JP2009059258A

JP2009059258A - 障害物接近警告装置

Info

Publication number: JP2009059258A
Application number: JP2007227284A
Authority: JP
Inventors: Kota Yamamoto; 耕太山本; Takehiko Sakagami; 武彦阪上; Mitsuaki Watanabe; 光章渡邉
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2007-09-03
Filing date: 2007-09-03
Publication date: 2009-03-19

Abstract

【目的】車両の状況に応じて警告開始距離を決定して余計な注意や警告を減らし、かつ、より危険である状況において早めに警告を出せるようにする「障害物接近警告装置」を提供することである。
【構成】車両から所定距離の障害物を検出して警告する障害物接近警告装置において、車両から障害物までの距離を検出し、車両の状況（駐車時の平均速度、運転手の視線の高さ、雨降りか否か、ギアポジション位置、操舵角度の少なくとも１つ）に応じて警告開始距離を決定し、車両から障害物までの距離が警告開始距離になったとき警告を発生する。
【選択図】図１

Description

本発明は障害物接近警告装置に関わり、特に、車両から所定距離の障害物を検出して警告する障害物接近警告装置に関する。

従来、車庫入れ時、細い道路走行時、あるいはカーブ走行時において、自車と障害物(壁、対向車、ガードレールなど)間の距離は運転手の肉眼やミラーを通して判断している。このため、判断ミスや、不注意などにより障害物と接触、衝突などして車両を傷つけ、あるいは、人身事故につながることがあった。そこで、最近は、車両と障害物までの距離を測定し、実際の距離が予め設定されている警告開始距離になると警告を発生する障害物接近警告装置が提案されている(特許文献１)。

図６は超音波発生・受信素子を用いて障害物までの距離を測定して警告する従来の障害物接近警告装置の構成図である。警告発生制御部１０は所定の周期で超音波発生トリガーパルスP_TRGを出力すると共にタイマー１０aによる計時を開始する。信号作成回路１４は該トリガーパルスが入力すると所定周波数のパルス信号を発生し、駆動回路１３は該パルス信号で超音波発生素子１１を駆動して超音波を前方に向けて発射する。該超音波は前方に存在する障害物２０で反射し、超音波受信素子１２に入力する。アンプ１５は超音波受信素子１２により受信された信号を増幅し、フィルタ１６は受信信号より所定周波数成分を抽出し、検波器１７はフィルタ出力信号を検波し、比較器１８は検波出力と設定値を比較して比較結果を警告発生制御部１０に入力する。警告発生制御部１０は検波出力が設定値より大きければ超音波が戻ってきたものと判定し、超音波発射から障害物で超音波が反射して戻ってくるまでの時間をタイマー１０aより求め、該時間に応じた障害物までの距離Lを計算し、該距離がバッファ１０bに保持してある警告開始距離L_alm以下になったかチェックし、以下になればアラーム発生部１９を制御して障害物接近警告を発生する。

図６は一対の超音波発生・受信素子のみの場合であるが、実際には、超音波発生・受信素子は車両の前後に多数設けられている。図７は車両の前方部に６個の超音波発生・受信素子21₁〜21₆が設けられ、後方部に４個の超音波発生・受信素子21₇〜21₁₀が設けられた場合である。このように複数の超音波発生・受信素子が車両に設けられている場合の障害物接近警告装置は、図示しないが、図６の駆動回路１３で全超音波発生素子を駆動し、全超音波受信素子の受信信号を増幅後に合成してフィルタ１６に入力する構成となる。
特開平８−４３５２２号公報

