(57)【要約】【課題】車両の走行車線の隣車線を走行する先行車両に対しても、その先行車両の中心位置を精度よく推定する。【解決手段】自車両から先行車両までの距離と自車両に対する先行車両の方位を検出し（ステップＳ１０）、この検出した距離と方位から、自車両の長さ方向に対する先行車両の位置と、自車両の幅方向に対する先行車両の幅方向の中心位置を算出する（ステップＳ２０）。ステップＳ３０では、自車両の旋回半径を推定し、この旋回半径Ｒを加味して自車両に対する先行車両の鉛直方向回りの回転角度を算出する（ステップＳ４０）。そして、予め用意された、相対角度と先行車両の横位置補正量との関係を示すマップに相対角度を当てはめて横位置補正量を求め、先行車両の幅方向の中心位置を補正する（ステップＳ５０）。これにより、自車両の隣の車線を走行する先行車両の中心位置を精度よく推定することが可能となる。【選択図】        図９
2004233275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の周囲に送信波を放射し、その反射波を検出するレーダ手段と、
前記レーダ手段の検出した反射波に基づいて反射物体までの距離及び前記自車両に対する前記反射物体の方位を認識する認識手段と、
前記認識手段の認識した距離及び方位から前記自車両の長さ方向に対する前記反射物体の相対位置と、前記自車両の幅方向に対する前記反射物体の横幅中心となる相対位置とを算出する相対位置算出手段と、
前記道路の旋回半径を検出する旋回半径検出手段と、
前記相対位置と前記旋回半径とに基づいて、前記反射物体の横幅中心に向かう前記送信波の放射方向と前記反射物体の長さ方向とのなす相対角度を算出する相対角度算出手段と、
前記相対角度算出手段によって算出された相対角度を用いて前記反射物体の横幅中心となる相対位置を補正する補正手段とを備えることを特徴とする車載レーダ装置。
【請求項２】
前記相対角度算出手段は、前記自車両の長さ方向と前記反射物体の長さ方向とのなす第１角度と、前記自車両の長さ方向と前記反射物体の横幅中心に向かう前記送信波の放射方向とのなす第２角度との差から前記相対角度を算出することを特徴とする請求項１記載の車載レーダ装置。
【請求項３】
前記補正手段は、
前記反射物体に対して前記相対角度の方向から送信波が放射されたときに、前記相対位置算出手段によって算出される前記反射物体の横幅中心となる相対位置の前記反射物体の実際の横幅中心からの横ずれ量を示す横位置補正マップと、
前記相対角度算出手段によって算出された相対角度を前記横位置補正マップにあてはめて前記横ずれ量を求める横ずれ量検出手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の車載レーダ装置。
【請求項４】
前記横位置補正マップは、前記相対角度が大きいほど前記横ずれ量が大きくなる特性を示すものであることを特徴とする請求項３記載の車載レーダ装置。
【請求項５】
前記横位置補正マップは、前記相対角度が一定である場合、前記反射物体までの距離が短いほど前記横ずれ量が大きくなる特性を示すものであることを特徴とする請求項３又は４記載の車載レーダ装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記反射物体までの距離が所定距離以下である場合に補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車載レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載レーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に搭載され、車両の周囲に送信波を放射し、その反射波に基づいて車両前方の所定領域内に存在する対象物を検出するレーダ装置において、自車両がカーブ路を走行している場合に、自車両前方の対象物が自車両の走行車線と同じ車線に存在するか否かを正確に判別することを目的としたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１に開示されている車載レーダ装置では、例えば、自車両がカーブ路を走行している場合、そのカーブ路の旋回半径と対象物との相対距離とに基づいて対象物の中心位置の存在方向を推定し、この存在方向の両側に所定の広がりを有して延在する自車線領域を設定し、さらに、この設定した自車線領域のうち、存在方向に対して旋回方向の内側に拡がる領域を旋回方向外側に拡がる領域に比して大きくなるように自車線領域の設定を修正する。
【０００４】
