(57)【要約】【課題】アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、小型かつ安価な構成でレーザ照射の上下方向の位置調整を行うことを目的とする。【解決手段】自車前方に探査用のレーザを二次元走査で照射してその反射光を受光するレーザレーダ１２の前記レーザの走査範囲を、走査範囲制御手段としてのＥＣＵ１６により、前記二次元走査の上下方向に移動自在に設定する。【選択図】        図３
2004317134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車前方に探査用のレーザを二次元走査で照射するレーザレーダを備え、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、
前記レーザの走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動自在に設定する走査範囲制御手段を備えたことを特徴とする車両の物体認識装置。
【請求項２】
自車前方に探査用のレーザを二次元走査で照射するレーザレーダを備え、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、
自車の制動の検出により、前記レーザの走査範囲を前記二次元走査の上方に移動する走査範囲制御手段を備えたことを特徴とする車両の物体認識装置。
【請求項３】
自車前方に探査用のレーザを二次元走査で照射するレーザレーダを備え、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、
前記二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記レーザの走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動する走査範囲制御手段を備えたことを特徴とする車両の物体認識装置。
【請求項４】
自車前方に探査用のレーザを二次元走査で照射するレーザレーダを備え、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、
前記レーダが前記反射光を受光するようになるまでは、前記レーザの走査範囲を上下方向可変範囲のほぼ中央部に保持し、前記レーダが前記反射光を受光するようになったときに、前記レーザの二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動する走査範囲制御手段を備えたことを特徴とする車両の物体認識装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の車両の物体認識装置において、
走査範囲制御手段に、自車の制動検出により、探査用のレーザの走査範囲を強制的に前記二次元走査の上方に移動する機能を設けたことを特徴とする車両の物体認識装置。
【請求項６】
請求項２又は請求項５に記載の車両の物体認識装置において、
制動検出によるレーザの走査範囲の移動量が、減速度からの自車のピッチングの予測値に相当する補正量であることを特徴とする車両の物体認識装置。
【請求項７】
自車前方に二次元走査でレーザを照射するレーザレーダを備え、前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、
自車の車両姿勢を検出する変位センサと、
該センサの検出姿勢の変化を打ち消すように前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動し、かつ、前記二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記レーザの走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動する走査範囲制御手段とを備えたことを特徴とする車両の物体認識装置。
【請求項８】
自車のレーザレーダから前方に探査用のレーザを二次元走査で照射し、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識方法であって、
自車の制動検出により、前記レーザの走査を制御して前記レーザの走査範囲を前記二次元走査の上方に移動することを特徴とする車両の物体認識方法。
【請求項９】
自車のレーザレーダから前方に探査用のレーザを二次元走査で照射し、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識方法であって、
前記二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記レーザの走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記レーザの走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動することを特徴とする車両の物体認識方法。
