JP2005055278A - 先行車両検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レーザ発光素子206から出力されたレーザ光は、ステッピングモータ204によって所定の角度分解能で回転する反射ミラー203によって反射され、該レーザ光によって所定方向の走査が行われる。先行車両を検出していない状態においては左右に1次元の走査を行う。先行車両を検出すると左右に上下2段の仰角で2次元の走査を行いリフレクタ高さを推定する。リフレクタ高さが推定されると、ビームの照射範囲に推定された先行車両のリフレクタ高さ含む仰角を、前回の走査において検出した先行車両との距離、相対速度より求め、該仰角で左右に1次元の走査を行う。これにより、先行車両のリフレクタを捉え続けることが可能となり、走行路上方の標識等を先行車両として誤検出することなく、安定して先行車両を検出することができる。
【選択図】 図2
Description
このような先行車両検出装置においては先行車両からの反射光強度を確保するために、通常、出射するレーザ光の仰角および上下方向の広がり角度は自車両から所定距離前方の先行車両のリフレクタにレーザ光が照射される角度に設定されている。
これを解決するために、たとえば先行車両と自車両との車間距離が短い場合であっても先行車両のリフレクタにレーザ光が照射されるように、出射するレーザ光の上下方向の広がり角を広くすることも考えられるが、走行路上方の標識等を先行車両として誤検出する可能性があるといった問題があった。
図1は先行車両検出装置の取り付け位置を示し、図2は先行車両検出装置の全体構成を示す。
図1に示すように、自車両12の前方の車両を検出する先行車両検出装置16が、自車両12の前部の幅方向中心位置に設置される。先行車両検出装置16は、自車両12の前方に向けてレーザ光を出射光として出射して、該出射光が先行車両によって反射し先行車両検出装置16に戻ってくる反射光を受光するまでの時間をもとに先行車両との車間距離を検出するものである。
先行車両検出装置16のケース17に、レンズ機能を有する投光窓201および受光窓202が設けられている。このケース17の内部に、近赤外線波長域のレーザ光を出射光として出射するレーザ発光素子(LD)206、レーザ発光素子206から出射された出射光が先行車両等に反射して戻ってくる反射光を受光するレーザ受光素子(PD)205、レーザ発光素子206を駆動する駆動回路208、レーザ受光素子205からの微弱な受光信号を増幅する増幅回路207を備える。
またCPU210が、レーザ受光素子205によって受光される受光信号の強度を時間分解して記録し、先行車両との距離や検出方向、相対速度などを算出する。
CPU210による算出結果は出力情報として、図示しない表示装置へ出力されたり、車両の制御装置へ出力される。
ここで、車両後方に設置されるリフレクタは、たとえば道路運送車両の保安基準によると、路面からの高さが250mm以上、1500mm以下の位置に装着されている。
以降、この先行車両検出装置16が初期値において出射光を左右に走査する際の仰角を所定仰角と呼ぶ。
ステップ301において、前回の処理サイクルで先行車両が検出されているか否かを判断する。これは後述の先行車両検出フラグを参照することによって判断を行うものである。前回の処理サイクルで先行車両が検出されて先行車両検出フラグ=1である場合にはステップ302へ進む。また先行車両が検出されておらず先行車両検出フラグ=0である場合には、図5のステップ401へ進む。
先行車両と自車両との距離をd[m]、相対速度差をv[m/s]、処理周期をt[s]とすると、1処理周期後の先行車両と自車両との距離はd+v×tとなる。
これは先行車両のリフレクタ高さの下限がH[m]、先行車両検出装置16の取り付け高さをh[m]とすると、ビームの照射範囲を水平方向からtan−1((H−h)/(d+v×t))以上上向きの範囲を含むように左右に走査する際の仰角を設定する。
ステップ306では、走査の結果先行車両が検出されたか否かを判断する。
この判断は、出射光の反射光が受光された場合に、先行車両が検出されたものとするものである。
反射光が受光され、先行車両が存在すると判断された場合には、ステップ307へ進み、今回の走査において実際に検出された先行車両の位置と、前回の走査において検出された先行車両が今回の走査時に存在すると推定された位置との差を比較する。
推定された位置で先行車両が検出されなかった場合には、図7のステップ601へ進み、推定された位置で先行車両が検出された場合にはステップ308へ進む。
このチェックは、受光された反射光がリフレクタによる反射光か、またはボディーによる反射光であるかをチェックするものであり、所定値以上の反射光強度が検出された場合にはリフレクタによる反射光であるとしてステップ309へ進み、所定値以下の反射光強度である場合にはボディーによる反射光であるとして図8のステップ701へ進む。
受光された反射光がボディーによる反射光である場合には、再度リフレクタの高さを推定する必要がある。
ステップ309では、先行車両の検出結果を出力情報として出力する。
この走査の結果、先行車両を検出したか否かをステップ402において判断し、先行車両が検出されていない場合にはステップ405へ進む。また、先行車両が検出された場合にはステップ403へ進み、先行車両検出フラグ=1を設定する。
