JPH10104355A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電波方式とレーザ方式の両方の良さを併せ持
ち、しかも使用環境に応じて最高の性能が維持できる測
距装置を提供する。 【解決手段】 レーザレーダ２と、電波レーダ１と、レ
ーザレーダ２の距離検出性能を判定する距離性能判定器
５と、この距離性能判定器５の判定結果に基づいて、レ
ーザレーダ２と電波レーダ１の検出データのうちでいず
れを採用するかを判定する併用処理器８とを設け、前記
判定結果によりレーザレーダ２の距離検出性能が全検出
範囲について低下していないと判定される通常時には、
全検出範囲についてレーザレーダ２の検出データを採用
し、レーザレーダ２の検出距離限界が少なくとも検出範
囲の外延よりも近距離に低下したと判定された場合に
は、前記検出距離限界よりも遠距離の範囲については電
波レーダ１の検出データを採用し、それよりも近距離の
範囲についてはレーザレーダ２の検出データを採用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザレーダと電
波レーダの両方式のレーダを備えた測距装置に係り、特
に降雨等によりレーザレーダの距離検出性能が低下した
場合でもその状態での最高の性能が維持できる測距装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両における前方障害物の監
視や追従走行制御のための車載レーダの開発は広く進め
られており、方式としては電波方式、或いはレーザ方式
が各々単独で用いられていた。これは、電波或いはレー
ザ光を前方に照射し、被検出物による反射波或いは反射
光を受信して、その受信までの遅延時間等から被検出物
までの距離や被検出物の幅或いは相対速度を判定するも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このうちレーザ方式
は、指向性が強く細径のスポット光にできるというレー
ザ光の特性から角度分解能が高く、被検出物の位置や幅
が正確に検出できるため、使用環境が良好であれば特に
追従走行用途において高い性能を発揮できる。しかし、
降雨、降雪、濃霧等の影響を受けてレーザ光が減衰し或
いは屈曲又は拡散する可能性があり、このような悪環境
下においては、距離検出性能が低下するという問題があ
る。一方電波方式は、降雨等により距離検出性能が悪影
響を受けることはないが、レーザ方式に比較して角度分
解能は低いので、追従走行用途においてはそれ程高い性
能が得られない。

【０００４】そこで本発明は、電波方式とレーザ方式の
両方の良さを併せ持ち、しかも使用環境に応じて最高の
性能が維持できる測距装置を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による測距装置は、レーザレーダと、電波レ
ーダと、前記レーザレーダの距離検出性能を判定する判
定手段とを有するとともに、前記判定手段により前記レ
ーザレーダの距離検出性能が全検出範囲について低下し
ていないと判定される通常時には、全検出範囲について
前記レーザレーダの検出データを採用し、前記判定手段
により前記レーザレーダの距離検出性能が通常時よりも
低下して前記レーザレーダの検出距離限界が少なくとも
検出範囲の外延よりも近距離にあると判定された場合に
は、前記検出距離限界よりも遠距離の範囲については前
記電波レーダの検出データを採用し、前記検出距離限界
よりも近距離の範囲については前記レーザレーダの検出
データを採用する検出データ選択手段を備えたことを特
徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。図１は、本例の車載レーダ
（測距装置）の構成を示す図である。この装置は、電波
レーダ１と、レーザレーダ２と、演算処理器３，４と、
距離性能判定器５（判定手段）と、併用処理器８（検出
データ選択手段）とを備える。電波レーダ１は、この場
合３個の送受信アンテナＡ，Ｂ，Ｃを順次切替えつつ、
所定の検出領域（例えば、車両前方の所定の角度範囲）
に向って指向性を持たせて電波（可視光線よりも格段に
波長の長い、例えばマイクロ波等の電磁波）を送受信
し、被検出物までの距離やその存在方向等を識別可能な
受信データを出力するものである。

【０００７】一方、レーザレーダ２は、レーザダイオー
ド等の発光素子より出力されるレーザ光をレーザビーム
として所定の検出領域に対してスキャニングしつつ照射
し、この反射光をフォトダイオード等の受光素子により
受光して、やはり被検出物までの距離やその存在方向等
を識別可能な受信データを出力するものである。

