JP3324325B2 - 車両前方監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自車両の前方を監視
するレーダ装置を有する車両前方監視装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より先行する車両に追従して走行
し、追突を防止するための装置として先行車両追従装置
が知られている。先行車両追従装置はレーダ装置を用い
て前方障害物の自車両に対する相対位置及び相対速度を
検出し、自車両と同一の走行車線に車両が存在すればア
クチュエータによってスロットルやブレーキを作動させ
て先行車両との車間距離を一定に保つことで走行の安全
性を確保している。先行車両追従装置においては、レー
ダ装置が検出した車両の中から自車両が追従すべき先行
車両を決める必要があるが、このとき道路がカーブして
いても確実に追従すべき先行車両を決めることができな
ければならない。このため自車両が走行している道路の
形状がどのようになっているかという事を検出すること
が重要になってくる。

【０００３】前方の道路形状を知るための技術として
は、例えば特開平６−６８３９８号公報に示されるもの
がある。これは、レーダ装置によって検出される前方障
害物のうちガードレールに沿って設けられたデリニエー
タの自車両に対する相対位置あるいは複数の先行車両に
それぞれ設けられたリフレクタの自車両に対する相対位
置に基づき道路形状を推定する、もしくはこれらの横変
位、または前記相対位置と前記横変位の両者に基づき道
路形状を推定するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでデリニエータ
は道路の左右に設けられているが、これらのデリニエー
タが左右どちら側に設けられているかを区別できなけれ
ば正しい道路形状を推定することができないという問題
点があった。

【０００５】また、従来装置は多数のデリニエータを検
出して初めて正しい道路形状を推定できるものである
が、実際の道路においてはデリニエータの設置数が少な
いところ、あるいは先行車両や駐車車両に隠されて多数
のデリニエータが検出できないことがあり、正しい道路
形状を推定することが困難な場合があった。

【０００６】また、従来装置では、レーダ装置の探知波
の照射方向が振動などにより設置当初の設定からずれて
いてもこれを知る手段がなく、実際とは異なる情報（相
対位置等のレーダ装置により得られる情報）に基づき道
路形状が推定されてしまうことがあった。

【０００７】この発明は上述の如き問題点を解決するた
めに為されたものであって、道路の左右に設けられたデ
リニエータが道路のどちら側に設けられたものであるの
かを区別して正確な道路形状を推定することができる車
両前方監視装置を得ることを目的としている。

【０００８】また、この発明は、道路幅の情報に基づき
自車両が走行している車線を知ることができる車両前方
監視装置を得ることを目的としている。

【０００９】また、この発明は、デリニエータの収束位
置を検出して正確な道路形状を推定することができる車
両前方監視装置を得ることを目的としている。

【００１０】また、この発明は、レーダ装置の探知波の
照射方向のずれを検出して正確な道路形状を推定するこ
とができる車両前方監視装置を得ることを目的としてい
る。

【００１１】また、この発明は、レーダ装置の探知波の
照射方向を道路形状に応じて変化させることができる車
両前方監視装置を得ることを目的としている。

【００１２】また、この発明は、少数のデリニエータし
か検出できなくても正確に道路形状を推定することがで
きる車両前方監視装置を得ることを目的としている。

【００１３】また、この発明は、自車両の絶対速度を検
出することができる車両前方監視装置を得ることを目的
としている。

【００１４】また、この発明は、検出したデリニエータ
の配列に基づき道路情報を読み取ることができる車両前
方監視装置を得ることを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両前方
監視装置は、反射体の自車両に対する相対位置を検出す
る相対位置検出手段と、相対位置の水平方向の変位に基
づき反射体が道路の右側あるいは左側のうちいずれの側
に設けられたものであるかを判定する判定手段とを備え
たものである。

【００１６】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、判定手段の判定結果に基づき道路の右側と判定され
た複数の反射体を結ぶ軌跡を道路の右側として認識する
と共に道路の左側と判定された複数の反射体を結ぶ軌跡
を道路の左側として認識することにより道路の形状を推
定する道路形状推定手段を備えたものである。

【００１７】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、判定手段の判定結果に基づき道路の左側と判定され
た反射体と道路の右側と判定された反射体との間の距離
を検出して道路幅を検出する道路幅検出手段と、道路幅
に基づき道路の走行車線の数を推定する車線数推定手段
と、相対位置検出手段の検出出力に基づき道路に対する
自車両の位置を検出する自車両位置検出手段と、車線数
推定手段と自車両位置検出手段との出力に基づき自車両
の走行車線を推定する走行車線推定手段とを備えたもの
である。

【００１８】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の相対位置の変位に基づき反射体の相対速度
を検出する相対速度検出手段と、反射体の相対位置及び
相対速度の水平方向成分に基づき水平方向成分が略０と
なる反射体の収束位置を演算する収束位置演算手段とを
備えたものである。

【００１９】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の相対位置と反射体の収束位置、あるいは自
車両の位置と反射体の収束位置とに基づき道路形状を推
定する道路形状推定手段を備えたものである。

【００２０】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、道路形状推定手段が直線路であると推定したとき反
射体の収束位置とレーダ装置の探知波の照射方向との誤
差を検出し、かつ記憶する誤差記憶手段を備えたもので
ある。

【００２１】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、探知波の照射方向が所定の方向となるようレーダ装
置を保持する架台と、収束位置演算手段の演算結果に基
づき探知波の照射方向が反射体の収束位置になるよう架
台を制御する架台制御手段とを備えたものである。

