JP3653862B2 - Vehicle curve diameter estimation device and target preceding vehicle detection device - Google Patents

Vehicle curve diameter estimation device and target preceding vehicle detection device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両がカーブへ進入する前にそのカーブ径を推定する車両用カーブ径推定装置、および自車線上を走行する目標先行車を検出する目標先行車検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両用カーブ径推定装置または目標先行車検出装置として、例えば特開平5−87,922号公報に記載された障害物検出装置が知られている。この障害物検出装置は、目標対象物が移動した場合でも、複数のレーザビームのうちの幾つかのレーザビームが常に目標対象物を検知し続けることができるように、レーダの主軸方向を目標対象物に追従可能にしたものである。
【0003】
また、特開平4−369,800号公報に記載された車両用カーブ径推定装置は、カーブ路に設置されているリフレクタ(反射器)間の距離を検出することによりカーブ径を推定するものであり、自車両の車速と、自車両からリフレクタまでの距離とによって、リフレクタ間の距離が演算される。そして、高速道路等においては、カーブ径に応じてリフレクタの間隔を変えているので、これを利用してカーブへ進入する前に、そのカーブ径を推定することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車両用カーブ径推定装置または目標先行車検出装置にあっては、以下の問題があった。
すなわち、レーダの主軸方向を先行車に追従させる技術では、図18(A)に示すようなカーブの入口などでは、先行車の移動が比較的緩やかに行われるので先行車を追従することはできるものの、同図(B)に示すように先行車が突然に車線変更を行ったときなどレーダの主軸制御が間に合わない場合には目標先行車の検出ができないという問題があった。このため、自車両のステアリング角度や左右の車輪速差から自車線のカーブ径を推定し、これによりレーダの主軸方向を変えることも考えられるが、このようにすると先行車の車線変更は検出できるものの、カーブ入口において、先行車が自車線上を走行している場合も車線変更したと誤認識するおそれがある。
【0005】
一方、リフレクタを利用して道路形状を認識する技術には、先行車や他車線走行車が邪魔になってリフレクタを検出できなかったり、一般道などリフレクタの少ない道路では使用できないという問題があった。また、この技術には、看板や停止車両など路側にリフレクタに類似したものがある場合には、道路形状を誤認識してしまうおそれもあった。
【0006】
また、カメラを用いて前方のカーブ径を検出することも有効な技術ではあるが、逆光や夜間において認識できない場合があり、レーダで道路形状を認識することが必要となる。
【0007】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、先行車とその前方を走行する先々行車までの車間距離と方向から、前方カーブ径を推定し、カーブの入口や出口で目標先行車の検出を精度良く実行できる車両用カーブ径推定装置および目標先行車検出装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の本発明の車両用カーブ径推定装置は、自車両から先行車両までの距離と方向とを検出する距離方向検出手段と、自車両の走行経路と前記距離方向検出手段で検出された距離および方向とに基づいて、前記先行車両が自車線上を走行する先行車両か他車線上を走行する先行車両かを判別する対象車両判別手段と、前記対象車両判別手段で自車線上を走行する先行車両と判別された先行車両と自車両との距離および方向に基づいて、カーブ径を推定するカーブ径推定手段とを備え、前記カーブ径推定手段が、自車線上を走行する2台以上の先行車両と自車両との距離および方向に基づいて、カーブ径を推定することを特徴とする。
【0009】
この請求項1記載の車両用カーブ径推定装置では、まず捕捉された先行車が自車線上を走行する車両であるかどうかを判別し、自車線上を走行する車両のみを2台以上用いて、これらの先行車両までの距離と方向とに基づいて、前方のカーブ径を推定するので、リフレクタのないカーブ路においても、前方のカーブ路を認識することができる。
【0010】
また、本発明の車両用カーブ径推定装置は、車間距離警報装置や車間距離制御装置に利用することができ、この場合、先行車の認識精度が著しく高くなる。さらに、カーブの存在を精度良く認識できるので、車間距離警報装置の誤警報を防止することができる。本発明のカーブ径推定装置は、車速の制御装置にも利用することができ、この場合、カーブの入口での減速制御が可能となる。さらに、本発明のカーブ径推定装置は、車速の警報装置にも利用することができ、カーブ入口での速度過剰状態を検知して、警報を発することができる。
【0012】
ここで、カーブ径は、少なくとも自車両を含めた3台の車両の走行位置座標を円の方程式に代入することにより推定することができる。この請求項1記載の車両用カーブ径推定装置では、自車両および2台の先行車両、または3台の先行車両の走行位置座標を円の方程式に代入することによりカーブ径を推定する。したがって、全ての車両の走行位置座標がある特定の時間における座標であるため、その前後の走行経路に影響されることがなく、これによりカーブ径の推定値精度が高くなる。
【0015】
上述した請求項1記載の車両用カーブ径推定装置において、対象車両判別手段の構成は特に限定されないが、請求項2記載の車両用カーブ径推定装置は、前記対象車両判別手段が、前記自車両のステアリング角度を検出するステアリング角度検出手段と、走行時間を計測する時間計測手段と、前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記ステアリング角度検出手段、前記時間計測手段および前記車速検出手段でそれぞれ検出されたステアリング角度、走行時間および車速に基づいて、前記自車両の走行経路を検出する自車両走行経路検出手段と、前記ステアリング角度検出手段、前記時間計測手段、前記車速検出手段および前記距離方向検出手段でそれぞれ検出されたステアリング角度、走行時間、車速および前記先行車両までの距離と方向に基づいて、前記先行車両の走行経路を検出する先行車両走行経路検出手段と、前記自車両走行経路検出手段および前記先行車両走行経路検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の走行経路および前記先行車両の走行経路に基づいて、自車線上を走行する先行車両を特定する先行車両判別手段とを有することを特徴とする。
【0016】
この請求項2記載の車両用カーブ径推定装置では、ステアリング角度、走行時間、車速および車間距離、方向に基づいて、自車両の走行位置座標と先行車両の走行位置座標とを求め、これにより先行車両が自車線上にあるかどうかを判別する。ここで、自車両の走行経路に最も関連があるステアリング角度を利用するので、カーブ径の推定値精度が高くなる。
【0017】
また、請求項3記載の車両用カーブ径推定装置は、前記対象車両判別手段が、前記自車両の左右の車輪速を検出する左右車輪速検出手段と、走行時間を計測する時間計測手段と、前記左右車輪速検出手段および前記時間計測手段でそれぞれ検出された自車両の左右の車輪速の差および走行時間に基づいて、前記自車両の走行経路を検出する自車両走行経路検出手段と、前記左右車輪速検出手段、前記時間計測手段および前記距離方向検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の左右の車輪速の差、走行時間および前記先行車両までの距離と方向とに基づいて、前記先行車両の走行経路を検出する先行車両検出手段と、前記自車両走行経路検出手段および前記先行車両走行経路検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の走行経路および前記先行車両の走行経路に基づいて、自車線上を走行する先行車両を特定する先行車両判別手段とを有することを特徴とする。
【0018】
この請求項3記載の車両用カーブ径推定装置では、ステアリング角度に代えて左右の車輪速を利用するので、道路の傾きやステアリングの遊びの影響がなくなる。
【0019】
さらに請求項4記載の車両用カーブ径推定装置は、前記対象車両判別手段が、前記自車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、走行時間を計測する時間計測手段と、前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記ヨーレイト検出手段、前記時間計測手段および前記車速検出手段でそれぞれ検出された自車両のヨーレイト、走行時間および自車両の車速に基づいて、前記自車両の走行経路を検出する自車両走行経路検出手段と、前記ヨーレイト検出手段、前記時間計測手段、前記車速検出手段および前記距離方向検出手段でそれぞれ検出された自車両のヨーレイト、走行時間、自車両の車速および前記先行車両までの距離と方向に基づいて、前記先行車両の走行経路を検出する先行車両走行経路検出手段と、前記自車両走行経路検出手段および前記先行車両走行経路検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の走行経路および前記先行車両の走行経路に基づいて、自車線上を走行する先行車両を特定する先行車両判別手段とを有することを特徴とする。
【0020】
この請求項4記載の車両用カーブ径推定装置では、ヨーレイトを利用するので、タイヤの摩耗の影響がなくなる。
【0021】
上記請求項1乃至4記載の車両用カーブ径推定装置において、距離方向検出手段の具体的構成は特に限定されないが、請求項5記載の車両用カーブ径推定装置は、前記距離方向検出手段が、光ビームまたは電波を走査させるスキャニングレーダ装置であることを特徴とする。
【0022】
また請求項6記載の車両用カーブ径推定装置は、前記距離方向検出手段が、複数の光ビームまたは電波を発するマルチレーダ装置であることを特徴とする。
【0023】
請求項1乃至6記載の車両用カーブ径推定装置は、車間距離警報装置、車間距離制御装置、車速警報装置、車速制御装置など広く利用することができるが、請求項7記載の発明は、目標先行車検出装置であって、請求項1乃至6の何れかに記載の車両用カーブ径推定装置と、前記車両用カーブ径推定装置の前記カーブ径推定手段で求められたカーブ径推定値に基づいて、自車線上を走行する先行車を選定する先行車選定手段とを備えたことを特徴とする。
【0024】
この請求項7記載の目標先行車検出装置では、請求項1乃至6記載の車両用カーブ径推定装置を利用しているので、先行車の認識精度が著しく高くなる。
【0025】
【発明の効果】
請求項1記載の車両用カーブ径推定装置によれば、リフレクタのないカーブ路においても、前方のカーブ路を認識することができる。また、車間距離警報装置や車間距離制御装置に利用することができ、この場合、先行車の認識精度が著しく高くなる。さらに、カーブの存在を精度良く認識できるので、車間距離警報装置の誤警報を防止することができる。また、車速の制御装置にも利用することができ、この場合、カーブの入口での減速制御が可能となる。さらに、車速の警報装置にも利用することができ、カーブ入口での速度過剰状態を検知して、警報を発することができる。
【0026】
また請求項1記載の車両用カーブ径推定装置によれば、全ての車両の走行位置座標がある特定の時間における座標であるため、その前後の走行経路に影響されることがなく、これによりカーブ径の推定値精度が高くなる。
【0028】
請求項2記載の車両用カーブ径推定装置によれば、自車両の走行経路に最も関連があるステアリング角度を利用するので、カーブ径の推定値精度が高くなる。
【0029】
請求項3記載の車両用カーブ径推定装置によれば、ステアリング角度に代えて左右の車輪速を利用するので、道路の傾きやステアリングの遊びの影響がなくなる。
【0030】
請求項4記載の車両用カーブ径推定装置によれば、車両のヨーレイトを利用するので、タイヤの摩耗の影響がなくなる
【0031】
請求項5および6記載の車両用カーブ径推定装置によれば、先行車両との距離および方向の検出精度が高く、多方向に対応できるので大きなカーブであっても利用することができる。
【0032】
請求項7記載の目標先行車検出装置によれば、上述した効果を有する車両用カーブ径推定装置を利用しているので、先行車の認識精度が著しく高くなる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
第1実施形態
図1は本発明の車両用カーブ径推定装置の実施形態を示すブロック図であり、本実施形態の車両用カーブ径推定装置は、距離方向検出手段1と対象車両判別手段2とカーブ径推定手段3とを備えている。
【0034】
本実施形態に係る距離方向検出手段1は、自車両の例えば前面に取り付けられ、当該自車両から先行車両までの距離Lと方向θとを検出するセンサである。この距離方向検出手段1は、具体的には図5もしくは図6に示すスキャニングレーダ装置または図7もしくは図8に示すマルチレーダ装置により構成することができる。
【0035】
