JP3487054B2 - 車両用障害物警報装置 - Google Patents

車両用障害物警報装置

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JP3487054B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車幅方向の所定角
度範囲内で障害物を検出し、その検出された障害物が所
定の警報領域に存在するとき警報を発生する車両用障害
物警報装置に関し、特に、車両のカーブ走行時を考慮に
入れた車両用障害物警報装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、車両の前方にある障害物をレ
ーダ等で検出し、その障害物が車両に接近したとき警報
を発生してドライバーに注意を促す車両用障害物警報装
置が考えられている。ところが、車両のカーブ走行時に
は、カーブの外側にある路側物や、自車走行車線とは異
なる車線を走行する前車を障害物として検出し、追突の
恐れのないこれらの物体に対して警報を発生してしまう
ことがあった。このような事態を防止するため、例え
ば、特開平３−１６８４６号公報では、次のような技術
が提案されている。すなわち、同一障害物について複数
の時点で検出された距離および角度に基づきその障害物
の軌跡を直線で近似し、その直線が自車位置を通過する
場合にのみ警報を発生するという技術である。
【０００３】ところが、障害物の軌跡を直線で近似した
だけでは、その障害物が車両に衝突するものであるか否
かの判定（衝突判定）を充分に正確に行うことができな
い。そこで、本願出願人は、特願平６−５５９６７号に
て次のような技術を提案した。すなわち、同一障害物に
ついて複数の時点で検出された距離および角度に基づ
き、その障害物を基準とした自車の相対的な推定進行曲
線の半径を算出し、その算出された半径に基づいて所定
の警報領域を設定し、障害物がその警報領域内で検出さ
れたときに警報を発生するという技術である。この場
合、自車の推定進行曲線を円弧で近似しているので、カ
ーブ走行時にも比較的正確に警報を発生することができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願出
願人の上記提案によっても、次のような場合には衝突判
定を充分に正確に行うことができない。例えば、カーブ
の出入口などでは、ステアリングの操舵角が変化し、こ
れに伴って自車の進行曲線の半径も変化する。このた
め、上記推定進行曲線の半径変化を予測できず、路側物
などに対して誤警報を発生してしまう可能性があった。
【０００５】そこで、本発明は、カーブの出入口など自
車の進行曲線の半径が変化する場所でも正確に警報を発
生することのできる車両用障害物警報装置を提供するこ
とを目的としてなされた。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達するためになされた請求項１記載の発明は、図２
４に例示するように、車幅方向の所定角度範囲内で、障
害物までの距離および角度を検出する障害物検出手段
と、その障害物検出手段により、同一障害物について複
数の時点で検出された距離および角度に基づき、その障
害物を基準とした自車の相対的な推定進行曲線の半径を
算出する第１半径算出手段と、上記複数の時点の一部
で、かつ、時間的に最も近い複数の時点で上記障害物検
出手段により上記同一障害物について検出された距離お
よび角度に基づき、その障害物を基準とした上記推定進
行曲線の半径を算出する第２半径算出手段と、上記第１
半径算出手段により算出された半径に基づいて所定の第
１警報領域を設定する第１警報領域設定手段と、上記第
２半径算出手段により算出された半径に基づいて所定の
第２警報領域を設定する第２警報領域設定手段と、上記
第１および第２警報領域と、上記障害物検出手段により
検出された障害物との位置関係に基づき、警報を発生す
る警報手段と、を備えたことを特徴とする車両用障害物
警報装置を要旨としている。
【０００７】 このように構成された本発明では、障害
物検出手段は、車幅方向の所定角度範囲内で障害物まで
の距離および角度を検出し、第１半径算出手段は、障害
物検出手段により、同一障害物について複数の時点で検
出された距離および角度に基づき、その障害物を基準と
した自車の相対的な推定進行曲線の半径を算出する。第
２半径算出手段は、上記複数の時点の一部で、かつ、時
間的に最も近い複数の時点で検出された上記距離および
角度に基づき、上記推定進行曲線の半径を算出する。
【０００８】 このため、自車の進行曲線の半径が変化
しつつある場合、それが、第１半径算出手段が算出した
半径と第２半径算出手段が算出した半径との相違として
反映される。第１警報領域設定手段および第２警報領域
設定手段は、第１または第２半径算出手段が算出した半
径に基づいて第１または第２警報領域を個々に設定し、
警報手段は、その第１および第２警報領域と障害物検出
手段により検出された障害物との位置関係に基づき警報
を発生する。従って、警報発生手段は、自車の進行曲線
の半径変化に応じて警報を発生することができる。よっ
