JP2731981B2 - 自動車内室用の超音波監視装置 - Google Patents

自動車内室用の超音波監視装置

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JP2731981B2 JP3510537A JP51053791A JP2731981B2 JP 2731981 B2 JP2731981 B2 JP 2731981B2 JP 3510537 A JP3510537 A JP 3510537A JP 51053791 A JP51053791 A JP 51053791A JP 2731981 B2 JP2731981 B2 JP 2731981B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は請求範囲１の上位概念にて規定された特別な
監視装置の発展改良の実現に係わり、この特別な監視装
置は例えばDE-A1-2817492から公知である。上記の公知
装置によっては比較的わずかなコストで自動車内室を監
視することが可能になる。
そのほかに、US-A-3805223により、唯１つの超音波送
信素子と唯１つの超音波受信素子と−両素子は多かれ少
なかれ際立った指向特性を有する−を備えた超音波監視
装置（この監視装置は水で充填された領域において魚な
いし水中動物例えば水族館又は槽中のものの監視のため
用いられる）が公知である。それらの素子の指向素子の
主ローブは次のように配向されて当該素子は取付けられ
ている、即ち明瞭に水で充填された領域の複数の境界部
を介しての、例えば水族館の窓を介しての多重反射も利
用され、それにより魚の動きか監視装置により水中の直
線区間上でのみならず、水中の比較的大きな空間中で自
動的に識別記録されるように配向されて取付けられてい
る。
本発明は以下説明する図１に示す超音波監視装置が従
来技術水準に属することを基礎とする。
図１には従来技術に属する超音波監視装置が本発明の
背景技術として示してある。
図１に示す自動車は６つの窓を有し、即ち、４つの側
面窓VS1,VS2,HS1,HS2並びに前方および後方の、車軸に
対して横断方向の窓F,H,即ち前面窓F,後面窓Ｈを有す
る。
自動車ルーフ（屋根）の内部表面には所謂Ｂ−支柱の
近くに、つまり、前方及び後方側面窓VS1/HV1,VS2/HS1
間に、超音波レーダ用の４つのレーダ素子SE1〜SE4が取
付けられており、それらレーダ素子はレーダシステムに
おいて屡々行なわれるように、夫々際立った指向特性を
有する送信素子としても、また際立った指向特性を有す
る受信素子としても使用される。
すべての４つのレーダ素子SE1〜SE4の送信−指向特性
及び受信−指向特性の主ローブは少なくとも相当程度
に、夫々同じ方向に向けられている。要するに自動車内
室はいわば全部で４つの送信素子及び４つの受信素子に
より監視され、それら素子のうち各送信素子は１つの受
信素子と共に１つの空間的ユニットを成す。ここで４つ
のレーダ素子SE1〜SE4は夫々多かれ少かれ大体において
平面図で示す自動車内室面のほぼ1/4のみを監視する。
４つのレーダ素子SE1〜SE4は動作中所定周波数または
所定周波数パターンを有する超音波パルスを、そのつ
ど、全面窓ないし後面窓F,H上の所定領域に向って夫々
前面窓ないし後面窓中央の左側または右側に、ないし当
該窓付近の隣接領域へ送信する。その場合上記の４つの
レーダ素子はそれの切換制御後夫々受信素子として就中
次のような超音波を受信する、即ち、当該レーダ素子自
体により送信フエーズにて当該超音波を受けた領域によ
り反射された超音波を受信するのである。受信された信
号は受信素子にて電気信号に変換され、しかる後１つ又
は複数の制御回路に伝送されそこでそれら信号は評価さ
れる。
上記の４つのレーダ素子SE1〜SE4は多かれ少なかれ次
のような側面窓をも監視する、即ち、主ローブの主軸に
隣接していて自動車内室面クオータ（四分領域）に属す
る側面窓をも監視する。当該の側面窓を含めた上記の超
音波を受ける領域内部にても或種の反射が生じ、その結
果それらの４つのレーダ素子の受信指向特性の主ローブ
を介して超音波の当る領域で同じく多重に反射された超
音波の或種の成分も受信され共に評価され得る。それら
の多重に反射された受信された超音波はそれぞれ完全
に、又は少なくとも有利に同一レーダ素子により（要す
るに他の３つのレーダ素子によってはより劣勢的に）当
該領域にて放射される。
図１に示す例において典型的にはすべてのレーダ素子
SE1〜SE4の送信受信指向特性の各主軸ないし主ローブが
著しく一致する。いずれにしろ、送信−受信−指向特性
の主軸はレーダ素子SE1〜SE4の各々の経路の考察下では
意図的には全く異なった方向には配向されないようにな
っており、それにより、所期のようにできるだけ、当初
異なる送信素子により、異なる方向に、もって、全く異
なる自動車内室領域に放射された超音波ビームが受信さ
れこの超音波ビームは意図的に、大きな自動車内室領域
に亘って分布された多重反射の後、受信され評価され
る。
そのほかに、DE-C2 29 38 969＝EP-B1-26 385により
公知の超音波−監視装置ではエコープロフィルの記憶に
より及びそのような運動への当該監視装置の適応的連続
的適合化により次のような障害ノイズが除去される。即
ち、それ自体は無害の運動、例えば空気のしま状条線状
態とかベンチレータ等の運動により惹起されるような障
害ノイズが除去される。
本発明の課題とするところは、 −自動車内室監視のため送信、受信素子のコストを低減
し得、しかも、できるだけすべての重要な窓領域および
／又はその他の領域を、当該窓（例えばバッグ用の載置
面）と共に監視し得ること、 −夫々のレーダ素子を送信、受信素子として交互に支障
