JPH1114754A - 物体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物体検出のための受光手段とは別の、透光性
部材の汚れ判断用の受光手段を必要としない、物体検出
装置を提供する。 【解決手段】 物体検出装置Ｏは、投光手段１１から透
光性部材１８を介してレーザ光を検出対象領域Ｕに投光
するとともに、物体からの反射レーザ光を透光性部材１
８を介して物体検出用の受光手段１３により受光する。
そして、この物体検出用の受光手段１３の受光出力に基
づいて基準物体を検出し、検出した基準物体における距
離Ｒと受光量Ｅとの関係に基づいて、透光性部材１８の
汚れ判断を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を所定の領域に
投光しその投光による物体からの反射光により、物体の
存在を検出し、また、検出した物体までの距離や検出し
た物体の存在方向を測定する物体検出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の物体検出装置としては、投光手段
と受光手段とを筐体に納め、該筐体に設けた透光性部材
（ガラスやプラスチックなど）を介して投受光する構成
のものが知られている。このような物体検出装置におい
ては、透光性部材が汚れると、物体を正確に検知できな
い恐れがある。

【０００３】そこで、例えば、特開平５−２５６９４７
号公報に開示されているように、透光性部材の汚れを判
断する機能を設けた装置が提案されている。この装置
は、図１１に示すように、投光手段９１、物体検出用受
光手段９２、汚れ判断用受光手段９３、および演算回路
９４を、透光性部材（前面窓）９５を設けた筐体９６内
に納めている。投光手段９１は、演算回路９４からの信
号に応じて、透光性部材９５を介して光を投光する。物
体検出用受光手段９２は透光性部材９５を介して外部か
らの光を受光し、その受光信号を基に、演算回路９４に
て物体検出の判断が行われる。一方、汚れ判断用受光手
段９３は透光性部材９５での反射光を受光し、その受光
レベルにより、演算回路９４にて透光性部材９５の汚れ
を判断するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置は、
透光性部材９５の汚れ判断のために、物体検出用とは別
の受光手段９３をさらに必要としている。したがって、 （１）汚れ判断用受光手段を設けるがための、装置体積
の増大 （２）部品点数の増加によるコストアップ （３）汚れ判断用受光手段の光学配置が困難であるがた
めの、設計コストアップという問題点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、物体検出用とは別の受光手段を必要とせ
ずに、物体検出用の受光手段からの出力にて透光性部材
の汚れを判断するようにしたものである。

【０００６】本発明は、物体検出用の受光手段からの受
光出力に基づいて予め特定された基準物体を検出し、こ
の検出された基準物体までの距離に関するデータを導出
するとともに、検出された基準物体からの光として受光
した受光量に関するデータを導出するようにした。そし
て、検出された基準物体における距離に関するデータと
受光量に関するデータとの関係に基づいて、透光性部材
の汚れを判断するようにした。

【０００７】基準物体は所定の反射率を有し、基準物体
からの反射光量は、その基準物体までの距離に依存する
所定の関係を持っている。したがって、透光性部材が汚
れていない場合には、受光手段が基準物体からの反射光
として受光した受光量と、該基準物体までの距離とは、
上記所定の関係を満たす。一方、透光性部材が汚れてい
る場合には、基準物体からの反射光は窓の汚れのために
反射もしくは吸収されるので、受光手段が基準物体から
の反射光として受光した受光量は本来の受光量よりも減
少する。その結果、透光性部材が汚れている場合には、
受光手段が基準物体からの反射光として受光した受光量
と、該基準物体までの距離とは、上記所定の関係を満た
さない。

【０００８】すなわち、上記本発明の構成によれば、物
体検出用の受光手段の受光出力により基準物体が検出さ
れ、基準物体における距離に関するデータと受光量に関
するデータが導出される。そして、それら基準物体にお
ける距離に関するデータと受光量に関するデータとの関
係が、上記所定の関係を満たすかどうかが判断される。
そして、その判断結果に基づいて、透光性部材が汚れて
いるかどうかが判断される。

【０００９】上記構成において、基準物体を複数検出
し、それら検出された複数の基準物体における、距離に
関するデータと受光量に関するデータとの関係に基づい
て、透光性部材の汚れを判断するようにしてもよい。こ
の構成によれば、基準物体が複数個検出され、それら複
数の基準物体における距離に関するデータと受光量に関
するデータが導出される。そして、それら複数の基準物
体に対して、それぞれ距離に関するデータと受光量に関
するデータとの関係が、上記所定の関係を満たしている
かどうかが判断される。そして、それらの判断結果に基
づいて、透光性部材が汚れているかどうかが判断され
る。

【００１０】また、上記構成において、雨が降っている
ことを判断するための信号が入力されるようにし、該信
号が入力されているときには、汚れ判断を行わないよう
にしてもよい。雨が降っていることを判断するための信
号としては、例えば、雨が降っていることを直接に検出
するセンサからの信号でもよいし、車両に取付けられた
ワイパが動作していることを示す信号であってもよい。
この構成によれば、雨が降っている場合には、汚れ判断
は行われない。

【００１１】また、上記構成において、霧が発生してい
ることを判断するための信号が入力されるようにし、該
信号が入力されているときには、汚れ判断を行わないよ
うにしてもよい。霧が発生していることを判断するため
の信号としては、例えば、霧が発生していることを直接
に検出するセンサからの信号でもよいし、車両に取付け
られたフォグランプが点灯していることを示す信号であ
ってもよい。この構成によれば、霧が発生している場合
には、汚れ判断は行われない。

