JP3807663B2 - 車載用目標物検出装置及びマイクロ波検出器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用目標物検出装置及びマイクロ波検出器に関するものである。
【0002】
【発明の背景】
近年、車両の速度を測定するための速度測定装置が路上周辺等に多数設置されるようになっている。速度測定装置の一例を示すと、所定周波数帯域のマイクロ波を車両に向けて発射し、その反射波を受信して車両の走行スピードを測定するようになっている。
【0003】
一方、係る速度測定装置の存在を検出するため、その速度測定装置から発射されたマイクロ波を検出して警報を出力するように構成されたマイクロ波検出器が従来から知られている。
【0004】
しかし、速度測定装置の設置位置や、道路の状態その他の周囲環境により、従来のマイクロ波検出器は、比較的遠くから検出可能なものと、比較的近づいてからでないと検出しにくいものがある。
【0005】
また、速度測定装置の中には、従来のマイクロ波検出器では検出できないものもある。一例を挙げると、ループ式と称されるように、地中にループ状のコイルを埋め込み、そのコイルの上を車両が通過するのを検知するとともに車速も判定するものがある。また、マイクロ波以外の光を用いて車両の速度を検出するものもある。
【0006】
そこで、最近では、GPS情報を利用し、予め速度測定装置の設置位置情報を記憶させておき、現在位置が記憶した設置位置に近づいた場合に、マイクロ波の検知の有無に関係なく警報を発するようにしたものがある。
【0007】
一方、マイクロ波検出器の電源は、車両のシガーソケットからとるタイプと、二次電池と太陽電池を併用するタイプがある。特に太陽電池を利用する場合には、二次電池の消耗を抑制するために、省電力化が必須である。そして、従来のマイクロ波検出器では、各回路の消費電力を抑えることはもちろんのこと、間欠駆動させることにより、単位時間あたりの消費電力を抑えるようにしていた。
【0008】
ところで、このような太陽電池,二次電池を電源とするマイクロ波検出器に、上記したGPS情報を利用した警報システムを実装した場合、通常のマイクロ波を検出する装置部分に加えて、GPS位置情報を取得する回路で消費する電力がさらにかかるので、さらなる省電力化が必須となる。
【0009】
さらに、単純に従来の省電力化の技術である間欠駆動する際の停止時間を長くするだけでは、PGS情報を取得する回路の消費電力が大きいこともあり、停止時間が長くなりすぎて、実用に供し得なくなるおそれがある。
【0010】
すなわち、例えばGPS検出部の消費電力が100mAで、目標消費電流を1mAとするとその間欠動作を100:1とすることで、実現可能となる。そして、マイクロ波を検出するための1回あたりの動作時間は10msec程度値と小さいので、多少間欠動作の間隔を大きくとっても停止時間は短くてすむが、GPS受信器の場合は、位置検出を行うために1秒程度の受信時間が必要となる。従って、間欠動作を100:1にすると99秒間の不動作の部分が生じてしまう。これは、車両が時速50kmで走行している場合、およそ1.4km程度位置検出ができないことになり、目標物である速度測定装置から車両が遠い位置にある場合はよいが、近距離に有る場合には、停止期間中に目標位置を通りすぎてしまい、実用にならない。
【0011】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、周囲の状況等に応じて間欠駆動の状態、例えば、停止時間を制御することにより、省電力化を図りつつ、本来の検出動作並びにそれに伴う警報動作をすることができる車載用目標物検出装置及びマイクロ波検出器を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明に係る車載用目標物検出装置は、車両の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の動作を制御して間欠動作を行わせる動作制御手段と、目標物の位置を記憶する位置記憶手段と、前記位置検出手段と位置記憶手段から目標物までの距離を算出する距離検出手段と、前記位置検出手段の出力に基づいて車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、前記位置検出手段の検出結果と、前記位置記憶手段に記憶された目標物の位置からその目標物の方向を検出する目標物方向検出手段とを備えた車載用目標物検出装置であって、前記動作制御手段は、前記距離検出手段の出力と、前記進行方向検出手段の出力と、前記目標物方向検出手段の出力に基づいて前記制御内容を決定するように構成し、前記所定角度範囲は、前記車両と前記目標物の距離により決定するようにした。
【0013】
そして、前記動作制御手段は、前記動作制御手段は、前記進行方向検出手段で求めた進行方向と、前記目標物方向検出手段で求めた目標物の方向のなす角が所定角度範囲内であるか否かと、前記距離検出手段で求めた目標物までの距離に基づいて前記制御内容を決定するようにすることができる。
【0014】
目標物までの距離が長い場合には、特に動作を制御しない。そして、目標物までの距離が短くなると、位置情報を精度良く認識するためなどから、位置検出手段の動作を制御する。この制御の一例としては、目標物との距離がある定められた範囲になった際に、間欠動作を常時動作に変更するようにしたり、間欠動作の間隔の長短を決定するようにすることができる。
【0015】
しかも、単純に距離のみに基づくのではなく、目標物の方向と車両の進行方向のなす角を求め、一定の角度範囲内に無い場合には、検出対象の目標物で無いとして、一時停止期間を長いままにすることができる。これにより、無駄な電力消費を抑えることができる。
【0016】
同様の効果は、以下に示す構成にすることによっても実現できる。すなわち、車両の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の動作を制御して間欠動作を行わせる動作制御手段と、目標物の位置を記憶する位置記憶手段と、前記目標物の監視方向を記憶する監視方向記憶手段と、前記位置検出手段と位置記憶手段から目標物までの距離を算出する距離検出手段と、前記位置検出手段の出力に基づいて車両の進行方向を判定する進行方向検出手段とを備えた車載用目標物検出装置であって、前記動作制御手段は、前記進行方向検出手段により検出された車両の進行方向と、前記監視方向記憶手段に記憶された目標物の監視方向のなす角が所定角度範囲内であるか否かと、前記距離検出手段で検出された前記目標物までの距離に基づいて前記制御内容を決定するように構成し、前記所定角度範囲は、前記車両と前記目標物の距離により決定することができる。
