JPH0620200A - Trigonometrical survey type range finder and inter-vehicle distance control device - Google Patents
Trigonometrical survey type range finder and inter-vehicle distance control deviceInfo
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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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- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a triangulation rangefinder that optically measures a distance by a triangulation method.
【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。The present invention also relates to a vehicle travel control device, and more particularly to a device for controlling the vehicle distance by measuring the vehicle distance and controlling the vehicle speed.
【0003】[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。2. Description of the Related Art As a vehicle distance measuring means, there is a triangulation method. FIG. 6 is a configuration explanatory view showing a configuration of a conventional triangulation type distance measuring device disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 63-46363. Also, for example, Japanese Patent Publication Sho 6
The configuration of the distance measuring device disclosed in JP-A-2-33522 is shown in FIG. 7, and the configuration of the distance measuring device disclosed in JP-B-63-44169 is shown in FIG.
【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。The operating principle of the triangulation type rangefinder will be described with reference to FIG. The range finder has a base line length L and a pair of optical systems 2 and 12 and image sensors 3 and 13,
It is composed of analog / digital converters (hereinafter referred to as A / D converters) 4 and 14, memories 5 and 15, an image processing device 20, and a computer 21 (hereinafter referred to as CPU).
【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。Next, the operation will be described. The image of the object 1 is projected onto the respective image sensors 3 and 13 through the pair of optical systems 2 and 12. The image signals converted into electric signals by the image sensors 3 and 13 are converted into digital signals by the A / D converters 4 and 14, and are stored in the memories 5 and 15, respectively.
【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。The above image signals are sequentially read by a command from the CPU 21 and sent to the image processing circuit 20.
The image processing circuit 20 calculates the correlation between both image signals. That is, in order to measure the distance to the object 1, the correlation calculation is performed while the image signal of the other image sensor is shifted pixel by pixel with respect to the signal of the object 1 on one image sensor.
【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)As a result of performing the correlation calculation as described above, the pixel shift amount (a + b) when the correlation is best obtained for the object in the pair of images, the pixel and the pitch P are also obtained.
And the distance R from the base line length L and the focal length f of the lens to the object are calculated by the following equation (1). 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。In the case of the device shown in FIG. 7, the CPU 21
The driver 16 drives the light emitting element 11 according to the command of 1. and the emitted light irradiates the object 1, and the optical system 2 forms an image of the spot light on the image sensor 3. The image signal at that time is sent to the signal processing device 20A, and the shift amount a of the pixel from the reference position is detected.
【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)As a result, the pixel pitch P and the base line length L
And the focal length f of the lens, as in the case of FIG.
The distance R to the object 1 is calculated by the following equation (2). 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)In FIG. 8, the image sensor 3 in FIG. 7 is replaced with an analog position sensor 3A. Assuming that the amount of deviation of the imaging position from the reference position at this time detected by the signal processing device 20B based on the output signal of the position sensor 3A is d, the distance R to the object 1 is calculated by the following equation (3). Is required. 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。In the above-mentioned conventional example, the case where the distance measuring device is applied to the inter-vehicle distance control device has been described, but the distance measuring device can be used alone for distance measurement.
【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。On the other hand, as a method for controlling the inter-vehicle distance by a measuring method other than triangulation, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 48-54631.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-38760 and Japanese Patent Publication No. 62-38760, a means for measuring an inter-vehicle distance between a host vehicle and a preceding vehicle, a means for generating a safe inter-vehicle distance, and a vehicle speed for ensuring a safe inter-vehicle distance. And means for controlling the.
【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。Further, these publications disclose a radar device as an inter-vehicle distance measuring means. The radar device as described above uses a method of emitting radio waves or light, receiving radio waves or light reflected by a preceding vehicle, and obtaining the inter-vehicle distance from the round trip time of the transmission and reception. Fluctuations in the measured values by this radar device are determined by fluctuations in time measurement. The magnitude of the fluctuation hardly depends on the distance to be measured as long as the emitted radio wave or light catches the target preceding vehicle.
【0014】[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。Since the conventional triangulation type distance measuring device is constructed as described above, since the distance is inversely proportional to the deviation amount in the calculation of the distance, the resolution becomes worse as the distance increases. However, there was a problem that the fluctuation became large.
