JPH05196735A - 車両の障害物検出装置 - Google Patents

車両の障害物検出装置

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JPH05196735A
JPH05196735A JP4009704A JP970492A JPH05196735A JP H05196735 A JPH05196735 A JP H05196735A JP 4009704 A JP4009704 A JP 4009704A JP 970492 A JP970492 A JP 970492A JP H05196735 A JPH05196735 A JP H05196735A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
propagation loss
beam width
obstacle
detecting
Prior art date
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Pending
Application number
JP4009704A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Morioka
里志 森岡
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH05196735A publication Critical patent/JPH05196735A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

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  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】比較的低出力のレーザーを用い、低コストでレ
ーザーの伝播損失が大きい場合でも適正に障害物を検出
する。 【構成】信号処理部11は、雨量検出部9及び霧検出部
10を介して、雨量或いは霧を検出する。霧が発生して
いるかどうかを判定する、霧が発生いない場合には、さ
らに雨が降っているかどうかを判定する。雨も降ってい
ない場合には、ビーム幅をもっとも大きい値δ1 に設定
する。また、ステップS3において雨量が少ないと判断
した場合には、拡がり角δを中間の値δ2 に設定する。
霧が発生していると判定した場合には、及びステップS
3において雨量が多いと判断した場合には、信号処理部
11は、ビーム幅すなわち拡がり角δを最も小さい値δ
3 に設定する。これに基づいて、光学系変更部12が起
動して、送光レンズ4を操作してビーム幅を所定に値に
なるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両の走行中に障害物を
検出する車両の障害物検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の障害物検出装置において、車両進
行方向前方の領域をレーザーを用いて照射し障害物から
の反射光を検出して障害物を検出する車両の障害物検出
装置は公知である。このような車両の障害物検出装置に
おいて、走行状態に応じてビームの拡がり角を変化させ
ることも公知である(例えば、実開平3−14477号
公報)。
【0003】
【解決しようとする課題】上記の装置では、たとえば、
高速走行では、ビーム幅を絞って比較的遠くを監視し、
低速走行ではビーム幅を広げて近い範囲を広く監視する
ようにしている。しかし、障害物の検出に当たっては車
両側の要因だけでなく周囲の状況を考慮しないと適正な
検出はできない。例えば、雨、霧の状況下で運転する場
合にはレーザービームの伝播損失が大きく通常の検出能
力を発揮することができない。
【0004】本発明はこのような事情に鑑み、レーザー
の伝播損失が大きい場合でも適正に障害物を検出するこ
とができる車両の障害物検出装置を提供することを目的
とする。本発明のさらに別の目的は、比較的低出力のレ
ーザーを用い、低コストで上記問題を解決することがで
きる車両の障害物検出装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は以下のように構成される。本発明に係る車両
