JP3903752B2 - Object detection apparatus and method - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物検出装置および方法に関し、特に、光軸のずれを検知することができるようにした対象物検出装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車に設置したレーザレーダを用いて、前を走る自動車との車間距離を測定し、この距離が、安全な距離以下になると、運転手に、もっと車間距離をとるよう警告を発したり、自動的に自車の速度を制御し、先行車との距離をあけさせる対象物検出装置がある。この装置の概要について、図1を参照して説明する。
【0003】
図1において、対象物検出装置2を車両前方に設置した自車1は、図中、左から右方向に走行している。自車1の前方には、先行車5が、自車1と同様の方向に走行している。対象物検出装置2のレーザレーダ3は、レーザ光4を自車の前方に向けて発射(投光)する。このレーザ光4は、先行車5の後部で反射され、その反射光は、レーザレーダ3により受光される。対象物検出装置2は、レーザレーダ3によりレーザ光4が投光されてから、先行車5に反射して、レーザレーダ3に受光されるまでの時間を測定し、その時間より、自車1と先行車5の車間距離を算出する。
【0004】
そして、対象物検出装置2は、このようにして算出した自車1と先行車5の車間距離が、あらかじめ設定されている安全な距離(先行車5が事故をおこしたり急停止したときに、自車1が危険を回避できると考えられる距離)以下であると判断した場合、自車1の運転手に、車間距離をもっととるよう警告を発したり、自動的に自車1の速度を制御して、安全な車間距離を確保させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような対象物検出装置2は、レーザレーダ3が投光するレーザ光4の光軸がずれると、図2に示すように先行車5との距離を正確に測定できないという課題があった。
【0006】
図2において、レーザレーダ3が投光するレーザ光4は、例えば、自車1の軽衝突による歪みや、レーザレーダ3を固定する固定機構の経年変化による緩みなどが原因で、図1に示したレーザ光4の正常な投光方向と比較して、投光角度が、上方に傾いてしまっている。
【0007】
このような場合、レーザレーダ3は、先行車5が、破線で示した先行車5の位置に近づくまで、レーザ光4の反射光を受光することが出来ない。このため、対象物検出装置2は、自車1と先行車5との車間距離が、破線で示した先行車5の位置より長い場合、車間距離はおろか、先行車5の存在すら検知できない。
【0008】
そのため、異常に接近するまで先行車5を検出することができず、緊急事態に対処出来ないという課題があった。
【0009】
この課題を解決するために、例えば特開平11−194169号公報には、路面に対する装置自体の傾きを検出する傾き検出手段を備えた車両用物体検知装置が開示されている。
【0010】
同公報の車両用物体検知装置は、先行車との車間距離を計測するために、路面と水平な方向にレーザ光を投光する第1のレーザレーダとは別に、車両用物体検知装置自体の路面に対する傾きを測定するために、路面に向かって所定の角度でレーザ光を投光させる第2および第3のレーザレーダを備えている。
【0011】
この車両用物体検知装置においては、第2および第3のレーザレーダによる路面との距離の計測結果を基に、車両用物体検知装置自体の、路面に対する角度を算出し、ひいては、第1のレーザレーダから投光されるレーザ光の光軸の角度を演算するようになされている。
【0012】
しかしながら、上記公報の発明では、車間距離を測定する第1のレーザレーダとは別に、車両用物体検知装置の傾きを測定するための第2、第3のレーザレーダを設置する必要があり、その分、装置が大きくなってしまうと共に、高価になってしまうという課題があった。
【0013】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、レーザ光4の光軸のずれを検知することができるようにするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の対象物検出装置は、ビームを出射する出射手段と、出射手段により出射されたビームが物体に当り反射された反射ビームを受信する受信手段と、受信手段により受信した反射ビームを基に、ビームを反射した物体までの距離を測定する測定手段と、受信手段により受信した反射ビームを基に、路面上にある頭上標識を認識する認識手段と、認識手段による頭上標識の認識が不可能になる直前の、頭上標識までの距離を特定する特定手段と、特定手段により特定された頭上標識までの距離を基に、出射手段により出射されたビームの出射方向のずれを検知する検知手段とを備えることを特徴とする。
【0015】
出射手段および受信手段は、例えば、図3のレーザレーダ3であり、ビームを出射し、路面、および路面上の対象物に反射された反射ビームを受信する。測定手段とは、例えば、図3の対象物認識/距離測定部13であり、受信手段により受信された反射ビームに基づいて、物体までの距離を算出する。認識手段とは、例えば、図3の対象物認識/距離測定部13であり、受信手段により受信された反射ビームに基づいて、路面上にある頭上標識を認識する。
【0016】
特定手段とは、例えば、図3の対象物認識/距離測定部13であり、認識手段により頭上標識が認識され始めてから認識されなくなるまでの間、測定手段により対象物検出装置と頭上標識の間の距離を測定し続け、認識手段により頭上標識が認識されなくなると、その直前に測定した頭上標識までの距離を特定する。
【0017】
検知手段とは、例えば、図3の光軸ズレ検出部14であり、特定手段により特定された頭上標識までの距離を基に、予め記憶してある頭上標識の設置高、および対象物検出装置の車両への設置高を利用して、レーザレーダ3より出射されているビームの上下方向のずれを算出する。
【0018】
前記検知手段により検知された前記ずれが、所定の範囲内にあるか否かを判断する第1の判断手段と、第1の判断手段により、前記ずれが所定の範囲内にないと判断された場合、警報を発する警報手段とをさらに備えるようにすることができる。
【0019】
第1の判断手段とは、例えば、図3の光軸ズレ検出部14であり、検出手段により検出されたビームの出射方向のずれが、予め設定されている所定の範囲内にあるか否かを判断する。所定の範囲とは、出射方向のずれがその範囲内にあれば、対象物検出装置が路面上の対象物までの距離を算出する際に、実用上問題ないと考えられる程度の測定誤差で、距離を算出することができる範囲のことである。
【0020】
警報手段とは、例えば、図3の警報提示部16であり、第1の判断手段により、ずれが所定の範囲内にないと判断された場合、対応するインジケータを表示させたり、音声を出力したりして、運転手に、対象物検出装置が正常に動作していないことを伝える。
【0021】
このようにすることにより、対象物検出装置が正常に対象物までの距離を測定していないことを運転手に知らせることができ、これを原因とする事故を未然に防ぐことができる。
【0022】
前記対象物検出装置が設置された車両の速度を計測する計測手段と、計測手段により計測された車両の速度を基に、車両が安定した速度で走行しているか否かを判断する第2の判断手段とをさらに備えるようにし、前記検知手段には、第2の判断手段により車両が安定した速度で走行していると判断された場合、前記ずれを検知するようにさせることができる。
【0023】
計測手段とは、例えば、図3の車両速度測定装置21であり、第2の判断手段とは、例えば図3の制御部11である。制御部11は、車両速度測定装置21から供給される車両の走行速度に関する情報に基づいて、車両が安定した速度で走行しているかを判断し、車両が安定した速度で走行しているときにのみ、ビームの出射方向のずれを算出させるようにする。
【0024】
このようにすることにより、車両が傾いた状況(すなわち、車両に取り付けた対象物検出装置が傾いた状況)のときには、ビームの出射方向のずれを算出する処理は行わないようにすることができる。そのため、ビームの出射方向のずれを誤って算出することを防ぐことができる。
【0025】
