JP2000187799A - Obstacle detector for vehicle - Google Patents

Obstacle detector for vehicle

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JP2000187799A
JP2000187799A JP10365421A JP36542198A JP2000187799A JP 2000187799 A JP2000187799 A JP 2000187799A JP 10365421 A JP10365421 A JP 10365421A JP 36542198 A JP36542198 A JP 36542198A JP 2000187799 A JP2000187799 A JP 2000187799A
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JP
Japan
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obstacle
vehicle
collision
sensor
area
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Application number
JP10365421A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Nakazono
昌弘 中園
Yuji Nakagawa
裕司 中川
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an obstacle detector which gives an alarm in the case of the existence of an obstacle with which it is truly necessary to avoid collision. SOLUTION: A shift position sensor 1 which discriminates whether a vehicle will go forward or backward, a steering angle sensor 2 which discriminates the going direction of the vehicle, a vehicle speed sensor 3 which discriminates the running speed of the vehicle, a course discrimination means 4 which predicts the course of the vehicle in accordance with signals from the shift position sensor 1, the steering angle sensor 2, and the vehicle speed sensor 3, an obstacle position detection means 5 which can detect the positions of obstacles existing around the vehicle, and a collision discrimination means 6 which discriminates a dangerous area of a high possibility of collision in the case of the existence of obstacles and a safe area of a low possibility of collision in spite of the existence of obstacles in accordance with signals from the course discrimination means 4 and the obstacle position detection means 5 and outputs a collision detection signal in the case that obstacles exist in the dangerous area are provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に接近する障
害物を乗員に予め認知させる車両用障害物検知装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an obstacle detecting device for a vehicle that allows an occupant to recognize an obstacle approaching a vehicle in advance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、車両を操作する際に障害物と衝突
することを防止する為、車両から所定距離にある障害物
を検知すると警報音を発生する警報装置を備え、車両が
障害物に近づくと警報を発生するようにしたものがあ
る。警報としては主にブザー等の鳴動装置が利用され、
車両と障害物との距離に応じて鳴動装置の鳴動音を変化
させることで、乗員に障害物と車両との距離を報知する
ものもある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to prevent a collision with an obstacle when operating a vehicle, an alarm device for generating an alarm sound when an obstacle at a predetermined distance from the vehicle is detected is provided. There is a warning that is issued when approaching. Sounding devices such as buzzers are mainly used as alarms.
In some cases, the occupant is notified of the distance between the obstacle and the vehicle by changing the sound of the sounding device according to the distance between the vehicle and the obstacle.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な構成の車両用障害物検知装置にあっては、車両と障害
物との距離だけから警報を生じるか否かを決定するもの
であったので、車両の近くに障害物が存在すると車両に
衝突の危険性がないにもかかわらず、警報が発せられる
という問題点を有していた。例えば、障害物が移動物体
でありその障害物が車両の脇を通るだけで全く接触の可
能性がないとしても、障害物と移動物体との距離が所定
の範囲内であれば警報が生じる場合があった。
However, in the vehicle obstacle detecting device having the above-described structure, it is determined whether or not an alarm is issued only from the distance between the vehicle and the obstacle. Therefore, when an obstacle is present near the vehicle, there is a problem that an alarm is issued even though the vehicle has no danger of collision. For example, even if the obstacle is a moving object and the obstacle only passes by the side of the vehicle and there is no possibility of contact at all, an alarm is generated if the distance between the obstacle and the moving object is within a predetermined range. was there.

【0004】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、真に衝突回避の
必要性がある障害物がある場合に警報を発生させる車両
用障害物検知装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a vehicle obstacle that generates an alarm when there is an obstacle that truly needs to avoid collision. An object detection device is provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
車両が前後のどちらに進むのかを判定するシフト位置セ
ンサと、車両の進行方向を判定する操舵角センサと、車
両の進行速度を判定する車速センサと、シフト位置セン
サ、操舵角センサ及び車速センサからの信号により車両
の進路を予測する進路判定手段と、車両の周囲に存在す
る障害物の位置を検知可能な障害物位置検知手段と、進
路判定手段及び障害物位置検知手段からの信号により障
害物が存在すると衝突の可能性がある危険領域、障害物
が存在したとしても衝突の可能性が低い安全領域を判別
し、危険領域に障害物が存在する場合は衝突検知信号を
出力する衝突判定手段とを備えるようにしたことを特徴
とするものである。
According to the first aspect of the present invention,
A shift position sensor that determines whether the vehicle moves forward or backward, a steering angle sensor that determines the traveling direction of the vehicle, a vehicle speed sensor that determines the traveling speed of the vehicle, a shift position sensor, a steering angle sensor, and a vehicle speed sensor Path determination means for predicting the path of the vehicle based on the signal of the vehicle, obstacle position detection means capable of detecting the position of an obstacle present around the vehicle, and an obstacle based on signals from the path determination means and the obstacle position detection means. Collision determining means for determining a dangerous area where there is a possibility of collision if there is an obstacle, and a safety area where there is a low possibility of collision even if an obstacle exists, and outputting a collision detection signal when there is an obstacle in the dangerous area Is provided.

