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JP4887849B2 - Vehicle obstacle detection device, road obstacle detection method, and vehicle with road obstacle detection device - Google Patents
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Vehicle obstacle detection device, road obstacle detection method, and vehicle with road obstacle detection device Download PDF

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Description

本発明は、路面上の障害物を検出する車両用路上障害物検出装置、路上障害物検出方法および路上障害物検出装置付き車両に関する。   The present invention relates to a vehicle road obstacle detection device for detecting an obstacle on a road surface, a road obstacle detection method, and a vehicle with a road obstacle detection device.

この種の技術としては、特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報では、車体に備えたレーザレーダから線上のレーザ光を同一平面で左右にスキャンして、検出した障害物とレーザレーダとの距離と、レーザ光の俯角と、スキャン角度とから障害物の路面からの高さを計測しているものが開示されている。
特開2005−128722号公報
As this type of technology, the technology described in Patent Document 1 is disclosed. In this publication, the laser beam on the line is scanned from the laser radar provided on the vehicle body to the left and right in the same plane, and the obstacle is determined based on the distance between the detected obstacle and the laser radar, the depression angle of the laser light, and the scan angle. What measures the height from the road surface is disclosed.
JP 2005-128722 A

障害物を検出し、障害物の高さに応じて車両を制御する場合、制御の処理時間やアクチュエータの作動時間を要するので、レーザレーダの前方注視点距離を制御の処理時間やアクチュエータの作動時間を考慮した距離に設定しなければならない。つまり、車速が遅い場合には前方中心点距離を近く設定し、車速が速い場合には前方注視点距離を遠くに設定する。しかしながら、レーザレーダが俯角をもって路面にレーザ光を照射する場合、前方注視点距離が遠くなるほど路面上に照射されるレーザ光の投光スポットは照射方向に大きくなってしまう。このため、計測した障害物とレーザレーダとの距離の誤差が大きくなってしまい、計測した障害物の路面からの高さも誤差が大きくなってしまう虞があった。   When an obstacle is detected and the vehicle is controlled according to the height of the obstacle, the control processing time and the actuator operation time are required, so the laser gaze distance of the laser radar is determined as the control processing time and the actuator operation time. Must be set to a distance that takes into account That is, when the vehicle speed is low, the front center point distance is set close, and when the vehicle speed is high, the front gaze distance is set far. However, when the laser radar irradiates the road surface with a depression angle, the projection spot of the laser light irradiated on the road surface becomes larger in the irradiation direction as the forward gazing point distance becomes longer. For this reason, the error of the distance between the measured obstacle and the laser radar becomes large, and the height of the measured obstacle from the road surface may be increased.

本発明に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、レーザレーダの前方注視点距離が遠い場合であっても、障害物の路面からの高さをより正確に計測できる車両用路上障害物検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and the object is to measure the height of the obstacle from the road surface more accurately even when the distance of the forward gaze point of the laser radar is long. An object of the present invention is to provide a vehicle road obstacle detection device.

上記目的を達成するため、本発明の車両用路上障害物検出装置、路上障害物検出方法および路上障害物検出装置付き車両では、車両に設けられ路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角を変化させてレーザ光を路面に照射する位置と車体との距離である前方注視点距離を可変にするレーザレーダと、照射されたレーザ光が障害物に反射した反射波からレーザレーダと障害物との距離を検出する距離検出手段と、レーザレーダと障害物との距離と路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角とから障害物の路面からの高さを演算する第1の高さ演算手段と、レーザ光が照射された障害物の影の長さを検出する長さ検出手段と、障害物の影の長さと路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角とから障害物の路面からの高さを演算する第2の高さ演算手段と、前方注視点距離に応じて、第1の高さ演算手段と第2の高さ演算手段とに切替える切替え手段と、を設けた。   In order to achieve the above object, in the vehicle road obstacle detection device, road road obstacle detection method, and vehicle with road road obstacle detection device of the present invention, the depression angle of the laser beam provided on the vehicle and irradiating the road surface with respect to the vehicle is changed. The laser radar that changes the distance of the front gazing point, which is the distance between the position where the laser beam is irradiated on the road surface and the vehicle body, and the distance between the laser radar and the obstacle from the reflected wave reflected by the obstacle Distance detecting means for detecting the obstacle, first height calculating means for calculating the height of the obstacle from the road surface from the distance between the laser radar and the obstacle and the depression angle of the laser light irradiated on the road surface with respect to the vehicle, and a laser The height from the road surface of the obstacle is calculated from the length detection means for detecting the shadow length of the obstacle irradiated with light, and the depression length of the obstacle and the depression angle of the laser light irradiated to the road surface with respect to the vehicle. 2nd high to Calculation means, in response to the forward fixation point distance, and the switching means switches to the first height calculation means and the second height calculation means, the provided.

よって本発明の乗員姿勢装置にあっては、レーザレーダの前方注視点距離が遠い場合であっても、障害物の路面からの高さをより正確に計測できる。   Therefore, in the occupant posture apparatus of the present invention, the height of the obstacle from the road surface can be measured more accurately even when the forward gazing distance of the laser radar is long.

以下、本発明の車両用路上障害物検出装置を実現する最良の形態を、実施例1に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing a vehicle road obstacle detection device of the present invention will be described based on a first embodiment.

まず、構成を説明する。   First, the configuration will be described.

図1は、本発明の車両用路上障害物検出装置を搭載した車両の全体システム図である。   FIG. 1 is an overall system diagram of a vehicle equipped with a vehicle road obstacle detection device of the present invention.

車両用路上障害物検出装置には入力装置として、路面上にレーザ光を照射するレーザレーダ1と、車輪速を検出する車輪速センサ2と、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ3と、車体姿勢を検出する慣性航法装置4が備えられる。また、これらの入力装置の情報を入力し演算するコントローラ5と、このコントローラ5により制御される出力装置として、レーザレーダ1のレーザ光照射俯角を変更する俯角アクチュエータ6と、ブレーキを作動させるブレーキアクチュエータ7と、操舵輪を操舵する操舵アクチュエータ8が備えられる。   The vehicle road obstacle detection device includes, as input devices, a laser radar 1 that irradiates a road surface with laser light, a wheel speed sensor 2 that detects a wheel speed, a steering angle sensor 3 that detects a steering angle of a steering wheel, An inertial navigation device 4 for detecting the vehicle body posture is provided. Also, a controller 5 for inputting and calculating information of these input devices, an angle actuator 6 for changing the laser beam irradiation angle of the laser radar 1 as an output device controlled by the controller 5, and a brake actuator for operating a brake 7 and a steering actuator 8 for steering the steered wheels.

図2はレーザレーダ1による路面の形状取得を行う様子を示す図である。レーザレーダ1は、車体9の上部に設けられ、図2に示すように車両前方の路面上にレーザ光を照射し、このレーザ光を左右に走査するとともに、路面からの反射波を受信する。   FIG. 2 is a diagram showing how the road surface shape is acquired by the laser radar 1. The laser radar 1 is provided in the upper part of the vehicle body 9, and irradiates a laser beam on the road surface ahead of the vehicle as shown in FIG. 2, scans the laser beam left and right, and receives a reflected wave from the road surface.

車輪速センサ2は、従動輪側の車輪回転数から車速を求める。   The wheel speed sensor 2 obtains the vehicle speed from the wheel rotation speed on the driven wheel side.

操舵角センサ3は、ドライバによって入力された操舵量を検出する。   The steering angle sensor 3 detects the steering amount input by the driver.

慣性航法装置4は、内部に加速度センサやジャイロを有し、車体の角速度を演算して車体姿勢を演算する。   The inertial navigation device 4 includes an acceleration sensor and a gyro inside, and calculates the vehicle body posture by calculating the angular velocity of the vehicle body.

俯角アクチュエータ6は、レーザレーダ1のレーザ光照射角度を調節するアクチュエータで、このレーザ光照射角度の調節により、路面へのレーザ光照射位置を調節する。   The depression actuator 6 is an actuator that adjusts the laser beam irradiation angle of the laser radar 1, and adjusts the laser beam irradiation position on the road surface by adjusting the laser beam irradiation angle.

ブレーキアクチュエータ7は、ドライバのブレーキ操作に関わらず、車両の各車輪に独立に制動力を作動させる。   The brake actuator 7 independently activates the braking force on each wheel of the vehicle regardless of the driver's brake operation.

操舵アクチュエータ8は、ドライバのステアリング操舵に関わらず、車両の操舵輪を操舵させる。   The steering actuator 8 steers the steered wheels of the vehicle regardless of the driver's steering.

図3は、本発明の車両用路上障害物検出装置の制御ブロック図である。   FIG. 3 is a control block diagram of the vehicle road obstacle detection device of the present invention.

車体挙動演算部5aは、車輪速センサ2から車輪速情報と、操舵角センサ3から操舵角情報と、慣性航法装置4から車体姿勢情報を入力し車体挙動を演算する。ここで、車体挙動とは、車両の速度や路面に対する車体の姿勢等を示す。   The vehicle body behavior calculation unit 5a inputs the wheel speed information from the wheel speed sensor 2, the steering angle information from the steering angle sensor 3, and the vehicle body posture information from the inertial navigation device 4, and calculates the vehicle body behavior. Here, the vehicle body behavior indicates the speed of the vehicle, the posture of the vehicle body with respect to the road surface, and the like.

