(57)【要約】【課題】レーダ装置１の位置推定部４ｂが、曲率半径推定部１１ａにより推定された、自車両の進行路の曲率半径を入力しかつ該曲率半径に基づいて、検知した障害物の所定時間後の位置を推定するとともに、その推定された曲率半径が、予め設定された所定曲率半径よりも小さいときには、該所定曲率半径に基づいて上記障害物の上記所定時間後の位置を推定する場合に、障害物の所定時間後の位置を正確に推定できるようにする。【解決手段】上記所定曲率半径を、自車両の最小回転半径と略同じ値（特に５ｍが好ましい）に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方の障害物を検知するレーダ装置と、該レーダ装置からの障害物検知情報を受けて自車両の作動機器を制御する作動機器制御手段とを備えた車両の障害物検知装置であって、
自車両の進行路の曲率半径を推定する曲率半径推定手段を備え、
上記レーダ装置は、上記曲率半径推定手段により推定された曲率半径を入力しかつ該曲率半径に基づいて上記検知した障害物の所定時間後の位置を推定する位置推定手段を有し、
上記位置推定手段は、上記曲率半径推定手段により推定された曲率半径が、予め設定された所定曲率半径よりも小さいときには、該所定曲率半径に基づいて上記障害物の上記所定時間後の位置を推定するように構成されており、
上記所定曲率半径は、自車両の最小回転半径と略同じ値に設定されていることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の障害物検知装置において、
上記所定曲率半径は、５ｍに設定されていることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両の障害物検知装置において、
自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出センサ、及び自車両のステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサの少なくとも一方を備え、
上記曲率半径推定手段は、上記少なくとも一方のセンサの検出値に基づいて自車両の進行路の曲率半径を推定するように構成されていることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の障害物検知装置において、
上記レーダ装置は、ミリ波レーダ装置であることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の障害物検知装置において、
上記作動機器は、自車両のブレーキを作動させるブレーキ作動手段であることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の障害物検知装置において、
上記作動機器は、自車両の乗員が着用しているシートベルトを巻き取って該シートベルトに所定張力を付与することで該乗員を拘束するシートベルトプリテンショナであることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両前方の障害物を検知するレーダ装置を備えた車両の障害物検知装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーダ装置を用いて自車両前方の障害物を検知するようにした障害物検知装置はよく知られている。この種の障害物検知装置の中には、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出センサや、自車両のステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサ等の検出値に基づいて、自車両の進行路の曲率半径を推定するものがある（例えば、特許文献１、２参照）。そして、上記推定された曲率半径に基づいて、上記検知した障害物の所定時間後の位置を推定し、この推定結果に基づいて、上記検知から所定時間後に検知した障害物が、上記所定時間後の位置を推定した障害物と同じか否かを判定するようにしている。
【特許文献１】特開平７−２１５１４７号公報
【特許文献２】特開平８−１６１６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のように自車両の進行路の曲率半径を推定する場合には、自車両の進行路の曲率半径として予め最小値を設定しておき、上記推定された曲率半径がその最小値よりも小さいときには、該最小値に基づいて障害物の所定時間後の位置を推定するようにすることが考えられる。こうしておけば、何らかの要因で曲率半径が０ないし０に近いような異常に小さい値に推定されたとしても、大きな問題は生じなくなる。
【０００４】
しかし、上記最小値をいくらに設定するかが問題であり、この最小値を適切に設定しておかないと、障害物の所定時間後の位置を正確に推定することができなくなる可能性がある。
