JPH0216484A - 車両用レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、道路上の障害物の検知に好適な車両用レー
ダ装置に関する。

（従来の技術） 従来の車両用レーダ装置としては、例えば第８図に示す
ようなものが知られている（例えば、特公昭６０−４０
１１号参照）。

同図において、１は測距レーダで、マイクロ波を発射す
ることにより前方物体からの反射波を受信し、これによ
り物体までの距離を測定する電波レーダや、パルス状の
レーザを発射することにより前方物体からの反射光を受
光し、送信光に対する反射光の遅延時間を検出すること
により物体までの距離を測定するレーザレーダ等よりな
るとともに、上記測定された距離情報Ｒは、情報処理回
路２に入力されるようなされている。

一方、この装置には、時々刻々変化する車両の走行状態
を検出するため車速センサ３および舵角センサ４が設け
られ、車速センサ３で検出される車速情報Ｖおよび舵角
センサ４によって検出される舵角情報θＳは、上記距離
情報Ｒと同様情報処理回路２に入力されるようなされて
いる。

そして、この装置では、前方物体までの距離Ｒ（ｍ＞が
、次式（１）を満たすとき、前方物体は車両走行の障害
となる障害物と判断され、衝突防止のため情報処理回路
２からは警報出力ＡＬが発せられるようなされている。

（但し、Ｔαは運転者の応答遅れ時間（ｓｅｃ　）で、
例えばＴα＝　Ｉ　ＳｅＣが与えられる。また、■は車
速（ｍ／ｓ＞、ａは車両の減速度で例えばａ−０゜４　
（ｇ）　＝３．　９　（ｍ／ｓｅｃ　２）が与えられる
。

ところで、この例では、カーブ路を走行している場合に
おいては、走路近傍の路側物あるいは隣接レーン上の車
両が障害物として検出されることを防止するため、前方
物体との距離Ｒが、所定値Ｒ，以下の場合のみ警報出力
ＡＬを発するようなされている。

第９図は、車両が上記カーブ路を走行する場合の障害物
の検知エリアを示す説明図である。

同図において、矢印Ａ方向に進む車両Ｃは、Ｐ１地点か
らカーブ路に入るとともに、Ｐ２地点ではカーブ路を走
行している。

この場合、カーブ路に入るＰ１地点では、舵角センサ４
の舵角情報θＳはまだ発生せず、上記（１）式に従って
、Ｐ１地点く正確には車両Ｃの先端部であるレーダ搭載
位置０）を中心として目的物を障害物として検出するこ
とのできる距ｉＲの最大値ＲＩＪＩＩＸを半径とする扇
形Ｓ１が検知エリアとなる。

一方、車両Ｃがカーブ路のＰ２地点を走行中の場合、舵
角センサ４からは所定の舵角情報θＳが発生し、所定値
Ｒｏの値を半径とする扇形の検知エリアＳ２が得られる
ことになる（以下、Ｒ（ｌを限界探知距離という）。

ここで、限界探知距離Ｒｏは、ＲＯ＝ｆ（ｖθＳ）の如
く、車速Ｖ、舵角情報θＳに依存する関数として与えら
れ、前方のガードレールＧＲや、ガードレールＧＲ上に
設けられたレーダ装置の不用反射物Ｆ（ポールあるいは
りフレフタ）を障害物として誤検出しないよう、上記限
界探知距離Ｒ９を半径とする扇形の検知エリアＳ２が走
行レーンＬの左側境界線Ｌｔとかろうじて接するよう設
定される。

なお、カーブ路において、舵角センサ４により検出され
るカーブ路の曲率半径をｒとすると、ｒ３００ｍのカー
ブ路て′は、Ｒｏ＝３０ｍとなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の如き従来装置にあっては、舵角セ
ンサ４から舵角情報θＳが発生した場合のみ、すなわち
、車両Ｃがカーブ路を走行する場合のみ検知エリアを限
界探知路１４Ｒｏで限定するようなされているので、第
９図に示す如く、舵角情報θＳの発生しないカーブ路の
入口のＰ１地点ではいまだ検知エリアの限定がなされず
、ガードレールＧＲ上のレーダの不用反射物Ｆ、、Ｆ２
．Ｆ３等を障害物として誤検出するという問題点があっ
た。