【００２２】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の自車両に対する相対位置を検出する相対位
置検出手段と、相対位置の変位の軌跡を道路の形状とし
て推定する道路形状推定手段とを備えたものである。

【００２３】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の自車両に対する相対位置を検出する相対位
置検出手段と、相対位置の時間的変化を検出して自車両
の速度を検出する車速検出手段とを備えたものである。

【００２４】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の自車両に対する相対位置を検出する相対位
置検出手段と、相対位置の変位に基づき反射体の相対速
度を検出する相対速度検出手段と、自車両の車速を検出
する車速検出手段と、相対位置、相対速度及び車速に基
づき道路の道路半径を演算し該道路半径に基づき道路の
形状を推定する道路形状推定手段とを備えたものであ
る。

【００２５】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、自車両の位置を原点、レーダ装置の探知波の照射方
向をＸ軸、このＸ軸の垂直方向をＹ軸とするとき、 Ｒ＝Ｖ_S ・ｙ／Ｖ_X Ｒ ：道路半径 Ｖ_S ：自車両の車速 ｙ ：反射体の相対位置のＹ軸成分 Ｖ_X ：反射体の相対速度のＸ軸成分 前記式に基づき道路半径を演算する道路形状推定手段を
備えたものである。

【００２６】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の配列に基づき道路情報を読み取る道路情報
検出手段とを備えたものである。

【００２７】

【作用】この発明に係る車両前方監視装置は、反射体の
自車両に対する相対位置を検出し、その相対位置の水平
方向の変位に基づき反射体が道路の右側あるいは左側の
うちいずれの側に設けられたものであるかを判定するも
のである。

【００２８】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、判定手段の判定結果に基づき道路の右側と判定され
た複数の反射体を結ぶ軌跡を道路の右側として認識する
と共に道路の左側と判定された複数の反射体を結ぶ軌跡
を道路の左側として認識することにより道路の形状を推
定するものである。

【００２９】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、判定手段の判定結果に基づき道路の左側と判定され
た反射体と道路の右側と判定された反射体との間の距離
を検出して道路幅を検出し、この道路幅に基づき道路の
走行車線の数を推定するとともに反射体の相対位置に基
づき道路に対する自車両の位置を検出して自車両の走行
車線を推定するものである。

【００３０】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の相対位置の変位に基づき反射体の相対速度
を検出し、反射体の相対位置と相対速度とに基づき反射
体の相対速度の水平方向成分が略０となる反射体の収束
位置を演算するものである。

【００３１】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の相対位置と反射体の収束位置、あるいは自
車両の位置と反射体の収束位置とに基づき道路形状を推
定するものである。

【００３２】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、道路形状推定手段が直線路であると推定したとき反
射体の収束位置とレーダ装置の探知波の照射方向との誤
差を検出し、かつ記憶するものである。

【００３３】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、収束位置演算手段の演算結果に基づき探知波の照射
方向が反射体の収束位置になるよう架台を制御するもの
である。

【００３４】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の相対位置の変位の軌跡を道路の形状として
推定するものである。

【００３５】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の自車両に対する相対位置の時間的変化を検
出して自車両の速度を検出するものである。

【００３６】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の相対位置、相対速度及び自車両の車速に基
づき道路の道路半径を演算し該道路半径に基づき道路の
形状を推定するものである。

【００３７】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、自車両の位置を原点、レーダ装置の探知波の照射方
向をＸ軸、このＸ軸の垂直方向をＹ軸とするとき、 Ｒ＝Ｖ_S ・ｙ／Ｖ_X Ｒ ：道路半径 Ｖ_S ：自車両の車速 ｙ ：反射体の相対位置のＹ軸成分 Ｖ_X ：反射体の相対速度のＸ軸成分 前記式に基づき道路半径を演算するものである。

【００３８】また、この発明に係る車両前方監視装置
は、反射体の配列に基づき道路情報を読み取るものであ
る。

【００３９】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例である先行車両追
従装置の構成を示すブロック図であって、１は探知波で
ある電磁波を照射するとともにこの電磁波が障害物に反
射された反射波を受信するレーダヘッド、２は電磁波を
照射してから反射波を受信するまでの伝播遅延時間に基
づき障害物までの距離を演算すると共に該障害物の方向
を検出するレーダ信号処理部で、レーダヘッド１とレー
ダ信号処理部２とはレーダ装置を構成している。３は図
示しない吸気管に設けられたスロットル弁のスロットル
開度を制御するスロットルアクチュエータ、４はブレー
キ制御を行うブレーキアクチュエータ、５は車速セン
サ、ハンドル角センサ、アクセルポジションセンサ、横
Ｇセンサなど車両の運転状態を検出する各種センサ、６
はストップスイッチ、ウインカスイッチ、ワイパースイ
ッチ、インヒビタスイッチ、テールランプスイッチ、ヘ
ッドランプスイッチの各種スイッチである。７はレーダ
信号処理部２、各種センサ５、各種スイッチ６の情報か
ら車両の運転状態を認識し、該運転状態に応じてスロッ
トルアクチュエータ３、ブレーキアクチュエータ４を制
御する制御処理部である。８は警報装置であって、例え
ばブレーキアクチュエータ４により自車両にブレーキが
かけられた場合に後続車両にそれを知らせるためのもの
である。

【００４０】図１においてレーダ信号処理部２では自車
両と同一車線前方の車両を追従走行するために、検出し
た前方障害物を自車両と同一車線前方の車両、それ以外
の車両、道路に沿って設けられた反射体であるデリニエ
ータ、その他の停止物などに分類する。

