JPH10300854A - 車載用レーザレーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後方を走行している自動車が平坦な道路か
ら、下り坂などに入る際、前方に自動車が停車している
かどうか、前方に障害物などがあるかどうかなどを検出
し得るようにし、これによって走行時の安全性を大幅に
向上させる。 【解決手段】 前方を走行している自動車１２が左右方
向以外の方向に移動して、障害物検出範囲外になったと
き、前方を走行している自動車１２が下り坂１３を下り
始めたと判定し、自車（自動車１１）が下り坂１３に到
達する少し手前から、この下り坂１３を下り始めるまで
の間、送信部２のレーザ光出射方向を下向きに切り換え
るとともに、受信部３の受光方向を下向きに切り換え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に搭載さ
れ、前方を走行する自動車や前方にある障害物までの距
離を測定する車載用レーザレーダ装置に関し、特に自動
車が急な下り坂などに差し掛かった際、前方を走行する
自動車や前方にある障害物までの距離を早期に検出し
て、運転者に安心感を与える車載用レーザレーダ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載され、前方を走行する自動
車や前方にある障害物までの距離を測定する車載用レー
ザレーダ装置では、一般的に、自動車のフロント部分に
設けられた送波器によって、所定の周期でレーザ光を発
生して、これを前方に出射しながら、自動車のフロント
部分に設けられた受波器によって、前記レーザ光の反射
レーザ光を受光して電気信号を生成する。そして、前記
レーザ光の出射時刻、前記レーザ光の受光時刻に基づ
き、前方にある反射物体までの距離を演算した後、前方
にある反射物体までの距離の変化に基づき、前記反射物
体が自動車かどうかを判定することにより、前方に、レ
ーザ光を反射する複数の反射物体があるとき、これらの
各反射物体の相対関係の変化を検出して、先行車までの
距離のみを正確に判別する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た車載用レーザレーダ装置においては、水平方向にレー
ザ光を出射し、前方にある自動車や障害物などで反射さ
れたレーザ光を受信し、これら自動車や障害物までの距
離を測定しているが、この際横方向については、指向性
を多様化し得ることから、どのような方向に障害物など
があっても、これを検出することができるものの、縦方
向（上下方向）については、１００ｍ先で、２〜３ｍぐ
らいの幅になるように、レーザ光のビーム幅（指向角）
を設定しているので、前方に急な坂などがあって、前方
を走行している自動車が上下方向に変化したとき、これ
を検出できなくなってしまう。

【０００４】これにより、図４に示すように、道路１３
１が水平であるときには、前方を走行している自動車１
３２までの距離を正確に測定することができるものの、
図５に示すように、前方に急な坂１３３があり、前方を
走行している自動車１３２が坂１３３を下り始めたと
き、後方を走行している自動車１３４で、前方を走行し
ている自動車１３２を見失ってしまい、後方を走行して
いる自動車１３４が急な坂１３３を下り始めて、所定時
間が経過するまでの間、坂の途中で自動車１３２が停車
していても、また障害物があっても、これを検出するこ
とができないという問題があった。

【０００５】そこで、このような不都合を取り除くため
に、前方に出射されるレーザ光のビーム幅を広くして、
縦方向の検出範囲を広げることも考えられるが、このよ
うにすると、障害物検出範囲の先端側で、ビーム光の強
度が低下してしまい、これによって障害物検出範囲が短
くなってしまうことから、強いレーザ光を出射すること
ができる高出力型のレーザダイオードなど高価なデバイ
スが必要になってしまうという問題がある。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑み、後方を走行し
ている車両が平坦な道路から、下り坂などに入る際にあ
っても、前方車両が停車しているかどうか、前方に障害
物などがあるかどうかなどを検出することができ、これ
によって走行時の安全性を大幅に向上させることができ
る車載用レーザレーダ装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１では、車両に搭載され、送信部
から出射されたレーザ光が反射物体で反射されたとき、
反射されて戻ってくるレーザ光を受信部によって受光
し、前記反射物体までの距離を算出する車載用レーザレ
ーダ装置において、前方を走行している車両が左右方向
以外の方向に消失して検出不能になったとき、前記前方
車両が消失した地点までの距離を算出する手段と、前記
前方車両が消失した地点を走行する際には、前記送信部
から出射されるレーザ光の出射方向、前記受信部の受光
方向を下方向または上方向に傾斜する傾斜手段と、を備
えたことを特徴としている。