なく往復的制御するため集中的及び分散（非集中的）制
御回路に対するコストを回避すること、 −特にわずかな超音波送信出力しか必要としない（それ
というのはいずれの障害ノイズによっても影響を受けな
い一方の超音波ビームが重ね合せにより、障害ノイズを
検出する他方の超音波ビームに対してもはや干渉障害作
用をせず、もって当該装置構成の特に高い感度が達成さ
れるからである） ことにあり、上記課題は請求項１の構成により解決され
る。
要するに、本発明は就中夫々（唯１）２つの、それ自
体は個別の送信、受信素子の利用に立脚しており、その
際、当該両送信素子は交互に作動状態におかれる。更に
本発明は空間的に広く分布された大体において直列的配
置された複数の反射面における当該の２つの放射される
超音波流（ビーム）の多重反射に対する所期の（被制御
の）利用に基づくものであり、上記の空間的に広く分布
された大体直列配置の複数の反射面は夫々自動車内室半
部セクション又はさらにより大きな内室セクション中に
配置される。その場合、監視さるべき窓及び窓周囲部に
おいて斜めの入射、出射角が、多重反射の形成のため用
いられ、その際、当該の自動車内室半部の重要な縁領域
内にまでに及ぶ包括的監視のためにも既に１つの送、受
信素子で十分であるように用いられる。
引用請求項にて規定された付加的手段によっては付加
的利点が得られる。就中、各請求項の番号によって表わ
される構成により下記利点が得られる。
2.（請求項２によっては）構成手段及びエネルギに対
するわずかなコストで当該内室の重要なセクション全体
を監視し、得、即ち、そのつど唯１つの送、受信素子を
特に高い信頼性でほぼ自動車内室の半部、ここでは特に
当該の夫々の半部の縁領域を監視し得、3.個々の素子の
指向特性の主ローブの主軸をそれ自体、単独で調整し
得、それらの素子の機能の信頼度を達成し得ることにあ
る。その場合、上記素子はこれにより自動車乗客が例え
ば乗降車に際して特に不便、不都合を受けない個所に取
付けられる。更に、4.わずかなコストでそれ自体前方及
び後方内室半部、それの窓を監視し得、5.わずかなコス
トでそれ自体個別に左側、右側内室半部、そしてまたそ
れの窓（領域）をも監視し得、6.付加的に、車両内室の
内部セクション、そして超音波ビーム誘導案内のもとで
ルーフ開口を、（特に当該ルーフ開口にて当該超音波ビ
ームが反射されるとしても）監視し、更に、必要な場
合、特にわずかなコストで、特別な入射角度で超音波の
当る反射面にて超音波ビームの、所望の方向への強い反
射をも行なわせ得、7.特にわずかな超音波出力で自動車
内室の縁領域を特に監視し得、8.当該の送信素子の送信
出力を低減し得（その理由は音響ミラーを用いて多重反
射により伝送される当該の超音波ビームが一層強く集束
され得超音波ビームが特に良好に所望の経路をとるから
である）、9.比較的長い持続時間に亘り連続的に放射さ
れる超音波によるより一層信頼性のある内室監視を行な
い得、10.簡単に受信信号を、アラーム関連の障害につ
いてチエックし、それ自体無害な運動による障害を除去
し得、11.自動車内室における比較的長く持続する状態
変化、例えば自動車を離れるに際して内室中にコートと
か買い物袋を残しておくことを許容する（それ自体強い
がもはや動きのない内室状態変化により直ちにアラーム
がトリガされることなく）、12.自動車内室における伝
播条件の緩慢な変化、要するに、そのつど評価さるべき
受信信号の激しくない変化、例えば温度変化又は空気の
しま状条線状態（シュリーレン現象）により生ぜしめら
れる緩慢な変化を許容し得る（そのような緩慢な変化に
よっては直ちにアラームがトリガされることなく）13〜
15;アラーム関連の障害を識別するための種々の判定尺
度を利用し得る。その場合それらの判定尺度はアラーム
関連の状態を識別し得る信頼度の一層向上のため任意に
も相互に組合され得る、16.それ自体公知の有利な手法
でアラーム関連の障害の識別のための判定尺度を利用で
きる17.空気のしま状条線状態（シュリーレン現象）に
より生ぜしめられる障害（これは例えば熱的に生ぜしめ
られ得る）をそれ自体高い確実性を以て除去し得る、1
8.それ自体重要な複数構成要件を実現する。
図２及び図３に示す実施例を用いて本発明を説明す
る。その際図２は本発明の監視装置を有する自動車の平
面図であり、図３は側面図である。
要するに、上記図は側面窓VS1,VS2,HS1,HS2と、前方
および後方に車輌に対して横方向の窓F,H,つまり前面窓
Ｆ及び後面窓を有する自動車内室に係わる。
自動車内室、即ち、ルーフ（屋根）の内表面に相互に
別個に２つの送信素子S1,S2が取付けられており、それ
ら送信素子は多かれ少かれ際立って指向特性を有し、例
えば圧電的手法を基にして動作する。それら送信素子S
1,S2は動作中少なくとも時折、所定周波数又は所定周波
数パターンを有する超音波を送信する。
ルーフの同一の内表面には当該指向特性の異なった配
向、方向付けがなされることがあっても相互に別個に、
また、送信素子S1,S2とは別個に、さらに２つの受信素
子E1,E2が取付けられており、それら受信素子は同様に
多かれ少かれ際立って固有の指向特性を有し、例えば同
様に圧電的手法を基づいて動作する。上記受信素子E1,E
2は動作中、少なくとも時折、或種の、できるだけ高い
超音波成分（送信素子S1,S2から送信される超音波の成
分）を受信する。要するに両受信素子E1,E2の各々は動
作中、実質的に上記送信素子のうちの１つによってのみ
送信される超音波を受信する。要するに、上記両受信素
子の各々は夫々上記送信素子の各々に配属されている。
上記送信素子S1,S2の各送信素子の指向特性の主ロー
ブの主軸、及び当該送信素子に配属された受信素子の主
ローブの主軸は異なった方向を向いている。而して、図
２に示す例において、第１送信素子S1の当該の主軸は右
