JP5590463B2 - 車両用障害物監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両周辺の障害物を監視し、運転者に報知する車両用障害物監視装置に関する。

車体前後の四隅とリヤバンパーの中央付近に超音波センサを内蔵し、障害物に接近すると無条件にブザーと表示灯でドライバーに注意を促すように構成された車両用障害物検出装置が実用化されている。この車両用障害物検出装置を使用することにより、車両を運転するドライバーが、慣れない場所での車庫入れや縦列駐車時などにおいて、壁面や、他車両との接触を防ぐことができる。

また、車両用障害物監視装置は、車両周辺の近距離を主たる検知範囲とする短距離センサと、中距離、遠距離を主たる検知範囲とする長距離センサとを備え、これらセンサのそれぞれの検知範囲を組み合わせて障害物の検知範囲を形成するものもある。また、これらセンサのゲインや、検出感度の制御により、検知範囲を可変としているものもある（特許文献１参照）。

また、障害物に接近すると無条件にブザーと表示灯が作動する従来の構成に代わり、警報を発生する必要性がない所定の車両状態において、警報によってドライバーを驚かせることがなく、ドライバーの心理的負担を軽減できる車両用障害物検出装置が考案されている（特許文献２参照）。

また、超音波センサが障害物を検知することができる検知範囲内において障害物の存在を報知部により運転者に報知する所望の報知範囲を設定し、検知した車両に対する障害物の相対位置がその報知範囲内にある場合には障害物の存在を報知部により運転者に報知する車両用障害物監視装置が考案されている（特許文献３参照）。

特開２００７−１３７３５２号公報 特開２００２−１８３８９８号公報 特開２００９−２３６４９２号公報

特許文献１，２の構成では、長距離検知を行うとき、探知エリアが広くなることにより、例えば、車両が側方の壁に並行して後進する場合、衝突の可能性がない壁を探知する可能性がある。その場合、衝突の可能性がない探知物（壁）も障害物として報知してしまうため、ユーザは煩わしく感じるという問題が生ずる。

特許文献３の構成では、送受信兼用の第１超音波センサと、受信専用の第２超音波センサの、２種の超音波センサを用いる構成であり、かつ探知領域も細分化されているため、装置の構成や探知方法（探知領域の設定や障害物の存在の報知判定）が複雑になるという問題が生ずる。

上記問題点を背景として、本発明の課題は、簡易な構成で、車両の走行の障害とならない探知物については障害物として報知しない車両用障害物監視装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための車両用障害物監視装置は、車両の進行方向に対して前方の物体を探知する前方探知部と、車両の進行方向に対して前側方の物体を探知する前側方探知部と、探知した物体の存在を障害物として報知する報知部と、報知部による障害物の報知を制限するための、予め定められた報知制限条件が成立したか否かを判定する報知制限条件成立判定部と、報知制限条件が成立したと判定したときに、前側方探知部が探知した物体については、報知部による報知を制限する報知制御部と、を備えることを前提とする。

上記構成によって、例えば、車両が側方の壁に並行して後進する場合、衝突の可能性がない壁を探知しても、衝突の可能性がない探知物（壁）は障害物として報知しないため、ユーザに煩わしさを感じさせずに済む。

また、本発明の車両用障害物監視装置は、前方探知部および前側方探知部の探知範囲を設定する探知範囲設定部を備え、報知制限条件成立判定部は、探知範囲が予め定められた範囲を超えたときに、報知制限条件が成立したと判定する。

特に長距離を探知する場合は、探知範囲が広くなることにより、衝突の可能性がない物体を探知する可能性が高くなるが、上記構成によって、探知範囲に応じて報知の制限を行うことができるようになる。

また、本発明の車両用障害物監視装置は、ユーザの操作により、報知部による障害物の報知を制限するか否かの設定を行う設定入力部を備え、報知制限条件成立判定部は、ユーザが、報知部による障害物の報知を制限する設定入力を行ったときに、報知制限条件が成立したと判定する。

