルパワ−シャフト８２は中立位置に戻るように
力を受ける。逆に中立位置からラテラルパワ−シャフト
８２がラック８４に対して矢印ＡＬ方向に移動する時に
は、ストッパ１７３の動きはハウジング部材１７１によ
って規制され、ストッパ１７４はラテラルパワ−シャフ
ト８２に押されてそれとともに矢印ＡＬ方向に移動し、
スプリング１７５を圧縮する。従ってスプリング１７５
は、ストッパ１７４をＡＲ方向に押圧し、ストッパ１７
４と係合するラテラルパワ−シャフト８２は中立位置に
戻るように力を受ける。

【００３１】ハウジング部材１７１の外側に、副操舵角
センサ１５０が装着されている。該センサ１５０は、軸
方向に摺動する摺動子を有するポテンショメ−タであ
り、その摺動子は、ボ−ルジョイント１２０Ｒに固着さ
れたア−ム１７６と係合されている。ラック８４に対し
てラテラルパワ−シャフト８２が移動すると、ハウジン
グ部材１７１に対してア−ム１７６が軸方向に移動し、
副操舵角センサ１５０の摺動子が動く。従って、副操舵
角センサ１５０は、ラック８４に対するラテラルパワ−
シャフト８２の相対位置を検出する。

【００３２】実施例の自動操舵装置の電気回路及び油圧
回路の構成を図９に示す。図９を参照してまず油圧回路
を説明する。１１はポンプ、１２はアキュ−ムレ−タ、
１３は３位置切換電磁弁、１６はリザ−バである。３位
置切換電磁弁１３を第１の状態に設定すると、ポンプ１
１からの高圧の油がシリンダ１３２の右側の室内に供給
され、同時にシリンダ１３２の左側室内の油がリザ−バ
１６に流れるので、ピストン１３４は左側に移動する。
同様に３位置切換電磁弁１３を第２の状態に設定する
と、ポンプ１１からの高圧の油がシリンダ１３２の左側
の室内に供給され、同時にシリンダ１３２の右側室内の
油がリザ−バ１６に流れるので、ピストン１３４は右側
に移動する。３位置切換電磁弁１３を第３の状態に設定
すると、シリンダ１３２の各ポ−トからの油の流入出が
遮断され、各室内の油量変化がなくなるので、ピストン
１３４の位置は固定される。ピストン１３４の位置に応
じたラック８４とラテラルパワ−シャフト８２との相対
位置関係は、副操舵角センサ１５０によって検出され
る。

【００３３】次に電気回路を説明する。この自動操舵装
置の制御は、電子制御ユニットＥＣＵによって実行され
る。即ち、電子制御ユニットＥＣＵは、レ−ザレ−ダ２
Ｌ，２Ｒが出力する情報、及び他の様々なセンサが出力
する情報に基づいて、操舵すべき方向及び操舵量を決定
し、その操舵量に応じて油圧回路のリニア圧力制御弁１
５及び３位置切換電磁弁１３を制御し、操舵系を自動制
御する。また、自動操舵状態ではステアリングホイ−ル
の回動を拘束するため、電磁クラッチ３３（図８の拘束
機構）を制御する。電磁クラッチ３３は、ドライバ３２
を介して制御される。

【００３４】この実施例では、自動操舵の制御のために
必要な情報を検出するセンサとして、副操舵角センサ１
５０，主操舵角センサ１６０，車速センサ７１，前後Ｇ
センサ７２，操舵トルクセンサ７３及びヨ−レ−トセン
サ７４が備わっている。またシステムの信頼性を高める
ため、上記各センサが正常に機能しているか否かを検出
する異常検出回路７５が設けられている。ＳＷは自動操
舵モ−ドをオン／オフする切換スイッチであり、ＢＫは
ブレ−キペダルの踏込みの有無に応じてオン／オフする
ブレ−キスイッチである。

