上方障害物検知装置、衝突防止装置および上方障害物検知方法
【課題】道路の状態や車両の姿勢の変化にかかわらず、路面の上方に存在する物標から路面までの距離を求めることができる上方障害物検知装置、衝突防止装置および上方障害物検知方法を提供する。
【解決手段】頭上物標検知手段１１，１２，１３によりレーザ光が出射されてから戻るまでの第１の時間と、当該レーザ光が頭上物標検知手段１１から出射された際の出射角である仰角を検知し、頭上物標算出手段１５は、第１の時間および仰角に基づいて頭上物標距離および頭上物標高さを算出する。その一方で、路面検知手段１１，１２，１４によりレーザ光が路面で反射して路面検知手段に戻るまでの第２の時間と、当該レーザ光が出射された際の出射角である俯角を検知し、路面高さ算出手段１５は、第２の時間および俯角に基づいて路面高さを算出する。道路高さ幅算出手段１５は、頭上物標高さ、および、路面高さを足し合わせて道路高さ幅を算出する。
【解決手段】頭上物標検知手段１１，１２，１３によりレーザ光が出射されてから戻るまでの第１の時間と、当該レーザ光が頭上物標検知手段１１から出射された際の出射角である仰角を検知し、頭上物標算出手段１５は、第１の時間および仰角に基づいて頭上物標距離および頭上物標高さを算出する。その一方で、路面検知手段１１，１２，１４によりレーザ光が路面で反射して路面検知手段に戻るまでの第２の時間と、当該レーザ光が出射された際の出射角である俯角を検知し、路面高さ算出手段１５は、第２の時間および俯角に基づいて路面高さを算出する。道路高さ幅算出手段１５は、頭上物標高さ、および、路面高さを足し合わせて道路高さ幅を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて車両前方をスキャンした結果に基づいて衝突の可能性がある上方障害物を検知する上方障害物検知装置、衝突防止装置および上方障害物検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の前方に障害物などの物標が存在する場合、車両が物標に衝突することなく通り抜けできるかどうかを事前に知りたいという要望があった。通り抜けの可否を事前に知るためには、車両が物標の近傍を通過する際に、車両の左右方向および上下方向に、物標との間に適当な空間があるか否かの判断を行う必要がある。具体的には、電波レーダなどの手段を用いて車両から物標までの方位や距離を測定し、これらの測定値に基づいて、通り抜け可否の判断を行うことが考えられていた。
【０００３】
しかしながら、電波レーダを用いる方法では、物標に向けて照射されるビームの広がり角が広いため、上述の通り抜け可否の判断を行うのに十分な精度で障害物の方位や距離を測定できないという問題があった。
【０００４】
この問題を解決することを目的として、電波レーダよりも精度の高い測定が可能なレーザレーダを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、レーザ光を発射点から路面上方（車両の前方上方）に照射して、２次元に走査することにより、路面上方に存在する物標の下端までの距離や、角度（方位）を測定し、その測定結果から、物標の下端の高さと、車両の頂部高さとを比較し、通り抜け可否の判断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５５−０９６４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１の技術では、実際には車両が物標の下を通り抜けできるのに、通り抜けができないという誤った判断がなされ、その判断に従って、誤警報が出されたり、その逆に、車両が物標の下を通り抜けできないのに、通り抜けができるという誤った判断がなされ、その判断に従って、警報が出されなかったりする可能性があるという問題があった。
【０００７】
つまり、特許文献１の技術では、実質的には、車両が存在する位置の路面高さを基準にして、物標の高さを求めているため、物標が存在する位置の路面高さが、レーザ光の発射点における路面高さと異なっていると、路面から物標の下端までの距離が実際の値とは異なったものとなってしまい、誤判断がなされてしまうのである。
【０００８】
具体的には、図１３に示すように、鉄道や高速道路などの頭上物標５１の下を通過する際に、頭上物標５１と重なる部分の路面高さが、その他の路面高さよりも低い道路では、頭上物標５１から離れた（路面が比較的高い）位置から、頭上物標５１における道路がくぐる部分の桁等までの距離ＲUや、仰角θUを測定することとなる。そのため、車両水平中心軸線ＣＬから頭上物標５１までの高さＨUを求めることはできても、路面５３から頭上物標５１までの高さＨTを求めることができなかった。
【０００９】
その他にも、車両のピッチング（左右水平方向を軸とした回転運動）によっても、レーザ光の照射される方向が変化するため、前方上方の物標の距離や角度の測定値に基づいて、物標の下端から路面までの距離を求めることができなかった。車両の姿勢変化の他に、路面勾配が変化している場合にも、前方上方の物標における下端までの距離や角度が分かっても、物標の下端から路面までの距離を求めることができなかった。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、道路の状態や車両の姿勢の変化にかかわらず、路面の上方に存在する物標から路面までの距離を求めることができる上方障害物検知装置、衝突防止装置および上方障害物検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明の第１の態様である上方障害物検知装置では、頭上物標検知手段が、車両の前方上方に向かってレーザ光を出射して車両幅方向にスキャンし、頭上物標に照射されたレーザ光は反射して頭上物標検知手段に戻る。頭上物標検知手段では、当該レーザ光が出射されてから戻るまでの第１の時間と、当該レーザ光が頭上物標検知手段から出射された際の出射角である仰角を検知（計測）する。
【００１２】
頭上物標検知手段により検知された第１の時間および仰角は、頭上物標算出手段において、頭上物標距離および頭上物標高さの算出に用いられる。
その一方で、路面検知手段では、路面に向かってレーザ光を出射して車両幅方向にスキャンを行い、当該レーザ光が路面で反射して路面検知手段に戻るまでの第２の時間を検知するとともに、当該レーザ光が出射された際の出射角である俯角を検知する。路面検知手段により検知された第２の時間および俯角は、路面高さ算出部において、路面高さの算出に用いられる。
【００１３】
頭上物標高さ、および、路面高さが算出されると、道路高さ幅算出手段において頭上物標高さと、路面高さとが足し合わされて道路高さ幅が算出される。ここで、路面に対する頭上物標検知手段の配置高さと、路面検知手段の配置高さが同じ場合には、頭上物標高さおよび路面高さが直接足し合わされた値が道路高さ幅として用いられる。その一方で、頭上物標検知手段の配置高さと、路面検知手段の配置高さが異なる場合には、頭上物標高さおよび路面高さを足し合わせた値に対して、両者の配置高さの差の値を補正したものが道路高さ幅として用いられる。
【００１４】
このようにして路面から頭上物標までの距離である道路高さ幅を算出することにより、路面高さが変化する場合や、路面の勾配が変化する場合や、車両の姿勢が変化する（特にピッチングする）場合であっても、道路高さ幅を正確に知ることができる。
【００１５】
上述の構成において、レーザ光に係る俯角を連続的に変更することにより、路面高さを連続して取得し、その中から、頭上物標下方の路面に係る路面高さを用いて道路高さ幅を算出してもよい。
【００１６】
この場合、頭上物標の下方の路面における路面高さを直接算出できるため、正確な路面高さ幅を得ることができる。例えば、車両が存在する路面高さと、頭上物標下方の路面高さが異なる場合であっても、頭上物標下方の路面高さを直接算出でき、正確な道路高さ幅を求めることができる。
【００１７】
上述の構成において、レーザ光に係る俯角を離散的に変更することにより、路面における離散した領域に係る複数の路面高さを取得し、その中から、頭上物標下方の路面に最も近い領域に係る路面高さを用いて路面高さ幅を算出してもよい。
【００１８】
この場合、連続的に変化する路面高さを取得する場合と比較して、レーザ光の出射に係る構成を簡易できるとともに、レーザ光の出射方向の制御が容易になる。
上述の構成において、レーザ光のスキャン対象を、路面検知手段を備えた車両よりも前方の路面、および、下方の路面から選択可能とし、車両の前方上方に頭上物標が存在する場合にのみ、道路高さ幅を算出してもよい。
【００１９】
この場合、車両の前方上方に頭上物標が存在しない場合には、路面検知手段の下方、つまり車両下方の路面に対してレーザ光を照射できる。当該路面から反射したレーザ光を受光して得られる情報を、道路高さ幅の算出以外の目的、例えば路面状態の把握などにも利用できる。
【００２０】
さらに、本発明の第１の態様に係る上方障害物検知装置は、道路高さ幅と車両の高さとを比較して、頭上物標と車両とが接触あるいは衝突するか否か、言い換えると、車両が頭上物標の下を通り抜けできるか否かを判断してもよい。
【００２１】
この場合、車両の乗員は、車両が前方にある頭上物標の下を通り抜けできるか否かを予め知ることができる。
さらに、本発明の第１の態様に係る上方障害物検知装置を、路面における車両軸線方向に並ぶ複数の領域に係る路面距離および路面高さそれぞれ求め、これらの値から算出した路面の勾配を用いて頭上物標下方の路面における路面高さを算出する構成としてもよい。路面の勾配は、複数の路面距離の間の距離に係る路面の勾配であってもよいし、複数の路面距離の範囲外の距離に係る路面の勾配であってもよい。
【００２２】
この場合、頭上物標下方の路面における路面高さを直接求めていなくても、路面の勾配に基づいて当該路面高さを算出することができる。つまり、車両が存在する路面高さと頭上物標下方の路面高さが異なる等の理由で、頭上物標距離と路面距離とが異なる場合であっても、レーザ光に係る俯角を変更することなく、頭上物標下方の路面における路面高さを算出でき、正確な道路高さ幅を求めることができる。
【００２３】
さらに上述の構成において、路面の勾配、道路高さ幅、および、車両の高さに基づいて、頭上物標と車両とが接触あるいは衝突するか否か、言い換えると、車両が頭上物標の下を通り抜けできるか否かを判断してもよい。
【００２４】
この場合、頭上物標下方の路面における路面高さを直接求めていなくても、路面の勾配に基づくことにより、頭上物標と車両とが衝突等するか否か正確に判断することができる。
【００２５】
さらに判断手段を備える構成において、頭上物標と車両とが接触すると判断された場合に、頭上物標および車速に基づいて、車両が頭上物標と接触するまでの時間を算出してもよい。
【００２６】
この場合、車両の乗員は、車両が頭上物標と接触するまでの時間を知ることができる。
さらに、本発明の第１の態様に係る上方障害物検知装置において、路面検知手段を車両前方上部に設け、路面に対するレーザ光の入射角を大きくしてもよい。車両前方上部とは例えば、車室内フロントガラス近傍であり、さらにルームミラーに併設または一体型であり、もしくはダッシュボード上あるいはダッシュボード内であり、もしくはルーフ部である。
【００２７】
この場合、従来の車両のバンパー部などに路面検知手段を設けた場合と比較して、レーザ光を大きな入射角で路面に照射できる。そのため、路面で反射され路面検知手段に戻るレーザ光の強度が強くなり、路面高さを求めやすくなる。
【００２８】
上記目的を達成するためになされた本発明の第２の態様である衝突防止装置では、頭上物標と車両とが接触する、または、衝突すると判断された場合に、車両の乗員に対して警報を発する。
【００２９】
この場合、車両の乗員に対して注意を喚起することができる。
上記目的を達成するためになされた本発明の第３の態様である上方障害物検出方法では、まず、車両水平中心軸線に沿った頭上物標までの距離（頭上物標距離）、および、検知手段から頭上物標までの高さ（頭上物標高さ）が取得され、次いで、路面から検知手段までの高さ（路面高さ）が取得される。
【００３０】
そして、頭上物標高さおよび路面高さを合計する等により路面高さが取得され、最後に、路面高さと検知手段が設けられた車両の高さとが比較され、頭上物標と車両とが接触するか否かが判断される。
【００３１】
このようにして路面から頭上物標までの高さである道路高さ幅を算出することにより、路面高さが変化する場合や、路面の勾配が変化する場合や、車両の姿勢が変化する（特にピッチングする）場合であっても、道路高さ幅を正確に知ることができる。
【００３２】
本発明の第３の態様に係る上方障害物検知方法において、頭上物標が発見された場合にのみ、当該頭上物標の下を車両が通り抜けられるか否かを判断してもよい。
この場合、頭上物標が発見されない場合には、検知手段を他の目的に使用でき、レーザ光のスキャンによって得られた情報を他の目的に使用することができる。
【００３３】
