(57)【要約】【課題】レーザ光が人間の眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させることができるレーザレーダ制御装置を提供する。【解決手段】自車両Ｃの車体表面の底部Ｂに設けられレーザ光Ｌを周囲に照射して反射光を検出する照射検出部１０と、自車両Ｃの前方に存在する前方道路Ｒの勾配変化の有無を検出する勾配検出部２０と、勾配検出部２０によって勾配変化が検出された場合に、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力を抑制する出力制御部３０と、を備える。前方道路Ｒの勾配変化が検出された場合に、レーザ光Ｌの照射出力が抑制されるため、前方道路Ｒが上り坂または下り坂になっているといったように勾配変化があってこの前方道路Ｒに人間Ｈが存在している状況では、レーザ光Ｌが人間Ｈの眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させることができる。【選択図】図１
2010127846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の車体表面の底部に設けられレーザ光を周囲に照射して反射光を検出する照射検出手段と、
前記自車両の前方に存在する前方道路の勾配変化の有無を検出する勾配検出手段と、
前記勾配検出手段によって前記勾配変化が検出された場合に、前記照射検出手段によって照射される前記レーザ光の照射出力を抑制する出力制御手段と、
を備えることを特徴とするレーザレーダ制御装置。
【請求項２】
前記勾配検出手段は、前記前方道路の下りの勾配変化の有無を検出し、
前記出力制御手段は、前記勾配検出手段によって前記下りの勾配変化が検出された場合に、前記レーザ光の照射出力を抑制する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザレーダ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を周囲に照射して反射光を検出するレーザレーダ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車両からレーザ光を周囲に照射して反射光をセンサで検出することによってスキャンを行う際に、人間の顔にレーザ光を照射しないように安全性を確保するレーザスキャン装置が提案されている。例えば、特許文献１には、カメラが取得したスキャン範囲の画像を解析し、この画像内に人間の顔を認識した場合は、認識された顔の位置付近へのレーザ光の照射出力を抑制して安全性を確保する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２５８４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の技術において、レーザ光を周囲に照射するレーザ照射部と、スキャン範囲の画像を取得するカメラとが、自車両の車体表面における底部といったように路面から所定の高さ以下の位置に配設されて、自車両の前方に向けてレーザ光が照射される構成とすることも考えられる。
【０００４】
ここで、自車両の前方道路が上り坂または下り坂といったように勾配を有しておりこの前方道路に人間が存在している状況では、勾配の無い平坦な路上に人間が存在している状況と比べて顔の高さが異なるため、カメラが取得した画像内に人間の顔を認識することが困難である。この結果、この前方道路に人間が存在している状況であっても、レーザ光の照射出力が抑制される可能性は著しく低い。このため、レーザ光が人間の眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させる余地が、まだ残されている。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、レーザ光が人間の眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させることができるレーザレーダ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るレーザレーダ制御装置は、自車両の車体表面の底部に設けられレーザ光を周囲に照射して反射光を検出する照射検出手段と、自車両の前方に存在する前方道路の勾配変化の有無を検出する勾配検出手段と、勾配検出手段によって勾配変化が検出された場合に、照射検出手段によって照射されるレーザ光の照射出力を抑制する出力制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明のレーザレーダ制御装置では、自車両の前方に存在する前方道路の勾配変化が検出された場合に、自車両の車体表面の底部に設けられた照射検出手段によって照射されるレーザ光の照射出力が抑制される。このため、前方道路が上り坂または下り坂になっているといったように勾配変化があってこの前方道路に人間が存在している状況では、勾配変化の無い平坦な路上に人間が存在している状況と比べて顔の高さが異なるが、この場合には、レーザ光の照射出力が抑制される。この結果、勾配の無い平坦な路上に人間が存在している状況と比べて顔の高さが異なる状況であってもレーザ光の照射出力が抑制される可能性が著しく低い構成に比べて、レーザ光が人間の眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させることができる。