従来の障害物接近警告装置の第１の問題点は、距離の情報のみで警告を発生するため、車両が障害物から離れる方向に進んでいても超音波発生・受信素子(距離検出センサー)と障害物間の距離が警告開始距離L_alm以下であれば警告音を出し、これが運転手をあわてさせ、あるいは運転手に不快感を与えることである。図８はかかる状況の説明図であり、(A)は駐車位置より車両CARを前進する場合であるが、バックしないにもかかわらず車両後方の距離検出センサー(黒丸部)と壁などの障害物HL間の距離L_Bが警告開始距離L_alm以下であると障害物接近警告装置は警告音を出す。（B）は縦列駐車位置より車両CARをバックする場合である。この場合、後ろの車両との距離が大きいため警告を出す必要はないが、車両CARと前の車両との距離L_Cが警告開始距離L_alm以下であればバック時に障害物接近警告装置は警告音を出す。
また、障害物接近警告装置の第２の問題点は、車両が障害物に接近すると(例えば５０cm)注意の警告表示をし、更に障害物に接近すると(例えば３５cm)本来の警告表示をするようになっている。このため、駐車スピードが速いと、注意の警告表示をすることなく本来の警告表示をし、これが運転者にあせりを生む原因になり、接触事故につながる場合があった。
以上から本発明の目的は、車両の状況に応じて警告開始距離を制御して余計な注意や警告を減らし、かつ、より危険である状況において早めに警告を出すようにすることである。

本発明は、車両から所定距離の障害物を検出して警告する障害物接近警告装置であり、車両から障害物までの距離を検出するための距離検出部、車両の状況に応じて警告開始距離を決定する警告開始距離決定部、車両から障害物までの距離が前記警告開始距離になったとき警告を発生する警告発生部を備えている。
本発明の障害物接近警告装置は、更に、駐車時の平均速度を測定する測定部、運転手の視線の高さを検出する視線高さ検出部、雨降りか否かを検出する検出部、ギアポジション位置を検出するギアポジション位置検出部、操舵角度を検出する検出部の少なくとも１つを備え、また、前記距離検出部の距離検出センサーを車両の前方部及び後方部に備えており、前記警告開始距離決定部は、駐車時の平均速度、運転手の視線の高さ、雨降りか否か、ギアポジション位置、操舵角度の少なくとも１つを考慮して、前方の警告開始距離及び後方の警告開始距離をそれぞれ独立に決定する。

本発明によれば、車両の状況に応じて警告開始距離を決定して余計な注意や警告を減らすため、運転手をあわてさせ、あるいは運転手に不快感を与えることがなくなる。
また、本発明によれば、車両の状況に応じて警告開始距離を決定するため、より危険である状況において早めに警告を出すことにより安全運転が可能である。例えば、左折時、左折角度に応じて左後の距離検出部と障害物までの警告開始距離を大きくし、右折時、右折角度に応じて右後の距離検出部と障害物までの警告開始距離を大きくすることにより、危険である右左折時に早めに警告を出すことができる。

図１は本発明の障害物接近警告装置の全体の構成図である。なお、車両の前方には図７で説明した６個の超音波発生・受信素子(距離検出センサー)が設けられ、後部には４個の超音波発生・受信素子が設けられているものとする。
警告開始距離決定部５１は車両の状況に応じて警告開始距離を決定するものであり、駐車時の平均速度、運転手の視線の高さ、雨降りか否か、ギアポジション位置、操舵角度等の少なくとも１つを考慮して、車両の前方の警告開始距離及び後方の警告開始距離を決定する。駐車時平均速度測定部５２は、駐車時(バック時)の平均速度を測定し、その平均速度を警告開始距離決定部５１に入力する。視線高さ検出部５３は車室内カメラによりドライバーの視線の高さを検出して警告開始距離決定部５１に入力する。雨降り検出部５４は雨滴センサーあるいはワイパー駆動信号に基づいて雨が降っているか検出し、検出結果を警告開始距離決定部５１に入力する。ギアポジション検出部５５はギア位置がドライブであるかバックであるかを検出してギア位置を警告開始距離決定部５１に入力する。操舵角度検出部５６は右折及び左折時のハンドル操舵角度を検出して警告開始距離決定部５１に入力する。

