JP2013061690A - 車両用障害物検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】路面の凹凸を障害物として誤検知してしまうことを抑制できる車両用障害物検出システムを提供することを目的とする。
【解決手段】車両の前方側面部に設置された第一側面部センサと、前記車両の後方側面部であって、車両の左右の側面のうち前記第一側面部センサと同じ側面に設置された第二側面部センサと、障害物検出手段とを有し、第二側面部センサにより障害物を検出するための閾値を、第一側面部センサの反射波に基づいて設定することによって、自車の後側方の検出範囲に存在する障害物を精度よくユーザーに報知することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用障害物検出システムに関し、特に道路上を移動する移動障害物の検出を行う障害物検出技術に関する。

従来技術として、たとえば特許文献１に開示されている障害物検出技術が知られている。特許文献１は、車両側方など、運転者の死角となる方向に、ミリ波レーダにより電波を照射し、その電波の反射波を受信する。そして、反射率を閾値と比較することにより、障害物が存在するか否かを判定している。

さらに、特許文献１では、自車の走行レーンをナビゲーションシステムの測定結果から特定し、特定した自車の走行レーンから、自車の左右に他車が存在する可能性を判断する。そして、他車が存在する可能性がないと判断した側に対して障害物を検出する際には、ガードレール等の路側物を検出しないようにするために、高い値の閾値を使用する。

特開２００８−４０８１９号公報

特許文献１のものは、走行レーンによって、障害物があるとの判定を行うための閾値を変更しているが、走行レーンが同じであれば、閾値は一定値である。この閾値は、当然、路面により反射されて生じる反射波の強度よりも高い値となるように設定されることになる。

しかしながら、同じ走行レーンであっても、路面の凹凸の程度は場所により変化することもある。また、路面の凹凸の程度によっては、その凹凸からの反射波の強度が大きくなることもある。したがって、特許文献１の技術では、路面の凹凸を障害物であると誤検知してしまう可能性があった。

そこで本発明は、路面の凹凸を障害物として誤検知してしまうことを抑制できる車両用障害物検出システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車両の前方側面部に設置され、その車両の前側方の検出範囲に向けて信号波を送信するとともに、その信号波が障害物によって反射された反射波を受信する第一側面部センサと、前記車両の後方側面部であって、車両の左右の側面のうち前記第一側面部センサと同じ側面に設置され、その車両の後側方の検出範囲に向けて信号波を送信するとともに、その信号波が障害物によって反射された反射波を受信する第二側面部センサと、前記第一側面部センサが受信した反射波の強度と第一センサ閾値とに基づいて前記前方の検出範囲の障害物を検出するとともに、前記第二側面部センサが受信した反射波の強度と第二センサ閾値とに基づいて、前記後側方の検出範囲の障害物を検出する障害物検出手段と、前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、障害物が検出されたことを報知する報知部とを備えた車両用障害物検出システムであって、前記障害物検出手段は、前記第二センサ閾値を、第一側面部センサの反射波に基づいて設定することを特徴とする。

このように、第一側面部センサの反射波は、その時々の路面状況を反映したものであり、障害物検出手段は、第二センサ閾値を、第一側面部センサの反射波に基づいて設定している。よって、この第二センサ閾値を、その時々の路面状況に応じた閾値に設定することができる。

特に、第一側面部センサと第二側面部センサは車両の左右の同じ側面に設置しており、車両の周囲の路面状況は、車両に対する左右方向が同じであれば、車両の前部と後部とでは、それほど相違がない場合が多い。よって、第二センサ閾値を、第二側面部センサと同じ側に設置した第一側面部センサの反射波に基づいて設定することで、その時々の路面状況を精度よく反映した閾値に設定することができる。

また、第一側面部センサの検出範囲となっている路面範囲は、車両の前進走行により、その後、第二側面部センサの検出範囲となることから、前進走行時には、第一側面部センサは第二側面部センサよりも早くに、第二側面部センサが検出範囲とする路面を検出範囲とすることができる。したがって、第一側面部センサでの反射波に基づいて第二側面部センサの反射波と比較するための閾値を設定することによって、早期に、後側方の検出範囲における路面の凹凸を障害物として誤検知してしまうことを抑制できる。その結果、自車の後側方の検出範囲に存在する障害物を精度よくユーザーに報知することが可能となる。

また、請求項２に記載の発明では、前記第一側面部センサが受信した反射波の強度の一定期間の最大値を、前記第二センサ閾値として逐次設定することを特徴とする。

これによって、予め路面状況に関わる報知を防止するために設定されている第二センサ閾値よりも高い反射波が路面から検出された場合でも、路面の変化を障害物から除外して報知することができる。

