JP2009085920A - Vehicular laser radar device and dirt determination method for vehicular laser radar device - Google Patents
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Abstract
【課題】 降雨時における送光窓の汚れ誤判定を低減でき、車間距離の測定に依存する車両制御を継続することができる車両用レーザレーダ装置を提供する。
【解決手段】 CPU12は、送光窓2の外部に付着した汚れにより送光窓2から内部へ反射散乱されたレーザ光を受光素子6が受光した場合、その受光量がしきい値以上であるとき、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判定する汚れ判定手段と、降雨中であるか否かを判断する降雨判断手段と、降雨中であると判断された場合、しきい値をより高い値に変更するしきい値変更手段と、を備える。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular laser radar device capable of reducing erroneous determination of contamination of a light transmission window during rain and continuing vehicle control depending on measurement of a distance between vehicles.
When a light receiving element 6 receives laser light reflected and scattered from the light transmission window 2 due to dirt adhering to the outside of the light transmission window 2, the amount of light received is equal to or greater than a threshold value. When it is determined that it is raining, dirt determination means for determining whether or not the radar device is contaminated with an allowable amount or more, rain determination means for determining whether or not it is raining, a threshold value is set. Threshold value changing means for changing to a higher value.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、前方障害物との距離を測定する車両用レーザレーダ装置に係り、特に、レーザレーダ装置の送光窓に付着した汚れを検出する技術に関する。 The present invention relates to a vehicular laser radar apparatus that measures a distance from a front obstacle, and more particularly to a technique for detecting dirt adhering to a light transmission window of a laser radar apparatus.
従来のレーザレーダ装置としては、レーザ発光部から照射したレーザ光の送光窓からの散乱光を受光部で受光し、散乱光の受光量があるしきい値を超えた場合に、送光窓に許容量以上の汚れが付着したと判断し、ドライバに送光窓の汚れを通知する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記従来技術にあっては、降雨時には送光窓への雨滴の付着により散乱光の受光量が増加するため、実際の送光窓の汚れは許容量以下であったとしても、受光量がしきい値を超えることがあり、送光窓が汚れているとの誤判定が生じる。このため、車間距離制御等、車間距離の測定に依存する車両制御の中止を強いられるという問題があった。 However, in the above prior art, the amount of received scattered light increases due to the attachment of raindrops to the light transmission window during rain, so even if the actual contamination of the light transmission window is less than the allowable amount, the light reception amount May exceed the threshold value, and erroneous determination that the light transmission window is dirty occurs. For this reason, there existed a problem that the vehicle control depending on the measurement of the inter-vehicle distance such as inter-vehicle distance control was forced to be stopped.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、降雨時における送光窓の汚れ誤判定を低減でき、車間距離の測定に依存する車両制御を継続することができる車両用レーザレーダ装置および車両用レーザレーダ装置の汚れ判定方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to reduce erroneous determination of contamination of a light transmission window during rain and to continue vehicle control that depends on measurement of the distance between vehicles. Another object of the present invention is to provide a vehicular laser radar device and a contamination determination method for the vehicular laser radar device.
上述の目的を達成するため、本発明では、送光窓から内部へ反射散乱されたレーザ光の受光量がしきい値以上であるとき、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判定する車両用レーザレーダ装置の汚れ判定方法において、降雨中である場合には、降雨中でない場合よりも、前記しきい値をより高い値に変更して汚れ判定を行うことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, in the present invention, when the amount of received laser light reflected and scattered from the light transmission window is equal to or greater than a threshold value, it is determined that dirt exceeding an allowable amount has adhered to the radar device. In the contamination determination method for a vehicle laser radar apparatus, the contamination determination is performed by changing the threshold value to a higher value when it is raining than when it is not raining.
よって、本発明では、降雨中にはしきい値をより高い値に変更するため、送光窓への雨滴の付着に伴い散乱光の受光量が増加した場合であっても、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判断されにくくなり、降雨時における送光窓の汚れ誤判定を低減することができる。結果として、降雨時であっても、車間距離の測定に依存する車間距離制御等の車両制御を継続することができる。 Therefore, in the present invention, since the threshold value is changed to a higher value during the rain, even if the amount of scattered light received increases due to the attachment of raindrops to the light transmission window, the radar apparatus is allowed. It becomes difficult to determine that dirt exceeding the capacity has adhered, and it is possible to reduce erroneous judgment of dirt on the light transmission window during rainfall. As a result, even when it is raining, vehicle control such as inter-vehicle distance control that depends on measurement of inter-vehicle distance can be continued.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1〜3に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on Examples 1 to 3.
