JP2003202378A - 車間距離計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】隣接車線から進入してくる車両をできるだけ早
く検知する。 【解決手段】第１の検知範囲と第１の検知範囲に隣接す
る第２の検知範囲とを有するレーダ装置１３０により、
自車線上にて第１の検知範囲内に先行車両を検知してお
り、かつ、隣接車線上において第２の検知範囲に存在す
る割込可能性車両を検出した場合に、先行車両が第１の
検知範囲に収まる範囲内で、かつ、割込可能性車両が検
出された方向の自車線上の認識エリアが広くなるよう
に、レーダ装置１３０の照射方向を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、先行車両を検知し
て、検知した先行車両までの車間距離を計測する車間距
離計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自車両の前方を走行する先行車両
との距離を計測する装置として、特開平５−１５７８３
１号公報に開示されている車間距離測定レーダがある。
この従来の車間距離測定レーダでは、レーザービームに
よる検出範囲を広くするために、照射範囲の異なる複数
のレーザービームを発射させ、それらの反射光に基づい
て、先行車両との距離を測定している。この種の車間距
離測定レーダでは、自車両が走行する車線（以下、自車
線と呼ぶ）を走行する前方車両を先行車両と認識し、自
車線と隣接する走行レーン（以下、隣接車線と呼ぶ）を
走行している車両を先行車両と認識しないようにするた
めに、自車両が走行する車線と各レーザービームの検知
範囲とが交差するそれぞれの点よりも自車線側の各レー
ザビームの検知範囲を先行車両の認識エリアとしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車間距離測定レーダでは、上述したようにしてレーザビ
ームによる先行車両の検知範囲を定義しているので、検
知範囲を広くするために複数のレーザービームを用いて
も、自車線内で検知範囲とならない領域が存在してい
た。従って、隣接車線を走行している車両が自車線内で
検知範囲とならない領域へ進入してきた場合には、先行
車両の認識が遅れる場合がある。

【０００４】本発明の目的は、隣接車両を走行している
先行車が認識エリア外の領域から進入してくる場合に、
できるだけ早くその先行車を認識することができる車間
距離計測装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
を参照して本発明を説明する。 （１）請求項１の発明は、第１の検知範囲と第１の検知
範囲に隣接する第２の検知範囲とを有する照射装置１３
０と、隣接車線上において、第２の検知範囲に存在する
割込可能性車両を検出する割込車両検出装置１３０と、
第１および第２の検知範囲内で、自車線上を認識エリア
として設定する認識エリア設定装置１３０と、第１の検
知範囲に存在する先行車両と自車両との車間距離および
割込車両検出装置１３０により検出された割込可能性車
両と自車両との車間距離を検出する距離検出装置１３０
と、照射装置１３０の照射方向を制御する制御装置１０
０，１３３とを備え、制御装置１００，１３３は、第１
の検知範囲内に先行車両を検知しており、かつ、割込車
両検出装置１３０により割込可能性車両を検出した場合
に、距離検出装置１３０により検出された先行車両まで
の距離と割込可能性車両までの距離とに基づいて、先行
車両が第１の検知範囲に収まる範囲内で、かつ、割込可
能性車両が検出された方向の認識エリアが広くなるよう
に、照射装置１３０の照射方向を変更することにより、
上記目的を達成する。 （２）請求項２の発明は、請求項１の車間距離計測装置
において、自車線上の第２の検知範囲内の認識エリア
は、第２の検知範囲の端部と自車線との交点に基づいて
定められることを特徴とする。 （３）請求項３の発明は、請求項１または２の車間距離
計測装置において、制御装置１００，１３３は、第１の
検知範囲内に先行車両を検知しており、かつ、割込車両
検出装置１３０により割込可能性車両を検出した場合
に、距離検出装置１３０により検出された先行車両まで
の距離と割込可能性車両までの距離とに基づいて、先行
車両が第１の検知範囲に収まる範囲内で、かつ、割込可
能性車両が検出された方向の自車線上の第１の検知範囲
内の認識エリアが広くなるように、照射装置１３０の照
射方向を変更することを特徴とする。 （４）請求項４の発明は、請求項１または２の車間距離
計測装置において、制御装置１００，１３３は、第１の
検知範囲内に先行車両を検知しており、かつ、割込車両
検出装置１３０により割込可能性車両を検出した場合
に、距離検出装置１３０により検出された先行車両まで
の距離と割込可能性車両までの距離とに基づいて、先行
車両が第１の検知範囲に収まる範囲内で、かつ、割込可
能性車両が検出された方向の自車線上の第２の検知範囲
内の認識エリアが広くなるように、照射装置１３０の照
射方向を変更する。 （５）請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの車
間距離計測装置において、割込可能性車両の危険度を算
出する危険度算出装置１００をさらに備え、制御装置１
００，１３３は、割込車両検出装置１３０により割込可
能性車両が複数検出された場合には、先行車両が第１の
検知範囲に収まる範囲内で、かつ、危険度算出装置によ
り複数の割込可能性車両ごとに算出された複数の危険度
のうち、最も危険度が高い車両に対する認識エリアを広
くするように、照射装置１３０の照射方向を変更する。 （６）請求項６の発明は、請求項５の車間距離計測装置
において、危険度算出装置１００により算出される危険
度は、自車両に対する相対速度が小さい車両ほど高い値
であることを特徴とする。 （７）請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかの車
間距離計測装置において、自車両が走行する車線の曲率
半径を算出する曲率半径算出装置１００をさらに備え、
制御装置１００，１３３は、曲率半径算出装置１００に
より算出された曲率半径に基づいて、先行車両が第１の
検知範囲内に収まるように照射装置の照射方向を変更す
る。

