(57)【要約】【課題】  主に駐車場等における車両の低速走行状態で、感圧素子が検知した検知結果に対して誤った判定を行わないような車両接触検知装置を提供する。【解決手段】  車両の外周面に沿って設けられ、当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知し、当該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段により検知した前記圧力分布に基づいて当該車両に障害物が接触したか否かを判定する判定手段と、を備えた。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外周面に沿って設けられ、当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知し、当該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知する圧力検知手段と、
前記圧力検知手段により検知した前記圧力分布に基づいて当該車両に障害物が接触したか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする車両接触検知装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記圧力検知手段により検出した、前記圧力の大きさだけでは前記接触を判定できない場合に、前記圧力の大きさ及び前記圧力分布にも基づいて前記接触を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両接触検知装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記圧力分布が、局所的に所定の閾値圧力を超える分布をなした場合に、前記接触が起きたと判定することを特徴とする請求項２に記載の車両接触検知装置。
【請求項４】
前記閾値圧力は、当該車両の走行速度が速くなるのに応じて大きくすることを特徴とする請求項１乃至３に記載の車両接触検知装置。
【請求項５】
前記接触が起きたと判定した場合に、当該車両に配置されたブレーキ装置を作動させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の車両接触検知装置。
【請求項６】
前記圧力検知手段は、感圧導電ゴムを用いて圧力を検出することを特徴とする請求項１乃至５に記載の車両接触検知装置。
【請求項７】
前記圧力検知手段は、静電容量型感圧素子を用いて圧力を検出することを特徴とする請求項１乃至５に記載の車両接触検知装置。
【請求項８】
前記圧力検知手段は、ピエゾ素子を用いて圧力を検出することを特徴とする請求項１乃至５に記載の車両接触検知装置。
【請求項９】
車両の外周面に沿って設けられ、当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知し、当該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知する圧力検知手段を備えた車両接触検知装置を制御する制御方法において、
前記圧力検知手段により当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知する過程と、
該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知する過程と、
前記圧力検知手段により検知した前記圧力分布に基づいて当該車両に障害物が接触した
か否かを判定する過程と、を備えたことを特徴とする車両接触検知装置の制御方法。
【請求項１０】
車両の外周面に沿って設けられ、当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知し、当該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知する圧力検知手段を備えた車両接触検知装置を、コンピューターにより制御する制御プログラムにおいて、
前記圧力検知手段により当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知させ、
該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知させ、
前記圧力検知手段により検知した前記圧力分布に基づいて当該車両に障害物が接触した
か否かを判定させることを特徴とする制御プログラム。
【請求項１１】