本発明の第３の態様に係る上方障害物検知方法において、検知手段によって路面高さが取得できる複数の距離範囲のうちの一つの範囲内に頭上物標が存在する場合には、当該一つの範囲に対応する路面の路面高さ、言い換えると、頭上物標の下方の路面における路面高さを求めてもよい。
【００３４】
この場合、頭上物標の下方の路面における路面高さを直接算出することができるため、正確な路面高さ幅を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の衝突防止装置における衝突可能性の判断方法を説明するフローチャートである。
【図３】図１のセンサ部によるレーザ光のスキャンを説明する模式図である。
【図４】路面から頭上物標までの高さの算出を説明する模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例に係る衝突防止装置における衝突可能性の判断方法を説明するフローチャートである。
【図６】路面の勾配の算出について説明する模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る衝突防止装置の構成を説明するブロック図である。
【図８】図１の衝突防止装置１における衝突可能性の判断方法を説明する模式図である。
【図９】レーザ光ＬLにおける俯角θLの切り替えを説明する模式図である。
【図１０】レーザ光ＬLにおける俯角θLの変更を説明する模式図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る衝突防止装置における制御を説明するフローチャートである。
【図１２】衝突防止装置における他の制御を説明するフローチャートである。
【図１３】従来のレーザ光のスキャンを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
〔第１の実施形態〕
この発明の第１の実施形態に係る上方障害物検知装置を備えた衝突防止装置について、図１から図４を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態に係る衝突防止装置１の構成を説明するブロック図であり、図２は、図１の衝突防止装置１における衝突可能性の判断方法を説明するフローチャートである。図３は、図１のセンサ部１０によるレーザ光のスキャンを説明する模式図であり、図４は、路面５３から頭上物標５１までの高さの算出を説明する模式図である。
＜全体構成＞
本実施形態に係る衝突防止装置１は、車両前方の上方に存在する物体である頭上物標５１を認識し、車両５２が頭上物標５１の下を通り抜けられるか否かを判断する装置である。
【００３８】
衝突防止装置１は、図１に示すように、頭上物標５１の存在を認識するとともに、道路の路面５３から頭上物標５１までの高さである道路高さ幅ＨTを求める装置（上方障害物検出装置）であるセンサ部１０と、頭上物標５１と車両５２とが衝突するか否かを判定する衝突判定処理部（判断手段）２０と、車両の速度を制御する車速制御装置３０と、警報を発する等して衝突する可能性を軽減させる衝突軽減制御装置（警報手段）４０と、を主に備えている。
＜センサ＞
センサ部１０は、図１に示すように、レーザ光を出射する発光部（頭上物標検知手段、路面検知手段、検知手段）１１と、反射したレーザ光を検出する受光部（頭上物標検知手段、路面検知手段、検知手段）１２と、頭上物標検出部（頭上物標検知手段、検知手段）１３と、路面検出部（路面検知手段、検知手段）１４と、道路高さ幅算出部（頭上物標算出手段、路面高さ算出手段、道路高さ幅算出手段）１５と、を主に備えている。
＜発光部＞
発光部１１は、受光部１２および頭上物標検出部１３とともに頭上物標検知手段を構成するものであるとともに、受光部１２および路面検出部１４とともに路面検知手段を構成するものでもある。
【００３９】
発光部１１は、ビーム幅を絞ったレーザ光を発生させると共に、そのレーザ光の出射方向を制御するものである。具体的には、レーザ光の仰角または俯角を一定にした水平方向（車両５２の幅方向：図３の紙面に対する直交方向）のスキャンを、仰角、俯角を変化させて繰り返すことによって、二次元的なスキャン（走査）を実現する。本実施形態では、図３に示すように、頭上物標５１の検出用に、レーザ光ＬUの仰角θUを４段階に変化させ、路面の検出用に、レーザ光ＬLの俯角θLを４段階に変化させることが可能なように構成されている。
【００４０】
ここで仰角θUとは、車両水平中心軸線ＣＬから頭上物標５１をスキャンするレーザ光ＬUの出射方向までの上下方向（図４の上下方向）の角度のことであり、俯角θLとは、車両水平中心軸線ＣＬから路面５３をスキャンするレーザ光ＬLの出射方向までの上下方向の角度のことである。
【００４１】
そして、発光部１１は、頭上物標５１検出用の一の仰角θUでレーザ光ＬUのスキャンを行い、次いで、路面５３検出用の一の俯角θLでレーザ光ＬLのスキャンを行う。その後、一の仰角θUとは異なる角度の他の仰角θUで、レーザ光ＬUのスキャンを行い、次いで、他の俯角θLでレーザ光ＬLのスキャンを行う。この作業を異なる４つの仰角θUおよび俯角θLについて順次行う。
【００４２】
また、この時、発光部１１は、頭上物標検出部１３および路面検出部１４に対して、レーザ光ＬU，ＬLを出射したタイミングを出力するとともに、出射したレーザ光ＬU，ＬLの仰角θUや俯角θLの値を出力する。
【００４３】
このような二次元的なスキャンを実現する発光部１１の構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
なお、図３において、頭上物標５１における点線で囲まれた領域は、レーザ光ＬUが照射された領域を示し、路面５３における点線で囲まれた領域は、レーザ光ＬLが照射された領域を示している。
＜受光部＞
受光部１２は、発光部１１から出射され、物標（頭上物標５１や道路の路面５３等）から反射されたレーザ光を検出するものである。さらに受光部１２は、頭上物標検出部１３および路面検出部１４にレーザ光を検出したタイミングを出力するものである。
＜頭上物標検出部＞
頭上物標検出部１３は、発光部１１から取得するレーザ光ＬUの出射タイミングと受光部１２から取得するレーザ光ＬUの検出タイミングとに基づき、レーザ光ＬUが発光部１１から出射され、頭上物標５１に反射されて受光部１２に検出されるまでの時間である第１の時間Ｔ１を測定する。
【００４４】
また、頭上物標検出部１３は、受光部１２からレーザ光ＬUの検出タイミングを取得できた場合（即ち、第１の時間Ｔ１を測定できた場合）、その受光部１２により検出されたレーザ光ＬUに係る仰角θUの値を、第１の時間Ｔ１と対応づけて検出する。
＜路面検出部＞
路面検出部１４は、発光部１１から取得するレーザ光ＬLの出射タイミングと受光部１２から取得するレーザ光ＬLの検出タイミングとに基づき、レーザ光ＬLが発光部１１から出射され、道路の路面５３に反射されて受光部１２に検出されるまでの時間である第２の時間Ｔ２を測定する。
【００４５】
また、路面検出部１４は、受光部１２からレーザ光ＬLの検出タイミングを取得できた場合（即ち、第２の時間Ｔ２を測定できた場合）、その受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る俯角θLの値を、第２の時間Ｔ２と対応づけて検出する。
＜道路高さ幅算出部＞
道路高さ幅算出部１５は、頭上物標高さＨUを算出する頭上物標算出手段であり、路面高さＨLを算出する路面高さ算出手段であり、さらに、道路高さ幅ＨTを算出する道路高さ幅算出手段でもある。
【００４６】
つまり、道路高さ幅算出部１５は、第１の時間Ｔ１および仰角θUに基づいて頭上物標距離ＤUおよび頭上物標高さＨUを算出するとともに、第２の時間Ｔ２および俯角θLに基づいて路面距離ＤLおよび路面高さＨLを算出し、かつ、頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLに基づいて道路高さ幅ＨTを算出するものである。
【００４７】
ここで、頭上物標距離ＤUとは、センサ部１０から、車両水平中心軸線ＣＬに沿って頭上物標５１までの距離のことであり、路面距離ＤLとは、センサ部１０から、車両水平中心軸線ＣＬに沿って路面５３までの距離のことである。図４においては、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい場合が示されている。
【００４８】
道路高さ幅算出部１５は、第１の時間Ｔ１およびレーザ光の速度（光速）からセンサ部１０から頭上物標５１までの第１の距離ＲUを算出し、第２の時間Ｔ２およびレーザ光の速度からセンサ部１０から路面５３までの第２の距離ＲLを算出する。
【００４９】
そして、道路高さ幅算出部１５は、以下の式（１）に基づいて頭上物標距離ＤUを算出するとともに、式（２）に基づいて頭上物標高さＨUを算出する。同様に、式（３）に基づいて路面距離ＤLを算出するとともに、式（４）に基づいて路面高さＨLを算出する。
【００５０】
ＨU＝ＲU・sinθU ・・・（１）
ＤU＝ＲU・cosθU ・・・（２）
ＨL＝ＲL・sinθL ・・・（３）
ＤL＝ＲL・cosθL ・・・（４）
ここで、第１の距離ＲUとは、センサ部１０から頭上物標５１におけるレーザ光ＬUが照射された部分までの距離であり、第２の距離ＲLとはセンサ部１０から路面５３におけるレーザ光ＬLが照射された部分までの距離である。
【００５１】
その後、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい場合（図４に示す場合）では、道路高さ幅算出部１５は、頭上物標高さＨUの値および路面高さＨLの値を合算して道路高さ幅ＨTの値を算出する。
＜衝突判定処理部＞
衝突判定処理部２０は、図４に示すように、道路高さ幅ＨTおよび車両高さｈに基づいて、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触するか否かを判定する判断手段である。
【００５２】
衝突判定処理部２０には、衝突判定処理部２０を備える車両５２の車両高さｈが予め記憶されており、さらに、車両５２が頭上物標５１の下を衝突または接触することなく通り抜けるために必要な隙間幅Ｗが記憶されている。衝突判定処理部２０は、車両高さｈおよび隙間幅Ｗの合算値が、道路高さ幅ＨTの値以下または未満の場合には、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触せず、通り抜けが可能であると判定する。それ以外の場合には、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触するため、通り抜けができないと判定する。
＜車速制御装置＞
車速制御装置３０は、図１に示すように、衝突判定処理部２０による判定に基づいて、車両の速度である車速を制御するものである。例えば、衝突判定処理部２０において車両５２が頭上物標５１と衝突等すると判定された場合に、車速制御装置３０は、車両５２のブレーキを自動的に操作する等して車両５２を減速させるものである。
【００５３】
なお、本実施形態のように衝突防止装置１は車速制御装置３０を備えていてもよいし、備えていなくてもよく、特に限定するものではない。
＜衝突軽減制御装置＞
衝突軽減制御装置４０は、車両５２が頭上物標５１と衝突等すると判定された場合に、車両の乗員に警報を発する警報手段であるとともに、車両５２が頭上物標５１と衝突したとしても、衝突による被害を軽減させるものである。具体的には、車両５２のエアバックの動作準備を行ったり、上述の車速制御装置３０が設けられていない場合に車速制御装置３０の代わりにブレーキを自動的に操作する等して車両５２を減速させたりするものである。
＜＜衝突防止判定＞＞
つぎに、本実施形態の衝突防止装置１における制御方法、および、上方障害物検出装置であるセンサ部１０における制御方法を図２のフローチャートを参照しながら説明する。図２におけるＳ１からＳ４までは、センサ部１０および衝突防止装置１に共通の制御であり、Ｓ５以降は衝突防止装置１のみの制御である。
【００５４】
衝突防止装置１のセンサ部１０は、予め定められた仰角θUでレーザ光ＬUを出射し、車両５２の車幅方向にスキャンを行って、車両５２の前方上方に存在する頭上物標５１の検出を行う（頭上物標検出ステップＳ１）。頭上物標５１が検出されない場合（ＮＯの場合）には、衝突防止装置１およびセンサ部１０における制御は終了される。
【００５５】
その一方で、頭上物標５１が検出された場合（ＹＥＳの場合）には、センサ部１０は頭上物標５１までの距離および高さの判定を行う（頭上物標高さ取得ステップＳ２）。具体的には、センサ部１０の頭上物標検出部１３が、発光部１１および受光部１２から出力される各タイミングの信号、および、仰角θUの信号に基づいて、第１の時間Ｔ１、および受光部１２により検出されたレーザ光ＬUに係る仰角θUを検出する。
【００５６】
道路高さ幅算出部１５は、第１の時間Ｔ１から第１の距離ＲUを算出し、その後、第１の距離ＲU、受光部１２により検出されたレーザ光ＬUに係る仰角θU、上述の式（１）および式（２）に基づいて、頭上物標高さＨUおよび頭上物標距離ＤUを算出する。