本発明の第1の対象物検出方法は、ビームを出射する出射ステップと、出射ステップの処理により出射されたビームが物体に当り反射された反射ビームを受信する受信ステップと、受信ステップの処理により受信した反射ビームを基に、ビームを反射した物体までの距離を測定する測定ステップと、受信ステップの処理により受信した反射ビームを基に、路面上にある頭上標識を認識する認識ステップと、認識ステップの処理による頭上標識の認識が不可能になる直前の、頭上標識までの距離を特定する特定ステップと、特定ステップの処理により特定された頭上標識までの距離を基に、出射ステップの処理により出射されたビームの出射方向のずれを検知する検知ステップとを含むことを特徴とする。
【0026】
出射ステップとは、例えば、図4のステップS1であり、受信ステップとは、例えば、図4のステップS2であり、測定ステップとは、例えば図4のステップS3であり、認識ステップとは、例えば、図4のステップS4である。特定ステップとは、例えば、図4のステップS6であり、検知ステップとは、例えば、図4のステップS7である。
【0027】
本発明の第1の対象物検出装置および方法においては、ビームが出射され、出射されたビームが物体に当り反射された反射ビームが受信され、受信した反射ビームを基に、ビームを反射した物体までの距離が測定され、受信した反射ビームを基に、路面上にある頭上標識が認識され、頭上標識の認識が不可能になる直前の、頭上標識までの距離が特定され、特定された頭上標識までの距離を基に、出射されたビームの出射方向のずれが検知される。
【0029】
出射手段および受信手段は、例えば、図3のレーザレーダ3であり、ビームを出射し、路面、および路面上の対象物に反射された反射ビームを受信する。測定手段とは、例えば、図3の対象物認識/距離測定部13であり、受信手段により受信された反射ビームに基づいて、物体までの距離を算出する。判別手段とは、例えば、図3の対象物認識/距離測定部13であり、受信手段により受信された反射ビームが路面からの反射ビームであるか否かを判断する。
【0030】
特定手段とは、例えば、図3の対象物認識/距離測定部13であり、判断手段により路面からの反射ビームであると判断された場合、測定手段により測定された複数のデータから、路面までの距離に関するデータを特定する。
【0031】
検知手段とは、例えば、図3の光軸ズレ検出部14であり、特定手段により特定された路面までの距離を基に、予め記憶してある対象物検出装置の車両への設置高を利用して、レーザレーダ3より出射されているビームの出射方向のずれを算出する。
【0037】
計測手段とは、例えば、図3の車両速度測定装置21であり判断手段とは、例えば図3の制御部11である。制御部11は、車両速度測定装置21から供給される車両の走行速度に関する情報に基づいて、車両が安定した速度で走行しているかを判断し、車両が安定した速度で走行しているときにのみ、ビームの出射方向のずれを算出させるようにする。
【0038】
このようにすることにより、車両が傾いた状況(すなわち、車両に取り付けた対象物検出装置が傾いた状況)のときには、ビームの出射方向のずれを算出する処理は行わないようにすることができる。そのため、ビームの出射方向のずれを誤って算出することを防ぐことができる。
【0041】
【発明の実施の形態】
本発明の対象物検出装置2の構成例について、図3のブロック図を参照して説明する。
【0042】
対象物検出装置2の制御部11は、予め設定された所定の制御プログラムに基づいて、対象物検出装置2の各部を制御し、先行する車両の有無を判断したり、先行車5が検出された場合、先行車5との車間距離を測定し、車間距離が安全な距離か否かを判断し、安全な距離ではない場合、運転手に警告を発したりする一連の処理を実行させる。また、制御部11は、対象物認識/距離測定部13より、頭上標識(または路面)の存在を確認した旨の情報が入力されると、車両速度測定装置21から供給された自車1の走行速度に関する情報を参照して、自車1が安定した速度で走行しているか否か(加速度運動をしていないか否か)を判断し、安定している(一定の速度で走行している)と判断した場合、後述する光軸ずれを検知する所定の処理を実行する。
【0043】
レーザレーダ3は、制御部11の制御に基づいて、レーザ光4を出力し、頭上標識や先行車5などの対象物や道路などの反射体からの反射光を受光し、光電変換して信号処理部12に入力する。信号処理部12は、レーザレーダ3から出力されるレーザ光4およびその反射光に対応する信号に対して、所定の信号処理を施し、それを対象物認識/距離測定部13に供給する。
【0044】
対象物認識/距離測定部13は、信号処理部12より供給された信号に基づいて、頭上標識、先行車5、道路などの反射体を識別すると共に、反射体までの距離を測定し、制御部11、光軸ズレ検出部14、および安全距離判断部15に、それぞれ供給する。
【0045】
光軸ズレ検出部14は、対象物認識/距離測定部13から入力された反射体までの距離を基に、所定の演算を実行し、レーザ光4の光軸の基準方向からのずれを算出し、光軸のずれが、予め設定された所定のずれ角度より大きいと判断した場合、警報提示部16に、警報を発するよう指示する。ここで、レーザ光4の光軸について、図4を参照して説明する。
【0046】
図4において、レーザレーダ3から投光されたレーザ光4は、上下に所定の幅の広がりを有しており、その端(利用可能な強度を有する範囲の境界)を、それぞれレーザ光上端31、およびレーザ光下端32とする。レーザ光上端31とレーザ光下端32が成す角度をΘとしたとき、その2等分線を、光軸33とする。なお、角度Θは、予め所定の値に設定されている。
【0047】
図3に戻って、安全距離判断部15は、対象物認識/距離測定部13から入力された反射体までの距離を基に、先行車5との間の車間距離が安全な距離であるか否かを判断し、安全な距離ではないと判断した場合、警報提示部16に、警報を発するよう指示する。
【0048】
警報提示部16は、光軸ズレ検出部14、または、安全距離判断部15からの指示が入力されると、対応した警報を発する。
【0049】
図3の車両速度測定装置21は、走行中の自車1の速度を常時計測し、対象物検出装置2の制御部11に供給する。
【0050】
ところで、対象物検出装置2の制御部11は、前回に光軸ずれの検出処理を行ってから、所定の時間(例えば、1日間)が経過したと判断すると、光軸ずれを検知する一連の処理を開始する。
【0051】
次に、光軸ズレ検知処理について、図5のフローチャートを参照して、説明する。
【0052】
ステップS1において、レーザレーダ3は、レーザ光4を投光する。
【0053】
ステップS2において、レーザレーダ3は、ステップS1で投光したレーザ光4が路面上にある各種の物体(反射体)に反射してきた反射光を受光する。
【0054】
ステップS3において、レーザレーダ3は、ステップS2で受光した反射光に対応する信号(反射信号)を信号処理部12に入力する。対象物認識/距離測定部13は、信号処理部12において所定の信号処理が施された反射信号を基に、対象物(反射体)の有無、および対象物までの距離を算出する。
【0055】
ステップS4において、対象物認識/距離測定部13は、認識した対象物(反射体)が頭上標識41であるか否かを判断する。制御部11は、対象物認識/距離測定部13から、頭上標識41を確認した旨の情報が入力されるまで待機する。
【0056】
図6Aは、図中、左から右方向に走行する自車1と、頭上標識41の関係を示している。自車1に設置された対象物検出装置2のレーザレーダ3は、自車1の前方にレーザ光4を投光している。自車1の走行に伴って、遠方から頭上標識41(図中、実線)が接近し、レーザレーダ3の測定範囲内にまで接近すると、レーザ光4は、頭上標識41により反射され、レーザレーダ3は、この反射光を受光する。この信号は信号処理部12で処理された後、対象物認識/距離測定部13に入力される。対象物認識/距離測定部13は、入力された信号を基準の信号と比較することで、頭上標識であることを認識する。基準の信号は、実験等により予め測定され、記憶されている。対象物認識/距離測定部13から、頭上標識41を認識した旨の情報が制御部11に入力されると、処理はステップS5に進む。
【0057】
ステップS5において、制御部11は、車両速度測定装置21から、自車1の走行速度を取得し、それを基に、自車1が、安定した速度(一定の速度)で走行しているか否かを判定し、安定した速度で走行していない場合、処理はステップS4に戻り、上述した処理を繰り返す。
【0058】
