JP2010091485A - Object detecting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両等に取り付け、レーザ光や電波等の探査波を車両前方に照射し、物体からの反射波を検出することにより、車両前方に位置する物体を検出する物体検出装置に関する。 The present invention relates to an object detection device that detects an object located in front of a vehicle by irradiating a vehicle in front of the vehicle with an exploration wave such as laser light or radio waves and detecting a reflected wave from the object.
従来、車両に取り付け、レーザ光や電波等の探査波を自車両の前方に照射し、その反射波を検出することにより、自車両の前方に位置する先行車両等の物体の検出、および検出した物体までの距離を測定する装置がある。この装置の測定結果は、先行車両との車間距離を一定に保つ定車間距離追従走行(ACC : Adaptive Cruise Control )や渋滞時(低速時)の追従走行(LSF: Low Speed Following )等の車両の走行制御に利用できる。また、自車両前方に、衝突が避けられない先行車両や停止物を検出した場合、制動を掛けて衝突時の被害を軽減するプリクラッシュセーフティシステムにも利用できる。 Conventionally, an object such as a preceding vehicle located in front of the host vehicle is detected and detected by irradiating the front of the host vehicle with a probe wave such as a laser beam or radio wave, and detecting the reflected wave. There are devices that measure the distance to an object. The measurement results of this device are based on vehicle distance tracking (ACC: Adaptive Cruise Control) that keeps the distance between the vehicle and the preceding vehicle constant, and tracking (LSF: Low Speed Following) in traffic jams (low speed). It can be used for traveling control. In addition, when a preceding vehicle or a stop that cannot avoid a collision is detected in front of the host vehicle, it can be used for a pre-crash safety system that applies braking to reduce the damage caused by the collision.
この装置は、自車両の走行を妨げる障害物と、自車両の走行を妨げない非障害物と、を区別して検出する必用がある。レーザ光を照射した場合、先行車両からの反射光の他に、路面設置物や上方設置物からの反射光がある。路面設置物は、反射率が高い材料が用いられている横断歩道等の路面標示や、路面に埋め込まれた反射物(所謂、キャッツアイ)等である。また、上方設置物は、歩道橋や上方に設置された看板等である。この路面設置物や上方設置物は、自車両の走行を妨げない非障害物である。また、停止車両や路面に立設しているポール等が障害物である。 This device needs to detect an obstacle that prevents the vehicle from traveling and a non-obstacle that does not prevent the vehicle from traveling. When the laser beam is irradiated, there is reflected light from a road surface installation object and an upward installation object in addition to the reflected light from the preceding vehicle. The road surface installation object is a road surface marking such as a pedestrian crossing where a material having high reflectance is used, or a reflection object (so-called cat's eye) embedded in the road surface. Further, the upward installation object is a pedestrian bridge or a signboard installed above. The road surface installation object and the upper installation object are non-obstacles that do not hinder the traveling of the host vehicle. In addition, a stopped vehicle or a pole standing on the road surface is an obstacle.
検出した物体が、障害物であるか、非障害物であるかを、を区別する構成としては、例えば、探査波を上向きに照射する上方照射による走査と、探査波を下向きに照射する下方照射による走査と、を繰り返し、検出した物体毎に、上方照射時の反射強度と、下方照射時の反射強度とを比較し、路面設置物、上方設置物、または障害物のいずれであるかを判定するものがある(特許文献1参照)。具体的には、上方照射時の反射強度と、下方照射時の反射強度との差分の絶対値が予め定めた範囲内であれば、障害物と判定する。また、上方照射時の反射強度と、下方照射時の反射強度との差分の絶対値が予め定めた範囲内でなく、下方照射時の反射強度が上方照射時の反射強度よりも大きければ、路面設置物と判定する。さらに、上方照射時の反射強度と、下方照射時の反射強度との差分の絶対値が予め定めた範囲内でなく、上方照射時の反射強度が下方照射時の反射強度よりも大きければ、上方設置物と判定する。 As a configuration for distinguishing whether the detected object is an obstacle or a non-obstacle, for example, scanning by upward irradiation that irradiates the exploration wave upward and downward irradiation that irradiates the exploration wave downward Repeat for each detected object, and compare the reflection intensity at the time of upward illumination and the reflection intensity at the time of downward illumination for each detected object to determine whether it is a road surface installation object, an upper installation object, or an obstacle. (See Patent Document 1). Specifically, if the absolute value of the difference between the reflection intensity at the time of upward irradiation and the reflection intensity at the time of downward irradiation is within a predetermined range, it is determined as an obstacle. In addition, if the absolute value of the difference between the reflection intensity at the time of the upper irradiation and the reflection intensity at the time of the lower irradiation is not within a predetermined range and the reflection intensity at the lower irradiation is larger than the reflection intensity at the upper irradiation, the road surface Judged as an installation. Furthermore, if the absolute value of the difference between the reflection intensity at the time of the upper irradiation and the reflection intensity at the time of the lower irradiation is not within the predetermined range and the reflection intensity at the upper irradiation is larger than the reflection intensity at the lower irradiation, Judged as an installation.