【0017】
更に、車両の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の動作を制御して間欠動作を行わせる動作制御手段と、目標物の位置を記憶する位置記憶手段と、前記位置検出手段と位置記憶手段から目標物までの距離を算出する距離検出手段と、前記位置検出手段の出力に基づいて車両の進行方向を検出する進行方向検出手段とを備えた車載用目標物検出装置であって、前記動作制御手段は、車両の進行方向を基準とした所定角度範囲内に前記目標物があるか否かと、前記距離検出手段で求めた前記目標物までの距離に基づいて前記制御内容を決定するように構成し、前記所定角度範囲は、前記車両と前記目標物の距離により決定することもできる。
【0018】
更にまた、車両の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の動作を制御して間欠動作を行わせる動作制御手段と、目標物の位置情報を記憶する位置記憶手段と、前記目標物の監視方向を記憶する監視方向記憶手段と、前記位置検出手段と位置記憶手段から目標物までの距離を算出する距離検出手段とを備えた車載用目標物検出装置であって、前記動作制御手段は、前記監視方向記憶手段に記憶された目標物の監視方向を基準とした所定角度範囲内に車両が存在するか否かと、前記距離検出手段で求めた前記目標物までの距離に基づいて前記制御内容を決定するように構成し、前記所定角度範囲は、前記車両と前記目標物の距離により決定することにしてもよい。なお、「目標物の監視方向を基準とした所定角度範囲内に車両が存在するか否か」は、実施の形態で説明しているように、車両の存在位置が、角度範囲内に規定される領域内に入っているか否かを判断するものに限ることはなく、目標物から見た車両の方向と、監視方向のなす角を求め、係るなす角が所定の角度範囲内にあるか否かを判断するものなど各種の方法が採れる。
【0019】
また、本発明で言う、「目標物の方向」や、「目標物から見た車両の方向」は、検出された車両位置と目標物を結ぶ線ととらえることができ、その起点側をどちらにするかにより、所定角度範囲の具体的な数値が変わる。つまり、進行方向と目標物の方向の場合、起点を車両の存在位置とした場合には所定角度範囲は、0度を基準にした角度範囲となり、起点を目標物側に置いた場合には、180度を基準とした所定角度範囲となる。
【0022】
一方、少なくとも前記位置検出手段の停止中に、車両の進行方向の変化を検出する方向変化検出手段を備え、前記動作制御手段は、前記方向変化検出手段の出力に基づき、前記進行方向の変化が、一定以上となった際に、前記位置検出を作動させて、前記位置検出手段の間欠動作の制御内容の再決定を行うようにするとよい。
【0023】
また、少なくとも前記位置検出手段の停止中に、車両の進行方向の変位量を検出する方向変位量検出手段を備え、前記動作制御手段は、前記位置検出手段の停止中は、その方向変位量検出手段の出力に基づき、前記車両進行方向検出手段で検出した進行方向を補正し、その補正した車両の進行方向と、前記位置検出手段の動作中に検出した前記目標物の関係が、現在の制御内容を決定した際の条件を満たさなくなった場合に、前記位置検出を作動させて、前記位置検出手段の間欠動作の制御内容の再決定を行うようにすることもできる。
【0024】
この場合に、前記位置検出手段の出力に基づき、車両の速度を求める車両速度検出手段と、少なくとも前記位置検出手段の停止中に、車両の速度の変化を検出する速度変化検出手段を設け、前記動作制御手段は、前記位置検出手段の停止中は、その速度変化検出手段の出力に基づき、前記速度検出手段で検出した速度を補正し、その補正した速度と、前記補正した進行方向に基づき、車両の現在位置,進行方向などの車両状態を求め、その車両状態と前記位置検出手段の動作中に検出した前記目標物との関係が、現在の制御内容を決定した際の条件を満たさなくなった場合に、前記位置検出を作動させて、前記位置検出手段の間欠動作の制御内容の再決定を行うようにすると良い。
【0025】
さらにまた、少なくとも前記位置検出手段の停止中に、車両の速度の変化を検出する速度変化検出手段を設け、前記動作制御手段は、前記速度変化検出手段の出力に基づき、速度の変化が一定以上となった際に、前記位置検出手段を作動させて、前記位置検出手段の間欠動作の制御内容の再決定を行うことができる。これにより確実に目標物を検出することができ、制御内容をそのときの状況に合わせて設定することができ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【0026】
本発明に係るマイクロ波検出器としては、所望のマイクロ波を検出するマイクロ波検出器本体と、そのマイクロ波検出器本体でマイクロ波を検出した場合に警報する警報手段を備えたマイクロ波検出器において、上記した各発明の車載用目標物検出装置を備えることである。
【0027】
この場合に、マイクロ波検出器本体の検出信号に基づいて動作する警報手段と、車載用目標物検出装置の警報手段とは、共通化しても良いし、別途設けても良い。また、いずれの場合も、前記マイクロ波を検出した際に発する警報と、前記車載用目標物検出装置が目標物を検知した際に発する警報の種類を異ならせると好ましい。もちろん、両者を区別することなく警報することもできる。ここで異ならせるとは、例えば、一方をブザー,音声などの聴覚に対して訴えるものとし、他方をLED等の視覚に訴えるというように、警報器の種類を変えることができる。また、これに限ることはなく、例えばブザー(アラーム)の内容を変えたり、ブザーと音声により変えるなど各種の態様がとれる。要は、マイクロ波の検出に基づいた警報なのか、目標物の検出に基づく警報なのかが区別できればよい。