【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。On the other hand, in the radar device in the conventional inter-vehicle distance control device, the beam of radio waves or light emitted from the radar device mounted on the vehicle while the vehicle is traveling is shaken by the vehicle body depending on the road surface condition, so that the beam moves up, down, left and right. Wobble. For this reason, the radio waves and light sometimes come off from the preceding vehicle, are reflected from the road surface, are reflected by roadside structures, or are reflected by other vehicles running in parallel and then return. In a radar device, when radio waves or light that is reflected by a vehicle other than the preceding vehicle as well as reflected by other vehicles than the preceding vehicle is received, the measured values often fluctuate. Will be a big one. In particular, when the inter-vehicle distance is longer than the short distance, even if the pointing direction of the radio wave or light beam is deviated by a shallow angle, the deviation from the preceding vehicle is likely to occur, and the above problem occurs.
【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。If vehicle speed control is performed so as to maintain the inter-vehicle distance at a predetermined value based on the measurement value of the distance sensor with fluctuations as described above, the vehicle speed always fluctuates and the riding comfort of the vehicle becomes extremely poor. There was a problem. However, if the vehicle speed is controlled by lowering the control gain of the inter-vehicle distance control device in order to improve the riding comfort, there is a problem in that the handling of an interrupting vehicle or the like is delayed and the vehicle runs into danger.
【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。The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a triangulation rangefinder capable of improving resolution at a long distance, absorbing fluctuations, and obtaining stable measurement values. To obtain good and comfortable ride of the car,
Another object of the present invention is to provide a vehicle-interval distance control device that is safe for traveling and can respond quickly to coping with an interrupting vehicle.
【0018】[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。A triangulation rangefinder according to the invention described in claim 1 obtains a measurement result by changing a filter constant according to a measured value of a distance measured by a triangulation type distance measuring device. It is provided with a filter.
【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。A triangulation type rangefinder according to a second aspect of the present invention is the triangulation type rangefinder according to the first aspect, wherein the filter constant is increased as the distance increases.
【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。According to a third aspect of the present invention, there is provided an inter-vehicle distance control device, which comprises, as an inter-vehicle distance measuring means, a sensor for detecting a vehicle through an optical system and a deviation amount of a signal detected by the sensor. And a calculation means for calculating the distance to the object to be measured, wherein the calculation means has a filtering function, and the filter constant in this filtering function uses a triangulation rangefinder having a value corresponding to the measured distance. is there.
【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。An inter-vehicle distance control device according to a fourth aspect of the present invention is an inter-vehicle distance control device having an inter-vehicle distance measuring means and a control means for controlling a vehicle speed based on the output of the inter-vehicle distance measuring means. The control gain is changed according to the measured value.
【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。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an inter-vehicle distance control device having a target inter-vehicle distance setting means, an inter-vehicle distance measuring means, and a means for detecting a deviation between the inter-vehicle distance and the target inter-vehicle distance. The gain is multiplied and the target vehicle speed is set based on the multiplied deviation value.
【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。In the inter-vehicle distance control device according to the invention of claim 6, in claim 5, the value of the multiplied deviation is
It is a value obtained by multiplying the deviation before multiplication by each of a predetermined proportional gain, integral gain, and differential gain, and summing these gains.
【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。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an inter-vehicle distance control device in which the inter-vehicle distance is a long distance.
The proportional gain and / or the differential gain are reduced, and are increased when the distance is short.
【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。In the inter-vehicle distance control device according to an eighth aspect of the present invention, in the sixth aspect, the temporal change rate of the value measured by the inter-vehicle distance measuring means is used as the term of the value obtained by integrating the differential gain with the deviation. The value obtained by filtering is used.
【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。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an inter-vehicle distance control device in which the control means includes a filter having a temporal change rate of the measured value of the inter-vehicle distance, the filter constant of which changes according to the measured value. The value obtained by the filtering process is used.
【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。According to a tenth aspect of the invention, there is provided an inter-vehicle distance control device according to the eighth or ninth aspect, in which the filter constant is increased as the distance increases.
【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。According to an eleventh aspect of the present invention, in the inter-vehicle distance control device, in the device, the control means has a filter having a filter constant having a rate of temporal change of the measured value of the inter-vehicle distance of 4 times or more of the sampling period. The value obtained by the filtering process is used.
