JP2009175045A

JP2009175045A - 周辺監視装置

Info

Publication number: JP2009175045A
Application number: JP2008015285A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Sakuma; 靖作間; Hidenao Shiraki; 秀直白木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-08-06
Also published as: DE102009004384A1

Abstract

【課題】より正確な車両周囲の情報を提供できる周辺監視装置を得る。
【解決手段】車両に搭載され、物体からの反射波を検出する超音波センサ５からの出力信号に基づいて、車両周辺の物体を検出する。超音波センサ５からの出力信号の電圧の時間経過の変動に基づく物体が移動体か否かの判断に先立って、超音波センサ５からの出力信号に基づいて物体までの距離を設定時間毎に算出し、距離の変動から物体が移動体か否かを判断する（Ｓ１１０）。物体が移動していないと判断したときに、同じ物体に基づく超音波センサ５からの出力信号の電圧に時間経過で変動があるとき、物体を移動体と判断する。例えば、時間経過による出力信号のピーク電圧差をゆらぎ量として算出し、ゆらぎ量が予め設定されたしきい値より大きいときに、物体を移動体と判断する（Ｓ１２０）。物体を移動体と判断したとき、判断結果を送信する（Ｓ１３０）。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の周辺の物体を検出し、運転者に車両周辺の情報を提供する周辺監視装置に関する。

従来より、特許文献１にあるように、車両の周辺の静止物や移動体を検出して、運転者に車両周辺の情報を提供するものが提案されている。この装置では、車両の前後方向に沿って、検出範囲の異なる複数のセンサを配置し、物体が複数のセンサにより順に検出された際には、この物体を移動体と判断している。更に、車両の側方を検出範囲とするセンサにより物体を検出した際、この物体を車両との速度差等がないときには静止物と判断し、この判断を優先して、他のセンサによる移動体との判断を行わないようにしている。
特開平５−２２３９３３号公報

しかしながら、こうした従来の装置では、物体を移動体か静止物かの判断をするために、多くのセンサを必要とし、また、車両の側方に、道路を横断しようとする歩行者がいる場合、車両との速度差等がない場合などには、静止物として判断してしまう場合があり、必ずしも、運転者に必要な情報を正確に提供しているとはいえない場合があるという問題があった。

本発明の課題は、より正確な車両周囲の情報を提供できる周辺監視装置を提供することにある。

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
車両に搭載され、物体からの反射波を検出する超音波センサからの出力信号に基づいて、前記車両周辺の前記物体を検出する周辺監視装置において、
同じ前記物体に基づく前記超音波センサからの前記出力信号の電圧に時間経過で変動があるとき、前記物体を移動体と判断する判断手段を備えたことを特徴とする周辺監視装置がそれである。

その際、前記判断手段は、前記時間経過による前記出力信号のピーク電圧差をゆらぎ量として算出し、前記ゆらぎ量が予め設定されたしきい値より大きいときに、前記物体を移動体と判断してもよい。あるいは、前記判断手段は、前記時間経過による前記出力信号のピーク電圧比をゆらぎ量として算出し、前記ゆらぎ量が予め設定されたしきい値より大きいときに、前記物体を移動体と判断してもよい。前記判断手段は、予め設定された一定時間が経過するまでの前記出力信号のピーク電圧の分散をゆらぎ量として算出し、前記ゆらぎ量が予め設定されたしきい値より大きいときに、前記物体を移動体と判断してもよい。

また、前記しきい値を前記物体までの距離に応じて変更するようにしてもよい。更に、前記判断手段は、前記超音波センサからの前記出力信号の電圧の時間経過の変動に基づく前記物体が移動体か否かの判断に先立って、前記超音波センサからの前記出力信号に基づいて前記物体までの距離を設定時間毎に算出し、該距離の変動から前記物体が移動体か否かを判断するようにしてもよい。前記判断手段が前記物体を移動体と判断したときに、判断結果を送信する通信手段を備えた構成としてもよい。

本発明の周辺監視装置は、超音波センサからの出力信号の電圧に時間経過による変動があるときに、物体が静止していても移動体と判断するので、より正確な車両周囲の情報を提供できるという効果を奏する。

ゆらぎ量を算出して、しきい値と比較することにより、容易に物体を移動体と判断することができる。また、しきい値を物体までの距離に応じて変更することにより、判定精度を向上させることができる。更に、出力信号の電圧の時間経過の変動に基づく物体が移動体か否かの判断に先立って、距離の変動から前記物体が移動体か否かを判断することにより、処理が簡単になる。

以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、図示しない車両には、車速センサや冷却水温センサ等の各種車両センサ１が設けられると共に、この各種車両センサ１からの出力信号が入力され、出力信号に応じて車両情報を制御する車両情報制御装置２が設けられている。例えば、車両情報制御装置２は、車速センサや冷却水温センサ等の出力信号に基づいて、車両速度や冷却水温度をパネル等に表示する。

