JPH08122060A - 車両周辺監視システム - Google Patents

車両周辺監視システム

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JPH08122060A
JPH08122060A JP6256706A JP25670694A JPH08122060A JP H08122060 A JPH08122060 A JP H08122060A JP 6256706 A JP6256706 A JP 6256706A JP 25670694 A JP25670694 A JP 25670694A JP H08122060 A JPH08122060 A JP H08122060A
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JP
Japan
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vehicle
light
optical radar
radar device
obstacle
Prior art date
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Application number
JP6256706A
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English (en)
Inventor
Naohisa Uehara
直久 上原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to US08/546,076 priority patent/US5808728A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/12Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
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    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
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    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両周辺の略全域を監視できるとともに汚損
あるいは破損の防止を図れる車両周辺監視システムを提
供する。 【構成】 光を発生し照射する発光手段と、該光を自車
両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査手段
と、上記光が障害物によって反射された光を受光する受
光手段とを有する光レーダ装置を自車両の車内天井部に
配設した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば車両用レーザ
レーダ装置等を車両周辺監視システムに応用する技術に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の光を用いた光レーダ装置と
しては、図37に示すようなものが知られている。図3
7において、1はクロックパルスを発生するクロックパ
ルス発生手段、2は上記クロックパルスに同期して光を
発生し照射する送光手段であって、パルス駆動装置2
1、レーザダイオード22および送光レンズ23から構
成されている。3は受光手段であって、障害物10によ
って反射された送光手段からの光を受光し集光する受光
レンズ31と受光素子32とから構成され、受光素子3
2の出力線は障害物10と光レーダ装置11との距離を
演算する測距手段4に接続されている。
【0003】このように構成された従来の光レーダ装置
11の動作を説明する。クロックパルス発生手段1は、
距離測定の基準となるクロックパルスを発生する。パル
ス駆動装置21は、このクロックパルスに同期してレー
ザダイオード22を駆動しパルス発光させる。レーザダ
イオード22から発生した光は送光レンズ23により集
光され所定の角度範囲である照射範囲で前方に照射され
る。この光は、上記照射範囲内に障害物10があれば反
射される。受光レンズ31は、この障害物10によって
反射された光を受光素子32の受光面に集光する。受光
素子32は光電変換により反射光を電気信号に変換し、
測距手段4に供給する。測距手段4は、受光素子32か
らの電気信号を所定の閾値と比較することにより障害物
10からの反射光による電気信号を検出する。さらに、
測距手段4は、クロックパルス発生時点、即ちレーザダ
イオード22の駆動時点から受光素子32による反射光
検出時点までの伝播遅延時間を、例えば高周波発振器と
高速のカウンタなどを用いて計測すると共に、上記伝播
遅延時間に基づき障害物10と光レーダ装置11との距
離を次式にて演算する。 距離=光速×往復時間÷2 (式1) ここで、往復時間は上記でいう伝播遅延時間である。
【0004】次に従来の光レーダ装置を用いた車両周辺
監視システムについて説明する。図38は、従来の車両
周辺監視システムの一例を示す図である。12は、車両
周辺監視システムを搭載した車両であって、11aは車
両の前方を監視する光レーダ装置、同様に11bは左側
方、11cは右側方、11dは左後側方、11eは右後
側方、11fは後方を監視する光レーダ装置である。
【0005】光レーダ装置11aは、例えば自車両12
において前方車両との車間距離が安全車間距離以下にな
り衝突の危険性が高まったときに警報を発することでド
ライバーに危険を知らせる車間距離警報や、信号のある
交差点で信号が赤から青に変わり前方車両が発進した場
合、あるいは渋滞が緩和され前方車両が発進した場合に
前方車両が発進したことをドライバーに知らせる前車発
進警報などの制御に使用されており、常に車両前方の障
害物までの距離を測定しその結果が車両の前方監視制御
に反映されている。
【0006】同様に、光レーダ装置11b、11cは、
自車両12の前方左右を監視するものであって、例えば
狭い交差点などに侵入するとき左右からの車両の接近を
検出して警報を発する制御や、右左折時の巻き込み警報
などに使用される。
【0007】また、光レーダ装置11d、11eは、自
車両12の後方左右を監視するものであって、例えば車
線変更を行う際の後方からの車両の接近を知らせる車線
変更警報や、右左折時の巻き込み警報などに使用され
る。
【0008】また、光レーダ装置11fは、車両後方を
監視するもので、自車両12が後退時に壁などの接近を
検出して警報を発する制御や、自車両12がブレーキを
かけたときの後続車両の接近を知らせる衝突警報などに
使用される。
【0009】従来の車両周辺監視システムは、以上のよ
うに構成されており自車両の周辺をすべて監視しようと
すると多数の光レーダ装置を要していた。そこでこの問
題点を解決すべく、1つで全方位を監視できる光レーダ
装置を発明した。該光レーダ装置は、回転することによ
り光を周囲に順次照射するものであって、これにより全
方位を監視することができるというものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、該光レ
ーダ装置を使用しても、1つで死角を全て無くすること
は困難である。即ち、配設場所によっては自車両が光レ
ーダ装置からの光を遮ってしまい光レーダ装置の死角の
範囲が大きくなるという問題点がある。
【0011】また、光の照射方向および障害物までの距
離に基づいて障害物の形状などを検出できるものの、そ
の障害物が何であるかということを認識することができ
ない。
【0012】また、障害物の形状あるいは天候などによ
っては検出性が悪くなることがあり、そのため危険な状
態であるのにも拘わらず警報が為されないということが
ある。
【0013】また、一般にこの種の光レーダ装置は車外
に配設されることが多く、そのため汚損あるいは破損す
る恐れがある。
【0014】本発明は、上記のような問題点を解決する
ものであって、上記全方位を監視できる光レーダ装置を
有効に利用するとともに、信頼性の高い車両周辺監視シ
ステムを提供するものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明に係る車両周辺
監視システムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査
すべく回動自在に配設された走査手段と、受光手段とを
有する光レーダ装置を車内天井部に配設したものであ
る。
【0016】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置を助手席側天井部に配設したものである。
【0017】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置を自車両の底部に配設したものである。
【0018】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置を自車両のコーナー部に配設したものである。
【0019】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置を自車両の助手席側のコーナー部に配設したも
のである。
【0020】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置を自車両の対角に位置するコーナー部にそれぞ
れ配設したものである。
【0021】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置をバンパ部に配設したものである。
【0022】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置を自車両の助手席側の底部に配設したものであ
る。
【0023】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置から照射される光の光軸を、光レーダ装置の設
置位置に比し上方あるいは下方に向けたものである。
【0024】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置から照射される光の光軸を、垂直方向にも揺動
するようにしたものである。
【0025】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、走査手段が、モータと、このモータの駆動軸に配
設された反射部材と、一端が略波形状である筒状部材
と、反射部材と筒状部材の一端とを当接させる部材とを
有するものである。