また、請求項３記載のようにして第二センサ閾値を変更してもよい。その請求項３に記載の発明では、前記障害物検出手段は、前記第二センサ閾値を、高閾値とその高閾値よりも低い低閾値のいずれかに設定して障害物の検出を行なうようになっており、前記第一側面部センサが受信した反射波の強度が前記第一センサ閾値を超えたことに基づいて、前記第二センサ閾値を高閾値とする。

また、請求項３のようにして第二センサ閾値を高閾値とする場合、低閾値に変更するために請求項４のようにすることが好ましい。その請求項４記載の発明では、前記障害物検出手段は、前記第二センサ閾値が高閾値である場合、前記第一側面部センサが受信した反射波の強度が前記第一センサ閾値を一定期間、超えなかった場合は、前記第二センサ閾値を低閾値に変更する。

本発明が適用された車両用障害物検出システム１の全体構成を示す模式図である。 図１のソナー２ａ、２ｂの設置箇所を表したモデル図である。 第１実施形態に対応したＥＣＵ４の障害物検出処理を説明するフローチャートである。 第２実施形態に対応したＥＣＵ４の障害物検出処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は本実施形態における障害物検出システム１の全体構成を示す模式図である。この障害物検出システム１は、複数のソナー２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、障害物の検出をユーザーに知らせる報知器３、および各ソナー２と報知器３を制御するＥＣＵ４を備えている。

図２は、ソナー２ａ、２ｂの設置箇所を表したモデル図である。フロントサイドソナー２ａはフロントバンパーの側面６に設置されており、リアサイドソナー２ｂはリアバンパーの側面７に設置され、且つフロントサイドソナー２ａとリアサイドソナー２ｂは車体５の左右において同じ側面（図２では車体５の左側）に設置されている。また、それぞれのソナーの検出範囲８ａ、８ｂは、図２に示すように、車の左斜め前方および左斜め後方であり、左斜め後方の検出範囲は運転者の死角となっている範囲を含んでいる。以下では、後方のソナー検出範囲は後方の死角であるとする。

また、フロントサイドソナー２ｃ、リアサイドソナー２ｄは、上述のソナー２ａ、２ｂとは反対側の側面に設置されている。これら４つのソナー２は、いずれも、超音波をそれぞれの検出範囲に向けて出力し、その超音波が障害物や路面等によって反射された反射波を受信する。なお、センサ２ａ、２ｂが対となり、センサ２ｃ、２ｄが対となっている。また、フロントサイドソナー２ａ、２ｃが特許請求の範囲の第一側面部センサに相当し、リアサイドセンサー２ｂ、２ｄが特許請求の範囲の第二側面部センサに相当する。

上述のように、フロントサイドソナー２ａとリアサイドソナー２ｂは車体５の左右において同じ側面に設置されており、検出範囲も、車体５の左右方向において互いに同じ側となっている。ここで、車両の周囲の路面状況は、車両に対する左右方向が同じであれば、車両の前部と後部とでは、それほど相違がない場合が多い。本実施形態の障害物検出システム１はこの事実を利用し、フロントサイドソナー２ａで検出された反射波をリアサイドソナー２ｂの報知閾値であるリア閾値（特許請求の範囲の第二センサ閾値に相当）に利用している。これにより、リア閾値を、その時々の路面状況を精度よく反映した閾値に設定することができる。

次に、上述のリア閾値の設定処理も含め、ＥＣＵ４が実行する障害物検出処理について説明する。図３は、ＥＣＵ４の障害物検出処理を説明するフローチャートである。なお、この図３に示す処理は、所定周期で繰り返し実行される。

まずステップＳ２０において、フロントサイドソナー２ａ、２ｃから受信信号を取得する。この処理では、まず、フロントサイドソナー２ａ、２ｃから超音波を出力させる。フロントサイドソナー２ａ、２ｃから出力された超音波は、それらソナー２ａ、２ｃの検出範囲の障害物や路面等により反射して反射波を生じ、その反射波がソナー２ａ、２ｃにより受信される。ＥＣＵ４は、ソナー２ａ、２ｃが受信したこの反射波を示す信号（以下、受信信号）を取得する。

ステップＳ２１では、ステップＳ２０で取得したフロントサイドソナー２ａ、２ｃの受信信号を参照してリア閾値を決める。

具体的には、フロントサイドソナー２ａから取得した一定期間の受信信号のうち最大強度を決定する。そして、その決定した最大強度をリア閾値として設定する。これにより、リアサイドソナー２ｂの反射波の強度が、フロントサイドソナー２ａが検出した受信信号の最大強度と同等あるいはそれ以下であれば、障害物として検出しないことになる。従って、フロントサイドソナー２ａの検出範囲の路面の凹凸と同程度の路面の凹凸がリアサイドソナー２ｂの検出範囲に存在したとしても、その凹凸の存在により誤検知を行なってしまうことが抑制される。

