JP2007131092A - Obstacle sensing device and vehicle braking system with obstacle sensing device - Google Patents

Obstacle sensing device and vehicle braking system with obstacle sensing device Download PDF

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JP2007131092A JP2005324803A JP2005324803A JP2007131092A JP 2007131092 A JP2007131092 A JP 2007131092A JP 2005324803 A JP2005324803 A JP 2005324803A JP 2005324803 A JP2005324803 A JP 2005324803A JP 2007131092 A JP2007131092 A JP 2007131092A
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Hisashi Satonaka
久志 里中
Tomoaki Harada
知明 原田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an obstacle sensing device capable of sensing certainly any obstacle existing in proximity even in the situation where it is difficult to make sure the image of the obstacle. <P>SOLUTION: The obstacle sensing device is equipped with a first sensing means 2 to emit searching waves to the area surrounding a vehicle for sensing object on the basis of the reflected waves from the object, a second sensing means 3 to sense the shape of the object (information about the height, width, etc.) on the basis of the image for the area around the vehicle, an obstacle judging means 4 to judge whether the object is an obstacle on the basis of the first sensing signal given by the first sensing means and the second sensing signal given by the second sensing means, wherein the obstacle judging means 4 senses the object as obstacle irrespective of the result of the second sensing signal in case an object whose distance from the vehicle is acknowledged according to the first sensing signal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は車両に搭載され、周辺の障害物を検出する障害物検出装置に関する。   The present invention relates to an obstacle detection device that is mounted on a vehicle and detects surrounding obstacles.

近年、障害物検出装置を搭載した車両が提供されるようになっている。このような障害物検出装置は、車両周辺の障害物を検出することができるので運転者にとって有効な運転支援装置となるばかりでなく、検出した障害物が人間であったときには人間を保護する装置としても機能する。障害物検出装置としては、レーザ光やミリ波等の探索波を用いて物体を検出するレーダセンサ(単に、レーダ或いは測距センサ等とも称される)を備えた装置が知られている。しかし、レーダセンサは車両から物体までの距離や方位を検出できるが、その物体の形状までは得ることができない。そのために検出した物体が実際に障害物であるか、否かを判別することが困難である場合があった。   In recent years, vehicles equipped with obstacle detection devices have been provided. Such an obstacle detection device can detect obstacles around the vehicle, so that it is not only a driving support device effective for the driver, but also a device that protects humans when the detected obstacle is a human being. Also works. As an obstacle detection apparatus, an apparatus including a radar sensor (also simply referred to as a radar or a distance measurement sensor) that detects an object using a search wave such as a laser beam or a millimeter wave is known. However, the radar sensor can detect the distance and direction from the vehicle to the object, but cannot obtain the shape of the object. For this reason, it may be difficult to determine whether or not the detected object is actually an obstacle.

そこで、例えば特許文献1は、カメラを併用して車両前方の障害物の高さまで特定できるようにした障害物検出装置(物体種別判別装置)を提案する。この障害物検出装置は、車両前方の物体までの距離と方位を検出するだけでなく、その高さまで確認できる。よって、特許文献1の装置によると検出した物体が車両の走行の妨げとなるか、否かを判別できる。   Thus, for example, Patent Document 1 proposes an obstacle detection device (object type determination device) that can be used to specify the height of an obstacle ahead of the vehicle using a camera. This obstacle detection device can not only detect the distance and direction to the object in front of the vehicle, but also check the height. Therefore, according to the apparatus of Patent Document 1, it is possible to determine whether or not the detected object hinders the traveling of the vehicle.

特開2003−44995号公報JP 2003-44995 A

障害物検出装置は前述したように運転者の運転支援装置として機能するだけでなく、人間を保護するための装置としても機能する。例えば、運転者が気付かないうちに車両が歩行者に接近してしまったような場合に、障害物検出装置によって歩行者を検出できる。そして、障害物検出装置の結果に基づいて、運転者に対して緊急の警告を行って注意を喚起する、或いは車両を強制的に制動させるなどの措置を講じることができる。   As described above, the obstacle detection device not only functions as a driving support device for the driver, but also functions as a device for protecting humans. For example, when a vehicle approaches a pedestrian without the driver's knowledge, the pedestrian can be detected by the obstacle detection device. Based on the result of the obstacle detection device, an emergency warning can be given to the driver to alert him or the vehicle can be forced to brake.

