JP2007253714A - 車載用レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先行車を認定してその情報を制御ユニットへ出力するレーダ装置において、自車線判定幅の設定および適用を工夫することにより、先行車に対する捕捉性を高めつつ、隣接車線の車両を先行車と誤認するのを防止しえるようにする。
【解決手段】車両をターゲットにその情報を検出する手段(S1)、先行車と認定中のターゲット情報については、広い自車線判定幅Ｌ₂を適用して自車線判定幅Ｌ上にターゲットが存在するかどうかを判定する一方、それ以外のターゲット情報については、狭い自車線判定幅Ｌ₁を適用して自車線判定幅Ｌ上にターゲットが存在するかどうかを判定する手段（S2，S3，S4，S8，S9）、これらの判定結果から自車線判定幅Ｌ上で自車に車間距離が最も近いターゲットを先行車と認定する手段（S6，S7）、を備える。
【選択図】図５

Description

この発明は、ACC（Adaptive Cruise Control)システムに好適な車載用レーダ装置に関する。

ACCシステムは、先行車との車間距離を一定に保つように自車の制動装置や駆動装置などを制御するものであり、特許文献１に開示されるようなレーダ装置により、自車線幅上の先行車を認定してその情報をACCユニットへ出力するようになっている。
特許第０８９８６６４号

レーダ装置においては、先行車に対する捕捉性を高めるため、仮想的な自車線幅として広い自車線判定幅を適用することが考えられる。その場合、自車線判定幅が広くなると、先行車に対する捕捉性は高められるものの、隣接車線の車両を自車線幅上の先行車と誤認しやすくなり、好ましくない。

この発明は、このような課題に着目してなされたものであり、自車線判定幅の適用および設定を工夫することにより、先行車に対する捕捉性を高めつつ、隣接車線の車両を先行車と誤認するのを防止しようとするものである。

第１の発明は、先行車を認定してその情報を制御ユニットへ出力する車載用レーダ装置において、車両をターゲットにその情報を検出する手段、先行車と認定中のターゲット情報については、広い自車線判定幅Ｌ₂を適用して自車線判定幅Ｌ上にターゲットが存在するかどうかを判定する一方、それ以外のターゲット情報については、狭い自車線判定幅Ｌ₁を適用して自車線判定幅Ｌ上にターゲットが存在するかどうかを判定する手段、これらの判定結果から自車線判定幅Ｌ上で自車に車間距離が最も近いターゲットを先行車と認定する手段、を備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係る車載用レーダ装置において、狭い自車線判定幅Ｌ₁を、自車から前方へ距離が大きくなる程、幅が狭くなる特性に設定する手段、を備えることを特徴とする請求項１に係る車載用レーダ装置。

第３の発明は、第１の発明に係る車載用レーダ装置において、広い自車線判定幅Ｌ₂を、自車から前方へ距離が大きくなる程、幅が広くなる特性に設定する手段、を備えることを特徴とする。

第４の発明は、第１の発明に係る車載用レーダ装置において、狭い自車線判定幅Ｌ₁および広い自車線判定幅Ｌ₂を、自車速に応じて、低速側で幅が狭くなり、高速側で幅が広くなる特性に設定する手段、を備えることを特徴とする。

第５の発明は、第１の発明に係る車載用レーダ装置において、道路曲率を推定する手段、自車線判定幅Ｌ₁，Ｌ₂に基づく判定エリアを道路曲率に沿う形状に設定する手段、を備えることをことを特徴とする。