これにより、自車両がカーブ路を走行しているときに、自車両前方の対象物の中心位置が、この対象物の幅方向の中心位置から旋回方向の内側に偏って検出される場合であっても、これと同じように旋回方向の内側に自車線領域が修正されているため、その対象物が自車両の走行車線上に存在するか否かを正確に判別できる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−５４８７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、従来の車載レーダ装置では、次のような理由により対象物の中心位置の存在方向を推定している。すなわち、自車両がカーブ路を走行している場合は、自車両前方の対象物の背面が自車両と正対しない状況となる。このような状況の場合、自車両から放射される送信波は、対象物の背面、側面（旋回方向の内側に位置する側面）、及びその背面と側面の角部に照射される。このうち、対象物の背面又は側面に照射された送信波は、主に自車両と異なる方向に向かって反射されるが、背面と側面の角部に照射された送信波は、比較的多分に自車両の方向へ向かって反射される。このような自車両へ向かって反射される反射波を受信すると、車載レーダ装置では、対象物が適当な幅を有する物体として検出するため、その物体の横幅の中央部、すなわち、対象物の中心は、対象物の幅方向の中心位置から旋回方向の内側の角部側に偏った位置と対応したものとなる。
【０００７】
このように、自車両がカーブ路を走行している場合には、対象物のデータ中心と対象物の幅方向の中心位置とが一致しない。そのために、カーブ路の旋回半径と対象物との相対距離とに基づいて対象物の中心位置とその存在方向を推定している。
【０００８】
しかしながら、対象物のデータ中心と対象物の中心位置とが一致しない状況は、自車両がカーブ路を走行している場合に限定されるものではない。例えば、図１１に示すような直線路において、自車両２０の走行車線の隣車線を先行車両３０が走行する場合、自車両２０から放射される送信波は、先行車両３０の背面、側面、及びその背面と側面の角部に照射されるため、上述のカーブ路を走行している場合と同じように、先行車両３０の中心が先行車両３０の幅方向の中心位置から離れた位置となる。
【０００９】
従来の推定方法は、自車両２０の走行車線上を走行する先行車両３０の中心位置の存在方向について推定するものであるため、上述した自車両２０の走行車線の隣車線を走行する先行車両３０の中心位置の存在方向を推定することはできない。
【００１０】
本発明は、かかる問題を鑑みてなされたもので、自車両の走行車線の隣車線を走行する先行車両に対しても、その先行車両の中心位置を精度よく推定することが可能な車載レーダ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の車載レーダ装置は、自車両の周囲に送信波を放射し、その反射波を検出するレーダ手段と、レーダ手段の検出した反射波に基づいて反射物体までの距離及び自車両に対する反射物体の方位を認識する認識手段と、認識手段の認識した距離及び方位から自車両の長さ方向に対する反射物体の相対位置と、自車両の幅方向に対する反射物体の横幅中心となる相対位置とを算出する相対位置算出手段と、道路の旋回半径を検出する旋回半径検出手段と、相対位置と旋回半径とに基づいて、反射物体の横幅中心に向かう送信波の放射方向と反射物体の長さ方向とのなす相対角度を算出する相対角度算出手段と、相対角度算出手段によって算出された相対角度を用いて反射物体の横幅中心となる相対位置を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このように、本発明の車載レーダ装置は、自車両に対する反射物体の相対位置と道路の旋回半径とに基づいて、送信波が放射される（あるいは送信波を反射する）方向と反射物体の長さ方向とのなす角度を算出し、この角度を用いて反射物体の横幅中心の位置を補正する。
【００１３】
すなわち、例えば、直線路において、自車両の隣車線を走行する先行車両に対して送信波が放射されると、その送信波は先行車両の背面、側面、その背面と側面の角部に照射されるが、このうち、背面と側面との角部に照射された送信波が比較的多分に自車両の方向へ向かって反射される。このとき、レーダ手段は、強度の高い反射波を反射した方向を先行車両の方位とするため、先行車両の幅方向の中心位置は、この背面と側面との角部付近であると算出される。従って、先行車両の実際の幅方向の中心位置と先行車両の方位とが一致しない。
【００１４】
