JPH06342071A

JPH06342071A - 車間距離検出装置

Info

Publication number: JPH06342071A
Application number: JP5131893A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yamamura; 智弘山村; Kazuhiko Kanehara; 和彦金原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-06-02
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】車間距離検出装置の送光・受光面（ヘッド
面）に汚れが付着した場合にも，正確な車間距離が得ら
れるようにし，装置の信頼性を向上させる。【構成】放射手段１０１から放射され，反射体による
反射波を掃引角度毎に反射波受信手段１０２により受信
すると同時に，所定の掃引角度のときの放射面の汚れを
放射面汚れ検出手段１０４により検出し，該放射面が汚
れていて距離検出ができない掃引角度に対しては，その
近傍の距離情報から検出距離を距離補正手段１０５によ
り補正し，放射面に汚れが付着する状況においても，先
行車両までの車間距離を確実に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，電磁波放射面部分に
汚れが生じても，該汚れ部分からの車間距離を補正し
て，先行車両までの車間距離を正確に検出し，センサ部
分への水滴の進入を排除して検出精度の低下を阻止する
車間距離検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における車間距離検出装置として，
例えば，特開昭６１−２３９８５号公報に開示されてい
るものがある。この車間距離検出装置は，車両前方に電
磁波（例えば，レーザ光等）を掃引しながら出力し，該
電磁波が前方物体に反射して得られた反射波を受信し，
該電磁波の出力から受信に要する伝播遅延時間に基づい
て反射体，すなわち，前方物体までの距離を検出するも
のであり，その検出結果に基づいて自車両から反射体ま
での方向と距離の情報を得ることができる。また，一般
的に，車両には後方からの視認性を向上させるために，
車両の後部にリフレックスリフレクタを設置してあり，
該リフレックスリフレクタが反射体となって，レーザ光
等の電磁波を反射することにより，車間距離を比較的容
易に検出することができる。

【０００３】また，従来において，車両前方にレーザ光
を掃引しながら出力し，その電磁波が前方物体に反射し
て得られた反射波を受信するような車間距離検出装置が
ある。このとき，反射波の受信は，出力タイミングから
の時間に依存した所定の受信レベルを越える受信信号を
反射波として検出し，その伝播時間から距離を算出して
いる。さらに，反射体の存在する方向を分解能よく検出
するために，図３に示す如く，左右方向に幅が狭く，か
つ，縦方向に長い扇形のレーザ光（ファンビームレー
ザ）を出力している。この左右，および，上下方向の広
がり角は，それぞれ左右が０．３度程度，上下が約４度
となっている。このような車間距離検出装置は，車両前
方の車間距離を検出するという本来の目的および機能の
ため，車体の前方に装備されているのが一般的である。

【０００４】図１５は，従来における車間距離検出装置
に用いられる光学式距離測定装置の概略構成を示すもの
である。図において，９０１は障害物に対して検出光を
発光し，該反射光を受光することにより障害物との距離
を検出するＡＦセンサ，９０２はＡＦセンサ９０１を収
納し，センサ部分が開口しているＡＦセンサ収納箱であ
り，大きさａ₀×ｂ₀の開口孔を設けてＡＦセンサ９０
１に障害物から反射されたセンサ光を取り入れる受光窓
９０３が設けられている。

【０００５】図１６は，図１５に示した光学式距離測定
装置の車両における配置例を示す説明図である。図に示
すように車両１６０１の前側の左右側面，後側の左右側
面にそれぞれ光学式距離測定装置１６０２が取り付けら
れており，これにより車両１６０１の側方障害物との距
離を検出することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記に
示されるような従来における車間距離検出装置にあって
は，例えば，雨天時には，雨の水滴や先行車両からの泥
はね等の原因によって，車間距離検出装置の送光・受光
面（ヘッド面）に水滴や泥等の汚れが付着し，送光・受
光特性が劣化することに起因して正確な車間距離検出が
できず，装置の信頼性を低下させるおそれがあるという
問題点があった。

【０００７】上記の問題点に関しては，ヘッド面に一様
に汚れが付着して全体的な送光・受光レベルが低下する
ことにより検出可能な距離が短くなるというよりも，む
しろ，その汚れはヘッド面の一部分に付着し，その結
果，ヘッド面に汚れが付着している部分と，付着してい
ない部分とが混在するような状態になるため，汚れの付
着している方向の車間距離検出は不可となるが，一方，
汚れが付着していない方向に関しては，正常に送光・受
光が行われるため，通常の距離検出が可能となる。した
がって，ヘッド面に汚れが付着した部分（方向）での車
間距離検出が正常に行うことができないおそれがあると
いうことに問題点があった。

【０００８】また，従来における光学式距離測定装置に
あっては，受光窓が直接外部に向けられて取り付けられ
るため，例えば，雨天時において水滴等がセンサ部分に
付着しやすく，その付着した水滴により的確な距離の測
定ができず，距離検出精度が低下するおそれがあるとい
う問題点があった。

【０００９】この発明は，上記に鑑みてなされたもので
あって，車間距離検出装置の送光・受光面（ヘッド面）
に汚れが付着した場合にも，正確な車間距離が得られる
ようにし，装置の信頼性を向上させることを第１の目的
とする。

