JP3909764B2

JP3909764B2 - Target width calculation method

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Publication number: JP3909764B2
Application number: JP2002370888A
Authority: JP
Inventors: 昌宏得津; 博規宮越; 智哉川▲崎▼
Original assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP2004205211A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波または光波を発振し、物標によって反射された電磁波または光波の反射波を受信することによって、物標の幅を演算する物標幅演算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両には、たとえば衝突事故回避やオートクルーズ時の車間制御などのために、自車両の前方を走行する先行車両や障害物などを検知する装置の設けられているものがある。前述の装置として、ＦＭＣＷ（Frequency Modulation Continuous Wave）ミリ波などの電磁波やレーザ光などの光波を利用したレーダ装置が良く知られている。たとえば、ＦＭＣＷミリ波を用いたＦＭＣＷレーダ装置では、周波数変調されて周波数が漸次増減する送信信号をレーダ波として水平方向にスキャンしながら送信し、先行車両や障害物などの検知対象物で反射されたレーダ波を受信し、受信信号と送信信号とをミキシングすることによってビート信号を発生させ、このビート信号の周波数に基づいて、検知対象物との距離や相対速度を測定している。なお先行車両や障害物などの検知対象物を、ここでは物標と呼ぶ。
【０００３】
従来、電磁波や光波を用いたレーダ装置において、物標までの距離測定時間を短縮して検出時間精度を向上したり、走行車線が曲線状の場合においても物標の高い検知精度が得られるようにセンサの零点補正方法を改善するなど、検知精度を向上するための試みが種々行われている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、たとえば先行車両に追随して運転するオートクルーズなどでは、物標から検出するべき情報は、車間距離および相対速度のみで良いが、追越し運転や衝突回避を想定した場合、前記情報のみでは充分とは言えない。衝突回避時には、ブレーキ操作するとともにハンドル操作を行って車両を左右いずれかに動作させることが多く、また追越し運転時には物標である先行車両の後方端部を臨んで斜めに通過することになるので、物標に関する情報のうちでも物標の幅寸法の検知が最も重要になる。
【０００５】
図５は、電磁波を用いるレーダ装置によって物標を検知している状態を例示する図である。図５では、同一の幅寸法ｗ１を有する第１の物標である第１先行車両１と第２の物標である第２先行車両２とが、自車両３から異なる距離Ｌ１および距離Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）を有して同一走行車線を走行しているとき、自車両３に備わるレーダ装置からレーダ波を水平方向にスキャンさせながら検知している状態である。レーダ波は、レーダ装置から間欠的にビームとして発振される。レーダ装置を水平方向にスキャンしながらレーダ波のビームを発振するので、水平面状に検知領域を確保することができるが、図５のビームｂ１〜ｂ７に示すように、ビーム同志の間には非検知領域が存在する。
【０００６】
自車両３との車間距離Ｌ１の小さい第１先行車両１では、水平方向にスキャンされたビームｂ１〜ｂ７すべてを反射することができ、ビームｂ１〜ｂ７すべての反射波の受信信号に基づいて幅寸法が演算されるので、第１先行車両１では、実際の幅寸法に近い計測値を得ることができる。しかしながら、自車両３との車間距離Ｌ２の大きい第２先行車両２では、ビームｂ３〜ｂ５の３本しか反射することができず、第２先行車両２の自車両３寄りの後方側コーナー部が、ビームｂ２とビームｂ３との間およびビームｂ５とビームｂ６との間の非検知領域に存在するにも関らず、ビームｂ３〜ｂ５の反射波の受信信号に基づいて幅寸法が演算される。したがって、第２先行車両２では、実際の幅寸法よりも小さく演算された計測値を得ることになる。
【０００７】
先行車両の幅寸法を実際の寸法よりも小さく評価すると、先行車両後端部が存在するにも関らず、当該位置に存在しないと誤って判断してしまうので、たとえば追越し運転時などにおいて衝突事故を惹起する恐れがある。この問題を解決するために、レーダ波のビームを細く絞ることによって、間欠的に発振されるレーダ波ビームの時間間隔を密にし、ビーム間の非検知領域を狭くすることが考えられるが、レーダ波ビームを細く絞るためには、レーダ装置のアンテナを大きくしなければならないので、小型化を要求される車載用途には適さないという問題がある。
【０００８】
オートクルーズや衝突防止を実現するシステムとしては、正確な実寸法が得られるような計測演算方法が望ましいが、設備上の制約もあり測定距離に関らず正確な実寸法を得ることは困難である。したがって、安全上は少なくとも実寸法よりも大きい演算結果が得られるように設定すれば良いと考えられるが、実寸法よりも過度に大きく評価してしまうと、本来存在しない位置に物標の幅方向端部が存在するとみなし、不要に減速装置や制動装置が作動してしまうので、運転の円滑さが失われて乗り心地を悪くしてしまうという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１２８４３８号公報
【特許文献２】
特開平９−４９８７５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、レーダ装置による測定距離が長い場合においても、物標の幅寸法を、実寸法に近い精度で演算し、また実寸法よりも過大および過小に演算することなく、安全および円滑運転上好適な演算結果を得ることのできる物標幅演算方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電磁波または光波を発振し、物標によって反射された電磁波または光波の反射波を受信し、受信信号に基づいて、自車両から物標までの距離および前記距離と自車両の進行方向に対する角度とで表される横位置を検出し、検出された距離および横位置にある物標の幅を演算する物標幅演算方法において、
前記物標幅には、自車両から物標までの距離に応じて変化するように最小値が予め定められ、
前記予め定められる物標幅の最小値と前記受信信号によって計測される物標幅とを比較し、いずれか大きい方の物標幅を演算結果とすることを特徴とする物標幅演算方法である。
【００１２】
本発明に従えば、電磁波または光波を発振および受信するレーダ装置を用いて、自車両から物標までの距離および横位置を検出し、検出された物標の幅を演算するに際し、物標幅には、自車両から物標までの距離に応じて変化するように最小値が予め定められ、予め定められる物標幅の最小値と受信信号によって計測される物標幅とを比較し、いずれか大きい方の物標幅を演算結果とする。このようにして得られる物標幅の演算結果に従って自車両の動作制御を行うとき、物標幅を少なくとも過小幅に評価することがないので、物標との接触事故等が回避され安全が充分に確保される。
【００１３】
また本発明は、前記受信信号に基づいて、さらに自車両と物標との相対速度を検出し、
自車両から物標までの距離が予め定められる値以下であり、かつ前記相対速度が予め定められる値未満であるとき、前記予め定められる物標幅の最小値と前記受信信号によって計測される物標幅とを比較していずれか大きい方の物標幅を演算結果とし、