しかしながら、障害物検出装置のカメラは外的環境の影響を受け易い。例えば、濃霧、雨天、暗闇等では物体を撮像することが困難となる。また、カメラ前面のレンズが泥などを被ると正確に障害物を検出できないという場合がある。ここで、特許文献1の装置は常にカメラからの画像を用いて物体を判別するように構成されているので、障害物を確実に検出できない可能性がある。また、特許文献1の装置は車両前方の障害物を検出することだけに配慮しているが、車両の前進方向に関しては運転者も目視しているので障害物を相対的に確認し易い。これに対して、車両が後進しているときには障害物を確認し難いという実情があるが、特許文献1の装置はこのような点にまで配慮をしていない。   However, the camera of the obstacle detection device is easily affected by the external environment. For example, it is difficult to image an object in dense fog, rainy weather, darkness, or the like. Also, there are cases where an obstacle cannot be detected accurately if the lens on the front of the camera is covered with mud. Here, since the apparatus of Patent Document 1 is configured to always distinguish an object using an image from a camera, there is a possibility that an obstacle cannot be reliably detected. Moreover, although the apparatus of patent document 1 considers only detecting the obstruction ahead of a vehicle, since the driver | operator has also visually observed about the advance direction of a vehicle, it is easy to confirm an obstruction relatively. On the other hand, there is a fact that it is difficult to confirm an obstacle when the vehicle is moving backward, but the device of Patent Document 1 does not consider such points.

したがって、本発明は、上記のような従来の課題を鑑みてなされたものであり、障害物の画像を確認し難い状況であっても、接近した障害物がある場合にはこれを確実に検出できる障害物検出装置を提供することである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and even when it is difficult to confirm an image of an obstacle, if there is an approaching obstacle, this is reliably detected. It is an object to provide an obstacle detection device that can be used.

上記目的は、車両周辺に探索波を発射して物体からの反射波に基づいて当該物体を検出する第1検出手段と、車両周辺を撮像した画像に基づいて物体を検出する第2検出手段と、前記第1検出手段からの第1検出信号と前記第2検出手段からの第2検出信号とに基づいて、車両周辺の物体が障害物であるか否かを判断する障害物判断手段とを、備えた障害物検出装置であって、前記障害物判断手段は、前記第1検出信号に前記車両からの距離が所定距離以下である物体を確認した場合には、前記第2検出信号の結果にかかわらず、当該物体を障害物として検出する、ことを特徴とする障害物検出装置により達成できる。   The object is to detect the object on the basis of an image obtained by imaging the periphery of the vehicle, and to detect the object on the basis of the reflected wave from the object by emitting a search wave around the vehicle; Obstacle judging means for judging whether or not an object around the vehicle is an obstacle based on the first detection signal from the first detection means and the second detection signal from the second detection means. The obstacle determination device comprises the second detection signal when the obstacle determination unit confirms an object whose distance from the vehicle is equal to or less than a predetermined distance in the first detection signal. Regardless of whether the object is detected as an obstacle, the object can be achieved by an obstacle detection device.

本発明によると、車両からの距離が所定距離以下であるような、車両に接近している物体がある場合には、前記第2検出信号の結果にかかわらず前記第1検出信号に基づいて物体を障害物として検出する。よって、障害物が人間であった場合には保護を図ることができ、また障害物が構造物等であった場合には車両の損傷防止或いは損傷を低減できる。   According to the present invention, when there is an object approaching the vehicle such that the distance from the vehicle is equal to or less than a predetermined distance, the object is based on the first detection signal regardless of the result of the second detection signal. Is detected as an obstacle. Therefore, when the obstacle is a human, protection can be achieved, and when the obstacle is a structure or the like, vehicle damage can be prevented or reduced.

また、前記第2検出手段は前記物体の形状を検出することが好ましい。物体の形状には少なくとも物体の高さ、幅に関する情報が含まれるので、これらの情報を用いることにより障害物をより確実に検出できる。   The second detection means preferably detects the shape of the object. Since the shape of the object includes at least information on the height and width of the object, the obstacle can be detected more reliably by using these pieces of information.

また、前記障害物判断手段は、さらに前記第1検出信号により前記車両からの距離が所定距離よりも大きい位置にある物体を確認した場合には、前記第2検出信号により当該物体の高さが所定高さ以上であると確認できたときに、当該物体を障害物として検出することが好ましい。このようにすれば、遠方にある物体が障害物であるか否かを判断し、その後において余裕をもって対処できる。   In addition, when the obstacle determination unit further confirms an object at a position where the distance from the vehicle is larger than a predetermined distance by the first detection signal, the height of the object is determined by the second detection signal. It is preferable to detect the object as an obstacle when it is confirmed that the height is equal to or higher than the predetermined height. In this way, it is possible to determine whether or not an object at a distance is an obstacle, and then deal with it with a margin.