前方注視点距離演算部5bは、車体挙動演算部5aから車両挙動情報を入力し、レーザレーダ1から路面にレーザ光を照射する位置までの距離である前方注視点距離を演算する。この前方注視点距離は車速に応じて調節し、車速が遅い場合には前方注視点距離を近くに設定し、車速が速い場合には前方注視点距離を遠くに設定する。   The forward gazing point distance calculation unit 5b receives the vehicle behavior information from the vehicle body behavior calculation unit 5a, and calculates a forward gazing point distance, which is a distance from the laser radar 1 to a position where the road surface is irradiated with laser light. The forward gazing distance is adjusted according to the vehicle speed. When the vehicle speed is slow, the forward gazing distance is set close, and when the vehicle speed is high, the forward gazing distance is set far.

俯角アクチュエータ制御部5cは、前方注視点距離演算部5bで演算した前方注視点距離情報を入力し、レーザ光を前方注視点距離における路面上に照射するように俯角アクチュエータ6を制御する。この俯角アクチュエータ制御部5cでは、加減速や登降坂路による車体の姿勢によらず、車速に応じた前方注視点距離においてレーザ光が路面を照射できるように、俯角アクチュエータ6を制御する。   The depression actuator control unit 5c inputs the forward gazing point distance information calculated by the forward gazing point distance calculation unit 5b, and controls the depression angle actuator 6 so as to irradiate the laser beam on the road surface at the gazing point distance. This depression angle actuator control section 5c controls the depression angle actuator 6 so that the laser beam can irradiate the road surface at the forward gazing distance according to the vehicle speed, regardless of the posture of the vehicle body on acceleration / deceleration or uphill / downhill roads.

高さ演算部5dは、切替え部5e、第1高さ演算部5f、第2高さ演算部5gから構成され、レーザレーダ1が受信したレーザ光の反射波情報を元に、路面高さ(現在の車両接地位置に対する高さ)を演算する。   The height calculation unit 5d includes a switching unit 5e, a first height calculation unit 5f, and a second height calculation unit 5g. Based on the reflected wave information of the laser beam received by the laser radar 1, a road surface height ( (Height with respect to the current vehicle contact position) is calculated.

切替え部(切替え手段)5dは、前方注視点距離演算部5bで演算した前方注視点距離が設定値未満の場合には、後述する第1高さ演算部5fによって路面高さを演算させ、前方注視点距離が設定値以上の場合には、後述する第2高さ演算部5fによって路面高さの演算を行う。前方注視点距離の設定値は、第1高さ演算部5eと第2高さ演算部5fの前方注視点距離に応じた誤差によって設定するものとし、後で詳述する。   When the forward gazing point distance calculated by the forward gazing point distance calculation unit 5b is less than the set value, the switching unit (switching unit) 5d calculates the road surface height by the first height calculation unit 5f described later, When the gazing point distance is equal to or larger than the set value, the road surface height is calculated by a second height calculation unit 5f described later. The setting value of the forward gazing point distance is set by an error according to the forward gazing point distance of the first height calculation unit 5e and the second height calculation unit 5f, and will be described in detail later.

第1高さ演算部5eは、レーザレーダ1により照射したレーザ光から、レーザレーダ1とレーザ光が照射されている領域との距離を求め、この距離から路面高さを演算する。なお、この第1高さ演算部5eは、本発明の距離算出手段および第1の高さ算出手段に相当する。   The first height calculation unit 5e calculates the distance between the laser radar 1 and the region irradiated with the laser light from the laser light irradiated by the laser radar 1, and calculates the road surface height from this distance. The first height calculator 5e corresponds to the distance calculation means and the first height calculation means of the present invention.

第2高さ演算部5dは、レーダレーダ1により照射したレーザ光から路面の高さデータを取得し、路面の高さデータの取得できなかった領域(障害物等の影)から路面高さを演算する。なお、この第2高さ演算部5dは、本発明の長さ検出手段および第2の高さ算出手段に相当する。   The second height calculator 5d acquires road surface height data from the laser light emitted by the radar radar 1, and calculates the road surface height from an area (shadows such as obstacles) where the road surface height data could not be acquired. To do. The second height calculator 5d corresponds to the length detection means and the second height calculation means of the present invention.

道路形状・障害物演算部5hは、高さ演算部5hにおいて演算した路面高さ情報を入力して、道路形状や障害物の高さおよび位置を演算する。   The road shape / obstacle calculation unit 5h inputs the road surface height information calculated by the height calculation unit 5h, and calculates the road shape and the height and position of the obstacle.

経路演算部5iは、道路形状・障害物演算部5hによって演算した道路形状や障害物の高さおよび位置の情報に基づいて、車両走行に適した経路を演算する。   The route calculation unit 5i calculates a route suitable for vehicle travel based on information on the road shape and the height and position of the obstacle calculated by the road shape / obstacle calculation unit 5h.

制動・操舵アクチュエータ制御部5jは、経路演算部5iによって演算した道路形状や障害物の高さおよび位置情報に基づいて、ブレーキアクチュエータ7や操舵アクチュエータ8に制御信号を出力する。   The braking / steering actuator control unit 5j outputs a control signal to the brake actuator 7 and the steering actuator 8 based on the road shape calculated by the route calculation unit 5i and the height and position information of the obstacle.

次に作用について説明する。   Next, the operation will be described.

[路上障害物検出処理]
図4は、コントローラ5において行われる処理の流れを示すフローチャートである。
[Road obstacle detection processing]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing performed in the controller 5.

ステップS1では、車体挙動演算部5aにおいて車輪速情報、操舵角情報、車両姿勢情報から車体挙動を演算し、ステップS2へ移行する。   In step S1, the vehicle body behavior calculation unit 5a calculates the vehicle body behavior from the wheel speed information, the steering angle information, and the vehicle posture information, and the process proceeds to step S2.

ステップS2では、前方注視点距離演算部5bにおいてステップS1で演算した車体挙動情報からレーザレーダ1がレーザ光を照射する前方注視点距離を演算し、ステップS3へ移行する。   In step S2, the front gaze distance calculation unit 5b calculates the front gaze distance at which the laser radar 1 irradiates laser light from the vehicle body behavior information calculated in step S1, and the process proceeds to step S3.

ステップS3では、ステップS2で演算した前方注視点距離情報から俯角アクチュエータ6の制御信号を演算し、演算した制御信号を俯角アクチュエータ6に出力して、ステップS4へ移行する。   In step S3, the control signal of the depression actuator 6 is calculated from the forward gaze distance information calculated in step S2, the calculated control signal is output to the depression actuator 6, and the process proceeds to step S4.

ステップS4では、切替え部5eにおいて、ステップS2で演算した前方注視点距離が設定値未満である場合にはステップS5へ移行し、前方注視点距離が設定値以上である場合にはステップS6へ移行する。なお、前方注視点距離は車速に応じて可変にするように制御するので、車速に対して設定値を設けて判断するようにしても良い。   In step S4, if the forward gaze distance calculated in step S2 is less than the set value in the switching unit 5e, the process proceeds to step S5, and if the forward gaze distance is greater than or equal to the set value, the process proceeds to step S6. To do. Since the forward gazing point distance is controlled to be variable according to the vehicle speed, it may be determined by setting a set value for the vehicle speed.

ステップS5では、第1高さ演算部5fにおいて、レーザレーダ1とレーザ光が照射されている領域との距離を求め、この距離から路面高さを演算し、ステップS7へ移行する。   In step S5, the first height calculator 5f obtains the distance between the laser radar 1 and the region irradiated with the laser light, calculates the road surface height from this distance, and proceeds to step S7.

ステップS6では、第2高さ演算部5gにおいて、レーダレーダ1により照射したレーザ光から路面の高さデータを取得し、路面の高さデータの取得できなかった領域(障害物等の影)から路面高さを演算し、ステップS7へ移行する。   In step S6, the second height calculator 5g acquires road surface height data from the laser light emitted by the radar radar 1, and the road surface from an area (shadows such as obstacles) where the road surface height data could not be acquired. The height is calculated and the process proceeds to step S7.

ステップS7では、道路形状・障害物演算部5hにおいて、ステップS5またはステップS6において演算した路面高さ情報から、道路形状や障害物の高さおよび位置を演算し、ステップS8へ移行する。   In step S7, the road shape / obstacle calculation unit 5h calculates the road shape and the height and position of the obstacle from the road surface height information calculated in step S5 or step S6, and the process proceeds to step S8.

ステップS8では、経路演算部5iにおいて、ステップS7で演算した道路形状や障害物の高さおよび位置の情報に基づいて、車両走行に適した経路を演算し、ステップS9へ移行する。   In step S8, the route calculation unit 5i calculates a route suitable for vehicle travel based on the road shape and obstacle height and position information calculated in step S7, and the process proceeds to step S9.

ステップS9では、制動・操舵アクチュエータ制御部5jにおいて、ステップS8で演算した経路情報に基づいて、ブレーキアクチュエータ7および操舵アクチュエータ8を制御する。   In step S9, the brake / steering actuator controller 5j controls the brake actuator 7 and the steering actuator 8 based on the path information calculated in step S8.

[路上障害物検出動作]
前方注視点距離が設定値未満の場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ENDと進む。
[Road obstacle detection operation]
When the forward gazing point distance is less than the set value, the process proceeds in the order of step S1, step S2, step S3, step S4, step S5, step S7, step S8, step S9, and END.

一方、前方注視点距離が設定値以上の場合には、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→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ENDと進む。   On the other hand, if the forward gaze distance is greater than or equal to the set value, the process proceeds in the order of step S1, step S2, step S3, step S4, step S6, step S7, step S8, step S9, and END.