ステップS5において、制御部11が、自車1は安定した速度で走行していると判断した場合、ステップS6に進み、制御部11からの指令により、対象物認識/距離測定部13は、レーザレーダ3が頭上標識41を検出できなくなる瞬間(直前)の、レーザレーダ3と頭上標識41の間の距離を算出する。すなわち、図6Aにおいて、自車1が右方向に走行する間、対象物認識/距離測定部13は、頭上標識41を認識し続けるが、自車1と頭上標識41との距離が頭上標識ロスト距離になると(頭上標識41が、図中、破線で示される位置(▲で示す地点)になると)、頭上標識41は、レーザ光4の投光範囲より上方の外に出てしまい、対象物認識/距離測定部13は、以後、頭上標識41を認識することができなくなる(これをロストと称する)。対象物認識/距離測定部13は、頭上標識41を認識することができなくなる直前の、レーザレーダ3と頭上標識41の間の距離(図6AのL1で示された距離)を算出し、光軸ズレ検出部14に供給する。
【0059】
ステップS7において、光軸ズレ検出部14は、ステップS6で、対象物認識/距離測定部13が算出したレーザレーダ3と頭上標識41の間の距離L1を基に、光軸のずれを算出する。この処理の詳細は、後述する。
【0060】
ステップS8において、光軸ズレ検出部14は、ステップS7において算出した光軸のずれが、予め設定された所定の範囲内に収まっているか否かを判定し、所定の範囲内に収まっている場合、処理を終了する。
【0061】
ステップS8において、光軸ズレ検出部14が、光軸が所定の範囲より大きくずれていると判定した場合、ステップS9に進み、光軸ズレ検出部14は、警報提示部16に、運転手に対して警報を提示するよう指令する。警報提示部16は、この指令に従って、例えば、光軸がずれていることを示すインジケータを表示させたり、光軸がずれていることを案内する音声を出力させたりして、運転手に、光軸がずれていることを知らせる。
【0062】
以上のようにして、本願発明の対象物検出装置2は、光軸のずれを検知する一連の処理を行う。
【0063】
なお、例えば、カーナビゲーションシステムの記録媒体に、頭上標識41の設置位置を予め記録させておき、カーナビゲーションシステムと連動して、対象物検出装置2の光軸ズレ検知処理を行うようにしてもよい。すなわち、カーナビゲーションシステムが、自車1が走行する道路の前方に頭上標識41があると判断したとき、その情報を対象物検出装置2に供給し、対象物検出装置2に、光軸のずれを検知する一連の処理を行わせるようにしてもよい。また、頭上標識41の設置高に関する情報も、カーナビゲーションシステムの記録媒体に予め記録させておき、光軸ズレ検出部14が、光軸のずれを算出する際に、この頭上標識41の設置高に関する情報を用いるようにしてもよい。
【0064】
さらに、道路上の特定の対象物(例えば、頭上標識41以外の路上の看板や、トンネルの出口など)とその設置高を対応付けて、予めカーナビゲーションシステムに登録させておくことにより、頭上標識41以外の対象物を利用して、光軸のずれを検知するようにしてもよい。
【0065】
また、上述した例においては、検出のためのビームとしてレーザ光を用いたが、本発明の対象物検出装置2が用いるビームは、レーザ光に限定されるものではない。
【0066】
次に、図5のステップS7の処理、すなわち、距離L1を利用した光軸ズレ検出処理の概要について、図7を参照して説明する。
【0067】
図7は、レーザレーダ3が頭上標識41をロストした瞬間の、自車1、頭上標識41、およびレーザ光4の関係を示している。レーザレーダ3と頭上標識41間の距離L1は、対象物認識/距離測定部13のステップS6の処理によって算出されている。路面64を基準としたレーザレーダ3の設置高hは、レーザレーダ3の自車1への取り付け時に、予め計測済みである。また、頭上標識41の設置高Hは、日本国内の場合、路面64を基準とした標識下端の高さが、標準5m(例外として4.7m乃至6.0m)と定められている。平行線51は、レーザレーダ3の設置高hで、路面64と平行に引かれた便宜上の線である。
【0068】
ここで、レーザレーダ3のレーザ光4の投光口をa、頭上標識41の下端をb、下端bから路面に下ろした垂線と平行線51の交わる点をcとすると、三角形abcは、∠acbが直角な直角三角形である。辺abの長さはL1であり、辺bcの長さはH-hで算出できる。
【0069】
よって、∠bacをθとすると、角度θは、次の式で求めることができる。
sinθ=(H−h)/L1
【0070】
ところで、図4に示した通り、光軸33は、レーザ光上端31とレーザ光下端32が成す角度Θの2等分線である。
【0071】
以上のことから、光軸33が平行線51と成す角度は、θ―Θ/2で求めることができる。
【0072】
対象物検出装置2を自車1に設置する際の、平行線51に対する光軸33の適正な角度は、予め所定の範囲内に指定されており、値θ―Θ/2を、予め指定された適正な角度と比較することにより、光軸33の上下方向のずれを求めることができる。
【0073】
次に、図6Bは、光軸が、予め設定された所定の範囲より上方に傾いた場合の例について示している。図6Bにおいても図6Aと同様に、自車1は、図中、左から右方向に向かって走行している。レーザレーダ3は、接近する頭上標識41を認識し続ける。そして、頭上認識ロスト距離に達したとき(頭上標識41が、破線で示される位置になると)、頭上標識41は、レーザ光4の視野外に出てしまう。このときの、レーザレーダ3と頭上標識41の間の距離をL2とする。
【0074】
図示したように、図6Aの光軸が正常な場合におけるレーザレーダ3と頭上標識41の間の距離L1と比較して、図6Bに示した光軸が上方に傾いている場合のレーザレーダ3と頭上標識41の間の距離L2は、短くなっている。距離L2を基に、上述した原理の演算を行うことにより、光軸33のずれが求められ、その結果、ずれの大きさが、対象物検出装置2が正常に作動できる範囲を超えていると判定され、運転手に、警告を表示するようになっている。
【0075】
以上のような原理によって、本発明の対象物検出装置2は、光軸33のずれを検知することができる。
【0076】
次に、本発明の対象物検出装置2による光軸ズレ検知方法の第2の例について、図8を参照して説明する。なお、光軸ズレ検知方法の原理は、図7に示された頭上標識41を利用した検知方法と同様であるため、以下の説明においては、詳細な説明は、適宜省略する。
【0077】
光軸ズレ検知方法の第2の例においては、対象物検出装置2は、頭上標識41からの反射光を利用する代わりに、路面64からの反射光を利用する。図8に示すように、レーザ光下端62のレーザ光4は、点eで、路面64に反射し、反射光はレーザレーダ3により受光される。この反射光を基に、対象物認識/距離測定部13において、路面64からの反射か否かが識別されると共に、レーザレーダ3の投光口dとレーザ光下端62と路面64との交点eの間の距離L3が算出される。対象物認識/距離測定部13は、算出した距離L3を光軸ズレ検出部14に供給する。
【0078】
光軸ズレ検出部14は、対象物認識/距離測定部13から供給された距離L3とレーザレーダ3の設置高hを基に、以下の式により、θを算出する。
【0079】
sinθ=h/L3
【0080】
そして、光軸ズレ検出部14は、θからΘ/2を引き算した値(θ−Θ/2)から、平行線51を基準とした光軸63の角度を算出する。
【0081】
以上のようにして、対象物検出装置2は、路面64を利用して、光軸のずれを検知することもできる。上述した、路面64を利用した光軸ズレ検知方法は、下方への光軸のずれを検知することができるほか、所定の角度までなら、上方への光軸のずれを検知することも可能である。
【0082】
なお、路面64からの反射光であるか否かは、路面64からの反射光に基づく反射信号の特徴量を実験により予め求めておき、その特徴量と比較することで判定することができる。
【0083】
本発明においては、以上のような方法を用いることにより、装置を大きくすることなく、また、装置を高価にすることなく、光軸ズレ検知機能を持たせた対象物検出装置を実現することができる。
【0084】
以上においては、レーザ光によるビームを用いるようにしたが、ミリ波等の充分鋭い指向性を確保することができる電波によるビームを用いることも可能である。
【発明の効果】
以上のように、本発明の第1の対象物検出装置および方法によれば、頭上標識の認識が不可能になる直前の、頭上標識までの距離を特定し、特定された頭上標識までの距離を基に、出射されたビームの出射方向のずれを検知するようにしたので、簡単な構成の装置で、高精度に光軸のずれを検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の対象物検出装置による対象物検出の方法を説明する図である。
