JP2015210138A - Obstacle detection device for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an obstacle detection device for vehicle which suppresses erroneous detection due to a secondary echo and multiple reflection waves when detecting an obstacle existing in the periphery of the own vehicle.SOLUTION: An ultrasonic sensor 102 emits an ultrasonic wave to the front side of the own vehicle and receives a reflection wave reflected by the obstacle. The signal of the received reflection wave is input to a sensing processing part 1032. A delay time measuring part 10321 detects the peak of the received signal and measures the delay time of the detected peak with the timing at which the ultrasonic sensor emits the ultrasonic wave as a reference. A multiple reflection determination part 10322 determines whether or not multiple reflection due to the obstacle occurs on the basis of the delay time of the peak. An obstacle determination part 10323 determines the presence/absence of the obstacle on the basis of the delay time of the peak and the determination result of the multiple reflection determination part 10322.

Description

この発明は、自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置に関するものである。   The present invention relates to an obstacle detection device for a vehicle that detects an obstacle present around the host vehicle.

近年、自動車に対する安全意識の高まりから、予防安全システムを搭載する車両も数多く出てきた。これらの予防安全システムは、自車周辺の車両/二輪車/歩行者など(以降、これらの対象を障害物と呼称する)を検出するために、カメラ/RADAR(Radio Detecting And Ranging)/LIDAR(Light Detecting And Ranging)/超音波センサなどのセンシング機器を用いている。
超音波センサによる障害物の検出方法としては、超音波センサより周期的に送信される超音波が障害物にて反射し、その反射波を受信するまでの時間差(遅れ時間)に基づいて障害物までの距離を検出する方法がある。この場合、検出可能な最大距離は超音波の送信周期に依存する。すなわち、送信周期が短いほど、次の送信周期までの観測期間が短くなり、検出可能な最大距離も短くなる。
In recent years, a number of vehicles equipped with a preventive safety system have emerged due to an increase in safety awareness of automobiles. These preventive safety systems use a camera / RADAR (Radio Detecting And Ranging) / LIDAR (Light) in order to detect vehicles / motorcycles / pedestrians around the vehicle (hereinafter, these objects are referred to as obstacles). Sensing equipment such as (Detecting And Ranging) / ultrasonic sensor is used.
As an obstacle detection method using the ultrasonic sensor, the ultrasonic wave periodically transmitted from the ultrasonic sensor is reflected by the obstacle, and the obstacle is based on the time difference (delay time) until the reflected wave is received. There is a method for detecting the distance up to. In this case, the maximum detectable distance depends on the ultrasonic transmission period. That is, the shorter the transmission cycle, the shorter the observation period until the next transmission cycle, and the shorter the maximum detectable distance.

超音波を周期的に送信する方法では、超音波センサの最大検知距離よりも遠方に位置する障害物からの反射波(以降、本反射波を2次エコーと呼ぶ)や、同一障害物からの多重反射波(何度も反射を繰り返した反射波)を、当該観測期間で受信できず、次の送信周期で超音波を送信後の観測期間で受信する場合がある。
このような場合、2次エコーであれば、遠方に位置する障害物を誤って近辺に位置する障害物と誤検出することになり、また多重反射波であれば、偽像を観測することになるので、偽像か実際の障害物かを判定する必要が生じる。
このような問題を解決するための方法として、特許文献1には、超音波の送信周期や観測期間を変化させることで、本来検出すべき反射波と他の反射波(多重反射波)を区別するものが記載されている。
In the method of periodically transmitting ultrasonic waves, a reflected wave from an obstacle located farther than the maximum detection distance of the ultrasonic sensor (hereinafter, this reflected wave is referred to as a secondary echo), or from the same obstacle Multiple reflected waves (reflected waves that have been reflected many times) cannot be received in the observation period, and ultrasonic waves may be received in the observation period after transmission in the next transmission period.
In such a case, if it is a secondary echo, an obstacle located far away will be erroneously detected as an obstacle located in the vicinity, and if it is a multiple reflected wave, a false image will be observed. Therefore, it becomes necessary to determine whether it is a fake image or an actual obstacle.
As a method for solving such a problem, Patent Document 1 discloses that a reflected wave to be detected and other reflected waves (multiple reflected waves) are distinguished from each other by changing an ultrasonic transmission cycle and an observation period. What to do is described.

特開平10−104361号公報(第3〜4頁、第2図)Japanese Patent Laid-Open No. 10-104361 (pages 3 to 4, FIG. 2)

しかしながら、特許文献1の技術の場合、超音波の送信周期や観測期間を変化させる必要があるので、障害物を検出するためのセンシング処理が複雑になる。
また、特許文献1の技術では、1回目に受信した反射波を無条件で障害物からの反射波であると認識するため、2次エコーと反射波を区別することができないという問題がある。
However, in the case of the technique of Patent Document 1, since it is necessary to change the transmission period and observation period of ultrasonic waves, the sensing process for detecting an obstacle becomes complicated.
Moreover, since the technique of patent document 1 recognizes the reflected wave received for the first time as the reflected wave from an obstacle unconditionally, there exists a problem that a secondary echo and a reflected wave cannot be distinguished.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、自車両周辺に存在する障害物を検出するに当たって、2次エコーや多重反射波による誤検出を抑制する車両用障害物検出装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and in detecting an obstacle existing around the host vehicle, the obstacle for a vehicle that suppresses erroneous detection due to a secondary echo or multiple reflected waves. The object is to obtain a detection device.

この発明に係わる車両用障害物検出装置においては、自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置であって、超音波信号の送信と受信を行うように構成された
超音波センサ、及びこの超音波センサによって受信された超音波信号から、自車両周辺に存在する障害物を検出するセンシング処理部を備え、センシング処理部は、超音波センサにより受信された超音波信号のピークを検出し、超音波センサが超音波信号を送信したタイミングを基準として、検出したピークの遅れ時間を測定する遅れ時間測定部と、この遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間に基づいて、障害物による多重反射が発生しているか否かを判定する多重反射判定部と、遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間と多重反射判定部の判定結果に基づいて、障害物の存在の有無を判定する障害物判定部とを有するものである。
In the vehicle obstacle detection device according to the present invention, an obstacle detection device for a vehicle that detects an obstacle existing around the host vehicle, wherein the ultrasonic wave is configured to transmit and receive an ultrasonic signal. A sensor and a sensing processing unit that detects an obstacle existing around the vehicle from the ultrasonic signal received by the ultrasonic sensor, and the sensing processing unit includes a peak of the ultrasonic signal received by the ultrasonic sensor. Based on the delay time measurement unit that measures the delay time of the detected peak on the basis of the timing at which the ultrasonic sensor transmits the ultrasonic signal, and the peak delay time measured by this delay time measurement unit A multiple reflection determination unit for determining whether or not multiple reflections due to an obstacle have occurred, a peak delay time measured by the delay time measurement unit, and a multiple reflection determination unit Based on the constant results, and has a determining obstacle determining unit the presence or absence of obstacles.

この発明によれば、自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置であって、超音波信号の送信と受信を行うように構成された超音波センサ、及びこの超音波センサによって受信された超音波信号から、自車両周辺に存在する障害物を検出するセンシング処理部を備え、センシング処理部は、超音波センサにより受信された超音波信号のピークを検出し、超音波センサが超音波信号を送信したタイミングを基準として、検出したピークの遅れ時間を測定する遅れ時間測定部と、この遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間に基づいて、障害物による多重反射が発生しているか否かを判定する多重反射判定部と、遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間と多重反射判定部の判定結果に基づいて、障害物の存在の有無を判定する障害物判定部とを有するので、多重反射波による誤検出を抑制することができる。   According to the present invention, an obstacle detection device for a vehicle that detects an obstacle existing around the host vehicle, the ultrasonic sensor configured to transmit and receive an ultrasonic signal, and the ultrasonic sensor A sensing processing unit that detects obstacles existing around the host vehicle from the ultrasonic signal received by the sensor, the sensing processing unit detects a peak of the ultrasonic signal received by the ultrasonic sensor, and the ultrasonic sensor Based on the timing at which the ultrasonic signal is transmitted, the delay time measurement unit that measures the delay time of the detected peak, and the multiple reflections by the obstacle based on the peak delay time measured by the delay time measurement unit. The presence of an obstacle is determined based on the multiple reflection determination unit that determines whether or not it has occurred, the peak delay time measured by the delay time measurement unit, and the determination result of the multiple reflection determination unit. Because it has a determining obstacle determining unit whether a, it is possible to suppress erroneous detection due to multiple reflected waves.

