JP2018197921A - 周辺監視装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】より小規模な接触を精度よく検出することができる周辺監視装置を提供すること。【解決手段】構造体に搭載され、構造体の周辺に存在する物体を検出する物体検出部と、構造体に物体が接触したか否かを判定するための第１センサと、第１センサの検出結果に基づいて、物体が構造体に接触したか否かを判定し、物体が構造体に接触したと判定した場合に、物体検出部の動作を抑制し、または情報出力部に所定の情報を出力させる第１制御部と、を備える、周辺監視装置である。【選択図】図１

Description

本発明は、周辺監視装置に関する。
車両の周辺の物体をレーダ装置で検出し、検出結果に基づいて、物体と車両との接触を推定する技術がある（特許文献１）。
特開２００５−１６５７５２号公報
従来の技術では、レーダ装置が検出できないような小規模の接触について何ら検討されていなかった。このため、レーダ装置が本来の状態でなくなったことを乗員が気付かない場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より小規模な接触を精度よく検出することができる周辺監視装置を提供することを目的の一つとする。
（１）：構造体に搭載され、前記構造体の周辺に存在する物体を検出する物体検出部と、前記構造体に物体が接触したか否かを判定するための第１センサと、前記第１センサの検出結果に基づいて、前記物体が前記構造体に接触したか否かを判定し、前記物体が前記構造体に接触したと判定した場合に、前記物体検出部の動作を抑制し、または情報出力部に所定の情報を出力させる第１制御部と、を備える、周辺監視装置である。
（２）：（１）に記載の周辺監視装置であって、前記構造体は車両であり、前記第１センサは、前記車両のボンネットを持ち上げるよう駆動する駆動部と前記駆動部を制御する第２制御部とを備えるボンネット駆動装置において、前記ボンネットを持ち上げるか否かを判定するためのセンサとして用いられるものである。
（３）：（２）に記載の周辺監視装置であって、前記第１センサは、接触の規模の大きさを段階的にまたは連続値として検出し、前記第１制御部は、前記第１センサにより検出された接触の規模の大きさが第１の閾値を超える場合に、前記物体検出部の動作を抑制し、または前記情報出力部に所定の情報を出力させ、前記第２制御部は、前記第１センサにより検出された接触の規模の大きさが第２の閾値を超える場合に、前記駆動部を作動させ、前記第１の閾値は前記第２の閾値よりも小さいものである。
（４）：（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の周辺監視装置であって、前記第１センサは、前記物体検出部の検出方向に向かって前記物体検出部から離間して配置されているものである。
（５）：（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の周辺監視装置であって、前記第１センサは、前記物体検出部に隣接する位置に配置されているものである。
（６）：（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の周辺監視装置であって、前記第１センサは、前記物体検出部の上方に配置されているものである。
（１）によれば、構造体と物体とのより小規模な接触を精度よく判定することができ、物体の検出の信頼性を高めることができる。
（２）によれば、第１センサを周辺監視装置とボンネット駆動装置とで共用することで、装置構成を簡略化することができる。
（３）によれば、ボンネット駆動装置が作動しない程度の接触が発生した場合においても車両の点検を促すことができる。
（４）によれば、物体検出部に接触が生じる前に第１センサに接触が生じるため、接触によって生じる物体検出部の故障や軸ズレ等に対する点検を促す表示を行うことができる。
（５）によれば、物体検出部と第１センサが互いに近い位置に配置されているため、第１センサに外力が加わった場合、物体検出部にも接触の影響が生じると推定され、物体検出部に対して動作を抑制する制御や点検を促す表示を行うことができる。
（６）によれば、物体検出部の上方に配置されている第１センサに外力が加わった場合、物体検出部に軸ズレが生じる力が加わると推定され、物体検出部に対して動作を抑制する制御や点検を促す表示を行うことができる。
