JP2015004562A

JP2015004562A - Obstacle detection device

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Publication number: JP2015004562A
Application number: JP2013129313A
Authority: JP
Inventors: 大近藤; Masaru Kondo; 岳人原田; Takehito Harada; 真澄福万; Masumi Fukuman
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2015-01-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an obstacle detection device capable of discriminating a virtual image when the position of an obstacle calculated by using the principle of trigonometrical measurement is the virtual image of the obstacle.SOLUTION: Two sensors 21, 22 for transmitting ultrasonic waves to the periphery thereof and receiving reflection waves of the ultrasonic waves reflected by obstacles 101, 102 are mounted in a vehicle. A lateral position of the obstacle is calculated with the principle of the trigonometrical measurement on the basis of a reflection wave received by the P sensor 21 from the ultrasonic wave transmitted from the P sensor 21 as a direct detection sensor, a reflection wave received by the Q sensor 22 as an indirect detection sensor and the interval between the sensors 21, 22. Then, the direct detection sensor is switched to the Q sensor 22 and the indirect detection sensor is switched to the P sensor 21 to calculate the lateral position of the obstacle. In the case in which the two obtained lateral positions do not match with each other, the lateral position 110 detected in the vicinity (inner side) of the intermediate position of the sensors 21, 22 is made invalid and only the lateral position detected in the outside is made valid.

Description

本発明は障害物検知装置に関する。 The present invention relates to an obstacle detection device.

従来、周囲に超音波やミリ波等の探査波を送信しその探査波の反射波を受信するセンサを用いて車両周辺に存在する障害物を検知する障害物検知装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この種の障害物検知装置では、車両前方又は後方に存在する障害物を検知できるように、車両のフロント面又はリア面にて車幅方向に沿って複数のセンサを搭載している。そして、車両の前方又は後方に障害物が検知された場合には、例えば警告を発したり、車両を制駆動したりする。 2. Description of the Related Art Conventionally, an obstacle detection device that detects an obstacle existing around a vehicle using a sensor that transmits an exploration wave such as an ultrasonic wave or a millimeter wave and receives a reflected wave of the exploration wave is known (for example, Patent Document 1). In this type of obstacle detection device, a plurality of sensors are mounted along the vehicle width direction on the front surface or rear surface of the vehicle so that obstacles existing in the front or rear of the vehicle can be detected. When an obstacle is detected in front of or behind the vehicle, for example, a warning is issued or the vehicle is controlled.

特開２００９−２９４９３０号公報JP 2009-294930 A

ところで、最近では、車両からより離れた障害物も検知できるように、障害物を検知できる距離をより長くしたセンサ（長距離センサ）が用いられることがある。この場合、センサの探査波送信範囲が車幅外にまで広がることがあり、車幅内に存在する障害物のみを検知対象とする場合には、車幅方向における障害物検知範囲の広がりを抑制する必要がある。そこで、長距離センサを用いたシステムでは、２つのセンサを用いて三角測量の原理により障害物の車幅方向における位置（以下、横位置という）を算出し、その横位置に基づき障害物検知範囲の車幅方向の広がりを抑えることが考えられる。具体的には、２つのセンサのうち一方から送信された探査波によりそれら２つのセンサで受信された２つの反射波の情報、つまり、各センサから障害物までの各距離情報と、２つのセンサの間隔とに基づいて、障害物の横位置を算出する。 By the way, recently, a sensor (long distance sensor) having a longer distance at which an obstacle can be detected may be used so that an obstacle farther from the vehicle can be detected. In this case, the exploration wave transmission range of the sensor may extend outside the vehicle width, and if only obstacles existing within the vehicle width are to be detected, the expansion of the obstacle detection range in the vehicle width direction is suppressed. There is a need to. Therefore, in a system using a long distance sensor, the position of the obstacle in the vehicle width direction (hereinafter referred to as a lateral position) is calculated by the principle of triangulation using two sensors, and the obstacle detection range is based on the lateral position. It is conceivable to suppress the spread in the vehicle width direction. Specifically, information on two reflected waves received by the two sensors by the exploration wave transmitted from one of the two sensors, that is, information on each distance from each sensor to the obstacle, and two sensors The lateral position of the obstacle is calculated based on the distance between the obstacles.

三角測量の原理を用いた横位置算出では、各センサで受信される反射波が同一障害物で反射されることが前提となっている。しかしながら、複数の障害物が存在する場面では、それら障害物の位置関係によっては、各センサは異なる障害物からの反射波を受信してしまう場合がある。この場合には、障害物の虚像（ゴースト）が発生、つまり実際には障害物が存在しない位置を検知してしまう。 In the lateral position calculation using the principle of triangulation, it is assumed that the reflected wave received by each sensor is reflected by the same obstacle. However, in a scene where a plurality of obstacles exist, each sensor may receive a reflected wave from a different obstacle depending on the positional relationship between the obstacles. In this case, a virtual image (ghost) of the obstacle occurs, that is, a position where no obstacle actually exists is detected.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、三角測量の原理を用いて算出された障害物の位置が障害物の虚像である場合にその虚像を判別できる障害物検知装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an obstacle detection device capable of determining a virtual image when the position of the obstacle calculated using the principle of triangulation is a virtual image of the obstacle. Is an issue.

上記課題を解決するために、本発明の障害物検知装置は、周囲に探査波を送信し前記探査波の反射波を障害物の検知情報として受信する、一方向に並ぶように配置された複数のセンサと、
前記複数のセンサのうちの一つのセンサを直接検知センサ、その直接検知センサとは異なる一つのセンサを間接検知センサとして、前記直接検知センサが送信した前記探査波により前記直接検知センサ及び前記間接検知センサが受信した２つの前記検知情報と、前記直接検知センサと前記間接検知センサの間隔とに基づいて、三角測量の原理により障害物の位置を算出する手段であって、前記複数のセンサの中から異なる複数の前記直接検知センサ及び前記間接検知センサの組合せを設定して、設定した組合せごとに障害物の位置を算出する位置算出手段と、
前記位置算出手段が算出した複数の障害物の位置の比較に基づき、前記位置算出手段が算出した障害物の虚像を判別する虚像判別手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the obstacle detection device of the present invention is a plurality of arranged in one direction that transmits a search wave to the surroundings and receives a reflected wave of the search wave as detection information of the obstacle. With sensors,
One of the plurality of sensors is a direct detection sensor, and one sensor different from the direct detection sensor is an indirect detection sensor, and the direct detection sensor and the indirect detection are performed by the exploration wave transmitted by the direct detection sensor. A means for calculating the position of an obstacle based on the principle of triangulation based on the two detection information received by the sensor and the interval between the direct detection sensor and the indirect detection sensor. A position calculation means for setting a plurality of different combinations of the direct detection sensor and the indirect detection sensor and calculating the position of an obstacle for each set combination;
A virtual image determining means for determining a virtual image of the obstacle calculated by the position calculating means based on a comparison of the positions of a plurality of obstacles calculated by the position calculating means;
It is characterized by providing.

本発明によれば、三角測量を行う２つのセンサ（直接検知センサ、間接検知センサ）の組合せを複数設定して、各組合せごとに三角測量の原理により障害物の位置を算出するので、複数の障害物の位置が得られる。このとき、障害物の虚像が発生した場合には、得られた複数の障害物の位置は一致しておらず、なおかつ、虚像は、実際の障害物の位置に比べて虚像であることを反映した位置に検知される。よって、虚像判別手段は、得られた複数の障害物の位置を比較することで、虚像を判別できる。 According to the present invention, a plurality of combinations of two sensors (direct detection sensor and indirect detection sensor) for performing triangulation are set, and the position of an obstacle is calculated for each combination according to the principle of triangulation. The position of the obstacle is obtained. At this time, if a virtual image of an obstacle occurs, the positions of the obtained multiple obstacles do not match, and the virtual image reflects a virtual image compared to the actual position of the obstacle. Detected at the position. Therefore, the virtual image discriminating unit can discriminate the virtual image by comparing the obtained positions of the plurality of obstacles.

障害物検知装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the obstacle detection apparatus. 三角測量の原理により障害物の横位置を算出する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of calculating the horizontal position of an obstruction by the principle of triangulation. ＰセンサとＱセンサとで異なる障害物からの反射波を受信する場面を例示した図である。It is the figure which illustrated the scene which receives the reflected wave from a different obstacle by P sensor and Q sensor. Ｑセンサを直接検知センサ、Ｐセンサを間接検知センサとした場合におけるＱセンサが送信した送信波と各センサが受信する反射波の波形図である。It is a wave form diagram of the reflected wave which each sensor receives, and the transmission wave which Q sensor transmitted in case Q sensor is a direct detection sensor, and P sensor is an indirect detection sensor. 図３と同様の位置に複数の障害物が存在する場面を示し、Ｐセンサを直接検知センサ、Ｑセンサを間接検知センサとした場合における各センサが反射波を受信する場面を例示した図である。It is the figure which showed the scene where a several obstruction exists in the same position as FIG. 3, and illustrated the scene where each sensor receives a reflected wave when P sensor is a direct detection sensor and Q sensor is an indirect detection sensor. . Ｐセンサを直接検知センサ、Ｑセンサを間接検知センサとした場合におけるＰセンサが送信した送信波と各センサが受信する反射波の波形図である。It is a wave form diagram of the transmission wave which P sensor transmitted in the case of making P sensor into a direct detection sensor, and Q sensor as an indirect detection sensor, and the reflected wave which each sensor receives. 第１実施形態におけるゴースト判別処理のフローチャートである。It is a flowchart of the ghost discrimination | determination process in 1st Embodiment. 第２実施形態におけるゴースト判別処理のフローチャートである。It is a flowchart of the ghost discrimination | determination process in 2nd Embodiment. ４つのセンサ２１〜２４及び第１障害物１０１、第２障害物１０２が配置された平面図である。4 is a plan view in which four sensors 21 to 24, a first obstacle 101, and a second obstacle 102 are arranged. FIG. 変形例におけるゴースト判別処理のフローチャートである。It is a flowchart of the ghost discrimination | determination process in a modification.

