JP2005323306A - 無線バックレーダー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に運転手に対して死角の映像、及び被けん引車と障害物との距離を知らせる無線バックレーダー装置を提供する。
【解決手段】 無線送信処理ユニット（１０）と、無線受信処理ユニット（３０）と、複数の撮像素子（５０）とを含み、無線送信処理ユニット（１０）は、超音波センサ（２０）の検知信号を無線受信処理ユニット（３０）に送信し、また、前記無線受信処理ユニット（３０）は複数の撮像素子（５０）と接続されると共に、ビデオ図形文字重畳器（４０）を有し、これにより、取り込んだ複数の映像と、無線送信処理ユニット（１０）から送信された検知信号とを同時に圧縮し、表示器（６０）に送信して映し出すことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に運転手に対して死角の映像、及び被けん引車と障害物との距離を知らせる無線バックレーダー装置に関するものである。

一般の車輌にはバックレーダーを設置することができ、これにより、前進或いはバックする際、他の車輌或いは障害物までの距離を検知すると共に、接近した時には警告ブザーを発して、運転手に注意を促すことにより、運転中の安全性を向上させている。

従来のバックレーダーはその殆どが超音波センサにより検知を行ない、警報ブザーを制御するものであるが、実際の道路状況を把握することはできない。また、本来バックレーダーは運転手から視認できない場所を把握して、警告ブザーにより障害物までの距離を安全に保つものである。しかし、このようなバックレーダーは障害物が実際にどのような物、状況であるか視認することができないので、若し比較的低い可動障害物が自ら運転する車輌に接近してきた時には、咄嗟に避けることができない。

前記問題に鑑み、その後、撮像素子及びモニタ機能が備えられたバックレーダーが開発
され、このバックレーダーでは運転席のバックミラー或いは新たに取付ける表示器に、車両の後部に設置された撮像素子で取り込んだ映像を映し出すので、運転手に車輌後方の状況を伝えることができ、結果的に運転手の死角を減少させることができる。

しかし、この映像を映し出す機能を有するバックレーダーは現在のところ小型車しか適用できない不都合があると共に、一つの撮像素子しか設けられていないので、この種のバックレーダーを小型車より車幅の広い大型車に用いた場合、死角がかなり増えてしまう。故に、一つの撮像素子では明らかに運転手の死角全体をカバーすることはできない。また、だからといってむやみに撮像素子を複数に増やしたとしても、下記に記すような様々な技術的問題が発生する。
１． 有線式バックレーダーの場合
有線式バックレーダーは撮像素子を複数に増加させると、配線が困難になると共に、表示器は一つの撮像素子の映像を映し出すことはできるが、他の複数の撮像素子の映像を映し出すことはできない。
２． 無線式バックレーダーの場合
無線式バックレーダーは前記有線式バックレーダーのような配線の問題は無いが、複数の映像
読み取り器における無線チャンネル同士には相互干渉が発生すると共に、若し同一チャンネルのバックレーダーを備えた車輌が接近すると、互いに信号干渉が発生してしまう。

本発明は、
無線送信処理ユニット（１０）と、無線受信処理ユニット（３０）と、複数の撮像素子（５０）とを含み、
前記無線送信処理ユニット（１０）はメインコントロールユニット（１１）と、メインコントロールユニット（１１）と接続される複数の超音波センサ（２０）及び無線伝送モジュール（１２）とを含み、該メインコントロールユニット（１１）は前記複数の超音波センサ（２０）を介して異なる位置の検知信号を取得し、
前記無線受信処理ユニット（３０）は、制御器（３１）と、無線受信モジュール（３２）と、警報ユニット（３３）と、ビデオ図形文字重畳器（４０）とを含み、該制御器（３１）は無線受信モジュール（３２）、警報ユニット（３３）及びビデオ図形文字重畳器（４０）と接続され、
前記複数の撮像素子（５０）は、ビデオ図形文字重畳器（４０）と接続され、
前記ビデオ図形文字重畳器（４０）は、複数のビデオ入力端、データ入力端及びビデオ出力端を備え、該データ入力端は制御器（３１）の出力端に接続され、複数のビデオ入力端はそれぞれ対応する撮像素子（５０）と接続されることを特徴とする無線バックレーダー装置、を提供する。

