JP2001319299A

JP2001319299A - 車両用道路曲率推定装置、先行車選択装置

Info

Publication number: JP2001319299A
Application number: JP2000140100A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Takigawa; 能史瀧川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2001-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】自車は直線部分を走行しているが前方でカーブ
している道路であっても、その前方での道路の曲率を適
切に推定することのできる技術を提供する。【解決手段】物体横位置の時間変化を直線近似した場合
の変化率に基づき曲率半径を算出する。曲率中心Ｏと自
車両Ａと物標Ｂとから成る△ＯＡＢは二等辺三角形であ
るためθ＋２ψ＝πとなり、φ＋ψ＝(1/2)π よりθ＝
２φとなる。またＲsinθ＝Ｄcosφとなり、認識物の相
対速度ＶのＸ方向成分Ｖｘ＝Ｖsinθ となるため、Ｒ＝
Ｄcosφ・Ｖ／Ｖｘとなる。また、物標Ｂの相対速度Ｖs
ens＝Ｖcos(θ−φ)＝Ｖcosφ となるため、Ｒ＝ＤＶse
ns／Ｖｘとなる。相対速度ＶのＸ方向成分であるＶｘは
ｄＸ／ｄｔであり、これを差分ΔＸ／Δｔで置き換える
と、認識物標の軌跡を示すグラフの傾きａとなる。した
がって、曲率半径＝(認識物標までの距離)×(相対速度)
／傾き、として求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車幅方向の所定角
度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づいて
車両前方の道路曲率を推定する技術などに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、車両前方の所定角度に渡り、例えば光波，ミリ波な
どの送信波を照射し、その反射波を検出することによっ
て、上記車両前方の障害物を認識する車両用障害物認識
装置が考えられている。この種の装置としては、例え
ば、先行車両などの障害物を検出して警報を発生する装
置や、先行車両と所定の車間距離を保持するように車速
を制御する装置などに適用され、制御対象の先行車両な
どの障害物を認識するものが考えられている。

【０００３】この車両用障害物検出装置では、認識した
障害物の中から自車の前を走行する先行車を特定する必
要があり、これには、例えばステアリング操舵角センサ
やヨーレートセンサなどを用いるのが一般的である。し
かし、例えば自車が道路の直線部分を走行しているが、
その道路は前方でカーブしており、且つ先行車が既にそ
のカーブ部分に入っていると、先行車を誤って特定して
しまうおそれがある。このような状況で先行車の特定を
適切に行うためには、車両前方の道路の曲率を適切に推
定する必要がある。

【０００４】そこで、本発明は、自車は直線部分を走行
しているが前方でカーブしている道路であっても、その
前方での道路の曲率を適切に推定することのできる技術
及びその推定した道路曲率に基づいて先行車を選択する
技術を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の道路曲率
推定装置によれば、車幅方向の所定角度範囲内に渡り送
信波を照射し、その反射波に基づいて車両前方の道路曲
率を推定するにあたり、次のような処理を行う。つま
り、少なくとも物体までの距離及び物体横位置を算出
し、その算出された物体横位置の時間経過に伴う履歴か
ら物体横位置の変化率を算出し、その算出された変化率
に基づいて、車両前方の道路の曲率を算出するのであ
る。

【０００６】ここで、「物体横位置」とは、自車の前後
方向（正面方向）軸の延長線を基準とした場合に、その
物体が自車の車幅方向へどの程度離れているかを示す物
理量である。直線道路における自車線上の先行車の物体
横位置は基本的には変化しない。「基本的には」と表現
したのは、例えば同一車線内であっても多少の変化はあ
ることを考慮したためである。これに対して、例えば図
２（ａ）に示すように、自車両は直線部分を走行してい
るが前方でカーブしている道路の場合、そのカーブして
いる部分を先行車が走行していると、たとえ同一車線上
であっても、物体横位置は変化する。つまり、図２
（ａ）の状況で言えば、先行車が右側車線を走行してお
り、右カーブであるため、両車両が同じように直線部分
を走行している場合の先行車の物体横位置よりも、先行
車のみがカーブ部分を走行している場合の先行車の物体
横位置の方が大きくなるのである。したがって、このよ
うな物体横位置の時間的変化に着目すれば、前方道路の
曲率を適切に推定することができると考えたのである。
もちろん、移動物体ではなく、路側物などの停止物体で
あっても同様に物体横位置の変化率に基づくことで前方
道路の曲率を適切に推定することができる。図２
（ｂ），（ｃ）には、左カーブの場合右カーブの場合の
物体横位置の時間的変化（軌跡）のグラフ例を示す。

【０００７】そして、この変化率の算出に関しては、請
求項２に示すように、物体横位置の時間経過に伴う履歴
を直線で近似して算出することが考えられる。この手法
で曲率が適切に算出できることを以下に説明する。な
お、曲率の算出に際しては、曲率半径（Ｒ）を求めるこ
とが一般的であるので、図３を参照して、曲率半径Ｒが
適切に求められることを説明する。

【０００８】図３（ａ）に示すように、自車両Ａが曲率
半径Ｒのカーブ路上を走行し、そのカーブ路内にて物標
Ｂを認識した際のカーブ路の曲率は、以下のように求め
られる。まず、図３中において原点Ｏと自車両Ａと物標
Ｂとから成る△ＯＡＢについて考える。なお、原点Ｏは
曲率中心であり、自車両の車幅方向をＸ軸、前後方向と
同じ方向をＺ軸とする。この△ＯＡＢにおいて、∠ＡＯ
Ｂ＝θ、∠ＯＡＢ＝ψとすると、△ＯＡＢは二等辺三角
形であることから∠ＯＢＡ＝∠ＯＡＢ＝ψであるため、
以下の式１が成り立つ。

【０００９】 θ＋２ψ＝π …［式１］Ａ点における曲率半径Ｒの円弧の接線と線分ＡＢのなす
角をφとすると、以下の式２が成り立つ。 φ＋ψ＝（１／２）π …［式２］式１，２から、θ＝２φの関係が導かれる。

【００１０】また、線分ＡＢの長さをＤとすると、以下
の式３が成り立つ。Ｒsinθ＝Ｄcosφ …［式３］ここで、認識物が曲率半径Ｒの円弧の接線方向に相対速
度Ｖを持つとすると、そのＸ方向成分Ｖｘは、Ｖｘ＝Ｖ
sinθ となる。したがって、この関係を用いて式３のsi
nθ を消去すると、以下の式４が成り立つ。

【００１１】Ｒ＝Ｄcosφ・Ｖ／Ｖｘ …［式４］また、自車両Ａからセンシングされる物標Ｂの相対速度
Ｖsensは、以下の式５で表される。Ｖsens＝Ｖcos(θ−φ)＝Ｖcosφ …［式５］これを式４に代入すると、以下の式６が得られる。

【００１２】Ｒ＝ＤＶsens／Ｖｘ …［式６］ここで、相対速度ＶのＸ方向成分であるＶｘは、ｄＸ／
ｄｔであり、これを差分ΔＸ／Δｔで置き換えると、認
識物標の軌跡を示すグラフの傾きとなる（図３（ｂ）参
照）。例えばある物標を、時刻ｔ＝ｔ0の際に横位置Ｘ0
[ｍ]より認識を開始し、Δｔ[sec]間認識を行った時点
での横位置をＸt[ｍ]とし、そのときの物標までの距離
をｄ[ｍ]、相対速度をｖ[ｍ]とする。認識物標の軌跡を
直線近似して、Ｘ(ｔ)＝ａｔ＋ｂと表したならば、Ｖｘ
＝ａ[ｍ／sec]となる。