【0006】請求項2記載の発明は、請求項1記載の車
両用障害物検知装置において、衝突判定手段にあって
は、障害物の移動の軌跡を予測し、障害物が危険領域に
あったとしても、障害物が危険領域から安全領域へ移動
していると判断した場合には衝突検知信号を出力しない
ようにしたことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle obstacle detecting device according to the first aspect, the collision determining means predicts a locus of movement of the obstacle and locates the obstacle in a dangerous area. Also, when it is determined that the obstacle is moving from the danger area to the safety area, the collision detection signal is not output.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る車両用障害物検知装置について図1乃至図11に基づ
き詳細に説明する。図1は車両用障害物検知装置の概略
構成図である。図2は車両に設置される2次元超音波セ
ンサの配置図である。図3は車両障害物検知装置に係り
進路予測及び衝突判定の方法を示す説明図である。図4
は車両障害物検知装置に係り進路予測及び衝突判定の方
法を示す他の説明図である。図5は車両障害物検知装置
に係り進路予測及び衝突判定の方法を示す他の説明図で
ある。図6は障害物位置検知手段と障害物との位置関係
を表示するパラメータを説明する説明図である。図7は
障害物位置検知手段が障害物を検知する過程を示す説明
図である。図8は障害物位置検知手段が障害物を検知す
る他の過程を示す説明図である。図9は障害物位置検知
手段の送受信信号のタイミングを示すタイムチャートで
ある。図10は障害物位置検知手段の送受信信号の整形
信号のタイミングを示すタイムチャートである。図11
は複数の障害物の移動予測を行う方法を説明する説明図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vehicle obstacle detecting device according to an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the vehicle obstacle detection device. FIG. 2 is a layout diagram of a two-dimensional ultrasonic sensor installed in a vehicle. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of predicting a course and determining a collision in relation to the vehicle obstacle detection device. FIG.
FIG. 6 is another explanatory diagram showing a method of predicting a course and determining a collision in relation to a vehicle obstacle detection device. FIG. 5 is another explanatory diagram showing a method of predicting a course and determining a collision in relation to the vehicle obstacle detection device. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining parameters for displaying the positional relationship between the obstacle position detecting means and the obstacle. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a process in which the obstacle position detecting means detects an obstacle. FIG. 8 is an explanatory diagram showing another process in which the obstacle position detecting means detects an obstacle. FIG. 9 is a time chart showing the timing of the transmission / reception signal of the obstacle position detecting means. FIG. 10 is a time chart showing the timing of the shaping signal of the transmission / reception signal of the obstacle position detecting means. FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method for predicting movement of a plurality of obstacles.

