(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向に向けて電磁波を発信する電磁波発信手段（２）と，該電磁波発信手段（２）から発信された電磁波が前記進行方向に存在する物体で反射されて生じる反射波を受信する反射波受信手段（３）とを有するレーダ（１）を備え，該レーダ（１）の探知結果に基づいて車両の進行方向に存在する物体を障害物として検知し得る車両の障害物検知装置において，
自車の車速を検出する車速検出手段（７）と，
自車と自車から離れて存在する前記物体との相対距離を前記レーダ（１）の探知結果に基づいて演算する相対距離演算手段（５）と，
自車と自車から離れて存在する前記物体との，自車の車幅方向でのオーバーラップ量を前記レーダ（１）の探知結果に基づいて演算するオーバーラップ量演算手段（６）と，
前記車速検出手段（７）の検出値，相対距離演算手段（５）の演算値およびオーバーラップ量演算手段（６）の演算値に基づいて前記レーダ（１）で探知された物体が障害物であるか否かを判定する障害物判定手段（８）とを備えることを特徴とする，車両の障害物検知装置。
【請求項２】
前記障害物判定手段（８）が障害物であると判定するのに応じて報知作動する報知手段（９）を備えることを特徴とする請求項１記載の車両の障害物検知装置。
【請求項３】
前記レーダ（１）で探知された物体が障害物であると前記障害物判定手段（８）が判定するのに基づいて自動制動装置を作動せしめる信号を出力する制動信号出力手段（１０）を含むことを特徴とする請求項１または２記載の車両の障害物検知装置。
【請求項４】
前記障害物判定手段（８）が，前記レーダ（１）で探知された物体を運転者のステアリング操作に基づいて回避するために前記物体との間に必要とされる距離を前記車速検出手段（７）の検出値，前記オーバーラップ量演算手段（６）の演算値および前記相対距離演算手段（５）の演算値に基づいて演算する距離算出部（１１）を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の障害物検知装置。
【請求項５】
前記距離算出部（１１）は，前記車速検出手段（７）の検出値および前記相対距離演算手段（５）の演算値に基づいて求められる前記物体との相対速度と，前記オーバーラップ量演算手段（６）の演算値だけステアリング操作によって自車が横方向に移動する時間とに基づいて，前記距離を演算すべく構成されることを特徴とする請求項４記載の車両の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，車両の進行方向に向けて電磁波を発信する電磁波発信手段と，該電磁波発信手段から発信された電磁波が前記進行方向に存在する物体で反射されて生じる反射波を受信する反射波受信手段とを有するレーダを備え，該レーダの探知結果に基づいて車両の進行方向に存在する物体を障害物として検知し得る車両の障害物検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，たとえば特開平８−２４０６６０号公報および特開平６−１６０５１０号公報等で開示されるように，レーザ等の電磁波を車両の進行方向前方に向けて発信するとともにその発信電磁波の前記進行方向前方の物体からの反射波を受信するレーダの探知結果に基づいて，車両の進行方向前方に存在する障害物を検知し，その検知結果に基づいて，ドライバーによる回避操作を促す警報を発したり，障害物との衝突を回避するための制動操作を自動的に行なうようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが，上記従来の障害物検知装置では，自車の車幅方向での自車および物体のオーバーラップ量が考慮されておらず，したがって実際にはステアリング操作によって回避可能な程度のオーバーラップ量の物体でも警報を発したり，衝突回避のための自動制動を行なうことになり，障害物との衝突を回避するための装置の作動頻度が高くなったり，誤作動を生じたりする可能性がある。
【０００４】
本発明は，かかる事情に鑑みてなされたものであり，車両の進行にとって障害となる物体だけを障害物として検知可能とした車両の障害物検知装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，車両の進行方向に向けて電磁波を発信する電磁波発信手段と，該電磁波発信手段から発信された電磁波が前記進行方向に存在する物体で反射されて生じる反射波を受信する反射波受信手段とを有するレーダを備え，該レーダの探知結果に基づいて車両の進行方向に存在する物体を障害物として検知し得る車両の障害物検知装置において，自車の車速を検出する車速検出手段と，自車と自車から離れて存在する前記物体との相対距離を前記レーダの探知結果に基づいて演算する相対距離演算手段と，自車と自車から離れて存在する前記物体との，自車の車幅方向でのオーバーラップ量を前記レーダの探知結果に基づいて演算するオーバーラップ量演算手段と，前記車速検出手段の検出値，相対距離演算手段の演算値およびオーバーラップ量演算手段の演算値に基づいて前記レーダで探知された物体が障害物であるか否かを判定する障害物判定手段とを備えることを第１の特徴とする。
