JP2007249911A - Collision preventing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車や列車などの移動体による衝突事故、例えば、車と歩行者との衝突を運転者が歩行者の所在位置が危険範囲内であることを事前に察知することによって回避する衝突防止装置に関する。 The present invention avoids a collision accident caused by a moving object such as a car or a train, for example, a collision between a car and a pedestrian when the driver detects in advance that the location of the pedestrian is within the danger range. The present invention relates to a prevention device.
従来、この種の衝突事故を防止する衝突防止装置としては、車載レーダーなどの安全装置があるが、これら従来技術は全て車載レーダーなどの安全装置の見通し範囲内に歩行者や車などの衝突回避物(以下、衝突回避対象と呼ぶ)がある場合だけに機能するものであった。 Conventionally, as an anti-collision device for preventing this type of collision accident, there is a safety device such as an on-vehicle radar. It functioned only when there was an object (hereinafter referred to as a collision avoidance target).
したがって、車載レーダーなどの安全装置が見通せない場合、例えば、衝突回避対象が車載レーダーなどの安全装置の見通せない街角にいて、その街角から突然飛び出してきた場合、運転者は飛び出してきた衝突回避対象を充分に回避することが出来ず、事故につながってしまうという大きな問題があった。 Therefore, when a safety device such as an in-vehicle radar cannot be seen, for example, when a collision avoidance target is in a street corner where the safety device such as an in-vehicle radar cannot be seen and suddenly jumps out of the street corner, the driver has a collision avoidance target that has jumped out. There was a big problem that could not be avoided enough, leading to an accident.
そこで、本発明の目的は、車載レーダーなどの安全装置から見通せない場所に存在する衝突回避対象に対しても、その存在位置を事前に察知し、衝突回避対象との衝突を確実に回避出来る衝突防止装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to detect a collision avoidance target existing in a place that cannot be seen from a safety device such as an in-vehicle radar in advance, and to detect a collision with the collision avoidance target in advance. It is to provide a prevention device.
本発明の衝突防止装置は、衝突回避対象に携帯させた電波発信機からの電波を受信するアンテナと、このアンテナによる受信電波を、以後の処理方式に合った周波数に変換する周波数変換部と、この周波数変換されたアナログ信号をディジタル信号に変換するA−D変換部と、前記アンテナによる受信電波の到来方向を推定処理する到来方向推定処理部と、前記アンテナによる受信電波を画像処理し、さらに、受信された電波強度によって衝突回避対象との距離を演算処理する画像化処理部と、前記アンテナによる電波受信範囲の背景を撮影する撮影部と、この撮影部によって撮影された背景画像と前記画像化処理部で画像処理された電波の可視化画像とを合成処理する画像合成処理部とを有し、さらに、前記到来方向推定処理部からの出力信号と前記画像化処理部および前記画像合成処理部からの出力信号とを受けて衝突回避対象を保護すべきか否かの判定処理を行う保護対象判定処理部と、この保護対象判定処理部の判定結果によって警報の発生是非を判定する警報判定処理部と、この保護対象判定処理部および警報判定処理部による判定に基づいて危険回避の是非を判定処理する安全情報処理部と、この安全情報処理部から警報発生の制御信号を受けてカーナビゲーションコンソールに画像信号および音声信号を送る画像音声出力制御処理部とを具備することを特徴とするものである。 The collision prevention device of the present invention includes an antenna that receives a radio wave from a radio transmitter carried to a collision avoidance target, a frequency conversion unit that converts the radio wave received by the antenna into a frequency suitable for a subsequent processing method, An analog-to-digital converter that converts the frequency-converted analog signal into a digital signal; an arrival direction estimation processing unit that estimates an arrival direction of a received radio wave by the antenna; and image processing of the radio wave received by the antenna; An imaging processing unit that calculates a distance from a collision avoidance target based on the received radio wave intensity, a photographing unit that captures a background of a radio wave reception range by the antenna, and a background image and the image captured by the photographing unit An image synthesizing processing unit that synthesizes the radio wave visualized image processed by the image processing unit, and further, an output from the arrival direction estimation processing unit A protection target determination processing unit that receives a signal and an output signal from the imaging processing unit and the image composition processing unit and determines whether or not a collision avoidance target should be protected, and determination of the protection target determination processing unit An alarm determination processing unit that determines whether or not an alarm has occurred according to a result, a safety information processing unit that determines whether to avoid danger based on determination by the protection target determination processing unit and the alarm determination processing unit, and the safety information processing unit And a video / audio output control processing unit for receiving a control signal for generating an alarm and transmitting a video signal and a voice signal to the car navigation console.
