JPH07291065A - Obstruction monitoring device for vehicle - Google Patents
Obstruction monitoring device for vehicleInfo
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- JPH07291065A JPH07291065A JP6107736A JP10773694A JPH07291065A JP H07291065 A JPH07291065 A JP H07291065A JP 6107736 A JP6107736 A JP 6107736A JP 10773694 A JP10773694 A JP 10773694A JP H07291065 A JPH07291065 A JP H07291065A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両用障害物監視装置
に係り、特に、車両後退時における車両の移動軌跡を予
測してドライバーに報知する場合に好適な車両用障害物
監視装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle obstacle monitoring device, and more particularly to a vehicle obstacle monitoring device suitable for predicting a moving path of a vehicle when the vehicle is retreating and informing the driver.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば特開平３−２８０４０
号公報や特開平３−５７７３８号公報等に記載されてい
る如く、車両の外壁部分に装備したカメラやソナーによ
り車両外部に存在する障害物を検知し、障害物が有る旨
を表示したり警報を鳴らすようにした障害物監視装置が
開発されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-28040.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-57738 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-57738, an obstacle existing outside the vehicle is detected by a camera or a sonar mounted on the outer wall of the vehicle, and the presence of the obstacle is displayed or an alarm is issued. An obstacle monitoring device has been developed that sounds.
【０００３】図７は従来の障害物監視装置を装備した車
両の外観を示すものであり、車両５０の後部バンパ５１
の両コーナ部に超音波式の障害物監視センサ５２，５３
を装備し、各障害物監視センサ５２，５３からの検知信
号をコントローラ（図示略）へ入力して所定の処理を行
い、車両後方部に設置した表示部５４の表示ランプ５
５，５６を点灯／点滅させるか（図８参照），ブザーを
鳴動させることにより、車両後方における障害物の有無
をドライバーへ警報するようになっている。FIG. 7 shows an external view of a vehicle equipped with a conventional obstacle monitoring device, and a rear bumper 51 of the vehicle 50.
Ultrasonic obstacle monitoring sensors 52, 53 at both corners of the
The display lamp 5 of the display unit 54 installed at the rear of the vehicle is equipped with a detection signal from each of the obstacle monitoring sensors 52 and 53 and performs predetermined processing by inputting the detection signals to a controller (not shown).
The driver is warned of the presence or absence of an obstacle behind the vehicle by lighting / blinking 5, 56 (see FIG. 8) or ringing a buzzer.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の障害物監視装置においては、単に表示ランプを
点灯／点滅させたりブザーを鳴動させることにより，車
両外部における障害物の存在の有無を警報するだけに過
ぎなかったため、車両ドライバーは車両と障害物との相
対的な位置関係や，車両から障害物までの距離，或いは
障害物の形状等を的確に把握することができないという
問題があった。このため、特に、運転に不慣れなドライ
バーにとっては、車両を後退させる場合に車両の最適な
後退方向や車両と障害物との位置関係を事前に予測でき
ないため、車両を円滑に後退させることができないとい
う問題があった。However, in the above-mentioned conventional obstacle monitoring device, the presence / absence of an obstacle outside the vehicle is warned by simply turning on / blinking the display lamp or ringing the buzzer. However, there is a problem that the vehicle driver cannot accurately grasp the relative positional relationship between the vehicle and the obstacle, the distance from the vehicle to the obstacle, the shape of the obstacle, and the like. Therefore, especially for a driver who is unfamiliar with driving, it is impossible to predict the optimal backward direction of the vehicle and the positional relationship between the vehicle and the obstacle in advance when the vehicle is moved backward, and the vehicle cannot be smoothly moved backward. There was a problem.
【０００５】[0005]
【発明の目的】本発明は、上記従来例の有する不都合を
改善し、特に、車両後退時における車両の予測移動軌跡
と障害物の位置とをドライバーに報知することを達成し
た車両用障害物監視装置を提供することを、その目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the inconveniences of the above-mentioned conventional examples, and in particular, to monitor the obstacle movement for a vehicle, in which it is possible to inform the driver of the predicted movement trajectory of the vehicle and the position of the obstacle when the vehicle moves backward. The purpose is to provide a device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、車両に装備さ
れ車両外部へ向けて超音波を発射すると共に車両外部の
障害物から反射して戻ってくる超音波を検出する障害物
検出センサと、前記車両の操舵角を検出する操舵角検出
センサと、前記障害物検出センサの超音波発射方向を可
変するセンサ駆動手段と、前記各センサの出力に基づく
所定の情報を表示する表示手段と、前記センサ駆動手段
及び表示手段の動作を制御する制御手段とを備え、該制
御手段が、前記障害物検出センサの超音波発射時点から
超音波検出時点までの時間に基づき車両外部の障害物の
位置座標を演算する第１の演算機能と，前記操舵角検出
センサにより検出した前記車両の操舵角に基づき旋回時
における前記車両の予測移動軌跡を演算する第２の演算
機能と，前記表示手段の動作を制御して前記演算した障
害物の位置と前記車両の予測移動軌跡を表示させる表示
制御機能とを備える、という構成を採っている。これに
よって前述した目的を達成しようとするものである。An object of the present invention is to provide an obstacle detection sensor which is mounted on a vehicle and which emits an ultrasonic wave to the outside of the vehicle and detects an ultrasonic wave reflected and returned from an obstacle outside the vehicle. A steering angle detection sensor that detects a steering angle of the vehicle, a sensor driving unit that changes the ultrasonic wave emission direction of the obstacle detection sensor, and a display unit that displays predetermined information based on the output of each sensor, And a control means for controlling the operation of the sensor driving means and the display means, the control means controlling the position of the obstacle outside the vehicle based on the time from the ultrasonic wave emission time of the obstacle detection sensor to the ultrasonic wave detection time. A first calculation function for calculating coordinates, a second calculation function for calculating a predicted movement locus of the vehicle at the time of turning based on the steering angle of the vehicle detected by the steering angle detection sensor, and the display And a display control function to control the operation of the stage to display the predicted movement locus of the position and the vehicle of the operational obstacle, adopts a configuration that. This aims to achieve the above-mentioned object.
