JP2008286767A - Space measuring device for vehicle - Google Patents

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Toshiyasu Katsuno
歳康 勝野
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a space measuring device for a vehicle, inexpensive and improved in measuring accuracy. <P>SOLUTION: This space measuring device for a vehicle, which is loaded on a vehicle to measure a predetermined space in the neighborhood of one's own vehicle, includes: a distance measuring means configured to emit a fan-beam shaped laser pulse rays having an elliptic section elongated substantially in the vertical direction from the longitudinal rear end part of the own vehicle toward the substantially horizontal right-hand direction and the substantially horizontal left-hand direction, and measure the time of flight, thereby measuring a distance to a peripheral object existing in right and left areas at the back of the own vehicle; and a space measuring means for measuring a space existing at the back of the own vehicle from the distance to the peripheral object measured by the distance measuring means, an average value of wheel speed pulses of a rear wheel and a turning angle of a steering wheel. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、概して、車両に搭載され、自車両周辺の所定空間を空間計測する車両用空間計測装置に係り、特に、低コストで且つ計測精度が向上した車両用空間計測装置に関する。   The present invention generally relates to a vehicle space measurement device that is mounted on a vehicle and measures a predetermined space around the host vehicle, and more particularly to a vehicle space measurement device that is low-cost and has improved measurement accuracy.

従来、所定空間を空間計測する装置が知られている(例えば、特許文献1〜4参照)。   Conventionally, an apparatus for measuring a predetermined space is known (for example, see Patent Documents 1 to 4).

特許文献1には、「レーザ光を一方向(通常は垂直方向)にのみ広がる扇形ビームとし、これを広がる方向とは直交する方向(通常は水平方向)に走査して目標物である移動物体に照射し、その反射光を受光する」ことによって、「スポット状のレーザビームとして垂直・水平の両方向に二次元走査する場合に比べ、1画面の走査及び計測に要する時間」を「大幅に短縮」し、「走査機構も簡略化」することを狙った移動物体測定装置が開示されている(段落番号0015参照)。   Patent Document 1 states that “a laser beam is a fan-shaped beam that spreads in only one direction (usually the vertical direction) and is scanned in a direction (usually a horizontal direction) perpendicular to the direction in which the laser beam is spread. By irradiating and receiving the reflected light, “the time required to scan and measure one screen compared to two-dimensional scanning in both vertical and horizontal directions as a spot-like laser beam” is significantly reduced. And a moving object measuring apparatus aimed at simplifying the scanning mechanism is disclosed (see paragraph 0015).

特許文献2には、「測距装置で周囲物体までの距離及び方位のデータを、自車両位置検出装置で得た自車位置のデータとともに組として逐次蓄積したデータ点列から線分抽出手段により線分を抽出する一方、直進走行判断部が直進走行と判断したときの進行方向を基準方向として、ノイズ除去部が線分抽出手段により抽出した線分から基準方向に所定角度の関係にあるもの以外を排除する」ことによって、「周囲物体の位置状況を精度良く判断すること」を狙った周囲物体認識装置が開示されている(段落番号0014参照)。   According to Patent Document 2, “distance and azimuth data to surrounding objects by a distance measuring device is collected by a line segment extracting unit from a data point sequence sequentially accumulated as a set together with data of the own vehicle position obtained by the own vehicle position detecting device. While the line segment is extracted, the direction of travel when the straight traveling determination unit determines that the vehicle is traveling straight is set as the reference direction, and the noise removal unit has a predetermined angle relationship from the line segment extracted by the line segment extraction unit to the reference direction. A surrounding object recognizing device aimed at “determining the position of surrounding objects with high accuracy” is disclosed (see paragraph 0014).

