車両制御装置
【課題】先々行車両の存在の検出精度を向上することが可能な車両制御装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る車両制御装置１は、反射体を利用してレーダ２０によって先々行車両を認識し、当該レーダ２０によって認識された先々行車両に基づいて自車両の走行制御を行う車両制御装置において、道路以外の反射体を認識する反射体認識手段４２と、レーダ２０によって先々行車両が認識されない場合であっても、反射体認識手段４２によって道路以外の反射体が認識されない場合には、先々行車両がいるかもしれないと推定する先々行車両推定手段４３と、レーダ２０によって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段４３によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の走行制御を行う走行制御手段４４とを備える。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る車両制御装置１は、反射体を利用してレーダ２０によって先々行車両を認識し、当該レーダ２０によって認識された先々行車両に基づいて自車両の走行制御を行う車両制御装置において、道路以外の反射体を認識する反射体認識手段４２と、レーダ２０によって先々行車両が認識されない場合であっても、反射体認識手段４２によって道路以外の反射体が認識されない場合には、先々行車両がいるかもしれないと推定する先々行車両推定手段４３と、レーダ２０によって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段４３によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の走行制御を行う走行制御手段４４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行車両だけでなく先々行車両にも基づいて自車両の走行制御を行う車両制御装置が知られており、この種の車両制御装置が例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の車両制御装置では、例えば、先行車両が先々行車両に接近して走行し、その結果、先行車両と先々行車両との車間距離が所定の車間距離よりも短くなって、前方車両がギクシャク運転をしそうな状況においては、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持しようとする自車両の車速制御から、先々行車両を目標車両として自車両と先々行車両との車間距離を目標車間距離に維持しようとする自車両の車速制御に変更する。これにより、例え先行車両が急ブレーキや急加速を繰り返すギクシャク運転をしても、それに連動して自車両が急ブレーキや急加速を頻繁に行うことが解消され、乗員の乗り心地や安心感の向上が図られるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６２４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電波などを送信し、検出対象物によって反射する反射波を受信するレーダを用いて先々行車両の検出を行う場合、先行車両の下の路面による反射波や、道路以外の反射体、例えば、先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体による反射波など、複数の検出経路からの反射波を利用する。しかしながら、道路環境によっては先行車両の横側の反射体が存在しない場合があり、この場合には先行車両の下の路面による反射波だけでは受信波強度が弱く、検出精度が低いことがあった。その結果、実際には先々行車両が存在していて、先々行車両がドライバによって目視できているような場合においても、レーダでは先々行車両を認識できず、先々行車両に基づく走行制御が行われず、ドライバの違和感が生じたり、走行制御の作動率が低下したり、走行制御の誤動作を招いたりしてしまうことがあった。
【０００５】
この点に関し、特許文献１には、例えば、峠の頂上やカーブ等で先々行車両を一時的に見失った場合にも、最後に検出された先々行車両と自車両との車間距離を用いて、上記した先々行車両を目標車両とする自車両の車速制御を所定時間だけ続行することが開示されているが、あくまで一時的な制御である。
【０００６】
そこで、本発明は、先々行車両の存在の検出精度を向上することが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両制御装置は、反射体を利用してレーダによって先々行車両を認識し、当該レーダによって認識された先々行車両に基づいて自車両の走行制御を行う車両制御装置において、道路以外の反射体を認識する反射体認識手段と、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、反射体認識手段によって道路以外の反射体が認識されない場合には、先々行車両がいるかもしれないと推定する先々行車両推定手段と、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の走行制御を行う走行制御手段とを備える。
【０００８】
この車両制御装置によれば、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、反射体認識手段によって道路以外の反射体が認識されない場合には、先々行車両推定手段によって、レーダの検出精度が低いと推定して先々行車両がいるかもしれないと推定する。すなわち、従来の先々行車両が「いる／いない」の２値判定ではなく、従来の先々行車両が「いない」の判定を更に先々行車両が「いるかもしれない／いない」の２値判定に細分化した３値判定を行う。したがって、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
【０００９】
上記した車両制御装置は、レーダによって認識された先々行車両と自車両との距離、当該先々行車両の速度及び加速度の情報を記憶する先々行車両情報記憶手段と、レーダによって先々行車両が認識されない場合に、先々行車両情報記憶手段に記憶された前回の先々行車両の情報に基づいて、当該前回の先々行車両の現在位置の推定を行う先々行車両位置推定手段と、レーダの地上高、先々行車両の背面の地上高、自車両と先行車両との車間距離、先行車両の車長及び車高に基づいて、レーダによる先々行車両の検知可能領域を推定する検知可能領域推定手段とを更に備え、上記した先々行車両推定手段は、レーダによって先々行車両が認識されない場合であって、反射体認識手段によって道路以外の反射体が認識されない場合には、更に、先々行車両位置推定手段によって推定された前回の先々行車両の現在位置が、検知可能領域推定手段によって推定されたレーダによる先々行車両の検知可能領域外である場合に、先々行車両がいるかもしれないと推定することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両位置推定手段によって、先々行車両情報記憶手段に記憶された前回の先々行車両の挙動情報から前回の先々行車両の現在位置を推定すると共に、検知可能領域推定手段によって、レーダによる先々行車両の検知可能領域を推定し、前回の先々行車両の現在位置がレーダによる先々行車両の検知可能領域外である場合に、先々行車両推定手段によって、レーダの検出精度が低いと推定して先々行車両がいるかもしれないと推定する。したがって、道路以外の反射体、例えば、先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体がない道路においても、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
【００１１】
上記した検知可能領域推定手段は、先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを推定し、推定した先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを用いてレーダによる先々行車両の検知可能領域を推定することが好ましい。
【００１２】
レーダによる先々行車両の検知可能領域は、障害物である先行車両の大きさに依存するところが大きい。この構成によれば、検知可能領域推定手段によって、先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを推定し、推定した先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを用いてレーダによる先々行車両の検知可能領域を推定するので、レーダによる先々行車両の検知可能領域の推定精度を高めることができ、その結果、先々行車両の存在の検出精度をより向上することができる。
【００１３】
上記した走行制御手段は、レーダによって先々行車両が認識された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、先々行車両の加減速を検出する際にも自車両の加減速制御を行う自車両の第１の走行制御を行い、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、当該目標車間距離を第１の走行制御よりも大きくする自車両の第２の走行制御を行うことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、レーダによって先々行車両が認識された場合には、自車両の第１の走行制御によって、所謂ＡＣＣ（ＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）において、先行車両よりも先行して先々行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行うので、自車両の燃費を向上させる走行制御が可能となる。更に、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の第２の走行制御によって、所謂ＡＣＣにおいて、目標車間距離を第１の走行制御よりも大きくするので、自車両の燃費を向上させる走行制御が可能となる。
【００１５】
また、上記した走行制御手段は、レーダによって先々行車両が認識された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、先々行車両の加減速を検出する際にも自車両の加減速制御を行う自車両の第１の走行制御を行い、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、当該自車両の加減速を第１の走行制御よりも抑制する自車両の第２の走行制御を行ってもよい。
【００１６】
この構成によれば、上記したように、レーダによって先々行車両が認識された場合には、自車両の第１の走行制御によって、所謂ＡＣＣにおいて、先行車両よりも先行して先々行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行うので、自車両の燃費を向上させる走行制御が可能となる。更に、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の第２の走行制御によって、所謂ＡＣＣにおいて、自車両の加減速を第１の走行制御よりも抑制するので、自車両の燃費を向上させる走行制御が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。
