JP2007022280A - 車両の周辺監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーダ装置を駐車支援と追突検知に兼用しながらも、運転者が意識しなくとも様々な状況下でレーダ装置から必要な出力信号を適切に獲得できる車両の周辺監視装置を提供する。
【解決手段】 車両外部へ向けて検出電波を発信する発信手段１と、外部物体からの反射電波を受信する受信手段２と、検出電波と反射電波に基づいて外部物体を検出する信号処理手段３とを備えたレーダ装置４と、前記レーダ装置４を駐車操車時の支援モニタとして動作させる駐車支援モードと走行操車時の追突検知モニタとして動作させる追突検知モードの何れかの動作モードに切替設定するモード設定手段５を備えた車両の周辺監視装置であって、前記モード設定手段５は、運転姿勢データや車速データ等に基づく車両状態データに基づいて前記レーダ装置を駐車支援モードと追突検知モードの何れかに設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両外部へ向けて送信した検出波の反射波に基づいて外部物体を検出するレーダ手段を備えた車両の周辺監視装置に関する。

車両の周辺に存在する障害物を電磁波の反射を利用して検出するレーダ手段を搭載した車両の周辺監視装置について種々の提案がなされている。例えば後方監視用のレーダ手段を設けた周辺監視装置では、前進と後進の両方の走行状態において監視装置を有効利用するために、車両外部へ向けてレーザ検出波を送信する送信手段と、外部物体にて反射した検出波を受信する受信手段と、送信手段および受信手段を制御し、受信波に基づいて外部物体を検出する周辺監視手段と、車両駆動システムの変速機のシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、周辺監視手段に設けられ、シフトポジションに応じ、外部物体を検出する検出エリアを変更するエリア変更手段とを有する車両の周辺監視装置が提案されている。
特開平１０−１８６０３２公報

上述した従来の車両の周辺監視装置は、単一のレーダ手段を車両の前進時には後方からの接近車両を検出するために用い、駐車のための後進時には障害物を検出するために用いるべく、変速機のシフトポジションに応じて外部物体を検出する検出エリアを変更するエリア変更手段を備えて構成されるものであるが、単にシフトポジションが後退位置に操作されたときにレーダ手段の検出エリアが近接エリアに変更切替されるものであったため、駐車操車時に切り返し操作等でシフトポジションを前進位置に操作すると検出エリアが遠方エリアに切り替えられて駐車支援のための適切な出力信号が得られなくなり、必ずしも常に適切な情報が得られるものではなかった。そのために、レーダ手段の検出エリアを近接エリアに固定するための近接モード強制スイッチを設けて駐車操車時に近接モードに固定操作する必要があった。

一方、駐車操車時にレーダ手段の検出エリアが近接エリアに固定されると、後方から接近する他の車両を検出することができないという不都合が生じる。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、レーダ手段を駐車支援と追突検知に兼用しながらも、運転者が意識しなくとも様々な状況下でレーダ手段から必要な出力信号を適切に獲得できる車両の周辺監視装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による車両の周辺監視装置の第一の特徴構成は、車両外部へ向けて送信した検出波の反射波に基づいて外部物体を検出するレーダ手段を備えた車両の周辺監視装置であって、前記レーダ手段を駐車操車時の支援モニタとして動作させる駐車支援モードと走行操車時の追突検知モニタとして動作させる追突検知モードの何れかの動作モードに切替設定するモード設定手段を備え、前記モード設定手段は、車両状態データに基づいて前記レーダ手段を駐車支援モードと追突検知モードの何れかに設定する点にある。

レーダ手段の動作モードを駐車支援モードに設定するか追突検知モードに設定するかを運転者の意思に委ねることも可能であるが、必ずしも適正な選択とはなり得ない場合がある。例えば、運転者が設定を誤り、或いは、設定を怠るようなときも考慮する必要がある。そのような場合であっても車両状態データに基づいて動作モードを設定するように構成すれば、少なくとも無意味な動作モードに設定されるような状況の発生を未然に防止できるようになるのである。ここに、車両状態データとは、少なくとも駐車操車されている状況であるか走行操車されている状況であるかを判別可能な単一または複数のデータである。