図２は警告開始距離決定部５１による警告開始距離決定処理フローである。
車両のアクセサリースイッチがオン（ACC ON）になると、所定の周期で警告開始距離決定部５１は警告開始距離決定処理を開始し、基本警告開始距離(例えば５０cm)に加算する距離を示すポイントPの初期値を０にする(ステップ１０１)。なお、１ポイントは距離に換算してk(cm)、例えば１cmである。ついで、警告開始距離決定部５１は、バック状態(駐車状態)であれば駐車時平均速度が設定速度、例えば5Km/h以上であるかチェックし、設定速度以上であれば駐車に際して早めに警告を出せるように、車両後方の警告開始距離を１０ポイントプラス(P=P+10)する(ステップ１０２)。ただし、駐車時平均速度が設定速度以下の場合にはポイントを増減しない。

しかる後、警告開始距離決定部５１は、運転手の視線の高さが設定高さH1以上であるか、設定高さH2（＜H1）以下であるかチェックし、H１以上であればポイントを−５ダウンし、H2以下であればポイントを＋５アップする。これは、視線が低いと障害物が実際より遠くに見え、視線が高いと障害物が実際より近くに見えるからである。ついで、警告開始距離決定部５１は、現在雨降り中であるか、否かをチェックし、雨降り中であれば、ポイントを＋５アップする(ステップ１０４)。これは、雨降り中は、見づらく、しかも、スリップしやすいためである。
雨降りか否かによる処理が終了すれば、警告開始距離決定部５１は、ギアポジションがドライブであるかバックであるかチェックし、ドライブであれば前方の警告開始距離を＋１０ポイントアップし、後方の警告開始距離を−１０ポイントダウンする。ドライブ運転時に、前方の警告開始距離が長くなったことにより前方の障害物に対して早めに警告を出すことができ、また、後方の警告開始距離が短くなったことにより後ろ側の障害物に通常より１０ポイント分接近しないと警告が出ず、車両が障害物から離れる方向に進んでいる場合に警告が出にくくなる。また、警告開始距離決定部５１は、ギアポジションがバックであれば前方の警告開始距離を−１０ポイントダウンし、後方の警告開始距離を＋１０ポイントアップする。バック運転時に、後方の警告開始距離が長くなったことにより後方の障害物に対して早めに警告を出すことができ、また、前方の警告開始距離が短くなったことにより前方の障害物に通常より１０ポイント分接近しないと警告が出ず、車両が障害物から離れるバック方向に進んでいる場合に警告が出にくくなる。・・・以上ステップ１０５

ギアポジションによる処理が終了すれば、警告開始距離決定部５１は、操舵角度に基づいてポイント制御を行う。図３(A)に示すように左折する場合、車両CARの左後が障害物OBSと接触しやすく、しかも操舵角度が大きいほど接触しやすい。同様に、図３(B)に示すように右折する場合、車両CARの右後が障害物OBSと接触しやすく、しかも操舵角度が大きいほど接触しやすい。そこで、図４に示すように左折する場合、左後の警告開始距離を長くし、早めに警告が出されるようにし、右折する場合、右後方向の警告開始距離を長くし、早めに警告が出されるようにする(ステップ１０６)。なお、図４において４マスで１組を形成し、各マスそれぞれは左前、右前、左後、右後の警告開始距離の増減ポイントを意味し、例えば、左折時の操舵角度10⁰〜20⁰の時に左後のポイントを＋２することを意味し、右折時の操舵角度20⁰〜30⁰の時に右後のポイントを＋４することを意味する。

以上のポイント計算が終了すれば、前方右側の総ポイントをP_FR、前方左側の総ポイントをP_FL、後方右側の総ポイントをP_RR、後方左側の総ポイントをP_RL、１ポイントをk(cm)とすれば、次式
前方右の警告開始距離D_FR =基本警告開始距離+k×P_FR
前方左の警告開始距離D_FL=基本警告開始距離+k×P_FL
後方右の警告開始距離D_RR=基本警告開始距離+k×P_RR
後方左の警告開始距離D_RL=基本警告開始距離+k×P_RL
により計算して、警告発生制御部６１に入力する。以上では前方右、前方左、後方右、後方左別に警告開始距離を計算したが、操舵角度を考慮しなければ前方警告開始距離、後方警告開始距離の２つを計算して警告発生制御部６１に入力する。