【0008】本実施の形態に係る車両用障害物検知装置
は、図1に示すように、車両が前後のどちらに進むのか
を判定するシフト位置センサ1と、車両の進行方向を判
定する操舵角センサ2と、車両の進行速度を判定する車
速センサ3とを備え、進路判定手段4ではシフト位置セ
ンサ1、操舵角センサ2及び車速センサ3からの信号に
より車両の進路を予測する。また、車両用障害物検知装
置は、車両の周囲に存在する障害物の位置を検知可能な
障害物位置検知手段に相当する2次元超音波センサ5
と、進路判定手段4及び2次元超音波センサ5からの信
号により障害物が存在すると衝突の可能性がある危険領
域、障害物が存在したとしても衝突の可能性が低い安全
領域を判別し、危険領域に障害物が存在する場合は衝突
検知信号を出力する衝突判定手段6とを備えている。さ
らに、安全領域や危険領域、障害物等の位置を表示する
液晶ディスプレイ等の表示器7と、衝突検知信号を受け
て駆動される鳴動装置に相当するブザー8とを備えてい
る。上述した車両用障害物検知装置にあっては、真に車
両に衝突する恐れの高い障害物を検知し、衝突検知信号
を出力してその旨を乗員に報知するものである。なお、
本実施の形態にあっては、障害物位置検知手段として超
音波を利用するものを示しているが、レーザやマイクロ
波を用いて障害物を検知するようにしてもよい。また、
シフト位置センサ1により、車両が前進しようとしてい
るか、後退しようとしているかを判断することが可能に
なるため、前進しようとしている場合は車両の前方に取
り付けられた2次元超音波センサ5だけを用いるように
し、後退しようとしている場合は後方に取り付けられた
2次元超音波センサ5だけを用いるようにすることで、
消費電力の低減を図るようにしてもよい。さらに、車両
が前進及び後退のどちらも行われようとしていない場合
は、障害物の有無にかかわらず衝突検知信号を出力しな
いようにして、無用な鳴動がなされないようにしてもよ
い。
As shown in FIG. 1, a vehicle obstacle detecting device according to the present embodiment includes a shift position sensor 1 for determining whether the vehicle is moving forward or backward, and a steering angle for determining the traveling direction of the vehicle. The vehicle includes a sensor 2 and a vehicle speed sensor 3 that determines the traveling speed of the vehicle. A course determination unit 4 predicts the course of the vehicle based on signals from the shift position sensor 1, the steering angle sensor 2, and the vehicle speed sensor 3. In addition, the vehicle obstacle detection device includes a two-dimensional ultrasonic sensor 5 corresponding to obstacle position detection means capable of detecting the position of an obstacle existing around the vehicle.
And a danger area where there is a possibility of collision if an obstacle is present, and a safety area where the possibility of collision is low even if an obstacle is present, based on signals from the course determination means 4 and the two-dimensional ultrasonic sensor 5, When an obstacle exists in the danger area, a collision determination unit 6 that outputs a collision detection signal is provided. Further, it has a display 7 such as a liquid crystal display for displaying the position of a safety area, a danger area, an obstacle or the like, and a buzzer 8 corresponding to a sounding device driven upon receiving a collision detection signal. The above-described vehicle obstacle detection device detects an obstacle that is likely to collide with the vehicle and outputs a collision detection signal to notify the occupant of the fact. In addition,
In the present embodiment, an ultrasonic wave is used as the obstacle position detecting means. However, an obstacle may be detected using a laser or a microwave. Also,
Since the shift position sensor 1 makes it possible to determine whether the vehicle is going forward or backward, it is preferable to use only the two-dimensional ultrasonic sensor 5 mounted in front of the vehicle when going forward. By using only the two-dimensional ultrasonic sensor 5 attached to the rear when it is going to retreat,
The power consumption may be reduced. Further, when the vehicle is neither going forward nor backward, the collision detection signal may not be output regardless of the presence or absence of an obstacle, so that unnecessary sounding may not be performed.

【0009】2次元超音波センサ5は、図2に示すよう
に、車両の前方(フロント側)に設けられたバンパーに
4箇所埋め込まれ、車両の後方(リア側)に設けられた
バンパーに同じく4箇所埋め込まれている。なお、2次
元超音波センサ5の取付位置及び取付数はこれに限られ
るものではない。
As shown in FIG. 2, the two-dimensional ultrasonic sensor 5 is embedded at four locations in a bumper provided in front of the vehicle (front side), and similarly to a bumper provided in the rear side (rear side) of the vehicle. It is embedded in four places. The mounting position and the number of the two-dimensional ultrasonic sensors 5 are not limited to these.

【0010】表示器7は、図3乃至図5に示すように、
進路判定手段4や2次元超音波センサ5からの信号を基
に、危険領域、安全領域及び車両の画像を生成し、障害
物が領域内に存在する場合にはその位置を表示するもの
である。ここで、安全領域とは車両の進行方向からその
位置に障害物があったとしても衝突の可能性がない領域
を指し、危険領域とは車両の進行方向からその位置に障
害物があると衝突の可能性が高い領域を示すものであ
る。
The display 7 is, as shown in FIGS.
Based on signals from the route determination means 4 and the two-dimensional ultrasonic sensor 5, an image of the danger area, the safety area, and the vehicle is generated, and if an obstacle exists in the area, the position is displayed. . Here, the safety area is an area where there is no possibility of collision even if there is an obstacle at that position from the direction of travel of the vehicle, and the danger area is a collision if there is an obstacle at that position from the direction of travel of the vehicle. This indicates an area in which the possibility of occurrence is high.

