JP4019857B2 - 車両用相対速度計測装置および車両用制御装置 - Google Patents
車両用相対速度計測装置および車両用制御装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両と先行車との相対速度を測定する装置、および、少なくとも相対速度を用いて車両の制御を行う装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両前方に、例えばレーザ光を出射し、対象物にて反射した反射光に基づいて、自車両と先行車両との車間距離を測定する車間距離レーダを備える車間距離制御装置が周知である。この車間距離制御装置では、車間距離レーダで測定した車間距離から自車両と先行車両との相対速度を算出し、先行車両との車間距離や相対速度に基づいて、車間距離を一定に保つようにスロットル開度やブレーキ液圧を制御する。
【0003】
このような車間距離制御装置では、自車両と先行車両との間に隣接レーンから割り込み車両が進入してきた際に、自車両から割り込み車両の側面までの距離が計測された後に、割り込み車両の後面までの距離が計測されることがある。このような場合には、割り込み車両と自車両との相対速度が同じでも、車間距離に基づいて算出される相対速度が変化するため、自車両が減速制御されてしまい、運転者は違和感を感じることがあった。
【0004】
このような問題を解決するために、例えば特開2001−1790号公報に記載の車両走行制御装置では、以下の方法により、検出しているのが車両の側面であるのか、車両の後部であるのかを識別している。すなわち、走査型のレーダによって検出された検出点をグルーピングして検出物体の長さを検出し、検出された長さが所定の長さ以上の場合には、車両の側面を検出していると判断している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した車両走行制御装置で用いられている方法では、高分解能のレーダを使用しなければならないという問題があった。
【0006】
本発明の目的は、高分解能の高価なレーダ装置を用いずに、割り込み車両の側面までの距離を検出することに起因する誤った相対速度が出力されるのを防止する車両用相対速度計測装置および車両制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明による車両用相対速度計測装置は、車両前方に信号を送出する信号送出手段と、信号送出手段から送出された信号に基づいて、自車両から先行車両までの距離を計測する車間距離計測手段と、信号送出手段により送出された信号の反射信号の強度変化量を検出する反射信号強度変化量検出手段と、計測された車間距離に基づいて、自車両と先行車両との瞬時相対速度を算出する瞬時相対速度算出手段と、瞬時相対速度算出手段により算出された瞬時相対速度の変化量を算出する瞬時相対速度変化量算出手段と、瞬時相対速度に基づいて、自車両と先行車両との相対速度を算出する相対速度算出手段と、自車両と先行車両との間に割り込んでくる車両を検出する割込車両検出手段とを備え、相対速度算出手段は、(A)割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の瞬時相対速度の変化量が第1の所定値より大きい場合、または(B)割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の瞬時相対速度の変化量が第1の所定値以下で、かつ、割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の反射信号強度変化量検出手段により検出された反射信号強度の変化量が第2の所定値より大きい場合には、相対速度を算出しないことにより、上記目的を達成する。
