JPH1097698A - 車間距離計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カーブした道路でも計測対象以外の物体までの
距離を計測することなく、信頼度を高める。 【解決手段】前方車両１の車両後部に設けられた発光装
置１９は光波をビームとして後方車両２に向けて発する
（この光波を以下、投光ビーム２０と称する）。また、
後方車両２の車両前部に取り付けられた測距装置３Ａ
は、追尾部２２、ビーム指向部２３、測距部２４からな
る。追尾部２２は前方車両１の発光装置１９から発せら
れた投光ビーム２０を受光し、その入射方向を計測し、
得られた角度信号２５はビーム指向部２３に出力され
る。ビーム指向部２３は上記角度信号２５に基づいて測
距ビーム５を前方車両１の発光装置１９の方向に指向
し、測距ビーム５を発し、前方車両１に当たり反射した
測距ビーム５を受光する。受光した光信号は測距部２４
に出力され、この測距部２４で車間距離データ７を得
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、群走行を行う車両
の車間距離制御に使用される光波を用いた追尾型車間距
離計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光波による車間距離計測装置とし
ては、主なものとしてビーム切換方式による装置と、ビ
ームスキャン方式による装置がある。以下、それぞれの
方式による車間距離計測装置について簡単に説明する。

【０００３】図３及び図４は、ビーム切換方式による車
間距離計測装置を示す図であり、図３はその全体構成
図、図４は３つの測距ビームを有する場合の検知範囲を
示す図である。図３に示すように、後方車両２が前方車
両１との車間距離を計測するとき、後方車両２に取り付
けられた測距装置３Ｂ内の測距部６からビーム切換部４
を介して測距ビーム５を前方に投射し、前方車両１から
の反射光を受光する。そして、測距部６は、投射光と反
射光のそれぞれの情報に基づいて前方車両１までの距離
を計測して車間距離データ７を得る。

【０００４】上記測距動作において、ビーム切換部４
は、走行路の形状等の情報に基づく切換信号８により測
距ビーム５を切り換える。例えばこの測距ビーム５の検
知範囲を示すのが図４であり、この図においては、３つ
の測距ビーム５ａ，５ｂ，５ｃを有する場合を示す。同
図に示すように、ビーム切換部４は、測距ビーム５ａ，
５ｂ，５ｃのいずれか１つを選択し、その選択した測距
ビームにより車間距離を計測する。

【０００５】また、図５及び図６は、ビームスキャン方
式による車間距離計測装置を示す図であり、図５はその
全体構成図、図６は測距ビームの検知範囲を示す図であ
る。図５に示すように、測距ビーム５を後方車両２の測
距装置３Ｃ内の測距部９から発する。この測距ビーム５
は、ビームスキャン部１０で走査され、その捜索範囲に
ある物体に照射される。ここで、図６に測距ビーム５と
その測距ビーム５の捜索範囲１１を示す。

【０００６】次に、ビームスキャン部１０で走査された
測距ビーム５は、前方車両１に当たって反射し、その反
射ビームがビームスキャン部１０で受光される。この受
光した光信号は測距部９に出力される。測距部９は、こ
の受光した光信号と発した測距ビーム５、すなわち投射
光と反射光それぞれの情報に基づいて前方車両１までの
距離データ１２を得る。この距離データ１２は、判定部
１３に出力される。

【０００７】一方、測距装置３Ｃに設けた車両存在範囲
検出手段１４により、例えば走行路に書かれた白線の画
像処理等を行って前方車両１の存在範囲を検出し、その
車両存在範囲情報１５を判定部１３に出力する。判定部
１３は、上記した距離データ１２と車両存在範囲情報１
５に基づいて車間距離を算出し、車間距離データ７を得
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の車間距
離計測装置では、以下に示すような問題を生じる。すな
わち、ビーム切換方式の場合、図７に示すように走行路
１６がカーブしており、後方車両２が同一方向に走行す
る前方車両１との車間距離を計測する場合、測距ビーム
５をビーム切換部４により切り換えることにより、検知
範囲も１７ａ，１７ｂ，１７ｃそれぞれの範囲に切り換
わる。同図の場合、前方車両１の走行位置より、検知範
囲が１７ａになるように切り換える。このとき、測距ビ
ーム５は、この検知範囲１７ａにおける物体に発せられ
るが、走行路脇にある障害物が測距ビーム５の検知範囲
１７ａ内に入るため、前方車両１と障害物との区別が出
来ない。すなわち、障害物との距離を計測してしまう場
合が生じ、計測された距離情報の信頼性が低い。

