JP2007057527A - Obstruction detection system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an obstruction detection system for a vehicle excellent in an obstruction detection which can aim at the improvement in an obstruction detection capability near a vehicle. <P>SOLUTION: In the obstruction detection system for the vehicle which arranges an ultrasonic sensor 2 into a vehicle body, and performs the obstruction detection of the vehicle 1 circumference, an center axis 22 of a wave transmitting direction of the ultrasonic sensor 2 is established approximately along the surface 12 of the vehicle body. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波センサを車体に配置して車両周辺の障害物検知を行う車両用障害物検知システムに関する。   The present invention relates to an obstacle detection system for a vehicle that detects an obstacle around a vehicle by arranging an ultrasonic sensor on a vehicle body.

従来、この種の車両用障害物検知システムとして、車両のバンパーに超音波センサを水平方向に複数配置するとともに、これら超音波センサの送波方向の中心軸を車両に対して水平方向に設定し、超音波センサが取り付けられた車両の表面から法線方向に超音波を送波しているものがある。そして、超音波センサから送波された超音波の障害物による反射波を超音波センサが受波するまでの時間により、超音波センサと障害物との間の距離を検知し、その距離が一定の範囲内にあればその障害物の存在を運転者に知らせている。   Conventionally, as this kind of vehicle obstacle detection system, a plurality of ultrasonic sensors are horizontally arranged on the bumper of the vehicle, and the center axis of the transmission direction of these ultrasonic sensors is set to be horizontal with respect to the vehicle. In some cases, ultrasonic waves are transmitted in the normal direction from the surface of the vehicle to which the ultrasonic sensor is attached. The distance between the ultrasonic sensor and the obstacle is detected by the time until the ultrasonic sensor receives the reflected wave from the ultrasonic obstacle transmitted from the ultrasonic sensor, and the distance is constant. If it is within the range, the driver is informed of the presence of the obstacle.

超音波センサには、単一の超音波センサにて超音波の送受波を行い障害物を検知するものと、一対の超音波センサを構成し、そのうちの一方の超音波センサから超音波を送波し、他方の超音波センサにて反射波を受波して障害物を検知するものとがある。超音波センサを含む平面上におけるその検知範囲は、前者の単一の超音波センサの場合は扇状であり、後者の一対の超音波センサの場合は楕円状の形状を成している。   The ultrasonic sensor consists of a single ultrasonic sensor that transmits and receives ultrasonic waves to detect obstacles and a pair of ultrasonic sensors, and transmits ultrasonic waves from one of the ultrasonic sensors. There are some which detect an obstacle by receiving a reflected wave with the other ultrasonic sensor. The detection range on the plane including the ultrasonic sensor has a fan shape in the case of the former single ultrasonic sensor, and an elliptical shape in the case of the latter pair of ultrasonic sensors.

上述した車両用障害物検知システムでは、この単一の超音波センサ、一対の超音波センサ、または、その両方のセンサを組み合わせることにより、様々な障害物検知範囲を設定することを可能にしている(例えば特許文献1)。   In the vehicle obstacle detection system described above, it is possible to set various obstacle detection ranges by combining the single ultrasonic sensor, the pair of ultrasonic sensors, or both sensors. (For example, patent document 1).

特開2001−208843号公報(明細書第[0010]段落及び図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2001-208843 (paragraph [0010] paragraph and FIG. 1)

しかしながら、上述した車両用障害物検知システムにおける超音波センサは、何れも超音波の送波方向の中心軸は車両に対して水平方向に設定され、超音波センサが取り付けられた車両の表面に対して法線方向に超音波を送波している。超音波センサは、その性質上センサヘッド近傍に不検知範囲を有しており、この範囲においては障害物を検知することはできない。したがって、車両のバンパーに超音波センサが配置されている場合、バンパーに障害物が近付き過ぎると、この不検知範囲の存在により、その障害物を検知することができないという問題があった。また、超音波センサはバンパーに配置されているため、車両後部ドアの開扉により、超音波センサの障害物検知範囲外に車両後部ドアの一部が出てしまうと、車両後部ドアの開扉方向の障害物を検知できなくなるという問題も生じていた。   However, the ultrasonic sensors in the above-described obstacle detection system for a vehicle are all set so that the central axis of the ultrasonic wave transmission direction is set in a horizontal direction with respect to the vehicle, and the ultrasonic sensor is attached to the surface of the vehicle. Ultrasonic waves are transmitted in the normal direction. The ultrasonic sensor has a non-detection range in the vicinity of the sensor head due to its property, and an obstacle cannot be detected in this range. Therefore, when the ultrasonic sensor is arranged in the bumper of the vehicle, there is a problem that if the obstacle is too close to the bumper, the obstacle cannot be detected due to the presence of the non-detection range. In addition, since the ultrasonic sensor is arranged on the bumper, if the rear door of the vehicle is opened and a part of the rear door of the vehicle comes out of the obstacle detection range of the ultrasonic sensor, the rear door of the vehicle is opened. There was also a problem that obstacles in the direction could not be detected.

