JPH05203741A

JPH05203741A - 車両の障害物検出装置

Info

Publication number: JPH05203741A
Application number: JP4013985A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshioka; 透吉岡; Ayumi Doi; 歩土井; Satoshi Morioka; 里志森岡; Satoru Matsuoka; 悟松岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1993-08-10

Abstract

(57)【要約】【目的】車両の走行状態を不安定にしている要因に応
じて障害物検出領域を制御する。【構成】不安定要因に応じて障害物検出領域の広がり
角を変化させる。あるいは、障害物検出領域を複数の小
領域に分割して各々の領域において危険度をランク付け
し、それらの危険度を総合的に判定して障害物検出領域
の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は車両の走行中に進行方向前方の障
害物を検出する車両の障害物検出装置に関する。

【０００２】

【背景技術】一般的に、車両の進行方向前方の障害物を
検出する車両の障害物検出装置は車両に取り付けられた
発光源からビーム光を進行方向前方の所定の広がり角を
有する扇型領域に発射し、障害物に反射して戻ってきた
ビーム光を検知することにより障害物の存在を検出して
いる。

【０００３】このような障害物検出装置において、ビー
ム光の広がり角を可変に構成することは、例えば、実開
平３−１４４７７号公報に開示されている。同公報に示
された障害物検出装置によれば、車両の高速走行時には
ビーム光の広がり角を小さくし、ビーム光を遠方に到達
させて遠方の狭い範囲での検出性能を向上させ、低速走
行時にはビーム光の広がり角を大きくし、ビーム光を車
両前方近方に照射させて近方の広い範囲での検出性能を
向上させている。

【０００４】

【発明の目的】しかしながら、同公報に示されているよ
うに、速度に応じてビーム光の広がり角の大小を制御す
るだけでは、前方の障害物を十分に検出できないおそれ
がある。特に、車両の走行状態が不安定である場合に
は、車両の走行状態を不安定にしている要因に応じて障
害物の存在を集中的に検知すべき範囲が異なってくるの
でその要因を考慮してビーム光の広がり角を制御しない
と、速度のみによる制御では十分ではない。

【０００５】本発明はこの問題点に鑑みてなされたもの
であり、車両の走行状態が不安定であるときに障害物の
見落としを防止することができる障害物検出装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【発明の構成】この目的を達成するため、本発明に係る
障害物検出装置は、車両の進行方向前方の所定の領域に
おいてその領域内に位置する障害物を検知する障害物検
出装置において、車両の走行状態が不安定であるときに
は前記領域を広げることを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係る障害物検出装置は、車
両の進行方向前方の所定の領域においてその領域内に位
置する障害物を検知する障害物検出装置において、車両
の進行方向に応じて前記領域を危険度の程度により複数
の小領域に区分し、車両の走行状態が不安定であるとき
には前記小領域のうち危険度の高い小領域を広げること
を特徴とする。

【０００８】車両の走行状態が不安定であるとは、
（１）摩擦係数の小さい道路を走行している場合、
（２）車両のヨー方向の挙動がある場合、（３）車両が
減速中である場合、（４）車両が横風を受けている場
合、（５）車両の操舵時、（６）車両の操舵角増大時、
である。

【０００９】

【発明の作用】車両の走行状態が不安定である場合に
は、ドライバーは車両の挙動に気をとられがちであり、
進行方向前方の近隣領域内の障害物であっても見落とす
おそれが大きくなる。このため、車両の走行状態が不安
定である場合には、障害物検出領域を拡張し、進行方向
前方の近隣領域における検出精度を高くすることにより
ドライバーの注意不足を補うことができる。

【００１０】本発明の一実施例においては、低摩擦係数
路においては、障害物検出領域を拡張する。低摩擦係数
路では、加速、減速、操舵等により車両の姿勢が不意に
大きく変化するおそれが大きいので、高摩擦係数路の場
合よりも障害物検出領域を広くとすることにより前方の
障害物をより確実に検出することができる。また、本発
明の一実施例においては、車両のヨー方向の挙動がある
とき、減速中であるとき、横風があるときは障害物検出
領域を広げる。これらの場合は何れも車両の動きが不安
定になりやすい典型的な場合だからである。

【００１１】また、本発明の一実施例においては、車両
の操舵中には障害物検出領域を広げる。車両の操舵角が
一定値以上になると、車両の挙動は非線形性が強くな
り、進行方向の推定値のずれが大きくなりやすい。そこ
で、障害物検出領域を広げることにより、障害物の検知
を確実にすることができる。すなわち、車両の非線形特
性による、大操舵角時の進行方向推定誤差を補うことが
可能になる。

