JPS6184578A - 自動車の衝突防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ５産業上の利用分野コ 本発明は、自動車の円滑な走行を阻止する障害物が自動
車近辺に検出された時、該自動車の予想される走行軌跡
を弾出し、該自動車が走行を継続した時の前記障害物と
の干渉の程度を判定し、適正な警告を発生する自動車の
面突防止装置に則り“る。特に低速走行時に於いて、隘
路やクランク状通路の走行時における、壁、電柱、庭中
中の車等への衝突防止に有用な自８Ｒ１の衝突防止装置
に関する。

［従来の技術； 従来、自動車の円滑な走行を阻止する障２ｉ′吻を発見
した時、運転者に警報を発する装置は存在する。しかし
、前記警報を発する装置は、前記自動車の走行経路に関
係なく、前記障害物を発見した事実に於いてのみ、運転
者に警報を発するものである。その結果、前記障害物が
前記自動車の近ＩＺに発見され、警報が発せられても、
自動車の走行経路よっては、前記障害物に衝突しない場
合がある。例えば、第１０図の軌跡Ａの様に走行しよう
とする時、衝突の可能性がないのに壁Ｗを検出した事で
警報が発せられる。その結果、運転者は不快感を感じド
ライブの快適さが損われる。

特に、クランク状通路、１字路を通過時には、不必要な
警報が発せられる事が多い。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明は、自動車の予想される走行軌跡を算出し、自動
車の円滑な走行を妨げる障害物と、前記走行軌跡の干渉
の程度を判定し、適正な警報を発することで、快適なド
ライブを実現することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明は、自動車の周囲の障害物を検出り°る「ζ１害
物険出器と、 前記自動車のステアリング切角を検出づるステアリング
切角検出器と、 前記自動車の前進１ｒｉ選の走（ｊ方向を判別覆る進行
方向検出器と、 前記ステアリング切角検出器、前記進（１方向検出器か
らの信号を入力し、前記自動車のＴ−想される走行軌跡
を求め、前記自動車の走行領域を算出する走行領域口出
部と、前記障害物検出器、前記走行領域口出部からの信
号を入力し、前記走行領域口出部によって算出された走
行領域における前記障害物検出器によって検出された障
害物の存在領域に応じて、衝突防止（８月を出力する６
１突判別部とを有する制御装置と、 前記制御装置から出力される衝突防止信号に応じて、車
の衝突防止信号を行う衝突防止逃Ｌ！Ｉ装置と、 から成る自動車の衝突防止装置である。

第１図は、本発明の概念を示すブロックダイアダラムで
ある。

障害物検出器１０は、自動車の周囲に、配設され、少な
（とも該自動車の周囲の地表に存在する固体を検出し、
前記自動車と前記固体との位置関係を判定する検出器で
ある。

前記障害物検出器１０としては、例えば、検出の媒体と
して超音波を使用する超音波検出器や或いは、マイクロ
波を媒体とした検出装置が利用できる。具体的には、前
記媒体を発射し、該媒体が固体により反射されてくるま
での時間又は、放射波と反射波との位相差を検出し、前
記検出された信号を処理することで、前記自動車と、前
記固体との位置関係が算出できる。

障害物検出器１０は検出された信号を処理する回路を含
む。

ステアリング切角検出器２０は、ステアリングの切角に
対応した電気信号を発する検出器である。

ステアリングの切角の検出方法としては、例えば、ステ
アリングの回転量を践械的に増幅し、該増幅された出力
軸の回転ｍをポンテショメータに入力する事で検出でき
るし、又は、スア”アリングの回転５を機械的に直線運
動に変換し、前記直線運動により摺動子が抵抗上を摺動
し、電気信号を得ることで検出できる。或いは、ステア
リングシャフトの周囲に位置データのよきこまれた磁気
テープを貼付し、磁気テープリーダーで前記位置データ
を読み込み、回転数を考慮して処理けることで、ステア
リングの切角が検出できる。

ステアリング切角検出器２０は、検出された１８号を処
理する電気回路を含む。

進行方向検出器３０は、自動車が移動する峙の車輪の回
転方向を判定する検出器である。

自動車が移動する時の車輪の回転方向は、例えば、変速
レバーの位置をリードスイッチやマイクロスイッチで検
出することで判定できる。或いは、車輪に回転力を伝達
する推進軸に、磁気テープを貼付し、該磁気テブには全
周に単調に増加するデータを書き込み、磁気テープリー
ダーで前記データを読み取り、前記読み取られた状態を
調べることで、車輪の回転方向が判定できる。

