JP2009294094A - System and method for detecting obstacle, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、障害物を検出する障害物検出装置、障害物検出方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to an obstacle detection device, an obstacle detection method, and a computer program for detecting an obstacle.
従来より、駐車時に車両の後方環境を撮像したカメラ画像を表示して、車両に対する運転者の駐車操作を支援する駐車支援装置がある。そのような駐車支援装置では、車両に対して後進方向側の状況を画像表示することによって、車両に対する運転者の駐車操作を支援するものや、ステアリング舵角センサからの信号に基づいて車両の進行予測曲線を算出し、算出した進行予測曲線を、上述したように撮像したカメラ画像に重畳して表示することによって、車両に対する運転者の駐車操作を支援するものが知られている。更に、上記駐車支援装置では、単に後方環境の画像を表示するのみでなく、目標とする駐車スペースに対して駐車を完了するまでの車両の走行経路を算出し、算出した走行経路に車両が追従して走行するよう操舵支援を行う技術が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a parking assistance device that displays a camera image that captures the environment behind a vehicle during parking and assists a driver's parking operation with respect to the vehicle. In such a parking assistance device, the situation of the backward direction side with respect to the vehicle is displayed as an image to assist the driver's parking operation with respect to the vehicle, or the vehicle travels based on the signal from the steering angle sensor. There is known one that supports a driver's parking operation with respect to a vehicle by calculating a prediction curve and displaying the calculated progress prediction curve superimposed on the captured camera image as described above. Furthermore, the parking assist device not only simply displays an image of the rear environment, but also calculates the travel route of the vehicle until parking is completed in the target parking space, and the vehicle follows the calculated travel route. A technique for assisting steering so that the vehicle travels is known.
そして、上記のような駐車支援を適切に行う為には、駐車対象となる駐車スペースの位置やサイズを正確に特定することが重要である。ここで、従来では車両側部に取り付けられた超音波センサ等の測距センサを用いて駐車スペースを検出する方法が一般的である(例えば、特開2004−85214号公報)。このような測距センサでは、例えば超音波やミリ波等を送信し、それらが障害物によって反射した反射波を受信するまでの時間間隔に基づいて車両に対する障害物の位置を検出する。
しかしながら、前記した特許文献1に記載された測距センサによる駐車スペースの検出方法では、検出時における車両の移動を考慮していなかった。即ち、車両が駐車スペースを検出する場合には、所定の速度で走行しながら測距センサによる駐車スペースの検出を行う。従って、送信波を送信した送信位置と反射波を受信した受信位置とでは車両位置が異なる。特に、測距センサとして超音波センサを用いる場合には、超音波の空気中の伝播速度が電磁波に比べて遅いので、車両位置が大きく異なることとなる。その結果、以下の問題点が生じていた。
However, the method for detecting a parking space by the distance measuring sensor described in
図8には、駐車実行車両による駐車スペースの検出の一例として、駐車実行車両101の移動に伴い、測距センサ102で駐車場内又は道路脇にある駐車スペースを形成する障害物を検出する場合を示す。また、図8では車両101の送信波の送信位置と反射波の受信位置とをそれぞれ示す。ここで、測距センサ102により検出することができるパラメータは、送信位置にある車両101の測距センサ102の位置Aから受信した反射波が反射した反射地点Bまでの距離R(=受信位置にある車両の測距センサ102の位置Cから受信した反射波が反射した反射地点Bまでの距離)である。しかしながら、測距センサ102の位置Aから反射地点Bまでの距離が検出できたとしても、車両101に対する反射地点Bを正確に特定することができなかった。
In FIG. 8, as an example of the detection of the parking space by the parking execution vehicle, a case where an obstacle that forms a parking space in the parking lot or on the side of the road is detected by the
これは、反射地点Bの車両101に対する位置が車両101の車速によって変位することによる。即ち、車速が速い場合には車両の受信位置と送信位置との差が広がる為、反射地点Bはより車両の進行方向へと移る。一方、車速が遅い場合には車両の受信位置と送信位置との差が狭くなる為、反射地点Bは車両の進行方向と反対方向へと移る。特に、車両が停止している場合には反射地点Bは測距センサ102の正面位置となる。そして、障害物は反射地点Bの点列データに基づいて検出されるので、反射地点Bの位置が正確に特定できないこととなると、その結果、車両から障害物の位置、即ち駐車スペースの形状が正確に特定できない問題が生じていた。
そして、上記の問題は車両から駐車スペースの検出を行う場合のみに限定されず、移動する移動物から障害物を検出した場合全般に発生する問題である。
This is because the position of the reflection point B with respect to the
The above problem is not limited to the case where the parking space is detected from the vehicle, but is a problem that generally occurs when an obstacle is detected from a moving moving object.