の障害物検出装置は、障害物を検出するための光を照射
するレーザーと、レーザービームの伝播損失量を検出す
る伝播損失検出手段と、前記伝播損失が大きいときビー
ム幅を絞ることによって単位面積当たりのレーザー出力
を実質的に増大させる制御手段とを備えたことを特徴と
する。
【0006】たとえば、この制御手段は、レンズ等を含
む光学系を操作してビーム幅を制御するようになってい
る。また、伝播損失量を検出する手段としては、雨量を
検出する手段あるいは、霧を検出する手段とうを設置す
ること等によって構成することができる。たとえば、雨
量が所定以上になった場合には、レーザービームの伝播
損失量が所定値を越えたと判断するように構成する。ま
た、ワイパースイッチあるいは、フォッグランプスイッ
チと連動させるようにして、これらが操作されたとき伝
播損失量の大きい状態を検出するようにしてもよい。
【0007】好ましい態様では、前記伝播損失が大きい
とき、前記制御手段が、レーザービームの数を増大させ
るようになっている。また、別の態様では、前記制御手
段が、ビーム幅を絞ったとき検出領域を走査するように
レーザーのビームを動かす。さらに、1つの例では、障
害物を検出するためのメインビームを与えるためのメイ
ンレーザーと、補助ビームを与えるための補助レーザー
とを備えており、伝播損失が大きいとき、メインレーザ
ーのビーム幅の絞りよりも補助レーザーのビーム幅の絞
りを小さくするようになっている。
【0008】この場合において、好ましくは、それぞれ
のレーザーの検出可能距離範囲内のビーム照射領域が車
幅方向に連続するように設けられる。すなわち、車両の
前方から見た場合、隙間なくビームの照射領域が存在す
るように設定される。
【0009】
【作用】本発明によれば、レーザービームの伝播損失が
大きい場合には、ビーム幅を狭くして単位面積当たりの
レーザー出力を実質的に増大させる。たとえば、晴れの
ときには、レーザービームの伝播損失は少ないので、ビ
ーム幅を比較的大きく設定しておき、雨が検出されたと
きは、レーザービーム幅を絞る。この場合、好ましく
は、雨量によってビーム幅を変えるようになっている。
雨量が比較的少ない場合には、ビーム幅の絞りは比較的
少量とし、雨量が増大するのに応じてビーム幅を小さく
する。
【0010】また、霧が検出された場合にはビーム幅を
小さくする。好ましい態様では、前記伝播損失が大きい
とき、前記制御手段が、レーザービームの数を増大させ
るようになっている。また、別の態様では、前記制御手
段が、ビーム幅を絞ったとき検出領域を走査するように
レーザーのビームを動かす。
【0011】さらに、1つの例では、障害物を検出する
ためのメインビームを与えるためのメインレーザーと、
補助ビームを与えるための補助レーザーとを備えてお
り、伝播損失が大きいとき、メインレーザーのビーム幅
の絞りよりも補助レーザーのビーム幅の絞りを小さくす
るようになっている。この場合において、好ましくは、
それぞれのレーザーの検出可能距離範囲内のビーム照射
領域が車幅方向に連続するように設けられる。すなわ
ち、車両の前方から見た場合、隙間なくビームの照射領
域が存在するように設定される。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。本発明の1実施例に係る障害物検出装置の概
略構成を図1に概略的に示す。障害物検出装置1は、パ
ルス発生回路2を備えており、この回路でパルス状の駆
動電流を発生する。そして、この駆動電流が入力される
レーザダイオード3を備えており、このレーザダイオー
ド3は発光して、パルス状のレーザビームを発生する。
レーザダイオード3からの光は、送光レンズ4を通って
所定のビーム幅(拡がり角)をもって送光されるように
なっている。送光されたレーザビームは、障害物に当た
って反射し、その一部が受光レンズ5を通ってフォトダ
イオード6に受光される。フォトダイオード6に当たっ
た光は、電気信号に変換され、増幅器7に入力された増
幅される。この信号は距離測定部8に送られ、パルス発
生回路からの送信信号との時間差が計測される。この結
果に基づいて車両と障害物までの距離が算出される。
【0013】また、障害物検出装置1は、雨量を検出す
る雨量検出部9を備えている。この雨量検出部9は任意
の公知の雨量検出手段を用いることができ、その構成自