前方側面窓VS1の方を向き、所属の第１の受信素子E1の
主軸は左前方側面窓VS2の方を向いている。更に、当該
例では第２送信素子S2の主軸は左後方側面窓の方を向
き、上記第２送信素子S2の配属された第２の受信素子E2
は右後方側面窓HS2の方を向いている。
そのようにして、各受信素子E1ないしE2は特別に当該
受信素子に配属された送信素子S1ないしS2の送信信号
を、指向特性の主ローブのそのような別な配向により、
受信で、その際図２に示す例では多かれ少かれ自動車内
室の周囲に沿って受信する。その場合上記の送信信号は
多重反射によってそのつど、当該窓の複数に亘って自動
車内室内を伝播するものである。図２に示す例では超音
波は第１の送信素子S1から経路VS1-F-VS2を介して第１
受信素子E1へ、そして、第２送信素子S2から経路HS1-H-
HS2上で第２受信素子E2へ伝播する。
要するに上記送信素子S1,S2及び受信素子E1,E2のその
ような重ならない（一致しない）そのような特別の配向
によっては上記第１素子対S1/E1、つまり、上記第１送
信素子S1は上記第１受信素子E1と共に、有利に、自動車
内室の一方の半部を監視し得る−図２に示す例では前方
の内室半部を監視する。これに対して第２素子対S2/E
2、つまり、第２送信素子S2は第２受信素子E2と共に、
有利に、大体において自動車内室の他方の、ここでは後
方の半部を監視する。
両送信素子S1,S2はそれの作動開始後ポーズ（休止期
間）を以て作動され、ここにおいて、当該送信素子のう
ちの１つ、例えばS1が超音波パルスを放射するように作
動される。その場合その放射された超音波パルスはしか
る後当該送信素子S1に所属の受信素子E1により受信され
当該受信の後はじめて他方の送信素子S2が超音波を放射
し、この放射された超音波は当該送信素子S2に所属の受
信素子E2により受信される。その際必要とされる超音波
送信出力は殊にわずかである、それというのは、ノイズ
障害の影響を受けてない一方の超音波が、重ね合せによ
りもはや他方の超音波に障害ノイズを及ぼさなくなり、
それにより装置構成の特に高い感度が達成できからであ
る。
要するに、当該内室監視のための送信、受信素子に対
するコストは本発明では次のようにすれば殊にわずがで
ある、即ち、夫々単一の送信素子及び単一の受信素子に
より特に高い信頼性を以て自動車内室のほぼ半部を監視
し、それも殊に当該の夫々の半部の重要な縁辺領域をも
監視するようにするのである。要するに、内室全体の監
視のため２つの送信素子及びそれとは空間的とは別個の
２つの受信素子で十分であり、その場合、当該素子のす
べての指向特性、ないし、それの主ローブのすべての主
軸が次のように異なって配向される、即ち有利に極めて
異なった反射面に亘ってなされる多重反射がまさに利用
されるように配向される。本発明によりなされる、夫々
の相互関連する素子対S1/E1,S2/E2内部における指向特
性の主ローブ、殊にそれの主軸の不一致によっては重要
な窓領域および／又は窓の傍らのその他の領域、例え
ば、バッグ及び市街地区の載置収納場所が、特にわずか
なコストにも拘らず特別な入念さを以て監視されること
が達成される。
本発明によっては図１に示す従来技術に比してなおさ
らにコストが回避される。従来技術では複雑な集中的、
又は分散的制御回路、及びそれの配線が当該の４つのレ
ーダ素子SE1〜SE4のノイズ障害のない往復的制御のため
必要される。送信、受信素子としてのレーダ素子SE1〜S
E4の交互の（交番的）作動の上述のような手法は本発明
では不要である、それというのは、別個の送信素子S1,S
2及び受信素子E1,E2が取付けられており、それら素子は
比較的にわずかな複雑性を以て作動され、また当該素子
と制御回路との間の配線コストも比較的わずかしか必要
とされないからである。
図２及び図３に示す例では送信素子S1,S2及び受信素
子E1,E2は夫々自動車ルーフ（屋根）内表面に又はその
近傍に、すなわち夫々多かれ少かれ所謂Ｂ−支柱の領域
に、つまり前方の大きな側面窓VS1,VS2と後方の大きな
側面窓HS1,HS2との間に位置する支柱の領域に取付けら
れている。その際、個々の素子S1,S2,E1,E2の指向特性
の主ローブの主軸はそれ自体では容易に次のように調整
され得る、即ち、確実に所期の多重反射がなされるよう
に調整され得る。更に、その際上記素子S1,S2,E1,E2は
事後的に、自動車利用者ないし乗客に対し、例えば乗降
の際にも殆ど障害、妨害をもはや殆ど与えないようにな
る。
特に図２から明かなように、わずかなコストでそれ自
体別個に前方及び後方の内室半部のアラーム関連領域、
また、当該の窓をも本発明の手法で監視し得る。このた
めに、４つの素子S1,S2,E1,E2、殊に、それの主ローブ
の主軸を相応に、当該内室中で整定位置する。
上記第１送信素子S1は上記第１受信素子E1と共に有利
に自動車内室の前半部のアラーム関連領域、例えば窓近
傍の前方自動車領域VS1,F,VS2（図２参照）を監視す
る。上記第２送信素子S2は第２受信素子E2と共に、有利
に車両内室の後半部のフラーム関連領域、例えば窓付近
の後方ないし前方車両領域HS1,F,HS2を監視する。第１
送信素子S1の指向特性が、多かれ少かれ、一方の前方側
面窓VS1、例えば当該の第１の送信素子S1に隣接する前
方側面窓VS1のほうに配向される。これに対して、第１
受信素子E1の指向特性は多かれ少かれ、他方の車両側面
に位置する他方の前方側面窓VS2、例えば当該の第１受
信素子E1に隣接する前方側面窓VS2のほうに配向され
る。ここで両配向は次のように行なわれる、即ち、第１
送信素子S1から放射された超音波が多重反射に基因して
少なくとも相当部分アラーム関連領域を介して次のよう
な経路にて第１受信素子E1へ伝播するように当該両配向
