JPH0620200A - 三角測量式距離計と車間距離制御装置 - Google Patents
三角測量式距離計と車間距離制御装置Info
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- JPH0620200A JPH0620200A JP4342415A JP34241592A JPH0620200A JP H0620200 A JPH0620200 A JP H0620200A JP 4342415 A JP4342415 A JP 4342415A JP 34241592 A JP34241592 A JP 34241592A JP H0620200 A JPH0620200 A JP H0620200A
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- vehicle
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 遠距離での分解能を高め、ゆらぎの少ない安
定した測定値を得る三角測量式距離計を提供することを
目的とする。 【構成】 三角測量式距離計測装置で測距した距離の計
測値に応じてＣＰＵの中で距離を演算するときにソフト
ウェア的にフィルタをかけて距離の測定値に応じてフィ
ルタ定数を変化させて測定結果を得る。 【効果】 遠距離まで高分解能で、かつゆらぎの少ない
安定した結果を得る。
定した測定値を得る三角測量式距離計を提供することを
目的とする。 【構成】 三角測量式距離計測装置で測距した距離の計
測値に応じてＣＰＵの中で距離を演算するときにソフト
ウェア的にフィルタをかけて距離の測定値に応じてフィ
ルタ定数を変化させて測定結果を得る。 【効果】 遠距離まで高分解能で、かつゆらぎの少ない
安定した結果を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光学的に三角測量方
式によって距離を測定する三角測量式距離計に関するも
のである。
式によって距離を測定する三角測量式距離計に関するも
のである。
【０００２】また、この発明は、自動車の走行制御装
置、特に車間距離を測定して車速を制御することにより
その車間距離を制御する装置に関するものである。
置、特に車間距離を測定して車速を制御することにより
その車間距離を制御する装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】車間距離の計測手段としては、三角測量
方式がある。図６は例えば、特公昭６３−４６３６３号
公報に開示された従来の三角測量方式の距離計測装置の
構成を示す構成説明図である。また、例えば、特公昭６
２−３３５２２号公報に開示された距離計測装置の構成
を図７に示し、さらに、特公昭６３−４４１６９号公報
に開示された距離計測装置の構成を図８に示している。
方式がある。図６は例えば、特公昭６３−４６３６３号
公報に開示された従来の三角測量方式の距離計測装置の
構成を示す構成説明図である。また、例えば、特公昭６
２−３３５２２号公報に開示された距離計測装置の構成
を図７に示し、さらに、特公昭６３−４４１６９号公報
に開示された距離計測装置の構成を図８に示している。
【０００４】三角測量方式の距離計の動作原理を図６に
ついて説明する。距離計の構成は基線長Ｌだけ間隔をお
き、１対の光学系２，１２とイメージセンサ３，１３、
アナログ／ディジタルコンバータ（以下、Ａ／Ｄコンバ
ータという）４，１４とメモリ５，１５と画像処理装置
２０とコンピュータ２１（以下、ＣＰＵという）とから
構成されている。
ついて説明する。距離計の構成は基線長Ｌだけ間隔をお
き、１対の光学系２，１２とイメージセンサ３，１３、
アナログ／ディジタルコンバータ（以下、Ａ／Ｄコンバ
ータという）４，１４とメモリ５，１５と画像処理装置
２０とコンピュータ２１（以下、ＣＰＵという）とから
構成されている。
【０００５】次に、動作について説明する。対象物１の
画像は、１対の光学系２，１２を通して、それぞれのイ
メージセンサ３，１３に投影される。イメージセンサ
３，１３で電気信号に変換された画像信号はＡ／Ｄコン
バータ４，１４によってディジタル信号に変換され、メ
モリ５，１５にそれぞれ記憶される。
画像は、１対の光学系２，１２を通して、それぞれのイ
メージセンサ３，１３に投影される。イメージセンサ
３，１３で電気信号に変換された画像信号はＡ／Ｄコン
バータ４，１４によってディジタル信号に変換され、メ
モリ５，１５にそれぞれ記憶される。
【０００６】上記の画像信号は、ＣＰＵ２１の命令によ
り、順次読み出されて、画像処理回路２０に送られる。
この画像処理回路２０では、双方のイメージ信号の相関
を演算する。すなわち、対象物１までの距離を計測する
には、一方のイメージセンサ上の対象物１の信号に対し
て、他方のイメージセンサの画像信号を一画素ずつシフ
トしながら、相関演算を行う。
り、順次読み出されて、画像処理回路２０に送られる。
この画像処理回路２０では、双方のイメージ信号の相関
を演算する。すなわち、対象物１までの距離を計測する
には、一方のイメージセンサ上の対象物１の信号に対し
て、他方のイメージセンサの画像信号を一画素ずつシフ
トしながら、相関演算を行う。
【０００７】以上のようにして、相関演算を行った結
果、１対の画像の中で対象物に対しても、最も相関がと
れたときの画素のずれ量（ａ＋ｂ）と、画素やピッチＰ
と、基線長Ｌ、レンズの焦点距離ｆとから対象物までの
距離Ｒは、次の（１）式で求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／｛（ａ＋ｂ）・Ｐ｝ …（１）
果、１対の画像の中で対象物に対しても、最も相関がと
れたときの画素のずれ量（ａ＋ｂ）と、画素やピッチＰ
と、基線長Ｌ、レンズの焦点距離ｆとから対象物までの
距離Ｒは、次の（１）式で求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／｛（ａ＋ｂ）・Ｐ｝ …（１）
【０００８】また、図７に示す装置の場合はＣＰＵ２１
の指令により、ドライバ１６が発光素子１１をドライブ
し、発射した光が対象物１に照射し、そのスポット光の
像を光学系２でイメージセンサ３上に結像させる。その
ときのイメージ信号は信号処理装置２０Ａに送られ、基
準位置からの画素のずれ量ａが検知される。
の指令により、ドライバ１６が発光素子１１をドライブ
し、発射した光が対象物１に照射し、そのスポット光の
像を光学系２でイメージセンサ３上に結像させる。その
ときのイメージ信号は信号処理装置２０Ａに送られ、基
準位置からの画素のずれ量ａが検知される。
【０００９】これにより、画素のピッチＰと、基線長Ｌ
と、レンズの焦点距離ｆとから、図６の場合と同様に、
対象物１までの距離Ｒは次の（２）式で求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／（ａ・Ｐ） …（２）
と、レンズの焦点距離ｆとから、図６の場合と同様に、
対象物１までの距離Ｒは次の（２）式で求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／（ａ・Ｐ） …（２）
【００１０】図８は図７におけるイメージセンサ３をア
ナログの位置センサ３Ａに置き換えたものである。位置
センサ３Ａの出力信号に基づいて信号処理装置２０Ｂに
より検知されたこのときの基準位置からの結像位置のず
れ量をｄとすれば、次の（３）式で対象物１までの距離
Ｒが求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／ｄ …（３）
ナログの位置センサ３Ａに置き換えたものである。位置
センサ３Ａの出力信号に基づいて信号処理装置２０Ｂに
より検知されたこのときの基準位置からの結像位置のず
れ量をｄとすれば、次の（３）式で対象物１までの距離
Ｒが求められる。 Ｒ＝ｆ・Ｌ／ｄ …（３）
【００１１】上記従来例では、距離計測装置を車間距離
制御装置に適用した場合について述べたが、この距離計
測装置は単体で測距に利用できるものである。
制御装置に適用した場合について述べたが、この距離計
測装置は単体で測距に利用できるものである。
【００１２】一方、三角測量以外の計測方法で車間距離
を制御するものとして、例えば特開昭４８−５４６３１
号公報や特公昭６２−３８７６０号公報に開示されてい
るように、自車両と先行車両との車間距離を計測する手
段と、安全車間距離を発生する手段と、安全車間距離と
なるように車速を制御する手段とから構成されている。
を制御するものとして、例えば特開昭４８−５４６３１
