JP3838418B2 - Ranging device for vehicles - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両において、路面からの反射光を他車両等からの反射光と区別して識別可能な光学式の測距装置(レーダ)に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のとおり、自動車などの車両は、降雨などで路面が濡れているとブレーキ性能等が大きく低下しスリップ事故が起きやすくなる。また、近年普及しつつある先行車等の監視機能や先行車への自動追従走行機能などには、車両用レーダ(例えば、レーザレーダ)が不可欠であるが、この車両用レーダも光学式の場合には降雨や路面の濡れにより性能が低下する。
特に、図5(b)に示すように、自車両1の前を走行する先行車2によって濡れた路面から巻き上げられ飛散した水滴(スプラッシュ)があると、自車両1に搭載されたレーダ3の照射光4の多くがこの水滴によって乱反射するため、レーダ3による先行車等の最大検出距離が著しく低下してしまい、例えば通常時であれば100m先の先行車まで認識できたのに、50m先の先行車までしか認識できないといった極端な性能低下が生じたり、場合によっては飛散した水滴等を先行車と誤認してしまう恐れもある。また、路面が濡れていると、乾燥路面の場合に比べて路面からの反射光の光量が増加する傾向にあるため、光を照射して反射光を観測する検出エリアの設定によっては、路面からの反射光が検知されてしまい、路面を先行車と誤認してしまう恐れもある。
【0003】
このため、車両において路面が濡れていることを検知したり、車両用レーダにおいて路面(特に濡れた路面)からの反射光を識別したりする技術が必要になるが、従来ではこのような要求に答えられる技術がなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、次のような弊害があった。
(イ)路面の濡れ状態を信頼性高く検知して、車両の安全性確保や、光学式の車両用レーダの適正な活用を図ることが十分にできなかった。
(ロ)路面反射による先行車の誤認等を防止するため、車両用レーダの検出エリアの上下方向の広がり(即ち、上下方向の視野角)を狭く制限して、路面反射光が検知されないようにする必要があった。このため、路面の凹凸による車両の姿勢変動によって先行車を見失う不具合(いわゆる先行車ロスト)の可能性を、十分低減できなかった。また、上下方向の視野角が狭く余裕がないため、上下方向の光軸調整作業(検出エリアの上下方向の中心を適正位置に調整する作業)が、車両毎に必ず必要になるという課題もあった。
【0005】
なお図5(a)は、光学ヘッドの表面に付着した雨滴から、降雨状態を推定する機能を備えたレーザレーダ11(本発明に対する比較例)を示す図である。このレーザレーダ11は、走査装置(図示省略)、LD(レーザダイオード)12、投光用回路13、走査位置検出部(図示省略)、PD(フォトダイオード)15、受光用回路16、制御回路17、及び雨滴検知用のLD18などを有する。
ここで走査装置は、LD12により出力されたレーザ光を、揺動駆動される反射ミラー等により通常は左右方向(水平方向)の所定角度に走査して、車両前方の所定のスキャンエリア(通常は検出エリアよりも若干広い左右方向の角度範囲)に照射するもので、制御回路7により制御されて所定のタイミング及び周期で作動する。
投光用回路13は、制御回路17により制御されて、制御回路17で作られた発光タイミング毎にLD12を作動させてレーザ光を出力させる回路である。
走査位置検出部は、走査装置のスキャン方向を検出してその信号(スキャン方向信号)を制御回路17に入力する要素である。
PD15は、前記発光タイミングに対応するサンプリング周期で、照射されたレーザ光が被検出物に反射して戻ってきた反射光を受光し、その光量に応じた電気信号(以下、受光量信号という。)を出力するもので、このPD15から出力された受光量信号は受光用回路16を介して制御回路17に入力される。そして、この受光量信号は、必要に応じて例えば制御回路17におけるフィルタ処理(例えば、複数データの平均化処理)によってノイズ成分を除去された後、例えば制御回路17内の記憶値として予め設定されたしきい値と比較され、このしきい値を受光量信号が越えた場合に、検知された反射光のデータとして利用される。
【0006】
雨滴検知用のLD18は、雨滴検知のためのレーザ光を発光するもので、このLD18から出力されたレーザ光は、図示省略した投光レンズなどの光学系によって、この場合レーダ11の検出ヘッドの受光面近傍の領域に斜めに投光される構成となっている。
制御回路17は、例えばCPU,ROM,RAM等よりなるマイクロコンピュータ(以下、マイコンという。)を含んで構成され、装置の通常運転時には、以下のような制御処理により測距動作を行う。
すなわち、走査装置及び投光用回路13を上述したように制御するとともに、検知された反射光(即ち、光量が前記しきい値を越えた反射光)の発光から受光までの伝搬遅延時間から被検出物までの距離(測定距離)を演算し、その際のスキャン方向から検出対象の方向を判定し、さらに前記受光量信号の大きさにより反射光の強度を判定するとともに、これらデータ(距離、方向、受光量)から、検出対象物の判別や移動状態などを判定し、検出対象物の種別情報,位置情報,大きさの情報などを含む検出データを出力する。
また、この場合の制御回路17は、上記測距動作とは別個に雨検知の処理を行う。即ち、図示省略した駆動回路を介して、例えば周期的にLD18を作動させてレーザ光を発光させ、この発光タイミングに対応したサンプリング周期でPD5からの受光量信号を読み取り、受光面近傍の領域にある雨滴20の反射光が検知できるように設定されたしきい値(例えば、雨滴検知用に別個に設定されたしきい値)を、読み取った受光量信号が越えたことに基づいて、雨滴20の存在を検知し、例えば雨滴20が間欠的に検知された場合には、降雨状態(雨滴が受光面を順次流れ落ちている状態)である旨の信号を外部に出力する。
【0007】
上述したレーザレーダ11によれば、ある程度の信頼性で降雨状態を判定でき、さらにはその結果として路面が濡れていることを推定できる。しかし、路面が濡れていることを直接に判定しているわけではないので、その信頼性は必ずしも十分ではない。特に、雨は降っていないが路面が濡れている状態では、正常状態と誤判断され易い。しかも、雨滴検知用のLD18やその周辺要素(LD18のための光学系や駆動回路など)が必要になり、装置が複雑になりかつ大型化するとともに、コスト高になる不利がある。
そこで本発明は、路面が濡れていることによって生じる車両における弊害を解消することを主目的としており、詳しくは、路面からの反射光を他車両からの反射光と区別して識別可能な光学式の車両用測距装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、発明者らがレーダ搭載車の走行実験を行ったところ、路面からの反射については、測定される距離がほぼ一定しており、測距手段(レーダ)の検出ヘッドの取り付け位置や角度で決まる車両近くの特定の距離範囲にあること、路面が濡れていると光量が増加して先行車検知等のための通常のしきい値を上回ることがあること、路面(特に濡れている路面)からの反射は上記しきい値を挟んで光量が不規則に変動することが判明した。
【0012】
本願の各発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、まず本願第1の車両用測距装置は、車両周辺の路面に及ぶ検出エリアに光を照射し、照射した光の反射光を受光し、受光した反射光の光量が設定されたしきい値を越えたときに、反射光が検知されたとして、当該反射光の受光までの時間に基づいて、当該反射光の反射地点までの距離データを、被検出物までの距離情報として生成する測距動作を実行可能な車両用測距装置であって、
前記測距動作が複数回実行されたときに、この複数回の測距動作において、生成された距離データが特定の距離範囲にあることに基づいて、この反射光を路面からの反射光であると識別する制御処理手段を備えたものである。
この発明によれば、測距手段の基本機能(測距動作)のみで路面からの反射光が識別され、例えば路面からの反射光のデータを排除することが可能となる。
このため、上下方向の視野角を広げて路面からの反射光を受光するようにしても、路面を先行車と誤認するような誤動作が起きなくなり、従来のようにこの視野角を狭く制限する必要がなくなる。そして、こうして上下視野を広く設定できるから、路面の凹凸による車両の姿勢変動に起因する先行車ロストの可能性を十分低減できるし、上下方向の光軸調整作業が不要になるか、或いは簡易な調整作業ですむようになる。