実施形態の周辺監視装置１００を含む車両制御システム１の構成の一例を示す図である。 実施形態の車両Ｍにおける物体検出部１１０と、第１センサ１２０との位置関係を示す平面図である。 実施形態の車両Ｍにおける物体検出部１１０と、第１センサ１２０との位置関係を示す側面図（断面図）である。 実施形態の情報出力部１３０に表示される画像１４１の一例を示す図である。 実施形態のボンネット駆動装置２００の装置構成の一例を示す図である。 実施形態の接触が生じた場合の物体検出部１１０と、第１センサ１２０との位置関係を示す側面図（断面図）である。 実施形態の周辺監視装置１０２の構成の一例を示す図である。 実施形態の第２センサ１５０の構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の周辺監視装置の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
［車両制御システム］
図１は、周辺監視装置１００を含む車両制御システム１の構成の一例を示す図である。車両制御システム１は、例えば、周辺監視装置１００と、ボンネット駆動装置２００とを備える。周辺監視装置１００は、構造体（例えば車両Ｍ）に搭載され、物体検出部１１０により検出された検出結果に基づいて、車両乗員に警報を出力したり、自動ブレーキ制御を指示したりする装置である。ボンネット駆動装置２００は、第１センサ１２０により検出された物体との接触の規模の大きさに応じてボンネット２１０をポップアップさせてボンネット２１０のクッション性を高める装置である。車両Ｍは、例えば、四輪以上の車輪を有する車両であるが、その他の車両であってもよい。
［周辺監視装置］
周辺監視装置１００は、例えば、物体検出部１１０と、第１センサ１２０と、第１制御部１４０と、情報出力部１３０と、を備える。物体検出部１１０は、例えば、ミリ波レーダである。物体検出部１１０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式で物体を検出する。物体検出部１１０は、これにより、移動または静止している検知対象物を百［ｍ］程度の距離範囲内で検出する。物体検出部１１０は、レーダ装置ではなく、カメラでもよい。
第１センサ１２０は、車両Ｍに物体が実際に接触したか否かを判定するためのセンサである。第１センサ１２０は、例えば、加速度センサである。第１センサ１２０は、接触の規模の大きさとみなせる加速度の大きさを連続値として検出する。第１センサ１２０は、比較器が併設されて、段階的に（例えば、大、中、小といった段階値で）加速度の大きさを検出してもよい。第１センサ１２０の検出値は、後述のボンネット駆動部２２０にも入力される。
図２は、車両Ｍにおける物体検出部１１０と、第１センサ１２０との位置関係を示す平面図である。物体検出部１１０は、例えば、車両Ｍの前方に設けられ、車両Ｍの周辺の物体を検出する。物体検出部１１０は、検出方向（例えば車両Ｍの前方）に対して探査用のビームＲを照射し、物体からの反射波を検出し、検出された反射波に基づいて、物体を検出する。
第１センサ１２０は、例えば、車両ＭのバンパＢＰ内に配置されている。第１センサ１２０は、物体検出部１１０の検出方向（＋Ｘ方向）に向かって物体検出部１１０から離間して配置されている。第１センサ１２０は、複数個設けられていてもよい。このような第１センサ１２０の位置関係により、後述のように車両Ｍに接触が発生した場合、第１センサ１２０は、物体検出部１１０が接触の影響を受ける前に接触の影響を受ける。
図３は、車両Ｍにおける物体検出部１１０と、第１センサ１２０との位置関係を示す側面図（断面図）である。第１センサ１２０は、例えば、物体検出部１１０に隣接する位置に配置されている。第１センサ１２０と物体検出部１１０とが互いに近距離に配置されることにより、第１センサ１２０に外力が加わった場合、物体検出部１１０にも影響があると推定される。
また、第１センサ１２０は、例えば、物体検出部１１０の上方に配置されている。第１センサ１２０が物体検出部１１０の上方に配置されることにより、第１センサ１２０に外力が加わった場合、物体検出部１１０には斜め下向きの力が作用すると推定される。斜め下向きの力が作用すると、物体検出部１１０の検出方向がズレる場合がある（いわゆる軸ズレ）。これは好ましい状態ではない。物体検出部１１０は、軸ズレ以外にも、周辺の機器や構造体が接触することによって機械的ダメージを受ける場合がある。
