JP4210662B2

JP4210662B2 - 車両用物体検知装置

Info

Publication number: JP4210662B2
Application number: JP2005076276A
Authority: JP
Inventors: 隼人菊池
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2025-03-17
Also published as: JP2006258598A; GB2424272B; GB0605370D0; US20060221228A1; DE102006012413B4; DE102006012413A1; GB2424272A; US7889325B2

Description

本発明は、送信手段から電磁波を所定の領域に送信し、物体により反射された電磁波を受信手段で受信した結果に基づいて、距離検出手段が少なくとも物体の距離を検出する物体検知手段と、受信手段により受信された電磁波の受信レベルに基づいて物体検知手段の異常を判定する異常判定手段とを備えた車両用物体検知装置に関する。

レーダー装置のような物体検知手段に泥、雪、埃のような汚れが付着して感度が低下した異常状態を判定するために、物体からの反射波の受信レベルが測定切換レベルよりも低下すると物体検知手段を路側のガイドレールの方向や路面の方向に向け、ガイドレールや路面からの反射波の受信レベルが故障レベル以上であれば物体検知手段が正常であると判定し、受信レベルが故障レベル未満であれば物体検知手段が異常であると判定するものが下記特許文献１により公知である。

また物体検知手段が物体を検知したときの受信レベルを所定時間に亘って平均し、その平均値が閾値以上であれば正常であると判定し、閾値未満であれば異常であると判定するものも知られている。
特許第３４８８６１０号公報

ところで上記特許文献１に記載されたものは、物体検知手段を側方あるいは下方に向けて異常判定を行っている間は自車前方の先行車等の物体を検知できないため、物体検知手段の出力を利用したシステムの作動が不能になるという問題があった。

また物体検知手段が物体を検知したときの受信レベルの時間平均値を閾値と比較して異常判定を行うものには、以下のような不具合があった。

図７は、車両が市街地を走行する場合における物体検知手段の従来の異常判定手法を示している。市街地では物体検知手段によって多数の車両や建物等が検知されるため、物体検知手段が正常で感度が低下していない場合には受信レベルが高くなり、その１分間の平均値が閾値（例えば、−２８ｄＢ）以上になる。

一方、物体検知手段の感度が泥、雪、埃の付着による汚れや故障によって低下している異常時には受信レベルが低くなり、その１分間の平均値が閾値未満になる。従って、受信レベルの１分間の平均値を閾値を比較することで、物体検知手段の感度が正常であるか異常であるかを確実に判定することができる。

しかしながら、交通量の少ない砂漠の道路等を走行する場合には、従来の異常判定手法には以下のような不具合があった。即ち、図８に示すように、砂漠の道路では先行車や建物が殆ど検知されず、道路標識等の物体が時々検知されるだけであるため、受信レベルの高い状態は比較的に長い時間間隔で極短時間しか発生せず、従って受信レベルの１分間の平均値も閾値未満の低い値になって物体検知手段が異常であると誤判断されてしまうのである。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、物体の検知頻度が低い場合でも物体検知手段の感度低下を確実に判定できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、送信手段から電磁波を所定の領域に送信し、物体により反射された電磁波を受信手段で受信した結果に基づいて、距離検出手段が少なくとも物体の距離を検出する物体検知手段と、受信手段により受信された電磁波の受信レベルに基づいて物体検知手段の異常を判定する異常判定手段と、時間を計時可能な計時手段と、自車の車速を検出する車速検出手段とを備えた車両用物体検知装置において、前記異常判定手段は、車速検出手段により検出された車速が所定値以上であり、かつ計時手段により計時された所定時間内に受信手段により受信された電磁波の受信レベルの全てのデータの最大値および最小値の差が予め定められた閾値未満の場合に、物体検知手段が異常であると判定することを特徴とする車両用物体検知装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、送信手段から電磁波を所定の領域に送信し、物体により反射された電磁波を受信手段で受信した結果に基づいて、距離検出手段が少なくとも物体の距離を検出する物体検知手段と、受信手段により受信された電磁波の受信レベルに基づいて物体検知手段の異常を判定する異常判定手段と、自車走行距離を検出する走行距離検出手段とを備えた車両用物体検知装置において、前記異常判定手段は、走行距離検出手段により検出された走行距離が所定走行距離となる間に、受信手段により受信された電磁波の受信レベルの全てのデータの最大値および最小値の差が予め定められた閾値未満の場合に、物体検知手段が異常であると判定することを特徴とする車両用物体検知装置が提案される。