号公報や特公昭６２−３８７６０号公報に開示されてい
るように、自車両と先行車両との車間距離を計測する手
段と、安全車間距離を発生する手段と、安全車間距離と
なるように車速を制御する手段とから構成されている。
【００１３】そして、これら公報には車間距離計測手段
としてしレーダー装置が開示されている。上記のような
レーダー装置は、電波や光を発射し、先行車にあたって
反射してくる電波や光を受信し、この送受信の往復時間
から車間距離を求める方法を用いている。このレーダー
装置による計測値のゆらぎは時間計測のゆらぎで決ま
る。そのゆらぎの大きさは発射された電波や光が目標と
する先行車を捕らえてさえいれば、計測しようとする距
離には、ほとんど依存しない。
としてしレーダー装置が開示されている。上記のような
レーダー装置は、電波や光を発射し、先行車にあたって
反射してくる電波や光を受信し、この送受信の往復時間
から車間距離を求める方法を用いている。このレーダー
装置による計測値のゆらぎは時間計測のゆらぎで決ま
る。そのゆらぎの大きさは発射された電波や光が目標と
する先行車を捕らえてさえいれば、計測しようとする距
離には、ほとんど依存しない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】従来の、三角測量方式
の距離計測装置は前述のように構成されているので、距
離の演算において、距離はずれ量に反比例するので、遠
距離ほど分解能が悪くなり、ゆらぎが大きくなる問題点
があった。
の距離計測装置は前述のように構成されているので、距
離の演算において、距離はずれ量に反比例するので、遠
距離ほど分解能が悪くなり、ゆらぎが大きくなる問題点
があった。
【００１５】一方、従来の車間距離制御装置におけるレ
ーダー装置では、自動車に搭載されたレーダー装置から
自動車の走行中に発射された電波や光のビームは、路面
状況により車体がゆれることにより、上下左右にふらつ
く。この為、時にはその電波や光は、先行車から外れた
り、路面から反射されたり、路側の建造物に反射された
り、並走する他の車両から反射されて戻ってくる。レー
ダー装置では、先行車に反射されるばかりでなく上記の
ようにして先行車以外のものに反射されて戻って来た電
波や光を受信するとその計測値がふらつく事が多く、遠
距離程ゆらぎの大きなものとなる。特に、車間距離が近
距離よりも遠距離の場合、電波や光のビームの指向方向
が浅い角度のずれでも先行車から外れ易く上記問題点が
発生する。
ーダー装置では、自動車に搭載されたレーダー装置から
自動車の走行中に発射された電波や光のビームは、路面
状況により車体がゆれることにより、上下左右にふらつ
く。この為、時にはその電波や光は、先行車から外れた
り、路面から反射されたり、路側の建造物に反射された
り、並走する他の車両から反射されて戻ってくる。レー
ダー装置では、先行車に反射されるばかりでなく上記の
ようにして先行車以外のものに反射されて戻って来た電
波や光を受信するとその計測値がふらつく事が多く、遠
距離程ゆらぎの大きなものとなる。特に、車間距離が近
距離よりも遠距離の場合、電波や光のビームの指向方向
が浅い角度のずれでも先行車から外れ易く上記問題点が
発生する。
【００１６】上記のようなゆらぎのある距離センサでの
計測値に基づいて車間距離を所定の値に保つような車速
制御を行うと、車速が常にゆらいで自動車の乗心地が非
常に悪いものになる問題点があった。かといって、乗心
地を改善するために車間距離制御装置の制御ゲインを下
げて車速を制御すると、割り込み車などへの対処が遅れ
て走行上危険に陥るなどの問題点があった。
計測値に基づいて車間距離を所定の値に保つような車速
制御を行うと、車速が常にゆらいで自動車の乗心地が非
常に悪いものになる問題点があった。かといって、乗心
地を改善するために車間距離制御装置の制御ゲインを下
げて車速を制御すると、割り込み車などへの対処が遅れ
て走行上危険に陥るなどの問題点があった。
【００１７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、遠距離での分解能を高め、ゆら
ぎを吸収し、安定した測定値を得ることができる三角測
量式距離計を得ること及び自動車の乗心地を良好にし、
また、割り込み車などへの対処に素早く応答することの
できる走行上安全な車間距離制御装置を得ることを目的
とする。
ためになされたもので、遠距離での分解能を高め、ゆら
ぎを吸収し、安定した測定値を得ることができる三角測
量式距離計を得ること及び自動車の乗心地を良好にし、
また、割り込み車などへの対処に素早く応答することの
できる走行上安全な車間距離制御装置を得ることを目的
とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る三角測量式距離計は、三角測量式距離計測装置で計測
した距離の計測値に応じてフィルタ定数を変化させて測
定結果を得るフィルタを設けたものである。
る三角測量式距離計は、三角測量式距離計測装置で計測
した距離の計測値に応じてフィルタ定数を変化させて測
定結果を得るフィルタを設けたものである。
【００１９】請求項２記載の発明に係る三角測量式距離
計は、請求項１において、フィルタ定数が遠距離になる
ほど大きくされるものである。
計は、請求項１において、フィルタ定数が遠距離になる
ほど大きくされるものである。
【００２０】請求項３記載の発明に係る車間距離制御装
置は、該装置において、車間距離計測手段として、車両
を光学系を介して検出するセンサと、このセンサによっ
て検知された信号のずれ量から上記測距対象物までの距
離を演算する演算手段とを備え、演算手段はフィルタリ
ング機能を有し、このフィルタリング機能におけるフィ
ルタ定数は測定距離に応じた値となる三角測量式距離計
を用いるものである。
置は、該装置において、車間距離計測手段として、車両
を光学系を介して検出するセンサと、このセンサによっ
て検知された信号のずれ量から上記測距対象物までの距
離を演算する演算手段とを備え、演算手段はフィルタリ
ング機能を有し、このフィルタリング機能におけるフィ
ルタ定数は測定距離に応じた値となる三角測量式距離計
を用いるものである。
【００２１】請求項４記載の発明に係る車間距離制御装
置は、車間距離計測手段と、これの出力に基づいて車速
を制御する制御手段とを有する車間距離制御装置におい
て、制御手段が車間距離の計測値に応じて制御ゲインを
変化させるものである。
置は、車間距離計測手段と、これの出力に基づいて車速
を制御する制御手段とを有する車間距離制御装置におい
て、制御手段が車間距離の計測値に応じて制御ゲインを
変化させるものである。
【００２２】請求項５記載の発明に係る車間距離制御装
置は、目標車間距離設定手段、車間距離計測手段、車間
距離と目標車間距離との偏差を検出する手段を有する装
置において、偏差に所定のゲインを掛け合わせこの掛け
合わされた偏差の値に基づいて目標車速を設定するよう
にしたものである。
置は、目標車間距離設定手段、車間距離計測手段、車間
距離と目標車間距離との偏差を検出する手段を有する装
置において、偏差に所定のゲインを掛け合わせこの掛け
合わされた偏差の値に基づいて目標車速を設定するよう
にしたものである。
【００２３】請求項６記載の発明に係る車間距離制御装
置は、請求項５において、掛け合わされた偏差の値は、
掛け合わされる前の偏差に所定の比例ゲイン，積分ゲイ
ン，微分ゲインのそれぞれが積算され、且つこれらゲイ
ンが積算された値の総和によって得られる値である。
置は、請求項５において、掛け合わされた偏差の値は、
掛け合わされる前の偏差に所定の比例ゲイン，積分ゲイ
ン，微分ゲインのそれぞれが積算され、且つこれらゲイ
ンが積算された値の総和によって得られる値である。
【００２４】請求項７記載の発明に係る車間距離制御装
置は、請求項６において、車間距離が遠距離であれば、
比例ゲイン及び／または微分ゲインを小さくし、近距離
であれば大きくするものである。
置は、請求項６において、車間距離が遠距離であれば、
比例ゲイン及び／または微分ゲインを小さくし、近距離
であれば大きくするものである。
【００２５】請求項８記載の発明に係る車間距離制御装
置は、請求項６において、偏差に微分ゲインが積算され
た値の項として、車間距離計測手段で計測された値の時
間的変化率をフィルタリングして得られた値を用いるも
のである。
置は、請求項６において、偏差に微分ゲインが積算され
た値の項として、車間距離計測手段で計測された値の時
間的変化率をフィルタリングして得られた値を用いるも
のである。
【００２６】請求項９記載の発明に係る車間距離制御装
置は、該装置において、制御手段が、車間距離の計測値
