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JP2001328451A - 進行路推定装置、先行車認識装置、及び記録媒体 - Google Patents

進行路推定装置、先行車認識装置、及び記録媒体

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Publication number
JP2001328451A
JP2001328451A JP2000146298A JP2000146298A JP2001328451A JP 2001328451 A JP2001328451 A JP 2001328451A JP 2000146298 A JP2000146298 A JP 2000146298A JP 2000146298 A JP2000146298 A JP 2000146298A JP 2001328451 A JP2001328451 A JP 2001328451A
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JP
Japan
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vehicle
curve data
calculated
curve
host vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000146298A
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English (en)
Inventor
Takamasa Shirai
孝昌 白井
Katsuhiro Morikawa
勝博 森川
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Priority to US09/838,159 priority patent/US6466863B2/en
Priority to DE10122860A priority patent/DE10122860A1/de
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自車両の進行路の算出にあたり、高精度な車
両進行路推定装置及び先行車検出装置を提供する。 【解決手段】 カーブ半径算出部１６では、車速演算部
１０からの車速と操舵角演算部１２からの操舵角θ又は
ヨーレート演算部１４からのヨーレートΩとに基づいて
第一のカーブ半径Ｒ１を算出する。また、物体認識部８
が停止物体と判断した場合に、該停止物体から第二のカ
ーブ半径Ｒ２を算出する。そして、第一のカーブ半径Ｒ
１及び第二のカーブ半径Ｒ２とを平均化することにより
第三のカーブ半径Ｒ３を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリング操舵
角や停止物体から自車両の進行路を示すカ−ブデ−タを
算出する進行路推定装置、及びその推定されたカ−ブデ
−タに基づき自車両の前方を走行する先行車両を認識す
る先行車両認識装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来より、自車両が今後走行すると予想さ
れる進行路を推定する進行路推定装置として、例えば、
特開平８−１３２９９７号公報に開示されているものが
知られている。
【０００３】この技術は、リフレクタ等の停止物体が複
数存在すると判断した場合には、かかる停止物体から自
車両の進行路のカ−ブ半径を算出し、リフレクタ等の停
止物体が存在しない或いは停止物体の数が少ないと判断
した場合には、自車両のステアリング操舵角から自車両
の進行路のカ−ブ半径を算出するもので、必ずいずれか
一方のみの情報からカ−ブ半径を算出するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、停止物体から
自車両の進行路のカ−ブ半径を求める場合は、定常的な
誤差が生じることがなく算出されるカ−ブ半径の精度は
よいが、自車両の進行路のカ−ブ半径の変化が急な場合
等のように大きくステアリングを操舵する状況では、停
止物体が動き情報として現れるまでには時間がかかるた
め、正しいカ−ブ半径の値になるまでには時間がかかり
応答性が悪い。
【０００５】一方、ステアリングの操舵角又はヨ−レ−
トからカ−ブ半径を求める場合は、応答性は良いが、ス
テアリング操舵角又はヨ−レ−トの零点が、例えば道路
のカント状況等により変化するのでカ−ブ半径を求める