は行なわれる。
先ず第一に、第１送信素子S1から放射された超音波が
次のような前方の側面窓VS1へ伝播する、即ち第１送信
素子S1の指向特性がそこへ（前方側面窓へ）配向されて
いる前方側面窓VS1へ伝播する。超音波は当該側面窓VS1
にて反射され、しかる後、少なくとも部分的に、さらに
ほぼ前面窓Ｆにおける中央および／又は前面窓Ｆの下方
における領域へ伝播し、そこで新たに反射され、即ち、
当該超音波はしかる後、少なくとも部分的に、他方の対
向する前方側面窓VS2へ伝播する。そこで、超音波は再
度反射され、その後、少なくとも部分的に、第１受信素
子E1へ伝播し、ここでは上記第１受信素子E1はこれによ
り受信された受信信号を評価する。
同様にして、第２素子E1,E2は車両内室の後半部の監
視のため用いられる。
第２送信素子S2の指向特性は多かれ少かれ一方の後方
側面窓HS1、例えば当該第２送信素子S2に隣接する後方
側面窓HS1のほうに配向される。これに反し第２受信素
子E2の指向特性は多かれ少かれ他方の車両側面に位置す
る他方の後方側面窓HS2、例えば、当該第２受信素子E2
に隣接する後方側面窓HS2のほうに配向される。上記の
両配向は次のように行なわれる、即ち第２送信素子S2か
ら放射された超音波が多重反射に基因して少なくとも相
当部分アラーム関連領域を介して次のような経路にて第
２受信素子E2へ伝播するように両配向は行なわれる。
先ず第一に、第２送信素子S2から放射された超音波が
次のような後方の側面窓HS1へ伝播する、即ち第２送信
素子S2の指向特性がそこへ（後方側面窓へ）配向されて
いる後方側面窓HS1へ伝播する。当該側面窓HS1にて反射
後、超音波はしかる後、少なくとも部分的に、さらに対
向する他方の後方側面窓HS2へ伝播し、そこで、当該超
音波は新たに反射され、その結果当該超音波はしかる
後、少なくとも部分的に、第２受信素子E1へ伝播する。
上記第２受信素子E2により受信された受信信号はさらに
評価される。
但し、監視さるべき内室半部の境界を異なったように
セッティングできる。例えば、−同様にわずかなコスト
で−それ自体別個に左及び右内室半部、またそれの窓
（領域）を次のように監視できる。
上記第１送信素子S1は上記第１受信素子E1と共に有に
自動車内室の左側面半部のアラーム関連領域、例えばそ
れの窓近傍の自動車領域Ｆ（左領域）,VS2,HS1,H（左領
域）を監視する。これに対して上記第２送信素子S2は第
２受信素子E2と共に、有利に車両内室の右側面半部のア
ラーム関連領域、例えばそれの窓付近の後方車両領域Ｆ
ないしＨ（右側領域）VS1,HS2,HないしＦ（右領域）を
監視する。このために第１送信素子S1の指向特性が、多
かれ少かれ、前面ないし後面窓のうちの１つ、例えば前
面窓Ｆ（左領域）、および／又はそれより幾らか下方お
よび／又はそれより幾らか上方に配向され、また、第１
受信素子E1の指向特性は多かれ少かれ、他方の前面ない
し後面窓、例えば後面窓Ｈ（左領域）の左半部に配向さ
れる。当該の両配向は次のように行なわれる、即ち、第
１送信素子S1から放射された超音波が多重反射に基因し
て少なくとも相当部分アラーム関連領域を介して次のよ
うな経路にて第１受信素子E1へ伝播するように当該両配
向は行なわれる。
先ず第一に、第１送信素子S1から放射された超音波が
次のような前方ないし後面窓Ｆ（左領域）へ伝播する、
即ち第１送信素子S1の指向特性がそこへ（前方ないし後
面窓へ）配向されている前方ないし後面窓へ伝播する。
超音波は当該前方ないし後面窓にて反射された後、少な
くとも部分的に、左側面窓VS2,HS1のうちの少なくとも
１つにておよび／又はそれに沿って伝播し、当該超音波
はしかる後、少なくとも部分的に、他方の前方ないし後
方面窓Ｈ（左領域）へ伝播する。そこで、超音波は再度
反射されその後、少なくとも部分的に、第１受信素子E1
へ伝播し、しかる後上記第１受信素子E1はこれにより受
信された受信信号を評価する。
第２送信素子S2の指向特性は多かれ少かれ前面ないし
後面窓のうちの１つの右半部、例えば前面窓Ｆ（右領
域）および／又は当該第２送信素子S2に隣接するそれよ
り幾らか下方および／又は上方に配向される。更に第２
受信素子E2の指向特性は多かれ少かれ、他方の前面ない
し後面窓の右半部、次いで、後面窓Ｈ（右領域）のほう
に配向される。上記の両配向は次のように行なわれる、
第２送信素子S2から送信された超音波が、多重反射に基
づき、少なくとも相当部分、アラーム関連領域を介して
次のような経路で、第２受信素子E2へ伝播するように行
なわれる。
先ず第一に、第１送信素子S1から送信された超音波が
次のような前面ないし後面窓、例えばF/右側、即ち第２
送信素子S2の指向特性がそこへ配向されている。前面な
いし後面窓へ伝播する。そこで、超音波は反射され、し
かる後、少なくとも部分的に右側面窓VS2,HS1のうちの
少なくとも１つにておよび／又はそれに沿って伝播す
る。しかる後超音波は少なくとも部分的に他方の前面な
いし後面窓、例えばＨ（右領域）へ伝播し、そこで、当
該超音波はあらためて反射される。しかる後超音波は少
なくとも部分的に第２受信素子E2へ伝播し、しかる後、
上記第２受信素子E2はこれにより受信された受信信号を
評価する。
本発明では−それ自体別個に、内室の右側及び左側、
または前方及び後方半部を監視するのに無関係に−、付
加的に、当該の内部セクションを監視でき、また、有効
な超音波伝導案内を行なえば場合により存在するルーフ
（屋根）開口部をも監視できる（このとき付加的に当該
ルーフ開口部のところを導かれる超音波を当該のルーフ
開口のところで直接的に反射させることもできる。この
ために、送信素子S1,S2及び受信素子E1,E2を支柱の領域
VS2/HS1,VS1/HS2に次のように取付け得る、即ちそれの
