JP4033041B2

JP4033041B2 - 先行車検出装置

Info

Publication number: JP4033041B2
Application number: JP2003148198A
Authority: JP
Inventors: 勝規山田; 和貴溝口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2023-05-26
Also published as: JP2004347574A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を走査して先行車の検出を行う先行車検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自車両の進行方向へ所定の広がり角度を持ったレーザ光を車両左右方向に走査するとともに反射光を受光し、レーザ光の出射から受波までの時間にもとづいて先行車との車間距離等を検出する先行車検出装置が周知である。
この先行車検出装置は、先行車の後部バンパ等に取り付けられたリフレクタからの反射光を受光するために、概ね各種車両のリフレクタを検出することができる高さにレーザ光の走査高さが設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の先行車検出装置にあっては、たとえば比較的高い位置にリフレクタが設けられた車両が先行車となった場合に、ピッチング等によって自車両に傾きが生じることにより、一時的にリフレクタにレーザ光が照射されなくなる恐れがあり、先行車の検出精度が低下するといった問題があった。
【０００４】
そこで本発明はこのような問題点に鑑み、精度よく先行車を検出することができる先行車検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザ光を自車両進行方向に出射する出射部と、出射したレーザ光の反射光を受光する受光部とを備え、該受光部で受光した反射光より先行車を検出する先行車検出装置において、出射部から出射されるレーザ光の垂直方向の走査を制御する垂直走査制御部と、出射部から出射されるレーザ光の水平方向の走査を制御する水平走査制御部と、受光部において受光した反射光の強度がもっとも高いときのレーザ光の垂直方向出射角度および水平方向出射角度を検出する強度検出部と、（１）水平走査制御部または垂直走査制御部のうちいずれか一方が、他方が制御する走査の方向における所定の出射角度に固定した状態で走査を行い、該一方の走査制御部が行った走査方向において、強度検出部が検出した反射光の強度がもっとも高いときの第１の出射角度を検出し、（２）該第１の出射角度に固定した状態で、他方の走査制御部が走査を行い、該他方の走査制御部が行った走査方向において、強度検出部が反射光の強度がもっとも高いときの第２の出射角度を検出し、（３）該第２の出射角度に固定した状態で、一方の走査制御部が走査を行い、該一方の走査制御部が行った走査方向において、強度検出部が検出した反射光の強度がもっとも高いときの新たな第１の出射角度を検出し、以降（２）、（３）を繰り返す位置特定部と、を有するものとした。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、強度検出部によって検出された反射光の強度がもっとも高いときの水平方向出射角度および垂直方向出射角度で、レーザ光の垂直走査および水平走査を順次行うことにより、自車両のピッチング等によってレーザ光が先行車のリフレクタを捕らえきれなくなるような場合においても、自動的にレーザ光の走査位置を変更し、レーザ光によって先行車を正確に捕らえ続けることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１に本実施例における先行車検出装置の構成を示し、図２の（ａ）、（ｂ）にレーザ光の走査範囲を示す。
先行車を検出するためのレーザ光を出射する出射部８が、自車両１１の前端の幅方向中央部に取り付けられる。出射部８は垂直走査部１によって垂直方向の駆動が制御され、出射部８から出射されるレーザ光は図２の（ａ）に示すように垂直方向に角度θ１の範囲で走査される。これにより先行車１２の後端に取り付けられたリフレクタ１３にレーザ光が照射される。
【０００８】
また出射部８は水平走査部２によって水平方向の駆動が制御され、出射部８から出射されるレーザ光は図２の（ｂ）に示すように水平方向に角度θ２の範囲で走査される。
垂直走査部１は、垂直走査範囲・水平固定位置設定部５および水平走査範囲・垂直固定位置設定部７からの垂直走査の指示位置にもとづいてレーザ光を走査したり固定したりする。また走査時の垂直位置を位置特定部４へ出力する。
【０００９】
水平走査部２は、垂直走査範囲・水平固定位置設定部５および水平走査範囲・垂直固定位置設定部７からの水平走査の指示位置にもとづいてレーザ光を走査したり固定したりする。また走査時の水平位置を位置特定部４へ出力する。
出射部８から出射されたレーザ光の反射光を受光する受光部９が、距離・強度測定部３に接続され、距離・強度測定部３は、レーザ光の出射から受光までの時間より自車両１１の前方の物体までの距離を測定し、さらに受光部９によって受光した反射光の強度を測定する。また、距離の測定結果と反射光の強度とを位置特定部４に出力する。
【００１０】
位置特定部４は垂直走査部１、水平走査部２および距離・強度測定部３からの入力より、距離が測定された物体がレーザ光の走査領域内のどの位置にあるかを検出し、その位置と、距離と反射強度とを垂直走査範囲・水平固定位置設定部５および水平走査範囲・垂直固定位置設定部７に出力する。
垂直走査範囲・水平固定位置設定部５は、位置特定部４で検出された物体の位置に水平方向の走査位置を固定し、その位置で垂直方向に走査する値を設定し、その値を垂直走査部１と水平走査部２に出力する。
【００１１】
水平走査範囲・垂直固定位置設定部７には、初期状態において水平走査する際の初期垂直位置を記憶する初期垂直位置記憶部６が接続されている。
