JP5543089B2 - 車両による視界影響現象の検出方法及び装置、並びにそのコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両により生じる視界影響の検出方法及び装置、並びにそのコンピュータプログラムに関し、特に走行中の車両の後部に生じる水しぶき等の後続車両の視界に影響する現象を検出する方法及び装置、並びにそのコンピュータプログラムに関する。

走行中の車両において、後続車両等の固体の検出は、当該技術分野において公知であり、例えば、後続車両が近づき過ぎると、警報を発することができるようになっている。そのために、レーダ、ライダ（ＬＩＤＡＲ）、又は後方監視カメラ等の種々のセンサが使用されている。これらの障害物が存在し、かつ後部ライトが点灯していると、路面が濡れているとき（雨が降っているか否かに関係なく）、先行車両の後輪により生じる水しぶき、即ちスプレイ等の視界影響現象の影響を受け、後続車両のドライバにライトの視認性を不良にする。

しかし、上述のような固体の障害物の検出方法は、上述した視界影響現象の検出には使用できないので、後続車両への影響を、回避又は低減することはできず、また実現するには、複雑かつ高価な装置が必要となるという課題がある。

本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたもので、車両により引き起こされた視界影響現象を検出しうる、簡単かつ確実な方法及び装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解消し、かつ上述した目的を達成するために、第１の本発明の車両により引き起こされた視界影響現象の検出方法は、次のステップを備えている。
−障害物により反射される第１光ビームを照射する。
−第２光源から第２参照反射光ビームを放射する。
−レシーバを使用して、障害物から反射された第１光ビームの反射光ビーム、及び第２光源から直接入力される第２光ビームを受ける。
−反射光ビーム及び参照光ビームの組合せの関数として、１以上の検出信号を生成する。
−生成された１以上の検出信号を参照データを使用して変調して比較する。

第１の本発明によると、第１及び第２光ビームは、赤外線ビームであり、車両の後方へ向けて放射される。

本発明の車両により生じる視界影響現象の検出方法の実施の形態は、次の特徴を有する。即ち、上述した組合せは、２個のビームの加算、位相シフト及び振幅シフトである。これにより、２つのデン出信号を容易に得ることが可能である。

１つの検出信号は、反射された光ビーム及び参照ビーム間の位相シフトに対応する。この検出信号は、特に障害物と車両後部間の距離の決定に使用される。参照データは、現在の変調しきい値である。この変調しきい値により、視界に影響する水しぶきの存在と、視界に影響しない乾燥又は高湿度環境での水しぶきの不存在との差を知ることが可能である。また、参照データは、振幅変調しきい値である。

振幅変調検出信号は、事前に何らの処理を行うことなく、信号自体から検出信号を直接読み出すことが可能であるので、このデータは容易に比較しうる。光ビームは、車両のプリセットした速度しきい値からスタートして放射される。しきい値未満では、水しぶきは生じないか、又はもし生じても、低速では邪魔にならない。視界影響現象は、車両の車輪で生じる水しぶきである。

また、第２の発明である、車両により引き起こされる視界影響現象の検出装置は、次の構成要素を備えている。
−車両の後方を照らし、障害物により反射される光ビームを放射する第１放射源。
−参照光ビームを放射する第２放射光源。
−障害物から反射された光ビームの反射ビーム及び入力へ直接送られる参照光ビームを受けるレシーバ。
−障害物が存在する場合には反射された光ビーム及び参照ビームの組合せの関数として１以上の検出信号を生成し、参照データを使用して生成される１以上の検出信号の変調を比較する制御ユニット。

この第２の発明において、第１及び第２光ビームは、赤外線ビームであり、車両の後方へ向けられる。

第２の本発明の実施の形態では、検出装置は、車両のプリセット速度しきい値から駆動される。このしきい値未満では、水しぶきは引き起こされず、また万一引き起こされても、低速度では問題とならない。そのため、電流消費の低減が可能である。

また、第３の発明は、データ処理ユニットにより実行可能な１以上のインストラクションシーケンスよりなるコンピュータソフトウエアプロダクトであり、このインストラクションシーケンスの実行により、上述した方法の実施が可能である。

上述した本発明によると、次の如き特有の効果を奏しうる。即ち、車両により引き起こされる水しぶきの如く、視界に影響する現象の変調が存在する検出信号に基づいているので、かかる現象の有無を決定することが可能である。従って、道路を走行する車両の安全性を高めることができる。

本発明の検出方法及び装置の効果を、次に更に詳しく、または具体的に説明する。
−１以上の水しぶきを検出し、それに応じて、車両の後部ライトの切替及び／又は輝度増加に使用可能である。
−低コストのセンサ（特に、この検出方法は、簡単であるので、フォトダイオードを使用することにより）が使用可能である。
−（加算や位相および振幅シフトの）組合せを容易に行えるので、この解決策は、容易に実施可能である。
−位相シフト及び振幅シフトを容易に使用できるので、標準周波数（２００〜５００ｋＨｚ）センサの使用が可能である。
−車両Ｖ１により生じる視界を遮る現象である車両Ｖ１の後方における障害物Ｏの存在の決定に、使用可能である。
−電圧しきい値ＳＵにより視界を妨げない湿気環境の検出に、使用可能である。
−（光パルスの極めて短いフライトタイムにより）気象の制約を無視可能であり、従ってエレクトロニクス又は複雑な制御ユニットが不要であり、標準コンポーネントの使用が可能である。
−構造が簡単であるので、装置の占有面積を最小限にすることが可能である。
−車両の後方の障害物が視界影響現象であるか否か決定するために使用できる。
−「ソフト」障害物による後方拡散、及び「固体」障害物による反射の結合を評価するため、光パルスが如何に歪まされたかを解析する必要はない。これにより、高価な光学及びエレクトロニクスのコンポーネントの使用を回避できる。