【0028】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施の形態である車載用目標物検出装置を組み込んだマイクロ波検出器1の要部構成を示すブロック回路図である。同図に示すように、マイクロ波検出器1は、設定された動作設定条件に基づき、所定周波数帯域のマイクロ波を検出し、警報出力するための制御信号を出力するマイクロ波検出器本体2と、GPS情報を取得する位置検出手段たるGPS検出部3と、目標物(検出対象物)の位置情報を記憶する位置記憶部4と、GPS検出部3で検出した現在位置と位置記憶部4に記憶された周囲に存在する目標物の位置情報に基づき、その目標物までの距離を求める距離検出部5と、GPS検出部3で検出した現在位置に基づいて車両の進行方向を判定する車両進行方向検出部6と、GPS検出部3で検出した現在位置と位置記憶部4に記憶された周囲に存在する目標物の位置情報に基づき、目標物の方向を求める目標物方向検出部7と、それら距離検出部5,車両進行方向検出部6並びに目標物方向検出部7の出力に基づいて、現在の車両位置から一定の範囲内に存在する目標物に応じてGPS検出部3の動作を制御する動作制御部8を有している。
【0029】
さらに、マイクロ波検出器本体2の検出信号に基づいて、所定の警報を発する警報器9も備えている。なお、図示省略するが、本形態の電源は、太陽電池と、それにより充電される二次電池である。
【0030】
マイクロ波検出器本体2は、ホーンアンテナ2aを介して捕捉したマイクロ波に基づいて所望の周波数のマイクロ波を検波し、検波出力信号に基づいて目的のマイクロ波を受信したか否かを判断する。そして、受信した場合に警報器9に検出信号を送り、所定の警報を出力するようになる。この警報は、例えば、ブザーや音声であったり、ライトLED等のランプや表示器など各種の対応のものが採れる。
【0031】
GPS検出部3は、地球位置計測衛星から出射されるGPS信号を受信し、車両の現在位置を測定するものである。具体的には、受信アンテナ3a,GPS受信器3bにて、複数の衛星から発せられるGPS信号を受信し、その受信したことを位置検出部3cに与え、そこにおいて受信情報に基づいて現在位置(経度,緯度情報)を算出する。そして、このGPS検出部3は、間欠駆動し、一時停止/動作の比が、動作制御部8からの制御信号により決定される。
【0032】
位置記憶部4には、記憶する目標物の位置情報として、その目標物が設置されている場所の緯度,経度が登録される。また、登録する目標物としては、速度測定装置や、Nシステムと称されるナンバー読み取り装置など、車両を監視する装置である。従って、この位置情報に目標物の種類を関連付けて登録しても良い。このようにすると、検知した際の警報を、目標物の種類にあわせて変えることにより、より正確な情報を運転者に伝えることができる。また、このように車両を監視する装置に限ることはなく、自動ドアなどの誤動作源の場合もある。
【0033】
位置記憶部4に記憶する目的物の位置(緯度,経度)は、例えば、図示省略の入力操作部を利用して、予め検出対象の目的物の位置を登録することができる。この入力操作は、マイクロ波検出器に設けた操作パネル,入力ボタン等を操作し、緯度,経度等を入力するようにしても良いし、ROMや各種記憶媒体をセットし、そこから受け取るようにするというように、使用者が登録したり、工場出荷時にある程度の情報を記憶させておくことができる。
【0034】
さらには、マイクロ波検出器本体2の検出信号に基づき、自動的に登録するようにしてもよい。これは、所望のマイクロ波を検出した場合、Sメータ出力を監視し、最大値になったときが、発信源に最も近づいたと判断できるので、そのときの位置情報(緯度,経度)を位置検出部3cから受け取り、記憶するようにすることもできる。
【0035】
動作制御部8は、目標物が現在の車両位置から一定の範囲内に存在するか否かを判断し、一定の範囲内にいない場合には間欠動作の間隔(停止時間)を長めに設定し、一定の範囲内に存在する場合には短めに設定する動作を行う。具体的な間欠比と距離は、消費電力等に基づいて設定する。なお、切り変える段階は、2段階でも良いし3段階以上でも良い。つまり、一定の範囲内に存在する場合には、目標物との距離に応じて更に間欠動作の間隔を変更することができる。具体的には、目標物までの距離が短くなるほど、停止時間を短くすることである。
【0036】
そして、一定の範囲内か否かの判断を単純に目標物までの距離で行うのではなく、車両の現在位置と目標物の相対位置関係によって判断するようにしている。つまり、例えば図2に示すように、異なる道路に設置された(A),(B)2つの目標物があり、車両Sの現在位置から各目標物(A),(B)までの距離が等しいとする。係る場合に、従来のように単純に目標物までの距離が一定の範囲内に警報を発するようにすると、目標物(A),(B)のいずれに対しても目標物が有ると認識してしまう。しかし、本来は目標物(B)は、異なる道路であるので、目標物(B)までの距離が一定の範囲内になったからといって、一時停止する期間を短くしてしまうと、無駄に電力を消費してしまうことになる(目標物(A)が存在しないと仮定)。
【0037】
そこで、本形態では、車両Sの進行方向を基準として所定角度範囲内(図示の例では±30度の60度の範囲内)にある目標物のみを、動作制御を切り替えるための対象となる正規の目標物であるとした。このようにすると、図から明らかなように、目標物(A)は角度範囲内に存在して検出対象の正規の目標物と検知できるとともに、目標物(B)は範囲外となるので、係る目標物(B)の存在による誤動作を防止することができる。
【0038】
そして、本形態では、係る角度範囲内にあるかを簡単に判定するために、目標物方向検出部7から出力される目標物の方向と、車両進行方向検出部6から出力される進行方向とのなす角θを求め、それが一定の角度以下の場合には、所定の角度範囲内にあると判断する。図示の例では、30度以下の場合である。このようにすると、目標物(A)とのなす角θ1は、30度以下であるので範囲内となり、目標物(B)とのなす角θ2は30より大きいので範囲外とすることができる。
【0039】
そして、この実施の形態によれば、例えば、目標物との距離が10kmであった場合、時速100kmで走行したとしても目標物に到着するのは6分後であり、速度が不明であるとしても3分程度GPS動作を行わなくても問題は無い。従って、その際には間欠動作の間隔を180:1にすることができ、より消費電流が少なくなる。
【0040】
3分後に再度、同様に目標物までの距離を算出したとき目標物までの距離が4kmであったのなら、同様な処理を行い間欠動作の間隔を100:1とする。その次の動作で目標物までの距離が1kmであった場合は更に間欠動作を短くしてもよいし、一定の距離で受信動作を連続させてよい。
【0041】
これにより、目標物までの距離が長い場合には、停止時間を長く取り、二次電池の消費量を可及的に抑制できる。また、GPS検出部3に対する動作制御としては、間欠動作の間隔の制御のみならず、例えば、目標物に対し、ある一定の距離以内に近づいた場合には、間欠動作から常時動作に切り替えるようにしてもよい。
