(57)【要約】      （修正有）【課題】外光や天候に拘わらず早期にかつ的確に落石を検出する。【解決手段】警戒情報検出手段２０Ａは、前方カメラ１６から供給される画像情報から落石のおそれありを表示する警戒標識の情報を検出する。角度調整手段２０Ｂは、車両に対する電波ビームＢの上下方向のビーム角度を調整するものである。角度調整手段２０Ｂは、警戒情報検出手段２０Ａが警戒標識の情報を検出しない場合、ビーム角度を第１のビーム角度に調整し、警戒情報検出手段２０Ａが警戒標識の情報を検出した場合、ビーム角度を第１のビーム角度よりも下方を向いた第２のビーム角度に調整する。制御手段２０Ｃは、送受信部１２Ｃから供給される車両の進行方向に存在する物体に関する情報を、運転支援ＥＣＵ２８、ブレーキＥＣＵ３０、車間制御ＥＣＵ３２などに供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向に電波ビームを放射し反射された電波に基づいて前記車両の進行方向に存在する物体に関する情報を検出する車載レーダ装置であって、
落石のおそれありを表示する警戒標識の情報を検出する警戒情報検出手段と、
前記車両に対する前記電波ビームの上下方向のビーム角度を調整する角度調整手段とを備え、
前記角度調整手段は、前記警戒情報検出手段が前記警戒標識の情報を検出しない場合、記ビーム角度を第１のビーム角度に調整し、前記警戒情報検出手段が前記警戒標識の情報を検出した場合、前記ビーム角度を前記第１のビーム角度よりも下方を向いた第２のビーム角度に調整する、
ことを特徴とする車載レーダ装置。
【請求項２】
前記車両の進行方向を撮像する撮像手段を備え、
前記警戒情報検出手段による前記警戒標識の情報の検出は、前記撮像手段で撮像された画像情報に基づいてなされる、
ことを特徴とする請求項１記載の車載レーダ装置。
【請求項３】
前記角度調整手段は、前記ビーム角度を前記第２のビーム角度に調整したのち、前記車両が予め定められた走行距離以上走行したという条件が成立すると、前記ビーム角度を前記第１のビーム角度に調整する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の車載レーダ装置。
【請求項４】
前記電波ビームを放射するアンテナと、前記アンテナの上下方向の向きを変えるアクチュエータとを備え、
前記角度調整手段による前記ビーム角度の調整は、前記アクチュエータを制御することによってなされる、
ことを特徴とする請求項１〜３に何れか１項記載の車載レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車載レーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両と先行車両との間隔を一定に保持するために、あるいは、自車両の周辺における障害物や歩行者の存在を警告するために、車両の進行方向に存在する物体（先行車両、障害物、歩行者など）をカメラなどの撮像装置を用いて検出する検出装置が広く用いられている。
この場合、検出対象となる物体の位置や大きさなどは一定ではないため、物体を的確に検出するための技術として特許文献１には、広角レンズで広い範囲を撮像したときに物体を検出すると、望遠レンズを検出した物体に向けて物体が人間であると認識するレベルを高める技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−３４２４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カメラを用いて物体を検出する検出装置の場合、自車両が走行する道路上に落石があった場合、カメラで撮像した画像情報に基づいて落石を検出することになるため、逆光がカメラに入射する場合や降雨時には、撮像した画像が不鮮明になる。
そこで、車両の進行方向に電波ビームを放射し反射された電波に基づいて車両の進行方向に存在する物体を検出する車載レーダ装置を用いることが考えられる。