て、本発明では、カーブの出入口など自車の進行曲線の
半径が変化する場所でも正確に警報を発生することがで
きる。また、第１および第２半径算出手段は、時間的に
近い時点で検出された上記距離および角度を共通に使用
して半径を算出する。このため、各半径算出手段が算出
した半径には、時間的に近い時点における進行曲線がよ
り正確に反映される。従って、本発明では、一層正確に
警報を発生することができる。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記警報手段が、上記障害物検出手段により
検出された障害物が上記第１警報領域と上記第２警報領
域とに共通して存在するとき警報を発生することを特徴
としている。このため、障害物がいずれか一方の警報領
域に存在しても、その障害物がもう一方の領域に存在し
ない限り警報を発生しない。
【００１０】例えば、操舵角の変更に伴って自車の進行
曲線の半径が変化しつつある場合、上記各半径算出手段
が算出する半径が異なり、第１警報領域と第２警報領域
とが一致しない。この場合、両警報領域に共通して障害
物が存在するときのみ警報を発生するのである。従っ
て、請求項１記載の発明の効果に加えて、誤警報の発生
を一層良好に防止することができるといった効果が生じ
る。
【００１１】
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明が適用された車両用
障害物警報装置（以下、単に障害物警報装置と記載）１
について、図面と共に説明する。この障害物警報装置１
は、自動車に搭載され、自動車の前方の物体を捉えて、
警報すべき領域に障害物が所定の状況で存在する場合
に、警報を出力して運転者に知らせる装置である。
【００１３】図１は、そのシステムブロック図である。
本障害物警報装置１は制御器３を中心に構成されてい
る。制御器３はマイクロコンピュータを主な構成として
入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）および各種の駆動回
路や検出回路を備えている。これらのハード構成は一般
的なものであるので詳細な説明は省略する。
【００１４】制御器３は距離・角度測定器５（障害物検
出手段）、車速センサ７、ブレーキスイッチ９、スロッ
トル開度センサ１１から各々所定の検出データを入力し
ている。また制御器３は、警報音発生器１３（警報手
段）、距離表示器１５、センサ異常表示器１７、ブレー
キ駆動器１９、スロットル駆動器２１および自動変速機
制御器２３に所定の駆動信号を出力している。
【００１５】更に制御器３は、警報感度設定器２５およ
び警報音量設定器２７を備えて、その設定を警報音量や
後述する処理に反映している。また制御器３は、電源ス
イッチ２９を備え、その「オン」により、所定の処理を
開始する。ここで、距離・角度測定器５は、送受信部３
１および距離・角度演算部３３を備え、送受信部３１か
らは所定範囲で車両前方へレーザ光をスキャンして出力
かつ反射光を検出すると共に、距離・角度演算部３３に
て反射光を捉えるまでの時間に基づき、前方の物体まで
の距離を検出する装置である。このような装置は既によ
く知られているので詳細な説明は省略する。またレーザ
光を用いるものの他に、マイクロ波等の電波や超音波等
を用いるものであってもよい。更に、スキャン式ではな
く、モノパルス式、すなわち、送受信部３１が二つ以上
の受信部を有し、距離・角度演算部３３が受信信号の強
度差や位相差（時間差）などに基づいて距離および角度
を演算するものであってもよい。
【００１６】制御器３は、このように構成されているこ
とにより、障害物が後述する所定の警報領域に所定時間
存在した場合等に警報する機能を果たしている。障害物
としては、自車の前方を走行する前車やまたは停止して
いる前車あるいは路側にある物体（ガードレールや支柱
物等）等が該当する。
【００１７】また、図１のブレーキ駆動器１９、スロッ
トル駆動器２１および自動変速機制御器２３はなくても
よいが、本障害物警報装置１では、これらを設けて、前
車の状況に合わせて車速を制御する、いわゆるクルーズ
制御も同時に実施している。図２は制御器３の制御ブロ
ック図を示している。距離・角度測定器５の距離・角度
演算部３３から出力された距離Ｌとスキャン角度θとの
データは、座標変換ブロック４１により自車を原点
（０，０）とするＸＹ直交座標に変換される。センサ異
常検出ブロック４３により、この変換結果の値が異常な
範囲を示していれば、センサ異常表示器１７にその旨の
表示がなされる。
【００１８】また、ＸＹ直交座標からは、物体認識ブロ
ック４５で認識種別、物体幅Ｗ、物体の中心位置座標
（Ｘ，Ｙ）が求められる。認識種別とは停止物であるか
移動物であるかを認識するものである。物体の中心位置
に基づいて距離表示物体選択ブロック４７により走行に
影響する物体が選択されて、その距離が距離表示器１５
により表示される。
【００１９】また、車速センサ７の検出値に基づいて車
速演算ブロック４９から出力される車速（自車速）Ｖ
と、上記物体の中心位置とに基づいて、相対速度演算ブ
ロック５１にて、自車位置を基準とすると前車等の障害