【００１３】また、Ｄ及びＶsensはそれぞれ認識物標ま
での距離及び相対速度であるため、以下の式７のように
曲率半径Ｒを求めることができる。Ｒ＝ｄｖ／ａ …［式７］ところで、変化率を算出する際、請求項３に示すよう
に、物体の検出初期において、少なくとも第１回目と第
２回目のデータが連続して検出されている場合にのみ、
変化率を算出するようにしてもよい。これは、変化率を
算出するには複数のデータ（横位置データ）が必要であ
るが、それらの複数のデータが同一物体に係るものであ
ることが前提となる。その点を鑑みた場合、検出初期の
第１回目と第２回目のデータがあれば、たとえ第３回目
のデータが検出されずに第４回目のデータが検出された
場合に、それらが同一物体にかかる検出結果であると判
断し易い。これが、第１回目のデータは存在するが第２
回目のデータはなく、第３回目のデータが検出されたと
しても、第１回目と第３回目のデータとがはたして同一
物体にかかる検出結果であるかどうかは疑わしい。つま
り、第３回目のデータと思っていたものは、実は別の物
体のデータである可能性も高くなる。したがって、この
ような条件を課すことでより適切な曲率推定が可能とな
る。

【００１４】停止物体・移動物体のいずれを対象として
も道路曲率の推定ができるが、停止物の方が好ましい。
なぜなら、移動物体の場合にはその速度が変化したり、
あるいは車線変更する場合もあり、さらには同一車線内
でも走行位置が左右に移動する可能性があるため、停止
物であれば、そのような変化による推定誤差を考慮しな
くてもよいからである。そのため、請求項４に示すよう
に、移動物体か停止物体かという認識種別も判定できる
場合は、停止物体が認識されている場合はその停止物体
の物体横位置を用いた変化率を算出し、停止物体が認識
されておらず移動物体が認識されている場合はその移動
物体の物体横位置を用いた変化率を算出するようにする
ことが考えられる。

【００１５】また、曲率算出手段によって算出された曲
率をそのまま道路曲率として採用するのではなく、請求
項５に示すように、所定回数分の平均値を算出し、その
平均値を道路曲率として採用することも考えられる。こ
のように平均値を取ることで値がなまされ、一時的なノ
イズデータによる影響を防止することができる。

【００１６】なお、このように平均値を取る場合に、変
化率を算出できる条件が成立しない場合にはその変化率
を用いた曲率が算出できないこととなる。例えば変化率
は横位置の時間的変化に基づくため、その時間的変化を
特定するのに十分な横位置の過去の履歴が得られていな
い場合などである。したがって、このような状況でも平
均値を算出するために、請求項６のようにしてもよい。
つまり、ステアリングセンサやヨーレートセンサなどの
旋回検出手段によって自車の旋回状態を検出し、その旋
回状態と自車速とに基づいて、道路の曲率を推定する第
２の曲率推定手段を備える。そして、平均値算出手段
は、変化率算出手段が変化率を算出できる条件が成立し
ない場合には、第２の曲率推定手段にて推定された曲率
を採用し、その曲率も含めた所定回数分の平均値を算出
するのである。

【００１７】一方、このような自車の旋回状態と自車速
とに基づいて、道路の曲率を推定する第２の曲率推定手
段を備える場合には、請求項７に示すように、その第２
の曲率推定手段にて推定された曲率と上述の物体の横位
置の変化率に基づいて推定した曲率とに基づいて、最終
的な道路曲率を推定してもよい。あくまで「推定」とい
う手法を用いているため、このようにすれば極力誤判定
を避けるという観点からは有効である。

【００１８】また、請求項８に示すように、以上説明し
た車両用道路曲率推定装置を備え、そこから得られた道
路曲率と物体の相対位置とに基づいて、物体が自車と同
一車線上にいる確率を求め、その確率に基づいて先行車
を選択する先行車選択装置として実現することができ
る。なお、この自車線確率に基づいて先行車を選択する
手法としては、例えば本願出願人による特開平８−２７
９０９９号に開示されたものなどが考えられる。

【００１９】一方、上述した自車線確率に基づくのでは
なく、上述した車両用道路曲率推定装置によって得た物
体毎の道路曲率に基づいて先行車を選択することもでき
る。つまり、請求項９に示すように、車両用道路曲率推
定装置によって、道路の両端にそれぞれ存在すると想定
される停止物体を基にした道路曲率を得る。その道路曲
率が得られている場合には、それらの道路曲率と移動物
体を基にして得た道路曲率の大小関係に基づいて、当該
移動物体が自車と同一車線上にいる可能性を判定する。
そして、その判定結果に基づいて先行車を選択するので
ある。

【００２０】この技術思想の概念について図８を参照し
て説明する。ここでは、図８（ａ）に示すように、２車
線の道路を想定する。そして、道路が右カーブしている
部分の左右道路端にそれぞれ停止物１・停止物２が存在
し、右車線に移動物１が存在し、左車線を走行する自車
両と同一車線上に移動物２が存在し、Ｔ時間後に移動物
１，２が共にカーブ部分を走行している状況を考える。
図８（ｂ）は各認識物標（移動物１，２及び停止物１，
２）の横位置の軌跡を示すグラフである。移動物の場合
には、走行する車線によって横位置の変化率が異なる。
これは、走行車線によって曲率（半径）が異なるからで
ある。また、停止物は存在位置によって横位置の変化率
が異なる。同様に曲率（半径）が異なるからである。

【００２１】そのため、図８（ａ）に示すように、Ｔ時
間後の移動物２の曲率半径をＲ１、停止物１の曲率半径
をＲ２、停止物２の曲率半径をＲ３、Ｔ時間後の移動物
１の曲率半径をＲ４とすると、それらの大小関係はＲ３
＜Ｒ４＜Ｒ１＜Ｒ２となる。このような大小関係を利用
すれば、移動物体が同一車線上に存在するか否かを判定
することができ、先行車選択を行うことができる。

【００２２】なお、道路の両端にそれぞれ存在すると想
定される停止物体を基にした道路曲率であるか否かは、
道路曲率半径の差が所定値以上であるか否かで判定する
ことが考えられる（請求項１０）。例えばその曲率半径
差が想定される道路幅以上あれば、道路両端に存在する
停止物体であると考えられるからである。なお、走行し
ている道路の車線数が判るのであれば、その車線数に応
じた道路幅を基準に所定値を定めればよい。

【００２３】また、車線同一判定手法に関しては、例え
ば請求項１１に示すようなものが考えられる。つまり、
道路の両端にそれぞれ存在すると想定される停止物体の
物体横位置に基づいて、自車が左右いずれの道路端に近
い側に存在するかを判定する。そして、その判定結果、
及び車線同一か否かの判定対象の移動物を基にした道路
曲率と道路の両端にそれぞれ存在すると想定される停止
物体を基にした道路曲率との大小関係に基づいて判定す
るのである。

【００２４】なお、上述した道路曲率判定装置や先行車
選択装置における曲率推定手段、平均値算出手段、第２
の曲率推定手段、自車線確率算出手段、先行車選択手
段、車線同一判定手段をコンピュータシステムにて実現
する機能は、例えば、コンピュータシステム側で起動す
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、フロッピー（登録商標）ディ
スク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク
等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必
要に応じてコンピュータシステムにロードして起動する
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をコンピュータ読み取り可能な記録媒体
として前記プログラムを記録しておき、このＲＯＭある
いはバックアップＲＡＭをコンピュータシステムに組み
込んで用いても良い。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、本発明が適用された車両制
御装置１について、図面と共に説明する。この車両制御
装置１は、自動車に搭載され、警報すべき領域に障害物
が所定の状況で存在する場合に警報を出力したり、前車
（先行車両）に合わせて車速を制御したりする装置であ
る。

