JP2000339595A - 車両用障害物監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】不必要な警報を行わず、車両の切り返し等の操
作を低減させて操縦性をを向上する。 【解決手段】進行軌跡算定手段３は、シフト位置センサ
１及び操舵角センサ２から一定時間毎にその検出値を読
み込み、車両の進行軌跡と障害物への衝突の可能性を計
算する。衝突判定手段５では、進行軌跡算定手段３で算
定した車両の進行軌跡の内部に２次元超音波センサ４で
検出した障害物位置が在るか否かに基づいて障害物への
衝突の可能性を判定しているので、例えば車両が壁と平
行に走行する場合のように障害物である壁と車両が衝突
する可能性がない状況においては警報が行われず、衝突
の可能性がない障害物に対する不必要な警報が行われな
くなり、車両の切り返し等の操作を低減させて操縦性を
向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両周辺の障害物
を検出し、運転者に障害物の接近を知らせて衝突を未然
に防止する車両用障害物監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用の障害物への衝突防止の
ための警報装置においては、音波や光を放射してから反
射波を受信するまでの伝搬時間を測定し、車両に最も近
い障害物までの距離を計算してその距離に応じてブザー
の発音間隔を狭めたり、発光ダイオード等の発光素子の
色や点滅間隔を変えるなどの警報を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来装置
では、障害物と車両の距離値に基づいて警報が行われて
いるので、例えば車両が壁と平行に走行する場合のよう
に障害物である壁と車両が衝突する可能性がない状況に
おいても、車両と壁との距離が所定の基準値以下である
と警報が行われていた。また、運転者の死角領域に障害
物が存在する場合に、障害物を回避することができるか
否かが運転者に判り難く、障害物の位置を確認するため
に降車したり、何度も切り返しをしなければならないと
いった問題があった。

【０００４】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、不必要な警報を行わず、車両の切り返し等の
操作を低減させて操縦性を向上することが可能な車両用
障害物監視装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、車両に設置されて車両周辺の障
害物までの距離と角度から障害物の位置を検出する障害
物位置検出手段と、車両の進行方向を検出する進行方向
検出手段と、車両の有するステアリングの操舵角を検出
する操舵角検出手段と、進行方向検出手段並びに操舵角
検出手段の検出結果に基づいて車両の進行軌跡を算定す
る進行軌跡算定手段と、障害物位置検出手段によって検
出された障害物の位置が進行軌跡算定手段によって算定
された進行軌跡内に在るか否かを判定する衝突判定手段
と、衝突判定手段により障害物の位置が進行軌跡内に在
ると判定された場合に運転者に衝突の危険があることを
報知する報知手段とを備えたことを特徴とし、障害物の
位置が車両の進行しようとする進行軌跡内にない場合に
は運転者に対して衝突の危険を報知しないから、衝突の
可能性がない障害物に対する不必要な警報が行われなく
なり、車両の切り返し等の操作を低減させて操縦性を向
上することができる。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、少なくとも進行軌跡算定手段により算定された進行
軌跡と、障害物位置検出手段により検出された障害物の
位置とを表示するとともに、操舵角検出手段の検出結果
に応じて進行軌跡の表示を更新する表示手段を備えたこ
とを特徴とし、請求項１の発明の作用に加えて、現在の
ステアリングの操舵角に対応した進行軌跡と障害物の位
置とが表示手段に表示されるため、運転手の死角領域に
障害物が存在した場合でも表示手段によって障害物の位
置が即座に分かり、現在のステアリング操舵角を維持し
たまま障害物を回避可能であるか否か、回避可能な場合
にはステアリングを左右どちらの方向に操作すれば良い
かが分かり、死角領域の障害物を回避する為に降車して
障害物の位置を確認する等の手間が省けて操縦性が向上
する。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、衝突判定手段が、障害物の位置が進行軌跡内
に在る場合にステアリングの操舵角が最大になるまでに
障害物が回避可能であると判断すれば操舵角検出手段の
検出結果が障害物を回避可能なステアリングの操舵角に
達するまでステアリングの操作方向を運転者に指示する
とともに、ステアリングの操舵角が最大になるまでに障
害物が回避不可能であると判断すれば運転者に車両の停
止を指示し、障害物の位置が進行軌跡内にない場合に現
在のステアリングの操舵角にて障害物を回避可能である
ことを運転者に教示することを特徴とし、請求項１又は
２の発明の作用に加えて、車両の周辺に障害物が在る場
合に、運転手が障害物との衝突を回避するためにすべき
操作、すなわち、現在のステアリングの操舵角の維持、
または障害物を回避するためのステアリングの操作、あ
るいは切り返しが即座に運転者に分かるため、不要な切
り返しを避けることができて操縦性が向上する。

【０００８】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、衝突判定手段が、障害物の位置が進行軌跡内に在る
場合にステアリングの操舵角が最大になるまでに障害物
が回避可能であると判断すれば障害物が回避可能となる
ステアリングの操作方向及び操舵角を運転者に指示する
ことを特徴とし、請求項３の発明の作用に加えて、障害
物を回避する際のステアリング操作が容易に行われ、操
縦性が向上する。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか
の発明において、衝突判定手段にて障害物の位置が進行
軌跡内に在り且つステアリングを操作することで障害物
を回避することが可能であると判断された場合に、進行
軌跡算定手段によって算定される進行軌跡内に障害物の
位置がなくなるまでステアリングを回動する回動手段を
備えたことを特徴とし、請求項１〜４の何れかの発明の
作用に加えて、障害物の回避行動が確実かつ容易に行わ
れ、安全性及び操縦性が向上する。