【0042】
すなわち、例えば、自動ドアにおける人体センサなどのように誤動作源の存在位置を記憶した場合に、その記憶した位置に近づいた状態でマイクロ波を検出しても警報は出力しないように制御する。また、マイクロ波検出器では検出できない速度測定装置の位置情報を記憶した場合、その記憶した位置に近づいたならば警報を出力するように制御する。なお、位置情報に基づく警報は、上記のように、検出しにくい速度測定装置に限ることは無く、検出しやすい速度測定装置に対しても警報出力しても良い。これらが、直接的な警報動作の制御である。そして、上記のように検出対象の目標物として誤動作源と速度測定装置の両方を記憶する場合には、検出後の制御が異なるので、その位置情報とともに種類情報も併せて格納する。
【0043】
また、マイクロ波検出器本体の感度を切り替えるようにしても良い。つまり、街中などでは低感度にし、郊外や高速道路などでは高感度にする。さらには、検出しやすい速度測定装置の周囲では低感度にし、検出しにくい速度測定装置の周囲では高感度にすることができる。これが、間接的な警報動作の制御である。
【0044】
また、具体的な図示は省略するが、本形態では、検出した位置情報に基づいて、直接または間接的に警報動作を制御するようになる。これは、以下に示す各実施の形態でも同様に適用できる。
【0045】
図3は、上記した第1の実施形態の変形例である。すなわち、第1の実施の形態に比較し、目標物方向検出部7を設けずに、位置記憶部4に格納された目標物の位置情報を動作制御部8に与えるようにした。さらに、GPS検出部3で検出した現在位置情報も動作制御部8に与えるようにしている。
【0046】
そして、動作制御部8では、目標物が所定の範囲内にあるか否かを判断するに際し、第1の実施の形態のように「なす角θ」を求めるのではなく、図4に示すように、車両の進行方向を中心に所定角度範囲内で、しかも、一定の距離となる扇形の領域Rを設定し、その領域R内に目標物が有るか否かを判断するようにしても良い。なお、その他の構成並びに作用効果は、第1の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【0047】
上記した実施の形態では、進行方向を基準とした所定領域を決定する際の角度、つまり、目標物の方向とのなす角θや、図4に示す領域Rを特定するための角度αを固定としている。つまり、車両の進行方向を中心とした角度範囲の場合を例にとって説明すると、図5に示すように、a地点で計測した存在位置情報に基づく認識処理の結果、角度αの範囲内にc地点の目標物があると判断され、所望の制御内容が決定される。しかし、車両と目標物との距離が離れている場合には、広い範囲の目標物を検出することができるが、所定角度αを固定にすると、車両が目標物に近づくにつれ検出範囲が狭くなり目標物の検出が困難になる。
【0048】
つまり、図5に示すようにa地点からb地点に車両が移動すると、車両から目標物までの距離が短くなり、a地点における距離Lでは角度αの範囲内に収まっていた目標物がb地点における距離L′では角度αの範囲内に検出できなくなる。従って、b地点に来たときには、目標物が同一道路上にないと、誤判定されてしまう。
【0049】
そこで、図6に示すようにa地点における距離Lの時の角度αを、b地点における距離L′での角度α′(>α)に広げることで目標物を検出できるようになる。このように距離が近づくことで角度αの範囲角を広げるようにすれば、目標物までの距離が短くなる毎に目標物の捕捉範囲が狭まることを防止することができ、より正確な制御動作の決定並びに警報制御を実現できる。
【0050】
そして、実際の装置では、例えば目標物までの距離と角度範囲のテーブルを持ち、動作制御部8は、距離検出部5から与えられる距離に基づき、上記テーブルから角度範囲を取得し、車両進行方向検出部6から与えられた走行方向を中心に取得して角度範囲の領域を設定し、その範囲内に目標物が存在するか否か判断することになる。なお、なす角θに基づいて求める第1の実施の形態の場合も同様に適用することができる。つまり、距離が近づくと、なす角θが所定角度範囲内とする範囲が広くなる。
【0051】
なおまた、距離と所定角度の関係は、距離が短くなるほど大きくなるようにすれば、連続して変化しても良いし、段階的に変化するようにしても良い。さらに、このように目標物までの距離に応じて判断基準の所定角度を変更することは、以下に示す各種の実施の形態にも適用できるのはもちろんである。
【0052】
図7は、本発明の第2の実施の形態を示している。同図に示すように、本形態では第1の実施の形態を基本とし、方向変化検出部10を設けている。この方向変化検出部10は、加速度センサや方位センサ,電子コンパス等を用いることができる。これらのセンサは消費電力が小さいので、常時動作させていてもさほど問題が無い。そして、この方向変化検出部10は、車両の進行方向が変わったことを検出するもので、所定量以上変わった場合に、検出信号を出力する。
【0053】
この検出信号を受けた動作制御部8は、GPS検出部3の間欠動作の制御を行う。具体的には、連続動作に切り替えたり、間欠動作をする場合でも一時停止期間を短くなるように制御する。これにより、車両の進行方向が変わったときには、再度現在位置を検出し、所定の範囲内に目標物があるか否か判断し、GPS検出部3の動作の再設定を行うことができる。
【0054】
加速度センサを用いた場合には、実際の進行方向の方位などは検出することはできないが、右折や左折、さらにはカーブしている道路を走行している場合には、進行方向と交差する方向に大きな加速度がかかる。従って、例えば、加速度センサを進行方向と直交する方向に検出感度が良好となるように設置すると、加速度センサの出力が一定以上になった時に、検知信号を出力するように設定できる。このようにすると、独立した検出系で、しかも、簡単な演算処理で車両の進行方向が変化したことを検出することができる。
【0055】
また、同様に、方位センサを用いる場合でも、具体的な正確な方位を知る必要が無いので、例えば、方位変化の交流変化成分を監視し、変化成分が一定以上のときに検知信号を出力するようにすることができる。
【0056】
これにより、無駄な電力消費を抑えるとともに、確実に目標物を認識することができる。一例を示すと、図8に示すように、当初、車両がa地点にいる場合に、その進行方向の前方のc地点に目標物が存在していることを認識し、しかも、c地点までの距離が長い場合には、停止時間が比較的長く設定される。仮に、速度が一定に走行していた場合におけるGPS検出部3の次の動作開始予定位置が、d地点とする。このd地点でも、目標物であるc地点よりも一定距離だけ手前であるので問題がない。