また、本発明の衝突防止装置においては、前記安全情報処理部からの警報発生の制御信号を受けて危険回避手段を作動させる停止制御部を有することを特徴とするものである。 Further, the collision preventing apparatus of the present invention is characterized by having a stop control unit that activates the danger avoiding means in response to the alarm generation control signal from the safety information processing unit.
さらに、本発明の衝突防止装置においては、前記アンテナは、複数のアンテナ素子が並列に接続されたアレーアンテナであることを特徴とするものである。 Furthermore, in the collision prevention apparatus of the present invention, the antenna is an array antenna in which a plurality of antenna elements are connected in parallel.
さらに、本発明の衝突防止装置においては、前記電波発信機は、車および人などの全ての移動体に携帯させることを特徴とするものである。 Furthermore, in the collision prevention apparatus of the present invention, the radio wave transmitter is carried by all moving bodies such as cars and people.
本発明によれば、電波を利用した危険回避システムで構成されている衝突防止装置を用いているため、運転者からは見通し不可能な物陰からも回折してくる電波を捉えることが出来、その結果、運転者は視覚外に存在する危険な衝突回避対象をも事前に察知でき、その結果、危険を確実に回避することができる。 According to the present invention, since the collision prevention device configured by the danger avoidance system using radio waves is used, radio waves that are diffracted from the shadows that cannot be seen from the driver can be captured. As a result, the driver can detect in advance a dangerous collision avoidance target that is out of sight, and as a result, it is possible to reliably avoid the danger.
また、本発明によれば、カーナビゲーションなどの画像可視化装置を用いて、衝突回避対象から発する電波を可視化し、背景の映像と重ね合わせて合成表示されているので、衝突回避対象と背景画像との相対的な位置関係から、衝突回避対象が危険範囲の位置に存在しているか否かの判定が行われるため、運転者は、その危険度によって車両を緊急停止或いは減速させるなどして危険回避を確実に行うことができる。 Further, according to the present invention, the radio wave emitted from the collision avoidance target is visualized by using an image visualization device such as a car navigation, and is superimposed and displayed on the background video, so the collision avoidance target and the background image Therefore, the driver determines whether or not the collision avoidance target exists at the position of the danger range. Therefore, the driver avoids danger by urgently stopping or decelerating the vehicle depending on the degree of danger. Can be performed reliably.