【００１２】また、上記構成において、透光性部材が汚
れていると判断した場合に報知するようにしてもよい。
報知は、例えば、ランプやブザーを用いて行うことがで
きる。この構成によれば、透光性部材が汚れていること
が知らされる。

【００１３】また、上記構成において、車両に設けられ
たリフレクタを基準物体として検出するようにしてもよ
い。すべての車両の後方には、左右２つのリフレクタを
取付けることが義務づけられており、それら２つのリフ
レクタの間隔は２ｍ前後となっている。また、それらの
リフレクタの大きさもすべての車両においてほぼ同じで
ある。また、これらのリフレクタは、再帰反射特性を持
っているので、すべて同じ反射率を有している。そし
て、これらのリフレクタは、車両の走行とともに移動す
る。

【００１４】この構成によれば、たとえば、２ｍ程度の
間隔をあけて同じ距離のところに存在している２つのも
のが、車両に取付けられたリフレクタであると判断さ
れ、基準物体として検出される。または、たとえば、同
じ速度で移動している２つのものが、車両に取付けられ
たリフレクタであると判断され、基準物体として検出さ
れる。そして、基準物体として検出した車両に取付けら
れたリフレクタに関して、距離に関するデータと受光量
に関するデータとの関係が、所定の関係を満たしている
かどうかが判断される。そして、その判断結果に基づい
て、透光性部材が汚れているかどうかが判断される。

【００１５】また、上記構成において、路側に設置され
たリフレクタを基準物体として検出するようにしてもよ
い。これらの路側リフレクタは、例えば高速道路の場合
には、道路の全域にわたって、所定距離おきに設置され
ている。また、これらの路側リフレクタは、一般道路の
場合には、交通量の多いところおよび合流・分岐・カー
ブのところにおいて、所定距離おきに設置されている。
そして、これらの路側リフレクタは、再帰反射特性を持
っているので、すべて同じ反射率を有している。

【００１６】この構成によれば、たとえば、所定距離お
きに規則的に並んで存在しているものが、路側に設置さ
れたリフレクタであると判断され、基準物体として検出
される。そして、基準物体として検出した路側に設置さ
れたリフレクタに関して、距離に関するデータと受光量
に関するデータとの関係が、所定の関係を満たしている
かどうかが判断される。そして、そして、その判断結果
に基づいて、透光性部材が汚れているかどうかが判断さ
れる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１８】まず、本発明の物体検出装置を先行車両の
検出に用いた安全走行システムについて説明する。図１
は安全走行システムの構成を示すブロック図である。安
全走行システムＳは、車両に搭載され、先行車両までの
車間距離を検出して表示し、また、車速と車間距離との
関係に基づいて警報を発するようになっている。この安
全走行システムＳは、安全制御コントローラ２１と、物
体検出装置Ｏと、車速センサ２２と、車間距離表示部２
３と、警報部２４と、から構成されている。

【００１９】物体検出装置Ｏは、レーザ光を投光すると
ともに物体により反射されるレーザ光を受光し、その受
光出力に基づいて物体を検出する構成となっている。こ
の物体検出装置Ｏには、車速センサ２２が接続され、自
車両の走行速度を示す車速信号が入力されるようになっ
ている。そして、物体検出装置Ｏは、前記レーザ光の受
光出力および車速信号に基づいて、先行車両および先行
車両までの車間距離を検出し、その車間距離信号を安全
制御コントローラ２１に出力するようになっている。ま
た、物体検出装置Ｏは、ワイパ３１と接続され、ワイパ
３１が動作していることを示す作動信号が入力されるよ
うになっている。また、物体検出装置Ｏは、フォグラン
プ３２と接続され、フォグランプ３２が動作しているこ
とを示す作動信号が入力されるようになっている。

【００２０】安全制御コントローラ２１は、物体検出装
置Ｏからの車間距離信号に基づいて、車間距離表示部２
３により先行車両までの車間距離を表示させるようにな
っている。また、車速センサ２２からの車速信号と物体
検出装置Ｏからの車間距離信号とに基づいて、車間距離
が短くなりすぎると、警報部２４により警報を発するよ
うになっている。

【００２１】このように、安全走行システムＳは、先行
車両までの車間距離を検出して表示し、また、車速と車
間距離との関係に基づいて警報を発するようになってい
る。

【００２２】次に、物体検出装置Ｏについて説明する。
図２は、物体検出装置Ｏの構成を示す図である。物体検
出装置Ｏは、投光手段１１と、投光方向検出部１２と、
受光手段１３と、制御部１４と、物体検出部１５と、汚
れ判断部１６と、筐体１７と、透光性部材１８と、報知
部１９とを備えている。

【００２３】筐体１７には、投光手段１１と投光方向検
出部１２と受光手段１３と制御部１４と物体検出部１５
と汚れ判断部１６とが収容されている。そして、筐体１
７の前面には、ガラスやプラスチックなどの透光性部材
１８が設けられており、投光手段１１および受光手段１
３は、該透光性部材１８を介して投受光するように構成
されている。報知部１９は、筐体１７の外部に設けられ
ており、透光性部材１８が汚れていることを、ランプの
点灯により報知する。

【００２４】投光手段１１は、発光制御部１１−１と発
光部１１−２と光掃引部１１−３とから構成されてお
り、制御部１４からのスタート信号を受けて、レーザ光
を検出対象領域Ｕに掃引投光する。