本発明は、かかる問題点に着目してなされたものであり、その目的は、車両近傍の障害物検知能力の向上を図ることができる障害物検知に優れた車両用障害物検知システムを提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems, and an object thereof is to provide a vehicle obstacle detection system excellent in obstacle detection that can improve the obstacle detection ability in the vicinity of the vehicle. There is.

上記目的を達成するための本発明に係る車両用障害物検知システムの第一特徴構成は、超音波センサを車体に配置して車両周辺の障害物検知を行う車両用障害物検知システムにおいて、前記超音波センサの送波方向の中心軸が車体の表面に略沿って設定されている点にある。   The first feature configuration of the vehicle obstacle detection system according to the present invention for achieving the above object is the vehicle obstacle detection system for detecting obstacles around the vehicle by arranging an ultrasonic sensor on the vehicle body. The center axis in the transmission direction of the ultrasonic sensor is set substantially along the surface of the vehicle body.

本構成のごとく、超音波センサの送波方向の中心軸を車体の表面に略沿って設定することにより、車両近傍の障害物検知の向上を図ることができる。すなわち、例えばバンパー上方の車体に超音波センサを配置し、その超音波センサの送波方向の中心軸を車体の表面に略沿って下方に傾斜させてバンパー近傍を検知範囲に収めることにより、バンパー近傍における不検知範囲の発生を回避することができ、バンパー近傍における障害物の検知が可能になる。なお、ここで「送波方向の中心軸」とは、超音波センサから発信された超音波の強さが最大の方向軸のことを表している。   As in this configuration, the obstacle detection near the vehicle can be improved by setting the central axis in the transmission direction of the ultrasonic sensor substantially along the surface of the vehicle body. That is, for example, by placing an ultrasonic sensor on the vehicle body above the bumper and tilting the central axis in the transmission direction of the ultrasonic sensor substantially along the surface of the vehicle body so that the vicinity of the bumper is within the detection range, the bumper Occurrence of a non-detection range in the vicinity can be avoided, and an obstacle in the vicinity of the bumper can be detected. Here, the “center axis in the transmission direction” represents the direction axis with the maximum intensity of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第二特徴構成は、前記車体の表面が前記超音波センサの検知範囲に含まれている点にある。   A second characteristic configuration of the vehicle obstacle detection system according to the present invention is that the surface of the vehicle body is included in a detection range of the ultrasonic sensor.

本構成のごとく、超音波センサの検知範囲に車体の表面を含むことで、超音波センサから直接送波された超音波と併せ、車体の表面上で反射された超音波も障害物検知に利用することができる。また、超音波センサから直接送波された超音波では検知し難い形状の障害物でも、車体の表面上で反射された超音波を用いることにより検知し易くなる場合もあり、効果的な障害物検知が可能となる。   As in this configuration, by including the surface of the vehicle body in the detection range of the ultrasonic sensor, ultrasonic waves reflected directly on the surface of the vehicle body are also used for obstacle detection along with the ultrasonic waves directly transmitted from the ultrasonic sensor. can do. In addition, an obstacle that has a shape that is difficult to detect with an ultrasonic wave directly transmitted from an ultrasonic sensor may be easily detected by using an ultrasonic wave reflected on the surface of the vehicle body. Detection is possible.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第三特徴構成は、前記車体の表面が揺動する車両ドアの表面である点にある。   A third characteristic configuration of the vehicle obstacle detection system according to the present invention is that the surface of the vehicle body is a surface of a vehicle door that swings.

本構成のごとく、揺動する車両ドアの表面に略沿って超音波センサの送波方向の中心軸が設定されることにより、揺動する車両ドアが開扉する際にもドアと共に超音波センサの検知範囲が動くことになり、車両ドアの開扉方向の障害物を検知することが可能となる。   As in this configuration, the center axis in the transmission direction of the ultrasonic sensor is set substantially along the surface of the swinging vehicle door, so that even when the swinging vehicle door opens, the ultrasonic sensor together with the door is opened. This makes it possible to detect an obstacle in the opening direction of the vehicle door.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第四特徴構成は、前記揺動する車両ドアの表面の先端部が前記超音波センサの検知範囲に含まれている点にある。   A fourth characteristic configuration of the vehicle obstacle detection system according to the present invention is that a front end portion of the surface of the swinging vehicle door is included in a detection range of the ultrasonic sensor.

