JP2005140598A - 車速検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機の出力軸の回転速度又は車輪速に基づいてより正確に車速を検出する車速検出装置を提供する。
【解決手段】車速情報検出部1が変速機の出力軸の回転速度又は車輪速を車速情報として検出し、表示手段検出部2が道路上又は路肩に所定の間隔で設置された表示手段を検出し、演算部3が、該車速情報に基づいて所定の周期で算出される第1の車速と該表示手段検出部が所定数の該表示手段を検出するのに要した期間に基づいて算出される第2の車速とから補正比率を求め、その後、該補正比率で該第1の車速を補正する。
【選択図】 図2

Description

本発明は車速検出装置に関し、特に自車両の変速機出力軸の回転速度又は車輪速に基づいて車速を検出する車速検出装置に関するものである。

従来より知られている車速検出装置には、車両の車輪速を検出して車両の走行速度（車速）を求めるもの(例えば、特許文献1参照。）や変速機の出力軸の回転数を検出して車速を求めるものがある。

このような従来の車速検出装置は、以下のような検出誤差要因を内在している。

(1)タイヤの動半径差：メーカ差、サイズ差、空気圧差、磨耗差、積載状態差
(2)車速検出装置の設計誤差：駆動ギヤ歯数
一方、道路運送車両の保安基準では、速度計の誤差は＋15%以下、−10%以下に規制されている。従って、上記の保安基準で定められた誤差の範囲内であれば、従来の車速検出装置の出力を速度計の表示に用いても問題はなかった。

他方、近年、大型トラックに対する速度規制が厳しくなって来ており、特に大型トラックの制限速度遵守の徹底による事故防止を目的として、速度が90km/hに至った場合には、運転者がアクセル操作を行っても加速できなくなるという機構を有する速度制限装置（スピードリミッタ）の搭載が法律で義務付られることになった。

速度制限装置には、車速検出装置によって検出された車速が所定の速度(例えば90km/h)になった場合、それ以上の速度にならない様にエンジン制御装置に対して出力を行い、エンジン出力を低下させるものがある。

また、エンジン制御装置に上記の速度制限装置と同様の機能を持たせる場合もある。

さらには、エンジン制御装置のみでなく、電気信号によりブレーキを作動させる電子制御ブレーキに対して、速度制限の為の信号を伝達することにより、エンジン・ブレーキと併用してブレーキを作動させて速度超過を防止する速度制限装置もある。

また、上記の車速検出装置や速度制御装置とは直接関係が無い技術であるが、車線逸脱警報装置や蛇行運転警報装置又は自律走行車に用いることの出来る車線区分線検出装置としてカメラと画像処理装置とを組み合わせたものがある。

このような車線区分線検出装置としては、車速の大小に拘らず常に正確な白線の検出が出来るようにしたもの(例えば、特許文献2参照。）が知られている。
特開平６−１８６２３７号公報（要約、図1） 特開平６−１２１２１号公報（要約、図1）

上記の従来の速度制限装置が使用する制限速度は、ある距離を実際に車両が走行するのに要した時間で割ることによって求まる実車速ではなく、上記の車速検出装置によって検出される車速（以下、実車速と区別するため「検出車速」と称する。）であるため、上記の検出誤差要因によって、＋15%以下、−10%以下の誤差を含む値になっている。

従って、上記の速度制限装置による実際の制限速度は統一出来ていない。すなわち、検出誤差に起因して実車速より遅い検出車速や速い検出車速が制限速度として使用されることになる。

これにより、他の車両より少しでも速く走行したいという運転者の心理が働く場合には、運転者が無理な追い越しや車線変更を行って事故の原因となる危険性がある。

また、空気圧過多やサイズ違いのタイヤ装着等の不正整備や改造を誘発する危険性もある。

従って本発明は、変速機の出力軸の回転速度又は車輪速に基づいてより正確に車速を検出する車速検出装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、道路上又は路肩には所定間隔で設置された各種の表示手段(車線区分線を構成する白線、デリニエータ、車間距離確認用の車線横断白線等)が存在することに注目した。

上記の各種表示手段を、車線区分線検出装置と同様に、従来からよく知られているカメラと画像処理装置との組合せによって検出することにより、検出した表示手段の数によって走行距離が求まり、この走行距離を走行時間で割れば実車速が求まる。従って、自車両の変速機出力軸の回転速度又は車輪速に基づいて検出される車速を実車速で補正すれば、より正確に車速を検出することができる。

従って、本発明に係る車速検出装置は、変速機の出力軸の回転速度又は車輪速を車速情報として検出する車速情報検出部と、道路上又は路肩に所定の間隔で設置された表示手段を検出する表示手段検出部と、該車速情報に基づいて所定の周期で算出される第1の車速と該表示手段検出部が所定数の該表示手段を検出するのに要した期間に基づいて算出される第2の車速とから補正比率を求め、その後、該補正比率で該第1の車速を補正し、補正前又は補正後の該第1の車速が所定の速度範囲内である場合のみ、該補正比率を更新する演算部と、を備えたことを特徴としている。