【図２】道路を反射体として利用するレーダによる先々行車両の検出方法を示す図である。
【図３】道路以外の反射体を利用するレーダによる先々行車両の検出方法を示す図である。
【図４】第１の実施形態の車両制御装置による先々行車両存在推定処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。
【図６】レーダによる先々行車両の検知可能領域を示す図である。
【図７】図６に示す検知可能領域を求める際の各種パラメータを示す図である。
【図８】第２の実施形態の車両制御装置による先々行車両存在推定処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。
【図１０】第３の実施形態の検知可能領域推定部による先行車両の車長推定処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。
【図１２】第４の実施形態の検知可能領域推定部による先行車両の車高推定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２０】
本発明の実施形態に係る車両制御装置は、電波を利用したレーダなどによって先行車両に加えて先々行車両を認識した場合には、先行車両だけでなく先々行車両にも基づいて自車両の走行制御を行うものである。例えば、本実施形態の車両制御装置は、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両を追従する自車両の走行制御（ＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＣＣ）において、先々行車両の挙動も監視し、先々行車両の減速開始を検知したときは自車両も早めにアクセルＯＦＦを行うように走行制御を行ない、反対に先々行車両の加速開始を検知したときは自車も早めに加速させるように走行制御を行う。また、例えば、本実施形態の車両制御装置は、ＡＣＣにおいて、先行車両の減速開始を検知しても先々行車両の減速がないか又は小さいときには自車両の減速を先行車両の減速より抑制するように走行制御を行い、反対に先行車両の加速開始を検知しても先々行車両の加速がないか又は小さいときには自車両の加速を先行車両の加速より抑制するように走行制御を行う（第１の走行制御）。これにより、自車両の燃費を向上させることが可能となる。
【００２１】
一方、レーダなどによって先々行車両を認識できない場合には、本実施形態の車両制御装置は、別の手段によって更に先々行車両の存在を推定し、先々行車両の存在を推定した場合には、上記した第１の走行制御とは異なる自車両の第２の走行制御を行うものである。以下に詳説する。
［第１の実施形態］
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。図１に示す車両制御装置１は、車両センサ１０と、レーダ２０と、カメラ３０と、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ：Electronic Control Unitという。）４０と、各種アクチュエータ５０とを備える。
【００２３】
車両センサ１０は、自車両の速度、加速度（減速度）、ヨーレート、ステアリングホイール操舵角、ブレーキペダル踏量、アクセルペダル踏量などを検出する。車両センサ１０は、検出した各信号をＥＣＵ４０へ送信する。
【００２４】
レーダ２０は、例えば、ミリ波帯の電波を利用して物体を検出するミリ波レーダである。レーダ２０は、例えば、自車両の前側の中央に取り付けられる。レーダ２０では、ミリ波帯の電波を自車両の前方へ向けて送信し、先行車両や先々行車両などの物体表面で反射された電波を受信する。レーダ２０は、送受信信号をＥＣＵ４０へ送信する。
【００２５】
カメラ３０は、例えば、２台のＣＣＤカメラからなるステレオカメラであり、２台のＣＣＤカメラが水平方向に所定間隔離間されて配置されている。カメラ３０も、例えば、自車両の前側の中央に取り付けられる。カメラ３０は、２つのＣＣＤカメラで撮像した左右のステレオ画像のデータをＥＣＵ４０へ送信する。
【００２６】
ＥＣＵ４０は、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ（RandomAccess Memory）などから構成されている。このような構成により、ＥＣＵ４０には、車両認識部４１と、反射体認識部４２と、先々行車両推定部４３と、走行制御部４４とが構築されている。
【００２７】
車両認識部４１は、レーダ２０からの送受信信号に基づいて、先行車両及び先々行車両の認識を行う。例えば、車両認識部４１は、先行車両の有無や、先行車両と自車両との距離及び相対速度、並びに自車両に対する先行車両の横位置などの位置情報を求める。また、車両認識部４１は、先々行車両の有無や、先々行車両と自車両との距離及び相対速度、並びに自車両に対する先々行車両の横位置などの位置情報を求める。
【００２８】
ここで、先々行車両の検出方法について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、道路を反射体として利用するレーダによる先々行車両の検出方法を示す図であり、図３は、道路以外の反射体を利用するレーダによる先々行車両の検出方法を示す図である。図２に示すように、自車両Ｗにおけるレーダ２０及び車両認識部４１は、先行車両Ｗｆの下の路面による反射波を検出することによって、先々行車両Ｗｆｆを検出することができる。また、図３に示すように、自車両Ｗにおけるレーダ２０及び車両認識部４１は、道路以外の反射体、例えば、先行車両Ｗｆの横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体による反射波を検出することによって、先々行車両Ｗｆｆを検出することができる。このように、電波を利用して先々行車両Ｗｆｆを認識する場合、先行車両Ｗｆの下の路面による反射波と、道路以外の先行車両Ｗｆの横側に位置するガードレールなどの反射体による反射波との２つの検出経路からの反射波を検出することにより、検出精度を高めている。
【００２９】
反射体認識部４２は、カメラ３０からの画像データに基づいて、道路以外の反射体、すなわち、上記した先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体の認識を行う。
【００３０】
先々行車両推定部４３は、車両認識部４１による先々行車両認識結果、及び、反射体認識部４２による反射体認識結果に基づいて、先々行車両の存在の推定を行う。具体的には、先々行車両推定部４３は、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両の存在が認識された場合には、先々行車両が「いる」と推定する。
【００３１】
一方、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両の存在が認識されなかった場合、先々行車両推定部４３は、更に道路以外の反射体の存在により先々行車両の存在を推定する。具体的には、カメラ３０及び反射体認識部４２によって、道路以外の反射体、すなわち先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体の存在が認識された場合、先々行車両推定部４３は、図２及び図３に示すように先々行車両を検出するための検出経路は２経路存在するので検出精度が高いと判断し、先々行車両が「いない」と推定する。しかしながら、カメラ３０及び反射体認識部４２によって、道路以外の反射体、すなわち先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体の存在が認識されない場合には、先々行車両推定部４３は、図２に示すように先々行車両を検出するための検出経路は路面反射の１経路のみであるので検出精度が低いと判断し、先々行車両が「いるかもしれない」と推定する。
【００３２】
走行制御部４４は、先々行車両推定部４３による先々行車両存在推定結果に基づいて、自車両の走行制御を行う。具体的には、走行制御部４４は、先々行車両推定部４３によって先々行車両が「いない」と推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両を追従する自車両の走行制御（ＡＣＣ）を行う。一方、先々行車両推定部４３によって先々行車両が「いる」と推定された場合には、上記したように、ＡＣＣにおいて、先行車両に加えて先々行車両にも基づいて自車両の走行制御を行う第１の走行制御を行う。これにより、自車両の燃費を向上させることが可能となる。
【００３３】
そして、先々行車両推定部４３によって先々行車両が「いるかもしれない」と推定された場合には、走行制御部４４は、上記した第１の走行制御とは異なる自車両の第２の走行制御を行う。例えば、第２の走行制御は、ＡＣＣにおいて、上記した第１の走行制御より自車両と先行車両との目標車間距離を大きくした走行制御である。又は、例えば、第２の走行制御は、ＡＣＣにおいて、先行車両の加減速に応じて自車両の加減速を行う際に、第１の走行制御より自車両の加減速を抑制する走行制御である。これにより、先行車両に対して余裕を持った走行制御が可能となり、先行車両が急な加減速を行っても自車両に急な加減速を行わせることがないので、自車両の燃費を向上させることが可能となる。
【００３４】
なお、走行制御部４４による自車両の走行制御は、例えば、車両センサ１０によって検出された各種情報に基づいて、スロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータなどの各種アクチュエータ５０を制御することによって行われる。
【００３５】
次に、第１の実施形態の車両制御装置１による先々行車両存在推定動作について説明する。図４は、第１の実施形態の車両制御装置による先々行車両存在推定処理を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両の認識を行い（Ｓ０１）、先々行車両が認識された場合には、先々行車両推定部４３によって先々行車両が「いる」と推定する（Ｓ０２）。すると、走行制御部４４によって上記第１の走行制御が行われる。
【００３７】
一方、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両が認識されない場合には、カメラ３０及び反射体認識部４２によって、道路以外の反射体、すなわち、先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体の認識を行い（Ｓ０３）、道路以外の反射体が認識された場合には、先々行車両推定部４３によって、図２及び図３に示すように先々行車両を検出するための検出経路は２経路存在するので検出精度が高いと判断し、先々行車両が「いない」と推定する（Ｓ０４）。すると、走行制御部４４によってＡＣＣが行われる。
【００３８】
そして、カメラ３０及び反射体認識部４２によって道路以外の反射体が認識されなかった場合には、先々行車両推定部４３によって、図２に示すように先々行車両を検出するための検出経路は路面反射の１経路のみであるので検出精度が低いと判断し、先々行車両が「いるかもしれない」と推定する（Ｓ０５）。すると、走行制御部４４によって上記第２の走行制御が行われる。
【００３９】
