JP4244964B2 - 車両用測距装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ光等の電磁波を２次元にスキャンすることにより、前方に存在する物体が車両であるかどうかの認識やその物体までの距離を測定する車両用測距装置に関し、特に、先行車を認識している最中にその先行車を路面と誤判定し見失ってしまうことを防止する装置に関する。

車両の前方をレーザ光等で２次元スキャンして、物体が車両であるかどうか、および物体までの距離を測定する車両用測距装置では、前方の路面からの反射波を車両からのものと誤判定する可能性がある。そこで、従来は、例えば、路面からの反射波の距離方向波形パターンが車両からの波形パターンと異なることを利用して、誤判定を防ぐようにしている（特許文献１参照）。また、広く物体の誤判定を防ぐために、電磁波ビームを垂直方向にオフセット調整しながら受波強度の高い位置シフトしていく提案もされている（特許文献２）。また、車両のピッチ角を検出し、電磁波ビームが走行路面に平行となるようにビーム角を調整する装置（特許文献３）、遠距離レンジ用と近距離レンジ用のパルス送信手段を設け、近距離レンジ用送信手段の送信方向を上側に若干オフセットすることで近距離反射波が路面に当たって受波されることを防止する装置（特許文献４）等が提案されている。
特開２００３−４２７５７号公報 特開２００４−１２５７３９号公報 特開平１１−１４７４６号公報 特開平８−８２６７９号公報

しかしながら、特許文献１に示される従来の装置では、先行車のリフレクタやボディからの反射波が検出されている場合は、路面からの反射波の距離方向波形パターンと車両からの波形パターンとが大きく異なるため、両者の判別が可能であるが、自車の加減速や路面の段差による自車の姿勢変化によりレーザ光の発光方向が変化する、先行車がボディ反射波の受波しにくい大型車両である、先行車が汚れている等の状況であると車両からの波形パターンが路面からの波形パターンに近似し、これらを正確に識別しにくくなり、その結果、先行車を見失う（以下、ロストという）問題があった。

図１〜図３は、このような状況が発生することを説明するための図である。

図１は、先行車がなく、自車１の前部に設けたレーザレーダ２から発射したレーザ光３が路面４で反射して検出される様子を示している。図２は、レーザ光３が先行車（トラック）５のリフレクタ６で反射せず、荷台の後下部で複雑に反射して検出される様子を示している。図３は、レーザ光３が先行車（トラック）５のリフレクタ６で反射せず、荷台の上部から運転席の後面にかけての領域で反射して検出される様子を示している。図２、図３に示す状況では、レーザ光３がリフレクタ６で反射しないため、反射光量が低く反射波の波形パターンが距離方向に広がる。このため、この部分での反射波の波形パターンが路面での反射波の波形パターンに近似することがある。

特に、上記の問題は、渋滞時（低速時）における追従走行モード（Low Speed Following:LSF 。非特許文献参照：http/www.hido.or.jp/ITS/TS/TSF/4\_glossary.html)で重大である。ＬＳＦモードでは、先行車をロストするとモードキャンセル状態となりそれ以降の追従を行わなくなる。このため、反射波の波形パターンが路面での反射波の波形パターンに近似することにより先行車をロストしてしまうと、それ以降、先行車の追尾が出来なくなってしまい、先行車との車間距離制御等が出来なくなってしまう問題があった。

また、特許文献２〜４に示される装置でも、上記のような特定の状況下では、同様に車両反射波と路面反射波を正確に識別することが困難であり、先行車のロストの発生を避けることができなかった。

本発明の目的は、車両からの反射波の波形パターンが路面での反射波の波形パターンに近似する状況下でも先行車のロストの発生を防止する車両用測距装置を提供することにある。

本発明の車両用測距装置は、前方に出射した電磁波を２次元に（水平方向及び垂直方向に）スキャンしながら、その反射波に基づいて前方の物体までの距離を測定し、且つ該物体が車両であることを認識するものである。電磁波は例えばレーザ光が使用され、レーザダイオードで発射したレーザ光の反射波をフォトダイオードで受光して受光までの時間を計測することで前方の物体までの距離を測定する。