本実施例の車両用路上障害物検出装置は、道路形状や路面上の障害物に応じて車両を制御するようなシステムに用いられる。車両の制御を行うためには、制御の処理時間やアクチュエータの作動時間を要する。そこで本実施例ではステップS2において、車速と、制御の処理時間やアクチュエータの作動時間を考慮した設定時間とから前方注視点距離を演算し、車速に比例して前方注視点を設定するようにする。例えば、40[km/h]のとき前方注視点距離を20[m]とすると、80[km/h]のときには前方注視点距離を40[m]に設定する。   The on-road obstacle detection device for a vehicle according to the present embodiment is used in a system that controls a vehicle according to a road shape or an obstacle on a road surface. In order to control the vehicle, control processing time and actuator operation time are required. Therefore, in this embodiment, in step S2, the forward gazing point distance is calculated from the vehicle speed and the set time in consideration of the control processing time and the actuator operation time, and the forward gazing point is set in proportion to the vehicle speed. . For example, if the forward gazing distance is 20 [m] at 40 [km / h], the forward gazing distance is set to 40 [m] at 80 [km / h].

また、車速が大きくなり前方注視点距離が遠くなるほどレーザレーダ1とレーザ光が照射されている領域との距離を演算した際の誤差が大きくなってしまう。そこで、本実施例では前方注視点距離が設定値未満の場合には、ステップS5においてレーザレーダ1とレーザ光が照射されている領域との距離を求め、この距離から路面高さを演算する。また、前方注視点距離が設定値以上の場合には、ステップS6において、レーダレーダ1により照射したレーザ光から路面の高さデータを取得し、路面の高さデータの取得できなかった領域(障害物等の影)から路面高さを演算する。   Further, as the vehicle speed increases and the forward gazing point distance increases, the error in calculating the distance between the laser radar 1 and the region irradiated with the laser light increases. Therefore, in this embodiment, when the front gazing point distance is less than the set value, the distance between the laser radar 1 and the region irradiated with the laser light is obtained in step S5, and the road surface height is calculated from this distance. If the forward gazing point distance is greater than or equal to the set value, in step S6, the road surface height data is acquired from the laser light emitted by the radar radar 1 and the road surface height data cannot be acquired (obstacles). The road surface height is calculated from the shadows.

[路上障害物検出作用]
(第1高さ演算)
次に、レーザレーダ1とレーザ光が照射されている領域との距離を求め、この距離から路面高さを演算する方法について述べる。本実施例では、この方法による計測を第1高さ演算と称する。
[Road obstacle detection]
(First height calculation)
Next, a method for obtaining the distance between the laser radar 1 and the region irradiated with the laser light and calculating the road surface height from this distance will be described. In this embodiment, measurement by this method is referred to as first height calculation.

図5は第1高さ演算について説明する図であり、(a)は側面から見た様子を示し、(b)は上方から見た様子を示す。   FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the first height calculation. FIG. 5A shows a state seen from the side, and FIG. 5B shows a state seen from above.

図5(a)に示すように、車体9の上部の高さHに設けられたレーザレーダ1からレーザ光20が路面11に対して俯角ηの角度をなして照射される。このときは距離Nとなり、レーザレーダ1から前方注視点距離Nだけ離れた位置の路面11上(前方注視点12)にレーザ光が照射される。また、図5(b)に示すように、レーザ光20は路面11上を左右に走査するようにレーザレーダ1から照射される。そのため、路面上に照射されるレーザ光の前方注視点12は円弧状の軌跡を描く。   As shown in FIG. 5A, laser light 20 is emitted from the laser radar 1 provided at the height H above the vehicle body 9 with a depression angle η with respect to the road surface 11. At this time, the distance is N, and the laser beam is irradiated onto the road surface 11 (front gaze point 12) at a position away from the laser radar 1 by the front gaze point distance N. Further, as shown in FIG. 5B, the laser beam 20 is emitted from the laser radar 1 so as to scan the road surface 11 left and right. Therefore, the front gazing point 12 of the laser beam irradiated on the road surface draws an arcuate locus.

例えば、車両の前後方向の中心軸に対して左に角度θずれた方向の路面上に障害物10があったとする。この場合、レーザレーダ1が走査角度θ方向にレーザ光20を走査したときにはレーザ光20は、路面上の前方注視点12に照射されずに障害物10の側面の照射点13に照射される。   For example, it is assumed that there is an obstacle 10 on the road surface in a direction shifted to the left by an angle θ with respect to the center axis in the front-rear direction of the vehicle. In this case, when the laser radar 1 scans the laser beam 20 in the scanning angle θ direction, the laser beam 20 is irradiated to the irradiation point 13 on the side surface of the obstacle 10 without being irradiated to the front gazing point 12 on the road surface.

図6は、障害物10にレーザ光が照射された照射点13の位置を演算する方法について説明する模式図である。x軸は車両前後方向、y軸は車幅方向、z軸は車両上下方向を示し、図5中に示す各軸方向と同一の方向を示す。   FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a method for calculating the position of the irradiation point 13 where the obstacle 10 is irradiated with the laser beam. The x-axis indicates the vehicle longitudinal direction, the y-axis indicates the vehicle width direction, the z-axis indicates the vehicle vertical direction, and indicates the same direction as each axial direction shown in FIG.

レーザレーダ1がレーザ光20を照射してから、このレーザ光20が障害物10の照射点13において反射してレーザレーダ1で反射波を受信するまでの時間(タイム・オブ・フライト)から、レーザレーダ1と障害物10の照射点13までの距離Lが演算される。レーザ光20が障害物10の照射点13において反射してレーザレーダ1で反射波を受信するまでの時間をt、光速をcとすると、レーザレーダ1と障害物10の照射点13までの距離Lは次の式で表される。
L = c・t … (1)
レーザレーダ1は、路面から高さHの位置に設けられる。よって、照射点13の路面からの高さZは、次の式によって求められる。
Z=H-L・cosθ・sinη
From the time (time of flight) from when the laser radar 1 irradiates the laser beam 20 until the laser beam 20 is reflected at the irradiation point 13 of the obstacle 10 and received by the laser radar 1, A distance L between the laser radar 1 and the irradiation point 13 of the obstacle 10 is calculated. The distance from the laser radar 1 to the irradiation point 13 of the obstacle 10 when the time until the laser beam 20 is reflected at the irradiation point 13 of the obstacle 10 and the reflected wave is received by the laser radar 1 is t and the speed of light is c. L is represented by the following formula.
L = c · t (1)
The laser radar 1 is provided at a height H from the road surface. Therefore, the height Z from the road surface of the irradiation point 13 is obtained by the following equation.
Z = HL ・ cosθ ・ sinη

レーザレーダ1がレーザ光を照射する俯角ηも一定であれば、車両の進行とともに障害物10の照射点13は上昇していくことになる。よって、車両が進みながら路面をレーザ光が走査していくことで、障害物10の最上部の高さを測定することができる。   If the depression angle η at which the laser radar 1 irradiates laser light is also constant, the irradiation point 13 of the obstacle 10 will rise as the vehicle travels. Therefore, the height of the uppermost part of the obstacle 10 can be measured by scanning the road surface with the laser beam while the vehicle is moving.

(第2高さ演算)
次に、レーダレーダ1により照射したレーザ光から路面の高さデータを取得し、路面の高さデータの取得できなかった領域(障害物等の影)から路面高さを演算する方法について述べる。本実施例ではこの方法を第2高さ演算と称する。
(Second height calculation)
Next, a method for obtaining road surface height data from the laser light emitted by the radar radar 1 and calculating the road surface height from an area where the road surface height data could not be obtained (shadows such as obstacles) will be described. In this embodiment, this method is referred to as a second height calculation.

図7は第2高さ演算について説明する図であり、(a)は側面から見た様子を示し、(b)は上方から見た様子を示す。また、図7では時間経過も示すために、時間ta〜時間tgのレーザレーダ1の位置およびレーザ光20の前方注視点12を時間毎に示している。   FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining the second height calculation. FIG. 7A shows a state viewed from the side, and FIG. 7B shows a state viewed from above. 7 also shows the position of the laser radar 1 from time ta to time tg and the forward gazing point 12 of the laser light 20 for each time in order to show the passage of time.

時間taおよび時間tbでは、レーザ光20は障害物10に照射されず、路面11を照射している。一方、時間tcから時間teでは、レーザ光20は障害物10に照射されているので、時間tcから時間teに照射されたレーザ光20の一部は路面11に照射されないこととなる。さらに時間が経過して時間tfおよび時間tgでは、レーザ光20は障害物10の上方を通過して路面11を照射することとなるので、障害物10には照射されない。   At time ta and time tb, the laser beam 20 is not applied to the obstacle 10 and is applied to the road surface 11. On the other hand, since the laser beam 20 is irradiated on the obstacle 10 from the time tc to the time te, a part of the laser beam 20 irradiated from the time tc to the time te is not irradiated on the road surface 11. Further, at time tf and time tg after a lapse of time, the laser beam 20 passes over the obstacle 10 and irradiates the road surface 11, so that the obstacle 10 is not irradiated.

