(57)【要約】【課題】高反射率の近距離物標に対する測距を短時間で実現する技術を提供する。【解決手段】状況判断部（３０：Ｓ１１０）は、レーザ光を照射する側に車両を移動させる操舵が実行される可能性のある特定状況であるか否かを判断する。出力調整部（３０：Ｓ１３０〜Ｓ１７０）は、状況判断部により特定状況であると判断された場合に、予め設定された復帰条件が成立するまでの間、照射するレーザ光の強度を通常時の設定より低下させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、レーザ光を送受信することによって、前記車両の側方に存在する物標との距離を測定するレーダ測距装置（２）において、
前記レーザ光を照射する側に前記車両を移動させる操舵が実行される可能性のある特定状況であるか否かを判断する状況判断部（３０：Ｓ１１０）と、
前記状況判断部により前記特定状況であると判断された場合に、予め設定された復帰条件が成立するまでの間、照射するレーザ光の強度を通常時の設定より低下させる出力調整部（３０：Ｓ１３０〜Ｓ１７０）と、
を備えることを特徴とするレーザ測距装置。
【請求項２】
前記状況判断部は、
前記特定状況の判定対象となった操舵が完了したか否かを判断する操舵完了判断部（３０：Ｓ１６０）と、
前記特定状況の判定対象となった操舵が中止されたか否かを判断する操舵中止判断部（３０：Ｓ１５０）と、
を備え前記操舵完了判断部により、前記操舵が完了したと判断されること、および前記操舵中止判断部により、前記操舵が中止されたと判断されることを、前記復帰条件とすることを特徴とする請求項１に記載のレーザ測距装置。
【請求項３】
前記車両が減速中である場合に、前記出力調整部の動作を許可する動作許可部（３０：Ｓ１２０）を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ測距装置。
【請求項４】
前記動作許可部は、前記車両の速度または前記車両の前後方向に加わる加速度を示す情報に従って減速中であるか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載のレーザ測距装置。
【請求項５】
前記動作許可部は、前記車両の周囲を撮像した画像から抽出した情報に従って、減速中であるか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載のレーザ測距装置。
【請求項６】
前記操舵完了判断部および前記操舵中止判断部は、前記車両の操舵状況を示す情報に従って操舵の完了および操舵の中止を判断することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のレーザ測距装置。
【請求項７】
前記操舵完了判断部および前記操舵中止判断部は、前記車両の周囲を撮像した画像から抽出した情報に従って、操舵の完了および操舵の中止を判断することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のレーザ測距装置。
【請求項８】
前記状況判断部は、前記車両の方向指示器の操作状況を示す情報に従って前記特定状況であるか否かを判断することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のレーザ測距装置。
【請求項９】
前記状況判断部は、ナビゲーション装置で設定された経路と前記車両の位置とに基づいて前記特定状況であるか否かを判断することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のレーザ測距装置。
【請求項１０】
前記車両は左側通行の地域で使用され、
前記レーザ光を、前記車両の左側に照射することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のレーザ測距装置。
【請求項１１】
前記車両は右側通行の地域で使用され、
前記レーザ光を、前記車両の右側に照射することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のレーザ測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて車両の側方に位置する物標との距離を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を利用したレーダ（測距装置）では、図６に示すように、パルス状のレーザ光を照射してから、そのレーザ光が物標で反射され戻ってくるまでの往復時間を計測し、その計測した往復時間を距離に換算してする。通常、受光信号のパルス波形のピークを受光タイミングとして抽出するため、この受光信号のパルス波形が何等かの原因で乱れると、往復時間を正確に計測できなくなる。
【０００３】