また、前記第1検出手段は、所定の高さから前記探索波を発射するようにしておくことがより望ましい。このように構成すると、探索波が地面で反射するのを抑制して障害物をより確実に検出できる。   More preferably, the first detection means emits the search wave from a predetermined height. If comprised in this way, it will suppress that a search wave reflects on the ground, and can detect an obstruction more reliably.

また、上記障害物検出装置を含み、前記障害物検出装置の検出結果に基づいて前記車両を制動させる車両制動システムを形成すれば車両を確実に停止させることができる。   In addition, if a vehicle braking system that includes the obstacle detection device and brakes the vehicle based on the detection result of the obstacle detection device is formed, the vehicle can be stopped reliably.

本発明によれば、障害物の画像を確認し難い状況であっても、接近した障害物がある場合にはこれを確実に検出できる障害物検出装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an obstacle detection device that can reliably detect an obstacle that is approaching even if it is difficult to confirm an image of the obstacle.

以下、図面を参照して本発明に係る実施例の障害物検出装置について説明する。なお、本実施例の障害物検出装置は車両周辺を確認して、障害物を検出する装置であるが、この検出結果を活用して車両を強制的に停止させるようにすれば、障害物との衝突回避、或いは仮に衝突が発生した場合であっても被害を軽減できる。そこで、以下で示す実施例では、実施例の障害物検出装置と共に、これを利用する車両制動システムにも言及することとする。   Hereinafter, an obstacle detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The obstacle detection device of the present embodiment is a device that detects the obstacle by checking the surroundings of the vehicle, but if the vehicle is forcibly stopped using this detection result, the obstacle detection device Even if a collision is avoided or a collision occurs, damage can be reduced. Therefore, in the embodiment shown below, the vehicle braking system using the obstacle detection device of the embodiment is also referred to.

図1は、車両に適用されている状態の障害物検出装置1の構成を示したブロック図である。また、図2は障害物検出装置1が搭載されている車両CRと障害物BLとの関係を模式的に示した図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an obstacle detection apparatus 1 in a state where it is applied to a vehicle. FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between the vehicle CR on which the obstacle detection apparatus 1 is mounted and the obstacle BL.

障害物検出装置1は、レーダセンサ2、画像センサ3、及びこれらを制御すると共に障害物判断手段となる電子制御装置4(Electronic Control Unit:以下、ECU4と称す)を備えている。レーダセンサ2は、第1検出手段として車両の周囲に存在する物体の方位及び距離を検出する。レーダセンサ2は、例えばミリ波、レーザ光、音波等の探索波を用いて物体を検出する。レーダセンサ2は探索波を発射し、物体によって反射された反射波を受信する。より好ましくは、レーダセンサ2は車両CRが走行する地面を基準とした所定の高さからほぼ水平方向に探索波を走査させて物体を検出する。ミリ波、レーザ光等の探索波は、地面で反射する性質がある。しかし、このように地面に対してほぼ水平方向で探索波を走査することで、地面による反射の影響を抑制して物体を確実に検出できる。レーダセンサ2の検出信号(第1検出信号)はECU4へ供給される。   The obstacle detection apparatus 1 includes a radar sensor 2, an image sensor 3, and an electronic control unit 4 (Electronic Control Unit: hereinafter referred to as ECU 4) that controls these and serves as an obstacle determination unit. The radar sensor 2 detects the azimuth and distance of an object existing around the vehicle as first detection means. The radar sensor 2 detects an object using search waves such as millimeter waves, laser light, and sound waves. The radar sensor 2 emits a search wave and receives a reflected wave reflected by an object. More preferably, the radar sensor 2 detects an object by scanning a search wave in a substantially horizontal direction from a predetermined height with reference to the ground on which the vehicle CR travels. Search waves such as millimeter waves and laser light have the property of reflecting off the ground. However, by scanning the search wave in a substantially horizontal direction with respect to the ground in this way, the object can be reliably detected while suppressing the influence of reflection by the ground. A detection signal (first detection signal) of the radar sensor 2 is supplied to the ECU 4.

