JP4752686B2

JP4752686B2 - 車両用障害物検知装置

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Publication number: JP4752686B2
Application number: JP2006237815A
Authority: JP
Inventors: 健一大上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: JP2008058234A

Description

本発明は、車両用障害物検知装置に係り、特に、車両周辺に発信された所定信号の反射信号を受信して、車両周辺に障害物が存在するか否かを検知するうえで好適な車両用障害物検知装置に関する。

従来、車両周辺に超音波信号を送信すると共に、送信した超音波信号の反射信号を受信する超音波センサを備え、超音波センサにて受信した反射信号に基づいて車両周辺における障害物の有無を判別する車両用障害物検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この検知装置においては、超音波信号の送受信が所定回数連続して行われた場合に、障害物の存在が確定され、警報が発せられる。このため、超音波センサへの雨滴の付着や車内や車外で発生する超音波ノイズの影響によって障害物の誤検知が生ずるのを回避することができ、警報の誤作動を防止することができる。
特開２００２−７１８０４号公報

しかしながら、障害物の存在を確定するうえでの超音波信号の送受信回数の閾値が一定に固定されているものとすると、超音波信号の受信により障害物の存在が検知されてからその確定がなされるまでに多くの時間を要することとなるため、車両運転者が違和感を覚えることがある。例えば、運転者が車両を障害物（電柱や障壁など）に当たらないように操舵回避させてすり抜けを行おうとするとき、障害物の存在が確定されて警報が発せられるまでに時間がかかるため、運転者によるすり抜け可能かどうかの判断が遅れる不都合が生じ得る。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、障害物の存在可能性が高い場合に障害物の存在を確定するまでの時間を短縮することが可能な車両用障害物検知装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、車両周辺に所定信号を発信する信号発信手段と、前記信号発信手段による所定信号の反射信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段により受信される反射信号が所定の条件を満たす場合に、車両周辺に障害物が存在することを確定する障害物確定手段と、を備える車両用障害物検知装置であって、障害物が存在しそうな方向を検出する障害物方向検出手段と、車両運転者の視線方向を検出する視線方向検出手段と、前記障害物方向検出手段により検出される方向と前記視線方向検出手段により検出される視線方向とが略一致する場合に、前記障害物確定手段における前記所定の条件を緩和する存在条件緩和手段と、を備える車両用障害物検知装置により達成される。

この態様の発明においては、障害物が存在しそうな方向が検出されると共に、車両運転者の向く視線方向が検出される。そして、障害物の存在しそうな方向と車両運転者の視線方向とが略一致する場合に、障害物の存在を確定するうえでの受信反射信号に関する所定の条件が緩和される。車両運転者は、一般に走行中は車両に接触しそうな障害物の方向に視線を向けることが多いと考えられる。この点、運転者の視線方向が障害物の存在しそうな方向に略一致するときは、その方向に障害物が存在する可能性は極めて高いと判断できる。また、上記した所定の条件が緩和されれば、障害物の存在を確定するまでの時間が短縮される。従って、本発明によれば、障害物の存在可能性が高い場合に障害物の存在を確定するまでの時間を短縮することができる。

この場合、上記した車両用障害物検知装置において、前記障害物確定手段は、前記信号受信手段における反射信号の連続受信回数が所定回数以上となる場合に、車両周辺に障害物が存在することを確定し、前記存在条件緩和手段は、前記障害物方向検出手段により検出される方向と前記視線方向検出手段により検出される視線方向とが略一致する場合に、前記所定回数を小さくすることとしてもよい。

また、上記した車両用障害物検知装置において、前記障害物確定手段は、前記信号受信手段により受信される反射信号の受信レベルが所定の閾値以上となる場合に、車両周辺に障害物が存在することを確定し、前記存在条件緩和手段は、前記障害物方向検出手段により検出される方向と前記視線方向検出手段により検出される視線方向とが略一致する場合に、前記所定の閾値を小さくすることとしてもよい。

尚、上記した車両用障害物検知装置において、前記障害物方向検出手段は、前記信号受信手段により受信される反射信号に基づいて、障害物が存在しそうな方向を検出することとすればよい。

本発明によれば、障害物の存在可能性が高い場合に障害物の存在を確定するまでの時間を短縮することができる。

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施例である車両用障害物検知装置１０のシステム構成図を示す。また、図２は、本実施例の車両用障害物検知装置１０の車体周辺における検知範囲を表した図を示す。本実施例の車両用障害物検出装置１０は、車両に搭載され、車両から例えば１００ｃｍ以内に存在する障害物を検知する装置である。