【0013】
また本願第1の車両用測距装置は、前記制御処理手段が、前記複数回の測距動作において、判定された距離データが特定の距離範囲にあり、かつ、この特定の距離範囲にある反射光が規定回数以上検知され、規定回数以上検知されない場合(即ち、当該距離範囲の反射光の光量が前記しきい値を挟んで変動する場合)に、この反射光を路面からの反射光であると識別するものである。
このため、路面からの反射光の識別がより信頼性高く可能となる。路面からの反射光は、他車両の反射体等からの反射光と異なり、不安定に変動するからである。
【0014】
また本願第1の車両用測距装置は、前記制御処理手段が、前記複数回の測距動作において、照射光の発光パワー又は/及び反射光の受光感度を、路面からの反射光が検知容易な高設定と路面からの反射光が検知困難な低設定とに変化させるものである。
このため、路面からの反射光の識別がさらに信頼性高く可能となる。発光パワー等が変化すると、路面からの反射光はより大きく変動するようになり、検知されたりされなかったりする現象がより確実かつ明確になるからである。
【0015】
また、本願第2の車両用測距装置は、車両周辺の路面に及ぶ検出エリアに光を照射し、照射した光の反射光を受光し、受光した反射光の光量が設定されたしきい値を越えたときに、反射光が検知されたとして、当該反射光の受光までの時間に基づいて、当該反射光の反射地点までの距離データを、被検出物までの距離情報として生成する測距動作を実行可能な車両用測距装置であって、
照射光の発光パワー又は/及び反射光の受光感度を、他車両からの反射光が検知できる範囲内において、路面からの反射光が検知容易な高設定路面からの反射光が検知困難な低設定に変化させて、前記測距動作を複数回実行させ、この複数回の測距動作において、最も近距離の被検出物までの距離データが不連続に変化したときに、前記低設定の状態で最も近距離の被検出物からの反射として検知された反射光を路面からの反射であると識別する制御処理手段を備えたものである。
この発明によれば、路面からの反射光が不安定に検知される状態における距離データの相対変化(最も近距離の対象物の観測距離変化)によって、路面からの反射光の存在やその距離を判断している。即ち、前述した発明のように予め設定された特定の距離範囲にあるデータを路面からの反射光のデータとして推定しない。このため、測距装置の検出ヘッドの取付け位置や角度が車両走行時の振動等によって変化して、路面からの反射光の実際の距離範囲がまんがいち変化したとしても、路面からの反射光の識別が常に信頼性高く実現でき、ひいては路面を先行車と誤認するといった不具合をより確実に回避できるようになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1形態例)
図1は、第1形態例の装置構成等を説明する図であって、図1(a)はレーザレーダ21の構成を示すブロック図、図1(b)はレーダ21の使用状態等を示す図である。また図2は、本形態例のレーダ21の特徴的な処理動作を示すフローチャートである。ここで、前述の図5(比較例)に示したものと同様の要素には、同符号を付して重複する説明を省略する。
なお、本例のレーダ21により得られる情報の車両における利用形態は、特に限定されずどのようなものでもよい。何れにしろ、前述した先行車監視機能(車間距離監視含む)や先行車追従制御などの高度な機能の実現に有効利用できる。特に、本形態例のレーダ21は、それ自身で車両用路面状態検知装置としての機能を備え、先行車等(被検出物)の位置情報などに加えて、路面が濡れているか否かの情報が得られるので、路面状態に応じてブレーキ力を制限する、路面状態に応じて車速を制限する、路面状態に応じて目標の車間距離を長くする、或いは路面状態に応じて先行車追従制御やオートクルージング走行などを解除又は禁止するといった安全性を高める制御機能が実現可能となる。
【0017】
レーダ21(本発明の測距装置に相当)は、図5に示したレーダ11と同様に、走査部、LD12、投光用回路13、走査位置検出部、PD15、受光用回路16、制御回路27(本発明の制御処理手段に相当)を有する。
制御回路27は、マイコンを含んで構成され、装置の稼働時には、測距動作を制御するとともに路面が濡れているか否かの判定を行う(詳細後述する)。
なお、車両用レーダでは、車両前方の被検出物の情報を得るべく、車両前方だけに検出エリアが設定されるのが通常であり、また、左右方向(水平方向)にのみスキャンする方式が一般的である。本発明がこれに限定されるわけではないが、本例でもこのような構成を前提としている。
但しこの場合には、例えば図1(b)に示すように、照射されるレーザ光24の上下方向の広がりが拡大されることによって、検出エリアの上下方向の広がり(上下方向の視野角)が従来よりも拡大され、路面からの反射光を積極的に受光する構成となっている。
【0018】
次に、レーダ21の動作について説明する。まず、レーダとしての基本動作(測距動作)について説明する。
LD12は、制御回路27で作られた発光タイミング毎に、投光用回路13により制御されて作動しレーザ光を出力する。そして、このLD12からのレーザ光24は、走査装置により左右方向に走査され、側面から見て図1(b)に例示するように照射される。なお左右方向の検出エリアは、実際にレーザ光が照射される走査範囲(スキャンエリア)よりも、若干余裕をもって小さく設定されているのが通常である。
照射されたレーザ光が検出対象(例えば、先行車2の後面にある反射体)に反射して戻ってくると、この反射光がPD15により受光され、その受光量信号が受光用回路16を介して制御回路27に入力され検知される。制御回路27では、前記受光量信号及び走査位置検出部から入力されるスキャン方向信号から、測定データ(距離、方向、受光量)をまず生成する。
なお、この測定データ(距離、方向、受光量)は、本発明の距離データを含むもので、検出エリア内において発光及び反射光の検知が行われる度に生成され、1回の走査毎に、左右方向の分解能に応じて複数得られる。
【0019】
そして、制御回路27では、上記データ(距離、方向、受光量)や図示省略した車両の車速センサより入力される自車両の速度データVに基づいて以下の処理が所定の周期(この場合、レーザ光が走査される周期)で実行される。
すなわち、まず、対象物までの距離と方向データ(極座標データ)を、X,Y座標(デカルト座標データ)に変換し、受光量のデータとともに各領域ごとに図示省略したメモリに格納する。なおここで、各領域とは、左右方向の検出エリア内を例えば等分割して区画することにより予め設定された領域である。
【0020】
次に、デカルト座標系に変換され各領域毎に登録された前記メモリ内の距離データをもとに、データのグループ化を行い対象物を抽出するとともに、グループ化された対象物のレーザ発光部からのX方向(例えば左右方向),Y方向(例えば前後方向)の距離とその幅寸法を算出する。
ここで、グループ化とは、各領域の個々のデータの中で隣接する距離が接近しているものを集め一つの対象物とする処理である。具体的には、例えば個々のデータに対して前後方向及び左右方向にそれぞれ一定幅のウインドウ(デカルト座標系上の領域)を設け、このウインドウに含まれる他のデータを相互に同一グループとする。なお、こうしてグループ化したデータ(以下、グループデータ)は、以降の処理では一つの対象物についてのものとして、ひとまとめに取扱う。
【0021】
次に、前回スキャン時に検出した対象物と、今回スキャン時に検出した対象物を対応付けて、さらにその検出対象物の相対速度の算出を行う。
すなわち、前回のグループデータの位置とその相対速度から、今回のスキャン時にそのグループデータが現れると推定される位置を中心にして一定のウインドウを設定する。そして、今回のグループデータがこのウインドウ内にはいっているか否かを判別し、この範囲内にはいっていれば、その前回のグループデータと今回のグループデータを同一対象物についてのものであるとして対応付け、それらの移動距離から相対速度Vx(左右方向)及びVy(前後方向)を算出する。
次に、対象物の相対速度に基づいて対象物の停止物判別を行う。
すなわち、その対象物の相対速度Vyを自車両の速度V(車速センサにより検知された速度)と比較することにより、その対象物が停止しているか移動しているかの判別を行う。即ち、例えば自車速度Vと相対速度Vyが逆向きでほぼ等しい場合、停止物と判断する。
【0022】
