JPH04184113A - 車間距離検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はＣＣＤセンサ等の光センサを利用して車間距離
を検出する車間距離検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、車両の操作性や安全性の向上のため、各種の
自動制御装置が提案されている。

このような車両の自動制御の１つとして、アクセル、ブ
レーキ等を自動的に操作する運転制御がある。このよう
な自動加減速制御においては、前方あるいは後方の車両
との相対的位置を認識することが必須であり、車間距離
の計測を行わなければならない。そこで、車間距離検出
装置を車両に搭載することが必要となる。

ここで、車間距離を測定するための距離検出装置として
は、超音波式やマイクロ波式のものを利用することも考
えられるが、戸外で使用できること、小型であること、
１０〜１００ｍ程度の範囲で距離計ｎｊが行えること等
を考慮すると光学式のものが好適であると考えられる。

特に、光学的位相差検出式の検出装置は距離検出の精度
が高く、車両に搭載する車間距離検出装置として好適で
あると考えられている。

この光学的位相差式・自戒の車間距離検出装置は、ＣＣ
Ｄラインセンサ等の光センサを２つ並設し、この２つの
光センサで検出した前方物体の位置を三角測量の原理に
よって計測するものである。

すなわち、光センサとして、横一列に一次元配列したＣ
ＣＤラインセンサを採用し、このうち例えば石像の投射
される部分を第１の光センサ、左像の投射される部分を
第２の光センサとすると、この第１及び第２の光センサ
における像の横ずれは被測定物までの距離に依存するこ
ととなり、この左右像の間隔を読み取ることによって車
間距離を検出することができる（例えば、実開昭６１−
１９７０９号）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の車間距離検出装置においては、前
方車の状況によって、距離の測定ができない場合があっ
た。

すなわち、上述のように、光学的位相差式の距離検出装
置においては、２つの光センサからの電気信号より、同
一の物体についての像を見つけなければならない。

通常の車両は、その後部に輝度変化の大きな部位があり
、これを検出できる場合が多い。すなわち、車両外板の
みの光センサ出力は、第７図（Ａ）のようになり、スト
ップランプのみの場合には、第７図（Ｂ）のようになる
。そして、ストップランプと車両外板の両方が視界に入
れば、第７図（Ｃ）に示すように境界を明確に検出する
ことができる。このため、この境界を同一物の像とし、
このずれを検出することにより、前方車両との車間距離
を検出できる。

ところが、車両によっては、左右のスト・ツブランプ間
が通常の外板ではなく、プラスチック製のリアガーニッ
シュとなっている場合もある。このような車両が前方車
両となった場合には、夜間走行時などに、ストップラン
プ及びリアガーニッシュがともに自車のヘッドライト光
を反射する反射板となってしまい、両者の輝度差がなく
なってしまい、輝度差を検出できなくなる場合がある。

そこで、このような条件下でも輝度差検出を検出し、確
実な車間距離検出を行いたいという課題がある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、車間距離
検出の確度の高い車間距離検出装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る車間距離検出装置は、整列配置された複数
の光電変換素子を含み各光電変換素子毎の入射光強度に
応じた電気信号を出力する第１及び第２の光センサと、
この第１及び第２の光センサを両者の光電変換素子の整
列方向が同一となるように接続固定する接続手段と、こ
の接続手段によって接続された第１及び鰯２の光センサ
を同時に回転する回転駆動手段と、第１及び第２の光セ
ンサの出力の相関から位相差を検出しこれに基づいて光
センサの前方の車両までの車間距離を算出する演算手段
と、前記第１及び第２の光センサの検出結果から十分な
相関が得られず車間距離が検出できない場合に上記回転
駆動手段の駆動を制御する回転制御手段と、を有するこ
とを特徴とする。

〔作用〕

第１及び第２の光センサの出力より、演算手段によって
車間距離を検出する。

一方、本発明においては、光センサの検出結果に応じて
回転駆動手段を制御し、光センサを回転する。このため
、光センサの検出結果から車間距離を検出できない場合
には、光センサを回転し、得られる像を変更することが
できる。

