JP3135723B2 - 車両の走行安全装置 - Google Patents
車両の走行安全装置Info
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Description
る先行車両等の障害物との接触を回避するための走行安
全装置に関し、特に、レーダ装置を用いて自車両と障害
物との距離等を検出するものの改良に係わる。
として、例えば特開昭53−16230号公報に開示さ
れるように、レーダ装置を用いて自車両と前方の障害物
との間の距離及び相対速度を連続的に検出するととも
に、その検出結果に基づいて自車両が前方障害物に接触
する可能性があるか否かを判断し、接触の可能性がある
とき自動制動装置を作動させて各車輪に制動力をかけた
り、あるいは警報装置を作動させて運転者に警報を発し
たりするようにしたものは知られている。
は、レーダ装置から障害物の情報が出力されなくなった
とき、それまでに得られた情報を用いて上記障害物との
距離及び相対速度の現在値を推測し、それを基に接触可
能性を判断するようにすることが開示されている。
は、障害物情報が出力されなくなった時点から一定時間
継続的に行われるが、この推測時間を設定するに当たっ
ては、次のような問題がある。すなわち、推測時間を長
く設定した場合、推測時間の経過に伴って推測誤差が大
きくなるため、特に自車両に比較的近い位置に存在する
障害物に対し、接触可能性の判断を誤り、警報や自動制
動等が誤って作動する可能性が大きくなる。一方、自車
両から比較的離れた位置に存在する障害物は、推測時間
を比較的長く設定した場合でも推測誤差に起因して警報
や自動制動等が誤作動することはないが、レーダ装置の
センシングは、自車両から離れている障害物程見失い易
いため、推測時間を短く設定すると、自車両から離れて
いる障害物については推測の効果が著しく減じられる。
あり、その目的とするところは、上記の推測時間を、障
害物を見失う直前の該障害物との距離等の状況に応じて
変更することにより、推測を適切に行い、安全性を確保
しつつ警報や自動制動等の誤作動を防止し得る車両の走
行安全装置を提供せんとするものである。
め、請求項1記載の発明は、自車両の前方に向けてレー
ダ波を発信して前方に存在する障害物を検出するレーダ
装置を備え、該レーダ装置で検出された障害物の情報か
ら自車両と該障害物との接触の可能性を判断する車両の
走行安全装置において、上記レーダ装置から障害物の情
報が出力されなくなったときに、該障害物の情報が出力
されなくなってから所定時間が経過するまでの間のみ、
それまでの情報に基づいて、少なくとも自車両と障害物
との間の距離の現在値を推測して自車両と障害物との接
触の可能性を判断する接触可能性判断手段と、上記レー
ダ装置から障害物の情報が出力されなくなったときの状
況に応じて、上記所定時間を変更する推測時間変更手段
とを備える構成とする。
求項1記載の発明に従属し、その一つの構成要素である
推測時間変更手段を、より具体的に示すものである。
推測時間変更手段は、レーダ装置から障害物の情報が出
力されなくなる直前の該障害物と自車両との間の距離が
長い程、上記所定時間を長く変更するものである。
時間変更手段は、レーダ装置から障害物の情報が出力さ
れなくなる直前の該障害物と自車両との間の距離が所定
値より大きいときには、小さいときよりも上記所定時間
を長く変更するものであり、上記所定値は、自車速、自
車両と障害物との相対速度及び走行路面の摩擦係数をパ
ラメータとする関数値である。
レーダ装置から障害物の情報が出力されなくなったとき
には、接触可能性判断手段が、障害物の情報が出力され
なくなってから所定時間が経過するまでの間のみ、それ
までの情報に基づいて、少なくとも自車両と障害物との
間の距離の現在値を推測して自車両と障害物との接触の
可能性を判断する。そして、接触の可能性があるときに
は、警報や自動制動等の接触回避処置がとられて、自車
両と障害物との接触が回避される。
が出力されなくなったときの状況に応じて、上記所定時
間が推測時間変更手段により変更される。この所定時間
