JP3642227B2 - Laser radar equipment for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザレーダを利用し、自車の停車中に前方車両が発進したことを検出した場合、所定の処理、例えば自車運転者への報知等を実行する車両用レーザレーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用レーザレーダ装置としては、例えば特開平8−276806号公報に開示されているように、自車の停車中に、前方車両と自車との車間距離を検出し、自車の停車を検出したときの車間距離より、逐次入力される車間距離の方が所定値以上増加したとき、前方車両が発進したと判定して、自車の運転者に音などで報知する技術が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前方車両までの距離を検出するセンサとして、レーザレーダを採用した場合、レーザレーダのレーザ光のビーム幅に限りがあり、水平方向はスキャニングにより12度程度の広い範囲をカバーするが、垂直方向のビーム幅は、路面や道路上方の標識を誤検出することを防止する観点から4度程度と狭い場合が一般的である。そのため、自車が、検出対象である前方車両に非常に接近して停車した場合には、レーザビームの垂直視野の上端部でも前方車両後部のリフレクタに照射されず、レーザビームがリフレクタの下に潜り込んでしまい、前方車両を検出できない状態になる。
【0004】
そして、このようなレーザビーム潜り込み現象によって距離計測が行なえない状態であるにもかかわらず、前方車両の発進に基づく機能、例えば、報知等を迅速に行なうために停車時にも常にレーザ発光を継続し測距を行なうようにすると、レーザダイオードの寿命が短くなるとともに、無駄な電力を消費する、という問題点が発生する。
【0005】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、前方車両発進に基づく機能を迅速に行ない、レーザダイオードの寿命を伸ばすとともに、無駄な電力消費を低減することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、請求項1に記載の第1の発明による車両用レーザレーダ装置は、 レーザの発光部及び受光部を有し、車両の前部に搭載されて前方車両までの距離を測定するレーザレーダ測距手段と、自車が停車中であることを検出する停車検出手段と、自車が減速中であることを検出する減速検出手段と、前方車両までの距離に基づき自車が前方車両に接近中であることを検出する接近検出手段と、前方車両までの距離に基づき前方車両が発進したことを検出する前方車両発進検出手段と、前記レーザレーダ測距手段により前方車両が検知されているか否かを検出する検知状態検出手段と、自車が減速中であって、かつ、前方車両に接近中であると検出された後に、前方車両が検知されない状態になり、検知されていない状態が自車停止まで継続している場合、前記レーザレーダ測距手段によるレーザの発光を停止する発光停止手段と、を有することを特徴とする。
【0007】
また、請求項2に記載の第2の発明は、第1の発明による車両用レーザレーダ装置において、自車の発進を検出する自車発進検出手段と、前記発光停止手段によるレーザ発光の停止後、自車の発進が検出された場合、前記レーザレーダ測距手段によるレーザの発光を再開する発光再開手段とを有することを特徴とする。
【0008】
また、請求項3に記載の第3の発明は、第1または第2の発明による車両用レーザレーダ装置において、自車が停車中で、前方車両が検知されている状態にあり、かつ、前方車両が発進した場合に、運転者に前方車両が発進したことを報知する手段を備えることを特徴とする。
【0009】
また、請求項4に記載の第4の発明は、第1または第2の発明による車両用レーザレーダ装置において、自車が停車中で、前方車両が検知されている状態にあり、かつ、前方車両が発進した場合に、前方車両までの距離を一定に保つよう制御する手段を備えることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用レーザレーダ装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図1は、本発明による車両用レーザレーダ装置の一実施の形態を示す構成ブロック図である。
【0011】
まず、構成を説明する。10は、レーザ光の発光開始指令を入力すると、パルス状のレーザ光を所定時間毎に照射し、反射したレーザ光を受光するまでの時間により前方車両との車間距離を計測するレーザレーダ測距装置であり、30は、前方車両が発進したことをブザー等で自車の運転者に報知する報知装置であり、40は、自車の車速を検出して車速に応じたパルス信号を出力する自車速検出装置である。そして、20は、処理部であり、自車が停車中に前方車両が発進したか否か等、後述する図2に示す処理内容を実行し、報知装置30を制御するものである。
【0012】
また、処理部20内の22は、レーザレーダ測距装置10からの前方車両との車間距離信号を入力し、車間距離変化を監視する距離変化監視部であり、23は、自車速検出装置40からの車速パルス信号を入力して自車速データを算出するとともに、車速の変化状態を監視する自車速監視部である。また、21は、所定時間毎又は自車速監視部23からの車速信号に基づきレーザレーダ測距装置10に対するレーザの発光開始指令を出力すると共に、距離変化監視部22からの出力信号と自車速監視部23からの出力信号を入力して、レーザレーダ測距装置10に対するレーザの発光停止指令を出力して、レーザレーダ測距装置10の発光制御を行なうレーザ発光制御部であり、24は、距離変化監視部22からの出力信号と自車速監視部23からの出力信号とから、前方車両が発進したことを運転者に対して報知すべきかどうかを判定し、報知すべきと判定された場合に報知装置30によって報知を行なう前車発進報知判定部である。なお、処理部20は、マイクロコンピュータによって構成される。