【００１０】また，雨天等の悪天候時において，距離検
出用のセンサ部に対する水滴等の進入および付着を排除
し，距離検出精度の低下を回避することを第２の目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は，上記目的を
達成するために，自車両の前方に電磁波を掃引しながら
放射する放射手段と，前記放射手段により掃引角度毎に
放射された電磁波が反射体に反射して得られた反射波を
受信する反射波受信手段と，前記反射波受信手段により
受信された反射波の伝播遅延時間に基づいて掃引角度毎
の反射体までの距離を演算し，記憶する距離演算記憶手
段と，前記放射手段により掃引角度毎に放射された電磁
波の放射面における反射光を検出し，該反射光の受光強
度に基づいて放射面の汚れを検出する放射面汚れ検出手
段と，前記放射面汚れ検出手段により放射面の汚れが検
出され，前記反射波が受信できないときに，汚れが検出
された掃引角度近傍の検出距離に基づいて汚れ部分にお
ける検出距離を補正する距離補正手段と，得られた反射
体の距離のうちから先行車両までの距離を出力する先行
車車間距離出力手段とを具備する車間距離検出装置を提
供するものである。また，光学的に車間距離を測定する
車間距離測定手段と，前記車間距離測定手段における光
受光部の前面に装着され，前記光受光部へ光を導く所定
のセンサ視野角を有し，その一部あるいはすべての内壁
面を階段状に光通路を形成したキャップ部を具備する車
間距離検出装置を提供するものである。

【００１２】また，前記キャップ部の内壁面は揆水加工
され，かつ，該内壁面の光通路下面とすきまを設けて水
滴跳ね上がり防止手段を配置したものである。

【００１３】

【作用】この発明に係る車間距離検出装置は，掃引角度
毎に反射体による反射波を受信すると同時に，所定の掃
引角度のときの放射面の汚れを検出し，該放射面が汚れ
ていて距離検出ができない掃引角度に対しては，その近
傍の距離情報から検出距離を補正し，放射面に汚れが付
着する状況においても，先行車両までの車間距離を確実
に検出する。

【００１４】また，キャップ部の内壁面を凹凸状に形成
し，その凹凸によって形成される階段状段差に，雨滴等
の水滴が進入し，付着したときに，該階段状段差により
水滴の進入を阻止すると共に，水切り作用を促進させ
て，その水滴を上記階段状段差に沿って外部に排出す
る。

【００１５】

【実施例】

〔実施例１〕以下，この発明に係る車間距離検出装置の
実施例を図面に基づいて説明する。図１は，この発明に
係る車間距離検出装置の概略構成を示すブロック図（ク
レーム対応図）であり，自車両の前方に電磁波を掃引し
ながら放射する放射手段１０１と，放射手段１０１によ
り掃引角度毎に放射された電磁波が反射体に反射して得
られた反射波を受信する反射波受信手段１０２と，反射
波受信手段１０２により受信された反射波の伝播遅延時
間に基づいて掃引角度毎の反射体までの距離を演算し，
記憶する距離演算記憶手段１０３と，放射手段１０１に
より掃引角度毎に放射された電磁波の放射面における反
射光を検出し，該反射光の受光強度に基づいて放射面の
汚れを検出する放射面汚れ検出手段１０４と，放射面汚
れ検出手段１０４により放射面の汚れが検出され，反射
波が受信できないときに，汚れが検出された掃引角度近
傍の検出距離に基づいて汚れ部分における検出距離を補
正する距離補正手段１０５と，得られた反射体の距離の
うちから先行車両までの距離を出力する先行車車間距離
出力手段１０６とを具備するものである。

【００１６】図２は，この発明に係る車間距離検出装置
の具体的な概略構成を示すブロック図である。図におい
て，２０１はレーザレーダ装置であり，該レーザレーダ
装置２０１は，レーザ光を出力する送光器２０２と，該
送光器２０２から出力されたレーザ光の反射体による反
射光を受光する受光器２０３と，送光器２０２によるレ
ーザ光の出力から受光器２０３による反射光の受光まで
に要する伝播遅延時間に基づいて反射体までの距離を検
出する距離検出回路２０４とから構成されている。ま
た，レーザレーダ装置２０１は，例えば，図４に示すよ
うに，送光タイミングからの時間に依存した受光レベル
を超える毎に，そのときの伝播遅延時間信号Ｔを出力す
る。

【００１７】また，２０５は送光器２０２から出力され
るレーザ光を車両の前方方向を中心として左右に掃引制
御するレーザ光掃引装置である。該レーザ光掃引装置２
０５は，例えば，ミラー（図示せず）を用い，該ミラー
にレーザ光を照射して，左右方向に振幅±１０度程度，
周波数１０Ｈｚで掃引する。また，２０６はレーザ光掃
引装置２０５の掃引方向（角度）を検出するレーザ光掃
引方向検出装置，２０７はレーザ光掃引装置２０５から
放射されたレーザ光を反射および透過するため，所定の
透過率を有したガラス（ハーフミラー）等で構成された
放射面である。該放射面２０７は，レーザ光の掃引角度
範囲を確保するために所定値以上の面積を有し，レーザ
光の透過率はあまり小さくならないように設計されてい
る。さらに，放射面２０７は，レーザ光の透過率が大き
いため，通常は反射光のレベルは低いが，放射面２０７
に汚れが付着すると反射レベルが高くなる。