【００４１】次に図を用いて実施例１の動作を説明す
る。図２はレーダ信号処理部２で行われる演算処理であ
って、デリニエータの自車両に対する相対位置、相対速
度から道路形状を推定するためのフローチャートであ
る。図３にはレーダ装置で検出したデリニエータの様子
を示す。図において１０は道路、１１は道路１０に沿っ
て設けられた反射体としてのデリニエータである。さ
て、図３のようにレーダ装置により前方の物体を検出し
た場合、自車両の走行に応じて道路の左側にあるデリニ
エータは左側に移動、右側にあるデリニエータは右側に
移動していくように見える。実施例１ではこの点に着目
し、検出したデリニエータの相対位置の水平方向の変位
に基づいて該デリニエータが道路の左右どちら側に設置
されたものかを判定する。また、道路の左側に設けられ
たものであると判定されたデリニエータをそれぞれつな
いでその軌跡を道路の左側として認識するとともに道路
の右側に設けられたものであると判定されたデリニエー
タをそれぞれつないでその軌跡を道路の右側として認識
することにより道路の形状を推定している。

【００４２】まず、ステップＳ１は反射体検出手段を構
成するものであってレーダ装置が検出した障害物の中か
らデリニエータを検出する。次にステップＳ２で各デリ
ニエータの自車両に対する相対位置を求めると共に、各
デリニエータの前回の相対位置と今回の相対位置との差
に基づき各デリニエータの相対速度を求める。ここでス
テップＳ２は相対位置検出手段及び相対速度検出手段を
構成している。ステップＳ３は各デリニエータが道路の
左右どちら側に設けられたものであるかを判定する判定
手段であって、このステップではステップＳ２で求めた
各デリニエータの相対速度の水平方向成分がプラスかマ
イナスかにより各デリニエータが左右どちら側に移動し
ているかを判定する。この処理はステップＳ４により未
判別のデリニエータがなくなるまで繰り返される。次に
ステップＳ５では道路の左側と判定されたデリニエータ
を曲線でつなぐと共に、ステップＳ６では道路の右側と
判定されたデリニエータを曲線でつなぐ。ステップＳ７
では左右各デリニエータ列をつなぐ曲線が交わる点、即
ちデリニエータの収束位置を道路の収束点として道路形
状を推定する。なお、ステップＳ７は道路形状推定手段
を構成している。

【００４３】よって、実施例１では、相対速度を考慮す
ることで道路上の左右どちら側に設けられたデリニエー
タであるかを判別することができ、図４ａのように曲線
路でデリニエータが少ないときにも、図４ｂのように道
路形状を誤推定してしまうことはない。なお、図４は道
路形状の推定の様子を示す説明図であって、１２は自車
両を示している。

【００４４】なお、上記実施例では各デリニエータの相
対速度の水平方向成分に基づいてこれらのデリニエータ
が道路の左右どちら側に設けられたものであるかを判定
したが、各デリニエータの相対位置を記憶しておいて次
回の各デリニエータの相対位置が左右どちら側に移動し
たかにより判定するようにしても良い。

【００４５】実施例２．図５は自車両の走行車線を判定
するためのフローチャートであって、レーダ信号処理部
２で行われるものである。まずステップＳ５１でデリニ
エータを検出し、道路形状を推定する。この道路形状の
推定は上述の実施例１と同様にして行われる。次にステ
ップＳ５２は道路幅検出手段であって、道路の左右両側
に設けられた１組のデリニエータの位置から道路の幅を
計算する。ステップＳ５３は車線数推定手段であって、
ステップＳ５２で検出した道路幅と一般的な走行車線の
幅とに基づき道路の走行車線数を推定する。ステップＳ
５４では前出の１組のデリニエータの相対位置に基づい
て道路に対する自車両の位置を検出すると共に、ステッ
プＳ５３で推定した走行車線数と道路に対する自車の位
置から自車両の走行車線を推定する。なお、ステップＳ
５４は、自車両位置検出手段と走行車線推定手段とを構
成している。

【００４６】また、上記実施例では道路幅に基づいて自
車両が走行している車線を推定したが、図６のように前
方に車両が存在する場合、これらの位置や進行方向を車
線数推定の材料にすることができる。図６において、１
３は先行車両を示している。例えば、図６においては、
３台の先行車両があることから少なくとも走行車線が３
車線あることが推定できる。また、次に走行車線が４車
線であると仮定したときに必要な道路幅と検出された１
組のデリニエータの幅とを比較して、４車線の道路とし
て必要な道路幅の方が大きい場合は、現在走行中の道路
は４車線とることができないものであると判定できる。
これにより、現在走行中の道路は走行車線を３車線有し
ていると推定することができる。また、先行車両の相対
位置の検出結果より、自車両は３台の先行車両１３のう
ち真ん中の先行車両の後方を走行していることが解る。
これらの事項に基づき、自車両は３車線道路の真ん中の
車線を走行中であると判定することができる。