の変更が、例えば請求項2記載の発明の如くレーダ装置
から障害物の情報が出力されなくなる直前の該障害物と
自車両との間の距離が長い程所定時間を長く変更するも
のの場合、自車両から比較的離れた障害物については、
推測を比較的長く継続することにより、推測の効果を高
めることができ、また自車両に比較的近い障害物につい
ては、推測を比較的短く継続することにより、推測誤差
に起因する警報や自動制動等の誤作動を防止できること
になる。
する。
行安全装置のブロック構成を示す。この図において、1
は車体前部に設けられるレーダヘッドユニットであっ
て、該レーダヘッドユニット1は、レーダ波としてのパ
ルスレーザ光を発信部から自車両の前方に向けて発信す
るとともに、前方に存在する先行車両等の障害物に当た
って反射してくる反射波を受信部で受信する構成になっ
ている。また、レーダヘッドユニット1は、その発信部
から発信するパルスレーザ光を水平方向に比較的広角度
で走査させるスキャン式のものである。このレーダヘッ
ドユニット1の信号は演算部2に入力され、該演算部2
において、レーザ受信光の発信時点からの遅れ時間によ
って走査範囲内に存在する各障害物と自車両との間の距
離及び該障害物の自車両に対する方向等を演算するよう
になっている。上記レーダヘッドユニット1及び演算部
2により、自車両の前方に存在する障害物を検出するス
キャン式のレーダ装置3が構成されている。
(以下、単にステアリング舵角という)を検出する舵角
センサ、5は自車両の車速(自車速)を検出する車速セ
ンサであり、この両センサ4,5の検出信号は共に進行
路予測手段6に入力される。該進行路予測手段6は、ス
テアリング舵角θH と車速vo とに基づいて自車両の進
行路を予測するもので、具体的に進行路の曲率半径Rを
算出する。また、進行路予測手段6は、車両の横すべり
角βも算出する。上記曲率半径R及び横すべり角βは、
下記の数1により算出される。
出された障害物のうち、上記進行路予測手段6で予測さ
れた進行路に沿った領域内に存在しかつ自車両に最も近
接する障害物(以下、最近接障害物という)を識別する
識別手段であり、該識別手段11で識別された最近接障
害物の情報は、接触可能性判断手段12に入力され、該
判断手段12で自車両と障害物との接触の可能性が判断
される。そして、接触の可能性があるときには、該判断
手段12から出力される制御信号に基づいて、自動制動
装置のアクチュエータ13が作動して各車輪に制動力が
付与され、またその制動に先立って警報装置14が作動
してドライバーに警報が発せられるようになっている。
2)から出力される障害物の情報を所定期間記憶する記
憶部、22は上記レーダ装置3からの障害物情報を受け
る推測手段であって、該推測手段22は、レーダ装置3
から障害物の情報が出力されなくなったとき、上記記憶
部21に記憶されている、それまでの障害物の情報に基
づいて、自車両と障害物との間の距離の現在値を推測す
るものである。上記接触可能性判断手段12は、上記レ
ーダ装置3から障害物の情報が出力されなくなり上記識
別手段11で最近接障害物が把握不能になったとき、該
障害物の情報が出力されなくなってから所定時間が経過
するまでの間のみ、上記推測手段22からの情報に基づ
いて自車両と障害物との接触の可能性を判断するように
なっている。尚、上記推測手段22及び接触可能性判断
手段12により、レーダ装置3から障害物の情報が出力
されなくなったときに、該障害物の情報が出力されなく
なってから所定時間が経過するまでの間のみ、それまで
の情報に基づいて、少なくとも自車両と障害物との間の
距離の現在値を推測して自車両と障害物との接触の可能
性を判断する、本発明の接触可能性判断手段が構成され
ている。
の情報が出力されなくなったときの状況に応じて、上記
所定時間を変更する推測時間変更手段であり、該変更手
段23には、上記レーダ装置3、記憶部21、車速セン
サ5、及び走行路面の摩擦係数(μ)を検出する路面μ
センサ24からの各信号が入力される。
物の識別、推測手段22による推測及び推測時間変更手
段23による所定時間の変更について、図2及び図3に
示すフローチャートを用いて詳述する。