【００１８】また，２０８はレーザ光の放射タイミング
直後の反射光を検出する放射面反射受光器，２０９は自
車両の走行速度を検出する車速センサ，２１０は距離検
出回路２０４，レーザ光掃引方向検出装置２０６，放射
面反射受光器２０８，車速センサ２０９からの各出力値
を入力して，所定の信号処理を実行する信号処理回路，
２１１はアクチュエータ，２１２はアクチュエータ２１
１により制御されるスロットルである。

【００１９】なお，放射面反射受光器２０８は，基本的
にはレーザレーダ装置２０１に用いる受光器２０３と同
様の構成であるが，検出すべき受光パルスのタイミング
が，受光器２０３と異なるため，送光タイミングからご
く短時間でのみ検出するように設定されている。また，
上記レーザ光掃引装置２０５のミラーを掃引制御する手
段として，例えば，ステッピングモータ方式やガルバノ
メータ方式を用いる。さらに，レーザ光掃引方向検出装
置２０６は，ステッピングモータ方式のミラー制御機構
の場合にあっては，ステッピングモータを駆動する駆動
パルスに対応して掃引角度を検出する。一方，ガルバノ
メータ方式のミラー制御機構の場合にあっては，ガルバ
ノメータを制御する制御信号を掃引角度に対応した信号
として用いる。

【００２０】次に，動作について説明する。送光器２０
２から出力されたレーザ光は，レーザ光掃引装置２０５
のミラー（図示せず）により，車両の前方方向を中心に
左右に掃引される。該掃引されたレーザ光は，レーザ光
掃引装置２０５の前方に配置された放射面２０７を通過
して先行車両へ放射される。このとき，放射面２０７は
所定の透過率を有したハーフミラーであるため，入射さ
れたレーザ光は，透過光と反射光とに分離される。すな
わち，この透過したレーザ光は先行車両に当たって反射
光として戻り，受光器２０３によって受光される。一
方，放射面２０７によって反射されたレーザ光放射タイ
ミング直後のレーザ光は，放射面反射受光器２０８によ
って受光され，該検出値は信号処理回路２１０に入力す
る。

【００２１】また，レーザレーダ装置２０１における距
離検出回路２０４は，送光器２０２からのレーザ光の出
力から受光器２０３における上記反射光の受光までのレ
ーザ光伝播遅延時間により先方車両等の反射体までの距
離を検出し，該検出値を信号処理回路２１０に対して出
力する。このとき，受光器２０３は，図４に示す受光原
理に基づき，送光タイミングからの時間に依存した受光
レベルを超える毎に，そのときの伝播遅延時間信号Ｔを
出力する。

【００２２】また，レーザ光掃引方向検出装置２０６
は，レーザ光掃引装置２０５のミラーを駆動するパルス
数（ステッピングモータ方式によるミラー駆動の場合）
を検出するか，あるいはミラー駆動の制御信号（ガルバ
ノメータ方式によるミラー駆動の場合）に対応して掃引
角度を検出し，該検出値を信号処理回路２１０に対して
出力する。

【００２３】このようにして信号処理回路２１０には，
距離検出回路２０４による検出された車間距離情報と，
レーザ光掃引方向検出装置２０６により検出された掃引
角度情報と，放射面反射受光器２０８により検出された
汚れ検出情報と，さらに，車速センサ２０９により検出
された走行速度値がそれぞれ入力されることになる。信
号処理回路２１０は，これらの検出値情報から自車走行
車線を走行する先行車両を確実に検出し，該先行車両と
の車間距離と車速センサ２０９により検出した走行速度
に対応する所定の安全車間距離とを比較し，両車間距離
との差に基づいてアクチュエータ２１１を介してスロッ
トル２１２を制御する。したがって，上記のように車速
を制御して先行車両と自車両との車間距離を安全車間距
離以上に常に維持した走行速度の制御を実行することが
可能となる。

【００２４】次に，上記送光器２０２について，さらに
詳細に説明する。送光器２０２は，例えば，上下方向の
レーザ光広がり角度が約４度で，左右方向の広がり角度
が０．３程度の細長い楕円形あるいは長方形のレーザ光
を出力する構成とする。図３は，この送光器２０２の具
体例として，ファンビームレーザの構成を示す説明図で
ある。図において，３０１はレーザ光を出力するレーザ
ダイオード，３０２は両凸レンズ，３０３は円筒形の凹
レンズである。

【００２５】上記図３に示した構成において，レーザダ
イオード３０１から出力されたレーザ光は，両凸レンズ
３０２を通過すると，広がりが０．３度程度のビームに
整形され，その後，さらに，凹レンズ３０３を通過する
ことにより上下方向に４度程度の広がり角のビームに整
形される。この結果，斜線で示すような細長い楕円形ビ
ームに整形することができる。したがって，レーザ光を
上下方向に細長い楕円形あるいは長方形に整形すること
により，例えば，坂道走行時においても広い上下範囲に
行き渡った確実なビーム照射を前方に対して行うことが
できる。また，左右方向に対して狭いビームとすること
により，物体の自車両に対する角度を精度よく検出する
ことができる。