【０００８】
また、勾配検出手段は、前方道路の下りの勾配変化の有無を検出し、出力制御手段は、勾配検出手段によって下りの勾配変化が検出された場合に、レーザ光の照射出力を抑制するのも好ましい。
【０００９】
これにより、前方道路の下りの勾配変化の有無を検出する勾配検出手段によって下りの勾配変化が検出された場合に、レーザ光の照射出力が抑制される。このため、前方道路が下り坂でありこの前方道路に人間が存在している状況では、自車両の車体表面の底部に設けられた照射検出手段によって照射されるレーザ光がこの人間の眼に入りやすい位置関係となるが、この場合には、レーザ光の照射出力が抑制される。この結果、レーザ光が人間の眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レーザ光が人間の眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させることができるレーザレーダ制御装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【００１２】
（第一実施形態）
まず、図１及び図２を用いて、本発明の第一実施形態に係るレーザレーダ制御装置の構成及び機能について説明する。図１は、本実施形態に係るレーザレーダ制御装置１０１の構成概略図であり、図２は、レーザレーダ制御装置１０１による機能を説明する説明図である。レーザレーダ制御装置１０１は、図２（ａ）に示されるように、自動車などの車両（以下、自車両Ｃという。）に取り付けられる装置であり、破線で示されるレーザ光Ｌを照射検出部１０から周囲に照射してこの反射光を検出することにより、周囲の障害物を検出する。レーザ光Ｌは、例えば、白矢印Ａの方向に走行中の自車両Ｃの前方に存在する前方道路Ｒ上に位置する人間Ｈの足元（又は人間Ｈが運転している他の車両の車体）等に照射され、この反射光が照射検出部１０によって検出されることにより、白矢印Ａの方向にある障害物の存在が検出される。
【００１３】
ここで、レーザレーダ制御装置１０１は、図２（ｂ）に示されるように、前方道路Ｒが勾配変化を有することを検出すると、レーザ光Ｌの照射出力を抑制する。このため、前方道路Ｒが下り坂でありこの前方道路Ｒに人間Ｈが存在している状況では、照射検出部１０から照射されるレーザ光Ｌがこの人間Ｈの顔Ｆの眼に入りやすい位置関係となるが、この場合に、レーザ光の照射出力が抑制される。
【００１４】
レーザレーダ制御装置１０１は、図１に示されるように、照射検出部１０（照射検出手段）、勾配検出部２０（勾配検出手段）、及び出力制御部３０（出力制御手段）を備えている。なお、勾配検出部２０及び出力制御部３０は、自車両Ｃの内部に搭載された電子制御装置であるＥＣＵにより統合制御される。
【００１５】
ＥＣＵは、演算を行うマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果等の各種データを記憶するＲＡＭ、及びバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等により構成されている。
【００１６】
照射検出部１０は、自車両Ｃの車体表面の底部Ｂ（即ち床下部）に設けられ、走行中の路面と略平行に（即ち略水平に）レーザ光Ｌを前方の周囲に照射するとともに、このレーザ光Ｌの反射光を検出する照射兼センサ機能付属レーザレーダ部である。照射検出部１０は、この反射光を検出することにより、自車両Ｃの周囲の障害物や周辺物体の存在を検出する。
【００１７】
勾配検出部２０は、自車両Ｃの進行方向の前方に存在して通過予定である前方道路Ｒの上りや下りといった勾配変化の有無を検出する部分である。勾配検出部２０は、地図読出部２１及び経路生成部２２を有している。経路生成部２２は、自車両Ｃが走行する予定の前方道路Ｒを、予定経路として読み出して記憶設定する部分である。また、地図読出部２１は、道路地図等の地図データが格納されている地図データベースから、予定経路に対応する地図データ（特に、勾配変化があるか否かを判定するのに必要な地図データ）を読み出す部分である。
【００１８】
出力制御部３０は、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力を低下させたり上昇させたりする制御を行う部分である。出力制御部３０は、自車両Ｃの進行方向において前方道路Ｒの勾配変化が無いことが勾配検出部２０によって検出された場合、レーザ光Ｌの照射出力を上昇させるか、比較的高い値に維持するかの制御を行う。
【００１９】
