JP3257410B2 - 車載走査型レーダ装置 - Google Patents

車載走査型レーダ装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車載走査型レーダ
装置に係り、特に、自車線上に存在する対象物を精度良
く検出する装置として好適な車載走査型レーダ装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば特開平6−15019
5号に開示される如く、車両前方に存在する障害物を検
出する車載用レーダ装置が知られている。上記従来のレ
ーダ装置は、車両前方の広い領域内に存在する複数の対
象物の位置、および方向を検出することのできるレーダ
を備えている。かかるレーダ装置によれば、検出領域内
に存在する全ての対象物について、自車に対する相対的
な位置を検出することができる。
【0003】車載用レーダ装置の検出結果を車両制御等
に利用するためには、車載用レーダ装置により検出され
た対象物が自車線上に存在する対象物であるか否かを精
度良く判別することが必要となる。自車が直進路を走行
している場合、自車線は、自車の前方に所定の幅員で延
在していると推定される。従って、かかる場合には、車
載用レーダ装置の検出領域内で正確に自車線の領域を認
識することができる。自車がカーブを走行している場
合、自車線は、そのカーブの曲率を伴って自車の前方に
延在していると推定される。この場合、カーブの曲率が
判明すれば、車載用レーダ装置の検出領域内で自車線領
域を特定することが可能である。
【0004】上記従来の装置の如く、自車の前方に広い
検出領域を備えるレーダ装置によれば、自車線上に存在
する対象物を、自車が直進路を走行している場合のみな
らず、自車がカーブを走行している場合においても検出
領域内に捕らえることができる。走行中の道路の曲率
は、自車の運動状態、例えばヨーレートωy 等、に基づ
いて推定可能であることが知られている。従って、上記
従来の装置によれば、対象物が検出された際に、自車の
運転状態に応じて検出領域内における自車線領域を特定
し、その対象物が特定された自車線領域に存在するか否
かを判別することにより、自車線上に存在する対象物と
自車線上に存在しない対象物とを区別することが可能で
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、走行路が直進
路からカーブに変化する場合、自車線上を走行している
対象物は自車に先行してカーブに進入する。従って、上
述の如く、自車の運動状態に基づいて走行路の曲率を推
定し、その推定結果に基づいて自車線領域を設定する手
法によっては、対象物がカーブに進入した後、自車がカ
ーブに進入するまでの間、一時的に自車線上に存在する
対象物が自車線上に存在しない対象物として認識される
事態が生じ得る。
【0006】上記の事態は、例えば自車線領域を予め広
めに設定すること、或いは自車の前方に延在する道路の
曲率を画像認識装置等を用いて直接的に検出すること、
等により回避することができる。しかしながら、前者の
方法では自車線上に存在する対象物と自車線上に存在し
ない対象物との判別精度が低下し、また、後者の方法は
安価に実現することが困難である。このように、上記従
来のレーダ装置によっては、カーブの進入時をも含め
て、常に精度良く自車線上に存在する対象物と自車線上
に存在しない対象物との区別する機能を、安価に実現す
ることが困難であった。
【0007】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、検出される対象物が自車線上に存在するか否か
を、常に精度良く判別することができ、かつ、安価に実
現することのできる車載走査型レーダ装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、検出領域内に存在する対象物を検出す
る走査型レーダ手段と、自車の運動状態に基づいて前記
検出領域内における自車線領域を推定する自車線領域推
定手段と、を備える車載走査型レーダ装置において、前
記走査型レーダ手段に検出される対象物の存在方向を検
出する対象物方向検出手段と、該対象物方向検出手段に
検出される前記存在方向の変化に対して、所定の遅れを
示す遅れ方向を演算する遅れ方向演算手段と、前記遅れ
方向に基づいて前記対象物が自車線上に存在するか否か
を判断する自車線対象物判断手段と、を備える車載走査
型レーダ装置により達成される。
【0009】本発明において、走査型レーダ手段は、検
出領域内に存在する対象物について、その対象物の存在
方向を含むデータを検出する。対象物方向検出手段は、
走査型レーダ手段の検出結果に基づいて対象物の存在方
向を検出する。自車線上を走行する対象物が自車に先立
ってカーブに進入した場合、または、自車に先立ってカ
ーブから脱出した場合、対象物方向検出手段により検出
される対象物の存在方向は横方向に変化する。遅れ方向
演算手段は、かかる変化が生じた際に、対象物の現実の
存在方向に対して所定の遅れを示す遅れ方向を演算す
る。遅れ方向は、自車に先立って対象物がカーブに進入
した後、または、自車に先立って対象物がカーブから脱
出した後に、現実の存在方向に比して緩慢な変化を示
す。このため、遅れ方向は、先行車がカーブに進入した
直後、および先行車がカーブから脱出した直後におい
て、自車線領域推定手段により推定される自車線領域内
に残存する。上記の状況から、対象物に次いで自車がカ
ーブに進入し、または、対象物に次いで自車がカーブか
ら脱出すると、自車線領域推定手段による推定領域が、
現実に自車線上の対象物が存在する領域に変更される。
このため、遅れ方向演算手段により演算される遅れ方向
は、常に自車線領域内に収められる。
【0010】上記の目的は、請求項2に記載する如く、
上記請求項1記載の車載走査型レーダ装置において、前
記遅れ方向演算手段が、前記遅れ方向として、前記存在
方向のなまし値を演算するなまし手段を備える車載走査
型レーダ装置によっても達成される。
【0011】本発明において、なまし手段は、検出され
た対象物の存在方向のなまし値を演算する。存在方向の
なまし値には、存在方向の変化が緩やかに、かつ、円滑
に反映される。従って、先行車判断手段が、存在方向の
なまし値を用いて上記の判別を行う場合、走行中の道路
の曲率が変化する際に優れた判別精度が維持されると共
に、対象物の存在位置の細かい変化に伴う制御上のチャ
タリングが防止される。
【0012】上記の目的は、請求項3に記載する如く、
上記請求項1記載の車載走査型レーダ装置において、前
記対象物の存在方向の変化速度を検出する存在方向変化
速度検出手段を備えると共に、前記自車線対象物判断手
段が、前記存在方向の変化速度が所定値を超える場合
に、前記自車線領域を狭める自車線幅変更手段を備える
車載走査型レーダ装置によっても達成される。
【0013】本発明において、存在方向変化速度検出手
段は、対象物の存在方向が変化する場合に、その変化速
度を検出する。対象物が自車に先立ってカーブに進入す
る際、またはカーブから脱出する際に生ずる存在位置の
変化速度は、対象物が自車線上から他車線に車線変更す
る場合に比して低速である。本発明の如く、自車線対象
物判断手段によって、存在方向の変化速度が速い場合に
自車線領域が狭められると、他車線へ車線変更しようと
する対象物が、早期に自車線上の対象物から除外され
る。
【0014】上記の目的は、請求項4に記載する如く、
上記請求項1記載の車載走査型レーダ装置において、前
記遅れ方向演算手段が、前記走査型レーダ手段に検出さ
れる複数の対象物それぞれに対して、前記所定の遅れを
設定する遅れ量設定手段を備える車載走査型レーダ装置
によっても達成される。
【0015】本発明において、遅れ量設定手段は、検出
される対象物毎に前記所定の遅れを設定する。所定の遅
れが大きく設定されると、すなわち、対象物の現実の存
在方向に対する遅れ方向の遅れが大きく設定されると、
カーブ進入時または脱出時において、自車線上の対象物
を他車線上の対象物と誤認する可能性が低減する。一
方、かかる設定のもとでは、対象物の車線変更を高い応
答性の下に検出することができない。複数の対象物それ
ぞれに、所定の遅れが設定されると、個々の対象物に対
して適切な判定を下すことが可能となる。
【0016】上記の目的は、請求項5に記載する如く、
上記請求項1乃至4の何れか一項記載の車載走査型レー
ダ装置において、複数の対象物の存在方向の変化が互い
に符合しているか否かを判断する符合判断手段を備える
と共に、前記自車線対象物判断手段が、自車線上に存在
すると判断されていた一の対象物の存在方向の変化が他
の対象物の存在方向の変化と符合する場合に、該一の対
象物が継続して自車線上に存在すると判断する判断維持
手段を備える車載走査型レーダ装置によっても達成され
る。
【0017】本発明において、自車の前方を走行してい
る複数の対象物が順次カーブに進入する際、または、カ
ーブから脱出する際には、それら複数の対象物について
の存在方向は互いに符合した変化を示す。換言すれば、
複数の対象物の存在方向が互いに符合する変化を示す場
合は、それらの対象物が自車に先立ってカーブに進入し
た、または、カーブから脱出したと推定できる。判断維
持手段は、複数の対象物が同様の挙動を示す場合は、自
車線上の対象物に関する判断を維持する。
【0018】上記の目的は、請求項6に記載する如く、
上記請求項5記載の車載走査型レーダ装置において、前
記符合判断手段が、対象物間距離に基づいて、各対象物
に存在方向の変化が生ずる時間差を推定する時間差推定
手段を備える車載走査型レーダ装置によっても達成され
る。
【0019】本発明において、複数の対象物がカーブに
進入する場合、または、カーブから脱出する場合、それ
らの対象物のうち最も前方を走行している対象物の存在
方向の変化が最も早期に検出される。他の対象物の存在
方向の変化は、それぞれの対象物がカーブの始点または
終点に到達する毎に検出される。この場合、存在方向の
変化が検出される時期には、対象物間距離に応じた時間
差が認められる。換言すると、複数の対象物について、
対象物間距離に応じた時間差を伴って存在方向の変化が
検出される場合は、それら複数の対象物がカーブに進入
した、または、カーブから脱出したと推定できる。本発
明において、符合判断手段は、かかる時間差を考慮して
複数の対象物の挙動が符合しているか否かを判断する。
【0020】上記の目的は、請求項7に記載する如く、
上記請求項1乃至3の何れか一項記載の車載走査型レー
ダ装置において、自車との距離が所定距離以下である近
距離対象物に、所定時間以上継続して所定値以上の変化
率を伴う存在方向の変化が生じた場合に、該近距離対象
物を自車線対象物から除外する対象物除外手段を備える
車載走査型レーダ装置によっても達成される。
【0021】本発明において、近距離対象物のうち、そ
の存在方向を所定時間以上大きく変化させた対象物は、
自車線対象物から除外される。請求項1乃至3記載の発
明においては、対象物の存在方向に変化が生じた後、そ
の対象物の遅れ方向が自車線領域から外れるまでの間
は、その対象物が自車線対象物として認識される。本発
明において、近距離対象物は、遅れ方向に基づく判断に
拘束されることなく、車線変更の後速やかに自車線対象
物から除外される。
【0022】また、上記の目的は、請求項8に記載する
如く、上記請求項1乃至3の何れか一項記載の車載走査
型レーダ装置において、自車との距離が所定距離以上で
ある遠距離対象物に、所定時間以上継続して所定値以上
の変化率を伴う存在方向の変化が生じた場合に、その
後、所定期間の間は該遠距離対象物を自車線対象物とす
る対象物認識手段を備える車載走査型レーダ装置によっ
ても達成される。
【0023】本発明において、遠距離対象物の存在方向
が、所定時間以上大きな変化を示す場合は、その遠距離
対象物が車線変更した、または、カーブに進入したと考
えることができる。遠距離対象物がカーブに進入した
後、自車がカーブに進入するまでに比較的長い時間を要
する。このため、対象物が遠距離対象物である場合は、
対象物が近距離対象物または中距離対象物である場合と
異なり、自車線対象物と認識されている対象物がカーブ
に進入した後、その遅れ方向が自車線領域から外れるこ
とがある。請求項1乃至3記載の発明においては、遅れ
方向が自車線領域から外れる対象物は、自車線対象物か
ら除外される。本発明において、遠距離対象物は、遅れ
方向に基づく判断に拘束されることなく、存在方向が変
化した後所定期間は自車線対象物と認識される。遠距離
対象物の存在方向の変化が車線変更に起因する場合は、
所定期間が経過してもその遅れ方向が自車線領域に復帰
することはない。このため、かかる遠距離対象物は、そ
の時点で自車線対象物から除外される。遠距離対象物の
存在方向の変化がカーブへの進入に起因する場合は、所
定期間が経過する間にその遅れ方向が自車線領域に復帰
する。このため、かかる遠距離対象物は、継続的に自車
線対象物として認識される。
【0024】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
車載走査型レーダ装置のシステム構成図を示す。本実施
例の装置は、レーダ用電子制御ユニット30(以下、レ