このように、第１の実施形態に係る車両制御装置１によれば、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両が認識されない場合であっても、カメラ３０及び反射体認識部４２によって道路以外の反射体が認識されない場合には、先々行車両推定部４３によって、レーダ２０の検出精度が低いと推定して先々行車両が「いるかもしれない」と推定する。すなわち、従来の先々行車両が「いる／いない」の２値判定ではなく、従来の先々行車両が「いない」の判定を更に先々行車両が「いるかもしれない／いない」の２値判定に細分化した３値判定を行う。したがって、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
【００４０】
その結果、先々行車両がドライバによって目視できている場合にレーダ２０によって先々行車両を検出できないという不具合を低減することができ、ドライバの違和感の低減、走行制御の作動率の低下の抑制、走行制御の誤動作の低減が可能となる。
［第２の実施形態］
【００４１】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。図５に示す車両制御装置１Ａは、車両制御装置１においてＥＣＵ４０に代えてＥＣＵ４０Ａを備える構成で第１の実施形態と異なっている。車両制御装置１Ａのその他の構成は、車両制御装置１と同一である。
【００４２】
ＥＣＵ４０Ａは、ＥＣＵ４０において先々行車両推定部４３に代えて先々行車両推定部４３Ａを備えており、更に、先々行車両情報記憶部４５と、先々行車両位置推定部４６と、検知可能領域推定部４７とを備える点でＥＣＵ４０と異なっている。ＥＣＵ４０Ａのその他の構成は、ＥＣＵ４０と同一である。
【００４３】
先々行車両情報記憶部４５は、先々行車両推定部４３Ａによって推定された前回の先々行車両存在推定結果「いる／いるかもしれない／いない」を、車両認識部４１によって求めた前回の先々行車両と自車両との車間距離、前回の先々行車両の速度及び加速度などの情報と関連付けて記憶する。
【００４４】
先々行車両位置推定部４６は、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両の情報に基づいて、先々行車両の現在位置を推定する。具体的には、先々行車両位置推定部４６は、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両と自車両との車間距離ｄ２０、前回の先々行車両の速度Ｖ及び加速度ａに基づいて、前回の先々行車両の挙動を予測し、現在位置ｄ２ｎを推定する。
【００４５】
検知可能領域推定部４７は、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域を推定する。ここで、図６に、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域を示し、図７に、図６に示す検知可能領域を求める際の各種パラメータを示す。先々行車両Ｗｆｆに電波が届くためには、電波が先行車両Ｗｆの下の路面を反射して通過できなければならない制約から、自車両Ｗと先々行車両Ｗｆｆとの車間距離ｄ２は、自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離ｄ１によって決まる。
【００４６】
例えば、レーダ２０によって先々行車両Ｗｆｆを認識することができる自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離ｄ１の最小値ｄ１ｍｉｎは、自車両Ｗにおけるレーダ２０の地上高ＨＬ、先行車両Ｗｆの車高Ｈ及び車長Ｌに基づいて、下式（１）によって求められる。ここで、レーダ２０の地上高ＨＬ、先行車両Ｗｆの車高Ｈ及び車長Ｌは、予め設定されればよい。なお、先行車両Ｗｆの車高Ｈは、車両下の間隙の高さのことを示すものとする。
【数１】
また、レーダ２０からの電波が先々行車両Ｗｆｆに届くことができる自車両Ｗと先々行車両Ｗｆｆとの車間距離ｄ２の範囲は、更に、レーダ２０の性能によって決まる定数α、先々行車両Ｗｆｆの背面（電磁波を反射することのできる部分）の地上高Ｒに基づいて、下式（２）によって求められる。ここで、定数α、先々行車両Ｗｆｆの背面の地上高Ｒは予め設定されればよく、自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離ｄ１はレーダ２０及び車両認識部４１によって求められたものを用いればよい。
【数２】
検知可能領域推定部４７は、上記（１）式及び（２）式に基づいて、図６に示すようなレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する。
【００４７】
先々行車両推定部４３Ａは、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両の存在が認識されなかった場合であって、カメラ３０及び反射体認識部４２によって道路以外の反射体の存在が認識されなかった場合に、更に、先々行車両位置推定部４６によって推定された前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎ、及び、検知可能領域推定部４７によって推定されたレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａに基づいて、先々行車両の存在を推定する。具体的には、先々行車両推定部４３Ａは、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ内（図６）、すなわち上記（２）式の範囲内である場合、先々行車両は物理的に電波が届く場所にいるにも関わらず検出できなかったので検出精度が高いと判断し、先々行車両は「いない」と推定する。
【００４８】
一方、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ外（図６）、すなわち上記（２）式の範囲外である場合には、先々行車両推定部４３Ａは、先々行車両は単に物理的に検出不可能な位置に移動しただけで実際には存在するかもしれないので検出精度が低いと判断し、先々行車は「いるかもしれない」と推定する。
【００４９】
次に、第２の実施形態の車両制御装置１Ａによる先々行車両存在推定動作について説明する。図８は、第２の実施形態の車両制御装置による先々行車両存在推定処理を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、レーダ２０、カメラ３０、車両認識部４１、反射体認識部４２、先々行車両推定部４３Ａによって、上記したステップＳ０１〜Ｓ０４の処理が行われる。そして、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両が認識されず、カメラ３０及び反射体認識部４２によって道路以外の反射体が認識されなかった場合、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両存在推定結果に基づいて、前回、先々行車両を認識していたか否かの判定を行い（Ｓ１１）、前回の先々行車両存在推定結果が「いるかもしれない／いない」である場合、すなわち、前回、先々行車両を認識していない場合には、先々行車両推定部４３Ａによって、先々行車両が「いない」と推定する（Ｓ０４）。
【００５１】
一方、前回の先々行車両存在推定結果が「いる」である場合、すなわち、前回、先々行車両を認識していた場合には、先々行車両位置推定部４６によって、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両と自車両との車間距離ｄ２０、前回の先々行車両の速度Ｖ及び加速度ａから、前回の先々行車両の挙動を予測して現在位置ｄ２ｎを推定する（Ｓ１２）。また、検知可能領域推定部４７によって、上記（１）式及び（２）式に基づいて、図６に示すようなレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する（Ｓ１３）。そして、先々行車両推定部４３Ａによって、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ内であるか否かを推定し（Ｓ１４）、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ内である場合には、先々行車両は物理的に電波が届く場所にいるにも関わらず検出できなかったので検出精度が高いと判断し、先々行車両は「いない」と推定する（Ｓ０４）。一方、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ外である場合には、先々行車両推定部４３Ａによって、先々行車両は単に物理的に検出不可能な位置に移動しただけで実際には存在するかもしれないので検出精度が低いと判断し、先々行車は「いるかもしれない」と推定する（Ｓ０５）。
【００５２】
このように、第２の実施形態の車両制御装置１Ａでも、先々行車両推定部４３Ａが先々行車両推定部４３と同一の先々行車両存在推定動作を行うので、第１の実施形態の車両制御装置１と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
更に、第２の実施形態の車両制御装置１Ａによれば、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両位置推定部４６によって、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両の挙動情報から前回の先々行車両の現在位置を推定すると共に、検知可能領域推定部４７によって、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域を推定し、前回の先々行車両の現在位置がレーダ２０による先々行車両の検知可能領域外である場合に、先々行車両推定部４３Ａによって、レーダ２０の検出精度が低いと推定して先々行車両が「いるかもしれない」と推定する。したがって、道路以外の反射体、例えば、先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体がない道路においても、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
［第３の実施形態］
【００５４】
図９は、本発明の第３の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。図９に示す車両制御装置１Ｂは、車両制御装置１ＡにおいてＥＣＵ４０Ａに代えてＥＣＵ４０Ｂを備える構成で第２の実施形態と異なっている。車両制御装置１Ｂのその他の構成は、車両制御装置１Ａと同一である。
【００５５】
ＥＣＵ４０Ｂは、ＥＣＵ４０Ａにおいて検知可能領域推定部４７に代えて検知可能領域推定部４７Ｂを備える点でＥＣＵ４０Ａと異なっている。ＥＣＵ４０Ｂのその他の構成は、ＥＣＵ４０Ａと同一である。
【００５６】
上記（１）式及び（２）式によれば、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａは、障害物である先行車両の車長Ｌに依存するものである。そこで、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車長を推定し、推定した車長を用いて上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する。例えば、検知可能領域推定部４７Ｂは、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両の車種（トラック、バスなどの大型自動車であるか、普通自動車であるか）を推定し、推定した車種に応じて上記（１）式及び（２）式に用いる先行車両の車長を変更する。
【００５７】
