JPWO2010084591A1

JPWO2010084591A1 - カーブ半径推定装置

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Publication number: JPWO2010084591A1
Application number: JP2010547349A
Authority: JP
Inventors: 実中通; 穣佐伯
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2029-01-22
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Abstract

自車両が走行する車線のカーブ半径を推定するカーブ半径推定装置（１００）は、操舵角に基づいて第一カーブ半径を算出する第一カーブ半径算出手段（１１０）と、ヨーレートに基づいて第二カーブ半径を算出する第二カーブ半径算出手段（１１１）と、第一カーブ半径と第二カーブ半径とを所定の合成比で合成してカーブ半径を推定するカーブ半径推定手段（１１２）と、を備え、カーブ半径推定手段（１１２）は、車速に応じて前記所定の合成比を変化させる。

Description

本発明は、車両が走行する車線のカーブ半径を推定するカーブ半径推定装置に関し、特に、低速域においてカーブ半径をより正確に推定するカーブ半径推定装置に関する。

従来、ステアリングセンサが検出した操舵角に基づいて自車両が走行する車線のカーブ半径を決定し、決定したカーブ半径を有する車線上に存在する先行車両を認識しながら、カーブを通過するその先行車両と自車両との間の車間距離を制御する車間距離制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、操舵角又はヨーレートに基づいて算出したカーブ半径と、レーザセンサで検出した自車両前方の停止物体の動きに基づいて算出したカーブ半径とを平均化して最終的なカーブ半径を導き出し、自車両の進行路を推定する進行路推定装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

また、自車両が時速１０ｋｍ以上の速度で走行している場合（極低速走行中でない場合）に、ヨーレートに基づいて算出したカーブ半径を操舵角で補正して最終的なカーブ半径を推定するカーブ半径推定装置が知られている（例えば、特許文献３参照。）。

また、ヨーレート及び操舵角に基づいて自車両が走行する道路の曲率半径を導き出し、その曲率半径を有する道路上に存在する先行車両を認識しながら、その先行車両との間の車間距離を制御する車両制御装置が知られている（例えば、特許文献４参照。）。
特開平８−２７９０９９号公報特開２００１−３２８４５１号公報特開２００４−２１７１７８号公報特開２００７−３３１６０８号公報

しかしながら、特許文献１〜４に記載の装置は何れも、自車両が低速で走行する場合を対象としておらず、対象とする速度域を特定していないか（特許文献１及び２）、或いは、自車両が所定速度以上で走行する場合のみを対象とするか（特許文献３及び４）の何れかである。

そのため、特許文献１〜４は、低速走行に適したカーブ半径の推定方法と低速走行以外の走行に適したカーブ半径の推定方法との切り替えやその境界速度域における処理を何ら開示しておらず、汎用的に、操舵角に基づいてカーブ半径を算出するか（特許文献１）、操舵角又はヨーレートの何れか一方に基づいてカーブ半径を算出するか（特許文献２）、操舵角を補助的に考慮しながら主にヨーレートに基づいてカーブ半径を算出するか（特許文献３）、或いは、操舵角及びヨーレートの双方に基づいてカーブ半径を算出するか（特許文献４）を開示するだけであるため、高速域ばかりでなく低速域においても信頼性が高いカーブ半径の推定が必要とされる全車速域ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）の制御に特許文献１〜４に記載のカーブ半径算出方法を採用した場合には、低速域におけるカーブ半径の推定に対する信頼性が不十分となってしまう。

上述の点に鑑み、本発明は、低速域以外での車速域におけるカーブ半径の推定に対する高い信頼性を維持しながらも、低速域でより信頼性高くカーブ半径を推定することで全車速域ＡＣＣにも対応可能なカーブ半径推定装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第一の発明に係るカーブ半径推定装置は、自車両が走行する車線のカーブ半径を推定するカーブ半径推定装置であって、操舵角に基づいて第一カーブ半径を算出する第一カーブ半径算出手段と、ヨーレートに基づいて第二カーブ半径を算出する第二カーブ半径算出手段と、前記第一カーブ半径と前記第二カーブ半径とを所定の合成比で合成してカーブ半径を推定するカーブ半径推定手段と、を備え、前記カーブ半径推定手段は、車速に応じて前記所定の合成比を変化させることを特徴とする。