画像センサ3は、第2検出手段として車両周辺を撮像した画像に基づいて物体(障害物)の形状(高さ、幅に関する情報等)を検出する。画像センサ3は、例えばCCD、CMOSなどの撮像素子を用いて物体を撮像する電子式カメラとすることができる。カメラを単眼として移動させる構成で物体を撮像するようにしてもよいし、カメラを複数配置してステレオ方式で物体を撮像するようにしてもよい。上記レーダセンサ2では物体の高さ、幅等を検出することが困難であるが、この画像センサ3によって物体の形状を検出して物体の高さ、幅等を特定できる。画像センサ3からの検出信号(第2検出信号)もECU4へ供給されている。   The image sensor 3 detects the shape (information on height, width, etc.) of an object (obstacle) based on an image obtained by capturing the periphery of the vehicle as second detection means. The image sensor 3 can be an electronic camera that images an object using an image sensor such as a CCD or CMOS. An object may be imaged with a configuration in which the camera is moved as a single eye, or a plurality of cameras may be arranged to image an object in a stereo manner. Although it is difficult for the radar sensor 2 to detect the height, width, etc. of the object, the image sensor 3 can detect the shape of the object and specify the height, width, etc. of the object. A detection signal (second detection signal) from the image sensor 3 is also supplied to the ECU 4.

上記レーダセンサ2及び画像センサ3は、必要に応じて車両の前方、側方或いは後方に存在する物体を検出するように、適宜に車両のバンパ、ドア、ピラー等に設置すればよい。本実施例の障害物検出装置1は、図2で示すように、車両CRの後方に存在する物体を検出するようにレーダセンサ2及び画像センサ3を設置している。一般に、車両が後進しているときには前進の場合よりも障害物を検出し難い。特に、画像センサ3の視界が不良となっている状況では、障害物を検出し難くなる。このような状況を想定し、本実施例では障害物検出装置1で後方の障害物を検出する場合について説明する。   The radar sensor 2 and the image sensor 3 may be appropriately installed on a bumper, a door, a pillar, or the like of the vehicle so as to detect an object existing in the front, side, or rear of the vehicle as necessary. As shown in FIG. 2, the obstacle detection apparatus 1 of the present embodiment is provided with a radar sensor 2 and an image sensor 3 so as to detect an object existing behind the vehicle CR. In general, it is harder to detect an obstacle when the vehicle is moving backward than when the vehicle is moving forward. In particular, in a situation where the field of view of the image sensor 3 is poor, it becomes difficult to detect an obstacle. Assuming such a situation, the present embodiment will describe a case where the obstacle detection apparatus 1 detects a rear obstacle.

ECU4は前記レーダセンサ2及び画像センサ3の駆動を制御する。また、ECU4は、レーダセンサ2からの第1検出信号と画像センサ3からの第2検出信号とに基づいて、車両CR後方の物体が障害物であるか否かを判断する。ECU4は、障害物を検出するための一連のプログラムやこれに用いるデータを格納したROM5及び処理領域を提供するRAM6とバス7を介して接続されている。なお、このECU4は障害物検出装置1専用に準備してもよいが、車両CR側のECUを流用することで障害物検出装置1の構成を簡素化できる。   The ECU 4 controls the driving of the radar sensor 2 and the image sensor 3. Further, the ECU 4 determines whether an object behind the vehicle CR is an obstacle based on the first detection signal from the radar sensor 2 and the second detection signal from the image sensor 3. The ECU 4 is connected via a bus 7 to a ROM 5 that stores a series of programs for detecting obstacles and data used for the obstacles, and a RAM 6 that provides a processing area. Although the ECU 4 may be prepared exclusively for the obstacle detection device 1, the configuration of the obstacle detection device 1 can be simplified by diverting the vehicle CR side ECU.

また、ECUが障害物判断手段として機能して障害物を検出した場合には、車両CR側ではこの検出結果を利用して衝突回避の措置を講じることが好ましい。そこで、図1では、より好ましい形態として、ECU4が車両CRに接近した障害物BLがあるときに、車両CRを自動的に制動させる車両制動システムまで考慮した構成を図示している。   In addition, when the ECU functions as an obstacle determination unit and detects an obstacle, it is preferable that the vehicle CR side take measures to avoid a collision by using the detection result. Therefore, in FIG. 1, as a more preferable form, a configuration in which a vehicle braking system that automatically brakes the vehicle CR when there is an obstacle BL in which the ECU 4 approaches the vehicle CR is illustrated.

車両制動システムに係る構成について簡単に説明しておく。ECU4に車両CR側の車両情報11が供給されている。このような車両情報11は、例えば車両CRの車速、舵角等である。このECU4は、衝突を回避すべき障害物を検出したときに、さらに車両CR側の状態を確認して緊急に車両CRを停止させる必要がある場合にはブレーキ12を動作させる。これと共に所定の警告13を行う。このような警告は車両CRに装備されているディスプレイに所定の文字を表示するものでもよいし、スピーカから警告音や音声を出力するものでもよい。   A configuration related to the vehicle braking system will be briefly described. The vehicle information 11 on the vehicle CR side is supplied to the ECU 4. Such vehicle information 11 is, for example, the vehicle speed, steering angle, etc. of the vehicle CR. When the ECU 4 detects an obstacle to avoid a collision, the ECU 4 further checks the state of the vehicle CR side and operates the brake 12 when it is necessary to stop the vehicle CR urgently. At the same time, a predetermined warning 13 is given. Such a warning may display a predetermined character on a display equipped in the vehicle CR, or may output a warning sound or sound from a speaker.