図１０に、検知可能領域推定部４７Ｂによる先行車両の車長推定処理のフローチャートを示す。例えば、検知可能領域推定部４７Ｂは、図８に示すステップＳ１３において、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両の車幅ｗを求め、求めた車幅ｗから先行車両の車種（大型自動車であるか、普通自動車であるか）を推定する。具体的には、求めた車幅ｗが閾値Ｗｔｈｒｓ未満であるならば先行車両は普通自動車であると推定し、求めた車幅ｗが閾値Ｗｔｈｒｓ以上であるならば先行車両は大型自動車であると推定する（Ｓ２１）。なお、閾値Ｗｔｈｒｓは、普通自動車か大型自動車かを判断するために予め定めた車幅の閾値であり、例えば、１７００ｍｍ程度とする。
【００５８】
先行車両が大型自動車である場合（Ｓ２２）、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車長Ｌの値として所定値ＬＬを用い、上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する（Ｓ２３）。一方、先行車両が普通自動車である場合には（Ｓ２２）、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車長Ｌの値として所定値ＬＳを用い、上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する（Ｓ２４）。なお、所定値ＬＬ、ＬＳとしては、それぞれ、大型自動車、普通自動車の平均的な車長を予め設定すればよい。
【００５９】
このように、第３の実施形態の車両制御装置１Ｂでも、先々行車両情報記憶部４５、先々行車両位置推定部４６、検知可能領域推定部４７Ｂ、及び、先々行車両推定部４３Ａを備えているので、第２の実施形態の車両制御装置１Ａと同様の効果を得ることができる。
【００６０】
更に、第３の実施形態の車両制御装置１Ｂによれば、検知可能領域推定部４７Ｂによって、先行車両の車長を推定し、推定した先行車両の車長を用いてレーダによる先々行車両の検知可能領域を推定するので、レーダによる先々行車両の検知可能領域の推定精度を高めることができ、その結果、先々行車両の存在の検出精度をより向上することができる。
［第４の実施形態］
【００６１】
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。図１１に示す車両制御装置１Ｃは、車両制御装置１ＡにおいてＥＣＵ４０Ａに代えてＥＣＵ４０Ｃを備える構成で第２の実施形態と異なっている。車両制御装置１Ｃのその他の構成は、車両制御装置１Ａと同一である。
【００６２】
ＥＣＵ４０Ｃは、ＥＣＵ４０Ａにおいて検知可能領域推定部４７に代えて検知可能領域推定部４７Ｃを備える点でＥＣＵ４０Ａと異なっている。ＥＣＵ４０Ｃのその他の構成は、ＥＣＵ４０Ａと同一である。
【００６３】
上記（１）式及び（２）式によれば、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａは、障害物である先行車両の車高Ｈに依存するものである。そこで、検知可能領域推定部４７Ｃは、先行車両の車高を推定し、推定した車高を用いて上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する。
【００６４】
図１２に、検知可能領域推定部４７Ｃによる先行車両の車高推定処理のフローチャートを示す。例えば、検知可能領域推定部４７Ｃは、図８に示すステップＳ１３において、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両の車高Ｈを推定し（Ｓ３１）、推定した車高Ｈを用い、上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する（Ｓ３２）。
【００６５】
このように、第４の実施形態の車両制御装置１Ｃでも、先々行車両情報記憶部４５、先々行車両位置推定部４６、検知可能領域推定部４７Ｃ、及び、先々行車両推定部４３Ａを備えているので、第２の実施形態の車両制御装置１Ａと同様の効果を得ることができる。
【００６６】
更に、第４の実施形態の車両制御装置１Ｃによれば、検知可能領域推定部４７Ｃによって、先行車両の車高を推定し、推定した先行車両の車高を用いてレーダによる先々行車両の検知可能領域を推定するので、レーダによる先々行車両の検知可能領域の推定精度を高めることができ、その結果、先々行車両の存在の検出精度をより向上することができる。
【００６７】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、先行車両及び先々行車両を認識するためのレーダとしてミリ波レーダを例示したが、電波やレーザを利用して反射波を検出する様々なレーダが適用可能である。また、本実施形態では、道路以外の反射体を認識するためのカメラとしてステレオカメラを例示したが、他にも様々なカメラが適用可能である。
【００６８】
また、本実施形態では、カメラからの画像データを用いて道路以外の反射体を認識したが、レーダからの検出信号を用いて道路以外の反射体を認識することも可能である。また、ナビゲーション装置などの道路情報から道路以外の反射体を認識してもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、各種アクチュエータを自律的に制御する走行制御部を例示したが、走行制御部は、ディスプレイによる画像表示報知や、スピーカ又はブザー等による音声報知などの報知手段を制御することによって、ドライバを誘導するような走行制御を行ってもよい。
【００７０】
また、第３の実施形態では、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車幅ｗを求めることによって先行車両の車種（大型自動車であるか、普通自動車であるか）を推定したが、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両のナンバープレートを認識し、ナンバープレートの色や分類番号から先行車両の車種を推定してもよい。また、検知可能領域推定部４７Ｂは、カメラ３０からの画像データに代えてレーダ２０からの検出信号を用いて先行車両の車種を推定することも可能である。また、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車種を大型自動車／普通自動車の２種で推定したが、軽自動車／普通自動車／大型自動車というように３種以上に細かく推定してもよい。また、検知可能領域推定部４７Ｂは、インフラ通信技術を用いて先行車両の車長を取得し、取得した車長を上記（１）式及び（２）式に直接用いてもよい。
【００７１】
また、第４の実施形態では、検知可能領域推定部４７Ｃは、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両の車高を直接求めたが、上記した第３の実施形態と同様に、先行車両の車種を推定し、推定した車種に応じて、軽自動車、普通自動車、大型自動車の平均的な車高を予め設定してもよい。また、上記した第３の実施形態と同様に、検知可能領域推定部４７Ｃは、インフラ通信技術を用いて先行車両の車高を取得し、取得した車高を上記（１）式及び（２）式に直接用いてもよい。また、上記したような車高推定方法が使用できない環境である場合、検知可能領域推定部４７Ｃは、先々行車両がはっきりと見えていたときの先行車両と自車両との車間距離ｄ１、及び、先々行車両と自車両との車間距離ｄ２を用いて下式（３）から先行車両の車高Ｈの取りうる値の下限値を定めることにより、先行車両の車高Ｈを推定することが可能である。
【数３】
【００７２】
また、第３及び第４の実施形態では、車長及び車高のうちのどちらか一方を上記（１）式及び（２）式に用いたが、車長と車高とのうちの両方を上記（１）式及び（２）式に用いてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…車両制御装置、１０…車両センサ、２０…レーダ、３０…カメラ、４０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、４１…車両認識部、４２…反射体認識部（反射体認識手段）、４３，４３Ａ…先々行車両推定部（先々行車両推定手段）、４４…走行制御部（走行制御手段）、４５…先々行車両情報記憶部（先々行車両情報記憶手段）、４６…先々行車両位置推定部（先々行車両位置推定手段）、４７，４７Ｂ，４７Ｃ…検知可能領域推定部（検知可能領域推定手段）、５０…各種アクチュエータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先行車両だけでなく先々行車両にも基づいて自車両の走行制御を行う車両制御装置が知られており、この種の車両制御装置が例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の車両制御装置では、例えば、先行車両が先々行車両に接近して走行し、その結果、先行車両と先々行車両との車間距離が所定の車間距離よりも短くなって、前方車両がギクシャク運転をしそうな状況においては、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持しようとする自車両の車速制御から、先々行車両を目標車両として自車両と先々行車両との車間距離を目標車間距離に維持しようとする自車両の車速制御に変更する。これにより、例え先行車両が急ブレーキや急加速を繰り返すギクシャク運転をしても、それに連動して自車両が急ブレーキや急加速を頻繁に行うことが解消され、乗員の乗り心地や安心感の向上が図られるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６２４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電波などを送信し、検出対象物によって反射する反射波を受信するレーダを用いて先々行車両の検出を行う場合、先行車両の下の路面による反射波や、道路以外の反射体、例えば、先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体による反射波など、複数の検出経路からの反射波を利用する。しかしながら、道路環境によっては先行車両の横側の反射体が存在しない場合があり、この場合には先行車両の下の路面による反射波だけでは受信波強度が弱く、検出精度が低いことがあった。その結果、実際には先々行車両が存在していて、先々行車両がドライバによって目視できているような場合においても、レーダでは先々行車両を認識できず、先々行車両に基づく走行制御が行われず、ドライバの違和感が生じたり、走行制御の作動率が低下したり、走行制御の誤動作を招いたりしてしまうことがあった。
【０００５】
この点に関し、特許文献１には、例えば、峠の頂上やカーブ等で先々行車両を一時的に見失った場合にも、最後に検出された先々行車両と自車両との車間距離を用いて、上記した先々行車両を目標車両とする自車両の車速制御を所定時間だけ続行することが開示されているが、あくまで一時的な制御である。
【０００６】
そこで、本発明は、先々行車両の存在の検出精度を向上することが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両制御装置は、反射体を利用してレーダによって先々行車両を認識し、当該レーダによって認識された先々行車両に基づいて自車両の走行制御を行う車両制御装置において、道路以外の反射体を認識する反射体認識手段と、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、反射体認識手段によって道路以外の反射体が認識されない場合には、先々行車両がいるかもしれないと推定する先々行車両推定手段と、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の走行制御を行う走行制御手段とを備える。