上記構成によって、車両の周囲の状況に基づいて、ユーザが報知は不要と判断すれば、その判断を優先して報知の制限を行うことができるようになる。

また、本発明の車両用障害物監視装置における報知制御部は、報知制限条件が成立しているときに、前方探知部と前側方探知部とが共に物体を探知し、前方探知部が探知した物体の車両からの方向および距離と前側方探知部が探知した物体の車両からの方向および距離とが一致したとき、あるいは前方探知部と前側方探知部がそれぞれ探知した物体の位置の距離が予め定められた値を下回るとき、前方探知部が探知した物体と前側方探知部が探知した物体とが同一であると判定して、その物体については、報知部による報知を行わないようにする。

物体の探知を確実に行うため、前方探知部と前側方探知部の探知範囲は、一部で重複していることが多い。このため、車両が側方の壁に並行して後進する場合、この壁を前方探知部が探知することもありうる。上記構成によって、前方探知部と前側方探知部の重複探知範囲において、前方探知部が探知した物体については、報知部による報知を行わないようにすることができる。

車両用障害物監視装置の全体構成を示す図。 ソナー群の探知範囲の一例を示す図。 障害物監視処理を説明するフロー図。 障害物監視処理の別例を説明するフロー図。

以下、車両用障害物監視装置について、図面を用いて説明する。図１に、車両用障害物監視装置１の全体構成を示す。車両用障害物監視装置１は、ソナー群２０，探知範囲切替ＳＷ２５，探知モード切替ＳＷ２６，シフトポジションＳＷ２７，ブザー３１，ＬＥＤ３２，ＬＣＤ３３，およびこれらが接続されたＥＣＵ１０を含んで構成される。

ソナー群２０は、周知の超音波センサを用いたものであり、車両４０（図２参照）の後部バンパー等の車両後部に取り付けられ、車両４０の後方に存在する物体を探知するもので、右後側方ソナー２１，右後方ソナー２２，左後方ソナー２３，左後側方ソナー２４を含んでいる。図２のように、右後側方ソナー２１は車両４０の後部バンパー４１の右側リアコーナー部に、右後方ソナー２２は後部バンパー４１の中心と右後側方ソナー２１との間に、左後方ソナー２３は後部バンパー４１の中心と左後側方ソナー２４との間に、左後側方ソナー２４は後部バンパー４１の左側リアコーナー部に取り付けられている。

また、図２のように、各ソナー（２１〜２４）は、それぞれ、以下のような探知範囲がとなるように、超音波の出力，ゲイン，指向性等が設定されている。また、各ソナーは、全て同種のものを用いてよく、例えば設置場所に応じて、送受信兼用の超音波センサと受信専用の超音波センサとを使い分ける必要はない。
・右後側方ソナー２１：車両４０の右後側方を含む領域Ｒ１
・右後方ソナー２２：車両４０の後方の右半分を含む領域Ｒ２
・左後方ソナー２３：車両４０の後方の左半分を含む領域Ｒ３
・左後側方ソナー２４：車両４０の左後側方を含む領域Ｒ４
なお、「左右の方向」は、車両の前進方向を基準としている。よって、右後方ソナー２２，左後方ソナー２３が本発明の前方探知部に相当する。また、右後側方ソナー２１，左後側方ソナー２４が本発明の前側方探知部に相当する。

また、ソナー（超音波）を用いる代わりに、レーダ（電波）を用いて物体を探知してもよい。

なお、本実施例では、ソナー群２０は車両４０の後部に取り付けられているが、車両４０の前方に存在する物体を探知可能なように、車両４０の前部バンパー４２等に取り付けてもよい。

図１に戻り、探知範囲切替ＳＷ２５は、ユーザの操作により、ソナー群２０の探知範囲を切り替えるためのものである。探知範囲は、例えば、以下のように２つが設定されている。なお、探知範囲切替ＳＷ２５が本発明の探知範囲設定部に相当する。
・短距離探知モード：車両４０の後側方は０．５ｍ以内で後方は１．０ｍ以内のような比較的短距離を探知範囲とする（図２のＲ５に相当）。
・長距離探知モード：車両４０の後側方，後方とも３．０ｍ以内のような比較的長距離を探知範囲とする（図２のＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に相当）。
なお、探知距離は各ソナーの位置を基準としている。

