JP3601157B2 - 車間距離計測装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両の前方を走行する他車両までの車間距離を計測する車間距離計測装置に関し、更に詳しくは、カーブ路などを走行する場合でも誤動作することなく他車両までの車間距離を検出する電磁波を適確に選択し得る車間距離計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の車間距離計測装置としては、例えば特開昭６０−２５６０７６号に開示されているようなものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車間距離計測装置においては、前方を走行する他車両に向けて光ビームを出力し、この光ビームの反射光を検出して他車両までの車間距離を計測している。また、カーブ路を走行する場合にも他車両に向けて適確に光ビームを出力するためにカーブ路の曲率を自車速検出手段、ヨーレート検出手段などで検出し、この検出したカーブ路の曲率に従って光ビームを出力する方向を決定し、この方向の光ビームを選択して他車両に向けて出力している。
【０００４】
しかしながら、カーブ路の曲率の検出に使用される自車速検出手段、ヨーレート検出手段などには、これらの物理的検出精度に起因する検出誤差があるため、光ビームの方向を決定するための光ビーム方向決定用しきい値近傍の曲率を有するカーブ路を走行する場合には、他車両に向かう方向の光ビームでなく、そのすぐ隣りの方向の光ビームを選択してしまうことがあり、この光ビームでは他車両からの反射光を適確に検出できず、従って他車両までの車間距離を検出することができないという問題がある。
【０００５】
更に具体的に説明すると、例えば図２に示すように、自車両１が前方を走行する他車両である先行車２の方向に右ビーム、中ビーム、左ビームの３本の光ビームを発生している場合に、両車両が走行しているカーブ路の曲率が光ビーム方向決定用しきい値近傍の曲率であり、実際には図示のように右ビームを選択するものであるにも関わらず、上述したように自車速検出手段、ヨーレート検出手段などの物理的検出精度に起因する検出誤差のために、中ビームを選択してしまった場合には、図示の状態では先行車２との車間距離を検出することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、カーブ路などの走行においても物理的検出精度等の影響により誤動作することなく電磁波を適確に他車両に向けて出力し、車間距離を計測する車間距離計測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】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、自車両の前方の異なる方向に複数の電磁波をそれぞれ放射し、該電磁波の反射を利用して、自車両の前方を走行する他車両までの車間距離を検出する距離検出手段と、自車両が走行する走行路の曲率を検出する曲率検出手段と、前記距離検出手段で検出した最新の距離信号と所定期間前に検出した距離信号との差である変化量および前記曲率検出手段で検出した走行路の曲率に従って前記他車両までの距離の計測に使用する電磁波を前記複数の電磁波から選択する電磁波選択手段と、該電磁波選択手段で選択された電磁波を使用して前記距離検出手段で検出した前記他車両までの車間距離を出力する車間距離出力手段と、前記電磁波選択手段で選択した電磁波を使用して前記距離検出手段で検出した他車両までの距離が不確定であり、前記電磁波選択手段で選択した電磁波を選択する直前に選択されていた電磁波を使用して前記距離検出手段で検出した前記他車両までの距離が確定しており、この確定している距離信号と前記所定期間前に検出した距離信号との差が所定値よりも小さい場合、前記電磁波選択手段で選択した電磁波を使用せず、この選択の直前に使用されていた電磁波を使用して前記距離検出手段で検出した他車両までの距離を出力するように前記車間距離出力手段を制御する制御手段とを有することを要旨とする。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明にあっては、電磁波選択手段で選択した電磁波を使用して検出した他車両までの距離が不確定であり、電磁波選択手段で選択した電磁波を選択する直前に選択されていた電磁波を使用して検出した他車両までの距離が確定しており、この確定している距離信号と所定期間前に検出した距離信号との差が所定値よりも小さい場合、電磁波選択手段で選択した電磁波を使用せず、この選択の直前に使用されていた電磁波を使用して距離検出手段で検出した他車両までの距離を車間距離として出力しているので、例えば電磁波方向決定用しきい値近傍の曲率のカーブ路を走行している場合に物理的検出精度等の影響により他車両に向かう方向の電磁波でなく、そのすぐ隣りの方向の電磁波を誤って選択してしまったとしても、この電磁波では他車両までの距離が不確定となるために、他車両までの距離を確定的に検出している直前に選択されていた電磁波を継続的に使用して車間距離の計測を適確に行うことができ、車間距離の計測が不可能になったり、他車両を見失うなどということがなくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係わる車間距離計測装置の構成を示すブロック図である。