の時間的変化率を、その計測値に応じてフィルタ定数が
変化するフィルタを用いてフィルタリング処理した値を
用いるようにしたものである。
置は、該装置において、制御手段が、車間距離の計測値
の時間的変化率を、その計測値に応じてフィルタ定数が
変化するフィルタを用いてフィルタリング処理した値を
用いるようにしたものである。
【００２７】請求項１０記載の発明に係る車間距離制御
装置は、請求項８または９において、フィルタ定数が遠
距離程大きくされるものである。
装置は、請求項８または９において、フィルタ定数が遠
距離程大きくされるものである。
【００２８】請求項１１記載の発明に係る車間距離制御
装置は、該装置において、制御手段が、車間距離の計測
値の時間的変化率を、サンプリング周期の４倍以上のフ
ィルタ定数をもつフィルタを用いてフィルタリング処理
した値を用いるようにしたものである。
装置は、該装置において、制御手段が、車間距離の計測
値の時間的変化率を、サンプリング周期の４倍以上のフ
ィルタ定数をもつフィルタを用いてフィルタリング処理
した値を用いるようにしたものである。
【００２９】請求項１２記載の発明に係る車間距離制御
装置は、該装置において、車間距離の計測値の時間的変
化率が所定の値を越えたときには、その直前に計測され
た車間距離値に対応する制御ゲインを用いるようにした
ものである。
装置は、該装置において、車間距離の計測値の時間的変
化率が所定の値を越えたときには、その直前に計測され
た車間距離値に対応する制御ゲインを用いるようにした
ものである。
【００３０】
【作用】請求項１記載の発明の三角測量式距離計は、演
算手段におけるフィルタリング機能におけるフィルタ定
数を測定距離に応じて変化させて距離演算するので、計
測値のゆらぎの影響を取り除き、近距離から遠距離まで
高い分解能と計測値の安定性を確保する。
算手段におけるフィルタリング機能におけるフィルタ定
数を測定距離に応じて変化させて距離演算するので、計
測値のゆらぎの影響を取り除き、近距離から遠距離まで
高い分解能と計測値の安定性を確保する。
【００３１】請求項２記載の発明の三角測量式距離計
は、遠距離程ゆらぎが大きくなるのでフィルタ定数を遠
距離程大きくしてその影響を取り除く。
は、遠距離程ゆらぎが大きくなるのでフィルタ定数を遠
距離程大きくしてその影響を取り除く。
【００３２】請求項３記載の発明の車間距離制御装置
は、請求項１記載の三角測量式距離計を用いて、安定性
を有する車間距離の計測値を得て、これに基づいて車速
を制御するので、自動車の乗心地や車速制御の応答性を
改善することができる。
は、請求項１記載の三角測量式距離計を用いて、安定性
を有する車間距離の計測値を得て、これに基づいて車速
を制御するので、自動車の乗心地や車速制御の応答性を
改善することができる。
【００３３】請求項４記載の発明の車間距離制御装置
は、車間距離の計測値に応じて制御ゲインを変えて車速
制御することにより、近距離での車速制御の応答性、遠
距離での乗心地を改善できる。
は、車間距離の計測値に応じて制御ゲインを変えて車速
制御することにより、近距離での車速制御の応答性、遠
距離での乗心地を改善できる。
【００３４】請求項５記載の発明の車間距離制御装置
は、計測した車間距離と目標車間距離との偏差に所定の
ゲインを掛け合わせこの掛け合わされた偏差の値に基づ
いて、目標車速を設定し、素早い応答の車速制御と自動
車の乗心地を改善する。
は、計測した車間距離と目標車間距離との偏差に所定の
ゲインを掛け合わせこの掛け合わされた偏差の値に基づ
いて、目標車速を設定し、素早い応答の車速制御と自動
車の乗心地を改善する。
【００３５】請求項６記載の発明の車間距離制御装置
は、請求項５記載の作用におけるフィードバック系が比
例，積分，微分制御として作用する。
は、請求項５記載の作用におけるフィードバック系が比
例，積分，微分制御として作用する。
【００３６】請求項７記載の発明の車間距離制御装置
は、請求項６記載の作用において、車間距離が遠距離で
あれば、比例ゲイン及び／または微分ゲインを小さく
し、近距離であれば大きくして、計測値のゆらぎの大き
い遠距離では、ゆっくりした応答の車速制御で乗心地を
改善し、計測値のゆらぎの小さな近距離では、素早い応
答の車速制御を行なって衝突の危険を防止する。
は、請求項６記載の作用において、車間距離が遠距離で
あれば、比例ゲイン及び／または微分ゲインを小さく
し、近距離であれば大きくして、計測値のゆらぎの大き
い遠距離では、ゆっくりした応答の車速制御で乗心地を
改善し、計測値のゆらぎの小さな近距離では、素早い応
答の車速制御を行なって衝突の危険を防止する。
【００３７】請求項８記載の発明の車間距離制御装置
は、請求項６の作用において、偏差に微分ゲインが積算
された値の項として、計測された車間距離計測値の時間
的変化率をフィルタリングして得られた値を用い、車両
の乗心地をより良く改善する。
は、請求項６の作用において、偏差に微分ゲインが積算
された値の項として、計測された車間距離計測値の時間
的変化率をフィルタリングして得られた値を用い、車両
の乗心地をより良く改善する。
【００３８】請求項９ないし１１記載の発明の車間距離
制御装置は、車間距離の時間的変化率にフィルタをかけ
ることにより、車間距離の計測値のパルス状の外乱に対
して車間距離の計測値の時間的変化率を滑らかなものに
し、この値を微分項として用いることにより滑らかな車
速制御が実現でき、自動車の乗心地を改善する。
制御装置は、車間距離の時間的変化率にフィルタをかけ
ることにより、車間距離の計測値のパルス状の外乱に対
して車間距離の計測値の時間的変化率を滑らかなものに
し、この値を微分項として用いることにより滑らかな車
速制御が実現でき、自動車の乗心地を改善する。
【００３９】請求項１２記載の発明の車間距離制御装置
は、車間距離の計測値の時間的変化率が所定の値を越え
た場合、車間距離の計測値の急激な変化なのでその計測
値を異常と見なし、その直前の計測値に対応する制御ゲ
インを用い、ノイズによる外乱や車両のバウンドによる
外乱などによる異常な計測値による車速制御への影響を
排除できる。
は、車間距離の計測値の時間的変化率が所定の値を越え
た場合、車間距離の計測値の急激な変化なのでその計測
値を異常と見なし、その直前の計測値に対応する制御ゲ
インを用い、ノイズによる外乱や車両のバウンドによる
外乱などによる異常な計測値による車速制御への影響を
排除できる。
【００４０】
【実施例】 実施例１．以下、この発明の三角測量式距離計の実施例
について、図面に基づき説明する。この発明に適用され
る三角測量式距離計測装置は、図６〜図８に示した従来
の三角測量方式による距離計測装置のいずれにも適用可
能であり、このような距離計測装置により計測された距
離の計測値に応じてフィルタ定数を変えるようにしてい
る。この発明に適用される三角測量方式による距離計測
装置の構成については、図６〜図８で述べたとおりであ
り、ここでの重複説明は避ける。
について、図面に基づき説明する。この発明に適用され
る三角測量式距離計測装置は、図６〜図８に示した従来
の三角測量方式による距離計測装置のいずれにも適用可
能であり、このような距離計測装置により計測された距
離の計測値に応じてフィルタ定数を変えるようにしてい
る。この発明に適用される三角測量方式による距離計測
装置の構成については、図６〜図８で述べたとおりであ
り、ここでの重複説明は避ける。
【００４１】次に、この発明の動作について説明する。
図１はこの発明におけるフィルタ定数の決め方のフロー
チャートの一例を示すものであり、この図に沿って説明
するが、この発明におけるフィルタは図６〜図８で示し
たＣＰＵ２１の中で距離を演算するときに、ソフトウェ
ア的にフィルタをかけて、測定結果を得るようにしてお
り、この距離の演算時に移動平均を行うものであり、遠
距離になるほど移動平均のサンプル数を大きくするこ
と、すなわち、フィルタ定数を大きくすることにより、
近距離から遠距離まで、高い分解能と測定値の安定性を
確保することができるようにしている。
図１はこの発明におけるフィルタ定数の決め方のフロー
チャートの一例を示すものであり、この図に沿って説明
するが、この発明におけるフィルタは図６〜図８で示し
たＣＰＵ２１の中で距離を演算するときに、ソフトウェ
ア的にフィルタをかけて、測定結果を得るようにしてお
り、この距離の演算時に移動平均を行うものであり、遠
距離になるほど移動平均のサンプル数を大きくするこ
と、すなわち、フィルタ定数を大きくすることにより、
近距離から遠距離まで、高い分解能と測定値の安定性を
確保することができるようにしている。