自車両から物標までの距離が予め定められる値を超えるとき、または前記相対速度が予め定められる値以上であるとき、前記受信信号によって計測される物標幅を演算結果とすることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、さらに自車両と物標との相対速度を検出し、自車両と物標との間隔が接近する状態にあり、かつ自車両と物標との距離が短い場合にのみ、予め定められる物標幅の最小値と受信信号によって計測される物標幅とを比較していずれか大きい方の物標幅を演算結果とし、自車両と物標との間隔が一定に維持もしくは間隔が離反する状態にあるか、または自車両と物標との距離が長い場合には、受信信号によって計測される物標幅を演算結果とする。このことによって、自車両と物標とが接近しかつ距離が短い場合には、少なくとも物標幅を過小評価することがないようにして精度の良い動作制御を実行するので、衝突の危険が回避され、自車両と物標とが、その間隔が一定に維持もしくは離反する場合または距離が長い場合には、計測される物標幅をそのまま動作制御に用いるので、過度の動作制御が抑えられて円滑な運転操作が実現される。
【００１５】
また本発明は、自車両に備わるセンサによって、さらに自車両の走行車線進行方向の曲率半径を検出し、
前記曲率半径が、予め定められる第１の値以下もしくは予め定められる第２の値以上であるとき、または物標の前記横位置が、前記走行車線進行方向における曲線の曲がる方向と不一致であるとき、前記予め定められる物標幅の最小値と前記受信信号によって計測される物標幅とを比較していずれか大きい方の物標幅を演算結果とし、
前記曲率半径が、予め定められる第１の値を超え、予め定められる第２の値未満であり、かつ物標の前記横位置が、前記走行車線進行方向における曲線の曲がる方向と一致するとき、前記受信信号によって計測される物標幅を演算結果とすることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、さらに自車両の進行方向の曲率半径を検出し、曲率半径が予め定められる範囲外にあるか、または物標が自車両の走行車線進行方向におけるカーブの曲がる方向と反対方向の側に位置する場合には、予め定められる物標幅の最小値と受信信号によって計測される物標幅とを比較していずれか大きい方の物標幅を演算結果とし、前記曲率半径が予め定められる範囲内であり、かつ物標が自車両の走行車線進行方向におけるカーブの曲がる方向と同一方向の側に位置する場合には、受信信号によって計測される物標幅を演算結果とする。このことによって、曲率半径が大きくすなわち走行車線のカーブが緩やかであるか、または物標がカーブの外側に位置する場合には、少なくとも物標幅を過小評価することがないようにして精度の良い動作制御を実行するので、衝突の危険が回避され、曲率半径が小さくすなわち走行車線のカーブが急であり、かつ物標がカーブの内側に位置する場合には、計測される物標幅をそのまま動作制御に用いるので、過度の動作制御が抑えられて円滑な運転操作が実現される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の態様である物標幅の演算方法に好適に用いられるレーダ装置１０の構成を簡略化して示すブロック図である。レーダ装置１０は、ＦＭＣＷレーダ装置であり、車両の１種であるたとえば自動車に搭載されて用いられる。
【００１８】
レーダ装置１０は、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２と、発振手段１３と、受信手段１４と、混合手段１５と、アナログ／デジタル（略称Ａ／Ｄ）変換手段１６と、信号処理手段１７と、制御手段１８と、記憶手段であるメモリ１９と、入出力インタフェイス回路である入出力手段２０とを含んで構成される。なお入出力手段２０には、レーダ装置１０が搭載される車両である自動車に設けられる車速センサ２１、ステアリングセンサ２２などのセンサ類、およびオートクルーズ制御装置２３、速度制御装置２４、制動装置２５などのアプリケーション手段が接続される。
【００１９】
発振アンテナ１１は、発振手段１３からの発振信号に応答し、周波数が経時的に偏移する電磁波である送信波をビーム状にして放射する。発振信号は、たとえば周波数が経時偏移するような交流電力信号である。送信波は、間欠的に発振アンテナ１１からビーム状に放射され、発振アンテナ１１は水平方向に角変位駆動すなわちスキャンされるので、レーダ装置１０の搭載される車両の進行方向に向って左右にビーム状の送信波を走査することが可能である。前方に物標が存在するとき、送信波が物標によって反射され、反射波が受信アンテナ１２に受信される。ここで、物標としては、レーダ装置１０が搭載される自車両が走行中の走行車線と同一の走行車線および走行車線に隣接する隣接車線を先行して走行する先行車両、道路周辺の建造物や設置物などが挙げられる。
【００２０】
受信手段１４は、受信アンテナ１２からの出力に応答し、受信された反射波の受信電界強度を表し、受信電界強度が増加すると信号レベルが増加するような時系列信号を生成して混合手段１５に出力する。混合手段１５には、時系列信号とともに発振手段１３から発振信号が与えられる。混合手段１５は、発振信号と時系列信号とを混合し、両信号のビート周波数を有する混合信号を生成する。この混合信号は、Ａ／Ｄ変換手段１６によってデジタル信号に変換されて信号処理手段１７に与えられる。
【００２１】
信号処理手段１７では、入力されたデジタル信号から物標に対応する周波数成分を抽出し、抽出した周波数成分から、物標までの距離、自車両の進行方向に対する物標の変位角度、自車両と物標との相対速度などに関する位置信号を生成し、制御手段１８に与える。
【００２２】
制御手段１８は、中央処理装置（略称ＣＰＵ）の搭載されるたとえばマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路であり、判断手段２６と演算手段２７とが備えられる。また制御手段１８には前述のメモリ１９が接続される。演算手段２７は、信号処理手段１７から与えられる位置信号に基づいて、自車両と物標との距離（以後、この距離をＲａｎｇｅと呼ぶことがある）、自車両と物標との相対速度（以後、この相対速度をＶｌｃｔｙと呼ぶことがある）、物標の横位置、物標からの反射波によって計測される計測物標幅（以後、この計測物標幅をＣｗｉｄｔｈと呼ぶことがある）、また入出力手段２０を介して与えられる前述の車速センサ２１およびステアリングセンサ２２による検出出力に基づいて自車両の走行車線進行方向の曲率半径Ｃｒｖを演算する。
【００２３】
図２は、自車両３１と物標３２との位置関係および自車両走行車線進行方向の曲率半径Ｃｒｖを説明する図である。図２（ａ）では、自車両３１の走行車線が進行方向に対して右にカーブし、物標である先行車両３２が、右前方を走行している状態を示す。演算手段２７は、信号処理手段１７から与えられる位置信号に基づいて、先行車両３２との距離Ｌ３を演算し、進行方向に対する変位角度θ１と前記距離Ｌ３とから、自車両３１の直進方向への延長線ＥＬ１に対する垂直方向の離隔距離ＳＬ１１を演算する。次いで前記離隔距離ＳＬ１１のうち、曲線Ｒ１から延長線ＥＬ１までの距離ＳＬ１２を演算し、前記離隔距離ＳＬ１１と前記距離ＳＬ１２との差ＳＬ１３（＝ＳＬ１１−ＳＬ１２）を演算する。この差ＳＬ１３を、近似的に自車両３１と先行車両３２との相対横位置ＳＬ１（≒ＳＬ１３）とする。
【００２４】