（第１実施形態）
以下、本発明の障害物検知装置の第１実施形態を図面を参照しながら説明する。図１に、本実施形態の障害物検知装置の構成を示している。図１の障害物検知装置１は、車両９に搭載され、複数のセンサ２とそれらセンサ２と電気的に接続したＥＣＵ１０とを備えている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of an obstacle detection device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the obstacle detection apparatus of the present embodiment. The obstacle detection device 1 of FIG. 1 is mounted on a vehicle 9 and includes a plurality of sensors 2 and an ECU 10 that is electrically connected to the sensors 2.

センサ２は、車両９の車体面に搭載されて、周囲に所定周波数（例えば４５ｋＨｚ）の超音波を送信し、その超音波が障害物に当たって反射した反射波を障害物の検知情報として受信する超音波センサである。そのセンサ２で受信される反射波の情報（反射波の受信時間）は車両９（センサ２）から障害物までの距離に応じて変化するので、その反射波の情報から障害物までの距離を算出することができる。つまり、センサ２は障害物までの距離を検知する測距センサである。 The sensor 2 is mounted on the vehicle body surface of the vehicle 9, transmits ultrasonic waves having a predetermined frequency (for example, 45 kHz) to the surroundings, and receives reflected waves reflected by the ultrasonic waves hitting the obstacle as obstacle detection information. It is a sonic sensor. The information on the reflected wave received by the sensor 2 (reception time of the reflected wave) changes according to the distance from the vehicle 9 (sensor 2) to the obstacle, so the distance from the reflected wave information to the obstacle Can be calculated. That is, the sensor 2 is a distance measuring sensor that detects the distance to the obstacle.

センサ２には反射波の振幅の閾値が設定されている。そして、その閾値以上の振幅の反射波をセンサ２が受信した場合に障害物検知有りとなって、その反射波の受信時間がＥＣＵ１０に送られるようになっている。なお、センサ２は、超音波の送信後の最初に受信する反射波のみ有効とし、２回目以降に受信する反射波は無効とするように、設定されている。つまり、センサ２で複数回反射波を受信した場合には、最初の反射波に基づき障害物の検知が行われる。 The sensor 2 has a threshold value of the amplitude of the reflected wave. When the sensor 2 receives a reflected wave having an amplitude greater than or equal to the threshold value, an obstacle is detected, and the reception time of the reflected wave is sent to the ECU 10. The sensor 2 is set so that only the first reflected wave received after transmission of the ultrasonic wave is valid and the reflected wave received after the second time is invalid. That is, when the sensor 2 receives the reflected wave a plurality of times, the obstacle is detected based on the first reflected wave.

図１に示すように、センサ２は、車両９のフロント面９１（例えば前方バンパ）にて、車幅Ｗ（図１参照）の方向に並ぶように４つ搭載されている。詳細には、センサ２は、フロント面９１の車幅中心線８付近に搭載された２つのセンターセンサ２１、２２と、左コーナーに搭載された左コーナーセンサ２３と、右コーナーに搭載された右コーナーセンサ２４とを含む。センターセンサ２１、２２は、車幅中心線８に対して対称位置に搭載されている。センターセンサ２１、２２のうちの左コーナー寄りに搭載されたセンサ２１（以下、Ｐセンサという）の障害物検知範囲（超音波送信範囲）２１０（図１参照）と、右コーナー寄りに搭載されたセンサ２２（以下、Ｑセンサという）の障害物検知範囲２２０はともに車両９の前方に設定されている。左コーナーセンサ２３の障害物検知範囲は左コーナー付近に設定されている。右コーナーセンサ２４の障害物検知範囲は右コーナー付近に設定されている。 As shown in FIG. 1, four sensors 2 are mounted on a front surface 91 (for example, a front bumper) of the vehicle 9 so as to be aligned in the direction of the vehicle width W (see FIG. 1). Specifically, the sensor 2 includes two center sensors 21 and 22 mounted on the front surface 91 in the vicinity of the vehicle width center line 8, a left corner sensor 23 mounted on the left corner, and a right mounted on the right corner. And a corner sensor 24. The center sensors 21 and 22 are mounted at symmetrical positions with respect to the vehicle width center line 8. Of the center sensors 21 and 22, the sensor 21 (hereinafter referred to as P sensor) mounted near the left corner, the obstacle detection range (ultrasonic transmission range) 210 (see FIG. 1), and mounted near the right corner. An obstacle detection range 220 of the sensor 22 (hereinafter referred to as Q sensor) is set in front of the vehicle 9. The obstacle detection range of the left corner sensor 23 is set near the left corner. The obstacle detection range of the right corner sensor 24 is set near the right corner.

また、センターセンサ２１、２２は、通常のパーキングソナー（最大検知距離が１〜１．５ｍ）に比べて障害物の検知可能距離が長い長距離センサとされる。具体的には、各センサ２１、２２の最大検知距離ＭａｘＬ（各センサ２１、２２から各障害物検知範囲２１０、２２０の先端までの距離）は例えば２〜４ｍ程度である。また、障害物検知範囲２１０、２２０はそれら範囲２１０、２２０の一部が重複するように設定されている。 The center sensors 21 and 22 are long-distance sensors that have a longer obstacle detectable distance than ordinary parking sonar (maximum detection distance is 1 to 1.5 m). Specifically, the maximum detection distance MaxL (the distance from each sensor 21, 22 to the tip of each obstacle detection range 210, 220) of each sensor 21, 22 is, for example, about 2 to 4 m. Further, the obstacle detection ranges 210 and 220 are set so that a part of the ranges 210 and 220 overlap.

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されたマイコンを主体として構成され、各センサ２を制御することにより、車両９周辺の障害物の有無を判断する。具体的には、ＥＣＵ１０は、例えば車両９が駐車場等で低速走行をしている時に、各センサ２に指示をして超音波を送信させる。その後、ＥＣＵ１０は、センサ２から障害物の検知情報が送られてきた場合には、障害物有りとして、車両９が障害物に接触しないように、車両９の制動装置（図示外）を制御して車両９を制駆動させたり、障害物が有ることの警告をしたりする接触回避処理を行う。 The ECU 10 is mainly composed of a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and determines the presence or absence of an obstacle around the vehicle 9 by controlling each sensor 2. Specifically, for example, when the vehicle 9 is traveling at a low speed in a parking lot or the like, the ECU 10 instructs each sensor 2 to transmit ultrasonic waves. Thereafter, when the obstacle detection information is sent from the sensor 2, the ECU 10 controls the braking device (not shown) of the vehicle 9 so that the vehicle 9 does not come into contact with the obstacle as being present. Then, a contact avoidance process is performed in which the vehicle 9 is braked and a warning is given that there is an obstacle.

上記接触回避処理は、車両９に接触するおそれがある位置、具体的には車幅内の位置に障害物が検知された場合に、実行されることを想定している。ところが、センターセンサ２１、２２として長距離センサを採用していることにより、図１に示すように、障害物検知範囲２１０、２２０が車幅外の位置にも広がってしまい、その結果、車幅外の位置に存在する障害物１００も検知してしまう可能性がある。そして、単純に、障害物までの距離のみで接触回避処理を行うか否かを決定するシステムでは、図１の障害物１００のように接触するおそれが無いにもかかわらず接触回避処理（制駆動）を行ってしまうことがある。 It is assumed that the contact avoidance process is executed when an obstacle is detected at a position where there is a possibility of contacting the vehicle 9, specifically, a position within the vehicle width. However, by using long distance sensors as the center sensors 21 and 22, as shown in FIG. 1, the obstacle detection ranges 210 and 220 spread to positions outside the vehicle width, and as a result, the vehicle width There is also a possibility that the obstacle 100 existing at the outside position may be detected. Then, in the system that simply determines whether or not to perform the contact avoidance process based only on the distance to the obstacle, the contact avoidance process (braking / braking) is possible although there is no possibility of contact like the obstacle 100 in FIG. ) May occur.