【００５７】
その後、センサ部１０は路面５３までの距離および高さの算出を行う（路面高さ取得ステップＳ３）。具体的には、センサ部１０の路面検出部１４が、発光部１１および受光部１２から出力される各タイミングの信号、および、俯角θLの信号に基づいて、第２の時間Ｔ２、および受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る俯角θLを検出する。
【００５８】
道路高さ幅算出部１５は、第２の時間Ｔ２から第２の距離ＲLを算出し、その後、第２の距離ＲL、受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る俯角θL、上述の式（３）および式（４）に基づいて、路面高さＨLおよび路面距離ＤLを算出する。
【００５９】
頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLが算出されると、道路高さ幅算出部１５は頭上物標５１の位置における上下方向の幅（高さ）の算出を行う（算出ステップＳ４）。具体的に、道路高さ幅算出部１５は、図４に示すように、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい頭上物標高さＨUと路面高さＨLとを合算して道路高さ幅ＨTを算出する。
【００６０】
その一方で、頭上物標高さＨUに係る車両水平中心軸線ＣＬと、路面高さＨLに係る車両水平中心軸線ＣＬとが異なり、かつ、両者の高さが異なる場合には、頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLを足し合わせた値に対して、頭上物標高さＨUに係る車両水平中心軸線ＣＬ、および、路面高さＨLに係る車両水平中心軸線ＣＬの高さの差の値を補正したものが道路高さ幅ＨTとして用いられる。
【００６１】
ここまでがセンサ部１０および衝突防止装置１に共通の制御である。
センサ部１０において算出された道路高さ幅ＨTの値は、衝突判定処理部２０に入力され、車両５２が頭上物標５１の下を通り抜け不可能か否かの判定が行われる（判断ステップＳ５）。ここで通り抜けが不可能ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、衝突防止装置１の制御は終了される。
【００６２】
その一方で、通り抜けが不可能であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触する可能性があるか否かの判定が行われる（判断ステップＳ６）。車両５２と頭上物標５１とが衝突する可能性があると判定されると、例えば、車速制御装置３０がブレーキ等を自動操作して車両５２を減速させたり、衝突軽減制御装置４０が警報を発して乗員に注意を喚起したりする。その他にも、衝突軽減制御装置４０がエアバッグの動作準備に入る。このようなことにより、実際に車両５２が頭上物標に衝突した場合であっても、被害の軽減が図られる。
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の衝突防止装置１では、頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLに基づいて路面５３から頭上物標５１までの距離である道路高さ幅ＨTを算出するため、路面高さＨLが変化する場合や、路面の勾配が変化する場合や、車両５２の姿勢が変化する（特にピッチングする）場合であっても、道路高さ幅ＨTを正確に知ることができる。
【００６３】
さらに、路面高さＨLと車両高さｈとを比較して、頭上物標５１と車両５２とが衝突等するか否かを判断されるため、車両５２が頭上物標５１の下を通り抜けられるか否かを正確に判断することができる。
【００６４】
その一方で、頭上物標５１が発見された場合にのみ、頭上物標５１の下を車両５２が通り抜けられるか否かを判断しているため、頭上物標５１が発見されない場合には、発光部１１や受光部１２などを他の目的に使用できる。例えば、レーザ光を車幅方向にスキャンすることによって得られた路面５３の情報を車両５２の走行に関する他の目的に使用することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、図４に示すように、センサ部１０を車両５２の先端、例えばバンパー部に設けられた例に適用して説明しているが、センサ部１０を車両５２の車両前方上部５２Ｒ（図３参照。）に配置することが望ましい。
【００６６】
センサ部１０を車両５２の車両前方上部５２Ｒに配置することで、路面５３に照射されるレーザ光の入射角が大きくなる。従って、車両５２のバンパー部などの車両前方上部５２Ｒよりも低い位置にセンサ部１０を設けた場合と比較して、路面５３で反射され受光部１２に戻るレーザ光の強度が強くなり、路面高さＨLが求めやすくなる。
〔第１の実施形態の変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の変形例について図５および図６を参照して説明する。
【００６７】
本変形例に係る上方障害物を備えた衝突防止装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、路面の勾配を算出している点が異なっている。よって、本変形例においては、図５および図６を用いて路面の勾配の算出周辺についてのみを説明し、その他の構成要素等の説明は省略する。
【００６８】
図５は、本変形例に係る衝突防止装置１における衝突可能性の判断方法を説明するフローチャートである。図６は、路面の勾配の算出について説明する模式図である。
＜全体構成＞
本変形例に係る衝突防止装置１のセンサ部１０は、第１の実施形態と同様に、発光部１１と、受光部１２と、頭上物標検出部１３と、路面検出部１４とを備えている。また、センサ部１０は、路面５３の勾配をさらに算出する道路高さ幅算出部１５を備えている（図１参照。）。
＜道路高さ幅算出部＞
道路高さ幅算出部１５は、第１の実施形態と同様に、頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLを算出するものであるとともに、路面５３の勾配（以下、「路面勾配」と表記する。）を算出するものである。道路高さ幅算出部１５は、さらに、頭上物標高さＨU、路面高さＨLおよび路面勾配に基づいて道路高さ幅ＨTを算出する勾配算出手段でもある。
＜＜衝突防止判定＞＞
つぎに、本変形例の衝突防止装置１における制御方法、および、上方障害物検出装置であるセンサ部１０における制御方法を図５のフローチャートを参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同一の制御内容については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
本変形例の衝突防止装置１は、図５に示すように、車両５２の前方上方に存在する頭上物標５１の検出を行い（Ｓ１）、頭上物標５１が検出されると、頭上物標５１までの距離および高さの判定を行う（Ｓ２）。
【００７０】
その後、衝突防止装置１のセンサ部１０では、路面５３までの距離および高さの算出を行う前に、路面５３の勾配の変化の算出を行うとともに（Ｓ１１）、路面５３の高さ等の算出を行う（Ｓ３）。
【００７１】
具体的には、センサ部１０の路面検出部１４が、発光部１１および受光部１２から出力される各タイミングの信号、および、俯角θLの信号に基づいて、複数の第２の時間Ｔ２、および受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る複数の俯角θLを検出する。
【００７２】
道路高さ幅算出部１５は、複数の第２の時間Ｔ２からそれぞれの第２の距離ＲLを算出し、それぞれの第２の距離ＲL、受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る俯角θL、上述の式（３）および式（４）に基づいて、複数の路面高さＨLおよび路面距離ＤLを算出する。複数の路面高さＨLおよび路面距離ＤLを算出すると、道路高さ算出部１５は、図６に示すように、これらの値に基づいて路面５３の勾配、または、勾配の変化（以下、「路面勾配等」と表記する。）を算出する。
【００７３】
なお、路面勾配等は、一部の俯角θLに係るレーザ光ＬLについて、第２の時間Ｔ２、および受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る複数の俯角θLが検知されなくても、残りの第２の時間Ｔ２等に基づいて算出される。
【００７４】
頭上物標高さＨU、路面高さＨL、および、路面勾配等が算出されると、道路高さ幅算出部１５は頭上物標５１の位置における上下方向の幅の算出を行う（算出ステップＳ１２）。具体的には、道路高さ幅算出部１５は、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLが存在する場合には、両者を合算して道路高さ幅ＨTを算出する。その一方で、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLが存在しない場合には、路面高さＨLおよび路面勾配等に基づいて、頭上物標距離ＤUと等しい路面距離ＤLにおける路面高さＨLを算出する。そして、当該算出した路面高さＨLと頭上物標高さＨUとを合算して道路高さ幅ＨTを算出する。
【００７５】
以降の制御は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
＜効果＞
以上説明したように、本変形例の衝突防止装置１では、頭上物標５１下方の路面５３における路面高さＨLを直接求めていなくても、路面勾配等に基づいて当該路面高さＨLを算出することができる。つまり、車両５２が存在する路面高さＨLと頭上物標５１下方の路面高さＨLが異なる等の理由で、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが異なる場合であっても、レーザ光ＬLに係る俯角θLを変更することなく、頭上物標５１下方の路面における路面高さＨLを算出でき、正確な道路高さ幅ＨTを求めることができる。
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図７から図９を参照して説明する。
【００７６】
本実施形態に係る上方障害物を備えた衝突防止装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、レーザ光ＬLに係る俯角θLを切り替える構成を有する点が異なっている。よって、本変形例においては、図７から図９を用いて俯角θLを切り替える構成および制御の周辺についてのみ説明をし、その他の構成要素の説明は省略する。
【００７７】
図７は、本実施形態に係る衝突防止装置１０１の構成を説明するブロック図である。図８は、図１の衝突防止装置１における衝突可能性の判断方法を説明する模式図である。図９は、レーザ光ＬLにおける俯角θLの切り替えを説明する模式図である。
＜全体構成＞
衝突防止装置１０１は、図７に示すように、上方障害物検出装置であるセンサ部１１０と、頭上物標５１と車両５２とが衝突するか否かを判定する衝突判定処理部２０と、車両の速度を制御する車速制御装置３０と、警報を発する等して衝突する可能性を軽減させる衝突軽減制御装置４０と、を主に備えている。
＜センサ＞
センサ部１１０は、図７に示すように、レーザ光を出射する発光部１１と、反射したレーザ光を検出する受光部１２と、頭上物標検出部１３と、路面検出部１４と、道路高さ幅算出部１５と、検知範囲切替部（切替手段）１１６と、を主に備えている。
＜検知範囲切替部＞
検知範囲切替部１１６は、図９に示すように、俯角θLを切替えることにより、レーザ光ＬLを照射する領域を路面５３における車両５２に近い近距離領域ＡＮと、車両５２から遠い遠距離領域ＡＦとに切替える切替手段である。なお、本実施形態における発光部１１は、近距離領域ＡＮおよび遠距離領域ＡＦのいずれか一方を選択してレーザ光ＬLを照射可能なものである。
【００７８】
検知範囲切替部１１６には、道路高さ幅算出部１５から算出された頭上物標距離ＤUが入力されるとともに、検知範囲切替部１１６から発光部１１にレーザ光ＬLの照射領域を切替える制御信号が出力される。
＜＜衝突防止判定＞＞
つぎに、本実施形態に係る衝突防止装置１０１における制御方法、および、上方障害物検出装置であるセンサ部１１０における制御方法を図８のフローチャートを参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同一の制御内容については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７９】
本実施形態の衝突防止装置１０１は、図８に示すように、車両５２の前方上方に存在する頭上物標５１の検出を行い（Ｓ１）、頭上物標５１が検出されると、頭上物標５１までの距離および高さの判定を行う（Ｓ２）。
