JP2003011757A - 車輌用衝突防止警報発生方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車庫等に設置して車輌端を検知して障害物
への衝突を未然に防止するため、超音波センサで車輌端
の検出と障害物までの距離範囲パラメータに応じた警報
信号を段階的に発生させ警報音を発し注意を促し、衝突
を未然防止する車輌用衝突防止警報方法及び装置に関す
る。 【解決手段】 筐体を車庫の壁等に設置し障害物と車輌
間の距離に応じた警報信号を車輌内で音声告知させ、障
害物への接近過程で、センサにバースト波を加えて超音
波信号の放射、反射波を信号処理回路により演算し、距
離範囲パラメータに応じた警報信号を段階的に発生さ
せ、無線により音声に変換して告知をさせる車輌用衝突
防止警報発生方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車輌用衝突防止警報
発生方法及びその装置に関し、特に車庫等の車輌停止位
置付近に設置して車輌端を検知して障害物への車輌衝突
を未然に防止するための車輌用衝突防止警報発生方法及
びその装置に関する。超音波センサで超音波信号の車輌
物体からの反射波によって車輌端の検出と障害物までの
距離を検出し、これを報知する障害物の検出報知装置に
関するもので、車輌端と障害物との距離に応じた警報音
を鳴らして運転者に注意を促し、車輌と障害物との衝突
を未然に防止するための、いわゆるコーナーセンサーと
して利用可能な車輌衝突防止警報装置である。

【０００２】

【従来の技術】従来例として、特開平１０−１５３６５
９号車輌衝突防止装置にあっては、車輌に取り付けて車
輌の進行方向に超音波を発射することで障害物を検出し
車輌の衝突防止を実現させたものである。これは、一般
に、予め路面に誘導線を敷設し、その誘導線から出力さ
れる誘導信号を検出しながら誘導線に沿って定められた
走路を自動的に走行する電磁誘導式無人搬送車の改良と
して提供されていた。

【０００３】このように車輌に搭載した超音波センサを
用いて車輌の幅方向の全体領域で、障害物を検知するに
必要な車輌の近傍の検知と同時に、車輌の運行上必要な
前方障害物を検知する距離まで検知エリアを拡大するこ
とができる車輌用衝突防止警報発生方法及びその装置を
提供することを目的としていた。また、特にセンサ近傍
と障害物を検出すべきセンサ遠方の目標検出距離位置の
２点だけに着目して超音波センサによる検出効果を得る
ことができるよう試みた車輌衝突防止装置としている。
具体的には、センサを車輌幅方向に超音波導波管の開口
を連接させて複数配列するとともに、障害物検知目標距
離で発射超音波が相互に干渉するようにセンサ間隔を設
定したことを特徴とするものである。

【０００４】また、図４は車輌内に設置したセンサによ
る車輌衝突防止装置の基本構成として検討してきたもの
である。これは、図示しない車輌の前輪又は後輪側のバ
ンバー等に搭載された超音波センサ６を取付け、車輌内
の運転席付近に取付けた制御回路部８とをケーブル９で
接続する。制御回路部８には、超音波センサ６から超音
波１０を放射させるためのバースト波発振回路２と、超
音波センサ６からの信号で障害物１１までの距離を算出
する信号処理回路５と、距離に応じた警報音を発生させ
る警報ブザー７が組込まれており、更に、電源部１３は
車のバッテリーケーブル１２により接続する。

【０００５】バースト波発振回路は、例えば４０ｋＨ
ｚ、１０〜５０パルス程度のバースト波を発生させ、超
音波センサから４０ｋＨｚの超音波を放射させる。超音
波はブロック塀などの障害物に反射し再び超音波センサ
に戻り、超音波センサから受信波に応じた電圧が発生す
る。信号処理回路は、超音波センサの受信波を増幅する
増幅器と、受信波があるか無いかを判定する比較器と、
受信波があったときに送信開始から受信までの時間を計
測する回路と、経過時間Ｔを超音波センサから障害物ま
での距離Ｌに変換する回路と、距離Ｌに応じた警報音信
号を発生する回路で構成する試みとして検討した。

【０００６】しかしながら、この種の超音波センサは、
単一周波数の超音波を一定周期で間欠的に発射し、この
発射タイミングから所定時間後に設定したサンプリング
タイミング中に反射波を検出すると、障害物が自車両周
辺に存在するとして乗員に障害物の存在を警報しようと
するものである。発射した超音波が路面によって反射し
たりすると、その反射波がサンプリングタイム中に検出
され、あたかも自車両の近傍に障害物が存在しているが
如き検出を行ってしまうことがあった。こうした誤動作
の解決が課題であった。

【０００７】この誤動作の解決方法を提供したのが、特
開平１０−２６８０３６号である。これも車両に搭載し
た多数個のソナー素子から自車両周辺に超音波を発射
し、その反射波から自車両周辺の障害物を検知する車両
用超音波センサに関する。特に、路面は障害物として誤
検出せずに、路面から突出した縁石や車止め等を障害物
として検出しようとするものである。