ここで、自車両Ｃの進行方向において前方道路Ｒの勾配変化が有ることが勾配検出部２０によって検出された場合に、出力制御部３０は、レーザ光Ｌの照射出力を低下させて抑制する。例えば、出力制御部３０は、勾配検出部２０によって前方道路Ｒの下りの勾配変化が検出された場合に、レーザ光Ｌの照射出力を抑制する。
【００２０】
引き続き、図３を用いて、レーザレーダ制御装置１０１において行われる内部処理について説明する。図３は、レーザレーダ制御装置１０１において行われる内部処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、レーザレーダ制御装置１０１の電源がオンにされてからオフにされるまでの間、ＥＣＵ等によって所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００２１】
まず始めに、経路生成部２２が、自車両Ｃが走行する予定の前方道路Ｒを予定経路として読み出す読出処理を行う（ステップＳ０１）。
【００２２】
次に、地図読出部２１が、地図データが格納されている地図データベースから、上記の予定経路に対応する地図データ（特に、勾配変化があるか否かを判定するのに必要な地図データ）を読み出すための読出処理を行う（ステップＳ０２）。
【００２３】
次に、勾配検出部２０が、読み出した予定経路及び地図データを用いて、予定経路としての前方道路Ｒに関して下りの勾配変化があるか否かを判定する（ステップＳ０３）。なお、ここでは例として下りの勾配変化の有無が検出されるが、下りの代わりに上りの勾配変化の有無を検出してもよい。予定経路としての前方道路Ｒに関して、下りの勾配変化は無いと判定された場合、後述のステップＳ０４に移行する。一方、予定経路としての前方道路Ｒに関して、下りの勾配変化は有ると判定された場合、後述のステップＳ０５に移行する。
【００２４】
ステップＳ０４では、出力制御部３０が、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力（即ち照射強度）を所定出力分だけ上昇させて強める。そして、この一連の処理手順は終了する。
【００２５】
ステップＳ０５では、出力制御部３０が、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力を所定出力分だけ下降させることによって抑制する。そして、この一連の処理手順は終了する。
【００２６】
（第二実施形態）
次に、図４を用いて、本発明の第二実施形態に係るレーザレーダ制御装置の構成及び機能について説明する。図４は、本実施形態に係るレーザレーダ制御装置１０２の構成概略図である。レーザレーダ制御装置１０２は、レーザレーダ制御装置１０１同様、自車両Ｃに取り付けられ、レーザ光Ｌを周囲に照射してこの反射光を検出することにより、周囲の障害物を検出する。
【００２７】
レーザレーダ制御装置１０２の構成は、図４に示されるように、レーザレーダ制御装置１０１（図１参照）の構成と比べて、勾配検出部２０の代わりに勾配検出部２３が用いられている点で異なっている。この勾配検出部２３は、自車両Ｃの進行方向の前方に存在して通過予定である前方道路Ｒの上りや下りといった勾配変化の有無を検出する部分である。勾配検出部２３は、経路生成部２２、第一地図読出部２４、及び第二地図読出部２５を有している。
【００２８】
経路生成部２２は、自車両Ｃが走行する予定の前方道路Ｒを、予定経路として読み出して記憶設定する部分である。また、第一地図読出部２４は、道路地図等の地図データが格納されている地図データベースから、予定経路に対応する第一地図データを読み出す部分である。第一地図データは、勾配変化があるか否かを判定するのに必要な地図データである。更に、第二地図読出部２５は、この地図データベースから、この予定経路に対応する第二地図データを読み出す部分である。第二地図データは、自車両Ｃから勾配開始地点までの距離を算出するのに必要な地図データである。勾配開始地点は、予定経路としての前方道路Ｒにおいて上りや下りといった勾配の変化が起きている地点である。勾配開始地点の詳細については、後述する。
【００２９】
引き続き、図５を用いて、レーザレーダ制御装置１０２において行われる内部処理について説明する。図５は、レーザレーダ制御装置１０２において行われる内部処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、レーザレーダ制御装置１０２の電源がオンにされてからオフにされるまでの間、ＥＣＵ等によって所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００３０】
まず始めに、経路生成部２２が、自車両Ｃが走行する予定の前方道路Ｒを予定経路として読み出す読出処理を行う（ステップＳ１１）。
【００３１】
次に、第一地図読出部２４が、地図データが格納されている地図データベースから、上記の予定経路に対応する第一地図データ（勾配変化があるか否かを判定するのに必要な地図データ）を読み出すための読出処理を行う（ステップＳ１２）。
【００３２】