【００１２】また、本発明の一実施例においては、車両
の操舵角増大時には、すなわち、操舵角が増加を始めて
から増加率がゼロになるまでの間においては、障害物検
出領域を拡張する。これにより、車両の過度運動中にお
ける障害物の検知の見落としを防止することができる。
さらに、本発明によれば、障害物検出領域を複数の小領
域に分割して、各々の小領域をランク付けする。例え
ば、推定した車両の進行方向にある小領域は、危険度合
いが高く、進行方向からそれるほど、あるいは、車両か
ら遠ざかるほど、危険度合いが低くなるようにランク付
けする。また、小領域に存在する障害物についても、ラ
ンク付けする。車両に近いもの、車両に向かって近づく
ものはランクが高く、車両から遠いもの、車両から遠ざ
かるものはランクを低くする。

【００１３】このようにすることによって、障害物検出
領域にある障害物が複数存在する場合の危険度の評価順
位を与えることができ、障害物対策の制御を系統だてて
行うことが可能になる。

【００１４】

【実施例】図１に本発明に係る車両の障害物検出装置の
一実施例を示す。障害物検出装置１０は車両１１のバン
パ１２の上方に取り付けられたビーム光を前方に発射す
る発光装置１３を備えている。発光装置１３は、車幅方
向において一定の幅ｔを有し、鉛直方向において一定の
広がり角αを有する扇型のビーム光１４を発する。この
ビーム光１４を所定の広がり角δの範囲内においてスキ
ャンすることにより障害物検出領域１５を形成する。

【００１５】ビーム光１４が到達し得る最大距離Ｌｘは
走行中の車両１１が障害物を発見した後、停止するのに
必要な距離に等しく設定する。すなわち、最大距離Ｌｘ
は次式で与えられる。Ｌｘ＝ｖ²／２μｇｖ：車速 μ：路面摩擦係数ｇ：重力加速度広がり角δは、一般的な車線幅をｂ（ｂがほぼ３．５ｍ
である道路が多い）とすると次式で与えられる。

【００１６】δ＝ｂ／Ｌｘ〔ｒａｄ〕すなわち、最大検出距離Ｌｘ前方で一つの車線幅分を検
知することができるように決められる。図２に障害物検
出装置１０の構成を示す。障害物検出装置１０は前述し
た発光装置１３の他に、該発光装置１３からの反射光を
受ける受光装置１６を有する。この発光装置１３及び受
光装置１６はこれらを制御するコントローラ１７に接続
されている。コントローラ１７は、車両１１の操舵角
θ、車速ｖ等を検出するセンサ１８と接続しており、セ
ンサ１８から車両１１の操舵角、車速等に応じた信号を
受信する。

【００１７】コントローラ１７はマイクロプロセッサを
備え、所定のプログラムを実行することによって所定の
役割を果たすものであり、センサ１８からの信号を受け
車両の進行方向を算出する算出部１９と、該算出部１９
からの信号を受け、車両１１の走行状態に応じて障害物
検出領域１５の方向及び広がり角δを変更する検出領域
変更部２０と、この検出領域変更部２０からの信号を入
力して障害物の存在を判定し、判定結果に基づいて自動
制動装置２１または警報装置２２に信号を発生する障害
物検出部２３を備えている。

【００１８】発光装置１３は扇型のビーム光１４をスキ
ャンするスキャン式レーザーによって構成されており、
受光装置１６は、発光装置１３によって照射されたビー
ム光の障害物からの反射光を受けるスキャン式センサに
よって構成される。障害物検出部２３は、発光装置１３
から受光装置１６への光の伝播時間及び反射光の方向か
ら障害物の位置を検出する。

【００１９】算出部１９はセンサ１８からの信号に基づ
いて車両１１の車体横すべり角βと車両旋回半径Ｒを求
める。車体横すべり角βと車両旋回半径Ｒは次式にした
がって求められる。 β＝（−１＋（ｍ／２ｓ）（ｓ_f／ｓ_rＫ_r）ｖ²）（ｓ_r／ｓ）（θ／Ｎ）／（１＋Ａｖ²）・・・・・（１）Ｒ＝（１＋Ａｖ²）ｓ（Ｎ／θ）・・・・・（２）Ａ：スタビリティファクタ〔ｓ²／ｍ²〕ｓ：ホイールベース〔ｍ〕Ｎ：ステアリングギヤ比ｍ：車両質量〔ｋｇ〕ｓ_f：車両重心から前輪までの距離〔ｍ〕ｓ_r：車両重心から後輪までの距離〔ｍ〕Ｋ_r：後輪タイヤのコーナリングパワー〔Ｎ／ｒａｄ〕Ｋ_f：前輪タイヤのコーナリングパワー〔Ｎ／ｒａｄ〕なお、スタビリティファクタＡは次式で表される。

【００２０】Ａ＝（ｍ／２ｓ²）（ｓ_rＫ_r−ｓ_fＫ_f）／Ｋ_fＫ_r また、ｓ、ｓ_f、ｓ_rの間の関係は次式で表される。ｓ＝ｓ_f＋ｓ_r 以上のような構成からなる障害物検出装置１０を用いて
障害物を検出する例を次に示す。