図１に示す如く、車両用障害物検出装置１０は、障害物検知を制御するための電子制御ユニット（以下、周辺監視ＥＣＵと称す）１２を備えている。周辺監視ＥＣＵ１２には、クリアランスソナーセンサ１４が電気的に接続されている。クリアランスソナーセンサ１４は、車体前部のバンパ等に車幅方向に向けて複数（例えば４個）並んで配置されている。

各クリアランスソナーセンサ１４_−１〜１４_−４はそれぞれ、例えば４０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚ程度の超音波を利用したセンサであり、車体配設位置から例えば１００ｃｍ程度の検知範囲に超音波信号を発信する機能、及び、発信した超音波信号の反射信号を受信する機能を有している。各クリアランスソナーセンサ１４による検知範囲は、図２に示す如く、車両周辺（特に車両前方）において互いに異なる領域に定められており、車幅方向に隣接するもの同士でオーバーラップしたものとなっている。

各クリアランスソナーセンサ１４はそれぞれ、発信した超音波信号の受信有無並びに超音波信号が発信されてから受信されるまでの時間（すなわち障害物までの距離）に応じた信号を周辺監視ＥＣＵ１２へ向けて出力する。周辺監視ＥＣＵ１２は、クリアランスソナーセンサ１４の出力に基づいて、自車両近傍の障害物の有無を検出すると共に、その障害物が存在する場合には自車両からその障害物までの距離を検出する。また、障害物が存在する旨の信号を出力したクリアランスソナーセンサ１４の位置に基づいて、自車両に対する障害物の存在する位置を検出する。

尚、各クリアランスソナーセンサ１４は、１箇所から発信した超音波信号の反射信号を２箇所で受信するデュアルセンサとして、三角測距の原理から算出できる自車両と障害物との相対位置に応じた信号を周辺監視ＥＣＵ１２へ出力するものであってもよい。

周辺監視ＥＣＵ１２には、また、警報器１６及び表示ディスプレイ１８が電気的に接続されている。周辺監視ＥＣＵ１２は、後述の如く、自車両の近傍に障害物が存在することを検知した場合に、車両運転者に対して注意を喚起すべく、警報器１６及び表示ディスプレイ１８に対して駆動を指令する信号を供給する。警報器１６及び表示ディスプレイ１８は共に、車両運転者に視聴可能又は視認可能に車室内に配設されている。警報器１６は、障害物が存在する旨の警報ブザー又はその障害物の自車両に対する存在位置を示す案内音声を発すると共に、発生パターン（例えば、警報ブザーの発生時間間隔や音声の内容）を変えることにより障害物までの距離を聴覚的に車両運転者に知らせる機能を有している。また、表示ディスプレイ１８は、障害物の存在を示すマークを自車両に対する位置を特定して表示すると共に、その表示パターン（例えば色や表示領域）を変えることにより障害物までの距離を視覚的に車両運転者に知らせる機能を有している。

車両用障害物検出装置１０は、また、車両運転者の顔向き角度を検出するための電子制御ユニット（以下、顔向き検知ＥＣＵと称す）２０を備えている。顔向き検知ＥＣＵ２０には、顔向き検知カメラ２２が電気的に接続されている。顔向き検知カメラ２２は、例えばステアリングコラムカバーの上面又はコンビネーションメータ内に配置されており、車両シートに着座する車両運転者の顔を撮影するために設けられている。顔向き検知カメラ２２は、車両進行方向と正対する方向かつ車両運転者の頭部が存在する方向に指向されており、車両運転者の顔をほぼ正面から撮影することが可能である。尚、顔向き検知カメラ２２による夜間撮影のため、車両運転者の顔へ向けて赤外線を投光するランプを設けることとしてもよい。

顔向き検知カメラ２２の映像信号は、顔向き検知ＥＣＵ２０に供給される。顔向き検知ＥＣＵ２０は、顔向き検知カメラ２２から供給される映像信号について２値化処理や特徴点抽出処理を行うことにより、運転者の顔の形状や輪郭を写した画像を抽出し、その抽出画像から運転者の顔幅及び顔中心線を検出し、それらのパラメータから画像に映る顔の左右間隔比率を算出し、そして、その左右間隔比率から運転者の顔が車両正面方向に対して向く角度（以下、顔向き角度θと称し、車両正面方向を０°としてその左側と右側とを−と＋とで区別する。）を検出する。