そこで、例えば、検出対象とすべき車両の背面、側面、その背面と側面の角部に送信波を放射したときに、相対位置算出手段によって算出される検出対象車両の自車両の幅方向に対する横幅中心の位置と、この検出対象車両の実際の幅方向の中心位置とのずれ量を、検出対象車両の鉛直方向回りの角度に対応させて予め求めておく。そして、相対角度算出手段によって、送信波が放射される方向と反射物体の長さ方向とのなす角度を算出することで、この角度からずれ量が求まる。このずれ量を用いて車両の幅方向の中心位置を補正することで、自車両の隣の車線を走行する車両の中心位置を精度よく推定することが可能となる。
【００１５】
なお、先行車両の中心位置を精度よく推定することは、例えば、車間距離制御（先行車両との車間距離を一定に保って走行する）等の制御を実施する際、その車間距離制御の対象とすべき先行車両を選定するうえで極めて重要となる。すなわち、先行車両の中心位置が精度よく推定できない場合、その先行車両が自車線上に位置するのか、隣車線上に位置するのかを判別が正確にできなくなり、その結果、車間距離制御の対象とすべき車両が正確に選定できなくなるためである。
【００１６】
また、予め算出しておくずれ量は車種によって異なるため、複数の車種のずれ量をあらかじめ測定し記憶しておき、車種や大きさを測定するためにカメラや通信等の別の手段もしくは、レーダの受信する信号の反射強度等に基づいて判断する車種判定手段を設け、その結果に基づいてずれ量を算出してもよい。
【００１７】
請求項２に記載の車載レーダ装置では、相対角度算出手段は、自車両の長さ方向と反射物体の長さ方向とのなす第１角度と、自車両の長さ方向と反射物体の横幅中心に向かう送信波の放射方向とのなす第２角度との差から相対角度を算出することを特徴とする。このように、第１角度と第２角度を算出することにより、反射物体に対して送信波が放射される反射物体の横幅中心を通る方向と反射物体の長さ方向とのなす角度を算出することができる。
【００１８】
請求項３に記載の車載レーダ装置では、補正手段は、反射物体に対して相対角度の方向から送信波が放射されたときに、相対位置算出手段によって算出される反射物体の横幅中心となる相対位置の反射物体の実際の横幅中心からの横ずれ量を示す横位置補正マップと、相対角度算出手段によって算出された相対角度を横位置補正マップにあてはめて横ずれ量を求める横ずれ量検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
例えば、反射物体までの距離は同じであっても、その反射物体の自車両に対する向き（反射物体に対してどの方向から送信波を放射しているか）によって、認識手段の認識する反射物体の方位が異なる。これは、上述したように、反射波の反射強度に基づいて方位が認識されるため、反射物体の背面と側面との間の角部からの反射波の強度が最も高い場合には、その角部を反射物体の方位と認識し、その方位を反射物体の幅方向の中心位置とする。
【００２０】
そこで、自車両に対する反射物体の相対角度と、この相対角度から送信波を放射したときに、相対位置算出手段によって算出される反射物体の横幅中心となる相対位置の反射物体の正確な横幅中心からの横ずれ量との対応関係を予め実験等によって求めておき、その対応関係をマップとして用意しておく。これにより、反射物体の相対位置と旋回半径とに基づいて自車両に対する反射物体の相対角度を算出することで横ずれ量を導くことが可能となる。
【００２１】
請求項４に記載の車載レーダ装置では、横位置補正マップは、相対角度が大きいほど横ずれ量が大きくなる特性を示すものであることを特徴とする。例えば、反射物体を自車両の真正面に配置し、この位置関係を保ったままで反射物体を鉛直方向回りに回転させた状態で送信波を放射したときの横ずれ量は、相対角度に対応するその回転角度が大きくなるのに伴って大きくなる。従って、相対角度大きさに対応した横ずれ量が求められる横位置補正マップを用意しておくことで、相対角度の変化に伴った横ずれ量を求めることができる。
【００２２】
請求項５に記載の車載レーダ装置によれば、横位置補正マップは、相対角度が一定である場合、反射物体までの距離が短いほど横ずれ量が大きくなる特性を示すものであることを特徴とする。例えば、自車両の走行車線の隣車線を走行する先行車両に対して送信波が放射される場合、先行車両までの距離が短くなると、自車両に対する先行車両の相対角度は同じでも、その距離に伴って横ずれ量が大きくなる。そこで、距離によっても横ずれ量が大きくなるような特性を横位置補正マップにもたせることで、先行車両までの距離の変化に伴った横ずれ量を求めることができる。
【００２３】
