JP2009067334A - 車両安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車線変更および右左折する場合に、自車両の側部から後部にかけての死角に存在する障害物と自車両との接触の危険性を、より的確に判定して警告を行う。
【解決手段】自車両側部から後部にかけてのドライバーの死角に存在する障害物を検出するとともに、その障害物の、自車両に対する相対速度を算出する障害物センサ２と、自車両の右左折および車線変更のうちの少なくともいずれかの兆候および方向を検出する車両動作予知部３と、車両動作予知部３で兆候および方向を検出した場合であって、障害物センサ２で検出した障害物が車両動作予知部３で検出した方向側に存在した場合に、障害物センサ２で算出した相対速度の値に基づいて、その障害物との接触の危険性が高いことをドライバーに警告する警告部５に警告を行わせる判定を行う警告判定部４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車両が他の障害物に接触する危険性を判定し、接触する危険性がある場合には警告を行う車両安全装置に関するものである。

従来から、ドライバーの死角となる部分に存在する障害物を検出し、ドライバーに知らせる技術が知られている。例えば、特許文献１では、前方の車両の死角にある車両を検出してドライバーに知らせる装置が開示されている。また、特許文献２では、ＡＨＳ（登録商標）（Advanced Cruise-Asist Highway Systems）基地局からドライバーの死角にある対向車の情報を受信し、ドライバーにその対向車の存在を知らせる装置が開示されている。さらに、特許文献３では、自車両の前後方向に対して斜め方向へ向けた撮像部によって得られるドライバーの死角の映像中の、障害物と自車両との距離を映像から算出し、障害物までの距離が所定の閾値内であった場合に警告を行う装置が開示されている。
特開２００４−２９５１７８号公報 特開２００５−１１２５２号公報 特開２００７−１２４０９７号公報

しかしながら、特許文献１に開示の装置および特許文献２に開示の装置では、自車両の前方の死角に存在する車両を検出する構成しか示されていないので、車線変更および右左折を行う場合の、自車両の側部から後部にかけての死角に存在する車両または通行人の見落としによる接触の危険性を低減させることができないという問題点を有している。また、特許文献３に開示の装置では、自車両と障害物との距離のみに基づいて警告を行うので、自車両との距離は近いが接触の危険性のない障害物に対しても、無駄に警告を行ってしまうという問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、車線変更および右左折する場合に、自車両の側部から後部にかけての死角に存在する障害物と自車両との接触の危険性を、より的確に判定して警告を行うことを可能にする車両安全装置を提供することにある。

請求項１の車両安全装置は、上記課題を解決するために、自車両側部から後部にかけてのドライバーの死角に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、前記障害物検出手段で検出した障害物の、前記自車両に対する相対速度を算出する相対速度算出手段と、前記自車両の右左折および車線変更のうちの少なくともいずれかの兆候および方向を検出する車両動作予知手段と、前記車両動作予知手段で前記兆候および方向を検出した場合であって、前記障害物検出手段で検出した障害物が前記方向側に存在した場合に、前記相対速度算出手段で算出した相対速度の値に基づいて、前記障害物との接触の危険性をドライバーに警告する警告手段に警告を行わせる判定を行う警告判定手段と、を備えることを特徴としている。

これによれば、右左折および車線変更のうちのいずれかをしようとする方向を検出しており、且つ、車両側部から後部にかけてのドライバーの死角に存在する障害物を検出し、その障害物の自車両に対しての相対速度を算出しているので、自車両が移動しようとしている方向に向かってその障害物が近づいてきているか否かを、相対速度と車両が移動しようとする方向とに基づいて判別することができる。自車両が移動しようとしている方向に向かって障害物が近づいてきている状況は、自車両と障害物との接触の危険性が高い状況であるので、請求項１のようにすれば、自車両と障害物との接触の危険性が高い状況である場合に、接触の危険性をドライバーに警告することが可能になる。

