JP2000267729A

JP2000267729A - 車両の障害物検知装置

Info

Publication number: JP2000267729A
Application number: JP11071041A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kobayashi; 幸男小林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】車速および操作蛇角の少なくとも一方に応じ
て、障害物を検知するタイミングを変更して、障害物を
安全に回避できる、車両の障害物検知装置を提供する。【解決手段】この障害物検知装置は、障害物を検知す
るためのセンサ（超音波センサ４ａ，４ｄ）を備えた車
両の駆動力および制動力を制御する車両制御手段（自動
車両制御部８）と、前記車両の速度を検出する車速検出
手段（実施形態では車速センサ９）と、前記センサ（超
音波センサ４ａ，４ｄ）が、予め設定した減速判定範囲
で障害物を検知した場合に、前記車両を減速させるため
の指令を前記車両制御手段に出力するとともに、前記車
速検出手段での検出速度が大きいほど前記減速判定範囲
を広く設定する障害物検知判断手段（実施形態では走行
ＥＣＵ６０）と、を備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両走行に際して
の障害物を検知するための障害物検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、超音波センサを利用した障害
物検知警報システムが知られている。このシステムは、
図１７に示すように、図示しない車両の前部および後部
に障害物を検知したり車両間の距離を検知するための超
音波センサ２０１がそれぞれ設けられており、超音波セ
ンサ２０１より超音波パルスを放射し、障害物から反射
してくる反射波を受波することにより、障害物を検知し
たり、さらに反射波を受波するまでの時間を計測するこ
とにより障害物との距離も測定することができる。超音
波センサ２０１による検知信号が検知判断部２０２に入
力されると、検知判断部２０２は警報装置としての音声
警報装置２０３や表示警報装置２０４を作動させる。す
なわち、検知判断部２０２は、車両の進行方向に障害物
があると判断すると、音声警報装置２０３および表示警
報装置２０４は運転者に対して警報を発生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術においては、各超音波センサの障害物検知範囲すなわ
ちセンシング範囲が、車両の速度や操作舵角とは何等関
係なく一定であるために、警報を出力できるタイミング
が車両の走行速度や操舵角度に対して適切でない場合が
発生するという問題がある。

【０００４】すなわち、超音波センサが障害物を検知し
てから車両を減速あるいは停止させて障害物を安全に回
避するまでの時間は、車速が大きいほど長く必要である
が、上記のように超音波センサの障害物検知範囲が一定
であると、高速走行時にはブレーキ操作が遅れて障害物
を安全には回避できず、さらには、車両が障害物と衝突
してしまう恐れがある。一方、操作舵により車両が例え
ば右に旋回する場合に、車両の旋回方向側にある障害物
の検知が遅れるとともに、前記旋回方向とは反対方向す
なわち左側にある障害物を不必要に検知してしまい、警
報が不必要に発っせられることにもなる。車両が左に旋
回する場合にも、同様な不具合が起こる。

【０００５】また、上記従来技術においては、障害物を
検知した場合に運転者に警報することが主目的であるた
め、自動運転のように運転者が乗車していない無人車両
走行の際には、警報装置が作動しても無意味である。

【０００６】本発明は、上記従来技術の有する問題点を
鑑みてなされたものであり、車速および操作蛇角の少な
くとも一方に応じて、障害物を検知するタイミングを変
更して、障害物を安全に回避できる、車両の障害物検知
装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係わる請求項１記載の車両の障害物検知装置
は、車両に設けられた、障害物を検知するためのセンサ
（実施形態では超音波センサ）と、前記車両の駆動力お
よび制動力を制御する車両制御手段（実施形態では自動
車両制御部）と、前記車両の速度を検出する車速検出手
段（実施形態では車速センサ）と、前記センサが、予め
設定した減速判定範囲で障害物を検知した場合に、前記
車両を減速させるための指令を前記車両制御手段に出力
するとともに、前記車速検出手段での検出速度が大きい
ほど前記減速判定範囲を広く設定する障害物検知判断手
段（実施形態では走行ＥＣＵ）と、を備えていることを
特徴とするものである。

【０００８】上記構成の本発明では、車速が大きいほ
ど、センサの減速判定範囲を広くすることにより、障害
物を適正なタイミングで検知し、これに基づいて車速を
減速するので、特に検高速走行時において減速操作を早
目に実行できる。すなわち、センサが障害物を検知して
から車両を減速させて障害物を安全に回避するまでの時
間は、車速が大きいほど長く必要であるため、本発明の
ように車速が大きいほど、センサの減速判定範囲を広く
設定することにより、障害物を車両のより前方で検知し
て、車両の障害物への衝突を容易かつ安全に回避でき
る。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、車両に設け
られた、障害物を検知するためのセンサ（実施形態では
超音波センサ）と、前記車両の駆動力および制動力を制
御する車両制御手段（実施形態では自動車両制御部）
と、前記車両の操舵角度を検出する操舵角検出手段（実
施形態ではステアリングセンサ）と、前記センサが、予
め設定した減速判定範囲で障害物を検知した場合に、前
記車両を減速させるための指令を前記車両制御手段に出
力するとともに、前記操舵角検出手段での検出角度が大
きいほど前記減速判定範囲を前記操舵角度の方向に偏ら
せる障害物検知判断手段（実施形態では走行ＥＣＵ）
と、を備えていることを特徴とするものである。

【００１０】この発明においては、車両が操作舵により
旋回する場合には、操作蛇角が大きいほど減速判定範囲
を前記旋回方向側に偏らせることにより、車両の旋回方
向側にある障害物の検知および車両の減速を早めに行え
る上に、前記旋回方向とは反対方向側にある障害物を不
必要に検知して車両を減速してしまうことはない。