請求項６に記載の車載レーダ装置では、補正手段は、反射物体までの距離が所定距離以下である場合に補正することを特徴とする。すなわち、反射物体までの距離が長い場合には、反射物体が送信波を反射する面積が小さくなるため、それに伴って横ずれ量が小さくなり、補正する必要のない程度の横ずれ量となる。そのため、横位置補正を必要とする最大距離を予め求めておき、その最大距離よりも反射物体までの距離が短い場合に横位置補正を行うことで、反射物体の中心位置を精度よく推定することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における車載レーダ装置に関して、図面に基づいて説明する。なお、本発明の車載レーダ装置は、定速走行制御の際に先行車両を捉えると、所定の車間距離を保つように車速を制御する車間距離制御装置を構成する一装置として適用されるものである。
【００２５】
図１に、車間距離制御装置２の全体構成を示す。車間距離制御装置２は、コンピュータ４を主として構成され、車速センサ６、ステアリングセンサ８、ヨーレートセンサ９、レーダ装置１０、クルーズコントロールスイッチ１２、表示器１４、自動変速機制御器１６、ブレーキスイッチ１８、ブレーキ駆動器１９、スロットル駆動器２１、及びスロットル開度センサ２３を備えている。
【００２６】
コンピュータ４は、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）および各種の駆動回路を備えている。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。このコンピュータ４は、先行車両との車間距離を制御する車間距離制御や、先行車両が選択されていない場合には、自車両の車速を設定速度となるように制御する定速走行制御を行う。
【００２７】
車速センサ６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り、検出した信号をコンピュータ４へ出力する。ステアリングセンサ８は、ステアリング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を検出するものである。この検出した操舵角は、コンピュータ４へ出力される。ヨーレートセンサ９は、自車両の鉛直方向回りの角速度を検出するものであり、検出した角速度は、コンピュータ４へ出力される。
【００２８】
これら車速センサ６、ステアリングセンサ８、及びヨーレートセンサ９からの出力信号は、コンピュータ４において、自車両の旋回半径を算出する際に参照される。
【００２９】
クルーズコントロールスイッチ１２は、いずれも図示しない、メインＳＷ、セットＳＷ、リジュームＳＷ、キャンセルＳＷ、タップＳＷの５つの押しボタンスイッチを備えている。
【００３０】
メインＳＷは、クルーズコントロール（定速走行制御）を開始可能にさせるためのスイッチである。なお、定速走行制御内で車間距離制御も実行される。セットＳＷは、これを押すことによって、その時の自車両の車速を取り込み、その車速を目標速度として記憶させるものである。また、この目標速度の設定後、定速走行制御が行われる。
【００３１】
リジュームＳＷは、定速走行制御中でない状態で、目標車速が記憶されているときに押された場合、自車両の車速を現在の車速から目標車速まで復帰させるものである。キャンセルＳＷは、実行されている定速走行制御を中止させるものであり、このキャンセルＳＷを押すことで中止処理が実行される。タップＳＷは、先行車両との目標車間距離を設定するためのもので、ユーザの好みに応じて、所定範囲の距離に限り設定可能なものである。
【００３２】
表示器１４は、いずれも図示しない設定車速表示器、車間距離表示器、及びセンサ異常表示器から構成される。設定車速表示器は、定速走行制御の設定車速を表示し、車間距離表示器は、レーダ装置１０の測定結果に基づいて先行車両との車間距離を表示する。センサ異常表示器は、車速センサ６等の各種センサに異常が発生した場合に、その異常発生を表示する。
【００３３】
自動変速機制御器１６は、コンピュータ４からの指示により、自車両の車速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。ブレーキスイッチ１８は、運転者によるブレーキペダルの踏み込みを検出し、ブレーキ駆動器１９は、コンピュータ４の指示に応じてブレーキ圧力を調節する。
【００３４】
スロットル駆動器２１は、コンピュータ４の指示に応じてスロットルバルブの開度を調節し、内燃機関の出力を制御する。スロットル開度センサ２３は、スロットルバルブの開度を検出する。
【００３５】
