JP2002032899A - 移動体用の物体検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠距離センサと近距離センサとを備えた移動
体用の物体検知装置において、センサ切り替え時におけ
る検知結果のステップ的な急変を防止する。 【解決手段】 遠距離センサ使用モードから近距離セン
サ使用モードに切り替わる時に、所定の期間、遠距離セ
ンサで検知した遠距離センサ距離値ｄｆと近距離センサ
で検知した近距離センサ距離値ｄｎに基づいて決定車間
距離ｄを補間することにより、遠距離センサ距離値ｄｆ
から近距離センサ距離値ｄｎに徐々に移行するようにし
（ステップＳ１２）、遠距離センサで検知した遠距離セ
ンサ相対速度値と近距離センサで検知した近距離センサ
相対速度値ｖｎに基づいて決定相対速度ｖを補間するこ
とにより、遠距離センサ相対速度値ｖｆから近距離セン
サ相対速度値ｖｎに徐々に移行させる（ステップＳ１
３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、遠距離領域の物
体を検知する第一の物体検知手段と近距離領域の物体を
検知する第二の物体検知手段とを備えた自動車等の移動
体用の物体検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自車両を先行車両に追従走行させるオー
トクルーズシステムなどでは、レーザ・レーダやミリ波
レーダなど、単一の測距センサにより自車両から進路上
に存在する物体（先行車両等）までの距離および相対速
度を測定し、位置と相対速度の関係からターゲット車両
を決定する手法が知られている。

【０００３】また、近年においては、特開平７−１７３
４２号公報等に開示されるように、遠距離用センサと近
距離用センサを備え、検知領域に応じて前記センサを使
い分け、停止間際まで制御可能なオートクルーズシステ
ムが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、遠距離用セ
ンサと近距離用センサの二つのセンサのデータを検知領
域に応じて単純に切り替える場合、各々の測定結果を合
わせ込んだ場合でも、センシング対象が変わったり、接
近度合いが変わったりすると、両センサの距離値や相対
速度値に誤差が生じ、距離値や相対速度値がステップ的
に急変するため、これら距離値や相対速度値に基づいて
実行される車間制御等の制御結果が悪化するという問題
がある。

【０００５】そこで、この発明は、第一の物体検知手段
の検知結果と第二の物体検知手段の検知結果とを切り替
える際には徐々に切り替えるようにすることにより、滑
らかな切り替えを可能にして制御性の良好な移動体用の
物体検知装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明は、移動体（例えば、後述
する実施の形態における車両１）の進行方向に存在する
物体を検知する第一の物体検知手段（例えば、実施の形
態における遠距離センサ１６）と、前記移動体の進行方
向に存在し且つ前記第一の物体検知装置の検知領域より
近距離に存在する物体を検知する第二の物体検知手段
（例えば、実施の形態における近距離センサ２０）と、
を備える移動体用の物体検知装置（例えば、実施の形態
における物体検知装置１０）において、所定距離の前後
で前記第一の物体検知手段の検知結果と第二の物体検知
手段の検知結果とを切り替える切り替え手段（例えば、
実施の形態におけるステップＳ１）を備え、該切り替え
手段は前記第一の物体検知手段の検知結果と第二の物体
検知手段の検知結果とを徐々に切り替えることを特徴と
する。

【０００７】このように構成することで、第一の物体検
知手段の検知結果と第二の物体検知手段の検知結果とを
切り替えるときに徐々に滑らかに切り替わるようにな
り、検知結果が急変するのを防止することができる。

【０００８】請求項２に記載した発明は、前記第一の物
体検知手段および第二の物体検知手段の検知結果は前記
移動体から前記物体までの距離であることを特徴とす
る。このように構成することで、第一の物体検知手段に
より検知される距離と第二の物体検知手段により検知さ
れる距離とを切り替えるときに徐々に滑らかに切り替わ
るようになり、検知される距離が急変するのを防止する
ことができる。

【０００９】請求項３に記載した発明は、前記所定距離
はヒステリシスを設けて設定されていることを特徴とす
る。このように構成することで、第一の物体検知手段の
検知結果から第二の物体検知手段の検知結果への切り替
わりと、第二の物体検知手段の検知結果から第一の物体
検知手段の検知結果への切り替わりとが連続的に行われ
なくなり、切り替わり時の検知結果の補間処理が無用に
長く続くことがなくなる。

【００１０】請求項４に記載した発明は、前記切り替え
手段による検知結果の切り替え直前に用いられていた物
体検知手段の検知結果の有無を判定する検知結果有無判
定手段（例えば、実施の形態におけるステップＳ７，ス
テップＳ１９）と、該検知結果有無判定手段により検知
結果が無いと判定されたとき、切り替え直前に用いられ
ていた前記物体検知手段の検知結果をそれ以前の検知結
果に基づいて推定する検知結果推定手段（例えば、実施
の形態におけるステップＳ９，ステップＳ１０，ステッ
プＳ２１，ステップＳ２２）と、を備えることを特徴と
する。このように構成することで、検知結果の切り替え
直前に用いられていた物体検知手段の検知結果がない場
合にも、該物体検知手段の検知結果を推定して切り替わ
り時の検知結果の補間処理を行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る移動体用の
物体検知装置の一実施の形態を図１から図１２の図面を
参照して説明する。図１はこの発明に係る移動体用の物
体検知装置１０を搭載した車両１の全体構成図であり、
図２は該物体検知装置１０のシステム構成図である。