制御部Ｈ４０は、前記ステアリング切角検出器２０．前
記進行方向検出器３０からの電気信号を入力し、処理し
、自動車の予想される走行軌跡を停出する走行ｇＡ域陣
出部４１と、前記障害物検出器１０、前記走行領域口出
部４１からの電気信号を入力し、処理し、前記自動車の
走行継続の判定条件である、前記予想される走行軌跡と
前記障害物との干渉の程度を判定する１ｉｊ突判定部４
２と、前記衝突判定部４２からの電気信号を入力し、該
電気信号に応じて、自動車の衝突防止をするための制御
信号を出力する制御部４３とから成る装置である。

副σ１１４０を構成する主要な回路部品としては、例え
ば、マイクロコンピュータ、デジタルコンパレータ等が
利用できる。

衝突防止処理装置５０は、前記制御装置４０から入力し
た信号に応じて、自動車を衝突から防止するための装置
である。

具体的には、例えば、前記電気信号に対応して、警報音
を発したり、又は警報表示をしたり、或いは、自動車の
ａ′ｌｌＩｒ＃Ｊ装置を動かせてらよい。

［作用コ 時間と共に変化するステアリングの角を、ステアリング
切角検出器２０は検出し、その信号を制ｒＩＪ装冒４０
に出力する。進行方向検出器３０は白！ｌＪ車の進行方
向を検出し、その信号を前記制御装置に４０に出力する
。

制御装置４０の走行領域口出部４１は、前記ステアリン
グ切角検出器２０．前記進行方向検出器３０からの信号
を入力し、その時の車の予想される走行領域を算出し、
その結果を衝突判別部４２に出力する。

舶記衝突判別部４２は、障害物検出器１０からの信号を
入力し、前記予想される走行領域における、前記障害物
存在領域を判定し、該判定結果を制御部４３に出力する
。

ル１１１ａＯ部４３は、入力した判定結果に対応して、
衝突防止の為の制御信号を出力する。

衝突防止処理装置５０は、前記制御装置４０から入力し
た制御信号に対応して、衝突防止のための処理をする。

［実施例し 以下本発明を具体的な実施例に基づいて詳しく説明する
。第２図は本発明の具体的な１実施例に係る自動車の衝
突防止装置の構成を示ずブロックダイアグラムを表す。

障害物検出器１ｏは、超音波送受信器１１と、該超音波
送受信器１１で検出された障害物の位置を示す電気信号
をデジタル信号に変換するＡＤ変換器１２とで構成する
。前記超音波送受信器１１の送受信部は、自動車のバン
パーの下方左端、同右端、及び、リアバンパーの下方左
端、同右端の計４箇所に配設する。

ステアリング切角検出器２１は、ステアリング切角検出
器２２と、ＡＤ変換器２３で構成する。

ステアリング切角検出器２１は、第３図（ａ）に示す様
な構造で実現する。ステアリング切角検出器２１は、ス
テアリングホイールの回転量を、ステアリングギヤボッ
クスの出力側から取り出すギヤボックスの出力軸２１１
の回転量を検出する事で実現する。

前記ギヤボックス出力軸２１１の回転量は、ｌ四速用の
歯車２１２、歯車２１６てま城内に増幅されて、１習動
子移動軸２１４に伝達される。闇υＪ子２１８は、前記
摺動子移動軸２１４の外面に配設されたネジ機構により
、該摺動子移すＪ軸２１４の回転と共に、均一の抵抗体
の塗布された抵抗面２１９、抵抗を有しない摺動面２２
１に側って移動する。前記ギヤボックス出力４ＩＩＩＩ
２１１は、ころがり軸受２１３に支えられており、前記
摺動子移動軸２１４は、ころがり軸受２１５、同２２３
に保持されている。震動ケース２２４の断面Ａ−Ａは、
第３図（Ｃ）に示ずように、眉肋子２１８の回転防止用
に角溝２２５、角溝２２６が配設されている。

摺動子２１８が発生する電気１ｇ号を示す回路図が第３
図（ｂ）であり、ステアリングの切角に対応した電気信
号は、端子２２０．端子２２２より取り出される。

本ステアリング切角検出器２１は、ステアリングホイー
ルの可能な回転範囲に於いて、アナログの電気信号を出
力する。

ＡＤ変換器２３は、前記ステアリング切角検出器２１か
ら入力した電気信号に対応して、直進走行時のステアリ
ングの状態を○、右方向の状態を正のデジタル看、左方
向の状態を負のデジタル屯の信号に変換する。