【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。According to a twelfth aspect of the present invention, in the inter-vehicle distance control device, when the temporal change rate of the inter-vehicle distance measured value exceeds a predetermined value, the inter-vehicle distance value measured immediately before is measured. The corresponding control gain is used.
【0030】[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。In the triangulation rangefinder according to the first aspect of the present invention, the distance is calculated by changing the filter constant in the filtering function of the calculation means according to the measurement distance. Ensure high resolution and stability of measured values from to long distance.
【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。In the triangulation rangefinder according to the second aspect of the present invention, since the fluctuation becomes greater as the distance increases, the filter constant becomes larger as the distance increases to eliminate the influence.
【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。An inter-vehicle distance control device according to a third aspect of the present invention uses the triangulation rangefinder according to the first aspect to obtain a stable inter-vehicle distance measurement value and controls the vehicle speed based on the obtained value. Therefore, it is possible to improve the riding comfort of the automobile and the response of the vehicle speed control.
【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。According to the inter-vehicle distance control device of the present invention, the control gain is changed in accordance with the measured value of the inter-vehicle distance to control the vehicle speed, thereby the responsiveness of the vehicle speed control at a short distance and the riding distance at a long distance. You can improve your comfort.
【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。In the inter-vehicle distance control apparatus according to the present invention, the deviation between the measured inter-vehicle distance and the target inter-vehicle distance is multiplied by a predetermined gain, and the target vehicle speed is set based on the value of the multiplied deviation. Improving the ride quality of the car with fast response vehicle speed control.
【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。In the inter-vehicle distance control system according to the sixth aspect of the present invention, the feedback system in the action of the fifth aspect acts as proportional, integral and differential control.
【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。In the inter-vehicle distance control device according to the seventh aspect of the present invention, in the action of the sixth aspect, the proportional gain and / or the differential gain are reduced when the inter-vehicle distance is a long distance and large when the inter-vehicle distance is a short distance. For long distances with large fluctuations in measured values, the vehicle speed control with slow response improves the riding comfort, and for short distances with small fluctuations in measured values, quick response vehicle speed control is performed to prevent the risk of collision. .
【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。In the inter-vehicle distance control apparatus according to the present invention as defined in claim 8, in the operation of claim 6, the variation rate of the measured inter-vehicle distance measured over time is filtered as the term of the value obtained by integrating the differential gain with the deviation. By using the value obtained in this way, the riding comfort of the vehicle is improved better.
【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。According to the inter-vehicle distance control apparatus of the present invention, the measured value of the inter-vehicle distance is measured against the pulse-like disturbance of the measured value of the inter-vehicle distance by filtering the temporal change rate of the inter-vehicle distance. A smooth vehicle speed control can be realized by smoothing the temporal change rate of, and using this value as a differential term, thereby improving the riding comfort of the vehicle.
【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。In the inter-vehicle distance control apparatus according to the twelfth aspect of the present invention, when the temporal change rate of the measured value of the inter-vehicle distance exceeds a predetermined value, the measured value of the inter-vehicle distance is an abrupt change and the measured value is abnormal. By using the control gain corresponding to the measured value immediately before, it is possible to eliminate the influence on the vehicle speed control due to the abnormal measured value due to the disturbance due to noise or the disturbance due to the vehicle bouncing.
【0040】[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。EXAMPLES Example 1. Hereinafter, embodiments of the triangulation type distance meter of the present invention will be described with reference to the drawings. The triangulation type distance measuring device applied to the present invention is applicable to any of the conventional triangulation type distance measuring devices shown in FIGS. 6 to 8 and is measured by such a distance measuring device. The filter constant is changed according to the measured value of the distance. The configuration of the distance measuring device based on the triangulation method applied to the present invention is as described with reference to FIGS. 6 to 8, and redundant description will be omitted here.
【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。Next, the operation of the present invention will be described.
FIG. 1 shows an example of a flow chart for determining the filter constant in the present invention, which will be described with reference to this figure. The filter in the present invention calculates the distance in the CPU 21 shown in FIGS. Sometimes, software is used to filter and obtain the measurement result, and the moving average is calculated when calculating this distance. The longer the distance, the larger the number of samples of the moving average, that is, the filter. By increasing the constant,
High resolution and stability of measured values can be secured from short range to long range.