【請求項１０】
自車のレーザレーダから前方に探査用のレーザを二次元走査で照射し、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識方法であって、
前記レーザの走査制御により、
前記レーダが前記反射光を受光するようになるまでは、前記レーザの走査範囲を上下方向可変範囲のほぼ中央部に保持し、
前記レーダが前記反射光を受光するようになったときに、前記レーザの二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動することを特徴とする車両の物体認識方法。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の車両の物体認識方法において、
自車の制動検出時、探査用のレーザの走査制御により、前記レーザの走査範囲を強制的に前記二次元走査の上方に移動することを特徴とする車両の物体認識方法。
【請求項１２】
請求項８又は請求項１１に記載の車両の物体認識方法において、
自車の制動検出によるレーザの走査範囲の移動量が、減速度からの自車のピッチングの予測値に相当する補正量であることを特徴とする車両の物体認識方法。
【請求項１３】
自車のレーザレーダから前方に探査用のレーザを二次元走査で照射し、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識方法であって、
変位センサにより自車の車両姿勢を検出し、
前記レーザの走査制御により、
前記センサの検出姿勢の変化を打ち消すように前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動し、かつ、前記二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記レーザの走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動することを特徴とする車両の物体認識方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両（自車）に搭載されたレーザレーダにより、自車前方の先行車等の物体を認識する車両の物体認識装置及び物体認識方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の走行安全性の向上等を図るため、例えば図１１の通常走行状態図に示すように、走行中の自車１に二次元走査式のレーザレーダ２を搭載し、このレーダ２から自車前方に探査用のレーザ３を二次元走査でくり返し照射し、その反射光の受光により自車前方の先行車等の物体を認識し、この認識に基づいて自車１の加減速制御等を行うことが実現されている。
【０００３】
なお、前記の二次元走査は、図１２のレーザ走査の説明図に示すように、レーザ３の照射方向を、矢印線ｈの上下方向、矢印線ｗの左右方向に同時に制御して行われ、このとき、例えばレーザ３の右から左へのパルス照射の走査が、走査面を１面ずつ下から上に移動してくり返される。なお、各走査面は、それぞれ複数の走査線からなる。
【０００４】
そして、レーザ３の上下方向、左右方向の走査範囲（走査角度θｈ、θｗ）は、前記の二次元走査で自車１の設定距離前方に物体認識に必要な大きさ（面積）のレーザ照射面４が形成されるように設定され、例えば、上下方向の走査範囲は３走査面分に相当する。
【０００５】
また、前記の二次元走査の周期は、レーザ３の上下方向、左右方向の走査範囲及び前方の物体の認識に基づく加減速制御等に必要な時間等を考慮して、例えば、１００ミリ秒（ｍｓ）に設定される。
【０００６】
ところで、前方の物体が先行車の場合、そのリフレクタ部分で受光強度の強い反射光が得られ、先行車の他の部分からは良好な反射光は得られない。
【０００７】
そのため、レーダ２は先行車のリフレクタ部分をレーザ３が照射するように自車１の前部のバンパーやボンネット等に取り付けられ、この取り付けにより、レーザ３の照射中心軸は、ほぼ路面５に平行（水平）になる。
【０００８】
この場合、制動操作が行われる制動時、図１３に示すように、制動のピッチング（ノーズダイブ）運動によって自車１が沈み込むことにより、この車両姿勢の変化に伴ってレーザ３の照射が下向きになり、反射光が得られなくなって前方の物体を見失ったり、路面５の反射光により前方の物体を誤認識したりするおそれがある。
【０００９】
また、図１４の接近状態図に示すように、先行車６が後行の自車１に接近し、両車６、１の車間距離が短くなると、とくに先行車６がトラック等の大型車の場合、レーザ３の照射範囲が先行車６の車体より低くなってレーザ３が先行車６で反射しなくなり、先行車６を見失うおそれがある。
【００１０】