図5は本発明に係る距離方向検出手段1の実施形態を示す断面図であり、このスキャニングレーダ装置1は、回転可能に設けられた送信素子11を有し、ここからスキャニング式の1本の光ビームまたは電波が送信される。この光ビームまたは電波は、送信レンズ12(電波の場合はアンテナ)を介して出力され、目標物体で反射したのち、その反射光ビームまたは反射電波が、受信レンズ13(電波の場合はアンテナ)を介して、受信素子14に入力される。受信素子14は位置固定に設けられているが、送信素子11が回転可能に設けられて光ビームまたは電波を走査しながら出力するので、多方向の距離計測が可能となる。
【0036】
図6は同じく距離方向検出手段1の他の実施形態を示す断面図であり、この距離方向検出手段1もスキャニング方式のレーダ装置である。このスキャニングレーダ装置1は、位置固定に設けられた送信素子11を有し、ここから1本の光ビームまたは電波が送信される。この光ビームまたは電波は、送信レンズ12(電波の場合はアンテナ)を介して出力され、目標物体で反射したのち、その反射ビームまたは反射電波が、受信レンズ13(電波の場合はアンテナ)を介して、移動可能に設けられた受信素子14に入力される。送信素子11は位置固定に設けられているものの、受信素子14が移動可能に設けられているので、光ビームまたは電波を多方向から受信することができ、このスキャニングレーダ装置1にあっても多方向の距離計測が可能となる。
【0037】
本発明の距離方向検出手段1は、上述したスキャニング方式のレーダ装置以外にも、例えばマルチ方式のレーダ装置を用いることができる。図7は距離方向検出手段1のさらに他の実施形態を示す断面図であり、複数の発光素子11を有している。この発光素子11からは、n本の光ビームまたは電波が発生し、このn本の光ビームまたは電波は、発光レンズ12(電波の場合はアンテナ)を介して出力され、目標物体で反射したのち、その反射ビームまたは反射電波が、受光レンズ13(電波の場合はアンテナ)を介して、一つの受光素子14に入力される。受光素子14は一つであるが、発光素子11がn本の光ビームを発するので、n方向の距離計測が可能となる。
【0038】
図8は同じくマルチレーダ装置1の他の実施形態を示す断面図であり、発光素子11から1本の光ビームまたは電波が発っせられる。この光ビームまたは電波は、目標物体で反射したのち、その反射ビームまたは反射電波が、発光レンズ12(電波の場合はアンテナ)を介して受光レンズ14(電波の場合はアンテナ)に入力される。この受光素子14は、光ビームまたは電波をn方向から受信することができるので、n方向の距離計測が可能となる。
【0039】
本実施形態に係る対象車両判別手段2は、上述した距離方向検出手段1により検出された距離Lおよび方向θに基づいて、その先行車両が自車線上を走行する先行車両か、あるいはその先行車両が他車線上を走行する先行車両かを判別するものであり、具体的にはセンサとマイクロコンピュータなどで構成することができる。
【0040】
図1に示すように、この対象車両判別手段2は、機能的には、ステアリング角度検出手段21、時間計測手段22、車速検出手段23、自車両走行経路検出手段24、先行車両走行経路検出手段25および先行車両判別手段26から構成されている。
【0041】
ステアリング角度検出手段21は、例えばエンコーダであり、自車両のハンドル切り角φを検出する。このステアリング角度検出手段21からの出力信号φは、後述する自車両走行経路検出手段24と、先行車両走行経路検出手段25とのそれぞれに送出される。
【0042】
時間計測手段22は、自車両の走行時間tを計測する例えばクロック発信器などのタイマであり、ここからの出力信号tは、自車両走行経路検出手段24と、先行車両走行経路検出手段25とのそれぞれに送出される。
【0043】
車速検出手段23は、自車両の車速Vを検出するためのセンサであり、例えば車輪速センサなどが用いられ、この出力信号Vは、自車両走行経路検出手段24と、先行車両走行経路検出手段25とのそれぞれに送出される。
【0044】
自車両走行経路検出手段24は、ステアリング角度検出手段21、時間計測手段22および車速検出手段23でそれぞれ検出されたステアリング角度φ、走行時間tおよび車速Vに基づいて、自車両の走行経路を時間の関数(X(t),Y(t))として検出する。
【0045】
この自車両走行経路検出手段24における自車両の走行経路の求め方を、図9を参照しながら説明する。
同図(A)に示すように、ある時間t=0における自車両の位置を原点(0,0)として、それからt時間後の自車両の走行経路をX−Y座標系で時間の関数として(Xm(t),Ym(t))と表す。この自車両の走行経路は、ステアリング角度φ、走行時間t、車速Vから演算して求めることができる。
【0046】
すなわち、まず同図(B)のように、自車両の進む方向ψと速度Vをベクトルで表わすと、自車両の進む方向ψは、ステアリング角度φと車速Vから下記(1)式で求められ、当該(1)式の曲率半径Rは下記(2)式で求められる。
【0047】
【数1】
ψ=(1/R)・∫Vdt …(1)
R=(1+AV2 )・(N・L/φ) …(2)
(1)式および(2)式において、Rは曲率半径、Aはスタビリティファクタ、Nはオーバオールステアリングレシオ、Lはホイールベースである。(2)式において、A,N,Lの各値は既知であり、またVは車速検出手段23からの出力信号、φはステアリング角度検出手段21からの出力信号、時間tは時間計測手段22からの出力信号によりそれぞれ求められるので、曲率半径Rが求められ、これを(1)式に代入することにより、自車両の進む方向ψが求められる。
【0048】
よって、自車両の走行経路(Xm(t),Ym(t))は、上記(1)式で求められたψを下記(3)式および(4)式に代入することにより求められる。
【数2】
Xm(t)=∫V・cosψdt …(3)
Ym(t)=∫V・sinψdt …(4)
【0049】
先行車両走行経路検出手段25は、ステアリング角度検出手段21、時間計測手段22、車速検出手段23および距離方向検出手段1でそれぞれ検出されたステアリング角度φ、時間t、車速Vおよび距離Lと方向θに基づいて、先行車両の走行経路を時間の関数(Xf(t),Yf(t))として検出する。
【0050】
この先行車両走行経路検出手段25における先行車両の走行経路の求め方を図10を参照しながら説明する。
同図に示すように、先行車両の走行経路は、自車両との相対位置関係で求めることとし、先行車両の走行経路をX−Y座標系で時間tの関数として(Xf(t),Yf(t))と表す。自車両の走行経路は上述した(3)および(4)式で求められるので、自車両を基準とした先行車両の走行経路は、自車両と先行車両との距離Lおよび方向θ、ステアリング角度φ、走行時間t、車速Vから演算して求めることができる。
【0051】
つまり、下記(5)式および(6)式で求めることができる。
【数3】
Xf(t)=∫V・cosψdt+Lsinθ …(5)
Yf(t)=∫V・sinψdt+Lcosθ …(6)
この(5)および(6)式において、それぞれの第1項は自車両の走行経路座標であるから、上述した(3)および(4)式と同様に、既知の定数と、ステアリング角度検出手段21、時間計測手段22、車速検出手段23からの入力信号により演算することができる。また、(5)および(6)式の第2項は距離方向検出手段1で検出される距離Lおよび方向θを用いて演算することができる。
【0052】
先行車両判別手段26は、自車両走行経路検出手段24および先行車両走行経路検出手段25でそれぞれ検出された自車両の走行経路および先行車両の走行経路に基づいて、その先行車両が自車線上を走行する先行車両であるかどうかを判別する。
【0053】
この判別は、具体的には、現在の自車両の位置と、先行車両との車間時間Tf前の当該先行車両の位置との差Lwを求め、これが道路幅Wより小さいかどうかで判断する。つまり、先行車両のTf時間前の走行位置が現在の自車両の走行位置に対して道路幅方向にどれだけずれているかで、当該先行車両が自車線上を走行する車両であるかどうかを判別する。
【0054】
ここで、先行車両までの車間時間Tfは、現在の自車両と先行車両との距離Lと、自車両の車速Vを用いて、下記(7)式で求められる。
【数4】
Tf=L/V …(7)
【0055】
また、現在の自車両の位置(Xm(t),Ym(t))と、記憶させておいた先行車両までの車間時間Tf前の当該先行車両の位置(Xf(t−Tf),Yf(t−Tf))との差Lwは、下記(8)式で求め、(9)式により道路幅Wより小さいかどうかを判別する。LwがWより小さい場合には、その先行車両が自車線上に存在すると判断し、カーブ径を演算する際の先行車両の候補となる。
【数5】

Figure 0003653862
【0056】
カーブ径推定手段3は、先行車両判別手段26で自車線上を走行する先行車両と判別された先行車両と、自車両との距離および方向に基づいて、カーブ径を推定するものである。
【0057】
このカーブ径の推定方法を図11および図12を参照しながら説明する。
図11は、先行車、先々行車1、先々行車2、すなわち3台の先行車両を距離方向検出手段1で捕捉した場面を示している。また、図12(A)では、この3台の先行車を検出した場合の道路曲率Rの求め方を模式的に示す。
【0058】
先行車が角度θ1、距離L1、先々行車1が角度θ2、距離L2、先々行車2が角度θ3、距離L3で捕らえられたとする。このとき、自車両の位置を原点として、X−Y座標系で先行車(X1,Y1)、先々行車1(X2,Y2)、先々行車2(X3,Y3)の座標位置を表わすと、
【数6】
X1=L1sinθ1 …(10)
Y1=L1cosθ1 …(11)
X2=L2sinθ2 …(12)
Y2=L2cosθ2 …(13)
X3=L3sinθ3 …(14)
Y3=L3cosθ3 …(15)
となる。
【0059】
円の方程式は、図12(B)に示すように、カーブ曲率をR、円の中心座標を(a,b)とすると、
【数7】
(X−a)2 +(Y−b)2 =R2 …(16)
となる。したがって、この方程式(16)に、上記(10)〜(15)の3台の先行車両の座標を代入して、その連立方程式を解けば道路曲率Rが求まる。
【0060】
図11および図12に示すカーブ径の推定方法では、3点が決まるとその曲率Rが定まるという円の性質を利用して、3台の先行車両の走行位置からカーブ径Rを求めたが、本発明では2台の先行車両と自車両との走行位置を用いて、カーブ径を推定することもできる。
【0061】
図13は、先行車、先々行車1、すなわち2台の先行車両を距離方向検出手段で捕捉した場面を示している。また、図14は、2台の先行車と自車両とを用いて道路曲率Rを求める方法を模式的に示している。
【0062】
図13および図14に示すように、先行車が角度θ1、距離L1、先々行車1が角度θ2、距離L2で捕らえられたとする。自車の位置を原点(0,0)として、X−Y座標系で先行車(X1,Y1)、先々行車1(X2,Y2)の位置を表わすと、上述した(10)式から(13)式となる。そして、上記(16)式に自車両の座標(0,0)と、先行車の座標(X1,Y1)および先行車1の座標(X2,Y2)を代入して、その連立方程式を解けば道路曲率Rが求まる。
【0063】
このように、先行車両が2台であった場合でも、前方のカーブ径を推定することができる。ただし、この方法では自車両も曲率半径Rの円上にあるので、前方のカーブ径を精度良く推定するには、上記図11および図12に示されるように、3台の先行車両を用いることがより好ましい。
【0064】
これら自車両走行経路検出手段24、先行車両走行経路検出手段25、先行車両判別手段26およびカーブ径推定手段3は、マイクロコンピュータのソフトウェアにより構成されている。
【0065】
次に作用を説明する。
図15は、本実施形態における主動作を示すフローチャートであり、まずステップ1において、距離方向検出手段1により、自車両から先行車両までの距離Lと方向θを測定し、先行車両走行経路検出手段25に送出する。これと同時に、対象車両判別手段2において、ステアリング角度検出手段21によりステアリング角度φを、時間計測手段22により走行時間tを、車速検出手段23により自車両の車速Vをそれぞれ検出し、自車両走行経路検出手段24および先行車両走行経路検出手段25に送出する。
【0066】
自車両走行経路検出手段24では、ステアリング角度φ、走行時間t、車速Vから自車両走行経路(X(t),Y(t))を上述した(1)〜(4)式を用いて演算して求める。先行車両走行経路検出手段25では、距離L、方向θ、ステアリング角度φ、走行時間t、車速Vから、捕捉された先行車両の走行経路(Xf(t),Yf(t))を上述した(1)〜(6)式を用いて演算して求める。
【0067】
自車線上の先行車両判別手段26では、上述した(7)〜(9)式を用いて、自車両の走行経路と先行車両の走行経路とを比較し、その先行車両が自車線上に存在するか否かを判別する。以上の判別は、ステップ2〜4に示すように、捕捉された先行車両全てに対して行われ、自車線上に存在する先行車両のみを選択し、カーブ径の推定に用いる。ステップ2〜4において、自車両または先行車両が車線変更するなど、その先行車両が自車線上に存在しない場合には、その先行車両のデータはカーブ径の推定には用いない。
【0068】
カーブ径推定手段3では、自車線上の3台以上あるいは2台以上の先行車両のデータを用いて、ステップ5にて、上述した(10)〜(16)式により、前方のカーブ径を推定する。
【0069】
このように、本実施形態のカーブ径推定装置は、自車両から自車線上を走行する2台以上の先行車両までの距離と方向とを用いて、前方のカーブ径を推定するように構成されているので、リフレクタのないカーブ路においても、前方のカーブ路を認識することができる。
【0070】