また、第二の発明は、第一の発明に係るカーブ半径推定装置であって、前記カーブ半径推定手段は、車速に応じて前記所定の合成比を段階的に変化させることを特徴とする。

また、第三の発明は、第一の発明に係るカーブ半径推定装置であって、前記カーブ半径推定手段は、自車両が走行する道路のバンク角又は道路勾配に応じて前記所定の合成比を変化させることを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、低速域以外での車速域におけるカーブ半径の推定に対する高い信頼性を維持しながらも、低速域でより信頼性高くカーブ半径を推定することで全車速域ＡＣＣにも対応可能なカーブ半径推定装置を提供することができる。

カーブ半径推定装置の第一実施例の構成を示すブロック図である。合成比マップを示す図（その１）である。合成比マップを示す図（その２）である。合成比マップを示す図（その３）である。合成比マップを示す図（その４）である。先行車両の認識手順を説明するための図である。カーブ半径推定処理の流れを示すフローチャートである。車間距離制御処理の流れを示すフローチャートである。カーブ半径推定装置の第二実施例の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００カーブ半径推定装置
１０１、２０１、３０１制御部
１０２、３０３ヨーレートセンサ
１０３、３０４操舵角センサ
１０４、３０５車速センサ
１１０、３１０第一カーブ半径算出手段
１１１、３１１第二カーブ半径算出手段
１１２、３１２カーブ半径推定手段
２００車間距離制御装置
２０２、３０２レーダ
２０３、３０６スロットルアクチュエータ
２０４、３０７ブレーキアクチュエータ
２１０、３１３先行車両認識手段
２１１、３１４車間距離制御手段
ＳＹＳ１、ＳＹＳ２車間距離制御システム

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、カーブ半径推定装置の第一実施例を含む車間距離制御システムの構成を示すブロック図であり、車間距離制御システムＳＹＳ１は、カーブ半径推定装置１００及び車間距離制御装置２００を有する。

カーブ半径推定装置１００は、自車両が走行する車線のカーブ半径を推定する車載装置であり、ヨーレートセンサ１０２及び操舵角センサ１０３のそれぞれの出力に対応する二つの暫定的なカーブ半径を別々に算出し、それら算出した二つの暫定的なカーブ半径を合成して最終的なカーブ半径を推定し、その推定結果を車間距離制御装置２００に出力する。なお、カーブ半径推定装置１００は、車速センサ１０４の出力に応じて、それら算出した暫定的な二つのカーブ半径の合成比を決定する。

車間距離制御装置２００は、自車両と先行車両との間の車間距離が一定距離となるように自車両の速度を制御する車載装置であり、カーブ半径推定装置１００が推定したカーブ半径とレーダ２０２の出力とに基づいて自車両と同じ車線を走行する先行車両を認識し、スロットルアクチュエータ２０３及びブレーキアクチュエータ２０４に制御信号を送信して自車両を加速或いは減速させて自車両と先行車両との間の車間距離が一定距離となるようにする。

カーブ半径推定装置１００の制御部１０１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ等を備えたコンピュータであって、例えば、第一カーブ半径算出手段１１０、第二カーブ半径算出手段１１１、及びカーブ半径推定手段１１２のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶しながら、各手段に対応する処理をＣＰＵに実行させる。

ヨーレートセンサ１０２は、車両の回転角速度（ヨーレート）を測定するセンサであり、例えば、U字型の金属板に圧電セラミックスを貼り付けた構成であって、回転力が金属板に加わると金属板及びそれに貼り付けた圧電セラミックスが歪んで電圧を発生させ、この電圧値によって車両の回転角速度を検出し、検出した値を制御部１０１に対して出力する。

操舵角センサ１０３は、車輪の操舵角に関連するステアリングシャフトの回転角を測定するためのセンサであり、例えば、ステアリングシャフトに埋め込まれた磁石による磁気抵抗をＭＲ素子によって読み取りステアリングシャフトの回転角を検出し、検出した値を制御部１０１に対して出力する。