さらに本障害物検出装置1は車両CRの後方に接近した物体(障害物)が存在するときに、これを精度よく検出できるように構成されている。この点について、図3を参照して説明する。図3は、車両から物体までの距離と、この距離に応じてECU4がレーダセンサ2及び画像センサ3からの検出信号に基づいて物体を検出する様子をまとめて示した図である。特に、この図3は検出した障害物が人間であった場合に、衝突を回避できるようにまとめたものである。   Further, the obstacle detection apparatus 1 is configured to detect an object (obstacle) approaching the rear of the vehicle CR with high accuracy. This point will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram collectively showing the distance from the vehicle to the object and how the ECU 4 detects the object based on the detection signals from the radar sensor 2 and the image sensor 3 according to the distance. In particular, FIG. 3 summarizes a collision that can be avoided when the detected obstacle is a human being.

図3で示すケース0から3は、車両CRから物体(障害物)までの距離に応じて区分している。ケース0が車両に最も近い位置に物体が存在する場合、ケース3が車両から最も遠い位置に物体が存在する場合を想定してある。   Cases 0 to 3 shown in FIG. 3 are classified according to the distance from the vehicle CR to the object (obstacle). It is assumed that the case 0 has an object at a position closest to the vehicle, and the case 3 has an object at a position farthest from the vehicle.

ケース2、3の場合は、物体までの距離が十分、遠くにあり、レーダセンサ2で検出した物体について画像センサ3による検出信号により形状も確認して、移動物であるか又は静止物であるかまで判断する。これにより物体が例えば「かなり人間らしい」「人間らしい」等の判断をする。なお、このような判断はECU4が行ように設定すればよい。ケース1の場合は、物体がかなり車両に近付いている場合である。この場合には、画像センサ3から高さ、幅に関する情報を得てECU4が判断する。例えばECU4は、人間の標準的な幅と物体の幅とを比較して、物体幅が人間にしては広すぎる場合には人間以外と判断する。   In cases 2 and 3, the distance to the object is sufficiently long, and the object detected by the radar sensor 2 is confirmed by the detection signal from the image sensor 3 to be a moving object or a stationary object. Judgment. As a result, the object is judged to be “pretty human” or “human”, for example. Such a determination may be set so that the ECU 4 performs the determination. Case 1 is a case where the object is very close to the vehicle. In this case, the ECU 4 determines the information about the height and width from the image sensor 3. For example, the ECU 4 compares the standard human width with the width of the object, and determines that the person is not human if the object width is too wide for a human.

なお、図3で示すC1、C2、C3は、物体を特定するために予め定められた定数である。定数C1は距離に関するもので、車両から近接した位置に設定されている。例えば定数C1は車両の速度に関連して変更され、その速度で制動したときに余裕(障害物までの距離)が0cmとなる程度ほどの近距離を想定している。上記定数C1による距離は、例えば車両から0.5〜2mである。また、定数C2は高さに関するもので人間の身長を想定して設定されている。定数C3は幅に関するもので人間の横幅を想定して設定されている。よって、例えば定数C2を基準として、人間とは想定できない程に検出した物体が高い場合や、これとは逆に低い場合には人間ではないとECU4が判断する。幅に関する定数C3についても同様である。   Note that C1, C2, and C3 shown in FIG. 3 are predetermined constants for specifying the object. The constant C1 relates to the distance, and is set at a position close to the vehicle. For example, the constant C1 is changed in relation to the speed of the vehicle, and a short distance is assumed such that a margin (distance to an obstacle) becomes 0 cm when braking is performed at that speed. The distance according to the constant C1 is, for example, 0.5 to 2 m from the vehicle. The constant C2 relates to the height and is set assuming the height of a person. The constant C3 relates to the width, and is set assuming a human width. Therefore, for example, with reference to the constant C2, the ECU 4 determines that the object is not human when the detected object is too high to be assumed to be human or when the detected object is low. The same applies to the constant C3 regarding the width.