本発明の車両用測距装置は、以下の構成により、物体が車両であることを確定認識する。確定認識とは、当該物体が、その後のスキャンにおいても車両として確定的に認識され、その後どのような状況になろうと、原則的に路面として判定されることがないことをいう。

第１に、認識した車両が自車の走行車線上を走行する先行車であるか否かを水平方向スキャン毎に判定する先行車判定手段を設ける。先行車とは、１つ以上の認識車両の中で、自車の走行車線上の直前を走行する唯１つの車両を意味する。あるタイミングにおいて検出した物体が先行車であると判定されると、この物体が先行車であることを示すフラグが設定される。

第２に、前方の物体までの距離が予め設定した所定の範囲内にあるか否かを判定する範囲判定手段を設ける。予め設定した所定の範囲は、反射波が路面からのものである可能性がある範囲であり、例えば、自車から前方２０ｍの範囲である。
第３に、前記範囲判定手段が前記所定の範囲内にあると判定した物体について、この物体からの反射波に基づく距離方向波形パターンによって、路面であるかどうかを判定する路面判定手段を設ける。距離方向波形パターンは、横軸を距離、縦軸を反射波の強度としたパターンである。

第４に、前方の物体が前記所定の範囲内にあると判定した場合、該物体が前記先行車判定手段により予め設定した所定の時間以上連続して先行車として判定されている第１の条件を充足したときに、該物体に対して車両確定フラグをセットする車両確定認識手段を設ける。また、前記路面判定手段は、前記車両確定フラグがセットされている物体については、この物体からの反射波に基づく距離方向波形パターンにかかわらず路面でないと判定する。

ある水平方向のスキャンにおいて、上記第１の条件を充足し、車両確定認識手段が車両確定フラグをセットした物体は、その後のスキャンにおいても車両として確定認識される。これにより、車両確定フラグをセットした物体（車両）については以後、ロスト状態になることはない。それ故、確定認識された１つ以上の車両から選ばれる先行車についてもロスト状態になることはない。

前記第１の条件は、前方の物体が前記所定の範囲内にあると判定した場合に、該物体が先行車判定手段により予め設定した所定の時間以上連続して先行車として判定されていることである。

該物体が、前回のスキャン以前において連続して所定時間、先行車として判定されていれば、該物体が所定の範囲内にあると判定した場合であっても（該物体からの反射波が路面からの反射波としての可能性がある範囲からのものであるとしても）、該物体は車両と見做せる確率が高い。

また、前記範囲判定手段が前方の物体が前記所定の範囲内にあると判定した場合、前記第１の条件に加えて、垂直方向で最上のスキャン又はその近辺のスキャンにより測定した該物体までの距離と、このスキャンに連続する今回のスキャンにより測定した該物体までの距離と、の距離差が所定範囲内にある第２の条件を充足したときに、該物体に対して車両確定フラグをセットするようにしてもよい。最上のスキャンに対するその近辺のスキャンは、垂直方向のスキャンの上方に位置するスキャンであれば良く、例えば、最上位スキャンの直下に位置するスキャンをいう。前記第２の条件は、前方の物体が前記所定の範囲内にあると判定した場合に、垂直方向で最上のスキャン又はその近辺のスキャンにより測定した該物体までの距離と、このスキャンに連続する今回のスキャンにより測定した該物体までの距離と、の距離差が所定範囲内にあることである。

該物体に対応する前回のスキャンにおける先行車までの距離は今回のスキャンで測定されている。この今回のスキャンで測定された先行車までの測定距離と、前回のスキャンである垂直方向で最上のスキャン又はその近辺のスキャンにより測定した該物体までの測定距離とを比較し、その差が所定範囲内にあれば、該物体が所定の範囲内にあると判定した場合であっても（該物体からの反射波が路面からの反射波としての可能性がある範囲からのものであるとしても）、該物体は高確率で車両と認識しても良いと判断できる。簡単に言えば、２次元スキャンで垂直方向の最上のスキャン又はその近辺のスキャンで先行車を捉える事ができれば、その反射波は路面からのものではなく車両と見做せる確率が高い。