そこで、レーダ２（レーザレーダ機構）をステップモータ等からなる位置制御用のアクチュエータに載置して自車１のバンパーやボンネット等に取り付け、自車１の制動時、ピッチング運動による自車１の前部の沈み込みに抗するように前記のアクチュエータを駆動してレーダ２の取り付け位置（角度）を機械的に調整し、レーザ３の照射が下向きにならないようにすることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１‐３１８１４９号公報  （第２−５頁、図１−図３）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１に記載のようにアクチュエータを用いてレーザレーダの取り付け位置（角度）を機械的に移動して調整し、制動時にレーザ照射が下向きにならないようにする場合、アクチュエータやその駆動回路等が必要になり、大型、高価になる問題があり、しかも、制動と無関係に、路面状態等によってレーザ照射が上下方向に変動する場合には対応することができない。
【００１３】
さらに、前方の物体が先行車の場合、極力、レーザが先行車のリフレクタを照射し続けるようにすることが好ましいが、車種や車間距離に依存した先行車のリフレクタ位置の高低変化に追従してレーザ照射位置を制御することもできない。
【００１４】
本発明は、アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、小型かつ安価な構成でレーザ照射の上下方向の位置調整が行えるようにし、制動時にレーザ照射が下向きにならないようにして前方の物体を捕捉し続けるようにし、さらには、路面状態等によるレーザ照射の上下方向の変動防止や先行車のリフレクタの高低等に追従してレーザ照射の上下方向の制御が行えるようにすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る車両の物体認識装置は、自車前方に探査用のレーザを二次元走査で照射するレーザレーダを備え、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、前記レーザの走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動自在に設定する走査範囲制御手段を備えたことを特徴としている（請求項１）。
【００１６】
この構成によれば、走査範囲制御手段がレーザの走査範囲を上下方向に移動自在に設定することにより、アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、小型かつ安価な構成でレーザ照射の上下方向の位置調整が行われる。
【００１７】
つぎに、本発明に係る車両の物体認識装置は、自車前方に探査用のレーザを二次元走査で照射するレーザレーダを備え、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、自車の制動の検出により、前記レーザの走査範囲を前記二次元走査の上方に移動する走査範囲制御手段を備えたことを特徴としている（請求項２）。
【００１８】
また、本発明に係る車両の物体認識方法は、自車のレーザレーダから前方に探査用のレーザを二次元走査で照射し、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識方法であって、自車の制動検出により、前記レーザの走査を制御して前記レーザの走査範囲を前記二次元走査の上方に移動することを特徴としている（請求項８）。
【００１９】
これらの構成によれば、自車の制動時、アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、レーザの走査範囲を制御して上方に移動することで、レーザ照射の下向きの変動が防止され、小型かつ安価な構成で前方の物体が見失うことなく捕捉し続けられる。
【００２０】
つぎに、本発明に係る車両の物体認識装置は、自車前方に探査用のレーザを二次元走査で照射するレーザレーダを備え、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、前記二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記レーザの走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動する走査範囲制御手段を備えたことを特徴としている（請求項３）。
【００２１】
また、本発明に係る車両の物体認識方法は、自車のレーザレーダから前方に探査用のレーザを二次元走査で照射し、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識方法であって、前記二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記レーザの走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記レーザの走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動することを特徴としている（請求項９）。