コンピュータ４は、図示しない電源ＳＷを備え、この電源ＳＷがオンされることにより、電源が供給されて所定の処理を開始する。コンピュータ４は、このように構成されていることにより、車間距離制御や定速走行制御を実行する。
【００３６】
レーダ装置１０は、例えば、周知のＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）レーダ等のレーダ装置である。このレーダ装置１０は、自車両のフロントグリル付近に設置され、例えば、ミリ波等の電波を自車両前方に放射し、その反射波を検出する。さらに、その検出した反射波に基づいて、反射物体までの距離、相対速度、及び自車両に対する方位を検出する。次に、レーダ装置１０の内部構成について説明する。
【００３７】
図２は、レーダ装置１０の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、レーダ装置１０は、発振器１０１、送信アンテナ１０２、受信アンテナ１０３、混合器１０４、Ａ／Ｄ変換器１０５、及びＦＦＴ１０６によって構成される。
【００３８】
発振器１０１は、例えば、電圧の大きさを制御することによって発振周波数を変更できる電圧制御発振器等が用いられ、所定の周波数を中心として、ある周波数幅で発振周波数を変調する。
【００３９】
送信アンテナ１０２は、自車両前方へ送信波を放射するためのアンテナである。受信アンテナ１０３は、送信アンテナ１０２から放射された送信波に対する反射波を受信する。混合器１０４は、発振器１０１によって生成される送信信号と、受信アンテナ１０３によって受信される受信信号とを混合して、１つの信号にする機器である。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器１０５は、混合器１０４によって混合されたアナログ信号（以下、ビート信号）をデジタル信号に変換する。ＦＦＴ１０６は、時間領域のビート信号を周波数領域のパワースペクトルのデータに変換する。そして、パワースペクトルのデータに基づいて反射物体までの距離、相対速度、及び反射物体の自車両に対する方位が導かれる。これら反射物体までの距離、相対速度、及び反射物体の自車両に対する方位データは、コンピュータ４に出力される。
【００４１】
次に、レーダ装置１０の測定原理について、図を用いて説明する。図３（ａ）は、送信波ｆｓを放射したときに、この送信波ｆｓの反射波である受信波ｆｒを受信した場合の例である。同図（ａ）に示すように、送信アンテナ１０２から放射される送信波ｆｓは、周波数ｆ０を中心として変調幅ΔＦの範囲内で周波数を変調しながら、１／ｆｍ毎に繰り返し放射される。
【００４２】
一方、この送信波ｆｓの反射波を受信アンテナ１０３で受信したのが受信波ｆｒであり、この受信波ｆｒは、送信波ｆｓに対して時間遅れｔｄと周波数シフトが発生する。本実施形態におけるレーダ装置１０では、この時間遅れｔｄと周波数シフトから、反射物体までの距離と相対速度を導いている。
【００４３】
すなわち、反射物体との相対速度が零である場合、放射された送信波に対する反射波は、反射物体までの距離に応じた時間遅れｔｄを受ける。一方、周波数シフトは、いわゆるドップラー効果によって発生するものである。すなわち、自車両と反射物体が相対的に移動しているとき、自車両から放射される送信波ｆｓは、反射物体側では相対速度の大きさに対応して、その周波数のシフト量も大きくなる。従って、この周波数のシフト量ｆｄから相対速度を導くことができる。
【００４４】
図３（ｂ）は、混合器１０４によって送信波ｆｓと受信波ｆｒとが混合されたビート信号を示している。同図に示すように、ビート周波数ｆｂｕは、送信波ｆｓと受信波ｆｒの各々上昇部における周波数のシフト量を示し、また、ビート周波数ｆｂｄは、送信波ｆｓと受信波ｆｒの各々下降部における周波数のシフト量を示している。
【００４５】
この２つのビート周波数ｆｂｕ及びｆｂｄを用いることで、次式に示すように、上述した距離の長さに相当する周波数ｆｂ、及び相対速度の大きさに相当する周波数ｆｄを求めることができる。なお、次式中のＡＢＳは絶対値を示している。
【００４６】
【数１】距離に相当する周波数ｆｂ＝［ＡＢＳ（ｆｂｕ）＋ＡＢＳ（ｆｂｄ）］／２
【００４７】
【数２】相対速度に相当する周波数ｆｄ＝［ＡＢＳ（ｆｂｕ）−ＡＢＳ（ｆｂｄ）］／２
さらに、これら周波数ｆｂ及びｆｄを次式に代入することで、反射物体までの距離及び相対速度が算出される。なお、次式中のＣは光速を示している。
【００４８】
【数３】距離＝Ｃ／（４×ΔＦ×ｆｍ）×ｆｂ
【００４９】
【数４】相対速度＝（Ｃ／２×ｆ０）×ｆｄ
