JPH01232279A - 移動体の障害物との衝突予測装置 - Google Patents

移動体の障害物との衝突予測装置

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JPH01232279A
JPH01232279A JP63059146A JP5914688A JPH01232279A JP H01232279 A JPH01232279 A JP H01232279A JP 63059146 A JP63059146 A JP 63059146A JP 5914688 A JP5914688 A JP 5914688A JP H01232279 A JPH01232279 A JP H01232279A
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receiving antennas
receiving
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directivity
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Yoshihide Agari
良英 上里
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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】 産業上の利用分野 本発明は、自動車などの移動体において後退時の支援装
置などとして好適に実施され、該移動体と障害物との衝
突を予測するための装置に関する。
従来の技術 従来から自動車の後退時の支援装置として、超音波など
を用いた障害物検出器が用いられている。
発明が解決しようとする課題 上述のような先行技術では、検出できる情報は距離に関
してのみであり、したがってたとえば車庫入時などで車
体の向きが変化するときには、障書物と衝突するかどう
かを予測することは困難である。
本発明の目的は、障害物と衝突するかどうがを正確に予
測することができるようにした移動体の障害物との衝突
予測装置を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、部分的に重なり、かつ、相互に異なる指向性
を有する第1および第2の受信アンテナと、 少なくとも前記第1および第2の受信アンテナの受信領
域を含む指向性を有する送信アンテナと前記第1および
第2の受信アンテナの出力の比に基づいて移動体の軸線
に対する障害物の角度θを検出する第1検出手段と、 ステアリング手段の操作による前記移動体の進行方向を
検出する第2検出手段と、 前記第1および第2検出手段の出力に基づいて障害物と
の衝突状況を予測する手段とを含むことを特徴とする移
動体の障害物との衝突予測装置である。
また本発明は、部分的に重なり、がっ、相互に異なる指
向性を有する第1および第2の受信アンテナと、 少なくとも前記第1および第2の受信アンテナの受信領
域を含む指向性を有する送信アンテナと、前記第1およ
び第2の受信アンテナの指向性の重なる領域の少なくと
も一部分に重なる指向性を有する第3の受信アンテナと
、 前記第1および第2の受信アンテナの出力の比と、第1
および第2の受信アンテナのいずれが一方の出力と前記
第3の受信アンテナの出力との比に基づいて障害物の方
向を決定することを特徴とする移動体の障害物との衝突
予測装置である。
作  用 本発明に従えば、第1および第2の受信アンテナの指向
性は部分的に重なり、がっ、相互に異なっており、また
少なくともこれらの第1および第2の受信アンテナの受
信領域を含む指向性を有する送信アンテナから送信が行
われる。
したがって送信アンテナがらの送信信号は、第1および
第2の受信アンテナによってそれぞれ異なったレベルで
受信され、その受信出力の比に基づいて第1検出手段は
、移動体の軸線に対する障害物の角度θを検出する。
また移動体の進行方向はステアリング手段の操作によっ
て変化することができ、この進行方向は第2検出手段に
よって検出される。このようにして求められた第1およ
び第2検出手段の出力から、たとえば前記障害物の角度
θが移動体の進行方向にあたるときには障害物との衝突
の可能性があり、このようにして障害物との衝突状況を
正確に予測することができる。
また本発明に従えば、部分的に重なり、かつ、相互に異
なる第1および第2の受信アンテナの指向性の重なる領
域の少なくとも一部分に重なる指向性を有する第3の受
信アンテナを設け、これらの第1〜第3の受信アンテナ
の受信領域を含む指向性を有する送信アンテナから送信
が行われる。
したがって送信アンテナからの送信信号は、第1〜第3
の受信アンテナによってそれぞれ異なったレベルで受信
され、第1および第2の受信アンテナの受信出力の比と
、第1および第2の受信アンテナのいずれか一方の受信
出力と前記第3の受信アンテナの受信出力との比を求め
る。
したがって前記2つの比から障害物の方向を決定するこ
とができ、該障害物が移動体の進行方向にあたるときに
は障害物との衝突の可能性があり、このようにして障害
物との衝突状況を正確に予測することができる。
実施例 第1図は本発明の一実施例の原理を説明するための図で
あり、第2図は第1図で示され移動体である車体1に搭
載される衝突予測装置2の電気的構成を示すブロック図
である。Wi突予測装置2は、音波や光、あるいは電磁
波などを放射する送信アンテナであり、第1受信アンテ