一方、カーブ路を走行中は、検知エリアは短い限界探知
距離ＲＯによって限定されるようなされているので、前
方の障害物の検知が遅れて、警報の余裕が少なくなると
いう問題点があった。

（発明の目的） この発明は、上記問題点に鑑み、障害物の検知エリアを
走行レーン上にのみ限定できるとともに、カーブ路走行
中の場合も遠方の障害物を早めに検出できる車両用レー
ダ装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、この発明は第１図のよう
に構成されている。

この車両用レーダ装置では、車両に搭載されたレーダ装
置により走路前方の物体を検知するようなされている。

そして、現在地演算手段ａでは、車両現在地が演算され
る。

地図情報記憶手段すでは、道路地図情報が記憶される。

道路形状検出手段Ｃでは、上記演算された車両現在地に
基づいて上記道路地図情報から車両現在地周辺の道路形
状が検出される。

検知領域設定手段ｄでは、上記検出された道路形状に基
づいて、走路前方の物体の検知領域が設定される。

（実施例の説明） 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明に係る車両用レーダ装置が適用された
実施例装置の電気的なハードウェア構成を示すブロック
図である。

同図において、ＧＰＳ受信機あるいはＧＥＯ８ＴＡＲＳ
ＹＳＴＥＭの送受信機等よりなる電波航法装置１１は、
車両側で送受信した電波に基づいて車両の絶対位置を高
精度に検出するとともに、周囲の視界の開けた電波の受
信状況の良好な場所では、誤差５ｍ以内の精度で電波測
定位置情報ＲＬを出力し、車両現在地の基準位置を検出
できるようなされている。

また、１２は車両の移動に伴う角速度情報Ωを出力する
光フアイバジャイロあるいは機械式ジャイロよりなるジ
ャイロセンサ、１３は車速情報Ｖを出力する車速センサ
て゛、ジャイロセンサ１２の出力する角速度情報Ωおよ
び車速センサ１３の出力する車速情報■は推測航法演算
処理回路１４に入力されるよう構成されている。

この推測航法演算処理回路１４では、車両がビルの林立
する市街地を走行中で電波の受信状態が良好になる頻度
が大幅に低下した場合（１分間に数回程度）に備え、単
位距離走行毎の移動距離および移動方向に基づいて車両
現在地が逐次推測演算され、積分航法による高精度移動
量情報ＩＴが出力されるようなされている。

そして、上記電波航法装置１１がら出力される電波測定
位置情報ＲＬおよび推測航法演算処理回路１４から出力
される移動量情報ＩＴは、上記両川力の複合測位により
車両現在地を検出する複合測位情報処理回路１５に入力
され、間欠的に得られる高精度位置情報ＲＬを基準にし
つつ、さらに積分航法によって得られる高精度移動量情
報ＩＴにより補完されて、常時高精度な絶対位置情報Ｌ
ｈ（誤差１０ｍ以内）を後述する情報処理装置１６に出
力するようなされている。

以下、ジャイロセンサ１２．車速センサ１３および推測
航法演算処理回路１４で構成されるシステムを推測航法
装置３０．この推測航法装置３゜と電波航法装置１１お
よび複合測位情報処理回路１５で構成されるシステムを
複合測位装置４ｏとする。

一方、５０はレーザレーダよりなる測距レーダて゛、高
出力のレーザパルス（出力１０Ｗ、パルス幅３０ｎｓ）
を、垂直面内に扇状に広がったレーザビームＬＢとして
発射するとともに、さらに該ビームＬＢを掃引の中心線
Ｍを中心に水平方向に±θ°　（θ’　＝　１００ｍｒ
ａｄ程度）の範囲で高速掃引（掃引周期Ｔは５０ｍ５以
内）するようなされており（第７図参照）、前方物体ま
での距離情報Ｒおよび後述するレーザビームＬＢの掃引
中心線Ｍに対するｍｆ方方体体方位角情報（θ、φ、ω
）を、１６ビツトのマイクロコンピュータを中心とじて
構成される情報処理装置１６に入力するようなされてい
る。