しかしながら、車載レーダ装置は、先行車両との車間距離を検出する目的で使用されることが多いことから、落石を早期にかつ的確に検出する上で改善の余地がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外光や天候に拘わらず早期にかつ的確に落石を検出する上で有利な車載レーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、車両の進行方向に電波ビームを放射し反射された電波に基づいて前記車両の進行方向に存在する物体に関する情報を検出する車載レーダ装置であって、落石のおそれありを表示する警戒標識の情報を検出する警戒情報検出手段と、前記車両に対する前記電波ビームの上下方向のビーム角度を調整する角度調整手段とを備え、前記角度調整手段は、前記警戒情報検出手段が前記警戒標識の情報を検出しない場合、記ビーム角度を第１のビーム角度に調整し、前記警戒情報検出手段が前記警戒標識の情報を検出した場合、前記ビーム角度を前記第１のビーム角度よりも下方を向いた第２のビーム角度に調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、落石のおそれありを表示する警戒標識の情報を検出した場合、電波ビームのビーム角度を第１のビーム角度よりも下方を向いた第２のビーム角度に調整するので、電波ビームは、車両の進行方向の道路の広い範囲にわたって届く。したがって外光や天候の影響を受けることなく、落石の存在を早期にかつ的確に検出する上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、警戒標識の情報の検出は、撮像手段で撮像された画像情報に基づいてなされるので、警戒標識の情報の検出を確実に行なう上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、落石の可能性が少ない状況になった段階で先行車両などの検出を的確に行なう上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、ビーム角度の調整は、アンテナの上下方向の向きを変えるアクチュエータを制御することによってなされるので、アンテナとして特別なものを用いる必要がなく、部品コストの低減を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態に係る車載レーダ装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る車載レーダ装置１０によるビーム角度の調整動作の説明図である。
【図３】第１のビーム角度に調整された場合の電波ビームの放射範囲の説明図である。
【図４】第２のビーム角度に調整された場合の電波ビームの放射範囲の説明図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】実施の形態に係る車載レーダ装置１０の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施の形態）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る車載レーダ装置１０の構成を示すブロック図である。
車載レーダ装置１０は、車両２（図２参照）に搭載されており、レーダユニット１２と、アクチュエータ１４と、前方カメラ１６と、車速センサ１８と、レーダＥＣＵ２０とを含んで構成されている。
【０００９】
レーダユニット１２は、送信アンテナ１２Ａ、受信アンテナ１２Ｂ、送受信部１２Ｃを備えている。
送信アンテナ１２Ａは、供給される送信信号に基づいて車両２の進行方向にミリ波などの電磁波からなる電波ビームＢ（図３参照）を放射するものである。
受信アンテナ１２Ｂは、反射された電波に基づいて受信信号を生成するものである。
なお、送信アンテナ１２Ａおよび受信アンテナ１２Ｂは、別体であっても１つのアンテナを送受信の双方に兼用するものであってもよい。
送受信部１２Ｃは、送信アンテナ１２Ａに送信信号を供給すると共に、受信アンテナ１２Ｂから受け取った受信信号に基づいて車両２の進行方向に存在する物体に関する情報を検出してレーダＥＣＵ２０に供給するものである。
物体に関する情報は、自車両２と物体との距離、自車両２に対する物体の方向、自車両２に対する物体の相対速度などを含む。
【００１０】
図２に示すように、送信アンテナ１２Ａおよび受信アンテナ１２Ｂはケース２２に収容され、ケース２２は、車体前部に取り付けフレーム２４を介して取着されている。
ケース２２の下部は、取り付けフレーム２４によって車体の車幅方向に延在する支軸２４０２回りに揺動可能に支持されている。
ケース２２の上部は、取り付けフレーム２４に取着されたアクチュエータ１４に連結されている。
【００１１】