【０００７】[0007]
【作用】本発明によれば、車両の旋回走行に際して、制
御手段が、センサ駆動手段の動作を制御して障害物検出
センサの超音波発射方向を可変させると、障害物検出セ
ンサは、車両外部へ向けて超音波を発射し車両外部の障
害物から反射して戻ってきた超音波を検出する。これに
より、制御手段は、障害物検出センサの超音波発射時点
から超音波検出時点までの時間に基づき車両外部の障害
物の位置を演算する。更に、操舵角検出センサが旋回時
における車両の操舵角を検出すると、制御手段は、車両
の操舵角に基づき旋回時における車両の予測移動軌跡を
演算する。そして、制御手段は、表示手段を作動させ、
前述のように演算した車両外部における障害物の位置及
び車両の予測移動軌跡を表示手段に表示させる。これに
より、車両ドライバーは、車両の旋回方向に存在する障
害物の位置と車両の予測移動軌跡を把握できる。According to the present invention, when the vehicle turns, the control means controls the operation of the sensor driving means to change the ultrasonic wave emitting direction of the obstacle detection sensor. Ultrasonic waves are emitted toward and the ultrasonic waves reflected from an obstacle outside the vehicle and returned are detected. Thus, the control means calculates the position of the obstacle outside the vehicle based on the time from the ultrasonic wave emission time of the obstacle detection sensor to the ultrasonic wave detection time. Further, when the steering angle detection sensor detects the steering angle of the vehicle at the time of turning, the control means calculates the predicted movement locus of the vehicle at the time of turning based on the steering angle of the vehicle. And the control means actuates the display means,
The position of the obstacle outside the vehicle and the predicted movement trajectory of the vehicle calculated as described above are displayed on the display means. Thereby, the vehicle driver can grasp the position of the obstacle existing in the turning direction of the vehicle and the predicted movement trajectory of the vehicle.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の車両用障害物監視装置を適用
してなる第１及び第２実施例を図面に基づいて説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first and second embodiments to which the vehicle obstacle monitoring device of the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
【０００９】（１）第１実施例。 先ず、本第１実施例における障害物監視装置を装備した
車両の要部の構成を図２に基づき説明すると、例えば前
輪駆動方式の車両１の後部バンパ２の中央部には、障害
物監視センサ３が装備されると共に、障害物監視センサ
３には、センサ駆動機構４が併設されている。右前輪５
には、右前輪５のホイール角度（操舵角）検出用のホイ
ール角度検出センサ６が装備されると共に、左前輪７に
は、左前輪７のホイール角度（操舵角）検出用のホイー
ル角度検出センサ８が装備されている。(1) First embodiment. First, the configuration of the main part of the vehicle equipped with the obstacle monitoring device in the first embodiment will be described with reference to FIG. 2. For example, an obstacle monitoring sensor is provided at the center of the rear bumper 2 of the front wheel drive type vehicle 1. 3, the obstacle monitoring sensor 3 is provided with a sensor driving mechanism 4. Front right wheel 5
Is equipped with a wheel angle detection sensor 6 for detecting the wheel angle (steering angle) of the right front wheel 5, and the left front wheel 7 is equipped with a wheel angle detection sensor for detecting the wheel angle (steering angle) of the left front wheel 7. Eight are equipped.
【００１０】また、車両１の内部のインストルメントパ
ネル９には、障害物監視指示スイッチ１０と表示部１１
とが装備されると共に、運転席側方には、ギヤシフトレ
バー１２が装備されており、更に、車両１の内部の所定
箇所には、障害物監視センサ３，ホイール角度検出セン
サ６，８，ギヤシフトレバー１２から各信号を入力する
と共にセンサ駆動機構４，表示部１１へ各信号を出力す
るコントローラ１３が装備されている。図中符号１４は
右後輪、符号１５は左後輪を示す。Further, on the instrument panel 9 inside the vehicle 1, an obstacle monitoring instruction switch 10 and a display section 11 are provided.
Is equipped with a gear shift lever 12 on the side of the driver's seat, and an obstacle monitoring sensor 3, wheel angle detection sensors 6, 8 and gear shift are provided at predetermined locations inside the vehicle 1. A controller 13 is provided which inputs each signal from the lever 12 and outputs each signal to the sensor drive mechanism 4 and the display unit 11. In the figure, reference numeral 14 is a right rear wheel, and reference numeral 15 is a left rear wheel.
【００１１】障害物監視指示スイッチ１０は、障害物監
視センサ３による車両後方の障害物の監視を指示するた
めのスイッチであり、車両ドライバーが障害物監視指示
スイッチ１０をオン操作すると、障害物監視指示信号が
コントローラ１３へ出力されるようになっている。コン
トローラ１３は、障害物監視指示信号に基づきセンサ制
御信号をセンサ駆動機構４へ出力すると、例えばステッ
プモータから成るセンサ駆動機構４は、障害物監視セン
サ３を駆動して後部バンパ２の右側方から左側方にかけ
ての扇状に広がる車両後方を走査させるようになってい
る。The obstacle monitoring instruction switch 10 is a switch for instructing the obstacle monitoring sensor 3 to monitor an obstacle behind the vehicle. When the vehicle driver turns on the obstacle monitoring instruction switch 10, the obstacle monitoring instruction switch 10 is monitored. The instruction signal is output to the controller 13. When the controller 13 outputs a sensor control signal to the sensor driving mechanism 4 based on the obstacle monitoring instruction signal, the sensor driving mechanism 4 including, for example, a step motor drives the obstacle monitoring sensor 3 to drive it from the right side of the rear bumper 2. It scans the rear of the vehicle, which spreads in a fan shape to the left.