車速センサ１０４は、車両の速度を測定するセンサであり、例えば、各車輪に取り付けられ各車輪と共に回転する磁石による磁界の変化をＭＲ素子が磁気抵抗として読み取り、これを回転速度に比例したパルス信号として取り出すことで車輪の回転速度及び車両の速度を検出し、検出した値を制御部１０１に対して出力する。

車間距離制御装置２００の制御部２０１は、制御部１０１と同様、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータであって、例えば、先行車両認識手段２１０及び車間距離制御手段２１１に対応するプログラムをＲＯＭに記憶しながら、各手段に対応する処理をＣＰＵに実行させる。

レーダ２０２は、車両周辺に存在する物体を検出するためのセンサであり、例えば、車体表面に取り付けられ、ミリ波、超音波又はレーザー等を用いて、自車両の前後左右に存在する物体（他車両、障害物、歩行者等）の位置、それら物体の自車両に対する相対速度、自車両とそれら物体との間の距離等を検出し、検出した値を制御部２０１に対して出力する。なお、レーダ２０２の探知範囲は、操舵角、ヨーレート又は車速に応じてその向き又は広狭が変化するものであってもよい。

スロットルアクチュエータ２０３は、スロットル開度を制御するための装置であり、例えば、制御部２０１が出力する制御信号に応じてソレノイドによりスロットルバルブを開閉させてスロットル開度を制御する。

ブレーキアクチュエータ２０４は、ブレーキ装置による制動力を制御するための装置であり、例えば、制御部２０１が出力する制御信号に応じてソレノイドによりブレーキラインにおける油圧を増大させたり減少させたりして制動力を制御する。

次に、制御部１０１が有する各種手段について説明する。

第一カーブ半径算出手段１１０は、ヨーレートセンサ１０２の出力に基づいて自車両が走行する車線のカーブ半径を算出するための手段であり、例えば、車速をヨーレートで除算することによってカーブ半径Ｒ_yawを暫定的に算出し、算出結果をカーブ半径推定手段１１２に出力する。

第二カーブ半径算出手段１１１は、操舵角センサ１０３の出力に基づいて自車両が走行する車線のカーブ半径を算出するための手段であり、例えば、アッカーマンジオメトリに基づいて自車両のホイールベースを操舵角θの正接tanθで除算することによってカーブ半径Ｒ_strを暫定的に算出し、算出結果をカーブ半径推定手段１１２に出力する。

カーブ半径推定手段１１２は、自車両が走行する車線のカーブ半径を推定するための手段であり、例えば、第一カーブ半径算出手段１１０が算出したカーブ半径Ｒ_yawと第二カーブ半径算出手段１１１が算出したカーブ半径Ｒ_strとを所定の合成比で合成して最終的なカーブ半径を推定する。

合成比Ｒ_ratioは、０以上１未満の値であり、最終的なカーブ半径の推定値をＲ_nとすると、Ｒ_n＝Ｒ_yaw×Ｒ_ratio＋Ｒ_str×（１−Ｒ_ratio）の関係を満たすものとする。

図２は、合成比Ｒ_ratioと車速Ｖとの間の対応関係を示す合成比マップの一例であり、縦軸に合成比Ｒ_ratioを配し、横軸に車速Ｖを配し、車速Ｖが増大するにつれて合成比Ｒ_ratioが五段階の増加率に従って最小値である０から最大値である１まで増加することを示す。なお、合成比マップは、制御部１０１のＲＯＭやＮＶＲＡＭに予め記憶されているものとする。

合成比Ｒ_ratioの増加は、ヨーレートに基づいて算出されるカーブ半径Ｒ_yawの推定値Ｒ_nにおける寄与率が増大することを示し、一方で、操舵角に基づいて算出されるカーブ半径Ｒ_yawの推定値Ｒ_nにおける寄与率が減少することを示す。