【0026】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、発光手段と、光を自車両の周辺に走査すべく回動
自在に配設された走査手段と、受光手段とを有する光レ
ーダ装置を複数個有し、該複数の光レーダ装置を設置高
さを異ならせたものである。
【0027】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置による距離情報および方向情報に基
づき障害物の形状を検出し該形状と予め定められた所定
の形状とを比較することにより障害物の認識を行う物体
認識手段を備えたものである。
【0028】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、物体認識手段により検出された障害物の前回の位
置と今回の位置との差に基づき障害物と自車両との相対
速度を演算する相対速度演算手段と、この相対速度に基
づき警報手段を制御する警報制御手段とを備えたもので
ある。
【0029】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、相対速度に基づき警報を発するべき区域を設定す
る警報エリア設定手段と、障害物が警報を発するべき区
域にあると判定したとき警報手段を駆動する警報エリア
侵入判定手段とを備えたものである。
【0030】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、障害物が警報を発するべき区域に侵入する所定時
間前に警報手段を駆動すべく相対速度に基づき所定時間
を設定する警報時期設定手段と、障害物が警報を発する
べき区域に侵入するまでの時間が所定時間以下であると
判定したとき警報手段を駆動する警報時期判定手段とを
備えたものである。
【0031】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、物体認識手段により検出された障害物の前回の位
置と今回の位置との差に基づき自車両に対する障害物の
ベクトルを演算するベクトル演算手段と、このベクトル
の基づき警報手段を制御する警報制御手段とを備えたも
のである。
【0032】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、ベクトルに基づき障害物の自車両に対する相対移
動方向が自車両に対して離間する方向であると判定した
とき警報手段の駆動を禁止する離間判定手段とを備えた
ものである。
【0033】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、複数の光レーダ装置による距離情報および方向情
報に基づき障害物の認識を行う物体認識手段を備えたも
のである。
【0034】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、複数の光レーダ装置を車両の天井部あるいは底部
に設置位置を異ならせて配設したものである。
【0035】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置の走査方向に基づき走査量を制御す
るものである。
【0036】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、走査方向が自車両の前後方向である場合には左右
方向の場合に比し走査量を小さくするようにしたもので
ある。
【0037】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、予め定められた所定の負荷が投入されたことを検
出する負荷検出手段を有し、所定の負荷が投入された場
合に走査方向検出手段の出力に基づき走査量を制御する
ようにしたものである。
【0038】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、自車両の速度を検出する速度検出手段を備え、こ
の速度検出手段の出力に基づき走査量を制御するように
したものである。
【0039】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、速度検出手段が予め定めた速度以上の速度を検出
したとき、予め定めた速度未満の場合に比し走査量を大
きくしたものである。
【0040】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置の使用あるいは非使用を判定する状
況判定手段と、この状況判定手段が非使用と判定した場
合は光レーダ装置を保護する保護手段とを備えたもので
ある。
【0041】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、保護手段として、光レーダ装置の外周にシャッタ
ー部材を配設したものである。
【0042】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、保護手段として、光レーダ装置を収納する収納部
と、光レーダ装置を収納部に移送する移送手段とを備え
たものである。
【0043】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置を浄化する清浄手段を備えたもので
ある。
【0044】
【作用】この発明に係る車両周辺監視システムは、光レ
ーダ装置の汚損を防止するとともに、広範囲にわたって
車両の周辺を監視する。
【0045】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、ドライバーの目の届きにくい助手席側の死角を少
なくする。
【0046】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、自車両の底部および自車両の周辺を広範囲にわた
り監視する。
【0047】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、衝突の可能性が比較的高い部分に接近する障害物
を確実に検出する。
【0048】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、衝突の可能性が比較的高い部分に接近する障害物
を確実に検出するとともに、ドライバーの目の届きにく
い助手席側の死角を少なくする。
【0049】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、少数の光レーダ装置で自車両の周辺全域を監視す
る。
【0050】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、比較的高さの低い障害物であっても確実に検出す
る。
【0051】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、衝突の可能性が比較的高い部分に接近する障害物
を確実に検出するとともに、自車両の底部を広範囲にわ
たり監視する。
【0052】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置の死角を少なくする。
【0053】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置から照射される光を周辺に照射しつ
つ、かつ垂直方向にも揺動させる。
【0054】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、モータの駆動軸に配設された反射部材を筒状部材
の一端に当接しつつ回転させる。
【0055】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、複数の光レーダ装置がそれぞれ異なる高さで障害
物を検出する。
【0056】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、距離情報と方向情報に基づき障害物の形状を検出
するとともに、該形状と予め定めた所定の形状とを比較
することにより障害物を認識する。
【0057】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、障害物と自車両との相対速度を演算し、相対速度
に応じて警報手段を駆動制御する。
【0058】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、相対速度に応じて警報を発するべき区域を設定す
るとともに、該区域に障害物が侵入した場合に警報手段
を駆動する。
【0059】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、相対速度に応じて警報時期を設定するとともに、
障害物が警報を発するべき区域に侵入するまでの時間が
設定時間よりも短くなると警報手段を駆動する。
【0060】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、自車両に対する障害物のベクトルに基づき警報手
段を制御する。
【0061】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、ベクトルに基づき障害物の自車両に対する相対移
動方向が自車両に対して離間する方向であると判定した
とき警報手段の駆動を禁止する。
【0062】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、障害物を複数の光レーダ装置による距離情報と方
向情報により障害物を確実に認識する。
【0063】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、複数の光レーダ装置の監視範囲が重複する領域が
広範囲にわたる。
【0064】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置の走査方向により走査量を制御す
る。
【0065】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置の走査方向が自車両の前後方向であ
る場合は、左右方向に比し光レーダ装置の走査量を小さ
くする。
【0066】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、所定の負荷が投入されたときに光レーダ装置の走
査方向に基づき走査量を制御する。
【0067】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、自車両の速度を検出し、車速に基づいて光レーダ
装置の走査量を制御する。
【0068】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、車速が予め定めた速度以上の時、該速度未満の場