【０００８】演算処理器３，４は、各レーダ１，２が出
力する受信データに基づく演算処理により、被検出物ま
での距離や、被検出物の存在方向や幅寸法、或いは被検
出物の相対速度、さらには被検出物の種類（先行車両
か、路側の反射器等の停止物かなど）といった各種の検
出データを算出する演算器である。

【０００９】なおここで、停止物か否かなどの判定は、
例えば以下のような処理により可能である。すなわち、
同等な幅寸法の特定の被検出物が検出される度に、その
特定の被検出物についての前回の受信データと今回の受
信データを比較して、その特定の被検出物の移動距離を
求め、さらに自車を基準とした相対速度を求める。そし
て、この相対速度の大きさが自車の走行速度と同程度
で、自車に接近する方向であれば、停止物と判定するこ
とができる。また、この被検出物の幅寸法が予め登録さ
れた車両の幅寸法範囲であり、しかもこの被検出物の相
対速度が自車の走行速度と異なる場合には、その被検出
物は移動物体（例えば、先行車両）と判定できる。

【００１０】距離性能判定器５は、レーザレーダ２につ
いての演算処理結果（即ち、演算処理器４の出力デー
タ）に基づいて、レーザレーダ２の検出距離限界（何ｍ
先まで認識できるか）を判定し、その判定結果に応じた
信号を出力する演算器である。なお、この検出距離限界
の判定は、具体的には例えば以下のような処理により行
われる。すなわち、レーザレーダ２及び演算処理器４に
よる検出データのうち、停止物（例えば、路側の反射
器）の検出データを毎回読取り、内部の記憶手段に記憶
する。そして、この停止物の出現頻度を、図２の如く距
離をパラメータとしてヒストグラム状に整理した場合
に、出現頻度が激減しほぼゼロとなる距離が検出距離限
界である。

【００１１】併用処理器８は、距離性能判定器５の出力
（検出距離限界の信号）に基づいて、電波レーダ１によ
り得られる検出データ（即ち、演算処理器３の出力デー
タ）と、レーザレーダ２により得られる検出データ（即
ち、演算処理器４の出力データ）のうちで、いずれをど
の範囲に採用するかを判定し実行する演算器である。具
体的には、レーザレーダ２の検出距離限界が検出範囲の
外延よりも遠距離にあり、レーザレーダ２の性能が低下
していないと判定される場合（実際には、晴天時等）に
は、図３の符号６に示すように、全検出範囲においてレ
ーザレーダ２により得られる検出データを採用し、この
レーザレーダ２による検出データに基づいて障害物警報
システムを作動させたり、追従制御システムを機能させ
たりする。

【００１２】そして、レーザレーダ２の検出距離限界が
検出範囲の外延よりも近距離にあり、レーザレーダ２の
性能が低下していると判定される場合（実際には、降雨
時等）には、以下のような併用処理を行う。すなわち、
図３の符号７に示すように、検出範囲におけるその時点
での検出距離限界よりも近距離の範囲ではレーザレーダ
２による検出データを採用し、上記検出距離限界よりも
遠距離の範囲では電波レーダ１による検出データを採用
し、このように選択されるいずれかのレーダによる検出
データに基づいて障害物警報システムを作動させたり、
追従制御システムを機能させたりする。

【００１３】なお、このような併用処理を行うか否かの
判定は、レーザレーダ２の遠距離測定性能の低下を判断
すべく、上述したように、レーザレーダ２の検出距離限
界が検出範囲の外延よりも外側にあるか内側にあるかに
より、行うようにするのが基本であるが、これに限られ
ず、車両のフロントウインドに設けた雨滴センサ（図示
略）や、車両のワイパースイッチ（図示略）などの作動
状況を補助的な判定基準としてもよい。例えば、レーザ
レーダ２の検出距離限界が検出範囲の外延よりも内側に
あり、なおかつフロントウインドに設けた雨滴センサが
雨滴を検出している場合、或いはワイパースイッチが作
動している場合に、レーザレーダ２の遠距離測定性能が
低下したと判定して、上記併用処理を行う構成でもよ
い。

【００１４】なお、演算処理器３，４と、距離性能判定
器５（判定手段）と、併用処理器８（検出データ選択手
段）とは、それぞれ別個の電気回路により構成してもよ
いし、一つのマイクロコンピュータシステムの機能とし
て構成してもよい。