【００１１】さらに、車速および操舵角度に基づいてセ
ンサの減速判定範囲を設定する技術としては、請求項３
記載の発明のように、車両に設けられた、障害物を検知
するためのセンサ（実施形態では超音波センサ）と、前
記車両の駆動力および制動力を制御する車両制御手段
（実施形態では自動車両制御部）と、前記車両の速度を
検出する車速検出手段（実施形態では車速センサ）と、
前記車両の操舵角度を検出する操舵角検出手段（実施形
態ではステアリングセンサ）と、前記センサが、予め設
定した減速判定範囲で障害物を検知した場合に、前記車
両を減速させるための指令を前記車両制御手段に出力す
るとともに、前記車速検出手段での検出速度が大きいほ
ど前記減速判定範囲を広く設定しかつ前記操舵角検出手
段での検出角度が大きいほど前記減速判定範囲を前記操
舵角度の方向に偏らせる障害物検知判断手段（実施形態
では走行ＥＣＵ）と、を備えていることを特徴とするも
のである。

【００１２】そして、請求項４記載の発明は、前記セン
サは前記車両のほぼ幅方向に並んで複数設けられている
とともに、前記障害物検知判断手段は、各センサ毎に減
速判定範囲をそれぞれ設定することにより、車両の速度
や操舵角度（方位）に応じて、これら個別のセンサ毎に
設定された減速判定範囲を合成したものを最終的な減速
判定範囲とし、これを任意に変更することもできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。先ず、本発明の実施形態が適
用された電動車両共用システムの概略的な構成につい
て、図１を参照して説明する。この電動車両共用システ
ムは、複数の同一仕様の電動車両１０を複数の利用者に
よって共有することを目的として構築されたものであ
る。例えば、電動車両１０の利用可能範囲１２には、そ
れぞれ複数台の電動車両１０が駐車可能なポート１３が
設けられており、自宅や会社の近傍のポート１３から電
動車両１０を借り出した利用者である運転者は、その電
動車両を体面通行可能な道路上を運転して最寄りの駅や
スーパーマーケット等に移動し、初期の目的を達成した
後、最寄りのポート１３に電動車両１０を返却する。

【００１４】なお、電動車両１０の利用可能範囲１２に
は、電動車両１０の利用状況に係る情報を通信により送
信するための複数の通信手段１４が設けられており、収
集された情報は、通信手段１４から電動車両共用システ
ムのセンター１６に送信されて処理される。

【００１５】図２は、各ポート１３の構成を示してい
る。ポート１３には、利用者が電動車両１０を借り出し
あるいは返却するための乗降場１８と、複数台の電動車
両１０をプールする駐車場１９とが設けられ、乗降場１
８には、貸し出し処理あるいは返却処理のためのポート
端末管制装置２０が設置される。利用者は、例えば、こ
のポート端末管制装置２０において、利用情報等が記録
されたＩＣカードを用いて所望の電動車両１０の借り出
しあるいは返却を行うことになる。このポート端末管制
装置２０は、ポート１３内に存在する電動車両１０の数
等を管理し、センター１６に公衆回路網を通じて送信す
る。

【００１６】各ポート１３内における乗降場１８と各駐
車場１９との間には、電動車両１０を自動運転（無人運
転）にて移動させるための道路インフラストラクチャー
である誘導ケーブル２２が埋設されるとともに、この誘
導ケーブル２２に沿って一定間隔で磁気ネイル２４が埋
設されている。また、駐車場１９の一つには、搭載され
ているバッテリに対して充電を行うための充電装置２６
が設置されている。

【００１７】全ての電動車両１０には、車軸に対して対
称となる位置に誘導センサ３２，３２が設置され、ま
た、車軸に対してオフセットした位置（磁気ネイル２４
に対面する位置）に磁気センサ３５が配置されている。
また、前バンパー部および後バンパー部には、衝突防止
用の超音波センサ４ａ〜４ｄ（後述する図３参照、後バ
ンパーの超音波センサは不図示）がそれぞれ配置されて
いる。

【００１８】ポート端末管制装置２０から無線通信を通
じて、例えば、出庫命令をうけたとき、ポート１３内の
地図をもとに走行経路を決定し、前記超音波センサによ
り安全を確認しながら、誘導センサ３２，３２により誘
導ケーブル２２から発生する磁束を検出することで車幅
方向の位置をフィードバック制御し、一方、磁気センサ
３４により磁気ネイル２４を検出することでポート１３
内での正確な位置フィードバック制御を行う。このよう
な走行フィードバック制御は、電動車両１０の自動運転
（無人運転）により行われる。

【００１９】ところで、上記のように構成される電動車
両共用システムにおいて、電動車両１０の利用が促進さ
れて時間が経過した場合、あるポート１３には電動車両
１０が集中し、また他のあるポート１３には、電動車両
１０が過疎になる場合がある。このようなポート１３に
おける電動車両１０の集中状態あるいは過疎状態がセン
ター１６により把握される。

【００２０】例えば、図１中、左下に存在するポート１
３（Ａ）に電動車両１０の集中状態が発生し、右上に存
在するポート１３（Ｂ）に電動車両１０の過疎状態が発
生している場合、ポート１３（Ａ）で過剰となっている
複数の電動車両１０がポート１３（Ｂ）まで移動される
ことが好ましい。

【００２１】この場合、複数の電動車両１０をトラック
等に積載して移動することも考えられるが、トラック等
に対する電動車両１０の荷積み荷下ろしのための工数が
発生して時間コストがかかり、また電動車両共用システ
ムの利用可能範囲１２内をトラック等の大型車両が走行
することも好ましくない場合がある。

【００２２】そこで、この実施の形態では、センター１
６が、集中状態あるいは過疎状態を均一化するために、
センター１６に所属する運転者に電話等により連絡し
て、ポート１３（Ａ）で過剰となっている複数の電動車
両１０をポート１３（Ｂ）まで隊列走行（縦列走行）に
より移動させるように指示する。