【００１２】車両１に搭載された物体検知装置１０は、
電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと略す）１１、車速セ
ンサ１２、車輪速センサ１３、ヨーレートセンサ１４、
スイッチ類１５、遠距離センサ１６、近距離センサ２
０、スロットルアクチュエータ３１、ブレーキ油圧ソレ
ノイド３２、オートマチックトランスミッション用電子
制御ユニット（以下、ＡＴ・ＥＣＵと略す）３３、イン
ジケータ３４を備える。

【００１３】車速センサ１２は自車両の車速を検知し、
車速の大きさに応じた出力信号をＥＣＵ１１に出力す
る。車輪速センサ１３は車輪速を検知し、車輪速の大き
さに応じた出力信号をＥＣＵ１１に出力する。なお、図
１では左前輪の車輪速センサ１３だけを図示している
が、車輪速センサ１３は左右前後四つの車輪にそれぞれ
設けられている。ヨーレートセンサ１４は自車両のヨー
レートを検知し、ヨーレートの大きさに応じた出力信号
をＥＣＵ１１に出力する。スイッチ類１５は、オートク
ルーズ・メインスイッチや車間距離設定スイッチなどで
あり、運転席前方の所定部位に設けられており、スイッ
チ類１５の出力信号がＥＣＵ１１に入力される。

【００１４】遠距離センサ１６はミリ波レーダ装置から
なり、車両１のボディのノーズ部に内蔵されている。遠
距離センサ１６を構成するミリ波レーダ装置について説
明すると、ミリ波レーダ装置では、周波数を時間と共に
三角波状に増減させた送信信号を車両の前方に向けて送
信し、前方の検知対象での反射によって生じた反射信号
を受信し、これを送信信号と混合してビート信号を発生
させ、このビート信号の周波数ｆ（「ビート周波数」）
から検知対象までの距離や相対速度を検出するように構
成されている。

【００１５】図３に示すように、周波数が時間軸上で三
角波状に変化しめられるミリ波レーダ装置では、送信ミ
リ波信号の周波数が直線的に増加中の期間（上昇期間）
内はこれよりも遅延して出現する受信信号の周波数の方
が低くなり、送信ミリ波信号の周波数が直線的に滅少中
の期間（下降期間）内はこれよりも遅延して出現する受
信信号の周波数の方が高くなる。一般に、このようなミ
リ波レーダ装置を搭載した自車両と検知対象である先行
車両とが同一速度で走行中でなければ、すなわち両車両
の相対速度がゼロでなければ、図４に示すように、車両
間の相対速度をゼロと仮定した場合の上述のビー卜周波
数ｆ中に、両車両の相対速度に応じたドップラーシフト
量ｆｐが含まれてくる。

【００１６】そして、このドップラーシフト量ｆｐは、
送信ミリ波信号の周波数の上昇期間内に検出されるビー
卜周波数ｆｕと、下降期間内に検出されるビー卜周波数
f dとでは、その増滅に関して互いに逆向きの影響を与
え、次のように与えられる。 ｆｕ＝ｆ−ｆｐ ・・・（１） ｆｄ＝ｆ＋ｆｐ ・・・（２） （１）式と（２）式から、次式の関係が得られる。 ｆ＝（ｆｕ＋ｆｄ）／２ ・・・（３） ｆｐ＝（ｆｕ−ｆｄ）／２ ・・・（４）

【００１７】検知対象と自車両との距離をＲ、相対速度
をｕとすると、（３）式および（４）式から、次式を得
る。 Ｒ＝ｃｆ／（４ｆｍ・Δｆ） ・・・（５） ｕ＝ｃｆｐ／２ｆ０ ・・・（６） ここで、ｃは光速、△ｆはミリ波信号の周波数の変化
幅、ｆｍは前記周波数の変化周期、ｆ０はミリ波信号の
中心周波数である。

【００１８】ビート周波数は、通常、ビート信号を高速
フーリエ変換（ＦＦＴ）することによって検出される。
この高速フーリエ変換によって得られるビート信号の周
波数スペクトルは、上昇期間内であるか下降期間内であ
るかに応じて、図５に例示するように、自車両と先行車
両の相対速度がゼロの場合のビート周波数ｆの前後に、
ドップラーシフト量ｆｐだけシフトしたビート周波数の
ペア（ｆｕ，ｆｄ）となる。

【００１９】近距離センサ２０はステレオカメラ装置か
らなり、車室内のフロントガラス近傍に設けられてい
る。ステレオカメラ装置は、一対の撮像装置でフロント
ガラス越しに車両１の前方を撮影し、その撮像信号を所
定に処理することにより、自車両の進行方向に存在する
検知対象（例えば、先行車両）と自車両との距離や、該
検知対象と自車両との相対速度を算出し、これら検知結
果をＥＣＵ１１に出力する。