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、例えば駐車実行車両のように移動する移動体から障害物を検出する場合であっても、障害物の位置を正確に検出することを可能とした障害物検出装置、障害物検出方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. For example, even when an obstacle is detected from a moving body such as a parking execution vehicle, the position of the obstacle is accurately detected. An object of the present invention is to provide an obstacle detection device, an obstacle detection method, and a computer program that can be performed.
前記目的を達成するため本願の請求項1に係る障害物検出装置(1)は、送信波を送信する送信手段(3)と、障害物によって反射された前記送信波である反射波を受信する受信手段(3)と、前記送信波を送信した移動体の送信位置と前記反射波を受信した移動体の受信位置とに基づいて前記障害物の位置を検出する障害物位置検出手段(3)と、を有することを特徴とする。
尚、「送信波」とは超音波などの音波や、ミリ波などの電磁波が該当する。
In order to achieve the object, an obstacle detection apparatus (1) according to
The “transmitted wave” corresponds to a sound wave such as an ultrasonic wave or an electromagnetic wave such as a millimeter wave.
また、請求項2に係る障害物検出装置(1)は、請求項1に記載の障害物検出装置において、前記障害物位置検出手段(3)は、前記送信位置から前記受信位置までの前記移動体の移動距離を算出する移動距離算出手段(3)と、前記送信位置で前記送信波を送信した送信部(5A,5B)の位置又は前記受信位置で前記反射波を受信した受信部(5A,5B)の位置から前記受信位置で受信した反射波が反射した反射地点までの距離を算出する反射距離算出手段(3)と、前記移動距離算出手段により算出した移動距離と前記反射距離算出手段により算出した反射地点までの距離とに基づいて、前記反射地点の位置を算出する反射位置算出手段(3)と、を備え、前記反射位置算出手段により算出された複数の前記反射地点の位置に基づいて前記障害物の位置を検出することを特徴とする。
An obstacle detection device (1) according to
また、請求項3に係る障害物検出方法は、送信波を送信する送信ステップ(S11)と、障害物によって反射された前記送信波である反射波を受信する受信ステップ(S14)と、前記送信波を送信した移動体の送信位置と前記反射波を受信した移動体の受信位置とに基づいて前記障害物の位置を検出する障害物位置検出ステップ(S4、S5、S17)と、を有することを特徴とする。
The obstacle detection method according to
また、請求項4に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに搭載され、送信波を送信する送信機能(S11)と、障害物によって反射された前記送信波である反射波を受信する受信機能(S14)と、前記送信波を送信した移動体の送信位置と前記反射波を受信した移動体の受信位置とに基づいて前記障害物の位置を検出する障害物位置検出機能(S4、S5、S17)と、を実行させることを特徴とする。
A computer program according to
前記構成を有する請求項1に記載の障害物検出装置によれば、移動体から障害物を検出する場合であっても、障害物の位置を正確に検出することが可能となる。その結果、例えば本願発明を駐車実行車両に適用すれば、駐車スペースの位置及び形状を正確に特定することが可能となり、適切な駐車支援を行うことができる。
According to the obstacle detection device according to
また、請求項2に記載の障害物検出装置によれば、送信波を送信したタイミングから反射波を受信するタイミングまでの移動体の移動距離を考慮することによって、移動体が受信した反射波の反射地点の位置を正確に特定することができる。その結果、移動体が停止状態にある場合のみに限らず移動状態にある場合であっても障害物の位置を正確に検出することが可能となる。 Further, according to the obstacle detection device of the second aspect, by taking into account the moving distance of the moving body from the timing of transmitting the transmission wave to the timing of receiving the reflected wave, the reflected wave received by the moving body The position of the reflection point can be specified accurately. As a result, the position of the obstacle can be accurately detected not only when the moving body is in the stopped state but also when the moving body is in the moving state.
また、請求項3に記載の障害物検出方法によれば、移動体から障害物を検出する場合であっても、障害物の位置を正確に検出することが可能となる。その結果、例えば本願発明を駐車実行車両の駐車スペースの検出方法に適用すれば、駐車スペースの位置及び形状を正確に特定することが可能となり、適切な駐車支援を行うことができる。 Further, according to the obstacle detection method of the third aspect, even when the obstacle is detected from the moving body, the position of the obstacle can be accurately detected. As a result, for example, if the present invention is applied to a parking space detection method for a parking execution vehicle, the position and shape of the parking space can be accurately specified, and appropriate parking assistance can be performed.