【００２６】このように細長いレーザビームは，前記レ
ーザ光掃引装置２０５を介して車両の前方を中心に左右
に掃引されながら出力される。そして，受光器２０３
は，送光器２０２から出力されたレーザ光のうち車両前
方に存在する反射体に当たって反射されてきたレーザ光
を受光し，光電変換し，増幅処理を実行した後，その検
出レベルを距離検出回路２０４に対して出力する。

【００２７】図５は，走行道路における先行車両に対す
るレーザ光の掃引状態を示す説明図である。図におい
て，５０１は自車両，５０２は先行車両，５０３は第１
走行車線，５０４は第２走行車線，５０５は第３走行車
線，５０６は自車両５０１の中心線である。

【００２８】上記において，自車両５０１に上記車間距
離検出装置を搭載し，送光器２０２からレーザ光を出力
すると，該レーザ光は，レーザ光掃引装置２０５によ
り，中心線５０６に対して左右にθＭ（−θＭ）の角度
の範囲，すなわち，左右の一点鎖線で示される範囲にお
いて掃引される。したがって，レーザ光掃引装置２０５
により掃引する角度の振幅は，例えば，約１０度とする
ことで一般的な道路を網羅することができる。

【００２９】次に，図８に示すフローチャートを用いて
上記車間距離検出装置の動作について，さらに詳細に説
明する。このフローチャートは，大別すると，以下の４
つの処理手順に分けられる。すなわち，角度・距離算出処理（Ｓ８００）掃引角度毎の検出距離を算出し，記憶する処理，距離補正処理（Ｓ８２０）算出された角度・距離情報を汚れ検出情報の有無に応じ
て補正する処理，車両判別処理（Ｓ８３０）検出および補正された角度・距離情報に基づいて車両と
それ以外の停止物を判別する処理，車間距離出力処理（Ｓ８４０）車両に対する角度・距離情報に基づいて先行車両が先方
に存在する場合に算出した車間距離を出力する処理，で
ある。

【００３０】角度・距離算出処理（Ｓ８００）角度・距離算出処理（Ｓ８００）にあっては，処理用の
変数ｋを０にセットする（Ｓ８０１）。この場合，レー
ザ光の掃引は，角度−θＭ〜θＭ（ｄｅｇ）まで実行さ
れ，この間を２θＭ／Ｋ_max（ｄｅｇ）毎にレーザ光を
出力し，一回の掃引当たりＫ_max回の出力を実行する。
変数ｋは，この一回の掃引におけるレーザ光出力の番号
であり，最大値はＫ_maxとなる。さらに，ｋ＝０とした
後，自車両の走行速度Ｖを車速センサ２０９から読み込
む（Ｓ８０２）。

【００３１】次に，ステップＳ８０３〜Ｓ８１２の処理
ループを実行する。この処理ループは，レーザ光掃引が
一回行われる毎に実行される。すなわち，走行速度Ｖを
読み込んだ後，ｋを１つインクリメントし（Ｓ８０
３），掃引角θをレーザ光掃引方向検出装置２０６から
読み込み（Ｓ８０４），さらに，距離検出回路２０４よ
り検出距離Ｌを読み込み（Ｓ８０５），これらのデータ
を配列Ｄ（ｋ）に取り込む（Ｓ８０６）。

【００３２】これまでのステップにおいて，距離検出回
路２０４は，レーザ光の発振タイミングと受光タイミン
グの間における時間差から検出距離Ｌを算出する。すな
わち，レーザ光の発振から所定時間内に受光がなされな
い場合にあっては，反射波が検出されなかったとみな
し，検出距離Ｌは所定の最大値Ｌ＝Ｌ_max を算出する。また，配列Ｄ（ｋ）は，掃引角θと検出距
離Ｌのデータを記憶するための２次元の配列であり，得
られた掃引角である， θ（ｋ）＝θ と検出距離である，Ｌ（ｋ）＝Ｌを入力する。

【００３３】次に，放射面反射受光器２０８における反
射光の受光信号を読み込み（Ｓ８０７），この受光信号
が所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ８０８）。こ
のとき，受光信号が所定値以上であると判断した場合に
は，汚れ判断用の配列フラグＦ（ｋ）を１にセットする
（Ｓ８０９）。反対に，上記ステップ８０８において，
受光信号が所定値に達していないと判断した場合には，
汚れ判断用の配列フラグＦ（ｋ）を０にセットする（Ｓ
８１０）。

【００３４】さらに，この配列フラグＦ（ｋ）のセット
を実行した後，掃引角度指令値を出力し（Ｓ８１１），
次に，ｋ＜Ｋ_max であるか否かを判断する（Ｓ８１２）。このとき，ｋが
Ｋ_max以下であると判断した場合には，今回のレーザ光
掃引が終了していないとして，上記ステップＳ８０３に
戻って，同様の処理を実行する。反対に，上記ステップ
Ｓ８１２において，ｋがＫ_maxに達したと判断した場合
には，今回のレーザ光掃引によるデータは全て検出し，
取得されたとして，次の距離補正処理（Ｓ８２０）のブ
ロックへ移行する。