指向特性が夫々左側と右側の（又は前方と後方の）車両
側面半部間の境界ないし中央線と交わる（当該指向特性
がそれへ直接的に配向されている窓に当る前に）ように
取付け得る。必要な場合付加的に特別にわずかなコスト
で次のような反射面、即ち−特別な入射角で超音波の当
てられる反射面であってそれぞれの送信素子の指向特性
がそこへ配向される反射面にて、超音波ビームの特に強
力な反射を所望の方向に行なわせることができる。
−いずれにしろ、幾つかの型式において、特にわずか
な超音波エネルギで車両内室の縁領域をも次のようにす
れば特に容易に監視し得る、即ち、送信素子S1,S2及び
受信素子E1,E2が当該窓間VS2/HS1,VS1/HS2にＢ−支柱の
領域にて取付けられ、ここにおいて、それの指向特性が
夫々左と右（又は前方と後方）の車両側面半部相互間の
境界ないし中央線に交差せずに当該指向特性が直接的に
それに配向されている窓に当るように取付けられるので
ある。そのような電力。エネルギ節減は特に次のような
型式の車両には有意義である、即ち、それのバッテリが
比較小さい車種、例えば特に車両全体がコスト上の理由
からごくわずかなコストでしか構築し得ない車種には有
意義である。
また、当該の送信素子の例えばS1及び／又はS2の送信
出力エネルギを次のようにしても低減し得る。即ち、多
重反射により受信される、受信信号のエネルギの増大の
ため、窓例えばF,SS1,VS2,HS1,HS2,Hの当該の反射領域
のほかに、音響ミラーとして作用する反射面（これは例
えば内室被覆／内室クッションおよび／又は相応に形成
された特別な金属面により形成されている）を取付け、
上記反射面により、そこで、超音波ビームが、所望の方
向に高い効率で、さらに反射される。次いで、そこで音
響ミラー（鏡）により反射される超音波ビームが、必要
な場合付加的に一層強く収束され、更に、超音波は音響
ミラー（鏡）により特に良好に所望の経路ないし所望の
方向を維持する。
著しく長い持続時間中擬似連続的に放射される超音波
より一層信頼性のある内室監視を次のようにして達成し
得る、即ち、両送信素子S1,S2が動作中所定の周波数又
は所定周波数パターンを有する短い超音波パルスを放射
し、また、送信素子S1,S2の作動の迅速な切換、交替に
より擬似連続的に車両の内室全体が監視されるのみなら
ず、当該装置がエコープロフィールを捕捉検出し得るよ
うにするのである。このために一連の有利な発展形態が
存在する。
簡単な手法で受信信号をアラーム関連上の障害ノイズ
について次のようにチェックし得る、即ち、１つ又は複
数の制御回路を取付け、それらのうち少なくとも一部に
よって送信素子S1,S2が制御され、またそれらのうち少
なくとも一部によって受信素子E1,E2により受信された
受信信号が評価されるようにするのである。当該受信信
号を評価する制御回路は付加的にメモリを有し得、それ
により、当該の受信信号について、例えばそれのプロフ
ィールについての特性的設定値が記憶される。制御回路
にて付加的に取付けられた比較回路はメモリ内室を用い
て、次のことをチェックできる。即ち夫々の受信信号
が、限界値を越える偏差を有するか否かをチェックし得
る。
その際、監視装置が特に障害ノイズを受け難いように
し得る。そのために、比較的に長く持続する車両内室変
化状態、例えば車両から離脱する際の車両内室における
コートとか買物バッグの置き残しを許容し得る。このた
めに、監視装置のあらたな作動開始後ごとに制御装置を
用いて先ずそのつど１つ又は複数の新たな設定値を、初
期的に受信された受信信号から導出し、新たな設定値と
してメモリ中に記憶し得る。その場合、受信素子E1,E2
により受信された事後のすべての信号が、車両離脱の際
の実際の状態に相応する新たな状態（値）と比較される
（置き放しにされた外とうとか買い物バッグのような任
意性のある行為を考慮し得ない通常状態と比較されるの
ではない）。
それ自体無害の運動、例えば空気流とか回転するベン
チレータの動きによる障害ノイズも記憶された設定値の
相互の適応的な連続的な補正により自動的に除去され得
る。要するに、そのような動きによっては次のようにす
ればアラームはトリガされない、即ち、 −受信信号が記憶された設定値とはわずかしか偏差のな
い限り−制御回路が−少なくとも時々−最も新たな受信
信号から１つ又は複数の新たな設定値を導出し、メモリ
中に、生じるべき事後の比較のため記憶するようにする
のである。それについてはDE-C2-29 38 969＝EP-B1-26
385、を参照のこと。
そのつど評価さるべき受信信号の激しい変化をトリガ
しないような、車両内室における伝播条件の緩慢な変化
も、即ち、車両内室における緩慢な温度変化又はわずか
な空気の筋縞、条線状態が記憶された設定値のそのよう
な適応的補正により無害化されて、誤アラームトリガの
防止がなされる。要するに、そのような緩慢な変化も次
のようにすれば無害になる、即ち、受信信号がたんにわ
ずかに記憶された設定値と偏差がある限り当該制御回路
は少なくとも時折最も新たな受信信号から１つ又は複数
の新たな設定値を導出し、メモリ中に来たるべき事後の
比較のために記憶するようにするのである。
種々の判定尺度−たんにそのような個々のもの、又は
それの複数のものを組合せたもの−をアラーム関連の障
害ノイズの識別のため用い得る。例えば、比較回路は１
つ又は複数の設定値を用いて次のことを検出できる、即
ち、受信信号の振幅の各１つ又は複数がアラーム関連状
況にとって特有の手法で変化したか否かを検出できる。
比較回路はやはり１つ又は複数の設定値を用いて次のこ
とを検出できる。その間に、当該送信素子と受信素子と
の間の受信信号の走行時間が、アラーム関連状況に特有
の手法で変化したか否かを検出できる。
それ自体のみで、また他の判定尺度に付加的にアラー