この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the transmission signal and reception signal of the ultrasonic wave of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の車載配置を示す図である。It is a figure which shows the vehicle-mounted arrangement | positioning of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の2次エコーによる誤検出を表すイメージ図である。It is an image figure showing the false detection by the secondary echo of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置のセンシング処理部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the sensing process part of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の遅れ時間測定部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the delay time measurement part of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の多重反射判定部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the multiple reflection determination part of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の障害物判定部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the obstacle determination part of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の2次エコーにより現れる偽像と実際の車両が同じ位置である場合の、超音波の伝搬状況を表す図である。It is a figure showing the propagation condition of an ultrasonic wave in case the false image which appears by the secondary echo of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention and an actual vehicle are the same positions. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の2次エコーにより現れる偽像と実際の車両が同じ位置である場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the transmission signal and reception signal of an ultrasonic wave in case the false image which appears with the secondary echo of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention and an actual vehicle are the same positions. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の多重反射が発生している場合の、超音波の伝搬状況を表す図である。It is a figure showing the propagation condition of an ultrasonic wave when the multiple reflection of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention has generate | occur | produced. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の多重反射が発生している場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the transmission signal and reception signal of an ultrasonic wave in case the multiple reflection of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention has generate | occur | produced. この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置のノイズによるピークの誤検出が発生している場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the transmission signal and reception signal of an ultrasonic wave in case the false detection of the peak by the noise of the obstacle detection apparatus for vehicles by Embodiment 1 of this invention has generate | occur | produced.

実施の形態1.
[構成]
図1は、この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の構成を示すブロック図である。
図1において、実施の形態1の車両用障害物検出装置は、車載機器である超音波センサECU10、ブレーキ制御ECU11及びCAN通信線12から構成される。超音波センサECU10とブレーキ制御ECU11は、CAN通信線12を介して接続され、各ECUは、それぞれ通信手段101、111を用いることで互いに通信することが可能である。
Embodiment 1 FIG.
[Constitution]
1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle obstacle detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the vehicle obstacle detection device according to the first embodiment includes an ultrasonic sensor ECU 10, a brake control ECU 11, and a CAN communication line 12 that are on-vehicle equipment. The ultrasonic sensor ECU 10 and the brake control ECU 11 are connected via the CAN communication line 12, and the respective ECUs can communicate with each other by using the communication means 101 and 111, respectively.

超音波センサECU10は、超音波センサ102及びマイコン103を有する。
超音波センサ102は、マイコン103から入力された超音波駆動指示信号を昇圧し、駆動パルス電圧に変換するトランス部1022と、駆動パルス電圧を電気的に励振し、圧電素子により機械振動に変換して、空間に対して超音波を放射する超音波トランスデューサ部1021と、放射された超音波が障害物により反射され、超音波トランスデューサ部1021に到来した反射波が、圧電素子により変換された電気信号(超音波信号)を電圧増幅するAMP部1023と、AMP部1023の出力にフィルターをかけてマイコン103に入力させるフィルター部1024とを有する。
The ultrasonic sensor ECU 10 includes an ultrasonic sensor 102 and a microcomputer 103.
The ultrasonic sensor 102 boosts the ultrasonic drive instruction signal input from the microcomputer 103 and converts it into a drive pulse voltage. The ultrasonic sensor 102 electrically excites the drive pulse voltage, and converts it into mechanical vibration by a piezoelectric element. The ultrasonic transducer unit 1021 that radiates ultrasonic waves to the space, and the electric signal in which the emitted ultrasonic wave is reflected by the obstacle and the reflected wave that has arrived at the ultrasonic transducer unit 1021 is converted by the piezoelectric element. An AMP unit 1023 that amplifies (ultrasonic signal) voltage, and a filter unit 1024 that filters the output of the AMP unit 1023 and inputs it to the microcomputer 103.

一方、マイコン103は、超音波センサ102から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部1031と、A/D変換部1031によりデジタル信号に変換された受信信号(超音波信号)を基にして、障害物の検出を行うセンシング処理部1032と、車両制御部1033とを有する。   On the other hand, the microcomputer 103 converts an analog signal input from the ultrasonic sensor 102 into a digital signal, and a received signal (ultrasonic signal) converted into a digital signal by the A / D converter 1031. And a sensing processing unit 1032 for detecting an obstacle and a vehicle control unit 1033.

センシング処理部1032は、反射波から障害物を判定するために、以下のように構成されている。
遅れ時間測定部10321は、A/D変換部1031にてデジタル信号に変換された受信信号からピークを検出し、超音波送信タイミングを基準とした、検出したピークの時間差(遅れ時間)を測定する。多重反射判定部10322は、遅れ時間測定部10321によって測定したピークの遅れ時間を基に、多重反射が発生しているか否かを判定する。障害物判定部10323は、遅れ時間測定部10321の遅れ時間と多重反射判定部10322の多重反射波の発生有無情報を基に、検出すべき障害物の反射波を選定して、障害物までの距離を算出する。
The sensing processing unit 1032 is configured as follows in order to determine an obstacle from the reflected wave.
The delay time measurement unit 10321 detects a peak from the reception signal converted into a digital signal by the A / D conversion unit 1031 and measures a time difference (delay time) of the detected peak with reference to the ultrasonic transmission timing. . The multiple reflection determination unit 10322 determines whether multiple reflection has occurred based on the peak delay time measured by the delay time measurement unit 10321. The obstacle determination unit 10323 selects the reflected wave of the obstacle to be detected based on the delay time of the delay time measurement unit 10321 and the occurrence information of multiple reflection waves of the multiple reflection determination unit 10322, and the obstacle determination unit 10323 Calculate the distance.

車両制御部1033は、障害物判定部10323の処理結果を基に、先行車両との衝突の可能性を判定し、衝突する可能性有と判定した場合、通信手段101を介して、ブレーキ制御ECU11にブレーキ指示を与えるようになっている。   The vehicle control unit 1033 determines the possibility of a collision with the preceding vehicle based on the processing result of the obstacle determination unit 10323, and determines that there is a possibility of a collision, the brake control ECU 11 via the communication unit 101. The brake instruction is given to.