【００２３】この実施の形態による隊列走行は、後述す
るように、先導車としての電動車両１０（例えば、図１
に示すように、先導車１０１とする。）を運転者が運転
し、この有人運転される先導車１０１に対して、自動運
転される無人（有人でもよい。）の後続車としての電動
車両１０（例えば、後続車１０２、１０３）が、縦列状
態で、自動追従走行するように構成されている。もちろ
ん３台以上の電動車両１０の隊列走行も可能である。

【００２４】この場合において、隊列走行が実施される
利用可能範囲１２内の道路には、上述した誘導ケーブル
２２や磁気ネイル２４等のインフラストラクチャーが整
備されていない。すなわち、この実施の形態において
は、隊列走行が一般道路と同様の対面通行可能な道路上
で実施される。

【００２５】図３は、電動車両１０の構成を概略的に示
している。電動車両１０は、有人走行および無人走行が
可能なように構成されており、バッテリ４０からの電力
が、駆動力制御ＥＣＵ（electronic control unit）４
２を介して制御されるモータ４４に供給され、モータ４
４の回転により車輪４６が回転されて走行するようにな
っている。

【００２６】図３に示すように、電動車両１０のフロン
トバンパーの中央には広角走査可能なレーザレーダ（レ
ーダ装置）５０が取り付けられ、リアバンパーの中央に
は、後続車のレーザレーダ５０から発射されたレーダ電
波を反射するための鏡面処理されたプレートであるリフ
レクタ５２が取り付けられている。先行車のリフレクタ
５２の位置（レーザ計測点）を後続車のレーザレーダ５
０によりリアルタイムに捕捉することにより、後続車基
準の走行車の位置（先行車との車間距離）と方向をリア
ルタイムに検出することができる。実際上、この実施の
形態では、レーザレーダ５０とリフレクタ５２との組み
合わせにより、後続車から先行車までの進行方向の距離
と車幅方向のずれ量を検出している。

【００２７】電動車両１０のルーフには、電動車両１０
間の無線通信用（車々間通信用）の車々アンテナ５３
と、通信手段１４およびセンター１６との無線通信用の
路車アンテナ５４と、ＧＰＳ衛星およびＤＧＰＳ局から
の電波を受信するＧＰＳ／ＤＧＰＳアンテナ５６が取り
付けられている。

【００２８】図４は、隊列（縦列）走行に関連する構成
要素を表した電動車両１０の構成を示している。なお、
隊列走行する場合の電動車両１０のうち、運転者が運転
して先頭を走行する電動車両１０を先導車０１といい、
この先導車１０１に追従して走行する電動車両１０を後
続車１０２といい、この後続車１０２の後を走行する電
動車両１０も後続車１０３という（図１をも参照）。こ
の実施の形態においては、先導車１０１および後続車１
０２、１０３は、上述したように、全て同一仕様（同一
構造）の同一型式の電動車両１０を用いている。なお、
図４において、後続車１０２、１０３の中、点線で囲ん
だ部分の構成は、先導車１０１中、点線で囲んだ部分の
構成と同一である。そして、電動車両１０は、図示して
いないスイッチにより、マニュアル操作での有人運転に
よる先導車１０１と、自動操作での無人運転による後続
車１０２、１０３とに切り換えることが可能となってい
る。

【００２９】図４に示すように、電動車両１０は、全体
的な情報処理手段である走行ＥＣＵ６０（後述する障害
物検知判断手段）を有している。走行ＥＣＵ６０には、
自車の現在地（緯度経度）を測位するＧＰＳ／ＤＧＰＳ
測位装置７０、走行速度を算出する等のための走行距離
を検出する距離センサ７２、自車の進行方位を検出する
方位センサ７４、アクセルの開度に対応するモータ４４
の操作量である制御トルクＴ（Ｎｍ）を検出するアクセ
ルセンサ７６、ブレーキに操作量であるブレーキ油圧力
Ｐを検出するブレーキセンサ７８、ステアリングの操作
量である舵角ω（ｄｅｇ）を検出するステアリングセン
サ８０（操作蛇角検出手段）、および前記レーザレーダ
５０が接続されている。

【００３０】なお、この実施の形態において、ＧＰＳ／
ＤＧＰＳ測位装置７０は、位置の検出精度が１ｍ程度と
低いため、隊列走行時における走行制御（フィードバッ
ク制御とフィードフォワード制御）用としては使用して
いない。隊列が利用可能範囲１２内のどの位置に存在す
るのかをセンター１６が確認するため、および音声案内
用のスピーカ８１の付いたナビゲーション装置を構成す
る表示装置８２の地図上に自動位置を表示する等のため
に使用される。

【００３１】アクセルセンサ７６により検出された制御
トルクＴ（Ｎｍ）に応じて走行ＥＣＵ６０は、駆動力制
御ＥＣＵ４０を介してモータ４４の回転を制御する。ま
た、ブレーキセンサ７８により検出されたブレーキ油圧
力に応じて走行ＥＣＵ６０は、制動力制御走行ＥＣＵ８
４を介してブレーキアクチュエータ８６の制動力を制御
する。さらに、ステアリングセンサ８０により検出され
た舵角ωに応じて走行ＥＣＵ６０は、ステアリング制御
ＥＣＵ８８を介してステアリングアクチュエータ９０を
制御する。

【００３２】アクセルセンサ７６とブレーキセンサ７８
の出力に代替して加減速センサを積分した値を用いるこ
とが可能であり、ステアリングセンサ８０の出力に代替
してヨーレートセンサを積分した値を用いることが可能
である。また、距離センサ７２の出力に代替して速度セ
ンサの出力を積分した値を用いることが可能である。な
お、上記走行ＥＣＵ６０は後述する障害物検知判断手段
であり、駆動力制御ＥＣＵ４２、制動力制御ＥＣＵ８４
およびステアリング制御ＥＣＵ８８により自動車両制御
部８（車両制御手段）が構成されている。

