JP3736433B2

JP3736433B2 - In-vehicle radar, inspection method thereof, and inter-vehicle distance measuring device

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Publication number: JP3736433B2
Application number: JP2001348278A
Authority: JP
Inventors: 昭夫河合; 和貴溝口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2021-11-14
Also published as: JP2003149343A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば乗用自動車などの車両に搭載され、レーザービームなどの電磁波ビームを車両前面に出射しその反射光を検出することにより車両前方の物体を検出する車間距離計測装置などのレーダーシステムに関し、特に、電磁波ビームが所定の方向に適切に出射されているか否かを検査することのできる車載用レーダーおよびその検査方法、および、そのような車載用レーダーを用いた車間距離計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車間距離計測装置としては、自車両から前方に向けてレーザー光などの電磁波を出射し、物体に反射して戻ってくる反射レーザー光を受光し、これに基づいて前方の物体までの距離を検出する装置が知られている。またこの際、物体までの距離とともに、物体の存在する方位角度（以後、方向と言う）を検出する装置も知られている。
このような車間距離計測装置において、物体の存在方向は、自車両に対する相対的な方向として検出されており、これを厳密に検出するためには、出射レーザー光の光軸方向を正確に確定するあるいは正確に知る必要がある。
【０００３】
そこで、光軸の基準方向からのずれ量を検出する方法がいくつか提案されており、例えば、特開平７−１２０５５５号公報に記載の装置が開示されている。
この装置においては、直線道路走行時にレーダーが検出する路側のリフレクタ配列からレーダーの光軸方向を推定・記憶し、その後の直進状態検出時に検出されるリフレクタ配列から以前の光軸方向とのずれ量を検出し、光軸方向を補正するようにしている。より具体的には、自車両が走行中に操舵角や車速などから直進走行中であることを推定し、その時にレーダーが検出する路側反射物の配列情報を基準にして光軸方向を記憶し、その後の統計的な処理により光軸のずれ量を推定算出し、光軸方向を補正している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−１２０５５５号公報に記載の装置においては、必ずしも規則的に配列しているとは限らない路側停止物の情報や、常に挙動が安定しているとは限らない操舵角、車速の情報を使用しており、使用する情報に不確定要素が多い。そのため、十分な信頼度で軸ずれを検出するには複雑で大量の統計処理を行わなければならず、その結果、軸ずれを検出するまで、あるいは軸ずれの判断を行うまでに時間がかかるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、出射電磁波の軸ずれを精度よく簡単に検出することのできる車載用レーダーを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、出射電磁波の軸ずれを精度よく簡単に検出することのできる車載用レーダーの検査方法を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、出射電磁波の軸ずれを精度よく簡単に検出することができ、これにより前方物体までの距離を適切に検出することのできる車間距離計測装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の第１の観点によれば、本発明の車載用レーダーは、車両内より電磁波を出射し、その反射波を検出し、該反射波に基づいて外部の物体を検出する車載用レーダーであって、所定の電磁波を発生し、車両外部の前記電磁波の出射方向を規定する所定の方向に規定される物体検出領域に向けて前記電磁波を出射する電磁波出射手段と、前記車両に設けられた部材であって、前記物体検出領域外で且つ当該領域近傍の所定の位置に設けられ、前記出射された電磁波が入射された場合に当該電磁波を反射する反射部材と、前記電磁波出射手段から出射され前記反射部材により反射された反射波について、少なくとも当該反射波の有無を検出する反射波検出手段と、前記反射波の検出結果に基づいて、前記電磁波の出射方向が適切に前記物体検出領域方向となっているか否かを判定する出射方向判定手段とを有する（請求項１）。
【０００７】
このような構成の車載用レーダーにおいては、電磁波出射手段により出射し車両外部に出射する電磁波に対して、電磁波が通過する領域外であってその領域の近傍に反射部材を配置したため、電磁波が反射部材の近傍を通過する状態となる。そのため、電磁波が物体検出領域に適正に出射されている場合には反射部材から反射光は得られないが、電磁波の出射方向がずれた場合には、反射部材からの反射光が検出される。そこで、反射波検出手段において反射部材からの反射波の少なくともその有無を観察しておくことにより、この変化を検出し、出射方向判定手段において電磁波の出射方向が適切か否かを判定する。
【０００８】
前記発明において、出射する電磁波は、たとえば電波、熱波、光波、Ｘ線などの電解および磁界によって特性づけられる任意の電磁放射波でよい。
また、当該電磁波の出射方向は、当該レーダーの用途に応じて、車両の前後、左右、上下などの任意の方向でよい。
また、反射部材は、前記発明に記載の通り、電磁波が通過する領域外であって、当該領域近傍の適切な位置に配置されるが、当該近傍の位置とは、最大でも、電磁波の出射方向のずれの許容限度に相当する位置である。
【０００９】
本発明はこれに限定されるものではないが、好適な例としては、前記反射波検出手段は、前記反射波の検出結果に基づいて、前記反射部材の方向を検出し、前記出射方向判定手段は、前記検出された前記反射部材の方向を予め設定されている当該反射部材の基準の方向と比較することにより、前記電磁波が前記物体検出領域に適切に出射されているか否かを判定する（請求項２）。
【００１０】
さらに好適かつ具体的な例としては、前記電磁波出射手段は、外部物体検出時には、所定の方向に第１の広がり角度で広がる電磁波を出射することにより前記物体検出領域に向けて電磁波を出射し、出射方向判定時には、前記外部物体検出時と同じ方向で前記第１の広がり角度よりも広角な第２の広がり角度で広がる電磁波を出射し、前記反射部材は、前記第１の広がり角度で出射された電磁波の通過範囲外であって、前記第２の広がり角度で出射された電磁波の通過範囲内の所定の位置に設けられ、前記反射波検出手段は、前記出射方向判定時に前記反射部材により反射された反射波に基づいて、前記反射部材の方向を検出する（請求項３）。
【００１１】
このような構成の車載用レーダーにおいては、物体検出領域（第１の広がり角度の通過領域）よりは広範な領域となる第２の広がり角度で電磁波出射手段により電磁波を出射し、物体検出領域外に配置された反射部材に電磁波を照射してその配置を積極的に検出する。そしてこれに基づいて出射方向判定手段において電磁波の出射方向が適切か否かを判定する。
なお、前記電磁波の広がる方向は、水平方向、鉛直方向を含む任意の方向でよい。
【００１２】
さらに好適には、前記反射波検出手段は、前記反射波に基づいて前記反射部材の方向を検出し、前記出射方向判定手段は、前記検出された前記反射部材の方向に基づいて前記電磁波の出射方向のずれを検出し、前記電磁波出射手段は、前記電磁波の出射方向のずれを補正して、前記電磁波を車両前方の所定の方向に出射する（請求項４）。
なお、前記反射波検出手段において前記反射部材からの反射波が検出されないときには、前記出射方向判定手段は前記判定を行わないようにするのが望ましい（請求項５）。
【００１３】
また、本発明はこれに限定されるものではないが、好適な例としては、前記反射部材は、車両内の、前記出射された電磁波が通過する領域の外部であって当該領域に近接する位置に設けられ、前記反射波検出手段は、前記反射部材により反射された反射波の有無を判定し、前記出射方向判定手段は、前記反射部材により反射された反射波が検出された場合に、前記電磁波の出射方向が適切でないと判定する（請求項６）。
さらに好適かつ具体的な例としては、前記電磁波出射手段は、所定の方向に所定の広がり角度で実質的に広がる電磁波を出射し、前記反射部材は、前記電磁波の前記広がる方向における両端部の近接する位置に、各々１個以上設けられる（請求項７）。
【００１４】
このような構成の車載用レーダーにおいても、電磁波出射手段より出射される電磁波が適切な方向に出射されていれば、反射部材は、電磁波が通過する領域外に設けられているので、反射波検出手段において反射部材からの反射波は検出されない。しかしながら、電磁波の出射方向が適正な位置からずれた場合には、適正な電磁波通路のすぐ近傍に設けられている反射部材に電磁波が照射されることとなり、反射波検出手段において反射部材からの反射光が検出されることとなる。そこで、反射波検出手段において反射波の有無を観察しておき、これに基づいて出射方向判定手段において電磁波の出射方向が適切か否かを判定する。
なお、前記電磁波の広がる方向は、水平方向、鉛直方向を含む任意の方向でよい。
【００１５】
なお、本発明はこれに限定されるものではないが、好適な例としては、前記電磁波出射手段は、所定の方向に所定の広がり角度で広がるように電磁波ビームを掃引することにより、前記物体検出領域に対して電磁波を出射するスキャニング型の装置である（請求項８）。
また、好適な他の例としては、前記電磁波出射手段は、前記所定の角度で広がる単一ビームの電磁波を前記方向に出射することにより、前記物体検出領域に対して電磁波を出射する装置である（請求項９）。
なお、この単一ビームは、電磁波の発生素子よりそもそも所定の角度で広がるビームが発生されるようにしてもよいし、進行方向にある程度絞り込まれたビームを光学系などを介して所定の角度で広がるビームに変換するようにしてもよい。
【００１６】
また、前記目的を達成するために本発明の第２の観点によれば、本発明の車載用レーダーの検査方法は、車両内から車両外部の所定の方向に規定される物体検出領域に向けて電磁波を出射し、該出射した電磁波の反射波を検出し、該反射波に基づいて外部の物体を検出する車載用レーダーの検査方法であって、
前記車両に設けられた反射部材であって、前記物体検出領域外で且つ当該領域近傍の前記電磁波の出射方向を規定する位置に設けられた反射部材により反射された反射波の少なくとも有無を検出し、
前記反射波の検出結果に基づいて、前記電磁波の出射方向が適切に前記物体検出領域方向となっているか否かを判定する（請求項１０）。
【００１７】
本発明はこれに限定されるものではないが、まず、前記検出された前記反射部材の方向を予め設定されている当該反射部材の基準の方向と比較することにより、前記電磁波が前記物体検出領域に適切に出射されているか否かを判定するのが好適である（請求項１１）。
【００１８】
また、好適な例としては、前記電磁波は、外部物体検出時には、所定の方向に第１の広がり角度で広がるように前記物体検出領域に向けて出射され、検査時には、前記外部物体検出時と同じ方向で前記第１の広がり角度よりも広角な第２の広がり角度で広がるように出射され、前記反射部材は、前記第１の広がり角度で出射された電磁波の通過範囲外であって、前記第２の広がり角度で出射された電磁波の通過範囲内の所定の位置に設けられ、前記検査時に前記第２の広がり角度で広がるように出射された電磁波の反射波に基づいて、前記反射部材の方向を検出する（請求項１２）。
また、好適な例としては、前記反射部材により反射された反射波が検出された場合に、前記電磁波の出射方向が適切ではないと判定する（請求項１３）。
【００１９】
さらに、前記目的を達成するために本発明の第４の観点によれば、本発明の車間距離計測装置は、前述のいずれかの車載用レーダーと、前記電磁波が前記物体検出領域に適切に出射されている場合に、前記検出された前記車外の物体により反射された反射波に基づいて、少なくとも当該物体までの距離を算出する距離算出手段とを有する（請求項１４）。
【００２０】
このような構成の車間距離計測装置によれば、電磁波出射手段により出射し車両外部に出射する電磁波に対して、電磁波が通過する領域外であって当該領域近傍に反射部材を配置し、電磁波が反射部材の近傍を通過する状態とする。その結果、電磁波の出射方向が適正な位置からずれた場合には、通常は検出されない反射光が検出されるという変化が反射光に現れる。そこで、反射波検出手段において反射部材からの反射波の少なくとも有無を観察しておくことにより、この変化を検出し、最終的に出射方向判定手段において電磁波の出射方向が適切か否かを判定する。そして、電磁波が適切に出射されている場合に、距離算出手段において、車外の物体により反射された反射波に基づいて、その物体までの距離を算出する。
【００２２】
好適な例としては、前記出射方向判定手段における前記電磁波の出射方向の判定は、たとえば車両のイグニッションキーがオンにされた状態や、車間距離計測装置の電源が投入されたときなどの当該車間距離計測装置が動作可能な状態とされた時（請求項１５）、信号待ちなどで車両が停止している時（請求項１６）あるいは所定の時間間隔ごと（請求項１７）などに行う。
【００２３】
また好適には、前記出射方向判定手段において前記電磁波が前記車両前方の所定の方向に適切に出射されていないと判定された場合に、当該判定結果を運転者に通知する通知手段をさらに有する（請求項１８）。
このような構成の車間距離計測装置においては、電磁波の出射方向が適切でない場合には、直ちに通知手段によりその旨が車両の運転者に通知される。この際の通知方法は、何らかの表示や音声など、任意の方法で行ってよい。また、出射方向が適切である場合のその旨、電磁波の出射方向を示すデータおよび車間距離を示すデータなど、任意のデータ、情報と合わせて出力するようにしてよい。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１〜９に記載の発明によれば、反射部材からの反射光の有無を観察するのみで電磁波の軸ずれを検出でき、出射電磁波の軸ずれを精度よく簡単に検出することのできる車載用レーダーを提供することができる。
これに加えて請求項２に記載の発明によれば、反射部材の方向を検出しているので、軸ずれの状態を正確に把握することができる。
さらにこれに加えて請求項３に記載の発明によれば、反射部材からの反射光は軸ずれ検出の動作の時のみ入射されるので、物体を検出する動作の時には反射部材からの反射光を考慮する必要がなく、その際の信号処理を簡単にすることができる。
【００２６】
また、請求項４に記載の発明によれば、検出した軸ずれを補正して電磁波の出射が可能なため、適正な方向に電磁波を出射することができる。また、多少の光軸ずれで直ちにレーダーを停止させる必要がないため、レーダーを用いたシステムの動作を継続することができる。
さらに請求項５に記載の発明によれば、たとえば車両の修理、メンテナンスなどにより反射部材が取り外されている場合、反射部材が脱落している場合、あるいは、基本的に大きく光軸がずれている場合など、基本的に出射方向判定の処理を行う条件が整ってない場合には、その処理が行われないため、誤判定を行うのを防ぐことができ、また、無駄な処理や軸調整作業を実施してしまうのを防ぐこともできる。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明によれば、反射部材からの反射光の有無を検出するのみで出射電磁波の軸ずれを検出できるため、より簡単に軸ずれを検出することができる。
これに加えて請求項７に記載の発明によれば、所定の広がり角度で広がる電磁波に対して、その広がり方向の両端部に反射部材を設けているので、出射電磁波が広がり方向のどちらの方向にずれたとしてもそのずれを正確に検出することができる。
また、請求項８に記載の発明によれば、狭小ビームである程度の広がりを持った所望の範囲に電磁波を出射し、物体を検出することができる。また、掃引角度の解像度に従って、物体の方向を適切に検出することができる。
一方、請求項９に記載の発明によれば、単一ビームを出射すればよく掃引の必要がないため、電磁波出射手段の構成を簡単にすることができる。
【００２８】
また、請求項１０〜１３に記載の発明によれば、出射電磁波の軸ずれを精度よく簡単に検出することのできる車載用レーダーの検査方法を提供することができる。
これに加えて請求項１１に記載の発明によれば、反射部材の基準の方向を適宜設定、調整することができる。また、その方法は、車両前方の中心に反射物体を配置してそのときの反射部材の方向を基準の方向として記憶するのみであり、非常に簡単である。
【００２９】
さらにこれに加えて請求項１２に記載の発明によれば、反射部材からの反射光は軸ずれ検出のモードでの動作の時のみ入射されるので、物体の検出を行っている時には反射部材からの反射光を考慮する必要がなく、その際の信号処理を簡単にすることができる。
また、特に請求項１３に記載の発明によれば、反射部材からの反射光の有無を検出するのみで出射電磁波の軸ずれを検出できるため、より簡単に軸ずれを検出することができる。
【００３０】
また、請求項１４〜１８に記載の発明によれば、出射電磁波の軸ずれを精度よく簡単に検出することができ、これにより車両前方の物体までの距離を適切に検出することのできる車間距離計測装置を提供することができる。
【００３４】
また、請求項１５に記載の発明によれば、車間距離計測装置が始動される際に必ず電磁波の出射方向の判定が行われるので、毎回適切に検査が行われ、適切な車間距離の計測が可能となる。
また、請求項１６に記載の発明によれば、車間距離計測が実質的に不要な車両停止時に電磁波の出射方向の判定を行っているので、車間距離計測時に行う必要性が少なくなり、あるいは、行わなくてもよくなり、その結果、車間距離計測時の信号処理および動作を妨げたり、影響を与えたりするのを防ぐことができる。
【００３５】
また、請求項１７に記載の発明によれば、たとえば高速道路などにおいて車両が停止せずに連続して長時間走行した場合においても定期的に光軸のずれの検査が可能であり、そのような長時間の動作に対しても、常に正確な車間距離計測が可能となる。
また、請求項１８に記載の発明によれば、電磁波の出射方向が不適切になった場合には、直ちに運転者がその旨を知ることができ、迅速な対応が可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態の車間距離測定システムについて、図１〜図１１を参照して説明する。
まず、その車間距離測定システムの概略構成について図１を参照して説明する。
図１は、本実施の形態の車間距離測定システム１００の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、車間距離測定システム１００は、レーダーセンサ１１０、レーダーカバー１３０、反射体１４０、車間距離制御コントローラ１５０および表示部１６０を有する。
【００３７】
レーダーセンサ１１０は、車間距離制御コントローラ１５０により制御され、レーダービームを車両前方に出射し、その反射光に基づいて車両前方の物体を検出し、車間距離を測定する。
レーダーセンサ１１０は、狭小レーダービームを水平方向左右に所定の第１の掃引角度α１で掃引することにより、車両の前面に規定される所定の物体検出領域に対してレーダービームを出射する。そして、この領域で物体により反射された光を受光し、これに基づいてその物体までの距離および方向を測定する。測定結果の距離および方向は、車間距離制御コントローラ１５０に出力される。
なお、以下に説明する実施の形態中において、物体あるいは反射体の方向は、車両の左右の中心線からの角度によって示すものとする。
【００３８】
また、レーダーセンサ１１０は、レーダービームの光軸の調整および光軸のずれの判定の処理を行う。この場合、レーダーセンサ１１０は、前述した通常の物体検出時の第１の掃引角度α１よりわずかに広い第２の掃引角度α２でレーダービームを出射掃引し、レーダーカバー１３０に取り付けられているいる反射体１４０にレーダービームが照射されるようにする。そして、この反射体１４０からの反射光を基準として、光軸のずれの検出および調整を行う。
なお、本実施の形態においてこの第１の掃引角度α１は±６°、第２の掃引角度α２は±９°である。
また、レーダーセンサ１１０は、車両のフロントグリル２１０の内側の所定の位置に設けられ、これよりフロントグリル２１０に設けられたレーダーカバー１３０を介して、レーダービームを車両前方に出射する。本実施の形態においては、レーダーセンサ１１０はレーダーカバー１３０の内側１０ｃｍの位置に設けられるものとする。
【００３９】
レーダーセンサ１１０より出射されるレーダービームの掃引範囲およびこれにより規定される物体検出領域について図２に示す。
図２に示すように、レーダーセンサ１１０より車両２００の前方にレーダービームが出射され角度α１の幅で掃引されることにより、距離計測時の掃引範囲である第１の掃引範囲すなわち物体検出領域３０１が形成される。また、レーダービームが角度α１よりも幾分広い角度α２で掃引されることにより、検査調整時の掃引範囲である第２の掃引範囲３０２が形成される。
なお、レーダーセンサ１１０の詳細な構成、光軸のずれの検出方法および調整方法については、後に詳細に説明する。
【００４０】
レーダーカバー１３０は、赤外レーザー光を透過する部材で形成されたレーダーセンサ１１０のカバーである。レーダーカバー１３０は、図３に示すように、車両２００のフロントグリル２１０の中央部に組み込まれ、レーダーセンサ１１０から出射されたレーダービームを透過し車両の外部前面に出射して図２に示すようなに物体検出領域３０１を形成させる。また、レーダーカバー１３０は、その物体検出領域３０１において車両などの物体で反射されたレーダービームを透過し、レーダーセンサ１１０に入射させる。
なお、レーダーカバー１３０には、レーダーセンサ１１０より出射されるレーダービームの方向を検査する際に基準の反射光を生成するための反射体１４０が設けられている。
【００４１】
反射体１４０は、図４に示すように、レーダーカバー１３０の、角度α１あるいは角度α２で掃引されるレーダービームの掃引範囲の中心３０３から、掃引方向である水平方向に所定の距離Ｄだけ離れた位置に設けられる、数ミリ角程度の微小な反射部材である。本実施の形態においては、距離Ｄは１．３ｃｍである。反射体１４０は、レーダーセンサ１１０より出射されるレーダービームの方向を検査する際の基準となる反射光を生成するために、レーダーセンサ１１０から出射された光を反射して直ちにレーダーセンサ１１０に入射させる。
なお、反射体１４０で反射されてレーダーセンサ１１０に戻されたレーダービームは、レーダービームの光軸のずれを検出するため、あるいはそのずれを補正するための基準の反射光として使用される。
【００４２】
車間距離制御コントローラ１５０は、レーダーセンサ１１０より入力される前方車両の距離および方向などのデータ、および、図示せぬ車速センサや操舵角センサから入力される車両２００の車速信号や操舵角信号に基づいて、車両のスロットルやブレーキを制御するスロットル制御信号やブレーキ制御信号などを生成し、図示せぬ各駆動部に出力する。これにより車両２００の駆動状態あるいは制動状態が制御され、車両２００と車両２００前方の他車両との車間距離が一定に保持される。
また、車間距離制御コントローラ１５０は、そのような設定状態や制御状態、および、車間距離測定システム１００の作動状態などを、表示部１６０に出力する。
【００４３】
表示部１６０は、車間距離制御コントローラ１５０より入力される光軸調整ＳＷやシステムＳＷなどの設定状態、スロットルやブレーキなどの制御状態、あるいは、車間距離測定システム１００の作動状態を表示し、車両の運転者に報知する。
【００４４】
次に、レーダーセンサ１１０の構成について図５を参照して詳細に説明する。
図５は、レーダーセンサ１１０の構成を示すブロック図である。
レーダーセンサ１１０は、送光回路１１１、発光素子１１２、ミラー１１３、スキャンモータ１１４、スキャンモータ駆動回路１１５、送光レンズ１１６、受光レンズ１１７、受光素子１１８、受光回路１１９、レーダー制御回路１２０および通信インターフェイス１２３を有する。
【００４５】
送光回路１１１は、レーダー制御回路１２０より入力される制御信号に基づいて、発光素子１１２においてレーザー光を発光させるための制御信号を生成し、発光素子１１２に印加する。
【００４６】
発光素子１１２は、近赤外線のレーザー光を発光するレーザーダイオードであって、送光回路１１１から入力される制御信号に基づいて所定のレーザー光を発射し、ミラー１１３に入射する。
【００４７】
ミラー１１３は、発光素子１１２より入射されるレーザー光を反射し、送光レンズ１１６を介してレーダーセンサ１１０より外部に出射する。この時ミラー１１３は、スキャンモータ１１４により水平方向の所定の角度間を回転される。これにより、発光素子１１２から入射されたレーザー光は、水平方向左右に所定の角度で左右に振られ、所定の角度で掃引（スイープ）される狭小レーダービームが生成される。
【００４８】
スキャンモータ１１４は、スキャンモータ駆動回路１１５からの制御信号に基づいてミラー１１３を回転させる。
【００４９】
スキャンモータ駆動回路１１５は、レーダー制御回路１２０より入力される制御信号に基づいて、スキャンモータ１１４を駆動するための制御信号を生成し、スキャンモータ１１４に印加する。
【００５０】
送光レンズ１１６は、ミラー１１３で反射されたレーザー光を、所定のビーム形状に成形して送出する。
【００５１】
受光レンズ１１７は、送光レンズ１１６より出射されターゲットたる物体に反射して戻ってきた光を集光し、受光素子１１８に入射する。
【００５２】
受光素子１１８は、フォトダイオードなどで構成され、受光レンズ１１７において集光された光を受光し光電変換して、受光した光に応じた電気信号を生成し、受光回路１１９に出力する。
【００５３】
受光回路１１９は、受光素子１１８より入力される信号を増幅し、レーダー制御回路１２０に出力する。
【００５４】
レーダー制御回路１２０は、たとえばマイクロコンピュータなどにより構成され、車間距離制御コントローラ１５０より入力される制御信号に基づいて、レーダーセンサ１１０が全体として所望の動作をするようにレーダーセンサ１１０の各部を制御する。
レーダー制御回路１２０は、制御部１２１および信号処理部１２２を有する。
【００５５】
制御部１２１は、通信インターフェイス１２３を介して上位より入力される制御信号に基づいて、レーダービームの出射および掃引が適切に行われるように、送光回路１１１およびスキャンモータ駆動回路１１５を制御する。特に、制御部１２１は、図２に示したような、距離計測時の掃引範囲に対応する角度α１、あるいは、光軸調整および軸ずれ判定時の掃引範囲に対応する標準角度α１よりも広い角度α２のいずれかの掃引角度でレーダービームが掃引されるように、スキャンモータ駆動回路１１５を制御する。
信号処理部１２２は、スキャンの結果生成された各掃引角度のビームごとに、送受光の往復遅延時間に基づいて、そのレーダービームを反射した物体までの距離を求める。また、スキャン範囲中の、どの掃引角度のビームで物体が検出されたかによって、物体の存在する方向を求める。そして、それら求められた距離および方向の情報を、通信インターフェイス１２３を介して車間距離制御コントローラ１５０に出力する。
【００５６】
通信インターフェイス１２３は、レーダーセンサ１１０と車間距離制御コントローラ１５０との間のインターフェイスである。具体的には、通信インターフェイス１２３は、たとえば、レーザー発光を制御する信号およびレーザー光の掃引を制御する信号を、車間距離制御コントローラ１５０よりレーダー制御回路１２０に伝送する。また、レーダー制御回路１２０で得られた車両前方の物体までの距離および方向の情報を、レーダー制御回路１２０から車間距離制御コントローラ１５０に送信する。
【００５７】
このような構成のレーダーセンサ１１０より出射されるレーダービームの構成、光路、および、レーダーカバー１３０および反射体１４０との位置関係を図６および図７に示す。
図６に示すように、レーダーセンサ１１０からは、距離計測時には第１の掃引範囲３０１で、軸ずれ判定時などには第２の掃引範囲３０２で、各々車両前方方向にレーダービームが出射される。本実施の形態において各掃引角度はα１＝１２°（±６°）、α２＝１８°（±９°）である。したがって、掃引するレーダービームの解像度を０．２°とすると、第１の掃引範囲には６０本、第２の掃引範囲には９０本のビームが含まれることになる。
【００５８】
この各ビームに対して、掃引角度が広い第２の掃引範囲を基準として、左側から順に１〜９０の番号を付す。すなわち、最も左側の１本目のビームがＢｎ１で、最も右側の９０本目のビームがＢｎ９０となり、掃引の中心ビームはビームＢｎ４５およびＢｎ４６となる。また、第１の掃引範囲は、第２の掃引範囲と同じくビームＢｎ４５およびＢｎ４６を中心とし、Ｂｎ１６〜Ｂｎ７５の６０本のビームにより構成される範囲として規定される。
以後、物体検出時には、反射光が検出されたレーダービーム番号より、物体の存在する方向が算出される。
また、この中心ビームＢｎ４５およびＢｎ４６の位置は車両の中心線に重なる状態が望ましい状態であり、レーダーセンサ１１０の光軸はまず最初に車両の運転者あるいは管理者などにより、そのように調整される。
【００５９】
また、レーダーカバー１３０の、距離計測時の掃引範囲である第１の掃引範囲の境界から軸ずれ判定時の掃引範囲である第２の掃引範囲の境界までの間の中間点、すなわち、第１の掃引範囲の外側で第２の掃引範囲の内側となる位置に、反射体１４０が設置される。
前述したように、本実施の形態においては、レーダーセンサ１１０はレーダーカバー１３０から１０ｃｍ（＝Ｌ）離れた位置に設けられ、レーダービームの第１および第２の掃引範囲は各々１２°および１８°なので、反射体１４０を第１の掃引範囲の境界と第２の掃引範囲の境界の中間位置に配置するためには、反射体１４０は、レーダービームの中心３０１から水平方向に１．３ｃｍ（＝Ｄ）離れた位置に設けられこととなる。
そしてこの状態で、レーダーセンサ１１０の送光レンズ１１６から出射され反射体１４０に入射されたレーザー光が、反射体１４０に反射されてレーダーセンサ１１０の受光レンズ１１７に適切に入射されるように、反射体１４０の反射面の傾き、形状等が形成される。
【００６０】
このように設置された反射体１４０にレーダービームが照射される状態を図７に示す。
図７に示すように、前述したようにレーダーセンサ１１０および反射体１４０が設置され、掃引範囲の中心が車両の中心線と合うように調整された場合には、左から７本目から９本目のレーダービームＢｎ７〜Ｂｎ９が反射体１４０に照射される状態となる。
したがって、この状態を基準とすれば、逆にレーダーセンサ１１０の光軸の中心、すなわち掃引範囲の中心を検出することが可能となる。
【００６１】
なお、図６および図７に示す例においては、方向を、車両から見て左方向を正、右方向を負の符号で示しているが、便宜的なものであってどちらを正負としてもかまわない。
また、反射体１４０の設置位置は左方向に設置したが、右側の同様な位置に設置しても構わない。
【００６２】
次に、このような構成の車間距離測定システム１００において行われる、本発明に係る種々の処理について説明する。
まず、レーダーセンサ１１０から出射されるレーダービームの光軸が適切な方向に指向するよう調整がなされているか否かをチェックする光軸調整検査処理について図８のフローチャートを参照して説明する。
この光軸調整検査処理は、予め設定されている、あるいは調整されたレーダーセンサ１１０の出射レーダービームの中心すなわち光軸が、車両の中心と一致しているか否かを検査する処理である。したがって、レーダーセンサ１１０の光軸がずれていることが判明している場合などには、まず、光軸調整の処理を行った後にこの検査処理を行うこととなる。
なお、これら光軸調整の処理およびその検査の処理は、通常の車両使用時あるいは走行時に行う処理ではなく、たとえば検査工場や修理工場などにおける検査時、修理時、あるいは自宅などにおける走行前点検時等に行う処理である。
【００６３】
光軸調整検査処理においては、まず、車外前方に、入射された光を反射する反射ターゲット（軸調整ターゲット）を配置する。この反射ターゲットは、基準の反射光を生成するためのものであって、車両の中心線上で、車両前面から数メートル程度の予め規定された距離になるべく正確に配置する。
そして、たとえば車間距離測定システム１００の電源が投入された場合、あるいは、作業者の操作により光軸調整検査処理の実行が指示された場合などにレーダーセンサ１１０における処理が開始され（ステップＳ１００）、まず、光軸調整モードに設定されているか否かが判定される（ステップＳ１０１）。光軸調整モードの設定は、車間距離制御コントローラ１５０に入力されているシステムスイッチの中の光軸調整モードオン−オフスイッチの切り替え状態が車間距離制御コントローラ１５０において検出され、この検出結果に基づいたデータが車間距離制御コントローラ１５０からレーダーセンサ１１０に送信されることにより行われる。
【００６４】
判定の結果、光軸調整モードに設定されていない場合には、そのまま処理を終了する（ステップＳ１１０）。
判定の結果、光軸調整モードが設定されていたときには、レーダーセンサ１１０は通常の車間距離測定時より広角の第２の掃引角度α２で左右方向にレーダービームの掃引を行う（ステップＳ１０２）。そして、このビーム掃引の時に、光軸調整のために車両の前方に配置された反射ターゲット１４０からの反射信号があるかどうか判定する（ステップＳ１０３）。
反射ターゲット１４０からの反射がない場合は、光軸調整を行うためのセッティングがなされていないことになり、ステップＳ１０１に戻って、光軸調整モードに設定されているか否かを再度判定する。その結果、光軸調整モードが設定されていれば再び第２の掃引角度による掃引以下の処理を繰り返し（ステップＳ１０２）、設定されていない場合は処理を終了する（ステップＳ１１０）。
【００６５】
ステップＳ１０３において、反射ターゲット１４０からの反射信号が検出された場合には、その反射光の光軸の中心となるレーダービームの番号Ｂｎｉ（ｉ＝１〜９０）を検出し、これを記憶する（ステップＳ１０４）。そして、この反射光の中心が所定の範囲内に含まれているか否かをチェックすることにより、光軸調整が完了しているか否かを検出する（ステップＳ１０５）。
前述したように、レーダーセンサ１１０から出射されるレーダービームの中心は、車両２００の中心線に一致していることが望ましく、またそのような状態となっていれば、車両の中心線上に配置された反射ターゲットからの反射光は、レーダービームＢｎ４５およびＢｎ４６として検出される。したがってここでは、反射ターゲットからの反射光が、Ｂｎ４５およびＢｎ４６を中心とする予め定めた所定の許容範囲内に入っているか否かを検出し、入っていればレーダービームの掃引の中心が車両の中心線上にほぼ一致しているものとして、光軸の調整が完了しているものと判断する。
【００６６】
反射ターゲットからの反射光が、その所定の許容範囲内に入っていない場合には、光軸のずれが大きくまだ調整が終了していないものとして、再びステップＳ１０１に戻って、光軸調整モードに設定されているか否かを再度判定する。その結果、光軸調整モードが設定されていれば再び第２の掃引角度による掃引以下の処理を繰り返す（ステップＳ１０２）。
反射光の中心が所定の範囲に含まれていた場合には、再度レーダービームを掃引角度α２で掃引し（ステップＳ１０６）、レーダーカバー１３０の内側に設置された反射体１４０からの反射光が検出されているか否かを検査する（ステップＳ１０７）。反射体１４０からの反射光は、１０ｃｍ程度の極至近距離からの反射光として検出される。