【００８０】
その後、路面５３までの距離および高さの算出を行う前に、検知範囲切替部１１６は、頭上物標距離ＤUが、センサ部１１０における路面検知範囲内か否かを判断する（比較ステップＳ２１）。例えば、レーザ光ＬLが近距離領域ＡＮに照射されている場合には、近距離領域ＡＮにおける車両水平中心軸線ＣＬに沿った距離範囲と、頭上物標距離ＤUとを比較して、頭上物標距離ＤUが上記距離範囲よりも遠いか否かを判断する。
【００８１】
頭上物標距離ＤUが上記距離範囲内の場合には、近距離領域ＡＮにレーザ光ＬLを照射する状態で、路面５３の高さ等の算出を行う（Ｓ３）。以降の制御は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８２】
その一方で、頭上物標距離ＤUが上記距離範囲よりも遠い場合、例えば、遠距離領域ＡＦにおける車両水平中心軸線ＣＬに沿った距離範囲に含まれる場合には、検知範囲切替部１１６は、レーザ光ＬLの俯角θLを変更する制御信号を出力して、路面５３の遠距離領域ＡＦにレーザ光ＬLを照射させる（変更ステップＳ２２）。そして遠距離領域ＡＦにレーザ光を照射する状態で路面５３の高さ等の算出を行う（Ｓ３）。以降の制御は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の衝突防止装置１０１では、近距離領域ＡＮあるいは遠距離領域ＡＦの一方に頭上物標５１が存在する場合には、当該一方の領域に対応する路面５３の路面高さＨL、言い換えると、頭上物標５１の下方の路面５３における路面高さＨLを求めてもよい。この場合、頭上物標５１の下方の路面における路面高さＨLを直接算出できるため、正確な路面高さ幅ＨTを得ることができる。
【００８３】
さらに、俯角θLを連続的に変更して、レーザ光ＬLを照射する場合と比較して、発光部１１の構成が簡易になり、レーザ光ＬLの出射方向の制御が容易になる。
図１０は、レーザ光ＬLにおける俯角θLの変更を説明する模式図である。
【００８４】
なお、上述の実施形態では、レーザ光ＬLに係る俯角θLを離散的に変更して、近距離領域ＡＮおよび遠距離領域ＡＦの一方を選択する構成に適用して説明したが、図１０に示すように、俯角θLを連続的に変更して、レーザ光ＬLが照射される領域を連続的に変更してもよく、特に限定するものではない。
【００８５】
このようにすることで、上述の近距離領域ＡＮおよび遠距離領域ＡＦの一方を選択する構成と比較して、路面高さＨLを算出するためにレーザ光ＬLを照射する領域を連続的に変更調節できる。そのため、頭上物標５１の下方の路面５３における路面高さＨLを直接算出できる範囲が広くなる。例えば、車両５２が存在する路面高さと、頭上物標５１下方の路面高さＨLが異なる場合であっても、頭上物標５１下方の路面高さＨLを直接算出でき、正確な道路高さ幅が求めやすい。
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図１１および図１２を参照して説明する。
【００８６】
本変形例に係る上方障害物を備えた衝突防止装置の基本構成は、第１の実施形態の変形例と同様であるが、第１の実施形態の変形例とは、衝突等を防止する制御を行う際に車速も考慮する点が異なっている。よって、本実施形態においては、図１１および図１２を用いて衝突等を防止する制御の周辺についてのみ説明をし、その他の構成要素の説明は省略する。
【００８７】
図１１は、本実施形態に係る衝突防止装置１における制御を説明するフローチャートである。
＜＜衝突防止判定＞＞
本実施形態の衝突防止装置１における制御方法について図１１のフローチャートを参照しながら説明する。なお、本実施形態の上方障害物検出装置であるセンサ部１０における制御方法は、第１の実施形態の変形例と同様であるため、その説明を省略する。
【００８８】
Ｓ１２において算出された道路高さ幅ＨTの値は、衝突判定処理部２０に入力され、車両５２が頭上物標５１の下を通り抜け不可能か否かの判定が行われる（Ｓ５）。ここで、衝突判定処理部２０は、車両５２の走行速度である車速の取得を行う（Ｓ３１）。車速を取得する車速取得手段としては、車速センサなどの種々の手段を用いることができ特に限定するものではない。車速取得手段から出力された車速信号は、頭上物標５１と車両５２とが衝突等するまでの時間を算出する時間算出手段でもある衝突判定処理部２０に入力される。
【００８９】
衝突判定処理部２０は、上述の車速信号および頭上物標距離ＤUに基づいて頭上物標５１と車両５２とが衝突等するまでの時間を算出するとともに、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触する可能性があるか否かの判定が行われる（判断ステップＳ３２）。
【００９０】
車両５２と頭上物標５１とが衝突する可能性があると判定されると、衝突軽減制御装置４０が衝突等するまでの時間を車両５２の乗員に知らせるなどの警報を発して乗員に注意を喚起したり、車速制御装置３０が車速や衝突等までの時間に応じてブレーキ等を自動操作し、車両５２を減速させたりする。
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の衝突防止装置１では、車両が頭上物標と衝突等するまでの時間を算出し、算出した時間に基づいて警報を発するため、車両の乗員は、車両が頭上物標と衝突等までの時間を知ることができる。さらに、車速や衝突等までの時間に応じて車両５２を減速させて、衝突等の回避または衝突等の被害の軽減を図ることができる。
【００９１】
図１２は、衝突防止装置における他の制御を説明するフローチャートである。
なお、上述の実施形態のように、第１の実施形態の変形例において車速を考慮して衝突等を防止する制御を行ってもよいし、図１２に示すように、第２の実施形態において車速を考慮した衝突等を防止する制御を行ってもよく、特に限定するものではない。
【００９２】
図１２における制御内容は、第２の実施形態および第３の実施形態における制御と同様であるため、図１２を示してその説明を省略する。
【符号の説明】
【００９３】
１，１０１…衝突防止装置 ５１…頭上物標 ５２…車両 １０，１１０…センサ部 ２０…衝突判定処理部（判断手段） ４０…衝突軽減制御装置（警報手段） ＨT…道路高さ幅 １１…発光部（頭上物標検知手段、路面検知手段、検知手段） １２…受光部（頭上物標検知手段、路面検知手段、検知手段） １３…頭上物標検出部（頭上物標検知手段、検知手段） １４…路面検出部（路面検知手段、検知手段） １５…道路高さ幅算出部（頭上物標算出手段、路面高さ算出手段、道路高さ幅算出手段） θU…仰角 θL…俯角 Ｔ１…第１の時間 Ｔ２…第２の時間 ＤU…頭上物標距離 ＨU…頭上物標高さ ＤL…路面距離 ＨL…路面高さ ＨT…道路高さ幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて車両前方をスキャンした結果に基づいて衝突の可能性がある上方障害物を検知する上方障害物検知装置、衝突防止装置および上方障害物検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の前方に障害物などの物標が存在する場合、車両が物標に衝突することなく通り抜けできるかどうかを事前に知りたいという要望があった。通り抜けの可否を事前に知るためには、車両が物標の近傍を通過する際に、車両の左右方向および上下方向に、物標との間に適当な空間があるか否かの判断を行う必要がある。具体的には、電波レーダなどの手段を用いて車両から物標までの方位や距離を測定し、これらの測定値に基づいて、通り抜け可否の判断を行うことが考えられていた。
【０００３】
しかしながら、電波レーダを用いる方法では、物標に向けて照射されるビームの広がり角が広いため、上述の通り抜け可否の判断を行うのに十分な精度で障害物の方位や距離を測定できないという問題があった。
【０００４】
この問題を解決することを目的として、電波レーダよりも精度の高い測定が可能なレーザレーダを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、レーザ光を発射点から路面上方（車両の前方上方）に照射して、２次元に走査することにより、路面上方に存在する物標の下端までの距離や、角度（方位）を測定し、その測定結果から、物標の下端の高さと、車両の頂部高さとを比較し、通り抜け可否の判断を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５５−０９６４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１の技術では、実際には車両が物標の下を通り抜けできるのに、通り抜けができないという誤った判断がなされ、その判断に従って、誤警報が出されたり、その逆に、車両が物標の下を通り抜けできないのに、通り抜けができるという誤った判断がなされ、その判断に従って、警報が出されなかったりする可能性があるという問題があった。
【０００７】
つまり、特許文献１の技術では、実質的には、車両が存在する位置の路面高さを基準にして、物標の高さを求めているため、物標が存在する位置の路面高さが、レーザ光の発射点における路面高さと異なっていると、路面から物標の下端までの距離が実際の値とは異なったものとなってしまい、誤判断がなされてしまうのである。
【０００８】
具体的には、図１３に示すように、鉄道や高速道路などの頭上物標５１の下を通過する際に、頭上物標５１と重なる部分の路面高さが、その他の路面高さよりも低い道路では、頭上物標５１から離れた（路面が比較的高い）位置から、頭上物標５１における道路がくぐる部分の桁等までの距離ＲUや、仰角θUを測定することとなる。そのため、車両水平中心軸線ＣＬから頭上物標５１までの高さＨUを求めることはできても、路面５３から頭上物標５１までの高さＨTを求めることができなかった。
【０００９】
その他にも、車両のピッチング（左右水平方向を軸とした回転運動）によっても、レーザ光の照射される方向が変化するため、前方上方の物標の距離や角度の測定値に基づいて、物標の下端から路面までの距離を求めることができなかった。車両の姿勢変化の他に、路面勾配が変化している場合にも、前方上方の物標における下端までの距離や角度が分かっても、物標の下端から路面までの距離を求めることができなかった。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、道路の状態や車両の姿勢の変化にかかわらず、路面の上方に存在する物標から路面までの距離を求めることができる上方障害物検知装置、衝突防止装置および上方障害物検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明の第１の態様である上方障害物検知装置では、頭上物標検知手段が、車両の前方上方に向かってレーザ光を出射して車両幅方向にスキャンし、頭上物標に照射されたレーザ光は反射して頭上物標検知手段に戻る。頭上物標検知手段では、当該レーザ光が出射されてから戻るまでの第１の時間と、当該レーザ光が頭上物標検知手段から出射された際の出射角である仰角を検知（計測）する。
【００１２】
頭上物標検知手段により検知された第１の時間および仰角は、頭上物標算出手段において、頭上物標距離および頭上物標高さの算出に用いられる。
その一方で、路面検知手段では、路面に向かってレーザ光を出射して車両幅方向にスキャンを行い、当該レーザ光が路面で反射して路面検知手段に戻るまでの第２の時間を検知するとともに、当該レーザ光が出射された際の出射角である俯角を検知する。路面検知手段により検知された第２の時間および俯角は、路面高さ算出部において、路面高さの算出に用いられる。
【００１３】
頭上物標高さ、および、路面高さが算出されると、道路高さ幅算出手段において頭上物標高さと、路面高さとが足し合わされて道路高さ幅が算出される。ここで、路面に対する頭上物標検知手段の配置高さと、路面検知手段の配置高さが同じ場合には、頭上物標高さおよび路面高さが直接足し合わされた値が道路高さ幅として用いられる。その一方で、頭上物標検知手段の配置高さと、路面検知手段の配置高さが異なる場合には、頭上物標高さおよび路面高さを足し合わせた値に対して、両者の配置高さの差の値を補正したものが道路高さ幅として用いられる。
【００１４】
このようにして路面から頭上物標までの距離である道路高さ幅を算出することにより、路面高さが変化する場合や、路面の勾配が変化する場合や、車両の姿勢が変化する（特にピッチングする）場合であっても、道路高さ幅を正確に知ることができる。
【００１５】
上述の構成において、レーザ光に係る俯角を連続的に変更することにより、路面高さを連続して取得し、その中から、頭上物標下方の路面に係る路面高さを用いて道路高さ幅を算出してもよい。
【００１６】
この場合、頭上物標の下方の路面における路面高さを直接算出できるため、正確な路面高さ幅を得ることができる。例えば、車両が存在する路面高さと、頭上物標下方の路面高さが異なる場合であっても、頭上物標下方の路面高さを直接算出でき、正確な道路高さ幅を求めることができる。