合に比し光レーダ装置の走査量を大きくする。
【0069】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、状況判定手段が光レーダ装置は非使用状態である
と判定したとき、保護手段により光レーダ装置を保護す
る。
【0070】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置をシャッター部材で保護する。
【0071】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、非使用時は光レーダ装置を収納部に移送して収納
する。
【0072】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、保護手段の動作に同期して清浄手段により光レー
ダ装置を浄化する。
【0073】
【実施例】
実施例1.図1は、全方位を検出できる光レーダ装置の
概略を示す構成図である。図において、1はクロックパ
ルス発生手段、2はクロックパルス発生手段1からの信
号を受けて図示しないレーザダイオードを駆動して光を
発生し照射する発光手段としての送光手段、3は障害物
10からの反射光を受けて光電変換する受光手段、4は
送光手段2の発光時点から受光手段3の受光検出時点ま
での伝播遅延時間に基づき光レーダ装置と障害物10と
の距離を演算する距離演算手段としての測距手段、5は
送光手段2からの光を反射して車両の周辺に照射するた
めの送光ミラー、6は障害物10により反射された光を
受光して受光手段3の方向に反射する受光ミラー、7は
駆動軸に送光ミラー5と受光ミラー6とを固設したステ
ッピングモータであって、送光ミラー7は送光手段2の
光軸に対して45°の角度、受光ミラー6は反射光の光
軸に対して45°の角度にそれぞれ調節されている。8
はステッピングモータ7を駆動制御するためのモータド
ライブ装置であって、図示しないセンサあるいは演算器
(コンピュータ)などの情報あるいは指令に基づきステ
ッピングモータ7を駆動する。9は光レーダ装置の一例
で上記1乃至8を有している。なお、図1において、図
37と同一あるいは相当部分については同一符号を付し
ている。
【0074】このように構成された光レーダ装置9は、
送光手段2からの光を送光ミラー5で反射し障害物10
に照射する。障害物10で反射された光は、受光ミラー
6で受光手段3に反射され測距手段4は、上記伝播遅延
時間に基づき障害物10までの距離を演算する。上記距
離測定手順が終了するとモータドライブ装置8は、ステ
ッピングモータ7を走査量として所定の角度、例えば2
°だけ回転させ、再び上記距離測定手順を行う。光レー
ダ装置9は、この動作を繰り返して行いこれにより全方
位の障害物検出を可能としている。ここで、送光ミラー
5、受光ミラー6、およびステッピングモータ7は光レ
ーダ装置9が照射する光を走査する走査手段として機能
している。なお、光レーダ装置9が光を照射している方
向を検出する走査方向検出手段はモータドライブ装置8
に包含されており、ステッピングモータ7の駆動信号の
パターンを検出することによりその目的を達成してい
る。なお、ステッピングモータの駆動信号のパターンか
ら該モータの駆動軸の位置を検出する技術は既に周知の
ものでありここでは詳述しない。また、他にもモータの
駆動軸の位置を検出する技術は従来から種々のものが提
案されており、そのいずれを採用してもよいことは当然
である。
【0075】実施例1では、図2で示す如く上述で説明
した光レーダ装置を自車両12の車内の天井部に配設し
ている。即ち、天井部に配設することにより全方位を検
出できるという特性を損なわず、かつ車内に配設するこ
とにより物理的な破損、あるいは直射日光による加熱、
風雨による汚損、および外観の悪化を防止することがで
きる。
【0076】さて、このように構成された車両周辺監視
システムの制御の一例を図2に基づいて説明する。aは
障害物の検出が可能な領域である検出エリアであって、
これは主に光レーダ装置9の出力(即ち光の強さ)によ
り決まる。光レーダ装置9は全方位の検出が可能である
ので、検出エリアaは図示した如く円形となる。bは、
自車両12が後退するときに設定される警報を発するべ
き区域である警報エリアである。車両周辺監視システム
は、自車両12の後退時に警報エリアbを設定するとと
もに全方位、自車両を中心に360°の方向全てを順次
監視する。このとき車両周辺監視システムは、障害物c
を検出点d、e、fでその距離および方向を検出するが
これらは警報エリアbの外に位置するので警報は発しな
い。やがて、自車両12がより後退し障害物cが警報エ
リアb内に侵入したと判定したとき警報を発し、ドライ
バーの注意を喚起する。なお、警報エリアbの区域の設
定は、自車両の後退速度やハンドル操作量に基づき、そ
の大きさを変えたり、あるいは設定位置を左右にずらし
たりしてもよい。
【0077】実施例2.本発明で使用する光レーダ装置
9は全方位を監視できるものであるが、車両周辺監視シ
ステムとしての機能を果たさない場合が考えられる。例
えば、図3に示すように、自車両の天井部に光レーダ装
置9を配設したものの、自車両の周辺を走行する車両の
高さが自車両よりも低いために照射された光が当たらな
いという場合である。これは特に自車両がトラックなど
の大型車両である場合に問題となる。
【0078】これを解決するには光レーダ装置9の光の
照射角度を広げる、即ち光束の太さを大きくしてやれば
よい。しかしながら、光束を大きくするとそれだけ最大
検出距離が短くなり、光束を大きくしない場合と同等の
最大検出距離を得ようとするならばそれだけ光レーダ装
置の出力を大きくせねばならず装置の大型化及びコスト
アップを招く。そこで、実施例2では、図4の如く光レ
ーダ装置9の光軸を下に向けることでこの問題点を解決
している。これは、例えば送光ミラー5の角度を変える
ことなどにより簡単に達成できる。これにより、光レー
ダ装置9の死角を減少させることができ、1個の光レー
ダ装置で自車両の周辺を監視することができる。なお、
図4では光レーダ装置9を車外天井部に配設しているが
車内天井部に配設してもよい。
【0079】実施例3.上述の実施例では、光レーダ装
置9の照射光の光束をあまり大きくせず最大検出距離を
長くすることについて述べた。しかしながら、このもの
では、障害物が壁あるいは車両のように大きなものなら
ば十分検出可能であるが、比較的小さな障害物の場合は
該障害物が検出エリア内にあるにも拘わらず、光が照射
されず検出できない恐れがある。実施例3は、この問題
を解決するもので、装置の大型化を招くことなく長い最
大検出距離を有し、しかも死角が極めて少ない車両周辺
監視システムを提供する。
【0080】図5に実施例3の構成図を示す。図5は、
光レーダ装置9の照射光を水平方向に走査すると同時
に、垂直方向にも揺動しつつ走査できるようにしたもの
である。51は反射部材である送光ミラー5の光軸中心
上に設置されたユニバーサルジョイントであり、送光ミ
ラー5を揺動自在に保持している。52は図6に詳細を
示す筒状部材としての円筒カムであって、その一端が略
波形状に形成されており、ステッピングモータ7の駆動
軸が筒の中心になるよう固設されている。53は送光ミ
ラー5と円筒カム52の略波形状に形成された一端とを
当接させる部材である。
【0081】このように構成された光レーダ装置9は、
ステッピングモータ7の回転に伴い送光ミラー5を水平
方向に駆動するとともに、円筒カム7の略波形状に形成
された一端の形状に沿って送光ミラー5を垂直方向に揺
動する。実施例3による光レーダ装置9の照射光の走査
軌跡を図7に示す。図7において、実線は実施例3によ
る走査軌跡である。なお、図8は実施例3による走査軌
跡を別の角度から見た図である。図7によれば、図3に
比し光レーダ装置9の死角が極めて減少されたことが解
る。また、光レーダ装置9の光は、自車両の周辺を走行
する車両のタイヤ、ボディ、窓など種々の部分に照射さ
れており、これにより例え相手車両の色、形、高さなど
が検出しにくい色、形、高さなどであったとしても確実
に相手車両を検出できるという効果もある。
【0082】また、上述のものよりも更に死角を少なく
しようとするならば、光レーダ装置9の1回転毎に走査
軌跡をずらすようにしてやればよい。即ち、図7におい
て、実線を光レーダ装置9の1回転目の走査軌跡とする
ならば、2回転目の走査軌跡を破線で示す如く少しずら
してやればよい。これは例えば、上述では円筒カム52
をステッピングモータ7に固設したが、この円筒カム5
2をステッピングモータ7に駆動軸を中心として回動自
在に保持し、駆動手段によりステッピングモータ7の1
回転毎に円筒カム52の位置を少し回転させるようにす
ればよい。
【0083】実施例4.図9は、ドライバーの死角を示
す図である。図は、車両後方から見たものである。図9
において、斜線部がドライバーの死角となる領域である
が、これによると助手席側の死角がドライバー側の死角
に比し大きいことが解る。この死角部分を効果的になく
するべく、実施例4では図10に示す如く光レーダ装置
9を助手席側天井部に配設している。これによりドライ
バーの死角となる部分が車両周辺監視システムにより補
償され安全な運転を行うことができる。なお、このとき
上述の実施例と併用すれば更に効果的である。また、光
レーダ装置9を助手席側天井部の特に前方部分に配設す
るとトラックなど前方の安全確認が困難な車両に有効で
ある。また、光レーダ装置9を助手席側天井部の特に後
方部分に配設すると乗用車などの前方よりも後方の安全
確認が困難な車両に有効である。
【0084】実施例5.上述の実施例によれば、自車両
12の周辺を広範囲にわたって監視することができる。
しかしながら、上述の実施例では、自車両12の底に障
害物があっても検出することができない。即ち、例えば
動物あるいは子供が車両の底に潜っているような場合に
これを検出することができない。実施例5はこれを解決
するもので、図11にその構成を示す。図において、9
は自車両12の底部の中心に配設された光レーダ装置
で、扇形の区域はこのように構成された車両周辺監視シ
ステムの検出エリアを示している。実施例5によれば、
車両の周辺の略全方位を監視することができるととも
に、自車両12の底に潜った動物あるいは子供を確実に
検出することができる。
【0085】ところで、上記のように構成されたものに
おいては、光レーダ装置9の光が低い位置で照射される
ので、車両など自車両よりも高い位置にあるものは光が
当たらず検出されない恐れがある。従って、上記のよう
に構成されたものにおいては、光レーダ装置9の照射光
の光軸を上方に向けておくことが望ましい。その具体的
な実施方法については実施例2あるいは実施例3によれ
ばよい。本実施例に実施例2あるいは実施例3を適用し