体は本発明の特徴を構成しない。また、霧を検出する霧
検出部10を備えている。この構成も公知であり、本発
明の特徴を構成しない。
【0014】勿論、ワイパー、フォッグランプの動作を
検出して、この信号を用いて雨または霧の検出部とする
こともできる。雨量検出部9及び霧検出部10からの信
号は、信号処理部11に送られ、ビーム幅を変更するか
どうかの判定が行われる。信号処理部11は、図2に示
すようなチャートに基づいて、ビーム幅を決定する。
【0015】信号処理部11からの信号は、光学系変更
部12に入力される。光学系変更部12は、信号処理部
11で決定されたビーム幅が得られるように送光レンズ
4をを操作する。図3を参照して、レーザービーム幅の
制御例について説明する。好ましくは、上記信号処理部
11は、マイクロコンピュータを含んで構成されるコン
トローラから構成される。
【0016】信号処理部11は、雨量検出部9及び霧検
出部10を介して、雨量或いは霧を検出する(ステップ
S1)。次に、霧が発生しているかどうかを判定する
(ステップS2)、霧が発生していない場合には、さら
に雨が降っているかどうかを判定する(ステップS
3)。雨も降っていない場合には、信号処理部11は、
ビーム幅すなわち拡がり角δをもっとも大きい値δ1
設定する(ステップS4)。また、ステップS3におい
て雨量が少ないと判断した場合には、拡がり角δを中間
の値δ2 に設定する(ステップS5)。さらに、霧が発
生していると判定した場合には、及びステップS3にお
いて雨量が多いと判断した場合には、信号処理部11
は、ビーム幅すなわち拡がり角δを最も小さい値δ3
設定する(ステップS6)。
【0017】これに基づいて、光学系変更部12が起動
して、送光レンズ4を操作してビーム幅を所定に値にな
るようにする。即ち、図4に示すように、通常走行で
は、車両13の前方に領域14で示すように広くなって
いるが、霧、雨の中を走行する場合には、領域15で示
すようにビーム幅が小さくなり、伝播損失に基づく、検
出能力の低下を補償することができる。
【0018】ところで、送信電力と受信電力との間には
下記の関係式が成り立つ。 Pr =(K・St ・Sr ・Lt ・Lr )Pt /(π2
4 ・(δ/2)2 ・(φ/2)2 ) ここで、 Pr ;送信電力 Pt ;受信電力 K;物標の反射率 St ;物標の有効面積 Sr ;受光部面積 Lt ;送光系の光の透過率 Lr ;受光系の光の透過率 R;物標との距離 δ;送光ビームの拡がり角 φ;反射光の拡がり角 である。
【0019】したがって、送光ビームの拡がり角を半分
にすれば受信電力は4倍になる。一方、送信電力を2倍
にしても受信電力は2倍になるだけである。このよう
に、光学系変更部12の動作によってレーザービームの
光量を制御すると、送信電力を増大させることなく、レ
ーザービームの光量を増やすことができ、コストてきに
有利となる。
【0020】上記の実施例の変更例として、図5に示す
ようにレーザー発生の送信系をメインビーム16を発生
させるメインレーザーと、その両側の補助ビーム17を
発生する補助レーザーを設けることができる。この構成
をとる場合、ステップS3において、雨が少量降ってい
る場合には、ステップS5でビーム幅をδ2 に設定する
と同時に、補助レーザー装置を起動させて補助ビーム1
7を照射する。これによって、メインビーム16を絞っ
たことによる死角の範囲をカバーすることができる。ま
た、ステップS2で、霧が発生していると判断された場
合及び、ステップS3で降雨量が多い判断された場合に
は、メインビーム16の拡がり角δをδ 3 にして最も絞
り大きくするとともに、上記同様に補助ビーム17を照
射するように制御する。
【0021】この場合、図5に示すようにメインビーム
16及び補助ビーム17はそれぞれのレーザーの検出可
能距離範囲内のビーム照射領域が車幅方向に連続するよ
うに設けられる。すなわち、車両の前方から見た場合、
隙間なくビームの照射領域が存在するように設定され
る。また、補助ビーム16を最初から点灯している場合
には、上記のようにメインビーム17を絞る場合であっ
ても補助ビーム16の絞りを緩くするように制御すると
死角が形成されにくくなり、検出漏れがなくなる。
【0022】さらに、他の変形例では、ステップS2、
S3の判断により、ビーム幅を絞る制御を行うときは、
検出領域を走査するようにレーザーのビームを動かすこ
