(57)【要約】電波受信部（１）は、自車の前方を対象として、対象から放射される電波の強度に基づく電波画像を生成する。車両検出部（３）は、自車の前方を走行する先行車までの車間距離を検出する。高温検出部（２）は、電波画像において、電波の強度に基づいて算出された温度が閾値以上となる高温領域を検出する。排気口領域決定部（４）は、高温領域から、先行車の排気口に相当する排気口領域を決定する。先行車加速推定部（７）は、車間距離を用いて、排気口領域決定部（４）が決定する排気口領域について、電波の強度の変化に基づいて、先行車の速度の変化を推定する。
2014017584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の前方を対象として、対象から放射される電波の強度に基づく電波画像を生成する電波受信部と、
自車の前方を走行する先行車までの車間距離を検出する車両検出部と、
前記電波受信部が生成する前記電波画像において、電波の強度に基づいて算出された温度が閾値以上となる高温領域を検出する高温検出部と、
前記高温検出部が検出する高温領域から、前記先行車の排気口に相当する排気口領域を決定する排気口領域決定部と、
前記車両検出部が検出する車間距離を用いて、前記排気口領域決定部が決定する排気口領域について、前記電波受信部が受信する電波の強度の変化に基づいて、前記先行車の速度の変化を推定する先行車加速推定部と
を備えることを特徴とする車両挙動検出装置。
【請求項２】
前記高温検出部は、周囲温度に応じて前記閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両挙動検出装置。
【請求項３】
前記先行車加速推定部は、路面の傾斜に応じて、推定する前記先行車の速度の変化を調節することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両挙動検出装置。
【請求項４】
前記排気口領域決定部は、所定の大きさ以下の高温領域を排気口領域として決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両挙動検出装置。
【請求項５】
前記車両検出部は、前記電波画像が生成する前記電波画像において、前記先行車を検出し、
前記車両検出部が検出する前記先行車の車幅を算出し、算出した車幅から前記先行車の重量を推定する先行車重量推定部を更に備え、
前記先行車加速推定部は、前記先行車重量推定部が推定する前記先行車の重量に応じて、推定する前記先行車の速度の変化を調節することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両挙動検出装置。
【請求項６】
前記車両検出部が検出する車間距離と、前記先行車加速推定部が推定する先行車の速度の変化とに応じて、自車の駆動を制御する追従制御部を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両挙動検出装置。
【請求項７】
自車の前方を対象として、対象から放射される電波の強度に基づく電波画像を生成することと、
自車の前方を走行する先行車までの車間距離を検出することと、
生成された前記電波画像において、電波の強度に基づいて算出された温度が閾値以上となる高温領域を検出することと、
検出された高温領域から、前記先行車の排気口に相当する排気口領域を決定することと、
検出された車間距離を用いて、前記排気口領域決定ステップにおいて決定された排気口領域について、受信された電波の強度の変化に基づいて、前記先行車の速度の変化を推定すること
を含むことを特徴とする車両挙動検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周囲を走行する車両の挙動を検出する車両挙動検出装置及び車両挙動検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行車両との車間距離を表示する装置として、レーダから先行車両に向けて発した電磁波の反射に基づいて、先行車両までの車間距離を演算し、算出された車間距離を、自車の速度に応じて表示する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１９９２３７号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、レーダを用いて先行車両との車間距離を算出し、相対速度に基づいて先行車両の挙動を計測しているので、車両の挙動に対して計測時間の遅れが生じる。
【０００５】
本発明は、応答よく周囲の車両の挙動を検出できる車両挙動検出装置及び車両挙動検出方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の第１の態様に係る車両挙動検出装置は、電波受信部と、車両検出部と、高温検出部と、排気口領域決定部と、先行車加速推定部とを備える。電波受信部は、自車の前方を対象として、対象から放射される電波の強度に基づく電波画像を生成する。車両検出部は、自車の前方を走行する先行車までの車間距離を検出する。高温検出部は、電波受信部が生成する電波画像において、電波の強度に基づいて算出された温度が閾値以上となる高温領域を検出する。排気口領域決定部は、高温検出部が検出する高温領域から、先行車の排気口に相当する排気口領域を決定する。先行車加速推定部は、車両検出部が検出する車間距離を用いて、排気口領域決定部が決定する排気口領域について、電波受信部が受信する電波の強度の変化に基づいて、先行車の速度の変化を推定する。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る車両挙動検出方法は、自車の前方を対象として、対象から放射される電波の強度に基づく電波画像を生成することと、自車の前方を走行する先行車までの車間距離を検出することと、生成された前記電波画像において、電波の強度に基づいて算出された温度が閾値以上となる高温領域を検出することと、検出された高温領域から、前記先行車の排気口に相当する排気口領域を決定することと、検出された車間距離を用いて、決定された排気口領域について、受信された電波の強度の変化に基づいて、前記先行車の速度の変化を推定することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置の基本的な構成を説明する模式的なブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置において生成される電波画像を図示した一例である。