同図に示す車間距離計測装置は、自車両の進行方向前方の異なる方向に複数の電磁波である例えば光ビームをそれぞれ放射し、該光ビームの反射光を検出して、自車両の前方を走行している他車両である先行車までの車間距離を検出する例えばレーザレーダ等を有する距離検出手段２１と、自車両の速度、ヨーレート等から自車両が走行するカーブ路の曲率を推定するカーブ曲率推定手段２２と、該カーブ曲率推定手段２２で推定したカーブ路の曲率に基づいて先行車までの距離の計測に使用する光ビームを複数の光ビームから選択し、このビーム選択信号を出力するとともに、この選択した光ビームを使用して、距離検出手段２１で検出した先行車までの距離が不確定であり、前記選択した光ビームを選択する直前に選択されていた光ビームを使用して、距離検出手段２１で検出した先行車までの距離が確定しており、この確定している距離信号と所定期間前に検出した距離信号との差が所定値よりも小さい場合、前記選択した光ビームを使用せず、この選択の直前に使用されていた光ビームを使用して、距離検出手段２１で検出した先行車までの距離を計測するように該選択の直前に使用されていた光ビームをビーム選択信号として出力する前方車追跡手段２３と、該前方車追跡手段２３から出力されるビーム選択信号を受け取り、このビーム選択信号を使用して前記距離検出手段２１で検出した先行車までの車間距離を車間距離信号として出力する検出ビーム選択手段２４とを有する。
【００１１】
なお、本実施形態では、電磁波として光ビームを使用した場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、電波などを含む電磁波を使用し得るものである。また、本発明においては、距離検出手段は距離検出手段２１で構成され、曲率検出手段はカーブ曲率推定手段２２で検出され、車間距離出力手段は検出ビーム選択手段２４で構成され、電磁波選択手段および制御手段は前方車追跡手段２３で構成されるが、特にこの前方車追跡手段２３の機能は後述する図３に示すフローチャートにより更に具体的に記載されているものである。
【００１２】
次に、以上のように構成される車間距離計測装置の作用を説明する前に、図２を参照して、更に具体的に説明する。
【００１３】
前記距離検出手段２１は、一例として図２に示すように左ビーム、中ビーム、右ビームの３種類の光ビームを前方車検出用ビームとして自車両１から先行車２に向けて出力するように構成され、該光ビームの先行車２による反射光を検出して、先行車２までの車間距離を検出する。ここにおいて、距離検出手段２１が左ビーム、中ビーム、右ビームで検出した距離計測値をそれぞれＤ１ ，Ｄｃ ，Ｄｒ とし、これらの距離計測値Ｄ１ ，Ｄｃ ，Ｄｒ が前方車追跡手段２３および検出ビーム選択手段２４に供給されている。また、前方車追跡手段２３は、前記距離計測値Ｄ１ ，Ｄｃ ，Ｄｒ 、および１サンプリング周期前に利用された車間距離Ｄｏｌｄ を記憶するように構成されている。
【００１４】
カーブ曲率推定手段２２は、カーブ路の曲率ρを例えば車速検出器により検出した自車速Ｖおよびヨーレート検出器で計測したヨーレートωから次式により算出し、この算出した曲率ρを前方車追跡手段２３に供給している。
【００１５】
ρ＝Ｖ／ω
更に、前方車追跡手段２３は、カーブ路の曲率ρに従って左ビーム、中ビーム、右ビームのいずれを前方車検出用ビームとして選択するビーム選択信号を検出ビーム選択手段２４に供給する。ここで、前方車検出用ビームを中ビームから右ビームに切り換えるカーブ曲率値をρｒ 、中ビームから左ビームに切り換えるカーブ曲率値をρ１ とする。そして、前方車追跡手段２３においては、ρ＜ρ１ の場合には左カーブ路、ρ１ ≦ρ≦ρｒ の場合には直線路、ρｒ ＜ρの場合には右カーブ路と判断し、それぞれ左ビーム、中ビーム、右ビームを選択するように構成されている。
【００１６】
次に、上述した前提条件を考慮しながら、図３に示すフローチャートを参照して、図１に示す車間距離計測装置の作用を説明する。
【００１７】
