(57)【要約】【課題】音波または電磁波を利用した測距装置が性能低下状態であることを測距装置単体のみで検知する。【解決手段】測距装置１は、自車両の周辺物体からの反射波に基づいて少なくとも周辺物体までの距離及び受信レベルを検出するセンシング部１２と、周辺物体までの距離と反射波の受信レベルを関連付けて測定データとして記憶する測定データ蓄積部１３１と、当該測定データから距離による受信レベルの変化を補正した正規化受信レベルを算出する正規化受信レベル演算処理部１３２と、当該正規化受信レベルを用いて蓄積判定用評価値を算出する蓄積判定用評価値演算処理部１３３と、蓄積判定用評価値をもとに性能低下検知に用いる正規化受信レベルを判定する蓄積判定処理部１３４と、性能低下検知に用いると判定された正規化受信レベルに基づいて測距装置１の性能低下を検知する性能低下検知部１４とを備える。【選択図】図１
2016166752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に設けられ、前記自車両の周辺物体に対して音波または電磁波を放射する送信部と前記周辺物体からの前記音波または電磁波の反射波を受信する受信部とを有し、前記受信部で受信した前記反射波に基づいて、各前記周辺物体ごとに、少なくとも、前記周辺物体までの距離及び前記反射波の受信レベルを検出するセンシング部と、
前記周辺物体までの距離と前記反射波の受信レベルとを対応させて、各前記周辺物体ごとに、測定データとして記憶する測定データ蓄積部と、
前記測定データ蓄積部に蓄積した前記測定データを用いて、前記測定データの前記受信レベルに対し、距離による前記受信レベルの変化分の補正を行うことで正規化し、正規化受信レベルを算出する正規化受信レベル演算処理部と、
前記正規化受信レベル演算処理部において算出した各周辺物体ごとの前記正規化受信レベルを、測距装置の性能低下検知に用いるか否かを判定するための、蓄積判定用評価値を算出する蓄積判定用評価値演算処理部と、
前記蓄積判定用評価値演算処理部により算出した前記蓄積判定用評価値に基づいて、各周辺物体ごとに、前記正規化受信レベルを、前記性能低下検知に用いるか否かを判定する蓄積判定処理部と、
前記蓄積判定処理部において前記性能低下検知に用いると判定された前記周辺物体の前記正規化受信レベルに基づいて前記測距装置の性能低下を検知する性能低下検知部と、
を備えたことを特徴とする測距装置。
【請求項２】
前記蓄積判定用評価値演算処理部は、
前記正規化受信レベル演算処理部において算出した前記正規化受信レベルを用いて、距離による前記正規化受信レベルの変化の度合いを示す蓄積判定用評価値を算出する
請求項１記載の測距装置。
【請求項３】
前記正規化受信レベル演算処理部は、
前記測定データの前記周辺物体までの距離及び前記反射波の受信レベルを用いて、当該受信レベルに対し、距離による前記受信レベルの減衰分および大気による吸収分の両方またはいずれか一方を補正した値を、前記正規化受信レベルとして算出する
請求項１または２に記載の測距装置。
【請求項４】
前記蓄積判定用評価値演算処理部は、
前記反射波の受信レベルが飽和していない距離区間における前記周辺物体までの距離と前記正規化受信レベルとを用いて、前記蓄積判定用評価値を算出する
請求項１から３までのいずれか１項に記載の測距装置。
【請求項５】
前記性能低下検知部は、
前記蓄積判定処理部により前記性能低下検知に用いると判定された前記正規化受信レベルに対して、当該正規化受信レベルに重畳する雑音および外乱による影響を抑制するための処理を行うことで、各前記周辺物体ごとに、前記正規化受信レベルの受信レベル代表値を算出する性能低下検知用車両データ演算処理部と、
複数個の前記周辺物体分の前記受信レベル代表値を蓄積する性能低下検知用車両データ蓄積部と、
前記性能低下検知用車両データ蓄積部に蓄積した前記複数個の前記周辺物体分の受信レベル代表値をもとに前記測距装置の軸ずれ及び感度低下の検知処理に用いるための評価値の算出を行う性能低下演算処理部と、
前記性能低下検知処理部において算出した前記評価値をもとに前記測距装置の性能低下検知判定を行う性能低下判定処理部と
を有する
請求項１から４までのいずれか１項に記載の測距装置。
【請求項６】
前記性能低下検知用車両データ演算処理部は、
前記正規化受信レベルの分布の中心を表す基本統計量を算出し、当該基本統計量を前記受信レベル代表値とする
請求項５に記載の測距装置。
【請求項７】
前記性能低下演算処理部は、
前記評価値として、蓄積した前記複数個の前記周辺物体分の前記受信レベル代表値の基本統計量を算出し、
前記性能低下判定処理部は、
前記受信レベル代表値の当該基本統計量に基づいて前記測距装置の軸ずれ状態と感度低下状態とを検知する
請求項５または６に記載の測距装置。
【請求項８】
前記性能低下演算処理部は、
前記評価値として、蓄積した前記複数個の前記周辺物体分の前記受信レベル代表値の分布の中心を表す第１の基本統計量と前記分布の拡がりを表す第２の基本統計量を算出し、
前記性能低下判定処理部は、
前記第１の基本統計量が第１の閾値以上かつ前記第２の基本統計量が第２の閾値未満のとき、前記測距装置が通常状態と検知し、