【００２５】発光制御部１１−１は、制御部１４からの
スタート信号を受けて、発光部１１−２に対してパルス
信号を出力し、発光部１１−２の発光制御を行う。

【００２６】発光部１１−２は、発光制御部１１−１か
らのパルス信号を受けて、パルスレーザ光を出射する。
その構成は、図３に示すように、レーザダイオード１１
−２ａと、コリメートレンズ１１−２ｂとを有してい
る。レーザダイオード１１−２ａは、発光制御部１１−
１からのパルス信号により駆動され、レーザ光をパルス
発光する。そして、発光されたパルスレーザ光は、コリ
メートレンズ１１−２ｂを通って、発光部１１−２から
出射される。このパルスレーザ光は、コリメートレンズ
の働きにより、ほぼ平行な細い形状の光に変換されて出
射される。

【００２７】光掃引部１１−３は、発光部１１−２から
出射されたパルスレーザ光を、透光性部材１８を介し
て、検出対象領域Ｕ（図４参照）に掃引投光する。その
構成は、図３に示すように、回動ミラー１１−３ａと、
モータ１１−３ｂと、シリンドリカルレンズ１１−３ｃ
とを有している。回動ミラー１１−３ａは、モータ１１
−３ｂによって駆動され、周期Ｔ＝０．１ｓで角度θ_U
＝０．２ｒａｄの範囲の回動を繰返すようになってい
る。発光部１１−２から出射されたパルスレーザ光は、
この回動ミラー１１−３ａで反射された後，シリンドリ
カルレンズ１１−３ｃを通って、光掃引部１１−３から
投光される。そして、光掃引部１１−３から投光された
パルスレーザ光は、透光性部材１８を介して、回動ミラ
ー１１−３ａの回動角度により定まる方向に投光され
る。このパルスレーザ光は、シリンドリカルレンズ１１
−３ｃの働きにより、拡がり角φ_U ＝０．０５ｒａｄの
扇形状の光に変換されて投光される（図４参照）。

【００２８】制御部１４は、回動ミラー１１−３ａの回
動周期であるＴ＝０．１ｓの間に、スタート信号を８０
回出力するようになっている。

【００２９】したがって、投光手段１１は、０．１ｓの
間に、８０発のパルスレーザ光を投光する。そして、こ
れらのパルスレーザ光は、回動ミラー１１−３ａの働き
により、角度θ_U ＝０．２ｒａｄの範囲に掃引投光され
る。

【００３０】図４は、レーザ光が検出対象領域Ｕに投光
される様子を示す図である。上述したように、投光手段
１１は、透光性部材１８を介して、パルスレーザ光を検
出対象領域Ｕに投光する。このパルスレーザ光は、コリ
メートレンズ１１−２ｂとシリンドリカルレンズ１１−
３ｃとの働きにより、θ方向に薄くφ方向に拡がり角φ
_U ＝０．０５ｒａｄをもつ扇形状の光となる。そして、
この扇形状のパルスレーザ光は、回動ミラー１１−３ａ
の回動期であるＴ＝０．１ｓの間に８０発投光され、回
動ミラー１１−３ａの働きによりθ方向に０．０２５ｒ
ａｄ間隔で順次投光されてゆく。すなわち、投光手段１
１は、θ方向に角度θ_U ＝０．２ｒａｄの範囲を、８０
発のパルスレーザ光により、１回の掃引投光を行う。

【００３１】図２に戻って、投光方向検出部１２は、回
動ミラー１１−３ａの回動角度を検出し、その角度検出
信号を制御部１４に入力する。制御部１４は、投光方向
検出部１２からの角度検出信号に基づいて、パルスレー
ザ光の投光方向θを判断する。

【００３２】受光手段１３は、受光部１３−１と、受光
信号処理部１３−２とから構成されている。受光部１３
−１は、検出対象領域Ｕからの光を透光性部材１８を介
して受光し、受光量に応じた電気信号に変換して受光信
号として出力する。

【００３３】受光信号処理部１３−２は、受光部１３−
１からの受光信号から、受光部１３−１が受光した受光
量ｅを検出する。そして、受光量ｅがしきい値を越える
場合には、何等かの物体からの反射レーザ光であるとし
て受光量ｅに応じた物体検出信号を出力し、受光量ｅが
しきい値を越えない場合には、ノイズ光（背景光）であ
るとして物体検出信号は出力しない。

【００３４】制御部１４は、発光手段１１へのスタート
信号の出力時から受光手段１３からの物体検出信号の入
力時までの時間Δｔを計測し、Δｔおよび光速度ｃを用
いてｒ＝（Δｔ・光速度）／２の演算を行い、反射レー
ザ光の起点ｑまでの距離ｒを算出する。また、制御部１
４は、パルスレーザ光の投光方向を反射レーザ光の起点
ｑの方向θとする。また、制御部１４は、受光手段１３
からの物体検出信号から、受光手段１３が受光した受光
量ｅを算出する。そして、制御部１４は、この反射レー
ザ光の起点ｑに関する起点データｑ（ｒ，θ，ｅ）を、
物体検出部１５へ送信する。

【００３５】また、受光手段１３から物体検出信号が得
られない場合（すなわち、反射レーザ光が受光されない
場合）には、反射レーザ光の起点ｑまでの距離ｒを∞と
する。そして、そのときのパルスレーザ光の投光方向
を、反射レーザ光の起点ｑの方向θとする。また、受光
量ｅの値を０とする。

