JPH09288179A - 車両用カーブ径推定装置および目標先行車検出装置 - Google Patents
車両用カーブ径推定装置および目標先行車検出装置Info
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- JPH09288179A JPH09288179A JP8124094A JP12409496A JPH09288179A JP H09288179 A JPH09288179 A JP H09288179A JP 8124094 A JP8124094 A JP 8124094A JP 12409496 A JP12409496 A JP 12409496A JP H09288179 A JPH09288179 A JP H09288179A
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Abstract
間距離および方向を検出し、これに基づいて対象車両判
別手段2にて自車線上を走行する複数の先行車両を抽出
する。カーブ径推定手段3では、これらの先行車両の走
行位置座標を円の方程式に代入することによりカーブ径
を求める。
Description
進入する前にそのカーブ径を推定する車両用カーブ径推
定装置、および自車線上を走行する目標先行車を検出す
る目標先行車検出装置に関する。
は目標先行車検出装置として、例えば特開平5−87,
922号公報に記載された障害物検出装置が知られてい
る。この障害物検出装置は、目標対象物が移動した場合
でも、複数のレーザビームのうちの幾つかのレーザビー
ムが常に目標対象物を検知し続けることができるよう
に、レーダの主軸方向を目標対象物に追従可能にしたも
のである。
記載された車両用カーブ径推定装置は、カーブ路に設置
されているリフレクタ(反射器)間の距離を検出するこ
とによりカーブ径を推定するものであり、自車両の車速
と、自車両からリフレクタまでの距離とによって、リフ
レクタ間の距離が演算される。そして、高速道路等にお
いては、カーブ径に応じてリフレクタの間隔を変えてい
るので、これを利用してカーブへ進入する前に、そのカ
ーブ径を推定することができる。
うな従来の車両用カーブ径推定装置または目標先行車検
出装置にあっては、以下の問題があった。すなわち、レ
ーダの主軸方向を先行車に追従させる技術では、図18
(A)に示すようなカーブの入口などでは、先行車の移
動が比較的緩やかに行われるので先行車を追従すること
はできるものの、同図(B)に示すように先行車が突然
に車線変更を行ったときなどレーダの主軸制御が間に合
わない場合には目標先行車の検出ができないという問題
があった。このため、自車両のステアリング角度や左右
の車輪速差から自車線のカーブ径を推定し、これにより
レーダの主軸方向を変えることも考えられるが、このよ
うにすると先行車の車線変更は検出できるものの、カー
ブ入口において、先行車が自車線上を走行している場合
も車線変更したと誤認識するおそれがある。
識する技術には、先行車や他車線走行車が邪魔になって
リフレクタを検出できなかったり、一般道などリフレク
タの少ない道路では使用できないという問題があった。
また、この技術には、看板や停止車両など路側にリフレ
クタに類似したものがある場合には、道路形状を誤認識
してしまうおそれもあった。
出することも有効な技術ではあるが、逆光や夜間におい
て認識できない場合があり、レーダで道路形状を認識す
ることが必要となる。
鑑みてなされたものであり、先行車とその前方を走行す
る先々行車までの車間距離と方向から、前方カーブ径を
推定し、カーブの入口や出口で目標先行車の検出を精度
良く実行できる車両用カーブ径推定装置および目標先行
車検出装置を提供することを目的とする。
に、請求項1記載の本発明の車両用カーブ径推定装置
は、自車両から先行車両までの距離と方向とを検出する
距離方向検出手段と、自車両の走行経路と前記距離方向
検出手段で検出された距離および方向とに基づいて、前
記先行車両が自車線上を走行する先行車両か他車線上を
走行する先行車両かを判別する対象車両判別手段と、前
記対象車両判別手段で自車線上を走行する先行車両と判
別された先行車両と自車両との距離および方向に基づい
て、カーブ径を推定するカーブ径推定手段とを備えたこ
とを特徴とする。
置では、まず捕捉された先行車が自車線上を走行する車
両であるかどうかを判別し、自車線上を走行する車両の
みを2台以上用いて、これらの先行車両までの距離と方
向とに基づいて、前方のカーブ径を推定するので、リフ
レクタのないカーブ路においても、前方のカーブ路を認
識することができる。
は、車間距離警報装置や車間距離制御装置に利用するこ
とができ、この場合、先行車の認識精度が著しく高くな
る。さらに、カーブの存在を精度良く認識できるので、
車間距離警報装置の誤警報を防止することができる。本