た場合の構成を図12に示す。また、さらに実施例4を
適用した構成を図13に示す。これによれば、1個の光
レーダ装置で車両の底部及び車両周辺の全方位を監視で
きるとともに助手席側の死角を無くすることができる。
また、このものにおいて光レーダ装置9を車両前方に配
設すれば上述した如く大型車における前方の安全確認が
容易となり、後方に配設すれば小型車における後方の安
全確認が容易となる。
【0086】実施例6.図14は実施例6を示す構成図
で、自車両の底部前方と底部後方とに1個づつ光レーダ
装置9を配設したものである。本実施例によれば図11
で示したタイヤによって生じる死角を大幅に減少するこ
とができ車両周辺のほぼ全方位を監視することができ
る。また、光レーダ装置から照射される光は遠くに行く
ほど広がるので図示の如く車両底部にいる子供などを確
実に検出することができる。
【0087】実施例7.実施例7は、車両の底部および
周辺の監視が可能であるとともに、周辺を走行している
相手車両の色、形、高さなどなどに拘わらず確実に相手
車両を検出することができる車両周辺監視システムを提
供する。実施例7の構成を図15に示す。実施例7で
は、車両天井部と車両底部とにそれぞれ1個づつ光レー
ダ装置9を配設している。このように構成された車両周
辺監視システムは、複数の光レーダ装置で相手車両を認
識することができるので、1個の光レーダ装置では相手
車両の色、形、高さなどによって検出しづらい場合でも
相手車両を確実に検出する。また、車両天井部に配設さ
れた光レーダ装置は高さの高い障害物の検出性がよく、
また、底部に配設された光レーダ装置は高さの低い障害
物の検出性がよい。なお、実施例7のものにおいてはど
ちらかの光レーダ装置が故障したとしても他方の光レー
ダ装置によってほぼ車両周辺を監視できるのでフェール
セーフ上好ましい。
【0088】実施例8.図16は、光レーダ装置9を自
車両12の助手席側後方のコーナー部に配設した場合を
示している。この場合、光レーダ装置9は車両のコーナ
ー部という最も接触しやすい場所に配設されているの
で、車両周辺に存在する障害物との接触を確実に防止す
ることができる。また、図16では光レーダ装置9の検
出エリアaを270°の範囲で記載しているが、実際に
は自車両12の周辺を走行する車両の一部でも検出エリ
アaに含まれていれば検出できるので、車両の検出エリ
アとしては図17に示す如き車両検出エリアbを有して
いる。図17によれば、ドライバー側前方部が光レーダ
装置9の死角となっているが、この区域はドライバーの
最も見やすい位置であり実用上問題ない。車両周辺監視
システムは、このように配設された光レーダ装置9の監
視情報に基づき、自車両が車線変更する際に後続車両が
存在すれば警報を発する車線変更警報システム、壁ある
いは障害物が自車両に近づくと警戒警報表示あるいは警
戒警報を発する後方警戒システムなどを構成する。
【0089】図18は、自車両12のコーナー部の、特
に底部に光レーダ装置9を設置したものである。図18
のものによれば270°以上連続的に監視することがで
き、広範囲の検出エリアが得られる。従って、自車両1
2の周辺のほぼ全域と自車両下部の主要な車両周辺監視
機能を安価に実現できる。また、特に、光レーダ装置9
を助手席側後方のコーナー部の底部に設けた場合には、
助手席側の死角部分を効果的に減少させることができ
る。
【0090】図19は光レーダ装置9を自車両12の助
手席側前方に配設したものである。図19のものにおい
ても、図17に示す車両検出エリアbと同等の監視領域
を有している。このものによれば、助手席側の死角およ
び車両前方の全領域を監視できるので、狭い交差点に自
車両が侵入するときなどにおいて左右からの車両の接近
を検出し警報を発するシステム、右左折時の巻き込みの
有無を検出して警報を発する巻き込み防止警報システ
ム、前車発信警報システムなどを構成することができ
る。また、図16、19のものは1個の光レーダ装置9
の監視情報に基づいて上記種々のシステムを構成できる
ので安価である。
【0091】また、上記では光レーダ装置9を自車両1
2のコーナー部に配設すると説明したが、図20に示す
如く、特にバンパ部に配設するとより効果的である。即
ち、自車両12の天井部あるいは底部に光レーダ装置9
を配設したものは自車両のボディが邪魔になり自車両近
傍に若干の死角が生じてしまう。これに対しバンパ部に
配設した場合は、自車両近傍の死角を極めて少なくする
ことができる。また、障害物が高さの低い縁石や子供で
あっても確実に検出できる。さらに、バンパの高さは車
種によりあまり変化しないので(路面から50〜100
cm)確実に車両を検出することができる。
【0092】また、光レーダ装置9をバンパ部に埋め込
むと更に好ましい効果が得られる。即ち、光レーダ装置
9がバンパに埋め込まれるので自車両近傍の死角を全く
なくすることができる。また、埋め込み設置するため自
車両12の外観を損なわない上に、バンパにて保護され
るので損傷防止を図ることができる。
【0093】実施例9.図21に実施例9の構成を示
す。実施例9では光レーダ装置9を自車両12の対角と
なるそれぞれのコーナー部のバンパ高さに配設してい
る。図21において、検出エリアa1は助手席側後方の
コーナー部に配設した光レーダ装置9の検出エリアで、
検出エリアa2はドライバー側前方のコーナー部に配設
した光レーダ装置9の検出エリアであって、重なってい
る部分は2つの光レーダ装置で障害物を検出できる領域
である。実施例9によれば、図示した如く実施例8の効
果に加えて自車両12の周辺全域を少数の光レーダ装置
で監視することができる。また、お互いの光レーダ装置
の光が相手に直接受光されない位置に設置されているの
で干渉を防止することができる。
【0094】図22は、前出の図16の車両周辺監視シ
ステムによって、1回毎の走査量を10°とした場合の
障害物検出の様子を示したものである。この場合、自車
両12の助手席側前方に車両がおり、検出点αおよびβ
にてこれを検出している。ところで、障害物が車両であ
ると正確に認識するためには、少なくとも障害物の2面
を検出することが望ましい。しかしながら、図22にお
いては検出点はαとβの2点のみでありこれは車両の後
部面のみを検出しているのであり、側面部を検出してい
ない。よって自車両12の助手席側前方の障害物、ある
いは同様にドライバー側後方の障害物が車両であるか否
かを判定することが困難である。これを解決するため
に、光レーダ装置9の1回毎の走査量を小さくする方法
も考えられるが、図22の場合では前方車両の右側面部
と光レーダ装置9の照射光とは平行に近い状態でありこ
れに光を照射することは難しい。
【0095】これに対し、図23に示す如く、実施例9
によれば光レーダ装置9の1回毎の走査量を少なくする
ことなく上記問題点を解決することができる。図23に
おいて、検出点1乃至6はドライバー側前方のコーナー
部に配設された光レーダ装置9による検出点であって、
この光レーダ装置9の1回毎の走査量は10°に設定さ
れている。これらの検出点は、車両の後部面および側面
の2面を検出しており車両特有のL字形状を認識する。
また、車両周辺監視システムは、それぞれの光レーダ装
置9の走査方向、障害物までの距離、1回毎の走査量
(ここでは10°)および検出点の位置などによりL字
のそれぞれの辺の長さを推定することができる。このよ
うに、車両周辺監視システムは光レーダ装置9からの情
報に基づいて障害物の形状を検出し、この検出した形状
と予め定めた形状、例えば上記L字形状とを比較しこれ
らが一致、あるいは略一致したとき障害物は車両である
と認識する。また、車両特有の形状はL字形状のみに限
られることなく例えば、エッジの検出により車両である
と判定してもよい。さらに、光レーダ装置9の1回毎の
走査量を小さくすれば、車両のような大きなものだけで
はなく、人、自転車、バイク、ポール等の物体認識が可
能になり、この認識に基づき警報を発したり、あるいは
無用の警報を発することを防止したりすることができ
る。なお、物体認識のために車両の場合はL字形状を予
め設定したが、人、自転車バイク、ポール等の物体につ
いては各々の特有の形状をそれぞれ設定すればよい。
【0096】実施例10.実施例10は、上記物体認識
に基づく制御に関するものである。図24に実施例10
の構成を示す。13は光レーダ装置9からの距離情報お
よび方向情報に基づいて障害物の形状および位置を検出
するとともに、該形状と予め定めた所定の形状とを比較
することにより障害物が何であるかを認識する物体認識
手段、14は物体認識手段13の前回と今回の出力に基
づき自車両に対する障害物の相対速度を演算する相対速
度演算手段、15は演算された相対速度に基づき警報を
発するべき区域を設定する警報エリア設定手段、16は
警報エリア15で設定された警報エリア内に障害物が侵
入しているか否かを判定するとともに、障害物が警報エ
リア内に侵入していると判定したときに警報手段17を
駆動する警報エリア侵入判定手段である。ここで、物体
認識手段13、相対速度演算手段14、警報エリア設定
手段15および警報エリア侵入判定手段16は監視手段
を構成しており、また、警報エリア設定手段15および
警報エリア侵入判定手段16は警報制御手段を構成して
いる。
【0097】次に実施例10の動作について説明する。
今、自車両は周辺を監視しながら走行しているとする。
光レーダ装置9は、所定の走査量(例えば2°)毎の障
害物の距離情報および方向情報を物体認識手段13に出
力し、物体認識手段13は上述した方法により物体認識
を行う。従って、光レーダ装置9が1回転すれば自車両
の周囲に、どのような障害物が今どこにあるのかという
ことが解る。次に光レーダ装置が2回転目の検出を行う
と、自車両あるいは障害物の移動により1回転目に検出
した障害物の位置とはずれを生じている。相対速度演算
手段14は、1回転目に検出した障害物の位置と2回転
目に検出した障害物の位置との差と、1回転目に検出し
たときから2回転目に検出するまでの時間とに基づき、
自車両に対する障害物の相対速度を演算する。
【0098】警報エリア設定手段15は、相対速度演算
手段14の出力に基づき相対速度が大きければ警報エリ
アを標準よりも大きく設定する。なお、警報エリアの設
定は相対速度の大きさに応じて無段階あるいは複数段階
に変更してもよいし、もしくは所定の相対速度を設定し
これを超えるか否かにより変更するようにしてもよい。
警報エリア判定手段16は、警報エリア設定手段15に
より設定された警報エリアと、今回の障害物の位置情報
とに基づき、障害物が警報エリア内にあるか否かを判定
し、もし警報エリア内に障害物があれば警報手段17を
駆動してドライバーの注意を喚起する。
【0099】この実施例によれば、相対速度を利用する
ことにより危険の度合いに応じた車両周辺監視が行える
