JP5871964B2 - Vehicle perimeter monitoring system - Google Patents
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Description
この発明は、自動車に搭載され、走行中の自動車が走行時に車両周辺に存在する障害物の有無を検知する自動ブレーキシステムを含む車両周辺監視システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle periphery monitoring system that includes an automatic brake system that is mounted on an automobile and detects whether there is an obstacle around the vehicle during traveling.
特に渋滞などの低速走行時において、先行車への衝突が不可避であると判断される場合、ドライバーによるブレーキ操作がなくとも自動的にブレーキ制御を行い減速し、先行車への衝突を回避、または衝突の被害を軽減する自動ブレーキシステムが考えられ、すでに実用に供されている。
このような自動ブレーキシステムを実現するためには、先行車との速度差にもよるが、自車両から前方に５ｍを超えるエリアに存在する障害物の検知が必要であり、このためのセンサとして、カメラ、レーザーレーダ、電波レーダ、並びに超音波センサなどが用いられる。中でも、超音波センサは、車両周辺監視、特に駐車支援システム用途で広く適用されており、センサ素子単体では検知距離が５ｍに満たないものの、ホーン構造やミラー構造の装荷により、高感度化を実現できる簡便なセンサとして有望視されている。
When it is judged that collision with the preceding vehicle is unavoidable, especially during low-speed driving such as traffic jams, the brake is automatically controlled to decelerate and avoid collision with the preceding vehicle without the driver's braking operation, or An automatic brake system that reduces the damage caused by a collision can be considered and is already in practical use.
In order to realize such an automatic brake system, although it depends on the speed difference from the preceding vehicle, it is necessary to detect an obstacle existing in an area exceeding 5 m ahead of the host vehicle. Cameras, laser radars, radio wave radars, ultrasonic sensors, and the like are used. Above all, ultrasonic sensors are widely used for vehicle periphery monitoring, especially for parking assistance systems. Although the sensing distance of a sensor element is less than 5m, high sensitivity is realized by loading a horn structure or mirror structure. It is considered promising as a simple sensor that can be used.
次に、超音波センサを用いて車両周辺監視システムを実現する方法、さらには、超音波センサに対し、ホーン構造やミラー構造を装荷することにより、自動ブレーキシステムを実現する方法の概要について述べる。
まず、ホーン構造等を装荷する対象となるセンサ素子、つまり車両周辺監視、特に駐車時や狭路走行時の車両周辺障害物検知（ＭＡＬＳＯ：Ｍａｎｏｅｕｖｒｉｎｇ Ａｉｄｓ ｆｏｒ Ｌｏｗ Ｓｐｅｅｄ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）で広く用いられる超音波センサ単体においては、その検知距離は２ｍ程度と短く、また視野角は水平面内で半値角１１０度とブロードなパターンを有する。
Next, an outline of a method for realizing a vehicle periphery monitoring system using an ultrasonic sensor, and a method for realizing an automatic brake system by loading a horn structure or a mirror structure on the ultrasonic sensor will be described.
First, a sensor element to be loaded with a horn structure or the like, that is, an ultrasonic sensor widely used in vehicle periphery monitoring, in particular, vehicle periphery obstacle detection (MALSO: Maneuvering Aids for Low Speed Operation) when parking or running on a narrow road In a single body, the detection distance is as short as about 2 m, and the viewing angle has a broad pattern with a half-value angle of 110 degrees in a horizontal plane.
これは、駐車支援システム等において必要な車両周辺の近距離範囲を最少のセンサ数でカバーするためであり、通常、２個〜１２個程度の近距離超音波センサを車両外周部に搭載することにより、システムに必要な検知覆域をカバーしている。以降、検知距離を拡大する前の超音波センサ素子のことを、近距離超音波センサと呼称する。
さらには、近距離超音波センサに対して、ホーン構造またはミラー構造を超音波センサ素子に装荷することにより、元々ブロードだった超音波センサ素子のビームパターンは絞られ、その結果、検知距離を拡大することができる。（特許文献１参照）
これにより、自車両から前方に５ｍを超えるエリアに存在する障害物の検知が可能となり、上述のような自動ブレーキシステムを実現することができる。以降、検知距離を拡大した超音波センサのことを遠距離超音波センサと呼称する。
This is to cover the short-range range around the vehicle necessary for a parking assistance system or the like with the minimum number of sensors, and usually two to twelve short-range ultrasonic sensors are mounted on the outer periphery of the vehicle. Covers the detection coverage required for the system. Hereinafter, the ultrasonic sensor element before the detection distance is expanded is referred to as a short-range ultrasonic sensor.
Furthermore, by loading the horn structure or mirror structure on the ultrasonic sensor element, the beam pattern of the ultrasonic sensor element, which was originally broad, is narrowed, and as a result, the detection distance is expanded. can do. (See Patent Document 1)
Thereby, it becomes possible to detect obstacles existing in an area exceeding 5 m ahead of the host vehicle, and the above-described automatic brake system can be realized. Hereinafter, an ultrasonic sensor with an increased detection distance is referred to as a long-distance ultrasonic sensor.
しかしながら、検知距離が拡大された遠距離超音波センサにおいては、ビームパターンを絞ることの弊害として、ビームパターン（メインローブ）の半値角（ビーム幅）が減少し、これにより、自動ブレーキシステムにとって重要な車両前方の検知覆域（エリア幅）が減少してしまうことがある。
特に、自車両の前方を走行中の先行車が、車両幅方向にオフセットしている場合には、より顕著に先行車の検知確率が悪化してしまう。
また、車両正面方向へのセンサ感度が向上することの弊害として、不要な広角方向へのセンサ感度（以降、サイドローブレベルと呼称）が増大してしまうため、ＥＴＣゲートやガードレールなど、道路脇に存在する路側構造物などを意図せず検知してしまう可能性が生じ、誤って自動ブレーキ制御が動作してしまう所謂誤動作の危険性が生じる。
However, in a long-distance ultrasonic sensor with an extended detection distance, the half-value angle (beam width) of the beam pattern (main lobe) is reduced as an adverse effect of narrowing the beam pattern, which is important for automatic braking systems. The detection coverage (area width) in front of the vehicle may decrease.
In particular, when a preceding vehicle traveling in front of the host vehicle is offset in the vehicle width direction, the detection probability of the preceding vehicle is more significantly deteriorated.
Also, as an adverse effect of improving the sensor sensitivity in the front direction of the vehicle, unnecessary sensor sensitivity in the wide-angle direction (hereinafter referred to as side lobe level) increases. There is a possibility that an existing roadside structure or the like will be detected unintentionally, and there is a risk of so-called malfunctioning in which automatic brake control is erroneously operated.
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、超音波センサを用いて、車両前方の検知距離を拡大させつつ、検知覆域を確保できる車両周辺監視システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an ultrasonic sensor is used to obtain a vehicle periphery monitoring system that can secure a detection coverage while increasing a detection distance in front of the vehicle. With the goal.
この発明に係わる車両周辺監視システムにおいては、車両に搭載され、車両の周辺の監視を行う車両周辺監視システムであって、それぞれ超音波パルスを送受信するように構成され、検知距離が拡大された一つ以上の遠距離超音波センサ及びこの遠距離超音波センサより検知距離の短い近距離超音波センサを有する複数の超音波センサと、近距離超音波センサの動作状態を、超音波パルスを送受信する動作と、超音波パルスの受信専用の動作とのいずれかに切り替える切替手段と、超音波センサによる超音波パルスの送受信により障害物を検知する障害物検知手段と、障害物検知手段の検知結果に応じて、車両の運動状態を制御するための制御指示を出力する車両制御指示手段とを備え、近距離超音波センサは、遠距離超音波センサの搭載位置から横方向にオフセットした位置に配置され、切替手段は、近距離超音波センサの動作状態を、車両の所定速度以上での走行中は受信専用の動作に切り替え、障害物検知手段は、車両の所定速度以上での走行中に遠距離超音波センサの送信した超音波パルスが障害物で反射された反射波を複数の超音波センサが受信し、この受信した反射波から車両の周辺の所定検知エリアに存在する障害物を検知するものである。 The vehicle periphery monitoring system according to the present invention is a vehicle periphery monitoring system that is mounted on a vehicle and monitors the periphery of the vehicle, and is configured to transmit and receive ultrasonic pulses, respectively, with an increased detection distance. Two or more long-distance ultrasonic sensors and a plurality of ultrasonic sensors having a short-distance ultrasonic sensor having a detection distance shorter than that of the long-distance ultrasonic sensor, and operating states of the short-distance ultrasonic sensors are transmitted and received ultrasonic pulses. Switching means for switching between an operation and an operation dedicated to reception of an ultrasonic pulse, an obstacle detection means for detecting an obstacle by transmission / reception of an ultrasonic pulse by an ultrasonic sensor, and a detection result of the obstacle detection means And a vehicle control instruction means for outputting a control instruction for controlling the motion state of the vehicle, and the short-range ultrasonic sensor is mounted on the long-range ultrasonic sensor. From being placed at a position offset laterally, the switching means, the operating state of the short-range ultrasonic sensor, during running at above a predetermined speed of the vehicle switches to the receive-only operation, the obstacle detection means, the vehicle A plurality of ultrasonic sensors receive reflected waves in which an ultrasonic pulse transmitted from a long-range ultrasonic sensor is reflected by an obstacle while traveling at a predetermined speed or higher, and predetermined detection of the surroundings of the vehicle is performed from the received reflected waves. It detects obstacles in the area.