【0057】
この場合に、b地点にある交差点で右折し、しかも、その右折後に走行する道路上のe地点に、別の目標物が設置されているとする。すると、上記したa地点で判断した際には、e地点にある目標物は認識されず、比較的長い停止時間が設定されているので、次にGPS検出部3が動作するのは、車両が地点d′に移動したときとなり、既にe地点にある目標物を通過した後となるおそれがある。
【0058】
しかし、本形態では、交差点で右折するときには、進行方向が大きく変化する(図の場合には90度)ので、右折直後にGPS検出部3が動作し、現在位置を取得するとともに、それに基づいて新たな車両の進行方向を基準とした所定範囲内に目標物が存在するか否かがチェックされる。従って、e地点にある目標物を認識することができ、それに応じて動作制御部8がGPS検出部3の動作の再設定を行う。
【0059】
また、方向変化検出部10は、方向の変化量を積分していき、その積分値が一定以上になった場合に検知信号を出力するようにしても良い。この場合に、GPS検出部3が動作する都度、積分値をリセットすると良い。なお、リセットするためのトリガ信号は、例えば、動作制御部8から受けることができる。また、車両進行方向検出部6が方向判定を行うのは、GPS検出部3からの位置情報が得られているため、その車両進行方向検出部6からトリガ信号を受けるようにしても良い。
【0060】
係る構成にすると、緩やかなカーブにも対応できる。すなわち、図9に示すように、走行中の道路が曲率の小さいカーブの場合、a地点では、進行方向の先に目標物が存在していないため、停止時間を長く設定する。
【0061】
そして、曲率が小さいと、ある瞬間における車両の進行方向の変化量は小さいので、上記したように加速度センサ等を設けた場合のセンサ出力の変化分も小さくなる。よって、そのままではa地点での認識結果に基づいて設定された動作条件で作動することになる。しかし、変化量の積分値を求めることにより、例えばb地点で変化の積分値が一定以上超えると、その的にGPS検出部3が動作し、図示の例では、e地点にある目標物を認識することができ、それに基づいて動作の再設定が行われる。
【0062】
係る構成にすると、演算処理が煩雑になるものの、曲率の大小に関係無く、最後にGPS検出部3が動作して、動作制御部8が動作を決定した際の車両の進行方向から一定の角度以上方向が変わった場合に、新たな進行方向に基づく正しい動作条件の設定を迅速に行うことができる。
【0063】
なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した第1の実施の形態と同様であるので、対応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第1の実施の形態の変形例にも適用できるのは言うまでも無い。更にまた、上記した例では、方向変化検出部10側で一定以上方向が変わったか否かの判断をし、検出信号を出力するようにしたが、センサ出力をそのまま動作制御部8に与え、動作制御部8側で判断するようにしても良い。
【0064】
図10は、本発明の第3の実施の形態を示している。本実施の形態では、上記した第2の実施の形態を基本としている。そして、方向変化検出部10に替えて、方向変位量検出部11を設けている。
【0065】
すなわち、第2の実施の形態では、進行方向が一定の角度以上変化した場合に検出信号を出力し、それに基づいて動作制御部8がGPS検出部3に対して動作命令を発するようにしたが、本形態では、方向変位量検出部11により、進行方向の変化量を求め、その変化量を動作制御部8に与える。方向変位量検出部11は、方向変化検出部10と同様に、加速度センサや方位センサなどを用いて構成することができる。
【0066】
動作制御部8は、GPS検出部3の停止期間中は車両進行方向検出部6から与えられた進行方向に対し、方向変位量検出部11から与えられる変位量情報に基づいて、補正を行い、演算処理により現在の車両の進行方向(推定)を算出する。次いで、この算出した進行方向と、当初検出対象としていた目標物の方向(前回のGPS検出器3の出力に基づいて目標物方向検出部7で求めた方向を代用)との「なす角」を求める。つまり、本形態では、車両は移動しておらず、aの位置に存在していると仮定し、車両の進行方向の変位を監視し、変位の累積により求めた現在の進行方向(演算による推定)に基づいて「なす角」を求める。
【0067】
そして、係る「なす角」が所定の角度範囲内にある場合には、今まで通りの間欠比率で動作させ、角度範囲外になった場合には、GPS検出部3を動作させ、現在位置と周囲の目標物との位置関係などに基づいて制御内容の再設定を行う。
【0068】
もちろん、上記したように「なす角」を求めるのではなく、第1の実施の形態の変形例のように車両の進行方向を中心とした所定角度範囲内に当初検出対象としていた目標物が存在しているか否かを判断するようにしても良い。
【0069】
これにより、例えば、図11に示すように、a地点にいる車両Sが、所定距離,所定角度範囲内であるd地点の目標物を検出し、それに基づいて制御内容(GPS検出部3の間欠比率)を設定した場合において、b地点の交差点で右折をした場合には、車両S1の進行方向(推定)▲1▼,▲1▼′と、目標物の方向とのなす角θ2が、所定角度以上となるので、GPS検出部3を動作させる。図示の例では、新たにe地点にある目標物を検知し、それに基づいた制御内容に再設定される。
【0070】
一方、e地点まで移動してきた車両S2の場合、カーブに沿って移動したことから、方向変化があるので、第2の実施の形態等では、方向変化ありとしてGPS検出部3を動作させ、制御内容の再設定を行うところ、本形態では、車両Sの進行方向(推定)▲2▼,▲2▼′と、目標物の方向とのなす角θ3が所定角度以内であるので、現在の制御内容を維持する。これにより、GPS検出部3を動作させないで済むので、電力消費量を抑制できる。
【0071】
つまり、第2の実施の形態では、変位角が一定以上の場合には、一律にGPS検出部3を動作させたが、検出時の目標物の位置を考慮し、たとえ変位角が大きくても、目標物に近づく方向に変位している場合には、問題がないのでGPS検出部3を動作させて、無駄な電力消費をするのを抑えるようにした。
【0072】