【００１２】障害物監視センサ３は、例えば超音波セン
サとして構成されており、後部バンパ２の右側方から左
側方にかけての車両後方へ超音波を発射すると共に障害
物から反射して戻ってきた超音波を検出し、障害物情報
（超音波発射時点から超音波検出時点までの時間等に係
る情報）をコントローラ１３へ出力するようになってい
る。The obstacle monitoring sensor 3 is configured as, for example, an ultrasonic sensor, and emits ultrasonic waves to the rear of the vehicle from the right side of the rear bumper 2 to the left side of the rear bumper 2 and reflects the ultrasonic waves returned from the obstacle. The sound wave is detected, and obstacle information (information relating to the time from the ultrasonic wave emission time to the ultrasonic wave detection time) is output to the controller 13.
【００１３】ホイール角度検出センサ６は、右前輪５の
ホイール角度（操舵角）を検出し、また、ホイール角度
検出センサ８は、左前輪７のホイール角度（操舵角）を
検出し、検出したホイール角度信号をコントローラ１３
へ各々出力するようになっている。The wheel angle detection sensor 6 detects the wheel angle (steering angle) of the right front wheel 5, and the wheel angle detection sensor 8 detects the wheel angle (steering angle) of the left front wheel 7 and the detected wheel. Angle signal to controller 13
To output to each.
【００１４】コントローラ１３は、障害物監視センサ３
からの障害物情報及びホイール角度検出センサ６（また
はホイール角度検出センサ８）からのホイール角度信号
に基づき、表示部１１に表示情報を出力し表示部１１に
障害物を表示させると共に車両の左前輪側コーナ部及び
右後輪側コーナ部の予測移動軌跡を表示させるようにな
っている。これについては図３及び図４で詳述する。The controller 13 includes the obstacle monitoring sensor 3
Based on the obstacle information from the vehicle and the wheel angle signal from the wheel angle detection sensor 6 (or the wheel angle detection sensor 8), the display information is output to the display unit 11 to display the obstacle on the display unit 11 and the left front wheel of the vehicle. The predicted movement loci of the side corner portion and the right rear wheel side corner portion are displayed. This will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
【００１５】次に、本第１実施例における障害物監視装
置のコントローラ１３を中心とした制御系の構成を図１
に基づき説明すると、コントローラ１３は、ホイール角
度入力部１６と、座標演算部１７と、軌跡演算部１８
と、センサ制御部１９と、後退信号入力部２０と、障害
物情報演算部２１とを備える構成となっている。Next, the configuration of the control system centering on the controller 13 of the obstacle monitoring device in the first embodiment is shown in FIG.
Describing on the basis of the above, the controller 13 includes a wheel angle input unit 16, a coordinate calculation unit 17, and a trajectory calculation unit 18
The sensor control unit 19, the backward signal input unit 20, and the obstacle information calculation unit 21.
【００１６】これを詳述すると、ホイール角度入力部１
６は、ホイール角度検出センサ６，８により検出された
右前輪５のホイール角度，左前輪７のホイール角度を入
力し、座標演算部１７へ出力するようになっている。座
標演算部１７は、図３で詳述する如く、ホイール角度検
出センサ６またはホイール角度検出センサ８から入力し
たホイール角度等に基づき車両回転中心座標を演算する
ようになっている。To explain this in detail, the wheel angle input unit 1
6 inputs the wheel angle of the right front wheel 5 and the wheel angle of the left front wheel 7 detected by the wheel angle detection sensors 6 and 8, and outputs them to the coordinate calculation section 17. As described in detail with reference to FIG. 3, the coordinate calculation unit 17 is configured to calculate the vehicle rotation center coordinates based on the wheel angle input from the wheel angle detection sensor 6 or the wheel angle detection sensor 8.
【００１７】センサ制御部１９は、車両ドライバーによ
る障害物監視指示スイッチ１０のオン操作に伴う障害物
監視指示信号が入力されてくると、センサ駆動機構４へ
センサ制御信号を出力するようになっている。これによ
り、障害物監視センサ３は、車両１の後部バンパ２の右
側方から左側方にかけての車両後方へ超音波を発射する
と共に障害物から反射して戻ってきた超音波を検出する
ようになっている。The sensor control unit 19 outputs a sensor control signal to the sensor drive mechanism 4 when an obstacle monitoring instruction signal is input when the vehicle driver turns on the obstacle monitoring instruction switch 10. There is. As a result, the obstacle monitoring sensor 3 emits ultrasonic waves to the rear of the vehicle from the right side to the left side of the rear bumper 2 of the vehicle 1 and detects the ultrasonic waves reflected back from the obstacle. ing.
【００１８】後退信号入力部２０は、車両ドライバーに
よるギヤシフトレバー１２の「後退位置」への切替操作
に伴う後退信号が入力されてくると、ホイール角度入力
部１６へ制御信号を出力するようになっている。これに
より、ホイール角度入力部１６は、ホイール角度検出セ
ンサ６，８からホイール角度信号を入力するようになっ
ている。The reverse signal input section 20 outputs a control signal to the wheel angle input section 16 when a reverse signal is input in response to a switching operation of the gear shift lever 12 to the "reverse position" by the vehicle driver. ing. As a result, the wheel angle input unit 16 inputs the wheel angle signal from the wheel angle detection sensors 6 and 8.
【００１９】障害物情報演算部２１は、障害物監視セン
サ３から入力した障害物情報に基づき障害物監視センサ
３から障害物までの距離ｄ，障害物の方位φを演算し、
当該演算結果に基づく車両位置Ｐに対する障害物Ｓ１，
Ｓ２の位置／形状を表示部１１の半円状の画面１１ａに
表示させるようになっている。The obstacle information calculation unit 21 calculates the distance d from the obstacle monitoring sensor 3 to the obstacle and the azimuth φ of the obstacle based on the obstacle information input from the obstacle monitoring sensor 3.
Obstacles S1 for the vehicle position P based on the calculation result
The position / shape of S2 is displayed on the semicircular screen 11a of the display unit 11.