【００３６】物体検出部１５には、制御部１４からの起
点データｑ（ｒ，θ，ｅ）と、物体検出装置Ｏに接続さ
れる車速センサ２１からの車速信号とが入力される。そ
して、物体検出部１５は、１回の掃引投光における８０
個の起点データｑ_n （ｒ，θ，ｅ）（ｎ＝１，２，…，
８０）を記憶する。

【００３７】物体検出部１５は、これら８０個の起点デ
ータｑ_n （ｒ，θ，ｅ）、および車速信号に基づいて、
検出対象領域Ｕ内の先行車両を検出するとともに、先行
車両までの車間距離を算出して、その値を制御部１４に
出力する。また、物体検出部１５は、これら８０個の起
点データｑ_n （ｒ，θ，ｅ）と車速信号に基づいて、路
側に設置されたリフレクタを第１種の基準物体として検
出し、車両に設けられたリフレクタを第２種の基準物体
として検出する。そして、基準物体までの距離Ｒと基準
物体の存在方向Θと基準物体からの受光量Ｅを算出し
て、それらの値を基準物体データＰ（Ｒ，Θ，Ｅ）とし
て、制御部１４に出力する。

【００３８】制御部１４は、物体検出部１５から得た先
行車両までの車間距離の値を、物体検出装置Ｏが接続さ
れる安全制御コントローラ２０に出力する。また、物体
検出部１５から得た基準物体データＰ（Ｒ，Θ，Ｅ）
を、汚れ判断部１６に出力する。

【００３９】汚れ判断部１６は、基準物体の距離Ｒと受
光量Ｅとの関係に基づいて透光性部材１８の汚れ判断を
行う部分であり、図５に示すような、基準物体に関する
距離Ｒと受光量Ｅに関する基準テーブルを持っている。
図５のテーブルにおける曲線Ｃは、距離Ｒに依存して設
定される受光量Ｅのしきい値を示している。この曲線Ｃ
より下の領域は、透光性部材１８が汚れている可能性が
あると判断される領域である。

【００４０】汚れ判断部１６は、１５分以内に検出され
た３つの基準物体に関し、その距離Ｒと受光量Ｅを上記
テーブルと比較することにより、透光性部材１８の汚れ
判断を行う。すなわち、汚れ判断部１６には、１５分以
内に取得する３つの基準物体データＰ（Ｒ，Θ，Ｅ）に
関し、その距離Ｒと受光量Ｅを比較データＺｍ（Ｒ，
Ｅ）（ｍ＝１，２，３）として記憶するようになってい
る。そして、３つの比較データＺ_m （Ｒ，Ｅ）を上記テ
ーブルと比較し、そのすべてが曲線Ｃより下の領域であ
る場合に、透光性部材１８が汚れていると判断する。

【００４１】そして、汚れ判断部１６は、透光性部材１
８が汚れていると判断した場合に、汚れ検知信号を制御
部１４に出力する。

【００４２】制御部１４は、汚れ判断部１６からの汚れ
検知信号をうけて、報知部１９に対し報知信号を出力す
る。報知部１９は、報知信号をうけてランプを点灯する
ことにより、透光性部材１８が汚れていることを報知す
る。

【００４３】物体検出装置Ｏは、上述したように安全走
行システムＳの一部として車両に搭載され、自車両前方
の検出対象領域Ｕに向けてレーザ光を掃引投光する。そ
して、自車両の前方を走行する先行車両を検出するとと
もに該先行車両までの車間距離を算出し、その信号を安
全制御コントローラ２１に出力する。また、基準物体を
検出し、基準物体までの距離Ｒと基準物体からの受光量
Ｅとに基づいて、透光性部材１８の汚れを判断する。

【００４４】次に、物体検出装置Ｏにおける動作処理の
流れを説明する。

【００４５】まず、図６のフローチャートを参照して、
物体検出処理の流れについて説明する。まず、Ｓ３０１
では、ｎの値が、「ｎ＝０」にセットされる。このｎの
値は、パルスレーザ光の投光回数を表わしている。Ｓ３
０２で、ｎの値が「＋１」され、Ｓ３０３で、パルスレ
ーザ光が投光手段１１から透光性部材１８を介して投光
される。

【００４６】Ｓ３０４では、受光手段１３により、検出
対象領域Ｕからの光が透光性部材１８を介して受光され
る。Ｓ３０５では、制御部１４にて、反射レーザ光の起
点ｑに関する起点データｑ_n （ｒ，θ，ｅ）が算出さ
れ、Ｓ３０６では、物体検出部１５にて、この起点デー
タｑ_n （ｒ，θ，ｅ）が記憶される。そして、Ｓ３０７
では、ｎの値が８０に達したか（すなわち、検出対象領
域Ｕへの１回の掃引投光が終了したか）どうかが判断さ
れる。

【００４７】Ｓ３０７において、Ｎｏすなわちｎの値が
８０未満であれば、１回の掃引投光はまだ終了しておら
ず、Ｓ３０２へ戻ってｎの値を「＋１」し、続くＳ３０
３で次のパルスレーザを投光する。そして、以下同様の
処理が繰返され、物体検出部１５には、ｎ＝１，２，
３，…，８０に対応する８０個の起点データｑｎ（ｒ，
θ，ｅ）が記憶されてゆく。