尚、送光部１および送光走査部２は本発明の送信手段に対応し、実施例の受光部３および受光走査部４は本発明の受信手段に対応し、実施例の距離計測処理部５は本発明の距離検出手段に対応する。

請求項１の構成によれば、異常判定手段は、車速検出手段により検出された車速が所定値以上であり、かつ計時手段により計時された所定時間内に受信手段により受信された電磁波の受信レベルの全てのデータの最大値および最小値の差が予め定められた閾値未満の場合に、物体検知手段が異常であると判定するので、検知される物体が所々にしか存在しない砂漠の道路を走行するような場合でも的確な異常判定を行うことができる。特に、前記所定時間を道路標識のような物体が少なくとも一度は検知されるような時間に設定することで、物体検知手段の異常判定を確実に行うことができ、しかも車速が所定値以上のときに異常判定を行うので、車両が停止状態や極低速状態にあるために受信レベルが殆ど変化しない状態で、精度の悪い異常判定が行われるのを防止することができる。

請求項２の構成によれば、異常判定手段は、走行距離検出手段により検出された走行距離が所定走行距離となる間に、受信手段により受信された電磁波の受信レベルの全てのデータの最大値および最小値の差が予め定められた閾値未満の場合に、物体検知手段が異常であると判定するので、検知される物体が所々にしか存在しない砂漠の道路を走行するような場合でも的確な異常判定を行うことができる。特に、前記所定走行距離を道路標識のような物体が少なくとも一度は検知されるような距離に設定することで、物体検知手段の異常判定を確実に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は物体検知手段のブロック図、図２は物体検知手段の斜視図、図３は本発明のクレーム対応図、図４は作用を説明するフローチャート、図５は市街地走行時の作用説明図、図６は砂漠走行時の作用説明図である。

図１および図２に示すように、自車前方の物体の距離および方向を検知するためのレーダー装置よりなる物体検知手段Ｍ１は、送光部１と、送光走査部２と、受光部３と、受光走査部４と、距離計測処理部５とから構成される。送光部１は、送光レンズを一体に備えたレーザーダイオード１１と、レーザーダイオード１１を駆動するレーザーダイオード駆動回路１２とを備える。送光走査部２は、レーザーダイオード１１が出力したレーザーを反射させる送光ミラー１３と、送光ミラー１３を上下軸１４回りに往復回動させるモータ１５と、モータ１５の駆動を制御するモータ駆動回路１６とを備える。送光ミラー１３から出る送光ビームは左右幅が制限されて上下方向に細長いパターンを持ち、それが所定周期で左右方向に往復移動して物体を走査する。

受光部３は、受光レンズ１７と、受光レンズ１７で収束させた反射波を受けて電気信号に変換するフォトダイオード１８と、フォトダイオード１８の出力信号を増幅する受光アンプ回路１９とを備える。受光走査部４は、物体からの反射波を反射させて前記フォトダイオード１８に導く受光ミラー２０と、受光ミラー２０を左右軸２１回りに往復回動させるモータ２２と、モータ２２の駆動を制御するモータ駆動回路２３とを備える。上下幅が制限されて左右方向に細長いパターンを持つ受光エリアは、受光ミラー２０によって所定周期で上下方向に往復移動して物体を走査する。

距離計測処理部５は、前記レーザーダイオード駆動回路１２やモータ駆動回路１６，２３を制御する制御回路２４と、アダプティブクルーズコントロール装置を制御する電子制御ユニット２５との間で通信を行う通信回路２６と、レーザーの送光から受光までの時間をカウントするカウンタ回路２７と、物体までの距離および物体の方向を算出する中央演算処理装置２８とを備える。

しかして、上下方向に細長い送光ビームと左右方向に細長い受光エリアとが交わる部分が瞬間的な検知エリアになり、この検知エリアは、送光ビームの左右走査幅と等しい左右幅を持ち、受光エリアの上下走査幅と等しい上下幅を持つ検知領域の全域をジグザグに移動して物体を走査する。そして送光ビームが送光されてから、該送光ビームが物体に反射された反射波が受光されるまでの時間に基づいて物体までの距離が検知され、そのときの瞬間的な検知エリアの方向に基づいて物体の方向が検知される。