次いで、上記判別結果に基づいて、例えば前方障害物の監視システムや追従走行制御システムの対象となる先行車等を特定する。そして、この特定された先行車等に関する情報(位置データや相対速度データ等)は、前方障害物の監視システムや追従走行制御システムの制御手段に逐次送信され、それらシステムの運転制御に使用される。
【0023】
次に、上記制御回路27が実行する路面状態に関する処理について説明する。制御回路27は、例えばレーダ21の稼働中においては、図2に示す処理を繰り返し実行する。
まず、前述した一連の測距動作と同じ処理(少なくとも、前述した測定データを1走査分生成する処理)を予め設定された規定回数だけ複数回実行する(ステップS1)。なお、このステップS1の処理は、前述したレーダとしての通常の測距動作として行われたもの(追従走行制御などのために行われたもの)であってもよいし、これとは別個に路面状態を判定するためだけに行うものでもよい。また、上記規定回数は、路面状態判定の信頼性が必要十分に得られるように、実験等によって設定する。また、通常の測距動作とは別個に行う場合、ステップS1の測距動作における反射光検知のための光量のしきい値は、必要に応じて、通常の測距動作とは異なる値に設定してもよい。但し、この場合のしきい値は、不安定に変動する濡れた路面からの反射光量の最大値と最小値の間の大きさとなるように、発光パワーなどに応じて設定する必要がある。例えば図3(a)に示すように、濡れた路面からの反射光の光量(この場合、波形の頂点部の値)が、検知/非検知のはざまで変動するような値に、しきい値が設定されているのが好ましい。
【0024】
次にステップS2では、ステップS1の測距動作で生成された測定データのうちの距離データに基づいて路面からの反射光であると推定される反射光が、規定回数以上検知され、かつ規定回数以上検知されなかったか判定する。なお、ここでの規定回数は、少なくとも1回以上の範囲で適宜決定すればよい。この規定回数を大きく設定すれば、路面状態判定の信頼性が高まる方向であるが、あまり大きくすると判定の処理速度が低下するので、必要十分な信頼性が得られる最低限の値に設定するのが好ましい。また、検知された規定回数を2回以上とし、検知されない規定回数を1回以上といったように、異なる規定回数を設定してもよい。またここで、「距離データに基づいて路面からの反射光であると推定される反射光」とは、路面反射の可能性のある特定の距離範囲からの反射光である。即ち、横軸を距離データとし縦軸を受光量としたグラフを描くと、図3(a)に示すように、路面からの反射光は必ず特定の距離範囲(例えば、12m〜13m程度)にあり、この距離範囲はレーダの検出ヘッド(発光及び受光を行う部分)の取付け位置や角度によって一義的に定まる(理論的にも求められる)ことが、発明者らの研究によって実証されている。そこでここでは、このような距離範囲にある反射光に着目し、この反射光の検知状態を複数回判定する。なおスキャン角度については、全角度範囲についてこのような特定の距離範囲にある反射光の検知状態を判定してもよいし、特定のスキャン角度(例えば、車両の真正面方向)のみについて判定するようにしてもよい。
【0025】
そして、前記距離範囲にある反射光が規定回数(例えば2回)以上検知され規定回数(例えば1回)以上検知されなかったため、ステップS2の判定の結果が肯定的になった場合(即ち、前記距離範囲にある反射光の光量がしきい値を挟んで変動し、検知されたりされなかったりする場合)には、ステップS3に進んで路面が濡れていると判定し、必要に応じてその旨の信号を外部に出力する。
一方、前記距離範囲にある反射光が規定回数(例えば2回)未満しか検知されず、或いは規定回数(例えば2回)以上検知されたが、検知されない回数が規定回数(例えば1回)に到達しなかったため、ステップS2の判定の結果が否定的になった場合(即ち、前記距離範囲にある反射光の光量が、しきい値以下の状態で安定しているか、しきい値を越えた状態で安定していた場合)には、ステップS5に進んで路面が濡れていない(或いは、路面が濡れているか否か不明)と判定し、必要に応じてその旨の信号を外部に出力する。なお、前記距離範囲にある反射光の光量がしきい値を越えた状態で安定していた場合に、路面が濡れていると判定しないのは、次の理由による。即ち、路面からの反射光は前述したように不安定に変動するため、しきい値が適正に設定されていれば、このように検知状態が安定している反射光は路面からの反射光ではなく、先行車や路側の反射体など(適正な監視対象)であるからである。
【0026】
なお、ステップS3を経ると、ステップS4において、ステップS2で検知状態が不安定と判定された前記距離範囲にある反射光のデータが、路面のデータであるとして監視対象から排除される(例えば、前述の相対速度の算出や停止物か否かなどの判定処理がなされず、追従走行制御などのデータとして採用されない)。
また、ステップS4或いはS5を経ると、1シーケンスの処理を終了する。
なお、上記ステップS1(図2)で実行する複数回の測距動作においては、レーダの発光パワー又は/及び受光感度を、濡れた路面からの反射光が検知容易な高設定と濡れた路面からの反射光が検知困難な低設定とに変化させる。これにより、路面からの反射光の検知状態がより確実に変動するようになり、ステップS2の判断(路面が濡れているか否かの判断)がより確実になる。ある程度発光パワーが低いと、図3(b)に示すように、先行車等はしきい値を越えて検知されるが、路面(濡れている路面含む)からの反射光はほとんど受光されなくなる(全く検知されなくなる)からである。
【0027】
以上説明したレーザレーダ21によれば、レーダとしての基本構成のみで路面からの反射光が識別され、この反射光の光量や距離データから路面が濡れていることを直接検知できる。
このため、路面の濡れ状態を信頼性高く検知して、車両の安全性確保や、光学式の車両用レーダの適正な活用を図ることが十分にできる。具体的には、路面が濡れて危険な状態にあることを音や表示などで車両の運転者に警告したり、路面が濡れいている場合に過度に強いブレーキが効かなくなるように制御したり、路面が濡れいている場合に最高速度を制限したり、路面が濡れている場合に自動追従走行における目標車間距離を長くしたり、或いは、路面が濡れている場合にレーダによる自動追従走行制御を禁止又は強制停止するといったように、路面状態に対する対処が的確に可能となる。
また、上下方向の視野角を広げて路面からの反射光を受光するようにしても、路面を先行車と誤認するような誤動作が起きなくなるため、従来のようにこの視野角を狭く制限する必要がなくなる。そして、こうして上下視野を広く設定できるから、路面の凹凸による車両の姿勢変動に起因する先行車ロストの可能性を十分低減できるし、上下方向の光軸調整作業が不要になるか、或いは簡易な調整作業ですむようになる。
しかも、図5(a)に示した比較例のように基本構成以外に特別な要素を追加する必要が全くないので、装置の小型化や低コスト化が実現できる。
【0028】
(第2形態例)
次に図4は、第2形態例の特徴的な処理動作を示すフローチャートである。なお、本例は、路面からの反射光を識別する構成の別形態を例示するものであり、その他の構成(装置構成含む)は第1形態例と同様でよい。
この場合制御回路27は、図2に示した少なくともステップS4の処理を実行しないで、例えばレーダ21の稼働中において、図4に示す処理を繰り返し実行する。まず、前述した一連の測距動作と同じ処理(少なくとも、前述した測定データを1走査分生成する処理)を予め設定された規定回数だけ複数回実行する(ステップS11)。なお、このステップS11の処理についても、前述したレーダとしての通常の測距動作として行われたものであってもよいし、これとは別個に路面からの反射光の識別のためだけに行うものでもよい。但しこの場合には、照射光の発光パワー又は/及び反射光の受光感度を、他車両からの反射光が検知できる範囲内において、路面からの反射光が検知容易な高設定と路面からの反射光が検知困難な低設定とに変化させて(例えば交互に変化させて)、前記測距動作を複数回実行させる。
【0029】