【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。First, in step S1, a value R n measured this time is obtained from the deviation amount obtained by the correlation calculation of a pair of image signals by the distance measuring device by the triangulation method, by the equation (1). The conventional distance measuring device outputs the R n thus obtained as a result. For example, an image signal is input and calculated every 60 milliseconds, and the result is output moment by moment.
【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。However, in this embodiment, the measured value of this time is not used as a result as it is, but the measured value of several times before is incorporated, such as the last time, the time before the last time, the time before the time, and so on. It is designed to produce the results of. The value R 0 of the previous filtering is a value obtained by incorporating the values up to several times before.
【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。In the next step S2, the constant K for determining the weaving method is obtained from the table. This table is as shown in Table 1 below and defines a constant K for the result R 0 after the previous filtering. For example, when R 0 = 45 m, K = 4.
【0045】[0045]
【表1】 [Table 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。In the next step S3, the result after filtering by the following equation (4) is obtained using this constant K. R = (R n / K) + {((K-1) · R 0 ) / K} (4) This expression (4) strongly reflects the current value when K is small, and increases as K increases. , Greatly reflects past values. That is, K corresponds to the time constant of the filter.
【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。The value R thus obtained is used as R 0 in the next measurement, a new K 0 is also obtained, and the value at the next timing is calculated. This is continued one after another, and the value of the distance is output every 60 milliseconds.
【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。FIG. 3 is a diagram showing the structure of an inter-vehicle distance control apparatus according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 30 is a distance sensor as an example of an inter-vehicle distance measuring means for measuring the inter-vehicle distance from the own vehicle to the preceding vehicle, and the above-mentioned triangulation type distance sensor or radar device can be used. Reference numeral 31 is a control device, which includes a microcomputer and an input / output circuit. A throttle actuator 32 drives a throttle valve that adjusts the opening of an intake pipe of the engine, and controls the output of the engine. Reference numeral 33 is a brake actuator for operating the brake, which is for reducing the vehicle speed.
【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。The control unit 31 has an input unit connected to the distance sensor 30, a vehicle speed sensor 34 for detecting the vehicle speed, and a throttle opening sensor 35 for detecting the opening of the throttle valve, and an output unit for the throttle actuator 32, Brake actuators 33 are respectively connected to the actuators 32, 3 based on their input signals.
The vehicle speed is controlled by controlling 3.
【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。FIG. 4 shows a PID control (proportional,
FIG. 3 is a block diagram of a control system for control by integration and differentiation).
First, the vehicle speed at this point is detected, and a target inter-vehicle distance value R s representing a target inter-vehicle distance is calculated from this vehicle speed signal. The distance deviation ΔR between the target inter-vehicle distance value R s and the measured value R of the inter-vehicle distance at this point is taken. The distance deviation ΔR is multiplied by a proportional gain, an integral gain, and the like, and the temporal change rate of the distance deviation ΔR is obtained, and this is multiplied by a derivative gain, and the proportional amount, integral amount, and derivative amount of the distance deviation are obtained. The target vehicle speed value v s representing the target vehicle speed is calculated by taking the sum. Next, the vehicle speed deviation Δv between the target vehicle speed value v s and the actual vehicle speed value v a representing the current vehicle speed is calculated. Based on this vehicle speed deviation Δv, control gains such as proportional, integral, and derivative are multiplied in the same manner as above to calculate the actuator drive control amount, which is output to the throttle actuator and the brake actuator to control the vehicle speed. To do.
【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。FIG. 2 is a flow chart showing the operation procedure of the control device 31 shown in FIG. 3. The operation of the embodiment will be described mainly with reference to FIGS. 2 and 3.
【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。The distance sensor 30 measures the inter-vehicle distance and outputs the measured value of the inter-vehicle distance. In addition, the vehicle speed sensor 34
Detects the vehicle speed and outputs a vehicle speed signal representing this vehicle speed. Further, the throttle opening sensor 35 detects the opening of the throttle valve and outputs a throttle opening signal representing this throttle opening. First, in step S11, the distance sensor 30, the vehicle speed sensor 34, the throttle opening sensor 3
Signals from each sensor such as 5 are data values (inter-vehicle distance value,
Read with vehicle speed value and throttle opening value).
【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。In step S12, the measured vehicle speed value v a
A target inter-vehicle distance value R s representing the target inter-vehicle distance according to is calculated. The method of obtaining the target inter-vehicle distance value R s is generally as follows.