また、請求項２の車両安全装置では、前記障害物検出手段は、前記自車両と前記障害物との距離をさらに検出するとともに、前記警告判定手段は、前記相対速度の値に加えて前記距離の値に基づいて、前記警告手段に警告を行わせる判定を行うことを特徴としている。

これにより、相対速度の値に加えて、自車両と障害物との距離の値に基づいて、自車両が移動しようとしている方向に向かって障害物が近づいてきているか否かを判別することができる。自車両が移動しようとしている方向に向かって障害物が近づいてきている状況では、自車両と障害物との距離が近いほど、自車両と障害物との接触の危険性がより高い状況であるので、請求項２のようにすれば、自車両と障害物との接触の危険性がより高い状況である場合に、接触の危険性をドライバーに警告することが可能になる。

また、請求項３の車両安全装置では、走行案内を行うナビゲーション装置を前記自車両が備えている場合に、前記ナビゲーション装置による右左折および車線変更のうちの少なくともいずれかの案内の情報に基づいて、前記兆候および方向を検出することを特徴としている。

さらに、請求項４の車両安全装置では、前記車両動作予知手段は、前記自車両の方向指示レバーに対する操作の情報、および前記自車両のステアリングの操舵角の情報のうちの少なくともいずれかに基づいて、前記兆候および方向を検出することを特徴としている。

また、請求項５の車両安全装置では、前記車両動作予知手段は、ドライバーの視線方向を判定する視線方向判定装置を前記自車両が備えている場合に、前記視線方向判定装置で判定されたドライバーの視線の方向の情報に基づいて、前記兆候および方向を検出することを特徴としている。

さらに、請求項６の車両安全装置では、前記車両動作予知手段は、ドライバーの顔の向きを判定する顔向き判定装置を前記自車両が備えている場合に、前記顔向き判定装置で判定されたドライバーの顔の向きの情報に基づいて、前記兆候および方向を検出することを特徴とする。

請求項３〜６のようにしても、自車両の右左折または車線変更の兆候および方向を検出することが可能である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、車両安全装置１の概略的な構成を示す機能ブロック図である。図１に示す車両安全装置１は、車両に搭載されるものであり、障害物センサ２、車両動作予知部３、警告判定部４、および警告部５を備えている。

障害物センサ２は、車両のドアミラーに設置され、車両側部から後部にかけてのドライバーの死角に存在する障害物を検出するとともに、その障害物の位置および相対速度を算出するものである。よって、障害物センサ２は、請求項の障害物検出手段および相対速度算出手段として機能する。本実施の形態では、障害物センサ２としてミリ波レーダーを適用するものとして以降の説明を行う。なお、ミリ波レーダーとは、所定の走査範囲内にミリ波を順次出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間およびドップラー効果によって生じる周波数差などをもとに障害物の位置および自車両に対する相対速度を算出可能なものである。

また、車両側部から後部にかけてのドライバーの死角とは、図２の網がけの部分に示すように、センターピラー（Ｂピラー）１０１、リアピラー（Ｃピラー）１０２、およびドライバー自身の体に遮られ、後写鏡（ドアミラー１１１およびルームミラー１１２）による確認を行うことができない範囲であって、本実施形態では、車両（運転席）を基準として予め設定されている。ただし、上述の死角の範囲を、ドライバーの目の位置に応じて変化する範囲としてもよいし、後写鏡による確認を行うことができない範囲からドライバーの目視により確認できる範囲を除く範囲としてもよい。

なお、障害物センサ２で障害物を検出する範囲は、上述の死角の一部または全部を含む範囲とされる。例えば、側方については、車線幅と同程度（自車両から４ｍまでの範囲など）に設定される。この例において、死角の範囲が車両側方へ車線幅以上に設定されている場合には、死角の一部の範囲の障害物を検出することになり、死角の範囲が車両側方へ車線幅未満に設定されている場合には、死角の全部の範囲の障害物を検出することになる。

