JP5146716B2 - Obstacle detection device for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両のフロントエンド部分に配置されたレーダユニットを備えた車両用障害物検知装置に関し、特に、レーダユニットの基準検知軸の方向が所期方向からずれている場合に、その基準検知軸を自動的に補正できるように構成したものである。 The present invention relates to an obstacle detection device for a vehicle including a radar unit disposed at a front end portion of a vehicle, and more particularly, when the direction of a reference detection axis of a radar unit is deviated from an intended direction, the reference detection is performed. The configuration is such that the axis can be automatically corrected.
従来、自動車等の車両において、前方の障害物（先行車両等）との衝突を予知して、シートベルトを引締めたり、ブレーキを作動させて衝突を回避したりする制御技術や、先行車両に一定の車間距離を保って追従走行する制御技術が周知であり、そのために、ミリ波レーダやレーザレーダを有するレーダユニットが車両のフロントエンド部分に前向きに配置され、このレーダユニットにより、前方の障害物の位置及び相対速度を検出可能に、また、先行車両を認識可能に構成されている。 Conventionally, in a vehicle such as an automobile, a control technology for predicting a collision with a front obstacle (such as a preceding vehicle) and tightening a seat belt or operating a brake to avoid the collision is constant for the preceding vehicle. Is well known, and therefore, a radar unit having a millimeter wave radar or a laser radar is disposed forwardly on the front end portion of the vehicle, and this radar unit allows obstacles ahead. The position and relative speed of the vehicle can be detected, and the preceding vehicle can be recognized.
ところで、自動車等の車両において、レーダユニットの性能を確実に発揮させて前記制御技術を高精度で実施可能にするためには、レーダユニットをフロントエンド部分の所期位置（姿勢）に取付けて、レーダユニットの基準検知軸を所期方向に向けておく必要があるが、レーダユニットの取付け後、例えば衝突（軽衝突）を起こす等して、そのレーダユニットやその周辺に比較的大きな力が作用して、レーダユニットは機能しているものの、レーダユニットの基準検知軸の方向が所期方向からずれる、ということが想定される。 By the way, in vehicles such as automobiles, in order to ensure that the performance of the radar unit is demonstrated and the control technology can be implemented with high accuracy, the radar unit is attached to the desired position (posture) of the front end part, Although the reference detection axis of the radar unit needs to be oriented in the intended direction, a relatively large force acts on the radar unit and its surroundings, for example, by causing a collision (light collision) after mounting the radar unit. Thus, although the radar unit is functioning, it is assumed that the direction of the reference detection axis of the radar unit deviates from the intended direction.
ここで、特許文献１には、電波レーダユニットの前方所定位置に基準反射板を配置し、更に前方に電波吸収体としての複数のタイヤを積重ねて配置した状態で、電波レーダユニットが電波を発信・受信して、基準反射板の位置を検知し、その位置が電波レーダユニットの基準位置となるように、電波レーダユニットをブラケットに取付ける調整ボルトを介して、電波レーダユニットの基準検知軸を調整する、検知軸調整方法が開示されている。 Here, in Patent Document 1, a radio wave radar unit transmits radio waves in a state where a reference reflector is arranged at a predetermined position in front of the radio wave radar unit and a plurality of tires as radio wave absorbers are stacked in front of the radio wave radar unit.・ Receive, detect the position of the reference reflector, and adjust the reference detection axis of the radio radar unit via the adjustment bolt that attaches the radio radar unit to the bracket so that the position becomes the reference position of the radio radar unit A detection axis adjustment method is disclosed.
前記のように、自動車等の車両において、レーダユニットの取付け後、例えば衝突を起こす等して、そのレーダユニットやその周辺に比較的大きな力が作用して、レーダユニットの基準検知軸の方向が所期方向からずれた場合、レーダユニットが機能していても、レーダユニットの性能を確実に発揮させて前記制御技術を高精度で実施できなくなり、こうした精度上問題がある制御が無用に行われる虞も生じる。 As described above, in a vehicle such as an automobile, a relatively large force acts on the radar unit or its periphery after the radar unit is mounted, for example, by causing a collision, so that the direction of the reference detection axis of the radar unit is changed. When deviating from the intended direction, even if the radar unit is functioning, the performance of the radar unit is surely exhibited and the control technology cannot be performed with high accuracy, and such control with problems in accuracy is performed unnecessarily. There are also concerns.
このような場合、レーダユニットの基準検知軸を調整する必要があり、そこで、特許文献１の検知軸調整方法も使用できるが、レーダユニットの取付部（例えば、取付ブラケット）に修理を要する場合もあり、いずれにしろ、人員作業が介在する、このレーダユニットの基準検知軸の調整作業は非常に煩雑である。尚、レーダユニットの基準検知軸の調整について、行うか否かを人員が判断すると、必要であるのにそれを見過ごしてしまう虞もある。尚、自動車等の車両に最初にレーダユニットを取付ける場合にも、その基準検知軸を調整する非常に煩雑な調整作業が必要である。 In such a case, it is necessary to adjust the reference detection axis of the radar unit. Therefore, the detection axis adjustment method disclosed in Patent Document 1 can also be used, but the mounting portion (for example, the mounting bracket) of the radar unit may require repair. In any case, the adjustment operation of the reference detection axis of the radar unit, which involves personnel work, is very complicated. Note that if the personnel determine whether or not to adjust the reference detection axis of the radar unit, it may be overlooked if necessary. Even when the radar unit is first attached to a vehicle such as an automobile, a very complicated adjustment work for adjusting the reference detection axis is required.
本発明の目的は、車両のフロントエンド部分に配置されたレーダユニットの基準検知軸の方向が所期方向からずれている場合に、その基準検知軸を自動的に確実に補正し調整することができる、車両用障害物検知装置を提供することである。 An object of the present invention is to automatically and reliably correct and adjust the reference detection axis when the direction of the reference detection axis of the radar unit arranged at the front end portion of the vehicle is deviated from the intended direction. It is possible to provide a vehicle obstacle detection device.
請求項１の車両用障害物検知装置は、車両のフロントエンド部分に配置されて車両前方の障害物の位置を含む障害物情報を検知するレーダユニットと、車両前方を撮像する撮像手段とを備えた車両用障害物検知装置において、前記レーダユニットは鉛直軸心回りに設定角度（θｒｅ）内で往復回動して障害物情報を検知可能に構成され、前記撮像手段は前記レーダユニットの設定角度（θｒｅ）よりも大きな第１の所定角度（θｃｍ）をなす、前記レーダユニットの検知領域よりも広範囲の撮像領域を有し、前記撮像手段で撮像された車両前方の障害物であって前記撮像手段の所定の基準検知軸に最も近い障害物を特定障害物として決定する特定障害物決定手段と、前記レーダユニットで検知された障害物と前記特定障害物決定手段で決定された特定障害物との対応する動きに基づいて、この検知された障害物が前記特定障害物であるか否か判断する特定障害物判断手段と、前記特定障害物判断手段が肯定判断した場合、前記撮像手段で撮像された前記特定障害物の画像情報に基づいて、その特定障害物の位置を検知する撮像障害物位置検知手段と、前記撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置と前記レーダユニットで検知された同特定障害物の位置が一致するか否か判定する特定障害物位置判定手段と、前記特定障害物位置判定手段が否定判断した場合、前記撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置と前記レーダユニットで検知された同特定障害物の位置とに基づいて前記レーダユニットの所定の基準検知軸の補正が可能か否か判断する補正可否判断手段であって、前記撮像手段によって撮像された特定障害物が前記撮像手段の第１の所定角度（θｃｍ）より小さな第２の所定角度（θｃｅ）内に入っている場合に、前記レーダユニットの所定の基準検知軸の補正が可能であると肯定判断し、入っていない場合に否定判断する補正可否判断手段と、前記補正可否判断手段が肯定判断した場合、前記レーダユニットで検知された特定障害物の位置が前記撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置と一致するように、前記レーダユニットの所定の基準検知軸を自動的に補正する基準検知軸補正手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle obstacle detection device including a radar unit that is disposed in a front end portion of a vehicle and detects obstacle information including an obstacle position in front of the vehicle, and an imaging unit that images the front of the vehicle. In the vehicle obstacle detection apparatus, the radar unit is configured to be able to detect obstacle information by reciprocating within a set angle (θre) about a vertical axis, and the imaging means is configured to detect the set angle of the radar unit. An obstacle in front of the vehicle having an imaging area wider than the detection area of the radar unit and having a first predetermined angle (θcm) larger than (θre) and imaged by the imaging means. the specific obstacle determination means for determining a closest obstacle to a predetermined reference sensing axis means as the specific obstacle, is determined by said radar unit detected obstacle in the specific obstacle determining means Based on the corresponding movement of the specific obstacle, the specific obstacle determination means for determining whether the detected obstacle is the specific obstacle, if the specific obstacle determination means is affirmative determination, the Based on image information of the specific obstacle imaged by the imaging means, an imaging obstacle position detection means for detecting the position of the specific obstacle, and a position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detection means Specific obstacle position determination means for determining whether or not the position of the specific obstacle detected by the radar unit matches, and when the specific obstacle position determination means makes a negative determination, the imaging obstacle position detection means in sensed position correction permission determination to determine whether it is possible to correct the predetermined reference detection axis of the radar unit based on the position of the specific obstacle detected by the radar unit of the specific obstacle A stage, when a specific obstacle imaged is in the first predetermined angle (θcm) smaller second predetermined angle (θce) in said imaging means by said imaging means, said radar unit A correction failure determination means that makes a positive determination that correction of a predetermined reference detection axis is possible and makes a negative determination when it is not included, and a specific failure detected by the radar unit when the correction permission determination means makes a positive determination A reference detection axis correction unit that automatically corrects a predetermined reference detection axis of the radar unit so that the position of the object matches the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detection unit. It is characterized by that.