【００２２】
これらの構成によれば、アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、しかも、車両姿勢を検出するセンサ等を設けることもなく、反射光の最大受光強度の位置に追従してレーザの走査範囲を上下方向に移動する極めて小型かつ安価な構成でレーザの照射位置が制御され、路面状態等によるレーザ照射の上下方向の変動防止や先行車のリフレクタの高低等に応じたレーザ照射の上下方向の位置調整が行われ、先行車を見失うことがない。
【００２３】
つぎに、本発明に係る車両の物体認識装置は、自車前方に探査用のレーザを二次元走査で照射するレーザレーダを備え、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、前記レーダが前記反射光を受光するようになるまでは、前記レーザの走査範囲を上下方向可変範囲のほぼ中央部に保持し、前記レーダが前記反射光を受光するようになったときに、前記レーザの二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動する走査範囲制御手段を備えたことを特徴としている（請求項４）。
【００２４】
また、本発明に係る車両の物体認識方法は、自車のレーザレーダから前方に探査用のレーザを二次元走査で照射し、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識方法であって、前記レーザの走査制御により、前記レーダが前記反射光を受光するようになるまでは、前記レーザの走査範囲をの上下方向可変範囲のほぼ中央部に保持し、前記レーダが前記反射光を受光するようになったときに、前記レーザの二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動することを特徴としている（請求項１０）。
【００２５】
これらの構成によれば、レーザの走査を制御してその走査範囲を上下方向に移動する極めて小型かつ安価な構成で、自車前方に先行車等の物体がないときは、レーザの照射状態が、レーダをほぼ水平に取り付けた自車前方が良好に見通せる状態に保たれ、しかも、例えば先行車が出現すると、反射光の最大受光強度の位置に追従してレーザの走査範囲が上下方向に移動されてその照射位置が制御され、先行車のリフレクタの高低等に応じてレーザ照射の上下方向の位置が調整される。
【００２６】
つぎに、本発明に係る車両の物体認識装置は、請求項３又は請求項４の走査範囲制御手段に、自車の制動検出により、探査用のレーザの走査範囲を強制的に前記二次元走査の上方に移動する機能を設けたことを特徴としている（請求項５）。
【００２７】
また、本発明に係る車両の物体認識方法は、請求項９又は請求項１０に記載の車両の物体認識方法において、自車の制動検出時、探査用のレーザの走査制御により、前記レーザの走査範囲を強制的に前記二次元走査の上方に移動することを特徴としている（請求項１１）。
【００２８】
これらの構成によると、自車の走行中は反射光の最大受光強度の位置に追従してレーザの走査範囲が調整され、自車の制動が発生すると、レーザの走査範囲が強制的に上方に移動され、レーザの照射が下向きにならず、先行車等を確実に捕捉し続けることができる。
【００２９】
そして、自車の制動検出によるレーザの走査範囲の上方への移動量は、減速度からの自車のピッチングの予測値に相当する補正量であることが好ましい（請求項６、１２）。
【００３０】
つぎに、本発明に係る車両の物体認識装置は、自車前方に二次元走査でレーザを照射するレーザレーダを備え、前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識装置であって、自車の車両姿勢を検出する変位センサと、該センサの検出姿勢の変化を打ち消すように前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動し、かつ、前記二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記レーザの走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動する走査範囲制御手段とを備えたことを特徴としている（請求項７）。
【００３１】
また、本発明に係る車両の物体認識方法は、自車のレーザレーダから前方に探査用のレーザを二次元走査で照射し、前記レーダが前記レーザの反射光を受光して自車前方の物体を認識する車両の物体認識方法であって、変位センサにより自車の車両姿勢を検出し、前記レーザの走査制御により、前記センサの検出姿勢の変化を打ち消すように前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動し、かつ、前記二次元走査毎に、前記反射光の最大受光強度の位置が前記レーザの走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動することを特徴としている（請求項１３）。