この発明によれば、車両に搭載され、車両の周辺の監視を行う車両周辺監視システムであって、それぞれ超音波パルスを送受信するように構成され、検知距離が拡大された一つ以上の遠距離超音波センサ及びこの遠距離超音波センサより検知距離の短い近距離超音波センサを有する複数の超音波センサと、近距離超音波センサの動作状態を、超音波パルスを送受信する動作と、超音波パルスの受信専用の動作とのいずれかに切り替える切替手段と、超音波センサによる超音波パルスの送受信により障害物を検知する障害物検知手段と、障害物検知手段の検知結果に応じて、車両の運動状態を制御するための制御指示を出力する車両制御指示手段とを備え、近距離超音波センサは、遠距離超音波センサの搭載位置から横方向にオフセットした位置に配置され、切替手段は、近距離超音波センサの動作状態を、車両の所定速度以上での走行中は受信専用の動作に切り替え、障害物検知手段は、車両の所定速度以上での走行中に遠距離超音波センサの送信した超音波パルスが障害物で反射された反射波を複数の超音波センサが受信し、この受信した反射波から車両の周辺の所定検知エリアに存在する障害物を検知するので、車両前方の検知距離を拡大させつつ、検知覆域を確保することができる。 According to the present invention, there is provided a vehicle periphery monitoring system that is mounted on a vehicle and monitors the periphery of the vehicle, each configured to transmit and receive ultrasonic pulses, and one or more long distances with an increased detection distance A plurality of ultrasonic sensors having an ultrasonic sensor and a short-distance ultrasonic sensor having a detection distance shorter than the long- distance ultrasonic sensor, an operation state of the short-distance ultrasonic sensor, an operation of transmitting / receiving ultrasonic pulses, and an ultrasonic wave Switching means for switching to one of dedicated operations for receiving pulses , obstacle detection means for detecting obstacles by transmitting and receiving ultrasonic pulses by an ultrasonic sensor, and depending on the detection result of the obstacle detection means, Vehicle control instruction means for outputting a control instruction for controlling the movement state, and the short-range ultrasonic sensor is offset laterally from the mounting position of the long-range ultrasonic sensor. Disposed, the switching means, the operating state of the short-range ultrasonic sensor, during running at above a predetermined speed of the vehicle switches to the receive-only operation, the obstacle detection means, traveling at more than a predetermined speed of the vehicle A plurality of ultrasonic sensors receive the reflected waves in which the ultrasonic pulses transmitted by the long-range ultrasonic sensor are reflected by the obstacles, and the obstacles existing in a predetermined detection area around the vehicle are received from the received reflected waves. Since it detects, a detection coverage can be ensured, expanding the detection distance ahead of a vehicle.
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１について説明する。
＜基本ブロック図＞
図１は、この発明の実施の形態１による自動ブレーキシステムの構成を示すブロック図である。
図１において、車両周辺監視システムとしての自動ブレーキシステムは、遠距離超音波センサ１０と、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４と、車両ＣＡＮバス４０によって互いに接続された電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０、警告・通知装置３１、エンジン制御ＥＣＵ３０、ブレーキ制御ＥＣＵ３２及びステアリング制御ＥＣＵ３３により構成される。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below.
<Basic block diagram>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an automatic brake system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, an automatic brake system as a vehicle periphery monitoring system includes an electronic control unit (a long-distance ultrasonic sensor 10, short-distance ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 and a vehicle CAN bus 40 connected to each other. ECU) 20, warning / notification device 31, engine control ECU 30, brake control ECU 32, and steering control ECU 33.
近距離超音波センサ１１は、基本的に、超音波トランスデューサ１１１、トランス１１２、アンプ回路１１３とで構成されており、ＥＣＵ２０内のマイコン２１からドライバ２３を経由して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１１２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１１１に入力されることによって、超音波トランスデューサ１１１は電気的に励振され、超音波トランスデューサ１１１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パルス１１４が放射される。
The near-field ultrasonic sensor 11 basically includes an ultrasonic transducer 111, a transformer 112, and an amplifier circuit 113, and receives an ultrasonic drive instruction signal from the microcomputer 21 in the ECU 20 via the driver 23. Then, the ultrasonic drive instruction signal is boosted by the transformer 112 and converted into a drive pulse voltage.
As a result, when the drive pulse voltage is input to the ultrasonic transducer 111, the ultrasonic transducer 111 is electrically excited, converted into mechanical vibration by the piezoelectric element in the ultrasonic transducer 111, and ultrasonic waves are applied to the space. A pulse 114 is emitted.
そして、空間を伝搬した超音波パルス１１４は、障害物で反射し、その反射波がターゲットエコーとして超音波トランスデューサ１１１に到来する。
到来波は、超音波トランスデューサ１１１内の圧電素子により再び電気信号に変換され、アンプ回路１１３により電圧増幅され、ＥＣＵ２０に入力される。
ＥＣＵ２０に入力された電気信号（アナログ信号）は、ＥＣＵ２０内でデジタル変換され、マイコン２１に入力されることにより、障害物検知に必要な信号処理及び制御に用いられる。
なお、近距離超音波センサ１２、１３、１４も、近距離超音波センサ１１と同様の構成、及び動作を有し、ともに送受兼用センサとして用いられる。
Then, the ultrasonic pulse 114 propagated through the space is reflected by an obstacle, and the reflected wave arrives at the ultrasonic transducer 111 as a target echo.
The incoming wave is converted again into an electrical signal by the piezoelectric element in the ultrasonic transducer 111, voltage amplified by the amplifier circuit 113, and input to the ECU 20.
An electrical signal (analog signal) input to the ECU 20 is digitally converted in the ECU 20 and input to the microcomputer 21 to be used for signal processing and control necessary for obstacle detection.
The short-range ultrasonic sensors 12, 13, and 14 also have the same configuration and operation as the short-range ultrasonic sensor 11, and are both used as transmission / reception sensors.
一方、遠距離超音波センサ１０においては、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４と異なり、空間に放射した超音波パルス１０４による放射指向性を絞り、遠距離超音波センサ１０の正面方向感度を高めるためにホーン構造１０５が装荷されている。
この遠距離超音波センサ１０において、ホーン構造１０５が装荷されていること以外の構成・動作は、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４と基本的に同様である。
但し、本実施の形態１では、放射指向性を絞るため、ホーン構造を装荷する例を示したが、放射指向性を絞るため、反射鏡や音響レンズを装荷する等、別の手段を用いてもよい。
また、超音波トランスデューサ１０１の仕様や超音波トランスデューサ１０１の駆動条件、またはトランス１０２、アンプ回路１０３の仕様変更により、センサの正面方向感度を高めてもよい。
On the other hand, unlike the short-distance ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14, the long-distance ultrasonic sensor 10 restricts the radiation directivity by the ultrasonic pulse 104 radiated into the space, and the front direction of the long-distance ultrasonic sensor 10. A horn structure 105 is loaded to increase sensitivity.
The configuration and operation of the long-distance ultrasonic sensor 10 other than that the horn structure 105 is loaded are basically the same as those of the short-distance ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14.
However, in the first embodiment, an example in which the horn structure is loaded in order to reduce the radiation directivity has been shown. However, in order to reduce the radiation directivity, another means such as loading a reflector or an acoustic lens is used. Also good.
Further, the sensitivity in the front direction of the sensor may be increased by changing the specifications of the ultrasonic transducer 101, the driving conditions of the ultrasonic transducer 101, or the specifications of the transformer 102 and the amplifier circuit 103.
ホーン構造１０５を装荷することにより正面方向感度が高められた遠距離超音波センサ１０は、自動ブレーキシステム等に必要な遠距離検知用超音波センサであり、ホーン構造の装荷により自動ブレーキシステムに必要な検知距離５ｍ以上を実現する。
また、ホーン構造１０５を装荷していない近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４は、所謂コーナーセンサであり、駐車支援や、狭路走行時の障害物検知に必要な検知距離１〜２ｍを有する近距離検知用超音波センサである。
The long-distance ultrasonic sensor 10 whose front direction sensitivity is increased by loading the horn structure 105 is a long-distance detection ultrasonic sensor necessary for an automatic brake system and the like, and is necessary for the automatic brake system by loading the horn structure. Realize more than 5m detection distance.
The short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 that are not loaded with the horn structure 105 are so-called corner sensors, and have a detection distance of 1 to 2 m that is necessary for parking assistance and obstacle detection when traveling on a narrow road. It is an ultrasonic sensor for short distance detection which has.
本実施の形態１においては、自動ブレーキシステムに必要な検知距離５ｍ以上の遠距離検知用超音波センサ（遠距離超音波センサ１０）だけでなく、駐車支援や、狭路走行時の障害物検知に用いられる近距離検知用超音波センサ（近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４）を併用することにより、自動ブレーキシステムの検知性能の向上、及び誤検知の抑制を図るが、その詳細については後述する。 In the first embodiment, not only a long-distance detection ultrasonic sensor (far-distance ultrasonic sensor 10) having a detection distance of 5 m or more necessary for the automatic braking system, but also parking assistance and obstacle detection during narrow-distance driving. The detection performance of the automatic brake system is improved and the erroneous detection is suppressed by using the short-range detection ultrasonic sensor (short-range ultrasonic sensor 11, 12, 13, 14) used in the vehicle. Will be described later.
遠距離超音波センサ１０及び近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４に対する超音波パルスの駆動指示とターゲットからの反射エコーの受信後の信号処理（障害物検知手段）、警報通知出力（警告通知手段）、及び車両制御（車両制御指示手段）は、全超音波センサが接続されているＥＣＵ２０が担い、とりわけＥＣＵ２０の内部に実装されているマイコン２１により実行、制御される。
ＥＣＵ２０が、実際に駆動指示信号を出力する場合、マイコン２１は遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４に対し、それぞれの対応するドライバ２２〜２６（出力ポート）を経由し、超音波駆動指示信号を出力する。遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４における超音波送受信のメカニズムについては前述したとおりである。
そして、各入力ポートを経由してターゲットエコーを受信するが、そのパルス送信から受信までの時間遅れを計測することによって、障害物の位置を検知する。詳細な送受信シーケンス、及び障害物位置検知のメカニズムに関しては、後述する。
Driving instructions of ultrasonic pulses to the long-distance ultrasonic sensor 10 and the short-distance ultrasonic sensors 11, 12, 13, 14 and signal processing (obstacle detection means) after reception of the reflected echo from the target, alarm notification output (warning) The notification means) and the vehicle control (vehicle control instruction means) are carried out and controlled by the ECU 20 to which all the ultrasonic sensors are connected, and in particular, by the microcomputer 21 mounted in the ECU 20.