図2は、この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。
図2(a)は、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図であり、周期的に送信信号を送信する。送信周期の間を観測期間として、障害物からの反射波は当該観測期間内に受信信号として受信している。
図2(b)は、最大検知距離よりも遠方に位置する障害物に対する超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図であり、この最大検知距離よりも遠方に位置する障害物からの反射波(2次エコー)を、次の観測期間で受信している。
すなわち、送信Aによる反射波Aを観測期間Aではなく、観測期間Bにて受信することになり、遠方に位置する障害物を誤って近辺に位置する障害物と誤検出する場合である。
図2(c)は、多重反射が発生している場合の超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図であり、同一障害物からの多重反射波を、次の観測期間で受信する場合を示している。
すなわち、送信Aによる多重反射波A’と送信Bによる反射波Bを観測期間Bにて受信することになり、多重反射波A’と反射波Bのどちらが検出すべき障害物であるかを判定する必要がある場合である。
FIG. 2 is a diagram showing timings of ultrasonic transmission signals and reception signals of the vehicle obstacle detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2A is a diagram illustrating timings of ultrasonic transmission signals and reception signals, and periodically transmits transmission signals. The reflected wave from the obstacle is received as a received signal within the observation period with the transmission period as an observation period.
FIG. 2B is a diagram showing timings of ultrasonic transmission signals and reception signals with respect to an obstacle located farther than the maximum detection distance, and reflection from an obstacle located farther than the maximum detection distance. A wave (secondary echo) is received in the next observation period.
That is, the reflected wave A by the transmission A is received not in the observation period A but in the observation period B, and an obstacle located far away is erroneously detected as an obstacle located in the vicinity.
FIG. 2C is a diagram showing the timing of the ultrasonic transmission signal and the reception signal when multiple reflection occurs, and when multiple reflected waves from the same obstacle are received in the next observation period. Is shown.
That is, the multiple reflected wave A ′ by the transmission A and the reflected wave B by the transmission B are received in the observation period B, and it is determined whether the multiple reflected wave A ′ or the reflected wave B is an obstacle to be detected. If you need to do that.

図3は、この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の車載配置を示す図である。
図3において、車両用障害物検出装置である超音波センサECU10は、先行車両2を検出するために、自車両1の前方部分に搭載されている。この超音波センサECU10には、ホーン14が装荷されているものとする。これにより、超音波センサECU10の超音波の放射パターン3は、ホーン14によって正面方向に絞られるため、先行車両2をより遠方地点で検出することができる。
FIG. 3 is a diagram showing an on-vehicle arrangement of the vehicle obstacle detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 3, an ultrasonic sensor ECU 10 that is a vehicle obstacle detection device is mounted on the front portion of the host vehicle 1 in order to detect the preceding vehicle 2. It is assumed that a horn 14 is loaded on the ultrasonic sensor ECU 10. Thereby, since the ultrasonic radiation pattern 3 of the ultrasonic sensor ECU 10 is narrowed in the front direction by the horn 14, the preceding vehicle 2 can be detected at a far point.

図4は、この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の2次エコーによる誤検出を表すイメージ図である。
図4において、1〜3、10、14は図3におけるものと同一のものである。図4では、本来遠方に位置する先行車両2を、誤検出する偽像車両2’が示されている。
FIG. 4 is an image diagram showing erroneous detection by secondary echo of the vehicle obstacle detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 4, 1-3, 10, and 14 are the same as those in FIG. FIG. 4 shows a false image vehicle 2 ′ that erroneously detects the preceding vehicle 2 that is originally located far away.

図9は、この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の2次エコーにより現れる偽像と実際の車両が同じ位置である場合の、超音波の伝搬状況を表す図である。
図9において、1〜3、10、14、2’は図4におけるものと同一のものである。
図9(a)の2次エコーによる偽像車両2’と、図9(b)の実際の先行車両2が自車両1に対して同じ位置にある。
FIG. 9 is a diagram showing an ultrasonic wave propagation state in the case where the false image appearing by the secondary echo of the vehicle obstacle detection device according to Embodiment 1 of the present invention and the actual vehicle are at the same position.
In FIG. 9, 1-3, 10, 14, 2 ′ are the same as those in FIG.
The false image vehicle 2 ′ by the secondary echo in FIG. 9A and the actual preceding vehicle 2 in FIG. 9B are at the same position with respect to the host vehicle 1.

図10は、この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の2次エコーにより現れる偽像と実際の車両が同じ位置である場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。
図10(a)は、図9(a)における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を示す図、図10(b)は、図9(b)における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を示す図である。
FIG. 10 shows the timing of the ultrasonic transmission signal and reception signal when the false image appearing by the secondary echo of the vehicle obstacle detection device according to Embodiment 1 of the present invention and the actual vehicle are at the same position. FIG.
FIG. 10A is a diagram showing a timing relationship between the ultrasonic transmission signal and the reception signal in FIG. 9A, and FIG. 10B is a diagram of the ultrasonic transmission signal and the reception signal in FIG. 9B. It is a figure which shows a timing relationship.

図11は、この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の多重反射が発生している場合の、超音波の伝搬状況を表す図である。
図11において、1〜3、10、14は図3におけるものと同一のものである。図11では、自車両1と先行車両2の間で多重反射が発生している。
FIG. 11 is a diagram illustrating an ultrasonic wave propagation state when multiple reflections occur in the vehicle obstacle detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 11, 1-3, 10, and 14 are the same as those in FIG. In FIG. 11, multiple reflections occur between the host vehicle 1 and the preceding vehicle 2.

図12は、この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置の多重反射が発生している場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。
図12は、図11の自車両1と先行車両2の間で多重反射が発生している状況における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を示している。
FIG. 12 is a diagram showing timings of ultrasonic transmission signals and reception signals when multiple reflections occur in the vehicle obstacle detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 12 shows the timing relationship between the ultrasonic transmission signal and the reception signal in a situation where multiple reflection occurs between the host vehicle 1 and the preceding vehicle 2 in FIG.

図13は、この発明の実施の形態1による車両用障害物検出装置のノイズによるピークの誤検出が発生している場合の、超音波の送信信号と受信信号のタイミングを示す図である。
図13は、図9(b)の自車両1と先行車両2の間で多重反射が発生している状況下での、超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を表したもので、図10(b)の観測期間Aを拡大した図であるが、1点だけ異なり、遅れ時間:T_noiseの所にノイズNがピークとして検出されている。
FIG. 13 is a diagram showing timings of ultrasonic transmission signals and reception signals when an erroneous peak detection due to noise occurs in the vehicle obstacle detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 13 shows a timing relationship between an ultrasonic transmission signal and a reception signal in a situation where multiple reflection occurs between the host vehicle 1 and the preceding vehicle 2 in FIG. 9B. 10 (b) is an enlarged view of observation period A, but is different by one point, and noise N is detected as a peak at the delay time: T_noise.

次に、動作について説明する。
超音波センサ102は、マイコン103から超音波駆動指示信号が入力されると、この超音波駆動指示信号は、トランス部1022により昇圧され、駆動パルス電圧に変換される。これにより、駆動パルス電圧が超音波トランスデューサ部1021に入力されることによって、超音波トランスデューサ部1021は、電気的に励振され、超音波トランスデューサ部1021内の圧電素子により機械振動に変換され、空間に対して超音波が放射される。
そして、空間を伝搬した超音波は、障害物において反射し、その反射波が障害物エコーとして、超音波トランスデューサ部1021に到来する。
この反射波は、超音波トランスデューサ部1021内の圧電素子により再び電気信号に変換され、受信信号としてAMP部1023により電圧増幅され、フィルター部1024を介してマイコン103に入力される。
Next, the operation will be described.
When an ultrasonic drive instruction signal is input from the microcomputer 103 to the ultrasonic sensor 102, the ultrasonic drive instruction signal is boosted by the transformer unit 1022 and converted into a drive pulse voltage. As a result, when the drive pulse voltage is input to the ultrasonic transducer unit 1021, the ultrasonic transducer unit 1021 is electrically excited and converted into mechanical vibration by the piezoelectric element in the ultrasonic transducer unit 1021. On the other hand, ultrasonic waves are emitted.
The ultrasonic wave propagated through the space is reflected by the obstacle, and the reflected wave arrives at the ultrasonic transducer unit 1021 as an obstacle echo.
This reflected wave is again converted into an electric signal by the piezoelectric element in the ultrasonic transducer unit 1021, voltage amplified by the AMP unit 1023 as a reception signal, and input to the microcomputer 103 via the filter unit 1024.