また、検出物までの距離が所定の範囲内であるかどうかを判定し、所定の範囲内であれば、その検出物からの反射波の波形パターンによって、路面であるか、障害物であるかを判定する構成もある(特許文献2参照)。 In addition, it is determined whether the distance to the detected object is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, whether it is a road surface or an obstacle depending on the waveform pattern of the reflected wave from the detected object There is also a configuration for determining (see Patent Document 2).
さらに、探査波として電波を用い、アンテナで受信した反射信号について、物体で反射された後に、路面で一度反射されてから受信された反射波(マルチパス)の影響を検出することにより、物体の高さを算出する構成もある(特許文献3、4参照)。
この発明の目的は、高さ方向における探査波の走査機構を不要にした簡単な構成で、路面標示や路面に埋め込まれた反射物等の路面設置物や、歩道橋や上方に設置された看板等の上方設置物と、自車両の走行を妨げる停止車両等の障害物と、を区別して検出することができる物体検出装置を提供することにある。 The object of the present invention is a simple structure that does not require a scanning wave scanning mechanism in the height direction, road markings, road surface installations such as reflectors embedded in the road surface, pedestrian bridges, signboards installed above, etc. It is an object of the present invention to provide an object detection device that can distinguish and detect an object installed above the vehicle and an obstacle such as a stopped vehicle that hinders the traveling of the host vehicle.
この発明の物体検出装置は、上記目的を達するために、以下の構成を備えている。 In order to achieve the above object, the object detection apparatus of the present invention has the following configuration.
この物体検出装置では、探査波照射手段が探査波を照射する。この探査波は、物体で反射される。反射波検出手段が、物体で反射された反射波の強度を検出する。また、距離算出手段が、探査波照射手段が探査波を照射してから、反射波検出手段が物体で反射された反射波の強度を検出するまでの時間を用いて、この物体までの距離を算出する。また、記憶手段が、反射波検出手段が検出した物体からの反射波の強度と、距離算出手段が算出した物体までの距離と、を対応付けて記憶する。 In this object detection apparatus, the exploration wave irradiation means irradiates the exploration wave. This exploration wave is reflected by the object. The reflected wave detection means detects the intensity of the reflected wave reflected by the object. The distance calculation means calculates the distance to the object using the time from when the exploration wave irradiation means irradiates the exploration wave until the reflected wave detection means detects the intensity of the reflected wave reflected by the object. calculate. In addition, the storage unit stores the intensity of the reflected wave from the object detected by the reflected wave detection unit and the distance to the object calculated by the distance calculation unit in association with each other.
また、強度推定手段が、反射波検出手段が物体で反射された反射波の強度を検出する毎に、その物体が障害物であると仮定し、記憶手段がこの物体について記憶している反射波の強度と、その距離と、を用いて、距離算出手段が、今回算出した距離での反射波の強度を推定する。そして、障害物判定手段が、反射波検出手段が今回検出した反射波の強度と、強度推定手段が今回推定した反射波の強度と、を比較し、この物体が障害物であるかどうかを判定する。 Each time the intensity estimation means detects the intensity of the reflected wave reflected by the object, it is assumed that the object is an obstacle, and the reflected wave stored by the storage means for this object is assumed. The distance calculation means estimates the intensity of the reflected wave at the distance calculated this time, using the intensity and the distance. Then, the obstacle determination means compares the intensity of the reflected wave detected this time by the reflected wave detection means with the intensity of the reflected wave estimated this time by the intensity estimation means, and determines whether or not this object is an obstacle. To do.
探査波は、ある程度の拡がり角を有しているので、探査波の照射範囲(照射面積)は、照射位置からの距離の2乗に比例する。また、反射波検出手段が反射波を検出する面積は一定であるため、反射波検出手段で検出される反射波の強度は、伝搬距離の2乗に反比例する。したがって、探査波の照射軸上に位置する物体(例えば、停止車両)からの反射光の強度は、その物体との距離が近づくにつれて増加する。一方、探査波の照射軸から外れている物体(例えば、路面設置物や、上方設置物)の場合、この物体に探査波が照射されている間は、近づくにつれて反射光の強度が増加する。しかし、ある程度まで近づくと、それ以降、この物体が探査波の照射範囲から外れていく。このため、路面設置物や、上方設置物の場合、ある程度まで近づくと、反射光の強度の増加率が低下するポイントがある。 Since the exploration wave has a certain divergence angle, the irradiation range (irradiation area) of the exploration wave is proportional to the square of the distance from the irradiation position. Further, since the area where the reflected wave detecting means detects the reflected wave is constant, the intensity of the reflected wave detected by the reflected wave detecting means is inversely proportional to the square of the propagation distance. Therefore, the intensity of reflected light from an object (for example, a stopped vehicle) located on the irradiation axis of the exploration wave increases as the distance from the object approaches. On the other hand, in the case of an object (for example, a road surface installation object or an upper installation object) deviated from the exploration wave irradiation axis, the intensity of reflected light increases as the object approaches while the exploration wave is irradiated. However, when approaching to a certain extent, the object moves out of the irradiation range of the exploration wave thereafter. For this reason, in the case of a road surface installation thing or an upper installation thing, when approaching to some extent, there exists a point which the increase rate of the intensity of reflected light falls.