【０００６】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、本発明をわかりやすく説明するために実施の形態
の図１と対応づけたが、これにより本発明が実施の形態
に限定されるものではない。

【０００７】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
る。 （１）請求項１〜７の発明によれば、自車線上の認識エ
リア内で検知している先行車両を非認識とすることな
く、隣接車線から自車両と先行車両との間に割り込んで
くる車両を早期に検知することができる。 （２）請求項５および６の発明によれば、隣接車線を走
行している割込可能性車両が複数検出された場合でも、
自車線上にて検知している先行車両を非認識とすること
なく、隣接車線から割り込んでくる可能性の高い車両を
早期に検知することができる。 （３）請求項７の発明によれば、カーブを走行している
場合でも自車線上を走行している先行車両を確実に第１
の検知範囲内に収めながら、隣接車線から自車線に割り
込んでくる車両を早期に検知することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
発明による車間距離計測装置の第１の実施の形態の構成
を示す図である。第１の実施の形態の車間距離計測装置
は、コントローラ１００と、車速センサ１１０と、ヨー
レートセンサ１２０と、レーダ装置１３０と、スロット
ルアクチュエータ１４０と、ブレーキアクチュエータ１
５０とを備える。車速センサ１１０は、自車両の走行車
速を検出する。ヨーレートセンサ１２０は、自車に発生
するヨーレート、すなわち、車両の重心を通る鉛直線の
周りの回転角（ヨー角）の変わる速さを検出する。

【０００９】レーダ装置１３０は、送光部１３１と、受
光部１３２と、駆動回路１３３とを備える。送光部１３
１は、自車両の前方に向けて、所定の広がり角を有する
レーザービームを複数本送出する。受光部１３２は、送
光部１３１から送出されたレーザービームが、先行車両
に反射して戻ってくる光を受光する。このレーザービー
ムが送出されてから先行車両に反射して受光するまでの
時間に基づいて、先行車両までの距離を算出することが
できる。駆動回路１３３は、コントローラ１００からの
指示信号に基づいて、送光部１３１と受光部１３２とを
駆動することができる。

【００１０】コントローラ１００は、車速センサ１１０
で検出した車速と、ヨーレートセンサ１２０で検出した
ヨーレートとに基づいて、自車両が走行している道路の
自車位置における道路曲率を算出する。また、算出した
道路曲率等を参照して、レーダ装置１３０を用いて検出
した車両が自車線を走行しているのか、隣接車線を走行
しているのかを判定する。この判定結果に応じて、レー
ダ装置１３０の送光部１３１から送出されるレーザービ
ームを水平方向に偏向させるためのステア角を算出す
る。ステア角の算出は、後述するように、道路曲率と先
行車両情報に基づいて行う。レーダ装置１３０の駆動回
路１３３は、コントローラ１００で算出されたステア角
に基づいて、送光部１３１から送出されるレーザービー
ムのステア角を制御する。また、先行車との距離を一定
に保つ制御を行っている時は、先行車両が自車線を走行
していると判定した場合に、スロットルアクチュエータ
１４０とブレーキアクチュエータ１５０とを制御して、
先行車までの距離を一定に保つ。

【００１１】なお、以下では、レーザビームにより先行
車両（自車線のみならず隣接車線に存在するものも含
む）を検知可能な範囲を検知範囲として説明するととも
に、レーザビームにより自車線上に存在する先行車両を
検知可能な範囲を認識エリアとして説明する。

【００１２】次に、レーザービームのステア角の算出方
法について説明する。説明を簡単にするために、図２
（ａ）〜図２（ｃ）を参照して、レーザービームを１本
だけ送出する場合について考える。まず、自車両１０が
走行している道路の曲率半径Ｒ（ｍ）は、次式（１）に
て算出することができる。 １／Ｒ＝π／１８０×ψ／Ｖｓ …（１） ただし、Ｖｓ（ｍ／ｓ）：自車両の速度、ψ（deg／
ｓ）：ヨーレート

【００１３】ヨーレートψが０deg／ｓの時、すなわ
ち、自車両１０が直線路を走行している場合には、図２
（ａ）に示すように、レーザービーム１１は車両正面に
向けて発射される。レーザービーム１１は、水平方向に
所定の角度の広がり（広がり角φ１）を有する。この広
がり角φ１を有するレーザービーム１１のエッジが、自
車両が走行しているレーンの両端の線１２ａ，１２ｂと
交わる地点までの距離Ｄｒは、次式（２）で表される。 Ｄｒ＝ｗ／２tan(φ１／２) …（２） ただし、ｗ：自車線の幅（ｍ）、φ１：レーザービーム
の広がり角（deg）