【００１０】請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか
の発明において、衝突判定手段にて障害物の位置が進行
軌跡内に在り且つステアリングの操舵角を最大にしても
障害物を回避することが不可能であると判断された場合
に、車両を停止するようにエンジン及びブレーキを制御
する制御手段を備えたことを特徴とし、請求項１〜５の
何れかの発明の作用に加えて、障害物へ衝突する危険性
が低減する。

【００１１】請求項７の発明は、請求項１〜５の何れか
の発明において、衝突判定手段にて障害物の衝突の可能
性に応じた危険度を設定し、この危険度が高くなるに従
って車両の最高速度又は最高加速度を低減するように車
両のエンジン及びブレーキを制御する制御手段を備えた
ことを特徴とし、請求項１〜５の何れかの発明の作用に
加えて、障害物に衝突する危険度が高い場合の幅寄せや
接近操作時のアクセル操作誤りによる急激な加速時の衝
突を防止し、障害物への接近操縦時の安全性が向上す
る。

【００１２】請求項８の発明は、上記目的を達成するた
めに、車両に設置されて車両周辺の障害物までの距離と
角度から障害物の位置を検出する障害物位置検出手段
と、検出された障害物の位置と車両が最小回転半径で旋
回した場合に車両の角部が描く軌跡を表示する表示手段
とを備えたことを特徴とし、運転手は表示手段の表示を
見るだけでステアリングを最大に切って進行すればその
障害物を回避可能か又はステアリング操作では回避不能
なために切り返しの必要が有るかどうかを判断すること
ができ、簡素な構成で障害物の回避可能な場合に不要な
切り返しを避けることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態の車両
用障害物監視装置は、図１に示すように、自動車の車両
が前後のどちらに進むのかを判定するためにオートマチ
ックトランスミッションのシフトレバーの位置（例え
ば、パーキング，リバース，ニュートラル，ドライブ，
２ｎｄ，１ｓｔ等）を検知するシフト位置センサ１と、
車両の有するステアリングの操舵角を検出する操舵角セ
ンサ２と、シフト位置センサ１及び操舵角センサ２の検
出結果に基づいて車両の進行軌跡を算定する進行軌跡算
定手段３と、車両に設置されて車両周辺の障害物までの
距離と角度から障害物の位置を検出する障害物位置検出
手段たる２次元超音波センサ４と、２次元超音波センサ
４によって検出された障害物の位置が進行軌跡算定手段
３によって算定された進行軌跡内に在るか否かを判定す
る衝突判定手段５と、衝突判定手段５により障害物の位
置が進行軌跡内に在ると判定された場合に運転者に衝突
の危険があることを報知する報知手段たるブザー７と、
少なくとも進行軌跡算定手段３により算定された進行軌
跡並びに２次元超音波センサ４により検出された障害物
の位置を表示するとともに操舵角センサ２の検出結果に
応じて進行軌跡の表示を更新する液晶ディスプレイ等か
ら成る表示器６とを備えている。なお、進行軌跡算定手
段３や衝突判定手段５は、マイクロコンピュータ及びマ
イクロコンピュータで実行されるソフトウェア（プログ
ラム）等で実現されるものである。また、操舵角センサ
２は従来周知の構成を有するものであって、ステアリン
グが取り付けられているステアリングシャフトに共動し
て回転する円盤（図示せず）と、この円盤に設けられた
孔の両側に対向配置される発光部及び受光部（図示せ
ず）とを備え、発光部からの光を円盤の上記孔を通して
受光部で受光したときの受光光量に応じて出力されるＨ
レベル／Ｌレベルのパルス信号をカウントして、円盤の
回転角度からステアリングの操舵角を検出するものであ
る。

【００１４】２次元超音波センサ４は、図２に示すよう
に車両の前方（フロント側）に設けられたバンパーに４
箇所埋め込まれ、車両の後方（リア側）に設けられたバ
ンパーに同じく４箇所埋め込まれている。なお、２次元
超音波センサ４の取付位置及び取付数はこれに限られる
ものではない。

【００１５】２次元超音波センサ４と障害物との位置関
係は、図３に示すパラメータを用いて表現される。すな
わち、Ｈは２次元超音波センサ４の平面であり、２次元
超音波センサ４において超音波を送波／受波する開口が
形成される開口面である。Ｖは超音波センサ４の法線で
あり、２次元超音波センサ４において超音波を送波／受
波する開口の略中心Ｏを通り、後述する超音波センサ４
ａ、４ｂの垂直二等分線を構成する。Ｌは開口の略中心
Ｏから障害物までの距離であり、φは法線Ｖと障害物と
のなす角である。

