JP2007062641A - 自動車用障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 後方から接近する障害物を感知し、運転者等に注意を促すことができる自動車用障害物検知装置を提供する。
【解決手段】 サイドミラー指向性マイク１４から自動車後方の音声を集音する。また、ドア開閉度検知部１８でドアを開けたことを検知した場合は、ドアマイクアレイ１１から自動車後方の音声を集音する。収音した音声は音声解析部１９に入力する。音声解析部１９で、自動車後方から障害物が接近していると判定された場合、音声再生部２０はスピーカ２１から警告音を発するようにする。これにより、後方から接近する障害物を感知し、運転者等に注意を促すことができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、自動車のドアの開閉を安全に行えるようにした自動車用障害物検知装置に関する。

自動車の停車中にドアを開ける場合、自動車の側方脇を走行する他の自動車や自転車等が開けられたドアに接触する危険性が有る。また、ドアの開放状態においても同様に、自動車の側方脇を走行する自動車や自転車等が開けられたドアに接触する危険性が有る。

このような危険を回避するために自動車の側面に超音波センサを設け、自動車側方を通過する物体を感知したときに警告を発するドア開閉装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、自動開閉ドアにおいて、超音波センサによりドアの開閉方向の障害物を検出し、さらにドアが障害物等と接触した場合に自動開閉を停止する開閉制御装置が提案されている（例えば特許文献２参照）
特開平７−２６６８９１号公報 特開平５−１２４４３４号公報

特許文献１のドア開閉装置によれば、観音開きタイプの後部ドアを開放すると超音波センサが働き、自動車の側方を通過する物体を感知する。物体を感知した場合に警告を発し、ドアを開放している作業者や通行者に注意を促すことができる。

しかし、超音波センサは、自動車の側方を通過する物体を感知するのみであり、例えば後方から接近してくる障害物を感知することはできなかった。特許文献２の開閉制御装置においても同様に、ドアの開閉方向の障害物を検出したり、ドアに障害物が接触した場合に開閉を停止したりすることはできるが、後方から接近してくる障害物を感知できるものではなかった。

一般的に運転者等は、ドアを開放する際に前方や側方に注意することは多いが、後方に注意することが比較的少なく、後方から自転車等が接近中にドアを開けて接触する、またはドアを開放中に後方から自転車等が接近して接触するといった危険性を依然として有していた。

この発明は、後方から接近する障害物を感知し、運転者等に注意を促すことができる自動車用障害物検知装置を提供することを目的とする。

この発明の自動車用障害物検知装置は、自動車のドアに設置され、後方からの障害物の接近を検知するドアセンサと、自動車のサイドミラーに設置され、後方からの障害物の接近を検知するサイドミラーセンサと、ドアの開閉を検知するドア開閉検知部と、警告を発する警告手段と、前記ドア開閉検知部がドアの閉鎖状態を検知しているときに前記サイドミラーセンサで障害物の接近を検知し、前記ドア開閉検知部がドアの開放状態を検知しているときに前記ドアセンサで障害物の接近を検知するように設定し、前記サイドミラーセンサが障害物を検知し、かつ前記ドア開閉検知部がドアの開放動作を検知したとき、または前記ドアセンサが障害物を検知したとき、前記警告手段に警告を発するよう設定する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明において、自動車のドア、サイドミラーにセンサを設置する。センサは指向性マイクや超音波センサ等であればよい。センサは自動車周辺（後方）の接近障害物を検知する。障害物が接近していると判定し、かつドアが開けられている場合に警告を発する。警告は、例えば車内のスピーカから警告音声を発する。また、ドアの開閉に応じてサイドミラーに設置したセンサとドアに設置したセンサを切り替えて接近障害物を検知する。ドアが閉じられている場合はサイドミラーに設置したセンサから障害物を検知し、ドアが開けられている場合はドアに設置したセンサから障害物を検知するので、常に自動車後方からの接近物を検知することができる。