When the ECU 20 actually outputs a drive instruction signal, the microcomputer 21 provides corresponding drivers 22 to 26 (output ports) to the long-distance ultrasonic sensor 10 and the short-distance ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14. The ultrasonic drive instruction signal is output via. The ultrasonic transmission / reception mechanism in the long-distance ultrasonic sensor 10 and the short-distance ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 is as described above.
The target echo is received via each input port, and the position of the obstacle is detected by measuring the time delay from the pulse transmission to the reception. A detailed transmission / reception sequence and an obstacle position detection mechanism will be described later.
マイコン２１は、内蔵されるか外付けにされたメモリに書き込まれたプログラムに従い、上述した超音波送受信制御、信号処理だけでなく、警報・通知出力、並びに車両制御をも実施する。
警報・通知出力として、例えば、マイコン２１は、障害物が所定の距離範囲内に近接している場合など然るべきタイミングにおいて、警告・通知装置３１に対して警告・通知を指示し、警告・通知装置３１はこれを実行する。具体的に、警告・通知装置３１とは、警告音を出力する音声スピーカであったり、車内ランプやインパネ、カーナビゲーションにおける視覚的な表示を指し、ドライバに対して視覚・聴覚を通じて注意喚起を行う機能を有する。
The microcomputer 21 performs not only the ultrasonic transmission / reception control and signal processing described above, but also alarm / notification output and vehicle control according to a program written in a built-in or external memory.
As the warning / notification output, for example, the microcomputer 21 instructs the warning / notification device 31 to issue a warning / notification at an appropriate timing such as when an obstacle is close to within a predetermined distance range. 31 performs this. Specifically, the warning / notification device 31 is a sound speaker that outputs a warning sound, or a visual display in a car lamp, an instrument panel, or car navigation, and alerts the driver through visual and auditory senses. It has a function.
車両制御としては、前述したように、ドライバに対して警告・通知により注意喚起を行ったにも関わらず、障害物との衝突が免れないと判断した場合には、ブレーキ制御ＥＣＵ３２に対し、衝突回避に必要な減速度を指示し、ブレーキ制御ＥＣＵ３２はこれを実行する。
また、衝突回避に必要なエンジンブレーキ量をエンジン制御ＥＣＵ３０に対して指示し、エンジン制御ＥＣＵ３０はこれを実行する。よって、前述の制動制御により、障害物との衝突を回避、或いは衝突被害の軽減を実現することができる。
さらに、前述した制動制御だけでは衝突が免れないと判断された場合には、ステアリング制御ＥＣＵ３３に対し、衝突回避に必要な操舵角を指示し、ステアリング制御ＥＣＵ３３はこれを実行する。
これにより、障害物との衝突を回避、或いは衝突被害の軽減を実現することができる。
As described above, in the vehicle control, when it is determined that the collision with the obstacle is unavoidable despite the warning / notification to the driver, the brake control ECU 32 is informed of the collision. The brake control ECU 32 instructs the deceleration necessary for avoidance, and executes this.
Further, the engine control ECU 30 instructs the engine control ECU 30 about an engine brake amount necessary for collision avoidance, and the engine control ECU 30 executes this. Therefore, the above-described braking control can avoid collision with an obstacle or reduce collision damage.
Further, when it is determined that a collision cannot be avoided only by the above-described braking control, the steering control ECU 33 is instructed to the steering angle necessary for avoiding the collision, and the steering control ECU 33 executes this.
Thereby, collision with an obstacle can be avoided or reduction of collision damage can be realized.
また、ＥＣＵ２０と、警告・通知装置３１、エンジン制御ＥＣＵ３０、ブレーキ制御ＥＣＵ３２との間では、例えば車両ＣＡＮバス４０経由で情報の授受を行う。但し、車両内部で情報データの授受を実現する手段としては、車両ＣＡＮバス以外の別の手段であってもよい。 Information is exchanged between the ECU 20 and the warning / notification device 31, the engine control ECU 30, and the brake control ECU 32, for example, via the vehicle CAN bus 40. However, as means for realizing exchange of information data inside the vehicle, another means other than the vehicle CAN bus may be used.
＜車両へのセンサ配置＞
図２は、この発明の実施の形態１による自動ブレーキシステムにおけるセンサの車載配置を示す図である。
図２において、自車両１の車両前方に対する自動ブレーキシステムに必要な遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１〜１４の車載配置例を示している。自動ブレーキシステムを実現するためには、先行車との速度差にもよるが、自車両から前方に５ｍを超えるエリアに存在する障害物の検知が必要であり、これを実現するための超音波センサを配置している。
<Sensor placement on the vehicle>
FIG. 2 is a diagram showing an in-vehicle arrangement of sensors in the automatic brake system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 2, the vehicle-mounted arrangement | positioning example of the long-distance ultrasonic sensor 10 and the short-distance ultrasonic sensors 11-14 required for the automatic brake system with respect to the vehicle front of the own vehicle 1 is shown. In order to realize an automatic braking system, although it depends on the speed difference from the preceding vehicle, it is necessary to detect obstacles existing in an area exceeding 5 m ahead of the host vehicle. The sensor is arranged.
すなわち、ホーン構造、またはミラー構造等を超音波センサ素子に装荷した遠距離超音波センサ１０を１台、自車両の前方中央部に設置した。
また、検知距離１〜２ｍの近距離超音波センサ１１、１２を、それぞれ自車両フロントバンパーの角部（両端部）に配置し、近距離超音波センサ１１、１２と遠距離超音波センサ１０の間にもう１台ずつ近距離超音波センサ１３、１４を、すなわち計４台の近距離超音波センサをフロントバンパ部に配置している。
That is, one long-distance ultrasonic sensor 10 in which a horn structure, a mirror structure or the like is loaded on the ultrasonic sensor element is installed at the front center of the host vehicle.
Further, short-range ultrasonic sensors 11 and 12 having a detection distance of 1 to 2 m are arranged at corners (both ends) of the front bumper of the own vehicle, respectively, and between the short-range ultrasonic sensors 11 and 12 and the long-range ultrasonic sensor 10. One short-distance ultrasonic sensor 13, 14 each, that is, a total of four short-distance ultrasonic sensors are arranged in the front bumper section.
具体的なセンサ設置場所としては、例えば自車両１のフロントグリル部、または、フロントバンパー部や、ラジエーター前部等が該当する。また、前照灯、車幅灯、さらにはフォグランプなどの灯火モジュール類と一体的に構成・搭載してもよい。
図２においては、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４の搭載位置は、遠距離超音波センサ１０の搭載位置から、それぞれ、ΔＸ１、ΔＸ２、ΔＸ３、ΔＸ４だけ、横方向にオフセットした位置に搭載されている。
As a specific sensor installation location, for example, the front grill part of the host vehicle 1, the front bumper part, the radiator front part, or the like is applicable. Moreover, you may comprise and mount integrally with lighting modules, such as a headlamp, a vehicle width lamp, and also a fog lamp.
In FIG. 2, the short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 are mounted in the horizontal direction by ΔX 1 , ΔX 2 , ΔX 3 , and ΔX 4 from the mounting position of the long-range ultrasonic sensor 10, respectively. It is mounted at a position offset to.
図３は、超音波センサが１つの場合の横位置オフセットした先行車ターゲットの検知状態を示すイメージ図である。
図３（ａ）は、先行車ターゲット２が自車両１の正面前方に存在している場合（横位置オフセットなしの場合）の図、図３（ｂ）は、先行車ターゲット２が自車両１に対して横位置オフセットした位置に存在している場合の図である。
図３において、自車両１の前方に先行車ターゲット２があり、遠距離超音波センサ１０の放射パターン３が示されている。
FIG. 3 is an image diagram showing a detection state of a preceding vehicle target that is offset laterally when there is one ultrasonic sensor.
FIG. 3A is a diagram in the case where the preceding vehicle target 2 is present in front of the host vehicle 1 (when there is no lateral position offset), and FIG. 3B is a diagram in which the preceding vehicle target 2 is the host vehicle 1. It is a figure in case it exists in the position offset laterally with respect to.
In FIG. 3, the preceding vehicle target 2 is in front of the host vehicle 1, and the radiation pattern 3 of the long-distance ultrasonic sensor 10 is shown.
従来システムのように、車両に設ける超音波センサが１つの場合においては、超音波センサは、ホーン構造、またはミラー構造を装荷することにより５ｍ以上の検知距離を実現した遠距離超音波センサ１０だけで構成されており、遠距離超音波センサ１０の放射パターン３は、正面方向のセンサ感度を向上させるため、ホーン構造、またはミラー構造を装荷することによって絞られている。 When there is only one ultrasonic sensor provided in the vehicle as in the conventional system, the ultrasonic sensor is only the long-range ultrasonic sensor 10 that realizes a detection distance of 5 m or more by loading a horn structure or a mirror structure. The radiation pattern 3 of the long-range ultrasonic sensor 10 is narrowed down by loading a horn structure or a mirror structure in order to improve the sensor sensitivity in the front direction.