【図３】図３は、一般的な車両が備えるエキゾーストパイプを説明する図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の実施の形態に例示した装置や方法に特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１０】
（車両挙動検出装置）
本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置は、図１に示すように、電波受信部１と、高温検出部２と、車両検出部３と、排気口領域決定部４と、強度増減監視部５と、回転数変化推定部６と、先行車加速推定部７と、先行車重量推定部８と、追従制御部９とを備える。本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置は、車両（自車）に搭載され、車両の前方を走行する車両（先行車）の挙動を検出する。
【００１１】
電波受信部１は、自車の前方を対象として、対象から放射される電波を受信する。電波受信部１は、例えば、複数のアンテナをアレイ配置したアレイアンテナを備え、電波を検出する。電波受信部１は、受信した電波の強度（受信電力）に基づいて、二次元の電波画像を生成する。なお、本発明において「電波」とは、３０ＧＨｚ〜１０ＴＨｚ程度の周波数の電磁波をいう。
【００１２】
高温検出部２は、電波受信部１が受信した電波に基づく電波画像において、電波の強度に基づいて算出された温度が閾値以上となる高温領域を検出する。高温検出部２は、例えば、黒体放射で２００℃以上相当の電波を放射する領域を高温領域として検出する。高温検出部２は、周囲の温度を検出する温度検出部を有し、温度検出部が検出する周囲温度に応じて閾値を変更するようにしてもよい。例えば、閾値は、２００℃から環境温度を減算した値とすることができる。
【００１３】
車両検出部３は、自車の前方を走行する先行車と先行車までの車間距離とを検出する。例えば、車両検出部３は、電波受信部１が生成した電波画像において、車両が走行する路面に相当する路面領域を検出し、検出した路面領域の境界のうち、水平な所定範囲の長さを有する境界を対称軸として設定する。次いで、車両検出部３は、設定した対称軸と、電波画像の水平方向に沿う中心線との間を路面反射領域として設定し、路面反射領域と路面領域とを、画素の出力波形で比較して、波形の特徴が近似している場合、路面反射領域を先行車として検出する。車両検出部３は、その他、様々な方法で先行車と先行車までの車間距離とを検出することができる。
【００１４】
排気口領域決定部４は、高温検出部２が検出した高温領域について、車両検出部３が検出した先行車、車間距離を用いて、排気口領域を決定する。排気口領域決定部４は、例えば、高温検出部２が検出した高温領域について、車両検出部３が検出した先行車の領域に近接又は少なくとも一部が内包され、所定範囲の大きさを有する高温領域を排気口領域として決定する。
【００１５】
例えば、図２に示すように、電波画像において、高温検出部２が高温領域３２を検出し、車両検出部３が、先行車３１を検出した場合、排気口領域決定部４は、高温領域３２を先行車３１の排気口領域として決定する。また、排気口領域決定部４は、例えば、直径２００ｍｍを超える大きさの高温領域は排気口である可能性が低いと考えられることから、車間距離から算出される幅が直径２００ｍｍ以下の高温領域を排気口領域として決定するようにしてもよい。
【００１６】
電波受信部１、高温検出部２、車両検出部３及び排気口領域決定部４における処理は、例えば、電波画像の１フレーム毎に行われる。
【００１７】
強度増減監視部５は、車両検出部３が検出する車間距離を用いて、排気口領域決定部４が決定した排気口領域について、電波受信部１が受信した電波の強度の増減を監視する。排気口領域決定部４が電波画像において複数の排気口領域を決定した場合、強度増減監視部５は、複数の排気口領域の電波の強度を積分し、積分した値について強度の増減を監視するようにしてもよい。
【００１８】
回転数変化推定部６は、強度増減監視部５が監視する強度の増減から、先行車のエンジンの回転数の変化を推定する。回転数変化推定部６は、例えば、排気口領域決定部４が決定した排気口領域について、電波の強度の単位時間毎の時間平均を算出する。また、回転数変化推定部６は、強度が所定時間（例えば１秒間）連続して１０％以上増加した場合において、エンジンの回転数の増加、１０％以上減少した場合において、エンジンの回転数の減少を回転数の変化として推定するようにしてもよい。また、回転数変化推定部６は、周囲温度に応じて回転数の変化を調節するようにしてもよい。
【００１９】
先行車加速推定部７は、強度増減監視部５が監視する強度の増減から、先行車の速度の変化を推定する。先行車加速推定部７は、例えば、回転数変化推定部６が推定した回転数の変化に基づいて、先行車の加減速を推定する。
【００２０】