【００１７】
上述の構成において、レーザ光に係る俯角を離散的に変更することにより、路面における離散した領域に係る複数の路面高さを取得し、その中から、頭上物標下方の路面に最も近い領域に係る路面高さを用いて路面高さ幅を算出してもよい。
【００１８】
この場合、連続的に変化する路面高さを取得する場合と比較して、レーザ光の出射に係る構成を簡易できるとともに、レーザ光の出射方向の制御が容易になる。
上述の構成において、レーザ光のスキャン対象を、路面検知手段を備えた車両よりも前方の路面、および、下方の路面から選択可能とし、車両の前方上方に頭上物標が存在する場合にのみ、道路高さ幅を算出してもよい。
【００１９】
この場合、車両の前方上方に頭上物標が存在しない場合には、路面検知手段の下方、つまり車両下方の路面に対してレーザ光を照射できる。当該路面から反射したレーザ光を受光して得られる情報を、道路高さ幅の算出以外の目的、例えば路面状態の把握などにも利用できる。
【００２０】
さらに、本発明の第１の態様に係る上方障害物検知装置は、道路高さ幅と車両の高さとを比較して、頭上物標と車両とが接触あるいは衝突するか否か、言い換えると、車両が頭上物標の下を通り抜けできるか否かを判断してもよい。
【００２１】
この場合、車両の乗員は、車両が前方にある頭上物標の下を通り抜けできるか否かを予め知ることができる。
さらに、本発明の第１の態様に係る上方障害物検知装置を、路面における車両軸線方向に並ぶ複数の領域に係る路面距離および路面高さそれぞれ求め、これらの値から算出した路面の勾配を用いて頭上物標下方の路面における路面高さを算出する構成としてもよい。路面の勾配は、複数の路面距離の間の距離に係る路面の勾配であってもよいし、複数の路面距離の範囲外の距離に係る路面の勾配であってもよい。
【００２２】
この場合、頭上物標下方の路面における路面高さを直接求めていなくても、路面の勾配に基づいて当該路面高さを算出することができる。つまり、車両が存在する路面高さと頭上物標下方の路面高さが異なる等の理由で、頭上物標距離と路面距離とが異なる場合であっても、レーザ光に係る俯角を変更することなく、頭上物標下方の路面における路面高さを算出でき、正確な道路高さ幅を求めることができる。
【００２３】
さらに上述の構成において、路面の勾配、道路高さ幅、および、車両の高さに基づいて、頭上物標と車両とが接触あるいは衝突するか否か、言い換えると、車両が頭上物標の下を通り抜けできるか否かを判断してもよい。
【００２４】
この場合、頭上物標下方の路面における路面高さを直接求めていなくても、路面の勾配に基づくことにより、頭上物標と車両とが衝突等するか否か正確に判断することができる。
【００２５】
さらに判断手段を備える構成において、頭上物標と車両とが接触すると判断された場合に、頭上物標および車速に基づいて、車両が頭上物標と接触するまでの時間を算出してもよい。
【００２６】
この場合、車両の乗員は、車両が頭上物標と接触するまでの時間を知ることができる。
さらに、本発明の第１の態様に係る上方障害物検知装置において、路面検知手段を車両前方上部に設け、路面に対するレーザ光の入射角を大きくしてもよい。車両前方上部とは例えば、車室内フロントガラス近傍であり、さらにルームミラーに併設または一体型であり、もしくはダッシュボード上あるいはダッシュボード内であり、もしくはルーフ部である。
【００２７】
この場合、従来の車両のバンパー部などに路面検知手段を設けた場合と比較して、レーザ光を大きな入射角で路面に照射できる。そのため、路面で反射され路面検知手段に戻るレーザ光の強度が強くなり、路面高さを求めやすくなる。
【００２８】
上記目的を達成するためになされた本発明の第２の態様である衝突防止装置では、頭上物標と車両とが接触する、または、衝突すると判断された場合に、車両の乗員に対して警報を発する。
【００２９】
この場合、車両の乗員に対して注意を喚起することができる。
上記目的を達成するためになされた本発明の第３の態様である上方障害物検出方法では、まず、車両水平中心軸線に沿った頭上物標までの距離（頭上物標距離）、および、検知手段から頭上物標までの高さ（頭上物標高さ）が取得され、次いで、路面から検知手段までの高さ（路面高さ）が取得される。
【００３０】
そして、頭上物標高さおよび路面高さを合計する等により路面高さが取得され、最後に、路面高さと検知手段が設けられた車両の高さとが比較され、頭上物標と車両とが接触するか否かが判断される。
【００３１】
このようにして路面から頭上物標までの高さである道路高さ幅を算出することにより、路面高さが変化する場合や、路面の勾配が変化する場合や、車両の姿勢が変化する（特にピッチングする）場合であっても、道路高さ幅を正確に知ることができる。
【００３２】
本発明の第３の態様に係る上方障害物検知方法において、頭上物標が発見された場合にのみ、当該頭上物標の下を車両が通り抜けられるか否かを判断してもよい。
この場合、頭上物標が発見されない場合には、検知手段を他の目的に使用でき、レーザ光のスキャンによって得られた情報を他の目的に使用することができる。
【００３３】
本発明の第３の態様に係る上方障害物検知方法において、検知手段によって路面高さが取得できる複数の距離範囲のうちの一つの範囲内に頭上物標が存在する場合には、当該一つの範囲に対応する路面の路面高さ、言い換えると、頭上物標の下方の路面における路面高さを求めてもよい。
【００３４】
この場合、頭上物標の下方の路面における路面高さを直接算出することができるため、正確な路面高さ幅を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１の衝突防止装置における衝突可能性の判断方法を説明するフローチャートである。
【図３】図１のセンサ部によるレーザ光のスキャンを説明する模式図である。
【図４】路面から頭上物標までの高さの算出を説明する模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例に係る衝突防止装置における衝突可能性の判断方法を説明するフローチャートである。
【図６】路面の勾配の算出について説明する模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る衝突防止装置の構成を説明するブロック図である。
【図８】図１の衝突防止装置１における衝突可能性の判断方法を説明する模式図である。
【図９】レーザ光ＬLにおける俯角θLの切り替えを説明する模式図である。
【図１０】レーザ光ＬLにおける俯角θLの変更を説明する模式図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る衝突防止装置における制御を説明するフローチャートである。
【図１２】衝突防止装置における他の制御を説明するフローチャートである。
【図１３】従来のレーザ光のスキャンを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
〔第１の実施形態〕
この発明の第１の実施形態に係る上方障害物検知装置を備えた衝突防止装置について、図１から図４を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態に係る衝突防止装置１の構成を説明するブロック図であり、図２は、図１の衝突防止装置１における衝突可能性の判断方法を説明するフローチャートである。図３は、図１のセンサ部１０によるレーザ光のスキャンを説明する模式図であり、図４は、路面５３から頭上物標５１までの高さの算出を説明する模式図である。
＜全体構成＞
本実施形態に係る衝突防止装置１は、車両前方の上方に存在する物体である頭上物標５１を認識し、車両５２が頭上物標５１の下を通り抜けられるか否かを判断する装置である。
【００３８】
衝突防止装置１は、図１に示すように、頭上物標５１の存在を認識するとともに、道路の路面５３から頭上物標５１までの高さである道路高さ幅ＨTを求める装置（上方障害物検出装置）であるセンサ部１０と、頭上物標５１と車両５２とが衝突するか否かを判定する衝突判定処理部（判断手段）２０と、車両の速度を制御する車速制御装置３０と、警報を発する等して衝突する可能性を軽減させる衝突軽減制御装置（警報手段）４０と、を主に備えている。
＜センサ＞
センサ部１０は、図１に示すように、レーザ光を出射する発光部（頭上物標検知手段、路面検知手段、検知手段）１１と、反射したレーザ光を検出する受光部（頭上物標検知手段、路面検知手段、検知手段）１２と、頭上物標検出部（頭上物標検知手段、検知手段）１３と、路面検出部（路面検知手段、検知手段）１４と、道路高さ幅算出部（頭上物標算出手段、路面高さ算出手段、道路高さ幅算出手段）１５と、を主に備えている。
＜発光部＞
発光部１１は、受光部１２および頭上物標検出部１３とともに頭上物標検知手段を構成するものであるとともに、受光部１２および路面検出部１４とともに路面検知手段を構成するものでもある。
【００３９】
発光部１１は、ビーム幅を絞ったレーザ光を発生させると共に、そのレーザ光の出射方向を制御するものである。具体的には、レーザ光の仰角または俯角を一定にした水平方向（車両５２の幅方向：図３の紙面に対する直交方向）のスキャンを、仰角、俯角を変化させて繰り返すことによって、二次元的なスキャン（走査）を実現する。本実施形態では、図３に示すように、頭上物標５１の検出用に、レーザ光ＬUの仰角θUを４段階に変化させ、路面の検出用に、レーザ光ＬLの俯角θLを４段階に変化させることが可能なように構成されている。
【００４０】
ここで仰角θUとは、車両水平中心軸線ＣＬから頭上物標５１をスキャンするレーザ光ＬUの出射方向までの上下方向（図４の上下方向）の角度のことであり、俯角θLとは、車両水平中心軸線ＣＬから路面５３をスキャンするレーザ光ＬLの出射方向までの上下方向の角度のことである。
【００４１】
そして、発光部１１は、頭上物標５１検出用の一の仰角θUでレーザ光ＬUのスキャンを行い、次いで、路面５３検出用の一の俯角θLでレーザ光ＬLのスキャンを行う。その後、一の仰角θUとは異なる角度の他の仰角θUで、レーザ光ＬUのスキャンを行い、次いで、他の俯角θLでレーザ光ＬLのスキャンを行う。この作業を異なる４つの仰角θUおよび俯角θLについて順次行う。
【００４２】
また、この時、発光部１１は、頭上物標検出部１３および路面検出部１４に対して、レーザ光ＬU，ＬLを出射したタイミングを出力するとともに、出射したレーザ光ＬU，ＬLの仰角θUや俯角θLの値を出力する。
【００４３】
このような二次元的なスキャンを実現する発光部１１の構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
なお、図３において、頭上物標５１における点線で囲まれた領域は、レーザ光ＬUが照射された領域を示し、路面５３における点線で囲まれた領域は、レーザ光ＬLが照射された領域を示している。
＜受光部＞
受光部１２は、発光部１１から出射され、物標（頭上物標５１や道路の路面５３等）から反射されたレーザ光を検出するものである。さらに受光部１２は、頭上物標検出部１３および路面検出部１４にレーザ光を検出したタイミングを出力するものである。
＜頭上物標検出部＞
頭上物標検出部１３は、発光部１１から取得するレーザ光ＬUの出射タイミングと受光部１２から取得するレーザ光ＬUの検出タイミングとに基づき、レーザ光ＬUが発光部１１から出射され、頭上物標５１に反射されて受光部１２に検出されるまでの時間である第１の時間Ｔ１を測定する。
【００４４】
また、頭上物標検出部１３は、受光部１２からレーザ光ＬUの検出タイミングを取得できた場合（即ち、第１の時間Ｔ１を測定できた場合）、その受光部１２により検出されたレーザ光ＬUに係る仰角θUの値を、第１の時間Ｔ１と対応づけて検出する。
＜路面検出部＞
路面検出部１４は、発光部１１から取得するレーザ光ＬLの出射タイミングと受光部１２から取得するレーザ光ＬLの検出タイミングとに基づき、レーザ光ＬLが発光部１１から出射され、道路の路面５３に反射されて受光部１２に検出されるまでの時間である第２の時間Ｔ２を測定する。
【００４５】
また、路面検出部１４は、受光部１２からレーザ光ＬLの検出タイミングを取得できた場合（即ち、第２の時間Ｔ２を測定できた場合）、その受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る俯角θLの値を、第２の時間Ｔ２と対応づけて検出する。
＜道路高さ幅算出部＞
道路高さ幅算出部１５は、頭上物標高さＨUを算出する頭上物標算出手段であり、路面高さＨLを算出する路面高さ算出手段であり、さらに、道路高さ幅ＨTを算出する道路高さ幅算出手段でもある。
【００４６】
つまり、道路高さ幅算出部１５は、第１の時間Ｔ１および仰角θUに基づいて頭上物標距離ＤUおよび頭上物標高さＨUを算出するとともに、第２の時間Ｔ２および俯角θLに基づいて路面距離ＤLおよび路面高さＨLを算出し、かつ、頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLに基づいて道路高さ幅ＨTを算出するものである。