(2)本発明による車両用制御装置は、車両前方に信号を送出する信号送出手段と、信号送出手段から送出された信号に基づいて、自車両から先行車両までの距離を計測する車間距離計測手段と、信号送出手段により送出された信号の反射信号の強度変化量を検出する反射信号強度変化量検出手段と、車間距離計測手段により計測された車間距離に基づいて、自車両と先行車両との瞬時相対速度を算出する瞬時相対速度算出手段と、瞬時相対速度算出手段により算出された瞬時相対速度の変化量を算出する瞬時相対速度変化量算出手段と、瞬時相対速度算出手段により算出された瞬時相対速度に基づいて、自車両と先行車両との相対速度を算出する相対速度算出手段と、自車両と先行車両との間に割り込んでくる車両を検出する割込車両検出手段と、少なくとも相対速度算出手段により算出された相対速度に基づいて、車両の制御を行う制御手段とを備え、相対速度算出手段は、(A)割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の瞬時相対速度変化量算出手段により算出された瞬時相対速度の変化量が第1の所定値より大きい場合、または(B)割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の瞬時相対速度の変化量が第1の所定値以下で、かつ、割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の反射信号強度変化量検出手段により検出された反射信号強度の変化量が第2の所定値より大きい場合には、相対速度を制御手段に出力しないことにより、上記目的を達成する。
【0008】
【発明の効果】
(1)本発明による車両用相対速度計測装置によれば、車間距離計測手段により割り込み車両の側面を捉えた後に車両後部を捉えた場合に、実際の相対速度と異なる相対速度が出力されるのを防ぐことができる。
(2)車両用制御装置によれば、車間距離計測手段により割り込み車両の側面を捉えた後に車両後部を捉えた場合に、実際の相対速度と異なる相対速度に基づいた車両制御が行われるのを防ぐことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
−第1の実施の形態−
図1は、本発明による車両用相対速度計測装置の第1の実施の形態における構成を示す図である。第1の実施の形態における車両用相対速度計測装置は、レーザレーダ1とコントローラ2とを有する。レーザレーダ1は、電源回路3、信号処理装置4、駆動回路5、発光素子6、発光用レンズ7、受光用レンズ8、受光素子9および受光回路10を備える。
【0010】
電源回路3は、外部から供給される電源電圧をレーザレーダ1に供給/遮断するための回路である。信号処理装置4は、CPU,ROM,RAM等を備え、コントローラ2に車間距離信号や相対速度信号を送信したり、コントローラ2からの制御信号に基づいて駆動回路5に発光素子6を駆動するための駆動信号を送信する。信号処理装置4は、また、受光回路10から入力される信号に基づいて先行車両までの距離を算出するとともに、後述する方法により先行車両との相対速度Vを算出する。駆動回路5は、信号処理装置4から送信される駆動信号に基づいて、発光素子6を駆動する。発光素子6は、駆動回路5により駆動され、波長λ=850〜950mm付近に放射強度のピークを有する近赤外光を発する。発光素子6から発せられたパルス状の光は、発光用レンズ7を介して放射光として放射される。
【0011】
受光用レンズ8は、先行車両などの物体で反射した反射光を受光する。受光した光は受光素子9に集光され、受光素子9にて、受光した光の光量に応じた電流に変換される。受光回路10は、受光素子9の出力信号を増幅して、増幅した信号を信号処理装置4に入力する。
【0012】
コントローラ2は、レーザレーダの信号処理装置4から送信される車間距離信号や相対速度信号を受信して、先行車両までの車間距離を一定に保つように、スロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータ等の各装置(不図示)に制御信号を出力する。
【0013】
レーザレーダ1を用いて先行車両までの車間距離を計測する原理について、図2を用いて説明する。レーザレーダ1は、自車両11の車両前面のグリルやバンパーなどに取り付けられる。上述したように、レーザレーダ1の発光素子6から発せられたパルス状の光は、発光用レンズ7を介して放射光13として車両前方に放射される。放射光13は、先行車両12で反射されて、反射光14としてレーザレーダ1に戻ってくる。
【0014】
信号処理装置4は、放射光13が発せられてから反射光14を受光するまでの時間tを求めて、次式(1)より、自車両11と先行車両12との車間距離dを算出する。
d=(c×t)/2 …(1)
ただし、cは光速度である。
【0015】
自車両11と先行車両12との相対速度を算出する方法について説明する。車間距離は、所定の測定周期ごとに算出されるので、今回算出された車間距離と前回算出された車間距離との差を測定周期で除算することにより、瞬時相対速度vを算出する。この瞬時相対速度vに対して移動平均処理などのフィルタ処理を施すことにより、相対速度Vを求める。フィルタ処理について詳述する。