先ず始めに、ステップS11で進行路予測手段6からのデ
ータ(つまり進行路の旋回半径R及び横すべり角β)を
入手し、ステップS12でレーダ装置3(演算部2)から
のデータを入手する。このレーダ装置3のデータは、M
個の障害物データからなり、その各障害物データとし
て、該障害物と自車両との間の距離Li (i =1 〜M
),レーダ装置3の中心線(自車両の中心線と略一致
する)からの障害物の水平角度φi 及びノーエコーカウ
ンタCi を有する。尚、ノーエコーカウンタCi は、レ
ーダ装置3の一方向への走査に際しある一つの障害物
(i =n )と走査方向リーディング側に隣接する障害物
(i =n −1 )との間に要した時間を示すものである。
n を0、iを0として初期値を設定する。ここで、ln
は進行路内に存在する障害物のうち、最も自車両に近接
する障害物との間の距離を意味する。
ウントアップした後、ステップS15でiがM以下である
か否かを判定する。この判定がYESのときには、ステ
ップS16で下記の各式によりψo ,ψmin 及びψmax を
算出する。
の進行路の中心線CLとを結ぶ直線a2 が自車両Aの中
心線(レーダ装置3の中心線)a1 に対して成す夾角で
ある。また、Wは進行路Bの道幅であり、自車両Aの車
幅よりも若干大きな値に設定されている。ψmin 及びψ
max は、それぞれ自車両AとLi 前方の進行路Bの左右
両端とを結ぶ各直線が自車両Aの中心線(レーダ装置3
の中心線)a1 に対して成す夾角である。但し、符号は
時計方向を正とする。尚、図4中、Rは進行路の曲率半
径、βは自車両Aの横すべり角であって、自車両Aの進
行方向(速度ベクトルvo )と中心線a1 との夾角であ
る。
カウンタCi を加算し、その加算値を新たにto とす
る。しかる後、ステップS18で障害物の水平角度φi が
上記ψmin とψmax との間の値であるか否か、つまり障
害物が進行路B上のものであるか否かを判定する。続い
て、ステップS19で障害物と自車両との間の距離Li が
ln よりも小さいか否かを判定し、その判定がYESの
ときには、ステップS20でその距離Li をln に、to
をtn にそれぞれ設定する。しかる後にステップS14に
戻る。また、上記ステップS18又はS19の判定がNOの
ときもステップS14に戻る。
レーダ装置3で検出されたM個の障害物の中から、自車
両Aの進行路B上で自車両に最も近接した障害物を識別
し、その最近接障害物と自車両との間の距離をln と設
定するようになっている。
クが終了したときには、ステップS21でto からtn を
減算した値を新たにto (=to −tn )とする。ここ
で、前のto はレーダ装置3の前フレーム走査時の最も
接近した障害物の検出時点からの全データのノーエコー
カウンタの加算値出であり、tn はステップS20の置き
換えからレーダ装置3の1フレーム走査に際し最近接障
害物の走査に要する時間である。従って、新しいto は
最近接障害物の検出時点から最後に検出される障害物の
検出時点までの時間であり、この時間to に対し、レー
ダ装置3の次の1フレーム走査の際に最近接障害物を検
出するまでノーエコーカウンタCi を加算することによ
り、2フレーム走査の際に最近接障害物を2度検出する
のに要した時間が測定される。この時間は、後述するス
テップS34における自車両と最近接障害物との相対速度
Vの算出に用いられる。
まり初期値設定のままであるか否かを判定し、初期値設
定のままであるときには、ステップS23でln を0に設
定し、ステップS31へ移行する。ln が有限の値である
ときには、そのままステップS31へ移行する。
近接障害物)があるか否かを判定し、その判定がYES
のときには、ステップS32でnカウントを0に設定し、
ステップS33で相対速度を計算するための各種の置き換
えを行った後、ステップS34で最小2乗法等の補間法に
より現時点の自車両と最近接障害物との間の距離(つま
り現在値)lo を算出するとともに、この距離lo を用
いて現時点の自車両と最近接障害物との相対速度Vを算
出し、しかる後にリターンする。