顔向き検知ＥＣＵ２０は、上記した周辺監視ＥＣＵ１２に接続している。顔向き検知ＥＣＵ２０の検出した車両運転者の顔向き角度θの情報は、周辺監視ＥＣＵ１２に供給される。周辺監視ＥＣＵ１２は、顔向き検知ＥＣＵ２０から供給される運転者の顔向き角度θの情報に基づいて、車両運転者が顔を向けた車両正面方向からの顔向き角度θを検知する。そして、後述の如く、その検知した運転者の顔向き角度θに基づいて、車両周辺の障害物の存在を確定するのに必要な条件を緩和する。

次に、図３乃至図６を参照して、本実施例の車両用障害物検知装置１０の動作について説明する。図３は、本実施例において、クリアランスソナーセンサ１４における超音波信号の反射信号の受信有無を判定するための閾値と障害物までの距離との関係を表した図を示す。また、図４は、本実施例において通常、自車両周辺に障害物が存在するときのクリアランスソナーセンサ１４における超音波信号の発信と超音波信号の反射信号の受信と障害物の存在確定との関係を表したタイミングチャートを示す。

本実施例の車両用障害物検知装置１０は、（１）車両のイグニションスイッチがオン状態にあり、（２）シフトポジションが駐車位置以外の位置であり、（３）車速が例えば１０ｋｍ／ｈ以下であり、（４）車両運転者のスイッチ操作によりクリアランスソナーシステムのメインスイッチがオン状態にある場合に、自車両周辺の障害物を検知するための作動を実行する。

具体的には、上記（１）〜（４）の条件がすべて成立すると、以後、周辺監視ＥＣＵ１２は、所定時間Ｔ１（例えば１００ｍｓ）ごとに、各クリアランスソナーセンサ１４から所定時間長Ｔ２（＜Ｔ１；例えば２０ｍｓ）の超音波信号を発信させる。また、超音波信号の発信指令後は、その発信した超音波信号の反射信号がクリアランスソナーセンサ１４の受信部で受信されるか否かを判別する。

尚、この超音波信号の反射信号が受信されるか否かは、反射信号の受信レベルが所定の閾値以上であるか否かに基づいて判別され、その結果、受信レベルが所定の閾値未満であるときは反射信号が受信されていないと判別され、一方、受信レベルが所定の閾値以上であるときは反射信号が受信されていると判別される。また、上記した所定の閾値は、図３に示す如く、障害物までの距離に応じて異なっており、障害物までの距離が短いほど大きくなっている。周辺監視ＥＣＵ１２は、受信レベルを障害物までの距離に応じた所定の閾値と比較して、反射信号が障害物までの距離に応じて受信されるか否かを判別する。

周辺監視ＥＣＵ１２は、通常、発信した超音波信号の反射信号が受信されたと始めて判別されたときは、以後、所定時間Ｔ１ごとに発信する超音波信号の反射信号が受信されたと判別される状態が所定回数Ｎｓｈ（例えば４回）連続するか否かを判別する。そして、上記反射信号の受信が所定回数Ｎｓｈ連続して行われたと判別する場合に、自車両の前方周辺に障害物が存在することを確定する（図４参照）。また、反射信号の受信レベルが超える最大の閾値のレベルに基づいて、その存在確定した障害物までの距離を検出する。具体的には、反射信号の受信レベルが何れの閾値以上でありかつ何れの閾値未満であるかを判定して、その判定結果に基づいて障害物までの距離範囲（例えば、１ｍ〜５０ｃｍ、５０ｃｍ〜３８ｃｍ、３８ｃｍ〜２５ｃｍ、及び２５ｃｍ未満の何れかの範囲）を特定する。

周辺監視ＥＣＵ１２は、上記の如く自車両の前方周辺に障害物が存在することを確定すると、自車両の前方周辺に障害物が存在しているとして警報器１６及び表示ディスプレイ１８に対して駆動を指令する信号を供給する。この場合、警報器１６は、障害物までの距離に応じた発生パターンで、障害物が存在する旨の警報ブザー又はその障害物の自車両に対する存在位置を示す案内音声を発する。また、この際、障害物までの距離が短いほど警報ブザーの発生間隔を短くする。また、この場合、表示ディスプレイ１８は、障害物までの距離に応じた表示パターンで、障害物の存在を示すマークを自車両に対する位置を特定して表示する。

従って、本実施例の車両用障害物検知装置１０によれば、低速走行中、通常は、所定時間Ｔ１ごとに車両周辺に送信される超音波信号の反射信号の受信が所定回数Ｎｓｈ連続して行われた場合に、自車両の周辺に障害物が存在することを確定することができ、警報器１６や表示ディスプレイ１８を用いて自車両周辺での障害物の存在を車両運転者に知らせることが可能となっている。また、警報器１６や表示ディスプレイ１８を用いて障害物の存在を車両運転者に知らせる際には、その障害物までの距離をも車両運転者に知らせることが可能となっている。

