JP3104500B2 - 車載レーダ装置 - Google Patents

車載レーダ装置

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JP3104500B2
JP3104500B2 JP05283668A JP28366893A JP3104500B2 JP 3104500 B2 JP3104500 B2 JP 3104500B2 JP 05283668 A JP05283668 A JP 05283668A JP 28366893 A JP28366893 A JP 28366893A JP 3104500 B2 JP3104500 B2 JP 3104500B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車載レーダ装置に関し、
車両に搭載されて目標物体を検出する車載レーダ装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、運転者の運転操作低域や安全
性向上等を目的とした種々の装置が開発されて車両に搭
載されており、先行車等の周囲物体までの距離や相対速
度を検出するためのレーダ装置の開発も盛んに行なわれ
ている。レーダ装置としては、ミリ波等の電波を用いる
もの、あるいはレーザ光を用いるものが提案されてい
る。従来のレーダ装置は、例えば特開平5−12600
号公報に記載の如く、自車の車速と操舵角とから推定し
たカーブの曲率半径と、レーダ装置で検出した先行車両
までの相対距離とに基づき、レーダ装置のレーダビーム
発射方向の自車進行方向に対する水平面上の偏向角つま
り回動角を決定し、先行車両が存在しない場合は曲率半
径と所定距離とに基づき回動角を決定している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来装置ではレーダ装
置の偏向角度即ち回動角度を次式により算出している。
【0004】θi =sin-1(Ri /2ρ) 但し、ρはカーブの曲率半径 この式を用いると、曲率半径ρが略100m以下となる
とレーダビームが自車の走行車線のカーブ内側よりも更
に内側に照射されることになる。このため、高速道路の
インターチェンジや一般道のような曲率半径が小さな値
の道路では、先行車両がカーブ内側の路側物の影に入っ
てしまい、カーブ内側の路側物を先行車として検出して
しまうおそれがあるという問題があった。
【0005】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
曲率半径が所定値以下のときビームが走行車線のカーブ
内側に接するより小なる偏向角度とすることにより、カ
ーブ内側の路側物を誤検出することを防止した車載レー
ダ装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図を
示す。
【0007】同図中、レーダ装置M1は、自車の進行方
向の先行車両までの相対距離を検出する。
【0008】回動装置M2は、レーダ装置のビーム照射
方向の偏向角度を可変する。
【0009】曲率検出手段M3は、走行中の道路の曲率
半径を検出する。
【0010】第1の偏向制御手段M4は、検出された曲
率半径が所定値を越えた場合には第1の曲率半径・偏向
角度特性に従って上記偏向角度を決定して上記回動装置
M2を制御する。
【0011】第2の偏向制御手段M5は、検出された曲
率半径が上記所定値以下の場合には上記第1の曲率半径
・偏向角度特性よりも単位曲率半径当りの偏向角度の変
化量が小さい第2の曲率半径・偏向角度特性に従って上
記偏向角度を決定すると共に、前記ビームが自車の走行
車線のカーブ外側の路側に達する距離を先行車両を検出
する最大距離と設定して上記回動装置M2を制御する。
【0012】また、第2の曲率半径・偏向角度特性では
前記ビームが自車の走行車線のカーブ内側に接する角度
より小なる偏向角度を得る。
【0013】
【作用】本発明においては、曲率半径が所定値を越えた
ときと所定値以下のときとで偏向角度制御特性を変更す
ることができ、第2の曲率半径・偏向角度特性となる曲
率半径が所定値以下のビームが走行車線のカーブ内側に
接する角度より小なる偏向角度となるため、カーブ内側
の路側物を誤検出することがない。
【0014】
【実施例】図2は本発明の車載用レーダ装置の一実施例
のブロック図を示す。
【0015】同図中、三角変調波を送受信する送受信器
10が車両前部の所定位置に設けられており、先行車両
などの目標物体を探知する。そして、この送受信器10
からの検出信号は距離・相対速度演算回路12に供給さ
れ、前方障害物までの相対距離及び相対速度が演算され
る。具体的には、送信三角変調波と受信三角変調波との
和及び差をとることにより相対距離及び相対速度が演算
される。そして、この距離・相対速度演算回路12の出
力は先行車距離判定回路14に供給される。この先行車
距離判定回路14ではこの距離・相対速度演算回路12
からの出力及び現在の車両の運動量から先行車までの現
在の距離を判定する。また、この距離・相対速度演算回
路12からの出力は危険判定回路16にも供給され、前
方障害物までの距離や相対速度が所定の許容値を越えた
場合には車両運転者に警告音などで警報を発する。
【0016】先行車距離判定回路14にて算出された先
行車までの距離情報はさらに回動角決定回路18に供給
される。この回動角決定回路18では先行車両との車間
距離及びハンドル操舵角検出装置20からの操舵角信
号、車速検出装置22からの車速信号に基づき送受信器
10を回動する回動角を決定する。