次に、勾配検出部２０が、読み出した予定経路及び地図データを用いて、予定経路としての前方道路Ｒに関して下りの勾配変化があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。なお、ここでは例として下りの勾配変化の有無が検出されるが、下りの代わりに上りの勾配変化の有無を検出してもよい。上り坂又は下り坂から平坦路になる場合や、平坦路から上り坂又は下り坂になる場合も、勾配変化が有るとして判定される。予定経路としての前方道路Ｒに関して、下りの勾配変化は無いと判定された場合、後述のステップＳ１４に移行する。一方、予定経路としての前方道路Ｒに関して、下りの勾配変化は有ると判定された場合、後述のステップＳ１７に移行する。
【００３３】
ステップＳ１７では、出力制御部３０が、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力（即ち照射強度）を所定出力分だけ下降させることによって抑制する。そして、この一連の処理手順は終了する。
【００３４】
ステップＳ１４では、第二地図読出部２５が、地図データが格納されている地図データベースから、上記の予定経路に対応する第二地図データ（自車両Ｃから勾配開始地点までの距離を算出するのに必要な地図データ）を読み出すための読出処理を行う。そして、後述のステップＳ１５に移行する。
【００３５】
ステップＳ１５では、勾配検出部２３が、予定経路としての前方道路Ｒに関して、自車両Ｃから勾配開始地点までの距離を算出してこの算出された距離が所定距離以上であるか否かを判定する。自車両Ｃから勾配開始地点までの距離が所定距離以上でないと判定された場合、前述のステップＳ１７に移行する。一方、自車両Ｃから勾配開始地点までの距離が所定距離以上であると判定された場合、後述のステップＳ１６に移行する。
【００３６】
ステップＳ１６では、出力制御部３０が、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力を所定出力分だけ上昇させて強める。そして、この一連の処理手順は終了する。
【００３７】
引き続き、図６及び図７を用いて、図５で示される内部処理が行われるレーザレーダ制御装置１０２の機能について説明する。図６及び図７のそれぞれは、図５で示される内部処理が行われるレーザレーダ制御装置１０２の機能を説明する説明図である。
【００３８】
まず、自車両Ｃが平坦な前方道路Ｒを走行中の場合について説明する。図６（ａ）に示されるように、レーザレーダ制御装置１０２が取り付けられた自車両Ｃが、白矢印Ａの方向に平坦な前方道路Ｒを走行中であるときに、自車両Ｃの前方方向に人間Ｈが存在しているとする。この前方道路Ｒは、自車両Ｃ（の先端部）から前方に距離Ｄ１の勾配開始地点Ｐ１において、下りの勾配の変化が起きて、平坦路から下り坂に変化している。このとき、自車両Ｃの車体表面の底部Ｂに設けられた照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌが、この人間Ｈの顔Ｆの眼に入りやすい位置関係となっている。
【００３９】
ここで、この距離Ｄ１が、前述のステップＳ１５における判定に用いられる所定距離未満である場合、ステップＳ１７に移行して、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力が抑制される。この結果、レーザ光Ｌが人間Ｈの眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させることができる。
【００４０】
一方、図６（ｂ）に示されるように、前方道路Ｒは、自車両Ｃ（の先端部）から前方に距離Ｄ２の勾配開始地点Ｐ１において、下りの勾配の変化が起きており、この距離Ｄ２が、前述のステップＳ１５における判定に用いられる所定距離以上である場合、ステップＳ１６に移行して、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力が強められる。自車両Ｃと人間Ｈとの間の距離は所定距離以上であるため、レーザ光Ｌの照射出力を強めても人間Ｈの眼に与える影響は殆ど無い。この結果、センシング距離（即ち検出距離）が拡張されて、レーザ光を用いて自車両Ｃの周囲の障害物をスキャンする際の精度を高めることができる。
【００４１】
次に、自車両Ｃが上り坂となっている前方道路Ｒを走行中の場合について説明する。図７（ａ）に示されるように、レーザレーダ制御装置１０２が取り付けられた自車両Ｃが、白矢印Ａの方向に上り坂の前方道路Ｒを走行中であるときに、自車両Ｃの前方方向に人間Ｈが存在しているとする。この前方道路Ｒは、自車両Ｃ（の先端部）から前方に距離Ｄ１の勾配開始地点Ｐ２において、勾配の変化が起きて、上り坂から平坦路に変化している。このとき、自車両Ｃの車体表面の底部Ｂに設けられた照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌが、この人間Ｈの顔Ｆの眼に入りやすい位置関係となっている。
【００４２】