【００４７】
ここで、頭上物標距離ＤUとは、センサ部１０から、車両水平中心軸線ＣＬに沿って頭上物標５１までの距離のことであり、路面距離ＤLとは、センサ部１０から、車両水平中心軸線ＣＬに沿って路面５３までの距離のことである。図４においては、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい場合が示されている。
【００４８】
道路高さ幅算出部１５は、第１の時間Ｔ１およびレーザ光の速度（光速）からセンサ部１０から頭上物標５１までの第１の距離ＲUを算出し、第２の時間Ｔ２およびレーザ光の速度からセンサ部１０から路面５３までの第２の距離ＲLを算出する。
【００４９】
そして、道路高さ幅算出部１５は、以下の式（１）に基づいて頭上物標距離ＤUを算出するとともに、式（２）に基づいて頭上物標高さＨUを算出する。同様に、式（３）に基づいて路面距離ＤLを算出するとともに、式（４）に基づいて路面高さＨLを算出する。
【００５０】
ＨU＝ＲU・sinθU ・・・（１）
ＤU＝ＲU・cosθU ・・・（２）
ＨL＝ＲL・sinθL ・・・（３）
ＤL＝ＲL・cosθL ・・・（４）
ここで、第１の距離ＲUとは、センサ部１０から頭上物標５１におけるレーザ光ＬUが照射された部分までの距離であり、第２の距離ＲLとはセンサ部１０から路面５３におけるレーザ光ＬLが照射された部分までの距離である。
【００５１】
その後、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい場合（図４に示す場合）では、道路高さ幅算出部１５は、頭上物標高さＨUの値および路面高さＨLの値を合算して道路高さ幅ＨTの値を算出する。
＜衝突判定処理部＞
衝突判定処理部２０は、図４に示すように、道路高さ幅ＨTおよび車両高さｈに基づいて、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触するか否かを判定する判断手段である。
【００５２】
衝突判定処理部２０には、衝突判定処理部２０を備える車両５２の車両高さｈが予め記憶されており、さらに、車両５２が頭上物標５１の下を衝突または接触することなく通り抜けるために必要な隙間幅Ｗが記憶されている。衝突判定処理部２０は、車両高さｈおよび隙間幅Ｗの合算値が、道路高さ幅ＨTの値以下または未満の場合には、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触せず、通り抜けが可能であると判定する。それ以外の場合には、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触するため、通り抜けができないと判定する。
＜車速制御装置＞
車速制御装置３０は、図１に示すように、衝突判定処理部２０による判定に基づいて、車両の速度である車速を制御するものである。例えば、衝突判定処理部２０において車両５２が頭上物標５１と衝突等すると判定された場合に、車速制御装置３０は、車両５２のブレーキを自動的に操作する等して車両５２を減速させるものである。
【００５３】
なお、本実施形態のように衝突防止装置１は車速制御装置３０を備えていてもよいし、備えていなくてもよく、特に限定するものではない。
＜衝突軽減制御装置＞
衝突軽減制御装置４０は、車両５２が頭上物標５１と衝突等すると判定された場合に、車両の乗員に警報を発する警報手段であるとともに、車両５２が頭上物標５１と衝突したとしても、衝突による被害を軽減させるものである。具体的には、車両５２のエアバックの動作準備を行ったり、上述の車速制御装置３０が設けられていない場合に車速制御装置３０の代わりにブレーキを自動的に操作する等して車両５２を減速させたりするものである。
＜＜衝突防止判定＞＞
つぎに、本実施形態の衝突防止装置１における制御方法、および、上方障害物検出装置であるセンサ部１０における制御方法を図２のフローチャートを参照しながら説明する。図２におけるＳ１からＳ４までは、センサ部１０および衝突防止装置１に共通の制御であり、Ｓ５以降は衝突防止装置１のみの制御である。
【００５４】
衝突防止装置１のセンサ部１０は、予め定められた仰角θUでレーザ光ＬUを出射し、車両５２の車幅方向にスキャンを行って、車両５２の前方上方に存在する頭上物標５１の検出を行う（頭上物標検出ステップＳ１）。頭上物標５１が検出されない場合（ＮＯの場合）には、衝突防止装置１およびセンサ部１０における制御は終了される。
【００５５】
その一方で、頭上物標５１が検出された場合（ＹＥＳの場合）には、センサ部１０は頭上物標５１までの距離および高さの判定を行う（頭上物標高さ取得ステップＳ２）。具体的には、センサ部１０の頭上物標検出部１３が、発光部１１および受光部１２から出力される各タイミングの信号、および、仰角θUの信号に基づいて、第１の時間Ｔ１、および受光部１２により検出されたレーザ光ＬUに係る仰角θUを検出する。
【００５６】
道路高さ幅算出部１５は、第１の時間Ｔ１から第１の距離ＲUを算出し、その後、第１の距離ＲU、受光部１２により検出されたレーザ光ＬUに係る仰角θU、上述の式（１）および式（２）に基づいて、頭上物標高さＨUおよび頭上物標距離ＤUを算出する。
【００５７】
その後、センサ部１０は路面５３までの距離および高さの算出を行う（路面高さ取得ステップＳ３）。具体的には、センサ部１０の路面検出部１４が、発光部１１および受光部１２から出力される各タイミングの信号、および、俯角θLの信号に基づいて、第２の時間Ｔ２、および受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る俯角θLを検出する。
【００５８】
道路高さ幅算出部１５は、第２の時間Ｔ２から第２の距離ＲLを算出し、その後、第２の距離ＲL、受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る俯角θL、上述の式（３）および式（４）に基づいて、路面高さＨLおよび路面距離ＤLを算出する。
【００５９】
頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLが算出されると、道路高さ幅算出部１５は頭上物標５１の位置における上下方向の幅（高さ）の算出を行う（算出ステップＳ４）。具体的に、道路高さ幅算出部１５は、図４に示すように、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい頭上物標高さＨUと路面高さＨLとを合算して道路高さ幅ＨTを算出する。
【００６０】
その一方で、頭上物標高さＨUに係る車両水平中心軸線ＣＬと、路面高さＨLに係る車両水平中心軸線ＣＬとが異なり、かつ、両者の高さが異なる場合には、頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLを足し合わせた値に対して、頭上物標高さＨUに係る車両水平中心軸線ＣＬ、および、路面高さＨLに係る車両水平中心軸線ＣＬの高さの差の値を補正したものが道路高さ幅ＨTとして用いられる。
【００６１】
ここまでがセンサ部１０および衝突防止装置１に共通の制御である。
センサ部１０において算出された道路高さ幅ＨTの値は、衝突判定処理部２０に入力され、車両５２が頭上物標５１の下を通り抜け不可能か否かの判定が行われる（判断ステップＳ５）。ここで通り抜けが不可能ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、衝突防止装置１の制御は終了される。
【００６２】
その一方で、通り抜けが不可能であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触する可能性があるか否かの判定が行われる（判断ステップＳ６）。車両５２と頭上物標５１とが衝突する可能性があると判定されると、例えば、車速制御装置３０がブレーキ等を自動操作して車両５２を減速させたり、衝突軽減制御装置４０が警報を発して乗員に注意を喚起したりする。その他にも、衝突軽減制御装置４０がエアバッグの動作準備に入る。このようなことにより、実際に車両５２が頭上物標に衝突した場合であっても、被害の軽減が図られる。
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の衝突防止装置１では、頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLに基づいて路面５３から頭上物標５１までの距離である道路高さ幅ＨTを算出するため、路面高さＨLが変化する場合や、路面の勾配が変化する場合や、車両５２の姿勢が変化する（特にピッチングする）場合であっても、道路高さ幅ＨTを正確に知ることができる。
【００６３】
さらに、路面高さＨLと車両高さｈとを比較して、頭上物標５１と車両５２とが衝突等するか否かを判断されるため、車両５２が頭上物標５１の下を通り抜けられるか否かを正確に判断することができる。
【００６４】
その一方で、頭上物標５１が発見された場合にのみ、頭上物標５１の下を車両５２が通り抜けられるか否かを判断しているため、頭上物標５１が発見されない場合には、発光部１１や受光部１２などを他の目的に使用できる。例えば、レーザ光を車幅方向にスキャンすることによって得られた路面５３の情報を車両５２の走行に関する他の目的に使用することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、図４に示すように、センサ部１０を車両５２の先端、例えばバンパー部に設けられた例に適用して説明しているが、センサ部１０を車両５２の車両前方上部５２Ｒ（図３参照。）に配置することが望ましい。
【００６６】
センサ部１０を車両５２の車両前方上部５２Ｒに配置することで、路面５３に照射されるレーザ光の入射角が大きくなる。従って、車両５２のバンパー部などの車両前方上部５２Ｒよりも低い位置にセンサ部１０を設けた場合と比較して、路面５３で反射され受光部１２に戻るレーザ光の強度が強くなり、路面高さＨLが求めやすくなる。
〔第１の実施形態の変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の変形例について図５および図６を参照して説明する。
【００６７】
本変形例に係る上方障害物を備えた衝突防止装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、路面の勾配を算出している点が異なっている。よって、本変形例においては、図５および図６を用いて路面の勾配の算出周辺についてのみを説明し、その他の構成要素等の説明は省略する。
【００６８】
図５は、本変形例に係る衝突防止装置１における衝突可能性の判断方法を説明するフローチャートである。図６は、路面の勾配の算出について説明する模式図である。
＜全体構成＞
本変形例に係る衝突防止装置１のセンサ部１０は、第１の実施形態と同様に、発光部１１と、受光部１２と、頭上物標検出部１３と、路面検出部１４とを備えている。また、センサ部１０は、路面５３の勾配をさらに算出する道路高さ幅算出部１５を備えている（図１参照。）。
＜道路高さ幅算出部＞
道路高さ幅算出部１５は、第１の実施形態と同様に、頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLを算出するものであるとともに、路面５３の勾配（以下、「路面勾配」と表記する。）を算出するものである。道路高さ幅算出部１５は、さらに、頭上物標高さＨU、路面高さＨLおよび路面勾配に基づいて道路高さ幅ＨTを算出する勾配算出手段でもある。
＜＜衝突防止判定＞＞
つぎに、本変形例の衝突防止装置１における制御方法、および、上方障害物検出装置であるセンサ部１０における制御方法を図５のフローチャートを参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同一の制御内容については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
本変形例の衝突防止装置１は、図５に示すように、車両５２の前方上方に存在する頭上物標５１の検出を行い（Ｓ１）、頭上物標５１が検出されると、頭上物標５１までの距離および高さの判定を行う（Ｓ２）。
【００７０】
その後、衝突防止装置１のセンサ部１０では、路面５３までの距離および高さの算出を行う前に、路面５３の勾配の変化の算出を行うとともに（Ｓ１１）、路面５３の高さ等の算出を行う（Ｓ３）。
【００７１】
具体的には、センサ部１０の路面検出部１４が、発光部１１および受光部１２から出力される各タイミングの信号、および、俯角θLの信号に基づいて、複数の第２の時間Ｔ２、および受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る複数の俯角θLを検出する。
【００７２】