水平走査範囲・垂直固定位置設定部７は、位置特定部４で検出された物体の位置に垂直方向の走査位置を固定し、その位置で水平方向に走査する値を設定し、その値を垂直走査部１と水平走査部２に出力する。
【００１２】
また初期状態において水平走査範囲・垂直固定位置設定部７は、初期垂直位置記憶部６に記憶された初期状態での垂直位置に垂直方向の走査位置を固定し、その位置で水平方向に走査する値を設定する。
以上のように垂直走査部１、水平走査部２、距離・強度測定部３、位置特定部４、垂直走査範囲・水平固定位置設定部５、初期垂直位置記憶部６、水平走査範囲・垂直固定位置設定部７、出射部８および受光部９より、先行車検出装置１０が構成される。
【００１３】
次に、先行車検出装置が行う処理の流れについて図３のフローチャートを用いて説明する。
なお、出射部８の出射方向の垂直位置をＶｓｃａｎとし、水平位置をＨｓｃａｎとする。
ステップ３０１において、水平走査範囲・垂直固定位置設定部７は初期状態において水平走査を行う際の垂直位置として、Ｖｓｃａｎに初期垂直位置記憶部６に記憶された初期垂直位置を設定する。
【００１４】
ステップ３０２において、水平走査範囲・垂直固定位置設定部７は垂直走査部１をステップ３０１または後述するステップ３１１によって設定されたＶｓｃａｎの値に固定し、水平走査部２のＨｓｃａｎを、あらかじめ設定されたＨｍｉｎからＨｍａｘまで、あらかじめ設定されたｄＨ刻みで変更して走査を行い、ステップ３０３において走査範囲内の反射物までの距離測定および反射強度測定を行う。
なお、ＨｍｉｎおよびＨｍａｘは、それぞれ水平方向走査範囲の最も左方向および右方向の走査位置を表す。
測定された距離値と反射強度は、たとえばそれぞれ１次元配列として記憶し、距離値Ｄ（０）、反射強度Ｓ（０）が水平方向の走査位置Ｈｍｉｎにおける距離値と反射強度とする。
【００１５】
ステップ３０４において、水平方向のＨｍｉｎからＨｍａｘまでｄｈ刻みで距離測定を行った結果、距離が測定された場合には反射物がありとしてステップ３０５へ進み、距離が測定されなかった場合には、反射物が存在しないとしてステップ３０１へ戻り、上述の処理を繰り返す。
【００１６】
ステップ３０５において、位置特定部４は水平方向のＨｍｉｎからＨｍａｘまでｄｈ刻みで測定した距離値において、どの水平方向の位置で距離測定が行われたかを判断し、その位置を水平方向検出位置とする。複数の距離測定が行われている場合には、その中で自車両の正面に一番近い距離測定が行われた位置を水平方向検出位置とする。
【００１７】
ステップ３０６において、後述するステップ３０８での垂直方向の走査が行われており、前回垂直走査を行った際の水平方向の位置が、今回ステップ３０５において決定された水平方向検出位置であるかどうかの判断を行う。
前回ステップ３０８において垂直方向の走査を行った際の水平方向の位置が水平方向検出位置である場合には、ステップ３０５で決定された水平位置において垂直方向の走査が済みであるとしてステップ３１１へ進む。一方、垂直方向の走査が行われていない場合、または前回行われた垂直走査の水平位置が、ステップ３０５で決定された水平方向検出位置と異なる場合には、ステップ３０７へ進む。
【００１８】
ステップ３０７において、垂直方向の走査をするための水平位置Ｈｓｃａｎをステップ３０５において決定された水平位置に設定する。
ステップ３０８において、垂直走査範囲・水平固定位置設定部５は水平走査部２をステップ３０７において設定したＨｓｃａｎの値に固定し、垂直走査部１のＶｓｃａｎをあらかじめ設定されたＶｍｉｎからＶｍａｘまで、あらかじめ設定されたｄｖ刻みで変更して垂直方向の走査を行い、ステップ３０９において、走査範囲内の反射物までの距離測定および反射強度測定を行う。
なお、ＶｍｉｎおよびＶｍａｘは、それぞれ垂直方向走査範囲のうちの最下方および最上方の走査位置を表す。
ステップ３１０において、検出された反射強度がもっとも強い垂直位置を、垂直方向検出位置として決定する。
【００１９】
ステップ３１１において、水平方向の走査をするための垂直位置Ｖｓｃａｎを、ステップ３１０において決定した垂直方向検出位置に設定する。
Ｖｓｃａｎの設定後、ステップ３０２へ戻り、上述の処理を繰り返す。
本実施例において、ステップ３０１、ステップ３０２およびステップ３１１が本発明における水平走査制御部を構成し、ステップ３０７およびステップ３０８が本発明における垂直走査制御部を構成する。またステップ３０３およびステップ３０９が本発明における強度検出部を構成する。
【００２０】
本実施例は以上のように構成され、水平方向の走査を行う際にステップ３１０において決定された垂直方向検出位置に垂直方向の走査位置を設定して、水平方向の走査を行い、また、垂直方向の走査を行う際にステップ３０５において決定された水平方向検出位置に水平方向の走査位置を設定して垂直方向の走査を行う。これにより、レーザ光の走査中心位置が前方の反射光の強度がもっとも高い位置に自動的に変更されるので、自車両１１がピッチング等を行った際にもレーザ光によって先行車１２のリフレクタ１３を捕らえ続けることができる。
【００２１】
またステップ３０５において、水平方向の走査範囲内において複数の距離測定が行われている場合には、その中で自車両の正面に一番近い距離測定が行われた位置を水平方向検出位置とすることにより、たとえば隣接車線を走行中の先行車等をレーザ光の走査中心位置に設定してしまうことが無く、正確に自車両１１前方の先行車１２をレーザ光によって捕らえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施例を示す図である。
【図２】レーザ光の照射範囲を示す図である。
【図３】先行車検出装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１垂直走査部
２水平走査部
３距離・強度測定部
４位置特定部
５垂直走査範囲・水平固定位置設定部
６初期垂直位置記憶部
７水平走査範囲・垂直固定位置設定部
８出射部
９受光部
１０先行車検出装置
１１自車両
１２先行車
１３リフレクタ