ーダ用ECU30と称す)、および、環境認識車速制御
電子制御ユニット32(以下、環境認識ECU32と称
す)により制御される。
【0025】レーダ用ECU30には、操舵角センサ3
4、ヨーレートセンサ36、および、車速センサ38が
接続されている。操舵角センサ34は、ステアリングホ
イルの操舵角に応じた信号(操舵角信号θH )を発生す
る。ヨーレートセンサ36は、車両の重心回りの回転角
速度に応じた信号(ヨレート信号ωy )を発生する。車
速センサ38は車速に応じて周期で変動するパルス信号
(車速信号V)を発生する。
【0026】レーダ用ECU30は、操舵角信号θH
ヨレート信号ωy 、および車速信号Vに基づいて車両の
旋回半径Rを推定する機能を備えている。尚、旋回半径
Rは、操舵角信号θH およびヨーレート信号ωy の一方
に基づいて演算することができる。このため、操舵角セ
ンサ34およびヨーレートセンサ36の双方は必要な
く、これらの何れか一方が設けられていれば良い。
【0027】レーダ用ECU30には、レーダアンテナ
40および走査コントローラ42が接続されている。レ
ーダアンテナ40は、車両のフロントグリル付近に、鉛
直方向に延びる回転軸41を中心として回動することが
できるように配設されている。レーダアンテナ40は、
指向性を有するアンテナであり、所定のビーム角の広が
りをもって信号を送受信する。
【0028】レーダアンテナ40には、走査機構44が
連結されている。走査機構44は、レーダアンテナ40
を揺動させる装置である。走査機構44は、走査コント
ローラ42によりフィードバック制御されている。走査
コントローラ42には、レーダ用ECU30より走査角
信号が供給されている。走査コントローラ42は、レー
ダアンテナ40の走査角が、レーダ用ECU30からの
指令角θS に一致するように、走査機構44をフィード
バック制御する。レーダ用ECU30は、車両前方の所
定の検出領域が、レーダアンテナ40により所定速度で
走査されるように、走査角の指令角θS を所定周期で増
減させる。
【0029】レーダ用ECU30は、レーダアンテナ4
0と共に、例えば公知のFM−CW(Frequency Modula
tion-Continuous Wave) レーダ等のレーダ装置を構成す
る。すなわち、レーダ用ECU30は、レーダアンテナ
40から所定の送信波を送信させると共に、レーダアン
テナ40に受信される反射波に基づいて、走査角θS
向に存在する対象物に関して、相対距離RDおよび相対
速度RV等のデータを検出する。レーダ用ECU30
は、かかるデータに基づいて検出領域内における対象物
の存在状態を検出し、その検出結果を環境認識ECU3
2に供給する。
【0030】環境認識ECU32には、警報器46、ブ
レーキ48、およびスロットル50が接続されている。
環境認識ECU32は、車両前方に対象物が近接してい
る場合に、予め設定された論理に従って警報器46、ブ
レーキ48、またはスロットル50を駆動して、車両乗
員の注意を喚起すると共に車両の減速を図る。
【0031】図2は、本実施例のシステムを搭載する自
車52(以下、自車52と称す)において、レーダアン
テナ40の走査領域として設定されている領域を示す。
図2に示す如く、本実施例においては、自車52の前方
に、自車52の軸線に対して左右に10°ずつの広がり
を有する領域が、レーダアンテナ40によって走査され
る領域、すなわち、対象物の検出領域とされている。
尚、以下の説明においては、自車52の軸線に対して左
側の領域を走査角θS が負の領域、自車52の軸線に対
して右側の領域を走査角θS が正の領域とする。
【0032】本実施例において、レーダアンテナ40
は、約100msec毎に−10°から+10°の領域が走
査されるように制御されている。また、レーダ用ECU
30は、レーダアンテナ40が図2に示す領域を走査す
る際に、走査角θS が0.5°変化する毎に、対象物に
関するデータを検出する。つまり、本実施例のシステム
においては、自車52前方の検出領域が0.5°毎に4
0の領域に区分されており、レーダアンテナ40が−1
0°から+10°の領域を走査する間に、40の対象物
データが収集される。
【0033】図3は、レーダアンテナ40が−10°か
ら+10°の領域を走査する毎に、すなわち、約100
msec毎に、レーダ用ECU30において収集される対象
物データを、走査角θS と相対距離との関係で整理した
対象物分布図を示す。図3に示す対象物分布図は、−8
°<走査角θS <−5.5°の範囲に対象物Tg1 が、−
1.5°<走査角θS <1.5°の範囲に対象物Tg2
が、また、5°<走査角θS <8°の範囲に対象物Tg3
がそれぞれ存在する場合に検出される。
【0034】本実施例のシステムにおいて、警報器4
6、ブレーキ48、およびスロットル50は、自車線上
に存在する対象物が自車52に近接している場合に駆動
される必要がある。かかる機能を実現するためには、上
記図3に示す如き対象物分布図に基づいて、自車線上に
対象物が存在しているか否かを判別し、また、自車線上
に対象物が存在している場合には、その対象物の相対距
離RDおよび相対速度RVに基づいて警報器46、ブレ
ーキ48、およびスロットル50を制御することが必要
である。
【0035】本実施例においては、上記図3に示す如き
対象物分布図が得られた後、先ず近接する複数の対象物
データが、同一の対象物に起因するものであるとしてグ
ルーピングされる。次に、グルーピングされた対象物デ
ータ群に基づいて、個々の対象物の中心位置に相当する
走査角θS (以下、かかる走査角θS を実中心角θce nt
rと称す)が演算される。そして、各対象物の実中心角
θcentrが、後述の如く設定される自車線領域内に存在
するか否かに基づいて、その対象物が自車線上に存在す
るか否かが判断される。
【0036】図4は、直進路における同一車線上に、自
車52と対象物54とが、車間距離Lだけ離間して存在
する状態を示す。図4において、対象物54は、その軸
線が自車52の軸線に重なる位置に存在している。図4
に示す状況下では、レーダアンテナ40が対象物54の
背面を照射するための走査角θS の範囲は、対象物54
の車幅Wを用いて、次式の如く表すことができる。
【0037】 − tan-1(W/2L)≦θS ≦ tan-1(W/2L) ・・・(1) 上記条件式(1)に示す“ tan-1(W/2L)”を照射
可能走査角θVHとすると、上記条件式(1)は次式の如
く表すことができる。 −θVH≦θS ≦θVH ・・・(2) 対象物54に関する対象物データが、上記(2)式の条
件が満たされる走査角θS に対して全て適正に得られる
とすれば、対象物54の実中心角θcentrは0°とな
る。しかしながら、自車52や対象物54の状態によっ
ては、常に全ての走査角θS に対して対象物データが得
られるとは限らない。かかる観点からすれば、実中心角
θcentrは、最大限−θVHから+θVHまで変化する可能
性があると考えることができる。
【0038】対象物54は、自車52と同一の車線を維
持したまま、車線の幅員の範囲内で左右方向に変位する
ことができる。かかる変位を考慮すると、自車52と同
一の車線上に存在する対象物54の実中心角θcent
は、−θVHから+θVHまでの範囲に比して僅かに広い範
囲内で変動する可能性を有していることになる。そこ
で、本実施例においては、自車52において演算される
実中心角θcentrが、適合値K(本実施例においては、
K=1.1)を用いて表される次式の関係を満たす場合
に、対象物54と自車52とが直進路において同一の車
線上に存在すると判断することとしている。
【0039】 −K・θVH≦θcentr≦K・θVH ・・・(3) 図5は、自車52と対象物54とが、曲率半径Rでカー
ブする同一車線上を、車間距離Lを保って走行している
状態を示す。自車52および対象物54がカーブを走行
している場合、自車52に対する対象物54の存在方向
θCVは、そのカーブの曲率に応じて変化する。この場
合、図5に示す如く、対象物54の存在方向θCV、すな
わち、自車52と対象物54とを結ぶ直線と、自車52
の軸線とがなす角θCVは、θCV= sin-1(L/2R)で
表すことができる。従って、かかる状況下では、同一車
線上を走行する対象物54の実中心角θcentrが、直進
路における実中心角θcentrからθCVだけカーブの湾曲
方向に変化することになる。この場合、対象物54は、
次式に示す関係を満たす場合に自車52と同一の車線上
に存在すると推定される。
【0040】 θCV−K・θVH<θcent<θCV+K・θVH ・・・(4) ところで、直進路は、曲率半径Rが無限大のカーブと考
えることができる。このため、上記(4)式に示す条件
によれば、自車52および対象物54がカーブを走行し
ている場合のみならず、それらが直進路を走行している
場合にも対象物54と自車52とが同一の車線上に存在
するか否かを判断することが可能である。
【0041】自車52が走行している道路の曲率半径R
は、自車52の旋回半径Rと等しいと擬制することがで
きる。本実施例のシステムにおいては、上述の如く、レ
ーダ用ECU30が自車52の旋回半径Rを検出する機
能を備えている。従って、本実施例のシステムによれ
ば、レーダ用ECU30により演算された旋回半径Rを
基に上記(4)式に示す条件を設定し、検出領域内に検
出された対象物の実中心角θcentrがその条件を満たす
か否かを判別することにより、自車52および対象物が
共に直進路を走行している場合、および、車両および対
象物が共にカーブを走行している場合においては、対象
物が自車52と同一の車線上に存在するか否かを精度良
く判別することができる。
【0042】しかしながら、上記の手法によれば、対象
物が直進路からカーブに進入した後自車52がカーブに
進入するまでの間は、対象物と自車52とを結ぶ車線の
曲率が変化し始めているにも関わらず、自車52の旋回
半径Rが無限大のまま維持される事態が生ずる。また、
対象物がカーブから直進路に脱出した後自車52が直進
路に脱出するまでの間は、対象物と自車52とを結ぶ車
線の曲率が無限大に向けて復帰し始めているにも関わら
ず、自車52の旋回半径Rがカーブ走行時の値に維持さ
れる事態が生ずる。
【0043】対象物と自車52とを結ぶ車線の曲率半径
と、自車52において演算される旋回半径Rとが精度良
く整合しない状況下では、自車52と同一車線上に存在
する対象物の実中心角θcentrが満たす条件と、上記
(4)式に示す条件とに差異が生じ、上記(4)式を用
いた判別処理によっては、同一車線上に存在する対象物
が、同一車線上に存在しないと判別される可能性が生ず
る。
【0044】本実施例のシステムは、カーブの進入時お
よび脱出時において、上記の誤認を生ずることなく、正
確に同一車線上に存在する対象物と、同一車線上に存在
しない対象物とを判別し得る点に特徴を有している。図
6は、上記の機能を実現すべくレーダ用ECU30が実
行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図
6に示すルーチンは、レーダアンテナ40により走査角
θS −10°から+10°の領域が走査される毎に、す
なわち、約100msec毎に起動される。
【0045】図6に示すルーチンが起動されると、先ず
ステップ100において、レーダアンテナ40の走査に
より得られた対象物データの処理が行われる。本ステッ
プでは、複数の対象物データのうち同一の対象物に起因
すると推定されるデータ群がグルーピングされ、更に、
各グループを形成する対象物の相対距離、および相対速
度が演算される。次にステップ101では、グルーピン
グされたデータ群に基づいて、各対象物の実中心角θ
centrが演算される。
【0046】ステップ102においては、今回の処理に
より検出された対象物と同一の対象物が、過去のデータ
中に検出されていたか否かが判別される。尚、今回の処
理により複数の対象物が検出されている場合は、対象物
毎に上記の判別がなされる。その結果、過去のデータに
同一の対象物が存在しないと判別された対象物について
は、新たに検出領域内に進入してきた対象物であると判
断される。かかる対象物については、以後、ステップ1
03において実中心角θcentrが対象物中心角θcent
して記憶され、次いでステップ106の処理に付され
る。
【0047】一方、上記ステップ102において、過去
に同一の対象物が検出されていたと判別される対象物に
ついては、ステップ104において、実中心角θcent
のなまし値θcentFILT(以下、遅れ方向θcentFILTと称
す)が演算される。遅れ方向θcentFILTは、過去最近得
られた3つの実中心角θcentr(θcent(n) ,θce nt
(n-1) およびθcent(n-2) )と、過去最近得られた
2つの遅れ方向θcentFILT(θcentFILT(n-1) およびθ
centFILT(n-2) )とを次式に代入することにより演算さ
れる。
【0048】 θcent=k1 ・θcent(n) +k2 ・θcent(n-1) +k3 ・θcent(n-2) +k4 ・θcentFILT(n-1) +k5 ・θcentFILT(n-2) ・・・(5) 上記(5)式は、ディジタルローパスフィルタを形成す