警告発生制御部６１は警告開始距離決定部５１より受信した前方右の警告開始距離D_FR、前方左の警告開始距離D_FL、後方右の警告開始距離D_RR、後方左の警告開始距離D_RLをメモリに保存する。また、警告発生制御部６１は超音波発射・検出部(距離検出部)６２より入力する各方向の反射超音波検出信号に基づいて前方右の障害物までの距離d_FR、前方左の障害物までの距離d_FL、後方右の障害物までの距離d_RR、後方左の障害物までの距離d_RLをそれぞれ計算し、対応する前方右の警告開始距離D_FR、前方左の警告開始距離D_FL、後方右の警告開始距離D_RR、後方左の警告開始距離D_RLより小さいか比較し、いずれかが警告開始距離より短ければ警告発生指令を表示処理部６３、ブザー音処理部６４に入力してモニター表示によりあるいはブザーにより障害物接近警告を発生する。

図５は障害物接近警告装置における超音波発生検出部６２の詳細を示す要部ブロック図である。
超音波発射・検出部６２において、信号作成回路７１は警告発生制御部６１から入力する超音波発生トリガーパルスP_Tにより所定周波数のパルス信号を発生し、駆動回路７２は該パルス信号で車両の前部及び後部に設けられた全超音波発生素子７３_e1〜７３_e10を駆動して超音波を前方に向けて発射する。該超音波は前方に存在する障害物で反射し、超音波受信素子７３_r1〜７３_r10に入力する。

前方右増幅合成部７４_FR は前方右の３つの超音波受信素子７３_r1〜７３_r3から入力する信号を増幅後合成し、フィルタ・検波部７５_FR は受信信号より所定周波数成分を抽出すると共にフィルタ出力信号を検波し、比較器７６_FRは検波出力と設定値を比較し、検波出力が設定値より大きければ反射超音波検出信号S_FRを警告発生制御部６１に入力する。
前方左増幅合成部７４_FLは前方左の３つの超音波受信素子７３_r4〜７３_r6から入力する信号を増幅後合成し、フィルタ・検波部７５_FL は受信信号より所定周波数成分を抽出すると共にフィルタ出力信号を検波し、比較器７６_FLは検波出力と設定値を比較し、検波出力が設定値より大きければ反射超音波検出信号S_FLを警告発生制御部６１に入力する。
後方右増幅合成部７４_RR は後方右の２つの超音波受信素子７３_r7〜７３_r8から入力する信号を増幅後合成し、フィルタ・検波部７５_RR は受信信号より所定周波数成分を抽出すると共にフィルタ出力信号を検波し、比較器７６_RRは検波出力と設定値を比較し、検波出力が設定値より大きければ反射超音波検出信号S_RRを警告発生制御部６１に入力する。
後方左増幅合成部７４_RL は後方左の２つの超音波受信素子７３_r9〜７３_r10から入力する信号を増幅後合成し、フィルタ・検波部７５_RL は受信信号より所定周波数成分を抽出すると共にフィルタ出力信号を検波し、比較器７６_RLは検波出力と設定値を比較し、検波出力が設定値より大きければ反射超音波検出信号S_RLを警告発生制御部６１に入力する。