第１の発明においては、自車線判定幅Ｌ上で自車に車間距離が最も近いターゲットが先行車と認定されるのであり、先行車と認定中のターゲット情報以外については、狭い自車線判定幅Ｌ₁が適用され、自車線判定幅Ｌ上にターゲットが存在するかどうかの判定が行われる一方、先行車と認定中のターゲット情報については、広い自車線判定幅Ｌ₂が適用され、自車線判定幅Ｌ上にターゲットが存在するかどうかの判定が行われるのである。これらの判定結果から、自車線判定幅Ｌ上に存在するターゲットがあれば、自車に車間距離が最も近いターゲットが先行車と認定される。つまり、自車線判定幅Ｌ上にターゲットが存在するかどうかの判定において、先行車と認定中のターゲット情報に対しては、広い自車線判定幅Ｌ₂、それ以外のターゲット情報以外に対しては、狭い自車線判定幅Ｌ₁、が適用されるため、先行車に対する捕捉性を高めつつ、隣接車線の車両を先行車と誤認するのを防止できる。

第２の発明においては、自車線判定幅Ｌ₁は、自車から前方へ距離が大きくなる程、幅が狭くなる特性に設定されるので、隣接車線の車両を自車線判定幅Ｌ上に存在するターゲットと誤認するのを防止できる。

第３の発明においては、自車線判定幅Ｌ₂は、自車から前方へ距離が大きくなる程、幅が広くなる特性に設定されるので、自車から離れる先行車に対する捕捉性を高めることができる。

第４の発明においては、自車線判定幅Ｌ₁および自車線判定幅Ｌ₂は、自車速に応じて、低速側で幅が狭くなり、高速側で幅が広くなる特性に設定されるので、車線幅が広めの高速道路においても、適確な設定が可能となり、先行車に対する捕捉性を高めつつ、隣接車線の車両を先行車と誤認するのを防止できる。

第５の発明においては、自車がカーブに入ると、自車線判定幅Ｌに基づく判定エリアが道路（自車線）曲率に沿う形状に設定されるので、カーブにおいても、先行車を見失うことなく適確に認定できる。

図に基づいて、この発明に係る実施形態を説明する。

図１において、レーダ装置１０は、ミリ波の送信部（図示省略）およびその反射波の受信部（図示省略）、その受信情報から車両をターゲットにその情報を検出する手段１１（ターゲット情報検出手段）、自車速を検出する車速センサ１２、自車に発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサ１３、自車線判定幅マップを格納する手段１４、車速センサ１２の検出信号およびヨーレートセンサ１３の検出信号から道路曲率を推定する手段１５（曲率推定手段）、道路曲率情報と自車速情報と自車線判定幅マップとから自車線判定幅Ｌを設定する手段１６（自車線判定幅設定手段）、ターゲット情報および自車線判定幅Ｌに基づいて自車線判定幅Ｌ上で自車に車間距離が最も近いターゲットを先行車と認定する手段１７（先行車認定手段）、先行車の情報（ターゲット情報）をACCユニットへ出力する手段１９（先行車情報出力手段）、を備える。

自車線判定幅設定手段１６においては、先行車と認定中のターゲット情報が「有」のときは、広い自車線判定幅Ｌ₂および狭い自車線判定幅Ｌ₁が設定される一方、先行車と認定中のターゲット情報が「無」のときは、狭い自車線判定幅Ｌ₁が設定される。自車線判定幅Ｌ₁，Ｌ₂については、自車速情報と自車線判定幅マップと道路曲率情報とから設定される。すなわち、自車線判定幅マップ（図３、参照）から自車速に対応する判定幅ａ，ｂ、ｃ，ｄが求められ、これらａ，ｂ、ｃ，ｄに基づく判定エリアが道路曲率に沿う形状に設定される。

図２において、実線が狭い自車線判定幅Ｌ₁に基づく判定エリアであり、道路曲率が∞（直線道路）の場合、自車前０ｍ地点の幅ａと前方100ｍ地点の幅ｂとの間を結ぶａ＝ｂの長方形に設定される。点線が広い自車線判定幅Ｌ₂に基づく判定エリアであり、道路曲率が∞（直線道路）の場合、自車前０ｍ地点の幅ｃと前方100ｍ地点の幅ｄとの間を結ぶｃ＝ｄの長方形に設定される。各判定エリアは、曲線道路（曲率半径Ｒ＞０）の場合、道路曲率に沿う形状に設定される（図４、参照）。