次に、レーダ装置１０において、自車両に対する反射物体の方位を測定する原理について説明する。図４に示すように、本実施形態では、送信アンテナ１０２から放射された送信波の反射波を複数の受信アンテナ１０３によって受信する。そして、各々の受信アンテナ１０３で受信した受信波から、反射物体の自車両に対する方位を求める。
【００５０】
同図に示すように、複数の受信アンテナ１０３が自車両の幅方向に配置されるとき、図５（ａ）に示すような、自車両２０が走行する車線と同じ車線を先行車両３０が走行している場合、複数の受信アンテナ１０３において、受信波の到着時間の時間差は殆ど生じない。その結果、Ａ／Ｄ変換器１０５に入力されるビート信号においても、同じ時間に受信波を受信したため位相差は殆ど生じない。
【００５１】
しかし、図５（ｂ）のようなカーブ路を走行する場合、複数の受信アンテナ１０３の受信する受信波の到着時間には時間差が生じる。すなわち、自車両２０から放射された送信波は、先行車両３０の背面、側面（先行車両３０の旋回方向の内側に位置する側面）、及びその背面と側面の角部に放射される。このうち、先行車両３０の背面又は側面に照射された送信波は、主に自車両２０と異なる方向に向かって反射されるが、背面と側面の角部に照射された送信波は、比較的多分に自車両２０の方向へ向かって反射される。
【００５２】
このような自車両２０へ向かって反射される反射波を複数の受信アンテナ１０３によって受信すると、各々の受信アンテナ１０３から送信波を反射する先行車両３０の背面と側面の角部までの距離の違いに応じて、各々の受信アンテナ１０３において、受信した反射波の到着時間に時間差が生じる。この時間差は、Ａ／Ｄ変換器１０５に入力されるビート信号の位相差となって現れる。従って、この位相差の大きさから、自車両に対する先行車両の方位を求めることができる。
【００５３】
一方、図５（ｃ）に示すような、自車両２０が走行する車線の隣車線を先行車両３０が走行している場合にも、複数の受信アンテナ１０３において、受信波の到着時間に時間差が生じる。この時間差は、ビート信号の位相差となって現れる。
【００５４】
この図５（ｂ）、（ｃ）において求められる方位は、主として、先行車両３０の背面と側面の角部から反射された受信波から導かれるため、先行車両３０の幅方向の中心位置の方向と一致しない。そのため、後述するコンピュータ４において算出される先行車両３０の幅方向の中心位置（Ｙ）は、この方位に基づいて算出されるため、先行車両３０の実際の幅方向の中心位置と一致するものではない。
【００５５】
本実施形態では、先行車両の幅方向の中心位置（Ｙ）を先行車両の実際の幅方向の中心位置に精度よく一致させることを目的とする。そのために、先ず、先行車両の背面、側面、その背面と側面の角部に送信波を照射したときに検出される、先行車両の幅方向の中心位置（Ｙ）の先行車両の実際の幅方向の中心位置に対する横ずれ量を、自車両に対する先行車両の鉛直方向回りの回転角度と対応させて予め求めておく。
【００５６】
例えば、図６（ａ）に示すように、自車両の前方に車両を配置し、その配置関係を保ったままで前方の車両を、図６（ｂ）に示すように２０度回転させ、そのときの反射される受信波のパワースペクトルのデータを予め実験等により取得する。このとき、パワースペクトルが最大となる方位がレーダ装置１０から検出される方位となるため、この前方車両の回転角度に対するパワースペクトルが最大となる方位と前方車両の幅方向の中心位置との間の方位ずれ量との関係を把握しておく。
【００５７】
図７及び図８は、前方車両の回転角度と自車両に対する前方車両の横位置補正量との対応関係を示すものである。図７は、コンピュータ４において算出された前方車両の回転角度から前方車両の横位置補正量を導くマップである。同図に示すように、距離Ｌの大きさに応じた対応関係をマップとして設けることで、このマップに、反射物体までの距離Ｌに対応した車両回転角度を当てはめることで、横位置補正量を求めることができる。
【００５８】
なお、図７のマップに示す対応関係は、図８に示す係数Ａと車両回転角度とを変数とする式によって近似することができるため、この近似式に車両回転角度を当てはめて横位置補正量を求めてもよい。同図の式では、距離Ｌに対応する係数Ａを用いることで、図７のマップにおける距離Ｌの違いを補正している。この係数Ａは、図８に示すマップに距離Ｌを当てはめることで導くことができる。このようにして算出された横位置補正量を用いて補正することで、自車両２０の幅方向における先行車両３０の中心位置を精度よく推定することができる。
【００５９】
