JP2000187075A - 車両用障害物表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真に衝突回避の必要性がある障害物を表示す
るとともに、その障害物との衝突を回避するために如何
に車両を移動させれば良いかの情報を乗員に教示するこ
とが可能になる車両用障害物表示装置を提供する。 【解決手段】 車両の進路を判定する進路判定手段３
と、車両の周囲に存在する障害物の位置を検知可能な障
害物位置検知手段２と、進路判定手段３及び障害物位置
検知手段２からの信号により障害物が存在すると衝突の
可能性がある危険領域、障害物が存在したとしても衝突
の可能性が低い安全領域及び障害物の位置を表示する表
示手段１とを備えてなるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に接触する可
能性のある障害物を乗員に予め認知させる車両用障害物
表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車庫入れ等において車両を操作す
る際に障害物と衝突することを防止する為、車両に超音
波等を用いて障害物を検知する障害物検知センサと、車
両から所定距離にある障害物を検知すると警報音を発生
する警報装置とを備え、車両が障害物に近づくと警報を
発生するようにしたものがある。

【０００３】さらに、車両と障害物との相対的な位置関
係を視覚的に把握することができるように、ＣＲＴ等の
表示手段を備えたものがある。このものは、図１０に示
すように、表示手段上に模式的に車両と車両の両端に取
り付けられる障害物検知センサとが表示されており、障
害物検知センサからの信号を基に最も近い障害物迄の距
離に応じて、表示手段に表示される障害物検知センサの
色や点滅間隔を変化させることで障害物が近くにあるこ
とを表示するようにしている。なお、図１０（ａ）は両
障害物検知センサとも障害物を検知していない状態を示
し、図１０（ｂ）は右側の障害物検知センサが所定の検
知距離内に障害物を検知した状態を示し、図１０（ｃ）
は右側の障害物検知センサが所定の危険検知距離内に障
害物を検知した状態を示すものである。

【０００４】また、図１１に示すように、表示手段上に
障害物検知センサの検知エリアを模式的に表示し、該障
害物検知センサが障害物を検知した際に、その検知エリ
アを点滅表示するようにしたものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な構成の車両用障害物表示装置にあっては、障害物検知
センサと障害物との距離だけから警報を生じるか否かを
決定するものであったので、車両の近くに障害物が存在
すると車両に衝突の危険性がないにもかかわらず、警報
が発せられるという問題点を有していた。

【０００６】また、上述のように単にどのセンサが障害
物を検知したかを表示するものでは、検知された障害物
との衝突回避のためにどのように車両を移動させればよ
いかという判断が必ずしも容易ではないという問題点を
有していた。

【０００７】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、真に衝突回避の
必要性がある障害物を表示するとともに、その障害物と
の衝突を回避するために如何に車両を移動させれば良い
かの情報を乗員に教示することが可能になる車両用障害
物表示装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
車両の進路を判定する進路判定手段と、車両の周囲に存
在する障害物の位置を検知可能な障害物位置検知手段
と、進路判定手段及び障害物位置検知手段からの信号に
より障害物が存在すると衝突の可能性がある危険領域、
障害物が存在したとしても衝突の可能性が低い安全領域
及び障害物の位置を表示する表示手段とを備えてなるよ
うにしたことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の車
両用障害物表示装置において、危険領域、安全領域及び
障害物を異なる色で表示するようにしたことを特徴とす
るものである。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の車両用障害物表示装置において、危険領域に
存在する障害物の位置を点滅表示させるようにしたこと
を特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る車両用障害物表示装置について図１乃至図９に基づき
詳細に説明する。図１は車両用障害物表示装置の概略構
成図である。図２は表示手段に表示される表示画面の一
例を示すものであり、（ａ）は車両が右折しようとする
先に障害物が存在する状態を示すものであり、（ｂ）は
車両が右折しようとする際に車両の左側に障害物が存在
する状態を示すものであり、（ｃ）は車両が直進しよう
とする際に車両の左側に障害物が存在する状態を示すも
のである。図３は表示手段に表示される表示画面の一例
を示すものであり、車両が後退しようとする際に車両の
左側に障害物が存在する状態を示すものである。図４は
障害物位置検知手段と障害物との位置関係を表示するパ
ラメータを説明する説明図である。図５は障害物位置検
知手段が障害物を検知する過程を示す説明図である。図
６は障害物位置検知手段が障害物を検知する他の過程を
示す説明図である。図７は障害物位置検知手段の送受波
信号のタイミングを示すタイムチャートである。図８は
障害物位置検知手段の送受波信号の整形信号のタイミン
グを示すタイムチャートである。図９は車両に設置され
る障害物位置検知手段の位置を示す説明図である。