本発明に係る無線バックレーダー装置は無線送信処理ユニット、無線受信処理ユニット及び車輌の周囲における、運転手の死角となる位置に設けられる複数の撮像素子を含み、前記無線送信処理ユニットはメインコントロールユニットと、メインコントロールユニットと接続される複数の超音波センサ及び無線伝送モジュールとから成り、該メインコントロールユニットは超音波センサの検知信号を処理して無線伝送モジュールに出力し、その後無線受信処理ユニットに伝送される。
また、該無線受信処理ユニットは複数の撮像素子と接続され、それにより、車輌の周辺における異なる位置の映像を読み取り、超音波センサで読み取った検知信号と複数の映像信号とを重畳して圧縮し、一つのビデオチャンネルから表示器に出力する。この構成によれば、該表示器の画面上において同時に、複数の文字や図形の映像信号を映し出すことができる。

故に、本発明は一つの表示器に複数の映像を表示できることから、運転手は車輌の周囲における死角の状況及び車輌と障害物との距離データを把握できるので、車輌運転時の安全性が向上する。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明に係る無線バックレーダー装置の回路ブロック図であり、図２は本発明に係る無線バックレーダー装置の無線送信処理ユニットの部分回路図であり、図３は本発明に係る無線バックレーダー装置の無線送信処理ユニットにおける信号処理回路の回路図であり、図４は本発明に係る無線バックレーダー装置の無線受信処理ユニットの部分回路図であり、図５は本発明に係る無線バックレーダー装置のビデオ図形文字重畳器の回路図であり、図６は本発明に係る無線バックレーダー装置の表示器における画面を示す正面図であり、図７は本発明に係る無線バックレーダー装置を大型車に設置した状態を示す平面図である。

図１乃至図３に示すように、本発明の大型車輌用無線バックレーダー装置は無線送信処理ユニット（１０）、無線受信処理ユニット（３０）及び複数の撮像素子（５０）を含む。
前記無線送信処理ユニット（１０）は、各超音波センサ（２０）のＩＤ番号を記憶するためのメモリ（１１１）に外部接続されるメインコントロールユニット（１１）と、
プロセッサ（２１１）、超音波受信モジュール（２１２）、信号増幅器（２１３）及びアナログ・デジタル・コンバータ（２１４）から成ると共に、該プロセッサ（２１１）がメインコントロールユニット（１１）に接続されることにより、検知信号をメインコントロールユニット（１１）に入力する信号処理回路（２１）を介してメインコントロールユニット（１１）の入力端に接続される複数の超音波センサ（２０）と、
メインコントロールユニット（１１）の出力端と接続され、メインコントロールユニット（１１）から出力された信号を無線信号に変換する無線送信モジュール（１２）と（尚、本実施例において、無線伝送モジュール（１２）はRF信号送信モジュールであり、周波数ホッピング方式或いはスペクトラム拡散方式の変調技術を採用することにより、他の同一の無線チャンネルの通信装置との相互干渉を防ぐものである）、を含む。

前記メインコントロールユニット（１１）は各超音波センサ（２０）から出力された検知信号を受信、制御して、障害物が接近しているかどうかを判断し、接近している時はその距離データを、複数のデータを無線信号に変換して外部へ伝送する無線伝送モジュール（１２）に出力する。

図４に示すように、前記無線受信処理ユニット（３０）は、各超音波センサ（２０）のＩＤ番号を記憶するためのメモリ（３１１）に外部接続される制御器（３１）と、
制御器（３１）の入力端に接続され、前記無線伝送モジュール（１２）より伝送された無線検知信号を受信する無線受信モジュール（３２）と（本実施例において、無線受信モジュールはＲＦ信号受信モジュールである）、
制御器（３１）の出力端に接続されると共に、該制御器（３１）より警報を発する制御を受け、運転手に警告を促がす警報ユニット（３３）と、
複数のビデオ入力端、データ入力端及びビデオ出力端を備え、該データ入力端は制御器（３１）の出力端に接続され、複数のビデオ入力端はそれぞれ対応する撮像素子（５０）と接続されるビデオ図形文字重畳器（４０）（図５を参照）と、を含み、
前記ビデオ出力端は表示器（６０）と接続され、該表示器（６０）は画面上に機能キーが設けられるタッチパネルモニタである。

図５に示すように、ビデオ図形文字重畳器（４０）は、レジスタ（４１１）と外部接続されるプログラム可能型論理プロセッサ（４１）と、
アナログ・デジタル・コンバータ（４２１）及び水平同期信号セパレータ（４２２）を介してプログラム可能型論理プロセッサ（４１）及びレジスタ（４１１）に接続され、その中の複数のビデオ入力端が複数の撮像素子（５０）と接続される多対一マルチプレクサ（４２）と、
プログラム可能型論理プロセッサ（４１）の入力端に設けられる制御器接続用インターフェース（４３）と、
プログラム可能型論理プロセッサ（４１）の出力端及び表示器（６０）の入力端に設けられ、重畳後の映像データをビデオ信号に変換して表示器（６０）に入力するデジタル・アナログ・コンバータ（４４）と、を含む。

