JP2005092415A - Monitor system for automobile, transmitter, receiver, and automobile monitoring method - Google Patents
Monitor system for automobile, transmitter, receiver, and automobile monitoring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005092415A JP2005092415A JP2003322936A JP2003322936A JP2005092415A JP 2005092415 A JP2005092415 A JP 2005092415A JP 2003322936 A JP2003322936 A JP 2003322936A JP 2003322936 A JP2003322936 A JP 2003322936A JP 2005092415 A JP2005092415 A JP 2005092415A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- automobile
- vehicle
- signal
- pulse
- imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、自動車用監視システム、送信機、受信機及び自動車監視方法に関するものである。 The present invention relates to an automobile monitoring system, a transmitter, a receiver, and an automobile monitoring method.
車両後方にカメラを設置し、駐車時に後方を液晶モニタに表示したり、ステア角を元に進行予測曲線を計算し、カメラ映像に上書き表示したりするシステムが提案され、商品化されている(例えば、特許文献1)。 A system has been proposed and commercialized that installs a camera behind the vehicle, displays the back of the vehicle on a liquid crystal monitor when parking, calculates the progress prediction curve based on the steering angle, and displays it over the camera image ( For example, Patent Document 1).
また、車両後方に向けてレーダを設置して、後方車両との車間距離を計測して追突予測を行うシステムが提案されている。 In addition, a system has been proposed in which a radar is installed toward the rear of the vehicle, and the distance between the rear vehicle and the rear vehicle is measured to make a rear-end collision prediction.
自動車の後方の映像をカメラで撮像し、且つ、後方車両との車間距離をレーダで計測する場合は、カメラとレーダの両方を自動車の後部のトランク後端部等に設置する必要があるが、カメラとレーダといった複数の車載器を共に取り付けると、自動車の後方の出っ張り部が大きくなってしまい、デザイン性を損ねてしまうという問題がある。 When the rear image of the vehicle is imaged with a camera and the distance between the vehicle and the rear vehicle is measured with a radar, it is necessary to install both the camera and the radar at the rear trunk end of the vehicle, When a plurality of in-vehicle devices such as a camera and a radar are attached together, there is a problem that a protruding portion on the rear side of the automobile becomes large and the design is impaired.
また、カメラとレーダの両方を自動車の後方に取り付ける場合であって、これらの車載器からの信号を有線で伝送する場合は、カメラとレーダのそれぞれに電源ケーブル及び信号ケーブルを配線する必要があるが、これらのケーブルについて配線が煩わしいという問題もある。即ち、自動車の後方に取り付けられたカメラとレーダのそれぞれから引き出された配線は、自動車後部のトランク部ドアの内部に引き出された後、このトランク部ドアのヒンジ部を経由して自動車ボディに引き出す必要があるが、これらのケーブルはある程度の太さを有しているため、配線作業が煩わしく、ドアの設計上もかなりの制約を伴う問題があった。 In addition, when both the camera and the radar are mounted on the rear side of the vehicle and the signals from these vehicle-mounted devices are transmitted by wire, it is necessary to wire a power cable and a signal cable to each of the camera and the radar. However, there is also a problem that wiring of these cables is troublesome. That is, the wiring drawn from the camera and radar attached to the rear of the automobile is drawn into the trunk door at the rear of the automobile and then pulled out to the automobile body via the hinge of the trunk door. Although necessary, since these cables have a certain thickness, the wiring work is troublesome, and there is a problem with considerable restrictions on the door design.
これに対して、約2.4GHzの周波数で無線LANやBluetooth(商標)により短距離無線通信を行う方法も考えられる。 On the other hand, a method of performing short-range wireless communication using a wireless LAN or Bluetooth (trademark) at a frequency of about 2.4 GHz is also conceivable.
しかしながら、この場合も、カメラとレーダの両方についての情報をそれぞれ別個の無線チャネルで通信しなければならないため、複数の無線チャネルを処理するための回路が必要となり、コストが高くつくとともに、カメラとレーダの両方を設置するためのスペースが大きくなってしまう問題があった。 However, in this case as well, since information about both the camera and the radar must be communicated through separate radio channels, a circuit for processing a plurality of radio channels is required. There is a problem that the space for installing both radars becomes large.
そこで、本発明の課題は、自動車のデザイン性を向上すると同時に省線化を行い、且つ効率の良い通信を行うことにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the design of an automobile, reduce the number of wires, and perform efficient communication.
上記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、自動車の車外を撮像する撮像手段と、自動車の車外に存在する対象物までの距離を測定する測定手段と、前記撮像手段で得られた映像データと前記測定手段で得られた測距データとを無線データとして送信する送信手段と、前記送信手段から送信された無線データを受信する受信手段とを備えるものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の自動車用監視システムであって、前記測定手段が前記対象物までの距離を測定するために送受信する信号と、前記送信手段から受信手段に送信される無線データを載せる信号とが、いずれも超広帯域パルス信号である。
Invention of Claim 2 is the monitoring system for motor vehicles of
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の自動車用監視システムであって、前記測定手段及び前記送信手段が、前記超広帯域パルス信号を生成するパルス発生回路と、前記パルス発生回路で生成される前記超広帯域パルス信号のパルス間隔を所定の符号系列を用いた疑似乱数に基づいて設定するパルス間隔設定手段とを兼用して備え、前記受信手段が、前記送信手段の前記パルス間隔設定手段と同一の符号系列により疑似乱数を発生させて前記送信手段から前記無線データとして送信された信号のパルス間隔を認識するパルス間隔認識手段と、前記パルス間隔認識手段で認識された前記パルス間隔に基づいて前記無線データから前記測距データと前記映像データを抽出する信号抽出手段とを備えるものである。 A third aspect of the present invention is the automobile monitoring system according to the second aspect, wherein the measurement unit and the transmission unit are a pulse generation circuit that generates the ultra-wideband pulse signal, and the pulse generation circuit. A pulse interval setting unit that sets a pulse interval of the generated ultra-wideband pulse signal based on a pseudo-random number using a predetermined code sequence, and the reception unit sets the pulse interval of the transmission unit Pulse interval recognition means for generating a pseudo-random number using the same code sequence as the means and recognizing the pulse interval of the signal transmitted from the transmission means as the wireless data, and the pulse interval recognized by the pulse interval recognition means Based on the wireless data, the distance measurement data and the video data are extracted from the video data.