図２（ｂ）に示す左にカーブする状態では、図２（ａ）と同様に、演算手段２７は、先行車両３２との距離Ｌ４を演算し、進行方向に対する変位角度θ２と距離Ｌ４とから、自車両３１の直進方向への延長線ＥＬ２に対する垂直方向の離隔距離ＳＬ２１を演算する。次いで前記離隔距離ＳＬ２１のうち、曲線Ｒ２から延長線ＥＬ２までの距離ＳＬ２２を演算し、前記離隔距離ＳＬ２１と前記距離ＳＬ２２との差ＳＬ２３（＝ＳＬ２１−ＳＬ２２）を演算し、この差ＳＬ２３を、近似的に自車両３１と先行車両３２との相対横位置ＳＬ２（≒ＳＬ２３）とする。この相対横位置ＳＬ１，ＳＬ２を、以後Ｏｆｆｓｅｔと呼ぶことがある。なお、離隔距離ＳＬ１２，ＳＬ２２は、前述の曲率半径Ｃｒｖに基づいて得られる曲線Ｒ１，Ｒ２を用いて演算することができる。
【００２５】
本実施の態様では、自車両３１の進行方向に対して先行車両３２が、右方にある場合の横位置ＳＬ１を符号プラス（＋）で表し、左方にある場合の横位置ＳＬ２を符号マイナス（−）で表す。また前述のように車速センサ２１およびステアリングセンサ２２による検出出力から演算される曲率半径Ｃｒｖは、走行車線が右カーブである場合を符号＋で表し、左カーブである場合を符号−で表す。
【００２６】
図１に戻って、記憶手段であるメモリ１９には、たとえばRead Only Memory（略称ＲＯＭ）およびRandom Access Memory（略称ＲＡＭ）が好適に用いられる。ＲＯＭおよびＲＡＭを用いるとき、ＲＯＭには、レーダ装置１０の動作を制御するためのプログラムがストアされ、ＲＡＭには、自車両と物標との距離に応じて可変に設定される物標幅の最小値のマップおよび後述する判断手段２６による判断基準となる基準値データがストアされる。
【００２７】
図３は、自車両と物標との距離に応じて可変に設定される物標幅の最小値のマップを例示する図である。図３では、横軸が自車両から物標までの距離を表し、縦軸が物標幅を表す。図３中のライン３３が、前述の演算手段２７によって物標との距離が演算されるとき、その距離に応じて変化するように予め定められる物標幅の最小値を表す。したがって、図３に示すようなマップに基づく物標幅最小値（以後、このようなマップに基づく物標幅最小値をＷｉｄｔｈｍｉｎと呼ぶことがある）を演算結果とする場合、計測された物標との各距離において、ライン３３で与えられる幅寸法が物標幅として選択され、ライン３３で与えられる幅寸法未満の値が選択されることがない。メモリ１９には、道路事情および走行環境などに応じて物標幅の最小値に関する所望のマップがその都度上書き更新される形でストアされてもよく、また道路事情および走行環境などに応じて操作者が好適なマップを随時選択できるように、複数種類のマップが予めストアされてもよい。
【００２８】
またメモリ１９には、物標からの反射波によって計測される計測物標幅（Ｃｗｉｄｔｈ）を演算結果とするか、または図３に示すようなマップから得られる物標幅最小値（Ｗｉｄｔｈｍｉｎ）を演算結果とするかについて、判断手段２６が判断するための基準値データが予めストアされる。本実施の態様では、曲率半径Ｃｒｖに関する基準値である第１の値として−８００ｍがストアされ、第２の値として＋８００ｍがストアされ、自車両から物標までの基準距離として３０ｍがストアされる。なお第１および第２の値ならびに基準距離は、前述の値に限定されるものではなく、道路事情および走行環境に応じて任意の値を選択してよい。
【００２９】
再び図１に戻って、制御手段１８に備わる判断手段２６は、演算手段２７からの出力と、メモリ１９から読出すデータとを用いて、（ａ）自車両走行車線進行方向の曲率半径Ｃｒｖが、−８００ｍ〜＋８００ｍの範囲内にあるか否か、（ｂ）物標の横位置が、自車両の進行方向の右方、左方のいずれにあるか、すなわち横位置（Ｏｆｆｓｅｔ）の符号が正負のいずれであるか、（ｃ）自車両から物標までの距離（Ｒａｎｇｅ）が、前記基準距離３０ｍ以下であるか否か、（ｄ）自車両と物標との相対速度（Ｖｌｃｔｙ）が正負のいずれであるか、（ｅ）ＷｉｄｔｈｍｉｎとＣｗｉｄｔｈとのいずれが大きいか、などの各判断動作を行う。
【００３０】
なお、本実施の態様では、自車両の速度をＶｓで表し、物標の速度Ｖｔで表すとき、相対速度（Ｖｌｃｔｙ）は、次式（Ｖｔ−Ｖｓ＝Ｖｌｃｔｙ）で与えられる。したがって、相対速度（Ｖｌｃｔｙ）が負であるとき、自車両が物標に接近することを表し、相対速度（Ｖｌｃｔｙ）が正であるとき自車両は物標から離反することを表す。
【００３１】
制御手段１８によって演算され判断された物標幅の演算結果は、入出力手段２０に与えられる。インタフェイス回路である入出力手段２０を介して入力される物標幅演算結果に応答し、自車両に設けられるオートクルーズ制御装置２３、速度制御装置２４、制動装置２５などのアプリケーション手段は、自車両の動作制御を実行する。
【００３２】
図４は、物標幅の演算方法を説明するフローチャートである。図４を参照して本発明の実施の態様である物標幅の演算方法について説明する。
【００３３】
ステップｓ１では、自車両に搭載されたレーダ装置１０から電磁波がビーム状の送信波として発振され、物標である先行車両からの反射波が受信されて、受信信号が信号処理手段１７を経て位置信号として制御手段１８に与えられている状態である。
【００３４】
ステップｓ２では、位置信号に基づき演算手段２７よって、自車両と先行車両との距離（Ｒａｎｇｅ）および相対速度（Ｖｌｃｔｙ）が演算される。ステップｓ３では、先行車両の横位置（Ｏｆｆｓｅｔ）が演算される。ステップｓ４では、ビーム状送信波が先行車両によって反射される反射点数に基づく計測物標幅（Ｃｗｉｄｔｈ）が演算される。
【００３５】
ステップｓ５では、まず自車両に設けられる車速センサ２１およびステアリングセンサ２２の検出出力に基づいて、自車両の走行車線進行方向の曲率半径Ｃｒｖが演算手段２７によって演算される。演算結果である曲率半径Ｃｒｖは判断手段２６に対して出力され、判断手段２６は、メモリ１９から読出した第１および第２の値を用い、曲率半径Ｃｒｖが第１の値−８００ｍを超え第２の値＋８００ｍ未満であるか否かを判断する。判断結果が肯定であり、曲率半径Ｃｒｖが、−８００ｍ〜＋８００ｍの範囲内、すなわち走行車線進行方向のカーブが急であるとき、ステップｓ６に進み、曲率半径Ｃｒｖが−８００ｍ以下、または＋８００ｍ以上であり、走行車線進行方向のカーブが緩やかであるとき、ステップｓ８へスキップする。
【００３６】
ステップｓ６では、先行車両の横位置（Ｏｆｆｓｅｔ）が、０ｍ未満であるか否か、すなわち先行車両が自車両の進行方向の左方に存在するか否かが判断される。判断結果が肯定、すなわち先行車両が自車両進行方向の左方に存在するとき、ステップｓ１３に進み、判断結果が否定、すなわち先行車両が自車両進行方向の右方に存在するとき、ステップｓ７に進む。
【００３７】
ステップｓ７では、曲率半径Ｃｒｖが０ｍ以上であるか否か、すなわち右方向へのカーブであるか否かが判断される。判断結果が肯定で、右カーブであるとき、ステップｓ１４に進み、判断結果が否定で、左カーブであるとき、ステップｓ８に進む。先のステップｓ６における判断結果が肯定で、ステップｓ１３に進むとき、ステップｓ１３では、曲率半径Ｃｒｖが、０ｍ未満であるか否か、すなわち左方向へのカーブであるか否かが判断される。判断結果が肯定で、左カーブであるとき、ステップｓ１４へ進み、判断結果が否定で、右カーブであるとき、ステップｓ８へ進む。
【００３８】
前述までのステップにおいて、曲率半径Ｃｒｖが−８００ｍ〜＋８００ｍの範囲内にあり、走行車線進行方向のカーブの曲がる方向と、自車両の進行方向に対して先行車両の横位置にずれる（Ｏｆｆｓｅｔする）方向とが一致する場合、ステップｓ１４に進み、計測物標幅（Ｃｗｉｄｔｈ）が、物標幅の演算結果（Ｗｉｄｔｈ）として選択される。一方、曲率半径Ｃｒｖが−８００ｍ〜＋８００ｍの範囲内にあり、かつ走行車線進行方向のカーブの曲がる方向と、自車両の直進方向に対して先行車両のＯｆｆｓｅｔする方向とが不一致の場合、ステップｓ８へ進みさらに次の判断基準が適用される。
【００３９】