【図2】従来の対象物検出装置による光軸のずれを説明する図である。
【図3】本発明の対象物検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図4】図3の対象物検出装置が投光するレーザ光の光軸について説明する図である。
【図5】図3の対象物検出装置の動作を説明するフローチャートである。
【図6】図3の対象物検出装置の光軸ズレ検知方法を説明する図である。
【図7】図3の対象物検出装置の光軸ズレ検知方法を説明する、別の図である。
【図8】図3の対象物検出装置の他の光軸ズレ検知方法を説明する図である。
【符号の説明】
1 自車
2 対象物検出装置
3 レーザレーダ
4 レーザ光
5 先行車
11 制御部
12 信号処理部
13 対象物認識/距離測定部
14 光軸ズレ検出部
15 安全距離判定部
16 警報提示部
21 車両速度測定装置
31 レーザ光上端
32 レーザ光下端
33 光軸
41 頭上標識
51 平行線
61 レーザ光上端
62 レーザ光下端
63 光軸
64 路面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an object detection apparatus and method, and more particularly, to an object detection apparatus and method that can detect an optical axis shift.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, using the laser radar installed in the car, measure the distance between the car and the car that runs in front, and if this distance is less than the safe distance, the driver will be warned to take more distance, There is an object detection device that automatically controls the speed of the own vehicle to increase the distance from the preceding vehicle. The outline of this apparatus will be described with reference to FIG.
[0003]
In FIG. 1, the own vehicle 1 in which the object detection device 2 is installed in front of the vehicle is traveling from left to right in the figure. A preceding vehicle 5 is traveling in the same direction as the own vehicle 1 in front of the own vehicle 1. The laser radar 3 of the object detection device 2 emits (projects) the laser light 4 toward the front of the host vehicle. The laser light 4 is reflected at the rear part of the preceding vehicle 5, and the reflected light is received by the laser radar 3. The object detection device 2 measures the time from when the laser beam 4 is projected by the laser radar 3 until it is reflected by the preceding vehicle 5 and received by the laser radar 3, and from that time, the subject vehicle 1 And the inter-vehicle distance of the preceding vehicle 5 is calculated.
[0004]
Then, the object detection device 2 determines that the distance between the vehicle 1 and the preceding vehicle 5 calculated in this way is a preset safe distance (when the preceding vehicle 5 causes an accident or suddenly stops, If it is determined that the vehicle 1 is less than the distance at which the vehicle 1 can avoid danger), the driver of the vehicle 1 is warned to increase the distance between the vehicles, and the speed of the vehicle 1 is automatically controlled. To ensure a safe inter-vehicle distance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such an object detection device 2 has a problem that the distance from the preceding vehicle 5 cannot be accurately measured as shown in FIG. 2 when the optical axis of the laser light 4 projected by the laser radar 3 is shifted. It was.
[0006]
In FIG. 2, the laser light 4 projected by the laser radar 3 is shown in FIG. 1 due to, for example, distortion due to a light collision of the own vehicle 1 or loosening due to secular change of the fixing mechanism that fixes the laser radar 3. Compared with the normal light projecting direction of the laser light 4, the light projecting angle is inclined upward.
[0007]
In such a case, the laser radar 3 cannot receive the reflected light of the laser beam 4 until the preceding vehicle 5 approaches the position of the preceding vehicle 5 indicated by a broken line. For this reason, when the inter-vehicle distance between the subject vehicle 1 and the preceding vehicle 5 is longer than the position of the preceding vehicle 5 indicated by the broken line, the object detection device 2 cannot detect the presence of the preceding vehicle 5 as well as the inter-vehicle distance.