【００４２】まず、ステップＳ１で、三角測量方式によ
る距離計測装置で１対のイメージ信号の相関演算により
求めたずれ量から今回測定した値Ｒn を前記（１）式に
よって求める。従来の距離計測装置はこのようにして求
めたＲn を結果として出力しており、例えば、６０ミリ
秒毎にイメージ信号を入力し、演算して、結果を時々刻
々出力している。
る距離計測装置で１対のイメージ信号の相関演算により
求めたずれ量から今回測定した値Ｒn を前記（１）式に
よって求める。従来の距離計測装置はこのようにして求
めたＲn を結果として出力しており、例えば、６０ミリ
秒毎にイメージ信号を入力し、演算して、結果を時々刻
々出力している。
【００４３】しかし、この実施例においては、今回の測
定値をそのまま結果として使うのではなく、前回、前々
回、その前の回、…というように、数回前までの測定値
を織り込んで新しい今回の結果を出すようになってい
る。前回のフィルタリングの値Ｒ0 はその数回前までの
値を織り込んで求めた値である。
定値をそのまま結果として使うのではなく、前回、前々
回、その前の回、…というように、数回前までの測定値
を織り込んで新しい今回の結果を出すようになってい
る。前回のフィルタリングの値Ｒ0 はその数回前までの
値を織り込んで求めた値である。
【００４４】次のステップＳ２では、その織り込み方を
決める定数Ｋをテーブルから求めるものである。このテ
ーブルは下記表１に示すようなもので、前回でのフィル
タリング後の結果Ｒ0 に対して、定数Ｋを定めるもの
で、例えば、Ｒ0 ＝４５ｍのときには、Ｋ＝４となる。
決める定数Ｋをテーブルから求めるものである。このテ
ーブルは下記表１に示すようなもので、前回でのフィル
タリング後の結果Ｒ0 に対して、定数Ｋを定めるもの
で、例えば、Ｒ0 ＝４５ｍのときには、Ｋ＝４となる。
【００４５】
【表１】
【００４６】次のステップＳ３では、この定数Ｋを使っ
て、次の（４）式でフィルタリングした後の結果を求め
る。 Ｒ＝（Ｒn ／Ｋ）＋｛（（Ｋ−１）・Ｒ0 ）／Ｋ｝ …（４） この（４）式はＫが小さいときには、今回の値を強く反
映し、Ｋが大きくなるほど、過去の値を大きく反映して
いる。すなわち、Ｋはフィルタの時定数に相当してい
る。
て、次の（４）式でフィルタリングした後の結果を求め
る。 Ｒ＝（Ｒn ／Ｋ）＋｛（（Ｋ−１）・Ｒ0 ）／Ｋ｝ …（４） この（４）式はＫが小さいときには、今回の値を強く反
映し、Ｋが大きくなるほど、過去の値を大きく反映して
いる。すなわち、Ｋはフィルタの時定数に相当してい
る。
【００４７】このようにして求めた値Ｒは次回の測定で
は、Ｒ0 として使用され、新しいＫ0 がまた求められ
て、次のタイミングでの値が演算される。これが次々と
継続されて、６０ミリ秒毎に距離の値が出力されること
になる。
は、Ｒ0 として使用され、新しいＫ0 がまた求められ
て、次のタイミングでの値が演算される。これが次々と
継続されて、６０ミリ秒毎に距離の値が出力されること
になる。
【００４８】図３はこの発明の一実施例に係る車間距離
制御装置の構成を示す図である。３０は自車両から先行
車までの車間距離を計測する車間距離計測手段の一例と
しての距離センサで、前述した三角測量方式の距離セン
サやレーダー装置を使用することができる。３１は制御
装置で、マイクロコンピュータと入出力回路などで構成
される。３２はエンジンの吸気管の開度を調節するスロ
ットル弁を駆動するスロットルアクチュエータで、エン
ジンの出力をコントロールするものである。３３はブレ
ーキを動作させるためのブレーキアクチュエータで、車
速を減速するためのものである。
制御装置の構成を示す図である。３０は自車両から先行
車までの車間距離を計測する車間距離計測手段の一例と
しての距離センサで、前述した三角測量方式の距離セン
サやレーダー装置を使用することができる。３１は制御
装置で、マイクロコンピュータと入出力回路などで構成
される。３２はエンジンの吸気管の開度を調節するスロ
ットル弁を駆動するスロットルアクチュエータで、エン
ジンの出力をコントロールするものである。３３はブレ
ーキを動作させるためのブレーキアクチュエータで、車
速を減速するためのものである。
【００４９】なお、制御装置３１は、入力部が距離セン
サ３０、車速を検出する車速センサ３４、スロットル弁
の開度を検出するスロットル開度センサ３５にそれぞれ
接続され、出力部がスロットルアクチュエータ３２、ブ
レーキアクチュエータ３３にそれぞれ接続され、それら
の入力信号に基づいてそれらのアクチュエータ３２，３
３を制御することにより車速を制御する。
サ３０、車速を検出する車速センサ３４、スロットル弁
の開度を検出するスロットル開度センサ３５にそれぞれ
接続され、出力部がスロットルアクチュエータ３２、ブ
レーキアクチュエータ３３にそれぞれ接続され、それら
の入力信号に基づいてそれらのアクチュエータ３２，３
３を制御することにより車速を制御する。
【００５０】図４は一実施例によるＰＩＤ制御（比例、
積分、微分による制御）の制御系のブロック図である。
まず、今時点の車速を検出し、この車速信号から目標車
間距離を表わす目標車間距離値Ｒs を算出する。この目
標車間距離値Ｒs と今時点の車間距離の計測値Ｒとの距
離偏差ΔＲをとる。この距離偏差ΔＲに対して比例ゲイ
ン、積分ゲインなどを掛けると共に距離偏差ΔＲの時間
的変化率を求めてこれに微分ゲインなどを掛けて距離偏
差の比例量、積分量、微分量を求めてその和を取ること
により目標車速を表わす目標車速値ｖs を算出する。次
に、この目標車速値ｖs と現在の車速を表わす実車速値
ｖa との車速偏差Δｖを取る。この車速偏差Δｖに基づ
いて上記と同様に比例、積分、微分などの制御ゲインを
掛け合わせて演算することによりアクチュエータ駆動制
御量を求めてスロットルアクチュエータやブレーキアク
チュエータに出力して、車両の速度を制御する。
積分、微分による制御）の制御系のブロック図である。
まず、今時点の車速を検出し、この車速信号から目標車
間距離を表わす目標車間距離値Ｒs を算出する。この目
標車間距離値Ｒs と今時点の車間距離の計測値Ｒとの距
離偏差ΔＲをとる。この距離偏差ΔＲに対して比例ゲイ
ン、積分ゲインなどを掛けると共に距離偏差ΔＲの時間
的変化率を求めてこれに微分ゲインなどを掛けて距離偏
差の比例量、積分量、微分量を求めてその和を取ること
により目標車速を表わす目標車速値ｖs を算出する。次
に、この目標車速値ｖs と現在の車速を表わす実車速値
ｖa との車速偏差Δｖを取る。この車速偏差Δｖに基づ
いて上記と同様に比例、積分、微分などの制御ゲインを
掛け合わせて演算することによりアクチュエータ駆動制
御量を求めてスロットルアクチュエータやブレーキアク
チュエータに出力して、車両の速度を制御する。
【００５１】図２は図３に示す制御装置３１の動作手順
を示すフローチャートであり、図２と図３を主に参照し
て一実施例の動作について説明する。
を示すフローチャートであり、図２と図３を主に参照し
て一実施例の動作について説明する。
【００５２】距離センサ３０は車間距離を計測し、この
車間距離の計測値を出力する。また、車速センサ３４
は、車速を検出し、この車速を表わす車速信号を出力す
る。また、スロットル開度センサ３５はスロットル弁の
開度を検出し、このスロットル開度を表わすスロットル
開度信号を出力する。まず、ステップＳ１１では、距離
センサ３０、車速センサ３４、スロットル開度センサ３
５などの各センサからの信号をデータ値（車間距離値、
車速値、スロットル開度値）で読み込む。
車間距離の計測値を出力する。また、車速センサ３４
は、車速を検出し、この車速を表わす車速信号を出力す
る。また、スロットル開度センサ３５はスロットル弁の
開度を検出し、このスロットル開度を表わすスロットル
開度信号を出力する。まず、ステップＳ１１では、距離
センサ３０、車速センサ３４、スロットル開度センサ３
５などの各センサからの信号をデータ値（車間距離値、
車速値、スロットル開度値）で読み込む。
【００５３】ステップＳ１２では、計測した車速値ｖa
に応じた目標車間距離を表わす目標車間距離値Ｒs を演
算する。この目標車間距離値Ｒs の求め方は、一般に、
計測した車速値ｖa の２乗に比例するものとして下記
（５）式で求めても良いし、車速値に対して目標車間距
離値をデータテーブルにしておいてこのテーブルから求
めても良い。 Ｒs ＝Ｃo ・ｖa 2 …（５） ここで、Ｒs は目標車間距離値、Ｃo は定数、ｖa は車
速値である。なお、Ｃo は道路や天候の状況により変化
させることができる。
に応じた目標車間距離を表わす目標車間距離値Ｒs を演
算する。この目標車間距離値Ｒs の求め方は、一般に、