道路高さ幅算出部１５は、複数の第２の時間Ｔ２からそれぞれの第２の距離ＲLを算出し、それぞれの第２の距離ＲL、受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る俯角θL、上述の式（３）および式（４）に基づいて、複数の路面高さＨLおよび路面距離ＤLを算出する。複数の路面高さＨLおよび路面距離ＤLを算出すると、道路高さ算出部１５は、図６に示すように、これらの値に基づいて路面５３の勾配、または、勾配の変化（以下、「路面勾配等」と表記する。）を算出する。
【００７３】
なお、路面勾配等は、一部の俯角θLに係るレーザ光ＬLについて、第２の時間Ｔ２、および受光部１２により検出されたレーザ光ＬLに係る複数の俯角θLが検知されなくても、残りの第２の時間Ｔ２等に基づいて算出される。
【００７４】
頭上物標高さＨU、路面高さＨL、および、路面勾配等が算出されると、道路高さ幅算出部１５は頭上物標５１の位置における上下方向の幅の算出を行う（算出ステップＳ１２）。具体的には、道路高さ幅算出部１５は、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLが存在する場合には、両者を合算して道路高さ幅ＨTを算出する。その一方で、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが等しい頭上物標高さＨUおよび路面高さＨLが存在しない場合には、路面高さＨLおよび路面勾配等に基づいて、頭上物標距離ＤUと等しい路面距離ＤLにおける路面高さＨLを算出する。そして、当該算出した路面高さＨLと頭上物標高さＨUとを合算して道路高さ幅ＨTを算出する。
【００７５】
以降の制御は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
＜効果＞
以上説明したように、本変形例の衝突防止装置１では、頭上物標５１下方の路面５３における路面高さＨLを直接求めていなくても、路面勾配等に基づいて当該路面高さＨLを算出することができる。つまり、車両５２が存在する路面高さＨLと頭上物標５１下方の路面高さＨLが異なる等の理由で、頭上物標距離ＤUと路面距離ＤLとが異なる場合であっても、レーザ光ＬLに係る俯角θLを変更することなく、頭上物標５１下方の路面における路面高さＨLを算出でき、正確な道路高さ幅ＨTを求めることができる。
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図７から図９を参照して説明する。
【００７６】
本実施形態に係る上方障害物を備えた衝突防止装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、レーザ光ＬLに係る俯角θLを切り替える構成を有する点が異なっている。よって、本変形例においては、図７から図９を用いて俯角θLを切り替える構成および制御の周辺についてのみ説明をし、その他の構成要素の説明は省略する。
【００７７】
図７は、本実施形態に係る衝突防止装置１０１の構成を説明するブロック図である。図８は、図１の衝突防止装置１における衝突可能性の判断方法を説明する模式図である。図９は、レーザ光ＬLにおける俯角θLの切り替えを説明する模式図である。
＜全体構成＞
衝突防止装置１０１は、図７に示すように、上方障害物検出装置であるセンサ部１１０と、頭上物標５１と車両５２とが衝突するか否かを判定する衝突判定処理部２０と、車両の速度を制御する車速制御装置３０と、警報を発する等して衝突する可能性を軽減させる衝突軽減制御装置４０と、を主に備えている。
＜センサ＞
センサ部１１０は、図７に示すように、レーザ光を出射する発光部１１と、反射したレーザ光を検出する受光部１２と、頭上物標検出部１３と、路面検出部１４と、道路高さ幅算出部１５と、検知範囲切替部（切替手段）１１６と、を主に備えている。
＜検知範囲切替部＞
検知範囲切替部１１６は、図９に示すように、俯角θLを切替えることにより、レーザ光ＬLを照射する領域を路面５３における車両５２に近い近距離領域ＡＮと、車両５２から遠い遠距離領域ＡＦとに切替える切替手段である。なお、本実施形態における発光部１１は、近距離領域ＡＮおよび遠距離領域ＡＦのいずれか一方を選択してレーザ光ＬLを照射可能なものである。
【００７８】
検知範囲切替部１１６には、道路高さ幅算出部１５から算出された頭上物標距離ＤUが入力されるとともに、検知範囲切替部１１６から発光部１１にレーザ光ＬLの照射領域を切替える制御信号が出力される。
＜＜衝突防止判定＞＞
つぎに、本実施形態に係る衝突防止装置１０１における制御方法、および、上方障害物検出装置であるセンサ部１１０における制御方法を図８のフローチャートを参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同一の制御内容については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７９】
本実施形態の衝突防止装置１０１は、図８に示すように、車両５２の前方上方に存在する頭上物標５１の検出を行い（Ｓ１）、頭上物標５１が検出されると、頭上物標５１までの距離および高さの判定を行う（Ｓ２）。
【００８０】
その後、路面５３までの距離および高さの算出を行う前に、検知範囲切替部１１６は、頭上物標距離ＤUが、センサ部１１０における路面検知範囲内か否かを判断する（比較ステップＳ２１）。例えば、レーザ光ＬLが近距離領域ＡＮに照射されている場合には、近距離領域ＡＮにおける車両水平中心軸線ＣＬに沿った距離範囲と、頭上物標距離ＤUとを比較して、頭上物標距離ＤUが上記距離範囲よりも遠いか否かを判断する。
【００８１】
頭上物標距離ＤUが上記距離範囲内の場合には、近距離領域ＡＮにレーザ光ＬLを照射する状態で、路面５３の高さ等の算出を行う（Ｓ３）。以降の制御は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８２】
その一方で、頭上物標距離ＤUが上記距離範囲よりも遠い場合、例えば、遠距離領域ＡＦにおける車両水平中心軸線ＣＬに沿った距離範囲に含まれる場合には、検知範囲切替部１１６は、レーザ光ＬLの俯角θLを変更する制御信号を出力して、路面５３の遠距離領域ＡＦにレーザ光ＬLを照射させる（変更ステップＳ２２）。そして遠距離領域ＡＦにレーザ光を照射する状態で路面５３の高さ等の算出を行う（Ｓ３）。以降の制御は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の衝突防止装置１０１では、近距離領域ＡＮあるいは遠距離領域ＡＦの一方に頭上物標５１が存在する場合には、当該一方の領域に対応する路面５３の路面高さＨL、言い換えると、頭上物標５１の下方の路面５３における路面高さＨLを求めてもよい。この場合、頭上物標５１の下方の路面における路面高さＨLを直接算出できるため、正確な路面高さ幅ＨTを得ることができる。
【００８３】
さらに、俯角θLを連続的に変更して、レーザ光ＬLを照射する場合と比較して、発光部１１の構成が簡易になり、レーザ光ＬLの出射方向の制御が容易になる。
図１０は、レーザ光ＬLにおける俯角θLの変更を説明する模式図である。
【００８４】
なお、上述の実施形態では、レーザ光ＬLに係る俯角θLを離散的に変更して、近距離領域ＡＮおよび遠距離領域ＡＦの一方を選択する構成に適用して説明したが、図１０に示すように、俯角θLを連続的に変更して、レーザ光ＬLが照射される領域を連続的に変更してもよく、特に限定するものではない。
【００８５】
このようにすることで、上述の近距離領域ＡＮおよび遠距離領域ＡＦの一方を選択する構成と比較して、路面高さＨLを算出するためにレーザ光ＬLを照射する領域を連続的に変更調節できる。そのため、頭上物標５１の下方の路面５３における路面高さＨLを直接算出できる範囲が広くなる。例えば、車両５２が存在する路面高さと、頭上物標５１下方の路面高さＨLが異なる場合であっても、頭上物標５１下方の路面高さＨLを直接算出でき、正確な道路高さ幅が求めやすい。
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図１１および図１２を参照して説明する。
【００８６】
本変形例に係る上方障害物を備えた衝突防止装置の基本構成は、第１の実施形態の変形例と同様であるが、第１の実施形態の変形例とは、衝突等を防止する制御を行う際に車速も考慮する点が異なっている。よって、本実施形態においては、図１１および図１２を用いて衝突等を防止する制御の周辺についてのみ説明をし、その他の構成要素の説明は省略する。
【００８７】
図１１は、本実施形態に係る衝突防止装置１における制御を説明するフローチャートである。
＜＜衝突防止判定＞＞
本実施形態の衝突防止装置１における制御方法について図１１のフローチャートを参照しながら説明する。なお、本実施形態の上方障害物検出装置であるセンサ部１０における制御方法は、第１の実施形態の変形例と同様であるため、その説明を省略する。
【００８８】
Ｓ１２において算出された道路高さ幅ＨTの値は、衝突判定処理部２０に入力され、車両５２が頭上物標５１の下を通り抜け不可能か否かの判定が行われる（Ｓ５）。ここで、衝突判定処理部２０は、車両５２の走行速度である車速の取得を行う（Ｓ３１）。車速を取得する車速取得手段としては、車速センサなどの種々の手段を用いることができ特に限定するものではない。車速取得手段から出力された車速信号は、頭上物標５１と車両５２とが衝突等するまでの時間を算出する時間算出手段でもある衝突判定処理部２０に入力される。
【００８９】
衝突判定処理部２０は、上述の車速信号および頭上物標距離ＤUに基づいて頭上物標５１と車両５２とが衝突等するまでの時間を算出するとともに、車両５２が頭上物標５１と衝突または接触する可能性があるか否かの判定が行われる（判断ステップＳ３２）。
【００９０】
車両５２と頭上物標５１とが衝突する可能性があると判定されると、衝突軽減制御装置４０が衝突等するまでの時間を車両５２の乗員に知らせるなどの警報を発して乗員に注意を喚起したり、車速制御装置３０が車速や衝突等までの時間に応じてブレーキ等を自動操作し、車両５２を減速させたりする。
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の衝突防止装置１では、車両が頭上物標と衝突等するまでの時間を算出し、算出した時間に基づいて警報を発するため、車両の乗員は、車両が頭上物標と衝突等までの時間を知ることができる。さらに、車速や衝突等までの時間に応じて車両５２を減速させて、衝突等の回避または衝突等の被害の軽減を図ることができる。
【００９１】
図１２は、衝突防止装置における他の制御を説明するフローチャートである。
なお、上述の実施形態のように、第１の実施形態の変形例において車速を考慮して衝突等を防止する制御を行ってもよいし、図１２に示すように、第２の実施形態において車速を考慮した衝突等を防止する制御を行ってもよく、特に限定するものではない。
【００９２】
図１２における制御内容は、第２の実施形態および第３の実施形態における制御と同様であるため、図１２を示してその説明を省略する。
【符号の説明】
【００９３】
１，１０１…衝突防止装置 ５１…頭上物標 ５２…車両 １０，１１０…センサ部 ２０…衝突判定処理部（判断手段） ４０…衝突軽減制御装置（警報手段） ＨT…道路高さ幅 １１…発光部（頭上物標検知手段、路面検知手段、検知手段） １２…受光部（頭上物標検知手段、路面検知手段、検知手段） １３…頭上物標検出部（頭上物標検知手段、検知手段） １４…路面検出部（路面検知手段、検知手段） １５…道路高さ幅算出部（頭上物標算出手段、路面高さ算出手段、道路高さ幅算出手段） θU…仰角 θL…俯角 Ｔ１…第１の時間 Ｔ２…第２の時間 ＤU…頭上物標距離 ＨU…頭上物標高さ ＤL…路面距離 ＨL…路面高さ ＨT…道路高さ幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭上物標に対してレーザ光を車両幅方向にスキャンし、前記レーザ光が出射されて前記頭上物標により反射されて戻るまでの第１の時間、および、車両水平中心軸線から前記レーザ光の出射方向までの角度である仰角を検知する頭上物標検知手段と、
前記第１の時間および前記仰角に基づき、前記頭上物標検知手段から前記車両水平中心軸線に沿った前記頭上物標までの距離である頭上物標距離、および、前記頭上物標測定手段から前記頭上物標までの高さである頭上物標高さを算出する頭上物標算出手段と、
路面に対して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンし、前記レーザ光が出射されて前記路面により反射されて戻るまでの第２の時間、および、前記車両水平中心軸線から前記レーザ光の出射方向までの角度である俯角を検知する路面検知手段と、
前記第２の時間および前記俯角に基づき、前記路面検知手段から前記車両水平中心軸線に沿った前記路面までの距離である路面距離、および、前記路面から前記路面検知手段までの高さである路面高さを算出する路面高さ算出手段と、