前記第１の基本統計量が前記第１の閾値以上かつ前記第２の基本統計量が前記第２の閾値以上のとき、前記測距装置が軸ずれ状態と検知し、
前記第１の基本統計量が前記第１の閾値未満かつ前記第２の基本統計量が前記第２の閾値未満のとき、前記測距装置が感度低下状態と検知し、
前記第１の基本統計量が前記第１の閾値未満かつ前記第２の基本統計量が前記第２の閾値以上のとき、前記測距装置が軸ずれ状態もしくは軸ずれ状態かつ感度低下状態と検知する
請求項５から７までのいずれか１項に記載の測距装置。
【請求項９】
測距装置に設けられた送信部を用いて周辺物体に対して音波または電磁波を放射し、前記周辺物体からの前記音波または電磁波の反射波を前記測距装置に設けられた受信部を用いて受信するステップと、
前記受信部で受信された前記反射波に基づいて各前記周辺物体ごとに、少なくとも、前記周辺物体までの距離及び前記反射波の受信レベルを検出するステップと、
前記周辺物体までの距離と前記反射波の受信レベルとを対応させて、各前記周辺物体ごとに、測定データとして記憶するステップと、
蓄積した前記測定データを用いて、前記測定データの前記受信レベルに対し、距離による前記受信レベルの変化分の補正を行うことで正規化し、正規化受信レベルを算出するステップと、
算出した各周辺物体ごとの前記正規化受信レベルを、測距装置の性能低下検知に用いるか否かを判定するための、蓄積判定用評価値を算出するステップと、
算出した前記蓄積判定用評価値に基づいて、各周辺物体ごとに、前記正規化受信レベルを、前記性能低下検知に用いるか否かを判定するステップと、
前記性能低下検知に用いると判定された前記周辺物体の前記正規化受信レベルに基づいて前記測距装置の性能低下を検知するステップと、
を備えたことを特徴とする測距装置の性能低下検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は測距装置及び測距装置の性能低下検知方法に関し、特に、自車両に搭載する周辺物体までの距離などを測定する測距装置において、測距装置の軸ずれや感度低下などの性能低下を検知することが可能な測距装置及び測距装置の性能低下検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車載用測距装置によって測定された自車両と周辺物体との間の距離の測定結果は、車両の安全性や快適性を向上させるための車両用アプリケーションで活用されている。車両用アプリケーションの例としては、例えば、衝突被害軽減ブレーキシステム、および、アダプティブクルーズコントロールシステムがある。衝突被害軽減ブレーキシステムとは、自車両が前方の障害物に衝突した際の被害を軽減するためのシステムである。また、アダプティブクルーズコントロールシステムとは、前方の車両に追従するためのシステムである。
【０００３】
また、車載用測距装置として、波動を利用するものがある。波動を利用した車載用測距装置の具体例としては、ミリ波レーダ、レーザレーダ、および、超音波センサがある。これらの車載用測距装置は、車室内ではなく、車室外に搭載されることが多い。例えば、衝突被害軽減ブレーキやアダプティブクルーズコントロールシステムなどの用途で用いられる車載用測距装置は、車両のフロントグリル周辺やフォグランプ周辺に取り付けられることが多い。車載用測距装置を車室外に搭載する場合、車両のフロントグリルや測距装置そのものに汚れが付着する可能性がある。汚れが付着すると、測距装置から送信される波動ならびに測距装置で受信される波動の反射波が汚れによって減衰または散乱される。その場合には、測距装置の検知性能が、測距装置の設計段階の検知性能に対して、著しく低下する恐れがある。
【０００４】
また、測距装置を車両の前方に搭載する場合、波動を放射する送信部の軸と車両の前後の軸が揃うように測距装置を車両に搭載している場合が多い。しかし、車両の振動や車両への衝撃、測距装置の経年変化などにより、波動を放射する送信部の軸と車両の前後の軸がずれる可能性がある。この場合、本来検知する周辺物体を検知できない、または、本来検出するべきでない周辺物体を検知してしまう恐れがある。この場合にも、測距装置の検知性能が、測距装置の設計段階の検知性能に対して、著しく低下する恐れがある。
【０００５】
測距装置の性能低下判定処理に関する従来技術として、例えば、特許文献１に記載の電波レーダ装置がある。この従来技術においては、電波レーダ装置の電波放射範囲内になるように、電波反射体が車両の一部に固定されている。また、電波反射体からの反射信号の信号強度を検知するための検知手段が設けられている。電波レーダ装置の上下方向の軸が正常な場合には、電波レーダ装置から放射される電波の一部が電波反射体に当たるように、電波反射体が配置されている。そのため、検知手段は、電波反射体からの反射信号の信号強度が正常レベルの範囲外であるときに、電波レーダの軸ずれが発生していると検知する。
【０００６】