【００２１】図３は、走行している道路の摩擦係数が低
いときに、障害物検出領域１５を拡大する例を示す。図
３（Ａ）に示すように、車両１１が走行している道路の
摩擦係数μが所定値μ₀よりも小さい場合には発光装置
１３はその摩擦係数μに応じた広がり角δを有する障害
物検出領域１５を車両１１の前方に形成し、障害物検出
領域１５の中にある障害物を検出する。これに対して、
道路の摩擦係数μが所定値μ₀以上である場合には発光
装置１３は広がり角δ₀（δ₀＞δ）を有する障害物検
出領域１５を形成する。

【００２２】広がり角δの設定の仕方を次に示す。ま
ず、路面摩擦係数μと広がり角δとの関係を予め設定し
ておく。図４はその一例である。摩擦係数μが所定値μ
₀以下の場合では、広がり角δは摩擦係数μが小さくな
るにつれて一次直線的に大きくなるが、摩擦係数μが所
定値μ₀を超えると広がり角δは一定値δ₀をとる。す
なわち、 μ＞μ₀ では δ＝δ₀ （３） μ≦μ₀ では δ＝α（μ−μ₀）＋δ₀ （４）ここで、αは図４のμ＜μ₀の範囲における直線部分の
傾きである。

【００２３】このように、路面摩擦係数μが所定値μ₀
より低い場合には、摩擦係数μに応じて障害物検出領域
を広げることにより、必要十分な検出領域を得ることが
できる。図５に路面摩擦係数μに応じて障害物検出領域
１５の広がり角δを制御する手順を示す。コントローラ
１７は、まず、イグニッションスイッチがオンになって
いるかどうかを判定し（ステップＳ１）、その判定結果
がＹＥＳの場合には、コントローラ１７は、センサ１８
から操舵角θ、車速ｖなどの車両１１の走行状態を示す
信号を入力する（ステップＳ２）。

【００２４】次いで、コントローラ１７は、これらの信
号に基づいて車体横すべり角β、車両旋回半径Ｒ及び最
大検出距離Ｌｘを算出する（ステップＳ３、Ｓ４）。さ
らに、センサ１８により路面摩擦係数μを検出し（ステ
ップＳ５）、その摩擦係数μが所定値μ₀より大きいか
否かを判定する（ステップＳ６）。判定結果がＹＥＳで
ある場合には、車速、操舵角等に基づいて適当な広がり
角δ₀を設定し（ステップＳ７）、その角度δ₀を障害
物検出領域１５の広がり角とする（ステップＳ８）。

【００２５】判定結果がＮＯである場合には、適当な広
がり角δ₀を設定した後（ステップＳ９）、式（４）に
基づいて障害物検出領域１５の広がり角δを設定する
（ステップＳ１０）。このようにして求められた広がり
角δと最大検出距離Ｌ_xとにより障害物検出領域１５が
決定される（ステップＳ１１）。

【００２６】障害物検出領域１５が形成されると、コン
トローラ１７はこの障害物検出領域１５の中に存在する
障害物を検出する。この場合、まず障害物検出領域１５
内にあるものかどうかにかかわらず、例えば、ビーム光
１４の到達し得る範囲内において車両１１の前方の全て
の障害物の方向φ_i及び障害物までの距離ｎ_iを検出し
（ステップＳ１２）、それぞれの障害物のうち、障害物
検出領域１５内にある障害物の方向φ_j及び距離ｎ_jを
選択する（ステップＳ１３）。

【００２７】次いで、コントローラ１７は、障害物検出
範囲にあるこれらの障害物のうち最も近い距離にある障
害物の方向φ、及び距離ｎを求める（ステップＳ１
４）。次いで、コントローラ１７は、危険判断ルーチン
を実行して、障害物の危険度を判定する（ステップＳ１
５）。図６には危険判断ルーチンのフローチャートが示
されている。コントローラ１７はまず、障害物の距離ｎ
_jの変化から車両１１と障害物との間の相対速度Ｖ_jを
求める（ステップＳ１）。

【００２８】次に、路面摩擦係数μ、相対速度Ｖ_j、車
速ｖから危険度を判定するためのしきい値l₁、l₂、l
₃（l₁＜l₂＜l₃）を設定する（ステップＳ２）。次に、
コントローラ１７は、相対速度Ｖ_jが正か否かを判定す
る（ステップＳ３）。相対速度Ｖ_jが正であれば、車両
１１は障害物に対して近づいており、相対速度Ｖ_jが負
であれば、車両１１は障害物に対して遠ざかっている。

【００２９】この判定がＹＥＳの場合には、さらに障害
物までの距離ｎがしきい値l₂より小さいか否かを判定す
る（ステップＳ４）。この判定結果がＮＯ、すなわち、
障害物までの距離ｎがしきい値l₂より大きい場合には、
コントローラ１７は車両１１は安全領域にあると判定し
て、危険度を判定するためのフラグＪを０に設定する
（ステップＳ５）。フラグＪ＝０は車両１１が安全領
域、すなわち、危険度がない領域内にあることを示す。