【００１４】例えば、車線幅ｗ＝３．５（ｍ）、レーザ
ービーム１１の広がり角φ１＝２（deg）の場合には、
Ｄｒ＝１００（ｍ）となる。この場合、レーザービーム
の送出範囲内であり、かつ、自車両からの距離が１００
ｍ以内である範囲１３が、レーザービーム１１による検
知範囲内である。すなわち、検知範囲１３内に先行車両
が存在すれば、確実に検出することができる。これは、
自車両がカーブを走行している場合でも同じである。

【００１５】図２（ｂ）は、自車両１０がカーブを走行
している状態を示す図である。先行車両の検知をまだ行
っていない状態では、自車線を走行している先行車を検
知するために、所定距離Ｄｖの地点において、レーザー
ビーム１１の中心軸１４と自車線の中心線１５とが交差
するように、レーザービーム１１のステア角を決定す
る。すなわち、ステア角θは、次式（３）により求める
ことができる。 θ＝sin^−１(Ｄｖ／２Ｒ) …（３） 例えば、道路の曲率Ｒ＝１０００、Ｄｖ＝８０（ｍ）の
場合には、θ＝２．２９度となる。

【００１６】図２（ｃ）は、自車両１０が直線路を走行
中に、先行車１６を認識している状態を示す図である。
この状態で、隣接車線を走行している車両１７が車線変
更をして、自車両１０と先行車両１６の間に割り込んで
きた場合、車両１７が先行車認識エリア１３に入ってく
るまでは、先行車として認識することができない。すな
わち、斜線で示される領域１８は、先行車両を認識でき
ない領域なので、この領域１８に進入してくる車両に対
する認識が遅れることになる。

【００１７】次に図３を用いて複数本のレーザビームを
用いた場合を説明する。図３（ａ）は、自車両１０が直
進するときを示す。車両１０からは、中央ビーム１９、
右ビーム２０、左ビーム２１の３本のレーザービームが
送出される。中央ビーム１９の広がり角はφ１であり、
中央ビームによる検知範囲は、自車線内の領域１３とな
る。また、右ビーム２０と左ビーム２１の広がり角はと
もにφ２である。自車線とレーザービームの検知範囲と
が交差する点Ｐまでの距離以下の範囲を先行車１６の認
識エリアとするので、右ビーム２０でカバーできる認識
エリアは５０であり、左ビーム２１でカバーできる認識
エリアは５１となる。従って、自車線内の斜線部１８の
領域は、検知不可能な範囲であり、例えば、隣接車線を
走行している車両１７が車線変更をして、先行車１６よ
り近い位置である、認識エリア外の領域１８から自車線
に進入してくる場合には、進入してくる先行車両１７の
認識が遅れることがある。

【００１８】図３（ｂ）は、自車両１０がカーブを走行
しているときを示す。自車両１０から先行車両１６まで
の距離がＤｐである場合には、距離Ｄｐの位置におい
て、中央ビーム１９の中心軸２２と自車線の中心線１５
とが交差するように、中央ビーム１９の送出方向を制御
する。このように制御することにより、中央ビーム１９
の広がり範囲の中央で先行車１６を捉えることができ
る。しかし、この場合でも、右ビーム２０と左ビーム２
１の認識エリアは、自車線とレーザービーム２０，２１
の検知範囲とが交差する点Ｐ１，Ｐ２までの距離以下で
あるので、右ビーム２０でカバーできる認識エリアは５
０であり、左ビーム２１でカバーできる認識エリアは５
１となる。従って、この場合にも、認識エリア外の領域
１８から隣接車線を走行している車両１７が進入してく
る時には、この先行車両１７の認識が遅れることがあ
る。

【００１９】本発明による車間距離計測装置では、自車
線上に先行車両を認識している状況において、隣接車線
に先行車両を検知した時には、検知した隣接車線を走行
している車両側の先行車認識領域を最大にするように、
レーザービームのステア角を決定する。この方法につい
て説明する。

【００２０】図４（ａ）は、自車両からの距離Ｄ（ｍ）
とレーザービームのステア角θとの関係を示す図であ
る。ステア角θは、自車両の進行方向に対して右方向を
＋（プラス）、左方向を−（マイナス）とし、自車両が
走行する車線の車線幅ｗ＝３．５（ｍ）、中央ビーム１
９の広がり角φ１＝２（deg）、右ビーム２０と左ビー
ム２１の広がり角φ２＝４（deg）とする。自車線内に
先行車が存在する場合には、先行車を認識エリア内に収
めつつ、レーザービームのステア角θを変更しなければ
ならない。先行車を認識エリア内に収めるためには、 （１）先行車が中央ビーム１９からはずれないこと （２）先行車までの距離の位置における中央ビーム１９
が自車線の車線幅をはみ出さないこと の２つの条件を満たす必要がある。

【００２１】図４（ａ）に示すラインは、先行車を中
央ビーム１９の中心で捉える場合のステア角である。中
央ビーム１９は広がり角φ１を有しているので、θ＝０
（deg）のラインを中心として±φ１／２の範囲内で
あれば、ステア角を変更しても先行車が中央ビーム１９
からはずれることはない。２本のラインは、ライン
を基準として、θ＝±φ１／２平行移動させたものであ
る。従って、ステア角θが２本のラインで挟まれる領
域内であれば、先行車が中央ビーム１９からはずれるこ
とはない（条件（１））。