先行車重量推定部８は、車両検出部３が検出した先行車と先行車までの車間距離とから先行車の車幅を算出し、算出した車幅に基づいて、先行車の重量を推定する。先行車重量推定部８は、予め複数の車種と車種毎の重量を記憶し、先行車の車幅、排気口領域から、記憶する情報に基づいて先行車の重量を推定するようにしてもよい。
【００２１】
先行車加速推定部７は、先行車重量推定部８が推定した先行車の重量に応じて、推定する先行車の加減速を調節することができる。また、先行車加速推定部７は、強度増減監視部５が監視する強度が、例えば黒体放射温度換算で１００℃以上の単調増加の場合、先行車のエンジンが始動直後であるとして、推定する先行車の加減速を調節するようにしてもよい。
【００２２】
また、先行車加速推定部７は、先行車が走行する路面の状態を検出し、検出された路面の状態に応じて、推定する先行車の加減速を調節するようにしてもよい。先行車加速推定部７は、例えば、路面の状態として路面の傾斜を検出し、路面の傾斜に応じて、推定する先行車の加減速を調節することができる。先行車が走行する路面の状態は、例えばＧＰＳ受信機と地図データとから取得されればよい
【００２３】
追従制御部９は、車両検出部３が検出した先行車までの車間距離と、先行車加速推定部７が推定した先行車の加減速に応じて、自車の駆動を制御する。追従制御部９は、例えば、車両を駆動する駆動部、車両を減速、停止させる制動部、車両の進行方向を変更する操舵部等からなる。
【００２４】
追従制御部９は、先行車の速度と、先行車までの車間距離に加えて、排気口領域決定部４が複数の排気口領域を決定した場合において、例えば、排気領域の数と大きさに応じて、自車の目標とする加速度を１．２〜１．５倍程度高く調節するようにしてもよい。
【００２５】
エンジンを備える車両の排気口は、例えば、図３に示すように、エンジンの排気ガスを、触媒３３を介して排気するエキゾーストパイプ３４に接続されている。一般に、エキゾーストパイプ３４、触媒３３は、電波に対して誘電損失が大きく、すなわち熱量に応じ電波放射量の変化が大きいセラミックス系の材料を内部に含む。その為、高温になる触媒３３、エキゾーストパイプ３４は、内部において電波の放射量が大きい。エキゾーストパイプ３４は、一般に、鉄等の金属からなり、内部の触媒３３から放射される電波を、パイプの途中から外部に拡散させずに排気口から放射しやすいという特徴を有する。
【００２６】
本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置は、電波を用いて、画角内に存在する高温部を、所定の条件を満たす場合に車両の排気口として決定する。よって、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置は、高温部から周囲に拡散してしまう赤外線と比べて、対象（排気口）の位置を高い空間分解能で検出し、排熱の変化を高精度かつ高速に計測できるので、応答よく先行車の挙動を検出できる。
【００２７】
（車両挙動検出方法）
図４のフローチャートを用いて、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置における車両挙動検出方法の一例を説明する。以下の説明において、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置は、自車に搭載され、先行車の挙動を検出する車両挙動検出装置として説明する。
【００２８】
先ず、ステップＳ１において、電波受信部１は、自車の前方を対象として、対象から放射される電波を受信する。次いで、電波受信部１は、受信した電波の強度（受信電力）に基づく電波画像を生成する。
【００２９】
ステップＳ２において、高温検出部２は、ステップＳ１において生成された電波画像において、電波の強度に基づいて算出された温度が、閾値以上となる箇所に相当する高温領域を検出する。
【００３０】
ステップＳ３において、車両検出部３は、ステップＳ１において生成された電波画像において、自車の前方を走行する先行車と先行車までの車間距離とを検出する。
【００３１】
ステップＳ４において、排気口領域決定部４は、ステップＳ２において検出された高温領域について、所定の条件を満たす高温領域を排気口領域として決定する。強度増減監視部５は、排気口領域決定部４が決定した排気口領域について、電波の強度と強度の増減とを検出する。
【００３２】
ステップＳ５において、回転数変化推定部６は、強度増減監視部５が検出する強度の増減から、先行車のエンジンの回転数の変化を推定し、先行車加速推定部７は、回転数変化推定部６が推定した回転数の変化から、先行車の速度の変化を推定する。
【００３３】
ステップＳ６において、追従制御部９は、先行車加速推定部７が推定した先行車の加減速と、車両検出部３が検出した先行車までの車間距離に基づいて、自車の駆動を制御する。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置によれば、先行車の排気口から放射される電波の強度に基づいて、先行車の挙動を検出するので、天候によらず、挙動を検出でき、高精度に、応答よく周囲の車両の挙動を検出することができる。
【００３５】
また、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置によれば、高温検出部が周囲温度に応じて高温領域とする閾値を変更するので、寒冷地等、触媒の温度が変化する場面においても高精度に車両の挙動を検出することができる。
【００３６】
また、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置によれば、路面の状態に応じて、推定する先行車の速度を調節するので、加速、減速の割合に変化が生じる傾斜においても高精度に車両の挙動を検出することができる。
【００３７】