【００３２】
これらの構成によると、アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、反射光の最大受光強度の位置に追従してレーザの走査範囲が上下方向に移動されてその照射位置が制御され、しかも、変位センサの車両姿勢の検出に基づき、自車の制動等による車両姿勢の変化が生じると、この変化に追従してレーザの照射位置が変化前の位置に調整され、レーザの照射位置が自車の姿勢変化や先行車のリフレクタの位置等によらず、常に反射光の最大受光強度の位置に保たれる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。
【００３４】
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００３５】
図１は自車１１の通常走行状態図であり、自車１１は図１１の従来車１と同様、前部のバンパーやボンネット等に二次元走査式のレーザレーダ１２が直接取り付けらて固定され、その取り付け位置調整用のアクチュエータ等は設けられていない。なお、図中の１４，１５は、図１１の照射面４、路面５に相当するレーザ照射面、路面である。
【００３６】
ところで、レーダ１２は、走査制御によってレーザ１３の走査範囲を上下方向に移動自在に可変設定するため、図１１の従来レーダ２より走査面数が多い。なお、各走査面は従来面と同様に走査線の集まったものであり、それぞれ左右方向の所定数の走査線からなる。
【００３７】
そして、自車前方の物体認識に必要な走査面数を３とし、この３面の走査範囲を１００ｍｓで走査し、レーザ１３を自車前方にパルス照射して照射面１４を形成する場合、図２のレーザ走査の説明図に示すように、レーダ１２の全走査面数が＃１〜＃８の８面であるとすると、この８面＃１〜＃８のうちの設定された走査範囲の３面につき、前記の１００ｍｓの間に、レーザ１３の例えば右から左へのパルス照射の走査が、走査面を１面ずつ下から上に移動して行われる。
【００３８】
なお、図２の矢印線Ｈ、Ｗはレーザ３の上下、左右の制御方向であり、この種レーザレーダの周知の走査制御と同様の走査制御により、レーザ３の照射方向を矢印線Ｈ、Ｗの方向に同時に制御して二次元走査が行われる。
【００３９】
また、図２のθＨ、θＷは、図１２の走査角度θｈ、θｗに対応するレーザ１３の上下方向、左右方向の走査範囲（走査角度）であり、この走査範囲の二次元走査により、自車１１の設定距離前方に、物体認識に必要な３面分のレーザ照射面、例えば矢印線を付けた中央部分の３面＃３〜＃５のレーザ照射面１４が形成される。同図のθＨｍａｘはレーザ１３の上下方向可変範囲の８面＃１〜＃８全部をカバーする最大走査角度である。
【００４０】
つぎに、自車１１の物体認識装置は図３のブロック図に示すように構成され、レーダ１２を制御するＥＣＵ１６に、ストップランプスイッチ１７の制動オン信号及び車輪速センサ１８の車輪速の信号等が入力される。
【００４１】
そして、ＥＣＵ１６は、図４のステップＡ１〜Ａ１３のフローチャートに示す認識処理を実行して走査範囲制御手段を形成し、この制御手段はレーダ１２の出射ミラーの角度等を制御してレーザ１３の走査を制御し、制動オン信号からの自車１１の制動検出により、自車１１の制動時、レーザ１３の走査範囲を、その二次元走査の上方に移動し、レーザ１３の照射が下向きにならないようにする。
【００４２】
なお、制動検出によるレーザ１３の走査範囲の移動量は、この実施形態にあっては、減速度からの自車１１のピッチングの予測値に相当する補正量である。
【００４３】
つぎに、前記の認識処理を、具体的に説明する。
【００４４】
まず、自車１１のエンジン始動後、シフトブレーキがオフして自車１１が走行すると、ステップＡ１により、レーザ１３の走査範囲を前記上下方向可変範囲のの中央部の３面＃３〜＃５に初期設定し、ステップＡ２により、最初の走査面を３面＃３〜＃５のうちの最下面＃３に設定する。
【００４５】
これらの設定にもとづき、レーダ１２の前記出射ミラーの角度等を、面＃３の走査状態に制御し、ステップＡ３のレーザパルス出射の処理により、ほぼ３３．３ｍｓ／走査面の速度で、面＃３を右から左に走査しながらレーザ１３をパルス出射する。
【００４６】
また、ステップＡ３の反射光の受光処理及びステップＡ４の判断により、出射したレーザ１３の先行車等の自車前方の物体による反射光がレーダ１２に受光されるか否かを監視し、反射光を受光すると、ステップＡ５の物体認識により、例えば、送受光の時間差及び車輪速から、自車前方の物体との相対距離等を演算して監視する。
【００４７】