前記頭上物標高さ、および、前記路面高さに基づいて、前記路面から前記頭上物標までの高さである道路高さ幅を算出する道路高さ幅算出手段と、
を備えることを特徴とする上方障害物検知装置。
【請求項２】
前記路面検知手段は、前記俯角を連続的に変更して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンし、
前記路面高さ算出手段は、連続して変化する前記俯角ごとに前記路面距離および前記路面高さを算出し、
前記道路高さ幅算出手段は、複数の前記路面距離のうち、前記頭上物標距離と等しい前記路面距離に対応する前記路面高さを用いて前記道路高さ幅を算出することを特徴とする請求項１記載の上方障害物検知装置。
【請求項３】
前記路面検知手段は、前記俯角を離散的に変更して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンし、
前記路面高さ算出手段は、異なる前記俯角ごとに前記路面距離および前記路面高さを算出し、
前記道路高さ幅算出手段は、複数の前記路面距離のうち、前記頭上物標距離に最も近い前記路面距離に対応する前記路面高さを用いて前記道路高さ幅を算出することを特徴とする請求項１記載の上方障害物検知装置。
【請求項４】
前記路面検知手段は、前記路面検知手段より前方の前記路面、および、前記路面検知手段の下方の前記路面に対して前記レーザ光の前記車両幅方向へのスキャンが可能であり、
前記頭上物標から反射された前記レーザ光が前記頭上物標検知手段により検知された場合に、前記路面検知手段より前方の前記路面に対して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンさせる切替手段を、さらに備え、
前記道路高さ幅算出手段は、前記路面検知手段より前方の前記路面に係る路面高さを用いて前記道路高さ幅を算出することを特徴とする請求項１記載の上方障害物検知装置。
【請求項５】
前記道路高さ幅、および、予め記憶された車両の高さを比較し、前記頭上物標と前記車両とが接触するか否かを判断する判断手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の上方障害物検知装置。
【請求項６】
前記路面検知手段は、前記俯角を変更して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンし、
前記路面高さ算出手段は、異なる前記俯角に対応する複数の前記路面距離、および複数の前記路面高さを算出し、
複数の前記路面距離、および複数の前記路面高さに基づいて、前記路面の勾配を算出する勾配算出手段を、さらに備え、
前記道路高さ幅算出手段は、前記路面の勾配を用いて前記頭上物標距離における前記路面高さを算出し、算出された前記路面高さを用いて前記道路高さ幅を算出することを特徴とする請求項１記載の上方障害物検知装置。
【請求項７】
前記路面の勾配、前記道路高さ幅、および、予め記憶された車両の高さを比較し、前記頭上物標と前記車両とが接触するか否かを判断する判断手段を、さらに備えることを特徴とする請求項６記載の上方障害物検知装置。
【請求項８】
前記車両の走行速度である車速を取得する車速取得手段と、
前記車速および前記頭上物標距離に基づき、前記頭上物標と前記車両とが接触するまでの時間を算出する時間算出手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項５または７に記載の上方障害物検知装置。
【請求項９】
前記路面検知手段は、０度から９０度の範囲で俯角を取ることのできる位置に備えられることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の上方障害物検知装置。
【請求項１０】
請求項５，７，８のいずれかに記載の上方障害物検知装置と、
前記判断手段によって前記頭上物標と前記車両とが接触すると判断された場合に、警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とする衝突防止装置。
【請求項１１】
レーザ光をスキャンすることにより頭上物標および路面を検知する検知手段から、車両水平中心軸線に沿った前記頭上物標までの距離である頭上物標距離、および、前記検知手段から前記頭上物標までの高さである頭上物標高さを取得する頭上物標高さ取得ステップと、
前記路面から前記検知手段までの高さである路面高さを取得する路面高さ取得ステップと、
前記頭上物標高さ、および、前記路面高さに基づいて、前記路面から前記頭上物標までの高さである道路高さ幅を算出する算出ステップと、
前記路面高さ、および、予め記憶された車両の高さを比較し、前記頭上物標と前記車両とが接触するか否かを判断する判断ステップと、
を有することを特徴とする上方障害物検出方法。
【請求項１２】
前記頭上物標距離、および、前記頭上物標高さを取得する前に、
前記検知手段の前方上方に向けてレーザ光をスキャンし、前記頭上物標の有無を検出する頭上物標検出ステップをさらに有し、
該頭上物標検出ステップにおいて前記頭上物標が検出された場合には、前記物標高さ取得ステップ以降のステップを行うことを特徴とする請求項１１記載の上方障害物検出方法。
【請求項１３】
前記頭上物標距離の取得後、かつ、前記路面高さの取得前に、
前記頭上物標距離、および、前記検知手段における前記路面高さを取得できる複数の距離範囲を比較する比較ステップと、
前記頭上物標距離が複数の前記距離範囲のうちの一つの範囲内の場合には、前記レーザ光のスキャン領域を前記一つの範囲に対応する前記路面に変更する変更ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の上方障害物検出方法。
【請求項１】
頭上物標に対してレーザ光を車両幅方向にスキャンし、前記レーザ光が出射されて前記頭上物標により反射されて戻るまでの第１の時間、および、車両水平中心軸線から前記レーザ光の出射方向までの角度である仰角を検知する頭上物標検知手段と、
前記第１の時間および前記仰角に基づき、前記頭上物標検知手段から前記車両水平中心軸線に沿った前記頭上物標までの距離である頭上物標距離、および、前記頭上物標測定手段から前記頭上物標までの高さである頭上物標高さを算出する頭上物標算出手段と、
路面に対して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンし、前記レーザ光が出射されて前記路面により反射されて戻るまでの第２の時間、および、前記車両水平中心軸線から前記レーザ光の出射方向までの角度である俯角を検知する路面検知手段と、
前記第２の時間および前記俯角に基づき、前記路面検知手段から前記車両水平中心軸線に沿った前記路面までの距離である路面距離、および、前記路面から前記路面検知手段までの高さである路面高さを算出する路面高さ算出手段と、
前記頭上物標高さ、および、前記路面高さに基づいて、前記路面から前記頭上物標までの高さである道路高さ幅を算出する道路高さ幅算出手段と、
を備えることを特徴とする上方障害物検知装置。
【請求項２】
前記路面検知手段は、前記俯角を連続的に変更して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンし、
前記路面高さ算出手段は、連続して変化する前記俯角ごとに前記路面距離および前記路面高さを算出し、
前記道路高さ幅算出手段は、複数の前記路面距離のうち、前記頭上物標距離と等しい前記路面距離に対応する前記路面高さを用いて前記道路高さ幅を算出することを特徴とする請求項１記載の上方障害物検知装置。
【請求項３】
前記路面検知手段は、前記俯角を離散的に変更して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンし、
前記路面高さ算出手段は、異なる前記俯角ごとに前記路面距離および前記路面高さを算出し、
前記道路高さ幅算出手段は、複数の前記路面距離のうち、前記頭上物標距離に最も近い前記路面距離に対応する前記路面高さを用いて前記道路高さ幅を算出することを特徴とする請求項１記載の上方障害物検知装置。
【請求項４】
前記路面検知手段は、前記路面検知手段より前方の前記路面、および、前記路面検知手段の下方の前記路面に対して前記レーザ光の前記車両幅方向へのスキャンが可能であり、
前記頭上物標から反射された前記レーザ光が前記頭上物標検知手段により検知された場合に、前記路面検知手段より前方の前記路面に対して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンさせる切替手段を、さらに備え、
前記道路高さ幅算出手段は、前記路面検知手段より前方の前記路面に係る路面高さを用いて前記道路高さ幅を算出することを特徴とする請求項１記載の上方障害物検知装置。
【請求項５】
前記道路高さ幅、および、予め記憶された車両の高さを比較し、前記頭上物標と前記車両とが接触するか否かを判断する判断手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の上方障害物検知装置。
【請求項６】
前記路面検知手段は、前記俯角を変更して前記レーザ光を前記車両幅方向にスキャンし、
前記路面高さ算出手段は、異なる前記俯角に対応する複数の前記路面距離、および複数の前記路面高さを算出し、
複数の前記路面距離、および複数の前記路面高さに基づいて、前記路面の勾配を算出する勾配算出手段を、さらに備え、
前記道路高さ幅算出手段は、前記路面の勾配を用いて前記頭上物標距離における前記路面高さを算出し、算出された前記路面高さを用いて前記道路高さ幅を算出することを特徴とする請求項１記載の上方障害物検知装置。
【請求項７】
前記路面の勾配、前記道路高さ幅、および、予め記憶された車両の高さを比較し、前記頭上物標と前記車両とが接触するか否かを判断する判断手段を、さらに備えることを特徴とする請求項６記載の上方障害物検知装置。
【請求項８】
前記車両の走行速度である車速を取得する車速取得手段と、
前記車速および前記頭上物標距離に基づき、前記頭上物標と前記車両とが接触するまでの時間を算出する時間算出手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項５または７に記載の上方障害物検知装置。
【請求項９】
前記路面検知手段は、０度から９０度の範囲で俯角を取ることのできる位置に備えられることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の上方障害物検知装置。
【請求項１０】
請求項５，７，８のいずれかに記載の上方障害物検知装置と、
前記判断手段によって前記頭上物標と前記車両とが接触すると判断された場合に、警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とする衝突防止装置。
【請求項１１】
レーザ光をスキャンすることにより頭上物標および路面を検知する検知手段から、車両水平中心軸線に沿った前記頭上物標までの距離である頭上物標距離、および、前記検知手段から前記頭上物標までの高さである頭上物標高さを取得する頭上物標高さ取得ステップと、
前記路面から前記検知手段までの高さである路面高さを取得する路面高さ取得ステップと、
前記頭上物標高さ、および、前記路面高さに基づいて、前記路面から前記頭上物標までの高さである道路高さ幅を算出する算出ステップと、
前記路面高さ、および、予め記憶された車両の高さを比較し、前記頭上物標と前記車両とが接触するか否かを判断する判断ステップと、
を有することを特徴とする上方障害物検出方法。
【請求項１２】
前記頭上物標距離、および、前記頭上物標高さを取得する前に、
前記検知手段の前方上方に向けてレーザ光をスキャンし、前記頭上物標の有無を検出する頭上物標検出ステップをさらに有し、
該頭上物標検出ステップにおいて前記頭上物標が検出された場合には、前記物標高さ取得ステップ以降のステップを行うことを特徴とする請求項１１記載の上方障害物検出方法。
【請求項１３】
前記頭上物標距離の取得後、かつ、前記路面高さの取得前に、
前記頭上物標距離、および、前記検知手段における前記路面高さを取得できる複数の距離範囲を比較する比較ステップと、
前記頭上物標距離が複数の前記距離範囲のうちの一つの範囲内の場合には、前記レーザ光のスキャン領域を前記一つの範囲に対応する前記路面に変更する変更ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の上方障害物検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２３２２３０（Ｐ２０１１−２３２２３０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０３８２３（Ｐ２０１０−１０３８２３）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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