特許文献3には、「所定の広がり角を有するビームを複数の異なる方位に向けて順次的に放射し、各方位における障害物からの反射波を受信することにより、各方位についてビームの放射角度範囲内に存在する障害物を検知する障害物検知部と、障害物検知部から出力される各方位についての反射波の受信信号に基づいて、それぞれの方位における障害物と自車両との間を代表する距離を算出する距離算出部と、距離算出部で算出された各方位についての距離を画像作成基準として扱うことにより、各方位に放射されたビームの放射角度範囲内において二次元的に展開された図形を障害物画像として作成し、当該障害物画像を表示するための画像データを生成して出力する障害物画像作成部と、障害物画像作成部によって作成された画像データを受け取り、障害物と自車両との位置関係を示す画像を表示する表示部とを備え」た障害物検知装置が開示されている(第4頁第8行〜第17行参照)。   Patent Document 3 states that “a beam having a predetermined divergence angle is sequentially emitted toward a plurality of different directions, and a reflected wave from an obstacle in each direction is received, whereby the radiation angle of the beam for each direction is obtained. Based on the obstacle detection unit that detects an obstacle existing in the range, and the received signal of the reflected wave for each direction output from the obstacle detection unit, between the obstacle and the own vehicle in each direction The distance calculation unit that calculates the representative distance, and the distance for each azimuth calculated by the distance calculation unit as the image creation reference, expands two-dimensionally within the radiation angle range of the beam emitted in each azimuth. An obstacle image creating unit that creates an obstacle image as an obstacle image, generates and outputs image data for displaying the obstacle image, and image data created by the obstacle image creating unit. To receive, and a display unit for displaying an image showing the positional relationship between the obstacle and the own vehicle "was obstacle detection apparatus is disclosed (see page 4, line 8 to line 17).

特許文献4には、「センサを車輪の側面にその検出領域が車輪の回転と共に回転するように設置」することによって、「車両が走行し、車輪が回転することによってセンサの検出領域が拡大し、1つのセンサで車両周囲の広い領域が監視可能」となることを狙った車両周囲監視装置が開示されている(段落番号0021参照)。
特開平5−113481号公報 特開2002−228734号公報 国際公開第2004/083889号パンフレット 特開2006−007907号公報
In Patent Document 4, “the sensor is installed on the side surface of the wheel so that the detection area rotates with the rotation of the wheel”, and “the vehicle travels and the wheel rotates, the detection area of the sensor is expanded. A vehicle surroundings monitoring device aimed at making it possible to monitor a wide area around the vehicle with a single sensor is disclosed (see paragraph 0021).
Japanese Patent Laid-Open No. 5-113481 JP 2002-228734 A International Publication No. 2004/083889 Pamphlet JP 2006-007907 A

画像のステレオ視により測距を行う場合、周辺環境の明るさの明暗が非常に大きい場合(例えば、夜間に、ヘッドライトを点灯させた車両が近くに存在する、或いは、24時間営業のコンビニエンスストアが近くに存在する、など)に、外乱が大きくなるため、撮像素子のダイナミックレンジが不足し、測距が困難になり得る。   When ranging from stereo images, if the brightness of the surrounding environment is very large (for example, a vehicle with a headlight turned on at night or a convenience store open 24 hours a day) Since the disturbance is large, the dynamic range of the image sensor is insufficient and distance measurement may be difficult.

また、外板表面が鏡面同等に綺麗な駐車車両が存在する場合、当該表面に写った像に対して測距が行われてしまうため、当該駐車車両との間の距離の測定が困難になり得る。   In addition, when there is a parked vehicle with the outer plate surface as clean as the mirror surface, distance measurement is performed on the image reflected on the surface, making it difficult to measure the distance to the parked vehicle. obtain.

また、スキャン型レーザレーダを用いる場合、スキャン機構という可動機構が必要となるため、可動機構が必要としない場合と比べて、比較的高い信頼性が要求されるとともに、比較的高コストとなる。   In addition, when a scan type laser radar is used, since a movable mechanism called a scan mechanism is required, relatively high reliability is required and a relatively high cost is required as compared with a case where a movable mechanism is not required.

また、レーザ光はスポット光であるため、周辺物体において光反射した箇所の反射率が低い場合には測距が困難となり得る。この場合、同じ垂直ラインにおいて複数の測定点を設けて補うようにすることも考えられるが、一点に発光するエネルギを高めなければその影響を小さくすることができないため、歩行者等の人間の目への影響を考慮すると、駐車しようとしている車両のような低速移動体における発光物には不向きである。   Further, since the laser light is spot light, distance measurement can be difficult when the reflectance of the light-reflected portion in the peripheral object is low. In this case, it is conceivable to provide a plurality of measurement points on the same vertical line to compensate, but the effect cannot be reduced unless the energy emitted at one point is increased. Considering the influence on the vehicle, it is not suitable for a light emitting object in a low-speed moving body such as a vehicle to be parked.

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、低コストで且つ計測精度が向上した車両用空間計測装置を提供することを主たる目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and it is a main object of the present invention to provide a vehicle space measurement device that is low in cost and improved in measurement accuracy.