【0013】
制御部2の処理内容を図2及び図3のフローチャートに基づいて説明する。
システムが起動すると、初期設定として、停車挙動フラグをオフにセットする(ステップS100)。レーザレーダ測距装置10に対してレーザ発光の開始を指令し(ステップS101)、レーザレーダ測距装置10によって前方車両までの測距を開始する。レーザレーダ測距装置10が測距した車間距離データは距離変化監視部22に入力される(ステップS102)。距離変化監視部22は、入力された距離データから前方車両との車間距離の変化を計算する(ステップS103)。
【0014】
また、自車速検出装置40から出力される車速に応じたパルス信号を入力し(ステップS104)、そのパルス数を計数することによって自車の現在車速を算出する(ステップS105)と共に、自車速の変化を検出する(ステップS106)。
【0015】
次に、停車挙動フラグの設定状況を判定し(ステップS107)、停車挙動フラグがオンに設定されていなければ、ステップS106で検出した自車速の変化から自車が減速中であるか否かが判定される(ステップS108)。自車が減速中のときは、次にステップS103で検出した車間距離変化から自車が前方車両に接近中であるか否かが判定される(ステップS109)。ステップS108でYES、かつ、ステップS109でYESと判定されると、車両は、減速しながら前方車両に接近している状態であるので、停車するための運転状態に入ったと判定して停車挙動フラグをオンにセットして(ステップS110)、測距データ入力(ステップS102)の処理に戻る。なお、ステップS108で自車が減速中でない場合、または、ステップS109で自車が前方車両へ接近中でない場合は、停車するための運転状態には入っていないと判定して、測距データ入力(ステップS102)の処理に戻る。
【0016】
ステップS107において、停車挙動フラグがオンにセットされている場合、つまり、停車するための運転状態に入った場合には、ステップS102で検出した車間測距データに基づいて前方車両が検出されているか否かが判定される(ステップS111)。具体的には、レーザレーダ測距装置10の検出可能距離(例えば100m)内に前方車両が存在する場合には、車間距離データは検出可能距離内(例えば100m)となるが、存在しない場合は、車間距離データが検出可能距離を超えた値をとることになるため、車間測距データと検出可能距離とを比較することによって判定を行なう。
【0017】
前方車両が検出できていないときは、次にステップS105で計算された自車速が例えば5km/h以上か否かを判定することにより、自車が停車しているか、走行中であるかが判定される(ステップS112)。
【0018】
そして、ステップS107でYES、ステップS111でYES及びステップS112でYESと判定された場合、つまり、前方車両を検出できている状態で前方車両に接近しながら減速していたが、途中で前方車両が非検出となりそのまま自車が停車した場合であるため、レーザ光が前方車両後部のリフレクタより下方に潜り込んだ可能性が高いと判定して、停車挙動フラグをオフ(ステップS113)すると共に、レーザレーダ測距装置10に対して発光停止を指令する(ステップS114)。これにより、レーザレーダ測距装置10のレーザダイオードは発光を停止するため、無駄な電力の消費を防止すると共にレーザダイオードの寿命も延びる。
【0019】
この測距中断状態において車速信号を入力し(ステップS115)、自車速を算出することによって(ステップS116)、自車が継続して停車中であるか否かが判定される(ステップS117)。自車が停車を継続しているときは車速信号入力(ステップS115)と自車速計算(ステップS116)を繰り返す。ステップS117において自車が発進したと判定した場合、ステップS101に戻り、レーザレーダ測距装置10に対して発光を開始するように指令を出力して測距が再開される。
【0020】
一方、ステップS111,S112において前方車両が検出できている場合、又は、前方車両の検出状態から非検出状態に変化したが自車は停車しない場合は、ステップS118に進んで自車が依然として減速中であるか否かが判定される。
【0021】
そして、自車が減速中でないと判定された場合、つまり減速から定速状態又は加速状態に変化したときは、停車に向かう挙動から状態が変化したものとして停車挙動フラグをオフにしてから(ステップS119)、ステップS102にもどる。
【0022】
ステップS118で自車が減速中であると判定された場合は、自車が停止したかどうかが判定され(ステップS201)、停車していれば、停車挙動フラグをオフにしてから(ステップS202)、前方車両までの距離が所定値(例えば、10m)以上離れたかどうかを判定し(ステップS203)、所定値以上離れたと判定された場合、つまり、前方車両が検出できている状態(ステップS111のNO)で、自車停止中(ステップS201のYES)で、前方車両が発進した場合(ステップS203のYES)には、自車停止状態が所定時間(例えば3秒)以上経過したかを判定し(ステップS204,S205)、所定時間以上経過した場合には、報知装置30により報知ブザーをオンにする(ステップS206)。
【0023】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明は、前方車両に接近して停車する際、前方車両が検知されている状態から検知されていない状態に変化し、その状態で停車した場合には、レーザの発光を停止するようにしたため、近づき過ぎて停車したために、レーザビームが前方車両の下に潜り込んでしまうことによって前方車両を検知できない状態になったにもかかわらず、レーザ発光を継続することによる無駄な電力消費やレーザダイオードの寿命の低下を避けることができるとともに、停車中であっても前方車両を検知している場合には、レーザ発光は停止せず、所定の処理を行なうため、前方車両発進に対する報知や車間距離制御などの所定の処理を迅速に実行することができる。