次にステップS12では、路面からの反射光を識別するために、ステップS11の測距動作の結果、車両正面の最も近距離にある反射地点からの反射光の距離データが、不連続に変化したか否か判定する。具体的には、例えば距離データの変化量が通常ではあり得ないような値(相対速度が異常に大きくなるような値)を越えたか否か判定する。というのは、先行車等の適正な対象物(路面以外のもの)からの反射光が、常に最も近距離のものとして観測されていれば、距離データの変化は、その対象物の相対速度に応じてある程度予想される範囲内で変化するが、例えば自車と先行車との間の路面の反射光が不安定に検知される場合には、自車に最も近距離のものとして観測される対象は、路面であったり、先行車であったりと測定毎に不安定に変化することなり、それに応じて最も近距離の対象物までの距離データも不安定に変動する。特にこの場合のステップS11では、照射光の発光パワー又は/及び反射光の受光感度を、前述したような高設定と低設定とに変化させているので、路面からの反射光が確実に検知されたり検知されなかったりすることになる。そこでステップS12では、このような現象を利用して、路面の反射光のデータを識別している。
【0030】
そして、ステップS12の判定が肯定的になれば、路面からの反射光が存在していると判断できるため、ステップS13に進んで、路面からの反射光のデータを排除するようにする。具体的には、前述した高設定の状態で最も近距離の被検出物からの反射として検知された反射光を路面からの反射であると識別して、その反射光のデータを監視対象から排除する。なお、ステップS12或いはS13を経ると、1シーケンスの処理を終了する。
【0031】
以上説明した第2形態例によれば、路面からの反射光が不安定に検知される状態における距離データの相対変化(最も近距離の対象物の観測距離変化)によって、路面からの反射光の存在やその距離を判断している。即ち、前述した第1形態例のように予め設定された特定の距離範囲にあるデータを路面からの反射光のデータとして推定しない。このため、レーダの検出ヘッドの取付け位置や角度が車両走行時の振動等によって変化して、路面からの反射光の実際の距離範囲がまんがいち変化したとしても、路面からの反射光の識別が常に信頼性高く実現でき、ひいては路面を先行車と誤認するといった不具合をより確実に回避できるようになる。
【0034】
なお、本発明は上記態様例に限られず、各種の態様や変形が有り得る。
例えば、前述の第1形態例のステップS1(図2)で実行する複数回の測距動作を、路面状態の判定のためにだけ実行する場合には、スキャン動作は必ずしも必要ではなく、例えば車両の真正面方向のみについて測距動作を行ってもよい
また、光の照射方向(検出エリアの方向)は、車両の前方に限定されない。車両の後方や側方に照射する場合もあり得る。
また、本発明の測距装置は、レーザ光を用いたレーザレーダのみならず、光(或いは、濡れた路面や水滴などに対する挙動において光と均等な波動)の反射を利用したレーダであれば、いかなるものでもよい。
【0035】
【発明の効果】
本願の車両用測距装置によれば、測距手段の基本機能(測距動作)のみで路面からの反射光が識別され、例えば路面からの反射光のデータを排除することが可能となる。このため、上下方向の視野角を広げて路面からの反射光を受光するようにしても、路面を先行車と誤認するような誤動作が起きなくなり、従来のようにこの視野角を狭く制限する必要がなくなる。そして、こうして上下視野を広く設定できるから、路面の凹凸による車両の姿勢変動に起因する先行車ロストの可能性を十分低減できるし、上下方向の光軸調整作業が不要になるか、或いは簡易な調整作業ですむようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーダの装置構成等を説明する図である。
【図2】路面状態判定処理等を示すフローチャートである。
【図3】路面反射光の識別及び路面状態判定の原理を説明するデータ例である。
【図4】路面反射光の識別処理(別例)を示すフローチャートである。
【図5】従来のレーダの装置構成等を説明する図である。
【符号の説明】
21 レーザレーダ(測距手段、測距装置、路面状態検知装置)
24 レーザ光
27 制御回路(路面状態判定手段、制御処理手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionRoad surfaceThe present invention relates to an optical distance measuring device (radar) that can distinguish and distinguish reflected light from other vehicles and the like.
[0002]
[Prior art]
As is well known, when the road surface is wet due to rain or the like, the braking performance or the like of the vehicle is greatly reduced, and a slip accident is likely to occur. In addition, a radar for a vehicle (for example, a laser radar) is indispensable for a monitoring function of a preceding vehicle or the like and a function of automatically following a preceding vehicle that are becoming popular in recent years. In some cases, performance deteriorates due to rain or wet roads.
In particular, as shown in FIG. 5 (b), if there are water droplets (splash) that are rolled up and scattered from a wet road surface by a preceding vehicle 2 traveling in front of the host vehicle 1, the radar 3 mounted on the host vehicle 1 Since most of the irradiation light 4 is irregularly reflected by the water droplets, the maximum detection distance of the preceding vehicle or the like by the radar 3 is remarkably reduced. For example, in the normal time, a preceding vehicle 100 m ahead can be recognized, but 50 m ahead There is a risk that extreme performance degradation such as recognition of only the preceding vehicle may occur, or in some cases, splashed water droplets or the like may be mistaken for the preceding vehicle. Also, when the road surface is wet, the amount of reflected light from the road surface tends to increase compared to the dry road surface, so depending on the setting of the detection area where the reflected light is observed by irradiating light, May be detected and the road surface may be mistaken for a preceding vehicle.
[0003]
For this reason, it is necessary to detect the wetness of the road surface in the vehicle and to identify the reflected light from the road surface (particularly wet road surface) in the vehicle radar. There was no technology to answer.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, there were the following adverse effects.