また、別の従来技術として、特許文献２に記載の車載センサの軸ずれ計測装置がある。この従来技術においては、電子式カメラを用いて、レーザレーダ装置の軸ずれの検知を行う。当該レーザレーダ装置は、車両に搭載され、車両前方に存在する前方物体の位置を計測する。このとき、電子式カメラは、レーザレーダ装置の計測方向と同じ方向の画像を撮像する。判定手段は、当該撮像画像に基づいて、自車両が直進状態であるか否かを判定する。自車両が直進状態であると判定したとき、停止している停止物体の移動ベクトルを前方物体位置から算出し、その移動ベクトルからレーザレーダの軸ずれ角を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３６７５７４１号公報
【特許文献２】特開２００４−１９８１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１においては、電波反射体を電波レーダ装置の電波放射範囲内に設けるため、車両の一部に電波反射体を配置する必要がある。そのため、電波レーダ装置を配置する場所が制限されてしまうことと高コストとなる問題がある。また、電波反射体からの信号強度が正常レベルの範囲外であるときに、電波レーダの軸ずれを検知するという構成であるため、電波レーダの汚れなどの原因から電波レーダの感度が低下し、電波反射からの信号強度が小さくなった場合、軸ずれと誤検知する恐れもある。
【０００９】
特許文献２においては、自車両が直進状態であるか否かを判定するためにカメラを配置する必要がある。そのため、高コストとなることやカメラを配置するスペースを確保しないといけない問題がある。また、カメラ自体が軸ずれ状態のとき、正確に自車両が直進状態であるかを判定できないため、レーザレーダが軸ずれ状態においても、軸ずれを検知しないことや軸ずれを誤検知する恐れもある。
【００１０】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、車両に反射体およびその他のセンサを配置する必要もなく、測距装置単体で軸ずれ検知及び感度低下検知が可能な測距装置及び測距装置の性能低下検知方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、自車両に設けられ、前記自車両の周辺物体に対して音波または電磁波を放射する送信部と前記周辺物体からの前記音波または電磁波の反射波を受信する受信部とを有し、前記受信部で受信した前記反射波に基づいて、各前記周辺物体ごとに、少なくとも、前記周辺物体までの距離及び前記反射波の受信レベルを検出するセンシング部と、前記周辺物体までの距離と前記反射波の受信レベルとを対応させて、各前記周辺物体ごとに、測定データとして記憶する測定データ蓄積部と、前記測定データ蓄積部に蓄積した前記測定データを用いて、前記測定データの前記受信レベルに対し、距離による前記受信レベルの変化分の補正を行うことで正規化し、正規化受信レベルを算出する正規化受信レベル演算処理部と、前記正規化受信レベル演算処理部において算出した各周辺物体ごとの前記正規化受信レベルを、測距装置の性能低下検知に用いるか否かを判定するための、蓄積判定用評価値を算出する蓄積判定用評価値演算処理部と、前記蓄積判定用評価値演算処理部により算出した前記蓄積判定用評価値に基づいて、各周辺物体ごとに、前記正規化受信レベルを、前記性能低下検知に用いるか否かを判定する蓄積判定処理部と、前記蓄積判定処理部において前記性能低下検知に用いると判定された前記周辺物体の前記正規化受信レベルに基づいて前記測距装置の性能低下を検知する性能低下検知部と、を備えたことを特徴とする測距装置である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、周辺物体からの反射波を受信して当該周辺物体までの距離と反射波の受信レベルとを測定するセンシング部と、当該受信レベルを正規化した正規化受信レベルに基づいて測距装置の性能低下を検知する性能低下検知部とを備えるようにしたので、車両に反射体およびその他のセンサを配置する必要もなく、測距装置単体で軸ずれ検知及び感度低下検知を含む性能低下検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る測距装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る測距装置における蓄積判定部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１に係る測距装置における指向性の一例を示した説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る測距装置における距離による正規化受信レベルの変化率を示した説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る測距装置における性能低下検知部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１に係る測距装置における性能低下判定において用いる複数台分の受信レベル代表値の平均値と複数台分の受信レベル代表値のばらつきの関係を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る測距装置１の構成を示したブロック構成図である。本実施の形態においては、ミリ波レーダ、レーザレーダ、および、超音波センサといった、波動を利用した測距装置を例に挙げて説明する。本実施の形態において、測距装置１を設ける位置は、車両のフロントグリル周辺やフォグランプ周辺とする。以下では、測距装置１が設けられた車両を、自車両と呼ぶこととする。なお、本実施の形態では距装置１を設ける位置は、車両のフロントグリル周辺やフォグランプ周辺としたが、これに限らずフロントガラス周辺など周辺物体を検知可能な位置であればどこでもよい。