ので安全性が向上する。
【0100】実施例11.実施例11は、相対速度を利
用して危険の度合いに応じた車両周辺監視制御を行う他
の例を示したものである。図25に実施例11の構成を
示す。18は相対速度演算手段14の出力を受け、警報
を発するべき時期を演算設定する警報時期設定手段、1
9は物体認識手段13、相対速度演算手段14および警
報時期設定手段18の出力を受け警報を発するべき時期
か否かを判定する警報時期判定手段である。ここで、物
体認識手段13、相対速度演算手段14、警報時期設定
手段18および警報時期判定手段19は監視手段を構成
しており、また、警報時期設定手段18および警報時期
判定手段19は警報制御手段を構成している。
【0101】上述の実施例10と同様にして演算された
相対速度は、警報時期設定手段18に供給される。警報
時期設定手段18は、障害物が警報エリアに侵入する所
定時間前に警報手段を駆動すべく、相対速度に基づき所
定時間を設定する。この所定時間は、相対速度が大きけ
ればこれに対応して大きくする。警報時期判定手段19
は、物体認識手段13の出力から障害物の現在位置を知
るとともに、相対速度演算手段14の出力から該障害物
が警報エリア内に侵入するまでの所要時間を演算する。
この所要時間は、警報時期設定手段18で設定された所
定時間と比較される。警報時期判定手段19は、比較の
結果、所要時間が所定時間以下であるとき警報手段17
を駆動しドライバーに注意を喚起する。
【0102】従って、実施例11によれば、相対速度が
大きいほど警報を早めに発することができ安全性が向上
する。
【0103】実施例12.実施例12は、障害物の相対
速度だけではなく、その移動方向も勘案して車両周辺監
視制御を行うものである。図26に実施例12の構成を
示す。20は光レーダ装置9の1回転目の情報と2回転
目の情報とに基づき障害物のベクトル(相対速度および
移動方向)を演算するベクトル演算手段、21は物体認
識手段13とベクトル演算手段20との出力に基づき障
害物の自車両に対する相対移動方向を判定するととも
に、障害物が自車両に近接あるいは接触する方向に移動
していると判定した場合は障害物が警報エリア内に侵入
した時点で警報手段を駆動し、障害物が自車両とは離間
してゆく方向に移動していると判定した場合は警報エリ
ア内に障害物が侵入しても警報を発することを禁止する
離間判定手段である。ここで、物体認識手段13、ベク
トル演算手段20および離間判定手段21は監視手段を
構成しており、また、離間判定手段21は警報制御手段
を構成している。
【0104】実施例12によれば、警報エリアに侵入し
た障害物全てに対して警報を発するわけではないので、
無用な警報動作を排除することができる。また、実施例
10、あるいは実施例11と組み合わせることにより、
より安全性を向上させることができる。
【0105】実施例13.実施例13は、障害物を確実
に検出するとともに、光レーダ装置相互の干渉を防止す
るものである。実施例13の構成を図27に示す。図2
7では、自車両12の助手席側後方のコーナー部のバン
パの上下に設置高さを異ならせて2個の光レーダ装置9
が配設されている。このように構成された車両周辺監視
システムでは、障害物の色、形、高さによって1個だけ
では検出しづらいものでも確実に検出することができる
とともに、一方の光レーダ装置9が照射した光が他方の
光レーダ装置9に直接入射することが無く干渉を防止す
ることができる。
【0106】図28は、自車両12の後部コーナー部の
バンパに光レーダ装置9をそれぞれ配設したもので、一
方の光レーダ装置9はバンパ上側に、他方の光レーダ装
置9はバンパ下側に設置されている。このように構成さ
れた車両周辺監視システムにおいては、複数の光レーダ
装置9の検出エリアが重複する領域が車両後方で特に広
くとれるので、上述の車線変更警報や、後方警報などの
機能をより充実させることができる。また、光レーダ装
置9の検出エリアが重複する領域においては、それぞれ
の光レーダ装置9が照射する光の高さが異なっているの
で、該領域にある障害物は高さの異なる2点で検出され
る。従って、確実に障害物を検出できるとともに、各々
の光レーダ装置の設置高さが異なっているので両者が干
渉する恐れもない。
【0107】図29は、自車両12の対角に位置するコ
ーナー部のバンパに光レーダ装置をそれぞれ配設したも
ので、一方の光レーダ装置9はバンパの上側に、他方の
光レーダ装置9はバンパの下側に設置されている。この
ように構成された車両周辺監視システムにおいては、車
両周辺の全域において確実に障害物を検出できるととも
に、各々の光レーダ装置9が干渉することもない。ま
た、図29の光レーダ装置9の検出エリアが重複した部
分においては、障害物に照射される光の高さが異なって
いるだけでなく、その照射される方向が大きく異なって
いるため障害物の形状に拘わらず、より確実に障害物を
検出することができる。
【0108】図30は、自車両12の4つのコーナー部
全てに光レーダ装置9を配設するとともに、一方の対角
に位置するコーナー部の光レーダ装置9をバンパの上側
に設置し、他方の対角に位置するコーナー部の光レーダ
装置9をバンパの下側の設置している。このため、光レ
ーダ装置9の検出エリアが重複する部分を広くとること
ができるとともに、光レーダ装置9が干渉することもな
い。ところで、図30で示したように自車両12がトラ
ックなどの大型車である場合は車両の全長が長いため、
図29のように一方の対角に位置するコーナー部にだけ
光レーダ装置9を設けたのでは自車両12の周辺全域を
検出することができない。従って、その場合、光レーダ
装置9の最大検出距離を長くする必要があり、そのため
にはレーザダイオードの発光出力を大きくしたり、受光
レンズを大きくしたり、回路のノイズ対策を要したりす
るため、コストおよび容積が増すとともに、人の目に対
し悪影響を及ぼす恐れがある。しかしながら、図30の
如く光レーダ装置9を4つ配設した場合には、大型車で
あっても通常の出力の光レーダ装置9で自車両12の周
辺全域を検出することができる。
【0109】図31は、自車両12の4つの側面全てに
光レーダ装置9が配設されており、自車両12の前面お
よび後面に配設された光レーダ装置9はバンパの下側に
設置されており、両側面に配設された光レーダ装置9は
バンパの上側に設置されている。このように構成された
車両周辺監視システムは、図30に示したものに比し外
観上有利である。即ち、自車両12をある方向、例えば
前方から見た場合、図30のものでは自車両12の前方
に設けられた2つの光レーダ装置9の設置高さが異なっ
ておりアンバランスである。これに対し、図31のもの
では、自車両12の側面に設けられた2つの光レーダ装
置9が見えるが両者の設置高さは同じでありバランスが
とれている。また、図30のものでは図示した如く光レ
ーダ装置9の設置高さを異ならせないと干渉を生じる
が、図31のものでは全ての光レーダ装置9を同じ設置
高さにしたとしても干渉の問題は生じない。
【0110】実施例14.上記実施例では、光レーダ装
置の検出エリアが重複する領域では障害物を確実に検
出、あるいは認識することができる旨説明した。実施例
14では、自車両周辺の全領域を、検出エリアが重複す
る領域とすることができる車両周辺監視システムを提供
する。図32に、実施例14の構成を示す。光レーダ装
置9は、車両12の天井部の対角に位置するコーナー部
にそれぞれ設けられている。図において、検出エリアA
は助手席側前方の天井コーナー部に配設された光レーダ
装置の検出エリアであって、検出エリアBはドライバー
側後方の天井コーナー部に配設された光レーダ装置の検
出エリアである。図から明らかなように、この実施例に
おいては自車両12の周辺全域において2つの光レーダ
装置の検出エリアが重複している。従って、自車両周辺
全域において良好な検出性を示す。また、上記は2個の
光レーダ装置で実現されており簡単かつ安価である。ま
た、図32では光レーダ装置9を自車両の天井部に2個
とも設けているが、自車両12の底部に2個とも設けて
もよいし、あるいは1個は天井部にもう1個は底部に設
けてもよく、要は自車両12の周辺の略全域を検出でき
る位置に設置位置を異ならせて配設すればよい。なお、
両光レーダ装置の干渉を防止する必要があるが、それに
ついては上述の実施例の如く設置高さを異ならせる、あ
るいは2つの光レーダ装置の回転を同期させておき一方
の光レーダ装置が他方の光レーダ装置に向かって照射し
たときは他方の光レーダ装置は別の方向を向くようにす
るなど種々の方法がありここでは詳述しない。
【0111】実施例15.実施例15は、光レーダ装置
9の走査方向によって1回毎の走査量を変化させるよう
にしたものである。その動作を図33に示す。光レーダ
装置9の1回毎の走査量が常に一定の場合、車両側面で
あれば面積が広いので問題ないが、車両の前部あるいは
後部は比較的に面積が狭いので車両側面の場合に比し検
出点が少なくなる。そこで、実施例15では、光レーダ
装置9がいずれの方向に光を照射しているかを走査方向
検出手段によって検出し、走査方向が自車両12の前後
方向の所定の角度範囲では他の領域に比し1回毎の走査
量を小さくしている。これにより、検出点の数が確保で
きるので、光レーダ装置9の走査方向により車両の検出
性が左右されるということを防止できる。
【0112】また、逆に上記自車両12の前後方向の所
定の角度範囲以外では検出点が十分な数だけ得られるか
ら、該角度範囲以外では1回毎の走査量を大きくしても
よい。これにより、距離情報などを記憶するメモリなど
を節約できるとともに、光レーダ装置9の回転周期を短
くすることができる。
【0113】また、十分な検出点の数が得られず、障害
物の認識あるいは検出が困難になるというのは、特に雨
や霧の場合に問題となる。そこで、雨や霧でない場合
は、光レーダ装置9の走査方向に拘わらず1回毎の走査
量を一定にしておき、雨や霧の場合にのみ光レーダ装置
9の走査方向に基づき走査量を制御するようにしてもよ
い。なお、雨あるいは霧の判定は、ワイパ、フォグライ
トなどの天候に拘わる所定の負荷が投入されたことを検
出すればよい。
【0114】実施例16.実施例16は、自車両12の
走行速度に応じて光レーダ装置9の1回毎の走査量を制
御するものである。自車両の走行速度が大きい場合、特
に高速道路などを走行中においては自車両12の周辺に
位置する障害物は極めて短時間のうちに接近する。一
方、光レーダ装置9は上述したように所定の走査量で順
次回転して走査を行うので、1回毎の走査量が少なく、
かつ、高速走行中である場合には障害物を検出する前に
接触してしまう恐れもある。そこで、実施例16では、
自車両の走行速度を検出する速度検出手段が所定の速度
(例えば80Km/h)以上を検出したときは、光レー
ダ装置9の1回毎の走査量を大きくして、回転周期が短