【００２６】図１は、そのシステムブロック図である。
車両制御装置１はコンピュータ３を中心に構成されてい
る。コンピュータ３はマイクロコンピュータを主な構成
として入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）および各種の
駆動回路や検出回路を備えている。これらのハード構成
は一般的なものであるので詳細な説明は省略する。

【００２７】コンピュータ３は、レーダ装置５、車速セ
ンサ７、ブレーキスイッチ９、スロットル開度センサ１
１から各々所定の検出データを入力している。またコン
ピュータ３は、警報音発生器１３、距離表示器１５、セ
ンサ異常表示器１７、ブレーキ駆動器１９、スロットル
駆動器２１および自動変速機制御器２３に所定の駆動信
号を出力している。

【００２８】更にコンピュータ３は、警報音量を設定す
る警報音量設定器２４、後述の警報判定処理における感
度を設定する警報感度設定器２５、クルーズコントロー
ルスイッチ２６、図示しないステアリングホイールの操
作量を検出するステアリングセンサ２７及びヨーレート
センサ２８を備えている。またコンピュータ３は、電源
スイッチ２９を備え、その「オン」により、所定の処理
を開始する。

【００２９】ここでレーダ装置５について説明する。レ
ーダ装置５は、変調信号に応じて所定の周波数に変調さ
れたレーダ波を送信し、障害物に反射されたレーダ波を
受信する送受信部５ａと、送受信部５ａに変調信号を供
給すると共に、送受信部５ａから出力される中間周波の
ビート信号に基づき、障害物を検出するための処理を実
行する信号処理部５ｂとにより構成されている。そし
て、本実施形態では、当該装置５によって自動車前方の
障害物を検出するために、送受信部５ａが自動車の前面
に取り付けられ、信号処理部５ｂが、車室内又は車室近
傍の所定位置に取り付けられている。

【００３０】送受信部５ａが有する送信アンテナは、そ
の送信ビームにより、当該レーダ装置５が障害物の検出
が可能な検出範囲をすべてカバーできるものが用いられ
ている。また、レーダ波を受信する受信アンテナは、指
向性の強い受信ビームを形成するものが用いられてお
り、しかも、受信ビームの照射方向を、水平面に沿った
任意の方向に回動可能に構成されている。そして、送受
信部５ａは、この受信アンテナを、信号処理部５ｂから
の制御信号に従って、所定のステップ角度単位で受信ビ
ームの照射方向を順次切り替えて上述の検出範囲内の走
査を行う。

【００３１】一方、信号処理部５ｂは、変調信号を発生
する三角波発生器や、送受信部５ａからのビート信号を
デジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器や、ＣＰＵ，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭを中心に構成され、三角波発生器，Ａ／Ｄ
変換器などを動作させることによりデータの収集を行う
データ収集処理、及び、データ収集処理により収集され
たデジタルデータに基づき障害物の検出を行う障害物検
出処理等を実行する周知のマイクロコンピュータ（マイ
コン）や、そのマイコンの指令に基づき高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）の演算を実行する演算処理部などにより構
成されている。そして、送受信部５ａの受信アンテナを
初期位置（例えば、その受信ビームが検出範囲内の一方
の端にくる位置）に移動させ、続けて、変調信号の三角
波状の波形の上り勾配に応じて所定の割合で周波数が増
大（上り変調部）し、それに引き続く下り勾配に応じて
周波数が減少（下り変調部）するように変調された送信
信号を出力する。つまり、本実施形態のレーダ装置５
は、いわゆるＦＭＣＷレーダとして動作するものであ
り、このように周波数変調された送信信号に応じたレー
ダ波が送出され、障害物に反射したレーダ波が受信され
ると、送受信部５ａでは、受信アンテナから出力される
受信信号と送信信号とが混合されることによりビート信
号が生成される。なお、受信信号は、レーダ波が障害物
まで間を往復する時間だけ送信信号に対して遅延し、且
つ、障害物との間に相対速度がある場合には、これに応
じてドップラシフトを受ける。このため、ビート信号
は、この遅延成分とドップラ成分とを含んだものとな
る。

【００３２】このビート信号をＡ／Ｄ変換し、その結果
得られたデジタルデータは信号処理部５ｂ内のＲＡＭに
順次格納される。ところで、Ａ／Ｄ変換器は変調信号が
出力されている間に所定回数のＡ／Ｄ変換を行うように
されている。つまり、前半の半数のデータが、送信信号
の上り変調部に対応した上り変調部データとなり、後半
の半数のデータが、送信信号の下り変調部に対応した下
り変調部データとなる。このようにして変調信号の１周
期分の処理が終了すると、受信アンテナの受信ビームの
照射方向を１ステップ分移動させ、引き続き、上述の処
理を繰り返し実行する。そして、全検出範囲に渡って受
信ビームの走査が終了すると障害物検出処理を起動し、
その後も本処理は、この障害物検出処理と並行して繰り
返し実行される。

【００３３】障害物検出処理は、ＲＡＭに書き込まれた
デジタルデータを順次読み出し、各受信ビーム毎且つ各
変調部（上り変調部／下り変調部）毎に、高速フーリエ
変換（ＦＦＴ）の演算を実行することによりビート信号
の周波数解析を行う。そして、周波数スペクトルのピー
クを検出して、その周波数をビート周波数（上り変調部
ではｆｕ，下り変調部ではｆｄ）として特定すると共
に、その検出された周波数成分について各受信ビーム間
で振幅を比較し、その信号強度分布から、ピークとなる
受信ビームを特定する。そして、この特定された受信ビ
ームの照射方向を、レーダ波の到来方向、即ち、障害物
が存在する方向を表す角度データとする。但し、角度デ
ータは、車両正面の進行方向を０°として右回り方向を
正値、左回り方向を負値にて表すものとする。そして、
ピークとなる周波数成分が複数存在する場合、即ち複数
の障害物が検出されている場合、上り変調部と下り変調
部とで、同じ障害物に基づく周波数成分を正しく組み合
わせるペアリング処理を実行する。このペアリング処理
は、例えば、周波数の低いもの順に組み合わせたり、信
号強度のほぼ同じもの同士を組み合わせる等して行う。
また、このペアリング処理では、当該処理が前回起動さ
れた時に検出された障害物に関する情報との比較を行う
ことにより同一性の判定も行う。そして、上昇部及び下
降部のビート周波数ｆｕ，ｆｄから障害物との距離デー
タ及び相対速度データを算出する。

【００３４】レーダ装置５の説明は以上にして、コンピ
ュータ３の説明に戻る。コンピュータ３は、レーダ装置
５からの情報に基づくなどして、障害物が所定の警報領
域に所定時間存在した場合等に警報する警報判定処理を
実施している。障害物としては、自車の前方を走行する
前車やまたは停止している前車あるいは路側にある物体
（ガードレールや支柱物体）等が該当する。また、コン
ピュータ３は、ブレーキ駆動器１９、スロットル駆動器
２１および自動変速機制御器２３に駆動信号を出力する
ことにより、前車の状況に合わせて車速を制御する、い
わゆる車間制御も同時に実施している。