すなわち、演算部は、変速機の出力軸の回転速度又は車輪速を車速情報として検出する車速情報検出部の検出結果に基づき従来から良く知られた方法で第1の車速を所定の周期で算出する。

さらに演算部は、従来の車線区分線検出装置と同様にカメラと画像処理装置との組合せによって構成できる表示手段検出部が道路上又は路肩に所定の間隔で設置された表示手段を所定数検出するのに要した時間に基づき、該表示手段の該所定の間隔及び該所定数から求まる距離を該時間で割ることによって第2の車速を算出する。

該第2の車速には該第1の車速のようなタイヤの動半径差等による検出誤差が無いことから、該演算部は、該第1の車速の検出誤差を補正するための補正比率を該第1の車速及び該第2の車速から求め、その後、該補正比率で該第1の車速を補正する。
ただし、該補正比率の更新は補正前又は補正後の該第1の車速が例えば高速道路走行時を想定した70km/h〜80km/hといった所定の速度範囲内である場合のみとし、補正後の該第1の車速が所定の速度範囲でない場合には前回の補正で用いたものと同じ補正比率を用いる。

なお、該第2の車速は該第1の車速よりは正確であるものの、該第2の車速そのものを使用せずに該第1の車速を該第2の車速で補正した値を検出車速として使用する理由は、(1)該第2の車速の算出タイミングが該表示手段の設置間隔及び検出すべき該所定数に依存すると共に実車速によって変動してしまうこと、及び(2)走行している道路の構造や天候状態により該表示手段を検出できない場合もあるため、該所定の周期で算出される該第1の車速とは異なり、常時所定の周期で車速を検出することが出来ない、からである。

逆に、該第2の車速を検出車速として使用する場合を想定しても、該第2の車速を検出できないタイミングでは、何らかの車速値を検出車速として出力する必要があるため、該所定の周期で算出される該第1の車速を使用せざるを得ない。

このように、本発明では、所定の距離を実際に走行するのに要した時間に基づく比較的正確な車速である第2の車速を用いて求めた補正比率を保持することによって、第2の車速に欠損が生じても従来の車速検出装置によって検出される車速に相当する第1の車速を補正することが可能になり、より正確な車速を検出することが可能になる。

この場合、該演算部による該補正比率の更新を補正前又は補正後の該第1の車速が所定の速度範囲内である場合に限定するため、例えば高速道路走行時のように一層正確に該第2の車速を算出可能な環境に限定することが出来、車速検出の精度を向上させることが可能になる。
上記の演算部は、該第2の車速の算出時における該第1の車速と該第2の車速との比率、または該第2の車速の算出期間における該第1の車速の平均値と該第2の車速との比率を用いて該補正比率を求めればよい。

すなわち、該第2の車速の算出時における該第1の車速は、該車速情報検出部の検出結果に基づく瞬間的な車速であるため、該第2の車速の算出期間内に該第1の車速がほとんど変化しない場合は、該第1の車速と該第2の車速との比率を用いて該補正比率を求めてもよいが、該第1の車速の変化を考慮して、より正確な該補正率を求めるために、該第2の車速の算出期間における該第1の車速の平均値と該第2の車速との比率を用いてもよい。

上記の表示手段は、該道路上に設置された車線区分線を構成する所定長で所定の前後間隔を有する白線であってもよい。

すなわち、該表示手段が該道路上に設置された車線区分線を構成する所定長で所定の前後間隔を有する白線（例えば、高速道路においては、白線部8m、前後間隔12m）であれば、該演算部は、該白線の該所定数分に相当する距離を該所定長及び該所定の前後間隔に基づいて算出することが出来、この距離を該白線の該所定数分検出するのに要した時間で割ることによって該第2の車速を算出することが出来る。

また、上記の表示手段は、該路肩に設置されたデリニエータであってもよい。

すなわち、該表示手段が該路肩に設置されたデリニエータであれば、該所定間隔は例えば50mであるので、該演算部は、所定数の該デリニエータに相当する距離を該所定間隔に基づいて算出することが出来、この距離を該所定数の該デリニエータを検出するのに要した時間で割ることによって該第2の車速を算出することが出来る。

さらに、上記の表示手段は、車間距離確認用に該道路上に設置された車線横断白線であってもよい。

すなわち、該表示手段が車間距離確認用に該道路上に設置された車線横断白線であれば、該所定間隔は例えば50mであるので、該演算部は、例えば、この所定距離(50m)を該車線横断白線を検出してから次の該車線横断白線を検出するまでに要した時間で割ることによって該第2の車速を算出することが出来る。

この場合、車間距離確認用の車線横断白線は、例えば高速道路の車間距離確認区間のみに設置されているため、上記の車線区分線を構成する所定長で所定の前後間隔を有する白線やデリニエータを該表示手段とする場合と比較して、該補正比率を算出する頻度が少なくなり、該演算部による処理負荷が軽減される。