【００６７】
そして、反射体１４０からの反射光が検出されない場合は、レーダーカバー１３０が装着されていないものと判断して、その旨を示すレーダーカバー未装着判定信号を車間距離制御コントローラ１５０に出力し（ステップＳ１１１）、処理を終了する（ステップＳ１１２）。
レーダーカバー１３０の内側の反射体１４０からの至近距離信号が検出されたときは、その反射体１４０の検出された方向（中心３０１を基準とした角度）θを受光信号の検出されているレーダービーム番号から算出し（ステップＳ１０８）、これを光軸ずれ判定のための基準角度（基準の方向）θ_０としてレーダーセンサ１１０のレーダー制御回路１２０内の図示せぬメモリに記憶し（ステップＳ１０９）、処理を終了する（ステップＳ１１４）。
【００６８】
このような光軸調整検査処理を行うことにより、レーダーセンサ１１０の光軸が所定の許容範囲内に適切に調整されているか否かを検査するとともに、後の車両走行中の光軸ずれ判定処理に用いる基準の反射体１４０の基準角度θ_０を求める。
【００６９】
次に、車両２００が走行中に使用するメインの処理であって、車間距離を一定にして走行するための制御処理について、図９のフローチャートを参照して説明する。なお、本実施の形態の車間距離測定システム１００においては、この車間制御処理を行いながら、同時にレーダー光軸のずれを判定する処理も行う。
まず、たとえばイグニッション電源（ＩＧＮ電源）がオンにされるとレーダーが動作を開始し（ステップＳ２００）、まず車間距離測定システム１００が起動されているか否かの判定が行われる（ステップＳ２０１）。車間距離測定システム１００が起動されていれば、まず、レーダービームを第２の掃引角度α２で掃引し（ステップＳ２０２）、この掃引によりレーダーカバー１３０に設置した反射体１４０からの反射信号が検出されるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【００７０】
反射信号が検出されない場合は、レーダーカバー１３０が装着されていないものと判定して、その旨を示すレーダーカバー未装着判定信号を車間距離制御コントローラ１５０に出力し（ステップＳ２１４）、処理を中止する（ステップＳ２１５）。
なお、車間距離制御コントローラ１５０においては、入力されたレーダーカバー未装着判定信号に基づいて、レーダーカバー１３０が外れているなど車両２００に異常がある旨の表示を表示部１６０に行い、車両２００の異常を運転者に知らせる。
【００７１】
ステップＳ２０３において、反射体１４０からの反射信号が検出されているときは、反射体１４０の角度θを受光信号を検出しているレーダービーム番号から算出する（ステップＳ２０４）。
次に、算出された反射体１４０の方向θを予め記憶されている光軸正常時の基準角度θ_０と比較し（ステップＳ２０５）、反射体１４０の角度θと基準角度θ_０とのずれが所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０６）。
角度のずれが所定値以上であれば、光軸がずれていると判断して、光軸ずれ判定信号を車間距離制御コントローラ１５０に出力し（ステップＳ２１６）、処理を終了する（ステップＳ２１７）。
なお、光軸ずれ判定信号を受信した車間距離制御コントローラ１５０は、表示部１６０にレーダーの点検を行う必要があることを示すメッセージを表示し、その旨を運転者に報知する。またこれにより、車間距離の自動制御は、以後行われなくなる。
【００７２】
ステップＳ２０６の光軸ずれ判定において所定値以上のずれが検出されなかった場合には、軸ずれ判定を一定時間間隔ごとに行うためのタイマを起動した上で（ステップＳ２０７）、車間距離の計測処理を行う。すなわち、まず、前方車両を検出するための標準角度α１の範囲でレーダービームを掃引し（ステップＳ２０８）、得られた反射光に基づいて前方車両までの車間距離と方向を算出し（ステップＳ２０９）、これらのデータを車間距離制御コントローラ１５０へ出力する（ステップＳ２１０）。
車間距離制御コントローラ１５０は、受信した距離と方向のレーダーデータに基づいて、自車速と操舵角から自車線の前方車両を特定し、その車両との車間距離を適正に制御するために、スロットル制御信号およびブレーキ制御信号を、スロットルやブレーキの制御部に出力する。
【００７３】
次に、ステップＳ２０７において起動したタイマが所定の時間を経過しているか否かが判定される（ステップＳ２１１）。未だに所定時間を経過していない場合は、車間距離測定システム１００のスイッチが継続してオンされているか否かの判定を行い（ステップＳ２１２）、車間距離測定システム１００が継続作動中であれば、ステップＳ２０８に戻って再び車間距離の計測処理を行う。すなわち、レーダービームを標準角度α１で掃引し（ステップＳ２０８）、これより前方車両までの車間距離と方向を算出し（ステップＳ２０９）、算出結果を車間距離制御コントローラ１５０に出力する（ステップＳ２１０）。これにより、車間距離を一定に維持した状態での運転が継続される。
【００７４】
一方、ステップＳ２１１において、タイマが所定時間を経過していた場合には、ステップＳ２０２に戻って光軸ずれの判定処理を繰り返す。すなわち、第２の掃引角度α２でレーダービームを掃引し（ステップＳ２０２）、反射体１４０からの反射光のレーダービームを検出し（ステップＳ２０３）、それに基づいて反射体１４０の方向を検出し（ステップＳ２０４）、基準角度θ_０と比較し（ステップＳ２０５）、その差が所定値以上か否かをチェックする（ステップＳ２０６）。
なお、この処理は、たとえば運転が終了するか、あるいは、運転者の操作により車間距離測定システム１００の電源が切られるかするなどして、ステップＳ２１２においてシステムスイッチが切断されていることが検出されたら、終了される（ステップＳ２１３）。
【００７５】
このような処理を行うことにより、システムを使い始める前に光軸ずれの異常があれば検出が可能であり、車間距離測定システム１００の適切な動作を確保することができる。
また、タイマによって一定時間ごとに光軸ずれ判定を行うために、高速道路を長時間停車することなく走行する場合でも、光軸ずれが発生した場合には確実にこれを検出して運転者に知らせることができる。
また、レーダーカバー１３０の未装着状態という異常を検出することもできる。
【００７６】
図８を参照して前述した光軸調整検査処理、および、図９を参照して説明した光軸ずれ判定処理における反射体１４０の方向を検出する処理について、図１０に示す具体例を用いて説明する。
図１０は、レーダービームの番号ごとに受光信号の状態をオン−オフで示したものである。
図１０（Ａ）は、光軸が正常である場合の反射光の受光状態を示す図である。この場合、レーダービームＢｎ７〜Ｂｎ９において反射光が検出されておりそれ以外のビームについては反射光が検出されていない。本実施の形態では、レーダービームの解像度は０．２°としたので、反射体１４０の基準角度θ_０は反射が検出されている複数ビームの中央値を採用してレーダー光軸中心から＋７．5°（左方向）の角度であり、この角度が図８を参照して前述した光軸調整検査処理において、光軸正常時の基準値として記憶される。
【００７７】
図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）は、各々光軸ずれ判定処理において検出された反射体１４０からの反射光の受光状態を示す図である。
図１０（Ｂ）の例においては、反射体１４０からの反射光はレーダービームのＢｎ４〜Ｂｎ６で検出されており、これより反射体１４０の方向は、+８．１°と算出される。従って、予め記憶された光軸正常時の基準の反射体の方向＋７．５°と比べて、右に０．６°ずれていることが検出できる。
また、図１０（Ｃ）の例においては、反射体１４０からの反射光はレーダービームＢｎ１２〜Ｂｎ１４で検出されており、これより反射体１４０の方向は＋６．５°と算出される。従って、基準の反射体１４０の方向＋７．５°と比較して、左に１°ずれていることが検出される。
【００７８】
図９に示した光軸ずれ判定処理における光軸ずれ判定信号を出力する光軸のずれ角度の閾値は任意に設定できるが、たとえば１°以上のずれを異常と判断するようにすれば、前述した図１０（Ｂ）の状態では光軸ずれ判定信号は出力されず、図１０（Ｃ）の状態では光軸ずれ判定信号が出力されることになる。
【００７９】
次に、車両の停車時に光軸ずれの判定を行う処理について、図１１のフローチャートを参照して説明する。
車間距離制御コントローラ１５０は、入力される自車両の車速信号に基づいて車速を算出し、レーダーセンサ１１０に出力する。レーダーセンサ１１０は、車間距離制御コントローラ１５０より入力される自車両の車速データを常時監視して車速データが０、すなわち停車したことを検出すると、停車時割り込み処理として以下の処理を開始する（ステップＳ３００）。
処理を開始すると、まず最初に、第２の掃引角度α２でレーダービームの掃引を行い（ステップＳ３０１）、この掃引により反射体１４０からの至近距離の反射信号が検出されるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。反射信号が検出されない場合には、図９を参照して説明した光軸ずれ判定処理と同様に、レーダーカバー１３０未装着判定信号を出力して（ステップＳ３１１）、割り込み処理を終了する（ステップＳ３１２）。
【００８０】
ステップＳ３０２において反射体１４０からの反射信号が検出されたときは、反射体１４０の方向θを算出し（ステップＳ３０３）、予め記憶した光軸正常時の基準角度θ_０と比較する（ステップＳ３０４）。
そして、方向θと基準角度θ_０との間に所定値以上のずれがあるか否かが判断されて（ステップＳ３０５）、ずれが所定値以上であれば光軸ずれ判定信号を出力して（ステップＳ３１３）、割り込み処理を終了する（ステップＳ３１４）。
方向のずれが所定値未満であれば、レーダービームを第１の掃引角度α１で掃引し（ステップＳ３０６）、前方ターゲットまでの距離と方向データを算出し（ステップＳ３０７）、これらのデータを車間距離制御コントローラ１５０に出力する（ステップＳ３０８）。
次に、自車両の停止が継続しているか否かが判定され（ステップＳ３０９）、停車状態が継続していれば、ステップＳ３０６に戻って、標準角度α１でのレーダー掃引による前方ターゲットの計測の処理を継続する。
また、車速がゼロでなくなれば（ステップＳ３０９）、走行状態に移行したものとして、停止時の割り込み処理であるこの処理を終了する（ステップＳ３１０）。
【００８１】
このように、車間距離測定システム１００においては、車速ゼロ（自車両停止）が検出されるごとに光軸ずれ判定を実行するため、一般道の走行時などにおいても適切なタイミングで光軸ずれ異常を運転者に知らせることができる。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態の車間距離測定システムにおいては、レーダーカバーのうらがわに小面積の反射体を設置するだけで自動的にレーダーの光軸ずれを検出することができ、簡単な構造かつ低価格で、レーダーの出射方向を検査することができる。
また、従来行われていたような統計的な処理が不要となるため、高い検出信頼度で軸ずれ発生を即座に検出することができ、適切な対応をとることも可能となる。
また、適切なタイミングでドライバに車間距離測定システムの異常を通知することもできる。
また第２の掃引範囲で掃引を行っても反射体からの反射光が検出されないときは軸ずれ検出処理を中止しているので、たとえば、車両の修理、メンテナンスなどにより一時的にレーダーカバー１３０が取り外されている場合などには、軸ずれ判定処理が中止される。したがって軸ずれの誤判定を行うことがなく、無駄な調整作業を行うなどの不利益を防止することができる。
【００８３】
なお、本実施の形態においては、レーザーレーダーの方式として狭小ビームをスキャンするタイプを例にとって説明を行ったが、レーザーレーダーが広角ビームを一定角度範囲で掃引する方式とした場合でも同様の効果を得られるものである。
その場合、ビーム幅が数度の広角ビームを水平方向に掃引することによって得られる掃引角度情報およびその掃引角度において受光している反射光の強度などから、反射物体の方向を算出することができる。
光軸ずれ判定を行う掃引時において、レーダーカバー１３０の内側に設置された反射体１４０へのレーダー走行ビームの入射角度が、光軸がずれている場合は光軸正常時に対して変化するため受光レベルが変化する。よって、受光信号レベルに所定の閾値を設定することによって、光軸ずれを判定することができる。
【００８４】
第２の実施の形態
本発明の第２の実施の形態の車間距離測定システムについて図１２〜図２１を参照して説明する。
第２の実施の形態の車間距離測定システムの構成、および、これに含まれるレーダーセンサの構成は、前述した第１の実施の形態の車間距離測定システム１００とほぼ同じであり、その詳細な説明は省略する。
第２の実施の形態の車間距離測定システムにおいては、反射体１４０の構成およびこれによる光軸のずれの検出方法が、第１の実施の形態の車間距離測定システム１００とは異なる。
以下、この第１の実施の形態の車間距離測定システム１００との相違点を中心にして、第２の実施の形態の車間距離測定システムについて説明する。
【００８５】
図１２は、車間距離測定システムで用いられる反射体１４０ｂの構成を説明するための図であり、フロントグリル２１０に装着されたレーダーカバー１３０を、レーダーセンサ１１０の側（カバーの裏側）から見た図である。
図１２に示すように、レーダーカバー１３０には、中心３０３から左右それぞれに所定距離Ｄだけ離れた位置に、水平方向の幅が１ｍｍの２つの反射体１４０ａ，１４０ｂが設置されている。
【００８６】
これら２つの反射体１４０ａ，１４０ｂと、レーダーセンサ１１０およびレーダーセンサ１１０から出射されるレーダービームの位置関係を図１３〜図１５を参照して説明する。
図１３は、レーダービームの光軸が正常な場合のレーダービームの出射状態を示す図であり、図１４は、レーダービームの光軸が左側にずれた場合のレーダービームの出射状態を示す図である。
また、図１５は、その両方の場合の反射体１４０ａ近傍のレーダービームの状態を説明するための図である。
【００８７】
まず、図１３に示すように、レーダーセンサ１１０とレーダーカバー１３０との距離Ｌは、第１の実施の形態の車間距離測定システム１００と同様に１００ｍｍである。
また、レーダーセンサ１１０が出射する車間距離計測のためのレーダービーム掃引範囲αは±８°（＝１６°）であり、レーダービームの解像度は第１の実施の形態と同様に０．２°である。したがって、掃引されるレーダービームは、Ｂｎ１〜Ｂｎ８０の８０本のレーダービームとなる。
【００８８】。
このような構成においては、レーダーセンサ１１０から出射されるレーダービームの境界は、レーダービームの中心ビームがレーダーカバー１３０の中心３０３と重なっている場合、レーダーカバー１３０の中心から左右各１４ｍｍの位置となる。
したがって、このような条件でレーダービームが出射されることを前提として、反射体１４０ａおよび反射体１４０ｂは、レーダーカバー１３０の中心３０３の左右に各々１５ｍｍの位置に設ける。ビーム角０．２°のレーダービームのレーダーカバー１３０上でのビーム広がり範囲は約０．３５ｍｍであるため、反射体１４０は、その端がレーダービームの境界からビーム約３本分（約０．６°）ずれた地点に位置することになる。
【００８９】
このような構成においては、図１３および図１５に示すように、反射体１４０ａおよび１４０ｂはレーダーカバー１３０の中心３０３から１５ｍｍ地点に設置されており、レーダーの光軸中心線からレーダービームの片側の掃引端までの距離はレーダーカバー１３０の面上において１４ｍｍとなるので、レーダービームの光軸が正常でレーダーカバー１３０の中心３０３と重なっていれば、レーダービームが反射体１４０ａ，１４０ｂを検出することはない。
しかし、図１４および図１５に示すように、レーダービームの光軸が約０．６°、すなわちビーム３本分以上ずれた場合には、レーダービームが反射体１４０にかかる状態となり、反射体１４０からの反射光がレーダーセンサ１１０に入力されることになる。
したがって、このような構成の車間距離測定システムにおいては、反射体１４０からの反射光を検出することにより、レーダービームの光軸がずれていることが検出できる。
【００９０】
図１６は、レーダービームの光軸が約０．８°左側にずれた状態を示す図である。また、図１７は、この時の各レーダービームに対応する反射光の受光状態を示す図である。
図１６に示すように、レーダー光軸が何らかの理由により左に約０．８°ずれた場合、レーダーカバー１３０上でのレーダービームの照射位置は１ｍｍ以上ずれる状態となる。その結果、図１７に示すように、左端のレーダービームＢｎ１において反射光が検出されるようになる。
【００９１】
また、図１８は、レーダービームの光軸が約１．２°ずれた状態を示す図である。
また、図１９は、この時の各レーダービームに対応する反射光の受光状態を示す図である。
図１８に示すように、レーダー光軸が約１．２°までずれた場合、図１９に示すように、レーダービームＢｎ１〜Ｂｎ３までに受光信号が現れる。
【００９２】
なお、このようなレーダービームの反射光を用いて、車間距離測定システム１００を適切に動作させる上で光軸がずれているとの判定を行う際の光軸のずれ角度は、レーダー出力を使用するシステム側の要求、すなわち、車間距離制御コントローラ１５０における設定により任意に設定できる。たとえば、図１６および図１７に例示したように、ビーム１本でも反射体１４０からの反射光を検出した場合、すなわち０．８°のずれを光軸異常と判断するようにすれば、ビーム３本分までのずれ、すなわち０．６°までの光軸ずれは正常な状態と判定することになる。
【００９３】
図２０は、レーダーセンサ１１０の内部動作を示すフローチャートである。
レーダーが動作を開始すると（ステップＳ４００）、レーダービームを水平方向に角度α＝１６°の範囲で掃引し（ステップＳ４０１）、その反射光を検出して光を反射した物体までの距離及び方向を検出する（ステップＳ４０２）。
そして、左右両端のレーダービームＢｎ１及びＢｎ８０に対応する反射光が検出されているか否かをチェックする（ステップＳ４０３）。
受光信号が検出されていれば、その距離がレーダーカバー１３０面までの距離か否かをチェックし（ステップＳ４０４）、レーダーカバー１３０までの至近距離であると判定された場合には、レーダー光の光軸がずれているものと判定して、レーダー光軸ずれ検出信号を車間距離制御コントローラ１５０に出力する（ステップＳ４０５）。
車間距離制御コントローラ１５０は、この光軸ずれ検出信号を受信すると、車間距離制御等のシステム動作を中止し、異常がある旨を表示等によってドライバに報知する。
【００９４】
一方、ステップＳ４０３において掃引端部のビームに反射が検出されないとき、あるいはステップＳ４０４において反射は検出されるが距離がカバー面までの距離より十分遠距離であるときは、カバー面の反射体１４０からの反射光は受光しておらずレーダービームは適切な方向に出射されているものとして、通常の車間距離検出の処理、すなわち、反射光に基づいて前方ターゲットまでの距離と方向を算出する処理を行う（ステップＳ４０６）。
以後、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０６の処理を繰り返す。
【００９５】
このように、第２の実施の形態の車間距離測定システムであれば、通常の車間距離計測時と光軸検査時において掃引範囲を変更する必要がない。したがって、より簡単な制御により、精度よくレーダーセンサの光軸のずれを検出することができる。
【００９６】
第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態の車間距離測定システムについて、図２１および図２２を参照して説明する。
前述した第１の実施の形態の車間距離測定システム１００および第２の実施の形態の車間距離測定システムは、いずれも狭小レーダービームを所定の掃引角度で掃引することにより、車両前方に所定の角度で広がる物体検出領域を形成するスキャニング型のレーダーであった。
しかしながらレーダーは単一ビーム方式のレーダーであってもよく、そのような車間距離測定システムを第３の実施の形態として説明する。
【００９７】
車間距離測定システムの全体構成は、前述した第１および第２の実施の形態の各車間距離測定システム１００とほぼ同じである。
レーダーセンサの構成も、図５を参照して前述したレーダーセンサ１１０と類似しているが、ミラー１１３，スキャンモータ１１４およびスキャンモータ駆動回路１１５の構成を有しておらず、発光素子１１２で発光したレーザー光を、光学系により所定の角度θで広がる単一ビームに変換して、送光レンズ１１６を介してそのまま外部に出射している。
また、その反射光の検出は、受光レンズ１１７を介して入射される反射光全体の強度のみを検出するものであって、各方向のレーダービームごとの受光信号としては検出されない。
また、反射体は、図２１に示すように、レーダービームのレーダーカバー１３０上での広がり範囲の左右両側に、それぞれ１つずつの反射体１４０ａ，１４０ｂが設けられている。
【００９８】
このような構成の車間距離測定システム１００ｃにおける処理について、図２２のフローチャートを参照して説明する。
まず、レーダーが動作を開始すると（ステップＳ５００）、レーダービームがレーダーセンサより出射され（ステップＳ５０１）、この反射信号がレーダーセンサ１１０において受信され所定の信号処理がなされて反射物体までの距離が検出される（ステップＳ５０２）。
次に、レーダーカバー１３０の面までの距離の受光信号が検出されたか否かが判定される（ステップＳ５０３）。単一ビームレーダーの場合は、水平方向の分解能がないため、レーダーカバー１３０までの距離に相当するこの至近距離の反射光が検出された時点で、レーダー光軸ずれと判定され（ステップＳ５０３）、レーダーの光軸がずれている旨を示すレーダー光軸ずれ検出信号が、車間距離制御コントローラ１５０に出力される（ステップＳ５０４）。
また、ステップＳ０３において、至近距離での反射光が検出されない場合は、光軸は正常であると判定して、通常の車間距離検出の処理である、前方ターゲットまでの距離を算出する（ステップＳ５０５）。
以後、ステップＳ５０１からステップＳ５０５の処理を繰り返す。
【００９９】
このように、第３の実施の形態の車間距離測定システムにおいては、レーダービームの掃引を行わないため、構成がより一層簡単になる。また、反射光の方向を検出する必要もなく、制御も簡単となる。その上で、光軸のずれは適切に精度良く検出することができる。
なお、本実施の形態のような所定の角度で広がるビームは、そもそも発光素子内部において発生するようにしてもよいし、発光素子の後段において光学系により生成するようにしてもよい。
【０１００】
第４の実施の形態
次に、本発明の第４の実施の形態の車間距離測定システムについて図２３を参照して説明する。
前述した第１の〜第３の実施の形態の車間距離測定システムは、いずれもレーダービームの光軸のずれを検出した場合には、その旨の通知を行い、以後の車間距離計測の処理を中止するようにしていた。
しかしながら、光軸のずれを自動的に補正しながら車間距離計測を継続するようにしてもよい。そのような構成の車間距離測定システム１００を、第４の実施の形態として説明する。
【０１０１】
図２３は、スキャニング方式のレーザーレーダーを使用して前記のように光軸ずれを
自動的に判定した上に、算出された光軸ずれ量から光軸中心を自動的に補正してシステムの動作を継続できるようにした車間距離測定システムの処理を説明するためのフローチャートである。
このような車間距離測定システム１００ｄにおいて、レーダーが作動開始すると（ステップＳ６００）、レーダービームが水平方向に掃引送光され（ステップＳ６０１）、その反射光が検出されて、所望の受信信号処理が行われ（ステップＳ６０２）、左端ビームＢｎ１または右端ビームＢｎ８０に対応する反射光が検出されたか否かが判定される（ステップＳ６０３）。
左端ビームＢｎ１または右端ビームＢｎ８０に対応する反射光が検出されるとさらにその反射光がカバー面での至近距離での反射光か否かが判定される（ステップＳ６０４）。
そして、レーダーカバー１３０面での反射光であればレーダーカバー１３０の反射体１４０を検出したものであり、受光信号処理で検出されているビーム番号から光軸のずれ角を算出する（ステップＳ６０５）。
【０１０２】
次に、このときの光軸ずれ量が補正可能の範囲か否かを判定する（ステップＳ６０６）。たとえば物理的なビーム掃引範囲が±８°であるが、実際に計測に使用する範囲は±６°であるとすると、左右にそれぞれ２°ずつの余裕があることになり、この範囲内のずれであれば自動的に光軸中心となるビーム番号を移動することで補正を行うことが可能である。したがって、まず、光軸ずれ量がその補正範囲内であるか否かを検出し（ステップＳ６０６）、範囲内である場合には光軸中心となるビーム番号をずれ量に相当する量ずらすことにより、補正を行う（ステップＳ６０７）。
【０１０３】
左端ビームＢｎ１あるいは右端ビームＢｎ８０に対応する反射光が検出されなかった場合（ステップＳ６０３）、左端ビームＢｎ１あるいは右端ビームＢｎ８０に対応する反射光が検出されたものの、その反射光は至近距離で反射されたもの、すなわち、反射体１４０からの反射光ではなかった場合（ステップＳ６０４）、および、光軸補正が行われた場合（ステップＳ６０７）は、次に、通常の処理として前方反射物体までの距離と方向を算出し（ステップＳ６０８）、再びステップＳ６０１以下の掃引処理から繰り返す。
【０１０４】
なお、ステップＳ６０６において、２°以上のずれがあった場合、すなわち、自動補正の範囲を越えて光軸が大きくずれてしまった場合は、レーダービームの光軸がずれている旨を示すレーダー光軸ずれ検出信号を車間距離制御コントローラ１５０に出力することにより（ステップＳ６０９）、ドライバにシステム異常が発生したことを報知する。このとき、距離の算出の処理は行わない。
【０１０５】
このような構成の車間距離測定システムによれば、多少の光軸のずれであれば自動的にこれを補正して、車間距離を保持の処理を継続することができる。したがって、頻繁に光軸を調整する必要がなくなり、利便性が向上する。
【０１０６】
変形例
なお、本実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また、任意好適な種々の改変が可能である。
たとえば、検出した光軸のずれに基づいて、レーダーセンサ１１０におけるレーダービームの出射方向を補正するような構成としてもよい。そのような構成とすれば、発生する軸ずれが通常の原因に起因する僅かずつのずれであれば、より長期間、作業者による調整作業無しで継続して処理を継続することができる。なお、その際の補正の方法は、発光素子の向きや位置を変更したり、あるいは発光素子からそもそも出射されるレーダービームの方向を補正するようにしてもよいし、発光素子後段の光学系を制御することにより補正するようにしてもよい。その補正の方法は任意である。
【０１０７】
また、本実施の形態においては、レーザー光を用いたレーダーを例示して本発明を説明したがこれに限られるものではない。たとえば電波、熱波、光波、Ｘ線などの電解および磁界によって特性づけられる任意の電磁放射波を用いたレーダーシステムに適用してよい。
また、当該電磁波の出射方向は、当該レーダーの用途に応じて、車両の前後、左右、上下などの任意の方向でよい。
また、電磁波の広がる方向も、水平方向に限られるものではなく、鉛直方向でもよく、また、水平方向でも鉛直方向でもない任意の方向でよい。
なお、本明細書中においては、スキャン（走査）とスイ−プ（掃引）を特段の区別なく実質的に同じ意味として用いている。したがって、何らこの文言により処理および動作が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態の車間距離測定システムの全体概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した車間距離測定システムにおけるレーザーレーダーの掃引範囲および物体検出領域を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示した車間距離測定システムが搭載された車両のフロント部分を示す図であり、レーダーカバーの設置状態を説明するための図である。
【図４】図４は、図１に示した車間距離測定システムの反射体の設置位置を説明するための図である。
【図５】図５は、図１に示した車間距離測定システムのレーダーセンサの詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、図５に示したレーダーセンサより出射されるレーダービームの構成、光路、および、レーダーカバーおよび反射体との位置関係を示す図である。
【図７】図７は、反射体にレーダービームが照射される状態を示す図である。
【図８】図８は、図１に示した車間距離測定システムにおいて行う光軸調整検査処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、図１に示した車間距離測定システムにおける車両走行時に行う車間距離制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、図８および図９に示した各処理の反射体の方向を検出する処理で参照される、レーダービームごとの反射光受光状態を説明するための図である。
【図１１】図１１は、図１に示した車間距離測定システムにおける車両停車時に光軸のずれの判定を行う処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の第２の実施の形態の車間距離測定システムのレーダーカバー上の反射体の配置を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第２の実施の形態の車間距離測定システムにおいて、レーダービームの光軸が正常な場合のレーダービームの出射状態を示す図である。
【図１４】図１４は、第２の実施の形態の車間距離測定システムにおいて、レーダービームの光軸が左側にずれた場合のレーダービームの出射状態を示す図である。
【図１５】図１５は、図１３および図１４に示した各場合の、反射体近傍のレーダービームの状態を説明するための図である。
【図１６】図１６は、第２の実施の形態の車間距離測定システムにおいて、光軸が約０．８°左側にずれた時の反射体周辺に照射されるレーダービームの状態を示す図である。
【図１７】図１７は、図１６に示した状態における、レーダービームごとの反射光受光状態を説明するための図である。
【図１８】図１８は、第２の実施の形態の車間距離測定システムにおいて、光軸が約１．２°左側にずれた時の反射体周辺に照射されるレーダービームの状態を示す図である。
【図１９】図１９は、図１８に示した状態における、レーダービームごとの反射光受光状態を説明するための図である。
【図２０】図２０は、第２の実施の形態の車間距離測定システムのレーダーセンサにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【図２１】図２１は、本発明の第３の実施の形態の車間距離測定システムにおいて、レーダービームの出射状態を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の第３の実施の形態の車間距離測定システムにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【図２３】図２３は、本発明の第４の実施の形態の車間距離測定システムにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１００…車間距離測定システム
１１０…レーダーセンサ
１１１…送光回路
１１２…発光素子
１１３…ミラー
１１４…スキャンモータ
１１５…スキャンモータ駆動回路
１１６…送光レンズ
１１７…受光レンズ
１１８…受光素子
１１９…受光回路
１２０…レーダー制御回路
１２１…制御部
１２２…信号処理部
１３０…レーダーカバー
１４０…反射体
１５０…車間距離制御コントローラ
１６０…表示部
２００…車両
２１０…フロントグリル
３０１…距離計測時の掃引範囲（第１の掃引範囲、物体検出領域）
３０２…検査調整時の掃引範囲（第２の掃引範囲）
３０３…光軸中心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radar system such as an inter-vehicle distance measuring device that is mounted on a vehicle such as a passenger car and detects an object in front of the vehicle by emitting an electromagnetic beam such as a laser beam to the front of the vehicle and detecting the reflected light. In particular, the present invention relates to an in-vehicle radar capable of inspecting whether or not an electromagnetic wave beam is appropriately emitted in a predetermined direction, an inspection method thereof, and an inter-vehicle distance measurement device using such an in-vehicle radar.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an inter-vehicle distance measuring device, an electromagnetic wave such as a laser beam is emitted forward from the own vehicle, and a reflected laser beam that is reflected back to the object is received, and based on this, the distance to the object ahead There are known devices for detecting. At this time, there is also known an apparatus that detects the azimuth angle (hereinafter referred to as a direction) where the object exists, as well as the distance to the object.
In such an inter-vehicle distance measuring apparatus, the presence direction of the object is detected as a relative direction with respect to the own vehicle, and in order to accurately detect this, the optical axis direction of the emitted laser light is accurately determined. Or you need to know exactly.
[0003]