発明のカーブ径推定装置は、車速の制御装置にも利用す
ることができ、この場合、カーブの入口での減速制御が
可能となる。さらに、本発明のカーブ径推定装置は、車
速の警報装置にも利用することができ、カーブ入口での
速度過剰状態を検知して、警報を発することができる。
置において、前記カーブ径推定手段におけるカーブ径の
推定方法は特に限定されないが、請求項2記載の車両用
カーブ径推定装置は、前記カーブ径推定手段が、自車線
上を走行する2台以上の先行車両と自車両との距離およ
び方向に基づいて、カーブ径を推定することを特徴とす
る。
台の車両の走行位置座標を円の方程式に代入することに
より推定することができる。この請求項2記載の車両用
カーブ径推定装置では、自車両および2台の先行車両、
または3台の先行車両の走行位置座標を円の方程式に代
入することによりカーブ径を推定する。したがって、全
ての車両の走行位置座標がある特定の時間における座標
であるため、その前後の走行経路に影響されることがな
く、これによりカーブ径の推定値精度が高くなる。
装置は、前記カーブ径推定手段が、自車線上を走行する
先行車両の走行経路に基づいて、カーブ径を推定するこ
とを特徴とする。
置では、自車線上を走行する先行車両が1台のみであっ
ても、その先行車両の走行経路からカーブ径を推定する
ので、混雑していない道路においても有効に利用するこ
とができる。
ブ径推定装置において、対象車両判別手段の構成は特に
限定されないが、請求項4記載の車両用カーブ径推定装
置は、前記対象車両判別手段が、前記自車両のステアリ
ング角度を検出するステアリング角度検出手段と、走行
時間を計測する時間計測手段と、前記自車両の車速を検
出する車速検出手段と、前記ステアリング角度検出手
段、前記時間計測手段および前記車速検出手段でそれぞ
れ検出されたステアリング角度、走行時間および車速に
基づいて、前記自車両の走行経路を検出する自車両走行
経路検出手段と、前記ステアリング角度検出手段、前記
時間計測手段、前記車速検出手段および前記距離方向検
出手段でそれぞれ検出されたステアリング角度、走行時
間、車速および前記先行車両までの距離と方向に基づい
て、前記先行車両の走行経路を検出する先行車両走行経
路検出手段と、前記自車両走行経路検出手段および前記
先行車両走行経路検出手段でそれぞれ検出された前記自
車両の走行経路および前記先行車両の走行経路に基づい
て、自車線上を走行する先行車両を特定する先行車両判
別手段とを有することを特徴とする。
置では、ステアリング角度、走行時間、車速および車間
距離、方向に基づいて、自車両の走行位置座標と先行車
両の走行位置座標とを求め、これにより先行車両が自車
線上にあるかどうかを判別する。ここで、自車両の走行
経路に最も関連があるステアリング角度を利用するの
で、カーブ径の推定値精度が高くなる。
装置は、前記対象車両判別手段が、前記自車両の左右の
車輪速を検出する左右車輪速検出手段と、走行時間を計
測する時間計測手段と、前記左右車輪速検出手段および
前記時間計測手段でそれぞれ検出された自車両の左右の
車輪速の差および走行時間に基づいて、前記自車両の走
行経路を検出する自車両走行経路検出手段と、前記左右
車輪速検出手段、前記時間計測手段および前記距離方向
検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の左右の車輪
速の差、走行時間および前記先行車両までの距離と方向
とに基づいて、前記先行車両の走行経路を検出する先行
車両検出手段と、前記自車両走行経路検出手段および前
記先行車両走行経路検出手段でそれぞれ検出された前記
自車両の走行経路および前記先行車両の走行経路に基づ
いて、自車線上を走行する先行車両を特定する先行車両
判別手段とを有することを特徴とする。
置では、ステアリング角度に代えて左右の車輪速を利用
するので、道路の傾きやステアリングの遊びの影響がな
くなる。
装置は、前記対象車両判別手段が、前記自車両のヨーレ
イトを検出するヨーレイト検出手段と、走行時間を計測
する時間計測手段と、前記自車両の車速を検出する車速
検出手段と、前記ヨーレイト検出手段、前記時間計測手
段および前記車速検出手段でそれぞれ検出された自車両
のヨーレイト、走行時間および自車両の車速に基づい
て、前記自車両の走行経路を検出する自車両走行経路検
出手段と、前記ヨーレイト検出手段、前記時間計測手
段、前記車速検出手段および前記距離方向検出手段でそ
れぞれ検出された自車両のヨーレイト、走行時間、自車
両の車速および前記先行車両までの距離と方向に基づい
て、前記先行車両の走行経路を検出する先行車両走行経
路検出手段と、前記自車両走行経路検出手段および前記
先行車両走行経路検出手段でそれぞれ検出された前記自
車両の走行経路および前記先行車両の走行経路に基づい
て、自車線上を走行する先行車両を特定する先行車両判
別手段とを有することを特徴とする。
置では、ヨーレイトを利用するので、タイヤの摩耗の影