【０００８】
この車両制御装置によれば、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、反射体認識手段によって道路以外の反射体が認識されない場合には、先々行車両推定手段によって、レーダの検出精度が低いと推定して先々行車両がいるかもしれないと推定する。すなわち、従来の先々行車両が「いる／いない」の２値判定ではなく、従来の先々行車両が「いない」の判定を更に先々行車両が「いるかもしれない／いない」の２値判定に細分化した３値判定を行う。したがって、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
【０００９】
上記した車両制御装置は、レーダによって認識された先々行車両と自車両との距離、当該先々行車両の速度及び加速度の情報を記憶する先々行車両情報記憶手段と、レーダによって先々行車両が認識されない場合に、先々行車両情報記憶手段に記憶された前回の先々行車両の情報に基づいて、当該前回の先々行車両の現在位置の推定を行う先々行車両位置推定手段と、レーダの地上高、先々行車両の背面の地上高、自車両と先行車両との車間距離、先行車両の車長及び車高に基づいて、レーダによる先々行車両の検知可能領域を推定する検知可能領域推定手段とを更に備え、上記した先々行車両推定手段は、レーダによって先々行車両が認識されない場合であって、反射体認識手段によって道路以外の反射体が認識されない場合には、更に、先々行車両位置推定手段によって推定された前回の先々行車両の現在位置が、検知可能領域推定手段によって推定されたレーダによる先々行車両の検知可能領域外である場合に、先々行車両がいるかもしれないと推定することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両位置推定手段によって、先々行車両情報記憶手段に記憶された前回の先々行車両の挙動情報から前回の先々行車両の現在位置を推定すると共に、検知可能領域推定手段によって、レーダによる先々行車両の検知可能領域を推定し、前回の先々行車両の現在位置がレーダによる先々行車両の検知可能領域外である場合に、先々行車両推定手段によって、レーダの検出精度が低いと推定して先々行車両がいるかもしれないと推定する。したがって、道路以外の反射体、例えば、先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体がない道路においても、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
【００１１】
上記した検知可能領域推定手段は、先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを推定し、推定した先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを用いてレーダによる先々行車両の検知可能領域を推定することが好ましい。
【００１２】
レーダによる先々行車両の検知可能領域は、障害物である先行車両の大きさに依存するところが大きい。この構成によれば、検知可能領域推定手段によって、先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを推定し、推定した先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを用いてレーダによる先々行車両の検知可能領域を推定するので、レーダによる先々行車両の検知可能領域の推定精度を高めることができ、その結果、先々行車両の存在の検出精度をより向上することができる。
【００１３】
上記した走行制御手段は、レーダによって先々行車両が認識された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、先々行車両の加減速を検出する際にも自車両の加減速制御を行う自車両の第１の走行制御を行い、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、当該目標車間距離を第１の走行制御よりも大きくする自車両の第２の走行制御を行うことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、レーダによって先々行車両が認識された場合には、自車両の第１の走行制御によって、所謂ＡＣＣ（ＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）において、先行車両よりも先行して先々行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行うので、自車両の燃費を向上させる走行制御が可能となる。更に、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の第２の走行制御によって、所謂ＡＣＣにおいて、目標車間距離を第１の走行制御よりも大きくするので、自車両の燃費を向上させる走行制御が可能となる。
【００１５】
また、上記した走行制御手段は、レーダによって先々行車両が認識された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、先々行車両の加減速を検出する際にも自車両の加減速制御を行う自車両の第１の走行制御を行い、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、当該自車両の加減速を第１の走行制御よりも抑制する自車両の第２の走行制御を行ってもよい。
【００１６】
この構成によれば、上記したように、レーダによって先々行車両が認識された場合には、自車両の第１の走行制御によって、所謂ＡＣＣにおいて、先行車両よりも先行して先々行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行うので、自車両の燃費を向上させる走行制御が可能となる。更に、レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の第２の走行制御によって、所謂ＡＣＣにおいて、自車両の加減速を第１の走行制御よりも抑制するので、自車両の燃費を向上させる走行制御が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。
【図２】道路を反射体として利用するレーダによる先々行車両の検出方法を示す図である。
【図３】道路以外の反射体を利用するレーダによる先々行車両の検出方法を示す図である。
【図４】第１の実施形態の車両制御装置による先々行車両存在推定処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。
【図６】レーダによる先々行車両の検知可能領域を示す図である。
【図７】図６に示す検知可能領域を求める際の各種パラメータを示す図である。
【図８】第２の実施形態の車両制御装置による先々行車両存在推定処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。
【図１０】第３の実施形態の検知可能領域推定部による先行車両の車長推定処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。
【図１２】第４の実施形態の検知可能領域推定部による先行車両の車高推定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２０】
本発明の実施形態に係る車両制御装置は、電波を利用したレーダなどによって先行車両に加えて先々行車両を認識した場合には、先行車両だけでなく先々行車両にも基づいて自車両の走行制御を行うものである。例えば、本実施形態の車両制御装置は、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両を追従する自車両の走行制御（ＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＣＣ）において、先々行車両の挙動も監視し、先々行車両の減速開始を検知したときは自車両も早めにアクセルＯＦＦを行うように走行制御を行ない、反対に先々行車両の加速開始を検知したときは自車も早めに加速させるように走行制御を行う。また、例えば、本実施形態の車両制御装置は、ＡＣＣにおいて、先行車両の減速開始を検知しても先々行車両の減速がないか又は小さいときには自車両の減速を先行車両の減速より抑制するように走行制御を行い、反対に先行車両の加速開始を検知しても先々行車両の加速がないか又は小さいときには自車両の加速を先行車両の加速より抑制するように走行制御を行う（第１の走行制御）。これにより、自車両の燃費を向上させることが可能となる。
【００２１】
一方、レーダなどによって先々行車両を認識できない場合には、本実施形態の車両制御装置は、別の手段によって更に先々行車両の存在を推定し、先々行車両の存在を推定した場合には、上記した第１の走行制御とは異なる自車両の第２の走行制御を行うものである。以下に詳説する。
［第１の実施形態］
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。図１に示す車両制御装置１は、車両センサ１０と、レーダ２０と、カメラ３０と、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ：Electronic Control Unitという。）４０と、各種アクチュエータ５０とを備える。
【００２３】
車両センサ１０は、自車両の速度、加速度（減速度）、ヨーレート、ステアリングホイール操舵角、ブレーキペダル踏量、アクセルペダル踏量などを検出する。車両センサ１０は、検出した各信号をＥＣＵ４０へ送信する。
【００２４】
レーダ２０は、例えば、ミリ波帯の電波を利用して物体を検出するミリ波レーダである。レーダ２０は、例えば、自車両の前側の中央に取り付けられる。レーダ２０では、ミリ波帯の電波を自車両の前方へ向けて送信し、先行車両や先々行車両などの物体表面で反射された電波を受信する。レーダ２０は、送受信信号をＥＣＵ４０へ送信する。
【００２５】
カメラ３０は、例えば、２台のＣＣＤカメラからなるステレオカメラであり、２台のＣＣＤカメラが水平方向に所定間隔離間されて配置されている。カメラ３０も、例えば、自車両の前側の中央に取り付けられる。カメラ３０は、２つのＣＣＤカメラで撮像した左右のステレオ画像のデータをＥＣＵ４０へ送信する。
【００２６】
ＥＣＵ４０は、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ（RandomAccess Memory）などから構成されている。このような構成により、ＥＣＵ４０には、車両認識部４１と、反射体認識部４２と、先々行車両推定部４３と、走行制御部４４とが構築されている。
【００２７】
車両認識部４１は、レーダ２０からの送受信信号に基づいて、先行車両及び先々行車両の認識を行う。例えば、車両認識部４１は、先行車両の有無や、先行車両と自車両との距離及び相対速度、並びに自車両に対する先行車両の横位置などの位置情報を求める。また、車両認識部４１は、先々行車両の有無や、先々行車両と自車両との距離及び相対速度、並びに自車両に対する先々行車両の横位置などの位置情報を求める。
【００２８】