【００１５】
なお、図１に示すように、測距装置１には、車両の駆動制御を行うための車両制御部２が接続されている。車両制御部２は、測距装置１より得られた測定データをもとに、衝突被害軽減ブレーキシステムの制御、及び、アダプティブクルーズコントロールシステムの制御を行う。また、車両制御部２は、測距装置１より得られた性能判定結果をもとに、運転手に対して測距装置１が性能低下状態であることを報知し、衝突被害軽減ブレーキシステムの制御の停止及びアダブティブクルーズコントロールシステムの制御の停止を行う。
【００１６】
図１を参照しながら、測距装置１の構成について説明する。
図１に示すように、測距装置１は、制御部１１、センシング部１２、蓄積判定部１３および性能低下検知部１４を備えている。蓄積判定部１３は、測定データ蓄積部１３１、正規化受信レベル演算処理部１３２、蓄積判定用評価値演算処理部１３３および蓄積判定処理部１３４から構成されている。性能低下検知部１４は、性能低下検知用車両データ演算処理部１４１、性能低下検知用車両データ蓄積部１４２、性能低下演算処理部１４３および性能低下判定処理部１４４から構成されている。
【００１７】
制御部１１は、例えば、専用のロジック回路またはメモリに記憶されたプログラムを実行する汎用のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、または、両者の組み合わせで構成されている。制御部１１は、センシング部１２、蓄積判定部１３および性能低下検知部１４の各構成要素の動作タイミングなどを制御する。
【００１８】
センシング部１２は送信部（図示せず）と受信部（図示せず）から構成されている。センシング部１２では、送信部から音波または電磁波の波動を放射し、自車両の周辺物体で反射した当該音波または電磁波の波動の反射波を受信部において受信する。センシング部１２は、受信部において受信した反射波のデータに基づいて、各々の周辺物体について、少なくとも、当該周辺物体までの距離および反射波の受信レベルを測定する。また、センシング部１２はこれらの測定データを車両制御部２及び蓄積判定部１３に送信する。
【００１９】
制御部１１は、センシング部１２の処理終了後、蓄積判定部１３内の測定データ蓄積部１３１、正規化受信レベル演算処理部１３２、蓄積判定用評価値演算処理部１３３、および、蓄積判定処理部１３４、並びに、性能低下検知部１４内の性能低下検知用車両データ演算処理部１４１、性能低下検知用車両データ蓄積部１４２、性能低下演算処理部１４３、および、性能低下判定処理部１４４を順に制御し、蓄積判定処理及び性能低下判定処理を実施する。
【００２０】
ここで、図２を参照しながら、測距装置１の蓄積判定部１３の動作について説明する。図２は、蓄積判定部１３の処理内容を示すフローチャートである。以下では、周辺物体として先行車両を検知した場合を例に説明を進める。
【００２１】
まず、蓄積判定部１３では、センシング部１２から送信されてきた測定データを測定データ蓄積部１３１に蓄積する。これらの測定データには、上述したように、少なくとも、先行車両までの距離と反射波の受信レベルとが含まれている。蓄積する測定データは、一台の先行車両ごとに、当該先行車両を検知した時点から未検知となった時点までの測定データ全てである。また、センシング部１２を構成する回路の制約などで反射波の受信レベルが飽和する場合においては、受信レベルを正確に計測することが困難であり、蓄積判定の精度が低下する。そこで、可能な限り反射波の受信レベルが飽和していない選定された特定の距離区間のデータのみを測定データとして蓄積することで、反射波の受信レベルを正確に計測することができ、より正確な蓄積判定が可能となる。なお、ここで、「飽和」とは、信号の受信レベルの大きさが回路で扱える大きさの限度に達してしまったことを意味する。受信レベルが回路で扱える最大値を超えると、出力は頭打ちになり、入力と出力の値が比例しなくなり、その結果、波形が歪み、受信レベルを正確に計測することができない。このような現象を「飽和」と呼ぶ。これにより、後段の正規化受信レベル演算処理部１３２および蓄積判定用評価値演算処理部１３３において、反射波の受信レベルが飽和していない距離区間における周辺物体までの距離と正規化受信レベルとを用いて、処理を行うことになる。
【００２２】