ターゲット情報検出手段１１においては、今回のターゲット情報と前回のターゲット情報との対応づけが行われる。今回のターゲット情報が順に前回のターゲット情報と照合され、情報の変化量が所定範囲に収まるターゲット情報同士を同一のターゲットに拠るものと判定する。

先行車認定手段１７においては、先行車と認定中のターゲット情報（先行車と認定された前回のターゲット情報と同一のターゲットによるものと判定される今回のターゲット情報）があるかどうかの判定が行われ、先行車と認定中のターゲット情報に対し、広い自車線判定幅Ｌ₂が適用され、それ以外のターゲット情報に対し、狭い自車線判定幅Ｌ₁が適用され、自車線判定幅Ｌ₁上または自車線判定幅Ｌ₂上にターゲットが存在するかどうかの判定が行われ、自車線判定幅Ｌ（Ｌ₁またはＬ₂）上に存在するターゲット（先行車候補）があれば、自車に車間距離が最も近い先行車候補が先行車と認定されるのである。

先行車情報出力手段１９においては、先行車情報（先行車と認定されたターゲットの情報）をACCユニット（図示省略）へ出力する。ACCユニットにおいては、先行車情報に基づいて、車両の制駆動力を制御する。

図４に基づいて、先行車の認定を説明する。１つの●，３つの○はそれぞれターゲット情報を表示する。右側は道路曲率が∞（直線道路）の場合であり、左側が曲線道路（曲率半径Ｒ＞０）の場合である。

先行車と認定中のターゲット情報が「無」の場合、各ターゲットについて、狭い自車線判定幅Ｌ₁が適用され、各ターゲット情報（１つの●，３つの○）について、自車線判定幅Ｌ₁上にターゲットが存在するかどうかの判定が行われ、１つの●と１つの○に相当するターゲットが先行車候補となり、自車線判定幅Ｌ₁上で自車に車間距離が最も近い●に相当する先行車候補が先行車と認定される。

先行車と認定中のターゲット情報が「有」の場合、●が先行車と認定中のターゲット情報と想定すると、●に対して広い自車線判定幅Ｌ₂が適用され、他の３つの○に対して狭い自車線判定幅Ｌ₁が適用され、各ターゲット情報（１つの●，３つの○）について、自車線判定幅Ｌ＝Ｌ₁またはＬ＝Ｌ₂上にターゲットが存在するかどうかの判定が行われる。●は広い自車線判定幅Ｌ₂上に存在する一方、自車線判定幅Ｌ₁上に存在する○は１つであり、自車線判定幅Ｌ₂上に存在する●に相当するターゲットと自車線判定幅Ｌ₁上に存在する○に相当するターゲットが先行車候補となり、自車との車間距離が比較され、最も近い●に相当する先行車候補が先行車と認定されるのである。

先行車と認定中の●のみでなく、他のターゲット情報（３つの○）に対しても、広い自車線判定幅Ｌ₂が適用されると、狭い自車線判定幅Ｌ₁外であるが、広い自車線判定幅Ｌ₂内の○に相当するターゲットが自車に最も近い先行車と認定されることになり、隣接車線の車両を先行車と誤認しやすくなってしまう。この実施形態においては、先行車と認定中の●にのみ、広い自車線判定幅Ｌ₂が適用され、その他のターゲット情報（３つの○）に対しては、狭い自車線判定幅Ｌ₁が適用されるので、先行車に対する捕捉性を高めつつ、隣接車線の車両を先行車と誤認するのを防止することができる。また、自車がカーブ（曲線道路）に入ると、自車線判定幅Ｌ₁，Ｌ₂に基づく判定エリアも道路曲率に沿う形状に設定されるので、カーブ中においても、ターゲットを見失うことなく先行車を適確に認定することができる。