クリアランスソナーセンサ１４は上記の如く４０ｋＨｚ程度の超音波を利用するセンサである。この点、クリアランスソナーセンサ１４による超音波信号の反射信号の受信を一回でも行えば自車両周辺における障害物の存在を確定し警報器１６や表示ディスプレイ１８の駆動を行うものとすると、自車両の近傍に自車両の走行に支障をきたす障害物が存在しないにもかかわらず、例えばオートバイやダンプカーなど、４０ｋＨｚ程度の超音波を発する物体が車両近傍に存在するときに、その音波発生が瞬間的・ノイズ的なものであっても、自車両の近傍に障害物が存在すると誤検知し、警報器１６や表示ディスプレイ１８を誤作動してしまうことがある。

これに対して、本実施例の車両用障害物検知装置１０においては、上記の如く、自車両周辺における障害物の存在を、超音波信号の反射信号の受信が所定回数Ｎｓｈ連続して行われた場合に確定することができるため、上記の如きクリアランスソナーセンサ１４と同程度の超音波が瞬間的・ノイズ的に発生することに起因する障害物検知の誤判定や警報器１６などの誤作動をできるだけ防止することが可能となっている。

また、一般に、障害物までの距離が短くなるほど、自車両での超音波信号の反射信号の受信レベルは大きくなる。そこで、本実施例においては、自車両周辺における障害物の存在を確定するのに、超音波信号の反射信号の受信レベルを障害物までの距離に応じた閾値と比較する。具体的には、その受信レベルを障害物までの距離が短いほど大きな閾値と比較することにより、障害物の存在を確定する処理を実施する。

かかる構成においては、障害物が自車両に接近しているほど、受信レベルが比較的大きな閾値を超えてその障害物の存在が確定されることとなる。このため、本実施例の車両用障害物検知装置１０によれば、ノイズが発生してもその受信レベルは大きな閾値ほど超え難くなるので、ノイズに起因して障害物が存在すると誤確定するのを自車両により近い障害物ほど抑制することが可能となっている。この点、本実施例においては上記の如く障害物までの距離が短いほど警報ブザーの発生時間間隔が短くなるが、ノイズに起因して発生時間間隔の短い警報ブザーが発生するのをできるだけ回避することが可能となっている。

ところで、本実施例においては、障害物の存在を確定するのに、所定時間Ｔ１ごとに発信される超音波信号の反射信号が所定回数Ｎｓｈだけ連続して受信されることを必要とするが、この所定回数Ｎｓｈが常に一定（例えば４回）に固定されているものとすると、超音波信号の初めての受信により障害物の存在が検知されてからその確定がなされるまでに多くの時間を要することとなるため、車両運転者が違和感を覚えることがある。例えば、運転者が車両を障害物（電柱や障壁，他車など）に当たらないように操舵回避させてすり抜けを行おうとするとき、障害物の存在が確定されて警報が発せられるまでに時間がかかるため、運転者によるすり抜け可能かどうかの判断が遅れる不都合が生じ得る。

そこで、本実施例の車両用障害物検知装置１０は、かかる不都合の発生を防止する点に特徴を有している。以下、図５及び図６を参照して、本実施例の特徴部について説明する。図５は、本実施例の車両用障害物検知装置１０において周辺監視ＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。また、図６は、本実施例の車両用障害物検知装置１０における効果を説明するための図を示す。

自車両が障害物に接触しそうなとき、車両運転者は、その接触しそうな位置近傍に視線を向けて注視することが一般的である。従って、車両運転者が視線を向けた方向には障害物が存在する可能性があり、その視線が、超音波信号の反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の存在する方向に向いていれば、その方向に障害物が存在する可能性は極めて高くなる。

本実施例において、周辺監視ＥＣＵ１２は、クリアランスソナーセンサ１４から超音波信号を発信させる処理を開始した後、何れかのクリアランスソナーセンサ１４での超音波信号の反射信号の受信レベルが最小閾値未満であった状況から何れかの閾値以上である状況へ変化するか否かに基づいて超音波信号の反射信号が初めて受信されたか否かを判別する（ステップ１００）。この処理は、肯定判定がなされるまで繰り返し実行される。