以上説明したように、本発明に係る車速検出装置によれば、車速情報検出部が変速機の出力軸の回転速度又は車輪速を車速情報として検出し、表示手段検出部が道路上又は路肩に所定の間隔で設置された表示手段を検出し、演算部が、該車速情報に基づいて所定の周期で算出される第1の車速と該表示手段検出部が所定数の該表示手段を検出するのに要した期間に基づいて算出される第2の車速とから補正比率を求め、その後、該補正比率で該第1の車速を補正するように構成したので、所定の距離を実際に走行するのに要した時間に基づく比較的正確な車速である第2の車速を用いて求めた補正比率によって、従来の車速検出装置によって検出される車速に相当する第1の車速を補正することが可能になり、より正確な車速を検出することが可能になる。

本発明に係る車速検出装置の実施例を説明するため、まず、道路上又は路肩には所定間隔で設置された各種の表示手段について図1を参照して説明する。

図1(1)は、車線区分線を構成する白線及びデリニエータを示したものである。図示の如く、道路上の車線100は路肩101との間を連続した白線である車線区分線102によって区分され、隣の車線とは断続した白線である車線区分線103によって区分されている。

例えば高速道路の場合には、この車線区分線103を構成する各白線部の長さ及び前後間隔が、法律によってそれぞれ8m及び12mに定められている。すなわち、或る白線部の開始エッジから次の白線部の開始エッジまでは、図示の如く20m(8m＋12m)である。

また、同図に示す如く、路肩101には、デリニエータ（視線誘導標）110〜130が50mの間隔で設置されている。

従って、例えば、100mの距離は、或る白線部の開始エッジから、5番目の白線の開始エッジまでの距離に相当し、また、或るデリニエータ(例えばデリニエータ110)から数えて2番目のデリニエータ（例えばデリニエータ130）までの距離に相当する。

一方、同図(2)は車間距離確認用の車線横断白線を示したものである。図示の如く、道路上の車線200は路肩201との間を連続した連続した白線である車線区分線202によって区分され、隣の車線とも連続した白線である車線区分線203によって区分されている。なお、車線区分線203は、道路の片側車線数によっては、同図(1)における車線区分線103と同様に断続した白線になる場合がある。

高速道路の随所の路肩201には、車間距離確認用にそれぞれ確認基点(0m)、50m先、及び100m先を示す標識210,220,及び230が設置されており、車間距離確認区間204が設けられている。また、各標識210,220,及び230の位置で車線200を横断するように車線横断白線211,221,231が引かれている。従って、車線横断白線211,221,231の間隔もそれぞれ50mになっている。

上記の各種の表示手段を用いた本発明に係る車速検出装置の実施例として、本発明を速度制限装置に適用した実施例(1)〜(3)を以下に説明する。

まず、実施例(1)〜(3)に共通した速度制限装置の構成例を、図2を用いて説明する。

同図に示した速度制限装置は、車速情報検出部1と、表示手段検出部2と、演算部3と、エンジン制御部4と、電子制御ブレーキ制御部5とで構成されている。

車速情報検出部1は、変速機の出力軸の回転速度又は車輪速を車速情報として検出する周知のものを用いればよい。

表示手段検出部2は、カメラと画像処理装置との組合せによって構成できる従来の車線区分線検出装置と同様のものを用いればよく、走行路面上に設置された車線区分線や車間距離確認用の車線横断白線、或いは路肩に設置されたデリニエータ等の表示手段を検出し、検出情報を演算部3に与えることが出来ればよい。

演算部3は、車速情報検出部1からの車速情報及び表示手段検出部からの表示手段検出に関する情報を読み込む入力部31と、この入力部31の出力信号を用いて車速検出及び速度制限に関する演算・判断を行うCPU32と、演算などでCPU32が使用するRAM33と、制御プログラムや制御パラメータを格納しておくROM34と、CPU32で得られた出力データに従ってエンジン制御部4及び電子制御ブレーキ制御部5を駆動する出力部35と、車両電源からこれらの各部に必要な電源を供給するための電源部36と、該電源部36の電源が“OFF”であってもCPU32の演算結果又はRAM33の内容を記憶保持すると共に電源が“ON”である場合には必要な情報をCPU32に与えるEEPROM(ElectronicallyErasable and Programmable Read Only Memory)37とで構成されている。

また、エンジン制御部4及び電子制御ブレーキ制御部5は、出力部35からの出力により、それぞれ、エンジン（図示せず）の出力及び電子制御ブレーキ（図示せず）の制動力を制御する周知の装置を用いればよい。

すなわち、出力部35から速度を制限する出力があった場合、エンジン制御部4はエンジン出力を低下させることにより速度の超過を防止し、電子制御ブレーキ制御部5は制動力を発生することにより速度の超過を防止する。

実施例(1) (車線区分線検出例(1))：図3〜5

実施例(1)は、上記の表示手段検出部2が車線区分線(図1(1)参照)を表示手段として検出するものであり、後述するように、白線部8mと前後間隔12mを1パターン(20m)として、3パターン分の距離(3×20m=60m)を用いて実車速を求めるものである。