【００３０】また、ステップＳ４の判断がＹＥＳ、すな
わち、障害物までの距離ｎがしきい値l₂より小さい場合
には、車両１１が障害物と比較的近距離にあり、かつ、
障害物に近づいている場合であるので、コントローラ１
７は、フラグＪを１に設定する（ステップＳ６）。フラ
グＪ＝１は車両１１が警報領域、すなわち、危険領域ほ
ど危険度は高くないが、安全領域よりは危険度が高く注
意を促すために警報を発するべき領域内にあることを示
す。

【００３１】さらに、コントローラ１７は、障害物まで
の距離ｎがしきい値l₁よりも小さいか否かを判断する
（ステップＳ７）。この判定結果がＮＯ、すなわち、障
害物までの距離ｎがしきい値l₁より大きい場合には、車
両１１は障害物に近づいてはいるが、少なくとも距離l₁
だけは離れており、さらに、既に警報領域内であること
が示されているのでそれ以上の動作は行われない。

【００３２】ステップＳ７における判定結果がＹＥＳの
場合、すなわち、障害物までの距離ｎがしきい値l₁より
小さい場合には、車両１１がその障害物に極めて近距離
にあり、かつ、その障害物に近づいている場合であるの
で、コントローラ１７はフラグＪを２に設定する（ステ
ップＳ８）。フラグＪ＝２は、車両１１が危険領域すな
わち、危険度が極めて高く、自動制動などの操作が必要
となる領域内にあることを示している。

【００３３】また、ステップＳ３における判定結果がＮ
Ｏの場合、すなわち、相対速度Ｖ_jが負である場合に
は、コントローラ１７はさらに、障害物までの距離ｎが
しきい値l₃より小さいか否かを判断する（ステップＳ
９）。この判定結果がＮＯである場合には、コントロー
ラ１７は、車両１１は安全領域にあると判定してフラグ
Ｊを０に設定する（ステップＳ１０）。

【００３４】判定結果がＹＥＳである場合には、障害物
が遠ざかっている場合ではあるが、一応運転者に注意を
促すために、警報領域と判定してフラグＪを１に設定す
る（ステップＳ１１）。コントローラ１７はフラグＪの
値を判定し、その値に応じた制御信号を出力する。例え
ば、Ｊ＝２（危険領域）の場合には自動制動装置２１を
作動させ、Ｊ＝１（警報領域）の場合には警報装置２２
を作動させる。Ｊ＝０（安全領域）の場合には何れの装
置にも制御信号を出力しない。

【００３５】図７に第二の実施例を示す。本実施例で
は、車両が減速中である場合や横風等により車両がヨー
運動を行っている場合等に障害物検出領域１５の広がり
角δを拡張するものである。図７は制御の手順を示す。
第一の実施例と同様にステップＳ１〜４を経た後、コン
トローラ１７は前後方向の加速度αを検出する（ステッ
プＳ５）。次いで、この前後方向加速度αが負の所定値
であるα₀より小さいか否かを判定する（ステップＳ
６）。

【００３６】この判定結果がＹＥＳである場合は、障害
物検出領域１５の広がり角δを３０％拡大する（ステッ
プＳ７）。なお、広がり角δの増加分は３０％以外の定
数を用いても良く、あるいは、車速ｖや操舵角θその他
の変数の関数値として設定することも可能である。この
後のステップＳ８〜１１は第一の実施例のステップＳ１
２〜１５と同じである。

【００３７】なお、車両が減速中であるか否かは前後方
向加速度αを測定する代わりに、ブレーキペダルの踏み
込み量を検出することにより判定することもできる。図
８及び図９に第三の実施例を示す。本実施例において
は、操舵角θが所定値よりも大きくなったときには、そ
の操舵角θに応じて障害物検出領域１５の広がり角δを
大きくするものである。

【００３８】図８にその制御の手順を示す。第一の実施
例と同様のステップＳ１〜４を経た後、コントローラ１
７は操舵角θの絶対値がθ₀より大きいか否かを判定す
る（ステップＳ５）。この判定結果がＹＥＳの場合に
は、障害物検出領域１５の広がり角δを操舵角θの関数
として拡大させる（ステップＳ６）。例えば、図９に示
すように、操舵角θが所定値θ₀を超えると直線的ある
いは放物線状に広がり角δを大きくし、操舵角θが所定
値θ₁を超えると広がり角δは一定値δ₁とする。

【００３９】判定結果がＮＯの場合には、広がり角δは
δ＝δ₀の一定値とする（ステップＳ７）。この後のス
テップＳ８〜１１は第一の実施例のステップＳ１２〜１
５と同じである。図１０乃至図１２に第四の実施例を示
す。本実施例においては、操舵角が設定値を越えた場合
には、操舵速度がゼロになるまで障害物検出領域を操舵
方向に拡大する。図１０は操舵角θ、検知方向（障害物
検出領域１５を向ける方向。車両の前後方向からの角度
で表す。）、障害物検出領域１５の広がり角δの関係を
示す。操舵角θが時間ｔとともに増加を続ける区間Ａに
おいては、操舵角θとともに検知方向も変化し、障害物
検出領域１５が車両の進行方向を向くようにされる。区
間Ａにおいて、操舵角θが設定値θ₁を超えると、障害
物検出領域１５の広がり角δがδ＝δ₁からδ＝δ₂に
増大し、以後区間Ａにおいてその値δ₂を維持する。