【０００８】これによれば、制御回路は、多数のソナー
素子が受信した反射波に基づき検出した自車両と反射物
体との相対距離が所定距離移動した場合に警報出力を許
可する警報許可要素を備えたので、路面からの反射波に
感応しない。また、この警報許可要素が警報出力を許可
した直後は前記相対距離の移動が停止しても警報出力許
可状態を所定時間維持する時限要素を備えるので、警報
出力の途切れが無くなる。

【０００９】さらに相対距離が路面からソナー素子の取
付け位置までの距離より短い距離範囲となった場合は、
相対距離が所定距離移動しない場合でもこの警報許可要
素より優先して警報出力を許可する第２の警報許可要素
を備えるので、路面との相対距離より短い距離に有る障
害物を検知できるということにある。この結果、車両用
超音波センサが路面からの反射波に感応せず、超音波の
発射口であるホーンの形状や指向性を改良しなくても路
面を障害物として誤検出することを防止できるとしてい
るものである。この超音波センサを車輌に搭載したもの
は、複雑かつサンプリング等で必ずしもコスト面、走行
スピードに対する正確さで充分とはいえなかった。

【００１０】これらに対して、特開平１０−２４６６４
０にあっては車両の進行方向等に存在する物体に係る情
報を的確に表示して操縦者に補助的に知らせることを可
能とする車両用情報表示装置で、具体的にはステレオカ
メラを利用する物体情報検出手段、例えば、ダッシュボ
ード上の左右に、いわゆる基線長隔てて左右のビデオカ
メラを設置し、車両の進行方向前方の物体を撮影する。
そして、この左右のカメラの出力を各々画像メモリに記
憶し、対象とする移動物体の各々の画像メモリ上の対応
領域に応じて三角測量法（両眼立体視）に基づき、移動
物体の当該車両位置を基準とする相対位置を連続的に演
算して移動物体情報を得、これを表示情報生成手段に出
力するものである。これは超音波センサより高速化する
利点が見られるが欠点として走行中に視野内に連続的に
移動物体情報を得、これを表示情報生成手段に出力する
方法であるためドライバーに余計な負担を強いるといっ
た課題があった。

【００１１】このように動いている車輌に搭載した超音
波センサは基本的に走行方向に設置されるべきである。
このため車輌の前進及び後進動作時の障害物への対応に
は前後に複数のセンサを必要としていた。また、走行ス
ピードを考慮した場合にセンサへ戻ってきた反射波に対
するサンプリング時間幅、障害物を見極めるためのサン
プリングレベル設定、このように誤動作排除といった面
では極めてシビアな車輌搭載型移動物体情報センサ及び
制御装置が求められていた。

【００１２】これらは、複雑かつサンプリング等に多く
の性能要求を持たせたため複雑な構成、コスト高、走行
スピード上の制約、精度面で必ずしも充分とはいえない
といったことから実用化には課題があった。また、電磁
誘導式無人搬送車やビデオカメラ方式も同様車輌に搭載
して検知する方法でいずれも移動物体情報を得ながら表
示手段に出力するものである。これらは超音波センサよ
り高速化する利点が見られる反面コスト面、走行スピー
ドに対してドライバーへの負担が増加するといった課題
があり一般的な実用化には課題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決し、車輌には搭載せずに移動物体情報を取得して実
現される車輌用衝突防止警報発生方法及びその装置に関
する。車輌搭載に比較しシンプルでかつ性能面で特化し
たため、構造が簡単、コスト面に配慮された、かつ、超
音波センサの利点を活かした車輌と障害物との衝突を防
止する車輌用衝突防止警報装置としたものである。特
に、障害物付近に装置を設置するのみで、取付けのため
に車体にキズを付けることもなく、警報音をラジオ搭載
車輌で利用でき、危険な場所に１台設置しておくだけで
その場所を出入りする多くの車が利用できるとの課題解
決を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、筐体を車庫の
壁等の障害物又はその近傍に設置して障害物と車輌間の
距離に応じた警報信号を前記車輌内の音声発生手段から
告知させる車輌用衝突防止警報方法において、前記車輌
端を障害物に接近していく過程で、超音波センサにバー
スト波を加えて超音波信号を放射させ、前記車輌端から
の超音波反射波を前記超音波センサで受けた受信信号か
ら前記超音波センサと前記車輌端までの距離範囲パラメ
ータを信号処理回路により演算し、前記演算された前記
距離範囲パラメータに応じた警報信号を段階的に発生さ
せ、これにより、前記警報信号による発振出力を無線送
信手段により送信させ、前記車輌内の無線受信手段によ
り受信し、該受信手段から音声発生手段により変換して
音声による告知をさせることを特徴とした衝突防止警報
発生方法により提供される。