なお、フロントサイドソナー２ａ、２ｂとは反対側の車体側面に設置されているソナー２ｃ、２ｄについても同様の処理を行い、リア閾値を設定する。

そして、リア閾値を設定した後で、ステップＳ２２において、リアサイドソナー２ｂ、２ｄからも受信信号を取得する。この処理は、ステップＳ２０と同様である。なお、ステップＳ２２とステップＳ２１の処理の順番を入れ替え、ステップＳ２２を先に実行してもよい。

続くステップＳ２３では、各ソナー２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対して設定されている閾値と、各ソナー２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから取得した受信信号の強度とを比較する。リアサイドソナー２ｂ、２ｄの閾値についてはステップＳ２１で設定した値を用いる。一方、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの閾値であるフロント閾値（第一センサ閾値）については、予め設定してある一定値を用いる。

閾値と受信信号の強度との比較の結果、いずれか少なくとも一つの受信信号の強度が閾値を超えている場合には、障害物が存在すると判断できる。この場合には、ステップＳ２３を肯定判断してステップＳ２４へ進む。一方、全ての受信信号の強度が閾値をよりも小さい場合にはステップＳ２４を実行することなく、図３に示す処理を終了する。

ステップＳ２４では、ＥＣＵ１と接続されている報知器３によって、運転者に対して障害物が存在することを報知する。

このように、図３のフローチャートにしたがって、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの受信信号の強度をリア閾値として設定することによって、リアサイドソナー２ｂ、２ｄは、それらのソナー２ｂ、２ｄの検出範囲に、前方の検出範囲８ａにおける路面の凹凸と同程度の路面の凹凸があっても、その凹凸の存在により、障害物が存在するとの誤検知を行なってしまうことを抑制できる。

また、図３の処理は繰り返し行っている、すなわち、リア閾値は、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの受信信号に基づいて更新している。よって、その時々の路面の凹凸を報知閾値に反映することができる。

また、リア閾値を設定するために用いるフロントサイドソナー２ａ、２ｃは、リアサイドソナー２ｂ、２ｄと同じ側のソナーであることから、それらリアサイドソナー２ｂ、２ｄの路面の凹凸を精度よく反映した報知閾値を設定できる。

さらに、車両が前進走行している場合、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの検出範囲となっている路面範囲は、その後、リアサイドソナー２ｂ、２ｄの検出範囲となることから、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの受信信号の強度をリア閾値として設定することによって、後側方の検出範囲８ｂにおける路面の凹凸を障害物として誤検知してしまうことを早期に抑制できる。

これらのことから、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの受信信号の強度をリア閾値として設定することで、誤検知が抑制されて、後方の検出範囲８ｂにある障害物をより精度よく報知することができる。

（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態は、図１の障害物検出システム１において第１実施形態のようにフロントサイドソナー２ａから取得した反射波の一定期間の最大強度をリア閾値に設定するのではなく、フロントサイドソナーから取得した反射波の強度とフロント閾値とを比較して、リア閾値を、高設定の閾値および低設定の閾値のいずれかに決定する。

第２実施形態における処理フローを図４に沿って説明する。図４の処理は定期的に繰り返して行われる。

フロントサイドソナー２ａ、２ｃ、リアサイドソナー２ｂ，２ｃからそれぞれ反射波の受信信号を取得（Ｓ３０）した後、リア閾値が「高設定」の閾値であるか「低設定」の閾値であるかを確認する（Ｓ３１）。「高設定」であればＳ３４へ進む。「高設定」でなかった場合、つまり「低設定」であった場合には、Ｓ３０で受信したフロントサイドソナー２ａ、２ｃの反射波の強度が、フロント閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ３２）。判定の結果、閾値よりも大きい場合には、リア閾値の設定を「高設定」に変更し、閾値よりも小さい場合には、Ｓ３４へ進む。このように、フロントサイドソナー２ａ、２ｃから取得した受信信号がフロント閾値よりも大きい場合に、リア閾値を高設定にすることによって、リアサイドソナー２ｂ、２ｄの検出範囲の路面に多少の凹凸が存在していても、その凹凸の存在により、障害物が存在するとの誤報知を行なってしまうことを抑制できる。

以上の処理によって、リア閾値の設定が、「高設定」か「低設定」かが、周期的に定まる。

次に、Ｓ３０で各ソナーから取得した反射波と、各ソナーに対する閾値とを比較する（Ｓ３４）。比較の結果、いずれか少なくとも一つのソナーから取得した反射波の大きさが、そのソナーに対する閾値よりも大きい場合には、障害物が存在するとしてユーザーに報知する（Ｓ３５）。一方、各ソナーから取得した反射波の大きさが、全て、閾値より小さい場合には障害物は存在しないとしてＳ３６に進む。