【０００５】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のように自車両の進行路の曲率半径として予め最小値を設定しておく場合に、その最小値を適切に設定して、障害物の所定時間後の位置を正確に推定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明では、推定された曲率半径が、予め自車両の最小回転半径と略同じ値に設定された所定曲率半径よりも小さいときには、該所定曲率半径に基づいて障害物の所定時間後の位置を推定するようにした。
【０００７】
具体的には、請求項１の発明では、自車両前方の障害物を検知するレーダ装置と、該レーダ装置からの障害物検知情報を受けて自車両の作動機器を制御する作動機器制御手段とを備えた車両の障害物検知装置を対象とする。
【０００８】
そして、自車両の進行路の曲率半径を推定する曲率半径推定手段を備え、上記レーダ装置は、上記曲率半径推定手段により推定された曲率半径を入力しかつ該曲率半径に基づいて上記検知した障害物の所定時間後の位置を推定する位置推定手段を有し、上記位置推定手段は、上記曲率半径推定手段により推定された曲率半径が、予め設定された所定曲率半径よりも小さいときには、該所定曲率半径に基づいて上記障害物の上記所定時間後の位置を推定するように構成されており、上記所定曲率半径は、自車両の最小回転半径と略同じ値に設定されているものとする。
【０００９】
上記の構成により、曲率半径推定手段によって自車両の進行路の曲率半径が推定され、この推定された曲率半径がレーダ装置に入力され、レーダ装置の位置推定手段によって、その曲率半径に基づいて、検知した障害物の所定時間後の位置が推定される。但し、上記推定された曲率半径が所定曲率半径よりも小さいときには、該所定曲率半径に基づいて障害物の所定時間後の位置が推定される。この位置推定手段による推定結果に基づいて、例えば、上記検知から所定時間後に検知した障害物が、上記所定時間後の位置を推定した障害物と同じか否かを判定し、こうして障害物を認識し続ける。そして、作動機器制御手段は、上記レーダ装置からの障害物検知情報を受けて自車両の作動機器、例えばブレーキを作動させるブレーキ作動手段を制御する。ここで、上記所定曲率半径は、自車両の最小回転半径と略同じ値に設定されているので、通常時は、曲率半径推定手段によって推定された曲率半径が所定曲率半径よりも小さくなるようなことはなく、その推定された曲率半径に基づいて障害物の所定時間後の位置を正確に推定することができるようになる。一方、曲率半径推定手段によって推定された曲率半径が所定曲率半径よりも小さくなるのは、何らかの異常が生じたときであり、このときには、所定曲率半径に基づいて障害物の所定時間後の位置を推定するので、異常時であっても大きな問題が生じるのを防止することができる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記所定曲率半径は、５ｍに設定されているものとする。
【００１１】
すなわち、仮に自車両が５ｍよりも小さい曲率半径の道路を走行していたとしても、その進行路上の障害物をレーダ装置で検知すること自体が困難になるので、この点から所定曲率半径を５ｍに設定するのが好ましい。また、通常の自動車では、最小回転半径は約５ｍであり、自動車用の障害物検知装置として最適なものとなる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出センサ、及び自車両のステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサの少なくとも一方を備え、上記曲率半径推定手段は、上記少なくとも一方のセンサの検出値に基づいて自車両の進行路の曲率半径を推定するように構成されているものとする。
【００１３】
このことで、自車両の進行路の曲率半径を正確に推定することができる。
【００１４】
請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれか１つの発明において、上記レーダ装置は、ミリ波レーダ装置であるものとする。
【００１５】
このことにより、雨や霧等の状態でも安定して障害物を捉えることができ、車両に搭載するものとして最適なものとなる。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、上記作動機器は、自車両のブレーキを作動させるブレーキ作動手段であるものとする。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、上記作動機器は、自車両の乗員が着用しているシートベルトを巻き取って該シートベルトに所定張力を付与することで該乗員を拘束するシートベルトプリテンショナであるものとする。
【００１８】