【００１２】本実施の形態に係る車両用障害物表示装置
は、図１に示すように、液晶ディスプレイ等の表示手段
１と、障害物を検知する障害物位置検知手段に相当する
２次元超音波センサ２と、車両の進路を判定する進路判
定手段３とを備え、２次元超音波センサ２及び進路判定
手段３から得られた情報から真に車両に衝突する恐れの
高い障害物を表示手段１を介して乗員に知らせるもので
ある。なお、本実施の形態にあっては、障害物位置検知
手段として超音波を利用するものを示しているが、レー
ザやマイクロ波を用いて障害物を検知するようにしても
よい。

【００１３】表示手段１は、２次元超音波センサ２及び
進路判定手段３から得られた情報に基づき、図２に示す
ような危険領域、安全領域及び車両の画像を生成し、障
害物が領域内に存在する場合にはその位置を表示するも
のである。ここで、安全領域とは車両の進行方向からそ
の位置に障害物があったとしても衝突の可能性がない領
域を指し、危険領域とは車両の進行方向からその位置に
障害物があると衝突の可能性が高い領域を示すものであ
る。

【００１４】したがって、図２（ａ）に示すように、危
険領域に障害物が存在する場合は、乗員は衝突の可能性
が高い障害物が車両の周囲に存在することを容易に判断
できるとともに、障害物が安全領域内に存在するように
車両の進行方向を操作することで衝突を回避することが
可能になるのである。また、図２（ｂ）、（ｃ）、及び
図３に示すように、安全領域に障害物が存在する場合
は、障害物が車両の極めて近くに存在したとしても衝突
の可能性はないので、乗員はそのまま車両を進行させる
ことができる。

【００１５】２次元超音波センサ２は、図９に示すよう
に、車両の前方（フロント側）に設けられたバンパーに
４箇所埋め込まれ、車両の後方（リア側）に設けられた
バンパーに同じく４箇所埋め込まれている。なお、２次
元超音波センサ２の取付位置及び取付数はこれに限られ
るものではない。

【００１６】２次元超音波センサ２と障害物との位置関
係は、図４に示すパラメータを用いて表現される。すな
わち、Ｈは２次元超音波センサ２の平面であり、２次元
超音波センサ２において超音波を送波／受波する開口が
形成される開口面である。Ｖは２次元超音波センサ２の
法線であり、２次元超音波センサ２において超音波を送
波／受波する開口の略中心Ｏを通っており、後述する超
音波センサ２ａ、２ｂの垂直二等分線を構成する。Ｌは
開口の略中心Ｏから障害物までの距離である。φは法線
Ｖと障害物とのなす角である。

【００１７】２次元超音波センサ２は、図５に示すよう
に、送波／受波兼用の超音波センサ２ａと、受波専用の
超音波センサ２ｂと、それらを駆動する駆動回路（図示
せず）とにより構成され、以下に示す方法により、障害
物の位置関係を特定する。

【００１８】それぞれの超音波センサ２ａ、２ｂは距離
Ｌｓを隔てて同一平面上に配置される。超音波センサ２
ａには、図７に示すように、送波信号（パルス波形）が
印加され、送波信号がHighレベルである間（図７（ａ）
参照）は超音波を発生するようになっている（図７
（ｂ）参照）。送波信号がLowレベルになった（図７
（ａ）参照）後も超音波センサ２ａを構成する超音波振
動子の振動が停止するまでには時間がかかるため、残響
現象が生じ、超音波信号がしばらく放射され続ける（図
７（ｂ）参照）。