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両に搭載され、自車両周辺の所定空間を空間計測する車両用空間計測装置であって、自車両の前後方向後端部から略水平右方向及び略水平左方向へ向けて、略鉛直方向に縦長の楕円形断面を有するファンビーム形状のレーザパルス光を発射し、そのタイム・オブ・フライトを計測することによって自車両後方の左右領域に存在する周辺物体までの距離を測定する測距手段と、この測距手段により測定された上記周辺物体までの距離と、後輪の車輪速パルスの平均値と、ステアリングハンドル操舵角とから、自車両後方に存在する空間を計測する空間計測手段とを有する車両用空間計測装置である。   One aspect of the present invention for achieving the above object is a vehicle space measurement device that is mounted on a vehicle and measures a predetermined space around the host vehicle, and is substantially horizontal right from the rear end in the front-rear direction of the host vehicle. In the left and right areas behind the vehicle by emitting a fan-beam shaped laser pulse light having a vertically long elliptical cross section in the vertical direction and in the horizontal direction, and measuring the time of flight. From the distance measuring means for measuring the distance to the existing surrounding object, the distance to the surrounding object measured by the distance measuring means, the average value of the wheel speed pulse of the rear wheel, and the steering wheel steering angle, A space measuring device for a vehicle having space measuring means for measuring a space existing behind the vehicle.

上記一態様において、上記測距手段は、例えば、アナモルフィックレンズ又はシリンドリカルレンズを用いて、上記レーザパルス光を略鉛直方向に縦長の楕円形断面を有するファンビーム形状とする。   In the above aspect, the distance measuring unit uses, for example, an anamorphic lens or a cylindrical lens to form the laser pulse light into a fan beam shape having an elliptical cross section that is vertically long in a substantially vertical direction.

上記一態様によれば、自車両が後進しながら駐車する際に、スキャン型のレーザレーダなどの可動機構を必要とする測距装置を用いずに、自車両の後進に応じて自車両後方に広がる駐車空間を計測することができるため、より低コストでの空間計測が実現される。   According to the above aspect, when the host vehicle is parked while moving backward, the vehicle does not use a distance measuring device that requires a movable mechanism such as a scan type laser radar, and the vehicle moves rearward according to the backward movement of the host vehicle. Since a wide parking space can be measured, space measurement at a lower cost is realized.

また、上記一態様によれば、レーザパルス光を略鉛直方向に縦長のファンビーム形状としたため、スポット光を用いる場合と比べて、反射光が得られる確率を大幅に高めることができ、S/N比が向上するため、より精度の良い空間計測が実現される。   Further, according to the above aspect, since the laser pulse light has a vertically long fan beam shape in the substantially vertical direction, the probability of obtaining reflected light can be greatly increased compared to the case of using spot light. Since the N ratio is improved, more accurate spatial measurement is realized.

なお、上記一態様において、部品点数削減のため、上記測距手段は、プリズムを用いて、1つの光源から発射されたレーザパルス光を略水平右方向及び略水平左方向へ分岐させて発射することが好ましい。   In the above aspect, in order to reduce the number of parts, the distance measuring unit uses a prism to diverge and emit laser pulse light emitted from one light source in a substantially horizontal right direction and a substantially horizontal left direction. It is preferable.

この場合、反射光が左右いずれの方向へ向けて発射した光であるかを識別するために、上記測距手段は、略水平右方向及び略水平左方向へ向けて発射する上記レーザパルス光のうちいずれか一方の光偏波面を光学素子を用いて曲げる(例えば、半波長板を用いて90°曲げる)ことが望ましい。   In this case, in order to identify whether the reflected light is emitted in the left or right direction, the distance measuring means transmits the laser pulse light emitted in the substantially horizontal right direction and the substantially horizontal left direction. It is desirable to bend one of the light polarization planes using an optical element (for example, bend 90 ° using a half-wave plate).

本発明によれば、低コストで且つ計測精度が向上した車両用空間計測装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a vehicle space measurement device that is low in cost and has improved measurement accuracy.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

以下、添付の図1〜6を用いて、本発明の一実施例に係る車両用空間計測装置について説明する。   Hereinafter, a vehicle space measurement device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本実施例に係る車両用空間計測装置100の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle space measurement apparatus 100 according to the present embodiment.

