(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行レーンのカーブ状況に応じて、ビームの照射方向を所定の修正角度で修正する車載用レーダ装置において、
前記修正角度を上限で制限する制限手段を設け、
前記制限手段は、
前記車両の走行レーンの曲率半径Ｒに対応して予め設定された距離ＤR と前記車両と前記車両の前方を走行する車両までの車間距離Ｄとを比較する比較手段と、
前記車間距離Ｄと前記曲率半径Ｒとから前記修正角度を抽出するものであって、前記比較手段により前記車間距離Ｄが前記距離ＤＲより大と判断した時は、前記車間距離Ｄを前記距離ＤR とする抽出手段とからなることを特徴とする車載用レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の前方及び周辺を監視する車載用レーダ装置に係り、特に、走行レーンのカーブの状況によりビームの照射方向を修正できる車載用レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の前方に設置して障害物（前車等）までの距離及び相対速度等を測定して、衝突（追突）を未然に防止する警報手段として車載用レーダ装置が提供されている。
図４は従来の車載用レーダ装置のシステム構成を示す図である。図５は従来の車載用レーダ装置のビームの照射状態を示す図である。以下、図を用いて説明する。
【０００３】
４は車両３の前方に設置されたレーダ装置で、車両３の前方に向けてレーダビームを照射するとともに、その反射波を検出するセンサ部４１、レーダＥＣＵ４３の指示によりセンサ部４１を操舵してビームの照射方向を修正する操舵部４２、センサ部４１で検出された反射波を受信して、障害物までの距離Ｄ（以下、車間距離Ｄと称す）及び相対速度等を算出するとともに操舵部４２にビームの照射方向を指示するレーダＥＣＵ４３で構成される。
【０００４】
レーダＥＣＵ４３は、センサ部４１で検出された反射波を受信して、その時間差及び周波数のずれから車間距離Ｄ及び相対速度等を算出し、車両３が適正速度になるようスロットルバルブに調整を指示したり、前車との車間距離Ｄが接近し過ぎている場合には、警報ブザー、表示器に対して警報を出すように指示する。また、車速、ステアリング角、ヨーレート（角速度センサ）等のデータから自車走行レーンの曲率半径Ｒ（以下、カーブ半径Ｒと称す）を算出して、操舵部４２に対してビームの照射方向が適切になるように修正すべき角度θを指示する。
【０００５】
次に、ビームの照射方向の制御方法について述べる。車両の前方に設置されたレーダ装置４から車両３の前方に向けてビームを照射し、障害物（前車等）により反射されたビームを受信して、その時間差及び周波数のずれから、車間距離Ｄ及び相対速度等を測定する。一方、ハンドルの切れ角度検出器、ヨーレートセンサ（角速度センサ）等の信号からカーブ半径Ｒを算出する。そして、（１）式によりビームの照射角を車両中心線からθだけ修正する。
【０００６】
θ＝ＳＩＮ−１（Ｄ／２Ｒ）  ・・・・・    （１）式
ここで、θ：ビームの照射方向修正角、Ｄ：車間距離、Ｒ：カーブ半径。
このようにして、カーブした道路でも常に走行レーン上の前車の位置（車間距離Ｄに相当する図５のＢ点）に照準を合わせてビームの照射方向を修正するので、前車を確実に捉えることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のビーム照射方向の修正方法では、カーブした道路でも常に走行レーン上の前車の位置に照準を合わせてビームを修正するので、前車を確実に捉えることができるが、車間距離Ｄが大きく、カーブ半径Ｒが小さくなると図５のように、自車の走行レーンであるのに、車両３の近くがビームから外れる部分（斜線の領域）が生ずる。そのために、自車の近くを走行している小型車両の検出が遅れたり、隣のレーンから割り込んでくる車両を検出するのが遅れるという問題が生じる。また、遠くの前車にビームの照準に合わせても、実際には隣接レーン（内側レーン）の走行車両やガードレールを検出して警報を出すという問題が生ずる。
【０００８】
本発明は、道路のカーブの状況に応じて、適切な位置にビームの照準を合わせて、カーブした道路でも近くの車両も検出でき、隣の走行レーンの車両を誤って検出することのない車載用レーダ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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は、走行レーンのカーブ状況に応じて、ビームの照射方向を所定の修正角度で修正する車載用レーダ装置において、前記修正角度を上限で制限する制限手段を設けたことを特徴とするものである。