【００３５】主操舵角センサ１６０は、運転者のハンド
ル操作によって変化するステアリング入力軸の操舵角を
検出するものであり、この実施例では図５に示すように
ステアリングギアハウジング９０内の入力軸先端部分に
設置されている。具体的には、主操舵角センサ１６０は
ポテンショメ−タであり、ピニオン９２の回転角度を検
出する。前後Ｇセンサ７２は、車体の前後方向に加わる
加速度の大きさを検出する。操舵トルクセンサ７３は、
運転者のハンドル操作によって変化するステアリング入
力軸に加わるトルクの大きさを検出する。ヨ−レ−トセ
ンサ７４は、車体の重心位置近傍に配置され、それを通
る鉛直軸を中心とする回転方向の角速度、つまりヨ−イ
ング角速度を検出する。

【００３６】電子制御ユニットＥＣＵの処理の概略を図
１０に示す。図１０を参照して説明する。電源がオンす
ると、まずステップＳ１で初期化を実行し、ステップＳ
２に進む。ステップＳ２では、「自動操舵システム診
断」を実行する。次のステップＳ３では、ステップＳ２
の結果、自動操舵が可能な状態（異常がない）か否かを
後述するフラグＦをチェックして識別する。フラグＦが
クリアされている間は、ステップＳ２とＳ３を繰り返し
実行する。フラグＦがセットされると、ステップＳ３か
らＳ４に進む。

【００３７】ステップＳ４では、「モ−ド判定処理」を
実行し、次のステップＳ５では後述する自動操舵フラグ
の状態を参照し、自動操舵モ−ドか否かを識別する。自
動操舵モ−ドの時にはステップＳ６に進み、そうでなけ
ればステップＳ１４に進む。自動操舵モ−ドの場合、ま
ずステップＳ６で電磁クラッチ３３の電気コイル６１に
通電してステアリングホイ−ルの回動を拘束し、ステッ
プＳ７で自動操舵に必要な各種センサから情報を入力
し、ステップＳ８でレ−ザレ−ダ２Ｌ，２Ｒが出力する
マ−カ位置情報を入力し、次のステップＳ１０で、目標
操舵角を生成するための「操舵制御」を実施し、次のス
テップＳ１１では、ステップＳ１０で生成された目標操
舵角と実操舵角（センサ１５０及び１６０の出力から求
まる）に基づいてＰＩＤ制御等により操舵位置を調整す
る。

【００３８】実際には、ステップＳ１１で、３位置切換
電磁弁１３及びリニア圧力制御弁１５を制御してピスト
ン１３４の位置を調整し、操舵位置を調整する。また、
調整を実施しても副操舵角が変化しないような、調整不
可能な状態を検出した場合には、ステップＳ１３に進
み、ステアリングホイ−ルの拘束を解除して、以後の自
動操舵を禁止する。

【００３９】自動操舵モ−ドからそれを解除する時に
は、ステップＳ１４で電磁クラッチ３３の電気コイル６
１の通電を終了してステアリングホイ−ルを解放し、ス
テップＳ１５で目標操舵位置を０（中央）に設定し、目
標操舵位置になるまでステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１
８，Ｓ１９の処理を繰り返し、操舵位置が中央に戻った
ら、次のステップＳ２０で３位置切換電磁弁１３を、リ
ニア圧力制御弁１５の制御圧とシリンダ１３２との流路
を遮断する状態に設定し、ピストン１３４の位置を固定
してステップＳ２に戻る（フラグＦはクリアされる）。

【００４０】ステップＳ２の「自動操舵システム診断」
の処理の内容を図１２に示す。図１２を参照して「自動
操舵システム診断」を説明する。ステップＳ１２１で
は、レ−ザレ−ダ２Ｌ，２Ｒが出力するマ−カ位置情報
（距離及び方向）を入力する。次のステップＳ１２２で
は、検出された反射マ−カの数を調べる。マ−カ数が０
であれば、ステップＳ１２Ｅに進み、フラグＦをクリア
する。マ−カ数が１以上であれば、ステップＳ１２２か
らＳ１２３に進む。ステップＳ１２３では、フラグＦが
セット済か否かを調べる。フラグＦがセットされている
時には、メインル−チン（図１０）に戻る。フラグＦが
クリアされている時には、ステップＳ１２３からＳ１２
４に進み、再び検出マ−カ数を調べる。検出マ−カ数が
１の時には、ステップＳ１２Ｅに進み、検出マ−カ数が
２以上ならステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５
では、検出された２以上のマ−カの位置情報から、道路
の曲率半径Ｒを計算する。なお、この処理の内容につい
ては、後で詳細に説明する。