【００２０】ステレオカメラ装置について図６を参照し
て説明すると、ステレオカメラ装置における一対の撮像
装置の一方を構成するラインセンサ２１およびレンズ２
３は、他方の撮像装置を構成するラインセンサ２２およ
びレンズ２４と所定の間隔すなわち基線長Ｂだけ水平方
向に間隔を有して配置されている。ラインセンサ２１お
よび２２は、典型的には１次元のＣＣＤであり、直線的
に配列されたフォトセンサのアレイであってよい。この
場合、レンズ２３、２４の前に赤外線透過性のフィルタ
を置き、赤外線の光源を用いて一定の周期で検知対象Ｚ
を照射し、検知対象Ｚから反射する赤外線をラインセン
サ２１，２２が感知するようにするのがよい。

【００２１】ラインセンサ２１、２２は、それぞれレン
ズ２３、２４の焦点距離ｆに配置されている。レンズ２
３、２４のある平面から距離ａにある検知対象Ｚの像
が、ラインセンサ２１ではレンズ２３の光軸からＸ１ず
れた位置に結像し、ラインセンサ２２ではレンズ２４の
光軸からＸ２だけずれた位置に結像したとすると、レン
ズ２３，２４の面から検知対象Ｚまでの距離ａは、三角
計測法の原理により、次式により求められる。 ａ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２） ・・・（７）

【００２２】ところで、遠距離センサ１６と近距離セン
サ２０はそれぞれ検知領域を異にしており、図７に示す
ように、水平視野角については遠距離センサ１６よりも
近距離センサ２０の方が広角であり、検出可能距離につ
いては遠距離センサ１６の方が近距離センサ２０よりも
大きい。なお、この実施の形態では、遠距離センサ１６
の水平視野角α１は約２０度、近距離センサ２０の水平
視野角α２は約４０度に設定されており、遠距離センサ
１６の検出可能距離Ｌ１は５〜１４０ｍ、近距離センサ
２０の検出可能距離Ｌ２は０〜２０ｍに設定されてい
る。

【００２３】そして、この物体検知装置１０において
は、自車両と検知対象（先行車両）との距離が大きい時
には遠距離センサ１６で検知された距離値および相対速
度値に基づいてオートクルーズ制御等を実行し、自車両
と検知対象（先行車両）との距離が小さい時には近距離
センサ２０で検知された距離値および相対速度値に基づ
いてオートクルーズ制御等を実行する。遠距離センサ１
６と近距離センサ２０の切り替えは重複する検知領域に
おいて行うが、同一検知対象についての検知結果（距離
値、相対速度値）であっても遠距離センサ１６と近距離
センサ２０では多少のズレがあるため、単純に切り替え
ると距離値や相対速度値などの検知結果がステップ的に
急変してしまい、この検知結果に基づいて実行するオー
トクルーズ制御等の制御に悪影響を及ぼす。そこで、こ
の実施の形態の物体検知装置１０では、遠距離センサ１
６の検知結果と近距離センサ２０の検知結果との切り替
えを一気に行わずに、徐々に滑らかに切り替えていくよ
うにしている。遠距離センサ１６と近距離センサ２０の
検知結果の切り替え処理については後で詳述する。

【００２４】スロットルアクチュエータ３１は、オート
クルーズ走行を実施しているときに、設定された車間距
離を保持しつつ先行車両に追従走行するようにスロット
ル（図示せず）を所定開度に開閉させるためのものであ
り、スロットルアクチュエータ３１はＥＣＵ１１からの
出力信号に基づいて作動せしめられる。

【００２５】ブレーキ油圧ソレノイド３２は、オートク
ルーズ走行を実施しているときに、スロットルアクチュ
エータ３１によりスロットルを絞って減速してもなお減
速度が足りない場合に、減速度を増大させるべくブレー
キを作動させるためのものであり、ブレーキ油圧ソレノ
イド３２はＥＣＵ１１からの出力信号に基づいて作動制
御される。

【００２６】また、ＥＣＵ１１は、オートクルーズ走行
を実施しているときに、スロットルアクチュエータ３１
によりスロットルを絞って減速してもなお減速度が足り
ない場合に、ＡＴ・ＥＣＵ３３にシフトダウン指令を出
力する。シフトダウン指令を入力されたＡＴ・ＥＣＵ３
３は、減速度を増大させるべくシフトダウン制御を実行
する。

【００２７】インジケータ３４は、運転席前方のメータ
パネル（図示せず）に設けられており、オートクルーズ
システム作動時に点灯し非作動時に消灯する表示灯や、
システム異常時に点滅する警告灯などからなる。

【００２８】次に、前述した遠距離センサ１６と近距離
センサ２０の検知結果の切り替え処理について、図８の
フローチャートを参照して説明する。図８に示すフロー
チャートはセンサ選択処理ルーチンを示しており、この
センサ選択処理ルーチンは一定時間毎（この実施の形態
では１００ｍｓ毎）にＥＣＵ１１のＣＰＵ（図示せず）
によって実行される。