なお、上記測距レーダ５０の具体的横或は、特願昭５４
−３９２８号に記載の「障害物検知装置」、特願昭５８
−７９１４１号に記載の［車両用光レーダ装置」、特願
昭６０−３２０９号に記載の「車線識別能力を有するレ
ーダ装置」と同様な構成なので、その詳細説明は省略す
る。

また、車両が直線路を走行中かカーブ路を走行中かの時
々刻々変化する車両の走行状態の検出は、舵角センサ１
７によってなされ、この舵角センサ１７で検出された舵
角情報θＳは、情報処理装置１６へ入力されるようなさ
れている。

さらに、カーブ路を走行中の場合は、走行するレーンに
よって半径（曲率半径）ｒが異なるが、現在走行中のレ
ーンが複数レーンを有する主要道路のどのレーンを走行
中であるが（例えば片側３レーンを有する道路であれば
、左側のレーンが、中央のレーンか、右側のレーンが）
は、走行レーン選定スイッチ１８の押し操作により検出
され、その検出情報はレーン情報Ｌｒとして情報処理装
置１６に入力されるようなされている。

また、１つは全国主要道路の道路条件詳細データを記憶
したＣＤ−ＲＯＭで、上記複合測位情報処理回路１５よ
り出力される高精度位置情報Ｌｈに対応した現在位置道
路情報Ｄｒを常時情報処理装置１６に入力するようなさ
れている。

なお、上記道路情報Ｄｒとしては、走行レーンの幅、走
行中のカーブ路またはこれから入ろうとするカーブ路の
半径、カーブ路走行中の現在位置からカーブ路の出入口
までの距離等が含まれる。

本実施例装置は、上記の如く構成されているが、次に各
走行条件すなわち、（イ）直線路を走行中の場合、（ロ
）カーブ路入口を走行中の場合、（ハ）カーブ路を走行
中の場合、の３つの場合に分けて、その動作を説明する
。

（イ）直線路を走行中の場合 第３図において、車両Ｃが走行レーンＬの直線路である
Ｒ３点を走行中の場合について説明する。

測距レーダ５０は、車両Ｃの中心線Ｙ上であって車両Ｃ
の先端部Ｏに搭載され、このレーダ５０より扇状のレー
ザビームＬＢを垂直方向に発射しつつ、掃引の中心線Ｍ
（車両の中心線Ｙに一致）を中心として水平方向に±θ
°の範囲で掃引され、自軍の先方に物体があるが否かが
検知されるようなされている。

そして、今レーザビームＬＢの掃引中心線Ｍに対する掃
引角をθとすると、掃引角θに対するレーダ５０の限界
探知距離Ｒ８は、次のように算出される。

レーダ５０より発射されたレーザビームＬＢが走行レー
ンの左側境界線Ｌｔと交差する点をＶとし、ＯＶ≦Ｒｍ
（Ｒｘはレーダ５０の最大探知距離で約１００ｍ程度）
、０Ｖ＝Ｒ，、△ＹＯＶθ、とすれば次式が成立する。

よって、 レーダ５０より発射するレーザビームＬＢの掃引幅をＹ
を中心に±θ。、θ。＝１００ｍｒａｄ（Ｏｌｒａｄ）
とすると、 θ≦θｏ＝０．１で、θ（１であるから、Ｓ団θ半θと
なり、上記（２）式より次式が得られる。

（但し、Ｗは走行レーンの幅、θは−ｏｏ≦θ≦θ０） すなわち、限界探知距離Ｒ８は、Ｒ８：Ｗ−で、２θ かつＲ９≦Ｒ）＜を満たす値として与えられることにな
る。

したがって、レーザビームＬＢの掃引角をθとして、レ
ーダ５０の限界探知距離Ｒ８を上記（３）式を満たすと
ともにＲ，以内にすれば、レーダ５０の物体検知可能領
域（以下、検知領域という）は走行レーンＬ上に限定さ
れるとともに、できるだけ遠方まで届く最適な検知領域
Ｓ３が得られることになる。

そして、この検知領域Ｓ３内で物体が検知された場合、
該物体までの距離Ｒが上記（１）式を満たすか否かが情
報処理装置１６で判別され、距離Ｒが上記（１）式を満
たす場合、衝突防止のための警報出力ＡＬが発生される
ことになる。