【００１９】なお、図７（ｄ）は超音波センサ２ｂの受
信信号であり、その中で左側の信号は超音波センサ２ａ
の送波信号を直接受信した波形であり、右側の信号は障
害物からの反射波を示している。また、図７（ｂ）及び
図７（ｄ）に示す受波信号は超音波振動子の振動波形
（約４０KHz）の包絡線を示しており、その振幅が一定
のレベル以上である場合にLowレベルになり、一定レベ
ル以下である場合にHighレベルになるように整形したの
が図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示した整形波形である。
２次元超音波センサ２では、この整形信号のHighレベル
からLowレベルへの立ち下がりを検出することで、受信
された信号が反射波であることを認識するようになって
いる。

【００２０】超音波センサ２ａから放射された超音波が
近接物体に当たって反射すると、図７（ｂ）及び図７
（ｄ）に示すように、超音波センサ２ａ、２ｂにおいて
反射波が観測されることになる。超音波は空気中を音速
ｃ（３４０ｍ／ｓ程度）で移動するので、近接物体まで
の距離は超音波の送波開始から反射波の受信迄の時間を
測定することで計算することが可能になる。

【００２１】反射波が超音波センサ２ａ、２ｂで受信さ
れる時間は、それぞれの超音波センサ２ａ、２ｂが離れ
て配置されているため、近接物体の位置によって変わ
る。例えば、超音波センサ２ａ、２ｂが配置されている
法線Ｖよりも近接物体が超音波センサ２ａ側に位置して
いれば、超音波センサ２ａが先に反射波を受波し（ｔａ
＜ｔｂ）（図８（ｃ）参照）、超音波センサ２ｂ側に位
置していれば超音波センサ２ｂが先に反射波を受波する
（ｔｂ＜ｔａ）（図８（ｄ）参照）。すなわち、図５及
び図６に示すように、超音波センサ２ａから超音波が送
波されてから超音波センサ２ａ、２ｂが反射波を受信す
るまでの時間ｔａ、ｔｂを測定することにより、法線Ｖ
と近接物体との角度φ及び開口の略中心Ｏから障害物ま
での距離Ｌを計算することができる。

【００２２】ただし、超音波センサ２ａの残響により、
超音波を送波してからしばらくの間は反射波を受波する
ことができない。したがって、例えば、図８（ｂ）に示
すように、反射波の検出タイミングによっては残響時間
以内に物体が障害物が存在すると超音波センサ２ｂでし
か反射波が観測されない。この場合は、角度φの計算は
行わず、距離Ｌの情報しか得られないので角度は０であ
ると近似する。

【００２３】以上のように、２次元超音波センサ２によ
り、近接物体までの距離Ｌと角度φとが求められる。上
述の手続により車両に取り付けられた全ての２次元超音
波センサ２から得られる情報から車両の周囲に存在する
障害物が検知されるのである。

【００２４】進路判定手段３は、車両の進行方向を決定
付けるハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ３ａ
と、車両が前方に進もうとしているのか後方に進もうと
しているのかを検出するシフト位置検出センサ３ｂとか
ら送信される信号を受信し、車両が進行した場合にその
位置に障害物があると衝突の可能性がある領域である危
険領域と、車両が進行した場合にその位置に障害物があ
ったとしても衝突の可能性がない領域である安全領域と
を演算／表示するのである。その際、危険領域と安全領
域との境界線は背景色に対してコントラストの強い色を
用いるようにしており、境界線が明確に表示されるよう
になっている。

【００２５】危険領域と安全領域との表示は、ハンドル
の操舵角及び車両の進行方向に応じて逐次更新されるよ
うになっており、乗員は表示手段１に表示される画像を
見ながらハンドルを操舵することで、障害物に衝突しな
いように車両を進行させることが可能になるのである。
当然、シフトレバーがリバースに設定されている場合、
車両は後方（リア部）に向けて進行することになるの
で、車両の前方（フロント部）ではなく車両の後方を中
心とした領域に危険領域が展開されるようになる。