更に、請求項4に記載のコンピュータプログラムによれば、移動体から障害物を検出する場合であっても、障害物の位置を正確に検出することが可能となる。その結果、例えば本願発明を駐車実行車両で実行すれば、駐車スペースの位置及び形状を正確に特定することが可能となり、適切な駐車支援を行うことができる。 Further, according to the computer program of the fourth aspect, even when an obstacle is detected from the moving body, the position of the obstacle can be accurately detected. As a result, for example, if the present invention is executed on a parking execution vehicle, the position and shape of the parking space can be accurately specified, and appropriate parking assistance can be performed.
以下、本発明に係る障害物検出装置について具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る障害物検出装置1の概略構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は本実施形態に係る障害物検出装置1の概略構成図、図2は本実施形態に係る障害物検出装置1の制御系を模式的に示すブロック図である。
Hereinafter, an obstacle detection device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on an embodiment. First, a schematic configuration of the
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る障害物検出装置1は、車両2に対して設置された駐車支援ECU(送信手段、受信手段、障害物位置検出手段、移動距離算出手段、反射距離算出手段、反射位置算出手段)3と、後方カメラ4と、測距センサ(送信部、受信部)5A,5Bと、液晶ディスプレイ6と、スピーカ7と、車両DB8と、駐車支援ECU3に接続されたGPS10、車速センサ11、ステアリングセンサ12、ジャイロセンサ13、シフトレバーセンサ14等の各種センサで構成されている。
尚、測距センサ5A,5Bとしては超音波等の音波を用いた超音波センサ、ミリ波等の電磁波を用いたミリ波センサがあるが、以下の実施例では超音波センサを測距センサ5A,5Bとして用いた場合を例に挙げて説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The distance measuring
駐車支援ECU(エレクトロニック・コントロール・ユニット)3は、駐車スペースに車両2を駐車する際において、測距センサ5A,5Bを用いて駐車スペースを形成する障害物の車両2に対する相対位置を検出することにより、駐車スペースの形状を特定し、形状を特定した駐車スペースに対する駐車を支援する駐車支援処理(図3〜図5参照)等を行う電子制御ユニットである。尚、駐車支援ECU3はナビゲーション装置の制御に使用するECUと兼用してもよい。また、駐車支援ECU3の詳細な構成については後述する。
When parking the
後方カメラ4は、例えばCCD等の固体撮像素子を用いたものであり、車両2の後方に装着されたナンバープレートの上中央付近に取り付けられ、視線方向を水平より45度下方に向けて設置される。そして、後退時に車両2の進行方向となる車両後方を撮像し、その撮像した画像は液晶ディスプレイ6に表示される。
The
また、測距センサ5A,5Bは、車両2の前方に左右一対に設置されており、音波送信部と音波受信部とから基本的に構成されている。そして、音波送信部から車両2の左右方向に対して超音波をパルス波の形で放射するとともに障害物(具体的には駐車車両、ブロック塀等)によって反射された反射波を音波受信部で受信する。その結果、駐車支援ECU3は超音波の放射から反射波を受信するまでの時間に基づいて車両2の周囲に位置する障害物までの距離を検出することが可能となる。そして、本実施形態における駐車支援ECU3は、更に測距センサ5A,5Bの検出結果に基づいて、車両周辺に位置する駐車スペースの検出、並びに検出した駐車スペースの形状等を特定する。
The
液晶ディスプレイ6は、車両2の室内のセンターコンソール又はパネル面に備え付けられ、駐車支援処理実行中において後方カメラ4で撮像された車両後方画像に対して自車の予想進路軌跡を重畳して表示する(所謂バックガイドモニタ)。尚、液晶ディスプレイ6はナビゲーション装置に使用するものと兼用してもよい。
The
また、スピーカ7は、車両2の室内のセンターコンソール又はパネル面に備え付けられ、運転支援に関する案内音声や警告音等を出力する。
The
また、車両DB8は、車両2の形状設計値やカメラ設計値等の車両に関する各種パラメータ情報が記憶された記憶手段である。例えば車両DB8には、車両2の車輪半径、車長、車幅、車高、ホイールベース、最小旋回半径、後方カメラ4の光軸方向や車両2に対する後方カメラ4及び測距センサ5A,5Bの設置位置等について記憶されている。
そして、駐車支援ECU3は後述するように車両DB8に記憶された各種パラメータ情報を用いることによって、後述する駐車支援処理(図3〜図5参照)で駐車スペースへの駐車経路の算出を行う。また、同じく車両DB8に記憶された各種パラメータ情報を用いることによって、算出された駐車経路に基づく車両2の駐車支援を行う。
The