同第二の特徴構成は、上述の第一特徴構成に加えて、前記車両状態データが運転者の運転姿勢を検出する姿勢検出手段により検出された運転姿勢データである点にある。

運転者が駐車操車するときと走行操車するときとでは運転姿勢が顕著に異なる。例えば、走行操車するときにはシートベルトを装着してシートに安定して着座するとともに背もたれにある程度の体重をかけているが、駐車操車する場合には後方確認動作等のためにシートベルトを外して姿勢が変わり背もたれから離れるとともにシートに掛かる重心位置も変化する。このような状態を何らかのセンサを用いて検出することにより、駐車支援モードに設定するのか追突検知モードに設定するのかを適切に判別することができるようになるのである。

同第三の特徴構成は、上述の第一特徴構成に加えて、前記車両状態データが車速センサにより検出される車速データとシフトポジション検出手段により検出されるシフトポジションデータである点にある。

車両が駐車操車されるときには車速は低速でありシフトポジションは後退位置またはドライブ位置にセットされるのに対して、走行操車されるときにはある程度の高速でシフトポジションはドライブ位置にセットされる。従って、車速データとシフトポジションデータに基づいて操車状態を判断することにより、駐車支援モードに設定するのか追突検知モードに設定するのかを適切に判別することができるようになるのである。

同第四の特徴構成は、上述の第一特徴構成に加えて、前記車両状態データが、舵角センサにより検出される舵角データである点にある。

車両が駐車操車されるときには大きくステアリング操作されるのに対して、走行操車されるときにはそれ程大きくステアリング操作されることはない。従って、舵角センサによりステアリング操作の程度を検出することにより、駐車支援モードに設定するのか追突検知モードに設定するのかを適切に判別することができるようになるのである。

同第五の特徴構成は、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記レーダ手段がＣＷレーダまたはＦＭＣＷレーダであり、前記信号処理手段は設定されている動作モードに応じて周波数分析を行なう帯域を切り替える帯域切替手段を備えている点にある。

レーダ手段としてＣＷレーダまたはＦＭＣＷレーダを使用するときには、駐車支援モードと追突検知モードでは検出対象である外部物体の加速度レベルが大きく異なる。前記信号処理手段によりドップラ周波数に基づいて外部物体の接近速度を検出する際に、通常、測定精度を向上させるべく通常狭帯域のコムフィルタを用いたり高速フーリエ変換するのであるが、このときに検出対象周波数帯域を駐車支援モードと追突検知モードで異ならせることによって不要な信号処理を省略することができ、高速に検出処理することができるようになるのである。

同第六の特徴構成は、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記レーダ手段がスペクトラム拡散方式レーダであり、設定されている動作モードに応じて外部物体に対するスライディング相関演算を切り替える相関演算切替手段を備えている点にある。

駐車支援モードと追突検知モードでは検出対象である外部物体と車両との相対距離が大きく異なる。そこで、レーダ手段としてスペクトラム拡散方式レーダを使用するときには、必要な距離の相関演算のみを行なうようにスライディング相関演算を切り替えることにより、高速に検出処理することができるようになるのである。

同第七の特徴構成は、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記レーダ手段は設定されている動作モードに応じて外部物体に対する検知エリアを切り替えるエリア切替手段を備えている点にある。

駐車支援モードと追突検知モードでは検出対象である外部物体と車両との相対距離及び検出角度が大きく異なる。そこで、エリア切替手段により外部物体に対する追尾範囲を切り替えることにより効率的に目標対象物を検出できるようになるのである。

同第八の特徴構成は、上述の第一から第七の何れかの特徴構成に加えて、前記モード設定手段により設定された何れか一方の動作モード中に他方の動作モードに一時的に切り替えたときの前記レーダ手段からの出力信号に基づいて動作モードを優先設定する優先モード設定手段を設けてある点にある。

上述の構成によれば、レーダ手段がモード設定手段によって設定された駐車支援モードまたは追突検知モードの何れのモードで動作しているときであっても、優先モード設定手段によって動作モードを適切に設定変更することができるようになる。例えば、優先モード設定手段は、レーダ手段が駐車支援モードに設定されているときに一時的に追突検知モードに設定変更して、後方から接近する車両を検出したときには優先的に追突検知モードを維持し、そうでないときには駐車支援モードに復帰するように設定するのである。このように何れの動作モードに設定されているときでも一時的に他方の動作モードに設定して検出される外部物体の状況に基づいて何れかの動作モードに優先設定することにより、適切な対処を行なうことが可能になるのである。

以上説明した通り、本発明によれば、レーダ手段を駐車支援と追突検知に兼用しながらも、運転者が意識しなくとも様々な状況下でレーダ手段から必要な出力信号を適切に獲得できる車両の周辺監視装置を提供することができるようになった。