図1は、実施例1の車両用レーザレーダ装置の構成を示す図である。
レーザレーダ装置1は、送光窓2、受光窓3、レーザ発光素子4、駆動回路5、受光素子6、増幅回路7、反射ミラー20、ステッピングモータ21、モータ駆動回路22、散乱板30およびCPU12を備えている。
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the vehicle laser radar device according to the first embodiment.
The
レーザ発光素子4は、近赤外線波長域のレーザ光を送出する。駆動回路5は、レーザ発光素子4を駆動する。受光素子6は、走査するレーザ光を散乱させる光学系であり、レーザ発光素子4から送出されたレーザ光が先行車等に反射されて戻ってくるレーザ反射光を受光する。実施例1では、受光素子6として、受光したレーザ光の受光強度を電圧に変換するフォトダイオードを用いている。増幅回路7は、受光素子6からの微小な受光信号(電圧)を増幅する。
The laser
反射ミラー20は、レーザ発光素子4から送出されるレーザ光St0を所定角度範囲にn本のビームとして走査するために回転する。ステッピングモータ21は、反射ミラー20を所定の角度分解能(n本)で回転させる。モータ駆動回路22は、ステッピングモータ21を駆動する。散乱板30は、レーザビームの走査に際し最も端に送光されるレーザビームStnを反射、散乱させて送光窓2の全面に当てる。
The
CPU12は、駆動回路5、増幅回路7およびモータ駆動回路22を制御することにより、レーザ発光素子4からレーザ光を送出し、受信される受光信号から先行車との距離や相対速度を計算するとともに、これらの計算結果と、CAN通信線31を介して入力される車速信号から計算される自車速とから、先行車への追突可能性を判断して、外部へ距離データや追突可能性がある場合に警報信号を出力する。
The
CPU12から出力されるデータは図示していない表示装置へ送信され、表示装置では車間距離や送光窓2の汚れの状態をインジケータで表示したり、警報をアラームで出力したりする。
Data output from the
なお、受光窓3には受光レンズが組み込まれており、このレンズで集光された光が受光素子6に入力される。また、図示していないが、レーザ発光素子4の前方には送光レンズが設けられており、レーザ発光素子4から送出されるレーザ光St0は非常に細いビームに収束されているものとする。スキャニング方式のレーザレーダの場合、1本のレーザビーム幅は0.1〜1deg程度であるが、この値は設計上任意に設定できるものである。
A light receiving lens is incorporated in the
図2は、実施例1のレーザレーダ装置1の動作を示す図である。
CPU12は所定のタイミングでレーザ発光素子4の駆動回路5とステッピングモータ駆動回路(以下、モータ駆動回路)22を動作させてレーザ発光素子4からレーザ光を送出させる。送出されたレーザビームSt0は反射ミラー20によって反射されて送光窓2から前方外部へ送出される。このときステッピングモータ21はモータ駆動回路22の作用によってレーザ発光素子4の発光と同期して回転するように構成されているため、レーザ発光素子4からのレーザビームSt0は順次St1,St2,St3,…,Stn-1,Stnというように所定角度ごとのn本のビームとなって自車の前方に向かって送出されることになる。レーダは所定周期で上記動作を繰り返す。
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the
The
ここで、これらのレーザビームの中で最後に走査されるビームStnは、送光窓2から直接外部に出て行くことなく、まず内部の散乱板30に入射されるように設定されている。散乱板30に入射したレーザビームは反射、散乱して送光窓2の全体に広がって放射される。通常、送光窓2に汚れの付着などがない場合には、散乱されたレーザビームはそのまま送光窓2を透過して前方へ送出される。
Here, the beam Stn scanned last among these laser beams is set so as to be incident on the
しかし、ある程度時間が経過すると、レーザレーダ装置1の前面には泥や砂などによる汚れ2dが付着してレーザビームの透過を妨げるようになる。散乱板30で反射、散乱されたレーザビームは汚れ2dに当たって反射し、受光素子6に入射される。受光素子6に入力された光は増幅回路7で増幅されてCPU12に入力される。汚れの程度が大きいほどレーザビームの透過率は低くなり反射散乱の割合が増加するため、CPU12の内部では送光窓2前面の汚れを判定するしきい値(汚れ検知しきい値)と増幅回路7により増幅された受光素子6の検出信号レベルを比較して汚れの有無の判断を行う。
However, after a certain amount of time has passed,
このしきい値は、ワイパースイッチ32から出力されるワイパースイッチ信号に基づき、降雨中であると判断される場合には、降雨中ではないと判断される場合よりも、より高い値へと変更する。ワイパースイッチ32は、図外のワイパーを作動させるためのスイッチであり、ドライバによりON/OFF操作される。ワイパースイッチ信号がOFFのとき、ワイパーは非作動であり、ワイパースイッチ信号がONのとき、ワイパーは作動する。