響がなくなる。
推定装置において、距離方向検出手段の具体的構成は特
に限定されないが、請求項7記載の車両用カーブ径推定
装置は、前記距離方向検出手段が、光ビームまたは電波
を走査させるスキャニングレーダ装置であることを特徴
とする。
置は、前記距離方向検出手段が、複数の光ビームまたは
電波を発するマルチレーダ装置であることを特徴とす
る。
装置は、車間距離警報装置、車間距離制御装置、車速警
報装置、車速制御装置など広く利用することができる
が、請求項9記載の発明は、目標先行車検出装置であっ
て、請求項1乃至8の何れかに記載の車両用カーブ径推
定装置と、前記車両用カーブ径推定装置の前記カーブ径
推定手段で求められたカーブ径推定値に基づいて、自車
線上を走行する先行車を選定する先行車選定手段とを備
えたことを特徴とする。
は、請求項1乃至8記載の車両用カーブ径推定装置を利
用しているので、先行車の認識精度が著しく高くなる。
によれば、リフレクタのないカーブ路においても、前方
のカーブ路を認識することができる。また、車間距離警
報装置や車間距離制御装置に利用することができ、この
場合、先行車の認識精度が著しく高くなる。さらに、カ
ーブの存在を精度良く認識できるので、車間距離警報装
置の誤警報を防止することができる。また、車速の制御
装置にも利用することができ、この場合、カーブの入口
での減速制御が可能となる。さらに、車速の警報装置に
も利用することができ、カーブ入口での速度過剰状態を
検知して、警報を発することができる。
よれば、全ての車両の走行位置座標がある特定の時間に
おける座標であるため、その前後の走行経路に影響され
ることがなく、これによりカーブ径の推定値精度が高く
なる。
よれば、自車線上を走行する先行車両が1台のみであっ
ても、その先行車両の走行経路からカーブ径を推定でき
るので、混雑していない道路においても有効に利用する
ことができる。
よれば、自車両の走行経路に最も関連があるステアリン
グ角度を利用するので、カーブ径の推定値精度が高くな
る。
よれば、ステアリング角度に代えて左右の車輪速を利用
するので、道路の傾きやステアリングの遊びの影響がな
くなる。
よれば、車両のヨーレイトを利用するので、タイヤの摩
耗の影響がなくなる。
定装置によれば、先行車両との距離および方向の検出精
度が高く、多方向に対応できるので大きなカーブであっ
ても利用することができる。
ば、上述した効果を有する車両用カーブ径推定装置を利
用しているので、先行車の認識精度が著しく高くなる。
基づいて説明する。第1実施形態 図1は本発明の車両用カーブ径推定装置の実施形態を示
すブロック図であり、本実施形態の車両用カーブ径推定
装置は、距離方向検出手段1と対象車両判別手段2とカ
ーブ径推定手段3とを備えている。
自車両の例えば前面に取り付けられ、当該自車両から先
行車両までの距離Lと方向θとを検出するセンサであ
る。この距離方向検出手段1は、具体的には図5もしく
は図6に示すスキャニングレーダ装置または図7もしく
は図8に示すマルチレーダ装置により構成することがで
きる。
実施形態を示す断面図であり、このスキャニングレーダ
装置1は、回転可能に設けられた送信素子11を有し、
ここからスキャニング式の1本の光ビームまたは電波が
送信される。この光ビームまたは電波は、送信レンズ1
2(電波の場合はアンテナ)を介して出力され、目標物
体で反射したのち、その反射光ビームまたは反射電波
が、受信レンズ13(電波の場合はアンテナ)を介し
て、受信素子14に入力される。受信素子14は位置固
定に設けられているが、送信素子11が回転可能に設け
られて光ビームまたは電波を走査しながら出力するの
で、多方向の距離計測が可能となる。
施形態を示す断面図であり、この距離方向検出手段1も
スキャニング方式のレーダ装置である。このスキャニン
グレーダ装置1は、位置固定に設けられた送信素子11
を有し、ここから1本の光ビームまたは電波が送信され
る。この光ビームまたは電波は、送信レンズ12(電波
の場合はアンテナ)を介して出力され、目標物体で反射
したのち、その反射ビームまたは反射電波が、受信レン
ズ13(電波の場合はアンテナ)を介して、移動可能に
設けられた受信素子14に入力される。送信素子11は
位置固定に設けられているものの、受信素子14が移動
可能に設けられているので、光ビームまたは電波を多方
向から受信することができ、このスキャニングレーダ装
置1にあっても多方向の距離計測が可能となる。
スキャニング方式のレーダ装置以外にも、例えばマルチ
方式のレーダ装置を用いることができる。図7は距離方
向検出手段1のさらに他の実施形態を示す断面図であ
り、複数の発光素子11を有している。この発光素子1
1からは、n本の光ビームまたは電波が発生し、このn
本の光ビームまたは電波は、発光レンズ12(電波の場
合はアンテナ)を介して出力され、目標物体で反射した
