JP2007271298A

JP2007271298A - 車載用レーダ装置

Info

Publication number: JP2007271298A
Application number: JP2006093969A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamagami; 貴史山上; Seigo Tanaka; 誠吾田中
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】車輌の走行状況に応じてレーダの照射方向を適切に変更可能な車載用レーダ装置を提供する。
【解決手段】車速センサ１４からの車速Ｖから捕捉距離ｄを算出し、捕捉距離ｄと車輌の旋回半径Ｒとからレーダの走査の角度θを計算する。レーダ１６において角度θの方向に基いて照射方向を走査する。２輪車の場合、傾斜センサ１８からの傾斜角度ψと車速Ｖとから旋回半径Ｒを算出する。
【選択図】図４

Description

本発明は車載用レーダ装置、特に二輪車に搭載して好適な車載用レーダ装置に関する。

車載用レーダは、前方に、照射方向を走査しつつレーダ波を照射して物標からの反射波を解析することにより、物標の位置および速度を検出して衝突回避等の制御に供するものであるが、カーブを走行中には、自レーンの前方を走行する車輌を適切に捕捉するため、カーブの回転半径に応じて走査の範囲を適切に変更可能であることが望まれる。

またこのために、ハンドルの操舵角から自車の旋回半径を決定しそれに基いて走査の方向を決定するとしても、二輪車の場合にはハンドル操舵角と旋回半径が必ずしも対応しないので、何らかの工夫が必要となる。

特開２００１−３１９２９９号公報

したがって本発明の目的は、車輌の走行状況に応じてレーダの照射方向を適切に変更可能な車載用レーダ装置を提供することにある。

本発明によれば、車速から、捕捉すべき距離を決定する距離決定手段と、車輌の旋回半径を決定する旋回半径決定手段と、該距離決定手段が決定する捕捉距離と該旋回半径決定手段が決定する旋回半径とに基いてレーダ波の照射方向を決定する照射方向決定手段と、該照射方向決定手段が決定した方向に基いてレーダ波の照射方向を走査することによって前方を走行する物標を検出するレーダユニットとを具備する車載用レーダ装置が提供される。ここで「決定した方向に基いてレーダ波の照射方向を走査する」とは、その方向を中心として走査する場合と、その方向を基準として、すなわちその方向の右側もしくは左側の角度範囲を走査する場合を含んでいる。

前記旋回半径決定手段は、例えばハンドルの操舵角から旋回半径を決定する。

或いはまた、二輪車に搭載されるべきものであって、前記旋回半径決定手段は車体の傾斜の角度と車速から旋回半径を決定する。

図１は本発明が適用されるレーダ装置の一例としての、車間制御用レーダ装置の構成を示す。

図１において、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御式機器）１０はステアリングセンサ１２からのハンドル操舵角を表わす信号に基づき自車の旋回半径を算出する。レーダ１６は、例えば、三角波で周波数変調されたミリ波帯の電波を自車の前方へ発射し、反射波を解析することにより、前方に存在する物標との距離および物標の相対速度を算出する。レーダ１６はまた、電波の発射方向を走査し、そのときの反射波のパワーの分布に基いて物標の横位置を算出し、距離および相対速度のデータとともにＥＣＵ１０へ送る。ＥＣＵ１０はそれらのデータに基づき、例えば、前方を走行する車輌との距離を一定に保つための制御信号を生成して出力する。

カーブを走行中には、自車の前方を走行する車は自車の前方から道路が曲がる方向へ偏位する。その一方で、車速が速くなればなる程レーダで捕捉したい距離が長くなるので、捕捉したい物標の位置はより一層偏位することになる。

そこで本実施例では、ＥＣＵ１０において、車速センサ１４からの車速をＶ（km／ｈ）として、捕捉すべき距離ｄ（ｍ）を関数
ｄ＝ｆ（Ｖ）（１）
により決定する。そして後述するように、この捕捉距離ｄと、旋回半径Ｒ（ｍ）とから、レーダの走査の中心、または基準となる方向を示す角度θを決定する。決定された角度θはＥＣＵ１０からレーダ１６へ通知される。レーダ１６では、角度θが示す方向を中心として、または角度θが示す方向を基準としてレーダ波の照射方向を走査する。

（１）式の関数ｆ（Ｖ）としては、例えば、長モード、中モード、短モードという選択可能な３つのモードを用意し、各モードについて、Ｖの一次関数
長モード：ｄ＝０．６５Ｖ＋５（２）
中モード：ｄ＝０．５Ｖ＋４（３）
短モード：ｄ＝０．５Ｖ＋３（４）
によりｄを決定する。図２に各モードにおける車速Ｖと捕捉距離ｄの関係を示す。