障害物判定手段は、物体からの反射光を検出する毎に、今回検出した物体までの距離が、反射光の強度の増加率が低下したポイントであるかどうかを判定することにより、物体が障害物であるかどうかを判定する。したがって、探査波を高さ方向に走査することなく、路面設置物や、上方設置物等を障害物でないと判定することができる。 Every time the reflected light from the object is detected, the obstacle determining means determines whether or not the distance to the detected object is a point where the rate of increase in the intensity of the reflected light is reduced. Determine if it is a thing. Therefore, it is possible to determine that a road surface installation, an upper installation, or the like is not an obstacle without scanning the exploration wave in the height direction.
また、距離が近づいても、探査波の照射割合が変化しない(照射割合が100%)である物体であれば、反射波検出手段で検出される物体からの反射波の強度は、ほぼ距離の2乗に反比例する。照射割合とは、探査波の照射範囲に占める、物体に照射される面積の割合である。また、探査波の照射範囲は、上述したように、照射位置からの距離の2乗に比例する。このため、距離が近づくにつれて、探査波の照射割合が増加する物体であれば、照射される探査波の強度が最大で距離の2乗に反比例する。すなわち、物体で反射される反射波の強度が最大で距離の2乗に反比例する。したがって、障害物からの反射波の強度は、最大で距離の4乗に反比例し、最小で距離の2乗に反比例する。このことから、強度推定手段を、物体からの反射波の強度が距離の2乗に反比例することを条件にして、距離算出手段が今回算出した距離での反射波の強度を推定する構成とすることによって、障害物であるかどうかを判定するための適正な判定基準を得ることができる。 In addition, if the object has an exploration wave irradiation rate that does not change even when the distance approaches (the irradiation rate is 100%), the intensity of the reflected wave from the object detected by the reflected wave detection means is approximately the distance. Inversely proportional to the square. The irradiation ratio is the ratio of the area irradiated to the object in the irradiation range of the exploration wave. Further, as described above, the exploration wave irradiation range is proportional to the square of the distance from the irradiation position. For this reason, as long as the distance gets closer, the intensity of the exploration wave to be irradiated is maximum and inversely proportional to the square of the distance if the exploration wave irradiation ratio increases. That is, the intensity of the reflected wave reflected by the object is inversely proportional to the square of the distance at the maximum. Therefore, the intensity of the reflected wave from the obstacle is inversely proportional to the fourth power of the distance and inversely proportional to the second power of the distance. Therefore, the intensity estimating unit is configured to estimate the intensity of the reflected wave at the distance calculated this time by the distance calculating unit on condition that the intensity of the reflected wave from the object is inversely proportional to the square of the distance. Thus, it is possible to obtain an appropriate determination criterion for determining whether or not the object is an obstacle.
また、障害物判定手段は、反射波検出手段が今回検出した反射波の強度が、強度推定手段が今回推定した反射波の強度よりも大きいかどうかによって、この物体が障害物であるかどうかを判定する構成としてもよいし、強度推定手段が今回推定した反射波の強度に対して所定の割合未満であるかどうかによって、この物体が障害物であるかどうかを判定する構成としてもよい。 The obstacle determination means determines whether or not the object is an obstacle depending on whether or not the intensity of the reflected wave detected this time by the reflected wave detection means is larger than the intensity of the reflected wave estimated this time by the intensity estimation means. It may be configured to determine, or may be configured to determine whether or not this object is an obstacle depending on whether or not the intensity estimation means is less than a predetermined ratio with respect to the intensity of the reflected wave estimated this time.
また、障害物判定手段が障害物でないと判定したとき、距離算出手段が算出したこの物体までの距離を用いて、この物体の高さを算出する高さ算出手段を備えてもよいし、さらには、この高さ算出手段が算出した高さが、予め定めた高さを超えていれば、この物体を障害物であると判定しなおす構成としてもよい。 In addition, when the obstacle determining means determines that the object is not an obstacle, it may further comprise a height calculating means for calculating the height of the object using the distance to the object calculated by the distance calculating means. May be configured to re-determine that the object is an obstacle if the height calculated by the height calculation means exceeds a predetermined height.
この発明によれば、高さ方向における探査波の走査機構を不要にした簡単な構成で、路面標示や路面に埋め込まれた反射物等の路面設置物や、歩道橋や上方に設置された看板等の上方設置物と、自車両の走行を妨げる停止車両等の障害物と、を区別して検出することができる。 According to the present invention, a simple structure that does not require a scanning wave scanning mechanism in the height direction, road markings such as road markings and reflectors embedded in the road surface, pedestrian bridges, signboards installed above, etc. And an obstacle such as a stopped vehicle that hinders the traveling of the host vehicle can be detected separately.