【0011】安全領域及び危険領域は以下の手続きによ
り決定する。まず、進路判定手段4において、車両の進
行方向を決定付ける操舵角及び車両の車速から操舵角及
び車速をそのまま維持したと仮定した場合の車両の予測
進路を計算する。そして、予測進路を車両が移動した場
合に車両が通過する領域を危険領域とし、それ以外の領
域を安全領域とするのである。例えば、図3に示すよう
に、車両が右折しようとしている場合、車両の前方左側
が車両の進行に伴って描く軌跡を境界線とし、それより
左側の領域を安全領域とし、右側の領域を危険領域とす
るのである。また、車両の右側は、車両の長さによって
内輪差が生じることを考慮して、車両の後方右側が車両
の進行に伴って描く軌跡を境界線とし、それより右側の
領域を安全領域としている。なお、2次元超音波センサ
5の検知可能なエリアの外は安全領域とみなしている。
さらに、本実施の形態の車両用障害物検知装置にあって
は、車両の近傍の領域は障害物との衝突の可能性が極め
て高いことに鑑みて、車両から一定の距離の範囲を車両
の予測進路にかかわらず危険領域としている。
The safety area and the danger area are determined by the following procedure. First, the course determination means 4 calculates a predicted course of the vehicle assuming that the steering angle and the vehicle speed are maintained as they are from the steering angle and the vehicle speed that determine the traveling direction of the vehicle. Then, an area through which the vehicle passes when the vehicle moves on the predicted course is defined as a danger area, and the other area is defined as a safety area. For example, as shown in FIG. 3, when the vehicle is about to make a right turn, the trajectory drawn by the front left side of the vehicle as the vehicle travels is defined as a boundary line, the area on the left side is defined as a safety area, and the area on the right side is defined as a hazard It is an area. In addition, considering that an inner wheel difference occurs due to the length of the vehicle, the right side of the vehicle is defined as a trajectory drawn by the rear right side of the vehicle as the vehicle advances, and an area on the right side thereof is defined as a safety area. . The area outside the area that can be detected by the two-dimensional ultrasonic sensor 5 is regarded as a safe area.
Furthermore, in the vehicle obstacle detection device according to the present embodiment, in consideration of the extremely high possibility of collision with an obstacle in a region near the vehicle, a range of a predetermined distance from the vehicle is It is a danger area regardless of the predicted course.

【0012】上述した手続により決定された領域の設定
により、例えば、危険領域に障害物が存在する場合は車
両が障害物と衝突する可能性が極めて高いので、衝突判
定手段6から衝突検知信号が出力されブザー8が鳴動す
る。これにより、乗員は衝突の可能性が高い障害物が車
両の周囲に存在することを容易に判断できるのである。
なお、上述した車両の予測進路の判定及び領域の設定は
所定時間毎に更新されるようになっているのはいうまで
もないが、一般に車速が高いほど障害物との衝突の可能
性が高くなるので、車両の速度が高ければ頻繁に更新す
るようにしてもよい。
According to the setting of the area determined by the above-described procedure, for example, when an obstacle exists in the dangerous area, the possibility that the vehicle collides with the obstacle is extremely high. Output and the buzzer 8 sounds. Thus, the occupant can easily determine that an obstacle having a high possibility of collision exists around the vehicle.
Needless to say, the above-described determination of the predicted course of the vehicle and the setting of the area are updated at predetermined intervals, but generally, the higher the vehicle speed, the higher the possibility of collision with an obstacle. Therefore, if the speed of the vehicle is high, it may be updated frequently.

【0013】2次元超音波センサ5と障害物との位置関
係は、図6に示すパラメータを用いて表現される。すな
わち、Hは2次元超音波センサ5の平面であり、2次元
超音波センサ5において超音波を送波/受波する開口が
形成される開口面である。Vは2次元超音波センサ5の
法線であり、2次元超音波センサ5において超音波を送
波/受波する開口の略中心Oを通っており、後述する超
音波センサ5a、5bの垂直二等分線を構成する。Lは
開口の略中心Oから障害物までの距離である。φは法線
Vと障害物とのなす角である。
The positional relationship between the two-dimensional ultrasonic sensor 5 and the obstacle is expressed using parameters shown in FIG. That is, H is a plane of the two-dimensional ultrasonic sensor 5 and an opening surface on which an opening for transmitting / receiving ultrasonic waves is formed in the two-dimensional ultrasonic sensor 5. V is a normal line of the two-dimensional ultrasonic sensor 5, passes through a substantially center O of an opening for transmitting / receiving ultrasonic waves in the two-dimensional ultrasonic sensor 5, and is perpendicular to ultrasonic sensors 5 a and 5 b described later. Construct a bisector. L is the distance from the approximate center O of the opening to the obstacle. φ is the angle between the normal V and the obstacle.

【0014】2次元超音波センサ5は、図7や図8に示
すように、送波/受波兼用の超音波センサ5aと、受波
専用の超音波センサ5bと、それらを駆動する駆動回路
(図示せず)とにより構成され、以下に示す方法によ
り、障害物の位置関係を特定する。
As shown in FIGS. 7 and 8, the two-dimensional ultrasonic sensor 5 includes an ultrasonic sensor 5a for both transmitting and receiving, an ultrasonic sensor 5b for receiving only, and a driving circuit for driving them. (Not shown), and the positional relationship of the obstacle is specified by the following method.