にあたり定常的な誤差を生じてしまう。
【０００６】従って、停止物体又はステアリング若しく
はヨ−レ−トのいずれか一方のみでカ−ブ半径を求める
場合は、走行状況によって応答性が悪かったり、定常的
誤差が生じてしまうという問題がある。
【０００７】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなさ
れたものであり、通常の走行状態においても比較的精度
よく、また、急なカ−ブ等で大きくステアリングを操舵
する状況においても比較的応答性のよい進行路推定装
置、先行車認識装置及び記録媒体を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に成された請求項１に記載の発明によれば、第一の進行
路推定手段により算出される第一カ−ブデ−タと、第二
の進行路推定手段により算出される第二カ−ブデ−タと
を第三の進行路推定手段にて平均化処理を行うことによ
り第三カ−ブデ−タを算出する。
【０００９】この結果、例えば急なカ−ブ等において大
きくステアリング操舵を行う状況では、第二の進行路推
定手段のみでは算出される第二カ−ブデ−タが真のカ−
ブデ−タの値となるまでには時間がかかるが、第一の進
行路推定手段により算出される第一カ−ブデ−タと平均
化処理を行うことにより、応答性を高めることができ
る。
【００１０】一方、通常の走行状態において第一の進行
路推定手段からカ−ブデ−タを算出する場合は、ステア
リング操舵角の零点のずれ等から、算出されるカ−ブデ
−タには定常的誤差が生じるため、第二の進行路推定手
段から算出されるカ−ブデ−タと平均化処理を行うこと
により、定常的誤差を少なくすることができる。
【００１１】従って、本発明によれば、通常の走行状態
や急なカ−ブ状況においても比較的誤差の少ない、かつ
応答性のよい自車両のカ−ブデ−タを算出することが可
能となる。
【００１２】また、請求項２に記載の発明によれば、自
車両と物体の距離が近い場合には、第一カ−ブデ−タの
重み付けを大きくすると共に、第二カ−ブデ−タの重み
付けを小さくする。
【００１３】この結果、自車両と前方物体との距離が近
い場合には、その物体が先行車か否かを短時間のうちに
判断する必要があるが、第一カーブデータの重み付けを
大きくすることにより応答性よく第三カーブデータを算
出できるので、先行車の判断の遅れが少なくて済む。
【００１４】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
自車両と物体との距離が遠い場合には第一カ−ブデ−タ
の重み付けを小さくすると共に、第二カ−ブデ−タの重
み付けを大きくする。
【００１５】この結果、自車両と前方物体との距離が遠
い場合には、その物体が先行車か否かを精度よく判断す
るためには、高いカーブ半径の精度が望まれるので、第
二カーブデータの重み付けを大きくすることにより定常
的誤差の小さな第三のカーブデータの算出が可能とな
る。
【００１６】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
コンピュ−タによって自車両の進行路を示すカ−ブデ−
タを算出するためのプログラムを記録した記録媒体によ
って、ステアリング信号又はヨ−レ−ト信号により第一
カ−ブデ−タを算出させ、停止物体に相当する信号から
第二カ−ブデ−タを算出させ、この第一カ−ブデ−タと
第二カ−ブデ−タとを平均化処理することにより自車両
の進行路を示す第三カ−ブデ−タを算出させる。
【００１７】この結果、例えば急なカ−ブ等において大
きくステアリング操舵を行う状況では、第二の進行路推
定手段のみでは算出される第二カ−ブデ−タが真のカ−
ブデ−タの値となるまでには時間がかかるが、第一の進
行路推定手段により算出される第一カ−ブデ−タと平均
化処理を行うことにより、応答性を高めることができ
る。
【００１８】第三の進行路推定手段をコンピュ−タにて
起動するシステムは、例えば、コンピュ−タ側で起動す
るプログラムとして備えることができる。このようなプ
ログラムの場合、例えば、フロッピ−（登録商標）ディ
スク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ
ハ−ドディスク等のコンピュ−タ読みとり可能な記録媒
体に記録し、必要に応じてコンピュ−タにロ−ドして起
動することにより用いることができる。この他、ＲＯＭ
やバックアップＲＡＭをコンピュ−タ読みとり可能な記
録媒体として前記プログラムを記録しておき、この、Ｒ
ＯＭ或いはバックアップＲＡＭをコンピュ−タに組み込