【００２０】軌跡演算部１８は、図３で詳述する如く、
座標演算部１７で演算された車両回転中心座標等に基づ
き車両１の後退走行時における車両１の予測移動軌跡を
演算すると共に、演算した予測移動軌跡Ｋ１，Ｋ２を表
示部１１の半円状の画面１１ａに障害物Ｓ１，Ｓ２の画
像と重ね合わせて表示させるようになっている。The locus calculation section 18, as will be described in detail with reference to FIG.
The predicted movement locus of the vehicle 1 when the vehicle 1 travels backward is calculated based on the vehicle rotation center coordinates calculated by the coordinate calculation unit 17, and the calculated predicted movement loci K1, K2 are displayed in a semicircular shape on the display unit 11. The screen 11a is displayed so as to be superimposed on the images of the obstacles S1 and S2.
【００２１】ここで、車両１の回転中心座標及び予測移
動軌跡の演算方法を図３に基づき説明すると、前輪駆動
方式による車両１は低速で後退走行する場合には後輪車
軸の延長線上に位置する１点を中心とした円弧上を移動
するため、例えば左前輪回転軸上の点から後輪車軸にお
ろした垂線と後輪車軸との交点を基準座標（ｘ0，ｙ0）
に取り、左前輪のホイール角度をθ，ホイールベースを
Ｗｂとすると、車両回転半径Ｌは、 Ｌ＝Ｗｂ／ｔａｎθ・・・・・（１） なる式（１）で表わすことができる。従って、車両回転
中心座標は、基準座標（ｘ0，ｙ0）に対して、 （ｘ0＋Ｌ，ｙ0） なる座標で表わすことができる。Here, the method of calculating the rotation center coordinates and the predicted movement locus of the vehicle 1 will be described with reference to FIG. 3. When the vehicle 1 of the front wheel drive system travels backward at a low speed, it is positioned on the extension line of the rear wheel axle. In order to move on a circular arc centered on one point, for example, the intersection point between the rear wheel axle and the perpendicular line drawn from the point on the left front wheel rotation axis to the rear wheel axle is the reference coordinate (x 0 , y 0 ).
Taking the wheel angle of the front left wheel as θ and the wheel base as Wb, the vehicle turning radius L can be expressed by the following equation (1): L = Wb / tan θ (1) Therefore, the vehicle rotation center coordinates can be expressed by coordinates (x 0 + L, y 0 ) with respect to the reference coordinates (x 0 , y 0 ).
【００２２】また、車両１における任意の点（例えば車
両１の左前輪側コーナ部）の座標（ｘ1，ｙ1）を車両１
の各部寸法から予め求めておけば、車両１の左前輪側コ
ーナ部が描く円弧状の予測移動軌跡の座標（Ｘ，Ｙ）
は、 （Ｘ−（ｘ0＋Ｌ））2＋（Ｙ−ｙ0）2 ＝（ｘ1−（ｘ0＋Ｌ））2＋（ｙ1−ｙ0）2・・・・・（２） なる式（２）を満たす点Ｘ，Ｙとして演算することがで
きる。車両１の右後輪側コーナ部などの他のコーナ部が
描く円弧状の予測移動軌跡の座標についても、前記と同
様に演算することができる。Further, the coordinates (x 1 , y 1 ) of an arbitrary point on the vehicle 1 (for example, the corner portion on the left front wheel side of the vehicle 1) is determined by the vehicle 1
If it is obtained in advance from the dimensions of each part, the coordinates (X, Y) of the arc-shaped predicted movement locus drawn by the left front wheel side corner part of the vehicle 1
Comprising - ((x 0 + L) x 1) 2 + (y 1 -y 0) 2 ····· (2) is, (X- (x 0 + L )) 2 + (Y-y 0) 2 = It can be calculated as points X and Y that satisfy the expression (2). The coordinates of the arc-shaped predicted movement locus drawn by other corners such as the right rear wheel side corner of the vehicle 1 can be calculated in the same manner as described above.
【００２３】図４は、車両１を例えば右斜め後方へ後退
走行させる時の表示部１１における表示例を示すもので
あり、表示部１１の半円状の画面１１ａには、車両位置
Ｐに対して後方に存在する障害物Ｓ１，Ｓ２の位置／形
状と合わせて，車両１の左前輪側コーナ部の予測移動軌
跡Ｋ１及び右後輪側コーナ部の予測移動軌跡Ｋ２が表示
されている状態を示している。この場合、車両１を左斜
め後方へ後退走行させる時についても同様な表示を行う
ことができるようになっている。図４に示す点線は表示
を見やすくするための目盛である。FIG. 4 shows an example of display on the display unit 11 when the vehicle 1 travels backward obliquely to the right, and the semi-circular screen 11a of the display unit 11 shows the vehicle position P relative to the vehicle position P. In addition to the positions / shapes of the obstacles S1 and S2 existing behind the vehicle, the predicted movement locus K1 of the left front wheel side corner portion and the predicted movement locus K2 of the right rear wheel side corner portion of the vehicle 1 are displayed. Shows. In this case, the same display can be made when the vehicle 1 is traveling backward diagonally to the left. The dotted line shown in FIG. 4 is a scale for making the display easy to see.
【００２４】次に、上記の如く構成した本第１実施例の
作用を図５を中心に説明する。Next, the operation of the first embodiment constructed as described above will be described with reference to FIG.
【００２５】車両ドライバーが車両１を例えば右斜め後
方へ後退走行させるに際して障害物監視指示スイッチ１
０をオン操作すると（ステップＳ１の肯定）、コントロ
ーラ１３のセンサ制御部１９がセンサ駆動機構４へセン
サ制御信号を出力するため、センサ駆動機構４は、障害
物監視センサ３を駆動し後部バンパ２の右側方から左側
方にかけての扇状に広がる車両後方を走査させる（ステ
ップＳ２）。When the vehicle driver drives the vehicle 1 backwards obliquely to the right, for example, the obstacle monitoring instruction switch 1
When 0 is turned on (Yes in step S1), the sensor control unit 19 of the controller 13 outputs a sensor control signal to the sensor drive mechanism 4, so that the sensor drive mechanism 4 drives the obstacle monitoring sensor 3 and the rear bumper 2 The rear of the vehicle, which spreads in a fan shape from the right side to the left side, is scanned (step S2).