計測した車速値ｖa の２乗に比例するものとして下記
（５）式で求めても良いし、車速値に対して目標車間距
離値をデータテーブルにしておいてこのテーブルから求
めても良い。 Ｒs ＝Ｃo ・ｖa 2 …（５） ここで、Ｒs は目標車間距離値、Ｃo は定数、ｖa は車
速値である。なお、Ｃo は道路や天候の状況により変化
させることができる。
【００５４】ステップＳ１３では、目標車間距離値Ｒs
と車間距離の計測値Ｒとの距離偏差ΔＲ＝Ｒ−Ｒs を求
め、これに比例ゲインＧP を掛けた値ＧP ・ΔＲを求め
る。尚、比例ゲインはΔＲに掛けるゲインであり、偏差
が大きくなれば、それに比例して大きな値となる。ま
た、小さな値である積分ゲインＧIを掛けた値ＧI・ΔＲ
を前回のタイミングでの値に加算し、今回のタイミング
での値とする。ＧI を掛けるとΔＲは徐々に変化する。
次に、距離偏差ΔＲの前回から今回までの時間的変化率
ｄΔＲ／ｄｔに大きな値である微分ゲインＧD を掛けた
値ＧD ・ｄΔＲ／ｄｔを求め、上記３つの値を加算した
値ＧP・ΔＲ＋（ＧI・ΔＲの積分値）＋（ＧD ・ｄΔＲ
／ｄｔ）を求める。この時の、制御ゲインとして比例ゲ
インＧP 、積分ゲインＧI 、微分ゲインＧD は車間距離
値に応じた値をデータテーブルにしておき、距離センサ
３０により計測した車間距離の計測値すなわち車間距離
値Ｒからテーブルルックアップにより求められる。
と車間距離の計測値Ｒとの距離偏差ΔＲ＝Ｒ−Ｒs を求
め、これに比例ゲインＧP を掛けた値ＧP ・ΔＲを求め
る。尚、比例ゲインはΔＲに掛けるゲインであり、偏差
が大きくなれば、それに比例して大きな値となる。ま
た、小さな値である積分ゲインＧIを掛けた値ＧI・ΔＲ
を前回のタイミングでの値に加算し、今回のタイミング
での値とする。ＧI を掛けるとΔＲは徐々に変化する。
次に、距離偏差ΔＲの前回から今回までの時間的変化率
ｄΔＲ／ｄｔに大きな値である微分ゲインＧD を掛けた
値ＧD ・ｄΔＲ／ｄｔを求め、上記３つの値を加算した
値ＧP・ΔＲ＋（ＧI・ΔＲの積分値）＋（ＧD ・ｄΔＲ
／ｄｔ）を求める。この時の、制御ゲインとして比例ゲ
インＧP 、積分ゲインＧI 、微分ゲインＧD は車間距離
値に応じた値をデータテーブルにしておき、距離センサ
３０により計測した車間距離の計測値すなわち車間距離
値Ｒからテーブルルックアップにより求められる。
【００５５】車間距離の計測値Ｒは遠距離程そのゆらぎ
が大きいので、遠距離の場合は比例ゲインＧP や微分ゲ
インＧD を非常に小さくして、積分ゲインＧI を主とし
た車速制御を行うのが良い。この場合、車間距離を目標
車間距離にするための車速制御の少々の応答遅れがあっ
ても、車両同士の衝突の危険性は少ない。従って、車速
が頻繁に変化して自動車の乗心地が悪くなるより、車速
が頻繁に変化せずにゆっくりと変化させてゆったりした
乗心地を優先するのが良い。
が大きいので、遠距離の場合は比例ゲインＧP や微分ゲ
インＧD を非常に小さくして、積分ゲインＧI を主とし
た車速制御を行うのが良い。この場合、車間距離を目標
車間距離にするための車速制御の少々の応答遅れがあっ
ても、車両同士の衝突の危険性は少ない。従って、車速
が頻繁に変化して自動車の乗心地が悪くなるより、車速
が頻繁に変化せずにゆっくりと変化させてゆったりした
乗心地を優先するのが良い。
【００５６】車間距離の計測値Ｒが近距離の場合には、
そのゆらぎが小さい。この場合、車間距離の時間的変化
率が大きいと衝突の危険性が高まるので、その値ｄΔＲ
／ｄｔが負のとき、すなわち車間距離が短くなろうとす
るときの微分ゲインＧD を大きくとったり、比例ゲイン
ＧP を大きくとって、車速制御の応答性を速くするのが
安全上好ましい。上記データテーブルには、上記のよう
に車間距離の遠近に応じて比例ゲインＧP 、積分ゲイン
ＧI 、微分ゲインＧD が記憶設定されている。
そのゆらぎが小さい。この場合、車間距離の時間的変化
率が大きいと衝突の危険性が高まるので、その値ｄΔＲ
／ｄｔが負のとき、すなわち車間距離が短くなろうとす
るときの微分ゲインＧD を大きくとったり、比例ゲイン
ＧP を大きくとって、車速制御の応答性を速くするのが
安全上好ましい。上記データテーブルには、上記のよう
に車間距離の遠近に応じて比例ゲインＧP 、積分ゲイン
ＧI 、微分ゲインＧD が記憶設定されている。
【００５７】ステップＳ１４では、ステップＳ１３で求
めた値を用いて目標車速を表わす目標車速値ｖs を演算
する。このｖS は例えば車速と車間距離をΔＲにゲイン
を掛けた値の関数として演算する。また、設定されたテ
ーブルからその演算値を呼び出してもよい。
めた値を用いて目標車速を表わす目標車速値ｖs を演算
する。このｖS は例えば車速と車間距離をΔＲにゲイン
を掛けた値の関数として演算する。また、設定されたテ
ーブルからその演算値を呼び出してもよい。
【００５８】ステップＳ１５では、実測して得た車速値
ｖa と目標車速値ｖs との速度偏差Δｖ＝ｖa −ｖs を
求め、この速度偏差Δｖを基に上記ステップＳ１３で行
ったと同様な演算方法で、比例、積分、微分のそれぞれ
のゲインを車間距離値または車速値に対して予め定めら
れたデータテーブルから求めて所定の演算することによ
り制御量を求める。
ｖa と目標車速値ｖs との速度偏差Δｖ＝ｖa −ｖs を
求め、この速度偏差Δｖを基に上記ステップＳ１３で行
ったと同様な演算方法で、比例、積分、微分のそれぞれ
のゲインを車間距離値または車速値に対して予め定めら
れたデータテーブルから求めて所定の演算することによ
り制御量を求める。
【００５９】ステップＳ１６では、ステップＳ１５で求
めた制御量から加速か減速かを判断する。
めた制御量から加速か減速かを判断する。
【００６０】加速と判断すればステップＳ１７に進み、
上記制御量とスロットル開度値に基づいて現在のスロッ
トル開度に対してスロットル弁を開く角度を演算し、す
なわち目標スロットル開度に対応するアクチュエータ制
御量を演算してスロットルアクチュエータ３２に出力す
る。
上記制御量とスロットル開度値に基づいて現在のスロッ
トル開度に対してスロットル弁を開く角度を演算し、す
なわち目標スロットル開度に対応するアクチュエータ制
御量を演算してスロットルアクチュエータ３２に出力す
る。
【００６１】ステップＳ１６において減速と判断すれ
ば、ステップＳ１８に進み、上記ステップＳ１５で求め
た制御量とスロットル開度値に基づいて現在のスロット
ル開度に対してスロットル弁を閉じる角度を演算し、す
なわち目標スロットル開度に対応するアクチュエータ制
御量を演算してスロットルアクチュエータ３２に出力す
る。
ば、ステップＳ１８に進み、上記ステップＳ１５で求め
た制御量とスロットル開度値に基づいて現在のスロット
ル開度に対してスロットル弁を閉じる角度を演算し、す
なわち目標スロットル開度に対応するアクチュエータ制
御量を演算してスロットルアクチュエータ３２に出力す
る。
【００６２】次のステップＳ１９では、ステップＳ１８
の演算結果からスロットル弁を閉じるだけでは制御量不
足か否かすなわちブレーキ制御が必要か否かを判断し、
必要と判断すればステップＳ２０に進んで、ブレーキを
かける制御量を演算し、ブレーキアクチュエータ３３に
出力する。以上のステップを繰り返すことにより車間距
離制御が行われる。
の演算結果からスロットル弁を閉じるだけでは制御量不
足か否かすなわちブレーキ制御が必要か否かを判断し、
必要と判断すればステップＳ２０に進んで、ブレーキを
かける制御量を演算し、ブレーキアクチュエータ３３に
出力する。以上のステップを繰り返すことにより車間距
離制御が行われる。
【００６３】実施例２．実施例１と異なる点は、車間距
離を計測する車間距離計測手段として、実施例１で述べ
た三角測量式距離計を用いたものである。図３に示す距
離センサ３０として三角測量式計測装置を用い、制御装
置３１はこの三角測量式計測装置で測距した計測値に応
じてフィルタ定数を変化させて車間距離の計測値をフィ
ルタリング処理するフィルタの機能を備えたものであ
る。本実施例では、実施例１のように、車間距離の計測
値または車速値に応じてゲインを変化させても良いし、
あるいは一定にしても良い。特に、近距離はフィルタ定
数を小さくしても、分解能が高く、応答も速いし、車間
距離の警報や制御などに有効である。遠距離では、フィ
ルタ定数を大きくすることにより、応答は少し遅れる
が、分解能も高く、安定して車間距離が計測でき、走行
フィーリングが向上する。
離を計測する車間距離計測手段として、実施例１で述べ
た三角測量式距離計を用いたものである。図３に示す距
離センサ３０として三角測量式計測装置を用い、制御装