【0016】
相対速度Vを算出する回数が所定数a以下の場合には、瞬時相対速度vの平均値を出力する。例えば、i(i≦a)回目に相対速度を算出したときの出力V(i)は、次式(2)により表される。
V(i)=(v(i)+v(i-1)+…+v(2)+v(1))/i (i≦a) …(2)
ここで、v(i)はi回目に算出した瞬時相対速度である。
【0017】
相対速度Vを算出する回数iが(a+1)以上の場合に相対速度を算出したときの出力V(i)は、次式(3)にて表される。
V(i)=(k1×v(i)+K2×v(i-1)+K3×v(i-2))/(K1+K2+K3) (i≧a+1)…(3)
ただし、K1,K2,K3は定数である。
【0018】
図3は、第1の実施の形態における車両用相対速度計測装置で行われる相対速度演算処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートによる処理は、信号処理装置4により、例えば100msecごとに行われる。ステップS10では、式(1)により先行車両12までの車間距離を算出する。車間距離を算出するとステップS20に進む。ステップS20では、車間距離を計測した対象先行車両が新たな計測対象車両(以下、新規ターゲットと呼ぶ)であるか否かを判定する。
【0019】
図4(a)〜図4(c)は、自車両11と先行車両12との間に隣接レーンから割り込み車両15が進入してきたときの様子を示す図である。レーザレーダ1は、検知エリア16内に存在する車両までの距離を計測することができる。図4(a)に示すように、割り込み車両15が隣接レーンを走行している時には、2本の道路区分線17で区切られる自車両が走行しているレーン(以下、走行レーンと記載する)内を走行している先行車両12までの車間距離d0が計測される。
【0020】
隣接レーンを走行していた車両15が割り込んできた際に、図4(b)に示すように、割り込み車両15の側面が検知エリア16のエッジにかかる。この場合に計測される車間距離は、車両15の側面と検知エリア16のエッジとが交差する点までの距離d1となる。その後、図4(c)に示すように、割り込み車両15が検知エリア16内に入ることにより、レーザレーダ1で計測される車間距離はd2となる。
【0021】
図5(a)〜図5(d)は、図4(a)〜図4(c)に示すように、割り込み車両15が走行レーンに進入してきた際に算出される車間距離、瞬時相対速度、瞬時相対速度変動量、フィルタ処理後の相対速度をそれぞれ示す図である。図5(a)に示すように、先行車両までの車間距離は時刻t1まではd0が検出されているが、割り込み車両15が進入してくるとd1が計測され、次の距離測定サイクル時には、d2が計測される。
【0022】
ステップS20の判定は、車間距離の変動量に基づいて行う。車間距離の変動量が小さい場合には、検出したターゲットが新規ターゲットではないと判定してステップS30に進む。ステップS30では、今回算出した車間距離と前回算出した車間距離とに基づいて、瞬時相対速度vを算出する。瞬時相対速度vを算出すると、ステップS40に進む。ステップS40では、上述したフィルタ処理を施してステップS190に進む。
【0023】
一方、図5(a)に示すように、車間距離の変動量が大きい場合には(d0→d1)、検出したターゲットが新規ターゲットであると判定して、ステップS20からステップS50に進む。ステップS50では、相対速度Vを算出する際に行われるフィルタ処理をリセットする。上述したような、過去に算出した瞬時相対速度vを用いてのフィルタ処理をリセットすることにより、相対速度Vは算出されない。ステップS60では、フィルタ処理を行う演算回数iを0にセットして、ステップS70に進む。
【0024】
ステップS70では、フィルタ処理を行う演算回数iに1を加えてステップS80に進む。ステップS80では、ステップS10と同じ処理、すなわち、先行車両12までの車間距離を算出する。車間距離を算出するとステップS90に進む。ステップS90では、ステップS20と同じ判定、すなわち、車間距離を計測したターゲットが新規ターゲットであるか否かを判定する。新規ターゲットであると判定するとステップS50に戻り、新規ターゲットではないと判定するとステップS100に進む。
【0025】