この発明は、さらに、前記ドア開閉検知部は、ドアレバーの動きをさらに検知し、前記制御手段は、前記サイドミラーセンサが障害物の接近を検知し、かつ前記ドア開閉検知部がドアレバーの動きを検知したとき、前記警告手段に警告を発するよう設定することを特徴とする。

この発明において、障害物の接近を検知し、かつドアレバーが動いた場合に運転者等がドアを開けようとしていると判断して警告を発する。これにより、ドアの開放時だけでなく、ドアを開けようとする場合においても運転者等に注意を促すことができる。

この発明は、さらに、前記ドアセンサ、およびサイドミラーセンサは指向性マイクにより構成され、収音した音声によって障害物の接近を検知することを特徴とする。

この発明において、自動車のドア、サイドミラーに設置するセンサとして指向性マイクを用いる。指向性マイクは自動車周辺（後方）の音声を収音する。収音した音声から、自動車に接近する障害物を検知する。例えばマイクに入力される音声のレベルが一定時間以上増大する場合に障害物が接近していると判断する。

この発明は、さらに、前記ドア開閉検知部は、ドアの開閉度をさらに検知し、前記制御手段は、前記ドアの開閉度に応じて前記ドアセンサの指向特性を制御することを特徴とする。

この発明において、ドアに設置したマイクの指向性をドアの開閉度に応じて制御する。例えばドアが３０度開いたときにマイク指向性を３０度ドア内側に向ける。これにより、常に自動車後方の音声を収音することができる。

この発明によれば、センサによって自動車に接近する障害物を検知し、かつドアの開放を検知したときに警告を発するので、後方から障害物が接近した場合であっても運転者等に確実に注意を促すことができる。また、ドア閉鎖時はドアセンサで後方を検知できないためサイドミラーセンサで障害物を検知し、ドア開放時はサイドミラーセンサで後方を検知できないためドアセンサで障害物を検知するので、常に後方からの障害物を検知することができる。

この発明の自動車用障害物検知装置は、自動車の後方から接近する障害物をマイクで収音した音声によって検知し、警告を発するものである。

以下、本発明の実施形態に係る自動車用障害物検知装置について説明する。図１は、自動車用障害物検知装置の構成を示すブロック図である。この自動車用障害物検知装置１は、ドアマイクアレイ１１、Ａ／Ｄコンバータ１２、指向性コントローラ１３、サイドミラー指向性マイク１４、Ａ／Ｄコンバータ１５、制御部１６、メモリ１７、ドア開閉度検知部１８、音声解析部１９、音声再生部２０、およびスピーカ２１を備えている。指向性コントローラ１３、Ａ／Ｄコンバータ１５、メモリ１７、ドア開閉度検知部１８、音声解析部１９、および音声再生部２０は、制御部１６に接続されている。また、指向性コントローラ１３にはＡ／Ｄコンバータ１２が接続され、Ａ／Ｄコンバータ１２にはドアマイクアレイ１１が接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１５にはサイドミラー指向性マイク１４が接続されている。音声再生部２０は、スピーカ２１に接続されている。

ドアマイクアレイ１１は、自動車のドアの内側の回動外周付近に取り付けられ（図２参照）、サイドミラー指向性マイク１４は、サイドミラーの外側端部に取り付けられる（図２参照）。ドアマイクアレイ１１、およびサイドミラー指向性マイク１４は、自動車後方に指向性を有するように取り付けられ、主に自動車後方の音声を収音する。

ドアマイクアレイ１１は、複数のマイクユニットをライン状（またはマトリクス状、ハニカム状）に配列したマイクアレイである。各マイクユニットは自動車のドア内側に横方向（ドアを閉じた状態で自動車の前後方向）に並べて配置されている。それぞれのマイクユニットが収音した音声はＡ／Ｄコンバータ１２に出力され、デジタル変換された後、指向性コントローラ１３に出力される。指向性コントローラ１３は、それぞれのマイクユニットから出力された音声に所定の遅延を付与して合成する。合成した音声は制御部１６に出力される。各マイクユニットの遅延量は制御部１６によって設定される。これらの遅延量を制御することでドアマイクアレイ１１の指向性を制御することが可能である。