(B) It was not possible to sufficiently detect the wet condition of the road surface to ensure the safety of the vehicle and to properly use the optical vehicle radar.
(B) In order to prevent misleading of the preceding vehicle due to road surface reflection, the vertical spread of the detection area of the vehicle radar (that is, the viewing angle in the vertical direction) is limited to prevent detection of road surface reflected light. There was a need to do. For this reason, the possibility of the failure of losing sight of the preceding vehicle (so-called preceding vehicle lost) due to a change in the posture of the vehicle due to the unevenness of the road surface could not be sufficiently reduced. In addition, since the vertical viewing angle is narrow and there is no room, there is a problem that vertical optical axis adjustment work (work to adjust the vertical center of the detection area to an appropriate position) is necessary for each vehicle. It was.
[0005]
FIG. 5A is a diagram showing a laser radar 11 (comparative example to the present invention) having a function of estimating a rainfall state from raindrops attached to the surface of the optical head. The laser radar 11 includes a scanning device (not shown), an LD (laser diode) 12, a light projecting circuit 13, a scanning position detector (not shown), a PD (photodiode) 15, a light receiving circuit 16, and a control circuit 17. And an LD 18 for detecting raindrops.
Here, the scanning device scans the laser beam output from the LD 12 at a predetermined angle in the left-right direction (horizontal direction), usually by a reflection mirror that is driven to oscillate. The angle range is slightly wider than the detection area in the left-right direction) and is controlled by the control circuit 7 to operate at a predetermined timing and cycle.
The light projecting circuit 13 is a circuit that is controlled by the control circuit 17 and operates the LD 12 at each light emission timing created by the control circuit 17 to output laser light.
The scanning position detection unit is an element that detects the scanning direction of the scanning device and inputs the signal (scan direction signal) to the control circuit 17.
The PD 15 receives the reflected light returned from the irradiated laser light reflected by the object to be detected at a sampling period corresponding to the light emission timing, and an electric signal corresponding to the amount of light (hereinafter referred to as a received light amount signal). The received light amount signal output from the PD 15 is input to the control circuit 17 via the light receiving circuit 16. The received light amount signal is set in advance as a stored value in the control circuit 17, for example, after the noise component is removed by filtering processing (for example, averaging processing of a plurality of data) in the control circuit 17 as necessary. When the received light amount signal exceeds this threshold, it is used as detected reflected light data.
[0006]
The LD 18 for detecting raindrops emits laser light for detecting raindrops. The laser light output from the LD18 is in this case detected by a detection head of the radar 11 by an optical system such as a light projecting lens (not shown). The light is obliquely projected onto the area near the light receiving surface.
The control circuit 17 includes a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) composed of, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and performs a distance measuring operation by the following control process during normal operation of the apparatus.
In other words, the scanning device and the light projecting circuit 13 are controlled as described above, and the propagation delay time from the light emission to the light reception of the detected reflected light (that is, the reflected light whose light amount exceeds the threshold value) is monitored. The distance to the detection object (measurement distance) is calculated, the direction of the detection target is determined from the scanning direction at that time, the intensity of the reflected light is determined based on the magnitude of the received light amount signal, and these data (distance, From the direction and the amount of light received, the detection object is discriminated and moved, and detection data including type information, position information, size information, etc. of the detection object is output.
In this case, the control circuit 17 performs a rain detection process separately from the distance measuring operation. That is, for example, the LD 18 is periodically operated to emit laser light via a drive circuit (not shown), and the received light amount signal is read from the PD 5 at a sampling period corresponding to this light emission timing, and is applied to an area near the light receiving surface. Based on the fact that the read light amount signal exceeds the threshold value set so that the reflected light of a raindrop 20 can be detected (for example, the threshold value set separately for raindrop detection), the raindrop 20 For example, when raindrops 20 are detected intermittently, a signal indicating that the raindrop is present (a state where the raindrops sequentially flow down the light receiving surface) is output to the outside.
[0007]
  According to the laser radar 11 described above, it is possible to determine the rainfall state with a certain degree of reliability, and further to estimate that the road surface is wet as a result. However, since the road surface is not directly determined to be wet, its reliability is not always sufficient. In particular, when it is not raining but the road surface is wet, it is likely to be erroneously determined as a normal state. Moreover, the raindrop detection LD 18 and its peripheral elements (such as an optical system and a drive circuit for the LD 18) are required, and there is a disadvantage that the apparatus becomes complicated and large, and the cost is high.
  Therefore, the present invention mainly aims to eliminate the adverse effects on the vehicle caused by the wet road surface,For more information,It is an object of the present invention to provide an optical vehicle distance measuring device that can distinguish reflected light from a road surface from reflected light from other vehicles.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the inventors conducted a driving experiment on a radar-equipped vehicle. As a result, the distance measured for the reflection from the road surface is almost constant, and the detection head of the distance measuring means (radar) is It is within a specific distance range near the vehicle determined by the mounting position and angle, the light level may increase when the road surface is wet, and it may exceed the normal threshold for detecting the preceding vehicle, etc. The amount of light reflected from the wet road surface may fluctuate irregularly across the above threshold.found.
[0012]
  Each invention of the present application has been made on the basis of the above knowledge.The vehicle distance measuring device irradiates light to a detection area covering the road surface around the vehicle, receives reflected light of the irradiated light, and when the amount of received reflected light exceeds a set threshold value, A vehicle capable of performing a distance measuring operation for generating distance data as a distance information to a detected object based on a time until reception of the reflected light based on detection of the reflected light. Range finding device,
  When the distance measuring operation is performed a plurality of times, the reflected light is reflected from the road surface based on the fact that the generated distance data is in a specific distance range in the plurality of distance measuring operations. Control processing means for identifying
  According to the present invention, the reflected light from the road surface is identified only by the basic function (ranging operation) of the distance measuring means, and for example, the data of the reflected light from the road surface can be excluded.
  For this reason, even if the viewing angle in the vertical direction is widened to receive reflected light from the road surface, malfunctions that misidentify the road surface as a preceding vehicle do not occur, and it is necessary to limit this viewing angle narrowly as in the past. Disappears. And since the vertical field of view can be set widely in this way, the possibility of the preceding vehicle lost due to the change in the posture of the vehicle due to the unevenness of the road surface can be sufficiently reduced, and the optical axis adjustment work in the vertical direction becomes unnecessary or simple. Adjustment work is required.
[0013]
  The first vehicle distance measuring device of the present application isIn the plurality of distance measuring operations, the control processing means has the determined distance data in a specific distance range, and the reflected light in the specific distance range is detected more than a specified number of times, and is detected more than a specified number of times. If not (that is, if the amount of reflected light in the distance range fluctuates across the threshold), the reflected light is identified as reflected light from the road surface.
  For this reasonThe reflected light from the road surface can be identified more reliably. This is because the reflected light from the road surface varies in an unstable manner unlike the reflected light from the reflectors of other vehicles.
[0014]
  The first vehicle distance measuring device of the present application isIn the plurality of distance measuring operations, the control processing means sets the light emission power of the irradiation light and / or the light receiving sensitivity of the reflected light to a high setting that makes it easy to detect the reflected light from the road surface and difficult to detect the reflected light from the road surface. To a low setting.
  For this reasonThe light reflected from the road surface can be identified with higher reliability. This is because when the light emission power changes, the reflected light from the road surface fluctuates more greatly, and the phenomenon of being detected or not detected becomes more reliable and clear.