ここで、先々行車両の検出方法について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、道路を反射体として利用するレーダによる先々行車両の検出方法を示す図であり、図３は、道路以外の反射体を利用するレーダによる先々行車両の検出方法を示す図である。図２に示すように、自車両Ｗにおけるレーダ２０及び車両認識部４１は、先行車両Ｗｆの下の路面による反射波を検出することによって、先々行車両Ｗｆｆを検出することができる。また、図３に示すように、自車両Ｗにおけるレーダ２０及び車両認識部４１は、道路以外の反射体、例えば、先行車両Ｗｆの横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体による反射波を検出することによって、先々行車両Ｗｆｆを検出することができる。このように、電波を利用して先々行車両Ｗｆｆを認識する場合、先行車両Ｗｆの下の路面による反射波と、道路以外の先行車両Ｗｆの横側に位置するガードレールなどの反射体による反射波との２つの検出経路からの反射波を検出することにより、検出精度を高めている。
【００２９】
反射体認識部４２は、カメラ３０からの画像データに基づいて、道路以外の反射体、すなわち、上記した先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体の認識を行う。
【００３０】
先々行車両推定部４３は、車両認識部４１による先々行車両認識結果、及び、反射体認識部４２による反射体認識結果に基づいて、先々行車両の存在の推定を行う。具体的には、先々行車両推定部４３は、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両の存在が認識された場合には、先々行車両が「いる」と推定する。
【００３１】
一方、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両の存在が認識されなかった場合、先々行車両推定部４３は、更に道路以外の反射体の存在により先々行車両の存在を推定する。具体的には、カメラ３０及び反射体認識部４２によって、道路以外の反射体、すなわち先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体の存在が認識された場合、先々行車両推定部４３は、図２及び図３に示すように先々行車両を検出するための検出経路は２経路存在するので検出精度が高いと判断し、先々行車両が「いない」と推定する。しかしながら、カメラ３０及び反射体認識部４２によって、道路以外の反射体、すなわち先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体の存在が認識されない場合には、先々行車両推定部４３は、図２に示すように先々行車両を検出するための検出経路は路面反射の１経路のみであるので検出精度が低いと判断し、先々行車両が「いるかもしれない」と推定する。
【００３２】
走行制御部４４は、先々行車両推定部４３による先々行車両存在推定結果に基づいて、自車両の走行制御を行う。具体的には、走行制御部４４は、先々行車両推定部４３によって先々行車両が「いない」と推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両を追従する自車両の走行制御（ＡＣＣ）を行う。一方、先々行車両推定部４３によって先々行車両が「いる」と推定された場合には、上記したように、ＡＣＣにおいて、先行車両に加えて先々行車両にも基づいて自車両の走行制御を行う第１の走行制御を行う。これにより、自車両の燃費を向上させることが可能となる。
【００３３】
そして、先々行車両推定部４３によって先々行車両が「いるかもしれない」と推定された場合には、走行制御部４４は、上記した第１の走行制御とは異なる自車両の第２の走行制御を行う。例えば、第２の走行制御は、ＡＣＣにおいて、上記した第１の走行制御より自車両と先行車両との目標車間距離を大きくした走行制御である。又は、例えば、第２の走行制御は、ＡＣＣにおいて、先行車両の加減速に応じて自車両の加減速を行う際に、第１の走行制御より自車両の加減速を抑制する走行制御である。これにより、先行車両に対して余裕を持った走行制御が可能となり、先行車両が急な加減速を行っても自車両に急な加減速を行わせることがないので、自車両の燃費を向上させることが可能となる。
【００３４】
なお、走行制御部４４による自車両の走行制御は、例えば、車両センサ１０によって検出された各種情報に基づいて、スロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータなどの各種アクチュエータ５０を制御することによって行われる。
【００３５】
次に、第１の実施形態の車両制御装置１による先々行車両存在推定動作について説明する。図４は、第１の実施形態の車両制御装置による先々行車両存在推定処理を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両の認識を行い（Ｓ０１）、先々行車両が認識された場合には、先々行車両推定部４３によって先々行車両が「いる」と推定する（Ｓ０２）。すると、走行制御部４４によって上記第１の走行制御が行われる。
【００３７】
一方、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両が認識されない場合には、カメラ３０及び反射体認識部４２によって、道路以外の反射体、すなわち、先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体の認識を行い（Ｓ０３）、道路以外の反射体が認識された場合には、先々行車両推定部４３によって、図２及び図３に示すように先々行車両を検出するための検出経路は２経路存在するので検出精度が高いと判断し、先々行車両が「いない」と推定する（Ｓ０４）。すると、走行制御部４４によってＡＣＣが行われる。
【００３８】
そして、カメラ３０及び反射体認識部４２によって道路以外の反射体が認識されなかった場合には、先々行車両推定部４３によって、図２に示すように先々行車両を検出するための検出経路は路面反射の１経路のみであるので検出精度が低いと判断し、先々行車両が「いるかもしれない」と推定する（Ｓ０５）。すると、走行制御部４４によって上記第２の走行制御が行われる。
【００３９】
このように、第１の実施形態に係る車両制御装置１によれば、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両が認識されない場合であっても、カメラ３０及び反射体認識部４２によって道路以外の反射体が認識されない場合には、先々行車両推定部４３によって、レーダ２０の検出精度が低いと推定して先々行車両が「いるかもしれない」と推定する。すなわち、従来の先々行車両が「いる／いない」の２値判定ではなく、従来の先々行車両が「いない」の判定を更に先々行車両が「いるかもしれない／いない」の２値判定に細分化した３値判定を行う。したがって、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
【００４０】
その結果、先々行車両がドライバによって目視できている場合にレーダ２０によって先々行車両を検出できないという不具合を低減することができ、ドライバの違和感の低減、走行制御の作動率の低下の抑制、走行制御の誤動作の低減が可能となる。
［第２の実施形態］
【００４１】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。図５に示す車両制御装置１Ａは、車両制御装置１においてＥＣＵ４０に代えてＥＣＵ４０Ａを備える構成で第１の実施形態と異なっている。車両制御装置１Ａのその他の構成は、車両制御装置１と同一である。
【００４２】
ＥＣＵ４０Ａは、ＥＣＵ４０において先々行車両推定部４３に代えて先々行車両推定部４３Ａを備えており、更に、先々行車両情報記憶部４５と、先々行車両位置推定部４６と、検知可能領域推定部４７とを備える点でＥＣＵ４０と異なっている。ＥＣＵ４０Ａのその他の構成は、ＥＣＵ４０と同一である。
【００４３】
先々行車両情報記憶部４５は、先々行車両推定部４３Ａによって推定された前回の先々行車両存在推定結果「いる／いるかもしれない／いない」を、車両認識部４１によって求めた前回の先々行車両と自車両との車間距離、前回の先々行車両の速度及び加速度などの情報と関連付けて記憶する。
【００４４】
先々行車両位置推定部４６は、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両の情報に基づいて、先々行車両の現在位置を推定する。具体的には、先々行車両位置推定部４６は、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両と自車両との車間距離ｄ２０、前回の先々行車両の速度Ｖ及び加速度ａに基づいて、前回の先々行車両の挙動を予測し、現在位置ｄ２ｎを推定する。
【００４５】
検知可能領域推定部４７は、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域を推定する。ここで、図６に、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域を示し、図７に、図６に示す検知可能領域を求める際の各種パラメータを示す。先々行車両Ｗｆｆに電波が届くためには、電波が先行車両Ｗｆの下の路面を反射して通過できなければならない制約から、自車両Ｗと先々行車両Ｗｆｆとの車間距離ｄ２は、自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離ｄ１によって決まる。
【００４６】
例えば、レーダ２０によって先々行車両Ｗｆｆを認識することができる自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離ｄ１の最小値ｄ１ｍｉｎは、自車両Ｗにおけるレーダ２０の地上高ＨＬ、先行車両Ｗｆの車高Ｈ及び車長Ｌに基づいて、下式（１）によって求められる。ここで、レーダ２０の地上高ＨＬ、先行車両Ｗｆの車高Ｈ及び車長Ｌは、予め設定されればよい。なお、先行車両Ｗｆの車高Ｈは、車両下の間隙の高さのことを示すものとする。
【数１】
また、レーダ２０からの電波が先々行車両Ｗｆｆに届くことができる自車両Ｗと先々行車両Ｗｆｆとの車間距離ｄ２の範囲は、更に、レーダ２０の性能によって決まる定数α、先々行車両Ｗｆｆの背面（電磁波を反射することのできる部分）の地上高Ｒに基づいて、下式（２）によって求められる。ここで、定数α、先々行車両Ｗｆｆの背面の地上高Ｒは予め設定されればよく、自車両Ｗと先行車両Ｗｆとの車間距離ｄ１はレーダ２０及び車両認識部４１によって求められたものを用いればよい。
【数２】
検知可能領域推定部４７は、上記（１）式及び（２）式に基づいて、図６に示すようなレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する。
【００４７】
先々行車両推定部４３Ａは、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両の存在が認識されなかった場合であって、カメラ３０及び反射体認識部４２によって道路以外の反射体の存在が認識されなかった場合に、更に、先々行車両位置推定部４６によって推定された前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎ、及び、検知可能領域推定部４７によって推定されたレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａに基づいて、先々行車両の存在を推定する。具体的には、先々行車両推定部４３Ａは、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ内（図６）、すなわち上記（２）式の範囲内である場合、先々行車両は物理的に電波が届く場所にいるにも関わらず検出できなかったので検出精度が高いと判断し、先々行車両は「いない」と推定する。