ステアリング切角検出器２１のブロック図を第７図に示
す。

進行方向検出器３０は、車輪の回転方向と、車速を検出
する推進軸回転計３１で実現する。

推進軸回転計３１は、その構成を第６図に示す様に、推
進軸に貼付され単調増加の記入された磁気テープ３５と
、前記磁気テープのデータを読み取り、読み取られたデ
ータを処理し、推進軸の回転方向と、回転数をデジタル
信号に変換して出力する回転方向読み取り装置３６で構
成する。前進か後退かの検出は、推進軸が１回転の範囲
で、前期磁気テープから読みこまれたデータが、単調増
加するか、単調減少するかを調べる事で判定される。例
えば、前記データが推進軸が１回転の範囲内で、単調増
加すれば前進でおると判定する。

車速は、推進軸の回転数を調べることで検出する。

制御装置４０は、入力インクフェース４１、バッファ４
２、マイクロコンピュータ４３、出力インタフェース４
４で構成する。衝突防止逃理装置５０は、警報ランプ回
路５１とブザー回路５２で構成する。以下第１実施例の
作用を、コンピュータの処理を説明する第１１図のフロ
ーチセートに従って説明する。

第１実施例は、衝突防止のために、衝突の可能性の度合
に応じて運転者に、警報ランプ又は警報ブザーで知らぼ
る。

コンピュータは、イグニッションスクータスイッチが切
（ＯＦＦ）以外のモードの時、ステップ１ｏＯより実行
を開始する。

ステップ１００で、衝突防止の警報を出力するためのデ
ータを初期設定する。一般的に自動車が走行している時
、障害物と認識するのは車速を考慮に入れた方が留まし
い。従って、設定距離以外の固体を障害物とする基準距
離１０を設定し、該基準距１ｉ１ｔＬ○は、車速■を変
数とする関数で示すことにする。

ＬＯ＝Ｆ　（Ｖ）・・・・・・・・・・・・・・・・・
・（１）例えば、Ｖ＝７５ｋｍ／Ｈの時、式（１）で計
口したＬＯの値が１００ｍとすれば、１００ｍ以上前方
の固体は障害物とみなさないと言う意味である。

文武（１）で自動車が停止、つまり、■−〇の時、ＬＯ
＝５ｍと定義する。

ステップ１０２は、第１２図のステップ２００より始ま
る障害物探査プログラムに従って、自動車近辺の障害物
を捜し、障害物が検出されると、次ステツプに進む。

第１２図に示すコンピュータのプログラムで障害物を捜
す過程は、障害物を定義するためにステップ２００で車
速を検出し、ステップ２０２で障害物と認識するための
基準距離Ｌ○を算出し、ステップ２０４で障害物検出器
からのデータをよみとり、ステップ２０６で障害物が五
２識された時は、ステップ２０８で障害物の周囲形状を
示ず関数Ｆ（Ｘ、Ｖ）を詐出し、ぞの後、プログラムは
主プログラムに復帰する。

主プログラムの説明に戻り、 ステップ１０４では、後述する第１３図で実行される自
動車の、予想される走行領域を示す関数Ｇ（ｘ、ｙ）を
算出する。ステップ１０６は、１ｉｆｆ記関数Ｆ（Ｘ、
Ｙ）の０１合領域とその（？度Ａ丁を判定するステップ
である。具体的には、現在のステアリング切角、現在の
車速で走行を継続した時の併合領域の程度Ａ４の状態を
調べる。関えば、前記ＡＩを調べることにより、８秒後
に連１突ザるとか、或いは、障害物には非常に接近はす
るが、障害物とは面突しないという具合である。ステッ
プ１０８で前記ＬＯ１前記Ｖ、前記ＡＩの値により警報
の程度ＡＲ〜１を設定する。ｒ￥）Ｕの佇■ＡＲＭは、 ＡＲＭ＝Ｆ　（ＬＯ，Ｖ、ＡＩ）　・−・−（２＞式（
２）に示される関数で定義する。、例えば、ＡＲＭ−〇
では警報は出ないが、Ａ　Ｒｕｌ　３では９５ホーンの
ブザー音で運転者に警告する。