Based on the wiper switch signal output from the
1本目のビームSt0からn-1本目のビームまでは通常の先行車との距離計測のために使われるビームであるが、n本目のビームStnは送光窓2の汚れ検出専用ビームであり、CPU12の内部的には図3に示すように測距データステップ1からステップn-1に続き、n番目のデータは汚れ検出専用データとして扱われる。
The beam from the first beam St0 to the n-1th beam is a beam used for measuring the distance from the normal preceding vehicle, but the nth beam Stn is a dedicated beam for detecting dirt in the
図4は、CPU12の内部的に扱われるデータ形式の一例を示したものである。ステップ1からステップnまでの各ステップに、12ビットのデータD1からDnで構成される。最下位ビットであるb0はレーザ発光素子4が送光中の場合にセットされるフラグであり、送光オンで[1]、送光オフで[0]がセットされる。ビット1からビット10までの10ビットは距離計測データであり、レーザビームが前方物体に反射されて戻ってくるまでの時間から計測される距離が示されている。最上位ビットb11は、前方に反射物標があるかどうかを示すフラグであり、物標が検出されたときに[1]がセットされる。また、b11は送光窓2の汚れ検出フラグを共用しており、上記したとおり受信した信号レベルが所定しきい値を超えた場合に汚れありとして[1]がセットされる。
FIG. 4 shows an example of a data format handled internally by the
この例ではデータD4,D5,Dn-4,Dn-3の最上位ビットb11に[1]がセットされており、これらの角度方向における前方に物標が存在することを示している。なお、物標までの距離は図示していないがb1〜b10に格納される。さらに、n番目のデータDnの最上位ビットb11にも[1]がセットされているが、Dnは送光窓2の汚れ検出専用データであるから、これは前方物標が検出されたのではなく、送光窓2前面に汚れが付着していることを示している。このように送光窓2の汚れが検出されたときは、CPU12が表示装置等に「レーダ汚れあり」のデータを送信し、インジケータを点灯させるなどの手段によりドライバに知らせるとともに、車間距離の測定に依存する車間距離制御等の車両制御を実行している場合には、当該車両制御を解除する。これにより、ドライバにレーダ性能の低下を認識させて清掃を促すことができるとともに、レーダ性能の低下に伴う車両制御の制御性悪化を防止することができる。
In this example, [1] is set in the most significant bit b11 of the data D4, D5, Dn-4, and Dn-3, indicating that a target exists ahead in these angular directions. Although the distance to the target is not shown, it is stored in b1 to b10. Furthermore, [1] is also set in the most significant bit b11 of the nth data Dn. However, since Dn is dedicated data for detecting the dirt of the
[汚れ判定制御処理]
図5は、実施例1のCPU12で実行される汚れ判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
[Dirt judgment control processing]
FIG. 5 is a flowchart showing a stain determination control process executed by the
ステップS1では、センサ前面窓(送光窓2)からの反射レベルとして、増幅回路7により増幅された受光素子6の検出信号レベル(電圧値)を読み込み、ステップS2へ移行する。
In step S1, the detection signal level (voltage value) of the
ステップS2では、降雨中であるか否かを、ワイパースイッチ信号がONであるか否かにより判断する(降雨判断手段)。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。 In step S2, whether or not it is raining is determined based on whether or not the wiper switch signal is ON (rainfall determining means). If YES, the process proceeds to step S3. If NO, the process proceeds to step S5.