Claims

レーザ光を自車両進行方向に出射する出射部と、前記出射したレーザ光の反射光を受光する受光部とを備え、該受光部で受光した反射光より先行車を検出する先行車検出装置において、
前記出射部から出射されるレーザ光の垂直方向の走査を制御する垂直走査制御部と、
前記出射部から出射されるレーザ光の水平方向の走査を制御する水平走査制御部と、
前記受光部において受光した反射光の強度がもっとも高いときのレーザ光の垂直方向出射角度および水平方向出射角度を検出する強度検出部と、
（１）前記水平走査制御部または垂直走査制御部のうちいずれか一方が、他方が制御する走査の方向における所定の出射角度に固定した状態で走査を行い、該一方の走査制御部が行った走査方向において、前記強度検出部が検出した反射光の強度がもっとも高いときの第１の出射角度を検出し、（２）該第１の出射角度に固定した状態で、前記他方の走査制御部が走査を行い、該他方の走査制御部が行った走査方向において、前記強度検出部が反射光の強度がもっとも高いときの第２の出射角度を検出し、（３）該第２の出射角度に固定した状態で、前記一方の走査制御部が走査を行い、該一方の走査制御部が行った走査方向において、前記強度検出部が検出した反射光の強度がもっとも高いときの新たな第１の出射角度を検出し、以降（２）、（３）を繰り返す位置特定部と、を有することを特徴とする先行車検出装置。
前記水平走査制御部が水平方向の走査を行い、前記強度検出部が、前記受光部において受光した反射光の強度がもっとも高いときのレーザ光の水平方向の出射角度を検出する際に、反射光が複数の水平方向出射角度において検出されている場合には、自車両の幅方向中心から自車両前後方向に伸ばした線上にもっとも近い水平方向の出射角度を、前記反射光の強度がもっとも高いときの出射角度として検出することを特徴とする請求項１記載の先行車検出装置。