(57)【要約】【課題】検出対象物の誤検出が発生しにくい物体検出装置を提供することを課題とする。【解決手段】探査レーザー光源から照射されるレーザー光を偏向器により走査し、その走査範囲からの反射光の強度に基づいて当該走査範囲内に存在する障害物を検出する物体検出処理を行う。物体検出処理では、走査範囲全域にレーザー光を走査して障害物の一次検出を行い、障害物を一次検出した場合には、障害物の検出箇所を含む所定範囲に走査範囲を限定して再びレーザー光を走査し、これにより検出した反射光の強度に基づいて障害物の２次検出を行う。【選択図】図４
2012150054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から照射される探知光を偏向手段により走査し、その走査範囲からの反射光の強度に基づいて物体検出処理手段により該走査範囲内に存在する検出対象物を検出する物体検出処理を行う物体検出装置において、
上記偏向手段を制御して走査範囲を変更する走査範囲変更手段と、
上記走査範囲の全域に探知光を走査して上記物体検出処理手段に検出対象物の一次検出を行わせ、検出対象物を一次検出した場合には、上記走査範囲変更手段により該検出対象物の検出箇所を含む所定範囲に走査範囲を限定して再び探知光を走査させ、これにより検出した反射光の強度に基づいて該物体検出処理手段に検出対象物の２次検出を行わせる検出制御手段とを有することを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
請求項１の物体検出装置において、
上記偏向手段として、入射する探知光の偏向角を上記走査範囲変更手段からの制御信号に応じて変化させる光導波路を備えた光偏向素子を用いることを特徴とする物体検出装置。
【請求項３】
自車両前方領域に探知光を走査し、該自車両前方領域からの反射光の強度に基づいて該自車両前方領域に存在する検出対象物を検出する物体検出装置と、該物体検出装置の検出結果に基づいて該検出対象物と自車両との衝突を回避する衝突回避処理を行う衝突回避処理手段とを備えた車両衝突回避システムにおいて、
上記物体検出装置として、請求項１又は２の物体検出装置を用いることを特徴とする車両衝突回避システム。
【請求項４】
請求項３の車両衝突回避システムにおいて、
上記物体検出装置により検出された検出対象物が存在する位置の時間変化を求め、その時間変化から探知光の走査方向についての自車両に対する該検出対象物の相対速度を算出する走査方向相対速度算出手段を有し、
上記衝突回避処理手段は、上記走査方向相対速度算出手段の算出結果に基づいて当該検出対象物が衝突回避対象物であるか否かを判断し、衝突回避対象物と判断したときに上記衝突回避処理を行うことを特徴とする車両衝突回避システム。
【請求項５】
請求項４の車両衝突回避システムにおいて、
上記衝突回避処理手段は、当該検出対象物が衝突回避対象物でないと判断したとき、該検出対象物については上記物体検出装置による検出対象物から外すことを特徴とする車両衝突回避システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に車両衝突回避システムに好適に利用可能な物体検出装置及びこれを備えた車両衝突回避システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両衝突回避システムには車載レーダが広く実用化されている。車載レーダは、大きく分けて、レーザー光（探知光）を出射する投光部、検出対象物である障害物からの反射光を検出する受光部、投光部に対する投光制御と受光部で検出した検出信号の処理を行う信号処理部、自車両前方の障害物が追従検知すべき対象か否かを判断する追従検知判断部、障害物への衝突確率が高まったことを車両操縦者に伝える警報器部などにより構成される。このような車両衝突回避システムにおいては、自車両前方に検出された障害物が、走行車両などの移動物なのか若しくはガードレールなどの静止物なのか、走行車両は対抗車線を走行しているか若しくは追い越し車線を走行しているかなどを、物体検出装置を用いて検出する。そして、検出した障害物がどのような挙動を取っているかを把握することで、その障害物を追従検知（トラッキング）するか否かを判断し、追従検知の結果、その障害物と自車両との衝突可能性が高まったとき、車両操縦者へ警告したり自車両を減速させたりするなどの衝突回避処理を行う。