そこで、ＥＣＵ１０は、Ｐセンサ２１とＱセンサ２２の２つのセンサの検知情報に基づいて三角測量の原理により、障害物の横位置Ｘ（車幅方向における位置）を算出し、その横位置Ｘが車幅内の位置の場合のみ接触回避処理を行う。ここで、図２は、障害物の横位置の算出方法を説明する図であり、詳細には、Ｐセンサ２１、Ｑセンサ２２と、それらセンサ２１、２２の前方に位置した障害物１００とを平面視であらわしている。なお、障害物１００は、各センサ２１、２２の障害物検知範囲２１０、２２０（図１参照）の重複範囲に位置しているとする。 Therefore, the ECU 10 calculates the lateral position X (position in the vehicle width direction) of the obstacle based on the detection information of the two sensors, the P sensor 21 and the Q sensor 22, according to the principle of triangulation, and the lateral position X is calculated as follows. Contact avoidance processing is performed only when the position is within the vehicle width. Here, FIG. 2 is a diagram for explaining a method of calculating the lateral position of the obstacle. Specifically, the P sensor 21 and the Q sensor 22 and the obstacle 100 positioned in front of the sensors 21 and 22 are illustrated. This is shown in plan view. It is assumed that the obstacle 100 is located in an overlapping range of the obstacle detection ranges 210 and 220 (see FIG. 1) of the sensors 21 and 22.

ＥＣＵ１０は、例えば、センサ２１、２２の中間点を原点Ｏとし、原点Ｏを通りセンサ２１、２２と通る直線をＸ軸とし、そのＸ軸に直交する直線をＹ軸とした座標系を設定し、その座標系でのＸ座標を障害物１００の横位置として算出する。具体的には、ＥＣＵ１０は、センサ２１、２２のうちの一方（図２ではＰセンサ２１から超音波５１（図２参照）を送信させる。そして、ＥＣＵ１０は、その超音波５１によりＰセンサ２１が受信する反射波５２に基づきＰセンサ２１から障害物１００までの距離Ｌ１を算出し、Ｑセンサ２２が受信する反射波５３に基づきＱセンサ２２から障害物１００までの距離Ｌ２を算出する。なお、Ｐセンサ２１は、超音波の送信と反射波の受信の両方を行う直接検知センサとされ、Ｑセンサ２２は、反射波の受信のみを行う間接検知センサとされる。 For example, the ECU 10 sets a coordinate system in which an intermediate point between the sensors 21 and 22 is an origin O, a straight line passing through the origin O and passing through the sensors 21 and 22 is an X axis, and a straight line orthogonal to the X axis is a Y axis. Then, the X coordinate in the coordinate system is calculated as the lateral position of the obstacle 100. Specifically, the ECU 10 transmits one of the sensors 21 and 22 (in FIG. 2, the ultrasonic wave 51 (see FIG. 2) from the P sensor 21. The ECU 10 causes the P sensor 21 to be transmitted by the ultrasonic wave 51). A distance L1 from the P sensor 21 to the obstacle 100 is calculated based on the received reflected wave 52, and a distance L2 from the Q sensor 22 to the obstacle 100 is calculated based on the reflected wave 53 received by the Q sensor 22. The P sensor 21 is a direct detection sensor that performs both transmission of ultrasonic waves and reception of reflected waves, and the Q sensor 22 is an indirect detection sensor that performs only reception of reflected waves.

具体的には、ＥＣＵ１０は、Ｐセンサ２１が超音波５１を送信してからＰセンサ２１が反射波５２を受信するまでに要した時間ｔｐｐ（超音波５１の送信時間−反射波５２の受信時間）を算出する。また、ＥＣＵ１０は、Ｐセンサ２１が超音波５１を受信してからＱセンサ２２が反射波５３を受信するまでに要した時間ｔｐｑ（超音波５１の送信時間−反射波５３の受信時間）を算出する。そして、それら時間ｔｐｐ、ｔｐｑと超音波の速度ｖ（音速）とから、以下の式１、式２により、距離Ｌ１、Ｌ２を算出する。
２Ｌ１＝ｖ×ｔｐｐ・・・（式１）
Ｌ１＋Ｌ２＝ｖ×ｔｐｑ・・・（式２） Specifically, the ECU 10 determines the time tpp required from when the P sensor 21 transmits the ultrasonic wave 51 until the P sensor 21 receives the reflected wave 52 (transmission time of the ultrasonic wave 51−reception time of the reflected wave 52). ) Is calculated. Further, the ECU 10 calculates a time tpq (transmission time of the ultrasonic wave 51−reception time of the reflected wave 53) required from when the P sensor 21 receives the ultrasonic wave 51 until the Q sensor 22 receives the reflected wave 53. To do. Then, the distances L1 and L2 are calculated from the times tpp and tpq and the ultrasonic velocity v (sound velocity) by the following equations 1 and 2.
2L1 = v × tpp (Formula 1)
L1 + L2 = v × tpq (Formula 2)

なお、式１は、図２の点Ｐ→点Ｒ→点Ｐの経路長に相当する。式２は、図２の点Ｐ→点Ｒ→点Ｑの経路長に相当する。そして、ＥＣＵ１０は、それら距離Ｌ１、Ｌ２及びセンサ２１、２２の間隔２ｐで定まる三角形の頂点ＲのＸ座標を障害物１００の横位置として算出する。なお、ＥＣＵ１０のメモリには、間隔２ｐに相当する情報が予め記憶されている。 Equation 1 corresponds to the path length of point P → point R → point P in FIG. Equation 2 corresponds to the path length of point P → point R → point Q in FIG. Then, the ECU 10 calculates the X coordinate of the apex R of the triangle determined by the distances L1 and L2 and the interval 2p between the sensors 21 and 22 as the lateral position of the obstacle 100. Note that information corresponding to the interval 2p is stored in advance in the memory of the ECU 10.

なお、以下の式３をＥＣＵ１０のメモリに予め記憶しておけば、その式３に、時間ｔｐｐ、ｔｐｑ、間隔２ｐ、音速ｖを代入することで横位置Ｘを求めることができる。
Ｘ＝ｖ^２×ｔｐｑ（ｔｐｐ−ｔｐｑ）／４ｐ・・・（式３） If the following expression 3 is stored in the memory of the ECU 10 in advance, the lateral position X can be obtained by substituting the time tpp, tpq, the interval 2p, and the sound velocity v into the expression 3.
X = v ² × tpq (tpp−tpq) / 4p (Expression 3)

なお、Ｑセンサ２２から超音波を送信させた場合には、以下の式４に、Ｑセンサ２２が超音波を送信してからＰセンサ２１が反射波を受信するまでに要した時間ｔｑｐと、Ｑセンサ２２が超音波を送信してからＱセンサ２２が反射波を受信するまでに要した時間ｔｑｑと、センサ２１、２２の間隔２ｐと、音速ｖとを代入することで、障害物１００の横位置Ｘ‘を求めることができる。
Ｘ‘＝ｖ^２×ｔｑｐ（ｔｑｑ−ｔｑｐ）／４ｐ・・・（式４） When ultrasonic waves are transmitted from the Q sensor 22, the time tqp required from when the Q sensor 22 transmits ultrasonic waves to when the P sensor 21 receives reflected waves is expressed by the following equation 4. By substituting the time tqq required for the Q sensor 22 to transmit the ultrasonic wave after the Q sensor 22 transmits the ultrasonic wave, the interval 2p between the sensors 21 and 22, and the sound velocity v, the obstacle 100 The lateral position X ′ can be obtained.
X ′ = v ² × tqp (tqq−tqp) / 4p (Formula 4)

上記三角測量の原理に基づく障害物の横位置算出は、Ｐセンサ２１とＱセンサ２２とが同一の障害物からの反射波を最初に受信することを前提としている。ところが、複数の障害物が存在する場面では、Ｐセンサ２１とＱセンサ２２とで異なる障害物からの反射波を最初に受信する場合がある。図３は、Ｐセンサ２１とＱセンサ２２とで異なる障害物からの反射波を最初に受信する場面を例示している。詳細には、図３は、Ｐセンサ２１及びＱセンサ２２の前方の、Ｐセンサ２１からの距離が２１０、Ｑセンサ２２からの距離が２４０の位置に第１障害物１０１が配置され、Ｐセンサ２１からの距離が２６２、Ｑセンサ２２からの距離が２２５の位置に第２障害物１０２が配置された場面を示している。なお、Ｐセンサ２１とＱセンサ２２の間隔は６０と仮定する。 The calculation of the lateral position of the obstacle based on the triangulation principle is based on the premise that the P sensor 21 and the Q sensor 22 first receive a reflected wave from the same obstacle. However, in a scene where a plurality of obstacles exist, the P sensor 21 and the Q sensor 22 may first receive reflected waves from different obstacles. FIG. 3 illustrates a scene in which the P sensor 21 and the Q sensor 22 first receive reflected waves from different obstacles. More specifically, FIG. 3 shows that the first obstacle 101 is disposed at a position in front of the P sensor 21 and the Q sensor 22 at a distance 210 from the P sensor 21 and a distance 240 from the Q sensor 22. The scene where the 2nd obstruction 102 is arrange | positioned in the position where the distance from 21 is 262, and the distance from Q sensor 22 is 225 is shown. It is assumed that the interval between the P sensor 21 and the Q sensor 22 is 60.