さらに、検出範囲の車両後方への距離は、自車両に対して自車両の進行方向後ろ側に存在する他車両が、自車両が右左折または車線変更する間に自車両に追いつく危険性が高い距離よりも長い距離に設定される。この距離は、自車両と他車両との相対速度を標準値または一般的な最大値と仮定して設定される一定値（例えば２０ｍなど）とされる。

また、障害物センサ２によって上述の死角に存在する障害物を検出する方法としては、障害物センサ２の検出範囲内に存在する障害物から、上述の死角の範囲内に存在する障害物のみを選別することによって行うものであってもよい。障害物の位置を算出することが可能なミリ波レーダーのようなセンサであれば、上述の死角内に存在する障害物を選別することが可能である。

ここで、図３を用いて、障害物センサ２について説明を行う。図３は障害物センサ２の構成を示す概略図である。図３に示すように、障害物センサ２は、制御ユニット２１、発信器２２、および受信器２３を備えており、ミラーカバー３１内に収められている。また、発信器２２および受信器２３は、ドアミラーの鏡面３２と同一平面上に配置されている。そして、発信器２２から、上述の障害物検知範囲に基づいて定まる走査範囲にミリ波（すなわち、電波）を順次出射し、障害物から反射してきた電波を受信器２３で受信することによって障害物の存在を検出するとともに、送受信した電波の伝搬時間およびドップラー効果によって生じる周波数差などに基づいて制御ユニット２１が障害物の位置および相対速度を算出する。また、制御ユニット２１で算出した障害物の位置の情報（以降では、障害物位置情報）、および障害物の相対速度の値の情報は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの通信プロトコルに準拠した車両ＬＡＮを介して、警告判定部４に送られる。

図１に戻って、車両動作予知部３は、自車両の右左折および車線変更の兆候ならびに方向を検出するものである。よって、車両動作予知部３は、請求項の車両動作予知手段として機能する。詳しくは、車両動作予知部３は、自車両の方向指示レバーに対して右方向指示器（右フロントウィンカー、右サイドマーカー、および右リアウィンカー）を点灯させる操作が行われたことを、右折または右方向に車線変更する兆候として検出し、左方向指示器（左フロントウィンカー、左サイドマーカー、および左リアウィンカー）を点灯させる操作が行われたことを、左折または左方向に車線変更する兆候として検出する。また、車両動作予知部３は、自車両のステアリングセンサ（図示せず）から得られるステアリングの操舵角の情報に基づき、操舵角が中立位置から右に傾いたことを、右折または右方向に車線変更する兆候として検出し、操舵角が中立位置から左に傾いたことを、左折または左方向に車線変更する兆候として検出する。

さらに、走行案内を行うナビゲーション装置を自車両が備えている場合には、車両動作予知部３は、ナビゲーション装置での右左折または車線変更の案内（指示）の情報が出力されたことを、右折または右方向に車線変更する指示ならば右折または右方向に車線変更する兆候として検出し、左折または左方向に車線変更する指示ならば左折または左方向に車線変更する兆候として検出する。また、ドライバーの顔の向きを判定する公知の顔向き判定装置を自車両が備えている場合には、車両動作予知部３は、顔向き判定装置でドライバーの顔が右を向いたと判定したことを、右折または右方向に車線変更する兆候として検出し、顔向き判定装置でドライバーの顔が左を向いたと判定したことを、左折または左方向に車線変更する兆候として検出する。さらに、ドライバーの視線方向を判定する公知の視線方向判定装置を自車両が備えている場合には、車両動作予知部３は、視線方向判定装置でドライバーの視線が右方向に移ったと判定したことを、右折または右方向に車線変更する兆候として検出し、視線方向判定装置でドライバーの視線が左方向に移ったと判定したことを、左折または左方向に車線変更する兆候として検出する。

なお、本実施形態では、車両動作予知部３は、上述の方法のいずれか１つを用いて自車両の右左折または車線変更の兆候および方向を検出する構成であってもよいし、上述の方法を複数組み合わせて自車両の右左折または車線変更の兆候および方向を検出する構成であってもよい。