空間計測装置100は、レーザパルス光を発射し、その反射光を受光して、周辺物体に反射して戻ってくるまでのタイム・オブ・フライト(TOF)を計測するセンサ101と、自車両後方の駐車空間を計測する演算(後に図6を参照して詳述する)を実行する演算部102と、を有する。   The space measurement device 100 emits laser pulse light, receives the reflected light, and measures the time of flight (TOF) until it returns after being reflected by a surrounding object, and the rear of the vehicle. And a calculation unit 102 that executes a calculation for measuring the parking space (which will be described in detail later with reference to FIG. 6).

本実施例において、センサ101には、図示しない車輪速センサから後二輪のパルスが伝達される。本実施例において、センサ101は、後二輪の1パルスごとに、所定回数(例えば、10回)、レーザパルス光を発光し、各発光において得られたTOFの平均値を1回の計測により得られたTOFとして扱うものとする。   In the present embodiment, the rear 101 wheels are transmitted to the sensor 101 from a wheel speed sensor (not shown). In this embodiment, the sensor 101 emits laser pulse light a predetermined number of times (for example, 10 times) for each pulse of the rear two wheels, and obtains an average value of TOF obtained in each light emission by one measurement. It shall be treated as a TOF.

また、演算部102には、センサ101から計測されたTOFが伝達されるとともに、図示しない舵角センサからはステアリングハンドルの舵角が、図示しない車輪速センサからは後二輪のパルスがそれぞれ伝達される。   Further, the TOF measured from the sensor 101 is transmitted to the calculation unit 102, the steering angle of the steering wheel is transmitted from a steering angle sensor (not shown), and the rear two-wheel pulse is transmitted from a wheel speed sensor (not shown). The

空間計測装置100が車両Vに搭載されるとき、センサ101は、図2に示すように、車両Vの前後方向における後端部に設けられ、少なくとも一部分が車両Vの後方へ突き出るようにして車両外に露出した状態で搭載される。   When the space measuring device 100 is mounted on the vehicle V, the sensor 101 is provided at a rear end portion in the front-rear direction of the vehicle V as shown in FIG. It is mounted in an exposed state.

図2及び3は、本実施例において、センサ101から発射されるレーザパルス光のビーム形状を説明するための図であり、図1は真上から見た上面図、図2は左斜め前方から見た斜視図である。   2 and 3 are diagrams for explaining the beam shape of the laser pulse light emitted from the sensor 101 in this embodiment. FIG. 1 is a top view seen from directly above, and FIG. FIG.

図2に示すように、本実施例において、センサ101は、車両Vの後端部から地面に略水平な方向に偏光したレーザパルス光Bを車両Vの右方向及び左方向の双方へ発射する。   As shown in FIG. 2, in this embodiment, the sensor 101 emits laser pulse light B polarized in a direction substantially horizontal to the ground from the rear end of the vehicle V in both the right direction and the left direction of the vehicle V. .

右方向に発射されるレーザパルス光B及び左方向に発射されるレーザパルス光Bは、それぞれが車両Vの前後方向に対して略直交する向きに発射されており、且つ、地面に略水平に発光されているため、相互に干渉することはないと言い得る。 Laser pulse light B L emitted laser pulse beam B R and leftward are fired in the right direction is fired in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the vehicle V respectively, and, substantially on the ground Since the light is emitted horizontally, it can be said that they do not interfere with each other.

また、図3に示すように、センタ101から発射されるレーザパルス光B及びBは、地面に対して略鉛直方向に縦長の楕円形の断面を持つ扇形ビーム形状の発光である。 Further, as shown in FIG. 3, the laser pulse lights BR and BL emitted from the center 101 are light emission in the shape of a sector beam having a vertically long elliptical cross section in a substantially vertical direction with respect to the ground.

測距のためのレーザパルス光のビーム形状を上記のような扇形ビーム形状とすることによって、スポット光を当たる場合と比べて、パルス数を増やすことなく照射領域を広げることができるため、反射点が少ない(或いは、反射率が低い領域面積が大きい)物体においても、照射領域内のいずれかの点/領域から反射光が得られる確率が大幅に高まり、よってS/N比が向上するため、精度の良い測距が可能となる。   By making the beam shape of the laser pulse light for distance measurement into the fan-shaped beam shape as described above, the irradiation area can be expanded without increasing the number of pulses as compared with the case of hitting the spot light. Even in an object with a small amount (or a large area area with low reflectivity), the probability that reflected light can be obtained from any point / area in the irradiated area is greatly increased, and thus the S / N ratio is improved. Accurate ranging is possible.