【０００３】
このような車両衝突回避システムに用いられる物体検出装置には、検出対象物の検出精度として高い精度が要求される。検出対象物の検出精度を高める手法は、従来、種々提案されている。例えば、特許文献１には、自車両の進行方向に対して水平に横断する横方向にレーザー光を走査してその反射光の強度分布をとり、検出された左端ピークと右端ピークから当該走査範囲内に存在する物体の幅を推定し、その推定値が車両相当であるか否かを判定する手法が記載されている。この手法によれば、車両からの反射光と同程度の強度をもつ反射光を反射する車両以外の非検出対象物（ガードレールや路面の白線等など）と、検出対象物である車両とを区別して検出することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１に記載の手法であっても、非検出対象物あるいは検出対象物の反射面が汚れているなどが原因で、検出される反射光の強度分布で十分に大きなピークが得られない場合がある。このような場合、物体幅を適切に把握できなくなるので、検出対象物の誤検出が発生し得るという問題があった。
この問題は、上記特許文献１に記載の手法に限らず、探知光の走査範囲からの反射光強度に基づいて検出対象物を検出する場合には、同様に生じ得る問題である。
【０００５】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、検出対象物の誤検出が発生しにくい物体検出装置及びこれを備えた車両衝突回避システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光源から照射される探知光を偏向手段により走査し、その走査範囲からの反射光の強度に基づいて物体検出処理手段により該走査範囲内に存在する検出対象物を検出する物体検出処理を行う物体検出装置において、上記偏向手段を制御して走査範囲を変更する走査範囲変更手段と、上記走査範囲の全域に探知光を走査して上記物体検出処理手段に検出対象物の一次検出を行わせ、検出対象物を一次検出した場合には、上記走査範囲変更手段により該検出対象物の検出箇所を含む所定範囲に走査範囲を限定して再び探知光を走査させ、これにより検出した反射光の強度に基づいて該物体検出処理手段に検出対象物の２次検出を行わせる検出制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の物体検出装置において、上記偏向手段として、入射する探知光の偏向角を上記走査範囲変更手段からの制御信号に応じて変化させる光導波路を備えた光偏向素子を用いることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、自車両前方領域に探知光を走査し、該自車両前方領域からの反射光の強度に基づいて該自車両前方領域に存在する検出対象物を検出する物体検出装置と、該物体検出装置の検出結果に基づいて該検出対象物と自車両との衝突を回避する衝突回避処理を行う衝突回避処理手段とを備えた車両衝突回避システムにおいて、上記物体検出装置として、請求項１又は２の物体検出装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の車両衝突回避システムにおいて、上記物体検出装置により検出された検出対象物が存在する位置の時間変化を求め、その時間変化から探知光の走査方向についての自車両に対する該検出対象物の相対速度を算出する走査方向相対速度算出手段を有し、上記衝突回避処理手段は、上記走査方向相対速度算出手段の算出結果に基づいて当該検出対象物が衝突回避対象物であるか否かを判断し、衝突回避対象物と判断したときに上記衝突回避処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の車両衝突回避システムにおいて、上記衝突回避処理手段は、当該検出対象物が衝突回避対象物でないと判断したとき、該検出対象物については上記物体検出装置による検出対象物から外すことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明においては、走査範囲全域に探知光を走査して検出対象物を一次検出したら、一次検出された検出対象物の検出箇所を含む所定範囲（走査範囲全域よりも狭い範囲）に限定して再び探知光を走査する。