これら請求項５及び６の発明により、ブレーキ作動手段やシートベルトプリテンショナが誤って作動するのを防止しつつ、乗員の安全性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の車両の障害物検知装置によると、レーダ装置が、曲率半径推定手段により推定された曲率半径を入力しかつ該曲率半径に基づいて、検知した障害物の所定時間後の位置を推定する場合に、その推定された曲率半径が、予め自車両の最小回転半径と略同じ値に設定された所定曲率半径よりも小さいときには、該所定曲率半径に基づいて上記障害物の上記所定時間後の位置を推定するようにしたことにより、障害物の所定時間後の位置を正確に推定できるようになり、ブレーキ作動手段やシートベルトプリテンショナが誤って作動するのを防止しつつ、乗員の安全性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る障害物検知装置を搭載した車両Ｗ（自車両に相当し、本実施形態では自動車である）を示し、この車両Ｗの前端部に、車両Ｗの前方に存在する障害物を検知するレーダ装置１が設けられている。このレーダ装置１は、ミリ波レーダ装置であって、図２に示すように、ミリ波を前方に向けて発信する（水平方向に広角度で走査しながら発信する）発信部２と、車両Ｗの前方の先行車両等の障害物に当たって反射してくる反射波を受信する受信部３と、この受信部３で受信したデータに基づいて、後述の如く障害物の検知処理を行う処理部４とを有してユニット化されたものである。
【００２２】
上記車両Ｗには、上記レーダ装置１の処理部４からの障害物検知情報を受けて車両Ｗの作動機器を制御する作動機器制御手段としてのコントロールユニット１１が設けられている。上記作動機器としては、本実施形態では、後述するブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２である。
【００２３】
また、上記車両には、図２に示すように、車両Ｗの車速を検出する車速センサ１２と、車両Ｗに生じるヨーレートを検出するヨーレートセンサ１３と、ステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサ１４と、車両Ｗの障害物への衝突を検出するＧセンサ１５とが設けられており、これら各センサ１２〜１５からの検出情報が上記コントロールユニット１１に入力されるようになっている。
【００２４】
上記ブレーキ作動手段２１は、車両Ｗのブレーキを作動させて各車輪３１に制動力を付与するものである。また、シートベルトプリテンショナ２２は、車両Ｗのシート４１に着座している乗員が着用しているシートベルト５１を巻き取って該シートベルト５１に所定張力を付与することで、該乗員を拘束するものである。
【００２５】
ここで、車両Ｗに搭載されているシートベルト装置について説明する。このシートベルト装置は、図１に示すように、上記シートベルト５１を巻き取るリトラクタ部５３と、このリトラクタ部５３から引き出されたシートベルト５１の先端部が取り付けられたラップアンカー部５４と、シートベルト５１の長さ方向中間部に配設されたタング５２が着脱可能に係合するバックル部５５とを有する３点式に構成されている。上記バックル部５５は、シート４１の車幅方向内側で車体に固定されている一方、リトラクタ部５３及びラップアンカー部５４は、シート４１を挟んでバックル部５５とは反対側である車幅方向外側で車体に固定されている。上記リトラクタ部５３から引き出されたシートベルト５１は、シート４１の車幅方向外側の上方位置に設けられたスリップガイド５７により、その引き出し方向が上向きから下向きに変換されて、その先端部が上記ラップアンカー部５４に取り付けられている。上記タング５２は、上記スリップガイド５７とラップアンカー部５４との間でシートベルト５１に対して摺動可能に設けられており、このタング５２が上記バックル部５５に係合されることで、シートベルト５１の着用状態となる。
【００２６】
上記シートベルト装置のリトラクタ部５３内に、上記シートベルトプリテンショナ２２が設けられている。本実施形態では、シートベルトプリテンショナ２２は、図２に示すように、電動モータ等により上記シートベルト５１を巻き取る第１プリテンショナ機構２２ａと、インフレータで発生するガスにより上記シートベルト５１を巻き取る第２プリテンショナ機構２２ｂとからなっており、上記コントロールユニット１１が上記レーダ装置１の処理部４からの障害物検知情報に基づいて、車両Ｗの障害物への衝突を予知したとき（例えば、車両Ｗが障害物に衝突するまでの予測時間が、予め決めた基準時間よりも短いとき）には、第１プリテンショナ機構２２ａを作動させることで、シートベルト５１に所定張力を付与する一方、コントロールユニット１１がＧセンサ１５により車両Ｗの障害物への衝突を検出したときには、第２プリテンショナ機構２２ｂを作動させることで、上記第１プリテンショナ機構２２ａを作動させたときよりも大きな張力をシートベルト５１に付与するようになっている。
【００２７】
上記コントロールユニット１１は、車両Ｗの進行路の曲率半径を推定する曲率半径推定手段としての曲率半径推定部１１ａを有している。すなわち、この曲率半径推定部１１ａは、車速センサ１２、ヨーレート検出センサ１３及び舵角センサ１４の検出値に基づいて車両Ｗの進行路の曲率半径を推定する。本実施形態では、車速センサ１２により検出された車速が所定車速（例えば３５ｋｍ／ｈ）以下であるときには、車速センサ１２、ヨーレート検出センサ１３及び舵角センサ１４の検出値に基づいて曲率半径を推定する一方、上記車速が上記所定車速よりも大きいときには、車速センサ１２及びヨーレート検出センサ１３の検出値に基づいて曲率半径を推定する。尚、上記曲率半径の推定は、車速センサ１２の検出値と、ヨーレート検出センサ１３及び舵角センサ１４のうちの少なくとも一方の検出値とに基づいて行えばよい。