It may be obtained by the following equation (5) as being proportional to the square of the measured vehicle speed value v a , or may be obtained from this table by setting a target inter-vehicle distance value for the vehicle speed value in a data table. R s = C o · v a 2 ... (5) where, R s is a target inter-vehicle distance value, C o is a constant, v a is the vehicle speed value. It should be noted that C o can be changed depending on the road and weather conditions.
【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。In step S13, the target inter-vehicle distance value R s
Then, a distance deviation ΔR = R−R s between the measured value R and the inter-vehicle distance is obtained, and this is multiplied by a proportional gain G P to obtain a value G P · ΔR. Incidentally, the proportional gain is a gain to be multiplied by ΔR, and if the deviation becomes large, it becomes a large value in proportion to it. Also, a value G I · ΔR multiplied by the integral gain G I which is a small value
Is added to the value at the previous timing to obtain the value at this timing. When multiplied by G I , ΔR changes gradually.
Next, a value G D · dΔR / dt obtained by multiplying the time change rate dΔR / dt of the distance deviation ΔR from the previous time to the present time by a large differential gain G D , and adding the above three values to a value G P・ ΔR + (Integrated value of G I・ ΔR) + (G D・ dΔR
/ Dt) is calculated. At this time, as the control gains, the proportional gain G P , the integral gain G I , and the differential gain G D are values corresponding to the inter-vehicle distance value in a data table, and the inter-vehicle distance measured by the distance sensor 30, that is, the inter-vehicle distance is measured. It is obtained from the value R by table lookup.
【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。Since the measured value R of the inter-vehicle distance has a large fluctuation as the distance increases, in the case of a long distance, the proportional gain G P and the differential gain G D are made extremely small, and the vehicle speed control mainly including the integral gain G I is performed. Good to do. In this case, even if there is a slight response delay in the vehicle speed control for setting the inter-vehicle distance to the target inter-vehicle distance, the risk of collision between vehicles is small. Therefore, it is better to give priority to the relaxed riding comfort by slowly changing the vehicle speed rather than changing frequently, rather than the vehicle speed changing frequently and making the riding comfort of the vehicle worse.
【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。When the measured value R of the inter-vehicle distance is a short distance,
The fluctuation is small. In this case, if the rate of temporal change in the inter-vehicle distance is large, the risk of collision increases, so the value dΔR
When / dt is negative, that is, when the inter-vehicle distance is about to become short, it is preferable from a safety point of view to increase the differential gain G D or the proportional gain G P to increase the responsiveness of the vehicle speed control. The above data table, the proportional gain G P depending on the perspective of the inter-vehicle distance as described above, the integral gain G I, the differential gain G D are stored settings.
【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。In step S14, the target vehicle speed value v s representing the target vehicle speed is calculated using the value obtained in step S13. This v S is calculated by, for example, the vehicle speed and the inter-vehicle distance as a function of a value obtained by multiplying ΔR by a gain. Further, the calculated value may be called from the set table.
【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。[0058] In step S15, obtains a speed deviation Delta] v = v a -v s and obtained by actually measuring the vehicle speed value v a and the target vehicle speed value v s, similar to that performed in step S13 based on the speed deviation Delta] v By various calculation methods, the respective gains of proportional, integral, and derivative are obtained from a predetermined data table for the inter-vehicle distance value or the vehicle speed value, and a predetermined calculation is performed to obtain the control amount.
【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。In step S16, it is determined whether to accelerate or decelerate based on the control amount obtained in step S15.
【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。If it is determined to be acceleration, the process proceeds to step S17,
Based on the control amount and the throttle opening value, the angle for opening the throttle valve with respect to the current throttle opening is calculated, that is, the actuator control amount corresponding to the target throttle opening is calculated and output to the throttle actuator 32.
【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。If it is determined in step S16 that the vehicle is decelerating, the process proceeds to step S18, in which the angle for closing the throttle valve with respect to the current throttle opening is calculated based on the control amount and the throttle opening value obtained in step S15. That is, the actuator control amount corresponding to the target throttle opening is calculated and output to the throttle actuator 32.