ステップ１１０で前記へＲＭに対応した制御信号を衝突
防止凱理部５０に出力し、その後、プログラムは、ステ
ップ１０２に戻る。

次に第１３図のコンピュータの処理を示すフローチャー
トに従って、自動車の走行軌跡算出の過稈を説明する。

直線を半径が無限大の円の円弧と考えれば、ステアリン
グの切角を一定に保持し走行を継続すれば、自動車は定
まった円周上を走行する。この理由により、前輪が自動
車の長さ方向の中心線となす角θＳＲを求め、前記定ま
った円の中心Ｐ（ｘｏ、ｙｏ）を求めることで、車輪の
軌跡を求め、車幅を補正することで、走行を継続した時
の自動車の占有領域Ｇ（ｘ、ｙ）が弾出できる。

ステップ３００でステアリングの切角検出器２０からの
電気信号でステアリング切角θＳＴを検出し、ステップ
３０２で前記ステアリング切角θＳＴに１対１に対応す
る前記θＲを式、θＲ＝Ｆ１（θＳＴ）で計算する。

ステップ３０４は回転中心Ｐ（ｘｏ、ｙｏ）を。

式、Ｐ　（ｘｏ、ｙｏ）＝Ｆ２　ｆθＲ）　Ｊ：す算出
し。

円Ｃ１をステップ３０６で弾出し、ステップ３０８で前
記占有領域Ｇ（Ｘ、Ｖ）を求める。

その後プログラムは主プログラムに復帰するっ第１０図
は第１実施例で、ステアリング切角と車速により、６梯
類の走行される予想軌跡が設定された時の運転者に発せ
られた警告の程度を説明する図である。

例えば、Ａの走行軌跡が設定された時、障害物に非常に
近い軌跡であるが、走行を継続しても衝突はしないので
、警告は全くされないし、同Ｂの場合、この時は停止状
態からから始動が始まると、最大の警告５により９５ホ
〜ンのブナー音が発じられ、同Ｃの場合、警告２により
、Ｉ＋：　ａ　Ｗ　色灯の点滅及び小さなブザー音が発
せられる。

次に具体的な第２実施例について説明する。

本第２実施例は、自動車の走行方向の判定を、直進前進
、前進右方向、前進左方向、Ｃ１進後道、右方向後退、
左方向後退の６種類の走行−［−ドに対し、走ｉ：ｆモ
ードに対する障害物を検出し、警報を出力する。

第２実施例は、ステアリング切角検出器１ｏの検出部を
、第４図に示すように、ステアリングギヤボックスの出
力軸２１１の回転岱を、該出力軸２１１と共に回転する
螺旋杭ネジ２３１により摺動子２３２を均一に塗布され
た抵抗体２３３上を摺動させることで、ステアリング切
角に対応した電気信号を得る事で実現する。電気信号は
端子２３４、端子２３５より出力さる。

第８図は前記ステアリング検出器２３０より検出された
電気信号の処理を説明するブロック図である。

該ステアリング検出器２３０で検出された電気ｆ言号ハ
、コンパレータ２４ｏ１２４２．２４３で処理される。

本第２実施例の場合、直進走行時に対し、右方向にステ
アリング切角が２０度を超えた時に端子２４４の電圧レ
ベルをト１１、左方向にステアリング切角が２０度を超
えた時に端子２４５の＠圧しベルがＨｌとなるイエに設
定する。

進行方向検出器３ｏは、本実施例の場合、オートマチッ
ク車に装備したので、変速レバーの位置を表示する電気
回路をＩＩＪ用し、第９図のブロック図で示す構成の、
前後進検出器３７で前進（麦退の検出をする。

例えば、変速レバーの位置表示回ｔｆｉ　、ｆ　ｃｚて
、変速レバーが低速モードである事を検出する低速モー
ド検出スイッチ３８３が常時開から閉じ状態になると、
表示ランプ３８１は点灯し、結節点３８２の電位はＯ電
位となり、出力端子３９１の電位はＨｉレベルとなる。

つまり変速レバーのモードが、前進方向である低速、中
速、高速のいずれかのモードでである峙、出力端子３９
１の電位はＨｌとなり、後退モードである峙は、端子３
９２の電位はｌ−１ｉとなる。従って、端子３９１及び
端子３９２の電位を調べる事で、Ｉｊう進モードである
が後退モードであるかが判定できる。