【００２２】上述した（２）の条件である、先行車まで
の距離の位置における中央ビーム１９が自車線の車線幅
をはみ出さないステア角θを求めるためには、その距離
の位置において、中央ビーム１９の右エッジと左エッジ
がそれぞれ自車線と交差するときのステア角θを求めれ
ばよい。ここで、右エッジとは広がり角φ１を有する中
央ビーム１９の右端のことであり、左エッジとは左端の
ことである。この先行車までの距離と角度との関係をラ
インに示す。ラインに示すように、先行車までの距
離が大きくなるほど、中央ビーム１９の右エッジと自車
線とが交差するときのステア角θは小さくなり、左エッ
ジと自車線とが交差するときのステア角θは大きくな
る。

【００２３】以上より、先行車を自車線内に存在する車
両と認識できる範囲のステア角θは、２本のラインで
挟まれる領域とラインで挟まれる領域とを満たす必要
があるので、ステア角θを変更できる限界領域は、太い
破線で示されるラインとなる。例えば、先行車までの
距離Ｄｐが６０ｍの場合には、自車線内に存在する先行
車を認識できるステア角θは、図４（ａ）の斜線部分の
−0.67〜0.67度である。

【００２４】ラインは、レーザービームのステア角
と、右ビーム２０の右エッジが自車線を定める線のうち
の右側の線１２ａと交差する位置Ｐ１までの距離との関
係を示す。図４（ａ）からも分かるように、ステア角θ
が小さくなるほど、右ビーム２０の右エッジが自車線の
うちの右側の車線と交差する位置までの距離は大きくな
る。すなわち、ラインは、距離Ｄにおいて右ビーム２
０の先行車認識エリアが最も右寄りになるときのステア
角θを示している。従って、ラインに基づいてステア
角θを定めた場合には、右隣車線を走行している車両が
自車線に進入してきた時に右ビーム２０にて検知するこ
とができる。

【００２５】ここで、自車両が走行している時に、右側
の隣接車線に車両を検知した場合について考察する。図
４（ｂ）は、自車両１０が直進しているときに、右側の
隣接車線に車両１７を検知したときの状態を示してい
る。この場合、右側の認識エリアを最大にすれば、右側
の隣接車線から車両１７が進入してきた場合でも、この
車両１７を早期に認識することができる。この場合の、
右側の認識エリアを最大にするステア角θの決定方法に
ついて説明する。

【００２６】中央ビーム１９の認識エリアについて考え
た場合、図４（ａ）に示すラインのうちステア角θが
プラス側のラインに沿って、隣接車線を走行する車両
１７までの距離Ｄｃに対してステア角θを定めれば、距
離Ｄｃにおける右方向の認識エリアは最大になる。しか
し、自車線内に先行車１６が存在する場合には、先行車
１６を認識エリアからはずれないようにしなければなら
ない。自車線内に存在する先行車１６までの距離を６０
ｍとすると、上述したように、レーザービームのステア
角は最大で0.67度となる。

【００２７】一方、右ビーム２０の認識エリアについて
考えた場合、ラインに沿って、隣接車線を走行する車
両１７までの距離Ｄｃに対してステア角θを定めれば、
距離Ｄｃの位置における右方向の認識エリアは最大とな
る。しかし、この場合にも、先行車１６を認識エリアか
らはずれないようにしなければならないので、ステア角
θの範囲は、−0.67〜0.67度の範囲に限定される。従っ
て、自車線内に存在する先行車両までの距離が６０ｍで
ある時に、右側の認識エリアを最大にするステア角θ
と、隣接する車両１７までの距離Ｄｃとの関係は、図４
（ａ）に示す太い実線のラインとなる。この場合、例え
ば、先行車を６０ｍ先に認識している状態で、右側の隣
接車線において４０ｍ先に車両を検知したとすると、右
側の認識エリアを最大にするステア角θは、0.67度とな
る。

【００２８】ステア角θを0.67度としたときのレーザー
ビームの状態を図４（ｃ）に示す。図４（ｂ）に示すよ
うに、レーザービームのステア角θが０度の場合には、
中央ビーム１９の中心で先行車１６を捉えている。この
場合、自車両から４０ｍ離れた位置における、自車線の
中央線１５から認識エリア１３の右エッジまでの距離
は、0.70ｍである。従って、自車線を定める線１２ａ
と、認識エリア１３の右エッジまでの水平方向の距離
は、（3.5/2−0.70）＝1.05（ｍ）となる。

【００２９】一方、図４（ｃ）に示すように、レーザー
ビームのステア角θを0.67度にした場合には、中央線１
５に対して右側にビーム全体が向いている。このとき、
自車両から４０ｍ離れた位置における、自車線の中央線
１５から認識エリア１３の右エッジまでの距離は、1.17
ｍである。従って、自車線を定める線１２ａと、認識エ
リア１３の右エッジまでの水平方向の距離は、（3.5/2
−1.17）＝0.58（ｍ）となる。すなわち、ステア角θを
0.67度にした結果、先行車１６を認識しつつ、４０ｍ先
の位置において右側の隣接車線から進入してくる車両１
７を0.47ｍ（1.05−0.58）だけ早期に認識することがで
きる。

