JPH05134036A - 車載用レーダ装置 - Google Patents

車載用レーダ装置

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JPH05134036A
JPH05134036A JP3299200A JP29920091A JPH05134036A JP H05134036 A JPH05134036 A JP H05134036A JP 3299200 A JP3299200 A JP 3299200A JP 29920091 A JP29920091 A JP 29920091A JP H05134036 A JPH05134036 A JP H05134036A
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幸則 山田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 先行車がカーブ走路を走行していて自車は直
線路を走行している場合(カーブ入り口)、あるいは先
行車が直線路を走行していて自車はカーブ走路を走行し
ている場合(カーブ出口)でもレーダビームを変向させ
て先行車を捕捉する。 【構成】 先行車を捕捉するレーダとしての送受信器1
0、車速センサ12、操舵角センサ14からの検出信号
はマイクロコンピュータ16に入力される。また、先行
車から送信される操舵角データは通信装置15により受
信され、マイクロコンピュータ16に入力される。マイ
クロコンピュータ16は先行車の操舵角と自車の操舵角
の差分値及び自車の操舵角から先行車のみがカーブ走路
に入ったと判断し、通信装置15で得られた先行車の操
舵角θHR、車間距離、相対速度、自車速からレーダの回
動角を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車載用レーダ装置、特に
カーブ出入口での先行車捕捉を行うためのレーダビーム
変向が改良された車載用レーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、安全車間距離確保や自動追従
走行等を行うことを目的として先行車までの車間距離や
相対速度等を検出する車両用先行車検出装置が周知であ
る。このような先行車検出装置としては、従来よりレー
ダ装置、レーザレーダ装置等が用いられているが、例え
ばカーブ走路における場合のように、先行車と自車とが
同一直線上に存在しない場合にはレーダ装置から放射さ
れるレーダビームの方向が固定されていると先行車が検
出できなくなる。そこで、従来よりレーダビームを所定
範囲内で走査するスキャン型レーザレーダ装置あるいは
カーブ走路を何等かの手段により検出し、このカーブ走
路に応じてビームを変向させるステア型レーダ装置等が
提案されている。
【0003】例えば、特開昭51−30490号公報に
開示された車両用レーダセンサにおいては、レーダセン
サの放射器を車両のハンドルと連動させ、ハンドルの操
舵角に応じて放射器から放射されるレーダビームの方向
を変化させるものである。
【0004】従って、先行車及び自車がともにカーブ走
路を走行している場合にも、先行車と自車の操舵角がほ
ぼ同一のため、自車の操舵角に応じてレーダビームを変
向させることにより先行車を捕捉することが可能とな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行車
のみがカーブ走路に進入し、自車がカーブ走路手前の直
線路を走行している場合には、自車の操舵角は先行車の
操舵角と一致せず、従って自車の操舵角に応じてレーダ
ビームを変向する構成では先行車を捕捉することができ
ない(直線路を走行しているためレーザビームの変向が
行われない)問題があった。
【0006】また、先行車がカーブ走路からでて直線路
を走行しているにもかかわらず、自車がまだカーブ走路
を走行している場合にも、同様に先行車と自車との操舵
角が一致しないため、先行車を捕捉できない問題があっ
た。
【0007】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的はカーブ出入口でも先行
車を確実に捕捉することが可能な車載用レーダ装置を提
供することにある。
【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、本発明に係る車載用レーダ装置は、図1に示される
ように先行車から送信される操舵角データを受信する通
信手段1と、先行車を探知するレーダ2と、先行車との
車間距離を検出する車間距離検出手段3と、先行車との
相対速度を検出する相対速度検出手段4と、自車の車速
を検出する車速検出手段5と、自車の操舵角を検出する
操舵角検出手段6と、前記通信手段にて得られた先行車
の操舵角と自車の操舵角との差分を算出する差分算出手
段7と、前記差分の大きさが所定値以上であってかつ自
車がカーブ走路を走行していない場合に前記先行車の操
舵角、車間距離、相対速度及び車速に基づき前記レーダ
を回動して先行車を捕捉し、前記差分の大きさが所定値
以上であってかつ自車がカーブ走路を走行している場合
に前記自車の操舵角、車間距離、相対速度及び車速に基
づき前記レーダを回動して先行車を捕捉する駆動手段8
とを有することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の車載用レーダ装置はこのような構成を