【００１５】また、警報信号を段階的に発生させる過程
で、前記障害物と前記車輌端間の距離が衝突寸前範囲に
達したときに停止指令の警報信号を発生させるステップ
を付加した前記の音声による告知をさせることを特徴と
した車輌用衝突防止警報発生方法により提供される。さ
らに、前記無線送信手段及び前記無線受信手段がＦＭ変
調方式又はＡＭ変調方式手段である前記の音声による告
知をさせることを特徴とした車輌用衝突防止警報発生方
法により提供される。さらにまた、前記車輌端を障害物
に接近していく過程で、前記障害物と前記車輌端間の距
離が第１段階距離範囲パラメータの範囲内であるかの判
定をスタンバイ状態に保持し、かつ、実行させる判定ス
テップと、ついで前記距離がさらに接近した第２段階距
離範囲パラメータの範囲内であるかの判定に移行する段
階で距離検知用手段を動作状態へ移行させるステップを
付加した前記のいずれか記載の音声による告知をさせる
ことを特徴とした車輌用衝突防止警報発生方法により効
果的に提供される。

【００１６】これとは別に、本発明は、筐体を車庫の壁
等の障害物又はその近傍に設置して障害物と車輌間の距
離に応じた警報信号を前記車輌内の音声発生手段から告
知させる車輌用衝突防止警報装置において、前記筐体内
の超音波センサと、該超音波センサにバースト波を加え
て超音波を放射させるためのバースト波発振回路と、前
記車輌端を障害物に接近していく過程で、前記車輌端か
らの超音波反射波を前記超音波センサで受けた受信信号
から前記超音波センサと前記車輌端までの距離範囲パラ
メータを演算する信号処理手段と、前記演算された前記
距離範囲パラメータに応じた警報信号を段階的に発生さ
せる手段と、前記警報信号による発振出力を送信する無
線送信手段とからなり、これにより前記車輌内に設置さ
れた無線受信手段と、該受信手段により音声発生手段を
駆動させる手段とからなる音声による告知をさせること
を特徴とした衝突防止警報発生装置により提供される。

【００１７】また、車輌端を障害物に接近していく過程
で、前記障害物と前記車輌端間の距離が３ｍの範囲内で
あるかの第１段階距離範囲パラメータ判定ステップと、
前記距離がさらに接近した第２段階距離範囲パラメータ
判定ステップとそれにより第１の断続音出力手段と、前
記第２段階距離よりさらに接近した第３段階距離範囲パ
ラメータ判定ステップとそれにより第２の断続音出力手
段と、前記第３段階距離よりさらに接近した第４段階距
離範囲パラメータ判定ステップとそれにより第３の断続
音又は連続音出力手段と、それら各段階において前記車
輌の停止したかの判定ステップと前記停止したとき各段
階の断続音又は連続音出力手段を消音させる手段と、こ
れら各段階の断続音又は連続音出力手段を備えた無線送
信手段とからなり、これにより車輌内に設置された受信
手段音声発生手段を駆動させる手段とからなる音声によ
る告知をさせることを特徴とした衝突防止警報発生装置
により提供される。

【００１８】さらに、前記障害物と前記車輌端間の距離
が第１段階距離範囲パラメータの範囲内であるかの判定
を前記車輌用衝突防止警報発生装置でスタンバイ状態に
保持し、実行させる判定ステップ手段と、ついで前記距
離がさらに接近した第２段階距離範囲パラメータ判定ス
テップに移行する段階で距離検知用手段の動作ステップ
へ移行させる手段とからなる音声による告知をさせるこ
とを特徴とした前記の車輌用衝突防止警報発生装置によ
り効果的に提供される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、具体的に本発明の実施の一
形態について説明する。図面を参照して説明すると、図
１は本発明の車輌用衝突防止警報装置のブロック図であ
る。なお、マイコン、スイッチ類等は省略して示してあ
る。図２は動作状態の説明図である。図３は超音波セン
サの送受信動作状態の説明のための波形図である。

【００２０】図１ないし図３で説明すると、車輌用衝突
防止警報装置は車庫の壁等の障害物又はその近傍に設置
して使用され筐体に入れられている。この装置１には共
振周波数４０ｋＨｚの超音波センサ６は図示しない筐体
に取付けられる。バースト波発振回路２は４０ｋＨｚ、
１０パルス（通常１０〜５０パルス程度）のバースト波
を０．１秒に１回程度発生させ、超音波センサ６から４
０ｋＨｚの超音波１０を放射する。車輌のバンパー（車
輌端１６）等から反射してきた超音波１０を超音波セン
サ６で受け、変換された受信信号は信号処理回路５に入
る。この状態は図３のバースト波の発生間隔ＢでＴ１と
Ｔ３との繰り返し時間で求められる。Ｔ１は最初のバー
スト波発振開始時、Ｔ３は次のバースト波発振開始時で
ある。

【００２１】信号処理回路５に入った受信信号１８は増
幅器で増幅し、信号処理回路５内の図示しない比較器で
図３に示された超音波受信波で信号有無を判定し、超音
波受信波１８があるときはバースト波発振開始時Ｔ１か
ら超音波受信開始時Ｔ２までの経過時間Ｔを測定する。
経過時間Ｔから車輌１４の車輌後進端１６と障害物１１
までの距離Ｌを算出する。車輌端を障害物に接近してい
く過程で距離Ｌを正確に算出するには、図示しない車庫
内温度測定用センサを使用して以下の式を利用して測定
する。 Ｌ＝Ｔ（３３１．５＋０．６１ｔ）×１／２ ｍ（メー
トル） ここでｔは本装置の送受信環境における空気の温度
（℃）である。