物の相対速度Ｖｒが求められる。更に、車速と、物体の
中心位置とに基づき、前車加速度演算ブロック５３にて
自車位置を基準とする前車の加速度が演算される。
【００２０】そして、警報判定およびクルーズ判定ブロ
ック５５が、自車速、前車相対速度、前車加速度、物体
中心位置、物体幅、認識種別、ブレーキスイッチ９の出
力、スロットル開度センサ１１からの開度および警報感
度設定器２５による感度設定値に基づいて、警報判定な
らば警報するか否かを判定し、クルーズ判定ならば車速
制御の内容を決定する。その結果を、警報が必要なら
ば、警報発生信号を音量調整ブロック５７を介して警報
音発生器１３に出力する。なお、音量調整ブロック５７
は警報音量設定器２７の設定値に基づき、警報音発生器
１３の出力音量を制御する。また、クルーズ判定なら
ば、自動変速機制御器２３、ブレーキ駆動器１９および
スロットル駆動器２１に制御信号を出力して、必要な制
御を実施する。
【００２１】次に、警報判定およびクルーズ判定ブロッ
ク５５の内、警報判定・警報を中心としてフローチャー
トに基づいて説明する。なお、クルーズ判定については
本発明とは直接関係ないので説明を省略する。図３に警
報処理のフローチャートを示す。本処理は電源スイッチ
２９がオンされると繰り返し実施される処理である。先
ず、物体認識がなされその結果が判定される（ステップ
１０００：以下ステップを単にＳと記す）。この物体認
識は、前方の物体がスキャニングされた結果に基づい
て、停止物であるか移動物であるかを判定するものであ
る。
【００２２】具体的には、車速と相対速度とに基づい
て、物体認識ブロック４５においてそれらが判断され
る。そして、この結果に基づいて、停止物ならば、停止
物警報処理（Ｓ２０００）に移り、移動物ならば移動物
警報処理（Ｓ３０００）に移る。先ず、停止物警報処理
（Ｓ２０００）について図４のフローチャートに基づい
て説明する。先ず、停止物警報距離演算（Ｓ２１００）
がなされる。この停止物警報距離について補足してお
く。
【００２３】停止物警報距離は、基本的には停止物に対
しては停止できるだけの余裕を持って警報するのが望ま
しいのであるが、センサの検知能力や衝突の判定に制約
があるため、停止物警報距離を一様に長くしても実質的
に役に立たない場合がある。そこで低速走行域（例え
ば、６０Ｋｍ／ｈ以下）では通常にブレーキをかけて停
止できる距離を停止物警報距離とし、６０Ｋｍ／ｈより
高い高速警報域では、強めにブレーキをかけて停止でき
る距離を停止物警報距離と設定してある。
【００２４】そして、この停止物警報距離は、自車の
ドライバーがブレーキをかけるときの反応時間と自車
のドライバーがブレーキをかけるときの強さの２つの項
目を考慮して決定する。については、ドライバーがブ
レーキをかけようと思ってから実際にブレーキを踏むま
でには所定の反応時間がかかり、この間に進む空走距離
は、その反応時間と自車速に依存するからである。ま
た、については、ドライバーがブレーキをかけてから
実際に停止するまでに進む距離は、ドライバーがブレー
キをかけるときの強さと自車速に依存するからである。
【００２５】なお、停止距離にはドライバーによる個人
差が存在する。このようなドライバー固有の危険感覚を
考慮するために、どの程度の距離で警報するかをドライ
バ自身が警報感度設定器２５（図１，２参照）を介して
その感度を設定できるようにされている。
【００２６】続いて、自車と障害物との距離（車間距
離）を、上記Ｓ２１００で演算した停止物警報距離と比
較する（Ｓ２２００）。そして、車間距離が停止物警報
距離以下の場合には衝突判定を行う（Ｓ２３００）。こ
こでその衝突判定処理を図５を参照して説明する。先
ず、過去５回のスキャンによって認識された物体の位置
変化に基づいてカーブ半径を推定するカーブ半径推定処
理Ａ（Ｓ２３１０）、そのカーブ半径に基づき警報エリ
アを設定する警報エリア設定処理Ａ（Ｓ２３３０）、お
よび、その警報エリアに基づき衝突判断を行う衝突判断
処理Ａ（Ｓ２３５０）を順次実行する。
【００２７】また、Ｓ２３５０にて「衝突する」と判断
すると、過去３回の認識物体の位置変化に基づいてカー
ブ半径を推定するカーブ半径推定処理Ｂ（Ｓ２３７
０）、そのカーブ半径に基づき警報エリアを設定する警
報エリア設定処理Ｂ（Ｓ２３８０）、その警報エリアに
基づき衝突判断を行う衝突判断処理Ｂ（Ｓ２３９０）を
順次実行して本処理を終了する。一方、Ｓ２３５０にて
「衝突しない」と判断すると、そのまま本処理を終了す
る。そして、Ｓ２３９０にて「衝突する」と判断した場
合は、図４におけるＳ２４００の誤警報対策１へ、Ｓ２
３５０またはＳ２３９０にて「衝突しない」と判断した
ときは図４におけるＳ２６００の誤警報対策２へ、それ
ぞれ移行する。
【００２８】ここで、図５の衝突判定処理のＳ２３１０
のカーブ半径推定処理Ａの詳細について、図６を参照し
て説明する。このカーブ半径推定処理においては、認識
物体の横方向（自車の車幅方向：Ｘ座標に対応）位置の
データによって、３種類の誤差対策が行われる。
【００２９】第１の誤差対策は、センサ横方向分解能に