【００３０】図５は、第１の実施の形態において、レー
ザービームのステア角を決定する手順を示すフローチャ
ートである。この制御は、コントローラ１００にて行わ
れ、図示しないイグニッションキーがオンされた時、も
しくは操作者の図示しないスイッチ操作により、レーザ
ービームを作動させる命令が送られてきた時に始まる。
ステップＳ１００では、車速センサ１１０で検出した車
速と、ヨーレートセンサ１２０で検出したヨーレートと
を読み込んで、ステップＳ１０１に進む。ステップＳ１
０１では、ステップＳ１００で読み込んだ車速とヨーレ
ートとに基づいて、自車両が走行している道路の曲率Ｒ
を算出する（式（１））。道路の曲率Ｒを算出するとス
テップＳ１０２に進む。

【００３１】ステップＳ１０２では、自車線にて先行車
を認識しているか否かを判定する。先行車を認識してい
ると判定するとステップＳ１０４に進み、認識していな
いと判定するとステップＳ１０３に進む。なお、先行車
を認識しているか否かの判定は、レーダ装置１３０から
送られる信号に基づいて行う。ステップＳ１０３では、
先行車を認識していないので、所定距離Ｄｖとステップ
Ｓ１０１で算出した道路の曲率Ｒとに基づいて、ステア
角θを算出する（式（３））。ステア角θを算出すると
ステップＳ１０７に進む。

【００３２】一方、ステップＳ１０４では、検知範囲内
で隣接車線に車両を検知しているか否かを判定する。隣
接車線に車両を検知していると判定するとステップＳ１
０６に進み、検知していないと判定するとステップＳ１
０５に進む。隣接車線上の車両の検知は、レーザビーム
の右ビーム２０または左ビーム２１を用いて行う。ステ
ップＳ１０５では、先行車までの距離ＤｐとステップＳ
１０１で算出した道路の曲率Ｒとに基づいて、ステア角
θを算出する（式（３））。なお、先行車までの距離Ｄ
ｐは、レーダ装置１３０を用いて検出する。ステア角θ
を算出するとステップＳ１０７に進む。

【００３３】ステップＳ１０６では、隣接車線を走行し
ている車両までの距離Ｄｃ、先行車までの距離Ｄｐ、ス
テップＳ１０１で算出した道路の曲率Ｒに基づいて、ス
テア角θを算出する。具体的には、まず、先行車までの
距離ＤｐとステップＳ１０１で算出した道路の曲率Ｒと
に基づいて、先行車を中央ビームの中心軸にて捉えると
きのステア角を算出する（式（３））。このときのステ
ア角を基準として、先行車を非認識とせずに、隣接車線
を走行している車両側の認識エリアを最大にするステア
角θを算出する。ステア角θの算出は、図４（ａ）を用
いて説明した方法により行えばよいが、予め隣接車線を
走行している車両までの距離Ｄｃと先行車までの距離Ｄ
ｐとに基づいてステア角θを算出するためのテーブルを
用意しておいてもよい。ステア角θを算出するとステッ
プＳ１０７に進む。

【００３４】ステップＳ１０７では、ステップＳ１０
３，Ｓ１０５，Ｓ１０６で算出したステア角θに基づい
てレーザビームをステアするための信号をレーダ装置１
３０の駆動回路１３３に送信する。信号を受信した駆動
回路１３３は、この信号に基づいて送光部１３１を駆動
して、レーザビームをステアする。例えば、ステップＳ
１０３，Ｓ１０５でそれぞれ算出したステア角θに基づ
いてレーザビームをステアした場合には、ビーム全体が
それぞれ距離Ｄｖ，Ｄｐの位置にて、中央ビームの中心
軸と自車線の中央線とが交差する方向に向けられてい
る。また、ステップＳ１０６で算出したステア角θに基
づいてレーザビームをステアした場合には、先行車を非
認識としない範囲で、かつ、隣接車線を走行している車
両が検知された方向の認識エリアが距離Ｄｃの位置にて
最大となるような方向に向けられている。

【００３５】ステップＳ１０７で、レーザビームをステ
アするとステップＳ１００に戻る。以後、ステップＳ１
００からステップＳ１０７までの処理が繰り返し行われ
る。

【００３６】次に、レーザビームを５本使用する場合
に、レーザビームのステア角θを算出する方法について
説明する。図６（ａ）は、自車両からの距離Ｄ（ｍ）と
レーザービームのステア角θとの関係を示す図、図６
（ｂ）は、ステア角θ＝０度としたときの図、図６
（ｃ）は算出したステア角θに基づいて、レーザビーム
をステアしたときの図である。図６（ｂ）に示すよう
に、レーザビームは、中心に存在するＣビーム２３と、
Ｃビーム２３の右隣に存在するＲ１ビーム２４と、Ｒ１
ビーム２４の右隣に存在するＲ２ビーム２５と、Ｃビー
ム２３の左隣に存在するＬ１ビーム２６と、Ｌ１ビーム
２６の左隣に存在するＬ２ビーム２７とを備える。

【００３７】図６（ａ）において、ステア角θは、自車
両１０の進行方向に対して右方向を＋（プラス）、左方
向を−（マイナス）とし、自車両が走行する車線の車線
幅ｗ＝３．５（ｍ）、各ビームの広がり角φは２度とす
る。