マイコン103に入力された受信信号(アナログ信号)は、A/D変換部1031でデジタル変換された後、マイコン103内のセンシング処理部1032にて、障害物の検出を行うために用いられる。
センシング処理部1032では、A/D変換部1031にてデジタル信号に変換した受信信号からピークを検出し、超音波送信タイミングを基準とした、検出したピークの時間差(遅れ時間)を遅れ時間測定部10321により測定する。
遅れ時間測定部10321により測定したピークの遅れ時間を基に、多重反射判定部10322により、多重反射が発生しているか否かを判定する。
そして、遅れ時間測定部10321の遅れ時間と多重反射判定部10322の多重反射波の発生有無情報を基に、障害物判定部10323が、検出すべき障害物の反射波を選定して、障害物までの距離を算出するようになっている。
A received signal (analog signal) input to the microcomputer 103 is digitally converted by the A / D converter 1031 and then used by the sensing processor 1032 in the microcomputer 103 to detect an obstacle.
In the sensing processing unit 1032, a peak is detected from the reception signal converted into a digital signal by the A / D conversion unit 1031, and a time difference (delay time) of the detected peak with reference to the ultrasonic transmission timing is determined as a delay time measurement unit. Measure according to 10321.
Based on the peak delay time measured by the delay time measurement unit 10321, the multiple reflection determination unit 10322 determines whether multiple reflection has occurred.
Based on the delay time of the delay time measuring unit 10321 and the information on whether multiple reflected waves are generated by the multiple reflection determining unit 10322, the obstacle determining unit 10323 selects the reflected wave of the obstacle to be detected, and the obstacle The distance to is calculated.

次いで、車両制御部1033により、障害物判定部10323の処理結果を基に、先行車両との衝突可能性を判定し、衝突する可能性有と判定した場合、通信手段101を介して、ブレーキ制御ECU11にブレーキ指示を与える。   Next, the vehicle control unit 1033 determines the possibility of a collision with the preceding vehicle based on the processing result of the obstacle determination unit 10323. If it is determined that there is a possibility of a collision, the brake control is performed via the communication unit 101. A brake instruction is given to the ECU 11.

ところで、図3のように、放射パターン3をホーン14によって絞ったことで、より遠方地点で障害物を検出できる一方、2次エコーや多重反射波が発生しやすくなる。
図3に、2次エコーが発生している状況を示す。図3に示したように、先行車両2は、1観測期間の最大検知距離よりも遠方に位置するため、先行車両2からの反射波は、超音波を送信した次の観測期間にて、2次エコーとして受信される(超音波の送受信タイミングとしては、図2(b)と同じ)。
つまり、図4に示すように、本来、遠方に位置する先行車両2を、偽像車両2’として誤検出することになる。その結果、衝突する可能性がないにも関わらず、ブレーキ制御が行われてしまう。
By the way, as shown in FIG. 3, by narrowing the radiation pattern 3 with the horn 14, an obstacle can be detected at a farther point, while secondary echoes and multiple reflected waves are easily generated.
FIG. 3 shows a situation where secondary echo is occurring. As shown in FIG. 3, since the preceding vehicle 2 is located farther than the maximum detection distance in one observation period, the reflected wave from the preceding vehicle 2 is 2 in the next observation period in which the ultrasonic wave is transmitted. It is received as the next echo (the transmission / reception timing of the ultrasonic wave is the same as in FIG. 2B).
That is, as shown in FIG. 4, the preceding vehicle 2 that is originally located far away is erroneously detected as a false image vehicle 2 ′. As a result, although there is no possibility of collision, brake control is performed.

このような状況に対して、実施の形態1における誤検出抑制方法を用いれば、先行車両2の誤検出を抑制することができる。
以降、図5から図8の各処理部のフローチャートを用いて、センシング処理部1032の各処理の流れを順次、説明する。
In such a situation, if the erroneous detection suppression method in the first embodiment is used, erroneous detection of the preceding vehicle 2 can be suppressed.
Hereinafter, the flow of each process of the sensing processing unit 1032 will be sequentially described with reference to flowcharts of the respective processing units in FIGS.

[処理フロー]
まず、図5を用いて、センシング処理部1032の大まかな処理フローについて説明する。
センシング処理部1032の起動タイミングは、A/D変換部1031で、1観測期間内の超音波の受信信号をすべてデジタル信号に変換した後に起動するものとする。
センシング処理部1032は、起動すると、超音波の受信信号の遅れ時間を測定する(ステップS10321)。ステップS10321の処理内容の詳細は後述する。ステップS10321完了後、ステップS10322へ進む。
[Processing flow]
First, a rough processing flow of the sensing processing unit 1032 will be described with reference to FIG.
The activation timing of the sensing processing unit 1032 is assumed to be activated after the A / D conversion unit 1031 has converted all ultrasonic reception signals within one observation period into digital signals.
When activated, the sensing processing unit 1032 measures the delay time of the ultrasonic reception signal (step S10321). Details of the processing content of step S10321 will be described later. After step S10321 is completed, the process proceeds to step S10322.

ステップS10322では、ステップS10321の遅れ時間測定結果を基に、多重反射が発生しているか否かを判定する。ステップS10322の処理内容の詳細は後述する。ステップS10322完了後、ステップS10323へ進む。
ステップS10323では、ステップS10321の遅れ時間測定結果と、ステップS10322の多重反射判定結果を基に、検出すべき障害物が存在するか否かを判定し、障害物までの距離を算出する。ステップS10323の処理内容の詳細は後述する。
ステップS10323の完了後、センシング処理部1032の処理を終了する。
In step S10322, it is determined whether multiple reflection has occurred based on the delay time measurement result in step S10321. Details of the processing content of step S10322 will be described later. After step S10322 is completed, the process proceeds to step S10323.
In step S10323, based on the delay time measurement result in step S10321 and the multiple reflection determination result in step S10322, it is determined whether there is an obstacle to be detected, and the distance to the obstacle is calculated. Details of the processing content of step S10323 will be described later.
After the completion of step S10323, the processing of the sensing processing unit 1032 is terminated.

次に、センシング処理部1032の遅れ時間測定部10321の処理フローについて、図6を用いて説明する。
まず、受信した超音波の受信信号(デジタル化されている)からピークを検出する(ステップS103211)。ステップS103211完了後、ステップS103212へ進む。
ステップS103212では、ステップS103211のピーク検出結果に基づいて、検出したピークの遅れ時間を測定する。ステップS103212完了後、遅れ時間測定部10321の処理を終了する。
Next, the processing flow of the delay time measurement unit 10321 of the sensing processing unit 1032 will be described with reference to FIG.
First, a peak is detected from the received ultrasonic reception signal (digitalized) (step S103211). After step S103211 is completed, the process proceeds to step S103212.
In step S103212, the delay time of the detected peak is measured based on the peak detection result in step S103211. After step S103212 is completed, the processing of the delay time measurement unit 10321 is terminated.

次に、センシング処理部1032の多重反射判定部10322の処理フローについて、図7を用いて説明する。
まず、遅れ時間測定部10321のピーク検出結果を基に、超音波の受信信号内にピークが存在するか否かを判定する(ステップS103221)。ピークが存在する場合は、ステップS103222へ進み、存在しない場合は、検出すべき障害物なしとして、多重反射判定部10322の処理を終了する。
Next, the processing flow of the multiple reflection determination unit 10322 of the sensing processing unit 1032 will be described with reference to FIG.
First, based on the peak detection result of the delay time measurement unit 10321, it is determined whether or not there is a peak in the ultrasonic reception signal (step S103221). If there is a peak, the process proceeds to step S103222. If there is no peak, it is determined that there is no obstacle to be detected, and the processing of the multiple reflection determination unit 10322 is terminated.

遅れ時間測定部10321にて、複数のピークを検出した場合を考慮して、先頭のピーク(遅れ時間の短いピーク)から順番に基準ピークの役割を割り当てる。そのため、ステップS103222では、基準ピークに選定されていないピークが存在するか否かを判定する。
基準ピークに選定されていないピークが存在する場合、ステップS103223へ進み、基準ピークに選定されていないピークが存在しない場合、多重反射判定部10322の処理を終了する。
In consideration of the case where the delay time measuring unit 10321 detects a plurality of peaks, the role of the reference peak is assigned in order from the first peak (the peak with the short delay time). Therefore, in step S103222, it is determined whether there is a peak not selected as the reference peak.
If there is a peak that is not selected as the reference peak, the process proceeds to step S103223. If there is no peak that is not selected as the reference peak, the processing of the multiple reflection determination unit 10322 is terminated.