るための演算式である。定数k1 〜k5 は、フィルタの
カットオフ周波数を決める定数である。本実施例におい
ては、カットオフ周波数が0.25Hzとなるように定数
1 〜k5 の値が設定されている。
【0049】上記ステップ104の処理が終了すると、
次にステップ105の処理が実行される。ステップ10
5では、遅れ方向θcentFILTが対象物中心角θcentとし
て記憶される。本ステップ105の処理が終了すると、
次にステップ106の処理が実行される。
【0050】図7(A)は、自車52と同一の車線上を
走行する対象物が、時刻t1 にカーブに進入し、次いで
時刻t2 に自車52がカーブに進入した場合の実中心角
θce ntrの変化状態を示す。図7(A)に示す如く、実
中心角θcentrは、時刻t1以前は“0”近傍に維持さ
れ、時刻t1 から時刻t2 にかけて変化し、時刻t2
降は曲率半径Rと車間距離Lとで決定されるθcv近傍に
維持される。
【0051】図7(B)は、実中心角θcentrが図7
(A)に示す変化を示す場合に得られる遅れ方向θcent
FILTの変化状態を示す。図7(B)に示す如く、遅れ方
向θce ntFILTは実中心角θcentrに比して緩やかに、か
つ、円滑に変動し、時刻t1 以降θcvに向けて、実中心
角θcentrに比して緩慢に変化する。
【0052】図8は、遅れ方向θcentFILTと上記条件式
(4)で設定される自車線領域(図中に(4)を付して
表す領域)とについて、時刻t1 から時刻t2 の間に実
現される関係を示す。遅れ方向θcentFILTは、上述の如
く、実中心角θcentrに比して緩慢に変化する。このた
め、対象物54が自車52に先立ってカーブに進入する
ことにより、実中心角θcentrが自車線領域から外れて
も、遅れ方向θcentFILTは自車線領域内に残存する。
【0053】図9は、遅れ方向θcentFILTと上記条件式
(4)で設定される自車線領域とについて、時刻t2
降、対象物54がカーブを脱出するまでの間に実現され
る関係を示す。遅れ方向θcentFILTは、時刻t1 の後、
緩やかに変化し続け、徐々に実中心角θcentrとの偏差
を減少させる。一方、自車線領域は、自車52がカーブ
に進入した後、車両の旋回運動に影響されれカーブの湾
曲方向へ修正される。この結果、遅れ方向θcentFILT
は、時刻t2 以降においても自車線領域内に収められ
る。
【0054】図10は、遅れ方向θcentFILTと上記条件
式(4)で設定される自車線領域とについて、対象物5
4がカーブの脱出地点に到達した直後に実現される関係
を示す。対象物54がカーブの脱出地点に到達すると、
以後、実中心角θcentrが減少されて、その値が自車線
領域から外れる事態が生ずる。かかる状況下において
も、実中心角θcentrに比して緩慢に変化する遅れ方向
θcentFILTは、自車線領域内に残存する。
【0055】上述の如く、実中心角θcentrのなまし値
である遅れ方向θcentFILTは、対象物54が車両に先立
ってカーブに進入した直後から、対象物54がカーブを
脱出した後まで、常に自車線領域内に収められる。従っ
て、本実施例のシステムにおいて、遅れ方向θcentFILT
が自車線領域に存在するか否かに基づいて、対象物54
と自車52との車線の同一性を判断すれば、カーブの前
後を含む全ての状況下で、正確な判別を行うことが可能
である。
【0056】図6に示すルーチンにおいて、検出された
全ての対象物について上記ステップ103、若しくは、
ステップ104および105の処理が実行され、それら
の対象物中心角θcentが求められると、次にステップ1
06の処理が実行される。ステップ106では、全ての
対象物について、対象物中心角θcentが上記(4)式に
示す自車線領域の条件(以下、自車線条件と称す)を満
たすか否かが判別される。その結果、全ての対象物につ
いて、自車線条件が成立しないと判別された場合は、以
後、何ら処理を進めることなく今回のルーチンが終了さ
れる。一方、自車線条件を満たす対象物が存在する場合
は、ステップ108において、その対象物が自車52と
同一の車線上に存在する対象物、すなわち、自車線対象
物であると判別された後、今回のルーチンが終了され
る。
【0057】上記の処理によれば、新たに検出領域内に
進入してきた対象物が自車線上に存在するか否かを、優
れた応答性の下に判別することができると共に、継続的
に検出領域内に存在する対象物が自車線上に存在するか
否かを、カーブの進入・脱出時をも含めて、精度良く判
別することができる。
【0058】尚、上記の実施例においては、レーダアン
テナ40、走査コントローラ42、走査機構44、およ
びレーダ用ECU30により前記請求項1記載の「走査
型レーダ手段」が実現されている。また、上記の実施例
においては、レーダ用ECU30が、上記(4)式に示
す自車線領域を演算することにより前記請求項1記載の
「自車線領域推定手段」が、上記ステップ101の処理
を実行することにより前記請求項1記載の「対象物方向
検出手段」が、上記ステップ104の処理を実行するこ
とにより前記請求項1記載の「遅れ方向演算手段」およ
び前記請求項2記載の「なまし手段」が、また、上記ス
テップ106の処理を実行することにより前記請求項1
記載の「自車線領域推定手段」が、それぞれ実現されて
いる。
【0059】ところで、上記の実施例においては、遅れ
方向θcentFILTに、実中心角θcentrに対して所定の遅
れを付与する手法として、ディジタルフィルタによるな
まし演算を行うこととしているが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば、実中心角θcentrに遅延
処理を施すことにより遅れ方向θcentFILTに所定の遅れ
を付与することとしても良い。
【0060】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。本実施例の車載走査型レーダ装置は、上記図1に示
すシステム構成において、レーダ用ECU30に、上記
図6に示すルーチンに代えて図11に示す制御ルーチン
を実行させることにより実現される。
【0061】上述した第1実施例の車載走査型レーダ装
置は、継続的に検出範囲内に存在する対象物が自車線上
に存在するか否かが、常に実中心角θcentrのなまし値
である遅れ方向θcentFILTに基づいて判断される。かか
る手法によると、カーブの進入・脱出時において高い判
別精度を得ることができる反面、対象物が自車線から他
車線へ車線変更する際に、高い応答性の下にその変化を
検出することができない。本実施例のシステムは、カー
ブの進入・脱出時において高い判別精度を確保すると共
に、対象物の車線変更を優れた応答性の下に検出する点
に特徴を有している。
【0062】図11は、上記の機能を実現すべくレーダ
用ECU30が実行する制御ルーチンの一例のフローチ
ャートを示す。尚、図11に示すステップ中、上記図6
に示すステップと同一の処理を実行するステップについ
ては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略す
る。
【0063】図11に示すルーチンは、レーダアンテナ
40により走査角θS −10°から+10°の領域が走
査される毎に起動される。図11に示すルーチンにおい
て、ステップ102で過去のデータ中に存在すると判別
された対象物は、ステップ110以降の処理に付され
る。ステップ110では、対象物のなまし値θcentrsm
が演算される。なまし値θcentrsmは、実中心角θcent
rを1Hz程度の比較的高いカットオフ周波数を有するロ
ーパスフィルタで処理することにより演算される。
【0064】ステップ112では、なまし値θcentrsm
の変化率が演算される。なまし値θ centrsmは、上記
(5)式により演算される遅れ方向θcentFILTに比し
て、実中心角θcentrの変化に素早く追従する。従っ
て、対象物が車線変更する際に、なまし値θcentrsmは
比較的速やかな変化を示す。
【0065】ステップ114では、前回の処理時から今
回の処理時にかけて生じたなまし値θcentrsmの変化率
dθrsm/dtが所定値Th1以上であるか否かが判別され
る。上記の所定値Th1は、対象物が車線変更した際に
は本ステップ114の条件が成立する値に設定されてい
る。従って、上記条件が不成立であると判別された場合
は、その対象物に車線変更の挙動は生じていないと判断
することができる。この場合、以後、上記(5)式に従
って演算される遅れ方向θcentFILTに基づいて、対象物
が自車線条件を満たすか否かが判別される(ステップ1
04〜106)。
【0066】一方、上記ステップ114の条件が成立す
ると判別される場合は、更に、ステップ116におい
て、所定値Th1を超える変化率 dθrsm/dtが一定時間
Tmsec 継続しているか否かが判別される。上記の条件
が不成立である場合は、一時的に対象物の位置が変化し
たに過ぎず、その対象物に車線変更の挙動は生じていな
いと判断される。この場合、以後、遅れ方向θcentFILT
に基づいて対象物が自車線条件を満たすか否かが判別さ
れる(ステップ104〜106)。
【0067】これに対して、上記ステップ116の条件
が成立すると判別された場合は、その対象物が車線変更
の過程にあると判別される。この場合、ステップ118
において、上記(4)式で用いられる定数Kに、標準値
Kb(上記第1実施例で用いられた値)に比して小さな
値Ks(本実施例においてはKs=0.7)が代入され
る。レーダ用ECU30において自車線領域と判別され
る領域は、上記(4)式に示すKが小さいほど狭小とな
る。従って、本ステップ118の処理が実行されると、
標準時に比して自車線領域が狭められる。
【0068】上記ステップ118の処理が終了すると、
ステップ120において対象物中心角θcentになまし値
θcentrsmが代入される。本ステップ120の処理が終
了すると、次にステップ106において、その対象物中
心角θcentが自車線条件を満たすか否かが判別される。
その結果、対象物中心角θcentが自車線領域上に存在す
ると判別されると、ステップ108で、その対象物が自
車線対象物として認識される。
【0069】一方、上記ステップ106で、対象物中心
角θcentが自車線条件を満たさないと判別されると、次
にステップ122の処理が実行される。ステップ122
では、上記(4)式で用いられる定数Kが標準値Kbに
変更される。全ての対象物について上記ステップ108
若しくは122の処理が実行されると、今回のルーチン
が終了される。
【0070】上記の処理によれば、カーブの進入・脱出
時等、検出領域内に存在する対象物のなまし値θcent
smが緩やかに変化する場合には、上述した第1実施例の
場合と同様に、上記(5)式により演算される遅れ方向
θcentFILTと、標準値Kbで定められる自車線領域とに
基づいて自車線条件の成立性が判断される。従って、カ
ーブの進入・脱出時に、優れた判別精度を得ることがで
きる。
【0071】また、対象物の車線変更時には、上記
(5)式により演算される遅れ方向θce ntFILTに比して
速やかに変化するなまし値θcentrsmと、標準値Kbに
比して小さな定数Ksで定められる自車線領域とに基づ
いて自車線条件の成立性が判断される。上記の処理によ
れば、対象物が自車線から他車線へ車線変更する際に、
その対象物を速やかに自車線上の対象物から除外するこ
とができる。従って、本実施例の車載走査型レーダ装置
によれば、カーブの進入・脱出時における高い判別精度
と、車線変更の判別に対する優れた応答性とを、高い水
準で両立させることができる。
【0072】尚、上記の実施例においては、レーダ用E
CU30が、上記ステップ110および112の処理を
実行することにより、前記請求項3記載の「存在方向変
化速度検出手段」が、また、上記ステップ114および
118の処理を実行することにより、前記請求項3記載
の「自車線幅変更手段」が、それぞれ実現される。
【0073】次に、図12乃至図15を参照して、本実
施例の第3実施例について説明する。本実施例の車載走
査型レーダ装置は、上記図1に示すシステム構成におい
て、レーダ用ECU30に、上記図6または図11に示
すルーチンに代えて、図14に示す制御ルーチンを実行
させることにより実現される。
【0074】図12は、自車52の前方を走行する対象
物54が、時刻t1 から時刻t2 にかけて他車線に車線
変更し、時刻t3 に再度自車52と同一の車線に車線変
更した状態を示す。図13(A)は、対象物54が上記
の如く車線変更を行った場合に、自車52で検出される
実中心角θcentrの変化状態を示す。また、図13
(B)は、図13(A)に示す実中心角θcentrに対し
て、上記(5)式に従って演算される遅れ方向θcentFI
LTの変化状態を示す。尚、図13(A),(B)に示す
θTHは、上記(4)式により演算される自車線領域の限
界値である。
【0075】上記第1実施例においては、検出領域内に
継続的に検出される全ての対象物が、上記(5)式に従
って演算される対象物中心角θcentに基づく車線判別の
対象とされる。かかる手法は、上述の如く、カーブの進