【００４７】従って、実施例２によれば自車両が道路の
どの走行車線を走行中であるかを正確に検出することが
できる。

【００４８】実施例３．実施例３は道路の左右に設けら
れたデリニエータの収束位置を検出してこれを道路の収
束点であると判定し、この道路の収束点に基づき道路の
形状を推定するものである。図７を用いて実施例３の考
え方を説明する。図７はレーダ装置により検出されたデ
リニエータ１１の相対位置及び相対速度の様子を示した
説明図である。図７によると、デリニエータ１１は自車
両に近いものほど相対速度の水平方向成分Ｖｉが大きい
ことが解る。このことからデリニエータ１１の収束位置
である道路の収束点１４においては、デリニエータ１１
の相対速度の水平方向成分Ｖｉは略０であることが理解
できる。実施例３ではこの点に着目し、検出された各デ
リニエータ１１の相対位置及び相対速度の水平方向成分
Ｖｉに基づき、この値が略０になる相対位置、即ち、道
路の収束点１４を逆算しようとするものである。

【００４９】図８は実施例３の動作を示すフローチャー
トであって、デリニエータの分布と水平方向の運動とか
ら道路形状を推定するものである。なお、この処理はレ
ーダ信号処理部２において行われる。ステップＳ９１で
レーダ装置が検出した障害物の中からデリニエータ１１
を検出する。ステップＳ９２では各デリニエータ１１の
相対位置と水平方向の速度を求め、ステップＳ９３で左
右どちらの方向に運動しているデリニエータかを判定
し、ステップＳ９４、Ｓ９５で左右どちらかのデリニエ
ータ列へ登録する。個々でステップＳ９２は相対位置検
出手段及び相対速度検出手段を構成している。ステップ
Ｓ９６では未処理のデリニエータがあるか否かを判定
し、もしあればＳ９２乃至Ｓ９５の処理を繰り返す。

【００５０】ステップＳ９７は収束位置演算手段であっ
て、各デリニエータ１１の収束位置を演算する。図９に
示すようにデリニエータは自車両に近いものほど、即
ち、左側のものほど左方向に大きく運動し、右側のもの
ほど右方向に大きく運動している。ステップＳ９７では
図９のように、まず左側のデリニエータ列に含まれる各
デリニエータの水平方向位置をＸｉ、水平方向の速度を
Ｖｉとして、Ｘｉ＝ＡＶｉ＋ＢとなるＡ，Ｂを回帰計算
で求める。そして水平方向の速度が０になる点、即ち
Ｘ’＝Ａ×０＋Ｂ＝Ｂを求める。図１０は、検出された
左側のデリニエータ列のデータをグラフ化したものであ
る。ここで、回帰計算で求めたＸ’を図１０のグラフに
与えることにより垂直方向のデータＹ’が得られ、これ
により左側のデリニエータの収束点のデータ（Ｘ’，
Ｙ’）が得られる。

【００５１】同様にして右側のデリニエータ列のデータ
に基づき右側のデリニエータの収束点のデータ（Ｘ’，
Ｙ’）を求め、先に求めた左側のデリニエータの収束点
のデータとの平均をとり、これを道路の収束点のデータ
とする。

【００５２】ステップＳ９８は道路形状推定手段であっ
て、このステップでは左右各デリニエータ列の収束点を
平均した位置を道路の収束点と考えて道路形状を推定す
る。図１１は、道路形状の推定の様子を説明する説明図
である。まず、自車両１２は原点位置にあるからその座
標は（０，０）である。次に道路の収束点の座標はステ
ップＳ９７により（Ｘ’，Ｙ’）で与えられている。ス
テップＳ９８では自車両の位置と道路の収束点とを通る
円を既知の演算方法により求めることによって道路半径
Ｒを得ることができ、これにより道路形状の推定が為さ
れる。

【００５３】なお、ステップＳ９７では道路半径を演算
することにより道路形状を推定するようにしたが、道路
の収束点と左側のデリニエータ列を結ぶ軌跡を道路の左
側と認識すると共に道路の収束点と右側のデリニエータ
列を結ぶ軌跡を道路の右側と認識することにより道路形
状を推定するようにしても良い。

【００５４】従って、実施例３によれば、少なくとも２
つのデリニエータがあれば道路形状が推定できるので、
デリニエータの設置数が少ない道路、あるいは駐車車両
によりデリニエータが隠されている場合であっても正確
に道路形状を推定することができる。

【００５５】実施例４．実施例４は、デリニエータによ
る道路形状認識を利用して、レーダ装置の探知波の照射
方向のずれによる測定位置データのずれを補正するもの
である。図１２は、実施例４の補正方法を説明する説明
図である。従来、レーダ装置の探知波の照射方向、即ち
光軸は自車両から見て真正面を向くよう取り付け時に調
節されていたが、調節の不便さや外界からの衝撃などに
よる光軸ずれの問題がある。実施例４では、レーダ装置
の光軸が図１２に示す如くずれていたとしても、このず
れの量を検出し、かつ記憶しておき、レーダ装置によっ
て測定した位置データをずれの量だけ補正することによ
り、レーダ装置の光軸を物理的に調節させることなく、
簡単に正確な測定位置データを常に得られるようにして
いる。

【００５６】図１３は、実施例４の動作を示すフローチ
ャートである。この処理はレーダ信号処理部２において
行われる。まず、ステップＳ１３１でデリニエータを検
出する。次に、ステップＳ１３２で道路形状を求め、道
路の収束点を計算する。この道路の収束点の演算は上述
の実施例３と同様にして行われる。ステップＳ１３３で
は直線道路の判定をする。この判定法にはハンドル角
や、左右の車輪速差、使用者が直線道路を判定するため
の直線道路検出スイッチを利用する。ステップＳ１３３
において、道路が直線であると判定された場合は、その
道路の収束点は自車両の真正面となるはずであり、レー
ダ装置の光軸と一致しているはずである。次のステップ
Ｓ１３４ではステップＳ１３２で得た道路の収束点とレ
ーダ装置の光軸とのずれを検出する。このとき、図１２
のようにステップＳ１３２で計算した道路の収束点と実
際のレーダの光軸とにずれがある場合は、このずれを記
憶し処理を終了する。なお、ステップＳ１３４は誤差記
憶手段を構成している。一方、ステップＳ１３３にて直
線道路ではないと判定された場合は何も行わずそのまま
処理を終了する。