【００４８】
一方、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ外（図６）、すなわち上記（２）式の範囲外である場合には、先々行車両推定部４３Ａは、先々行車両は単に物理的に検出不可能な位置に移動しただけで実際には存在するかもしれないので検出精度が低いと判断し、先々行車は「いるかもしれない」と推定する。
【００４９】
次に、第２の実施形態の車両制御装置１Ａによる先々行車両存在推定動作について説明する。図８は、第２の実施形態の車両制御装置による先々行車両存在推定処理を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、レーダ２０、カメラ３０、車両認識部４１、反射体認識部４２、先々行車両推定部４３Ａによって、上記したステップＳ０１〜Ｓ０４の処理が行われる。そして、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両が認識されず、カメラ３０及び反射体認識部４２によって道路以外の反射体が認識されなかった場合、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両存在推定結果に基づいて、前回、先々行車両を認識していたか否かの判定を行い（Ｓ１１）、前回の先々行車両存在推定結果が「いるかもしれない／いない」である場合、すなわち、前回、先々行車両を認識していない場合には、先々行車両推定部４３Ａによって、先々行車両が「いない」と推定する（Ｓ０４）。
【００５１】
一方、前回の先々行車両存在推定結果が「いる」である場合、すなわち、前回、先々行車両を認識していた場合には、先々行車両位置推定部４６によって、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両と自車両との車間距離ｄ２０、前回の先々行車両の速度Ｖ及び加速度ａから、前回の先々行車両の挙動を予測して現在位置ｄ２ｎを推定する（Ｓ１２）。また、検知可能領域推定部４７によって、上記（１）式及び（２）式に基づいて、図６に示すようなレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する（Ｓ１３）。そして、先々行車両推定部４３Ａによって、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ内であるか否かを推定し（Ｓ１４）、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ内である場合には、先々行車両は物理的に電波が届く場所にいるにも関わらず検出できなかったので検出精度が高いと判断し、先々行車両は「いない」と推定する（Ｓ０４）。一方、前回の先々行車両の現在位置ｄ２ｎがレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａ外である場合には、先々行車両推定部４３Ａによって、先々行車両は単に物理的に検出不可能な位置に移動しただけで実際には存在するかもしれないので検出精度が低いと判断し、先々行車は「いるかもしれない」と推定する（Ｓ０５）。
【００５２】
このように、第２の実施形態の車両制御装置１Ａでも、先々行車両推定部４３Ａが先々行車両推定部４３と同一の先々行車両存在推定動作を行うので、第１の実施形態の車両制御装置１と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
更に、第２の実施形態の車両制御装置１Ａによれば、レーダ２０及び車両認識部４１によって先々行車両が認識されない場合であっても、先々行車両位置推定部４６によって、先々行車両情報記憶部４５に記憶された前回の先々行車両の挙動情報から前回の先々行車両の現在位置を推定すると共に、検知可能領域推定部４７によって、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域を推定し、前回の先々行車両の現在位置がレーダ２０による先々行車両の検知可能領域外である場合に、先々行車両推定部４３Ａによって、レーダ２０の検出精度が低いと推定して先々行車両が「いるかもしれない」と推定する。したがって、道路以外の反射体、例えば、先行車両の横側に位置するガードレールや防音壁などの反射体がない道路においても、先々行車両の存在の検出精度を向上することができる。
［第３の実施形態］
【００５４】
図９は、本発明の第３の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。図９に示す車両制御装置１Ｂは、車両制御装置１ＡにおいてＥＣＵ４０Ａに代えてＥＣＵ４０Ｂを備える構成で第２の実施形態と異なっている。車両制御装置１Ｂのその他の構成は、車両制御装置１Ａと同一である。
【００５５】
ＥＣＵ４０Ｂは、ＥＣＵ４０Ａにおいて検知可能領域推定部４７に代えて検知可能領域推定部４７Ｂを備える点でＥＣＵ４０Ａと異なっている。ＥＣＵ４０Ｂのその他の構成は、ＥＣＵ４０Ａと同一である。
【００５６】
上記（１）式及び（２）式によれば、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａは、障害物である先行車両の車長Ｌに依存するものである。そこで、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車長を推定し、推定した車長を用いて上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する。例えば、検知可能領域推定部４７Ｂは、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両の車種（トラック、バスなどの大型自動車であるか、普通自動車であるか）を推定し、推定した車種に応じて上記（１）式及び（２）式に用いる先行車両の車長を変更する。
【００５７】
図１０に、検知可能領域推定部４７Ｂによる先行車両の車長推定処理のフローチャートを示す。例えば、検知可能領域推定部４７Ｂは、図８に示すステップＳ１３において、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両の車幅ｗを求め、求めた車幅ｗから先行車両の車種（大型自動車であるか、普通自動車であるか）を推定する。具体的には、求めた車幅ｗが閾値Ｗｔｈｒｓ未満であるならば先行車両は普通自動車であると推定し、求めた車幅ｗが閾値Ｗｔｈｒｓ以上であるならば先行車両は大型自動車であると推定する（Ｓ２１）。なお、閾値Ｗｔｈｒｓは、普通自動車か大型自動車かを判断するために予め定めた車幅の閾値であり、例えば、１７００ｍｍ程度とする。
【００５８】
先行車両が大型自動車である場合（Ｓ２２）、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車長Ｌの値として所定値ＬＬを用い、上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する（Ｓ２３）。一方、先行車両が普通自動車である場合には（Ｓ２２）、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車長Ｌの値として所定値ＬＳを用い、上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する（Ｓ２４）。なお、所定値ＬＬ、ＬＳとしては、それぞれ、大型自動車、普通自動車の平均的な車長を予め設定すればよい。
【００５９】
このように、第３の実施形態の車両制御装置１Ｂでも、先々行車両情報記憶部４５、先々行車両位置推定部４６、検知可能領域推定部４７Ｂ、及び、先々行車両推定部４３Ａを備えているので、第２の実施形態の車両制御装置１Ａと同様の効果を得ることができる。
【００６０】
更に、第３の実施形態の車両制御装置１Ｂによれば、検知可能領域推定部４７Ｂによって、先行車両の車長を推定し、推定した先行車両の車長を用いてレーダによる先々行車両の検知可能領域を推定するので、レーダによる先々行車両の検知可能領域の推定精度を高めることができ、その結果、先々行車両の存在の検出精度をより向上することができる。
［第４の実施形態］
【００６１】
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る車両制御装置を示す図である。図１１に示す車両制御装置１Ｃは、車両制御装置１ＡにおいてＥＣＵ４０Ａに代えてＥＣＵ４０Ｃを備える構成で第２の実施形態と異なっている。車両制御装置１Ｃのその他の構成は、車両制御装置１Ａと同一である。
【００６２】
ＥＣＵ４０Ｃは、ＥＣＵ４０Ａにおいて検知可能領域推定部４７に代えて検知可能領域推定部４７Ｃを備える点でＥＣＵ４０Ａと異なっている。ＥＣＵ４０Ｃのその他の構成は、ＥＣＵ４０Ａと同一である。
【００６３】
上記（１）式及び（２）式によれば、レーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａは、障害物である先行車両の車高Ｈに依存するものである。そこで、検知可能領域推定部４７Ｃは、先行車両の車高を推定し、推定した車高を用いて上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する。
【００６４】
図１２に、検知可能領域推定部４７Ｃによる先行車両の車高推定処理のフローチャートを示す。例えば、検知可能領域推定部４７Ｃは、図８に示すステップＳ１３において、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両の車高Ｈを推定し（Ｓ３１）、推定した車高Ｈを用い、上記（１）式及び（２）式からレーダ２０による先々行車両の検知可能領域Ａを推定する（Ｓ３２）。
【００６５】
このように、第４の実施形態の車両制御装置１Ｃでも、先々行車両情報記憶部４５、先々行車両位置推定部４６、検知可能領域推定部４７Ｃ、及び、先々行車両推定部４３Ａを備えているので、第２の実施形態の車両制御装置１Ａと同様の効果を得ることができる。
【００６６】
更に、第４の実施形態の車両制御装置１Ｃによれば、検知可能領域推定部４７Ｃによって、先行車両の車高を推定し、推定した先行車両の車高を用いてレーダによる先々行車両の検知可能領域を推定するので、レーダによる先々行車両の検知可能領域の推定精度を高めることができ、その結果、先々行車両の存在の検出精度をより向上することができる。
【００６７】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、先行車両及び先々行車両を認識するためのレーダとしてミリ波レーダを例示したが、電波やレーザを利用して反射波を検出する様々なレーダが適用可能である。また、本実施形態では、道路以外の反射体を認識するためのカメラとしてステレオカメラを例示したが、他にも様々なカメラが適用可能である。
【００６８】
また、本実施形態では、カメラからの画像データを用いて道路以外の反射体を認識したが、レーダからの検出信号を用いて道路以外の反射体を認識することも可能である。また、ナビゲーション装置などの道路情報から道路以外の反射体を認識してもよい。
【００６９】
また、本実施形態では、各種アクチュエータを自律的に制御する走行制御部を例示したが、走行制御部は、ディスプレイによる画像表示報知や、スピーカ又はブザー等による音声報知などの報知手段を制御することによって、ドライバを誘導するような走行制御を行ってもよい。