第２実施例の他の使用装置は第１実施例とほぼ同一であ
る。

次に第２実施例の作用を、コンピュータの逃理を示す第
１４図のフローチャートに従って説明する。

イグニッションスタータスイッチの投入と共にステップ
４００より実行を開始する。

ステップ４００よりステップ４０４の実行で、自動車の
進行方向が検出され、該検出結果により、第１５図のモ
ード設定表により単一の処理データとされる。例えば、
ステップ４００でステアリング、が右方向に２０度以上
切られた事が検出され、ステップ４０２で、前進後退検
出器３７で変速レバーが中速位置である事が検出される
と、第１５図のモード設定表により、走行モードＭＲと
してモード〜１１が設定される。

ステップ４０６は第１２図の障害物検出ルーチンに従っ
て、自動車近辺の障害物を検出するステップである。

ステップ４０８はＰＪ＠物の存在する位置により、第１
６図のモード表に従って、障害物位置モードＭ　１を設
定する。例えば、障害物が左前方に検出された場合、前
記障害物位置モードＭ　ＩとしてモードＭ３がメモリー
に読み込まれる。

ステップ４１０で前記モード〜ＩＲ１前記モードＭｌが
比較され、ステップ４１２で該比較結果により、走行継
続に対し、を報が必要か丙かの判定結果Ｊ　Ａ　ａ　ｈ
＜なされる。警報が必要でない場合は、ステップ４００
に戻り、警報が必要な場合は、次　　　−ステップ４１
４に進み、所定の警報指令か出力される。前記警報指令
の稈度Ａ　Ｒ〜１は、ステップ４０６で演出された障害
物の位置（ｘ、ｙ）と前記判定結果ＪＡＧに対応して出
力される。

その後プログラムはステップ４００に戻る。

第５図は進行方向検出器の変形間であり、進行方向検出
器１０を、変速ギトボックスの主軸の移動ｍを検出する
ことで、実現はしようとするものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、障害物検出器を配設した事で、自動車
近辺の位置で障害物の位置か把握でき、ステアリング切
角検出器、前進後退演出器を配設したことで、自動の正
確な走１１予想軌跡が算出てさ、その結果、衝突防止の
ための適正な警報指令が出力できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車の衝突防止装置の発明眠念
を示したブロックダイアグラムである。 第２図は本発明の具体的な第１実施例に係る自動車の衝
突防止装置の構成を示したブロックダイアグラムである
。第３図は同第１実施例において使用したステアリング
切角検出器の構造図である。 第４図は同第２実施例において使用し１ｃステアリング
切角検出器の構造図である。第５図は同第１実施（シリ
の変形例である前進後退検出器のブロック図である。第
６図は同第１実施例において使用した前進後退検出器の
ブロック図である。第７図は同第１実施例において使用
したステアリング切角検出器のブロック図である。第８
図は同第２実施例において使用したステアリング切角検
出器のブロック図である。第９図は同第２実施例で使用
した前進後退検出器のブロック図であり、第１０図は同
第１実施１ζ］の効果をシ２明する図である。第１１図
乃至第１３図は同第１実施例において使用した計鋒機の
処理するプログラムを示したフローチャート図であり、
第１４図は同第２実施例において使用した計陣機の処理
するプロプラムを示したフローデートである。第１５図
、第１６図は同第２実施例で使用したモード設定を説明
づる図である。 １０・・・障害物検出器 ２０・・・ステアリング切角検出器 ３０・・・進行方向検出器 ４０・・・制ｔｉｌ＋装置 特許出願人　　　日本電菰沫式会社 代理人　　　　弁理士　大川　宏 同　　　　　弁理士　胚谷　陛 同　　　　　弁理士　丸山明夫 第３図（ｂ）　　　　　　第３図（Ｃ）第４図 第５図 第８図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車の周囲の障害物を検出する障害物検出器と
   、 前記自動車のステアリング切角を検出するステアリング
   切角検出器と、 前記自動車の前進後退の走行方向を判別する進行方向検
   出器と、 前記ステアリング切角検出器、前記進行方向検出器から
   の信号を入力し、前記自動車の予想される走行軌跡を求
   め、前記自動車の走行領域を算出する走行領域算出部と
   、前記障害物検出器、前記走行領域口出部からの信号を
   入力し、前記走行領域算出部によって算出された走行領
   域における前記障害物検出器によって検出された障害物
   の存在領域に応じて、衝突防止信号を出力する衝突判別
   部とを有する制御装置と、 前記制御装置から出力される衝突防止信号に応じて、車
   の衝突防止処理を行う衝突防止処理装置と、 から成る自動車の衝突防止装置。
2. （２）前記障害物検出器は、自動車の四隅に配設され、
   自動車近辺の障害物を検出する事を特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の自動車の衝突防止装置。