そして、肯定判定がなされた場合は、次に、顔向き検知ＥＣＵ２０からの供給に基づく車両運転者の顔向き角度θが、上記ステップ１００で超音波信号の反射信号が受信されたと判別されたクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するか否かを判別する（ステップ１０２）。尚、この判別を行ううえでは、予め、各々のクリアランスソナーセンサ１４ごとにその配置位置に対応する顔向き角度θの範囲が定められており、その情報は周辺監視ＥＣＵ１２に記憶されている。例えば、車体の最左端に配設されたクリアランスソナーセンサ１４_−１に対しては−４５°〜−３５°の顔向き角度θが、また、車体の最右端に配設されたクリアランスソナーセンサ１４_−４に対しては０°〜＋２０°の顔向き角度θが、それぞれ定められている。また、隣り合うクリアランスソナーセンサ１４間でその定められる顔向き角度θの範囲がオーバーラップされることとしてもよい。

周辺監視ＥＣＵ１２は、上記ステップ１０２の判別の結果、車両運転者の顔向き角度θが、反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に一致しない場合は、そのクリアランスソナーセンサ１４についての障害物の存在を確定するのに必要な条件である所定回数Ｎｓｈを、通常どおりの値（例えば４回）に設定する（ステップ１０４）。一方、車両運転者の顔向き角度θが、反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致する場合は、上記した所定回数Ｎｓｈを、上記の通常値よりも少ない値（例えば１回や２回）に設定する（ステップ１０６）。

周辺監視ＥＣＵ１２は、上記ステップ１０４又は１０６の如く障害物の存在を確定するのに必要な条件である所定回数Ｎｓｈを設定すると、以後は、その設定された所定回数Ｎｓｈを用い、当該クリアランスソナーセンサ１４にて発信する超音波信号の反射信号の受信（受信レベルが閾値以上となること）が、その所定回数Ｎｓｈである複数回だけ連続して或いは一回だけ行われるか否かを判別する（ステップ１０８）。そして、その受信回数がその設定された所定回数Ｎｓｈ以上であると判別した場合は、自車両の前方周辺に障害物が存在することを確定する（ステップ１１０）。

かかる処理においては、クリアランスソナーセンサ１４にて超音波信号の発信後にその反射信号が初めて受信されることにより障害物が存在しそうなことが検知された場合、顔向き検知カメラ２２による車両運転者の顔向き角度θがその反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に一致しないときは、反射信号の受信回数が所定の複数回（例えば４回）に達することで自車両周辺における障害物の存在が確定され、一方、車両運転者の顔向き角度θがその反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するときは、反射信号の受信回数が上記の所定の複数回よりも少ない回数（例えば１回や２回）に達することで自車両周辺における障害物の存在が確定される。

すなわち、車両運転者の顔向き角度θが、発信した超音波信号の反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に一致しないときは、クリアランスソナーセンサ１４に反射信号が通常どおりの複数回連続して受信されることによって、自車両周辺における障害物の存在が確定されるが、車両運転者の顔向き角度θが、発信した超音波信号の反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するときは、クリアランスソナーセンサ１４に反射信号が通常どおりの複数回よりも少ない回数だけ受信されることによって、自車両周辺における障害物の存在が確定される。

上記の如く、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するときは、車両運転者が接触しそうな自車両周辺の障害物を注視しつつクリアランスソナーセンサ１４がその障害物に反応したと判断することができる。この点、クリアランスソナーセンサ１４における超音波信号の反射信号の受信回数が比較的少なくてもそのクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に車両運転者が視線を向けていれば、自車両周辺に障害物が存在する可能性は極めて高くなる。従って、本実施例の如く、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するときに反射信号の通常よりも少ない受信回数で障害物の存在が確定されても、その確定結果が誤るのは防止され、存在確定の精度が低下するのは回避される。

また、本実施例においては、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するとき、障害物の存在を確定するうえで達すべき反射信号の連続受信回数の閾値である所定回数Ｎｓｈが通常よりも少なくされ、障害物の存在を確定するのに必要な条件が緩和される。この場合には、通常時よりも、クリアランスソナーセンサ１４にて超音波信号の送信後にその反射信号が初めて受信されることにより障害物が存在しそうなことが検知されてからその存在が確定されるまでの時間が短縮されることとなる。

従って、本実施例の車両用障害物検知装置１０によれば、車両運転者が視線を向ける方向と超音波信号の反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４が存在する配置位置方向とが略一致することにより障害物の存在可能性が極めて高いときに、その障害物の存在を確定するまでの時間を通常よりも短縮することが可能となっている。このため、反射信号の受信回数が複数回連続して初めて障害物の存在が確定されるだけのシステムであれば、図６に示す如く、障害物がＧ２の位置に至った時点でその障害物の存在が確定される状況であっても、本実施例のシステムによれば、車両運転者が視線を向ける方向と超音波信号の反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４が存在する配置位置方向とが略一致するときは、障害物がより遠方のＧ１の位置に至った時点でその障害物の存在を精度よく確定することができるので、この点で、障害物検知システムとしての性能を向上させることが可能となっている。