【００３８】図６（ａ）に示すラインは、先行車をＣ
ビーム２３の中心で捉える場合のステア角であり、図４
（ａ）に示すラインと同じである。破線で示されるラ
インは、先行車を自車線内に存在する車両と認識でき
る範囲を示す線であり、図４（ａ）に示すラインと同
じである。ラインは、レーザービームのステア角と、
Ｒ１ビーム２４の右エッジが自車線を定める線１２ａと
交差する位置までの距離との関係を示す。また、ライン
は、レーザービームのステア角と、Ｒ２ビーム２５の
右エッジが自車線を定める線１２ａと交差する位置まで
の距離との関係を示す。すなわち、ラインとは、そ
れぞれ距離ＤにおいてＲ１ビーム２４、Ｒ２ビーム２５
の先行車認識エリアが最も右寄りになるときのステア角
θを示している。

【００３９】ここで、自車両から６０ｍの距離Ｄｐの位
置に先行車を認識している状態において、右隣車線の距
離Ｄｃの位置に車両を検知した場合のステア角θを、図
４（ａ）を用いて説明した方法と同じ方法により算出す
ると、図６（ａ）の太いラインとなる。この太いライン
のうち、ラインに沿ってステア角θを定めた時には、
右隣車線を走行している車両が自車線に進入してきた時
にＲ１ビーム２４にて検知することができ、ラインに
沿ってステア角θを定めた時には、右隣車線を走行して
いる車両が自車線に進入してきた時にＲ２ビーム２５に
て検知することができる。すなわち、レーザビームを５
本使用したときには、レーザビームを３本使用した時と
比べて、隣接車線を走行している車両が自車線に進入し
てきた時にすぐに検知できる範囲が広くなっている。

【００４０】例えば、先行車を６０ｍの距離Ｄｐの位置
で認識している状態で、右隣車線の４０ｍの距離に車両
を検出したとすると、ステア角θは−0.49度となる。ス
テア角θを−0.49度としたときのレーザービームの状態
を図６（ｃ）に示す。図６（ｂ）に示すように、レーザ
ービームのステア角θが０度の場合には、Ｃビーム２３
の中心で先行車１６を捉えている。この場合、自車両か
ら４０ｍ離れた位置における、自車線の中央線１５から
認識エリア１３の右エッジまでの距離は、0.70ｍであ
る。従って、自車線を定める線１２ａと、認識エリア１
３の右エッジまでの水平方向の距離は、（3.5/2−0.7
0）＝1.05（ｍ）となる。

【００４１】一方、図６（ｃ）に示すように、レーザー
ビームのステア角θを−0.49度にした場合には、中央線
１５に対して左側にビーム全体が向いている。このと
き、自車両から４０ｍ離れた位置における、自車線の中
央線１５から認識エリア１３の右エッジまでの距離は、
1.75ｍである。従って、自車線を定める線１２ａと、認
識エリア１３の右エッジまでの水平方向の距離は、（3.
5/2−1.75）＝0（ｍ）となるので、Ｒ１ビーム２４の右
エッジは、距離４０ｍの位置で自車線１２ａと交差して
いる。すなわち、距離４０ｍの位置においては、自車線
の右側（中央線１５と右側の線１２ａとの間）は自車線
全体が認識エリア１３となっているので、４０ｍの位置
にて右側の隣接車線から進入してくる車両１７を、自車
線に進入してきた時にすぐ認識することができる。この
場合も、自車線内の先行車１６は、Ｃビーム２３にて捉
えているので、非認識となることはない。

【００４２】以上、第１の実施の形態における車間距離
計測装置によれば、自車線に先行車両を認識している状
態で、自車両と先行車両との間に隣接車線から割込んで
くる可能性がある車両を検知すると、中央ビーム１９の
検知範囲と、右ビーム２０または左ビーム２１の検知範
囲（および認識エリア）とを考慮して、先行車両までの
距離と割込可能性車両までの距離とに基づいて、先行車
両を非認識とせずにその車両側の認識領域を最大にする
ことができる。従って、隣接車線から割り込んでくる車
両を早期に認識することができ、ドライバーは迅速にそ
の後の対応を取ることができる。

【００４３】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、隣接車線を走行している車両を１台だけ検知した場
合のステア角θを算出する方法について説明した。第２
の実施の形態では、図７に示すように、隣接車線を走行
している車両２８，２９を２台、または２台以上検知し
た場合のステア角θを算出する方法について説明する。
第２の実施の形態では、隣接車線を走行している車両を
２台以上検知した時に、より危険度の大きい車両を早期
に認識するようにしたものである。なお、第２の実施の
形態の車間距離計測装置の構成は、第１の実施の形態の
車間距離計測装置の構成と同じである。

【００４４】図８は、第２の実施の形態において、レー
ザービームのステア角を決定する手順を示すフローチャ
ートである。この制御は、コントローラ１００にて行わ
れ、図示しないイグニッションキーがオンされた時、も
しくは操作者の図示しないスイッチ操作により、レーザ
ービームを作動させる命令が送られてきた時に始まる。
なお、図５に示すフローチャートの処理手順と同じ処理
を行うステップには、同一の符号を付す。以下では、図
５に示すフローチャートのステップＳ１０４が肯定判定
された後の処理を中心に説明する。

【００４５】ステップＳ１００〜Ｓ１０２に進み、自車
線にて先行車を認識しているか否かを判定するとステッ
プＳ１０４に進む。ステップＳ１０４において、隣接車
線に車両を検知していると判定するとステップＳ２００
に進む。