【０００８】また、請求項２では、請求項１に記載の車
載用レーザレーダ装置において、前記前方車両が消失し
た地点から所定距離走行した後、または、前記送信部お
よび受信部の傾斜によって前方車両を検知しつつ走行中
に再び前方車両を見失った場合には、前記送信部から出
射されるレーザ光の出射方向、前記受信部の受光方向を
元の状態に復帰する傾斜復帰手段を設けたことを特徴と
している。

【０００９】上記の構成により、前方を走行している車
両が左右方向以外の方向に消失したとき、前記車両が消
失した地点を走行する際、前記送信部から出射されるレ
ーザ光の出射方向、前記受信部の受光方向を下方向また
は上方向に切り換えて、前記送信部から出射されるレー
ザ光の時刻、受信部によって受光されたレーザ光の時刻
に基づき、前方にある反射物体までの距離を測定するこ
とにより、後方を走行している車両が平坦な道路から、
下り坂などに入る際、前方に車両が停車しているかどう
か、前方に障害物などがあるかどうかなどを検出し、こ
れによって走行時の安全性を大幅に向上させる。

【００１０】また、請求項２によれば、後方車両は、送
信部および受信部からなる装置の傾斜によって急な下り
坂を走行する前方車両を検知する。その後、後方車両
は、装置を傾斜させたまま走行し、再び前方車両を見失
った場合に、後方車両は、下り坂に入ったと判断し、装
置を元に戻す。このため、常に、道路状態に適合した制
御が可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明による車載用レーザ
レーダ装置の一実施の形態を示すブロック図である。

【００１２】この図に示す車載用レーザレーダ装置１
は、自動車１１（図３参照）のフロント部分などに設け
られ、送信パルス信号が入力されたとき、レーザ光を発
生するとともに、出射方向を左右方向にスキャンさせな
がら、レーザ光を出射する送信部２と、自動車１１のフ
ロント部分などに設けられ、送信部２から出射されたレ
ーザ光が前方にある反射物体で反射されて戻ってきたと
き、これを受光して受信パルス信号を生成する受信部３
と、所定の間隔で送信パルス信号を生成して、送信部２
からレーザ光を出射させるとともに、受信部３から出力
される受信パルス信号を取り込んで、これら送信パルス
信号の発生時刻、前記受信パルス信号の受信時刻に基づ
き、前方にある前記反射物体までの距離を算出し、これ
を距離データとして出力する距離算出部４と、送信部２
から出射されるレーザ光を左右方向にスキャンさせなが
ら、レーザ光の出射方向を示す方向データを生成する方
向算出部５と、自動車１１が走行しているとき、走行パ
ルスを計数して、走行した距離を示す走行距離データを
生成する走行距離算出部６とを備えている。

【００１３】さらに、この車載用レーザレーダ装置１
は、予め登録されているプログラムに基づき、装置各部
を制御して、前方に自動車や障害物などがあるかどうか
などを判定し、この判定結果を出力する処理、前方を走
行している自動車１２（図３参照）が下り坂１３（図３
参照）を下り始めたとき、これを検知して、自車（自動
車１１）が下り坂１３に到達する少し手前から、一定距
離だけ、傾斜指示指令を発生する処理などを行う制御部
７と、この制御部７から傾斜指示指令が出力されたと
き、送信部２の先端側と受信部３の先端側とを下方向に
傾斜させて、レーザ光による障害物の検出範囲を下方に
切り換える装置傾斜駆動部８と、制御部７から出力され
る測定結果を取り込み、運転者に前方車までの距離など
を表示する表示部９と、制御部７から警報指令が出力さ
れたとき、警報を発して、運転者に注意を促す警報機１
０とを備えている。