尚、本実施例において、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致したときに、障害物の存在を確定するのに必要な条件が緩和されるのは、その車両運転者の視線が向く方向に存在する反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４に対してだけである。すなわち、車両運転者の視線が向く方向に存在しないクリアランスソナーセンサ１４や反射信号を受信していないクリアランスソナーセンサ１４については、通常どおりの条件で障害物の存在確定処理が実施される。

この点、本実施例の車両用障害物検知装置１０においては、車両運転者の視線が向く方向に存在する反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４について、上記した障害物存在確定の条件緩和処理が施されても、車両運転者の視線が向く方向に存在しないクリアランスソナーセンサ１４や反射信号を受信していないクリアランスソナーセンサ１４については、ノイズ等に起因する障害物検知の誤判定が生じ易くなるのを防止することが可能となっている。

ところで、上記の第１実施例においては、超音波信号が特許請求の範囲に記載した「所定信号」に、クリアランスソナーセンサ１４が特許請求の範囲に記載した「信号発信手段」及び「信号受信手段」に、所定回数Ｎｓｈが特許請求の範囲に記載した「所定回数」に、それぞれ相当している。

また、周辺監視ＥＣＵ１２が、図５に示すルーチン中ステップ１１０の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「障害物確定手段」が、超音波信号の発信後にその反射信号を受信するクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向を検出することにより特許請求の範囲に記載した「障害物方向検出手段」が、顔向き検知ＥＣＵ２０からの供給に基づいて顔向き検知カメラ２２による車両運転者の顔向き角度θを検出することにより特許請求の範囲に記載した「視線方向検出手段」が、ステップ１０６の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「存在条件緩和手段」が、それぞれ実現されている。

上記した第１実施例では、障害物の存在を確定するのに必要な条件の緩和を、クリアランスソナーセンサ１４にて障害物の存在を確定するうえで達すべき超音波信号の反射信号の連続受信回数の閾値である所定回数Ｎｓｈを通常よりも少なくすることにより実現することとしている。これに対して、本発明の第２実施例においては、その条件緩和を、上記の所定回数Ｎｓｈを少なくすることなく、クリアランスソナーセンサ１４にて超音波信号の反射信号が受信されたと判断すべき受信レベルの閾値を通常よりも低く下げることにより実現することとしている。

本実施例のシステムは、周辺監視ＥＣＵ１２に、上記図５に示すルーチンに代えて、図７に示すルーチンを実行させることにより実現される。図７は、本実施例の車両用障害物検知装置１０において周辺監視ＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。尚、図７において、上記図５に示すルーチンと同一の処理を実行するステップについては、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

本実施例において、周辺監視ＥＣＵ１２は、クリアランスソナーセンサ１４から超音波信号を発信させる処理を開始した後、何れかのクリアランスソナーセンサ１４での超音波信号の反射信号の受信レベルが閾値未満であった状況から閾値以上である状況へ変化するか否かに基づいて超音波信号の反射信号が受信されたか否かを判別する（ステップ２００）。尚、この処理に用いられる閾値は、ノイズレベルが超え難い比較的大きな値に設定された通常値である。また、この処理は、肯定判定がなされるまで繰り返し実行される。

そして、肯定判定がなされた場合は、次に、顔向き検知ＥＣＵ２０からの供給に基づく車両運転者の顔向き角度θが、上記ステップ１００で超音波信号の反射信号が受信されたと判別されたクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するか否かを判別する（ステップ１０２）。

その結果、車両運転者の顔向き角度θが、反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に一致しない場合は、そのクリアランスソナーセンサ１４について超音波信号の反射信号が受信されたと判断すべき受信レベルの閾値を、通常値に設定する（ステップ２０２）。一方、車両運転者の顔向き角度θが、反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致する場合は、上記した受信レベルの閾値を、上記の通常値よりも小さい値に設定する（ステップ２０４）。

周辺監視ＥＣＵ１２は、上記ステップ２０２又は２０４の如く超音波信号の反射信号が受信されたと判断すべき受信レベルの閾値を設定すると、以後は、その設定された閾値を用いて、当該クリアランスソナーセンサ１４にて発信する超音波信号の反射信号が受信されるか否かを判別し、その受信回数（受信レベルが閾値以上となる回数）が所定回数Ｎｓｈ（例えば４回）だけ連続するか否かを判別する（ステップ２０６）。そして、その受信回数がその所定回数Ｎｓｈ以上であると判別した場合は、自車両の前方周辺に障害物が存在することを確定する（ステップ１１０）。