なお、後述の実施形態に示すように、具体的には下記のように構成すると良い。

すなわち、水平方向にスキャンするビームは、第１の方向へスキャン（このスキャンを、便宜上、表スキャンと称している）するメインビームと、第１の方向に対して左右逆の第２の方向へスキャン（このスキャンを、便宜上、裏スキャンと称している）するサブビームとで構成し、これを１フレームとして、垂直方向にスキャンし、
前記先行車判定手段と前記範囲判定手段と前記車両確定認識手段は、各フレーム毎に作動し、
前記車両確定認識手段は、第２の条件を判定するときに、前回のフレームのサブビームが垂直方向で最上又はその近辺のサブビームであって、且つ、該サブビームのスキャンにより測定した該物体までの距離と該物体に対応する先行車までの測定距離との距離差が所定範囲内にあるか否かを判定する。

上記のように、車両確定認識手段により少なくとも２つの条件が充足されることを判断すると、当該物体については車両と見做せる確率が極めて高くなるため、その後のスキャンにおいてもそれを車両として確定認識することでロスト状態になることを防止することができる。

本発明では、上記確定認識の確からしさをさらに高めるため、当該物体が移動物体であり、且つ先行車判定手段により該物体が先行車であると判定していることを第３の条件として重畳することも可能である。

また、本発明の他の実施形態では、前記車両確定認識手段は、前記物体が前記所定の範囲外にあると判定した場合、該物体を、その後のスキャンにおいても車両として確定認識する。つまり、過去に遠方で見つけた物体についてはそれを車両として見做しても問題はないから、車両として確定認識する。これにより、先行車がロスト状態になることを防止できるとともに、当該物体に対する路面判定そのものが行われなくなるから処理が簡単になる利点がある。

本発明によれば、車両からの波形パターンが路面からの波形パターンに近似したときでも、先行車を見失う（ロストする）ことがなくなる。このため、先行車からの反射状態や路面状態等が悪い環境下でも先行車の確実な追尾が可能であり、特に、ＬＳＦモードにおいてはロスト発生のない安定した先行車の追尾が保証される。

図４は、本発明の実施形態であるレーザレーダ装置（車両用測距装置）のブロック図である。

ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）駆動回路１０は、制御回路１１で生成された駆動信号に基づいて、ＬＤ１２の発光を制御する。スキャナ１３は、制御回路１１の制御に基づいて、ＬＤ１２により発生されたレーザ光を所定のスキャン範囲でスキャンさせる。スキャナ１３より出射されたレーザ光は、投光レンズを介して自車１の走行方向（前方）に出射される。垂直走査位置検出装置１４と水平走査位置検出装置１５は、スキャナ１３におけるレーザ光の水平方向と垂直方向のスキャン（走査）位置をそれぞれ検出して、制御回路１１に出力する。

ＬＤ１２が出射したレーザ光が、検出対象としての前方の物体（例えば、車両や路面）に反射して戻ってきた反射光は、受光レンズにより集光され、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）１６によって受光され、その受光レベルに対応する信号が受光回路１７に出力される。受光回路１７は、入力された反射光の信号レベルを数値化して、制御回路１１に出力する。制御回路１１は、入力された数値（受光レベル）を、垂直走査位置検出装置１４と水平走査位置検出装置１５から入力されたスキャン位置に対応してメモリ１８に記億する。メモリ１８には、その他、光軸ズレ補正量等が記憶されたり、また、検出した物体が車両であることを認識したときに、その物体が車両であることを確定させるための車両確定フラグが割り当てられたりする。制御回路１１には、車速センサ１９、ジャイロ２０が接続され、車速センサ１９は、自車の車速を検出し、ジャイロ２０は、自車のヨーレート（水平方向への旋回時の回頭速度）を検出するために使用される。

制御回路１１は、メモリ１８に記憶された受光レベルに基づいて、光軸（スキャン範囲の垂直方向の中心位置）を補正するとともに、レーザ光を出射してからその反射光を受光するまでの時間に基づいて、物体（先行車等）と自車との距離を測定する。また、検出した物体が車両であるかどうかの確定判別や路面かどうかの路面判定を行い、さらに、確定判別した車両の中から先行車を認識する。先行車とは、自車が走行している車線前方を走行する直前の車両（１台）を意味する。