【００３５】続いてコンピュータ３の内部構成について
制御ブロックとして説明する。レーダ装置５の信号処理
部５ｂから出力された距離Ｄと受信ビームの照射角度θ
と相対速度Ｖのデータは、極座標−直交座標間の座標変
換ブロック４１に送られる。ここで、レーザレーダ中心
を原点（０，０）とし、車幅方向をＸ軸、車両前方方向
をＺ軸とするＸＺ直交座標に変換された後、物体認識ブ
ロック４３及び道路曲率推定ブロック４５へ出力され
る。なお、距離Ｄと相対速度Ｖのデータの状態でも同様
に出力される。

【００３６】物体認識ブロック４３では、直交座標に変
換された計測データに基づいて、物体の中心位置（Ｘ，
Ｚ）を求める。このＸの値が「物体横位置」を示す値と
なる。また物体認識ブロック４３では、車速センサ７の
検出値に基づいて車速演算ブロック４７から出力される
車速（自車速）と上記求められた相対速度（Ｖｘ，Ｖ
ｚ）とから物体が停止物体であるか移動物体であるかの
認識種別が求められ、この認識種別と物体の中心位置と
に基づいて自車両の走行に影響する物体が選択され、そ
の距離が距離表示器１５により表示される。

【００３７】この物体認識ブロック４３にて求めたデー
タが異常な範囲の値がどうかがセンサ異常検出ブロック
４４にて検出され、異常な範囲の値である場合には、セ
ンサ異常表示器１７にその旨の表示がなされる。また、
ステアリングセンサ２７からの信号に基づいて操舵角演
算ブロック４９にて操舵角が求められ、ヨーレートセン
サ２８からの信号に基づいてヨーレート演算ブロック５
１にてヨーレートが演算される。曲率半径算出ブロック
６３では、車速演算ブロック４７からの車速と操舵角演
算ブロック４９からの操舵角とヨーレート演算ブロック
５１からのヨーレートとに基づいて、曲率半径を算出す
る。

【００３８】一方、道路曲率推定ブロック４５では、直
交座標に変換された計測データと、物体認識ブロック４
３にて求めたデータと、曲率半径算出ブロック６３にて
求められた操舵角などに基づく曲率半径に基づいて道路
曲率の推定を行う。この道路曲率の推定処理の詳細は後
述する。なお、道路曲率推定ブロック４５にて得られた
データは先行車判定ブロック５３へ出力される。

【００３９】先行車判定ブロック５３では、この推定さ
れた曲率半径Ｒおよび物体認識ブロック４３にて求めら
れた認識種別、中心位置座標（Ｘ，Ｚ）、相対速度（Ｖ
ｘ，Ｖｚ）に基づいて先行車を選択し、その先行車に対
する距離Ｚおよび相対速度Ｖｚを求める。

【００４０】そして、車間制御部及び警報判定部ブロッ
ク５５が、この先行車との距離Ｚ、相対速度Ｖｚ、自車
速Ｖｎ、先行車加速度、物体中心位置、物体幅、認識種
別、クルーズコントロールスイッチ２６の設定状態およ
びブレーキスイッチ９の踏み込み状態、スロットル開度
センサ１１からの開度および警報感度設定器２５による
感度設定値に基づいて、警報判定ならば警報するか否か
を判定し、クルーズ判定ならば車速制御の内容を決定す
る。その結果を、警報が必要ならば、警報発生信号を警
報音発生器１３に出力する。また、クルーズ判定なら
ば、自動変速機制御器２３、ブレーキ駆動器１９および
スロットル駆動器２１に制御信号を出力して、必要な制
御を実施する。そして、これらの制御実行時には、距離
表示器１５に対して必要な表示信号を出力して、状況を
ドライバーに告知している。

【００４１】次に、以上のように構成される車両制御装
置１において実行される道路曲率の推定にかかる動作に
ついて、図４のフローチャートに従って説明する。図４
の最初のステップであるＳ１０では、レーダ信号処理を
行う。この処理はレーダ装置５にて実行されるのである
が、上述したように、ビート信号の読み込み、ＦＦＴ演
算によるビート信号の周波数解析、ピークサーチによる
物標ピークの抽出、抽出ピークのペアリングなどを行
う。そして、続くＳ２０では物標認識処理を実行する。
この処理は、上述したように、上昇部及び下降部のビー
ト周波数ｆｕ，ｆｄから障害物との距離Ｄ及び相対速度
Ｖを算出し、さらに距離Ｄと受信ビームの照射角度とか
ら物体の横位置Ｘを算出するものである。このＳ２０で
の認識結果は、物体認識ブロック４３に準備されたメモ
リに記憶される（Ｓ３０）。

【００４２】続くＳ４０では車速演算ブロック４７にて
演算した自車速度を読み込み、Ｓ５０では、ステアリン
グセンサ２７から得られたステアリング操舵角（あるい
はヨーレートセンサ２８から得られたヨーレート）に基
づいて、道路曲率を算出することとし、ここでは、基本
的にはステアリング操舵角を用いて算出するため、操舵
角に基づく推定Ｒと呼ぶことにする。以下のように求め
る。操舵角に基づく推定Ｒ＝ｆ（自車速度）÷操舵角なお、操舵角から推定Ｒ（カーブ半径）を求めるための
自車速度を変数とする関数は、車両の運動特性から決定
される関数であり、当業者において一般的に知られてい
るものであるので、詳細な説明は省略する。

【００４３】続くＳ７０，Ｓ８０は認識した物標から道
路曲率を推定するための処理であり、まずＳ７０では、
Ｓ３０にて物体認識ブロック４３に記憶されたＳ２０で
の認識結果が、一定条件を満たしているか否かを判断す
る。この一定条件は、本実施形態では「物体の検出初期
において、少なくとも第１回目と第２回目のデータが連
続して検出されている」という条件である。これは次の
意図からの条件である。つまり、Ｓ８０では物標の横位
置の変化率に基づいて道路曲率を推定しているが、変化
率を算出するには複数のデータ（横位置データ）が必要
であり、それらの複数のデータが同一物体に係るもので
あることが前提となる。その点を鑑みた場合、検出初期
の第１回目と第２回目のデータがあれば、たとえ第３回
目のデータが検出されずに第４回目のデータが検出され
た場合に、それらが同一物体にかかる検出結果であると
判断し易い。これが、第１回目のデータは存在するが第
２回目のデータはなく、第３回目のデータが検出された
としても、第１回目と第３回目のデータとがはたして同
一物体にかかる検出結果であるかどうかは疑わしい。つ
まり、第３回目のデータと思っていたものは、実は別の
物体のデータである可能性も高くなる。したがって、こ
のような条件を課すことでより適切な曲率推定が可能と
するためである。

【００４４】このような条件を満たす場合（Ｓ７０：Ｙ
ＥＳ）には、Ｓ８０へ移行して、認識物標に基づく道路
曲率推定処理をしてからＳ９０へ移行する。一方、条件
を満たさない場合（Ｓ７０：ＮＯ）は、Ｓ８０の処理を
実行することなくＳ９０へ移行する。

【００４５】Ｓ８０の処理は道路曲率推定ブロック４５
にて実行されるものであるが、このＳ８０での処理の詳
細を図５,図６を参照して説明する。図５の最初のステ
ップＳ３１０では、認識物標のデータとして相対速度
Ｖ、横位置Ｘ及び距離Ｄを取り出す。そして、認識物標
の内に停止物が１つでも存在する場合には（Ｓ３２０：
ＹＥＳ）、Ｓ３３０へ移行して停止物数をＭとして、Ｓ
３４０〜Ｓ３９０の処理をＭ回繰り返して行う。具体的
には、連続認識回数がｎ回を越えており（Ｓ３４０：Ｙ
ＥＳ）、且つ認識開始距離がｄを越えている場合には
（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、Ｓ３６０へ移行し、それ以外の
場合にはＳ３８０へ移行する。