起因する誤差に対するもので、その問題とは、誤差を含
む相対位置データによって推定すると、実際にはほぼ直
線的に自車に接近してそのままでは衝突してしまう停止
物があったとしても、自車とは衝突しないカーブである
としてしまう可能性があるというものである。それを補
償する対策として、図１２に示すように、障害物が自車
の所定の正面領域（警報エリアＷＡ１）に存在してお
り、かつ車幅方向への相対的な移動量が小さい場合には
カーブ半径を算出しないで直進状態と擬制するのであ
る。
【００３０】具体的には、算出した位置データの始点
が、スキャンされるレーザ光の正面におけるビーム３ス
テップ以内であり、かつ始点から終点の移動量がビーム
１ステップ以内のときには、Ｓ２３２１に進み、カーブ
半径を推定しないで直進（すなわちカーブ半径無限大）
と擬制して、本処理を終了するのである。
【００３１】次に、第２の誤差対策は、反射ばらつきに
起因する誤差に対するもので、その問題とは、例えば前
車後部のリフレクタが左右両側見えたりあるいは片側し
か見えなかったりするような反射の変化のために、算出
した相対位置には誤差が含まれる可能性があることであ
る。その対策として障害物警報装置１では、Ｓ２３１５
において、５点の相対位置データを最小二乗法によって
直線近似して５点の始点と終点の２点を補正する。５点
間の位置変化は直線近似しても推定には差し支えない。
なお、この補正は、Ｓ２３１３において認識物体の横方
向位置のデータが自車の中心付近にあると判断した場合
に実行される。
【００３２】このＳ２３１５における補正による補正点
の横方向位置は下式に示すようになり、その式を説明す
るための図を図１３に示す。
【００３３】
【数１】
【００３４】続いて、第３の誤差対策は、スキャニング
領域に起因する誤差に対するものである。すなわち、こ
の誤差とは、図１４（ａ）に例示するように、例えば停
止車両や遅い車両を追い越すときのように前車がスキャ
ニング領域ＳＰ外へ出ていくときは、左右両側のリフレ
クタが見える状態から片側のリフレクタしか見えない状
態に変化するため、前車の実際の中心（●）は自車と平
行に移動していくものであるのに、距離・角度測定器５
で検出する中心（○）が自車に向かってくるカーブであ
ると誤推定してしまうというものである。
【００３５】その対策として本障害物警報装置１では、
Ｓ２３１９において、図１４（ｂ）に例示するように、
物体の内側エッジ（□）による横方向補正を行う。な
お、この補正は、Ｓ２３１３において認識物体の横方向
位置のデータが自車中心から遠いと判断した場合、例え
ば相対位置５点の始点，終点共に物体中心が横方向に±
２ｍ以上離れていると判断したときに、内側エッジ５点
のデータを用いるのである。なお、この場合も内側エッ
ジ５点の相対位置データを最小二乗法によって直線近似
した５点の始点と終点の２点を用いてＳ２３１７のカー
ブ半径演算を行う。
【００３６】ここで、Ｓ２３１７のカーブ半径演算につ
いて説明する。図１５は、補正後の始点Ａ（Ｘe1，Ｙ1
）と終点Ｂ（Ｘe5，Ｙ5 ）とからカーブ半径Ｒｅとの
関係を示す図である。なお、図１５中Ｗｅは自車と障害
物との余裕である。カーブ中心Ｃから始点Ａと終点Ｂま
での距離は等しく（Ｒｅ＋Ｗｅ）である。そして点ＡＣ
間のＸ軸方向距離は（Ｒｅ−Ｘe1）、点ＢＣ間のＸ軸方
向距離は（Ｒｅ−Ｘe5）である。従って、ピタゴラスの
定理より、以下の関係式が成立する。
【００３７】
【数２】
【００３８】そして、この２式よりカーブ半径Ｒｅを算
出すると、下式のようになる。
【００３９】
【数３】
【００４０】このようにして、Ｓ２３１５，Ｓ２３１９
の処理を実行した場合にはＳ２３１７のカーブ半径演算
を実行し、Ｓ２３２１を実行した場合には、上述したよ
うに、カーブ半径の演算を行わずに直進（カーブ半径無
限大）と擬制して、それぞれ本処理を終了し、図５にお
けるＳ２３３０の警報エリア設定処理Ａへ移行する。
【００４１】ここで、Ｓ２３３０の警報エリア設定につ
いて図１６を参照して説明する。図６の処理によって推
定されたカーブ半径Ｒｅの曲線（推定進行曲線）を中心
として約車幅分の警報エリアＷＡ１を設定する。図１６
に示すように、カーブ半径Ｒｅの上記曲線を横方向（Ｘ
軸方向）に車幅分±１ｍ平行移動させた一対の円弧Ｌ1
，Ｌ2 と、Ｙ＝Ｙ1 およびＹ＝Ｙ5 の一対の直線Ｌ3
，Ｌ4 とで囲まれた領域を警報エリアＷＡ１とした。
なお、この警報エリアＷＡ１を構成する円弧Ｌ1 ，Ｌ2
は、演算量を抑えるために、放物線近似によって下式で
設定した。
【００４２】
【数４】
【００４３】Ｓ２３３０で警報エリアＷＡ１が設定され
ると、続いて衝突判断処理Ａを行う（Ｓ２３５０）。こ
の衝突判断処理Ａを図７および図１７を参照して説明す
ると、図７のＳ２３５１において物体幅の一部が警報エ
リアＷＡ１内に一定時間存在するか否かを判断し、図１
７に示すように警報エリアＷＡ１内に一定時間存在する
場合には衝突すると判断し（Ｓ２３５３）、そうでない
場合には衝突しないと判断して（Ｓ２３５５）、本処理
を終了する。
【００４４】また、Ｓ２３７０，Ｓ２３８０，およびＳ
２３９０のカーブ半径推定処理Ｂ，警報エリア設定処理