また、自車が発進する場合には、自動的にレーザ発光を再開することにより、距離の測定及び所定の処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車両用レーザレーダ装置の一実施の形態を示す構成ブロック図である。
【図2】制御部の処理内容を説明するためのフローチャートである。
【図3】制御部の処理内容を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
10 レーザレーダ測距装置
20 処理部
21 レーザ発光制御部
22 距離変化監視部
23 自車速監視部
24 前車発進報知判定部
30 報知装置
40 自車速検出装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser radar device for a vehicle that uses a laser radar to execute a predetermined process, for example, notification to a driver of the vehicle when detecting that a preceding vehicle has started while the vehicle is stopped.
[0002]
[Prior art]
As a conventional vehicle laser radar device, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-276806, the distance between the vehicle ahead and the vehicle is detected while the vehicle is stopped, and the vehicle is stopped. There is known a technique for determining that the preceding vehicle has started and notifying the driver of the vehicle by sound or the like when the sequentially input inter-vehicle distance is increased by a predetermined value or more than the inter-vehicle distance when the vehicle is detected. ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a laser radar is used as a sensor for detecting the distance to the vehicle ahead, the beam width of the laser light of the laser radar is limited, and the horizontal direction covers a wide range of about 12 degrees by scanning, but the vertical In general, the direction beam width is as narrow as about 4 degrees from the viewpoint of preventing erroneous detection of signs on the road surface or above the road. For this reason, when the vehicle stops very close to the front vehicle to be detected, the reflector at the rear of the front vehicle is not irradiated even at the upper end of the vertical field of view of the laser beam, and the laser beam is below the reflector. It gets into the state where the vehicle ahead cannot be detected.
[0004]
In spite of the state in which distance measurement cannot be performed due to such a laser beam submergence phenomenon, laser emission is always continued even when the vehicle is stopped in order to quickly perform functions based on the start of the preceding vehicle, such as notification. When the distance measurement is performed, there are problems that the life of the laser diode is shortened and unnecessary power is consumed.