障害物10に照射されたレーザ光20は、障害物10の表面で反射されるので、障害物10に後方の路面高さ情報は取得できない領域ができる。この領域は図7(a)および(b)に斜線を施した部分に相当し、本実施例では影14と称する。本実施例ではこの影14の長さLsをデータ処理によって求める。   Since the laser beam 20 irradiated on the obstacle 10 is reflected on the surface of the obstacle 10, an area where the road surface height information on the rear side cannot be obtained is formed on the obstacle 10. This region corresponds to the hatched portion in FIGS. 7A and 7B, and is called a shadow 14 in this embodiment. In this embodiment, the length Ls of the shadow 14 is obtained by data processing.

図8は、障害物10の路面からの高さZhを演算する方法について説明する模式図である。レーザレーダ1がレーザ光20を照射する俯角は角度ηであるので、影14の長さがLsの場合には障害物の高さZhは、次の式により求められる。
Zh = Ls・tanη
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a method for calculating the height Zh of the obstacle 10 from the road surface. Since the depression angle at which the laser radar 1 irradiates the laser beam 20 is an angle η, when the length of the shadow 14 is Ls, the height Zh of the obstacle is obtained by the following equation.
Zh = Ls ・ tanη

ところで、第1高さ演算および第2高さ演算による路面高さの演算においては、誤差が生じてしまうことがある。誤差の原因は様々あるが、次では第1高さ演算および第2高さ演算それぞれに特有の原因について述べる。   By the way, in the calculation of the road surface height by the first height calculation and the second height calculation, an error may occur. Although there are various causes of errors, the following describes specific causes for the first height calculation and the second height calculation.

(第1高さ演算の誤差)
第1高さ演算では、レーザレーダ1のレーザ光20が照射されている領域(以下、この領域のことをスポット15と称する)において、異なる高さ方向の形状が含まれると誤差が生じる。スポット15は、レーザレーダ1がレーザ光20を照射する俯角ηが小さくなるに伴って大きくなるので、スポット15内に異なる高さ形状が含まれる可能性が高くなる。つまり、本実施例では車速が大きくなるほど前方注視点距離を遠くに設定するために、俯角ηを小さくしているので、車速が大きくなるほど第1高さ演算による高さ演算の誤差は大きくなる。
(Error in the first height calculation)
In the first height calculation, an error occurs when a shape in a different height direction is included in a region irradiated with the laser beam 20 of the laser radar 1 (hereinafter, this region is referred to as a spot 15). Since the spot 15 becomes larger as the depression angle η at which the laser radar 1 irradiates the laser light 20 becomes smaller, there is a high possibility that the spot 15 includes different height shapes. In other words, in the present embodiment, the depression angle η is reduced in order to set the front gazing distance farther as the vehicle speed increases, so the error in the height calculation by the first height calculation increases as the vehicle speed increases.

以下、図9および図10を用いて、第1高さ演算による高さ演算の誤差について説明する。   Hereinafter, the error of the height calculation by the first height calculation will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

図5や図7では、図や説明の簡単のためレーザ光20は光軸21に対して平行に照射され、障害物10や路面11にレーザ光20が照射された部分は点状になっているものとして記述を行った。しかしながら、実際にはレーザレーダ1から照射されたレーザ光20は、光軸21に対して若干の広がりを有する。よって、障害物10や路面11にレーザ光20が照射された部分は面状になる。そのため、レーザ光20の照射俯角ηが小さいほど前後方向に伸びた円状になる。   5 and 7, the laser beam 20 is irradiated in parallel to the optical axis 21 for easy illustration and explanation, and the obstacle 10 and the road surface 11 irradiated with the laser beam 20 are dotted. It was described as being. However, actually, the laser light 20 emitted from the laser radar 1 has a slight spread with respect to the optical axis 21. Therefore, the portions where the obstacle 10 and the road surface 11 are irradiated with the laser light 20 are planar. For this reason, the smaller the irradiation depression angle η of the laser light 20, the circular shape extending in the front-rear direction.

レーザ光20の照射俯角がη1,η2(η1>η2)の場合のそれぞれの反射波について考察する。   Consider each reflected wave when the irradiation angle of the laser beam 20 is η1, η2 (η1> η2).

図9は、レーザレーダ1からレーザ光20を路面11に照射したときの図である。図9(a)はレーザ光20の照射俯角がη1のとき、図9(b)は照射俯角がη2のときを示す。また、図9(c)はレーザレーダ1がレーザ光20を照射したときの照射波形23と、照射俯角η1,η2の場合の路面11からの反射波24,25の波形を示す。なお、図9(c)は、横軸をレーザレーダ1からレーザ光20を送信したときを基準とした時間としてとっているが、図9(a)および図9(b)における反射位置と並べて記載するために、正確な時間関係を示したものではない。   FIG. 9 is a diagram when the road surface 11 is irradiated with the laser beam 20 from the laser radar 1. FIG. 9A shows the case where the irradiation depression angle of the laser beam 20 is η1, and FIG. 9B shows the case where the irradiation depression angle is η2. FIG. 9C shows an irradiation waveform 23 when the laser radar 1 irradiates the laser beam 20, and waveforms of reflected waves 24 and 25 from the road surface 11 in the case of irradiation depression angles η1 and η2. In FIG. 9C, the horizontal axis is taken as the time when the laser beam 20 is transmitted from the laser radar 1, but it is aligned with the reflection position in FIGS. 9A and 9B. For the purpose of description, the exact time relationship is not shown.

図9(c)の反射波24および反射波25のピークは、時間t1軸および時間t2軸上に存在している。この時間t1および時間t2は、それぞれレーザレーダ1と前方注視点12との距離をレーザ光20が往復するために必要な時間である。すなわち、図9のように路面11のみにスポット15が照射されている場合には、反射波のピークの時間位置を検出し、前述の式(1)を用いればレーザレーダ1と路面11上の前方注視点12との距離が算出される。   The peaks of the reflected wave 24 and the reflected wave 25 in FIG. 9C exist on the time t1 axis and the time t2 axis. The time t1 and the time t2 are times necessary for the laser light 20 to reciprocate between the laser radar 1 and the forward gazing point 12, respectively. That is, when the spot 15 is irradiated only on the road surface 11 as shown in FIG. 9, the time position of the peak of the reflected wave is detected, and the above-described equation (1) is used to detect the laser radar 1 and the road surface 11. A distance from the forward gazing point 12 is calculated.

路面11のみにスポット15が照射されている場合、レーザ光20の照射俯角ηが小さくなるほど、スポット15の形状は前後方向に伸びた形状になる。ところで、照射されるレーザ光20の強度は、照射俯角ηに関わらず前方注視点12付近が最も大きく、前方注視点12から離れるほど小さくなる。そのため、路面11のみにスポット15が照射されている場合には、レーザ光20の照射俯角ηに関わらず、反射波のピークは、レーザレーダ1と前方注視点12との距離をレーザ光20が往復するために必要な時間上に存在することになる。   When the spot 15 is irradiated only to the road surface 11, the shape of the spot 15 becomes a shape extended in the front-back direction, so that the irradiation depression angle (eta) of the laser beam 20 becomes small. By the way, the intensity of the irradiated laser beam 20 is the largest in the vicinity of the front gazing point 12 regardless of the irradiation depression angle η, and decreases as the distance from the front gazing point 12 increases. Therefore, when the spot 15 is irradiated only on the road surface 11, the peak of the reflected wave is the distance between the laser radar 1 and the front gazing point 12 regardless of the irradiation depression angle η of the laser light 20. It exists on the time required to make a round trip.

すなわち、スポット15内の高さ方向の形状が等しい路面11(高さ方向の形状が等しいければ障害物10でも良い)を照射している場合には、レーザ光20の照射俯角ηに関わらず、レーザレーダ1がレーザ光20を送信してから反射波を受信するまでの時間を正確に求めることが可能となる。よって、レーザレーダ1と路面11(または障害物10)との距離を正確に求められるので、この距離から路面11(または障害物10)の高さを正確に求めることができる。   That is, when irradiating the road surface 11 having the same shape in the height direction in the spot 15 (the obstacle 10 may be used if the shape in the height direction is the same), regardless of the irradiation depression angle η of the laser light 20. The time from when the laser radar 1 transmits the laser light 20 until it receives the reflected wave can be accurately obtained. Therefore, since the distance between the laser radar 1 and the road surface 11 (or the obstacle 10) can be accurately obtained, the height of the road surface 11 (or the obstacle 10) can be accurately obtained from this distance.

図10は、レーザレーダ1からレーザ光20を障害物10に照射したときの図である。図10(a)はレーザ光20の照射俯角がη1のとき、図10(b)は照射俯角がη2のときを示す。また、図10(c)はレーザレーダ1がレーザ光20を照射したときの照射波形23と、照射俯角η1,η2の場合の障害物10からの反射波24,25の波形を示す。なお、図10(c)は、横軸をレーザレーダ1からレーザ光20を送信したときを基準とした時間としてとっているが、図10(a)および図10(b)における反射位置と並べて記載するために、正確な時間関係を示したものではない。   FIG. 10 is a diagram when the obstacle 10 is irradiated with the laser beam 20 from the laser radar 1. 10A shows a case where the irradiation depression angle of the laser beam 20 is η1, and FIG. 10B shows a case where the irradiation depression angle is η2. FIG. 10C shows an irradiation waveform 23 when the laser radar 1 irradiates the laser beam 20, and waveforms of reflected waves 24 and 25 from the obstacle 10 in the case of the irradiation depression angles η1 and η2. In FIG. 10C, the horizontal axis is taken as the time when the laser beam 20 is transmitted from the laser radar 1, but it is aligned with the reflection position in FIGS. 10A and 10B. For the purpose of description, the exact time relationship is not shown.