【００２２】これによりＬを算出したが、一般には２０
℃のときの空気中の音速は３４４ｍとして知られている
でこれを使用することがコスト面で望ましい。温度補正
は約０．１８％／℃での換算が可能であるが車輌と障害
物の距離としてはせいぜい最小１０ｃｍに設定可能であ
るので温度補正の省略が可能である。ここで車輌端との
語句を使用したが、車輌が後進走行ではリア側後端、す
なわち車輌後端の意味として定義される場合も車輌端の
語句の定義に含まれる。同様に、車輌が前進走行ではボ
ンネットないしフロント側前端、すなわち車輌前端の意
味として定義される場合も含まれる。以下の説明は車輌
が後進走行であるリア後端、すなわち車輌後進時の車輌
後端の意味として説明するが、これに限定されない。ま
た、ハンドル操作により車輌の横付け停車にあっては車
輌の一部が障害物に近接する部分を代表して車輌端の表
現で理解されるべきである。この場合最も近接する部位
が車輌のドア部分や四方の角ないしコーナー部分となる
典型的な場合も本発明の車輌端に含まれる。

【００２３】車輌の後進１５及び距離Ｌに応じた警報音
信号の発生方式。図５は本発明装置の信号処理回路にお
けるフローチャートである。車輌の後進側に障害物を想
定したフローチャートである。車輌の後進距離Ｌに応じ
た警報音信号の発生方式についての説明図ともいえる。
図６は距離範囲パラメータに対する音声信号波形図であ
る。後述する以下の処理、経過時間Ｔの計測、距離Ｌの
算出、距離Ｌに応じた各判定、警報音の発生指令等は信
号処理回路５内の図示しないマイコンで処理され、これ
ら処理手順はフローチャートで個別に図５を参照して説
明する。

【００２４】Ａ 車輌の後進から停止まで （１）車輌の走行開始 図示しない車輌内バック・アクセルを踏み込みその車輌
後端と障害物との距離Ｌによる図５のフローが上から下
へと移行する。本発明の車輌用衝突防止警報発生方法及
びその装置１の動作は装置１内の超音波センサ６から超
音波１０が車輌１４に向けて送信される。通常このスタ
ート時においては装置１の電源は常時ＯＮの状態となっ
ていることが必須である。さらに、この装置１付近に
人、犬猫の接近動作に対しての誤動作回避は、車輌の車
庫入れ時以外のときは警報信号が出たとしてもそこに車
輌がなかったり、停車中で人が乗っていないので支障は
ないことになる。

【００２５】また、車庫入れ時の誤動作としては装置１
に近い、車輌よりも近い位置に人、犬猫がいたときは、
実際の距離よりも近距離側の警報が出ることとなりこれ
による車輌停止の誤動作となる衝突防止警報発生の原因
となるが、逆に衝突回避が図られ、人、犬猫の接近動作
に対する安全対策となる。この場合にもリスタートによ
り図５のフローによる処理で本発明の目的である車輌用
衝突防止警報を発生させ及び車輌用衝突防止警報装置の
所期の目的を達成できる。また、停電又は装置に電池等
の電源が入っていない場合の本装置の安全対策として、
車輌スタートに対しては図示しない車輌のバックラン
プ、赤外線感知センサの併用等でドライバーへの車輌用
衝突防止の警報を発生させる副次的手段の追加を否定す
るものではない。また、当然ながらかかる状態を回避す
るため、装置に付加したＬＥＤインジケータ、安全灯な
いしそれに類した照明手段等の併用も同様である。

【００２６】（２）図５のフローの開始端３１から本発
明の装置１の信号処理回路５の動作が開始される。ここ
では距離の表現として距離範囲の語を使用した。絶対値
としての距離Ｌによる距離範囲の各ステップとして説明
するが、相対値ないしは距離範囲パラメータとしてある
レベル値との差異を定量的に計測しても良い。また、ア
ナログ値としての取扱を否定するものではないが、通常
はデジタル処理により実現される。したがって、本発明
ではこれらを包含する意味として距離範囲パラメータの
表現を使用した。ただし以下の説明では距離範囲といっ
た理解を容易にするため説明上の文言も併用した。距離
範囲Ｕステップ３５でＹ（イエス）の場合、すなわち距
離Ｌが１．５ｍより大の場合での移動、又は、車輌後進
端１６が障害物１１から離れる方向となる前進では装置
１は消音ステップ４５を経て終了端４６となり本装置の
動作が終了した状態に移行又は維持される。 （３）距離範囲Ｕステップ３５でＮ（ノー）、すなわち
距離Ｌが１．５ｍより小の範囲に入った状態又は移動の
場合には、距離範囲Ｖステップ３７判定に移る。また、
距離範囲Ｕステップ３５でＹ、すなわち距離Ｌが１．５
ｍより大の場合で、かつ、車輌が後進しつつある場合に
は距離範囲Ｕステップ３５へ再度戻り判定に移る。な
お、車輌が後進しつつあるかの判定としては、図示しな
いマイコンに予め設定し、一定時間に距離Ｌの減少変化
率で再度の戻り判定に移るといった手段が可能である。
同様に、車輌停止判定４３に移り停止判定が得られた場
合に消音４５、終了４６となり警報信号発生装置のフロ
ーが終了する。

