JP4792889B2 - Vehicle driving support device - Google Patents

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Description

本発明は、車両用運転支援装置に関し、より詳細には、路面に照射したレーザーの反射光を利用して障害物の有無を判定する車両用運転支援装置に関する。   The present invention relates to a vehicle driving support device, and more particularly to a vehicle driving support device that determines the presence or absence of an obstacle using reflected light of a laser irradiated on a road surface.

従来から、路面上にレーザーを照射し、その反射光を検出することによって障害物の有無を検知し、障害物が検知された場合に自動制動や自動回避操舵などの介入制御や警報を発する警報制御を行う車両用安全補助装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両用安全補助装置は、レーザーを照射することにより路面上に映し出されるレーザーパターンを撮像し（すなわち、反射光の検出）、その撮像画像に自車が照射したレーザーパターン以外に他のレーザーパターンが含まれていたときにそれらのパターンが干渉する位置関係にあると判定した場合には、介入制御や警報制御を行うものである。
特開２００４−２２０２５７号公報 Conventionally, the presence or absence of an obstacle is detected by irradiating a laser beam on the road surface and detecting the reflected light. When an obstacle is detected, an intervention control such as automatic braking or automatic avoidance steering or an alarm is issued. A vehicle safety auxiliary device that performs control is known (see, for example, Patent Document 1). This vehicle safety assist device images a laser pattern projected on the road surface by irradiating a laser (ie, detection of reflected light), and other laser patterns in addition to the laser pattern irradiated by the vehicle on the captured image. When it is determined that there is a positional relationship where these patterns interfere with each other, intervention control and alarm control are performed.
JP 2004-220257 A

しかしながら、上述の従来技術では、所定の周波数を有する光を照射レーザーの反射光として検出するため、照射レーザーと同じ周波数のノイズ（例えば、太陽光に含まれる同じ周波数の光）を照射レーザーの反射光として誤検出するおそれがあり、その結果、介入制御などが誤作動するという問題が考えられる。   However, in the above-described prior art, since light having a predetermined frequency is detected as reflected light of the irradiation laser, noise having the same frequency as the irradiation laser (for example, light having the same frequency contained in sunlight) is reflected by the irradiation laser. There is a possibility of erroneous detection as light, and as a result, there is a problem that intervention control or the like malfunctions.

そこで、本発明は、照射レーザーと同じ周波数のノイズを照射レーザーの反射光として誤検出することを防止する車両用運転支援装置の提供を目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle driving support device that prevents erroneous detection of noise having the same frequency as that of the irradiation laser as reflected light of the irradiation laser.

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
路面にレーザーを照射するレーザー照射手段と、
前記レーザー照射手段が照射したレーザーの反射光を検出する反射光検出手段と、
前記反射光検出手段が検出したレーザー反射光の位置と前記レーザー照射手段の照射状況から予測されるレーザー反射光の予測位置とを比較することで車両付近の障害物の有無を判定する障害物判定手段と、を備える車両用運転支援装置であって、
前記レーザー照射手段が照射するレーザーは幾何学形状を路面に形成する描写単位を有しており、
前記描写単位である幾何学形状と前記レーザー反射光の形状を比較することでノイズを検出し、検出したノイズを前記反射光検出手段が検出したレーザー反射光から除外するノイズ除去手段を備えることを特徴とする車両用運転支援装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
A laser irradiation means for irradiating a road surface with a laser;
Reflected light detection means for detecting reflected light of the laser irradiated by the laser irradiation means;
Obstacle determination for determining the presence or absence of an obstacle near the vehicle by comparing the position of the laser reflected light detected by the reflected light detection means and the predicted position of the laser reflected light predicted from the irradiation status of the laser irradiation means A vehicle driving support device comprising:
The laser irradiated by the laser irradiation means has a drawing unit for forming a geometric shape on the road surface,
Noise removing means for detecting noise by comparing the geometric shape as the drawing unit with the shape of the laser reflected light and excluding the detected noise from the laser reflected light detected by the reflected light detecting means is provided. A featured vehicle driving support device is provided.

本局面によれば、レーザー反射光が描写単位である幾何学形状を有するか否かを判定し、これを有しない反射光はノイズであると判定することで、ノイズの誤検出を防止することができ、さらには、ノイズの誤検出により引き起こされる誤作動を防止することができる。   According to this aspect, it is determined whether or not the laser reflected light has a geometric shape that is a drawing unit, and the reflected light that does not have this is determined to be noise, thereby preventing erroneous detection of noise. Furthermore, it is possible to prevent malfunction caused by erroneous detection of noise.

このとき、前記レーザー照射手段は、路面に形成する描写単位の幾何学形状を例えば円環状とすることで、ノイズを検出することが容易になる。人工的に作られた形状であれば、ノイズと区別しやすくなるからである。   At this time, the laser irradiation means makes it easy to detect noise by setting the geometric shape of the drawing unit formed on the road surface to be, for example, an annular shape. This is because an artificially created shape can be easily distinguished from noise.

また、前記レーザー照射手段は、描写単位であるレーザーを路面に複数照射し、照射された描写単位であるレーザーの集合体が図形となるように制御し、前記障害物判定手段は、前記反射光検出手段が検出したレーザー反射光の図形と前記レーザー照射手段の照射状況から予測されるレーザー反射光の予測図形とを比較することで車両付近の障害物の有無を判定することが好ましい。描写単位である照射レーザーの集合体を図形とすることで、障害物検知を容易化することができる。   The laser irradiating means irradiates the road surface with a plurality of lasers that are rendering units, and controls so that the aggregate of the irradiated lasers that are the rendering units becomes a figure, and the obstacle determining unit is configured to reflect the reflected light. It is preferable to determine the presence or absence of an obstacle near the vehicle by comparing the figure of the laser reflected light detected by the detecting means with the predicted figure of the laser reflected light predicted from the irradiation state of the laser irradiating means. Obstacle detection can be facilitated by forming a figure of an assembly of irradiation lasers, which is a drawing unit.

本発明によれば、照射したレーザーと同じ周波数域のノイズをその照射したレーザーの反射光として誤検出することを防止することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent erroneous detection of noise in the same frequency range as the irradiated laser as reflected light of the irradiated laser.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明の一実施例である車両用運転支援装置１０の構成図を示す。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle driving support apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

レーザー投影装置１４は、車体前部に設置され、車両前方に広がる道路路面上へ向けて所定の波長（周波数）を有するレーザーを照射する。レーザー投影装置１４は、ＹＡＧレーザーや半導体レーザー等を発生させるレーザー発生器１６、レーザー整形レンズ１８及び回折光学素子２０を備えている。レーザー発生器１６は、所定の波長を有するレーザー、例えば可視光領域である０．５５μｍの波長を有するレーザーを発生させる。レーザー発生器１６には、システム制御装置２２が接続されている。レーザー発生器１６は、システム制御装置２２からの指令信号に基づいてレーザーを発生させる。この際、レーザー発生器１６は、システム制御装置２２からの指令に基づいて、発生するレーザーの明度，色相を変更することができるようにしてもよい。また、レーザー整形レンズ１８は、レーザー発生器１６で発生したレーザーを整形する機能を有している。回折光学素子２０は、回折格子の格子ピッチの変化によりレーザー整形レンズ１８から出力されたレーザーの進行方向を変化させる機能を有している。   The laser projection device 14 is installed in the front part of the vehicle body and irradiates a laser having a predetermined wavelength (frequency) toward the road surface extending in front of the vehicle. The laser projector 14 includes a laser generator 16 that generates a YAG laser, a semiconductor laser, and the like, a laser shaping lens 18, and a diffractive optical element 20. The laser generator 16 generates a laser having a predetermined wavelength, for example, a laser having a wavelength of 0.55 μm in the visible light region. A system controller 22 is connected to the laser generator 16. The laser generator 16 generates a laser based on a command signal from the system control device 22. At this time, the laser generator 16 may change the brightness and hue of the generated laser based on a command from the system control device 22. The laser shaping lens 18 has a function of shaping the laser generated by the laser generator 16. The diffractive optical element 20 has a function of changing the traveling direction of the laser output from the laser shaping lens 18 by changing the grating pitch of the diffraction grating.

回折光学素子２０には、上記したシステム制御装置２２が接続されている。システム制御装置２２は、レーザーによって道路路面に所望の形状のパターン（以下、レーザーパターンと称す）が結像して照射されるように回折光学素子２０を駆動する。回折光学素子２０は、システム制御装置２２からの指令に従った方向にレーザー整形レンズ１８からのレーザーを照射させる。レーザー投影装置１４からレーザーが車両周辺の道路路面上に照射されると、例えば照射されるレーザーが可視光レーザーの場合には、道路路面にレーザーによる描写が人に視認可能な状態（可視光表示）となって投影されることとなる。   The system controller 22 described above is connected to the diffractive optical element 20. The system control device 22 drives the diffractive optical element 20 so that a pattern having a desired shape (hereinafter referred to as a laser pattern) is imaged and irradiated on the road surface by a laser. The diffractive optical element 20 irradiates the laser from the laser shaping lens 18 in the direction according to the command from the system control device 22. When the laser is emitted from the laser projection device 14 onto the road surface around the vehicle, for example, when the irradiated laser is a visible light laser, the description of the laser on the road surface is visible to humans (visible light display). ) And projected.

なお、回折光学素子を駆動することによって所望の形状のレーザーパターンを描写するのではなく、発振器によってガルバノミラーを上下左右に振動させることによって所望の形状のレーザーパターンを描写することも可能である。   Instead of drawing a laser pattern having a desired shape by driving the diffractive optical element, it is also possible to draw a laser pattern having a desired shape by vibrating the galvano mirror vertically and horizontally by an oscillator.

また、車両用運転支援装置１０は、車両前方を撮像可能な位置（例えば、車室内側のフロントウィンドシールド上部付近、フロントグリルやフロントバンパー内蔵）に配設された撮像装置２４を備えている。撮像装置２４は、カメラ２６と、少なくともレーザー投影装置１４の照射するレーザーの周波数帯域成分を通過させる周波数フィルタ２８と、所定の広がり角度を有する広角レンズ３０と、を有している。撮像装置２４は、自車両のレーザー投影装置１４がレーザーを照射することにより道路路面上に映し出されるレーザーパターンの全体を撮影する撮影可能領域を有しており、自車両によるレーザーパターンと共に、その撮影可能領域内に存在する他車両によるレーザーパターンを撮影することも可能となっている。   Further, the vehicle driving support device 10 includes an imaging device 24 disposed at a position where the front of the vehicle can be imaged (for example, in the vicinity of the upper portion of the front windshield on the vehicle interior side, with a built-in front grille and front bumper). The imaging device 24 includes a camera 26, a frequency filter 28 that passes at least a frequency band component of the laser irradiated by the laser projection device 14, and a wide-angle lens 30 having a predetermined spread angle. The imaging device 24 has a shootable area in which the laser projection device 14 of the host vehicle shoots the entire laser pattern projected on the road surface by irradiating the laser. It is also possible to take a picture of a laser pattern from another vehicle existing in the possible area.

撮像装置２４には、画像処理装置３５が接続されている。撮像装置２４で撮像され取り込まれた画像は、画像処理装置３５に供給される。画像処理装置３５は、撮像装置２４からの画像を処理することによりレーザーによるレーザーパターンを抽出する。例えば、画像処理装置２４は、レーザーの周波数帯を通すフィルタと通さないフィルタを使って、レーザーによるレーザーパターンのみを強調することによって、レーザーパターンを抽出する。   An image processing device 35 is connected to the imaging device 24. The image captured and captured by the imaging device 24 is supplied to the image processing device 35. The image processing device 35 extracts the laser pattern by the laser by processing the image from the imaging device 24. For example, the image processing device 24 extracts the laser pattern by enhancing only the laser pattern by the laser using a filter that passes the laser frequency band and a filter that does not pass the laser.

システム制御装置２２は、上述の如く、レーザーによって道路路面に映し出されるレーザーパターンが所望の形状となるように回折光学素子２０を駆動するので、画像処理装置３５を介した撮像装置２４からの画像上において自己のレーザーによるレーザーパターンが存在すべき位置を特定可能である。システム制御装置２２は、画像処理装置３５による抽出パターンから自己によるレーザーパターン（自パターン）と他車両によるレーザーパターン（他パターン）とを分離する。そして、自パターンと他パターンとの関係が干渉する位置関係にあるか否かに基づいて、自車両が走行上注意すべき状態（要注意状態）にあるか否かを判定したり、自車両が回避走行すべき状態（要回避状態）にあるか否かを判定したりする。   Since the system control device 22 drives the diffractive optical element 20 so that the laser pattern projected on the road surface by the laser has a desired shape as described above, the system control device 22 displays the image on the image from the imaging device 24 via the image processing device 35. It is possible to specify the position where the laser pattern by the self laser should exist. The system control device 22 separates a laser pattern (self pattern) by itself and a laser pattern (other pattern) by another vehicle from the extraction pattern by the image processing device 35. Then, based on whether or not the relationship between the own pattern and the other pattern interferes, it can be determined whether or not the own vehicle is in a state to be watched for (a state requiring attention), It is determined whether or not the vehicle is in a state to be avoided (necessary state).

システム制御装置２２には、車室内の運転者に視認可能な位置に配設された表示ディスプレイ３２、及び、車室内に向けて音声を出力する警報スピーカ３４が接続されている。表示ディスプレイ３２は、システム制御装置２２からの指令に従って、撮像装置２４の撮像した画像を表示すると共に、自車両が要注意状態又は要回避状態にあると判定される際にその画像中の要注意箇所又は要回避箇所を点滅等で表示する。また、警報スピーカ３４は、システム制御装置２２からの指令に従って、撮像装置２４の撮像した画像に基づいて自車両が要注意状態又は要回避状態にあると判定される際にその旨の音声出力を行う。   The system control device 22 is connected to a display display 32 disposed at a position visible to the driver in the vehicle interior and an alarm speaker 34 that outputs sound toward the vehicle interior. The display 32 displays an image picked up by the image pickup device 24 in accordance with a command from the system control device 22, and requires attention in the image when it is determined that the host vehicle is in a state of caution or avoidance. The place or the place to avoid is indicated by flashing. In addition, the alarm speaker 34 outputs a sound output to that effect when it is determined that the host vehicle is in a state of caution or avoidance based on an image captured by the imaging device 24 in accordance with a command from the system control device 22. Do.