[0005]
The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and aims to quickly perform a function based on the start of the forward vehicle, extend the life of the laser diode, and reduce wasteful power consumption. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a vehicle laser radar device according to a first aspect of the present invention, which has a laser light emitting portion and a light receiving portion, and is mounted on the front portion of the vehicle. Laser radar ranging means for measuring the distance to the vehicle, stop detection means for detecting that the host vehicle is stopped, deceleration detection means for detecting that the host vehicle is decelerating, An approach detection means for detecting that the host vehicle is approaching the preceding vehicle based on the distance, a forward vehicle start detection means for detecting that the preceding vehicle has started based on the distance to the preceding vehicle, and the laser radar ranging Detection state detecting means for detecting whether or not the preceding vehicle is detected by the means, and a state in which the preceding vehicle is not detected after it is detected that the host vehicle is decelerating and approaching the preceding vehicle Has been detected And a light emission stop means for stopping the light emission of the laser by the laser radar distance measuring means when the vehicle is not in a state until the vehicle stops.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicular laser radar device according to the first aspect of the present invention, the vehicle start detection means for detecting the start of the own vehicle, and after the laser emission is stopped by the light emission stop means. And a light emission restarting means for restarting the laser emission by the laser radar distance measuring means when the start of the host vehicle is detected.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the vehicular laser radar device according to the first or second aspect, the host vehicle is stopped and the front vehicle is being detected, and the front The vehicle is characterized by comprising means for notifying the driver that the preceding vehicle has started when the vehicle has started.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicular laser radar device according to the first or second aspect, the host vehicle is stopped, the front vehicle is being detected, and the front The vehicle is characterized by comprising means for controlling the distance to the preceding vehicle to be constant when the vehicle starts .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a vehicle laser radar apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a vehicular laser radar apparatus according to the present invention.
[0011]
First, the configuration will be described. 10 is a laser radar distance measuring device that, when a laser beam emission start command is input, irradiates a pulsed laser beam every predetermined time and measures the distance between the vehicle and the vehicle ahead by the time it takes to receive the reflected laser beam. 30 is a notification device that notifies the driver of the host vehicle that a preceding vehicle has started by a buzzer or the like, and 40 detects the vehicle speed of the host vehicle and outputs a pulse signal corresponding to the vehicle speed. This is a vehicle speed detection device.
[0012]
[0013]
The processing contents of the control unit 2 will be described based on the flowcharts of FIGS.
When the system is activated, the stop behavior flag is set to OFF as an initial setting (step S100). The laser radar
[0014]
In addition, a pulse signal corresponding to the vehicle speed output from the host vehicle
[0015]
Next, the setting state of the stop behavior flag is determined (step S107). If the stop behavior flag is not set to ON, whether or not the host vehicle is decelerating from the change in the host vehicle speed detected in step S106. Determination is made (step S108). When the host vehicle is decelerating, it is next determined from the inter-vehicle distance change detected in step S103 whether the host vehicle is approaching the preceding vehicle (step S109). If YES in step S108 and YES in step S109, the vehicle is in a state of approaching the preceding vehicle while decelerating, so it is determined that the vehicle has entered a driving state for stopping and a stop behavior flag Is turned on (step S110), and the process returns to the distance measurement data input (step S102). If the host vehicle is not decelerating in step S108 or if the host vehicle is not approaching the preceding vehicle in step S109, it is determined that the vehicle is not in a driving state for stopping, and distance measurement data is input. The process returns to (Step S102).
[0016]
If the stop behavior flag is set to ON in step S107, that is, if the vehicle enters a driving state for stopping, is a forward vehicle detected based on the inter-vehicle distance measurement data detected in step S102? It is determined whether or not (step S111). Specifically, when the vehicle ahead is within the detectable distance (for example, 100 m) of the laser
[0017]
When the vehicle ahead is not detected, it is determined whether the vehicle is stopped or traveling by determining whether the vehicle speed calculated in step S105 is, for example, 5 km / h or more. (Step S112).
[0018]
If YES in step S107, YES in step S111, and YES in step S112, that is, the vehicle is decelerating while approaching the preceding vehicle while the preceding vehicle is being detected, Since the vehicle is not detected and the vehicle is stopped as it is, it is determined that there is a high possibility that the laser beam has entered below the reflector at the rear of the front vehicle, and the stop behavior flag is turned off (step S113). The
[0019]
In this distance measurement interrupted state, a vehicle speed signal is input (step S115), and by calculating the host vehicle speed (step S116), it is determined whether or not the host vehicle is still stopped (step S117). When the own vehicle continues to stop, the vehicle speed signal input (step S115) and the own vehicle speed calculation (step S116) are repeated. If it is determined in step S117 that the vehicle has started, the process returns to step S101, a command is output to the laser
[0020]
On the other hand, if the preceding vehicle can be detected in steps S111 and S112, or if the vehicle has changed from the detected state of the preceding vehicle to the non-detected state but the vehicle has not stopped, the process proceeds to step S118 and the vehicle is still decelerating It is determined whether or not.
[0021]
If it is determined that the host vehicle is not decelerating, that is, if the vehicle changes from deceleration to a constant speed state or acceleration state, it is assumed that the state has changed from the behavior toward stopping and the stop behavior flag is turned off (step S119), returning to step S102.