くなるようにしている。従って、実施例16によれば、
高速走行中は自車両12の周囲をすばやく監視すること
ができ安全性が向上する。
【0115】実施例17.実施例17は、光レーダ装置
9の汚損あるいは破損の防止するために光レーダ装置9
の保護手段を設けたものである。図34に、実施例17
の構成を示す。光レーダ装置9はバンパ22に埋設され
ており、この光レーダ装置9の外周にはシャッター部材
であるシャッター23が配設されている。このシャッタ
ー23は、光レーダ装置9を使用しないときに閉じ光レ
ーダ装置9を汚損あるいは破損から保護する。なお、光
レーダ装置9の使用、非使用は図示しない状況判定手段
により判定される。状況判定手段は、自車両12の状況
を示す信号、例えば速度検出手段が長期間に亘って0で
ある、エンジンが停止直前であるなどの情報により光レ
ーダ装置9の非使用を判定しシャッター23を閉じる。
【0116】実施例18.実施例18は、光レーダ装置
9の非使用時は光レーダ装置9を収納しておくものであ
る。図35に実施例18の動作を示す。光レーダ装置9
は、使用時はバンパ22の上部に突出するとともに、非
使用時はバンパ22に設けられた図示しない収納部に収
納される。光レーダ装置9を収納するか否かは前出の状
況判定手段によりなされ、光レーダ装置9が非使用から
使用になると判定した際にはモータなどの図示しない移
送手段により光レーダ装置9を突出させるとともに、使
用から非使用になると判定した際には移送手段により収
納させる。
【0117】このように構成された車両周辺監視システ
ムは、停車中は光レーダ装置9を収納しているので、汚
損あるいは破損を防止できるとともに、悪戯の防止およ
び車両の外観を損なわない。
【0118】図36に実施例18の他の例を示す。光レ
ーダ装置9は、自車両12の底部に配設されており、使
用時は下方に突出しているとともに非使用時は上方の図
示しない収納部に収納されている。この光レーダ装置9
は、車両の走行前に自車両12の下部を監視し、走行時
には光レーダ装置9を収納するようにしている。即ち、
図示しない状況判定手段は、エンジンの始動検出(キー
スイッチオン、スタータオン、エンジン回転数が所定回
転数以上など)により光レーダ装置9を図示しない移送
手段により自車両12の下部に突出させ、車両周辺の監
視を行う。その後、車両の発進検出(所定の車速以上、
アクセルスイッチオンなど)により光レーダ装置9を収
納部に収納する。従って、光レーダ装置9は、車両走行
中は収納部に収納されているので走行の障害にならな
い。また、必要最小限の期間しか突出させないので汚損
あるいは破損の恐れが極めて少ない。
【0119】実施例19.実施例19は、光レーダ装置
19の浄化を行い、常に良好な性能を得るためのもので
ある。上記実施例では、光レーダ装置9を移送手段によ
り収納、突出するようにしているが、実施例19ではこ
の動作と同時に清浄手段による光レーダ装置9の浄化動
作が行われるようにしている。即ち、清浄手段は、バン
パ内部に設置した光レーダ装置9を囲むリング状のゴム
あるいははけ等で構成されており、光レーダ装置9が移
送されるときに該光レーダ装置9の外面と接触して浄化
を図る。また、清浄手段は上記のような機構的なもので
なく、移送手段の動作に同期して高圧力の液体を噴出す
るようなものでもよい。
【0120】
【発明の効果】この発明に係る車両周辺監視システム
は、光レーダ装置の汚損を防止するとともに、広範囲に
わたって車両の周辺を監視できる。
【0121】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、ドライバーの目の届きにくい助手席側の死角を少
なくできる。
【0122】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、自車両の底部および自車両の周辺を広範囲にわた
り監視できる。
【0123】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、衝突の可能性が比較的高い部分に接近する障害物
を確実に検出できる。
【0124】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、衝突の可能性が比較的高い部分に接近する障害物
を確実に検出できるとともに、ドライバーの目の届きに
くい助手席側の死角を少なくできる。
【0125】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、少数の光レーダ装置で自車両の周辺全域を監視で
きる。
【0126】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、比較的高さの低い障害物であっても確実に検出で
きる。
【0127】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、衝突の可能性が比較的高い部分に接近する障害物
を確実に検出できるとともに、自車両の底部を広範囲に
わたり監視できる。
【0128】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置の死角を少なくできる。
【0129】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置の死角をより少なくできる。
【0130】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、簡単な構成で光レーダ装置から照射される光を周
辺に照射しつつ、かつ垂直方向にも揺動させることがで
きる。
【0131】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、複数の光レーダ装置により障害物を確実に検出す
ることができる。
【0132】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、距離情報と方向情報に基づき障害物の形状を検出
するとともに、該形状と予め定めた所定の形状とを比較
することにより障害物を認識できる。
【0133】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、障害物と自車両との相対速度を演算し、相対速度
に応じて警報手段を駆動制御することができる。
【0134】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、相対速度に応じて警報を発するべき区域を設定す
るので安全性が向上する。
【0135】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、相対速度に応じて警報時期を設定するので安全性
が向上する。
【0136】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、自車両に対する障害物のベクトルに基づき警報手
段を制御することができる。
【0137】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、ベクトルに基づき障害物の自車両に対する相対移
動方向が自車両から離間する方向であると判定したとき
警報手段の駆動を禁止するので無用な警報動作を除去で
きる。
【0138】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、複数の光レーダ装置の情報に基づき障害物を確実
に認識することができる。
【0139】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、複数の光レーダ装置の監視範囲が重複する領域が
広範囲にわたる。
【0140】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置の走査方向により走査量を制御する
ことができる。
【0141】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、障害物の形状に拘わらず確実に検出することがで
きる。
【0142】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、天候に拘わらず確実に障害物を検出できる。
【0143】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、自車両の速度を検出し、車速に基づいて光レーダ
装置の走査量を制御することができる。
【0144】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、高速走行時の安全性を向上することができる。
【0145】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置は非使用状態であるとき、保護手段
により光レーダ装置を保護することができる。
【0146】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、光レーダ装置をシャッター部材で汚損、破損など
から保護することができる。
【0147】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、非使用時は光レーダ装置を収納するので汚損、破
損などから保護することができる。
【0148】また、この発明に係る車両周辺監視システ
ムは、保護手段の動作に同期して清浄手段により光レー
ダ装置を浄化し性能の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に使用する光レーダ装置の構成図であ
る。
【図2】この発明の実施例1の説明図である。
【図3】車両周辺監視システムの不具合の一例を示す説
明図である。
【図4】この発明の実施例2を示す説明図である。
【図5】この発明の実施例3を示す構成図である。
【図6】円筒カムを示す斜視図である。
【図7】この発明の実施例3、4による光レーダ装置の
走査軌跡を示す説明図である。
【図8】この発明の実施例3による光レーダ装置の走査
軌跡を他の方向から見た場合の説明図である。
【図9】ドライバーの死角を示す説明図である。
【図10】この発明の実施例4を示す説明図である。
【図11】この発明の実施例5を示す説明図である。
【図12】この発明の実施例5に実施例2あるいは3を
適用した場合の説明図である。
【図13】この発明の実施例5に実施例3あるいは4を
適用した場合の説明図である。
【図14】この発明の実施例6を示す説明図である。
【図15】この発明の実施例7を示す説明図である。
【図16】この発明の実施例8を示す説明図である。
【図17】この発明の実施例8による車両検出エリアを
