JP2009103482A

JP2009103482A - 車載用レーダ装置

Info

Publication number: JP2009103482A
Application number: JP2007273382A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ito; 敏夫伊東
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2009-05-14

Abstract

【課題】レーザレーダがその前方に放射するレーザ光を、安価で損失の少ない構成により前方と左、右の三方に振り分け、前方と左、右の三方の探査が行なえるようにする。
【解決手段】車両に搭載されたレーザレーダ１２がその前方の一定角度の範囲に放射するレーザ光の一部、すなわち、左、右端部のレーザ光を、前方に放射される残りのレーザ光の損失を生じることなく、反射鏡１３ａ、１３ｂにより外向きに反射して左、右方向の探査に振り分け、レーザレーダから前方に放射されるレーザ光により、安価な構成で、レーザ光の損失を生じることもなく、前方と左、右の三方の探査を行なう。
【選択図】図１

Description

この発明は、レーザレーダにより搭載車両の前方、後方等の自車周辺を探査する車載用レーダ装置に関する。

従来、車両の走行安全性の向上等を図るため、車両の前部や後部にレーザレーダを搭載して搭載車両の前方や後方等の自車周辺を探査し、自車周辺の他の車両等の物体を検出して追従走行や衝突軽減等を実現することが種々試みられている。

そして、前記レーザレーダはいわゆる走査（スキャン）式であり、レーザ光が前方中央を挟むレーダ前方の一定角度の範囲を走査しつつ照射するように、レーザ光を前方に放射状にパルス出射し、かつ、このパルス出射によって物体で反射したレーザ光を受光する。

この場合、レーザレーダの前方にフレネルレンズ等のレンズを設け、レーザレーダから出射するレーザ光を外向きに折曲し、探査範囲を広げたり変えたりすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、車両にＣＣＤカメラ等の撮影手段を搭載し、その前方にＶ字形鏡を設けて左右の死角領域を前記撮影手段で同時に撮影して運転者（ドライバ）が見えるように画面表示し、運転者の視界を補助することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−１４５３９９号公報（段落［００３０］、［００３１］、［００３８］、［００３９］、図３等）特開２００４−６４１３１号公報（要約書、段落［００１７］、［００２５］、［００２６］、図３等）

前記特許文献１に記載のように、レーザレーダの前方にフレネルレンズ等のレンズを設けてレーザ光を外向きに折曲すると、探査範囲が広がり、例えば四つ角やＴ字路での左、右の障害物の検出等に有利である。

しかしながら、レーザ光の光路中にフレネルレンズ等のレンズが介在するので、その分送受光するレーザー光の損失が生じて探査性能が劣化する。しかも、高価なフレネルレンズ等のレンズを要する問題もある。

また、前記フレネルレンズ等のレンズを設ける代わりに、特許文献２に記載のＶ字形鏡をレーザレーダの前方に設け、レーザレーダから出射されたレーザ光を左、右方向に外向きに反射し、レーザ光を左、右方向の探査に利用することが考えられるが、この場合は、レーザ光が前方に照射されなくなり、前方の探査が行なえない問題がある。

本発明は、車両に搭載されたレーザレーダがその前方に放射状に出射するレーザ光を、安価で損失の少ない構成で前方と左、右の三方に振り分け、前方と左、右の三方の探査が行なえるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車載用レーダ装置は、車両に搭載されて自車周辺をレーザ光で探査する車載用レーダ装置であって、レーザ光が前方中央を挟む前方の一定角度の範囲を走査しつつ照射するように、前記レーザ光を前方に放射状に出射するレーザレーダと、前記レーザレーダから出射された前記一定角度の範囲の左、右端部のレーザ光を外向きに反射して左、右方向の探査に振り分ける反射手段とを備えたことを特徴としている（請求項１）。