例えば、車両の側方を探査範囲とするレーザ測距装置では、道路脇に設置されたガードレールの反射板など、比較的近距離に存在する高反射率の物標からの反射光を受信する場合がある。そして、左折時には、巻き込みなどを防止するために、車両の左側に存在する物標を検出することが要求される。しかし、上述した高反射率の物標からの反射光の強度が、受光素子のダイナミックレンジを超えることによって、受光信号の波形に飽和やリンギングが生じる場合がある。そして、図７に示すように、受光信号の波形が飽和した場合には、受光信号の波形のピークがつぶれてしまい、受光タイミングを正しく抽出することができない。その結果、レーザ光の往復時間、ひいてはレーザ光を反射した物標との距離を正しく求めることができないという問題があった。更に、このような飽和によって乱れた波形（図中実線のグラフ）に、車両とガードレールの間に存在する他の物標からの反射波に基づく受光信号の波形（図中点線のグラフ）が埋もれてしまい、物標を検出することができなくなるという問題もあった。
【０００４】
これに対して、近傍に高反射率の物標が存在する等して、反射波の強度が受光素子のダイナミックレンジを超えた場合に、レーザ光の出力を下げて計測を繰り返す技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２６５７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、飽和が生じた場合に、飽和が解消されるまでレーザ光の照射を繰り返すことになるため、計測結果が得られるまでの時間に遅れが生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、高反射率の近距離物標に対する測距を短時間で実現する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレーザ測距装置は、車両に搭載され、レーザ光を送受信することによって、車両の側方に存在する物標との距離を測定するものであり、状況判断部と、出力調整部とを備える。状況判断部は、レーザ光を照射する側に車両を移動させる操舵が実行される可能性のある特定状況であるか否かを判断する。出力調整部は、状況判断部により特定状況であると判断された場合に、予め設定された復帰条件が成立するまでの間、照射するレーザ光の強度を通常時の設定より低下させる。
【０００９】
なお、「レーザ光を照射する側に車両を移動させる操舵」とは、車両の左側方を探査範囲とするように設定されている場合は左折のことであり、車両の右側方を探査範囲とするように設定されている場合は右折のことである。
【００１０】
このような構成によれば、左側通行であれば左折時、右側通行であれば右折時に、道路端に存在する高反射率の物標（例えば、ガードレールの反射板等）によって、受光信号が乱れること（飽和やリンギング等が発生すること）を防止することができる。その結果、高反射率の物標までの距離を正しく測定することができるだけでなく、高反射率の物標に低反射率の物標が埋もれてしまうことを抑制することができ、低反射率の物標であっても、速やかに検出することができる。
【００１１】
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】レーザ測距装置の配置および探査範囲を示す説明図である。
【図２】レーザ測距装置の構成を示すブロック図である。
【図３】レーザ出力調整処理のフローチャートである。
【図４】左折時におけるレーザ測距装置の作動状況を示す説明図である。
【図５】右折時におけるレーザ測距装置の作動状況を示す説明図である。
【図６】測距の原理を示す説明図である。
【図７】受光信号が飽和した場合の波形を例示するグラフである。
【図８】受光信号が飽和していない場合の波形を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［構成］
図１に示すように、レーダシステム１は、車両に搭載された一対のレーザ測距装置２，３を備える。一方のレーザ測距装置２は、車両の左側面に設置され、車両の前進方向に対して直交する左方向を中心（０°）とする所定角度範囲（−９０°〜＋９０°）を探査範囲（以下「左探査範囲」という）ＡＬとする。但し、左探査範囲ＡＬの大きさは可変であり、通常時の左探査範囲をＡＬｎ、後述する所定条件を満たす場合に設定される通常時より狭い左探査範囲をＡＬｓで表すものとする。他方のレーザ測距装置３は、車両の右側面に設置され、車両の前進方向に対して直交する右方向を中心（０°）とする所定角度範囲（−９０°〜＋９０°）を探査範囲（以下「右探査範囲」という）ＡＲとする。但し、右探査範囲ＡＲは、左探査範囲ＡＬとは異なり、大きさは一定に固定されている。
【００１４】
［レーザ測距装置］
レーザ測距装置２は、図２に示すように、発光部１０、受光部２０、照射制御部３０、ＡＤ変換器４０、距離演算部５０を備える。なお、レーザ測距装置２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等により構成された周知のマイクロコンピュータ（図示せず）を備えており、照射制御部３０および距離演算部５０は、このマイクロコンピュータ（以下、マイコン）が実行する処理によって実現される。但し、照射制御部３０および距離演算部５０をソフトウェアによって実現することはあくまでも一例であり、その全体または一部を例えばロジック回路等のハードウェアによって実現してもよい。
【００１５】
発光部１０は、レーザダイオード（ＬＤ）１１と、ＬＤ駆動回路１２と、発光レンズ１３と、スキャナ機構部１４と、スキャナ駆動回路１５とを備える。ＬＤ駆動回路１２が、発光指令ＣＬに従ってＬＤ１１を駆動することにより、パルス状のレーザ光を出力する。ＬＤ１１から出力されたレーザ光は、発光レンズ１３によってビーム幅が絞られ、スキャナ機構部１４を構成するミラーで反射して探査範囲に向けて出射される。スキャナ駆動回路１５は、スキャン制御指令ＣＳに従ってミラーの角度を変化させることにより、レーザ光による左探査範囲ＡＬ内でのビームスキャンを実現する。
【００１６】
受光部２０は、受光レンズ２１と、受光素子２２と、増幅器２３とを備える。受光レンズ２１は、発光部１０から照射され、物標で反射したレーザ光（反射光）を集光する。受光素子２２は、受光レンズを介して反射光を受光し、その強度に応じた電圧値を有する受光信号を出力する。増幅器２３は、受光信号を増幅してＡＤ変換器４０に供給する。
【００１７】
ＡＤ変換器４０は、受光部２０からの出力（受光信号）を、所定間隔でサンプリングしデジタル値に変換して距離演算部５０に供給する。
照射制御部３０は、予め設定されたスケジュールに従って、発光部１０への発光指令ＣＬおよびスキャン制御指令ＣＳを生成すると共に、発光指令ＣＬを生成したタイミングである照射タイミングＴＳを距離演算部５０に供給する照射処理を実行する。また、照射制御部３０は、車載センサ群４での検出結果から推定される状況に応じてレーザ出力の強度を調整する出力調整処理を実行する。なお、照射処理の内容は周知のものであるため、その詳細についての説明は省略する。出力調整処理の詳細については後述する。車載センサ群４には、車速はたは車両の前後方向への加速度を検出するセンサ、ステアリングの操作（操舵角）を検出するセンサ、方向指示器の操作状態を検出するセンサ、自車両の現在位置を検出するセンサ（例えばＧＰＳセンサ）、地図情報を提供する装置（例えばナビゲーション装置）、車両の周囲を撮像するセンサ（撮像画像から必要な情報を抽出する装置を含む）が含まれている。
【００１８】
距離演算部５０は、ＡＤ変換された受光信号からパルス波形のピークを受光タイミングＴＲとして抽出し、照射制御部３０から供給される照射タイミングＴＳから受光タイミングＴＲまでの時間、即ち、レーザ光を反射した物標との間をレーザ光が往復するのに要する時間を求める。更に、その求めた往復時間から、レーダ波を反射した物標までの距離を求め、他の車載装置に物標情報として提供する。なお、距離演算部５０が実行する処理は周知のものであるため、その詳細についての説明は省略する。
【００１９】
レーザ測距装置３は、レーザ測距装置２と同様の構成を有しているため、説明を商略する。但し、レーザ測距装置３では、レーザ測距装置２とは異なり、照射制御部３０において、出力調整処理を実行せず、レーザ光の出力は、状況によらず右探査範囲ＡＲ（図１参照）を実現するように設定（固定）されている。
【００２０】
［出力調整処理］
次に、照射制御部３０として機能するマイコンによって実行される出力調整処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、別途実行される照射処理では、出力調整処理による調整結果に従ってレーザ光を出力する。
【００２１】
本処理は、レーザ測距装置２に電源が供給されている間、繰り返し実行される。また、レーザ光の出力は、初期状態では、広い左探査範囲ＡＬｎ（図１参照）を実現する通常状態に設定されている。
【００２２】
本処理が起動すると、マイコンは、Ｓ１１０にて、車載センサ群４から得られる情報に基づき、特定状況であるか否かを判断する。ここでの特定状況とは、方向指示器の操作状況等からドライバに左折する意図あると判断される状況あるいはナビゲーション装置の設定等から左折する予定があると判断される状況を言う。
【００２３】
特定状況ではない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、そのまま本処理を一旦終了する。一方、特定状況である場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０にて、車載センサ群４から得られる情報（ここでは車速や加速度を検出するセンサ）に基づき、自車両が減速中であるか否かを判断する。
【００２４】
減速中ではない場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、左折操作は未だ開始されないものとして、そのまま本処理を一旦終了する。一方、減速中である場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０にて、狭い左探査範囲ＡＬｓ（図１参照）が実現されるように、レーザ光の出力を減少させる。
【００２５】
続くＳ１４０では、車載センサ群から得られる情報に基づき、自車両が左折を開始したか否かを判断する。具体的には、舵角センサからの情報、ナビゲーション装置からの情報、画像を解析した情報等に基づいて判断する。
【００２６】
左折を開始していない場合（Ｓ１４０；ＮＯ）、Ｓ１５０にて、先のＳ１１０にて特定状況であると判断された地点から予測される左折予定地点を左折することなく通過したか否かを判断する。左折予定地点を通過していなければ（Ｓ１５０：ＮＯ）Ｓ１４０に戻り、左折予定地点を通過していれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）Ｓ１７０に移行する。
【００２７】
先のＳ１４０にて、左折を開始していると判断した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１６０にて、車載センサ群から得られる情報に基づき、自車両が左折を終了したか否かを判断する。この判断には、先のＳ１４０での判断で使用されるものと同様の情報を使用することができる。左折を終了していない場合（Ｓ１６０：ＮＯ）、同ステップを繰り返すことで待機し、左折を終了すると（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、Ｓ１７０に移行する。
【００２８】
Ｓ１７０では、レーザ光の出力を通常状態（初期状態）に戻して、本処理を終了する。
［効果］
このように構成されたレーダシステム１では、右探査範囲ＡＲは、状況に関わらず常時広い範囲に設定され（図４，図５参照）、左探査範囲ＡＬは、左折時には狭い左探査範囲ＡＬｓ（図４参照）それ以外の状況では広い左探査範囲ＡＬｎ（図５参照）に設定される。従って、図４に示すように、左折時には、道路端のガードレールに設定された反射鏡等の高反射物からの反射波によって受光信号が飽和することを抑制することができる。その結果、図８に示すように、車両と光反射物との間に存在する反射率の低い物標からの反射波に基づく受光信号のパルス波形のピークを検出することができる。これにより、例えば、車両の右側をすり抜けようとするバイク等、左折時に巻き込む危険性のある物標の検出精度を向上させることができる。
【００２９】
しかも、レーダシステム１では、左折時に飽和した受光信号を検出してからレーザ出力を減少させるのではなく、左折する以前にレーザ出力を減少させるため、必要な物標の情報を短時間で得ることができる。
【００３０】
更に、レーダシステム１では、右探査範囲ＡＲについては、右折時にもレーザ出力を維持し広い探査範囲を確保しているため、遠方から接近する対向車等の情報を得ることができる。
【００３１】
［他の実施形態］
以上、本発明の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ことなく、種々の形態を採り得る。
【００３２】
（１）上記実施形態では、本発明を、左側通行の地域で使用される車両に適用した場合について説明したが、右側通行の地域で使用される車両に適用してもよい。この場合、車両の左側面に設置されるレーザ測距装置２ではなく、車両の右側面に設置されるレーザ測距装置３の右探査範囲ＡＲが、右折時に狭い範囲となるようにレーザ出力を低下させるように構成すればよい。
【００３３】
（２）上記実施形態では、右左折時にレーザ出力を低下させているが、これ以外にも、高反射率の近距離物標が他の物標の検出に影響を与える状況が予測される場合に、事前にレーザ出力を低下させるようにしてもよい。また、上記実施形態ではレーザ出力を低下させているが、レーザ出力を低下させる代わりに受光部２０の感度を低下させてもよい。
【００３４】
（３）上記実施形態における一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００３５】
（４）上述したレーダ測距装置の他、当該レーダ測距装置を構成要素とするシステム、当該レーダ測距装置（特に照射制御部）としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、レーザ出力調整方法など、種々の形態で実現することもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１…レーダシステム  ２，３…レーザ測距装置  ４…車載センサ群  １０…発光部  １２…ＬＤ駆動回路  １３…発光レンズ  １４…スキャナ機構部  １５…スキャナ駆動回路  ２０…受光部  ２１…受光レンズ  ２２…受光素子  ２３…増幅器  ３０…照射制御部  ４０…ＡＤ変換器  ５０…距離演算部  ＡＬ…左探査範囲  ＡＲ…右探査範囲
【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】
2016057176.tif 000009
【図８】
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