図３から明らかなように、物体検知手段Ｍ１は、送光部１および送光走査部２で構成される送信手段と、受光部３および受光走査部４で構成される受信手段と、距離計測処理部５で構成される距離検出手段とを備える。物体検知手段Ｍ１の感度低下のような異常を判定する異常判定手段Ｍ２には、前記受信手段と、時間を計時する計時手段Ｍ３と、自車の走行距離を検出する走行距離検出手段Ｍ４と、自車の車速を検出する車速検出手段Ｍ５とが接続される。

次に、本実施例の作用を図４のフローチャートに基づいて説明する。

先ずステップＳ１で車両が走行中でなければ、ステップＳ２で関連する全てのレジスタおよびカウンタをクリアし、前記ステップＳ１で車両が走行中であれば、ステップＳ３で物体検知手段Ｍ１で物体を検知する。続くステップＳ４で各走査毎のビームの最大受信レベルを呼び出し、ステップＳ５で前記最大受信レベルがＭＡＸ受信レベルレジスタに記憶されているＭＡＸ受信レベルレジスタ値よりも大きければ、ステップＳ６でＭＡＸ受信レベルレジスタ値を今回呼び出した最大受信レベルに置き換える。つまり最大受信レベルがＭＡＸ受信レベルレジスタ値よりも大きくなる毎に、ＭＡＸ受信レベルレジスタ値をそれよりも大きい最大受信レベルで更新する。またステップＳ７で前記最大受信レベルがＭＩＮ受信レベルレジスタに記憶されているＭＩＮ受信レベルレジスタ値よりも小さければ、ステップＳ８でＭＩＮ受信レベルレジスタ値を今回呼び出した最大受信レベルに置き換える。つまり最大受信レベルがＭＩＮ受信レベルレジスタ値よりも小さくなる毎に、ＭＩＮ受信レベルレジスタ値をそれよりも小さい最大受信レベルで更新する。

そしてステップＳ９で定められた時間（実施例では１００ｍｓｅｃ）の間に走査した全てのビームを呼び出したら、ステップＳ１０で本発明の計時手段Ｍ３を構成する判定時間カウンタを１インクリメントし、ステップＳ１１で判定時間カウンタが１８００（３ｍｉｎに相当）以上になれば、ステップＳ１２でＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値、つまりＭＡＸ受信レベルレジスタ値からＭＩＮ受信レベルレジスタ値を減算した差を所定の基準値（実施例では６ｄＢ）と比較する。その結果、
ＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値＜６ｄＢ
が成立すれば、ステップＳ１３で異常判定手段Ｍ２が物体検知手段Ｍ１の異常により感度が低下したと判定し、逆に、
ＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値≧６ｄＢ
が成立すれば、ステップＳ１４で異常判定手段Ｍ２が物体検知手段Ｍ１が正常であって感度の低下が発生していないと判定した後、ステップＳ１５で関連する全てのレジスタおよびカウンタをクリアする。

尚、判定時間カウンタで計時する３ｍｉｎは、道路標識のような物体が少なくとも一度は検知されるような時間として設定されており、これにより物体検知手段Ｍ１の異常判定を確実に行うことができる。

図５は車両が市街地を走行する場合の状況を示している。市街地では物体検知手段Ｍ１によって多数の車両や建物が検知されるため、物体検知手段Ｍ１が正常で感度が低下していない場合には、受信レベルが強いビームが必ず存在し、同時に受信レベルが弱いビームも存在するため、ＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値は大きな値で推移する。そのために３分間毎のＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値の最大値は、判定のための閾値である６ｄＢ以上になる。

一方、物体検知手段Ｍ１の感度が汚れや故障によって低下している場合には、受信レベルが強いビームが存在しないのでＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値は小さい値で推移する。そのために３分間におけるＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値の最大値は判定のための閾値である６ｄＢ未満になる。従って、３分間におけるＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値の最大値を閾値と比較することで、物体検知手段Ｍ１の感度が正常であるか異常であるかを確実に判定することができる。