また、合成比Ｒ_ratioが値「０」の場合、最終的なカーブ半径の推定値Ｒ_nはＲ_strに等しい値となり（カーブ半径Ｒ_yawの推定値Ｒ_nに対する影響が無い状態であり、カーブ半径推定値Ｒ_nは、カーブ半径Ｒ_strのみに基づいて推定される。）、合成比Ｒ_ratioが値「１」の場合、最終的なカーブ半径の推定値Ｒ_nはＲ_yawに等しい値となる（カーブ半径Ｒ_strの推定値Ｒ_nに対する影響が無い状態であり、カーブ半径推定値Ｒ_nは、カーブ半径Ｒ_yawのみに基づいて推定される。）。

ヨーレートセンサ１０２の分解能が一定レベルで制限されることに起因して（低速域ではヨーレートセンサ１０２が出力する値が小さく、分解能による出力値への影響が大きくなることに起因して）、低速域では、操舵角に基づいて算出されるカーブ半径Ｒ_strの方がヨーレートに基づいて算出されるカーブ半径Ｒ_yawよりも信頼性が高くなり、一方で、車速Ｖが増大するにつれてヨーレートセンサ１０２が出力する値が大きくなり、分解能による出力値への影響が小さくなって、ヨーレートに基づいて算出されるカーブ半径Ｒ_yawの方が操舵角に基づいて算出されるカーブ半径Ｒ_strよりも信頼性が高くなるからである。

図２を参照すると、車速ＶがＶ１（例えば、２ｋｍ／ｈ）からＶ２（例えば、７ｋｍ／ｈ）の間にある場合、合成比Ｒ_ratioは車速Ｖの増大に応じて値「０」から値Ｒ２まで一定の増加率α１で増加し、車速ＶがＶ２からＶ３（例えば、９ｋｍ／ｈ）の間にある場合、合成比Ｒ_ratioは車速Ｖの増大に応じて値Ｒ２から値Ｒ３まで一定の増加率α２で増加する。

同様に、車速ＶがＶ３からＶ４（例えば、１０ｋｍ／ｈ）の間にある場合、合成比Ｒ_ratioは車速Ｖの増大に応じて値Ｒ３から値Ｒ４まで一定の増加率α３で増加し、車速ＶがＶ４からＶ５（例えば、１２ｋｍ／ｈ）の間にある場合、合成比Ｒ_ratioは車速Ｖの増大に応じて値Ｒ４から値Ｒ５まで一定の増加率α４で増加し、車速ＶがＶ５からＶ６（例えば、１５ｋｍ／ｈ）の間にある場合、合成比Ｒ_ratioは車速Ｖの増大に応じて値Ｒ４から値「１」まで一定の増加率α５で増加する。

図３〜５は、合成比Ｒ_ratioと車速Ｖとの間の対応関係を示す合成比マップの別の例であり、図３は、車速ＶがＶ１からＶ５まで増大するにつれて合成比Ｒ_ratioが五段階のステップで階段状に増加することを示し、図４は、車速ＶがＶ１からＶ６まで増大するにつれて合成比Ｒ_ratioが曲線状に無段階に増加することを示し、また、図５は、車速ＶがＶ１からＶ６の間にある場合に合成比Ｒ_ratioが一定の増加率で増加することを示す。

なお、合成比Ｒ_ratioが値「１」に達するときの車速Ｖの値Ｖ_TH（図２の車速Ｖ６又は図３の車速Ｖ５等に相当する。）は、ヨーレートセンサ１０２の分解能に依存し、分解能が高い（細かい）程Ｖ_THは小さい値となる。ヨーレートセンサ１０２の分解能が高いと、車速Ｖが低い場合における比較的小さなレベルにあるヨーレートの値をより正確に検出することができ、ヨーレートに基づいて算出されるカーブ半径Ｒ_yawの信頼性が増大するからである。

次に、制御部２０１が有する各種手段について説明する。

先行車両認識手段２１０は、自車両と同じ車線を走行する先行車両を認識するための手段であり、例えば、レーダ２０２が検出したその探知範囲内にある一以上の他車両のうち、カーブ半径推定装置１００が出力するカーブ半径推定値Ｒ_nに基づいて先行車両認識手段２１０が決定する走行軌道Ｚ内の最も近いところに存在する他車両を先行車両として認識する。