【0015】それぞれの超音波センサ5a、5bは距離
Lsを隔てて同一平面上に配置される。超音波センサ5
aには、図9に示すように、送波信号(パルス波形)が
印加され、送波信号がHighレベルである間(図9(a)
参照)は超音波を発生するようになっている(図9
(b)参照)。送波信号がLowレベルになった(図9
(a)参照)後も超音波センサ5aを構成する超音波振
動子の振動が停止するまでには時間がかかるため、残響
現象が生じ、超音波信号がしばらく放射され続ける(図
9(b)参照)。
The ultrasonic sensors 5a and 5b are arranged on the same plane with a distance Ls therebetween. Ultrasonic sensor 5
As shown in FIG. 9, a transmission signal (pulse waveform) is applied to a, and while the transmission signal is at a high level (FIG. 9 (a)).
9) generate ultrasonic waves (see FIG. 9).
(B)). The transmitted signal goes low (Fig. 9
(Refer to FIG. 9A.) Since it takes time until the vibration of the ultrasonic transducer constituting the ultrasonic sensor 5a stops, a reverberation phenomenon occurs and the ultrasonic signal is continuously emitted for a while (FIG. 9B). reference).

【0016】なお、図9(d)は超音波センサ5bの受
信信号であり、その中で左側の信号は超音波センサ5a
の送波信号を直接受信した波形であり、右側の信号は障
害物からの反射波を示している。また、図9(b)及び
図9(d)に示す受波信号は超音波振動子の振動波形
(約40KHz)の包絡線を示しており、その振幅が一定
のレベル以上である場合にLowレベルになり、一定レベ
ル以下である場合にHighレベルになるように整形したの
が図9(c)及び図9(d)に示した整形波形である。
2次元超音波センサ5a及び5bでは、これら整形信号
a及びbのHighレベルからLowレベルへの立ち下がりを
検出することで、受信された信号が反射波であることを
認識するようになっている。
FIG. 9D shows the reception signal of the ultrasonic sensor 5b, in which the signal on the left is the ultrasonic sensor 5a.
The waveform on the right side shows a reflected wave from an obstacle. 9 (b) and 9 (d) show the envelope of the vibration waveform (about 40 KHz) of the ultrasonic vibrator, and when the amplitude is higher than a certain level, the received signal becomes low. The waveforms shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d) are shaped so as to be at the high level when the level is below a certain level.
The two-dimensional ultrasonic sensors 5a and 5b detect falling of the shaped signals a and b from the high level to the low level, thereby recognizing that the received signal is a reflected wave. .

【0017】超音波センサ5aから放射された超音波が
近接物体に当たって反射すると、図9(b)及び図9
(d)に示すように、超音波センサ5a、5bにおいて
反射波が観測されることになる。超音波は空気中を音速
c(340m/s程度)で移動するので、近接物体まで
の距離は超音波の送波開始から反射波の受信迄の時間を
測定することで計算することが可能になる。
When the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic sensor 5a hits a nearby object and is reflected, FIG. 9 (b) and FIG.
As shown in (d), reflected waves are observed at the ultrasonic sensors 5a and 5b. Since ultrasonic waves move in the air at the speed of sound c (about 340 m / s), the distance to a nearby object can be calculated by measuring the time from the start of transmission of ultrasonic waves to the reception of reflected waves. Become.

【0018】反射波が超音波センサ5a、5bで受信さ
れる時間は、それぞれの超音波センサ5a、5bが離れ
て配置されているため、近接物体の位置によって変わ
る。例えば、超音波センサ5a、5bが配置されている
法線Vよりも近接物体が超音波センサ5a側に位置して
いれば、超音波センサ5aが先に反射波を受波し(ta
<tb)(図10(c)参照)、超音波センサ5b側に
位置していれば超音波センサ5bが先に反射波を受波す
る(tb<ta)(図10(d)参照)。すなわち、図
5及び図6に示すように、超音波センサ5aから超音波
が送波されてから超音波センサ5a、5bが反射波を受
信するまでの時間ta、tbを測定することにより、法
線Vと近接物体との角度φ及び開口の略中心Oから障害
物までの距離Lを計算することができる。
The time during which the reflected waves are received by the ultrasonic sensors 5a and 5b varies depending on the position of a nearby object because the ultrasonic sensors 5a and 5b are arranged apart from each other. For example, if the near object is located closer to the ultrasonic sensor 5a than the normal V on which the ultrasonic sensors 5a and 5b are arranged, the ultrasonic sensor 5a receives the reflected wave first (ta
<Tb) (see FIG. 10 (c)), if located on the ultrasonic sensor 5b side, the ultrasonic sensor 5b receives the reflected wave first (tb <ta) (see FIG. 10 (d)). That is, as shown in FIGS. 5 and 6, by measuring the time ta and tb from when the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic sensor 5a to when the ultrasonic sensors 5a and 5b receive the reflected wave, the method is performed. The angle φ between the line V and the nearby object and the distance L from the approximate center O of the opening to the obstacle can be calculated.