警告判定部４は、車両動作予知部３で自車両の右左折または車線変更の兆候および方向を検出した場合であって、障害物センサ２で検出した障害物が車両動作予知部３で検出した方向側（つまり、自車両が移動しようとしている方向側）に存在した場合に、障害物センサ２で算出した障害物位置情報および相対速度の値の情報に基づいて、警告部５に警告を行わせるか否かの判定を行うものである。そして、警告を行わせる判定をした場合には、警告部５に警告を行わせる指示を行うものである。よって、警告判定部４は、請求項の警告判定手段として機能する。

ここで、図４を用いて、相対速度の値に基づいて警告判定部４で行われる判定について詳しく述べる。図４のグラフは、相対速度の時間変化をＡ〜Ｅの５つのモードに類型化して示すグラフであり、網がけの部分は警告対象と判定する範囲を示している。また、図４のグラフ中では、自車両よりも障害物の速度が速い場合を相対速度「＋」とし、自車両よりも障害物の速度が遅い場合を相対速度「−」としている。従って、相対速度が「＋」である場合には自車両に障害物が接近することになり、相対速度が「−」である場合には自車両から障害物が遠ざかることになる。

まず、図４中のＡで示す場合（モード）は、自車両に対して障害物が比較的小さな相対速度（例えば、数ｋｍ／ｈ〜１０ｋｍ／ｈ程度）で近づいてきている場合であって、右左折または車線変更によって自車両と障害物とが接触する可能性が高いので警告対象としている。また、Ｂで示す場合（モード）は、自車両に対して障害物が比較的小さな相対速度（例えば、数ｋｍ／ｈ〜１０ｋｍ／ｈ程度）で遠ざかっている場合であるが、相対速度が「−」であってもその値が小さい場合には、右左折または車線変更によって自車両の速度が落ちた場合に接触する可能性があるので警告対象としている。さらに、Ｃで示す場合（モード）は、自車両に対して障害物が同じ速度でついてきている場合であって、右左折または車線変更によって自車両の速度が落ちた場合に接触する可能性が高いので警告対象としている。また、Ｄで示す場合（モード）は、自車両に対して障害物の相対速度が増加してきている場合であって、右左折または車線変更によって自車両と障害物とが接触する可能性が非常に高いので警告対象としている。そして、Ｅで示す場合（モード）は、相対速度が「−」側であって絶対値としては増加している場合（すなわち、自車両に対して障害物が遠ざかっている場合）であるが、Ｂモードの場合と同様に、自車両の速度が落ちた場合には接触する可能性があるので、相対速度の値が最低相対速度の値以上であるうちは警告対象としている。なお、ここで言うところの最低相対速度は、予め設定される一定値であって、例えば、右左折時の平均的な速度低下分程度とされる。

警告部５は、自車両と障害物とが接触する危険性が高いことをドライバーに警告するものである。よって、警告部５は、請求項の警告手段として機能する。警告部５による警告の具体例としては、警告を表す文字または絵などを表示装置に表示する構成であってもよいし、音声出力装置から警告を表す音声を発する構成であってもよい。また、車両側部から後部にかけてのドライバーの死角を含む範囲を撮影するカメラを備え、その死角中に存在する障害物の画像を表示装置に表示する構成であってもよい。

なお、本発明は、車両に搭載されるナビゲーション装置に適用可能である。具体的には、車両動作予知部３、および警告判定部４の機能をナビゲーション装置のＣＰＵで行わせればよく、障害物センサ２からの障害物位置情報および相対速度の値の情報は、車両ＬＡＮを介してナビゲーション装置の警告判定部４に送ればよい。また、警告部５の機能は、ナビゲーション装置の表示装置または音声出力装置で行わせればよい。