んで用いてもよい。
【００１９】また、請求項５に記載の発明のように、進
行路推定装置にて自車両の進行路を推定し、相対位置検
出手段にて自車両に対する物体の相対位置を検出し、第
三の進行路推定手段にて算出された第三カ−ブデ−タと
物体の相対位置とに基づいて物体が自車両と同一車線上
にいる確率を求め、先行車認識手段にて算出された自車
線確率に基づいて自車両の前方に存在する物体を先行車
として認識することもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。
【００２１】[第一の実施の形態]図１は、本発明の進行
路推定装置及び先行車検出装置が適用された車間距離制
御装置のシステム構成図を示す。
【００２２】まず、本実施形態のシステム構成図につい
て図１を用いて説明する。
【００２３】車間距離制御装置１は、コンピュ−タ２を
中心に構成され、距離・角度測定器４、車速センサ２
２、ステアリングセンサ２４、ヨ−レ−トセンサ２６、
クル−ズコントロ−ルスイッチ２８、ブレ−キスイッチ
３０、スロットル開度センサ３２、警報音量設定器３
４、警報感度設定器３６、電源スイッチ３８、センサ異
常表示器４０、距離表示器４２、ブレ−キ駆動器４４、
スロットル駆動器４６、自動変速機制御器４８、警報音
発生器５０を備えている。
【００２４】コンピュ−タ２は、入出力インタ−フェイ
ス（Ｉ／Ｏ）及び各種の駆動回路や検出回路を備えてい
る。これらのハ−ド構成は一般的なものであるので詳細
な説明は省略する。また、コンピュ−タ２は、電源スイ
ッチ３８を備え、そのオン動作により電源が供給されて
所定の処理を開始する。なお、コンピュ−タ２は、本実
施形態で述べる車間距離制御とともに、先行車が選択さ
れていない場合には、車速を設定速度に維持する定速走
行制御を行っている。
【００２５】ここで、距離・角度測定器４は、送受信部
５２及び距離・角度演算部５４を備え、送受信部５２か
らは車両前方へレ−ザ−光を所定角度の範囲でスキャン
して出力し、かつその反射光を検出するとともに、距離
・角度演算部５４にて反射光をとらえるまでの時間に基
づき、前方の物体との相対速度や距離、更にはその位置
座標をも検出する装置である。このような装置はよく知
られているものであるため、詳細な説明は省略する。
【００２６】なお、レ−ザ−光を用いるものの他に、ミ
リ波等の電波や超音波等を用いるものであってもよい。
【００２７】車速センサ２２は、車輪の回転速度に対応
した信号を検出するセンサである。
【００２８】ステアリングセンサ２４は、ハンドルの操
舵角の変更量を検出するものであり、その値から相対的
な操舵角θ（Ｒａｄ）を検出できるものである。したが
って、電源スイッチ３８がオンされた際には、メモリ上
の操舵角格納アドレスには「０」が設定され、以後に検
出される操舵角の変更量の積算により相対的な操舵角θ
が決定される。
【００２９】ヨ−レ−トセンサ２６は、車両重心を通る
鉛直軸回りの車両回転角（ヨ−角）の変化速度（ヨ−レ
−ト）Ω８（Ｒａｄ／ｓｅｃ)を検出するセンサであ
る。
【００３０】クル−ズコントロ−ルスイッチ２８は、こ
れをオンすることにより定速走行制御が開始されるとと
もに、その定速走行制御内で車間距離制御処理も実行さ
れる。この時、車間距離が接近し、コンピュ−タ２が先
行車と衝突の危険があると判断した場合には、警報音発
生器５０にて警報音が鳴らされる。この警報音は警報音
量設定器３４にて音量を調節することができ、また、警
報感度設定器３６にて警報音の感度を調節することがで
きる。
【００３１】ブレ−キスイッチ３０は、ドライバ−のブ
レ−キの踏み込みを検出する。また、ブレ−キ駆動器４
４は、危険回避に必要ならばコンピュ−タ２の指示によ
り作動してブレ−キ圧力を調節する。
【００３２】スロットル開度センサ３２は、内燃機関の
スロットルバルブの開度を検出する。
【００３３】そして、得られた検出結果に応じて、コン
ピュ−タ２の指示によりスロットル駆動器４６が作動
し、スロットルバルブの開度の調節が行われ、エンジン
出力が調節される。
【００３４】センサ異常表示器４０は、距離・角度測定
器４の異常を表示する。また、距離表示器４２は、距離
・角度測定器４の測定結果に基づいて後述する処理によ
り選択された先行車との車間距離を表す。
【００３５】自動変速機制御器４８は、コンピュ−タ２
からの指示により、自車の速度を制御する上で必要な、
自動変速機のギヤ位置を選択するものである。
【００３６】次に、コンピュ−タ２内のブロック図につ
いて説明する。
【００３７】距離・角度測定器４の距離・角度演算部５