この場合、表示手段検出部2を構成するカメラ(図示せず)のビデオ信号レート(NTSC方式)を33msecとすると、±33msecの精度で時間計測が可能であるので、例えば80km/h(22.2m/sec)で上記の距離60mを走行すると仮定すれば、2.70sec±33msecで時間計測が出来る。従って、±約1%の精度で車速を算出することが可能になる。

図3及び4は、図2に示した演算部30におけるROM34に格納されている制御プログラムの流れを示したものであり、以下、この図3を参照して実施例(1)の動作を説明する。なお、このフローチャートは所定時間間隔であるフロー起動周期t(例えば、t=100msec)毎に開始されるものとし、制御装置の制御に係る部分のみを記述しているが、CPU32などのハードウエア起動時の初期化処理など、本発明に直接関係しないものは省略されている。

まずCPU32は、車速情報検出部1からの車速情報及び表示手段検出部2からの車線区分線情報を読み込む(ステップS101)。

次に、上記の車速情報から車速V1を算出する(同S102)。

この場合、フロー起動周期tで起動される同図のフローチャートの処理とは無関係に、車速情報検出部1からのパルス間隔を計測する手段によりパルス間隔を計測しておき、このパルス間隔を車速V1に換算する処理のみをステップS102で行う方法が知られている。

また、例えば、過去3回分のフローチャート起動時における車速情報検出部1からの出力パルス数N0,N1,及びN2を記憶しておき、3回のフロー起動周期分の時間(3×t)とその間のパルス数の合計(N0＋N1＋N2)を用いてステップS102で車速V1を求める方法もある。

後者の方が、短い周期でも比較的正確に車速V1を求めることが可能である。これは、パルス数が多いほど、車速V1の精度が向上するためである。

すなわち、フロー起動周期が例えばt=100msである場合、1周期内の検出パルス数が少ないと、算出される車速V1の誤差は大きいが、3周期分の時間(300ms)とこの間のパルス数の合計(N0＋N1＋N2)を用いて車速V1を算出すれば誤差は小さくなる。

次にCPU32は、ステップS102で算出した車速V1に、後述する補正率αを乗じることにより補正後車速Vを求める(同S103)。

ステップS104及びS105においては、ステップS103で算出した補正後車速Vと設定速度1及び設定速度2とをそれぞれ比較する。ここで、設定速度1及び設定速度2は、補正率αの算出をより正確に行うために、例えば、設定速度1を70km/h、設定速度2を80km/hとしてROM34に予め記憶しておけばよい。

設定速度1により、車線区分線の検出が行い易い高速道路走行時のみ補正率αを算出することが出来ると共に、極低速でのタイマカウンタTC0のオーバフロー防止が可能である。また、設定速度2により、後述する実車速V2の算出の精度を適正な値に保つことが可能となる。

この場合、設定速度1(70km/h)≦補正後車速V≦設定速度2(80km/h)の速度範囲でのみ補正率αが算出されることになる。なお、この速度範囲は厳密なものである必要はないため、ステップS104及びS105において補正後車速Vの代りにステップS102で算出した補正前車速V1を用いて、それぞれ設定速度1及び設定速度2との比較を行ってもよい。

ステップS104で補正後車速V＜設定速度1である場合及びステップS105で補正後車速V＞設定速度2である場合は、タイマカウンタTC0に“0”を代入、すなわちタイマカウンタTC0を“0”にリセットし(同S106)、さらに、車線区分線3パターン分の時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3をそれぞれ“0”にリセットする(同S107)。

この後、後述する速度制限制御である図4に示すステップS119に処理を進める(同図(1)参照)。

ステップS105で補正後車速V≦設定速度2である場合、すなわち、設定速度1≦補正後車速V≦設定速度2である場合には、ステップS101で読み込んだ表示手段検出部2からの車線区分線情報に基づき、白線開始のエッジを検出する(同S108)。

この場合、白線開始のエッジ検出は、車線区分線を構成する白線と白線の間の空白部から白線部に切り替わるエッジがカメラ視野内の所定の位置を通過することによって検出することができる。

すなわち、カメラは車両に対して固定されているため、カメラ視野の所定位置を上記のエッジが通過する事を検出すればよい。

従って、ステップS109では、上記のステップS108で検出された白線開始のエッジがカメラ視野の所定位置に検出されたか否かを判定し、所定位置に検出されなかった場合は、時間計測の継続のためにタイマカウンタTC0をカウントアップし(同S110)、所定位置に検出された場合は、ステップS111に処理を進める。

ステップS111では、この時点における時間計測用メモリTC1及びTC2の値をそれぞれTC2及びTC3に代入し、タイマカウンタTC0の値を時間計測用メモリTC1に代入する。すなわち、タイマカウンタTC0の値が、時刻が古い順に時間計測用メモリTC3,TC2,及びTC1に格納され、時間計測用メモリTC3に格納された値は順次破棄されて行く。