本実施の形態では、アクチュエータ１４は、通電されることでプランジャ２６Ａを突出あるいは没入させる電磁ソレノイド２６で構成されている。
ケース２２の上部はプランジャ２６Ａに連結されており、プランジャ２６Ａが没入することでケース２２は実線で示す第１の位置Ｐ１に移動され、プランジャ２６Ａが突出することでケース２２は想像線で示す第２の位置Ｐ２に移動される。
【００１２】
図３に示すように、第１の位置Ｐ１は、送信アンテナ１２Ａから放射される車両２に対する電波ビームＢの上下方向のビーム角度を、第１のビーム角度とする位置である。
図４に示すように、第２の位置Ｐ２は、送信アンテナ１２Ａから放射される車両２に対する電波ビームＢの上下方向のビーム角度を、図３に示す第１のビーム角度よりも下方を向いた第２のビーム角度とする位置である。
なお、本明細書において、車両２に対する電波ビームＢの上下方向のビーム角度とは、送信アンテナ１２Ａのビーム軸の仰角、言い換えると、ビーム軸と水平面とがなす角度をいうものとする。
図３において、符号ＬＢ１は第１の位置Ｐ１における送信アンテナ１２Ａのビーム軸を示し、図４において、符号ＬＢ２は第２の位置Ｐ２における送信アンテナ１２Ａのビーム軸を示す。
【００１３】
第１のビーム角度は、車両の通常走行時におけるビーム角度であって、ビーム軸がほぼ水平方向を向く角度である。この場合、電波ビームはほぼ水平方向に放射されるため、先行車両などを的確に検出する上で有利である。
第２のビーム角度は、第１のビーム角度よりも下方を向いた角度である。この場合、送信アンテナ１２Ａからの電波ビームＢは、車両２の進行方向の道路の広い範囲にわたって届くので、進行方向の道路上に落石が有るときに、落石の存在を早期にかつ的確に検出する上で有利である。
なお、図５に示すように、ビーム角度が第２のビーム角度とされた場合、送信アンテナ１２Ａから放射される電波ビームＢの到達距離Ｌは例えば１５０ｍ程度、平面視した状態で送信アンテナ１２Ａから放射される電波ビームＢが放射される角度（水平方向における電波ビームの幅を示す角度）の範囲は車両２の中心線ＣＬに対して例えば左右１０度程度である。
【００１４】
前方カメラ１６は、車両２の進行方向を撮像して画像情報を生成しレーダＥＣＵ２０に供給するものであり、撮像手段として機能するものである。
車速センサ１８は、車両２の走行速度を検出して速度情報をレーダＥＣＵ２０に供給するものである。
【００１５】
レーダＥＣＵ２０は、前方カメラ１６、車速センサ１８から情報を受け付けると共に、アクチュエータ１４の動作を制御するものである。
レーダＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、制御プログラム等を格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
そして、図１に示すように、ＣＰＵが前記の制御プログラムを実行することにより、警戒情報検出手段２０Ａ、角度調整手段２０Ｂ、制御手段２０Ｃを実現する。
【００１６】
警戒情報検出手段２０Ａは、前方カメラ１６から供給される画像情報から図４に示す落石のおそれありを表示する警戒標識４の情報を検出するものである。
落石のおそれありを表示する警戒標識４は、落石のおそれがあるため道路交通上注意の必要があると認められる地点の手前３０ｍから２００ｍまでの地点における左側の路端に設置されるものである。
警戒情報検出手段２０Ａによる警戒標識４の情報を検出は、例えば、画像情報を予め登録されている画像パターンと比較して警戒標識４の情報を検出することによってなされる。
すなわち、落石のおそれありを表示する警戒標識４の画像パターンをレーダＥＣＵ２０のＲＯＭなどの記憶手段に予め登録しておき、前方カメラ１６から供給された画像情報を予め登録された落石のおそれありを表示する警戒標識４の画像パターンと比較して警戒標識４の情報を検出する。
【００１７】
角度調整手段２０Ｂは、車両２に対する電波ビームＢの上下方向のビーム角度を調整するものであり、本実施の形態では、アクチュエータ１４を制御することでアンテナの上下方向の向きを変えることによって電波ビームＢの上下方向のビーム角度を調整する。
角度調整手段２０Ｂは、警戒情報検出手段２０Ａが警戒標識４の情報を検出しない場合、ビーム角度を第１のビーム角度（図３）に調整し、警戒情報検出手段２０Ａが警戒標識４の情報を検出した場合、第２のビーム角度（図４）に調整する。