【００２７】（４）このように車輌後進端１６の後進過
程では車輌と障害物との距離Ｌをパラメータにした距離
範囲ステップ３５、３７、３９、４１に順次移ってい
く。ここでは、車輌端を障害物に接近していく過程で、
以下の障害物と前記車輌端間の距離を図５では説明上
１．５ｍとした。実際は超音波センサにおける送受波距
離はこれに限定されないことが知られている。ただ乗用
車の使用では車庫サイズからせいぜい３ｍ程度の範囲内
での使用と想定した。したがって、以下のステップを第
１ないし第４距離範囲パラメータとして各段階で距離範
囲判定ステップとして説明する。第１から第２、３、４
距離範囲パラメータへの移動、すなわち、距離範囲ステ
ップ３５、３７、３９、４１の各々が第１から第２、
３、４距離範囲パラメータに相当する。この距離範囲の
ステップを移動し除々に障害物に接近していくこととな
る。同様に各段階距離範囲パラメータ判定ステップとそ
れに対応した断続音出力手段、連続音出力手段との間で
信号処理手段、実際には信号処理回路でのマイコン等に
よる読み込み、演算、判定、記憶、指令等が実行され、
これら各段階の断続音又は連続音出力手段を無線送信及
び受信手段で音声発生手段を駆動させることで本装置全
体が動作する。無線送信及び受信手段としてはＦＭ変調
方式、ＡＭ変調方式手段、パルス変調手段その他の無線
ワイヤレスＬＡＮ等の使用が可能であり、また、これら
に限定されない。

【００２８】以下は図６を参照してレベル（ａ）〜レベ
ル（ｄ）についての警報信号発生タイムテーブルを説明
する。 レベル（ａ） 前述した距離Ｌが１．５ｍより大の範囲
では、一般に車両搭載の装置１は消音状態を保ってい
る。この状態は図６の（ａ）に示されている。 レベル（ｂ） 距離Ｌが１．５〜０．６ｍの範囲では距
離範囲Ｖステップ３７のＹで、周波数１．２ｋＨｚで１
００ｍＳの間のＯＮ（有音）、３００ｍＳの間ＯＦＦ
（無音）の長い断続音３８を発する。この状態は図６の
（ｂ）に示されている。なお、この範囲及び後述する距
離が０．６〜０．３ｍの範囲のいずれかで車輌を停止す
る場合には車輌と障害物との距離Ｌが変化しなくなる。
この処理フローは停止判定へのフロー４７により停止判
定４３に移りＹで消音ステップ４５となり消音指令が出
力される。

【００２９】車輌後進端１６の停止判定４３は超音波セ
ンサ６からバースト波１７の送信Ｔ１から超音波１８の
受信Ｔ２までの経過時間Ｔの測定で行う。この測定はサ
ンプリング時間内に経過時間Ｔの変化が一定量の範囲内
であるかの判定をマイコンで処理し、停止判定を行う。
具体的には、障害物１１と車輌後進端１６との間におけ
る超音波の送信・受信時間の半分から距離Ｌが算出さ
れ、この変化をサンプリング時間内でカウントすること
で判定する。 レベル（ｃ） さらに距離Ｌが０．６〜０．３ｍの範囲
では距離範囲Ｗステップ３９のＹで、周波数１．２ｋＨ
ｚで８０ｍＳの間のＯＮ（有音）、８０ｍＳの間ＯＦＦ
（無音）の短い断続音４０を発する。この範囲で車輌が
停止した場合には（ｂ）と同様停止判定手段を可能とし
た。この状態は図６の（ｃ）に示されている。

【００３０】レベル（ｄ） さらに０．３ｍ以内に入る
と距離範囲Ｘステップ４１のＹで、周波数１．２ｋＨｚ
の連続音４２を発する。これは、警戒音に近い意味を持
たせたもので、この状態は図６の（ｄ）に示されてい
る。 （５）停止する際に、前述した車輌の停止判定４３がな
される一方、停止位置よりさらに障害物１１に近接する
動作の時には距離範囲Ｘステップ４１に戻り連続音４２
を発生させる。車輌を停止操作すると消音ステップ４５
となり消音指令が出力し、フローの終了端４６に達す
る。このように各距離範囲ステップでの警報信号を段階
的に発生させる過程で説明したが、前記障害物と前記車
輌端間の距離が衝突寸前範囲に達したときに別途停止指
令の警報信号を発生させるステップを付加することを否
定するものではない。