さらに、反射光を受光しないときは、ステップＡ４からステップＡ６〜Ａ８を介してステップＡ９に移行し、反射光を受光したときは、ステップＡ５からステップＡ６〜Ａ８を介してステップＡ９に移行し、このステップＡ９により、走査面を１つ上の面＃４に設定する。
【００４８】
そして、ステップＡ３に戻り、このステップＡ３から処理をくり返し、走査面＃４について、レーザ１３をパルス照射して反射光の受光の有無を監視する。
【００４９】
さらに、面＃４の走査後、つぎの面＃５を走査し、約１００ｍｓで走査範囲の全面＃３〜＃５の走査が終了すると、ステップＡ８からステップＡ２に戻り、全面＃３〜＃５の走査をくり返す。
【００５０】
この走査のくり返しにより、図１に示したように、従来と同様の範囲である、自車前方の３面＃３〜＃５の走査範囲を、レーザ１３でパルス照射して先行車等の物体の有無が探査される。
【００５１】
つぎに、制動操作が行われて制動オン信号が発生すると、ステップＡ６からステップＡ１０に移行し、車輪速の時間変化から減速度を検出すると、ステップＡ１１により、検出した制動量に基づく自車１１のピッチングの予測値を求め、この予測値に相当する（打ち消す）走査面数の補正量を走査範囲の移動量として決定する。
【００５２】
なお、制動量に基づく自車１１のピッチングの予測値は、例えば、減速度毎のピッチングの予測値を記憶したテーブルを備え、このテーブルから、検出した減速度に対応する予測値を読み出して求められる。
【００５３】
そして、ステップＡ１２により、走査範囲の上方への移動量を例えば３面に決定し、走査範囲を、走査面＃６〜＃８の３面の範囲に移動して変更する。
【００５４】
この変更後、ステップＡ２に戻り、このステップＡ２から処理をくり返すことにより、図５の制動状態図に示すように、自車前方のレーザ照射の走査範囲が、３面＃３〜＃５からその上方の３面＃６〜＃８に強制的に移動され、レーザ１３が３面＃６〜＃８の走査範囲をパルス照射する。
【００５５】
また、制動操作が解除されて制動オン信号が消失すると、ステップＡ７からステップＡ１３に移行し、レーザ照射の走査範囲を元の３面＃３〜＃５の範囲に戻す。
【００５６】
この場合、走査範囲制御手段がレーザ１３の走査範囲を上下方向に移動自在に設定することにより、アクチュエータ等を用いてレーダ１２の取り付け位置を機械的に調整することなく、小型かつ安価な構成でレーザ照射の上下方向の位置調整が行われる。
【００５７】
そして、自車１１の制動が発生しないときは、レーザ１３のパルス照射範囲が、レーダ１２をほぼ水平に取り付けた自車前方が良好に見通せる状態に保たれ、自車前方に出現した先行車等の物体を、確実に捕捉することができる。
【００５８】
また、自車１１に制動が発生すると、レーザ１３の走査を制御してその走査範囲を強制的に上方に移動することで、レーザ照射の下向きの変動が防止され、このとき、走査範囲の上方への移動量を、減速度からの自車のピッチングの予測値に相当する補正量に決定したため、制動の強さ等によらず、先行車等の前方の物体を見失うことなく、確実に捕捉し続けすることができる。
【００５９】
ところで、前記実施形態にあっては、制動による自車１１のピッチングの予測値に応じてレーザ１３の走査範囲の移動量を決定したが、簡単には、制動が発生したときに、あらかじめ設定した移動量だけ、走査範囲を上方に移動するようにしてもよい。
【００６０】
また、自車１１に加速度センサを設け、制動操作時、加速度センサの検出加速度（減速度）から自車１１の減速度を直接検出してもよい。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
つぎに、第２の実施形態について、図６〜図８を参照して説明する。
この実施形態にあっては、図３のＥＣＵ１６により、図４の認識処理に代えて、図６のステップＢ１〜Ｂ１４の認識処理を実行し、走査範囲制御手段に、自車１１の通常走行中、レーザ１３の二次元走査毎に、その反射光の最大受光強度の位置、例えば先行車のリフレクタの位置が、レーザ１３の走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従して前記走査範囲を二次元走査の上下方向に移動する機能を付加する。
【００６２】
すなわち、図６のステップＢ１〜ステップＢ１３は図４のステップＡ１〜Ａ１３に相当し、図６の認識処理は、ほぼ図４の認識処理にステップＢ１４の走査範囲の追従移動処理を追加したものである。
【００６３】
この追従移動処理は、走査範囲の全走査面の走査が終了する毎、換言すれば、レーザ１３の各１回の二次元走査が終了する毎に、ステップＢ７からステップ１４に移行して実行される。
【００６４】
このステップＢ１４は、例えば図７のステップＣ１〜Ｃ４からなり、最新（直前）の二次元走査において、走査範囲の３面のうちの最も強い受光強度の反射光が得られた走査面を判別する。
【００６５】