入・脱出時における判別精度を確保するうえでは有効で
ある反面、他車線から自車線に進入してきた対象物を優
れた応答性の下に検出することができないという欠点を
有している。
【0076】すなわち、図13(A)に示す如く、対象
物54の実中心角θcentrは、対象物が自車線への再進
入を開始する時刻t3 の後、速やかに限界値θTHに比し
て小さな値に変化している。一方、図13(B)に示す
如く、上記(5)式に従って演算される対象物中心角θ
centは、時刻t3 から所定のディレイが経過した後、時
刻t4 に限界値θTHに到達する。従って、対象物中心角
θcentに基づいて車線判定を行う場合、実中心角θcent
rに基づいて車線判定を実行する場合に比して、t4
3 時間だけ対象物54の検出が遅れることになる。
【0077】本実施例の車載走査型レーダ装置は、カー
ブの進入・脱出時において高い判別精度を確保すると共
に、他車線から自車線に進入してくる対象物を、優れた
応答性の下に検出する点に特徴を有している。図14
は、上記の機能を実現すべくレーダ用ECU30が実行
する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。尚、
図11に示すステップ中、上記図6に示すステップと同
一の処理を実行するステップについては、同一の符号を
付してその説明を省略または簡略する。
【0078】図14に示すルーチンは、レーダアンテナ
40により走査角θS −10°から+10°の領域が走
査される毎に起動される。図14に示すルーチンにおい
ては、全ての対象物に対する実中心角θcentrが演算さ
れた後(ステップ101)、ステップ124の処理が実
行される。
【0079】ステップ124では、実中心角θcentrが
自車線条件を満たすか否かが判別される。上記の判別の
結果、実中心角θcentrが自車線領域上に存在すると判
別された対象物は、以後、ステップ108で自車線対象
物として記憶される。一方、上記の判別の結果、実中心
角θcentrが自車線領域上に存在しないと判別された対
象物については、次にステップ102の処理に付され
る。
【0080】ステップ102では、処理の対象である対
象物が過去のデータ中に存在するか否かが判別される。
その結果、過去のデータ中に存在しないと判別された対
象物は、新たに検出領域内に進入してきた、自車線上に
存在しない対象物であると認識できる。このような対象
物は以後、ステップ108の処理に付されることなく処
理の対象から除外される。
【0081】一方、上記ステップ102において、過去
のデータ中に存在すると判別された対象物は、カーブへ
の進入に伴って自車線領域から外れた可能性を有する対
象物として認識することができる。このような対象物
は、以後、ステップ104および106で、その遅れ方
向θcentFILTが自車線条件を満たすか否かが判別され
る。
【0082】ステップ104および106の処理により
自車線条件を満たすと判別された対象物は、ステップ1
08で自車線対象物として認識される。一方、ステップ
106で自車線条件を満たさないと判別された対象物
は、ステップ108の処理に付されることなく処理の対
象から除外される。全ての対象物について、上記の処理
が実行されたら今回のルーチンが終了される。
【0083】図15(A)は、上記図13(A)と同様
に、対象物54の実中心角θcentrの変化を示す。ま
た、図15(B)は、本実施例において、自車線条件の
成立性を判別する際に用いられる判別値(実中心角θ
centrと遅れ方向θcentFILTの組み合わせ)の変化を示
す。
【0084】図15(B)に示す如く、上記の処理によ
れば、対象物54が継続して自車線領域内に検出されて
いる場合には、遅れ方向θcentFILTに基づいて、対象物
54が自車線条件を満たすか否かが判別される。従っ
て、本実施例のシステムによれば、対象物54がカーブ
に進入する際、およびカーブから脱出する際には、上記
第1実施例の場合と同様に、優れた判別精度を得ること
ができる。また、上記の処理によれば、対象物54が他
車線から自車線に進入してくる場合には、実中心角θ
centrに基づいて、対象物54が自車線条件を満たすか
否かが判別される。従って、本実施例のシステムによれ
ば、対象他車線から自車線に進入してくる対象物を優れ
た応答性の下に検出することができる。
【0085】尚、上記の実施例においては、レーダ用E
CU30が、上記ステップ124の条件を満たさない対
象物について、上記ステップ104の処理を施すことに
より、前記請求項4記載の「遅れ量設定手段」が実現さ
れている。次に、図16乃至図20を参照して、本発明
の第4実施例について説明する。本実施例の車載走査型
レーダ装置は、上記図1に示すシステム構成において、
レーダ用ECU30に、上記図6、図11または図14
に示すルーチンに代えて、図18乃至図20に示す制御
ルーチンを実行させることにより実現される。
【0086】本実施例の車載走査型レーダ装置は、自車
52の前方に複数の対象物が存在する場合に、それら複
数の対象物の挙動が互いに符合しているか否かを考慮す
ることで、精度良く対象物がカーブへ進入したことを検
出する点に特徴を有している。
【0087】図16は、自車52の前方に、自車線を走
行している対象物54と、他車線を走行している2台の
対象物(以下、他車線対象物と称す)56,58とが存
在する状況を示す。他車線対象物56および対象物54
は、他車線対象物58に比して更に前方を走行してい
る。また、他車線対象物56は、対象物54に比して更
に前方を走行している。図16は、他車線対象物58が
カーブ進入端に到達した時点の状況を表している。
【0088】図17は、自車52において、他車線対象
物56、対象物54および他車線対象物58のそれぞれ
について検出される実中心角θcentrの変化を示す。上
記図16に示す如く、他車線対象物56、対象物54お
よび他車線対象物58が、順次カーブに進入すると、自
車52では、図17に示す如くそれらの実中心角θce nt
rが適当な時間差を伴って、順次同一の方向に変化する
のが検出される。
【0089】換言すると、自車52において、他車線対
象物56、対象物54および他車線対象物58の実中心
角θcentrが適当な時間差を伴って、順次同一の方
向に変化するのが検出された場合、自車52の前方を走
行している3台の対象物54,56,58がカーブに進
入した、或いは、カーブから脱出したと推定することが
できる。
【0090】本実施例の車載走査型レーダ装置において
は、自車52の前方を走行する複数の対象物54,5
6,58の挙動から、対象物54がカーブに進入した、
或いは、対象物54がカーブから脱出したことが推定さ
れる場合には、実中心角θcentrや遅れ方向θcentFILT
が自車線領域内に存在すると否とに関わらず、少なくと
も所定期間の間はその対象物54が自車線上に存在する
と判断される。このため、本実施例の車載走査型レーダ
装置によれば、対象物54がカーブに進入した後に、対
象物が他の車線に移動したと誤判断されるのを回避する
ことができる。
【0091】図18乃至図20は、上記の機能を実現す
べくレーダ用ECU30が実行する制御ルーチンの一例
のフローチャートを示す。本ルーチンは、レーダアンテ
ナ40により走査角θS −10°から+10°の領域が
走査される毎に起動される。尚、図18乃至図20に示
すステップ中、上記図11に示すステップと同一の処理
を実行するステップについては、同一を符合を付してそ
の説明を省略または簡略する。
【0092】本ルーチンが起動されると、先ず、自車5
2の前方に存在する全ての対象物について実中心角θ
centrが演算される(ステップ100)。また、前回の
処理時より継続的に検出されている対象物についてなま
し値θcentrsmおよびその変化率 dθrsm/dtが演算され
る(ステップ102,110,112)。本ルーチンで
は、これらの処理が終了すると、次に図19に示すステ
ップ126の処理が実行される。
【0093】ステップ126では、自車52の旋回曲率
がほぼ一定値で安定しているか否かが判別される。旋回
曲率が一定値で安定していない場合は、自車52がカー
ブの進入端近傍またはカーブの脱出端近傍を走行してい
ると判断することができる。本ルーチン中、ステップ1
28〜152の処理は、自車52が直進走行をしている
状況下で、或いは、自車52が安定旋回している状況下
で、対象物54の挙動を判別するためのルーチンであ
る。
【0094】従って、自車52がカーブの進入端近傍ま
たはカーブの脱出端近傍を走行している場合には、これ
らステップ128〜152の処理を進めるべきではな
い。このため、上記ステップ126で、自車52の旋回
曲率が一定値に安定していないと判別される場合は、ス
テップ128〜152がジャンプされ、以後速やかに、
図18に示すステップ114の処理が実行される。一
方、上記ステップ126で、自車52の旋回曲率がほぼ
一定であると判別される場合は、次にステップ128の
処理が実行される。
【0095】ステップ128では、フラグFCV1に
“1”がセットされているか否かが判別される。フラグ
FCV1は、自車52の前方を走行している一の対象物
について、比較的大きな変化率 dθrsm/dtが検出された
ことを表すフラグである。従って、何れの対象物につい
ても過去に大きな変化率 dθrsm/dtが検出されていない
場合は、FCV1=1が不成立であると判別される。こ
の場合、次にステップ130の処理が実行される。
【0096】ステップ130では、自車52の前方に認
められた対象物の中に、所定値Th2以上の変化率 dθ
rsm/dtで、そのなまし値θcentrsmを変化させている対
象物が存在するか否かが判別される。所定値Th2は、
自車52から大きく離間した(例えば70m程度離間し
た)位置を走行している遠距離対象物が、自車52に先
立ってカーブに進入する際に、 dθrsm/dt≧Th2が成
立する程度の値に設定されている。
【0097】上記の判別の結果、 dθrsm/dt≧Th2を
満たす対象物が存在しないと判別される場合は、自車5
2の前方に、カーブに進入した、または、車線変更を行
った対象物が存在しないと判断することができる。この
場合、以後、ステップ132〜152がジャンプされ、
速やかに図18に示すステップ114の処理が実行され
る。一方、 dθrsm/dt≧Th2を満たす対象物が存在す
ると判別された場合は、自車52の前方に、カーブに進
入した、または、車線変更を行った対象物が存在すると
判断することができる。この場合、次にステップ132
の処理が実行される。以下、本ステップ130で、上記
の条件を満たすと判別された対象物を、上記図16の状
況に合わせて対象物56と称す。
【0098】ステップ132では、本ステップ132の
処理が開始された時刻t0 、すなわち、上記ステップ1
30の条件が成立した時刻t0 が記憶されると共に、時
刻t 0 の時点で、自車52と対象物56との間に形成さ
れていた相対距離RD1 、自車52と対象物それぞれと
の間に形成されていた相対速度RVi、および、対象物
56と他の対象物との間に形成されていた対象物間距離
ΔRD1iが記憶される。尚、RViおよびΔRD1i中に
用いられている“i”は、複数の対象物のそれぞれに対
応する番号を意味している。上記の処理が終了すると、
次にステップ134の処理が実行される。
【0099】ステップ134では、フラグFCV1に
“1”をセットする処理が実行される。本ステップ13
4の処理が終了すると、次にステップ136の処理が実
行される。ステップ136では、タイマT1 をスタート
させるための処理が実行される。タイマT1 は、何れか
の対象物に変化率 dθrsm/dt≧Th2を満たす変化が認
められた後の経過時間を計数するためのタイマである。
上記の処理が終了すると、次に図18に示すステップ1
14の処理が実行される。
【0100】上記ステップ134でフラグFCV1に
“1”がセットされた後に本ルーチンが起動されると、
上記ステップ128で、FCV1=1が成立すると判別
される。上記ステップ128で、FCV1=1が成立す
ると判別されると、次にステップ136の処理が実行さ
れる。
【0101】ステップ136では、フラグFCV2に
“1”がセットされているか否かが判別される。フラグ
FCV1は、対象物56を除く他の対象物について、θ
rsm/dt≧Th2を満たす変化が検出された際に“1”が
セットされるフラグである。上記の判別の結果、FCV
2=1が不成立であると判別された場合は、次にステッ
プ138の処理が実行される。
【0102】ステップ138では、対象物56を除く他
の対象物の中に、所定値Th2以上の変化率 dθrsm/dt
で、そのなまし値θcentrsmを変化させている対象物が
存在するか否かが判別される。その結果、対象物56以
外に上記の条件を満たす対象物が存在しないと判別され
る場合は、自車52の前方に、対象物56と符合する挙
動を示す対象物が存在しないと判断することができる。
この場合、以後速やかに図18に示すステップ114の
処理が実行される。一方、対象物56以外に dθrsm/dt
≧Th2を満たす対象物が存在すると判別された場合
は、自車52の前方に、対象物56と符合する挙動を示