次に、本発明による視界影響現象の検出方法及び装置の好適な実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、これらの実施の形態は、本発明の理解を助けるものであり、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。

もし路面が濡れていると、乗用車、トラック等の移動中の車両後部に引き起こされた障害物は、多量の水しぶきの混合物である（これはスムーズな現象ではない）。これは、後続車両のドライバに対して、後部ライトの視界、即ち視認性を低下することとなる。そこで、後部ライトをより強力にして、その視認性を上げることは重要であり、そのため、車両の後部における水しぶきの有無を予め検出することが望まれる。

本発明の方法は、水しぶきの如き車両の後部ライトの視界影響現象の検出に適用可能である。本発明の実施の形態を、図１に示すが、本発明は、それに限定されるものではないことは勿論である。

本発明の検出方法は、図１に示す如く、次のステップを備えている。
−障害物Ｏにて反射される光ビームＦＸ１を放射して車両の後部を照明するステップ（図１のステップＥＭ（ＦＸ１））。
−障害物Ｏが存在するとき、反射光ビームＦＸ１＿Ｒ及び参照光ビームＦＸ２の組合せの関数として１以上の検出信号ＳＤを生成するステップ（図１のステップＣＡＬＣ＿ＳＤ（ＦＸ１＿Ｒ、ＦＸ２））。及び
−生成された１以上の検出信号ＳＤの変調を参照データＩＲと比較するステップ（図１のステップＣＯＭＰ（ＳＤ、ＩＲ））。

次に、上述した本発明の視界影響現象の検出方法を構成する各ステップについて、詳細に説明する。まず、第１ステップ（１）において、光ビームＦＸ１を放射して、車両Ｖ１の後方を照明する。この光ビームＦＸ１は、車両Ｖ１の後部の障害物Ｏにより反射される。

ここで、（車両Ｖ１の後部の）障害物Ｏは、次のものである。
後続車両Ｖ２等の固体物。又は
車両Ｖ１の車輪により引き起こされた水しぶきＧ１等の「非固体」又は「ソフト」物体。又は
後続車両Ｖ２及び路面が濡れているために生じる水しぶきＧ１の如き「固体」及び「ソフト」物体の組合せ。

ここで、上述した車両の車輪により引き起こされる水しぶきは、多数の水滴から構成されていることに注目されたい。

実施の形態によると、光ビームＦＸ１の放射は、波長が８５０ｎｍ付近の赤外線ビームである。これにより、視界を邪魔する現象Ｇ１が生じた場合に、車両後部に不要な光の影響を生じ、後続車両のドライバを邪魔することがない。

更に、実施の形態における光ビームＦＸ１は、狭いビームである。また、実施の形態において、光ビームの拡散角度は４°であり、パワーの損失を回避可能である。これは、光ビームＦＸ１のエネルギーを集中し、比較的離れた距離の干渉現象を検出可能にする。

光源ＳＲＣ１により生成された光ビームＦＸ１は、センサＣＡＰＴで集積される。これらの光源及びセンサについて、次に詳述する。

本発明の実施の形態において、光ビームＦＸ１は、後部ライトの点灯時に生成される。従って、後部ライトが点灯している限り、光ビームＦＸ１はＯＮ状態である。従って、降雨時又は路面が濡れているとき、水しぶき等の干渉現象を確実に検出し、後部ライトの明るさを、それに応じて増加する。

第２実施の形態では、光ビームＦＸ１は、車両Ｖのプリセット速度しきい値から生成される。本発明の具体例によると、このしきい値ＳＶは、時速５０ｋｍにセットされるが、本発明は、これに限定されるものではない。事実、ある速度以下では水しぶきは生じないので、これは、水しぶきの発生時、又はこの水しぶきが邪魔になるとき（低速度では、後続車両のドライバに邪魔にはならない）、光ビームをＯＮにすることを意味する。従って、この第２モードは、第１モードよりも経済的であり且つ確実である。その理由は、不必要な光が、後続車両Ｖ２のドライバの目に入るのを回避しうるからである。

勿論、必要に応じて、上述した第１実施の形態と第２実施の形態を組み合わせてもよい。

このように放射された光ビームＦＸ１は、固体障害物（車両、壁、歩行者等）及び／又はソフト障害物（水、霧等）により車両Ｖの後部で反射される。反射された光ビームＦＸ１＿Ｒは、放射光源ＳＲＣ１の方向に戻り、レシーバＲＣＶにより検出される。この反射された光ビームＦＸ１＿Ｒは、障害物により歪まされ、放射された光ビームＦＸ１に対して位相がシフトする。

次に、図２は、第１光源ＳＲＣ１により車両Ｖ１から放射され、車両Ｖ１の後輪により生じされた水しぶきＧ１である「ソフト」障害物、及びこの場合には後続車両Ｖ２である「固体」障害物により反射される一例を示す。水中における光ビームＦＸ１の反射は、バックスキャタとも呼ばれている。

図３は、レシーバＲＣＶが受ける光源ＳＲＣ１から放射された光ビームＦＸ１、及びその反射光ビームＦＸ１＿Ｒの説明図である。更に、図３は、参照光ビームＦＸ２をも示している。この参照光ビームＦＸ２の有用性については後述する。

次に、第２ステップ（２）において、障害物Ｏが存在する場合の反射光ビームＦＸ１＿Ｒ、及び参照光ビームＦＸ２の組合せの関数として、１以上の検出信号ＳＤが生成される。

水しぶきＧ１の如き視界に影響する現象を観測した結果、水しぶきを構成する多数の水滴は、エアロダイナミック及びハイドロダイナミック騒乱により、極めて不均質であることが判明した。この不均質性は、時間的に不安定であり、車両の速度及び周囲の要因（路面の水層の深さ、使用する路面のタイプ等）により複雑に変化する。水滴が変化する速度は、センサＣＡＰＴの応答時間に比較して遅い。従って、センサＣＡＰＴ（詳しく後述する）を使用して、水滴の変化を表す信号のバリエーションを観測することが可能である。これらの信号が検出信号ＳＤである。