【００１６】２次元超音波センサ４は、図４並びに図５
に示すように、送波／受波兼用の超音波センサ４ａと、
受波専用の超音波センサ４ｂと、それらを駆動する駆動
回路（図示せず）とにより構成され、以下に示す方法に
より、障害物の位置関係を特定する。

【００１７】それぞれの超音波センサ４ａ，４ｂは距離
Ｌｓを隔てて同一平面上に配置される。超音波センサ４
ａには、図６に示すように、送波信号（パルス波形の信
号）が印加され、送波信号がＨレベルである間に超音波
を送波するようになっている。送波信号がＬレベルにな
った後も超音波センサ４ａを構成する超音波振動子の振
動が停止するまでに所定の時間を要するために残響現象
が生じ、超音波信号がしばらく放射され続ける（図６
（ｂ）参照）。

【００１８】なお、図６（ｄ）は超音波センサ４ｂの受
信信号であり、その中で左側の信号（時間的に先に受波
する信号）は超音波センサ４ａの送波信号を直接受信し
た波形であり、右側の信号（時間的に後から受波する信
号）は障害物からの反射波を示している。また、図６
（ｂ）及び（ｄ）に示す受波信号は超音波振動子の振動
波形（約４０KHz）の包絡線を示しており、その振幅が
一定のレベル以上である場合にＬレベルになり、一定レ
ベル以下である場合にＨレベルになるように整形される
（図６（ｃ）及び（ｅ）参照）。２次元超音波センサ４
ａ及び４ｂでは、これら整形された信号（以下、「整形
信号」という）ａ及びｂのＨレベルからＬレベルへの立
ち下がりを検出することで、受信された信号が反射波で
あることを認識するようになっている。

【００１９】超音波センサ４ａから放射された超音波が
近接物体に当たって反射すると、図６（ｂ）及び（ｄ）
に示すように、超音波センサ４ａ，４ｂにおいて反射波
が観測されることになる。超音波は空気中を音速ｃ（＝
３４０ｍ／ｓ程度）で移動するので、近接物体までの距
離は超音波の送波開始から反射波の受信までの時間を測
定することで計算することが可能になる。

【００２０】反射波が超音波センサ４ａ，４ｂで受信さ
れる時間は、それぞれの超音波センサ４ａ，４ｂが離れ
て配置されているため、近接物体の位置によって変わ
る。例えば、超音波センサ４ａ，４ｂが配置されている
法線Ｖよりも近接物体が超音波センサ４ａ側に位置して
いれば、図７（ｃ）に示すように超音波センサ４ａが先
に反射波を受波し（ｔａ＜ｔｂ）、超音波センサ４ｂ側
に位置していれば、図７（ｄ）に示すように超音波セン
サ４ｂが先に反射波を受波する（ｔｂ＜ｔａ）。すなわ
ち、図４及び図５に示すように超音波センサ４ａから超
音波が送波されてから超音波センサ４ａ，４ｂが反射波
を受信するまでの時間ｔａ，ｔｂを測定することによ
り、法線Ｖと近接物体との角度φ及び開口の略中心Ｏか
ら障害物までの距離Ｌ（＝ｔｂ×ｃ／２）を計算するこ
とができる。

【００２１】ただし、超音波センサ４ａの残響により、
超音波を送波してからしばらくの間は反射波を受波する
ことができない。したがって、例えば、図７（ｂ）に示
すように反射波の検出タイミングによっては、残響時間
以内に反射波が受波されるような距離に障害物が存在す
ると、超音波センサ４ｂでしか反射波が観測されない。
この場合は、角度φの計算は行わず、距離Ｌの情報しか
得られないので角度φは０であると近似する。

【００２２】以上のように、２次元超音波センサ４によ
り、近接物体までの距離Ｌと角度φとが求められる。上
述の手続により車両に取り付けられた全ての２次元超音
波センサ４から得られる情報から車両の周囲に存在する
障害物が検出されるのである。

【００２３】なお、本実施形態にあっては障害物位置検
知手段として２次元超音波センサ４を用いているが、測
距式の超音波センサアレイや、あるいはレーザ又はマイ
クロ波を用いて障害物を検出するものを用いてもよい。
また、シフト位置センサ１により、車両が前進しようと
しているか、後退しようとしているかを判断することが
可能になるため、前進しようとしている場合は車両の前
方に取り付けられた２次元超音波センサ４だけを用いる
ようにし、後退しようとしている場合は後方に取り付け
られた２次元超音波センサ４だけを用いるようにするこ
とで、消費電力の低減を図るようにしてもよい。

【００２４】進行軌跡算定手段３は、シフト位置センサ
１及び操舵角センサ２から一定時間毎にその検出値を読
み込み、車両の進行軌跡を以下のように計算する。

【００２５】ここで、低速走行時の車両の進行軌跡は、
ステアリングの操舵角を０度で一定に保持している状
態、すなわち車両が直進している場合には直線となり、
ステアリングの操舵角が０度でない状態、すなわち車両
が直進していない場合（例えば、右折又は左折している
場合）には略円形となる。そのため、車両が直進してい
るか否かをステアリングの操舵角が略０度か否かで判定
を行い、操舵角が略０度で車両が直進している場合には
進行軌跡を車体側面の延長線から成る直線とする。ま
た、操舵角が略０度でなく車両が直進していない場合に
は操舵角に応じて進行軌跡（以下、「軌跡円」という）
の半径を計算する。なお、ステアリングの操舵角と上記
軌跡円の関係は車両のホイールベースやボディ形状、あ
るいは４隅のコーナ部の形状等に依存するため、車両に
応じて予め測定してあり、マイクロコンピュータ内部の
記憶装置にテーブルとして操舵角と軌跡円半径の関係を
記録してある。