図4及び5は、センサ101の概略構成図であり、図4がレーザパルス光B、B発光時の様子を、図5が反射光B’B’受光時の様子を、それぞれ示している。 4 and 5 are schematic configuration diagrams of the sensor 101. FIG. 4 shows a state when the laser pulse lights B R and B L are emitted, and FIG. 5 shows a state when the reflected light B R 'B L ' is received. Show.

センサ101は、1つのレーザ発光部401と、2つの受光部402、403(右反射光B’用受光部402、及び、左反射光B’用受光部403)と、を有する。 Sensor 101 has a single laser emission units 401, and two light receiving portions 402 and 403 (right reflected light B R 'light receiving portion 402 and the left reflected light B L' light receiving portion 403), the.

レーザ発光部401内には、発せられるレーザパルス光のビーム形状を上記のような扇形ビーム形状とするための光学系(図示せず)が含まれている。この光学系は、例えば、アナモルフィックレンズ(anamorphic lens;アフォーカルレンズ(afocal lens)の一種で、円柱形をしており、入射光を一方向だけに拡大して射出するレンズ)又はシリンドリカルレンズ(cylindrical lens)を用いて、地面に垂直な方向だけを拡大するように構成される。   The laser light emitting unit 401 includes an optical system (not shown) for making the beam shape of the emitted laser pulse light into a fan beam shape as described above. This optical system is, for example, an anamorphic lens (afocal lens) which has a cylindrical shape and expands and emits incident light only in one direction) or a cylindrical lens. (Cylindrical lens) is used to enlarge only the direction perpendicular to the ground.

センサ101は、更に、レーザ発光部401から発射されたレーザパルス光の光路を内部で反射させて左右各方向へ向けて90°曲げるとともに、外部から入射したレーザパルス光の反射光を90°曲げて受光部402、403へ向かわせる、光学プリズム404を有する。   The sensor 101 further reflects the optical path of the laser pulse light emitted from the laser light emitting unit 401 inside and bends 90 ° in the left and right directions, and bends the reflected light of the laser pulse light incident from the outside by 90 °. The optical prism 404 is directed toward the light receiving portions 402 and 403.

センサ101は、更に、左右へのレーザパルス光のうちの一方に対してのみ、その光路上に配設された半波長板405を有する。本実施例では、一例として、右方向へのレーザパルス光Bの光路上のみに半波長板405が置かれるものとする。 The sensor 101 further includes a half-wave plate 405 disposed on the optical path for only one of the left and right laser pulse lights. In this embodiment, as an example, it is assumed that the half-wave plate 405 is placed only on the optical path of the laser pulse beam B R in the right direction.

半波長板405は、レーザパルス光Bの光偏波面を90°曲げる。これにより、右反射光B’用受光部402は、受光した光が、右方向へ発光されたレーザパルス光Bの反射光B’であるか、或いは、左方向へ発光されたレーザパルス光Bの反射光B’であるか、を容易に識別できるようになる。同様に、半波長板405を設けたことにより、左反射光B’用受光部403も、受光した光が、左方向へ発光されたレーザパルス光Bの反射光B’であるか、或いは、右方向へ発光されたレーザパルス光Bの反射光B’であるか、を容易に識別できるようになる。 Half-wave plate 405, bend light polarization plane of the laser pulse beam B R 90 °. Thus, right reflected light B R 'light receiving unit 402, the received light, the reflected light B R of the laser pulse light B R emitted to the right' laser or a, or emitted to the left It becomes possible to easily identify whether the reflected light B L ′ of the pulsed light B L is present. Similarly, by providing the half-wave plate 405, the light receiving unit 403 for the left reflected light B L ′ also determines whether the received light is the reflected light B L ′ of the laser pulse light B L emitted in the left direction. or whether it is reflected light B R 'of the laser pulse light B R emitted to the right, it becomes possible to easily identify.

図6は、演算部102(図1)において実行される空間計測処理の様子を示している。ここでは、駐車車両P1、P2、P3、及び、P4の間の空間に自車両Vが後進で駐車しようとしている場合を例に挙げる。   FIG. 6 shows the state of the space measurement process executed in the calculation unit 102 (FIG. 1). Here, a case where the host vehicle V is going to park in reverse in the space between the parked vehicles P1, P2, P3, and P4 is taken as an example.