ステップS3では、ワイパースイッチ信号がONからOFFへと変化してからの経過時間が所定時間(例えば、30秒)以内であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。 In step S3, it is determined whether or not an elapsed time after the wiper switch signal changes from ON to OFF is within a predetermined time (for example, 30 seconds). If YES, the process proceeds to step S4. If NO, the process proceeds to step S5.
ステップS4では、通常の汚れ検知しきい値に所定値を加算した値を汚れ検知しきい値として選択し、ステップS6へ移行する(しきい値変更手段)。 In step S4, a value obtained by adding a predetermined value to the normal dirt detection threshold is selected as the dirt detection threshold, and the process proceeds to step S6 (threshold changing means).
ステップS5では、通常の汚れ検知しきい値を選択し、ステップS6へ移行する。 In step S5, a normal dirt detection threshold value is selected, and the process proceeds to step S6.
ステップS6では、ステップS1で読み込んだ受光素子6の検出信号レベルと、ステップS4またはステップS5で選択された汚れ検知しきい値とを比較して汚れ判定を行い、リターンへ移行する(汚れ判定手段)。
In step S6, the detection signal level of the
CPU12では、検出信号レベルが汚れ検知しきい値以上である場合には、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判断し、ドライバへの警報およびレーダに依存する車間距離制御等の車両制御を停止する。
When the detection signal level is equal to or higher than the dirt detection threshold, the
次に、作用を説明する。
[汚れ判定作用]
晴天時には、図5のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5へと進む流れとなり、通常の汚れ検知しきい値と受光素子6の検出信号レベルとを比較することで、汚れ判定を行う。
Next, the operation will be described.
[Dirt judgment action]
When the weather is fine, in the flowchart of FIG. 5, the flow proceeds from
このため、汚れ検知専用の、送受光素子および駆動、増幅等の周辺回路を不要としつつ、安価な構成で送光窓2の汚れを検出することができる。また、一連の距離計測処理中に送光窓2の汚れを検出することができるため、汚れ検出専用の検出回路を制御するロジックが不要となり、通常の距離計測を妨げることなく、汚れの検出応答性を高めることができる。
For this reason, it is possible to detect the contamination of the
降雨時には、ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS6へと進む流れとなり、通常の汚れ検知しきい値よりも高いしきい値と受光素子6の検出信号レベルとの比較により、汚れ判定を行う。
When it rains, the flow proceeds from step S1 to step S2 to step S4 to step S6, and contamination determination is performed by comparing the threshold value higher than the normal contamination detection threshold value with the detection signal level of the
このため、送光窓2への雨滴の付着に伴い散乱光の受光量が増加した場合であっても、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判断されにくくなり、降雨時における送光窓2の汚れ誤判定を低減することができる。結果として、降雨時であっても、車間距離の測定に依存する車間距離制御等の車両制御を継続することができる。
For this reason, even when the amount of scattered light received increases due to the attachment of raindrops to the
走行中に雨が止んだ場合、または降雨中に高架下やトンネルに入った場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS6へと進む流れから、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6へと進む流れとなり、ワイパースイッチON→OFFから30秒が経過するまでの間は、通常の汚れ検知しきい値よりも高いしきい値に基づいて汚れ判定を行う。 If the rain stops while driving, or if you enter underpass or tunnel during the rain, step S1 → step S2 → step S3 → step S1 → step S2 → step S3 → The flow proceeds from step S4 to step S6, and the dirt determination is performed based on a threshold value higher than the normal dirt detection threshold value until 30 seconds elapse after the wiper switch is turned on.