【００３１】Ｂ 距離範囲ステップ３５、３７、３９、
４１（図の距離範囲Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘステップ）位置で停
止状態からの車輌の移動動作説明 （１）この状態は前記Ａからのリスタートとして理解さ
れる。障害物１１と車輌後進端１６との距離Ｌは前記Ａ
のフローを経た状態では１．５ｍ以内に停止している、
またこのフローを経ていない場合や本装置１が最初の使
用開始または初期にリセットされていた状態では、それ
以上からのスタートということになる。これらの状態で
は後述する障害物１１と車輌後進端１６との距離Ｌが変
化しない停止した段階、いわゆるスタンバイ状態ないし
ウェイクアップ状態（以下、スタンバイ状態という）か
ら本発明へのフロー開始への移行状態となる。この状態
ではバースト波の発生間隔Ｂは例えば１秒に設定した検
知待ちの状態にある。本装置の動作は停止判定ステップ
４３、その結果消音４５に維持されているか図示しない
リセットされた状態になっている。ここで車輌を前進又
は後進走行動作に入ると、障害物１１と車輌後進端１６
との距離Ｌが変化する。これを信号処理回路５内のマイ
コンにより予め設定した範囲を超えたとの検知があると
バースト波の発生間隔Ｂを例えば０．１秒間隔に切替え
るという方法をとる。具体的には約２〜３ｍ以内又は
１．５ｍ以内のリスタートになったことを検知したら停
止判定ステップ４３のＮで開始端３１へ戻り、距離範囲
Ｕステップ３５以下の各判定ステップに戻ったフローの
動作となる。このように本発明では、障害物と車輌端間
の距離が第１段階距離範囲パラメータの範囲内であるか
の判定を装置１でスタンバイ状態に保持し、実行させる
判定ステップ手段と、ついで距離がさらに接近した第２
段階距離範囲パラメータ判定ステップに移行する段階で
距離検知用手段の動作ステップへ移行させる手段をとる
ことが望ましい。

【００３２】Ｃ 車輌用衝突防止警報装置動作 図５のフローのなかで長い断続音３８、短い断続音４
０、連続音４２等の各警報音信号は図１の信号処理回路
５により制御された音声信号レベルとされ図６に示され
た各波形で指令出力が出される。これらは車輌内の音声
発生手段を機能させることにより実行される。具体的に
は信号処理回路５により制御され、ＦＭ発振回路３の変
調回路では、警報音信号でＦＭ変調されたＦＭ電波をア
ンテナ４から飛ばす。ＦＭ電波の搬送周波数はＦＭラジ
オで受信可能な周波数帯域のいずれでも良いが、混信を
避けるために本発明品を使用する場所でＦＭラジオ放送
に使用されていない周波数が好ましく、２〜３の周波数
帯を設け、適宜スイッチで切りかえられるようにするこ
とが好ましい。本発明装置では８０ＭＨｚで実施し好結
果が得られた。

【００３３】しかしながら、これに限定されない。通常
ＦＭラジオ放送の受信周波数はドライバーの好みで選局
されていることが多い。このためフェイルセーフ上から
この装置１の動作開始に入った旨のシグナルを発生さ
せ、これを現在視聴しているＦＭ放送電波領域内でアン
テナから飛ばし、ドライバに適宜スイッチで切りかえさ
せるようにした。また、現在視聴していない場合の誤動
作回避手段の併用も可能である。例えば、装置１の動作
開始によりＦＭ、ＡＭラジオ、車載ＴＶ放送等に採用さ
れている緊急警戒放送信号等と同様な手段での電源投入
手段の採用も可能である。

【００３４】具体的にはこの装置の使用方法は車内のＦ
Ｍラジオ放送の送信周波数に合わせて適宜スイッチで切
りかえ受信することによった。距離Ｌに応じた警報音が
車輌搭載スピーカーから聞こえるので、障害物と衝突す
る危険を回避でき安全に、かつ、目的とする停止位置に
車輌を停止できる。なお、バースト波の発生間隔を０．
１秒にして実施したがこれをさらに長くすれば距離測定
間隔が長くなる。結果は車輌の走行に対応した配慮が必
要であり、車輌の動きにより距離測定間隔が長過ぎる
と、例えば断続音から連続音に切り替わるタイミングが
遅れ、停止するタイミングも遅れて衝突の危険性が高ま
ることになる。

【００３５】また、バースト波の発生間隔を短くすると
消費電流が増加し、電池の寿命が短くなる。車輌が時速
２ｋｍで動いていれば０．１秒で約６ｃｍ移動すること
になり、フレーキ等運転操作への配慮から、バースト波
の発生間隔は０．０５〜０．１秒程度が適当であり、こ
の範囲では安心感を持たせた車庫入れが可能な範囲とな
る。ここではＦＭ波で説明したがこれに限定しない。Ａ
Ｍ変調させてＡＭラジオで鳴らしても良い。警報音はブ
ザー音でなく、音声でもよい。例えば、「あと５０ｃｍ
です」とか「すぐ停止しなさい」という音声をラジオか
ら流すことを否定するものではない。この場合は、警報
信号発生回路を音声合成ＩＣに置換えることで可能とな
る。