図５は、レーダ装置１０の制御内容を説明するフローチャートであり、所定周期毎に繰り返される。S1においては、ターゲットについて、情報（前回のターゲット情報を含む）を収集する。S2においては、先行車の有無（先行車と認定中のターゲット情報があるかどうか）を判定する。S2の判定がno（先行車が「無」）のときは、S8へ進み、自車線判定幅Ｌ₁を設定する。これに続くS9においては、全てのターゲット情報について、自車線判定幅Ｌ₁上にターゲットが存在するかどうかを判定する。S2の判定がyes（先行車が「有」）のときは、S3へ進み、自車線判定幅Ｌ₁，Ｌ₂を設定する。これに続くS4においては、先行車と認定中のターゲット情報について、自車線判定幅Ｌ₂にターゲットが存在するかどうかを判定する一方、それ以外のターゲット情報については、自車線判定幅Ｌ₁上にターゲットが存在するかどうかを判定する。

S5においては、S9またはS4の判定結果から、自車線判定幅Ｌ上に存在するターゲットを先行車候補とする。S6においては、先行車候補があるかどうかを判定する。S6の判定がnoのときは、「END」へ抜ける一方、S6の判定がyesのときは、S7へ進み、先行車候補の車間距離を比較すること（先行車候補が１つの場合、比較は不要となる）により、自車に最も近い先行車候補を先行車と認定すると共にその先行車情報をACCユニットへ出力する。S7においては、先行車の認定情報を含むターゲット情報を記憶する。

図６は、S1の処理内容を説明するフローチャートであり、所定周期毎に繰り返される。S1.01においては、ターゲットの検出があるかどうか（ターゲットの有無）を判定する。S1.01の判定がno（ターゲットの検出が「無」）のときは、「RETURN」へ抜ける一方、S1.01の判定がno（ターゲットの検出が「有」）のときは、S1.02へ進み、ターゲット毎に自車との車間距離，相対速度，方位角度を算出する。S1.03においては、前回のターゲット情報と今回のターゲット情報との対応づけにより、今回のターゲット情報が順に前回のターゲット情報と照合され、情報の変化量が所定範囲に収まるターゲット情報同士を同一のターゲットに拠るものと判定するのである。

図７，図８は、自車線判定幅Ｌ₁，Ｌ₂ の設定（図５のS3，S8、参照）に係る別の特性を説明するものである。図７において、実線が狭い自車線判定幅Ｌ₁に基づく判定エリアであり、道路曲率が∞（直線道路）の場合、自車前０ｍ地点の幅ａと前方100ｍ地点の幅ｂとの間を結ぶａ＞ｂの台形に設定される。点線が広い自車線判定幅Ｌ₂基づく判定エリアであり、道路曲率が∞（直線道路）の場合、自車前０ｍ地点の幅ｃと前方100ｍ地点の幅ｄとの間を結ぶｃ＜ｄの台形に設定される。図８の自車線判定幅マップにおいて、各判定幅ａ〜ｄは、自車速に応じて、低速側で幅が狭くなり、高速側で幅が広くなる特性が与えられ、各判定エリアは、曲線道路（曲率半径Ｒ＞０）の場合、道路曲率に沿う形状に設定される（図９、参照）。

図９においては、先行車と認定中のターゲット情報が「無」の場合、各ターゲットについて、狭い自車線判定幅Ｌ₁が適用され、自車線判定幅Ｌ₁上にターゲットが存在するかどうかの判定が行われ、１つの●と１つの○に相当するターゲットが先行車候補となり、自車線判定幅Ｌ₁上で自車に車間距離が最も近い●に相当する先行車候補が先行車と認定される。先行車と認定中のターゲット情報が「有」の場合、●が先行車と認定中のターゲット情報と想定すると、●に対して広い自車線判定幅Ｌ₂が適用され、他の３つの○に対して狭い自車線判定幅Ｌ₁が適用され、車線判定幅Ｌ＝Ｌ₁またはＬ＝Ｌ₂上にターゲットが存在するかどうかの判定が行われ、自車線判定幅Ｌ₂上に存在する●に相当するターゲットと自車線判定幅Ｌ₁上に存在する○に相当するターゲットが先行車候補となり、自車に車間距離が最も近い●に相当する先行車候補が先行車と認定される。