[0015]
  Further, the second vehicle distance measuring device of the present application irradiates light to a detection area extending over the road surface around the vehicle, receives reflected light of the irradiated light, and sets a threshold value of the amount of the received reflected light Ranging to generate distance data to the reflection point of the reflected light as distance information to the detected object based on the time until the reflected light is received, assuming that the reflected light is detected A vehicle ranging device capable of performing an action,
  High setting that makes it easy to detect the reflected light from the road surface within the range where the reflected light from other vehicles can be detected.WhenLow setting where the reflected light from the road surface is difficult to detectWhenThe distance measurement operation is executed a plurality of times, and when the distance data to the closest object to be detected changes discontinuously in the plurality of distance measurement operations, the low setting state is set. Control processing means for identifying the reflected light detected as the reflection from the closest object to be detected as the reflection from the road surface is provided.
  According to the present invention, the presence of the reflected light from the road surface and its distance can be determined by the relative change of the distance data in the state where the reflected light from the road surface is detected unstable (change in the observation distance of the closest object). Deciding. That is, data in a specific distance range set in advance as in the above-described invention is not estimated as data of reflected light from the road surface. For this reason, even if the mounting position and angle of the detection head of the distance measuring device change due to vibrations when the vehicle travels and the actual distance range of the reflected light from the road surface changes, the reflected light from the road surface Identification can always be realized with high reliability, and as a result, it is possible to more reliably avoid problems such as misidentifying the road surface as a preceding vehicle.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
  1A and 1B are diagrams for explaining the apparatus configuration and the like of the first embodiment. FIG. 1A is a block diagram showing the configuration of the laser radar 21, and FIG. FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a characteristic processing operation of the radar 21 of this embodiment. Here, the same elements as those shown in FIG. 5 (comparative example) described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  In addition, the utilization form in the vehicle of the information obtained by the radar 21 of this example is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. In any case, it can be effectively used to realize advanced functions such as the preceding vehicle monitoring function (including inter-vehicle distance monitoring) and preceding vehicle following control. In particular, the radar 21 of this embodiment isThe vehicle road surface condition detection device itselfIn addition to the position information of the preceding vehicle (detected object), etc., information on whether or not the road surface is wet can be obtained, so the braking force is limited according to the road surface state. It is possible to realize a control function that enhances safety, such as limiting the vehicle speed according to the road surface condition, increasing the target inter-vehicle distance, or canceling or prohibiting the preceding vehicle following control or auto cruising driving according to the road surface condition. It becomes.
[0017]
  Radar 21 (Ranging device of the present inventionIs equivalent to the radar 11 shown in FIG. 5, the scanning unit, the LD 12, the light projecting circuit 13, the scanning position detecting unit, the PD 15, the light receiving circuit 16, and the control circuit 27 (Control processing means of the present inventionEquivalent).
  The control circuit 27 includes a microcomputer, and controls the distance measuring operation and determines whether or not the road surface is wet when the apparatus is in operation (details will be described later).
  Note that in a vehicular radar, a detection area is usually set only in front of the vehicle in order to obtain information about an object to be detected in front of the vehicle, and a method of scanning only in the left-right direction (horizontal direction) is generally used. Is. The present invention is not limited to this, but the present embodiment also assumes such a configuration.
  However, in this case, as shown in FIG. 1B, for example, the vertical spread of the detection area (viewing angle in the vertical direction) is increased by expanding the vertical spread of the laser beam 24 to be irradiated. It is larger than before, and is configured to actively receive reflected light from the road surface.
[0018]
Next, the operation of the radar 21 will be described. First, the basic operation (ranging operation) as a radar will be described.
The LD 12 is controlled by the light projecting circuit 13 to output laser light at each light emission timing created by the control circuit 27. Then, the laser beam 24 from the LD 12 is scanned in the left-right direction by a scanning device, and is irradiated as illustrated in FIG. Note that the detection area in the left-right direction is usually set to be slightly smaller than the scanning range (scan area) where laser light is actually irradiated.
When the irradiated laser light is reflected back to the detection target (for example, a reflector on the rear surface of the preceding vehicle 2), the reflected light is received by the PD 15 and the received light amount signal is passed through the light receiving circuit 16. Is input to the control circuit 27 and detected. The control circuit 27 first generates measurement data (distance, direction, received light amount) from the received light amount signal and the scan direction signal input from the scanning position detector.
Note that this measurement data (distance, direction, received light amount) includes the distance data of the present invention, and is generated each time detection of light emission and reflected light is performed in the detection area. A plurality can be obtained according to the resolution in the horizontal direction.
[0019]
The control circuit 27 performs the following processing based on the above data (distance, direction, received light amount) and speed data V of the host vehicle input from a vehicle speed sensor (not shown) in a predetermined cycle (in this case, laser (Cycle in which light is scanned).
That is, first, the distance to the object and the direction data (polar coordinate data) are converted into X and Y coordinates (Cartesian coordinate data) and stored in a memory (not shown) for each region together with the received light amount data. Here, each area is an area set in advance by dividing the detection area in the left-right direction into, for example, equal divisions.
[0020]
Next, based on the distance data in the memory converted into the Cartesian coordinate system and registered for each region, the data is grouped to extract the target object, and the laser emission unit of the grouped target object The distance in the X direction (for example, the left-right direction) and the Y direction (for example, the front-rear direction) and the width dimension are calculated.
Here, the grouping is a process of collecting adjacent data that are close to each other in the individual data of each region and making it one object. Specifically, for example, windows (areas on the Cartesian coordinate system) having a certain width are provided for each data in the front-rear direction and the left-right direction, and the other data included in this window are grouped together. Note that the data grouped in this way (hereinafter referred to as group data) is handled collectively as one object in the subsequent processing.
[0021]
Next, the object detected during the previous scan is associated with the object detected during the current scan, and the relative speed of the detected object is further calculated.
That is, a fixed window is set around the position where the group data is estimated to appear during the current scan from the previous group data position and its relative speed. Then, it is determined whether or not the current group data is in this window, and if it is within this range, the previous group data and the current group data are handled as being for the same object. In addition, relative speeds Vx (left-right direction) and Vy (front-back direction) are calculated from the movement distances.
Next, stop object discrimination of the object is performed based on the relative speed of the object.
That is, by comparing the relative speed Vy of the object with the speed V of the host vehicle (speed detected by the vehicle speed sensor), it is determined whether the object is stopped or moving. That is, for example, when the vehicle speed V and the relative speed Vy are approximately equal in the reverse direction, it is determined that the vehicle is a stopped object.
[0022]
Next, based on the determination result, for example, a preceding vehicle that is a target of a front obstacle monitoring system or a follow-up traveling control system is specified. Information (position data, relative speed data, etc.) relating to the identified preceding vehicle and the like is sequentially transmitted to the control means of the front obstacle monitoring system and the follow-up traveling control system, and used for operation control of these systems. .
[0023]
Next, processing relating to the road surface state executed by the control circuit 27 will be described. For example, when the radar 21 is in operation, the control circuit 27 repeatedly executes the processing shown in FIG.