【００４０】操舵角θの増加が終了し、操舵角θが一定
値θ₂を維持する区間Ｂにおいては、検知方向は区間Ａ
の終了時における値を維持し続ける。すなわち、この状
態では、車両は一定の操舵角θ₂を維持したまま進行
し、障害物検出領域１５は車両の前後方向から一定の角
度をなした方向を向いている。この区間Ｂにおいては、
広がり角δはδ＝δ₁に戻る。すなわち、この区間Ｂに
おいては広がり角δの拡大は行われず、障害物検出領域
１５の方向が車両の進行方向にシフトされるのみとな
る。

【００４１】なお、設定値θ₁は図１１に示すように車
速ｖが大きくなるほど小さくなるように設定する。図１
２にはその制御の手順を示す。コントローラ１７はセン
サ８により操舵角θと車速ｖを検出した後（ステップＳ
１）、操舵角θがしきい値θ₁より大きいか否かの判定
を行う（ステップＳ２）。

【００４２】この判定結果がＹＥＳである場合には、さ
らに、操舵速度θ_Vがゼロか否かの判定を行う（ステッ
プＳ３）。この判定結果がＮＯである場合、すなわち操
舵角θがまだ増加を続けている場合には広がり角δをδ
₁からδ₂に拡大する。ステップＳ３における判定結果
がＹＥＳである場合、すなわち、操舵角θが一定値θ₂
を維持している場合には、広がり角δの拡大は行われな
い。

【００４３】以後は第一の実施例のステップＳ３、４及
びステップＳ１１〜１５と同様な制御が行われる。次い
で、障害物検出領域を複数の小領域に分割して各々をラ
ンク付けする実施例について説明する。図１３は本実施
例の制御のフローチャートである。コントローラ４は、
まず舵角センサ５及び車速センサ６により、舵角θと車
速ｖを検出する（ステップＳ１）。そして、車体すべり
角β及び旋回半径Ｒを推定し（ステップＳ２）、これに
基づいて車両の進路を推定する。つぎに、コントローラ
４は、スキャン式レーザーの走査範囲内において検出領
域を設定するとともに、検出領域において、範囲を特定
して危険度合をランク付する（ステップＳ３）。本例で
は、車両がこのまま進行すると障害物に衝突する可能性
が高いと考えられる領域（衝突領域Ｓ１）、車両が推定
進路を進行した場合において、衝突する可能性はすくな
いが極めて接近する可能性が高い領域（ニアミス領域Ｓ
２）及び車両がこのまま推定進路を進行した場合には、
衝突あるいは極めて接近する可能性は、少ないが、一応
警戒する必要があると考えられる領域（警戒領域Ｓ３）
にランク付している。この領域の特定は、たとえば、車
両の進行方向の中心軸からの偏角φを中心軸としてその
両側に一定の拡がり角δを有する車両から一定の距離Ｌ
の領域として設定される。

【００４４】このランク付けされた領域の概略図が図１
４に示されている。同図に示すように衝突領域Ｓ１、ニ
アミス領域Ｓ２及び警戒領域Ｓ３に順に偏角φが増大す
る。すなわち、進路からのずれが大きくなる。つぎに、
コントローラ４は、検出領域をｎ個の小領域に分割する
（ステップＳ４）。この手順は、上記の検出領域をラン
ク付する手順と同じである。すなわち、各小領域につい
て車両の進行方向の中心からの偏角φと、その両側に所
定の拡がり角δを設定することによって行われる。

【００４５】この拡がり角δは運転状態に応じて変化さ
せることができる。また、分割小領域の拡がり角δを全
て同じにすることも可能であるが、特定の小領域を大き
くまたは小さく設定することができる。さらに、隣合う
小領域が互いに重なり合う部分を有するようにしてもよ
く、その重なり部分の大きさを運転状態に応じて変化さ
せるようにすると、障害物検出の適正化を促進すること
が可能となる。

【００４６】つぎに、コントローラ４は、この障害物検
出範囲において障害物を検出する。この場合、まず障害
物検出範囲にあるものかどうかにかかわらず、障害物の
方向φ_j、及び距離ｌ_jを検出する。そして、それぞれ
の障害物のうち、小領域ｉにある障害物の方向φ_ij、及
び距離ｌ_ijのうち最も近い障害物を選択する（ステップ
Ｓ５）。いま、全体としてＮ個の障害物が存在する場合
のそれぞれの小領域ｉにおける最短の障害物を選択する
手順（ステップＳ５）について図１５を参照して説明す
る。