Ｂ，および衝突判断処理Ｂは、上述のＳ２３１０〜２３
５０と同様の処理を時間的に最も近い３点に対して実行
する処理である。例えば、物体中心による横方向位置補
正を行った場合は、図１３の測定点（Ｘ1 ，Ｙ1 ）〜
（Ｘ5 ，Ｙ5 ）の内、（Ｘ3 ，Ｙ3 ）〜（Ｘ5 ，Ｙ5 ）
を使用してカーブ半径を推定する。このカーブ半径を有
する曲線を、前述のように±１ｍ平行移動させ、その一
対の円弧と一対の直線Ｙ＝Ｙ1 ，Ｙ＝Ｙ5 で囲まれた領
域（警報エリア）に、物体幅の一部が一定時間存在する
か否かを判断するのである。
【００４５】このようにして衝突するか否かの判断を行
い、図４に戻り、その判定結果に基づき、衝突判定処理
Ａ，Ｂ（Ｓ２３５０，Ｓ２３９０）で共に衝突すると判
断した場合にはＳ２４００の誤警報対策１を実行し、衝
突しないと判断した場合にはＳ２６００の誤警報対策２
を実行する。
【００４６】先ず、誤警報対策１処理について、図８を
参照して説明する。この処理は、警報の動作条件を限定
することにより、誤警報を減少させるためになされるも
ので、Ｓ２４１０〜Ｓ２４４０の各判断結果に応じて、
警報成立（Ｓ２４５０）、警報保留（Ｓ２４６０）、判
定保留（Ｓ２４７０）の３つの判断をする。
【００４７】警報成立（Ｓ２４５０）とするのは、Ｓ２
４１０において認識物体が接近する移動物あるいは停止
物であると判断し、Ｓ２４２０において車速が警報許可
車速以上であると判断し、Ｓ２４３０において非制動中
であると判断し、更にＳ２４４０でそれらが一定時間以
上継続した場合に限る。また、Ｓ２４３０までの判断は
同じであるが、Ｓ２４４０において一定時間以上継続で
はないと判断した場合にはＳ２４６０の警報保留とす
る。それら以外の場合はＳ２４７０の判定保留とする。
【００４８】これらの判断の意味合いを説明しておく
と、Ｓ２４１０で接近しないと判断した場合には、それ
は自車からの距離が変わらないかあるいは遠ざかってい
く状態であるので、その状態での判定は保留する。ま
た、Ｓ２４２０における警報許可速度とは例えば２０Ｋ
ｍ／ｈ程度が考えられる。例えば、駐車場では頻繁に方
向転換をするので、何もガードをかけないと、駐車して
いる他の車両や壁、柱に対しても警報を発生してしま
う。従って、それらの誤警報を回避するために、例えば
２０Ｋｍ／ｈ以下の低速では判定を保留して警報しない
ようにするのである。なお、一度２０Ｋｍ／ｈになった
場合には、１５Ｋｍ／ｈ未満になるまで警報するように
することが好ましい。
【００４９】また、Ｓ２４３０では、ブレーキを踏んで
いるときにはドライバーが減速させようとしていると考
えられるため、この場合には警報しないようにするので
ある。そして、Ｓ２４４０の判定における一定時間と
は、例えば０．３秒といった比較的短い時間が設定され
る。これは、ノイズ等による誤警報を防止するためであ
り、真に警報が必要な状態では、例えば０．３秒以上は
継続するので、ノイズによる誤判断を好適に回避でき、
必要な場面での判断も誤ることはない。
【００５０】このような処理でなされた警報成立（Ｓ２
４５０）、警報保留（Ｓ２４６０）、判定保留（Ｓ２４
７０）の３つの判断に従い、図４に戻って、警報成立の
場合はＳ２５００で警報を開始し、警報保留の場合は何
もせずにそのまま一旦終了し、判定保留の場合には、Ｓ
２６００の誤警報対策２の処理へ移行する。
【００５１】続いて、誤警報対策２処理について、図９
を参照して説明する。この処理は、図４に示すように、
Ｓ２２００で車間距離が停止物警報距離より大きい場
合、Ｓ２３００での衝突判定で衝突しないと判断した場
合、そして、Ｓ２４００で判定保留となった場合に行わ
れ、図９に示すようにＳ２６１０でその継続状態を判断
し、一定時間継続した場合に限って警報不成立とし（Ｓ
２６２０）、それ以外の場合は警報保留とする（Ｓ２６
３０）。そして、図４に戻り、警報不成立の場合には警
報を停止し（Ｓ２７００）、警報保留の場合にはそのま
ま処理を終了する。
【００５２】つまり、それぞれ警報をしないでもいいよ
うな条件であっても、一瞬だけ成立して警報を停止する
のではなく、警報をしないでもいいような条件が一定時
間継続した場合に限って警報を停止させるのである。以
上が図３におけるＳ２０００の停止物警報処理の内容で
ある。続いて、Ｓ３００の移動物警報処理について説明
する。この処理は、図１０に示すように、図４の停止物
警報処理と基本的に似ており、図１０のＳ３１００にお
ける警報距離の演算が移動物に対するものとなり、それ
に伴ってＳ３２００における車間距離との比較対象が移
動物警報距離であること、そして、Ｓ３３００での衝突
判定で衝突しないと判定した場合に、Ｓ３６００の衝突
補助判定処理を行うことが異なるのみである。従って、
その相違する部分については詳しく説明するが、同様の
処理の部分については簡単な説明で済ます。
【００５３】先ず、Ｓ３１００で演算され、Ｓ３２００
で比較に用いられる移動物警報距離については、上述し
た停止物警報距離における、自車のドライバーがブレ
ーキをかけるときの反応時間と自車のドライバーがブ
レーキをかけるときの強さの２つの項目に加えて、ド
ライバーが不安を感じる車間距離と（自車のドライバ