図３（ａ）に示すように、先行車ターゲット２が自車両１の正面前方に存在している場合（横位置オフセットなしの場合）は、先行車ターゲット２に正面から入射した超音波パルスは、先行車ターゲット正面方向で反射し、出射されるため、超音波パルスを出射した遠距離超音波センサ１０に戻り、確実な検知性能を確保できる。
しかしながら、図３（ｂ）に示すように、先行車ターゲット２が自車両１に対して横にオフセットした位置に存在している場合には、遠距離超音波センサ１０の放射パターンが絞られているため、横方向に検知覆域が減少してしまう上に、超音波そのものが直進性の強い波であることも作用し、遠距離超音波センサ１０だけでは、確実な検知性能を確保できない。
これは、図３（ｂ）に示すように、遠距離超音波センサ１０から放射された超音波パルスが先行車ターゲット２の背面に角度を持って入射するため、出射についても角度を持って先行車ターゲット２の背面から反射、出射されることになり、ターゲットエコーは遠距離超音波センサ１０に戻らず、自車両１の側方側に逸れて伝搬してしまうからである。
As shown in FIG. 3A, when the preceding vehicle target 2 is present in front of the host vehicle 1 (when there is no lateral position offset), the ultrasonic pulse incident on the preceding vehicle target 2 from the front is Since the light is reflected and emitted in the front direction of the preceding vehicle target, it is possible to return to the long-distance ultrasonic sensor 10 that has emitted the ultrasonic pulse, and to ensure reliable detection performance.
However, as shown in FIG. 3B, when the preceding vehicle target 2 is present at a position offset laterally with respect to the host vehicle 1, the radiation pattern of the long-distance ultrasonic sensor 10 is reduced. Therefore, the detection coverage is reduced in the lateral direction, and the ultrasonic wave itself is also a wave having a strong straightness, so that the reliable detection performance cannot be ensured with the long-distance ultrasonic sensor 10 alone.
As shown in FIG. 3B, this is because the ultrasonic pulse emitted from the long-distance ultrasonic sensor 10 is incident on the back surface of the preceding vehicle target 2 with an angle, so that the emission is preceded with an angle. This is because the target echo is reflected and emitted from the rear surface of the car target 2, and the target echo does not return to the long-distance ultrasonic sensor 10, but deviates to the side of the own vehicle 1 and propagates.
図３（ｂ）の状況に対し、実施の形態１の自動ブレーキシステムでは、遠距離超音波センサ１０を中心に、近距離超音波センサ１１〜１４を自車両１の横方向に分散して配置することにより、自車両１前方の中央部に設置された遠距離超音波センサ１０だけでは受信できなかったターゲットエコーであっても、自車両１前方に横位置オフセットして配置された近距離超音波センサ１１〜１４により受信することができるようになる。 3B, in the automatic braking system according to the first embodiment, the short-distance ultrasonic sensors 11 to 14 are distributed in the lateral direction of the host vehicle 1 with the long-distance ultrasonic sensor 10 as the center. Thus, even if the target echo cannot be received only by the long-distance ultrasonic sensor 10 installed at the center in front of the host vehicle 1, The sound waves can be received by the sonic sensors 11-14.
したがって、実施の形態１における自動ブレーキシステムでは、先行車ターゲット２が自車両１に対して横位置オフセットした位置に存在する場合のターゲットエコーであっても、自動ブレーキシステム全体としてはロストすることなく確実に検知することができるため、衝突回避や衝突被害軽減などの車両制御に反映させることができる。
また、先行車ターゲット２の方向が自車両１から発せられる超音波の伝搬方向に対して傾いている場合や、ターゲット車両外表面の凹凸による乱反射が存在する場合でも同様の効果を発揮することができる。
Therefore, in the automatic braking system according to the first embodiment, the entire automatic braking system is not lost even if the target echo is a target echo when the preceding vehicle target 2 exists at a position offset laterally with respect to the own vehicle 1. Since it can detect reliably, it can be reflected in vehicle control, such as collision avoidance and collision damage reduction.
Further, the same effect can be exhibited even when the direction of the preceding vehicle target 2 is inclined with respect to the propagation direction of the ultrasonic wave emitted from the own vehicle 1 or when irregular reflection due to unevenness on the outer surface of the target vehicle exists. it can.
図４は、この発明の実施の形態１による自動ブレーキシステムにおいて、横位置オフセットした先行車ターゲットに対し、超音波パルスの送受信による伝搬パスを模式的に示した上面視図である。
図４において、１、２は図３におけるものと、１０〜１４は図１におけるものとそれぞれ同一のものである。
図４は、実施の形態１における自動ブレーキシステムが、従来システムであれば、横位置オフセットした先行車ターゲット２を検出ロストしてしまうシーンにおいて、自動ブレーキシステムを構成する複数の遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１〜１４による超音波パルスの送受信による伝搬パスを模式的に示している。
FIG. 4 is a top view schematically showing a propagation path by transmission / reception of an ultrasonic pulse with respect to a preceding vehicle target offset laterally in the automatic braking system according to the first embodiment of the present invention.
4, 1 and 2 are the same as those in FIG. 3, and 10 to 14 are the same as those in FIG.
FIG. 4 shows a plurality of long-distance ultrasonic sensors constituting the automatic brake system in a scene in which the preceding vehicle target 2 laterally offset is detected and lost if the automatic brake system in the first embodiment is a conventional system. 10 schematically shows a propagation path by transmission / reception of ultrasonic pulses by the short-range ultrasonic sensors 11 to 14.
図５は、この発明の実施の形態１による自動ブレーキシステムの横位置オフセットした先行車ターゲットに対する超音波センサによる送受信タイミングを示す図である。
図５において、１０〜１４は図１におけるものと同一のものである。図５では、遠距離超音波センサ１０の送信波形の漏れこみ５０と、近距離超音波センサが受信する反射波（エコー）５１が示されている。
図５（ａ）は、従来の自動ブレーキシステムの場合を示す図で、超音波センサとして遠距離超音波センサ１０のみで構成された従来システムの場合の受信波形を示す。図５（ｂ）は、実施の形態１に示す自動ブレーキシステムの場合を示す図で、図４に示す複数の遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１〜１４による送受信波形、及び送受信タイミングを示している。
FIG. 5 is a diagram showing transmission / reception timings by the ultrasonic sensor for the preceding vehicle target offset in the lateral position of the automatic braking system according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 5, 10 to 14 are the same as those in FIG. FIG. 5 shows a leak 50 of the transmission waveform of the long-distance ultrasonic sensor 10 and a reflected wave (echo) 51 received by the short-distance ultrasonic sensor.
FIG. 5A is a diagram showing the case of a conventional automatic brake system, and shows a received waveform in the case of a conventional system configured only by the long-distance ultrasonic sensor 10 as an ultrasonic sensor. FIG. 5B is a diagram showing the case of the automatic brake system shown in the first embodiment, and the transmission / reception waveforms and transmission / reception by the plurality of long-distance ultrasonic sensors 10 and short-distance ultrasonic sensors 11 to 14 shown in FIG. Timing is shown.
次に、実施の形態１における自動ブレーキシステムにおいて、遠距離超音波センサ１０に、４台の近距離超音波センサを加えることにより、如何にして横位置オフセットした先行車ターゲット２車両のロストを抑え、検知確率を確保するかの詳細メカニズムについて、図４、図５を用いて、超音波パルスの送受信シーケンスを交えて説明する。 Next, in the automatic braking system according to the first embodiment, by adding four short-distance ultrasonic sensors to the long-distance ultrasonic sensor 10, it is possible to reduce the loss of the preceding vehicle target 2 vehicle that has been laterally offset. A detailed mechanism for ensuring the detection probability will be described with reference to FIGS. 4 and 5 together with an ultrasonic pulse transmission / reception sequence.
図５（ａ）に示すとおり、遠距離超音波センサ１０から送信する超音波パルスは、一定の周期にて送信される。この送信周期は、本実施の形態１を適用する自動ブレーキシステムにおいて、必要なターゲット検知距離に応じて定めるものであり、検知距離範囲を長く確保するためには、超音波が超音波センサと先行車ターゲット２間を往復する伝搬時間を考慮して送信周期を長く設定する必要がある。
また、遠距離超音波センサ１０による受信電圧には、遠距離超音波センサ１０による送信波形の漏れこみ５０が重畳しているものの、前述した理由から、横位置オフセットした先行車ターゲット２からの反射波（エコー）は受信できていない。
As shown to Fig.5 (a), the ultrasonic pulse transmitted from the long-distance ultrasonic sensor 10 is transmitted with a fixed period. This transmission cycle is determined according to the required target detection distance in the automatic brake system to which the first embodiment is applied. In order to ensure a long detection distance range, the ultrasonic wave precedes the ultrasonic sensor. It is necessary to set a long transmission cycle in consideration of the propagation time for reciprocating between the vehicle targets 2.
Further, although the leakage voltage 50 of the transmission waveform by the long-distance ultrasonic sensor 10 is superimposed on the reception voltage by the long-distance ultrasonic sensor 10, the reflection from the preceding vehicle target 2 offset in the lateral position for the above-described reason. The wave (echo) is not received.
一方、図５（ｂ）は、実施の形態１における送受信タイミングを示し、実施の形態１における自動ブレーキシステムでは、遠距離超音波センサ１０に加え、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４を伴って構成しているため、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４の受信電圧も下方に併記している。
ここで、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４は、本シーケンスにおいて受信専用センサとしてのみ用いるため、図５（ｂ）に示されるとおり、送信波形の漏れこみは重畳していない。
また、先行車ターゲット２からの反射波（エコー）５１は、近距離超音波センサ１１、１３だけが受信している。
On the other hand, FIG. 5B shows the transmission / reception timing in the first embodiment. In the automatic brake system in the first embodiment, in addition to the long-distance ultrasonic sensor 10, the short-distance ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 are shown. Therefore, the reception voltages of the short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 are also shown below.