[0022]
If it is determined in step S118 that the host vehicle is decelerating, it is determined whether the host vehicle has stopped (step S201). If the vehicle has stopped, the stop behavior flag is turned off (step S202). Then, it is determined whether or not the distance to the preceding vehicle is separated by a predetermined value (for example, 10 m) or more (step S203). NO), when the host vehicle is stopped (YES in step S201) and the vehicle ahead has started (YES in step S203), it is determined whether the host vehicle has stopped for a predetermined time (for example, 3 seconds) or more. (Steps S204 and S205) When the predetermined time has elapsed, the notification buzzer is turned on by the notification device 30 (step S206).
[0023]
【The invention's effect】
As described above, the present invention changes from a state in which the preceding vehicle is detected to a state in which it is not detected when the vehicle approaches and stops in front of the preceding vehicle. Since the light emission was stopped, the vehicle was stopped too close and the laser beam diverged under the vehicle in front, so that the vehicle ahead could not be detected. Power consumption and a decrease in the life of the laser diode can be avoided, and when the vehicle ahead is detected even when the vehicle is stopped, the laser emission is not stopped and the predetermined processing is performed. Predetermined processing such as notification for starting and inter-vehicle distance control can be quickly executed.
In addition, when the vehicle starts, the distance measurement and predetermined processing can be performed by automatically restarting the laser emission.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of a vehicle laser radar device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining processing contents of a control unit;
FIG. 3 is a flowchart for explaining processing contents of a control unit;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
自車が減速中であることを検出する減速検出手段と、
前方車両までの距離に基づき自車が前方車両に接近中であることを検出する接近検出手段と、
前方車両までの距離に基づき前方車両が発進したことを検出する前方車両発進検出手段と、
前記レーザレーダ測距手段により前方車両が検知されているか否かを検出する検知状態検出手段と、
自車が減速中であって、かつ、前方車両に接近中であると検出された後に、前方車両が検知されない状態になり、検知されていない状態が自車停止まで継続している場合、前記レーザレーダ測距手段によるレーザの発光を停止する発光停止手段と、
を有することを特徴とする車両用レーザレーダ装置。Laser radar ranging means that has a laser light emitting part and a light receiving part, is mounted on the front part of the vehicle and measures the distance to the preceding vehicle, and a stop detection means that detects that the host vehicle is stopped,
Deceleration detection means for detecting that the host vehicle is decelerating;
An approach detecting means for detecting that the host vehicle is approaching the preceding vehicle based on the distance to the preceding vehicle;
Forward vehicle start detection means for detecting that the forward vehicle has started based on the distance to the forward vehicle;
Detection state detection means for detecting whether or not a forward vehicle is detected by the laser radar distance measurement means ;
When it is detected that the host vehicle is decelerating and approaching the preceding vehicle, the leading vehicle is not detected, and when the undetected state continues until the host vehicle stops, Light emission stopping means for stopping laser light emission by the laser radar ranging means;
A vehicle laser radar device comprising:
自車の発進を検出する自車発進検出手段と、
前記発光停止手段によるレーザ発光の停止後、自車の発進が検出された場合、前記レーザレーダ測距手段によるレーザの発光を再開する発光再開手段と、
を有することを特徴とする車両用レーザレーダ装置。The vehicle laser radar device according to claim 1,
Own vehicle start detection means for detecting the start of the own vehicle;
When the start of the host vehicle is detected after the laser emission is stopped by the light emission stopping means, the light emission restarting means for restarting the laser emission by the laser radar ranging means;
A vehicle laser radar device comprising:
自車が停車中で、前方車両が検知されている状態にあり、かつ、前方車両が発進した場合に、運転者に前方車両が発進したことを報知する手段を備えることを特徴とする車両用レーザレーダ装置。In the vehicle laser radar device according to claim 1 or 2,
For vehicles, comprising means for notifying the driver that the preceding vehicle has started when the host vehicle is stopped, the preceding vehicle is being detected, and the preceding vehicle has started Laser radar device.
自車が停車中で、前方車両が検知されている状態にあり、かつ、前方車両が発進した場合に、前方車両までの距離を一定に保つよう制御する手段を備えることを特徴とする車両用レーザレーダ装置。In the vehicle laser radar device according to claim 1 or 2,
For vehicles, comprising means for controlling the distance to the preceding vehicle to be constant when the host vehicle is stopped, the preceding vehicle is being detected, and the preceding vehicle has started Laser radar device.
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