す対象物が存在すると判断することができる。この場
合、次にステップ140の処理が実行される。以下、本
ステップ138で、上記の条件を満たすと判別された対
象物を、上記図16の状況に合わせて対象物54と称
す。
【0103】ステップ140では、本ステップ140の
処理が開始された時刻t1 、すなわち、上記ステップ1
38の条件が成立した時刻t1 が記憶される。上記の処
理が終了すると、次にステップ142の処理が実行され
る。ステップ142では、時刻t1 と時刻t0 との時間
差“t1 −t0 ”が、推定時間差“ΔRD12/V2 ”と
ほぼ一致する値であるか否かが判別される。推定時間差
ΔRD12/V2 は、時刻t0 の時点で対象物56と対象
物54との間に形成されていた対象物間距離ΔRD
12を、対象物54の絶対速度V2 で除することにより得
られる時間である。対象物54の絶対速度V2 は、自車
52の車速Vと、時刻t0 における対象物54の相対速
度RV2 とを加算することにより演算される。従って、
推定時間差ΔRD12/V2 は、時刻t0 の後、対象物5
4がカーブの進入端または脱出端に到達するのに要する
時間に相当している。
【0104】上記ステップ142で、時間差“t1 −t
0 ”と、推定時間差“ΔRD12/V 2 ”とがほぼ一致し
ていると判別される場合は、対象物54の挙動と対象物
56の挙動とが符合していると判断することができる。
この場合、上記ステップ142に次いで、ステップ14
4の処理が実行される。一方、時間差“t1 −t0
と、推定時間差“ΔRD12/V2 ”とが大きく異なって
いると判別される場合は、対象物54の挙動と対象物5
6の挙動とが符合していないと判断することができる。
この場合、ステップ144がジャンプされ、上記ステッ
プ142に次いで速やかに図18に示すステップ114
の処理が実行される。
【0105】ステップ144では、フラグFCV2に
“1”をセットする処理が実行される。本ステップ14
4の処理が終了すると、次に図18に示すステップ11
4の処理が実行される。上記ステップ144でフラグF
CV2に“1”がセットされた後に本ルーチンが起動さ
れると、上記ステップ136で、FCV2=1が成立す
ると判別される。上記ステップ136で、FCV2=1
が成立すると判別されると、次にステップ146の処理
が実行される。
【0106】ステップ146では、対象物54および5
6を除く他の対象物の中に、所定値Th2以上の変化率
dθrsm/dtで、そのなまし値θcentrsmを変化させてい
る対象物が存在するか否かが判別される。その結果、対
象物54および56以外に上記の条件を満たす対象物が
存在しないと判別される場合は、自車52の前方に、対
象物54および56と符合する挙動を示す対象物が存在
しないと判断することができる。この場合、以後速やか
に図18に示すステップ114の処理が実行される。一
方、対象物54および56以外に dθrsm/dt≧Th2を
満たす対象物が存在すると判別された場合は、自車52
の前方に、互いに符合する挙動を示す対象物が3台存在
すると判断することができる。この場合、次にステップ
148の処理が実行される。以下、本ステップ146
で、上記の条件を満たすと判別された対象物を、上記図
16の状況に合わせて対象物58と称す。
【0107】ステップ148では、本ステップ148の
処理が開始された時刻t1 、すなわち、上記ステップ1
46の条件が成立した時刻t1 が記憶される。上記の処
理が終了すると、次にステップ150の処理が実行され
る。ステップ150では、時刻t2 と時刻t0 との時間
差“t2 −t0 ”が、推定時間差“ΔRD13/V3 ”と
ほぼ一致する値であるか否かが判別される。推定時間差
ΔRD13/V3 は、時刻t0 の時点で対象物56と対象
物58との間に形成されていた対象物間距離ΔRD
13を、対象物58の絶対速度V3 で除することにより得
られる時間である。対象物58の絶対速度V3 は、自車
52の車速Vと、時刻t0 における対象物58の相対速
度RV3 とを加算することにより演算される。従って、
推定時間差ΔRD13/V3 は、時刻t0 の後、対象物5
8がカーブの進入端または脱出端に到達するのに要する
時間に相当している。
【0108】上記ステップ150で、時間差“t2 −t
0 ”と、推定時間差“ΔRD13/V 3 ”とがほぼ一致し
ていると判別される場合は、対象物58の挙動と対象物
56の挙動とが符合していると判断することができる。
この場合、上記ステップ150に次いで、ステップ15
2の処理が実行される。一方、時間差“t2 −t0
と、推定時間差“ΔRD13/V3 ”とが大きく異なって
いると判別される場合は、対象物58の挙動と対象物5
6の挙動とが符合していないと判断することができる。
この場合、ステップ152がジャンプされ、上記ステッ
プ150に次いで速やかに図18に示すステップ114
の処理が実行される。
【0109】ステップ152では、フラグFCVINに
“1”をセットする処理が実行される。本ステップ15
2の処理が終了すると、次に図18に示すステップ11
4の処理が実行される。上述の如く、本ルーチンでは、
自車52の前方に互いに挙動の符合する対象物が少なく
とも3台存在する場合に、フラグFCVINに“1”が
セットされる。
【0110】自車52の前方に存在する3台の対処物
が、それらの対象物間距離RD1iに対応した時間差を伴
って同様に変化する場合は、高い確率で、それら3台の
対象物が順次カーブに進入し、または、カーブから脱出
したと判断することができる。従って、本ルーチンにお
いて、FCVIN=1が成立している場合は、高い確率
で対象物54がカーブに進入していると判断することが
できる。
【0111】図18に示すステップ114〜120、1
04および105では、上述した第2実施例の場合と同
様に、定数Kに標準値Kbに比して小さな値Ksを代入
する処理、実中心角θcentrを対象物中心角θcentとす
る処理、または、遅れ方向θ centFILTを対象物中心角θ
centとする処理が実行される。これらの処理が終了する
と、次に図20に示すステップ154の処理が実行され
る。
【0112】ステップ154では、フラグFCVINに
“1”がセットされているか否かが判別される。本ステ
ップ154の条件は、複数の対象物の挙動から対象物5
4がカーブに進入したこと、または、対象物54がカー
ブから脱出したことが推定できない場合に不成立とな
る。かかる判別がなされた場合は、以後、ステップ10
6で、第2実施例の場合と同様に自車線条件の成立性が
判別される。
【0113】ステップ106の処理が終了すると、その
判別結果に応じてステップ108またはステップ122
の処理が実行された後、今回のルーチンが終了される。
上記の処理によれば、対象物54が自車線上に存在する
か否かは、第2実施例の場合と同様に判断される。
【0114】上記ステップ154で、フラグFCVIN
に“1”がセットされていると判別された場合は、次に
ステップ156の処理が実行される。ステップ156で
は、カーブ到達時間T0 が演算される。カーブ到達時間
0は、対象物56に dθrsm/dt≧Th2を満たす変化
が認められた後、その時点の対象物56の位置に自車5
2が到達するのに要する時間である。本ルーチンにおい
て、カーブ到達時間T0 は、時刻t0 の時点で対象物5
6と自車52との間に形成されていた相対距離RD
1 を、自車52の速度Vで除することにより求めること
ができる。T0 =RD1 /Vなる演算が終了すると、次
にステップ158の処理が実行される。
【0115】ステップ158では、時刻t0 にスタート
されたタイマT1 の計数時間がカーブ到達時間T0 と所
定値δとの加算値に到達しているか否かが判別される。
時刻t0 に対象物56に生じた変化が、対象物56がカ
ーブに進入したこと、または、カーブから脱出したこと
に起因しているとすれば、時刻t0 の時点で対象物56
はカーブの進入端または脱出端に位置していたことにな
る。この場合、時刻t 0 +T0 は、自車52がカーブの
進入端または脱出端に到達する時刻となる。
【0116】時刻t0 以前に自車線対象物と判定されて
いた対象物54が、上記図16に示す如く、対象物56
の後方を走行している場合、対象物54は時刻t0 と時
刻t 0 +T0 との間の時刻t2 にカーブの進入端または
脱出端に到達する。対象物54が自車52から大きく離
間した位置を走行する遠距離対象物である場合は、対象
物54がカーブの進入端または脱出端に到達する時刻t
2 と、自車52がカーブの進入端または脱出端に到達す
る時刻t0 +T0 との間に大きな時間差が生ずる。
【0117】対象物54について演算される遅れ方向θ
centFILTは、時刻t2 に対象物54の実中心角θcent
が変化し始めた後、実中心角θcentrに追従して緩やか
に変化し始める。一方、上記(4)式に従って演算され
る自車線領域は、時刻t0 +T0 まで直進時の領域に維
持され、時刻t0 +T0 の後、自車52の旋回曲率に応
じた領域に修正される。
【0118】実中心角θcentrが変化し始める時刻t2
と、自車線領域が修正され始める時刻t0 +T0 との時
間差がさほど大きくない場合は、上述の如く、遅れ方向
θce ntFILTが自車線領域から外れるに先立って自車線領
域の修正が開始される。この場合、遅れ方向θcentFILT
が自車線領域に存在するか否かの判別結果が、対象物5
4が自車線上に存在するか否かの事実と精度良く整合す
る。
【0119】しかしながら、対象物54が遠距離対象物
であり、時刻t2 と時刻t0 +T0との時間差が大きい
場合は、自車線領域の修正が開始される前に、遅れ方向
θce ntFILTが自車線領域から外れる事態が生じ得る。こ
の場合、遅れ方向θcentFILTに基づく自車線判定ロジッ
クによっては、対象物54が自車線上を走行しているに
も関わらず、対象物54が自車線上に存在しないと誤判
定される不都合が生ずる。
【0120】上記ステップ158で用いられる所定値
は、自車52がカーブの進入端または脱出端に到達した
後、自車線領域が、適正に修正されるのに要する時間に
設定されている。従って、上記ステップ158でT1
0 +δが成立していないと判別される場合は、対象物
54が既にカーブに進入している若しくはカーブから脱
出しているにも関わらず、未だ自車線領域の修正が行わ
れていないことを認識することができる。このような状
況下では、仮に遅れ方向θcentFILTが自車線領域から外
れていたとしても、対象物54は、自車線上に存在する
と判断することが適切である。本ルーチンでは、上記ス
テップ158でかかる判別がなされた場合、次にステッ
プ160の処理が実行される。
【0121】ステップ160では、前回の処理で自車線
対象物と認められていた対象物を、そのまま自車線対象
物として判定する処理が実行される。本ステップ160
の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。上
記の処理によれば、前回の処理で自車線対象物と認めら
れていた対象物がカーブに進入した後、自車線領域が修
正されていないことに起因して、その対象物が自車線対
象物から除外されるのを防止することができる。
【0122】上記ステップ158でT1 ≧T0 +δが成
立すると判別される場合は、既に自車線領域が、カーブ
の進入端を通過した後、または、カーブの脱出端を通過
した後の曲率に応じた領域に修正されていると判断する
ことができる。自車線領域が適正に修正されている場合
は、対象物が自車線上に存在するか否かを、対象物中心
角θcentが自車線条件を満たすか否かに基づいて判断す
ることが適切である。本ルーチンでは、上記ステップ1
58で上記の判別がなされた場合、次にステップ162
の処理が実行される。
【0123】ステップ162では、フラグFCV1,F
CV2,FCVINが“0”にリセットされると共に、
タイマT1 の計数値がクリアされる。本ステップ162
の処理が終了すると、次に、ステップ106で、対象物
中心角θcentに基づく自車線条件の判別が実行される。
上記の処理によれば、自車線領域が修正されている場合
に、上記第2実施例と同様の手法で対象物が自車線対象
物であるか否かを判断することができる。
【0124】ところで、上記の実施例においては、自車
52の前方で少なくとも3台の対象物が互いに符合する
挙動を示す場合に、それらの対象物がカーブに進入した
と判断することにしているが、本発明はこれに限定され
るものではなく、2台の対象物の挙動が符合する場合、
或いは、4台以上の対象物の挙動が符合する場合に、同
様の判断を行うこととしても良い。
【0125】尚、上記の実施例においては、レーダ用E
CU30が、上記ステップ128〜152の処理を実行
することにより前記請求項5記載の「符合判断手段」
が、上記ステップ154および160の処理を実行する
ことにより前記請求項5記載の「判断維持手段」が、そ
れぞれ実現されている。また、上記の実施例において
は、レーダ用ECU30が、上記ステップ142および
150の処理を実行することにより、前記請求項6記載
の「時間差推定手段」が実現されている。
【0126】次に、図21乃至図23を参照して、本発