図12は、本発明の第4の実施の形態を示している。本実施の形態では、上記した第3の実施の形態を基本とし、更に速度情報も考慮して制御内容を決定するようにした。
【0073】
速度検出部12は、GPS検出部3から現在の位置情報が与えられるので、例えば、ある時点における位置情報と、単位時間経過後の位置情報から、単位時間当たりの移動距離を求め、そこから車速を算出することができる。また、車両の車速パルスを取得し、それに基づいて速度を算出するようにしてもよいし、その他各種の方式をとることができる。
【0074】
さらに、本形態では、GPS検出部3は間欠駆動するため、非動作中でも速度を求めることができるようにするため、速度変化検出部13を設ける。この速度変化検出部13は、加速度センサなどにより実現できる。そして、速度変化検出部13は、速度変化検出部13からの検出結果を受け取り、GPS検出部3の非動作中は、直前に求めた速度を基本として補正を行い、現在の速度(推定)を動作制御部8に渡すようにしている。なお、ここで行う補正は、例えば、センサ出力が所定の範囲内で安定している場合には、速度検出部12の速度は保持し、センサ出力が一定量を越えた場合に、段階的に速度を変更するように制御する。
【0075】
そして、この速度情報を加味したGPS検出部3の間欠動作制御は、速度検出部12から出力され速度情報と、内蔵するタイマによる経過時間、並びに車両進行方向検出部6と方向変位量検出部11の出力に基づいて算出される車両の進行方向(推定)を用いて、演算処理して現在の車両の位置及び進行方向を推定する。そして、その推定した車両の位置,進行方向と、前回のGPS検出部3が動作した際に検出した目標物の位置に基づき、その目標物が所定の領域内に存在しているか否か(なす角が所定角度以下か否か)を判断し、範囲外になったときにGPS検出部3を動作させ、制御内容の再設定を行うようにすると良い。なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した第3の実施の形態(変形例を含む)と同様であるので、対応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0076】
また、図示省略するが、速度変化検出部13を設けた(速度検出部12は設けても良いし、設けなくても良い)場合に、上記した演算処理をするのではなく、単純に速度が大きく変化した場合に、GPS検出部3を起動させ、制御動作の再設定を試みるようにしてもよい。すなわち、例えば、速度が加速された場合には、当初の予定よりも早く目標値に到着するため、GPS検出部3を起動させて再設定すると良い。また、速度が急に減速された場合には、左折,右折や、急なカーブを走行した可能性があるので、GPS検出部3を起動させて再設定すると良い。
【0077】
図13は、本発明の第5の実施の形態を示している。本実施の形態では、上記した各実施の形態と相違して、目標物の設置方向(監視方向)を記憶する監視方向記憶部4aを設けている。
【0078】
すなわち、目標物が車両を監視する装置の場合、監視方向がある。つまり、たとえ同じ道路の同一位置に設置されていたとしても、上り車線を走行する車両を監視する場合と、下り車線を走行する車両を監視する場合がある。この場合に、仮に上り車線を監視する装置の場合、下り車線を走行中の車両にとっては、たとえ設置位置に近づいたとしても警報を鳴らす必要は無い。さらに、そもそも監視する装置が設置された道路を車両が走行していない場合には、たとえ、監視する装置に近づいたとしてもその監視する装置によって車両が検出されることがない。つまり、車両の走行する先の同一道路上に目標物が存在するか否かを的確に検知する必要がある。
【0079】
そこで、本形態では、目標物(車両を監視する装置)の位置に加え、その監視方向を関連付けて記憶させるようにした。なお、説明の便宜上、位置記憶部4と監視方向記憶部4aを分けて記載しているが、例えば、一つのテーブルとして記憶させてももちろん良い。
【0080】
動作制御部8は、目標物までの距離が所定範囲内であり、かつ、車両進行方向検出部6で検出された車両の進行方向と、監視方向記憶部4aに格納された目標物の監視方向とのなす角に基づいて警報を発すべき正規の目標物か否かを判定するようになっている。つまり、現在位置から一定の距離の範囲内に存在する目標物の監視方向と車両の進行方向のなす角を、係るなす角が所定の角度範囲内にある目標物が存在しているか否かを判断する。
【0081】
つまり、図14(a)に示すように、車両の進行方向と、目標物の設置方向(監視方向)が反対向き(なす角αが180度付近)の場合には、車両の進行方向の前方に速度測定装置などの検出対象の目標物が存在していると判断でき、そのまま進むと目標物の監視領域内に進入すると判断できる。
【0082】
係る場合には、目標物との距離に基づいて、GPS検出部3の間欠動作を制御する。これに対し、図14(b)に示すように、車両の進行方向と目標物の設置方向(監視方向)とのなす角が比較的小さい場合には、目標物が設置された道路と違う道路を走行していたり、目標物に向かって進んでいる場合でも監視方向が異なる場合であるので、警報を発すべき検出対象の目標物ではないと判断し、GPS検出部3の停止間隔を非常に長く設定する。
【0083】
そこで、180度を中心として±所定角度(例えば、±90度)範囲内にある場合には、検出対象の正規の目標物と判断する。もちろん、角度範囲は90度に限ることはなく、任意に設定できる。なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した各実施の形態並びに変形例と同様であるので、対応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0084】
図15は、本発明の第6の実施の形態を示している。同図に示すように、本実施の形態では、上記した各実施の形態と相違して、車両進行方向検出部を設けないようにした。そして、第5の実施の形態と同様に監視方向記憶部4aを設けている。更に動作制御部8へは、距離検出部5,監視方向記憶部4aとともに、GPS検出部3の出力である現在位置情報も与えるようにしている。
【0085】
すなわち、本形態では、目標物側から見て所定角度範囲内に車両が存在するときに、その目標物は検出すべき正規のものと判断するようにしている。これにともない、監視方向記憶部4aに格納する情報としては、第5の実施の形態と同様に方位角としても良いし、その方位角を基準とした±所定角度と言うように、検出範囲となる角度範囲を予め規定しても良い。後者の場合には、監視方向を示す方位角自体は特に記憶しなくても良い。