また、車両には、周辺監視センサ４が搭載されると共に、周辺監視センサ４からの出力信号に基づいてセンサ情報を制御するセンサ情報制御装置６が設けられている。周辺監視センサ４には、超音波を発射して、その超音波の物体からの反射波を検出する超音波センサ５が用いられ、センサ情報制御装置６に車両周辺の物体情報を出力する。周辺監視センサ４は超音波センサ５以外にも、レーダセンサ等を備えていてもよい。更に、無線通信等による情報を送受信する通信情報送受信部８が設けられると共に、通信情報送受信部８で送受信する通信情報を制御する通信情報制御装置１０が設けられている。

車両情報制御装置２、センサ情報制御装置６、通信情報制御装置１０は通信線１２により接続されており、相互に情報をやり取りできるように構成されている。通信線１２には、更に、運転支援情報制御装置１４が接続されており、運転支援情報制御装置１４は運転支援情報出力装置１６に接続されている。運転支援情報制御装置１４は、通信線１２を介して車両情報制御装置２、センサ情報制御装置６、通信情報制御装置１０から入力される運転情報や周辺情報に基づいて、運転支援情報出力装置１６を制御する。運転支援情報出力装置１６とは、例えば、ブレーキ機構であり、運転支援情報制御装置１４からの指令信号に基づいてブレーキ機構により制動をする。

次に、前述したセンサ情報制御装置６において行われる移動体検出制御処理について、図２のフローチャートによって説明する。
センサ情報制御装置６には、超音波センサ５からの出力信号が入力され、センサ情報制御装置６は、物体からの反射波を検出する超音波センサ５からの出力信号に基づいて、移動体検出制御処理を実行し、車両周辺の移動体の検出を行う。

超音波を発射してから物体からの反射波を受信するまでの時間を計測することにより、車両と物体までの距離を検出できる。図３（イ）に示すように、超音波が発せられた直後には、この発射した超音波の影響を受けて、超音波センサ５から高い電圧レベルの残響信号がセンサ情報制御装置６に出力される。そして、物体で超音波が反射して、反射波を超音波センサ５が検出すると、超音波センサ５からの出力信号の電圧は高レベルになる。反射波による出力信号は山型になるが、その山のピーク電圧の位置を物体までの距離として検出する。

移動体検出制御処理では、本制御処理を一定時間毎に繰り返し実行して、超音波センサ５からの出力信号をその都度読み込む。その出力信号から物体までの距離を検出して、例えば、物体までの距離が前回の処理で検出した物体までの距離と急激に変化した場合は、別の物体であると判断する。物体までの距離が前回の処理で検出した物体までの距離とほぼ同じ、あるいは車両の速度に応じた程度の違い等である場合には、同一の物体と判断する。物体が複数ある場合には、ピーク電圧の山が複数出力される。それぞれのピーク電圧の山に対して物体が対応し、それぞれについて追跡して検出する。

そして、本制御処理を一定時間毎に繰り返し実行して、物体を検出しており、その物体が前回と今回との処理で同一であるか否かを判断する（ステップ１００。以下Ｓ１００という。以下同様。）。

検出された物体が同一のものでない場合は（Ｓ１００：ＮＯ）、本制御処理を一端終了し、検出された物体が同一である場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、検出されている物体までの距離が変動しているか否かを判断する（Ｓ１１０）。本制御処理を設定された一定時間毎に繰り返し検出することにより、物体までの距離が変動し、物体までの距離が変動した際には、物体は移動している移動体であると判断できる。

物体の距離が変動していると判断すると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、物体は移動体であるので、物体を移動体とする処理を実行する（Ｓ１３０）。例えば、接近しているのか、遠ざかっているのか、等を判断し、必要な場合には、ディスプレイ等に表示して、運転者に報知する。

一方、物体までの距離が変動していないと判断すると（Ｓ１１０：ＮＯ）、ゆらぎ量が移動体判定条件を満たしているか否かを、例えば、ゆらぎ量が予め設定された所定のしきい値以上か否かにより判断する（Ｓ１２０）。物体が人物である場合、図３（イ）示す超音波センサ５からの出力信号のピーク電圧が、一定時間毎に繰り返し検出する際、時間が経過した△ｔ秒後の検出では変化する。△ｔ秒後のピーク電圧が、図３（イ）に示すピーク電圧から、図３（ロ）に示すピーク電圧に変化し、ピーク電圧差△Ｖが生じる。

一方、図４に示すように、構造物のような静止物であるや、停止している他車両である場合、超音波センサ５からの出力信号のピーク電圧は時間が経過したときの検出にかかわらずほぼ一定であるが、移動体が人物である場合、超音波センサ５からの出力信号のピーク電圧は時間が経過したときの検出では変化する。

超音波センサ５により、一定時間毎に繰り返し検出する際、前回のピーク電圧（Ｖn-1）と時間が経過した後のピーク電圧（Ｖn）とを比較して、ゆらぎ量を算出する。ゆらぎ量は時間差△ｔによる出力信号のピーク電圧差△Ｖ（＝Ｖn−Ｖn-1）として算出する。あるいは、ゆらぎ量は、時間差△ｔによる出力信号のピーク電圧比（＝Ｖn／Ｖn-1）として算出してもよい。また、予め設定された一定時間が経過するまでの出力信号のピーク電圧の分散をゆらぎ量として算出してもよい。