【００４８】Ｓ３０７において、Ｙｅｓすなわちｎの値
が８０に達すれば、１回の掃引投光が終了したことにな
り、Ｓ３０８以下の物体検出判断へと進む。

【００４９】ここで、上記１回の掃引投光における物体
検出の具体例を、図７、図８、図９を参照して説明す
る。図７は、物体検出装置Ｏにより、物体が検出される
具体的状況を示す図である。Ａ_o は、時速約８０km/hで
走行している自車両であり、物体検出装置Ｏを搭載して
いる。Ａ₁ 、Ａ₂ 、Ａ₃ は他車両であり、自車両Ａ_o と
ほぼ同じ時速８０km/hで走行している。すべての車両の
後方には、２ｍ前後の間隔で左右２つのリフレクタａが
取付けられている。Ｂ₁ 、Ｂ₂ 、…、Ｂ₈ は、路側に設
置されたリフレクタである。これらの路側リフレクタＢ
は、所定距離おきに設置されている。これら車両に設け
られるリフレクタａおよび路側に設置されるリフレクタ
Ｂは、再帰反射板により構成されているので、すべて、
同じ反射率を有している。Ｃ₁ は、道路標識である。

【００５０】自車両Ａ_o に搭載された物体検出装置Ｏ
は、自車両Ａ_o の前方の検出対象領域Ｕにパルスレーザ
光を掃引投光するとともに、該検出対象領域Ｕ内からの
反射レーザ光を受光する。図７に示す状況では、車両Ａ
₁ および車両Ａ₂ と、路側リフレクタＢ₂ 、Ｂ₃ 、Ｂ
₄ 、およびＢ₅ と、道路標識Ｃ₁ とが検出対象領域Ｕ内
に存在し、したがって、それらからの反射レーザ光が受
光される。そして、それらの反射レーザ光の受光出力に
基づいて、制御部１４により起点データｑ_n （ｒ，θ，
ｅ）が算出され、その起点データｑn （ｒ，θ，ｅ）が
物体検出部１５に記憶される。

【００５１】図８は、図７に示す状況において、物体検
出部１５に記憶される、１回の掃引投光における８０個
の起点データｑn （ｒ，θ，ｅ）を示す図である。横軸
は投光回数ｎ（投光方向θに対応）を示しており、縦軸
が起点ｑｎまでの距離ｒを示している。すなわち、図８
は、図７に示す状況において、１回の掃引投光で検出さ
れる起点ｑｎの検出距離ｒの分布を示している。Ｑ₁ 、
Ｑ₂ 、Ｑ₃ は、それぞれ路側リフレクタＢ₂ 、Ｂ₃ 、Ｂ
₄ に対応している。Ｑ₄ 、Ｑ₅ は、それぞれ車両Ａ₁ 、
Ａ₂ に対応している。また、Ｑ₆ は、路側リフレクタＢ
₅ に対応し、Ｑ₇ は道路標識Ｃ₁ に対応している。

【００５２】図９は、図７に示す状況において、物体検
出部１５に記憶される、１回の掃引投光における８０個
の起点データｑn （ｒ，θ，ｅ）を示す図である。横軸
は投光回数ｎ（投光方向θに対応）を示しており、縦軸
が起点ｑn に対する受光量ｅを示している。すなわち、
図９は、図７に示す状況において、１回の掃引投光で受
光される起点ｑn に対する受光量ｅの分布を示してい
る。Ｑ₁ 、Ｑ₂ 、Ｑ₃ は、それぞれ路側リフレクタＢ
₂ 、₃ 、Ｂ₄ に対応している。Ｑ₄ 、Ｑ₅ は、それぞれ
車両Ａ₁ 、Ａ₂ に対応している。Ｑ₄ およびＱ₅ におい
て、２つの急峻なピークＱ₄1とＱ₄2およびＱ₅1とＱ₅2が
存在するのは、車両の後方に２つのリフレクタａが設け
られているためである。また、Ｑ₆ は、路側リフレクタ
Ｂ₅ に対応し、Ｑ₇ は道路標識Ｃ₁ に対応している。

【００５３】また、前回の掃引時のデータと車速センサ
２２から得られる車速信号とに基づいて、Ｑ_i （ｉ＝
１，２，…，７）の移動速度が算出される。すなわち、
Ｑ₄ とＱ₅ に関しては、時速約８０km/hで移動している
ことが算出され、Ｑ₁ 、Ｑ₂ 、Ｑ₃ 、Ｑ₆ 、Ｑ₇ に関し
ては、移動していない（静止している）ことが算出され
る。

【００５４】図６に戻り、まずＳ３０８では、物体検出
部１５にて、記憶されている８０個の起点データｑ_n の
うち、距離ｒのほぼ等しいデータが連続しているものが
１つの反射物体Ｑ_i として抽出される。すなわち、図８
における、Ｑ₁ 、Ｑ₂ 、…、Ｑ₇ が、それぞれ１つの反
射物体Ｑ_i として抽出される。

【００５５】次に、Ｓ３０９では、反射物体Ｑ_i の中か
ら、路側リフレクタに関するものが抽出される。ここで
は、ほぼ等距離間隔で規則的に存在し、かつ、それらの
移動速度が０であるものが、路側リフレクタに関するも
のとして抽出される。すなわち、図８におけるＱ₁ 、Ｑ
₂ 、Ｑ₃ が、路側リフレクタに関するデータとして抽出
される。そして、それらのうちで最も近くに存在するＱ
₁ が第１種の基準物体として抽出される。