【０００９】また、ビームスキャン方式の場合の測距動
作を図８に示す。上記したように、車両の存在範囲を検
出するため走行路１６に書かれた白線の画像処理等の車
両存在範囲検出手段１４が使用されるが、走行路の汚
れ、痛みにより品質の良い画像が取得できない場合、正
しい車両存在範囲が得られない。ここで、捜索範囲１１
内で測距ビーム５が発せられるとき、信頼性の高い画像
が使用されれば、その測距ビーム５の検知範囲は１８ａ
となり正しい車間距離を算出できるが、品質の悪い画像
であった場合、検知範囲が１８ｂとなる場合が生じ、こ
の場合、走行路脇の障害物までの距離を車間距離として
出力することがあり、信頼性が低い。

【００１０】上記したようにビーム切換方式、ビームス
キャン方式ともに、車両を追尾走行する場合に道路の前
後車両の間隔が正確にかつ安全に判断できないため、追
突する可能性がある。

【００１１】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、計測対象である
車両以外の物体までの距離を計測することなく、カーブ
した道路でも車間距離を正確に計測でき、信頼度の高い
車間距離計測装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の車間距離計測装
置は、第１の車両から測距ビームを送出して第２の車両
までの車間距離を計測する車間距離計測装置において、
前記第２の車両に取り付けられ前記第１の車両に向けて
光波をビームとして発光する発光装置と、前記第１の車
両に取り付けられ前記発光装置からの光波が入射する方
向を計測する追尾装置と、前記第１の車両に取り付けら
れ前記追尾装置の計測結果に基づいて前記発光装置の方
向に狭い測距ビームを指向させて前記第２の車両との車
間距離を計測する光波式測距装置とを具備したことを特
徴とする。

【００１３】本発明の車間距離計測装置によれば、以下
の作用・効果を有する。第２の車両の発光装置から光波
がビームとして第１の車両に向けて発光される。一方第
１の車両において、追尾装置が上記発光装置からの光波
を受光し、この光波の入射方向を計測する。この追尾装
置で得られた計測結果は、角度信号として光波式測距装
置に出力される。光波式測距装置は、得られた計測結果
に基づき発光装置の方向に狭い測距ビームを送出して第
２の車両との車間距離を計測する。

【００１４】このように、追尾装置で第２の車両から送
出される光波の入射方向、すなわち第２の車両の発光装
置を追尾して測距ビームを発することにより、より正確
に車間距離の計測を行うことができ、またこの測距ビー
ムのビーム幅を狭めることができる。このため計測対象
車両以外の物体までの距離を計測することなく計測対象
を確実に捕えるため、信頼性の高い車間距離計測を行う
ことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る車間距離計測装置を示す全体構成図であり、その
一例として、後方車両２が前方車両１までの車間距離を
計測する場合を示す。図１において、前方車両１の車両
後部に発光装置１９が取り付けられている。この発光装
置１９は、光波をビームとして後方車両２に向けて発光
する（この光波によるビームを、以下、投光ビーム２０
と称する）。

【００１６】上記投光ビーム２０は、他の自然光や外乱
光と区別するため、赤外線を使用したり、適当な周波数
で変調し、受光側においてその周波数のフィルタをかけ
ることにより、発光装置１９から発せられる光、すなわ
ち投光ビーム２０のみを抽出するようにしてもよい。

【００１７】また、後方車両２の車両前部に、測距装置
３Ａが取り付けられている。この測距装置３Ａは、追尾
部２２、ビーム指向部２３、測距部２４からなる。追尾
部２２は、前方車両１の発光装置１９から発せられた投
光ビーム２０の入射方向を計測し、得られた角度信号２
５をビーム指向部２３に出力する。このビーム指向部２
３は、角度信号２５に基づいてビーム幅の狭い測距ビー
ム５を投光ビーム２０の入射方向、すなわち前方車両１
の発光装置１９の方向へ指向させる。また、このビーム
指向部２３は、前方車両１に当たって反射した光波を受
光する。受光した光信号は測距部２４に出力される。測
距部２４は、この入射光と反射光それぞれの情報に基づ
いて車間距離データ７を得る。

【００１８】上記実施形態の動作を図１及び図２を参照
して説明する。図１に示すように、前方車両１が後方車
両２に対し、走行位置を知らせるため、投光ビーム２０
を発光装置１９から発する。

