JP2727484B2

JP2727484B2 - 測距対象物の推定方法

Info

Publication number: JP2727484B2
Application number: JP4261671A
Authority: JP
Inventors: 知久田村; 浩之早川
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1998-03-11
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: JPH06109844A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自車と前車との車間距
離を測定し、その距離が所定の距離以下になったら警報
を発する車間距離警報装置に関し、特に、レーダで前車
との車間距離を測定する場合に、ガードレールのリフレ
クタや標識等を前車と誤認して警報を発することがない
ように、測距対象物が車両であるか否かを推定する方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速道路等における追突事故の原因は、
運転者の居眠り運転や漫然運転が過半数を占めている。
このような事情から、従来より、自車と前車との車間距
離を検知し、その距離がある一定距離以下になったら運
転者に対し警報を発するようにした車間距離検知・警報
装置が開発されている。この装置の従来のものの概略
は、レーザ光等の自車より前方に向けて発射し、そのレ
ーザ光等が前車の後面のリフレクタ等に当って反射して
来たものを受光し、その時間から車間距離を求め、その
車間距離が所定距離以下になったら、車室内のブザーを
吹鳴させるようになっている。

【０００３】この場合、ガードレールリフレクタや標識
類と自車との距離を測定してしまうと、警報が誤って出
ることになる。そこで、従来、この種の誤警報を防止す
ることを目的とする車間距離警報装置が下記文献１，２
に開示されている。（１）文献１：『安間徹、他「大型トラック用追突防止
警報装置、自動車技術論文集、Vol.４３、No. ２、１９
８９』（２）文献２：『実開平２−１１９７９９号公報』

【０００４】上述した文献１，２では、ガードレールリ
フレクタや標識類は停止物であり、且つこれらに対する
測距データは一定間隔で発生すると考えて、「測距デー
タが一定間隔で発生する停止物」という条件で、測距対
象物がガードレールリフレクタや標識類であるか否かを
推定し、誤警報を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の推定方法で
は、「測距データが一定間隔で発生する停止物」を推定
条件としているため、下記のような不都合がある。（１）「測距データが一定間隔で発生する」という条件
から、距離データの波形上で一定間隔のパルス状に観測
されるもの、即ちガードレールリフレクタや標識しか、
対象物の特定ができない。従って、岩肌、森林、矢羽根
板、ガードレール自体などは前車と区別することができ
ない。（２）「停止物」という条件から、測定対象物が停止し
ていることを判定できない限り、推定を行うことができ
ない。これは重要な問題であり、一般的な距離のみを計
測する距離センサの出力から物体の停止判定を行うに
は、測距値の時間微分値をとる必要があるため、短時間
で正確な停止判定を行うことは困難である。従って、リ
アルタイムに近い早い処理の推定は不可能に近い。ま
た、自車の進路上に正対していない物体については推定
できない。

【０００６】本発明は上記課題を解決することができる
測距対象物の推定方法することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の測距対象物の推
定方法は、車間距離警報装置で測距対象物を推定する方
法において、測距データ波形の立ち下りと立ち上りを検
出すること、立ち下り後第１の所定時間以内に立ち上り
を検出した場合はノイズと判定すること、ノイズと判定
した後第２の所定時間以内に立ち下りまたは立ち上りを
検出した場合は測距対象物を車両以外の物体と推定する
こと、車両以外の物体と推定した後第３の所定時間内に
立ち下りまたは立ち上りを検出した場合も測距対象物が
車両以外の物体と推定すること、但し上記各推定にかか
わらず、立ち下り後第１の所定時間を超えて立ち上りを
検出しない場合は測距対象物を車両と推定することを特
徴とするものである。第１、第２、第３、第４の各所定
時間は相互に異なっていても、一部だけ同一であって
も、あるいは全て同一であってもかまわない。