警告発生制御部６１は反射超音波検出信号S_FRを受信すれば、右前方向への超音波の発射時刻から障害物で該超音波が反射して戻ってくるまでの時間を求め、該時間に応じた障害物までの距離d_FRを計算し、該距離d_FRと前方右の警告開始距離D_FRを比較し、d_FR≦D_FRであれば、警告信号を出力する。また、警告発生制御部６１は反射超音波検出信号S_FLを受信すれば、左前方向への超音波の発射時刻から障害物で超音波が反射して戻ってくるまでの時間を求め、該時間に応じた障害物までの距離d_FLを計算し、該距離d_FLと前方左の警告開始距離D_FLを比較し、d_FL≦D_FLであれば、警告信号を出力する。同様に、警告発生制御部６１は反射超音波検出信号S_RRを受信すれば、右後方向への超音波の発射から障害物で超音波が反射して戻ってくるまでの時間を求め、該時間に応じた障害物までの距離d_RRを計算し、該距離d_RRと後方右の警告開始距離D_RRを比較し、d_RR≦D_RRであれば、警告信号を出力する。また、警告発生制御部６１は反射超音波検出信号S_RLを受信すれば、左後方向への超音波の発射から障害物で超音波が反射して戻ってくるまでの時間を求め、該時間に応じた障害物までの距離d_RLを計算し、該距離d_RLと後方左の警告開始距離D_RLを比較し、d_RL≦D_RLであれば、警告信号を出力する。

以上のように、本発明によれば、車両の状況に応じて警告開始距離を決定して余計な注意や警告を減らすことができ、また、より危険である状況において早めに警告を出すことができるようになった。なお、考慮すべき車両の状況は実施例で説明した車両の状況（駐車時の平均速度、運転手の視線の高さ、雨降りか否か、ギアポジション位置、操舵角度）だけでなく、種々の状況を採用でき、例えば、バック時のアクセルの踏み込み癖を加速度センサーで検知し、アクセル踏み込み加速度が大きい時にバック時のポイントを＋５アップするようにもできる。また、実施例では駐車時の平均速度、運転手の視線の高さ、雨降りか否か、ギアポジション位置、操舵角度の全てを考慮して警告開始距離を決定した場合であるが、少なくとも１つを考慮して警告開始距離を決定することができる。
また、ポイントPを増減し、該ポイントを距離に換算して警告開始距離を変更したが、ポイントPの代わりに距離を用いることができる。

本発明の障害物接近警告装置の全体の構成図である。警告開始距離決定部よる警告開始距離決定処理フローである。操舵角度に基づいてポイント制御を行う場合の説明図である。操舵角度に基づいてポイント制御を行う場合のポイント増減図表である。障害物接近警告装置における超音波発生検出部の詳細を示す要部ブロック図である。超音波発生・受信素子を用いて障害物までの距離を測定して警告する従来の障害物接近警告装置の構成図である。車両の前方部に６個の超音波発生・受信素子が設けられ、後方部に４個の超音波発生・受信素子が設けられた場合の説明図である。従来の障害物接近警告装置の問題点説明図である。

符号の説明

５１警告開始距離決定部
５２駐車時平均速度測定部
５３視線高さ検出部
５４雨降り検出部５４
５５ギアポジション検出部
５６操舵角度検出部
６１警告発生制御部
６２超音波発射・検出部
６３表示処理部
６４ブザー音処理部

Claims

車両から所定距離の障害物を検出して警告する障害物接近警告装置において、
車両から障害物までの距離を検出するための距離検出部、
車両の状況に応じて警告開始距離を決定する警告開始距離決定部、
車両から障害物までの距離が前記警告開始距離になったとき警告を発生する警告発生部、
を備えたことを特徴とする障害物接近警告装置。
駐車時の平均速度を測定する測定部、運転手の視線の高さを検出する視線高さ検出部、雨降りか否かを検出する検出部、ギアポジション位置を検出するギアポジション位置検出部、操舵角度を検出する検出部の少なくとも１つを備え、また、前記距離検出部の距離検出センサーを車両の前方部及び後方部に設け、
前記警告開始距離決定部は、駐車時の平均速度、運転手の視線の高さ、雨降りか否か、ギアポジション位置、操舵角度の少なくとも１つを考慮して、前方の警告開始距離及び後方の警告開始距離をそれぞれ独立に決定する、
ことを特徴とする請求項１記載の障害物接近警告装置。
前記警告開始距離決定部は、左折時、左折角度に応じて左後方の警告開始距離を大きくし、右折時、右折角度に応じて右後方の警告開始距離を大きくする、
ことを特徴とする請求項２記載の障害物接近警告装置。