Accordingly, several methods for detecting the amount of deviation of the optical axis from the reference direction have been proposed. For example, an apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-120555 is disclosed.
In this device, the optical axis direction of the radar is estimated and memorized from the roadside reflector array detected by the radar when traveling on a straight road, and the deviation from the previous optical axis direction from the reflector array detected at the time of subsequent straight state detection Is detected and the optical axis direction is corrected. More specifically, it is estimated that the host vehicle is traveling straight from the steering angle, vehicle speed, etc. while traveling, and the optical axis direction is stored based on the array information of the roadside reflectors detected by the radar at that time. Then, the amount of deviation of the optical axis is estimated and calculated by subsequent statistical processing, and the optical axis direction is corrected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the device described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-120555, information on roadside stationary objects that are not necessarily arranged regularly, steering angles and vehicle speeds whose behavior is not always stable. There are many uncertainties in the information used. Therefore, in order to detect an axis deviation with sufficient reliability, a complicated and large amount of statistical processing must be performed. As a result, it takes time to detect an axis deviation or to determine an axis deviation. There's a problem.
[0005]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle-mounted radar capable of accurately and easily detecting an axial deviation of an emitted electromagnetic wave.
Another object of the present invention is to provide an in-vehicle radar inspection method capable of easily and accurately detecting an axial deviation of an outgoing electromagnetic wave.
Furthermore, another object of the present invention is to provide an inter-vehicle distance measuring device that can easily detect an axial deviation of an emitted electromagnetic wave with high accuracy and thereby can appropriately detect a distance to a front object. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the in-vehicle radar of the present invention emits an electromagnetic wave from the inside of the vehicle, detects its reflected wave, and detects an external object based on the reflected wave. Vehicle-mounted radar that detects a certain electromagnetic wave andDefine the emission direction of the electromagnetic waveAn electromagnetic wave emitting means for emitting the electromagnetic wave toward an object detection region defined in a predetermined direction; and a member provided in the vehicle, provided at a predetermined position outside the object detection region and in the vicinity of the region. A reflection member that reflects the electromagnetic wave when the emitted electromagnetic wave is incident thereon, and a reflection that detects at least the presence or absence of the reflected wave from the electromagnetic wave emission means and reflected by the reflection member The electromagnetic wave based on the detection result of the reflected wave and the reflected waveThe exit direction of theThe object detection areaDirectionAnd an exit direction determining means for determining whether or not.
[0007]
  In the vehicle-mounted radar having such a configuration, the electromagnetic wave passes through the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave emitting means and emitted outside the vehicle.Outside the region and in the vicinity of the regionBecause the reflective member is placed, Electromagnetic wavesIt will be in the state which passes the vicinity of a reflection member. for that reason,When the electromagnetic wave is properly emitted to the object detection region, no reflected light is obtained from the reflecting member, but when the emitting direction of the electromagnetic wave is deviated, the reflected light from the reflecting member is detected. Therefore, by observing at least the presence or absence of the reflected wave from the reflecting member in the reflected wave detecting means,This change is detected, and the emission direction determination means determines whether or not the emission direction of the electromagnetic wave is appropriate.
[0008]
  In the above invention, the emitted electromagnetic wave may be any electromagnetic radiation wave characterized by electrolysis and magnetic field, such as radio waves, heat waves, light waves, and X-rays.
  Further, the emission direction of the electromagnetic wave may be any direction such as front and rear, left and right, and up and down of the vehicle according to the use of the radar.
  Further, as described in the invention, the reflecting member passes electromagnetic waves.Outside the area and near the areaHowever, the position in the vicinity is a position corresponding to an allowable limit of deviation in the emission direction of the electromagnetic wave at the maximum.
[0009]
  Although this invention is not limited to this, As a suitable example,The reflected wave detecting means detects the direction of the reflecting member based on the detection result of the reflected wave, and the emission direction determining means is the reflection in which the detected direction of the reflecting member is preset. By comparing with the reference direction of the member, it is determined whether or not the electromagnetic wave is appropriately emitted to the object detection region.(Claim 2).
[0010]
  As a more suitable and specific example,The electromagnetic wave emitting means emits an electromagnetic wave toward the object detection region by emitting an electromagnetic wave that spreads at a first spread angle in a predetermined direction when an external object is detected, and when the external object is detected when the outgoing direction is determined. And emitting the electromagnetic wave that spreads at a second spread angle that is wider than the first spread angle in the same direction, and the reflecting member is outside the transmission range of the electromagnetic wave emitted at the first spread angle, The reflected wave detecting means is provided at a predetermined position within a passing range of the electromagnetic wave emitted at the second spread angle, and the reflected wave detecting means is configured to reflect the reflected wave based on the reflected wave reflected by the reflecting member when determining the emission direction. Detect direction of member(Claim 3).
[0011]
  In the automotive radar with such a configuration,An electromagnetic wave is emitted by the electromagnetic wave emitting means at a second spread angle that is wider than the object detection region (passage region of the first spread angle), and the reflection member disposed outside the object detection region is irradiated with the electromagnetic wave. Actively detect the placement. AndBased on this, the emission direction determination means determines whether or not the emission direction of the electromagnetic wave is appropriate.
  The direction in which the electromagnetic wave spreads may be any direction including a horizontal direction and a vertical direction.
[0012]
  More preferably, the reflected wave detecting means detects the direction of the reflecting member based on the reflected wave, and the emission direction determining means is the detected direction of the reflecting member.On the basis of theThe electromagnetic wave emission means detects the deviation of the emission direction of the electromagnetic wave, corrects the deviation of the emission direction of the electromagnetic wave, and emits the electromagnetic wave in a predetermined direction in front of the vehicle.
  In addition, when the reflected wave from the said reflection member is not detected in the said reflected wave detection means, it is desirable for the said output direction determination means not to perform the said determination (Claim 5).
[0013]
Further, the present invention is not limited to this, but as a preferable example, the reflecting member is located outside the region where the emitted electromagnetic wave passes in the vehicle and close to the region. The reflected wave detection means determines the presence or absence of a reflected wave reflected by the reflecting member, and the emission direction determining means determines that the reflected wave reflected by the reflecting member is detected when the reflected wave is detected. It is determined that the emission direction of the electromagnetic wave is not appropriate (claim 6).
As a more suitable and specific example, the electromagnetic wave emitting means emits an electromagnetic wave that substantially spreads in a predetermined direction at a predetermined spreading angle, and the reflecting member is adjacent to both ends in the spreading direction of the electromagnetic wave. One or more are provided at each position (Claim 7).
[0014]
  For automotive radar with this configurationButIf the electromagnetic wave emitted from the electromagnetic wave emission means is emitted in an appropriate direction, the reflection member is provided outside the region through which the electromagnetic wave passes, and therefore the reflected wave from the reflection member is not detected by the reflected wave detection means. . However, when the emission direction of the electromagnetic wave deviates from the proper position, the reflection member provided in the immediate vicinity of the proper electromagnetic wave path is irradiated with the electromagnetic wave, and the reflected wave detection means reflects the reflection from the reflection member. Light will be detected. Therefore, the presence or absence of the reflected wave is observed in the reflected wave detection means, and based on this, the emission direction determination means determines whether or not the emission direction of the electromagnetic wave is appropriate.
  The direction in which the electromagnetic wave spreads may be any direction including a horizontal direction and a vertical direction.
[0015]
  Although the present invention is not limited to this, as a preferred example, the electromagnetic wave emitting means may be a predetermined unit.To spread in the direction with a predetermined spread angleBy sweeping the electromagnetic beam,For the object detection areaA scanning type device that emits electromagnetic waves (claim 8).
  As another preferred example, the electromagnetic wave emitting means emits a single-beam electromagnetic wave that spreads at the predetermined angle in the direction.To emit an electromagnetic wave to the object detection region.(Claim 9).
  The single beam may be generated in such a way that a beam that spreads at a predetermined angle from the electromagnetic wave generating element, or a beam that has been narrowed to a certain degree in the traveling direction at a predetermined angle via an optical system or the like. You may make it convert into the beam which spreads.
[0016]
  In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, an in-vehicle radar inspection method according to the present invention is directed toward an object detection area defined in a predetermined direction outside the vehicle from within the vehicle. An in-vehicle radar inspection method for emitting an electromagnetic wave, detecting a reflected wave of the emitted electromagnetic wave, and detecting an external object based on the reflected wave,
  A reflecting member provided in the vehicle, outside the object detection area and in the vicinity of the areaPosition that defines the direction of emission of the electromagnetic waveDetecting at least the presence or absence of the reflected wave reflected by the reflecting member provided in
  Based on the detection result of the reflected wave, the electromagnetic waveThe exit direction of theThe object detection areaDirection(No. 10).
[0017]
  Although the present invention is not limited to this,By comparing the detected direction of the reflecting member with a preset reference direction of the reflecting member, it is determined whether or not the electromagnetic wave is appropriately emitted to the object detection region.(Claim 11).
[0018]
  As a preferred example, the electromagnetic wave is emitted toward the object detection area so as to spread at a first spread angle in a predetermined direction when an external object is detected, and is the same as that when the external object is detected during inspection. And the reflection member is out of a passing range of the electromagnetic wave emitted at the first spread angle, and the second spread angle is wider than the first spread angle. Direction of the reflecting member based on the reflected wave of the electromagnetic wave that is provided at a predetermined position within the passing range of the electromagnetic wave emitted at the spread angle of 2 and spread at the second spread angle at the time of the inspection Is detected (claim 12).
  As a preferred example, when a reflected wave reflected by the reflecting member is detected, it is determined that the emission direction of the electromagnetic wave is not appropriate (claim 13).
[0019]
  Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention to achieve the above object, the inter-vehicle distance measuring device of the present invention comprises:When any of the aforementioned vehicle-mounted radars and the electromagnetic wave are appropriately emitted to the object detection area, at least the object is reflected based on the reflected wave reflected by the detected object outside the vehicle. A distance calculating means for calculating the distance;(Claim 14).
[0020]
  According to the inter-vehicle distance measuring device having such a configuration, the electromagnetic wave passes through the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave emitting means and emitted outside the vehicle.Out of territoryA reflective member is placed near the area., ElectricThe magnetic wave passes through the vicinity of the reflecting member. As a result, when the emission direction of electromagnetic waves deviates from the proper position,The change that reflected light that is not normally detected is detected appears in the reflected light.Therefore, in the reflected wave detection meansPresence or absence of reflected waves from the reflecting memberThis change is detected, and finally, the emission direction determination means determines whether or not the emission direction of the electromagnetic wave is appropriate. And when electromagnetic waves are emitted appropriately, the distance calculation means calculates the distance to the object based on the reflected wave reflected by the object outside the vehicle.
[0022]
  As a suitable example,The determination of the emission direction of the electromagnetic wave by the emission direction determination means is possible for the inter-vehicle distance measuring device to operate, for example, when the ignition key of the vehicle is turned on or when the inter-vehicle distance measuring device is turned on. When it is in a state (claim)15), When the vehicle is stopped due to traffic light etc.16) Or at predetermined time intervals (claims)17) Etc.
[0023]
  In addition, preferably, when the emission direction determination unit determines that the electromagnetic wave is not properly emitted in a predetermined direction in front of the vehicle, the emission direction determination unit further includes a notification unit that notifies the driver of the determination result ( Claim18).