【０００８】

【作用】本発明は測距データ波形の連続性に注目して発
明したものである。測距データ波形は測定対象物がある
と立ち下り、なくなると立ち上る。車間距離信号は通常
中央フィルタ処理等でノイズ除去されるが、除去しきれ
なかったノイズがある場合、ノイズの幅は狭いから、立
ち下り後第１の所定時間以内に立ち上れば、ノイズであ
ると判定できる。測距対象物が車両である場合はノイズ
よりも幅が広いから、立ち下り後第４の所定時間経過前
に立ち上らなければ、車両であると推定できる。また、
第３の所定時間以内に立ち下りまたは立ち上りを検出し
ない場合は、これら以外の場合、車両以外の物体と推定
できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例とともに説
明する。先ず、本実施例の前提となっている車間距離警
報装置の一例を図１に基づき説明する。１は車両の前部
バンパなどに組み込まれている車間距離センサとしての
レーザユニットで、図２に示すように、発光部２と発光
部３とを備えている。発光部２は、レーザダイオード駆
動回路４、レーザダイオード５、発光レンズ６から構成
されており、一定時間ごとにレーザビーム７をパルス状
に発光するようになっている。受光部３は、前車８のリ
フレクタ８ａにより反射したレーザビームを受光する受
光レンズ９、フォトダイオード１０、アンプ１１、信号
処理器１２等からなっている。これら発光部２による発
光と受光部３による受光との時間差Δｔより距離検出回
路１３によって車間距離Ｄ（＝Δｔ／２）×光速）が求
められる。レーザレーダユニット１の検出値である車間
距離信号は、車両に搭載されているコントロールユニッ
ト１４に入力される。

【００１０】コントロールユニット１４には、自車の車
速、ハンドル角、ターンシグナル等の情報も入力され
る。そのためのセンサ類のブロック図を図３に示す。こ
の図に示すように、前述の距離検出回路１３等からなる
車間距離センサ１５、自車の車速を検出する車速センサ
１６、アクセル開度センサ１７、シフト位置検出器１
８、ストップランススイッチ１９、ターンシグナルスイ
ッチ２０などを備え、これらのセンサ１６等からの信号
がコントロールユニット１４に入力される。具体的に
は、ストップランプスイッチ１９、ターンシグナルスイ
ッチ２０、車間距離センサ１５、車速センサ１６等の信
号は、コントロールユニット１４の演算部２１に入力さ
れ、アクセル開度センサ１７、シフト位置検出器１８を
検出信号は比較器２２に入力される。

【００１１】前記演算部２１では、センサ１５，１６等
の入力信号に基づき、後述する測距対象物の推定を含
め、警報を発生すべき状態にあるかどうか、また追突猶
予時間が算出される。推定方法は後で説明するが、前述
のように、自車と前車８との間の距離（車間距離Ｄ
（ｍ））は車間距離センサ１５により求められ、自車速
度Ｖｆ（ｍ／ｓ）は、車速センサ１６により検出され、
前車８の速度Ｖａ（ｍ／ｓ）は、微小時間当りの車間距
離Ｄの変化により演算によって求められる。一方、運転
者が危険と判断してブレーキペダルを踏むまでの時間、
つまり空走時間Ｔｄ（ｓ）、運転者が危険だと判断する
時間、つまり判断時間Ｔｘ（ｓ）及び自車の減速度α₁
（ｍ／ｓ²）と前車の減速度α₂（ｍ／ｓ²）は予めコ
ントロールユニット１４のメモリーに記憶されている。
減速度α₁，α₂はフルブレーキ時を想定した値が記憶
され、通常、α₁＝α₂とされる。

【００１２】前車８の制動距離Ｌ₁は、上記前車速度Ｖ
ａと減速度α₂とからＬ₁＝Ｖａ²／２α₂により求ま
る。自車の空走距離Ｌ₂は、自車速度Ｖｆと空走時間Ｔ
ｄ、判断時間Ｔｘとから、Ｌ₂＝（Ｔｄ＋Ｔｘ）Ｖｆに
より求まる。自車の制動距離Ｌ₃は、自車速度Ｖｆと減
速度α₁とから、Ｌ₃＝Ｖｆ²／２α₁により求まる。

【００１３】したがって、警報発生の条件としては、前
車制動距離Ｌ₁と車間距離Ｄとの和が自車制動距離Ｌ ₃
と自車空走距離Ｌ₂との和より小さくなったときを契機
とする。つまり、Ｖａ²／２α₂＋Ｄ＜Ｖｆ²／２α₁＋（Ｔｄ＋Ｔｘ）Ｖｆよって、Ｄ＜（Ｔｄ＋Ｔｘ）Ｖｆ＋Ｖｆ²／２α₁−Ｖａ²／２
α₂）＝Ｄｓ（安全車間距離）となったときが警報を発
生させる時と判断されるのである。