ナである送受信アンテナ3と、この送受信アンテナ3と
は異なった指向性を有し第2受信アンテナである受信ア
ンテナ4と、送受信アンテナ3の送信制御を行うととも
に、アンテナ3.4からの出力に基づいて車体1と障害
物5との距離を表わす距離信号Rと、アンテナ4,3の
受信電力p r Tll、 P r +z+を表す信号
を送出する信号処理回路6と、たとえばポテンションメ
ータなどから成りステアリングの切れ角を検出し、第2
検出手段であるステアリングセンサ7と、前記信号処理
回路6からの各信号R1P r fll+ P r L
t+およびステアリングセンサ7からの出力を順次的に
切換えて導出するマルチプレクサ8と、このマルチプレ
クサ8の出力をアナログ/デジタル変換するアナログ/
デジタル変換器つと、前記アナログ/デジタル変換器9
の出力をデータバス/アドレスバス10を介して受信し
、その受信結果に基づいて後述するような処理を行い、
第1検出手段である処理装置11と、処理装置11の処
理結果を表示する表示器12と、処理装置11の処理結
果に基づいて能動化される警報器13とを含んで構成さ
れる。
一般に、超音波やレーザ光線あるいは電磁波などを利用
したレーダでは、第3図で示されるように、送受信アン
テナ3から障害物5までの距離をRとし、障害物5の送
受信アンテナ3の放射中心軸11からの角度をθとし、
送信出力をptとするとき、送受信アンテナ3の受信出
力Prは、となる。ただし■(は比例定数であり、G(
θ)はθ方向の送受信アンテナ3の利得であり、δ(ψ
)は送受信アンテナ3方向の障害物5の反射係数を表わ
し、9)−90”−θである。
したがって第1図および第4図で示されるように、参照
符E1で示される前記受信アンテナ4の受信領域の少な
くとも一部分を覆うように送受信アンテナ3の受信領域
E2を定め、これら2つの領域El、E2を覆うように
して送受信アンテナ3の送信領域TEを定めることによ
って、前記アンテナ4.3の受信電力P r+Il+ 
P r +21はそれぞれ第2式および第3式で示され
る。
ただしGt(θ)は送受信アンテナ3の送信時の利得で
あり、G+Hz(θ)は受信アンテナ4の利得であり、
GR+z+(θ)は送受信アンテナ3の受信時の利得を
表わす。
この第1図および第4図において参照符El。
E2で示されるアンテナ3.4の受信領域は、受信レベ
ルがアンテナ3.4の放射中心軸11におけるレベルか
ら3dB以内の領域を示す。
このようにして求められた受信電力P r+z+P r
 tt、を表わす信号は、処理装置11でその比が演算
され、すなわちP r fll/ P r +21” 
G 1lfll(θ)/G、、□、(θ)が演算され、
この比は送受信アンテナ3の放射中心軸ノ1に対して、
障害物5に延びる直線J!2の角度θの関数として表わ
すことができ、こうして該角度θを算出することができ
る。
なお実際には、このように2つのアンテナ4゜3で受信
された受信電力P r +ll+ P r +21の比
に対応して、第5図で示されるようなマツプを予め作成
して処理装置11内にストアしておき、このマツプを用
いて前記障害物との角度θが求められる。
したがって送受信アンテナ3の放射中心軸!1を車体1
の軸線とし、第1図で示されるように、たとえば車体1
の後進時のステアリングの切れ角をαとするとき、車体
1の予想される軌跡は参照符!3で示され、前述のよう
にして求められた障害物5の角度θと、送受信アンテナ
3から放射された信号の反射時間などから求められる距
離Rとによって障害物5が軌跡!3上にあるかどうかを
判断することができ、こうして車体1と障害物5とが衝
突するかどうかを予め予測することができる。
第6図は、動作を説明するためのフローチャートである
。ステップn1でステアリングセンサ7によってステア
リングの切れ角αを読込み、ステップn2でその切れ角
αから車体1の軌跡ノ3を予測し、ステップn3でアン
テナ4.3の受信出力P r +ll+ P r +2
1を読込む。ステップn4では、前述のようにして反射
時間などから障害物5までの距離Rを算出し、また前述
のようにして角度θを算出する。ステップn5では、ス
テップn2で予測された軌跡ノ3と、ステップn4で求
められた距離Rと角度θとから車体1が障害物5に衝突
するかどうかが計算され、ステップn6でその計算結果
から衝突するかどうかが判断され、そうであるときには
ステップn7で警報器13が能動化されて警報が行われ
、ステップn1に戻る5ステツプn6において衝突しな
いと判断されたときには、直接ステップn1に戻る。
第7図は本発明の他の実施例の原理を説明するための図
であり、この実施例では前述の第2図において仮想線で
示されるように、第3の受信アンテナ21が設けられる
。この受信アンテナ21の受信領域E3は、前記アンテ
ナ3,4の指向性の重なる領域の少なくとも一部分に重
なる指向性を有し、したがって前述のようにして求めら
れた障害物5の角度θが車体1の軸線J!lを対称とし
た左右のどちら側にあるかが判断できないときには、こ
の受信アンテナ21の受信電力P r t3+を用いて
、前記2つのアンテナ4.3の受信電力Pr口)、Pr
+2+の少なくともいずれか一方と比較することによっ
て、障害物5が軸線ノ1の左右どちらにあるかを判断す
ることができる。
すなわち前述のようにして受信電力Przl+Pr+z
+の比から角度θが決定される。またこれら受信電力P
 r +ll、 P r +z+のいずれか一方、たと
えば受信電力P r tz と、アンテナ21の受信電
力Prt:+ どの比から、軸線!1を対称として前記