図３においては、まず、カーブ曲率値ρがカーブ曲率値ρ１ とカーブ曲率値ρｒ の間にあるか否か（ρ１ ≦ρ≦ρｒ ）、すなわち自車両１が直線路を走行しているか否かをチェックする（ステップ１１０）。なお、カーブ曲率推定手段２２で検出したカーブ曲率値ρがρ１ とρｒ の間にある場合には（ρ１ ≦ρ≦ρｒ ）、カーブ曲率推定手段２２の計測誤差により実際に走行路が直線路であって、カーブ曲率値ρがρ１ ≦ρ≦ρｒ にある場合と、走行路が若干右カーブ路であって、ρｒ ＜ρにある場合と、走行路が若干左カーブ路であって、ρ＜ρ１ にある場合とが考えられる。従って、以下の処理では、このような計測誤差を考慮して、カーブ曲率値ρがρ１ ≦ρ≦ρｒ にある場合にも、早計に直線路と判定して中ビームを選択することをしないで、右カーブ路の場合と左カーブ路の場合もチェックしているものである。
【００１８】
ステップ１１０のチェックにおいて、カーブ曲率推定手段２２で推定したカーブ曲率値ρがρ１ ≦ρ≦ρｒ にある場合には、ステップ１２０に進んで、１サンプリング周期前に利用された車間距離Ｄｏｌｄ が無限大（∞）でないか否か、すなわち確定したものであったか否かをチェックする。車間距離Ｄｏｌｄ が確定したものであった場合には、中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ が無限大であるか否か、すなわち不確定なものであるか否かをチェックする（ステップ１３０）。この中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ が不確定なものである場合、すなわち中ビームで先行車２を捕捉することができなかった場合には、左ビームで計測した距離計測値Ｄ１ が確定したものであるか否かをチェックする（ステップ１４０）。
【００１９】
この左ビームで計測した距離計測値Ｄ１ が確定したものである場合には、この距離計測値Ｄ１ と１サンプリング周期前に利用された車間距離Ｄｏｌｄ との差｜Ｄ１ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌより小さいか否かをチェックする（ステップ１５０）。この差｜Ｄ１ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌよりも小さい場合には、前方車追跡手段２３は左ビームを選択するビーム選択信号を検出ビーム選択手段２４に供給し（ステップ１６０）、これにより検出ビーム選択手段２４は距離検出手段２１が左ビームを使用して検出した距離計測値を車間距離信号として出力するとともに、この左ビームで計測した距離計測値Ｄ１ を車間距離Ｄｏｌｄ として設定する（ステップ１７０）。
【００２０】
すなわち、上述した処理では、カーブ曲率推定手段２２の推定処理により、カーブ曲率値ρがρ１ ≦ρ≦ρｒ にあり、直線路を走行しているように推定しているにも関わらず、この推定に基づいて選択される中ビームでは先行車２を捕捉することができず、左ビームが先行車２を捕捉することができ、かつこの左ビームで検出した距離計測値Ｄ１ と車間距離Ｄｏｌｄ との差が所定値Ｌより小さいということにより、カーブ路は左にカーブしていると判断し、左ビームを選択するビーム選択信号を出力しているものである。
【００２１】
また、上述したステップ１５０の判定において、左ビームで計測した距離計測値Ｄ１ と車間距離Ｄｏｌｄ との差｜Ｄ１ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌよりも小さくない場合には、中ビームを選択するビーム選択信号を検出ビーム選択手段２４に供給し（ステップ１８０）、これにより検出ビーム選択手段２４は距離検出手段２１が中ビームを使用して検出した距離計測値を車間距離として出力する。そして、この場合には、該中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ を車間距離Ｄｏｌｄ として設定している（ステップ１９０）。
【００２２】
更に、上述したステップ１４０の判定において、左ビームで計測した距離計測値Ｄ１ が確定したものでない場合には、右ビームで計測した距離計測値Ｄｒ が確定したものであるか否かをチェックする（ステップ２００）。そして、この右ビームで計測した距離計測値Ｄｒ が確定したものである場合には、この距離計測値Ｄｒ と１サンプリング周期前に利用された車間距離Ｄｏｌｄ との差｜Ｄｒ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌより小さいか否かをチェックする（ステップ２１０）。この差｜Ｄｒ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌよりも小さい場合には、前方車追跡手段２３は右ビームを選択するビーム選択信号を検出ビーム選択手段２４に供給し（ステップ２２０）、これにより検出ビーム選択手段２４は距離検出手段２１が右ビームを使用して検出した車間距離を車間距離信号として出力するとともに、この右ビームで計測した距離計測値Ｄｒ を車間距離Ｄｏｌｄ として設定する（ステップ２３０）。
【００２３】