この車両用障害物検知装置では、レーダユニット（例えば、ミリ波レーダユニット、レーザレーダユニット）が、車両のフロントエンド部分に前向きに配置され、このレーダユニットにより、車両前方の障害物の位置を含む障害物情報が検知され、この障害物情報に基づいて、前方の障害物（先行車両等）との衝突を予知して、シートベルトを引締めたり、ブレーキを作動させて衝突を回避したりする制御や、先行車両に一定の車間距離を保って追従走行する制御を実行させることができる。 In this vehicle obstacle detection device, a radar unit (for example, a millimeter wave radar unit or a laser radar unit) is disposed forwardly on the front end portion of the vehicle, and the radar unit includes the position of the obstacle in front of the vehicle. Control that detects obstacle information, predicts a collision with a front obstacle (preceding vehicle, etc.) based on this obstacle information, tightens the seat belt, or activates the brake to avoid the collision In addition, it is possible to execute control to follow the preceding vehicle while maintaining a certain inter-vehicle distance.
この車両用障害物検知装置は、レーダユニット、撮像手段、特定障害物決定手段、特定障害物判断手段、撮像障害物位置検知手段、特定障害物位置判定手段、補正可否判断手段、基準検知軸補正手段を備えたことを特徴とするものであり、撮像手段により車両前方が撮像され、特定障害物決定手段により、撮像手段の所定の基準検知軸に最も近い障害物を特定障害物として決定され、特定障害物判断手段により、レーダユニットで検知された障害物が特定障害物であるか否か判断され、撮像障害物位置検知手段により、撮像手段で撮像された車両前方の特定障害物の画像情報に基づいて、その特定障害物の位置が検知される。そして、特定障害物位置判定手段により、撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置とレーダユニットで検知された同特定障害物の位置が一致するか否か判定され、補正可否判断手段により、レーダユニットの所定の基準検知軸の補正が可能であるか否か判定され、基準検知軸補正手段により、特定障害物位置判定手段による判定を受けて特定障害物の位置が一致しない場合に一致するように、レーダユニットの所定の基準検知軸が自動的に補正され調整される。 The vehicle obstacle detection apparatus includes a radar unit, an imaging unit, a specific obstacle determination unit, a specific obstacle determination unit, an imaging obstacle position detection unit, a specific obstacle position determination unit, a correction availability determination unit, and a reference detection axis correction. The vehicle front is imaged by the imaging means, and the obstacle closest to the predetermined reference detection axis of the imaging means is determined as the specific obstacle by the specific obstacle determining means, The specific obstacle judging means judges whether or not the obstacle detected by the radar unit is a specific obstacle, and the image information of the specific obstacle ahead of the vehicle imaged by the imaging means by the imaging obstacle position detecting means. Based on this, the position of the specific obstacle is detected. Then, the specific obstacle position determination means determines whether the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detection means matches the position of the specific obstacle detected by the radar unit, and determines whether correction is possible. Means for determining whether or not the predetermined reference detection axis of the radar unit can be corrected, and the position of the specific obstacle does not coincide with the determination by the specific obstacle position determination means by the reference detection axis correction means. The predetermined reference detection axis of the radar unit is automatically corrected and adjusted so as to coincide with.
請求項１の従属発明として次の構成を採用可能である。 The following configuration can be adopted as the dependent invention of claim 1.
前記補正可否判断手段が否定判断した場合に作動する警報手段を設ける（請求項２）。 Alarm means that operates when the correction possibility determination means makes a negative determination is provided (claim 2).
前記レーダユニットは、アンテナを設定角度内で往復回動させスキャンするとともに、前記設定角度以上の角度で往復回動可能に構成され、前記基準検知軸補正手段は、前記設定角度を補正することで前記基準検知軸を補正する（請求項３）。 The radar unit is configured to reciprocate and scan the antenna within a set angle and to be reciprocally rotatable at an angle equal to or greater than the set angle, and the reference detection axis correction unit corrects the set angle. The reference detection axis is corrected (claim 3).
請求項１の車両用障害物検知装置によれば、特に、撮像手段が車両前方を撮像し、特定障害物決定手段が、撮像手段の基準検知軸に最も近い障害物を特定障害物として決定し、特定障害物判断手段が、レーダユニットで検知された障害物と特定障害物決定手段で決定された特定障害物との対応する動きに基づいて、この検知された障害物が特定障害物であるか否か判断し、撮像障害物位置検知手段が、撮像手段で撮像された車両前方の特定障害物の画像情報に基づいて、その特定障害物の位置を検知し、特定障害物位置判定手段が、撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置とレーダユニットで検知された同特定障害物の位置が一致するか否か判定し、つまり、レーダユニットの基準検知軸の方向が所期方向からずれているか否か判定して、補正可否判断手段が、レーダユニットの所定の基準検知軸の補正が可能であるか否か判定し、基準検知軸補正手段が、特定障害物位置判定手段による判定を受けて特定障害物の位置が一致しない場合に一致するように、レーダユニットの基準検知軸を自動的に補正し調整することができる。 According to the vehicle obstacle detection device of the first aspect, in particular, the imaging unit images the front of the vehicle, and the specific obstacle determination unit determines the obstacle closest to the reference detection axis of the imaging unit as the specific obstacle. The specific obstacle judging means is based on the corresponding movement between the obstacle detected by the radar unit and the specific obstacle determined by the specific obstacle determining means, and the detected obstacle is the specific obstacle. The imaging obstacle position detection means detects the position of the specific obstacle based on the image information of the specific obstacle ahead of the vehicle imaged by the imaging means, and the specific obstacle position determination means Determining whether the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detecting means and the position of the specific obstacle detected by the radar unit match, that is, the direction of the reference detection axis of the radar unit is Whether or not it deviates from the initial direction And determining whether or not the correction possibility determination unit can correct the predetermined reference detection axis of the radar unit, and the reference detection axis correction unit receives the determination by the specific obstacle position determination unit and receives the specific obstacle. The reference detection axis of the radar unit can be automatically corrected and adjusted so as to match when the object positions do not match.