まず、演算部102は、後二輪パルスの平均値とステアリングハンドル舵角とから、後輪軸中心位置Oの移動経路601を求める。   First, the calculation unit 102 obtains the movement path 601 of the rear wheel shaft center position O from the average value of the rear two-wheel pulse and the steering wheel steering angle.

また、演算部102は、センサ101から得られた左右それぞれのTOFから、各測定地点における左側障害物までの距離602と、右側障害物までの距離603とを求める。   In addition, the calculation unit 102 obtains a distance 602 to the left obstacle and a distance 603 to the right obstacle at each measurement point from the left and right TOFs obtained from the sensor 101.

距離602の点をプロットし、つなげると、自車両後方に広がる空間の左側境界線604を推定することができる。同様に、距離603の点をプロットし、つなげると、自車両後方に広がる空間の右側境界線605を推定することができる。   By plotting and connecting the points of the distance 602, the left boundary line 604 of the space extending behind the host vehicle can be estimated. Similarly, by plotting and connecting points of distance 603, it is possible to estimate the right boundary line 605 of the space extending behind the host vehicle.

これにより、自車両Vの後方に広がる駐車空間の左右の境界線が推定されるため、当該駐車空間の計測が実現される。   Thereby, since the left and right boundary lines of the parking space spreading behind the host vehicle V are estimated, the measurement of the parking space is realized.

このように、本実施例によれば、駐車時には自車両が後進で移動することに鑑み、スキャン型のレーザレーダのような可動機構を必要とする測距装置を用いずに、自車両が駐車のために少しずつ移動するのに合わせて、所定距離ごと(車輪パルスごと)に左右の空間の境界線、すなわち物体が存在する位置を確認していくことによって、可動機構を必要とする測距装置を用いる場合と比べて、比較的低コストで、自車両後方に広がる駐車空間を計測することができる。   Thus, according to the present embodiment, in view of the fact that the host vehicle moves backward during parking, the host vehicle is parked without using a distance measuring device that requires a movable mechanism such as a scanning laser radar. Ranging that requires a moving mechanism by checking the boundary line of the left and right space, that is, the position where the object exists at every predetermined distance (every wheel pulse) as it moves little by little Compared to the case of using the device, it is possible to measure a parking space extending behind the host vehicle at a relatively low cost.

また、既述のように、本実施例によれば、レーザパルス光のビーム形状を垂直方向に縦長の楕円形断面を持つ扇形ビーム形状とすることによって、スポット光であるレーザパルス光を用いる場合と比べて、より少ないパルス光でより精度の良い測距が可能となる。   Further, as described above, according to the present embodiment, the laser pulse light that is a spot light is used by making the beam shape of the laser pulse light into a fan-shaped beam shape having a vertically long elliptical cross section in the vertical direction. Compared to, it becomes possible to perform distance measurement with higher accuracy with less pulsed light.

なお、上記一実施例においては、一例として、センサ101においてTOFが計算され、このTOFが演算部102へ入力されるものとしたが、当業者には明らかなように、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、TOFの計算は演算部102側において行われるようにしてもよく、或いは、センサ101側でTOFを距離に換算する演算まで行って、演算部102に周辺物体までの距離を伝達するようにしてもよい。   In the above embodiment, as an example, the TOF is calculated by the sensor 101 and this TOF is input to the calculation unit 102. However, as will be apparent to those skilled in the art, the present invention is It is not limited to the embodiment. For example, the TOF calculation may be performed on the calculation unit 102 side, or the calculation to convert the TOF into a distance is performed on the sensor 101 side, and the distance to the surrounding object is transmitted to the calculation unit 102. May be.

また、上記一実施例の説明においては、一例として、図3に自車両Vが右ハンドル車として描かれているが、当業者には明らかなように、本発明の適用は右ハンドル車に限定されるものではなく、左ハンドル車にも等しく適用可能である。   In the description of the above embodiment, as an example, the host vehicle V is depicted as a right-hand drive vehicle in FIG. 3, but as will be apparent to those skilled in the art, the application of the present invention is limited to right-hand drive vehicles. This is equally applicable to left-hand drive vehicles.

本発明は、車両用空間計測装置に利用できる。搭載される車両の動力源種類、燃料種類、外観デザイン、重量、サイズ、走行性能等はいずれも不問である。   The present invention can be used for a vehicle space measurement device. The power source type, fuel type, appearance design, weight, size, running performance, etc. of the vehicle to be mounted are all unquestioned.