このとき、前方の物体を先行車とすると、そのリフレクタでの反射光が最も強くなることから、ステップＣ１、Ｃ２により、走査範囲の例えば３面＃３〜＃５のうちの反射光受光強度が最も強いリフレクタの反射光を受光した走査面を判別し、この走査面が中央位置の面＃４なるように、レーザ照射の走査範囲を上下方向に移動して調整する。
【００６６】
すなわち、走査範囲の中央位置の面＃４での反射光の受光強度が最も強いときは、ステップＣ１の判断のみを行ってステップＢ１４の処理を終了し、このステップＢ１４から、図６のステップＢ２に移行する。
【００６７】
一方、反射光の最大受光強度の走査面が走査範囲の中央位置の面＃４より下の面＃３のときは、ステップＣ２からステップＣ３に移行し、レーザ照射の走査範囲を、最大受光強度の面＃３と面＃４との差の走査面数又は設定された単位走査面数、上方に移動して変更設定し、その後、ステップＢ２に移行する。
【００６８】
また、反射光の最大受光強度の走査面が走査範囲の中央位置の面＃４より上の面＃５のときは、ステップＣ２からステップＣ４に移行し、レーザ照射の走査範囲を、前記の差の走査面数又は単位走査面数、下方に移動して変更設定し、その後、ステップＢ２に移行する。
【００６９】
そのため、レーザ１３の各１回の二次元走査が終了する毎に、ステップＢ１４の処理が実行されることにより、先行車のリフレクタの位置の上下変化に追従してレーザ１３のパルス照射の走査範囲が調整される。
【００７０】
この場合、先行車が出現して反射光を受光するまでは、走査範囲が面＃１〜＃８の上下方向可変範囲のほぼ中央部の３面＃３〜＃５の範囲に保持され、先行車が出現すると、路面１５の状態等によって先行車のリフレクタの位置が上下に変動したり、図８の接近状態図に示すように、先行車１９が後行の自車１１に接近して両車１９、１１の車間距離が短くなたりしても、レーザ１３のパルス照射の走査範囲が、先行車１９のリフレクタで反射される範囲に自動的に調整され、先行車６を見失うことがない。
【００７１】
＜第３の実施形態＞
つぎに、第３の実施形態について、図９、図１０を参照して説明する。
この実施形態にあっては、図９のブロック図に示すように、自車１１に車両姿勢を検知する変位センサ２０を備える。
【００７２】
さらに、ＥＣＵ１６により図１０のステップＤ１〜Ｄ１１の認識処理を実行して走査範囲制御手段を形成し、この制御手段は、センサ２０の検出姿勢の変化を打ち消すように、レーザ１３のパルス照射の走査範囲を前記二次元走査の上下方向に移動し、かつ、レーザ１３の二次元走査毎に、その反射光の最大受光強度の位置が走査範囲のほぼ中央位置になるように、前記最大受光強度の位置に追従してレーザ１３の走査範囲を調整する。
【００７３】
そして、図１０のステップＤ１〜Ｄ５により、図４のステップＡ１〜Ａ５、図６のステップＢ１〜Ｂ５に相当する処理が行われ、ステップＤ４又はステップＤ５からステップＤ６に移行したときに、変位センサ２０の検出変位に基づいて自車１１の車両姿勢の変化の有無を把握する。
【００７４】
さらに、この車両姿勢の変化がなければ、ステップＤ６から、図４のステップＡ８、Ａ９、図６のステップＢ８、Ｂ９に相当するステップＤ７、Ｄ８を介してステップＤ３に戻り、走査範囲の各走査面のレーザ１３のパルス照射の走査を例えば下から上にくり返す。
【００７５】
そして、走査範囲の全走査が終了すると、ステップＤ７から図６のステップＢ１４に相当するステップＤ９に移行し、このステップＤ９により、前記ステップＢ１４と同様にして、レーザ１３の走査範囲を反射光の最大受光強度の位置に追従して調整し、例えば先行車のリフレクタでの反射光の位置を、レーザ１３の走査範囲のほぼ中央位置に保持する。
【００７６】
また、制動操作に基づいて減速度に応じた自車１１のピッチングの姿勢変化が生じたり、路面１５の状態に基づく自車１１の姿勢変化が生じたりすると、ステップＤ６からステップＤ１０に移行し、この姿勢変化によるレーザ１３の走査範囲のずれ（移動）を打ち消すため、姿勢変化の角度に応じてレーザ１３の走査範囲の上下の方向及び移動量を決定する。
【００７７】
そして、ステップＤ１１に移行し、レーザ１３の走査範囲を、その二次元走査の上下の決定方向に決定量移動して変更設定した後、ステップＤ２に戻り、このステップＤ２から処理をくり返す。
【００７８】
したがって、この実施形態の場合は、変位センサ２０を備えることにより、自車１１の車両姿勢変化と先行車のリフレクタの位置とに応じてレーザ１３のパルス照射の走査範囲が上下方向に可変して調整され、レーザの照射位置が自車１１の姿勢変化や先行車のリフレクタの位置等によらず、常に反射光の最大受光強度の位置に保たれて先行車等の前方の物体を見失うことがない。
【００７９】
なお、前記第３の実施形態において、制動操作が生じたときは、第１、第２の実施形態のように、減速度から自車１１のピッチングの予測値を求め、この予測値に相当する（打ち消す）走査面数の補正量を走査範囲の移動量として決定するようにしてもよい。
【００８０】