【００５７】以上のようにして得られたレーダ装置の光
軸のずれの量は、レーダ装置が検出した測定位置のデー
タの補正に用いられる。

【００５８】従って、実施例４によればレーダ装置を物
理的に光軸調整しなくても、常に正確な測定位置情報が
得られる。

【００５９】実施例５．実施例５は、道路の曲がり具合
に応じてレーダ装置の探知波の照射方向を変えるもので
ある。図１４は実施例５の動作を示す説明図で、（ａ）
は道路が右に曲がっている場合、（ｂ）は道路が左に曲
がっている場合を示している。図１４において、破線は
レーダ装置が自車両１２の真正面を向いている場合の光
軸を示している。

【００６０】本発明の装置は、例えば先行車両追従装置
に適用される。ここで、レーダ装置の光軸が道路の曲が
り具合に応じて変化するものではなく、自車両の真正面
に固定されていると仮定する。このような場合、道路が
図１４の如く曲がっていると、追従している先行車両が
レーダ装置の照射範囲の外にでてしまうことがある。こ
れは先行車両を見失ってしまった状態であり、このよう
な場合、先行車両追従制御は非常に困難となる。また、
先行車両を見失わないためにレーダ装置の照射範囲を広
げると、今度は装置の大型化、複雑化を招き不経済であ
る。同様に、道路が曲がりきった向こうに障害物があっ
たとしてもこれを見つけることができず、その障害物の
検出が遅れるので危険予知が遅れてしまうという問題が
あった。実施例５はこのような問題点を解決するもので
あって、以下に図面を用いて詳細に説明する。

【００６１】図１５は、実施例５のレーダ装置の構成を
示すものである。図において、１５はレーダヘッド１を
保持すると共にレーダ装置の光軸の向きを変化させる架
台、１６はレーダヘッド１で検出された信号を処理する
と共に、この信号の処理結果に基づき架台１５を制御す
る架台制御手段としてのレーダ信号処理部である。

【００６２】図１６は実施例５の動作を示すフローチャ
ートである。この処理はレーダ信号処理部１６において
行われる。まず、ステップＳ１６１でデリニエータ１１
を検出し、次に、ステップＳ１６２にて各デリニエータ
１１の相対位置及び相対速度を求める。ステップＳ１６
３では、ステップＳ１６２の演算結果に基づきデリニエ
ータ１１の収束位置１４を計算する。このデリニエータ
１１の収束位置の演算は上述の実施例と同様にして行わ
れる。次に、ステップＳ１６４でレーダヘッド１がデリ
ニエータ１１の収束位置を向くように架台１５に信号を
送る。信号を受けた架台１５は、図１７のようにレーダ
ヘッド１をデリニエータの収束位置１４の方向に向ける
ことになる。

【００６３】従って、実施例４によれば、例え道路が曲
がっていたとしても速やかに自車両の前方の情報を得る
ことができる。

【００６４】なお、実施例５ではレーダ装置の光軸をデ
リニエータの収束位置に一致するよう架台を制御した
が、より簡易な構成で実施例５とほぼ同等の効果を得る
こともできる。即ち、実施例５ではレーダ装置の光軸を
演算で得た収束位置（Ｘ’，Ｙ’）に一致させたが、例
えばレーダ装置の光軸を水平方向のみに制御して収束位
置Ｘ’に一致させるようにすればよい。この場合、レー
ダ装置の動きは水平方向のみとなるので、架台１５及び
レーダ信号処理部１６を簡略化することができる。

【００６５】実施例６．実施例６は、デリニエータを複
数回に亘って検出し、このデリニエータの相対位置の変
化の軌跡を道路形状として推定するものである。図１８
は実施例６を説明する説明図である。図１８（ａ）は道
路際にデリニエータが１本ある時に自車両１２が１２ａ
から１２ｅに順次走行した状態を示しており、（ｂ）は
そのときのデリニエータ１１の相対位置の変化を示して
いる。即ち、図１８によれば、デリニエータ１１が１本
でもあれば道路の形状を推定できることが解る。

【００６６】図１９はデリニエータ１１の自車両１２に
対する相対位置の軌跡から道路形状を推定するためのフ
ローチャートである。この処理はレーダ信号処理部２に
おいて行われる。まず、ステップＳ１９１でレーダが検
出した物体の中からデリニエータを検出する。次にステ
ップＳ１９２でその時点でのデリニエータの相対位置と
相対速度を計算する。ステップＳ１９３で未処理のデリ
ニエータがあればステップＳ１９２の処理を繰り返す。
次にステップＳ１９４で前回検出したのデリニエータの
相対位置と相対速度から、今回の予想位置を求め、ステ
ップＳ１９５で今回のデリニエータが予想位置と許容誤
差内で一致すれば、前回データと今回データとを結び付
け、ステップＳ１９６で記憶しておく。ステップＳ１９
７で今回のデリニエータがなくなるまでステップＳ１９
５、Ｓ１９６を繰り返す。次にステップＳ１９８で予想
位置に今回のデータがあるかどうかを調べ、なければス
テップＳ１９９で前回データは削除（または１回だけ保
留し、次回の検出時に見つからなかったら削除）する。
ステップＳ２００では未処理の前回データがなくなるま
でステップＳ１９４からＳ１９９を繰り返す、全ての前
回データの予想位置には当てはまらなかった今回データ
はステップＳ２０１で新たに記憶しておく。ステップＳ
２０２ではステップＳ１９６にて同一として記憶された
デリニエータを各々結び付けて相対位置の変位の軌跡を
作成し、道路形状を推定する。なお、ステップＳ２０２
は道路形状推定手段を構成している。