システム制御装置２２には、また、ブレーキＥＣＵ３６やステアリングＥＣＵ３８が接続されている。ブレーキＥＣＵ３６は、ブレーキアクチュエータを用いて自車両の制動力を制御する。また、ステアリングＥＣＵ３８は、操舵アクチュエータを用いて自車両を操舵するうえで必要な操舵力を制御する。システム制御装置２２は、撮像装置２４からの画像に基づいて自車両が要回避状態にあると判定した場合、表示ディスプレイ３２及び警報スピーカ３４を駆動すると共に、その要回避状態が解消されるように、自車両を制動させるべくブレーキＥＣＵ３６に制動力制御信号を供給し或いは自車両を操舵させるべくステアリングＥＣＵ３８に操舵力制御信号を供給する介入制御を実行する。ブレーキＥＣＵ３６及びステアリングＥＣＵ３８はそれぞれ、システム制御装置２２からの指令に従って、自車両の要回避状態が解消されるように制動力又は操舵力を発生させる。   The system control device 22 is also connected to a brake ECU 36 and a steering ECU 38. The brake ECU 36 controls the braking force of the host vehicle using a brake actuator. Further, the steering ECU 38 controls a steering force necessary for steering the host vehicle using the steering actuator. When the system control device 22 determines that the host vehicle is in the avoidance state based on the image from the imaging device 24, the system control device 22 drives the display display 32 and the alarm speaker 34 and cancels the avoidance state. Then, intervention control is performed to supply a braking force control signal to the brake ECU 36 to brake the host vehicle or to supply a steering force control signal to the steering ECU 38 to steer the host vehicle. Each of the brake ECU 36 and the steering ECU 38 generates a braking force or a steering force in accordance with a command from the system control device 22 so that the necessary avoidance state of the host vehicle is resolved.

ブレーキＥＣＵ３６は、運転者によるブレーキ操作量を検出すると共に、車速センサやヨーレートセンサや前後加速度センサ，横加速度センサ等を用いて自車両の車速等の自車両の運動状態量を検出する。また、ステアリングＥＣＵ３８は、舵角センサ等を用いて自車両の舵角を検出すると共に、操舵トルクセンサ等を用いて自車両の操舵力を検出する。これらの検出信号はすべて、システム制御装置２２に供給されている。システム制御装置２２は、ブレーキＥＣＵ３６及びステアリングＥＣＵ３８からのセンサ信号に基づいて、ブレーキ操作量、運動状態量、舵角、及び操舵力を検出する。   The brake ECU 36 detects the amount of motion of the host vehicle such as the vehicle speed of the host vehicle using a vehicle speed sensor, a yaw rate sensor, a longitudinal acceleration sensor, a lateral acceleration sensor, and the like while detecting the amount of brake operation by the driver. The steering ECU 38 detects the steering angle of the host vehicle using a steering angle sensor or the like, and detects the steering force of the host vehicle using a steering torque sensor or the like. All these detection signals are supplied to the system controller 22. The system control device 22 detects a brake operation amount, a motion state amount, a steering angle, and a steering force based on sensor signals from the brake ECU 36 and the steering ECU 38.

次に、本実施例の車両用運転支援装置１０のレーザー投影装置１４が道路路面上に照射するレーザーによってその道路路面上に映し出されるべきレーザーパターンについて説明する。   Next, the laser pattern to be projected on the road surface by the laser irradiated on the road surface by the laser projection device 14 of the vehicle driving support apparatus 10 of the present embodiment will be described.

図２は、レーザーにより道路路面上に形成されるレーザーパターンの描写を模式的に表した図を示す。本実施例において、システム制御装置２２は、まず、検出したブレーキ操作量、運動状態量、舵角、及び操舵力に基づいて現時点から所定時間（例えば、１秒）後までに自車両が走行すると推定される移動走行軌跡を算出する。その推定した移動軌跡に沿ってレーザーを照射するようにレーザー投影装置１４を駆動制御する。レーザー投影装置１４は、例えば図２に示されるように、レーザーパターンがスポット形状となるように推定した移動軌跡に沿ってレーザーを照射する。   FIG. 2 schematically shows a depiction of a laser pattern formed on a road surface by a laser. In the present embodiment, the system control device 22 first starts when the host vehicle travels from a current time to a predetermined time (for example, 1 second) based on the detected brake operation amount, motion state amount, steering angle, and steering force. An estimated moving travel locus is calculated. The laser projector 14 is driven and controlled so as to irradiate the laser along the estimated movement locus. For example, as shown in FIG. 2, the laser projector 14 irradiates a laser along a movement trajectory estimated so that the laser pattern has a spot shape.