【００２６】一方、衝突判定手段５は上記２次元超音波
センサ４より一定時間毎に障害物の位置（距離Ｌ及び角
度φ）の情報を読み込み、図８（ｂ）に示すように２次
元超音波センサ４の検出領域Ｄ内に障害物Ｘの存在を検
出した場合、その障害物Ｘの位置が上記軌跡円Ｓの内部
に含まれていれば衝突の可能性が有る判定し、同図
（ａ）に示すように障害物Ｘの位置が軌跡円Ｓの内部に
含まれなければ衝突の可能性が無いと判定する。

【００２７】ところで上述のように衝突の可能性が有る
と判定した場合、衝突判定手段５はブザー７を鳴動して
運転者に警報を行う。このとき、車両から障害物Ｘまで
の距離Ｌに応じてブザー７の音量や周波数を変えたり、
あるいは距離Ｌに応じて断続音の間隔を短くして所定の
距離以下の場合には連続音にする等、警報の仕方を変え
ることで衝突の危険度を運転者に知らせるようにしても
良い。なお、衝突の可能性がないと判定した場合には、
衝突判定手段５はブザー７による警報を行わないが、こ
のような場合でも障害物の存在を運転者に知らせるため
に上記警報時とは異なる音量や周波数でブザー７を鳴動
させて、衝突の可能性がある場合と区別して報知（警
報）するようにしても良い。あるいは、音声によって障
害物の位置や衝突の可能性の有無を報知するようにして
もよい。

【００２８】上述のように進行軌跡算定手段３で算定し
た車両の進行軌跡の内部に、２次元超音波センサ４で検
出した障害物位置が在るか否かに基づいて障害物への衝
突の可能性を判定しているので、例えば車両が壁と平行
に走行する場合のように障害物である壁と車両が衝突す
る可能性がない状況においては警報が行われず、衝突の
可能性がない障害物に対する不必要な警報が行われなく
なり、車両の切り返し等の操作を低減させて操縦性を向
上することができる。

【００２９】また、表示器６においては、進行軌跡算定
手段３並びに２次元超音波センサ４からの情報に基づ
き、図９に示すように車両Ｋと進行軌跡Ｍと障害物位置
Ｐの画像を生成して画面に表示する。ここで、図９〜図
１１に示すように進行軌跡算定手段３から順次送られて
くる情報に基づいて表示器６が進行軌跡Ｍの表示を更新
しているので、運転者においては、障害物位置Ｐが進行
軌跡Ｍの内部に存在しなくなるまでステアリングを回転
させた後で車両を前進または後退させることにより、表
示器６の画面を見て障害物を回避するために必要なステ
アリング操作を知ることができる。而して、運転手の死
角領域に障害物が存在した場合でも、表示器６によって
障害物の位置が即座に分かり、現在のステアリングの操
舵角を維持したまま障害物を回避可能であるか否か、回
避可能な場合にはステアリングを左右どちらの方向に操
作すれば良いかが分かり、死角領域の障害物を回避する
為に降車して障害物の位置を確認する等の手間が省けて
操縦性が向上するという利点がある。

【００３０】また、衝突判定手段５では、現在のステア
リングの操舵角に基づいて車両が障害物に衝突する可能
性が有ると判定した場合には、仮想的に最大操舵角に達
するまでステアリングを切った場合の衝突可能性を逐次
判定し、衝突可能性が無くなった時点での操舵角と現在
の操舵角の差分及びステアリングの操作方向を表示器６
の画面に表示する。例えば、図９に示すように現在の操
舵角が略０度であって車両が直進しており、進行軌跡Ｍ
内部に障害物位置Ｐが在るような場合、表示器６の画面
下部にステアリングの操作方向（この場合には右方向）
を示す矢印及び進行軌跡Ｍ内部に障害物位置Ｐが無くな
るまで切るべきステアリングの操舵角（例えば、５１０
度）を表示し、図１０に示すように運転者がステアリン
グを右に切って車両の進行軌跡Ｍが変われば、そこから
さらに切るべきステアリングの操舵角（例えば、１８０
度）を表示する。そして、図１１に示すように進行軌跡
Ｍ内部に障害物位置Ｐが無くなれば、ステアリングの操
作方向の表示を停止するとともにステアリングの操舵角
の表示を０度とする。なお、衝突判定手段５にてステア
リングの操舵角が最大になるまでに障害物が回避不可能
であると判定されれば、図１２及び図１３に示すように
表示器６の画面に停止を促す表示（「ＳＴＯＰ」の表
示）が行われるようになっている。