上述した検出信号ＳＤは、次のようにして生成される。

第２光ビームＦＸ２が、（補償器と称される）第２放射源ＳＣＲ２により放射され、通過する障害物に反射されることなく、レシーバＲＣＶの入力に直接送られる。この第２光ビームＦＸ２は、上述した第１光ビームＦＸ１と同じタイプ、即ち赤外線ビームである。

反射光ビームＦＸ１＿Ｒ及び参照光ビームＦＸ２が比較される。本発明の実施の形態では、この組合せは、これら両信号の加算、これら両信号間の位相シフト及び振幅シフトに基づき、０信号とする。検出信号ＳＤは、位相シフト及び振幅シフトを表す。これにより、距離検出信号ＳＤ及び反射率検出信号ＳＤを得る。

後で理解されるように、これらの検出信号ＳＤは、次のように使用することができる。
（ａ）車両Ｖ１の後方に「固体」障害物が存在するとき、その距離Ｄを測定し、かつその反射率を測定する。
（ｂ）（雨を伴う又は伴わず濡れた路面から来る）水滴の如き「ソフト」障害物の有無を決定し、これにより、１以上の水しぶきの存在を検出する。
（ｃ）後続車両Ｖ２の如き「固体」障害物の存在と共に「ソフト」障害物の有無を決定する。

検出信号ＳＤの非限定的な例を、図４〜図７に示す。これらの図において、横軸は、時間（秒）であり、縦軸は、センサＣＡＰＴからの出力（ボルト）である。

図４に示す如く、距離検出信号ＳＤ（上述した位相シフトに対応）は、障害関数Ｇ１又は「固体」障害物がないので、５Ｖ（センサＣＡＰＴのデフォルト値）である。

１番目の場合（ａ）において、「固体」障害物が例えば後続車両Ｖ２である場合には、反射光ビームＦＸ１＿Ｒは、この後続車両Ｖ２により反射され、反射までにある時間を要する。

この時間は、反射光ビームＦＸ１＿Ｒ及び反射されない参照光ビームＦＸ２間に観測される位相シフト（「フライトタイム」とも称される）において反射される。この時間を使用して、後続車両Ｖ２が存在する距離Ｄを決定する。検出信号ＳＤは連続した直線である。

２番目の場合（ｂ）において、もし、障害物が水滴の如き「ソフト」障害物Ｇ１の場合には、反射光ビームＦＸ１＿Ｒは、この水滴Ｇ１により反射される。反射までにはある時間がかかる。この時間は、反射光ビームＦＸ１＿Ｒ及び反射されない参照光ビームＦＸ２間に観測される位相シフトである。この時間を使用して最初の水滴（水しぶきの開始）までの距離を決定する。従って、何処で最初の水しぶきが開始したか、即ち車両Ｖ１に最も近い水滴までの距離を決定する。連続信号成分ＳＤを使用してこの距離を観測する。

更に、光ビームが異なる水滴により反射され、ＦＸ１＿Ｒ且つこれらの水滴が時間と共に変化（移動）すると、プリセット時間Ｔに渡り検出信号ＳＤを観測すれば、この検出信号ＳＤが変調されていることが分る。従って、この検出信号ＳＤの変化成分を使用し、この変調を見て、図６及び図７に示す如く、水しぶきＧ１の有無を決定する。

３番目の場合（ｃ）において、障害物が「固体」障害物及び「ソフト」障害物の両方であると、反射光ビームＦＸ１＿Ｒは、水滴Ｇ１及び「固体」障害物の両方から反射される。その結果、検出信号ＳＤは、「固体」障害物の距離及び「ソフト」障害物の距離の両方の合成又は組合せ情報となる。従って、「固体」障害物、又は「ソフト」障害物の信頼できる距離を求めることはできないと考えられる。

２つの信号間の位相シフトから生じる時間を参照し、それに基づく距離を求めて、障害物Ｏの距離を決定する事実は、通常の知識を有する者には既知であるので、ここで詳細な説明は行わない。

第３ステップ（３）において、生成された１以上の検出信号ＳＤの変調を参照データＩＲと比較する。

本発明の実施の形態において、参照データＩＲは、変調しきい値であるが、本発明をこれに限定するものではない。

本発明の実施の形態において、この変調しきい値は、振幅変調しきい値である。そこで、検出信号の振幅変調（信号発信の振幅のピーク・ピーク値に対応）とこの変調しきい値の比較は、検出信号ＳＤの振幅変調が、事前に何らの特定の前処理を行うことなく信号自体から直接読み出せるので、容易に行うことができる。実施の形態において、この電圧しきい値ＳＵは、５０ｍＶに設定されるが、勿論本発明はこれに限定されない。この変調しきい値ＳＵを超すと、車両Ｖ１の後部に干渉現象Ｇ１が存在すると結論付ける。この変調しきい値を使用して、視界に影響を与える水しぶきが存在するか、又は水しぶきが存在しないこと、即ち環境が乾燥しているか、湿気が高いが視界に影響を与えないかを判別することができる。

以下のケースは、図４〜図７に示されている。距離検出信号ＳＤ（位相シフトに対応）及び振幅変調しきい値に対応する参照データＩＲを、一例として取り上げる。

●干渉現象Ｇ１なし
もし、検出信号ＳＤが連続（又はしきい値ＳＵ未満の変調）であれば、図４及び図５に示す如く、水しぶきはなく、従って視界に影響を及ぼす現象は存在しないと結論付ける。