なお、ステップS90にて再び新規ターゲットであるか否かの判定を行うのは、割り込み車両15が割り込みを止めた場合には、自車線上に存在する先行車両12を検出することになるからである。このような場合には、ステップS50に戻って、再び車間距離を計測する処理が行われる(ステップS80)。例えば、図4(a)に示す状態から、図4(b)に示す状態に移行して、ステップS20の判定で新規ターゲットであると判定された後、図4(c)に示す状態で車間距離測定(ステップS80)が行われた場合には、図4(b)の状態から図4(c)の状態へ移行した際の車間距離の変動は小さいので(d1→d2)、ステップS90の判定では、新規ターゲットではないと判定される。
【0026】
ステップS100では、上述した方法により、前回算出した車間距離(ステップS10で算出した車間距離)と今回算出した車間距離(ステップS80で算出した車間距離)とを用いて、瞬時相対速度vを算出する。瞬時相対速度vを算出すると、ステップS110に進む。ステップS110では、瞬時相対速度vの変動量Δvを算出する。図5(c)は、図5(b)の瞬時相対速度vに基づいて算出された瞬時相対速度vの変動量Δvを示す図である。瞬時相対速度vの変動量Δvを算出すると、ステップS120に進む。
【0027】
ステップS120では、ステップS110で算出した瞬時相対速度vの変動量Δvが所定値αを越えているか否かを判定する。図5(c)に示すように、変動量Δvが所定値αを越えている場合には、レーザレーダ1により測定点が車両の側面から車両後部に移ったと判断してステップS130に進み、所定値αを越えていない場合にはステップS150に進む。ステップS130では、フィルタ処理をリセットしてステップS140に進む。ステップS140では、上述したフィルタ処理を施してステップS190に進む。ステップS190では、フィルタ処理後の相対速度を出力する。
【0028】
図5(d)は、フィルタ処理後の相対速度の出力を示す図である。図5(c)に示すように、瞬時相対速度vの変動量Δvが所定値αを越えている場合には、フィルタ処理がリセットされるので、この間(時刻t1からt2まで)は、相対速度Vが出力されない。すなわち、相対速度Vが出力される時は正確な値が出力されることが保証される。なお、相対速度Vが出力されない時刻t1〜t2の間は、車速を一定に保つ等の制御が行われることが好ましい。
【0029】
上述したように、図4(a)〜図4(c)に示すように、隣接レーンから車両15が割り込んでくる時には、瞬時相対速度vの変動量Δvに基づいてフィルタ処理をリセットすることにより、正確な相対速度を出力することができる。しかし、割り込み車両15がゆっくりと自車線に進入してきた場合には、瞬時相対速度vの変動量Δvが小さいために、フィルタ処理がリセットされない可能性がある。
【0030】
図6(a)〜図6(f)は、車両15がゆっくりと自車両11と先行車両12との間に割り込んでくる様子を示す図である。この場合、車間距離を測定した際に、車両15の側面が測定点として検出され続けるので(図6(b)〜図6(e))、瞬時相対速度vの変動量Δvも小さい値となる。従って、このような場合にも相対速度Vを正確に出力するための処理を図3のフローチャートのステップS150〜S180にて行う。
【0031】
ステップS150では、受光素子9が受光する反射受光量の変動量Δpを算出する。反射受光量について説明する。通常の車両には、図7に示すように、車両の後部に反射リフレクタ18が装着されている。反射リフレクタ18は、入射した光を入射方向に反射させる特性を持っているので、一般的に反射率が非常に高い。一方、車両側面の反射率はそれほど高くなく、レーザレーダ1から放射される放射光が車両側面に垂直に入射することはないため、車両側面で反射した光はレーザレーダ1と異なる方向に反射されやすい。従って、反射リフレクタ18からの反射受光量と車両側面からの反射受光量には大きな差がある。
【0032】
図8(a)〜図8(f)は、図6(a)〜図6(f)に示すように、車両15がゆっくりと割り込んできたときの車間距離、瞬時相対速度v、瞬時相対速度変動量Δv、反射受光量p、反射受光量の変動量Δp、フィルタ処理後の相対速度出力をそれぞれ示す図である。車両15はゆっくりと割り込んでくるために、瞬時相対速度vおよび瞬時相対速度vの変動量Δvは小さい値となる。一方、反射受光量pは、車両15の側面が測定点となっている間は小さい値となるが、車両15の反射リフレクタ18が検知エリア16内に入ってくると急増する。従って、反射受光量の変動量Δpは、レーザレーダ1により反射リフレクタ18からの反射光を受光したとき、すなわち、車両15の後部をレーザレーダ1にて捉えたときに大きな値を示す。