【００３３】次に、本発明の車両の障害物検知システム
の一実施形態について説明する。図５は車両の障害物検
知システムの一実施形態のブロック図、図６（ａ），
（ｂ）はそれぞれ車両が前方、後方に走行しているとき
の障害物検知形態を示す図、図７は車速に応じて障害物
検知範囲が変化する様子を示す図である。なお、本実施
形態において、前記車両走行とは前記ポート１３（Ａ，
Ｂ）内での無人自動走行であるが、これに限らず、ポー
ト内での有人運転走行や、前記追従走行（縦列走行）に
おいても本発明を適用してもよい。

【００３４】各車両１０の前部バンパーおよび後部バン
パーには、障害物を検知するための超音波センサ４ａ〜
４ｄ，超音波センサ５ａ〜５ｃがそれぞれ設けられてい
る。ここで、障害物とは、人、車両以外の物体例えばポ
ート内の柱、建物の一部、落下物等の総称をいう。各車
両１０の前部の超音波センサ４ａ〜４ｄは、車両１０の
幅方向に例えば等間隔に並んで４つ配置されているが、
これに限定されず、例えば単数でもよい。また、各車両
１０の後部の超音波センサ５ａ〜５ｃは、車両１０の幅
方向に例えば等間隔に並んで３つ配置されているが、こ
れに限定されず、例えば単数でもよい。このような構成
により、各車両１０の前後の障害物の有無や、この障害
物との距離を検出でき、この検出値は、後述するよう
に、警報を発生させたり、車両を減速あるいは停止させ
るために使用される。なお、本実施形態においては、自
己発振出力型センサ（アクティブ型センサ）として、周
波数が高く波長が短いことから高分解能の計測が可能な
超音波センサを使用したが、これに限定されず、赤外線
センサやミリ波センサを使用してもよい。

【００３５】図５に示すように、各超音波センサ４ａ〜
４ｄ，５ａ〜５ｃの検出信号（センサ信号）は、障害物
検知判断手段６０（走行ＥＣＵ）に入力される。また、
各車両１０には、その走行方向すなわち車両の前後方向
における進行方向を検出するための進行方向検出センサ
７、車両の速度を検出する車速検出手段としての車速セ
ンサ９、および前述のように操作蛇角度検出手段として
のステアリングセンサ８０が備えられている。各センサ
７，９，８０の検出信号はそれぞれ障害物検知判断手段
６０に入力されるようになっている。各車両１０におい
て障害物検知判断手段６０は、進行方向検出センサ７の
検出信号に基づいて、車両１０の進行方向側の超音波セ
ンサを動作させる。

【００３６】また、障害物検知判断手段６０には、予
め、超音波センサ４ａ〜４ｄ，５ａ〜５ｃのセンサ信号
（検出信号）に対する減速判定範囲（距離に関する閾
値）、およびこの減速判定範囲内のさらに小さい範囲で
ある停止判定範囲（距離に関する閾値）が設定されてい
る。前記障害物検知判断手段６０は、前記センサ信号が
予め設定した減速判定範囲より小さくなる、すなわち減
速判定範囲で障害物を検知した場合には、車両を減速さ
せるための指令を自動車両制御部８に出力するととも
に、前記センサ信号が予め設定した停止判定範囲より小
さくなる、すなわち停止判定範囲で障害物を検知した場
合には、車両を停止させるための指令を自動車両制御部
８に出力する。

【００３７】詳述すると、図６（ａ）に示すように、車
両１０の前部の超音波センサ４ａ〜４ｄが、その障害物
検知範囲Ｃ（センシング範囲）内にある減速判定範囲Ｃ
ａで障害物を検知した場合には、自動車両制御部８はモ
ータ４４（スロットルアクチュエータ）やブレーキアク
チュータ８６を動作させて、車両１０を減速させる。ま
た、超音波センサ４ａ〜４ｄが、停止判定範囲Ｃｂで障
害物を検知した場合には、自動車両制御部８はモータ４
４（スロットルアクチュエータ）やブレーキアクチュー
タ８６を動作させて、車両１０を停止させる。減速判定
範囲Ｃａ外で障害物を検知した場合には、上述のような
制御は行われない。車両後部の超音波センサ５ａ〜５ｄ
についても同様である。なお、車両１０が運転者による
操作で走行する際、すなわち有人運転の場合には、上述
のような車両の自動的な減速および停止は必ずしも必要
でないが、障害物検知判断手段６０は車両進行方向に障
害物を検知判断すると、警報手段としてのスピーカ８１
や表示装置８２を動作させ、障害物検知の情報を運転者
に知らしめる必要がある。この警報手段としてはスピー
カ８１および表示装置８２のいずれか一方を使用しても
よい。

【００３８】また、障害物検知判断手段６０は、前記車
速センサ９での検出値が大きいほど超音波センサ４ａ〜
４ｄ（５ａ〜５ｃ）の検知能力を増大させて障害物検知
範囲を広くする。すなわち、図７に示すように、車両１
０が高速、中速、低速で走行する際の障害物検知範囲
は、それぞれ符号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３で示すようになる。
本例では、車速ｖに対して検知範囲Ｋ（閾値）を、式：
Ｋ＝Ａ×ｖ²＋Ｂ（Ａ，Ｂは定数）に基づいて計算す
る。車速ｖの次数を２にした理由は、車両１０がある車
速ｖで走行中に、スロットルアクチュエータ４４やブレ
ーキアクチュータ８６を動作させて車両の減速開始から
停止までに要する停止距離が、ほぼ車速ｖの２乗に比例
するためである。