【００４１】ステップＳ１２６では、検出した道路の曲
率半径Ｒを定数Ｒｔ（例えば９００ｍ）と比較する。そ
してＲ＞Ｒｔである時にはステップＳ１２７に進み、そ
うでなければステップＳ１２Ｆに進みカウンタＣをクリ
アする。即ち、レ−ザレ−ダの出力によって検出された
曲率半径Ｒがあまり小さい場合には、レ−ザレ−ダが反
射マ−カ以外の物体を誤って検出している可能性がある
ので、システムが制御不可能な状態とみなす。

【００４２】次のステップＳ１２７では、目標操舵角θ
ｔを計算して求める。この処理の詳細については後で説
明するが、簡単に言えば、レ−ザレ−ダによって検出さ
れた各反射マ−カの位置に基づいて決定される目標位置
の方向と現在の自動車の進行方向との角度がθｔとして
求められる。次のステップＳ１２８では、実操舵角θｓ
を入力する。実操舵角θｓは、主操舵系の舵角と副操舵
系の舵角とを加えた角度であるが、この処理を実行する
時には、自動操舵を実施していないので、副操舵系の舵
角は０（中立）であり、主操舵系の舵角を検出する主操
舵角センサ１６０の出力信号から実操舵角θｓが求めら
れる。

【００４３】ステップＳ１２９では、目標操舵角θｔと
実操舵角θｓとの差分をΔθとして計算し、次のステッ
プＳ１２Ａでは、Δθを定数Δθｔと比較する。そし
て、Δθ＜Δθｔの場合にはステップＳ１２Ｂに進み、
そうでない時にはステップＳ１２Ｆに進む。手動操舵か
ら自動操舵に切換える時、即ち、通常の手動走行中に
は、道路の延びる方向に沿って走行するように、運転者
がステアリングホイ−ルを操作するので、その時には、
実操舵角θｓと自動操舵系の生成した目標操舵角θｔと
は略等しくなるはずである。従って、Δθ＜Δθｔであ
れば、問題はないが、そうでない時には、自動操舵系に
何らかの故障が生じている可能性が高いので、制御不可
能とみなす。

【００４４】ステップＳ１２ＢではカウンタＣをインク
リメントし、次のステップＳ１２ＣではカウンタＣの値
を定数Ｃｔと比較する。Ｃ＞ＣｔでなければステップＳ
１２１に戻り、Ｃ＞ＣｔであればステップＳ１２Ｄに進
み、フラグＦをセットする。つまり、図１２に示す処理
では、検出された道路の曲率半径がＲｔより大きく、し
かも実操舵角θｓと自動操舵系の生成した目標操舵角θ
ｔとが略等しい状態が所定時間継続した場合に限り、自
動操舵可能とみなし、フラグＦをセットしてメインル−
チンに戻る。

【００４５】図１０のステップＳ４のモ−ド判定処理の
内容を図１１に示す。図１１を参照して説明する。最初
のステップＳ１１１では、自動操舵フラグの状態を調
べ、自動操舵モ−ド中か否かを判定して、自動操舵モ−
ドならステップＳ１１２に進み、自動操舵解除中ならス
テップＳ１１９に進む。ステップＳ１１２では切換スイ
ッチＳＷがオフか否かを判定し、ステップＳ１１３では
主操舵角センサ１６０の検出した実主操舵角が所定範囲
を外れるか否かを判定し、ステップＳ１１４では前後Ｇ
センサ７２の検出した実加速度が所定範囲を外れるか否
かを判定し、ステップＳ１１５では操舵トルクセンサ７
３の検出した実操舵トルクが所定範囲を外れるか否かを
判定し、ステップＳ１１６ではブレ−キスイッチの状態
がブレ−キオン状態か否かを判定し、ステップＳ１１７
では異常検出回路７５がいずれかのセンサの異常を検出
しているか否かを判定する。

【００４６】また、ステップＳ１１９では切換スイッチ
ＳＷがオンか否かを判定し、ステップＳ１１Ａでは主操
舵角センサ１６０の検出した実主操舵角が所定範囲内か
否かを判定し、ステップＳ１１Ｂでは車速センサ７１の
検出した車速が所定範囲内か否かを判定し、ステップＳ
１１Ｃでは異常検出回路７５の出力を参照して全てのセ
ンサが正常か否かを判定し、ステップＳ１１Ｄでは前後
Ｇセンサ７２の検出した実加速度が所定範囲内か否かを
判定する。