のち、その反射ビームまたは反射電波が、受光レンズ1
3(電波の場合はアンテナ)を介して、一つの受光素子
14に入力される。受光素子14は一つであるが、発光
素子11がn本の光ビームを発するので、n方向の距離
計測が可能となる。
施形態を示す断面図であり、発光素子11から1本の光
ビームまたは電波が発っせられる。この光ビームまたは
電波は、目標物体で反射したのち、その反射ビームまた
は反射電波が、発光レンズ12(電波の場合はアンテ
ナ)を介して受光レンズ14(電波の場合はアンテナ)
に入力される。この受光素子14は、光ビームまたは電
波をn方向から受信することができるので、n方向の距
離計測が可能となる。
上述した距離方向検出手段1により検出された距離Lお
よび方向θに基づいて、その先行車両が自車線上を走行
する先行車両か、あるいはその先行車両が他車線上を走
行する先行車両かを判別するものであり、具体的にはセ
ンサとマイクロコンピュータなどで構成することができ
る。
2は、機能的には、ステアリング角度検出手段21、時
間計測手段22、車速検出手段23、自車両走行経路検
出手段24、先行車両走行経路検出手段25および先行
車両判別手段26から構成されている。
エンコーダであり、自車両のハンドル切り角φを検出す
る。このステアリング角度検出手段21からの出力信号
φは、後述する自車両走行経路検出手段24と、先行車
両走行経路検出手段25とのそれぞれに送出される。
を計測する例えばクロック発信器などのタイマであり、
ここからの出力信号tは、自車両走行経路検出手段24
と、先行車両走行経路検出手段25とのそれぞれに送出
される。
出するためのセンサであり、例えば車輪速センサなどが
用いられ、この出力信号Vは、自車両走行経路検出手段
24と、先行車両走行経路検出手段25とのそれぞれに
送出される。
ング角度検出手段21、時間計測手段22および車速検
出手段23でそれぞれ検出されたステアリング角度φ、
走行時間tおよび車速Vに基づいて、自車両の走行経路
を時間の関数(X(t),Y(t))として検出する。
自車両の走行経路の求め方を、図9を参照しながら説明
する。同図(A)に示すように、ある時間t=0におけ
る自車両の位置を原点(0,0)として、それからt時
間後の自車両の走行経路をX−Y座標系で時間の関数と
して(Xm(t),Ym(t))と表す。この自車両の
走行経路は、ステアリング角度φ、走行時間t、車速V
から演算して求めることができる。
両の進む方向ψと速度Vをベクトルで表わすと、自車両
の進む方向ψは、ステアリング角度φと車速Vから下記
(1)式で求められ、当該(1)式の曲率半径Rは下記
(2)式で求められる。
スタビリティファクタ、Nはオーバオールステアリング
レシオ、Lはホイールベースである。(2)式におい
て、A,N,Lの各値は既知であり、またVは車速検出
手段23からの出力信号、φはステアリング角度検出手
段21からの出力信号、時間tは時間計測手段22から
の出力信号によりそれぞれ求められるので、曲率半径R
が求められ、これを(1)式に代入することにより、自
車両の進む方向ψが求められる。
Ym(t))は、上記(1)式で求められたψを下記
(3)式および(4)式に代入することにより求められ
る。
リング角度検出手段21、時間計測手段22、車速検出
手段23および距離方向検出手段1でそれぞれ検出され
たステアリング角度φ、時間t、車速Vおよび距離Lと
方向θに基づいて、先行車両の走行経路を時間の関数
(Xf(t),Yf(t))として検出する。
る先行車両の走行経路の求め方を図10を参照しながら
説明する。同図に示すように、先行車両の走行経路は、
自車両との相対位置関係で求めることとし、先行車両の
走行経路をX−Y座標系で時間tの関数として(Xf
(t),Yf(t))と表す。自車両の走行経路は上述
した(3)および(4)式で求められるので、自車両を
基準とした先行車両の走行経路は、自車両と先行車両と
の距離Lおよび方向θ、ステアリング角度φ、走行時間
t、車速Vから演算して求めることができる。
めることができる。
は自車両の走行経路座標であるから、上述した(3)お
よび(4)式と同様に、既知の定数と、ステアリング角
度検出手段21、時間計測手段22、車速検出手段23
からの入力信号により演算することができる。また、
(5)および(6)式の第2項は距離方向検出手段1で
検出される距離Lおよび方向θを用いて演算することが
できる。
検出手段24および先行車両走行経路検出手段25でそ
れぞれ検出された自車両の走行経路および先行車両の走
行経路に基づいて、その先行車両が自車線上を走行する
先行車両であるかどうかを判別する。
位置と、先行車両との車間時間Tf前の当該先行車両の
位置との差Lwを求め、これが道路幅Wより小さいかど
うかで判断する。つまり、先行車両のTf時間前の走行
位置が現在の自車両の走行位置に対して道路幅方向にど
れだけずれているかで、当該先行車両が自車線上を走行