ステップｓ８では、自車両と先行車両との距離（Ｒａｎｇｅ）が、基準距離３０ｍ以下であるか否かが判断される。判断結果が肯定であり、Ｒａｎｇｅが３０ｍ以下で、自車両と先行車両との距離が短いとき、ステップｓ９に進む。判断結果が否定であり、Ｒａｎｇｅが３０ｍを超え、自車両と先行車両との距離が遠いとき、ステップｓ１４へ進む。ステップｓ９では、相対速度（Ｖｌｃｔｙ）が０ｋｍ／ｈ未満であるか否か、すなわち自車両と先行車両とが接近する状態にあるか否かが判断される。判断結果が肯定で、自車両と先行車両とが接近しつつある状態のとき、ステップｓ１０に進む。判断結果が否定で、自車両と先行車両とが離反しつつある状態のとき、ステップｓ１４へ進む。
【００４０】
前述までのステップにおいて、曲率半径Ｃｒｖが−８００ｍ〜＋８００ｍの範囲内にあり、走行車線進行方向のカーブの曲がる方向と、自車両の進行方向に対して先行車両のＯｆｆｓｅｔする方向とが一致するとき、計測物標幅（Ｃｗｉｄｔｈ）が、物標幅の演算結果（Ｗｉｄｔｈ）として選択される。曲率半径Ｃｒｖが−８００ｍ〜＋８００ｍの範囲内にあり、走行車線進行方向のカーブの曲がる方向と、自車両の進行方向に対して先行車両のＯｆｆｓｅｔする方向とが一致せず、かつ自車両と先行車両との距離が近くて自車両と先行車両とが接近しつつある状態のとき、ステップｓ１０へ進む。
【００４１】
ステップｓ１０では、図３に示したようなマップがメモリ１９から読出され、演算手段２７で演算された距離（Ｒａｎｇｅ）に対応する先行車両幅の最小値（Ｗｉｄｔｈｍｉｎ）が制御手段１８によって抽出される。ステップｓ１１では、ＷｉｄｔｈｍｉｎがＣｗｉｄｔｈよりも大きいか否かが判断される。判断結果が肯定で、Ｗｉｄｔｈｍｉｎの方がＣｗｉｄｔｈよりも大きい（Ｗｉｄｔｈｍｉｎ＞Ｃｗｉｄｔｈ）とき、ステップｓ１２へ進みＷｉｄｔｈｍｉｎが先行車両幅の演算結果（Ｗｉｄｔｈ）として選択される。判断結果が否定であり、Ｃｗｉｄｔｈの寸法がＷｉｄｔｈｍｉｎの寸法以上（Ｃｗｉｄｔｈ≧Ｗｉｄｔｈｍｉｎ）であるとき、ステップｓ１４へ進み、Ｃｗｉｄｔｈが、先行車両幅の演算結果（Ｗｉｄｔｈ）として選択される。このようにして、レーダ装置１０が動作中は、物標である先行車両の幅の演算が繰返し実行される。
【００４２】
以上に述べたように、本発明の実施の態様では、物標幅の演算に、物標幅最小値のマップを用いるか否かの判断を複数のステップで行っている。すなわち、走行車線進行方向の曲率半径Ｃｒｖが予め定められた範囲内にあり、そのカーブの曲がる方向とＯｆｆｓｅｔする方向とが一致するか否か、また距離Ｒａｎｇｅが基準値以下でありかつ相対速度Ｖｌｃｔｙがマイナスであるか否かなどのステップである。物標幅の演算方法は、これに限定される必要はない。物標幅最小値のマップを用いるか否かの判断ステップを行うことなく、ＣｗｉｄｔｈとＷｉｄｔｈｍｉｎとの大小を比較するだけで物標幅の演算結果を選択してもよい。また走行車線進行方向の曲率半径Ｃｒｖが予め定められた範囲内にあり、そのカーブの曲がる方向とＯｆｆｓｅｔする方向とが一致するか否かの判断のみによって、物標幅最小値のマップを用いるか否かを決定してもよい。また距離Ｒａｎｇｅが基準値以下でありかつ相対速度Ｖｌｃｔｙがマイナスであるか否かの判断のみによって、物標幅最小値のマップを用いるか否かを決定してもよい。
【００４３】
またレーダ装置には、電磁波が用いられるけれども、これに限定されることなく、光波たとえばレーザ光などが用いられてもよい。また車両には自動車を例示するけれども、これに限定されることなく鉄道車両その他の車両であってもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、電磁波または光波を発振および受信するレーダ装置を用いて、自車両から物標までの距離および横位置を検出し、検出された物標の幅を演算するに際し、物標幅には、自車両から物標までの距離に応じて変化するように最小値が予め定められ、予め定められる物標幅の最小値と受信信号によって計測される物標幅とを比較し、いずれか大きい方の物標幅を演算結果とする。このようにして得られる物標幅の演算結果に従って自車両の動作制御を行うとき、物標幅を少なくとも過小幅に評価することがないので、物標との接触事故等が回避され安全が充分に確保される。
【００４５】
また本発明によれば、さらに自車両と物標との相対速度を検出し、自車両と物標との間隔が接近する状態にあり、かつ自車両と物標との距離が短い場合にのみ、予め定められる物標幅の最小値と受信信号によって計測される物標幅とを比較していずれか大きい方の物標幅を演算結果とし、自車両と物標との間隔が一定に維持もしくは間隔が離反する状態にあるか、または自車両と物標との距離が長い場合には、受信信号によって計測される物標幅を演算結果とする。このことによって、自車両と物標とが接近しかつ距離が短い場合には、少なくとも物標幅を過小評価することがないようにして精度の良い動作制御を実行するので、衝突の危険が回避され、自車両と物標とが、その間隔が一定に維持もしくは離反する場合または距離が長い場合には、計測される物標幅をそのまま動作制御に用いるので、過度の動作制御が抑えられて円滑な運転操作が実現される。
【００４６】
また本発明によれば、さらに自車両の進行方向の曲率半径を検出し、曲率半径が予め定められる範囲外にあるか、または物標が自車両の走行車線進行方向におけるカーブの曲がる方向と反対方向の側に位置する場合には、予め定められる物標幅の最小値と受信信号によって計測される物標幅とを比較していずれか大きい方の物標幅を演算結果とし、前記曲率半径が予め定められる範囲内であり、かつ物標が自車両の走行車線進行方向におけるカーブの曲がる方向と同一方向の側に位置する場合には、受信信号によって計測される物標幅を演算結果とする。このことによって、曲率半径が大きくすなわち走行車線のカーブが緩やかであるか、または物標がカーブの外側に位置する場合には、少なくとも物標幅を過小評価することがないようにして精度の良い動作制御を実行するので、衝突の危険が回避され、曲率半径が小さくすなわち走行車線のカーブが急であり、かつ物標がカーブの内側に位置する場合には、計測される物標幅をそのまま動作制御に用いるので、過度の動作制御が抑えられて円滑な運転操作が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の態様である物標幅の演算方法に好適に用いられるレーダ装置１０の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図２】自車両３１と物標３２との位置関係および自車両走行車線進行方向の曲率半径Ｃｒｖを説明する図である。
【図３】自車両と物標との距離に応じて可変に設定される物標幅の最小値のマップを例示する図である。
【図４】物標幅の演算方法を説明するフローチャートである。
【図５】電磁波を用いるレーダ装置によって物標を検知している状態を例示する図である。
【符号の説明】
１０レーダ装置
１１送信アンテナ
１２受信アンテナ
１３発振手段
１４受信手段
１５混合手段
１６Ａ／Ｄ変換手段
１７信号処理手段
１８制御手段
１９メモリ
２０入出力手段
２１車速センサ
２２ステアリングセンサ
３１自車両
３２先行車両[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a target width calculation method for calculating the width of a target by oscillating an electromagnetic wave or a light wave and receiving a reflected wave of the electromagnetic wave or the light wave reflected by the target.