図６は、先行車両の認識手順を説明するための図であり、カーブを走行する自車両Ｍ１と、自車両Ｍ１の前方を走行する先行車両Ｍ２とを示す。

また、図６は、自車両Ｍ１に搭載されたレーダ２０２の探知範囲Ｗと、カーブ半径推定装置１００が出力するカーブ半径推定値Ｒ_nに基づいて決定される走行軌道Ｚ１〜Ｚ４とを示す。

走行軌道Ｚ１〜Ｚ４は、四つの異なるカーブ半径推定値Ｒ_nに基づいて決定される自車両Ｍ１の走行軌道Ｚであり、カーブ半径推定値Ｒ_nが小さくなるにつれて走行軌道ＺがＺ１からＺ４に変化する。なお、四つの走行軌道Ｚ１〜Ｚ４は、説明目的のために図示されるものであり、先行車両認識手段２１０は、実際には、カーブ半径推定装置１００が出力する単一のカーブ半径推定値Ｒ_nに基づいて単一の走行軌道Ｚを採用するものとする。また、カーブ半径推定値Ｒ_nが描く円の中心は、例えば、自車両の重心を通って車幅方向に延びる直線上に存在するものとする。

先行車両認識手段２１０は、最初に、カーブ半径推定装置１００が出力するカーブ半径推定値Ｒ_nに基づいて自車両Ｍ１の走行軌道Ｚを決定し（走行軌道Ｚ３を採用したものとする。）、その上で、レーダ２０２の探知範囲Ｗ内に存在し、且つ、自車両Ｍ１の走行軌道Ｚ３内に存在する他車両のうち最も近くにある車両Ｍ２を先行車両として認識する。

仮に走行軌道Ｚ１、Ｚ２又はＺ４を採用した場合、車両Ｍ２は走行軌道内に存在しないこととなり、先行車両認識手段２１０は、車両Ｍ２を先行車両として認識しないこととなる。

車間距離制御手段２１１は、自車両と先行車両との間の車間距離を制御するための手段であり、例えば、レーダ２０２の出力に基づいて自車両Ｍ１と先行車両認識手段２１０が認識した先行車両Ｍ２との間の距離を継続的に算出し、その距離が一定に維持されるようにスロットルアクチュエータ２０３及びブレーキアクチュエータ２０４に制御信号を出力して自車両Ｍ１を加速又は減速させるようにする。

次に、図７を参照しながら、カーブ半径推定装置１００がカーブ半径Ｒ_nを推定する処理（以下、「カーブ半径推定処理」とする。）について説明する。なお、図７は、カーブ半径推定処理の流れを示すフローチャートであり、カーブ半径推定装置１００は、所定周期（例えば、１０ミリ秒毎である。）で繰り返しカーブ半径推定処理を実行するものとする。

最初に、制御部１０１は、ヨーレートセンサ１０２が出力するヨーレートの値、及び、操舵角センサ１０３が出力する操舵角の値を取得する（ステップＳ１）。

その後、制御部１０１は、第一カーブ半径算出手段１１０によりヨーレートの値に基づいてカーブ半径Ｒ_yawを算出し、且つ、第二カーブ半径算出手段１１１により操舵角の値に基づいてカーブ半径Ｒ_strを算出する（ステップＳ２）。

その後、制御部１０１は、車速センサ１０４が出力する車速Ｖの値を取得し（ステップＳ３）、取得した車速Ｖの値に基づいてＲＯＭに記憶された合成比マップを参照し合成比Ｒ_ratioを決定する（ステップＳ４）。

その後、制御部１０１は、カーブ半径推定手段１１２により、カーブ半径Ｒ_yaw、カーブ半径Ｒ_str、及び合成比Ｒ_ratioのそれぞれの値を計算式Ｒ_n＝Ｒ_yaw×Ｒ_ratio＋Ｒ_str×（１−Ｒ_ratio）に当てはめてカーブ半径推定値Ｒ_nを算出し（ステップＳ５）、算出したカーブ半径推定値Ｒ_nを車間距離制御装置２００に対して出力する。