上述した処理では、カーブ曲率推定手段２２の推定処理により、カーブ曲率値ρがρ１ ≦ρ≦ρｒ にあり、直線路を走行しているように推定しているにも関わらず、この推定に基づいて選択される中ビームでは先行車２を捕捉することができず、また左ビームでも先行車２を捕捉することができず、右ビームが先行車２を捕捉することができ、かつこの右ビームで検出した距離計測値Ｄｒ と車間距離Ｄｏｌｄ との差が所定値Ｌより小さいということにより、カーブ路は右にカーブしていると判断し、左ビームを選択するビーム選択信号を出力しているものである。
【００２４】
また、ステップ２１０の判定において、右ビームで計測した距離計測値Ｄｒ と車間距離Ｄｏｌｄ との差｜Ｄｒ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌよりも小さくない場合には、中ビームを選択するビーム選択信号を検出ビーム選択手段２４に供給し（ステップ２４０）、これにより検出ビーム選択手段２４は距離検出手段２１が中ビームを使用して検出した距離計測値を車間距離として出力するとともに、この中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ を車間距離Ｄｏｌｄ として設定している（ステップ２５０）。
【００２５】
更に、ステップ１２０の判定において、車間距離Ｄｏｌｄ が不確定なものである場合、およびステップ２００の判定において、右ビームで計測した距離計測値Ｄｒ が不確定なものである場合には、中ビームを選択するビーム選択信号を出力し（ステップ２４０）、該中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ を車間距離Ｄｏｌｄ として設定している（ステップ２５０）。
【００２６】
また、最初のステップ１１０の判定において、カーブ曲率推定手段２２で推定したカーブ曲率値ρがカーブ曲率値ρ１ とρｒ との間にない場合には（ρ１ ≦ρ≦ρｒ ）、ステップ２６０に進み、カーブ曲率値ρが左ビームに切り換えるカーブ曲率値ρ１ より小さいか否か（ρ＜ρ１ ）をチェックする。ρ＜ρ１ である場合には、左カーブ路を走行するものと判断して、ステップ２７０に進み、まず１サンプリング周期前に利用された車間距離Ｄｏｌｄ が確定したものであったか否かをチェックする。車間距離Ｄｏｌｄ が確定したものであった場合には、左ビームで計測した距離計測値Ｄ１ が不確定なものであるか否かをチェックする（ステップ２８０）。この左ビームで計測した距離計測値Ｄ１ が不確定なものである場合、すなわち左ビームで先行車２を捕捉することができなかった場合には、中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ が確定したものであるか否かをチェックする（ステップ２９０）。
【００２７】
中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ が確定したものである場合には、この距離計測値Ｄｃ と１サンプリング周期前に利用された車間距離Ｄｏｌｄ との差｜Ｄｃ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌより小さいか否かをチェックする（ステップ３００）。この差｜Ｄｃ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌよりも小さい場合には、前方車追跡手段２３は中ビームを選択するビーム選択信号を検出ビーム選択手段２４に供給し（ステップ３１０）、これにより検出ビーム選択手段２４は距離検出手段２１が中ビームを使用して検出した距離計測値を車間距離信号として出力するとともに、この中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ を車間距離Ｄｏｌｄ として設定する（ステップ３２０）。
【００２８】
また、ステップ２７０の判定において車間距離Ｄｏｌｄ が不確定なものである場合、ステップ２８０の判定において左ビームで計測した距離計測値Ｄ１ が確定したものである場合、ステップ２９０の判定において中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ が不確定なものである場合、ステップ３００の判定において距離計測値Ｄｃ と車間距離Ｄｏｌｄ との差｜Ｄｃ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌより小さくない場合には、すべてステップ３３０に進んで、前方車追跡手段２３は左ビームを選択するビーム選択信号を検出ビーム選択手段２４に供給し、これにより検出ビーム選択手段２４は距離検出手段２１が左ビームを使用して検出した距離計測値を車間距離信号として出力するとともに、この左ビームで計測した距離計測値Ｄ１ を車間距離Ｄｏｌｄ として設定している（ステップ３４０）。
【００２９】