【００６７】また、ステップＳ２０２において複数本の
デリニエータの軌跡が作成された場合は、これらの平均
によって道路形状を推定しても良い。

【００６８】従って、実施例６によれば、デリニエータ
を１本でも検出できれば道路形状を推定することができ
る。

【００６９】また、実施例６の道路形状推定手段では、
デリニエータの軌跡を追跡することで自車両前方の道路
形状を推定している。従って、ある時点でデリニエータ
を見失ったとしてもそれ以前のデータから道路形状を推
定できる。

【００７０】なお、実施例６ではデリニエータを検出す
ることにより道路形状を推定する旨説明したが、デリニ
エータに限られることなく、道路際に設置された反射体
であれば如何様のものでも良い。

【００７１】また、上述の実施例１、３ではデリニエー
タが一瞬見つからない場合は道路形状の推定ができなく
なるが、実施例６では推定可能である。逆に、実施例６
では車線変更など、自車両が道路形状とは関係のない動
きをした場合には推定した道路形状は間違ったものとな
る。よって実施例１と３、実施例１と６の組み合わせ、
もしくは実施例１、３、６を組み合わせた方法を使用す
ることにより、お互いの欠点を補足して、より正確な道
路形状推定することが望ましい。

【００７２】実施例７．従来、自車両の走行速度は車軸
などに設けられた車速センサにより検出されていたが、
この検出出力にはタイヤの滑りや機構的な誤差などが含
まれており正確なものではなかった。実施例７では、上
述の誤差が含まれることのない自車両の絶対速度を検出
する。

【００７３】図２０に自車両１２の絶対速度を測定する
ためのフローチャートを示す。このフローチャートは所
定時間ｔ秒毎に割り込み処理にて起動されるものであっ
て、車速検出手段を構成している。なお、この処理はレ
ーダ信号処理部２において行われる。まず、ステップＳ
３０１で各デリニエータ１１を検出し、ステップＳ３０
２では自車両１２に対する各デリニエータ１１の相対位
置を求める。このときレーダ装置は自車両１２とデリニ
エータ１１との距離ｙ１を相対位置として測定する。ス
テップＳ３０３では今回検出した各デリニエータ１１に
対応する前回検出した各デリニエータ１１を探し出す。
ここで前回検出された各デリニエータ１１の相対位置の
データは、各々、距離ｙ２として記憶されており、この
値はｔ秒前の各デリニエータ１１と自車両１２との距離
を示している。ステップＳ３０４では、自車両１２に対
する各デリニエータ１１の相対速度を（ｙ２−ｙ１）／
ｔとして各々演算する。ここでデリニエータ１１は停止
物であるので、この相対速度は自車両１２の絶対速度と
なる。ステップＳ３０５では、各々求められた各デリニ
エータ１１の相対車速を平均してこれを自車両１２の絶
対速度とする。また、このステップにて、今回検出され
た距離ｙ１は、各々、距離ｙ２として置き換えられ記憶
される。

【００７４】従って、実施例７によればタイヤの滑りな
どの影響を受けない絶対速度を得ることができる。

【００７５】また、絶対速度は、複数のデリニエータの
相対速度を平均処理して得ているのでより精度の高い値
が得られる。

【００７６】なお、実施例７では図２０のフローチャー
トをｔ秒毎の割り込み処理としたが、割り込み処理によ
らずとも絶対速度を得ることができる。即ち、ステップ
Ｓ３０２で得た相対位置を距離ｙ２として記憶し、この
ステップＳ３０２の後にｔ秒間待機する処理を付加し、
ｔ秒後に再度デリニエータ１１の相対位置を検出してそ
の値を距離ｙ１とすればよい。

【００７７】実施例８．実施例８は１つの停止物により
道路形状を推定するものである。図２１は停止物１７の
自車両１２に対する相対速度、相対位置から道路形状を
推定するための説明図である。自車両１２の位置を原点
としてレーダ装置の光軸方向をＹ軸、その垂直方向をＸ
軸とする。このとき検出された停止物１７の位置は
（ｘ，ｙ）、相対速度は（Ｖ_x，Ｖ_y）として表される。
また、相対速度の方向は道路半径Ｒとする円の接線方向
である。ここで、三角形Ａと三角形Ｂとは相似関係にあ
るので、これに基づき道路半径Ｒを演算する。図２１か
らＲ：ｙ＝Ｖ：Ｖ_xの関係式が得られる。なお、Ｒは道
路半径、ｙは停止物１７の相対位置のＹ軸成分、Ｖは停
止物１７の相対速度の絶対値、Ｖ_xは停止物１７の相対
速度のＸ軸成分である。ここで、１７は停止物であるか
らその相対速度の絶対値は自車速Ｖ_sと等しいので、上
述の関係式はＲ：ｙ＝Ｖ_s：Ｖ_xと書き換えることができ
る。この書き換えた関係式をＲ＝Ｖ_s・ｙ／Ｖ_xと変換
し、この関係式に基づき道路半径Ｒを演算し、道路形状
を推定する。なお、この道路形状の推定は、自車両１２
と停止物１７を通る半径Ｒの円が道路の形状であるとし
て推定される。この道路形状を推定する道路形状推定手
段はレーダ信号処理部に含まれている。