【0086】
そして、動作制御部8は、目標物までの距離が所定範囲内であり、かつ、車両が目標物の監視方向を基準とした所定角度範囲(例えば、±30度)内に存在するときに検出対象の正規の目標物と判定し、制御内容(停止時間)を決定し、GPS検出部3に対して制御命令を送るようにした。
【0087】
そして、目標物が向いている方向を示す方位角のみ記憶した場合には、動作制御部8にて判断処理をするに際し、取得した方位角に対して±所定角度加算して角度範囲を求めることになる。一方、各目標物に対して所定角度範囲を関連付けて記憶する場合には、動作制御部8は、係る角度情報を読み出し、その読み出した角度範囲内に車両が存在しているか否かを判断するだけでよい。
【0088】
従って、記憶容量に余裕がある場合には、後者の所定角度範囲を特定する情報を記憶すると高速処理ができて好ましい。しかも、そのように各目標物に対して角度範囲を設定するようにすると、目標物ごとに、方位角に対してプラス・マイナスに振る角度を変えることができる。
【0089】
つまり、例えば目標物が設置された道路が、比較的長い直線道路の場合には、角度範囲を狭くし、他の道路を走行する車両がその目標物の角度範囲内に存在する可能性を可及的に抑制し、誤警報が発せられるのを抑制する。逆に、急なカーブの出口付近などの場合には、角度範囲を広く設定し確実に目標物を検知することができるようにする。
【0090】
また、このように各道路の設置位置の周囲の状況に基づいて設定するのではなく、道路の種類や周囲環境により角度範囲を決定することもできる。例えば、高速道路は、カーブが少ないか、カーブがあったとしても緩やかなものが多いので、一般道に比べて角度範囲を狭くする。これに対して、山間部等では直線道路が少なく、急なカーブが多いので、角度範囲を広く採ることができる。
【0091】
係る構成にすると、図16に示すように、第1道路R1を走行する車両Sと、第2道路R2を走行する車両S1が、それぞれa地点,b地点に存在した場合、c地点にある目標物までの距離も同じで車両の進行方向と目標物の監視方向とのなす角の角度も同じである。この場合に、第5の実施の形態では、なす角に基づいて判定されるため、車両S2もc地点の目標物を検出対象と認識し、GPS検出部3の停止時間を短くする制御を行うことになる。しかし、本実施の形態によれば、車両S2は監視方向を基準とする所定角度範囲にないので、GPS検出部3の停止時間を長いままとすることができ、無駄な電力消費を抑制できる。この実施の形態においても、距離に応じて所定角度範囲を変更するようにすることできる。
【0092】
図17は、本発明の第7の実施の形態を説明する図である。本実施の形態は、上記した第6の実施の形態と、第2の実施の形態を組み合わせたものである。すなわち、装置構成をブロック図で示すと、図13と同様になる。相違点は、動作制御部8の判断アルゴリズムを、目標物までの距離が所定範囲内であり、車両の進行方向を基準とした所定角度範囲内に目標物が存在するとともに、監視方向記憶部4aに記憶された目標物の方向を基準とした所定角度範囲内に、車両が存在するときにGPS検出部3の停止時間を短くする制御を行う必要のある正規の目標物と判定するようにしたことにある。
【0093】
基準から離れるに従って角度範囲で特定される領域が広くなり、誤検出されるおそれが高くなる。そこで、両方から所定角度範囲を設定することにより、離れるに従って範囲が必要以上に広がってしまうことにより、目標物を誤検出し、GPS検出部3を動作させて無駄に電力消費をすることを可及的に抑制できる。
【0094】
すなわち、図17に示すように、本形態によれば、第1道路R1を走行する車両S1は、c地点の目標物のみに基づいて動作制御され、第2道路R2を走行する車両S2は、d地点の目標物のみに基づいて動作制御される。なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した各実施の形態並びに変形例と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【0095】
さらに、上記した各実施の形態では、各実施の形態の機能を持ったものを複数組み合わせて構成することができる。特に、繰り返し説明するが、車両から目標物までの距離に応じて、目標物が検出対象のものか否かを決定する角度範囲を変更することは何れの実施の形態とも組み合わせることができる。さらに、GPS検出部3と独立した、つまり、そのGPS検出部3の出力を受けることなく車両の状態を検出するセンサ(方向変化検出部10,方向変位量検出部11,速度変化検出部13など)を設け、その出力に基づいて停止中のGPS検出部3を動作させ制御内容を再決定する機能は、それぞれの実施の形態に組み合わせて実施することができる。
【0096】
【発明の効果】
以上のように本発明では、現在の車両位置から目標物までの距離その他の周囲の状況等に応じて間欠駆動の状態(例えば、停止時間)を制御することができる。これにより、動作停止期間を増やすことにより省電力化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】第1の実施の形態の動作を説明する図である。
【図3】変形例を示すブロック図である。
【図4】その動作を説明する図である。
【図5】更に別の変形例を説明する図(その1)である。
【図6】更に別の変形例を説明する図(その2)である。
【図7】本発明の第2実施の形態を示している。
【図8】第2の実施の形態の動作を説明する図である。
【図9】第2の実施の形態の動作を説明する図である。
【図10】本発明の第3の実施の形態を示している。
【図11】第3の実施の形態の動作を説明する図である。
【図12】本発明の第4の実施の形態を示している。
【図13】本発明の第5の実施の形態を示している。
【図14】第5の実施の形態の動作を説明する図である。
【図15】本発明の第6の実施の形態を示している。
【図16】第6の実施の形態の動作を説明する図である。
【図17】本発明の第7の実施の形態を示している。
【符号の説明】
1 マイクロ波検出器
2 マイクロ波検出器本体
3 GPS検出部(位置検出手段)
4 位置記憶部
4a 監視方向記憶部
5 距離検出部
6 車両進行方向検出部
7 目標物方向検出部
8 動作制御部
9 警報器
10 方向変化検出部
11 方向変位量検出部
12 速度検出部
13 速度変化検出部