例えば、全てのマイクユニットに同一遅延量を設定し、ドアマイクアレイ１１の正面前方から同位相で音波が到来した場合、各マイクユニットから出力された音声は合成によって強められる。一方で、これ以外の方向から音波が到来すると、各マイクユニットから出力される音声はそれぞれ位相が異なるために合成されることによって弱められる。したがって、ドアマイクアレイ１１の感度はビーム状に絞り込まれて前方にのみ指向性を有する。ここで、指向性コントローラ１３が、マイクユニットから出力された音声を一端から他端に向けて順次遅延して合成すると、ドアマイクアレイ１１の指向性はその遅延量に応じて傾斜することとなる。

サイドミラー指向性マイク１４は、一般的な単一指向性マイクからなり、自動車後方に感度を有するようにサイドミラーの外側端部に取り付けられる。サイドミラー指向性マイク１４は、収音した音声をＡ／Ｄコンバータ１５に出力する。Ａ／Ｄコンバータ１５は、サイドミラー指向性マイク１４が収音した音声をデジタル変換して制御部１６に出力する。

メモリ１７は、この自動車用障害物検知装置の動作用プログラムなどを記憶する記憶部である。ドア開閉度検知部１８は、自動車のドアの開閉や、その開閉度を検知する機能部であり、例えばドアヒンジ、およびドアノブに取り付けられた角度センサ等により構成される。ドアヒンジに取り付けられた角度センサからドアの開閉角度を検知する。また、ドアレバーに取り付けられた角度センサから、運転者等のドアの開放動作を検知することができる。ドアレバーが引かれると、運転者等がドアを開放しようとしていると判断する。検知したドアの開放動作やドア開閉度に関する情報は制御部１６に出力する。

音声解析部１９は、制御部１６からドアマイクアレイ１１、およびサイドミラー指向性マイク１４で収音した音声を入力し、この音声の解析を行う。具体的には、収音した音声のレベルをリアルタイムで監視し、一定時間以上レベルが増大する場合に障害物の接近と判定するものである。

音声再生部２０は、制御部１６に従ってスピーカ２１から音声を発する。出力する音声は例えば警告音等である。

制御部１６は、ドアマイクアレイ１１およびサイドミラー指向性マイク１４から入力された音声を音声解析部１９に入力する。音声解析部１９が障害物の接近を判定し、ドア開閉度検知部１８においてドアが開放されている、または運転者等がドアを開放しようとしていると判定した場合に音声再生部２０に警告音を発するよう指示する。また、制御部１６は、ドア開閉度検知部１８からドアの開閉度の情報を入力し、ドアが閉じられている場合はサイドミラー指向性マイク１４から音声を収音するよう設定し、ドアが開かれている場合はドアマイクアレイ１１から音声を収音するよう設定する。さらに、ドアが開かれている場合は、ドア開閉度検知部１８から入力したドアの開閉度に応じてドアマイクアレイ１１の指向性を制御する。

図２は、マイクの指向性について説明する図である。同図（Ａ）は、ドアが閉じられている場合のマイクの指向性を示す図であり、同図（Ｂ）、および同図（Ｃ）はドアが開かれている場合のマイクの指向性を示す図である。

同図（Ａ）に示すように、制御部１６は、ドア開閉度検知部１８からドア開閉度の情報を入力し、ドアが閉じられていると判断した場合はサイドミラーの外側に設置したサイドミラー指向性マイク１４から自動車後方の音声を収音する。サイドミラー指向性マイク１４は、予め自動車後方に感度を有するように指向性を設定しておく。