（ロ）カーブ路入口を走行中の場合 衣に、第３図において、車両Ｃが走行レーンＬのカーブ
の入口である２４点を走行中の場合について説明する。

この場合、上記（イ）の直線路走行中の場合と同様、レ
ーダ５０は車両Ｃの中心線Ｙをｔｑｔ引の中心線Ｍとし
て、水平方向に±θ０の範囲でレーザビームＬＢを掃引
する。

そして、命中心線Ｍに対する掃引角をφとすると、φに
対するレーダ５０の限界探知距離Ｒφは次のようになる
。

走行レーンＬの中心線ＹをＹ軸、カーブ路入口における
直線路との垂直線をＹ軸、Ｙ軸、Ｙ軸の交点、すなわち
原点をＱとする。

このＸ、Ｙ座標上において、走行レーンＬのカーブ路に
よって描かれる円の中心点をＰ（ｒ、ｏ）とすると、走
行レーンＬの左側境界線Ｌ！の描く円ＬＪ２．の方程式
は次式で与えられる。

レーザビームＬＢがこの円と交差する点をＵ（−ｘ、ｙ
）とし、点ＵからＹ軸に下ろした垂線の足をＨとする。

点Ｕ（−ｘ、ｙ）は円Ｌ！の上にあるので、△ＵＯＨに
おいて、ＵＯ＝Ｒゆ、△ＵＯトにφ（Ｙ軸より右側の角
を＋、左側の角を−とじて表わす）とすると、ＵＨ＝刈
０Ｈ＝ｙ＋ｄ　（但しｄはレーダの搭載位置ＯからＹ軸
までの距離とする）は次式で与えられる。

ｘ＝Ｒφ・ｓｉｎφ 、ｙ＝Ｒφ・ＣＯＳφ−ｄ （５）式に（６）、（７）式を代入して、（Ｒφ＝　ｓ
ｉｎφ＋ｒ　）　２ 整理して、 Ｒ２穴（ｓｉｎ　２φ＋ＣＯ３２φ） ２Ｒφ（ｄｃＯ３φ−ｒ　Ｓｉｎφ）＋Ｓ　＋ｄ２よっ
て、次式が得られる。

Ｒ２穴−２（ｄｃＯ３φ−ｒＳ！ｎφ）Ｒφ上記（８）
式をＲφについて解くと、 Ｒφ＝（ｄｃＯｓφ−ｒ　Ｓｉｎφ） ±（（ｄｃＯ３φ−ｒ　Ｓｉｎφ）２ 但し、Ｒφ〉ｄ〉０であるから、 ＝ｄＣＯ３φ−ｒｓｌｎφ ＋　　ｌ、（ｒ２−ｄ”　　）Ｓｉ口　２　φここで、
φ≦θ。＝０．　１　（ｒａｄ　）であるから、次の近
似式が成立する。

Ｓｌｎφ牟φ ｃｏｓφ＝（１−ｓｉｎ２φ）舎キ（１−φ２）舎キ１
−上φ２ ｓｉｎ　２φキ２φ　　　　　　　　　　　　　　（１
０）（１０）式で示される近似式を（９）式に代入して
、＋　（（ｒ”−ｄ２）φ２−２ｄｒφ ＋ｒＷＪ了−）舎　　　　　　　　　　　　　　（１１
）（但し、−θ０≦φ≦θ。）・ したがって、レーザビームＬＢの掃引角をφとして、レ
ーダ５０の限界探知圧ＭＲφを上記（１１）式を満たす
とともにＲｍ以内にすれば、レーダ５０の検知領域は走
行レーンＬ上に限定されるとともに、できるだけ走路遠
方まで届く最適な検知領域Ｓ４が得られることになる。

なお、この場合、検知領域Ｓ４を走行レーンＬの左側境
界線り、を内にのみ限定できるのは、車両現在位置Ｐ４
が上記複合測位装置４０によって精度よく検出されると
ともに、この検出位置の含まれる車両現在地周辺の道路
地図が、ＣＤ−ＲＯＭ１つより読み出され、これによっ
て、周囲の道路形状に適合した検知領域が設定されるよ
うなされているためである。