Claims (11)
- 車両の位置を検出する位置検出手段と、
位置検出手段の動作を制御して間欠動作を行わせる動作制御手段と、
目標物の位置を記憶する位置記憶手段と、
前記位置検出手段と位置記憶手段から目標物までの距離を算出する距離検出手段と、
前記位置検出手段の出力に基づいて車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と
前記位置検出手段の検出結果と、前記位置記憶手段に記憶された目標物の位置からその目標物の方向を検出する目標物方向検出手段とを備えた車載用目標物検出装置であって、
前記動作制御手段は、前記進行方向検出手段で求めた進行方向と、前記目標物方向検出手段で求めた目標物の方向のなす角が所定角度範囲内であるか否かと、前記距離検出手段で求めた目標物までの距離に基づいて前記制御内容を決定するように構成し、
前記所定角度範囲は、前記車両と前記目標物の距離により決定することを特徴とする車載用目標物検出装置。 - 車両の位置を検出する位置検出手段と、
位置検出手段の動作を制御して間欠動作を行わせる動作制御手段と、
目標物の位置を記憶する位置記憶手段と、
前記目標物の監視方向を記憶する監視方向記憶手段と、
前記位置検出手段と位置記憶手段から目標物までの距離を算出する距離検出手段と、
前記位置検出手段の出力に基づいて車両の進行方向を判定する進行方向検出手段とを備えた車載用目標物検出装置であって、
前記動作制御手段は、前記進行方向検出手段により検出された車両の進行方向と、前記監視方向記憶手段に記憶された目標物の監視方向のなす角が所定角度範囲内であるか否かと、前記距離検出手段で検出された前記目標物までの距離に基づいて前記制御内容を決定するように構成し、
前記所定角度範囲は、前記車両と前記目標物の距離により決定することを特徴とする車載用目標物検出装置。 - 車両の位置を検出する位置検出手段と、
位置検出手段の動作を制御して間欠動作を行わせる動作制御手段と、
目標物の位置を記憶する位置記憶手段と、
前記位置検出手段と位置記憶手段から目標物までの距離を算出する距離検出手段と、
前記位置検出手段の出力に基づいて車両の進行方向を検出する進行方向検出手段とを備えた車載用目標物検出装置であって、
前記動作制御手段は、車両の進行方向を基準とした所定角度範囲内に前記目標物があるか否かと、前記距離検出手段で求めた前記目標物までの距離に基づいて前記制御内容を決定するように構成し、
前記所定角度範囲は、前記車両と前記目標物の距離により決定することを特徴とする車載用目標物検出装置。 - 車両の位置を検出する位置検出手段と、
位置検出手段の動作を制御して間欠動作を行わせる動作制御手段と、
目標物の位置情報を記憶する位置記憶手段と、
前記目標物の監視方向を記憶する監視方向記憶手段と、
前記位置検出手段と位置記憶手段から目標物までの距離を算出する距離検出手段とを備えた車載用目標物検出装置であって、
前記動作制御手段は、前記監視方向記憶手段に記憶された目標物の監視方向を基準とした所定角度範囲内に車両が存在するか否かと、前記距離検出手段で求めた前記目標物までの距離に基づいて前記制御内容を決定するように構成し、
前記所定角度範囲は、前記車両と前記目標物の距離により決定することを特徴とする車載用目標物検出装置。 - 少なくとも前記位置検出手段の停止中に、車両の進行方向の変化を検出する方向変化検出手段を備え、
前記動作制御手段は、前記方向変化検出手段の出力に基づき、前記進行方向の変化が、一定以上となった際に、前記位置検出手段を作動させて、前記位置検出手段の間欠動作の制御内容の再決定を行うようにしてなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車載用目標物検出装置。 - 少なくとも前記位置検出手段の停止中に、車両の進行方向の変位量を検出する方向変位量検出手段を備え、
前記動作制御手段は、前記位置検出手段の停止中は、その方向変位量検出手段の出力に基づき、前記車両進行方向検出手段で検出した進行方向を補正し、その補正した車両の進行方向と、前記位置検出手段の動作中に検出した前記目標物の関係が、現在の制御内容を決定した際の条件を満たさなくなった場合に、前記位置検出手段を作動させて、前記位置検出手段の間欠動作の制御内容の再決定を行うようにしてなることを特徴とする請求項1〜3,5の何れか1項に記載の車載用目標物検出装置。 - 前記位置検出手段の出力に基づき、車両の速度を求める車両速度検出手段と、
少なくとも前記位置検出手段の停止中に、車両の速度の変化を検出する速度変化検出手段を設け、
前記動作制御手段は、前記位置検出手段の停止中は、その速度変化検出手段の出力に基づき、前記車両速度検出手段で検出した速度を補正し、その補正した速度と、前記補正した進行方向に基づき、車両の現在位置,進行方向などの車両状態を求め、その車両状態と前記位置検出手段の動作中に検出した前記目標物との関係が、現在の制御内容を決定した際の条件を満たさなくなった場合に、前記位置検出手段を作動させて、前記位置検出手段の間欠動作の制御内容の再決定を行うようにしてなることを特徴とする請求項6に記載の車載用目標物検出装置。 - 少なくとも前記位置検出手段の停止中に、車両の速度の変化を検出する速度変化検出手段を設け、
前記動作制御手段は、前記速度変化検出手段の出力に基づき、速度の変化が一定以上となった際に、前記位置検出手段を作動させて、前記位置検出手段の間欠動作の制御内容の再決定を行うようにしてなることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の車載用目標物検出装置。 - 前記制御内容は、前記目標物との距離がある定められた範囲になった際に、間欠動作を常時動作に変更するものを含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の車載用目標物検出装置。
- 前記制御内容は、間欠動作の間隔を決定するものを含むことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の車載用目標物検出装置。
- 所望のマイクロ波を検出するマイクロ波検出器本体と、
そのマイクロ波検出器本体でマイクロ波を検出した場合に警報する警報手段を備えたマイクロ波検出器において、
請求項1〜10のいずれか1項に記載の車載用目標物検出装置を備えたことを特徴とするマイクロ波検出器。
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