置３１はこの三角測量式計測装置で測距した計測値に応
じてフィルタ定数を変化させて車間距離の計測値をフィ
ルタリング処理するフィルタの機能を備えたものであ
る。本実施例では、実施例１のように、車間距離の計測
値または車速値に応じてゲインを変化させても良いし、
あるいは一定にしても良い。特に、近距離はフィルタ定
数を小さくしても、分解能が高く、応答も速いし、車間
距離の警報や制御などに有効である。遠距離では、フィ
ルタ定数を大きくすることにより、応答は少し遅れる
が、分解能も高く、安定して車間距離が計測でき、走行
フィーリングが向上する。
【００６４】実施例３．図３に示す距離センサ３０は、
レーダー装置にしても、三角測量方式にしても計測値は
或る決ったサンプリング周期Δｔ毎に得られる。したが
って車間距離の計測値のゆらぎが大きいときには、ｄΔ
Ｒ／ｄｔが正負の間を行き来したり、急激に大きな値に
なったりする。そのような時の自動車の乗心地を向上さ
せるために、ｄΔＲ／ｄｔにフィルタをかけて急激な変
化を緩和する点が実施例１の場合と異なる。図５はその
フィルタリング処理の動作の流れを示す図である。尚、
遠距離ではｄΔＲ／ｄｔは小さな値とされているが、そ
れでもこの微分項の変化による乗心地への影響はあるの
で、これにフィルタリング処理をしようとするものであ
る。
レーダー装置にしても、三角測量方式にしても計測値は
或る決ったサンプリング周期Δｔ毎に得られる。したが
って車間距離の計測値のゆらぎが大きいときには、ｄΔ
Ｒ／ｄｔが正負の間を行き来したり、急激に大きな値に
なったりする。そのような時の自動車の乗心地を向上さ
せるために、ｄΔＲ／ｄｔにフィルタをかけて急激な変
化を緩和する点が実施例１の場合と異なる。図５はその
フィルタリング処理の動作の流れを示す図である。尚、
遠距離ではｄΔＲ／ｄｔは小さな値とされているが、そ
れでもこの微分項の変化による乗心地への影響はあるの
で、これにフィルタリング処理をしようとするものであ
る。
【００６５】図５において、ステップＳ２１では、前回
測定した車間距離の計測値Ｒn-1 と今回測定した車間距
離の計測値Ｒn とから距離偏差ΔＲn ＝Ｒn −Ｒn-1 を
算出する。
測定した車間距離の計測値Ｒn-1 と今回測定した車間距
離の計測値Ｒn とから距離偏差ΔＲn ＝Ｒn −Ｒn-1 を
算出する。
【００６６】ステップＳ２２では、距離偏差ΔＲn とサ
ンプリング（測定時間）間隔Δｔから距離偏差ΔＲの時
間的変化率としてその近似値の車間距離の計測値の時間
的変化率ΔＶn ＝ΔＲn ／Δｔにより演算して用いる。
ンプリング（測定時間）間隔Δｔから距離偏差ΔＲの時
間的変化率としてその近似値の車間距離の計測値の時間
的変化率ΔＶn ＝ΔＲn ／Δｔにより演算して用いる。
【００６７】ステップＳ２３では、車間距離値とフィル
タ定数の関係がデータテーブルにして予め記憶設定され
ているテーブルより車間距離の計測値Ｒn に対するフィ
ルタ定数Ｃを読み取る。
タ定数の関係がデータテーブルにして予め記憶設定され
ているテーブルより車間距離の計測値Ｒn に対するフィ
ルタ定数Ｃを読み取る。
【００６８】ステップＳ24では、車間距離の計測値の時
間的変化率の前回の結果をΔＶ0 n-1とすると、下記
（６）式を用いて今回の結果ΔＶ0 n が得られる。 ΔＶ0 n ＝（ΔＶn／Ｃ）＋｛（Ｃ−１）・ΔＶ0 n-1／Ｃ｝ …（６） 上記フィルタ定数Ｃを大きくすることにより車間距離の
計測値のゆらぎの影響を少なくできる。このΔＶ0 n を
図２に示すステップＳ１３でのｄΔＲ／ｄｔとして用い
れば良い。本実施例では、微分ゲインＧD は実施例１の
ようにしても良いし、車間距離の遠近に応じた値が実施
例１の場合よりも近い値あるいは一定値にしても良い。
間的変化率の前回の結果をΔＶ0 n-1とすると、下記
（６）式を用いて今回の結果ΔＶ0 n が得られる。 ΔＶ0 n ＝（ΔＶn／Ｃ）＋｛（Ｃ−１）・ΔＶ0 n-1／Ｃ｝ …（６） 上記フィルタ定数Ｃを大きくすることにより車間距離の
計測値のゆらぎの影響を少なくできる。このΔＶ0 n を
図２に示すステップＳ１３でのｄΔＲ／ｄｔとして用い
れば良い。本実施例では、微分ゲインＧD は実施例１の
ようにしても良いし、車間距離の遠近に応じた値が実施
例１の場合よりも近い値あるいは一定値にしても良い。
【００６９】また、フィルタ定数Ｃの大きさについて
は、車間距離の計測値のゆらぎの大きい遠距離では、フ
ィルタ定数Ｃを大きくとり、車間距離の計測値のゆらぎ
の小さい近距離では、フィルタ定数Ｃを小さくすること
により、遠距離では応答を遅くして乗心地を良くし、近
距離では応答を速くして車両との衝突の危険を避けるこ
とができる。
は、車間距離の計測値のゆらぎの大きい遠距離では、フ
ィルタ定数Ｃを大きくとり、車間距離の計測値のゆらぎ
の小さい近距離では、フィルタ定数Ｃを小さくすること
により、遠距離では応答を遅くして乗心地を良くし、近
距離では応答を速くして車両との衝突の危険を避けるこ
とができる。
【００７０】実施例４．フィルタ定数Ｃを以下のように
決めてある点が実施例３と異なる。図３に示す距離セン
サ３０として画像処理方式のものを用いる場合、１画面
をサンプリングするのに通常０．０３秒の時間がかか
り、これに距離の演算時間を加えると０．０５〜０．１
秒の時間がかかる。この０．０５〜０．１秒の時間で車
間距離の計測値が得られる。また、自動車のバウンドや
横ゆれなどの周期を考慮に入れると０．２秒位のフィル
タ定数のフィルタを用いるのが良い。すなわち、上記
（６）式におけるフィルタ定数Ｃはサンプリング周期
（上記０．０５〜０．１秒）の４倍以上に設定するのが
良い（上記０．０５〜０．１秒のうち小さい方を基準と
し、この結果４倍となった）。フィルタ定数Ｃは、大き
い値程自動車の乗心地が改善されるが、逆に車速の応答
性が悪くなるので応答性によって上限される。
決めてある点が実施例３と異なる。図３に示す距離セン
サ３０として画像処理方式のものを用いる場合、１画面
をサンプリングするのに通常０．０３秒の時間がかか
り、これに距離の演算時間を加えると０．０５〜０．１
秒の時間がかかる。この０．０５〜０．１秒の時間で車
間距離の計測値が得られる。また、自動車のバウンドや
横ゆれなどの周期を考慮に入れると０．２秒位のフィル
タ定数のフィルタを用いるのが良い。すなわち、上記
（６）式におけるフィルタ定数Ｃはサンプリング周期
（上記０．０５〜０．１秒）の４倍以上に設定するのが
良い（上記０．０５〜０．１秒のうち小さい方を基準と
し、この結果４倍となった）。フィルタ定数Ｃは、大き
い値程自動車の乗心地が改善されるが、逆に車速の応答
性が悪くなるので応答性によって上限される。
【００７１】実施例５．実施例１と異なる点は、図２に
示すステップＳ１３において、車間距離の計測値の時間
的変化率が所定の値を越える場合、その直前すなわち前
回に計測された車間距離の計測値に応じたゲインを用い
る点である。これにより、ノイズによる外乱や車両のバ
ウンドなどによる車間距離の測定誤差の影響を小さくす
ることができる。
示すステップＳ１３において、車間距離の計測値の時間
的変化率が所定の値を越える場合、その直前すなわち前
回に計測された車間距離の計測値に応じたゲインを用い
る点である。これにより、ノイズによる外乱や車両のバ
ウンドなどによる車間距離の測定誤差の影響を小さくす
ることができる。
【００７２】なお、上記各実施例において、車間距離の
計測値の時間的変化率は今回と前回の車間距離計測値の
偏差の時間的変化率と距離偏差ΔＲの時間的変化率ｄΔ
Ｒ／ｄｔ（今回計測した車間距離値と目標値との偏差の
時間的変化率）として用いることができるので、上記実
施例においてそれら両者の一方を用いることができれば
その代りに他方を適用できる事は勿論言うまでもない。
例えば実施例１において、ｄΔＲ／ｄｔの代りにｄΔＲ
n ／ｄｔを用いることができる。また、車間距離値ばか
りでなく車速値に対しても同様のことが言える。
計測値の時間的変化率は今回と前回の車間距離計測値の
偏差の時間的変化率と距離偏差ΔＲの時間的変化率ｄΔ
Ｒ／ｄｔ（今回計測した車間距離値と目標値との偏差の
時間的変化率）として用いることができるので、上記実
施例においてそれら両者の一方を用いることができれば
その代りに他方を適用できる事は勿論言うまでもない。
例えば実施例１において、ｄΔＲ／ｄｔの代りにｄΔＲ
n ／ｄｔを用いることができる。また、車間距離値ばか
りでなく車速値に対しても同様のことが言える。
【００７３】
【発明の効果】請求項１及び２記載の発明によれば、三
角測量式距離計測装置による距離の計測値に応じてフィ