すなわち、周囲の視界の開けた゛電波の送受信状況のよ
い場所では、電波航法装置１１より車両現在地が精度よ
く算出されるとともに、高層ビル等の林立する電波の受
信状況の悪い市街地等においては、上記推測航法装置３
０から出力される積分航法による高精度移動量情報ＩＴ
が補完的に利用され、常時複合測位装置４０によって車
両現在地が精度よく算出できるよう構成されているから
である。

そして、この検知領域Ｓ４内で物体を検知した場合、該
物体までの距離Ｒが上記（１）式を満たすか否かが情報
処理装置１６で判別され、距離Ｒが上記（１）式を満た
す場合、衝突防止のための警報出力ＡＬが発生されるこ
とになる。

ところで、上記（１１）式の妥当性について検討すると
、ｒ−■のとき、上記（イ）で求めた直線路を走行中の
場合の限界探知距離Ｒ８の算出式（３）式と等価の次式
が成立するか否かを調べればよいことになる。

Ｗ＝Ｒφ・ｓｉｎθキφ・Ｒφ まず、ｒ−ｌ−（１）の条件より次式が得られる。

１−ｆ２キ１ ｒ２−ｄ２　牟ｒ２ ｒＷ＋Ｗ２半ｒＷ したがって、限界探知距１ｆｆＲφは、上記（１１）式
より、次式の如く表わせる。

Ｒφ＊ｄ−ｒφ＋ ［ｒ２φ２−２ｄｒφ＋ｒＷ］＋ 但し、 であるから、 ：ｄ−ｒφ＋ｒφ 、Ｗ ２φ 中の場合と等価の式が得られるので、上記（１１）式の
妥当性が証明されることになる。

（ハ）カーブ路走行中の場合 次に車両Ｃがカーブ路を走行中の場合について説明する
。

令弟４図において、車両ＣがポイントＰ５のカーブ路を
走行中の場合、車両Ｃはセンターライン（走行レーンＬ
の中心線）Ｃｔ上において、その接線Ｙよりも一般に外
側を向き、車両Ｃの中心線Ｚと接線Ｙのなす角αは次の
ようになる。

第５図で、車両Ｃは走行レーンＬのセンターラインＣｔ
で示される半径ｒの円上を、車速■（駆動輪である後輪
の推進速度）で速度Ｖ−の等遠因運動を描きながら走行
しているとする。

そして、車両Ｃの先端中央部のレーダ５０の搭載位置Ｏ
がセンターラインＣｔ上を動くものとし、点Ｏと円Ｃｔ
の中心Ｐを結ぶ直線をＸ軸３円Ｃｔの点Ｏにおける接線
をＹ軸とする。

今、時間Δｔの間に、点Ｏが円Ｃｔ上を点Ｑまで移動し
たときの移動量ＯＱ半ＯＡ（Δθ（１であるから）、お
よび次のΔｔの間に点Ｑがら点Ｒまで移動した移動量Ｑ
Ｒ：ＱＢは、直線Ｙ−を円Ｃｔの点Ｑにおける接線とす
ると、次式で与えられる。

Δθ・ｒ＝ＯＱ＝ＱＲキ０Ａ＝ＱＢ　　　　　（１２＞
また、円Ｃｔ上での点Ｏの角速度をΩとすると、Δθは
次式で与えられる。

八〇＝Ω・Δｔ　　　　　　　（１３）また、Δを間に
おける車速ｖ　（ｍ／ｓｅｃ　＞の車両の理論上の移動
３ｉ　０　Ｃは次式で与えられる。

角をαとすれば次式が得られる。

０Ｃ＝ｖ・Δｔ　　　　　　　（１４）円Ｃｔ上での車
両の実際の移動速度をｖ−（ｍ／ｓｅｃ　）とすれば、
次式が得られる。

０Ｑ＝ＱＲ＝ｖ−Δｔ　　　　　　（１５）ここで、第
６図において車両Ｃのレーダ５０の搭載位置である点Ｏ
の理論上の移動ベクトルＯＣと、実際上の移動ベクトル
ＯＡとの関係を見ると、移動ベクトルＣＡが車両の舵角
、スリップ等に伴う移動損失ベクトルとして次式が成立
する。