従って、この車両用障害物検知装置を装備した自動車等の車両において、例えば衝突を起こす等して、レーダユニットやその周辺に比較的大きな力が作用して、レーダユニットの基準検知軸の方向が所期方向からずれた場合、レーダユニットが機能している場合には、従来の人員作業が介在する煩雑な基準検知軸の調整作業を行う必要もなく、この基準検知軸を自動的に確実に補正し調節することができ、故に、レーダユニットの性能を確実に発揮させて前記制御を高精度で実施することができる。 Accordingly, in a vehicle such as an automobile equipped with this vehicle obstacle detection device, a relatively large force acts on the radar unit and its surroundings, for example, by causing a collision, and the direction of the reference detection axis of the radar unit is changed. If the radar unit is functioning when it deviates from the intended direction, there is no need to carry out complicated adjustment work for the reference detection axis, which involves conventional personnel work. Therefore, it is possible to perform the control with high accuracy by reliably exhibiting the performance of the radar unit.
撮像障害物位置検知手段、特定障害物位置判定手段、補正可否判断手段、基準検知軸補正手段による処理は、車両走行中でも、車両前方に先行車両等の特定障害物が存在すれば実行可能であるので、レーダユニットの基準検知軸の方向が所期方向からずれているか否かの判定を、随時或いは定期的に或いは衝突が起きた直後に実施でき、故に、自己チェック機能に優れたものになり、基準検知軸の方向が所期方向からずれている場合には、基準検知軸を迅速に補正でき、故に、精度上問題がある前記制御が無用に行われる虞もなくなり、その結果、利便性が高く、信頼性に非常に優れたものになる。 The processing by the imaging obstacle position detection means, the specific obstacle position determination means, the correction possibility determination means, and the reference detection axis correction means can be executed even when the vehicle is traveling, if there is a specific obstacle such as a preceding vehicle ahead of the vehicle. Therefore, it is possible to determine whether or not the direction of the reference detection axis of the radar unit is deviated from the intended direction at any time, periodically, or immediately after the collision occurs, and therefore the self-check function is excellent. When the direction of the reference detection axis is deviated from the intended direction, the reference detection axis can be corrected quickly, and therefore there is no possibility that the control having a problem in accuracy is performed unnecessarily. Is high and very reliable.
また、自動車等の車両に最初にレーダユニットを取付ける場合にも、その基準検知軸をそれ程厳密に調整しなくても、レーダユニットの取付け後に、基準検知軸の方向が所期方向からずれている場合には、前記手段を機能させて、基準検知軸を自動的に確実に補正し調整することができるため、車両へのレーダユニットの取付負荷（基準検知軸の調整負荷）を軽減し、レーダユニットの組付性を著しく向上させることができる。 Even when the radar unit is first installed in a vehicle such as an automobile, the direction of the reference detection axis is deviated from the intended direction after the radar unit is mounted without adjusting the reference detection axis so closely. In this case, since the reference detection axis can be automatically and reliably corrected and adjusted by causing the means to function, the load of mounting the radar unit on the vehicle (adjustment load of the reference detection axis) is reduced, and the radar The assembly of the unit can be remarkably improved.
レーダユニットで検知された障害物と特定障害物決定手段で決定された特定障害物との対応する動きに基づいて、この検知された障害物が撮像手段で撮像された特定障害物であるか否か判断する特定障害物判断手段を備え、特定障害物判断手段が肯定判断した場合、特定障害物位置判定手段による判定を実行させるので、レーダユニットで検知された障害物が撮像手段で撮像された特定障害物でない場合には、特定障害物位置判定手段による判定を実行させないようにして、誤って認識された基準検知軸に対して補正が行われることを防止し、レーダユニットで検知された障害物が撮像手段で撮像された特定障害物である場合には、基準検知軸の正確な認識と、基準検知軸の方向が所期方向からずれている場合の基準検知軸の正確な補正が行われるようにすることができる。 Whether or not the detected obstacle is a specific obstacle imaged by the imaging means based on the corresponding movement between the obstacle detected by the radar unit and the specific obstacle determined by the specific obstacle determining means If the specific obstacle judging means makes a positive determination, the judgment by the specific obstacle position judging means is executed, so that the obstacle detected by the radar unit is imaged by the imaging means. If the obstacle is not a specific obstacle, the obstacle detected by the radar unit is prevented by correcting the reference detection axis that is mistakenly recognized by preventing the determination by the specific obstacle position determination means. When the object is a specific obstacle imaged by the imaging means, accurate recognition of the reference detection axis and correct correction of the reference detection axis when the direction of the reference detection axis is deviated from the intended direction are performed. It can be to be.
撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置とレーダユニットで検知された同特定障害物の位置とに基づいて、基準検知軸の補正が可能か否か判断する補正可否判断手段を備え、補正可否判断手段が肯定判断した場合、基準検知軸補正手段による補正を実行させるので、基準検知軸の補正が不可能な場合には、その補正を無駄に実行させることを防止し、基準検知軸の補正が可能な場合にのみ、その補正を確実に実行させることができる。
補正可否判断手段は、撮像手段によって撮像された特定障害物が撮像手段の第１の所定角度（θｃｍ）より小さな第２の所定角度（θｃｅ）内に入っている場合に、レーダユニットの所定の基準検知軸の補正が可能であると肯定判断し、入っていない場合に否定判断するので、レーダユニット自体の補正性能を加味して特定障害物の位置に応じた前記所定範囲を予め設定しておくことで、補正可否判断手段により、基準検知軸の補正が可能か否か確実に判断することができる。
A correction enable / disable determining means for determining whether or not the reference detection axis can be corrected based on the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detecting means and the position of the specific obstacle detected by the radar unit; When the correction possibility determination means makes a positive determination, correction by the reference detection axis correction means is executed, so that when the reference detection axis cannot be corrected, the correction is prevented from being performed wastefully, Only when the detection axis can be corrected, the correction can be surely executed.
Correction-possibility determining means, when a specific obstacle taken by the imaging means is in the first predetermined angle (θcm) smaller second predetermined angle (θce) in the image pickup means, a predetermined radar units Since the affirmative determination is made that the reference detection axis can be corrected, and a negative determination is made when the reference detection axis is not entered, the predetermined range corresponding to the position of the specific obstacle is set in advance in consideration of the correction performance of the radar unit itself. Thus, it is possible to reliably determine whether or not the reference detection axis can be corrected by the correction possibility determination unit.
請求項２の車両用障害物検知装置によれば、補正可否判断手段が否定判断した場合に作動する警報手段を設けたので、その警報に基づいて、車両用障害物検知装置が故障していることを認識して対処することができる。 According to the vehicle obstacle detection device of the second aspect, since the alarm means that operates when the correction possibility determination means makes a negative determination is provided, the vehicle obstacle detection device has failed based on the alarm. Can recognize and deal with it.