【００４７】図１５において、先ずコントローラ４は、
小領域を示すパラメータｉに１を設定し、最初の小領域
を指定する（ステップＳ１）。つぎに、当該小領域にお
ける障害物の最短のものの距離Ｌ_iの初期値を設定す
る。この値は、比較的大きな値（本例では、１０００
０）に設定する（ステップＳ２）。つぎに、コントロー
ラ４は、検出された障害物を指定するパラメータｊの初
期値を設定する（ステップＳ３）。そして、その障害物
の角度位置φ_jが、当該小領域ｉの２つの協会線の内側
にあるかどうかを判断することによって、その方向が、
当該小領域ｉに属するかどうかを検討する（ステップＳ
４、Ｓ５）。障害物ｊが当該小領域ｉ内にある場合に
は、距離ｌ_jが所定値Ｌ_iより小さいかどうかを判定
し、小さい場合にはＬ_iを更新する（ステップＳ６）。
そしてパラメータｊを更新してつぎの障害物のデータに
ついて検討する（ステップＳ７、Ｓ８）。そしてすべて
のデータを小領域ｉについて検討し終わると、小領域の
パラメータｉを更新して、上記同様の手順でつぎの小領
域についてさらに、最も近い障害物を選択する（ステッ
プＳ９、Ｓ１０）。このような手順を繰り返してｎ個の
小領域についてそれぞれ最も近い障害物（φ_i、Ｌ_i）
を選択する（ステップＳ１１）。

【００４８】つぎに、図１３のステップＳ６の手順にお
いてコントローラ４は、図１６に示すサブルーチンを実
行して、障害物が属する小領域が上記衝突領域Ｓ１、ニ
アミス領域Ｓ２及び警戒領域Ｓ３のいずれの領域に該当
するかを判定する。まず、障害物の方向φ_iが図１４に
おいて、ニアミス領域Ｓ２の左側の境界線より外側にあ
るかどうかを判断する（ステップＳ１）。外側にある場
合には、当該障害物は警戒領域Ｓ３にある。また、ニア
ミス領域Ｓ２の左側の境界線より内側にある場合にはさ
らに衝突領域Ｓ１の左側の境界線によりも外側かどうか
を判断する（ステップＳ２）。衝突領域Ｓ１の左側の境
界線よりも外側である場合には、障害物はニアミス領域
Ｓ２に存在する。さらに衝突領域Ｓ１の左側の境界線よ
りも内側にある場合には、さらに衝突領域Ｓ１の右側の
境界線よりも内側かどうかを判定する（ステップＳ
３）。衝突領域Ｓ１の右側の境界線よりも内側であれ
ば、障害物は、衝突領域Ｓ１にある。また、外側にある
場合には、さらに、ニアミス領域Ｓ２の境界線の内側か
どうかを判断する（ステップＳ４）。そうであれば、障
害物は、ニアミス領域Ｓ２にある。外側であれば、警戒
領域Ｓ３にあると判定する。

【００４９】つぎに、図１３の手順においてコントロー
ラ４は、危険判断ルーチン（図６に示すもの）を実行し
て、対象物の危険度を判定する（ステップＳ７）。つぎ
に、コントローラ４は、図１７に示すようなチャートに
基づいて危険回避の総合的な判断すなわち、障害物の距
離及び挙動（ｈ１、ｈ２及びｈ３）とそれが属する領域
（Ｓ１、Ｓ２及びＳ３）に照らして総合的に危険度を判
定してその制御を決定する。たとえば、障害物の属する
領域が衝突領域Ｓ１で、かつその距離、挙動が危険領域
ｈ１にある場合には危険度が極めて高いと考えられるの
で、コントローラ４は、急制動を命令する。また、障害
物が属する領域が、衝突領域Ｓ１にある場合でもその挙
動、距離からみて安全領域ｈ１にある場合には、危険度
は高くないと判断されるので、コントローラ４は特に危
険回避の為の制御を行わない。このような制御を行うこ
とにより、障害物の危険度を適正に判定することがで
き、精度の高い障害物対策を行うことが可能となる。

【００５０】なお、小領域の幅を運転条件によって変え
ると、より適正な障害物検出を行うことができ、その対
策の適正化を更に進めることができる。つぎに、運転状
態に応じて、小領域の重なり幅を変更する手順について
説明する。重なり幅をδ_o、全体検索拡がり角を
δ_max、及び分割数をｎとすると、小領域の拡がり角δ
_iは、 δ_i＝（δ_max／ｎ）＋δ_o である。

【００５１】図１８を参照すると、コントローラ４は、
車速ｖ、操舵角θからヨーレイトを算出して（ステップ
Ｓ１、Ｓ２）、ヨーレイトΔφが所定値φ₀より大きい
場合には、コントローラ４は、車両の運転状態が不安定
であると判定して重なり幅δ _oを大きい値δ_wに設定し
（ステップＳ３、Ｓ４）、そうでない場合には通常の値
δ_nを設定して、小領域の拡がり角δ_iを与える（ステ
ップＳ３、Ｓ５、Ｓ６）。