請求項１０記載の制御プログラムを記録したことを特徴とするコンピューター読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両接触検知装置及び緊急停車指示装置、その制御方法、制御プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の運転者が、主に駐車場等における車両の低速走行状態で、アクセルとブレーキを間違えて操作したり、シフト操作を間違え、車両を意図している方向と逆向きに操作したりしてしまうことにより、車両を周囲の障害物に接触させてしまうことがあり、近年、例えば、操作ミスをブザーで警告するなど、様々な対策が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−６５０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術では、運転者が操作ミスにより車両を周囲の障害物に接触させてしまいそうなときに、操作ミスをブザーで警告されても、この警告を受けて接触を回避すべく対処を行ったときには、すでに車両が接触するまでに十分な時間がなく、接触を回避するのに間に合わないといった問題があった。
【０００４】
そこで、車両が障害物に接触したときの被害を最小限に抑える必要性があり、車両のバンパーに感圧素子を組み込み、接触を検知したときにブレーキ装置を作動させるという方法が考えられるが、車両、特に走行時の車両は外部の風圧を受けるために、感圧素子がこの風圧を検知したときに、車両が障害物に接触したと誤った判断を行ってしまう恐れがある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、主に駐車場等における車両の低速走行状態で、感圧素子が検知した検知結果に対して誤った判定を行わないような車両接触検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両の外周面に沿って設けられ、当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知し、当該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段により検知した前記圧力分布に基づいて当該車両に障害物が接触したか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この場合において、前記判定手段は、前記圧力検知手段により検出した前記圧力の大きさだけでは前記接触を判定できない場合に、前記圧力の大きさ及び前記圧力分布にも基づいて前記接触を判定してもよい。前記判定手段は、前記圧力分布が、局所的に所定の閾値を超える分布をなした場合に、前記接触が起きたと判定してもよい。前記閾値圧力は、当該車両の走行速度が速くなるのに応じて大きくしてもよい。前記接触が起きたと判定した場合に、当該車両に配置されたブレーキ装置を作動させる制御手段を備えてもよい。
【０００８】
また、前記圧力検知手段は、感圧導電ゴムを用いて圧力を検出してもよい。前記圧力検知手段は、静電容量型感圧素子を用いて圧力を検出してもよい。前記圧力検知手段は、ピエゾ素子を用いて圧力を検出してもよい。
【０００９】
また、本発明は、車両の外周面に沿って設けられ、当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知し、当該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知する圧力検知手段を備えた車両接触検知装置を制御する制御方法において、前記圧力検知手段により当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知する過程と、該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知する過程と、前記圧力検知手段により検知した前記圧力分布に基づいて当該車両に障害物が接触したか否かを判定する過程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、車両の外周面に沿って設けられ、当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知し、当該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知する圧力検知手段を備えた車両接触検知装置を、コンピューターにより制御する制御プログラムにおいて、前記圧力検知手段により当該車両に対する外部からの圧力の大きさを検知させ、該車両の前記外周面における所定方向に沿った圧力分布を検知させ、前記圧力検知手段により検知した前記圧力分布に基づいて当該車両に障害物が接触したか否かを判定させることを特徴とする。
また、本発明は、コンピューター読み取り可能な記録媒体において、前記制御プログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、接触検知を行うときに、車両が障害物に接触したか否かをより確実に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
車両接触検知装置１００について例示する。図１は、車両接触検知装置１００の機能的構成を示すブロック図である。
【００１３】