以下、本発明の実施形態につき、図1乃至図2を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、本発明による実施形態の情報伝達手順を示した説明図で、携帯電話や小型電波発信機を携帯している歩行者などの衝突回避対象1が、車2の運転者からは塀3で遮られて見通せない状況が示されている。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an information transmission procedure according to an embodiment of the present invention. A collision avoidance target 1 such as a pedestrian carrying a mobile phone or a small radio wave transmitter is not recognized by a driver of a
この場合、車2には、衝突回避対象1が危険範囲内に位置しているかを認知する電波発射源可視化装置(後記)がカーナビゲーション(不図示)と連動された状態で設置されている、したがって、電波発射源である衝突回避対象1からの電波が電波発射源可視化装置(後記)によって捉えられ、車2の運転者は衝突回避対象1の所在位置をカーナビゲーションの表示画面を通して認知できる構成になっている。
In this case, a radio wave emission source visualizing device (described later) for recognizing whether the collision avoidance target 1 is located within the danger range is installed in the
図2は、本発明による衝突防止装置の構成ブロック図で、その構成は、小型電波発信器11を携帯している歩行者や車両などの衝突回避対象12と車両13との2ブロックに分けられ、さらに、車両13は本発明による電波発射源可視化技術を用いた衝突回避(歩行者)安全装置(以下、安全装置と呼ぶ)14と車両積載機材15および運転者16との3ブロックに区分して示されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the collision preventing apparatus according to the present invention. The configuration is divided into two blocks, a
前記安全装置14は、小型電波発信器11からの電波を受信する複数のアンテナ素子からなるアレーアンテナ17と、その受信電波を以後の処理方式に合わせるために、ある周波数にダウンコンバートする周波数変換部18と、この周波数変換されたアナログ信号をディジタル信号に変換するA−D変換部19と、発信電波の到来方向を探知推定する到来方向推定処理部20と、前記受信電波を画像化処理し、さらに、受信された電波強度により衝突回避対象12との距離を演算処理する画像化処理部21と、この画像化処理部21から受けた電波の可視化画像と、撮影部22によって撮影された撮影画像、すなわち、電波受信範囲内の周辺を撮影した背景画像とを合成する画像合成処理部23と、衝突回避対象12が危険範囲内に存在するかを判定する保護対象判定処理部24と、この保護対象判定処理部24から出力を受けて警報発生の是非を判定する警報判定処理部25と、前記保護対象判定処理部24および警報判定処理部25の両者からの出力を受けて警報発生の制御信号を出力する安全情報処理部26と、この安全情報処理部26からの出力を受けて画像信号と音声信号をカーナビゲーションコンソール(後記)に出力する画像音声出力制御処理部27とから構成されている。
The
そして、この車両13には、画像音声出力制御処理部27からの出力を受けて、その出力を可視化および音声化する前記カーナビゲーションコンソール28と、前記安全情報処理部26からの出力によって、車両13を減速或いは停止させる手段、例えば、ブレーキなどを作動制御する停止制御部29とが積載されており、このうち、カーナビゲーションコンソール28には衝突回避対象12の画像が表示され、運転者16に衝突回避対象12を視覚的に認知させると同時に、音声によっても認知させるシステム構成になっている。
The
このようなシステム構成において、いま、図1のブロックBに示したように、小型電波発信器11を携帯している衝突回避対象3が、車4の運転者からは、塀6で遮られている位置に存在しているものとして、以下、図2について、本発明による実施形態の作用を詳述する。
In such a system configuration, as shown in block B of FIG. 1, the collision avoidance target 3 carrying the small
この場合、衝突回避対象12が携帯している小型電波発信器11から発する電波は、車両13では、搭載している安全装置14によって、アレーアンテナ17で受信され、衝突回避対象12が存在する位置方向が探知される、そして、この位置方向はアレーアンテナ17の中心を原点とした方位角および仰角で表される。
In this case, a radio wave emitted from the small
次いで、アレーアンテナ17による受信信号は周波数変換部18に送られ、以後の処理方式に合った周波数に変換される、さらに、その周波数変換されたアナログ信号はA−D変換部19でディジタル変換されて到来方向推定処理部20に入力され、この到来方向推定処理部20では衝突回避対象12からの発信電波の到来方向が、前記アレーアンテナ17による受信電波の方位角および仰角から推定処理される。
Next, the signal received by the
この到来方向の推定処理後、画像化処理部21で受信電波の画像化処理が行われ、同時に、受信された電波強度から衝突回避対象12との距離が演算処理される、次いで、その出力を入力した画像合成処理部23では、撮影部22によって撮影された電波受信範囲内の背景画像と衝突回避対象12からの受信電波の画像位置とが合成処理される。
After this direction-of-arrival estimation processing, the imaging processing unit 21 performs imaging processing of the received radio wave, and at the same time, the distance from the
同時に、到来方向推定処理部20によって演算処理された受信電波の到来方向と、画像化処理部21からの受信電波の画像、および画像合成処理部23による衝突回避対象12の画像位置とは、保護対象判定処理部24に送られ、ここで、受信電波の発信位置、すなわち、衝突回避対象12の存在位置が危険範囲内であるか否かの判定が行われる。
At the same time, the arrival direction of the received radio wave calculated by the arrival direction
なお、この判定は、「周波数が一致しているか」、あるいは、「到来方向が前方からか後方からか」などで判断される。 This determination is made based on “whether the frequencies match” or “whether the arrival direction is from the front or the rear”.