【００３９】さらに、障害物検知判断手段６０は、ステ
アリングセンサ８０での検出値と、予め設定した操作蛇
角および時間データとの一次関数（図１４（ａ）、図１
４（ｂ）参照）に基づいて、前記検出値に対する安全値
Ｓを導出し、さらに、この安全値Ｓと前記検知範囲Ｋと
の積を求め、これを安全検知範囲とすることにより、操
作蛇角に対する各超音波センサ４ａ〜４ｄ（５ａ〜５
ｃ）の安全検知範囲を決定できる。ここで、安全検知範
囲とは、この範囲内で障害物が検知されても、車両を減
速させずに、この障害物への衝突を安全に回避できる範
囲をいう。このように、障害物検知判断手段６０は、ス
テアリングセンサ８０での検出値に基づいて、超音波セ
ンサ４ａ〜４ｄ（５ａ〜５ｃ）の障害物検知範囲を操作
舵角の方向と同方向に偏らせることができる。このよう
な障害物検知範囲を偏らせる他の方法としては、後述す
る図８、図９および図１０に示すものがある。

【００４０】次に、車両走行における障害物検知装置の
動作について、種々の例を挙げて説明する。先ず、車両
１０において障害物検知判断手段６０は、進行方向検出
センサ７の検出信号に基づいて、車両１０の進行方向側
の超音波センサ４ａ〜４ｄ（５ａ〜５ｃ）を動作させ
る。すなわち、図６（ａ）に示すように、車両１０がそ
の前方側に走行している際に（進行方向Ｓ参照）、前方
の超音波センサ４ａ〜４ｄが動作し、超音波センサ４ａ
〜４ｄが減速判定範囲Ｃａで障害物を検知した場合に
は、障害物検知判断手段６０は車両１０を減速させるた
めの指令を自動車両制御部８に出力する。超音波センサ
４ａ〜４ｄが停止判定範囲Ｃｂで障害物を検知した場合
には、障害物検知判断手段６０は車両１０を減速させる
ための指令を自動車両制御部８に出力する。

【００４１】一方、図６（ｂ）に示すように、車両１０
がその後方側に走行している場合には（進行方向Ｓ参
照）、後部の超音波センサ５ａ〜５ｃが動作し、上述と
同様に、超音波センサ５ａ〜５ｃの障害物検知範囲Ｃ
（センシング範囲）内の減速判定範囲あるいは停止判定
範囲のいずれかで障害物が検知された場合には、障害物
検知判断手段６０は車両１０を減速させるための指令あ
るいは車両を停止させるための指令を自動車両制御部８
に出力する。このように、車両の進行方向側の超音波セ
ンサのみを動作させることにより、例えば車両が前方に
移動しているにも係わらず、後方の超音波センサで障害
物を不必要に検知してしまうことはない。

【００４２】図７に示すように、障害物検知判断手段６
０は、車速センサ９での検出値が大きいほど、符号Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３で示すように、超音波センサ４ａ〜４ｄ
の減速判定範囲を広くする。このように、車速が大きい
ほど、減速判定範囲を広くすることにより、車速に応じ
て障害物の検知タイミングを適正にし、特に車両が高速
で走行する際にも、障害物を早いタイミングで検出でき
て、高速走行時において減速操作のタイミングや警報の
発生タイミングが遅くならず、減速操作を早目に実行で
きる。すなわち、超音波センサが障害物を検知してから
車両を減速あるいは停止させて障害物を安全に回避する
までの時間は、車速が大きいほど長く必要であるため、
本実施形態のように車速が大きいほど、減速判定範囲お
よび停止判定範囲を広く設定することにより、障害物を
より前方で検知できるので、障害物を避けたり車両を障
害物の手間で停止させることができる。

【００４３】障害物検知判断手段６０は、ステアリング
センサ８０から検出値を入力し、図８（ａ）に示すよう
に、車両が矢印Ｓのように直進している場合には、図８
（ｂ）に示すように、車両１０の中央側２つの超音波セ
ンサ４ｂ，４ｃのみを動作させる。この２つの超音波セ
ンサ４ｂ，４ｃの障害物検値範囲内の減速判定範囲ある
いは停止判定範囲のいずれかで障害物が検知された場合
には、障害物検知判断手段６０は車両１０を減速させる
ための指令あるいは車両１０を停止させるための指令を
自動車両制御部８に出力する。一方、図８（ａ）に示す
ように、車両が矢印Ｓ１のように右側へ旋回する際に
は、図８（ｂ）に示すように、車両１０の右側２つの超
音波センサ４ａ，４ｂのみを動作させ、図８（ａ）に示
すように、車両が矢印Ｓ２のように左側へ旋回する際に
は、図８（ｂ）に示すように、車両１０の左側２つの超
音波センサ４ｃ，４ｄのみを動作させる。このように、
蛇角方向と同方向に障害物検知範囲および減速判定範囲
を偏らせることにより、車両１０の旋回方向側にある障
害物の検知を早めに行える上に、前記旋回方向とは反対
方向側にある障害物を不必要に検知してしまうことはな
い。