車両接触検知装置１００は、主に駐車場等における車両２００の低速走行状態で、車両２００が障害物等に接触するのを検知し、車両制動コンピューターに急制動指令を与えるための装置として、自動車等の各種車両２００に搭載される。
本実施形態における車両接触検知装置１００は、感圧パネル１ｆ（１ｒ）、マイコン２、ブレーキシステム３、車速センサー４、シフトセンサー５、遮断装置６、解除スイッチ７を中心に構成されている。
【００１４】
感圧パネル１ｆ（１ｒ）は、圧力に応じて電気抵抗値が変化する感圧導電ゴムを用いた方式の複数の感圧素子１０-1〜１０-21を有している。感圧パネル１ｆ（１ｒ）は、図２に示す様に感圧素子１０-1〜１０-21を一次元状に並べたものであり、それぞれの感圧素子１０-1〜１０-21が独立に圧力の検知結果を出力する。また、車両接触検知装置１００は、車両の前方側及び後方側の接触を検知するために、車両２００の前方側の接触検知に感圧パネル１ｆ、車両２００の後方側の接触検知に感圧パネル１ｒをそれぞれ用いる。
【００１５】
マイコン２は、制御プログラムに従って車両接触検知装置１００全体を制御するメインＣＰＵ（図示せず）と、記憶部（図示せず）とを備えている。
記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、及びＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）を備えている（図示せず）。
【００１６】
ＲＯＭには、制御プログラムや各種データが予め記憶されており、起動時等にマイコン２のメインＣＰＵによりアクセスされ、制御プログラム等が読み出される。
【００１７】
ＤＲＡＭには、メインＣＰＵによってＲＯＭより読み出された制御プログラムが一時的に記憶される。
【００１８】
ＳＲＡＭには、各種データが予め記憶される。そして、ＳＲＡＭは、車両接触検知装置１００本体のメイン電源がオフされたときでも、バッテリー（図示せず）によって給電され、当該ＳＲＡＭに記憶されたデータが保持される。
【００１９】
ブレーキシステム３は、車両制動コンピューターであり、車両２００のブレーキ装置を制御する。
車速センサー４は、車速パルスを検知し、車両２００の車速を検知する。
【００２０】
シフトセンサー５は、車両２００のシフトポジションを検知する検知部であり、検知したシフトポジションから車両２００の進行方向を判定する。
遮断装置６は、マイコン２とブレーキシステム３との間に配置され、ブレーキシステム３に対するマイコン２からの制御を強制的に遮断する。
【００２１】
解除スイッチ７は、マイコン２によるブレーキシステム３の制御を解除するための操作部であり、マイコン２及び遮断装置６に電気的に接続されており、解除スイッチ７からマイコン２及び遮断装置６に解除信号を送ることによりブレーキシステム３の制御を解除する。
【００２２】
さらに、不測の事態に備えるため、遮断装置６には電気的な接続だけでなく、機械的な接続も行われており、解除スイッチ７を操作することにより、遮断装置６とブレーキシステム３との配線自体が機械的に切断される。これにより、緊急時には運転者がこの解除スイッチ７を操作することにより、マイコン２はブレーキシステム３の制御を停止し、遮断装置６はマイコン２とブレーキシステム３との接続をほぼ確実に遮断することができる。
【００２３】
マイコン２は、これらのフロント感圧パネル１ｆ、リア感圧パネル１ｒ、車速センサー４、シフトセンサー５及び解除スイッチ７が出力する信号を入力信号としている。
【００２４】
図３に示すように、車両２００は主に前後方向に移動するという特性を有しているため、車両２００が前進及び後進するときの接触を検知する必要がある。従って、感圧パネル１ｆは車両２００のフロントバンパー２０ｆ及びリアバンパー２０ｒの、幅方向いっぱいに、表面又は内部に組み付けられる。
【００２５】
図４〜６に、フロント感圧パネル１ｆを自動車のフロントバンパー２０ｆに取り付けた場合の、圧力検知例を示す。図４〜６に示すそれぞれのグラフは、そのＸ軸は感圧パネルに配置された各感圧素子１０-1〜１０-21の番号であり、図２の感圧パネル１ｆ（１ｒ）に対して左側からそれぞれ感圧素子１０-1〜１０-21に対応している。また、Ｙ軸は感圧素子１０-1〜１０-21が検知した感圧値であり、二つの閾値が記されている。このＹ軸に記されている二つの閾値は、バンパー２０の舳先部分が壁や電柱に正面から接触したとき等、衝撃が特に大きくなると想定されるときの感圧素子１０-1〜１０-21が検知した感圧値である強衝撃閾値ＴＨｓと、歩行者等の比較的軽い障害物に接触したとき等、強衝撃時よりも衝撃が比較的小さい弱衝撃閾値ＴＨｗとである。この二つの閾値によって、感圧値は三つの領域に分けられ、また、この二つの閾値は、車両２００の車速に応じて変動し、車速が大きくなるにつれて閾値は大きくなるように設定される。
【００２６】
図４は、車両２００が壁や電柱等の固定体あるいは重量の重い重量体等の障害物に接触した場合を示すグラフである。