請求項１の本発明の場合、レーザレーダが前方の一定角度の範囲に放射するレーザ光につき、その一部、すなわち、左、右端部のレーザ光を、反射手段により外向きに反射して左、右方向の探査に振り分けることができる。この場合、前記一定角度の範囲の中央部のレーザ光は反射手段の影響を受けることなく前方を照射して探査する。

したがって、レーザレーダから前方に放射されるレーザ光により、レンズより安価な反射手段を備えた構成で、前方に放射されるレーザ光の損失を生じることもなく、前方と左、右の三方の探査を行なうことができる。

そのため、例えば車両の前部に取り付けた場合、自車前方のレーダ探査が行なえると同時に、レーザ光を前方に放射するのみでは不可能である自車の左、右のレーダ探査も行なうことができ、安価な構成で安全性等が向上する。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、一実施形態について、図１〜図３を参照して詳述する。

図１は本実施形態の車両用レーダ装置１の構成を示し、図２は車両用レーダ装置１の車両２への搭載例を示し、（ａ）は車両２の前部の斜視図、（ｂ）は車両２の前部の側面図である。図３は車両２によるレーダ探査の説明図である。

車両用レーダ装置１は図１に示すように構成され、筐体（ケース体）１１に走査式の周知のレーザレーダ１２及び反射手段を形成する２枚の平板状の反射鏡１３ａ、１３ｂを収容して形成される。

筐体１１は反射鏡１３ａ、１３ｂが前部１１ａに配置され、この前部１１ａはレーザ光に影響を与えないように例えば透光性の合成樹脂により半球状に形成される。

そして、自車周辺として車両２の前方を探査する本実施形態においては、車両用レーダ装置１は図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、前部１１ａが車両２の略車体前部中央から前方に飛び出してフロントバンパー２１の上部に位置するように車両２の前部に取り付けられる。

レーザレーダ１２はレーサ光が出入りする透光性の前面が前部１１ａに臨むように筐体１１の後部１１ｂに設けられ、発光部１２ａ、受光部１２ｂ及びポリゴンミラー１２ｃを有する。

そして、発光部１２ａは設定された周期的でレーザ光をポリゴンミラー１２ｃに向けてパルス出力する。ポリゴンミラー１２ｃは、発光部１２ａのパルス出力に同期して回転し、発光部１２ａから出力されたレーザ光を反射し、前方中央を挟むレーザレーダ１２の前方の一定角角度θの範囲を走査しつつ照射するように、レーザ光を放射状に出射する。

そのため、車両２の前部に取り付けられたレーザレーダ１２は、反射鏡１３ａ、１３ｂが設けられていなければ、レーザ光により車両２の前方の一定角度θの扇形の範囲を探査する。

この探査により車両等の物体で反射したレーザ光は、ポリゴンミラー１２ｃが受光部１２ｂに向けて反射し、受光部１２ｂが受光する。受光部１２ｂは受光したレーザ光を電気信号に変換して図示省略したマイクロコンピュータ構成の障害物認識ＥＣＵに送り、この障害物認識ＥＣＵはレーザ光の受光方向や受光強度等から物体を認識する。

つぎに、筐体１１の前部１１ａに収容された反射鏡１３ａ、１３ｂは、図１に示したように、反射面がレーザレーダ１２に適当な角度で対向するように前部１１ａの左、右に配設される。

そして、左側に配設された反射鏡１３ａは、レーザレーダ１２が放射する一定角度θの範囲のレーザ光のうちの左端部の角度θａの範囲のレーザ光を外側に反射して略車両２の左方向に放射する。同様に、右側に配設された反射鏡１３ｂは、レーザレーダ１２が放射する一定角度θの範囲のレーザ光のうちの右端部の角度θｂの範囲のレーザ光を外側に反射して略車両２の右側方向に放射する。