きには、ステップS35でnカウントを1カウントアップ
した後、ステップS36でしきい値Lx を設定する。この
しきい値Lx は、自車両の車速vo 、自車両と最近接障
害物との相対速度V及び走行路面の摩擦係数μをパラメ
ータとする関数値であり(Lx =f(vo ,V,
μ))、図5(a)〜(c)に示すように、車速v0 又
は相対速度Vが高い程、あるいは摩擦係数μが1から0
に近付くなる程、しきい値Lx が漸次大きくなるように
設定されている。
接障害物が消失する直前(つまりレーダ装置3から障害
物の情報が出力されなくなる直前)の該障害物と自車両
との間の距離ln が上記しきい値Lx よりも大きいか否
かを判定し、その判定がYESのときには、ステップS
38で、上記所定時間を設定するためのN値にNo を設定
し、判定がNOのときには、ステップS39で上記N値に
N1 を設定する。ここで、No >N1 の大小関係があ
る。このため、ステップS36〜S39は、最近接障害物が
消失する直前の該障害物と自車両との間の距離ln がし
きい値Lx より大きいときには、小さいときよりも所定
時間を長く変更するようになっており、この変更は上記
推測時間変更手段23で行われる。
ントがN値以下であるか否かを判定し、この判定がYE
Sのときには、ステップS41で前回までのデータを用い
て外挿法により現時点の自車両と最近接障害物との間の
距離lo を算出する。この距離lo の現在値は、最近接
障害物が消失する直前の最近接障害物との間の距離ln
と相対速度Vとを用いて、下記の式により推測される。
である。
で行われる。この推測の後にリターンする。
きには、ステップS42でnカウントを0に設定するとと
もに、ステップS43でlj ,tj を共に0に設定する。
また、ステップS44で自車両と最近接障害物との間の距
離lo 及び相対速度Vを共に0に設定し、しかる後にリ
ターンする。
うに、レーダ装置3から障害物の情報が出力されなくな
ったときに、該障害物の情報が出力されなくなってから
所定時間が経過するまでの間のみ、自車両と障害物との
接触の可能性を判断するようになっている。
明するに、通常、識別手段11が、レーダ装置3で検出
されたM個の障害物の中から、自車両Aの進行路B上で
自車両に最も近接した障害物を識別し、この障害物の情
報(自車両と障害物との間の距離lo 及び相対速度Vの
現在値)を接触可能性判断手段12に出力する。そし
て、上記判断手段12は、識別手段11からの障害物情
報に基づいて、自車両と最近接障害物との接触の可能性
を判断し、接触の可能性があるときには、自動制動装置
のアクチュエータ13を作動させて各車輪に制動力を付
与し、制動をかけ、またその制動に先立って警報装置1
4を作動させてドライバーに警報を発する。これによ
り、自車両と進行路上の最近接障害物との接触を回避す
ることができ、安全性を確保することができる。
力されなくなったときには、推測手段22が、記憶部2
1に記憶されていた、障害物情報の非出力時以前に得ら
れた情報に基づいて、自車両と障害物との相対速度Vの
現在値を以前のものに保持しつつ、自車両と障害物との
間の距離lo の現在値を推測するとともに、接触可能性
判断手段12が、該障害物の情報が出力されなくなって
から所定時間が経過するまでの間のみ、該推測手段22
からの情報に基づいて、自車両と障害物との接触の可能
性を判断する。そして、接触の可能性があるときには、
上記接触可能性判断手段12は、上記の識別手段11か
らの障害物情報に基づいた接触可能性の判断の場合と同
様に、接触回避処置として警報及び自動制動をかけるの
で、自車両と障害物との接触を回避することができる。
手段23によって、障害物の情報が出力されなくなる直
前の該障害物と自車両との間の距離ln に応じて変更さ
れ、距離ln がしきい値Lx よりも大きいときには、所
定時間が小さいときよりも長くなる。このため、自車両
から比較的離れた障害物については、推測が比較的長く
継続されることになり、推測の効果を高めることがで
き、また自車両に比較的近い障害物については、推測が
比較的短く継続されるだけであるので、推測誤差に起因