本発明の車両用障害物検知装置は、車両のフロントエンド部分に配置されて車両前方の障害物の位置を含む障害物情報を検知するレーダユニットと、車両前方を撮像する撮像手段とを備え、レーダユニットは鉛直軸心回りに設定角度（θｒｅ）内で往復回動して障害物情報を検知可能に構成され、撮像手段は前記レーダユニットの設定角度（θｒｅ）よりも大きな第１の所定角度（θｃｍ）をなす、前記レーダユニットの検知領域よりも広範囲の撮像領域を有し、撮像手段で撮像された車両前方の障害物であって撮像手段の所定の基準検知軸に最も近い障害物を特定障害物として決定する特定障害物決定手段と、レーダユニットで検知された障害物と特定障害物決定手段で決定された特定障害物との対応する動きに基づいて、この検知された障害物が特定障害物であるか否か判断する特定障害物判断手段と、特定障害物判断手段が肯定判断した場合、撮像手段で撮像された特定障害物の画像情報に基づいて、その特定障害物の位置を検知する撮像障害物位置検知手段と、撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置とレーダユニットで検知された同特定障害物の位置が一致するか否か判定する特定障害物位置判定手段と、特定障害物位置判定手段が否定判断した場合、撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置とレーダユニットで検知された同特定障害物の位置とに基づいてレーダユニットの所定の基準検知軸の補正が可能か否か判断する補正可否判断手段であって、撮像手段によって撮像された特定障害物が前記撮像手段の第１の所定角度（θｃｍ）より小さな第２の所定角度（θｃｅ）内に入っている場合に、前記レーダユニットの所定の基準検知軸の補正が可能であると肯定判断し、入っていない場合に否定判断する補正可否判断手段と、補正可否判断手段が肯定判断した場合、レーダユニットで検知された特定障害物の位置が撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置と一致するように、レーダユニットの所定の基準検知軸を自動的に補正する基準検知軸補正手段と、を備えている。 Vehicle obstacle detection device of the present invention includes a radar unit is disposed on the front end portion of the vehicle detects an obstacle information including the location of the vehicle in front of the obstacle, and an imaging means for imaging ahead of the vehicle, The radar unit is configured to reciprocate within a set angle (θre) around the vertical axis so as to detect obstacle information, and the imaging means has a first predetermined angle larger than the set angle (θre) of the radar unit. An obstacle that has an imaging area wider than the detection area of the radar unit, and is an obstacle in front of the vehicle imaged by the imaging means and closest to a predetermined reference detection axis of the imaging means. the specific obstacle determination means for determining as a specific obstacle, on the basis of the corresponding movement of the specific obstacle is determined by the specific obstacle determining means and the obstacle detected by the radar unit, the sensed disabled A specific obstacle judging means for judging whether or not the obstacle is a specific obstacle, and when the specific obstacle judging means makes an affirmative decision, the specific obstacle is based on the image information of the specific obstacle imaged by the imaging means. An imaging obstacle position detection means for detecting the position of the imaging obstacle, and a specification for determining whether or not the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detection means matches the position of the specific obstacle detected by the radar unit When the obstacle position determination means and the specific obstacle position determination means make a negative determination, based on the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detection means and the position of the specific obstacle detected by the radar unit Correction possibility determination means for determining whether or not a predetermined reference detection axis of the radar unit can be corrected, wherein the specific obstacle imaged by the imaging means is smaller than a first predetermined angle (θcm) of the imaging means. Correctability determination means for making a positive determination that the predetermined reference detection axis of the radar unit can be corrected when it is within the second predetermined angle (θce) , and making a negative determination if it is not , When the correction enable / disable determining means makes an affirmative determination, a predetermined reference of the radar unit is set so that the position of the specific obstacle detected by the radar unit matches the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detecting means. And a reference detection axis correction unit that automatically corrects the detection axis.
図１〜図３に示すように、車両用障害物検知装置１は自動車Ｖに装備され、フロントエンド部分Ｖａの車幅方向中央部に前向きに配置されて車両前方の障害物の位置を含む障害物情報を検知するレーダユニット２、ルーフＶｄの車室内前端部分の車幅方向中央部に前向きに配置されて車両前方を撮像する撮像手段であるカメラユニット３、警報手段であるディスプレイやランプを有する警報装置４、レーダユニット２とカメラユニット３と警報装置４に電気的に接続されたコントロールユニット５（ＣＰＵ５ａ、ＲＯＭ５ｂ、ＲＡＭ５ｃを含む）を備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the vehicle obstacle detection device 1 is mounted on an automobile V, and is disposed forwardly at the center in the vehicle width direction of the front end portion Va and includes an obstacle position in front of the vehicle. A radar unit 2 for detecting object information, a camera unit 3 that is arranged forward in the vehicle width direction center portion of the front end of the vehicle interior of the roof Vd and that images the front of the vehicle, and a display and lamp that are alarm means An alarm device 4, a radar unit 2, a camera unit 3, and a control unit 5 (including a CPU 5a, a ROM 5b, and a RAM 5c) electrically connected to the alarm device 4 are provided.
フロントエンド部分Ｖａの車幅方向中央部分にフロントグリルＶｂが設けられ、そのフロントグリルＶｂの中央部にエンブレムＶｃが取付けられ、そのエンブレムＶｃの直ぐ後側にレーダユニット２が配置されている。尚、エンブレムＶｃは、レーダユニット２が発信・受信する電波を減衰させないように、電波透過性に優れたものである。 A front grill Vb is provided at the vehicle width direction central portion of the front end portion Va, an emblem Vc is attached to the central portion of the front grill Vb, and the radar unit 2 is disposed immediately behind the emblem Vc. The emblem Vc is excellent in radio wave transmission so as not to attenuate radio waves transmitted / received by the radar unit 2.
図３、図４に示すように、レーダユニット２は、送受信可動部１０、走査駆動部１５、アナログ回路２０、処理部２１、インターフェース２２（ＩＦ２２）を有し、ＩＦ２２がコントロールユニット５に接続されている。送受信可動部１０は、ミリ波を発信・受信するミリ波送受信器１１、ミリ波を受信する為のアンテナ１２を有し、これらミリ波送受信器１１とアンテナ１２とが一体的に鉛直軸心回りに回動可能に構成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the radar unit 2 includes a transmission / reception movable unit 10, a scanning drive unit 15, an analog circuit 20, a processing unit 21, and an interface 22 (IF 22). The IF 22 is connected to the control unit 5. ing. The transmission / reception movable unit 10 includes a millimeter wave transmitter / receiver 11 for transmitting / receiving millimeter waves and an antenna 12 for receiving millimeter waves. The millimeter wave transmitter / receiver 11 and the antenna 12 are integrally rotated around a vertical axis. It is comprised so that rotation is possible.
走査駆動部１５は、送受信可動部１０を設定角度θｒｅ内で往復回動させスキャンさせる為の機構であり、設定角度θｒｅの中心線がレーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒとなり、通常、前方へ向いている。走査駆動部１５は、例えば、電動モータ１６、駆動回路１７、エンコーダ１８を有し、処理部２１が、エンコーダ１８からの信号を受けて、送受信可動部１０の回動角度が基準検知軸ＢＡｒを中心とする設定角度θｒｅとなるように、駆動回路１７を介して電動モータ１６を駆動制御する。 The scanning drive unit 15 is a mechanism for reciprocatingly rotating the transmission / reception movable unit 10 within the set angle θre, and the center line of the set angle θre serves as the reference detection axis BAr of the radar unit 2 and is usually directed forward. ing. The scanning drive unit 15 includes, for example, an electric motor 16, a drive circuit 17, and an encoder 18, and the processing unit 21 receives a signal from the encoder 18, and the rotation angle of the transmission / reception movable unit 10 determines the reference detection axis BAr. The electric motor 16 is driven and controlled via the drive circuit 17 so that the set angle θre is the center.
処理部２１は電動モータ１６を制御する一方、ミリ波送受信器１１からミリ波の送信、受信に関する情報をアナログ回路２０を介して入力し、例えば、ミリ波送受信器１１からのビート信号をＡＤ変換し、周波数分析を行って、前方の障害物の障害物情報である位置（方向、距離）と相対速度が演算される。この障害物情報がＩＦ２２からコントロールユニット５に出力され、コントロールユニット５では、この障害物情報に基づいて、障害物との衝突を余地して、シートベルトを引締めたり、ブレーキを作動させて衝突を回避したりする制御や、先行車両に一定の車間距離を保って追従走行する制御が行われる。 The processing unit 21 controls the electric motor 16, and inputs information regarding transmission and reception of millimeter waves from the millimeter wave transmitter / receiver 11 via the analog circuit 20, for example, AD conversion of a beat signal from the millimeter wave transmitter / receiver 11 Then, frequency analysis is performed, and the position (direction, distance) and relative speed, which are obstacle information of the obstacle ahead, are calculated. This obstacle information is output from the IF 22 to the control unit 5, and the control unit 5 leaves a collision with the obstacle based on this obstacle information, tightens the seat belt, or operates the brake to make the collision. Control to avoid or control to follow the vehicle while maintaining a certain distance between the preceding vehicles.