【００２９】まず、ステップＳ１において、遠距離セン
サ１６で検知した距離値（以下、遠距離センサ距離値と
称す）ｄｆ（ｍ）と、近距離センサ２０で検知した距離
値（以下、近距離センサ距離値と称す）ｄｎ（ｍ）の少
なくともいずれか一方が予め設定されたセンサ切り替え
車間距離ＤＮＥＡＲ（ｍ）よりも小さいか否か判定す
る。センサ切り替え車間距離ＤＮＥＡＲは、遠距離セン
サ１６の検知結果と近距離センサ２０の検知結果のいず
れを採用するかの判定しきい値である。

【００３０】なお、この実施の形態では、センサ切り替
え車間距離ＤＮＥＡＲにヒステリシスを設け、自車両と
先行車両との車間距離が広がりつつあるとき（換言すれ
ば、自車両が先行車両から遠ざかるとき）のセンサ切り
替え車間距離ＤＮＥＡＲを、車間距離が狭まりつつある
とき（換言すれば、自車両が先行車両に接近しつつある
とき）のセンサ切り替え車間距離ＤＮＥＡＲよりも大き
い値に設定している。例えば、車間距離が広がりつつあ
るときのセンサ切り替え車間距離ＤＮＥＡＲを２０ｍと
し、車間距離が狭まりつつあるときのセンサ切り替え車
間距離ＤＮＥＡＲを１５ｍに設定する。このようにセン
サ切り替え車間距離ＤＮＥＡＲにヒステリシスを設ける
ことにより、遠距離センサ１６の検知結果から近距離セ
ンサ２０の検知結果への切り替わりと、近距離センサ２
０の検知結果から遠距離センサ１６の検知結果への切り
替わりとが連続して行われることがなくなり、切り替わ
り時の検知結果の補間処理が無用に長く続くのを回避す
ることができる。

【００３１】ステップＳ１において肯定判定した場合に
は、ステップＳ２に進み、近距離センサ２０の検知結果
を使用するモード（以下、近距離センサ使用モードと称
す）とし、ステップＳ１において否定判定した場合には
ステップＳ３に進み、遠距離センサ１６の検知結果を使
用するモード（以下、遠距離センサ使用モードと称す）
とする。

【００３２】近距離センサ使用モードに入った場合に
は、ステップＳ２からステップＳ４に進み、前回このセ
ンサ選択処理ルーチンを実行した時に遠距離センサ使用
モードであったか否か判定する。近距離センサ使用モー
ドに入った直後の場合には、前回ルーチン実行時には遠
距離センサ使用モードであるので、ステップＳ４におい
て肯定判定されてステップＳ５に進み、センサ切り替わ
りディレイカウンタのカウント値ｃｉｐｌに初期値とし
てのセンサ切り替わり回数ＣＩＰＬを設定する。ここ
で、センサ切り替わり回数ＣＩＰＬは遠距離センサ１６
の検知結果から近距離センサ２０の検知結果に完全に切
り替わるまでの補間時間により決定されるものであり、
この実施の形態においては、このセンサ選択処理ルーチ
ンの実行サイクルを１００ｍｓ、前記補間時間を１秒に
設定しているので、センサ切り替わり回数ＣＩＰＬは
「１０」となる。したがって、ステップＳ５においてセ
ンサ切り替わりディレイカウンタのカウント値ｃｉｐｌ
を「１０」にセットする。なお、補間時間は１秒に限ら
れるものではなく、適宜に設定可能である。

【００３３】次に、ステップＳ５からステップＳ６に進
み、センサ切り替わりディレイカウンタのカウント値ｃ
ｉｐｌの値が「０」か否か判定する。ステップＳ６にお
いて否定判定した場合には、ステップＳ７に進み、今回
ルーチン実行時における遠距離センサ１６のデータ（遠
距離センサ距離値ｄｆおよび遠距離センサ相対速度値ｖ
ｆ）があるか否か判定する。遠距離センサ１６のデータ
がある場合には、ステップＳ７で肯定判定してステップ
Ｓ８に進み、センサ切り替わりディレイカウンタのカウ
ント値ｃｉｐｌを「１」だけ減ずる。

【００３４】一方、何らかの原因により今回のルーチン
実行時において遠距離センサ１６のデータが取れていな
かった場合には、ステップＳ７において否定判定してス
テップＳ９に進み、前回ルーチン実行時における遠距離
センサ１６のデータ（遠距離センサ距離値ｄｆ（ｎ−
１）および遠距離センサ相対速度値ｖｆ（ｎ−１））に
基づいて次式から遠距離センサ距離値ｄｆを演算し、こ
の演算結果を今回ルーチン実行時における遠距離センサ
距離値ｄｆと推定して代用する。 ｄｆ＝ｄｆ（ｎ−１）＋ｖｆ（ｎ−１）・Ｔｓ ・・・（８） ここで、Ｔｓはサンプリング時間であり、具体的には、
このセンサ選択処理ルーチンの実行サイクル（この実施
の形態では１００ｍｓ）になる。