ーが感じる）前車のドライバーがブレーキをかけるとき
の強さを考慮して決定する。
【００５４】追加する考慮点のについては、割り込ま
れて車間距離が短くなったときに不安を感じてブレーキ
操作によって車間距離を調整しようとする点を鑑みたも
のであり、この距離はほぼ車速に依存する。また考慮点
は、追従走行しているときドライバーは前車が減速し
た直後にブレーキをかけるが、前車が減速し始めても速
度差が発生するまでには若干の時間がかかるため、前車
との速度差だけを見ていては警報のタイミングが遅れる
ことを鑑みたものである。
【００５５】次に、Ｓ３６００における衝突補助判定処
理について、図１１を参照して説明する。この処理は、
Ｓ３３００における衝突判定処理において衝突しないと
判定した場合に実行され、この衝突補助判定において衝
突すると判定された場合には、Ｓ３３００の衝突判定処
理において衝突すると判定した場合と同じようにＳ３４
００へ移行する。
【００５６】このような補助の判定を行う理由は、移動
物の場合には自車の直前に割り込んでくる場合があるた
め、その場合には素早く警報処理を行う必要があるから
である。従って、図５に示した衝突判定のようにカーブ
半径の推定という演算時間が相対的に長くなる処理をす
るのではなく、以下に説明する図１１の処理のような単
純な処理を実行することで、対応を早くして素早い警報
処理を行い、衝突回避がより確実なものとなるようにす
るのである。
【００５７】具体的な処理としては、図１１に示すよう
に、先ず、警報補助エリアＷＡ２を設定し、物体幅の一
部が一定時間以上警報補助エリアＷＡ２内にあれば衝突
する（Ｓ３６３０）と判定し、その他の場合は衝突しな
い（Ｓ３６３０）と判定するのである。そして、Ｓ３６
１０における警報補助エリアＷＡ２の設定が簡単である
ので、結果として処理時間も短くなるのである。
【００５８】警報補助エリアＷＡ２の設定について、図
１８および図１９を参照して説明する。図１８（ａ）は
高速道路における警報補助エリアＷＡ２の一例を示す。
このエリアは、自車を中心として幅が２ｍ、前後方向に
は中心が３０ｍで端部がそれぞれ２０ｍの５角形のエリ
アとされている。そして、このエリアの設定にあたって
は、カーブ半径３００ｍ以上、車線幅が３．５ｍという
高速道路自体の基準と法定速度１００Ｋｍ／ｈという点
を考慮した場合に、その速度でも衝突を回避できる上
に、他車線の車両に誤警報しないように設定してある。
ここで、５角形に設定した理由を簡単に述べておくと、
図１８（ｂ）に示すように、右カーブＲＣにおいても左
カーブＬＣにおいても共用でき、中心部においてはでき
るだけ長くエリアを設定することを考慮したからであ
る。
【００５９】そして、高速道路の場合には、その都度警
報補助エリアＷＡ２の設定のために複雑な演算をするこ
となく、上記予め決まっているエリアを設定するだけで
Ｓ３６１０の処理は終了するため、衝突判定が素早くで
きる。図１８（ａ）に示したものは、高速道路用の警報
補助エリアであったが、一般道路においては、もっと急
なカーブがあるので、この警報補助エリアをそのまま使
用すると誤判定が多くなる。そこで、一般道路用の警報
補助エリアを設定することが望ましい。一般道路は高速
道路に比べて車線幅が狭く、低速で走行するため路肩に
寄って走行し易いので、想定カーブ半径と想定車線幅を
図１９（ａ）および（ｂ）に示すように、車速によって
変化させる。そして、警報補助エリアＷＡ２を、図１９
（ｃ）に示すように設定する。
【００６０】このように車速によって警報補助エリアＷ
Ａ２を変化させる場合にでも、図１９（ｃ）に示すよう
なマップを記憶させておき、車速に対応してエリア中心
距離とエリア端部距離を読み出すだけで、簡単に設定は
行える。以上説明したように、本障害物警報装置１で
は、Ｓ２３１０，Ｓ２３７０で互いに異なる組み合せの
測定点に基づいてカーブ半径を個々に算出し、各カーブ
半径に基づいて、警報エリアＷＡ１の設定（Ｓ２３３
０，Ｓ２３８０）および衝突判断（Ｓ２３５０，Ｓ２３
９０）を個々に実行している。自車の進行曲線が変化し
つつある場合、その変化がＳ２３１０，Ｓ２３７０で個
々に算出した半径の相違として反映され、延いては、上
記各警報エリアＷＡ１の位置、上記各衝突判断の結果に
反映される。このため、本障害物警報装置１では、カー
ブの出入口など自車の進行曲線の半径が変化する場所で
も正確に警報を発生することができる。
【００６１】特に、本障害物警報装置１では、Ｓ２３５
０，Ｓ２３９０にて共に衝突すると判断したときにのみ
Ｓ２３００で衝突すると判断し、警報の発生（Ｓ２５０
０）を可能にしている。このため、誤警報の発生をきわ
めて良好に防止することができる。例えば、操舵角の変
化に伴って自車の進行曲線の半径が変化しつつある場
合、上記各半径が互いに異なり、上記各警報エリアＷＡ
１も互いに一致しない。この場合、障害物が一定時間以
上、上記両警報エリアＷＡ１に共通して存在したときに
のみ警報を発生することができる。
【００６２】この様子を、図２０，２１を参照して更に
詳しく説明する。なお、図２０，２１では、説明の便宜