[0008]
Therefore, there is a problem that the preceding vehicle 5 cannot be detected until the vehicle approaches an abnormality, and the emergency situation cannot be dealt with.
[0009]
In order to solve this problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-194169 discloses a vehicle object detection device including an inclination detection unit that detects an inclination of the device itself with respect to a road surface.
[0010]
The vehicle object detection device disclosed in this publication is different from the first laser radar that projects laser light in a direction parallel to the road surface in order to measure the inter-vehicle distance from the preceding vehicle. In order to measure the inclination with respect to the road surface, second and third laser radars that project laser light at a predetermined angle toward the road surface are provided.
[0011]
In this vehicle object detection device, the angle of the vehicle object detection device itself with respect to the road surface is calculated based on the measurement results of the distance from the road surface by the second and third laser radars. The angle of the optical axis of the laser light projected from the radar is calculated.
[0012]
However, in the invention of the above publication, it is necessary to install the second and third laser radars for measuring the inclination of the vehicle object detection device separately from the first laser radar for measuring the inter-vehicle distance. As a result, there is a problem that the apparatus becomes large and expensive.
[0013]
The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to detect the deviation of the optical axis of the laser light 4 with a simple configuration.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The first object detection apparatus of the present invention includes an emitting means for emitting a beam, a receiving means for receiving a reflected beam reflected by an object emitted by the emitting means, and a reflected beam received by the receiving means. Measurement means for measuring the distance to the object reflecting the beam, recognition means for recognizing an overhead sign on the road surface based on the reflected beam received by the reception means, and recognition of the overhead sign by the recognition means The deviation of the emission direction of the beam emitted by the emitting means is detected based on the specifying means for specifying the distance to the overhead sign and the distance to the overhead sign specified by the specifying means immediately before the point becomes impossible. And a detecting means.
[0015]
The emitting unit and the receiving unit are, for example, the laser radar 3 of FIG. 3, which emits a beam and receives a reflected beam reflected by a road surface and an object on the road surface. The measurement means is, for example, the object recognition / distance measurement unit 13 in FIG. 3, and calculates the distance to the object based on the reflected beam received by the reception means. The recognition means is, for example, the object recognition / distance measurement unit 13 in FIG. 3, and recognizes an overhead sign on the road surface based on the reflected beam received by the reception means.
[0016]
The specifying means is, for example, the object recognition / distance measuring unit 13 in FIG. 3, and between the start of recognition of the overhead sign by the recognition means and the disappearance of the recognition of the overhead sign between the object detection device and the overhead sign. When the overhead marker is no longer recognized by the recognition means, the distance to the overhead marker measured immediately before is determined.
[0017]
The detection means is, for example, the optical axis misalignment detection unit 14 in FIG. 3, and based on the distance to the overhead sign specified by the specifying means, the installation height of the overhead sign stored in advance and the object detection device The vertical displacement of the beam emitted from the laser radar 3 is calculated using the height of the vehicle installed on the vehicle.
[0018]
The first determination means for determining whether or not the deviation detected by the detection means is within a predetermined range, and the first determination means determines that the deviation is not within the predetermined range. In this case, it is possible to further include alarm means for issuing an alarm.
[0019]
The first determination means is, for example, the optical axis deviation detection unit 14 of FIG. 3, and whether or not the deviation of the beam emission direction detected by the detection means is within a predetermined range set in advance. Judging. The predetermined range is a measurement error that is considered to be practically acceptable when the object detection device calculates the distance to the object on the road surface if the deviation in the emission direction is within the range, It is the range where the distance can be calculated.
[0020]
The alarm means is, for example, the alarm presentation unit 16 in FIG. 3, and when the first determination means determines that the deviation is not within a predetermined range, a corresponding indicator is displayed or a sound is output. To inform the driver that the object detection device is not operating normally.
[0021]
By doing so, it is possible to notify the driver that the object detection device has not normally measured the distance to the object, and accidents caused by this can be prevented in advance.
[0022]
Based on the measuring means for measuring the speed of the vehicle in which the object detection device is installed and the speed of the vehicle measured by the measuring means, it is determined whether or not the vehicle is traveling at a stable speed. A determination unit, and the detection unit may detect the shift when the second determination unit determines that the vehicle is traveling at a stable speed.
[0023]
The measuring means is, for example, the vehicle speed measuring device 21 in FIG. 3, and the second determining means is, for example, the control unit 11 in FIG. The control unit 11 determines whether the vehicle is traveling at a stable speed based on information on the traveling speed of the vehicle supplied from the vehicle speed measuring device 21, and when the vehicle is traveling at a stable speed. Only the deviation of the beam emission direction is calculated.
[0024]
In this way, when the vehicle is tilted (that is, when the object detection device attached to the vehicle is tilted), the process of calculating the deviation of the beam emission direction can be prevented. . Therefore, it is possible to prevent erroneous calculation of the deviation in the beam emission direction.
[0025]
The first object detection method of the present invention includes an emission step of emitting a beam, a reception step of receiving a reflected beam reflected by an object emitted by the processing of the emission step, and a process of the reception step. A measurement step for measuring the distance to the object that reflected the beam based on the received reflected beam, a recognition step for recognizing an overhead sign on the road surface based on the reflected beam received by the processing of the reception step, and recognition Based on the identification step for identifying the distance to the overhead marker immediately before the recognition of the overhead marker by the processing of the step, and the distance to the overhead marker identified by the processing of the specific step, And a detection step of detecting a deviation in the emission direction of the emitted beam.
[0026]
The emission step is, for example, step S1 in FIG. 4, the reception step is, for example, step S2 in FIG. 4, the measurement step is, for example, step S3 in FIG. 4, and the recognition step is, for example, This is step S4 of FIG. The specific step is, for example, step S6 in FIG. 4, and the detection step is, for example, step S7 in FIG.
[0027]
In the first object detection apparatus and method of the present invention, a beam is emitted, a reflected beam that is reflected when the emitted beam hits an object is received, and an object that reflects the beam based on the received reflected beam is received. The distance to the overhead sign immediately before the overhead sign on the road surface is recognized and recognition of the overhead sign becomes impossible is determined based on the received reflected beam. Based on the distance to the sign, a deviation in the emission direction of the emitted beam is detected.
[0029]
The emitting unit and the receiving unit are, for example, the laser radar 3 in FIG. 3, which emits a beam and receives a reflected beam reflected by a road surface and an object on the road surface. The measurement means is, for example, the object recognition / distance measurement unit 13 in FIG. 3, and calculates the distance to the object based on the reflected beam received by the reception means. The discriminating means is, for example, the object recognition / distance measuring unit 13 in FIG. 3, and judges whether or not the reflected beam received by the receiving means is a reflected beam from the road surface.