【００４４】障害物検知範囲（および減速判定範囲）を
車両の舵角方向に偏らせる他の方法としては、図９
（ａ）に示すように、障害物検知判断手段６０は、各超
音波センサ４ａ〜４ｄの発振強度を車両１０の舵角方向
側の超音波センサ４ａ〜４ｄほど高くなるように設定す
るものである。すなわち、障害物検知判断手段６０は、
ステアリングセンサ８０から検出値を入力し、例えば車
両１０が右前方に旋回する際には（進行方向Ｓ参照）、
最左側の超音波センサ４ａの障害物検知範囲を最大に
し、他の超音波センサ４ｂ〜４ｄの各障害物検知範囲を
順次小さくすることにより、各障害物検知範囲を合成
し、この合成により得られた障害物検知範囲およびその
中の減速判定範囲Ｃ（超音波センサ４ａ〜４ｄの減速判
定範囲４１ａ〜４１ｄを合成したもの）を右側に偏らせ
る。これにより、車体１０の前方左側の検知する必要の
ない障害物Ｘ（例えばポート内の柱）を検知して、車両
１０を不必要に減速させてしまうことはない。なお、図
９（ａ）では各減速判定範囲４１ａ〜４１ｄはその隣接
部において重なって干渉しているが、実際には、障害物
検知判断手段６０が超音波センサ４ａ〜４ｄの超音波発
信タイミングを制御することにより、例えば超音波セン
サ４ａ〜４ｄをその配列順にしたがって所定時間おきに
動作させ、各超音波センサ４ａ〜４ｄの障害物検知範囲
同士の干渉や減速判定範囲４１ａ〜４１ｄ同士の干渉を
防止することができる。これにより障害物の誤検知を防
止できる。

【００４５】上述した図９（ａ）に示したものは、車両
の舵角方向に応じて、各超音波センサ４ａ〜４ｄの障害
物検知範囲（超音波発振強度）を変更して、これを合成
して最終的な障害物検知範囲を設定するものであるが
（図８に示した超音波センサのオン・オフ制御の変形
例）、図９（ｂ）に示すものは、各超音波センサ４ａ〜
４ｄの障害物検知範囲４０ａ〜４０ｄは同一であるが、
各超音波センサ４ａ〜４ｄの減速判定範囲４１ａ〜４１
ｄを、各超音波センサ４ａ〜４ｄの順に小さくなるよう
に前記障害物検知判断手段６０に設定することにより、
図９（ａ）と同様な合成された減速判定範囲Ｃを得るこ
とができる。本例においても、超音波センサ４ａ〜４ｄ
の超音波発信タイミングを制御することにより、各超音
波センサ４ａ〜４ｄの障害物検知範囲同士の干渉や減速
判定範囲同士の干渉を防止することができる。なお、図
９（ａ），（ｂ）は車両の舵角方向に応じて各超音波セ
ンサ４ａ〜４ｄの減速判定範囲を個別に設定するもので
あるが、この技術を、車速に応じた減速判定範囲の設定
に適用してもよい。

【００４６】障害物検知範囲（および減速判定範囲）を
車両の舵角方向に偏らせる他の方法としては、図１０
（ａ）に示すように、車両前部の中央部に超音波センサ
４を１つのみ設置し、この超音波センサ４を例えば首振
り機構６４により矢印θで示すように首振り可能なよう
に構成する。すなわち、超音波センサ４を扇形の揺動歯
車３６の中心６５に固定し、この揺動歯車６３に、ステ
アリングホイール６１と同期して逆回転する歯車６２が
噛合っている。これにより、ステアリングホイール６１
に連動して超音波センサ４が蛇角方向に自動的に向く。
すなわち、図１０（ｂ）に示すように、操作蛇角が零
で、車両が直進する場合には（進行方向Ｓ参照）、超音
波センサ４を中間位置とし、この障害物検知範囲Ｃａを
車両左右に偏らせない。一方、操作蛇角が右側の場合に
は、超音波センサ４は自動的に車両１０に対して右側に
向き、障害物検知範囲Ｃｂ，Ｃｃを車両１０の右側に偏
らせる。Ｃｂ，Ｃｃはそれぞれ、操作蛇角が比較的小さ
い場合、大きい場合の障害物検知範囲を示している。操
作蛇角が左側の場合も同様である。なお、首振り機構と
しては歯車機構に限らず、エアシリンダやリンク機構等
を用いてもよい。

【００４７】なお、車速や操作舵角に関係なく、障害物
検知判断手段６０は、各超音波センサ４ａ〜４ｄ（５ａ
〜５ｃ）毎個別に減速判定範囲および停止判定範囲を設
定することにより、複数の超音波センサ４ａ〜４ｄ（５
ａ〜５ｃ）により合成される減速判定範囲および停止判
定範囲を任意に設定できる。

【００４８】次に、車両の走行方向、車速、操作舵方向
および操作蛇角に対する、障害物検知システムの一連の
動作について説明する。図１１に示すように、先ず、ポ
ート内での車両走行が開始されると、車両の障害物検知
判断手段６０は全ての超音波センサ４ａ〜４ｄ（５ａ〜
５ｃ）を一時的に動作させて、各超音波センサ４ａ〜４
ｄ（５ａ〜５ｃ）が正常であることを確認する（図１１
中ステップＳ１）。次いで、車速センサ９の検出信号の
障害物検知判断手段６０への入力（図１１中ステップＳ
２）、車両の進行方向センサ７の検出信号の障害物検知
判断手段６０への入力（図１１中ステップＳ３）、およ
びステアリングセンサ８０の検出信号の障害物検知判断
手段６０への入力（図１１中ステップＳ４）が順次行わ
れる。

【００４９】ここで、障害物検知判断手段６０は、車速
センサ９での検出値ｖに対して検知範囲Ｋ（閾値）を、
式：Ｋ＝Ａ×ｖ²＋Ｂ（Ａ，Ｂは定数）に基づいて計算
する（図１１中ステップＳ５）。さらに、障害物検知判
断手段６０は、進行方向センサ７からの信号に基づい
て、車両の前後進行方向を判断し（図１１中ステップＳ
６）、進行方向が前進の場合には、各超音波センサ４ａ
〜４ｄにおける安全検知範囲ＳＫ（閾値）をそれぞれ算
出する（図１１中ステップＳ７）。すなわち、図１４
（ａ）に示すような各超音波センサ４ａ〜４ｄにおい
て、操作蛇角と時間データ（安全値）との一次関数に基
づいて操作蛇角に対する時間データを読取り、この時間
データと前記検知範囲Ｋ（閾値）との積を求めることに
より、各超音波センサ４ａ〜４ｄにおける安全検知範囲
ＳＫを導出する。