以下に本発明による車両の周辺監視装置について説明する。車両の周辺監視装置は、図１に示すように、車両外部へ向けて送信した検出波の反射波に基づいて外部物体を検出するレーダ手段４、つまり、検出電波を発信する発信手段１と、外部物体からの反射電波を受信する受信手段２と、検出電波と反射電波に基づいて外部物体を検出する信号処理手段３等を備えて車両の後方に位置する外部物体を検知するレーダ手段４と、前記レーダ手段４を駐車操車時の支援モニタとして動作させる駐車支援モードと走行操車時の追突検知モニタとして動作させる追突検知モードの何れかの動作モードに車両状態データに基づいて切替設定するモード設定手段５と、前記駐車支援モード時に作動する駐車支援手段１０と前記追突検知モード時に作動する追突検知手段２０を備えて構成されている。前記レーダ手段４、モード設定手段５、駐車支援手段１０、追突検知手段２０は、それぞれ所定の制御プログラムに基づいて演算処理するマイクロコンピュータ及び周辺ハードウェアを備えて構成されるもので、ＣＡＮバスを介して他の複数の制御ユニット（ＥＣＵ）と相互にデータの送受信を行ないながら所期の制御を実行するものである。

前記レーダ手段４はスペクトラム拡散方式を採用するレーダであり、前記発信手段１は、所定の擬似雑音（ＰＮ）符号を生成するＰＮ符号生成手段１ｄと、キャリア信号発生手段１ａからのキャリア信号をＰＮ符号発生手段１ｄにより生成されたＰＮ符号信号によりスペクトラム拡散変調する変調手段１ｂと、変調されたキャリアをレーダ電波として発信する送信アンテナ１ｃ等を備えて構成され、前記受信手段２は、当該レーダ電波の送信方向に位置する外部物体である障害物等により反射されて戻ってくるレーダ電波を受け入れる受信アンテナ２ｃと、受信アンテナ２ｃから出力される受信信号に含まれるキャリア信号成分を取り除くために、記キャリア信号と同等の信号が生成されるキャリア信号発生手段２ａから出力信号に基づいて逆スペクトラム拡散復調する復調手段２ｂ等を備えて構成されている。前記送信アンテナ１ｃ及び受信アンテナ２ｃは、上述のレーダ信号が送受信できるものであればその形状は限定されるものではなく、本発明では送受信用に共用するものであるが個別に設けるものであってもよい。

前記信号処理手段３は、ＰＮ符号生成手段１ｄで生成され遅延されたＰＮ符号と前記受信信号をミキシングして出力する同期処理手段３ａと、同期処理手段３ａからのミキシング出力における相関出力を求めるとともに、相関出力に基づいてレーダ電波を反射した複数の対象物のそれぞれまでの距離に対応する距離信号を出力する相関演算手段３ｃと、相関演算手段３ｃの相関出力に基づいて外部物体の相対速度信号を導出するとともに、各外部物体の相対速度及び距離変化率を演算するドップラ演算手段３ｂ等を備えて構成されている。

前記同期処理手段３ａでは複数の可変遅延処理部で遅延処理された各ＰＮ信号と受信信号とが複数の乗算処理部によりミキシング処理され、前記相関演算手段３ｃではミキシング出力に基づいて対応する複数の相関処理部により相関出力が演算される。

具体的には、図２に示すように、送信アンテナ１ｃから発信されたＰＮ符号Ｓ_PN（ｔ）とそのＰＮ符号を含むレーダ電波が外部物体により反射されτ秒後に戻り受信された受信信号に含まれるＰＮ符号Ｓ_PN（ｔ−τ）とが乗算処理部で掛け合わされ、それらの積であるミキシング信号Ｓ_PN（ｔ−τ）・Ｓ_PN（ｔ）が出力される。前記相関処理部では、演算されたミキシング信号を時間積分することにより相関出力信号が演算導出され、その相関出力信号が前記同期処理手段３ａの可変遅延処理部へフィードバックされる。可変遅延処理部では、相関出力信号が最大となるように位相の遅延量がフィードバック制御されるのである。