本実施形態のカーブ径推定装置は車間距離警報装置や車間距離制御装置に利用することができ、この場合、先行車の認識精度が著しく高くなる。また、カーブの存在を精度良く認識できるので、車間距離警報装置の誤警報を防止することができる。本実施形態のカーブ径推定装置は、車速の制御装置にも利用することができ、この場合、カーブの入口での減速制御が可能となる。さらに、本実施形態のカーブ径推定装置は、車速の警報装置にも利用することができ、カーブ入口での速度過剰状態を検知して、警報を発することができる。
【0071】
第2実施形態
上述した第1実施形態では、カーブ径推定手段3におけるカーブ径の推定方法が、3台の先行車両または2台の先行車両と自車両を用いたものであるが、本実施形態では1台の先行車両を選定し、その先行車両の走行経路からカーブ径を推定する方法である。したがって、カーブ径推定手段3のソフトウェア構成のみが第1実施形態と相違している。
【0072】
カーブ径推定装置の基本構成は、図1に示す第1実施形態と同じであり、その詳細な説明は省略するが、距離方向検出手段1として、図5および図6に示すスキャニングレーダ装置や図7および図8に示すマルチレーダ装置を用いることができる。
【0073】
本実施形態のカーブ径推定手段3は、自車線上を走行する先行車両の走行経路(Xf(t),Yf(t))から前方のカーブ径を推定するものである。具体的には、自車線上を走行する先行車両の走行経路の時間関数(Xf(t),Yf(t))から、所定の時間間隔でその座標位置を3点抽出する。これは、図10と上記(5)および(6)式を用いて求める。これにより求められた座標位置3点を上記(16)式に代入して連立方程式を解くことにより、道路曲率Rを求める。
【0074】
なお、本実施形態では、先行車より先々行車1、また先々行車1より先々行車2の走行経路を用いる方が、より前方のカーブ径の推定が精度良く行われるので、複数先行車両を捕捉した場合には、最も先行する車両の走行経路をカーブ径の推定に用いるようにしている。
【0075】
次に作用を説明する。
図16は本実施形態の動作を示すフローチャートであり、まずステップ11において、距離方向検出手段1により、自車両から先行車両までの距離Lと方向θを測定し、先行車両走行経路検出手段25に送出する。これと同時に、対象車両判別手段2において、ステアリング角度検出手段21によりステアリング角度φを、時間計測手段22により走行時間tを、車速検出手段23により自車両の車速Vをそれぞれ検出し、自車両走行経路検出手段24および先行車両走行経路検出手段25に送出する。
【0076】
自車両走行経路検出手段24では、ステアリング角度φ、走行時間t、車速Vから自車両走行経路(X(t),Y(t))を上述した(1)〜(4)式を用いて演算して求める。先行車両走行経路検出手段25では、距離L、方向θ、ステアリング角度φ、走行時間t、車速Vから、捕捉された先行車両の走行経路(Xf(t),Yf(t))を上述した(1)〜(6)式を用いて演算して求める。
【0077】
自車線上の先行車両判別手段26では、上述した(7)〜(9)式を用いて、自車両の走行経路と先行車両の走行経路とを比較し、その先行車両が自車線上に存在するか否かを判別する。以上の判別は、ステップ12,13,15に示すように、捕捉された先行車両全てに対して行われ、自車線上に存在する先行車両のみを選択し、カーブ径の推定に用いる。ステップ12,13,15において、自車両または先行車両が車線変更するなど、その先行車両が自車線上に存在しない場合には、その先行車両のデータはカーブ径の推定には用いない。
【0078】
カーブ径推定手段3では、自車線上の先行車両の走行経路のデータを用いて、ステップ17にて、前方のカーブ径を推定するが、ステップ12,13,15に示されるように、3台の先行車両が全て自車線上にある場合には、最も先行する先々行車2の走行経路が用いられる。また、この先々行車2が車線変更等により自車線上に存在しない場合には、次に最も先行する先々行車1の走行経路を用いてカーブ径を推定する(ステップ16)。同様に、この先々行車1も車線変更等により自車線上に存在しない場合には、先行車の走行経路を用いてカーブ径を推定する(ステップ14)。
【0079】
このように、本実施形態のカーブ径推定装置は、自車両から自車線上を走行する先行車両の走行経路(Xf(t),Yf(t))を用いて、前方のカーブ径Rを推定するように構成されているので、第1実施形態と同様、リフレクタのないカーブ路においても、前方のカーブ路を認識することができる。特に、本実施形態によれば、先行車が2台以上存在しなくても、前方のカーブ路を認識することができる。
【0080】
第3実施形態
本実施形態は、上述した第1実施形態または第2実施形態のカーブ径推定装置を用いて、そのカーブ径の推定値と先行車両の走行経路から自車線上の先行車両を選定する目標先行車検出装置である。
【0081】
本実施形態の目標先行車検出装置は、図2に示すように、第1実施形態のカーブ径推定装置に先行車選定手段4を付加したものであり、マイクロコンピュータのソフトウェアで構成されている。
距離方向検出手段1、対象車両判別手段2およびカーブ径推定手段3は、第1実施形態または第2実施形態と同じであるため、その説明は省略する。
【0082】
本実施形態の先行車選定手段4は、カーブ径推定手段3により求められたカーブ径Rの推定値を取り込み、このカーブ径に基づいて先行車を選定する信号を外部に出力する。カーブ径の推定方法は、第1実施形態に示す自車線上の2台以上の先行車両の座標を用いる方法、あるいは第2実施形態に示す自車線上の走行車両の走行経路を用いる方法の何れでも良い。
【0083】
このカーブ径Rを用いて、先行車選定手段4は、例えば(17)式によりカーブ径Rに応じたビーム角度θを演算し、光ビームの照射角度を変更するなどして、先行車を検出する(ステップ6)。
【数8】
θ=C/R (C:定数) …(17)
【0084】
本実施形態の目標先行車検出装置は、カーブ径の推定値を用いて目標とする先行車を検出するので、先行車の認識精度が向上することになる。
【0085】
第4実施形態
上述した第1実施形態および第2実施形態のカーブ径推定装置、および第3実施形態の目標先行車検出装置は、ステアリング角度φと走行時間tと車速Vとにより自車両および先行車両の走行経路を求めたが、本実施形態では、自車両の左右の車輪速を用いて、自車両および先行車両の走行経路を求める。
【0086】
すなわち、図3に示すように、対象車両判別手段2には、上述した実施形態におけるステアリング角度検出手段21、時間計測手段22および車速検出手段23の代わりに、左右車輪速検出手段27が設けられており、具体的には左右の車輪にそれぞれ設けられた車輪速センサで構成されている。
この左右車輪速検出手段27により、左輪速度Vlと右輪速度Vrとが検出され、自車両走行経路検出手段24および先行車両走行経路検出手段25のそれぞれに送出される。
【0087】
そして、自車両走行経路検出手段24では、左輪速度Vlと右輪速度Vrとを用いて、下記(18)式により平均車速Vを求める。
【数9】
V=(Vl+Vr)/2 …(18)
【0088】
また、(2)式に代えて下記(19)式により道路曲率Rを求める。
【数10】
R=V・Tt/(Vl−Vr) …(19)
ただし、Ttはトレッドである。
【0089】
(18)式により車速V、(19)式により道路曲率Rが求められるので、これらを上記(1)式に代入して自車両の進行方向ψを求め、このψを上記(3)および(4)式に代入することにより、自車両の走行経路(X(t),Y(t))を求める。
【0090】
一方、先行車両走行経路検出手段25においては、左右車輪速検出手段27からの左輪速度Vlと右輪速度Vrとを用いて、上述した手順で車速Vと自車両の進行方向ψを求め、距離方向検出手段1からの距離Lおよび方向θとともに上記(5)および(6)式に代入することにより、先行車両の走行経路(Xf(t),Yf(t))を求める。
【0091】
以下の手順は第1実施形態と同様であるのでその説明は省略するが、本実施形態によれば、左右の車輪速センサから自車両および先行車両の走行経路を検出する構成としたため、道路の傾きや、ステアリングの遊びの影響が少なくなり、道路曲率Rの検出精度が向上することになる。
【0092】
第5実施形態
本発明のカーブ径推定装置および目標先行車検出装置は、さらに改変することができる。本実施形態では、第1〜3実施形態のステアリング角度検出手段21、時間計測手段22および車速検出手段23、第4実施形態の左右車輪速検出手段27の代わりに、ヨーレイト検出手段28および車速検出手段23が設けられており、ヨーレイト検出手段28は具体的にはヨーレイトセンサで構成されている。なお、ヨーレイト(yaw rate)とは車両のz軸廻りの揺動レイトをいう。
【0093】
このヨーレイト検出手段28で検出された自車両のヨーレイトは、車速検出手段23で検出された自車両の車速Vとともに、自車両走行経路検出手段24および先行車両検出手段25のそれぞれに送出される。
【0094】
そして、自車両走行経路検出手段24では、上記(2)式に代えて、ヨーレイトηおよび車速Vを用いて、道路曲率Rを下記(20)式より求める。
【数11】
R=V/η (20)
【0095】
この(20)式により道路曲率Rが求められるので、これらを上記(1)式に代入して自車両の進行方向ψを求め、このψを上記(3)および(4)式に代入することにより、自車両の走行経路(X(t),Y(t))を求める。
【0096】
一方、先行車両走行経路検出手段25においては、ヨーレイト検出手段28からのヨーレイトηと車速Vとを用いて、上述した手順で自車両の進行方向ψを求め、距離方向検出手段1からの距離Lおよび方向θとともに上記(5)および(6)式に代入することにより、先行車両の走行経路(Xf(t),Yf(t))を求める。
【0097】
以下の手順は第1実施形態と同様であるのでその説明は省略するが、本実施形態によれば、ヨーレイトセンサから走行経路を検出する構成としたため、タイヤの摩耗の影響がなくなり、道路曲率Rの検出精度が向上することになる。
【0098】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1および第2実施形態(車両用カーブ径推定装置)を示すブロック図である。
【図2】本発明の第3実施形態(目標先行車検出装置)を示すブロック図である。
【図3】本発明の第4実施形態(目標先行車検出装置)を示すブロック図である。
【図4】本発明の第5実施形態(目標先行車検出装置)を示すブロック図である。
【図5】本発明に係る距離方向検出手段の実施形態(スキャニングレーダ装置)を示す断面図である。
【図6】本発明に係る距離方向検出手段の他の実施形態(スキャニングレーダ装置)を示す断面図である。
【図7】本発明に係る距離方向検出手段の他の実施形態(マルチレーダ装置)を示す断面図である。
【図8】本発明に係る距離方向検出手段の他の実施形態(マルチレーダ装置)を示す断面図である。
【図9】本発明に係る自車両走行経路検出手段における自車両の走行経路の求め方を説明するための模式図である。
【図10】本発明に係る先行車両走行経路検出手段における先行車両の走行経路の求め方を説明するための模式図である。
【図11】本発明に係るカーブ径推定手段におけるカーブ径の求め方を説明するための模式図である。
【図12】本発明に係るカーブ径推定手段におけるカーブ径の求め方を説明するための模式図である。
【図13】本発明に係るカーブ径推定手段におけるカーブ径の他の求め方を説明するための模式図である。
【図14】本発明に係るカーブ径推定手段におけるカーブ径の他の求め方を説明するための模式図である。
【図15】本発明に係るカーブ径推定手段におけるカーブ径の求め方(第1実施形態)を説明するためのフローチャートである。
【図16】本発明に係るカーブ径推定手段におけるカーブ径の他の求め方(第2実施形態)を説明するためのフローチャートである。
【図17】図2に示す目標先行車検出装置における先行車の検出手順を示すフローチャートである。
【図18】従来の車両用カーブ径推定装置の問題点を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1…距離方向検出手段
11…送信素子
12…送信レンズ
13…受信レンズ
14…受信素子
2…対象車両判別手段
21…ステアリング角度検出手段
22…時間計測手段
23…車速検出手段
24…自車両走行経路検出手段
25…先行車両走行経路検出手段
26…先行車両判別手段
27…左右車輪速検出手段
28…ヨーレイト検出手段
3…カーブ径推定手段
4…先行車選定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle curve diameter estimation device that estimates a curve diameter of a host vehicle before entering the curve, and a target leading vehicle detection device that detects a target leading vehicle traveling on the host lane.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a vehicle curve diameter estimating device or a target preceding vehicle detecting device, for example, an obstacle detecting device described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-87,922 is known. This obstacle detection device sets the radar main axis direction so that even if the target object moves, some of the laser beams can always detect the target object. It is possible to follow objects.
