JP4803044B2 - 車両の障害物検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の障害物検知装置に関するものである。

従来から、車両の障害物検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、自車両前方の障害物を検知する障害物検知手段と、この障害物検知手段からの障害物検知情報を受けて自車両の作動機器（例えば、ブレーキ手段やシートベルトプリテンショナ等）を制御する作動機器制御手段とを備えている。これにより、乗員の安全性を向上させている。
特開２００４−１３６７８５号公報

ところで、自車両前方の障害物が、マンホールや道路標識や高架橋等の静止物体である場合、その障害物は自車両の走行に支障を来たさないので、作動機器を作動させないのが望ましい。

しかしながら、上記車両の障害物検知装置では、自車両前方の障害物を検知すると、その障害物の如何に拘わらず、一様に作動機器を作動させるので、その障害物が自車両の走行に差し障りのないものであっても、作動機器が作動してしまう。このため、乗員が煩わしさを感じていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、乗員が煩わしさを感じるのを抑制することにある。

第１の発明は、自車両前方の障害物を検知する障害物検知手段と、該障害物検知手段からの障害物検知情報を受けて上記自車両の作動機器を制御する作動機器制御手段とを備えた車両の障害物検知装置であって、上記障害物検知手段により検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する静止物体判定手段と、上記静止物体判定手段により上記障害物が静止物体であると判定されたときに、該障害物が先行車両の通過位置又はその近傍にあるか否かを判定する位置判定手段とをさらに備え、上記作動機器制御手段は、上記位置判定手段により上記障害物が上記先行車両の通過位置又はその近傍にあると判定されたときには、上記作動機器を作動させないように構成されていることを特徴とするものである。

これにより、自車両前方の障害物が静止物体であるか否かを判定し、その障害物が静止物体であると判定されたときには、その障害物が先行車両の通過位置又はその近傍にあるか否かを判定し、その障害物が先行車両の通過位置又はその近傍にあると判定されたときには、作動機器を作動させない。つまり、自車両前方の障害物を検知しても、その障害物が静止物体で、かつ先行車両の通過位置又はその近傍にあると判定したときには、その障害物は自車両の走行に支障を来たさないものであると考えられるので、作動機器を作動させない。このため、乗員が煩わしさを感じるのを抑制することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記障害物検知手段により検知された障害物が上記作動機器を作動させるべきエリア内に入ったのを検知する侵入検知手段をさらに備え、上記作動機器制御手段は、上記静止物体判定手段により上記障害物が静止物体でないと判定され、又は上記位置判定手段により上記障害物が上記先行車両の通過位置若しくはその近傍にないと判定された場合であって、上記侵入検知手段により該障害物が上記エリア内に入ったと検知されたときには、上記作動機器を作動させる一方、上記位置判定手段により上記障害物が上記先行車両の通過位置又はその近傍にあると判定されたときには、上記侵入検知手段により該障害物が上記エリア内に入ったと検知されても、上記作動機器を作動させないように構成されていることを特徴とするものである。

これにより、自車両前方の障害物が静止物体でないと判定され、又は静止物体である自車両前方の障害物が先行車両の通過位置若しくはその近傍にないと判定された場合であって、その障害物が作動機器を作動させるべきエリア内に入ったと検知されたときには、作動機器を作動させる。つまり、この場合、自車両がその障害物と衝突する可能性があると考えられるので、作動機器を作動させる。このため、乗員の安全性を確保することができる。

一方、静止物体である車両前方の障害物が先行車両の通過位置又はその近傍にあると判定されたときには、その障害物が作動機器を作動させるべきエリア内に入ったと検知されても、作動機器を作動させない。つまり、自車両前方の障害物を検知しても、その障害物が静止物体で、かつ先行車両の通過位置又はその近傍にあると判定したときには、その障害物は自車両の走行に支障を来たさないものであると考えられるので、その障害物がそのエリア内に入ったと検知されても、作動機器を作動させない。このため、乗員が煩わしさを感じるのを抑制することができる。

以上により、乗員の安全性を確保しながら、乗員が煩わしさを感じるのを抑制することができる。

第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記障害物検知手段は、ミリ波レーダであることを特徴とするものである。