【００２８】
上記レーダ装置１の処理部４は、図３に示すように、車両Ｗの前方に障害物が存在することを検知する検知部４ａと、この検知部４ａより、上記検知された障害物の属性（例えば車両Ｗとの距離、車両Ｗに対する方位、及び車両Ｗとの相対速度）を入力するとともに、上記コントロールユニット１１の曲率半径推定部１１ａより、上記推定された曲率半径を入力して、これら入力情報に基づいて、上記検知された障害物の所定時間経過後の位置を推定する位置推定手段としての位置推定部４ｂと、この位置推定部４ｂにより推定された位置を基準にしてその周囲に所定の大きさのエリアを設定するエリア設定部４ｃと、上記検知から所定時間経過後に検知された障害物が、上記エリア設定部４ｃにより設定されたエリア内に存在するときには、上記位置を推定した障害物と同一であると判定する一方、エリア外に存在するときには、新規な障害物であると判定する同一判定部４ｄとを有している。
【００２９】
上記位置推定部４ｂは、上記コントロールユニット１１の曲率半径推定部１１ａにより推定された曲率半径が、予め設定された所定曲率半径よりも小さいときには、該所定曲率半径に基づいて上記障害物の上記所定時間後の位置を推定するように構成されている。そして、上記所定曲率半径は、車両Ｗの最小回転半径と略同じ値（特に５ｍが好ましい）に設定されている。
【００３０】
ここで、上記コントロールユニット１１による処理動作について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３１】
先ず、最初のステップＳ１で、車速センサ１２、ヨーレートセンサ１３及び舵角センサ１４の各検出値である車速、ヨーレート及び舵角を入力し、次のステップＳ２で、車速、ヨーレート及び舵角（又は車速及びヨーレート）に基づいて車両Ｗの進行路の曲率半径を推定し、次のステップＳ３で、その推定した曲率半径をレーダ装置１の処理部４における位置推定部４ｂへ出力する。
【００３２】
次のステップＳ４では、レーダ装置１の処理部４における同一判定部４ｄより障害物検知情報を入力し、次のステップＳ５で、その障害物検知情報に基づいて車両Ｗの障害物への衝突が予知されるか否かを判定する。
【００３３】
上記ステップＳ５の判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、ステップＳ５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６に進んで、ブレーキ作動手段２１を作動させることで、各車輪３１のブレーキを作動させるとともに、シートベルトプリテンショナ２２の第１プリテンショナ機構２２ａを作動させることで、シートベルト５１に所定張力を付与する。
【００３４】
そして、次のステップＳ７で、Ｇセンサ１５からの情報に基づいて車両Ｗの障害物への衝突があったか否かを判定し、このステップＳ７の判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、ステップＳ７の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ８に進んで、シートベルトプリテンショナ２２の第２プリテンショナ機構２２ｂを作動させることで、シートベルト５１に更に大きな張力を付与し、しかる後にリターンする。
【００３５】
次に、レーダ装置１の処理部４による障害物検知処理動作について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３６】
先ず、最初のステップＳ２１で、検知部４ａにおいて障害物を検知したか否かを判定する。本実施形態では、上記受信部３で受信した反射波の強度が所定閾値を超えることが複数回（例えば３回）連続して起こったときに、車両Ｗの前方に障害物が存在することを検知する。このステップＳ２１の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２１の処理動作を繰り返す一方、ステップＳ２１の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２２に進む。
【００３７】
上記ステップＳ２２では、位置推定部４ｂにおいて、上記検知部４ａより、上記検知された障害物の属性を入力するとともに、上記コントロールユニット１１の曲率半径推定部１１ａより、上記推定された曲率半径を入力し、次のステップＳ２３で、上記入力した曲率半径が所定曲率半径よりも小さいか否かを判定する。
【００３８】
上記ステップＳ２３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２４に進んで、上記入力した曲率半径に基づいて上記障害物の所定時間後の位置を推定し、しかる後にステップＳ２６に進む一方、ステップＳ２３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２５に進んで、所定曲率半径に基づいて上記障害物の所定時間後の位置を推定し、しかる後にステップＳ２６に進む。
【００３９】