以下、この発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1は、この発明の実施形態であるレーダ装置の主要部の構成を示す概略図である。このレーダ装置1は、取り付けた車両(以下、自車両と言う。)の前方に位置する物体の検出、および検出した物体までの距離の測定を行う。また、このレーダ装置1は、路面設置物や上方設置物と、自車両の走行を妨げる障害物と、を区別して検出する。路面設置物は、路面に描かれた横断歩道や、路面に埋め込まれたキャッツアイ等である。上方設置物は、歩道橋や上方に設置された看板等である。障害物は、自車両の走行車線上に停止している停止車両等である。このレーダ装置1は、物体を検出する探査波としてレーザ光を使用する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the main part of a radar apparatus according to an embodiment of the present invention. The radar apparatus 1 detects an object located in front of an attached vehicle (hereinafter referred to as the host vehicle) and measures a distance to the detected object. Further, the radar apparatus 1 detects and distinguishes road surface installation objects and upward installation objects from obstacles that hinder the traveling of the host vehicle. The road surface installation is a pedestrian crossing drawn on the road surface or a cat's eye embedded in the road surface. The upward installation object is a pedestrian bridge or a signboard installed above. The obstacle is a stopped vehicle or the like that is stopped on the traveling lane of the host vehicle. The radar apparatus 1 uses laser light as a search wave for detecting an object.
このレーダ装置1は、制御部2と、投光部3と、受光部4と、通信部5と、を備えている。制御部2は、本体各部の動作を制御するとともに、後述する演算処理等を行って、検出した物体までの距離の算出や、検出した物体が障害物であるかどうかの判定等を行う。投光部3は、発光素子であるLD(Laser Diode)を有している。投光部3は、制御部2からの指示にしたがって、LDを発光させ、パルス状のレーザ光を自車両の前方に照射する。受光部4は、受光素子であるPD(Photo Diode)を有している。PDは、投光部3のLDから出射したレーザ光が物体で反射された反射光を受光する位置に取り付けている。また、受光部4は、PDにおける受光光量(すなわち、PDの出力)をディジタル値に変換するA/D変換回路を有している。受光部4は、A/D変換回路でディジタル値に変換したPDの受光光量を制御部2に入力する。PDの受光光量は、受光した反射光の強度である。通信部5は、車両側電子制御ユニットとの間における通信を制御する。車両側電子制御ユニットは、自車両の走行速度等をレーダ装置1に通知する。また、レーダ装置1は、検出した障害物までの距離等を車両側電子制御ユニットに通知する。車両側電子制御ユニットは、レーダ装置1からの通知に応じて、車両の制動や操舵等にかかる走行制御を行う。
The radar apparatus 1 includes a
なお、このレーダ装置1は、投光部3が自車両前方に照射するレーザ光を水平方向、および垂直方向に走査するための機構を有していない。投光部3は、自車両の正面前方にレーザ光を照射する。
The radar apparatus 1 does not have a mechanism for scanning in the horizontal and vertical directions the laser light emitted by the
投光部3が自車両の正面前方に照射したパルス状のレーザ光は、図2(A)に示すように、自車両の正面前方に位置する物体10で反射され、その反射光が受光部4で受光される。受光部4における受光光量は、図2(B)に示すように、物体10で反射された反射光の受光により、受光光量が一時的に増加する。制御部2は、投光部3がレーザ光を自車両前方に照射してから、受光部4の受光光量が最大になるまでの時間ΔTを計測している。制御部2は、計測したΔTを用いて、投光部3が自車両前方に照射したレーザ光を反射した物体10までの距離Dを、
D=ΔT×c/2 (ただし、cは光速)
により算出する。
As shown in FIG. 2A, the pulsed laser light emitted by the
D = ΔT × c / 2 (where c is the speed of light)
Calculated by