また、図４は、図３の場面において、Ｑセンサ２２を直接検知センサ、Ｐセンサ２１を間接検知センサとした場合における、Ｑセンサ２２が送信した送信波と各センサ２１、２２が受信する反射波の波形を示している。図４の上の波形図はＰセンサ２１が受信する反射波の波形を示し、下の波形図はＱセンサ２２が送信した送信波とＱセンサ２２が受信する反射波の波形を示している。 FIG. 4 shows the transmission wave transmitted by the Q sensor 22 and the reflection received by the sensors 21 and 22 when the Q sensor 22 is a direct detection sensor and the P sensor 21 is an indirect detection sensor in the scene of FIG. The waveform of the wave is shown. The upper waveform diagram of FIG. 4 shows the waveform of the reflected wave received by the P sensor 21, and the lower waveform diagram shows the waveform of the transmitted wave transmitted by the Q sensor 22 and the reflected wave received by the Q sensor 22.

図３の場面において、Ｑセンサ２２を直接検知センサ、Ｐセンサ２１を間接検知センサとした場合には、Ｑセンサ２２が最初に受信する反射波と、Ｐセンサ２１が最初に受信する反射波とは、異なる障害物からの反射波となる。すなわち、Ｑセンサ２２と第２障害物１０２の間の往復経路長４５０（＝２２５×２）のほうが、Ｑセンサ２２と第１障害物１０１の間の往復経路長４８０（＝２４０×２）よりも小さくなっているので、Ｑセンサ２２は、最初に第２障害物１０２からの反射波３１を受信し、次に、第１障害物１０１からの反射波３３を受信する（図４の下の波形図参照）。これに対し、Ｑセンサ２２→第２障害物１０２→Ｐセンサ２１に至る経路長４８７（＝２２５＋２６２）よりも、Ｑセンサ２２→第１障害物１０１→Ｐセンサ２１に至る経路長４５０（＝２４０＋２１０）のほうが小さくなっているので、Ｐセンサ２１は、最初に第１障害物１０１からの反射波３２を受信し、次に、第２障害物１０２からの反射波３４を受信する（図４の上の波形図参照）。なお、Ｑセンサ２と第２障害物１０２の間の往復経路長（以下、第１経路長という）と、Ｑセンサ２２→第１障害物１０１→Ｐセンサ２１に至る経路長（以下、第２経路長という）とは４５０で同じとなっているので、Ｐセンサ２１が最初に受信する反射波３２の受信時間と、Ｑセンサ２２が最初に受信する反射波３１の受信時間とは同じとなる。 In the scene of FIG. 3, when the Q sensor 22 is a direct detection sensor and the P sensor 21 is an indirect detection sensor, the reflected wave that the Q sensor 22 receives first and the reflected wave that the P sensor 21 receives first. Are reflected waves from different obstacles. That is, the round trip path length 450 (= 225 × 2) between the Q sensor 22 and the second obstacle 102 is longer than the round trip path length 480 (= 240 × 2) between the Q sensor 22 and the first obstacle 101. Therefore, the Q sensor 22 first receives the reflected wave 31 from the second obstacle 102, and then receives the reflected wave 33 from the first obstacle 101 (lower part of FIG. 4). (See waveform diagram). On the other hand, the path length 450 (= 240 + 210) from the Q sensor 22 to the first obstacle 101 to the P sensor 21 is longer than the path length 487 (= 225 + 262) from the Q sensor 22 to the second obstacle 102 to the P sensor 21. ) Is smaller, the P sensor 21 first receives the reflected wave 32 from the first obstacle 101, and then receives the reflected wave 34 from the second obstacle 102 (FIG. 4). (See waveform diagram above). The reciprocal path length between the Q sensor 2 and the second obstacle 102 (hereinafter referred to as the first path length) and the path length from the Q sensor 22 to the first obstacle 101 to the P sensor 21 (hereinafter referred to as the second path length). (The path length) is the same at 450, so the reception time of the reflected wave 32 received first by the P sensor 21 and the reception time of the reflected wave 31 received first by the Q sensor 22 are the same. .

このように、各センサ２１、２２で最初に受信された反射波３２、３１では三角測量の原理が成立せず、それにもかかわらずそれら反射波３１、３２を用いて三角測量の原理を適用しようとすると、実際には障害物が存在しない位置に障害物を検知、つまり障害物の虚像（ゴースト）を検知してしまう。詳細には、第１経路長と第２経路長とが４５０で同じとなっているので、上記式１、式２により、Ｐセンサ２１からの距離が２２５で、かつ、Ｑセンサ２２からの距離が２２５の位置、つまり、センサ２１、２２の中間位置８（車幅中心線、図１参照）付近の位置にゴースト１１０（図３参照）を検知してしまう。 As described above, the principle of triangulation is not established in the reflected waves 32 and 31 first received by the sensors 21 and 22, and nevertheless, the principle of triangulation is applied using the reflected waves 31 and 32. Then, an obstacle is detected at a position where no obstacle actually exists, that is, a virtual image (ghost) of the obstacle is detected. Specifically, since the first path length and the second path length are the same at 450, the distance from the P sensor 21 is 225 and the distance from the Q sensor 22 according to the above formulas 1 and 2. However, the ghost 110 (see FIG. 3) is detected at the position of 225, that is, in the vicinity of the intermediate position 8 (vehicle width center line, see FIG. 1) of the sensors 21 and 22.

なお、Ｐセンサ２１を直接検知センサ、Ｑセンサ２２を間接検知センサとした場合には、ゴーストは発生しない。ここで、図５は、図３と同様の図であり、Ｐセンサ２１を直接検知センサ、Ｑセンサ２２を間接検知センサとした場合における各センサ２１、２２が最初に同じ障害物からの反射波を受信する場面を例示している。また、図６は、図５の場面でＰセンサ２１が送信した送信波と各センサ２１、２２が受信する反射波３５〜３８の波形図を示している。 Note that no ghost occurs when the P sensor 21 is a direct detection sensor and the Q sensor 22 is an indirect detection sensor. Here, FIG. 5 is a diagram similar to FIG. 3, and when the P sensor 21 is a direct detection sensor and the Q sensor 22 is an indirect detection sensor, each sensor 21, 22 is a reflected wave from the same obstacle first. The scene which receives is illustrated. FIG. 6 shows a waveform diagram of the transmitted wave transmitted by the P sensor 21 and the reflected waves 35 to 38 received by the sensors 21 and 22 in the scene of FIG.

図５の場面において、Ｐセンサ２１と第１障害物１０１の間の往復経路長４２０（＝２１０×２）のほうが、Ｐセンサ２１と第２障害物１０２の間の往復経路長５２４（＝２６２×２）よりも小さくなっている。そのため、Ｐセンサ２１は、最初に第１障害物１０１からの反射波３５を受信し、次に、第２障害物１０２からの反射波３７を受信する（図６の上の波形図参照）。また、Ｐセンサ２１→第１障害物１０１→Ｑセンサ２２に至る経路長４５０（＝２１０＋２４０）のほうが、Ｐセンサ２１→第２障害物１０２→Ｑセンサ２２に至る経路長４８７（＝２６２＋２２５）よりも小さくなっている。そのため、Ｑセンサ２２は、最初に第１障害物１０１からの反射波３６を受信し、次に、第２障害物１０２からの反射波３８を受信する（図６の下の波形図参照）。 In the scene of FIG. 5, the round trip path length 420 (= 210 × 2) between the P sensor 21 and the first obstacle 101 is the round trip path length 524 (= 262) between the P sensor 21 and the second obstacle 102. × 2) smaller than Therefore, the P sensor 21 first receives the reflected wave 35 from the first obstacle 101, and then receives the reflected wave 37 from the second obstacle 102 (see the upper waveform diagram in FIG. 6). Further, the path length 450 (= 210 + 240) from the P sensor 21 to the first obstacle 101 to the Q sensor 22 is greater than the path length 487 (= 262 + 225) from the P sensor 21 to the second obstacle 102 to the Q sensor 22. Is also getting smaller. Therefore, the Q sensor 22 first receives the reflected wave 36 from the first obstacle 101 and then receives the reflected wave 38 from the second obstacle 102 (see the waveform diagram at the bottom of FIG. 6).

つまり、Ｐセンサ２１とＱセンサ２２とで同一の障害物１０１からの反射波３５、３６を最初に受信するので、三角測量の原理が成立し、第１障害物１０１の位置を検知することができる。 That is, since the reflected waves 35 and 36 from the same obstacle 101 are first received by the P sensor 21 and the Q sensor 22, the principle of triangulation is established and the position of the first obstacle 101 can be detected. it can.