【００５２】これによって、図１９の（ａ）、（ｂ）の
斜線部で示すように、車両の運転状態が不安定なヨーレ
イトΔφが大きい場合には、重なり幅を大きくし、障害
物の小領域間の移動を容易に監視するができ、制御の敏
速な対応が可能となる。なお、ヨーレイトに限らず、他
の例では、図２０に示すように、路面μを推定して（ス
テップＳ２）、この値が所定値より小さい場合には（ス
テップＳ３）、重なり幅を大きくするように制御する
（ステップＳ４）。さらに、他の例では、車両に働く横
加速度、タイヤスリップ角、タイヤスリップ比、前後加
速度、操舵角等に着目し、これらの値が設定値を越えた
とき、重なり幅を大きくする。

【００５３】次に、運転条件に応じて、衝突領域Ｓ１、
ニアミス領域Ｓ２、警戒領域Ｓ３からなるランク付領域
の幅を変更する手順について説明する。図２１に示すよ
うに、コントローラ４は車速ｖ、及び操舵角θを入力す
る（ステップＳ１）。つぎに、障害物検出領域の基準線
を設定する。この場合、車輪の方向と車輪の中心線の延
長線からのずれをΦ、車輪の滑り角をβとすると、障害
物検出領域の方向の基準線と車両の中心軸延長線との偏
角φは、Φ−βである（ステップＳ２、Ｓ３）。

【００５４】つぎに、コントローラ４は、操舵角θが所
定値θ₀より大きいかかどうかを判断し（ステップＳ
４）、大きくない場合には、さらに、車速が所定値ｖ₀
より小さいかどうかを判断し（ステップＳ５）、小さく
ない場合には、さらに横加速度αが所定値α₀より大き
いかどうかを判断し（ステップＳ６）、大きくない場合
には、さらに操舵角変化速度ｄθが所定値ｄθ₀より小
さいかどうか（ステップＳ７）かつ、横加速度αと推定
横加速度α_eの比が所定値γより小さいかどうかを判断
する（ステップＳ８）。なお、推定横加速度α_eは以下
のように表すことができる。

【００５５】 α_e＝ｖ²／Ｒここで、Ｒ＝（１＋Ａｖ²）ｓ（Ｎ／θ）……（２）Ａ：スタビリティファクタ（ｍ／２ｓ²）（ｓ_rＫ
_r−ｓ_fＫ_f）／Ｋ_fＫ_r ｓ²／ｍ² ｓ：ホイールベースｍＮ：ステアリングギヤ比 − ｍ：車両質量ｋｇｓ_f：車両重心から前輪までの距離ｍｓ_r：車両重心から後輪までの距離ｍＫ_r：後輪タイヤのコーナリングパワーＮ／ｒａｄＫ_f：前輪タイヤのコーナリングパワーＮ／ｒａｄ上記の判断の何れかがＹＥＳの場合には、すなわち、操
舵角θが所定値θ₀より大きい場合、車速が所定値ｖ₀
より小さい場合、横加速度αが所定値α₀より大きい場
合、さらに操舵角変化速度ｄθが所定値ｄθ₀より小さ
く、かつ、横加速度αと推定横加速度α_eの比が所定値
γたとえば0.３より小さい場合には、コントローラ４
は、衝突領域Ｓ１の拡がり角δ_S1、及びニアミス領域Ｓ
２の拡がり角δ_S2に大きい値δ_S1w、δ_S2wをそれぞれ
設定する（ステップＳ９）。そうでない場合、通常の値
δ_S1N、δ_S2Nを設定する（ステップＳ１０）。このば
あい、操舵角変化速度ｄθが所定値ｄθ₀より小さく、
かつ、横加速度αと推定横加速度α_eの比が所定値γた
とえば0.３より小さい場合は、路面摩擦係数μが小さい
と考えられるので、μが所定値より小さい場合には、衝
突領域Ｓ１及びニアミス領域Ｓ２を拡大するようにして
もよい。

【００５６】したがって、設定後の領域は、図２２に概
略的に示すように通常の領域設定（ａ）では、Ｓ１、Ｓ
２、及びＳ３は略均等になっているのに対し、（ｂ）で
は、Ｓ１およびＳ２が大きく、Ｓ３は相対的に小さくな
っている。この場合、障害物検出範囲の基準線は、車両
の方向よりφだけずれているのでこれを考慮してそれぞ
れの領域の境界線を設定する（ステップＳ１１）。

【００５７】つぎにコントローラ４は、ウインカの信号
が入力されたかどうかを判断する（ステップＳ１２）。
ウインカ信号が入力された場合には、さらに左右どちら
の信号であるかを判断し（ステップＳ１３）、右のウイ
ンカ信号が入力された場合には、車両は右の旋回するこ
とが予想されるので、コントローラ４は、ニアミス領域
Ｓ２の右のニアミス領域Ｓ２の拡がり角δ_S2を所定値Δ
δだけ拡大する（ステップＳ１４）。