揺動する車両ドアの表面の先端部は、車両ドアの開扉時に最も動き出しの早い箇所、即ち、最も障害物に当たり易い箇所である。本構成のように、この先端部を超音波センサの検知範囲に含むことにより、車両ドアの開扉時における障害物検知が確実となる。
尚、本構成では、超音波センサを、車両ドアの表面の先端部が直接見通せる状態に設置して検知範囲を設けるのが好ましい。
しかしながら、一般に車両ドアの外表面は様々な凹凸形状を有している。本構成では、仮に、車両ドアの先端部が車両ドアの他の部分の影になる場合でも、車両ドアの先端部が前記検知範囲に入るように設定する。一般に、超音波が物体の表面近傍を通過する場合には、当該表面形状に沿ってある程度回折する。このため、本構成であれば、先端部が見通せなくとも、車両(車両ドア)の表面形状が、超音波が回折する程度の表面形状であれば、先端部近傍の障害物を検知できる。
さらに、車両ドアは一般に外方に凸形状をなしているが、車両ドアの先端部を検知範囲に入れるよう設定すれば、超音波センサから見てドア表面の最外縁部が確実に検知範囲に入ることになる。よって、車両ドアの近傍にある障害物を精度良く検出することができる。
The front end portion of the surface of the swinging vehicle door is a portion that starts most quickly when the vehicle door is opened, that is, a portion that is most likely to hit an obstacle. Like this structure, this front-end | tip part is included in the detection range of an ultrasonic sensor, and the obstruction detection at the time of opening of a vehicle door becomes reliable.
In this configuration, it is preferable to provide the detection range by installing the ultrasonic sensor in a state where the front end portion of the surface of the vehicle door can be directly seen.
However, in general, the outer surface of the vehicle door has various uneven shapes. In this configuration, even if the front end portion of the vehicle door becomes a shadow of other portions of the vehicle door, the front end portion of the vehicle door is set to fall within the detection range. In general, when ultrasonic waves pass near the surface of an object, they are diffracted to some extent along the surface shape. For this reason, with this configuration, even if the tip portion cannot be seen, if the surface shape of the vehicle (vehicle door) is such that the ultrasonic wave is diffracted, an obstacle near the tip portion can be detected.
Furthermore, the vehicle door is generally convex outward, but if the tip of the vehicle door is set to be within the detection range, the outermost edge of the door surface is reliably within the detection range when viewed from the ultrasonic sensor. Will enter. Therefore, the obstacle in the vicinity of the vehicle door can be detected with high accuracy.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第五特徴構成は、超音波センサの送波方向の中心軸と、超音波センサが取り付けられた車両ドア表面との間の角度(仰角)を所定の角度に設定する点にある。   According to a fifth characteristic configuration of the vehicle obstacle detection system according to the present invention, an angle (elevation angle) between a central axis in a transmission direction of the ultrasonic sensor and a vehicle door surface to which the ultrasonic sensor is attached is predetermined. The point is to set the angle.