する車両であるかどうかを判別する。
現在の自車両と先行車両との距離Lと、自車両の車速V
を用いて、下記(7)式で求められる。
Ym(t))と、記憶させておいた先行車両までの車間
時間Tf前の当該先行車両の位置(Xf(t−Tf),
Yf(t−Tf))との差Lwは、下記(8)式で求
め、(9)式により道路幅Wより小さいかどうかを判別
する。LwがWより小さい場合には、その先行車両が自
車線上に存在すると判断し、カーブ径を演算する際の先
行車両の候補となる。
26で自車線上を走行する先行車両と判別された先行車
両と、自車両との距離および方向に基づいて、カーブ径
を推定するものである。
12を参照しながら説明する。図11は、先行車、先々
行車1、先々行車2、すなわち3台の先行車両を距離方
向検出手段1で捕捉した場面を示している。また、図1
2(A)では、この3台の先行車を検出した場合の道路
曲率Rの求め方を模式的に示す。
が角度θ2、距離L2、先々行車2が角度θ3、距離L
3で捕らえられたとする。このとき、自車両の位置を原
点として、X−Y座標系で先行車(X1,Y1)、先々
行車1(X2,Y2)、先々行車2(X3,Y3)の座
標位置を表わすと、
に、カーブ曲率をR、円の中心座標を(a,b)とする
と、
0)〜(15)の3台の先行車両の座標を代入して、そ
の連立方程式を解けば道路曲率Rが求まる。
方法では、3点が決まるとその曲率Rが定まるという円
の性質を利用して、3台の先行車両の走行位置からカー
ブ径Rを求めたが、本発明では2台の先行車両と自車両
との走行位置を用いて、カーブ径を推定することもでき
る。
2台の先行車両を距離方向検出手段で捕捉した場面を示
している。また、図14は、2台の先行車と自車両とを
用いて道路曲率Rを求める方法を模式的に示している。
が角度θ1、距離L1、先々行車1が角度θ2、距離L
2で捕らえられたとする。自車の位置を原点(0,0)
として、X−Y座標系で先行車(X1,Y1)、先々行
車1(X2,Y2)の位置を表わすと、上述した(1
0)式から(13)式となる。そして、上記(16)式
に自車両の座標(0,0)と、先行車の座標(X1,Y
1)および先行車1の座標(X2,Y2)を代入して、
その連立方程式を解けば道路曲率Rが求まる。
でも、前方のカーブ径を推定することができる。ただ
し、この方法では自車両も曲率半径Rの円上にあるの
で、前方のカーブ径を精度良く推定するには、上記図1
1および図12に示されるように、3台の先行車両を用
いることがより好ましい。
車両走行経路検出手段25、先行車両判別手段26およ
びカーブ径推定手段3は、マイクロコンピュータのソフ
トウェアにより構成されている。
態における主動作を示すフローチャートであり、まずス
テップ1において、距離方向検出手段1により、自車両
から先行車両までの距離Lと方向θを測定し、先行車両
走行経路検出手段25に送出する。これと同時に、対象
車両判別手段2において、ステアリング角度検出手段2
1によりステアリング角度φを、時間計測手段22によ
り走行時間tを、車速検出手段23により自車両の車速
Vをそれぞれ検出し、自車両走行経路検出手段24およ
び先行車両走行経路検出手段25に送出する。
リング角度φ、走行時間t、車速Vから自車両走行経路
(X(t),Y(t))を上述した(1)〜(4)式を
用いて演算して求める。先行車両走行経路検出手段25
では、距離L、方向θ、ステアリング角度φ、走行時間
t、車速Vから、捕捉された先行車両の走行経路(Xf
(t),Yf(t))を上述した(1)〜(6)式を用
いて演算して求める。
述した(7)〜(9)式を用いて、自車両の走行経路と
先行車両の走行経路とを比較し、その先行車両が自車線
上に存在するか否かを判別する。以上の判別は、ステッ
プ2〜4に示すように、捕捉された先行車両全てに対し
て行われ、自車線上に存在する先行車両のみを選択し、
カーブ径の推定に用いる。ステップ2〜4において、自
車両または先行車両が車線変更するなど、その先行車両
が自車線上に存在しない場合には、その先行車両のデー
タはカーブ径の推定には用いない。
以上あるいは2台以上の先行車両のデータを用いて、ス
テップ5にて、上述した(10)〜(16)式により、
前方のカーブ径を推定する。
置は、自車両から自車線上を走行する2台以上の先行車
両までの距離と方向とを用いて、前方のカーブ径を推定
するように構成されているので、リフレクタのないカー
ブ路においても、前方のカーブ路を認識することができ
る。
警報装置や車間距離制御装置に利用することができ、こ
の場合、先行車の認識精度が著しく高くなる。また、カ
ーブの存在を精度良く認識できるので、車間距離警報装
置の誤警報を防止することができる。本実施形態のカー
ブ径推定装置は、車速の制御装置にも利用することがで
き、この場合、カーブの入口での減速制御が可能とな
る。さらに、本実施形態のカーブ径推定装置は、車速の