【００３５】そして、ステップＳ９からステップＳ１０
に進み、ステップＳ１０において、今回ルーチン実行時
の遠距離センサ相対速度値ｖｆについては前回ルーチン
実行時の遠距離センサ相対速度値ｖｆ（ｎ−１）をその
まま代用する。これは、極めて短時間のサンプリング時
間の間では相対速度に殆ど変化がなく、したがって、相
対速度値については前回ルーチン実行時のデータを代用
しても殆ど影響を及ぼさないことによる。

【００３６】次に、ステップＳ１０からステップＳ８に
進み、センサ切り替わりディレイカウンタのカウント値
ｃｉｐｌを「１」だけ減ずる。このように、今回ルーチ
ン実行時における遠距離センサ１６のデータが取れなか
った場合には、ステップＳ９およびステップＳ１０にお
いて前回ルーチン実行時の遠距離センサ１６のデータに
基づき今回ルーチン実行時の遠距離センサ１６のデータ
を推定し、この推定値に基づいてステップＳ８以降の処
理を実行するようにしているので、遠距離センサ１６の
データがない場合にも補間が可能になる。これにより、
物体検知装置１０の信頼性が向上する。

【００３７】次に、ステップＳ８からステップＳ１１に
進み、次式から係数ｋを演算する。 ｋ＝ｃｉｐｌ／ＣＩＰＬ ・・・（９） この実施の形態の場合には、遠距離センサ使用モードか
ら近距離センサ使用モードに切り替わった直後の第１回
目のルーチンではｋ＝９／１０となり、第２回目のルー
チンではｋ＝８／１０となり、第３回目のルーチンでは
ｋ＝７／１０となるように、ルーチンの回数を重ねる毎
に係数ｋは１／１０ずつ減少することになる。

【００３８】次に、ステップＳ１１からステップＳ１２
に進み、次式から決定車間距離ｄ（ｍ）を演算する。 ｄ＝ｋ・ｄｆ＋（１−ｋ）・ｄｎ ・・・（１０） この実施の形態の場合には、遠距離センサ使用モードか
ら近距離センサ使用モードに切り替わった直後の第１回
目のルーチンではｄ＝０.９ｄｆ＋０.１ｄｎとなり、第
２回目のルーチンではｄ＝０.８ｄｆ＋０.２ｄｎとな
り、第９回目のルーチンでｄ＝０.１ｄｆ＋０.９ｄｎと
なり、第１０回目のルーチンでｄ＝ｄｎとなる。

【００３９】次に、ステップＳ１２からステップＳ１３
に進み、次式から決定相対速度ｖ（ｍ／ｓ）を演算す
る。 ｖ＝ｋ・ｖｆ＋（１−ｋ）・ｖｎ ・・・（１１） この実施の形態の場合には、遠距離センサ使用モードか
ら近距離センサ使用モードに切り替わった直後の第１回
目のルーチンではｖ＝０.９ｖｆ＋０.１ｖｎとなり、第
２回目のルーチンではｖ＝０.８ｖｆ＋０.２ｖｎとな
り、第９回目のルーチンでｄ＝０.１ｖｆ＋０.９ｖｎと
なり、第１０回目のルーチンでｖ＝ｖｎとなる。ステッ
プＳ１３の処理を実行した後、本ルーチンの実行を一旦
終了する。

【００４０】一方、ステップＳ４において否定判定した
場合、すなわち、前回このセンサ選択処理ルーチンを実
行した時に遠距離センサ使用モードではなかった場合に
は、ステップＳ４からステップＳ６に進む。つまり、遠
距離センサ使用モードから近距離センサ使用モードに切
り替わった直後の第１回目のルーチン実行時ではステッ
プＳ４からステップＳ５に進むが、第２回目以降のルー
チン実行時ではステップＳ４からステップＳ６に進むこ
とになる。

【００４１】そして、センサ切り替わりディレイカウン
タのカウント値ｃｉｐｌが「０」にならない限り、ステ
ップＳ６からステップＳ７に進み、さらにステップＳ７
からステップＳ１３までの一連の処理を実行する。

【００４２】そして、センサ切り替わりディレイカウン
タのカウント値ｃｉｐｌが「０」になると、ステップＳ
６において肯定判定して、ステップＳ１４に進み、近距
離センサ２０で検知された近距離センサ距離値ｄｎを決
定車間距離ｄとする。さらに、ステップＳ１５に進ん
で、近距離センサ２０で検知された近距離センサ相対速
度値ｖｎを決定相対速度ｖとする。すなわち、センサ切
り替わりディレイカウンタのカウント値ｃｉｐｌが
「０」になった以降も近距離センサ使用モードが続く場
合には、近距離センサ２０で検知した近距離センサ距離
値ｄｎおよび近距離センサ相対速度値ｖｎをそのまま決
定車間距離ｄおよび決定相対速度ｖとして採用すること
になる。ステップＳ１５の処理を実行した後、本ルーチ
ンの実行を一旦終了する。