スキャナ１３の投光レンズと受光レンズを支持する部分の構成を図５に示す。

スキャナ１３の投光レンズと受光レンズを支持する部分の構成を図５に示す。
制御回路１１からの制御信号が、駆動回路３０に入力される。駆動回路３０は、入力された制御信号に基づき、水平方向駆動用コイル３１と垂直方向駆動用コイル３２に駆動電流を供給する。水平方向駆動用コイル３１と垂直方向駆動用コイル３２は、投光レンズ３５と受光レンズ３６を一体的に支持する支持部材（図示せず）を、それぞれ、水平方向または垂直方向に移動させる。支持部材は、水平方向板バネ３３と垂直方向板バネ３４により、それぞれ水平方向または垂直方向に移動自在に支持されている。従って、支持部材（投光レンズ３５と受光レンズ３６）は、駆動電流により水平方向駆動用コイル３１に発生した力と水平方向板バネ３３に発生する反力がつりあう水平方向の位置に移動して、静止するとともに、垂直方向駆動用コイル３２に発生した力と垂直方向板バネ３４に発生する反力がつりあう位置に移動して、静止する。なお、各レンズの位置は図示していないセンサにより検出し、このセンサ出力を駆動回路３０に入力することでサーボ機構を構成している。

このようにして、投光レンズ３５と受光レンズ３６は、水平方向と垂直方向の両方向の所定の位置に移動することができる。

スキャナ１３によって駆動された、投光レンズ３５と受光レンズ３６の光路を図６に示す。投光レンズ３５は、ＬＤ１２の前面に設けられ、受光レンズ３６は、ＰＤ１６の前面に設けられている。

ＬＤ１２から出射されたレーザ光は、投光レンズ３５の中心方向に偏光される。投光レンズ３５の位置が中心にある場合は、図６の実線で示されるような光路で、レーザ光は正面に出射される。出射されたレーザ光は、前方の物体（例えば、車両）で反射され、図６の実線で示されるような光路で、受光レンズ３６に入射し、ＰＤ１６によって受光される。

また、スキャナ１３によって、図中、上方向に投光レンズ３５が移動した場合、レーザ光は、図６の点線で示されるような光路で、図中、上方向に出射される。そして、出射されたレーザ光は、図中、上方向の物体で反射され、図６の点線で示されるような光路で、受光レンズ３６に入射し、ＰＤ１６によって受光される。

このようにして、スキャナ１３は、投光レンズ３５と受光レンズ３６を一体的に水平方向の所定の位置に移動することで、レーザ光を水平方向にスキャンする。また、同様に、スキャナ１３は、投光レンズ３５と受光レンズ３６を一体的に垂直方向に移動することで、レーザ光を垂直方向にスキャンをする。

図７は、水平方向と垂直方向のスキャンについて説明する図である。

本装置では、水平方向のスキャンを３フレームで構成し、各フレームは、右方向へのスキャンと左方向へのスキャンで構成している。ここでは、便宜のため、右方向へのスキャンを表スキャン、左方向へのスキャンを裏スキャンと称する。また、表スキャンを行うビームをメインビーム、裏スキャンを行うビームをサブビームと称する。各フレームの表スキャンの垂直方向位置は同一であるが、各フレームの裏スキャンの垂直方向位置は、上、中、下に設定され、それぞれ、裏スキャン（上）、裏スキャン（中）、裏スキャン（下）となる。各スキャン時間は、本装置では表スキャン、裏スキャンとも５０ｍｓｅｃに設定されている。１つの表スキャンと１つの裏スキャンとで１フレームを構成し、表スキャンでの受光量に対して裏スキャンによる受光強度が高い場合は、上記の構成により受光強度が高い方向に光軸をずらす。これを繰り返すことで、光軸を、より高い受光強度が得られる方向に追従させる。

表スキャンと裏スキャンの処理手順を図８に示す。

図示のように、表スキャン→裏スキャン（下）→表スキャン→裏スキャン（中）→表スキャン→裏スキャン（上）→表スキャン→裏スキャン（下）→・・・・と繰り返すことにより、水平方向と垂直方向のスキャン（２次元スキャン）を連続して行う。