【0017】このようにして回動角が決定された後、回
動角決定回路18は送受信器回動装置24に回動角信号
を送り送受信器10を回動駆動する。
【0018】図3は本発明装置のトラッキング処理のフ
ローチャートを示す。
【0019】図3において、ステップS301にて自車
がほぼ直進しているか否かを判定する。この判定にはハ
ンドル操舵角検出装置20から出力される操舵角θH
号が用いられ、一定時間所定の操舵角θTHL 以上である
場合にはNO、すなわち自車がカーブを走行していると
判定され、それ以外の場合には直線路、すなわちYES
と判定される。このステップで自車がほぼ直線路を走行
していると判定された場合には次のステップS302に
移行し相対距離及び相対速度をモニタする。そして、ス
テップS303にてターゲットである先行車両を検出し
たか否かを判定する。具体的には先行車によるレーダ反
射波が送受信器10で受信され、距離・相対速度演算回
路12で先行車両との相対距離及び相対速度が算出され
ているとき先行車両あり、相対距離及び相対速度が算出
されないとき先行車両なしと判別する。
【0020】そして、先行車両を検出した場合には次の
ステップS304に移行しステップS302にてモニタ
した相対速度が所定の相対速度Vro以下であるか否かを
判定する。このステップにてNO、すなわち相対速度が
ro以上であると判定された場合には先行車両が存在
し、かつ先行車両との相対速度が所定値以上で危険な場
合が生じることを意味するから、ステップS318の危
険判定ステップに移行し、ここで危険と判定した場合に
はステップS319にて警報やブレーキ制御を行なって
ステップS301に戻る。
【0021】一方、ステップS304にてYES、すな
わち先行車両を検出し、かつ先行車両との相対速度が所
定値Vro以下である場合にはステップS305に移行す
る。このステップS305では先行車両が追従している
状態か否かを判定する。すなわちターゲットである先行
車両を検出し、かつ先行車両との相対速度が所定値V ro
以下である状態が一定時間T0継続している場合には先
行車追従状態と判定し、先行車追従フラグをONとす
る。そして、ステップS306に移行し、先行車両との
相対距離及び相対速度の経時変化をメモリに記憶する。
一方、ステップS303にてターゲットである先行車両
が検出されない場合、すなわちこのステップでNOと判
定された場合にはステップS307に移行し、先行車追
従フラグをOFFとする。
【0022】このように、自車が直線路を走行している
場合には先行車追従状態か否かを判定して先行車追従フ
ラグをON、あるいはOFFに設定して先行車追従走行
あるいは非追従走行を行なうが、自車が曲線路を走行し
ている場合にはすでに述べたように先行車を補足するた
めにレーダビームを追尾駆動する必要が生じる。このた
めの処理がステップS308以降のステップである。ス
テップS301にてNO、すなわち自車が曲線路を走行
しいると判定された場合にはまずステップS308に移
行する。このステップS308では先行車追従フラグが
ONか否かが判定される。前述のステップS305にて
先行車追従フラグがONに設定されている場合にはこの
ステップにてYESと判定され、次のステップS309
に移行して先行車との車間距離Ri 、操舵角θH 、車速
Vを入力する。そして、ステップS310にて次式、カ
ーブの曲率半径ρ及び送受信器10の回動角θi を演算
する。
【0023】 θi =sin-1(Ri /2ρ) …(1) ρ=(1+K1 ×V2 )×K2 /θH …(2) 但し、K1 ,K2 は定数である。回動角θi は例えば車
両の進行方向を0として左側を正、右側を負としてい
る。この車速V及び操舵角θH と、曲率半径ρとの関係
は図6に示す如くなる。
【0024】そして、ステップS313にて送受信器回
動装置20で算出された回動角θiだけ送受信器10を
駆動して先行車両を追尾する。
【0025】一方、ステップS308にてNO、すなわ
ち前述のステップS307にて先行車追従フラグがOF
Fに設定されている場合にはステップS311にて操舵
角θ H 及び車速Vを入力し、カーブの曲率半径ρを
(2)式により演算する。次にステップS313で上記
の曲率半径ρの値が150m以下か否かを判定し、ρ>
150の場合はステップS314で相対距離Ri を固定
値R0 (例えば50m)として、(3)式により回動角
θBSを演算する。
【0026】
【数1】
【0027】但し、R0 =50m,W1 はレーダ装置1
0から路側までの幅で3mである。ρ≦150の場合は
ステップS315で次の(4),(5)により回動角θ
S及びレンジカット距離LC を演算する。
【0028】
【数2】
【0029】 L2 −2L(ρ+W1 )sin(θS −θB /2) +(ρ+W1 2 −(ρ+W2 2 =0 …(5) 但し、W2 は走行車線幅で6m,θB はレーダビームの
広がり角で2°とする。レンジカット距離LC は(5)
式の解である。
【0030】上記の(3),(4)式では先行車両との
相対距離が検出できなかったために、車間距離Ri とし
て固有値R0 を用いている。
【0031】ここで、図4に示す如く、回動角θS はレ
ーダビームが、カーブ内側の路側に接する限界の角度で
あり、W1 はレーダ装置からカーブ内側までの幅、W2
は道路幅である。またレンジカット距離LC は上記の回
動角θS の状態でレーダビームを発射したときのカーブ
外側の路側までの距離であり、レンジカット距離LC
越えて検出されるのは全て路側物であるため、相対距離
がこれを越えた検出物は先行車両ではないとみなす。。
【0032】更に、先行車両が検出できず相対距離Ri