【００３１】このように表示器６には障害物を回避する
ために必要なステアリングの操作方向と操舵角の値が表
示されるので、車両の周辺に障害物が在る場合に、運転
手が障害物との衝突を回避するためにすべき操作、すな
わち、現在のステアリングの操舵角の維持、または障害
物を回避するためのステアリングの操作、あるいは切り
返しが即座に運転者に分かるとともに、障害物が回避可
能となるステアリングの操作方向及び操舵角を運転者に
指示するため、不要な切り返しを避けることができると
ともに障害物を回避する際のステアリング操作が容易に
行われ、操縦性が向上するという利点がある。なお、本
実施形態では車両前部で右折した場合を示したが、左折
や、後退時も同様に車両の進行軌跡内部に障害物が存在
した場合には衝突可能性有りとし、警報、及びステアリ
ングの操作方向の指示と操舵角の表示を行うことはいう
までもない。また操舵角の表示は数値でなくレベルメー
タ等による表示であっても良い。また、本実施形態の車
両用障害物監視装置は、駐車場や狭い場所での低速走行
（停止を含む）時における運転者の補助を目的とし、車
両が停止又は低速走行している場合にシフト位置センサ
１及び操舵角センサ２の検出結果から車両の進行軌跡を
算定しているので、車速が所定値以上になった場合には
シフト位置センサ１や操舵角センサ２並びに２次元超音
波センサ４等の動作を停止して消費電力の低減を図って
いる。

【００３２】（実施形態２）本実施形態の車両用障害物
監視装置は、図１４に示すように、ステアリング８が取
り付けられたステアリングシャフト９を回動するモータ
１０と、衝突判定手段５により制御されてステアリング
８を回動するようにモータ１０を駆動するステアリング
駆動回路１１とを備えており、その他の構成は実施形態
１と共通するので、共通する構成には同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００３３】本実施形態においては、衝突判定手段５で
衝突回避の可能性が有ると判定されると衝突を回避可能
なステアリング８の操舵角（目標角度値）が計算され、
その目標角度値が衝突判定手段５からステアリング駆動
回路１１に出力される。ステアリング駆動回路１１は、
ステアリング８の操舵角が受け取った目標角度値と一致
するようにモータ１０を駆動し、ステアリングシャフト
９を回転させる。

【００３４】而して、本実施形態によれば、衝突判定手
段５にて障害物の位置が進行軌跡内に在り且つステアリ
ング８を操作することで障害物を回避することが可能で
あると判断された場合に、進行軌跡算定手段３によって
算定される進行軌跡内に障害物の位置がなくなるまでス
テアリングを回動するモータ１０及びステアリング駆動
回路１１を備えたので、障害物の回避行動が確実かつ容
易に行われ、安全性及び操縦性が向上するという利点が
ある。

【００３５】（実施形態３）本実施形態の車両用障害物
監視装置は、図１５に示すように、自動車のエンジン１
２を制御するエンジン制御回路１３と、自動車のブレー
キ１４を制御するブレーキ制御回路１５とを備えてお
り、その他の構成は実施形態１と共通するので、共通す
る構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【００３６】衝突判定手段５では、障害物との衝突の可
能性を段階的に判定し、例えば、そのまま進行すれば衝
突回避の可能性が無い状況を危険度３、ステアリングを
操作することで衝突回避が可能な状況を危険度２、現在
のステアリングの操舵角のままで衝突回避が可能な状況
を危険度１、障害物が検出されていない状況を危険度０
と設定するとともに、各危険度３〜０に応じて許容され
る車両の最高速度値、例えば危険度３では０〔ｋｍ／
ｈ〕、危険度２では５〔ｋｍ／ｈ〕、危険度１では１０
〔ｋｍ／ｈ〕というように危険度が高いほど小さな値に
それぞれ設定し、危険度０では最高速度値を設定しな
い。そして、衝突判定手段５は、危険度３〜１の場合に
各危険度に応じた最高速度値に車両の速度を制限するよ
うにエンジン制御回路１３並びにブレーキ制御回路１５
に制御信号を出力する。

【００３７】制御信号を受け取ったエンジン制御回路１
３及びブレーキ制御回路１５は、それぞれ制御信号に基
づいてエンジンの回転数を制御するとともにブレーキを
作動させて車両の速度が最高速度値以下となるように制
御する。なお、危険度３の場合には車両を停止させる。

【００３８】而して、本実施形態によれば、衝突判定手
段５にて障害物の衝突の可能性に応じた危険度を設定
し、この危険度が高くなるに従って車両の最高速度値を
低減するように車両のエンジン１２及びブレーキ１４を
制御するエンジン制御回路１３並びにブレーキ制御回路
１５を備えたので、障害物に衝突する危険度が高い場合
の幅寄せや接近操作時のアクセル操作誤りによる急激な
加速時の衝突を防止し、障害物への接近操縦時の安全性
が向上するという利点がある。なお、最高速度値の代わ
りに最高加速度値や車輪回転速度、エンジン回転数等の
上限値を設定することにより、障害物が近くに存在する
危険な状態での急発進や速度の出し過ぎを抑制するよう
にしてもよい。