ここで、図４に示すように、レーダユニット２は、送受信可動部１０（ミリ波送受信器１１、アンテナ１２）を設定角度θｒｅ内で往復回動させスキャンするとともに、設定角度θｒｅ以上の角度θｒｍで往復回動可能に構成されている。 Here, as shown in FIG. 4, the radar unit 2 scans the movable transmitting / receiving unit 10 (millimeter wave transceiver 11, antenna 12) by reciprocatingly rotating within the set angle θre, and an angle θrm that is equal to or larger than the set angle θre. It is comprised so that reciprocating rotation is possible.
図５に示すように、カメラユニット３の基準検知軸ＢＡｃは前方の所期方向へ向き、この所期方向からずれないことを前提とする。また、通常、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒは前方の所期方向へ向き、カメラユニット３の基準検知軸ＢＡｃと一致している。カメラユニット３は、レーダユニット２の設定角度θｒｅよりも大きな第１の所定角度θｃｍであって、レーダユニット２の検知領域よりも広範囲の撮像領域を有する。 As shown in FIG. 5, it is assumed that the reference detection axis BAc of the camera unit 3 is directed forward and does not deviate from this intended direction. Usually, the reference detection axis BAr of the radar unit 2 is directed in the forward direction and coincides with the reference detection axis BAc of the camera unit 3. The camera unit 3 has a first predetermined angle θcm larger than the set angle θre of the radar unit 2, and has a wider imaging area than the detection area of the radar unit 2.
ここで、図６に示すように、例えば衝突（軽衝突）を起こす等して、レーダユニット２やその周辺に比較的大きな力が作用して、レーダユニット２は機能しているものの、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒの方向が前方から左側へθ１ずれた場合を想定する。この場合、レーダユニット２により、障害物ＳＯが検知されても、その障害物ＳＯの位置は、実線で示す実際の位置よりも右側へθ１ずれた仮想線で示す位置に誤検知される。 Here, as shown in FIG. 6, although the radar unit 2 is functioning due to a relatively large force acting on the radar unit 2 and its surroundings by, for example, causing a collision (light collision), the radar unit Assume that the direction of the second reference detection axis BAr is shifted by θ1 from the front side to the left side. In this case, even if the obstacle SO is detected by the radar unit 2, the position of the obstacle SO is erroneously detected at a position indicated by a virtual line shifted by θ1 to the right side from the actual position indicated by the solid line.
そこで、本発明の車両用障害物検知装置１では、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向からずれたか否かの分析を自動的に行い、ずれている場合、基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向となるように、基準検知軸ＢＡｒの補正が可能である場合には、その補正を自動的に行うように構成され、その為の処理が、主にコントロールユニット５で行われ、図７のフローチャートに示す通りである。 Therefore, the vehicle obstacle detection device 1 of the present invention automatically analyzes whether or not the direction of the reference detection axis BAr of the radar unit 2 has deviated from the intended direction. When the reference detection axis BAr can be corrected so that the direction of the target is the desired direction, the correction is automatically performed, and the processing for that is performed mainly by the control unit 5. This is as shown in the flowchart of FIG.
図７に示すように、コントロールユニット５が実行する処理は、随時或いは定期的に或いは衝突が起きた直後に開始され、先ず、レーダユニット２から情報を正常に受信できるか否か（Ｓ１）、カメラユニット３から情報を正常に受信できるか否か（Ｓ２）、が判定され、Ｓ１；No又はＳ２；Noの場合、前記制御を実行するプリクラッシュセーフティシステムを作動不許可にして（Ｓ２０）、続いて、警報処理（Ｓ２１）が実行されて、警報装置４が作動され、この警報装置４で車両用障害物検知装置１（レーダユニット２又はカメラユニット３）の故障を知らせる表示が行われ、終了する。 As shown in FIG. 7, the process executed by the control unit 5 is started at any time or periodically or immediately after a collision occurs. First, whether or not information can be normally received from the radar unit 2 (S1). It is determined whether or not information can be normally received from the camera unit 3 (S2). If S1; No or S2; No, the pre-crash safety system that executes the control is disabled (S20). Subsequently, the alarm process (S21) is executed, the alarm device 4 is activated, and the alarm device 4 displays a notification that the vehicle obstacle detection device 1 (radar unit 2 or camera unit 3) has failed, finish.
Ｓ１；Yes 、Ｓ２；Yes の場合、カメラユニット３からの画像情報に基づいて、図５、図６のような特定障害物ＳＯの候補（障害物）が前方に存在するか否か判定され（Ｓ３）、Ｓ３；Yes の場合、特定障害物ＳＯが決定される（Ｓ４）。この特定障害物ＳＯとしては、カメラユニット３の基準検知軸ＢＡｃに近い１つの障害物を決定すること、例えば、特定障害物ＳＯの候補となる複数の障害物が存在する場合にも、それら複数の障害物の中から基準検知軸ＢＡｃに最も近い障害物を決定することが好ましい。 In the case of S1; Yes, S2; Yes, based on the image information from the camera unit 3, it is determined whether or not a candidate (obstacle) for the specific obstacle SO as shown in FIGS. In the case of S3), S3; Yes, the specific obstacle SO is determined (S4). As this specific obstacle SO, one obstacle close to the reference detection axis BAc of the camera unit 3 is determined. For example, even when a plurality of obstacles that are candidates for the specific obstacle SO exist, It is preferable to determine the obstacle closest to the reference detection axis BAc from among the obstacles.
こうして、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向から左右何れの方向にずれている場合でも、レーダユニット２により、カメラユニット３で撮像された特定障害物ＳＯを検知できる可能性が高くなり、次に、レーダユニット２で検知された障害物がカメラユニット３で撮像された特定障害物ＳＯであるか否か判断する特定障害物判断処理（Ｓ５）が実行される。Ｓ３；Noの場合には、Ｓ１５へ移行する。 Thus, even when the direction of the reference detection axis BAr of the radar unit 2 is deviated from the intended direction to the left or right, there is a possibility that the radar unit 2 can detect the specific obstacle SO imaged by the camera unit 3. Next, a specific obstacle determination process (S5) for determining whether or not the obstacle detected by the radar unit 2 is the specific obstacle SO imaged by the camera unit 3 is executed. S3: If No, the process proceeds to S15.
つまり、この特定障害物判断処理は、カメラユニット３で撮像された特定障害物ＳＯとレーダユニット２で検知された特定障害物ＳＯが同じ物であるか否か判断する処理であり、そのために、例えば、レーダユニット２により特定障害物ＳＯとなる可能性がある障害物を検知し、この障害物とカメラユニット３から検知された特定障害物ＳＯとが、対応する動きを（例えば微小時間の間で）するか否か判断し、対応する動きをする場合に、カメラユニット３で撮像された特定障害物ＳＯとレーダユニット２で検知された特定障害物ＳＯが同じ物であると肯定判断する。 That is, this specific obstacle determination process is a process for determining whether or not the specific obstacle SO imaged by the camera unit 3 and the specific obstacle SO detected by the radar unit 2 are the same object. For example, an obstacle that may become a specific obstacle SO is detected by the radar unit 2, and the obstacle and the specific obstacle SO detected from the camera unit 3 change corresponding movements (for example, for a minute time). In the case of making a corresponding movement, it is determined that the specific obstacle SO imaged by the camera unit 3 and the specific obstacle SO detected by the radar unit 2 are the same object.
Ｓ５の特定障害物判断処理により、レーダユニット２で特定障害物ＳＯを断定できない場合（Ｓ６；No）、Ｓ２０へ移行し、断定できた場合（Ｓ６；Yes ）、次に、レーダユニット２から特定障害物ＳＯの位置（方向）が読込まれ（Ｓ７）、続いて、カメラユニット３で撮像された同時刻の特定障害物ＳＯの画像情報に基づいて特定障害物ＳＯの位置（方向）が検知される（Ｓ８）。Ｓ８では、例えば、レーダユニット２から特定障害物ＳＯの距離が読込まれ、この特定障害物ＳＯの距離とカメラユニット３からの画像情報とに基づいて、レーダユニット２に対する特定障害物ＳＯの実際の方向、つまり、レーダユニット２の実際の基準検知軸ＢＡｒの方向が演算される。 If the specific obstacle SO cannot be determined by the radar unit 2 by the specific obstacle determination process in S5 (S6; No), the process proceeds to S20, and if it can be determined (S6; Yes), then the radar unit 2 specifies the specific obstacle SO. The position (direction) of the obstacle SO is read (S7), and then the position (direction) of the specific obstacle SO is detected based on the image information of the specific obstacle SO captured at the same time by the camera unit 3. (S8). In S8, for example, the distance of the specific obstacle SO from the radar unit 2 is read, and based on the distance of the specific obstacle SO and the image information from the camera unit 3, the actual obstacle SO is actually detected with respect to the radar unit 2. The direction, that is, the direction of the actual reference detection axis BAr of the radar unit 2 is calculated.