次に、図８を参照しながら、車間距離制御装置２００が自車両と先行車両との間の車間距離を制御する処理（以下、「車間距離制御処理」とする。）について説明する。なお、図８は、車間距離制御処理の流れを示すフローチャートであり、車間距離制御装置２００は、カーブ半径推定装置１００によるカーブ半径推定値Ｒ_nの出力に応じて繰り返し車間距離制御処理を実行するものとする。

最初に、制御部２０１は、カーブ半径推定装置１００が出力するカーブ半径推定値Ｒ_nを取得する（ステップＳ１１）。

その後、制御部２０１は、先行車両認識手段２１０により、カーブ半径推定値Ｒ_nに基づいて自車両がこれから走行しようとする走行軌道を導き出す（ステップＳ１２）。

その後、制御部２０１は、先行車両認識手段２１０により、レーダ２０２の探知範囲内で、且つ、走行軌道内に存在する他車両であって、自車両から最も近い位置にある他車両を先行車両として認識する（ステップＳ１３）。

先行車両を認識した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、制御部２０１は、車間距離制御手段２１１により、スロットルアクチュエータ２０３又はブレーキアクチュエータ２０４に対して制御信号を出力し、自車両と先行車両との間の車間距離が所定距離となるように調整する（ステップＳ１４）。

一方、先行車両を認識しない場合（ステップＳ１３のＮＯ）、制御部２０１は、車間距離制御手段２１１により、スロットルアクチュエータ２０３に対して制御信号を出力し、自車両の車速が所定速度となるように調整する（ステップＳ１５）。

以上の構成により、本実施例に係る車間距離制御システムＳＹＳ１は、自車両が低速で走行する場合には低速域での信頼性が高いとされる操舵角に基づくカーブ半径Ｒ_strの寄与率を高めるようにするので、自車両が低速でカーブを通過する場合であっても、より信頼性高く先行車両を認識しながら、自車両と先行車両との間の車間距離を制御することができる。

また、車間距離制御システムＳＹＳ１は、自車両が低速でカーブに進入する場合であっても先行車両を見失うことなく、自車両とその先行車両との間の車間距離を継続的に制御することができる。

また、車間距離制御システムＳＹＳ１は、車速Ｖの変化に応じて、カーブ半径推定値Ｒ_nにおけるカーブ半径Ｒ_yaw及びカーブ半径Ｒ_strのそれぞれの寄与率を徐々に変化させるので、高速で走行する自車両が減速しながらカーブに進入し低速でカーブを通過する場合であっても、信頼性の高いカーブ半径の推定を維持しながら先行車両を見失うことなく、自車両とその先行車両との間の車間距離を継続的に制御することができる。

また、車間距離制御システムＳＹＳ１は、低速でカーブを通過する自車両が加速しながら高速でカーブから退出する場合であっても、信頼性の高いカーブ半径の推定を維持しながら先行車両を見失うことなく、自車両とその先行車両との間の車間距離を継続的に制御することができる。

また、本実施例に係る車間距離制御システムＳＹＳ１は、低速でカーブを通過する場合にも信頼性高く先行車両を認識できるので、全車速域ＡＣＣでの使用に適している。

図９は、カーブ半径推定装置の第二実施例を含む車間距離制御システムの構成を示すブロック図であり、車間距離制御システムＳＹＳ２は、図１におけるカーブ半径推定装置１００と車間距離制御装置２００とを一体化した点で車間距離制御システムＳＹＳ１と相違する。