一次検出時には、検出対象物の検出箇所に対応する反射光強度には、その検出対象物からの反射光のほか、その検出対象物の周囲からの反射光も含まれる。これに対し、走査範囲を検出対象物の検出箇所を含む所定範囲に限定することで、検出対象物の検出箇所に対応する反射光強度は、検出対象物の周囲からの反射光の影響を受けにくくなり、ＳＮ比が高まる。本発明によれば、一次検出された検出対象物の検出箇所を含む所定範囲に走査範囲を限定して得た反射光強度に基づいて検出対象物の２次検出し、これを検出結果とする。よって、２次検出時における検出対象物の検出感度は１次検出時よりも高まり、検出対象物の誤検出が発生しにくくなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、検出対象物の誤検出が発生しにくいというという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の前方障害物認識装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】同前方障害物認識装置におけるレーザー光走査系の構成を示す説明図である。
【図３】同レーザー光走査系の一変形例を示す説明図である。
【図４】同前方障害物認識装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は、自車両前方に障害物が存在する場合の一例を上方から見たときの模式図である。（ｂ）は、同例で検出される反射強度分布を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、走査領域を限定したときの一例を示す模式図である。（ｂ）は、同例で検出される反射強度分布を示すグラフである。
【図７】障害物幅を検出して認識した障害物が移動している場合の一例を上方から見たときの模式図である。
【図８】（ａ）は、時刻ｔ１に検出した反射強度分布を示すグラフである。（ｂ）は、時刻ｔ１から時間ｔが経過した後の時刻ｔ２に検出した反射強度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る物体検知装置を車両衝突回避システムに適用した一実施形態について説明する。
本実施形態の衝突回避システムは、物体検知装置である前方障害物認識装置により自車両前方に存在する障害物（検知対象物）を認識し、認識した障害物のうち衝突の可能性が高い障害物について追従検知を行う。そして、障害物に対する衝突確率が一定以上高まった場合にはその旨を自車両の操縦者に報知して注意を促す。なお、本実施形態の衝突回避システムは、本発明に係る物体検知装置を適用した一例であり、本発明に係る物体検知装置は様々なシステムに適用可能である。
【００１１】
図１は、本実施形態の前方障害物認識装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の前方障害物認識装置は、ＬＤ駆動回路１００、レーザーダイオード（ＬＤ）で構成される探査レーザー光源１０１、光偏向素子を含む光学系からなる偏向器１０２、偏向器駆動制御回路１０３、走査方向認識部１０４、走査領域認識部１０５、測定周期認識部１０６、フォトダイオード（ＰＤ）で構成される反射光検出素子１０７、受光回路１０８、障害物幅算出部１０９、車速センサ及びヨーレートセンサを含むセンサ部１１０、障害物認識部１１１を備えている。探査レーザー光源１０１から発射されたレーザー光は、偏向器駆動制御回路１０３によって制御される光偏向素子を備えた偏向器１０２を通過して、所定の走査領域（自車両の前方領域）を走査する。レーザー光が走査領域内の物体に反射した反射光は、反射光検出素子１０７によって受光される。
【００１２】
図２は、本実施形態におけるレーザー光走査系の構成を示す説明図である。
本実施形態においては、偏向器１０２内の光偏向素子１０２Ａに対して偏向器駆動制御回路１０３が電気的に接続されており、光偏向素子１０２Ａの後段（出射側）に出射光学系１０２Ｂが配置されている。探査レーザー光源１０１から発射されたレーザー光は、光偏向素子１０２Ａ内に形成された導波路を通過する際に偏向器駆動制御回路１０３の制御に基づく偏向角を与えられる。これにより、探査レーザー光源１０１から発射されたレーザー光は、出射光学系１０２Ｂを経て、車両前方の所定の走査領域を走査する。