ここで、本実施例の車両用運転支援装置１０は、レーザー投影装置１４及び撮像装置２４を用いて、レーザーが照射される道路路面上に存在する障害物を検知する。すなわち、レーザー投影装置１４は、上記の如く、そのレーザーによって道路路面上に描写されるレーザーパターンが所望の形状となるように駆動されるので、システム制御装置２２は、撮像装置２４からの画像中において自己のレーザーによるレーザーパターンが存在すべき位置を特定することが可能である。そこで、システム制御装置２２は、レーザー投影装置１４からレーザーが照射される状況下、撮像装置２４から取り込まれた画像を処理することにより自車両から照射されたレーザーによるレーザーパターンを抽出し、その抽出したレーザーパターンの位置（すなわち、実際の位置）がレーザーの照射されるべき道路路面に何ら障害物等が存在しないものとした場合に実現される所望の位置（すなわち、予測される位置）と略一致するか否かを判別する。   Here, the vehicle driving support device 10 of the present embodiment uses the laser projection device 14 and the imaging device 24 to detect an obstacle present on the road surface irradiated with the laser. That is, as described above, the laser projector 14 is driven by the laser so that the laser pattern drawn on the road surface has a desired shape. It is possible to specify the position where the laser pattern by the self laser should exist. Therefore, the system control device 22 extracts the laser pattern from the laser emitted from the own vehicle by processing the image captured from the imaging device 24 under the situation where the laser is emitted from the laser projection device 14, and the extraction is performed. The position of the laser pattern (that is, the actual position) is approximately the desired position (that is, the predicted position) that is realized when there are no obstacles or the like on the road surface to be irradiated with the laser. Determine whether they match.

両位置が一致すると判別される場合には、レーザーパターンに歪が生じていないので、レーザーが照射されるべき道路路面上に何ら障害物が存在していないと判断できる。一方、撮像画像から抽出したレーザーパターンの位置が所望のものと一致しないと判別される場合には、レーザーパターンに歪が生じているので、レーザーが照射されるべき道路路面上のその一致しない部分に障害物が存在すると判断できる。なお、上述の実際の位置と予測される位置を比較する場合には、一つ一つのレーザーパターンのスポット形状の位置を比較するとともに、隣り合うスポット形状の位置関係を比較してもよい。また、スポット形状の集合体を一図形とみなして、実際の図形の形状と予測される図形の形状を比較してもよい。一つ一つのスポット形状を逐次比較する場合より図形として比較する場合のほうが、比較処理による障害物検出を容易化することができる。   If it is determined that the two positions match, it is possible to determine that there are no obstacles on the road surface to be irradiated with the laser because the laser pattern is not distorted. On the other hand, if it is determined that the position of the laser pattern extracted from the captured image does not match the desired one, the laser pattern is distorted, so that the non-matching portion on the road surface to be irradiated with the laser It can be determined that there is an obstacle. When comparing the above-mentioned actual position and the predicted position, the positions of the spot shapes of the individual laser patterns may be compared and the positional relationship between the adjacent spot shapes may be compared. Alternatively, an aggregate of spot shapes may be regarded as one figure, and the actual figure shape may be compared with the predicted figure shape. Obstacle detection by comparison processing can be facilitated when comparing each spot shape as a figure rather than when comparing each spot shape sequentially.

また、道路路面に自車両によるレーザーパターンと他車両等によるレーザーパターンが混在する場合には、自車両のレーザーにより道路路面に形成されるパターンは所望の形状とは一致するが、他車両等のものも含めた全レーザーにより道路路面に形成されるパターンは自車両における所望の形状とは完全一致しない。この場合には、撮像装置２４による画像に映るパターンも、道路路面における自車両における所望のレーザーパターンに完全合致したものとはならない。撮像画像に他のパターンがある場合には自車両と他車両等とが相対的に近づいている状態にあると判定し、その撮像画像における他のパターンを他車両等の要注意対象として把握する。   In addition, when the laser pattern of the own vehicle and the laser pattern of other vehicles are mixed on the road surface, the pattern formed on the road surface by the laser of the own vehicle matches the desired shape. The pattern formed on the road surface by all lasers including those does not completely match the desired shape of the vehicle. In this case, the pattern shown in the image by the imaging device 24 does not completely match the desired laser pattern on the host vehicle on the road surface. If there is another pattern in the captured image, it is determined that the host vehicle and the other vehicle are relatively close to each other, and the other pattern in the captured image is grasped as a target to be watched by the other vehicle. .