更に、前記プログラム可能型論理プロセッサ（４１）は制御器接続用インターフェース（４３）を介して制御器（３１）と接続され、該制御器（３１）は無線送信処理ユニット（１０）から送られた距離データを受信するので、プログラム可能型論理プロセッサ（４１）は距離データを得られると共に、多対一マルチプレクサ（４２）を制御して異なるビデオチャンネルを順番に切換え、更にアナログ・デジタル・コンバータ（４２１）によりビデオ映像信号をデジタルデータに変換し、そのビデオ映像信号に水平同期信号セパレータ（４２２）から分離した水平同期パルス信号に基づいて、複数のビデオ映像データを一定のタイミングでレジスタ（４１１）に書き込む。

前記プログラム可能型論理プロセッサ（４１）は特定の映像データに超音波センサ（２０）により検知した距離データを重畳すると共に、複数の撮像素子（５０）に入力された映像データと、超音波センサ（２０）の位置及び距離データを表す文字・図形データを、一つのビデオチャンネルにより伝送可能な映像データに圧縮してから出力する。即ち、プログラム可能型論理プロセッサ（４１）はデジタル・アナログ・コンバータ（４４）を介して映像データをビデオ信号に変換してから表示器（６０）に入力するので、表示中は複数の映像データ及び文字・図形を有する映像画面を同時に表示できる（図６を参照）。

図７は本発明の無線バックレーダー装置を大型の連結車（７０）に設置した状態を示すものであり、これからも分かるように、該連結車（７０）の後方に連結された被けん引車（７１）が右或いは左側に寄っている時には相当な死角ができるが、本発明によれば複数の撮像素子（５０）を死角の位置に設置でき、更に超音波センサ（２０）も組合わせて使用できるので、映像及びバックレーダーにより検知した距離を表示器（６０）上に表示することができる。また、図６及び図７に示すように、本実施例では三組の撮像素子（５０）及び三組の超音波センサ（２０）を使用し、それら三組の撮像素子（５０）及び三組の超音波センサ（２０）は連結車（６０）の後方に連結される被けん引車（７１）の左右及び後部にそれぞれ配置されるので、表示器（６０）の画面上に被けん引車（７１）の周囲における異なる映像を同時に表示できると共に、各超音波センサ（２０）が検知した各位置から障害物までの距離データを表示することができる。

また、図６に示すように、前記表示器（６０）の画面上には機能キーを有し、その機能キーを運転手が操作することにより、特定の一つの撮像素子の映像（例えば、画面１）のみを映し出すか、或いは全ての撮像素子の映像（画面１乃至３）を映し出すかを選択する。即ち、該表示器（６０）は制御器（３１）と接続されていることから、該制御器（３１）が、運転手が選択した機能の命令を制御器接続用インタフェース（４３）を介してプログラム可能型論理プロセッサ（４１）に伝え、該プログラム可能型論理プロセッサ（４１）により多対一マルチプレクサ（４２）を順番に切換えるか、或いは特定の一つの撮像素子（５０）の映像出力端に接続するかを制御して、前記機能を達成する。

上述したように、本発明の無線バックレーダー装置はビデオ図形文字重畳器（４０）により複数の撮像素子（５０）と超音波センサ（２０）とが組合わされ、該撮像素子（２０）は車体における、死角の位置に設置されるので、複数の撮像素子（５０）が取り込んだ死角の映像を表示器（６０）上に纏めて映し出すことができ、更に、前記ビデオ図形文字重畳器（４０）は図形・文字とビデオ映像との信号を一つに纏めることができるので、表示器（６０）の画面上に超音波センサ（２０）により検知した、車輌と障害物との距離データを表示できる。これにより、運転手は表示器（６０）を介して車体の周囲の視野をより広げられることから、車輌と障害物との接触の確率を大幅に低減できるので、運転中の安全性を向上させることができる。

本発明に係る無線バックレーダー装置の回路ブロック図である。 本発明に係る無線バックレーダー装置の無線送信処理ユニットの部分回路図である。 本発明に係る無線バックレーダー装置の無線送信処理ユニットにおける信号処理回路の回路図である。 本発明に係る無線バックレーダー装置の無線受信処理ユニットの部分回路図である。 本発明に係る無線バックレーダー装置のビデオ図形文字重畳器の回路図である。 本発明に係る無線バックレーダー装置の表示器における画面を示す正面図である。 本発明に係る無線バックレーダー装置を大型車に設置した状態を示す平面図である。