【００３９】（実施形態４）本実施形態の車両用障害物
監視装置は、図１６に示すように、シフト位置センサ１
と、２次元超音波センサ４と、２次元超音波センサ４に
よって検出された障害物の位置と車両が最小回転半径で
旋回した場合に車両の角部が描く軌跡を表示する表示手
段たる表示装置１６とを備えている。なお、シフト位置
センサ１及び２次元超音波センサ４は実施形態１と共通
するので説明は省略する。但し、実施形態１と同様に本
実施形態においても、障害物位置検知手段としては２次
元超音波センサ４以外に、測距式の超音波センサアレイ
や、あるいはレーザ又はマイクロ波を用いて障害物を検
出するものを用いてもよい。

【００４０】表示装置１６は、液晶ディスプレイ並びに
その駆動回路によって構成され、液晶ディスプレイの画
面上にはステアリングの操舵角を最大とした状態での車
両Ｋ及びその進行軌跡Ｍ、すなわち車両が最小回転半径
で旋回した場合に車両の角部が描く軌跡が予め表示して
あり、２次元超音波センサ４によって検出された障害物
位置Ｐが進行軌跡Ｍとともに液晶ディスプレイの画面上
に表示される。また、表示装置１６は、シフト位置セン
サ１の検出結果に応じて、図１７（ａ）に示すように車
両が前進した場合の進行軌跡Ｍと、同図（ｂ）に示すよ
うに車両が後退した場合の進行軌跡Ｍとを切り換えて表
示する。

【００４１】而して、本実施形態によれば、運転手は表
示装置１６の表示を見るだけでステアリングを最大に切
って進行すればその障害物を回避可能か又はステアリン
グ操作では回避不能なために切り返しの必要が有るかど
うかを判断することができ、簡素な構成で障害物の回避
可能な場合に不要な切り返しを避けることができるとい
う利点がある。なお、実施形態１で説明したような操舵
角センサと連動させて、例えばステアリングが右に切ら
れた場合には左折時の進行軌跡を表示しないようにし
て、さらに進行軌跡と障害物位置を見やすくすることも
可能である。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の発明は、車両に設置されて車
両周辺の障害物までの距離と角度から障害物の位置を検
出する障害物位置検出手段と、車両の進行方向を検出す
る進行方向検出手段と、車両の有するステアリングの操
舵角を検出する操舵角検出手段と、進行方向検出手段並
びに操舵角検出手段の検出結果に基づいて車両の進行軌
跡を算定する進行軌跡算定手段と、障害物位置検出手段
によって検出された障害物の位置が進行軌跡算定手段に
よって算定された進行軌跡内に在るか否かを判定する衝
突判定手段と、衝突判定手段により障害物の位置が進行
軌跡内に在ると判定された場合に運転者に衝突の危険が
あることを報知する報知手段とを備えたので、障害物の
位置が車両の進行しようとする進行軌跡内にない場合に
は運転者に対して衝突の危険を報知しないから、衝突の
可能性がない障害物に対する不必要な警報が行われなく
なり、車両の切り返し等の操作を低減させて操縦性を向
上するという効果がある。

【００４３】請求項２の発明は、少なくとも進行軌跡算
定手段により算定された進行軌跡と、障害物位置検出手
段により検出された障害物の位置とを表示するととも
に、操舵角検出手段の検出結果に応じて進行軌跡の表示
を更新する表示手段を備えたので、請求項１の発明の効
果に加えて、現在のステアリングの操舵角に対応した進
行軌跡と障害物の位置とが表示手段に表示されるため、
運転手の死角領域に障害物が存在した場合でも表示手段
によって障害物の位置が即座に分かり、現在のステアリ
ング操舵角を維持したまま障害物を回避可能であるか否
か、回避可能な場合にはステアリングを左右どちらの方
向に操作すれば良いかが分かり、死角領域の障害物を回
避する為に降車して障害物の位置を確認する等の手間が
省けて操縦性が向上するという効果がある。

【００４４】請求項３の発明は、衝突判定手段が、障害
物の位置が進行軌跡内に在る場合にステアリングの操舵
角が最大になるまでに障害物が回避可能であると判断す
れば操舵角検出手段の検出結果が障害物を回避可能なス
テアリングの操舵角に達するまでステアリングの操作方
向を運転者に指示するとともに、ステアリングの操舵角
が最大になるまでに障害物が回避不可能であると判断す
れば運転者に車両の停止を指示し、障害物の位置が進行
軌跡内にない場合に現在のステアリングの操舵角にて障
害物を回避可能であることを運転者に教示するので、請
求項１又は２の発明の効果に加えて、車両の周辺に障害
物が在る場合に、運転手が障害物との衝突を回避するた
めにすべき操作、すなわち、現在のステアリングの操舵
角の維持、または障害物を回避するためのステアリング
の操作、あるいは切り返しが即座に運転者に分かるた
め、不要な切り返しを避けることができて操縦性が向上
するという効果がある。

【００４５】請求項４の発明は、衝突判定手段が、障害
物の位置が進行軌跡内に在る場合にステアリングの操舵
角が最大になるまでに障害物が回避可能であると判断す
れば障害物が回避可能となるステアリングの操作方向及
び操舵角を運転者に指示するので、請求項３の発明の効
果に加えて、障害物を回避する際のステアリング操作が
容易に行われ、操縦性が向上するという効果がある。