  In the inter-vehicle distance measuring apparatus having such a configuration, when the electromagnetic wave emission direction is not appropriate, the driver of the vehicle is immediately notified by the notification means. The notification method at this time may be performed by any method such as some display or sound. In addition, when the emission direction is appropriate, data indicating the emission direction of electromagnetic waves and data indicating the inter-vehicle distance may be output together with arbitrary data and information.
[0025]
【The invention's effect】
  According to invention of Claims 1-9, from a reflective memberPresence or absence of reflected lightIt is possible to provide an on-vehicle radar that can detect the axial deviation of the electromagnetic wave simply by observing the axis, and can easily detect the axial deviation of the outgoing electromagnetic wave with high accuracy.
  In addition, according to the second aspect of the invention, since the direction of the reflecting member is detected, the state of the axis deviation can be accurately grasped.
  In addition to this, according to the invention described in claim 3, since the reflected light from the reflecting member is incident only during the operation of detecting the axial deviation, the reflected light from the reflecting member is used during the operation of detecting the object. There is no need to consider it, and signal processing at that time can be simplified.
[0026]
Further, according to the invention described in claim 4, since the detected axial deviation is corrected and the electromagnetic wave can be emitted, the electromagnetic wave can be emitted in an appropriate direction. In addition, since it is not necessary to immediately stop the radar with a slight deviation of the optical axis, the operation of the system using the radar can be continued.
Furthermore, according to the fifth aspect of the present invention, for example, when the reflecting member is removed due to vehicle repair or maintenance, the reflecting member is dropped, or basically the optical axis is largely deviated. If the conditions for performing the exit direction determination process are not prepared, such as the case, the process is not performed, so it is possible to prevent erroneous determination, and wasteful processing and axis adjustment work. Can also be prevented.
[0027]
According to the sixth aspect of the present invention, since it is possible to detect the axial deviation of the outgoing electromagnetic wave only by detecting the presence or absence of the reflected light from the reflecting member, the axial deviation can be detected more easily.
In addition, according to the invention described in claim 7, since the reflecting member is provided at both ends of the spreading direction with respect to the electromagnetic wave spreading at a predetermined spreading angle, which direction of the spreading electromagnetic wave is in the spreading direction. Even if it deviates, the deviation can be detected accurately.
According to the eighth aspect of the invention, it is possible to detect an object by emitting an electromagnetic wave in a desired range having a certain extent with a narrow beam. Further, the direction of the object can be detected appropriately according to the resolution of the sweep angle.
On the other hand, according to the ninth aspect of the present invention, it is sufficient to emit a single beam, and no sweeping is required, so that the configuration of the electromagnetic wave emitting means can be simplified.
[0028]
  In addition, according to the invention described in claims 10 to 13, it is possible to provide an in-vehicle radar inspection method capable of accurately and easily detecting the axial deviation of the emitted electromagnetic wave.The
ThisIn addition, according to the invention described in claim 11, the reference direction of the reflecting member can be appropriately set and adjusted. In addition, the method is very simple because it simply arranges a reflecting object in the center of the front of the vehicle and stores the direction of the reflecting member at that time as the reference direction.
[0029]
In addition to this, according to the invention described in claim 12, since the reflected light from the reflecting member is incident only when operating in the mode of axis misalignment detection, when the object is detected, it is reflected from the reflecting member. Therefore, the signal processing at that time can be simplified.
In particular, according to the invention described in claim 13, since it is possible to detect the axial deviation of the outgoing electromagnetic wave only by detecting the presence or absence of the reflected light from the reflecting member, the axial deviation can be detected more easily.
[0030]
  Further, claims 14 to18According to the invention described in the above, it is possible to provide an inter-vehicle distance measuring device that can detect the axial deviation of the emitted electromagnetic wave with high accuracy and easily detect the distance to the object in front of the vehicle. it can.
[0034]
  Claims15According to the invention described in the above, since the electromagnetic wave emission direction is always determined when the inter-vehicle distance measuring device is started, an appropriate inspection is performed every time, and an appropriate inter-vehicle distance can be measured.
  Claims16According to the invention described in the above, since the determination of the emission direction of the electromagnetic wave is performed when the vehicle is stopped, which does not substantially require the inter-vehicle distance measurement, the necessity for performing the inter-vehicle distance measurement is reduced or not required. As a result, it is possible to prevent the signal processing and operation during inter-vehicle distance measurement from being hindered or influenced.
[0035]
  Claims17According to the invention described in the above, for example, even when the vehicle continuously travels for a long time without stopping on an expressway or the like, the optical axis deviation can be periodically inspected, and such a long-time operation is possible. However, accurate inter-vehicle distance measurement is always possible.
  Claims18According to the invention described in (3), when the emission direction of the electromagnetic wave becomes inappropriate, the driver can immediately know the fact, and a quick response is possible.The
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First embodiment
An inter-vehicle distance measurement system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the inter-vehicle distance measurement system will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an inter-vehicle distance measurement system 100 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the inter-vehicle distance measurement system 100 includes a radar sensor 110, a radar cover 130, a reflector 140, an inter-vehicle distance control controller 150, and a display unit 160.
[0037]
The radar sensor 110 is controlled by the inter-vehicle distance controller 150, emits a radar beam forward of the vehicle, detects an object in front of the vehicle based on the reflected light, and measures the inter-vehicle distance.
The radar sensor 110 emits a radar beam to a predetermined object detection area defined on the front surface of the vehicle by sweeping the narrow radar beam left and right in the horizontal direction at a predetermined first sweep angle α1. And the light reflected by the object in this area is received, and based on this, the distance and direction to the object are measured. The distance and direction of the measurement result are output to the inter-vehicle distance controller 150.
In the embodiments described below, the direction of the object or the reflector is indicated by an angle from the left and right center lines of the vehicle.
[0038]
Further, the radar sensor 110 performs processing for adjusting the optical axis of the radar beam and determining the deviation of the optical axis. In this case, the radar sensor 110 emits and sweeps the radar beam at the second sweep angle α2 slightly wider than the first sweep angle α1 at the time of the above-described normal object detection, and the reflection attached to the radar cover 130. The body 140 is irradiated with a radar beam. Then, detection and adjustment of the optical axis deviation are performed with reference to the reflected light from the reflector 140.
In the present embodiment, the first sweep angle α1 is ± 6 °, and the second sweep angle α2 is ± 9 °.
The radar sensor 110 is provided at a predetermined position inside the front grill 210 of the vehicle, and emits a radar beam forward of the vehicle via a radar cover 130 provided on the front grill 210. In the present embodiment, it is assumed that the radar sensor 110 is provided at a position 10 cm inside the radar cover 130.
[0039]
FIG. 2 shows the sweep range of the radar beam emitted from the radar sensor 110 and the object detection region defined thereby.
As shown in FIG. 2, the radar beam is emitted from the radar sensor 110 to the front of the vehicle 200 and swept by the width of the angle α1, so that the first sweep range, that is, the object detection region 301, which is the sweep range at the time of distance measurement. Is formed. Further, the radar beam is swept at an angle α2 that is somewhat wider than the angle α1, thereby forming a second sweep range 302 that is a sweep range at the time of inspection adjustment.
The detailed configuration of the radar sensor 110, the detection method of the optical axis deviation, and the adjustment method will be described later in detail.
[0040]
The radar cover 130 is a cover of the radar sensor 110 formed of a member that transmits infrared laser light. As shown in FIG. 3, the radar cover 130 is incorporated in the center portion of the front grill 210 of the vehicle 200, transmits the radar beam emitted from the radar sensor 110, and emits it to the front surface outside the vehicle, as shown in FIG. What is the object detection area 301 is formed. Further, the radar cover 130 transmits the radar beam reflected by an object such as a vehicle in the object detection area 301 and makes it incident on the radar sensor 110.
The radar cover 130 is provided with a reflector 140 for generating reference reflected light when inspecting the direction of the radar beam emitted from the radar sensor 110.
[0041]
  As shown in FIG. 4, the reflector 140 is the center of the radar beam sweep range of the radar cover 130 that is swept at the angle α1 or α2.303Is a minute reflection member of about several millimeters square provided at a position separated by a predetermined distance D in the horizontal direction that is the sweep direction. In the present embodiment, the distance D is 1.3 cm. The reflector 140 reflects the light emitted from the radar sensor 110 and immediately enters the radar sensor 110 in order to generate reflected light that serves as a reference when inspecting the direction of the radar beam emitted from the radar sensor 110. Let
  The radar beam reflected by the reflector 140 and returned to the radar sensor 110 is used as a reference reflected light for detecting or correcting the deviation of the optical axis of the radar beam.
[0042]
The inter-vehicle distance controller 150 is based on data such as the distance and direction of the preceding vehicle input from the radar sensor 110, and the vehicle speed signal and steering angle signal of the vehicle 200 input from a vehicle speed sensor and steering angle sensor (not shown). Thus, a throttle control signal and a brake control signal for controlling the throttle and brake of the vehicle are generated and output to each drive unit (not shown). Thereby, the driving state or braking state of the vehicle 200 is controlled, and the inter-vehicle distance between the vehicle 200 and the other vehicle in front of the vehicle 200 is kept constant.
In addition, the inter-vehicle distance controller 150 outputs such a setting state and control state, an operating state of the inter-vehicle distance measurement system 100, and the like to the display unit 160.
[0043]
The display unit 160 displays the setting state of the optical axis adjustment SW and the system SW input from the inter-vehicle distance control controller 150, the control state of the throttle, the brake, etc., or the operating state of the inter-vehicle distance measurement system 100. Notify the driver.
[0044]
Next, the configuration of the radar sensor 110 will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the radar sensor 110.
The radar sensor 110 includes a light transmission circuit 111, a light emitting element 112, a mirror 113, a scan motor 114, a scan motor driving circuit 115, a light transmission lens 116, a light receiving lens 117, a light receiving element 118, a light receiving circuit 119, a radar control circuit 120, and a communication. It has an interface 123.
[0045]
The light transmission circuit 111 generates a control signal for causing the light emitting element 112 to emit laser light based on the control signal input from the radar control circuit 120, and applies the control signal to the light emitting element 112.
[0046]
The light emitting element 112 is a laser diode that emits near-infrared laser light, emits predetermined laser light based on a control signal input from the light transmitting circuit 111, and enters the mirror 113.
[0047]
The mirror 113 reflects the laser light incident from the light emitting element 112 and emits the light from the radar sensor 110 to the outside via the light transmission lens 116. At this time, the mirror 113 is rotated by a scan motor 114 between predetermined angles in the horizontal direction. As a result, the laser light incident from the light emitting element 112 is swung left and right at a predetermined angle in the horizontal direction and a narrow radar beam that is swept at a predetermined angle is generated.
[0048]
The scan motor 114 rotates the mirror 113 based on a control signal from the scan motor drive circuit 115.
[0049]
The scan motor drive circuit 115 generates a control signal for driving the scan motor 114 based on the control signal input from the radar control circuit 120 and applies it to the scan motor 114.
[0050]
The light transmission lens 116 shapes the laser light reflected by the mirror 113 into a predetermined beam shape and sends it out.
[0051]
The light receiving lens 117 condenses the light emitted from the light transmitting lens 116 and reflected back to the target object and enters the light receiving element 118.
[0052]
The light receiving element 118 is configured by a photodiode or the like, and receives and photoelectrically converts the light collected by the light receiving lens 117, generates an electrical signal corresponding to the received light, and outputs it to the light receiving circuit 119.
[0053]
The light receiving circuit 119 amplifies the signal input from the light receiving element 118 and outputs the amplified signal to the radar control circuit 120.
[0054]
The radar control circuit 120 is configured by, for example, a microcomputer and controls each part of the radar sensor 110 based on a control signal input from the inter-vehicle distance control controller 150 so that the radar sensor 110 performs a desired operation as a whole. .
The radar control circuit 120 includes a control unit 121 and a signal processing unit 122.
[0055]
The control unit 121 controls the light transmission circuit 111 and the scan motor drive circuit 115 so that the radar beam is appropriately emitted and swept based on a control signal input from the host via the communication interface 123. In particular, the controller 121 has an angle α1 wider than the angle α1 corresponding to the sweep range at the time of distance measurement as shown in FIG. 2 or the standard angle α1 corresponding to the sweep range at the time of optical axis adjustment and axis deviation determination. The scan motor drive circuit 115 is controlled so that the radar beam is swept at any sweep angle α2.