【００４６】Ｓ３６０では、横位置Ｘ_M(t)データの履歴
に基づき、直線式Ｘ_M(t)＝ａｔ＋ｂを用いて直線近似を
行い、傾きａを求める。そして、続くＳ３７０では、物
標履歴データの距離Ｄ及び相対速度Ｖと、Ｓ３６０で求
めた直線の傾きａとを用い、道路の曲率半径Ｒ（Ｍ）
を、Ｒ（Ｍ）＝ＤＶ／ａで求める。この式にて曲率半径
が求められる理由は上述したのでここでは繰り返さな
い。一方、Ｓ３７０では、Ｒ（Ｍ）へステアリングセン
サ２７にて得た操舵角等（上述したようにヨレーレート
でもよい）によって推定した曲率半径、つまり曲率半径
算出部６３（図１参照）にて算出した曲率半径を代入す
る。

【００４７】Ｓ３７０又はＳ３８０の処理後は、停止物
数Ｍをデクリメント（Ｍ＝Ｍ−１）し（Ｓ３９０）、Ｍ
が０よりも大きければ（Ｓ４００：ＹＥＳ）、Ｓ３４０
へ戻り、Ｍ＝０となったら（Ｓ４００：ＮＯ）、Ｓ３７
０又はＳ３８０の処理にて得られたＭ個のＲ（Ｍ）の平
均値を求め、それを物標に基づく曲率半径とする。

【００４８】このように、停止物が存在する場合には
（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、停止物を優先して物標に基づく
曲率半径を求めるが、停止物がない場合には（Ｓ３２
０：ＮＯ）、Ｓ４２０へ移行して移動物の場合の処理を
行う。このＳ４２０の処理内容を図６を参照して説明す
る。

【００４９】図６の最初のステップＳ５１０では、相対
速度Ｖが正である物標数をＭとし、続くＳ３５０では、
Ｍ＞Ｎであるかを判断し、Ｍ＞Ｎである場合には（Ｓ５
２０：ＹＥＳ）、Ｓ５３０〜Ｓ５９０の処理をＭ回繰り
返して行う。具体的には、連続認識回数がｎ回を越えて
おり（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、且つ認識開始距離がｄを越
えている場合には（Ｓ５４０：ＹＥＳ）、Ｓ５５０へ移
行し、それ以外の場合にはＳ５８０へ移行する。Ｓ５５
０では、横位置Ｘ_M(t)データの履歴に基づき、直線式Ｘ
_M(t)＝ａｔ＋ｂを用いて直線近似を行い、傾きａを求め
る。そして、続くＳ５６０では、物標履歴データの距離
Ｄ及び相対速度Ｖと、Ｓ５５０で求めた直線の傾きａと
を用い、道路の曲率半径Ｒ（Ｍ）を、Ｒ（Ｍ）＝ＤＶ／
ａで求める。また、Ｓ５８０では、Ｒ（Ｍ）へステアリ
ングセンサ２７にて得た操舵角等によって推定した曲率
半径を代入する。

【００５０】Ｓ５６０又はＳ５８０の処理後は、停止物
数Ｍをデクリメント（Ｍ＝Ｍ−１）し（Ｓ６９０）、Ｍ
が０よりも大きければ（Ｓ６００：ＹＥＳ）、Ｓ５３０
へ戻り、Ｍ＝０となったら（Ｓ６００：ＮＯ）、Ｓ５６
０又はＳ５８０の処理にて得られた個々のＲ（Ｍ）の差
が所定値diff未満か否かを判定し（Ｓ６１０）、Ｒ
（Ｍ）の差が所定値diff未満であれば（Ｓ６１０：ＹＥ
Ｓ）、）、個々のＲ（Ｍ）の平均値を求め、それを曲率
半径とする（Ｓ６２０）。また、Ｒ（Ｍ）の差が所定値
diff以上であれば（Ｓ６１０：ＮＯ）、ステアリングセ
ンサ２７にて得た操舵角等によって推定した曲率半径を
用いる（Ｓ６３０）。

【００５１】一方、Ｓ５２０での判断においてＭ≦Ｎで
ある場合には（Ｓ５２０：ＮＯ）、物標に基づく曲率半
径の算出は行わず、Ｓ５７０へ移行してＭ＝１としてか
らＳ５８０へ移行する。Ｓ５８０では、Ｒ（Ｍ）へステ
アリングセンサ２７にて得た操舵角等によって推定した
曲率半径を代入する。この場合は、Ｓ５８０からＳ５９
０へ移行してＭをデクリメントするとＭ＝０となるた
め、即座にＳ６００で否定判断となり、Ｓ６１０へ移行
することとなる。

【００５２】このように、移動物に基づく場合には、自
車両又は先行車などの移動物が車線変更を行うと、実際
の道路と異なった曲率を推定することとなるため、これ
らを防ぐために、Ｎ個よりも大きな（複数の）移動物を
認識し（Ｓ５２０：ＹＥＳ）、且つそれら個々の曲率半
径の推定値同士の差が所定のしきい値diff未満である場
合（Ｓ６１０：ＹＥＳ）にのみ、移動物に基づく曲率半
径の推定を行うようにした（Ｓ６２０）。

【００５３】図４のフローチャートに戻り、Ｓ９０では
推定結果の合算処理を行う。これは、Ｓ６０にて推定し
た操舵角に基づく曲率半径と、Ｓ８０にて推定した認識
物標に基づく曲率半径とを用いて例えば加重平均演算を
行うことによって、最終的な曲率半径（Ｒ）とする処理
である。そして、このように合算処理した曲率半径に基
づいて先行車判定ブロック５３が認識物標の車線判定を
行う（Ｓ１００）。

【００５４】ここでＳ１００での車線判定処理について
説明する。本実施形態では、認識物標の自車線確率に基
づいて車線の同一性を判定する。自車線確率とは、物標
が自車と同一レーンを走行している車両である確からし
さを表すパラメータである。自車線確率瞬時値とは、そ
の瞬間の検出データに基づいて算出された値である。

【００５５】まず、物体認識処理（Ｓ２０）にて得られ
たすべての物標の位置を、直線路走行時の位置に換算す
る。もともとの物標の中心位置を（Ｘｏ，Ｚｏ）とした
とき、次の変換式により、直線路変換位置（Ｘ，Ｚ）が
得られる（図７（ａ）参照）。Ｘ ← Ｘｏ−Ｚｏ＾２／２Ｒ …［式８］Ｚ ← Ｚｏ …［式９］Ｒ：図４のＳ９０で得た推定Ｒ右カーブ：符号正左カーブ：符号負なお、式８中の「＾」は「＾」の前の数値を「＾」の後
の数値の回数、累乗することを意味する。本明細書の他
の部分でも同じである。ここでは、円の方程式は、｜Ｘ
｜≪｜Ｒ｜，Ｚという仮定のもとで、近似した。また、
レーダ装置５が車両中心から離れたところに取り付けら
れている場合には、車両中心が原点になるようにＸ座標
を補正するものとする。すなわち、ここでは実質的には
Ｘ座標のみ変換している。

【００５６】このように直進路に変換して得られた中心
位置（Ｘ，Ｚ）を、図８に示す自車線確率マップ上に配
置して、各物体の瞬時自車線確率、すなわち、その時点
で自車線に存在する確率を求める。確率として存在する
のは、図４のＳ９０にて求めた曲率半径Ｒは認識物標あ
るいは操舵角などから推定した値であり、実際のカーブ
の曲率半径との間に誤差が存在するからである。その誤
差を考慮した制御をするために、ここで各物体の瞬時自
車線確率を求める。