【0019】ただし、超音波センサ5aの残響により、
超音波を送波してからしばらくの間は反射波を受波する
ことができない。したがって、例えば、図10(b)に
示すように、反射波の検出タイミングによっては残響時
間以内に物体が障害物が存在すると超音波センサ5bで
しか反射波が観測されない。この場合は、角度φの計算
は行わず、距離Lの情報しか得られないので角度は0で
あると近似する。
However, due to the reverberation of the ultrasonic sensor 5a,
The reflected wave cannot be received for a while after transmitting the ultrasonic wave. Therefore, for example, as shown in FIG. 10B, depending on the detection timing of the reflected wave, if the obstacle is present within the reverberation time, the reflected wave is observed only by the ultrasonic sensor 5b. In this case, the angle φ is not calculated, and only the information of the distance L is obtained, so that the angle is approximated to be 0.

【0020】以上のように、2次元超音波センサ5によ
り、近接物体までの距離Lと角度φとが求められる。上
述の手続により車両に取り付けられた全ての2次元超音
波センサ5から得られる情報から車両の周囲に存在する
障害物が検知されるのである。
As described above, the distance L to the nearby object and the angle φ are obtained by the two-dimensional ultrasonic sensor 5. An obstacle existing around the vehicle is detected from information obtained from all the two-dimensional ultrasonic sensors 5 attached to the vehicle by the above procedure.

【0021】なお、障害物が複数個ある場合も前述の方
式と同様で、図11に示すように、障害物が2個存在す
る場合は、第1の障害物からの反射波a1、b1及び第
2の障害物からの反射波a2、b2を検出して、超音波
センサ5a、5bが反射波を受波するまでの時間ta
1、tb1から第1の障害物までの距離L1と角度φ1
を算出し、超音波センサ5a、5bが反射波を受波する
までの時間ta2、tb2から第2の障害物までの距離
L1と角度φ1を算出する。
When there are a plurality of obstacles, the same method as described above is applied. As shown in FIG. 11, when there are two obstacles, the reflected waves a1, b1 and reflected waves a1, b1 from the first obstacle are displayed. Time ta from when the reflected waves a2 and b2 from the second obstacle are detected and when the ultrasonic sensors 5a and 5b receive the reflected waves.
1, the distance L1 from tb1 to the first obstacle and the angle φ1
Is calculated, and the distance L1 and the angle φ1 from the times ta2 and tb2 until the ultrasonic sensors 5a and 5b receive the reflected waves to the second obstacle are calculated.

【0022】衝突判定手段6は、一定間隔(例えば、1
00ms)毎に各2次元超音波センサ5からの距離L及
び角度φを読み取り、障害物の有無を判定する。障害物
が存在した場合は、個々の障害物に対してそれ以降3回
分の距離Lと角度φを記憶し、その延長線が車両に到達
するか否かをを検討する。そして、延長線が車両に到達
する場合は、車両が障害物に接触する可能性が高いとし
て衝突検知信号を出力するのである。例えば、図4に示
すように、延長線が車両に到達しない場合は、危険領域
に障害物があったとしても衝突の可能性は低いとして衝
突検知信号を出力しないようになっている。ただし、突
然、障害物の進行方向が変わる可能性があるので、本実
施の形態の車両用障害物検知装置にあっては、一旦衝突
の可能性がないとされた危険領域に存在する障害物であ
ったとしても、その後も続けて障害物までの距離Lと角
度φを記憶し続け、衝突判定を行うようにしている。
The collision judging means 6 operates at a constant interval (for example, 1
Every 00 ms), the distance L and the angle φ from each two-dimensional ultrasonic sensor 5 are read to determine the presence or absence of an obstacle. If an obstacle exists, the distance L and the angle φ for three times thereafter are stored for each obstacle, and it is examined whether or not the extension of the obstacle reaches the vehicle. When the extension line reaches the vehicle, the collision detection signal is output on the assumption that the vehicle is likely to come into contact with the obstacle. For example, as shown in FIG. 4, when the extension line does not reach the vehicle, the collision detection signal is not output because the possibility of collision is low even if there is an obstacle in the dangerous area. However, since the direction of travel of the obstacle may suddenly change, the obstacle detection device for a vehicle according to the present embodiment requires the obstacle existing in the danger area once having no possibility of collision. Even after that, the distance L to the obstacle and the angle φ are continuously stored, and the collision is determined.