かかる構成においては、クリアランスソナーセンサ１４にて超音波信号の発信後にその反射信号が初めて受信されることにより障害物が存在しそうなことが検知された場合、顔向き検知カメラ２２による車両運転者の顔向き角度θがその反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に一致しないときは、反射信号の受信レベルが通常の閾値に達することで超音波信号の反射信号が受信されたと判断され、一方、車両運転者の顔向き角度θがその反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するときは、反射信号の受信レベルが上記の通常閾値よりも低くて小さい閾値に達することで超音波信号の反射信号が受信されたと判断される。そして、その受信と判断された回数が所定回数Ｎｓｈに達することで自車両周辺における障害物の存在が確定される。

上記の如く、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するときは、車両運転者が接触しそうな自車両周辺の障害物を注視しつつクリアランスソナーセンサ１４がその障害物に反応したと判断することができる。この点、クリアランスソナーセンサ１４における超音波信号の反射信号の受信レベルが比較的小さくてもそのクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に車両運転者が視線を向けていれば、自車両周辺に障害物が存在する可能性は極めて高くなる。従って、本実施例の如く、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するときに反射信号の通常よりも小さい受信レベルで反射信号が受信されたと判断されても、その判断結果が誤るのは防止され、障害物の存在確定の精度が低下するのは回避される。

また、本実施例においては、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するとき、反射信号の受信と判断すべき受信レベルの閾値が通常よりも小さくされ、反射信号が受信されたとの判断がし易くなり、障害物の存在を確定するのに必要な条件が緩和される。上記の如く、反射信号の受信回数（受信レベルが閾値以上となる回数）が所定回数Ｎｓｈ（例えば４回）だけ連続しなければ障害物の存在が確定されることはないが、上記した構成によれば、通常時よりも、反射信号が受信されたとの判断がし易いので、クリアランスソナーセンサ１４にて超音波信号の送信後にその反射信号が初めて受信されることにより障害物が存在しそうなことが検知されてからその存在が確定されるまでの時間の短縮が図られることとなる。

従って、本実施例の車両用障害物検知装置１０によれば、車両運転者が視線を向ける方向と超音波信号の反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４が存在する配置位置方向とが略一致することにより障害物の存在可能性が極めて高いときに、その障害物の存在を確定するまでの時間を通常よりも短縮することが可能となっている。このため、反射信号の受信レベルが通常の閾値以上となって反射信号が受信されたと判断されるだけのシステムであれば、障害物が自車両に比較的近い位置に至った時点でその障害物の存在が確定される状況であっても、本実施例のシステムによれば、車両運転者が視線を向ける方向と超音波信号の反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４が存在する配置位置方向とが略一致するときは、障害物が自車両から比較的遠い位置に至った時点でその障害物の存在を精度よく確定することができるので、この点で、障害物検知システムとしての性能を向上させることが可能となっている。

尚、本実施例においても、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致したときに、障害物の存在を確定するのに必要な条件が緩和されるのは、その車両運転者の視線が向く方向に存在する反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４に対してだけであって、車両運転者の視線が向く方向に存在しないクリアランスソナーセンサ１４や反射信号を受信していないクリアランスソナーセンサ１４については、通常どおりの条件で障害物の存在確定処理が実施される。この点、本実施例においても、車両運転者の視線が向く方向に存在する反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４について、上記した障害物存在確定の条件緩和処理が施されても、車両運転者の視線が向く方向に存在しないクリアランスソナーセンサ１４や反射信号を受信していないクリアランスソナーセンサ１４については、ノイズ等に起因する障害物検知の誤判定が生じ易くなるのを防止することが可能である。

ところで、上記の第２実施例においては、周辺監視ＥＣＵ１２が図７に示すルーチン中ステップ２０４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「存在条件緩和手段」が実現されている。

また、上記の第２実施例においては、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致したときに、クリアランスソナーセンサ１４にて超音波信号の反射信号が受信されたと判断すべき受信レベルの閾値を通常よりも低く下げることとしているが、この際、図３に示す如き障害物までの距離に応じた複数の閾値のすべてを通常よりも低く下げることとしてもよいが、それらすべてのうち一部の閾値（例えば、障害物までの距離５０ｃｍ〜１ｍに対応した最小の閾値）のみを低く下げることとしてもよい。後者の構成によれば、前者の構成に比べて、障害物までの距離の誤検出が生じ易くなるのを防止することが可能となる。