とできるにように光学系変更部12を構成する。このよ
うにすることより、補助レーザー装置を設けることな
く、伝播損失の不利益を回避でき、しかも、ビーム幅を
絞ったことによに不利益も極力すくなくすることができ
る。
【0023】
【効果】本発明によれば、レーザービームの伝播損失が
大きい場合には、光学系を操作してレーザーの出力を変
更することなく、ビーム幅を絞って単位面積当たりのレ
ーザー出力を実質的に増大させる。したがって、送信電
力を増大させることなく、レーザービームの密度を高め
ることができ、ビームの伝播損失による検出能力の低下
を、低コストで補償できる。
【0024】また、メインビームのビーム幅を絞ると同
時に、補助レーザー装置を起動させて補助ビームを照射
するようにすると、メインビームを絞ったことによる死
角の範囲をカバーすることができる。この場合、メイン
ビーム及び補助ビームはそれぞれのレーザーの検出可能
距離範囲内のビーム照射領域が車幅方向に連続するよう
に設けられる。すなわち、車両の前方から見た場合、隙
間なくビームの照射領域が存在するように設定される。
これによって、車両前方の検出領域における障害物の検
出漏れを無くすことができる。
【0025】また、補助ビームを最初から点灯している
場合には、上記のようにメインビームを絞る場合であっ
ても補助ビームの絞りを緩くするように制御すると死角
が形成されにくくなり、検出漏れがなくなる。さらに、
ビーム幅を絞る制御を行うときは、検出領域を走査する
ようにレーザーのビームを動かすことできにようにすれ
ば、補助レーザー装置を設けることなく、伝播損失の不
利益を回避でき、しかも、ビーム幅を絞ったことによに
不利益も極力すくなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例にかかる障害物検出装置の概
略構成図である。
【図2】レーザーのビーム幅の制御の基準を示すチャー
トである。
【図3】レーザーのビーム幅の制御を概念的に示す平面
図である。
【図4】レーザービーム幅の変化を示す概念図である。
【図5】他の実施例に係る制御に係る照射領域を示す概
念図である。
【符号の説明】
1 障害物検出装置 2 パルス発生回路 3 レーザダイオード 4 送光レンズ 5 受光レンズ 6 フォトダイオード 7 増幅器 8 距離測定部 9 雨量検出部 10 霧検出部 11 信号処理部 12 光学系変更部 13 車両。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】障害物を検出するための光を照射するレー
    ザーと、レーザービームの伝播損失量を検出する伝播損
    失検出手段と、前記伝播損失が大きいときビーム幅を絞
    ることによって単位面積当たりのレーザー出力を実質的
    に増大させる制御手段とを備えたことを特徴とする車両
    の障害物検出装置。
  2. 【請求項2】前記伝播損失が大きいとき、前記制御手段
    が、レーザービームの数を増大させることを特徴とする
    請求項1記載の車両の障害物検出装置。
  3. 【請求項3】前記制御手段が、ビーム幅を絞ったとき検
    出領域を走査するようにレーザーのビームを動かすこと
    を特徴とする請求項1記載の車両の障害物検出装置。
  4. 【請求項4】障害物を検出するためのメインビームを与
    えるためのメインレーザーと、補助ビームを与えるため
    の補助レーザーとを備え、伝播損失が大きいとき、メイ
    ンレーザーのビーム幅の絞りよりも補助レーザーのビー
    ム幅の絞りを小さくすることを特徴とする請求項1記載
    の車両の障害物検出装置。
  5. 【請求項5】メインレーザー及び補助レーザーのビーム
    幅を絞った場合において、それぞれのレーザーの検出可
    能距離範囲内のビーム照射領域が車幅方向に連続するよ
    うに設けられたことを特徴とする請求項4記載の車両の
    障害物検出装置。
JP4009704A 1992-01-23 1992-01-23 車両の障害物検出装置 Pending JPH05196735A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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