【００４７】自動操舵モ−ドの場合、切換スイッチＳＷ
がオン（自動操舵オン指定）で、実主操舵角が所定範囲
内にあり、前後の実加速度が所定範囲内にあり、実操舵
トルクが所定範囲内の小さい値であり、ブレ−キスイッ
チＢＫがオフ（非制動状態）であり、全てのセンサが正
常に動作している場合には、ステップＳ１１２，Ｓ１１
３，Ｓ１１４，Ｓ１１５，Ｓ１１６及びＳ１１７を通っ
てこの処理を終了し、そのまま自動操舵モ−ドを継続す
る。しかし、切換スイッチＳＷがオフ（自動操舵オフ指
定）の場合，実主操舵角が所定範囲を外れる場合，前後
の実加速度が所定範囲を外れる場合，実操舵トルクが所
定範囲を外れる場合，ブレ−キスイッチＢＫがオン（制
動状態）の場合，又はいずれかのセンサに何らかの異常
が生じている場合には、ステップＳ１１８に進み、自動
操舵フラグをクリア（自動操舵解除状態に）し、フラグ
Ｆもクリアする。

【００４８】また自動操舵解除中の場合には、切換スイ
ッチＳＷがオフの場合，実主操舵角が所定範囲を外れて
いる場合，車速が所定範囲を外れている場合，いずれか
のセンサに異常が生じている場合，又は前後Ｇが所定範
囲を外れている場合にはその時の状態を維持するが、切
換スイッチＳＷがオンし、実主操舵角が所定範囲内にあ
り、実車速が所定範囲内にあり、全てのセンサが正常に
機能し、前後Ｇが所定範囲内にあると、ステップＳ１１
９，Ｓ１１Ａ，Ｓ１１Ｂ，Ｓ１１Ｃ及びＳ１１Ｄを通っ
てステップＳ１１Ｅに進み、自動操舵フラグをセット
（自動操舵オン状態に）する。

【００４９】図１０のステップＳ１０の「操舵制御」の
内容を図１３に示す。図１３を参照して「操舵制御」を
説明する。ステップＳ１３１では、検出した車速を入力
し、現車速に基づいてプレビュ−半径を決定する。プレ
ビュ−半径は、ある目標点からの円形の範囲を示すもの
であり、例えば図１７に示すＲｐがプレビュ−半径であ
る。この例では、プレビュ−半径を車速に応じて決定す
る。即ち、車速が６０Ｋｍ／ｈ以下の時にはＲｐ＝５ｍ
に定め、車速が６０Ｋｍ／ｈを越え８０Ｋｍ／ｈ以下の
時にはＲｐ＝７ｍに定め、車速が８０Ｋｍ／ｈを越え１
００Ｋｍ／ｈ以下の時にはＲｐ＝１１ｍに定め、車速が
１００Ｋｍ／ｈを越える時にはＲｐ＝１５ｍに定める。

【００５０】ステップＳ１３２，Ｓ１３３及びＳ１３４
では、レ−ザレ−ダから入力された情報に基づいて、そ
の時に検出されているマ−カの状態を調べる。レ−ザレ
−ダ２Ｌ及び２Ｒによって道路の左と右の両方でマ−カ
が検出されている場合には、ステップＳ１３２からステ
ップＳ１３５に進み、「目標舵角計算ＬＲ」を実行す
る。また、レ−ザレ−ダ２Ｌによって道路の左側のみで
マ−カが検出されている場合には、ステップＳ１３３か
らステップＳ１３６に進み、「目標舵角計算Ｌ」を実行
する。また、レ−ザレ−ダ２Ｒによって道路の右側のみ
でマ−カが検出されている場合には、ステップＳ１３４
からステップＳ１３７に進み、「目標舵角計算Ｒ」を実
行する。

【００５１】「目標舵角計算Ｌ」の処理の内容を図１４
及び図１５に示す。図１４及び図１５を参照して「目標
舵角計算Ｌ」を説明する。なお、「目標舵角計算Ｒ」の
内容は、左と右が逆になるだけで処理の内容は「目標舵
角計算Ｌ」と同一であるので、それの説明は省略する。