図10(c)の反射波26および反射波27のピークは、時間t3軸および時間t5軸上に存在している。時間t3は、レーザレーダ1と照射点13との距離をレーザ光20が往復するために必要な時間である。しかし、時間t5は、レーザレーダ1と照射点13との距離をレーザ光20が往復するために必要な時間t4よりも短くなっている。すなわち、図10(a)の場合には、反射波のピークの時間t3の位置を検出し、前述の式(1)を用いればレーザレーダ1と障害物10上の照射点13との距離が算出される。一方、図10(b)の場合には、反射波のピークの時間t5の位置を検出し、前述の式(1)を用いてもレーザレーダ1と障害物10上の照射点13との距離が算出されない。   The peaks of the reflected wave 26 and the reflected wave 27 in FIG. 10C exist on the time t3 axis and the time t5 axis. Time t3 is a time required for the laser beam 20 to reciprocate the distance between the laser radar 1 and the irradiation point 13. However, the time t5 is shorter than the time t4 required for the laser beam 20 to reciprocate the distance between the laser radar 1 and the irradiation point 13. That is, in the case of FIG. 10A, the position of the reflected wave peak at time t3 is detected, and the distance between the laser radar 1 and the irradiation point 13 on the obstacle 10 is determined by using the above-described equation (1). Calculated. On the other hand, in the case of FIG. 10B, the position of the reflected wave peak at time t5 is detected, and the distance between the laser radar 1 and the irradiation point 13 on the obstacle 10 using the above-described equation (1). Is not calculated.

上記の理由について、図10(a)に示す場合と図10(b)に示す場合とに分けて説明する。   The above reason will be described separately for the case shown in FIG. 10A and the case shown in FIG.

図10(a)に示すように、レーザ光20の照射俯角ηが大きく、障害物10に対してスポット15が小さい場合、レーザ光20は障害物10の側面のみに照射される。この場合、スポット15は異なる高さ方向の形状を照射しているものの、障害物10の側面に照射されるレーザ光20の強度は、照射点13付近が最も大きく、照射点13から離れるほど小さくなるので、照射点13からの反射波強度が最も大きくなる。   As shown in FIG. 10A, when the irradiation angle η of the laser beam 20 is large and the spot 15 is small with respect to the obstacle 10, the laser beam 20 is irradiated only on the side surface of the obstacle 10. In this case, although the spot 15 irradiates a shape in a different height direction, the intensity of the laser beam 20 irradiated on the side surface of the obstacle 10 is the highest near the irradiation point 13 and decreases as the distance from the irradiation point 13 increases. Therefore, the intensity of the reflected wave from the irradiation point 13 is the highest.

そのため、反射波26のピークは、レーザレーダ1と照射点13との距離をレーザ光20が往復するために必要な時間t3軸上に存在する。   Therefore, the peak of the reflected wave 26 exists on the time t3 axis necessary for the laser beam 20 to reciprocate the distance between the laser radar 1 and the irradiation point 13.

一方、図10(b)に示すように、レーザ光20の照射俯角ηが小さく、障害物10に対してスポット15が大きい場合には、レーザ光20は障害物10の側面と路面11とに照射されてしまう。障害物10の側面は路面11に対して角度を有して立った状態なので、障害物10側面のスポット15は、レーザ光20の照射俯角η2より照射俯角ηで路面11に照射した場合と同じような形状となる。つまり、障害物10側面上のスポット15は、路面11上のスポット15よりも面積が小さくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 10B, when the irradiation depression angle η of the laser beam 20 is small and the spot 15 is large with respect to the obstacle 10, the laser beam 20 is applied to the side surface of the obstacle 10 and the road surface 11. Will be irradiated. Since the side surface of the obstacle 10 stands at an angle with respect to the road surface 11, the spot 15 on the side surface of the obstacle 10 is the same as the case where the road surface 11 is irradiated with the irradiation depression angle η 2 from the irradiation depression angle η 2 of the laser beam 20. It becomes such a shape. That is, the spot 15 on the side surface of the obstacle 10 has a smaller area than the spot 15 on the road surface 11.

反射波27は、図10(c)に点線で示すように、障害物10からは反射波27a、路面11からは反射波27bに分解できる。障害物10側面上のスポット15は、路面11上のスポット15よりも面積が小さくなるので、反射波27は路面11からの反射波27bの影響を受けて、レーザレーダ1と照射点13との距離をレーザ光20が往復するために必要な時間t4よりも手前の時間である時間t5軸上にピークが存在する。   The reflected wave 27 can be decomposed into a reflected wave 27a from the obstacle 10 and a reflected wave 27b from the road surface 11, as indicated by a dotted line in FIG. Since the spot 15 on the side surface of the obstacle 10 has a smaller area than the spot 15 on the road surface 11, the reflected wave 27 is affected by the reflected wave 27 b from the road surface 11, and the laser radar 1 and the irradiation point 13 are affected. There is a peak on the time t5 axis, which is a time before the time t4 required for the laser beam 20 to reciprocate the distance.

上記より、車速が速くなるに伴い前方注視点距離が遠くに設定されるほど、スポット15が前後方向に伸びた形状となり面積が大きくなるので、第1高さ演算による路面高さ演算の誤差は大きくなる。
(第2高さ演算の誤差)
From the above, as the front gazing point distance is set farther as the vehicle speed increases, the spot 15 becomes a shape extending in the front-rear direction and the area increases. Therefore, the error in the road surface height calculation by the first height calculation is growing.
(Error in second height calculation)

第2高さ演算による高さ演算の分解能は、隣り合うレーザ光20の高さの間隔である高さ走査間隔Dによって決まる。例えば、この高さ走査間隔Dが1[cm]である場合の高さ演算の結果が10[cm]であれば、実際の高さは9[cm]〜11[cm]の間であることになる。つまり、誤差は±1[cm]となる。   The resolution of the height calculation by the second height calculation is determined by the height scanning interval D that is the height interval of the adjacent laser beams 20. For example, if the height calculation result when the height scanning interval D is 1 [cm] is 10 [cm], the actual height is between 9 [cm] and 11 [cm]. become. That is, the error is ± 1 [cm].

高さ走査間隔Dは、レーザ光20の車両進行方向の走査間隔Gと、照射俯角ηによって生じる。   The height scanning interval D is generated by the scanning interval G of the laser beam 20 in the vehicle traveling direction and the irradiation depression angle η.

まず、図11を用いてレーザ光20の走査間隔による誤差の発生について述べる。   First, the generation of an error due to the scanning interval of the laser beam 20 will be described with reference to FIG.

図11(a)と図11(b)は、レーザ光20の照射俯角ηは等しいものの、車速が異なり、例えば図11(a)では40[km/h]であり、図11(b)では80[km/h]である。スキャンレート(走査してから次の走査を行うまでの時間)は一定、レーザ光20の走査間隔は40[km/h]の場合にGであったとすると、80[km/h]の場合は2Gとなる。   11 (a) and 11 (b), the irradiation depression angle η of the laser beam 20 is the same, but the vehicle speed is different, for example, 40 [km / h] in FIG. 11 (a), and in FIG. 11 (b). 80 [km / h]. If the scan rate (time from scanning to the next scanning) is constant and the scanning interval of the laser beam 20 is G when it is 40 [km / h], if it is 80 [km / h] 2G.

また、レーザ光20同士の高さ走査間隔Dは、40[km/h]のときをD1、80[km/h]のときをD2とすると次の式で表される。
D1 = G・tanη
D2 = 2G・tanη
ただし、0<η≦90°
よって、D1<D2となる。
Further, the height scanning interval D between the laser beams 20 is expressed by the following equation, where D1 is 40 [km / h] and D2 is 80 [km / h].
D1 = G ・ tanη
D2 = 2G ・ tanη
However, 0 <η ≦ 90 °
Therefore, D1 <D2.

したがって、レーザ光20の照射俯角ηが一定ならば車速が大きいほど誤差は大きくなることが分かる。   Therefore, it can be seen that if the irradiation angle η of the laser beam 20 is constant, the error increases as the vehicle speed increases.

次に図12を用いて俯角による誤差の発生について述べる。   Next, generation of errors due to depression angles will be described with reference to FIG.

図12(a)と図12(b)は、車速は等しく40[km/h]で等しく、レーザ光20の走査間隔もGで等しいものの、レーザ光20の照射俯角ηが異なり、図12(a)のレーザ光20の照射俯角η1は、図12(b)の照射俯角η2よりも大きく設定している。   12 (a) and 12 (b), the vehicle speed is equal to 40 [km / h] and the scanning interval of the laser beam 20 is also equal to G, but the irradiation angle η of the laser beam 20 is different, and FIG. The irradiation depression angle η1 of the laser beam 20 in a) is set to be larger than the irradiation depression angle η2 in FIG.

また、レーザ光20同士の高さ走査間隔Dは、レーザ光20の照射俯角η1のときをD3、照射俯角η2のときをD4とすると次の式で表される。
D3 = G・tanη1
D4 = G・tanη2
ただし、0<η2<η1≦90°
よって、D3>D4となる。
Further, the height scanning interval D between the laser beams 20 is expressed by the following equation, where D3 is the irradiation depression angle η1 of the laser beam 20 and D4 is the irradiation depression angle η2.
D3 = G ・ tanη1
D4 = G ・ tanη2
However, 0 <η2 <η1 ≦ 90 °
Therefore, D3> D4.