上記ステップＳ２６では、エリア設定部４ｃにおいて上述のエリア設定処理を行い、次のステップＳ２７では、同一判定部４ｄにおいて、上述の同一判定処理を行い、しかる後にリターンする。
【００４０】
上記コントロールユニット１１及びレーダ装置１の処理部４の処理動作により、以下のように動作する。すなわち、曲率半径推定部１１ａにより車両Ｗの進行路の曲率半径が推定され、この曲率半径がレーダ装置１の処理部４における位置推定部４ｂへ出力される。
【００４１】
一方、レーダ装置１の処理部４における位置推定部４ｂにおいては、検知部４ａで検知した障害物の属性と、コントロールユニット１１の曲率半径推定部１１ａより入力した上記曲率半径とに基づいて、障害物の所定時間経過後の位置が推定される。このとき、上記入力される曲率半径が、予め車両Ｗの最小回転半径と略同じ値に設定された所定曲率半径よりも小さいときには、該所定曲率半径に基づいて上記障害物の上記所定時間後の位置が推定される。通常、入力される曲率半径は所定曲率半径以上であるため、上記入力した曲率半径が、障害物の所定時間後の位置の推定に用いられる。一方、ヨーレート検出センサ１３や舵角センサ１４等からの検出情報にノイズが加わる等して何らかの異常が生じ、曲率半径推定部１１ａにより推定された曲率半径が０ないし０に近いような異常に小さい値であった場合には、所定曲率半径が、障害物の所定時間後の位置の推定に用いられる。そして、エリア設定部４ｃにおいては、上記位置推定部４ｂにより推定された位置を基準にしてその周囲に所定の大きさのエリアが設定され、同一判定部４ｄにおいては、上記検知から所定時間経過後に検知された障害物が、上記エリア設定部４ｃにより設定されたエリア内に存在するときには、上記位置を推定した障害物と同一であると判定される一方、エリア外に存在するときには、新規な障害物であると判定される。このようにして障害物が検知され、この障害物検知情報がコントロールユニット１１に出力される。
【００４２】
次いで、コントロールユニット１１に上記障害物検知情報が入力されると、この障害物検知情報に基づいて車両Ｗの障害物への衝突が予知されるか否かが判定され、該衝突が予知されるときには、ブレーキ作動手段２１が作動して車両が減速するとともに、シートベルトプリテンショナ２２の第１プリテンショナ機構２２ａが作動して、乗員が着用しているシートベルト５１に所定張力が付与される。そして、Ｇセンサ１５により衝突が検出されたときには、第２プリテンショナ機構２２ｂが作動して、シートベルト５１に更に大きな張力が付与され、これにより、衝突時に乗員がシートベルト５１により確実に拘束されて保護される。
【００４３】
したがって、本実施形態では、レーダ装置１の処理部４における位置推定部４ｂが、コントロールユニット１１の曲率半径推定部１１ａより入力した曲率半径に基づいて障害物の所定時間後の位置を推定する際に、その入力した曲率半径が、予め車両の最小回転半径と略同じ値に設定された所定曲率半径よりも小さいときには、該所定曲率半径に基づいて障害物の所定時間後の位置を推定するようにしたことにより、障害物の所定時間後の位置を正確に推定できるようになり、ブレーキ作動手段２１やシートベルトプリテンショナ２２が誤って作動するのを防止しつつ、乗員の安全性を向上させることができる。
【００４４】
尚、上記実施形態では、レーダ装置１をミリ波レーダ装置としたが、コントロールユニット１１の曲率半径推定部１１ａにより推定された曲率半径を入力しかつ該曲率半径に基づいて、検知した障害物の所定時間後の位置を推定する位置推定手段を有するものであれば、どのような種類のレーダ装置であってもよい。
【００４５】
また、レーダ装置１からの障害物検知情報を受けて制御する作動機器は、ブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２に限らず、例えば警報装置等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、自車両前方の障害物を検知するレーダ装置を備えた車両の障害物検知装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る障害物検知装置を搭載した車両前側の構成図である。
【図２】上記障害物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図３】コントロールユニットにおける処理動作を示すフローチャートである。
【図４】レーダ装置の処理部における障害物検知処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
Ｗ      車両（自車両）
１      レーダ装置
４ｂ    位置推定部（位置推定手段）
１１    コントロールユニット（作動機器制御手段）
１３    ヨーレート検出センサ
１４    舵角センサ
２１    ブレーキ作動手段（作動機器）
２２    シートベルトプリテンショナ（作動機器）
５１    シートベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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