角度θを有する2つの直線、ff2a、、f2b上にそ
の比に対応した2つの点PI、P2が検出される。この
点PI、P2における受信電力P r、pII、 P 
r +P2+を比較し、大きい方が障害物5の方向とし
て検出される。
こうして求められた方向および角度θと前記距離Rとに
よって障害物5の位置を正確に知ることができ、車体1
の車庫入時などの後進時で、該車体1の向きが変化する
場合であっても、障害物5との衝突予測を正確に行うこ
とができる。
第8図は第7図に示された本発明の他の実施例の動作を
説明するためのフローチャートであり、この実施例は前
述の実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を
付す、ステップn3aにおいて、アンテナ4,3.21
からの受信電力Prfll+ P r tz、、 P 
r r、r をそれぞれ読込み、ステップn4aにおい
てFi害物までの距MRと角度θおよびその角度θが左
右どちらの方向を向いているかどうかを算出し、ステッ
プn5aで前述のようにして衝突するかどうかの計算が
行われる。
このように第3の受信アンテナ21を設けることによっ
て、障害物5が左右どちらの方向にあるかを知ることが
でき、衝突予測の精度をさらに向上することができる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、部分的に重なり、かつ、
相互に異なった指向性を有する第1および第2の受信ア
ンテナを設け、またさらにはこれらの第1および第2の
受信アンテナの指向性の重なる領域の少なくとも一部分
に重なる指向性を有する第3の受信アンテナを設け、こ
れらの第1〜第3の受信アンテナの受信領域を含む指向
性を有する送信アンテナから送信を行ない、各受信アン
テナの受信出力の比に基づいて移動体の軸線に対する障
害物の角度θを検出し、またさらにはその方向も検出す
るようにしたので、車庫入時などの移動体の向きが変化
する場合でも、移動体の進行に従って障害物との衝突状
況を正確に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の原理を説明するための図、
第2図は本発明の一実施例の衝突予測装置2の電気的構
成を示すブロック図、第3図および第4図は本発明の詳
細な説明するための図、第5図は処理装置11内に記憶
されるアンテナ4゜3の受信出力Pr、□、Pr+2+
の比に対応した角度θを表わすマツプ、第6図は本発明
の一実施例の動作を説明するためのフローチャート、第
7図は本発明の他の実施例の原理を説明するための図、
第8図は本発明の他の実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。 1・・・車体、2・・・衝突予測装置、3・・・送受信
アンテナ、4.21・・・受信アンテナ、5・・・障害
物、6・・・信号処理回路、7・・・ステアリングセン
サ、11・・・処理装置、12・・・表示器、13・・
・警報器代理人  弁理士 西教 圭一部 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図      第8図 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)部分的に重なり、かつ、相互に異なる指向性を有
    する第1および第2の受信アンテナと、少なくとも前記
    第1および第2の受信アンテナの受信領域を含む指向性
    を有する送信アンテナと、前記第1および第2の受信ア
    ンテナの出力の比に基づいて移動体の軸線に対する障害
    物の角度θを検出する第1検出手段と、 ステアリング手段の操作による前記移動体の進行方向を
    検出する第2検出手段と、 前記第1および第2検出手段の出力に基づいて障害物と
    の衝突状況を予測する手段とを含むことを特徴とする移
    動体の障害物との衝突予測装置。
  2. (2)部分的に重なり、かつ、相互に異なる指向性を有
    する第1および第2の受信アンテナと、少なくとも前記
    第1および第2の受信アンテナの受信領域を含む指向性
    を有する送信アンテナと、前記第1および第2の受信ア
    ンテナの指向性の重なる領域の少なくとも一部分に重な
    る指向性を有する第3の受信アンテナと、 前記第1および第2の受信アンテナの出力の比と、第1
    および第2の受信アンテナのいずれか一方の出力と前記
    第3の受信アンテナの出力との比に基づいて障害物の方
    向を決定することを特徴とする移動体の障害物との衝突
    予測装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118198A (ja) * 1999-10-18 2001-04-27 Matsushita Electric Works Ltd 車両用障害物警報装置
JP2008519246A (ja) * 2003-12-06 2008-06-05 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング レーダセンサ

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JPS5937471A (ja) * 1982-08-25 1984-02-29 Fujitsu Ten Ltd 方位検出レ−ダ
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