すなわち、雨天から晴天となっても送光窓2に雨滴が付着している可能性がある場合、または直ぐに降雨状態に戻る可能性が高い場合には、通常よりも高く設定した汚れ検知しきい値を維持することで、送光窓2の汚れ誤判定をより確実に低減することができる。
That is, when there is a possibility that raindrops are attached to the
次に、効果を説明する。
実施例1の車両用レーザレーダ装置1にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicular
(1) CPU12は、送光窓2の外部に付着した汚れにより送光窓2から内部へ反射散乱されたレーザ光を受光素子6が受光した場合、その受光量がしきい値以上であるとき、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判定する汚れ判定手段(ステップS6)と、降雨中であるか否かを判断する降雨判断手段(ステップS2)と、降雨中であると判断された場合、しきい値をより高い値に変更するしきい値変更手段(ステップS4)と、を備える。これにより、降雨時における送光窓2の汚れ誤判定を低減することができ、結果として、降雨時であっても、車間距離の測定に依存する車間距離制御等の車両制御を継続することができる。
(1) When the
(2) 降雨判断手段(ステップS2)は、車両のワイパーが作動中の場合、降雨中であると判断するため、降雨を検出するセンサを追加することなく、安価かつ正確に降雨中であるか否かを判断することができる。 (2) The rain judging means (step S2) judges that it is raining when the vehicle wiper is in operation, so whether it is raining accurately and inexpensively without adding a sensor for detecting rain. It can be determined whether or not.
(3) しきい値変更手段(ステップS4)は、降雨中であるとの判断から降雨中ではないとの判断に切り替わった場合、所定時間(例えば、30秒)が経過するまでの間、変更したしきい値を維持するため、送光窓2の汚れ誤判定をより確実に低減することができる。
(3) The threshold value changing means (step S4) is changed until a predetermined time (for example, 30 seconds) elapses when switching from the judgment that it is raining to the judgment that it is not raining. In order to maintain the threshold value, erroneous determination of contamination of the
(4) レーザレーダ装置1の装置内部の左右方向のいずれか最端に、走査するレーザ光を散乱させる散乱板30を、散乱されたレーザ光が送光窓2を内側から照射透過する位置に設け、送光窓2の外部に付着した汚れにより送光窓2から内部へ反射散乱されたレーザ光を受光素子6が受光した場合、その受光量がしきい値以上であるとき、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判定する車両用レーザレーダ装置1の汚れ判定方法において、降雨中である場合には、降雨中でない場合よりも、しきい値をより高い値に変更して汚れ判定を行う。これにより、降雨時における送光窓2の汚れ誤判定を低減することができ、結果として、降雨時であっても、車間距離の測定に依存する車間距離制御等の車両制御を継続することができる。
(4) The
実施例2は、ワイパーの駆動電圧に基づいて降雨中であるか否かを判断する例である。
図6は、実施例2の車両用レーザレーダ装置1の構成を示す図であり、実施例2では、ワイパースイッチ信号に代えて、ワイパー駆動電圧をCPU12に入力する点で実施例1と異なる。ワイパー駆動電圧は、ワイパー(不図示)を駆動するワイパーモータ33の端子間電圧であり、電圧センサ34により計測し、CAN通信線31を介してCPU12に入力される。
なお、他の構成については、実施例1と同様であるため、説明を省略する。
Example 2 is an example in which it is determined whether or not it is raining based on the driving voltage of the wiper.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the vehicle
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
[汚れ判定制御処理]
図7は、実施例2のCPU12で実行される汚れ判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図5に示した実施例1と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
[Dirt judgment control processing]
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the dirt determination control process executed by the
ステップS12では、降雨中であるか否かを、ワイパースイッチの電圧がHighレベル(例えば、9V以上)であるか否かにより判断する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS13へ移行する。 In step S12, whether or not it is raining is determined by whether or not the voltage of the wiper switch is at a high level (for example, 9 V or more). If YES, the process proceeds to step S4. If NO, the process proceeds to step S13.
ステップS13では、ワイパースイッチの電圧がHighレベルからLowレベルへと変化してからの経過時間が所定時間(例えば、30秒)以内であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。 In step S13, it is determined whether or not the elapsed time after the wiper switch voltage changes from the high level to the low level is within a predetermined time (for example, 30 seconds). If YES, the process proceeds to step S4. If NO, the process proceeds to step S5.
次に、作用を説明する。
[汚れ判定作用]
晴天時には、図7のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS12→ステップS13→ステップS5へと進む流れとなり、通常の汚れ検知しきい値と受光素子6の検出信号レベルとを比較することで、汚れ判定を行う。
Next, the operation will be described.