【００１３】
本実施形態の偏向器１０２としては、振動ガルバノメーター、ポリゴンミラーなどの機械式光偏向器を用いることもできるが、機械式光偏向器は機械的な可動部分を持つために高速化や集積化などに問題があり、応用範囲が限られている。これに対し、非機械式光偏向器は、機械的動作部分がなく、光学的もしくは電気信号によって制御でき、高速化が可能で、さらに光学系を格段にコンパクト化できるメリットがある。そこで、本実施形態の偏向器１０２には、非機械式光偏向器を採用している。具体的には、少なくとも一つ以上の電気光学効果をもつ材料で形成されたスラブ型光導波路から構成される光偏向素子を利用した非機械式光偏向器であって、偏向器駆動制御回路１０３から制御電圧を当該光偏向素子に印加することにより、入射したレーザー光の偏向角を制御できるものを用いている。
【００１４】
なお、本実施形態の偏向器１０２は、一方向（自車両の進行方向に対し、水平面に沿って直交する方向。以下「横方向」という。）への走査を行うものであるが、２方向以上の走査を実現したものであってもよい。例えば、図３に示すように、偏向器１０２内に２つの光導波路２０２Ａ，２０２Ｂを形成し、出射光学系２０２Ｃの後段に反射角が異なる２つのミラー２０２Ｄ，２０２Ｅを配置することで、横方向以外の領域を走査することが可能である。
【００１５】
図４は、本実施形態における前方障害物認識装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態では、図２に示したレーザー光走査系により、まず、自車両前方領域の横方向全域に対してレーザー光を横方向に走査する（Ｓ１）。そして、このレーザー光が自車両の前方に存在する障害物に反射し、その反射光が反射光検出素子１０７に受光されると、受光回路１０８によって横方向の光強度分布（反射強度分布）が検出される。
【００１６】
図５（ａ）は、自車両３０１の前方に障害物３００が存在する場合の一例を上方から見たときの模式図である。
図５（ｂ）は、この例で検出される反射強度分布を示すグラフである。
図５（ｂ）に示すグラフにおいて、特徴的に反射強度が大きい領域を障害物幅一次検知領域３０２とする。この障害物幅一次検知領域３０２は、障害物幅算出部１０９によって特定される（Ｓ２）。障害物幅算出部１０９において行われる障害物幅一次検知領域３０２の特定方法は、種々の方法が適用できる。例えば、ピーク強度との差がそのピーク強度の例えば５０％以上である領域を障害物幅一次検知領域３０２として特定する方法や、反射強度分布グラフの変曲点と変曲点との間を障害物幅一次検知領域３０２として特定する方法などが挙げられる。いずれにしても、反射強度分布の形状を最大に反映したものであるのが望ましい。
【００１７】
このようにして障害物幅一次検知領域３０２を特定したら、次に、レーザー光の走査領域を、特定した障害物幅一次検知領域３０２に限定して（多少のマージンを含む。）、再度、レーザー光を走査する（Ｓ３）。具体的には、自車両前方領域のうち特定した障害物幅一次検知領域３０２に限定してレーザー光が走査されるように、偏向器駆動制御回路１０３は、偏向器１０２に対して出力する制御信号を変更する。これにより、反射光検出素子１０７で受光される光に含まれる、障害物幅一次検知領域３０２に対応した障害物以外からの反射光の比率が小さくなる。その結果、バックノイズが減少してＳＮ比が上がるので、障害物の検出感度が高まる。
【００１８】
図６（ａ）は、走査領域を限定したときの一例を示す模式図である。
図６（ｂ）は、走査領域を限定したときの反射強度分布を示すグラフである。
なお、図６（ａ）には、限定する前の走査領域（図５（ａ）に示した走査領域）を破線で示してある。また、図６（ｂ）には、限定する前の反射強度分布（図５（ｂ）に示したグラフ）を破線で示してある。
図６（ｂ）に示すように、障害物幅一次検知領域３０２に走査領域を限定したことにより、限定前と比較して、特徴的に反射強度が大きい領域とその他の領域との違いが顕著となり、検出精度の高い反射強度分布が得られる。そして、障害物幅算出部１０９は、このように検出精度が高められた反射強度分布を用いて、障害物幅３０３を算出する（Ｓ４）。