【００２６】これにより、障害物監視センサ３は、後部
バンパ２の右側方から左側方にかけての車両後方へ超音
波を発射すると共に障害物から反射して戻ってきた超音
波を検出し、障害物情報（超音波発射時点から超音波検
出時点までの時間等に係る情報）をコントローラ１３の
障害物情報演算部２１へ出力する。障害物情報演算部２
１は、障害物監視センサ３から障害物までの距離ｄ，障
害物の方位φを演算し（ステップＳ３）、当該演算結果
に基づき車両位置Ｐに対する障害物Ｓ１，Ｓ２の位置／
形状を表示部１１の半円状の画面１１ａに表示させる
（ステップＳ４）。As a result, the obstacle monitoring sensor 3 emits an ultrasonic wave to the rear of the vehicle from the right side to the left side of the rear bumper 2 and detects the ultrasonic wave reflected and returned from the obstacle, and the obstacle is detected. The information (information relating to the time from the ultrasonic wave emission time to the ultrasonic wave detection time) is output to the obstacle information calculation unit 21 of the controller 13. Obstacle information calculation unit 2
1 calculates the distance d from the obstacle monitoring sensor 3 to the obstacle and the azimuth φ of the obstacle (step S3), and based on the calculation result, positions of the obstacles S1 and S2 with respect to the vehicle position P /
The shape is displayed on the semicircular screen 11a of the display unit 11 (step S4).
【００２７】次に、コントローラ１３の障害物情報演算
部２１が、障害物監視センサ３により後部バンパ２の右
側方から左側方にかけての車両後方（全方位）の走査が
終了したと判断し（ステップＳ５の肯定）、終了信号を
後退信号入力部２０へ出力する。次いで、後退信号入力
部２０は、車両ドライバーが車両１を右斜め後方へ後退
走行させるべくギヤシフトレバー１２を「リバース」に
切替操作したことに伴う後退信号を入力すると（ステッ
プＳ６の肯定）、制御信号をホイール角度入力部１６へ
出力する。Next, the obstacle information calculation unit 21 of the controller 13 determines that the obstacle monitoring sensor 3 has finished scanning the vehicle rearward (omnidirectional) from the right side of the rear bumper 2 to the left side (step). An affirmative result of S5), and an end signal is output to the backward signal input unit 20. Next, when the vehicle driver inputs a backward signal resulting from the vehicle driver switching the gear shift lever 12 to "reverse" in order to drive the vehicle 1 to the diagonally backward rearward direction (Yes in step S6), the control is performed. The signal is output to the wheel angle input unit 16.
【００２８】これにより、ホイール角度入力部１６は、
左前輪側のホイール角度検出センサ６から左前輪のホイ
ール角度θを入力し、座標演算部１７へ出力する（ステ
ップＳ７）。座標演算部１７は、左前輪のホイール角度
θ，ホイールベースＷｂ，車両回転半径Ｌに基づき車両
回転中心座標（ｘ0＋Ｌ，ｙ0）を演算し、軌跡演算部１
８へ出力する（ステップＳ８）。As a result, the wheel angle input section 16 is
The wheel angle θ of the left front wheel is input from the wheel angle detection sensor 6 on the left front wheel side and output to the coordinate calculation unit 17 (step S7). The coordinate calculation unit 17 calculates vehicle rotation center coordinates (x 0 + L, y 0 ) based on the wheel angle θ of the left front wheel, the wheel base Wb, and the vehicle rotation radius L, and the trajectory calculation unit 1
8 (step S8).
【００２９】軌跡演算部１８は、上述した式（２）に基
づき、車両１の左前輪側コーナ部及び右後輪側コーナ部
が各々描く円弧状の予測移動軌跡を演算し（ステップＳ
９）、演算した予測移動軌跡Ｋ１，Ｋ２を表示部１１の
半円状の画面１１ａに障害物Ｓ１，Ｓ２の画像と重ね合
わせて表示させる（ステップＳ１０）。これにより、車
両ドライバーは、車両１の後退方向の障害物の位置や形
状と共に左前輪側コーナ部及び右後輪側コーナ部が描く
予測移動軌跡を目視確認できるため、車両１を円滑に後
退走行させることができる。The locus calculation unit 18 calculates the arc-shaped predicted movement loci drawn by the left front wheel side corner portion and the right rear wheel side corner portion of the vehicle 1 based on the above equation (2) (step S).
9) The calculated predicted movement trajectories K1 and K2 are displayed on the semicircular screen 11a of the display unit 11 so as to be superimposed on the images of the obstacles S1 and S2 (step S10). As a result, the vehicle driver can visually check the predicted movement locus drawn by the left front wheel side corner portion and the right rear wheel side corner portion as well as the position and shape of the obstacle in the backward direction of the vehicle 1, so that the vehicle 1 travels backward smoothly. Can be made.
【００３０】本第１実施例では、車両１を右斜め後方へ
後退走行させる場合について説明したが、車両１を例え
ば左斜め後方へ後退走行させる場合についても上記と同
様の演算により表示部１１に障害物の位置や車両１の予
測移動軌跡を表示することができる。In the first embodiment, the case where the vehicle 1 is made to travel backward obliquely to the right has been described, but when the vehicle 1 is made to travel backward obliquely to the left, for example, the same calculation as above is performed and the display 11 is displayed. The position of the obstacle and the predicted movement trajectory of the vehicle 1 can be displayed.