【００４６】ステップＳ２００では、検知している隣接
車線の走行車両全てに対して、危険度Ａを算出する。危
険度Ａの算出式としては、例えば次式（４）を用いる。 Ａ＝ｔｒ×Ｖｒ＋Ｖｒ^２／２α …（４） ただし、ｔｒはドライバー反応時間（ｓ）、αは想定減
速度（ｍ／ｓ^２）であり、予め実験等により求めてお
く。また、Ｖｒは、自車両に対する相対速度（ｍ／ｓ）
である。検知している隣接車線の走行車両全てに対して
危険度Ａを算出すると、ステップＳ２０１に進む。

【００４７】ステップＳ２０１では、ステップＳ２００
で算出した危険度Ａが最も高い車両を、ステア角θを算
出する対象車として選択する。対象車を選択するとステ
ップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、ステップ
Ｓ２０１で選択した対象車までの距離Ｄｃ、先行車まで
の距離Ｄｐ、ステップＳ１０１で算出した道路の曲率Ｒ
に基づいて、ステア角θを算出する。ステア角θを算出
すると、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７で
は、ステップＳ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０６で算出した
ステア角θに基づいてレーザビームをステアし、ステッ
プＳ１００に戻る。以後、ステップＳ１００からステッ
プＳ１０７までの処理が繰り返し行われる。

【００４８】以上、第２の実施の形態における車間距離
計測装置によれば、隣接車線を走行する車両を複数台検
知した場合でも、危険度Ａが最も高い車両、すなわち、
自車線に進入してきた場合に最も迅速な対応が要求され
る車両を、早期に検知できる方向にレーザビームをステ
アするので、その車両が自車線内に進入してきた場合に
早期に検知することができ、ドライバーはその後の対応
を迅速に行うことができる。

【００４９】（第３の実施の形態）第３の実施の形態で
も、第２の実施の形態と同様に、隣接車線を走行してい
る車両を複数台検知した場合のステア角θを算出する方
法について説明する。なお、第３の実施の形態の車間距
離計測装置の構成は、第１，第２の実施の形態の車間距
離計測装置の構成と同じである。

【００５０】図９は、第３の実施の形態において、レー
ザービームのステア角を決定する手順を示すフローチャ
ートである。第２の実施の形態で説明した図８に示すフ
ローチャートの処理と異なるのは、隣接車線を走行して
いる車両を複数台検知した場合に、ステア角θを算出す
る対象車を選択する処理であるステップＳ３００とステ
ップＳ３０１である。従って、以下では、図８に示すフ
ローチャートと同一の符号を付された処理についての説
明は省略し、ステップＳ３００とステップＳ３０１の処
理について説明する。

【００５１】ステップＳ３００は、ステップＳ１０４に
おいて、隣接車線に車両を検知していると判定された場
合に行われる処理である。第２の実施の形態では、危険
度Ａを算出することにより対象車を選択したが、第３の
実施の形態では、隣接車線を走行している車両との相対
速度に基づいて対象車を選択する。同一車線を走行して
いる２台の車両の間に隣接車線から割り込んでくる車両
は、通常、車速を、割り込む２台の車速に合わせて割り
込んでくる場合が多い。すなわち、自車両に対する相対
速度がゼロに近い車両ほど自車両の前に割り込んでくる
可能性が高いと想定される。従って、ステップＳ３００
では、検知している隣接車線の走行車両全てに対して、
相対速度を算出する。

【００５２】ステップＳ３００に続くステップＳ３０１
では、ステップＳ３００で算出した相対速度結果に基づ
いて、相対速度がゼロに最も近い車両をステア角θを算
出する対象車として選択する。対象車を選択するとステ
ップＳ１０６に進み、ステップＳ３０１で選択した対象
車までの距離Ｄｃ、先行車までの距離Ｄｐ、ステップＳ
１０１で算出した道路の曲率Ｒに基づいて、ステア角θ
を算出する。

【００５３】以上、第３の実施の形態の車間距離計測装
置によれば、隣接車線を走行する車両を複数台検知した
場合でも、自車両に対する相対速度に基づいて自車両の
前に割り込んでくる可能性の高い車両を想定し、先行車
両を非認識とせずにその車両側の認識エリアを最大にす
るので、割り込んでくる可能性の高い車両が自車線に進
入してきた場合に早期に検知することができ、ドライバ
ーは、その後の対応を迅速に行うことができる。

【００５４】本発明は上述した実施の形態に限定される
ことはない。例えば、上述した実施の形態では、レーザ
ビームを３本および５本使用した場合について説明した
が、複数本のレーザビームを用いるものであれば同様の
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車間距離計測装置の一実施の形態
の構成を示す図

【図２】レーザービームのステア角の算出方法について
説明するための図

【図３】複数のレーザビームでのステア角を説明するた
めの図であり、図３（ａ）は直進するときの図、図３
（ｂ）はカーブを走行しているときの図

【図４】図４（ａ）は、自車両からの距離Ｄ（ｍ）とレ
ーザービームのステア角θとの関係を示す図、図４
（ｂ）は、ステア角θを０度としたときの図、図４
（ｃ）は算出したステア角θに基づいてレーザビームを
ステアしたときの図