これにより、雨や霧等の状態でも安定して障害物を検知することができる。

第４の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、上記作動機器は、車両に制動力を加えるブレーキ手段であることを特徴とするものである。

これにより、自車両前方の障害物が自車両の走行に支障を来たさないものであると考えられる場合、ブレーキ手段を作動させないので、乗員が煩わしさを感じるのを確実に抑制することができる。

第５の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、上記作動機器は、シートベルトを強制的に引き込むシートベルトプリテンショナであることを特徴とするものである。

これにより、自車両前方の障害物が自車両の走行に支障を来たさないものであると考えられる場合、シートベルトプリテンショナを作動させないので、乗員が煩わしさを感じるのを確実に抑制することができる。

本発明によれば、自車両前方の障害物を検知しても、その障害物が静止物体で、かつ先行車両の通過位置又はその近傍にあると判定したときには、その障害物は自車両の走行に支障を来たさないものであると考えられるので、作動機器を作動させないため、乗員が煩わしさを感じるのを抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に本発明の実施形態に係る車両の障害物検知装置２を備えた車両１を示し、図２に車両の障害物検知装置２のブロック図を示す。この障害物検知装置２は、図１及び図２に示すように、自車両１の前方の障害物５０（図３参照）を検知するミリ波レーダ３（障害物検知手段、侵入検知手段）を備えている。ミリ波は、鋭い指向性を持たせることができたり、高速な通信用に広帯域を確保できたり、部品を小型化・マイクロ化できたりする等の特長を有している。図３に太線で示すように、ミリ波レーダ３の検知範囲は、距離が略１００ｍ以内で、放射状に広がるものとなっている。また、ミリ波レーダ３は、車両１の幅方向中心よりも右側にオフセットして配置されている。さらに、ミリ波レーダ３は、障害物５０が車両１の作動機器を作動させるべきエリアＡ１〜Ａ３内に入ったのを検知する。作動機器及びエリアＡ１〜Ａ３については後述する。

図１及び図２に示すように、障害物検知装置２は、上記ミリ波レーダ３からの障害物検知情報を受けて作動機器を制御する作動機器制御手段１０ａを有する制御ユニット１０を備えている。この制御ユニット１０は、衝突センサー１１や車速センサー１２等の各種センサーからの情報により、作動機器を作動させる役割を有している。

車両１は、作動機器として車両１に制動力を加えるブレーキ手段１４やシートベルト１６のたるみを取って乗員の拘束力を高めるシートベルトプリテンショナ１５を備えている。

以下、本実施形態の特徴について説明する。

制御ユニット１０は、静止物判定手段１０ｂ、位置判定手段１０ｃ、及びマーク手段１０ｄをさらに有している。この静止物判定手段１０ｂは、ミリ波レーダ３により検知された障害物５０が静止物体であるか否かを判定する。具体的には、静止物判定手段１０ｂは、ミリ波レーダ３からの出力に基づいて、その障害物５０の車両１に対する相対速度を求め、この相対速度及び車速センサー１２からの検出値に基づいて、その障害物５０が静止物体であるか否かを判断する。

位置判定手段１０ｃは、静止物体判定手段１０ｂにより障害物５０が静止物体であると判定されたときには、その障害物５０が車両１よりも先に行く先行車両４（図４参照）の通過位置又はその近傍にあるか否かを判定する。具体的には、位置判定手段１０ｃは、ミリ波レーダ３からの出力に基づいて、その障害物５０の位置及びその先行車両４が過去に通り過ぎたところを求め、その障害物５０がその先行車両４が過去に通り過ぎたところ又はその近くにあるか否かを判断する。ここで、先行車両４の通過位置又はその近傍とは、例えば、先行車両４の走行車線５ａ（図４参照）の、先行車両４がすでに走行した部分若しくはその側方近傍、又はこれらの上方空間である。