相関出力信号が最大となった時点での位相の遅延量τが送信されたＰＮ符号と受信されたＰＮ符号との位相差が一致して対象物までの距離が導かれる。即ち、上述の相関出力信号が最大となった時点での可変遅延処理部での位相の遅延量に対応する遅延時間ｔを求めることにより以下の式に基づいて外部物体までの距離Ｌが求められる。このような一連の演算処理をスライディング相関演算といい、反射時間τの範囲に対応して近距離から遠距離までに存在する複数の外部物体を検出するために、複数の可変遅延処理部、乗算処理部、相関処理部等が設けられている。
Ｌ＝（ｔ・ｃ）／２
ここに、ｃ：光速（３×１０⁸ ｍ／ｓｅｃ）
前記ドップラ演算手段３ｂでは、入力された相関出力信号に基づいて外部物体の相対移動速度に依存するドップラ周波数ｆｄが演算され、その値に対応する相対速度信号が演算導出されるとともに、以下の式に基づいて相対速度Δｖ、及び、所定時間ｔｕ当りの距離変化率ΔＬが演算導出される。
Δｖ＝ｆｄ×（ｃ／ｆｐｎ）
ΔＬ＝Δｖ×ｔｕ
ここに、ｆｐｎ：ＰＮ周波数
前記相関出力信号は受信信号のＰＮコード１周期毎に出力されるので、前記相関出力信号の周期（相関周期）Ｔｃｓは外部物体の移動によるドップラ効果、または、その移動による距離の変化を受けてドップラシフトしているＰＮコード１周期と同じ値となる。従って、ドップラ周波数ｆｄは相関信号出力の相関周期に基づいた以下の式により演算導出される。
ｆｄ＝（１／Ｔｃｓ₁）−（１／Ｔｃｓ₂）
ここに、Ｔｃｓ₁：最初のＰＮコードによる相関出力信号のピークから、次のコードによる相関出力信号のピークまでの時間
Ｔｃｓ₂：第２のＰＮコードによる相関出力信号のピークから、最後のＰＮコードによる相関出力信号のピークまでの時間
前記駐車支援手段１０は、車両の駐車操車時に構造物や他の車両等の障害物である外部物体に接触することなく適正な駐車位置に操車すべく、音声ガイダンスやモニタ表示を介して運転を支援する装置で、前記レーダ手段４により検出された近距離の外部物体の位置と予め記憶手段に記憶されている自車の車体データ及びステアリング性能データに基づく自車位置との相対関係表示情報を生成する駐車支援表示処理手段と、適切なステアリング操作を案内出力する駐車支援音声出力手段を備えて構成され、前記モード設定手段５が、追突検知モードから駐車支援モードに切り替えときに、ナビゲーション装置３０等と共用されるタッチパネル式のモニタ９に上述の駐車支援表示処理手段による相対関係表示情報を切替表示するとともに、前記ナビゲーション装置３０やオーディオシステム（図示せず）と共用されるスピーカ８に前記駐車支援音声出力手段からの出力信号を切替出力する。

前記追突検知手段２０は、前記レーダ手段４により検出された外部物体である後方車両の位置及び速度に基づいて自車との相対位置及び相対速度を演算して、衝突の危険性があるときに自車位置との相対関係表示情報を生成する追突検知表示処理手段と、適切な走行操作を案内出力する追突検知音声出力手段を備えて構成され、前記モード設定手段５が、駐車支援モードから追突検知モードに切り替えたときに、前記モニタ９に上述の追突検知表示処理手段による相対関係表示情報を切替表示するとともに、前記スピーカ８に前記追突検知音声出力手段からの出力信号を切替出力する。さらに、前記追突検知手段２０は、前記追突検知手段２０からの出力信号に基づいてヘッドレスト７に組み込まれたアクチュエータを制御して衝突時の乗員に掛かる衝撃を緩和するアクティブヘッドレスト制御手段を備えている。

前記モード設定手段５には、設定されているモード、つまり駐車支援モードと追突検知モードとの何れかを上述のモニタ９に表示制御するとともにスピーカ８を介して切り替わったモードを音声案内する設定モード案内手段を備えてあり、現在のモードが運転者に確認可能に構成されている。

上述したモード設定手段５による駐車支援モードと追突検知モードの何れかへの動作モードの切替設定は車両情報検出手段６により検出される車両状態データに基づく。当該車両情報検出手段６は、運転者の運転姿勢を検出する姿勢検出手段６ａと、車両の走行速度を検出する車速検出手段６ｂと、シフトギヤの操作位置を検出するシフトポジション検出手段６ｃと、ステアリングの操作角度を検出する舵角検出手段６ｄ等を備えて構成される。