次に、自車の旋回半径Ｒと捕捉距離ｄから角度θの算出について説明する。

図３において、余弦定理より
ｄ²＝２Ｒ²（１−ｃｏｓａ）
が成立するので、

が得られる。一方、図３で

であるから、（４）（５）式を（６）式に代入して、

が得られる。

ＥＣＵ１０は（７）式に基いてθを計算し、レーダ１６に通知する。レーダ１６では角度θが示す方向に基いてレーダ波の照射方向を走査する。この計算は（７）式を直接計算しても、計算結果をテーブルの形で記憶してｄとＲの値からテーブルの値を引くことでも良い。

２輪車の場合、ハンドルの操舵角から旋回半径Ｒを計算することができない。そこで図４に示すように、カーブ走行中の２輪車の車体の傾きを検出する傾斜センサ１８を設け、車体の傾きψと車速Ｖから車体の旋回半径Ｒを算出する。

すなわち、図５に示すように、車体の傾き角度をψ、旋回の角速度をω、車体の質量をｍ、重力の加速度をｇとすると、図５に示すように、遠心力ｍＲω²と重力ｍｇとは

で釣り合う。ω＝Ｖ／Ｒであるから、旋回半径Ｒは

で計算することができる。図６に、（８）式により計算された、種々の旋回半径Ｒのもとでの車速と傾きの関係を示す。

ＥＣＵ１０は（８）式により車速Ｖと車体の傾きψから旋回半径Ｒを計算し、さらに、（７）式により、この旋回半径Ｒと捕捉距離ｄから角度θを計算して、レーダ１６へ通知する。

２輪車でレーダ１６がハンドル側に取り付けられている場合、角度θには補正が必要である。すなわち、ステアリングセンサ１２の出力から得られるハンドルの操舵角をΔθとすると、補正後の角度θ′は
θ′＝θ−Δθ
となる。

車体の傾きψが大きい時はレーダの照射方向を走査しても地面と空方向を見ているだけになるため、或いは急ターンをしている状況と考えられるので、角度θに制限を設けることが望ましい。また、車速が０kmまたはその近傍にあるときは足を地面に付けて車体を斜めにしていることが考えられるので、旋回半径Ｒを車体の傾きψと車速Ｖから計算するのでなく、ハンドルの操舵角から計算するようにしても良い。また、ナビゲーションシステムが搭載されている場合には、ナビゲーションシステムからの情報に基づく旋回半径Ｒと、車体の傾きψと車速Ｖから計算するＲとの間で切り換え可能であることが望ましい。特に、カーブに進入する直前では車体は傾かないので、ナビゲーションシステムからの情報を優先することが好ましい。

傾斜センサ１８の出力の安定性に問題がある場合には、傾きψの値が所定値以上である状態が所定回数以上続くときのみ、角度θを計算して更新するようにしても良い。傾斜センサ１８が故障した場合には、角度θの計算を中止するかまたはハンドル操舵角から計算するようにするか、或はナビゲーションシステムが搭載されている場合にはそちらを優先するようにしても良い。

本発明のレーダ装置の一例としての車間制御用レーダ装置の構成を示すブロック図である。車速Ｖと捕捉距離ｄの関係を示すグラフである。旋回半径Ｒと捕捉距離ｄからの角度θの計算を説明する図である。車間制御用レーダ装置の第２の例を示すブロック図である。旋回半径Ｒの計算方法を説明するための図である。種々の旋回半径Ｒのもとでの車速Ｖと車体の傾きθの関係を示すグラフである。

Claims

車速から、捕捉すべき距離を決定する距離決定手段と、
車輌の旋回半径を決定する旋回半径決定手段と、
該距離決定手段が決定する捕捉距離と該旋回半径決定手段が決定する旋回半径とに基いてレーダ波の照射方向を決定する照射方向決定手段と、
該照射方向決定手段が決定した方向に基いてレーダ波の照射方向を走査することによって前方を走行する物標を検出するレーダユニットとを具備する車載用レーダ装置。
前記旋回半径決定手段は、ハンドルの操舵角から旋回半径を決定する請求項１記載の車載レーダ装置。
二輪車に搭載されるべきものであって、前記旋回半径決定手段は車体の傾斜の角度と車速から旋回半径を決定する請求項２記載の車載レーダ装置。