更に、ステップ２６０におけるカーブ曲率値ρが左ビームに切り換えるカーブ曲率値ρ１ よりも小さいか否かの判定（ρ＜ρ１ ）において、ρ＜ρ１ でない場合には、カーブ曲率値ρが右ビームに切り換えられるカーブ曲率値ρｒ よりも大きい場合、すなわちρｒ ＜ρとなり、右カーブ路を走行しているものと判断して、ステップ３５０に進み、まず１サンプリング周期前に利用された車間距離Ｄｏｌｄ が確定したものであったか否かをチェックする。車間距離Ｄｏｌｄ が確定したものであった場合には、右ビームで計測した距離計測値Ｄｒ が不確定なものであるか否かをチェックする（ステップ３６０）。この右ビームで計測した距離計測値Ｄｒ が不確定なものである場合、すなわち右ビームで先行車２を捕捉することができなかった場合には、中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ が確定したものであるか否かをチェックする（ステップ３７０）。
【００３０】
中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ が確定したものである場合には、この距離計測値Ｄｃ と１サンプリング周期前に利用された車間距離Ｄｏｌｄ との差｜Ｄｃ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌより小さいか否かをチェックする（ステップ３８０）。この差｜Ｄｃ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌよりも小さい場合には、前方車追跡手段２３は中ビームを選択するビーム選択信号を検出ビーム選択手段２４に供給し（ステップ３９０）、これにより検出ビーム選択手段２４は距離検出手段２１が中ビームを使用して検出した距離計測値を車間距離信号として出力するとともに、この中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ を車間距離Ｄｏｌｄ として設定する（ステップ４００）。
【００３１】
また、ステップ３５０の判定において車間距離Ｄｏｌｄ が不確定なものである場合、ステップ３６０の判定において右ビームで計測した距離計測値Ｄｒ が確定したものである場合、ステップ３７０の判定において中ビームで計測した距離計測値Ｄｃ が不確定なものである場合、ステップ３８０の判定において距離計測値Ｄｃ と車間距離Ｄｏｌｄ との差｜Ｄｃ −Ｄｏｌｄ ｜が所定値Ｌより小さくない場合には、すべてステップ４１０に進んで、前方車追跡手段２３は右ビームを選択するビーム選択信号を検出ビーム選択手段２４に供給し、これにより検出ビーム選択手段２４は距離検出手段２１が右ビームを使用して検出した距離計測値を車間距離信号として出力するとともに、この右ビームで計測した距離計測値Ｄｒ を車間距離Ｄｏｌｄ として設定している（ステップ４２０）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる車間距離計測装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す車間距離計測装置の作用を説明するために必要な条件等を説明するための図である。
【図３】図１に示す車間距離計測装置の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 自車両
２ 先行車
２１ 距離検出手段
２２ カーブ曲率推定手段
２３ 前方車追跡手段
２４ 検出ビーム選択手段

Claims (1)

1. 自車両の前方の異なる方向に複数の電磁波をそれぞれ放射し、該電磁波の反射を利用して、自車両の前方を走行する他車両までの車間距離を検出する距離検出手段と、
   自車両が走行する走行路の曲率を検出する曲率検出手段と、
   前記距離検出手段で検出した最新の距離信号と所定期間前に検出した距離信号との差である変化量および前記曲率検出手段で検出した走行路の曲率に従って前記他車両までの距離の計測に使用する電磁波を前記複数の電磁波から選択する電磁波選択手段と、
   該電磁波選択手段で選択された電磁波を使用して前記距離検出手段で検出した前記他車両までの車間距離を出力する車間距離出力手段と、
   前記電磁波選択手段で選択した電磁波を使用して前記距離検出手段で検出した他車両までの距離が不確定であり、前記電磁波選択手段で選択した電磁波を選択する直前に選択されていた電磁波を使用して前記距離検出手段で検出した前記他車両までの距離が確定しており、この確定している距離信号と前記所定期間前に検出した距離信号との差が所定値よりも小さい場合、前記電磁波選択手段で選択した電磁波を使用せず、この選択の直前に使用されていた電磁波を使用して前記距離検出手段で検出した他車両までの距離を出力するように前記車間距離出力手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする車間距離計測装置。

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