【０００６】
このような第１の特徴の構成によれば，レーダで探知した物体のうち，自車の車速と，自車の車幅方向の自車および物体のオーバーラップ量と，自車および物体間の相対距離とに基づいて障害物であるか否かを判定することにより，前記オーバーラップ量が比較的小さく，しかも相対距離が比較的大である物体を障害物として認識しないようにし，車両の進行にとって障害となる物体だけを障害物として検知することができる。
【０００７】
また本発明は，上記第１の特徴の構成に加えて，前記障害物判定手段が障害物であると判定するのに応じて報知作動する報知手段を備えることを第２の特徴とし，自車の進行方向に存在する物体を障害物として認識して該障害物との衝突を回避する制御が実行される可能性があることを運転者に前もって報知することができ，回避制御が実行されても運転者が違和感を感じることがない。
【０００８】
本発明は，上記第１または第２の特徴の構成に加えて，前記レーダで探知された物体が障害物であると前記障害物判定手段が判定するのに基づいて自動制動装置を作動せしめる信号を出力する制動信号出力手段を含むことを第３の特徴とし，検知された障害物との衝突を回避するための自動制動を適確なタイミングで行なうことが可能となる。
【０００９】
本発明は，上記第１ないし第３のいずれかの特徴の構成に加えて，前記障害物判定手段が，前記レーダで探知された物体を運転者のステアリング操作に基づいて回避するために前記物体との間に必要とされる距離を前記車速検出手段の検出値，前記オーバーラップ量演算手段の演算値および前記相対距離演算手段の演算値に基づいて演算する距離算出部を備えることを第４の特徴とし，車両の進行方向に存在する障害物を回避する制御を行なう基準となる距離を，前記オーバーラップ量，自車の車速および前方物体との相対距離に基づいて適確に演算するようにして，進行方向に存在する物体との衝突回避に必要な制御が無闇に行なわれることを回避することができる。
【００１０】
また上記第４の特徴に従う前記距離算出部は，前記車速検出手段の検出値および前記相対距離演算手段の演算値に基づいて求められる前記物体との相対速度と，前記オーバーラップ量演算手段の演算値だけステアリング操作によって自車が横方向に移動する時間とに基づいて，前記距離を演算すべく構成されることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態を，添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１ないし図６は本発明の一実施例を示すものであり，図１は車両の障害物検知装置の構成を示すブロック図，図２は障害物である先行車および自車の相対位置関係を示す図，図３は先行車が停止している状態での回避可能距離を説明するための図，図４は先行車が一定速度で走行しているときの回避可能距離を説明するための図，図５は自車の進行方向に存在する物体および自車間の距離に応じた警報および自動制動タイミングを示す図，図６はステアリング操作およびブレーキ操作により回避可能距離を示す図である。
【００１３】
先ず図１において，図示しない車両のたとえば前部には該車両の進行方向前方の物体を探知可能なレーダ１が搭載されており，該レーダ１は，車両の進行方向前方に向けて電磁波としてのレーザあるいはミリ波等を発信する電磁波発信手段２と，該電磁波発信手段２から発信されたレーザが前記進行方向前方の物体で反射されて生じる反射波を受信する反射波受信手段３と，反射波受信手段３の受信結果に基づいて車両の進行方向前方に存在する物体を識別する物体識別手段４とを備える。
【００１４】
このレーダ１による探知結果は，相対距離演算手段５およびオーバーラップ量演算手段６に入力される。而して相対距離演算手段５は，自車の進行方向前方に存在する物体と自車との間の自車の進行方向に沿う方向での相対距離を演算するものであり，またオーバーラップ量演算手段６は，自車の車幅方向での自車および物体のオーバーラップ量を演算するものである。
【００１５】
相対距離演算手段５およびオーバーラップ量演算手段６の演算値，自車の車速を検出する車速検出手段７の検出値とは，障害物判定手段８に入力され，この障害物判定手段８では，自車の車幅方向の自車および物体のオーバーラップ量が比較的小さく，自車および物体間の相対距離が比較的大である物体を障害物として認識しないようにし，前記オーバーラップ量が比較的大きく，かつ前記相対距離が比較的小である物体を障害物として判定する。
【００１６】