【００１４】この場合、制御部７は、上述した各処理を
実行する具体的な処理として、送信部２を制御する処
理、距離算出部４から出力される距離データ、方向算出
部５から出力される方向データに基づき、前方にある反
射物体までの距離、方向を検知する処理、この処理で得
られた各反射物体までの距離、方向に基づき、各反射物
体が自動車かどうかを判定する処理、これらの各処理で
前方を走行している自動車が左右方向以外の方向に移動
して、障害物検出範囲外になったとき、前方に下り坂１
３があると判定する処理、この処理で前方に下り坂１３
があると判定されたとき、走行距離算出部６から出力さ
れる走行距離データに基づき、この自車（自動車１１）
が下り坂１３に到達する少し手前で、これを検知する処
理、この処理で自車（自動車１１）が下り坂１３の少し
手前に到達したことが検知されたとき、傾斜指示指令を
発生する処理、前方車（自動車１２）両が消失した地点
から所定距離走行した後、または送信部２および受信部
３の傾斜によって前方車（自動車１２）を検知しつつ走
行中に再び前方車（自動車１２）を見失った場合には、
送信部２から出射されるレーザ光の出射方向、受信部３
の受光方向を元の状態に復帰させる傾斜解除指令を発生
する処理などを行う。

【００１５】次に、図２に示すフローチャートを参照し
ながら、この実施の形態における前方車まで距離検知手
順について、詳細に説明する。

【００１６】まず、この車載用レーザレーダ装置１が搭
載されている自動車１１（図３参照）が走行している場
合には、制御部７によって送信部２が制御されて、この
送信部２からレーザ光が出射され、これが前方にある反
射物体で反射されるとともに、受信部３によって前記反
射物体で反射されて戻ってきたレーザ光が受信される。

【００１７】そして、これらレーザ光の出射時刻、レー
ザ光の入射時刻に基づき、距離算出部４によって前方に
ある反射物体までの距離が算出されるとともに、レーザ
光の出射方向に基づき、方向算出部５によって、前方に
ある反射物体の左右方向が算出され、これらの距離、左
右方向の変化内容に基づき、制御部７によって前方にあ
る反射物体が自動車かどうか、障害物かどうかが判定さ
れ、この判定内容が表示部９上に表示されるとともに、
前方にある自動車や障害物までの距離が予め設定されて
いる距離より短くなったとき、警報機１０から警報が出
されて、運転者に注意が喚起される。

【００１８】この状態で、前方を走行している自動車１
２（図３参照）が右方向または左方向以外の方向に移動
して、障害物検出範囲外になれば、距離算出部４から出
力される距離データ、方向算出部５から出力される方向
データに基づき、制御部７によってこれが検知され、前
方を走行している自動車１２が下り坂１３（図３参照）
を下り始めたと判定される（ステップＳＴ１〜ＳＴ
３）。そして、このときの距離データ、すなわち前方を
走行していた自動車１２までの距離（自動車１１の現在
位置から下り坂１３の開始地点までの距離であり、最終
測距値という。）が記憶されるとともに、走行距離算出
部６の距離カウンタがオン状態にされて、走行距離の算
出動作が開始される（ステップＳＴ４）。

【００１９】この後、制御部７によって、所定の周期
で、記憶している最終測距値から５ｍを引いた値より、
走行距離算出部６から出力される走行距離データの値が
大きくなったかどうかが繰り返しチェックされ、記憶し
ている下り坂１３までの距離から５ｍを引いた値より、
走行距離算出部６から出力される走行距離データの値が
大きくなったとき（ステップＳＴ５、ＳＴ６）、傾斜指
示指令が生成されて、装置傾斜駆動部８が駆動され、図
３に示すように、送信部２の先端側、受信部３の先端側
が下方向に回動されて、レーザ光の出射方向、レーザ光
の受光方向が下向きに切り換えられる（ステップＳＴ
７）。

【００２０】これによって、この車載用レーザレーダ装
置１が搭載されている自動車１１が下り坂１３を下り始
めたとき、坂の面と平行になるように、レーザ光の出射
方向、レーザ光の受光方向が切り換えられて、坂の途中
を走行している自動車１２までの距離、坂の途中にある
障害物までの距離と、その方向とが検出可能になる。