【００７８】上述の関係式に基づいて推定された道路形
状は、誤差が少なく信頼性が高いものである。この点に
ついて、図を用いて説明する。図２２は実際の道路にお
ける位置関係を示す説明図である。図において実線は道
路の左側を示している。即ち、図２１では自車両１２と
停止物１７とが同一円周上にあると仮定して道路形状を
推定した。しかしながら、実際の道路においてそのよう
なことはまず起こり得ず、通常はＸ軸方向にずれている
ものである。

【００７９】このような場合において、自車両１２と停
止物１７の２点を通る円を一般的な円の方程式（ｘ−
Ｒ）² ＋ｙ² ＝Ｒ² から求めると、図２２に示すように
停止物１７のＸ方向の位置ずれが、道路形状の推定に大
きな影響を与えてしまう。この場合、道路形状は、図２
２に破線で示したものと推定され、実際の道路形状とは
大きく異なったものとなる。

【００８０】これに対し実施例８で用いた式には停止物
１７の相対位置のＸ軸成分であるｘが用いられていな
い。また、停止物１７がＸ軸方向にずれていても、
Ｖ_x、ｙの値にはほとんど影響がない。

【００８１】従って、実施例８によれば、停止物１７が
Ｘ軸方向にずれていても道路形状を図２２に実線で示し
たものと推定するので、上述の一般的な円の方程式を用
いるよりも更に正確な道路形状の推定が行える。よっ
て、実施例８を実施例３に適用すればより正確に道路形
状を推定できる。

【００８２】また、レーダ装置により検出された障害物
のうち、停止物が１つでもあれば、道路形状が推定でき
る。なお、この停止物はデリニエータに限られるもので
はなく道路に沿って設けられたものであればよい。

【００８３】実施例９．図２３は実施例９を説明する説
明図である。図２３では複数のデリニエータ１１の間隔
をバーコードのように変化させることにより、目的地ま
での距離、先の道路の曲がり具合などの道路情報を表現
するものが示されている。そして、車側ではレーダ装置
でそのデリニエータ１１の間隔を読み取り、レーダ信号
処理手段に包含される道路情報検出手段によりデリニエ
ータ１１の間隔により表現された道路情報が解析され
る。

【００８４】また、図２４のように一定間隔ごとにデリ
ニエータを置き、それを出したり、隠したりすることで
バーコードの情報を変化させ、渋滞情報など状況に応じ
て変化する情報を伝えることもできる。図２４におい
て、１８は隠されたデリニエータを示している。

【００８５】従って、実施例９によれば、検出したデリ
ニエータの配列に基づき道路情報を読み取ることができ
る。

【００８６】

【発明の効果】従って、この発明に係る車両前方監視装
置によれば、反射体の自車両に対する相対位置を検出す
る相対位置検出手段と、相対位置の水平方向の変位に基
づき反射体が道路の右側あるいは左側のうちいずれの側
に設けられたものであるかを判定する判定手段とを備え
たので、道路に沿って設けられた反射体が道路の左右ど
ちら側に設けられたものであるかを判定することができ
る。

【００８７】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、判定手段の判定結果に基づき道路の右側と判定
された複数の反射体を結ぶ軌跡を道路の右側として認識
すると共に道路の左側と判定された複数の反射体を結ぶ
軌跡を道路の左側として認識することにより道路の形状
を推定する道路形状推定手段を備えたので、道路に沿っ
て設けられた反射体が道路の左右どちら側に設けられた
ものであるかを判定して正確な道路形状を推定すること
ができる。

【００８８】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、判定手段の判定結果に基づき道路の左側と判定
された反射体と道路の右側と判定された反射体との間の
距離を検出して道路幅を検出する道路幅検出手段と、道
路幅に基づき道路の走行車線の数を推定する車線数推定
手段と、相対位置検出手段の検出出力に基づき道路に対
する自車両の位置を検出する自車両位置検出手段と、車
線数推定手段と自車両位置検出手段との出力に基づき自
車両の走行車線を推定する走行車線推定手段とを備えた
ので、道路幅を検出しこれに基づき自車両が走行してい
る車線を知ることができる。

【００８９】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、反射体の相対位置の変位に基づき反射体の相対
速度を検出する相対速度検出手段と、反射体の相対位置
及び相対速度の水平方向成分に基づき水平方向成分が略
０となる反射体の収束位置を演算する収束位置演算手段
とを備えたので、道路に沿って設けられた反射体の収束
位置を得ることができる。

【００９０】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、反射体の相対位置と反射体の収束位置、あるい
は自車両の位置と反射体の収束位置とに基づき道路形状
を推定する道路形状推定手段を備えたので、反射体の収
束位置に基づき、より正確な道路形状を推定することが
できる。

【００９１】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、道路形状推定手段が直線路であると推定したと
き反射体の収束位置とレーダ装置の探知波の照射方向と
の誤差を検出し、かつ記憶する誤差記憶手段を備えたの
で、レーダ装置の探知波の照射方向のずれを検出するこ
とができる。

【００９２】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、探知波の照射方向が所定の方向となるようレー
ダ装置を保持する架台と、収束位置演算手段の演算結果
に基づき探知波の照射方向が反射体の収束位置になるよ
う架台を制御する架台制御手段とを備えたので、道路の
曲がり具合に応じて探知波の照射方向を制御することが
できる。