この後、タイマカウンタTC0をリセットしておく(同S112)。

次に、時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の積を求め(同S113)、時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の全てに時間計測値が格納されているか否かをチェックする。この場合、車両電源を“ON”にしたとき、又はステップS7の処理により時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3が全て“0”にリセットされているため、時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の全てに時間計測値が格納されていないとき、時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の積は“0”になる。

すなわち、ステップS113において時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の積が“0”でない場合のみステップS114に処理を進め、時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の和を時間計測の合計値TCとする。

さらに、上記ステップS114で求めた合計値TCにフロー起動周期t(ms)を乗じて車線区分線の白線3パターン分(60m)の距離を走行するのに要した時間T(ms)を算出し(同S115)、実車速V2(km/h)を求める(同S116)。

上記のステップS116で算出した実車速V2(km/h)をステップS102で算出した車速V1で除することにより補正率αを求め(同S117)、この補正率αを車速V1に乗じて補正後車速Vを更新し(同S118)、図4に示すステップS119に処理を進める。なお、ステップS118では、補正後車速Vに実車速V2を代入してもよい。

上記のステップS117で算出される補正率αは、図2に示したEEPROM37に格納されるものとし、過去に全く値が設定されていない場合のみ、電源部36が“ON”になったときの初期化処理によって補正率α=1(補正なし)がデフォルトとして設定され、通常の初期化処理においてはEEPROM37に記憶された値が設定されるものとする。

また、EEPROM37に記憶された値が何らかの理由で破壊又は消去された事をチェックサム等の方法によって検出し、この場合には補正率α=1(補正なし)に再設定するようなバックアップ機能を追加しても良い。

図4のステップS119以降の処理は、速度制限制御の処理であり、図3のステップS107,S110,及びS118の実施後及びステップS113で時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の積が“0”であると判定された場合に実施される。

ここでは、まず、補正後車速Vを制限速度(例えば、90km/h)と比較し、補正後車速V≧制限速度である場合には、図2のエンジン制御部4に対する速度制限出力を“ON”にし(同S120)、さらに、同図の電子制御ブレーキ制御部5に対するブレーキ作動出力を“ON”にし(同S121)て処理を終了する。

この場合、エンジン制御部4は、ステップS120における速度制限出力に応じてエンジン出力を低下させ、また、電子制御ブレーキ制御部5は、ステップS121におけるブレーキ作動出力に応じて、エンジン制御部4によるエンジン出力低下制御と併せて最適な制動力になるように自動的に電子制御ブレーキを作動させる。

一方、ステップS119において、補正後車速V＜制限速度であることが分かった場合には、速度制限出力を“OFF”にし(同S122)、さらに、ブレーキ作動出力を“OFF”にして(同S123)、処理を終了する。

なお、上記の例では速度制限出力及びブレーキ作動出力の両方を用いて速度制限制御を行うようにしたが、いずれか一方のみを使用してもよい。

また、上記の処理においてより確実に時間計測を行うために、ステップS108とS109との間に、車線区分線のパターンが適切であるか否か（例えば、白線部8m、前後間隔12mの車線区分線であるか否か）を判定するような処理を追加し、適切でない場合はステップS106に処理を飛ばすようにすることも可能である。

次に、図3に示したフローチャートにおけるタイマカウンタTC0及び時間測定用メモリTC1,TC2,及びTC3の値の変化の様子を、具体的に図5を用いて説明する。

同図は、車両が同図の左から右の方向に進行するものして、白線310, 320, 330, 及び340のそれぞれの開始エッジ311,321, 331, 及び341を、それぞれ、時刻T0, T1, T2, 及びT3で順次検出する場合の例を示したものである。

なお、説明の便宜上、上記のステップS109において初めて検出される白線開始のエッジが、白線310の開始エッジ311であるものとし、また、同図に示した区間を走行中は図3における補正後車速Vが、設定速度1≦補正後車速V≦設定速度2の条件を常に満たしているものと仮定する。

従って、時刻T0, T1, T2, 及びT3において、それぞれ図3のステップS109からステップS111に処理が進められることになる。

また、同図には、タイマカウンタTC0のカウント値が、時刻T0, T1, T2, 及びT3でそれぞれ“0”にリセットされた後、フロー起動周期t毎にカウントアップされる様子が示されている。この場合の、タイマカウンタTC0のリセット処理は、図3に示したステップS112に相当しており、フロー起動周期t毎のタイマカウンタTC0のカウントアップ処理は、ステップS110に相当している。

まず、時刻T0以前は、タイマカウンタTC0のカウント値及び時間測定用メモリTC1,TC2,及びTC3の値は全て“0”にリセットされているものとする。従って、時刻T0におけるステップS111では、時間測定用メモリTC1,TC2,及びTC3の値は全て“0”のままである。

次に、時刻T1においては、タイマカウンタTC0のカウント値が“p”になっているため、ステップS111により、図示の如く、時間測定用メモリTC1に“p”が代入され、TC2及びTC3の値は“0”のままとなる。

同様にして、時刻T2においては、時間測定用メモリの値が、TC1=q, TC2=p, 及びTC3=0となり、時刻T3において初めて時間測定用メモリTC1,TC2,及びTC3の値がTC1=r,TC2=q, 及びTC3=pとして求まる。