Here, since the short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 are used only as reception-only sensors in this sequence, the leakage of the transmission waveform is not superimposed as shown in FIG. 5B.
Further, the reflected wave (echo) 51 from the preceding vehicle target 2 is received only by the short-range ultrasonic sensors 11 and 13.
このことを、図４に示す模式図を用いて説明する。
図４において、自車両１の前部に搭載されている遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１〜１４のうち、本シーケンスにおいて、超音波パルスを送信するのは遠距離超音波センサ１０のみであり、遠距離超音波センサ１０から出射された超音波パルスは、先行車ターゲット２が横位置オフセットしている影響により、先行車ターゲット２での反射点も遠距離超音波センサ１０の正面方向ではなく、横にオフセットした位置に対し、ある一定の入射角を持ってターゲット反射点に入射する。
また、超音波は直線性が強く、反射点への入射角と出射角とは等しくなる。したがって、先行車ターゲット２の背面にて反射した超音波パルスは、より広角方向へと反射し、エコーとなって自車両１の側方方向に到来することとなる。
This will be described with reference to the schematic diagram shown in FIG.
In FIG. 4, among the long-distance ultrasonic sensor 10 and the short-distance ultrasonic sensors 11 to 14 mounted on the front part of the host vehicle 1, the long-distance ultrasonic sensor transmits an ultrasonic pulse in this sequence. 10, and the ultrasonic pulse emitted from the long-distance ultrasonic sensor 10 has a reflection point at the preceding vehicle target 2 due to the effect of the lateral position offset of the preceding vehicle target 2. The light is incident on the target reflection point at a certain incident angle with respect to a position offset laterally rather than in the front direction.
In addition, ultrasonic waves have strong linearity, and the incident angle to the reflection point and the emission angle are equal. Therefore, the ultrasonic pulse reflected on the back surface of the preceding vehicle target 2 is reflected in a wider angle direction and becomes an echo and arrives in the lateral direction of the host vehicle 1.
一方で、本実施の形態１においては、自車両１の近距離超音波センサ１１〜１４が横方向に分散して配置されているため、図４に示すように、自車両１から見て右方向にオフセットして走行している先行車ターゲット２に対しては、反射点６０、及び反射点７０にて反射したターゲットエコーは、それぞれ、近距離超音波センサ１１、１３により受信できる。 On the other hand, in the first embodiment, since the short-range ultrasonic sensors 11 to 14 of the own vehicle 1 are distributed in the lateral direction, as shown in FIG. For the preceding vehicle target 2 that is traveling offset in the direction, the target echoes reflected at the reflection point 60 and the reflection point 70 can be received by the short-range ultrasonic sensors 11 and 13, respectively.
次に、前述したように、遠距離超音波センサ１０によって送信されたパルスが先行車ターゲット２にて反射して、その到来波を近距離超音波センサ１１、１３によって受信することにより、先行車ターゲット２までの距離を算出する方法について説明する。
まず、図５（ｂ）に示すように、遠距離超音波センサ１０が送信パルスを放射したタイミングを基準にした、近距離超音波センサ１１、１３によるターゲットエコーである反射波５１の受信タイミングより、その遅延時間Δｔ１、Δｔ３を測定する。
そして、図４に示す反射点６０、７０を経由した超音波の往復の伝搬距離Ｒ１（遠距離超音波センサ１０→反射点６０→近距離超音波センサ１１）、Ｒ３（遠距離超音波センサ１０→反射点７０→近距離超音波センサ１３）は、実測した伝搬時間Δｔ１、Δｔ３を用いて算出が可能であり、下式によって求めることができる。
Ｒ１＝ｃ・Δｔ１ ・・・・・（１）
Ｒ３＝ｃ・Δｔ３ ・・・・・（２）
ここで、ｃは超音波の伝搬速度（音速）であり、音速ｃは、摂氏Ｔ度における音速の式により求められる。
Next, as described above, the pulse transmitted by the long-distance ultrasonic sensor 10 is reflected by the preceding vehicle target 2 and the incoming waves are received by the short-distance ultrasonic sensors 11 and 13, so that the preceding vehicle A method for calculating the distance to the target 2 will be described.
First, as shown in FIG. 5B, from the reception timing of the reflected wave 51 that is the target echo by the short-range ultrasonic sensors 11 and 13 with reference to the timing at which the long-range ultrasonic sensor 10 radiates the transmission pulse. The delay times Δt 1 and Δt 3 are measured.
Then, the propagation distance R 1 (far-ultrasonic sensor 10 → the reflection point 60 → short-range ultrasonic sensor 11) of the reciprocating ultrasonic waves via the reflection point 60, 70 shown in FIG. 4, R 3 (long distance ultrasonic The sensor 10 → the reflection point 70 → the short-range ultrasonic sensor 13) can be calculated using the actually measured propagation times Δt 1 and Δt 3 and can be obtained by the following equation.
R 1 = c · Δt 1 (1)
R 3 = c · Δt 3 (2)
Here, c is an ultrasonic wave propagation speed (sound speed), and the sound speed c is obtained by a sound speed equation in T degrees Celsius.
よって、上式より求めた往復の伝搬距離Ｒ１、Ｒ３と、既知である近距離超音波センサの配置オフセット量Δｘ１、Δｘ３を用いて、先行車ターゲットまでの距離ｄは、下式により求められる。 Therefore, by using the round-trip propagation distances R 1 and R 3 obtained from the above equation and the arrangement offset amounts Δx 1 and Δx 3 of the known short-range ultrasonic sensor, the distance d to the preceding vehicle target is expressed by the following equation: It is calculated by.
上式により求めた先行車ターゲット２までの距離ｄ１、ｄ３は、本実施の形態１の場合のように、複数の近距離超音波センサでターゲットエコーを受信できた場合は、複数の検知距離結果が得られるが、複数の結果の中から、もっともらしい結果だけを取捨選択してもよいし、全結果を平均化して先行車ターゲット２までの距離を算出してもよい。 The distances d 1 and d 3 to the preceding vehicle target 2 obtained by the above formula are detected when the target echoes can be received by a plurality of short-range ultrasonic sensors as in the first embodiment. Although a distance result is obtained, only a plausible result may be selected from a plurality of results, or the distance to the preceding vehicle target 2 may be calculated by averaging all the results.
また、図４では、説明及び理解を容易化する目的で、ターゲット車両の形状が平面部だけで形成された単純形状として説明したが、実際の車両形状は複雑であり、曲面やエッジを含むため、ターゲットエコーを受信するための近距離超音波センサの数は多い程、安定した先行車検知を実現できる可能性が高くなることは言うまでもない。 Further, in FIG. 4, for the purpose of facilitating the explanation and understanding, the target vehicle has been described as a simple shape formed by only a flat portion, but the actual vehicle shape is complicated and includes curved surfaces and edges. Needless to say, the greater the number of short-range ultrasonic sensors for receiving the target echo, the higher the possibility of realizing stable preceding vehicle detection.
また、図４では、自車両１に搭載する超音波センサの搭載位置は、説明及び理解を容易化する目的で、横一線に配置されるようにしたが、実際の搭載位置はフロントバンパの形状や超音波センサのインストール先の制約から横一直線に並べることは現実的に困難であり、先行車ターゲット２までの距離ｄの導出の際には、実際の超音波センサ位置に応じた細かい補正は別途必要である。 In FIG. 4, the mounting positions of the ultrasonic sensors mounted on the host vehicle 1 are arranged in a horizontal line for the purpose of facilitating explanation and understanding, but the actual mounting position is the shape of the front bumper. It is practically difficult to arrange them in a horizontal line due to restrictions on the installation destination of the ultrasonic sensor, and when the distance d to the preceding vehicle target 2 is derived, a fine correction according to the actual ultrasonic sensor position is not possible. It is necessary separately.
先行車ターゲット２が自車両１から見て右方向にオフセットしている場合には、本実施の形態１で示すように、基本的に右側に配置された近距離超音波センサ１１、１３によってターゲットエコーが受信されるが、先行車ターゲット２が自車両１から見て左方向にオフセットしている場合には、逆に、基本的に左側に配置された近距離超音波センサ１２、１４によってターゲットエコーが受信される。 When the preceding vehicle target 2 is offset in the right direction when viewed from the host vehicle 1, the target is basically detected by the short-range ultrasonic sensors 11 and 13 arranged on the right side as shown in the first embodiment. When an echo is received, but the preceding vehicle target 2 is offset to the left as viewed from the host vehicle 1, conversely, the target is basically detected by the short-range ultrasonic sensors 12 and 14 arranged on the left side. An echo is received.
＜誤検知抑制＞
次に、前述した従来システムにおける路側構造物の誤検知の課題を、本実施の形態１において如何に解決するかについての詳細メカニズムについて説明する。
図６は、超音波センサが１つの場合の路側構造物を誤検知してしまう状態を示すイメージ図である。
図６において、１、３、１０は図３におけるものと同一のものである。図６では、不要な広角方向へのセンサ感度であるサイドローブレベル４が増大する。このため、路側構造物８０を検知してしまう。
<Suppression of false detection>
Next, a detailed mechanism for solving the problem of erroneous detection of the roadside structure in the conventional system described above in the first embodiment will be described.
FIG. 6 is an image diagram showing a state in which a roadside structure is erroneously detected when there is one ultrasonic sensor.
In FIG. 6, reference numerals 1, 3, and 10 are the same as those in FIG. In FIG. 6, the side lobe level 4, which is unnecessary sensor sensitivity in the wide-angle direction, increases. For this reason, the roadside structure 80 will be detected.