【００３１】上述したように、本第１実施例によれば、
車両を後退走行させる場合には，障害物監視センサ３の
検出情報に基づき車両後方に存在する障害物の位置／形
状を演算すると共に，ホイール角度検出センサ６の検出
情報に基づき車両の予測移動軌跡を演算し，表示部１１
に障害物の位置と重ね合わせて車両の予測移動軌跡を表
示するため、ドライバーは車両の最適な後退方向や車両
と障害物との位置関係を事前に予測することができ、こ
の結果、運転に不慣れなドライバーでも車両を障害物に
対して回避させながら円滑に後退走行させることができ
る。As described above, according to the first embodiment,
When the vehicle travels backward, the position / shape of an obstacle existing behind the vehicle is calculated based on the detection information of the obstacle monitoring sensor 3, and the predicted movement locus of the vehicle is calculated based on the detection information of the wheel angle detection sensor 6. Is calculated, and the display unit 11
Since the predicted movement trajectory of the vehicle is displayed on top of the obstacle position, the driver can predict the optimal backward direction of the vehicle and the positional relationship between the vehicle and the obstacle in advance. Even an inexperienced driver can smoothly move backward while avoiding the obstacle.
【００３２】（２）第２実施例。 図６は本第２実施例における障害物監視装置のコントロ
ーラを中心とした制御系の構成を示すものであり、本第
２実施例が上記第１実施例と相異する点は、ホイール角
度を直接検出する代わりに，ステアリング角度を検出し
当該ステアリング角度をホイール角度に変換するように
した点であり、これ以外の構成は上記第１実施例と同様
構成のため、共通する構成には同一符号を付し説明を省
略または簡略化する。(2) Second embodiment. FIG. 6 shows the configuration of a control system centered on the controller of the obstacle monitoring device in the second embodiment. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the wheel angle is different. Instead of the direct detection, the steering angle is detected and the steering angle is converted into a wheel angle. Since the other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the common configurations. The explanation is omitted or simplified.
【００３３】本第２実施例における上記第１実施例との
相異点を具体的に説明すると、右前輪５と左前輪７とを
連結する車軸３０には、ステアリング３１が装備された
ステアリング軸３２が連結されると共に、ステアリング
軸３２には、ステアリング角度検出センサ３３が装備さ
れている。また、コントローラ３４は、上記図１に示し
たホイール角度入力部１６〜障害物情報演算部２１の他
に，ステアリング角度入力部３５と、角度変換部３６と
を更に備える構成となっている。The difference between the second embodiment and the first embodiment will be described in detail. A steering shaft provided with a steering wheel 31 is attached to an axle 30 connecting the right front wheel 5 and the left front wheel 7. The steering shaft 32 is equipped with a steering angle detection sensor 33 while 32 are connected. Further, the controller 34 is configured to further include a steering angle input unit 35 and an angle conversion unit 36 in addition to the wheel angle input unit 16 to the obstacle information calculation unit 21 shown in FIG.
【００３４】ステアリング角度検出センサ３３は、車両
ドライバーによるステアリング３１の操舵に伴うステア
リング角度（操舵角）を検出し、検出したステアリング
角度信号をコントローラ３４のステアリング角度入力部
３５へ出力するようになっている。ステアリング角度入
力部３５は、ステアリング角度を変換部３６へ出力する
ようになっており、角度変換部３６は、ステアリング角
度をホイール角度に変換し、ホイール角度入力部１６へ
出力するようになっている。これ以降の処理は上記第１
実施例と同様である。The steering angle detection sensor 33 detects the steering angle (steering angle) associated with the steering of the steering wheel 31 by the vehicle driver and outputs the detected steering angle signal to the steering angle input section 35 of the controller 34. There is. The steering angle input unit 35 is configured to output the steering angle to the conversion unit 36, and the angle conversion unit 36 is configured to convert the steering angle to the wheel angle and output the wheel angle to the wheel angle input unit 16. . Subsequent processing is the above first
It is similar to the embodiment.
【００３５】次に、上記の如く構成した本第２実施例の
作用を説明する。Next, the operation of the second embodiment constructed as described above will be described.
【００３６】車両ドライバーが車両１を例えば右斜め後
方へ後退走行させるべく、ギヤシフトレバー１２を「リ
バース」に切替操作すると共にステアリング３１を操作
すると、ステアリング角度検出センサ３３は、ステアリ
ング角度信号をコントローラ３４のステアリング角度入
力部３５へ出力する。When the vehicle driver switches the gear shift lever 12 to "reverse" and operates the steering wheel 31 in order to drive the vehicle 1 backward obliquely rearward, the steering angle detection sensor 33 outputs a steering angle signal to the controller 34. To the steering angle input unit 35.
【００３７】これにより、ステアリング角度入力部３５
が、ステアリング角度を角度変換部３６へ供給すると、
角度変換部３６は、ステアリング角度をホイール角度に
変換し、ホイール角度入力部１６へ出力する。ホイール
角度入力部１６が、ホイール角度を座標演算部１７へ出
力すると、座標演算部１７は、車両回転中心座標を演算
し、軌跡演算部１８へ出力する。As a result, the steering angle input unit 35
However, when the steering angle is supplied to the angle conversion unit 36,
The angle conversion unit 36 converts the steering angle into a wheel angle and outputs it to the wheel angle input unit 16. When the wheel angle input unit 16 outputs the wheel angle to the coordinate calculation unit 17, the coordinate calculation unit 17 calculates the vehicle rotation center coordinate and outputs it to the trajectory calculation unit 18.
【００３８】他方、障害物監視センサ３が、車両後方及
び後部バンパ２の右側方から左側方にかけて超音波を発
射すると共に障害物から反射して戻ってきた超音波を検
出し、障害物情報をコントローラ１３の障害物情報演算
部２１へ出力するため、障害物情報演算部２１は、車両
位置に対する障害物の位置／形状を表示部１１の半円状
の画面１１ａに表示させる。On the other hand, the obstacle monitoring sensor 3 emits ultrasonic waves from the right side to the left side of the vehicle rear side and the rear bumper 2 and detects the ultrasonic waves reflected and returned from the obstacle to obtain obstacle information. In order to output to the obstacle information calculation unit 21 of the controller 13, the obstacle information calculation unit 21 displays the position / shape of the obstacle with respect to the vehicle position on the semicircular screen 11a of the display unit 11.