探知モード切替ＳＷ２６は、ユーザの操作により、ソナー群２０の探知モードを切り替えるためのものである。この場合は、探知範囲による制約を受けないようにできる。探知モードは、例えば、以下のように２つが設定されている。なお、探知モード切替ＳＷ２６が本発明の設定入力部に相当する。
・通常モード：ソナー群２０の全てのソナー（２１〜２４）で探知された物体について、その存在を報知する。
・制限モード：右後側方ソナー２１および左後側方ソナー２４で探知された物体について、その存在の報知を制限する。あるいは、探知された物体が予め定められた探知範囲にあるときは、その存在の報知を制限する。

シフトポジションＳＷ２７は、シフトレバー（図示せず）の位置を示すもので、シフト位置に対応したスイッチがオン状態となる。

ブザー３１，ＬＥＤ３２，ＬＣＤ３３は、ソナー群２０が物体を探知したときに、その旨をユーザに報知するためのものである。なお、ブザー３１，ＬＥＤ３２，ＬＣＤ３３が本発明の報知部に相当する。

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，および信号入出力回路であるＩ／Ｏ１４がバスライン１５で接続された周知のマイクロコンピュータとして構成され、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２に記憶されたプログラムを実行することで、車両用障害物監視装置１の各機能を実現する。なお、ＣＰＵ１１が本発明の報知制限条件成立判定部，報知制御部に相当する。また、車両用障害物監視装置１の障害物の探知あるいは障害物の報知等の一般的な動作については、上記の特許文献と同様であるため、ここでの詳細な説明は割愛する。

図３を用いて、ＥＣＵ１０のＣＰＵ１１が実行する障害物監視処理について説明する。なお、本処理は、予め定められたタイミングで繰り返し実行される。まず、シフトポジションＳＷ２６からシフトレバーの位置を含む情報（シフト位置情報）を取得する（Ｓ１１）。

次に、シフトレバーの位置に対応したソナーにより探知を開始する（Ｓ１２）。本実施例では、ソナー群２０は車両４０の後部バンパー４１に取り付けられているので、シフトレバーが「Ｒ（リバース）」のような後退位置にあるときに探知を開始する。また、ソナー群が車両４０の前部バンパー４２に取り付けられているときには、シフトレバーが「Ｄ（ドライブ）」のような前進位置にあるときに探知を開始する。

また、シフトレバーの位置に関係なく、常時ソナーにより周囲の物体の探知を行ってもよい。

次に、探知範囲切替ＳＷ２５，探知モード切替ＳＷ２６の状態に関する情報（スイッチ情報）を取得する（Ｓ１３）。そして、ソナー群２０により探知された物体の存在の報知を制限するための、予め定められた報知制限条件が成立したか否かを判定する。報知制限条件は、以下のうちの一つあるいは複数を用いる。
・探知範囲切替ＳＷ２５の操作により、長距離探知モードに設定されているとき、報知制限条件が成立したと判定する。
・探知モード切替ＳＷ２６の操作により、制限モードに設定されているとき、報知制限条件が成立したと判定する。

報知制限条件が成立しないと判定したとき（Ｓ１４：Ｎｏ）、通常の探知を実施する（Ｓ２４）。すなわち、ソナー群２０により探知された全ての物体について、ブザー３１，ＬＥＤ３２，ＬＣＤ３３のうちの少なくとも１つを用いて、その存在を障害物として報知する。無論、例えば、車両４０と探知した物体との距離に応じて、報知態様を変化させてもよいし、探知した物体の大きさを推定演算し、車両４０の走行の妨げになる物体についてのみ障害物として報知してもよい。