ここで、物体10との距離と、受光部4で受光される反射光の光量(反射波の強度)と、の関係について説明する。ここでは、図3(A)、(B)、および(C)に示す3つのパターンの物体10について説明する。ここで、3つの距離D1、D2、D3は、D1>D2>D3の関係である。例えば、D1=50m、D2=40m、D3=30mである。投光部3から照射されるレーザ光は、拡がり角があるため、距離が遠くなるにつれて、照射範囲(照射面積)が大きくなる。
Here, the relationship between the distance to the
図3(A)に示す第1のパターンの物体10は、距離D3に位置しているときに、レーザ光の照射割合がほぼ100%である。自車両と物体10が離れるにつれてレーザ光の照射割合が減少する。照射割合とは、レーザ光の照射範囲に占める、物体に照射される面積の割合である。第1のパターンの物体10は、照射割合が最大で距離の2乗に反比例する。また、物体10は、距離D1、D2に位置しているとき、レーザ光の照射範囲内に位置する。
When the
図3(B)に示す第2のパターンの物体11は、物体10より高さが高い。この物体11は、距離D1、D2、およびD3のいずれに位置しているときであっても、レーザ光の照射割合がほぼ100%である。すなわち、上記第1のパターンの物体10よりも大きい物体である。
The
図3(C)に示す第3のパターンの物体12は、物体10より高さが極めて低い。この物体12は、距離D1よりも離れているときには、上記第1のパターンの物体10とほぼ同様に、離れるにつれて照射割合が減少する。また、この物体12は、距離D1よりも近づくにつれて、レーザ光の照射範囲から外れる。
The
上記第1のパターンに該当する物体10は、例えば小型車両や普通車両である。また、上記第2のパターンに該当する物体11は、トラックやバス等の大型車両である。また、上記第3のパターンに該当する物体12は、路面に描かれた横断歩道やキャッツアイ等の路面設置物である。
The
上記3つのパターンの物体10、11、12における、距離に対する反射光量の変化を図3(D)に示す。レーザ光の照射範囲は、照射位置からの距離の2乗に比例する。このため、距離が近づくにつれて、レーザ光の照射割合が増加する物体10、12であれば、照射されるレーザ光の強度が最大で距離の2乗に反比例する。すなわち、物体10、12で反射される反射光の強度が最大で距離の2乗に反比例する。また、距離が近づいても照射割合が変化しない物体11であれば、物体11で反射される反射光の強度は、ほぼ一定である。また、物体10、11、12で反射され、受光部4に戻る反射光も距離の2乗に反比例して大きくなる。受光部4が有するPDは、受光面積が小さいので、検出される物体10、11、12からの反射光の強度が距離の2乗に反比例する。したがって、物体10からの反射光の強度は、最大で距離の4乗に反比例する。また、物体11からの反射光の強度は、ほぼ距離の2乗に反比例する。さらに、物体12からの反射光の強度は、反射面がレーザ光の照射範囲から外れるまでは(図3(C)に示す距離D3に近づくまでは)、物体10と同様に受光部4で受光される反射光の光量は、最大で距離の4乗に反比例するが、レーザ光の照射範囲から外れると、受光部4で受光される反射光の光量が低下する。
FIG. 3D shows a change in the amount of reflected light with respect to the distance in the three patterns of the
なお、図3(D)では、物体10、11、12について、距離がD1であるときの反射光量を基準値(1.0)としたグラフである。すなわち、各物体10、11、12の反射率を正規化したグラフである。
FIG. 3D is a graph with the reflected light amount when the distance is D1 for the
このように、自車両の走行を妨げる障害物(物体10、11)は、その物体10、11に近づくにつれて、反射光量が距離の2乗〜4乗の範囲で反比例しながら増加する。一方、自車両の走行を妨げない路面設置物(第3のパターンの物体12)は、ある程度の距離(反射面がレーザ光の照射範囲から外れはじめる距離)に近づくまでは、距離の2乗〜4乗の範囲で反比例しながら増加するが、レーザ光の照射範囲から外れはじめると反射光量が減少する。
As described above, the obstacles (
したがって、検出した物体10が障害物であるかどうかの判定は、以下の処理で行える。
(1)物体10を、ある程度離れた距離で検出したときの反射光量を基準反射光量とする。
(2)物体10を検出する毎に、この物体を障害物であると仮定し、基準反射光量を用いて、今回算出した距離での反射光量を推定する。この推定では、反射光量は、距離の2乗に反比例することを条件にすればよい。
(3)推定した反射光量に対して、今回検出した反射光量が所定の割合未満であるかどうかによって、障害物であるかどうかを判定する。この所定の割合は、例えば99%にしてもよいし、70%にしてもよいし、さらには、別の値にしてもよい。
Therefore, it can be determined whether the detected
(1) The reflected light amount when the
(2) Every time the
(3) With respect to the estimated amount of reflected light, it is determined whether or not it is an obstacle depending on whether or not the amount of reflected light detected this time is less than a predetermined ratio. For example, the predetermined ratio may be 99%, 70%, or another value.