次に、Ｓ９の特定障害物位置判定処理において、Ｓ８で検知された特定障害物ＳＯの位置（方向）とレーダユニット２で検知されＳ７で読込まれた同特定障害物ＳＯの位置（方向）が一致するか否か判定され、つまり、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒとカメラユニット３の基準検知軸ＢＡｃが一致するか否か判定され、図５のように、特定障害物ＳＯの位置が一致する場合には、Ｓ１５へ移行する。一方、図６のように、特定障害物ＳＯの位置が一致しない場合には、次に、Ｓ８で検知された特定障害物ＳＯの位置（方向）とレーダユニット２で検知された同特定障害物ＳＯの位置（方向）とに基づいて、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒの補正が可能か否か判断する補正可否判断処理（Ｓ１１）が実行される。 Next, in the specific obstacle position determination process of S9, the position (direction) of the specific obstacle SO detected in S8 and the position (direction) of the specific obstacle SO detected by the radar unit 2 and read in S7 are determined. It is determined whether or not they match, that is, whether or not the reference detection axis BAr of the radar unit 2 and the reference detection axis BAc of the camera unit 3 match, and the position of the specific obstacle SO matches as shown in FIG. If so, the process proceeds to S15. On the other hand, if the position of the specific obstacle SO does not match as shown in FIG. 6, then the position (direction) of the specific obstacle SO detected in S8 and the specific obstacle detected by the radar unit 2 are used. Based on the position (direction) of SO, a correction possibility determination process (S11) for determining whether or not the reference detection axis BAr of the radar unit 2 can be corrected is executed.
この補正可否判断処理では、カメラユニット３で撮像された特定障害物ＳＯが前記第１の所定角度θｃｍよりも小さな第２の所定角度θｃｅ（所定範囲）内に入っている場合に肯定判断し、入っていない場合に否定判断するように構成され、レーダユニット２自体の補正性能（レーダユニット２の設定角度θｒｅよりも大きな角度θｒｍ）を加味して特定障害物ＳＯの位置に応じた第２の所定角度θｃｅを予め設定しておくことで、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒの補正が可能か否か確実に判断される。 The correction permission determination process is affirmative determination when a specific obstacle SO captured by the camera unit 3 is within the first predetermined angle θcm smaller second predetermined angle θce than (the predetermined range), If it does not enter, it is configured to make a negative determination, taking into account the correction performance of the radar unit 2 itself (an angle θ rm larger than the set angle θre of the radar unit 2), and the second corresponding to the position of the specific obstacle SO By setting the predetermined angle θce of 2 in advance, it is reliably determined whether or not the reference detection axis BAr of the radar unit 2 can be corrected.
次に、基準検知軸ＢＡｒの補正が不可能な場合（Ｓ１２；No）、Ｓ２０へ移行し、基準検知軸ＢＡｒの補正が可能な場合（Ｓ１２；Yes ）、レーダユニット２で検知された特定障害物ＳＯがＳ８で検知された特定障害物ＳＯの位置と一致するように、つまり、基準検知軸ＢＡｒがカメラユニット３の基準検知軸ＢＡｃに一致するように、基準検知軸ＢＡｒの補正（Ｓ１３）が行われる。この場合、レーダユニット２の処理部２１にモータ制御指令が出力され、その指令に基づいて、処理部２１により電動モータ１６が駆動制御されて、送受信可動部１０の設定角度θｒｅが角度θｒｍ内でシフトされるように補正されて、基準検知軸ＢＡｒが補正される。 Next, when the correction of the reference detection axis BAr is impossible (S12; No), the process proceeds to S20, and when the correction of the reference detection axis BAr is possible (S12; Yes), the specific fault detected by the radar unit 2 is detected. Correction of the reference detection axis BAr so that the object SO coincides with the position of the specific obstacle SO detected in S8, that is, the reference detection axis BAr coincides with the reference detection axis BAc of the camera unit 3 (S13). Is done. In this case, a motor control command is output to the processing unit 21 of the radar unit 2, and the electric motor 16 is driven and controlled by the processing unit 21 based on the command, so that the set angle θre of the transmission / reception movable unit 10 is within the angle θrm. The reference detection axis BAr is corrected by being corrected to be shifted.
次に、Ｓ９と同じ判定ルーチンを用いて、補正が完了したか否か判定され（Ｓ１４）、Ｓ１４；Noの場合には、Ｓ１１へリターンする。一方、Ｓ１４；Yes の場合には、図６の状態から図５の状態になるが、Ｓ３；No、Ｓ１０；Yes の場合も含めて、プリクラッシュセーフティシステムを作動許可して（Ｓ１５）、終了する。尚、Ｓ４が特定障害物決定手段、Ｓ５が特定障害物判断手段、Ｓ８が撮像障害物位置検知手段、Ｓ９が特定障害物位置判定手段、Ｓ１１が補正可否判断手段、Ｓ１３が基準検知軸補正手段、に夫々相当する。 Next, using the same determination routine as in S9, it is determined whether or not the correction is completed (S14). If S14; No, the process returns to S11. On the other hand, in the case of S14; Yes, the state shown in FIG. 6 is changed to the state shown in FIG. 5, but the operation of the pre-crash safety system is permitted (S15) including S3; No, S10; To do. S4 is a specific obstacle determination means, S5 is a specific obstacle determination means, S8 is an imaging obstacle position detection means, S9 is a specific obstacle position determination means, S11 is a correction possibility determination means, and S13 is a reference detection axis correction means. , Respectively.
以上説明した車両用障害物検知装置１によれば次の効果を奏する。
カメラユニット３が車両前方を撮像し、カメラユニット３で撮像された車両前方の特定障害物ＳＯの画像情報に基づいて、その特定障害物ＳＯの位置を検知し、この検知された特定障害物ＳＯの位置とレーダユニット２で検知された同特定障害物ＳＯの位置が一致するか否か判定し、つまり、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向からずれているか否か判定して、特定障害物ＳＯの位置が一致しない場合に一致するように、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒを自動的に補正し調整することができる。
The vehicle obstacle detection device 1 described above has the following effects.
The camera unit 3 images the front of the vehicle, detects the position of the specific obstacle SO based on the image information of the specific obstacle SO in front of the vehicle imaged by the camera unit 3, and detects the detected specific obstacle SO. It is determined whether or not the position of the specific obstacle SO detected by the radar unit 2 coincides, that is, whether or not the direction of the reference detection axis BAr of the radar unit 2 is deviated from the intended direction. Thus, the reference detection axis BAr of the radar unit 2 can be automatically corrected and adjusted so as to match when the position of the specific obstacle SO does not match.
従って、この車両用障害物検知装置１を装備した自動車Ｖにおいて、例えば衝突を起こす等して、レーダユニット２やその周辺に比較的大きな力が作用して、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向からずれた場合、レーダユニット２が機能している場合には、従来の人員作業が介在する煩雑な基準検知軸ＢＡｒの調整作業を行う必要もなく、この基準検知軸ＢＡｒを自動的に確実に補正し調節することができ、故に、レーダユニット２の性能を確実に発揮させて前記制御を高精度で実施することができる。 Accordingly, in the automobile V equipped with the vehicle obstacle detection device 1, a relatively large force acts on the radar unit 2 and its surroundings by, for example, causing a collision, so that the reference detection axis BAr of the radar unit 2 When the direction deviates from the intended direction, when the radar unit 2 is functioning, it is not necessary to perform the complicated adjustment work of the reference detection axis BAr that involves conventional personnel work, and the reference detection axis BAr is It is possible to automatically and reliably correct and adjust. Therefore, the performance of the radar unit 2 can be reliably exhibited and the control can be performed with high accuracy.