図１に示すコンピュータ４では、レーダ装置１０から出力された距離、相対速度、及び方位のうち、距離と方位に基づいて、自車両２０のレーダ装置１０中心を原点（０、０）とし、車幅方向をＸ軸、車両前方方向をＹ軸とするＸＹ直交座標における、自車両に対する先行車両の中心位置座標（Ｘ、Ｙ）を求める。この変換結果の値が異常な範囲を示していれば、表示器１４のセンサ異常表示器にその旨の表示がなされる。
【００６０】
また、ステアリングセンサ８からの信号に基づいて操舵角が求められ、ヨーレートセンサ９からの信号に基づいてヨーレートが演算される。そして、車速センサ６からの信号に基づいて自車両の車速が演算され、これら操舵角、ヨーレート、及び車速とに基づいて、自車両の旋回半径（カーブ曲率半径）Ｒを算出する。
【００６１】
なお、旋回半径Ｒについては、例えば、自車両の前方の走行車線をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等によって撮像し、その撮像した画像から走行車線を認識して旋回半径Ｒを推定したり、衛星波を使ったグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）を有するナビゲーションシステムを備えている場合には、このＧＰＳにて自車両の現在位置を確認し、ナビゲーションシステムのマップ情報から自車両の現在位置における旋回半径Ｒを取得したりしてもよい。
【００６２】
この自車両の旋回半径Ｒと先行車両の中心位置座標（Ｘ、Ｙ）を用いて、カーブ路を走行中の自車両に対する先行車両の鉛直方向回りの回転角度を算出し、この回転角度から横位置補正量を算出する。図１０（ａ）は、自車両２０及び先行車両３０が共に旋回半径Ｒのカーブ路を走行している場合の配置を示している。各車両が同図のような配置であるとき、図１０（ｂ）に示す自車両２０に対する先行車両３０の鉛直方向回りの回転角度（ｔｈｅｔａ）は、次式により算出することができる。
【００６３】
【数５】ｔｈｅｔａ＝ｔｈｅｔａ２−ｔｈｅｔａ１
ここで、ｔｈｅｔａ１及びｔｈｅｔａ２は、次式により求められる。
【００６４】
【数６】ｔｈｅｔａ１＝ａｔａｎ（Ｘ／Ｙ）
【００６５】
【数７】ｔｈｅｔａ２＝ａｔａｎ［Ｙ／（Ｒ−Ｘ）］
なお、自車両が直線路を走行している場合には、旋回半径Ｒが非常に大きな値を取るため、計算上不具合を生じることがある。そのため、旋回半径Ｒの値が所定値以上の場合には、ｔｈａｔａ２に「０」を代入する等の処置を施す。
【００６６】
また、コンピュータ４は、先行車両の中心位置のＹ座標に対して、上述した自車両２０に対する先行車両３０の鉛直方向回りの回転角度（ｔｈｅｔａ）と距離Ｌを用いて、横位置補正量を算出して先行車両の中心位置を補正する。
【００６７】
この補正された先行車両の中心位置から車間距離の制御をすべき先行車両であるか否かを判定する。そして、車間距離をすべき先行車両が選択された場合には、その先行車両に対する距離及び相対速度、自車速、クルーズコントロールスイッチ１２の設定状態、ブレーキスイッチ１８の踏み込み状態に基づいて、ブレーキ駆動器１９、スロットル駆動器２１、自動変速機制御器１６に、先行車両との車間距離を調整するための制御信号を出力するとともに、表示器１４に対して必要な表示信号を出力して、状況を運転者に告知する。
【００６８】
さらに、スロットル駆動器２１を駆動してスロットル開度を制御したり、自動変速機制御器１６を作動して自動変速機のギヤ位置を制御したり、あるいは、ブレーキ駆動器１９を駆動してブレーキ圧力を制御したりすることで、自車両と先行車両との車間距離が目標車間距離に保たれる。また、表示器１４にはリアルタイムな状態が表示される。
【００６９】
次に、車両横位置の補正処理について、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１０では、先行車両までの距離Ｌ及び方位を検出し、ステップＳ２０において、この距離Ｌと方位とから自車両に対する先行車両の中心位置座標（Ｘ、Ｙ）を算出する。
【００７０】
ステップ３０では、自車両の旋回半径Ｒを推定し、ステップＳ４０にて、この旋回半径Ｒと先行車両の中心位置座標（Ｘ、Ｙ）を用いて、自車両に対する先行車両の回転角度（ｔｈｅｔａ）を算出する。ステップＳ５０では、この算出された回転角度（ｔｈｅｔａ）と距離Ｌを用いて、横位置補正量を算出し、先行車両の中心横位置座標（Ｙ）を補正する。
【００７１】
そして、ステップＳ６０にて、この補正された先行車両の中心位置座標（Ｘ、Ｙ）から車間距離制御をすべき先行車両であるか否かを判定し、そして、車間距離を制御すべき先行車両が選択された場合には、その先行車両に対して車間距離制御を行う。
【００７２】