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の自動車用監視システムであって、前記送信手段が、前記測定手段で測定された前記距離の情報を前記撮像手段で撮像された映像データのブランク期間に重畳する信号処理回路を備えるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the automobile monitoring system according to any one of the first to third aspects, wherein the transmission means uses the imaging means to measure the distance information measured by the measurement means. And a signal processing circuit for superimposing the image data picked up in the blank period.
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の自動車用監視システムであって、前記符号系列が、前記自動車の各車両毎に異なる固有情報に基づいて当該車両毎に異なって設定されたものである。
Invention of Claim 5 is the monitoring system for motor vehicles of
請求項6に記載の発明は、自動車の車外を撮像する撮像手段と、自動車の車外に存在する対象物までの距離を測定する測定手段と、前記撮像手段で得られた映像データと前記測定手段で得られた測距データとを無線データとして送信する送信手段とを備えるものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided imaging means for imaging the outside of an automobile, measuring means for measuring a distance to an object existing outside the automobile, video data obtained by the imaging means, and the measuring means And transmission means for transmitting the distance measurement data obtained in
請求項7に記載の発明は、自動車の車外を撮像する撮像手段と、自動車の車外に存在する対象物までの距離を測定する測定手段と、前記撮像手段で得られた映像データと前記測定手段で得られた測距データとを無線データとして送信する送信手段とを備えた送信機から、前記無線データを受信するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an imaging means for imaging the outside of a vehicle, a measuring means for measuring a distance to an object existing outside the vehicle, video data obtained by the imaging means, and the measuring means. The wireless data is received from a transmitter provided with transmission means for transmitting the distance measurement data obtained in
請求項8に記載の発明は、自動車の車外を所定の撮像手段で撮像する第1の工程と、前記自動車の車外に存在する対象物までの距離を測定するとともに、距離の測定により得られた測距データと前記撮像手段で撮像された映像データとを無線データとして所定の受信機に送信する第2の工程とを備える。 The invention according to claim 8 is obtained by measuring the distance to the object existing outside the vehicle of the vehicle and the first step of imaging the outside of the vehicle with predetermined imaging means, and measuring the distance. A second step of transmitting the distance measurement data and the video data imaged by the imaging means to a predetermined receiver as wireless data.
尚、この明細書において、超広帯域パルス信号とは、搬送波を用いずに断続的なインパルスが現れるパルス信号であって、前記インパルスのパルス幅が、1ナノ秒以下である信号をいう。 In this specification, the ultra-wideband pulse signal is a pulse signal in which an intermittent impulse appears without using a carrier wave, and the pulse width of the impulse is 1 nanosecond or less.
請求項1、請求項7及び請求項8に記載の発明では、自動車の例えば後方等の車外を撮像手段で撮像するとともに、車外に存在する対象物までの距離を測定し、撮像手段で得られた映像データと測定手段で得られた測距データとを無線データとして併せて送信するようにしているので、送信手段と受信手段との間の通信を効率化できるとともに、その間の配線を省線化することができる。 In the first, seventh and eighth aspects of the invention, the outside of the vehicle, for example, behind the vehicle is imaged by the imaging means, and the distance to the object existing outside the vehicle is measured and obtained by the imaging means. Since the video data and the distance measurement data obtained by the measuring means are transmitted together as wireless data, communication between the transmitting means and the receiving means can be made more efficient, and the wiring between them can be saved. Can be
請求項2及び請求項3に記載の発明では、測定手段が対象物までの距離を測定するために送受信する信号と、送信手段から送信される無線データを載せる信号とが、いずれも超広帯域パルス信号であり、この超広帯域パルス信号により、測距を行うと同時にカメラ映像の無線伝送を行うことが可能である。これにより、撮像手段で撮像したカメラ映像信号を受信手段に無線通信する際に必要となるパルス発生のための構成要素と、測定手段で測距データを得るためのパルス発生用の構成要素とを兼用でき、これらの構成要素を別個に設ける場合に比べて、電源ケーブル及び信号ケーブルをも兼用できる。したがって、省線化を達成して装置コストや設置スペースを低減できる。さらに、これらの構成要素を兼用することで小型化を達成でき、自動車のデザイン性を向上することが可能である。
In the inventions according to claim 2 and
請求項3に記載の発明の自動車用監視システムは、パルス信号を送信する側で生成される超広帯域パルス信号のパルス間隔のために用いられる符号系列と同一の符号系列を受信手段側でも使用して疑似乱数を発生させるようにしているので、この符号系列により受信手段で超広帯域パルス信号のパルス間隔を容易に認識してデータを抽出することができる。 According to a third aspect of the present invention, the vehicle monitoring system uses the same code sequence on the receiving means side as the code sequence used for the pulse interval of the ultra-wideband pulse signal generated on the pulse signal transmitting side. Thus, pseudo-random numbers are generated, and this code sequence allows the receiving means to easily recognize the pulse interval of the ultra-wideband pulse signal and extract data.