情報出力部１３０は、例えば、ディスプレイ装置である。また、情報出力部１３０は、スピーカを含んでもよい。情報出力部１３０は、種々の情報を出力する。情報出力部１３０は、ナビゲーション装置（不図示）のディスプレイ装置であってもよい。
第１制御部１４０は、物体検出部１１０、第１センサ１２０、及び情報出力部１３０に接続されている。第１制御部１４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することで実現される。また、この機能部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
第１制御部１４０は、例えば、物体検出部１１０の検出結果に基づいて、物体が車両Ｍに接触したと判定され、或いは近い将来に接触すると推定される場合に、情報出力部１３０に所定の情報を出力させる。所定の情報とは、例えば、接触が発生するという警告や点検を促す表示である。情報出力部１３０は、所定の情報を表示させる他、音や音声を出力してもよい。
ここで、前述したように、物体が第１センサ１２０に接触すると、物体検出部１１０が故障したり、軸ズレを生じたりする場合がある。そこで、第１制御部１４０は、第１センサ１２０の検出結果に基づいて、物体が車両Ｍに接触したか否かを判定する。第１制御部１４０は、例えば、第１センサ１２０の検出結果が第１の閾値を超えた場合、物体が車両Ｍに接触したと判定する。
第１制御部１４０は、物体が車両Ｍに接触したと判定した場合、物体検出部１１０の動作を抑制する。第１制御部１４０は、物体検出部１１０への電源供給を停止したり、物体検出部１１０の検出結果に対する閾値を上昇させたりすることで、物体検出部１１０の動作を抑制する。
物体が車両Ｍへ接触したと判定した場合、第１制御部１４０は、情報出力部１３０に第１センサ１２０に対する点検を促す画面を表示させる。
図４は、情報出力部１３０により表示される画像１４１の一例を示す図である。情報出力部１３０には、例えば、画像１４１により乗員に車両Ｍの点検を促すメッセージとエラーコードとが表示される。エラーコードは、接触の規模に応じて異なるコードが表示される。車両Ｍのマニュアルには、例えば、エラーコードに対応する点検項目が記載されている。ユーザは、エラーコードに応じて点検を行う。上記の判定及び表示は、車両Ｍに搭載されている故障診断機能によって行われてもよい。
周辺監視装置１００によると、接触の規模の大きさの判定結果に基づいて、物体検出部１１０の取り付け状態を推定することができる。これにより、周辺監視装置１００は、物体検出部１１０の機械的なダメージの有無の推定をすることができる。機械的ダメージとは、停車中や走行時に生じる外的な要因によって、物体検出部１１０にストレスが加わり、物体検出部１１０に損傷を発生させ、物体検出部１１０の性能が低下する状態を意味する。物体検出部１１０の損傷は、物体検出部１１０自身の損傷の他に、物体検出部１１０の取り付け部分の軸ズレ等の損傷も含む。
［ボンネット駆動装置］
図１に戻り、ボンネット駆動装置２００は、例えば、車両Ｍが歩行者と接触した場合に、ボンネットの後端を上方に持ち上げ、ボンネットの下部のエンジン等の装置とボンネットとの間に空間を形成し、クッション性を高める。ボンネット駆動装置２００は、例えば、ボンネット２１０と、ボンネット駆動部２２０と、第１センサ１２０と、第２制御部２３０とを備える。
ボンネット駆動装置２００は、第１センサ１２０を周辺監視装置１００と共用している。ボンネット２１０は、車両Ｍのフロントノーズ内に搭載されたエンジンを覆うための開閉自在な外装部材である。
第２制御部２３０は、第１センサ１２０と、ボンネット駆動部２２０に接続されている。第２制御部２３０は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサがプログラムを実行することで実現される。また、この機能部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。第２制御部２３０は、周辺監視装置１００の第１制御部１４０と統合されてもよい。
