JP2007240446A - 車両用測距装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザレーダ装置(車両用測距装置)は、レーザ光を2次元スキャンするスキャナ13と、制御回路11とを備えている。制御回路11は、スキャンにより得られた受光データから、検出した物体が所定条件を満たしていれば看板候補オブジェクトとして距離値を登録する。この距離値を自車速に基づいて時間継続的に更新する。制御回路11は、遠方に存在し、所定幅以上の物体について看板と判定する。また、近傍に存在する物体については上記看板候補オブジェクトの距離値と比較し、これと略一致し、かつ下方向に検知していなければ看板と判定する。
【選択図】図5
Description
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。鉛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鉛直方向のスキャン(走査)位置をそれぞれ検出して、制御回路11に出力する。
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と鉛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と鉛直方向用コイル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、水平方向または鉛直方向に移動させる。支持部材は、水平方向板バネ33と鉛直方向板バネ34により、それぞれ水平方向または鉛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、鉛直方向駆動用コイル32に発生した力と鉛直方向板バネ34に発生する反力および重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。
本装置において、計測処理1フレームにおけるスキャンの鉛直方向位置は、上、中、下の3段階に設定され、それぞれ、スキャン(上)、スキャン(中)、スキャン(下)となる。各スキャン時間は、本装置では例えば50msecに設定されている。各スキャンの走査範囲(レーザ光の上下広がり角度範囲)は、それぞれ一部重複し、走査範囲に漏れが無いようになっている。例えば、スキャン(中)を地面に略水平方向とすると、スキャン(上)は、スキャン(中)よりも上方向に2度、スキャン(下)は、スキャン(中)よりも下方向に2度に設定される。
図5は、計測データ処理の全体手順を示す図である。
任意のフレームにおいて得られた計測データがメモリ18に取り込まれると、制御回路11は、ST1において、まずジャイロ20により検出した自車のヨーレートにより前方道路形状の推定処理を行う。すなわち、自車が直線道路を走行しているか、カーブを走行しているかを検出し、カーブを走行していればその道路半径を算出する。なお、前方道路形状は、ヨーレートに基づく推定に限るものではない。例えば、ハンドルの舵角によっても推定することができる。また、GPSとナビゲーションとの組み合わせによって推定することも可能であり、さらに、前方を撮影するカメラと、撮影した画像内容から道路に表示されている白線を検出する画像処理装置と、の組み合わせによっても推定することができる。ヨーレート、またはハンドルの舵角に基づいて推定する場合、自車が走行している時点で前方道路形状を推定する。GPSとナビゲーション、またはカメラと画像処理装置を用いて推定する場合、前方の道路形状をさらに正確に推定することができる。
制御回路11は、ST3において、登録済みである看板候補リストのデータ更新処理を行う。看板候補リストとは、検出した各物体のうち、頭上看板の可能性を有する物体について、メモリ18にその距離を記録したものである。図6に看板候補リストの例を示す。同図に示すように、看板候補リストは、リスト要素番号、登録距離、下方向検知フラグの3つの項目からなり、頭上看板の可能性があると判断した物体(ST5の処理で詳細に説明する)について、看板候補オブジェクトとしてそれぞれ番号を付し、そのときの距離を登録距離として記載する。下方向検知フラグについては後述する。
ST5においては、看板候補リストの新規登録処理を行う。上記のように、看板候補リストは、検出した物体のうち、頭上看板の可能性を有する物体について、その距離を記録したものである。既に登録済みの物体であればこの処理は行わない。詳細は図8を用いて後述する。
ST7において、頭上看板判定(近傍)処理を行う。この処理においては、自車からの距離が所定距離(例えば50m)よりも接近している物体について、当該物体が頭上看板であるか否かを判定する。
ST8では、検出している全ての物体についてST4〜ST7の処理を行ったか否かを判断する。
図7は、登録済み看板候補リストデータ更新処理の手順を示している。この処理は、看板候補リストに記載されている、過去に登録した内容を更新する処理であり、物体の検出有無とは関係なく行われる。すなわち、新たな物体を検出していない場合、物体をロストした場合等であってもこの処理は行われる。
まず、看板候補リストに記載されている登録距離の値を更新する(s11)。この更新値は、(更新後距離値)=(更新前距離値)−(1フレームの間に自車が進んだ距離)の式で算出される値である。すなわち、1フレーム前の距離値から自車の進んだ距離を差し引くことで、当該物体(看板候補オブジェクト)の現在の位置を推定する。自車の進んだ距離は、車速センサ19が検出した車速から算出する。
Claims (5)
- 電磁波を水平方向及び鉛直方向にスキャンさせ、受信した反射波に基づいて前方の物体を検出するとともに、当該物体の距離と方向を測定するレーダスキャン部と、
検出した物体の距離、およびその検出の方向の角度範囲からその物体の幅を推定する幅判定手段と、
前記レーダスキャン部が検出した物体のうち、静止物体であり、該物体の距離値が第1の所定値以上であり、かつ該物体の幅が所定の幅以上である第1の条件を満たした場合に、当該物体を頭上看板として判定する看板判定手段と、
を備えた車両用測距装置。 - 電磁波を水平方向及び鉛直方向にスキャンさせ、受信した反射波に基づいて前方の物体を検出するとともに、当該物体の距離と方向を測定するレーダスキャン部と、
検出した物体の距離、およびその検出の方向の角度範囲からその物体の幅を推定する幅判定手段と、
前記レーダスキャン部が検出した物体のうち、静止物体であり、該物体の距離値が第1の所定値以上であり、かつ鉛直方向で最上のスキャン、またはその近辺のスキャンにより検出された物体を頭上看板として判定する看板判定手段と、
を備えた車両用測距装置。 - 電磁波を水平方向及び鉛直方向にスキャンさせ、受信した反射波に基づいて前方の物体を検出するとともに、当該物体の距離と方向を測定するレーダスキャン部と、
検出した物体の距離、およびその検出の方向の角度範囲からその物体の幅を推定する幅判定手段と、
前記レーダスキャン部が検出した物体のうち、静止物体であり、該物体の距離値が第1の所定値以上であり、かつ該物体の幅が所定の幅以上である物体、または鉛直方向で最上のスキャンまたはその近辺のスキャンで、検出された物体のうち、静止物体であり、該物体の距離値が第1の所定値以上である物体、を看板候補物体として該物体の距離値とともに記録する記録手段と、
自車の速度を検出する自車速度検出手段と、
前記記録手段に記録されている看板候補物体の距離値を、前記自車の速度に基づいた推定値に更新する更新手段と、
前記レーダスキャン部が検出した物体のうち、静止物体であり、該物体の距離値が第2の所定値未満であり、かつ該物体の距離値が前記推定値と略同一である第2の条件を満たした場合に、当該物体を頭上看板として判定する車両用測距装置。 - 前記看板判定手段は、前記第2の条件を満たした物体のうち、鉛直方向で最下のスキャンまたはその近辺のスキャンで検出された場合に、該物体を頭上看板として判定しない請求項3に記載の車両用測距装置。
- 自車前方の道路形状を推定する道路形状推定手段を備え、
前記看板判定手段は、前記レーダスキャン部が検出した物体のうち、前記第2の条件を満たした場合に加えて、前記道路形状推定手段が自車前方の道路形状を直線形状、または所定半径以上のカーブ形状であると推定した場合に、当該物体を頭上看板として判定する請求項3、または請求項4に記載の車両用測距装置。
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