上、測定点（Ｘ1 ，Ｙ1 ）〜（Ｘ5 ，Ｙ5 ）の位置を図
１３〜１７とは若干異ならせている。図２０に例示する
ように、Ｓ２３１０では、測定点（Ｘ1 ，Ｙ1 ）〜（Ｘ
5 ，Ｙ5 ）に基づきカーブ半径Ｒｅａの曲線Ｌａを求
め、Ｓ２３３０では、その曲線Ｌａを±１ｍ平行移動し
た一対の円弧と、一対の直線Ｙ＝Ｙ1 ，Ｙ＝Ｙ5 とによ
って囲まれた警報エリアＷＡ１ａを設定する。同様に、
Ｓ２３７０では、測定点（Ｘ3 ，Ｙ3 ）〜（Ｘ5 ，Ｙ5
）に基づきカーブ半径Ｒｅｂの曲線Ｌｂを求め、Ｓ２
３８０では、その曲線Ｌｂを±１ｍ平行移動した一対の
円弧と、一対の直線Ｙ＝Ｙ1 ，Ｙ＝Ｙ5 とによって囲ま
れた警報エリアＷＡ１ｂを設定する。カーブの出入口な
どでは、カーブ半径Ｒｅａ，Ｒｅｂが大きく異なり、図
示するように警報エリアＷＡ１ａ，ＷＡ１ｂが大きく異
なる場合がある。
【００６３】そこで、Ｓ２３５０，Ｓ２３９０では、図
２１に例示するように、同一の障害物が、両警報エリア
ＷＡ１ａ，ＷＡ１ｂに所定時間以上（図２１の例では５
回のスキャン周期）共通して存在したときのみ衝突する
と判定するのである。このため、カーブの出入口等、操
舵角が変化しつつあるときにも正確に警報を発生するこ
とができる。
【００６４】更に、Ｓ２３１０，Ｓ２３７０では、時間
的に最も近い時点で検出された測定点（Ｘ3 ，Ｙ3 ）〜
（Ｘ5 ，Ｙ5 ）を共通に使用して半径Ｒｅａ，Ｒｅｂを
算出している。このため、各半径Ｒｅａ，Ｒｅｂには、
時間的に近い時点における進行曲線がより正確に反映さ
れる。従って、きわめて正確に警報を発生することがで
きる。
【００６５】なお、上記実施の形態において、Ｓ２３１
０が第１半径算出手段に、Ｓ２３３０が第１警報領域設
定手段に、Ｓ２３７０が第２半径算出手段に、Ｓ２３８
０が第２警報領域設定手段に、それぞれ相当する処理で
ある。また、本発明は上記実施の形態になんら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の形態で実施することができる。
【００６６】例えば、上記図６において３つの誤差に対
する対策処理を説明したが、その他の誤差対策の実施の
形態について図２２，２３を参照して説明する。これは
リフレクタ汚れに起因する誤差対策であり、上記実施の
形態において適用するならば、図６のＳ２３１５の代わ
りに図２２の処理を行うこととなる。リフレクタ汚れに
起因する誤差について補足すると、前車のリフレクタが
汚れており、左右両側にあるリフレクタの片側だけしか
見えない状態があり、このような場合にもカーブ半径の
推定を誤って誤警報する恐れがある。この対策として、
片側リフレクタしか見えないときのデータは使用しな
いでカーブ半径を推定する方法と、物体のエッジから
カーブ半径を推定することが考えられる。
【００６７】そのため、図２２に示すように、先ず認識
物体の相対位置データ５点（または３点）の幅の中に、
車幅相当（例えば１ｍ以上）のものがあり、かつリフレ
クタ片側幅相当（例えば０．６ｍ以下）のものがあるか
否かを判断し（Ｓ４０１０）、ある場合にはリフレクタ
の片側幅相当のデータの数によってカーブの推定方法を
変える（Ｓ４０２０）。リフレクタ片側幅相当のデータ
が少ないとき（１点以下）には、そのデータを除外し
て、物体中心のデータによって横方向位置を補正する
（Ｓ４０３０）。なお、この補正には、上記図６のＳ２
３１５における処理と同様に、相対位置データを最小二
乗法によって直線近似して始点と終点の２点を補正す
る。この場合を図示したのが図２３（ａ）である。
【００６８】一方、Ｓ４０２０の判断でリフレクタ片側
幅相当のデータが多いとき（２点以上）には、物体のエ
ッジを演算し（Ｓ４０４０）、左右のエッジデータの
内、５点（または３点）の各点間の変化量（絶対値の
和）を比較し（Ｓ４０５０）、その変化量が小さい方の
エッジデータによって横方向位置を補正する（Ｓ４０６
０，Ｓ４０７０）。この場合も、最小二乗法による直線
近似を行う。この場合を図示したのが図２３（ｂ）であ
る。
【００６９】なお、Ｓ４０１０において、その他と判断
した場合には、Ｓ４０８０へ移行し、物体中心のデータ
で横方向位置の補正を行う。この処理は、上記図６で説
明したＳ２３１５の処理と全く同じである。また、カー
ブ半径を算出するために用いる相対位置データとして、
前車の中心，右側エッジ，または左側エッジのどれを選
択するかは種々の方法によって決定することができ、次
のように選択してもよい。すなわち、過去５回または３
回の相対位置データに対して、前車の中心，右側エッ
ジ，左側エッジに対する次の総和を個々に算出し、その
総和が最も小さくなるものを選択するのである。
【００７０】Σ（ａＹj ＋ｂ−Ｘj ）2 但し、ａ，ｂはＳ２３１５と同様に計算した定数 リフレクタが確実に検出できる場合は、このような処理
により最も正確にカーブ半径を算出することができる。
【００７１】更に、上記実施の形態ではＳ２３５０，Ｓ
２３９０で共に衝突すると判断したときＳ２３００で衝
突すると判断しているが、Ｓ２３５０，Ｓ２３９０のい
ずれか一方で衝突すると判断したときＳ２３００で衝突
すると判断してもよい。但し、この場合、Ｓ２３３０，