４から出力された距離と角度のデ−タは物体認識部８に
より極座標から、自車を中心とするＸＺ直交座標に変換
される。また、車速センサ２２から検出される車輪の回
転速度に応じた信号が車速演算部１０にて車速信号に変
換され、その自車速度と変換されたＸＺ直交座標とによ
り、物体認識部８にて物体の中心位置座標（Ｘ0、
Ｚ0）、物体幅Ｗ、相対速度（ＶＸ0、ＶＺ0）、物体の
認識種別が求められる。この認識種別とは、その物体が
移動物と認識されたものか停止物と認識されたものかの
種類を表す。
【００３８】なお、ここでいう物体の中心位置座標（Ｘ
0、Ｚ0）のＸ0とは、自車両を基準とした車幅方向の物
体の位置を表し、Ｚ0とは、自車両を基準とした車両の
進行方向の物体の位置を表す。
【００３９】また、ステアリングセンサ２４からの信号
に基づいて操舵角演算部１２にて操舵角θが求められ
る。さらに、ヨ−レ−トセンサ２６からの信号に基づい
てヨ−レ−ト演算部１４にてヨ−レ−トΩが演算され
る。
【００４０】そして、自車両の進行路のカ−ブデ−タを
なすカ−ブ半径Ｒを算出するカ−ブ半径算出部１６に
は、車速演算部１０からの車速、操舵角演算部１２から
の操舵角θ及びヨ−レ−ト演算部１４からのヨ−レ−ト
Ωが入力され、車速と操舵角θ又はヨ−レ−トΩとに基
づいて第一のカ−ブ半径Ｒ１（本発明の第一カ−ブデ−
タに該当する）を算出する。また、物体認識部８が停止
物体と判断した場合に、該停止物体から第二のカ−ブ半
径Ｒ２（本発明の第二カ−ブデ−タに該当する）を算出
する。
【００４１】そして、第一のカ−ブ半径Ｒ１と第二のカ
−ブ半径Ｒ２とを平均化処理することにより第三のカ−
ブ半径Ｒ３（本発明の第三カ−ブデ−タに該当する）を
算出する。なお、第三のカ−ブ半径Ｒ３の平均化処理の
詳細は後述する。
【００４２】次に、自車線確率算出部１７では、第三の
カ−ブ半径Ｒ３及び物体認識部８にて求められた物体の
中心位置座標（Ｘ0、Ｚ0）、物体幅Ｗ、相対速度（ＶＸ
0、ＶＺ0）、物体の認識種別に基づいて、先行車の自車
線確率Ｐｎを算出する。
【００４３】そして、先行車判定部１８では、第三のカ
−ブ半径Ｒ３、自車線確率Ｐｎ、中心位置座標（Ｘ0、
Ｚ0）、物体幅Ｗ0、相対速度（ＶＸ0、ＶＺ0）、物体の
認識種別に基づいて先行車が特定される。
【００４４】この先行車との距離Ｚ0、進行方向の相対
速度ＶＺ0、クル−ズコントロ−ルスイッチ２８の設定
状態及びブレ−キスイッチ３０の踏み込み状態に基づい
て、制御部２０にてブレ−キ駆動器４４、スロットル駆
動器４６及び自動変速機制御器４８に先行車との車間距
離を調整するための信号を出力し、距離表示器４２に必
要な表示信号を出力するとともに、必要な場合は警報音
発生器５０に警報信号を出力することにより、状況をド
ライバに告知している。
【００４５】ここで、先行車判定部１８においては、先
行車を特定するために車幅方向の相対速度ＶＸ0、進行
方向の相対速度ＶＺ0を必要とするが、車間距離制御に
際しては、進行方向の相対速度ＶＺ0のみが使用される
ので、制御部２０には進行方向の相対速度ＶＺ0のみが
送信される。尚、距離・角度測定器４は、本発明の物体
検出手段に該当する。また、物体認識部８は、本発明の
相対速度算出手段に該当する。
【００４６】次に、以上のように構成された車間距離制
御装置１において、コンピュ−タ２が実行する先行車を
判定するまでの処理の詳細を図２のフロ−チャ−トを用
いて説明する。
【００４７】なお、本処理は０．１sごとに繰り返し実
行される。
【００４８】まず、ステップ１００において、距離・角
度測定器４による距離・角度の計測デ−タが読み込まれ
る。
【００４９】次に、ステップ２００では、前方障害物の
認識処理がなされる。この前方障害物認識処理は、距離
・角度測定器４から読み込まれた距離・角度の計測デ−
タを極座標系から直交座標系に変換し、変換後の計測デ
−タに基づいて前方の物体の中心位置座標（Ｘ0、
Ｚ0）、物体幅Ｗ0、相対速度（ＶＸ0、ＶＺ0）、及び物
体の認識種別が求められる。この物体の相対速度（ＶＸ
0、ＶＺ0）は、物体の中心位置の時間的変化に基づいて
算出する。認識種別は、例えば、自車が走行しているに
も関わらず、物体の相対位置がほとんど移動していない
場合は移動物と認識できる。また、次第に遠ざかる物体
も移動物と認識できる。一方、物体の相対位置が自車に
対して自車速度と同じ速度（絶対値）で近づく場合は停
止物と認識できる。それ以外のもの、例えば、現れてか
ら認識できるほどの時間が経過していない物体等は、不
明物として認識している。
【００５０】続くステップ３００では、ステアリングセ