【0033】
図3のフローチャートに戻って説明を続ける。ステップS150で反射受光量の変動量Δpを算出すると、ステップS160に進む。ステップS160では、ステップS150で算出した変動量Δpが所定値βより大きいか否かを判定する。図8(e)に示すように、変動量Δpが所定値βを越えている場合にはステップS130に進み、フィルタ処理をリセットする。一方、変動量Δpが所定値β以下であると判定すると、ステップS170に進む。
【0034】
ステップS170では、フィルタ処理を継続して行う。次のステップS180では、フィルタ処理を行う演算回数iが所定値nを越えたか否かを判定する。所定値nを越えていないと判定するとステップS70に戻り、上述した瞬時相対速度の変動量Δvと所定値αとの比較、反射受光量の変動量Δpと所定値βとの比較を行う。演算回数iが所定値nを越えたと判定するとステップS190に進んで相対速度Vを出力する。
【0035】
実際の走行状況下では、車両15が割り込んできたときに最初から割り込み車両15の後部を捉えている場合が多い。このような場合には、瞬時相対速度の変動量Δvおよび反射受光量の変動量Δpはごくわずかである可能性が高い。従って、新規ターゲットを検出した後のフィルタ処理演算回数iに制限(n)を設けることにより、いつまでも相対速度Vが出力されないということを防止することができる。すなわち、ステップS120にて瞬時相対速度の変動量Δvが所定値αを越えるか、ステップS160にて反射受光量の変動量Δpが所定値βを越えてフィルタ処理がリセットされるのは、フィルタ処理演算回数iが所定値n以下の場合である。フィルタ処理の演算は、通常一定時間にて行われるので、上述した処理を換言すると、新規ターゲットが検出されてから所定時間内に、瞬時相対速度の変動量Δvが所定値αを越えた場合、または、反射受光量の変動量Δpが所定値βを越えた場合にフィルタ処理がリセットされる。
【0036】
第1の実施の形態における車両用相対速度計測装置によれば、新規ターゲットが検出された後に、瞬時相対速度の変動量Δvが所定値αを越えると、相対速度を算出するためのフィルタ処理をリセットするので、レーザレーダ1により割り込み車両15の側面が捉えられた後に車両後部が捉えられるような場合に、実際の相対速度と異なる相対速度が出力されるのを防ぐことができる(図5(d)参照)。
【0037】
また、反射受光量の変動量Δpが所定値βを越える場合に相対速度を算出するためのフィルタ処理をリセットするので、割り込み車両15がゆっくりと割り込んできて、瞬時相対速度の変動量Δvが所定値αを越えないような場合でも、実際の相対速度と異なる相対速度が出力されるのを防ぐことができる(図8(f)参照)。
【0038】
さらに、新規ターゲットが検出された後、フィルタ処理の演算回数iが所定回数nを越えるまでは、瞬時相対速度の変動量Δvと反射受光量の変動量Δpの双方、または一方に基づいてフィルタ処理のリセットの有無を判定し、演算回数iが所定回数nを越えた場合には相対速度を出力するので、瞬時相対速度の変動量Δvや反射受光量の変動量Δpが所定値を越えない場合にいつまでも相対速度が出力されないということを防止することができる。
【0039】
割り込み車両15が検出された場合には、所定時間の間、相対速度を出力しない方法も考えられるが、この方法では、割り込み車両15が検出された時には、相対速度が出力されるまでに常に所定時間の遅れが発生することになる。第1の実施の形態における車両用相対速度計測装置によれば、瞬時相対速度の変動量Δvと反射受光量の変動量Δpの双方、または一方に基づいてフィルタ処理のリセットの有無を判定するので、必要な場合にのみフィルタ処理がリセットされる。すなわち、上述したように、相対速度が出力されるまでに常に所定時間の遅れが発生することはない。
【0040】