次に、このレーダ装置1の動作について説明する。図4は、レーダ装置の動作を示すフローチャートである。レーダ装置1は、投光部3により自車両前方にレーザ光を照射する(s1)。レーダ装置1は、例えば、予め定めた所定の時間間隔で、投光部3からレーザ光を自車両前方に照射する。レーダ装置1は、受光部4における物体10からの反射光の受光の有無を判定する(s2)。レーダ装置1は、受光部4で物体10からの反射光を受光していなければ、s1に戻る。レーダ装置1は、受光部4で物体10からの反射光を受光していれば、その物体10までの距離を算出する(s3)。また、レーダ装置1は、この物体10が新たに検出された物体10であるか、すでに検出されていた既検出の物体10であるかを判定する(s4)。
Next, the operation of the radar apparatus 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the radar apparatus. The radar apparatus 1 irradiates the front of the host vehicle with laser light from the light projecting unit 3 (s1). For example, the radar apparatus 1 irradiates the front of the host vehicle with laser light from the
自車両の車線変更や、前方車両の車線変更等があった場合、物体10が自車両の前方に突然あらわれることはあるが、通常は、物体10が自車両の前方に突然あらわれることはない。すなわち、レーダ装置1が物体10を最初に検出したとき、この物体10と、自車両と、の距離はある程度離れている。レーダ装置1は、新たに検出した物体10であれば、この物体10について距離と反射光量とを対応付けて登録する距離光量テーブルを作成し(s5)、s3で算出した物体までの距離と、今回受光部4で受光した反射光量とを、この距離光量テーブルに登録し(s6)、s1に戻る。
When the lane change of the host vehicle, the lane change of the preceding vehicle, or the like occurs, the
また、s4ですでに検出されていた物体10であると判定すると、この物体10についてすでに作成されている距離光量テーブルに、今回s3で算出した物体までの距離と、今回受光部4で受光した反射光量と、を登録する(s7)。複数回検出された物体10について作成された距離光量テーブルを図5に示す。レーダ装置1は、今回検出した物体10について、障害物であるかどうかを判定する障害物判定処理を行う(s8)。レーダ装置1は、s8にかかる障害物判定処理で、障害物でないと判定されなかった物体10について、この物体10の位置を車両側電子制御ユニットに通知し(s9)、s1に戻る。
If it is determined that the
図6は、障害物判定処理を示すフローチャートである。レーダ装置1は、検出した物体10が移動体であるか、停止体であるかを判定する(s11)。s11では、車両側電子制御ユニットから取得した自車両の走行速度や、この物体10の前回の検出時の位置等を用いて、物体10自体の移動ベクトル(路面に対する移動ベクトル)を求め、移動ベクトルがほぼ0であれば停止体であると判定する。
FIG. 6 is a flowchart showing the obstacle determination process. The radar apparatus 1 determines whether the detected
レーダ装置1は、物体10が移動体であれば、路面設置物でないので、障害物であると判定し(s15)、本処理を終了する。レーダ装置1は、s11で停止体であると判定すると、この物体10について、今回s3で算出した距離での反射光量を推定する(s12)。s12では、この物体10を障害物であると仮定し、この物体10からの反射光量は距離の2乗に反比例することを条件に推定する。また、この反射光量の推定では、この物体10を最初に検出したときの距離と、このときの反射光量を基準値として用いる。具体的には、この物体10を最初に検出したときの距離をD、このときの反射光量をIとし、今回s3で検出した距離がD0である場合、反射光量I0を、
I0=I×(D/D0)2
により推定する。
If the
I0 = I × (D / D0) 2
Estimated by
なお、ここでは、反射光量を推定するときに、この物体10を最初に検出したときの距離と、このときの反射光量を基準値として用いるとしたが、2回目や3回目、さらには前回や前々回に検出したときの距離と、このときの反射光量を基準値としてもよい。
Here, when estimating the amount of reflected light, the distance when the
レーダ装置1は、s12で推定した反射光量と、今回検出した物体10からの反射光量と、を比較し、推定した反射光量に対して、今回検出した反射光量が所定の割合未満であれば、この物体10が障害物でないと判定する(s13、s14)。一方、s12で推定した反射光量に対して、今回検出した反射光量が所定の割合未満でなければ、この物体10を障害物であると判定する(s13、s15)。
The radar apparatus 1 compares the amount of reflected light estimated in s12 with the amount of reflected light from the
なお、s15における判定は、一時的な判定であって、この時点で物体10が障害物でないと判定できないために、便宜的に障害物であると判定しているだけである。したがって、次回の検出時に、この物体10を障害物でないと判定することはある。
Note that the determination in s15 is a temporary determination, and since it cannot be determined that the
このように、投光部3が自車両前方に照射するレーザ光を高さ方向に走査することなく、路面標示や路面に埋め込まれた反射物等の路面設置物と、自車両の走行を妨げる停止車両等の障害物と、を区別して検出することができる。また、このレーダ装置1は、投光部3が照射するレーザ光を高さ方向(垂直方向)に走査する機構部だけでなく、水平方向に走査する機構部も備えていないので、装置本体の構成が簡単であり、大幅なコストダウンが図れる。
In this way, the
また、歩道橋や上方に設置された看板等の上方設置物は、図7に示すように、近づくにつれて、レーザ光の照射割合が減少し、ある程度の距離で、レーザ光の照射範囲から外れる。このため、路面設置物と同様に、ある程度の距離に近づくまでは、反射光量が増加するが、レーザ光の照射範囲から外れると、受光部4で受光される反射光の光量が低下する。したがって、上方設置物についても、障害物と区別して検出することができる。
Further, as shown in FIG. 7, an upper installation object such as a pedestrian bridge or a signboard installed on the upper side decreases the irradiation rate of laser light as it approaches, and deviates from the irradiation range of laser light at a certain distance. For this reason, the amount of reflected light increases until approaching a certain distance as in the case of a road surface installation, but the amount of reflected light received by the
また、路面設置物と、上方設置物と、は、反射光が検出される距離範囲が大きく異なるので、この距離範囲によって、路面設置物であるか、上方設置物であるかの判定も行える。 Moreover, since the distance range in which reflected light is detected differs greatly between the road surface installation object and the upper installation object, it can be determined whether it is a road surface installation object or an upper installation object according to this distance range.