【００４６】請求項５の発明は、衝突判定手段にて障害
物の位置が進行軌跡内に在り且つステアリングを操作す
ることで障害物を回避することが可能であると判断され
た場合に、進行軌跡算定手段によって算定される進行軌
跡内に障害物の位置がなくなるまでステアリングを回動
する回動手段を備えたので、請求項１〜４の何れかの発
明の効果に加えて、障害物の回避行動が確実かつ容易に
行われ、安全性及び操縦性が向上するという効果があ
る。

【００４７】請求項６の発明は、衝突判定手段にて障害
物の位置が進行軌跡内に在り且つステアリングの操舵角
を最大にしても障害物を回避することが不可能であると
判断された場合に、車両を停止するようにエンジン及び
ブレーキを制御する制御手段を備えたので、請求項１〜
５の何れかの発明の効果に加えて、障害物へ衝突する危
険性が低減するという効果がある。

【００４８】請求項７の発明は、衝突判定手段にて障害
物の衝突の可能性に応じた危険度を設定し、この危険度
が高くなるに従って車両の最高速度又は最高加速度を低
減するように車両のエンジン及びブレーキを制御する制
御手段を備えたので、請求項１〜５の何れかの発明の効
果に加えて、障害物に衝突する危険度が高い場合の幅寄
せや接近操作時のアクセル操作誤りによる急激な加速時
の衝突を防止し、障害物への接近操縦時の安全性が向上
するという効果がある。

【００４９】請求項８の発明は、車両に設置されて車両
周辺の障害物までの距離と角度から障害物の位置を検出
する障害物位置検出手段と、検出された障害物の位置と
車両が最小回転半径で旋回した場合に車両の角部が描く
軌跡を表示する表示手段とを備えたので、運転手は表示
手段の表示を見るだけでステアリングを最大に切って進
行すればその障害物を回避可能か又はステアリング操作
では回避不能なために切り返しの必要が有るかどうかを
判断することができ、簡素な構成で障害物の回避可能な
場合に不要な切り返しを避けることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示すブロック図である。

【図２】同上における２次元超音波センサの車両への設
置個所を説明するための説明図である。

【図３】同上における２次元超音波センサと障害物との
位置関係を表示するパラメータの説明図である。

【図４】同上における障害物の位置を検出する過程の説
明図である。

【図５】同上における障害物の位置を検出する過程の説
明図である。

【図６】同上における２次元超音波センサの送受波信号
のタイムチャートである。

【図７】同上における２次元超音波センサの送受波信号
を整形した整形信号のタイムチャートである。

【図８】（ａ）及び（ｂ）は同上の動作説明図である。

【図９】同上における表示器の表示画面の一例を示す説
明図である。

【図１０】同上における表示器の表示画面の一例を示す
説明図である。

【図１１】同上における表示器の表示画面の一例を示す
説明図である。

【図１２】同上における表示器の表示画面の一例を示す
説明図である。

【図１３】同上における表示器の表示画面の一例を示す
説明図である。

【図１４】実施形態２を示すブロック図である。

【図１５】実施形態３を示すブロック図である。

【図１６】実施形態４を示すブロック図である。

【図１７】（ａ）及び（ｂ）は同上における表示装置の
表示画面の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ シフト位置センサ ２ 操舵角センサ ３ 進行軌跡算定手段 ４ ２次元超音波センサ ５ 衝突判定手段 ６ 表示器 ７ ブザー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月１９日（１９９９．７．１
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、少なくとも進行軌跡算定手段により算定された進行
軌跡と、障害物位置検出手段により検出された障害物の
位置とを表示するとともに、操舵角検出手段の検出結果
に応じて進行軌跡の表示を更新する表示手段を備えたこ
とを特徴とし、請求項１の発明の作用に加えて、現在の
ステアリングの操舵角に対応した進行軌跡と障害物の位
置とが表示手段に表示されるため、運転手の死角領域に
障害物が存在した場合でも表示手段によって障害物の位
置が即座に分かり、現在のステアリング操舵角を維持し
たまま障害物を回避可能であるか否か、回避不可能な場
合にはステアリングを左右どちらの方向に操作すれば良
いかが分かり、死角領域の障害物を回避する為に降車し
て障害物の位置を確認する等の手間が省けて操縦性が向
上する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】一方、衝突判定手段５は上記２次元超音波
センサ４より一定時間毎に障害物の位置（距離Ｌ及び角
度φ）の情報を読み込み、図８（ｂ）に示すように２次
元超音波センサ４の検出領域Ｄ内に障害物Ｘの存在を検
出した場合、その障害物Ｘの位置が上記軌跡円Ｓの内部
に含まれていれば衝突の可能性が有ると判定し、同図
（ａ）に示すように障害物Ｘの位置が軌跡円Ｓの内部に
含まれなければ衝突の可能性が無いと判定する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】また、表示器６においては、進行軌跡算定
手段３並びに２次元超音波センサ４からの情報に基づ
き、図９に示すように車両Ｋと進行軌跡Ｍと障害物位置
Ｐの画像を生成して画面に表示する。ここで、図９〜図
１１に示すように進行軌跡算定手段３から順次送られて
くる情報に基づいて表示器６が進行軌跡Ｍの表示を更新
しているので、運転者においては、障害物位置Ｐが進行
軌跡Ｍの内部に存在しなくなるまでステアリングを回転
させた後で車両を前進または後退させることにより、表
示器６の画面を見て障害物を回避するために必要なステ
アリング操作を知ることができる。而して、運転手の死
角領域に障害物が存在した場合でも、表示器６によって
障害物の位置が即座に分かり、現在のステアリングの操
舵角を維持したまま障害物を回避可能であるか否か、回
避不可能な場合にはステアリングを左右どちらの方向に
操作すれば良いかが分かり、死角領域の障害物を回避す
る為に降車して障害物の位置を確認する等の手間が省け
て操縦性が向上するという利点がある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】請求項２の発明は、少なくとも進行軌跡算
定手段により算定された進行軌跡と、障害物位置検出手
段により検出された障害物の位置とを表示するととも
に、操舵角検出手段の検出結果に応じて進行軌跡の表示
を更新する表示手段を備えたので、請求項１の発明の効
果に加えて、現在のステアリングの操舵角に対応した進
行軌跡と障害物の位置とが表示手段に表示されるため、
運転手の死角領域に障害物が存在した場合でも表示手段
によって障害物の位置が即座に分かり、現在のステアリ
ング操舵角を維持したまま障害物を回避可能であるか否
か、回避不可能な場合にはステアリングを左右どちらの
方向に操作すれば良いかが分かり、死角領域の障害物を
回避する為に降車して障害物の位置を確認する等の手間
が省けて操縦性が向上するという効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２７ Ｆターム(参考） 3D046 BB18 EE01 GG10 HH08 HH20 MM08 5H180 AA01 CC03 CC11 LL01 LL07 LL09