次に、正規化受信レベル演算処理部１３２において、測定データ蓄積部１３１に蓄積した測定データをもとに、反射波の受信レベルに対し、距離による受信レベルの減衰分および大気による反射波の吸収分の影響の両方またはいずれか一方を考慮した補正を行うことで受信レベルを正規化し、正規化受信レベルを算出する（ステップＳ１１）。ここで、先行車両までの距離及び正規化受信レベルをまとめて車両データと呼ぶこととする。蓄積する車両データは、測定データから算出した車両データ全てである。このように、正規化受信レベル演算処理部１３２において、反射波の受信レベルに対し、距離による受信レベルの減衰および大気による反射波の吸収の両方またはいずれか一方を補正して、反射波の受信レベルを正規化することにより、測距装置１の指向性が反射波の受信レベルに与える影響のみを抽出することが可能となる。
【００２３】
次に、蓄積判定用評価値演算処理部１３３において、正規化受信レベル演算処理部１３２より算出した車両データから、当該車両データを性能低下検知処理に用いるか否かを判定するための蓄積判定用評価値を算出する（ステップＳ１２）。ここでは、蓄積判定用評価値として、距離に対する正規化受信レベルの変化の度合いを示す正規化受信レベル比αを用いる。正規化受信レベル比αは「ある距離における正規化受信レベルを基準としたときの当該基準に対する正規化受信レベルの比」と定義する。ここで、測距装置１の指向性の一例を図３に示す。図３に示した測距装置１の指向性の一例においては、先行車両が測距装置１に対して正面にあるときに、反射波の受信レベルが最大となる。先行車両が測距装置１に対して正面の位置に存在するときと先行車両が測距装置１に対して正面からずれた位置に存在するときにおいて、先行車両までの距離と正規化受信レベル比αの関係を図４に示す。図４に示すように、先行車両が測距装置１に対して正面の位置にあるときは、先行車両までの距離にかかわらず、正規化受信レベル比αは一定値となる。一方、先行車両が測距装置１に対して正面からずれた位置にあるときは、先行車両までの距離が短くなるほど、正規化受信レベル比αは小さくなる傾向があることがわかる。蓄積判定用評価値演算処理部１３３は、この傾向を利用し、正規化受信レベル比αを演算することによって、先行車両が自車両に対して高いオーバーラップ率でオーバーラップしているか否かを判定する。このように、本実施の形態においては、測距装置１を用いて、測距装置１に対する先行車両の相対角度を取得しなくとも、測距装置１より得られる先行車両までの距離と反射波の受信レベルのみを用いて、先行車両が自車両に対して高いオーバーラップ率であるか否かを判定することが可能である。なお、蓄積判定用評価値は、正規化受信レベル比αに限らず、適宜選択した任意の距離区間における正規化受信レベルの傾きを蓄積判定用評価値として用いてもよい。
【００２４】
最後に、蓄積判定処理部１３４において、蓄積判定用評価値演算処理部１３３により算出した蓄積判定用評価値としての正規化受信レベル比αが蓄積判定閾値未満であるか否かを判定（ステップＳ１３）し、蓄積判定閾値以上の車両データのみを性能低下検知部１４に送信（ステップＳ１４）し、蓄積判定閾値未満の車両データは破棄する（ステップＳ１５）。なお、蓄積判定閾値はあらかじめ解析的、または実験的に決定しておくものとする。これにより、測距装置１に対して正面にある先行車両および正面に近い位置に存在する先行車両の車両データのみが抽出され、正面から大幅にずれた車両データについては以下の処理では用いられないことになる。
以上のステップＳ１１〜Ｓ１５で、図２の処理を終了とする。
【００２５】
次に、図５を参照しながら、測距装置１の性能低下検知部１４の動作について説明する。図５は、性能低下検知部１４の処理内容を示すフローチャートである。以下では、蓄積判定部１３と同様に、引き続き、周辺物体として先行車両を検知した場合を例に説明する。
【００２６】
まず、性能低下検知部１４では、性能低下検知用車両データ演算処理部１４１において、蓄積判定部１３内の蓄積判定処理部１３４から受信した車両データを用いて、各先行車両１台ごとについて、当該正規化受信レベルに重畳する雑音および外乱による影響を抑制するための処理を行うことで、各先行車両１台ごとに、受信レベル代表値を算出する。具体的には、当該受信レベル代表値として、正規化受信レベルの分布の中心を表す基本統計量を算出する（ステップＳ２１）。このことにより、測距装置１の受信レベルに重畳する雑音および外乱による影響を小さくすることができ、より正確な性能低下検知が可能となるなお、ここでは、より詳細には、正規化受信レベルの分布の中心を表す基本統計量として、各先行車両１台ごとに、正規化受信レベルの平均値を用いる。なお、受信レベル代表値は、正規化受信レベルの平均値に限定せず、中央値または最頻値を用いてもよい。
【００２７】
次に、上記のようにして１台ごとに求めた受信レベル代表値を、Ｎ台分だけ性能低下検知用車両データ蓄積部１４２に蓄積する（ステップＳ２２）。なお、Ｎの値はあらかじめ実験的に決定しておくものとする。また、Ｎ台分蓄積された状態で新しい受信レベル代表値が蓄積される場合においては、Ｎ台分のデータの中で最も古く蓄積したデータを破棄するものとする。
【００２８】