マーク手段１０ｄは、位置判定手段１０ｃにより静止物体である障害物５０が先行車両４の通過位置又はその近傍にあると判定されたときには、その障害物５０は車両１の走行に支障を来たさないもの、例えば、道路５に配設されたマンホールや道路５を跨いで高い所に設置された道路標識６（図４参照）や道路５を跨いで高い所に架設された高架橋等であるとして、その障害物５０を後述するＰＣＳ（PRE CLASH SAFTY SYSYTEM ）制御の対象外（作動機器の制御の対象外）としてマークする。

そして、作動機器制御手段１０ａは、静止物体判定手段１０ｂにより障害物５０が静止物体でない（移動物体である）と判定され、又は位置判定手段１０ｃにより静止物体である障害物５０が先行車両４の通過位置又はその近傍にない（先行車両４の通過位置の遠方にある）と判定された場合であって、ミリ波レーダ３によりその障害物５０がエリアＡ１〜Ａ３内に入ったと検知されたときには、ブレーキ手段１４やシートベルトプリテンショナ１５を作動させる。

具体的には、図１〜図３に示すように、ミリ波レーダ３が、障害物５０が車両１から所定距離（衝突までＴ１秒の点Ｐ１）の範囲内に侵入したと判断したときに、作動機器制御手段１０ａによって、ブレーキ手段１４に信号が送られ、比較的弱い、運転者に注意を促すための一次ブレーキが作動されるようになっている。さらに、ミリ波レーダ３が障害物５０がさらに車両１から近距離（衝突までＴ２秒の点Ｐ２）の範囲内に侵入したと判断したときに、作動機器制御手段１０ａによって、ブレーキ手段１４に信号が送られ、衝突を回避するための強い二次ブレーキが作動されるようになっている。これら一次ブレーキ及び二次ブレーキの検知範囲Ａ１，Ａ２は左右先端側がカットされている。具体的には、一次ブレーキエリアＡ１は、車両１の車幅方向端部からのオフセット１０％の操舵回避時間の点（図示せず）と、オフセット４０％かつ衝突までＴ１秒までの点Ｐ１とを結んだ線よりも外側がカットされた車両１の先端までの山形の範囲となっている。二次ブレーキエリアＡ２は、オフセット１０％の操舵回避時間の点（図示せず）と、オフセット４０％かつ衝突までＴ２秒の点Ｐ２とを結んだ線よりも外側がカットされた車両１の先端までの山形の範囲となっている。また、二次ブレーキエリアＡ２は、衝突後Ｔ４秒の点Ｐ４までの範囲も含まれている。これは、ミリ波レーダ３の計測のばらつきを吸収するための制御継続時間であり、衝突後にブレーキ手段１４の制動が解除されることを防ぐ等の理由により設けられている。

また、シートベルトプリテンショナ１５は、第１シートベルトプリテンショナ１５ａと第２シートベルトプリテンショナ１５ｂとで構成されており、ミリ波レーダ３によって、障害物５０が車両１から所定距離（衝突までＴ３秒の点Ｐ３）の範囲（以下、シートベルトエリアＡ３という）内に侵入したことを検知したときに第１シートベルトプリテンショナ１５ａによってシートベルト１６をリトラクタ（図示せず）に引き込んで乗員を所定の張力（衝突回避操作に影響しない程度）で拘束するようになっている。第２シートベルトプリテンショナ１５ｂは、車両が衝突したことを衝突センサー１１によって検出したときに、さらにシートベルト１６を引き込んで乗員を強い拘束力で拘束するものである。なお、第１シートベルトプリテンショナ１５ａは電動モータ（図示せず）によってシートベルト１６を引き込むように構成されている。第２シートベルトプリテンショナ１５ｂは火薬などのインフレータ（図示せず）によってシートベルト１６を引き込むように構成されている。

一方、作動機器制御手段１０ａは、ミリ波レーダ３により、マーク手段１０ｄによってＰＣＳ制御の対象外としてマークされた障害物５０がエリアＡ１〜Ａ３内に入ったと検知されても、ブレーキ手段１４やシートベルトプリテンショナ１５を作動させない。なお、作動機器制御手段１０ａは、ＰＣＳ制御の対象外としてマークされた障害物５０とＰＣＳ制御の対象である障害物５０とがエリアＡ１〜Ａ３内に入ったと検知されたときには、ブレーキ手段１４やシートベルトプリテンショナ１５を作動させるようになっている。