前記姿勢検出手段６ａは、シートベルトの着脱検知センサ、運転シートに取り付けられた複数の荷重センサで構成される体格検知センサ、撮影画像から運転者の運転姿勢を解析する画像処理手段を備えた撮像手段の何れかまたはそれらの組合せで構成され、例えば、前記シートベルトが装着されている状態では走行操車状態にあり、シートベルトが離脱されている状態では駐車操車状態にあると検出され、体格検知センサにより検出される運転者の重心位置がシートの後方にあるか背もたれに荷重が掛かっているときには走行操車状態にあり、運転者の重心位置がシートの前方にあるか背もたれに掛かる荷重が軽減したときには駐車操車状態にあると検出され、画像処理手段により運転者が安定的に前方を向いた姿勢にあることが検出されたときに走行操車状態にあり、後方を振り返っている姿勢やバックミラーまたは左右のサイドミラーを凝視している姿勢が検出されたときに駐車操車状態にあると検出される。

前記車速検出手段６ｂは、車両が所定の低速度よりも速度が大であるときに走行操車状態にあり、所定の低速度よりも速度が小であるときに駐車操車状態にあると検出する。

前記シフトポジション検出手段６ｃは、シフトポジションが前進位置で高速走行用ギヤが選択されているときに走行操車状態にあり、後進位置にあるときに駐車操車状態にあると検出する。

また、前記舵角検出手段６ｄは、舵角が所定角度よりも大に操作されたときに駐車操車状態にあり、所定角度よりも小の範囲で操作されているときに走行操車状態にあると検出する。

前記モード設定手段５は、上述した姿勢検出手段６ａ、車速検出手段６ｂ、シフトポジション検出手段６ｃ、舵角検出手段６ｄの何れかまたは組合せによる車両状態データに基づいて走行操車状態であると判断されるときに追突検知モードに、駐車操車状態であると判断されるときに駐車支援モードに切替設定するのである。

具体的には、前記車速検出手段６ｂ、及び、前記舵角検出手段６ｄまたは前記シフトポジション検出手段６ｃが駐車操車状態であると検出しているとき、前記姿勢検出手段６ａ、及び、前記車速検出手段６ｂまたは前記シフトポジション検出手段６ｃが駐車操車状態であると検出しているときに駐車支援モードに切替設定され、その他の場合には追突検知モードに設定されることが好ましい。このように車両状態データに基づいて前記モード設定手段５により動作モードが自動設定されるように構成してあるのは、車両の周辺監視装置の動作モードを運転者による手動設定のみとすると、非常時に適切な動作モードの設定が困難となる場合や、誤設定により適切に監視できない場合が想定されるため、より適切な状態に設定可能にするためである。

さらに上述のモード設定手段５には、上述の車両情報検出手段６により検出される車両状態データに基づく動作モードの自動設定にかかわらず手動操作により何れかのモードに切替設定する手動モード設定手段５ｂと、自動設定または手動設定による何れか一方の動作モード中に他方の動作モードに一時的に切り替え、そのときに前記号処理手段３からの出力信号に基づいて動作モードを優先設定する優先モード設定手段５ａを備えてある。

前記モニタ９には前記モード設定手段５により設定されているモードが表示されるのであるが、その表示態様は追突検知モードと駐車支援モードの何れかが表示されるように構成されており、前記手動モード設定手段５ｂは、追突検知モードが表示されているときにキーが押圧操作されると駐車支援モードに切り替え、駐車支援モードが表示されているときにキーが押圧操作されると追突検知モードに切り替えるように作動する。従って、運転者の意図に反したモードに設定されているときであっても適切に動作モードを設定切替できるように構成されている。尚、手動操作により動作モードを切り替えた状態で再度キーを押圧操作すると自動設定モードに切り替わるように構成されているが、手動または自動の何れのモードで設定されているのかをその表示エリアに表示することで運転者に把握可能に構成することも可能である。

前記優先モード設定手段５ａは、数秒から十数秒の一定インタバルで動作モードを切り替えて車両後方の外部物体の状態を確認するためのモードで、自動モードまたは手動モードで駐車支援モードに設定されているときに一時的に追突検知モードに切り替えて後方車両の状態を検出し、検出された距離と速度或いは加速度に基づいて追突の危険性が無いと判断されるときにはそのまま駐車支援モードを継続し、追突の危険性があると判断されるときに追突検知モードに優先設定し、或いは、自動モードまたは手動モードで追突検知モードに設定されているときに一時的に駐車支援モードに切り替えて後方車両の状態を検出し、検出された距離と速度に基づいて衝突の危険性が無いと判断されるときにはそのまま追突検知モードを継続し、衝突の危険性があると判断されるときに駐車支援モードに優先設定するものである。