【００４３】このように、この実施の形態における移動
体用の物体検知装置１０においては、遠距離センサ使用
モードから近距離センサ使用モードに切り替わったとき
に、遠距離センサ１６の検知結果から近距離センサ２０
の検知結果に一気に切り替わらず、遠距離センサ１６の
検知結果から徐々に近距離センサ２０の検知結果に切り
替わっていくことになる。したがって、遠距離センサ使
用モードから近距離センサ使用モードへの切り替わり時
に検知結果がステップ的に急変することがなく、滑らか
に推移していくことになって、この検知結果に基づいて
実行されるオートクルーズ制御の制御性が向上する。

【００４４】一方、ステップＳ１において否定判定し、
ステップＳ３に進んで遠距離センサ使用モードとなった
場合には、ステップＳ３からステップＳ１６に進み、前
回このセンサ選択処理ルーチンを実行した時に近距離セ
ンサ使用モードであったか否か判定する。遠距離センサ
使用モードに入った直後の場合には、前回ルーチン実行
時には近距離センサ使用モードであるので、ステップＳ
１６において肯定判定して、ステップＳ１７に進み、セ
ンサ切り替わりディレイカウンタのカウント値ｃｉｐｌ
に初期値としてのセンサ切り替わり回数ＣＩＰＬを設定
する。センサ切り替わり回数ＣＩＰＬは、近距離センサ
使用モードのステップＳ５におけるセンサ切り替わり回
数ＣＩＰＬと同じであり、この実施の形態ではステップ
Ｓ１７においてセンサ切り替わりディレイカウンタのカ
ウント値ｃｉｐｌを「１０」にセットする。

【００４５】次に、ステップＳ１７からステップＳ１８
に進み、センサ切り替わりディレイカウンタのカウント
値ｃｉｐｌの値が「０」か否か判定する。ステップＳ１
８において否定判定した場合には、ステップＳ１９に進
み、今回ルーチン実行時における近距離センサ２０のデ
ータ（近距離センサ距離値ｄｎおよび近距離センサ相対
速度値ｖｎ）があるか否か判定する。近距離センサ２０
のデータがある場合には、ステップＳ１９で肯定判定し
てステップＳ２０に進み、センサ切り替わりディレイカ
ウンタのカウント値ｃｉｐｌを「１」だけ減ずる。

【００４６】一方、何らかの原因により今回のルーチン
実行時において近距離センサ２０のデータが取れていな
かった場合には、ステップＳ１９において否定判定して
ステップＳ２１に進み、前回ルーチン実行時における近
距離センサ２０のデータ（近距離センサ距離値ｄｎ（ｎ
−１）および近距離センサ相対速度値ｖｎ（ｎ−１））
に基づいて次式から近距離センサ距離値ｄｎを演算し、
この演算結果を今回ルーチン実行時における近距離セン
サ距離値ｄｎと推定して代用する。 ｄｎ＝ｄｎ（ｎ−１）＋ｖｎ（ｎ−１）・Ｔｓ ・・・（１２） ここで、Ｔｓはサンプリング時間であり、具体的には、
このセンサ選択処理ルーチンの実行サイクル（この実施
の形態では１００ｍｓ）になる。

【００４７】そして、ステップＳ２１からステップＳ２
２に進み、ステップＳ２２において、今回ルーチン実行
時の近距離センサ相対速度値ｖｎについては前回ルーチ
ン実行時の近距離センサ相対速度値ｖｎ（ｎ−１）をそ
のまま代用する。これは、極めて短時間のサンプリング
時間の間では相対速度に殆ど変化がなく、したがって、
相対速度値については前回ルーチン実行時のデータを代
用しても殆ど影響を及ぼさないことによる。

【００４８】次に、ステップＳ２２からステップＳ２０
に進み、センサ切り替わりディレイカウンタのカウント
値ｃｉｐｌを「１」だけ減ずる。このように、今回ルー
チン実行時における近距離センサ２０のデータが取れな
かった場合には、ステップＳ２１およびステップＳ２２
において前回ルーチン実行時の近距離センサ２０のデー
タに基づき今回ルーチン実行時の近距離センサ２０のデ
ータを推定し、この推定値に基づいてステップＳ２０以
降の処理を実行するようにしているので、近距離センサ
２０のデータがない場合にも補間が可能になる。これに
より、物体検知装置１０の信頼性が向上する。

【００４９】次に、ステップＳ２０からステップＳ２３
に進み、次式から係数ｋを演算する。 ｋ＝ｃｉｐｌ／ＣＩＰＬ ・・・（１３） 係数ｋは近距離センサ使用モードのステップＳ１１にお
ける係数ｋと同じであり、この実施の形態の場合には、
近距離センサ使用モードから遠距離センサ使用モードに
切り替わった直後の第１回目のルーチンではｋ＝９／１
０となり、ルーチンの回数を重ねる毎に係数ｋは１／１
０ずつ減少することになる。