【００１９】
なお、障害物幅一次検知領域３０２に走査領域を限定してもＳＮ比があまり上がらない場合には、レーザー光の走査スピードを上げたり、走査周期を調整したり、障害物幅一次検知領域３０２を再設定して走査領域の限定範囲をシフトさせたりして、適宜調整してもよい。
【００２０】
図７は、障害物幅を検出して認識した障害物が移動している場合の一例を上方から見たときの模式図である。
図８（ａ）は、時刻ｔ１に検出した反射強度分布を示すグラフであり、図８（ｂ）は、時刻ｔ１から時間ｔが経過した後の時刻ｔ２に検出した反射強度分布を示すグラフである。
障害物幅が算出された場合、その障害物幅に対応する箇所に障害物が存在すると認識し、次に、その障害物の位置が自車両３０１から見て時間ｔ後にどう変化したかを調べ、自車両３０１に対する当該障害物の相対速度を算出する処理を行う（Ｓ５）。
【００２１】
具体的に説明すると、上述したような障害物幅の検出処理（Ｓ１〜Ｓ４）を所定の測定周期で繰り返し行う。そして、障害物認識部１１１は、障害物幅算出部１０９から図８（ｂ）に示す時刻ｔ２のときの反射強度分布に基づく障害物幅を得たとき、既に得られている図８（ａ）に示す時刻ｔ１のときの反射強度分布に基づく障害物幅と比較する。そして、両障害物幅が一致する場合には、時刻ｔ２に検出した障害物３００’が時刻ｔ１に検出した障害物３００と同一のものであると判断する。
【００２２】
ここで、走査方向認識部１０４、走査領域認識部１０５及び測定周期認識部１０６は、偏向器駆動制御回路１０３が偏向器１０２に対して出力する制御信号に基づき、それぞれ、レーザー光の走査方向、走査領域の横方向位置、測定周期を把握している。そして、障害物認識部１１１は、走査方向認識部１０４、走査領域認識部１０５及び測定周期認識部１０６からの情報に基づき、横方向について、当該障害物が時間ｔの間に移動したことによる自車両３０１に対する当該障害物３００の相対位置変化３０４を得る。
【００２３】
また、障害物認識部１１１は、探査レーザー光源１０１でレーザー光を照射してから、その反射光を反射光検出素子１０７で受光までの所要時間に基づいて、障害物３００と自車両３０１との距離を測定する。これにより、障害物３００と自車両３０１とを結ぶ方向（以下「距離方向」という。）について、自車両３０１に対する当該障害物３００の相対位置変化を得ることができる。このように距離方向についての相対位置変化が得られることで、走査方向認識部１０４からの情報を利用して、自車両３０１の進行方向についての相対位置変化を得ることができる。
【００２４】
障害物認識部１１１は、時間ｔの間に移動した当該障害物３００について得た横方向の相対位置変化と自車両進行方向の相対位置変化とから、自車両３０１に対する当該障害物３００の相対速度を算出する。
【００２５】
また、障害物認識部１１１は、自車両３０１の車速や旋回方向の回転角を車速センサやヨーレートセンサをもつセンサ部１１０から取得することで、障害物３００の挙動（移動状態）を把握することができる。
なお、ｔ秒後の障害物を捕捉する際には、より複雑な情報処理を要するが公知のトラッキングシステムを利用してもよい。本実施形態では、障害物幅と、走査方向と、走査領域とから、ｔ秒後の障害物の位置変化を認識することが可能であり、簡易なシステムである。
【００２６】
次に、このようにして把握した障害物３００の挙動を利用し、自車両と障害物３００との衝突可能性について判断し、その障害物３００を更に追従検知するか否かを判定する（Ｓ６〜Ｓ１０）。具体的には、障害物認識部１１１は、横方向についての相対速度と自車両進行方向についての相対速度と自車両走行速度の３つの数値と、検出した障害物幅の数値とから、当該障害物幅をもつ障害物がどのような挙動を示すどのような物体であるかを推定し、自車両と衝突する可能性が高い障害物については追従検知を継続し、自車両と衝突する可能性が低い障害物については追従検知を解除するという判定を行う。
【００２７】