このように優先モード設定手段５ａを設けるのは後述するように前記レーダ手段４の動作が駐車支援モードと追突検知モードで異なり、駐車支援モード時には距離の離れた後方車両の検出が十分にできず、追突検知モード時には近距離の後方の障害物が十分に検出できないためであり、優先モード設定手段５ａによる動作モードの一時的な切替時には、前記レーダ手段４の動作モードが切り替えられるのみで前記追突検知手段２０または駐車支援手段１０の動作は維持される。

以下に、上述した動作モードに対応した前記レーダ手段４の構成について詳述する。上述したように、スライディング相関演算のために反射時間τの範囲に対応して複数の可変遅延処理部、乗算処理部、相関処理部等が設けられているが、基本的に駐車支援モードでは遠方の後続車両を検出する必要は無く、追突検知モードでは近傍の障害物を検出する必要は無い。そこで、動作モードに応じて複数の可変遅延処理部、乗算処理部、相関処理部等のうち検出する必要のある外部物体に対応した可変遅延処理部、乗算処理部、相関処理部等のみ選択的に作動させる相関演算切替手段３ｄを設けて演算負荷を軽減して高速処理を実現させているのである。動作モードに応じて作動させる可変遅延処理部、乗算処理部、相関処理部等の選択は予め定めた基準反射時間τ_ｔｈに基づいて決定され、駐車支援モード時には基準反射時間τ_ｔｈよりも短い反射時間τに対応する各処理部が、追突検知モード時には基準反射時間τ_ｔｈよりも長い反射時間τに対応する各処理部が選択される。

さらに、前記発信手段１を構成する送信アンテナ１ｃ及び受信アンテナ２ｃは、複数の放射素子が規則的に配列され、一定の励振条件で給電されるアレーアンテナで、各放射素子には位相器（図示せず）が接続され、設定された位相により任意の角度に主ビームが走査可能に構成されている。各位相器の位相量を制御するエリア切替手段が設けられ、前記エリア切替手段は、前記モード設定手段５により設定されている動作モードに応じて外部物体に対する検知エリアが切り替わるように位相量を切り替え制御する。具体的には、図４（ａ）に示すように、追突検知モードのときには追突の可能性のある両サイド方向も検知できるように検知エリアを広げるように、図４（ｂ）に示すように、駐車支援モードのときには車両の直後方の障害物を検知すべく検知エリアを絞るように制御する。また、駐車支援モードのときには前記舵角検出手段６ｄによるステアリングの操作量に応じて車両の後退方向に主ビームを走査するように制御してもよい。主ビームの走査方向は水平方向に限るものではなく、上下方向に切り替えるものであってもよく、例えば駐車支援の場合には車両の後方下方に絞るように制御してもよい。

以下に上述した車両の周辺監視装置の動作を、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。イグニッションキーがオンされエンジンが始動すると、モード設定手段５は、現在の動作モードが何れに設定されているか（初期には追突検知モードに設定されている）を判断して（Ｓ１）、追突検知モードに設定されているときには車両情報検出手段６により検出されている車両状態データを参照し（Ｓ２）、駐車支援モードに設定されているときにはステップＳ１６に移行する。

追突検知モードに設定されているときに、前記車速検出手段６ｂ、及び、前記舵角検出手段６ｄまたは前記シフトポジション検出手段６ｃが駐車操車状態であると検出しているとき、前記姿勢検出手段６ａ、及び、前記車速検出手段６ｂまたは前記シフトポジション検出手段６ｃが駐車操車状態であると検出しているときには駐車支援モードに設定切替すべくステップＳ１２へ移行し、そうでないとき、つまり走行操車状態であると検出しているときには、運転者によるモニタ９のタッチパネルで手動切替操作されたか否かを判断し（Ｓ３）、操作されたと判断されるときには駐車支援モードに設定切替すべくステップＳ１２へ移行し、そうでないときには数秒間隔でセットされるコンピュータのタイマ割込み処理をすべきか否かを判断する（Ｓ４）。

タイマ割込み処理が必要でないときには（Ｓ４）、追突検知モードが維持され、当該モードに設定されている旨をモニタ９に表示し（Ｓ５）、追突検知手段２０は、レーダ手段４からの出力信号に基づいて追突の危険予測を行なう。追突の危険性が予測されると（Ｓ６）、追突検知手段２０はモニタ９に「後方車両が接近しています。注意してください。」との追突警告表示を行なうとともに（Ｓ７）、同様の音声メッセージをスピーカ８から出力し（Ｓ８）、追突に対応すべくアクティブヘッドレスト制御を開始する（Ｓ９）。