[0030]
The identification means is, for example, the object recognition / distance measurement unit 13 in FIG. 3, and when the determination means determines that the reflected beam is from the road surface, from the plurality of data measured by the measurement means to the road surface Identify data about distance.
[0031]
The detection means is, for example, the optical axis misalignment detection unit 14 in FIG. 3, and uses the installation height of the object detection device stored in advance in the vehicle based on the distance to the road surface specified by the specification means. Then, the deviation of the emission direction of the beam emitted from the laser radar 3 is calculated.
[0037]
The measuring means is, for example, the vehicle speed measuring device 21 in FIG. , The judging means is, for example, the control unit 11 in FIG. The control unit 11 determines whether the vehicle is traveling at a stable speed based on information on the traveling speed of the vehicle supplied from the vehicle speed measuring device 21, and when the vehicle is traveling at a stable speed. Only the deviation of the beam emission direction is calculated.
[0038]
In this way, when the vehicle is tilted (that is, when the object detection device attached to the vehicle is tilted), the process of calculating the deviation of the beam emission direction can be prevented. . Therefore, it is possible to prevent erroneous calculation of the deviation in the beam emission direction.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The structural example of the target object detection apparatus 2 of this invention is demonstrated with reference to the block diagram of FIG.
[0042]
The control unit 11 of the object detection device 2 controls each part of the object detection device 2 based on a predetermined control program set in advance to determine the presence or absence of a preceding vehicle or to detect the preceding vehicle 5. In such a case, the inter-vehicle distance from the preceding vehicle 5 is measured to determine whether the inter-vehicle distance is a safe distance. If the inter-vehicle distance is not a safe distance, a series of processing for issuing a warning to the driver is executed. Further, when information indicating that the overhead sign (or road surface) has been confirmed is input from the object recognition / distance measurement unit 13, the control unit 11 receives the vehicle 1 supplied from the vehicle speed measurement device 21. Referring to the information on the traveling speed, it is determined whether the vehicle 1 is traveling at a stable speed (whether it is not accelerating or not) and is stable (running at a constant speed). If it is determined that there is an optical axis deviation, a predetermined process for detecting an optical axis shift described later is executed.
[0043]
The laser radar 3 outputs laser light 4 based on the control of the control unit 11, receives reflected light from an object such as an overhead sign or a preceding vehicle 5, and a reflector such as a road, and performs photoelectric conversion to obtain a signal. Input to the processing unit 12. The signal processing unit 12 performs predetermined signal processing on the laser light 4 output from the laser radar 3 and the signal corresponding to the reflected light, and supplies the signal processing to the object recognition / distance measurement unit 13.
[0044]
Based on the signal supplied from the signal processing unit 12, the object recognition / distance measurement unit 13 identifies a reflector such as an overhead sign, the preceding vehicle 5, and a road, and measures and controls the distance to the reflector. To the unit 11, the optical axis deviation detection unit 14, and the safety distance determination unit 15.
[0045]
The optical axis deviation detection unit 14 performs a predetermined calculation based on the distance to the reflector input from the object recognition / distance measurement unit 13 and calculates a deviation of the optical axis of the laser beam 4 from the reference direction. When it is determined that the deviation of the optical axis is larger than a predetermined deviation angle set in advance, the alarm presentation unit 16 is instructed to issue an alarm. Here, the optical axis of the laser beam 4 will be described with reference to FIG.
[0046]
In FIG. 4, the laser beam 4 projected from the laser radar 3 has a predetermined width in the vertical direction, and its end (boundary of the range having available intensity) is respectively set at the upper end 31 of the laser beam. And the lower end 32 of the laser beam. When the angle formed by the laser beam upper end 31 and the laser beam lower end 32 is Θ, the bisector is the optical axis 33. The angle Θ is set in advance to a predetermined value.
[0047]
Returning to FIG. 3, based on the distance to the reflector input from the object recognition / distance measurement unit 13, the safe distance determination unit 15 determines whether the inter-vehicle distance from the preceding vehicle 5 is a safe distance. If it is determined that the distance is not safe, the alarm presentation unit 16 is instructed to issue an alarm.
[0048]
When an instruction from the optical axis deviation detection unit 14 or the safety distance determination unit 15 is input, the alarm presentation unit 16 issues a corresponding alarm.
[0049]
The vehicle speed measuring device 21 in FIG. 3 constantly measures the speed of the traveling vehicle 1 and supplies it to the control unit 11 of the object detection device 2.
[0050]
By the way, when the control unit 11 of the object detection device 2 determines that a predetermined time (for example, one day) has elapsed since the detection processing of the optical axis deviation was performed last time, a series of detection of the optical axis deviation. Start processing.
[0051]
Next, the optical axis deviation detection process will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0052]
In step S <b> 1, the laser radar 3 projects laser light 4.
[0053]
In step S2, the laser radar 3 receives the reflected light reflected by the various objects (reflectors) on the road surface from the laser light 4 projected in step S1.
[0054]
In step S <b> 3, the laser radar 3 inputs a signal (reflection signal) corresponding to the reflected light received in step S <b> 2 to the signal processing unit 12. The object recognition / distance measurement unit 13 calculates the presence / absence of the object (reflector) and the distance to the object based on the reflected signal subjected to the predetermined signal processing in the signal processing unit 12.
[0055]
In step S <b> 4, the object recognition / distance measurement unit 13 determines whether or not the recognized object (reflector) is the overhead sign 41. The control unit 11 stands by until information indicating that the overhead marker 41 has been confirmed is input from the object recognition / distance measurement unit 13.
[0056]
FIG. 6A shows the relationship between the host vehicle 1 traveling from the left to the right and the overhead sign 41 in the figure. The laser radar 3 of the object detection device 2 installed in the own vehicle 1 projects laser light 4 in front of the own vehicle 1. As the host vehicle 1 travels, the overhead sign 41 (solid line in the figure) approaches from a distance and approaches the measurement range of the laser radar 3, the laser beam 4 is reflected by the overhead sign 41, and the laser radar 3 receives this reflected light. This signal is processed by the signal processing unit 12 and then input to the object recognition / distance measuring unit 13. The object recognition / distance measurement unit 13 recognizes that it is an overhead sign by comparing the input signal with a reference signal. The reference signal is measured and stored in advance by experiments or the like. When information indicating that the overhead marker 41 has been recognized is input from the object recognition / distance measurement unit 13 to the control unit 11, the process proceeds to step S5.
[0057]
In step S <b> 5, the control unit 11 acquires the traveling speed of the host vehicle 1 from the vehicle speed measuring device 21, and based on that, the host vehicle 1 is traveling at a stable speed (a constant speed). If the vehicle is not traveling at a stable speed, the process returns to step S4 and the above-described process is repeated.