示す説明図である。
【図18】この発明の実施例8の他の例を示す説明図で
ある。
【図19】この発明の実施例8の他の例を示す説明図で
ある。
【図20】この発明の実施例8の他の例を示す説明図で
ある。
【図21】この発明の実施例9の説明図である。
【図22】光レーダ装置の検出点を示す説明図である。
【図23】光レーダ装置の検出点を示す説明図である。
【図24】この発明の実施例10を示すブロック図であ
る。
【図25】この発明の実施例11を示すブロック図であ
る。
【図26】この発明の実施例12を示すブロック図であ
る。
【図27】この発明の実施例13を示す説明図である。
【図28】この発明の実施例13の他の例を示す説明図
である。
【図29】この発明の実施例13の他の例を示す説明図
である。
【図30】この発明の実施例13の他の例を示す説明図
である。
【図31】この発明の実施例13の他の例を示す説明図
である。
【図32】この発明の実施例14を示す説明図である。
【図33】この発明の実施例15を示す説明図である。
【図34】この発明の実施例17を示す構成図である。
【図35】この発明の実施例18の動作を示す説明図で
ある。
【図36】この発明の実施例18の他の例を示す説明図
である。
【図37】従来の光レーダ装置を示す構成図である。
【図38】従来の車両周辺監視システムを示す説明図で
ある。
【符号の説明】
1:クロックパルス発生手段、2:送光手段、3:受光
手段、4:測距手段、5:送光ミラー、51:ユニバー
サルジョイント、52:円筒カム、53:部材、6:受
光ミラー、7:ステッピングモータ、8:モータドライ
ブ装置、9:光レーダ装置、10:障害物、11:従来
の光レーダ装置、12:自車両、13:物体認識手段、
14:相対速度演算手段、15:警報エリア設定手段、
16:警報エリア侵入判定手段、17:警報手段、1
8:警報時期設定手段、19:警報時期判定手段、2
0:ベクトル演算手段、21:離間判定手段、22:バ
ンパ、23:シャッター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01B 11/00 B G02B 7/30

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を発生し照射する発光手段と、該光を
    自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査手
    段と、上記光が障害物によって反射された光を受光する
    受光手段とを有する光レーダ装置と、上記発光時から受
    光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物までの距離
    を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置の走査方
    向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演算手段と
    上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の周辺を監
    視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを備え、上
    記光レーダ装置を自車両の車内天井部に配設したことを
    特徴とする車両周辺監視システム。
  2. 【請求項2】 光を発生し照射する発光手段と、該光を
    自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査手
    段と、上記光が障害物によって反射された光を受光する
    受光手段とを有する光レーダ装置と、上記発光時から受
    光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物までの距離
    を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置の走査方
    向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演算手段と
    上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の周辺を監
    視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを備え、上
    記光レーダ装置を自車両の助手席側天井部に配設したこ
    とを特徴とする車両周辺監視システム。
  3. 【請求項3】 光を発生し照射する発光手段と、該光を
    自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査手
    段と、上記光が障害物によって反射された光を受光する
    受光手段とを有する光レーダ装置と、上記発光時から受
    光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物までの距離
    を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置の走査方
    向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演算手段と
    上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の周辺を監
    視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを備え、上
    記光レーダ装置を自車両の底部に配設したことを特徴と
    する車両周辺監視システム。
  4. 【請求項4】 光を発生し照射する発光手段と、該光を
    自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査手
    段と、上記光が障害物によって反射された光を受光する
    受光手段とを有する光レーダ装置と、上記発光時から受
    光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物までの距離
    を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置の走査方
    向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演算手段と
    上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の周辺を監
    視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを備え、上
    記光レーダ装置を自車両のコーナー部に配設したことを
    特徴とする車両周辺監視システム。
  5. 【請求項5】 コーナー部は自車両の助手席側であるこ
    とを特徴とする請求項4記載の車両周辺監視システム。
  6. 【請求項6】 コーナー部は自車両の対角に位置するコ
    ーナー部であって、該コーナー部に光レーダ装置をそれ
    ぞれ配設したことを特徴とする請求項4記載の車両周辺
    監視システム。
  7. 【請求項7】 光レーダ装置を自車両のバンパ部に配設
    したことを特徴とする請求項4記載の車両周辺監視シス
    テム。
  8. 【請求項8】 光レーダ装置を自車両の底部に配設した
    ことを特徴とする請求項5記載の車両周辺監視システ
    ム。
  9. 【請求項9】 光を発生し照射する発光手段と、該光を
    自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査手
    段と、上記光が障害物によって反射された光を受光する
    受光手段とを有する光レーダ装置と、上記発光時から受
    光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物までの距離
    を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置の走査方
    向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演算手段と
    上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の周辺を監
    視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを備え、上
    記光レーダ装置から照射される光の光軸を該光レーダ装
    置の設置位置に比し上方あるいは下方に向けたことを特
    徴とする車両周辺監視システム。
  10. 【請求項10】 光を発生し照射する発光手段と、該光
    を自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査
    手段と、上記光が障害物によって反射された光を受光す
    る受光手段とを有する光レーダ装置と、上記発光時から
    受光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物までの距
    離を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置の走査
    方向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演算手段
    と上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の周辺を
    監視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを備え、
    上記光レーダ装置から照射される光の光軸を垂直方向に
    も揺動させたことを特徴とする車両周辺監視システム。
  11. 【請求項11】 走査手段は、モータと、このモータの
    駆動軸に配設され発光手段からの光を反射する反射部材
    と、一端が略波形状であって上記駆動軸が筒の中心とな
    るよう配設される筒状部材と、上記反射部材と上記一端
    とを当接させる部材とを有することを特徴とする請求項
    10記載の車両周辺監視システム。
  12. 【請求項12】 光を発生し照射する発光手段と、該光
    を自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査
    手段と、上記光が障害物によって反射された光を受光す