こうした撮像障害物位置検知、特定障害物位置判定、基準検知軸補正は、車両走行中でも、車両前方に先行車両等の特定障害物ＳＯが存在すれば実行可能であるので、レーダユニット２の基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向からずれているか否かの判定を、随時或いは定期的に或いは衝突が起きた直後に実施でき、故に、自己チェック機能に優れたものになり、基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向からずれている場合には、基準検知軸ＢＡｒを迅速に補正でき、故に、精度上問題がある前記制御が無用に行われる虞もなくなり、その結果、利便性が高く、信頼性に非常に優れたものになる。 Since such imaging obstacle position detection, specific obstacle position determination, and reference detection axis correction can be executed even when the vehicle is traveling, if there is a specific obstacle SO such as a preceding vehicle ahead of the vehicle, the reference detection of the radar unit 2 is possible. Whether the direction of the axis BAr is deviated from the intended direction can be determined at any time, periodically, or immediately after the collision occurs, and therefore the self-check function is excellent, and the reference detection axis BAr When the direction is deviated from the intended direction, the reference detection axis BAr can be corrected quickly, and therefore, there is no possibility that the control having a problem in accuracy is performed unnecessarily. As a result, the convenience and reliability are high. It becomes very excellent in nature.
また、自動車Ｖに最初にレーダユニット２を取付ける場合にも、その基準検知軸ＢＡｒをそれ程厳密に調整しなくても、レーダユニット２の取付け後に、基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向からずれている場合には、基準検知軸ＢＡｒを自動的に確実に補正し調整することができるため、自動車Ｖへのレーダユニット２の取付負荷（基準検知軸ＢＡｒの調整負荷）を軽減し、レーダユニット２の組付性を著しく向上させることができる。 In addition, when the radar unit 2 is first attached to the vehicle V, the direction of the reference detection axis BAr is shifted from the intended direction after the radar unit 2 is mounted without adjusting the reference detection axis BAr so closely. In this case, the reference detection axis BAr can be automatically and reliably corrected and adjusted, so that the load of mounting the radar unit 2 on the vehicle V (adjustment load of the reference detection axis BAr) can be reduced, and the radar unit 2 can be remarkably improved.
レーダユニット２で検知された障害物がカメラユニット３で撮像された特定障害物ＳＯであるか否か判断し、肯定判断した場合、前記特定障害物位置判定処理を実行させるので、レーダユニット２で検知された障害物がカメラユニット３で撮像された特定障害物ＳＯでない場合には、前記特定障害物位置判定処理を実行させないようにして、基準検知軸ＢＡｒの誤った認識と補正が行われることを防止し、レーダユニット２で検知された障害物がカメラユニット３で撮像された特定障害物ＳＯである場合には、基準検知軸ＢＡｒの正確な認識と、基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向からずれている場合の基準検知軸ＢＡｒの正確な補正が行われるようにすることができる。 It is determined whether the obstacle detected by the radar unit 2 is the specific obstacle SO imaged by the camera unit 3, and if the determination is affirmative, the specific obstacle position determination process is executed. When the detected obstacle is not the specific obstacle SO imaged by the camera unit 3, the specific obstacle position determination process is not executed, and erroneous recognition and correction of the reference detection axis BAr are performed. When the obstacle detected by the radar unit 2 is the specific obstacle SO imaged by the camera unit 3, the correct recognition of the reference detection axis BAr and the direction of the reference detection axis BAr are determined as desired. It is possible to correct the reference detection axis BAr when it is deviated from the direction.
カメラユニット３から検知された特定障害物ＳＯの位置とレーダユニット２で検知された同特定障害物ＳＯの位置とに基づいて、基準検知軸ＢＡｒの補正が可能か否か判断し、肯定判断した場合、基準検知軸ＢＡｒの補正を実行させるので、基準検知軸ＢＡｒの補正が不可能な場合には、その補正を無駄に実行させることを防止し、基準検知軸ＢＡｒの補正が可能な場合にのみ、その補正を確実に実行させ、また、基準検知軸ＢＡｒの補正が不可能であると判断した場合に作動する警報装置４を設けたので、その警報に基づいて、車両用障害物検知装置１が故障していることを認識して対処することができる。 Based on the position of the specific obstacle SO detected from the camera unit 3 and the position of the specific obstacle SO detected by the radar unit 2, it is determined whether or not the reference detection axis BAr can be corrected, and an affirmative determination is made. In this case, since the correction of the reference detection axis BAr is performed, when the correction of the reference detection axis BAr is impossible, the correction is prevented from being performed wastefully, and the correction of the reference detection axis BAr is possible. Only, the alarm device 4 is provided that operates when the correction is reliably executed and it is determined that the correction of the reference detection axis BAr is impossible. Therefore, based on the alarm, the obstacle detection device for a vehicle is provided. It is possible to recognize and deal with the fact that 1 is out of order.
前記補正可否判断処理は、カメラユニット３で撮像された所定角度θｃｅ（所定範囲内）内の特定障害物ＳＯをレーダユニット２で検知できる場合に肯定判断し検知できない場合に否定判断するので、レーダユニット２自体の補正性能を加味して特定障害物ＳＯの位置に応じた第２の所定角度θｃｅを予め設定しておくことで、基準検知軸ＢＡｒの補正が可能か否か確実に判断することができる。レーダユニット２は、アンテナ１２を設定角度θｒｅ内で往復回動させスキャンするとともに、設定角度θｒｅ以上の角度θｒｍで往復回動可能に構成され、この設定角度θｒｅを補正することで基準検知軸ＢＡｒを補正するので、基準検知軸ＢＡｒの方向が所期方向からずれている場合に、基準検知軸ＢＡｒを確実に補正することができる。 The correction possibility determination process makes an affirmative determination when the specific obstacle SO within the predetermined angle θce (within a predetermined range) imaged by the camera unit 3 can be detected by the radar unit 2, and makes a negative determination when the specific obstacle SO cannot be detected. In consideration of the correction performance of the unit 2 itself, the second predetermined angle θce corresponding to the position of the specific obstacle SO is set in advance, thereby reliably determining whether or not the reference detection axis BAr can be corrected. Can do. The radar unit 2 is configured to reciprocate and scan the antenna 12 within a set angle θre, and to reciprocate at an angle θrm that is equal to or greater than the set angle θre. By correcting the set angle θre, the reference detection axis BAr Therefore, when the direction of the reference detection axis BAr is deviated from the intended direction, the reference detection axis BAr can be reliably corrected.
実施例２は、コントロールユニット５が実行する図７のＳ４の後からＳ１０の前までの処理をより具体的に示したものである。但し、カメラユニット３の画像情報に基づいて、障害物の距離及び方向を検知可能に構成されている。 In the second embodiment, the processing from after S4 in FIG. 7 to before S10 performed by the control unit 5 is shown more specifically. However, the distance and direction of the obstacle can be detected based on the image information of the camera unit 3.
図８に示すように、この処理では、Ｓ４の後、先ず、カメラユニット３から特定障害物ＳＯの距離を検知可能か否か判定され（Ｓ３０）、Ｓ３０；Noの場合、Ｓ２０へ移行し、Ｓ３０；Yes の場合、その距離が検知される（Ｓ３１）。次に、カメラユニット３から特定障害物ＳＯの方向を検知可能か否か判定され（Ｓ３２）、Ｓ３２；Noの場合、Ｓ２０へ移行し、Ｓ３２；Yes の場合、その方向が検知される（Ｓ３３）。 As shown in FIG. 8, in this process, after S4, it is first determined whether or not the distance from the camera unit 3 to the specific obstacle SO can be detected (S30). If S30; No, the process proceeds to S20. S30: If Yes, the distance is detected (S31). Next, it is determined whether or not the direction of the specific obstacle SO can be detected from the camera unit 3 (S32). If S32; No, the process proceeds to S20. If S32; Yes, the direction is detected (S33). ).