この場合、自車線判定幅Ｌ₁は、自車から前方へ距離が大きく程、幅がａからｂへ狭くなる特性に設定されるので、自車から前方へ離れる位置の車両を先行車候補とする可能性が下がるため、隣接車線の車両を先行車候補と誤認するのを防止することができる。自車線判定幅Ｌ₂は、自車から前方へ距離が大きく程、幅がｃからｄへ広くなる特性に設定されるので、自車から離れる位置の先行車に対する捕捉性を高めることができる。自車線判定幅Ｌ₁および自車線判定幅Ｌ₂は、自車速に応じて、低速側で幅が狭くなり、高速側で幅が広くなる特性に設定されるので、高速道路（車線幅が比較的に広い）においても、一般道路（車線幅が比較的に狭い）においても、これらに対応する判定幅Ｌ₁およびＬ₂が得られ、先行車に対する捕捉性を高めつつ、隣接車線の車両を先行車と誤認するのを防止することができる。

レーダ装置１０は、ACCシステムのほか、追突警報装置など他の制御システムにおいても、先行車を認定してその情報を出力する手段として有効に適用可能となる。もちろん、この発明は、前記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した事項について、当業者が容易になしうる、変更や改良を含むものである。

レーダ装置のシステム構成図である 自車線判定幅の設定に係る説明図である。 自車線判定幅マップを例示する特性図である。 制御の説明図である。 制御を説明するフローチャートである。 制御を説明するフローチャートである。 自車線判定幅の設定に係る説明図である。 自車線判定幅マップを例示する特性図である。 制御の説明図である。

符号の説明

１０ レーダ装置
１１ ターゲット情報検出手段
１２ 車速センサ
１３ ヨーレートセンサ
１４ 自車線幅検出手段
１５ 道路曲率推定手段
１６ 自車線判定幅設定手段
１７ 先行車認定手段
１８ ターゲット情報記憶手段
１９ 出力手段

Claims (5)

1. 先行車を認定してその情報を制御ユニットへ出力する車載用レーダ装置において、車両をターゲットにその情報を検出する手段、先行車と認定中のターゲット情報については、広い自車線判定幅Ｌ₂を適用して自車線判定幅Ｌ上にターゲットが存在するかどうかを判定する一方、それ以外のターゲット情報については、狭い自車線判定幅Ｌ₁を適用して自車線判定幅Ｌ上にターゲットが存在するかどうかを判定する手段、これらの判定結果から自車線判定幅Ｌ上で自車に車間距離が最も近いターゲットを先行車と認定する手段、を備えることを特徴とする車載用レーダ装置。
2. 狭い自車線判定幅Ｌ₁を、自車から前方へ距離が大きくなる程、幅が狭くなる特性に設定する手段、を備えることを特徴とする請求項１に係る車載用レーダ装置。
3. 広い自車線判定幅Ｌ₂を、自車から前方へ距離が大きくなる程、幅が広くなる特性に設定する手段、を備えることを特徴とする請求項１に係る車載用レーダ装置。
4. 狭い自車線判定幅Ｌ₁および広い自車線判定幅Ｌ₂を、自車速に応じて、低速側で幅が狭くなり、高速側で幅が広くなる特性に設定する手段、を備えることを特徴とする請求項１に係る車載用レーダ装置。
5. 道路曲率を推定する手段、自車線判定幅Ｌ₁，Ｌ₂に基づく判定エリアを道路曲率に沿う形状に設定する手段、を備えることを特徴とする請求項１に係る車載用レーダ装置。