このように、本実施形態における車間距離制御装置は、自車両に対する反射物体の相対位置と旋回半径に基づいて、送信波が放射される（あるいは送信波を反射する）方向に対応する自車両に対する反射物体の相対角度を算出し、この相対角度を用いて反射物体の横幅中心を補正する。
【００７３】
これにより、例えば、自車両の隣車線を走行する先行車両の実際の幅方向の中心位置と先行車両の方位とが一致しない場合であっても、相対位置算出手段によって算出される先行車両の自車両の幅方向に対する横幅中心と、先行車両の実際の幅方向の中心とのずれ量を、先行車両の鉛直方向回りの角度に対応させて予め求めておくことで、相対角度算出手段によって算出される自車両に対する相対角度からずれ量が求まる。そして、このずれ量を用いて車両の幅方向の中心位置を補正することで、自車両の隣の車線を走行する車両の中心位置を精度よく推定することが可能となる。
【００７４】
なお、先行車両の中心位置を精度よく推定することは、例えば、車間距離制御（先行車両との車間距離を一定に保って走行する）等の制御を実施する際、その車間距離制御の対象とすべき先行車両を選定するうえで極めて重要となる。すなわち、先行車両の中心位置が精度よく推定できない場合、その先行車両が自車線上に位置するのか、隣車線上に位置するのかを判別が正確にできなくなり、その結果、車間距離制御の対象とすべき車両が正確に選定できなくなるためである。
【００７５】
（変形例）
本実施形態では、図７及び図８に示した前方車両の回転角度と自車両に対する前方車両の横位置補正量との対応関係から横位置補正量を求めているが、この横位置補正量は車種によって異なるため、複数の車種の横位置補正量をあらかじめ測定したうえで、その測定結果を記憶しておく。さらに、車種や大きさを測定するためのカメラや通信等の別の手段もしくは、レーダの受信する信号の反射強度等に基づいて車種を判定し、その判定結果の車種に対応する回転角度と横位置補正量との対応関係に基づいて、横位置補正量を算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる、車間距離制御装置２の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係わる、レーダ装置１０の構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、送信波ｆｓを放射したときに、この送信波ｆｓの反射波である受信波ｆｒを受信した場合の受信信号の一例を示した図であり、（ｂ）は、混合器１０４によって送信波ｆｓと受信波ｆｒとが混合された信号の一例を示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係わる、レーダ装置１０において反射物体の自車両に対する方位の測定原理を説明する図である。
【図５】（ａ）は、直線路において自車両２０と先行車両３０が同一車線を走行する場合の例を示す図であり、（ｂ）は、直線路において自車両２０が走行する車線の隣車線を先行車両３０が走行している場合の例を示す図であり、（ｃ）は、カーブ路を走行する場合の例を示す図である。
【図６】（ａ）は、自車両の前方に車両を配置し、前方車両から反射される受信波のパワースペクトルのデータを示し、（ｂ）は、前方の車両を２０．０度に回転させ、そのときの前方車両から反射される受信波のパワースペクトルのデータを示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係わる、前方車両の回転角度と自車両に対する前方車両の横位置補正量との関係を示すマップの例である。
【図８】本発明の実施形態に係わる、距離Ｌから係数Ａを導く際に参照する、距離Ｌと係数Ａとの対応関係を示した図である。
【図９】本発明の実施形態に係わる、車両横位置の補正処理を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は、自車両２０及び先行車両３０が共に旋回半径Ｒの道路を走行している場合の配置を示した図であり、（ｂ）は、自車両２０に対する先行車両３０の鉛直方向回りの回転角度（ｔｈｅｔａ）を示した図である。
【図１１】先行車両３０が自車両２０の隣車線を走行する状況を示した図である。
【符号の説明】
２  車間距離制御装置
１０  レーダ装置
２０  自車両
３０  先行車両
１０１  発振器
１０２  送信アンテナ
１０３  受信アンテナ
１０４  混合器
１０５  Ａ／Ｄ変換器
１０６  ＦＦＴ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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