[0003]
Further, a vehicle curve diameter estimation device described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-369,800 estimates a curve diameter by detecting a distance between reflectors (reflectors) installed on a curved road. Yes, the distance between the reflectors is calculated based on the vehicle speed of the host vehicle and the distance from the host vehicle to the reflector. In highways and the like, the interval between the reflectors is changed according to the curve diameter, so that the curve diameter can be estimated before entering the curve using this.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional vehicle curve diameter estimation device or target preceding vehicle detection device has the following problems.
That is, in the technique of following the main vehicle direction of the radar to the preceding vehicle, the preceding vehicle can move relatively slowly at the entrance of the curve as shown in FIG. However, there is a problem that the target preceding vehicle cannot be detected when the main spindle control of the radar is not in time, such as when the preceding vehicle suddenly changes lanes as shown in FIG. For this reason, it is conceivable to estimate the curve diameter of the own lane from the steering angle of the own vehicle and the difference between the left and right wheel speeds, thereby changing the direction of the main axis of the radar. In this way, the lane change of the preceding vehicle can be detected. However, there is a risk of erroneously recognizing that the lane has been changed even if the preceding vehicle is traveling on the own lane at the curve entrance.
[0005]
On the other hand, the technology for recognizing the road shape using reflectors has the problem that it cannot be used on roads with few reflectors, such as ordinary roads, because the preceding vehicle and other lane vehicles get in the way and cannot be detected. . In addition, in this technique, when there is something similar to a reflector on the roadside such as a signboard or a stopped vehicle, there is a possibility that a road shape is erroneously recognized.
[0006]
Although it is also an effective technique to detect the forward curve diameter using a camera, it may not be recognized in backlight or at night, and it is necessary to recognize the road shape with a radar.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and estimates the forward curve diameter from the distance and direction between the preceding vehicle and the preceding vehicle that travels in front of the preceding vehicle, It is an object of the present invention to provide a vehicle curve diameter estimation device and a target preceding vehicle detection device that can accurately detect a target preceding vehicle at an exit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a vehicle curve diameter estimating apparatus according to the present invention according to claim 1 is a distance direction detecting means for detecting a distance and a direction from the own vehicle to a preceding vehicle, a traveling route of the own vehicle, Target vehicle determination means for determining whether the preceding vehicle is a preceding vehicle traveling on its own lane or a preceding vehicle traveling on another lane based on the distance and direction detected by the distance direction detecting means; A curve diameter estimating means for estimating a curve diameter based on the distance and direction between the preceding vehicle determined to be a preceding vehicle traveling on the own lane by the vehicle determining means and the own vehicle;The curve diameter estimating means estimates a curve diameter based on the distance and direction between two or more preceding vehicles traveling on the own lane and the own vehicle.It is characterized by that.
[0009]
In the vehicle curve diameter estimating apparatus according to claim 1, it is first determined whether or not the captured preceding vehicle is a vehicle traveling on the own lane, and only two or more vehicles traveling on the own lane are used. Since the forward curve diameter is estimated based on the distance and direction to the preceding vehicle, the forward curve road can be recognized even on a curved road without a reflector.
[0010]
Further, the vehicle curve diameter estimation device of the present invention can be used for an inter-vehicle distance warning device and an inter-vehicle distance control device, and in this case, the recognition accuracy of the preceding vehicle is remarkably increased. Furthermore, since the presence of the curve can be recognized with high accuracy, it is possible to prevent a false alarm of the inter-vehicle distance alarm device. The curve diameter estimation device of the present invention can also be used for a vehicle speed control device, and in this case, deceleration control at the entrance of the curve is possible. Furthermore, the curve diameter estimation apparatus of the present invention can be used for a vehicle speed warning device, and can detect an excessive speed state at a curve entrance and issue a warning.
[0012]
  here,The curve diameter can be estimated by substituting the traveling position coordinates of at least three vehicles including the host vehicle into the circle equation. thisClaim 1In the vehicle curve diameter estimation apparatus, the curve diameter is estimated by substituting the traveling position coordinates of the own vehicle and two preceding vehicles or three preceding vehicles into the equation of the circle. Therefore, since the travel position coordinates of all the vehicles are coordinates at a specific time, the travel path before and behind the coordinates is not affected, thereby increasing the accuracy of the estimated value of the curve diameter.