また、前記制限手段は、前記車両の走行レーンの曲率半径Ｒに対応して予め設定された距離ＤＲ  と前記車両と前記車両の前方を走行する車両までの車間距離Ｄとを比較する比較手段と、前記車間距離Ｄと前記曲率半径Ｒとから前記修正角度を抽出するものであって、前記比較手段により前記車間距離Ｄが前記距離ＤＲ  より大と判断した時は、前記車間距離Ｄを前記距離ＤＲ  とする抽出手段とからなることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
本発明では例えば車両の前方に設置されたレーダ装置により計測された前車との車間距離Ｄ及びヨーレートセンサや車速センサ等で計測された自車の走行レーンのカーブ半径Ｒに基づいてビームの照射方向を修正する。カーブ半径Ｒに対応して予め設定された距離ＤＲ  は、カーブ半径Ｒが小さい程距離ＤＲ  が小さくなるように設定されている。比較手段が車間距離Ｄとカーブ半径Ｒに対応して予め設定された距離ＤＲ  を比較する。車間距離Ｄの方が小さければ、前車を直接追尾してもビームの照射領域（検出領域）が自車の走行レーンから大きくずれることはないので、前車を追尾するように車間距離Ｄの位置に照準を合わせる。しかし、車間距離Ｄの方が大きければ、前車を直接追尾するとビームの照射領域が自車の走行レーンから大きくずれる。その結果、自車の近くの自車走行レーンの障害物が検出できなくなり、また、自車の内側のレーンの障害物を検出するようになるので、あまり遠くにビームの照準を合わさないように照準を合わせる距離に上限を設ける。即ち、カーブに対応した適切な距離ＤＲ  に置き換える。このようにして、自車レーン上での検出できない領域を小さくできる。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の一実施例の車載用レーダ装置のシステム構成を示す図である。図２はビーム照射状態を示す図である。図３はレーダビームの方向制御方法を示す図で、（ａ）はＣＰＵの動作を示すフローチャート、（ｂ）はカーブ半径Ｒに対応するＤＲ  マップである。以下、図を用いて説明する。
【００１２】
１は車両３の前方に設置されたレーダ装置で、車両３の前方に向けてレーダビームを照射するとともに、その反射波を検出するセンサ部１１、レーダＥＣＵ１３の指示によりビームの照射方向を修正する操舵部１２、センサ部１１で検出された反射波を受信して、車間距離Ｄ及び相対速度等を算出するとともに、操舵部１２にビームの照射方向を指示するレーダＥＣＵ１３で構成される。
【００１３】
レーダＥＣＵ１３にはステアリング角、ヨーレート（角速度センサ）等のデータを基に走行レーンの曲率半径Ｒ（カーブ半径Ｒ）を計測する曲率半径Ｒ計測手段が設けられており、これはＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成される。
センサ部１１は、車両３の前方に向けて図２のような領域を照射し、その領域内にある物体からの反射波がセンサ部１１で受信可能（検出可能）で、受信した反射波をレーダＥＣＵ１３に送る。
【００１４】
レーダＥＣＵ１３は、センサ部１１で検出された反射波を受信して、その時間差及び周波数のずれから車間距離Ｄ及び相対速度等を算出する算出手段や、車両３が適正速度になるようスロットルバルブに調整を指示したり、前車との車間距離Ｄが接近し過ぎている場合には、警報ブザー、表示器に対して警報を出すように指示する指示手段や、また、車速、ステアリング角、ヨーレート（角速度センサ）等のデータから自車走行レーンのカーブ半径Ｒを算出して、このカーブ半径Ｒ及び車間距離Ｄに基づいて操舵部１２に対してビームの照射方向が適切になるように修正すべき角度θａ  を指示する修正手段等が設けられており、これら手段は上述したものと同一のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成される。
【００１５】
１４はカーブ半径Ｒに対応して照準とすべき距離ＤＲ  の関係がマップとして記憶されたメモリであり、例えば上述したＲＯＭに相当するものである。
次に、レーダビームの方向制御方法について、ＣＰＵの動作を示す図３（ａ）のフローチャート及び（ｂ）のＤＲ  マップを用いて説明する。
ステップＳ１では、カーブ半径Ｒを算出してステップＳ２に移る。即ち、自車走行レーンの伸びる方向を把握するために、車速センサ、ヨーレート（角速度センサ）からのデータに基づき、（２）式に従って走行レーンの曲率半径（以下、カーブ半径と称す）Ｒを算出する。
【００１６】
Ｒ＝１８０Ｖ／Ｙπ  ・・・・・・・・・  （２）式
ここで、Ｒ：曲率半径（カーブ半径）、Ｖ：車速、Ｙ：角速度。