【００１４】なお、本実施例では以上のような演算をそ
の都度せず、図４に示すように自車速度Ｖｆ、相対速度
（前車と自車との速度差）ｄｖとの関係から警報発生距
離をマップ２３として求めておき、それを読み取るよう
にしている。マップ２３から読み取った結果は警報発生
器２４に入力される。警報発生器２４は、図１の如く警
報ランプ２４ａ、警報アラーム２４ｂ、車間距離表示パ
ネル２４ｃ等からなる。

【００１５】警報は二段階に分けて行う。たとえば、上
記のようにＤ＜Ｄｓとなったときを一次警報とし、Ｄ＜ＴｄＤｆ＋（Ｖｆ²／２α₁−Ｖａ²／２α₂）＝
Ｄｓ₁ の如くより接近したときを二次警報とする。一次警報に
おいては、警報ランプ２４ａを点灯し、警報音を１回だ
け吹鳴させる。二次警報においては、警報ランプ２４ａ
を点滅させ、警報音を断続的に吹鳴させる。

【００１６】また、追突猶予時間ｔは、前車８の走行状
態が不変と仮定したときに、自車の現在の走行状態では
追突までにあと何秒かかるかという時間であり、（車間
距離／相対速度）より求められる。この追突猶予時間ｔ
は比較器２２に入力され、予め設定してある所定値（し
きい値）と比較される。図５にしきい値を示す。比較器
２２には、前述のようにアクセル開度センサ１７の検出
信号が入力され、この信号に基づき運転者の減速行為が
判断される。減速行為と判断され、かつ追突猶予時間が
しきい値をすぎてしまっている場合には、減速行為の補
助として、シフトダウンしエンジンブレーキを効かせる
べく、自動変速装置のコントローラ２５に変速指令が出
される。図１には、オーバドライブ解除機構２６を示し
ている。

【００１７】次に、測定対象物の推定方法の実施例を説
明する。演算部２１は図６に示すように、車間距離信号
２７の波形エッジとして立ち下りと立ち上りとを検
出する。例えば車間距離が０．１秒に３ｍ以上低下した
場合を立ち下りとし、０．１秒に３ｍ以上増加した場合
を立ち上りとする。演算部２１には警報停止準備タイマ
と警報停止タイマとがあり、立ち下り後第１の所定時間
例えば１．５秒以内に立ち上ったら、車間距離データを
ノイズとみなし、図６中の，のように第２の所定時
間例えば５秒の警報停止準備タイマを作動する。この警
報停止準備タイマの時間内に立ち下り、または立ち上り
を検出すると測距対象物が車両以外の物体と推定して警
報停止モードに入り、第３の所定時間例えば１０秒の警
報停止タイマを作動する。この警報停止タイマの作動中
に更に立ち下りまたは立ち上りを検出すると、車両以外
の物体と推定し、，，…のように警報停止タイマ
をリセットして警報停止時間を自動的に延長する。但
し、この警報停止タイマが１０秒を経過する前でも、
に示すように立ち下りから立ち上りまでのパルス幅が第
４の所定時間例えば１．５秒を越える場合は、車両と推
定し、警報発生を可能にする。

【００１８】次に、図７〜図１６を参照して、測距対象
物推定の詳細に説明する。まず、車間距離信号は中央値
フィルタ処理等によってノイズ除去されるが、除去しき
れなかったノイズと正常な信号とを区別する必要があ
る。一般的に車間距離信号のノイズは図７（ａ），
（ｂ）のように検出されることが多いので、これらを判
定基準とする。測距対象物推定の全体的処理フローは図
８に示され、検出／否検出の判定Ｓ１、波形エッジ検出
Ｓ２、ノイズ判定Ｓ３、検出状態（ノイズ判定値）の出
力Ｓ５がある。

【００１９】検出／否検出の判定は、図９に示すように
車間距離の測定値即ち車間距離判定値が設定した最大検
出距離以内か否かを判定するものであり、ステップＳ１
１にて最大検出距離を越えている場合には、否検出フラ
グを立て（ステップＳ１３）、最大検出距離以内の場合
は否検出フラグをクリアする（ステップＳ１２）。否検
出フラグを立てた時には、受信継続時間カウンタ１と２
を共にクリアしておく（ステップＳ１４，Ｓ１５）。