このように、図３、図５のような位置関係に２つの障害物が配置されている場面では、Ｐセンサ２１とＱセンサ２２の一方を直接検知センサ、他方を間接検知センサとして得られる横位置の算出結果と、その横位置算出から直接検知センサと間接検知センサを逆にしたときに得られる横位置の算出結果とは、一致しない。そして、それら２つの結果のうち一方は、センサ２１、２２の中間位置付近に検知され、他方は中間位置からある程度離れた位置に検知されるという知見を得ることができる。 Thus, in a scene where two obstacles are arranged in the positional relationship as shown in FIGS. 3 and 5, one of the P sensor 21 and the Q sensor 22 can be obtained as a direct detection sensor and the other as an indirect detection sensor. The calculation result of the position does not match the calculation result of the lateral position obtained when the direct detection sensor and the indirect detection sensor are reversed from the lateral position calculation. And the knowledge that one of these two results is detected near the intermediate position of the sensors 21 and 22 and the other is detected at a position somewhat away from the intermediate position can be obtained.

ＥＣＵ１０は、この知見に基づいて、ゴーストを判別するゴースト判別処理を実行する。図７はゴースト判別処理のフローチャートを示している。図７の処理を開始すると、先ず、Ｐセンサ２１からの超音波の送信により、つまり、Ｐセンサ２１を直接検知センサ、Ｑセンサ２２を間接検知センサとして、三角測量の原理により、障害物の横位置を算出する（Ｓ１１）。次に、Ｑセンサ２２からの超音波の送信により、つまり、Ｑセンサ２２を直接検知センサ、Ｐセンサ２１を間接検知センサとして、三角測量の原理により、障害物の横位置を算出する（Ｓ１２）。図３〜図６の場面では、Ｓ１１では、第１障害物１０１付近に横位置の算出結果が得られ、Ｓ１２では、Ｐセンサ２１とＱセンサ２２の中間位置の付近に横位置の算出結果が得られる。 The ECU 10 executes a ghost discrimination process for discriminating a ghost based on this knowledge. FIG. 7 shows a flowchart of the ghost discrimination process. When the processing of FIG. 7 is started, first, by transmitting ultrasonic waves from the P sensor 21, that is, using the P sensor 21 as a direct detection sensor and the Q sensor 22 as an indirect detection sensor, the side of the obstacle is detected according to the principle of triangulation. The position is calculated (S11). Next, the lateral position of the obstacle is calculated based on the principle of triangulation by transmitting ultrasonic waves from the Q sensor 22, that is, using the Q sensor 22 as a direct detection sensor and the P sensor 21 as an indirect detection sensor (S12). . In the scenes of FIGS. 3 to 6, the lateral position calculation result is obtained near the first obstacle 101 in S <b> 11, and the lateral position calculation result is obtained in the vicinity of the intermediate position between the P sensor 21 and the Q sensor 22 in S <b> 12. can get.

次に、Ｓ１１で得られた横位置の算出結果と、Ｓ１２で得られた横位置の算出結果が一致しているか否かを判断する（Ｓ１３）。一致している場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、Ｓ１１とＳ１２とで同一の障害物の横位置を算出したとして、ゴーストの発生は無いと判定する（Ｓ１４）。その後、図７のフローチャートの処理を終了する。 Next, it is determined whether or not the lateral position calculation result obtained in S11 matches the lateral position calculation result obtained in S12 (S13). If they match (S13: No), it is determined that no ghost has occurred (S14), assuming that the lateral position of the same obstacle is calculated in S11 and S12. Then, the process of the flowchart of FIG.

Ｓ１３において両方の算出結果が一致していない場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、Ｓ１１の算出結果とＳ１２の算出結果のうちの一方が、Ｐセンサ２１とＱセンサ２２の中間位置付近に設定された第１しきい値ＴＨ１未満であり、かつ、他方が、第１しきい値以上の第２しきい値ＴＨ２以上である条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１５）。第１しきい値ＴＨ１は例えば３０ｃｍに設定され、第２しきい値は例えば５０ｃｍに設定される。なお、第２しきい値ＴＨ２は、第１しきい値ＴＨ１と同じ値に設定しても良い。図３〜図６の場面でＳ１１、Ｓ１２の計算を実際に行うと、Ｓ１２で得られる横位置はＸ＝０（ゴースト）、Ｓ１１で得られる横位置はＸ＝５６．２５となる。よって図３〜図６の場面では、Ｓ１２の算出結果（Ｘ＝０）が第１しきい値ＴＨ１（例えば３０ｃｍ）未満であり、Ｓ１１の算出結果（Ｘ＝５６．２５）が第２しきい値ＴＨ２（例えば５０ｃｍ）以上であるとして、Ｓ１５の条件を満たすと判断される。 If both the calculation results do not match in S13 (S13: No), one of the calculation result in S11 and the calculation result in S12 is set near the intermediate position between the P sensor 21 and the Q sensor 22. It is determined whether or not a condition that is less than the first threshold TH1 and the other is equal to or greater than a second threshold TH2 that is equal to or greater than the first threshold (S15). The first threshold value TH1 is set to 30 cm, for example, and the second threshold value is set to 50 cm, for example. Note that the second threshold value TH2 may be set to the same value as the first threshold value TH1. When the calculations of S11 and S12 are actually performed in the scenes of FIGS. 3 to 6, the lateral position obtained in S12 is X = 0 (ghost), and the lateral position obtained in S11 is X = 56.25. Therefore, in the scenes of FIGS. 3 to 6, the calculation result of S12 (X = 0) is less than the first threshold value TH1 (for example, 30 cm), and the calculation result of S11 (X = 56.25) is the second threshold. It is determined that the condition of S15 is satisfied with the value TH2 (for example, 50 cm) or more.

Ｓ１５の条件を満たす場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、２つの横位置の算出結果のうち、内側の結果、つまり、第１しきい値ＴＨ１未満の算出結果はゴーストであるとしてその算出結果を無効とし、外側の結果、つまり第２しきい値ＴＨ２以上の算出結果のみを有効（正）とする（Ｓ１６）。図３〜図６の場面では、Ｓ１２の算出結果が無効となり、Ｓ１１の算出結果のみが有効となる。よって、車両９の進行方向に実際には存在しない障害物（ゴースト）に基づいて制駆動が掛かってしまうのを防止できる。その後、ＥＣＵ１０は、有効とした障害物の横位置に基づいてその障害物が車幅内か否かを判断し、車幅内の場合には接触回避処理（車両９の制駆動）を実行する。図３〜図６の場面では、有効としたＳ１１の算出結果（Ｘ＝５６．２５）が車幅内であるとして、接触回避処理を実行する。Ｓ１６の後、図７のフローチャートの処理を終了する。今回の例ではＳ１１の算出結果が車幅内であったが、Ｓ１１の算出結果が車幅外であった場合には、ゴースト検出による不要な接触回避処理を回避できる。 When the condition of S15 is satisfied (S15: Yes), the calculation result of the inner side of the two horizontal position calculation results, that is, the calculation result less than the first threshold value TH1, is regarded as a ghost, and the calculation result is invalidated. Only the outer result, that is, the calculation result equal to or greater than the second threshold value TH2, is valid (positive) (S16). In the scenes of FIGS. 3 to 6, the calculation result of S12 is invalid, and only the calculation result of S11 is valid. Therefore, it is possible to prevent braking / driving from being applied based on an obstacle (ghost) that does not actually exist in the traveling direction of the vehicle 9. Thereafter, the ECU 10 determines whether or not the obstacle is within the vehicle width based on the lateral position of the validated obstacle, and executes a contact avoidance process (braking / braking of the vehicle 9) if within the vehicle width. . In the scenes of FIGS. 3 to 6, the contact avoidance process is executed on the assumption that the effective calculation result of S11 (X = 56.25) is within the vehicle width. After S16, the process of the flowchart of FIG. In this example, the calculation result of S11 is within the vehicle width, but when the calculation result of S11 is outside the vehicle width, unnecessary contact avoidance processing by ghost detection can be avoided.

一方、Ｓ１５の条件を満たさない場合、つまり、第１しきい値ＴＨ１未満の算出結果が無い場合（言い換えると２つの算出結果の両方とも第１しきい値ＴＨ１以上の場合）、又は第２しきい値ＴＨ２以上の算出結果が無い場合（言い換えると２つの算出結果の両方とも中間位置付近に検知される場合）には（Ｓ１５：Ｎｏ）、ゴーストは発生していないとして、２つの算出結果の両方とも有効（正）とする（Ｓ１７）。このようにしているのは、２つの算出結果の両方とも第１しきい値ＴＨ１以上の場合には、車両９の前方には実際に２つの障害物が存在し、Ｓ１１、Ｓ１２ではそれら２つの障害物の横位置をそれぞれ検知していると考えられるためである。また、２つの算出結果の両方とも中間位置付近に検知される場合には、中間位置付近に実際に障害物が存在し、Ｓ１１、Ｓ１２ではともにその障害物を検知していると考えられるためである。その後、ＥＣＵ１０は、有効とした障害物の横位置に基づいてその障害物が車幅内か否かを判断し、車幅内の場合には接触回避処理（車両９の制駆動）を実行する。Ｓ１７の後、図７のフローチャートの処理を終了する。 On the other hand, when the condition of S15 is not satisfied, that is, when there is no calculation result less than the first threshold value TH1 (in other words, when both of the two calculation results are greater than or equal to the first threshold value TH1), When there is no calculation result equal to or greater than the threshold value TH2 (in other words, when both of the two calculation results are detected near the intermediate position) (S15: No), it is assumed that no ghost has occurred and the two calculation results Both are valid (positive) (S17). This is because when both of the two calculation results are equal to or greater than the first threshold value TH1, there are actually two obstacles in front of the vehicle 9, and in S11 and S12, these two This is because it is considered that the lateral position of the obstacle is detected. Also, if both of the two calculation results are detected near the intermediate position, an obstacle is actually present near the intermediate position, and it is considered that the obstacle is detected in both S11 and S12. is there. Thereafter, the ECU 10 determines whether or not the obstacle is within the vehicle width based on the lateral position of the validated obstacle, and executes a contact avoidance process (braking / braking of the vehicle 9) if within the vehicle width. . After S17, the process of the flowchart of FIG.