請求項4に記載の発明の自動車用監視システムは、測定手段で測定された距離の情報が、撮像手段で撮像された映像データのブランク期間に重畳するようにしているので、カメラ映像信号と測距情報とを同一のチャネルで容易に送信できる。したがって、カメラ映像信号と測距情報の両情報をそれぞれ別個の無線チャネルで通信する場合に比べて、そのための装置コストを低減できる。 In the automobile monitoring system according to the fourth aspect of the present invention, the distance information measured by the measuring means is superimposed on the blank period of the video data imaged by the imaging means. Distance information can be easily transmitted on the same channel. Therefore, compared with the case where both information of the camera video signal and the distance measurement information are communicated through separate wireless channels, the apparatus cost for that can be reduced.
請求項5に記載の発明の自動車用監視システムは、符号系列が、自動車の各車両毎に異なる固有情報に基づいて当該車両毎に異なって設定されるので、各車両同士の間でのレーダ信号と受信手段に送信するパルス信号の干渉を容易に防止することができる。 In the automobile monitoring system according to the fifth aspect of the invention, since the code series is set differently for each vehicle based on the unique information different for each vehicle of the automobile, the radar signal between the vehicles is set. And interference of pulse signals transmitted to the receiving means can be easily prevented.
自動車のデザイン性を向上すると同時に省線化を行い、且つ効率の良い通信を行う、という目的を達成するため、図1の如く、UWB(超広帯域)レーダ装置1とバックカメラ2を一体的にユニット化し、特に、UWBレーダ装置1が出力するパルス信号にバックカメラ2の映像信号データを載せ、レーダ信号を車両後方に出力すると同時に車室内の受信手段3に向けても無線出力することで、測距を行うと同時にカメラ映像の無線伝送を行う。
As shown in FIG. 1, a UWB (ultra-wideband)
{第1実施形態}
図2は本発明の第1実施形態に係る自動車用監視システムに使用される車載周辺監視装置4を示すブロック図、図3は同じく自動車用監視システムに使用される受信機(受信手段)3を示すブロック図である。
{First embodiment}
FIG. 2 is a block diagram showing an in-vehicle
この自動車用監視システムは、図2に示した送信機としての車載周辺監視装置4と、図3に示した受信機3とを備える。
This vehicle monitoring system includes an in-vehicle
車載周辺監視装置4は、UWBレーダ装置1とバックカメラ2とが一体的にユニット化されて構成されたものであり、またバックカメラ2で撮像したカメラ映像を、車室内の受信機3に対してUWB(超広帯域)方式で無線送信するものである。
The in-vehicle
ここで、UWB方式とは、UWB(超広帯域)パルス信号を用いて通信を行う方式をいう。即ち、一般的な搬送波(キャリア)に信号を重畳するのではなく、数百ピコ秒〜1ナノ秒程度のパルス幅を持つ断続的なインパルスを有するUWBパルス信号を生成し、このパルスの時間的位置を、時間軸に沿って多少早くしたり遅くしたりして、パルス列を受信してパルスの時間的位置に関するテンプレートと相関をとることで、パルス位置のずれを検出して復調するもので、ある程度の時間を平均すれば雑音の平均値がゼロに近づくが、テンプレートに同期した信号は残るという原理を使って雑音を除去するものである。UWBにおけるパルスとパルスとの時間間隔(パルス間隔)は、例えばPN符号列等の所定の拡散符号系列により求めた疑似乱数を用いてデータを拡散する方式を採用している。そして、この時間間隔を送受信間で共通に認識することで、その時間間隔に適合したパルス以外を無視し、これにより上述したようなノイズ除去を図っている。また、UWBパルス信号は距離分解能が非常に高く、誤差数cm内での位置検出が可能であることから、UWBパルス信号を対象物に反射させて検出を行うことで、これをレーダとして用いることが可能である。このため、車室内の受信機3に対してUWB方式で無線送信すると同時に、その同じUWBパルス信号を用いてUWBレーダ装置1として測距を行うことが可能となっている。