ここで、この距離Ｄ１が、ステップＳ１５における判定に用いられる所定距離未満である場合、ステップＳ１７に移行して、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力が抑制される。この結果、レーザ光Ｌが人間Ｈの眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させることができる。
【００４３】
一方、図７（ｂ）に示されるように、前方道路Ｒは、自車両Ｃ（の先端部）から前方に距離Ｄ２の勾配開始地点Ｐ２において、上り坂から平坦路になるという勾配の変化が起きており、この距離Ｄ２が、ステップＳ１５における判定に用いられる所定距離以上である場合、ステップＳ１６に移行して、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力が強められる。自車両Ｃと人間Ｈとの間の距離は所定距離以上であるため、レーザ光Ｌの照射出力を強めても人間Ｈの眼に与える影響は殆ど無い。この結果、レーザ光を用いて自車両Ｃの周囲の障害物をスキャンする際の精度を高めることができる。
【００４４】
（作用効果）
引き続き、前述の第一実施形態及び第二実施形態の作用効果について説明する。第一実施形態及び第二実施形態のそれぞれによれば、自車両Ｃの前方に存在する前方道路Ｒの勾配変化が検出された場合に、照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌの照射出力が抑制される。このため、例えば平坦な前方道路Ｒがその先で上り坂または下り坂になっているといったように勾配変化があってこの前方道路Ｒに人間Ｈが存在している状況では、勾配変化の無い平坦な路上に人間Ｈが存在している状況と比べて顔Ｆの高さが異なり顔Ｆの位置認識は困難であるが、この場合には、レーザ光Ｌの照射出力が抑制される。
【００４５】
この結果、勾配の無い平坦な路上に人間Ｈが存在している状況と比べて顔Ｆの高さが異なる状況であってもレーザ光Ｌの照射出力が抑制される可能性が著しく低い構成に比べて、レーザ光Ｌが人間の眼に与える影響をより小さくして、レーザ光Ｌによる受傷の可能性（即ち危険性）をより低くすることにより、安全性をより向上させることができる。
【００４６】
更に、予定経路としての前方道路Ｒに関して下りの勾配変化は無いと判定された場合、出力制御部３０がレーザ光Ｌの照射強度（即ち照射出力）を所定出力分だけ上昇させて強めるため、センシング距離（即ち検出距離）を拡張することができる。この結果、照射検出部１０を自車両Ｃの車体表面の底部Ｂといった比較的低い高さに設けることにより人間Ｈの眼の受傷を防いで安全性を確保しつつ、自車両Ｃの周囲の広い範囲において障害物が存在するか否かといった多くの情報をより正確に取得することが可能となる。
【００４７】
また、前方道路Ｒの下りの勾配変化の有無を検出する勾配検出部２０（又は２３）によって下りの勾配変化が検出された場合に、レーザ光Ｌの照射出力が抑制される。このため、前方道路Ｒが下り坂でありこの前方道路Ｒに人間Ｈが存在している状況では、自車両Ｃの車体表面の底部Ｂに設けられた照射検出部１０によって照射されるレーザ光Ｌがこの人間Ｈの顔Ｆの眼に入りやすい位置関係となるが、この場合には、レーザ光Ｌの照射出力が抑制される。この結果、レーザ光Ｌが人間Ｈの顔Ｆの眼に与える影響をより小さくして安全性をより向上させることができる。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、出力制御部３０によってレーザ光Ｌの出力の上昇制御及び下降制御が行われているが、出力制御部３０の代わりに、レーザ光Ｌの出力の上昇制御を行う上昇制御部と、レーザ光Ｌの出力の下降制御を行う下降制御部とを備える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第一実施形態に係るレーザレーダ制御装置の構成概略図である。
【図２】レーザレーダ制御装置による機能を説明する説明図である。
【図３】レーザレーダ制御装置において行われる内部処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第二実施形態に係るレーザレーダ制御装置の構成概略図である。
【図５】レーザレーダ制御装置において行われる内部処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】レーザレーダ制御装置による機能を説明する説明図である。
【図７】レーザレーダ制御装置による機能を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…照射検出部、２０，２３…勾配検出部、２１…地図読出部、２２…経路生成部、２４…第一地図読出部、２５…第二地図読出部、３０…出力制御部、１０１，１０２…レーザレーダ制御装置、Ａ…白矢印、Ｂ…底部、Ｃ…自車両、Ｄ１，Ｄ２…距離、Ｆ…顔、Ｈ…人間、Ｌ…レーザ光、Ｐ１，Ｐ２…勾配開始地点、Ｒ…前方道路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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