フロント感圧パネル１ｆに配置された感圧素子１０-1〜１０-21の左から１０、１１、１２、１３番目が強衝撃閾値ＴＨｓを超えており、その他の感圧素子１０-1〜１０-21は弱衝撃閾値ＴＨｗを超えていない。これにより、フロント感圧パネル１ｆに配置された感圧素子１０-1〜１０-21の左から１０、１１、１２、１３番目に対応するフロントバンパー２０ｆの位置、即ち、フロントバンパー２０ｆの中央付近が固定体あるいは重量体に接触し、強い衝撃が加わったということが読み取れる。
【００２７】
図５は、車両２００が歩行者等の比較的軽い障害物に接触した場合を示すグラフである。
フロント感圧パネル１ｆに配置された感圧素子１０-1〜１０-21が検知した感圧値は、全体的には弱衝撃閾値ＴＨｗを超えていないが、感圧素子１０-1〜１０-21の左から１６、１７、１８番目が局所的に弱衝撃閾値ＴＨｗを超えていることが分かる。これにより、フロント感圧パネル１ｆに配置された感圧素子１０-1〜１０-21の左から１６、１７、１８番目に対応するフロントバンパー２０ｆの位置、即ち、フロントバンパー２０ｆに向かって右側が比較的軽い障害物に接触し、弱衝撃閾値ＴＨｗより大きいが、強衝撃閾値ＴＨｓまでには及ばない大きさの衝撃が加わったということが読み取れる。
【００２８】
図６は、車両２００が上述したどの障害物にも接触していない場合であって、強風や空気抵抗等により、フロント感圧パネル１ｆが弱衝撃閾値ＴＨｗを超える圧力を検知した場合を示すグラフである。
フロント感圧パネル１ｆに配置された感圧素子１０-1〜１０-21は局所的にではなく、全範囲に亘って弱衝撃閾値ＴＨｗを超えるように分布している。車両接触検知装置１００は、フロント感圧パネル１ｆによって検知した感圧値が、このように弱衝撃閾値ＴＨｗと強衝撃閾値ＴＨｓとの間の大きさである場合において、フロント感圧パネル１ｆの検知した感圧値の分布状況が局所的であるか否かによって、図５の場合と同様に車両２００が比較的軽い障害物と接触したか否かを判定することができる。図６の場合は、図５の場合と違い、フロント感圧パネル１ｆの検知した感圧値の分布状況が局所的ではないので、車両２００は接触していないと判定される。
【００２９】
図７は、車両接触検知装置１００の動作の全体的な流れを示すフローチャートである。
先ず、マイコン２はシフトセンサー５が検知した結果から、車両２００の進行方向が前進であるのか、あるいは後進であるのかによって、フロントバンパー２０ｆに組み付けられたフロント感圧パネル１ｆで検知するのか、リアバンパー２０ｒに組み付けられたリア感圧パネル１ｆで検知するのかを選択する（ステップＳ１）。
【００３０】
検知する感圧パネル１ｆ（１ｒ）を選択すると、次にマイコン２は車速センサー４が検知した車速パルスに基づいて、車両２００の車速を検知する。そして、車両２００が低速走行中（例えば時速３０ｋｍ以下）であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００３１】
このとき、車両２００は低速走行中でないとマイコン２が判定すると（ステップＳ２：ＮＯ）、マイコン２は感圧パネル１ｆ（１ｒ）の選択処理（ステップＳ１）に戻るが、このとき、マイコン２が車両２００は低速走行中であると判定すると、次にマイコン２は、感圧パネル１ｆ（１ｒ）を構成する感圧素子１０-1〜１０-21によって検知した感圧値の結果に基づいて、車両２００が接触したか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００３２】
しかし、ステップＳ３において、マイコン２が車両２００は接触していない（ステップＳ３：ＮＯ）と判定すると、マイコン２は速度判定処理（ステップＳ２）に戻るが、マイコン２が車両２００は接触した（ステップＳ３：ＹＥＳ）と判定すると、ブレーキシステム３に急停車指令を行う（ステップＳ４）。
【００３３】
図８に、車両接触検知装置１００の具体的な動作（図７のステップＳ２〜３）のフローチャートを示す。
先ず、マイコン２は車両２００が低速走行中に、車速センサー４が検知した車速パルスから車両２００の車速を検知し、この検知した結果に基づいて、強衝撃判定閾値と弱衝撃判定閾値とを計算し設定する（ステップＳ１１）。
【００３４】
強衝撃判定閾値と弱衝撃判定閾値と設定すると（ステップＳ１１）、マイコン２は感圧パネル１ｆ（１ｒ）が強衝撃閾値ＴＨｓを超える感圧値を検知したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３５】
このとき、感圧パネル１ｆ（１ｒ）が強衝撃閾値ＴＨｓを超える感圧値を検知したとマイコン２が判定すると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、マイコン２は車両２００が強衝撃閾値ＴＨｓを超えた時の指令をブレーキシステム３に出力し（ステップＳ１５）、ブレーキシステム３はブレーキ装置を作動させ、車両２００を急制動させる。
【００３６】
しかし、ステップＳ１２において、感圧パネル１ｆ（１ｒ）が強衝撃閾値ＴＨｓを超える感圧値を検知していないとマイコン２が判定すると（ステップＳ１２：ＮＯ）、次にマイコン２は、感圧パネル１ｆ（１ｒ）が弱衝撃閾値ＴＨｗを超える感圧値を検知したか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００３７】