したがって、レーザレーダ１２から一定角度θの扇形の範囲を走査するようにその前方に放射されたレーザ光は、反射鏡１３ａ、１３ｂの影響を受けない角度θｃの中央部分が車両２の前方を探査し、反射鏡１３ａ、１３ｂで反射された左、右の角度θａ、θｂそれぞれの一部が車両２の左、右の探査に振り分けられる。

そのため、車両２に搭載された１台のレーザレーダ１２により、反射鏡１３ａ、１３ｂを用いた安価な構成で、車両２の前方及び左、右の三方の障害物の探査が行なえる。このとき、レーザ光の振り分けにフレネルレンズ等のレンズを使用しないため、安価であり、また、レンズを透過することによるレーザ光の損失が生じることもない。

そして、Ｔ字路や四つ角等において、レーザレーダ１２から反射鏡１３ａ、１３ｂを省いた構成のレーザレーダを車両２に搭載した場合は、Ｔ字路や四つ角等において、図３に示すように２点破線で囲まれた前方の一定角度θの範囲しか探査できないため、左右方向から車両２に接近する他の車両３を検出できないのに対して、レーザレーダ１２を車両２に搭載した場合は、同図中に斜線で示す前方の角度θｃの範囲及び、左、右の角度θａ、θｂの範囲を探査できるため、左右方向から車両２に接近する他の車両３を確実に検出することができ、安全性等が著しく向上する。

ところで、角度θ、θａ〜θｃは実験等に基づいて設定され、前方の探査に支障がでないようにするため、例えば、角度θは９０°、θａ〜θｃはそれぞれ３０°に設定される。なお、車載用レーダ装置１の取り付け位置等によっては、左、右の角度θｂ、θｃが異なってもよいのは勿論である。

また、車両２における車載用レーダ装置１の取り付け位置は、車両のデザイン等も考慮して設定すればよく、前記実施形態のように車両２の前方中央に限られるものではない。

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、車両２の自車周辺として車両２の後方を探査する場合は、車両用レーダ装置１を車両２の後部に後方に向けて取り付け、車両２の後方及びその左、右方向を探査するように構成することができる。

また、車両２の自車周囲として車両２の前方及び後方を探査する場合は、車両用レーダ装置１を２台用意し、そのうちの１台を車両２の前部に取り付け、残りの１台を後部に取り付けることにより、車両２の前方、後方及びそれらの左、右方向を探査することができる。

さらに、車両２に車両用レーダ装置１を３台以上取り付け、車両２の自車周囲の更に多数の方向の探査を行なうようにしてもよい。

つぎに、車両用レーダ装置１の筐体１１、反射鏡１３ａ、１３ｂ等の形状や構造、材質等は前記実施形態のものに限るものではない。例えば、前記実施形態においては、筐体１１は、その前部１１ａをレーザ光が透過するように透孔性の合成樹脂等からなる透明な半球状に形成したが、その前部１１ａを少なくとも前面及び左右側面が透明な合成樹脂等の平板からなる平面視台形状或いは平面視矩形状に形成してもよい。

また、レーザレーダ１２の内部構成等はどのようであってもよい。

そして、本発明は、種々の車両に搭載される、この種のレーザレーダ構成の車載用レーダ装置に適用することができる。

本発明の一実施形態の構成の説明図である。図１の車載用レーダ装置の車両への搭載例を示し、（ａ）は前方から見た斜視図、（ｂ）はその側面図である。図１の車載用レーダ装置を搭載した車両のレーダ探査の説明図である。

符号の説明

１車載用レーダ装置
２車両
１２レーザレーダ
１３ａ、１３ｂ反射鏡

Claims

車両に搭載されて自車周辺をレーザ光で探査する車載用レーダ装置であって、
レーザ光が前方中央を挟む前方の一定角度の範囲を走査しつつ照射するように、前記レーザ光を前方に放射状に出射するレーザレーダと、
前記レーザレーダから出射された前記一定角度の範囲の左、右端部のレーザ光を外向きに反射して左、右方向の探査に振り分ける反射手段とを備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。