【００１９】一方、後方車両２において、測距装置３Ａ
内の追尾部２２が受光ビーム２１を指向して上記投光ビ
ーム２０を受光する。この追尾部２２は、この投光ビー
ム２０の受光により投光ビーム２０の入射方向を計測し
て、その投光ビーム２０の入射方向を表す角度信号２５
を得る。この角度信号２５は、ビーム指向部２３に出力
される。

【００２０】次に、ビーム指向部２３は上記角度信号２
５に基づいて測距ビーム５の発する方向を投光ビーム２
０の入射した方向に指向させる。ここで、測距部２４で
発生した測距ビーム５は、ビーム指向部２３で定められ
た方向、すなわち前方車両１の発光装置１９に向けて発
せられる。

【００２１】上記発せられた測距ビーム５はビーム指向
部２３により前方車両１の発光装置１９の方向に指向さ
れ、前方車両１に当たり、反射する。ビーム指向部２３
はこの反射した光波を受光し、この受光した光信号を測
距部２４に出力する。

【００２２】次に、測距部２４が、前方車両１から反射
して得られた光信号と、測距ビーム５との情報、すなわ
ち入射光と反射光それぞれの情報に基づいて、後方車両
２から前方車両１までの車間距離データ７を演算し、出
力する。

【００２３】上記動作において、実際にカーブする走行
路における車間距離計測を示したのが図２である。図２
において、前方車両１及び後方車両２は、カーブした走
行路１６を同一方向に走行している。ここで、前方車両
１の発光装置１９から発せられる投光ビーム２０は広い
ビーム幅を有しているため、後方車両２の測距装置３Ａ
に入射する。測距装置３Ａは、上記したように前方車両
１からの投光ビーム２０の入射方向へ測距ビーム５を指
向させるため、狭いビーム幅であっても前方車両１に正
確に当たる。またこのように狭いビーム幅となっている
ため、走行路脇にある障害物を計測することなく、前方
車両１までの距離を確実に計測することができる。

【００２４】なお、上記実施形態では、前方車両１から
投光ビーム２０を発し、後方車両２の測距装置３Ａが投
光ビーム２０を追尾して測距ビーム５を発する場合を示
したが、後方車両に発光装置を、前方車両に測距装置を
取り付け、同様に前方車両が後方車両との車間距離を計
測するものであってもよいことは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、追
尾装置で計測対象車両から送出される光波の入射方向を
追尾してその入射方向に向けて測距ビームを発するの
で、より正確に車間距離の計測を行うことができ、また
この測距ビームの測距領域を狭めることができる。この
ため計測対象車両以外の物体までの距離を計測すること
なく、信頼性の高い車間距離計測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る車間距離計測装置の
構成を示す図。

【図２】同実施形態における車間距離計測装置の動作を
示す図。

【図３】従来のビーム切換方式による車間距離計測装置
の構成を示す図。

【図４】従来のビーム切換方式による車間距離計測装置
における測距ビームの検知範囲を示す図。

【図５】従来のビームスキャン方式による車間距離計測
装置の構成を示す図。

【図６】従来のビームスキャン方式による車間距離計測
装置における測距ビームの検知範囲を示す図。

【図７】従来のビーム切換方式による車間距離計測装置
の測距動作を示す図。

【図８】従来のビームスキャン方式による車間距離計測
装置の測距動作を示す図。

【符号の説明】

１ 前方車両 ２ 後方車両 ３Ａ 測距装置 ５ 測距ビーム ７ 車間距離データ １６ 走行路 １９ 発光装置 ２０ 投光ビーム ２１ 受光ビーム ２２ 追尾部 ２３ ビーム指向部 ２４ 測距部 ２５ 角度信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 持留 裕之 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社三原製作所内 (72)発明者 佐伯 尋史 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社三原製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の車両から測距ビームを送出して第
   ２の車両までの車間距離を計測する車間距離計測装置に
   おいて、 前記第２の車両に取り付けられ、前記第１の車両に向け
   て光波をビームとして発光する発光装置と、 前記第１の車両に取り付けられ、前記発光装置からの光
   波が入射する方向を計測する追尾装置と、 前記第１の車両に取り付けられ、前記追尾装置の計測結
   果に基づいて前記発光装置の方向に狭い測距ビームを指
   向させて前記第２の車両との車間距離を計測する光波式
   測距装置とを具備したことを特徴とする車間距離計測装
   置。