【００３５】距離補正処理（Ｓ８２０）距離補正処理（Ｓ８２０）では，距離検出ができなかっ
たデータについて，放射面２０７の汚れが原因であるも
のに関しては検出距離の補正処理を実行する。まず，処
理用の変数ｋを０にセットした後（Ｓ８２１），ｋを１
つインクリメントして（Ｓ８２２），Ｌ（ｋ）がＬ_max
未満であるか否か，すなわち，Ｌ（ｋ）＜Ｌ_max が成立するか否かを判断する（Ｓ８２３）。

【００３６】このとき，Ｌ（ｋ）＜Ｌ_maxであると判断
した場合には，距離検出が正常に行われているので，こ
こでの処理を実行せずに，上記ステップＳ８２２に戻
る。反対に，上記ステップＳ８２３おいて，Ｌ（ｋ）＝
Ｌ_maxであると判断した場合には，距離検出が実行され
なかったことを意味するため，さらに，汚れ判断用の配
列フラグＦ（ｋ）が１であるか否か，すなわち，Ｆ（ｋ）＝１か否かを判断する（Ｓ８２４）。このステップＳ８２４
において，Ｆ（ｋ）が１ではないと判断した場合，すな
わち，Ｆ（ｋ）＝０のときには，放射面２０７の汚れは検出されなかったと
して，ここでの処理を実行せずに，上記ステップＳ８２
２に戻る。

【００３７】反対に，上記ステップＳ８２４において，
汚れ判断用の配列フラグＦ（ｋ）が１である，すなわ
ち，Ｆ（ｋ）＝１であると判断した場合には，放射面２０７の汚れが原因
で距離が検出できないと判断し，この距離データＬ
（ｋ）の補正を，例えば，図７に示すように実行（後述
する）し（Ｓ８２５），さらに，ｋ＜Ｋ_max であるか否かを判断する（Ｓ８２６）。

【００３８】このとき，ｋがＫ_max以下であると判断し
た場合には，今回のレーザ光掃引による距離補正処理が
終了していないと判断して，上記ステップＳ８２２に戻
って，同様の処理を実行する。反対に，上記ステップＳ
８２６において，ｋがＫ_maxに達したと判断した場合に
は，今回のレーザ光掃引による距離補正処理は全て終了
したとして，次の車両判別処理（Ｓ８３０）のブロック
へ移行する。

【００３９】ここで，上記ステップＳ８２５における図
７に示した距離データＬ（ｋ）の補正処理について詳細
に説明する。この距離データＬ（ｋ）の補正処理は，次
のようにして実行される。すなわち，（ａ）補正ｋの両側（ｋ−１およびｋ＋１）とも，汚れが検出され
ない場合，｛Ｆ（ｋ−１）＝Ｆ（ｋ＋１）＝０｝この場合，両側のデータから平均して，次式に基づいて
距離データＬ（ｋ）を算出する。

【００４０】Ｌ（ｋ）＝Ｌ（ｋ−１）＋Ｌ（ｋ＋１））／２（ｂ）補正ｋの片側（ｋ−１あるいはｋ＋１）において，汚れが検
出されない場合，｛Ｆ（ｋ−１）＝０，あるいは，Ｆ（ｋ＋１）＝０｝この場合，汚れが検出されない一方のデータをそのまま
流用して距離データＬ（ｋ）算出する。

【００４１】Ｌ（ｋ）＝Ｌ（ｋ−１），あるいは，Ｌ（ｋ＋１）（ｃ）補正ｋの両側（ｋ−１およびｋ＋１）とも，汚れが検出され
る場合，｛Ｆ（ｋ−１）＝Ｆ（ｋ＋１）＝１｝この場合，両側のデータのうち，距離検出のあった方を
優先して流用して補正を実行する。すなわち，Ｌ（ｋ−
１），Ｌ（ｋ＋１）のうち，より小さい距離データを示
す方を流用する。

【００４２】Ｌ（ｋ）＝Ｍｉｎ［Ｌ（ｋ−１），Ｌ（ｋ＋１）］車両判別処理（Ｓ８３０）次に，車両判別処理（Ｓ８３０）にあっては，データＤ
（ｋ）から車両と思われるデータを判別し（Ｓ８３
１），車両データＳ（ｎ）として算出する。ここで，ｎ
は移動している車両からのデータ番号を示す。

【００４３】上記ステップ８３１の車両データの判別に
関しては，（ａ）反射物の大きさからの判別（ｂ）停止物からのデータの除外の方法によって実行される。すなわち，（ａ）反射物の大きさからの判別車両用のリフレックスリフレクタのサイズは大きさが限
定されるため，例えば，検出されるデータが１ｍを越え
るような大きな反射体からのものであれば，その反射体
のデータは必然的に車両データではないことになる。し
たがって，同じ検出距離がある掃引角度範囲に連続して
存在し，その角度範囲より推定される反射体の大きさ
が，標準的な車両用リフレックスリフレクタのサイズ以
上の場合にあっては，そのデータは車両データではない
と判別することができる。