まず、自車両進行方向の相対速度が自車両走行速度と一致する場合（Ｓ６のＹｅｓ）、その障害物は、自車両進行方向については移動していない障害物である。例えば、障害物幅が車両程度の障害物については、路肩に停止している車両あるいは信号待ちしている車両である可能性が高い。また、例えば、障害物幅が１０ｍを超えるような障害物については、ガードレールやフェンス等の路端障害物である可能性が高い。このような停止している車両や路端障害物については、自車両が衝突する可能性が低いので、追従検知を解除し、以後は追従検知をしないようにするのが好ましい。ただし、自車両の前方を横方向に横断する車両等の障害物は、自車両進行方向については移動していないのであるが、その横断タイミングによっては高い可能性で自車両と衝突することがあり得る。よって、このように自車両の前方を横断する障害物については衝突回避対象物として追従検知を継続して、その障害物への衝突確率が一定以上に高まったときに車両操縦者に警報することが望まれる。そこで、本実施形態では、自車両進行方向の相対速度が自車両走行速度と一致する場合（Ｓ６のＹｅｓ）、横方向の相対速度が存在しているかどうかを判断するようにしている（Ｓ７）。そして、横方向の相対速度が存在している場合には、その障害物は自車両前方を横断する衝突可能性が高い障害物であるとして追従検知を継続する。一方、横方向の相対速度が存在していない場合には、その障害物は停止している車両あるいは路端障害物であるとして追従検知を解除する。
【００２８】
また、自車両進行方向の相対速度が自車両走行速度よりも小さい場合（Ｓ８のＹｅｓ）、その障害物は、自車両進行方向へ移動している障害物である。例えば、障害物幅が車両程度の障害物であれば、自車を追い抜く車両である可能性が高い。自車両とほぼ平行に進行している追い抜き車両であれば、自車両が衝突する可能性が低いので、追従検知を解除し、以後は追従検知をしないようにするのが好ましい。ただし、追い抜き車両が自車両の前方へ進入してくる場合、高い可能性で自車両と衝突することがあり得る。よって、このように自車両の前方に進入する追い抜き車両については衝突回避対象物として追従検知を継続して、その障害物への衝突確率が一定以上に高まったときに車両操縦者に警報することが望まれる。そこで、本実施形態では、自車両進行方向の相対速度が自車両走行速度よりも小さい場合（Ｓ８のＹｅｓ）、横方向の相対速度が存在しているかどうかを判断するようにしている（Ｓ９）。そして、横方向の相対速度が存在している場合には、その障害物は自車両前方に横方向から進入する衝突可能性が高い障害物（追い抜き車両）であるとして追従検知を継続する。一方、横方向の相対速度が存在していない場合には、その障害物は自車両とほぼ平行に進行している追い抜き車両であるとして追従検知を解除する。
【００２９】
また、自車両進行方向の相対速度が自車両走行速度よりも大きい場合（Ｓ８のＮｏ）、障害物は自車両に近づいてくる移動体である可能性が高く注意が必要である。例えば障害物幅が車両程度の障害物であれば、その障害物は対向車線を走行する対向車両である可能性が高い。自車両とほぼ平行に進行している対向車両であれば、自車両が衝突する可能性が低いので、追従検知を解除し、以後は追従検知をしないようにするのが好ましい。ただし、対向車両が横方向への相対速度を有する場合、通常、その対向車両あるいは自車両若しくはその両方は曲線道路を走行している可能性が高い。このような場合、直線道路を走行している場合よりも対向車両が自車両の前方へ進入する可能性が高く、自車両と衝突することがあり得る。よって、このように自車両の前方に進入する可能性が高い対向車両については衝突回避対象物として追従検知を継続して、その障害物への衝突確率が一定以上に高まったときに車両操縦者に警報することが望まれる。そこで、本実施形態では、自車両進行方向の相対速度が自車両走行速度よりも大きい場合（Ｓ８のＮｏ）、横方向の相対速度が存在しているかどうかを判断するようにしている（Ｓ１０）。そして、横方向の相対速度が存在している場合には、その障害物は自車両前方に進入する衝突可能性が高い障害物（対向車両）であるとして追従検知を継続する。一方、横方向の相対速度が存在していない場合には、その障害物は直線道路で自車両とほぼ平行に進行している対向車両であるとして追従検知を解除する。
【００３０】