ステップS103223では、ステップS103222の判定結果に基づいて、ピーク:P_kを基準ピーク:P_Std_kに選定する。基準ピークの選定完了後、ステップS103224へ進む。
ステップS103224では、ステップS103223で選定した基準ピーク:P_Std_kの遅れ時間:T_Std_kを基に、多重反射が発生しているか否かを判定する。
具体的には、基準ピーク:P_Std_kの遅れ時間:T_Std_kを整数倍した時間:M(整数)×T_Std_kの前後付近に、遅れ時間:T_iであるピーク:P_iが存在するか否かを判定する。本条件を満たすピーク:P_iが存在した場合は、ステップS103225へ、本条件を満たすピーク:P_iが存在しない場合は、ステップS103227へ進む。
In step S103223, based on the determination result in step S103222, the peak: P_k is selected as the reference peak: P_Std_k. After the selection of the reference peak is completed, the process proceeds to step S103224.
In step S103224, it is determined whether multiple reflection has occurred based on the reference peak P_Std_k delay time T_Std_k selected in step S103223.
Specifically, it is determined whether or not there is a peak P_i having a delay time T_i in the vicinity of the reference peak P_Std_k delay time T_Std_k multiplied by an integer: M (integer) × T_Std_k. If there is a peak P_i satisfying this condition, the process proceeds to step S103225. If a peak P_i satisfying this condition does not exist, the process proceeds to step S103227.

ステップS103225では、ステップS103224の条件を満たしたピーク:P_iを、基準ピーク:P_Std_kの多重反射波:MPR_kと判定する。多重反射波の判定完了後、ステップS103226へ進む。
ステップS103226では、ステップS103225にて基準ピーク:P_Std_kの多重反射波:MPR_kと判定された個数:MPR_k_cntをカウントする。多重反射波の個数のカウント完了後、ステップS103227へ進む。
ステップS103227では、基準ピーク:P_Std_k(ピーク:P_k)の多重反射波判定処理が完了したとして、基準ピークを次のピーク:P_k+1に更新する。ピークの更新完了後、ステップS103222へ戻る。
In step S103225, the peak: P_i that satisfies the condition of step S103224 is determined as the multiple reflected wave: MPR_k of the reference peak: P_Std_k. After completion of the determination of multiple reflected waves, the process proceeds to step S103226.
In step S103226, the number of MPR_k_cnt that has been determined as the multiple reflected wave MPR_k of the reference peak P_Std_k in step S103225 is counted. After completion of counting the number of multiple reflected waves, the process proceeds to step S103227.
In step S103227, the reference peak is updated to the next peak: P_k + 1, assuming that the multiple reflected wave determination process for the reference peak: P_Std_k (peak: P_k) is completed. After the peak update is completed, the process returns to step S103222.

次に、センシング処理部1032の障害物判定部10323の処理フローについて、図8を用いて説明する。
まず、遅れ時間測定部10321のピーク検出結果を基に、受信した超音波の受信信号内にピークが存在するか否かを判定する(ステップS103231)。ピークが存在する場合は、ステップS103232へ進む。ピークが存在しない場合は、ステップS103233へ進み、検出すべき障害物なしと判定して、障害物判定部10323の処理を終了する。
Next, a processing flow of the obstacle determination unit 10323 of the sensing processing unit 1032 will be described with reference to FIG.
First, based on the peak detection result of the delay time measurement unit 10321, it is determined whether or not there is a peak in the received ultrasonic wave reception signal (step S103231). If there is a peak, the process proceeds to step S103232. If no peak is present, the process proceeds to step S103233, where it is determined that there is no obstacle to be detected, and the processing of the obstacle determination unit 10323 is terminated.

ステップS103232では、遅れ時間:T_iが観測期間:T_obsvの半分以下であるピーク:P_iが存在するか否かを判定する。遅れ時間:T_iが観測期間:T_obsvの半分以下であるピーク:P_iが存在するのであれば、超音波の受信信号の中に2次エコーや多重反射波が含まれているか否かを判定できるので、ステップS103234へ進む。
遅れ時間:T_iが観測期間:T_obsvの半分以下であるピーク:P_iが存在しないのであれば、超音波の受信信号の中に2次エコーや多重反射波が含まれているか否かを判定できないため、ステップS103237へ進む。
In step S103232, it is determined whether or not there is a peak: P_i whose delay time: T_i is less than or equal to half of the observation period: T_obsv. If there is a peak: P_i in which the delay time: T_i is equal to or less than half of the observation period: T_obsv, it can be determined whether or not secondary echoes and multiple reflected waves are included in the received ultrasonic signal. The process proceeds to step S103234.
Delay time: T_i is less than half of the observation period: T_obsv If there is no peak: P_i, it cannot be determined whether secondary echo or multiple reflected waves are included in the ultrasonic reception signal The process proceeds to step S103237.

ステップS103234では、観測期間:T_obsvの半分以下の遅れ時間であるピーク:P_iに対応する多重反射波MPR_iが存在するか否かを判定する。観測期間:T_obsvの半分以下の遅れ時間であるピーク:P_iに対応する多重反射波MPR_iが存在する場合、ピーク:P_iは障害物からの反射波であるため、ステップS103235へ進む。観測期間:T_obsvの半分以下の遅れ時間であるピーク:P_iに対応する多重反射波MPR_iが存在しない場合、ピーク:P_iは2次エコーもしくは多重反射波であるため、ステップS103236へ進む。   In step S103234, it is determined whether or not there is a multiple reflected wave MPR_i corresponding to the peak: P_i, which is a delay time equal to or less than half of the observation period: T_obsv. Observation period: When there is a multiple reflected wave MPR_i corresponding to a peak: P_i that is a delay time equal to or less than half of T_obsv, since the peak: P_i is a reflected wave from an obstacle, the process proceeds to step S103235. Observation period: When the multiple reflected wave MPR_i corresponding to the peak: P_i, which is a delay time equal to or less than half of T_obsv, does not exist, the peak: P_i is a secondary echo or multiple reflected wave, so the process proceeds to step S103236.

ステップS103235では、多重反射波の存在するピークを複数検出した場合を考慮し、多重反射波の個数:MPR_i_cntが最大であるピーク:P_iを障害物(確定)からの反射波と判定し、障害物(確定)までの距離を算出する。障害物(確定)までの距離算出後、障害物判定部10323の処理を終了する。   In step S103235, considering the case where a plurality of peaks in which multiple reflected waves exist are detected, the peak having the maximum number of multiple reflected waves: MPR_i_cnt: P_i is determined as a reflected wave from the obstacle (determined), and the obstacle Calculate the distance to (confirm). After calculating the distance to the obstacle (determined), the processing of the obstacle determination unit 10323 is terminated.

ステップS103236では、多重反射波が存在しない観測期間:T_obsvの半分以下の遅れ時間であるピーク:P_iを、2次エコーもしくは多重反射波と判定し、当該ピークを障害物ではないと判定する。ステップS103236完了後、ステップS103237へ進む。   In step S103236, the peak: P_i, which is a delay time equal to or less than half of the observation period: T_obsv in which no multiple reflected wave exists, is determined as a secondary echo or multiple reflected wave, and the peak is determined not to be an obstacle. After step S103236 is completed, the process proceeds to step S103237.