【００１５】上述した構成の測距装置では、距離性能判
定器５によりレーザレーダ２の検出距離限界が判定さ
れ、この検出距離限界に基づいて併用処理器８によりレ
ーザレーダ２の遠距離測定性能が低下していると判定さ
れると、前述した併用処理が行われ、検出距離限界を境
にして遠距離側は電波レーダ１の検出データが使用され
る一方、近距離側はレーザレーダ２の検出データが使用
される。そして、通常時、すなわち併用処理器８により
レーザレーダ２の遠距離測定性能が低下していないと判
定された場合には、全検出範囲についてレーザレーダ２
の検出データが使用されて、障害物警報や先行車両への
追従走行制御が実行される。

【００１６】このため、晴天時等の良好な環境において
レーザレーダ２の遠距離測定性能が十分高く維持される
場合には、全検出範囲について角度分解能の高いレーザ
レーダによる検出が行われて、特に高性能な追従走行制
御が実現できる。そして、降雨や濃霧、或いは降雪等の
悪環境においてレーザレーダ２の遠距離測定性能が低下
した場合には、測定可能なできる限りの範囲において角
度分解能の高いレーザレーダ２による検出が行われ、そ
れ以上の遠距離においては、比較的角度分解能は低いが
降雨等にかかわらず信頼性の高い検出が可能な電波レー
ダ１により確実に先行車両や障害物の検出が行われる。
したがって、本例の測距装置によれば、電波方式とレー
ザ方式の両方の良さが発揮されて、しかも使用環境に応
じて最高の性能が維持できるという実用上優れた効果が
得られる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の測距装置では、判定手段により
レーザレーダの距離検出性能が通常時よりも低下してレ
ーザレーダの検出距離限界が少なくとも検出範囲の外延
よりも近距離にあると判定された場合には、検出データ
選択手段により、以下のような併用処理が行われる。即
ち、レーザレーダの検出距離限界を境にして遠距離側は
電波レーダの検出データが使用される一方、近距離側は
レーザレーダの検出データが使用される。そして、通常
時、すなわち判定手段の判定結果に基づき、レーザレー
ダの距離検出性能が全検出範囲について低下していない
と判定される場合には、検出データ選択手段により、全
検出範囲についてレーザレーダの検出データが使用され
て、障害物警報や先行車両への追従走行制御等が実行さ
れる。

【００１８】このため、晴天時等の良好な環境において
レーザレーダの遠距離測定性能が十分高く維持される場
合には、全検出範囲について角度分解能の高いレーザレ
ーダによる検出が行われて、特に高性能な追従走行制御
等が実現できる。そして、降雨や濃霧、或いは降雪等の
悪環境においてレーザレーダの遠距離測定性能が低下し
た場合には、測定可能なできる限りの範囲において角度
分解能の高いレーザレーダによる検出が行われ、それ以
上の遠距離においては、比較的角度分解能は低いが降雨
等にかかわらず信頼性の高い検出が可能な電波レーダに
より確実に先行車両や障害物の検出が行われる。したが
って、本発明の測距装置によれば、電波方式とレーザ方
式の両方の良さが発揮されて、しかも使用環境に応じて
最高の性能が維持できるという実用上優れた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】測距装置の構成を示すブロック図である。

【図２】レーザレーダの距離検出性能の判定処理を説明
する図である。

【図３】併用処理器（検出データ選択手段）の作用を示
す図である。

【符号の説明】

１ 電波レーダ ２ レーザレーダ ５ 距離性能判定器（判定手段） ８ 併用処理器（検出データ選択手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザレーダと、電波レーダと、前記レ
   ーザレーダの距離検出性能を判定する判定手段とを有す
   るとともに、 前記判定手段により前記レーザレーダの距離検出性能が
   全検出範囲について低下していないと判定される通常時
   には、全検出範囲について前記レーザレーダの検出デー
   タを採用し、 前記判定手段により前記レーザレーダの距離検出性能が
   通常時よりも低下して前記レーザレーダの検出距離限界
   が少なくとも検出範囲の外延よりも近距離にあると判定
   された場合には、前記検出距離限界よりも遠距離の範囲
   については前記電波レーダの検出データを採用し、前記
   検出距離限界よりも近距離の範囲については前記レーザ
   レーダの検出データを採用する検出データ選択手段を備
   えたことを特徴とする測距装置。