【００４４】この反射物の大きさからの判別を具体的に
説明する。図６は，検出データＤ（ｋ）をθ，Ｌを両軸
としてプロットしたものである。これらの検出データＤ
（ｋ）から，同一距離Ｌで角度θが連続しているときに
角度範囲（θ１〜θ２）を求める。このとき，これらの
距離Ｌで角度範囲（θ１〜θ２）のデータは全て同一の
反射体からの検出データであるとみなすことができ，該
反射体の水平方向における大きさＷは，次式により求め
ることができる。すなわち，Ｗ＝Ｌ×（ｓｉｎθ２−ｓｉｎθ１）である。

【００４５】このとき，大きさＷが，車両用のリフレッ
クスリフレクタの水平方向のサイズ範囲に含まれる場合
には，車両である可能性が高いため，リフレクタデータ
Ｃ（ｍ）として残し，次の（ｂ）の処理を実行する。た
だし，リフレクタＣ（ｍ）は，次式により与えられる。
すなわち，Ｃ（ｍ）＝（角度（θ１＋θ２）／２，距離Ｌ）である。なお，ｍは，大きさが所定サイズ内であるリフ
レックスリフレクタの個数を意味する。

【００４６】（ｂ）停止物からのデータの除外前回のレーザ光掃引により得られたリフレクタデータＣ
（ｍ）をＣ’（ｍ’）とし，これらの前回データに対し
て，今回のレーザ光掃引で得られたリフレクタデータＣ
（ｍ）が，どのように変化しているかを算出し，その移
動量から車両であるか否かを判別する。

【００４７】前回の各リフレクタデータＣ’（ｍ’）か
ら，所定の範囲内に存在する今回のリフレクタデータＣ
（ｍ）を求める。すなわち，Ｃ’（ｍ’）＝（θｃ，Ｌｃ）とすると，以下の範囲に入るＣ（ｍ）をすべて求める。
すなわち，範囲｛θｃ＋Δθ±Δθｖ，Ｌｃ−ΔＬ±ΔＬｖ｝である。

【００４８】上記において，ΔθおよびΔＬは，本来，
自車両の運動によってすべての物標が変化する量であ
り，ΔＬは自車両の車速を掃引周期で割った距離とすれ
ばよい。また，Δθは自車両のヨーレートに依存する変
数であるので，通常は，例えば，操舵角と走行速度に依
存して操舵角，車速が大きくなれば大きくなるようなマ
ップから読み出すことにより算出できる。また，Δθお
よびΔＬが，先行車両が動くと考えられる移動幅の範囲
であり，この値は，車速，操舵角等の関数として設定す
ればよい。

【００４９】上記範囲に含まれるデータＣ（ｍ）は，前
回データＣ’（ｍ’）と同一データで，かつ，車両から
のデータであると考えられ，この範囲に含まれるデータ
をＳ（ｎ）とし，車両データとする。また，範囲内に含
まれるＣ（ｍ）が複数個存在する場合には，他の前回デ
ータＣ’（ｍ’）との関連から，どちらか一方を同一車
両からのデータと識別すればよいが，単純に，範囲の中
心，すなわち，（θｃ＋Δθ，Ｌｃ−ΔＬ）により近いデータを，車両データＳ（ｎ）としてもよ
い。このようにして，検出データＤ（ｋ）から車両デー
タＳ（ｎ）を判別することができる。その後，次の車間
距離出力処理（Ｓ８４０）のブロックに移行する。

【００５０】車間距離出力処理（Ｓ８４０）車間距離出力処理（Ｓ８４０）にあっては，まず，先行
車両までの車間距離Ｌｍを算出する（Ｓ８４１）。この
とき，車間距離としては自車線内に存在する車両からの
検出距離のうち，最も近距離にあるものを出力すればよ
いので，自車両の走行車線内にある車両データ，すなわ
ち，自車両の走行条件に応じて決定するある掃引角度・
検出距離に存在する車両からの検出距離のうち，最も小
さい検出距離を算出すればよい。

【００５１】その後，先行車両があったか否かを判断し
て（Ｓ８４２），先行車両があったと判断した場合に
は，車間距離Ｌｍを出力する（Ｓ８４３）。反対に，上
記ステップＳ８４２において，先行車両がなかったと判
断した場合，および上記ステップＳ８４３を実行した後
は，最初の角度・距離算出処理（Ｓ８００）のブロック
に戻る。

【００５２】以上説明したように，上記第１の実施例に
あっては，掃引角度のときのヘッド面の汚れを検出し
て，ヘッド面が汚れていて距離検出ができない掃引角度
は，その近傍の距離情報に基づいて補正する構成とした
ため，雨天時のようなヘッド面に汚れが付着する走行状
態においても，先行車両までの車間距離を正確に検出す
ることができ，この車間距離検出装置を車間距離制御装
置と連用させることにより，的確な車速制御が実行可能
となり，より信頼性の高い車間距離制御装置を得ること
が可能となる。

【００５３】〔実施例２〕次に，この発明に係る車間距
離検出装置の第２の実施例について説明する。図９は，
車間距離検出装置におけるセンサ部の概略構成を示す説
明図であり，図において，９０１は障害物に対して検出
光を発光し，該反射光を受光することにより障害物との
距離を検出するＡＦセンサ，９０２はＡＦセンサ９０１
を収納し，センサ部分が開口されているＡＦセンサ収納
箱である。このＡＦセンサ収納箱９０２には，大きさａ
₀×ｂ₀（図１０参照）の開口孔を設けた受光窓９０３
が設けられている。また，上記ＡＦセンサ収納箱９０２
は，ＡＦセンサ９０１を所定の位置関係において固定す
る治具の機能も有している。