[0015]
  In the vehicle curve diameter estimation apparatus according to claim 1 described above, the configuration of the target vehicle determination unit is not particularly limited, but the vehicle curve diameter estimation apparatus according to claim 2The target vehicle determining means includes a steering angle detecting means for detecting a steering angle of the own vehicle, a time measuring means for measuring a traveling time, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the own vehicle, and the steering angle detecting means. The vehicle travel route detection means for detecting the travel route of the host vehicle based on the steering angle, travel time and vehicle speed respectively detected by the time measurement means and the vehicle speed detection means, the steering angle detection means, A preceding vehicle that detects the traveling route of the preceding vehicle based on the steering angle, the traveling time, the vehicle speed, and the distance and direction to the preceding vehicle detected by the time measuring means, the vehicle speed detecting means, and the distance direction detecting means, respectively. Traveling route detection means, the own vehicle traveling route detection means, and the preceding vehicle traveling route detection means Based on the travel route of the traveling path and the preceding vehicle of the own vehicle detected respectively, and having a preceding vehicle judgment means for identifying a preceding vehicle traveling on the same lane.
[0016]
  thisClaim 2The vehicle curve diameter estimating apparatus calculates the traveling position coordinates of the own vehicle and the traveling position coordinates of the preceding vehicle on the basis of the steering angle, traveling time, vehicle speed, inter-vehicle distance, and direction. Determine if it is in Here, since the steering angle most relevant to the travel route of the host vehicle is used, the accuracy of the estimated value of the curve diameter is increased.
[0017]
  A vehicle curve diameter estimating apparatus according to claim 3.BeforeThe target vehicle discriminating means is detected by the left and right wheel speed detecting means for detecting the left and right wheel speeds of the host vehicle, the time measuring means for measuring the travel time, the left and right wheel speed detecting means and the time measuring means, respectively. Based on the difference between the left and right wheel speeds of the host vehicle and the travel time, the host vehicle travel route detecting means for detecting the travel route of the host vehicle, the left and right wheel speed detecting means, the time measuring means, and the distance direction detection Preceding vehicle detection means for detecting a traveling route of the preceding vehicle based on a difference between left and right wheel speeds of the own vehicle detected by the means, a traveling time, and a distance and direction to the preceding vehicle; Based on the travel route of the host vehicle and the travel route of the preceding vehicle detected by the vehicle travel route detection unit and the preceding vehicle travel route detection unit, respectively, And having a preceding vehicle judgment means for identifying a vehicle.
[0018]
  thisClaim 3In this vehicle curve diameter estimating apparatus, since the left and right wheel speeds are used instead of the steering angle, the influence of road inclination and steering play is eliminated.
[0019]
  Furthermore, the vehicle curve diameter estimation apparatus according to claim 4.BeforeThe target vehicle discriminating means includes a yaw rate detecting means for detecting the yaw rate of the own vehicle, a time measuring means for measuring a running time, a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the own vehicle, the yaw rate detecting means, and the time. A host vehicle travel route detection unit for detecting a travel route of the host vehicle based on a yaw rate of the host vehicle, a travel time and a vehicle speed of the host vehicle detected by the measurement unit and the vehicle speed detection unit; and the yaw rate detection unit; The preceding vehicle travels based on the yaw rate of the host vehicle, the travel time, the vehicle speed of the host vehicle, and the distance and direction to the preceding vehicle detected by the time measuring unit, the vehicle speed detecting unit, and the distance direction detecting unit, respectively. A preceding vehicle traveling route detecting means for detecting a route, the own vehicle traveling route detecting means and the preceding vehicle traveling route detecting means; Is based on the travel route and the travel path of the preceding vehicle detected the vehicle, and having a preceding vehicle judgment means for identifying a preceding vehicle traveling on the same lane.
[0020]
  thisClaim 4In the vehicle curve diameter estimation apparatus, since yaw rate is used, the influence of tire wear is eliminated.
[0021]
  Claim 1 aboveThru 4In the vehicle curve diameter estimation device described, the specific configuration of the distance direction detection means is not particularly limited,Claim 5The vehicle curve diameter estimation apparatus described above is characterized in that the distance direction detection means is a scanning radar apparatus that scans a light beam or a radio wave.
[0022]
  AlsoClaim 6The vehicle curve diameter estimation apparatus described above is characterized in that the distance direction detection means is a multi-radar apparatus that emits a plurality of light beams or radio waves.
[0023]
  Claim 1Thru 6The vehicle curve diameter estimation device described can be widely used, such as an inter-vehicle distance alarm device, an inter-vehicle distance control device, a vehicle speed alarm device, a vehicle speed control device,Claim 7The described invention is a target preceding vehicle detection device, whereinThru 6A preceding vehicle that travels on the own lane is selected based on the vehicle curve diameter estimation device according to any one of the above and the curve diameter estimation value obtained by the curve diameter estimation means of the vehicle curve diameter estimation device. And a preceding vehicle selection means.
[0024]
  thisClaim 7In the target preceding vehicle detection device described above, claim 1Thru 6Since the vehicle curve diameter estimation device described is used, the recognition accuracy of the preceding vehicle is remarkably increased.
[0025]
【The invention's effect】
According to the vehicle curve diameter estimating apparatus of the first aspect, it is possible to recognize a forward curved road even on a curved road without a reflector. Further, it can be used for an inter-vehicle distance warning device and an inter-vehicle distance control device, and in this case, the recognition accuracy of the preceding vehicle is remarkably increased. Furthermore, since the presence of the curve can be recognized with high accuracy, it is possible to prevent a false alarm of the inter-vehicle distance alarm device. It can also be used for a vehicle speed control device, and in this case, deceleration control at the entrance of the curve is possible. Furthermore, it can also be used for a warning device for vehicle speed, and an alarm can be issued by detecting an excessive speed state at the entrance of the curve.
[0026]
  Claim 1According to the vehicle curve diameter estimation apparatus, since the travel position coordinates of all the vehicles are coordinates at a certain time, it is not influenced by the travel route before and after the travel position coordinates, and thereby the estimated accuracy of the curve diameter Becomes higher.
[0028]
  Claim 2According to this vehicle curve diameter estimation apparatus, the steering angle that is most relevant to the travel route of the host vehicle is used, so that the accuracy accuracy of the curve diameter is improved.
[0029]
  Claim 3According to this vehicle curve diameter estimating apparatus, since the left and right wheel speeds are used in place of the steering angle, the influence of road inclination and steering play is eliminated.
[0030]
  According to the vehicle curve diameter estimating apparatus of the fourth aspect, since the yaw rate of the vehicle is used, the influence of tire wear is eliminated..
[0031]
  Claim5 and 6According to the described vehicle curve diameter estimation device, the distance and direction detection accuracy with respect to the preceding vehicle is high, and it is possible to use even a large curve because it can handle multiple directions.
[0032]
  Claim 7According to the described target preceding vehicle detection device, since the vehicle curve diameter estimation device having the above-described effect is used, the recognition accuracy of the preceding vehicle is remarkably increased.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a vehicle curve diameter estimation apparatus of the present invention. The vehicle curve diameter estimation apparatus of this embodiment is a distance direction detection means 1, a target vehicle discrimination means 2, and a curve diameter estimation means. 3 is provided.
[0034]
The distance direction detection unit 1 according to the present embodiment is a sensor that is attached to, for example, the front surface of the host vehicle and detects the distance L and the direction θ from the host vehicle to the preceding vehicle. Specifically, the distance direction detection means 1 can be configured by a scanning radar device shown in FIG. 5 or FIG. 6 or a multi-radar device shown in FIG. 7 or FIG.
[0035]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of the distance direction detecting means 1 according to the present invention. This scanning radar apparatus 1 has a transmission element 11 that is rotatably provided. A light beam or radio wave is transmitted. This light beam or radio wave is output via the transmission lens 12 (antenna in the case of radio waves) and reflected by the target object, and then the reflected light beam or reflected radio wave passes through the receiving lens 13 (antenna in the case of radio waves). To the receiving element 14. Although the receiving element 14 is provided at a fixed position, the transmitting element 11 is rotatably provided and outputs a light beam or radio wave while scanning, so that multidirectional distance measurement is possible.
[0036]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the distance direction detection means 1, and the distance direction detection means 1 is also a scanning radar device. The scanning radar apparatus 1 has a transmission element 11 provided at a fixed position, from which one light beam or radio wave is transmitted. This light beam or radio wave is output via the transmission lens 12 (antenna in the case of radio waves) and reflected by the target object, and then the reflected beam or reflected radio wave passes through the reception lens 13 (antenna in the case of radio waves). Then, it is input to the receiving element 14 that is movably provided. Although the transmitting element 11 is provided at a fixed position, the receiving element 14 is provided so as to be movable, so that it can receive light beams or radio waves from multiple directions. Distance measurement in the direction is possible.
[0037]
The distance direction detecting means 1 of the present invention can use, for example, a multi-type radar apparatus in addition to the above-described scanning-type radar apparatus. FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the distance direction detecting means 1 and has a plurality of light emitting elements 11. The light emitting element 11 generates n light beams or radio waves, and the n light beams or radio waves are output via the light emitting lens 12 (an antenna in the case of radio waves) and reflected by the target object. The reflected beam or the reflected radio wave is input to one light receiving element 14 via the light receiving lens 13 (an antenna in the case of a radio wave). Although the number of the light receiving elements 14 is one, the light emitting element 11 emits n light beams, so that distance measurement in the n direction is possible.
[0038]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the multi-radar apparatus 1, and one light beam or radio wave is emitted from the light emitting element 11. After this light beam or radio wave is reflected by the target object, the reflected beam or reflected radio wave is input to the light receiving lens 14 (antenna in the case of radio waves) via the light emitting lens 12 (antenna in the case of radio waves). Since this light receiving element 14 can receive a light beam or radio wave from the n direction, it is possible to measure the distance in the n direction.
[0039]
The target vehicle discriminating means 2 according to this embodiment is based on the distance L and the direction θ detected by the distance / direction detecting means 1 described above, the preceding vehicle traveling on the own lane, or the preceding vehicle. Is a preceding vehicle traveling on another lane, specifically, it can be composed of a sensor and a microcomputer.
[0040]
As shown in FIG. 1, this target vehicle discrimination means 2 functionally includes a steering angle detection means 21, a time measurement means 22, a vehicle speed detection means 23, a host vehicle travel route detection means 24, and a preceding vehicle travel route detection means. 25 and preceding vehicle discriminating means 26.
[0041]
The steering angle detection means 21 is an encoder, for example, and detects a steering angle φ of the host vehicle. The output signal φ from the steering angle detection means 21 is sent to each of a host vehicle travel route detection means 24 and a preceding vehicle travel route detection means 25 described later.