【００５０】次に、ステップＳ２３からステップＳ２４
に進み、次式から決定車間距離ｄ（ｍ）を演算する。 ｄ＝ｋ・ｄｎ＋（１−ｋ）・ｄｆ ・・・（１４） この実施の形態の場合には、遠距離センサ使用モードか
ら近距離センサ使用モードに切り替わった直後の第１回
目のルーチンではｄ＝０.９ｄｎ＋０.１ｄｆとなり、第
２回目のルーチンではｄ＝０.８ｄｎ＋０.２ｄｆとな
り、第９回目のルーチンでｄ＝０.１ｄｎ＋０.９ｄｆと
なり、第１０回目のルーチンでｄ＝ｄｆとなる。

【００５１】次に、ステップＳ２４からステップＳ２５
に進み、次式から決定相対速度ｖ（ｍ／ｓ）を演算す
る。 ｖ＝ｋ・ｖｎ＋（１−ｋ）・ｖｆ ・・・（１５） この実施の形態の場合には、遠距離センサ使用モードか
ら近距離センサ使用モードに切り替わった直後の第１回
目のルーチンではｖ＝０.９ｖｎ＋０.１ｖｆとなり、第
２回目のルーチンではｖ＝０.８ｖｎ＋０.２ｖｆとな
り、第９回目のルーチンでｄ＝０.１ｖｎ＋０.９ｖｆと
なり、第１０回目のルーチンでｖ＝ｖｆとなる。ステッ
プＳ２５の処理を実行した後、本ルーチンの実行を一旦
終了する。

【００５２】一方、ステップＳ１６において否定判定し
た場合、すなわち、前回このセンサ選択処理ルーチンを
実行した時に近距離センサ使用モードではなかった場合
には、ステップＳ１６からステップＳ１８に進む。つま
り、近距離センサ使用モードから遠距離センサ使用モー
ドに切り替わった直後の第１回目のルーチン実行時では
ステップＳ１６からステップＳ１７に進むが、第２回目
以降のルーチン実行時ではステップＳ１６からステップ
Ｓ１８に進むことになる。

【００５３】そして、センサ切り替わりディレイカウン
タのカウント値ｃｉｐｌが「０」にならない限り、ステ
ップＳ１８からステップＳ１９に進み、さらにステップ
Ｓ１９からステップＳ２５までの一連の処理を実行す
る。

【００５４】そして、センサ切り替わりディレイカウン
タのカウント値ｃｉｐｌが「０」になると、ステップＳ
１８において肯定判定して、ステップＳ２６に進み、遠
距離センサ１６で検知された遠距離センサ距離値ｄｆを
決定車間距離ｄとする。さらに、ステップＳ２７に進ん
で、遠距離センサ１６で検知された遠距離センサ相対速
度値ｖｆを決定相対速度ｖとする。すなわち、センサ切
り替わりディレイカウンタのカウント値ｃｉｐｌが
「０」になった以降も遠距離センサ使用モードが続く場
合には、遠距離センサ１６で検知した遠距離センサ距離
値ｄｆおよび遠距離センサ相対速度値ｖｆをそのまま決
定車間距離ｄおよび決定相対速度ｖとして採用すること
になる。ステップＳ２７の処理を実行した後、本ルーチ
ンの実行を一旦終了する。

【００５５】このように、この実施の形態における移動
体用の物体検知装置１０においては、近距離センサ使用
モードから遠距離センサ使用モードに切り替わったとき
に、近距離センサ２０の検知結果から遠距離センサ１６
の検知結果に一気に切り替わらず、近距離センサ２０の
検知結果から徐々に遠距離センサ１６の検知結果に切り
替わっていくことになる。したがって、近距離センサ使
用モードから遠距離センサ使用モードへの切り替わり時
に検知結果がステップ的に急変することがなく、滑らか
に推移していくことになって、この検知結果に基づいて
実行されるオートクルーズ制御の制御性が向上する。

【００５６】図９から図１２の図面は実験結果の一例を
示す図である。図９および図１０は、自車両が先行車両
に接近していく場合における遠距離センサ１６の検知結
果である遠距離センサ距離値ｄｆと、近距離センサ２０
の検知結果である近距離センサ距離値ｄｎと、センサ選
択処理ルーチンの実行により決定された決定車間距離ｄ
の推移を示すグラフである。この実験結果からも、遠距
離センサ使用モードから近距離センサ使用モードに切り
替わる際に、決定車間距離ｄが遠距離センサ距離値ｄｆ
から近距離センサ距離値ｄｎに徐々に滑らかに切り替わ
っていくのが明らかである。

【００５７】また、図１１および図１２は、自車両が先
行車両に接近していく場合における遠距離センサ１６の
検知結果である遠距離センサ相対速度値ｖｆと、近距離
センサ２０の検知結果である近距離センサ相対速度値ｖ
ｎと、センサ選択処理ルーチンの実行により決定された
決定相対速度ｖの推移を示すグラフである。この実験結
果からも、遠距離センサ使用モードから近距離センサ使
用モードに切り替わる際に、決定相対速度ｖが遠距離セ
ンサ相対速度値ｖｆから近距離センサ相対速度値ｖｎに
徐々に滑らかに切り替わっていくのが明らかである。