このように、車間距離制御システムＳＹＳ２は、既存の車間距離制御装置に本実施例に係る第一カーブ半径算出手段３１０、第二カーブ半径算出手段３１１、カーブ半径推定手段３１２、及び先行車両認識手段３１３を組み込むことによって実現される。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例において、カーブ半径推定手段１１２は、ヨーレートに基づくカーブ半径Ｒ_yawの寄与率（Ｒ_ratioに相当する。）と操舵角に基づくカーブ半径Ｒ_strの寄与率（（１−Ｒ_ratio）に相当する。）との合計が値「１」（１００％）となるようにカーブ半径推定値Ｒ_nを導き出すが、必ずしもカーブ半径Ｒ_yawの寄与率とカーブ半径Ｒ_strの寄与率との合計が１００％となる必要はなく、他の出力値に基づいて算出されるカーブ半径（例えば、車載カメラが取得する車線区分線画像の相対位置の変化に基づいて算出されるカーブ半径である。）による寄与率を組み入れながら、或いは、カーブ半径Ｒ_yawとカーブ半径Ｒ_strとの加重平均を算出しながら、カーブ半径推定値Ｒ_nを導き出すようにしてもよい。なお、加重平均を算出する場合のカーブ半径Ｒ_yaw及びカーブ半径Ｒ_strのそれぞれの重みは、車速Ｖに応じて決定されるものとし、基本的には、車速Ｖが減少するにつれて、カーブ半径Ｒ_strの重みが相対的に増大しカーブ半径Ｒ_yawの重みが相対的に減少するものとする。

また、上述の実施例において、カーブ半径推定手段１１２は、ＲＯＭやＮＶＲＡＭに記憶された所定の合成比マップを用いて合成比を決定しながらカーブ半径推定値Ｒ_nを導き出すが、自車両が走行する道路のバンク角や道路勾配等に応じて合成比マップを切り換えるようにしてもよい。

この場合、カーブ半径推定手段１１２は、ナビゲーションシステムが保持する道路情報に基づいて自車両が走行する道路のバンク角や道路勾配等を検出するようにしてもよく、自車両に搭載された傾斜センサや加速度センサの出力に基づいて自車両が走行する道路のバンク角や道路勾配等を検出するようにしてもよい。

また、カーブ半径推定手段１１２は、低速域（例えば１５ｋｍ／ｈ以下である。）における同じ車速Ｖで走行する場合であっても、バンク角が大きいほど合成比Ｒ_ratioが大きくなるよう（ヨーレートに基づいて算出されるカーブ半径Ｒ_yawの推定値Ｒ_nにおける寄与率が大きくなるよう）、バンク角毎に用意された複数の合成比マップから特定のバンク角に対応する特定の合成比マップを選択する。

車両は、カーブにおけるバンク角が大きいほどより小さい操舵角でそのカーブを通過することができるからであり、その結果として、操舵角に基づいて算出されるカーブ半径Ｒ_strの推定値Ｒ_nにおける寄与率は、低減させられるべきだからである。

なお、ヨーレートの値は、傾斜センサ、又は、鉛直方向の加速度（例えば、重力加速度である。）を測定する加速度センサが出力する値に基づいて補正されるものとする。バンク角が存在する場合、ヨーレートセンサ１０２によって測定されるヨーレートの値は、重力加速度による影響を含むからである。

また、上述の実施例において、カーブ半径推定装置１００は、推定したカーブ半径を車間距離制御装置２００に対して出力するが、ナビゲーションシステムや駐車支援装置等の他の車載装置に対して推定したカーブ半径を出力するようにしてもよい。

Claims

自車両が走行する車線のカーブ半径を推定するカーブ半径推定装置であって、
操舵角に基づいて第一カーブ半径を算出する第一カーブ半径算出手段と、
ヨーレートに基づいて第二カーブ半径を算出する第二カーブ半径算出手段と、
前記第一カーブ半径と前記第二カーブ半径とを所定の合成比で合成してカーブ半径を推定するカーブ半径推定手段と、を備え、
前記カーブ半径推定手段は、車速に応じて前記所定の合成比を変化させる、
ことを特徴とするカーブ半径推定装置。
前記カーブ半径推定手段は、車速に応じて前記所定の合成比を段階的に変化させる、
ことを特徴とする請求項1に記載のカーブ半径推定装置。
前記カーブ半径推定手段は、自車両が走行する道路のバンク角又は道路勾配に応じて前記所定の合成比を変化させる、
ことを特徴とする請求項1に記載のカーブ半径推定装置。