する警報や自動制動等の誤作動を防止することができ
る。しかも、上記しきい値Lx は、自車両の制動距離に
関連する要素である車速vo ,相対速度V及び走行路面
の摩擦係数μをパラメータとする関数値であって、車速
v0 又は相対速度Vが高い程、あるいは摩擦係数μが0
に近い程、つまり制動距離が長くなる状況のとき程、し
きい値Lx が次第に大きくなるので、所定時間の変更に
より推測をより適切に行うことができる。
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記実施例では、レーダ装置3から障害物の情
報が出力されなくなる直前の該障害物と自車両との間の
距離ln が所定のしきい値Lx よりも大きいか、小さい
かに応じて、所定時間を2段階に変更するようにした
が、これを3段階以上又は連続的に変更するようにして
もよい。要は、レーダ装置3から障害物の情報が出力さ
れなくなる直前の該障害物と自車両との間の距離ln が
長い程、所定時間を長く変更すればよいのである。
障害物の情報が出力されなくなる直前の該障害物と自車
両との間の距離ln に応じて、所定時間を変更したが、
本発明は、レーダ装置3から障害物の情報が出力されな
くなったときの道路の混雑状況等に応じて、所定時間を
変更するように構成してもよいのは勿論である。
安全装置によれば、レーダ装置から障害物の情報が出力
されなくなったときに、該障害物の情報が出力されなく
なってから所定時間が経過するまでの間のみ、それまで
の情報に基づいて、少なくとも自車両と障害物との間の
距離の現在値を推測して自車両と障害物との接触の可能
性を判断するとともに、この所定時間を、そのときの状
況に応じて変更することにより、推測を適切に行うこと
ができ、安全性を高めることができる。
ダ装置から障害物の情報が出力されなくなる直前の該障
害物と自車両との間の距離が長い程所定時間が長く変更
されるので、自車両から比較的離れた障害物について推
測を比較的長く継続し、その推測の効果を高めることが
できるとともに、推測誤差に起因する警報や自動制動等
の誤作動を防止することができる。
時間を変更する障害物との距離のしきい値が、自車両の
制動距離に関連する要素である自車速、自車両と障害物
との相対速度及び走行路面の摩擦係数に応じて変更され
るので、所定時間の変更により推測をより適切に行うこ
とができる。
ブロック構成図である。
図である。
法を示すフローチャート図である。
る。
路面の摩擦係数μとの相関関係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 自車両の前方に向けてレーダ波を発信し
て前方に存在する障害物を検出するレーダ装置を備え、
該レーダ装置で検出された障害物の情報から自車両と該
障害物との接触の可能性を判断する車両の走行安全装置
において、 上記レーダ装置から障害物の情報が出力されなくなった
ときに、該障害物の情報が出力されなくなってから所定
時間が経過するまでの間のみ、それまでの情報に基づい
て、少なくとも自車両と障害物との間の距離の現在値を
推測して自車両と障害物との接触の可能性を判断する接
触可能性判断手段と、 上記レーダ装置から障害物の情報が出力されなくなった
ときの状況に応じて、上記所定時間を変更する推測時間
変更手段とを備えたことを特徴とする車両の走行安全装
置。 - 【請求項2】 上記推測時間変更手段は、レーダ装置か
ら障害物の情報が出力されなくなる直前の該障害物と自
車両との間の距離が長い程、上記所定時間を長く変更す
るものである請求項1記載の車両の走行安全装置。 - 【請求項3】 上記推測時間変更手段は、レーダ装置か
ら障害物の情報が出力されなくなる直前の該障害物と自
車両との間の距離が所定値より大きいときには、小さい
ときよりも上記所定時間を長く変更するものであり、上
記所定値は、自車速、自車両と障害物との相対速度及び
走行路面の摩擦係数をパラメータとする関数値である請
求項1記載の車両の走行安全装置。
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