ステップＳ２では、カーブ半径Ｒに対応する距離ＤＲ  を算出する。この距離ＤＲ  は車間距離Ｄに対する上限パラメータである。即ち、予めメモリ１４に記憶されているカーブ半径Ｒに対応する距離ＤＲ  を読み出す。この距離ＤＲ  は図３（ｂ）のようにカーブ半径Ｒと距離ＤＲ  がマップになっている。例えば、ステップＳ１でカーブ半径が５００ｍと算出された場合には、距離ＤＲ  は５０ｍになる。尚、距離ＤＲ  はカーブ半径Ｒだけで決められており、この距離ＤＲ  より遠くに照準を合わせると、隣接レーンの障害物を検出したり、自車走行レーンの近距離において「検出が遅れる領域」が発生する恐れがある。ステップＳ３では、車間距離Ｄを算出してステップＳ４に移る。即ち、センサ部１１から前車に向けて照射されたビームの反射時間のずれから車間距離Ｄを算出する。
【００１７】
ステップＳ４では、車間距離Ｄとカーブ半径Ｒにより設定された距離ＤＲ  の大小を比較して、Ｄ≦ＤＲ  であるか否かを判断する。Ｄ≦ＤＲ  ならばステップＳ５に移り、Ｄ≦ＤＲ  でなければステップＳ７に移る。即ち、前車がカーブしている自車走行レーンの余りにも遠くにあり、その位置にレーダの照準を合わせると、内側レーンの車両やガードレールを検出したり、自車レーンの近くの領域が検出できなくなっていないかを検討するためである。
【００１８】
ステップＳ５では、センサ部１１のビームの照準を合わせる距離Ｄａ  として車間距離Ｄを使用する。即ち、車間距離Ｄが短い場合には従来通り前車を追尾する。ステップＳ７では、センサ部１１のビームの照準を合わせる距離Ｄａ  として距離ＤＲ  を使用する。即ち、車間距離Ｄが長い場合には従来通り前車を追尾しておれば、自車走行レーンの近距離において「検出が遅れる領域」が発生する恐れがあるので、レーダで計測された車間距離よりも近い距離ＤＲ  に照準を合わせる（図２のＡ点）。ステップＳ６では、センサ部１１のビーム修正角θａ  を（３）式により算出してステップＳ８に移る。
【００１９】
θａ  ＝ＳＩＮ−１（Ｄａ  ／２Ｒ）  ・・・・・  （３）式
ここで、θａ  ：ビームの照射方向修正角、Ｄａ  ：照準を合わせるべき距離でＤ、ＤＲ  のいずれか小さい方の距離、Ｒ：走行レーンの曲率半径（カーブ半径）。ステップＳ８では、レーダＥＣＵ１３は操舵部１２に対してセンサ部１１のビーム照射角度を車両中心線に対してθａ  だけ修正するように指示して処理を終える。
【００２０】
以上のように本実施例では、単に前車を追尾するように車間距離Ｒを基にビームの照準を合わせるのではなく、カーブの状態に応じてビームの照準とすべき距離を変更するので、内側レーンの障害物を検出したり、自車レーンの近くの領域にある障害物が検出できなるということがなくなり、割り込み等の不測の事態に備えた細かな監視ができる。
【００２１】
また、本例ではレーダＥＣＵ内部でソフト的に修正角度を制限しているので、制限するためにコストアップしてしまうことはない。また、本例の他、カーブ半径Ｒに対して下限パラメータを設けＲが小さすぎるのを制限しても良く、また、修正角度自体に上限値を設け機構的、あるいはソフト的に修正角度を制限してもよい。尚、本例の角度抽出は計算により行うようにしているが、これに限らずマップ等のデータ選出により行うようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明ではセンサ部のビームが自車走行レーンの広い領域において障害物を検出できるようにビームの照射方向を制御しており、カーブの状況に応じて常に適切に障害物を検出でき、安全走行に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の車載用レーダ装置のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例の車載用レーダ装置のビームの照射状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施例の車載用レーダ装置のビームの方向制御方法を示す図で、（ａ）はＣＰＵの動作を示すフローチャート、（ｂ）はカーブ半径に対応するＤＲ  マップである。
【図４】従来の車載用レーダ装置のシステム構成を示す図である。
【図５】従来の車載用レーダ装置のビームの照射状態を示す図である。
【符号の説明】
１・・・レーダ装置
１１・・・センサ部
１２・・・操舵部
１３・・・レーダＥＣＵ
１４・・・メモリ
【図１】
0003589742.tif 000002
【図２】
0003589742.tif 000003
【図３】
0003589742.tif 000004
【図４】
0003589742.tif 000005
【図５】
0003589742.tif 000006