そして、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、図４、図６、図１０の認識処理が各実施形態と異なっていてもよい。
【００８１】
また、レーザ１３の走査範囲の走査面数や移動範囲（最大走査面数）等は、実験等によって適当に設定すればよい。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、走査範囲制御手段によってレーザの走査範囲を上下方向に移動自在に設定したため、アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、小型かつ安価な構成でレーザ照射の上下方向の位置調整を行うことができる。
【００８３】
つぎに、請求項２、８に記載の発明によれば、自車の制動時、アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、レーザの走査範囲を制御して上方に移動し、レーザ照射の下向きの変動を防止することができ、小型かつ安価な構成で前方の物体を見失うことなく捕捉し続けることができる。
【００８４】
また、請求項３、９に記載の発明によれば、アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、しかも、車両姿勢を検出するセンサ等を設けることもなく、反射光の最大受光強度の位置に追従してレーザの走査範囲を制御し、その走査範囲を上下方向に移動する極めて小型かつ安価な構成により、路面状態等によるレーザ照射の上下方向の変動を防止することができ、しかも、例えば先行車のリフレクタの高低に応じてレーザ照射の上下方向の位置を自動調整することができる。
【００８５】
さらに、請求項４、１０に記載の発明によれば、レーザの走査を制御してその走査範囲を上下方向に移動する極めて小型かつ安価な構成により、自車前方に先行車等の物体がないときは、レーザの照射状態を、自車前方が良好に見通せる状態に保持することができ、しかも、例えば先行車が出現したときには、反射光の最大受光強度の位置に追従してレーザの走査範囲を上下方向に移動し、その照射位置を調整することができ、先行車等の自車前方の物体の有無に応じてレーザの照射位置を適切に制御することができる。
【００８６】
そして、請求項４、１０に記載の発明において、自車の制動を検出したときに、探査用のレーザの走査制御により、前記レーザの走査範囲を強制的に前記二次元走査の上方に移動すれば（請求項５、１１）、自車の制動が発生したときに、レーザの照射が下向きにならず、先行車等を確実に捕捉し続けることができる。
【００８７】
つぎに、請求項６，１２に記載の発明によれば、自車の制動検出によるレーザの走査範囲の上方への移動量が、減速度からの自車のピッチングの予測値に相当する補正量に設定されるため、自車の制動が発生したときに、制動の大きさに応じてレーザの走査範囲を最適量だけ上方に移動して調整することができ、先行車等を一層確実に捕捉し続けることができる。
【００８８】
つぎに、請求項７，１３に記載の発明によれば、自車の車両姿勢を変位センサによって検出したため、アクチュエータ等を用いてレーザレーダの取り付け位置を機械的に調整することなく、反射光の最大受光強度の位置に追従してレーザの走査範囲を上下方向に移動してその照射位置を制御することができ、しかも、変位センサの車両姿勢の検出に基づき、自車の制動等による車両姿勢の変化が生じたときには、この変化に追従してレーザの照射位置を変化前の位置に調整することができ、レーザの照射位置を自車の姿勢変化や先行車のリフレクタの位置等によらず、常に反射光の最大受光強度の位置に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態の車両の通常走行状態図である。
【図２】図１のレーザ走査の説明図である。
【図３】図１の自車のブロック図である。
【図４】図３の動作説明用のフローチャートである。
【図５】図１の車両の制動状態図である。
【図６】この発明の第２の実施形態の動作説明用のフローチャートである。
【図７】図６の一部の詳細なフローチャートである。
【図８】この発明の第２の実施形態の先行車接近状態図である。
【図９】この発明の第３の実施形態のブロック図である。
【図１０】図９の動作説明用のフローチャートである。
【図１１】従来例の車両の通常走行状態図である。
【図１２】従来例のレーザ走査の説明図である。
【図１３】従来例の車両の制動状態図である。
【図１４】従来例の先行車接近状態図である。
【符号の説明】
１１  自車
１２  レーザレーダ
１３  レーザ
１６  ＥＣＵ
１９  先行車
２０  変位センサ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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