[0002]
[Prior art]
Some vehicles, such as automobiles, are provided with a device for detecting a preceding vehicle or an obstacle traveling in front of the host vehicle, for example, for avoiding a collision accident or controlling the distance between vehicles during auto-cruising. As the above-described apparatus, a radar apparatus using an electromagnetic wave such as FMCW (Frequency Modulation Continuous Wave) millimeter wave or a light wave such as laser light is well known. For example, in an FMCW radar apparatus using an FMCW millimeter wave, a transmission signal whose frequency is modulated and the frequency gradually increases or decreases is transmitted as a radar wave while scanning in the horizontal direction, and reflected by a detection object such as a preceding vehicle or an obstacle. A beat signal is generated by receiving the received radar wave and mixing the reception signal and the transmission signal, and the distance and relative speed with respect to the detection target are measured based on the frequency of the beat signal. Note that detection objects such as preceding vehicles and obstacles are referred to as targets here.
[0003]
Conventionally, radar devices using electromagnetic waves or light waves can improve the detection time accuracy by shortening the distance measurement time to the target, and high detection accuracy of the target can be obtained even when the driving lane is curved. Various attempts have been made to improve detection accuracy, such as improving the sensor zero correction method (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
[0004]
However, for example, in auto cruise driving following a preceding vehicle, the information to be detected from the target may be only the inter-vehicle distance and the relative speed, but the above information alone is sufficient when overtaking driving and collision avoidance are assumed. It can not be said. When a collision is avoided, the brake is operated and the steering wheel is operated to move the vehicle to either the left or right side, and during overtaking, the vehicle passes diagonally facing the rear end of the preceding vehicle, which is the target. Of the information on the target, detection of the width dimension of the target is the most important.
[0005]
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a target is detected by a radar apparatus using electromagnetic waves. In FIG. 5, the first preceding vehicle 1 that is the first target having the same width dimension w1 and the second preceding vehicle 2 that is the second target are different from each other in the distance L1 and the distance L2 ( When the vehicle is traveling in the same lane with L2> L1), the radar device is detecting the radar wave while scanning the radar wave in the horizontal direction. Radar waves are oscillated intermittently as beams from the radar device. Since the radar wave beam is oscillated while scanning the radar device in the horizontal direction, the detection area can be secured in a horizontal plane, but as shown by beams b1 to b7 in FIG. A detection area exists.
[0006]
The first preceding vehicle 1 having a small inter-vehicle distance L1 with the host vehicle 3 can reflect all the beams b1 to b7 scanned in the horizontal direction, and has a width based on the received signals of the reflected waves of all the beams b1 to b7. Since the dimensions are calculated, the first preceding vehicle 1 can obtain a measurement value close to the actual width dimension. However, in the second preceding vehicle 2 having a large inter-vehicle distance L2 with the own vehicle 3, only three beams b3 to b5 can be reflected, and the rear side corner portion of the second preceding vehicle 2 near the own vehicle 3 is The width dimension is calculated based on the received signals of the reflected waves of the beams b3 to b5 even though they exist in the non-detection regions between the beams b2 and b3 and between the beams b5 and b6. . Therefore, in the second preceding vehicle 2, a measurement value calculated smaller than the actual width dimension is obtained.
[0007]
If the width dimension of the preceding vehicle is evaluated to be smaller than the actual dimension, it will be erroneously determined that it does not exist at that position even though the rear end portion of the preceding vehicle is present. There is a risk of causing an accident. In order to solve this problem, it is conceivable to narrow the time interval of the intermittently oscillated radar wave beam and narrow the non-detection area between the beams by narrowing the radar wave beam. In order to squeeze the wave beam finely, the antenna of the radar apparatus must be enlarged, and therefore there is a problem that it is not suitable for in-vehicle use that requires downsizing.
[0008]
As a system that realizes auto-cruise and collision prevention, a measurement calculation method that can obtain accurate actual dimensions is desirable, but it is difficult to obtain accurate actual dimensions regardless of the measurement distance due to equipment limitations. is there. Therefore, for safety reasons, it is considered to be set so that a calculation result that is at least larger than the actual dimension is obtained, but if it is evaluated to be excessively larger than the actual dimension, the width direction of the target is at a position that does not exist originally. Since it is assumed that the end portion exists and the speed reduction device and the braking device are operated unnecessarily, there is a problem that the smoothness of driving is lost and the ride comfort is deteriorated.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 7-128438 A
[Patent Document 2]
JP 9-49875 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to calculate the width dimension of a target with an accuracy close to the actual dimension even when the measurement distance by the radar device is long, and to calculate safety and smoothness without calculating too much or less than the actual dimension. The object is to provide a target width calculation method capable of obtaining a calculation result suitable for operation.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention oscillates an electromagnetic wave or a light wave, receives a reflected wave of the electromagnetic wave or the light wave reflected by the target, and based on the received signal, the distance from the host vehicle to the target and the traveling direction of the host vehicle In a target width calculation method for detecting a horizontal position represented by an angle with respect to and calculating the detected distance and the width of the target at the horizontal position,
In the target width, a minimum value is determined in advance so as to change according to the distance from the host vehicle to the target,
In the target width calculation method, the target width measured by the received signal is compared with the minimum value of the predetermined target width, and the larger target width is set as the calculation result. is there.
[0012]
According to the present invention, a radar apparatus that oscillates and receives electromagnetic waves or light waves is used to detect the distance and lateral position from the host vehicle to the target, and when calculating the width of the detected target, The minimum value is determined in advance so as to change according to the distance from the host vehicle to the target, and the predetermined minimum value of the target width is compared with the target width measured by the received signal. The larger target width is taken as the calculation result. When controlling the operation of the host vehicle according to the calculation result of the target width obtained in this way, the target width is not evaluated at least as small as possible, so contact accidents with the target are avoided and safety is sufficient. Secured.
[0013]
Further, the present invention further detects a relative speed between the host vehicle and the target based on the received signal,
When the distance from the host vehicle to the target is equal to or less than a predetermined value and the relative speed is less than a predetermined value, an object measured by the minimum value of the predetermined target width and the received signal Compare the standard width with the larger target width as the calculation result,
When the distance from the host vehicle to the target exceeds a predetermined value, or when the relative speed is equal to or greater than a predetermined value, the target width measured by the received signal is used as a calculation result. To do.