【００５０】そして、各超音波センサ４ａ〜４ｄでそれ
ぞれ検出した障害物までの距離信号と前記安全検知範囲
ＳＫとを順次比較し（図１２中ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ
１０，Ｓ１１）、全ての超音波センサ４ａ〜４ｄにおい
て各距離信号が安全検知範囲ＳＫより大きければ、すな
わち、安全検知範囲ＳＫ内に障害物が検知されなけれ
ば、障害物検知判断手段６０は障害物無しと判断する。
一方、超音波センサ４ａ〜４ｄのうちいずれか１つの超
音波センサにおいて距離信号が安全検知範囲ＳＫ以下で
ある、すなわち安全検知範囲ＳＫ内に障害物の少なくと
も一部が検知されると、障害物検知判断手段６０は車両
を減速させるための指令あるいは車両を停止させるため
の指令を自動車両制御部８に出力する。これにより、車
両を減速あるいは停止させて障害物を回避できる（図１
２中ステップＳ１）。

【００５１】前記ステップＳ６において、車両が後退す
る場合には、各超音波センサ５ａ〜５ｃにおける安全検
知範囲ＳＫ（閾値）をそれぞれ算出する（図１３中ステ
ップＳ１３）。すなわち、図１４（ｂ）に示すような各
超音波センサ５ａ〜５ｃにおいて、蛇角と時間データ
（安全値）との一次関数に基づいて蛇角に対する時間デ
ータを読取り、この時間データと前記検知範囲Ｋ（閾
値）との積を求めることにより、各超音波センサ５ａ〜
５ｃにおける安全検知範囲ＳＫを導出する。

【００５２】そして、各超音波センサ５ａ〜５ｃでそれ
ぞれ検出した障害物までの距離信号と前記安全検知範囲
ＳＫとを順次比較し（図１３中ステップＳ１４，Ｓ１
５，Ｓ１６）、全ての超音波センサ５ａ〜５ｃにおいて
各距離信号が安全検知範囲ＳＫより大きければ、すなわ
ち、安全検知範囲ＳＫ内に障害物が検出されなければ、
障害物検知判断手段６０は障害物無と判断する。一方、
超音波センサ５ａ〜５ｃのうちいずれか１つの超音波セ
ンサにおいて距離信号が安全検知範囲ＳＫ以下である、
すなわち安全検知範囲ＳＫ内に障害物の少なくとも一部
が検知されると、障害物検知判断手段６０は車両を減速
させるための指令あるいは車両を停止させるための指令
を自動車両制御部８に出力する。これにより、車両を減
速あるいは停止させて障害物を回避できる（図１３中ス
テップＳ１７）。

【００５３】次に、図１５および図１６を参照して、車
両の位置に応じて車速を変更する走行方法について説明
する。先ず、障害物検知判断手段６０に、例えば図１６
に示すような、車両の座標位置（Ｘ，Ｙ）に対する目標
速度Ｖ（指定速度）が記憶されたテーブルＴを設定す
る。図１５に示すように、車両の現在位置をＧＰＳ／Ｄ
ＧＰＳ測位装置７０により測位し（図１５中ステップ２
０）、障害物検知判断手段６０は、テーブルＴより前記
車両の現在位置に対応した目標速度Ｙを読み出す（図１
５中ステップ２１）。そして、車速センサ９の検出信号
の障害物検知判断手段６０への入力、車両の進行方向セ
ンサ７の検出信号の障害物検知判断手段６０への入力、
およびステアリングセンサ８０の検出信号の障害物検知
判断手段６０への入力が行われる（図１５中ステップ２
２）。ここで、車両の進行方向が例えば前進の場合に
は、各超音波センサ４ａ〜４ｄにおける安全検知範囲Ｓ
Ｋ（減速判定範囲）を算出する（図１５中ステップ２
３）。

【００５４】この後、各超音波センサ４ａ〜４ｄを動作
させて、超音波を発信させ（図１５中ステップ２４）、
前記減速判定範囲内に障害物が検知されたら（図１５中
ステップ２５）、障害物検知判断手段６０は車両を減速
させるための指令を自動車両制御部８に出力し、減速走
行する（図１５中ステップ２６）。そして、停止判定範
囲内に障害物が検知されたら（図１５中ステップ２
７）、障害物検知判断手段６０は車両を停止させるため
の指令を自動車両制御部８に出力し、車両を停止させる
（図１５中ステップ２８）。ここで、前記減速判定範囲
内の障害物が消失していれば（図１５中ステップ２
９）、自動車両制御部８は車速を目標速度で走行させる
ために、モータ４４（スロットルアクチュエータ）やブ
レーキアクチュータ８６を制御する（図１５中ステップ
３０）。この後、前記停止判定範囲内の障害物が消失し
ていれば（図１５中ステップ３１）、車両の走行が継続
される（図１５中ステップ３２）。

【００５５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、以下に記載するような効果を奏する。請
求項１記載の発明は、車速を連続的に検出しこの車速が
大きいほど、センサの減速判定範囲を広くすることによ
り、障害物を適正なタイミングで検知し、これに基づい
て車速を減速するので、特に検高速走行時において減速
操作を早目に実行できる。すなわち、センサが障害物を
検知してから車両を減速させて障害物を安全に回避する
までの時間は、車速が大きいほど長く必要であるため、
本発明のように車速が大きいほど、センサの減速判定範
囲を広く設定することにより、障害物を車両のより前方
で検知して、車両の障害物への衝突を容易かつ安全に回
避できる。このように車速に基づくセンサの減速判定範
囲の制御を容易かつ確実に実施できる障害物検知装置を
提供できる。