【００５７】図８において、横軸はＸ軸、すなわち自車
の左右方向であり、縦軸はＺ軸、すなわち自車の前方を
示している。本実施形態では、左右５ｍ、前方１００ｍ
までの領域を示している。ここで領域は、領域ａ（自車
線確率８０％）、領域ｂ（自車線確率６０％）、領域ｃ
（自車線確率３０％）、領域ｄ（自車線確率１００
％）、それ以外の領域（自車線確率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は自車直前への割込も考慮することにより
設定された領域である。

【００５８】領域ａ，ｂ，ｃ，ｄを区切る境界線Ｌａ、
Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄは、例えば次の式１０〜１３で与えら
れるものである。なお、境界線Ｌａ′、Ｌｂ′，Ｌ
ｃ′，Ｌｄ′は、それぞれ境界線Ｌａ、Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌ
ｄとはＹ軸で対称の関係にある。Ｌａ： X=0.7+(1.75-0.7)・(Z/100)＾２ …［式１０］Ｌｂ： X=0.7+( 3.5-0.7)・(Z/100)＾２ …［式１１］Ｌｃ： X=1.0+( 5.0-1.0)・(Z/100)＾２ …［式１２］Ｌｄ： X=1.5・(1-Z/60) …［式１３］これを一般式で表すと次式１４〜１７のようになる。Ｌａ： X=A1+B1・(Z/C1)＾２ …［式１４］Ｌｂ： X=A2+B2・(Z/C2)＾２ …［式１５］Ｌｃ： X=A3+B3・(Z/C3)＾２ …［式１６］Ｌｄ： X=A4・(B4-Z/C4) …［式１７］この式１４〜１７から一般的には、次の式１８〜２０を
満足させるように領域を設定する。実際の数値の決定
は、実験にて決定する。Ａ１≦Ａ２≦Ａ３＜Ａ４ …［式１８］Ｂ１≦Ｂ２≦Ｂ３およびＢ４＝１ …［式１９］Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３（Ｃ４に制約無し） …［式２０］なお、図８の境界線Ｌａ、Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌａ′、Ｌ
ｂ′，Ｌｃ′は、計算処理速度の点から、放物線として
いるが、処理速度が許すならば、円弧にて表す方が良
い。境界線Ｌｄ，Ｌｄ′についても処理速度が許すなら
ば外側に膨らんだ放物線または円弧にて表す方が良い。

【００５９】次に、各物標の直線路換算位置を図８の自
車線確率マップと照合する。下記要領で、マップと照合
することで、自車線確率瞬時値Ｐ0 が得られる。領域ｄを少しでも有する物体 → Ｐ0＝１００％領域ａ内に中心が存在する物体 → Ｐ0＝８０％領域ｂ内に中心が存在する物体 → Ｐ0＝６０％領域ｃ内に中心が存在する物体 → Ｐ0＝３０％上記〜を全て満たさない物体 → Ｐ0＝０％そして、各物標ごとに自車線確率瞬時値を算出したら、
次に、下式を用いて、フィルタ処理をする。ここで、α
は距離Ｚに依存するパラメータであり、図７（ｂ）のマ
ップを用いて求める。自車線確率の初期値は、０％とす
る。自車線確率←自車線確率前回値×α＋自車線確率瞬時値
×（１−α）そして、この自車線確率を用いて先行車を判定する。具
体的には、自車線確率が５０％以上の物標の中で、距離
Ｚが最小のものを先行車と判断する。この判断結果、す
なわち先行車と判定した認識物標とそれに対する自車線
確率を車間制御部及び警報判定部ブロック５５に出力す
る（Ｓ１１０）。

【００６０】なお、本実施形態においては、レーダ装置
５がレーダ手段に相当し、物体認識ブロック４３及び道
路曲率推定ブロック４５が曲率推定手段に相当する。こ
の内の物体認識ブロック４３が物体認識手段に相当し、
道路曲率推定ブロック４５が変化率算出手段、曲率算出
手段、平均値算出手段に相当する。また、ステアリング
センサ２７及び操舵角演算ブロック４９、ヨーレートセ
ンサ２８及びヨーレート演算ブロック５１の少なくとも
１組が旋回検出手段に相当し、曲率半径算出ブロック６
３が第２の曲率推定手段に相当する。さらに、先行車判
定ブロック５３が自車線確率算出手段及び先行車選択手
段手段に相当する。

【００６１】以上説明したように、本実施形態において
は、認識物標の横位置の過去の履歴に基づき、物体横位
置の時間経過に伴う変化を直線で近似して変化率を算出
し、その算出された変化率に基づいて、車両前方の道路
の曲率を推定している。したがって、自車は直線部分を
走行しているが前方でカーブしている道路であっても、
その前方での道路の曲率を適切に推定することができ、
その推定した道路曲率に基づいて先行車を適切に選択す
ることができる。

【００６２】また、図４のＳ７０での一定条件を満たす
場合（少なくとも第１回目と第２回目のデータが連続し
て検出されている場合）にのみ認識物標に基づく曲率半
径を推定を行っているため、より適切な曲率推定が可能
となる。また、本実施形態では、停止物体が認識されて
いる場合（図５のＳ３２０でＹＥＳ）は、優先的にその
停止物体に基づく曲率半径の推定を行っている。停止物
体・移動物体のいずれを対象としても道路曲率の推定が
できるが、停止物の方が好ましい。なぜなら、移動物体
の場合にはその速度が変化したり、あるいは車線変更す
る場合もあり、さらには同一車線内でも走行位置が左右
に移動する可能性があるため、停止物であれば、そのよ
うな変化による推定誤差を考慮しなくてもよいからであ
る。

【００６３】上述した実施形態では、図４のＳ１００で
の車線判定処理において、認識物標の自車線確率に基づ
いて車線の同一性を判定した。これに対して、認識物標
に基づいた得た曲率半径に基づいて車線の同一性を判定
することも可能である。これを第２実施形態として説明
する。

【００６４】第２実施形態の場合も図１と同様の構成で
あり、道路曲率推定ブロック４５及び先行車判定ブロッ
ク５３で実行される処理が異なるだけである。図１０
は、第２実施形態の場合の処理を示すフローチャートで
あるが、この処理中のＳ１０１０〜Ｓ１０４０は図４の
Ｓ１０〜Ｓ４０と同様の処理なので、説明は省略し、Ｓ
１０５０から説明する。

【００６５】Ｓ１０５０では、認識物標に基づく道路曲
率推定を行うが、この処理を図１１のフローチャートを
参照して説明する。図１１においては、認識物標のデー
タとして相対速度Ｖ、横位置Ｘ及び距離Ｄを取り出し
（Ｓ１３１０）、認識した物標数をＭとし（Ｓ１３２
０）、後の処理にて求められる曲率半径を格納するＲ
[Ｍ]を初期化する（Ｓ１３３０）。そして、Ｓ１３４０
〜Ｓ１３８０の処理をＭ回繰り返して行う。具体的に
は、連続認識回数がｎ回を越えており（Ｓ１３４０：Ｙ
ＥＳ）、且つ認識開始距離がｄを越えている場合には
（Ｓ１３５０：ＹＥＳ）、Ｓ１３６０へ移行し、それ以
外の場合にはＳ１３８０へ移行する。Ｓ１３６０では、
横位置Ｘ_M(t)データの履歴に基づき、直線式Ｘ_M(t)＝ａ
ｔ＋ｂを用いて直線近似を行い、傾きａを求め、続くＳ
５６０では、物標履歴データの距離Ｄ及び相対速度Ｖ
と、Ｓ５５０で求めた直線の傾きａとを用い、道路の曲
率半径Ｒ[Ｍ]を、Ｒ[Ｍ]＝ＤＶ／ａで求める。こうして
Ｓ１３４０〜Ｓ１３８０の処理がＭ回繰り返された場合
には（Ｓ１３９０：ＮＯ）、本処理ルーチンを終了し
て、図１０のＳ１０６０へ移行する。