従来システムのように、車両に設ける超音波センサが１つの場合においては、超音波センサは、ホーン構造、またはミラー構造を装荷することにより、５ｍ以上の検知距離を実現した遠距離超音波センサだけで構成されており、その放射パターン３は、正面方向のセンサ感度を向上させるため、ホーン構造、またはミラー構造を装荷することによって絞られている。
しかしながら、車両正面方向へのセンサ感度が向上することの弊害、代償として、原理的に不要な広角方向へのサイドローブレベル４が増大してしまう。このため、例えばＥＴＣゲート（Ｈ鋼）やガードレール（ポール）など、道路脇に存在する路側構造物などを意図せず検知してしまう可能性が生じ、誤って自動ブレーキ制御が動作してしまう所謂誤動作の危険性が生じてしまう。
When there is only one ultrasonic sensor provided in the vehicle as in the conventional system, the ultrasonic sensor is only a long-distance ultrasonic sensor that realizes a detection distance of 5 m or more by loading a horn structure or a mirror structure. In order to improve the sensor sensitivity in the front direction, the radiation pattern 3 is narrowed down by loading a horn structure or a mirror structure.
However, the side lobe level 4 in the wide-angle direction, which is unnecessary in principle, increases as an adverse effect of the sensor sensitivity in the front direction of the vehicle. For this reason, there is a possibility that a roadside structure existing on the side of the road, such as an ETC gate (H steel) or a guardrail (pole), may be unintentionally detected, and so-called automatic brake control is erroneously operated. There is a risk of malfunction.
図７は、この発明の実施の形態１による自動ブレーキシステムおいて、路側構造物に対し、超音波パルスの送受信による伝搬パスを模式的に示した上面視図である。
図７において、１、１０〜１４は図４におけるものと、８０は図６におけるものとそれぞれ同一のものである。図７は、従来システムであれば、ＥＴＣゲートやガードレールなど道路脇に存在する路側構造物を意図せず検知してしまうようなシーンにおいて、自動ブレーキシステムを構成する複数の遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４による超音波パルスの送受信による伝搬パスを模式的に示したものである。
FIG. 7 is a top view schematically showing a propagation path by transmission / reception of an ultrasonic pulse with respect to a roadside structure in the automatic braking system according to the first embodiment of the present invention.
7, 1 and 10 to 14 are the same as those in FIG. 4, and 80 is the same as that in FIG. FIG. 7 shows a plurality of long-distance ultrasonic sensors 10 constituting an automatic brake system in a scene in which a roadside structure such as an ETC gate or a guardrail is unintentionally detected by a conventional system. 4 schematically shows a propagation path by transmission / reception of ultrasonic pulses by the short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14.
図８は、この発明の実施の形態１による自動ブレーキシステムの路側構造物に対する超音波センサによる送受信タイミングを示す図である。
図８において、１０〜１４、５０、５１は図５におけるものと同一のものである。
図８（ａ）は、従来の自動ブレーキシステムの場合を示す図であり、センサとして遠距離超音波センサ１０のみで構成された従来システムの場合の受信波形を示している。図８（ｂ）は、実施の形態１の自動ブレーキシステムの場合を示す図であり、図７に示す遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４による送受信波形、及び送受信タイミングを示している。
FIG. 8 is a diagram showing transmission / reception timings by the ultrasonic sensor for the roadside structure of the automatic brake system according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 8, 10 to 14, 50 and 51 are the same as those in FIG.
FIG. 8A is a diagram showing a case of a conventional automatic brake system, and shows a received waveform in the case of a conventional system configured only by the long-distance ultrasonic sensor 10 as a sensor. FIG. 8B is a diagram showing the case of the automatic brake system of the first embodiment, and the transmission / reception waveforms by the long-range ultrasonic sensor 10 and the short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 shown in FIG. And the transmission / reception timing is shown.
次に、本実施の形態１において、いかにして誤検知を抑制するかの詳細メカニズムについて、図７、図８を用いて、超音波パルスの送受信シーケンスを交えて説明する。
図７は、従来の自動ブレーキシステムであれば、ＥＴＣゲートやガードレールなど道路脇に存在する路側構造物を意図せず検知してしまうようなシーンにおいて、自動ブレーキシステムを構成する複数の遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４による超音波パルスの送受信による伝搬パスを模式的に示したものである。
Next, a detailed mechanism of how to suppress false detection in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8 together with an ultrasonic pulse transmission / reception sequence.
FIG. 7 shows a conventional automatic brake system in a scene where roadside structures existing on the side of the road such as ETC gates and guardrails are unintentionally detected. The propagation path by transmission / reception of the ultrasonic pulse by the acoustic wave sensor 10 and the short-distance ultrasonic sensor 11, 12, 13, 14 is typically shown.
ここで、図８（ａ）に示されているように、従来の自動ブレーキシステムのように遠距離超音波センサ１０だけで構成されている場合には、遠距離超音波センサ１０が遅延時間Δｔ０のエコーを受信するのみであるので、遅延時間Δｔ０で式（５）により算出される距離ｒＬだけ離れた場所のターゲットが、自車両１と衝突する危険性のある正面方向のターゲットなのか、自車両と衝突する危険性のない車線外のターゲットであるのか判別することはできない。（測角できない） Here, as shown in FIG. 8A, when the long-range ultrasonic sensor 10 is configured only by the long-distance ultrasonic sensor 10 as in the conventional automatic brake system, the long-distance ultrasonic sensor 10 has a delay time Δt. Since only the echo of 0 is received, the target at the distance r L calculated by the equation (5) with the delay time Δt 0 is the target in the front direction that may collide with the host vehicle 1. It is impossible to determine whether the target is outside the lane without risk of collision with the host vehicle. (Angle cannot be measured)
一方、図８（ｂ）で、実施の形態１における送受信タイミング、及び各超音波センサの受信波形を示すとおり、実施の形態１における自動ブレーキシステムでは、遠距離超音波センサ１０に加え、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４を伴って構成しているため、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４の受信電圧も下方に併記している。
ここで、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４は、本シーケンスにおいて受信専用センサとしてのみ用いるため、図８（ｂ）に示されるとおり、送信の漏れこみ波形は重畳していない。
また、先行車ターゲット２からの反射波（エコー）５１は、従来システムと同様にして遠距離超音波センサ１０が受信していることに加え、近距離超音波センサ１１、１３が受信している。
On the other hand, as shown in FIG. 8 (b), the transmission / reception timing and the reception waveform of each ultrasonic sensor in the first embodiment, the automatic braking system in the first embodiment has a short distance in addition to the long distance ultrasonic sensor 10. Since the ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 are configured, the reception voltages of the short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 are also shown below.
Here, since the short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 are used only as reception-only sensors in this sequence, the leakage waveform of transmission is not superimposed as shown in FIG. 8B.
Further, the reflected wave (echo) 51 from the preceding vehicle target 2 is received by the short-range ultrasonic sensors 11 and 13 in addition to being received by the long-range ultrasonic sensor 10 as in the conventional system. .
次に、誤検知の抑制について、図７に示す模式図を用いて説明する。
図７において、自車両１の前部に搭載されている遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４のうち、本シーケンスにおいて、超音波パルスを送信するのは遠距離超音波センサ１０のみであり、遠距離超音波センサ１０から出射された超音波パルスは、正面方向が最も放射強度の強いパターンを有するが、前述のとおり、車両正面方向へのセンサ感度が向上することの弊害、代償として、原理的に不要な広角方向へのサイドローブレベル４が増大してしまうため、遠距離超音波センサ１０にとって広角方向に存在する路側構造物８０を誤検知してしまう。
Next, suppression of erroneous detection will be described with reference to a schematic diagram shown in FIG.
In FIG. 7, among the long-distance ultrasonic sensor 10 and the short-distance ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 that are mounted on the front part of the host vehicle 1, in this sequence, the ultrasonic pulse is transmitted far away. The ultrasonic pulse emitted from the long-distance ultrasonic sensor 10 is only the distance ultrasonic sensor 10 and has a pattern with the strongest radiation intensity in the front direction. As described above, the sensor sensitivity in the front direction of the vehicle is improved. As an adverse effect and cost of doing this, the side lobe level 4 in the wide-angle direction that is unnecessary in principle increases, so that the long-range ultrasonic sensor 10 erroneously detects the roadside structure 80 that exists in the wide-angle direction. .
また、同時に、近距離超音波センサ１１、１３によっても、路側構造物８０からのターゲットエコー（クラッタ）を受信することになる。誤検知の要因となるような路側構造物８０の形状は、本来のターゲットである先行車の背面形状のような平面部ではなく、円筒（ポール）やＨ鋼の柱など、超音波が反射した際に比較的広い角度範囲に渡って散乱する反射条件を有することが多い。このため、路側構造物８０による反射波は、遠距離超音波センサ１０だけでなく、他の近距離超音波センサ（本実施の形態１の場合は、近距離超音波センサ１１、１３）でも受信することが可能になる。
このため、本実施の形態１では、近距離超音波センサで受信したターゲットエコーの情報を使って、ターゲットまでの距離だけでなく、ターゲットの横位置に関する情報を導出し、自車両と衝突する危険性のあるターゲットか否かの判定を行う。
At the same time, the short-range ultrasonic sensors 11 and 13 receive the target echo (clutter) from the roadside structure 80. The shape of the roadside structure 80 that causes false detection is not a flat portion like the back shape of the preceding vehicle that is the original target, but the reflected ultrasonic waves such as a cylinder (pole) or H steel column. In many cases, the reflection condition is scattered over a relatively wide angle range. Therefore, the reflected wave from the roadside structure 80 is received not only by the long-distance ultrasonic sensor 10 but also by other short-distance ultrasonic sensors (in the case of the first embodiment, the short-distance ultrasonic sensors 11 and 13). It becomes possible to do.