符号の説明

１０ 無線送信処理ユニット
１１ メインコントロールユニット
１１１ メモリ
１２ 無線伝送モジュール
２０ 超音波センサ
２１ 信号処理回路
２１１ プロセッサ
２１２ 超音波受信モジュール
２１３ 信号増幅器
２１４ アナログ・デジタル・コンバータ
３０ 無線受信処理ユニット
３１ 制御器
３１１ メモリ
３２ 無線受信モジュール
３３ 警報ユニット
４０ ビデオ図形文字重畳器
４１ プログラム可能型論理プロセッサ
４１１ レジスタ
４２ 多対一マルチプレクサ
４２１ アナログ・デジタル・コンバータ
４２２ 水平同期信号セパレータ
４３ 制御器接続用インターフェース
４４ デジタル・アナログ・コンバータ
５０ 撮像素子
６０ 表示器
７０ 連結車
７１ 被けん引車

Claims (7)

1. 無線送信処理ユニット（１０）と、無線受信処理ユニット（３０）と、複数の撮像素子（５０）とを含み、
   前記無線送信処理ユニット（１０）は、メインコントロールユニット（１１）と、メインコントロールユニット（１１）と接続される複数の超音波センサ（２０）及び無線伝送モジュール（１２）とを含み、該メインコントロールユニット（１１）は前記複数の超音波センサ（２０）を介して異なる位置の検知信号を取得し、
   前記無線受信処理ユニット（３０）は、制御器（３１）と、無線受信モジュール（３２）と、警報ユニット（３３）と、ビデオ図形文字重畳器（４０）とを含み、該制御器（３１）は無線受信モジュール（３２）、警報ユニット（３３）及びビデオ図形文字重畳器（４０）と接続され、
   前記複数の撮像素子（５０）は、ビデオ図形文字重畳器（４０）と接続され、
   前記ビデオ図形文字重畳器（４０）は、複数のビデオ入力端、データ入力端及びビデオ出力端を備え、該データ入力端は制御器（３１）の出力端に接続され、複数のビデオ入力端はそれぞれ対応する撮像素子（５０）と接続されることを特徴とする、
   無線バックレーダー装置。
2. 前記ビデオ図形文字重畳器（４０）は、レジスタ（４１１）と外部接続されるプログラム可能型論理プロセッサ（４１）と、
   アナログ・デジタル・コンバータ（４２１）及び水平同期信号セパレータ（４２２）を介してプログラム可能型論理プロセッサ（４１）及びレジスタ（４１１）に接続され、その中の複数のビデオ入力端が複数の撮像素子（５０）と接続される多対一マルチプレクサ（４２）と、
   プログラム可能型論理プロセッサ（４１）の入力端に設けられる制御器接続用インターフェース（４３）と、
   プログラム可能型論理プロセッサ（４１）の出力端及び表示器（６０）の入力端に設けられ、重畳後の映像データをビデオ信号に変換して表示器（６０）に入力するデジタル・アナログ・コンバータ（４４）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の無線バックレーダー装置。
3. 前記無線送信処理ユニット（１０）のメインコントロールユニット（１１）は各超音波センサ（２０）のＩＤ番号を記憶するためのメモリ（１１１）に外部接続され、
   前記各超音波センサ（２０）は、信号処理回路（２１）を介してメインコントロールユニット（１１）の入力端に接続され、それにより、超音波センサ（２０）のアナログ信号がデジタル信号に変換されてメインコントロールユニット（１１）に入力され、
   無線伝送モジュール（１２）は、ＲＦ信号送信モジュールであり、周波数ホッピング方式或いはスペクトラム拡散方式の変調技術を採用することにより、他の同一の無線チャンネルの通信装置との干渉を防ぐことを特徴とする、請求項２に記載の無線バックレーダー装置。
4. 前記信号処理回路（２１）は、プロセッサ（２１１）、超音波受信モジュール（２１２）、信号増幅器（２１３）及びアナログ・デジタル・コンバータ（２１４）から成り、該プロセッサ（２１１）がメインコントロールユニット（１１）に接続されることにより、検知信号がメインコントロールユニット（１１）に入力されることを特徴とする、請求項３に記載の無線バックレーダー装置。
5. 前記制御器（３１）は、各超音波センサ（２０）のＩＤ番号を記憶するためのメモリ（３１１）に外部接続され、また、前記無線受信モジュール（３２）はＲＦ信号受信モジュールであることを特徴とする、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の無線バックレーダー装置。
6. 前記ビデオ図形文字重畳器（４０）のビデオ出力端は表示器（６０）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の無線バックレーダー装置。
7. 前記表示器（６０）はタッチパネルモニタであることを特徴とする、請求項６に記載の無線バックレーダー装置。

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