以上説明したように、本実施形態によれば、障害物の横位置を算出する際に、２つのセンサの間で直接検知センサと間接検知センサを入れ替えて（逆にして）横位置の算出を２回行い、得られた２つの横位置の位置関係に基づいてゴーストを判別しているので、その判別を簡単に行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, when calculating the lateral position of an obstacle, the lateral position is calculated by switching the direct detection sensor and the indirect detection sensor between the two sensors (reversely). Since the ghost is discriminated based on the positional relationship between the two obtained lateral positions, the discrimination can be easily performed.

（第２実施形態）
次に、本発明の障害物検知装置の第２実施形態を上記第１実施形態と異なる部分を中心にして説明する。本実施形態の障害物検知装置の構成は、第１実施形態と同じ図１に示す構成である。本実施形態のＥＣＵ１０は、フロント面９１に搭載された４つのセンサ２１〜２４の全てを用いてゴーストを判別するゴースト判別処理を実行する。図８はそのゴースト判別処理のフローチャートを示している。図９は、図８の処理を説明するための図であり、詳細には、４つのセンサ２１〜２４及び図３、図５と同じ第１障害物１０１、第２障害物１０２が配置された状態を上から見た図（平面図）を示している。なお、図９には、Ｐセンサ２１から送信された超音波及びその反射波を実線４１〜４３で図示し、Ｑセンサ２２から送信された超音波及びその反射波を点線４４〜４６で図示している。以下、図８、図９を参照して本実施形態のゴースト判別処理を説明する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the obstacle detection apparatus according to the present invention will be described focusing on the differences from the first embodiment. The configuration of the obstacle detection device of the present embodiment is the same as that shown in FIG. 1 as in the first embodiment. The ECU 10 according to the present embodiment executes a ghost determination process for determining a ghost using all of the four sensors 21 to 24 mounted on the front surface 91. FIG. 8 shows a flowchart of the ghost discrimination process. FIG. 9 is a diagram for explaining the processing of FIG. 8. Specifically, four sensors 21 to 24 and the first obstacle 101 and the second obstacle 102 that are the same as those in FIGS. 3 and 5 are arranged. The figure (top view) which looked at the state from the top is shown. In FIG. 9, the ultrasonic wave transmitted from the P sensor 21 and its reflected wave are illustrated by solid lines 41 to 43, and the ultrasonic wave transmitted from the Q sensor 22 and its reflected wave are illustrated by dotted lines 44 to 46. ing. Hereinafter, the ghost determination process of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図８の処理を開始すると、先ず、Ｐセンサ２１を直接検知センサとしてそのＰセンサ２１に超音波を送信させる（Ｓ２１）。次に、直接検知センサとしてのＰセンサ２１と間接検知センサとしてのＱセンサ２２の組合せで、三角測量の原理により、障害物の横位置を算出する（Ｓ２２）。すなわち、図９を参照すると、Ｓ２１で送信された超音波によりＰセンサ２１が受信する反射波４１（反射波４１の受信時間）と、Ｑセンサ２２が受信する反射波４２（反射波４２の受信時間）と、それらセンサ２１、２２の間隔とに基づいて、三角測量の原理により（上記式１〜式３により）障害物の横位置を算出する。図３〜図６を参照して説明したように、反射波４１、４２の両方とも第１障害物１０１からの反射波である。よって、Ｓ２２では、第１障害物１０１の横位置が算出される。なお、Ｓ２１、Ｓ２２の処理は、図７のＳ１１の処理と同じである。 When the process of FIG. 8 is started, first, the P sensor 21 is directly used as a detection sensor, and ultrasonic waves are transmitted to the P sensor 21 (S21). Next, the lateral position of the obstacle is calculated based on the principle of triangulation using the combination of the P sensor 21 as the direct detection sensor and the Q sensor 22 as the indirect detection sensor (S22). That is, referring to FIG. 9, the reflected wave 41 (reception time of the reflected wave 41) received by the P sensor 21 by the ultrasonic wave transmitted in S21 and the reflected wave 42 (received of the reflected wave 42) received by the Q sensor 22 are received. The lateral position of the obstacle is calculated by the principle of triangulation (by the above formulas 1 to 3) based on the time and the distance between the sensors 21 and 22. As described with reference to FIGS. 3 to 6, both of the reflected waves 41 and 42 are reflected waves from the first obstacle 101. Therefore, in S22, the lateral position of the first obstacle 101 is calculated. Note that the processing of S21 and S22 is the same as the processing of S11 of FIG.

次に、直接検知センサとしてのＰセンサ２１と間接検知センサとしての左コーナーセンサ２３の組合せで、三角測量の原理により、障害物の横位置を算出する（Ｓ２３）。すなわち、図９を参照すると、Ｓ２１で送信された超音波によりＰセンサ２１が受信する反射波４１と、左コーナーセンサ２３が受信する反射波４３と、それらセンサ２１、２３の間隔とに基づいて、三角測量の原理により障害物の横位置を算出する。左コーナーセンサ２３は第１障害物１０１側に配置されているので、反射波４３は第１障害物１０１からの反射波である。よって、Ｓ２３では、第１障害物１０１の横位置が算出される。 Next, the lateral position of the obstacle is calculated by the combination of the P sensor 21 as the direct detection sensor and the left corner sensor 23 as the indirect detection sensor based on the principle of triangulation (S23). That is, referring to FIG. 9, based on the reflected wave 41 received by the P sensor 21 by the ultrasonic wave transmitted in S21, the reflected wave 43 received by the left corner sensor 23, and the interval between the sensors 21 and 23. The lateral position of the obstacle is calculated according to the principle of triangulation. Since the left corner sensor 23 is disposed on the first obstacle 101 side, the reflected wave 43 is a reflected wave from the first obstacle 101. Therefore, in S23, the lateral position of the first obstacle 101 is calculated.

次に、Ｑセンサ２２を直接検知センサとしてそのＱセンサ２２に超音波を送信させる（Ｓ２４）。次に、直接検知センサとしてのＱセンサ２２と間接検知センサとしてのＰセンサ２１の組合せで、三角測量の原理により、障害物の横位置を算出する（Ｓ２５）。すなわち、図９を参照すると、Ｓ２４で送信された超音波によりＱセンサ２２が受信する反射波４４と、Ｐセンサ２１が受信する反射波４５と、それらセンサ２１、２２の間隔とに基づいて、三角測量の原理により障害物の横位置を算出する。図３〜図６を参照して説明したように、反射波４４は第２障害物１０２からの反射波である一方で、反射波４５は第１障害物１０１からの反射波である。よって、Ｓ２５では、実際には障害物が存在しないセンサ２１、２２の中間位置付近の位置１１０（図９参照）、すなわちゴースト１１０が算出される。なお、Ｓ２４、Ｓ２５の処理は、図７のＳ１２の処理と同じである。 Next, an ultrasonic wave is transmitted to the Q sensor 22 using the Q sensor 22 as a direct detection sensor (S24). Next, the lateral position of the obstacle is calculated by the combination of the Q sensor 22 as the direct detection sensor and the P sensor 21 as the indirect detection sensor according to the principle of triangulation (S25). That is, referring to FIG. 9, based on the reflected wave 44 received by the Q sensor 22 by the ultrasonic wave transmitted in S24, the reflected wave 45 received by the P sensor 21, and the interval between the sensors 21 and 22, The lateral position of the obstacle is calculated according to the principle of triangulation. As described with reference to FIGS. 3 to 6, the reflected wave 44 is a reflected wave from the second obstacle 102, while the reflected wave 45 is a reflected wave from the first obstacle 101. Therefore, in S25, the position 110 (see FIG. 9) near the intermediate position between the sensors 21 and 22 where no obstacle is actually present, that is, the ghost 110 is calculated. Note that the processing of S24 and S25 is the same as the processing of S12 of FIG.