[0042]
The time measuring means 22 is a timer such as a clock transmitter that measures the traveling time t of the host vehicle, and the output signal t from here is the own vehicle traveling path detecting means 24, the preceding vehicle traveling path detecting means 25, and the like. Sent to each of the.
[0043]
The vehicle speed detection means 23 is a sensor for detecting the vehicle speed V of the host vehicle. For example, a wheel speed sensor is used, and the output signal V is output from the host vehicle travel path detection means 24 and the preceding vehicle travel path detection means. And 25 respectively.
[0044]
The own vehicle travel route detection unit 24 determines the travel route of the own vehicle based on the steering angle φ, the travel time t, and the vehicle speed V detected by the steering angle detection unit 21, the time measurement unit 22, and the vehicle speed detection unit 23, respectively. As a function (X (t), Y (t)).
[0045]
How to determine the travel route of the host vehicle in the host vehicle travel route detection means 24 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5A, the position of the host vehicle at a certain time t = 0 is set as the origin (0, 0), and the travel route of the host vehicle after t time is expressed as a function of time in the XY coordinate system. (Xm (t), Ym (t)). The travel route of the host vehicle can be calculated from the steering angle φ, the travel time t, and the vehicle speed V.
[0046]
That is, as shown in FIG. 5B, when the traveling direction ψ and speed V of the host vehicle are represented by vectors, the traveling direction ψ of the host vehicle is obtained from the steering angle φ and the vehicle speed V by the following equation (1). The radius of curvature R of the equation (1) is obtained by the following equation (2).
[0047]
[Expression 1]
ψ = (1 / R) · ∫Vdt (1)
R = (1 + AV2) ・ (N ・ L / φ) (2)
In the equations (1) and (2), R is a radius of curvature, A is a stability factor, N is an overall steering ratio, and L is a wheelbase. In equation (2), the values of A, N, and L are known, V is an output signal from the vehicle speed detection means 23, φ is an output signal from the steering angle detection means 21, and time t is the time measurement means 22. Therefore, the curvature radius R is obtained, and by substituting it into the equation (1), the traveling direction ψ of the host vehicle is obtained.
[0048]
Accordingly, the travel route (Xm (t), Ym (t)) of the host vehicle is obtained by substituting ψ obtained by the above equation (1) into the following equations (3) and (4).
[Expression 2]
Xm (t) = ∫V · cosψdt (3)
Ym (t) = ∫V · sinψdt (4)
[0049]
The preceding vehicle travel route detection means 25 includes a steering angle φ, a time t, a vehicle speed V, a distance L, and a direction θ detected by the steering angle detection means 21, the time measurement means 22, the vehicle speed detection means 23, and the distance direction detection means 1, respectively. Based on the above, the travel route of the preceding vehicle is detected as a function of time (Xf (t), Yf (t)).
[0050]
A method of obtaining the traveling route of the preceding vehicle in the preceding vehicle traveling route detection means 25 will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, the travel route of the preceding vehicle is obtained from a relative positional relationship with the host vehicle, and the travel route of the preceding vehicle is expressed as a function of time t in the XY coordinate system (Xf (t), Yf (T)). Since the travel route of the host vehicle is obtained by the above-described formulas (3) and (4), the travel route of the preceding vehicle based on the host vehicle is the distance L and direction θ between the host vehicle and the preceding vehicle, and the steering angle φ. , And can be calculated from the running time t and the vehicle speed V.
[0051]
That is, it can be obtained by the following equations (5) and (6).
[Equation 3]
Xf (t) = ∫V · cosψdt + Lsinθ (5)
Yf (t) = ∫V · sinψdt + Lcosθ (6)
In the equations (5) and (6), the first term is the travel route coordinates of the host vehicle. Therefore, as in the equations (3) and (4) described above, the known constant and the steering angle detection means 21, can be calculated from input signals from the time measuring means 22 and the vehicle speed detecting means 23. Further, the second term of the equations (5) and (6) can be calculated using the distance L and the direction θ detected by the distance direction detecting means 1.
[0052]
The preceding vehicle discriminating means 26 determines whether the preceding vehicle is on the own lane based on the traveling path of the own vehicle and the traveling path of the preceding vehicle detected by the own vehicle traveling path detecting means 24 and the preceding vehicle traveling path detecting means 25, respectively. It is determined whether the vehicle is a preceding vehicle that travels.
[0053]
Specifically, this determination is made by obtaining a difference Lw between the current position of the host vehicle and the position of the preceding vehicle before the inter-vehicle time Tf from the preceding vehicle, and determining whether this is smaller than the road width W. That is, it is determined whether or not the preceding vehicle is a vehicle traveling on the own lane based on how much the traveling position of the preceding vehicle before the time Tf deviates in the road width direction from the current traveling position of the own vehicle. To do.
[0054]
Here, the inter-vehicle time Tf to the preceding vehicle is obtained by the following equation (7) using the current distance L between the own vehicle and the preceding vehicle and the vehicle speed V of the own vehicle.
[Expression 4]
Tf = L / V (7)
[0055]
Further, the current position of the host vehicle (Xm (t), Ym (t)) and the position of the preceding vehicle (Xf (t−Tf), Yf () before the stored inter-vehicle time Tf to the preceding vehicle are stored. The difference Lw from t−Tf)) is obtained by the following equation (8), and it is determined whether or not it is smaller than the road width W by the equation (9). When Lw is smaller than W, it is determined that the preceding vehicle exists on the own lane, and becomes a candidate for the preceding vehicle when calculating the curve diameter.
[Equation 5]
Figure 0003653862
[0056]
The curve diameter estimating means 3 estimates the curve diameter based on the distance and direction between the preceding vehicle determined as the preceding vehicle traveling on the own lane by the preceding vehicle determining means 26 and the own vehicle.
[0057]
This curve diameter estimation method will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 shows a scene in which the preceding vehicle, the preceding vehicle 1, the preceding vehicle 2, that is, three preceding vehicles are captured by the distance direction detection means 1. FIG. 12A schematically shows how to obtain the road curvature R when these three preceding vehicles are detected.
[0058]
It is assumed that the preceding vehicle is captured at angle θ1, distance L1, the preceding vehicle 1 is captured at angle θ2, distance L2, and the preceding vehicle 2 is captured at angle θ3, distance L3. At this time, with the position of the host vehicle as the origin, the coordinate positions of the preceding vehicle (X1, Y1), the preceding vehicle 1 (X2, Y2), and the preceding vehicle 2 (X3, Y3) are represented in the XY coordinate system.
[Formula 6]
X1 = L1sin θ1 (10)
Y1 = L1 cos θ1 (11)
X2 = L2sin θ2 (12)
Y2 = L2 cos θ2 (13)
X3 = L3sin θ3 (14)
Y3 = L3 cos θ3 (15)
It becomes.
[0059]
As shown in FIG. 12B, the equation of the circle is as follows: R is the curve curvature and (a, b) is the center coordinate of the circle.
[Expression 7]
(X-a)2+ (Y−b)2= R2            ... (16)
It becomes. Therefore, the road curvature R can be obtained by substituting the coordinates of the three preceding vehicles (10) to (15) into the equation (16) and solving the simultaneous equations.
[0060]
In the method of estimating the curve diameter shown in FIG. 11 and FIG. 12, the curve diameter R is obtained from the traveling positions of the three preceding vehicles by utilizing the property of a circle that the curvature R is determined when three points are determined. In the present invention, the curve diameter can also be estimated using the traveling positions of the two preceding vehicles and the host vehicle.
[0061]
FIG. 13 shows a scene in which the preceding vehicle, the preceding vehicle 1, that is, two preceding vehicles are captured by the distance direction detecting means. FIG. 14 schematically shows a method for obtaining the road curvature R using two preceding vehicles and the host vehicle.
[0062]
As shown in FIGS. 13 and 14, it is assumed that the preceding vehicle is captured at an angle θ1 and a distance L1, and the preceding vehicle 1 is captured at an angle θ2 and a distance L2. When the position of the own vehicle is the origin (0, 0) and the positions of the preceding vehicle (X1, Y1) and the preceding vehicle 1 (X2, Y2) are represented in the XY coordinate system, ). Then, by substituting the coordinate (0, 0) of the host vehicle, the coordinates (X1, Y1) of the preceding vehicle, and the coordinates (X2, Y2) of the preceding vehicle 1 into the above equation (16), the simultaneous equations are solved. Road curvature R is obtained.
[0063]
Thus, even when there are two preceding vehicles, it is possible to estimate the forward curve diameter. However, in this method, the host vehicle is also on a circle with a radius of curvature R, and therefore, in order to accurately estimate the forward curve diameter, use three preceding vehicles as shown in FIGS. 11 and 12 above. Is more preferable.
[0064]
The host vehicle travel route detection means 24, the preceding vehicle travel route detection means 25, the preceding vehicle determination means 26, and the curve diameter estimation means 3 are constituted by microcomputer software.
[0065]
Next, the operation will be described.
FIG. 15 is a flowchart showing the main operation in the present embodiment. First, in step 1, the distance direction detection means 1 measures the distance L and the direction θ from the host vehicle to the preceding vehicle, and the preceding vehicle travel route detection means. 25. At the same time, the target vehicle discrimination means 2 detects the steering angle φ by the steering angle detection means 21, the travel time t by the time measurement means 22, and the vehicle speed V of the host vehicle by the vehicle speed detection means 23. It is sent to the route detection means 24 and the preceding vehicle travel route detection means 25.
[0066]
The own vehicle travel route detecting means 24 calculates the own vehicle travel route (X (t), Y (t)) from the steering angle φ, the travel time t, and the vehicle speed V using the above-described equations (1) to (4). And ask. In the preceding vehicle travel route detecting means 25, the travel route (Xf (t), Yf (t)) of the captured preceding vehicle is described above from the distance L, the direction θ, the steering angle φ, the travel time t, and the vehicle speed V ( Calculated using equations (1) to (6).
[0067]
The preceding vehicle discrimination means 26 on the own lane compares the traveling route of the own vehicle with the traveling route of the preceding vehicle using the above-described equations (7) to (9), and the preceding vehicle exists on the own lane. It is determined whether or not to do so. The above determination is performed on all captured preceding vehicles, as shown in steps 2 to 4, and only the preceding vehicles existing on the own lane are selected and used for estimation of the curve diameter. In Steps 2 to 4, when the preceding vehicle does not exist on the own lane, such as when the own vehicle or the preceding vehicle changes lanes, the data on the preceding vehicle is not used for the estimation of the curve diameter.
[0068]
The curve diameter estimating means 3 estimates the forward curve diameter in accordance with the above-described equations (10) to (16) in step 5 using data of three or more or two or more preceding vehicles on the own lane. To do.