ム関連の障害ノイズの識別のための判定尺度としてドッ
プラ効果を次のようにして利用することもできる、即ち
動作中少なくとも時折ドップラ効果を利用しないし共に
利用するのである。そのようなドップラ効果利用が特に
有利であるのは次のような場合である、即ち、付加的
に、既述のように、超音波がそのつどパルス的に、−連
続的でなく−放射され、そして、当該のパルス的動作に
対して先程示された判定尺度がアラーム関連の障害ノイ
ズの識別のため利用され、そして、付加的に、それの上
述の制御回路が動作中限界値を越える偏差の識別後、ド
ップラ効果に基づく偏差が存在しているか否かを付加的
にチェックするのである。それにより、例えば、空気の
筋ないし縞状条線状態により生ぜしめられた障害（これ
は例えば熱的に生ぜしめりれ得る）を高い確実性を以て
それ自体として識別し、従って除去できる。
本発明は自動車内に設置された監視装置を含むのみな
らず、それの重要な構成部分それ自体、即ち送信素子S
1,S2受信素子E1,E2および／又は制御回路をも含む（当
該構成部分が本発明の上述の監視装置向けに構成されて
いる限り）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−170083（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−237483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−161477（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−500727（ＪＰ，Ａ) 実公 平２−107550（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】側面窓（SV1,SV2,HS1,HS2）と車両長手軸
    線に対して横方向に前後に設けられた窓（F,H）即ち前
    面窓（Ｆ）及び後面窓（Ｈ）とを有する自動車内室用超
    音波監視装置であって、 − ２つの送信素子（S1,S2）−例えば圧電結晶（S1,S
    2）が自動車内室および／又はそれの境界部に取付けら
    れており、上記圧電結晶は動作中少なくとも時折、超音
    波を多かれ少かれ際立った指向特性を以って放射し、更
    に −自動車内の上記送信素子（S1,S2）の指向特性の主ロ
    ーブが、異なる方向に配向されているものにおいて、 −ただ２つの送信素子（S1,S2）が取付けられており、 −少なくとも１つの受信素子（E1,E2）−例えば同様に
    圧電結晶（E1,E2）−概して少なくとも２つの相互に空
    間的に別個の受信素子（E1,E2）が自動車内室中におよ
    び／又はそれの境界部に取付けられており、上記受信素
    子は動作中少なくとも時々送信された超音波の成分を受
    信するものであり、 −上記受信素子（E1,E2）は送信素子のところに構成配
    置されるのではなく、空間的にすべての送信素子（S1,S
    2）から離隔されており、 −両送信素子（S1,S2）はそれの作動開始後交互にポー
    ズ（休止期間）を以って作動されるように構成されてお
    り、ここにおいて、そのつど先ず、上記送信素子のうち
    の１つ（例えばS1）のみが超音波を放射し該超音波は当
    該送信素子（S1）に配属された受信素子（E1）により受
    信され、更に、当該の受信の後のみ他方の送信素子（S
    2）によって超音波が放射され、該超音波はしかる後上
    記送信素子（S2）に配属された受信素子（E2）により受
    信されその際当該受信は再び上記送信素子の一方（S1）
    から超音波パルスが放射される前になされるように当該
    のポーズを以っての両送信素子（S1,S2）の作動構成が
    なされており、更に、上記送信素子（S1,S2）の指向特
    性の主ローブ、及び上記受信素子（S1,S2）の指向特性
    の主ローブを所定のように配向してあり、当該の主ロー
    プの所定の配向において上記第１送信素子（S1）に配属
    された受信素子（E1）によっては上記第１送信素子（S
    1）の送信信号が受信され上記送信信号はそのつど自動
    車内室中を多重反射により複数の窓（VS1/VS2）を介し
    て伝播するものであり、更に、上記第２送信素子（S2）
    に配属された受信素子（E2）は特に明瞭に第２送信素子
    （S2）の送信信号を受信するものであり、上記の第２送
    信素子の信号は多重反射によりそのつど自動車内室中を
    複数の窓（HS1/HS2）を介して伝播する（図２及び図
    ３）ように構成されていることを特徴とする自動車内室
    用の超音波監視装置。
  2. 【請求項２】上記送信素子（S1）はこれに配属された第
    １の受信素子（E1）と共に有利に多かれ少かれ少なくと
    も自動車内室の一方の半部を監視し、更に、上記第２送
    信素子（S2）はこれに配属された第２の受信素子（E2）
    と共に有利に多かれ少かれ自動車内室の他方の半部を監
    視する（図２及び図３）ように構成される請求項１記載
    の監視装置。
  3. 【請求項３】上記送信素子（S1,S2）及び受信素子（E1,
    E2）は空間的に相互に別個の素子として自動車ルーフの
    内表面にないしその近傍に取付けられ、しかも多かれ少
    かれ前方及び後方の側面窓（VS1,VS2;HS1,HS2）間に位
    置する支柱の領域（VS1/HS2とVS2/HS1との間）に取付け
    られている請求項１又は２記載の監視装置。
  4. 【請求項４】−上記第１送信素子（S1）は上記第１受信