[0014]
According to the present invention, the relative speed between the host vehicle and the target is further detected, only when the distance between the host vehicle and the target is close, and the distance between the host vehicle and the target is short. Compare the minimum value of the target width determined in advance with the target width measured by the received signal, and use the larger target width as the calculation result to maintain the distance between the vehicle and the target constant or When the distance is at a distance or when the distance between the host vehicle and the target is long, the target width measured by the received signal is used as the calculation result. As a result, when the host vehicle is close to the target and the distance is short, at least the target width is not underestimated and accurate motion control is executed, thus avoiding the risk of collision. When the distance between the host vehicle and the target is kept constant or separated or when the distance is long, the measured target width is used as it is for motion control, so that excessive motion control is suppressed. Smooth driving operation is realized.
[0015]
The present invention further detects the radius of curvature of the traveling direction of the host vehicle by a sensor provided in the host vehicle,
When the radius of curvature is equal to or less than a predetermined first value or equal to or greater than a predetermined second value, or when the lateral position of the target is inconsistent with the direction in which the curve in the traveling lane travels , Comparing the minimum value of the predetermined target width and the target width measured by the received signal, the larger target width as the calculation result,
When the radius of curvature exceeds a predetermined first value and is less than a predetermined second value, and the lateral position of the target coincides with the direction of curve bending in the traveling lane traveling direction, The target width measured by the received signal is used as a calculation result.
[0016]
According to the present invention, the radius of curvature of the traveling direction of the host vehicle is further detected, and the radius of curvature is outside a predetermined range, or the target is in a direction opposite to the direction of curve bending in the traveling lane traveling direction of the host vehicle. In the case of being located on the side, the target width measured by the received signal is compared with the minimum value of the predetermined target width, and the larger target width is taken as the calculation result, and the radius of curvature is If the target is within a predetermined range and the target is located on the same direction as the curve turning direction in the traveling lane of the host vehicle, the target width measured by the received signal is used as the calculation result. . As a result, when the radius of curvature is large, that is, the curve of the traveling lane is gentle, or the target is located outside the curve, at least the target width is not underestimated and the accuracy is high. Since the motion control is executed, the risk of collision is avoided, the radius of curvature is small, that is, the curve of the driving lane is steep and the target is positioned inside the curve, the measured target width remains unchanged. Since it is used for operation control, excessive operation control is suppressed and smooth driving operation is realized.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a simplified configuration of a radar apparatus 10 that is preferably used in a target width calculation method according to an embodiment of the present invention. The radar apparatus 10 is an FMCW radar apparatus, and is used by being mounted on, for example, an automobile which is a kind of vehicle.
[0018]
The radar apparatus 10 includes a transmitting antenna 11, a receiving antenna 12, an oscillating means 13, a receiving means 14, a mixing means 15, an analog / digital (abbreviated as A / D) converting means 16, a signal processing means 17, It comprises a control means 18, a memory 19 as a storage means, and an input / output means 20 as an input / output interface circuit. The input / output means 20 includes sensors such as a vehicle speed sensor 21 and a steering sensor 22 provided in an automobile that is a vehicle on which the radar device 10 is mounted, an auto cruise control device 23, a speed control device 24, a braking device 25, and the like. Application means are connected.
[0019]
In response to the oscillation signal from the oscillation means 13, the oscillation antenna 11 emits a transmission wave, which is an electromagnetic wave whose frequency shifts with time, in the form of a beam. The oscillation signal is an AC power signal whose frequency shifts with time, for example. The transmission wave is intermittently radiated in the form of a beam from the oscillation antenna 11, and since the oscillation antenna 11 is angularly driven or scanned in the horizontal direction, it is beamed to the left and right in the traveling direction of the vehicle on which the radar apparatus 10 is mounted. Can be scanned. When the target exists ahead, the transmitted wave is reflected by the target, and the reflected wave is received by the receiving antenna 12. Here, as a target, a preceding vehicle that travels in advance in the same lane as the traveling lane in which the host vehicle on which the radar apparatus 10 is traveling and an adjacent lane adjacent to the traveling lane, and a building around the road And installation items.
[0020]
The receiving means 14 responds to the output from the receiving antenna 12 and represents the received electric field strength of the received reflected wave. The receiving means 14 generates a time series signal such that the signal level increases as the received electric field strength increases, and the mixing means 15 Output to. The mixing means 15 is supplied with the oscillation signal from the oscillation means 13 together with the time series signal. The mixing unit 15 mixes the oscillation signal and the time series signal, and generates a mixed signal having the beat frequency of both signals. This mixed signal is converted into a digital signal by the A / D conversion means 16 and given to the signal processing means 17.
[0021]
The signal processing means 17 extracts a frequency component corresponding to the target from the input digital signal, the distance from the extracted frequency component to the target, the displacement angle of the target with respect to the traveling direction of the host vehicle, A position signal related to the relative speed with the target is generated and given to the control means 18.
[0022]
The control unit 18 is a processing circuit realized by, for example, a microcomputer on which a central processing unit (abbreviated CPU) is mounted, and includes a determination unit 26 and a calculation unit 27. The memory 18 is connected to the control means 18. Based on the position signal given from the signal processing means 17, the computing means 27 is a distance between the host vehicle and the target (hereinafter, this distance may be referred to as “Range”), and a relative speed between the host vehicle and the target ( Hereinafter, this relative speed may be referred to as Vlcty), the lateral position of the target, and the measured target width measured by the reflected wave from the target (hereinafter, this measured target width may be referred to as Cwidth). Further, the curvature radius Crv in the traveling lane traveling direction of the host vehicle is calculated based on the detection output from the vehicle speed sensor 21 and the steering sensor 22 given through the input / output means 20.
[0023]
FIG. 2 is a diagram for explaining the positional relationship between the host vehicle 31 and the target 32 and the curvature radius Crv in the traveling direction of the host vehicle lane. FIG. 2A shows a state in which the traveling lane of the host vehicle 31 curves to the right with respect to the traveling direction, and the preceding vehicle 32 that is a target is traveling right ahead. The computing means 27 computes a distance L3 from the preceding vehicle 32 based on the position signal given from the signal processing means 17, and from the displacement angle θ1 with respect to the traveling direction and the distance L3, the vehicle 31 moves in the straight direction. A separation distance SL11 in the vertical direction with respect to the extension line EL1 is calculated. Next, of the separation distance SL11, a distance SL12 from the curve R1 to the extension line EL1 is calculated, and a difference SL13 (= SL11−SL12) between the separation distance SL11 and the distance SL12 is calculated. This difference SL13 is approximately the relative lateral position SL1 (≈SL13) between the host vehicle 31 and the preceding vehicle 32.
[0024]
In the state of turning to the left shown in FIG. 2 (b), as in FIG. 2 (a), the calculating means 27 calculates the distance L4 from the preceding vehicle 32, and from the displacement angle θ2 with respect to the traveling direction and the distance L4. Then, the vertical separation distance SL21 with respect to the extension line EL2 in the straight traveling direction of the host vehicle 31 is calculated. Next, of the separation distance SL21, a distance SL22 from the curve R2 to the extension line EL2 is calculated, a difference SL23 (= SL21−SL22) between the separation distance SL21 and the distance SL22 is calculated, and this difference SL23 is approximated. Specifically, the relative lateral position SL2 (≈SL23) between the host vehicle 31 and the preceding vehicle 32 is set. The relative lateral positions SL1 and SL2 may be hereinafter referred to as Offset. The separation distances SL12 and SL22 can be calculated using the curves R1 and R2 obtained based on the curvature radius Crv described above.