Ｓ２３８０で設定される警報エリアＷＡ１を若干小さい
目にするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用された障害物警報装置のシステ
ムブロック図である。
【図２】 その障害物警報装置における制御器の制御ブ
ロック図である。
【図３】 その制御器の警報処理を示すフローチャート
である。
【図４】 その制御器の停止物警報処理を示すフローチ
ャートである。
【図５】 その制御器の衝突判定処理を示すフローチャ
ートである。
【図６】 その制御器のカーブ半径推定処理を示すフロ
ーチャートである。
【図７】 その制御器の衝突判断処理を示すフローチャ
ートである。
【図８】 その制御器の誤警報対策１処理を示すフロー
チャートである。
【図９】 その制御器の誤警報対策２処理を示すフロー
チャートである。
【図１０】 その制御器の移動物警報処理を示すフロー
チャートである。
【図１１】 その制御器の衝突補助判定処理を示すフロ
ーチャートである。
【図１２】 図６のＳ２３２１の直進と擬制する処理に
かかる説明図である。
【図１３】 図６のＳ２３１５の補正にかかる説明図で
ある。
【図１４】 図６のＳ２３１９の補正にかかる説明図で
ある。
【図１５】 図６のＳ２３１７のカーブ半径演算にかか
る説明図である。
【図１６】 図５のＳ２３３０の警報エリア設定にかか
る説明図である。
【図１７】 図５のＳ２３５０の衝突判断にかかる説明
図である。
【図１８】 図１１のＳ３６１０の警報補助エリア設定
にかかり、高速道路における警報補助エリアの説明図で
ある。
【図１９】 一般道路にも適用する場合の警報補助エリ
ア設定に関する説明図である。
【図２０】 図５のＳ２３３０，Ｓ２３８０双方の警報
エリア設定にかかる説明図である。
【図２１】 図５のＳ２３５０，Ｓ２３９０双方の衝突
判断にかかる説明図である。
【図２２】 リフレクタ汚れに起因する誤差対策処理を
示すフローチャートである。
【図２３】 リフレクタ汚れに起因する誤差対策処理の
理解を助ける説明図である。
【図２４】 本発明の構成例示図である。
【符号の説明】
１…障害物警報装置、 ３…制御器、 ５…
距離・角度測定器、７…車速センサ、 １３…警報
音発生器、 ２５…警報感度設定器、２７…警報音量設
定器、 ３１…送受信部、 ３３…距離・角度演算
部、ＷＡ１，ＷＡ１ａ，ＷＡ１ｂ…警報エリア、
ＷＡ２…警報補助エリア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−262499（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−17347（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−319541（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−311897（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−6291（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−311896（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60R 21/00 G08G 1/16 G01S 13/93

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車幅方向の所定角度範囲内で、障害物ま
    での距離および角度を検出する障害物検出手段と、 該障害物検出手段により、同一障害物について複数の時
    点で検出された距離および角度に基づき、その障害物を
    基準とした自車の相対的な推定進行曲線の半径を算出す
    る第１半径算出手段と、上記複数の時点の一部で、かつ、時間的に最も近い 複数
    の時点で上記障害物検出手段により上記同一障害物につ
    いて検出された距離および角度に基づき、その障害物を
    基準とした上記推定進行曲線の半径を算出する第２半径
    算出手段と、 上記第１半径算出手段により算出された半径に基づいて
    所定の第１警報領域を設定する第１警報領域設定手段
    と、 上記第２半径算出手段により算出された半径に基づいて
    所定の第２警報領域を設定する第２警報領域設定手段
    と、 上記第１および第２警報領域設定手段により設定された
    第１および第２警報領域と、上記障害物検出手段により
    検出された障害物との位置関係に基づき、警報を発生す
    る警報手段と、 を備えたことを特徴とする車両用障害物警報装置。
  2. 【請求項２】 上記警報手段が、上記障害物検出手段に
    より検出された障害物が上記第１警報領域と上記第２警
    報領域とに共通して存在するとき警報を発生することを
    特徴とする請求項１記載の車両用障害物警報装置。
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