JP2018179782A - 障害物検知システム - Google Patents
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Abstract
Description
特に超音波を利用している場合は、音波の速度が約340m/sとなっているために、例えば4mの距離に存在する障害物を検知しようとした場合、4/340≒12ms程度は受信待ちを行う必要がある。そのため、自動駐車のために多くの超音波センサを装着するに従って、検知の周期が長くなり、検知率の低下や初期検知の遅れが生じるという問題があった。
しかし、他の超音波センサと隣接している限り、その検知周期は単体設置の場合に比較して略2倍になることは避けられないという問題がある。
により撮影された映像に基づき、障害物と、この障害物の属性および障害物の存在する方角とを検出する画像処理部、および画像処理部によって検出された障害物の属性に応じて、障害物の存在する方角に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を増減させるように制御する超音波制御部を備えたので、動体物に対する検知の安定性の向上をはかることができる。
図1は、この発明の実施の形態1による車両周辺障害物検知システムを示す構成図である。
図1において、車両周辺障害物検知システムは、検知処理装置1、カメラ2、超音波センサ3および表示装置5から構成されている。
検知処理装置1は、カメラ2、超音波センサ3および自車両運動情報から、自車両4の周辺の障害物を検知し、その検知結果から超音波センサ3をコントロールし、検知結果映像を生成し、表示装置5に表示する。
カメラ2は、自車両4の先端に設置されている。超音波センサ3は、複数が、自車両4の先端の複数箇所に設置され、それぞれ超音波を送受信して障害物を検知する。カメラ2は、超音波センサ3が検知する領域と重なる領域を撮影するように配置されている。
表示装置5は、検知処理装置1が生成した映像を表示する。
なお、実施の形態1では、カメラ2および超音波センサ3を車両前方に設置するものとしたが、車両後方あるいは車両全周囲にそれらセンサを設置する形態にも拡張可能である。また、超音波センサ3の検知範囲(検知領域)は4m、カメラ2による検知範囲は10m程度とする。
画像信号処理部11(画像処理部)は、カメラ2で撮影された物体の画像を用いて、自車両周辺の障害物とその属性および障害物の存在する方角の検出を行う。超音波信号処理部12は、超音波センサ3からの信号を用いて、各超音波センサから自車両周辺の障害物までの距離を検出する。
衝突危険性判定部13は、超音波信号処理部12により検出された障害物との距離および自車両4から取得する速度、シフトポジション、ハンドル角などの情報を用いて、障害物と自車両4の衝突危険性を判定する。
超音波制御部15は、検知結果統合部14から指令を受けて、各超音波センサ3の送受信頻度をコントロールする。
表示用描画部16は、検知結果統合部14により統合された結果を、カメラ画像に重畳して描画する。
ステップS1とステップS2で、まず、検知処理装置1は、カメラ映像を用いて、画像信号処理部11にて障害物を検知する。
次いで、ステップS3とステップS4で、検知された障害物が静止物ならば、いずれかの超音波センサ3でこの物体を検知している場合に、複数の超音波センサ3のうち、障害物の存在する方角に位置する個体(超音波センサ)の送受信頻度を相対的に減らす。これにより、危険性の低い方角以外へ超音波センサ3の検知を集中することができる。
なお、静止物体は、自車両の運動情報から、自車両との相対位置を(直近の検知結果が無くとも推定で)計算できるため、自車両の進行方向に存在しかつ危険性があるほど接近しない限り、安全と見なしてよい。
ステップS7とステップS8で、一度検知された障害物は、画像信号処理部11により、カメラの検知範囲から外れるまで、その障害物の存在する方角を追跡する。そして、障害物が複数の超音波センサ3のいずれかの検知範囲に入るまで待つ。
この際、複数の超音波センサ3のうち、障害物の方角に位置する個体の送受信頻度を、衝突危険性を判断するまで一時的に増やす。これにより、障害物の位置および相対速度を素早く検知することができるため、衝突危険性の判定を早めることが可能である。
障害物と自車両が衝突するまでの時間TTCが2秒以下であれば、ステップS15で、複数の超音波センサ3のうち、障害物の方角に位置する個体の送受信頻度を相対的に増やす。衝突の危険が無くなるまで増やす。
これにより、障害物と自車両が衝突するまでの時間TTCの計算を素早く、かつ精度良く計算することが可能である。
なお、図2のフローチャートでは省略したが、障害物と自車両が衝突するまでの時間TTCが1秒以下となった場合、検知処理装置1は、自車両へ緊急ブレーキ制御の指令を出
す。
図3は、この発明の実施の形態2による車両周辺障害物検知システムを示す構成図である。
図3において、符号1〜5、11〜16は図1におけるものと同一のものである。図3では、検知処理装置1に、接近判定部17を設けている。接近判定部17は、自車両の車速、シフトポジション、ハンドル角の情報、および画像信号処理部11により検知された障害物の位置情報を用いて、障害物の車両への接近を判定する。
また、図3では、実施の形態1の画像信号処理部11で、カメラ2の映像を用いて、障害物の属性と方角を検知するのに対し、実施の形態2では、障害物の自車両からの相対位置を検知する。
ステップS21〜ステップS23で、まず、検知処理装置1は、カメラ2の映像を用いて画像信号処理部11にて障害物を検知する。一度検知した障害物は、画像上での地面と障害物との接地画素位置から計算し、自車両からの相対位置を追跡する。
なお、一般的に単眼カメラの画像処理によって、上記のような手法で、物体の位置を求めるに当たっては、物体の接地面を正確に検出することが困難な上、車体の一時的な傾きによって座標変換計算に誤差が生じるため、超音波センサに比べて、その検知位置精度は低い。
これにより、障害物の位置および相対速度を素早く検知することができるため、衝突危険性の判定を早めることが可能である。