[0025]
In the present embodiment, the lateral position SL1 when the preceding vehicle 32 is on the right side with respect to the traveling direction of the host vehicle 31 is represented by a plus sign (+), and the lateral position SL2 when it is on the left side is minus a sign. It represents with (-). Further, as described above, the radius of curvature Crv calculated from the detection outputs of the vehicle speed sensor 21 and the steering sensor 22 is represented by a sign “+” when the traveling lane is a right curve and represented by a sign “−” when it is a left curve.
[0026]
Returning to FIG. 1, for example, a read only memory (abbreviated as ROM) and a random access memory (abbreviated as RAM) are suitably used as the memory 19 as a storage means. When the ROM and RAM are used, a program for controlling the operation of the radar apparatus 10 is stored in the ROM, and the RAM has a target width that is variably set according to the distance between the host vehicle and the target. A map of minimum values and reference value data serving as a determination reference by the determination means 26 described later are stored.
[0027]
FIG. 3 is a diagram illustrating a map of the minimum value of the target width that is variably set according to the distance between the host vehicle and the target. In FIG. 3, the horizontal axis represents the distance from the host vehicle to the target, and the vertical axis represents the target width. A line 33 in FIG. 3 represents the minimum value of the target width that is predetermined so as to change according to the distance when the distance to the target is calculated by the calculation means 27 described above. Therefore, when the target width minimum value based on the map as shown in FIG. 3 (hereinafter, the target width minimum value based on such a map may be called Widththmin) is used as the calculation result, the measured target is measured. , The width dimension given by the line 33 is selected as the target width, and a value less than the width dimension given by the line 33 is not selected. The memory 19 may store a desired map relating to the minimum value of the target width in accordance with road conditions and traveling environment, and may be stored in an updated form each time. A plurality of types of maps may be stored in advance so that a person can select a suitable map at any time.
[0028]
In the memory 19, the measured target width (Cwidth) measured by the reflected wave from the target is used as the calculation result, or the target width minimum value (Widthmin) obtained from the map as shown in FIG. Reference value data for the determination means 26 to determine whether to obtain the calculation result is stored in advance. In this embodiment, -800 m is stored as the first value that is the reference value regarding the curvature radius Crv, +800 m is stored as the second value, and 30 m is stored as the reference distance from the host vehicle to the target. . Note that the first and second values and the reference distance are not limited to the above-described values, and arbitrary values may be selected according to road conditions and driving environment.
[0029]
Returning to FIG. 1 again, the determination means 26 provided in the control means 18 uses the output from the calculation means 27 and the data read from the memory 19 to determine (a) the curvature radius Crv in the traveling direction of the host vehicle traveling lane. , Whether it is within the range of -800 m to +800 m, (b) whether the lateral position of the target is on the right side or the left side in the traveling direction of the host vehicle, that is, the sign of the lateral position (Offset) Whether it is positive or negative, (c) whether the distance from the host vehicle to the target (Range) is less than or equal to the reference distance 30 m, and (d) the relative speed (Vlcty) between the host vehicle and the target Each determination operation, such as positive or negative, (e) which of Widthmin and Cwidth is greater, is performed.
[0030]
In this embodiment, when the speed of the host vehicle is represented by Vs and the speed of the target is represented by Vt, the relative speed (Vlcty) is given by the following equation (Vt−Vs = Vlcty). Therefore, when the relative speed (Vlcty) is negative, it represents that the host vehicle approaches the target, and when the relative speed (Vlcty) is positive, the host vehicle is separated from the target.
[0031]
The calculation result of the target width calculated and judged by the control means 18 is given to the input / output means 20. In response to the target width calculation result input via the input / output means 20 which is an interface circuit, application means such as an auto cruise control device 23, a speed control device 24 and a braking device 25 provided in the own vehicle Car motion control is executed.
[0032]
FIG. 4 is a flowchart for explaining a target width calculation method. With reference to FIG. 4, the target width calculation method according to the embodiment of the present invention will be described.
[0033]
In step s1, an electromagnetic wave is oscillated as a beam-like transmission wave from the radar apparatus 10 mounted on the host vehicle, a reflected wave from a preceding vehicle as a target is received, and the received signal is positioned via the signal processing means 17. This is a state given to the control means 18 as a signal.
[0034]
In step s2, the calculation means 27 calculates the distance (Range) and the relative speed (Vlcty) between the host vehicle and the preceding vehicle based on the position signal. In step s3, the lateral position (Offset) of the preceding vehicle is calculated. In step s4, a measurement target width (Cwidth) based on the number of reflection points at which the beam-like transmission wave is reflected by the preceding vehicle is calculated.
[0035]
In step s5, first, the calculation means 27 calculates the radius of curvature Crv in the traveling lane of the host vehicle based on the detection outputs of the vehicle speed sensor 21 and the steering sensor 22 provided in the host vehicle. The curvature radius Crv, which is the calculation result, is output to the determination means 26. The determination means 26 uses the first and second values read from the memory 19, and the curvature radius Crv exceeds the first value −800 m and is the first value. It is determined whether the value of 2 is less than +800 m. When the determination result is affirmative and the curvature radius Crv is within a range of −800 m to +800 m, that is, when the curve in the traveling lane traveling direction is steep, the process proceeds to step s6, where the curvature radius Crv is −800 m or less, or +800 m or more. Yes, when the curve in the traveling lane traveling direction is gentle, the process skips to step s8.
[0036]
In step s6, it is determined whether or not the lateral position (Offset) of the preceding vehicle is less than 0 m, that is, whether or not the preceding vehicle exists to the left of the traveling direction of the host vehicle. When the determination result is affirmative, that is, when the preceding vehicle exists on the left side in the traveling direction of the own vehicle, the process proceeds to step s13. When the determination result is negative, that is, when the preceding vehicle exists on the right side in the traveling direction of the own vehicle. move on.
[0037]
In step s7, it is determined whether or not the curvature radius Crv is 0 m or more, that is, whether or not the curve is in the right direction. When the determination result is affirmative and is a right curve, the process proceeds to step s14. When the determination result is negative and the curve is a left curve, the process proceeds to step s8. When the determination result in the previous step s6 is affirmative and the process proceeds to step s13, in step s13, it is determined whether the radius of curvature Crv is less than 0 m, that is, whether it is a leftward curve. When the determination result is affirmative and the curve is a left curve, the process proceeds to step s14. When the determination result is negative and the curve is a right curve, the process proceeds to step s8.
[0038]
In the steps described above, the radius of curvature Crv is in the range of −800 m to +800 m, and the vehicle is shifted to the lateral position of the preceding vehicle with respect to the traveling direction of the curve of the traveling lane and the traveling direction of the host vehicle (Offset). If the directions match, the process proceeds to step s14, and the measured target width (Cwidth) is selected as the calculation result (Width) of the target width. On the other hand, if the radius of curvature Crv is in the range of −800 m to +800 m and the direction of the curve in the traveling lane traveling direction is not consistent with the direction in which the preceding vehicle is offset with respect to the straight traveling direction of the host vehicle, step s8. Then the following criteria are applied.
[0039]
In step s8, it is determined whether or not the distance (Range) between the host vehicle and the preceding vehicle is a reference distance of 30 m or less. When the determination result is affirmative, the range is 30 m or less, and the distance between the host vehicle and the preceding vehicle is short, the process proceeds to step s9. When the determination result is negative, the Range exceeds 30 m, and the distance between the host vehicle and the preceding vehicle is long, the process proceeds to step s14. In step s9, it is determined whether or not the relative speed (Vlcty) is less than 0 km / h, that is, whether or not the host vehicle and the preceding vehicle are in an approaching state. When the determination result is affirmative and the host vehicle and the preceding vehicle are approaching, the process proceeds to step s10. When the result of the determination is negative and the host vehicle and the preceding vehicle are separating, the process proceeds to step s14.