さらに、性能低下演算処理部１４３において、性能低下検知用車両データ蓄積部１４２に蓄積したＮ台分の受信レベル代表値を用いて、測距装置１の軸ずれ及び感度低下の検知処理に用いるための評価値の算出を行う。ここでは、当該評価値として、Ｎ台分の基本統計量を算出する。具体的には、当該基本統計量として、以下の２つを算出することとする。１つ目の基本統計量は、Ｎ台分の先行車両の受信レベル代表値の分布の中心を表す基本統計量として、Ｎ台分の受信レベル代表値の平均値Ａを算出する。この基本統計量を、以下では、第１の基本統計量と呼ぶこととする。２つ目の基本統計量は、Ｎ台分の先行車両の受信レベル代表値の分布の拡がりを表す基本統計量として、Ｎ台分の受信レベル代表値の分散σ２を算出する。以下では、この基本統計量を、第２の基本統計量と呼ぶこととする（ステップＳ２３）。ここで、Ｎ台分の先行車両の受信レベル代表値の分布の中心を表す第１の基本統計量は平均値に限定せず、中央値、最頻値を用いてもよい。さらに、Ｎ台分の先行車両の受信レベル代表値の分布の拡がりを表す第２の基本統計量は分散に限定せず、レンジ、不偏分散、標準偏差を用いてもよい。
【００２９】
最後に、性能低下判定処理部１４４において、性能低下演算処理部１４３により算出した、第１および第２の基本統計量としての、Ｎ台分の受信レベル代表値の平均値ＡとＮ台分の受信レベル代表値の分散σ２とから、測距装置１の状態が図６に示す以下の（ａ）〜（ｄ）の４つのいずれに該当するかを判別する（ステップＳ２４）。
【００３０】
（ａ）Ｎ台分の受信レベル代表値の平均値Ａが受信レベル閾値以上かつＮ台分の受信レベル代表値の分散σ２がばらつき閾値未満のとき、測距装置１は「通常状態」と判定する（ステップＳ２５）。
【００３１】
（ｂ）Ｎ台分の受信レベル代表値の平均値Ａが受信レベル閾値未満かつＮ台分の受信レベル代表値の分散σ２がばらつき閾値未満のとき、測距装置１は「感度低下状態」と判定する（ステップＳ２６）。
【００３２】
（ｃ）Ｎ台分の受信レベル代表値の平均値Ａが受信レベル閾値以上かつＮ台分の受信レベル代表値の分散σ２がばらつき閾値以上のとき、測距装置１は「軸ずれ状態」と判定する（ステップＳ２７）。
【００３３】
（ｄ）複数台分の受信レベル代表値の平均値Ａが受信レベル閾値未満かつ複数台分の受信レベル代表値の分散σ２がばらつき閾値以上のとき、測距装置１は「軸ずれ状態」もしくは「軸ずれ状態かつ感度低下状態」と判定する（ステップＳ２８）。
なお、ここで、受信レベル閾値およびばらつき閾値はあらかじめ解析的、または実験的に決定しておくものとする。
以上のステップＳ２１〜Ｓ２８で、図５の処理を終了とする。
【００３４】
測距装置１は、測定データ蓄積部１３１に蓄積した測定データと、性能低下判定処理部１４４で得た性能判定結果とを、車両制御部２に出力する。なお、ここで、送信するデータとしては、測定データに限らず、正規化受信レベル演算処理部１３２または蓄積判定処理部１３４で得られた車両データを測定データとして車両制御部２に送信するようにしてもよい。
【００３５】
車両制御部２は、測距装置１より得られた測定データをもとに、衝突被害軽減ブレーキシステムの制御、及び、アダプティブクルーズコントロールシステムの制御を行う。また、車両制御部２は測距装置１より得られた性能判定結果をもとに、性能判定結果が「通常状態」以外の場合には、運転手に対し、測距装置１が性能低下状態であることを報知し、衝突被害軽減ブレーキシステムの制御の停止及びアダブティブクルーズコントロールシステムの制御の停止などを行う。
【００３６】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、自車両に設けられ、当該自車両の周辺物体に対して音波または電磁波を放射する送信部と周辺物体からの当該音波または電磁波の反射波を受信する受信部とを有し、受信部で受信した反射波に基づいて、各周辺物体ごとに、少なくとも、周辺物体までの距離及び反射波の受信レベルを検出するセンシング部１２と、周辺物体までの距離と反射波の受信レベルとを対応させて、各周辺物体ごとに、測定データとして記憶する測定データ蓄積部１３１と、測定データ蓄積部１３１に蓄積した測定データを用いて、測定データの受信レベルに対し、距離による受信レベルの変化分の補正を行うことで正規化し、正規化受信レベルを算出する正規化受信レベル演算処理部１３２と、正規化受信レベル演算処理部１３２において算出した各周辺物体ごとの正規化受信レベルを、測距装置１の性能低下検知に用いるか否かを判定するための、蓄積判定用評価値を算出する蓄積判定用評価値演算処理部１３３と、蓄積判定用評価値演算処理部１３３により算出した蓄積判定用評価値に基づいて、各周辺物体ごとに、正規化受信レベルを、性能低下検知に用いるか否かを判定する蓄積判定処理部１３４と、蓄積判定処理部１３４において性能低下検知に用いると判定された周辺物体の正規化受信レベルに基づいて測距装置１の性能低下を検知する性能低下検知部１４とを備えるようにしたので、従来技術のように、車両に反射体を配置する必要がなく、また、その他のセンサを配置する必要もなく、測距装置１単体で軸ずれ検知及び感度低下検知が可能な測距装置を実現できる。
【符号の説明】
【００３７】