明の第5実施例について説明する。本実施例の車載走査
型レーダ装置は、上記図1に示すシステム構成におい
て、レーダ用ECU30に、上記図6、図11、図14
または図18乃至図20に示すルーチンに代えて、図2
2および図23に示す制御ルーチンを実行させることに
より実現される。
【0127】本実施例の車載走査型レーダ装置は、自車
52の前方に存在する対象物を、自車52との距離に応
じて近距離対象物、中距離対象物、および、遠距離対象
物に分類し、それらの分類に応じて異なる手法で自車線
条件の成立性を判断する点に特徴を有している。
【0128】図21は、自車52の前方で対象物がカー
ブに進入した場合、および、車線変更した場合に実現さ
れる実中心角θcentrの変化を示す。図21において、
折れ線および折れ線は、自車52からの距離が20
m程度の位置に存在する近距離対象物が、それぞれカー
ブに進入した場合、および、車線変更した場合の変化を
示す。また、図21において、折れ線および折れ線
は、自車52からの距離が80m程度の位置に存在する
遠距離対象物が、それぞれ車線変更した場合、および、
カーブに進入した場合の変化を示す。
【0129】近距離対象物と遠距離対象物とが、等距離
だけ車幅方向に移動すると、近距離対象物の実中心角θ
centrには、遠距離対象物の実中心角θcentrに比して
大きな変化が生ずる。このため、近距離対象物がカーブ
に進入する場合および車線変更を行う場合は、遠距離対
象物がカーブに進入する場合および車線変更を行う場合
に比して、実中心角θcentrに急激な立ち上がりが伴
う。
【0130】対象物が車線変更を行う前後で、自車52
とその対象物との相対位置関係は、車幅方向に一車線分
だけ変化する。折れ線で示される実中心角θcentrの
上限値、および、折れ線で示される実中心角θcent
の上限値は、それぞれ近距離対象物が車幅方向に一車線
分だけ移動することにより達成される変化量、および、
遠距離対象物が車幅方向に一車線分だけ移動することに
より達成される変化量に相当する。
【0131】対象物がカーブに進入した後、その対象物
の実中心角θcentrは、自車52がカーブに進入するま
で変化し続ける。対象物が近距離対象物である場合は、
対象物がカーブに進入した後、僅かな時間の後に自車5
2がカーブに進入する。このため、折れ線に示す如
く、近距離対象物の実中心角θcentrは対象物がカーブ
に進入した後、比較的小さな値で収束する。一方、対象
物が遠距離対象物である場合は、対象物がカーブに進入
した後、自車52がカーブに進入するまでに、比較的長
い時間が経過する。このため、折れ線に示す如く、遠
距離対象物の実中心角θcentrは対象物がカーブに進入
した後、比較的大きな値に増加する。
【0132】上述の如く、本実施例の車載走査型レーダ
装置によれば、自車52の前方に存在する複数の対象物
の中から、自車線対象物を特定することができる。自車
線対象物を特定することができれば、その中から、自車
52に最も接近した位置に存在する対象物(以下、この
対象物を第1対象物と称す)を抽出することは容易であ
る。例えば、第1対象物と自車52との距離が所定の距
離となるように自車52の運転状態を制御すれば、安全
に自車52を自動走行させることができる。このよう
に、本実施例の車載走査型レーダ装置は、自車52を自
動走行させる制御システムに適用することができる。
【0133】自車52を自動走行させるにあたり、良好
な応答性を実現するためには、自車線上に存在した近距
離対象物が車線変更を行った後に、速やかな加速を行い
得ることが望ましい。この点、車載走査型レーダ装置に
は、近距離対象物の車線変更が速やかに検出できること
が要求される。
【0134】図21に示す如く、近距離対象物が車線変
更を行う場合は、近距離対象物がカーブに進入する場合
に比して、実中心角θcentrが長時間継続して変化す
る。従って、近距離対象物の実中心角θcentrが、カ
ーブへの進入時、または、車線変更時に生ずる程度の大
きな変化率を伴って、かつ、十分に長い時間継続して
変化する場合には、その近距離対象物において車線変更
が行われたと判断することができる。本実施例の車載走
査型レーダ装置は、上記の手法により、近距離対象物の
車線変更を迅速に検出する機能を備えている。
【0135】上述の如く、遠距離対象物がカーブに進入
する場合は、その対象物が自車線上に存在しているにも
関わらず、遅れ方向θcentFILTが自車線領域から外れる
事態が生じ得る。従って、遠距離対象物についても、中
距離対象物と同様に遅れ方向θcentFILTに基づく判別が
実行されるとすれば、遠距離対象物について十分な判別
精度を確保することが困難となる。
【0136】図21に示す如く、遠距離対象物がカーブ
に進入する場合は、遠距離対象物が車線変更を行う場合
に比して、実中心角θcentrが急激な変化率を示す。従
って、遠距離対象物の実中心角θcentrが、カーブへ
の進入時、または、車線変更時と判断するに十分な程度
に継続して、かつ、十分に大きな変化率を伴って変化
する場合には、その遠距離対象物がカーブに進入したと
判断することができる。本実施例の車載走査型レーダ装
置は、上記の手法により、遠距離対象物がカーブに進入
したと推定される場合には、その遠距離対処物を自車線
対象物のまま維持する機能を備えている。
【0137】図22および図23は、上記の機能を実現
すべくレーダ用ECU30が実行する制御ルーチンの一
例のフローチャートを示す。本ルーチンは、レーダアン
テナ40により走査角θS −10°から+10°の領域
が走査される毎に起動される。尚、図22および図23
に示すステップ中、上記図11に示すステップと同一の
処理を実行するステップについては、同一を符合を付し
てその説明を省略または簡略する。
【0138】本ルーチンが起動されると、先ず、自車5
2の前方に存在する全ての対象物について実中心角θ
centrが演算される(ステップ100)。また、前回の
処理時より継続的に検出されている対象物についてなま
し値θcentrsmおよびその変化率 dθrsm/dtが演算され
る(ステップ102,110,112)。本ルーチンで
は、これらの処理が終了すると、次に図23に示すステ
ップ164の処理が実行される。
【0139】ステップ164では、処理の対象とされて
いる対象物(以下、処理対象物と称す)が、自車52か
ら離間した位置に存在する遠距離対象物であるか否かが
判別される。本ステップ164では、自車52との相対
距離RDiが70mを超える対象物が遠距離対象物であ
ると判別される。処理対象物が遠距離対象物でないと判
別された場合は、次にステップ166の処理が実行され
る。
【0140】ステップ166では、処理対象物が、自車
52と接近した位置に存在する近距離対象物であるか否
かが判別される。本ステップ166では、自車52との
相対距離RDiが30mに満たない対象物が近距離対象
物であると判別される。処理対象物が近距離対象物でな
いと判別された場合は、次に図22に示すステップ11
4以降の処理が実行される。従って、本ルーチンにおい
ては、中距離対象物がステップ114以降の処理に付さ
れる。
【0141】図22に示すステップ114以降では、上
述した第2実施例の場合と同一の処理が実行される。中
距離対象物については、遅れ方向θcentFILTが自車線領
域に存在するか否かの判別結果が、その対象物が自車線
上に存在するか否かの事実と精度良く整合する。従っ
て、本実施例の車載走査型レーダ装置によれば、中距離
対象物が自車線対象物であるか否かを、高い精度で判別
することができる。
【0142】上記ステップ166で、処理対象物が自車
線近距離対象物であると判別されるた場合は、次にステ
ップ168の処理が実行される。ステップ168では、
処理対象物のなまし値θcentrsmの変化率 dθrsm/dtが
所定値Thn以上であるか否かが判別される。上記の所
定値Thnは、近距離対象物が車線変更する際、また
は、近距離対象物がカーブに進入する際若しくはカーブ
から脱出するに生ずる変化率 dθrsm/dtと比較して、僅
かに小さな値である。
【0143】従って、上記条件が不成立であると判別さ
れた場合は、その対象物に車線変更、または、カーブへ
の進入若しくはカーブからの脱出が生じていないと判断
することができる。上記ステップ168でかかる判別が
なされた場合は、以後、遅れ方向θcentFILTに基づい
て、処理対象物が自車線条件を満たすか否かが判別され
る(ステップ104〜106)。一方、上記ステップ1
68で、 dθrsm/dt≧Thnが成立すると判別された場
合は、処理対象物に、車線変更、または、カーブへの進
入若しくはカーブからの脱出が生じたと判断することが
できる。この場合、次にステップ170の処理が実行さ
れる。
【0144】ステップ170では、上記ステップ168
の条件が、所定時間Tnだけ継続して成立しているか否
かが判別される。所定時間Tnは、近距離対象物が車線
変更する際になまし値θcentrsmが変化し続ける時間に
比して短く、かつ、近距離対象物がカーブに進入し、若
しくは、カーブから脱出する際になまし値θcentrsmが
変化し続ける時間に比して長い時間である。
【0145】従って、上記条件が不成立であると判別さ
れた場合は、その対象物に、カーブへの進入若しくはカ
ーブからの脱出が生じていると判断することができる。
上記ステップ170でかかる判別がなされた場合は、以
後、遅れ方向θcentFILTに基づいて、処理対象物が自車
線条件を満たすか否かが判別される(ステップ104〜
106)。一方、上記ステップ170で、上記ステップ
168の条件が所定時間Tn継続して成立していると判
別された場合は、処理対象物に、車線変更が生じたと判
断することができる。この場合、次にステップ172の
処理が実行される。
【0146】ステップ172では、処理対象物につい
て、変化率 dθrsm/dt≧Thnを満たす変化が認められ
た後、所定時間αsec 継続して、自車52の旋回曲率が
ほぼ一定に保たれているか否かが判別される。所定時間
αsec は、自車52が、処理対象物との間に形成されて
いる車間距離を走行するのに要する時間に比して僅かに
長い時間である。処理対象物が自車線上を走行している
場合は、処理対象物に変化が生じた後、所定時間αsec
が経過する前に自車52にも同様の変化が生ずるはずで
ある。
【0147】上記ステップ172の条件は、変化率 dθ
rsm/dt≧Thnを満たす変化が認められた後、所定時間
αsec が経過していない場合、および、所定時間αsec
が経過する前に自車52の旋回曲率に変化が認められた
場合に不成立であると判別される。これらの状況下で
は、処理対象物が自車線上に存在する可能性を否定する
ことはできない。このため、上記ステップ172の条件
が不成立であると判別される場合は、以後、遅れ方向θ
centFILTに基づいて、処理対象物が自車線条件を満たす
か否かが判別される(ステップ104〜106)。一
方、上記ステップ172で、αsec 継続して自車52の
旋回曲率が一定であると判断される場合は、処理対象物
が既に自車線上を走行していないと判断することができ
る。本ルーチンにおいて、かかる判別がなされた場合
は、次にステップ174の処理が実行される。
【0148】ステップ174では、処理対象物を自車線
対象物から除外する処理が実行される。本ステップ17
4の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
上記の処理によれば、近距離対象物のうち、そのなまし
値θcentrsmを大きく、かつ、長時間変化させた対象物
は、遅れ方向θcentFILTに基づく判別処理に付されるこ
となく速やかに自車線対象物から除外される。このた
め、本実施例の車載走査型レーダ装置によれば、自車線
上を走行していた近距離対象物が車線変更を行った後
に、即座にその近距離対象物を自車線対象物から除外す
ることができる。
【0149】上記ステップ164で、処理対象物が遠距
離対象物であると判別された場合は、次にステップ17
5の処理が実行される。ステップ175では、処理対象
物である遠距離対象物が、前回の処理時に自車線対象物
と判定されていたか否かが判別される。その結果、処理
対象物が前回の処理時に自車線対象物と判定されていな
かったと判別される場合は、以後、遅れ方向θcentFILT
に基づいて、処理対象物が自車線条件を満たすか否かが
判別される(ステップ104〜106)。一方、処理対
象物が前回の処理時に自車線対象物と判定されていたと
判別される場合は、次にステップ176の処理が実行さ
れる。以下、前回の処理時に自車線対象物と判定されて
いた遠距離対象物を自車線遠距離対象物と称す。
【0150】ステップ176では、処理対象物のなまし
値θcentrsmの変化率 dθrsm/dtが所定値Thf以上で
あるか否かが判別される。上記の所定値Thfは、遠距
離対象物がカーブに進入する際若しくはカーブから脱出
する際に生ずる変化率 dθrsm/dtに比して小さく、か
つ、遠距離対象物が車線変更を行う際に生ずる変化率 d
θrsm/dtに比して大きな値である。従って、上記条件が
成立すると判別された場合は、処理対象物である自車線
遠距離対象物がカーブへ進入した若しくはカーブから脱