【００５４】また，９０４はＡＦセンサ収納箱９０２の
開口側に取付けられ，内面に所定の凹凸部９０５を設け
た空洞形状の光通路９０６を有するキャップ部である。
また，ＡＦセンサ収納箱９０２とキャップ部９０４は結
合ピン９０７により位置決めされた状態において連結さ
れている。また，上記光通路９０６は，ＡＦセンサ９０
１とは反対側になるほど開口がやや広角になっている。
また，この光通路９０６の内壁，すなわち，凹凸部９０
５は，拡大図からも明らかなように，開口先端に傾斜し
た階段状に加工されている。

【００５５】さらに，上記キャップ９０４の凹凸部９０
５および光通路９０６の形状について詳細に説明する。
図１０は，このキャップ部９０４の凹凸部９０５および
光通路９０６の寸法形状を示す説明図である。図示の如
く，開口部分の大きさをａ×ｂ，深さをｌとして，ＡＦ
センサ９０１の上下方向の視野角をα₁，左右方向の視
野角をα₂とすると， α₁＝２θ₁，α₂＝２θ₂ であるので，ａ＝ａ₀＋２ｌ・ｔａｎ（α₁／２）ｂ＝ｂ₀＋２ｌ・ｔａｎ（α₂／２）となる。また，凹凸部９０５における階段の高さは，各
段の先端部分を結んだ線が傾斜線１００１（角度θ₁）
および１００２（角度θ₂）となるように形成されてい
る。

【００５６】次に，以上の構成における水滴の流れにつ
いて説明する。図１１は，このキャップ９０３の凹凸部
９０５および光通路９０６の拡大断面図である。図にお
いて，９０５ａは凹凸部９０４の階段形状で形成される
段差，１１０１は光通路９０５に入り込んだ水滴であ
り，この場合，説明の便宜上，水滴１１０１をモデル化
して示してある。

【００５７】図１１において，水滴１１０１は，光通路
９０６に入ってくるが，凹凸部９０５が階段形状で形成
されているため，段差９０５ａによってその進入が阻止
されると共に，該段差９０５ａに沿って水切り作用が促
進され，矢印のように水滴１１０１は外側に流れ出る。
このため，ＡＦセンサ９０１への水滴の直接的な入り込
みを効果的に低減させることができる。

【００５８】〔実施例３〕次に，この発明に係る車間距
離検出装置の第３の実施例について説明する。図１２
は，車間距離検出装置のセンサ部の概略構成を示す説明
図であり，本実施例では，図９に示したセンサ部の構成
に対して，キャップ部９０４の内壁の構造が異なってい
る。

【００５９】図１２において，１２０１は光通路上面，
１２０２は光通路右面，および，１２０３は光通路左面
であり，それぞれノコギリ状の断面形状とし，かつ，そ
の内壁表面には水滴をはじくために揆水加工が施されて
いる。また，１２０４はＡＦセンサ９０１側より一段低
く形成して水滴の流路を確保するために傾斜面とした光
通路下面であり，この面が水路となる。さらに，光通路
下面１２０４には，図示のようなフィン１２０５を光通
路下面１２０４とすき間を設けて配列する。また，１２
０６は排水口であり，これは，光通路下面１２０４を外
側に延長したスリット状の孔である。

【００６０】次に，以上の構成における水滴の流れにつ
いて説明する。図１３は，キャップ部９０４の光通路部
分とフィン１２０５部分の拡大断面図である。図におい
て，キャップ部９０４内に入り込んだ水滴１１０１は，
光通路上面１２０１のノコギリ状段差に付着すると，該
光通路上面１２０１は揆水加工されているため下方には
じかれて流れる。このとき，はじかれた水滴１１０１
は，図示の如く，フィン１２０５により光路への跳ね上
がりによる散乱を排除されながら光通路下面１２０４に
落ち，該光通路下面１２０４とフィン１２０５とのすき
間に沿って排水口１２０６に導かれ，外部に排水され
る。

【００６１】〔実施例４〕次に，この発明に係る車間距
離検出装置の第４の実施例について説明する。図１４
は，車間距離検出装置のセンサ部の概略構成を示す説明
図であり，本実施例では，図９に示したセンサ部の構成
に対して，キャップ部９０４内に図１２に示したものと
同様に，水路（光通路下面１２０４）と排水口１２０６
を形成し，各内壁に揆水加工を施す。さらに，図１２に
示したフィン１２０５の代替として網目状のネット部材
１４０１を光通路下面１２０４とすき間を設けて配置す
る。

【００６２】次に，以上の構成における水滴の流れにつ
いて説明すると，図１３に示したものと同様に，キャッ
プ部９０４内に入り込んだ水滴１１０１は，光通路上面
１２０１の段差に付着すると上面は揆水加工されている
ため，下にはじかれて流れる。このとき，はじかれた水
滴１１０１はネット部材１４０１により光路への跳ね上
がりによる散乱を排除されながら光通路下面１２０４に
落ち，該光通路下面１２０４とフィン１２０５とのすき
間に沿って排水口１２０６に導かれ，外部に排水され
る。