ここで、ケース0の場合は検出した物体が車両から定数C1の距離以下の位置に存在する場合、すなわちレーダセンサ2で検出した物体が極めて車両に近接しており、この時点で車両を制動しても衝突を回避できるか、否かは不明の場合である。しかし、検出した物体が人間であった場合には車両を緊急に制動することで被害を軽減して保護を図ることができる。また、仮に支柱等の構造物であった場合には車両自体の損傷を低減できる。このような点から、車両に極めて近い位置に障害物があることを検出した場合には車両を速やかに制動することは効果的な対処であると言える。   Here, in case 0, the detected object is present at a position equal to or smaller than the distance C1 from the vehicle, that is, the object detected by the radar sensor 2 is very close to the vehicle, and the vehicle is braked at this point. However, it is unknown whether or not the collision can be avoided. However, when the detected object is a human, the vehicle can be protected by urgently braking to reduce damage. In addition, if the structure is a structure such as a support, damage to the vehicle itself can be reduced. From such a point, when it is detected that there is an obstacle at a position very close to the vehicle, it can be said that braking the vehicle quickly is an effective countermeasure.

本実施例の障害物検出装置1はケース0に相当する状況においては、障害物を精度よく検出するための構成を備えている。この点について、さらに説明する。前述したように画像センサ3からの検出信号(第2検出信号)を、レーダセンサ2からの検出信号(第1検出信号)と併用することで、障害物の形状(高さ、幅の情報等)まで確認している。しかし、画像センサ3は霧、レンズ汚れ等の外的要因による影響を受け易く、障害物を正確に特定できない場合がある。しかも、ECU4が画像センサ3からの検出信号を常に加味して障害物を検出することとすれば、処理負荷が大きくなり、処理時間を要することになる。特に、ケース0の場合のように、迅速かつ正確に障害物の有無を検出したい場合に、画像センサ3からの検出信号を確認することが却って判断の遅れや誤りの原因となる虞がある。   The obstacle detection device 1 according to the present embodiment has a configuration for accurately detecting an obstacle in a situation corresponding to case 0. This point will be further described. As described above, by using the detection signal (second detection signal) from the image sensor 3 together with the detection signal (first detection signal) from the radar sensor 2, the shape of the obstacle (height, width information, etc.) ). However, the image sensor 3 is easily affected by external factors such as fog and lens contamination, and there are cases where an obstacle cannot be accurately identified. Moreover, if the ECU 4 always detects the obstacle in consideration of the detection signal from the image sensor 3, the processing load increases and processing time is required. In particular, as in case 0, when it is desired to detect the presence or absence of an obstacle quickly and accurately, checking the detection signal from the image sensor 3 may cause a delay in judgment or an error.

そこで、ケース0に相当する状況で、レーダセンサ2が物体を検出した場合には、画像センサ3の検出信号(第2検出信号)の結果にかかわらず、ECU4は当該物体を障害物として検出する。前述したように、レーダセンサ2から発射された探索波は道路等で反射し易いという性質はあるが、車両CRに接近している物体を検出する場合にあってはこの点について殆ど配慮しなくてよい。また、レーダセンサ2は、上記画像センサ3と比較して、外的要因による影響を受け難いので精度良く接近位置にある物体を検出できる。特に、本実施例のようにレーダセンサ2から発射するミリ波等の探索波を水平に走査している場合には、地面による反射による影響が更に少なくなるので、反射波を受けたときには車両から接近した位置に物体(障害物)があると判断できる。   Therefore, when the radar sensor 2 detects an object in the situation corresponding to the case 0, the ECU 4 detects the object as an obstacle regardless of the result of the detection signal (second detection signal) of the image sensor 3. . As described above, the search wave emitted from the radar sensor 2 has the property of being easily reflected on a road or the like, but this point is hardly considered when detecting an object approaching the vehicle CR. It's okay. Further, the radar sensor 2 is less susceptible to external factors than the image sensor 3 and can therefore detect an object at the approach position with high accuracy. In particular, when a search wave such as a millimeter wave emitted from the radar sensor 2 is scanned horizontally as in this embodiment, the influence of reflection by the ground is further reduced. It can be determined that there is an object (obstacle) at the approached position.

なお、図2で示すエリアARはレーダセンサ2による検出領域を例示している。車両CRに接近した物体であっても高さが極めて低いものは検出対象外となるように設定されている。このように設定すると低い縁石などは検出できないが、確実な保護が必要である人間を確実に検出できる。   An area AR shown in FIG. 2 illustrates a detection area by the radar sensor 2. Even if the object is close to the vehicle CR, the object having an extremely low height is set so as not to be detected. With this setting, a low curb or the like cannot be detected, but a person who needs reliable protection can be detected reliably.

図4は、ECU4によって実行される障害物検出、及びこの結果を利用して車両を制動させるルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンは例えば、車両のイグニッションキーがオンされたときに起動される。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of an obstacle detection executed by the ECU 4 and a routine for braking the vehicle using the result. This routine is activated when, for example, the ignition key of the vehicle is turned on.