システム制御装置２２は、撮像装置２４からの画像に基づいてビームによるパターンの上記した不整合状態を検知した場合、表示ディスプレイ３２にその不整合位置に対応する障害物の位置または他車両等によるパターンの位置を明示させると共に、警報スピーカ３４に所定の領域内に障害物等が存在する旨の音声を出力させる。この場合、表示ディスプレイ３２には障害物等の位置が模式的に表示されると共に、警報スピーカ３４からは音声案内が発せられる。   When the system control device 22 detects the above-described inconsistency state of the pattern by the beam based on the image from the imaging device 24, the position of the obstacle corresponding to the inconsistency position on the display display 32 or the pattern by another vehicle or the like And the alarm speaker 34 outputs a sound indicating that an obstacle or the like is present in a predetermined area. In this case, the position of an obstacle or the like is schematically displayed on the display 32, and voice guidance is issued from the alarm speaker 34.

また、システム制御装置２２は、撮像装置２４からの画像に基づいて実パターンの位置と理想パターンの位置との不一致状態を判定した場合には、表示ディスプレイ３２及び警報スピーカ３４を駆動すると共に、自車両が障害物に衝突しないように制動させるべくブレーキＥＣＵ３６に制動力制御信号を供給し、或いは、自車両が障害物に衝突しないように操舵させるべくステアリングＥＣＵ３８に操舵力制御信号を供給する。この場合、ブレーキＥＣＵ３６又はステアリングＥＣＵ３８は、システム制御装置２２からの指令に従って、自車両が障害物に衝突しないように制動力又は操舵力を発生させる。 The system control unit 22, together with the case where it is determined mismatch state between the position of the ideal pattern of the real pattern based on the image from the imaging device 2 4 drives the display displaying 32 and alarm speaker 34, A braking force control signal is supplied to the brake ECU 36 to brake the host vehicle so as not to collide with an obstacle, or a steering force control signal is supplied to the steering ECU 38 to steer the host vehicle so as not to collide with the obstacle. In this case, the brake ECU 36 or the steering ECU 38 generates a braking force or a steering force in accordance with a command from the system control device 22 so that the host vehicle does not collide with an obstacle.

ところが、車両から路面上に描写したレーザーパターンを抽出するとき、レーザーと同じ周波数を含むノイズである光を同時に抽出してしまうことがある。太陽光等には様々な周波数の光が含まれているため、撮像装置２４はレーザーと同じ周波数の光であるノイズも一緒に検出してしまうことになる。特に屋外では、路面の状態により太陽光をよく乱反射することがあり、そのようなノイズは自車両のレーザーパターンと大きさの異なるレーザーパターンとして抽出されやすい。例えば、図３（ａ）に示されるように、レーザー投影装置１４が照射したレーザーのレーザーパターンをＡとし、レーザーと同じ周波数の光であるノイズをＣとすると、ノイズＣは自車両若しくは他車両によるレーザーパターンとして誤って抽出されるおそれがある。なお、道路の補修痕や木々の木漏れ日や道路上の石がノイズとして検出されたり、画像処理装置３５でのフィルタ処理の際に発生するノイズが検出されたりする場合もある。   However, when a laser pattern drawn on a road surface is extracted from a vehicle, light that is noise including the same frequency as the laser may be extracted at the same time. Since sunlight and the like include light of various frequencies, the imaging device 24 also detects noise that is light having the same frequency as the laser. Especially outdoors, sunlight may be diffusely reflected depending on the road surface condition, and such noise is likely to be extracted as a laser pattern having a size different from that of the vehicle. For example, as shown in FIG. 3A, if the laser pattern of the laser irradiated by the laser projection device 14 is A and the noise that is light having the same frequency as the laser is C, the noise C is the own vehicle or other vehicle. The laser pattern may be extracted by mistake. In some cases, road repair marks, sunbeams of trees, and stones on the road may be detected as noise, or noise generated during filter processing by the image processing device 35 may be detected.

このようにノイズを誤って検出してしまうと、システム制御装置２２は、他車のレーザーパターンであると誤って認識し、ブレーキＥＣＵ３６又はステアリングＥＣＵ３８に対し、自車両が障害物に衝突しないように制動力又は操舵力を発生させるように指令を出してしまうおそれがある。また、ノイズがレーザーパターンに重複して抽出されると、システム制御装置２２は、レーザーパターンに歪が生じているとして、その重複部分に障害物が存在すると誤って認識するおそれがある。なお、撮像装置２４の絞りを調整して、ノイズの輝度を下げて誤検出を防ぐという方法もあるが、暗くすると自車のレーザーパターンまでも抽出することが困難になる。   If noise is erroneously detected in this way, the system control device 22 erroneously recognizes that it is a laser pattern of another vehicle so that the host vehicle does not collide with an obstacle with respect to the brake ECU 36 or the steering ECU 38. There is a risk of giving a command to generate a braking force or a steering force. Further, if noise is extracted overlapping the laser pattern, the system control device 22 may mistakenly recognize that an obstacle exists in the overlapping portion, assuming that the laser pattern is distorted. Although there is a method of adjusting the aperture of the image pickup device 24 to reduce the luminance of noise to prevent false detection, it becomes difficult to extract even the laser pattern of the own vehicle when darkened.