次に、直接検知センサとしてのＱセンサ２２と間接検知センサとしての右コーナーセンサ２４の組合せで、三角測量の原理により、障害物の横位置を算出する（Ｓ２６）。すなわち、図９を参照すると、Ｓ２４で送信された超音波によりＱセンサ２２が受信する反射波４４と、右コーナーセンサ２４が受信する反射波４６と、それらセンサ２２、２４の間隔とに基づいて、三角測量の原理により障害物の横位置を算出する。右コーナーセンサ２４は第２障害物１０２側に配置されているので、反射波４６は第２障害物１０２からの反射波である。よって、Ｓ２６では、第２障害物１０２の横位置が算出される。 Next, the lateral position of the obstacle is calculated based on the principle of triangulation using the combination of the Q sensor 22 as a direct detection sensor and the right corner sensor 24 as an indirect detection sensor (S26). That is, referring to FIG. 9, based on the reflected wave 44 received by the Q sensor 22 by the ultrasonic wave transmitted in S24, the reflected wave 46 received by the right corner sensor 24, and the interval between the sensors 22 and 24. The lateral position of the obstacle is calculated according to the principle of triangulation. Since the right corner sensor 24 is disposed on the second obstacle 102 side, the reflected wave 46 is a reflected wave from the second obstacle 102. Therefore, in S26, the lateral position of the second obstacle 102 is calculated.

次に、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２６で得られた４つの横位置間の多数決によりゴースト、正の横位置を判定する（Ｓ２７）。具体的には、４つの横位置間で位置が一致した個数が相対的に多い横位置を正の横位置と判定する一方で、位置が一致した個数が相対的に少ない横位置をゴーストと判定する。より具体的には、４つの横位置間で一致した個数が最も少ない横位置、すなわち、検知された回数が１回の横位置をゴーストと判定し、それ以外、すなわち検知された回数が複数回の横位置を正の横位置と判定する。 Next, a ghost and a positive lateral position are determined by a majority vote between the four lateral positions obtained in S22, S23, S25, and S26 (S27). Specifically, a lateral position with a relatively large number of matching positions between four lateral positions is determined as a positive lateral position, while a lateral position with a relatively small number of matching positions is determined as a ghost. To do. More specifically, the horizontal position with the smallest number of matches between the four horizontal positions, that is, the horizontal position where the number of detected times is one is determined as a ghost, and other times, that is, the number of detected times is plural. Is determined as a positive lateral position.

例えば、４つの横位置の全てが一致している場合、つまり、同じ横位置が４回検知された場合には、その横位置は正の横位置と判定する。また例えば、４つの横位置のうち３つが一致し（同じ横位置を３回検知）、残り１つは一致していない場合には、一致した３つの横位置は正の横位置と判定し、残り１つの横位置はゴーストと判定する。また例えば、４つの横位置のうち２つが一致し（同じ横位置を２回検知）、残り２つも一致している（同じ横位置を２回検知）場合には、１回しか検知されていない横位置が１つも無いので、４つの横位置全てを正の横位置と判定する。また例えば、４つの横位置のうち２つが一致し（同じ横位置を２回検知）、残り２つは一致していない場合には、一致していない２つの横位置それぞれをゴーストと判定し、一致した２つの横位置を正の横位置と判定する。また例えば、４つの横位置全て一致していない場合には、４つ全てをゴーストと判定しても良いし、４つ全てがゴーストである状況を想定しにくい場合にはゴーストの判定を保留して４つの横位置全てを正の横位置と判定しても良い。 For example, when all four lateral positions are coincident, that is, when the same lateral position is detected four times, the lateral position is determined as a positive lateral position. Also, for example, if three of the four horizontal positions match (the same horizontal position is detected three times) and the other one does not match, the three matched horizontal positions are determined as positive horizontal positions, The remaining one lateral position is determined as a ghost. Also, for example, when two of the four horizontal positions match (the same horizontal position is detected twice) and the remaining two match (the same horizontal position is detected twice), the detection is performed only once. Since there is no horizontal position, all four horizontal positions are determined as positive horizontal positions. Also, for example, if two of the four horizontal positions match (the same horizontal position is detected twice) and the remaining two do not match, the two horizontal positions that do not match are determined as ghosts, Two coincident lateral positions are determined as positive lateral positions. Also, for example, when all four lateral positions do not match, all four may be determined as ghosts, and when it is difficult to assume a situation where all four are ghosts, ghost determination is suspended. All four lateral positions may be determined as positive lateral positions.

図９の例では、Ｓ２２、Ｓ２３ではともに第１障害物１０１の横位置を算出するので、Ｓ２２、Ｓ２３で得られる横位置の検知回数は２回となる。Ｓ２５では、中間位置付近の横位置（ゴースト１１０）を算出し、Ｓ２５以外ではその横位置を算出しないので、Ｓ２５で得られる横位置の検知回数は１回となる。Ｓ２６では、第２障害物１０２の横位置を算出し、Ｓ２６以外ではその横位置を算出しないので、Ｓ２６で得られる横位置の検知回数は１回となる。 In the example of FIG. 9, since the horizontal position of the first obstacle 101 is calculated in both S22 and S23, the number of detections of the horizontal position obtained in S22 and S23 is two. In S25, the lateral position (ghost 110) near the intermediate position is calculated, and the lateral position is not calculated except in S25. Therefore, the number of detections of the lateral position obtained in S25 is one. In S26, the horizontal position of the second obstacle 102 is calculated, and the horizontal position is not calculated except for S26. Therefore, the number of detections of the horizontal position obtained in S26 is one.

よって、Ｓ２７では、検知回数が最少の横位置、つまり、Ｓ２５で得られた横位置と、Ｓ２６で得られた横位置とをゴーストと判定して、ゴーストと判定した横位置を無効とする。そして、検知回数が複数回の横位置、つまり、図９の例では、Ｓ２２、Ｓ２３で得られた横位置は正の横位置と判定して、その正の横位置を有効とする。なお、実際にはＳ２６で得られた横位置は正の横位置であるので正の横位置も無効としてしまうものの、Ｓ２５の横位置、つまり本当のゴーストは確実に無効にできる。Ｓ２７の後、図８のフローチャートの処理を終了する。 Therefore, in S27, the horizontal position with the smallest number of detections, that is, the horizontal position obtained in S25 and the horizontal position obtained in S26 are determined as ghosts, and the horizontal position determined as ghost is invalidated. Then, in the example of FIG. 9, the horizontal position obtained in S22 and S23 is determined as a positive horizontal position, and the positive horizontal position is validated. In fact, since the lateral position obtained in S26 is a positive lateral position, the positive lateral position is also invalidated, but the lateral position in S25, that is, the true ghost can be surely invalidated. After S27, the process of the flowchart of FIG.

以上説明したように、本実施形態では、４つのセンサ間で直接検知センサ、間接検知センサの組合せを４組設定し、各組合せごとに横位置の算出を行うので、４つの横位置を得ることができる。そして、得られた４つの横位置の多数決により、ゴースト、正の横位置を判別するので、その判別を正確に行うことができる。また、２つのセンサの中間位置付近以外の位置に検知されるゴーストも判別できる。 As described above, in this embodiment, four combinations of the direct detection sensor and the indirect detection sensor are set between the four sensors, and the horizontal position is calculated for each combination, so that four horizontal positions are obtained. Can do. Since the ghost and the positive lateral position are discriminated by the obtained majority vote of the four lateral positions, the discrimination can be performed accurately. It is also possible to determine a ghost detected at a position other than the vicinity of the middle position between the two sensors.

（変形例）
上記第２実施形態では、障害物の横位置を算出する際には、コーナーセンサ２３、２４は反射波の受信のみを行う間接検知センサとして用いていたが、コーナーセンサ２３、２４を直接検知センサとして用いてもよい。ここで、図１０は、コーナーセンサ２３、２４を直接検知センサとして用いた場合におけるＥＣＵ１０が実行するゴースト判別処理のフローチャートを示している。なお、図１０において、図８と同じ処理には同一符号を付している。すなわち、図１０の処理では、Ｓ２１〜Ｓ２６の処理が図８の処理と同じであり、Ｓ２６以降の処理が図８の処理と異なる。 (Modification)
In the second embodiment, when calculating the lateral position of the obstacle, the corner sensors 23 and 24 are used as indirect detection sensors that only receive reflected waves, but the corner sensors 23 and 24 are directly detected sensors. It may be used as Here, FIG. 10 shows a flowchart of a ghost determination process executed by the ECU 10 when the corner sensors 23 and 24 are directly used as detection sensors. In FIG. 10, the same processes as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals. That is, in the process of FIG. 10, the process of S21-S26 is the same as the process of FIG. 8, and the process after S26 is different from the process of FIG.

図１０の処理を開始すると、Ｓ２１〜Ｓ２６の処理により、直接検知センサ、間接検知センサの組合せが（Ｐセンサ２１、Ｑセンサ２２）、（Ｐセンサ２１、左コーナーセンサ２３）、（Ｑセンサ２２、Ｐセンサ２１）、（Ｑセンサ２２、右コーナーセンサ２４）の４つの組合せのそれぞれで、障害物の横位置を算出する。 When the processing of FIG. 10 is started, the combination of the direct detection sensor and the indirect detection sensor is (P sensor 21, Q sensor 22), (P sensor 21, left corner sensor 23), (Q sensor 22) by the processing of S21 to S26. , P sensor 21), (Q sensor 22, right corner sensor 24), the lateral position of the obstacle is calculated for each of the four combinations.