【００３９】また、軌跡演算部１８は、車両１の左前輪
側コーナ部及び右後輪側コーナ部が各々描く円弧状の予
測移動軌跡を演算し、演算した予測移動軌跡を表示部１
１の半円状の画面１１ａに障害物の画像と重ね合わせて
表示させる。これにより、車両ドライバーは、車両１の
後退方向の障害物の位置や形状と共に左前輪側コーナ部
及び右後輪側コーナ部が描く予測移動軌跡を目視確認で
きるため、車両１を円滑に後退走行させることができ
る。The locus calculation unit 18 also calculates arc-shaped predicted movement loci drawn by the left front wheel side corner portion and the right rear wheel side corner portion of the vehicle 1, and the calculated predicted movement locus is displayed on the display unit 1.
The image is displayed on the first semi-circular screen 11a so as to be superimposed on the image of the obstacle. As a result, the vehicle driver can visually check the predicted movement locus drawn by the left front wheel side corner portion and the right rear wheel side corner portion as well as the position and shape of the obstacle in the backward direction of the vehicle 1, so that the vehicle 1 travels backward smoothly. Can be made.
【００４０】上述したように、本第２実施例によれば、
車両を後退走行させる場合には，障害物監視センサ３の
検出情報に基づき車両後方に存在する障害物の位置／形
状を演算すると共に，ステアリング角度検出センサ３３
の検出情報に基づき車両の予測移動軌跡を演算し，表示
部１１に障害物の位置と重ね合わせて車両の予測移動軌
跡を表示するため、上記第１実施例と同様に、ドライバ
ーは車両の最適な後退方向や車両と障害物との位置関係
を事前に予測することができ、この結果、運転に不慣れ
なドライバーでも車両を障害物に対して回避させながら
円滑に後退走行させることができる。As described above, according to the second embodiment,
When the vehicle travels backward, the position / shape of an obstacle existing behind the vehicle is calculated based on the detection information of the obstacle monitoring sensor 3, and the steering angle detection sensor 33
The predicted movement path of the vehicle is calculated based on the detection information of the vehicle, and the predicted movement path of the vehicle is displayed on the display unit 11 so as to overlap with the position of the obstacle. It is possible to predict in advance the reverse direction and the positional relationship between the vehicle and the obstacle, and as a result, even a driver unfamiliar with driving can smoothly travel backward while avoiding the vehicle against the obstacle.
【００４１】ここで、上記第１及び第２実施例では、車
両用障害物監視装置を前輪駆動方式の車両に適用した場
合を例に上げたが、後輪駆動方式の車両に適用してもよ
い。また、第１及び第２実施例では、オートマチック方
式ギヤを装備した車両を例に上げたが、マニュアル方式
ギヤを装備した車両に適用してもよい。Here, in the first and second embodiments, the case where the vehicle obstacle monitoring device is applied to the vehicle of the front wheel drive system is taken as an example, but it is also applied to the vehicle of the rear wheel drive system. Good. Further, in the first and second embodiments, the vehicle equipped with the automatic system gear is taken as an example, but it may be applied to the vehicle equipped with the manual system gear.
【００４２】また、上記第１及び第２実施例では、車両
の後部バンパに障害物監視センサ３を装備し，車両の後
退旋回走行時における予測移動軌跡及び障害物の位置を
表示部１１に表示させるようにしたが、車両の前部バン
パに障害物監視センサ３を装備し，車両の前進旋回走行
時における予測移動軌跡及び障害物の位置を表示部１１
に表示させるようにしてもよい。これにより、例えば霧
等の発生により前方視界が悪化している場合でも、車両
を円滑に前進走行させることができる。In the first and second embodiments, the rear bumper of the vehicle is equipped with the obstacle monitoring sensor 3, and the display unit 11 displays the predicted movement locus and the position of the obstacle when the vehicle travels backwards. However, the front bumper of the vehicle is equipped with the obstacle monitoring sensor 3 to display the predicted movement locus and the position of the obstacle when the vehicle turns forward.
May be displayed on the screen. As a result, the vehicle can be smoothly moved forward even when the forward visibility is deteriorated due to the generation of fog or the like.
【００４３】更に、上記第１及び第２実施例では、障害
物監視センサ３の超音波発射方向を機械式のセンサ駆動
機構４により可変する構成としたが、障害物監視センサ
を，超音波発射／検出用素子を半円形状のセンサ本体の
周方向に沿って多数配列した多素子切替式センサとして
構成し、電気信号処理により超音波を発射する素子を適
宜切替えることにより、超音波発射方向を可変制御して
もよい。また、障害物監視センサを，超音波振動子を直
列に複数配列した位相制御式センサとして構成し、電気
信号処理により各振動子に印加する電圧を位相制御する
ことにより、超音波発射方向を可変制御してもよい。Further, in the first and second embodiments, the ultrasonic wave emitting direction of the obstacle monitoring sensor 3 is changed by the mechanical sensor drive mechanism 4. However, the obstacle monitoring sensor is ultrasonically emitted. / The ultrasonic emission direction can be changed by appropriately configuring the multi-element switching sensor in which a large number of detection elements are arranged along the circumferential direction of the semi-circular sensor body, and switching the elements that emit ultrasonic waves by electrical signal processing. It may be variably controlled. Also, the obstacle monitoring sensor is configured as a phase control type sensor in which multiple ultrasonic transducers are arranged in series, and the ultrasonic wave emission direction can be changed by controlling the phase of the voltage applied to each transducer by electrical signal processing. You may control.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用障
害物監視装置によれば、車両を旋回走行させるに際して
は，障害物検出センサの検出情報に基づき車両外部に存
在する障害物の位置を演算すると共に，操舵角検出セン
サの検出情報に基づき旋回時における車両の予測移動軌
跡を演算し，表示手段に障害物の位置と共に車両の予測
移動軌跡を表示するため、ドライバーは車両の最適な走
行方向や車両と障害物との位置関係を事前に予測するこ
とができ、この結果、例えば運転に不慣れなドライバー
が車両を斜め後方へ後退走行させる場合，或いは霧等の
発生により前方視界が悪化している時に車両を斜め前方
へ前進走行させる場合の何れの場合においても、車両を
障害物に対して回避させながら円滑に旋回走行させるこ
とができる、という効果を奏する。As described above, according to the vehicle obstacle monitoring device of the present invention, when the vehicle is turned, the position of the obstacle existing outside the vehicle is detected based on the information detected by the obstacle detection sensor. And the predicted movement locus of the vehicle at the time of turning based on the detection information of the steering angle detection sensor, and the predicted movement locus of the vehicle is displayed on the display means together with the position of the obstacle. The traveling direction and the positional relationship between the vehicle and the obstacle can be predicted in advance, and as a result, for example, when a driver unfamiliar with the vehicle drives the vehicle backward obliquely backward, or the fog deteriorates the forward visibility. In any case in which the vehicle travels diagonally forward while driving, the vehicle can smoothly turn while avoiding obstacles. An effect.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明を適用した第１実施例における車両用障
害物監視装置の制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control system of a vehicle obstacle monitoring device in a first embodiment to which the present invention is applied.