次に、レーダユニット２から特定障害物ＳＯとなる可能性がある障害物を検知可能か否か判定され（Ｓ３４）、Ｓ３４；Noの場合、Ｓ２０へ移行し、Ｓ３４；Yes の場合、障害物の距離と方向が検知される（Ｓ３５、Ｓ３６）、その後、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３５、Ｓ３６の検知情報に基づいて、Ｓ３７の特定障害物判断処理（Ｓ３７）が実行される。 Next, it is determined whether or not an obstacle that may become the specific obstacle SO can be detected from the radar unit 2 (S34). If S34; No, the process proceeds to S20, and if S34; Yes, the obstacle is detected. The distance and direction are detected (S35, S36), and then the specific obstacle determination process (S37) of S37 is executed based on the detection information of S31, S32, S35, S36.
この特定障害物判断処理では、例えば、実施例１のように、カメラユニット３から検知された特定障害物ＳＯと、レーダユニット２により検知された障害物が対応する動きをするか否か判断し、対応する動きをする場合に、カメラユニット３で撮像された特定障害物ＳＯとレーダユニット２で検知された特定障害物ＳＯが同じ物であると肯定判断し、その後、Ｓ１０へ移行する。 In this specific obstacle determination process, for example, as in the first embodiment, it is determined whether or not the specific obstacle SO detected from the camera unit 3 and the obstacle detected by the radar unit 2 move correspondingly. When the corresponding movement is made, an affirmative determination is made that the specific obstacle SO imaged by the camera unit 3 and the specific obstacle SO detected by the radar unit 2 are the same, and then the process proceeds to S10.
尚、レーダユニット２の代わりに非メカニカル走査方式の電子レーダユニットを採用してもよい。この電子レーダユニットは、車幅方向に並設された複数のアンテナを有し、例えば、隣合うアンテナ間の受信信号（電波、レーダ）の位相差に基づいて障害物の方向を検知するものである。 Instead of the radar unit 2, a non-mechanical scanning electronic radar unit may be employed. This electronic radar unit has a plurality of antennas arranged in parallel in the vehicle width direction. For example, the electronic radar unit detects the direction of an obstacle based on the phase difference of received signals (radio waves, radar) between adjacent antennas. is there.
この電子レーダユニットを採用した場合に、その基準検知軸ＢＡｒを補正する場合には、複数のアンテナが取付けられて鉛直軸心回りに回動な可動部を設け、基準検知軸ＢＡｒがカメラユニット３の基準検知軸ＢＡｃと一致するように、可動部を自動的に回動させることで、基準検知軸ＢＡｒを補正し調整することができる。或いは、複数のアンテナが固定的に取付けられたものでも、その電子レーダユニットの内部的に（処理上）、基準検知軸ＢＡｒを補正することができる。 When this electronic radar unit is employed, when the reference detection axis BAr is corrected, a movable portion is provided that is attached with a plurality of antennas and is rotatable about the vertical axis, and the reference detection axis BAr is the camera unit 3. The reference detection axis BAr can be corrected and adjusted by automatically rotating the movable part so as to coincide with the reference detection axis BAc. Alternatively, even if a plurality of antennas are fixedly attached, the reference detection axis BAr can be corrected internally (in terms of processing) of the electronic radar unit.
尚、その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々変更、追加を加えて実施可能であり、自動車以外の種々の車両への本発明の適用も可能である。 In addition, various changes and additions can be made without departing from the spirit of the present invention, and the present invention can be applied to various vehicles other than automobiles.
Ｖ 自動車
Ｖａ フロントエンド部分
１ 車両用障害物検知装置
２ レーダユニット
３ カメラユニット
４ 警報装置
５ コントロールユニット
１２ アンテナ
ＢＡｒ 基準検知軸
ＳＯ 特定障害物
V Car Va Front end part 1 Vehicle obstacle detection device 2 Radar unit 3 Camera unit 4 Alarm device 5 Control unit 12 Antenna BAr Reference detection axis SO Specific obstacle
Claims (2)
前記レーダユニットは鉛直軸心回りに設定角度（θｒｅ）内で往復回動して障害物情報を検知可能に構成され、
前記撮像手段は前記レーダユニットの設定角度（θｒｅ）よりも大きな第１の所定角度（θｃｍ）をなす、前記レーダユニットの検知領域よりも広範囲の撮像領域を有し、
前記撮像手段で撮像された車両前方の障害物であって前記撮像手段の所定の基準検知軸に最も近い障害物を特定障害物として決定する特定障害物決定手段と、
前記レーダユニットで検知された障害物と前記特定障害物決定手段で決定された特定障害物との対応する動きに基づいて、この検知された障害物が前記特定障害物であるか否か判断する特定障害物判断手段と、
前記特定障害物判断手段が肯定判断した場合、前記撮像手段で撮像された前記特定障害物の画像情報に基づいて、その特定障害物の位置を検知する撮像障害物位置検知手段と、
前記撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置と前記レーダユニットで検知された同特定障害物の位置が一致するか否か判定する特定障害物位置判定手段と、
前記特定障害物位置判定手段が否定判断した場合、前記撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置と前記レーダユニットで検知された同特定障害物の位置とに基づいて前記レーダユニットの所定の基準検知軸の補正が可能か否か判断する補正可否判断手段であって、前記撮像手段によって撮像された特定障害物が前記撮像手段の第１の所定角度（θｃｍ）より小さな第２の所定角度（θｃｅ）内に入っている場合に、前記レーダユニットの所定の基準検知軸の補正が可能であると肯定判断し、入っていない場合に否定判断する補正可否判断手段と、
前記補正可否判断手段が肯定判断した場合、前記レーダユニットで検知された特定障害物の位置が前記撮像障害物位置検知手段で検知された特定障害物の位置と一致するように、前記レーダユニットの所定の基準検知軸を自動的に補正する基準検知軸補正手段と、
を備えたことを特徴とする車両用障害物検知装置。 In a vehicle obstacle detection device including a radar unit that is arranged at a front end portion of a vehicle and detects obstacle information including the position of an obstacle in front of the vehicle, and an imaging unit that images the front of the vehicle,
The radar unit is configured to detect obstacle information by reciprocating within a set angle (θre) around a vertical axis,
The imaging means has a first imaging angle (θcm) larger than a setting angle (θre) of the radar unit, and has a wider imaging area than the detection area of the radar unit,
A specific obstacle determining means for determining an obstacle in front of a vehicle imaged by the imaging means and closest to a predetermined reference detection axis of the imaging means as a specific obstacle;
Based on the corresponding movement between the obstacle detected by the radar unit and the specific obstacle determined by the specific obstacle determining means, it is determined whether or not the detected obstacle is the specific obstacle. Specific obstacle judgment means,
When the specific obstacle determination means makes an affirmative determination, an imaging obstacle position detection means that detects the position of the specific obstacle based on image information of the specific obstacle imaged by the imaging means;
Specific obstacle position determination means for determining whether the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detection means matches the position of the specific obstacle detected by the radar unit;
If the specific obstacle position determination means makes a negative determination, the radar unit is based on the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detection means and the position of the specific obstacle detected by the radar unit. A correction enable / disable determining means for determining whether or not the predetermined reference detection axis can be corrected, wherein the specific obstacle imaged by the imaging means is smaller than a first predetermined angle (θcm) of the imaging means . if the it is within a predetermined angle (θce) within a predetermined affirmative determination that can be corrected reference sensing axis, correction-possibility determining means that a negative determination for when not in said radar unit,
When the correction possibility determination means makes a positive determination, the position of the specific obstacle detected by the radar unit matches the position of the specific obstacle detected by the imaging obstacle position detection means. A reference detection axis correction means for automatically correcting a predetermined reference detection axis;
An obstacle detection device for a vehicle, comprising:
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