ンサ２４から得られたステアリング操舵角θ又はヨ−レ
−トセンサ２６から得られたヨ−レ−トΩに基づいて、
第一のカ−ブ半径Ｒ１を算出する。ここでは、以下の数
式１を用いることによりステアリング操舵角θから第一
のカ−ブ半径Ｒ１を算出するものとする。
【００５１】
【数１】Ｒ１＝Ｃ／θ ここで、Ｃは車速と車種に依存する定数で、予め車種ご
とに、各車速ごとの定数値をマップ関数としてコンピュ
−タ２内のカ−ブ半径算出部１６に記憶されている。こ
の関数Ｃは操舵角θからカ−ブ半径を求める関数として
一般的に知られているため、詳細な説明は省略する。な
お、ヨ−レ−トΩからカ−ブ半径Ｒ１を求める方法は、
車速Ｖをヨ−レ−トΩで除することにより算出できる。
【００５２】そして、続くステップ４００では、ステッ
プ２００で求められた認識種別に基づいて、停止物体が
存在するか否かを判断する。即ち、物体認識部８にて停
止物体が存在するか否かが判断され、停止物体が存在し
ないと判断された場合にはステップ７００に移行する。
一方、停止物体が存在すると判断された場合にはステッ
プ５００に移行する。
【００５３】続くステップ５００では、カ−ブ半径算出
部１６にて停止物体から第二のカ−ブ半径Ｒ２が算出さ
れる。ここでは、図３に示すような停止物体の中心
(Ｘ0、Ｚ 0)を通り、相対速度ベクトル１００を接線ベク
トルとする円を求める。そして、その円の半径Ｒを求め
ることにより第二のカ−ブ半径Ｒ２を算出する。実際に
は、次のような近似計算をしている。
【００５４】｜Ｘ｜＜＜｜Ｒ｜、｜Ｘ｜＜＜｜Ｚ｜とい
う仮定のもとで、円を放物線近似すると、停止物体の中
心(Ｘ0、Ｚ0)を通り、Ｘ軸に直交する円の方程式（ここ
では、Ｘ、Ｚの関数として表す）は、
【００５５】
【数２】 Ｘ＝Ｘ0＋｛（Ｚ−Ｚ0）・（Ｚ−Ｚ0）／２Ｒ｝ となる。また、物体の相対速度ベクトル１００が円の接
線ベクトルであることより、
【００５６】
【数３】ｄＸ／ｄＺ＝ＶＸ0／ＶＺ0 の関係がある。
【００５７】この数式２、数式３の二式より
【００５８】
【数４】Ｒ２＝（Ｚ−Ｚ0）×ＶＸ0／ＶＺ0 と、円の半径、即ち、カ−ブ半径Ｒ２が求まる。
【００５９】ここで、停止物体が複数存在する場合に
は、各停止物体毎に求められた複数の第二のカ−ブ半径
Ｒ２を平均化する。
【００６０】この平均化は、各第二のカ−ブ半径Ｒ２の
逆数を平均して、その平均値の逆数を求めることとす
る。例えば、二つの停止物体が存在する場合を考える。
ここでは、一方の停止物体の第二のカ−ブ半径をＲ２
ａ、他方の停止物体の第二のカ−ブ半径をＲ２ｂとす
る。この時、カ−ブ半径の平均化は、数式５のように各
カ−ブ半径Ｒ２ａ、Ｒ２ｂの逆数の平均値をとり、
【００６１】
【数５】１／Ｒ２＝（１／Ｒ２ａ＋１／Ｒ２ｂ）／２ そして、数式６のようにその平均値の逆数をとることに
より求める。
【００６２】
【数６】Ｒ２＝２×Ｒ２a×Ｒ２ｂ／（Ｒ１＋Ｒ２） 続くステップ６００では、ステアリング操舵角θ又はヨ
−レ−トΩから算出される第一のカ−ブ半径Ｒ１と停止
物体から算出される第二のカ−ブ半径Ｒ２との平均化を
行い、第三のカ−ブ半径Ｒ３を求める。具体的には、前
述の複数の停止物体があった場合のカ−ブ半径Ｒ２の平
均化と同じように、カ−ブ半径Ｒ１とカ−ブ半径Ｒ２の
逆数を平均して、その平均値の逆数をとることによりカ
−ブ半径Ｒ３を算出する。
【００６３】こうしてカ−ブ半径Ｒ３が求まるとステッ
プ７００に移行し、ステップ２００で認識した物体に関
して、自車線確率瞬時値Ｐ’を算出する。ここで自車線
確率Ｐｎとは、物体が自車と同一レ−ンを走行している
車両である確からしさを表すパラメ−タをいう。そし
て、自車線確率瞬時値Ｐ’とは、その瞬間の検出デ−タ
に基づいて算出された値をいう。この自車線確率瞬時値
Ｐ’では、図４に示すように、前方の物体を認識する処
理（ステップ２００）で得られたすべての物体の中心位
置（Ｘ0、Ｚ0）、物体の横幅デ−タＷ0を直進路に換算し
た位置へ変換する。即ち、ステップ３００及びステップ
６００から得られた第三のカ−ブ半径Ｒ３に基づいて、
カ−ブ路での物体の中心位置座標（Ｘ0、Ｚ0）を直進路
の中心位置座標（Ｘ1、Ｚ1）に変換する。具体的には、
次の数式７に示すような数式変換により求める。
【００６４】
【数７】Ｘ1←Ｘ0−（Ｚ0×Ｚ0／２Ｒ） Ｚ1←Ｚ0 Ｗ1←Ｗ0 即ち、ここでは実質的にＸ座標のみを変換している。
【００６５】こうして直線路に変換して得られた物体の
中心位置（Ｘ1、Ｚ1）、物体幅デ−タＷ1を図５に示す
自車線確率マップ上に配置して、各物体の自車線確率瞬
時値Ｐ’、即ち、その時点で自車線に存在する確率を求
める。