一方、報知制限条件が成立したと判定したとき（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、ソナー群２０の探知情報を取得する（Ｓ１５）。そして、左右の後側方ソナー（２１，２４）のいずれも物体を探知しないとき（Ｓ１６：Ｎｏ）、左右の後方ソナー（２２，２３）の探知状態を調べる。そして、左右の後方ソナーの少なくともいずれかが物体を探知したとき（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、探知した物体の存在を障害物として報知する（Ｓ２３）。報知態様は、上述のステップＳ２４と同様である。

一方、左右の後側方ソナー（２１，２４）の少なくともいずれかが物体を探知したとき（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、左右の後方ソナー（２２，２３）の探知状態を調べる。そして、左右の後方ソナーのいずれも物体を探知しないとき（Ｓ１７：Ｎｏ）、探知した物体の存在を障害物として報知しない（Ｓ２１）。このとき、ブザーの音量を通常の探知時よりも小さくする、あるいはＬＥＤの輝度を通常の探知時よりも暗くする等し、通常時（すなわち、ステップＳ２４）とは異なる報知態様で報知を行ってもよい（後述のステップＳ１９，Ｓ１６３も同様）。

一方、左右の後方ソナー（２２，２３）の少なくともいずれかが物体を探知したとき（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、探知した物体が、左右の後側方ソナー（２１，２４）が探知した物体と同一かどうかを判定する。後方ソナーが探知した物体が、後側方ソナーが探知した物体と同一でないと判定したとき（Ｓ１８：Ｎｏ）、後方ソナーが探知した物体の存在を障害物として報知する（Ｓ２０）。

一方、後方ソナーが探知した物体が、後側方ソナーが探知した物体と同一であると判定したとき、例えば、後方ソナーが探知した物体の位置（車両４０からの方向および距離）と後側方ソナーが探知した物体の位置とが一致するとき、あるいは２つのソナーの探知位置の距離が予め定められた値を下回るとき（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、探知した物体の存在を障害物として報知しない（Ｓ１９）。

図４を用いて、ＥＣＵ１０のＣＰＵ１１が実行する障害物監視処理の別例について説明する。なお、本処理は、図３の変形例であるため、同一の処理ステップについては同一の番号を付与し、ここでの詳細な説明は割愛する。

図３と同様に、ステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を実行し、報知制限条件が成立しないと判定したとき（Ｓ１４：Ｎｏ）、通常の探知を実施する（Ｓ２４）。一方、報知制限条件が成立したと判定したとき（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、ソナー群２０の探知情報を取得する（Ｓ１５）。

次に、後方ソナー（２２，２３）のうちの少なくともいずれかが物体を探知したとき（Ｓ１６１：Ｙｅｓ）、後側方ソナー（２１，２４）の探知状態を調べる。そして、後側方ソナーの少なくともいずれか、後方ソナーが探知した物体と同一の物体を探知したとき（Ｓ１６２：Ｙｅｓ）、探知した物体の存在を報知しない（Ｓ１６３）。

一方、後側方ソナーが、後方ソナーが探知した物体と同一の物体を探知しないとき（Ｓ１６２：Ｎｏ）、後方ソナーが探知した物体の存在を障害物として報知する（Ｓ１６４）。

図２を用いて、図３および図４の処理について説明する。図２の例は、車両４０が後進しながら車庫入れを行う状態を示しており、車両４０の右側後方には塀５１があり、車両４０の後方には植木５２がある。車両４０は、塀５１に対してほぼ並行して後進しているので、この塀５１を障害物として報知すると、塀５１を障害物と見なしていないユーザは煩わしく感じる。

そこで、図３あるいは図４の処理のように、右後側方ソナー２１が塀５１を探知しても、その存在を報知しないことで、ユーザの煩わしさを解消することができる。このとき、植木５２は、左右の後方ソナー（２２，２３）で探知できるので、探知漏れが起こることもない。