[0040]
In the above steps, when the radius of curvature Crv is in the range of −800 m to +800 m, and the direction in which the curve of the traveling lane travels and the direction in which the preceding vehicle is offset coincides with the traveling direction of the host vehicle. The measurement target width (Cwidth) is selected as the calculation result (Width) of the target width. The radius of curvature Crv is in the range of −800 m to +800 m, the curve direction of the traveling lane traveling direction does not match the direction in which the preceding vehicle is offset with respect to the traveling direction of the own vehicle, and the preceding vehicle is ahead When the distance from the vehicle is short and the host vehicle and the preceding vehicle are approaching, the process proceeds to step s10.
[0041]
In step s10, a map as shown in FIG. 3 is read from the memory 19, and the minimum value (Widthmin) of the preceding vehicle width corresponding to the distance (Range) calculated by the calculation means 27 is extracted by the control means 18. . In step s11, it is determined whether Widthmin is larger than Cwidth. If the determination result is affirmative and Widthmin is greater than Cwidth (Widthmin> Cwidth), the process proceeds to step s12, and Widthmin is selected as the calculation result (Width) of the preceding vehicle width. When the determination result is negative and the Cwidth dimension is equal to or larger than the Widthmin dimension (Cwidth ≧ Widthmin), the process proceeds to step s14, and Cwidth is selected as the calculation result (Width) of the preceding vehicle width. In this way, while the radar apparatus 10 is operating, the calculation of the width of the preceding vehicle that is the target is repeatedly executed.
[0042]
As described above, in the embodiment of the present invention, the determination of whether or not to use the target width minimum value map is performed in a plurality of steps for the calculation of the target width. That is, the radius of curvature Crv in the traveling lane traveling direction is within a predetermined range, and whether or not the curve turning direction coincides with the offset direction, the distance Range is equal to or less than the reference value, and the relative speed Vlcty. Steps such as whether or not is negative. The target width calculation method need not be limited to this. The calculation result of the target width may be selected only by comparing the magnitudes of Cwidth and Widthmin without performing the step of determining whether or not to use the target width minimum value map. Whether the radius of curvature Crv in the traveling lane traveling direction is within a predetermined range, and whether the map of the target width minimum value is used only by determining whether or not the direction in which the curve is bent coincides with the direction in which the curve is offset. You may decide whether or not. Further, whether or not to use the map of the target width minimum value may be determined only by determining whether or not the distance Range is equal to or less than the reference value and the relative speed Vlcty is negative.
[0043]
Further, although electromagnetic waves are used for the radar device, the present invention is not limited to this, and a light wave such as a laser beam may be used. Moreover, although a motor vehicle is illustrated as a vehicle, it is not limited to this, A rail vehicle and other vehicles may be sufficient.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a radar device that oscillates and receives electromagnetic waves or light waves is used to detect the distance and lateral position from the host vehicle to the target and calculate the width of the detected target, the target width The minimum value is determined in advance so as to change according to the distance from the host vehicle to the target, and the predetermined minimum value of the target width is compared with the target width measured by the received signal. The larger target width is taken as the calculation result. When controlling the operation of the host vehicle according to the calculation result of the target width obtained in this way, the target width is not evaluated at least as small as possible, so contact accidents with the target are avoided and safety is sufficient. Secured.
[0045]
In addition, according to the present invention, the relative speed between the host vehicle and the target is further detected, the distance between the host vehicle and the target is close, and only when the distance between the host vehicle and the target is short. Compare the predetermined minimum target width with the target width measured by the received signal, and use the larger target width as the calculation result, and keep the distance between the vehicle and the target constant. Alternatively, when the distance is in a separated state or the distance between the host vehicle and the target is long, the target width measured by the received signal is used as the calculation result. As a result, when the host vehicle is close to the target and the distance is short, at least the target width is not underestimated and accurate motion control is executed, thus avoiding the risk of collision. When the distance between the host vehicle and the target is kept constant or separated or when the distance is long, the measured target width is used as it is for motion control, so that excessive motion control is suppressed. Smooth driving operation is realized.
[0046]
Further, according to the present invention, the radius of curvature in the traveling direction of the host vehicle is further detected, and the radius of curvature is outside a predetermined range, or the target is opposite to the curve bending direction in the traveling lane traveling direction of the host vehicle. When located on the direction side, the minimum target width determined in advance is compared with the target width measured by the received signal, and the larger target width is taken as the calculation result, and the radius of curvature is calculated. Is within a predetermined range, and the target is located on the same direction as the curve turning direction in the traveling lane of the host vehicle, the target width measured by the received signal is the calculation result. To do. As a result, when the radius of curvature is large, that is, the curve of the traveling lane is gentle, or the target is located outside the curve, at least the target width is not underestimated and the accuracy is high. Since the motion control is executed, the risk of collision is avoided, the radius of curvature is small, that is, the curve of the driving lane is steep and the target is positioned inside the curve, the measured target width remains unchanged. Since it is used for operation control, excessive operation control is suppressed and smooth driving operation is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a simplified configuration of a radar apparatus 10 preferably used in a target width calculation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a positional relationship between a host vehicle 31 and a target 32 and a curvature radius Crv in the traveling direction of the host vehicle lane.
FIG. 3 is a diagram illustrating a map of a minimum value of a target width that is variably set according to the distance between the host vehicle and the target.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for calculating a target width.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a target is detected by a radar apparatus using electromagnetic waves.
[Explanation of symbols]
10 Radar equipment
11 Transmitting antenna
12 Receiving antenna
13 Oscillating means
14 Receiving means
15 Mixing means
16 A / D conversion means
17 Signal processing means
18 Control means
19 Memory
20 Input / output means
21 Vehicle speed sensor
22 Steering sensor
31 Own vehicle
32 preceding vehicle

Claims

An electromagnetic wave or a light wave is oscillated, a reflected wave of the electromagnetic wave or the light wave reflected by the target is received, and the distance from the own vehicle to the target and the angle with respect to the traveling direction of the own vehicle based on the received signal In the target width calculation method for detecting the represented horizontal position and calculating the detected distance and the width of the target in the horizontal position, the target width is determined according to the distance from the vehicle to the target. The minimum value is predetermined to change,
A target width calculation method, wherein the predetermined minimum target width value is compared with the target width measured by the received signal, and the larger target width is used as a calculation result.

Based on the received signal, further detects the relative speed between the vehicle and the target,
When the distance from the host vehicle to the target is equal to or less than a predetermined value and the relative speed is less than a predetermined value, an object measured by the minimum value of the predetermined target width and the received signal Compare the standard width with the larger target width as the calculation result,
When the distance from the host vehicle to the target exceeds a predetermined value, or when the relative speed is equal to or greater than a predetermined value, the target width measured by the received signal is used as a calculation result. The target width calculation method according to claim 1.

By detecting the radius of curvature in the direction of travel of the vehicle,
When the radius of curvature is equal to or less than a predetermined first value or equal to or greater than a predetermined second value, or the lateral position of a target is inconsistent with the direction in which the curve in the traveling lane travels, Comparing the minimum value of the predetermined target width and the target width measured by the received signal, the larger target width is taken as the calculation result,
When the radius of curvature exceeds a predetermined first value and is less than a predetermined second value, and the lateral position of the target coincides with the direction of curve bending in the traveling lane traveling direction, The target width calculation method according to claim 1, wherein a target width measured by the received signal is used as a calculation result.