【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。In the next step S19, step S18
From the calculation result of, it is judged whether the control amount is insufficient by simply closing the throttle valve, that is, whether the brake control is necessary,
If it is determined that it is necessary, the process proceeds to step S20 to calculate the control amount for braking and output it to the brake actuator 33. The inter-vehicle distance control is performed by repeating the above steps.
【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。Example 2. The different point from the first embodiment is that the triangulation distance meter described in the first embodiment is used as the inter-vehicle distance measuring means for measuring the inter-vehicle distance. A triangulation measurement device is used as the distance sensor 30 shown in FIG. 3, and the control device 31 filters the inter-vehicle distance measurement value by changing the filter constant according to the measurement value measured by the triangulation measurement device. It has a filter function. In this embodiment, as in the first embodiment, the gain may be changed according to the measured value of the inter-vehicle distance or the vehicle speed value,
Alternatively, it may be fixed. In particular, even in the short distance, even if the filter constant is made small, the resolution is high and the response is fast, and it is effective for warning and control of the inter-vehicle distance. At a long distance, the response is slightly delayed by increasing the filter constant, but the resolution is high, the inter-vehicle distance can be stably measured, and the driving feeling is improved.
【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。Example 3. The distance sensor 30 shown in FIG.
Whether it is a radar device or a triangulation method, measurement values can be obtained at a certain sampling period Δt. Therefore, when the fluctuation of the measured value of the inter-vehicle distance is large, dΔ
R / dt goes back and forth between positive and negative, or suddenly becomes a large value. In order to improve the riding comfort of the vehicle in such a case, a point different from the first embodiment is that dΔR / dt is filtered to mitigate a sudden change. FIG. 5 is a diagram showing a flow of operations of the filtering process. still,
Although the value of dΔR / dt is set to a small value at a long distance, since the change in the differential term still affects the riding comfort, the filtering process is performed on this.
【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。In FIG. 5, in step S21, a distance deviation ΔR n = R n -R n-1 is calculated from the previously measured inter-vehicle distance measurement value R n-1 and the presently-measured inter-vehicle distance measurement value R n. To do.
【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。In step S22, from the distance deviation ΔR n and the sampling (measurement time) interval Δt, the temporal change rate of the distance deviation ΔR is calculated as the temporal change rate ΔV n = ΔR n / Δt. Calculated and used.
【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。In step S23, the filter constant C for the measured value R n of the inter-vehicle distance is read from a table in which the relationship between the inter-vehicle distance value and the filter constant is stored in advance as a data table.
【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。In step S24, assuming that the previous result of the temporal change rate of the measured value of the inter-vehicle distance is ΔV 0 n-1 , the present result ΔV 0 n is obtained by using the following equation (6). ΔV 0 n = (ΔV n / C) + {(C-1) · ΔV 0 n-1 / C} (6) By increasing the filter constant C, the influence of fluctuations in the measured value of the inter-vehicle distance is reduced. it can. This ΔV 0 n may be used as dΔR / dt in step S13 shown in FIG. In this embodiment, the differential gain G D may be the same as that in the first embodiment, or the value corresponding to the distance of the inter-vehicle distance may be closer or constant than that in the first embodiment.
【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。Regarding the magnitude of the filter constant C, the filter constant C is set to be large for a long distance where the fluctuation of the inter-vehicle distance measured value is large, and the filter constant C is set for a short distance where the fluctuation of the inter-vehicle distance measured value is small. By reducing, the response can be slowed down at a long distance to improve the riding comfort, and the response can be speeded up at a short distance to avoid the risk of collision with the vehicle.
【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。Example 4. The difference from the third embodiment is that the filter constant C is determined as follows. When an image processing type sensor is used as the distance sensor 30 shown in FIG. 3, it usually takes 0.03 seconds to sample one screen, and if the distance calculation time is added to this, it is 0.05 to 0.1.
It takes seconds. The measured value of the inter-vehicle distance can be obtained in the time of 0.05 to 0.1 seconds. Further, in consideration of a cycle such as bouncing or lateral shaking of an automobile, it is preferable to use a filter having a filter constant of about 0.2 seconds. That is, the filter constant C in the above equation (6) should be set to 4 times or more of the sampling period (0.05 to 0.1 seconds above) (the smaller one of 0.05 to 0.1 seconds above is set. As a standard, this resulted in a four-fold increase. The larger the filter constant C, the better the riding comfort of the automobile, but the response of the vehicle speed is deteriorated.