同図（Ｂ）に示すように、制御部１６は、ドア開閉度検知部１８からドア開閉度の情報を入力し、ドアが開かれていると判断した場合はドア回動の外周端部に設置したドアマイクアレイ１１から自動車後方の音声を収音する。また、同図（Ｃ）に示すように、制御部１６は、ドア開閉度検知部１８から入力されるドアの開閉角度に応じてドアマイクアレイ１１の指向性を変更するように指向性コントローラ１３に設定し、常に自動車後方の音声を収音できるように設定する。例えばドアが３０度開かれたとすると、ドアマイクアレイ１１の指向性をドア内側方向に３０度傾ける。

以上のように、ドアを閉じている場合にはサイドミラーに設置したマイクから音声を収音し、ドアを開けた場合はドアの回動最外周端部に設置したマイクアレイから音声を収音するので、常に自動車後方の音声を正確に収音することができる。なお、マイクアレイは各マイクユニットの収音した音声を合成するので、一般的な指向性マイクに比べてより後方まで感度を有することとなり、ドア開放時はより後方までの障害物を検知することができる。

なお、上記の様に音声を収音する動作は、自動車のエンジンが作動している場合に限らず、エンジンを停止し、キーを抜いた場合においても行うものである。運転者等が車外からドアをロックした時（リモコンキーによって車外から施錠した時等）に上記の動作を停止する。

次に、自動車用障害物検知装置１の動作について詳細に説明する。図３は、マイク切替動作を示すフローチャートである。まず、制御部１６は、設定を初期化する。初期化として、サイドミラー指向性マイク１４をオンにする（ｓ１１）。その後、制御部１６は、ドア開閉度検知部１８からドアの開閉度の情報を入力し、ドアが開かれたか否かを判断する（ｓ１２）。ドアが開かれていないと判断した場合はドアが開かれたか否かの判断処理を繰り返し、ドアが開かれたと判断した場合はサイドミラー指向性マイク１４をオフにし、ドアマイクアレイ１１をオンにする（ｓ１３）。なお、右側のドアが開かれたと判断した場合は、右側の指向性マイクを切替え、左側のドアが開かれたと判断した場合は、左側の指向性マイクを切替える。その後、ドアが閉じられたか否かを判断する（ｓ１４）。ドアが閉じられていないと判断した場合はドアが閉じられたか否かの判断から処理を繰り返し、ドアが閉じられたと判断した場合はドアマイクアレイ１１をオフにし、サイドミラー指向性マイク１４をオンにする（ｓ１５）。以上の処理（ｓ１２〜ｓ１５）を繰り返し、ドアを閉じている場合にはサイドミラーに設置したマイクから音声を収音し、ドアを開けた場合はドアの回動最外周端部に設置したマイクアレイから音声を収音する。

図４は、障害物検知動作を示すフローチャートである。まず、ドアマイクアレイ１１、またはサイドミラー指向性マイク１４から音声の入力が有るか否かを判断する（ｓ２１）。音声の入力が有ると判断すれば、前回の入力音声と今回の入力音声のレベルを比較し、今回の入力音声が前回の入力音声よりもレベルが大きいか否かを判断する（ｓ２２）。上述のように、マイクから入力した音声は、制御部１６から音声解析部１９に入力され、音声解析部１９がレベルの大小を判断する。なお、前回の入力音声が無い場合は入力音声が前回の入力音声よりもレベルが大きいと判断する。入力音声のレベルが大きいと判断した場合は、レベルが大きくなってから一定時間が経過したか否かを判断する（ｓ２３）。一定時間とはどのような時間であってもよいが、例えば２秒程度とし、障害物の接近を検知してから運転者等がドアを閉じたり回避行動をとるための時間が有るように設定すればよい。

レベルが大きくなってから一定時間が経過したと判断した場合、ドアが開けられているか否かを判断する（ｓ２４）。上述のように、制御部１６は、ドア開閉度検知部１８からドア開閉に関する情報を入力してドアが開けられているか否かを判断する。ドアが開けられていないと判断した場合は、ドアレバーが静止位置から動かされているか否かを判断する（ｓ２５）。