従って、時刻T0,T1,及びT2においては、ステップ113においてTC1,TC2,及びTC3の積が“0”になるため、ステップS114〜S118の処理を行わず、補正率αの算出が行われないが、時刻T3で初めてステップS114〜S118の処理が行われ、この中のステップS117において補正率αの算出が上述の如く行われることになる。

なお、図示されていないが、この後、例えば次の白線開始エッジが検出された時点で時間測定用メモリTC1,TC2,及びTC3の値がそれぞれ上記と同様に更新され、補正率αも更新される。

実施例(2) (車線区分線検出例(2))：図6

実施例(2)は、上記の実施例(1)の場合と同様に、表示手段検出部2が車線区分線(図1(1)参照)を表示手段として検出するものである。但し、実施例(2)においては、実施例(1)の場合と異なり、上記の実車速V2を求めるのに要した時間T内における車速V1の平均値(平均車速VA)を求め、補正率αの算出の際は、実車速V2を平均車速VAで除するものである。

図6に示したフローチャートのステップS101〜S116は、それぞれ、図3に示したステップS101〜S116と同様の処理を行うステップである。従って、実施例(2)に特徴的な処理は、図6において追加されたステップS201〜S205及び図3に示したステップS117及びS118に相当するが、算出する値が異なるステップS206及びS207のみである。

図6は、図3及び4と同様に、図2に示した演算部3におけるROM34に格納されている制御プログラムの流れを示したものであり、実施例(1)の場合と同様に、図6のフローチャートはフロー起動周期t毎に開始されるものとし、制御装置の制御に係る部分のみを記述しているが、CPU32などのハードウエア起動時の初期化処理などは省略されている。

また、同図の(1)以降の処理は、実施例(1)における図4と全く同じ動作であるので説明を省略する。

以下、この図6を参照して実施例(2)の動作を説明する。

まずCPU32は、車速情報検出部1からの車速情報及び表示手段検出部2からの車線区分線情報を読み込み(ステップS101)、この車速情報から車速V1を算出する(同S102)。

次にCPU32は、ステップS102で算出した車速V1に補正率αを乗じることにより補正後車速Vを求める(同S103)。

ステップS104及びS105においては、ステップS103で算出した補正後車速Vと設定速度1及び設定速度2とをそれぞれ比較する。

ステップS104で補正後車速V＜設定速度1である場合及びステップS105で補正後車速V＞設定速度2である場合は、タイマカウンタTC0を“0”にリセットし(同S106)、後述する平均車速VAを求めるために使用する車速積算値VSを“0”にリセットし(同S201)、さらに、車線区分線3パターン分の時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3をそれぞれ“0”にリセットする(同S107)。

ステップS105で補正後車速V≦設定速度2である場合、すなわち、設定速度1≦補正後車速V≦設定速度2である場合には、ステップS101で読み込んだ表示手段検出部2からの車線区分線情報に基づき、白線開始のエッジを検出する(同S108)。

ステップS109では、上記のステップS108で検出された白線開始のエッジがカメラ視野の所定位置に検出されたか否かを判定し、所定位置に検出されなかった場合は、時間計測の継続のためにタイマカウンタTC0をカウントアップする(同S110)。また、車速積算値VSには、ステップS102で算出した車速V1を加算する(同S202)。

一方、ステップS109において、白線開始のエッジが所定位置に検出された場合には、ステップS111に処理を進め、この時点における時間計測用メモリTC1及びTC2の値をそれぞれ時間計測用メモリTC2及びTC3に代入し、タイマカウンタTC0の値を時間計測用メモリTC1に代入する。

また、時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3にそれぞれ対応した時間における平均車速SP1,SP2,及びSP3については、この時点における平均車速SP1及びSP2の値をそれぞれ平均車速SP2及びSP3に代入し、車速積算値VSを時間計測用メモリTC1で除した値を平均車速SP1に代入する(同S203)。この後、タイマカウンタTC0をリセット(同S112)すると共に、車速積算値VSをリセットする(同S204)。

次に、時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の積が“0”であるか否かを判定し(同S113)、“0”でない場合のみステップS114に処理を進め、時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の和を時間計測の合計値TCとする。

さらに、上記ステップS114で求めた合計値TCにフロー起動周期t(ms)を乗じて車線区分線の白線3パターン分(60m)の距離を走行するのに要した時間T(ms)を算出し(同S115)、実車速V2(km/h)を求める(同S116)。

次に、平均車速SP1,SP2,及びSP3の和を3で除することにより、時間Tにおける平均車速VAを求め(同S205)、上記のステップS116で算出した実車速V2(km/h)をステップS205で算出した平均車速VAで除することにより補正率αを求め(同S206)、この補正率αをステップS102で算出した車速V1に乗じて補正後車速Vを更新する(同S207)。