１  測距装置、２  車両制御部、１１  制御部、１２  センシング部、１３  蓄積判定部、１４  性能低下検知部、１３１  測定データ蓄積部、１３２  正規化受信レベル演算処理部、１３３  蓄積判定用評価値演算処理部、１３４  蓄積判定処理部、１４１  性能低下検知用車両データ演算処理部、１４２  性能低下検知用車両データ蓄積部、１４３  性能低下演算処理部、１４４  性能低下判定処理部。
【図１】
2016166752.tif 000003
【図２】
2016166752.tif 000004
【図３】
2016166752.tif 000005
【図４】
2016166752.tif 000006
【図５】
2016166752.tif 000007
【図６】
2016166752.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月2日(2016.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明は、自車両に設けられ、前記自車両の周辺物体に対して音波または電磁波を放射する送信部と前記周辺物体からの前記音波または電磁波の反射波を受信する受信部とを有し、前記受信部で受信した前記反射波に基づいて、各前記周辺物体ごとに、少なくとも、前記周辺物体までの距離及び前記反射波の受信レベルを検出するセンシング部と、前記周辺物体までの距離と前記反射波の受信レベルとを対応させて、各前記周辺物体ごとに、測定データとして記憶する測定データ蓄積部と、前記測定データ蓄積部に蓄積した前記測定データを用いて、前記測定データの前記受信レベルに対し、距離による前記受信レベルの変化分の補正を行うことで正規化し、正規化受信レベルを算出する正規化受信レベル演算処理部と、前記正規化受信レベル演算処理部において算出した各周辺物体ごとの前記正規化受信レベルを、測距装置の性能低下検知に用いるか否かを判定するための、蓄積判定用評価値を算出する蓄積判定用評価値演算処理部と、前記蓄積判定用評価値演算処理部により算出した前記蓄積判定用評価値に基づいて、各周辺物体ごとに、前記正規化受信レベルを、前記性能低下検知に用いるか否かを判定する蓄積判定処理部と、前記蓄積判定処理部において前記性能低下検知に用いると判定された前記周辺物体の前記正規化受信レベルに基づいて前記測距装置の性能低下を検知する性能低下検知部と、を備え、前記蓄積判定用評価値演算処理部は、前記正規化受信レベル演算処理部において算出された前記正規化受信レベルを用いて、距離による前記正規化受信レベルの変化の度合いを示す蓄積判定用評価値を算出し、前記蓄積判定用評価値は、予め設定された所定の距離における正規化受信レベルを基準とし、当該基準に対する、前記正規化受信レベル演算処理部において算出された前記正規化受信レベルの比であり、前記蓄積判定用評価値演算処理部は、当該比が閾値以上の場合に、前記正規化受信レベルを前記性能低下検知に用い、当該比が前記閾値未満の場合に、前記正規化受信レベルを破棄して前記性能低下検知には用いないことを特徴とする測距装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に設けられ、前記自車両の周辺物体に対して音波または電磁波を放射する送信部と前記周辺物体からの前記音波または電磁波の反射波を受信する受信部とを有し、前記受信部で受信した前記反射波に基づいて、各前記周辺物体ごとに、少なくとも、前記周辺物体までの距離及び前記反射波の受信レベルを検出するセンシング部と、
前記周辺物体までの距離と前記反射波の受信レベルとを対応させて、各前記周辺物体ごとに、測定データとして記憶する測定データ蓄積部と、
前記測定データ蓄積部に蓄積した前記測定データを用いて、前記測定データの前記受信レベルに対し、距離による前記受信レベルの変化分の補正を行うことで正規化し、正規化受信レベルを算出する正規化受信レベル演算処理部と、
前記正規化受信レベル演算処理部において算出した各周辺物体ごとの前記正規化受信レベルを、測距装置の性能低下検知に用いるか否かを判定するための、蓄積判定用評価値を算出する蓄積判定用評価値演算処理部と、
前記蓄積判定用評価値演算処理部により算出した前記蓄積判定用評価値に基づいて、各周辺物体ごとに、前記正規化受信レベルを、前記性能低下検知に用いるか否かを判定する蓄積判定処理部と、
前記蓄積判定処理部において前記性能低下検知に用いると判定された前記周辺物体の前記正規化受信レベルに基づいて前記測距装置の性能低下を検知する性能低下検知部と、
を備え、
前記蓄積判定用評価値演算処理部は、
前記正規化受信レベル演算処理部において算出された前記正規化受信レベルを用いて、距離による前記正規化受信レベルの変化の度合いを示す蓄積判定用評価値を算出し、
前記蓄積判定用評価値は、予め設定された所定の距離における正規化受信レベルを基準とし、当該基準に対する、前記正規化受信レベル演算処理部において算出された前記正規化受信レベルの比であり、
前記蓄積判定用評価値演算処理部は、当該比が閾値以上の場合に、前記正規化受信レベルを前記性能低下検知に用い、当該比が前記閾値未満の場合に、前記正規化受信レベルを破棄して前記性能低下検知には用いない
ことを特徴とする測距装置。
【請求項２】