For this reason, in the first embodiment, using the information of the target echo received by the short-range ultrasonic sensor, not only the distance to the target but also information about the lateral position of the target is derived, and there is a risk of collision with the host vehicle. It is determined whether or not the target is a sex target.
次に、前述したように、遠距離超音波センサ１０によって送信されたパルスがターゲットにて反射して、その反射波を遠距離超音波センサ１０と近距離超音波センサ１１によって受信して得た情報を元に、ターゲットまでの距離、及びターゲットの横位置を算出する方法について具体的に説明する。 Next, as described above, the pulse transmitted by the long-range ultrasonic sensor 10 is reflected by the target, and the reflected wave is received by the long-range ultrasonic sensor 10 and the short-range ultrasonic sensor 11. A method for calculating the distance to the target and the lateral position of the target based on the information will be specifically described.
まず、図８（ｂ）に示すように、遠距離超音波センサ１０が送信パルスを放射したタイミングを基準にした、遠距離超音波センサ１０によるターゲットエコーである反射波５１の受信タイミング、及び近距離超音波センサ１１によるターゲットエコーである反射波５１の受信タイミングより、その遅延時間Δｔ０、Δｔ１を測定する。
そして、図７に示すターゲットである路側構造物８０で反射した超音波の往復の伝搬距離ｒＬ（遠距離超音波センサ１０→路側構造物８０→遠距離超音波センサ１０）、ｒＳ（遠距離超音波センサ１０→路側構造物８０→近距離超音波センサ１１）は、実測した伝搬時間Δｔ１を用いて算出が可能であり、式（５）、（６）によって求めることができる。
ｒＬ＝０．５・ｃ・Δｔ０ ・・・・・（５）
ｒＳ＝ｃ・Δｔ１−ｒＬ ・・・・・（６）
First, as shown in FIG. 8B, the reception timing of the reflected wave 51 that is a target echo by the long-range ultrasonic sensor 10 based on the timing at which the long-range ultrasonic sensor 10 radiates the transmission pulse, The delay times Δt 0 and Δt 1 are measured from the reception timing of the reflected wave 51 which is a target echo by the distance ultrasonic sensor 11.
Then, the reciprocating propagation distance r L of the ultrasonic wave reflected by the road-side structure 80 as the target shown in FIG. 7 (far-distance ultrasonic sensor 10 → road-side structure 80 → far-distance ultrasonic sensor 10), r S (far-distance sensor) The distance ultrasonic sensor 10 → the roadside structure 80 → the short distance ultrasonic sensor 11) can be calculated using the actually measured propagation time Δt 1 and can be obtained by the equations (5) and (6).
r L = 0.5 · c · Δt 0 (5)
r S = c · Δt 1 −r L (6)
次に、ターゲットまでの距離ｄ及びターゲットの横位置Δｘｃ（近距離超音波センサ１１からの横オフセット量）は、式（５）、（６）により求めた伝搬距離ｒＬ、ｒＳとの間で、式（７）、（８）で示される関係にある。
式（７）において、Δｘ１は遠距離超音波センサ１０に対する近距離超音波センサ１１のオフセット設置位置であり、既知の値である。
ｒＬ ２＝ｄ２＋（Δｘ１＋Δｘｃ）２ ・・・・・（７）
ｒＳ ２＝ｄ２＋Δｘｃ ２ ・・・・・（８）
従って、式（７）、（８）を解くと、ターゲットまでの距離ｄ及びターゲットの横位置Δｘｃ（近距離超音波センサ１１からの横オフセット量）は、式（９）、（１０）のように求めることができ、自車両１と衝突する危険性のあるターゲットか否かの判定を行うことができる。
これにより、検出したターゲットが自車両１と衝突する危険性のあるターゲットか否かの判定を行い、誤検出ひいては誤作動により誤ったブレーキ制御を行う危険性を抑制することができる。
Next, the distance d to the target and the lateral position Δx c of the target (lateral offset amount from the short-range ultrasonic sensor 11) are the propagation distances r L and r S obtained by the equations (5) and (6). There is a relationship represented by equations (7) and (8).
In Expression (7), Δx 1 is an offset installation position of the short-range ultrasonic sensor 11 with respect to the long-range ultrasonic sensor 10 and is a known value.
r L 2 = d 2 + (Δx 1 + Δx c ) 2 (7)
r S 2 = d 2 + Δx c 2 (8)
Therefore, when the equations (7) and (8) are solved, the distance d to the target and the lateral position Δx c of the target (lateral offset amount from the short-range ultrasonic sensor 11) are expressed by the equations (9) and (10). Thus, it can be determined whether or not the target has a risk of colliding with the host vehicle 1.
Thereby, it can be determined whether or not the detected target is a target that has a risk of colliding with the host vehicle 1, and the risk of erroneous brake control due to erroneous detection and malfunction can be suppressed.
＜動作フロー＞
次に、実施の形態１の自動ブレーキシステムにおける動作フローについて説明する。
前述したシーケンス（オフセット車両の検出、路側構造物の誤検出抑制）において、まず、遠距離超音波センサ１０が車両前方の障害物を検知すべく、超音波パルス１０４を送信する。
次に、遠距離超音波センサ１０、及び４台の近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４で一斉に受信動作に移行する。そして、前述した超音波送受信シーケンスにより、各遠距離超音波センサ１０、近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４にて受信したターゲットエコーの受信タイミング（送信タイミングを基準にした遅延時間Δｔ）により、ターゲットまでの距離、及びターゲットの横位置オフセットを導出する。
<Operation flow>
Next, an operation flow in the automatic brake system of the first embodiment will be described.
In the above-described sequence (offset vehicle detection, roadside structure erroneous detection suppression), first, the long-range ultrasonic sensor 10 transmits an ultrasonic pulse 104 to detect an obstacle ahead of the vehicle.
Next, the long-range ultrasonic sensor 10 and the four short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 are shifted to a reception operation all at once. The reception timing of the target echo received by each of the long-distance ultrasonic sensors 10 and the short-distance ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 (delay time Δt based on the transmission timing) by the ultrasonic transmission / reception sequence described above. Thus, the distance to the target and the lateral position offset of the target are derived.
そして、マイコン２１は、前述のとおり導出したターゲットまでの距離、及び横位置オフセットに関する情報から、障害物との衝突が免れないと判断した場合には、ブレーキ制御ＥＣＵ３２に対し、衝突回避に必要な減速度を指示し、ブレーキ制御ＥＣＵ３２はこれを実行する。
また、衝突回避に必要なエンジンブレーキ量をエンジン制御ＥＣＵ３０に対して指示し、エンジン制御ＥＣＵ３０はこれを実行する。
よって、これらの制動制御により、障害物との衝突を回避、あるいは衝突被害の軽減を実現することができる。
さらに、前述した制動制御だけでは衝突が免れないと判断された場合には、ステアリング制御ＥＣＵ３３に対し、衝突回避に必要な操舵角を指示し、ステアリング制御ＥＣＵ３３はこれを実行する。
これにより、障害物との衝突を回避、或いは衝突被害の軽減を実現することができる。
If the microcomputer 21 determines from the information about the distance to the target derived as described above and the lateral position offset that the collision with the obstacle is unavoidable, the microcomputer 21 is required for the brake control ECU 32 to avoid the collision. Instructing deceleration, the brake control ECU 32 executes this.
Further, the engine control ECU 30 instructs the engine control ECU 30 about an engine brake amount necessary for collision avoidance, and the engine control ECU 30 executes this.
Therefore, these braking controls can avoid collisions with obstacles or reduce collision damage.
Further, when it is determined that a collision cannot be avoided only by the above-described braking control, the steering control ECU 33 is instructed to the steering angle necessary for avoiding the collision, and the steering control ECU 33 executes this.
Thereby, collision with an obstacle can be avoided or reduction of collision damage can be realized.
また、これらの制動制御に並行して警報・通知出力を実行する。例えば、マイコン２１は、障害物が所定の距離範囲内に近接している場合など然るべきタイミングにおいて、警告・通知装置３１に対して警告・通知を指示し、警告・通知装置３１はこれを実行する。
具体的に、警告・通知装置３１とは、警告音を出力する音声スピーカであったり、車内ランプやインパネ、カーナビゲーションにおける視覚的な表示を指し、ドライバに対して視覚・聴覚を通じて注意喚起を行う機能を有する。ドライバに対して警告・通知により注意喚起を行ったにも関わらず、依然として障害物との衝突が免れないと判断した場合には、より強い警告をドライバーに対して出力することに加えて、前述したような車両制御に移行する。
Further, an alarm / notification output is executed in parallel with these braking controls. For example, the microcomputer 21 instructs the warning / notification device 31 to issue a warning / notification at an appropriate timing such as when an obstacle is close to within a predetermined distance range, and the warning / notification device 31 executes this. .
Specifically, the warning / notification device 31 is a sound speaker that outputs a warning sound, or a visual display in a car lamp, an instrument panel, or car navigation, and alerts the driver through visual and auditory senses. It has a function. In addition to outputting a stronger warning to the driver when it is determined that a collision with an obstacle is still unavoidable even though the driver has been warned by warning / notification, Transition to vehicle control as described above.
但し、実施の形態１における自動ブレーキシステムにおいて、４台の近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４は、上記シーケンスにおいて、基本的に受信専用センサとして機能するが、後退時（シフトレバー（ギア）がＲに入っている時）、及び、極低速時（毎時１０ｋｍ程度以下の自車速）においては、送受信センサとして動作し、この動作状態は、基本的にシフトレバー（ギア）の状態及び自車速により適時切り替えられる（切替手段）。
４台の近距離超音波センサ１１、１２、１３、１４が送受信センサとして動作する場合、車両周辺の極近傍に存在する障害物検知が行われることとなり、本来の駐車支援機能、または、狭路走行時の走行支援機能に寄与することとなる。
However, in the automatic braking system according to the first embodiment, the four short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 basically function as reception-only sensors in the sequence described above. When the gear is in R) and at extremely low speeds (the vehicle speed of about 10 km / h or less), it operates as a transmission / reception sensor. This operation state is basically the state of the shift lever (gear) It can be switched in a timely manner according to the vehicle speed (switching means) .