【0023】また、図5に示すように、障害物が複数存
在する場合について説明する。なお、障害物検知ポイン
ト1で検知された障害物は車両の左側に存在する壁であ
り、障害検知ポイント2で検知された障害物は車両の前
方に存在する障害物である。車両は壁に平行して走行し
ている為、常に車両の左側の同一ポイントに障害物が検
知されるものの、時間の経過(ここではt1からt3)
に連れて車両に接近しないためこの障害物については警
報を発しない。これに対して、障害検知ポイント2で検
知された障害物は、時間の経過とともに車両に接近し、
その延長線も車両に到達しているので、時間t3におい
て衝突検知信号を出力するのである。
A case where there are a plurality of obstacles as shown in FIG. 5 will be described. The obstacle detected at the obstacle detection point 1 is a wall existing on the left side of the vehicle, and the obstacle detected at the obstacle detection point 2 is an obstacle existing in front of the vehicle. Since the vehicle is running parallel to the wall, an obstacle is always detected at the same point on the left side of the vehicle, but time elapses (here, from t1 to t3).
No warning is issued for this obstacle because the vehicle does not approach the vehicle. On the other hand, the obstacle detected at the obstacle detection point 2 approaches the vehicle over time,
Since the extension has also reached the vehicle, a collision detection signal is output at time t3.

【0024】なお、図3に示すように、障害物が安全領
域にあったとしてもその距離Lと角度φを監視し、その
延長線が車両に到達する場合は、その障害物が危険領域
に入ったところで直ちに衝突検知信号を出力すること
で、衝突の危険をできるだけ早急に乗員に報知するよう
にしてもよい。
As shown in FIG. 3, even if the obstacle is in the safety area, the distance L and the angle φ are monitored, and if the extension of the obstacle reaches the vehicle, the obstacle moves to the danger area. By outputting a collision detection signal immediately when the vehicle enters, the danger of collision may be notified to the occupant as soon as possible.

【0025】本実施の形態の車両用障害物検知装置にあ
っては、障害物の時間経過に伴う相対的位置変化及び車
両の予測進路から、真に衝突の可能性の高い障害物が存
在する時のみ衝突検知信号を出力させ、ブザー8を鳴動
したり、表示器7にその旨を表示することが可能にな
る。なお、警報する際に危険度に応じて報知音を変えた
り、画面の表示を変更するようにすれば、さらに乗員に
衝突の危険を明確に知らせることが可能になる。
In the vehicle obstacle detection device according to the present embodiment, there is an obstacle that is highly likely to collide due to the relative position change of the obstacle over time and the predicted course of the vehicle. It is possible to output the collision detection signal only at the time, to sound the buzzer 8 or to display the fact on the display 7. If the alarm sound is changed or the display on the screen is changed according to the degree of danger at the time of the alarm, the occupant can be more clearly notified of the danger of collision.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明にあ
っては、車両が前後のどちらに進むのかを判定するシフ
ト位置センサと、車両の進行方向を判定する操舵角セン
サと、車両の進行速度を判定する車速センサと、シフト
位置センサ、操舵角センサ及び車速センサからの信号に
より車両の進路を予測する進路判定手段と、車両の周囲
に存在する障害物の位置を検知可能な障害物位置検知手
段と、進路判定手段及び障害物位置検知手段からの信号
により障害物が存在すると衝突の可能性がある危険領
域、障害物が存在したとしても衝突の可能性が低い安全
領域を判別し、危険領域に障害物が存在する場合は衝突
検知信号を出力する衝突判定手段とを備えるようにした
ので、車両の予測進路及び障害物との位置関係とから衝
突の可能性の高い障害物を検知することが可能になるた
め、真に衝突回避の必要性がある障害物がある場合に警
報を発生させる車両用障害物検知装置を提供することが
可能になるという効果を奏する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the shift position sensor for determining whether the vehicle is moving forward or backward, the steering angle sensor for determining the traveling direction of the vehicle, and the vehicle. Speed sensor that determines the traveling speed of the vehicle, route determination means that predicts the route of the vehicle based on signals from a shift position sensor, a steering angle sensor, and a vehicle speed sensor, and an obstacle that can detect the position of an obstacle present around the vehicle. Based on the signals from the object position detecting means, the path determining means and the obstacle position detecting means, a danger area where there is a possibility of collision if an obstacle is present, and a safety area where the possibility of collision is low even if an obstacle is present are determined. However, when an obstacle is present in the danger area, the vehicle is provided with a collision determination unit that outputs a collision detection signal, so that there is a high possibility of collision based on the predicted course of the vehicle and the positional relationship with the obstacle. Since it is possible to detect an object, truly an effect that it is possible to provide a vehicle obstacle detection device for generating an alarm if there is an obstacle there is a need for a collision avoidance.

【0027】請求項2記載の発明は、請求項1記載の車
両用障害物検知装置において、衝突判定手段にあって
は、障害物の移動の軌跡を予測し、障害物が危険領域に
あったとしても、障害物が危険領域から安全領域へ移動
していると判断した場合には衝突検知信号を出力しない
ようにしたので、危険領域にあったとしても衝突の可能
性の低い障害物について警報を発しないため、無用な衝
突検知信号の出力を低減することが可能になるという効
果を奏する。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle obstacle detecting device according to the first aspect, the collision judging means predicts a trajectory of the movement of the obstacle and finds the obstacle in the danger area. Even if it is determined that an obstacle is moving from the danger area to the safety area, the collision detection signal is not output, so that even if the obstacle is in the danger area, a warning is given for an obstacle that is unlikely to collide. Therefore, it is possible to reduce the useless output of the collision detection signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】車両用障害物検知装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle obstacle detection device.