図10(a)は、隣接レーンを走行している車両15が図4(a)〜図4(c)に示すように、自車両11の前に割り込んできたときの車間距離を示している。また、図10(b)は、図10(a)に示す車間距離に基づいて、従来技術の方法により算出された相対速度を示している。車両15が割り込んできた時には、車間距離d0からd1に大きく変化するので、新規ターゲットであることが検出され、相対速度演算処理はリセットされる。しかし、車両15の車両側面までの距離d1と車両後部までの距離d2との差は小さいため、相対速度演算処理はリセットされない。この結果、車間距離がd1からd2に移行した際に、非常に大きな接近方向(先行車両が減速する方向)の相対速度が検出されることになる。すなわち、相対速度を算出するためのフィルタ処理では、過去に算出された瞬時相対速度が用いられるので、車間距離がd1からd2に移行したときの瞬時相対速度が所定回数用いられることになり、誤った相対速度が長時間にわたって出力される。しかし、本実施の形態における車両用相対速度計測装置によれば、上述したように、誤った相対速度が出力されるのを防ぐことができる。
【0041】
−第2の実施の形態−
第2の実施の形態における車両用相対速度計測装置の構成は、図1に示す第1の実施の形態における車両用相対速度計測装置の構成と同じである。第2の実施の形態における車両用相対速度計測装置で行われる相対速度演算処理の内容を図9に示すフローチャートを用いて説明する。図3に示すフローチャートで行われる処理と同一内容の処理については、同一符合を付して詳細な説明は省略する。
【0042】
ステップS10からステップS120までの処理は、図3に示すフローチャートで行われる処理と同じであるので、説明は省略する。ステップS120において、瞬時相対速度の変動量Δvが所定値αを越えたと判定すると、ステップS150に進み、所定値αを越えていないと判定するとステップS170に進む。ステップS150では、受光素子9で受光される反射受光量pの変動量Δpを算出してステップS160に進む。ステップS160では、ステップS150で算出した反射受光量pの変動量Δpが所定値βを越えたか否かを判定する。変動量Δpが所定値βを越えたと判定すると、ステップS130に進んでフィルタ処理をリセットする。一方、変動量Δpが所定値βを越えていないと判定すると、ステップS170に進んでフィルタ処理を継続して行う。
【0043】
すなわち、第2の実施の形態における車両用相対速度計測装置では、瞬時相対速度の変動量Δvが所定値αを越えており、かつ、反射受光量の変動量Δpが所定値βを越えている場合に、相対速度Vを算出するためのフィルタ処理をリセットする。これにより、レーザレーダ1により割り込み車両15の車両側面を捉えた後に、車両後部を捉えるような状況を確実に検出することができる。
【0044】
第2の実施の形態における車両用相対速度計測装置で行われる処理は、隣接レーンを走行している車両15が割り込み後すぐに急減速するような場合にも有効である。図3に示すフローチャートによる処理では、割り込み車両15がすぐに急減速するような場合には、瞬時相対速度vが大きく変動するため、所定値αの値によっては、割り込み車両15が急減速している間にフィルタ処理がリセットされてしまう可能性がある。フィルタ処理がリセットされると、相対速度Vが出力されないため、相対速度Vに基づいた車間距離制御を行うことができなくなる。
【0045】
しかし、図9に示すフローチャートによる処理によれば、瞬時相対速度の変動量Δvと反射受光量の変動量Δpとに基づいて、フィルタ処理をリセットするので、割り込み車両15が急減速するような場合にフィルタ処理がリセットされるのを防ぐことができる。すなわち、割り込み車両15が急減速している時点では、隣接レーンからの割り込み動作は完了しているため、反射受光量の変動量Δpは小さい。従って、Δv>αの条件を満たす場合でも、Δp>βの条件を満たさないため、フィルタ処理がリセットされるのを防止することができる。
【0046】
また、第2の実施の形態における車両用相対速度計測装置で行われる処理は、割り込み車両15の反射リフレクタ18がレーザレーダ1の検知エリア16内に出たり入ったりする状況下でも有効である。このような状況下では、反射受光量が大きく変動するため、反射受光量の変動量Δpにのみ基づいてフィルタ処理をリセットする方法では、車両後部を捉え続けている場合でもフィルタ処理がリセットされる可能性がある。しかし、第2の実施の形態で行われる処理のように、Δv>αとΔp>βの双方の条件が満たされた場合にフィルタ処理をリセットするようにすれば、上述した状況下において、不用意にフィルタ処理がリセットされることはなくなる。
【0047】