図６は車両が砂漠を走行する場合の状況を示している。交通量の少ない砂漠の道路では、先行車や建物が殆ど検知されず、道路標識等の物体が時々検知されるだけである。しかしながら、物体検知手段Ｍ１の感度が正常であれば、道路標識等の物体が時々検知されたときにＭＡＸ受信レベルレジスタ値が瞬間的に高い値になるため、３分間におけるＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値の最大値は、判定のための閾値である６ｄＢ以上になる。

一方、物体検知手段Ｍ１の感度が汚れや故障によって低下している場合には、道路標識等の物体が時々検知されたときでもＭＡＸ受信レベルレジスタ値があまり高い値にならず、３分間におけるＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値の最大値は判定のための閾値である６ｄＢ未満になる。従って、砂漠を走行する場合でも、市街地を走行する場合と同様に、３分間毎のＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値の最大値を閾値と比較することで、物体検知手段Ｍ１の感度が正常であるか異常であるかを確実に判定することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例では計時手段Ｍ３が計時した所定時間（３分間）におけるＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値の最大値を閾値と比較して異常判定を行っているが、別実施例として、走行距離検出手段Ｍ４（図３参照）で検出した車両の所定走行距離におけるＭＡＸ受信レベルレジスタ値−ＭＩＮ受信レベルレジスタ値の最大値を閾値と比較して異常判定を行っても良い。この場合、所定走行距離を道路標識のような物体が少なくとも一度は検知されるような距離に設定することで、物体検知手段Ｍ１の異常判定を確実に行うことができる。

また別実施例として、車速検出手段Ｍ５で検出した車速が所定車速以上のときに異常判定を行い、所定車速未満のときに異常判定を中止するようにしてもよい。なぜならば、車両が停止、あるいはほぼ停止状態にあるときにはビームの受信レベルが殆ど変化しないため、異常判定の精度が低下するからである。

物体検知手段のブロック図物体検知手段の斜視図本発明のクレーム対応図作用を説明するフローチャート市街地走行時の作用説明図砂漠走行時の作用説明図従来の市街地走行時の作用説明図従来の砂漠走行時の作用説明図

符号の説明

１送光部（送信手段）
２送光走査部（送信手段）
３受光部（受信手段）
４受光走査部（受信手段）
５距離計測処理部（距離検出手段）
Ｍ１物体検知手段
Ｍ２異常判定手段
Ｍ３計時手段
Ｍ４走行距離検出手段
Ｍ５車速検出手段

Claims

送信手段（１，２）から電磁波を所定の領域に送信し、物体により反射された電磁波を受信手段（３，４）で受信した結果に基づいて、距離検出手段（５）が少なくとも物体の距離を検出する物体検知手段（Ｍ１）と、
受信手段（３，４）により受信された電磁波の受信レベルに基づいて物体検知手段（Ｍ１）の異常を判定する異常判定手段（Ｍ２）と、
時間を計時可能な計時手段（Ｍ３）と、
自車の車速を検出する車速検出手段（Ｍ５）と、
を備えた車両用物体検知装置において、
前記異常判定手段（Ｍ２）は、車速検出手段（Ｍ５）により検出された車速が所定値以上であり、かつ計時手段（Ｍ３）により計時された所定時間内に受信手段（３，４）により受信された電磁波の受信レベルの全てのデータの最大値および最小値の差が予め定められた閾値未満の場合に、物体検知手段（Ｍ１）が異常であると判定することを特徴とする車両用物体検知装置。
送信手段（１，２）から電磁波を所定の領域に送信し、物体により反射された電磁波を受信手段（３，４）で受信した結果に基づいて、距離検出手段（５）が少なくとも物体の距離を検出する物体検知手段（Ｍ１）と、
受信手段（３，４）により受信された電磁波の受信レベルに基づいて物体検知手段（Ｍ１）の異常を判定する異常判定手段（Ｍ２）と、
自車走行距離を検出する走行距離検出手段（Ｍ４）と、
を備えた車両用物体検知装置において、
前記異常判定手段（Ｍ２）は、走行距離検出手段（Ｍ４）により検出された走行距離が所定走行距離となる間に、受信手段（３，４）により受信された電磁波の受信レベルの全てのデータの最大値および最小値の差が予め定められた閾値未満の場合に、物体検知手段（Ｍ１）が異常であると判定することを特徴とする車両用物体検知装置。