Here, the UWB system refers to a system that performs communication using a UWB (ultra-wideband) pulse signal. That is, instead of superimposing a signal on a general carrier wave, a UWB pulse signal having an intermittent impulse having a pulse width of about several hundred picoseconds to 1 nanosecond is generated, and the time of the pulse By detecting the pulse position deviation and demodulating by receiving the pulse train and correlating with the template related to the temporal position of the pulse by making the position somewhat faster or slower along the time axis, If a certain amount of time is averaged, the average value of noise approaches zero, but noise is removed using the principle that a signal synchronized with the template remains. As a time interval (pulse interval) between pulses in UWB, for example, a method of spreading data using a pseudo-random number obtained from a predetermined spreading code sequence such as a PN code string is adopted. Then, by recognizing this time interval in common between transmission and reception, pulses other than the pulse adapted to the time interval are ignored, thereby achieving noise removal as described above. Moreover, since the UWB pulse signal has a very high distance resolution and can detect the position within several centimeters of error, it can be used as a radar by detecting the UWB pulse signal by reflecting it on the object. Is possible. For this reason, it is possible to perform distance measurement as the
具体的に、この車載周辺監視装置4は、図1のように自動車の後部に設置され、図2の如く、カメラ映像を生成する撮像素子(撮像手段)11と、カメラ映像信号をデジタルデータに変換するとともにそのデジタル化されたカメラ映像データにレーダ測距データを上書きする信号処理回路12と、カメラ映像データ及びレーダ測距データを変調した上でパルス間隔を決定するための乱数を発生させる変調・乱数発生回路13と、この変調・乱数発生回路13で発生した乱数を元にパルス送信タイミングを生成するタイマ回路14と、パルス送信タイミングに応じてUWBパルス信号を生成するパルス発生回路15と、UWBパルス信号を車室内受信機3に向けて送信する車室内通信用アンテナ16と、UWBパルス信号を車両後方に発信し且つ反射波を受信するレーダ用アンテナ17と、このレーダ用アンテナ17の用途を送信と受信とに切り換えるスイッチ18と、レーダ用アンテナ17で受信したUWBパルス信号をフィルタリングし且つ増幅するフィルタ・アンプ回路19と、受信したUWBパルス信号を抽出する相関器LSI20と、送受信信号間の時間差を元に後方車両までの距離を算出する測距回路21とを備える。
Specifically, this in-vehicle
撮像素子11は一般的なCCD等が使用されて上述のバックカメラ2を構成するもので、その画角が自動車の後方下向きに配置されることで、自動車の後部バンパーの直下から後方の周辺映像を撮像するように設置されている。
The
信号処理回路12は、撮像素子11から与えられたカメラ映像信号を、例えばYUV422フォーマット等の所定のフォーマットのデジタルデータに変換する。また、信号処理回路12は、後述の測距回路21から与えられた測距情報を、カメラ映像信号のブランク期間に相当する部分に記録して、これを変調・乱数発生回路13に出力する。
The
変調・乱数発生回路13は、信号処理回路12から与えられたデジタルデータに所定の変調処理を施すとともに、PN符号系列等の所定の符号系列により疑似乱数を発生して、これらの情報をタイマ回路14に出力する。
The modulation / random
タイマ回路14は、時間軸に沿って計時を行いながら、変調・乱数発生回路13から与えられた乱数をパルス間隔としてパルス送信タイミングをパルス発生回路15及び相関器LSI20に出力する。
The
尚、変調・乱数発生回路13及びタイマ回路14は、断続的なインパルスを発生する際のパルス間隔を設定するパルス間隔設定手段として機能する。
The modulation / random
また、信号処理回路12、変調・乱数発生回路13、タイマ回路14、パルス発生回路15、フィルタ・アンプ回路19、相関器LSI20及び測距回路21は、自動車の周辺に存在する任意の対象物までの距離をUWBパルス信号により測定するとともに、その測距データと撮像素子11で撮像された映像データとをUWBパルス信号により受信機3に無線送信する測距・データ送信手段として機能する。
Further, the
パルス発生回路15は、タイマ回路14から与えられたパルス送信タイミングでUWBパルス信号を生成する。このUWBパルス信号のインパルスのパルス幅は、数百ピコ秒〜1ナノ秒程度である。
The
ここで、例えば後述のUWBレーダ信号の周波数としては、24GHz帯を利用する。この周波数帯を用いた場合、パルス発生回路15をSiGeで形成できる。信号処理回路12、変調・乱数発生回路13及び測距回路21といったベースバンド信号を取り扱う各種回路部はCMOSで生成できるため、パルス発生回路15をSiGeで形成すれば、全体として車載周辺監視装置4をワンチップで構成することが可能であり、低コスト化が可能である。
Here, for example, a 24 GHz band is used as the frequency of a UWB radar signal described later. When this frequency band is used, the
車室内通信用アンテナ16は、自動車の後部に設置されてその前方に指向され、パルス発生回路15から出力されたUWBパルス信号が分波されて、これを受信機3に無線送信する。
The vehicle
レーダ用アンテナ17は、自動車の後部に設置されて且つそのさらに後方に指向され、後方に対するUWBパルス信号としてのレーダ信号(UWBレーダ信号)の無線発信と、そのUWBレーダ信号が後方の対象物(自動車等)で反射された反射波(UWBパルス信号)の無線受信とを行う。
The
スイッチ18は、レーダ用アンテナ17を、パルス発生回路15側とフィルタ・アンプ回路19側とに切り換えるもので、このスイッチ切換により、レーダ用アンテナ17が、UWBパルス信号の車両後方へのレーダ発信アンテナと、後方からの反射波のレーダ受信アンテナとに切り替わるようになっている。
The
フィルタ・アンプ回路19は、このフィルタ・アンプ回路19にスイッチ18が接続されているときに、レーダ用アンテナ17で受信した反射波としてのUWBパルス信号をバンドパスフィルタリングするとともに増幅する。
When the
相関器LSI20は、タイマ回路14から与えられたパルス送信タイミングをテンプレートとして利用し、パルスの波形とテンプレートとの間の相関関係が一定値以上であるか否かを判断することで、データが入力されたか否かを判断し、これに基づいてUWBパルス信号をベースバンド信号に変換する。
The
測距回路21は、相関器LSI20から与えられたベースバンド信号に基づいて、レーダ用アンテナ17でのUWBパルス信号の送受信間の時間差が計算され、この時間差に基づいて、UWBパルス信号が反射した対象物(例えば自動車等)までの距離(測距データ)を計算するもので、ここで計算された測距データは、信号処理回路12に入力され、上述のように、カメラ映像信号のブランク部に記録されて、カメラ映像信号と共に車室内通信用アンテナ16から受信機3に送信される。
The
尚、フィルタ・アンプ回路19、相関器LSI20及び測距回路21は、レーダ用アンテナ17で受信したUWBレーダ信号に基づいて後方の対象物(自動車等)までの距離を測定する測定手段として機能する。
The filter /
また、パルス間隔設定手段(即ち、変調・乱数発生回路13及びタイマ回路14)、パルス発生回路15、レーダ用アンテナ17、スイッチ18、及び測定手段(即ち、フィルタ・アンプ回路19、相関器LSI20及び測距回路21)は、上述のUWBレーダ装置1を構成する。
Further, pulse interval setting means (that is, modulation / random
また、このうちのパルス間隔設定手段(即ち、変調・乱数発生回路13及びタイマ回路14)及びパルス発生回路15は、車室内通信用アンテナ16を通じてUWBパルス信号を受信機3に無線送信する送信手段として機能する。
Among these, the pulse interval setting means (that is, the modulation / random
車室内に設置される受信機3は、図1のように車室内の前部に設置されて車載周辺監視装置4から無線送信されるUWBパルス信号を受信するもので、図3の如く、パルス間隔を認識するための乱数を発生させる乱数発生回路31と、この変調・乱数発生回路31で発生した乱数を元にパルス送信タイミングを認識するタイマ回路32と、車載周辺監視装置4から無線送信されたUWBパルス信号を受信する車内通信用アンテナ33と、この車内通信用アンテナ33で受信したUWBパルス信号をフィルタリングし且つ増幅するフィルタ・アンプ回路34と、受信したUWBパルス信号を抽出してベースバンド信号に変換する相関器LSI35と、相関器LSI35からのベースバンド信号を復調してカメラ映像信号とレーダ測距データの生成を行う復調回路36と、復調回路36で復調されたデータのうちカメラ映像データをNTSCなどのフォーマットに変換して画像処理ECUまたは液晶ディスプレイ(図示省略)に出力するビデオエンコーダ回路37と、復調回路36で復調されたデータのうちレーダ測距データをCANやFlexRay等の所定の制御系LAN(図示省略)に出力する車載LAN−I/F回路38とを備える。
The
乱数発生回路31は、PN符号系列等の所定の符号系列により疑似乱数を発生するもので、特に、車載周辺監視装置4の変調・乱数発生回路13で生成するのと同じ符号系列により疑似乱数を発生して、これらの情報をタイマ回路32に出力する。
The random
タイマ回路32は、時間軸に沿って計時を行いながら、乱数発生回路31から与えられた乱数をパルス間隔としてパルス送信タイミングを相関器LSI35に出力する。
The
尚、乱数発生回路31及びタイマ回路32は、車載周辺監視装置4のパルス間隔設定手段と同一の符号系列により疑似乱数を発生させて当該車載周辺監視装置4から送信されたUWBパルス信号のパルス間隔を認識するパルス間隔認識手段として機能する。
The random
車内通信用アンテナ33は、車載周辺監視装置4から無線送信されるUWBパルス信号を受信する。
The in-
フィルタ・アンプ回路34は、車内通信用アンテナ33で受信したUWBパルス信号をバンドパスフィルタリングするとともに増幅する。
The filter /
相関器LSI35は、タイマ回路32から与えられたパルス送信タイミングをテンプレートとして利用し、パルスの波形とテンプレートとの間の相関関係が一定値以上であるか否かを判断することで、データが入力されたか否かを判断し、これに基づいてUWBパルス信号をベースバンド信号に変換する。
The
復調回路36は、相関器LSI35からのベースバンド信号からカメラ映像信号及びレーダ測距データをそれぞれ抽出し、それぞれビデオエンコーダ回路37と車載LAN−I/F回路38とに振り分けて出力する。具体的には、ベースバンド信号からカメラ映像信号を抽出するとともに、当該カメラ映像信号のブランク期間からレーダ測距データを抽出する。
The
尚、相関器LSI35及び復調回路36は、上述のパルス間隔認識手段(即ち、乱数発生回路31及びタイマ回路32)で認識されたパルス間隔に基づいてUWBパルス信号からカメラ映像信号及びレーダ測距データを抽出する信号抽出手段として機能する。
The
上記構成の自動車用監視システムの動作を説明する。 The operation of the automobile monitoring system having the above configuration will be described.
まず車載周辺監視装置4の撮像素子11は、自動車の後部バンパーの直下から後方の周辺映像を撮像する。このときのカメラ映像信号は信号処理回路12に入力される。そうすると、信号処理回路12は、撮像素子11から与えられたカメラ映像信号を、例えばYUV422フォーマット等の所定のフォーマットのデジタルデータに変換するとともに、測距回路21から与えられた測距情報を、カメラ映像信号のブランク期間に相当する部分に記録して、これを変調・乱数発生回路13に出力する。変調・乱数発生回路13では、信号処理回路12から与えられたデジタルデータに所定の変調処理を施すとともに、所定の符号系列により乱数を発生して、これらの情報をタイマ回路14に出力する。タイマ回路14では、時間軸に沿って計時を行いながら、変調・乱数発生回路13から与えられた乱数をパルス間隔としてパルス送信タイミングをパルス発生回路15及び相関器LSI20に出力する。
First, the
そして、パルス発生回路15は、タイマ回路14から与えられたパルス送信タイミングでUWBパルス信号を生成する。ここで生成されたUWBパルス信号は、車室内通信用アンテナ16を通じて受信機3側に無線送信される。
Then, the
ここで、スイッチ18は、レーダ用アンテナ17を、パルス発生回路15側とフィルタ・アンプ回路19側とに高速に切り換える。スイッチ18がパルス発生回路15側に接続されているときには、レーダ用アンテナ17はレーダ発信アンテナとして機能し、自動車の後方に対してUWBレーダ信号を発信する。また、スイッチ18がフィルタ・アンプ回路19側に接続されているときには、レーダ用アンテナ17は、そのUWBレーダ信号が後方の対象物(自動車等)で反射された反射波(UWBパルス信号)のレーダ受信を行う。
Here, the
そして、フィルタ・アンプ回路19は、レーダ用アンテナ17で受信した反射波としてのUWBパルス信号をバンドパスフィルタリングし且つ増幅する。このとき、相関器LSI20は、タイマ回路14から与えられたパルス送信タイミングをテンプレートとして利用し、フィルタ・アンプ回路19から与えられたUWBパルス信号の波形とテンプレートとの間の相関関係が一定値以上であるか否かを判断しながら、そのUWBパルス信号をベースバンド信号に変換する。
The filter /
その後、測距回路21は、相関器LSI20から与えられたベースバンド信号に基づいて、レーダ用アンテナ17でのUWBパルス信号の送受信間の時間差を計算し、この時間差に基づいて、UWBパルス信号が反射した対象物(例えば自動車等)までの距離(測距データ)を計算する。この測距データは、信号処理回路12に入力され、カメラ映像信号のブランク部に記録されて、カメラ映像信号と共に車室内通信用アンテナ16から受信機3に送信される。
Thereafter, the
ところで、受信機3においては、乱数発生回路31が、車載周辺監視装置4の変調・乱数発生回路13と同じ疑似乱数を生成しており、これらの情報をタイマ回路32に出力している。そして、タイマ回路32は、時間軸に沿って計時を行いながら、乱数発生回路31から与えられた乱数をパルス間隔としてパルス送信タイミングを相関器LSI35に出力する。
By the way, in the
そして、車内通信用アンテナ33が車載周辺監視装置4からの上述のUWBパルス信号を無線受信すると、このUWBパルス信号がフィルタ・アンプ回路34でバンドパスフィルタリングされ且つ増幅された後に、相関器LSI35によってベースバンド信号に変換される。そして、このベースバンド信号から、復調回路36によってカメラ映像信号が抽出され、またこのカメラ映像信号のブランク期間からレーダ測距データが抽出され、それぞれビデオエンコーダ回路37と車載LAN−I/F回路38とに振り分けられて出力さ
れる。
When the in-
このように、UWBレーダ装置1とバックカメラ2とが一体的にユニット化されて車載周辺監視装置4が構成され、特に、UWBレーダ装置1が出力するUWBパルス信号にバックカメラ2の映像信号データを載せ、レーダ信号を車両後方に出力すると同時に車室内の受信機3に向けても無線出力することで、測距を行うと同時にカメラ映像の無線伝送を行うようにしているので、受信機3との間の配線について省線化を行うことができるだけでなく、バックカメラ2で撮像したカメラ映像信号を受信機3に無線通信する際に必要となるパルス発生回路15等の構成要素と、UWBレーダ装置1でのレーダ発信に係るパルス発生回路15等の構成要素とを兼用でき、これらの構成要素を別個に設ける場合に比べて、電源ケーブル及び信号ケーブルをも兼用できる。したがって、省線化を達成して装置コストや設置スペースを低減できる。さらに、これらの構成要素を兼用することで小型化を達成でき、自動車のデザイン性を向上することが可能である。
In this way, the
また、カメラ映像信号のブランク期間に測距情報を重畳して受信機3に送信しているので、バックカメラ2で撮像したカメラ映像信号と測距情報とを同一のチャネルで送信できる。したがって、カメラ映像信号と測距情報の両情報をそれぞれ別個の無線チャネルで通信する場合に比べて、そのための装置コストを低減できる。
Further, since ranging information is superimposed and transmitted to the
{第2実施形態}
上記第1実施形態では、所定の符合系列により疑似乱数を発生させて生成されたUWBレーダ信号を用いて、後方の対象物に対する測距を行っていたが、道路上で多数の自動車が同じ符号系列で疑似乱数を発生させると、例えば隣り合う自動車同士などの間で、UWBレーダ信号の干渉が発生する可能性がある。
{Second Embodiment}
In the first embodiment, distance measurement is performed on a rear object using a UWB radar signal generated by generating a pseudo-random number using a predetermined code sequence. When pseudo-random numbers are generated in a sequence, there is a possibility that interference of UWB radar signals may occur between adjacent cars, for example.
また、上記第1実施形態では、受信機3の乱数発生回路31と車載周辺監視装置4の変調・乱数発生回路13とで同じ符号系列により疑似乱数を発生していたが、例えば図4のように異なった自動車が接近している場合は、車載周辺監視装置4から受信機3に無線送信されたUWBパルス信号同士が干渉し合って混信してしまうおそれもある。
In the first embodiment, the random
そこで、本発明の第2実施形態に係る自動車用監視システムでは、自動車の車両41,42毎に異なる符号系列を保有させておき、車両41,42間でのUWBレーダ信号を含むUWBパルス信号の干渉を防止するものである。
Therefore, in the automobile monitoring system according to the second embodiment of the present invention, a different code sequence is held for each of the
具体的には、受信機3の乱数発生回路31と車載周辺監視装置4の変調・乱数発生回路13のそれぞれにおいて、フラッシュROM等の記憶装置を内蔵しておき、この記憶装置に各車両41,42の固有情報を予め記憶させておく。そして、この固有情報を所定の規則で数値化した後、その数値を用いて符号系列を自動生成する。この場合、各車両毎に受信機3の乱数発生回路31と車載周辺監視装置4の変調・乱数発生回路13とで同一の符号系列を生成する点では、第1実施形態と共通する。
Specifically, each of the random
ここで、各車両41,42の固有情報としては、この自動車用監視システム内で符号系列を個別に異ならせるために特別に設定された番号を使用してもよいが、この他、自動車用監視システム自身の個体識別を目的として付与された製造番号やシリアル番号を使用してもよく、さらには、各車両41,42のナンバープレート、車台番号、及びイモビライザのID番号といった他の固有情報を参照して、これらを用いて車両41,42毎に異なる符号系列を自動生成してもよい。また、これらの固有情報のうちのいずれかのみを単独で使用してもよいし、あるいは、上述した固有情報のうち複数の固有情報を組み合わせて使用してもよい。
Here, as the unique information of each
固有情報に基づいて車両41,42毎に異なる符号系列を自動生成する方法としては、例えば、予め所定のPN系列符号を保有しておき、このPN系列符号に対して、所定の桁を単位として上述の固有情報を加算、積算または減算等を行うことで、車両41,42毎に異なる符号系列を容易に自動生成できる。
As a method for automatically generating a different code sequence for each of the
その他の構成は、第1実施形態で説明した自動車用監視システムの構成と同様である。 Other configurations are the same as the configuration of the automobile monitoring system described in the first embodiment.
このようにすることで、車両41,42間でのUWBレーダ信号を含むUWBパルス信号の干渉を容易に防止することができる。
By doing in this way, the interference of the UWB pulse signal including the UWB radar signal between the
尚、上記各実施の形態では、受信機3の復調回路36において、カメラ映像信号とレーダ測距データとを抽出する機能のみを説明したが、この復調回路36において取得したカメラ映像データに対して白線認識処理を当該復調回路36で行い、このときの白線認識結果を車載LAN−I/F回路38を通じて制御系LANに送信するなど、様々な付加機能
を有せしめても差し支えない。このように、超広帯域のUWBパルス信号を用いてカメラ映像信号の車内通信を行っているので、高速走行時に白線をモニタリングして車線逸脱警告などに利用する際にも、高速通信で応答性の優れた車線逸脱警告などを実行することが可能となる。
In each of the above embodiments, only the function of extracting the camera video signal and the radar distance measurement data in the
1 UWBレーダ装置
2 バックカメラ
3 受信機
4 車載周辺監視装置
11 撮像素子
12 信号処理回路
13 変調・乱数発生回路
14 タイマ回路
15 パルス発生回路
16 車室内通信用アンテナ
17 レーダ用アンテナ
18 スイッチ
19 フィルタ・アンプ回路
20 相関器LSI
21 測距回路
31 乱数発生回路
32 タイマ回路
33 車内通信用アンテナ
34 フィルタ・アンプ回路
35 相関器LSI
36 復調回路
37 ビデオエンコーダ回路
38 車載LAN−I/F回路
DESCRIPTION OF
21 Ranging
36
Claims (8)
自動車の車外に存在する対象物までの距離を測定する測定手段と、
前記撮像手段で得られた映像データと前記測定手段で得られた測距データとを無線データとして送信する送信手段と、
前記送信手段から送信された無線データを受信する受信手段と
を備えることを特徴とする自動車用監視システム。 An imaging means for imaging the outside of the vehicle;
A measuring means for measuring a distance to an object existing outside the vehicle;
Transmitting means for transmitting video data obtained by the imaging means and distance measurement data obtained by the measuring means as wireless data;
A vehicle monitoring system comprising: receiving means for receiving wireless data transmitted from the transmitting means.
前記測定手段が前記対象物までの距離を測定するために送受信する信号と、前記送信手段から受信手段に送信される無線データを載せる信号とが、いずれも超広帯域パルス信号である、自動車用監視システム。 The vehicle monitoring system according to claim 1,
The vehicle monitoring, wherein the signal transmitted and received by the measuring means to measure the distance to the object and the signal carrying the wireless data transmitted from the transmitting means to the receiving means are both ultra-wideband pulse signals system.
前記測定手段及び前記送信手段が、
前記超広帯域パルス信号を生成するパルス発生回路と、
前記パルス発生回路で生成される前記超広帯域パルス信号のパルス間隔を所定の符号系列を用いた疑似乱数に基づいて設定するパルス間隔設定手段と
を兼用して備え、
前記受信手段が、
前記送信手段の前記パルス間隔設定手段と同一の符号系列により疑似乱数を発生させて前記送信手段から前記無線データとして送信された信号のパルス間隔を認識するパルス間隔認識手段と、
前記パルス間隔認識手段で認識された前記パルス間隔に基づいて前記無線データから前記測距データと前記映像データを抽出する信号抽出手段と
を備える、自動車用監視システム。 The automobile monitoring system according to claim 2,
The measuring means and the transmitting means are
A pulse generation circuit for generating the ultra-wideband pulse signal;
The pulse interval setting means for setting the pulse interval of the ultra-wideband pulse signal generated by the pulse generation circuit based on a pseudo-random number using a predetermined code sequence,
The receiving means is
Pulse interval recognition means for recognizing the pulse interval of the signal transmitted as the wireless data from the transmission means by generating a pseudo-random number by the same code sequence as the pulse interval setting means of the transmission means;
A vehicle monitoring system, comprising: signal extraction means for extracting the distance measurement data and the video data from the wireless data based on the pulse interval recognized by the pulse interval recognition means.