【００５２】ステップＳ１４１では、設定されたオフセ
ット量を入力し、距離Ｄを決定する。図９に示すオフセ
ット設定器３４は、ポテンショメ−タであり、運転者が
調整できる位置に設置されている。このオフセット設定
器３４の状態をＡ／Ｄ変換器を介して読取り、オフセッ
ト量とする。このオフセット量に応じて、距離Ｄが決定
される。距離Ｄは、図１７に示すように、実際に道路端
に存在する反射マ−カ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，・・・の各々
からずらした位置に割り当てられる仮想マ−カ位置と各
反射マ−カとの距離、即ちオフセットを意味する。

【００５３】この例では、各仮想マ−カの位置は、直進
する時の自動車の進行方向の軸と直交し、かつ検出した
反射マ−カを通る軸上に設定される。図１７において、
ｄ１，ｄ２及びｄ３は、それぞれレ−ザレ−ダ２Ｌと反
射マ−カ８Ａ，８Ｂ及び８Ｃとの距離であり、θ１，θ
２及びθ３は、それぞれ自動車の進行方向と反射マ−カ
８Ａ，８Ｂ及び８Ｃの方向との角度であり、これらは全
てレ−ザレ−ダ２Ｌによって検出される。またｄ１’，
ｄ２’及びｄ３’は、それぞれレ−ザレ−ダ２Ｌと各仮
想マ−カ位置との距離であり、θ１’，θ２’及びθ
３’は、それぞれ自動車の進行方向と各仮想マ−カ位置
の方向との角度であり、これらは計算によって求められ
る。

【００５４】再び図１４を参照する。ステップＳ１４３
では、各々の反射マ−カ情報に対して、仮想マ−カ位置
の情報を生成する。例えば、反射マ−カ８Ａに対して
は、まずレ−ザレ−ダ２Ｌの位置と反射マ−カ８Ａの位
置を通る直角三角形の各辺の長さＸ及びＹ（図１７参
照）を、反射マ−カ８Ａの距離ｄ１及び角度θ１から求
める。レ−ザレ−ダ２Ｌの位置と仮想マ−カ位置を通る
直角三角形の２辺の長さは、Ｘ−Ｄ及びＹであるので、
残りの一辺の長さ、つまり仮想マ−カ位置を示す距離ｄ
１’は、（（Ｘ−Ｄ）²＋Ｙ²）の平方根として求められ
る。また仮想マ−カ位置を示す角度θ１’は、arctan
((Ｘ−Ｄ）/Ｙ)である。

【００５５】ステップＳ１４４では、計算により求めた
仮想マ−カの距離（ｄ１’，ｄ２’，ｄ３’）を、ステ
ップＳ１３１で定めたプレビュ−半径Ｒｐと比較する。
そして、仮想マ−カの距離がプレビュ−半径より小さい
場合、つまり、仮想マ−カからＲｐの範囲内に自動車が
存在する時には、ステップＳ１４５に進み、その仮想マ
−カのデ−タをキャンセルする。

【００５６】検出された全ての反射マ−カの情報に対し
て、上記処理を繰り返し、それが終了すると、ステップ
Ｓ１４２からＳ１４６に進む。ステップＳ１４６では、
求められた仮想マ−カの位置情報を、距離の近い順に並
べ変える。

【００５７】続くステップＳ１４７，Ｓ１４８，Ｓ１４
９及びＳ１４Ａでは、求められた仮想マ−カの数を調べ
る。そして、仮想マ−カの数が１であればステップＳ１
４Ｂに進み、仮想マ−カの数が２であれば図１５のステ
ップＳ１５１に進み、仮想マ−カの数が３以上であれば
図１５のステップＳ１５８に進む。

【００５８】ステップＳ１４Ｂでは、求められた最短距
離に存在する仮想マ−カ（プレビュ−範囲内のものは除
く）の方向を示すθ１’をヘディング角を示すレジスタ
Ａheadにストアし、Ａheadの値に定数ｋを掛けた結果を
必要操舵角（θｔ）として出力する。