ステップS103237では、現時点において障害物からの反射波なのか2次エコー/多重反射波なのか判定できないので、観測期間:T_obsvの半分超過の遅れ時間であるピーク:P_iを障害物(未確定)からの反射波と判定し、障害物(未確定)までの距離を算出する。障害物(未確定)までの距離算出後、障害物判定部10323の処理を終了する。   In step S103237, since it is not possible to determine whether the reflected wave is from the obstacle or the secondary echo / multiple reflected wave at the present time, the peak: P_i, which is a delay time exceeding half of the observation period: T_obsv, is determined from the obstacle (undefined). And the distance to the obstacle (undefined) is calculated. After calculating the distance to the obstacle (unconfirmed), the processing of the obstacle determination unit 10323 is terminated.

[実施の形態1の効果]
実施の形態1による2次エコーによる誤検出の抑制効果について、図9と図10を用いて説明する。
図9(a)は、2次エコーにより見える偽像と超音波の伝搬状況を表し、図9(b)は、図9(a)の偽像と同じ位置に実際の車両が存在する場合の超音波の伝搬状況を表す図である。
図10(a)は、図9(a)における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を、図10(b)は、図9(b)における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を表している。
[Effect of Embodiment 1]
The effect of suppressing erroneous detection by the secondary echo according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 9A shows the propagation state of the false image and the ultrasonic wave that can be seen by the secondary echo, and FIG. 9B shows the case where an actual vehicle is present at the same position as the false image of FIG. It is a figure showing the propagation condition of an ultrasonic wave.
10A shows the timing relationship between the ultrasonic transmission signal and the reception signal in FIG. 9A, and FIG. 10B shows the timing relationship between the ultrasonic transmission signal and the reception signal in FIG. 9B. Represents.

ここで、図9(a)においては、自車両1と先行車両2の位置関係は遠いため、多重反射が発生していないとする。一方で、図9(b)においては、自車両1と先行車両2の位置関係は近いため、多重反射が発生しているとする。
また、図10(b)において、反射波A1(B1、C1)の遅れ時間:T_A(T_B、T_C)は、観測期間:T_obsvの4分の1以下とする。
つまり、図9(b)と図10(b)に示す状況下では、反射波A1(B1、C1)の遅れ時間:T_A(T_B、T_C)を整数倍した時間前後に、送信A(B、C)の多重反射波A2、A3(B2、B3、C2、C3)が観測される。
Here, in FIG. 9A, it is assumed that multiple reflection does not occur because the positional relationship between the host vehicle 1 and the preceding vehicle 2 is far. On the other hand, in FIG. 9B, it is assumed that multiple reflection occurs because the positional relationship between the host vehicle 1 and the preceding vehicle 2 is close.
In FIG. 10B, the delay time T_A (T_B, T_C) of the reflected wave A1 (B1, C1) is set to be equal to or less than one-fourth of the observation period T_obsv.
That is, in the situation shown in FIG. 9B and FIG. 10B, the transmission A (B, C1) is transmitted around the delay time of the reflected wave A1 (B1, C1): T_A (T_B, T_C) multiplied by an integer. C) multiple reflected waves A2, A3 (B2, B3, C2, C3) are observed.

一方、図9(a)と図10(a)に示した2次エコーにより偽像を誤検出する場合は、観測期間Bにおける反射波Aの遅れ時間:T_B’を整数倍した時間前後に、多重反射波は存在しない。よって、観測期間Bにおいて受信した反射波Aは、送信Bによる反射波ではないと判定され、障害物として検出されない。   On the other hand, when a false image is erroneously detected by the secondary echo shown in FIGS. 9A and 10A, the delay time of the reflected wave A in the observation period B: around the time obtained by multiplying T_B ′ by an integer, There are no multiple reflected waves. Therefore, the reflected wave A received in the observation period B is determined not to be a reflected wave due to the transmission B, and is not detected as an obstacle.

次に、実施の形態1による多重反射波による誤検出の抑制効果について、図11と図12を用いて説明する。
図11は、自車両1と先行車両2の間で多重反射が発生している状況を表している。この状況における超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係は、図12に示すとおりである。
図12において、反射波A1(B1、C1)の遅れ時間:T_A1(T_B1、T_C1)は、観測期間:T_obsvの半分以上、4分の3以下とする。また、反射波B2(C2)は送信A(B)における多重反射波:A’(B’)であるため、反射波B2(C2)の遅れ時間:T_B2(T_C2)は観測期間:T_obsvの半分以下となる。
Next, the effect of suppressing erroneous detection due to multiple reflected waves according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 shows a situation in which multiple reflection occurs between the host vehicle 1 and the preceding vehicle 2. The timing relationship between the ultrasonic transmission signal and the reception signal in this situation is as shown in FIG.
In FIG. 12, the delay time: T_A1 (T_B1, T_C1) of the reflected wave A1 (B1, C1) is set to be not less than half of the observation period: T_obsv and not more than three-quarters. Further, since the reflected wave B2 (C2) is a multiple reflected wave: A ′ (B ′) in the transmission A (B), the delay time of the reflected wave B2 (C2): T_B2 (T_C2) is half of the observation period: T_obsv. It becomes as follows.

図12より、観測期間Bにおいて、2つの反射波B1と反射波B2を受信しているが、この観測結果だけでは、どちらが検出すべき障害物からの反射波であるかは判定できない。そこで、実施の形態1に従って、受信した反射波の中に多重反射波が含まれているか否かを判定する。
まず、各反射波の遅れ時間が観測期間:T_obsvの半分以下の時間であるか否かを判定する。この場合、反射波B2の遅れ時間:T_B2が観測期間:T_obsvの半分以下である。
観測期間:T_obsvの半分以下の遅れ時間である反射波B2が、送信Bによって障害物から返ってきた反射波であると仮定した場合、反射波B2の遅れ時間:T_B2を整数倍した時間前後に、送信Bの多重反射波が観測されるはずである。
しかし、反射波B2の遅れ時間:T_B2を整数倍した時間前後に送信Bの多重反射波は観測されていない。よって、反射波B2は、送信Bによる反射波ではないと判定され、障害物として認識されない。
From FIG. 12, although two reflected waves B1 and reflected wave B2 are received in observation period B, it cannot be determined which of these observation results is a reflected wave from an obstacle to be detected. Therefore, according to the first embodiment, it is determined whether or not multiple reflected waves are included in the received reflected waves.
First, it is determined whether or not the delay time of each reflected wave is equal to or less than half of the observation period: T_obsv. In this case, the delay time T_B2 of the reflected wave B2 is less than or equal to half of the observation period T_obsv.
Observation period: When it is assumed that the reflected wave B2 having a delay time of half or less of T_obsv is a reflected wave returned from the obstacle by the transmission B, the delay time of the reflected wave B2 is around the time obtained by multiplying T_B2 by an integer. , Multiple reflected waves of transmission B should be observed.
However, the multiple reflected waves of the transmission B are not observed before and after the delay time of the reflected wave B2: a time obtained by multiplying T_B2 by an integer. Therefore, the reflected wave B2 is determined not to be a reflected wave by the transmission B, and is not recognized as an obstacle.

一方、反射波B1に関しては、反射波B1の遅れ時間:T_B1が観測期間:T_obsvの半分よりも大きいため、現時点では送信Bによる障害物からの反射波であるか否かは確定できない。したがって、反射波B1が送信Bによる反射波である可能性を考慮して、未確定の障害物として認識される。   On the other hand, regarding the reflected wave B1, since the delay time T_B1 of the reflected wave B1 is longer than half of the observation period T_obsv, it cannot be determined at this time whether or not it is a reflected wave from an obstacle by the transmission B. Therefore, considering the possibility that the reflected wave B1 is a reflected wave from the transmission B, it is recognized as an undetermined obstacle.