ECU4はレーダセンサ2及び画像センサ3のそれぞれを制御して、車両後方の物体の探索を行う。前述したように、レーダセンサ2により物体の方位と距離が検出され(S11)、その検出信号はECU4へ供給される。画像センサ3により物体の形状が検出されて(S12)、その検出信号はECU4へ供給される。   The ECU 4 controls each of the radar sensor 2 and the image sensor 3 to search for an object behind the vehicle. As described above, the azimuth and distance of the object are detected by the radar sensor 2 (S11), and the detection signal is supplied to the ECU 4. The shape of the object is detected by the image sensor 3 (S12), and the detection signal is supplied to the ECU 4.

ここで、ECU4は、レーダセンサ2による検出信号から物体までの距離CA(実際の距離)が所定距離C1より短いか、否かを確認する(S13)。検出されている距離CAが所定距離C1よりも大きい場合(図3参照)には、障害物が遠くにあり回避するための距離に余裕がある。そこで、ECU4は画像センサ3による検出信号(第2検出信号)も考慮し、物体の高さが所定高さ以上であると確認できたときにその物体を障害物として検出する(S15)。そして、ECU4は、障害物との衝突を回避する余裕を持ったブレーキ制御を実行して(S16)、本ルーチンによる処理を終了する。   Here, the ECU 4 checks whether or not the distance CA (actual distance) from the detection signal from the radar sensor 2 to the object is shorter than the predetermined distance C1 (S13). When the detected distance CA is larger than the predetermined distance C1 (see FIG. 3), there is a margin in the distance for avoiding because the obstacle is far away. Therefore, the ECU 4 also considers the detection signal (second detection signal) from the image sensor 3 and detects the object as an obstacle when it is confirmed that the height of the object is equal to or higher than the predetermined height (S15). Then, the ECU 4 executes brake control with a margin for avoiding a collision with an obstacle (S16), and ends the processing by this routine.

なお、上記ステップ16でブレーキ制御を実行する際には、次式に基づいてブレーキ制動を開始するようにすればよい。
LT={−(V0)/(2×A0)}+L0
ここで、LT:制動開始距離(m)、V0:現在車速(m/s)、A0:加速度(m/s2)であり、L0が余裕距離(m)である。車両の現在距離が制動開始距離LTを下回ったら、ECU4が制動を開始するように設定しておけばよい。
It should be noted that when the brake control is executed in step 16 described above, the brake braking may be started based on the following equation.
LT = {− (V0 2 ) / (2 × A0)} + L0
Here, LT: braking start distance (m), V0: current vehicle speed (m / s), A0: acceleration (m / s 2 ), and L0 is a margin distance (m). If the current distance of the vehicle falls below the braking start distance LT, the ECU 4 may be set to start braking.

一方、検出されている距離CAが所定距離C1より小さい場合には(S13)、障害物を回避するための距離に余裕が殆ど無いので、画像センサ3による検出信号に関わらずレーダセンサ2による検出信号に基づいて(S14)物体を検出した場合には、緊急のブレーキ制御を実行する(S17)。これにより車両CRを停止させて、本ルーチンによる処理を終了する。このように対処することで、検出した障害物が人間であった場合には確実に保護を図ることができ、また障害物が構造体であった場合には車両の損傷を防止或いは軽減を図ることができる。   On the other hand, when the detected distance CA is smaller than the predetermined distance C1 (S13), there is almost no margin for avoiding the obstacle, so that the detection by the radar sensor 2 is performed regardless of the detection signal by the image sensor 3. When an object is detected based on the signal (S14), emergency brake control is executed (S17). As a result, the vehicle CR is stopped and the processing according to this routine is terminated. By handling in this way, when the detected obstacle is a human, it can be surely protected, and when the obstacle is a structure, damage to the vehicle is prevented or reduced. be able to.

以上説明したように、本実施例の障害物検出装置1によると、車両が後進した際に接近した位置に物体が存在していた場合に、レーダセンサ2の検出信号に基づいて検出するので正確かつ効率良くこの物体を障害物として検出できる。よって、障害物が人間であったような場合には保護を図ることができる。そして、実施例で示したように、検出結果に基づいて、車両を自動的に制動させるように構成した車両制動システムを採用することで障害物との衝突の回避、衝突した場合であってもダメージの軽減を図ることができる。   As described above, according to the obstacle detection apparatus 1 of the present embodiment, when an object is present at a position approached when the vehicle moves backward, the object is detected based on the detection signal of the radar sensor 2, so that it is accurate. And this object can be detected as an obstacle efficiently. Therefore, protection can be achieved when the obstacle is a human being. And, as shown in the embodiment, by adopting a vehicle braking system configured to automatically brake the vehicle based on the detection result, avoiding a collision with an obstacle, even when a collision occurs Damage can be reduced.