ＯＣ＋ＣＡ＝ＱＡ　　　　　　　（１６）点Ｏにおける
車両の中心線Ｚ（車速Ｖによる理論上の移動方向）と、
実際の移動方向Ｙとのなす。ｃｃｏｓα＝ＯＡ　　　　
　　　（１７）ここで、上記（１２）〜（１５）式を上
記（１７）式に代入すると、 ■Δｔ・ＣＯＳαキＶ−Δｔ＝ｒ・Ω・Δｔしたがって
、次式が得られることになる。

ｖ　−ＣＯ３ａキｖ−＝ｒ°Ω　　　（１８）上記（１
８）式において、円Ｃｔ上の実際の移動速度Ｖ−を車両
Ｃで直接側ることはできないので、角速度Ωについて調
べる。

すなわち、車両Ｃの実移動ベクトルは、点ＯにおいてＯ
Ａ、Δを後の点ＱではＱＢとなるので、軸）に変化した
ことが観測できる。

この０Ａ−ＱＢの変化を、ジャイロセンサ１２で測定す
ると、車の実進行方位の単位時間当なりの変化量を、 と、回転角速度（ｒａｄ　／ｓｅｃ　）として検知する
ことができるので、上記（１８）式より、次式の如く角
αおよび実移動速度■−を求めることができる。

すなわち、 ＣＯＳα半匹　　　　　（１９） ｖ　　＝ｒΩ　　　　　　　（２０） ここで、α（１の場合には、 ＣＯ３ａ＝　（１−３ｉｎ　２α）　’ｚ　＊　（１−
ａ２）　’ｒ牟１−ｊＬα”　　　　　　　　　　　（
２１）として、次式が得られる。

α２キ２（１−二ュ） すなわち、 αキＪ７て「＝＝ｑＹ（２２） ■ 上記の如く、カーブ路走行中には、上記（１９）式から
も明らかな如く、角α、すなわち、α＝ｃｏｓ　−’−
氏 ■ で与えられる角で、その接線Ｙより外側を向いて走行し
ている。

したがって、上記（イ）またはく口）において検知領域
を求めた如く、車両Ｃの進行方位ＺをレーザビームＬＢ
の掃引の中心線Ｍとした場合、第４図で斜線Ｓｏに示す
如く、限られた検知エリアしか検出できないことになる
。

そこで、本実施例装置では、第４図に示す如く、掃引の
中心線を車両Ｃの進行方位ＺからＭに移動させて、第４
図で掃引の右側限界線Ａが隣接レーンＬ？どの境界線Ｌ
Ｒの接線となるようにする。

これにより、レーダ５０の検知エリアを最大限遠方に伸
ばすことができる。

以下、△ＺＯＭ＝δの算出方法について説明する。

まず、車両Ｃにおけるレーダ５０の搭載位置Ｏは、走行
レーンＬのセンターラインＣｔ上にあるものとする。

そして、走行レーンＬのセンターラインＣｔで与えられ
る円の中心点Ｐと点０を結ぶ直線をＸ軸とし、円Ｃｔの
点Ｏにおける接線ＹをＹ軸とする直交座標（Ｘ、Ｙ）を
設定する。

ここで、扇状のレーザビームＬＢの掃引範囲を、直ｒｉ
ＯＡと直線０８間に設定し、ＬＡＯＵ３＝２００　（θ
ｏ　”０　、　１　（ｒａｄ）　）　、ＬＡＯＢの中心
線ＯＭと車両の中心線Ｚとのなす角ＬＺＯＭ＝δとする
。

すなわち、カーブ路走行中においては、レーダ５０より
発射するレーザビームＬＢの掃引中心線Ｍを、車両中心
線Ｚに対してカーブする側に角δだけ傾けて使用する。

この場合、レーダ５０の光軸中心を角度δだけ右側（カ
ーブする側）へ傾けるか、あるいは光偏向器の偏向中心
、例えば反射鏡の角度を角度δだけ傾けることにより、
掃引中心線を傾けることができる。

第４図で、レーザビームＬＢの掃引範囲の右端である直
線ＡＯは、点Ｓにおいて隣接レーンＬ２との境界線であ
る円ＬＲと接している。

今、円Ｃｔの点０における接線Ｙ（Ｙ軸）と、円ＬＲの
点Ｓにおける接線ＯＡのなす角をγとすると、 γ＋ＬＰＯ８＝９０°＝、ａｓＰＯ＋ＬＰＯ３であるか
ら、 △５ｐｏ−γとなる。