【００６６】Ｓ１０６０では、認識物標の車線判定を行
うが、この処理を図１２のフローチャートを参照して説
明する。まず、停止物から求められた曲率半径Ｒ[Ｍ]を
取り出す（Ｓ１５１０）。そして、その取り出したＲ
[Ｍ]の個数をＬとし（Ｓ１５２０）、Ｌ＜２であれば
（Ｓ１５３０：ＮＯ）、Ｓ１７００へ移行する。Ｓ１７
００へ移行する場合というのはＬが１又は０、つまり停
止物が２以上存在しないため、認識物標による曲率半径
の大小比較による車線同一判定はできない。したがっ
て、Ｓ１７００ではＳ１５１０にて取り出した個々の曲
率半径Ｒ[Ｍ]の平均値を用いて、第１実施形態において
図４のＳ１００にて説明した自車線確率を用いた判定を
行って、本処理を終了する。

【００６７】一方、Ｌ≧２であれば（Ｓ１５３０：ＹＥ
Ｓ）、取り出した曲率半径Ｒ[Ｍ]を停止物に基づく曲率
半径Ｒｓ[Ｌ]へ代入する（Ｓ１５４０）。そして、停止
物に基づく曲率半径Ｒｓ[Ｌ]の内で絶対値が最大のもの
をＲsmaxとし（Ｓ１５５０）、Ｒｓ[Ｌ]の内で絶対値が
最小のものをＲsminとする（Ｓ１５６０）。

【００６８】続くＳ１５７０では、Ｒsmax−Ｒsminが所
定のしきい値diffＲよりも大きいか否かを判断し、Ｒsm
ax−Ｒsmin＞diffＲの場合（Ｓ１５７０：ＹＥＳ）は、
Ｓ１５８０へ移行して、認識物標による曲率半径を用い
た車線同一判定の処理を続行する。一方、Ｒsmax−Ｒsm
in≦diffＲの場合（Ｓ１５７０：ＮＯ）は、Ｓ１７００
へ移行して、自車線確率を用いた判定を行う。Ｓ１５７
０にてこのような判定を行うのは、認識した停止物の個
々の器曲率半径を比較し、それらの差がある程度よりも
大きくなれば、道路両端に存在する停止物であると判断
できる。この場合に限り、移動物による曲率半径を用い
た車線同一判定を行うのである。

【００６９】Ｓ１５８０では、ＲsmaxとなるＲｓ[Ｌ]を
求めた対象、つまり認識した停止物より求められるＲ
[Ｍ]がＲsmaxとなるような停止物の横位置Ｘの最新デー
タを、ＲＸsmaxとする。同様にＳ１５９０では、Ｒsmin
となるＲｓ[Ｌ]を求めた対象、つまり認識した停止物よ
り求められるＲ[Ｍ]がＲsminとなるような停止物の横位
置Ｘの最新データを、ＲＸsminとする。そして、移動物
から求められた曲率半径Ｒ[Ｍ]を取り出し（Ｓ１６０
０）、その取り出したＲ[Ｍ]の個数をＫとする（Ｓ１６
１０）。さらに、取り出した曲率半径Ｒ[Ｍ]を停止物に
基づく曲率半径Ｒｍ[Ｋ]へ代入する（Ｓ１６２０）。

【００７０】続くＳ１６３０では、Ｓ１５８０で得たＲ
Ｘsmaxの絶対値が、Ｓ１５９０で得たＲＸsminの絶対よ
りも大きいか否かを判断する。この判断の意味を説明す
る。判断の式自体は、認識した停止物の自車の進行方向
を基準とした横位置の大小を比較している。そのため、
｜ＲＸsmax｜＞｜ＲＸsmin｜のときは、自車は、曲率半
径の小さい方の車線（例えば左カーブであれば左側の車
線）を走行していると考えられる。逆の場合、自車は、
曲率半径の大きい方の車線（例えば左カーブであれば右
側の車線）を走行していると考えられる。したがって、
道路両端にある停止物の一方を車線同一の判定のための
基準として使用する。具体的には、自車に近い方の道路
端にある停止物を基準とし、｜ＲＸsmax｜＞｜ＲＸsmin
｜のときは｜ＲＸsmin｜、｜ＲＸsmax｜≦｜ＲＸsmin｜
のときは｜ＲＸsmax｜をそれぞれ基準とする。

【００７１】そのため、｜ＲＸsmax｜＞｜ＲＸsmin｜の
ときは（Ｓ１６３０：ＹＥＳ）、Ｓ１６２０で得たＲｍ
[Ｋ]の絶対値からこの場合の基準となるＲＸsminの絶対
値を差し引いた値が所定のしきい値diffＸ未満（｜Ｒｍ
[Ｋ]｜−｜ＲＸsmin｜＜diffＸ）か否かを判断する（Ｓ
１６４０）。そして、この条件を満たす場合は（Ｓ１６
４０：ＹＥＳ）、Ｒｍ[Ｋ]を求めるために用いた認識物
は自車線上に存在すると判定し（Ｓ１６６０）、条件を
満たさない場合は（Ｓ１６４０：ＮＯ）、Ｒｍ[Ｋ]を求
めるために用いた認識物は自車線上に存在しないと判定
する（Ｓ１６７０）。これは、基準となる停止物から求
めた曲率半径Ｒｓと、判定対象の移動物から求めた曲率
半径Ｒｍとの差がある程度の範囲内であれば、その移動
物は自車線上に存在すると考えられるからである。

【００７２】一方、｜ＲＸsmax｜≦｜ＲＸsmin｜のとき
は（Ｓ１６３０：ＮＯ）、この場合の基準となるＲＸsm
axの絶対値からＲｍ[Ｋ]の絶対値を差し引いた値が所定
のしきい値diffＸ未満（｜ＲＸsmax｜−｜Ｒｍ[Ｋ]｜＜
diffＸ）か否かを判断する（Ｓ１６５０）。そして、こ
の条件を満たす場合は（Ｓ１６５０：ＹＥＳ）、Ｒｍ
[Ｋ]を求めるために用いた認識物は自車線上に存在する
と判定し（Ｓ１６６０）、条件を満たさない場合は（Ｓ
１６５０：ＮＯ）、Ｒｍ[Ｋ]を求めるために用いた認識
物は自車線上に存在しないと判定する（Ｓ１６７０）。

【００７３】Ｓ１６６０又はＳ１６７０の処理後は、Ｋ
をデクリメントする（Ｓ１６８０）。このようなＳ１６
３０〜Ｓ１６８０の処理を、Ｋが０になるまで繰り返
し、Ｋ＝０となった場合には（Ｓ１６９０：ＹＥＳ）、
本処理を終了する。なお、本第２実施形態においては、
先行車判定ブロック５３が車線同一判定手段に相当す
る。

【００７４】以上説明したように、本第２実施形態にお
いては、第１実施例のように自車線確率に基づくのでは
なく、認識物体から得た道路曲率に基づいて車線同一判
定を行うことができ、先行車を選択することができる。
なお、本発明はこのような実施形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種
々なる形態で実施し得る。