[0058]
In step S5, when the control unit 11 determines that the host vehicle 1 is traveling at a stable speed, the process proceeds to step S6, and the object recognition / distance measurement unit 13 determines whether the object recognition / distance measurement unit 13 is a laser. The distance between the laser radar 3 and the overhead sign 41 at the moment (immediately before) when the radar 3 cannot detect the overhead sign 41 is calculated. That is, in FIG. 6A, while the subject vehicle 1 travels in the right direction, the object recognition / distance measuring unit 13 continues to recognize the overhead sign 41, but the distance between the subject vehicle 1 and the overhead sign 41 is the overhead sign lost. When the distance is reached (when the overhead sign 41 is at the position indicated by the broken line (point indicated by ▲) in the figure), the overhead sign 41 comes out above the projection range of the laser beam 4, and the target object Thereafter, the recognition / distance measuring unit 13 cannot recognize the overhead marker 41 (this is referred to as lost). The object recognition / distance measuring unit 13 calculates the distance (the distance indicated by L1 in FIG. 6A) between the laser radar 3 and the overhead sign 41 immediately before the overhead sign 41 cannot be recognized, This is supplied to the shaft misalignment detector 14.
[0059]
In step S7, the optical axis deviation detection unit 14 calculates the optical axis deviation based on the distance L1 between the laser radar 3 and the overhead sign 41 calculated by the object recognition / distance measurement unit 13 in step S6. . Details of this processing will be described later.
[0060]
In step S8, the optical axis deviation detection unit 14 determines whether or not the deviation of the optical axis calculated in step S7 is within a predetermined range set in advance, and is within the predetermined range. The process is terminated.
[0061]
In step S8, when the optical axis deviation detecting unit 14 determines that the optical axis is greatly deviated from a predetermined range, the process proceeds to step S9, and the optical axis deviation detecting unit 14 notifies the warning presenting unit 16 to the driver. Command the alarm to be presented. In accordance with this command, the alarm presenting unit 16 displays an indicator indicating that the optical axis is shifted, or outputs a voice that indicates that the optical axis is shifted, for example. Informs that the axis is off.
[0062]
As described above, the object detection device 2 of the present invention performs a series of processes for detecting the deviation of the optical axis.
[0063]
For example, the installation position of the overhead sign 41 is recorded in advance on the recording medium of the car navigation system, and the optical axis deviation detection processing of the object detection device 2 is performed in conjunction with the car navigation system. Good. That is, when the car navigation system determines that there is an overhead sign 41 in front of the road on which the vehicle 1 is traveling, the information is supplied to the object detection device 2, and the optical axis is shifted to the object detection device 2. You may make it perform a series of processes which detect this. Also, information related to the installation height of the overhead sign 41 is recorded in advance on a recording medium of the car navigation system, and the installation height of the overhead sign 41 is calculated when the optical axis deviation detection unit 14 calculates the deviation of the optical axis. You may make it use the information regarding.
[0064]
Furthermore, a specific object on the road (for example, a signboard on the road other than the overhead sign 41 or the exit of the tunnel) is associated with the installation height and registered in the car navigation system in advance, thereby allowing the overhead sign. An object other than 41 may be used to detect an optical axis shift.
[0065]
In the above-described example, the laser beam is used as the beam for detection. However, the beam used by the object detection device 2 of the present invention is not limited to the laser beam.
[0066]
Next, the outline of the process of step S7 in FIG. 5, that is, the optical axis deviation detection process using the distance L1, will be described with reference to FIG.
[0067]
FIG. 7 shows the relationship between the own vehicle 1, the overhead sign 41, and the laser beam 4 at the moment when the laser radar 3 has lost the overhead sign 41. The distance L1 between the laser radar 3 and the overhead sign 41 is calculated by the process of step S6 of the object recognition / distance measurement unit 13. The installation height h of the laser radar 3 with respect to the road surface 64 has been measured in advance when the laser radar 3 is attached to the vehicle 1. As for the installation height H of the overhead sign 41, in Japan, the height of the lower end of the sign relative to the road surface 64 is set as a standard of 5 m (exception is 4.7 m to 6.0 m). The parallel line 51 is a convenience line drawn parallel to the road surface 64 at the installation height h of the laser radar 3.
[0068]
Here, when the projection port of the laser beam 4 of the laser radar 3 is a, the lower end of the overhead sign 41 is b, and the point where the perpendicular line and the parallel line 51 intersect from the lower end b to the road surface is c, the triangle abc is acb is a right triangle. The length of the side ab is L1, and the length of the side bc can be calculated by Hh.
[0069]
Therefore, when ∠bac is θ, the angle θ can be obtained by the following equation.
sinθ = (H−h) / L1
[0070]
Incidentally, as shown in FIG. 4, the optical axis 33 is a bisector of the angle Θ formed by the laser beam upper end 31 and the laser beam lower end 32.
[0071]
From the above, the angle formed by the optical axis 33 and the parallel line 51 can be obtained by θ−Θ / 2.
[0072]
An appropriate angle of the optical axis 33 with respect to the parallel line 51 when the object detection device 2 is installed in the host vehicle 1 is specified in advance within a predetermined range, and a value θ−Θ / 2 is specified in advance. By comparing with the appropriate angle, the vertical deviation of the optical axis 33 can be obtained.
[0073]
Next, FIG. 6B shows an example in which the optical axis is tilted upward from a predetermined range set in advance. Also in FIG. 6B, as in FIG. 6A, the host vehicle 1 travels from the left to the right in the figure. The laser radar 3 continues to recognize the approaching overhead sign 41. When the overhead recognition lost distance is reached (when the overhead marker 41 is in the position indicated by the broken line), the overhead marker 41 goes out of the field of view of the laser beam 4. At this time, the distance between the laser radar 3 and the overhead sign 41 is L2.
[0074]
As shown in the figure, the laser radar 3 when the optical axis shown in FIG. 6B is tilted upward as compared to the distance L1 between the laser radar 3 and the overhead sign 41 when the optical axis of FIG. 6A is normal. The distance L2 between the head mark 41 and the overhead sign 41 is short. By calculating the principle described above based on the distance L2, the deviation of the optical axis 33 is obtained. As a result, the magnitude of the deviation exceeds the range in which the object detection device 2 can operate normally. It is judged and a warning is displayed to the driver.
[0075]
Based on the principle as described above, the object detection device 2 of the present invention can detect the deviation of the optical axis 33.
[0076]
Next, a second example of the optical axis deviation detection method by the object detection apparatus 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The principle of the optical axis deviation detection method is the same as that of the detection method using the overhead marker 41 shown in FIG. 7, and therefore detailed description will be omitted as appropriate in the following description.
[0077]
In the second example of the optical axis deviation detection method, the object detection device 2 uses the reflected light from the road surface 64 instead of using the reflected light from the overhead sign 41. As shown in FIG. 8, the laser beam 4 at the lower end 62 of the laser beam is reflected on the road surface 64 at a point e, and the reflected light is received by the laser radar 3. Based on the reflected light, the object recognition / distance measuring unit 13 identifies whether the light is reflected from the road surface 64, and the intersection of the projection port d, the laser light lower end 62, and the road surface 64 of the laser radar 3. A distance L3 between e is calculated. The object recognition / distance measuring unit 13 supplies the calculated distance L3 to the optical axis deviation detecting unit 14.