1 つの表スキャンと1 つの裏スキャンの組を１フレームとして３フレーム分繰り返す。各フレームで実行される計測データ処理には、車両確定処理と、先行車判定処理、および路面判定処理が含まれる。車両確定処理において、物体が一旦車両として認識されると、その物体に対しては車両確定フラグをセットし、それ以降、当該物体については車両として確定認識する。詳細については後述するように、路面判定処理では、車両確定フラグがセットされていない物体に対して、それが路面かどうかを判定する。また、先行車判定処理においては、路面判定されていない物体の中から先行車がどれかを判定する。

以下、計測データ処理の具体的な手順につき、図９〜図１１を参照して説明する。

図９は、計測データ処理の全体処理手順を示す。

任意のフレームの表スキャンにより得られた計測データがメモリ１８に取り込まれると、ＳＴ１において、新規検知物体に対する車両確定フラグの領域をメモリ１８の特定のエリアに割り当てる（車両確定フラグの初期化）。ＳＴ２〜ＳＴ４において、すべての検出物体の各々に車両確定フラグがセット済みかどうかを判定し、未セット状態の物体に対してはＳＴ３の車両確定処理を行う。セット済みの物体に対しては、それが車両として確定認識されているものとみなし、ＳＴ３をスルーする。すべての検出物体に対する上記の処理を終えると、ＳＴ５において先行車判定処理に進み、先行車が確定すると当該フレームの表スキャンにより得られた計測データに対する処理を終える。

図１０は、車両確定処理の手順を示している。

ＳＴ１０では、処理対象の検出物体（以下、単に物体と称することがある）までの距離が予め設定した所定の範囲内にあるかどうかの判定を行う。この範囲は、該物体が路面の可能性がある範囲であり、例えば２０ｍ以内又は５〜 2０ｍに設定される。車速に応じてこの範囲を変動させることも可能である。本装置では、この範囲を路面判定実施距離範囲と称する。なお、車両の直前の路面にはレーザ光が当たらないため、路面判定実施距離範囲は車両直前から前方に少し離れた位置を開始点とする。

ＳＴ１０において、物体が上記範囲内になければ、当該物体は路面ではなく車両と判定できるため、ＳＴ１９に進んで当該物体に割り当てられている車両確定フラグをセットする。物体が上記範囲内にあれば、路面であるかもしれないので、ＳＴ１１以下の車両認識処理を行う。

ＳＴ１１以下は、物体が車両であると認識するための複数の条件について判断する。以下、各条件を説明する。

（ＳＴ１１）自車速が５［ｋｍ／ｈ］を超えているか？
自車が停止中であれば、ＳＴ１２以下の処理により車両と誤認識される可能性があるため、これを防止する。本装置では、車速センサ１９（図４参照）の出力から、車速が５［ｋｍ／ｈ］を超えているかどうかで停止中かどうかを判定する。

（ＳＴ１２）移動物体であるか？
自車速と、前回のフレームでの測定距離と今回フレームでの測定距離との差から求められる物体と自車との相対速度から、物体の対地速度を求め、この対地速度が一定以下であれば車両でなく、そうでなければ車両である確率が高くなる。

（ＳＴ１３）先行車判定済みか？
物体が前回のフレームにおいて先行車と判定されていなければ、車両の可能性は低い。（ＳＴ１４）先行車判定時間が１０秒以上継続しているか？
前回以前の複数のフレームにおいて連続して一定時間以上（本装置では１０秒以上）先行車と判定されていれば、物体は車両である確率が高くなる。

（ＳＴ１５）自車線度が７５度以上かどうか？
自車線度とは、物体中心が自車線中心から外れている度合いを意味し、物体中心が自車線中心に存在する場合を１００とする。図１２は、自車線度を説明する図であり、同図では先行車が自車線中心に存在するため先行車（物体）の自車線度は１００である。この値は、前方の道路形状を推定することが必要であるため、この推定のためにジャイロ２０（図４参照）の出力が利用される。自車線度の値が小さい（本装置では７５度未満）と、物体を車両と誤認識する可能性がでて来るため一定以上の値（７５度以上）とする。