その後、左コーナーセンサ２３を直接検知センサとしてその左コーナーセンサ２３に超音波を送信させる（Ｓ２６１）。次に、直接検知センサとしての左コーナーセンサ２３と間接検知センサとしてのＰセンサ２１の組合せで、三角測量の原理により、障害物の横位置を算出する（Ｓ２６２）。図９の例では、左コーナーセンサ２３、Ｐセンサ２１ともに第１障害物１０１からの反射波を受信するので、Ｓ２６２では第１障害物１０１の横位置が算出される。 Thereafter, using the left corner sensor 23 as a direct detection sensor, ultrasonic waves are transmitted to the left corner sensor 23 (S261). Next, the lateral position of the obstacle is calculated by the combination of the left corner sensor 23 as the direct detection sensor and the P sensor 21 as the indirect detection sensor based on the principle of triangulation (S262). In the example of FIG. 9, since the left corner sensor 23 and the P sensor 21 receive the reflected wave from the first obstacle 101, the lateral position of the first obstacle 101 is calculated in S262.

次に、右コーナーセンサ２４を直接検知センサとしてその右コーナーセンサ２４に超音波を送信させる（Ｓ２６３）。次に、直接検知センサとしての右コーナーセンサ２４と間接検知センサとしてのＱセンサ２２の組合せで、三角測量の原理により、障害物の横位置を算出する（Ｓ２６４）。図９の例では、右コーナーセンサ２４、Ｑセンサ２２ともに第２障害物１０２からの反射波を受信するので、Ｓ２６４では第２障害物１０２の横位置が算出される。 Next, using the right corner sensor 24 as a direct detection sensor, ultrasonic waves are transmitted to the right corner sensor 24 (S263). Next, the lateral position of the obstacle is calculated based on the principle of triangulation using the combination of the right corner sensor 24 as a direct detection sensor and the Q sensor 22 as an indirect detection sensor (S264). In the example of FIG. 9, since the right corner sensor 24 and the Q sensor 22 both receive the reflected wave from the second obstacle 102, the lateral position of the second obstacle 102 is calculated in S264.

次に、図８のＳ２７と同様に、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２６２、Ｓ２６４で得られた６つの横位置間の多数決によりゴースト、正の横位置を判定する（Ｓ２７１）。具体的には、例えば、６つの横位置間で一致した個数が最も少ない横位置（検知された回数が１回の横位置）をゴーストと判定し、それ以外（検知された回数が複数回の横位置）を正の横位置と判定する。図９の例では、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２６２ではともに第１障害物１０１の横位置を算出するので、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２６２で得られる横位置の検知回数は３回となる。また、Ｓ２５で得られる横位置の検知回数は１回となる。また、Ｓ２６、Ｓ２６４ではともに第２障害物１０２の横位置を算出するので、Ｓ２６、Ｓ２６４で得られる横位置の検知回数は２回となる。 Next, similarly to S27 of FIG. 8, the ghost and the positive lateral position are determined by the majority vote among the six lateral positions obtained in S22, S23, S25, S26, S262, and S264 (S271). Specifically, for example, a horizontal position having the smallest number of matches among six horizontal positions (a horizontal position where the number of detections is one) is determined as a ghost, and other cases (the number of detections is a plurality of times) (Lateral position) is determined as a positive lateral position. In the example of FIG. 9, since the horizontal position of the first obstacle 101 is calculated in S22, S23, and S262, the number of horizontal position detections obtained in S22, S23, and S262 is three. Further, the number of horizontal position detections obtained in S25 is one. In S26 and S264, since the lateral position of the second obstacle 102 is calculated, the number of detections of the lateral position obtained in S26 and S264 is two.

よって、Ｓ２７１では、検知回数が最少の横位置、つまり、Ｓ２５で得られた横位置（図９のゴースト１１０）をゴーストと判定して、その横位置を無効とする。それ以外の横位置、つまり、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２６２で得られた横位置（第１障害物１０１の横位置）と、Ｓ２６、Ｓ２６４で得られた横位置（第２障害物１０２の横位置）とは正の横位置と判定して、それら横位置を有効とする。これによって、本当のゴースト１１０のみを無効にできる。Ｓ２７１の後、図１０のフローチャートの処理を終了する。 Therefore, in S271, the horizontal position with the smallest number of detections, that is, the horizontal position (ghost 110 in FIG. 9) obtained in S25 is determined as a ghost, and the horizontal position is invalidated. Other lateral positions, that is, the lateral position obtained in S22, S23, and S262 (the lateral position of the first obstacle 101) and the lateral position obtained in S26 and S264 (the lateral position of the second obstacle 102) Is determined to be a positive lateral position, and these lateral positions are made valid. As a result, only the true ghost 110 can be invalidated. After S271, the process of the flowchart of FIG.

このように、この変形例では、４つのセンサ２１〜２４の間で隣り合う２つのセンサの全ての組合せを、直接検知センサ、間接検知センサの組合せに設定しているので、より多くの個数の横位置の算出結果を得ることができる。よって、より正確に、ゴースト、正の横位置の判別をすることができる。 Thus, in this modification, all the combinations of the two sensors adjacent between the four sensors 21 to 24 are set to the combination of the direct detection sensor and the indirect detection sensor. The calculation result of the lateral position can be obtained. Therefore, it is possible to more accurately determine the ghost and the positive lateral position.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態ではフロント面に搭載されたセンサを用いた車両前方の障害物検知に本発明を適用した例を説明したが、車両のリア面（後方バンパ）に搭載されたセンサを用いた車両後方の障害物検知に本発明を適用しても良い。また、上記実施形態では、障害物を検知するセンサとして超音波センサを採用した例を説明したが、超音波以外の他の探査波を送信するセンサ、具体的には例えば、レーザレーダやミリ波レーダ等のセンサを用いて障害物を検知するシステムに本発明を適用しても良い。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible to the limit which does not deviate from description of a claim. For example, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to obstacle detection in front of the vehicle using the sensor mounted on the front surface has been described. However, the sensor mounted on the rear surface (rear bumper) of the vehicle is used. The present invention may be applied to obstacle detection behind the vehicle. In the above-described embodiment, an example in which an ultrasonic sensor is employed as an obstacle detection sensor has been described. However, a sensor that transmits an exploration wave other than an ultrasonic wave, specifically, for example, a laser radar or a millimeter wave The present invention may be applied to a system that detects an obstacle using a sensor such as a radar.

１障害物検知装置
２超音波センサ
２１Ｐセンサ（センターセンサ）
２２Ｑセンサ（センターセンサ）
２３左コーナーセンサ
２４右コーナーセンサ
９車両
１０ＥＣＵ 1 Obstacle detection device 2 Ultrasonic sensor 21 P sensor (center sensor)
22 Q sensor (center sensor)
23 Left corner sensor 24 Right corner sensor 9 Vehicle 10 ECU

Claims

A plurality of sensors (21 to 24) arranged in one direction to transmit exploration waves to the surroundings and receive reflected waves of the exploration waves as detection information of obstacles (101, 102);
One of the plurality of sensors is a direct detection sensor, and one sensor different from the direct detection sensor is an indirect detection sensor, and the direct detection sensor and the indirect detection are performed by the exploration wave transmitted by the direct detection sensor. A means for calculating the position of an obstacle based on the principle of triangulation based on the two detection information received by the sensor and the interval between the direct detection sensor and the indirect detection sensor. Position calculation means (S11, S12, S21 to S26, S261 to S264) for setting different combinations of the direct detection sensor and the indirect detection sensor from each other and calculating the position of the obstacle for each set combination;
Virtual image discriminating means (S13 to S17, S27, S271) for discriminating the virtual image (110) of the obstacle calculated by the position calculating means based on the comparison of the positions of a plurality of obstacles calculated by the position calculating means;
An obstacle detection device (1) comprising:

The plurality of sensors are two sensors (21, 22),
The position calculating means (S11, S12) calculates the position of the obstacle twice by reversing the sensor serving as the direct detection sensor and the sensor serving as the indirect detection sensor between the two sensors,
The virtual image discriminating means (S13 to S17), when the two positions calculated by the position calculating means do not coincide with each other, of the two positions, the middle of the two sensors in the arrangement direction of the two sensors. The obstacle detection apparatus according to claim 1, wherein a position closer to the position is determined as a virtual image of the obstacle.

The virtual image discriminating means (S16) invalidates an inner position that is closer to the intermediate position of the two positions, and validates only an outer position that is far from the intermediate position. The obstacle detection device according to claim 2.

The virtual image discriminating means (S15, S16) is configured such that the inner position is within a predetermined first distance from the intermediate position, and the outer position is outside a predetermined second distance that is equal to or greater than the first distance from the intermediate position. The obstacle detection device according to claim 3, wherein, in the case, the inside position is invalidated and only the outside position is validated.

The plurality of sensors are three or more sensors (21 to 24),
The position calculation means (S21 to S26, S261 to S264) sets at least three or more combinations of the direct detection sensor and the indirect detection sensor from the three or more sensors, and sets each combination. Calculate the position of the obstacle,
The virtual image discriminating means (S27, S271) judges the number of times the same position is detected between three or more positions calculated by the position calculating means, and discriminates the position determined to be small as a virtual image of an obstacle. The obstacle detection device according to claim 1, wherein: