JPH08101274A

JPH08101274A - 障害物検出装置

Info

Publication number: JPH08101274A
Application number: JP6238270A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Yamada; 勝規山田; Akio Hosaka; 明夫保坂
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: JP3214253B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電磁波ビームの発射方向と直交する方向に先行
車両が移動した場合に先行車両を見失うことなく、しか
も、他の障害物検出必要領域の検出能力が低下しないよ
うにする。【構成】複数の測距センサからの測定結果と現在の測定
方向の各データに基づいて、自車両と先行車両との相対
位置関係を求め（Ｓ１〜12）、求めた先行車両の存在位
置が自車両に対して、左領域の時は測距センサによる障
害物検出領域内の左側に障害物を位置させ、中央領域の
時は障害物検出領域内の略中央に位置させ、右領域の時
は障害物検出領域内の右側に位置させるように、障害物
検出領域の検出方向を制御する（Ｓ13〜30）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁波（光，電波）を
用いて障害物を検出する障害物検出装置に関し、特に、
既に検出した障害物の追従中における他の障害物の検出
能力を向上させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の障害物検出装置としては、例え
ば、特開平５−８７９２２号公報等に開示されたような
ものがある。これは、車両前面に水平方向（車幅方向）
にレーザダイオードを複数列設し、各レーザダイオード
から互いに一部が重複するような角度範囲を持って扇状
にレーザビームを発射させる。そして、複数のレーザビ
ームによってカバーされる車両前方の障害物検出範囲の
中心軸方向を路面に対して平行に左右に回動できるよう
にして、検出した障害物を、常にその検出範囲の中心付
近で捉えられるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の障害物検出装置では、自車両と先行車両との相対
位置に関係なく、常に障害物をレーザビームによる全検
出範囲の中心付近で捉えるようにレーザビームの発射方
向の向きを変更するため、測距センサからのレーザビー
ムの発射方向と略直角方向に障害物が移動した場合に、
以下のような問題点があった。

【０００４】即ち、図14に示すように、既に検出して追
従している先行車両１が例えば左曲がりの曲線路に入っ
た時、この先行車両１を追従するため先行車両の走行方
向に従って自車両２前部から発射するレーザビームの発
射方向を左方向に変更するが、この際に、レーザビーム
の障害物検出領域Ａの中心付近で先行車両１を捉えるよ
うレーザビームの発射方向角度を制御するために、障害
物検出領域Ａが左側に偏り過ぎ、自車両２の進路外であ
る道路外の障害物検出する必要のない領域Ｂの障害物検
出領域Ａに対して占める割合が多くなり、自車両２の進
行方向である道路上の障害物検出をする必要がある領域
Ｃの占める割合が少なくなってしまう。

【０００５】このために、先行車両１を追従している時
に、自車両２の進行方向の前記検出する必要のある領域
Ｃに他の障害物が存在した場合、これを検出し損なう可
能性がある。本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、検出した障害物との相対位置関係
を考慮して、複数の距離検出装置による障害物検出領域
の方向を適切に変更することにより、障害物を追従して
いる際に電磁波ビームの発射方向と直角方向に障害物が
移動した場合でも、障害物検出の必要な他の領域の障害
物を確実に検出できる障害物検出装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明による障害物検出装置では、図１に示すよう
に、隣接する電磁波ビームの検出範囲の一部を水平方向
で重複させて障害物検出領域を形成するよう移動体に列
設され障害物までの距離測定を行う複数の距離測定手段
と、該複数の距離測定手段を、一体に水平方向に回動し
て距離測定方向を変更する測定方向変更手段と、該測定
方向変更手段の回動角を検出する回動角検出手段と、前
記複数の距離測定手段の測定状況と前記回動角検出手段
の検出状況に基づいて、前記移動体の正面方向と直角方
向における移動体に対する障害物の存在領域を少なくと
も左側、中央、右側の３領域に分類して検出する障害物
存在領域検出手段と、障害物が左側領域に存在する時は
複数の距離測定手段による前記障害物検出領域の左側に
障害物が位置するよう、障害物が中央領域に存在する時
は前記障害物検出領域の中央に障害物が位置するよう、
障害物が右側領域に存在する時は前記障害物検出領域の
右側に障害物が位置するよう、前記測定方向変更手段を
回動制御する制御手段とを備えて構成した。

【０００７】また、請求項２記載の発明では、前記制御
手段は、障害物が左側領域に存在する時は、複数の距離
測定手段のうち最も左側の距離測定手段について、他の
距離測定手段と検出領域が重複していない領域と検出領
域が重複している領域とで、交互に測定するよう前記測
定方向変更手段により前記距離測定手段の回動角度を制
御し、障害物が右側領域に存在する時は、複数の距離測
定手段のうち最も右側の距離測定手段について、他の距
離測定手段と検出領域が重複していない領域と検出領域
が重複している領域とで、交互に測定するよう前記測定
方向変更手段により前記距離測定手段の回動角度を制御
する構成とした。

【０００８】また、請求項３記載の発明では、図１の点
線で示すように、障害物存在領域検出手段は、前記複数
の距離測定手段の測定結果に基づいて当該複数の距離検
出手段のうちから障害物を検出している距離測定手段を
選択する距離測定手段選択手段と、前記回動角検出手段
の検出結果と、選択された距離測定手段の検出範囲の中
心軸方向及び距離測定値とに基づいて、前記移動体の正
面方向と直角方向における移動体に対する障害物の相対
距離を算出する相対距離算出手段と、算出された相対距
離値に基づいて障害物の存在領域を決定する存在領域決
定手段とを備えて構成した。

【０００９】また、請求項４記載の発明では、前記複数
の距離測定手段のうちの１つの距離測定手段の検出範囲
の中心軸方向が、複数の距離測定手段による障害物検出
領域の中心軸方向と一致するよう、前記複数の距離測定
手段を移動体に列設する構成とした。また、請求項５記
載の発明では、移動体を車両とした。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明の構成において、複数の距
離測定手段から、隣接する電磁波ビームの検出範囲の一
部が水平方向で重複するよう発射される。これら複数の
距離測定手段の全ビームで形成される障害物検出領域
は、測定方向変更手段によって水平方向に左右に走査さ
れる。その時の走査角度を、回動角検出手段で検出す
る。距離測定手段の検出範囲内に障害物が存在すると、
これを検出し、その時の検出距離と走査角度の各情報に
基づいて、障害物存在領域検出手段は、検出した障害物
が、移動体に対して左側、中央、右側の少なくとも３領
域の何れに存在しているかを検出する。具体的には、請
求項３に記載したように、距離測定手段選択手段で複数
の距離測定手段の測定結果から障害物を検出している距
離測定手段を選択し、回動角検出手段の検出結果と、選
択された距離測定手段の検出範囲の中心軸方向及び距離
測定値とに基づいて、相対距離算出手段が、移動体の正
面方向と直角方向における移動体に対する障害物の相対
距離を算出し、算出された相対距離値の大きさに基づい
て存在領域決定手段が、障害物の存在する領域が移動体
の左側か、中央か或いは右側かを決定する。

【００１１】そして、障害物が左側領域に存在している
場合は複数の距離測定手段による障害物検出領域の左側
に障害物が位置するよう、障害物が中央領域に存在する
時は前記障害物検出領域の中央に障害物が位置するよ
う、障害物が右側領域に存在する時は前記障害物検出領
域の右側に障害物が位置するよう、測定方向変更手段を
回動制御する。

【００１２】このように、障害物と移動体との相対位置
関係に応じて障害物を全ビームによる障害物検出領域の
右側、左側或いは中央の位置で捉えるようにすれば、検
出範囲の中央で常に障害物を捉える場合に比べて、移動
体の正面方向の障害物検出範囲を拡げることができるよ
うになる。また、請求項２記載の発明の構成によれば、
他の距離測定手段と検出領域が重複した領域と重複しな
い領域とで交互に障害物を検出するようにしたので、検
出領域外の方向へ移動する障害物を見失うことなく確実
に検出することができるようになる。

【００１３】また、請求項４記載の発明の構成によれ
ば、障害物が移動体進行方向の中央領域に存在する場
合、全ビームによる障害物検出領域の略中心位置で障害
物を捉えることができるようになる。また、請求項５記
載の発明のように、車両に適用することで、自車両前方
の障害物検出の精度を高めることができるようになる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は、本発明に係る障害物検出装置を車両に適
用した第１実施例のシステム構成図である。図２におい
て、距離測定手段としての左側測距センサ11及び右側測
距センサ12は、図３に示すように、例えば自車両２前部
の中央付近に設置され、前方に例えばレーザビームを発
射し、前方障害物からの反射波を受信して前方障害物ま
での距離を測定する。これら測距センサ11，12は、それ
ぞれの発射するレーザビームによる検出範囲Ａ１，Ａ２
の一部が互いに重複して障害物検出領域Ａを形成する。
また、これらの測距センサ11，12は、回転テーブル13に
固定され、回転テーブル13の左右の回動動作によって一
体となって回動し、そのレーザビームの発射方向を変更
することで、距離測定方向が変更できる。

【００１５】回動角検出手段としての角度センサ14は、
前記回転テーブル13の回動角度θを検出する。回動角度
θは、図４に示すように、自車両２の正面前方方向の中
心軸方向（Ｙ座標）と２つのレーザビームによる障害物
検出領域Ａの中心軸ａとが一致する位置をθ＝０とし、
右方向（図中時計回り）を正（＋）、左方向（図中反時
計回り）を負（−）としている。