前方の道路形状は、カメラで撮影した前方の画像から画像処理によって求めても良いし、ナビゲーションによって前方の道路形状を求めても良い。

（ＳＴ１６）物体との相対速度が−３０［ｋｍ／ｈ］〜＋３０［ｋｍ／ｈ］の範囲内か？
先行車との速度差が大きいと、車両以外の物体を車両と誤認識する可能性がでてくるため、その速度差を一定以下（−３０［ｋｍ／ｈ］〜＋３０［ｋｍ／ｈ］）とする。

（ＳＴ１７）前回のフレームにおける裏スキャンが裏スキャン（上）か？
つまり、図８において、今回処理しているフレームの表スキャンが表スキャンＰであるかどうかを判定している。次のステップＳＴ１８では、裏スキャン（上）の取得データから距離測定を行うが、このための受光量が裏スキャン（上）で得られるということは車両の確率が高いことになる。

（ＳＴ１８）前回のフレームにおける裏スキャン（上）による取得物体までの測定距離と、今回のフレームにおける表スキャンによるこの取得物体に対応する先行車の距離との差が−５ｍ〜＋５ｍの範囲内か？
上記距離差が所定の範囲内（本装置では−５ｍ〜＋５ｍの範囲内）であれば、物体が車両である確率が高い。

以上の各条件が全て充足されれば、物体は車両であると見做しても問題はないと思われるため、ＳＴ１９に進んで、当該物体に対して車両確定フラグをセットする。

上記ＳＴ１０〜ＳＴ１８において、本装置に少なくとも必要な条件は、ＳＴ１４（第１の条件）と、ＳＴ１８（第２の条件）であり、これらの条件のみでも車両であるかどうかの認識を行うことが可能である。また、これに加えて、ＳＴ１２とＳＴ１３の条件（第３の条件）を加えることが好ましく、さらに、本装置のようにＳＴ１０〜ＳＴ１８の条件で車両の確定認識を保証できるようになる。

図１１は、先行車判定処理の手順を示す。

ＳＴ２０では、ヨーレートにより前方の道路形状を推定する。ヨーレート（回頭速度）は、ジャイロ２０の出力に基づいて測定する。このヨーレートにより前方の道路形状を推定することが可能である。ＳＴ２１では、物体の自車線度を測定し、その値に基づいて、推定した道路の自車線内に物体が存在するかどうかを判定する（図１２参照）。

ＳＴ２２では、物体が推定した道路内に存在するときに、当該物体について車両確定フラグがセット済みかどうかを判定し、セット済みであれば、その物体を（車両を）先行車候補リストに追加し、未セット状態であればＳＴ２３で、図示しない別のタスクである路面判定タスクにより物体の路面判定が行われたかどうかを判定する。

図１３は路面判定を行う方法を示している。

図１３は、横軸を距離、縦軸を受光量とした距離方向波形パターンを示している。符号Ａは路面データから得られる路面波形パターン、符号Ｂは先行車データから得られる車両波形パターンである。同図から路面波形パターンＡと車両波形パターンＢとが大きく異なることが理解される。すなわち、路面波形パターンＡは相対的に受光量が小さい反面、距離方向に波形が伸びている特徴を持ち、車両波形パターンＢはその逆の特徴を持つ。そこで、これらの特徴量を抽出することで、受光信号から路面判定を行う。なお、この路面判定は、図１０の車両確定処理とは別のタスクにより並行して行われ、路面判定されると当該物体に対し路面判定フラグがセットされる。

ＳＴ２３で、車両確定フラグの未セット状態の物体について路面判定された（路面判定フラグがセットされている）ときには、その物体については何もしないが、路面判定されない（路面判定フラグがセットされていない）ときは、車両確定フラグが未セット状態であっても車両である可能性があるために、ＳＴ２４でその物体を先行車候補リストに追加する。ＳＴ２５で全ての物体に対して処理を終えれば、ＳＴ２６に進み、先行車候補リストから最も近距離にある物体を先行車として認識（判定）し、先行車判定フラグをセットする。