And parking assistance ECU3 calculates the parking route to a parking space by the parking assistance process (refer FIGS. 3-5) mentioned later by using the various parameter information memorize | stored in vehicle DB8 so that it may mention later. Similarly, parking assistance of the
また、GPS10は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することにより、自車の現在地や現在時刻を検出可能とする。
The
また、車速センサ11は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両2の車輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号を駐車支援ECU3に出力する。そして、駐車支援ECU3は発生するパルスを計数することにより車輪の回転速度や移動距離を算出する。
The
また、ステアリングセンサ12は、ステアリング装置の内部に取り付けられており、ステアリングの回動角を検出可能とするセンサである。
ジャイロセンサ13は、車両2の旋回角を検出可能とするセンサである。また、ジャイロセンサ13によって検出された旋回角を積分することにより、自車方位を検出することができる。
シフトレバーセンサ14は、シフトレバー(図示せず)に内蔵され、シフト位置が「P(パーキング)」、「N(ニュートラル)」、「R(リバース)」、「D(ドライブ)」、「2(セカンド)」、「L(ロー)」のいずれの位置となっているかを検出可能とする。
The
The
The
次に、駐車支援ECU3の詳細について図2を用いて説明すると、駐車支援ECU3はCPU21を核として構成されており、CPU21には記憶手段であるROM22及びRAM23が接続されている。そして、ROM22には後方カメラ4や測距センサ5A,5B等の制御上必要な各種のプログラム、後述の駐車支援処理プログラム(図3〜図5)等が格納されている。また、RAM23はCPU21で演算された各種データを一時的に記憶しておくメモリである。
Next, the details of the
続いて、前記構成を有する本実施形態に係る障害物検出装置1の駐車支援ECU3が実行する駐車支援処理プログラムについて図3に基づき説明する。図3は本実施形態に係る障害物検出装置1における駐車支援処理プログラムのフローチャートである。ここで、駐車支援処理プログラムは、ユーザによって所定の操作が行われた場合に実行され、検出した駐車スペースへと車両を進入させる為の駐車経路を算出し、算出した駐車経路に基づく車両の駐車支援を行うプログラムである。尚、以下の図3〜図5にフローチャートで示されるプログラムは駐車支援ECU3が備えているROM22やRAM23に記憶されており、CPU21により実行される。また、以下に示す実施形態では、特に縦列駐車を行う場合の駐車支援について説明することとする。
Next, a parking assistance processing program executed by the
先ず、駐車支援処理プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU21は初期化処理を行う。この初期化処理では、車輪速パルスカウントを初期化し、現在の自車位置と方位を、以降の駐車支援処理における車両の基準位置と基準方位にそれぞれ設定する。具体的には、現在の自車位置を原点とし、車体中心線進行方向をY軸に設定し、原点を通りY軸に垂直な方向をX軸に設定し、以後の車両の位置をその座標系で特定するように構成する(図7参照)。尚、自車の位置座標は自車の後輪軸中央点の座標により特定する。
First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1 in the parking assistance processing program, the
次に、S2においてCPU21はタイマの計測を開始する。尚、タイマの値は車速を算出する際や測距センサ5A,5Bによる測距値を算出する際に用いられる。
Next, in S2, the
続いて、S3においてCPU21は、後述の測距処理(図4)を行う。尚、測距処理は、測距センサ5A,5Bにおいて超音波を送信したタイミングにおける車両情報と、送信された超音波が障害物により反射した反射波を受信したタイミングにおける車両情報とをそれぞれ取得した測距値とともに格納する処理である。
Subsequently, in S3, the
ここで、前記S3で駐車支援ECU3が実行する測距処理のサブ処理について図4及び図6に基づき説明する。図4は本実施形態に係る測距処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。図6は駐車スペースの検出処理を実行する駐車実行車両の一例を示した図である。
Here, the sub-process of the ranging process executed by the parking assist
先ずS11でCPU21は、測距センサ5A,5Bから超音波を車両側方に対して送信する。尚、上記S11が送信手段の処理に相当する。
First, in S11, the
続いて、S12でCPU21は超音波を送信したタイミングでの各種車両情報を取得する。具体的に前記S12で取得する車両情報としては、車輪速パルスカウントc1、自車の現在位置座標(x1、y1)、ステアリング角φ1等がある。
尚、車輪速パルスカウントc1は車速センサ11から送信されるパルス信号に基づいてカウントされる。
また、自車の現在位置座標(x1、y1)は、前記S1で検出した自車位置を原点とし、車体中心線進行方向をY軸に設定した座標系で特定される。尚、初回の処理では前記S1で設定した基準位置(原点)からの移動距離や基準方位(Y軸)からの旋回角度を車速センサ11やジャイロセンサ13で検出することにより、自車の位置座標を取得する。その後は、前回の自車位置座標を取得する処理を行った時点での自車位置からの移動距離を車速センサ11で検出することにより、上記座標系における現在の自車位置座標を取得する。また、前回の自車方位を取得する処理を行った時点での自車方位からの旋回角をジャイロセンサ13で検出することにより、上記座標系における現在の自車方位を取得する。