実施の形態1では、障害物が超音波センサ3の検知範囲内に入ったのちに送受信頻度を増やしたが、実施の形態2では、超音波センサ3の検知範囲に入る前に送受信頻度を増やすことで、より早い検知を行うことが可能である。
これにより、複数の超音波センサ3のうち、危険性の低い方角以外への検知を集中することができる。
ンサの検知周期が短くなり、初期検知の時間短縮及び検知率の向上が可能である。
また、障害物が自車両とすぐ衝突しない限りは、最小限のリソースでその方向の超音波センサによる検知を行い、その他の方向への検知に集中するので、新たに発見される障害物の検知を早める効果が得られる。
11 画像信号処理部、12 超音波信号処理部、13 衝突危険性判定部、
14 検知結果統合部、15 超音波制御部、16 表示用描画部、17 接近判定部
なお、実施の形態1では、カメラ2および超音波センサ3を車両前方に設置するものとしたが、車両後方あるいは車両全周囲にそれらセンサを設置する形態にも拡張可能である。また、超音波センサ3の検知範囲(第一の検知領域)は4m、カメラ2による検知範囲(第二の検知領域)は10m程度とする。
Claims (9)
- 車両に取り付けられ、上記車両の周辺の所定の検知領域に送信した超音波の反射波を受信する動作により上記検知領域内の障害物を検知する複数の超音波センサ、
この超音波センサの検知領域内外の障害物を撮影するように配置されたカメラ、
このカメラにより撮影された映像に基づき、障害物と、この障害物の属性および上記障害物の存在する方角とを検出する画像処理部、
および上記画像処理部によって検出された上記障害物の属性に応じて、上記障害物の存在する方角に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を増減させるように制御する超音波制御部を備えたことを特徴とする障害物検知システム。 - 上記超音波制御部は、
上記障害物の属性が、道路上で静止した物体を示す場合で、かついずれかの超音波センサで上記物体を検知している場合、上記障害物の存在する方角に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を、その他の超音波センサよりも減らすように制御することを特徴とする請求項1に記載の障害物検知システム。 - 上記超音波センサにより検知された障害物と自車両間の距離と、自車両の運動情報とに基づいて、上記障害物と自車両との衝突危険性を判定する衝突危険性判定部を備え、
上記超音波制御部は、上記衝突危険性判定部により上記障害物と自車両との衝突の危険性が高いと判定された場合に、上記障害物の存在する方角に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を、その他の超音波センサよりも増やすように制御することを特徴とする請求項1に記載の障害物検知システム。 - 上記超音波制御部は、
上記障害物の属性が、動く物体を示す場合、上記障害物の存在する方角に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を、その他の超音波センサよりも増やすように制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の障害物検知システム。 - 上記超音波制御部は、
上記障害物が、いずれかの超音波センサの検知領域内から全超音波センサの検知領域外へ出た場合、上記障害物の存在する方角に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を、その他の超音波センサよりも減らすように制御することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の障害物検知システム。 - 上記超音波制御部は、
上記障害物が、全超音波センサの検知領域外から、いずれかの超音波センサの検知領域内へ入った場合には、上記障害物の存在する方角に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を、その他の超音波センサよりも増やすように制御することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項または請求項5に記載の障害物検知システム。 - 車両に取り付けられ、上記車両の周辺の所定の検知領域に送信した超音波の反射波を受信する動作により上記検知領域内の障害物を検知する複数の超音波センサ、
この超音波センサの検知領域内外の障害物を撮影するように配置されたカメラ、
このカメラにより撮影された映像に基づき、障害物とこの障害物の位置とを検出する画像処理部、
および上記画像処理部により検出された障害物の位置に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を増減させるように制御する超音波制御部を備えたことを特徴とする障害物検知システム。 - 上記画像処理部により検出された障害物の位置と、自車両の運動情報を用いて、上記障害物が、上記超音波センサの全検知領域外から、いずれかの超音波センサの検知領域に接近したかどうかを判定する接近判定部を備え、
上記超音波制御部は、上記接近判定部により、上記障害物が、超音波センサの検知領域に接近したことが判定された場合に、上記障害物の位置に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を、その他の超音波センサよりも増やすように制御することを特徴とする請求項7に記載の障害物検知システム。 - 上記超音波制御部は、
上記障害物の位置が、自車両と衝突の危険性が無い位置で、かついずれかの超音波センサが上記障害物を検知している場合に、その障害物の位置に対応する超音波センサの単位時間当たりの動作回数を、その他の超音波センサよりも減らすように制御することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の障害物検知システム。
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