【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。Example 5. The difference from the first embodiment is that in step S13 shown in FIG. 2, when the temporal change rate of the measured value of the inter-vehicle distance exceeds a predetermined value, the measured value of the inter-vehicle distance measured immediately before, that is, the previous time is measured. The point is to use the gain. As a result, the influence of the measurement error of the inter-vehicle distance due to the disturbance due to noise or the bouncing of the vehicle can be reduced.
【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。In each of the above embodiments, the temporal change rate of the inter-vehicle distance measured value is the temporal change rate of the deviation between the current and previous inter-vehicle distance measured values and the temporal change rate of the distance deviation ΔR dΔ.
Since it can be used as R / dt (temporal change rate of the deviation between the inter-vehicle distance value measured this time and the target value), if one of them can be used in the above embodiment, the other can be applied instead. Needless to say, of course.
For example, in Example 1, instead of dΔR / dt, dΔR
n / dt can be used. The same applies to the vehicle speed value as well as the inter-vehicle distance value.
【0073】[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。According to the invention described in claims 1 and 2, since the filter constant is changed according to the measured value of the distance by the triangulation type distance measuring device, a high resolution is obtained from a short distance to a long distance. It is possible to obtain stable measurement results with little fluctuation.
【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。According to the third and fourth aspects of the invention, the distance is measured as in the first or second aspect to control the inter-vehicle distance, so that the influence of fluctuations on the inter-vehicle distance control can be almost eliminated. It is possible to control with good responsiveness at a short distance, and to improve riding comfort at a long distance.
【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。According to the invention described in claims 5 to 7, the deviation between the inter-vehicle distance and the target inter-vehicle distance is multiplied by a predetermined gain, and the target vehicle speed is set based on the value of the multiplied deviation, or the gain thereof is set. Since proportional, integral, and differential gains are selectively used as, the response can be improved at a short distance and the riding comfort can be improved at a long distance.
【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。According to the invention of claim 8, the value obtained by filtering the temporal change rate of the inter-vehicle distance value is used as the term of the value obtained by integrating the differential gain with the deviation in claim 6. Therefore, it is possible to alleviate a rapid change in vehicle speed and improve the riding comfort of the vehicle.
【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。According to the ninth and tenth aspects of the present invention, since the filter constant for filtering the temporal change rate of the measured value of the inter-vehicle distance is used, a quick response is made to an interrupting vehicle or the like at a short distance. Since the danger of collision can be avoided, safety can be improved, and fluctuations can be mitigated at long distances to improve riding comfort.
【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。According to the eleventh aspect of the present invention, since the filter constant is configured to be four times or more the sampling period, it is possible to eliminate the influence of fluctuation due to the bouncing of the vehicle and improve the riding comfort of the vehicle. it can.
【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。According to the twelfth aspect of the invention, when the temporal change rate of the inter-vehicle distance value exceeds the predetermined value, the control gain corresponding to the inter-vehicle distance value measured immediately before is used. It is possible to reduce the influence of the measurement error of the inter-vehicle distance due to the disturbance due to noise or the bouncing of the vehicle, and the driving safety can be further improved.
【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。FIG. 1 is a flowchart for explaining how to determine a filter constant in a triangulation rangefinder according to an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a flowchart showing an operation procedure of the control device of the inter-vehicle distance control device according to the embodiment of the present invention.
【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。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an apparatus according to the embodiment.
【図4】同上一実施例における制御系のブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram of a control system according to the embodiment.
【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。FIG. 5 is a flowchart showing a main part operation procedure of the control device of the inter-vehicle distance control device according to the embodiment of the present invention.
【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。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional triangulation type distance measuring device.
【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。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional triangulation type distance measuring device.
【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。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional triangulation type distance measuring device.
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 1 Object 11 Light-Emitting Element 2, 12 Optical System 3, 13 Image Sensor 4, 14 A / D Converter 5, 15 Memory 16 Driver 20 Image Processing Circuit 20A, 20B Signal Processing Device 21 CPU 30 Distance Sensor 31 Control Device 32 Throttle Actuator 34 Vehicle speed sensor 35 Throttle opening sensor
───────────────────────────────────────────────────── 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location // G05D 1/02 K 9323-3H S 9323-3H
Claims (12)
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。1. A triangulation comprising a sensor for detecting an object to be measured via an optical system, and a calculation means for calculating a distance to the object to be measured from the amount of deviation of a signal detected by the sensor. The triangulation type range finder, wherein the calculating means has a filtering function, and the filter constant in the filtering function is a value corresponding to the measured distance.