この判定の結果、衝突回避対象12が危険範囲に位置していると判定された場合、警報判定処理部25によって、さらに、警報発生の是非が判定される。
As a result of this determination, if it is determined that the
なお、この判定は、「前方危険範囲に衝突回避対象12が位置しているか否か」、「車両と保護対象との距離が危険範囲であるか否か」などで判断され、その判定の結果、回避すべき衝突回避対象12であり、且つ、警報を発する必要性があると判断された場合、警報発生の制御信号が安全情報処理部26から出力され、画像音声出力制御処理部27と停止制御部29とに送られる。
This determination is made based on whether or not the
そして、画像音声出力制御処理部27が警報発生の制御信号を受けると、画像合成処理部23で合成された画像がカーナビゲーションコンソール28に送られ、運転者16はカーナビゲーション上の画像表示によって視覚的に「衝突回避対象12が前方の危険範囲内に存在する」ことを認知する。
When the image / sound output
同時に、カーナビゲーションコンソール28からはカーナビゲーション音声出力によって、音声による警報が発せられ、運転者16には注意すべき衝突回避対象12の存在を聴覚的に、より強い警告の形で知らされる。
At the same time, an audio warning is issued from the
さらに、回避行動が緊急に必要と判断された場合は、停止制動制御信号が安全情報処理部26から停止制御部29に出力され自動的にブレーキなどが作動して、車両13を減速或いは停止させ、確実な危険回避の行動がとられる。
Further, when it is determined that the avoidance action is urgently necessary, a stop braking control signal is output from the safety
このように、本発明の実施形態にかかる衝突防止装置によれば、電波を利用した危険回避システムで構成されているため、運転者からは見通し不可能な物陰からも回折してくる電波を捉えることが出来、その結果、運転者は視覚外の危険な衝突回避対象をも事前に察知できるので、危険を確実に回避することができる。 As described above, according to the collision prevention apparatus according to the embodiment of the present invention, since it is configured by the danger avoidance system using radio waves, the radio waves diffracted from the shadows that cannot be seen by the driver are captured. As a result, the driver can detect in advance dangerous collision avoidance objects that are out of sight, so that danger can be avoided reliably.
また、本発明によれば、画像可視化装置(カーナビゲーション)において電波(衝突回避対象)を可視化し、さらに、背景の映像と重ね合わせて合成表示しているので、衝突回避対象と背景画像との相対的な位置関係から、衝突回避対象の電波が危険範囲の位置から発せられているかの判定が行われ、したがって、運転者は危険度を事前に知ることが出来、危険回避をより確実に行うことができる。 Further, according to the present invention, the radio wave (collision avoidance target) is visualized in the image visualization device (car navigation) and further superimposed and displayed on the background video, so that the collision avoidance target and the background image are displayed. Based on the relative positional relationship, it is determined whether the radio waves targeted for collision avoidance are emitted from the position in the danger range, so the driver can know the degree of danger in advance and more reliably avoid the danger. be able to.
1 衝突回避対象(歩行者)
2 車
3 塀
11 小型電波発信器
13 車両
14 衝突回避安全装置
15 車両積載機材
16 運転者
17 アレーアンテナ
18 周波数変換部
19 A−D変換部
20 到来方向推定処理部
21 画像化処理部
22 撮影部
23 画像合成処理部
24 保護対象判定処理部
25 警報判定処理部
26 安全情報処理部
27 画像音声出力制御処理部
28 カーナビゲーションコンソール
29 停止制御部
1 Collision avoidance target (pedestrian)
2 car 3
29 Stop controller
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