【００２０】波形エッジの判定は、図１０に示すよう
に、車間距離信号波形の立ち下り、立ち上りエッジを判
定するものであり、ステップＳ２１にて車間距離判定値
が所定時間例えば０．１秒前に比べて所定値例えば５ｍ
以上低下した場合は、立ち下りと判定して検出状態値を
１とする（ステップＳ２２）。ステップＳ２１でＮＯ
（否定）の場合は、ステップＳ２３に移り、車間距離判
定値が所定時間例えば０．１秒前に比べて５ｍ以上増加
した場合は、立ち上りと判定して検出状態値を２とする
（ステップＳ２４）。ステップＳ２３でＮＯの場合は、
波形に変化なしと判定して検出状態値を０とする（ステ
ップＳ２５）。検出状態値を１または２とした場合は、
受信継続時間カウンタ２をクリアする（ステップＳ２
６，Ｓ２７）。

【００２１】ノイズ判定は、図１１〜図１４に示すよう
に、波形の検出状態値と否検出フラグの有無からノイズ
か車両かを判定するものであり、ステップＳ３１で波形
検出状態値が１即ち立ち下りエッジであれば、ステップ
Ｓ３２にて受信継続時間測定フラグを立ててからステッ
プＳ３３に移り、立ち上りエッジまたは変化なしの場合
はそのままステップＳ３３に移る。ステップＳ３３で
は、否検出フラグがクリア（最大検出距離以内）され且
つ受信継続時間がノイズ判定パルス幅例えば１．５秒を
越えているか否かを判断する。ＹＥＳ（肯定）の場合
は、測定対象物が車両であり、受信継続時間測定フラグ
をクリアし（ステップＳ３４）、波形エッジ検出待ちタ
イマを０にし（ステップＳ３５）、ノイズ検出タイマを
０にし（ステップＳ３６）、ノイズ検出フラグをクリア
し（ステップＳ３７）、図１３のステップＳ４８に移
る。

【００２２】ステップＳ３３でＮＯの場合は、図１２の
ステップＳ３８にて、ノイズ検出フラグがクリアされて
おり且つ受信継続時間測定フラグが立っており且つ波形
の検出状態値が２即ち立ち上りか否かを判断する。ＹＥ
Ｓの場合はノイズであり、ノイズ検出フラグを立て（ス
テップＳ３９）、警報停止準備のため波形エッジ検出タ
イマをタイマ第１初期値例えば５秒にセットし（ステッ
プＳ４０）、受信継続時間測定フラグをクリアし（ステ
ップＳ４１）、図１３のステップＳ４８に移る。

【００２３】ステップＳ３８でＮＯの場合は、ステップ
Ｓ４２にてノイズ検出フラグが立っており且つ波形の検
出状態値が０ではない即ち立ち上りまたは立ち下りであ
るか否かを判断する。ＹＥＳの場合は、図１３のステッ
プＳ４３にて波形エッジ検出待ちタイマが０よりも大き
いか否かを判定し、０より大きければ警報停止モードに
入り、ノイズ検出タイマをタイマ第２初期値例えば１０
秒にセットし（ステップＳ４４）、波形エッジ検出待ち
タイマを０にし（ステップＳ４５）、ノイズ検出フラグ
をクリアし（ステップＳ４６）、受信継続時間測定フラ
グをクリアし（ステップＳ４７）、ステップＳ４８に移
る。ステップＳ４３にて波形エッジ検出待ちタイマが０
以下であれば、ステップＳ４６，Ｓ４７を経て、ステッ
プＳ４８に移る。また、図１２のステップＳ４２にてＮ
Ｏの場合も、ステップＳ４８に移る。

【００２４】ステップＳ４８では、ノイズ検出タイマの
値が０より大きいか否かを判断し、大きければそのタイ
マ値を減少すると共に警報停止フラグを立て（ステップ
Ｓ４９，Ｓ５０）、０以下であれば警報停止フラグをク
リアし（ステップＳ５１）、図１４のステップＳ５２に
移る。このステップＳ５２では、波形エッジ検出待ちタ
イマの値が０より大きいか否かを判断し、大きければそ
のタイマ値を減少する（ステップＳ５３）。０であれば
そのままにする。