【００１６】コントロールユニット15は、マイクロコン
ピュータを内蔵し、後述する図５のフローチャートに示
すように、両測距センサ11，12と角度センサ14からの検
出結果を読取り、読み取ったデータに基づいて障害物の
存在方向と距離を算出し、この算出結果に基づいて障害
物の存在領域を判断し、その判断結果に基づいて回転テ
ーブル13の回転方向と回転角度、即ち、測距センサ11，
12の測定方向を決定する。そして、モータ駆動装置16を
駆動制御し、回転テーブル13を回動駆動するモータ17を
駆動する。

【００１７】ここで、コントロールユニット15が、距離
測定手段選択手段、相対距離算出手段及び存在領域決定
手段を備えた障害物存在領域検出手段と制御手段との機
能を有し、これら機能は、図５のフローチャートに示す
ように、ソフトウエア的に備えられている。また、回転
テーブル13、モータ駆動装置16及びモータ17で測定方向
変更手段が構成される。

【００１８】次に、図５にフローチャートに従って第１
実施例の障害物検出動作について説明する。まず、ステ
ップ１（図中、Ｓ１で示し、以下同様とする）では、現
在の回転テーブル13の回転角度θを読み込む。ステップ
２では、左右の測距センサ11，12の距離測定結果Ｌ１，
Ｌ２を読み込む。

【００１９】ステップ３では、測定距離Ｌ１，Ｌ２が正
常測定値かどうかを判断して、正常測定値であればステ
ップ７に進む。正常値でなければ、ステップ４に進む。
ステップ４では、欠測時間判断を行う。具体的には、一
定の周期で距離測定を行っている測距センサ11，12で正
常値測定が出来なかった回数Ｎ（連続欠測時間に相当す
る）が、設定閾値ＴＨ３より少ないか否かを判断し、閾
値ＴＨ３以上になるまでは、ステップ５に進み、現在の
回動角度θに保持し、現在の計測回数Ｎに１を加算す
る。閾値ＴＨ３以上になった場合には、現在の回動方向
には物体が検出できないと判断して、ステップ６進み、
回転テーブル13の回動角度θ＝０として、ステップ30
で、θ＝０の駆動指令をモータ駆動装置16に指令し、モ
ータ17を駆動して障害物検出領域Ａの中心軸ａを自車両
２の前方正面に戻す。

【００２０】ステップ７では、両測距センサ11，12が同
一物体を検出しているか否かを判定する。具体的には、
測定距離Ｌ１，Ｌ２から、その差が設定閾値ＴＨ１以下
の場合（ＹＥＳ）には、同一物体と判断してステップ８
に進み、ＴＨ１より大きければ（ＮＯ）ステップ９に進
む。ステップ８では、左右測定値が同一物体までの測定
距離であることから、検出物体が障害物検出領域Ａの中
央付近に存在するとして、測定方向ψ＝０、測定距離Ｌ
＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２とする。ここでψは、障害物検出
領域Ａの中心軸ａとのずれを表している。

【００２１】ステップ９では、左右測定値が別物体のも
のであることから、測定値Ｌ１と測定値Ｌ２の大小を判
定し、左側測距センサ11の測定値Ｌ１が右側測距センサ
12の測定値Ｌ２より短ければ左側測距センサ11で障害物
を検出していると判断し、ステップ10に進み、長ければ
右側測距センサ12で障害物を検出していると判断し、ス
テップ11に進む。

【００２２】ステップ10では、障害物が左側測距センサ
11の検出範囲Ａ１の中央付近に存在するとして、測定方
向ψ＝−φ／２、測定距離Ｌ＝Ｌ１とする。ここで、φ
は、図４に示すよう、左側測距センサ11の検出範囲の中
心軸ａ１と右側測距センサ11の検出範囲の中心軸ａ２と
がなす角度である。ステップ11では、障害物が右側測距
センサ12の検出範囲Ａ２の中央付近に存在するとして、
測定方向ψ＝φ／２、測定距離Ｌ＝Ｌ２とする。

【００２３】ステップ12では、現在の回動角度θ、測定
方向ψ、測定距離Ｌから障害物の自車両２に対する横偏
差ＬＹ、即ち、自車両２の正面方向と直角方向における
自車両２に対する障害物の相対位置を、ＬＹ＝Ｌ×sin
(θ＋ψ) の式を用いて算出する。ステップ13，19で
は、ステップ12の横偏差ＬＹの値に基づいて障害物が左
領域か、右領域かを判定する。ここで、障害物の存在領
域を図６に示すように左領域、中央領域、右領域の３つ
の領域に分割し、中央領域の中心線（自車両の正面前方
の中心軸）からの距離がＴＨ２の位置を、中央領域と左
右の領域の境界として設定している。従って、算出され
たＬＹと閾値ＴＨ２の大きさを比較し、ＬＹ≦−ＴＨ２
の時は左領域と判断してステップ13の判定はＹＥＳとな
り、、ＬＹ≧ＴＨ２ならば右領域と判断してステップ19
の判定はＹＥＳとなる。右領域と判断する（316 ）。ス
テップ13の判定がＹＥＳとなった場合（左領域）、ステ
ップ14に進む。