このとき、感圧パネル１ｆ（１ｒ）が弱衝撃閾値ＴＨｗを超える感圧値を検知していないとマイコン２が判定すると（ステップＳ１３：ＮＯ）、マイコン２は車両２００が接触していないという判定結果をブレーキシステム３に出力する（ステップＳ１６）。ここで、車両２００は接触してないので、ブレーキシステム３はブレーキ装置を作動させない。
【００３８】
しかし、ステップＳ１３において、感圧パネル１ｆ（１ｒ）が弱衝撃閾値ＴＨｗを超える感圧値を検知したとマイコン２が判定すると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、次にマイコン２は感圧パネル１ｆ（１ｒ）によって検知した感圧素子１０-1〜１０-21の配置方向における検出圧力の分布にバラつきがあるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、圧力分布のバラつきがあるとは、大部分の感圧素子１０-1〜１０-21において同様の圧力の検知がされることをいい、バラつきの判定には、例えば、感圧素子１０-1〜１０-21の検出誤差等を考慮して、２１個ある感圧素子１０-1〜１０-21の内の１８個が検知した感圧値が、弱衝撃閾値ＴＨｗの±５０％以内（強衝撃閾値）に収まっているか否かを判定することにより行う。
【００３９】
このとき、感圧パネル１ｆ（１ｒ）によって検知した圧力分布にバラつきがあるとマイコン２が判定すると、（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、マイコン２はステップＳ１３において、感圧パネル１ｆ（１ｒ）が弱衝撃閾値ＴＨｗを超える感圧値を検知していないと判定したときと同様に、車両２００が接触していないという判定結果をブレーキシステム３に出力する（ステップＳ１６）。
【００４０】
しかし、ステップＳ１４において、感圧パネル１ｆ（１ｒ）によって検知した圧力分布にバラつきがない（局所的である）と判定すると（ステップＳ１４：ＮＯ）、マイコン２は車両２００が弱衝撃閾値ＴＨｗを超える感圧値を検知した時の指令をブレーキシステム３に出力し（ステップＳ１７）、ブレーキシステム３はブレーキ装置を作動させ、車両２００を急制動させる。
【００４１】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、本実施形態では、車両２００が所定の衝撃閾値以上の感圧値を検知したとマイコン２が判定した場合に、ブレーキシステム３はブレーキを作動させ、車両２００の急制動を行っている。しかし、このような直接的制御に限らず、ブレーキ操作のアシスト、誤ったアクセル操作の緩和、シフトの強制ニュートラル制御等の間接的制御を行ったり、車両が接触した時の一連のデータをドライブレコーダー等に記録させたりしてもよい。
【００４２】
本実施形態では、感圧素子１０-1〜１０-21として圧力に応じて電気抵抗値が変化する感圧導電ゴムを用いているが、薄い隔膜（ダイヤフラム）が気体の圧力によって変形し、その変形量を静電容量の変化として検出することによって圧力を検知する静電容量型感圧素子や、圧電材料の両面に電極を取り付け、圧力を検知するピエゾ素子等、その他の方式の感圧素子１０-1〜１０-21であってもよい。
【００４３】
本実施形態では、マイコン２は車両２００が低速走行中に、車速センサー４が検知した車速パルスから車両２００の車速を検知し、この検知した結果に基づいて、強衝撃判定閾値と弱衝撃判定閾値とを計算し設定しているが、車速に対応する強衝撃判定閾値と弱衝撃判定閾値とを予め車速域毎に設定し、検知した車速に応じて強衝撃判定閾値と弱衝撃判定閾値とを判断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係る車両接触検知装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】感圧パネルの正面図である。
【図３】感圧パネルを車両に組み付けた様子を示す図である。
【図４】固定体あるいは重量体等の障害物に接触した場合を示すグラフである。
【図５】比較的軽い障害物に接触した場合を示すグラフである。
【図６】強風や空気抵抗等による圧力を検知した場合を示すグラフである。
【図７】車両接触検知装置の動作の全体的な流れを示すフローチャートである。
【図８】車両接触検知装置の具体的な動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１ｆ  フロント感圧パネル（圧力検知手段）
１ｒ  リア感圧パネル（圧力検知手段）
３  ブレーキシステム（ブレーキ装置）
１００  車両接触検知装置
２００  車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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