The signal processing unit 122 obtains the distance to the object that reflects the radar beam based on the round trip delay time of transmission and reception for each beam at each sweep angle generated as a result of the scan. Further, the direction in which the object exists is obtained depending on which sweep angle of the beam is detected in the scan range. Then, the obtained distance and direction information is output to the inter-vehicle distance controller 150 via the communication interface 123.
[0056]
The communication interface 123 is an interface between the radar sensor 110 and the inter-vehicle distance control controller 150. Specifically, the communication interface 123 transmits, for example, a signal for controlling laser emission and a signal for controlling sweeping of laser light from the inter-vehicle distance controller 150 to the radar control circuit 120. In addition, information on the distance and direction to the object ahead of the vehicle obtained by the radar control circuit 120 is transmitted from the radar control circuit 120 to the inter-vehicle distance control controller 150.
[0057]
The configuration of the radar beam emitted from the radar sensor 110 having such a configuration, the optical path, and the positional relationship between the radar cover 130 and the reflector 140 are shown in FIGS.
As shown in FIG. 6, a radar beam is emitted from the radar sensor 110 in the forward direction of the vehicle in the first sweep range 301 when measuring the distance and in the second sweep range 302 when determining the axis deviation. . In this embodiment, the sweep angles are α1 = 12 ° (± 6 °) and α2 = 18 ° (± 9 °). Accordingly, if the resolution of the radar beam to be swept is 0.2 °, the first sweep range includes 60 beams, and the second sweep range includes 90 beams.
[0058]
Numbers 1 to 90 are assigned to the respective beams in order from the left side with the second sweep range having a wide sweep angle as a reference. That is, the leftmost first beam is Bn1, the rightmost 90th beam is Bn90, and the central beams of the sweep are beams Bn45 and Bn46. Further, the first sweep range is defined as a range composed of 60 beams Bn16 to Bn75 with the beams Bn45 and Bn46 as the center as in the second sweep range.
Thereafter, when the object is detected, the direction in which the object exists is calculated from the radar beam number from which the reflected light is detected.
Further, it is desirable that the positions of the center beams Bn45 and Bn46 overlap with the center line of the vehicle, and the optical axis of the radar sensor 110 is first adjusted as such by the driver or manager of the vehicle. .
[0059]
The radar cover 130 has an intermediate point between the boundary of the first sweep range that is the sweep range at the time of distance measurement and the boundary of the second sweep range that is the sweep range at the time of axis deviation determination, that is, the first. The reflector 140 is installed at a position outside the second sweep range and inside the second sweep range.
As described above, in the present embodiment, the radar sensor 110 is provided at a position 10 cm (= L) away from the radar cover 130, and the first and second sweep ranges of the radar beam are 12 ° and 18 °, respectively. Therefore, in order to arrange the reflector 140 at an intermediate position between the boundary of the first sweep range and the boundary of the second sweep range, the reflector 140 is 1.3 cm (= D) It will be provided at a distant position.
In this state, the laser light emitted from the light transmitting lens 116 of the radar sensor 110 and incident on the reflector 140 is reflected by the reflector 140 and appropriately incident on the light receiving lens 117 of the radar sensor 110. The inclination, shape, etc. of the reflecting surface of the reflector 140 are formed.
[0060]
FIG. 7 shows a state in which the reflector 140 installed in this way is irradiated with a radar beam.
As shown in FIG. 7, when the radar sensor 110 and the reflector 140 are installed as described above and the center of the sweep range is adjusted so as to match the center line of the vehicle, the seventh to ninth from the left The radar beams Bn7 to Bn9 are in a state of being irradiated on the reflector 140.
Therefore, using this state as a reference, it is possible to detect the center of the optical axis of the radar sensor 110, that is, the center of the sweep range.
[0061]
In the example shown in FIGS. 6 and 7, the direction is indicated by a positive sign in the left direction and a negative direction in the right direction when viewed from the vehicle. However, for convenience, either direction may be positive or negative. Absent.
Moreover, although the installation position of the reflector 140 is installed in the left direction, it may be installed in the same position on the right side.
[0062]
Next, various processes according to the present invention performed in the inter-vehicle distance measurement system 100 having such a configuration will be described.
First, an optical axis adjustment inspection process for checking whether or not the adjustment is made so that the optical axis of the radar beam emitted from the radar sensor 110 is directed in an appropriate direction will be described with reference to the flowchart of FIG.
This optical axis adjustment inspection process is a process for inspecting whether the center of the outgoing radar beam of the radar sensor 110 that has been set or adjusted, that is, the optical axis, coincides with the center of the vehicle. Therefore, when it is known that the optical axis of the radar sensor 110 is shifted, the inspection process is performed after the optical axis adjustment process is performed first.
The optical axis adjustment process and the inspection process are not performed when the vehicle is used or traveled. For example, during inspection at an inspection factory or repair shop, during repair, or during pre-travel inspection at home or the like. Etc.
[0063]
In the optical axis adjustment inspection process, first, a reflection target (axis adjustment target) that reflects incident light is arranged in front of the outside of the vehicle. This reflection target is for generating a reference reflected light, and is arranged as accurately as possible on a center line of the vehicle at a predetermined distance of about several meters from the front of the vehicle.
Then, for example, when the inter-vehicle distance measurement system 100 is turned on, or when execution of the optical axis adjustment inspection process is instructed by the operator's operation, the processing in the radar sensor 110 is started (step S100). First, it is determined whether or not the optical axis adjustment mode is set (step S101). In the setting of the optical axis adjustment mode, the switching state of the optical axis adjustment mode on / off switch in the system switch input to the inter-vehicle distance control controller 150 is detected by the inter-vehicle distance control controller 150, and based on the detection result. This is performed by transmitting data from the inter-vehicle distance controller 150 to the radar sensor 110.
[0064]
As a result of the determination, if the optical axis adjustment mode is not set, the processing is ended as it is (step S110).
As a result of the determination, when the optical axis adjustment mode is set, the radar sensor 110 sweeps the radar beam in the left-right direction at the second sweep angle α2 that is wider than the normal inter-vehicle distance measurement (step S102). Then, at the time of this beam sweep, it is determined whether there is a reflection signal from the reflection target 140 arranged in front of the vehicle for optical axis adjustment (step S103).
When there is no reflection from the reflection target 140, the setting for performing the optical axis adjustment is not performed, and the process returns to step S101 to determine again whether or not the optical axis adjustment mode is set. As a result, if the optical axis adjustment mode is set, the process after the sweep by the second sweep angle is repeated again (step S102), and if not set, the process ends (step S110).
[0065]
In step S103, when a reflection signal from the reflection target 140 is detected, a radar beam number Bni (i = 1 to 90) serving as the center of the optical axis of the reflected light is detected and stored (step S103). Step S104). Then, by checking whether or not the center of the reflected light is included within a predetermined range, it is detected whether or not the optical axis adjustment is completed (step S105).
As described above, it is desirable that the center of the radar beam emitted from the radar sensor 110 coincides with the center line of the vehicle 200, and if it is in such a state, the center is arranged on the center line of the vehicle. The reflected light from the reflected target is detected as radar beams Bn45 and Bn46. Therefore, here, it is detected whether or not the reflected light from the reflection target is within a predetermined allowable range centered on Bn45 and Bn46, and if so, the center of sweep of the radar beam is the vehicle's center. It is determined that the adjustment of the optical axis has been completed, assuming that it almost coincides with the center line.
[0066]
If the reflected light from the reflection target does not fall within the predetermined allowable range, it is determined that the optical axis shift is large and the adjustment has not been completed, and the process returns to step S101 again to enter the optical axis adjustment mode. It is determined again whether it is set. As a result, if the optical axis adjustment mode is set, the process after the sweep by the second sweep angle is repeated again (step S102).
When the center of the reflected light is included in the predetermined range, the radar beam is swept again at the sweep angle α2 (step S106), and the reflected light from the reflector 140 installed inside the radar cover 130 is detected. It is inspected whether or not it has been performed (step S107). The reflected light from the reflector 140 is detected as reflected light from a very close distance of about 10 cm.
[0067]
If the reflected light from the reflector 140 is not detected, it is determined that the radar cover 130 is not mounted, and a radar cover non-mounting determination signal indicating that is output to the inter-vehicle distance control controller 150 (step). S111), the process is terminated (step S112).
When a close-range signal from the reflector 140 inside the radar cover 130 is detected, the detected direction of the reflector 140 (angle with respect to the center 301) θ is the radar beam from which the received light signal is detected. Calculated from the number (step S108), and this is the reference angle (reference direction) θ for determining the optical axis deviation.₀Is stored in a memory (not shown) in the radar control circuit 120 of the radar sensor 110 (step S109), and the process ends (step S114).
[0068]
By performing such an optical axis adjustment inspection process, it is inspected whether or not the optical axis of the radar sensor 110 is appropriately adjusted within a predetermined allowable range, and an optical axis deviation determination process during subsequent vehicle travel Reference angle θ of reference reflector 140 used for₀Ask for.
[0069]
Next, control processing for traveling with the vehicle-to-vehicle distance constant, which is main processing used when the vehicle 200 is traveling, will be described with reference to the flowchart of FIG. In the inter-vehicle distance measurement system 100 according to the present embodiment, while performing this inter-vehicle distance control process, a process for determining the deviation of the radar optical axis is also performed.
First, for example, when an ignition power supply (IGN power supply) is turned on, the radar starts operating (step S200), and it is first determined whether or not the inter-vehicle distance measurement system 100 is activated (step S201). If the inter-vehicle distance measurement system 100 is activated, first, the radar beam is swept at the second sweep angle α2 (step S202), and the reflected signal from the reflector 140 installed on the radar cover 130 is detected by this sweep. It is determined whether or not (step S203).
[0070]
If no reflection signal is detected, it is determined that the radar cover 130 is not mounted, and a radar cover non-mounting determination signal indicating that is output to the inter-vehicle distance control controller 150 (step S214), and the process is stopped. (Step S215).
The inter-vehicle distance control controller 150 displays on the display unit 160 that there is an abnormality in the vehicle 200 such as the radar cover 130 being removed based on the input radar cover non-installation determination signal. Inform the driver of the abnormality.
[0071]
In step S203, when the reflection signal from the reflector 140 is detected, the angle θ of the reflector 140 is calculated from the radar beam number from which the light reception signal is detected (step S204).
Next, the calculated direction θ of the reflector 140 is stored in advance as a reference angle θ when the optical axis is normal.₀(Step S205), the angle θ of the reflector 140 and the reference angle θ₀It is determined whether or not the deviation is greater than or equal to a predetermined value (step S206).
If the angle deviation is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that the optical axis is deviated, an optical axis deviation determination signal is output to the inter-vehicle distance control controller 150 (step S216), and the process is terminated (step S217).
The inter-vehicle distance control controller 150 that has received the optical axis deviation determination signal displays a message on the display unit 160 indicating that the radar needs to be inspected, and notifies the driver accordingly. As a result, the inter-vehicle distance is not automatically controlled thereafter.
[0072]
If a deviation greater than a predetermined value is not detected in the optical axis deviation determination in step S206, a timer for performing the axis deviation determination at regular time intervals is started (step S207), and the inter-vehicle distance measurement process I do. That is, first, the radar beam is swept within the range of the standard angle α1 for detecting the preceding vehicle (step S208), and the inter-vehicle distance and direction to the preceding vehicle are calculated based on the obtained reflected light (step S209). These data are output to the inter-vehicle distance control controller 150 (step S210).
The inter-vehicle distance control controller 150 specifies a vehicle ahead of the own lane from the own vehicle speed and the steering angle based on the received distance and direction radar data, and performs throttle control in order to appropriately control the inter-vehicle distance from the vehicle. The signal and the brake control signal are output to a throttle and brake control unit.
[0073]