【００７０】
また、第３の実施形態では、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車幅ｗを求めることによって先行車両の車種（大型自動車であるか、普通自動車であるか）を推定したが、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両のナンバープレートを認識し、ナンバープレートの色や分類番号から先行車両の車種を推定してもよい。また、検知可能領域推定部４７Ｂは、カメラ３０からの画像データに代えてレーダ２０からの検出信号を用いて先行車両の車種を推定することも可能である。また、検知可能領域推定部４７Ｂは、先行車両の車種を大型自動車／普通自動車の２種で推定したが、軽自動車／普通自動車／大型自動車というように３種以上に細かく推定してもよい。また、検知可能領域推定部４７Ｂは、インフラ通信技術を用いて先行車両の車長を取得し、取得した車長を上記（１）式及び（２）式に直接用いてもよい。
【００７１】
また、第４の実施形態では、検知可能領域推定部４７Ｃは、カメラ３０からの画像データを用いて先行車両の車高を直接求めたが、上記した第３の実施形態と同様に、先行車両の車種を推定し、推定した車種に応じて、軽自動車、普通自動車、大型自動車の平均的な車高を予め設定してもよい。また、上記した第３の実施形態と同様に、検知可能領域推定部４７Ｃは、インフラ通信技術を用いて先行車両の車高を取得し、取得した車高を上記（１）式及び（２）式に直接用いてもよい。また、上記したような車高推定方法が使用できない環境である場合、検知可能領域推定部４７Ｃは、先々行車両がはっきりと見えていたときの先行車両と自車両との車間距離ｄ１、及び、先々行車両と自車両との車間距離ｄ２を用いて下式（３）から先行車両の車高Ｈの取りうる値の下限値を定めることにより、先行車両の車高Ｈを推定することが可能である。
【数３】
【００７２】
また、第３及び第４の実施形態では、車長及び車高のうちのどちらか一方を上記（１）式及び（２）式に用いたが、車長と車高とのうちの両方を上記（１）式及び（２）式に用いてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…車両制御装置、１０…車両センサ、２０…レーダ、３０…カメラ、４０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、４１…車両認識部、４２…反射体認識部（反射体認識手段）、４３，４３Ａ…先々行車両推定部（先々行車両推定手段）、４４…走行制御部（走行制御手段）、４５…先々行車両情報記憶部（先々行車両情報記憶手段）、４６…先々行車両位置推定部（先々行車両位置推定手段）、４７，４７Ｂ，４７Ｃ…検知可能領域推定部（検知可能領域推定手段）、５０…各種アクチュエータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射体を利用してレーダによって先々行車両を認識し、当該レーダによって認識された先々行車両に基づいて自車両の走行制御を行う車両制御装置において、
道路以外の前記反射体を認識する反射体認識手段と、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、前記反射体認識手段によって道路以外の前記反射体が認識されない場合には、先々行車両がいるかもしれないと推定する先々行車両推定手段と、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、前記先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の走行制御を行う走行制御手段と、
を備える、車両制御装置。
【請求項２】
前記レーダによって認識された先々行車両と自車両との距離、当該先々行車両の速度及び加速度の情報を記憶する先々行車両情報記憶手段と、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合に、前記先々行車両情報記憶手段に記憶された前回の先々行車両の情報に基づいて、当該前回の先々行車両の現在位置の推定を行う先々行車両位置推定手段と、
前記レーダの地上高、先々行車両の背面の地上高、自車両と先行車両との車間距離、先行車両の車長及び車高に基づいて、前記レーダによる先々行車両の検知可能領域を推定する検知可能領域推定手段と、
を更に備え、
前記先々行車両推定手段は、前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であって、前記反射体認識手段によって道路以外の前記反射体が認識されない場合には、更に、前記先々行車両位置推定手段によって推定された前記前回の先々行車両の現在位置が、前記検知可能領域推定手段によって推定された前記レーダによる先々行車両の検知可能領域外である場合に、先々行車両がいるかもしれないと推定する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記検知可能領域推定手段は、先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを推定し、推定した先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを用いて前記レーダによる先々行車両の検知可能領域を推定する、
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記走行制御手段は、
前記レーダによって先々行車両が認識された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、先々行車両の加減速を検出する際にも自車両の加減速制御を行う自車両の第１の走行制御を行い、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、前記先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、当該目標車間距離を前記第１の走行制御よりも大きくする自車両の第２の走行制御を行う、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記走行制御手段は、
前記レーダによって先々行車両が認識された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、先々行車両の加減速を検出する際にも自車両の加減速制御を行う自車両の第１の走行制御を行い、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、前記先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、当該自車両の加減速を前記第１の走行制御よりも抑制する自車両の第２の走行制御を行う、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項１】
反射体を利用してレーダによって先々行車両を認識し、当該レーダによって認識された先々行車両に基づいて自車両の走行制御を行う車両制御装置において、
道路以外の前記反射体を認識する反射体認識手段と、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、前記反射体認識手段によって道路以外の前記反射体が認識されない場合には、先々行車両がいるかもしれないと推定する先々行車両推定手段と、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、前記先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、自車両の走行制御を行う走行制御手段と、
を備える、車両制御装置。
【請求項２】
前記レーダによって認識された先々行車両と自車両との距離、当該先々行車両の速度及び加速度の情報を記憶する先々行車両情報記憶手段と、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合に、前記先々行車両情報記憶手段に記憶された前回の先々行車両の情報に基づいて、当該前回の先々行車両の現在位置の推定を行う先々行車両位置推定手段と、
前記レーダの地上高、先々行車両の背面の地上高、自車両と先行車両との車間距離、先行車両の車長及び車高に基づいて、前記レーダによる先々行車両の検知可能領域を推定する検知可能領域推定手段と、
を更に備え、
前記先々行車両推定手段は、前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であって、前記反射体認識手段によって道路以外の前記反射体が認識されない場合には、更に、前記先々行車両位置推定手段によって推定された前記前回の先々行車両の現在位置が、前記検知可能領域推定手段によって推定された前記レーダによる先々行車両の検知可能領域外である場合に、先々行車両がいるかもしれないと推定する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記検知可能領域推定手段は、先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを推定し、推定した先行車両の車長及び車高のうちの少なくとも何れかを用いて前記レーダによる先々行車両の検知可能領域を推定する、
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記走行制御手段は、
前記レーダによって先々行車両が認識された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、先々行車両の加減速を検出する際にも自車両の加減速制御を行う自車両の第１の走行制御を行い、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、前記先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、当該目標車間距離を前記第１の走行制御よりも大きくする自車両の第２の走行制御を行う、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記走行制御手段は、
前記レーダによって先々行車両が認識された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、先々行車両の加減速を検出する際にも自車両の加減速制御を行う自車両の第１の走行制御を行い、
前記レーダによって先々行車両が認識されない場合であっても、前記先々行車両推定手段によって先々行車両がいるかもしれないと推定された場合には、先行車両を目標車両として自車両と先行車両との車間距離を目標車間距離に維持するように先行車両の加減速に応じて自車両の加減速制御を行う自車両の走行制御において、当該自車両の加減速を前記第１の走行制御よりも抑制する自車両の第２の走行制御を行う、
請求項１に記載の車両制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２０６２３（Ｐ２０１２−２０６２３Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５８８２６（Ｐ２０１０−１５８８２６）
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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