【００２４】ステップ14では、障害物検出領域Ａの測定
方向の判断を行う。即ち、左領域に存在する障害物が左
右の測距センサ11，12で検出される障害物検出領域Ａの
中央付近に位置しているか否かを判断し、ψ＝０の場合
にはＹＥＳと判定され、ステップ15に進み、障害物検出
領域Ａを若干右に移動させるべく、回転方向：右、回転
角度：δとする。

【００２５】ステップ14の判定がＮＯ（ψ＝０以外）の
場合には、ステップ16に進み、障害物が右側測距センサ
12で検出される障害物検出領域Ａの右側付近に位置して
いるか否かを判断し、ψ＝φ／２の場合にはＹＥＳと判
定され、ステップ17に進み、障害物検出領域Ａを右側に
移動させるべく回転方向：右、回転角度：φとする。ス
テップ14，16の判定がいずれもＮＯとなった場合は、回
転方向：左、回転角度：δとする。

【００２６】そして、ステップ15，17，18で設定された
回転方向、回転角度に基づいて、ステップ30でモータ駆
動装置16に指令して、回転テーブル13を駆動制御する。
ここで、回転角度δは、処理時間内に先行車両が水平方
向で移動し得る角度を予め計算して設定する。従って、
走行時に左領域に障害物が連続的に計測できている場合
には、ステップ15，18で回転角度の算出を行いながらの
計測となる。

【００２７】ステップ19の判定がＹＥＳとなり、右領域
に障害物が存在すると判断された場合は、ステップ14〜
18と同様にして、ステップ20〜24を実行する。即ち、ス
テップ20で、右領域に存在する障害物が障害物検出領域
Ａの中央付近に位置しているか否かを判断し、ψ＝０で
ＹＥＳと判定された場合は、ステップ21に進み、障害物
検出領域Ａを若干左に移動させるべく、回転方向：左、
回転角度：δとし、ステップ20の判定がＮＯ（ψ＝０以
外）の場合には、ステップ22に進み、障害物が左側測距
センサ11で検出される障害物検出領域Ａの左側付近に位
置しているか否かを判断し、ψ＝−φ／２の場合にはＹ
ＥＳと判定され、ステップ23に進み、障害物検出領域Ａ
を左側に移動させるべく回転方向：左、回転角度：φと
し、ステップ20，22の判定がいずれもＮＯとなった場合
は、回転方向：右、回転角度：δとする。そして、ステ
ップ21，23，24で設定された回転方向、回転角度に基づ
いて、ステップ30でモータ駆動装置16に指令して、回転
テーブル13を駆動制御する。また、走行時に右領域に障
害物が連続的に計測できている場合には、ステップ21，
24で回転角度の算出を行いながらの計測となる。

【００２８】ステップ13，19のどちらの条件にも適さ
ず、中央領域と判断された場合には、ステップ25で障害
物検出領域Ａの測定方向の判断を行う。ψ＝−φ／２の
場合には左側測距センサ11で検出されているとして、ス
テップ26に進み、障害物検出領域Ａを左側に移動させる
べく回転方向：左、回転角度：δとする。ψ＝−φ／２
以外の場合には、ステップ27に進み測定方向の判断を行
う。ここで、ψ＝φ／２の場合には右側測距センサ12で
検出されているとしてステップ28に進み、回転方向：
右、回転角度：δとする。

【００２９】それ以外の場合にはステップ29に進み、現
在の回転角度保持を行う。ステップ30では、前述のよう
に、それぞれ決定された回転方向、回転角度に従った指
令をモータ駆動装置16に発する。以上説明したように、
自車両２に対して、障害物が左領域に存在する場合には
測距センサ11，12による障害物検出領域Ａの左側位置
で、中央領域に存在する場合は障害物検出領域Ａの略中
央付近で、右領域に存在する場合は障害物検出領域Ａの
右側位置で、それぞれ障害物を捉えるよう、障害物検出
領域Ａの測定方向を変更するようにしたので、図７に示
すように、曲線路を走行する先行車両１を追従する場合
でも、障害物検出領域Ａが図14に示す従来のように曲線
路内側に偏り過ぎることがなく、障害物検出領域Ａに占
める自車両２の進行方向の検出する必要のある領域Ｃの
範囲を拡大でき、先行車両１の追尾時にも自車両２の進
行方向である領域Ｃに存在する他の障害物を確実に検出
することができるという効果が得られる。

【００３０】また、本実施例では、隣接する測距センサ
11，12の重複した検出領域と重複していない検出領域と
で交互に障害物を検出するように測距センサ11，12の回
動角度を変更制御するので、検出領域外の方向へ移動す
る障害物を見失うことなく確実に検出することができ
る。次に、本発明の第２実施例について説明する。