Next, it is determined whether or not the timer started in step S207 has passed a predetermined time (step S211). If the predetermined time has not yet elapsed, it is determined whether or not the switch of the inter-vehicle distance measurement system 100 is continuously turned on (step S212), and if the inter-vehicle distance measurement system 100 is continuously operating, Returning to step S208, the inter-vehicle distance measurement process is performed again. That is, the radar beam is swept at the standard angle α1 (step S208), the inter-vehicle distance and direction to the preceding vehicle are calculated (step S209), and the calculation result is output to the inter-vehicle distance controller 150 (step S210). Thereby, the driving | running in the state which maintained the distance between vehicles constant is continued.
[0074]
On the other hand, if the timer has passed the predetermined time in step S211, the process returns to step S202 to repeat the optical axis deviation determination process. That is, the radar beam is swept at the second sweep angle α2 (step S202), the radar beam of the reflected light from the reflector 140 is detected (step S203), and the direction of the reflector 140 is detected based on the radar beam (step S203). S204), reference angle θ₀(Step S205), and it is checked whether or not the difference is a predetermined value or more (step S206).
In this process, for example, it is detected in step S212 that the system switch is disconnected, for example, when the driving is finished or the inter-vehicle distance measuring system 100 is turned off by the driver's operation. Then, the process is terminated (step S213).
[0075]
By performing such processing, it is possible to detect if there is an optical axis misalignment before starting to use the system, and it is possible to ensure proper operation of the inter-vehicle distance measurement system 100.
In addition, since the optical axis deviation is determined at regular intervals by a timer, even when traveling without stopping on the expressway for a long time, if an optical axis deviation occurs, it is detected and detected to the driver. I can inform you.
Further, an abnormality that the radar cover 130 is not attached can be detected.
[0076]
The optical axis adjustment inspection process described above with reference to FIG. 8 and the process of detecting the direction of the reflector 140 in the optical axis deviation determination process described with reference to FIG. 9 will be described using the specific example shown in FIG. explain.
FIG. 10 shows the state of the received light signal on-off for each radar beam number.
FIG. 10A is a diagram showing a light receiving state of reflected light when the optical axis is normal. In this case, reflected light is detected in the radar beams Bn7 to Bn9, and reflected light is not detected for the other beams. In the present embodiment, since the resolution of the radar beam is 0.2 °, the reference angle θ of the reflector 140₀Is the angle of + 7.5 ° (leftward) from the center of the radar optical axis, using the median of the multiple beams from which reflection is detected, and this angle is the optical axis adjustment inspection process described above with reference to FIG. Is stored as a reference value when the optical axis is normal.
[0077]
FIG. 10B and FIG. 10C are diagrams showing the light receiving state of the reflected light from the reflector 140 detected in the optical axis deviation determination process.
In the example of FIG. 10B, the reflected light from the reflector 140 is detected by Bn4 to Bn6 of the radar beam, and from this, the direction of the reflector 140 is calculated as + 8.1 °. Accordingly, it can be detected that the pre-stored reference reflector direction + 7.5 ° when the optical axis is normal is shifted by 0.6 ° to the right.
In the example of FIG. 10C, the reflected light from the reflector 140 is detected by the radar beams Bn12 to Bn14, and the direction of the reflector 140 is calculated to be + 6.5 °. Accordingly, it is detected that the direction is shifted by 1 ° to the left as compared with the direction of the reference reflector 140 + 7.5 °.
[0078]
The threshold value of the optical axis shift angle for outputting the optical axis shift determination signal in the optical axis shift determination process shown in FIG. 9 can be arbitrarily set. For example, if a shift of 1 ° or more is determined to be abnormal, In the state of FIG. 10B, the optical axis deviation determination signal is not output, and in the state of FIG. 10C, the optical axis deviation determination signal is output.
[0079]
Next, processing for determining the optical axis deviation when the vehicle is stopped will be described with reference to the flowchart of FIG.
The inter-vehicle distance controller 150 calculates the vehicle speed based on the input vehicle speed signal of the host vehicle and outputs the vehicle speed to the radar sensor 110. When the radar sensor 110 constantly monitors the vehicle speed data input from the inter-vehicle distance control controller 150 and detects that the vehicle speed data is 0, that is, the vehicle has stopped, the radar sensor 110 starts the following process as a stop-time interruption process (step) S300).
When the processing is started, first, the radar beam is swept at the second sweep angle α2 (step S301), and it is determined whether or not a reflected signal at a close distance from the reflector 140 is detected by this sweep. (Step S302). If no reflected signal is detected, the radar cover 130 non-mounting determination signal is output (step S311), and the interruption process is terminated (step S312), as in the optical axis deviation determination process described with reference to FIG. ).
[0080]
When a reflected signal from the reflector 140 is detected in step S302, the direction θ of the reflector 140 is calculated (step S303), and the previously stored reference angle θ when the optical axis is normal is stored.₀(Step S304).
And direction θ and reference angle θ₀Is determined whether or not there is a deviation of a predetermined value or more (step S305). If the deviation is greater than or equal to a predetermined value, an optical axis deviation determination signal is output (step S313), and the interruption process is terminated. (Step S314).
If the direction deviation is less than the predetermined value, the radar beam is swept at the first sweep angle α1 (step S306), the distance to the front target and the direction data are calculated (step S307), and these data are used as the inter-vehicle distance. It outputs to the controller 150 (step S308).
Next, it is determined whether or not the stop of the host vehicle continues (step S309). If the stop state continues, the process returns to step S306, and the measurement of the front target by the radar sweep at the standard angle α1 is performed. Continue processing.
If the vehicle speed is not zero (step S309), it is determined that the vehicle has shifted to the running state, and this process that is an interruption process at the time of stop is terminated (step S310).
[0081]
As described above, in the inter-vehicle distance measurement system 100, the optical axis deviation determination is executed every time the vehicle speed is zero (the own vehicle stop) is detected, so that the optical axis deviation abnormality occurs at an appropriate timing even when traveling on a general road. Can be notified to the driver.
[0082]
  As described above, in the inter-vehicle distance measurement system according to the present embodiment, it is possible to automatically install a small-area reflector on the back of the radar cover.radarCan be detected, and the emission direction of the radar can be inspected with a simple structure and low cost.
  In addition, since statistical processing as conventionally performed is not necessary, it is possible to immediately detect the occurrence of an axis deviation with high detection reliability, and it is also possible to take appropriate measures.
  It is also possible to notify the driver of an abnormality in the inter-vehicle distance measurement system at an appropriate timing.
  Further, if the reflected light from the reflector is not detected even after sweeping in the second sweep range, the axis deviation detection process is stopped. For example, the radar cover 130 is temporarily attached due to vehicle repair or maintenance. If it has been removed, etc.CancelIs done. Therefore, it is possible to prevent disadvantages such as performing unnecessary adjustment work without erroneously determining an axis deviation.
[0083]
In this embodiment, the laser radar method is described by taking a narrow beam scanning type as an example, but the same effect can be obtained even when the laser radar sweeps a wide angle beam in a certain angle range. It is obtained.
In this case, the direction of the reflecting object can be calculated from the sweep angle information obtained by sweeping a wide-angle beam having a beam width of several degrees in the horizontal direction and the intensity of reflected light received at the sweep angle. .
At the time of sweeping for determining the optical axis deviation, the incident angle of the radar traveling beam to the reflector 140 installed inside the radar cover 130 changes with respect to the normal optical axis when the optical axis is deviated. The level changes. Therefore, the optical axis deviation can be determined by setting a predetermined threshold value for the light reception signal level.
[0084]
Second embodiment
An inter-vehicle distance measurement system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The configuration of the inter-vehicle distance measurement system of the second embodiment and the configuration of the radar sensor included therein are substantially the same as those of the inter-vehicle distance measurement system 100 of the first embodiment described above, and a detailed description thereof. Is omitted.
In the inter-vehicle distance measurement system according to the second embodiment, the configuration of the reflector 140 and the method for detecting the deviation of the optical axis by the reflector 140 are different from the inter-vehicle distance measurement system 100 according to the first embodiment.
Hereinafter, the inter-vehicle distance measurement system of the second embodiment will be described focusing on the differences from the inter-vehicle distance measurement system 100 of the first embodiment.
[0085]
FIG. 12 is a diagram for explaining the configuration of the reflector 140b used in the inter-vehicle distance measurement system, and the radar cover 130 mounted on the front grill 210 is viewed from the radar sensor 110 side (the back side of the cover). FIG.
As shown in FIG. 12, the radar cover 130 is provided with two reflectors 140a and 140b having a horizontal width of 1 mm at positions separated by a predetermined distance D from the center 303 to the left and right, respectively.
[0086]
The positional relationship between the two reflectors 140a and 140b, the radar sensor 110, and the radar beam emitted from the radar sensor 110 will be described with reference to FIGS.
FIG. 13 is a diagram showing the emission state of the radar beam when the optical axis of the radar beam is normal, and FIG. 14 is a diagram showing the emission state of the radar beam when the optical axis of the radar beam is shifted to the left side. is there.
FIG. 15 is a diagram for explaining the state of the radar beam near the reflector 140a in both cases.
[0087]
First, as shown in FIG. 13, the distance L between the radar sensor 110 and the radar cover 130 is 100 mm as in the inter-vehicle distance measurement system 100 of the first embodiment.
Further, the radar beam sweep range α for measuring the distance between the vehicles emitted by the radar sensor 110 is ± 8 ° (= 16 °), and the resolution of the radar beam is 0.2 ° as in the first embodiment. is there. Therefore, the radar beams to be swept are 80 radar beams Bn1 to Bn80.
[0088]
In such a configuration, when the center beam of the radar beam overlaps the center 303 of the radar cover 130, the boundary between the radar beams emitted from the radar sensor 110 is 14 mm from the center of the radar cover 130. Become.
Therefore, on the assumption that the radar beam is emitted under such conditions, the reflectors 140a and 140b are provided at positions of 15 mm on the left and right of the center 303 of the radar cover 130, respectively. Since the beam spread range of the radar beam having a beam angle of 0.2 ° on the radar cover 130 is about 0.35 mm, the reflector 140 has an end portion corresponding to about three beams (about 0.00 mm) from the boundary of the radar beam. 6 [deg.]).
[0089]
In such a configuration, as shown in FIGS. 13 and 15, the reflectors 140 a and 140 b are installed at a point 15 mm from the center 303 of the radar cover 130, and are arranged on one side of the radar beam from the optical axis center line of the radar. Since the distance to the sweep end is 14 mm on the surface of the radar cover 130, the radar beam can detect the reflectors 140a and 140b if the optical axis of the radar beam is normal and overlaps the center 303 of the radar cover 130. There is no.
However, as shown in FIGS. 14 and 15, when the optical axis of the radar beam is about 0.6 °, that is, when the beam is shifted by three or more beams, the radar beam is applied to the reflector 140, and the reflector 140 The reflected light from is input to the radar sensor 110.
Therefore, in the inter-vehicle distance measuring system having such a configuration, it is possible to detect that the optical axis of the radar beam is shifted by detecting the reflected light from the reflector 140.
[0090]
FIG. 16 is a diagram showing a state where the optical axis of the radar beam is shifted to the left by about 0.8 °. FIG. 17 is a diagram showing a light receiving state of reflected light corresponding to each radar beam at this time.
As shown in FIG. 16, when the radar optical axis is shifted about 0.8 ° to the left for some reason, the irradiation position of the radar beam on the radar cover 130 is shifted by 1 mm or more. As a result, as shown in FIG. 17, reflected light is detected in the leftmost radar beam Bn1.
[0091]
FIG. 18 is a diagram showing a state where the optical axis of the radar beam is shifted by about 1.2 °.
FIG. 19 is a diagram showing a light receiving state of reflected light corresponding to each radar beam at this time.
As shown in FIG. 18, when the radar optical axis is deviated to about 1.2 °, received light signals appear in the radar beams Bn1 to Bn3 as shown in FIG.
[0092]
Note that the radar output is used as the optical axis misalignment angle when it is determined that the optical axis is misaligned when the inter-vehicle distance measurement system 100 is properly operated using the reflected light of such a radar beam. It can be set arbitrarily according to the request on the system side, that is, the setting in the inter-vehicle distance controller 150. For example, as illustrated in FIG. 16 and FIG. 17, if even one beam detects the reflected light from the reflector 140, that is, if it is determined that a deviation of 0.8 ° is an optical axis abnormality, the beam 3 A deviation up to this amount, that is, an optical axis deviation up to 0.6 ° is determined as a normal state.
[0093]
FIG. 20 is a flowchart showing the internal operation of the radar sensor 110.
When the radar starts operation (step S400), the radar beam is swept in the horizontal direction within an angle α = 16 ° (step S401), and the reflected light is detected and the distance and direction to the object reflecting the light are determined. It detects (step S402).
Then, it is checked whether or not the reflected lights corresponding to the radar beams Bn1 and Bn80 at the left and right ends are detected (step S403).
If a light reception signal is detected, it is checked whether or not the distance is the distance to the radar cover 130 surface (step S404), and if it is determined that the distance is close to the radar cover 130, the radar light It is determined that the optical axis is deviated, and a radar optical axis deviation detection signal is output to the inter-vehicle distance control controller 150 (step S405).