以降、図4に示すステップS119に処理を進め、ステップS119〜S123の速度制限処理を行った後、処理を終了する。

実施例(2)の場合の時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の変化の様子は、図5に示すように、実施例(1)の場合と同様であり、また、平均車速SP1,SP2,及びSP3の変化の様子は同図の各時刻TO,T1,T2,及びT3において、時間計測用メモリTC1,TC2,及びTC3の値の下方に示す様に変化する。

すなわち、図6のステップS203の処理により、図5の時刻T0においては、SP1=SP2=SP3=0である。また、時刻T1,T2,及びT3における車速積算値VSの値をそれぞれ、車速積算値VS1,VS2,及びVS3とすれば、時刻T1においては、SP1=VS1/p及びSP2=SP3=0となる。

同様に、時刻T2においては、SP1=VS2/q, SP2=VS1/p, 及びSP3=0となり、時刻T3においては、SP1=VS3/r,SP2=VS2/q, SP3=VS1/pとなって、実施例(1)の場合と同様に時刻T3で初めて補正率αが求まる。

実施例(3) (車線横断白線検出例)：図7及び8
実施例(3)は、上記の実施例(1)及び(2)の場合とは異なり、表示手段検出部2が車間距離を確認するための車線横断白線(図1(2)参照)を表示手段として検出するものである。

この場合、車線横断白線の間隔は50mであるので、表示手段検出部2を構成するカメラ(図示せず)のビデオ信号レート(NTSC方式)を33msecとすると、±33msecの精度で時間計測が可能であるので、例えば80km/h(22.2m/sec)で上記の距離50mを走行すると仮定すれば、2.25sec±33msecで時間計測が出来る。従って、±約1.5%の精度で車速を算出することが可能になる。

図7及び8は、上記の図3、図4、及び図6と同様に、図2に示した演算部3におけるROM34に格納されている制御プログラムの流れを示したものであり、以下、この図7及び図8を参照して実施例(3)の動作を説明する。なお、実施例(1)及び(2)の場合と同様に、図7及び図8のフローチャートはフロー起動周期t毎に開始されるものとし、制御装置の制御に係る部分のみを記述しているが、CPU32などのハードウエア起動時の初期化処理などは省略されている。

図7において、まずCPU32は、車速情報検出部1からの車速情報並びに表示手段検出部2からの車線区分線情報及び車間距離確認用の車線横断白線情報を読み込み(ステップS301)、車速情報から車速V1を算出する(同S302)。

次にCPU32は、ステップS302で算出した車速V1に補正率αを乗じることにより補正後車速Vを求める(同S303)。

ステップS304及びS305においては、ステップS303で算出した補正後車速Vと設定速度1及び設定速度2とをそれぞれ比較する。なお、上記の実施例(1)及び(2)の場合におけるステップS104及びS105と同様、ステップS304及びS305において補正後車速Vの代りにステップS302で算出した補正前車速V1を用いて、それぞれ設定速度1及び設定速度2との比較を行ってもよい。

ステップS304で補正後車速V＜設定速度1である場合及びステップS305で補正後車速V＞設定速度2である場合は、タイマカウンタTC0に“0”を代入(リセット)し(同S306)、車速積算値VSに“0”を代入(リセット)し(同S307)、さらに、実車速V2を計測中であることを示す計測フラグを“OFF”にする(同S308)。この後、図8のステップS325に処理を進める(図7及び図8の(2)参照)。

ステップS305で補正後車速V≦設定速度2である場合、すなわち、設定速度1≦補正後車速V≦設定速度2である場合には、ステップS301で読み込んだ表示手段検出部2からの車線区分線情報に基づき車線区分線の位置を認識する(同S309)。

次に、ステップS309で認識した車線区分線の間に所定の寸法の白線(車線横断白線)が横断しているか否かを検出し(同S310)、検出した車線横断白線がカメラ視野内の所定位置に有るか否かを判定する(同S311)。

ステップS311で車線横断白線が所定位置に検出されなかった場合又は車線横断白線が無い場合は、ステップS312で計測フラグの状態を確認する。

ステップS312において計測フラグが“OFF”である場合は、実車速V2を計測中ではないので処理を上記のステップS306に進め、計測フラグが“ON”である場合はタイマカウンタTC0とタイムアウト値とを比較する(同S313)。

この場合のタイムアウト値は、例えば3secに相当する値を予め図2のROM34に格納しておくものとする。これは、上記のステップS309以降の処理が、補正後車速V≧設定速度1である場合(同S304参照)を対象としているため、例えば、この条件を満たす最も遅い車速である設定速度1(例えば、70km/h)で走行している場合は、車線横断白線の間隔である50mを走行するのに要する時間は約2.6secであることに基づいている。

すなわち、ステップS313において、例えばタイマカウンタTC0の値が、3sec以上に相当するタイムアウト値以上である場合には、50m区間を通過完了していると判断し、タイムアウト処理としてステップS306に処理を進める。

ステップS313においてタイマカウンタTC0の値がタイムアウト値未満である場合には時間計測の継続のためにタイマカウンタTC0をカウントアップする(同S314)と共に、車速積算値VSにステップS102で算出した車速V1を加算する(同S315)。