【００３６】電池の消耗を防ぐ方法として、障害物１１
と車輌後進端１６との距離Ｌによるいわゆるスタンバイ
及び本番計測の区別をすることで可能となる。本発明で
はこれに限定されないが以下の方法を取ることが可能で
あった。いわゆるスタンバイ状態としてのバースト波の
発生間隔Ｂを１秒で動作させて消費電力を押さえながら
障害物１１と車輌後進端１６との距離Ｌの検知（という
ことは車輌の有無検知でもある）を常時計測し、障害物
１１と車輌後進端１６との距離Ｌが約２〜３ｍ以内にな
ったことを検知したら発生間隔Ｂを０．１秒間隔に切替
える方法をとった。なお、停車の判定は、障害物１１と
車輌後進端１６との距離Ｌ（正確には車輌と超音波セン
サの距離）がある時間変化しなくなれば停車と判断し
て、バースト波の発生間隔Ｂを１秒に変え、スタンバイ
状態となる１秒間隔で距離計測を行という方法も可能で
ある。具体的には、バースト波発振回路２より発生間隔
Ｂを０．１秒で発振させたバースト波を超音波センサ６
から信号処理回路５により図示しないマイコンにより処
理して切り替える。

【００３７】本発明にあっては、障害物と車輌端間の距
離が第１段階距離範囲パラメータの範囲内であるかの判
定を装置１で前記スタンバイ状態に保持し、実行させる
判定ステップ手段として常時計測した機能を有すること
になる。これと同時に距離がさらに接近した第２段階距
離範囲パラメータ判定ステップに移行する段階ではバー
スト波の発生間隔Ｂをスタンバイ状態より短くさせた距
離検知用手段の動作ステップへ移行させる手段を有する
ことになる。なお、スタンバイ状態としての意味は上記
した装置１としての本発明の目的に適った少なくとも第
１段階距離範囲パラメータの範囲内であるかの判定に必
要な電源の供給及び障害物１１と車輌後進端１６との距
離Ｌが約２〜３ｍ以内になったことを検知する超音波セ
ンサを備えた装置１として提供可能な機能の具備が必要
である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば従来技術に比較した格別
の効果が見いだされることが確認された。車輌搭載型は
センサを車輌前後に必要としているが、本発明によれ
ば、障害物付近に１基設置するのみで動作が可能、しか
も取付けが極めて簡単である。車輌搭載型でないための
副次的効果として当然ながら車体にキズをつけたり、外
見が悪くなるということもない。車輌に搭載されたラジ
オがあれば全て利用でき、危険箇所等に１台設置してお
けば出入りする車の全てに適用できる。

【００３９】請求項１の発明によれば、筐体を車庫の壁
等の障害物又はその近傍に設置して車輌端を障害物に接
近していく過程で、図５に示したように距離範囲パラメ
ータに応じた警報信号を段階的に発生させることで、フ
ェイルセーフ面に配慮したより衝突を未然に防止可能な
衝突防止警報発生方法及びその装置の提供にある。

【００４０】より具体的には距離範囲パラメータに応じ
た警報信号を段階的に変化させることでより的確に衝突
を未然に防止可能とした。請求項５の発明によれば、請
求項１の装置として、衝突防止警報発生装置として提供
できる。請求項７の発明によれば、請求項５の装置のよ
り具体的に、障害物と車輌端間の距離が第１段階距離範
囲パラメータの範囲内であるかの判定を装置１でスタン
バイ状態に保持し、実行させる判定ステップ手段として
常時計測した点に特徴を持たせ電池等の使用を可能とし
た。これと同時に距離がさらに接近した第２段階距離範
囲パラメータ判定ステップに移行する段階ではバースト
波の発生間隔Ｂをスタンバイ状態より短くさせた距離検
知用手段の動作ステップへ移行させることでより短時間
での測定精度を上げ、衝突防止警報発生装置としたこと
により車輌端を障害物に接近していく過程で、距離範囲
パラメータ範囲を選択適用させることで効果の優位性が
確保されることとなる。

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車輌用衝突防止警報装置のブロック
図。

【図２】図１の装置を使用した車輌の後進動作の説明
図。

【図３】超音波センサ送受信波形図。

【図４】車輌衝突防止装置のブロック図。

【図５】車輌用衝突防止警報装置の動作説明用フローチ
ャート図。

【図６】距離範囲パラメータに対する音声信号波形図。

【符号の説明】

１ 車輌用衝突防止警報装置 ２ バースト波発振回路 ３ ＦＭ発振回路 ４ アンテナ ５ 信号処理回路 ６ 超音波センサ ７ 警報ブザー ８ 制御回路部 ９ ケーブル １０ 超音波 １１ 障害物 １２ バッテリーケーブル １３ 電源部 １４ 車輌 １５ 後進方向 １６ 車輌後進端 １７ バースト波 １８ 超音波受信波 ３１ フローの開始端 ３５ 距離範囲Ｕステップ ３７ 距離範囲Ｖステップ ３８ 長い断続音 ３９ 距離範囲Ｗステップ ４０ 短い断続音 ４１ 距離範囲Ｘステップ ４２ 連続音 ４３ 停止判定ステップ ４５ 消音ステップ ４６ 終了端 Ｔ１ 最初のバースト波発振開始時 Ｔ２ 超音波受信開始時 Ｔ３ 次のバースト波発振開始時 Ｂ バースト波発生間隔 Ｔ 時間 Ｌ 距離