そこで、上述のノイズの誤検出を防ぐため、本発明では、レーザーパターンを特徴化する。例えば、図３（ｂ）に示されるように、ノイズＣとの形状に差異を生じさせるため、レーザーパターンを幾何学形状の一態様として円環状のパターンＢとする。ノイズは塗りつぶした点として抽出されやすいため、レーザーパターンをパターンＢのように内部が塗りつぶされていない形状にすると、ノイズとレーザーパターンを区別しやすくなる。したがって、パターンマッチングをすることによって、そのように特徴化されたレーザーパターンのみを抽出可能となり、上記のようなノイズの誤検出によってシステム制御装置２２が誤作動するおそれを排除することができる。なお、円環状のパターンＢを描写するためには、円環状のパターンＢが結像して照射されるように回折光学素子２０を駆動してもよいし、円環状のパターンＢとなるようなリサージュ図形が描かれるようにガルバノミラーを上下左右に振動させてもよい。   Therefore, in order to prevent the above-described erroneous detection of noise, the present invention features a laser pattern. For example, as shown in FIG. 3B, in order to make a difference in the shape from the noise C, the laser pattern is an annular pattern B as one aspect of the geometric shape. Since noise is easily extracted as a filled point, if the laser pattern has a shape that is not filled like the pattern B, it is easy to distinguish the noise from the laser pattern. Therefore, by performing pattern matching, only the laser pattern characterized as such can be extracted, and the possibility that the system controller 22 malfunctions due to the erroneous detection of noise as described above can be eliminated. In order to describe the annular pattern B, the diffractive optical element 20 may be driven so that the annular pattern B is imaged and irradiated, or the annular pattern B is formed. The galvanometer mirror may be vibrated vertically and horizontally so that a Lissajous figure is drawn.

図４は、上記の機能を実現すべく、本実施例において車両用運転支援装置１０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図４に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図４に示すルーチンが起動されると、まずステップ１０の処理が実行される。   FIG. 4 shows a flowchart of an example of a control routine executed by the vehicle driving support apparatus 10 in the present embodiment in order to realize the above function. The routine shown in FIG. 4 is a routine that is repeatedly activated every predetermined time. When the routine shown in FIG. 4 is started, first, the process of step 10 is executed.

ステップ１０では、レーザー投影装置１４は、システム制御装置２２が推定した移動軌跡に沿ってレーザーを照射する。ステップ１２では、撮像装置２４が路面の撮影を実施する。ステップ１４では、画像処理装置３５は、撮像装置２４による撮像画像を取り込んで、パターンマッチングによってレーザーパターンの判別を行う。図３（ｂ）の例で言えば、レーザーパターンＢと異なる形状のパターンはレーザーによるレーザーパターンではないと、つまりノイズとして判定される。ステップ１６では、撮像装置２４による撮像画像からノイズと判定したパターンは除外された上で、レーザーパターンが抽出される。   In step 10, the laser projection device 14 irradiates the laser along the movement trajectory estimated by the system control device 22. In step 12, the imaging device 24 performs shooting of the road surface. In step 14, the image processing device 35 captures an image captured by the image capturing device 24 and determines a laser pattern by pattern matching. In the example of FIG. 3B, a pattern having a shape different from the laser pattern B is not a laser pattern by a laser, that is, is determined as noise. In step 16, the laser pattern is extracted after removing the pattern determined as noise from the image captured by the imaging device 24.

ステップ１８では、上記ステップ１６で抽出されたレーザーパターンの位置が所望の位置と略一致するか否かを判別することによりレーザーパターンの乱れ箇所（＝パターンが一致しない部分）を抽出する処理が実行され、自車両のレーザー照射位置とレーザーが所望のパターンで照射されるべき道路路面の位置との間に人等の障害物が存在するか否かを判定する処理が実行される。   In step 18, a process of extracting a disordered portion of the laser pattern (= part where the pattern does not match) is executed by determining whether or not the position of the laser pattern extracted in step 16 is substantially the same as the desired position. Then, a process of determining whether an obstacle such as a person exists between the laser irradiation position of the host vehicle and the position of the road surface on which the laser is to be irradiated in a desired pattern is executed.