また、ステップS311において、車線横断白線が所定位置に検出された場合には、同図(3)に示す如く、図8のステップS316に処理を進め、計測フラグの状態を確認する。

ステップS316において計測フラグが“OFF”である場合には、計測を開始するために、計測フラグを“ON”にする(同S317)。

逆に、計測フラグが“ON”である場合には、タイマカウンタTC0の値にフロー起動周期t(ms)を乗じて、車線横断白線間の50mを走行するのに要した時間T(ms)を算出し(同S318)、実車速V2(km/h)を求め(同S319)、さらに、車速積算値VSをタイマカウンタTC0で除することにより平均車速VAを求める(同S320)。

この後、タイマカウンタTC0をリセットし(同S321)、車速積算値VSをリセットしておく(同S322)。

さらに、上記のステップS319で算出した実車速V2(km/h)をステップS320で算出した平均車速VAで除することにより補正率αを求め(同S323)、この補正率αをステップS302で算出した車速V1に乗じて補正後車速Vを更新する(同S324)。

ステップS325以降の処理は、図4のステップS119〜S123と同様な速度制限制御の処理であり、図7のステップS308及びS315の実施後(同図(2)参照)並びに図8のステップS317及びS324の実施後に行う処理である。

ここでは、まず、補正後車速Vを制限速度(例えば、90km/h)と比較し(同S325)、補正後車速V≧制限速度である場合には、速度制限出力を“ON”にし(同S326)、さらに、ブレーキ作動出力を“ON”にし(同S327)て処理を終了する。

逆に、ステップS325において、補正後車速V＜制限速度である場合には、速度制限出力を“OFF”にし(同S328)、さらに、ブレーキ作動出力を“OFF”にして(同S329)、処理を終了する。

その他の実施例
上記の実施例(1)及び(2)では、表示手段検出部2が車線区分線を表示手段として検出しているが、デリニエータ(図1(1)参照)を表示手段として検出するようにしてもよい。この場合、デリニエータの設置間隔は50mであることから、50m毎に実車速V2を算出するような処理フローに図3を変更してもよい。

また、上記の実施例(1)〜(3)では、共通して設定速度1≦補正後車速V≦設定速度2の条件を満たす場合には、補正率αを常に更新するような処理フローになっているが、例えば、車両電源投入後に補正率αを1回のみ算出するような処理フローにしてもよい。

また、上記の各実施例は、本発明を速度制限装置に適用した場合のものであるが、本発明で求めた上記の補正車速Vを、例えば、速度計に表示させることも可能である。

道路上及び路肩に所定間隔で設置された表示手段の概要を例示した図である。 本発明に係る車速検出装置の実施例(1)〜(3)に共通した構成を示したブロック図である。 本発明に係る車速検出装置の実施例(1)に用いられる制御プログラムの一部を示したフローチャート図である。 図3に示した制御プログラムの続きを示したフローチャート図である。 本発明に係る車速検出装置の実施例(1)及び(2)における白線エッジ検出時における処理を説明するための図である。 本発明に係る車速検出装置の実施例(2)に用いられる制御プログラムの一部を示したフローチャート図である。 本発明に係る車速検出装置の実施例(3)に用いられる制御プログラムの一部を示したフローチャート図である。 図7に示した制御プログラムの続きを示したフローチャート図である。

符号の説明

1 車速情報検出部
2 表示手段検出部
3 演算部
4 エンジン制御部
5 電子制御ブレーキ制御部
100, 200 車線
101, 201 路肩
102, 103, 202, 203 車線区分線
204 車間距離確認区間
110, 120, 130 デリニエータ
210, 220, 230 標識
211, 221, 231 車線横断白線
310, 320, 330, 340 白線
311, 321, 331, 341 開始エッジ
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (5)

1. 変速機の出力軸の回転速度又は車輪速を車速情報として検出する車速情報検出部と、
   道路上又は路肩に所定の間隔で設置された表示手段を検出する表示手段検出部と、
   該車速情報に基づいて所定の周期で算出される第1の車速と該表示手段検出部が所定数の該表示手段を検出するのに要した期間に基づいて算出される第2の車速とから補正比率を求め、その後、該補正比率で該第1の車速を補正し、補正前又は補正後の該第1の車速が所定の速度範囲内である場合のみ、該補正比率を更新する演算部と、
   を備えたことを特徴とする車速検出装置。
2. 請求項１において、
   該演算部が、該第2の車速の算出時における該第1の車速と該第2の車速との比率、または該第2の車速の算出期間における該第1の車速の平均値と該第2の車速との比率を用いて該補正比率を求めることを特徴とする車速検出装置。
3. 請求項１または2において、
   該表示手段が、該道路上に設置された車線区分線を構成する所定長で所定の前後間隔を有する白線であることを特徴とする車速検出装置。
4. 請求項１または2において、
   該表示手段が、該路肩に設置されたデリニエータであることを特徴とする車速検出装置。
5. 請求項１または2において、
   該表示手段が、車間距離確認用に該道路上に設置された車線横断白線であることを特徴とする車速検出装置。

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