●「固体」障害物なし
更に、検出信号ＳＤの振幅Ｖｖが、初期電圧Ｖｉ（この場合には５Ｖ）と等しい場合には、図４に示す如く「固体」障害物Ｏは存在しないと結論付ける。

●「固体」障害物あり
他方、その振幅Ｖｖが初期値Ｖｉ（この場合には５Ｖ）未満であるとき、「固体」障害物Ｏがあり、かつ図５に示す如く、観測電圧に応じた所定距離Ｄであると結論付ける。図５から理解される如く、観測される平均振幅は４Ｖである。この例では、１Ｖは１ｍに相当する。従って、後続車両Ｖ２の如き「固体」障害物Ｏが、車両Ｖ１の後方４ｍにある。

図示の例において、信号ＳＤに僅かな変調がある。この変調は、プリセット振幅しきい値ＳＵである５０ｍＶ（この例の場合）未満である。従って、湿度環境下であるが、視界に影響する現象Ｇ１は存在しないと結論付ける。乾燥した環境下では、検出信号ＳＤは全く変調されず、連続した直線となる。

●干渉現象の存在
もし検出信号ＳＤが変調され、その変調のピーク・ピーク値Ａｃｃが、プリセットされた変調しきい値ＳＵを超すと、水滴があると結論付け（図６及び図７に示す如く「固体」障害物あり、又はなし）、これは視界影響現象Ｇ１である。

上述した如く、信号の連続成分は、車両Ｖ１の後方における最初の水滴までの距離を表す。変動成分は、検出信号ＳＤの振幅変調を表す。

参照データＩＲとの比較に関して上述した事項は、反射率検出信号ＳＤ（振幅シフトに対応する）についても、応用可能であること勿論である。

また、他の実施の形態は、参照データＩＲと距離検出信号ＳＤの比較、及び参照データＩＲと反射率検出信号ＳＤの比較との組合せである。

１以上の検出信号ＳＤの変調を観測することにより、車両Ｖ１の後部における水しぶき等の視界に影響する現象Ｇ１の有無を検出できる。変調が大きければ大きいほど、車両Ｖ１の後部に多くの妨害が生じるので、干渉現象Ｇ１も大きくなる。

従って、車両Ｖ１の後部ライトをＯＮとするか、又はそれに応じて明るさを増加する。それにより、後続車両Ｖ２は、先行車両Ｖ１の後部ライトを適切に認識できることとなる。

次に、第４ステップ（４）において、干渉現象Ｇ１が一度検出されると、十分な処理ＣＤが車両Ｖ１において、リアルタイムで実行可能である。

具体例について説明すると、これは次の処理を含んでいる。
車両Ｖ１の後部ライトの輝度を、干渉現象Ｇ１の存在の指示の関数として自動的に増加する。また、障害物の存在を考慮に入れることも可能である（即ち、後続車両Ｖ２のドライバに、目くらましを生じさせることなく、ライトの輝度を増加する）。又は
車両Ｖ１のドライバに対して警告信号を送り、後部ライトをＯＮするか、又は自分自身より多くのライトを与えて、明るくする。又は
後部ライトをスイッチＯＮとし必要に応じてその輝度を調整する。

この第４ステップは、上述した方法を使用して、干渉現象Ｇ１の存在を検出したときに実行されることに注目されたい。

従って、後部ライトの自動照明レベルの調整の如き十分な処理ＣＤは、干渉現象が検出される毎に行われるので、リアルタイムで実行される。

上述した本発明の方法により、干渉現象Ｇ１の存在、及び「固体」障害物の存在を検出することが可能である。

後続車両Ｖ２等の「固体」障害物があるとの情報は、オプションで後部インディケータの輝度を管理するために使用してもよい。後部ライトの輝度は、接近する後続車の有無の関数で制御してもよい（これにより、ドライバの目くらましを回避する）。これにより、後続車両の安全性を確保できる。車両の後部の、例えば駐車ランプの輝度は、幾つかの標準ポイントにより特徴付けられる。例えばヨーロッパ規格ＥＣＥ Ｒ７によると、これらのポイントの輝度は、ポイント毎に０．０５ｃｄ乃至最低４ｃｄに変化する。単一ライトの場合には最大１２ｃｄであり、複数ライトの組合せの場合には１７ｃｄである。従って、もし水滴が検出されると、ライトの輝度は増加されるが、水滴及び接近する後続車両を検出すると、ライトの輝度を、それに応じて増加させる（即ち、車両がいない場合以下として、目くらましを回避し、後続車両が離れている場合以下とする）。

上述した本発明の視界影響現象の検出方法は、図８に示す検出装置ＤＩＳＰにより実施される。

この検出装置ＤＩＳＰは、次の構成要素から構成されている。
−障害物Ｏにより反射可能な光ビームＦＸ１を放射し車両Ｖ１の後部を照明する光源ＳＲＣ１、及び
−障害物が存在する場合には反射光ビームＦＸ１＿Ｒ及び参照光ビームＦＸ２の組合せの関数で１以上の検出信号ＳＤを生成し、この１以上の検出信号ＳＤの変調を参照データＩＲと比較する制御ユニットＵＣ。

また、検出装置ＤＩＳＰは、次の構成要件により構成される。
−参照光ビームＦＸ２を放射する第２光源ＳＲＣ２、及び
−障害物Ｏにより反射された光ビームＦＸ１から得た反射光ビームＦＸ１＿Ｒ及び入力に直接送られる（障害物Ｏに反射されない）参照光ビームＦＸ２を受けるレシーバ（ＲＣＶ）。
ここで、第１光源ＳＲＣ１、第２光源ＳＲＣ２、及びレシーバＲＣＶは、一体としてセンサＣＡＰＴを形成している。

また、制御ユニットＵＣは、次の目的に使用可能である。
−第１光源ＳＲＣ１の制御。
−第２光源ＳＲＣ２の制御。
−レシーバＲＣＶの制御。
−十分な処理ＣＤの制御（ライトのスイッチＯＮ／自動輝度増加）又は実行（アラーム信号の送信）。
−１以上の検出信号ＳＤと参照データＩＲ間の比較。

次に、上述した検出装置ＤＩＳＰのコンポーネントについて、詳しく説明する。

●第１光源ＳＲＣ１（「放射光源」）
光源ＳＲＣ１は、ＬＥＤタイプのダイオードである。他の実施の形態では、レーザダイオード、ＯＬＥＤ、集光器等を有するハロゲンライト、上述した光ビームＦＸ１を放射可能なその他任意の光源である。ダイオードは、電流を光に変換する。
この光源ＳＲＣ１は、光ビームＦＸ１の放射を可能にする。即ち、この光源は、所定周波数で光パルスを放射する。

また、光源ＳＲＣ１は、一定レンジの光ビームＦＸ１を放射するように選定されている。具体例では、このレンジを５ｍ〜２０ｍとし、後続車両の有無に関係なく、車両の後方の水しぶきを確実に検出可能にする。

本発明の実施の形態では、２００ｋＨｚ乃至５００ｋＨｚの周波数の光ビームが放射可能である。これにより、低コストの標準光源の使用を可能にする。

本発明の実施の形態では、光源ＳＲＣ１は、車両Ｖの後部ライトの一方の内部に配置され、ライトのガラスにより保護されているか、又は車両の後部（例えば、車両登録番号用ライトの近傍又はテールゲート）には位置させられる。その理由は、これらの位置は、後輪により引き起こされる干渉現象Ｇ１の有無の評価に使用できるからである。そのサイズ（立法ｃｍオーダー）により、赤外線光源ＳＲＣ１は、車両の後部ライト内に容易に組み込み可能である。更に、車両のライトの後部にはこの光源を取り付ける十分なスペースがあるのが一般的である。

●レシーバＲＣＶ
本発明の実施の形態では、レシーバはフォトダイオードであるが、これに限定されない。レシーバは、使用する光ビームＦＸの波長に依存する。

本発明の他の例では、レシーバは、放射される光ビームＦＸがインジゥムガリゥム砒素（ＩｎＧａＡｓ）波長であれば、ＩｎＧａＡｓレシーバであってもよい。これにより、赤外線よりも人体の目に悪影響の少ない周波数帯の光ビームを放射し、かつ（障害物の）検出用光学パワーを更に増加することが可能である。

フォトダイオードを使用する利益は、センサＣＡＰＴの低コスト化である。フォトダイオードは、周知の通りそれに入射される光を電流に変換する。

このレシーバＲＣＶは、次の用途に使用される。
−反射光ビームＦＸ１＿Ｒの受信、及び
−参照光ビームＦＸ２の受信。

レシーバＲＣＶは、送り出した光パルス（又は放射された光ビーム）の戻りパス内に配置される。従って、レシーバＲＣＶは、反射された光ビームＦＸ１＿Ｒで照明される位置に配置される。

本発明の実施の形態では、レシーバＲＣＶは放射光源ＳＲＣ１の近傍に配置され、光ビームＦＸ１の戻り信号のより多くが検出されるようにする。また、これにより、レシーバエレクトロニクスのマネージメントを、一層効率的かつ簡単にすることができる。

理解しうるように、反射光ビームＦＸ１＿Ｒは、「固体」障害物（車両、壁、歩行者、舗装等）、及び／又は「固体」出ない、即ち「ソフト」障害物（水、霧等）により反射されるパルスよりなっている。この反射光ビームは、放射光源ＳＲＣ１に向かってレシーバＲＣＶに戻され、障害物により歪まされ（吸収、障害物の形状等）、位相がずれる。

●第２光源ＳＲＣ２（「参照光源」）
第２光源ＳＲＣ２は、ＬＥＤ、即ち発光ダイオードタイプの「参照」ダイオードである。他の実施の形態では、レーザダイオード、ＯＬＥＤ、集光器などを有するハロゲンランプ、上述の如く、参照光ビームＦＸ２を放射することが可能なその他の光源である。

この光源は、最初に放射される光ビームＦＸ１と同じタイプ（赤外線、同じ周波数）の参照光ビームＦＸ２を放射するために使用される。

参照光源ＳＲＣ２は、レシーバＲＣＶを連続的に照明する。従って、それはセンサＣＡＰＴに第１光ビームＦＸ１と同じ光パルスを送るが、但しレシーバに直接（即ち、障害物を通過することなく）送る。

本発明の実施の形態では、第２光源ＳＲＣ２は、レシーバＲＣＶから離れて配置されず、横断する光路を簡単にする。

●センサＣＡＰＴ
上述したこれら３つのコンポーネントＳＲＣ１、ＳＲＣ２及びＲＣＶは、センサＣＡＰＴを形成している。このセンサＣＡＰＴは、これら３つのコンポーネントを横に並べて配置すると、大きなスペースを占めることはない（タバコ用パックよりも小さい）。例えば、ダイオード（即ち、放射ダイオード）の機能を変更して、フォトダイオード（即ち、レシーバ）として動作させることが可能であるが、この解決策は、管理が複雑であり、センサＣＡＰＴのコストを増加させる。

更に、上述した如く、センサＣＡＰＴは、その応答時間（「時間分解能」ともいう）が水滴の変化速度未満となるように選択し、水滴の変化を表す信号の変化を観測し、これにより、検出信号ＳＤを変調することが可能である。

水滴の変化速度は、車両の背後でのこれら水滴の動きの特性周期である（所定速度で水滴が上下する）。センサＣＡＰＴは、２つの光パルスの判別が可能である。

●制御ユニットＵＣ
この制御ユニットは、参照光源SRC2の光放射の制御に使用され、反射光ビームＦＸ１＿Ｒに対する参照光ビームＦＸ２を変化させ（特に、位相シフト及び振幅シフトにより）、反射光ビームＦＸ１＿Ｒとの合計が０信号となるようにする。この制御ユニットＵＣは、位相シフト及び振幅シフトを測定し、上述した検出信号ＳＤ（即ち、距離及び反射率）を得るために使用される。

この信号をシフトさせるユニットＵＣは、当業者に公知であり、かつ簡単に使用可能である。即ち、このユニットは、２つの信号（放射及び参照）を調節し、これら両光ビームＦＸ１＿Ｒ及びＦＸ２をキャンセルして、上述した単一の信号シフトとする。

１００ｎＳ（光パルスのフライトタイムにほぼ相当する）未満の極めて短い測定時間は、照射光源とレシーバ間の光パルスのフライトタイムを評価するには不必要である。従って、（軍事用ハートウエアの如き）高品質のエレクトロニクスは不要であり、車両の不当なコストアップを生じることはない。

本発明の実施の形態によると、センサＣＡＰＴ及び検出装置ＤＩＳＰは、車両が上述した所定のしきい値速度ＳＶを一度超すと、切断される。事実、このしきい値以下では、水しぶきが生じることはないか、又は例え生じたとしても、低速度では問題とならないことに注目されたい。また、これにより、電流の消費を抑え、かつ省エネルギー化を実現することができる。

上述した検出方法は、マイクロプログラムされた「ソフトウエア」デバイス、ハードワイヤロジック、又は電子部品の「ハードウエア」の何れかを使用して、実施可能である。

従って、この検出装置ＤＩＳＰは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラの処理ユニット、ＡＳＩＣ、コンピュータ等のデータ処理ユニットにより実行可能な１以上のインストラクのションシーケンスを有するコンピュータプログラムＰＧであってもよい。このデータ処理ユニットは、上述したインストラクションのシーケンスを実行することにより、上述した検出方法の使用を可能にする。

このコンピュータプログラムＰＧは、例えば不揮発性の書き込み可能なＲＯＭタイプのメモリ、又は不揮発性の再書き込み可能なＥＥＰＲＯＭ、又はフラッシュタイプのメモリに書き込んでもよい。また、このコンピュータプログラムＰＧは、工場において、メモリに書き込み、又はメモリにロード、又はリモートロードすることが可能である。このインストラクションシーケンスは、機械言語のインストラクションシーケンスでも又は実行時に処理ユニットが解釈する制御言語のシーケンスでもよい。

図８に示す実施の形態では、コンピュータプログラムＰＧは、制御ユニットＵＣのメモリに書き込まれるが、本発明は、これに限定されるものではないこと勿論である。

この検出方法に関する説明は、上述した実施の形態や具体例に限定するものではなく、種々の変形変更が可能である。例えば、１以上の検出信号ＳＤの変調を周波数変調されたしきい値である参照データＩＤと比較する第３ステップ（３）において、検出信号ＳＤの周波数変調を考慮することも可能である。

更に他の実施の形態として、（周波数変調しきい値との）比較と、上述した振幅変調しきい値との比較とを組み合わせてもよい。

本発明による検出方法の実施の形態を示すシーケンス図である。 図１に示す検出方法で検出される車両により生じる視界影響現象の説明図である。 図１に示す検出方法において使用される障害物で反射される光ビーム及び参照光ビームの説明図である。 図１の検出方法で生じる検出信号のプロットであり、視界影響現象及び「固体」障害物が、共に存在しない場合の例である。 図１の検出方法で生じる検出信号のプロットであり、視界影響現象が存在せず、かつ「固体」障害物が存在する場合の例である。 図１の検出方法で生じる検出信号のプロットであり、視界影響現象が存在し、かつ「固体」障害物が存在しない場合の例である。 図１の検出方法で生じる検出信号のプロットであり、視界影響現象及び「固体」障害物が、共に存在する場合の例である。 図１に示す検出方法で使用される本発明による検出装置の実施の形態の説明図である。

符号の説明

Ｏ 障害物
Ｖ１ 車両（先行車両）
Ｖ２ 車両（後続車両）
ＵＣ 制御ユニット
ＩＲ 参照データ
ＳＤ 検出信号
Ｇ１ 視界影響現象
ＳＣＲ１ 第１光源（光ビーム放射源）
ＳＣＲ２ 第２光源（参照光ビーム放射源）
ＦＸ１ 第１光ビーム
ＦＸ１＿Ｒ 反射光ビー部
ＦＸ２ 参照光ビーム
ＲＣＶ レシーバ
ＤＩＳＰ 検出装置
ＰＧ コンピュータプログラム

Claims (18)

1. 車両（Ｖ）により引き起こされた視界影響現象（Ｇ１）を検出する方法であって、
   障害物（Ｏ）により反射可能な第１光ビーム（ＦＸ１）を放射するステップと、
   第２光放射源（ＳＣＲ２）を使用して、第２参照光ビーム（ＦＸ２）を放射するステップと、
   前記障害物（Ｏ）により反射された前記第１光ビーム（ＦＸ１）の反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び入力（ＲＣＶ）へ直接送られた第２参照光ビーム（ＦＸ２）を、レシーバ（ＲＣＶ）にて受けるステップと、
   前記障害物（Ｏ）が存在する場合には、前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照ビーム（ＦＸ２）の組合せの関数として、１以上の検出信号を生成するステップと、
   前記生成された１以上の検出信号（ＳＤ）の変調を、参照データ（ＩＲ）と比較するステップとを有し、
   前記第１光ビーム（ＦＸ１）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）は赤外線ビームであり、前記第１光ビーム（ＦＸ１）は車両（Ｖ）の後方へ放射され、
   前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）の組合せは、両信号の加算であり、
   前記ステップのそれぞれは、前記車両（Ｖ）移動中に実施され、前記レシーバ（ＲＣＶ）は、前記第１光ビーム（ＦＸ１）が前記車両（Ｖ）の後方へ放射されるように、前記車両（Ｖ）に位置することを特徴とする視界影響現象の検出方法。
2. 前記組合せは、前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）の位相シフト、及び振幅シフトであることを特徴とする請求項１に記載の検出方法。
3. 前記検出信号（ＳＤ）は、前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）間の位相シフトに対応していることを特徴とする請求項１に記載の検出方法。
4. 前記参照データ（ＩＲ）は、プリセット変調閾値（ＳＵ）であることを特徴とする請求項１に記載の検出方法。
5. 前記参照データ（ＩＲ）は、振幅変調閾値であることを特徴とする請求項１に記載の検出方法。
6. 車両（Ｖ）により引き起こされた視界影響現象（Ｇ１）を検出する方法であって、
   障害物（Ｏ）により反射可能な第１光ビーム（ＦＸ１）を放射するステップと、
   第２光放射源（ＳＣＲ２）を使用して、第２参照光ビーム（ＦＸ２）を放射するステップと、
   前記障害物（Ｏ）により反射された前記第１光ビーム（ＦＸ１）の反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び入力（ＲＣＶ）へ直接送られた第２参照光ビーム（ＦＸ２）を、レシーバ（ＲＣＶ）にて受けるステップと、
   前記障害物（Ｏ）が存在する場合には、前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照ビーム（ＦＸ２）の組合せの関数として、１以上の検出信号を生成するステップと、
   前記生成された１以上の検出信号（ＳＤ）の変調を、参照データ（ＩＲ）と比較するステップとを有し、
   前記第１光ビーム（ＦＸ１）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）は赤外線ビームであり、前記第１光ビーム（ＦＸ１）は前記車両（Ｖ）の後部の方へ放射され、
   前記第１光ビーム（ＦＸ１）の放射は、前記車両（Ｖ）のプリセット速度閾値（ＳＶ）によりトリガされることを特徴とする視界影響現象の検出方法。
7. 前記視界影響現象（Ｇ１）は、前記車両（Ｖ）の車輪により引き起こされた水しぶきであることを特徴とする請求項１に記載の検出方法。
8. 車両（Ｖ）により引き起こされる視界影響現象（Ｇ１）を検出する視界影響現象検出装置（ＤＩＳＰ）において、
   障害物（Ｏ）により反射される第１光ビーム（ＦＸ１）を放射して、車両の後部を照明する第１放射源（ＳＲＣ１）と、
   第２参照光ビーム（ＦＸ２）を放射する第２光源（ＳＲＣ２）と、
   前記第１光ビーム（ＦＸ１）が障害物（Ｏ）により反射された反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）、及び入力に直接送られた前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）を受けるレシーバ（ＲＣＶ）と、
   前記障害物（Ｏ）が存在する場合には前記反射された反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）、及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）の組合せの関数で１以上の検出信号（ＳＤ）を生成し、参照データ（ＩＲ）を使用して、前記生成された１以上の検出信号（ＳＤ）の変調を比較する制御ユニット（ＵＣ）とを備え、
   前記第１光ビーム（ＦＸ１）及び第２参照光ビーム（ＦＸ２）は、赤外線ビームであり、前記車両（Ｖ）の後方又は前記車両（Ｖ）の後部の方へ向けられ、
   前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）の組合せは、両信号の加算であることを特徴とする視界影響現象の検出装置（ＤＩＳＰ）。
9. 車両（Ｖ）により引き起こされる視界影響現象（Ｇ１）を検出する視界影響現象検出装置（ＤＩＳＰ）において、
   障害物（Ｏ）により反射される第１光ビーム（ＦＸ１）を放射して、車両の後部を照明する第１放射源（ＳＲＣ１）と、
   第２参照光ビーム（ＦＸ２）を放射する第２光源（ＳＲＣ２）と、
   前記第１光ビーム（ＦＸ１）が障害物（Ｏ）により反射された反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）、及び入力に直接送られた前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）を受けるレシーバ（ＲＣＶ）と、
   前記障害物（Ｏ）が存在する場合には前記反射された反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）、及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）の組合せの関数で１以上の検出信号（ＳＤ）を生成し、参照データ（ＩＲ）を使用して、前記生成された１以上の検出信号（ＳＤ）の変調を比較する制御ユニット（ＵＣ）とを備え、
   前記第１光ビーム（ＦＸ１）及び第２参照光ビーム（ＦＸ２）は、赤外線ビームであり、前記車両（Ｖ）の後部の方へ向けられ、
   前記車両（Ｖ）のプリセット速度閾値（ＳＶ）から作動状態とされることを特徴とする視界影響現象の検出装置。
10. データ処理ユニットにより実行される１以上のインストラクションシーケンスよりなる視界影響現象の検出方法を実施可能にするプログラム（ＰＧ）であって、
    車両（Ｖ）により引き起こされた視界影響現象（Ｇ１）を検出する方法であって、
    障害物（Ｏ）により反射可能な第１光ビーム（ＦＸ１）を放射するステップと、
    第２光放射源（ＳＣＲ２）を使用して、第２参照光ビーム（ＦＸ２）を放射するステップと、
    前記障害物（Ｏ）により反射された前記第１光ビーム（ＦＸ１）の反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び入力（ＲＣＶ）へ直接送られた第２参照光ビーム（ＦＸ２）を、レシーバ（ＲＣＶ）にて受けるステップと、
    前記障害物（Ｏ）が存在する場合には、前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照ビーム（ＦＸ２）の組合せの関数として、１以上の検出信号を生成するステップと、
    前記生成された１以上の検出信号（ＳＤ）の変調を、参照データ（ＩＲ）と比較するステップとを有し、
    前記第１光ビーム（ＦＸ１）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）は赤外線ビームであり、前記第１光ビーム（ＦＸ１）は前記車両（Ｖ）の後方へ放射され、
    前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）の組合せは、両信号の加算であることを特徴とするプログラム（ＰＧ）。
11. 前記検出信号（ＳＤ）は、前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）間の位相シフトに対応していることを特徴とする請求項２に記載の検出方法。
12. 前記参照データ（ＩＲ）は、プリセット変調閾値（ＳＵ）であることを特徴とする請求項２に記載の検出方法。
13. 前記参照データ（ＩＲ）は、プリセット変調閾値（ＳＵ）であることを特徴とする請求項３に記載の検出方法。
14. 車両（Ｖ）により引き起こされた視界影響現象（Ｇ１）を検出する方法であって、
    障害物（Ｏ）により反射可能な第１光ビーム（ＦＸ１）を放射するステップと、
    第２光放射源（ＳＣＲ２）を使用して、第２参照光ビーム（ＦＸ２）を放射するステップと、
    前記障害物（Ｏ）により反射された前記第１光ビーム（ＦＸ１）の反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び入力（ＲＣＶ）へ直接送られた第２参照光ビーム（ＦＸ２）を、レシーバ（ＲＣＶ）にて受けるステップと、
    前記障害物（Ｏ）が存在する場合には、前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照ビーム（ＦＸ２）の組合せの関数として、１以上の検出信号を生成するステップと、
    前記生成された１以上の検出信号（ＳＤ）の変調を、参照データ（ＩＲ）と比較するステップとを有し、
    前記第１光ビーム（ＦＸ１）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）は赤外線ビームであり、前記第１光ビーム（ＦＸ１）は前記車両（Ｖ）の後方へ放射され、
    前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）の組合せは、両信号の加算であり、
    前記ステップのそれぞれは、前記車両（Ｖ）移動中に実施され、前記レシーバ（ＲＣＶ）は、前記第１光ビーム（ＦＸ１）が前記車両（Ｖ）の後部の方へ放射されるように、前記車両（Ｖ）に位置し、
    前記組合せは、前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）の位相シフト、及び振幅シフトであり、
    前記第１光ビーム（ＦＸ１）の放射は、前記車両（Ｖ）のプリセット速度閾値（ＳＶ）によりトリガされることを特徴とする視界影響現象の検出方法。
15. 車両（Ｖ）により引き起こされた視界影響現象（Ｇ１）を検出する方法であって、
    障害物（Ｏ）により反射可能な第１光ビーム（ＦＸ１）を放射するステップと、
    第２光放射源（ＳＣＲ２）を使用して、第２参照光ビーム（ＦＸ２）を放射するステップと、
    前記障害物（Ｏ）により反射された前記第１光ビーム（ＦＸ１）の反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び入力（ＲＣＶ）へ直接送られた第２参照光ビーム（ＦＸ２）を、レシーバ（ＲＣＶ）にて受けるステップと、
    前記障害物（Ｏ）が存在する場合には、前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照ビーム（ＦＸ２）の組合せの関数として、１以上の検出信号を生成するステップと、
    前記生成された１以上の検出信号（ＳＤ）の変調を、参照データ（ＩＲ）と比較するステップとを有し、
    前記第１光ビーム（ＦＸ１）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）は赤外線ビームであり、前記第１光ビーム（ＦＸ１）は前記車両（Ｖ）の後方へ放射され、
    前記反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）及び前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）の組合せは、両信号の加算であり、
    前記ステップのそれぞれは、前記車両（Ｖ）移動中に実施され、前記レシーバ（ＲＣＶ）は、前記第１光ビーム（ＦＸ１）が前記車両（Ｖ）の後部の方へ放射されるように、前記車両（Ｖ）に位置し、
    前記参照データ（ＩＲ）は、プリセット変調閾値（ＳＵ）であり、
    前記第１光ビーム（ＦＸ１）の放射は、前記車両（Ｖ）のプリセット速度閾値（ＳＶ）によりトリガされることを特徴とする視界影響現象の検出方法。
16. 前記視界影響現象（Ｇ１）は、前記車両（Ｖ）の車輪により引き起こされた水しぶきであることを特徴とする請求項１４に記載の検出方法。
17. 前記視界影響現象（Ｇ１）は、前記車両（Ｖ）の車輪により引き起こされた水しぶきであることを特徴とする請求項１５に記載の検出方法。
18. 車両（Ｖ）により引き起こされる視界影響現象（Ｇ１）を検出する視界影響現象検出装置（ＤＩＳＰ）において、
    前記障害物（Ｏ）により反射される光ビーム（ＦＸ１）を放射して、車両の後部を照明する第１放射源（ＳＲＣ１）と、
    第２参照光ビーム（ＦＸ２）を放射する第２光源（ＳＲＣ２）と、
    前記第１光ビーム（ＦＸ１）が前記障害物（Ｏ）により反射された反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）、及び入力に直接送られた前記第２参照光ビーム（ＦＸ２）を受けるレシーバ（ＲＣＶ）と、
    前記障害物（Ｏ）が存在する場合には前記反射された反射光ビーム（ＦＸ１＿Ｒ）、及び第２参照光ビーム（ＦＸ２）の組合せの関数で１以上の検出信号（ＳＤ）を生成し、参照データ（ＩＲ）を使用して、前記生成された１以上の検出信号（ＳＤ）の変調を比較する制御ユニット（ＵＣ）とを備え、
    前記第１光ビーム（ＦＸ１）及び第２参照光ビーム（ＦＸ２）は、赤外線ビームであり、前記車両（Ｖ）の後部の方へ向けられ、
    前記車両（Ｖ）の後部ライトの輝度は、前記検出に関連して調整されることを特徴とする視界影響現象の検出装置。

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