[0069]
As described above, the curve diameter estimation device according to the present embodiment is configured to estimate the forward curve diameter using the distance and direction from the own vehicle to two or more preceding vehicles traveling on the own lane. Therefore, the front curve road can be recognized even on a curve road without a reflector.
[0070]
The curve diameter estimation apparatus of this embodiment can be used for an inter-vehicle distance warning device and an inter-vehicle distance control device, and in this case, the recognition accuracy of the preceding vehicle is remarkably increased. Further, since the existence of the curve can be recognized with high accuracy, it is possible to prevent a false alarm of the inter-vehicle distance alarm device. The curve diameter estimation device of the present embodiment can also be used for a vehicle speed control device, and in this case, deceleration control at the entrance of the curve is possible. Furthermore, the curve diameter estimation device of the present embodiment can also be used for a vehicle speed alarm device, and can detect an excessive speed state at the curve entrance and issue an alarm.
[0071]
Second embodiment
In the first embodiment described above, the curve diameter estimating method in the curve diameter estimating means 3 uses three preceding vehicles or two preceding vehicles and the host vehicle. This is a method of selecting a preceding vehicle and estimating the curve diameter from the travel route of the preceding vehicle. Therefore, only the software configuration of the curve diameter estimating means 3 is different from the first embodiment.
[0072]
The basic configuration of the curve diameter estimating apparatus is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1 and detailed description thereof is omitted. However, as the distance direction detecting means 1, the scanning radar apparatus shown in FIGS. 7 and the multi-radar apparatus shown in FIG. 8 can be used.
[0073]
The curve diameter estimation means 3 of the present embodiment estimates the forward curve diameter from the travel route (Xf (t), Yf (t)) of the preceding vehicle traveling on the own lane. Specifically, three coordinate positions are extracted at predetermined time intervals from the time function (Xf (t), Yf (t)) of the travel route of the preceding vehicle traveling on the own lane. This is obtained using FIG. 10 and the above equations (5) and (6). The road curvature R is obtained by substituting the three coordinate positions thus obtained for the equation (16) and solving the simultaneous equations.
[0074]
In the present embodiment, the use of the travel route of the preceding vehicle 1 ahead of the preceding vehicle and the traveling route of the preceding vehicle 2 ahead of the preceding vehicle 1 makes it possible to estimate the curve diameter ahead more accurately, so that a plurality of preceding vehicles are captured. In this case, the travel route of the vehicle that precedes the most is used for the estimation of the curve diameter.
[0075]
Next, the operation will be described.
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of this embodiment. First, in step 11, the distance direction detection means 1 measures the distance L and the direction θ from the host vehicle to the preceding vehicle, and the preceding vehicle travel route detection means 25 Send it out. At the same time, the target vehicle discrimination means 2 detects the steering angle φ by the steering angle detection means 21, the travel time t by the time measurement means 22, and the vehicle speed V of the host vehicle by the vehicle speed detection means 23. It is sent to the route detection means 24 and the preceding vehicle travel route detection means 25.
[0076]
The own vehicle travel route detecting means 24 calculates the own vehicle travel route (X (t), Y (t)) from the steering angle φ, the travel time t, and the vehicle speed V using the above-described equations (1) to (4). And ask. In the preceding vehicle travel route detecting means 25, the travel route (Xf (t), Yf (t)) of the captured preceding vehicle is described above from the distance L, the direction θ, the steering angle φ, the travel time t, and the vehicle speed V ( Calculated using equations (1) to (6).
[0077]
The preceding vehicle discrimination means 26 on the own lane compares the traveling route of the own vehicle with the traveling route of the preceding vehicle using the above-described equations (7) to (9), and the preceding vehicle exists on the own lane. It is determined whether or not to do so. The above determination is performed for all captured preceding vehicles, as shown in steps 12, 13, and 15, and only the preceding vehicles existing on the own lane are selected and used for estimation of the curve diameter. In Steps 12, 13, and 15, when the preceding vehicle does not exist on the own lane, such as when the own vehicle or the preceding vehicle changes lanes, the data on the preceding vehicle is not used for the estimation of the curve diameter.
[0078]
The curve diameter estimating means 3 estimates the forward curve diameter in step 17 using the data of the travel route of the preceding vehicle on the own lane. As shown in steps 12, 13 and 15, three units are used. When all of the preceding vehicles are on the own lane, the travel route of the preceding vehicle 2 that precedes the most is used. If the preceding vehicle 2 does not exist on the own lane due to a lane change or the like, the curve diameter is estimated using the travel route of the preceding vehicle 1 that precedes the next (step 16). Similarly, if the preceding vehicle 1 does not exist on the own lane due to a lane change or the like, the curve diameter is estimated using the travel route of the preceding vehicle (step 14).
[0079]
As described above, the curve diameter estimation apparatus according to the present embodiment estimates the forward curve diameter R using the travel route (Xf (t), Yf (t)) of the preceding vehicle traveling on the own lane from the own vehicle. Thus, as in the first embodiment, a forward curved road can be recognized even on a curved road without a reflector. In particular, according to the present embodiment, it is possible to recognize a forward curve road even when there are not two or more preceding vehicles.
[0080]
Third embodiment
This embodiment uses the curve diameter estimation device of the first embodiment or the second embodiment described above to select a preceding vehicle on the own lane from an estimated value of the curve diameter and a travel route of the preceding vehicle. It is a dispensing device.
[0081]
As shown in FIG. 2, the target preceding vehicle detection device of this embodiment is obtained by adding preceding vehicle selection means 4 to the curve diameter estimation device of the first embodiment, and is configured by software of a microcomputer.
Since the distance direction detection unit 1, the target vehicle determination unit 2, and the curve diameter estimation unit 3 are the same as those in the first embodiment or the second embodiment, description thereof is omitted.
[0082]
The preceding vehicle selection means 4 of the present embodiment takes in the estimated value of the curve diameter R obtained by the curve diameter estimation means 3, and outputs a signal for selecting the preceding vehicle based on this curve diameter to the outside. The method of estimating the curve diameter is any of the method using the coordinates of two or more preceding vehicles on the own lane shown in the first embodiment, or the method using the travel route of the traveling vehicle on the own lane shown in the second embodiment. But it ’s okay.
[0083]
Using this curve diameter R, the preceding vehicle selection means 4 calculates the beam angle θ according to the curve diameter R by, for example, equation (17), and detects the preceding vehicle by changing the irradiation angle of the light beam. (Step 6).
[Equation 8]
θ = C / R (C: constant) (17)
[0084]
Since the target preceding vehicle detection device of this embodiment detects the target preceding vehicle using the estimated value of the curve diameter, the recognition accuracy of the preceding vehicle is improved.
[0085]
Fourth embodiment
The above-described curve diameter estimation devices of the first and second embodiments and the target preceding vehicle detection device of the third embodiment are based on the traveling angle of the host vehicle and the preceding vehicle based on the steering angle φ, the traveling time t, and the vehicle speed V. However, in this embodiment, the travel routes of the host vehicle and the preceding vehicle are determined using the left and right wheel speeds of the host vehicle.
[0086]
That is, as shown in FIG. 3, the target vehicle discriminating means 2 is provided with left and right wheel speed detecting means 27 instead of the steering angle detecting means 21, the time measuring means 22 and the vehicle speed detecting means 23 in the above-described embodiment. Specifically, it is composed of wheel speed sensors respectively provided on the left and right wheels.
The left and right wheel speed detection means 27 detects the left wheel speed Vl and the right wheel speed Vr and sends them to the host vehicle travel path detection means 24 and the preceding vehicle travel path detection means 25, respectively.
[0087]
Then, the host vehicle travel route detection means 24 uses the left wheel speed Vl and the right wheel speed Vr to obtain the average vehicle speed V by the following equation (18).
[Equation 9]
V = (Vl + Vr) / 2 (18)
[0088]
Further, the road curvature R is obtained by the following equation (19) instead of the equation (2).
[Expression 10]
R = V · Tt / (Vl−Vr) (19)
However, Tt is a tread.
[0089]
Since the vehicle speed V is obtained from the equation (18) and the road curvature R is obtained from the equation (19), these are substituted into the above equation (1) to determine the traveling direction ψ of the host vehicle. By substituting into the equation (4), the travel route (X (t), Y (t)) of the host vehicle is obtained.
[0090]
On the other hand, the preceding vehicle travel route detection means 25 uses the left wheel speed Vl and the right wheel speed Vr from the left and right wheel speed detection means 27 to determine the vehicle speed V and the traveling direction ψ of the host vehicle according to the above-described procedure. The driving route (Xf (t), Yf (t)) of the preceding vehicle is determined by substituting the distance L from the direction detection means 1 and the direction θ into the above equations (5) and (6).
[0091]
Since the following procedure is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted. However, according to the present embodiment, the travel route of the host vehicle and the preceding vehicle is detected from the left and right wheel speed sensors. The influence of inclination and steering play is reduced, and the detection accuracy of the road curvature R is improved.
[0092]
Fifth embodiment
The curve diameter estimation device and the target preceding vehicle detection device of the present invention can be further modified. In this embodiment, instead of the steering angle detection means 21, the time measurement means 22 and the vehicle speed detection means 23 of the first to third embodiments and the left and right wheel speed detection means 27 of the fourth embodiment, the yaw rate detection means 28 and the vehicle speed detection. Means 23 is provided, and the yaw rate detecting means 28 is specifically composed of a yaw rate sensor. The yaw rate is a rocking rate around the z-axis of the vehicle.
[0093]
The yaw rate of the host vehicle detected by the yaw rate detection unit 28 is sent to the host vehicle travel route detection unit 24 and the preceding vehicle detection unit 25 together with the vehicle speed V of the host vehicle detected by the vehicle speed detection unit 23.
[0094]
Then, the host vehicle travel route detection means 24 uses the yaw rate η and the vehicle speed V instead of the above equation (2) to obtain the road curvature R from the following equation (20).
## EQU11 ##
R = V / η (20)
[0095]
Since the road curvature R is obtained from the equation (20), these are substituted into the above equation (1) to obtain the traveling direction ψ of the host vehicle, and this ψ is substituted into the above equations (3) and (4). Thus, the travel route (X (t), Y (t)) of the host vehicle is obtained.
[0096]
On the other hand, the preceding vehicle travel route detection means 25 uses the yaw rate η and the vehicle speed V from the yaw rate detection means 28 to determine the traveling direction ψ of the host vehicle according to the procedure described above, and the distance L from the distance direction detection means 1. By substituting into the above equations (5) and (6) together with the direction θ, the travel route (Xf (t), Yf (t)) of the preceding vehicle is obtained.