また、ステアリング角φ1はステアリングセンサ12の検出結果に基づいて取得する。
Subsequently, in S12, the
The wheel speed pulse count c1 is counted based on the pulse signal transmitted from the
The current position coordinates (x1, y1) of the host vehicle are specified by a coordinate system in which the host vehicle position detected in S1 is the origin and the vehicle body centerline traveling direction is set to the Y axis. In the initial process, the
Further, the steering angle φ1 is acquired based on the detection result of the
次に、S13でCPU21は、超音波を送信したタイミングでのタイマのカウント値t1を取得する。
Next, in S13, the
その後、S14でCPU21は、前記S11で送信された超音波が障害物によって反射された反射波を受信する。尚、超音波を送信してから所定時間以内(例えば、次回の超音波の送信タイミングまで)に反射波を受信できなかった場合には、障害物を検出できなかったと判定する。また、上記S14が受信手段の処理に相当する。
Thereafter, in S14, the
続いて、S15でCPU21は反射波を受信したタイミングでの各種自車情報を取得する。具体的に前記S15で取得する自車情報としては、車輪速パルスカウントc2、自車の現在位置座標(x2、y2)、ステアリング角φ2等がある。尚、自車の現在位置座標(x2、y2)は、前記S12の処理を行った時点での自車位置座標(x1、y1)からの移動距離及び進行方向を車速センサ11、ステアリングセンサ12及びジャイロセンサ13等で検出することにより取得する。
Subsequently, in S15, the
次に、S16でCPU21は、反射波を受信したタイミングでのタイマのカウント値t2を取得する。
Next, in S16, the
その後、S17でCPU21は、超音波を送信してから障害物によって反射した反射波を受信するまでの時間間隔に基づいて測距値を算出し、算出した測距値を前記S12、S13、S15、S16で取得した各種情報に対応付けて記憶する。その後、S4へと移行する。
尚、本実施形態において測距センサ5A,5Bにより算出される測距値は、図6に示すように超音波を送信した送信位置に位置する車両2のセンサ位置Sから反射波が反射した反射地点Pまでの距離L(=反射波を受信した受信位置に位置する車両2のセンサ位置S´から反射波が反射した反射地点Pまでの距離)である。そして、距離Lは以下の式(1)により算出される。
L=V(t2−t1)/2・・・・(1)
(V:音速)
尚、上記S17が反射距離算出手段の処理に相当する。
Thereafter, in S17, the
In the present embodiment, the distance values calculated by the
L = V (t2-t1) / 2 (1)
(V: speed of sound)
Note that S17 corresponds to the processing of the reflection distance calculation means.
次に、S4においてCPU21は、後述の反射位置算出処理(図5)を行う。尚、反射位置算出処理は、前記S3の測距処理において取得した情報に基づいて、受信した反射波の反射地点を算出する処理である。
Next, in S4, the
ここで、前記S4で駐車支援ECU3が実行する反射位置算出処理について図5及び図6に基づき説明する。図5は本実施形態に係る反射位置算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。尚、以下に説明する実施例では、計算式の簡略化のために測距中における車両のステアリング角が常に0°、或いは無視できるほど小さい角度で旋回していると仮定して説明する。
Here, the reflection position calculation process executed by the parking assist
先ずS21でCPU21は、測距中における自車の車速vを算出する。具体的には、以下の式(2)により算出される。
v=k(c2−c1)/(t2−t1)・・・・(2)
(k:パルスカウント値を車両の移動距離に換算する為の係数であって、1パルスあたりの車両の移動距離である)
First, in S21, the
v = k (c2-c1) / (t2-t1) (2)
(K: a coefficient for converting the pulse count value into the moving distance of the vehicle, which is the moving distance of the vehicle per pulse)
次に、S22でCPU21は、測距中の自車の移動距離Δyを算出する。具体的には、以下の式(3)により算出される。
Δy=v×(t2−t1)・・・・(3)
(v:前記S21で算出した測距中における自車の車速)
尚、上記S22が移動距離算出手段の処理に相当する。
Next, in S22, the
Δy = v × (t2−t1) (3)
(V: Vehicle speed of the vehicle during distance measurement calculated in S21)
Note that S22 corresponds to the processing of the movement distance calculation means.