警報装置にも利用することができ、カーブ入口での速度
過剰状態を検知して、警報を発することができる。
るカーブ径の推定方法が、3台の先行車両または2台の
先行車両と自車両を用いたものであるが、本実施形態で
は1台の先行車両を選定し、その先行車両の走行経路か
らカーブ径を推定する方法である。したがって、カーブ
径推定手段3のソフトウェア構成のみが第1実施形態と
相違している。
す第1実施形態と同じであり、その詳細な説明は省略す
るが、距離方向検出手段1として、図5および図6に示
すスキャニングレーダ装置や図7および図8に示すマル
チレーダ装置を用いることができる。
線上を走行する先行車両の走行経路(Xf(t),Yf
(t))から前方のカーブ径を推定するものである。具
体的には、自車線上を走行する先行車両の走行経路の時
間関数(Xf(t),Yf(t))から、所定の時間間
隔でその座標位置を3点抽出する。これは、図10と上
記(5)および(6)式を用いて求める。これにより求
められた座標位置3点を上記(16)式に代入して連立
方程式を解くことにより、道路曲率Rを求める。
車1、また先々行車1より先々行車2の走行経路を用い
る方が、より前方のカーブ径の推定が精度良く行われる
ので、複数先行車両を捕捉した場合には、最も先行する
車両の走行経路をカーブ径の推定に用いるようにしてい
る。
の動作を示すフローチャートであり、まずステップ11
において、距離方向検出手段1により、自車両から先行
車両までの距離Lと方向θを測定し、先行車両走行経路
検出手段25に送出する。これと同時に、対象車両判別
手段2において、ステアリング角度検出手段21により
ステアリング角度φを、時間計測手段22により走行時
間tを、車速検出手段23により自車両の車速Vをそれ
ぞれ検出し、自車両走行経路検出手段24および先行車
両走行経路検出手段25に送出する。
リング角度φ、走行時間t、車速Vから自車両走行経路
(X(t),Y(t))を上述した(1)〜(4)式を
用いて演算して求める。先行車両走行経路検出手段25
では、距離L、方向θ、ステアリング角度φ、走行時間
t、車速Vから、捕捉された先行車両の走行経路(Xf
(t),Yf(t))を上述した(1)〜(6)式を用
いて演算して求める。
述した(7)〜(9)式を用いて、自車両の走行経路と
先行車両の走行経路とを比較し、その先行車両が自車線
上に存在するか否かを判別する。以上の判別は、ステッ
プ12,13,15に示すように、捕捉された先行車両
全てに対して行われ、自車線上に存在する先行車両のみ
を選択し、カーブ径の推定に用いる。ステップ12,1
3,15において、自車両または先行車両が車線変更す
るなど、その先行車両が自車線上に存在しない場合に
は、その先行車両のデータはカーブ径の推定には用いな
い。
車両の走行経路のデータを用いて、ステップ17にて、
前方のカーブ径を推定するが、ステップ12,13,1
5に示されるように、3台の先行車両が全て自車線上に
ある場合には、最も先行する先々行車2の走行経路が用
いられる。また、この先々行車2が車線変更等により自
車線上に存在しない場合には、次に最も先行する先々行
車1の走行経路を用いてカーブ径を推定する(ステップ
16)。同様に、この先々行車1も車線変更等により自
車線上に存在しない場合には、先行車の走行経路を用い
てカーブ径を推定する(ステップ14)。
置は、自車両から自車線上を走行する先行車両の走行経
路(Xf(t),Yf(t))を用いて、前方のカーブ
径Rを推定するように構成されているので、第1実施形
態と同様、リフレクタのないカーブ路においても、前方
のカーブ路を認識することができる。特に、本実施形態
によれば、先行車が2台以上存在しなくても、前方のカ
ーブ路を認識することができる。
態のカーブ径推定装置を用いて、そのカーブ径の推定値
と先行車両の走行経路から自車線上の先行車両を選定す
る目標先行車検出装置である。
に示すように、第1実施形態のカーブ径推定装置に先行
車選定手段4を付加したものであり、マイクロコンピュ
ータのソフトウェアで構成されている。距離方向検出手
段1、対象車両判別手段2およびカーブ径推定手段3
は、第1実施形態または第2実施形態と同じであるた
め、その説明は省略する。
径推定手段3により求められたカーブ径Rの推定値を取
り込み、このカーブ径に基づいて先行車を選定する信号
を外部に出力する。カーブ径の推定方法は、第1実施形
態に示す自車線上の2台以上の先行車両の座標を用いる
方法、あるいは第2実施形態に示す自車線上の走行車両
の走行経路を用いる方法の何れでも良い。
4は、例えば(17)式によりカーブ径Rに応じたビー
ム角度θを演算し、光ビームの照射角度を変更するなど
して、先行車を検出する(ステップ6)。
ブ径の推定値を用いて目標とする先行車を検出するの
で、先行車の認識精度が向上することになる。
定装置、および第3実施形態の目標先行車検出装置は、