次に、図５を用いて、車両安全装置１での動作フローについて説明を行う。本フローは、イグニッションがオンされたときに開始される。

まず、ステップＳ１では、障害物センサ２が障害物検出作動を実行し、ステップＳ２に移る。この障害物検出作動は、所定の走査範囲にミリ波を順次出射しつつ、障害物からの反射波を受信することで、検出範囲内に障害物が存在するか否かを判定し、障害物が検出範囲内に存在する場合には、さらに、その障害物の位置を決定するものである。そして、ステップＳ２では、障害物センサ２によって、障害物の相対速度を算出し、ステップＳ３に移る。

ステップＳ３では、警告判定部４によって、車両動作予知部３が自車両の右左折または車線変更の兆候（動作兆候）を検出したか否かを判定する。そして、自車両の右左折または車線変更の兆候を検出したと判定した場合（ステップＳ３でＹｅｓ）には、ステップＳ４に移る。また、自車両の右左折および車線変更の兆候を検出していなかった判定した場合（ステップＳ３でＮｏ）には、ステップＳ１に戻ってフローを繰り返す。

ステップＳ４では、障害物センサ２から送られてきた障害物の位置の情報である障害物位置情報に基づいて、障害物センサ２で検出した障害物が車両動作予知部３で検出した方向側（動作方向側）に存在するか否かを警告判定部４が判定する。そして、存在すると判定した場合（ステップＳ４でＹｅｓ）には、ステップＳ５に移る。また、存在しないと判定した場合（ステップＳ４でＮｏ）には、ステップＳ１に戻ってフローを繰り返す。

ステップＳ５では、障害物センサ２から送られてきた障害物の相対速度の値に基づいて、警告部５に警告を行わせるか否かを警告判定部４が判定する。そして、警告を行わせる判定が行われた場合（ステップＳ５でＹｅｓ）には、ステップＳ６に移る。また、警告を行わせない判定が行われた場合（ステップＳ５でＮｏ）には、ステップＳ１に戻ってフローを繰り返す。

ステップＳ６では、警告部５によって警告が行われ、ステップＳ７に移る。ステップＳ７では、イグニッションがオフになったか否かを判定する。そして、イグニッションがオフになったと判定した場合（ステップＳ６でＹｅｓ）には、フローを終了する。また、イグニッションがオフになっていないと判定した場合（ステップＳ６でＮｏ）には、ステップＳ１に戻ってフローを繰り返す。

また、本実施形態では、車両動作予知部３が、自車両の右左折および車線変更の兆候ならびに方向を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、車両動作予知部３は、自車両の右左折の兆候および方向のみを検出する構成であってもよいし、自車両の車線変更の兆候および方向のみを検出する構成であってもよい。

なお、本実施形態では、車両側部から後部にかけてのドライバーの死角に障害物があった場合に、自車両に対する障害物の相対速度に基づいて警告を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らず、上述の死角に障害物が存在し、且つ、移動を検知したときは常に警告を行うモードと、上述の死角に障害物が存在し、且つ、移動を検知したとき、自車両に対する障害物の相対速度に基づいて警告を行うモードとを切り替え可能な構成であってもよい。

また、本実施形態では、ドアミラーに設置される障害物センサ２の発信器２２および受信器２３（つまり、電波を送受信する部材）がドアミラーの鏡面３２と同一平面上に配置されている構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ドアミラーの鏡面３２の角度調整が行われたときに、発信器２２および受信器２３の取り付け角度が、上述の角度調整が行われた角度と同じだけ連動して移動するように構成されていれば、ドアミラーの鏡面３２に配置する必要はない。これにより、ドライバーが代わってドアミラーの鏡面３２の角度が変更された場合にも、鏡面の角度の変更に合わせて障害物センサ２の検出範囲も移動するので、ドライバーの変更に合わせて障害物センサ２の検出範囲を容易に移動させることができる。

なお、本実施形態では、障害物センサ２をドアミラーに設置する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。障害物センサ２を設置する場所は、車両側部から後部にかけてのドライバーの死角に存在する障害物を検出可能な位置であれば、車両のどの部分に設置してもよい。例えば、障害物センサ２をドアミラー以外の車体外後写鏡であるフェンダーミラーに設置する構成であってもよいし、車体の側部または後部などに設置する構成であってもよい。