ここで，自車の進行方向前方に存在する物体たとえば先行車が停止している場合を想定すると，図２で示すように自車および先行車が自車の車幅方向にΔｙだけオーバーラップしているときに，図３で示すように，ステアリング操作により前記オーバーラップ量Δｙだけ横方向に自車を移動させて先行車を避けると，その間に自車はその進行方向にｘだけ前進してしまう。したがってステアリング操作により先行車を避けるために自車および先行車間で必要とされる限界の距離Ｘｂは，先行車の停止状態では，                                            Ｘｂ＝ｘ……（１）
となる。
【００１７】
一方，先行車が車速Ｖ１で等速走行している場合を想定すると，前記距離Ｘｂは，先行車を避けるためにステアリング操作によって自車が前記オーバーラップ量Δだけ横方向に移動する時間をＴｄとしたときに，ステアリング操作により先行車を避けるために自車および先行車間で必要とされる限界の距離Ｘｂは，前記時間Ｔｄが経過する間に先行車が図４で示すようにＸａ（＝Ｖ１×Ｔｄ）だけ前方に移動するので，
0003645988.tif 000002
で表わされる。
【００１８】
ここで，ステアリング操作により前記オーバーラップ量Δｙだけ横方向に自車を移動させて先行車を避ける際に自車がその進行方向に前進する距離ｘは，自車が前記時間Ｔｄが経過する間に進行方向前方に移動する距離とほとんど差がないので，自車の車速をＶとしたときに
ｘ＝Ｖ×Ｔｄ……（３）
と見なすことが可能である。そこで，上記式（３）を式（２）に代入すると，
0003645988.tif 000003
が得られる。
【００１９】
ここで，前記時間Ｔｄは，前記オーバーラップ量Δｙだけステアリング操作により横方向に移動する時間であり，車両の能力により定まるものである。したがって車両毎に予め前記オーバーラップ量に対応して前記時間Ｔｄを演算もしくは計測しておくことにより，オーバーラップ量Δｙに応じて時間Ｔｄが定まることになる。また先行車の速度Ｖ１は，自車および先行車間の相対距離の変化量に基づく先行車の自車に対する相対速度と自車の車速Ｖとにより演算可能である。
【００２０】
障害物判定手段８は，オーバーラップ量演算手段６で得られるオーバーラップ量，相対距離演算手段５で得られる相対距離，ならびに車速検出手段７で得られる自車の車速Ｖ，に基づいて，レーダ１で探知された物体を運転者のステアリング操作に基づいて回避するために前記物体との間に必要とされる限界の距離Ｘｂを演算する距離算出部１１と，該距離算出部１１で得られた距離Ｘｂに基づいて定められる第１の設定距離Ｘｂ1 と相対距離演算手段５で得られた相対距離との比較により警報を出すか否かを判定する警報判定部１２と，前記距離算出部１１で得られた距離Ｘｂに基づいて定められる第２の設定距離Ｘｂ2 と相対距離演算手段５で得られた相対距離との比較により自動制動装置を作動せしめるかどうかを判定する制動判定部１３とを備えるものであり，警報判定部１２で警報を出すべきであると判定されるのに基づいて，音声もしくは表示による報知手段９が作動せしめられ，制動判定部１３で自動制動操作を作動せしめるべきであると判定されたときに制動信号出力手段１０から自動制動装置に制動信号が出力される。
【００２１】
前記距離算出部１１は，上述の式（４）に基づいて距離Ｘｂを演算するものであり，車速検出手段７の検出値および相対距離演算手段５の演算値に基づいて求められる前記物体との相対速度（Ｖ−Ｖ１）と，オーバーラップ量演算手段６の演算値だけステアリング操作によって自車が横方向に移動する時間Ｔｄとに基づいて，前記距離Ｘｂを演算すする。
【００２２】
ここで，第２の設定距離Ｘｂ2 は，自動制動装置の作動遅れ等も考慮して前記限界の距離Ｘｂよりも大きく設定されており，また第１の設定距離Ｘｂ1 は，自動制動装置の作動前に前もって報知器９を作動せしめるべく第２の設定距離Ｘｂ2 よりも大きく設定されており，前記各距離Ｘｂ，Ｘｂ1 ，Ｘｂ2 の関係は図５で示すようになる。
【００２３】
次にこの実施例の作用について説明すると，レーダ１で探知した物体のうち，自車の車速Ｖと，自車の車幅方向の自車および物体のオーバーラップ量Δｙと，自車および物体間の相対距離とに基づいて障害物であるか否かが障害物判定手段８で判定され，オーバーラップ量Δｙが比較的小さく，しかも相対距離が比較的大である物体を障害物として認識しないようにして，車両の進行にとって障害となる物体だけを障害物として検知することができる。
【００２４】
しかも障害物判定手段８は，レーダ１で探知された物体を運転者のステアリング操作に基づいて回避するために前記物体との間に必要とされる距離Ｘｂを車速検出手段７の検出値，オーバーラップ量演算手段６の演算値および相対距離演算手段５の演算値に基づいて演算する距離算出部１１を備えるものであり，車両の進行方向に存在する障害物を回避する制御を行なう基準となる距離Ｘｂを，適確に演算するようにして，前記進行方向に存在する物体との衝突回避に必要な制御が無闇に行なわれることを回避することができる。
【００２５】