【００６６】図５において、Ｘ軸は自車両の車幅方向で
あり、Ｚ軸は自車両の進行方向を示している。
【００６７】ここで領域は、領域ａ（自車線確率瞬時値
Ｐ’＝８０％）、領域ｂ（自車線確率瞬時値Ｐ’＝６０
％）、領域ｃ（自車線確率瞬時値Ｐ’＝３０％）、領域
ｄ（自車線確率瞬時値Ｐ’＝１００％）、それ以外の領
域（自車線確率瞬時値Ｐ’＝０％）に別れている。この
領域の設定は、実測により定めたものである。特に、領
域ｄは自車直前への割り込みも考慮することにより設定
された領域である。領域ａ、ｂ、ｃ、ｄを区切る境界線
は、例えば次の数式８により算出する。
【００６８】
【数８】Ｌa：Ｘ1＝０．７０＋（１．７５−０．７０）
×（Ｚ1／１００）×（Ｚ1／１００） Ｌｂ：Ｘ1＝０．７０＋（３．５０−０．７０）×（Ｚ1
／１００）×（Ｚ1／１００） Ｌｃ：Ｘ1＝１．００＋（５．００−１．００）×（Ｚ1
／１００）×（Ｚ1／１００） Ｌｄ：Ｘ1＝１．５０×（１−Ｚ1／６０） なお、境界線Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’は、それ
ぞれ境界線Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、ＬｄとはＺ軸で対象の関
係にある。
【００６９】そして各物体が 領域ｄに少しでも線
分(図４の幅Ｗ1という長さを有する線１１０に相当す
る)がかかるときは、自車線確率瞬時値Ｐ’＝１００
％、領域ａ内に中心位置（Ｘ1、Ｚ1）が存在するとき
は、自車線確率瞬時値Ｐ’＝８０％、 領域ｂ内に中
心位置（Ｘ1、Ｚ1）が存在するときは、自車線確率瞬時
値Ｐ’＝６０％、 領域c内に中心位置（Ｘ1、Ｚ1）
が存在するときは、自車線確率瞬時値Ｐ’＝３０％、
からの条件を満たさない時は、自車線確率瞬時値
Ｐ’＝０％、として自車線確率瞬時値Ｐ’が求まる。
【００７０】このように自車線確率瞬時値Ｐ’が求めら
れた時は、ステップ８００に移行し自車線確率Ｐnを求
める。この自車線確率Ｐnを求めるのは、自車線確率瞬
時値Ｐ’のみでは、ステアリングのふらつき等により安
定した確率が得られないため、以下のフィルタリング処
理を行うことにより、なましを含めた確率として算出す
るためである。
【００７１】まず、ステップ７００で算出した自車線確
率瞬時値Ｐ’に対して、次の数式９に従って、フィルタ
リング処理を行う。
【００７２】
【数９】Ｐｎ=Ｐn−1×α＋Ｐ’×（１−α） ここで、Ｐn−1は前回の自車線確率、αは距離Ｚに関す
るパラメ−タであり例えば、図６のようなマップ関数と
してコンピュ−タ２内に記憶されている。なお、自車線
確率Ｐnの初期値は０％とする。
【００７３】そして、自車線確率Ｐnが算出されたらス
テップ９００に移行し、先行車の判定が行われる。ステ
ップ８００で算出した自車線確率Ｐnが５０％以上の物
体の中で、距離Ｚが最小のものを先行車と判断する。そ
して、先行車と判断した物体の距離や相対速度に従っ
て、先行車との車間を一定に保つよう制御したり、先行
車に衝突の危険がある時に警報を鳴らしたりし、処理を
終了する。
【００７４】なお、本発明の停止物体判断手段は、ステ
ップ２００における物体認識に該当する。また、第一の
進行路推定手段は、ステップ３００におけるカ−ブ半径
Ｒ１の算出に該当する。さらに、第二の進行路推定手段
は、ステップ５００のカ−ブ半径Ｒ２の算出に該当す
る。また、第三の進行路推定手段は、ステップ６００の
平均化処理に該当する。さらに、自車線確率算出手段
は、ステップＳ８００の自車線確率Ｐnの算出に該当す
る。また、先行車認識手段は、ステップS９００の先行
車判定に該当する。
【００７５】以上より、本実施形態における車間距離制
御装置によれば、以下の効果を有することとなる。
【００７６】即ち、ステアリング操舵角θ又はヨ−レ−
トΩから算出される第一のカ−ブ半径Ｒ１と停止物体か
ら算出される第二のカ−ブ半径Ｒ２とを平均することに
より、第三のカ−ブ半径Ｒ３を求める。
【００７７】この結果、急なステアリング操舵を行った
場合に、第二の進行路推定手段で算出される第一のカ−
ブ半径Ｒ２が精度の高いものとなるまでには時間がかか
るが、応答性のよい第一の進行路推定手段により算出さ
れるＲ２と平均することにより、応答性を高めることが
できる。
【００７８】一方、通常の走行状態において進行路を推
定する場合は、第一の進行路推定手段のみでカ−ブ半径
Ｒ１を算出しようとすると、例えば、ステアリング操舵
角θの零点のずれ等から定常的誤差が生じるため、第二
の進行路推定手段から求まる第二のカ−ブ半径Ｒ２と平