次に、S23でCPU21は、受信位置における自車の測距センサの位置S´の座標(x3、y3)を算出する。具体的には、受信位置における自車の位置座標(x2、y2)と車両DB8に記憶されたパラメータに基づいて算出される。
尚、受信位置における自車の測距センサの位置S´の座標(x3、y3)は、本願発明の“受信位置で反射波を受信した受信部の位置”に相当する。
また、送信位置における自車の測距センサの位置Sの座標は、本願発明の“送信位置で送信波を送信した送信部の位置”に相当する。
Next, in S23, the
It should be noted that the coordinates (x3, y3) of the position sensor S 'of the vehicle's distance measuring sensor at the reception position correspond to the “position of the reception unit that receives the reflected wave at the reception position” of the present invention.
Further, the coordinates of the position S of the distance measuring sensor of the own vehicle at the transmission position correspond to “the position of the transmission unit that transmitted the transmission wave at the transmission position” in the present invention.
続いて、S24においてCPU21は、前記S14で受信した反射波が反射した反射地点Pの座標(x4、y4)を算出する。具体的には、以下の式(4)〜(7)により算出される。
L´=L×cosθ・・・・(4)
θ=arcsin((Δy/2)/L)・・・・(5)
x4=x3−L´・・・・(6)
y4=y3−Δy/2・・・・(7)
(L´:SとS´の中間点であるS´´からPまでの距離)
尚、上記地点Pの座標(x4、y4)の算出式(4)〜(7)は、自車が駐車スペースに対して平行に移動したと仮定した場合の算出式であるが、測距センサ5A,5Bにより送信波を送信してから反射波を受信するまでの時間間隔は非常に短い。従って、自車が駐車スペースに対して斜め方向に移動する場合に、算出式(4)〜(7)を用いて地点Pの座標(x4、y4)を算出しても、その誤差は無視できるほど小さい。即ち、自車が駐車スペースに対して斜め方向に移動する場合に、算出式(4)〜(7)を用いて地点Pの座標(x4、y4)を算出しても問題はない。
但し、駐車スペースに対する自車の進行方向角度を検出し、その進行方向角度を用いて地点Pの座標(x4、y4)を算出しても良い。
また、送信位置における自車の測距センサの位置Sの座標を(x5、y5)とすると、式(6)、(7)は以下の式(6−1)、(7−1)で置き換えることも可能となる。
x4=x5−L´・・・・(6−1)
y4=y5+Δy/2・・・・(7−1)
尚、上記S24が反射位置算出手段の処理に相当する。
Subsequently, in S24, the
L ′ = L × cos θ (4)
θ = arcsin ((Δy / 2) / L) (5)
x4 = x3-L ′ (6)
y4 = y3-Δy / 2 (7)
(L ′: distance from S ″ to P, which is an intermediate point between S and S ′)
Note that the calculation formulas (4) to (7) for the coordinates (x4, y4) of the point P are calculation formulas when it is assumed that the host vehicle has moved parallel to the parking space. The time interval from transmission of the transmission wave by 5A, 5B to reception of the reflected wave is very short. Therefore, when the vehicle moves in an oblique direction with respect to the parking space, the error can be ignored even if the coordinates (x4, y4) of the point P are calculated using the calculation formulas (4) to (7). Small enough. That is, there is no problem if the coordinates (x4, y4) of the point P are calculated using the calculation formulas (4) to (7) when the own vehicle moves in an oblique direction with respect to the parking space.
However, the traveling direction angle of the host vehicle with respect to the parking space may be detected, and the coordinates (x4, y4) of the point P may be calculated using the traveling direction angle.
Also, assuming that the coordinates of the position sensor S of the vehicle at the transmission position are (x5, y5), equations (6) and (7) are replaced by the following equations (6-1) and (7-1). It is also possible.
x4 = x5-L ′ (6-1)
y4 = y5 + Δy / 2 (7-1)
Note that S24 corresponds to the processing of the reflection position calculation means.