ステップＳ４でタイマ割込み処理が必要なときには一時的にレーダ手段４を駐車支援モードに切り替えるとともに駐車支援手段１０を作動させる（Ｓ１０）、駐車支援手段１０はレーダ手段４からの出力信号に基づいて車両後方の所定範囲内に障害物があるか否かを判断し、後退すると衝突すると予測されるとき（Ｓ１１）、その旨の信号をモード設定手段５に出力する。モード設定手段５は当該信号を受信して動作モードを駐車支援モードに切り替えてレーダ手段４及び駐車支援手段１０のモードを維持するとともに（Ｓ１２）、駐車支援モードにモード切替された旨の音声メッセージを出力し（Ｓ１３）、駐車支援モードに設定されている旨をモニタ９に表示する（Ｓ１４）。駐車支援手段１０により衝突の危険性が無いと判断された旨の信号を受信すると、モード設定手段５はレーダ手段４を追突検知モードに復帰させる（Ｓ１５）。

ステップＳ１で駐車支援モードに設定されていると判断されたときにはステップＳ１６で車両状態データを参照する。車両状態データが走行操車状態を示しているときには追突検知モードに設定切替すべくステップＳ２４へ移行し、そうでないとき、つまり駐車操車状態であると検出しているときには、運転者によるモニタ９のタッチパネルで手動切替操作されたか否かを判断し（Ｓ１７）、操作されたと判断されるときには追突検知モードに設定切替すべくステップＳ２４へ移行し、そうでないときには数秒間隔でセットされるコンピュータのタイマ割込み処理が必要か否かを判断する（Ｓ１８）。

タイマ割込み処理が必要でないときには（Ｓ１８）、駐車支援モードが維持され、当該モードに設定されている旨がモニタ９に表示される（Ｓ１９）。駐車支援手段１０は、レーダ手段４からの出力信号に基づいて衝突の危険予測を行ないつつモニタ９に駐車支援のための案内、つまり、駐車支援表示処理手段により生成された相対関係表示情報に基づいて後退姿勢の車両と障害物との位置関係を表示するとともに（Ｓ２０）、駐車支援音声出力手段により「そのまま後退してください。」「ハンドルを右に操作してください」等の音声メッセージをスピーカ８から出力する（Ｓ２１）。

ステップＳ１８でタイマ割込み処理が必要なときには一時的にレーダ手段４を追突検知モードに切り替えるとともに追突検知手段２０を作動させる（Ｓ２２）、追突検知手段２０はレーダ手段４からの出力信号に基づいて車両後方の所定範囲内から異常接近する車両があるか否かを判断し、追突する危険性があると予測されるとき（Ｓ２３）、その旨の信号をモード設定手段５に出力する。モード設定手段５は当該信号を受信して動作モードを追突検知モードに切り替えてレーダ手段４及び駐車支援手段１０のモードを維持するとともに（Ｓ２４）、追突検知モードにモード切替された旨の音声メッセージを出力し（Ｓ２５）、追突検知モードに設定されている旨をモニタ９に表示する（Ｓ２６）。追突検知手段２０により追突の危険性が無いと判断された旨の信号を受信すると、モード設定手段５はレーダ手段４を駐車支援モードに復帰させる（Ｓ２７）。このような動作が数ミリ秒から十数ミリ秒のインタバルで繰り返される。

以下に、本発明の別実施形態を説明する。上述の実施形態では、スペクトラム拡散方式を採用したレーダ手段を用いた場合を説明したが、レーダ手段はこのような方式のものに限るものではなく、連続波信号を送信するＣＷレーダまたは連続波に周波数変調を施したＦＭＣＷレーダ等の他の方式のレーダ手段を採用するものであってもよい。

ＣＷレーダを採用する場合には、受信信号が基準信号と混合されてドップラシフトによる周波数だけずれた中間周波数に変換され、ドップラ演算手段に入力されて外部物体の加速度または速度が検出されるが、ドップラ演算手段をハードウェアで構成する場合には狭帯域フィルタをくし状に並べたコムフィルタが使用される。このとき、駐車支援モードと追突検知モードでは検出したい加速度レベルが異なることから、周波数分析を行なうコムフィルタの周波数特性を動作モードに応じて切り替えるように構成することが好ましい。また、ドップラ演算手段をソフトウェアで構成する場合にはＦＦＴ演算により周波数分析が行なわれるが、上述と同様に駐車支援モードと追突検知モードでは検出したい速度レベルが異なることから、動作モードに応じて必要な周波数領域のみ演算処理することにより処理速度を向上させることができる。つまり、設定されている動作モードに応じて周波数分析を行なう帯域を切り替える帯域切替手段を信号処理手段に備えることにより実現できるものである。