本発明の一実施例に係る車両用空間計測装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle space measurement device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る車両用空間計測装置により発射されるレーザパルス光のビーム形状を示す上面図である。It is a top view which shows the beam shape of the laser pulse light emitted by the vehicle space measuring device which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る車両用空間計測装置により発射されるレーザパルス光のビーム形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the beam shape of the laser pulse light emitted by the vehicle space measuring device which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る車両用空間計測装置のセンサの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the sensor of the vehicle space measuring device which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る車両用空間計測装置のセンサの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the sensor of the vehicle space measuring device which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る車両用空間計測装置の演算部による空間計測処理の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the space measurement process by the calculating part of the space measuring device for vehicles which concerns on one Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 車両用空間計測装置
101 センサ
102 演算部
401 レーザ発光部
402、403 受光部
404 光学プリズム
405 半波長板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Vehicle space measuring device 101 Sensor 102 Calculation part 401 Laser light emission part 402,403 Light receiving part 404 Optical prism 405 Half-wave plate

Claims (5)

車両に搭載され、自車両周辺の所定空間を空間計測する車両用空間計測装置であって、
自車両の前後方向後端部から略水平右方向及び略水平左方向へ向けて、略鉛直方向に縦長の楕円形断面を有するファンビーム形状のレーザパルス光を発射し、そのタイム・オブ・フライトを計測することによって自車両後方の左右領域に存在する周辺物体までの距離を測定する測距手段と、
前記測距手段により測定された前記周辺物体までの距離と、後輪の車輪速パルスの平均値と、ステアリングハンドル操舵角とから、自車両後方に存在する空間を計測する空間計測手段と、を有することを特徴とする車両用空間計測装置。
A vehicle space measurement device that is mounted on a vehicle and measures a predetermined space around the host vehicle,
From the rear end in the front-rear direction of the host vehicle, a laser beam beam with a fan beam shape having a vertically long elliptical cross section in a substantially vertical direction is emitted from the rear end in the horizontal direction to the substantially horizontal left direction, and the time of flight Ranging means for measuring the distance to the surrounding objects existing in the left and right areas behind the host vehicle by measuring
Space measuring means for measuring a space existing behind the host vehicle from the distance to the surrounding object measured by the distance measuring means, the average value of the wheel speed pulses of the rear wheels, and the steering angle of the steering wheel; A vehicle space measurement device comprising:
請求項1記載の車両用空間計測装置であって、
前記測距手段は、アナモルフィックレンズ又はシリンドリカルレンズを用いて、前記レーザパルス光を略鉛直方向に縦長の楕円形断面を有するファンビーム形状とする、ことを特徴とする車両用空間計測装置。
The vehicle space measurement device according to claim 1,
The vehicle distance measuring device according to claim 1, wherein the distance measuring unit uses an anamorphic lens or a cylindrical lens to form the laser pulse light into a fan beam shape having a vertically long elliptical cross section in a substantially vertical direction.
請求項1又は2記載の車両用空間計測装置であって、
前記測距手段は、プリズムを用いて、1つの光源から発射されたレーザパルス光を略水平右方向及び略水平左方向へ分岐させて発射する、ことを特徴とする車両用空間計測装置。
The vehicle space measurement device according to claim 1 or 2,
The vehicle distance measurement device according to claim 1, wherein the distance measuring unit uses a prism to diverge and emit laser pulse light emitted from one light source in a substantially horizontal right direction and a substantially horizontal left direction.
請求項3記載の車両用空間計測装置であって、
前記測距手段は、略水平右方向及び略水平左方向へ向けて発射する前記レーザパルス光のうちいずれか一方の光偏波面を光学素子を用いて曲げる、ことを特徴とする車両用空間計測装置。
The vehicle space measurement device according to claim 3,
The vehicle distance measurement characterized in that the ranging means bends one of the light polarization planes of the laser pulse light emitted toward the substantially horizontal right direction and the substantially horizontal left direction using an optical element. apparatus.
請求項4記載の車両用空間計測装置であって、
前記光学素子は、略水平右方向及び略水平左方向へ向けて発射する前記レーザパルス光のうちいずれか一方の光偏波面を90°曲げる半波長板である、ことを特徴とする車両用空間計測装置。
The vehicle space measurement device according to claim 4,
The vehicular space, wherein the optical element is a half-wave plate that bends one of the light polarization planes of the laser pulse light emitted toward a substantially horizontal right direction and a substantially horizontal left direction by 90 °. Measuring device.
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