しかし、一般的には、より正確に物体の探知を行うようにするために、各ソナーの探知範囲は隣接したソナーで重複していることが多い。図２の例では、探知範囲Ｒ１とＲ２には重複探知範囲Ｒ１２があり、探知範囲Ｒ２とＲ３には重複探知範囲Ｒ２３があり、探知範囲Ｒ３とＲ４には重複探知範囲Ｒ３４がある。また、探知範囲Ｒ５も、各ソナーの探知範囲が重複している（実線は各ソナーの探知範囲の包絡線を表す）。

上述のような探知範囲のとき、植木５２は、右後方ソナー２２，左後方ソナー２３のいずれでも探知できる。また、塀５１は、右後側方ソナー２１，右後方ソナー２２のいずれでも探知できる。このとき、従来の方法では、右後側方ソナー２１が塀５１を探知したことを報知しないようにしても、右後方ソナー２２が塀５１を探知しているので、結果として塀５１の存在は報知されてしまう。一方、図３の処理では、右後側方ソナー２１が塀５１を探知したときに、右後方ソナー２２が塀５１を探知したかどうかを調べ、右後方ソナー２２も塀５１（つまり、同一の物体）を探知したときには、その存在を報知しないようにしているので、ユーザの煩わしさを解消することができる。

また、図４の処理では、右後方ソナー２２が塀５１を探知したときに、右後側方ソナー２１が塀５１を探知したかどうかを調べ、右後側方ソナー２１も塀５１（つまり、同一の物体）を探知したときには、その存在を報知しないようにしているので、ユーザの煩わしさを解消することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１ 車両用障害物監視装置
１０ ＥＣＵ
１１ ＣＰＵ（報知制限条件成立判定部，報知制御部）
２０ ソナー群
２１ 右後側方ソナー（前側方探知部）
２２ 右後方ソナー（前方探知部）
２３ 左後方ソナー（前方探知部）
２４ 左後側方ソナー（前側方探知部）
２５ 探知範囲切替ＳＷ（探知範囲設定部）
２６ 探知モード切替ＳＷ（設定入力部）
２７ シフトポジションＳＷ
３１ ブザー（報知部）
３２ ＬＥＤ（報知部）
３３ ＬＣＤ（報知部）
４０ 車両

Claims (3)

1. 車両の進行方向に対して前方の物体を探知する前方探知部と、
   前記車両の進行方向に対して前側方の物体を探知する前側方探知部と、
   探知した前記物体の存在を障害物として報知する報知部と、
   前記報知部による前記障害物の報知を制限するための、予め定められた報知制限条件が成立したか否かを判定する報知制限条件成立判定部と、
   前記報知制限条件が成立したと判定したときに、前記前側方探知部が探知した物体については、前記報知部による報知を制限する報知制御部と、
   を備え、
   前記報知制御部は、前記報知制限条件が成立しているときに、前記前方探知部と前記前側方探知部とが共に物体を探知し、前記前方探知部が探知した物体の前記車両からの方向および距離と前記前側方探知部が探知した物体の前記車両からの方向および距離とが一致したとき、あるいは前記前方探知部と前記前側方探知部がそれぞれ探知した物体の位置の距離が予め定められた値を下回るとき、前記前方探知部が探知した物体と前記前側方探知部が探知した物体とが同一であると判定して、その物体については、前記報知部による報知を行わないようにすることを特徴とする車両用障害物監視装置。
2. 前記前方探知部および前記前側方探知部の探知範囲を設定する探知範囲設定部を備え、
   前記報知制限条件成立判定部は、前記探知範囲が予め定められた範囲を超えたときに、前記報知制限条件が成立したと判定する請求項１に記載の車両用障害物監視装置。
3. ユーザの操作により、前記報知部による前記障害物の報知を制限するか否かの設定を行う設定入力部を備え、
   前記報知制限条件成立判定部は、前記ユーザが、前記報知部による前記障害物の報知を制限する設定入力を行ったときに、前記報知制限条件が成立したと判定する請求項１または請求項２に記載の車両用障害物監視装置。