When the inter-vehicle distance control controller 150 receives this optical axis deviation detection signal, the inter-vehicle distance control signal stops the system operation such as inter-vehicle distance control, and notifies the driver that there is an abnormality through a display or the like.
[0094]
On the other hand, when no reflection is detected in the beam at the sweep end in step S403, or when a reflection is detected in step S404 but the distance is sufficiently far from the distance to the cover surface, the reflector 140 on the cover surface is used. Assuming that no reflected light is received and the radar beam is emitted in an appropriate direction, the normal inter-vehicle distance detection process, i.e., the process of calculating the distance and direction to the front target based on the reflected light, is performed. This is performed (step S406).
Thereafter, the processing from step S401 to step S406 is repeated.
[0095]
Thus, with the inter-vehicle distance measurement system of the second embodiment, it is not necessary to change the sweep range during normal inter-vehicle distance measurement and during optical axis inspection. Therefore, the optical axis shift of the radar sensor can be accurately detected by simpler control.
[0096]
Third embodiment
Next, an inter-vehicle distance measurement system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The above-described inter-vehicle distance measurement system 100 according to the first embodiment and the inter-vehicle distance measurement system according to the second embodiment both sweep a narrow radar beam at a predetermined sweep angle, thereby causing a predetermined angle in front of the vehicle. It was a scanning type radar that forms an object detection area that spreads out.
However, the radar may be a single beam type radar, and such an inter-vehicle distance measurement system will be described as a third embodiment.
[0097]
The overall configuration of the inter-vehicle distance measurement system is substantially the same as that of each inter-vehicle distance measurement system 100 of the first and second embodiments described above.
The configuration of the radar sensor is similar to the radar sensor 110 described above with reference to FIG. 5, but does not have the configuration of the mirror 113, the scan motor 114, and the scan motor drive circuit 115, and the light emitting element 112 emits light. The laser beam is converted into a single beam that spreads at a predetermined angle θ by the optical system, and is emitted to the outside as it is through the light transmission lens 116.
The detection of the reflected light detects only the intensity of the entire reflected light incident through the light receiving lens 117, and is not detected as a received light signal for each radar beam in each direction.
Further, as shown in FIG. 21, one reflector 140a, 140b is provided on each of the left and right sides of the spread range of the radar beam on the radar cover 130, as shown in FIG.
[0098]
Processing in the inter-vehicle distance measurement system 100c having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, when the radar starts operating (step S500), a radar beam is emitted from the radar sensor (step S501), and this reflected signal is received by the radar sensor 110 and subjected to predetermined signal processing to detect the distance to the reflecting object. (Step S502).
Next, it is determined whether or not a light reception signal at a distance to the surface of the radar cover 130 has been detected (step S503). In the case of a single beam radar, since there is no horizontal resolution, it is determined that the optical axis of the radar is shifted when the reflected light at this close distance corresponding to the distance to the radar cover 130 is detected (step S503). A radar optical axis misalignment detection signal indicating that the optical axis of the radar is misaligned is output to the inter-vehicle distance control controller 150 (step S504).
In step S03, if reflected light at a close distance is not detected, it is determined that the optical axis is normal, and a distance to the front target, which is a normal inter-vehicle distance detection process, is calculated (step S505). ).
Thereafter, the processing from step S501 to step S505 is repeated.
[0099]
Thus, in the inter-vehicle distance measurement system according to the third embodiment, since the radar beam is not swept, the configuration is further simplified. Further, it is not necessary to detect the direction of the reflected light, and the control is simplified. In addition, the deviation of the optical axis can be detected with appropriate accuracy.
Note that the beam that spreads at a predetermined angle as in this embodiment may be generated inside the light emitting element in the first place, or may be generated by an optical system at the subsequent stage of the light emitting element.
[0100]
Fourth embodiment
Next, an inter-vehicle distance measurement system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
When the inter-vehicle distance measurement systems of the first to third embodiments described above detect any deviation of the optical axis of the radar beam, the inter-vehicle distance measurement system notifies that and performs the following inter-vehicle distance measurement processing. I was trying to cancel.
However, the inter-vehicle distance measurement may be continued while automatically correcting the deviation of the optical axis. The inter-vehicle distance measurement system 100 having such a configuration will be described as a fourth embodiment.
[0101]
Fig. 23 shows the optical axis misalignment as described above using a scanning laser radar.
It is a flowchart for demonstrating the process of the inter-vehicle distance measurement system which made it possible to continue operation | movement of a system by automatically correct | amending the optical axis center from the calculated optical axis deviation | shift amount after being determined automatically.
In such an inter-vehicle distance measurement system 100d, when the radar starts to operate (step S600), the radar beam is swept in the horizontal direction (step S601), the reflected light is detected, and desired received signal processing is performed. In step S602, it is determined whether reflected light corresponding to the left end beam Bn1 or the right end beam Bn80 is detected (step S603).
When the reflected light corresponding to the left end beam Bn1 or the right end beam Bn80 is detected, it is further determined whether or not the reflected light is reflected light at a close distance on the cover surface (step S604).
Then, if the reflected light is on the surface of the radar cover 130, the reflector 140 of the radar cover 130 is detected, and the optical axis deviation angle is calculated from the beam number detected in the received light signal processing (step S605). .
[0102]
Next, it is determined whether or not the amount of optical axis deviation at this time is within a correctable range (step S606). For example, if the physical beam sweep range is ± 8 °, but the range actually used for measurement is ± 6 °, there will be a margin of 2 ° to the left and right. If so, correction can be performed by automatically moving the beam number at the center of the optical axis. Therefore, first, it is detected whether or not the optical axis deviation amount is within the correction range (step S606). If it is within the range, the beam number at the center of the optical axis is shifted by an amount corresponding to the deviation amount. Then, correction is performed (step S607).
[0103]
When the reflected light corresponding to the left end beam Bn1 or the right end beam Bn80 is not detected (step S603), the reflected light corresponding to the left end beam Bn1 or the right end beam Bn80 is detected, but the reflected light is reflected at a close distance. If the reflected light is not reflected from the reflector 140 (step S604) and the optical axis correction is performed (step S607), the distance to the front reflecting object is then processed as normal processing. And the direction are calculated (step S608), and the sweep processing from step S601 onward is repeated again.
[0104]
Note that if there is a deviation of 2 ° or more in step S606, that is, if the optical axis has greatly deviated beyond the range of automatic correction, radar light indicating that the optical axis of the radar beam is deviated. By outputting an axis deviation detection signal to the inter-vehicle distance controller 150 (step S609), the driver is notified that a system abnormality has occurred. At this time, the distance calculation process is not performed.
[0105]
According to the inter-vehicle distance measurement system having such a configuration, if the optical axis is slightly deviated, this is automatically corrected, and the process of maintaining the inter-vehicle distance can be continued. Therefore, it is not necessary to adjust the optical axis frequently, and convenience is improved.
[0106]
Modified example
In addition, this Embodiment was described in order to make an understanding of this invention easy, and does not limit this invention at all. Each element disclosed in the present embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention, and various suitable modifications are possible.
For example, a configuration may be adopted in which the emission direction of the radar beam in the radar sensor 110 is corrected based on the detected deviation of the optical axis. With such a configuration, if the generated shaft misalignment is a slight misalignment caused by a normal cause, the process can be continued for a longer period without adjustment work by an operator. As a correction method at that time, the direction and position of the light emitting element may be changed, or the direction of the radar beam emitted from the light emitting element may be corrected in the first place. You may make it correct | amend by controlling. The correction method is arbitrary.
[0107]
In the present embodiment, the present invention has been described by exemplifying a radar using laser light. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a radar system using any electromagnetic radiation wave characterized by electrolysis and magnetic field such as radio waves, heat waves, light waves, and X-rays.
Further, the emission direction of the electromagnetic wave may be any direction such as front and rear, left and right, and up and down of the vehicle according to the use of the radar.
Further, the direction in which the electromagnetic waves spread is not limited to the horizontal direction, and may be the vertical direction, or any direction that is neither the horizontal direction nor the vertical direction.
In the present specification, the term “scan” and “sweep” are used as substantially the same meaning without particular distinction. Accordingly, the processing and operation are not limited by this wording.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall schematic configuration of an inter-vehicle distance measurement system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a sweep range and an object detection region of a laser radar in the inter-vehicle distance measurement system shown in FIG.
FIG. 3 is a view showing a front portion of a vehicle on which the inter-vehicle distance measurement system shown in FIG. 1 is mounted, and is a view for explaining an installation state of a radar cover.
4 is a diagram for explaining an installation position of a reflector in the inter-vehicle distance measurement system shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of a radar sensor of the inter-vehicle distance measurement system shown in FIG. 1;
6 is a diagram showing a configuration of a radar beam emitted from the radar sensor shown in FIG. 5, an optical path, and a positional relationship with a radar cover and a reflector.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state where a reflector is irradiated with a radar beam.
FIG. 8 is a flowchart for explaining an optical axis adjustment inspection process performed in the inter-vehicle distance measurement system shown in FIG. 1;
FIG. 9 is a flowchart for explaining an inter-vehicle distance control process performed when the vehicle travels in the inter-vehicle distance measurement system shown in FIG. 1;
FIG. 10 is a diagram for describing a reflected light receiving state for each radar beam, which is referred to in the process of detecting the direction of the reflector in each process illustrated in FIGS. 8 and 9;
FIG. 11 is a flowchart for explaining a process for determining a deviation of an optical axis when the vehicle is stopped in the inter-vehicle distance measurement system shown in FIG. 1;
FIG. 12 is a diagram for explaining the arrangement of reflectors on a radar cover of the inter-vehicle distance measurement system according to the second embodiment of this invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating an emission state of a radar beam when the optical axis of the radar beam is normal in the inter-vehicle distance measurement system according to the second embodiment.
FIG. 14 is a diagram illustrating an emission state of a radar beam when the optical axis of the radar beam is shifted to the left side in the inter-vehicle distance measurement system according to the second embodiment.
15 is a diagram for explaining a state of a radar beam in the vicinity of a reflector in each case shown in FIGS. 13 and 14. FIG.
FIG. 16 is a diagram showing a state of a radar beam radiated around the reflector when the optical axis is shifted to the left by about 0.8 ° in the inter-vehicle distance measurement system according to the second embodiment. is there.
FIG. 17 is a diagram for explaining a reflected light receiving state for each radar beam in the state shown in FIG. 16;
FIG. 18 is a diagram showing a state of a radar beam radiated around a reflector when the optical axis is shifted to the left by about 1.2 ° in the inter-vehicle distance measurement system according to the second embodiment. is there.
FIG. 19 is a diagram for explaining a reflected light receiving state for each radar beam in the state shown in FIG. 18;
FIG. 20 is a flowchart for explaining processing in a radar sensor of the inter-vehicle distance measurement system according to the second embodiment;
FIG. 21 is a diagram illustrating a radar beam emission state in the inter-vehicle distance measurement system according to the third embodiment of this invention;
FIG. 22 is a flowchart for explaining processing in the inter-vehicle distance measurement system according to the third embodiment of this invention;
FIG. 23 is a flowchart for explaining processing in the inter-vehicle distance measurement system according to the fourth embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
100: Inter-vehicle distance measurement system
110: Radar sensor
111: Light transmission circuit
112 ... Light emitting device
113 ... Mirror
114 ... Scan motor
115. Scan motor driving circuit
116: Transmitting lens
117: Light receiving lens
118. Light receiving element
119: Light receiving circuit
120: Radar control circuit
121 ... Control unit
122. Signal processor
130 ... Radar cover
140: Reflector
150: Inter-vehicle distance control controller
160 ... display section
200 ... Vehicle
210 ... Front grille
301... Sweep range for distance measurement (first sweep range, object detection area)
302 ... Sweep range at the time of inspection adjustment (second sweep range)
303 ... Optical axis center