【００５６】そして、Ｓ３１０では、この基準物体に関
するデータが算出される。すなわち、Ｑ₁ に対応する複
数の起点データｑ_n （ｒ，θ，ｅ）に関し、それら起点
データｑ_n （ｒ，θ，ｅ）の距離ｒの平均値が基準物体
までの距離Ｒとして算出され、それら起点データｑn
（ｒ，θ，ｅ）の方向θの中心値が基準物体の存在方向
Θとして算出される。また、それらの起点データｑn
（ｒ，θ，ｅ）の受光量ｅの和が基準物体の受光量Ｅと
して算出される。そして、これら算出された値が基準物
体データＰ（Ｒ，Θ，Ｅ）として、制御部１４に送られ
る。

【００５７】また、Ｓ３１１では、反射物体Ｑi の中か
ら、車両に設けられたリフレクタに関するものが抽出さ
れる。ここでは、Ｑi の受光量分布において２つのピー
クを持ちかつそのピーク間の間隔が１．２ｍ〜２．５ｍ
のもの、または、Ｑi の移動速度において５０〜１２０
km/hのものが、まず車両として判断される。すなわち、
図９における、Ｑ₄ とＱ₅ が車両として判断される。そ
して、それらの受光量分布に存在する２つのピークの部
分、すなわち、Ｑ₄₁とＱ₄₂、および、Ｑ₅₁とＱ₅₂のデー
タが、車両に設けられたリフレクタに関するデータとし
て抽出される。そして、その左側のピーク部分であるＱ
₄₁およびＱ₅₁が、それぞれ第２種の基準物体として抽出
される。

【００５８】そして、Ｓ３１２では、これら基準物体に
関するデータが算出される。すなわち、Ｑ₄₁に対応する
複数の起点データｑ_n （ｒ，θ，ｅ）に関し、それら起
点データｑ_n （ｒ，θ，ｅ）の距離ｒの平均値が基準物
体までの距離Ｒとして算出され、それら起点データｑ_n
（ｒ，θ，ｅ）の方向θの中心値が基準物体の存在方向
Θとして算出される。また、それらの起点データｑ_n
（ｒ，θ，ｅ）の受光量ｅの和が基準物体の受光量Ｅと
して算出される。そして、これらの算出された値が、基
準物体データＰ（Ｒ，Θ，Ｅ）として、制御部１４に送
られる。また、Ｑ₅1に対応する複数の起点データｑ_n に
関しても、同様に、距離Ｒと方向Θと受光量Ｅとが算出
され、これらの算出された値が基準物体データＰ（Ｒ，
Θ，Ｅ）として、制御部１４に送られる。

【００５９】また、Ｓ３１３では、反射物体Ｑ_i の中か
ら、先行車両に関するものが抽出される。ここでは、Ｓ
３１０で車両として抽出したデータのうち、自車両の走
行ライン上に存在するデータを先行車両として抽出す
る。すなわち、車両として抽出されたデータ中の２つの
ピーク部分（リフレクタに対応）の存在方向に関し、一
方がθ_c （θ_c はθ_u の中心値）よりも小さく他方がθ
_c よりも大きいものを、自車両の走行ライン上に存在す
る先行車両であると判断する。すなわち、図９におけ
る、Ｑ₄ が先行車両に関するデータとして抽出される。

【００６０】そして、Ｓ３１４では、先行車両までの車
間距離が算出される。すなわち、Ｑ₄ に対応する複数の
起点データｑ_n （ｒ，θ，ｅ）に関し、それら起点デー
タｑ_n （ｒ，θ，ｅ）の距離ｒの平均値が先行車両まで
の車間距離とされ、その値が制御部１４に送られる。

【００６１】Ｓ３１５では、先行車両までの車間距離
が、制御部１４から安全制御コントローラに出力され
る。そして、Ｓ３０１へ戻り、ｎの値を０として次の１
回の掃引投光が開始され、以下同様の動作が繰返されて
ゆく。

【００６２】次に、図１０のフローチャートを参照し
て、汚れ判断処理の流れについて説明する。まず、Ｓ４
０１で、比較データＺ_m （Ｒ，Ｅ）の個数ｍの値を「ｍ
＝０」とし、Ｓ４０２で、比較物体データＺ_m （Ｒ，
Ｅ）をクリアしておく。

【００６３】Ｓ４０３では、制御部１４から基準物体デ
ータＰ（Ｒ，Θ，Ｅ）を取得する。

【００６４】Ｓ４０４では、ワイパ３１が動作している
かどうかが判断される。Ｎｏすなわちワイパ３１が動作
していない場合には、Ｓ４０５へ進み、フォグランプ３
２が点灯しているかどうかが判断される。Ｓ４０５でＮ
ｏすなわちフォグランプ３２が点灯していない場合に
は、Ｓ４０６へ進み、今回の掃引で検出した基準物体が
前回の掃引時に検出した基準物体と同じものかどうかが
判断される。Ｓ４０６で、Ｎｏすなわち今回の掃引で新
しく検出した基準物体である場合には、Ｓ４０７へ進
み、データの個数ｍの値を「＋１」する。

【００６５】Ｓ４０８では、制御部１４から取得した基
準物体データＰ（Ｒ，Θ，Ｅ）が、第１種の基準物体に
関するものか、あるいは第２種の基準物体に関するもの
かが判断される。第２種の基準物体に関するものである
場合には、Ｓ４０９で、基準物体データＰ（Ｒ，Θ，
Ｅ）の受光量Ｅを換算処理（例えば５倍）する。これ
は、第１種の基準物体と第２種の基準物体とでは、大き
さが異なるために同じ距離Ｒに存在していてもその受光
量Ｅが異なるので、汚れ判断の基準を調整するためであ
る。具体的には、第２種の基準物体である車両に取付け
られるリフレクタの大きさは、第１種の基準物体である
路側リフレクタの大きさの約１／５程度であるので、そ
の受光量Ｅを５倍することにより汚れ判断の基準を調整
する。そして、Ｓ４１０では、基準物体データＰ（Ｒ，
Θ，Ｅ）における距離Ｒと受光量Ｅの値を、ｍ個目の比
較データＺ_m （Ｒ，Ｅ）として記憶する。