[0078]
Based on the distance L3 supplied from the object recognition / distance measuring unit 13 and the installation height h of the laser radar 3, the optical axis deviation detecting unit 14 calculates θ by the following equation.
[0079]
sinθ = h / L3
[0080]
Then, the optical axis deviation detection unit 14 calculates the angle of the optical axis 63 with respect to the parallel line 51 from the value obtained by subtracting Θ / 2 from θ (θ−Θ / 2).
[0081]
As described above, the object detection device 2 can also detect the deviation of the optical axis using the road surface 64. The above-described optical axis deviation detection method using the road surface 64 can detect a downward optical axis shift, and can also detect an upward optical axis shift up to a predetermined angle. is there.
[0082]
Whether or not the light is reflected from the road surface 64 can be determined by previously obtaining a feature value of a reflected signal based on the reflected light from the road surface 64 by experiment and comparing it with the feature value.
[0083]
In the present invention, by using the method as described above, it is possible to realize an object detection device having an optical axis deviation detection function without increasing the size of the device and without increasing the cost of the device. it can.
[0084]
In the above description, a laser beam is used. However, it is also possible to use a radio wave beam that can ensure a sufficiently sharp directivity such as a millimeter wave.
【The invention's effect】
As described above, according to the first object detection apparatus and method of the present invention, the distance to the overhead marker immediately before the overhead marker becomes unrecognizable is identified, and the distance to the identified overhead marker is determined. Since the deviation in the emission direction of the emitted beam is detected based on the above, it is possible to detect the deviation of the optical axis with high accuracy by a device having a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a method of detecting an object by a conventional object detection apparatus.
FIG. 2 is a diagram for explaining a deviation of an optical axis by a conventional object detection device.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an object detection device of the present invention.
4 is a diagram for explaining an optical axis of laser light projected by the object detection device of FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the object detection device of FIG. 3;
6 is a diagram for explaining an optical axis misalignment detection method of the object detection device of FIG. 3. FIG.
7 is another diagram for explaining an optical axis misalignment detection method of the object detection device of FIG. 3. FIG.
8 is a diagram for explaining another optical axis misalignment detection method of the object detection device of FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Vehicle
2 Object detection device
3 Laser radar
4 Laser light
5 preceding car
11 Control unit
12 Signal processor
13 Object Recognition / Distance Measurement Unit
14 Optical axis deviation detector
15 Safety distance judgment part
16 Alarm presentation part
21 Vehicle speed measuring device
31 Upper end of laser beam
32 Lower end of laser beam
33 Optical axis
41 Overhead sign
51 parallel lines
61 Upper end of laser beam
62 Lower end of laser beam
63 Optical axis
64 road surface

Claims (4)

路面上の対象物を検出する対象物検出装置において、
ビームを出射する出射手段と、
前記出射手段により出射された前記ビームが物体に当り反射された反射ビームを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した前記反射ビームを基に、前記ビームを反射した前記物体までの距離を測定する測定手段と、
前記受信手段により受信した前記反射ビームを基に、路面上にある頭上標識を認識する認識手段と、
前記認識手段による前記頭上標識の認識が不可能になる直前の、前記頭上標識までの距離を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された前記頭上標識までの距離を基に、前記出射手段により出射された前記ビームの出射方向のずれを検知する検知手段と
を備えることを特徴とする対象物検出装置。
In an object detection device for detecting an object on a road surface,
Emitting means for emitting a beam;
Receiving means for receiving a reflected beam reflected by the beam emitted by the emitting means and hitting an object; and
Measuring means for measuring the distance to the object that reflected the beam based on the reflected beam received by the receiving means;
Recognizing means for recognizing an overhead sign on the road surface based on the reflected beam received by the receiving means;
Specifying means for specifying a distance to the overhead sign immediately before the recognition means becomes unable to recognize the overhead sign;
An object detection apparatus comprising: a detection unit configured to detect a deviation in an emission direction of the beam emitted by the emission unit based on a distance to the overhead marker identified by the identification unit.
前記検知手段により検知された前記ずれが、所定の範囲内にあるか否かを判断する第1の判断手段と、
前記第1の判断手段により、前記ずれが前記所定の範囲内にないと判断された場合、警報を発する警報手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の対象物検出装置。
First determination means for determining whether or not the deviation detected by the detection means is within a predetermined range;
The object detection apparatus according to claim 1, further comprising: an alarm unit that issues an alarm when the first determination unit determines that the deviation is not within the predetermined range.
前記対象物検出装置が設置された車両の速度を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記車両の速度を基に、前記車両が安定した速度で走行しているか否かを判断する第2の判断手段と
をさらに備え、
前記検知手段は、前記第2の判断手段により前記車両が安定した速度で走行していると判断された場合、前記ずれを検知する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の対象物検出装置。
Measuring means for measuring the speed of the vehicle in which the object detection device is installed;
A second determination means for determining whether or not the vehicle is traveling at a stable speed based on the speed of the vehicle measured by the measurement means; and
3. The object detection according to claim 1, wherein the detection unit detects the shift when the second determination unit determines that the vehicle is traveling at a stable speed. 4. apparatus.
路面上の対象物を検出する対象物検出装置の対象物検出方法において、
ビームを出射する出射ステップと、
前記出射ステップの処理により出射された前記ビームが物体に当り反射された反射ビームを受信する受信ステップと、
前記受信ステップの処理により受信した前記反射ビームを基に、前記ビームを反射した前記物体までの距離を測定する測定ステップと、
前記受信ステップの処理により受信した前記反射ビームを基に、路面上にある頭上標識を認識する認識ステップと、
前記認識ステップの処理による前記頭上標識の認識が不可能になる直前の、前記頭上標識までの距離を特定する特定ステップと、
前記特定ステップの処理により特定された前記頭上標識までの距離を基に、前記出射ステップの処理により出射された前記ビームの出射方向のずれを検知する検知ステップと
を含むことを特徴とする対象物検出方法。
In an object detection method of an object detection device for detecting an object on a road surface,
An exit step for emitting the beam;
A receiving step of receiving a reflected beam reflected by the beam emitted by the processing of the emitting step and hitting an object;
A measurement step of measuring a distance to the object that reflected the beam based on the reflected beam received by the processing of the reception step;
A recognition step of recognizing an overhead sign on the road surface based on the reflected beam received by the processing of the reception step;
A specifying step for specifying a distance to the overhead sign immediately before the recognition of the overhead sign becomes impossible by the processing of the recognition step;
And a detection step of detecting a deviation in the emission direction of the beam emitted by the process of the emission step based on the distance to the overhead marker identified by the process of the identification step. Detection method.
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