Ｓ３６では、一定時間以上、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの反射波がフロント閾値を越えない状態が継続したかを判定する（Ｓ３６）。フロントサイドソナー２ａ、２ｃの反射波がフロント閾値よりも大きいという判定がなかった場合、リア閾値を「低設定」にする（Ｓ３７）。一方、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの反射波がフロント閾値よりも大きいという判定が過去一定時間内にあれば閾値設定を変更しない。

一定時間以上フロントサイドソナー２ａ、２ｃに大きな反射波が受信されない場合、前方の路面は凹凸が小さい路面であると考えられる。この場合、閾値を低くしても、路面の凹凸を障害物と誤検知してしまう可能性は低いので、小さい障害物でも検出できるようにするため、リア閾値を低設定にするのである。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

たとえば、前述の第１実施形態においては、フロントサイドソナー２ａ、２ｃが受信した受信信号の一定時間における最大強度をリア閾値として設定するとしたが、リア閾値の設定方法としてはその他にもいくつか考えられる。

たとえば、フロントサイドソナー２ａ、２ｃから取得した受信信号の一定時間の平均値をリア閾値として設定してもよい。また、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの受信信号には、路面の凹凸だけでなく、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの検出範囲内に障害物が存在している場合には、その障害物が反映されることになる。そこで、一定時間の受信信号を全部対象としてリア閾値を設定するのではなく、一定時間の受信信号のうち、明らかに障害物に起因する信号であると判断できる部分を除外して、リア閾値を設定してもよい。障害物に起因する信号であるかどうかは、たとえば、フロント閾値を、所定値以上、或いは、所定割合以上、受信信号が超えていることに基づいて判断する。

また、前述の一定時間を極めて短くすれば、障害物から受信した反射波の波形そのものをリア閾値として設定できる。これらのように、フロントサイドソナー２ａ、２ｃの受信信号に基づいてリア閾値を設定するのであれば、種々の方法でリア閾値を設定してもよい。

また、本実施の形態においては、ＥＣＵ１が検出結果の取得や通知を行っているが、ソナー同士が直接行ってもかまわない。

また、本実施の形態においては、ソナーは４つ記載しているが２つ以上であればよく、図２で説明する設置箇所に配備されていればよい。また、センサはソナー以外にレーザであってもよい。

１ 障害物検出システム、 ２ａ フロントサイドソナー（第一側面部センサ）、 ２ｂ リアサイドソナー（第二側面部センサ）、 ３ 報知器、 ４ ＥＣＵ、 ５ 車体、 ６ フロントバンパーの側面、 ７ リアバンパーの側面、 ８ａ 前方の検出範囲、 ８ｂ 後方の検出範囲

Claims (4)

1. 車両の前方側面部に設置され、その車両の前側方の検出範囲に向けて信号波を送信するとともに、その信号波が障害物によって反射された反射波を受信する第一側面部センサと、
   前記車両の後方側面部であって、車両の左右の側面のうち前記第一側面部センサと同じ側面に設置され、その車両の後側方の検出範囲に向けて信号波を送信するとともに、その信号波が障害物によって反射された反射波を受信する第二側面部センサと、
   前記第一側面部センサが受信した反射波の強度と第一センサ閾値とに基づいて前記前方の検出範囲の障害物を検出するとともに、前記第二側面部センサが受信した反射波の強度と第二センサ閾値とに基づいて前記後側方の検出範囲の障害物を検出する障害物検出手段と、
   前記障害物検出手段により障害物が検出された場合に、障害物が検出されたことを報知する報知部とを備えた車両用障害物検出システムであって、
   前記障害物検出手段は、前記第二センサ閾値を、第一側面部センサの反射波に基づいて設定することを特徴とする車両用障害物検出システム。
2. 前記第一側面部センサが受信した反射波の強度の一定期間の最大値を、前記第二センサ閾値として逐次設定することを特徴とする請求項１記載の車両用障害物検出システム。
3. 前記障害物検出手段は、
   前記第二センサ閾値を、高閾値とその高閾値よりも低い低閾値のいずれかに設定して障害物の検出を行なうようになっており、
   前記第一側面部センサが受信した反射波の強度が前記第一センサ閾値を超えたことに基づいて、前記第二センサ閾値を高閾値とする
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用障害物検出システム。
4. 前記障害物検出手段は、前記第二センサ閾値が高閾値である場合、前記第一側面部センサが受信した反射波の強度が前記第一センサ閾値を一定期間、超えなかった場合は、前記第二センサ閾値を低閾値に変更する
   ことを特徴とする請求項３記載の車両用障害物検出システム。

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