【００５６】請求項２記載の車両の障害物検知装置は、
車両の操作蛇角を連続的に検出し、車両が操作舵により
旋回する際に操作蛇角が大きいほど減速判定範囲を前記
旋回方向側に偏らせることにより、車両の旋回方向側に
ある障害物の検知および車両の減速を早めに行える上
に、前記旋回方向とは反対方向側にある障害物を不必要
に検知して車両を減速してしまうことはない。このよう
に操作蛇角に基づくセンサの減速判定範囲の制御を容易
かつ確実に実施できる障害物検知装置を提供できる。

【００５７】請求項３記載の発明は、請求項１および請
求項２の効果を備えた車両の障害物検知装置を提供でき
る。請求項４記載の発明は、車両の速度や操舵角度（方
位）に応じて、これら個別のセンサ毎に設定された減速
判定範囲を合成したものを最終的な減速判定範囲とし、
これを任意に変更することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態が適用された電動車両共
用システムの概略的な構成を示す平面視的模式図であ
る。

【図２】電動車両が格納されるポートの構成を示す平
面視的模式図である。

【図３】電動車両の概略構成を示す透視的な斜視図で
ある。

【図４】隊列走行時における電動車両の相互関係、電
動車両の内部構成ととともに示すブロック図である。

【図５】本発明に係わる車両の障害物検知装置の一実
施形態のブロック図である。

【図６】（ａ），（ｂ）はそれぞれ車両が前方、後方
に走行しているときの障害物検知形態を示す図である。

【図７】車速に障害物検知範囲が変化する様子を示す
図である。

【図８】操作舵の方向に対して、超音波センサの動作
状態を説明するための図である。

【図９】操作舵の方向に対して、各超音波センサのセ
ンサ能力を説明するための図である。

【図１０】操作舵の方向に対して、超音波センサの首
振り位置を説明するための図である。

【図１１】本発明に係わる障害物検知装置の動作を説
明するためのフローチャートの前半部である。

【図１２】本発明に係わる障害物検知装置の動作を説
明するためのフローチャートの後半部である。

【図１３】本発明に係わる障害物検知装置の動作を説
明するためのフローチャートの他の後半部である。

【図１４】（ａ）は前側の各超音波センサにおける操
作蛇角に対する安全係数との関係を示すグラフであり、
（ｂ）は後側の各超音波センサにおける操作蛇角に対す
る安全係数との関係を示すグラフである。

【図１５】本発明に係わる障害物検知装置の他の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図１６】図１５において、車両の位置に対する目標
速度を示したテーブルである。

【図１７】従来技術に係わる障害物検知装置のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

４ａ〜４ｄフロント側の超音波センサ５ａ〜５ｃリア側の超音波センサ７進行方向検出センサ８自動車両制御部（車両制御手段）９車速センサ（車速検出手段）１０電動車両１３ポート４４モータ（スロットルアクチュエータ）６０走行ＥＣＵ（障害物検知判断手段）８０ステアリングセンサ（操舵角検出手段）８６ブレーキアクチュエータ８８ステアリング制御ＥＣＵ９０ステアリングアクチュエータＣ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，４０ａ〜４０ｄ障害物検知範
囲（最大検知範囲）Ｃａ，４１ａ〜４１ｄ減速判定範囲Ｃｂ停止判定範囲

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２７Ｇ０１Ｓ 15/93 Ｆターム(参考） 5H180 AA03 BB04 CC11 CC17 FF04 FF05 FF27 LL01 LL07 LL09 5H301 AA03 AA10 BB20 CC03 CC06 DD17 EE05 EE13 FF04 FF08 FF11 FF15 GG10 GG11 GG14 GG16 GG19 GG23 GG25 GG28 GG29 HH02 KK12 LL01 LL07 LL11 LL14 LL15 QQ06 5J083 AA02 AB13 AD04 AF06 AF07 AG20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設けられた、障害物を検知するた
めのセンサと、前記車両の駆動力および制動力を制御する車両制御手段
と、前記車両の速度を検出する車速検出手段と、前記センサが、予め設定した減速判定範囲で障害物を検
知した場合に、前記車両を減速させるための指令を前記
車両制御手段に出力するとともに、前記車速検出手段で
の検出速度が大きいほど前記減速判定範囲を広く設定す
る障害物検知判断手段と、を備えていることを特徴とす
る車両の障害物検知装置。
【請求項２】車両に設けられた、障害物を検知するた
めのセンサと、前記車両の駆動力および制動力を制御する車両制御手段
と、前記車両の操舵角度を検出する操舵角検出手段と、前記センサが、予め設定した減速判定範囲で障害物を検
知した場合に、前記車両を減速させるための指令を前記
車両制御手段に出力するとともに、前記操舵角検出手段
での検出角度が大きいほど前記減速判定範囲を前記操舵
角度の方向に偏らせる障害物検知判断手段と、を備えて
いることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項３】車両に設けられた、障害物を検知するた
めのセンサと、前記車両の駆動力および制動力を制御する車両制御手段
と、前記車両の速度を検出する車速検出手段と、前記車両の操舵角度を検出する操舵角検出手段と、前記センサが、予め設定した減速判定範囲で障害物を検
知した場合に、前記車両を減速させるための指令を前記
車両制御手段に出力するとともに、前記車速検出手段で
の検出速度が大きいほど前記減速判定範囲を広く設定し
かつ前記操舵角検出手段での検出角度が大きいほど前記
減速判定範囲を前記操舵角度の方向に偏らせる障害物検
知判断手段と、を備えていることを特徴とする車両の障
害物検知装置。
【請求項４】前記センサは前記車両のほぼ幅方向に並
んで複数設けられているとともに、前記障害物検知判断
手段は、各センサ毎に減速判定範囲をそれぞれ設定する
ものである請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載
の車両の障害物検知装置。