【図５】レーザービームのステア角を決定する手順を示
す第１の実施の形態のフローチャート

【図６】図６（ａ）は、レーザビームを５本使用した場
合に、自車両からの距離Ｄ（ｍ）とレーザービームのス
テア角θとの関係を示す図、図６（ｂ）は、ステア角θ
を０度としたときの図、図６（ｃ）は算出したステア角
θに基づいてレーザビームをステアしたときの図

【図７】隣接車線を走行している車両を複数台検知した
ときの図

【図８】レーザービームのステア角を決定する手順を示
す第２の実施の形態のフローチャート

【図９】レーザービームのステア角を決定する手順を示
す第３の実施の形態のフローチャート

【符号の説明】

１１…単一レーザビーム、１２ａ，１２ｂ…自車線、１
３，５０，５１…認識エリア、１４…単一レーザビーム
の中心軸、１５…自車線の中心線、１６…先行車両、１
７，２８，２９…隣接車線走行車両、１８…非認識エリ
ア、１９…中央ビーム、２０…右ビーム、２１…左ビー
ム、２２…中央ビームの中心軸、２３…Ｃビーム、２４
…Ｒ１ビーム、２５…Ｒ２ビーム、２６…Ｌ１ビーム、
２７…Ｌ２ビーム、１００…コントローラ、１１０…車
速センサ、１２０…ヨーレートセンサ、１３０…レーダ
装置、１３１…送光部、１３２…受光部、１３３…駆動
回路、１４０…スロットルアクチュエータ、１５０…ブ
レーキアクチュエータ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の検知範囲と前記第１の検知範囲に隣
   接する第２の検知範囲とを有する照射装置と、 隣接車線上において、前記第２の検知範囲に存在する割
   込可能性車両を検出する割込車両検出装置と、 前記第１および前記第２の検知範囲内で、自車線上を認
   識エリアとして設定する認識エリア設定装置と、 前記第１の検知範囲に存在する先行車両と自車両との車
   間距離および前記割込車両検出装置により検出された割
   込可能性車両と自車両との車間距離を検出する距離検出
   装置と、 前記照射装置の照射方向を制御する制御装置とを備え、 前記制御装置は、前記第１の検知範囲内に前記先行車両
   を検知しており、かつ、前記割込車両検出装置により前
   記割込可能性車両を検出した場合に、前記距離検出装置
   により検出された先行車両までの距離と前記割込可能性
   車両までの距離とに基づいて、前記先行車両が前記第１
   の検知範囲に収まる範囲内で、かつ、前記割込可能性車
   両が検出された方向の前記認識エリアが広くなるよう
   に、前記照射装置の照射方向を変更することを特徴とす
   る車間距離計測装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車間距離計測装置におい
   て、 前記自車線上の第２の検知範囲内の前記認識エリアは、
   前記第２の検知範囲の端部と自車線との交点に基づいて
   定められることを特徴とする車間距離計測装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の車間距離計測装
   置において、 前記制御装置は、前記第１の検知範囲内に前記先行車両
   を検知しており、かつ、前記割込車両検出装置により前
   記割込可能性車両を検出した場合に、前記距離検出装置
   により検出された先行車両までの距離と前記割込可能性
   車両までの距離とに基づいて、前記先行車両が前記第１
   の検知範囲に収まる範囲内で、かつ、前記割込可能性車
   両が検出された方向の自車線上の前記第１の検知範囲内
   の認識エリアが広くなるように、前記照射装置の照射方
   向を変更することを特徴とする車間距離計測装置。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の車間距離計測装
   置において、 前記制御装置は、前記第１の検知範囲内に前記先行車両
   を検知しており、かつ、前記割込車両検出装置により前
   記割込可能性車両を検出した場合に、前記距離検出装置
   により検出された先行車両までの距離と前記割込可能性
   車両までの距離とに基づいて、前記先行車両が前記第１
   の検知範囲に収まる範囲内で、かつ、前記割込可能性車
   両が検出された方向の自車線上の前記第２の検知範囲内
   の認識エリアが広くなるように、前記照射装置の照射方
   向を変更することを特徴とする車間距離計測装置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の車間距離
   計測装置において、 前記割込可能性車両の危険度を算出する危険度算出装置
   をさらに備え、 前記制御装置は、前記割込車両検出装置により前記割込
   可能性車両が複数検出された場合には、前記先行車両が
   前記第１の検知範囲に収まる範囲内で、かつ、前記危険
   度算出装置により前記複数の割込可能性車両ごとに算出
   された複数の危険度のうち、最も危険度が高い車両に対
   する認識エリアを広くするように、前記照射装置の照射
   方向を変更することを特徴とする車間距離計測装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載の車間距離計測装置におい
   て、 前記危険度算出装置により算出される危険度は、自車両
   に対する相対速度が小さい車両ほど高い値であることを
   特徴とする車間距離計測装置。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の車間距離
   計測装置において、 自車両が走行する車線の曲率半径を算出する曲率半径算
   出装置をさらに備え、前記制御装置は、前記曲率半径検
   出装置により算出された前記曲率半径に基づいて、前記
   先行車両が前記第１の検知範囲内に収まるように前記照
   射装置の照射方向を変更することを特徴とする車間距離
   計測装置。