【図2】車両に設置される2次元超音波センサの配置図
である。
FIG. 2 is a layout diagram of a two-dimensional ultrasonic sensor installed in a vehicle.

【図3】車両障害物検知装置に係り進路予測及び衝突判
定の方法を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a method of predicting a course and determining a collision in the vehicle obstacle detection device.

【図4】車両障害物検知装置に係り進路予測及び衝突判
定の方法を示す他の説明図である。
FIG. 4 is another explanatory diagram showing a method of predicting a course and determining a collision in relation to the vehicle obstacle detection device.

【図5】車両障害物検知装置に係り進路予測及び衝突判
定の方法を示す他の説明図である。
FIG. 5 is another explanatory diagram showing a method of predicting a course and determining a collision in the vehicle obstacle detection device.

【図6】障害物位置検知手段と障害物との位置関係を表
示するパラメータを説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating parameters for displaying a positional relationship between an obstacle position detection unit and an obstacle.

【図7】障害物位置検知手段が障害物を検知する過程を
示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a process in which an obstacle position detection unit detects an obstacle.

【図8】障害物位置検知手段が障害物を検知する他の過
程を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing another process in which the obstacle position detecting means detects an obstacle.

【図9】障害物位置検知手段の送受信信号のタイミング
を示すタイムチャートである。
FIG. 9 is a time chart showing the timing of a transmission / reception signal of the obstacle position detection means.

【図10】障害物位置検知手段の送受信信号の整形信号
のタイミングを示すタイムチャートである。
FIG. 10 is a time chart showing the timing of the shaping signal of the transmission / reception signal of the obstacle position detection means.

【図11】複数の障害物の移動予測を行う方法を説明す
る説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a method of performing movement prediction of a plurality of obstacles.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シフト位置センサ 2 操舵角センサ 3 車速センサ 4 進路判定手段 5 2次元超音波センサ(障害物位置検知手段) 6 衝突判定手段 7 表示器 8 ブザー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shift position sensor 2 Steering angle sensor 3 Vehicle speed sensor 4 Course determination means 5 Two-dimensional ultrasonic sensor (obstacle position detection means) 6 Collision determination means 7 Display 8 Buzzer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C086 AA54 BA22 CA21 CA22 CA25 CB28 DA01 DA08 FA02 FA18 5H180 AA01 CC03 CC11 CC12 LL01 LL02 LL07 LL08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C086 AA54 BA22 CA21 CA22 CA25 CB28 DA01 DA08 FA02 FA18 5H180 AA01 CC03 CC11 CC12 LL01 LL02 LL07 LL08

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両が前後のどちらに進むのかを判定す
るシフト位置センサと、車両の進行方向を判定する操舵
角センサと、車両の進行速度を判定する車速センサと、
シフト位置センサ、操舵角センサ及び車速センサからの
信号により車両の進路を予測する進路判定手段と、車両
の周囲に存在する障害物の位置を検知可能な障害物位置
検知手段と、進路判定手段及び障害物位置検知手段から
の信号により障害物が存在すると衝突の可能性がある危
険領域、障害物が存在したとしても衝突の可能性が低い
安全領域を判別し、危険領域に障害物が存在する場合は
衝突検知信号を出力する衝突判定手段とを備えるように
したことを特徴とする車両用障害物検知装置。
A shift position sensor for determining whether the vehicle moves forward or backward, a steering angle sensor for determining a traveling direction of the vehicle, a vehicle speed sensor for determining a traveling speed of the vehicle,
Path determination means for predicting the path of the vehicle based on signals from a shift position sensor, a steering angle sensor, and a vehicle speed sensor; obstacle position detection means capable of detecting a position of an obstacle present around the vehicle; If there is an obstacle based on a signal from the obstacle position detecting means, a danger area where a collision is likely to occur and a safety area where a collision is unlikely even if an obstacle is present are determined, and the obstacle is present in the danger area. And a collision judging means for outputting a collision detection signal in a case.
【請求項2】 衝突判定手段にあっては、障害物の移動
の軌跡を予測し、障害物が危険領域にあったとしても、
障害物が危険領域から安全領域へ移動していると判断し
た場合には衝突検知信号を出力しないようにしたことを
特徴とする請求項1記載の車両用障害物検知装置。
2. The collision judging means predicts a trajectory of movement of an obstacle, and even if the obstacle is in a dangerous area,
The vehicle obstacle detection device according to claim 1, wherein a collision detection signal is not output when it is determined that the obstacle is moving from the danger area to the safety area.
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