さらに、実施の形態1によるノイズ等による誤検出の抑制効果について、図13を用いて説明する。
図13は、図9(b)に示すように、自車両1と先行車両2の間で多重反射が発生している状況下での、超音波の送信信号と受信信号のタイミング関係を表したものである。
図13は、図10(b)の観測期間Aを拡大した図であり、基本的に同じ状況を表す図である。しかし、1点だけ異なり、遅れ時間:T_noiseの所にノイズNがピークとして検出されている。
ここで、ノイズNの遅れ時間:T_noiseが、反射波A1の遅れ時間:T_Aの半分、もしくは反射波A1の遅れ時間:T_Aの1.5倍かつ観測期間:T_obsvの半分以下、のいずれの条件も満たさない場合、ノイズNの遅れ時間:T_noiseを整数倍した時間前後に、送信Aの反射波や多重反射波が観測されていないので、ノイズNを障害物として誤検出することはない。
Furthermore, the effect of suppressing erroneous detection due to noise or the like according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 13 shows the timing relationship between the ultrasonic transmission signal and the reception signal under the situation where multiple reflection occurs between the host vehicle 1 and the preceding vehicle 2 as shown in FIG. 9B. Is.
FIG. 13 is an enlarged view of the observation period A in FIG. 10B, and basically shows the same situation. However, only one point is different, and the noise N is detected as a peak at the delay time: T_noise.
Here, the delay time of the noise N: T_noise is any one of the delay time of the reflected wave A1: half of the T_A, or the delay time of the reflected wave A1: 1.5 times the T_A and the observation period: less than half of the T_obsv Is not satisfied, since the reflected wave and the multiple reflected wave of the transmission A are not observed before and after the delay time of the noise N: T_noise multiplied by an integer, the noise N is not erroneously detected as an obstacle.

しかし、ノイズNの遅れ時間:T_noiseが、反射波A1の遅れ時間:T_Aの半分、もしくは反射波A1の遅れ時間:T_Aの1.5倍かつ観測期間:T_obsvの半分以下、のいずれかの条件を満たした場合、ノイズNの遅れ時間:T_noiseを整数倍した時間前後に、送信Aの反射波や多重反射波が観測されるため、ノイズNも障害物として誤検出される。   However, the delay time of the noise N: T_noise is one of the following conditions: the delay time of the reflected wave A1: half of the T_A, or the delay time of the reflected wave A1: 1.5 times the T_A and the observation period: less than half of the T_obsv Is satisfied, since the reflected wave and the multiple reflected wave of the transmission A are observed before and after the delay time of the noise N: T_noise multiplied by an integer, the noise N is erroneously detected as an obstacle.

そこで、各ピークの多重反射波の個数:MPR_i_cntを用いて、障害物として検出された複数のピークの中から、最も障害物である可能性が高いピークを選定する。
図13より、障害物として検出されるピークは、反射波A1とノイズNである。多重反射波A2とA3に関しては、それぞれを基準ピークとした場合に、対応する多重反射波が観測されないので、障害物として検出されない。
Therefore, using the number of multiple reflected waves of each peak: MPR_i_cnt, a peak that is most likely to be an obstacle is selected from a plurality of peaks detected as an obstacle.
From FIG. 13, the peaks detected as obstacles are the reflected wave A1 and noise N. The multiple reflected waves A2 and A3 are not detected as obstacles because the corresponding multiple reflected waves are not observed when each is used as a reference peak.

反射波A1とノイズNに対応する多重反射波の個数を計上すると、反射波A1の多重反射波の個数は2個(多重反射波A2とA3)、ノイズNの多重反射波の個数は1個(多重反射波A3)である。
したがって、ノイズNではなく、反射波A1の方が障害物である可能性が高いので、反射波A1を、送信Aによる障害物からの反射波であると判定して障害物として検出する。
When the number of the multiple reflected waves corresponding to the reflected wave A1 and the noise N is counted, the number of the multiple reflected waves of the reflected wave A1 is two (the multiple reflected waves A2 and A3), and the number of the multiple reflected waves of the noise N is one. (Multiple reflected wave A3).
Therefore, since the reflected wave A1 is more likely to be an obstacle than the noise N, the reflected wave A1 is determined to be a reflected wave from the obstacle by the transmission A and detected as an obstacle.

以上のように、実施の形態1の車両用障害物検出装置によれば、同一観測期間で受信した超音波の受信信号より検出したピークの遅れ時間を基にして、受信信号に多重反射波が含まれているか否かを判定するとともに、多重反射波として判定されたピークの個数を計上する。
これにより、超音波の送信周期や観測期間を変更することなく、2次エコーや多重反射波等による誤検出を抑制することができる。
As described above, according to the vehicle obstacle detection device of the first embodiment, multiple reflected waves are included in the received signal based on the peak delay time detected from the received ultrasonic signal received in the same observation period. It is determined whether or not it is included, and the number of peaks determined as multiple reflected waves is counted.
Thereby, it is possible to suppress erroneous detection due to secondary echoes, multiple reflected waves, or the like without changing the ultrasonic transmission cycle or observation period.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.

1 自車両、2 先行車両、3 放射パターン、10 超音波センサECU、
11 ブレーキ制御ECU、12 CAN通信線、14 ホーン、
101、111 通信手段、102 超音波センサ、103 マイコン、
1021 超音波トランスデューサ部、1022 トランス部、1023 AMP部、
1024 フィルター部、1031 A/D変換部、1032 センシング処理部、
1033 車両制御部、10321 遅れ時間測定部、10322 多重反射判定部、
10323 障害物判定部。
1 own vehicle, 2 preceding vehicle, 3 radiation pattern, 10 ultrasonic sensor ECU,
11 brake control ECU, 12 CAN communication line, 14 horn,
101, 111 communication means, 102 ultrasonic sensor, 103 microcomputer,
1021 Ultrasonic transducer part, 1022 transformer part, 1023 AMP part,
1024 filter unit, 1031 A / D conversion unit, 1032 sensing processing unit,
1033 Vehicle control unit, 10321 delay time measurement unit, 10322 multiple reflection determination unit,
10323 An obstacle determination unit.

この発明に係わる車両用障害物検出装置においては、自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置であって、超音波信号の送信と受信を行うように構成された超音波センサ、及びこの超音波センサによって受信された超音波信号から、自車両周辺に存在する障害物を検出するセンシング処理部を備え、センシング処理部は、超音波センサにより受信された超音波信号のピークを検出し、超音波センサが超音波信号を送信したタイミングを基準として、検出したピークの遅れ時間を測定する遅れ時間測定部と、この遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間に基づいて、障害物による多重反射が発生しているか否かを判定する多重反射判定部と、遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間と多重反射判定部の判定結果に基づいて、障害物の存在の有無を判定する障害物判定部とを有し、多重反射判定部は、遅れ時間測定部により測定された各ピークについて、遅れ時間の短い順に、当該ピークの遅れ時間を整数倍した時間前後に当該ピークよりも後に受信したピークが複数存在する場合、後に受信した複数のピークを多重反射波と判定するとともに多重反射波の数を計数する処理を行い、障害物判定部は、遅れ時間測定部により測定された各ピークの遅れ時間、並びに多重反射判定部により判定された多重反射波の情報及び多重反射波の数に基づいて、障害物の存在の有無を判定し、障害物が存在する場合は障害物までの距離を算出するものである。 In the vehicle obstacle detection device according to the present invention, an obstacle detection device for a vehicle that detects an obstacle existing around the host vehicle, wherein the ultrasonic wave is configured to transmit and receive an ultrasonic signal. A sensor and a sensing processing unit that detects an obstacle existing around the vehicle from the ultrasonic signal received by the ultrasonic sensor, and the sensing processing unit includes a peak of the ultrasonic signal received by the ultrasonic sensor. Based on the delay time measurement unit that measures the delay time of the detected peak on the basis of the timing at which the ultrasonic sensor transmits the ultrasonic signal, and the peak delay time measured by this delay time measurement unit A multiple reflection determination unit for determining whether or not multiple reflections due to an obstacle have occurred, a peak delay time measured by the delay time measurement unit, and a multiple reflection determination unit Based on the constant result, possess a determining obstacle determining unit the presence or absence of an obstacle, the multiple reflection judgment unit, for each peak measured by the delay time measuring unit, the ascending order of the delay time, the peak When there are a plurality of peaks received after the peak before and after the time obtained by multiplying the delay time by an integer, the plurality of peaks received later are determined as multiple reflected waves and a process of counting the number of multiple reflected waves is performed. The obstacle determination unit determines whether there is an obstacle based on the delay time of each peak measured by the delay time measurement unit, the information of the multiple reflected waves determined by the multiple reflection determination unit, and the number of multiple reflected waves. If there is an obstacle, the distance to the obstacle is calculated .