[Dirt judgment action]
When the weather is fine, the flow proceeds from step S1 to step S12 to step S13 to step S5 in the flowchart of FIG. 7, and the normal contamination detection threshold is compared with the detection signal level of the
このため、汚れ検知専用の、送受光素子および駆動、増幅等の周辺回路を不要としつつ、安価な構成で送光窓2の汚れを検出することができる。また、一連の距離計測処理中に送光窓2の汚れを検出することができるため、汚れ検出専用の検出回路を制御するロジックが不要となり、通常の距離計測を妨げることなく、汚れの検出応答性を高めることができる。
For this reason, it is possible to detect the contamination of the
降雨時には、ステップS1→ステップS12→ステップS4→ステップS6へと進む流れとなり、通常の汚れ検知しきい値よりも高いしきい値と受光素子6の検出信号レベルとの比較により、汚れ判定を行う。
When it rains, the flow proceeds from step S1 to step S12 to step S4 to step S6, and contamination determination is performed by comparing the threshold value higher than the normal contamination detection threshold value with the detection signal level of the
このため、送光窓2への雨滴の付着に伴い散乱光の受光量が増加した場合であっても、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判断されにくくなり、降雨時における送光窓2の汚れ誤判定を低減することができる。結果として、降雨時であっても、車間距離の測定に依存する車間距離制御等の車両制御を継続することができる。
For this reason, even when the amount of scattered light received increases due to the attachment of raindrops to the
走行中に雨が止んだ場合、または降雨中に高架下やトンネルに入った場合には、ステップS1→ステップS12→ステップS4→ステップS6へと進む流れから、ステップS1→ステップS12→ステップS13→ステップS4→ステップS6へと進む流れとなり、ワイパー電圧がHighレベルからLowレベルへと変化してから30秒が経過するまでの間は、通常の汚れ検知しきい値よりも高いしきい値に基づいて汚れ判定を行う。 If it stops raining while driving, or if you enter underpass or tunnel during raining, step S1 → step S12 → step S6 → from step S1 → step S12 → step S13 → The flow proceeds from step S4 to step S6. Based on a threshold higher than the normal contamination detection threshold until 30 seconds elapse after the wiper voltage changes from the high level to the low level. Check the dirt.
すなわち、雨天から晴天となっても送光窓2に雨滴が付着している可能性がある場合、または直ぐに降雨状態に戻る可能性が高い場合には、通常よりも高く設定した汚れ検知しきい値を維持することで、送光窓2の汚れ誤判定をより確実に低減することができる。
That is, when there is a possibility that raindrops are attached to the
よって、実施例2の車両用レーザレーダ装置1にあっては、実施例1の効果(1),(2),(4)と同様の効果を得ることができる。
Therefore, the vehicular
実施例3は、雨滴センサの出力電圧に基づいて降雨中であるか否かを判断する例である。
図8は、実施例3の車両用レーザレーダ装置1の構成を示す図であり、実施例3では、ワイパースイッチ信号に代えて、雨滴センサ35の出力電圧をCPU12に入力する点で実施例1と異なる。雨滴センサ出力電圧は、電圧センサ36により計測し、CAN通信線31を介してCPU12に入力される。
なお、他の構成については、実施例1と同様であるため、説明を省略する。
Example 3 is an example of determining whether or not it is raining based on the output voltage of the raindrop sensor.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the vehicle
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
[汚れ判定制御処理]
図9は、実施例3のCPU12で実行される汚れ判定制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図5に示した実施例1と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
[Dirt judgment control processing]
FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the dirt determination control process executed by the
ステップS22では、降雨中であるか否かを、雨滴センサ35の出力電圧が所定のしきい値を超えたか否かにより判断する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS23へ移行する。
In step S22, whether or not it is raining is determined by whether or not the output voltage of the
ステップS23では、雨滴センサの出力電圧がしきい値を超えた状態からしきい値以下の状態へと変化してからの経過時間が所定時間(例えば、30秒)以内であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。 In step S23, it is determined whether the elapsed time after the output voltage of the raindrop sensor changes from a state exceeding the threshold to a state below the threshold is within a predetermined time (for example, 30 seconds). To do. If YES, the process proceeds to step S4. If NO, the process proceeds to step S5.
次に、作用を説明する。
[汚れ判定作用]
晴天時には、図9のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS22→ステップS23→ステップS5へと進む流れとなり、通常の汚れ検知しきい値と受光素子6の検出信号レベルとを比較することで、汚れ判定を行う。
Next, the operation will be described.
[Dirt judgment action]
When the weather is fine, in the flowchart of FIG. 9, the flow proceeds from
このため、汚れ検知専用の、送受光素子および駆動、増幅等の周辺回路を不要としつつ、安価な構成で送光窓2の汚れを検出することができる。また、一連の距離計測処理中に送光窓2の汚れを検出することができるため、汚れ検出専用の検出回路を制御するロジックが不要となり、通常の距離計測を妨げることなく、汚れの検出応答性を高めることができる。
For this reason, it is possible to detect the contamination of the
降雨時には、ステップS1→ステップS22→ステップS4→ステップS6へと進む流れとなり、通常の汚れ検知しきい値よりも高いしきい値と受光素子6の検出信号レベルとの比較により、汚れ判定を行う。
When it rains, the flow proceeds from step S1 to step S22 to step S4 to step S6, and contamination determination is performed by comparing the threshold value higher than the normal contamination detection threshold value with the detection signal level of the
このため、送光窓2への雨滴の付着に伴い散乱光の受光量が増加した場合であっても、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判断されにくくなり、降雨時における送光窓2の汚れ誤判定を低減することができる。結果として、降雨時であっても、車間距離の測定に依存する車間距離制御等の車両制御を継続することができる。
For this reason, even when the amount of scattered light received increases due to the attachment of raindrops to the
走行中に雨が止んだ場合、または降雨中に高架下やトンネルに入った場合には、ステップS1→ステップS22→ステップS4→ステップS6へと進む流れから、ステップS1→ステップS22→ステップS23→ステップS4→ステップS6へと進む流れとなり、雨滴センサ出力電圧が所定値を超えた状態から所定値以下の状態へと変化してから30秒が経過するまでの間は、通常の汚れ検知しきい値よりも高いしきい値に基づいて汚れ判定を行う。 If it stops raining while driving, or if you enter underpass or tunnel while it is raining, from step S1 → step S22 → step S4 → step S6, proceed to step S1 → step S22 → step S23 → The flow proceeds from step S4 to step S6, and during the period from when the raindrop sensor output voltage changes from a state exceeding the predetermined value to a state below the predetermined value until 30 seconds elapses, the normal contamination detection threshold is reached. The stain determination is performed based on a threshold value higher than the value.
すなわち、雨天から晴天となっても送光窓2に雨滴が付着している可能性がある場合、または直ぐに降雨状態に戻る可能性が高い場合には、通常よりも高く設定した汚れ検知しきい値を維持することで、送光窓2の汚れ誤判定をより確実に低減することができる。
That is, when there is a possibility that raindrops are attached to the
次に、効果を説明する。
実施例3の車両用レーザレーダ装置1にあっては、実施例1の効果(1),(3),(4)に加え、以下の効果を奏する。
Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1), (3), and (4) of the first embodiment, the vehicle
(5) 降雨判断手段(ステップS22)は、雨滴センサ35の検出レベルが所定値を超えた場合、降雨中であると判断するため、ワイパーの間欠時間を降雨量に従って自動で可変するオートワイパーのセンサとして一般的に車載されている雨滴センサ35を用いて、安価かつ正確に降雨中であるか否かを判断することができる。
(5) The rain determination means (step S22) determines that the
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づく各実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、各実施例に示したものに限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない程度の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
Although the best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the respective embodiments based on the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to those shown in the respective embodiments. Any design changes that do not change the gist of the present invention are included in the present invention.
例えば、実施例では、CAN通信線を介してワイパースイッチ信号、ワイパー駆動信号または雨滴センサ出力電圧信号をCPU12へ入力する構成としたが、ワイパースイッチ信号、ワイパー駆動信号または雨滴センサ出力電圧信号を直線CPU12へ入力する構成としてもよい。
また、実施例では、走査するレーザ光を散乱させる光学系として、散乱板を用いた構成を示したが、光ファイバを用いてもよい。
For example, in the embodiment, the wiper switch signal, the wiper drive signal, or the raindrop sensor output voltage signal is input to the
In the embodiment, the configuration using the scattering plate is shown as the optical system for scattering the laser beam to be scanned, but an optical fiber may be used.
1 レーザレーダ装置
2 送光窓
3 受光窓
4 レーザ発光素子
5 駆動回路
6 受光素子
7 増幅回路
20 反射ミラー
21 ステッピングモータ
22 ステッピングモータ駆動回路
30 散乱板
31 CAN通信線
32 ワイパースイッチ
33 ワイパーモータ
34 電圧センサ
35 雨滴センサ
36 電圧センサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
装置内部の左右方向のいずれか最端に、走査するレーザ光を散乱させる光学系を、散乱されたレーザ光が送光窓を内側から照射透過する位置に設け、
前記送光窓の外部に付着した汚れにより送光窓から内部へ反射散乱されたレーザ光を受光素子が受光した場合、その受光量がしきい値以上であるとき、レーダ装置に許容量以上の汚れが付着したと判定する汚れ判定手段と、
降雨中であるか否かを判断する降雨判断手段と、
降雨中であると判断された場合、前記しきい値をより高い値に変更するしきい値変更手段と、
を備えることを特徴とする車両用レーザレーダ装置。 In a laser radar apparatus for a vehicle that irradiates laser light while scanning a predetermined angle range on the left and right in front of the camera at every predetermined angle step, and measures the distance from the irradiation until the reflected light is received to measure the distance from the front object. ,
An optical system that scatters the laser beam to be scanned is provided at the extreme end in either of the left and right directions inside the apparatus at a position where the scattered laser beam irradiates and transmits the light transmission window from the inside.
When the light receiving element receives laser light reflected and scattered from the light transmission window to the inside due to dirt adhered to the outside of the light transmission window, when the light reception amount is equal to or greater than a threshold value, the radar device exceeds the allowable amount. A dirt determination means for determining that dirt is attached;
Rain judging means for judging whether or not it is raining,
A threshold value changing means for changing the threshold value to a higher value when it is determined that it is raining;
A vehicular laser radar device.
前記降雨判断手段は、車両のワイパーが作動中の場合、降雨中であると判断することを特徴とする車両用レーザレーダ装置。 In the vehicle radar laser device according to claim 1,
The vehicle laser radar device according to claim 1, wherein the rain determining means determines that it is raining when the vehicle wiper is in operation.
前記降雨判断手段は、雨滴センサの検出レベルが所定値を超えた場合、降雨中であると判断することを特徴とする車両用レーザレーダ装置。 The vehicle laser radar device according to claim 1,
The vehicle laser radar device according to claim 1, wherein the rain determining means determines that it is raining when the detection level of the raindrop sensor exceeds a predetermined value.
前記しきい値変更手段は、前記降雨判断手段の判断結果が降雨中であるとの判断から降雨中ではないとの判断に切り替わった場合、所定時間が経過するまでの間、変更したしきい値を維持することを特徴とする車両用レーザレーダ装置。 In the laser radar device according to any one of claims 1 to 3,
The threshold value changing means changes the threshold value until a predetermined time elapses when the judgment result of the rain judgment means is switched from judgment that it is raining to judgment that it is not raining. A vehicle laser radar device characterized by maintaining the above.
降雨中である場合には、降雨中でない場合よりも、前記しきい値をより高い値に変更して汚れ判定を行うことを特徴とする車両用レーザレーダ装置の汚れ判定方法。 An optical system that scatters the laser beam to be scanned is provided at the extreme end in the left-right direction inside the laser radar device at a position where the scattered laser beam irradiates and transmits the light transmission window from the inside. When the light receiving element receives laser light reflected and scattered from the light transmission window to the inside due to the attached dirt, if the received light quantity is greater than or equal to the threshold value, it is determined that more than an allowable amount of dirt has adhered to the radar device. In the method for determining contamination of a vehicle laser radar device,
A dirt determination method for a vehicular laser radar apparatus, characterized in that when it is raining, the dirt is determined by changing the threshold value to a higher value than when it is not raining.
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| JP2007259670A JP2009085920A (en) | 2007-10-03 | 2007-10-03 | Vehicular laser radar device and dirt determination method for vehicular laser radar device |
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