有しており、車々間通信により得られた先行車の操舵角
及び自車の操舵角の差分値を用いて先行車がカーブ走路
に進入したか、あるいはカーブ走路から出たかを検出
し、先行車がカーブ走路に進入した場合には先行車の操
舵角、車間距離、相対速度及び車速に基づきレーダを回
動して先行車を捕捉し、一方先行車がカーブ走路から出
た場合には自車の操舵角、車間距離、相対速度及び車速
に基づきレーダを回動して先行車を捕捉するものであ
る。
【0010】
【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る車載用
レーダ装置の好適な実施例を説明する。
【0011】図2には本実施例の構成ブロック図が示さ
れている。レーダとして三角変調波を送受信する送受信
器10が車両前部の所定位置に設けられており、先行車
等の前方障害物を探知する。そして、この送受信器10
からの検出信号、すなわち送信三角変調波と受信三角変
調波の合成信号は入力ポートを介してマイクロコンピュ
ータ16に入力される。マイクロコンピュータ16は所
定の演算プログラムが格納されたROM、演算結果を格
納するRAM、演算処理を行うCPUを含んでおり、送
信三角変調波と受信三角変調波との和及び差を算出する
ことにより先行車までの車間距離及び相対速度を検出す
る。そして、検出した車間距離及び相対速度は順次RA
Mに格納される。
【0012】一方、車速センサ12及び操舵角センサ1
4が車両の所定位置に設けられており、それぞれ自車の
速度及び操舵角を検出してマイクロコンピュータ16に
出力する。マイクロコンピュータ16ではこれら検出信
号を処理して駆動装置18に制御信号を供給して送受信
器10の回動制御を行うとともに先行車との車間距離が
所定の許容値以下である場合には警報装置20に警報信
号を供給して運転者に報知する。
【0013】さらに、車両前部にはアンテナ及びデータ
変復調器を含む通信装置15が設けられており、マイク
ロコンピュータ16からの指令により自車周囲の車両
(本実施例では先行車)と操舵角や車速などの車々間通
信を行う構成である。
【0014】以下、図3のフローチャートを用いてマイ
クロコンピュータ16の動作を詳細に説明する。まず、
自車が先行車を追従走行しているか否かが判定される
(S101)。この判定は2段階で行われ、まず追従シ
ステムスイッチ(図示しない)がONされているか否
か、そして、レーダである送受信器10から有限な車間
距離データが供給されているか否かで判定される。この
追従走行モードでは、自車と先行車との車間距離がほぼ
一定となるように自車の車速が加減速制御される。自車
が先行車追従中である場合には、通信装置15を介して
先行車から送信される先行車の操舵角データをマイクロ
コンピュータ16のRAMに格納する(S102)。
【0015】次に、車々間通信にて得られた先行車の操
舵角θHTと操舵角センサ14にて得られた自車の操舵角
θHRが比較される(S103)。具体的にはRAMに格
納されたθHTとθHRの差分をCPUにて算出する。そし
て、この差分の絶対値と予めROMに格納された所定の
しきい値θTHとの大小比較が行われる(S104)。先
行車と自車とが異なる操舵角を有する場合、例えば先行
車がカーブ走路に進入してそのカーブ曲率に見合った操
舵を行う一方、自車がいまだそのカーブ走路手前の直線
路を走行している場合や先行車が車線変更した場合に
は、差分値はしきい値以上となる。
【0016】一方、先行車及び自車がともに直線路、あ
るいはカーブ走路を走行している場合には両車両の操舵
角がほとんど一致し、その差分値もしきい値以下とな
る。この場合には自車運動からのステアロジックで送受
信器10からの三角変調波のビームを回動させ、先行車
を捕捉する(S105)。本実施例におけるステアロジ
ックは自車の操舵角、先行車との車間距離及び自車の車
速を用いて行うものとしている。すなわち、まず自車の
操舵角θHR、車速Vを用いてカーブ走路の曲率半径ρ
を、 ρ=(1+K1 ・V2 )・K2 /θHT で算出し、さらにレーダ回動角θSLを、このカーブ曲率
と車間距離Lを用いて θSL=sin-1( L/2ρ) で求め、駆動装置18に制御信号を供給して送受信器1
0を駆動する。
【0017】このように、先行車と自車とがほぼ同一の
操舵角で操舵している場合には自車運動から得られる情
報で先行車を捕捉することができるが、前述したように
先行車と自車とが異なる操舵角を有する場合には自車運
動から得られる情報では先行車を捕捉することは困難で
ある。
【0018】そこで、本実施例では差分値がしきい値以
上である場合には以下の処理を行って先行車を捕捉して
いる。すなわち、この差分値がどのような原因で生じた
かを検出すべく、まず先行車が車線変更を行ったか否か
が判定される(S105)。この判定は例えば送受信器
10にて得られた先行車までの車間距離及びエコー強度
の時間的変化率を用いて判定できる。つまり、車間距離
に大きな変化がないにもかかわらずエコー強度が大きく
低下した場合には先行車が車線変更したと判定できる。
もちろん、この判定は自車に搭載したCCDカメラによ
り得られた先行車両像を解析して先行車が方向指示器を
操作したか否かで判定してもよいし、あるいは先行車か
ら送信される進路変更データを通信装置15で受信して
得てもよい。
【0019】これらの判定方法により先行車が進路変更