ルタ定数を変化させるようにしたので、近距離から遠距
離まで高い分解能とゆらぎの少ない安定した測定結果を
出すことができる。
角測量式距離計測装置による距離の計測値に応じてフィ
ルタ定数を変化させるようにしたので、近距離から遠距
離まで高い分解能とゆらぎの少ない安定した測定結果を
出すことができる。
【００７４】請求項３及び４記載の発明によれば、請求
項１または２記載のように測距し、車間距離を制御する
ようにしたので、車間距離制御に対するゆらぎの影響を
ほとんどなくすことができ、近距離では応答性良く制御
でき、遠距離では乗心地を良くできる効果がある。
項１または２記載のように測距し、車間距離を制御する
ようにしたので、車間距離制御に対するゆらぎの影響を
ほとんどなくすことができ、近距離では応答性良く制御
でき、遠距離では乗心地を良くできる効果がある。
【００７５】請求項５ないし７記載の発明によれば車間
距離と目標車間距離との偏差に所定のゲインを掛け合わ
せ、この掛け合わされた偏差の値に基づいて目標車速を
設定し、あるいはそのゲインとして比例，積分，微分ゲ
インを選択的に用いるように構成したので、近距離での
応答性の改善と遠距離での乗心地の改善の少なくとも一
方を行うことができる。
距離と目標車間距離との偏差に所定のゲインを掛け合わ
せ、この掛け合わされた偏差の値に基づいて目標車速を
設定し、あるいはそのゲインとして比例，積分，微分ゲ
インを選択的に用いるように構成したので、近距離での
応答性の改善と遠距離での乗心地の改善の少なくとも一
方を行うことができる。
【００７６】請求項８記載の発明によれば請求項６にお
ける偏差に微分ゲインが積算された値の項として、車間
距離値の時間的変化率をフィルタリングして得られた値
を用いるように構成したので、車速の急激な変化を緩和
して車両の乗心地を向上させることができる。
ける偏差に微分ゲインが積算された値の項として、車間
距離値の時間的変化率をフィルタリングして得られた値
を用いるように構成したので、車速の急激な変化を緩和
して車両の乗心地を向上させることができる。
【００７７】請求項９及び１０記載の発明によれば、車
間距離の計測値の時間的変化率をフィルタリング処理す
るためのフィルタ定数を用いるようにしたので、近距離
では素早い応答で割り込み車等に対する衝突の危険を回
避できるために安全性を向上でき、遠距離ではゆらぎを
緩和させて乗心地を良くできる効果がある。
間距離の計測値の時間的変化率をフィルタリング処理す
るためのフィルタ定数を用いるようにしたので、近距離
では素早い応答で割り込み車等に対する衝突の危険を回
避できるために安全性を向上でき、遠距離ではゆらぎを
緩和させて乗心地を良くできる効果がある。
【００７８】請求項１１記載の発明によればフィルタ定
数をサンプリング周期の４倍以上になるように構成した
ので、車両のバウンド等によるゆらぎの影響を排除して
車両の乗心地を改善することができる。
数をサンプリング周期の４倍以上になるように構成した
ので、車両のバウンド等によるゆらぎの影響を排除して
車両の乗心地を改善することができる。
【００７９】請求項１２記載の発明によれば車間距離値
の時間的変化率が所定の値を越えたときには、その直前
に計測された車間距離値に対応する制御ゲインを用いる
ように構成したので、ノイズによる外乱や車両のバウン
ドによる車間距離の測定誤差の影響を小さくし、運転の
安全性がより良く向上することができる。
の時間的変化率が所定の値を越えたときには、その直前
に計測された車間距離値に対応する制御ゲインを用いる
ように構成したので、ノイズによる外乱や車両のバウン
ドによる車間距離の測定誤差の影響を小さくし、運転の
安全性がより良く向上することができる。
【図１】この発明の一実施例による三角測量式距離計に
おけるフィルタ定数の決め方を説明するためのフローチ
ャートである。
おけるフィルタ定数の決め方を説明するためのフローチ
ャートである。
【図２】この発明の一実施例による車間距離制御装置の
制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
制御装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】同上一実施例における装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】同上一実施例における制御系のブロック図であ
る。
る。
【図５】この発明の一実施例による車間距離制御装置の
制御装置の要部動作手順を示すフローチャートである。
制御装置の要部動作手順を示すフローチャートである。
【図６】従来の三角測量方式の距離計測装置の構成図で
ある。
ある。
【図７】従来の三角測量方式の距離計測装置の構成図で
ある。
ある。
【図８】従来の三角測量方式の距離計測装置の構成図で
ある。
ある。
１ 対象物 １１ 発光素子 ２，１２ 光学系 ３，１３ イメージセンサ ４，１４ Ａ／Ｄコンバータ ５，１５ メモリ １６ ドライバ ２０ 画像処理回路 ２０Ａ，２０Ｂ 信号処理装置 ２１ ＣＰＵ ３０ 距離センサ ３１ 制御装置 ３２ スロットルアクチュエータ ３４ 車速センサ ３５ スロットル開度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｋ 9323−3Ｈ Ｓ 9323−3Ｈ
Claims (12)
- 【請求項１】 測距対象物を光学系を介して検出するセ
ンサと、このセンサによって検知された信号のずれ量か
ら上記測距対象物までの距離を演算する演算手段とを備
えた三角測量式距離計において、上記演算手段はフィル
タリング機能を有し、このフィルタリング機能における
フィルタ定数は測定距離に応じた値とされてなることを
特徴とする三角測量式距離計。 - 【請求項２】 フィルタ定数は遠距離程大きくされてな
る請求項１に記載の三角測量式距離計。 - 【請求項３】 車間距離を計測する車間距離計測手段
と、該車間距離計測手段に基づいて車速を制御する制御
手段を有する車間距離制御装置において、上記車間距離
計測手段として、車両を光学系を介して検出するセンサ
と、このセンサによって検知された信号のずれ量から上
記測距対象物までの距離を演算する演算手段とを備え、
上記演算手段はフィルタリング機能を有し、このフィル
タリング機能におけるフィルタ定数は測定距離に応じた
値とされてなる三角測量式距離計を用いることを特徴と
する車間距離制御装置。 - 【請求項４】 車間距離を計測する車間距離計測手段
と、該車間距離計測手段の出力に基づいて車速を制御す
る制御手段を有する車間距離制御装置において、上記制
御手段は車速の制御を行うための制御ゲインを上記車間
距離計測手段の計測値に応じて変化させることを特徴と
する車間距離制御装置。 - 【請求項５】 目標車間距離を設定する手段と、車間距
離を計測する手段と、この車間距離と目標車間距離との
偏差を検出する手段と、この偏差に応じて目標車速を設
定する手段とを有する車間距離制御装置において、上記
偏差に所定のゲインを掛け合わせこの掛け合わされた偏
差の値に基づいて目標車速を設定することを特徴とする
車間距離制御装置。 - 【請求項６】 掛け合わされた偏差の値は、掛け合わさ
れる前の偏差に所定の比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲ
インのそれぞれが積算され、且つこれらのゲインが積算
された値の総和によって得られた値である請求項５に記
載の車間距離制御装置。 - 【請求項７】 計測された車間距離が遠距離であれば、
比例ゲイン及び／または微分ゲインを小さくし、近距離
であれば上記比例ゲイン及び／または微分ゲインを大き
くする請求項６に記載の車間距離制御装置。 - 【請求項８】 偏差に微分ゲインが積算された値の項と
して、車間距離計測手段で計測された値の時間的変化率
をフィルタリングして得られた値を用いる請求項６に記
載の車間距離制御装置。 - 【請求項９】 車間距離を計測する車間距離計測手段
と、該車間距離計測手段の出力に基づいて車速をＰＩＤ
制御する制御手段を有する車間距離制御装置において、
上記制御手段は上記車間距離計測手段により計測された
値の時間的変化率を、上記計測された車間距離値に応じ
てフィルタ定数が変化するフィルタを用いてフィルタリ
ング処理した値を用いることを特徴とする車間距離制御
装置。 - 【請求項１０】 フィルタ定数は遠距離程大きくされて
なる請求項８または９に記載の車間距離制御装置。 - 【請求項１１】 車間距離を計測する車間距離計測手段
と、該車間距離計測手段の出力に基づいて車速をＰＩＤ
制御する制御手段を有する車間距離制御装置において、