第２制御部２３０は、第１センサ１２０の検出結果に基づいて、車両Ｍに物体が接触したか否かを判定する。第２制御部２３０は、検出値が第２の閾値を超えた場合に、物体が車両Ｍに接触したと判定する。第２制御部２３０は、物体が車両Ｍに接触したと判定した場合に、ボンネット駆動部２２０を作動させる。ここで、第２の閾値は、周辺監視装置１００を作動させる第１の閾値以上に設定されている。
すなわち、周辺監視装置１００は、ボンネット駆動装置２００が作動するよりも小規模な接触で作動する。したがって、本来は種々の機器が作動しないような接触であっても、周辺監視装置１００が物体との接触を判定することで、物体検出に対する信頼性を高めることができる。
図５は、ボンネット駆動装置２００の装置構成の一例を示す図である。ボンネット２１０は、例えば、補強用のフレーム２１２に板材２１１が貼り付けられて形成される。ボンネット２１０の後端には、開閉用の第１ヒンジ２１３が設けられている。第１ヒンジ２１３の前方にはポップアップ用の第２ヒンジ２１４が設けられている。第１ヒンジ２１３と第２ヒンジ２１４とはリンク板２１５で連結されている。
ボンネット駆動部２２０は、例えば、接触が生じた場合に上方に向かって伸長するアクチュエータである。ボンネット駆動部２２０は、ボンネット２１０の後端の下部に配置されている。ボンネット駆動部２２０は、接触が検出された場合に第２制御部２３０の制御により伸長し、ボンネット２１０の後端を持ち上げる。
［車両の点検］
次に、車両に接触が生じた場合の車両の点検について説明する。図６は、接触が生じた場合の物体検出部１１０と、第１センサ１２０との位置関係を示す側面図（断面図）である。第１センサ１２０は、例えば、車両ＭのバンパＢＰ内に設けられた歩行者接触エネルギー吸収部材Ｂに配置されている。歩行者接触エネルギー吸収部材Ｂは、例えば、歩行者の脚部に相当する高さに設置されている。
歩行者接触エネルギー吸収部材Ｂは、バンパＢＰの内側で水平方向に沿って左右に延在する第１水平部材Ｂ１と、第１水平部材Ｂ１に対向して車両Ｍ本体側に設けられた第２水平部材Ｂ２と、第１水平部材Ｂ１と第２水平部材Ｂ２とを連結する複数のブラケットＢ３，Ｂ４とを備える。複数のブラケットＢ３には、それぞれ第１センサ１２０が取り付けられている。
複数のブラケットＢ３，Ｂ４は、例えば、湾曲して形成された板状体である。ブラケットＢ３とブラケットＢ４とは取り付け角度や形状が異なっている。ブラケットＢ３は、例えば、水平方向に沿って取り付けられている。ブラケットＢ４は、例えば、鉛直方向に沿って取り付けられている。
接触が発生した場合、第１水平部材Ｂ１に水平方向の力が車両Ｍ本体側に向かって働き、第１水平部材Ｂ１と第２水平部材Ｂ２との間の距離が減少する。このとき、複数のブラケットＢ３，Ｂ４は、湾曲の度合いが高まるように変形して接触のエネルギーを吸収する。ブラケットＢ３の変形により、第１センサ１２０の取り付け位置や取り付け角度が変化する。
また、接触の規模の大きさが大きく、物体検出部１１０まで接触の影響が及んだ場合、物体検出部１１０の取り付け位置のずれや軸ズレが生じたり、物体検出部１１０自体が損傷したりする可能性がある。
接触の規模の大きさは、第１制御部１４０で判定され、上述のように情報出力部１３０に接触の規模の大きさに応じた画像１４１が表示される。その後、ユーザは画像１４１に表示される接触の規模の大きさに応じたエラーコードに従って点検をすればよい。
以上説明した第１実施形態の周辺監視装置１００によると、車両Ｍと物体とのより小規模な接触を精度よく判定することができる。この結果、周辺監視装置１００による物体の検出の信頼性を高めることができる。また、車両制御システム１によると、周辺監視装置１００とボンネット駆動装置２００とが第１センサ１２０を共用することにより、センサをそれぞれ設ける必要が無く、コストを低減することができる。
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、接触の検出に周辺監視装置１００とボンネット駆動装置２００とにより共用される第１センサ１２０を用いるものとしたが、第２実施形態では、接触の検出に他のセンサを用いる。
図７は、第２実施形態に係る周辺監視装置１０２の構成の一例を示す図である。周辺監視装置１０２は、第２センサ１５０を備える。第２センサ１５０は、例えば、第１実施形態と同様に、車両Ｍの物体検出部１１０より前方に隣接して設置される。