【００３１】図８は本発明の第２実施例を示すシステム
構成図を示す。尚、第１実施例と同一要素には同一符号
を付して説明を省略する。図８において、本実施例で
は、距離測定手段として左側測距センサ11、右側測距セ
ンサ12及びその間に配置した中央測距センサ21の３つの
センサを設ける構成である。これら測距センサ11，21，
12の各レーザビームによる検出範囲は、第１実施例と同
様に、図９に示すように、一部が互いに重複して障害物
検出領域Ａを形成する。尚、第２実施例では、左側測距
センサ11の検出範囲をＡ１、中央測距センサ21の検出範
囲をＡ２、右側測距センサ12の検出範囲をＡ３とする。
また、左側測距センサ11の検出範囲の中心軸をａ１、中
央測距センサ21の検出範囲の中心軸をａ２、右側測距セ
ンサ12の検出範囲の中心軸をａ３とした時に、図10に示
すように、中央測距センサ21の検出範囲の中心軸ａ２を
障害物検出領域Ａの中心軸ａと一致させている。また、
中央測距センサ21の中心軸ａ２に対して、左側測距セン
サ11の中心軸ａ１の角度のずれをφ１とし、右側測距セ
ンサ12の中心軸ａ３の角度のずれをφ２としている。

【００３２】これらの測距センサ11，21，12は、回転テ
ーブル13に固定され、回転テーブル13の左右の回動動作
によって一体となって回動し、そのレーザビームの発射
方向を変更することで、距離測定方向が変更できる。コ
ントロールユニット15は、後述する図11〜13のフローチ
ャートに示すように、これら３つの測距センサ11，21，
12からの検出結果を読取り、読み取ったデータに基づい
て障害物の存在方向と距離を算出し、この算出結果に基
づいて障害物の存在領域を判断し、その判断結果に基づ
いて回転テーブル13の回転方向と回転角度、即ち、測距
センサ11，21，12の測定方向を決定する。そして、モー
タ駆動装置16を駆動制御し、回転テーブル13を回動駆動
するモータ17を駆動する。

【００３３】次に、図11〜13のフローチャートに従っ
て、第２実施例の障害物検出動作について説明する。ま
ず、ステップ51〜53までは、第１実施例と同様であり、
ステップ51で、現在の回転テーブル13の回動角度θを読
み込み、ステップ52で、左，中央，右の測距センサ11，
21，12の距離測定結果Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を読み込み、ス
テップ53で、測定距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が正常測定値か
どうかを判断する。ステップ53で、正常測定値は判断さ
れた時はステップ57に進む。正常値でなければ、ステッ
プ54に進む。

【００３４】ステップ54では、欠測時間判断を行う。こ
れは第１実施例と同様に、一定の周期で距離測定を行っ
ている測距センサ11，21，12で正常値測定が出来なかっ
た回数Ｎが、設定閾値ＴＨ３より少ないか否かを判断
し、閾値ＴＨ３以上になるまでは、ステップ55に進み、
現在の回動角度θに保持し、現在の計測回数Ｎに１を加
算する。閾値ＴＨ３以上になった場合には、現在の回動
方向には物体が検出できないと判断して、ステップ56進
み、回転テーブル13の回動角度θ＝０として、後述する
ステップ98で、θ＝０の駆動指令をモータ駆動装置16に
指令し、モータ17を駆動して障害物検出領域Ａの中心軸
ａを自車両２の前方正面に戻す。

【００３５】ステップ57では、３つの測距センサ11，2
1，12の測定距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３から３つの測距セン
サ11，21，12が同一物体を検出しているか否か判定し、
全ての測定結果の差が設定閾値ＴＨ１以下の場合（ＹＥ
Ｓ）には、同一物体と判断してステップ58に進み、ＴＨ
１より大きければ（ＮＯ）、ステップ59に進む。ステッ
プ58では、左、中央、右測定値が同一物体までの測定距
離であることから、検出物体が障害物検出領域Ａの中央
付近に存在すると推定し、測定方向ψ＝０、測定距離Ｌ
＝（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）／３とする。

【００３６】ステップ59では、左側と中央の測距センサ
11，21で同一物体検出か否かを判定し、Ｌ１，Ｌ２の差
が設定閾値ＴＨ１以下の場合には、同一物体と判断して
ステップ60に進み、ＴＨ１より大であればステップ61に
進む。ステップ60では、左側と中央の測定値が同一物体
の測定と判断して、検出物体が障害物検出領域Ａにおい
て左側と中央の測距センサ11，21の略中間位置に存在し
ているとして、測定方向ψ＝−（φ１）／２、測定距離
Ｌ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２とする。