また、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置によれば、高温領域の大きさに応じて排気口領域を決定するので、排気口の誤検出を低減することができる。
【００３８】
また、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置によれば、先行車の重量を推定し、推定された重量に応じて、推定する先行車の速度を調節するので、高精度に車両の挙動を検出することができる。
【００３９】
また、本発明の実施の形態に係る車両挙動検出装置によれば、高精度に、応答よく車両の挙動を検出することができるので、安全に自車の駆動を制御することができる。
【００４０】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４１】
例えば、既に述べた実施の形態においては、排気口領域決定部４は、電波受信部１の画角内において、側方に排気口を備える他車が自車の周囲を走行する場合、車両検出部３の検出結果に基づいて、側方の排気口を排気口領域として決定するようにしてもよい。
【００４２】
また、既に述べた実施の形態においては、先行車加速推定部７は、推定した先行車の加減速に応じて、スピーカ、表示装置等を介して、音声、文字等により運転者に先行車の加減速を提示するようにしてもよい。これにより、運転者は、危険を回避することができ、快適に先行車を追従することができる。
【００４３】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００４４】
特願２０１２−１６５５３３号（出願日：２０１２年７月２６日）の全内容は、ここに援用される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によれば、応答よく周囲の車両の挙動を検出できる車両挙動検出装置及び車両挙動検出方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  電波受信部
２  高温検出部
３  車両検出部
４  排気口領域決定部
７  先行車加速推定部
８  先行車重量推定部
９  追従制御部
【図１】
2014017584.tif 000003
【図２】
2014017584.tif 000004
【図３】
2014017584.tif 000005
【図４】
2014017584.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月31日(2013.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の前方を対象として、対象から放射される電波の強度に基づく電波画像を生成する電波受信部と、
自車の前方を走行する先行車までの車間距離を検出する車両検出部と、
前記電波受信部が生成する前記電波画像において、電波の強度に基づいて算出された温度が閾値以上となる高温領域を検出する高温検出部と、
前記車両検出部が検出する車間距離と前記高温検出部が検出する高温領域とから、前記先行車の排気口に相当する排気口領域を決定する排気口領域決定部と、
前記排気口領域決定部が決定する排気口領域から放射され、前記電波受信部で受信された電波の強度の変化に基づいて、前記先行車の速度の変化を推定する先行車加速推定部と
を備えることを特徴とする車両挙動検出装置。
【請求項２】
前記高温検出部は、周囲温度に応じて前記閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両挙動検出装置。
【請求項３】
前記先行車加速推定部は、路面の傾斜に応じて、推定する前記先行車の速度の変化を調節することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両挙動検出装置。
【請求項４】
前記排気口領域決定部は、所定の大きさ以下の高温領域を排気口領域として決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両挙動検出装置。
【請求項５】
前記車両検出部は、前記電波画像が生成する前記電波画像において、前記先行車を検出し、
前記車両検出部が検出する前記先行車の車幅を算出し、算出した車幅から前記先行車の重量を推定する先行車重量推定部を更に備え、
前記先行車加速推定部は、前記先行車重量推定部が推定する前記先行車の重量に応じて、推定する前記先行車の速度の変化を調節することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両挙動検出装置。
【請求項６】
前記車両検出部が検出する車間距離と、前記先行車加速推定部が推定する先行車の速度の変化とに応じて、自車の駆動を制御する追従制御部を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両挙動検出装置。
【請求項７】
自車の前方を対象として、対象から放射される電波の強度に基づく電波画像を生成することと、
自車の前方を走行する先行車までの車間距離を検出することと、
生成された前記電波画像において、電波の強度に基づいて算出された温度が閾値以上となる高温領域を検出することと、
検出された車間距離と検出された高温領域とから、前記先行車の排気口に相当する排気口領域を決定することと、
決定された排気口領域から放射され、受信された電波の強度の変化に基づいて、前記先行車の速度の変化を推定すること
を含むことを特徴とする車両挙動検出方法。
【国際調査報告】
2014017584.tif 000007
2014017584.tif 000008
2014017584.tif 000009
2014017584.tif 000010