【００２６】なお、危険領域内に障害物が含まれていた
場合には障害物を背景の色とは別の色を用いて表示する
ようにしてもよい。また、危険領域内にある障害物を点
滅表示させるようにしてもよい。さらに、車両と危険物
との距離に応じて、点滅の周期を変化させるようにして
もよい。これにより、乗員は障害物をより認識しやすく
なり、車両を障害物に衝突させる危険性を低減すること
が可能になる。また、この際、ブザー等の鳴動装置を駆
動する事により、乗員に衝突の危険性があることを報知
するようにしてもよい。危険領域内に障害物が含まれず
安全領域内にのみ障害物が存在した場合には、衝突の危
険性がないとして障害物の点滅表示及びブザーの警報は
行わない。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明にあ
っては、車両の進路を判定する進路判定手段と、車両の
周囲に存在する障害物の位置を検知可能な障害物位置検
知手段と、進路判定手段及び障害物位置検知手段からの
信号により障害物が存在すると衝突の可能性がある危険
領域、障害物が存在したとしても衝突の可能性が低い安
全領域及び障害物の位置を表示する表示手段とを備えて
なるようにしので、危険領域にある障害物が衝突の危険
性の高い障害物であり、該障害物が安全領域に存在する
ように車両を移動させればよいため、真に衝突回避の必
要性がある障害物を表示するとともに、その障害物との
衝突を回避するために如何に車両を移動させれば良いか
の情報を乗員に教示することが可能になる車両用障害物
表示装置を提供することが可能になるという効果を奏す
る。

【００２８】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の車両用障害物表示装置において、危険領域、安全
領域及び障害物を異なる色で表示するようにしたので、
視認性を高めることが可能になり、障害物の位置や障害
物が危険領域にあるのか否かを乗員が容易に判断するこ
とが可能になるという効果を奏する。

【００２９】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
又は請求項２記載の車両用障害物表示装置において、危
険領域に存在する障害物の位置を点滅表示させるように
したので、衝突の可能性の高い障害物が点滅により表示
されるため、乗員は特に危険性の高い障害物を容易に判
断することが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用障害物表示装置の概略構成図である。

【図２】表示手段に表示される表示画面の一例を示すも
のであり、（ａ）は車両が右折しようとする先に障害物
が存在する状態を示すものであり、（ｂ）は車両が右折
しようとする際に車両の左側に障害物が存在する状態を
示すものであり、（ｃ）は車両が直進しようとする際に
車両の左側に障害物が存在する状態を示すものである。

【図３】表示手段に表示される表示画面の一例を示す説
明図であり、車両が後退しようとする際に車両の左側に
障害物が存在する状態を示すものである。

【図４】障害物位置検知手段と障害物との位置関係を表
示するパラメータを説明する説明図である。

【図５】障害物位置検知手段が障害物を検知する過程を
示す説明図である。

【図６】障害物位置検知手段が障害物を検知する他の過
程を示す説明図である。

【図７】障害物位置検知手段の送受波信号のタイミング
を示すタイムチャートである。

【図８】障害物位置検知手段の送受波信号の整形信号の
タイミングを示すタイムチャートである。

【図９】車両に設置される障害物位置検知手段の位置を
示す説明図である。

【図１０】従来の表示手段に表示される表示画面の一例
を示す説明図である。

【図１１】従来の表示手段に表示される表示画面の一例
を示す説明図である。

【符号の説明】 １ 表示手段 ２ ２次元超音波センサ（障害物位置検知手段） ３ 進路判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｅ ６２６Ｄ Ｆターム(参考） 5H180 AA01 AA28 CC03 CC11 CC14 FF25 FF27 FF32 LL01 LL02 LL07 LL08 5J083 AA01 AB13 AC29 AD01 AE06 AF08 CA01 EA46 EB05 EB11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の進路を判定する進路判定手段と、
   車両の周囲に存在する障害物の位置を検知可能な障害物
   位置検知手段と、進路判定手段及び障害物位置検知手段
   からの信号により障害物が存在すると衝突の可能性があ
   る危険領域、障害物が存在したとしても衝突の可能性が
   低い安全領域及び障害物の位置を表示する表示手段とを
   備えてなるようにしたことを特徴とする車両用障害物表
   示装置。
2. 【請求項２】 危険領域、安全領域及び障害物を異なる
   色で表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載
   の車両用障害物表示装置。
3. 【請求項３】 危険領域に存在する障害物の位置を点滅
   表示させるようにしたことを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載の車両用障害物表示装置。