る請求項1に記載の三角測量式距離計。2. The triangulation type rangefinder according to claim 1, wherein the filter constant is increased as the distance increases.
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。3. An inter-vehicle distance control device having an inter-vehicle distance measuring means for measuring an inter-vehicle distance and a control means for controlling a vehicle speed based on the inter-vehicle distance measuring means, wherein the inter-vehicle distance measuring means comprises an optical system of a vehicle. A sensor for detecting the distance and a calculating means for calculating the distance to the object to be measured from the deviation amount of the signal detected by the sensor,
The inter-vehicle distance control device is characterized in that the calculating means has a filtering function, and a triangulation type range finder in which the filter constant in the filtering function is a value according to the measured distance is used.
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。4. An inter-vehicle distance control device having an inter-vehicle distance measuring means for measuring an inter-vehicle distance and a control means for controlling a vehicle speed based on an output of the inter-vehicle distance measuring means, wherein the control means controls the vehicle speed. The inter-vehicle distance control device is characterized in that the control gain is changed according to the measurement value of the inter-vehicle distance measuring means.
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。5. A means for setting a target inter-vehicle distance, a means for measuring the inter-vehicle distance, a means for detecting a deviation between the inter-vehicle distance and the target inter-vehicle distance, and a means for setting a target vehicle speed according to the deviation. In the inter-vehicle distance control device having the above-mentioned, the inter-vehicle distance control device is characterized in that the deviation is multiplied by a predetermined gain and the target vehicle speed is set based on the value of the multiplied deviation.
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。6. The multiplied deviation value is obtained by multiplying the deviation before multiplication by each of a predetermined proportional gain, integral gain, and differential gain, and obtaining the sum of the values obtained by accumulating these gains. The inter-vehicle distance control device according to claim 5, wherein
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。7. If the measured inter-vehicle distance is a long distance,
The inter-vehicle distance control device according to claim 6, wherein the proportional gain and / or the differential gain are reduced, and the proportional gain and / or the differential gain are increased for a short distance.
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。8. The inter-vehicle distance according to claim 6, wherein a value obtained by filtering a temporal change rate of the value measured by the inter-vehicle distance measuring means is used as the term of the value obtained by integrating the differential gain with the deviation. Control device.
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。9. An inter-vehicle distance measuring means for measuring an inter-vehicle distance, and a vehicle speed PID based on an output of the inter-vehicle distance measuring means.
In an inter-vehicle distance control device having control means for controlling,
The control means is characterized by using a temporal change rate of the value measured by the inter-vehicle distance measuring means, a value obtained by filtering using a filter whose filter constant changes in accordance with the measured inter-vehicle distance value. Inter-vehicle distance control device.
なる請求項8または9に記載の車間距離制御装置。10. The inter-vehicle distance control device according to claim 8 or 9, wherein the filter constant is increased as the distance increases.
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。11. An inter-vehicle distance measuring means for measuring an inter-vehicle distance, and a vehicle speed PID based on an output of the inter-vehicle distance measuring means.
In an inter-vehicle distance control device having control means for controlling,
The control means uses a value obtained by filtering the temporal change rate of the value measured by the inter-vehicle distance measuring means using a filter having a filter constant four times or more the sampling cycle of the inter-vehicle distance measuring means. An inter-vehicle distance control device characterized by:
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。12. An inter-vehicle distance control device having an inter-vehicle distance measuring means for measuring an inter-vehicle distance and a control means for controlling a vehicle speed based on an output of the inter-vehicle distance measuring means, wherein the control means controls the vehicle speed. The control gain for changing according to the measurement value of the inter-vehicle distance measuring means, and when the temporal change rate of the value measured by the inter-vehicle distance measuring means exceeds a predetermined value, was measured immediately before that. An inter-vehicle distance control device using a control gain corresponding to an inter-vehicle distance value.
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---|---|---|---|
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DE4337872A DE4337872C2 (en) | 1992-12-22 | 1993-11-05 | Distance measuring device and vehicle speed control device for maintaining an inter-vehicle distance |
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