図８は、第２センサ１５０の構成の一例を示す図である。第２センサ１５０は、例えば、ラッチスイッチである。第２センサ１５０は、外力が加わらない状態ではオン状態（導通状態ないし閉止状態）、外力が加わった状態ではオフ状態（遮断状態ないし開放状態）になるセンサである。第１制御部１４０は、所定の電圧を継続的に第２センサ１５０に印加し、電流が途切れたことをもって外力が加わったことを検出する。
第２センサ１５０は、第１接点１５１と、第２接点１５２と、導通部材１５３と、押圧部材１５４とを備える。第２センサ１５０において、導通部材１５３が第１接点１５１及び第２接点１５２に接触することでオン状態となる。
導通部材１５３は、押圧部材１５４に連結されている。押圧部材１５４は、外力が加わった場合に、導通部材１５３を押圧し、第１接点１５１及び第２接点１５２から導通部材１５３を離間させ、第２センサ１５０をオフ状態にする。外力が加わる場合とは、例えば、接触によりバンパＢＰ等の構造体が変形して押圧部材１５４を押圧することである。第１制御部１４０は、第２センサ１５０がオン状態であるか、オフ状態であるかに基づいて、物体が車両Ｍに接触したか否かを判定する。
第１制御部１４０は、例えば、第２センサ１５０がオフ状態である場合、物体が車両Ｍに接触したと判定する。この場合、第１制御部１４０は、物体検出部１１０の動作を抑制し、または情報出力部１３０に所定の情報を出力させる。
以上説明した第２実施形態の周辺監視装置１０２によると、第１実施形態と同様、車両Ｍと物体とのより小規模な接触を精度よく判定することができる。この結果、周辺監視装置１００による物体の検出の信頼性を高めることができる。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、上記の周辺監視装置は、車両Ｍ以外の固定または移動する構造体に搭載されてもよい。
１‥車両制御システム、１００‥周辺監視装置、１０２‥周辺監視装置、１１０‥物体検出部、１２０‥第１センサ、１３０‥情報出力部、１４０‥第１制御部、１４１‥画像、１５０‥第２センサ、１５１‥第１接点、１５２‥第２接点、１５３‥導通部材、１５４‥押圧部材、２００‥ボンネット駆動装置、２１０‥ボンネット、２１１‥板材、２１２‥フレーム、２１３‥第１ヒンジ、２１４‥第２ヒンジ、２１５‥リンク板、２２０‥ボンネット駆動部、２３０‥第２制御部、Ｂ‥歩行者接触エネルギー吸収部材、Ｂ１‥第１水平部材、Ｂ２‥第２水平部材、Ｂ３，Ｂ４‥ブラケット、ＢＰ‥バンパ、Ｍ‥車両

Claims (6)

  1. 構造体に搭載され、前記構造体の周辺に存在する物体を検出する物体検出部と、
    前記構造体に物体が接触したか否かを判定するための第１センサと、
    前記第１センサの検出結果に基づいて、前記物体が前記構造体に接触したか否かを判定し、前記物体が前記構造体に接触したと判定した場合に、前記物体検出部の動作を抑制し、または情報出力部に所定の情報を出力させる第１制御部と、を備える、
    周辺監視装置。
  2. 前記構造体は車両であり、
    前記第１センサは、前記車両のボンネットを持ち上げるよう駆動する駆動部と前記駆動部を制御する第２制御部とを備えるボンネット駆動装置において、前記ボンネットを持ち上げるか否かを判定するためのセンサとして用いられる、
    請求項１に記載の周辺監視装置。
  3. 前記第１センサは、接触の規模の大きさを段階的にまたは連続値として検出し、
    前記第１制御部は、前記第１センサにより検出された接触の規模の大きさが第１の閾値を超える場合に、前記物体検出部の動作を抑制し、または前記情報出力部に所定の情報を出力させ、
    前記第２制御部は、前記第１センサにより検出された接触の規模の大きさが第２の閾値を超える場合に、前記駆動部を作動させ、
    前記第１の閾値は前記第２の閾値よりも小さい、
    請求項２に記載の周辺監視装置。
  4. 前記第１センサは、前記物体検出部の検出方向に向かって前記物体検出部から離間して配置されている、
    請求項１から３のうちいずれか１項に記載の周辺監視装置。
  5. 前記第１センサは、前記物体検出部に隣接する位置に配置されている、
    請求項１から４のうちいずれか１項に記載の周辺監視装置。
  6. 前記第１センサは、前記物体検出部の上方に配置されている、
    請求項１から５のうちいずれか１項に記載の周辺監視装置。
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