JP2009079917A - 車幅検出方法及び装置、車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーダ波を反射したターゲットの検出結果から、連続的に配置された路側物の位置、先行車両が位置する方向θt及び該先行車両までの距離Rt、路側物によって生じる先行車両の虚像が位置する方向θi及び該虚像までの距離Riを抽出する。更に、路側物の位置から自車両の進行方向に対する路側物の配置角度ψを求めると共に、虚像の方向θiに位置する路側物までの距離Rwを求め、次式に従って、車幅Wを算出する。
W=2{Rw×sinθi+Rt×sinθt−(Ri−Rw)×sin(θi+2ψ)}
【選択図】図5
Description
本発明は、上記問題点を解決するために、アンテナを大型化することなく、レーダからの検出結果に基づいて車幅を検出できるようにし、更には、その車幅を利用した車両制御の信頼性を向上させることを目的とする。
この式は、図5に基づき、図中に示した距離A(=Rw×sinθi),B(=Rt×sinθt),C(=(Ri−Rw)×sin(θi+ψ))から、W=2(A+B−C)として導出することができる。
W=2(2Rw−Ri)sinθi
この式は、図6に基づき、図中に示した距離A(=Rw×sinθi),C(=(Ri−Rw)×sinθi)から、W=2(A−C)として導出することができる。
次に、第二発明である車幅検出装置では、撮像手段が、車両前方の画像を撮像すると、第1車幅算出手段が、撮像手段にて撮像された画像中に先行車両が存在する場合に、その画像から得られる情報に基づいて先行車両の車幅を算出する。
そして、選択手段は、第1車幅算出手段での算出結果が有効である場合には第1車幅算出手段での算出結果を、第1車幅算出手段での算出結果が無効である場合には第2車幅算出手段での算出結果を、先行車両の車幅として選択して出力する。
<全体構成>
図1は、車両に搭載されるプリクラッシュセーフティシステムを構成する車両制御装置1の全体構成を示すブロック図である。
このうち、送受信部21は、複数のアンテナ素子を水平方向(車幅方向)に一列に並べてなるアレイアンテナを備え、アンテナ素子毎にビート信号を生成するように構成されている。
レーダ処理部23,画像処理部33,制御部5は、いずれも、CPU,ROM,RAMからなる周知のマイクロコンピュータ(以下「マイコン」という)を中心に構成されている。特に、レーダ処理部23は、マイコンに加えて、送受信部21から取り込んだビート信号をサンプリングするA/D変換器、サンプリングしたビート信号に対して高速フーリエ変換(FFT)処理等を実行するための演算処理装置等も備えている。
<レーダ処理部:ターゲット検出処理>
まず、FMCWレーダ装置2のレーダ処理部23が実行するレーダ側ターゲット検出処理を、図2に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動すると、まず、S110では、アンテナ素子毎かつFMCW波の変調区間(上り変調区間/下り変調区間)毎に、ビート信号のサンプリングデータをFFT処理し、そのFFT処理の結果から、FMCWレーダにおける周知の手法を用いて各ターゲットとの距離,相対速度を検出すると共に、FFT処理の結果が得られる周波数[bin]毎にMUSICやESPRIT等の周知の方位推定方法を用いて各反射波の到来方向(即ち、各ターゲットが位置する方向)を算出する。
具体的には、車両前方に連続的に位置する静止物体であれば、防音壁やガードレール等の路側物であると判断し、これら路側物に囲われた領域(即ち、道路)上に位置する移動物体であれば車両であると判断し、路側物に囲われた領域外に位置する移動物体であれば車両の虚像であると判断する。
W=2{Rw×sinθi+Rt×sinθt−(Ri−Rw)×sin(θi+2ψ)} (1)
続くS210では、各ターゲットの相対速度,距離,方向,種別に加えて、車両と識別されたターゲット(即ち、先行車両)については、その車幅Wを付加したターゲット情報を、制御部5に送信して本処理を終了する。
次に、制御部5が実行する車幅情報の選択処理を、図4に示すフローチャートに沿って説明する。
S330では、レーダ処理部23からのターゲット情報に車幅情報が含まれているか否かを判断し、含まれていれば、S340に移行して、レーダ処理部23により算出された車幅情報を、そのターゲット(先行車両)の車幅に設定して本処理を終了する。
<効果>
以上説明したように、車両制御装置1では、画像に基づくターゲット情報と、レーダに基づくターゲット情報とを組み合わせて、車両制御を行っている。特に、衝突被害軽減制御で重要となる車幅情報は、より正確な情報が得られる画像に基づく車幅情報を優先し、霧等の影響で、画像に基づく車幅情報が得られない場合に、霧が発生した状態でもターゲットの検出が可能なレーダに基づく車幅情報を用いるようにされている。
[他の実施形態]
以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。
また、上記実施形態では、レーダ処理部23,画像処理部33,制御部5を個別のマイコンで実現するように構成したが、単一のマイコンで実現するように構成してもよい。
Claims (4)
- レーダ波を送信して取得される反射波のうち、先行車両から直接戻ってくる車両直接波、および連続的に配置された路側物に反射して前記先行車両から間接的に戻ってくる車両間接波、前記路側物から直接戻ってくる路側物直接波に基づき、
前記路側物直接波から前記路側物の位置を、前記車両直接波からその到来方向θt及び先行車両までの距離Rtを、前記車両間接波からその到来方向θi及び前記先行車両の虚像までの距離Riを求め、
更に、前記路側物の位置から自車両の進行方向に対する前記路側物の配置角度ψを、前記路側物の位置と前記車両間接波の到来方向θiから、前記車両間接波を反射した前記路側物上の反射地点までの距離Rwを求め、
次式に従って、車幅Wを算出することを特徴とする車幅検出方法。
W=2{Rw×sinθi+Rt×sinθt−(Ri−Rw)×sin(θi+2ψ)} - 前記路側物の配置角度ψ=0,前記車両直接波の到来方向θt=0として、車幅Wを算出することを特徴とする請求項1に記載の車幅検出方法。
- 車両前方の画像を撮像する撮像手段と、
車両前方にレーダ波を送信して得られる反射波に基づいて、前記レーダ波を反射したターゲットとの距離、及び前記反射波の到来方向を検出するレーダ手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像中に先行車両が存在する場合に、該画像から得られる情報に基づいて前記先行車両の車幅を算出する第1車幅算出手段と、
前記レーダ手段での検出結果に基づき、連続的に配置された路側物の位置、先行車両が位置する方向θt及び該先行車両までの距離Rt、前記路側物によって生じる前記先行車両の虚像が位置する方向θi及び該虚像までの距離Riを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって、前記路側物,前記先行車両,該先行車両の虚像がいずれも検出されている場合に、前記路側物の位置から自車両の進行方向に対する前記路側物の配置角度ψを求めると共に、及び前記虚像の方向θiに位置する前記路側物までの距離Rwを求め、次式に従って、車幅Wを算出する第2車幅算出手段と、
W=2{Rw×sinθi+Rt×sinθt−(Ri−Rw)×sin(θi+2ψ)}
前記第1車幅検出手段での検出結果が有効である場合には前記第1車幅算出手段での算出結果を、前記第1車幅算出手段での算出結果が無効である場合には前記第2車幅算出手段での算出結果を、前記先行車両の車幅として選択して出力する選択手段と、
を備えることを特徴とする車幅検出装置。 - 請求項2又は請求項3に記載の車幅検出装置と、
前記車幅検出装置にて検出された車幅に基づいて、先行車両との衝突時の被害を軽減するための衝突被害軽減制御を実行する制御実行手段と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
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