つまり、レーザ光20の照射俯角ηが大きくなるほど、誤差は大きくなることが分かる。   That is, it can be seen that the error increases as the irradiation depression angle η of the laser light 20 increases.

ところで、本実施例では車速が遅い場合には前方中心点距離を近く設定し、車速が速い場合には前方注視点距離を遠くに設定するようにしている。つまり、本実施例では車速に応じて、レーザ光20の車両進行方向の走査間隔Gも照射俯角ηも変化させている。   By the way, in this embodiment, when the vehicle speed is low, the front center point distance is set close, and when the vehicle speed is high, the front gazing point distance is set far. That is, in this embodiment, the scanning interval G of the laser beam 20 in the vehicle traveling direction and the irradiation depression angle η are changed according to the vehicle speed.

次に、図13を用いてレーザ光20の車両進行方向の走査間隔Gおよび照射俯角ηによる誤差の発生について述べる。   Next, generation of errors due to the scanning interval G of the laser beam 20 in the vehicle traveling direction and the irradiation depression angle η will be described with reference to FIG.

図13(a)は車速が40[km/h]でレーザ光20の走査間隔はG、照射俯角はη1とする。また、図13(b)では車速が80[km/h]でレーザ光20の走査間隔は2G、照射俯角はη2とする。   In FIG. 13A, the vehicle speed is 40 [km / h], the scanning interval of the laser light 20 is G, and the irradiation depression angle is η1. In FIG. 13B, the vehicle speed is 80 [km / h], the scanning interval of the laser beam 20 is 2 G, and the irradiation depression angle is η2.

このとき、レーザ光20の高さ走査間隔Dは、車速が40[km/h]のときをD3、80[km/h]のときをD4とすると次の式で表される。
D5 = G・tanη1
D6 = 2G・tanη2
ただし、0<η2<η1≦90°
At this time, the height scanning interval D of the laser beam 20 is expressed by the following equation when D3 is when the vehicle speed is 40 [km / h] and D4 when the vehicle speed is 80 [km / h].
D5 = G ・ tanη1
D6 = 2G ・ tanη2
However, 0 <η2 <η1 ≦ 90 °

ところで、車速が80[km/h]のときの前方注視点距離は、40[km/h]のときの2倍となるので、2・tanη1 = tanη2の関係となる。よって、D5 = D6となる。   By the way, the forward gazing distance when the vehicle speed is 80 [km / h] is twice that when it is 40 [km / h], so that 2 · tanη1 = tanη2. Therefore, D5 = D6.

つまり、本実施例のように車速に応じて、レーザ光20の走査間隔とレーザ光20の照射俯角ηを変化させる場合には誤差は一定となる。   That is, when the scanning interval of the laser beam 20 and the irradiation depression angle η of the laser beam 20 are changed according to the vehicle speed as in this embodiment, the error is constant.

(前方注視点距離に応じた演算方法の切替え)
第1高さ演算は、前方注視点距離が遠くなるほど、つまり車速が速くなるほど誤差が大きくなる。一方、第2高さ演算は前方注視点距離に関わらず誤差は一定に発生する。図14は、前方注視点距離に応じた第1高さ演算と第2高さ演算による誤差の大きさをシミュレーションによって計測した結果である。
(Switching the calculation method according to the forward gaze distance)
In the first height calculation, the error increases as the forward gazing point distance increases, that is, as the vehicle speed increases. On the other hand, in the second height calculation, an error occurs constantly regardless of the forward gaze distance. FIG. 14 shows the result of measuring the magnitude of the error by the first height calculation and the second height calculation according to the forward gaze distance by simulation.

前方注視点距離が短い場合には、第1高さ演算の誤差の方が第2高さ演算の誤差に比べて小さい。前方注視点距離が遠くになるにつれて第1高さ演算の誤差が大きくなるが、第2高さ演算の誤差は一定となる。そのため、前方注視点距離がN1となると、第1高さ演算の誤差の方が第2高さ演算の誤差に比べて大きくなる。   If the forward gaze distance is short, the error in the first height calculation is smaller than the error in the second height calculation. As the forward gazing point distance increases, the error in the first height calculation increases, but the error in the second height calculation becomes constant. Therefore, when the forward gazing point distance is N1, the error in the first height calculation is larger than the error in the second height calculation.

そこで、本実施例ではコントローラ5の切替え部5eにおいて、図15に示すように前方注視点距離がN1未満である場合には第1高さ演算により路面高さを演算させるようにし、前方注視点距離がN1以上の場合には第2高さ演算により路面高さを演算させるようにした。   Therefore, in the present embodiment, the switching unit 5e of the controller 5 causes the road surface height to be calculated by the first height calculation when the forward gazing distance is less than N1, as shown in FIG. When the distance is N1 or more, the road surface height is calculated by the second height calculation.

図16は、本実施例における各装置において行われる処理を示す図である。図16(a)は時間と車速との関係、図16(b)は車速と前方注視点距離の関係、図16(c)はレーザ光20の照射俯角を前方注視点距離の関係、図16(d)は前方注視点距離と第1高さ演算、第2高さ演算による路面高さの演算結果の関係を示す。   FIG. 16 is a diagram illustrating processing performed in each device in the present embodiment. 16A shows the relationship between time and vehicle speed, FIG. 16B shows the relationship between vehicle speed and front gazing distance, FIG. 16C shows the relationship between the irradiation depression angle of the laser light 20 and the front gazing distance, and FIG. (D) shows the relationship between the forward gaze distance and the calculation result of the road surface height by the first height calculation and the second height calculation.

図16(a)に示すように車速が増加していくにつれて、図16(b)に示すように前方注視点距離を遠くに設定し、図16(c)に示すように、前方注視点距離が遠くに設定されるほど、レーザ光20の照射俯角を小さくする。   As the vehicle speed increases as shown in FIG. 16 (a), the forward gazing distance is set farther as shown in FIG. 16 (b), and the forward gazing distance as shown in FIG. 16 (c). Is set farther away, the irradiation depression angle of the laser light 20 is reduced.

図16(d)の細実線は第1高さ演算による路面高さ演算結果を示し、点線は第2高さ演算による路面高さ演算を示し、一点鎖線は真の高さの値を示し、太線は切替え部5eによって第1高さ演算と第2高さ演算の切替えを行った演算結果の出力値を示す。また、第1高さ演算及び第2高さ演算の演算結果は誤差の範囲の上限と下限を示している。   The thin solid line in FIG. 16 (d) indicates the road height calculation result by the first height calculation, the dotted line indicates the road height calculation by the second height calculation, the alternate long and short dash line indicates the true height value, A thick line indicates an output value of a calculation result obtained by switching the first height calculation and the second height calculation by the switching unit 5e. The calculation results of the first height calculation and the second height calculation indicate the upper and lower limits of the error range.

図16(d)に示すように、前方注視点距離におうじて第1高さ演算と第2高さ演算を切替えているので、路面高さの演算誤差を小さくすることができる。   As shown in FIG. 16D, since the first height calculation and the second height calculation are switched according to the forward gazing distance, the calculation error of the road surface height can be reduced.

次に本実施例の効果について述べる。   Next, the effect of the present embodiment will be described.

・車両に設けられ、路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角を変化させて、レーザ光を路面に照射する位置と車体との距離である前方注視点距離を可変にするレーザレーダ1と、照射されたレーザ光が障害物に反射した反射波からレーザレーダと障害物との距離を検出する距離検出手段、およびレーザレーダと障害物との距離と、路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角とから、障害物の路面からの高さを演算する第1の高さ演算手段としての第1高さ演算部5fと、レーザ光が照射された障害物の影の長さを検出する長さ検出手段、および障害物の影の長さと、路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角とから、障害物の路面からの高さを演算する第2の高さ演算手段としての第2高さ演算手段と、前方注視点距離に応じて、障害物の高さ演算を第1高さ演算部5fと第2高さ演算部5gとに切替える切替え手段としての切替え部5eを設けた。   A laser radar 1 provided on the vehicle, which changes the depression angle of the laser beam applied to the road surface with respect to the vehicle so that the front gaze distance, which is the distance between the position where the laser beam is applied to the road surface and the vehicle body, is variable; Detecting means for detecting the distance between the laser radar and the obstacle from the reflected wave of the reflected laser light reflected by the obstacle, and the distance between the laser radar and the obstacle, and the depression angle of the laser light irradiated on the road surface with respect to the vehicle The first height calculator 5f as a first height calculator for calculating the height of the obstacle from the road surface, and length detection for detecting the shadow length of the obstacle irradiated with the laser beam And second height calculating means as second height calculating means for calculating the height of the obstacle from the road surface from the shadow length of the obstacle and the depression angle of the laser light applied to the road surface with respect to the vehicle And depending on the distance of the forward gazing point, Provided switching portion 5e of the switching means switching the high computation object into a first height calculation unit 5f and the second height calculation unit 5g.

よって、前方注視点距離に応じて第1高さ演算部5fまたは第2高さ演算部5gを切替え、第1高さ演算部5fまたは第2高さ演算部5gのうち障害物の高さ演算誤差が小さい方で障害物高さを演算することが可能となる。そのため、高さ演算をより正確に行うことができる。   Therefore, the first height calculation unit 5f or the second height calculation unit 5g is switched according to the forward gazing point distance, and the obstacle height calculation of the first height calculation unit 5f or the second height calculation unit 5g is performed. It is possible to calculate the obstacle height with a smaller error. Therefore, the height calculation can be performed more accurately.