ＦＭＣＷレーダを採用する場合には、駐車支援モードで加速度を検出する必要性が少ないので、当該モードでは加速度演算を省くように処理する演算プロセス選択手段を信号処理手段に備えることにより不要な演算負荷を無くすことができる。

上述の実施形態では、位相器により主ビームが走査されるアレイアンテナを用いたものを説明したが、このようなアレイアンテナを用いて同時に多目標を追尾する場合に一対のアンテナで検出される反射波の位相差に基づいて測角情報を得る位相比較モノパルス方式を採用する場合には、一対のアンテナの組合せを異ならせることにより検出角度範囲が変化することを利用して、駐車支援モードと追突検知モードでアンテナの組合せを変えることにより検知範囲を切り替えるように構成してもよい。この場合にも、追突検知モードのときには追突の可能性のある両サイド方向も検知できるように検知エリアを広げるように、駐車支援モードのときには車両の直後方の障害物を検知すべく検知エリアを絞るように切り替え制御する。

上述した実施形態ではアレイアンテナを用いて検知範囲を切り替えるものを説明したが、機械走査式のアンテナを使用して検知範囲を切り替えるように構成することも可能である。

本発明の作用効果が奏される範囲において上述した種々の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

尚、上述した複数の実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることはいうまでもなく、上述した種々の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

以上説明したように、本発明による車両の周辺監視装置によれば、レーダ手段を駐車支援と追突検知に兼用でき、別途の監視装置を備える必要が無くなるので、部品コストの低減化を図ることができるようになるのであり、さらには、運転者が意識しなくとも様々な状況下でレーダ手段から必要な出力信号を適切に獲得できるのである。

車両の周辺監視装置のブロック構成図 スペクトラム拡散方式のレーダ手段の信号処理の一部説明図 車両の周辺監視装置の動作を説明するフローチャート 追突検知モードと駐車支援モードでレーダ手段による外部物体の検知範囲が変更される場合の説明図

符号の説明

１：発信手段
２：受信手段
３：信号処理手段
３ａ：同期処理手段
３ｂ：ドップラ演算手段
３ｃ：相関演算手段
３ｄ：相関演算切替手段
４：レーダ手段
５：モード設定手段
１０：駐車支援手段
２０：追突検知手段

Claims (8)

1. 車両外部へ向けて送信した検出波の反射波に基づいて外部物体を検出するレーダ手段を備えた車両の周辺監視装置であって、
   前記レーダ手段を駐車操車時の支援モニタとして動作させる駐車支援モードと走行操車時の追突検知モニタとして動作させる追突検知モードの何れかの動作モードに切替設定するモード設定手段を備え、
   前記モード設定手段は、車両状態データに基づいて前記レーダ手段を駐車支援モードと追突検知モードの何れかに設定する車両の周辺監視装置。
2. 前記車両状態データが運転者の運転姿勢を検出する姿勢検出手段により検出された運転姿勢データである請求項１記載の車両の周辺監視装置。
3. 前記車両状態データが車速センサにより検出される車速データとシフトポジション検出手段により検出されるシフトポジションデータである請求項１記載の車両の周辺監視装置。
4. 前記車両状態データが、舵角センサにより検出される舵角データである請求項１記載の車両の周辺監視装置。
5. 前記レーダ手段がＣＷレーダまたはＦＭＣＷレーダであり、前記信号処理手段は設定されている動作モードに応じて周波数分析を行なう帯域を切り替える帯域切替手段を備えている請求項１から４の何れかに記載の車両の周辺監視装置。
6. 前記レーダ手段がスペクトラム拡散方式レーダであり、設定されている動作モードに応じて外部物体に対するスライディング相関演算を切り替える相関演算切替手段を備えている請求項１から４の何れかに記載の車両の周辺監視装置。
7. 前記レーダ手段は設定されている動作モードに応じて外部物体に対する検知エリアを切り替えるエリア切替手段を備えている請求項１から４の何れかに記載の車両の周辺監視装置。
8. 前記モード設定手段により設定された何れか一方の動作モード中に他方の動作モードに一時的に切り替えたときの前記レーダ手段からの出力信号に基づいて動作モードを優先設定する優先モード設定手段を設けてある請求項１から７の何れかに記載の車両の周辺監視装置。

Images