【００２１】この後、記憶している最終測距値に５ｍを
足した値より、走行距離算出部６から出力される走行距
離データの値が大きくなったかどうかが繰り返しチェッ
クされる。そして、記憶している最終測距値に５ｍを足
した値より、走行距離算出部６から出力される走行距離
カウント値データの方が大きくなったとき（ステップＳ
Ｔ８，ＹＥＳ）、または装置を傾斜させたまま走行し、
再び前方車を見失った場合（ステップＳＴ９、ＳＴ１
０、ＳＴ１１）には、制御部７によって、自車（自動車
１１）が下り坂１３を下っていると判定され、この判定
結果に基づき、傾斜解除指令が生成されて、装置傾斜駆
動部８が駆動される（ステップＳＴ１２）。

【００２２】これによって、送信部２の先端側、受信部
３の先端側が上方向に回動されて、レーザ光の出射方
向、レーザ光の受光方向が元の方向（水平方向）に戻さ
れ、以後、通常の障害物検出範囲で、前方を走行してい
る自動車１２までの距離測定、方向測定などが行われ
る。

【００２３】このようにこの実施の形態においては、前
方を走行している自動車１２が左右方向以外の方向に移
動して、障害物検出範囲外になったとき、前方を走行し
ている自動車１２が下り坂１３を下り始めたと判定し、
自車（自動車１１）が下り坂１３に到達する少し手前か
ら、この下り坂１３を下り始めるまでの間、送信部２の
レーザ光出射方向を下向きに切り換えるとともに、受信
部３の受光方向を下向きに切り換えるようにしているの
で、後方を走行している自動車１１が平坦な道路から、
下り坂１３などに入る際、前方に自動車１２が停車して
いるかどうか、前方に障害物などがあるかどうかなどを
検出することができ、これによって走行時の安全性を大
幅に向上させることができる。

【００２４】また、この実施の形態では、送信部２から
出射されるレーザ光の出射方向と、受信部３で受光され
るレーザ光の受光方向とを切り換える装置傾斜駆動部８
を設けるとともに、制御部７の動作を規定するプログラ
ム内容を変更するだけで、後方を走行している自動車１
１が下り坂などを走行する際、前方に自動車１２が停車
しているときや障害物などがあるとき、これを検出でき
るようにしているので、従来から製作されている車載用
レーザレーダ装置とほぼ同じ製作コストで、この実施の
形態の車載用レーザレーダ装置１を製作することができ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、後
方を走行している車両が平坦な道路から、下り坂などに
入る際でも、前方に車両が停車しているかどうか、前方
に障害物などがあるかどうかなどを検出することがで
き、これによって走行時の安全性を大幅に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車載用レーザレーダ装置の実施の
形態を示すブロック図である。

【図２】図１に示す車載用レーザレーダ装置の動作例を
示すフローチャートである。

【図３】図１に示す車載用レーザレーダ装置のレーザ光
出射方向、レーザ光受光方向切換動作例を示す模式図で
ある。

【図４】従来から使用または提案されている車載用レー
ザレーダ装置の測距離動作例を示す模式図である。

【図５】従来から使用または提案されている車載用レー
ザレーダ装置の測距離動作例の問題点を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 車載用レーザレーダ装置 ２ 送信部 ３ 受信部 ４ 距離算出部 ５ 方向算出部 ６ 走行距離算出部 ７ 制御部 ８ 装置傾斜駆動部 ９ 表示部 １０ 警報機 １１ 自動車 １２ 自動車 １３ 下り坂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載され、送信部から出射された
   レーザ光が反射物体で反射されたとき、反射されて戻っ
   てくるレーザ光を受信部によって受光し、前記反射物体
   までの距離を算出する車載用レーザレーダ装置におい
   て、 前方を走行している車両が左右方向以外の方向に消失し
   て検出不能になったとき、前記前方車両が消失した地点
   までの距離を算出する手段と、 前記前方車両が消失した地点を走行する際には、前記送
   信部から出射されるレーザ光の出射方向、前記受信部の
   受光方向を下方向または上方向に傾斜させる傾斜手段
   と、 を備えたことを特徴とする車載用レーザレーダ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車載用レーザレーダ装
   置において、 前記前方車両が消失した地点から所定距離走行した後、
   または、前記送信部および受信部の傾斜によって前方車
   両を検知しつつ走行中に再び前方車両を見失った場合に
   は、前記送信部から出射されるレーザ光の出射方向、前
   記受信部の受光方向を元の状態に復帰する傾斜復帰手段
   を設けたことを特徴とする車載用レーザレーダ装置。