以上、本実施形態における車両衝突回避システムは、自車両３０１の前方領域にレーザー光（探知光）を走査し、自車両前方領域からの反射光の強度に基づいて自車両前方領域に存在する検出対象物である他車両等の障害物３００を検出する物体検出装置としての前方障害物認識装置と、前方障害物認識装置の検出結果に基づいて当該障害物３００と自車両３０１との衝突を回避する衝突回避処理を行う衝突回避処理手段としての警報器等を備えている。前方障害物認識装置は、光源である探査レーザー光源１０１から照射されるレーザー光（探知光）を偏向手段としての偏向器１０２により走査し、その走査範囲からの反射光の強度に基づいて、物体検出処理手段を構成する反射光検出素子１０７、受光回路１０８、障害物幅算出部１０９、障害物認識部１１１等により、当該走査範囲内に存在する障害物を検出する物体検出処理を行う。この前方障害物認識装置は、偏向器１０２を制御して走査範囲を変更する走査範囲変更手段としての偏向器駆動制御回路１０３と、走査範囲全域にレーザー光を走査して障害物認識部１１１に障害物３００の一次検出を行わせ、障害物３００を一次検出した場合には、偏向器駆動制御回路１０３により障害物３００の検出箇所を含む所定範囲に走査範囲を限定して再びレーザー光を走査させ、これにより検出した反射光の強度に基づいて障害物３００の２次検出を行わせる検出制御手段を備えている。これにより、２次検出時における障害物の検出感度は１次検出時よりも高まり、障害物の誤検出が発生しにくくなる。
また、本実施形態では、偏向器１０２が、入射するレーザー光の偏向角を偏向器駆動制御回路１０３からの制御信号に応じて変化させる光導波路を備えた光偏向素子を用いている。ポリゴンミラーなどの機械式光偏向器は、これを用いて走査範囲を狭めるような制御を行うためには構成や制御が複雑化するので、本実施形態では不向きである。これに対し、本実施形態のような光偏向素子であれば、制御信号に応じて偏向角を適宜変化させることで走査範囲を狭めたり広げたりすることができ、本実施形態において好適に利用できる。
また、本実施形態において、障害物認識部１１１は、前方障害物認識装置により検出された障害物が存在する位置の時間変化を求め、その時間変化からレーザー光の走査方向（横方向）についての自車両に対する障害物の相対速度を算出する走査方向相対速度算出手段として機能し、その算出結果に基づいて当該障害物が衝突回避対象物であるか否かを判断し、衝突回避対象物と判断したときに衝突回避処理を行う。これにより、衝突可能性が低い障害物について不必要に衝突回避処理を行うことがなくなり、処理負荷の軽減を図ることができる。
また、本実施形態においては、検出した障害物が衝突回避対象物でないと判断したとき、その障害物については前方障害物認識装置による検出対象物から外す、すなわち、追従検知を解除する。これにより、自車両前方に存在する障害物のうち衝突可能性が高いものに限定して追従検知を行うことが可能となり、処理負荷の軽減を図ることができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、レーザー光走査系として、探査レーザー光源１０１を用いたものを例に挙げて説明したが、ミリ波レーダなど、その他の電磁波を用いて所定の走査領域の反射強度を検出する装置であっても同様に適用可能である。また、本発明の前方障害物認識装置は、車両衝突回避システムに広く実用化されている車載レーダの付加的なシステムとして用いることが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１００  ＬＤ駆動回路
１０１  探査レーザー光源
１０２  偏向器
１０２Ａ  光偏向素子
１０２Ｂ  出射光学系
１０３  偏向器駆動制御回路
１０４  走査方向認識部
１０５  走査領域認識部
１０６  測定周期認識部
１０７  反射光検出素子
１０８  受光回路
１０９  障害物幅算出部
１１０  センサ部
１１１  障害物認識部
３００  障害物
３０１  自車両
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】特開２００９−２８８０９９号公報
【図１】
2012150054.tif 000003
【図２】
2012150054.tif 000004
【図３】
2012150054.tif 000005
【図４】
2012150054.tif 000006
【図５】
2012150054.tif 000007
【図６】
2012150054.tif 000008
【図７】
2012150054.tif 000009
【図８】
2012150054.tif 000010