また、S25においてCPU21は、前記S24で算出した反射地点Pの座標(x4、y4)を点列データとしてRAM23等に記憶する。その後、S5へと移行する。
In S25, the
S5においてCPU21は、前記S4で算出した反射地点Pの点列データから障害物を検出する。具体的には、複数の点列の傾きや傾きの変化率等から障害物の端点を求め、障害物の位置並びに形状を特定する。
In S5, the
更に、S6においてCPU21は、前記S5で検出した障害物に基づいて駐車スペースを検出する。具体的には、障害物によって囲まれた空きスペースを駐車スペースとして認識し、駐車スペースの形状並びに位置について特定する。
Further, in S6, the
以下に、図7を用いて前記S5及びS6における障害物並びに駐車スペースの検出処理についてより具体的に説明する。ここで、図7は路側帯における他車両31とガードレール32によって囲まれた駐車スペース33へと縦列駐車を行う場合の車両2周辺の俯瞰図である。
Hereinafter, the obstacle and parking space detection processing in S5 and S6 will be described more specifically with reference to FIG. Here, FIG. 7 is an overhead view of the vicinity of the
図7に示すように、先ずS5でCPU21は車両2の移動に伴い、測距センサ5A,5Bで駐車場内又は道路脇にある駐車スペース33を形成する障害物(図7では他車両31とガードレール32)の相対位置を検出する。尚、障害物の相対位置は、前記S24で算出した反射波が反射した反射地点Pの点列データ34によって特定される。
次にS6でCPU21は、検出された障害物によって形成される駐車スペース33を検出する。例えば図7では、反射地点Pの点列データ34によって他車両31とガードレール32によって囲まれた駐車スペース33が検出される。尚、駐車スペース33の検出では、駐車スペース33の形状と位置(即ち、駐車枠35の位置座標)をそれぞれ算出する。それにより、駐車スペースの形状及び位置が特定される。尚、上記S4、S5、S17が駐車スペース情報取得手段の処理に相当する。
As shown in FIG. 7, first in S5, as the
Next, in S6, the
続いて、S7においてCPU21は、前記S6で検出した駐車スペースが自車の駐車対象として適合しているか否か判定する。例えば、車幅以上の横幅で、且つ車長×1.5以上の縦幅の形状を有する駐車スペースである場合に、自車の駐車対象として適合する駐車スペースであると判定する。
Subsequently, in S7, the
そして、前記S7の判定の結果、前記S6で検出した駐車スペースが自車の駐車対象として適合していると判定された場合(S7:YES)には、S8へと移行する。一方、前記S6で検出した駐車スペースが自車の駐車対象として適合していないと判定された場合(S7:NO)には、S3へと戻り継続して駐車スペースの検出を行う。 If it is determined as a result of the determination in S7 that the parking space detected in S6 is suitable for parking (S7: YES), the process proceeds to S8. On the other hand, when it is determined that the parking space detected in S6 is not suitable as a parking target for the own vehicle (S7: NO), the process returns to S3 and continues to detect the parking space.
S8においてCPU21は、前記S6で検出した駐車スペースへと自車を駐車する為の駐車経路を算出する。そして、算出した駐車経路に従って駐車支援を開始する。具体的には、駐車経路を液晶ディスプレイ6に表示したり、ハンドルを旋回するタイミングを音声で案内したりする。そして、前記S8の駐車支援は、シフト位置が「P」へと変更された場合、イグニションがOFFされた場合、或いはユーザによって所定の操作が行われた場合に終了する。
In S8, the
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る障害物検出装置1、障害物検出装置1による障害物検出方法及び障害物検出装置1で実行されるコンピュータプログラムでは、駐車支援処理プログラムが実行されると、測距センサ5A,5Bから超音波を車両2の側方へと送信する(S11)とともに、所定時間経過後に障害物によって反射された反射波を受信する(S14)。その後、超音波の送信位置から反射波の受信位置までの車両の移動距離、測距センサ5A,5Bの測距値等に基づいて車両が受信した反射波の反射地点Pを算出し(S24)、反射波の反射地点Pの点列データから障害物を検出する(S5)ので、駐車実行車両のように移動する移動体から障害物を検出する場合であっても、障害物の相対位置を正確に検出することが可能となる。
そして、検出した障害物に基づいて、駐車スペースの位置及び形状を正確に特定することが可能となり、適切な駐車支援を行うことができる。
また、超音波を送信したタイミングから反射波を受信するタイミングまでの車両2の移動距離を考慮することによって、車両2が受信した反射波の反射地点の位置を正確に特定することができる。その結果、車両2が停止状態にある場合のみに限らず移動状態にある場合であっても障害物の相対位置を正確に検出することが可能となる。
As described in detail above, in the
And based on the detected obstacle, it becomes possible to pinpoint the position and shape of a parking space correctly, and appropriate parking assistance can be performed.