△ｓｐｏにおいて、点Ｐを（ｒ、Ｏ）とすると、Ｐ　Ｓ
　＝　ｒ　−Ｗ ＰＯ＝ｒであるから、 −ｒ−“２゛−Ｗ ＣＯ３γ−−１−７丁 γの近似式を求めると、 ｓｉｎ　ｒ＝　（Ｌ　−ｃｏｓ　”　γ）　’ｒｒ’；
６３００ｍ、Ｗ％５４ｍであるから、　　Ｗ２ −）□ 　　　４ｒ となり、 であるから、γは次式で与えられる。

一方、δ＋θ０＝γ＋αの関係を有するので、δは次式
で与えられる。

δ＝γ＋α−θ。　　　　　　　　　　　　　（２６）
したがって、車両の中心線ＺとレーザビームしＢの掃引
幅の中心線ＯＭのなす角度δは、上記（２１）式、　　
（２３）式および（２５）式より次式のように与えられ
る。

上記の如くして、レーザビームＬＢの掃引中心線Ｍが得
られると、次にこの掃引中心線Ｍに対する掃引角をωと
して、掃引角ωに対するレーダ５０の限界探知距離Ｒω
の算出方法について説明する。

今、レーザビームＬＢと走行レーンＬの左側境界線で示
される円Ｌｔとの交点をＱ（ｘ、ｙ）として、レーダ５
０の搭載位置０から点Ｑまでの距離をＲωとする。

今、点Ｑ（ｘ、ｙ）は次式（２８）で与えられる田土に
あるので、点Ｑ（ｘ、ｙ）の値を代入すると、次式（２
９）が得られる。

（Ｒωｓｉｎ　ω−−ｒ　）　２＋Ｒ２ωｃｏｓ　２ω
ここで、点Ｑ（ｘ、ｙ）からＹ軸に下ろした垂線の足を
Ｈとすると、△ＱＨＯにおいて、△Ｑ　ＯＨ＝ω　゛　
＝ω＋β　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（３０）但し、βはＹ軸と掃引中心線ＯＭのなす角△
ＹＯＭで、 β＋θ。＝γ　　　　　　（３１） であるから、 （３０）式および（３１）式より次式が得られる。

ω−＝（γ−θ０）十ω　　　　　　　　　（３２）ま
た、ΔＱＨ○において、次式（３３）が得られる。

ＱＨ＝ｘ　；　　　ｘ＝Ｒω・ｓｉｎ　ωＯＨ＝ｙ；　
　　ｙ＝Ｒω・ＣＯ３ω よって、（２９）式に（３３）式を代入すると、次式が
得られる。

＝　ｒ　２＋　ｒ　ｗ＋＝” したがって、 Ｒ２ω−２ｒＲω−Ｓｉｎ　ω ここで、ｒ２３００　（ｍ＞　１ｗ５４　（ｍ＞とする
と、 ｒＷ＞＞ｒ であるから、上記（３４）式は次式（３５）と近似でき
る。

Ｒ２（１）−２ｒＲの−Ｓｉｎ　ω−−ｒＷ−ｉ−０　
　　（３５）上記（３５）式をＲωについて解くと、Ｒ
ω−ｉ−ｒＳｉｎ　ω−±（ｒ”　Ｓｉｎ　”　ω−＋
ｒＷ）　’ｒここで、Ｒω〉０であるから、 Ｒω：ｒｓｉｎ　ω−＋ｒ　（Ｓｉｎ　２ω−＋”）　
’ｒ　（３６）したがって、上記（３２）式および（３
６）式より、次式が得られる。

Ｒω−１−ｒ−３ｉロ　（γ−θＯ＋の）Ｗ　・ 十ｒ　（ｓｉｎ　”　（ｙ−θｏ＋ω）＋−）丁（３γ
）１　（ｒａｄ　） したがって、レーザビームＬＢの掃引角をωとして、レ
ーダ５０の限界探知距離Ｒ４を上記（３７）式を満たす
とともにＲｗ以内にすれば、レーダ５０の検知領域は走
行レーンＬ上に限定されるとともに、できるだけ遠方ま
で届く最適な検知領域Ｓ５が得られることになる。