【００２５】ノイズ判定値の出力は上述のノイズ判定結
果を、図１５に示すように０〜３のノイズ判定値に区分
して出力するものであり、図１５のステップＳ６１で
は、警報停止フラグが立っており且つ受信継続時間がノ
イズ判定パルス幅のしきい値例えば１．５秒以内であり
且つ否検出フラグがクリアされており且つ車間距離判定
値が所定値例えば１０ｍ以上であるか否を判断する。こ
れがＹＥＳであれば、車間距離信号がノイズを含んでい
て異常であるから、ノイズ判定値を３とし（ステップＳ
６２）、受信継続時間カウンタ２をクリアする（ステッ
プＳ６３）。ステップＳ６１でＮＯの場合は、図１６の
ステップＳ６４に移り、否検出フラグが立っているか否
か判断し、否検出フラグが立っていれば車間距離判定値
が最大検出距離を越えているから、測距対象物に対して
否検出状態にあり、ノイズ判定値を２とし（ステップＳ
６５）、次いで受信継続時間カウンタ１，２をクリアす
る（ステップＳ６６，Ｓ６７）。否検出フラグがクリア
されていれば、測距対象物が車両であり正常であるか
ら、ステップＳ６８にてノイズ判定値を１とする。

【００２６】以上の処理により、測距データが図１７
（ａ）に示す波形の場合は、同図（ｂ）に示すような状
態でノイズ判定値０〜３が出力される。この結果、図１
８（ａ）に示すように自車２８の進路上に正対していな
い物体例えばカーブでのガードレール２９であっても、
同図（ｂ）に示すような波形が得られるから、ノイズか
車両かを推定することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ガードレールリフレク
タや標識のみならず、岩肌、ガードレール、森林、矢羽
根板など、車間距離信号の波形上に特徴の出るものは全
て、前車両ではないと推定することができる。また、本
発明では車間距離の微分値をとる必要がないから、極め
てリアルタイムに近い処理で推定をすることかできる。
更に、自車の進路上に正対していない物体についても推
定が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する車間距離警報装置の概念図で
ある。

【図２】レーザレーダユニットの説明図である。

【図３】コントロールユニットの概要を示すブロック図
である。

【図４】自車速度、相対速度から警報発生距離を求める
車間距離警報マップである。

【図５】追突猶予時間のしきい値を示す図である。

【図６】本発明方法の一実施例の説明図である。

【図７】ノイズ波形例を示す図である。

【図８】ノイズ判定の全体的処理フローを示す図であ
る。

【図９】検出／否検出の処理フローを示す図である。

【図１０】波形エッジ判定の処理フローを示す図であ
る。

【図１１】ノイズ判定の処理フローを示す図である。

【図１２】ノイズ判定の処理フローを示す図である。

【図１３】ノイズ判定の処理フローを示す図である。

【図１４】ノイズ判定の処理フローを示す図である。

【図１５】ノイズ判定値出力の処理フローを示す図であ
る。

【図１６】ノイズ判定値出力の処理フローを示す図であ
る。

【図１７】波形とノイズ判定値との対応関係を示す図で
ある。

【図１８】自車の進路上にない物体の例とその波形を示
す図である。

【符号の説明】

１レーザレーダユニット７レーザビーム８前車１４コントロールユニット１５車間距離センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−348293（ＪＰ，Ａ) 特開平４−31784（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−83（ＪＰ，Ａ) 実開平５−48100（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−7154（ＪＰ，Ｕ) 特公平３−54317（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車間距離警報装置で測距対象物を推定す
る方法において、測距データ波形の立ち下りと立ち上り
を検出すること、立ち下り後第１の所定時間以内に立ち
上りを検出した場合はノイズと判定すること、ノイズと
判定した後第２の所定時間以内に立ち下りまたは立ち上
りを検出した場合は測距対象物を車両以外の物体と推定
すること、車両以外の物体と推定した後第３の所定時間
内に立ち下りまたは立ち上りを検出した場合も測距対象
物が車両以外の物体と推定すること、但し上記各推定に
かかわらず、立ち下り後第１の所定時間を超えて立ち上
りを検出しない場合は測距対象物を車両と推定すること
を特徴とする測距対象物の推定方法。