【図２】第１実施例における車両用障害物監視装置を装
備した車両の要部の構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a main part of a vehicle equipped with the vehicle obstacle monitoring device according to the first embodiment.
【図３】第１実施例における車両回転中心座標及び車両
軌跡を演算する際の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for calculating a vehicle rotation center coordinate and a vehicle locus in the first embodiment.
【図４】第１実施例における障害物及び車両軌跡の表示
例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a display example of an obstacle and a vehicle trajectory in the first embodiment.
【図５】第１実施例における障害物及び車両軌跡の表示
処理の流れ図である。FIG. 5 is a flowchart of a process of displaying an obstacle and a vehicle trajectory in the first embodiment.
【図６】第２実施例における車両用障害物監視装置の制
御系の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a control system of a vehicle obstacle monitoring device in a second embodiment.
【図７】従来例における障害物監視センサ等を装備した
車両の概略構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of a vehicle equipped with an obstacle monitoring sensor and the like in a conventional example.
【図８】従来例における障害物の表示例を示す説明図で
ある。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a display example of an obstacle in the conventional example.
１ 車両 ３ 障害物検出センサとしての障害物監視センサ ４ センサ駆動手段としてのセンサ駆動機構 ５，６ 操舵角検出センサとしてのホイール角度検出セ
ンサ １１ 表示手段としての表示部 １３，３４ 制御手段としてのコントローラ ３３ 操舵角検出センサとしてのステアリング角度検出
センサDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 3 Obstacle monitoring sensor as obstacle detection sensor 4 Sensor drive mechanism as sensor drive means 5,6 Wheel angle detection sensor as steering angle detection sensor 11 Display section as display means 13,34 Controller as control means 33 Steering angle detection sensor as steering angle detection sensor
Claims (1)
を発射すると共に車両外部の障害物から反射して戻って
くる超音波を検出する障害物検出センサと、前記車両の
操舵角を検出する操舵角検出センサと、前記障害物検出
センサの超音波発射方向を可変するセンサ駆動手段と、
前記各センサの出力に基づく所定の情報を表示する表示
手段と、前記センサ駆動手段及び表示手段の動作を制御
する制御手段とを備え、 該制御手段が、前記障害物検出センサの超音波発射時点
から超音波検出時点までの時間に基づき車両外部の障害
物の位置座標を演算する第１の演算機能と，前記操舵角
検出センサにより検出した前記車両の操舵角に基づき旋
回時における前記車両の予測移動軌跡を演算する第２の
演算機能と，前記表示手段の動作を制御して前記演算し
た障害物の位置と前記車両の予測移動軌跡を表示させる
表示制御機能とを備えていることを特徴とした車両用障
害物監視装置。1. An obstacle detection sensor mounted on a vehicle for emitting an ultrasonic wave to the outside of the vehicle and detecting an ultrasonic wave returning from an obstacle outside the vehicle and detecting a steering angle of the vehicle. Steering angle detection sensor, and sensor drive means for changing the ultrasonic wave emission direction of the obstacle detection sensor,
Display means for displaying predetermined information based on the output of each sensor, and control means for controlling the operation of the sensor driving means and the display means, the control means being the ultrasonic wave emission time point of the obstacle detection sensor. To the ultrasonic detection time, the first calculation function for calculating the position coordinates of the obstacle outside the vehicle, and the prediction of the vehicle at the time of turning based on the steering angle of the vehicle detected by the steering angle detection sensor A second calculation function for calculating a movement locus, and a display control function for controlling the operation of the display means to display the calculated position of the obstacle and the predicted movement locus of the vehicle. Obstacle monitoring device for vehicles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6107736A JPH07291065A (en) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | Obstruction monitoring device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6107736A JPH07291065A (en) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | Obstruction monitoring device for vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07291065A true JPH07291065A (en) | 1995-11-07 |
Family
ID=14466654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6107736A Withdrawn JPH07291065A (en) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | Obstruction monitoring device for vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07291065A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2320326A (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Collision warning by path prediction of a vehicle |
| JP2009169991A (en) * | 2009-05-07 | 2009-07-30 | Fujitsu Ten Ltd | Vehicle drive assist device |
| CN110988885A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 深圳南方德尔汽车电子有限公司 | Method, device and system for monitoring surrounding environment of automobile and storage medium |
-
1994
- 1994-04-22 JP JP6107736A patent/JPH07291065A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2320326A (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Collision warning by path prediction of a vehicle |
| JPH10185591A (en) * | 1996-12-12 | 1998-07-14 | Samsung Electron Co Ltd | Method for guiding vehicle by predicting its course |
| GB2320326B (en) * | 1996-12-12 | 2000-05-31 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for guiding a driver by predicting the progress path of a car |
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| CN110988885A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 深圳南方德尔汽车电子有限公司 | Method, device and system for monitoring surrounding environment of automobile and storage medium |
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