【００５８】したがって、右ウインカ信号が入力された
場合には、図２３に示すように（ａ）から（ｂ）で示す
ように右側のニアミス領域Ｓ２が拡大した障害物検出領
域となる。このように、車両の進行方向を見込んで検出
領域を適宜変更するようにしているので、障害物を的確
に検出することができる。左ウインカの信号が入力され
た場合にも同様の処理を行う（ステップＳ１５）。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、車両の走行状態を不安
定にしている要因を考慮して障害物検出領域の広がり角
を制御するので、車両の走行状態が不安定であるときで
もその不安定要因に応じて障害物検出領域が設定され、
障害物の見落としを防止することができる。

【００６０】さらに、本発明によれば、障害物検出領域
を複数の小領域に分割して、それぞれの小領域及び障害
物の位置及び挙動をランク付するので、検出領域にある
障害物が複数存在する場合の危険度の評価順位を与える
ことができ、障害物対策の制御を系統だてて行うことが
可能になる。また、隣合う小領域に重なり部分を設ける
ことによって、重なり部分では、同一障害物を別々の小
領域で監視することになる。これによって、たとえば、
移動する障害物の評価を適正に行うことができる。すな
わち、突然、危険度合の高い障害物が検出領域に現れ
て、急激な障害物対策制御を採らざるを得なくなるとい
った問題は生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両の障害物検出領域を概念的に示す斜視図で
ある。

【図２】本発明の一実施例にかかる障害物検出装置の概
略構成図である。

【図３】車両の障害物検出領域の拡大を概念的に示す平
面図である。

【図４】広がり角δと路面摩擦係数μとの関係を示すグ
ラフである。

【図５】一実施例の制御の手順を示すフローチャートで
ある。

【図６】危険度の判定を行うルーチンのフローチャート
である。

【図７】他の実施例の制御の手順を示すフローチャート
である。

【図８】さらに他の実施例の制御の手順を示すフローチ
ャートである。

【図９】広がり角δと操舵角θとの関係を示すグラフで
ある。

【図１０】第四の実施例における各パラメータの関係を
示すグラフである。

【図１１】操舵角のしきい値θ₁と車速ｖとの関係を示
すグラフである。

【図１２】第五の実施例の制御の手順を示すフローチャ
ートである。

【図１３】障害物の検出制御の１例を示すフローチャー
トである。

【図１４】障害物の危険度に応じて区分された領域を示
す概念図である。

【図１５】各小領域の最短障害物を検出するルーチンの
フローチャートである。

【図１６】障害物の属する領域の危険度を評価するルー
チンのフローチャートである。

【図１７】障害物の危険度を総合的に評価するチャート
である。

【図１８】ヨーレイトに応じて小領域の重なり幅を変え
るルーチンのフローチャートである。

【図１９】小領域の幅の変化を示す概念図である。

【図２０】路面摩擦係数に応じて小領域の重なり幅を変
えるルーチンのフローチャートである。

【図２１】運転状態に応じて、特定の小領域の幅を変え
るルーチンのフローチャートである。

【図２２】運転状態に応じて、特定の小領域の幅を変え
る一例を示す概念図である。

【図２３】運転状態に応じて、特定の小領域の幅を変え
る他の例を示す概念図である。

【符号の説明】

１１車両１３発光装置１４ビーム光１５障害物検出領域１６受光装置１７コントローラ１８センサ１９算出部２０検出領域変更部２１自動制動装置２２警報装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松岡悟広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の進行方向前方の所定の領域におい
てその領域内に位置する障害物を検知する障害物検出装
置において、車両の走行状態が不安定であるときには前
記領域を広げることを特徴とする車両の障害物検出装
置。
【請求項２】摩擦係数の小さい道路を走行していると
きには前記領域を広げることを特徴とする請求項１に記
載の車両の障害物検出装置。
【請求項３】車両のヨー方向の挙動があるときには前
記領域を広げることを特徴とする請求項１に記載の車両
の障害物検出装置。
【請求項４】車両が減速中であるときには前記領域を
広げることを特徴とする請求項１に記載の車両の障害物
検出装置。
【請求項５】車両が横風を受けているときには前記領
域を広げることを特徴とする請求項１に記載の車両の障
害物検出装置。
【請求項６】車両の操舵時には前記領域を広げること
を特徴とする請求項１に記載の車両の障害物検出装置。
【請求項７】車両の操舵角増大時には前記領域を広げ
ることを特徴とする請求項１に記載の車両の障害物検出
装置。
【請求項８】車両の進行方向前方の所定の領域におい
てその領域内に位置する障害物を検知する障害物検出装
置において、車両の進行方向に応じて前記領域を危険度
の程度により複数の小領域に区分し、車両の走行状態が
不安定であるときには前記小領域のうち危険度の高い小
領域を広げることを特徴とする車両の障害物検出装置。