[0097]
Since the following procedure is the same as that in the first embodiment, the description thereof will be omitted. However, according to this embodiment, since the travel route is detected from the yaw rate sensor, there is no influence of tire wear, and the road curvature R The detection accuracy will be improved.
[0098]
Each embodiment described above is described in order to facilitate understanding of the present invention, and is not described in order to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing first and second embodiments (vehicle curve diameter estimating apparatus) of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a third embodiment (target preceding vehicle detection device) of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a fourth embodiment (target preceding vehicle detection device) of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a fifth embodiment (target preceding vehicle detection device) of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment (scanning radar apparatus) of a distance direction detecting means according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment (scanning radar apparatus) of a distance direction detecting means according to the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment (multi-radar apparatus) of the distance direction detecting means according to the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment (multi-radar apparatus) of the distance direction detecting means according to the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining how to determine the travel route of the host vehicle in the host vehicle travel route detecting means according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining how to determine the travel route of the preceding vehicle in the preceding vehicle travel route detection means according to the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining how to obtain the curve diameter in the curve diameter estimating means according to the present invention.
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining how to obtain the curve diameter in the curve diameter estimating means according to the present invention.
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining another method of obtaining the curve diameter in the curve diameter estimating means according to the present invention.
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining another method of obtaining the curve diameter in the curve diameter estimating means according to the present invention.
FIG. 15 is a flowchart for explaining a method of obtaining a curve diameter (first embodiment) in a curve diameter estimating means according to the present invention.
FIG. 16 is a flowchart for explaining another method of obtaining the curve diameter (second embodiment) in the curve diameter estimating means according to the present invention.
FIG. 17 is a flowchart showing a procedure for detecting a preceding vehicle in the target preceding vehicle detection device shown in FIG. 2;
FIG. 18 is a schematic diagram for explaining a problem of a conventional vehicle curve diameter estimating apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Distance direction detection means
11: Transmitting element
12 ... Transmission lens
13 ... Receiving lens
14: Receiving element
2 ... Target vehicle discrimination means
21 ... Steering angle detection means
22 Time measuring means
23. Vehicle speed detecting means
24. Own vehicle travel route detection means
25. Preceding vehicle travel route detection means
26 ... preceding vehicle discrimination means
27: Left and right wheel speed detection means
28 ... Yaw rate detection means
3 ... Curve diameter estimation means
4 ... preceding vehicle selection means

Claims (7)

自車両から先行車両までの距離と方向とを検出する距離方向検出手段と、
自車両の走行経路と前記距離方向検出手段で検出された距離および方向とに基づいて、前記先行車両が自車線上を走行する先行車両か他車線上を走行する先行車両かを判別する対象車両判別手段と、
前記対象車両判別手段で自車線上を走行する先行車両と判別された先行車両と自車両との距離および方向に基づいて、カーブ径を推定するカーブ径推定手段とを備え、
前記カーブ径推定手段は、自車線上を走行する2台以上の先行車両と自車両との距離および方向に基づいて、カーブ径を推定することを特徴とする車両用カーブ径推定装置。
Distance direction detection means for detecting the distance and direction from the host vehicle to the preceding vehicle;
A target vehicle for discriminating whether the preceding vehicle is a preceding vehicle traveling on the own lane or a preceding vehicle traveling on another lane based on the traveling route of the own vehicle and the distance and direction detected by the distance direction detecting means. Discrimination means;
Curve diameter estimating means for estimating a curve diameter based on the distance and direction between the preceding vehicle determined to be the preceding vehicle traveling on the own lane by the target vehicle determining means and the own vehicle;
The curve diameter estimation device for a vehicle, wherein the curve diameter estimation means estimates a curve diameter based on a distance and direction between two or more preceding vehicles traveling on the own lane and the own vehicle.
前記対象車両判別手段は、
前記自車両のステアリング角度を検出するステアリング角度検出手段と、
走行時間を計測する時間計測手段と、
前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記ステアリング角度検出手段、前記時間計測手段および前記車速検出手段でそれぞれ検出されたステアリング角度、走行時間および車速に基づいて、前記自車両の走行経路を検出する自車両走行経路検出手段と、
前記ステアリング角度検出手段、前記時間計測手段、前記車速検出手段および前記距離方向検出手段でそれぞれ検出されたステアリング角度、走行時間、車速および前記先行車両までの距離と方向に基づいて、前記先行車両の走行経路を検出する先行車両走行経路検出手段と、
前記自車両走行経路検出手段および前記先行車両走行経路検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の走行経路および前記先行車両の走行経路に基づいて、自車線上を走行する先行車両を特定する先行車両判別手段とを有することを特徴とする請求項1記載の車両用カーブ径推定装置。
The target vehicle discrimination means is
Steering angle detection means for detecting the steering angle of the host vehicle;
Time measuring means for measuring travel time;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of the host vehicle;
A host vehicle travel route detection unit that detects a travel route of the host vehicle based on a steering angle, a travel time, and a vehicle speed detected by the steering angle detection unit, the time measurement unit, and the vehicle speed detection unit;
Based on the steering angle, travel time, vehicle speed, and distance and direction to the preceding vehicle detected by the steering angle detecting means, the time measuring means, the vehicle speed detecting means, and the distance direction detecting means, respectively, Preceding vehicle travel route detection means for detecting the travel route;
A preceding vehicle that identifies a preceding vehicle traveling on the own lane based on the traveling route of the own vehicle and the traveling route of the preceding vehicle detected by the own vehicle traveling route detection unit and the preceding vehicle traveling route detection unit, respectively. The vehicle curve diameter estimation apparatus according to claim 1 , further comprising a determination unit.
前記対象車両判別手段は、
前記自車両の左右の車輪速を検出する左右車輪速検出手段と、
走行時間を計測する時間計測手段と、
前記左右車輪速検出手段および前記時間計測手段でそれぞれ検出された自車両の左右の車輪速の差および走行時間に基づいて、前記自車両の走行経路を検出する自車両走行経路検出手段と、
前記左右車輪速検出手段、前記時間計測手段および前記距離方向検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の左右の車輪速の差、走行時間および前記先行車両までの距離と方向とに基づいて、前記先行車両の走行経路を検出する先行車両検出手段と、
前記自車両走行経路検出手段および前記先行車両走行経路検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の走行経路および前記先行車両の走行経路に基づいて、自車線上を走行する先行車両を特定する先行車両判別手段とを有することを特徴とする請求項1記載の車両用カーブ径推定装置。
The target vehicle discrimination means is
Left and right wheel speed detection means for detecting left and right wheel speeds of the host vehicle;
Time measuring means for measuring travel time;
A host vehicle travel route detection unit for detecting a travel route of the host vehicle based on a difference between the left and right wheel speeds of the host vehicle detected by the left and right wheel speed detection unit and the time measurement unit and a travel time;
Based on the difference between the left and right wheel speeds of the own vehicle detected by the left and right wheel speed detection means, the time measurement means and the distance direction detection means, the travel time and the distance and direction to the preceding vehicle, Preceding vehicle detection means for detecting the travel route of the preceding vehicle;
A preceding vehicle that identifies a preceding vehicle traveling on the own lane based on the traveling route of the own vehicle and the traveling route of the preceding vehicle detected by the own vehicle traveling route detection unit and the preceding vehicle traveling route detection unit, respectively. The vehicle curve diameter estimation apparatus according to claim 1 , further comprising a determination unit.
前記対象車両判別手段は、
前記自車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、
走行時間を計測する時間計測手段と、
前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記ヨーレイト検出手段、前記時間計測手段および前記車速検出手段でそれぞれ検出された自車両のヨーレイト、走行時間および自車両の車速に基づいて、前記自車両の走行経路を検出する自車両走行経路検出手段と、
前記ヨーレイト検出手段、前記時間計測手段、前記車速検出手段および前記距離方向検出手段でそれぞれ検出された自車両のヨーレイト、走行時間、自車両の車速および前記先行車両までの距離と方向に基づいて、前記先行車両の走行経路を検出する先行車両走行経路検出手段と、
前記自車両走行経路検出手段および前記先行車両走行経路検出手段でそれぞれ検出された前記自車両の走行経路および前記先行車両の走行経路に基づいて、自車線上を走行する先行車両を特定する先行車両判別手段とを有することを特徴とする請求項1記載の車両用カーブ径推定装置。
The target vehicle discrimination means is
Yaw rate detecting means for detecting the yaw rate of the host vehicle;
Time measuring means for measuring travel time;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of the host vehicle;
Own vehicle travel route detection means for detecting the travel route of the host vehicle based on the yaw rate, travel time, and vehicle speed of the host vehicle detected by the yaw rate detection unit, the time measurement unit, and the vehicle speed detection unit, respectively. When,
Based on the yaw rate of the host vehicle, the running time, the vehicle speed of the host vehicle, and the distance and direction to the preceding vehicle detected by the yaw rate detecting unit, the time measuring unit, the vehicle speed detecting unit, and the distance direction detecting unit, respectively. Preceding vehicle travel route detecting means for detecting the travel route of the preceding vehicle;
A preceding vehicle that identifies a preceding vehicle traveling on the own lane based on the traveling route of the own vehicle and the traveling route of the preceding vehicle detected by the own vehicle traveling route detection unit and the preceding vehicle traveling route detection unit, respectively. The vehicle curve diameter estimation apparatus according to claim 1 , further comprising a determination unit.
前記距離方向検出手段が、光ビームまたは電波を走査させるスキャニングレーダ装置であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の車両用カーブ径推定装置。The distance direction detecting means, the vehicle curve diameter estimating apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a scanning radar apparatus for scanning a light beam or radio wave. 前記距離方向検出手段が、複数の光ビームまたは電波を発するマルチレーダ装置であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の車両用カーブ径推定装置。The distance direction detecting means, a plurality of vehicular curve diameter estimating apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a multi-radar system emitting a light beam or radio wave. 請求項1乃至6の何れかに記載の車両用カーブ径推定装置と、
前記車両用カーブ径推定装置の前記カーブ径推定手段で求められたカーブ径推定値に基づいて、自車線上を走行する先行車を選定する先行車選定手段とを備えたことを特徴とする目標先行車検出装置。
A vehicle curve diameter estimating device according to any one of claims 1 to 6 ,
A target vehicle selecting means for selecting a preceding vehicle traveling on the own lane based on the curve diameter estimated value obtained by the curve diameter estimating means of the vehicle curve diameter estimating device; Leading vehicle detection device.
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