均することにより、誤差の少ない第三のカ−ブ半径Ｒ３
の算出が可能となる。
【００７９】従って、本発明によれば、通常の走行状態
においては比較的定常的誤差の少ない、また、急なカ−
ブにおいても比較的応答性のよいカ−ブ半径Ｒ３の算出
が可能となる。
【００８０】[第二の実施形態]第二の実施形態のシステ
ム構成図及び作動は、第一の実施形態と同様である。
【００８１】しかし、本実施形態は第三のカ−ブ半径Ｒ
３を求める際の平均化処理に特徴を有するものである。
【００８２】即ち、ステップ２００で認識した物体まで
の距離が近い時は、ステアリング操舵角θ又はヨ−レ−
トΩから求まる第一のカ−ブ半径Ｒ１の重み付けを大き
くして、一方、物体までの距離が遠い時は、停止物体か
ら求まる第二のカ−ブ半径Ｒ２の重み付けを大きくした
平均化処理を行い、第三のカ−ブ半径Ｒ３を求める。こ
れは、ステップ２００で認識した物体の各々に応じた平
均化処理をするので、物体ごとに異なる第三のカーブ半
径Ｒ３をもつことになる。具体的には、次のような数式
１０を用いた平均化処理を行う
【００８３】
【数１０】 １／Ｒ３＝１／Ｒ１×β＋１／Ｒ２×(１−β) ここで、βは図７に示すように、物体の距離に応じて変
化させるものであり、マップ関数としてコンピュ−タ２
内に記憶されている。
【００８４】図７で示すように、近距離ではβの値が大
きくなっているため、数式１０において第一のカ−ブ半
径Ｒ１の比率が大きな第三のカ−ブ半径Ｒ３の算出が可
能となる。
【００８５】また、遠距離ではβの値が小さくなってい
るため、数式１０において第二のカ−ブ半径Ｒ２の比率
が大きい第三のカ−ブ半径Ｒ３の算出が可能となる。
【００８６】以上より、本実施形態における進行路推定
装置によれば、以下のような効果を有することとなる。
【００８７】即ち、自車両と車両等との間の距離が近い
場合は第一の進行路推定手段から算出される第一のカ−
ブ半径Ｒ１の重み付けを大きくし、一方、自車両と車両
等との間の距離が遠い場合は第二の進行路推定手段から
算出される第二のカ−ブ半径Ｒ２の重み付けを大きくす
るように平均化処理を行う。
【００８８】この結果、自車両と前方物体との距離が近
い場合には、その物体が先行車か否かを短時間のうちに
判断する必要はあるが、第一のカーブ半径Ｒ１の重み付
けを大きくすることにより応答性よく第三のカーブ半径
Ｒ３を算出できるので、先行車両の判断の遅れが少なく
て済む。
【００８９】また、自車両と前方物体との距離が遠い場
合には、その物体が先行車両か否かを精度良く判断する
ためには、高いカーブ半径の精度が望まれるので、第二
のカ−ブ半径Ｒ２の重み付けを大きくすることにより、
定常的誤差の小さな第三のカ−ブ半径Ｒ３の算出が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の進行路推定装置及び先行車認識装置が
適用された車間距離制御装置のシステム構成図である。
【図２】第一の実施形態を説明するためのフロ−チャ−
トである。
【図３】停止物体から第二のカ−ブ半径Ｒ２を求めるた
めの説明図である。
【図４】第三のカ−ブ半径に基づき直線路換算するため
の説明図である。
【図５】自車線確率マップを表す説明図である。
【図６】自車線確率演算に用いられる係数αのマップ関
数を表す線図である。
【図７】カ−ブ半径の平均化処理に用いられる係数βの
マップ関数を表す線図である。
【符号の説明】
１…先行車検出装置、１０…車速演算部、１２…操舵角
演算部、１４…ヨ−レ−ト演算部、１６…カ−ブ半径算
出部、２０…制御部、２２…車速センサ、２４…ステア
リングセンサ、２６…ヨ−レ−トセンサ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月２５日（２００１．７．２
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５８】
【数４】Ｒ２＝（Ｚ−Ｚ0）×ＶＺ 0／ＶＸ 0 と、円の半径、即ち、カーブ半径Ｒ２が求まる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６２】
【数６】 Ｒ２＝２×Ｒ２ａ×Ｒ２ｂ／（Ｒ２ａ＋Ｒ２ｂ） 続くステップ６００では、ステアリング操舵角θ又はヨ
ーレートΩから算出される第一のカーブ半径Ｒ１と停止
物体から算出される第二のカーブ半径Ｒ２との平均化を
行い、第三のカーブ半径Ｒ３を求める。具体的には、前
述の複数の停止物体があった場合のカーブ半径Ｒ２の平
均化と同じように、カーブ半径Ｒ１とカーブ半径Ｒ２の
逆数を平均して、その平均値の逆数をとることによりカ