図１４は、上記の計測データ処理により、先行車（トラック）が車両として確定認識されている実測データを示している。

図において、「レリバント」とは先行車を意味している。図示のように、時間が１．５ｓ〜２．２ｓの範囲、２．６ｓ〜３．６ｓの範囲、６．６ｓ〜７．２ｓの範囲の各々において、路面判定タスクにより先行車（トラック）が路面として判定されているが、０．２ｓで車両確定フラグがセットされているため、上記路面判定フラグがセット状態であってもこれが無視されて先行車（レリバント）判定フラグのセット状態が維持される。

このように、先行車が、その追尾中に路面判定されてロスト状態になることが確実に防止される。特にＬＳＦモードが実行されている際に先行車がロスト状態になると同モードがキャンセルされてしまうために、本装置のような構成を採用することで上記不具合を未然に防止することができる。

レーザレーダから発射したレーザ光が路面で反射して検出される様子を示す。 レーザ光が先行車（トラック）のリフレクタで反射せず、荷台の後下部で反射して検出される様子を示す。 レーザ光が先行車（トラック）のリフレクタで反射せず、荷台の上部から運転席の後面にかけての領域で反射して検出される様子を示す。 本発明の実施形態であるレーザレーダ装置（車両用測距装置）のブロック図である。 スキャナの投光レンズと受光レンズを支持する部分の構成を示す図である。 スキャナによって駆動された投光レンズと受光レンズの光路を示す図である。 水平方向と垂直方向のスキャンについて説明する図である。 表スキャンと裏スキャンの処理手順を示す図である。 計測データ処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 計測データ処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 計測データ処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 自車線度を説明する図である。 図１３は路面判定を行う方法を示す図である。 実測データを示す図である。

Claims (5)

1. 前方に出射した電磁波を水平方向及び垂直方向にスキャンしながら、その反射波に基づいて前方の物体までの距離を測定し、且つ該物体が車両であるか否かを認識する車両用測距装置において、
   検出した前方の物体までの距離が予め設定した所定の範囲内にあるか否かを判定する範囲判定手段と、
   前記範囲判定手段が前記所定の範囲内にあると判定した物体について、この物体からの反射波に基づく距離方向波形パターンによって、路面であるかどうかを判定する路面判定手段と、
   前記範囲判定手段が前記所定の範囲内にないと判定した物体と、前記路面判定手段が路面でないと判定した物体と、の中から、自車の走行車線上を走行する先行車を判定する先行車判定手段と、
   前記範囲判定手段が前記所定の範囲内にあると判定した物体が、前記先行車判定手段により予め設定した所定の時間以上連続して先行車として判定されている第１の条件を充足したときに、該物体に対して車両確定フラグをセットする車両確定認識手段と、を備え
   前記路面判定手段は、前記車両確定フラグがセットされている物体については、この物体からの反射波に基づく距離方向波形パターンにかかわらず路面でないと判定する手段である、車両用測距装置。
2. 前記車両確定認識手段は、前記範囲判定手段が前記所定の範囲内にあると判定した物体が、前記第１の条件に加えて、垂直方向で最上のスキャン又はその近辺のスキャンにより測定した該物体までの距離と、このスキャンに連続する今回のスキャンにより測定した該物体までの距離と、の距離差が設定範囲内にある第２の条件を充足したときに、該物体に対して前記車両確定フラグをセットすることを特徴とする請求項１記載の車両用測距装置。
3. 水平方向にスキャンするビームは、第１の方向へスキャンするメインビームと、第１の方向に対して左右逆の第２の方向へスキャンするサブビームとで構成し、これを１フレームとして、垂直方向にスキャンし、
   前記先行車判定手段と前記範囲判定手段と前記車両確定認識手段は、各フレーム毎に作動し、
   前記車両確定認識手段は、前記第２の条件を判定するときに、前回のフレームのサブビームが垂直方向で最上又はその近辺のサブビームである、請求項２に記載の車両用測距装置。
4. 前記車両確定認識手段は、前記範囲判定手段が前記所定の範囲内にあると判定した物体が、前記第１の条件に加えて、さらに、移動物体であると判定され、且つ前記先行車判定手段により先行車であると判定されている第３の条件を充足したときに、該物体に対して前記車両確定フラグをセットすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用測距装置。
5. 前記車両確定認識手段は、前記所定の範囲外にあると判定した物体に対して前記車両確定フラグをセットすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用測距装置。

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