また、角度調整手段２０Ｂは、ビーム角度を第１のビーム角度から第２のビーム角度に調整したのち、車両２が予め定められた走行距離以上走行したという条件が成立すると、ビーム角度を第１のビーム角度に調整する。
【００１８】
制御手段２０Ｃは、送受信部１２Ｃから供給される車両２の進行方向に存在する物体に関する情報（自車両２と物体との距離、自車両２に対する物体の方向、自車両２に対する物体の相対速度など）を、運転支援ＥＣＵ２８、ブレーキＥＣＵ３０、車間制御ＥＣＵ３２などに供給するものである。
【００１９】
運転支援ＥＣＵ２８は、運転支援を行なうための報知情報としての画像情報を表示部３４に表示させる。表示される画像情報は、文字、アイコン、画像などを含む。
表示部３４としては、液晶ディスプレイ、警告灯など従来公知のさまざまな表示器が使用可能である。
本実施の形態では、運転支援ＥＣＵ２８は、車載レーダ装置１０から供給される物体の距離や方向に基づいて道路上に物体が存在することを報知する報知情報を表示部３４に表示する。
また、運転支援ＥＣＵ２８は、運転支援を行なうための報知情報としての音声情報を音声出力部３６から出力するものである。音声情報は、ブザーやチャイムなどの警告音、具体的な言葉で表現されるアナウンス音声を含む。
音声出力部３６は、音声信号を生成する信号生成部、音声信号を増幅するアンプ部、幅された音声信号によって鳴動するスピーカーなどで構成される。
運転支援ＥＣＵ２８は、車載レーダ装置１０から供給される物体の距離や方向に基づいて道路上に物体が存在することを報知する報知情報を音声出力部３６から出力させる。
【００２０】
ブレーキＥＣＵ３０は、ブレーキを制御することにより自動ブレーキをかけるものである。
ブレーキＥＣＵ３０は、車載レーダ装置１０から供給される物体の距離や方向に基づいて道路上に物体が存在すること認識すると、車速を含む車両２の情報と、物体の距離や方向の情報などに基づいて予め定められた自動ブレーキ実行条件が成立したか否かを判定し、成立した場合に自動ブレーキの制御を行なう。
【００２１】
車間制御ＥＣＵ３２は、車載レーダ装置１０から供給される自車両２と物体（他車両２）との距離、自車両２に対する物体（他車両２）の方向、自車両２に対する物体（他車両２）の相対速度に基づいて、自車両２と他車両２との車間距離を制御する。
【００２２】
次に図６のフローチャートに基づいて車載レーダ装置１０の動作について説明する。
車両２の走行中、図６の処理が繰り返して実行される。
予め、送信アンテナ１２Ａから放射される電波ビームＢのビーム角度は、図３に示す第１のビーム角度に調整されているものとする。
まず、前方カメラ１６によって進行方向の画像が撮像され、画像情報が生成されレーダＥＣＵ２０に供給される（ステップＳ１０）。
レーダＥＣＵ２０は、供給された画像情報に基づいて落石のおそれありを表示する警戒標識４の情報が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１２：警戒情報検出手段２０Ａ）。
【００２３】
ステップＳ１２の判定結果が否定ならば、ステップＳ１０に戻る。
ステップＳ１２の判定結果が肯定ならば、レーダＥＣＵ２０は、アクチュエータ１４を制御することによりビーム角度を第１のビーム角度（図３参照）から第２のビーム角度（図４参照）に調整する（ステップＳ１４：角度調整手段２０Ｂ）。
これによりビーム角度が下方に向けられるため、進行方向に落石が発生していたとしても、落石の存在を早期にかつ的確に検出することが可能となる。
【００２４】
次いで、レーダＥＣＵ２０は、送受信部１２Ｃから物体に関する情報（自車両２と物体との距離、自車両２に対する物体の方向、自車両２に対する物体の相対速度など）を受け付けたか否かを監視する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６の判定結果が否定ならば、ステップＳ２０に移行する。
ステップＳ１６の判定結果が肯定ならば、受け付けた情報を運転支援ＥＣＵ２８、ブレーキＥＣＵ３０に供給する（ステップＳ１８）。
したがって、情報が供給された運転支援ＥＣＵ２８は、表示部３４および音声出力部３６を制御することにより、落石に対する警報を表示により、あるいは、音声出力により運転者に報知し、落石に対する注意を喚起する。
また、情報が供給されたブレーキＥＣＵ３０は、さらに予め定められた自動ブレーキ実行条件が成立すると、自動ブレーキを実行する制御を行ない、車両２と落石との衝突を回避する。