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、図3に示すフローチャートでは、瞬時相対速度の変動量Δvが所定値α以下の場合に、反射受光量の変動量Δpと所定値βとの大小比較を行ったが、先に反射受光量の変動量Δpが所定値βより大きいか否かを判定しても良い。この場合には、瞬時相対速度の変動量Δvの大きさに関わらず、反射受光量の変動量Δpが所定値βを越えた場合に、フィルタ処理がリセットされる。
【0048】
また、相対速度を算出するためのフィルタ処理の方法を式(2),(3)を用いて説明したが、上述した方法以外の方法を用いてもよい。例えば、次式(4)に示す伝達関数T(s)を用いてフィルタ処理を行うこともできる。
T(s)=1/(τs+1) …(4)
さらに、レーザレーダ1から送出するレーザ光を近赤外光として説明したが、レーザ光の種類により本発明が限定されることはない。
【0049】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、レーザレーダ1が車間距離計測手段および割込車両検出手段を、信号処理装置4が瞬時相対速度算出手段、瞬時相対速度変化量算出手段、相対速度算出手段、および、反射信号強度変化量検出手段を、コントローラ2が制御手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態における車両用相対速度計測装置の構成を示す図
【図2】車間距離測定の測定原理を説明するための図
【図3】第1の実施の形態における車両用相対速度計測装置で行われる処理内容を示すフローチャート
【図4】図4(a)〜図4(c)は、隣接レーンを走行している車両が割り込んでくる様子を示す
【図5】図4(a)〜図4(c)に示す状況下において、図5(a)は車間距離を示す図、図5(b)は瞬時相対速度を示す図、図5(c)は瞬時相対速度の変動量を示す図、図5(d)はフィルタ処理後の相対速度出力を示す図
【図6】図6(a)〜図6(f)は、隣接レーンを走行している車両がゆっくりと割り込んでくる様子を示す図
【図7】車両後部に設けられている反射リフレクタを示す図
【図8】図6(a)〜図6(f)に示す状況下において、図8(a)は車間距離を示す図、図8(b)は瞬時相対速度を示す図、図8(c)は瞬時相対速度の変動量を示す図、図8(d)は反射受光量を示す図、図8(e)は反射受光量の変動量を示す図、図8(f)はフィルタ処理後の相対速度出力を示す図
【図9】第2の実施の形態における車両用相対速度計測装置で行われる処理内容を示すフローチャート
【図10】図4(a)〜図4(c)に示す状況下において、図10(a)は車間距離を示す図、図10(b)は従来技術により算出された相対速度を示す図
【符号の説明】
1…レーザレーダ、2…コントローラ、3…電源回路、4…信号処理装置、5…駆動回路、6…発光素子、7…発光用レンズ、8…受光用レンズ、9…受光素子、10…受光回路、11…自車両、12…先行車両、13…放射光、14…反射光、15…割り込み車両、16…検知エリア、17…道路区分線、18…反射リフレクタ
Claims (6)
- 車両前方に信号を送出する信号送出手段と、
前記信号送出手段から送出された信号に基づいて、自車両から先行車両までの距離を計測する車間距離計測手段と、
前記信号送出手段により送出された信号の反射信号の強度変化量を検出する反射信号強度変化量検出手段と、
前記車間距離計測手段により計測された車間距離に基づいて、自車両と先行車両との瞬時相対速度を算出する瞬時相対速度算出手段と、
前記瞬時相対速度算出手段により算出された瞬時相対速度の変化量を算出する瞬時相対速度変化量算出手段と、
前記瞬時相対速度算出手段により算出された瞬時相対速度に基づいて、自車両と先行車両との相対速度を算出する相対速度算出手段と、
自車両と先行車両との間に割り込んでくる車両を検出する割込車両検出手段とを備え、
前記相対速度算出手段は、(A)前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記瞬時相対速度変化量算出手段により算出された瞬時相対速度の変化量が第1の所定値より大きい場合、または(B)前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記瞬時相対速度の変化量が前記第1の所定値以下で、かつ、前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記反射信号強度変化量検出手段により検出された反射信号強度の変化量が第2の所定値より大きい場合には、前記相対速度を算出しないことを特徴とする車両用相対速度計測装置。 - 請求項1に記載の車両用相対速度計測装置において、