この発明によれば、自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置であって、超音波信号の送信と受信を行うように構成された超音波センサ、及びこの超音波センサによって受信された超音波信号から、自車両周辺に存在する障害物を検出するセンシング処理部を備え、センシング処理部は、超音波センサにより受信された超音波信号のピークを検出し、超音波センサが超音波信号を送信したタイミングを基準として、検出したピークの遅れ時間を測定する遅れ時間測定部と、この遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間に基づいて、障害物による多重反射が発生しているか否かを判定する多重反射判定部と、遅れ時間測定部により測定されたピークの遅れ時間と多重反射判定部の判定結果に基づいて、障害物の存在の有無を判定する障害物判定部とを有し、多重反射判定部は、遅れ時間測定部により測定された各ピークについて、遅れ時間の短い順に、当該ピークの遅れ時間を整数倍した時間前後に当該ピークよりも後に受信したピークが複数存在する場合、後に受信した複数のピークを多重反射波と判定するとともに多重反射波の数を計数する処理を行い、障害物判定部は、遅れ時間測定部により測定された各ピークの遅れ時間、並びに多重反射判定部により判定された多重反射波の情報及び多重反射波の数に基づいて、障害物の存在の有無を判定し、障害物が存在する場合は障害物までの距離を算出するので、多重反射波による誤検出を抑制することができる。 According to the present invention, an obstacle detection device for a vehicle that detects an obstacle existing around the host vehicle, the ultrasonic sensor configured to transmit and receive an ultrasonic signal, and the ultrasonic sensor A sensing processing unit that detects obstacles existing around the host vehicle from the ultrasonic signal received by the sensor, the sensing processing unit detects a peak of the ultrasonic signal received by the ultrasonic sensor, and the ultrasonic sensor Based on the timing at which the ultrasonic signal is transmitted, the delay time measurement unit that measures the delay time of the detected peak, and the multiple reflections by the obstacle based on the peak delay time measured by the delay time measurement unit. The presence of an obstacle is determined based on the multiple reflection determination unit that determines whether or not it has occurred, the peak delay time measured by the delay time measurement unit, and the determination result of the multiple reflection determination unit. Possess the obstacle determining unit determines the presence or absence of multiple reflection judgment unit, for each peak measured by the delay time measuring unit, the ascending order of the delay time, before and after the delay time of the peak integral multiple the time When there are a plurality of peaks received after the peak, the plurality of peaks received later are determined to be multiple reflected waves and the number of multiple reflected waves is counted. The obstacle determination unit is a delay time measurement unit. If there is an obstacle, the presence or absence of an obstacle is determined based on the delay time of each peak measured by the above, and the information of the multiple reflected waves determined by the multiple reflection determination unit and the number of multiple reflected waves Calculates the distance to the obstacle, so that erroneous detection due to multiple reflected waves can be suppressed.

Claims (3)

自車両周辺に存在する障害物を検出する車両用障害物検出装置であって、
超音波信号の送信と受信を行うように構成された超音波センサ、
及びこの超音波センサによって受信された超音波信号から、自車両周辺に存在する障害物を検出するセンシング処理部を備え、
上記センシング処理部は、
上記超音波センサにより受信された超音波信号のピークを検出し、上記超音波センサが超音波信号を送信したタイミングを基準として、上記検出したピークの遅れ時間を測定する遅れ時間測定部と、
この遅れ時間測定部により測定された上記ピークの遅れ時間に基づいて、上記障害物による多重反射が発生しているか否かを判定する多重反射判定部と、
上記遅れ時間測定部により測定された上記ピークの遅れ時間と上記多重反射判定部の判定結果に基づいて、障害物の存在の有無を判定する障害物判定部とを有することを特徴とする車両用障害物検出装置。
An obstacle detection device for a vehicle that detects obstacles around the host vehicle,
An ultrasonic sensor configured to transmit and receive ultrasonic signals;
And a sensing processing unit for detecting an obstacle existing around the own vehicle from the ultrasonic signal received by the ultrasonic sensor,
The sensing processing unit
A delay time measuring unit that detects a peak of the ultrasonic signal received by the ultrasonic sensor and measures the delay time of the detected peak with reference to a timing at which the ultrasonic sensor transmits the ultrasonic signal;
Based on the delay time of the peak measured by the delay time measurement unit, a multiple reflection determination unit that determines whether multiple reflections due to the obstacle have occurred,
The vehicle has an obstacle determination unit that determines the presence or absence of an obstacle based on the delay time of the peak measured by the delay time measurement unit and the determination result of the multiple reflection determination unit. Obstacle detection device.
上記多重反射判定部は、上記遅れ時間測定部により測定された各ピークについて、遅れ時間の短い順に、当該ピークの上記遅れ時間を整数倍した時間前後に当該ピークよりも後に受信したピークが存在する場合、上記後に受信したピークを多重反射波と判定する処理を行い、
上記障害物判定部は、
上記遅れ時間測定部により測定された上記各ピークの遅れ時間と、上記多重反射判定部により判定された上記多重反射波の情報に基づいて、障害物の存在の有無を判定し、障害物が存在する場合は上記障害物までの距離を算出することを特徴とする請求項1に記載の車両用障害物検出装置。
In the multiple reflection determination unit, for each peak measured by the delay time measurement unit, there are peaks received after the peak around the time obtained by multiplying the delay time of the peak by an integer in order of increasing delay time. In such a case, the peak received after the above process is determined as a multiple reflected wave,
The obstacle determination unit
Based on the delay time of each peak measured by the delay time measurement unit and the information of the multiple reflected wave determined by the multiple reflection determination unit, the presence / absence of an obstacle is determined, and the obstacle exists The vehicle obstacle detection device according to claim 1, wherein a distance to the obstacle is calculated when the obstacle is to be detected.
上記多重反射判定部は、上記遅れ時間測定部により測定された各ピークについて、遅れ時間の短い順に、当該ピークの上記遅れ時間を整数倍した時間前後に当該ピークよりも後に受信したピークが複数存在する場合、上記後に受信した複数のピークを多重反射波と判定するとともに上記多重反射波の数を計数する処理を行い、
上記障害物判定部は、
上記遅れ時間測定部により測定された上記各ピークの遅れ時間、並びに上記多重反射判定部により判定された上記多重反射波の情報及び上記多重反射波の数に基づいて、障害物の存在の有無を判定し、障害物が存在する場合は上記障害物までの距離を算出することを特徴とする請求項1に記載の車両用障害物検出装置。
The multiple reflection determination unit includes, for each peak measured by the delay time measurement unit, a plurality of peaks received after the peak around the time obtained by multiplying the peak delay time by an integer in order of increasing delay time. In the case of performing the process of determining the plurality of peaks received later as multiple reflected waves and counting the number of the multiple reflected waves,
The obstacle determination unit
Based on the delay time of each peak measured by the delay time measurement unit, the information on the multiple reflection waves determined by the multiple reflection determination unit, and the number of multiple reflection waves, the presence or absence of an obstacle is determined. The vehicle obstacle detection device according to claim 1, wherein the vehicle obstacle detection device determines and calculates a distance to the obstacle when an obstacle is present.
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