光センサの方向を変更することにより、視野は狭くなる
が、車間距離検出の輝度を上昇できる。。

そこで、悪条件下においても、車間距離を検出すること
が可能となる。

［実施例コ 以下、発明に係る車間距離検出装置の実施例について、
図面に基づいて説明する。

第１図は実施例の構成を示すブロック図であり、検出部
１０と信号処理部１２とからなっている。

検出部１０は前方の映像′を撮影し電気信号として出力
する第１の光センサ１４及び第２の光センサ１６と、こ
れら光センサ１４，１６を回転移動するモータ１８から
なっている。一方、信号処理部１２は光センサ１４．１
６からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器２０と、Ａ／Ｄ変換器２０からの信号から距離デ
ータを算出するとともにモータ１８の駆動を制御するＥ
ＣＵ２２からなっている。

光センサ１４．１６は、第２図に示すように、ＣＣＤラ
インセンサ３０，３２と、このＣＣＤラインセンサ３０
，３２に光を入射するための集光レンズ３４．３６を有
しており、これらがケース３８．４０に収められている
。なお、通常の場合、夜間等おいて、前方車両を検出す
るため、レーザ光発光部等を有し、この発光部からの射
ａ先の反射光を光センサ１４，１６によって得られるよ
うになっている。

また、検出部１０の構成例を第３図に示す。このように
、光センサ１４．１６は、同一面内（水平面）において
、連結材４２によりＤだけ離して接続されている。そし
て、この連結材４２には、モータ１８の回転軸１８ａが
垂直に接続されており、光センサ１４，１６が水平面内
で回転可能となっている。なお、車両に取り付ける場合
には、光センサ１４，１６が水平方向の光を受は入れる
ように、鉛直平面内において回転するように取り付ける
。

また、モータ１８の回転軸１８Ｈには、その回転角を検
出するためのエンコーダ２０が取り付けられており、こ
のエンコーダ２０の出力をＥＣＵ２２に供給することに
より、モータ１８の回転をフィードバック制御できる。

そして、検出部１０の第１、第２光センサ１４゜１６か
らの検出信号は、信号処理部１２のＡ／Ｄ変換器２０に
供給される。

この検出信号は、ＣＣＤリニアセンサ３０゜３２からの
出力信号であり、その構成要素である線状に整列配置さ
れた複数の光電変換素子からのアナログ輝度信号が所定
のクロックに同期して出力されるシリアル信号である。

そこで、このシリアル信号に同期してＡ／Ｄ変換するこ
とにより、上述の第７図に示すような光電変換素子の各
素子毎（ビット毎）の輝度信号のデジタルデータが得ら
れる。

そして、この素子毎の輝度信号をＥＣＵ２２において処
理し、輝度信号の変化状態から境界部を検出し、この境
界部の光センサ１４，１６における位置によって、車間
距離を検出することができる。そこで、ＥＣＵ２０はこ
の車間距離についての信号を出力し、これを用いて、各
種の車両走行制御が行われる。

一方、ＥＣＵ２０においては、境界が検出されたか否か
、すなわち車間距離が検出されたか否かの信号等の車間
距離検出状態を示す信号が回転制御部２４に供給される
。そして、これに応じてモータ１８の回転制御を行う。

すなわち、光センサ１４，１６を水平方向にセットして
おくと、それだけ水平方向の視野が広くなり、カーブ等
において先行車両を見失う危険が少なくなる。しかし、
上述の記載のように、水平方向の輝度信号からは、十分
な輝度差が得られず、車間距離を測定できない場合もあ
る。

すなわち、第４図に示すように、水平方向の光センサ１
４，１６を水平方向にセットした場合には、線Ａで示す
ように車両のストップランプの近傍を検出することにな
る。これを線Ｂで示すように斜めとすれば、ストップラ
ンプと外板との境界を検出できる可能性が大きくなると
考えらえる。

第５図に、輝度差が検出しにくい条件における光センサ
１４．１６の水平に対する角度と境界（輝度差検出）の
確率の関係を示す。このように、角度を大きくすれば、
輝度差検出の確率が上昇することが理解される。

しかし、上述のように視野を広げるためには、なるべく
光センサ１４．１６の方向を水平に維持したいという要
求がある。そこで、本実施例においては、輝度検出が行
えない場合に、光センサ１４．１６を回転する。

そこで、この先センサ１４，１６の回転制御について第
６図のフローチャートに基づいて説明する。

まず、初期設定として、光センサ１４，１６を水平にセ
ットする（Ｓｌ）。次に、ＥＣＵ２２が、まずＡ／Ｄ変
換器２０からの信号を処理して、輝度差を検出しくＳ２
）、十分な輝度差があるかを判定する（Ｓ３）。この判
定は、例えば隣接する光電変換素子間での検出値の差が
所定値以上であるか否かによって行う。

輝度差が十分大きくなければ、通常の制御を行うが、輝
度差がない場合には、現在も角度が９００以下であるか
を判定する（Ｓ４）。９０°以下であれば、光センサ１
４，１６を所定角度、例えば５°回転しくＳ５）、Ｓｌ
に戻る。このため、次のループにおいて、光センサ１４
，１６を回転した後の状態で、輝度差があるか否かが判
定される。

このようにして、輝度差が検出するまで、光センサ１６
．１８を回転するが、角度が９０°となっても輝度差が
検出できなかった場合には、これ以上光センサ１４，１
６を回転しても意味がないため、エラーを出力しくＳ　
６）　、この処理を終了する。

ここで、上記フローチャートにおいては、光センサ１４
，１６は通常時角度Ｏ＠にセットすることを基本として
いる。しかし、先行車についての輝度差が検出できる確
率は、１０＠以下ではかなり小さい。そこで、初期設定
では１５″程度の角度に設定しておき、この角度で輝度
差が検出できた場合に、水平方向に向けて光センサ１４
，１６を回転するようにしてもよい。

また、上述の例では、光センサの回転を５°おきとした
が、第４図に示すように角度と検出確率の関係は一定で
はないため、１５°までは５″おきとし、その後は１５
″おき等としてもよい。

更に、輝度差の検出ができなかった場合には、エラーが
出力されるまでの間、輝度差が検出されていた時のデー
タを車間距離データとして出力するようにしてもよい。

また、本車間距離検出装置は車両前方に向けて取り付け
ても、車両後方に向けて取り付けてもよい。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明に係る車間距離検出装置に
よれば、光センサを回転することにより、輝度差検出の
確度を上昇することができ、効果的な距離検出を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車間距離検出装置の実施例の構成
を示すブロック図、 第２図は光センサの概略構成図、 第３図は検出部の概略斜視図、 第４図は光センサの視野の説明図、 第５図は光センサ角度と検出確率の関係を示す特性図、 第６図は光センサ回転制御の動作を説明するためのフロ
ーチャート、 第７図は各光電変換素子毎の出力例を示す説明図である
。 １０　・・・　検出部 １２　・・・　信号処理部 １４．１６　　・・・　光センサ １８　・・・　モータ ２０　・・・　Ａ／Ｄ変換器 ２２　・・・　ＥＣＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両に取り付けられ、自車と他の車両との車間距離を検
   出する車間距離検出装置であって、整列配置された複数
   の光電変換素子を含み、各光電変換素子毎の入射光強度
   に応じた電気信号を出力する第１及び第２の光センサと
   、 この第１及び第２の光センサを両者の光電変換素子の整
   列方向が同一となるように接続固定する接続手段と、 この接続手段によって接続された第１及び第２の光セン
   サを同時に回転する回転駆動手段と、第１及び第２の光
   センサの出力の相関から位相差を検出し、これに基づい
   て光センサの前方の車両までの車間距離を算出する演算
   手段と、 前記第１及び第２の光センサの検出結果から十分な相関
   が得られず車間距離が検出できない場合に、上記回転駆
   動手段の駆動を制御する回転制御手段と、 を有することを特徴とする車間距離検出装置。