前記相対速度算出手段は、前記瞬時相対速度算出手段により算出された瞬時相対速度にフィルタ処理を施すことにより前記相対速度を算出し、(A)前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記瞬時相対速度変化量算出手段により算出された瞬時相対速度の変化量が前記第1の所定値より大きい場合、または(B)前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記瞬時相対速度の変化量が前記第1の所定値以下で、かつ、前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記反射信号強度変化量検出手段により検出された反射信号強度の変化量が前記第2の所定値より大きい場合には、前記フィルタ処理をリセットすることを特徴とする車両用相対速度計測装置。 - 請求項1または2に記載の車両用相対速度計測装置において、
前記相対速度算出手段は、前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の所定時間内に、(A)前記瞬時相対速度変化量算出手段により算出された瞬時相対速度の変化量が前記第1の所定値より大きい場合、または(B)前記瞬時相対速度の変化量が前記第1の所定値以下で、かつ、前記反射信号強度変化量検出手段により検出された反射信号強度の変化量が前記第2の所定値より大きい場合には、前記相対速度を算出しないことを特徴とする車両用相対速度計測装置。 - 請求項2に記載の車両用相対速度計測装置において、
前記相対速度算出手段で行われるフィルタ処理は、前記瞬時相対速度算出手段により算出された瞬時相対速度のうち、現在の瞬時相対速度から過去所定回数前までの瞬時相対速度に基づいて、前記相対速度を算出する処理であることを特徴とする車両用相対速度計測装置。 - 請求項2または請求項4に記載の車両用相対速度計測装置において、
前記相対速度算出手段は、前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記瞬時相対速度の変化量が前記第1の所定値以下で、かつ、前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記反射信号強度の変化量が前記第2の所定値以下の場 合、前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後に行われる前記フィルタ処理の回数が所定値を越えると、前記相対速度を算出することを特徴とする車両用相対速度計測装置。 - 車両前方に信号を送出する信号送出手段と、
前記信号送出手段から送出された信号に基づいて、自車両から先行車両までの距離を計測する車間距離計測手段と、
前記信号送出手段により送出された信号の反射信号の強度変化量を検出する反射信号強度変化量検出手段と、
前記車間距離計測手段により計測された車間距離に基づいて、自車両と先行車両との瞬時相対速度を算出する瞬時相対速度算出手段と、
前記瞬時相対速度算出手段により算出された瞬時相対速度の変化量を算出する瞬時相対速度変化量算出手段と、
前記瞬時相対速度算出手段により算出された瞬時相対速度に基づいて、自車両と先行車両との相対速度を算出する相対速度算出手段と、
自車両と先行車両との間に割り込んでくる車両を検出する割込車両検出手段と、
少なくとも前記相対速度算出手段により算出された相対速度に基づいて、車両の制御を行う制御手段とを備え、
前記相対速度算出手段は、(A)前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記瞬時相対速度変化量算出手段により算出された瞬時相対速度の変化量が第1の所定値より大きい場合、または(B)前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記瞬時相対速度の変化量が前記第1の所定値以下で、かつ、前記割込車両検出手段により割り込み車両が検出された後の前記反射信号強度変化量検出手段により検出された反射信号強度の変化量が第2の所定値より大きい場合には、前記相対速度を前記制御手段に出力しないことを特徴とする車両用制御装置。
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