上記実施例は本発明をより効果的に利用する実施形態として、車両後方の物体を検出する場合を例示しているが、これに限定するものではない。車両の前方或いは側方、さらには全方向の物体を検出できるようにレーダセンサ2及び画像センサ3を配置して、ECU4により検出を行ってもよい。   Although the said Example has illustrated the case where the object behind a vehicle is detected as embodiment which uses this invention more effectively, it is not limited to this. The radar sensor 2 and the image sensor 3 may be arranged so that an object in the front or side of the vehicle or in all directions can be detected, and detection may be performed by the ECU 4.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

車両に適用されている状態の障害物検出装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the obstacle detection apparatus of the state applied to the vehicle. 障害物検出装置が搭載されている車両と障害物との関係を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the relationship between the vehicle in which an obstruction detection apparatus is mounted, and an obstruction. 車両から物体までの距離と、この距離に応じてECUがレーダセンサ及び画像センサからの検出信号に基づいて物体を検出する様子をまとめて示した図である。It is the figure which showed collectively a mode that ECU detected an object based on the distance from a vehicle to an object, and the detection signal from a radar sensor and an image sensor according to this distance. 障害物検出装置のECUによって実行される障害物検出、及びこの結果を利用して車両を制動させるルーチンの一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the routine which brakes a vehicle using the obstacle detection performed by ECU of an obstacle detection apparatus, and this result.

符号の説明Explanation of symbols

1 障害物検出装置
2 レーダセンサ(第1検出手段)
3 画像センサ(第2検出手段)
4 ECU(障害物判断手段)
11 車両情報
12 ブレーキ
13 警告
CR 車両
BL 障害物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Obstacle detection apparatus 2 Radar sensor (1st detection means)
3 Image sensor (second detection means)
4 ECU (obstacle determination means)
11 Vehicle information 12 Brake 13 Warning CR Vehicle BL Obstacle

Claims (5)

車両周辺に探索波を発射して物体からの反射波に基づいて当該物体を検出する第1検出手段と、車両周辺を撮像した画像に基づいて物体を検出する第2検出手段と、前記第1検出手段からの第1検出信号と前記第2検出手段からの第2検出信号とに基づいて、車両周辺の物体が障害物であるか否かを判断する障害物判断手段とを、備えた障害物検出装置であって、
前記障害物判断手段は、前記第1検出信号により前記車両からの距離が所定距離以下である物体を確認した場合には、前記第2検出信号の結果にかかわらず、当該物体を障害物として検出する、ことを特徴とする障害物検出装置。
First detection means for emitting a search wave around the vehicle and detecting the object based on a reflected wave from the object, second detection means for detecting an object based on an image obtained by imaging the periphery of the vehicle, and the first An obstacle comprising obstacle judging means for judging whether or not an object around the vehicle is an obstacle based on the first detection signal from the detection means and the second detection signal from the second detection means. An object detection device comprising:
The obstacle determining means detects the object as an obstacle regardless of the result of the second detection signal when the object having a distance from the vehicle of a predetermined distance or less is confirmed by the first detection signal. An obstacle detection device characterized by that.
前記第2検出手段は前記物体の形状を検出する、ことを特徴とする請求項1に記載の障害物検出装置。 The obstacle detection apparatus according to claim 1, wherein the second detection unit detects a shape of the object. 前記障害物判断手段は、さらに前記第1検出信号により前記車両からの距離が所定距離よりも大きい位置にある物体を確認した場合には、前記第2検出信号により当該物体の高さが所定高さ以上であると確認できたときに、当該物体を障害物として検出する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の障害物検出装置。 When the obstacle determination unit further confirms an object at a position where the distance from the vehicle is greater than a predetermined distance by the first detection signal, the height of the object is determined to be a predetermined height by the second detection signal. 3. The obstacle detection apparatus according to claim 1, wherein the object is detected as an obstacle when it is confirmed that the distance is equal to or greater than the predetermined value. 前記第1検出手段は、所定の高さから前記探索波を発射する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の障害物検出装置。 The obstacle detection device according to claim 1, wherein the first detection unit emits the search wave from a predetermined height. 請求項1から4のいずれかに記載の障害物検出装置を含み、前記障害物検出装置の検出結果に基づいて前記車両を制動させる、ことを特徴とする車両制動システム。
A vehicle braking system comprising the obstacle detection device according to claim 1, wherein the vehicle is braked based on a detection result of the obstacle detection device.
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