ステアリング角度φと走行時間tと車速Vとにより自車
両および先行車両の走行経路を求めたが、本実施形態で
は、自車両の左右の車輪速を用いて、自車両および先行
車両の走行経路を求める。
別手段2には、上述した実施形態におけるステアリング
角度検出手段21、時間計測手段22および車速検出手
段23の代わりに、左右車輪速検出手段27が設けられ
ており、具体的には左右の車輪にそれぞれ設けられた車
輪速センサで構成されている。この左右車輪速検出手段
27により、左輪速度Vlと右輪速度Vrとが検出さ
れ、自車両走行経路検出手段24および先行車両走行経
路検出手段25のそれぞれに送出される。
は、左輪速度Vlと右輪速度Vrとを用いて、下記(1
8)式により平均車速Vを求める。
より道路曲率Rを求める。
り道路曲率Rが求められるので、これらを上記(1)式
に代入して自車両の進行方向ψを求め、このψを上記
(3)および(4)式に代入することにより、自車両の
走行経路(X(t),Y(t))を求める。
いては、左右車輪速検出手段27からの左輪速度Vlと
右輪速度Vrとを用いて、上述した手順で車速Vと自車
両の進行方向ψを求め、距離方向検出手段1からの距離
Lおよび方向θとともに上記(5)および(6)式に代
入することにより、先行車両の走行経路(Xf(t),
Yf(t))を求める。
でその説明は省略するが、本実施形態によれば、左右の
車輪速センサから自車両および先行車両の走行経路を検
出する構成としたため、道路の傾きや、ステアリングの
遊びの影響が少なくなり、道路曲率Rの検出精度が向上
することになる。
は、さらに改変することができる。本実施形態では、第
1〜3実施形態のステアリング角度検出手段21、時間
計測手段22および車速検出手段23、第4実施形態の
左右車輪速検出手段27の代わりに、ヨーレイト検出手
段28および車速検出手段23が設けられており、ヨー
レイト検出手段28は具体的にはヨーレイトセンサで構
成されている。なお、ヨーレイト(yaw rate)
とは車両のz軸廻りの揺動レイトをいう。
自車両のヨーレイトは、車速検出手段23で検出された
自車両の車速Vとともに、自車両走行経路検出手段24
および先行車両検出手段25のそれぞれに送出される。
は、上記(2)式に代えて、ヨーレイトηおよび車速V
を用いて、道路曲率Rを下記(20)式より求める。
れるので、これらを上記(1)式に代入して自車両の進
行方向ψを求め、このψを上記(3)および(4)式に
代入することにより、自車両の走行経路(X(t),Y
(t))を求める。
いては、ヨーレイト検出手段28からのヨーレイトηと
車速Vとを用いて、上述した手順で自車両の進行方向ψ
を求め、距離方向検出手段1からの距離Lおよび方向θ
とともに上記(5)および(6)式に代入することによ
り、先行車両の走行経路(Xf(t),Yf(t))を
求める。
でその説明は省略するが、本実施形態によれば、ヨーレ
イトセンサから走行経路を検出する構成としたため、タ
イヤの摩耗の影響がなくなり、道路曲率Rの検出精度が
向上することになる。
の理解を容易にするために記載されたものであって、本
発明を限定するために記載されたものではない。したが
って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の
技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣
旨である。
ブ径推定装置)を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
キャニングレーダ装置)を示す断面図である。
(スキャニングレーダ装置)を示す断面図である。
(マルチレーダ装置)を示す断面図である。
(マルチレーダ装置)を示す断面図である。
自車両の走行経路の求め方を説明するための模式図であ
る。
ける先行車両の走行経路の求め方を説明するための模式
図である。
ブ径の求め方を説明するための模式図である。
ブ径の求め方を説明するための模式図である。
ブ径の他の求め方を説明するための模式図である。
ブ径の他の求め方を説明するための模式図である。
ブ径の求め方(第1実施形態)を説明するためのフロー
チャートである。
ブ径の他の求め方(第2実施形態)を説明するためのフ
ローチャートである。
車の検出手順を示すフローチャートである。
明するための模式図である。
Claims (9)
- 【請求項1】自車両から先行車両までの距離と方向とを
検出する距離方向検出手段と、 自車両の走行経路と前記距離方向検出手段で検出された
距離および方向とに基づいて、前記先行車両が自車線上
を走行する先行車両か他車線上を走行する先行車両かを
判別する対象車両判別手段と、 前記対象車両判別手段で自車線上を走行する先行車両と
判別された先行車両と自車両との距離および方向に基づ
いて、カーブ径を推定するカーブ径推定手段とを備えた