【００６３】したがって，以上説明してきたように，上
記実施例２，３および４にあっては，ＡＦセンサ９０１
の前面部に，センサ視野角に基づいた開口角を有する筒
状の光通路を設けると共に，該光通路面に水滴を外部に
戻す形状のキャップ部９０４を装着したため，ＡＦセン
サ９０１への雨滴等の付着が低減され，悪天候時におい
ても良好な距離検出を行うことができ，装置の信頼性が
向上する。また，フィン１２０５，ネット部材１４０１
により水滴１１０１の光路に対する跳ね上がりによる散
乱を排除することができ，さらに，装置の信頼性が向上
する。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように，この発明に係る車
間距離検出装置によれば，掃引角度毎に反射体による反
射波を受信すると同時に，所定の掃引角度のときの放射
面の汚れを検出し，該放射面が汚れていて距離検出がで
きない掃引角度に対しては，その近傍の距離情報から検
出距離を補正し，放射面に汚れが付着する状況において
も，先行車両までの車間距離を確実に検出するため，車
間距離検出装置の送光・受光面（ヘッド面）に汚れが付
着した場合にも，正確な車間距離が得られるようにし，
装置の信頼性を向上させることができる。

【００６５】また，キャップ部の内壁面を凹凸状に形成
し，その凹凸によって形成される階段状段差に，雨滴等
の水滴が進入し，付着したときに，該階段状段差により
水滴の進入を阻止すると共に，水切り作用を促進させ
て，その水滴を上記階段状段差に沿って外部に排出する
ため，雨天等の悪天候時において，距離検出用のセンサ
部に対する水滴等の進入および付着を排除し，距離検出
精度の低下を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る車間距離検出装置のクレーム対
応図である。

【図２】この発明に係る車間距離検出装置の概略構成を
示すブロック図である。

【図３】図２に示した送光器としてのファンビームレー
ザの概略構成を示す説明図である。

【図４】この発明に係る車間距離検出装置の受光原理を
示す説明図である。

【図５】この発明に係る車間距離検出装置の走行道路に
おける先行車両に対するレーザ光の掃引状態を示す説明
図である。

【図６】この発明に係る車間距離検出装置の検出データ
のプロット例を示す説明図である。

【図７】この発明に係る車間距離検出装置よる距離デー
タの補正方法を示す説明図である。

【図８】この発明に係る車間距離検出装置の処理手順を
示すフローチャートである。

【図９】この発明に係る車間距離検出装置におけるセン
サ部の概略構成を示す説明図である。

【図１０】図９に示したキャップ部の凹凸部および光通
路の寸法形状を示す説明図である。

【図１１】図９に示したキャップ部の凹凸部および光通
路の拡大断面図である。

【図１２】この発明に係る車間距離検出装置における他
のセンサ部の概略構成を示す説明図である。

【図１３】図１２に示したキャップ部の光通路部分とフ
ィン部分を示す拡大断面図である。

【図１４】この発明に係る車間距離検出装置における他
のセンサ部の概略構成を示す説明図である。

【図１５】従来における車間距離検出装置の概略構成を
示す説明図である。

【図１６】従来における車間距離検出装置の配置例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１０１放射手段１０２反射波受信手段１０３距離演算記憶手段１０４放射面汚れ検出手段１０５距離補正手段１０６先行車車間距離出力手段２０１レーザレーダ装置２０２送光器２０３受光器２０４距離検出回路２０５レーザ光掃引装置２１０信号処理回路９０１ＡＦセンサ９０４キャップ部９０５凹凸部９０５ａ段差９０６光通路１１０１水滴１２０５フィン１４０１ネット部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両の前方に電磁波を掃引しながら放
射する放射手段と，前記放射手段により掃引角度毎に放
射された電磁波が反射体に反射して得られた反射波を受
信する反射波受信手段と，前記反射波受信手段により受
信された反射波の伝播遅延時間に基づいて掃引角度毎の
反射体までの距離を演算し，記憶する距離演算記憶手段
と，前記放射手段により掃引角度毎に放射された電磁波
の放射面における反射光を検出し，該反射光の受光強度
に基づいて放射面の汚れを検出する放射面汚れ検出手段
と，前記放射面汚れ検出手段により放射面の汚れが検出
され，前記反射波が受信できないときに，汚れが検出さ
れた掃引角度近傍の検出距離に基づいて汚れ部分におけ
る検出距離を補正する距離補正手段と，得られた反射体
の距離のうちから先行車両までの距離を出力する先行車
車間距離出力手段とを具備することを特徴とする車間距
離検出装置。
【請求項２】光学的に車間距離を測定する車間距離測
定手段と，前記車間距離測定手段における光受光部の前
面に装着され，前記光受光部へ光を導く所定のセンサ視
野角を有し，その一部あるいはすべての内壁面を階段状
に光通路を形成したキャップ部を具備することを特徴と
する車間距離検出装置。
【請求項３】前記キャップ部の内壁面は揆水加工さ
れ，かつ，該内壁面の光通路下面とすきまを設けて水滴
跳ね上がり防止手段を配置したことを特徴とする請求項
２記載の車間距離検出装置。