フロントページの続き (72)発明者 伊賀 一浩 静岡県富士宮市山宮2320番地11 株式会社 富士セラミックス内 Ｆターム(参考） 5J083 AA02 AB13 AC32 AD04 AE01 AF01 BA01 EB11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体を車庫の壁等の障害物又はその近
   傍に設置して障害物と車輌間の距離に応じた警報信号を
   前記車輌内の音声発生手段から告知させる車輌用衝突防
   止警報方法において、前記車輌端を障害物に接近してい
   く過程で、超音波センサにバースト波を加えて超音波信
   号を放射させ、前記車輌端からの超音波反射波を前記超
   音波センサで受けた受信信号から前記超音波センサと前
   記車輌端までの距離範囲パラメータを信号処理回路によ
   り演算し、前記演算された前記距離範囲パラメータに応
   じた警報信号を段階的に発生させ、前記警報信号による
   発振出力を無線送信手段により送信させ、これにより、
   前記車輌内の無線受信手段により受信し、該受信手段か
   ら音声発生手段により変換して音声による告知をさせる
   ことを特徴とした車輌用衝突防止警報発生方法。
2. 【請求項２】 警報信号を段階的に発生させる過程
   で、前記障害物と前記車輌端間の距離が衝突寸前範囲に
   達したときに停止指令の警報信号を発生させるステップ
   を付加した請求項１記載の音声による告知をさせること
   を特徴とした車輌用衝突防止警報発生方法。
3. 【請求項３】 前記無線送信手段及び前記無線受信手
   段がＦＭ変調方式又はＡＭ変調方式手段である請求項１
   又は請求項２記載の音声による告知をさせることを特徴
   とした車輌用衝突防止警報発生方法。
4. 【請求項４】 前記車輌端を障害物に接近していく過
   程で、前記障害物と前記車輌端間の距離が第１段階距離
   範囲パラメータの範囲内であるかの判定をスタンバイ状
   態に保持し、かつ、実行させる判定ステップと、ついで
   前記距離がさらに接近した第２段階距離範囲パラメータ
   の範囲内であるかの判定に移行する段階で距離検知用手
   段を動作状態へ移行させるステップを付加した請求項１
   及び請求項３のいずれか記載の音声による告知をさせる
   ことを特徴とした車輌用衝突防止警報発生方法。
5. 【請求項５】 筐体を車庫の壁等の障害物又はその近
   傍に設置して障害物と車輌間の距離に応じた警報信号を
   前記車輌内の音声発生手段から告知させる車輌用衝突防
   止警報装置において、前記筐体内の超音波センサと、該
   超音波センサにバースト波を加えて超音波を放射させる
   ためのバースト波発振回路と、前記車輌端を障害物に接
   近していく過程で、前記車輌端からの超音波反射波を前
   記超音波センサで受けた受信信号から前記超音波センサ
   と前記車輌端までの距離範囲パラメータを演算する信号
   処理手段と、前記演算された前記距離範囲パラメータに
   応じた警報信号を段階的に発生させる手段と、前記警報
   信号による発振出力を送信する無線送信手段とからな
   り、これにより前記車輌内に設置された無線受信手段
   と、該受信手段により音声発生手段を駆動させる手段と
   からなる音声による告知をさせることを特徴とした車輌
   用衝突防止警報発生装置。
6. 【請求項６】 車輌端を障害物に接近していく過程
   で、前記障害物と前記車輌端間の距離が３ｍの範囲内で
   あるかの第１段階距離範囲パラメータ判定ステップと、
   前記距離がさらに接近した第２段階距離範囲パラメータ
   判定ステップとそれにより第１の断続音出力手段と、前
   記第２段階距離よりさらに接近した第３段階距離範囲パ
   ラメータ判定ステップとそれにより第２の断続音出力手
   段と、前記第３段階距離よりさらに接近した第４段階距
   離範囲パラメータ判定ステップとそれにより第３の断続
   音又は連続音出力手段と、それら各段階において前記車
   輌の停止したかの判定ステップと前記停止したとき各段
   階の断続音又は連続音出力手段を消音させる手段と、こ
   れら各段階の断続音又は連続音出力手段を備えた無線送
   信手段とからなり、これにより車輌内に設置された受信
   手段音声発生手段を駆動させる手段とからなる音声によ
   る告知をさせることを特徴とした車輌用衝突防止警報発
   生装置。
7. 【請求項７】 前記障害物と前記車輌端間の距離が第
   １段階距離範囲パラメータの範囲内であるかの判定を前
   記車輌用衝突防止警報発生装置でスタンバイ状態に保持
   し、実行させる判定ステップ手段と、ついで前記距離が
   さらに接近した第２段階距離範囲パラメータ判定ステッ
   プに移行する段階で距離検知用手段の動作ステップへ移
   行させる手段とからなる音声による告知をさせることを
   特徴とした請求項５又は請求項６記載の車輌用衝突防止
   警報発生装置。