ドアが開けられていると判断した場合、またはドアが開けられていないがドアレバーが動かされていると判断した場合は、音声再生部２０にスピーカ２１から警告音を発するよう設定する（ｓ２６）。警告音はどのようなものであってもよいが、例えば「後方から車が近づいています」等と音声を発するようにすればよい。ドアが開けられていないと判断し、かつドアレバーが動かされていないと判断した場合は警告を発しないで動作を終える。

なお、ドアレバーが動かされているか否かの判断（ｓ２５）に替えて、ドアのロックを解除したか否かを判断するようにしてもよい。ドアのロックが解除された場合に運転者等がドアを開けようとしていると判断して警告を発するようにする。また、制御部１６を自動車のドアロック制御部（図示せず）に接続し、警告を発する処理に替えて、ドアをロックし、強制的にドアを開けないようにしてもよい。ただし、この場合ドアのロックは運転者などが手動で解除できるものとする。

以上のようにして、本実施形態の自動車用障害物検知装置は、サイドミラー、およびドアに設置した指向性マイクから自動車後方の音声を収音し、接近する障害物を検知するとともに、ドアの開閉度、ドアレバーの動きを検知する。障害物の接近を検知し、かつドアが開放またはドアレバーが動かされた場合に警告を発するので、運転者等に後方から接近する障害物の注意を促すことができる。

なお、本実施形態においては、前回入力音声よりもレベルが増大する場合に障害物が接近していると判断する例を示したが、音声解析部１９がマイクから入力された音声について、自動車や自転車等を音声認識により検知するようにしてもよい。また、指向性マイクに替えて超音波センサにより、障害物の接近を検知してもよいし、ＣＭＯＳセンサ等映像により障害物の接近を検知するようにしてもよい。

また、警告は音声による通知に限るものではない。例えば車内インストルメンタルパネル（運転者用計器盤）に警告表示をするようにしてもよい。

自動車用障害物検知装置の構成を示すブロック図 マイクの指向性について説明する図 マイク切替動作を示すフローチャート 障害物検知動作を示すフローチャート

符号の説明

１−自動車用障害物検知装置
１１−ドア指向性マイク
１２−Ａ／Ｄコンバータ
１３−指向性コントローラ
１４−サイドミラー指向性マイク
１５−Ａ／Ｄコンバータ
１６−制御部
１７−メモリ
１８−ドア開閉度検知部
１９−音声解析部
２０−音声再生部
２１−スピーカ

Claims (4)

1. 自動車のドアに設置され、後方からの障害物の接近を検知するドアセンサと、
   自動車のサイドミラーに設置され、後方からの障害物の接近を検知するサイドミラーセンサと、
   ドアの開閉を検知するドア開閉検知部と、
   警告を発する警告手段と、
   前記ドア開閉検知部がドアの閉鎖状態を検知しているときに前記サイドミラーセンサで障害物の接近を検知し、前記ドア開閉検知部がドアの開放状態を検知しているときに前記ドアセンサで障害物の接近を検知するように設定し、
   前記サイドミラーセンサが障害物を検知し、かつ前記ドア開閉検知部がドアの開放動作を検知したとき、または前記ドアセンサが障害物を検知したとき、前記警告手段に警告を発するよう設定する制御手段と、
   を備えた自動車用障害検知装置。
2. 前記ドア開閉検知部は、ドアレバーの動きをさらに検知し、
   前記制御手段は、前記サイドミラーセンサが障害物の接近を検知し、かつ前記ドア開閉検知部がドアレバーの動きを検知したとき、前記警告手段に警告を発するよう設定する請求項１に記載の自動車用障害物検知装置。
3. 前記ドアセンサ、およびサイドミラーセンサは指向性マイクにより構成され、収音した音声によって障害物の接近を検知する請求項１、または請求項２に記載の自動車用障害検知部。
4. 前記ドア開閉検知部は、ドアの開閉度をさらに検知し、
   前記制御手段は、前記ドアの開閉度に応じて前記ドアセンサの指向特性を制御する請求項３に記載の自動車用障害物検知装置。

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