Claims

An in-vehicle radar that emits electromagnetic waves from inside a vehicle, detects the reflected wave, and detects an external object based on the reflected wave,
An electromagnetic wave emitting means for generating a predetermined electromagnetic wave and emitting the electromagnetic wave toward an object detection region defined in a predetermined direction outside the vehicle;
A member provided in the vehicle, provided at a predetermined position that defines an emission direction of the electromagnetic wave outside the object detection region and in the vicinity of the region, and the electromagnetic wave when the emitted electromagnetic wave is incident A reflective member that reflects
About the reflected wave emitted from the electromagnetic wave emitting means and reflected by the reflecting member, at least reflected wave detecting means for detecting the presence or absence of the reflected wave;
An in-vehicle radar comprising: an emission direction determination unit that determines whether an emission direction of the electromagnetic wave is appropriately in the object detection region direction based on a detection result of the reflected wave.

The reflected wave detecting means detects the direction of the reflecting member based on the detection result of the reflected wave,
The emission direction determining means compares the detected direction of the reflecting member with a preset reference direction of the reflecting member to determine whether or not the electromagnetic wave is appropriately emitted to the object detection region. The in-vehicle radar according to claim 1.

The electromagnetic wave emitting means emits an electromagnetic wave toward the object detection area by emitting an electromagnetic wave spreading at a first spreading angle in a predetermined direction when detecting an external object, and when detecting the external object when determining an emission direction. Emitting electromagnetic waves that spread in the same direction as the second spread angle that is wider than the first spread angle,
The reflection member is provided at a predetermined position outside the transmission range of the electromagnetic wave emitted at the first spread angle and within the passage range of the electromagnetic wave emitted at the second spread angle,
The in-vehicle radar according to claim 2, wherein the reflected wave detecting unit detects a direction of the reflecting member based on a reflected wave reflected by the reflecting member when the emission direction is determined.

The reflected wave detecting means detects the direction of the reflecting member based on the reflected wave,
The emission direction determination means detects a deviation in the emission direction of the electromagnetic wave based on the detected direction of the reflecting member,
The in-vehicle radar according to any one of claims 1 to 3, wherein the electromagnetic wave emission unit corrects a deviation in an emission direction of the electromagnetic wave and emits the electromagnetic wave in a predetermined direction in front of the vehicle.

The in-vehicle radar according to any one of claims 1 to 4, wherein the emission direction determination unit does not perform the determination when the reflected wave detection unit does not detect a reflected wave from the reflection member.

The reflected wave detecting means determines the presence or absence of a reflected wave reflected by the reflecting member;
The in-vehicle radar according to claim 1, wherein the emission direction determination unit determines that the emission direction of the electromagnetic wave is not appropriate when a reflected wave reflected by the reflection member is detected.

The electromagnetic wave emitting means emits an electromagnetic wave that spreads in a predetermined direction at a predetermined spread angle,
The in-vehicle radar according to claim 6, wherein at least one of the reflecting members is provided at a position close to both end portions in the spreading direction of the electromagnetic wave.

The electromagnetic wave emitting means is a scanning type device that emits an electromagnetic wave to the object detection region by sweeping an electromagnetic wave beam so as to spread at a predetermined spread angle in a predetermined direction.
The in-vehicle radar according to any one of claims 1 to 7.

The electromagnetic wave emission means emits an electromagnetic wave to the object detection region by emitting a single beam of electromagnetic wave that spreads at the predetermined angle in the direction.
The in-vehicle radar according to any one of claims 1 to 7 .

In-vehicle radar that emits electromagnetic waves from the inside of the vehicle toward an object detection area defined in a predetermined direction outside the vehicle, detects a reflected wave of the emitted electromagnetic wave, and detects an external object based on the reflected wave The inspection method of
Detecting at least the presence or absence of reflected waves reflected by a reflecting member provided in the vehicle, the reflecting member provided outside the object detection area and in a position that defines an emission direction of the electromagnetic wave in the vicinity of the area. ,
On the basis of the detection result of the reflected wave, vehicle radar inspection method determines whether the emission direction of the electromagnetic wave is in the properly said object detection region direction.

11. It is determined whether or not the electromagnetic wave is appropriately emitted to the object detection region by comparing the detected direction of the reflecting member with a reference direction set in advance for the reflecting member. Inspection method for automotive radar as described in 1.

The electromagnetic wave is emitted toward the object detection region so as to spread at a first spread angle in a predetermined direction when an external object is detected, and at the time of inspection, the first spread angle is the same direction as when the external object is detected. Is emitted so as to spread at a second spread angle wider than that,
The reflection member is provided at a predetermined position outside the transmission range of the electromagnetic wave emitted at the first spread angle and within the passage range of the electromagnetic wave emitted at the second spread angle,
The in-vehicle radar inspection method according to claim 11, wherein the direction of the reflecting member is detected based on a reflected wave of an electromagnetic wave emitted so as to spread at the second spread angle during the inspection.

When a reflected wave reflected by the reflecting member is detected, it is determined that the emission direction of the electromagnetic wave is not appropriate
The in- vehicle radar inspection method according to claim 10 .

The vehicle-mounted radar according to any one of claims 1 to 9,
Distance calculating means for calculating at least the distance to the object based on the reflected wave reflected by the detected object outside the vehicle when the electromagnetic wave is appropriately emitted to the object detection region; An inter-vehicle distance measuring device characterized by that .

The inter-vehicle distance measurement device according to claim 14 , wherein the output direction determination unit determines the output direction of the electromagnetic wave when the inter-vehicle distance measurement device is in an operable state.

The inter-vehicle distance measurement device according to claim 14 or 15 , wherein the emission direction determination means determines the emission direction of the electromagnetic wave when the vehicle is stopped.

The inter-vehicle distance measurement device according to any one of claims 14 to 16, wherein the emission direction determination unit determines the emission direction of the electromagnetic wave at a predetermined time interval.

The notification unit according to any one of claims 14 to 17, further comprising: a notification unit that notifies the driver of the determination result when the emission direction determination unit determines that the electromagnetic wave is not properly emitted in a predetermined direction in front of the vehicle . The inter-vehicle distance measuring device according to any one of the above.