なお、本実施の形態では、説明の都合上、ビーム角度を落石検出用の第２のビーム角度とした場合は、物体に関する情報を車間制御に使用しないものとし、車間制御ＥＣＵ３２に情報を供給しないこととする。
【００２５】
次いで、レーダＥＣＵ２０は、ステップＳ１２で落石のおそれありを表示する警戒標識４の情報が検出された時点からの車両２の走行距離が予め定められた走行距離以上か否かを判定する（ステップＳ２０：角度調整手段２０Ｂ）。
車両２の走行距離の判定は、以下のように行なうことができる。
レーダＥＣＵ２０がステップＳ１２で落石のおそれありを表示する警戒標識４の情報が検出された時点から時間を計時し、この計時した時間と車速センサ１８から取得した車速とを乗算することで走行距離を算出する。また、車両２の走行距離は従来公知の様々な方法で算出してもよい。
また、予め定められた走行距離は、例えば、２００ｍに設定すればよい。これは、落石のおそれありを表示する警戒標識４が落石のおそれがあると認められる地点の手前３０ｍから２００ｍまでの地点における左側の路端に設置されるためである。
【００２６】
ステップＳ２０の判定結果が否定ならば、ステップＳ１６に戻る。
ステップＳ２０の判定結果が肯定ならば、レーダＥＣＵ２０は、アクチュエータ１４を制御することによりビーム角度を第２のビーム角度から第１のビーム角度に調整する（ステップＳ２２：角度調整手段２０Ｂ）。
以上で一連の処理を終了し、同様の処理が繰り返して実施される。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、落石のおそれありを表示する警戒標識４の情報を検出した場合、電波ビームのビーム角度を第１のビーム角度よりも下方を向いた第２のビーム角度に調整するので、電波ビームＢは、車両２の進行方向の道路の広い範囲にわたって届く。したがって、カメラを用いて落石を検出する場合と異なり外光や天候の影響を受けることなく、落石の存在を早期にかつ的確に検出する上で有利となる。
そのため、運転支援に際して落石の注意を早期に喚起することができるため、運転支援を効果的に行なう上で有利となる。
また、落石に対応して自動ブレーキを早期に実施することができるため、安全を確保する上で有利となる。
【００２８】
また、本実施の形態では、警戒標識４の情報の検出は、前方カメラ１６で撮像された画像情報に基づいてなされるので、警戒標識４の情報の検出を確実に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、ビーム角度を第２のビーム角度に調整したのち、車両２が予め定められた走行距離以上走行したという条件が成立すると、ビーム角度を第１のビーム角度に調整するので、落石の可能性が少ない状況になった段階で先行車両などの検出を的確に行なう上で有利となる。
また、本実施の形態では、ビーム角度の調整は、アンテナの上下方向の向きを変えるアクチュエータ１４を制御することによってなされるので、アンテナとして特別なものを用いる必要がなく、部品コストの低減を図る上で有利となる。
【００２９】
なお、送受信部１２Ｃによる制御によってビーム角度を第１のビーム角度と第２のビーム角度とに電気的に切り換えることができるように構成されているアンテナを使用することも可能であるが、本実施の形態のようにすると部品コストの低減を図る上で有利となる。
【００３０】
また、本実施の形態では、アクチュエータ１４として電磁ソレノイド２６を用いてビーム角度を調整する場合について説明したが、回転式のソレノイドや回転モータと送りねじを用いるなど従来公知の様々なアクチュエータが使用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
２……車両、４……落石のおそれありを表示する警戒標識、１０……車載レーダ装置、１２……レーダユニット、１２Ａ……送信アンテナ、１２Ｂ……受信アンテナ、１２Ｃ……送受信部、１４……アクチュエータ、１６……前方カメラ、１８……車速センサ、２０……レーダＥＣＵ、２０Ａ……警戒情報検出手段、２０Ｂ……角度調整手段、２０Ｃ……制御手段、Ｂ……電波ビーム、Ｐ１……第１の位置、Ｐ２……第２の位置。
【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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