障害物が存在すると判定された場合に、ブレーキＥＣＵ３６及びステアリングＥＣＵ３８はそれぞれ、システム制御装置２２からの指令に従って、自車両の要回避状態が解消されるように制動力又は操舵力を発生させる（ステップ２０）。一方、障害物が存在しないと判定された場合には、制動力や操舵力は発生せずに、ステップ１０に戻る。   When it is determined that there is an obstacle, the brake ECU 36 and the steering ECU 38 respectively generate a braking force or a steering force in accordance with a command from the system control device 22 so that the avoidance state of the own vehicle is resolved (step 20). On the other hand, when it is determined that there is no obstacle, no braking force or steering force is generated, and the process returns to step 10.

このように、図４に示すルーチンによれば、撮像装置２４による撮像画像において所定の特徴化されたレーザーパターンと一致しないパターンは、ノイズとして撮像画像から除去されるため、ノイズの誤検出が防止され、システム制御装置２２の誤作動を防止することができる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 4, a pattern that does not match a predetermined characteristic laser pattern in an image captured by the image capturing device 24 is removed from the captured image as noise, thereby preventing erroneous detection of noise. Thus, malfunction of the system control device 22 can be prevented.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

例えば、レーザーパターンは、画像処理技術上ノイズと区別することが可能な形状であればよいので、上記例示の円環状に限らず、「三角形状（△）」や「罰点形状（×）」であってもよい。   For example, the laser pattern may be a shape that can be distinguished from noise in the image processing technology, and is not limited to the above-described annular shape, but may be a “triangular shape (Δ)” or a “punishment point shape (×)”. There may be.

本発明の一実施例である車両用運転支援装置１０の構成図を示す。The block diagram of the driving assistance device 10 for vehicles which is one Example of this invention is shown. レーザーにより道路路面上に形成されるレーザーパターンの描写を模式的に表した図を示す。The figure which represented typically the description of the laser pattern formed on the road surface by a laser is shown. レーザーパターンの特徴化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characterization of a laser pattern. 本実施例において車両用運転支援装置１０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。The flowchart of an example of the control routine which the driving assistance device 10 for vehicles performs in a present Example is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 車両用安全支援装置
１４ レーザー投影装置
２２ システム制御装置
２４ 撮像装置
３５ 画像処理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Safety support apparatus for vehicles 14 Laser projection apparatus 22 System control apparatus 24 Imaging apparatus 35 Image processing apparatus

Claims (2)

路面にレーザーを照射するレーザー照射手段と、
前記レーザー照射手段が照射したレーザーの反射光を検出する反射光検出手段と、
前記反射光検出手段が検出したレーザー反射光の位置と前記レーザー照射手段の照射状況から予測されるレーザー反射光の予測位置とを比較することで車両付近の障害物の有無を判定する障害物判定手段と、を備える車両用運転支援装置であって、
前記レーザー照射手段が照射するレーザーは円環形状を路面に形成する描写単位を有しており、
前記描写単位である円環形状と前記レーザー反射光の形状を比較することでノイズを検出し、検出したノイズを前記反射光検出手段が検出したレーザー反射光から除外するノイズ除去手段を備えることを特徴とする車両用運転支援装置。 A laser irradiation means for irradiating a road surface with a laser;
Reflected light detection means for detecting reflected light of the laser irradiated by the laser irradiation means;
Obstacle determination for determining the presence or absence of an obstacle near the vehicle by comparing the position of the laser reflected light detected by the reflected light detection means and the predicted position of the laser reflected light predicted from the irradiation status of the laser irradiation means A vehicle driving support device comprising:
The laser irradiated by the laser irradiation means has a drawing unit that forms an annular shape on the road surface,
Noise removal means for detecting noise by comparing the shape of the ring as the drawing unit with the shape of the laser reflected light, and excluding the detected noise from the laser reflected light detected by the reflected light detecting means, is provided. A vehicle driving support device characterized by the above. 前記レーザー照射手段は、描写単位であるレーザーを路面に複数照射し、照射された描写単位であるレーザーの集合体が図形となるように制御し、
前記障害物判定手段は、前記反射光検出手段が検出したレーザー反射光の図形と前記レーザー照射手段の照射状況から予測されるレーザー反射光の予測図形とを比較することで車両付近の障害物の有無を判定する、請求項１に記載の車両用運転支援装置。 The laser irradiation means irradiates the road surface with a plurality of lasers, which are drawing units, and controls so that the aggregate of the lasers that are the drawn drawing units becomes a figure,
The obstacle determination means compares the figure of the laser reflected light detected by the reflected light detection means with the predicted figure of the laser reflected light predicted from the irradiation state of the laser irradiation means, thereby comparing the obstacle near the vehicle. The vehicle driving support device according to claim 1, wherein presence or absence is determined.
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