【００９３】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、反射体の自車両に対する相対位置を検出する相
対位置検出手段と、相対位置の変位の軌跡を道路の形状
として推定する道路形状推定手段とを備えたので、検出
した反射体の数が少なくても正確に道路形状を推定する
ことができる。

【００９４】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、反射体の自車両に対する相対位置を検出する相
対位置検出手段と、相対位置の時間的変化を検出して自
車両の速度を検出する車速検出手段とを備えたので、自
車両の絶対速度を検出することができる。

【００９５】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、反射体の自車両に対する相対位置を検出する相
対位置検出手段と、相対位置の変位に基づき反射体の相
対速度を検出する相対速度検出手段と、自車両の車速を
検出する車速検出手段と、相対位置、相対速度及び車速
に基づき道路の道路半径を演算し該道路半径に基づき道
路の形状を推定する道路形状推定手段とを備えたので、
検出した反射体の数が少なくても正確に道路形状を推定
することができる。

【００９６】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、Ｒ＝Ｖ_S ・ｙ／Ｖ_X に基づき道路半径を演算す
る道路形状推定手段を備えたので、反射体と自車両との
位置が同一円周上にない場合であっても正確に道路形状
を推定することができる。

【００９７】また、この発明に係る車両前方監視装置に
よれば、反射体の配列に基づき道路情報を読み取る道路
情報検出手段とを備えたので、道路に沿って設けられた
反射体から道路情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１を示すブロック図である。

【図２】 実施例１の動作を示すフローチャートであ
る。

【図３】 レーダ装置で検出したデリニエータを示す説
明図である。

【図４】 道路形状の推定の様子を示す説明図である。

【図５】 実施例２の動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】 一般的な３車線の道路を示す平面図である。

【図７】 レーダ装置で検出したデリニエータの相対位
置及び相対速度を説明する説明図である。

【図８】 実施例３の動作を示すフローチャートであ
る。

【図９】 デリニエータの相対位置と相対速度との関係
を示す特性図である。

【図１０】 検出した複数のデリニエータの相対位置を
示すグラフである。

【図１１】 道路形状の推定の様子を示す説明図であ
る。

【図１２】 実施例４の補正方法を示す説明図である。

【図１３】 実施例４の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１４】 実施例５の動作を示す説明図である。

【図１５】 実施例５の構成を示すブロック図である。

【図１６】 実施例５の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１７】 実施例５の動作を示す説明図である。

【図１８】 実施例６を説明する説明図である。

【図１９】 実施例６の動作を示すフローチャートであ
る。

【図２０】 実施例７の動作を示すフローチャートであ
る。

【図２１】 実施例８を説明する説明図である。

【図２２】 実際の道路における位置関係を示す説明図
である。

【図２３】 実施例９を説明する説明図である。

【図２４】 実施例９を説明する説明図である。

【符号の説明】

１：レーダヘッド、２：レーダ信号処理部、３：スロッ
トルアクチュエータ、４：ブレーキアクチュエータ、
５：各種センサ、６：各種スイッチ、７：制御信号処理
部、８：警報装置、１０：道路、１１：デリニエータ、
１２：自車両、１３：先行車両、１４：収束点、１５：
架台、１６：レーダ信号処理部、１７：停止物、１８：
デリニエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/00 - 1/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車両の前方に向かって探知波を照射し
   て障害物を検出するレーダ装置と、このレーダ装置で検
   出される前記障害物のうち道路に沿って設けられた反射
   体を検出する反射体検出手段と、前記反射体の前記自車
   両に対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、前
   記相対位置の水平方向の変位に基づき前記反射体が前記
   道路の右側あるいは左側のうちいずれの側に設けられた
   ものであるかを判定する判定手段と、前記反射体の相対
   位置の変位に基づき前記反射体の相対速度を検出する相
   対速度検出手段と、前記反射体の前記相対位置と前記相
   対速度の水平方向成分に基づき前記水平方向成分が略０
   となる前記反射体の収束位置を演算する収束位置演算手
   段とを備えたことを特徴とする車両前方監視装置。
2. 【請求項２】 反射体の相対位置と前記反射体の収束位
   置、あるいは自車両の位置と前記反射体の収束位置とに
   基づき道路形状を推定する道路形状推定手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の車両前方監視装置。
3. 【請求項３】 道路形状推定手段が直線路であると推定
   したとき反射体の収束位置とレーダ装置の探知波の照射
   方向との誤差を検出し、かつ記憶する誤差記憶手段を備
   えたことを特徴とする請求項２記載の車両前方監視装
   置。
4. 【請求項４】 探知波の照射方向が所定の方向となるよ
   うレーダ装置を保持する架台と、収束位置演算手段の演
   算結果に基づき前記探知波の照射方向が反射体の収束位
   置になるよう前記架台を制御する架台制御手段とを備え
   たことを特徴とする請求項１記載の車両前方監視装置。
5. 【請求項５】 自車両の前方に向かって探知波を照射し
   て障害物を検出するレーダ装置と、このレーダ装置で検
   出される前記障害物のうち道路に沿って一定間隔に設け
   られた反射体を検出する反射体検出手段と、道路情報に
   応じて前記反射体を遮蔽または露出させ、前記反射体の
   配列に基づき前記道路情報を読み取る道路情報検出手段
   とを備えたことを特徴とする車両前方監視装置。