ことを特徴とする車両用カーブ径推定装置。 - 【請求項2】前記カーブ径推定手段は、自車線上を走行
する2台以上の先行車両と自車両との距離および方向に
基づいて、カーブ径を推定することを特徴とする請求項
1記載の車両用カーブ径推定装置。 - 【請求項3】前記カーブ径推定手段は、自車線上を走行
する先行車両の走行経路に基づいて、カーブ径を推定す
ることを特徴とする請求項1記載の車両用カーブ径推定
装置。 - 【請求項4】前記対象車両判別手段は、 前記自車両のステアリング角度を検出するステアリング
角度検出手段と、 走行時間を計測する時間計測手段と、 前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、 前記ステアリング角度検出手段、前記時間計測手段およ
び前記車速検出手段でそれぞれ検出されたステアリング
角度、走行時間および車速に基づいて、前記自車両の走
行経路を検出する自車両走行経路検出手段と、 前記ステアリング角度検出手段、前記時間計測手段、前
記車速検出手段および前記距離方向検出手段でそれぞれ
検出されたステアリング角度、走行時間、車速および前
記先行車両までの距離と方向に基づいて、前記先行車両
の走行経路を検出する先行車両走行経路検出手段と、 前記自車両走行経路検出手段および前記先行車両走行経
路検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の走行経路
および前記先行車両の走行経路に基づいて、自車線上を
走行する先行車両を特定する先行車両判別手段とを有す
ることを特徴とする請求項1乃至3何れかに記載の車両
用カーブ径推定装置。 - 【請求項5】前記対象車両判別手段は、 前記自車両の左右の車輪速を検出する左右車輪速検出手
段と、 走行時間を計測する時間計測手段と、 前記左右車輪速検出手段および前記時間計測手段でそれ
ぞれ検出された自車両の左右の車輪速の差および走行時
間に基づいて、前記自車両の走行経路を検出する自車両
走行経路検出手段と、 前記左右車輪速検出手段、前記時間計測手段および前記
距離方向検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の左
右の車輪速の差、走行時間および前記先行車両までの距
離と方向とに基づいて、前記先行車両の走行経路を検出
する先行車両検出手段と、 前記自車両走行経路検出手段および前記先行車両走行経
路検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の走行経路
および前記先行車両の走行経路に基づいて、自車線上を
走行する先行車両を特定する先行車両判別手段とを有す
ることを特徴とする請求項1乃至3何れかに記載の車両
用カーブ径推定装置。 - 【請求項6】前記対象車両判別手段は、 前記自車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段
と、 走行時間を計測する時間計測手段と、 前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、 前記ヨーレイト検出手段、前記時間計測手段および前記
車速検出手段でそれぞれ検出された自車両のヨーレイ
ト、走行時間および自車両の車速に基づいて、前記自車
両の走行経路を検出する自車両走行経路検出手段と、 前記ヨーレイト検出手段、前記時間計測手段、前記車速
検出手段および前記距離方向検出手段でそれぞれ検出さ
れた自車両のヨーレイト、走行時間、自車両の車速およ
び前記先行車両までの距離と方向に基づいて、前記先行
車両の走行経路を検出する先行車両走行経路検出手段
と、 前記自車両走行経路検出手段および前記先行車両走行経
路検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の走行経路
および前記先行車両の走行経路に基づいて、自車線上を
走行する先行車両を特定する先行車両判別手段とを有す
ることを特徴とする請求項1乃至3何れかに記載の車両
用カーブ径推定装置。 - 【請求項7】前記距離方向検出手段が、光ビームまたは
電波を走査させるスキャニングレーダ装置であることを
特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の車両用カー
ブ径推定装置。 - 【請求項8】前記距離方向検出手段が、複数の光ビーム
または電波を発するマルチレーダ装置であることを特徴
とする請求項1乃至6の何れかに記載の車両用カーブ径
推定装置。 - 【請求項9】請求項1乃至8の何れかに記載の車両用カ
ーブ径推定装置と、 前記車両用カーブ径推定装置の前記カーブ径推定手段で
求められたカーブ径推定値に基づいて、自車線上を走行
する先行車を選定する先行車選定手段とを備えたことを
特徴とする目標先行車検出装置。
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