【００３７】ステップ61では、中央と右側の測距センサ
21，12で同一物体検出か否かを判定し、Ｌ２，Ｌ３の差
が設定閾値ＴＨ１以下の場合には、同一物体と判断して
ステップ62に進み、ＴＨ１より大であればステップ63に
進む。ステップ62では、中央と右側の測定値が同一物体
の測定と判断して、検出物体が障害物検出領域Ａにおい
て中央と右側の測距センサ21，12の略中間位置に存在し
ているとして、測定方向ψ＝（φ２）／２、測定距離Ｌ
＝（Ｌ２＋Ｌ３）／２とする。

【００３８】ステップ63では、左側測距センサ11のみで
物体検出か否かを判定し、Ｌ１が測定できていて、Ｌ１
が他のセンサの検出距離Ｌ２，Ｌ３より短い場合や他の
センサが検出できていない場合、左側測距センサ11が物
体を検出していると判断してステップ64に進み、それ以
外であればステップ65に進む。ステップ64では、検出物
体が障害物検出領域Ａにおける左側測距センサ11の中心
軸方向に存在すると推定し、測定方向ψ＝−φ１、測定
距離Ｌ＝Ｌ１とする。

【００３９】ステップ65では、右側測距センサ12のみで
物体検出か否かを判定し、Ｌ３が測定できていて、Ｌ３
が他のセンサの検出距離Ｌ１，Ｌ２より短い場合や他の
センサが検出できていない場合、右側測距センサ12が物
体を検出していると判断してステップ66に進み、それ以
外であればステップ67に進む。ステップ66では、検出物
体が障害物検出領域Ａにおける右側測距センサ12の中心
軸方向に存在すると推定し、測定方向ψ＝φ２、測定距
離Ｌ＝Ｌ３とする。

【００４０】ステップ67では、中央測距センサ21のみが
物体検出していると判断し、検出物体が障害物検出領域
Ａにおける中央測距センサ21の中心軸方向に存在すると
推定し、測定方向ψ＝０、測定距離Ｌ＝Ｌ２とする。ス
テップ68では、現在の回動角度θ、測定方向ψ、測定距
離Ｌから障害物の自車両２に対する横偏差ＬＹ、即ち、
自車両２の進行方向と直角方向における自車両２に対す
る障害物の相対位置を、ＬＹ＝Ｌ×sin(θ＋ψ) の式を
用いて算出する。

【００４１】ステップ69、79では、ステップ68の横偏差
ＬＹの大きさに基づいて障害物が自車両２の左領域か右
領域かをＬＹの値と設定閾値ＴＨ２とを比較して判定す
る。ＬＹ≦−ＴＨ２以下ならばステップ69で左領域と判
断しステップ70に進む。ＬＹ≧ＴＨ２ならばステップ79
で右領域と判断し、ステップ80に進み、それ以外（−Ｔ
Ｈ２＜ＬＹ＜ＴＨ２）の場合は、中央領域として判断し
てステップ89以下に進む。

【００４２】ステップ70では、測定方向ψの値に基づい
て障害物検出領域Ａの測定方向の判断を行う。即ち、自
車両２の左領域に存在する障害物が障害物検出領域Ａの
中央付近に存在するか否かを判断し、ψ＝０の場合はＹ
ＥＳと判定され、ステップ71に進み、障害物を障害物検
出領域Ａの左側に位置させるべく回転方向：右、回転角
度：（φ１）／２とする。

【００４３】ψ＝０以外の場合には、ステップ72に進み
右側に存在するか否かを判定し、ψ＝φ２の場合には障
害物検出領域Ａの右側に存在するとして、ステップ73に
進み、同じく障害物を障害物検出領域Ａの左側に位置さ
せるべく、回転方向：右、回転角度：（φ１）／２＋φ
２とする。ψ＝φ２でない場合にはステップ74に進み中
央と右側の略中間位置か否かを判定し、ψ＝（φ２）／
２の場合には障害物検出領域Ａの中央と右側の略中間位
置に存在するとして、ステップ75に進み、障害物を障害
物検出領域Ａの左側に位置させるべく、回転方向：右、
回転角度：（φ１＋φ２）／２とする。

【００４４】ψ＝（φ２）／２でない場合はステップ76
に進み、中央と左側の略中間位置か否かを判定し、ψ＝
（φ１）／２の場合には障害物検出領域Ａの中央と左側
の略中間位置に存在するとして、ステップ77に進み、障
害物を障害物検出領域Ａの左側に位置させるべく、回転
方向：右、回転角度：δとする。ステップ70、72、74、
76でいずれもＮＯは判定された場合は、回転方向：左、
回転角度：δとする。