    素子（E1）と共に有利に自動車内室の前半部のアラーム
    関連の領域、例えば窓近傍の前方自動車領域（VS1,F,VS
    2）を監視し、 −上記第２送信素子（S2）は上記第２受信素子（E2）と
    共に有利に自動車内室の後半部のアラーム関連領域、例
    えば窓近傍の後方自動車領域（HS1,F,HS2）を監視し、 −このために上記第１送信素子（S1）の指向特性は多か
    れ少かれ一方の前方側面窓（VS1）、−例えば上記第１
    送信素子（S1）に隣接する前方側面窓（VS1）のほうに
    配向され、また、上記第１受信素子（E1）の指向特性は
    多かれ少かれ他方の前方の側面窓である他方の自動車側
    面に位置する側面窓（VS2）のほうに配向されており、
    ここにおいて、上記第１送信素子（S1）から放射される
    超音波が、多重反射に起因して少なくとも相当部分次の
    ような経路で伝播するように配向されており、即ち、 ○先ず、第１送信素子（S1）の指向特性が当該の前方側
    面窓に向けられている前方側面窓（VS1）へ伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に前面窓（Ｆ）にておよ
    び／又はその下方における領域に伝播し、 ○しかる後、対向する他方の前方側面窓（VS2）へ少な
    くとも部分的に伝播し、 ○しかる後少なくとも部分的に上記の第１の受信素子
    （E1）へ伝播し、 その後、上記の第１受信素子（E1）によってはこれによ
    り受信された受信信号が評価され、また、 −上記第２送信素子（S2）の指向特性は多かれ少かれ一
    方の後方の側面窓（HS1）、例えば当該第２送信素子（S
    2）に隣接する後方側面窓（HS1）のほうに配向されてお
    り、また上記第２受信素子（E2）の指向特性は多かれ少
    かれ他方の後方側面窓である他方の自動車側面窓（HS
    2）に位置する後方側面窓（HS2）のほうに配向されてお
    り、ここにおいて、超音波が多重反射に基づき少なくと
    も相当部分次のような経路で伝播し、即ち、 ○先ず、当該後方側面窓（HS1）のほうに第２送信素子
    （S2）の指向特性が配向されている上記後方側面窓（HS
    1）に伝播し、 ○その後、少なくとも部分的に、後面窓（Ｈ）にておよ
    び／又はその下方の領域に伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に対向する他方の後方の
    側面窓（HS2）へ伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に第２受信素子（E2）へ
    伝播し、その後上記第２受信素子（E2）によってはこれ
    により受信された受信信号が評価される（図２）ように
    構成されている請求項１、２又は３記載の監視装置。
  5. 【請求項５】上記第１送信素子（S1）は上記第１受信素
    子（E1）と共に有利に自動車内室の左側面半部のアラー
    ム関連の領域、例えば当該の窓近傍の自動車領域（F/左
    側、VS2、HS1,H/左側）を監視し、 上記第２送信素子（S2）は上記第２受信素子（E2）と共
    に有利に自動車内室の右側面半部のアラーム関連領域、
    例えば当該の窓近傍の後方自動車領域（H/右側、VS1,HS
    2,F/右側）を監視し、このために上記第１送信素子（S
    1）の指向特性は多かれ少かれ前面ないし後面窓のうち
    の１つ（F/左側）例えば前面窓（F/左側）の左半部、お
    よび／又はそれより少し下方および／又はそれより少し
    上方に向って配向されており、上記第１受信素子（E1）
    の指向特性は多かれ少かれ他方の前面ないし後面窓、例
    えば後面窓（H/左側）のほうに配向されており、ここに
    おいて、上記第１送信素子（S1）から放射される超音波
    が、多重反射に起因して少なくとも相当部分次のような
    経路で伝播するように配向されており、即ち、 ○先ず、第１送信素子（S1）の指向特性が当該の前面な
    いし後面窓に向けられている上記前面ないし後面窓（F/
    左側）へ伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に左側側面窓（VS2,HS
    1）のうちの少なくとも１つにておよび／又はそれに沿
    った領域に伝播し、 ○しかる後、他方の前面ないし後面窓（H/左側）へ少な
    くとも部分的に伝播し、 ○しかる後少なくとも部分的に上記の第１の受信素子
    （E1）へ伝播し、 その後、 上記の第１受信素子（E1）によってはこれにより受信さ
    れた受信信号が評価され、また、 上記第２送信素子（S2）の指向特性は多かれ少かれ他方
    の前面ないし後面窓のうちの１つ（ＦないしH/右側）、
    例えば前面窓（F/右側）の右半部、および／又はそれよ
    り幾らか下方および／又はそれより上方に配向されてお
    り、また、上記第２受信素子（E2）の指向特性は多かれ
    少かれ他方の前面ないし後面窓（ＨないしF/右側）、例
    えば後面窓（H/右側）の右半部のほうに配向されてお
    り、ここにおいて、超音波が多重反射に基づき少なくと
    も相当部分次のような経路で伝播するように配向されて
    おり、即ち、 ○先ず、当該前面ないし後面窓（ＦないしH/右側）のほ
    うに第２送信素子（S2）の指向特性が配向されている上
    記前面ないし後面窓（ＦないしH/右側）に伝播配向さ
    れ、 ○その後、少なくとも部分的に右側側面窓（VS2,HS1）