【００６６】Ｓ４１１では、比較データの個数ｍの値が
１であるかどうかが判断される。Ｙｅｓすなわちｍ＝１
の場合には、今回の掃引にて１個目の基準物体が検出さ
れ１個目の比較データＺ₁ （Ｒ，Ｅ）として記憶された
ので、Ｓ４１２へ進み、タイマをスタートさせる。そし
て、Ｓ４０３へ戻り、次の基準物体データＰ（Ｒ，Θ，
Ｅ）を取得する。Ｓ４１１でＮｏすなわちｍ≠１の場合
には、今回までの掃引で既に１個目の基準物体が検出さ
れ１個目の比較データＺ１（Ｒ，Ｅ）として記憶されて
いるので、Ｓ４１３へ進み、データの個数ｍの値が３で
あるかどうかが判断される。

【００６７】Ｓ４１３で、Ｎｏすなわちｍ≠３の場合に
は、まだ３個目の基準物体が検出されておらず、３個目
の比較データＺ₃ （Ｒ，Ｅ）が記憶されていないので、
Ｓ４１４へ進み、タイマ＜１５分かどうかが判断され
る。また、Ｓ４０４、Ｓ４０５、Ｓ４０６でＹｅｓの場
合も、Ｓ４１４へ進み、タイマ＜１５分かどうかが判断
される。Ｓ４１４でＹｅｓの場合には、Ｓ４０３へ戻
り、次のデータを取得する。Ｓ４１４でＮｏの場合に
は、Ｓ４１５でタイマをクリアして、Ｓ４０１へ戻る。

【００６８】また、Ｓ４１３でＹｅｓすなわちｍ＝３の
場合には、今回の掃引にて３個目の基準物体が検出さ
れ、３個目の比較データＺ₃ （Ｒ，Ｅ）が記憶されたの
で、Ｓ４１６へ進む。Ｓ４１６では、３つの比較データ
Ｚ_m （Ｒ，Ｅ）（ｍ＝１，２，３）が、汚れ判断部１６
の記憶しているテーブル（図５参照）と比較される。Ｓ
４１６では、まず、１個目の比較データＺ₁ （Ｒ，Ｅ）
における距離Ｒと受光量Ｅの関係が、適正範囲内かどう
かが判断される。Ｓ４１７では、２個目の比較データＺ
₂ （Ｒ，Ｅ）における距離Ｒと受光量Ｅの関係が、Ｓ４
１８では、３個目の比較データＺ₃ （Ｒ，Ｅ）における
距離Ｒと受光量Ｅの関係が、それぞれ適正範囲内かどう
かが判断される。

【００６９】Ｓ４１６、Ｓ４１７、Ｓ４１８のすべてで
Ｎｏの場合、すなわち、３個の比較データＺ_m （Ｒ，
Ｅ）に関してすべて適正範囲外の場合には、Ｓ４１９で
「汚れあり」と判断される。そして、Ｓ４２０で、汚れ
報知が行われる。この汚れ報知は、次に「汚れなし」の
判断がされるまで、報知し続ける。そして、Ｓ４２１で
タイマをクリアし、Ｓ４０１へ戻る。

【００７０】Ｓ４１６、Ｓ４１７、Ｓ４１８のいずれか
でＹｅｓの場合、すなわち、３個の比較データＺｍ
（Ｒ，Ｅ）に関して、そのうち１つでも適正範囲内の場
合には、Ｓ４２２で「汚れなし」と判断される。そし
て、Ｓ４２３でタイマをクリアし、Ｓ４０１へ戻る。

【００７１】以上説明したように、物体検出装置Ｏは、
物体検出用（車間距離検出用）の受光手段１３の受光出
力に基づいて基準物体を検出し、検出した基準物体にお
ける距離Ｒと受光量Ｅとの関係に基づいて、透光性部材
１８の汚れ判断を行う。

【００７２】なお、上記説明した実施形態では、ワイパ
３１が動作している場合を雨が降っている場合と判断
し、ワイパ３１が動作していることを示す信号が入力さ
れているときには、汚れ判断を行わないようにしてい
る。しかし、雨が降っていることの判断は、ワイパ３１
が動作していることを示す信号以外に、例えば、雨が降
っていることを直接に検出する雨センサからの信号を用
いてもよい。

【００７３】また、上記説明した実施形態では、フォグ
ランプ３２が点灯している場合を霧が発生している場合
と判断し、フォグランプ３２が点灯していることを示す
信号が入力されているときには、汚れ判断を行わないよ
うにしている。しかし、霧が発生していることの判断
は、フォグランプ３２が点灯していることを示す信号以
外に、例えば、霧が発生していることを直接に検出する
霧センサからの信号を用いてもよい。

【００７４】また、上記説明した実施形態では、汚れ報
知を物体検出装置Ｏの報知部１９により行っているが、
この汚れ報知は、安全制御コントローラ２０を介して行
ってもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
物体検出装置によれば、物体検出用の受光手段により基
準物体を検出し、該基準物体における距離と受光量との
関係に基づいて前記透光性部材の汚れを判断するように
したので、物体検出用とは別の汚れ判断用の受光手段を
必要としない。したがって、従来における透光性部材の
汚れ判断機能を持たせつつ、装置体積の縮小・部品点数
の減少によるコストダウン・設計コストダウン、という
効果を得ることができる。