前記正規化受信レベル演算処理部は、
前記測定データの前記周辺物体までの距離及び前記反射波の受信レベルを用いて、当該受信レベルに対し、距離による前記受信レベルの減衰分および大気による吸収分の両方またはいずれか一方を補正した値を、前記正規化受信レベルとして算出する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記蓄積判定用評価値演算処理部は、
前記反射波の受信レベルが飽和していない距離区間における前記周辺物体までの距離と前記正規化受信レベルとを用いて、前記蓄積判定用評価値を算出する
請求項１または２に記載の測距装置。
【請求項４】
前記性能低下検知部は、
前記蓄積判定処理部により前記性能低下検知に用いると判定された前記正規化受信レベルに対して、当該正規化受信レベルに重畳する雑音および外乱による影響を抑制するための処理を行うことで、各前記周辺物体ごとに、前記正規化受信レベルの受信レベル代表値を算出する性能低下検知用車両データ演算処理部と、
複数個の前記周辺物体分の前記受信レベル代表値を蓄積する性能低下検知用車両データ蓄積部と、
前記性能低下検知用車両データ蓄積部に蓄積した前記複数個の前記周辺物体分の受信レベル代表値をもとに前記測距装置の軸ずれ及び感度低下の検知処理に用いるための評価値の算出を行う性能低下演算処理部と、
前記性能低下検知処理部において算出した前記評価値をもとに前記測距装置の性能低下検知判定を行う性能低下判定処理部と
を有する
請求項１から３までのいずれか１項に記載の測距装置。
【請求項５】
前記性能低下検知用車両データ演算処理部は、
前記正規化受信レベルの分布の中心を表す基本統計量を算出し、当該基本統計量を前記受信レベル代表値とする
請求項４に記載の測距装置。
【請求項６】
前記性能低下演算処理部は、
前記評価値として、蓄積した前記複数個の前記周辺物体分の前記受信レベル代表値の基本統計量を算出し、
前記性能低下判定処理部は、
前記受信レベル代表値の当該基本統計量に基づいて前記測距装置の軸ずれ状態と感度低下状態とを検知する
請求項４または５に記載の測距装置。
【請求項７】
前記性能低下演算処理部は、
前記評価値として、蓄積した前記複数個の前記周辺物体分の前記受信レベル代表値の分布の中心を表す第１の基本統計量と前記分布の拡がりを表す第２の基本統計量を算出し、
前記性能低下判定処理部は、
前記第１の基本統計量が第１の閾値以上かつ前記第２の基本統計量が第２の閾値未満のとき、前記測距装置が通常状態と検知し、
前記第１の基本統計量が前記第１の閾値以上かつ前記第２の基本統計量が前記第２の閾値以上のとき、前記測距装置が軸ずれ状態と検知し、
前記第１の基本統計量が前記第１の閾値未満かつ前記第２の基本統計量が前記第２の閾値未満のとき、前記測距装置が感度低下状態と検知し、
前記第１の基本統計量が前記第１の閾値未満かつ前記第２の基本統計量が前記第２の閾値以上のとき、前記測距装置が軸ずれ状態もしくは軸ずれ状態かつ感度低下状態と検知する
請求項４から６までのいずれか１項に記載の測距装置。
【請求項８】
測距装置に設けられた送信部を用いて周辺物体に対して音波または電磁波を放射し、前記周辺物体からの前記音波または電磁波の反射波を前記測距装置に設けられた受信部を用いて受信するステップと、
前記受信部で受信された前記反射波に基づいて各前記周辺物体ごとに、少なくとも、前記周辺物体までの距離及び前記反射波の受信レベルを検出するステップと、
前記周辺物体までの距離と前記反射波の受信レベルとを対応させて、各前記周辺物体ごとに、測定データとして記憶するステップと、
蓄積した前記測定データを用いて、前記測定データの前記受信レベルに対し、距離による前記受信レベルの変化分の補正を行うことで正規化し、正規化受信レベルを算出するステップと、
算出した各周辺物体ごとの前記正規化受信レベルを、測距装置の性能低下検知に用いるか否かを判定するための、蓄積判定用評価値を算出するステップと、
算出した前記蓄積判定用評価値に基づいて、各周辺物体ごとに、前記正規化受信レベルを、前記性能低下検知に用いるか否かを判定するステップと、
前記性能低下検知に用いると判定された前記周辺物体の前記正規化受信レベルに基づいて前記測距装置の性能低下を検知するステップと、
を備え、
前記蓄積判定用評価値を算出するステップは、
前記正規化受信レベルを算出するステップで算出された前記正規化受信レベルを用いて、距離による前記正規化受信レベルの変化の度合いを示す蓄積判定用評価値を算出し、
前記蓄積判定用評価値は、予め設定された所定の距離における正規化受信レベルを基準とし、当該基準に対する、前記正規化受信レベル演算処理部において算出された前記正規化受信レベルの比であり、
前記性能低下検知に用いるか否かを判定するステップは、当該比が閾値以上の場合に、前記正規化受信レベルを前記性能低下検知に用い、当該比が前記閾値未満の場合に、前記正規化受信レベルを破棄して前記性能低下検知には用いない、
ことを特徴とする測距装置の性能低下検知方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2016166752.tif 000009