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に設置されて車両周辺の障害物まで
   の距離と角度から障害物の位置を検出する障害物位置検
   出手段と、車両の進行方向を検出する進行方向検出手段
   と、車両の有するステアリングの操舵角を検出する操舵
   角検出手段と、進行方向検出手段並びに操舵角検出手段
   の検出結果に基づいて車両の進行軌跡を算定する進行軌
   跡算定手段と、障害物位置検出手段によって検出された
   障害物の位置が進行軌跡算定手段によって算定された進
   行軌跡内に在るか否かを判定する衝突判定手段と、衝突
   判定手段により障害物の位置が進行軌跡内に在ると判定
   された場合に運転者に衝突の危険があることを報知する
   報知手段とを備えたことを特徴とする車両用障害物監視
   装置。
2. 【請求項２】 少なくとも進行軌跡算定手段により算定
   された進行軌跡と、障害物位置検出手段により検出され
   た障害物の位置とを表示するとともに、操舵角検出手段
   の検出結果に応じて進行軌跡の表示を更新する表示手段
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用障害物
   監視装置。
3. 【請求項３】 衝突判定手段は、障害物の位置が進行軌
   跡内に在る場合にステアリングの操舵角が最大になるま
   でに障害物が回避可能であると判断すれば操舵角検出手
   段の検出結果が障害物を回避可能なステアリングの操舵
   角に達するまでステアリングの操作方向を運転者に指示
   するとともに、ステアリングの操舵角が最大になるまで
   に障害物が回避不可能であると判断すれば運転者に車両
   の停止を指示し、障害物の位置が進行軌跡内にない場合
   に現在のステアリングの操舵角にて障害物を回避可能で
   あることを運転者に教示することを特徴とする請求項１
   又は２記載の車両用障害物監視装置。
4. 【請求項４】 衝突判定手段は、障害物の位置が進行軌
   跡内に在る場合にステアリングの操舵角が最大になるま
   でに障害物が回避可能であると判断すれば障害物が回避
   可能となるステアリングの操作方向及び操舵角を運転者
   に指示することを特徴とする請求項３記載の車両用障害
   物監視装置。
5. 【請求項５】 衝突判定手段にて障害物の位置が進行軌
   跡内に在り且つステアリングを操作することで障害物を
   回避することが可能であると判断された場合に、進行軌
   跡算定手段によって算定される進行軌跡内に障害物の位
   置がなくなるまでステアリングを回動する回動手段を備
   えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車
   両用障害物監視装置。
6. 【請求項６】 衝突判定手段にて障害物の位置が進行軌
   跡内に在り且つステアリングの操舵角を最大にしても障
   害物を回避することが不可能であると判断された場合
   に、車両を停止するようにエンジン及びブレーキを制御
   する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５の
   何れかに記載の車両用障害物監視装置。
7. 【請求項７】 衝突判定手段にて障害物の衝突の可能性
   に応じた危険度を設定し、この危険度が高くなるに従っ
   て車両の最高速度又は最高加速度を低減するように車両
   のエンジン及びブレーキを制御する制御手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の車両用障
   害物監視装置。
8. 【請求項８】 車両に設置されて車両周辺の障害物まで
   の距離と角度から障害物の位置を検出する障害物位置検
   出手段と、検出された障害物の位置と車両が最小回転半
   径で旋回した場合に車両の角部が描く軌跡を表示する表
   示手段とを備えたことを特徴とする車両用障害物監視装
   置。