    のうちの少なくとも１つにておよび／又はそれに沿って
    伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に他方の前面ないし後面
    窓（ＨないしF/右側）へ伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に第２受信素子（E2）へ
    伝播し、その後上記第２受信素子（E2）によってはこれ
    により受信された受信信号が評価されるように構成され
    ている請求項１、２又は３記載の監視装置。
  6. 【請求項６】上記送信素子（S1,S2）及び受信素子（E1,
    E2）は支柱（VS2/HS1,VS1/HS2）の領域に取付けられて
    おり、ここにおいて、それの（S1,S2,E1,E2）指向特性
    がそれ自体では十分に別個に監視される車両側面半部
    （左と右、又は前方と後方）相互間の中央線と交わるよ
    うに取付けられており、上記のように当該の指向特性が
    車両側面半部相互間の中央線と交わるのは当該指向特性
    がそれに直接配向されている窓に当る前であるように構
    成されている請求項４又は５記載の監視装置。
  7. 【請求項７】上記送信素子（S1,S2）及び受信素子（E1,
    E2）は支柱（VS2/HS1,VS1/HS2）の領域に取付けられて
    おり、ここにおいて、それの（S1,S2,E1,E2）指向特性
    が、それ自体は著しく別個に監視される（左と右、又は
    前方と下方の）車両側面半部相互間の中央線と交わるこ
    となく、当該指向特性がそれに直接的に配向されている
    窓に当る（図２）ように構成されている請求項４又は５
    記載の監視装置。
  8. 【請求項８】多重反射により受信可能な受信信号のエネ
    ルギの増大のため、窓の当該領域（F,SS1,VS2,HS1,HS2,
    H）の特に音響ミラー（鏡）として作用する（例えば金
    属面により形成された）反射面が車両内室中に取付けら
    れており上記反射面によっては超音波が所望の方向にさ
    らに反射されるように構成されている請求項１から７ま
    でのうちのいずれか１項に記載の監視装置。
  9. 【請求項９】両送信素子（S1,S2）は動作中所定の周波
    数又は所定の周波数パターンを有する超音波パルスを放
    射するように構成されている請求項１から８までのうち
    いずれか１項記載の監視装置。
  10. 【請求項１０】自動車中に１つ又は複数の制御回路装置
    が取付け配設されており、該制御回路のうち少なくとも
    一部によってはそのつど送信素子（S1,S2）の作動が制
    御され、またその少なくとも一部によってはそのつど受
    信素子（E1,E2）により受信された受信信号が評価され
    るように構成され、上記受信信号を評価する制御回路は
    当該の受信信号について、 例えばそれのプロフィール（特性）について特性設定値
    の記憶のためのメモリと、比較回路とを有しており、該
    比較回路は−記憶された設定値にて測定された夫々の受
    信信号が或限界値を越える偏差を有するか否かをチェッ
    クするものである請求項９記載の監視装置。
  11. 【請求項１１】監視装置のあらたな作動開始の後ごとに
    制御回路を用いて当該設定値のうちの各１つ又は複数が
    その際当該受信された受信信号から導出されメモリ中に
    記憶されるように構成されている請求項10記載の監視装
    置。
  12. 【請求項１２】上記制御回路は記憶された設定値のうち
    の少なくとも１つを適応的に形成し、このために少なく
    とも時々、１つ又は複数の新たな設定値を、その際受信
    された受信信号から導出しメモリ中に記憶するように構
    成されている請求項11記載の監視装置。
  13. 【請求項１３】上記比較回路によっては１つ又は複数の
    設定値を用いてその間に当該受信信号の振幅のうちの１
    つ又は複数が当該アラーム状態にとって特有の形式、態
    様で変化したか否かが検出されるように構成されている
    請求項10から12までのうちの１項記載の監視装置。
  14. 【請求項１４】上記比較回路によっては１つ又は複数の
    設定値を用いてその間に当該受信信号の周波のうちの１
    つ又は複数が当該アラーム状況にとって特有の形式、態
    様で変化したか否かが検出されるように構成されている
    請求項10から13までのうちの１項記載の監視装置。
  15. 【請求項１５】上記比較回路によっては１つ又は複数の
    設定値を用いてその間に、当該送信素子と当該受信素子
    との間の受信信号の走行遅延時間が当該アラーム状況に
    とって特有の形式、態様で変化したか否かが検出される
    ように構成されている請求項10から14までのうちの１項
    記載の監視装置。
  16. 【請求項１６】動作中少なくとも時々ドップラ効果が利
    用される請求項１から15までのうちいずれか１項記載、
    例えば請求項８から14までのうちいずれか１項記載の監
    視装置。
  17. 【請求項１７】当該制御回路によっては限界値を超える
    偏差の識別後、ドップラ効果に基づく偏差も生じている
    か否かが付加的にチェックされるように構成されている
    請求項10及び15記載の監視装置。
  18. 【請求項１８】請求項１から17までのうちいずれか１項
    の監視装置用の、送信素子（S1,S2）、受信素子（E1,E
    2）および／又は制御回路。
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