【００７５】例えば、上記実施形態では、「レーダ手
段」としてミリ波等を用いたレーダ装置５を採用した
が、レーザ光を用いたレーザレーダ装置を採用してもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された車両制御装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】カーブ路における認識物標の軌跡に基づく横
位置変化の説明図である。

【図３】認識物標の軌跡に基づいて道路の曲率半径が
適切に求められることを示すための説明図である。

【図４】車線同一判定処理の概要を示すフローチャー
トである。

【図５】図４中において実行される道路曲率推定処理
を示すフローチャートである。

【図６】図５中において実行される移動物の場合の処
理を示すフローチャートである。

【図７】（ａ）は各物標位置を直線路走行時の位置に
変換する際の説明図、（ｂ）は自車線確率を求めるため
のパラメータαのマップの説明図である。

【図８】自車線確率マップの説明図である。

【図９】認識物標から得た道路の曲率半径に基づい
て、移動物の車線同一性が適切に求められることを示す
ための説明図である。

【図10】第２実施形態の場合の車線同一判定処理の概
要を示すフローチャートである。

【図11】図10中において実行される道路曲率推定処理
を示すフローチャートである。

【図12】図10中において実行される認識物標の車線判
定処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…車両制御装置３…コンピュー
タ５…レーダ装置５ａ…送受信部５ｂ…信号処理部７…車速セン
サ９…ブレーキスイッチ１１…スロットル
開度センサ１３…警報音発生器１５…距離表示
器１７…センサ異常表示器１９…ブレーキ
駆動器２１…スロットル駆動器２３…自動変速
機制御器２４…警報音量設定器２５…警報感度
設定器２６…クルーズコントロールスイッチ２７…ステアリ
ングセンサ２８…ヨーレートセンサ２９…電源スイ
ッチ４１…極・直交座標変換ブロック４３…物体認識
ブロック４５…道路曲率推定ブロック４７…車速演算
ブロック４９…操舵角演算ブロック５１…ヨーレー
ト演算ブロック５３…先行車判定ブロック５５…車間制御部及び警報判定部ブロック６３…曲率半径算出ブロック

───────────────────────────────────────────────────── 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 ６２４Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｄ６２６６２６Ｂ６２６ＥＦ０２Ｄ 29/02 ３０１Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１ＤＦターム(参考） 3D044 AA21 AA25 AB01 AC03 AC24 AC31 AC56 AC59 3G093 AA01 BA14 BA23 BA24 BA27 CB09 CB10 DA06 DB05 DB15 DB16 DB18 EA09 EB03 EB04 EC01 FA02 FA04 FA11 5H180 AA01 CC14 LL01 LL06 LL07 LL09 LL15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車幅方向の所定角度範囲内に渡り送信波を
照射し、その反射波に基づいて物体を検出するレーダ手
段と、該レーダ手段による検出結果に基づき、車両前方の道路
曲率を推定する曲率推定手段とを備えた車両用道路曲率
推定装置であって、前記曲率推定手段は、前記レーダ手段による検出結果に基づき、少なくとも物
体までの距離及び、自車の前後方向軸の延長線を基準と
した場合に、当該物体が自車の車幅方向へどの程度離れ
ているかを示す物理量である物体横位置を算出する物体
認識手段と、その物体認識手段にて算出された物体横位置の時間経過
に伴う履歴から前記物体横位置の変化率を算出する変化
率算出手段と、その変化率算出手段にて算出された変化率に基づいて、
車両前方の道路の曲率を算出する曲率算出手段とを備え
ることを特徴とする車両用道路曲率推定装置。
【請求項２】請求項１記載の車両用道路曲率推定装置に
おいて、前記変化率算出手段は、前記物体横位置の時間経過に伴
う履歴を直線で近似して前記変化率を算出することを特
徴とする車両用道路曲率推定装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の車両用道路曲率推定
装置において、前記変化率算出手段は、物体の検出初期において、少な
くとも第１回目と第２回目のデータが連続して検出され
ている場合にのみ、変化率を算出することを特徴とする
車両用道路曲率推定装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか記載の車両用道路
曲率推定装置において、前記物体認識手段は、前記物体の相対速度及び自車速に
基づいて移動物体か停止物体かという認識種別も判定可
能であり、前記変化率算出手段は、前記停止物体が認識されている
場合はその停止物体の物体横位置を用いた変化率を算出
し、前記停止物体が認識されておらず移動物体が認識さ
れている場合はその移動物体の物体横位置を用いた変化
率を算出することを特徴とする車両用道路曲率推定装
置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか記載の車両用道路
曲率推定装置において、さらに、前記曲率算出手段によって算出された曲率の所
定回数分の平均値を算出する平均値算出手段を備えたこ
とを特徴とする車両用道路曲率推定装置。
【請求項６】請求項５記載の車両用道路曲率推定装置に
おいて、自車の旋回状態を検出する旋回検出手段と、その旋回検出手段にて検出された自車の旋回状態と自車
速とに基づいて、道路の曲率を推定する第２の曲率推定
手段を備え、前記平均値算出手段は、前記変化率算出手段が前記変化
率を算出できる条件が成立しない場合には、前記第２の
曲率推定手段にて推定された曲率を採用し、その曲率も
含めた前記所定回数分の平均値を算出することを特徴と
する車両用道路曲率推定装置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか記載の車両用道路
曲率推定装置において、自車の旋回状態を検出する旋回検出手段と、その旋回検出手段にて検出された自車の旋回状態と自車
速とに基づいて、道路の曲率を推定する第２の曲率推定
手段を備え、その第２の曲率推定手段にて推定された曲率と前記曲率
推定手段にて推定された曲率とに基づいて、最終的な道
路曲率を推定することを特徴とする車両用道路曲率推定
装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか記載の車両用道路
曲率推定装置と、その車両用道路曲率推定装置によって得られた道路曲率
と前記物体の相対位置とに基づいて、前記物体が自車と
同一車線上にいる確率を求める自車線確率算出手段と、前記自車線確率算出手段によって求められた確率に基づ
いて先行車を選択する先行車選択手段とを備えることを
特徴とする先行車選択装置。
【請求項９】請求項１〜７のいずれか記載の車両用道路
曲率推定装置と、その車両用道路曲率推定装置によって、道路の両端にそ
れぞれ存在すると想定される停止物体を基にした道路曲
率が得られている場合には、それらの道路曲率と移動物
体を基にして得た道路曲率の大小関係に基づいて、当該
移動物体が自車と同一車線上にいる可能性を判定する車
線同一判定手段と、その車線同一判定手段による判定結果に基づいて先行車
を選択する先行車選択手段とを備えることを特徴とする
先行車選択装置。
【請求項１０】請求項９記載の先行車選択装置におい
て、前記道路の両端にそれぞれ存在すると想定される停止物
体を基にした道路曲率であるか否かは、道路曲率半径の
差が所定値以上であるか否かで判定することを特徴とす
る先行車選択装置。
【請求項１１】請求項９又は１０記載の先行車選択装置
において、前記車線同一判定手段は、前記道路の両端にそれぞれ存在すると想定される停止物
体の物体横位置に基づいて、自車が左右いずれの道路端
に近い側に存在するかを判定し、その判定結果、及び車線同一か否かの判定対象の移動物
を基にした道路曲率と前記道路の両端にそれぞれ存在す
ると想定される停止物体を基にした道路曲率との大小関
係に基づいて、当該移動物体の車線同一性を判定するこ
とを特徴とする先行車選択装置。