When the four short-range ultrasonic sensors 11, 12, 13, and 14 operate as transmission / reception sensors, obstacles existing in the vicinity of the vehicle are detected, and the original parking support function or narrow path This contributes to the driving support function during driving.
また、極低速時（毎時１０ｋｍ程度以下の自車速）においては、上記シーケンスで説明した自動ブレーキシステムとしての動作も間欠的に実行する（つまり、自動ブレーキシステム⇔駐車支援などの周辺監視システムはシーケンシャルに切り替えられ、それぞれの機能を間欠的に実行する）。 In addition, at an extremely low speed (the vehicle speed of about 10 km / h or less), the operation as the automatic brake system described in the above sequence is also executed intermittently (that is, the peripheral monitoring system such as the automatic brake system and the parking assistance is sequential. And each function is executed intermittently).
なお、実施の形態１においては、自動ブレーキシステムに適用される場合に特化して説明したが、自動ブレーキシステム以外にも、踏み間違い防止システム、前車発進通知システムに適用することができる。
踏み間違い防止システムとは、前方所定範囲内に障害物を検知している時にアクセルを一定以上踏んだ場合、エンジン出力を抑制し、急発進を防止するシステムのことであり、前述したシーケンスにより導出したターゲットまでの距離、及びターゲットの横位置より、ターゲットが前方の所定範囲内にあると判断された場合に、一定以上の踏力でアクセルが踏まれた場合に、エンジン制御ＥＣＵ３０に対し、エンジン出力を抑制し、急発進してターゲットと衝突することを防止することができる。
また、前述のシーケンスによれば、自車両正面からオフセットした位置にあるターゲットであっても有効となり、動作信頼性が向上する。
また、路側構造物の誤検知により、不要な場面で発進抑制がかかるといった誤動作を防止することもできる。
In the first embodiment, the case where the present invention is applied to an automatic brake system has been described. However, in addition to the automatic brake system, the present invention can be applied to a stepping error prevention system and a front vehicle start notification system.
A stepping prevention system is a system that suppresses engine output and prevents sudden start when the accelerator is stepped more than a certain amount when an obstacle is detected within a predetermined range ahead. The engine output to the engine control ECU 30 when the accelerator is stepped on at a certain level or more when the target is determined to be within a predetermined range from the distance to the target and the lateral position of the target. It is possible to prevent a sudden start and a collision with the target.
Further, according to the above-described sequence, even a target located at a position offset from the front of the host vehicle is effective, and operation reliability is improved.
In addition, it is possible to prevent malfunctions such as start suppression in unnecessary scenes due to erroneous detection of roadside structures.
前車発進通知システムとは、信号待ち等で前方車両が停止状態から所定距離進んでも自車が停止している場合、音などでドライバーへ知らせるシステムのことであり、前述したシーケンスにより導出したターゲットまでの距離、及びターゲットの横位置を元に、前車判定を行うことができるため、動作信頼性が向上するとともに、隣車線の車両や路側構造物の変化による誤通知、誤報知を防止することができる。 The front vehicle start notification system is a system that informs the driver with sound when the vehicle ahead has stopped for a predetermined distance from a stopped state due to waiting for a signal, etc. Can determine the previous vehicle based on the distance to the vehicle and the lateral position of the target, improving operational reliability and preventing false notifications and false notifications due to changes in vehicles and roadside structures in the adjacent lane. be able to.
実施の形態１によれば、ホーン構造またはミラー構造の装荷により検知距離を拡大した遠距離超音波センサによる検知結果だけでなく、車両外周部に設置されている複数の近距離超音波センサの検知結果を活用してターゲット位置を推定することにより、オフセット先行車の検知性能確保、並びに、路側構造物等の誤検知抑制を図ることができる。 According to the first embodiment, not only a detection result by a long-distance ultrasonic sensor having a detection range expanded by loading a horn structure or a mirror structure, but also detection by a plurality of short-distance ultrasonic sensors installed on the outer periphery of the vehicle By utilizing the result and estimating the target position, it is possible to secure the detection performance of the offset preceding vehicle and to suppress erroneous detection of roadside structures and the like.
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 先行車ターゲット、３ 放射パターン、４ サイドローブレベル、
１０ 遠距離超音波センサ、１１、１２、１３、１４ 近距離超音波センサ、
１０１、１１１ 超音波トランスデューサ、１０２、１１２ トランス、
１０３、１１３ アンプ回路、１０４、１１４ 超音波パルス、１０５ ホーン構造、
２０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２１ マイコン、
２２、２３、２４、２５、２６ ドライバ、３０ エンジン制御ＥＣＵ、
３１ 警告・通知装置、３２ ブレーキ制御ＥＣＵ、３３ ステアリング制御ＥＣＵ、
４０ 車両ＣＡＮバス、５０ 送信波形の漏れこみ、５１ 反射波（エコー）、
８０ 路側構造物。
1 vehicle, 2 preceding vehicle target, 3 radiation pattern, 4 side lobe level,
10 long-range ultrasonic sensor, 11, 12, 13, 14 short-range ultrasonic sensor,
101, 111 ultrasonic transducer, 102, 112 transformer,
103, 113 Amplifier circuit, 104, 114 Ultrasonic pulse, 105 Horn structure,
20 electronic control unit (ECU), 21 microcomputer,
22, 23, 24, 25, 26 driver, 30 engine control ECU,
31 warning / notification device, 32 brake control ECU, 33 steering control ECU,
40 Vehicle CAN bus, 50 Leakage of transmission waveform, 51 Reflected wave (echo),
80 Roadside structure.
Claims (7)
それぞれ超音波パルスを送受信するように構成され、検知距離が拡大された一つ以上の遠距離超音波センサ及びこの遠距離超音波センサより検知距離の短い近距離超音波センサを有する複数の超音波センサと、
上記近距離超音波センサの動作状態を、超音波パルスを送受信する動作と、超音波パルスの受信専用の動作とのいずれかに切り替える切替手段と、
上記超音波センサによる超音波パルスの送受信により障害物を検知する障害物検知手段と、
上記障害物検知手段の検知結果に応じて、上記車両の運動状態を制御するための制御指示を出力する車両制御指示手段とを備え、
上記近距離超音波センサは、上記遠距離超音波センサの搭載位置から横方向にオフセットした位置に配置され、
上記切替手段は、上記近距離超音波センサの動作状態を、上記車両の所定速度以上での走行中は受信専用の動作に切り替え、
上記障害物検知手段は、上記車両の所定速度以上での走行中に上記遠距離超音波センサの送信した超音波パルスが障害物で反射された反射波を上記複数の超音波センサが受信し、この受信した上記反射波から上記車両の周辺の所定検知エリアに存在する上記障害物を検知することを特徴とする車両周辺監視システム。 A vehicle periphery monitoring system that is mounted on a vehicle and monitors the periphery of the vehicle,
A plurality of ultrasonic waves each having one or more long-distance ultrasonic sensors configured to transmit and receive ultrasonic pulses and having a detection distance extended, and a short-distance ultrasonic sensor having a detection distance shorter than the long-distance ultrasonic sensor A sensor,
Switching means for switching the operation state of the short-range ultrasonic sensor to either an operation of transmitting / receiving ultrasonic pulses or an operation dedicated to reception of ultrasonic pulses;
Obstacle detection means for detecting an obstacle by transmitting and receiving ultrasonic pulses by the ultrasonic sensor;
Vehicle control instruction means for outputting a control instruction for controlling the motion state of the vehicle according to the detection result of the obstacle detection means,
The short-range ultrasonic sensor is disposed at a position offset laterally from the mounting position of the long-range ultrasonic sensor,
Said switching means, the operating state of the short-range ultrasonic sensor, during running of the above Symbol above a predetermined speed of the vehicle switches to the receive-only operation,
The obstacle detecting means receives the reflected waves in which the ultrasonic pulse transmitted from the long-distance ultrasonic sensor is reflected by the obstacle while the vehicle is traveling at a predetermined speed or more, and the plurality of ultrasonic sensors receive the obstacle. A vehicle periphery monitoring system that detects the obstacle present in a predetermined detection area around the vehicle from the received reflected wave.
上記障害物検知手段は、上記車両の前方方向の所定検知エリアに存在する上記障害物を検知することを特徴とする請求項１に記載の車両周辺監視システム。 The long-distance ultrasonic sensor is disposed at a front portion of the vehicle, transmits the ultrasonic pulse in a forward direction of the vehicle,
2. The vehicle periphery monitoring system according to claim 1, wherein the obstacle detection means detects the obstacle present in a predetermined detection area in a forward direction of the vehicle.
上記警告通知手段は、上記障害物検知手段によって上記車両の前方方向の所定検知エリアで検知された障害物が、上記所定検知エリアから逸脱した場合で、上記車両が一時停止状態から前進状態に復帰しない場合に、上記車両の乗員に対し、上記車両の発進を促す通知を行うことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の車両周辺監視システム。 When the obstacle detection means detects an obstacle present in a predetermined detection area around the vehicle, the vehicle is provided with warning notification means for warning or notifying the vehicle occupant of the presence of the obstacle,
The warning notification means is configured such that when the obstacle detected in the predetermined detection area forward of the vehicle by the obstacle detection means deviates from the predetermined detection area, the vehicle returns from the paused state to the forward state. The vehicle periphery monitoring system according to any one of claims 2 to 5, wherein a notification that prompts the occupant of the vehicle to start the vehicle is performed when not.
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