・切替え部5eは、前方注視点距離が長くなり、第1高さ演算部5fにより演算した障害物の路面からの高さの誤差が、第2高さ演算部5gにより演算した障害物の路面からの高さの誤差よりも大きくなる前方注視点距離において、障害物の高さ演算を第1高さ演算部5fから第2高さ演算部5gへ切替えるようにした。   The switching unit 5e has a long forward gazing distance, and an obstacle height error calculated by the first height calculation unit 5f is calculated by the second height calculation unit 5g. The obstacle height calculation is switched from the first height calculation unit 5f to the second height calculation unit 5g at the forward gazing distance that is larger than the height error from the first point.

よって、前方注視点距離に関わらず、第1高さ演算部5fと第2高さ演算部5gのうち、障害物の高さを演算した高さの誤差が小さい方法で障害物の高さを演算することが可能となる。そのため、高さ演算をより正確に行うことができる。   Therefore, regardless of the forward gazing distance, the height of the obstacle is determined by a method with a small height error calculated from the height of the obstacle in the first height calculator 5f and the second height calculator 5g. It becomes possible to calculate. Therefore, the height calculation can be performed more accurately.

・第2高さ演算部5gは、障害物の影の長さと、路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角の余弦との乗算によって障害物の高さを演算するようにした。   The second height calculation unit 5g calculates the height of the obstacle by multiplying the length of the shadow of the obstacle by the cosine of the depression angle of the laser light applied to the road surface with respect to the vehicle.

よって、レーザレーダ1が取得した反射波データを処理することで障害物の高さを演算することが可能となる。そのため、第1高さ演算部5fにより障害物の高さを演算するために必要な装置に対して新たな装置を加えることなく、前方注視点距離が遠いときにも障害物の高さ演算誤差を小さくできる。   Therefore, it is possible to calculate the height of the obstacle by processing the reflected wave data acquired by the laser radar 1. Therefore, an obstacle height calculation error can be obtained even when the forward gaze distance is long, without adding a new device to the device necessary for calculating the height of the obstacle by the first height calculator 5f. Can be reduced.

・レーザレーダ1は俯角アクチュエータ6によりレーザ光20の俯角を可変にして、車速に比例して前方注視点距離を長くするようにした。   In the laser radar 1, the depression angle of the laser beam 20 is made variable by the depression actuator 6, so that the forward gazing distance is increased in proportion to the vehicle speed.

よって、車速に関わらず、制御の処理時間やアクチュエータの作動時間よりも、車両が前方注視点まで到達するまでの到達時間が長くなるように俯角を制御することが可能となる。そのため、前方注視点距離の位置に車両が回避すべき障害物があった場合にも、確実にアクチュエータが作動し、障害物を回避することができる。   Therefore, regardless of the vehicle speed, the depression angle can be controlled so that the arrival time until the vehicle reaches the front gazing point is longer than the control processing time and the actuator operation time. Therefore, even when there is an obstacle to be avoided by the vehicle at the position of the forward gazing point distance, the actuator can be reliably operated and the obstacle can be avoided.

・レーザ光20を路面に照射する位置と車体との距離である前方注視点距離に応じて、障害物の路面からの高さを、レーザレーダ1と障害物との距離から演算する第1高さ演算を行う手段と、レーザ光が照射された障害物の影の長さから演算する第2高さ演算を行う手段とを切替えるようにした。   A first height that calculates the height of the obstacle from the road surface from the distance between the laser radar 1 and the obstacle according to the front gazing distance, which is the distance between the position where the laser light 20 is applied to the road surface and the vehicle body. The means for performing the height calculation and the means for performing the second height calculation for calculating from the length of the shadow of the obstacle irradiated with the laser light are switched.

よって、前方注視点距離に応じて第1高さ演算または第2高さ演算を切替え、第1高さ演算または第2高さ演算のうち障害物の高さ演算誤差が小さい方で障害物高さを演算することが可能となる。そのため、高さ演算をより正確に行うことができる。   Therefore, the first height calculation or the second height calculation is switched according to the forward gaze distance, and the obstacle height is determined by the smaller of the obstacle height calculation errors in the first height calculation or the second height calculation. Can be calculated. Therefore, the height calculation can be performed more accurately.

・レーザレーダ1から路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角を変化させて、レーザ光を路面に照射する位置と車体との距離である前方注視点距離を可変にする手順と、前方注視点距離に応じて、障害物の路面からの高さを演算する手段として、レーザレーダ1と障害物との距離と、路面に照射するレーザ光20の車両に対する俯角とから演算する第1高さ演算を行う手段と、障害物の影の長さと、路面に照射するレーザ光20の車両に対する俯角とから演算する第2高さ演算を行う手段と、を選択する手順と、選択された手段によって障害物の路面からの高さを演算する手順から路上障害物検出を行うようにした。   A procedure for changing the angle of depression of the laser beam irradiated to the road surface from the laser radar 1 with respect to the vehicle so that the front gaze distance, which is the distance between the position where the laser beam is irradiated on the road surface and the vehicle body, is variable, and the front gaze distance Accordingly, as a means for calculating the height of the obstacle from the road surface, a first height calculation calculated from the distance between the laser radar 1 and the obstacle and the depression angle of the laser beam 20 irradiated on the road surface with respect to the vehicle is performed. A procedure for selecting a means to perform, a means for performing a second height calculation based on the length of the shadow of the obstacle and the depression angle of the laser beam 20 irradiated on the road surface with respect to the vehicle, and the obstacle by the selected means The obstacle on the road was detected from the procedure to calculate the height from the road surface.

よって、前方注視点距離に応じて第1高さ演算または第2高さ演算を切替え、第1高さ演算または第2高さ演算のうち障害物の高さ演算誤差が小さい方で障害物高さを演算することが可能となる。そのため、高さ演算をより正確に行うことができる。   Therefore, the first height calculation or the second height calculation is switched according to the forward gaze distance, and the obstacle height is determined by the smaller of the obstacle height calculation errors in the first height calculation or the second height calculation. Can be calculated. Therefore, the height calculation can be performed more accurately.

・路上障害物検出装置付き車両に、路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角を変化させて、レーザ光を路面に照射する位置と車体との距離である前方注視点距離を可変にするレーザレーダ1と、照射されたレーザ光が障害物に反射した反射波からレーザレーダと障害物との距離を検出する距離検出手段、およびレーザレーダと障害物との距離と、路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角とから、障害物の路面からの高さを演算する第1の高さ演算手段としての第1高さ演算部5fと、レーザ光が照射された障害物の影の長さを検出する長さ検出手段、および障害物の影の長さと、路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角とから、障害物の路面からの高さを演算する第2の高さ演算手段としての第2高さ演算手段と、前方注視点距離に応じて、障害物の高さ演算を第1高さ演算部5fと第2高さ演算部5gとに切替える切替え手段としての切替え部5eを設けた。   ・ Laser radar that changes the forward gaze distance, which is the distance between the position where the laser beam is irradiated on the road surface and the vehicle body, by changing the depression angle of the laser beam irradiated on the road surface with respect to the vehicle on the vehicle with the obstacle detection device on the road 1 and distance detecting means for detecting the distance between the laser radar and the obstacle from the reflected wave reflected by the obstacle on the irradiated laser beam, and the distance between the laser radar and the obstacle, and the laser beam applied to the road surface From the depression angle with respect to the vehicle, a first height calculation unit 5f as a first height calculation means for calculating the height of the obstacle from the road surface, and the length of the shadow of the obstacle irradiated with the laser light are detected. A second height calculating means for calculating the height of the obstacle from the road surface from the length of the obstacle detecting means, and the shadow length of the obstacle and the depression angle of the laser light applied to the road surface with respect to the vehicle. Height calculation means and forward gaze distance Depending on, providing the switching portion 5e of the switching means switching the height calculation obstacle into a first height calculation unit 5f and the second height calculation unit 5g.

よって、前方注視点距離に応じて第1高さ演算部5fまたは第2高さ演算部5gを切替え、第1高さ演算部5fまたは第2高さ演算部5gのうち障害物の高さ演算誤差が小さい方で障害物高さを演算することが可能となる。そのため、高さ演算をより正確に行うことができる。   Therefore, the first height calculation unit 5f or the second height calculation unit 5g is switched according to the forward gazing point distance, and the obstacle height calculation of the first height calculation unit 5f or the second height calculation unit 5g is performed. It is possible to calculate the obstacle height with a smaller error. Therefore, the height calculation can be performed more accurately.

(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the first embodiment and does not depart from the gist of the present invention. Any change in the design of the range is included in the present invention.