First, the same process as the series of distance measuring operations described above (at least the process of generating the above-described measurement data for one scan) is executed a predetermined number of times a plurality of times (step S1). Note that the processing in step S1 may be performed as a normal distance measuring operation as the radar described above (performed for follow-up traveling control or the like), or separately from the road surface. It may be performed only to determine the state. In addition, the prescribed number of times is set by an experiment or the like so that the reliability of road surface condition determination can be obtained sufficiently. In addition, when performing separately from the normal distance measuring operation, the threshold value of the light amount for detecting reflected light in the distance measuring operation in step S1 is set to a value different from that of the normal distance measuring operation as necessary. May be. However, the threshold value in this case needs to be set according to the light emission power or the like so as to be between the maximum value and the minimum value of the amount of reflected light from the wet road surface that fluctuates in an unstable manner. For example, as shown in FIG. 3A, the threshold value is set to such a value that the amount of reflected light from the wet road surface (in this case, the value at the top of the waveform) fluctuates between detection and non-detection. Is preferably set.
[0024]
Next, in step S2, the reflected light estimated to be reflected light from the road surface based on the distance data among the measurement data generated in the distance measuring operation in step S1 is detected more than the specified number of times, and the specified number of times. It is determined whether or not it has been detected. In addition, what is necessary is just to determine the prescription | regulation frequency here suitably in the range of at least 1 time or more. If this specified number of times is set large, the reliability of road surface condition determination will increase, but if it is too large, the processing speed of the determination will decrease, so it is set to the minimum value that can provide the necessary and sufficient reliability. Is preferred. Further, a different specified number of times may be set such that the detected specified number of times is two or more and the specified number of undetected times is one or more. Here, “reflected light estimated to be reflected light from the road surface based on distance data” is reflected light from a specific distance range that may cause road surface reflection. That is, when a graph is drawn with the horizontal axis as the distance data and the vertical axis as the amount of received light, the reflected light from the road surface is always within a specific distance range (for example, about 12 to 13 m) as shown in FIG. It has been demonstrated by the inventors' research that this distance range is uniquely determined (also theoretically required) by the mounting position and angle of the radar detection head (the portion that emits and receives light). Therefore, here, focusing on the reflected light in such a distance range, the detection state of the reflected light is determined a plurality of times. As for the scan angle, the detection state of reflected light in such a specific distance range may be determined for the entire angle range, or only a specific scan angle (for example, the front direction of the vehicle) may be determined. May be.
[0025]
And, since the reflected light in the distance range is detected more than a specified number of times (for example, twice) and not more than a specified number of times (for example, once), the result of the determination in step S2 becomes affirmative (ie, If the amount of reflected light in the distance range fluctuates across the threshold and is not detected), the process proceeds to step S3, where it is determined that the road surface is wet, and if necessary, The signal is output to the outside.
On the other hand, the reflected light in the distance range is detected less than the specified number of times (for example, 2 times), or detected more than the specified number of times (for example, 2 times), but the detected number of times reaches the specified number of times (for example, 1 time). If the result of the determination in step S2 is negative (ie, the amount of reflected light in the distance range is stable below the threshold or exceeds the threshold) If the road surface is stable, the process proceeds to step S5, where it is determined that the road surface is not wet (or whether it is unknown whether the road surface is wet), and a signal to that effect is output to the outside as necessary. The reason why the road surface is not determined to be wet when the amount of reflected light in the distance range is stable in the state of exceeding the threshold is as follows. In other words, the reflected light from the road surface fluctuates in an unstable manner as described above. Therefore, if the threshold value is set appropriately, the reflected light having such a stable detection state is not reflected by the reflected light from the road surface. This is because the vehicle is a preceding vehicle or a roadside reflector (appropriate monitoring target).
[0026]
  After step S3, in step S4, the reflected light data in the distance range determined to be unstable in step S2 is excluded from the monitoring target as road surface data (for example, The above-described calculation of relative speed and determination processing such as whether or not the vehicle is a stationary object are not performed, and are not adopted as data for follow-up traveling control or the like).
  Further, after step S4 or S5, the processing of one sequence is finished.
In the multiple ranging operations executed in step S1 (FIG. 2), the light emission power or / and the light receiving sensitivity of the radar is set to a high setting that makes it easy to detect the reflected light from the wet road surface and from the wet road surface. The reflected light is changed to a low setting that is difficult to detect. Thereby, the detection state of the reflected light from the road surface changes more reliably, and the determination in step S2 (determination of whether or not the road surface is wet) is more reliable. When the light emission power is low to some extent, as shown in FIG. 3B, the preceding vehicle or the like is detected exceeding the threshold value, but the reflected light from the road surface (including a wet road surface) is hardly received ( This is because it is not detected at all).
[0027]
According to the laser radar 21 described above, the reflected light from the road surface is identified only by the basic configuration as a radar, and it is possible to directly detect that the road surface is wet from the light quantity and distance data of the reflected light.
For this reason, it is possible to sufficiently detect the wet state of the road surface with high reliability and to ensure the safety of the vehicle and appropriately utilize the optical vehicle radar. Specifically, the vehicle driver is warned by sound or display that the road surface is wet and dangerous, or control is performed so that excessively strong braking does not work when the road surface is wet, Limiting the maximum speed when the road surface is wet, increasing the target inter-vehicle distance in automatic tracking when the road surface is wet, or prohibiting automatic tracking control by radar when the road surface is wet Alternatively, it is possible to accurately cope with the road surface condition such as forced stop.
Even if the reflected light from the road surface is received by widening the viewing angle in the vertical direction, malfunctions that misidentify the road surface as a preceding vehicle will not occur, so it is necessary to limit this viewing angle narrowly as before. Disappears. And since the vertical field of view can be set widely in this way, the possibility of the preceding vehicle lost due to the change in the posture of the vehicle due to the unevenness of the road surface can be sufficiently reduced, and the optical axis adjustment work in the vertical direction becomes unnecessary or simple. Adjustment work is required.
In addition, unlike the comparative example shown in FIG. 5A, there is no need to add a special element other than the basic configuration, so that the apparatus can be reduced in size and cost.
[0028]
(Second embodiment)
Next, FIG. 4 is a flowchart showing characteristic processing operations of the second embodiment. In addition, this example illustrates another form of the configuration for identifying the reflected light from the road surface, and the other configuration (including the device configuration) may be the same as the first embodiment.
In this case, the control circuit 27 does not execute at least the process of step S4 shown in FIG. 2, but repeatedly executes the process shown in FIG. First, the same process as the series of distance measuring operations described above (at least the process of generating the above-described measurement data for one scan) is executed a predetermined number of times a plurality of times (step S11). Note that the processing in step S11 may also be performed as a normal ranging operation as the above-described radar, or separately performed only for identifying reflected light from the road surface. But you can. However, in this case, the light emission power of the irradiation light and / or the light reception sensitivity of the reflected light is set within a range where the reflected light from other vehicles can be detected, and the reflected light from the road surface is easily detected and reflected from the road surface. The distance measurement operation is executed a plurality of times by changing to a low setting where light is difficult to detect (for example, by alternately changing).
[0029]
Next, in step S12, in order to identify the reflected light from the road surface, as a result of the distance measuring operation in step S11, the distance data of the reflected light from the closest reflection point in front of the vehicle changed discontinuously. It is determined whether or not. Specifically, for example, it is determined whether or not the amount of change in the distance data exceeds a value that cannot be normal (a value that makes the relative speed abnormally large). This is because if the reflected light from an appropriate target object (other than the road surface) such as the preceding vehicle is always observed as the shortest distance, the change in the distance data will affect the relative speed of the target object. However, if the reflected light on the road surface between the vehicle and the preceding vehicle is detected in an unstable manner, it is observed as the shortest distance to the vehicle. Whether the object is a road surface or a preceding vehicle changes in an unstable manner for each measurement, and accordingly, the distance data to the closest object also fluctuates in an unstable manner. Particularly in step S11 in this case, the reflected light from the road surface is reliably detected because the light emission power of the irradiation light and / or the light receiving sensitivity of the reflected light are changed between the high setting and the low setting as described above. Or will not be detected. Therefore, in step S12, the reflected light data on the road surface is identified using such a phenomenon.