【００５８】〔他の実施の形態〕なお、この発明は前述
した実施の形態に限られるものではなく、例えば、第一
の物体検知手段をミリ波レーダ装置に代わる別の装置
（例えばレーザ・レーダ装置）で構成することが可能で
あるし、第二の物体検知手段をステレオカメラ装置に代
わる別の装置で構成することも可能である。また、物体
検知装置の検知結果に基づいて行われる制御はオートク
ルーズ制御に限るものではなく、例えば、物体検知装置
の検知結果を衝突回避制御に利用することも可能であ
る。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および請
求項２に記載した発明によれば、第一の物体検知手段の
検知結果と第二の物体検知手段の検知結果とを切り替え
るときに、検知結果が徐々に滑らかに切り替わるように
補間することができ、検知結果が急変するのを防止する
ことができるという優れた効果が奏される。その結果、
この物体検知装置の検知結果に基づいて実行される各種
制御の制御性が向上する。

【００６０】請求項３に記載した発明によれば、第一の
物体検知手段の検知結果から第二の物体検知手段の検知
結果への切り替わりと、第二の物体検知手段の検知結果
から第一の物体検知手段の検知結果への切り替わりとが
連続的に行われなくなるので、切り替わり時の検知結果
の補間処理が無用に長く続くことがないという効果があ
る。

【００６１】請求項４に記載した発明によれば、検知結
果の切り替え直前に用いられていた物体検知手段の検知
結果がない場合にも、該物体検知手段の検知結果を推定
して切り替え時の検知結果の補間処理を行うことができ
るので、物体検知装置の信頼性が向上するという優れた
効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施の形態における移動体用の
物体検知装置を搭載した車両の全体構成図である。

【図２】 前記実施の形態における移動体用の物体検知
装置のシステム構成図である。

【図３】 前記実施の形態における移動体用の物体検知
装置に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための
信号波形図である。

【図４】 前記実施の形態における移動体用の物体検知
装置に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための
信号波形図である。

【図５】 前記実施の形態における移動体用の物体検知
装置に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための
周波数スペクトル図である。

【図６】 前記実施の形態における移動体用の物体検知
装置に用いる近距離センサの概略構成図である。

【図７】 前記実施の形態における移動体用の物体検知
装置に用いる遠・近距離センサの検知領域を示す図であ
る。

【図８】 前記実施の形態における移動体用の物体検知
装置のセンサ選択処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図９】 前記実施の形態における移動体用の物体検知
装置のセンサ選択処理を実行したときの実験結果の一例
を示す図であり、車間距離の推移を示すグラフである。

【図１０】 図９のＡ部を拡大して示す図である。

【図１１】 前記実施の形態における移動体用の物体検
知装置のセンサ選択処理を実行したときの実験結果の一
例を示す図であり、相対速度の推移を示すグラフであ
る。

【図１２】 図１１のＢ部を拡大して示す図である。

【符号の説明】

１・・・車両（移動体） １０・・・移動体用の物体検知装置 １６・・・遠距離センサ（第一の物体検知手段） ２０・・・近距離センサ（第二の物体検知手段） ステップＳ１・・・切り替え手段 ステップＳ７，Ｓ１９・・・検知結果有無判定手段 ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ２１，Ｓ２２・・・検知結果
推定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０１Ｓ 13/34 Ｇ０１Ｓ 13/34 13/93 13/93 Ｚ 17/93 17/88 Ａ Ｆターム(参考） 5H180 AA01 CC04 CC14 EE02 LL01 LL04 LL09 5J070 AB19 AB24 AC02 AC06 AE01 AF03 AK22 BD06 BD08 BF02 BF03 5J084 AA05 AA07 AB01 AC02 AD07 BA03 BB02 EA04 EA22

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の進行方向に存在する物体を検知
   する第一の物体検知手段と、 前記移動体の進行方向に存在し且つ前記第一の物体検知
   装置の検知領域より近距離に存在する物体を検知する第
   二の物体検知手段と、 を備える移動体用の物体検知装置において、 所定距離の前後で前記第一の物体検知手段の検知結果と
   第二の物体検知手段の検知結果とを切り替える切り替え
   手段を備え、 該切り替え手段は前記第一の物体検知手段の検知結果と
   第二の物体検知手段の検知結果とを徐々に切り替えるこ
   とを特徴とする移動体用の物体検知装置。
2. 【請求項２】 前記第一の物体検知手段および第二の物
   体検知手段の検知結果は前記移動体から前記物体までの
   距離であることを特徴とする請求項１に記載の移動体用
   の物体検知装置。
3. 【請求項３】 前記所定距離はヒステリシスを設けて設
   定されていることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載の移動体用の物体検知装置。
4. 【請求項４】 前記切り替え手段による検知結果の切り
   替え直前に用いられていた物体検知手段の検知結果の有
   無を判定する検知結果有無判定手段と、 該検知結果有無判定手段により検知結果が無いと判定さ
   れたとき、切り替え直前に用いられていた前記物体検知
   手段の検知結果をそれ以前の検知結果に基づいて推定す
   る検知結果推定手段と、 を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいず
   れかに記載の移動体用の物体検知装置。