【００７６】また、請求項２に記載の物体検出装置によ
れば、複数の基準物体に基づいて汚れ判断を行うので、
たまたま検出した基準物体の内のひとつの表面が汚れて
いて、そのために受光量が距離に依存する所定の関係を
満たさない場合があったとしても、透光性部材が汚れて
いると判断されることはない。したがって、基準物体の
内のひとつの表面が汚れているがための受光量の低下に
よる、汚れ判断の誤判断を防止でき、より正確な汚れ判
断を行うことができる。

【００７７】また、請求項３に記載の物体検出装置によ
れば、雨が降っている場合には汚れ判断は行われないの
で、雨が降っているがための受光量の低下による汚れ判
断の誤判断を防止でき、より正確な汚れ判断を行うこと
ができる。

【００７８】また、請求項４に記載の物体検出装置によ
れば、霧が発生している場合には汚れ判断は行われない
ので、霧が発生しているがための受光量の低下による汚
れ判断の誤判断を防止でき、より正確な汚れ判断を行う
ことができる。

【００７９】また、請求項５に記載の物体検出装置によ
れば、透光性部材が汚れていることを知ることができる
ので、窓を拭く等の適正な処置をとることができ、それ
により物体検出装置の物体検出性能を常に適正な状態に
維持することができる。

【００８０】また、請求項６に記載の物体検出装置によ
れば、既存の物体である車両に設けられたリフレクタを
基準物体として検出するようにしたので、汚れ判断を行
うための特定物体をわざわざ製造したり、わざわざ設置
したりする必要がない。

【００８１】また、請求項７に記載の物体検出装置によ
れば、既存の物体である路側に設けられたリフレクタを
基準物体として検出するようにしたので、汚れ判断を行
うための特定物体をわざわざ製造したり、わざわざ設置
したりする必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の物体検出装置を用いた、安全走行シス
テムの構成を説明するブロック図である。

【図２】本発明の物体検出装置の構成を説明するブロッ
ク図である。

【図３】本発明の物体検出装置の投光手段の構成を説明
する図である。

【図４】本発明の物体検出装置の投光の様子を示す図で
ある。

【図５】基準物体の距離と受光量に関する基準テーブル
を示す図である。

【図６】物体検出装置の物体検出処理の流れを説明する
フローチャート図である。

【図７】物体検出装置により、物体が検出される具体的
状況を説明する図である。

【図８】物体検出装置により検出される、投光方向に対
する検出距離の分布を説明する図である。

【図９】物体検出装置により検出される、投光方向に対
する受光量の分布を説明する図である。

【図１０】物体検出装置の汚れ判断処理の流れを説明す
るフローチャート図である。

【図１１】従来の物体検出装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

Ｏ 物体検出装置 Ｓ 安全走行システム Ｕ 検出対象領域 １１ 投光手段 １１−１ 発光制御部 １１−２ 発光部 １１−３ 光掃引部 １２ 投光方向検出部 １３ （物体検出用）受光手段 １３−１ 受光部 １３−２ 受光信号処理部 １４ 制御部 １５ 物体検出部 １６ 汚れ判断部 １７ 筐体 １８ 透光性部材 １９ 報知部 ２１ 安全制御コントローラ ２２ 車速センサ ２３ 車間距離表示部 ２４ 警報部 ３１ ワイパ ３２ フォグランプ ９１ 投光手段 ９２ 物体検出用受光手段 ９３ 汚れ判断用受光手段 ９４ 演算回路 ９５ 透光性部材 ９６ 筐体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投光手段により透光性部材を介して光を
   検出対象領域に投光するとともに、受光手段により前記
   透光性部材を介して前記検出対象領域からの光を受光す
   るように構成され、前記受光手段の受光出力に基づいて
   少なくとも物体の有無を検出する物体検出装置におい
   て、 前記受光手段の受光出力に基づいて予め特定された基準
   物体を検出し、該検出された基準物体までの距離に関す
   るデータと、該検出された基準物体からの光として前記
   受光手段が受光した受光量に関するデータとの関係に基
   づいて、前記透光性部材の汚れ判断を行う、 ことを特徴とする物体検出装置。
2. 【請求項２】 前記基準物体を複数検出し、これら検出
   された複数の基準物体における、基準物体までの距離に
   関するデータと、基準物体からの光として前記受光手段
   が受光した受光量に関するデータとの関係に基づいて、
   前記透光性部材の汚れ判断を行う、 ことを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
3. 【請求項３】 雨が降っていることを判断するための信
   号が入力されるようになっており、 該信号が入力されているときには、前記汚れ判断を行わ
   ない、 ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の
   物体検出装置。
4. 【請求項４】 霧が発生していることを判断するための
   信号が入力されるようになっており、 該信号が入力されているときには、前記汚れ判断を行わ
   ない、 ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の
   物体検出装置。
5. 【請求項５】 前記透光性部材が汚れていると判断した
   場合に報知する、 ことを特徴とする請求項１、２、３または４のいずれか
   に記載の物体検出装置。
6. 【請求項６】 車両に取付けられたリフレクタを前記予
   め特定された基準物体として検出する、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５のいず
   れかに記載の物体検出装置。
7. 【請求項７】 路側に設置されたリフレクタを前記予め
   特定された基準物体として検出する、 ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５のいず
   れかに記載の物体検出装置。