また、上記の説明では、s13で、予測した反射光量に対して、今回検出した反射光量が所定の割合未満であれば、s14で障害物でないと判定するとしたが、図8に示すように、s13とs14の間で、この物体10の高さを算出し、その高さに応じて障害物であるかどうかを判定するようにしてもよい。
In the above description, if the reflected light amount detected this time is less than a predetermined ratio with respect to the predicted reflected light amount in s13, it is determined that the object is not an obstacle in s14. However, as shown in FIG. The height of the
具体的には、s13で、予測した反射光量に対して、今回検出した物体10からの反射光量が所定の割合未満であると、この物体10の高さhを算出する(s21)。物体10の高さhの算出は、図9に示すように、レーザ光の照射範囲から外れたときの距離Dを用いて、
h=H−Dtanθ
(ただし、Hは投光部3のLDの発光面の高さ、θはレーザ光の下向きの拡がり角)
により算出できる。また、レーザ光の照射範囲から外れたときの距離Dは、今回算出した物体10までの距離を用いればよい。
Specifically, in s13, if the reflected light amount from the
h = H-Dtanθ
(Where H is the height of the light emitting surface of the LD of the
Can be calculated. In addition, the distance D to the
そして、s21で算出した物体10の高さが、自車両が乗り越えられる高さ(例えば15cm)であるかどうかを判定し(s22)、自車両が乗り越えられる高さであれば、s14でこの物体10を障害物でないと判定する。自車両が乗り越えられる高さについては、予め設定しておけばよい。一方、自車両が乗り越えられない高さであれば、s15でこの物体10を障害物であると判定する。
Then, it is determined whether or not the height of the
このようにすれば、障害物であるかどうかの判定が一層精度よく行える。すなわち、自車両が乗り越えられない高さ物体10に衝突するのを一層確実に防止できる。
In this way, it can be determined more accurately whether or not the object is an obstacle. That is, it is possible to more reliably prevent the host vehicle from colliding with the
なお、横断歩道や、看板等の上方設置物については、自車両がくぐり抜けられる高さであるかどうかを判定し、この判定結果に基づいて、障害物であるかどうかを判定すればよい。 It should be noted that it is only necessary to determine whether or not the vehicle is high enough to pass through the upper installation such as a pedestrian crossing or a signboard, and whether or not the vehicle is an obstacle based on the determination result.
また、レーダ装置1は、投光部3が自車両前方に照射するレーザ光を、水平方向に走査する機構部を設けてもよい。この場合には、図10(A)に示すように、1つの物体に、いくつかの走査方向に照射したレーザ光が照射される。このため、図10(B)に示すように、1つの物体について、いくつかの走査方向からの反射光を検出することになる。このレーダ装置1では、距離光量テーブルに登録する物体10からの反射光量は、その物体10からの反射光の最大光量にすればよい。
Further, the radar apparatus 1 may be provided with a mechanism unit that scans in the horizontal direction the laser beam emitted by the
また、上述した実施形態では、レーザ光を探査波として使用する装置を例にして本願発明を説明したが、本願発明は、探査波としてミリ波等の電波を使用する物体検出装置にも適用できる。この場合には、物体10が停止車両であるか、マンホール等を路面設置物であるかを、区別して検出することができる。
In the above-described embodiment, the present invention has been described by taking an apparatus that uses laser light as a search wave as an example. However, the present invention can also be applied to an object detection apparatus that uses a radio wave such as a millimeter wave as a search wave. . In this case, it is possible to distinguish and detect whether the
なお、探査波としてミリ波を使用する装置における検出物体までの距離の検出は、周知のように、ミリ波を照射してから反射波を検出するまでの時刻差に基づいて行える。 As is well known, the detection of the distance to the detection object in a device that uses millimeter waves as the exploration waves can be performed based on the time difference from the irradiation of the millimeter waves to the detection of the reflected waves.
1−レーダ装置
2−制御部
3−投光部
4−受光部
5−通信部
10、11、12−物体
1-radar device 2-control unit 3-light emitting unit 4-light receiving unit 5-
Claims (5)
前記探査波照射手段が照射した探査波について、物体で反射された反射波の強度を検出する反射波検出手段と、
前記探査波照射手段が探査波を照射してから、前記反射波検出手段が物体で反射された反射波の強度を検出するまでの計測時間を用いて、この物体までの距離を算出する距離算出手段と、
前記反射波検出手段が検出した物体からの反射波の強度と、前記距離算出手段が算出した物体までの距離と、を対応付けて記憶する記憶手段と、
前記反射波検出手段が物体で反射された反射波の強度を検出する毎に、前記記憶手段がこの物体について記憶している反射波の強度と、その距離と、を用いて、前記距離算出手段が今回算出した距離での反射波の強度を推定する強度推定手段と、
前記反射波検出手段が今回検出した反射波の強度と、前記強度推定手段が今回推定した反射波の強度と、を比較し、この物体が障害物であるかどうかを判定する障害物判定手段と、を備えた物体検出装置。 Exploration wave irradiation means for irradiating exploration waves;
About the exploration wave irradiated by the exploration wave irradiation means, the reflected wave detection means for detecting the intensity of the reflected wave reflected by the object;
Distance calculation for calculating the distance to the object using the measurement time from when the exploration wave irradiation means irradiates the exploration wave until the reflected wave detection means detects the intensity of the reflected wave reflected by the object Means,
Storage means for storing the intensity of the reflected wave from the object detected by the reflected wave detection means and the distance to the object calculated by the distance calculation means in association with each other;
Each time the reflected wave detecting means detects the intensity of the reflected wave reflected by the object, the distance calculating means uses the intensity of the reflected wave stored by the storage means for the object and its distance. Intensity estimating means for estimating the intensity of the reflected wave at the distance calculated this time,
An obstacle determination unit that compares the intensity of the reflected wave detected by the reflected wave detection unit with the intensity of the reflected wave estimated by the intensity estimation unit and determines whether the object is an obstacle; , An object detection apparatus.