【００５９】仮想マ−カの数が２の場合には、道路の曲
率半径Ｒを推定し、曲率半径Ｒに応じた操舵角を定め
る。曲率半径Ｒは次のようにして求める。図１８及び図
１９に示すように、検出された反射マ−カ８Ａ，８Ｂを
円弧上の２点とみなし、自動車の進行方向と直角な方向
の反射マ−カ８Ａ−８Ｂ間の距離ｄｘと、自動車の進行
方向の反射マ−カ８Ａ−８Ｂ間の距離ｄｙを求める。反
射マ−カ８Ａ−８Ｂ間の直線距離は一定（１４．４ｍ）
とみなす。そして、反射マ−カ８Ａを通り、自動車の進
行方向の軸と直交する軸上に円の中心が存在するとみな
せば、ｄｘ，ｄｙ及び定数（１４．４ｍ）から半径Ｒが
求められる。

【００６０】図１５のステップＳ１５１では、自動車の
進行方向の軸に対する各反射マ−カの距離Ｌ１及びＬ
２、ならびに自動車の進行方向の各反射マ−カの距離Ｙ
１及びＹ２（図１８参照）を求め、ステップＳ１５２で
は、反射マ−カ間の各軸方向の距離ｄｘ及びｄｙを求
め、それらの結果を利用して次のステップＳ１５３では
曲率半径Ｒを求める。

【００６１】ステップＳ１５４では、図２０に示すよう
に、円の方程式に求められた半径Ｒと反射マ−カの２点
の各座標を代入し、得られた２つの連立方程式を解い
て、円の中心座標ａ，ｂを求める。

【００６２】次のステップＳ１５５では、目標地点の座
標ｘｔ，ｙｔを次のようにして求める。即ち、図２０に
示すように、仮想マ−カの位置を通る軌跡を、反射マ−
カを通る円よりもＤだけ内側に位置するとみなし、前記
ａ，ｂを中心とし、半径をＲ−Ｄとし、目標地点ｘｔ，
ｙｔを通る円の方程式を立てる。更に、自動車からの距
離Ｌが一定（見通し距離）の円内に目標地点が存在する
と仮定し、半径がＬの円の方程式を立てる。これら２つ
の円の方程式を解くことにより、目標地点の座標ｘｔ，
ｙｔが求められる。

【００６３】ステップＳ１５６では、Ｓ１５５で求めた
座標ｘｔ及びｙｔからヘディング角Ａheadを求め、次の
ステップＳ１５７では、ヘディング角Ａheadに定数ｋを
掛けて必要操舵角（θｔ）を求める。

【００６４】仮想マ−カの数が３以上の場合には、道路
の形状を推定し、道路の形状に応じた操舵角を定める。
ステップＳ１５８では、検出された３点の反射マ−カの
座標を求める。ｘ１及びｙ１は第１点の反射マ−カの各
軸方向の距離であり、ｄ１及びθ１から求められる。ｘ
２及びｙ２は第２点の反射マ−カの各軸方向の距離であ
り、ｄ２及びθ２から求められる。ｘ３及びｙ３は第３
点の反射マ−カの各軸方向の距離であり、ｄ３及びθ３
から求められる。

【００６５】次のステップＳ１５９では、検出された３
点の反射マ−カを円弧上の３点とみなし、これらの３点
を通る円の半径Ｒ及び中心位置ａ，ｂを求める。即ち、
円の方程式に各点の座標値を代入して求められる３つの
連立方程式を解くことにより、未知数である円の半径Ｒ
及び中心位置ａ，ｂを求める。

【００６６】ステップＳ１５Ａでは、目標地点の座標ｘ
ｔ，ｙｔを次のようにして求める。即ち、図２０に示す
ように、仮想マ−カの位置を通る軌跡を、反射マ−カを
通る円よりもＤだけ内側に位置するとみなし、前記ａ，
ｂを中心とし、半径をＲ−Ｄとし、目標地点ｘｔ，ｙｔ
を通る円の方程式を立てる。更に、自動車からの距離Ｌ
が一定（見通し距離）の円内に目標地点が存在すると仮
定し、半径がＬの円の方程式を立てる。これら２つの円
の方程式を解くことにより、目標地点の座標ｘｔ，ｙｔ
が求められる。