−ＰＣＳ制御−
以下、図５のフローチャートを参照しながら、車両の障害物検知装置２の制御ユニット１０が行うＰＣＳ制御について説明する。

まず、ステップＳ１では、障害物５０を検知したか否かを判定する。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳ２に進み、ＮＯの場合はステップＳ１に戻る。ステップＳ２では、その障害物５０が静止物体であるか否かを判定する。ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳ３に進み、ＮＯの場合（移動物体である場合）はステップＳ５に進む。

ステップＳ３では、静止物体である障害物５０が先行車両４の通過位置又はその近傍にあるか否かを判定する。ステップＳ３の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳ４に進み、ＮＯの場合（先行車両４の通過位置の遠方にある場合）はステップＳ５に進む。ステップＳ４では、その障害物５０をＰＣＳ制御の対象外としてマークする。その後、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、障害物５０が一次ブレーキエリアＡ１、二次ブレーキエリアＡ２、又はシートベルトエリアＡ３内にあるか否かを判定する。ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの場合はステップＳ６に進み、ＮＯの場合（一次ブレーキエリアＡ１、二次ブレーキエリアＡ２、及びシートベルトエリアＡ３外にある場合）はリターンに進む。ステップＳ６では、一次ブレーキエリアＡ１、二次ブレーキエリアＡ２、又はシートベルトエリアＡ３内にある障害物５０がＰＣＳ制御の対象外としてマークされているか否かを判定する。ステップＳ６の判定結果がＹＥＳの場合（その障害物５０がＰＣＳ制御の対象外である場合）はリターンに進み、ＮＯの場合（その障害物５０がＰＣＳ制御の対象である場合）はステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、ＰＣＳ制御を開始する。その詳細は前述した。その後、リターンに進む。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、自車両前方の障害物５０が静止物体でないと判定され、又は静止物体である自車両前方の障害物５０が先行車両４の通過位置若しくはその近傍にないと判定された場合であって、その障害物５０が作動機器１４，１５を作動させるべきエリアＡ１〜Ａ３内に入ったと検知されたときには、作動機器１４，１５を作動させる。つまり、この場合、自車両１がその障害物５０と衝突する可能性があると考えられるので、作動機器１４，１５を作動させる。このため、乗員の安全性を確保することができる。

一方、静止物体である車両前方の障害物５０が先行車両４の通過位置又はその近傍にあると判定されたときには、その障害物５０が作動機器１４，１５を作動させるべきエリアＡ１〜Ａ３内に入ったと検知されても、作動機器１４，１５を作動させない。つまり、自車両前方の障害物５０を検知しても、その障害物５０が静止物体で、かつ先行車両４の通過位置又はその近傍にあると判定したときには、その障害物５０は自車両１の走行に支障を来たさないものであると考えられるので、その障害物５０がそのエリアＡ１〜Ａ３内に入ったと検知されても、作動機器１４，１５を作動させない。このため、乗員が煩わしさを感じるのを抑制することができる。

以上により、乗員の安全性を確保しながら、乗員が煩わしさを感じるのを抑制することができる。

また、障害物検知手段をミリ波レーダ３で構成しているので、雨や霧等の状態でも安定して障害物５０を検知することができる。

また、自車両前方の障害物５０が自車両１の走行に支障を来たさないものであると考えられる場合、ブレーキ手段１４を作動させないので、乗員が煩わしさを感じるのを確実に抑制することができる。

また、自車両前方の障害物５０が自車両１の走行に支障を来たさないものであると考えられる場合、シートベルトプリテンショナ１５を作動させないので、乗員が煩わしさを感じるのを確実に抑制することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、静止物体である障害物５０が先行車両４の通過位置又はその近傍にあると判定されたときに、その障害物５０をＰＣＳ制御の対象外としてマークし、そのマークされた障害物５０がエリアＡ１〜Ａ３内に入ったと検知されても、ブレーキ手段１４やシートベルトプリテンショナ１５を作動させないようにしているが、静止物体である障害物５０が先行車両４の通過位置又はその近傍にあると判定された時点で、ブレーキ手段１４やシートベルトプリテンショナ１５を作動させないようにしても良い。つまり、図５のフローチャートで、ステップＳ３の判定結果がＹＥＳの場合、リターンに進んでも良い。