また、上記の第２実施例においては、クリアランスソナーセンサ１４にて所定時間Ｔ１ごとに発信する超音波信号の反射信号の受信レベルが所定の閾値以上となった場合に反射信号が一回受信されたと判断し、その反射信号の受信回数が所定回数Ｎｓｈだけ連続した場合に障害物の存在を確定するシステムを用いることとしているが、単にクリアランスソナーセンサ１４にて発信する超音波信号の反射信号の受信レベルが所定の閾値以上となった場合に障害物の存在を確定するシステムに適用することとしてもよい。

尚、上記の第１及び第２実施例においては、車両運転者の顔を撮影する顔向き検知カメラ２２の撮像画像を処理することにより、車両運転者が車両正面方向に対して顔を向ける顔向き角度θを検出し、その顔向き角度θを車両運転者が視線を向ける方向とすることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、顔向き検知カメラ２２の撮像画像から車両運転者の目すなわち視線そのものの向く方向を検出することとしてもよい。

また、上記の第１及び第２実施例においては、クリアランスソナーセンサ１４にて発信する超音波信号の反射信号の受信レベルが閾値以上となる際に、そのクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向を障害物が存在しそうな方向として検出することとしているが、障害物の存在しそうな方向の検出手法はこれに限定されるものではなく、車両周辺を撮影するカメラの撮像画像から存在しそうな障害物を抽出して、その障害物が存在しそうな方向を検出することとしてもよい。

また、上記の第１及び第２実施例においては、車両運転者により操作されるステアリングの操舵角に関係なく、車両運転者の顔向き角度θが反射信号を受信したクリアランスソナーセンサ１４の配置位置方向に略一致するときに、障害物の存在を確定するのに必要な条件を緩和するが、その条件緩和を、ステアリング操舵角が所定角度（車両が直進していると判断できない例えば１０°）以上である状況においてのみ行うこととしてもよい。かかる構成によれば、ステアリング操舵時において障害物の存在を通常よりも早期に確定することができるため、自車両が障害物に当たることなく操舵回避されてすり抜けし易くすることが可能となる。

本発明の第１実施例である車両用障害物検知装置のシステム構成図である。本実施例の車両用障害物検知装置の車体周辺における検知範囲を表した図である。本実施例において、クリアランスソナーセンサにおける超音波信号の反射信号の受信有無を判定するための閾値と障害物までの距離との関係を表した図である。本実施例において通常、自車両周辺に障害物が存在するときのクリアランスソナーセンサにおける超音波信号の発信と超音波信号の反射信号の受信と障害物の存在確定との関係を表したタイミングチャートである。本実施例の車両用障害物検知装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。本実施例の車両用障害物検知装置における効果を説明するための図である。本発明の第２実施例である車両用障害物検知装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。

符号の説明

１０車両用障害物検知装置
１２周辺監視ＥＣＵ
１４クリアランスソナーセンサ
１６警報器
１８表示ディスプレイ
２０顔向き検知ＥＣＵ
２２顔向き検知カメラ
Ｎｓｈ所定回数

Claims

車両周辺に所定信号を発信する信号発信手段と、前記信号発信手段による所定信号の反射信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段により受信される反射信号が所定の条件を満たす場合に、車両周辺に障害物が存在することを確定する障害物確定手段と、を備える車両用障害物検知装置であって、
障害物が存在しそうな方向を検出する障害物方向検出手段と、
車両運転者の視線方向を検出する視線方向検出手段と、
前記障害物方向検出手段により検出される方向と前記視線方向検出手段により検出される視線方向とが略一致する場合に、前記障害物確定手段における前記所定の条件を緩和する存在条件緩和手段と、
を備えることを特徴とする車両用障害物検知装置。
前記障害物確定手段は、前記信号受信手段における反射信号の連続受信回数が所定回数以上となる場合に、車両周辺に障害物が存在することを確定し、
前記存在条件緩和手段は、前記障害物方向検出手段により検出される方向と前記視線方向検出手段により検出される視線方向とが略一致する場合に、前記所定回数を小さくすることを特徴とする請求項１記載の車両用障害物検知装置。
前記障害物確定手段は、前記信号受信手段により受信される反射信号の受信レベルが所定の閾値以上となる場合に、車両周辺に障害物が存在することを確定し、
前記存在条件緩和手段は、前記障害物方向検出手段により検出される方向と前記視線方向検出手段により検出される視線方向とが略一致する場合に、前記所定の閾値を小さくすることを特徴とする請求項１記載の車両用障害物検知装置。
前記障害物方向検出手段は、前記信号受信手段により受信される反射信号に基づいて、障害物が存在しそうな方向を検出することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の車両用障害物検知装置。