をしていないと判定された場合には、次に自車が直線上
に位置しているか否かが判定される(S106)。この
判定は操舵角センサ14にて得られる自車の操舵角が0
を含む所定範囲内か否かで判定できる。自車が直線上で
ない、すなわちカーブ走路を走行していると判定された
場合には、先行車はすでにカーブ走路を出て直線路を走
行しているにもかかわらず、自車は未だカーブ走路を走
行している状況(カーブ出口付近)を意味している。
【0020】この場合にレーダビームを先行車の方向に
常に向けるために、所定の回動変化率でレーダビームを
駆動する(S107)。図5にはこの回動変化率を説明
する平面図が示されている。自車はカーブ走路の地点B
に位置し、先行車は直線路のA地点に位置しているとす
る。カーブ走路を走行中のレーダ回動角θSLは前述した
ように自車の操舵角θHT、車速V及び車間距離Lから θSL=sin-1( L/2ρ) ρ=(1+K1 ・V2 )・K2 /θHT により決定される。このままの角度を維持していたので
は、先行車を捕捉することができないので、レーダの回
動角を徐々に戻す必要がある。自車がカーブ走路を出る
までに要する時間te は、近似的に te =Re/V であるので(車間距離L=Re)、回動変化率βを β=θSL/te としてレーダビームをもどすことにより先行車を常に捕
捉することが可能となる。
【0021】一方、自車が直線上にいる場合、すなわち
先行車はすでにカーブ走路を走行しているにもかかわら
ず自車は未だ直線路を走行している(カーブ入り口)場
合には、先行車が走行しているカーブ走路の曲率を知る
必要がある。本実施例では、このため先行車から送信さ
れた操舵角データを用いて曲率を推定している(S10
9)。すなわち、RAMに格納されている先行車の操舵
角θHRを読み出し、また自車の車速V及び相対速度VR
から先行車の車速V0 を算出し、これらを用いて ρT =(1+K1 ・V0 2 )・K2 /θHR により先行車が走行しているカーブ走路の曲率を推定す
る。そして、この曲率を用いて回動角θSL θSL=sin-1( L/2ρt ) を決定する。自車がこのカーブ走路に進入するまでの時
間ti は、 ti =L/V であるので、回動変化率αが α=θSL/ti となるように徐々にレーダビームを変向させ、先行車を
捕捉する。
【0022】そして、このようなレーダビーム変向を所
定時間(すなわち自車がカーブ走路に入るか、あるいは
自車がカーブ走路から出るまでの時間)行ったのち(S
110)、再び先行車と自車の操舵角の差分値がしきい
値と比較される(S111)。先行車の走行状態に変化
が生じなければ、所定時間経過後には先行車及び自車が
共にカーブ走路あるいは直線路を走行していることにな
るので、操舵角はほとんど一致することになり、S10
5と同様のステアロジックに移行して先行車追従を続行
する(S112)。
【0023】一方、先行車がカーブ走路中に車線変更等
した場合には先行車と自車の操舵角は一致しなくなり、
この場合には先行車追従フラグをOFFにし、この先行
車への追従を中止する(S113)。
【0024】このように、本実施例では自車がカーブ入
り口のときには先行車の操舵角を用いてレーダビームを
徐々に変向させ、自車がカーブ出口のときには自車の操
舵角を用いてレーダビームを徐々にもどすことにより、
先行車を確実に捕捉することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車載
用レーダ装置によれば、カーブ走路の出入口においても
先行車を確実に捕捉することができ、従って先行車への
追従走行も円滑に行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成ブロック図である。
【図2】本発明の一実施例の構成ブロック図である。
【図3】同実施例の動作フローチャート図である。
【図4】同実施例の動作フローチャート図である。
【図5】同実施例の回動変化率算出の説明図である。
【符号の説明】
10 送受信器 12 車速センサ 14 操舵角センサ 15 通信装置 16 マイクロコンピュータ 18 駆動装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先行車から送信される操舵角データを受
    信する通信手段と、 先行車を探知するレーダと、 先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、 先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、 自車の車速を検出する車速検出手段と、 自車の操舵角を検出する操舵角検出手段と、 前記通信手段にて得られた先行車の操舵角と自車の操舵
    角との差分を算出する差分算出手段と、 前記差分の大きさが所定値以上であってかつ自車がカー
    ブ走路を走行していない場合に前記先行車の操舵角、車
    間距離、相対速度及び車速に基づき前記レーダを回動し
    て先行車を捕捉し、前記差分の大きさが所定値以上であ
    ってかつ自車がカーブ走路を走行している場合に前記自
    車の操舵角、車間距離、相対速度及び車速に基づき前記
    レーダを回動して先行車を捕捉する駆動手段と、 を有することを特徴とする車載用レーダ装置。
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