    る受光手段とを有する複数の光レーダ装置と、上記発光
    時から受光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物ま
    での距離を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置
    の走査方向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演
    算手段と上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の
    周辺を監視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを
    備え、上記複数の光レーダ装置は、設置高さが異なるこ
    とを特徴とする車両周辺監視システム。
  13. 【請求項13】 光を発生し照射する発光手段と、該光
    を自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査
    手段と、上記光が障害物によって反射された光を受光す
    る受光手段とを有する光レーダ装置と、上記発光時から
    受光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物までの距
    離を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置の走査
    方向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演算手段
    と上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の周辺を
    監視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを備え、
    上記監視手段は、上記光レーダ装置による上記距離情報
    および方向情報に基づき上記障害物の形状を検出し該形
    状と予め定められた所定の形状とを比較することにより
    上記障害物の認識を行う物体認識手段を有することを特
    徴とする車両周辺監視システム。
  14. 【請求項14】 監視手段は、物体認識手段により検出
    された障害物の前回の位置と今回の位置との差に基づき
    上記障害物と自車両との相対速度を演算する相対速度演
    算手段と、上記相対速度に基づき警報手段を制御する警
    報制御手段とを有することを特徴とする請求項13記載
    の車両周辺監視システム。
  15. 【請求項15】 警報制御手段は、相対速度に基づき警
    報を発するべき区域を設定する警報エリア設定手段と、
    障害物が上記警報を発するべき区域にあるか否かを判定
    するとともに、上記障害物が上記警報を発するべき区域
    にあると判定したとき警報手段を駆動する警報エリア侵
    入判定手段とを有することを特徴とする請求項14記載
    の車両周辺監視システム。
  16. 【請求項16】 警報制御手段は、障害物が警報を発す
    るべき区域に侵入する所定時間前に警報手段を駆動すべ
    く相対速度に基づき上記所定時間を設定する警報時期設
    定手段と、上記相対速度と障害物の位置とに基づき上記
    障害物が警報を発するべき区域に侵入するまでの時間を
    演算するとともに、該時間が上記所定時間以下であると
    判定したとき警報手段を駆動する警報時期判定手段とを
    有することを特徴とする請求項14記載の車両周辺監視
    システム。
  17. 【請求項17】 監視手段は、物体認識手段により検出
    された障害物の前回の位置と今回の位置との差に基づき
    自車両に対する上記障害物のベクトルを演算するベクト
    ル演算手段と、上記ベクトルに基づき警報手段を制御す
    る警報制御手段とを有することを特徴とする請求項13
    記載の車両周辺監視システム。
  18. 【請求項18】 警報制御手段は、障害物の自車両に対
    する相対移動方向を判定するとともに、上記相対移動方
    向が自車両に対して離間する方向であると判定したとき
    警報手段の駆動を禁止する離間判定手段を有することを
    特徴とする請求項17記載の車両周辺監視システム。
  19. 【請求項19】 光を発生し照射する発光手段と、該光
    を自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査
    手段と、上記光が障害物によって反射された光を受光す
    る受光手段とを有するとともに、上記走査範囲が重複し
    かつ異なる位置に配設された複数の光レーダ装置と、上
    記発光時から受光時までの伝播遅延時間に基づき上記障
    害物までの距離を演算する距離演算手段と、上記光レー
    ダ装置の走査方向を検出する走査方向検出手段と、上記
    距離演算手段と上記走査方向検出手段の出力に基づき自
    車両の周辺を監視しその結果に基づき制御を行う監視手
    段とを備え、上記監視手段は上記複数の光レーダ装置に
    よる上記距離情報および方向情報に基づき上記障害物の
    認識を行う物体認識手段を有することを特徴とする車両
    周辺監視システム。
  20. 【請求項20】 光を発生し照射する発光手段と、該光
    を自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査
    手段と、上記光が障害物によって反射された光を受光す
    る受光手段とを有する複数の光レーダ装置と、上記発光
    時から受光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物ま
    での距離を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置
    の走査方向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演
    算手段と上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の
    周辺を監視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを
    備え、上記複数の光レーダ装置は、自車両の天井部ある
    いは底部に設置位置を異ならせて配設されたことを特徴
    とする車両周辺監視システム。
  21. 【請求項21】 光を発生し照射する発光手段と、該光
    を自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査
    手段と、上記光が障害物によって反射された光を受光す
    る受光手段とを有する光レーダ装置と、上記発光時から
    受光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物までの距
    離を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置の走査
    方向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演算手段
    と上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の周辺を
    監視しその結果に基づき制御を行う監視手段とを備え、
    上記走査手段は、上記走査方向検出手段の出力に基づき
    走査量を制御することを特徴とする車両周辺監視システ
    ム。
  22. 【請求項22】 走査手段は、走査方向が自車両の前後
    方向である場合には左右方向の場合に比し走査量を小さ
    くすることを特徴とする請求項21記載の車両周辺監視
    システム。
  23. 【請求項23】 予め定められた所定の負荷が投入され
    たことを検出する負荷検出手段を有し、走査手段は上記
    所定の負荷が投入された場合に走査方向検出手段の出力
    に基づき走査量を制御することを特徴とする請求項21
    記載の車両周辺監視システム。
  24. 【請求項24】 光を発生し照射する発光手段と、該光
    を自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査
    手段と、上記光が障害物によって反射された光を受光す
    る受光手段とを有する光レーダ装置と、上記発光時から
    受光時までの伝播遅延時間に基づき上記障害物までの距
    離を演算する距離演算手段と、上記光レーダ装置の走査
    方向を検出する走査方向検出手段と、上記距離演算手段
    と上記走査方向検出手段の出力に基づき自車両の周辺を
    監視しその結果に基づき制御を行う監視手段と、自車両
    の速度を検出する速度検出手段とを備え、上記走査手段
    は、上記速度検出手段の出力に基づき走査量を制御する
    ことを特徴とする車両周辺監視システム。
  25. 【請求項25】 走査手段は、速度検出手段が予め定め
    た速度以上の速度を検出したとき上記予め定めた速度未
    満の場合に比し走査量を大きくすることを特徴とする請
    求項24記載の車両周辺監視システム。
  26. 【請求項26】 光を発生し照射する発光手段と、該光
    を自車両の周辺に走査すべく回動自在に配設された走査
    手段と、上記光が障害物によって反射された光を受光す
    る受光手段とを有する光レーダ装置と、この光レーダ装
    置の使用あるいは非使用を判定する状況判定手段と、こ
    の状況判定手段により制御され上記状況判定手段が非使
    用と判定した場合は上記光レーダ装置を保護する保護手
    段とを備えたことを特徴とする車両周辺監視システム。
  27. 【請求項27】 保護手段は、光レーダ装置の外周に配
    設されたシャッター部材であることを特徴とする請求項
    26記載の車両周辺監視システム。
  28. 【請求項28】 保護手段は、光レーダ装置を収納する
    収納部と、上記光レーダ装置を上記収納部に移送する移
    送手段とを有することを特徴とする請求項26記載の車
    両周辺監視システム。
  29. 【請求項29】 光レーダ装置を浄化する清浄手段を有
    し、この清浄手段は保護手段の動作に同期して動作する
    ことを特徴とする請求項26記載の車両周辺監視システ
    ム。
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