【００６７】ステップＳ１５Ｂでは、Ｓ１５Ａで求めた
座標ｘｔ及びｙｔからヘディング角Ａheadを求め、次の
ステップＳ１５Ｃでは、ヘディング角Ａheadに定数ｋを
掛けて必要操舵角（θｔ）を求める。

【００６８】図１３の「目標操舵角計算ＬＲ」の内容を
図１６に示す。図１６を参照して「目標操舵角計算Ｌ
Ｒ」を説明する。ステップＳ１６１では、検出された８
点の反射マ−カの各位置情報（距離と角度）から各々の
座標を計算により求める。即ち、図２１に示すように、
道路の左端側で検出された各反射マ−カの位置座標（ｘ
１，ｙ１，ｘ２，ｙ２，ｘ３，ｙ３，ｘ４，ｙ４）と道
路の右端側で検出された各反射マ−カの位置座標（ｘ
１'，ｙ１'，ｘ２'，ｙ２'，ｘ３'，ｙ３'，ｘ４'，ｙ
４'）を求める。

【００６９】ステップＳ１６２では、８点の座標を通る
対角線の交点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）の各座標を求
める。

【００７０】ステップＳ１６３では、求められた交点の
座標と自車位置の座標から、最小２乗近似により、それ
らの点を通る３次曲線の関数を求める。

【００７１】ステップＳ１６４では、自車からの距離が
Ｌの円の方程式（Ｌ²＝ｘｔ²＋ｙｔ²）と、ステップＳ
１６３で求めた３次曲線の関数から、目標位置の座標ｘ
ｔ，ｙｔを求める。

【００７２】ステップＳ１６５では、Ｓ１６４で求めた
座標ｘｔ及びｙｔからヘディング角Ａheadを求め、次の
ステップＳ１６６では、ヘディング角Ａheadに定数ｋを
掛けて必要操舵角（θｔ）を求める。

【００７３】尚、曲率の決定に関しては、上記実施例以
外の方法を用いてもよい。例えば、ＧＰＳから得た情報
によって現在位置を特定し、予め用意されたマップに基
づいて曲率を決定することもできる。

【００７４】

【発明の効果】以上のとおリ、本発明によれば、切換制
御手段が、道路形状算出手段が算出した曲率の情報，自
動操舵手段の生成した目標操舵角，及び舵角検出手段の
検出した実舵角を参照し、曲率半径が所定以上で、しか
も目標操舵角と実舵角との差が所定以下であれば自動操
舵への切換を許可するが、そうでなければ自動操舵への
切換を禁止するので、ドライバが手動操舵から自動操舵
への切換を自動操舵装置に指示しても、異常や故障が生
じている場合には自動操舵への切換が自動的に禁止され
る。従って、自動操舵装置の異常や故障に対して、暴走
などが生じるのを確実に回避しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の装置を搭載した自動車を示す斜視図
である。