Moreover, the position of the reflection point of the reflected wave received by the
尚、本発明は前記実施形態に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内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では測距センサ5A,5Bとして超音波センサを用いることによって駐車スペースや障害物を検出することとしているが、ミリ波を用いたミリ波センサを用いて検出するようにしても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in this embodiment, parking spaces and obstacles are detected by using ultrasonic sensors as the
また、本実施形態では縦列駐車を行う際の駐車スペースを検出する例を説明したが、縦列駐車以外の駐車(例えば並列駐車)を行う際においても、本願発明を適用することが可能である。 Moreover, although the example which detects the parking space at the time of performing parallel parking was demonstrated in this embodiment, this invention is applicable also when performing parking (for example, parallel parking) other than parallel parking.
1 障害物検出装置
2 車両
3 駐車支援ECU
5A,5B 測距センサ
21 CPU
22 RAM
23 ROM
DESCRIPTION OF
5A,
22 RAM
23 ROM
Claims (4)
障害物によって反射された前記送信波である反射波を受信する受信手段と、
前記送信波を送信した移動体の送信位置と前記反射波を受信した移動体の受信位置とに基づいて前記障害物の位置を検出する障害物位置検出手段と、を有することを特徴とする障害物検出装置。 A transmission means for transmitting a transmission wave;
Receiving means for receiving a reflected wave that is the transmitted wave reflected by an obstacle;
An obstacle position detecting means for detecting a position of the obstacle based on a transmission position of the mobile body that has transmitted the transmission wave and a reception position of the mobile body that has received the reflected wave; Object detection device.
前記送信位置から前記受信位置までの前記移動体の移動距離を算出する移動距離算出手段と、
前記送信位置で前記送信波を送信した送信部の位置又は前記受信位置で前記反射波を受信した受信部の位置から前記受信位置で受信した反射波が反射した反射地点までの距離を算出する反射距離算出手段と、
前記移動距離算出手段により算出した移動距離と前記反射距離算出手段により算出した反射地点までの距離とに基づいて、前記反射地点の位置を算出する反射位置算出手段と、
を備え、
前記反射位置算出手段により算出された複数の前記反射地点の位置に基づいて前記障害物の位置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 position detecting means includes
A moving distance calculating means for calculating a moving distance of the moving body from the transmitting position to the receiving position;
Reflection for calculating the distance from the position of the transmitter that transmitted the transmission wave at the transmission position or the position of the reception unit that received the reflected wave at the reception position to the reflection point where the reflected wave received at the reception position was reflected A distance calculating means;
Reflection position calculation means for calculating the position of the reflection point based on the movement distance calculated by the movement distance calculation means and the distance to the reflection point calculated by the reflection distance calculation means;
With
The obstacle detection apparatus according to claim 1, wherein the position of the obstacle is detected based on the positions of the plurality of reflection points calculated by the reflection position calculation unit.
障害物によって反射された前記送信波である反射波を受信する受信ステップと、
前記送信波を送信した移動体の送信位置と前記反射波を受信した移動体の受信位置とに基づいて前記障害物の位置を検出する障害物位置検出ステップと、を有することを特徴とする障害物検出方法。 A transmission step of transmitting a transmission wave;
A receiving step of receiving a reflected wave that is the transmitted wave reflected by an obstacle;
An obstacle position detecting step for detecting the position of the obstacle based on a transmission position of the mobile body that has transmitted the transmission wave and a reception position of the mobile body that has received the reflected wave. Object detection method.
送信波を送信する送信機能と、
障害物によって反射された前記送信波である反射波を受信する受信機能と、
前記送信波を送信した移動体の送信位置と前記反射波を受信した移動体の受信位置とに基づいて前記障害物の位置を検出する障害物位置検出機能と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 On the computer,
A transmission function for transmitting a transmission wave;
A receiving function for receiving a reflected wave that is the transmitted wave reflected by an obstacle; and
An obstacle position detection function for detecting the position of the obstacle based on the transmission position of the mobile body that has transmitted the transmission wave and the reception position of the mobile body that has received the reflected wave;
A computer program for executing
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