前記送信手段が、
前記測定手段で測定された前記距離の情報を前記撮像手段で撮像された映像データのブランク期間に重畳する信号処理回路を備える、自動車用監視システム。 The automobile monitoring system according to any one of claims 1 to 3,
The transmission means is
A vehicle monitoring system comprising a signal processing circuit that superimposes the distance information measured by the measuring unit on a blank period of video data captured by the imaging unit.
前記符号系列が、前記自動車の各車両毎に異なる固有情報に基づいて当該車両毎に異なって設定されたことを特徴とする自動車用監視システム。 The automobile monitoring system according to claim 3,
The automobile monitoring system, wherein the code series is set differently for each vehicle based on unique information different for each vehicle of the automobile.
自動車の車外に存在する対象物までの距離を測定する測定手段と、
前記撮像手段で得られた映像データと前記測定手段で得られた測距データとを無線データとして送信する送信手段と
を備えることを特徴とする送信機。 An imaging means for imaging the outside of the vehicle;
A measuring means for measuring a distance to an object existing outside the vehicle;
A transmitter comprising: transmission means for transmitting video data obtained by the imaging means and distance measurement data obtained by the measurement means as wireless data.
前記自動車の車外に存在する対象物までの距離を測定するとともに、距離の測定により得られた測距データと前記撮像手段で撮像された映像データとを無線データとして所定の受信機に送信する第2の工程と
を備える、自動車監視方法。 A first step of imaging the outside of the automobile with a predetermined imaging means;
The distance to the object existing outside the automobile is measured, and the distance measurement data obtained by the distance measurement and the video data captured by the imaging means are transmitted as wireless data to a predetermined receiver. An automobile monitoring method comprising two steps.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003322936A JP2005092415A (en) | 2003-09-16 | 2003-09-16 | Monitor system for automobile, transmitter, receiver, and automobile monitoring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003322936A JP2005092415A (en) | 2003-09-16 | 2003-09-16 | Monitor system for automobile, transmitter, receiver, and automobile monitoring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005092415A true JP2005092415A (en) | 2005-04-07 |
Family
ID=34454152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003322936A Pending JP2005092415A (en) | 2003-09-16 | 2003-09-16 | Monitor system for automobile, transmitter, receiver, and automobile monitoring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005092415A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010061443A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Hitachi Ltd | Vehicle-monitoring system, base station and information distribution center |
WO2014018453A1 (en) * | 2012-07-23 | 2014-01-30 | Motorola Mobility Llc | Inter-vehicle alert system with navigable video look ahead |
KR20220122222A (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-02 | 주식회사 앤씨앤 | Method and apparatus for generating video using radar module |
-
2003
- 2003-09-16 JP JP2003322936A patent/JP2005092415A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010061443A (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Hitachi Ltd | Vehicle-monitoring system, base station and information distribution center |
WO2014018453A1 (en) * | 2012-07-23 | 2014-01-30 | Motorola Mobility Llc | Inter-vehicle alert system with navigable video look ahead |
US9140782B2 (en) | 2012-07-23 | 2015-09-22 | Google Technology Holdings LLC | Inter-vehicle alert system with nagable video look ahead |
KR20220122222A (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-02 | 주식회사 앤씨앤 | Method and apparatus for generating video using radar module |
KR102485560B1 (en) * | 2021-02-26 | 2023-01-09 | 주식회사 앤씨앤 | Method and apparatus for generating video using radar module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8416641B2 (en) | Acoustic distance measurement system having cross talk immunity | |
WO2020158310A1 (en) | Vehicular position estimating system | |
US9581694B2 (en) | Method for the improved actuation of ultrasonic sensors, driver assistance device and motor vehicle | |
JP5626132B2 (en) | Object detection device | |
JP2007514945A (en) | Device having two or more sensors | |
CN106556821A (en) | Multi-chip transceiver test in radar system | |
CN105242276A (en) | Ultrasonic sensor-based parking assisting system | |
US20210356555A1 (en) | Vehicular position estimation system | |
US11330202B2 (en) | Solid-state image sensor, imaging device, and method of controlling solid-state image sensor | |
WO2013022576A1 (en) | Camera monitoring device and method for a motor vehicle | |
CN201145741Y (en) | 2.4G wireless screen display language prompting reverse drive indicator | |
EP3748957A1 (en) | Solid-state imaging element, imaging device, and control method for solid-state imaging element | |
JP7275606B2 (en) | Vehicle localization system | |
JP2011099683A (en) | Body detector | |
CN111319578A (en) | Vehicle and control method thereof | |
CN202641517U (en) | Automotive active collision avoidance, rear-end prevention, and high speed driving safety distance reminding device | |
JPH09198858A (en) | On-vehicle image recorder | |
JP2005092415A (en) | Monitor system for automobile, transmitter, receiver, and automobile monitoring method | |
US10854023B1 (en) | Tractor-trailer data link for a semi-truck | |
JP6309328B2 (en) | Vehicle speed monitoring method and apparatus | |
CN112470027B (en) | Control device for object detection device, and storage medium | |
US20200072974A1 (en) | Distance measuring apparatus, distance measuring method, and program | |
JP2008269494A (en) | On-vehicle imaging system | |
CN113170067B (en) | Image pickup apparatus, image pickup system, and failure detection method | |
KR20220124328A (en) | Vehicle UWB system and method thereof |