また、本実施形態では、自車両に対する障害物の相対速度の値によって警告部５に警告を行わせる判定を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、上述の相対速度の値が最低相対速度の値以上であって、自車両と障害物との距離の値が所定の閾値以下であった場合に、警告部５に警告を行わせる判定を行う構成であってもよい。また、上述の距離が近いほど相対速度の値が同じであっても警告を行うと判定されやすくする構成であってもよい。すなわち、距離が近いほど最低相対速度の値を低く設定する構成であってもよい。なお、自車両と障害物との距離の値は、電波の伝搬時間によって算出可能であるので、障害物センサ２で検出する構成とすればよい。自車両が移動しようとしている方向に向かって障害物が近づいてきている状況では、自車両と障害物との距離が近いほど、自車両と障害物との接触の危険性がより高い状況である。従って、以上のような構成にすれば、自車両と障害物との接触の危険性がより高い状況である場合に、接触の危険性をドライバーに警告することが可能になる。

なお、本実施形態では、最低相対速度の値は「−」側に設定されていたが、必ずしもこれに限らない。例えば、最低相対速度の値は、「０」または比較的小さい「＋」側の値（例えば、絶対値で本実施形態の最低相対速度と同程度の値）であってもよい。

また、本実施形態では、障害物センサ２としてミリ波レーダーを適用する場合の構成について示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、超音波ソナー、レーザレーダーなど他のセンサを適用する構成であってもよい。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

車両安全装置１の概略的な構成を示す機能ブロック図である。 車両側部から後部にかけてのドライバーの死角を示す図である。 障害物センサ２の構成の一例を示す概略図である。 相対速度の時間変化をＡ〜Ｅの５つのモードに類型化して示すグラフである。 車両安全装置１での動作フローの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両安全装置、２ 障害物センサ（障害物検出手段、相対速度算出手段）、３ 車両動作予知部（車両動作予知手段）、４ 警告判定部（警告判定手段）、５ 警告部（警告手段）

Claims (6)

1. 自車両側部から後部にかけてのドライバーの死角に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
   前記障害物検出手段で検出した障害物の、前記自車両に対する相対速度を算出する相対速度算出手段と、
   前記自車両の右左折および車線変更のうちの少なくともいずれかの兆候および方向を検出する車両動作予知手段と、
   前記車両動作予知手段で前記兆候および方向を検出した場合であって、前記障害物検出手段で検出した障害物が前記方向側に存在した場合に、前記相対速度算出手段で算出した相対速度の値に基づいて、前記障害物との接触の危険性をドライバーに警告する警告手段に警告を行わせる判定を行う警告判定手段と、を備えることを特徴とする車両安全装置。
2. 前記障害物検出手段は、前記自車両と前記障害物との距離をさらに検出するとともに、
   前記警告判定手段は、前記相対速度の値に加えて前記距離の値に基づいて、前記警告手段に警告を行わせる判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両安全装置。
3. 前記車両動作予知手段は、走行案内を行うナビゲーション装置を前記自車両が備えている場合に、前記ナビゲーション装置による右左折および車線変更のうちの少なくともいずれかの案内の情報に基づいて、前記兆候および方向を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両安全装置。
4. 前記車両動作予知手段は、前記自車両の方向指示レバーに対する操作の情報、および前記自車両のステアリングの操舵角の情報のうちの少なくともいずれかに基づいて、前記兆候および方向を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両安全装置。
5. 前記車両動作予知手段は、ドライバーの視線方向を判定する視線方向判定装置を前記自車両が備えている場合に、前記視線方向判定装置で判定されたドライバーの視線の方向の情報に基づいて、前記兆候および方向を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両安全装置。
6. 前記車両動作予知手段は、ドライバーの顔の向きを判定する顔向き判定装置を前記自車両が備えている場合に、前記顔向き判定装置で判定されたドライバーの顔の向きの情報に基づいて、前記兆候および方向を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両安全装置。

Images