[0030]
If the determination in step S12 is affirmative, it can be determined that there is reflected light from the road surface, and therefore the process proceeds to step S13 to exclude the data of reflected light from the road surface. Specifically, the reflected light detected as the reflection from the closest object to be detected in the high setting state described above is identified as the reflection from the road surface, and the reflected light data is excluded from the monitoring target. To do. Note that after step S12 or S13, the processing of one sequence is completed.
[0031]
According to the second embodiment described above, the reflected light from the road surface is changed by the relative change in the distance data in the state where the reflected light from the road surface is detected in an unstable manner (change in the observation distance of the closest object). Judging existence and its distance. That is, data in a specific distance range set in advance as in the first embodiment described above is not estimated as data of reflected light from the road surface. For this reason, even if the mounting position and angle of the radar detection head change due to vibrations during traveling of the vehicle and the actual distance range of the reflected light from the road surface changes, the reflected light from the road surface can be identified. It can always be realized with high reliability, and as a result, it is possible to more reliably avoid problems such as misidentifying the road surface as a preceding vehicle.
[0034]
In addition, this invention is not restricted to the said example of an aspect, There can exist various aspects and deformation | transformation.
For example,When the multiple distance measuring operations executed in step S1 (FIG. 2) of the first embodiment are performed only for the determination of the road surface state, the scanning operation is not necessarily required, for example, directly in front of the vehicle. Ranging operation may be performed only in the direction.
Also,The light irradiation direction (the direction of the detection area) is not limited to the front of the vehicle. In some cases, the vehicle may be irradiated to the rear or side of the vehicle.
  Also,Ranging device of the present inventionIs not limited to a laser radar using laser light, but may be any radar as long as it uses reflection of light (or a wave equivalent to light in the behavior with respect to a wet road surface or water droplets).
[0035]
【The invention's effect】
  According to the vehicle distance measuring device of the present application, the reflected light from the road surface is identified only by the basic function (ranging operation) of the distance measuring means, and for example, the data of the reflected light from the road surface can be excluded. For this reason, even if the viewing angle in the vertical direction is widened to receive reflected light from the road surface, malfunctions that misidentify the road surface as a preceding vehicle do not occur, and it is necessary to limit this viewing angle narrowly as in the past. Disappears. And since the vertical field of view can be set widely in this way, the possibility of the preceding vehicle lost due to the change in the posture of the vehicle due to the unevenness of the road surface can be sufficiently reduced, and the optical axis adjustment work in the vertical direction becomes unnecessary or simple. Adjustment work is required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a radar device and the like.
FIG. 2 is a flowchart showing road surface condition determination processing and the like.
FIG. 3 is an example of data explaining the principle of road surface reflected light identification and road surface state determination.
FIG. 4 is a flowchart showing road surface reflected light identification processing (another example).
FIG. 5 is a diagram for explaining a device configuration of a conventional radar.
[Explanation of symbols]
21 Laser radar (ranging means, distance measuring device, road surface condition detecting device)
24 Laser light
27 Control circuit (road surface condition judging means, control processing means)

Claims (2)

車両周辺の路面に及ぶ検出エリアに光を照射し、照射した光の反射光を受光し、受光した反射光の光量が設定されたしきい値を越えたときに、反射光が検知されたとして、当該反射光の受光までの時間に基づいて、当該反射光の反射地点までの距離データを、被検出物までの距離情報として生成する測距動作を実行可能な車両用測距装置であって、
前記測距動作が複数回実行されたときに、この複数回の測距動作において、生成された距離データが特定の距離範囲にあることに基づいて、この反射光を路面からの反射光であると識別する制御処理手段を備え、
前記制御処理手段は、
前記複数回の測距動作において、判定された距離データが特定の距離範囲にあり、かつ、この特定の距離範囲にある反射光が規定回数以上検知され、規定回数以上検知されない場合に、この反射光を路面からの反射光であると識別するとともに、
前記複数回の測距動作において、照射光の発光パワー又は/及び反射光の受光感度を、路面からの反射光が検知容易な高設定と路面からの反射光が検知困難な低設定とに変化させることを特徴とする車両用測距装置。
It is assumed that the reflected light is detected when the detection area covering the road surface around the vehicle is irradiated with light, the reflected light of the irradiated light is received, and the amount of the received reflected light exceeds the set threshold value. A vehicle distance measuring device capable of performing a distance measuring operation for generating distance data to a reflection point of the reflected light as distance information to the detected object based on a time until the reflected light is received. ,
When the distance measuring operation is performed a plurality of times, the reflected light is reflected from the road surface based on the fact that the generated distance data is in a specific distance range in the plurality of distance measuring operations. Control processing means for identifying
The control processing means includes
When the determined distance data is in a specific distance range and the reflected light in this specific distance range is detected more than the specified number of times and not detected more than the specified number of times in the plurality of distance measuring operations, this reflection is performed. While identifying the light as reflected from the road surface,
In the multiple distance measurement operations, the emission power of the irradiated light and / or the sensitivity of the reflected light is changed to a high setting where the reflected light from the road surface is easy to detect and a low setting where the reflected light from the road surface is difficult to detect. A vehicle ranging device characterized in that the vehicle ranging device is provided.
車両周辺の路面に及ぶ検出エリアに光を照射し、照射した光の反射光を受光し、受光した反射光の光量が設定されたしきい値を越えたときに、反射光が検知されたとして、当該反射光の受光までの時間に基づいて、当該反射光の反射地点までの距離データを、被検出物までの距離情報として生成する測距動作を実行可能な車両用測距装置であって、
照射光の発光パワー又は/及び反射光の受光感度を、他車両からの反射光が検知できる範囲内において、路面からの反射光が検知容易な高設定路面からの反射光が検知困難な低設定に変化させて、前記測距動作を複数回実行させ、この複数回の測距動作において、最も近距離の被検出物までの距離データが不連続に変化したときに、前記高設定の状態で最も近距離の被検出物からの反射として検知された反射光を路面からの反射であると識別する制御処理手段を備えたことを特徴とする車両用測距装置。
It is assumed that the reflected light is detected when the detection area covering the road surface around the vehicle is irradiated with light, the reflected light of the irradiated light is received, and the amount of the received reflected light exceeds the set threshold value. A vehicle distance measuring device capable of performing a distance measuring operation for generating distance data to a reflection point of the reflected light as distance information to the detected object based on a time until the reflected light is received. ,
The light emission power of the irradiation light and / or the light receiving sensitivity of the reflected light are within a range where the reflected light from other vehicles can be detected, and the setting is high so that the reflected light from the road surface can be easily detected, and the reflected light from the road surface is difficult to detect. by changing the settings and the distance measuring operation is performed a plurality of times, the distance measuring operation of the plurality of times, when the closest distance of the distance data up to the object is changed discontinuously, the height setting A vehicle distance measuring device comprising control processing means for identifying reflected light detected as reflection from an object to be detected at a shortest distance in the state as reflection from a road surface.
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