ステップ404において、先行車両初検出フラグ=1を設定する。ステップ405において、検出結果を出力情報として出力する。
ステップ501において、前回の処理サイクルで検出された先行車両が、初めて検出した車両であるか否かを判定するため、先行車両初検出フラグをチェックする。先行車両初検出フラグ=1である場合には、ステップ502において先行車両初検出フラグを0に設定したあと、ステップ503において上下2段の仰角を設定する。
また上段の仰角は、ビーム18を上下2段の仰角で左右に走査した際に上段のビーム18と下段のビーム18との間に隙間ができないように設定される。
ステップ504では、ステップ503またはステップ510で設定された仰角をもとに、左右に上下2段の仰角で走査を行う。
この判断は、出射したレーザ光の反射光が受光された場合に、先行車両が検出されたものとするものである。
先行車両が検出された場合ステップ506において、受光した反射光の強度が所定値以上か否かをチェックし、所定値以上のときはステップ507において、検出した先行車両までの距離と出射したレーザ光の仰角より、リフレクタ高さを推定する。
またステップ506のチェックにおいて、受光した反射光の強度が所定値未満である場合には、ステップ511において、今回左右に上下2段の走査を行った際の上段の仰角を、次回左右に上下2段に走査を行う際の下段の仰角として設定する。
ステップ702において今回左右に走査を行った際の仰角を、次回左右に上下2段の走査を行う際の下段の仰角として設定し、ステップ703において先行車両の検出結果を出力情報として出力する。
なお本実施例において、ステップ507が本発明におけるリフレクタ高さ検出手段を構成し、ステップ303が本発明における位置推定手段を構成する。またステップ304、503、510、511、702が本発明における出射角度設定手段を構成する。
このようにレーザ光の仰角を設定することにより、先行車両のリフレクタを捉え続けることが可能となり、走行路上方の標識等を先行車両として誤検出することなく、安定して先行車両を検出することができる。
さらに先行車両のリフレクタ高さが推定されている場合には、推定されたリフレクタの高さをビームの照射範囲に含む単一の仰角で左右に走査を行うことにより、遠方にある道路標識などを先行車両として誤検出することなく、正確に先行車両のリフレクタを捉え続けることができる。
13 先行車両
16 先行車両検出装置
17 本体
18 ビーム
19 リフレクタ
201 投光窓
202 受光窓
203 反射ミラー
204 ステッピングモータ
205 レーザ受光素子
206 レーザ発光素子
207 増幅回路
208 駆動回路
209 モータ駆動回路
210 投光窓
Claims (4)
- 自車両前方左右方向にレーザ光を走査して、該レーザ光の反射光より先行車両を検出する先行車両検出装置において、
検出された先行車両の後部に設けられたリフレクタの高さを検出するリフレクタ高さ検出手段と、
自車両と先行車両との車間距離および相対速度から、次回の走査時における先行車両の自車両に対する位置を推定する位置推定手段と、
自車両前方左右方向に走査するレーザ光の仰角を設定する出射角度設定手段とを備え、
該出射角度設定手段は、前記リフレクタ高さ検出手段によって検出されたリフレクタ高さと、前記位置推定手段によって推定された次回の走査時における先行車両の自車両に対する位置とから、次回の走査時に先行車両のリフレクタにレーザ光が照射されるように、レーザ光の仰角を設定することを特徴とする先行車両検出装置。 - 前記リフレクタ高さ検出手段は先行車両が検出された場合に、複数の仰角でレーザ光を左右に走査し、反射光の強度が所定値以上となるときの仰角より、先行車両のリフレクタの高さを検出することを特徴とする請求項1記載の先行車両検出装置。
- 前記出射角度設定手段は、前記リフレクタ高さ検出手段によって先行車両のリフレクタ高さが検出された場合には、レーザ光の仰角として次回の走査時に先行車両のリフレクタにレーザ光が照射される単一の角度を設定することを特徴とする請求項1または2記載の先行車両検出装置。
- 前記出射角度設定手段によって設定された仰角でレーザ光を左右に走査した時に、反射光の強度が所定値未満である場合には、再度前記リフレクタ高さ検出手段によって先行車両のリフレクタ高さの検出を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1に記載の先行車両検出装置。
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JP2014055860A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Ricoh Co Ltd | 距離測定装置 |
CN105572679A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-05-11 | 重庆大学 | 一种二维扫描型激光雷达的扫描数据修正方法及*** |
WO2022219961A1 (ja) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | 株式会社デンソー | センシング制御装置、センシング制御方法、センシング制御プログラム |
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