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012194039A (en) * | 2011-03-16 | 2012-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | In-vehicle radar system |
JP2012215489A (en) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | Radar device |
JP2012221239A (en) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Honda Motor Co Ltd | Object detection device for vehicle |
JP2013002927A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Honda Elesys Co Ltd | Obstacle detection apparatus and computer program |
JP2014006071A (en) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Toyota Motor Corp | Upper structure detection device |
JP2015152427A (en) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | Laser radar device and object detection method |
US9129531B2 (en) | 2011-11-28 | 2015-09-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control system, specific object determination device, specific object determination method, and non-transitory storage medium storing specific object determination program |
JPWO2013175558A1 (en) * | 2012-05-21 | 2016-01-12 | トヨタ自動車株式会社 | Radar device, angle verification method |
JP2017133843A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | Optical radar device |
JP2017215286A (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 株式会社デンソー | Target detector |
JP2019067116A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Solid object ground discrimination device |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05205191A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-13 | Nissan Motor Co Ltd | Obstacle detection device |
JPH07209419A (en) * | 1994-01-24 | 1995-08-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Obstruction detecting device |
JPH0894755A (en) * | 1994-09-29 | 1996-04-12 | Nikon Corp | Photodetector and distance measuring device |
JPH10319121A (en) * | 1997-05-19 | 1998-12-04 | Olympus Optical Co Ltd | Distance-measuring device |
JP2001153946A (en) * | 1999-11-24 | 2001-06-08 | Fujitsu Ten Ltd | On-vehicle radar |
JP2001191876A (en) * | 1999-10-26 | 2001-07-17 | Honda Motor Co Ltd | Object detecting device and travel safety device for vehicle |
JP2002154396A (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-28 | Nissan Motor Co Ltd | Parking support device for vehicle |
JP2005003397A (en) * | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Nissan Motor Co Ltd | Obstacle detector for vehicle |
JP2005145301A (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Denso Corp | Driving assisting device for vehicle |
JP2008217078A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device |
-
2008
- 2008-10-10 JP JP2008263305A patent/JP5570715B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05205191A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-13 | Nissan Motor Co Ltd | Obstacle detection device |
JPH07209419A (en) * | 1994-01-24 | 1995-08-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Obstruction detecting device |
JPH0894755A (en) * | 1994-09-29 | 1996-04-12 | Nikon Corp | Photodetector and distance measuring device |
JPH10319121A (en) * | 1997-05-19 | 1998-12-04 | Olympus Optical Co Ltd | Distance-measuring device |
JP2001191876A (en) * | 1999-10-26 | 2001-07-17 | Honda Motor Co Ltd | Object detecting device and travel safety device for vehicle |
JP2001153946A (en) * | 1999-11-24 | 2001-06-08 | Fujitsu Ten Ltd | On-vehicle radar |
JP2002154396A (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-28 | Nissan Motor Co Ltd | Parking support device for vehicle |
JP2005003397A (en) * | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Nissan Motor Co Ltd | Obstacle detector for vehicle |
JP2005145301A (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Denso Corp | Driving assisting device for vehicle |
JP2008217078A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012194039A (en) * | 2011-03-16 | 2012-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | In-vehicle radar system |
JP2012215489A (en) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | Radar device |
JP2012221239A (en) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Honda Motor Co Ltd | Object detection device for vehicle |
JP2013002927A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Honda Elesys Co Ltd | Obstacle detection apparatus and computer program |
US9129531B2 (en) | 2011-11-28 | 2015-09-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control system, specific object determination device, specific object determination method, and non-transitory storage medium storing specific object determination program |
US9424750B2 (en) | 2011-11-28 | 2016-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle control system, specific object determination device, specific object determination method, and non-transitory storage medium storing specific object determination program |
JPWO2013175558A1 (en) * | 2012-05-21 | 2016-01-12 | トヨタ自動車株式会社 | Radar device, angle verification method |
JP2014006071A (en) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Toyota Motor Corp | Upper structure detection device |
JP2015152427A (en) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | Laser radar device and object detection method |
JP2017133843A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | Optical radar device |
JP2017215286A (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 株式会社デンソー | Target detector |
JP2019067116A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Solid object ground discrimination device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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