ゆらぎ量がしきい値以上であるときには、ゆらぎ量が移動体判定条件を満たしていると判断して（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、物体は移動体で、その移動体は人物であるとする処理を実行する（Ｓ１３０）。例えば、周辺の情報をディスプレスに表示する場合には、ディスプレイ上に移動体を表示すると共に、その移動体は人物である旨の強調表示等を行う。

また、運転支援情報制御装置１４にその情報を出力し、運転支援情報制御装置１４が運転支援情報出力装置１６を制御して、例えば、ブレーキ機構を制御して、車両を制動するようにしてもよい。尚、しきい値を物体までの距離に応じて変更するようにしてもよい。これにより、判定精度を向上させることができる。また、ゆらぎ量が所定のしきい値以上のときを、一定時間続けて満たすときに、ゆらぎ量が移動体判定条件を満たしていると判断するようにしてもよい。

更に、通信情報制御装置１０にその情報を出力して、通信情報制御装置１０が通信情報送受信部８を制御して、通信情報送受信部８から人物がいる旨を位置情報と共に外部に送信する。図５に示すように、自車両が停車している際に、移動体を検出した場合、飛び出しの可能性を周辺車両に送信し、他車両がこの情報を受信して、ディスプレイ等に人物を強調表示する。これにより、車両からの死角に人物がいる場合でも、送信された情報に基づいて、他車両の運転者は人物を認識することができ、人物の飛び出しによる事故等を未然に防止できる。

移動体を検出して、飛び出しの可能性を周辺車両に送信する際、例えば、他の制御処理に先立って、移動体を検出している旨の送信を優先させて、他車両へ送信する周期を従来よりも早くする制御を行なう機能を備えるようにしてもよい。

また、図６に示すように、車両の後方に人物がいる場合、特に、車両の後方死角に人物が移動せずに立っているような場合、この人物を移動体として検出し、ディスプレイ等により強く注意喚起するための表示をし、運転者は、車両を後退させる場合、安全を確保することができる。

一方、Ｓ１２０の処理の実行により、ゆらぎ量が所定のしきい値以上ではなく、ゆらぎ量が移動体判定条件を満たしていないと判断したときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、その物体は固定構造物等の静止物であると判断して、本検出制御処理を終了する。

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

本発明の一実施形態としての周辺監視装置の概略を示すブロック図である。本実施形態のセンサ情報制御装置において行われる移動体検出制御処理の一例を示すフローチャートである。本実施形態の超音波センサからの出力信号の電圧と距離との関係を示すグラフである。本実施形態の静止物と移動体とについての超音波センサからの出力信号の電圧と時間との関係を示すグラフである。本実施形態の他車両との通信状態を示す説明図である。本実施形態の車両後方の移動体の検出を示す説明図である。

符号の説明

１…各種車両センサ２…車両情報制御装置
４…周辺監視センサ５…超音波センサ
６…センサ情報制御装置８…通信情報送受信部
１０…通信情報制御装置１２…通信線
１４…運転支援情報制御装置１６…運転支援情報出力装置

Claims

車両に搭載され、物体からの反射波を検出する超音波センサからの出力信号に基づいて、前記車両周辺の前記物体を検出する周辺監視装置において、
同じ前記物体に基づく前記超音波センサからの前記出力信号の電圧に時間経過で変動があるとき、前記物体を移動体と判断する判断手段を備えたことを特徴とする周辺監視装置。
前記判断手段は、前記時間経過による前記出力信号のピーク電圧差をゆらぎ量として算出し、前記ゆらぎ量が予め設定されたしきい値より大きいときに、前記物体を移動体と判断することを特徴とする請求項１に記載の周辺監視装置。
前記判断手段は、前記時間経過による前記出力信号のピーク電圧比をゆらぎ量として算出し、前記ゆらぎ量が予め設定されたしきい値より大きいときに、前記物体を移動体と判断することを特徴とする請求項１に記載の周辺監視装置。
前記判断手段は、予め設定された一定時間が経過するまでの前記出力信号のピーク電圧の分散をゆらぎ量として算出し、前記ゆらぎ量が予め設定されたしきい値より大きいときに、前記物体を移動体と判断することを特徴とする請求項１に記載の周辺監視装置。
前記しきい値を前記物体までの距離に応じて変更することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の周辺監視装置。
前記判断手段は、前記超音波センサからの前記出力信号の電圧の時間経過の変動に基づく前記物体が移動体か否かの判断に先立って、前記超音波センサからの前記出力信号に基づいて前記物体までの距離を設定時間毎に算出し、該距離の変動から前記物体が移動体か否かを判断することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の周辺監視装置。
前記判断手段が前記物体を移動体と判断したときに、判断結果を送信する通信手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の周辺監視装置。