【図２】 １つのレ−ザレ−ダの外観を示す正面図であ
る。

【図３】 図２のレ−ザレ−ダの側面図である。

【図４】 図２のレ−ザレ−ダの構成を示すブロック図
である。

【図５】 ステアリング機構の一部分を示す縦断面図で
ある。

【図６】 図５の一部分を詳細に示す拡大縦断面図であ
る。

【図７】 図５の一部分を詳細に示す拡大縦断面図であ
る。

【図８】 ステアリング機構の一部分を示す縦断面図で
ある。

【図９】 自動操舵装置の油圧回路及び電気回路を示す
ブロック図である。

【図１０】 図９のＥＣＵの動作を示すフロ−チャ−ト
である。

【図１１】 図１０のＳ４の内容を示すフロ−チャ−ト
である。

【図１２】 図１０のＳ２の内容を示すフロ−チャ−ト
である。

【図１３】 図１０のＳ１０の内容を示すフロ−チャ−
トである。

【図１４】 図１３のＳ１３６の内容の一部分のフロ−
チャ−トである。

【図１５】 図１３のＳ１３６の内容の残りのフロ−チ
ャ−トである。

【図１６】 図１３のＳ１３５の内容を示すフロ−チャ
−トである。

【図１７】 自動車と反射マ−カの位置関係を示す平面
図である。

【図１８】 自動車と反射マ−カの位置関係を示す平面
図である。

【図１９】 反射マ−カと円の中心及び半径を示す模式
図である。

【図２０】 自動車と反射マ−カの位置関係を示す平面
図である。

【図２１】 自動車と反射マ−カの位置関係を示す平面
図である。

【符号の説明】

２，２Ｌ，２Ｒ：レ−ザレ−ダ １１：ポンプ １２：アキュ−ムレ−タ １３：３位置切換電
磁弁 １４：リリ−フ弁 １５：リニア圧力制
御弁 １６：リザ−バ ２１：発光部 ２２，２３：受信部 ２４：発振回路 ２５：方位検出回路 ２６：距離検出回路 ３４：オフセット設
定器 ５１：メインシャフト ５２：キ− ５３：ロ−タ ５４：リ−ド線 ５５：スペ−サ ５６：スティ ５７：ベアリング ５８：可動板 ５９：摩擦材 ６０：板ばね ６１：電気コイル ６２：固定部材 ６３：ねじ ６４：フレ−ム ７１：車速センサ ７２：前後Ｇセンサ ７３：操舵トルクセンサ ７４：ヨ−レ−トセ
ンサ ７５：異常検出回路 ８２：ラテラルパワ
−シャフト ８４：ラック ９０：ステアリング
ギアハウジング ９１：入力軸 ９２：ピニオン １２０Ｒ，１２０Ｌ：ボ−ルジョイント １２２Ｒ，１２２Ｌ：タイロッド １３０：油圧アクチュエ−タ １３２：シリンダ １３４：ピストン １３３：内空間 １３８，１４０：ポ−ト １５０：副操舵角セ
ンサ １６０：主操舵角センサ １７１，１７２：ハ
ウジング部材 １７３，１７４：ストッパ １７５：圧縮コイル
スプリング １７６：ア−ム ２１３：駆動回路 ２１２：レーザダイオード ２１１，２２２，２
３２：レンズ ２２１，２３１：フィルタ ２２３：一次元ＣＣ
Ｄ素子 ２３３：ＡＰＤ素子 ２２４，２３４：信
号処理回路 ＥＣＵ：電子制御ユニット ＳＷ：切換スイッチ ＢＫ：ブレ−キスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ６２Ｄ 137:00 (72)発明者 楠 秀 樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中 村 和 正 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 薦 田 紀 雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輌の進行方向を定める舵角を調整する
   操舵アクチュエ−タ手段；車輌の実舵角を検出する舵角
   検出手段；道路の形状に沿う位置に定められる目標位置
   の情報を生成する、目標位置検出手段；目標位置検出手
   段が生成した目標位置に応じた目標操舵角を生成し、該
   目標操舵角と前記舵角検出手段が検出した実舵角とに応
   じて前記操舵アクチュエ−タ手段を制御する自動操舵手
   段；目標位置検出手段の情報に基づいて道路のカ−ブの
   曲率を表わす情報を算出する、道路形状算出手段；自動
   操舵のオン／オフを制御し、手動操舵から自動操舵への
   切換指示がある時に、道路形状算出手段が算出した曲率
   の情報，自動操舵手段の生成した目標操舵角，及び舵角
   検出手段の検出した実舵角を参照し、曲率半径が所定以
   上で、しかも前記目標操舵角と実舵角との差が所定以下
   である時に、自動操舵への切換を許可し、それ以外の時
   には自動操舵への切換を禁止する、切換制御手段；を備
   える車輌の自動操舵装置。
2. 【請求項２】 目標位置検出手段は、車輌上に搭載さ
   れ、車輌前方の道路上もしくはその近傍に配置される反
   射標識手段に対してレ−ザ光を照射する、レ−ザ光照射
   手段；前記車輌上に搭載され、前記反射標識手段で反射
   されて戻ったレ−ザ光の時間遅れに基づいて両輌と反射
   標識手段との距離を検出する、距離検出手段；前記車輌
   上に搭載され、前記反射標識手段で反射されて戻ったレ
   −ザ光の受光方向に基づいて、車輌の進行方向に対する
   反射標識手段の方向を検出する標識方向検出手段；を含
   み、前記距離検出手段が検出した距離と前記標識方向検
   出手段が検出した方向とに基づいて、反射標識手段の位
   置を検出する、前記請求項１記載の車輌の自動操舵装
   置。