ーブ半径Ｒ３を算出する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６４】
【数７】Ｘ１←Ｘ0−（Ｚ0×Ｚ0／２Ｒ３） Ｚ１←Ｚ0 Ｗ１←Ｗ0 即ち、ここでは実質的にＸ座標のみを変換している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４ Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｚ ６２６ ６２６Ｂ ６２６Ｆ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１Ｄ Ｇ０１Ｓ 17/93 Ｇ０１Ｓ 17/88 Ａ Ｆターム(参考） 3D044 AA25 AA31 AC00 AC26 AC31 AC55 AC56 AC59 AE03 AE15 AE19 AE21 3G093 DA06 DB00 DB05 DB16 DB18 EA09 EB03 EB04 FA03 FA10 5J084 AA02 AA04 AA05 AA07 AB01 AC02 BA03 CA31 EA22 EA29

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自車両の前方に存在する物体を検出する
    物体検出手段と、自車両のステアリング操舵角を検出す
    る操舵角検出手段又は自車両のヨ−レ−トを検出するヨ
    −レ−ト検出手段により検出されるステアリング操舵角
    又はヨ−レ−トに基づいて、前記自車両の進行路を示す
    第一カ−ブデ−タを算出する第一の進行路推定手段と、 前記物体検出手段にて検出された物体との相対速度を算
    出する相対速度算出手段と、 該相対速度算出手段によって算出された前記相対速度に
    基づいて、前記物体が停止物体であるか否かを判断する
    停止物体判断手段と、 該停止物体判断手段によって前記物体が停止物体である
    と判断された場合に、該停止物体に基づいて前記自車両
    の進行路を示す第二カ−ブデ−タを算出する第二の進行
    路推定手段とを備えた進行路推定装置において、 前記第一の進行路推定手段にて算出された第一カ−ブデ
    −タと前記第二の進行路推定手段にて算出された第二カ
    −ブデ−タとを平均化処理することにより、前記自車両
    の進行路を示す第三カ−ブデ−タを算出する第三の進行
    路推定手段を備えることを特徴とする進行路推定装置。
  2. 【請求項２】 前記第三の進行路推定手段による平均化
    処理は、前記自車両と前記物体との間の距離が近い場合
    には、前記第一カ−ブデ−タの重み付けを大きくすると
    共に、前記第二カ−ブデ−タの重み付けを小さくするこ
    とを特徴とする請求項１に記載の進行路推定装置。
  3. 【請求項３】 前記第三の進行路推定手段による平均化
    処理は、前記自車両と前記物体との間の距離が遠い場合
    には、前記第一カ−ブデ−タの重み付けを小さくすると
    共に、前記第二カ−ブデ−タの重み付けを大きくするこ
    とを特徴とする請求項１又は２に記載の進行路推定装
    置。
  4. 【請求項４】 コンピュ−タによって自車両の進行路を
    示すカ−ブデ−タを算出するためのプログラムを記録し
    た記録媒体であって、該プログラムはステアリング信号
    又はヨ−レ−ト信号により第一カ−ブデ−タを算出さ
    せ、停止物体に相当する信号から第二カ−ブデ−タを算
    出させ、この第一カ−ブデ−タと第二カ−ブデ−タとを
    平均化処理することにより自車両の進行路を示す第三カ
    −ブデ−タを算出させることを特徴とする進行路推定プ
    ログラムを記録した記録媒体。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至３の何れかに記載の進行路
    推定装置と、 前記第三の進行路推定手段に基づいて算出された前記第
    三カ−ブデ−タと、前記物体検出手段によって検出され
    た前記物体の前記自車両に対する相対位置とに基づい
    て、前記物体が自車両と同一車線上にいる確率を求める
    自車線確率算出手段と、 該自車線確率算出手段によって求められた確率に基づい
    て、自車両の前方に存在する前記物体を先行車として認
    識する先行車認識手段とを備えることを特徴とする先行
    車認識装置。
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