上記制御手段は、上記車間距離計測手段により計測され
た値の時間的変化率を、上記車間距離計測手段のサンプ
リング周期の４倍以上のフィルタ定数をもつフィルタを
用いてフィルタリング処理した値を用いることを特徴と
する車間距離制御装置。 - 【請求項１２】 車間距離を計測する車間距離計測手段
と、該車間距離計測手段の出力に基づいて車速を制御す
る制御手段を有する車間距離制御装置において、上記制
御手段は、車速の制御を行うための制御ゲインを上記車
間距離計測手段の計測値に応じて変化させると共に、上
記車間距離計測手段により計測された値の時間的変化率
が所定の値を越えたときには、その直前に計測された車
間距離値に対応する制御ゲインを用いることを特徴とす
る車間距離制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4342415A JP2738800B2 (ja) | 1992-05-07 | 1992-12-22 | 三角測量式距離計と車間距離制御装置 |
| US08/147,320 US5587908A (en) | 1992-12-22 | 1993-11-05 | Distance measurement device and vehicle velocity control device for maintaining inter-vehicular distance |
| DE4337872A DE4337872C2 (de) | 1992-12-22 | 1993-11-05 | Abstandsmeßvorrichtung und Fahrzeug-Geschwindigkeitssteuervorrichtung zur Aufrechterhaltung eines Fahrzeugzwischenabstandes |
| FR9313251A FR2701560B1 (fr) | 1992-12-22 | 1993-11-08 | Dispositif de mesure de distance et dispositif de commande de vitesse d'un véhicule pour maintenir la distance entre véhicules. |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-114723 | 1992-05-07 | ||
| JP11472392 | 1992-05-07 | ||
| JP4342415A JP2738800B2 (ja) | 1992-05-07 | 1992-12-22 | 三角測量式距離計と車間距離制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620200A true JPH0620200A (ja) | 1994-01-28 |
| JP2738800B2 JP2738800B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=26453405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4342415A Expired - Fee Related JP2738800B2 (ja) | 1992-05-07 | 1992-12-22 | 三角測量式距離計と車間距離制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738800B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0855300A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-02-27 | Mitsubishi Electric Corp | 車群走行システムの制御装置 |
| JP2003131741A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-05-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 移動体の高精度誘導装置 |
| JP2015175752A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | スタンレー電気株式会社 | 距離画像生成装置、物体検出装置および物体検出方法 |
| JP2015175751A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | スタンレー電気株式会社 | 距離画像生成装置、物体検出装置および物体検出方法 |
| JP2017043239A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | いすゞ自動車株式会社 | 運転支援装置および運転支援方法 |
| CN112539693A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-23 | 珠海格力电器股份有限公司 | 汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57120101A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-27 | Fuji Electric Co Ltd | Process control system |
| JPS60229104A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-14 | Omron Tateisi Electronics Co | デ−タ読込装置 |
| JPS63269736A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-08 | Mazda Motor Corp | 自動車の定速走行装置 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP4342415A patent/JP2738800B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS57120101A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-27 | Fuji Electric Co Ltd | Process control system |
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| JPH0855300A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-02-27 | Mitsubishi Electric Corp | 車群走行システムの制御装置 |
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| JP2015175752A (ja) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | スタンレー電気株式会社 | 距離画像生成装置、物体検出装置および物体検出方法 |
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| JP2017043239A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | いすゞ自動車株式会社 | 運転支援装置および運転支援方法 |
| CN112539693A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-23 | 珠海格力电器股份有限公司 | 汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 |
| CN112539693B (zh) * | 2020-11-19 | 2021-11-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 汽车的车身高度检测装置、方法和汽车 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2738800B2 (ja) | 1998-04-08 |
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