また障害物判定手段８における警報判定部１２により障害物が進行方向前方に存在すると判定したときには，報知手段９が報知作動するので，自車の進行方向に存在する物体を障害物として認識して該障害物との衝突を回避する自動制動が実行される可能性があることを運転者に前もって報知することができ，自動制動操作が実行されても運転者が違和感を感じることがない。
【００２６】
さらに，障害物判定手段８における制動判定手段１３が，自動制動装置を作動せしめるべきであると判定するのに応じて制動信号出力手段１０から制動信号が出力され，それに応じて自動制動装置が作動するので，検知された障害物との衝突を回避するための自動制動を適確なタイミングで行なうことが可能となる。
【００２７】
ところで，前記進行方向に存在する障害物との衝突を回避するために運転者がステアリング操作を行なったときと，ブレーキ操作を行なったときとでは，図６で示すように，回避限界距離が異なるものであり，車速Ｖが高速になるとステアリング操作による限界距離の方が短くなる。したがって前記Ｘｂに基づく第２の設定距離Ｘｂ2 に基づいて自動制動装置を作動せしめるようにしたのでは，自車の進行方向に存在する障害物を回避することが困難となる場合があるが，ステアリング操作により障害物を回避可能な状態にある限り，運転者にとって煩わしい自動制動を避けるようにしている。
【００２８】
以上，本発明の実施例を詳述したが，本発明は上記実施例に限定されるものではなく，特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００２９】
たとえば上記実施例では車両の能力のみで時間Ｔｄを決めるようにしたが，車両が走行している路面状況を検出し，車両の能力および路面状況に応じて前記時間Ｔｄを予め定めておくようにしてもよい。また進行方向前方の物体および自車間の距離が距離算出部１１で算出された距離Ｘｂに達したときに，警報判定部１２による判定結果に伴なう音声もしくは表示とは異なる音声もしくは表示で報知手段９を作動せしめるようにしてもよい。
【００３０】
さらに本発明は車両の進行方向後方側に存在する障害物を検知するようにした障害物検知装置についても適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば，レーダで探知した，車両の進行方向に存在する物体に対し，自車の車速と，自車と自車から離れて存在する前記物体との，自車の車幅方向でのオーバーラップ量と，自車および前記物体間の相対距離とに基づいて障害物であるか否かを判定するようにし，車両の進行にとって障害となる物体だけを障害物として検知することができる。
【００３２】
また請求項２記載の発明によれば，自車の進行方向に存在する物体を障害物として認識して該障害物との衝突を回避する制御が実行される可能性があることを運転者に前もって報知することが可能であり，回避制御が実行されても運転者が違和感を感じることがない。
【００３３】
請求項３記載の発明によれば，検知された障害物との衝突を回避するための自動制動を適確なタイミングで行なうことが可能となる。
【００３４】
さらに請求項４または５記載の発明によれば，車両の進行方向に存在する障害物を回避する制御を行なう基準となる距離を，前記オーバーラップ量，自車の車速および前方物体との相対距離に基づいて適確に演算して，前記進行方向に存在する物体との衝突回避に必要な制御が無闇に行なわれることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の障害物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】障害物である先行車および自車の相対位置関係を示す図である。
【図３】先行車が停止している状態での回避可能距離を説明するための図である。
【図４】先行車が一定速度で走行しているときの回避可能距離を説明するための図である。
【図５】自車の進行方向に存在する物体および自車間の距離に応じた警報および自動制動タイミングを示す図である。
【図６】ステアリング操作およびブレーキ操作により回避可能距離を示す図である。
【符号の説明】
１・・・レーダ
２・・・電磁波発信手段
３・・・反射波受信手段
５・・・相対距離演算手段
６・・・オーバーラップ量演算手段
７・・・車速検出手段
８・・・障害物判定手段
９・・・報知手段
１０・・・制動信号出力手段
１１・・・距離算出部
【図１】
0003645988.tif 000004
【図２】
0003645988.tif 000005
【図３】
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【図４】
0003645988.tif 000007
【図５】
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【図６】
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