実施例1に係る、車両用路上障害物検出装置を搭載した車両の全体システム図である。1 is an overall system diagram of a vehicle on which a vehicle road obstacle detection device according to a first embodiment is mounted. 実施例1に係る、レーザレーダによる路面の形状取得を行う様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the shape of the road surface is acquired by the laser radar based on Example 1. FIG. 実施例1に係る、車両用路上障害物検出装置の制御ブロック図である。1 is a control block diagram of a vehicle road obstacle detection device according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る、コントローラにおいて行われる処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of processing performed in the controller according to the first embodiment. 実施例1に係る、第1高さ演算について説明する図である。It is a figure explaining the 1st height calculation based on Example 1. FIG. 実施例1に係る、障害物にレーザ光が照射された照射点の位置を演算する方法について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the method which calculates the position of the irradiation point which irradiated the laser beam to the obstacle based on Example 1. FIG. 実施例1に係る、第2高さ演算について説明する図である。It is a figure explaining the 2nd height calculation based on Example 1. FIG. 実施例1に係る、障害物の路面からの高さZhを演算する方法について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the method to calculate height Zh from the road surface of an obstruction based on Example 1. FIG. 実施例1に係る、レーザレーダからレーザ光を路面に照射したとき図である。It is a figure when the road surface is irradiated with the laser beam from the laser radar according to the first embodiment. 実施例1に係る、レーザレーダ1からレーザ光20を障害物10に照射したときの図である。It is a figure when the laser beam 20 is irradiated to the obstacle 10 from the laser radar 1 according to the first embodiment. 実施例1に係る、レーザ光の走査間隔による誤差の発生を説明する図である。It is a figure explaining generation | occurrence | production of the error by the scanning interval of a laser beam based on Example 1. FIG. 実施例1に係る、レーザ光の照射俯角による誤差の発生について説明する図である。It is a figure explaining the generation | occurrence | production of the error by the irradiation depression angle of the laser beam based on Example 1. FIG. 実施例1に係る、レーザ光の走査間隔および照射俯角による誤差の発生について説明する図である。It is a figure explaining the generation | occurrence | production of the error by the scanning interval and irradiation depression angle of the laser beam based on Example 1. FIG. 実施例1に係る、前方注視点距離に応じた第1高さ演算と第2高さ演算による誤差の大きさをシミュレーションによって計測した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the magnitude | size of the error by the 1st height calculation according to Example 1, and the 2nd height calculation according to the front gaze distance. 実施例1に係る、切替え部における、第1高さ演算と第2高さ演算を切替えを説明する図である。It is a figure explaining switching in the switching part which concerns on Example 1 between the 1st height calculation and the 2nd height calculation. 実施例1に係る、各装置において行われる処理を示す図である。It is a figure which shows the process performed in each apparatus based on Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザレーダ
2 車輪速センサ
5 コントローラ
5a 車両挙動演算部
5b 前方注視点距離演算部
5d 高さ演算部
5e 切替え部
5f 第1高さ演算部
5g 第2高さ演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser radar 2 Wheel speed sensor 5 Controller 5a Vehicle behavior calculating part 5b Forward gaze distance calculating part 5d Height calculating part 5e Switching part 5f 1st height calculating part 5g 2nd height calculating part

Claims (7)

車両に設けられ路面に照射するレーザ光の前記車両に対する俯角を変化させてレーザ光を路面に照射する位置と車体との距離である前方注視点距離を可変にするレーザレーダと、
照射されたレーザ光が障害物に反射した反射波から前記レーザレーダと障害物との距離を検出する距離検出手段と、
レーザレーダと障害物との距離と路面に照射するレーザ光の前記車両に対する俯角とから障害物の路面からの高さを演算する第1の高さ演算手段と、
レーザ光が照射された障害物の影の長さを検出する長さ検出手段と、
障害物の影の長さと前記路面に照射するレーザ光の前記車両に対する俯角とから前記障害物の路面からの高さを演算する第2の高さ演算手段と、
前方注視点距離に応じて、前記第1の高さ演算手段と前記第2の高さ演算手段とに切替える切替え手段と、
を設けたことを特徴とする車両用路上障害物検出装置。
A laser radar which is provided in a vehicle and changes a depression angle of the laser beam applied to the vehicle with respect to the vehicle so as to vary a front gazing distance which is a distance between a position where the laser beam is applied to the vehicle and a vehicle body;
Distance detecting means for detecting the distance between the laser radar and the obstacle from the reflected wave of the irradiated laser beam reflected by the obstacle;
First height calculation means for calculating the height of the obstacle from the road surface from the distance between the laser radar and the obstacle and the depression angle of the laser light applied to the road surface with respect to the vehicle;
A length detecting means for detecting the length of the shadow of the obstacle irradiated with the laser beam;
Second height calculating means for calculating the height of the obstacle from the road surface from the length of the shadow of the obstacle and the depression angle of the laser light applied to the road surface with respect to the vehicle;
Switching means for switching between the first height calculating means and the second height calculating means according to a forward gaze distance;
An on-road obstacle detection device for a vehicle characterized by comprising:
請求項1に記載の車両用路上障害物検出装置において、
前記切替え手段は、前記前方注視点距離が長くなり前記第1の高さ演算手段により演算した前記障害物の路面からの高さの誤差が前記第2の高さ演算手段により演算した前記障害物の路面からの高さの誤差よりも大きくなる前方注視点距離において前記第1の高さ演算手段と前記第2の高さ演算手段とを切替える手段であることを特徴とする車両用路上障害物検出装置。
The vehicle road obstacle detection device according to claim 1,
The switching means has the obstacle in which the distance from the road surface of the obstacle calculated by the first height calculating means is calculated by the second height calculating means because the distance from the forward gazing point becomes long. A vehicle road obstacle characterized in that the vehicle is a means for switching between the first height calculating means and the second height calculating means at a forward gazing distance that is larger than an error in height from the road surface. Detection device.
請求項1または請求項2に記載の車両用路上障害物検出装置において、
前記第2の高さ演算手段は、前記障害物の影の長さと前記路面に照射するレーザ光の前記車両に対する俯角の余弦との乗算によって演算する手段であることを特徴とする車両用路上障害物検出装置。
In the vehicle road obstacle detection device according to claim 1 or 2,
The second height calculating means is a means for calculating by multiplying the shadow length of the obstacle by the cosine of the depression angle of the laser beam applied to the road surface with respect to the vehicle. Object detection device.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の車両用路上障害物検出装置において、
前記レーザレーダは、車速に比例して前記前方注視点距離を長くすることを特徴とする車両用路上障害物検出装置。
The vehicle road obstacle detection device according to any one of claims 1 to 3,
The on-road obstacle detection device for a vehicle, wherein the laser radar increases the distance of the forward gazing point in proportion to a vehicle speed.
レーザ光を路面に照射する位置と車体との距離である前方注視点距離に応じて、障害物の路面からの高さをレーザレーダと障害物との距離から演算する手段とレーザ光が照射された障害物の影の長さから演算する手段とを切替える車両用路上障害物検出装置。 A means for calculating the height of the obstacle from the road surface from the distance between the laser radar and the obstacle and the laser light are applied according to the distance from the front gazing point, which is the distance between the position where the laser light is applied to the road surface and the vehicle body. A vehicle road obstacle detection device for switching between means for calculating from the length of the shadow of the obstacle. レーザレーダから路面に照射するレーザ光の車両に対する俯角を変化させてレーザ光を路面に照射する位置と車体との距離である前方注視点距離を可変にする手順と、
前記前方注視点距離に応じて、前記障害物の路面からの高さを演算する手段としてレーザレーダと障害物との距離と前記路面に照射するレーザ光の前記車両に対する俯角とから演算する手段と前記障害物の影の長さと前記路面に照射するレーザ光の前記車両に対する俯角とから演算する手段とを選択する手順と、
選択された手段によって前記障害物の路面からの高さを演算する手順と
からなる路上障害物検出方法。
A procedure for changing the forward gazing distance, which is the distance between the position of the laser beam irradiated on the road surface and the vehicle body, by changing the depression angle of the laser beam irradiated on the road surface from the laser radar;
Means for calculating the height of the obstacle from the road surface in accordance with the forward gazing distance, and calculating from the distance between the laser radar and the obstacle and the depression angle of the laser light applied to the road surface with respect to the vehicle; A procedure for selecting a means for calculating from the shadow length of the obstacle and the depression angle of the laser light applied to the road surface with respect to the vehicle;
A road obstacle detection method comprising: calculating a height of the obstacle from the road surface by selected means.
路面に照射するレーザ光の前記車両に対する俯角を変化させてレーザ光を路面に照射する位置と車体との距離である前方注視点距離を可変にするレーザレーダと、
照射されたレーザ光が障害物に反射した反射波から前記レーザレーダと障害物との距離を検出する距離検出手段と、
レーザレーダと障害物との距離と路面に照射するレーザ光の前記車両に対する俯角とから障害物の路面からの高さを演算する第1の高さ演算手段と、
前記レーザ光が照射された障害物の影の長さを検出する長さ検出手段と、
前記障害物の影の長さと前記路面に照射するレーザ光の前記車両に対する俯角とから、前記障害物の路面からの高さを演算する第2の高さ演算手段と、
前記前方注視点距離に応じて、前記第1の高さ演算手段と第2の高さ演算手段とに切替える切替え手段と、
を設けたことを特徴とする路上障害物検出装置付き車両。
A laser radar that varies a forward gazing distance that is a distance between a vehicle body and a position where the laser beam irradiated to the road surface changes a depression angle with respect to the vehicle to irradiate the laser beam to the road surface;
Distance detecting means for detecting the distance between the laser radar and the obstacle from the reflected wave of the irradiated laser beam reflected by the obstacle;
First height calculation means for calculating the height of the obstacle from the road surface from the distance between the laser radar and the obstacle and the depression angle of the laser light applied to the road surface with respect to the vehicle;
A length detecting means for detecting the length of the shadow of the obstacle irradiated with the laser beam;
Second height calculating means for calculating the height of the obstacle from the road surface from the shadow length of the obstacle and the depression angle of the laser light applied to the road surface with respect to the vehicle;
Switching means for switching between the first height calculation means and the second height calculation means in accordance with the forward gaze distance;
A vehicle with a road obstacle detection device.
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