出した可能性を認識することができる。上記の判別がな
された場合、次にステップ178の処理が実行される。
【0151】ステップ178では、上記ステップ176
の条件が、所定時間Tfだけ継続して成立しているか否
かが判別される。所定時間Tfは、遠距離対象物がカー
ブに進入する際、若しくは、カーブから脱出する際にな
まし値θcentrsmが変化し続ける時間に比して僅かに短
い時間である。従って、上記条件が成立する場合は、自
車線遠距離対象物の挙動変化が、カーブへの進入若しく
はカーブからの脱出に起因して生じていると推定でき
る。上記の判別がなされた場合、次にステップ180の
処理が実行される。
【0152】ステップ180では、フラグFTRACに
“1”をセットする処理が実行される。フラグFTRA
Cは、上記の如く、処理対象物である自車線遠距離対象
物について、カーブへの進入に伴う挙動若しくはカーブ
からの脱出に伴う挙動(以下、これらを総称してカーブ
入出挙動と称す)が認められたことを表示するためのフ
ラグである。本ステップ180の処理が終了すると、次
にステップ182の処理が実行される。
【0153】ステップ182では、タイマTfをインク
リメントする処理が実行される。タイマTfは、フラグ
FTRACに“1”がセットされた後の経過時間、すな
わち、自車線遠距離対象物についてカーブ入出挙動が認
められた後の経過時間を計数するためのタイマである。
後述の如く、タイマTfの計数値は、フラグFTRAC
の値が“0”である間は、常に“0”にリセットされて
いる。本ステップ182の処理が終了すると、次にステ
ップ184の処理が実行される。
【0154】ステップ184では、処理対象物が自車線
対象物と判定される。本ステップ184の処理が終了す
ると、今回のルーチンが終了される。上述の如く、本ル
ーチンによれば、カーブ入出挙動を示した自車線遠距離
対象物は、遅れ方向θcentFILTに基づく判別処理に付さ
れることなく、今回の処理においても自車線対象物と判
定される。
【0155】本ルーチンにおいては、上記ステップ17
6の条件が成立しないと判別される場合、および、上記
ステップ178の条件が成立しないと判別される場合
は、すなわち、処理対象物である自車線遠距離対象物に
カーブ入出挙動が現れていない場合は、ステップ176
またはステップ178に次いで、ステップ186の処理
が実行される。
【0156】ステップ186では、フラグFTRACに
“1”がセットされているか否かが判別される。本ステ
ップ186の処理が実行されるに先立って、処理対象物
についてのカーブ入出挙動が認められている場合は、既
にフラグFTRACに“1”がセットされている。この
ため、かかる場合には、FTRAC=1が成立すると判
別される。この場合、次にステップ188の処理が実行
される。
【0157】ステップ188では、タイマTfがインク
リメントされる。本ルーチンにおいて、タイマTfは、
処理対象物についてのカーブ入出挙動が最初に認められ
た後、上記ステップ182および本ステップ188で繰
り返しインクリメントされる。このため、タイマTfの
計数値は、処理対象物について最初にカーブ入出挙動が
認められた後の経過時間に一致する。本ルーチン188
の処理が終了すると、次にステップ190の処理が実行
される。
【0158】ステップ190では、タイマTfの計数値
Tfが所定時間βsec に達しているか否かが判別され
る。所定時間βsec は、遠距離対象物がカーブ進入端ま
たは脱出端に達した後、自車52がそのカーブ進入端ま
たは脱出端に到達し、かつ、自車線領域が新たな旋回曲
率に応じた領域に修正されるまでに必要な時間である。
本ステップ190で、Tf≧βが成立しないと判別され
た場合は、未だ自車線領域が適正に修正されていないと
判断することができる。この場合、次にステップ192
の処理が実行される。
【0159】ステップ192では、自車52の旋回曲率
に所定の変化が生じたか否かが判別される。本実施例の
システムにおいて自車52の旋回曲率が変化し始める
と、自車線領域の修正が開始される。本ステップ192
では、自車の旋回曲率に、自車線領域を適正な領域に修
正するに十分な変化が認められている場合に、旋回曲率
に所定の変化が生じたと判断される。従って、自車52
の旋回曲率に所定の変化が生じていないと判別される場
合は、未だ自車線領域が適正に修正されていないと判断
することができる。本ステップ192で、かかる判別が
なされた場合は、以後、ステップ184で、処理対象物
が自車線対象物と判定される。
【0160】上記の処理によれば、自車線遠距離対象物
は、カーブ入出挙動が認識された後、所定時間βsec が
経過するまで、または、自車52の旋回曲率に所定の変
化が生ずるまで、遅れ方向θcentFILTに基づく判別処理
に付されることなく自車線対象物と認識される。遅れ方
向θcentFILTに基づく判別処理によると、上述したよう
に、自車線遠距離対象物がカーブに進入した後またはカ
ーブから脱出した後に、その自車線遠距離対象物が自車
線対象物から除外される可能性がある。
【0161】これに対して、上記の処理によれば、かか
る不都合の発生を確実に回避することができる。このた
め、本実施例の車載走査型レーダ装置によれば、遠距離
対象物についての自車線条件の成立性が遅れ方向θcent
FILTに基づいて判別される場合に比して、更に高度な判
別精度を実現することができる。
【0162】上記ステップ186で、FTRAC=1が
不成立であると判別された場合、上記ステップ190
で、Tf≧βが成立すると判別された場合、および、上
記ステップ192で、自車52の旋回挙動に所定の変化
が生じたと判別された場合は、共にそれらの処理に次い
でステップ194および196の処理が実行される。
【0163】ステップ194および196では、それぞ
れタイマTfおよびフラグFTRACがリセットされ
る。これらの処理が終了すると、以後、遅れ方向θcent
FILTに基づいて、処理対象物が自車線条件を満たすか否
かが判別される(ステップ104〜106)。
【0164】上述の如く、本実施例の車載走査型レーダ
装置によれば、近距離対象物が車線変更した際には、そ
の対象物を即座に自車線対象物が除外し、自車線遠距離
対象物がカーブに進入し若しくはカーブから脱出した際
には、その対象物を所定期間だけ自車線対象物と扱うこ
とができる。このため、本実施例の車載走査型レーダ装
置によれば、制御精度の優れた自動走行システムを実現
することができる。
【0165】尚、上記の実施例においては、レーダ用E
CU30が、上記ステップ128〜152の処理を実行
することにより前記請求項5記載の「符合判断手段」
が、上記ステップ154および160の処理を実行する
ことにより前記請求項5記載の「判断維持手段」が、そ
れぞれ実現されている。また、上記の実施例において
は、レーダ用ECU30が、上記ステップ142および
150の処理を実行することにより、前記請求項6記載
の「時間差推定手段」が実現されている。
【0166】尚、上記の実施例においては、レーダ用E
CU30が、上記ステップ166〜170および174
の処理を実行することにより前記請求項7記載の「対象
物除外手段」が、また、上記ステップ164,176〜
184,186〜190の処理を実行することにより、
前記請求項8記載の「対象物認識手段」が、それぞれ実
現されている。
【0167】次に、図24および図25を参照して、本
発明の第5実施例について説明する。本実施例の車載走
査型レーダ装置は、上記図1に示すシステム構成におい
て、レーダ用ECU30に、上記図6、図11、図1
4、図18乃至図20または図22および図23に示す
ルーチンに代えて、図24および図25に示す制御ルー
チンを実行させることにより実現される。
【0168】図1に示すシステムを搭載する車両の前方
52に複数の対象物が存在する場合は、複数の自車線対
象物が認識される場合がある。上述の如く、自車52を
自動走行させるにあたっては、複数の自車線対象物の挙
動の中で、第1対象物(最も自車52に近い位置に存在
する自車線対象物)の挙動が最も重要である。
【0169】第1対象物にカーブ入出挙動が現れると、
第1対象物が自車線から他車線に車線変更したとする誤
った判定がなされることがある。自車52の前方に複数
の対象物が存在する状況下で、かかる誤判定がなされる
と、他の自車線対象物が第1対象物と判定される事態が
生じ得る。このように第1対象物が誤って判定される
と、不必要な減速が行われる等、自動走行の制御性が損
なわれることがある。本実施例の車載走査型レーダ装置
は、上述した不都合、すなわち、本来は第1対象物と判
定されるべきでない対象物が第1対象物と誤判定される
不都合を回避し得る点に特徴を有している。
【0170】図24および図25は、上記の機能を実現
すべくレーダ用ECU30が実行する制御ルーチンの一
例のフローチャートを示す。本ルーチンは、レーダアン
テナ40により走査角θS −10°から+10°の領域
が走査される毎に起動される。尚、図24および図25
に示すステップ中、上記図11に示すステップと同一の
処理を実行するステップについては、同一を符合を付し
てその説明を省略または簡略する。
【0171】本ルーチンが起動されると、先ず図24に
示すステップ100〜122の処理が実行される。ステ
ップ100〜122では、上記図11に示すルーチンと
同様に、自車52の前方に存在する対象物が自車線対象
物に該当するか否かが判別される。全ての対象物につい
て上記の判別処理が実行され、全ての自車線対象物の判
定が終了すると、次に図25に示すステップ200の処
理が実行される。
【0172】ステップ200では、自車線対象物と判定
された全ての対象物の中から、第1対象物を選択する処
理が実行される。本ステップ200では、上述の如く、
自車52に最も近接している自車線対象物が第1対象物
として選択される。本ステップ200の処理が終了する
と、次にステップ202の処理が実行される。
【0173】ステップ202では、前回の処理時に第1
対象物と認識された対象物(以下、前回対象物と称す)
と、今回の処理で第1対象物と選択された対象物(以
下、今回対処物と称す)とが同一の対象物であるか否か
が判別される。本ステップ202では、前回対象物の相
対距離RDiおよび相対速度RVと、今回対象物の相対
距離RDiおよび相対速度RVとが、大きく異なってい
ない場合に両者が同一であると判断される。
【0174】上記の判別の結果、前回対象物と今回対象
物とが同一でないと判断された場合は、前回対象物が誤
って自車線対象物から除外され、その結果、他の自車線
対象物が誤って第1対象物に選択された可能性があると
判断することができる。この場合、上記ステップ202
に次いで、ステップ204の処理が実行される。
【0175】ステップ204では、前回対象物がカーブ
に進入する際の挙動若しくはカーブから脱出する際の挙
動、すなわち、前回対象物のカーブ入出挙動が検出され
ているか否かが判別される。本ステップ204では、具
体的には、前回対象物が近距離対象物である場合は上記
ステップ168,170(図23参照)で用いた判別条
件により、前回対象物が近距離対象物である場合は上記
ステップ176,178(図23参照)で用いた判別条
件により、また、前回対象物が中距離対象物である場合
は上記ステップ114,116で用いた判別条件によ
り、前回対象物のカーブ入出挙動が検出されているか否
かが判別される。
【0176】上記ステップ204で、前回対象物のカー
ブ入出挙動が検出されていると判別される場合は、前回
対象物が誤って自車線対象物から除外された可能性が高
いと判断することができる。この場合、上記ステップ2
04に次いで、ステップ206の処理が実行される。
【0177】ステップ206では、フラグFLOSTに
“1”をセットする処理が実行される。フラグFLOS
Tは、前回対象物が、誤って自車線対象物から除外され
た可能性が高いことを表すフラグである。本ステップ2
06の処理が終了すると、次にステップ208の処理が
実行される。
【0178】ステップ208では、フラグFLOSTに
“1”がセットされた後、所定時間γsec が経過したか
否かが判別される。その結果、未だγsec が経過してい
ないと判別される場合は、以後、何ら処理が進められる
ことなく今回のルーチンが終了される。一方、既にγse
c が経過していると判別される場合は、次にステップ2
10の処理が実行される。
【0179】ステップ210では、フラグFLOSTを
“0”にリセットする処理が実行される。本ステップ2
10の処理が終了すると、今回のルーチンが終了され
る。上記の処理によれば、フラグFLOSTの値は、上
記ステップ206で“1”とされた後、所定時間γsec
の間だけ“1”に維持される。
【0180】上記ステップ202で前回対象物と今回対
象物とが同一であると判別された場合、および、上記ス
テップ204で前回対象物についてカーブ入出挙動が検
出されていないと判別された場合は、それらの処理に次
いでステップ212の処理が実行される。
【0181】ステップ212では、フラグFLOSTに
“1”がセットされているか否かが判別される。その結
果、FLOST=1が成立すると判別される場合は、次
に上記ステップ208の処理が実行される。一方FLO