また、上記実施形態では、静止物体である障害物５０が先行車両４の通過位置又はその近傍にあると判定されたときに、その障害物５０をＰＣＳ制御の対象外としてマークし、そのマークされた障害物５０がエリアＡ１〜Ａ３内に入ったと検知されても、ブレーキ手段１４やシートベルトプリテンショナ１５を作動させないようにしているが、その障害物５０が先行車両４の通過位置又はその近傍にあると判定されたときに、その障害物５０がエリアＡ１〜Ａ３内に入ったと検知されても、ブレーキ手段１４やシートベルトプリテンショナ１５を作動させない限り、その手段は如何なるものであっても良い。

また、上記実施形態では、ミリ波レーダ３は、車両１の幅方向中心よりも右側にオフセットして配置されているが、必ずしもオフセットされている必要はない。

また、上記実施形態では、障害物検知手段及び侵入検知手段をミリ波レーダ３で構成しているが、これに限らず、例えば赤外線レーザーなどで構成してもよい。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る車両の障害物検知装置は、乗員が煩わしさを感じるのを抑制するための用途等について有用である。

本発明の実施形態に係る車両の障害物検知装置を備えた車両の概念図である。 車両の障害物検知装置を示すブロック図である。 ミリ波レーダの検出範囲を示す概念図である。 道路を示す平面図である。 ＰＣＳ制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両
２ 障害物検知装置
３ ミリ波レーダ（障害物検知手段、侵入検知手段）
４ 先行車両
１０ 制御ユニット
１０ａ 作動機器制御手段
１０ｂ 静止物判定手段
１０ｃ 位置判定手段
１０ｄ マーク手段
１４ ブレーキ手段（作動機器）
１５ シートベルトプリテンショナ（作動機器）
５０ 障害物
Ａ１ 一次ブレーキエリア
Ａ２ 二次ブレーキエリア
Ａ３ シートベルトエリア

Claims (5)

1. 自車両前方の障害物を検知する障害物検知手段と、該障害物検知手段からの障害物検知情報を受けて上記自車両の作動機器を制御する作動機器制御手段とを備えた車両の障害物検知装置であって、
   上記障害物検知手段により検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する静止物体判定手段と、
   上記静止物体判定手段により上記障害物が静止物体であると判定されたときに、該障害物が先行車両の通過位置又はその近傍にあるか否かを判定する位置判定手段とをさらに備え、
   上記作動機器制御手段は、上記位置判定手段により上記障害物が上記先行車両の通過位置又はその近傍にあると判定されたときには、上記作動機器を作動させないように構成されていることを特徴とする車両の障害物検知装置。
2. 請求項１記載の車両の障害物検知装置において、
   上記障害物検知手段により検知された障害物が上記作動機器を作動させるべきエリア内に入ったのを検知する侵入検知手段をさらに備え、
   上記作動機器制御手段は、
   上記静止物体判定手段により上記障害物が静止物体でないと判定され、又は上記位置判定手段により上記障害物が上記先行車両の通過位置若しくはその近傍にないと判定された場合であって、上記侵入検知手段により該障害物が上記エリア内に入ったと検知されたときには、上記作動機器を作動させる一方、
   上記位置判定手段により上記障害物が上記先行車両の通過位置又はその近傍にあると判定されたときには、上記侵入検知手段により該障害物が上記エリア内に入ったと検知されても、上記作動機器を作動させないように構成されていることを特徴とする車両の障害物検知装置。
3. 請求項１又は２記載の車両の障害物検知装置において、
   上記障害物検知手段は、ミリ波レーダであることを特徴とする車両の障害物検知装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の障害物検知装置において、
   上記作動機器は、車両に制動力を加えるブレーキ手段であることを特徴とする車両の障害物検知装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の障害物検知装置において、
   上記作動機器は、シートベルトを強制的に引き込むシートベルトプリテンショナであることを特徴とする車両の障害物検知装置。

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