【００４５】そして、ステップ71，73，75、77、78で設
定された回転方向、回転角度に基づいて、ステップ98で
モータ駆動装置16に指令して、回転テーブル13を駆動制
御する。従って、走行時に左領域に障害物が連続的に計
測できている場合には、ステップ77，78で回転角度の算
出を行いながらの計測となる。ステップ79の判定がＹＥ
Ｓとなり、右領域に障害物が存在すると判断された場合
には、ステップ70〜78と同様にして測定方向の判断を行
うべくステップ80〜88を実行する。即ち、ステップ80で
自車両２の左領域に存在する障害物が障害物検出領域Ａ
の中央付近に存在するか否かを判断し、ψ＝０の場合は
ＹＥＳと判定され、ステップ81に進み、障害物を障害物
検出領域Ａの右側に位置させるべく回転方向：左、回転
角度：（φ２）／２とする。ψ＝０以外の場合は、ステ
ップ82に進み左側に存在するか否かを判定し、ψ＝−φ
１の場合には障害物検出領域Ａの左側に存在するとし
て、ステップ83に進み、同じく障害物を障害物検出領域
Ａの右側に位置させるべく、回転方向：左、回転角度：
（φ２）／２＋φ１とする。ψ＝−φ１でない場合には
ステップ84に進み中央と左側の略中間位置か否かを判定
し、ψ＝（−φ１）／２の場合には障害物検出領域Ａの
中央と左側の略中間位置に存在するとして、ステップ85
に進み、障害物を障害物検出領域Ａの右側に位置させる
べく、回転方向：左、回転角度：（φ１＋φ２）／２と
する。ψ＝（−φ１）／２でない場合はステップ86に進
み、中央と右側の略中間位置か否かを判定し、ψ＝（φ
２）／２の場合には障害物検出領域Ａの中央と右側の略
中間位置に存在するとして、ステップ87に進み、障害物
を障害物検出領域Ａの右側に位置させるべく、回転方
向：左、回転角度：δとする。ステップ80、82、84、86
でいずれもＮＯは判定された場合は、回転方向：右、回
転角度：δとする。

【００４６】そして、ステップ81，83，85、87、88で設
定された回転方向、回転角度に基づいて、ステップ98で
モータ駆動装置16に指令して、回転テーブル13を駆動制
御する。走行時に右領域に障害物が連続的に計測できて
いる場合には、ステップ87，88で回転角度の算出を行い
ながらの計測となる。ステップ69，79のどちらの条件に
も適さず、中央領域と判断された場合には、ステップ89
に進み、測定方向の判断を行う。まず、ステップ89で
は、障害物検出領域Ａの左側か否かを判定し、ψ＝−φ
１の場合にはＹＥＳと判定し、ステップ90に進み、障害
物検出領域Ａの中央付近に位置させるべく、回転方向：
左、回転角度：φ１とする。ステップ89の判定がＮＯの
場合はステップ91に進む。

【００４７】ステップ91では、左側と中央の中間位置に
存在するか否かを判定し、ψ＝（−φ１）／２の場合
（ＹＥＳ）にはステップ92に進み、回転方向：左、回転
角度：δとする。ステップ91の判定がＮＯの場合はステ
ップ93に進む。ステップ93では、中央と右側の中間位置
に存在するか否かを判定し、ψ＝（φ２）／２の場合
（ＹＥＳ）にはステップ94に進み、回転方向：右、回転
角度：δとする。ステップ93の判定がＮＯの場合はステ
ップ95に進む。

【００４８】ステップ95では、右側に存在するか否かを
判定し、ψ＝φ２の場合（ＹＥＳ）にはステップ96に進
み、回転方向：右、回転角度：φ２とする。ステップ95
の判定がＮＯの場合は、ステップ97に進み、現在の角度
保持を行う。ステップ98では、前述したようにして、障
害物の自車両との相対位置関係及び障害物検出領域Ａに
おける存在位置に基づいてそれぞれ決定された回転方向
及び回動角度に従った指令をモータ駆動装置16に発す
る。

【００４９】以上説明したように、第２実施例の構成で
は、測距センサを３個として、中央の測距センサ21の検
出範囲の中心軸を、障害物検出領域Ａの中心軸と一致さ
せるよう配置し、自車両２と障害物との相対位置関係に
基づいて、障害物が自車両２の左領域に存在する場合に
は障害物検出領域Ａの左側位置で、中央領域に存在する
場合は障害物検出領域Ａの略中央付近で、右領域に存在
する場合は障害物検出領域Ａの右側位置で、それぞれ障
害物を捉えるよう障害物検出領域Ａの測定方向を変更す
るようにしたので、第１実施例と同様の効果を有し、更
には、自車両２の正面前方領域（中央領域）に障害物が
ある場合に、第１実施例のものに比べて更に精度良く障
害物検出領域Ａの中心付近で障害物を捉えることがで
き、検出必要領域に存在する障害物を的確に検出できる
という効果が得られる。