ST=1が成立しないと判別される場合は、次にステッ
プ214の処理が実行される。
【0182】ステップ214では、第1対象物を、今回
の処理時に選択された対象物に更新する処理が実行され
る。上記の処理によれば、上記ステップ202および2
04の処理により前回対象物が誤って自車線対象物から
除外された可能性が高いと判別された後、所定時間γse
c が経過するまでの期間を除き第1対象物の更新が許容
される。
【0183】換言すると、上記の処理によれば、前回対
象物が誤って自車線対象物から除外された可能性が高い
と判別される場合、その後、γsec が経過するまでは第
1対象物の更新を禁止することができる。上記γsec の
期間中、第1対象物が更新されるのを禁止することがで
きれば、前回対象物が誤って自車線対象物から除外され
た後に、不当な対象物が誤って第1対象物と判定される
ことがない。このため、本実施例の車載走査型レーダ装
置によれば、第1対象物がカーブに進入する際、また
は、カーブから脱出する際に、他の対象物を誤って第1
対象物と判定する不都合を回避することができる。
【0184】
【発明の効果】上述の如く、請求項1記載の発明によれ
ば、検出領域内に検出された対象物が自車線上に存在す
るか否かは、その対象物の遅れ方向に基づいて判別され
る。遅れ方向は、対象物が現実に存在する方向に比して
緩慢に変化する。このため、自車線上を走行する対象物
が自車に先立ってカーブに進入した場合、または、その
対象物が自車に先立ってカーブから脱出する場合に、そ
の対象物は常に自車線上に存在すると判別される。この
ように、本発明に係る車載走査型レーダによれば、走行
路の曲率が変化する場合において、対象物が自車線上に
存在するか否かを精度良く区別することができる。
【0185】請求項2記載の発明によれば、対象物が自
車線上に存在するか否かが、対象物の存在方向のなまし
値に基づいて判断される。従って、本発明に係る車載走
査型レーダ装置によれば、請求項1記載の発明が備える
効果に加え、対象物の存在位置の細かい変化に対する制
御上のチャタリングを防止し得るという効果を得ること
ができる。
【0186】請求項3記載の発明によれば、対象物が他
車線に車線変更していると推定される場合には、自車線
領域を狭めることができる。従って、本発明に係る車載
走査型レーダ装置によれば、請求項1記載の発明が備え
る効果に加え、他車線へ車線変更しようとする対象物を
早期に自車線上の対象物から除外することができるとい
う効果を得ることができる。
【0187】請求項4記載の発明によれば、検出領域内
に検出される対象物毎に、所定の遅れを設定することに
より、複数の対象物それぞれが自車線上に存在するか否
かを、異なる判別基準で判別することができる。このた
め、本発明に係る車載走査型レーダ装置によれば、特定
の対象物についてのカーブ進入時および脱出時における
認識精度を確保しつつ、他の特定の対象物の車線変更を
高い応答性の基に検出することが可能である。
【0188】請求項5記載の発明によれば、複数の対象
物が同様にカーブ進入時の挙動を示す場合は、自車線上
に存在すると判断されていた対象物が外見上自車線領域
から外れても、その対象物が未だ自車線上に存在すると
する判断を維持することができる。このため、本発明に
係る車載走査型レーダ装置によれば、カーブ進入時に精
度良く先行車を追跡することができる。
【0189】請求項6記載の発明によれば、対象物間距
離に応じた時間差を考慮して、複数の対象物の存在方向
の変化が符合しているか否かを判断することができる。
このため、本発明に係る車載走査型レーダ装置によれ
ば、高い判断精度を実現することができる。
【0190】請求項7記載の発明によれば、近距離対象
物が車線変更した場合に、遅れ方向に基づく判断に拘束
されることなく、その対象物を速やかに自車線対象物か
ら除外することができる。このため、本発明に係る車載
走査型レーダ装置によれば、優れた応答性を確保するこ
とができる。
【0191】請求項8記載の発明によれば、近距離対象
物がカーブに進入した場合に、遅れ方向に基づく判断に
拘束されることなく、その対象物を継続的に自車線対象
物として認識することができる。このため、本発明に係
る車載走査型レーダ装置によれば、優れた検出精度を確
保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である車載走査型レーダ装置
のシステム構成図である。
【図2】図1に示す車載走査型レーダ装置の検出領域を
表す図である。
【図3】図1に示す車載走査型レーダ装置により検出さ
れる対象物データの対象物分布図である。
【図4】自車の前方に車間距離Lをあけて対象物が存在
する状態を表す図である。
【図5】自車と対象物とが所定の曲率でカーブする同一
車線上を走行している状態を表す図である。
【図6】本発明の第1実施例において実行される制御ル
ーチンの一例のフローチャートである。
【図7】図7(A)は図1に示すレーダ用ECUが演算
する対象物の実中心角θcentrの変化を示す図である。
図7(B)は図1に示すレーダ用ECUが演算する対象
物の対象物中心角θce ntの変化を示す図である。
【図8】対象物がカーブに進入する際の状態を表す図で
ある。
【図9】対象物と自車が共にカーブを走行している状態
を表す図である。
【図10】対象物がカーブから脱出する際の状態を表す
図である。
【図11】本発明の第2実施例において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャートである。
【図12】対象物が車線変更する様子を表す図である。
【図13】図13(A)は対象物が図12に示す如く車
線変更した際に生ずる実中心角θ centrの変化を示す図
である。図13(B)は対象物が図12に示す如く車線
変更した際に生ずる対象物中心角θcentの変化を示す図
である。
【図14】本発明の第3実施例において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャートである。
【図15】図15(A)は対象物が図12に示す如く車
線変更した際に生ずる実中心角θ centrの変化を示す図
である。図15(B)は本発明の第3実施例において車
線判別処理の基礎される実中心角θcentrおよび対象物
中心角θcentの変化を示す図である。
【図16】自車の前方を走行している3台の対象物が順
次カーブに進入した後の状態を表す図である。
【図17】図16に示す3台の対象物の実中心角θcent
rの変化を表す図である。
【図18】本発明の第4実施例において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャート(その1)である。
【図19】本発明の第4実施例において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャート(その2)である。
【図20】本発明の第4実施例において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャート(その3)である。
【図21】近距離対象物または遠距離対象物がカーブに
進入した場合および車線変更した場合に得られる実中心
角θcentrの時間的変化を表す図である。
【図22】本発明の第5実施例において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャート(その1)である。
【図23】本発明の第5実施例において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャート(その2)である。
【図24】本発明の第6実施例において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャート(その1)である。
【図25】本発明の第6実施例において実行される制御
ルーチンの一例のフローチャート(その2)である。
【符号の説明】
30 レーダ用電子制御ユニット(レーダ用ECU) 32 環境認識車速制御電子制御ユニット(環境認識E
CU) 34 操舵角センサ 36 ヨーレートセンサ 38 車速センサ 40 レーダアンテナ 42 走査コントローラ 44 走査機構 52 自車 54,56,58 対象物 θcentr 実中心角 θcentFILT 遅れ方向 θcentrsm なまし値 θcent 対象物中心角 dθrsm/dt なまし値θcentrsmの変化率 Kb 標準値 Ks 標準値Kbに比して小さな定数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−342500(JP,A) 特開 平6−131598(JP,A) 特開 昭63−26590(JP,A) 特開 平7−242133(JP,A) 特開 平6−148329(JP,A) 特開 平5−203741(JP,A) 特開 平7−318652(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 13/93 B60R 21/00 621 G01S 13/60 G08G 1/16

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検出領域内に存在する対象物を検出する
    走査型レーダ手段と、自車の運動状態に基づいて前記検
    出領域内における自車線領域を推定する自車線領域推定
    手段と、を備える車載走査型レーダ装置において、 前記走査型レーダ手段に検出される対象物の存在方向を
    検出する対象物方向検出手段と、 前記対象物方向検出手段に検出される前記存在方向の変
    化に対して、所定の遅れを示す遅れ方向を演算する遅れ
    方向演算手段と、 前記遅れ方向に基づいて前記対象物が自車線上に存在す
    るか否かを判断する自車線対象物判断手段と、 を備えることを特徴とする車載走査型レーダ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の車載走査型レーダ装置に
    おいて、 前記遅れ方向演算手段が、前記遅れ方向として、前記存
    在方向のなまし値を演算するなまし手段を備えることを
    特徴とする車載走査型レーダ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の車載走査型レーダ装置に
    おいて、 前記対象物の存在方向の変化速度を検出する存在方向変
    化速度検出手段を備えると共に、 前記自車線対象物判断手段が、前記存在方向の変化速度
    が所定値を超える場合に、前記自車線領域を狭める自車
    線幅変更手段を備えることを特徴とする車載走査型レー
    ダ装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の車載走査型レーダ装置に
    おいて、 前記遅れ方向演算手段が、前記走査型レーダ手段に検出
    される複数の対象物それぞれに対して、前記所定の遅れ
    を設定する遅れ量設定手段を備えることを特徴とする車
    載走査型レーダ装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4の何れか一項記載の車載
    走査型レーダ装置において、 複数の対象物の存在方向の変化が互いに符合しているか
    否かを判断する符合判断手段を備えると共に、 前記自車線対象物判断手段が、自車線上に存在すると判
    断されていた一の対象物の存在方向の変化が他の対象物
    の存在方向の変化と符合する場合に、該一の対象物が継
    続して自車線上に存在すると判断する判断維持手段を備
    えることを特徴とする車載走査型レーダ装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の車載走査型レーダ装置に
    おいて、 前記符合判断手段が、対象物間距離に基づいて、各対象
    物に存在方向の変化が生ずる時間差を推定する時間差推
    定手段を備えることを特徴とする車載走査型レーダ装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至3の何れか一項記載の車載
    走査型レーダ装置において、 自車との距離が所定距離以下である近距離対象物に、所
    定時間以上継続して所定値以上の変化率を伴う存在方向
    の変化が生じた場合に、該近距離対象物を自車線対象物
    から除外する対象物除外手段を備えることを特徴とする
    車載走査型レーダ装置。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至3の何れか一項記載の車載
    走査型レーダ装置において、 自車との距離が所定距離以上である遠距離対象物に、所
    定時間以上継続して所定値以上の変化率を伴う存在方向
    の変化が生じた場合に、その後、所定期間の間は該遠距
    離対象物を自車線対象物とする対象物認識手段を備える
    ことを特徴とする車載走査型レーダ装置。
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