そして、この検知領域Ｓ５内で物体を検知した場合、該
物体までの距雛Ｒカ月二記（１）式を満たすか否かが情
報処理装置１６で判別され、距離Ｒが上記（１）式を満
たす場合、衝突防止のための警報出力ＡＬが発生される
ことになる。

なお、この場合、前方の検知領域Ｓ５を走行し一ンＬの
左側境界線Ｌｔ内にのみ限定できるのは、上記（ロ）に
おいて検知領域Ｓ４を設定した如く、車両現在位置Ｐ５
が上記複合測位装置４０によって精度よく検出されると
ともに、この検出位置の含まれる車両現在地周辺の道路
地図が、ＣＤ−ＲＯＭ１９より読み出され、これによっ
て周囲の道路形状に適合した検知領域が適宜設定される
ようなされているためである。

上記の如くして、カーブ路走行中は精密なレーダ機能の
制御と情報処理により検知エリアの拡大を図っているが
、因みに従来方法における限界探知路ｒｌＩＲｏは、半
径が３００ｍのカーブ路において３０ｍであるのに対し
て、本実施例装置においては、上記（３７）式において
ω＝θ０．ｒ＝３００ｍ、Ｗ＝４ｍとした場合、その限
界探知路１１１Ｒωは８３ｍとなり、約３倍の検知エリ
アの拡大を実現できることになる。

本実施例に係る車両用レーダ装置は、上記の如く、電波
航法と推測航法を複合して、車両の絶対位置を高精度に
検出するとともに、この位置情報に基づいてメモリより
車両位置における道路条件の詳細データを検出する。そ
して、このデータを利用することによってレーザビーム
を掃引するレーダを制御し、かつ同レーダが検出した物
体に対する距離情報および上記詳細データを用いて検知
領域を設定する。このため、レーダの物体検知エリアを
走行レーン上にのみ限定できるとともに、最大限遠方ま
で同エリアを拡大できる。

また、検知エリアを走行レーン上にのみ限定できるため
、カーブ路およびその出入口等において、路測物（例え
ばガードレールおよびその上に装着されたりフレフタ、
各種標識）あるいは隣接車線上の車両等を誤検出するこ
とを防止できる。

（発明の効果） 本発明に係る車両用レーダ装置は、上記の如く、車両現
在地を演算し、この演算された車両現在地に基づいて、
現在地周辺の道路形状を検出するとともに、この検出さ
れた道路形状に基づいて走路前方の物体の検知領域を設
定するよう構成したので、障害物の検知エリアを走行レ
ーン上にのみ限定できるとともに、カーフ路走行中の場
合も遠方の障害物を早めに検出できる等の効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明が適
用された実施例装置の電気的なハードウェア構成を示す
ブロック図、第３図は直線路およびカーブ路入口におけ
る検知領域算出作用説明図、第４図はカーブ路における
検知領域算出作用説明図、第５図および第６図はカーブ
路における検知領域算出作用詳細説明図、第７図はレー
ダから発せられるレーザビームの掃引状態を示す説明図
、第８図は従来例における車両用レーダ装置の電気的な
ハードウェア構成を示すブロック図、第９図は従来例に
おける障害物検知のための検知領域算出作用説明図であ
る。 １１・・・電波航法装置 １２・・・ジャイロセンサ １３・・・車速センサ １４・・・推測航法演算処理回路 １５・・・複合測位情報処理回路 １６・・・情報処理装置 １７・・・舵角センサ １８・・・走行レーン選定スイッチ １９・・・ＣＤ−ＲＯＭ ５０・・・測距レーダ 特許出願人　日産自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両に搭載されたレーダ装置により走路前方の物体
   を検知するようなされた車両用レーダ装置において、 車両現在地を演算する現在地演算手段と、 道路地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、上記演算
   された車両現在地に基づいて上記道路地図情報から車両
   現在地周辺の道路形状を検出する道路形状検出手段と、 上記検出された道路形状に基づいて、走路前方の物体の
   検知領域を設定する検知領域設定手段と、を有すること
   を特徴とする車両用レーダ装置。