をR0 (=50m)としたときの回動角θBSは曲率半径
ρによって図5の実線Iに示す如く変化する。これに対
して回動角θS は曲率半径ρによって実線IIに示す如く
変化し、曲率半径が略120m以下で実線Iの回動角θ
BSよりも小さな値となる。この実線IIより角度が大なる
領域ではカーブ内側の路側物を検出するおそれがある。
更に(5)式の解であるレンジカット距離LC は曲率半
径ρによって実線III に示す如く変化する。
【0033】このため、回動角θS よりも回動角θBS
大きくなる曲率半径ρ=120mに余裕を見込んで、曲
率半径ρが150m以下のとき、ステップS315で回
動角をレーダビームが自車走行車線のカーブ内側に接す
る値より小さな値の回動角θ s で制限している。
【0034】ステップS314又はS315を実行後は
ステップS316に進んで送受信器回動装置20を算出
した回動角θBS又はθ だけ送受信器10を回転駆
動する。このステップS316後、再び距離及び相対速
度をモニタし、ステップS318にてターゲットである
先行車を検出したか否かが判定される。先行車を検出し
た場合には現在の距離及び相対速度の状態が安全か否か
を判定するためにステップS319に移行し、危険と判
定された場合にはステップS320にて警報、又はブレ
ーキ制御を行う。一方、ステップS318で先行車が検
出されなかった場合には、ステップ321に移行して固
定値R の値を変化させ送受信器10を回転駆動して
再びターゲット検出を行なう。この場合、固有値R
を例えば2m単位で40〜60mの範囲で変化させる。
そして、ターゲットが検出された場合にはステップS3
19で危険判定を行ない、一方一定時間T の間ター
ゲットが検出されない場合には先行車が存在しないと判
定し、ステップS322で先行車追従フラグをOFFに
設定する。
【0035】このように、曲率半径が150m以下のと
き回動角をレーダビームが自車走行車線のカーブ内側に
接する値より小さな値の回動角θs に制限しているた
め、走行車線がカーブの最も内側であっても、カーブ内
側の路側物を先行車両として誤検出することが防止され
る。
【0036】ところで、曲率検出手段としては、ナビゲ
ーションシステムの地図データから現在走行している道
路の曲率半径を検出しても良く、上記実施例に限定され
ない。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、曲率半径が所定値を越
えたとき所定値以下のときとで偏向制御特性を変更する
ことができ、曲率半径が所定値以下の第2の曲率半径・
偏向角度特性でビームが走行車線のカーブ内側に接する
角度より小なる偏向角度とすることにより、カーブ内側
の路側物を誤検出することを防止でき、また、ビームが
カーブ外側の路側に到達する距離を先行車を検出する最
大距離とすることにより、カーブ外側の路側物を誤検出
することも防止でき、実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明装置のブロック図である。
【図3】本発明のトラッキング処理のフローチャートで
ある。
【図4】レンジカット距離を説明するための図である。
【図5】曲率半径と回動角度及び限界角度及びレンジカ
ット距離夫々の関係を示す図である。
【図6】車速及び操舵角と曲率半径との関係を示す図で
ある。
【符号の説明】
10 送受信器 14 先行車距離判定回路 18 回動角決定回路 20 ハンドル操舵角検出装置 22 車速検出装置 24 送受信器回動装置 M1 レーダ装置 M2 広がり角度可変手段 M3 広がり角度制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/02 G01S 13/00 - 13/93

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車の進行方向の先行車両を検出するレ
    ーダ装置と、 上記レーダ装置のビーム照射方向の偏向角度を可変する
    回動装置と、 道路の曲率半径を検出する曲率検出手段と、 上記検出された曲率半径が所定値を越えた場合には第1
    の曲率半径・偏向角度特性に従って上記偏向角度を決定
    して上記回動装置を制御する第1の偏向制御手段と、 上記検出された曲率半径が上記所定値以下の場合には上
    記第1の曲率半径・偏向角度特性よりも単位曲率半径当
    りの偏向角度の変化量が小さい第2の曲率半径・偏向角
    度特性に従って上記偏向角度を決定すると共に、前記ビ
    ームが自車の走行車線のカーブ外側の路側に達する距離
    を先行車両を検出する最大距離と設定する上記回動装置
    を制御する第2の偏向制御手段とを有することを特徴と
    する車載レーダ装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の曲率半径・偏向角度特性では
    前記ビームが自車の走行車線のカーブ内側に接する角度
    より小なる偏向角度を得ることを特徴とする請求項1記
    載の車載レーダ装置。
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JP3681620B2 (ja) 2000-07-26 2005-08-10 株式会社デンソー 車両用障害物認識装置
JP5556317B2 (ja) * 2010-04-07 2014-07-23 株式会社デンソー 物体認識装置

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