【００５０】尚、上記各実施例では、回転テーブルの回
動角度を角度センサを用いて検出する構成としたが、こ
れに限らず、回転テーブルの駆動モータとしてパルスモ
ータを使用し、駆動パルス数を積算して回転テーブルの
回動角度を算出する構成とすることも可能であり、この
場合は角度センサが不要となる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、本発明の障害物検出装置を搭載した移動体自
身と障害物との相対位置関係に応じて、障害物検出領域
の最も適切な位置で障害物を捉えられるように障害物検
出領域の方向を適切に制御するようにしたので、障害物
を障害物検出領域の中心付近で常に捉える従来装置に比
べて、障害物を検出する必要がある他の領域の障害物の
検出能力を向上できる。

【００５２】また、請求項２記載の発明によれば、距離
測定手段の重複する検出領域と重複していない検出領域
とで交互に障害物を検出するので、検出領域外の方向へ
移動する障害物を見失うことなく確実に検出することが
できる。また、請求項４記載の発明によれば、移動体の
正面方向軸上に障害物が存在する場合に、障害物検出領
域の略中心位置で障害物を捉え易くなり、このような場
合の障害物検出能力をより向上することができる。

【００５３】また、請求項５記載の発明によれば、車両
に搭載することで、走行時での車両進行方向の障害物検
出能力を高めることができ、車両走行時の安全性を向上
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するブロック図

【図２】本発明の第１実施例を示すシステム構成図

【図３】同上第１実施例の測距センサによる障害物検出
領域を示す図

【図４】同上第１実施例の各測距センサの電磁波ビーム
発射角度関係を説明する図

【図５】同上第１実施例の動作を説明するフローチャー
ト

【図６】障害物存在の領域判断の説明図

【図７】本発明の効果を説明する図

【図８】本発明の第２実施例を示すシステム構成図

【図９】同上第２実施例の測距センサによる障害物検出
領域を示す図

【図10】同上第２実施例の各測距センサの電磁波ビーム
発射角度関係を説明する図

【図11】同上第１実施例の動作を説明するフローチャー
ト

【図12】図11に続くフローチャート

【図13】図12に続くフローチャート

【図14】従来装置の問題点の説明図

【符号の説明】

２自車両 11 左側測距センサ 12 右側測距センサ 13 回転テーブル 14 角度センサ 15 コントロールユニット 16 モータ駆動装置 17 モータ 21 中央測距センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】隣接する電磁波ビームの検出範囲の一部を
水平方向で重複させて障害物検出領域を形成するよう移
動体に列設され障害物までの距離測定を行う複数の距離
測定手段と、該複数の距離測定手段を水平方向に一体に回動して距離
測定方向を変更する測定方向変更手段と、該測定方向変更手段の回動角を検出する回動角検出手段
と、前記複数の距離測定手段の測定状況と前記回動角検出手
段の検出状況に基づいて、前記移動体の正面方向と直角
方向における移動体に対する障害物の存在領域を少なく
とも左側、中央、右側の３領域に分類して検出する障害
物存在領域検出手段と、障害物が左側領域に存在する時は複数の距離測定手段に
よる前記障害物検出領域の左側に障害物が位置するよ
う、障害物が中央領域に存在する時は前記障害物検出領
域の中央に障害物が位置するよう、障害物が右側領域に
存在する時は前記障害物検出領域の右側に障害物が位置
するよう、前記測定方向変更手段を回動制御する制御手
段と、を備えて構成したことを特徴とする障害物検出装置。
【請求項２】前記制御手段は、障害物が左側領域に存在
する時は、複数の距離測定手段のうち最も左側の距離測
定手段について、他の距離測定手段と検出領域が重複し
ていない領域と検出領域が重複している領域とで、交互
に測定するよう前記測定方向変更手段により前記距離測
定手段の回動角度を制御し、障害物が右側領域に存在する時は、複数の距離測定手段
のうち最も右側の距離測定手段について、他の距離測定
手段と検出領域が重複していない領域と検出領域が重複
している領域とで、交互に測定するよう前記測定方向変
更手段により前記距離測定手段の回動角度を制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。
【請求項３】障害物存在領域検出手段は、前記複数の距
離測定手段の測定結果に基づいて当該複数の距離検出手
段のうちから障害物を検出している距離測定手段を選択
する距離測定手段選択手段と、前記回動角検出手段の検出結果と、選択された距離測定
手段の検出範囲の中心軸方向及び距離測定値とに基づい
て、前記移動体の正面方向と直角方向における移動体に
対する障害物の相対距離を算出する相対距離算出手段
と、算出された相対距離値に基づいて障害物の存在領域を決
定する存在領域決定手段とを備えてなる請求項１又は２
記載の障害物検出装置。
【請求項４】前記複数の距離測定手段のうちの１つの距
離測定手段の検出範囲の中心軸方向が、複数の距離測定
手段による障害物検出領域の中心軸方向と一致するよ
う、前記複数の距離測定手段を移動体に列設する構成と
した請求項１〜３のいずれか１つに記載の障害物検出装
置。
【請求項５】前記移動体が、車両である請求項１〜４の
いずれか１つに記載の障害物検出装置。