超音波センサを、その送波方向の中心軸が車両ドアの表面に対して所定の仰角を成すように、車両ドアの表面に配置することで、超音波センサの測定範囲を車両表面に隣接して設定できるようになる。この超音波センサの仰角配置により、従来の法線方向への送波配置では避けることができなかった車体表面付近の不検知エリアを減少させることができ、障害物検知範囲を広くすることができる。さらには、仰角を調整し、超音波センサの測定範囲に車体表面を含めることで、放射状に広がる送波の一部を車体表面に浅い角度で入射させ送波方向側(超音波センサからみて遠方)へ反射させて迂回送波を作り出すことができる。その結果、この迂回送波が障害物に当たってできる迂回反射波と、送波が障害物に直接当たって跳ね返った直接反射波ができ、これら2つの反射を重なり合わせて、超音波センサ側へ出力として反射させることができるようになり、反射波の出力を大きくし、検知精度を向上することができる。   The ultrasonic sensor is arranged on the surface of the vehicle door so that the center axis of the transmission direction forms a predetermined elevation angle with respect to the surface of the vehicle door, so that the measurement range of the ultrasonic sensor is adjacent to the vehicle surface. Can be set. This elevation angle arrangement of the ultrasonic sensor can reduce the non-detection area near the vehicle body surface, which could not be avoided by the conventional transmission arrangement in the normal direction, and can widen the obstacle detection range. . Furthermore, by adjusting the elevation angle and including the vehicle body surface in the measurement range of the ultrasonic sensor, a portion of the radially spreading transmission is incident on the vehicle surface at a shallow angle so that the transmission direction side (distant from the ultrasonic sensor) ) To create a detour transmission. As a result, a detour reflected wave that this detour transmission wave hits the obstacle and a direct reflection wave that bounces back when the transmission directly hits the obstacle are generated, and these two reflections are overlapped to output to the ultrasonic sensor side. It becomes possible to reflect, the output of the reflected wave can be increased, and the detection accuracy can be improved.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第六特徴構成は、車両の外方に向けて超音波信号を送信する送信手段と、前記車両から離間した位置にある物体の表面で反射した前記超音波信号を受信する受信手段とを、前記車両の表面から前記車両の外方に偏位させた状態に設けると共に、前記車両の表面に対して前記受信手段と鏡像関係となる位置に仮想受信手段を設定し、前記送信手段から送信され、前記物体の表面および前記車両の表面で反射したのち前記受信手段で受信された超音波信号を、前記送信手段から送信され、前記物体の表面で反射したのち前記仮想受信手段で受信された迂回反射波信号とみなし、前記送信手段から送信され、前記物体の表面で反射したのち前記受信手段で受信された直接反射波信号と、前記迂回反射波信号とに基づいて、前記物体の位置を求める演算手段を備えた点にある。   A sixth characteristic configuration of the obstacle detection system for a vehicle according to the present invention includes a transmission unit that transmits an ultrasonic signal toward the outside of the vehicle, and the superstructure reflected by the surface of an object at a position away from the vehicle. And receiving means for receiving a sound wave signal in a state of being deviated from the surface of the vehicle to the outside of the vehicle, and virtual receiving means at a position having a mirror image relationship with the receiving means with respect to the surface of the vehicle The ultrasonic signal transmitted from the transmitting means, reflected by the surface of the object and the surface of the vehicle and then received by the receiving means is transmitted from the transmitting means and reflected by the surface of the object. The direct reflected wave signal received by the receiving means after being transmitted from the transmitting means and reflected by the surface of the object after being regarded as a bypass reflected wave signal received by the virtual receiving means, and the bypass reflected wave signal Based on lies in having an arithmetic means for determining the position of the object.

本構成により、物体の表面で反射したのち受信手段で受信した直接反射波信号と、送信手段から送信され、物体の表面および車両の表面で反射したのち受信手段で受信した超音波信号を、送信手段から送信され、物体の表面で反射したのち仮想受信手段で受信したものとする迂回反射波信号とに基づいて物体の位置を特定する。このため、受信手段が一つの場合であっても、受信手段が複数存在する場合と同様に、物体の位置を特定することができる。この結果、受信手段を複数設けなくてもよいので、簡単な構成で物体の位置を特定することができる。   With this configuration, the direct reflected wave signal received by the receiving means after being reflected by the surface of the object, and the ultrasonic signal transmitted from the transmitting means and received by the receiving means after being reflected by the surface of the object and the surface of the vehicle are transmitted. The position of the object is specified on the basis of the detour reflected wave signal transmitted from the means and received by the virtual receiving means after being reflected by the surface of the object. For this reason, even when the number of receiving means is one, the position of the object can be specified as in the case where there are a plurality of receiving means. As a result, since it is not necessary to provide a plurality of receiving means, the position of the object can be specified with a simple configuration.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第七特徴構成は、前記車両の表面が、前記車両に対して開閉駆動される開閉体の表面であり、前記演算手段によって特定された前記物体の位置が、予め前記開閉体の表面に対する外側に設定した所定領域にある場合に、前記開閉体の開き駆動を停止する制御手段を備えた点にある。   According to a seventh characteristic configuration of the vehicle obstacle detection system according to the present invention, the surface of the vehicle is a surface of an opening / closing body that is driven to open / close with respect to the vehicle, and the position of the object specified by the calculation means However, when it exists in the predetermined area | region previously set with respect to the surface of the said opening-closing body, it is the point provided with the control means which stops the opening drive of the said opening-closing body.

本構成により、演算手段によって特定された物体の位置が、予め開閉体の表面に対する外側に設定した所定領域にある場合に、制御手段が開閉体の開き駆動を停止する。このため、開閉体の外側付近に物体が存在する場合であっても、開閉体が物体に衝突するのを防止することができる。   With this configuration, when the position of the object specified by the calculation means is in a predetermined region set beforehand outside the surface of the opening / closing body, the control means stops the opening / closing body opening drive. For this reason, even when an object exists near the outside of the opening / closing body, the opening / closing body can be prevented from colliding with the object.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第八特徴構成は、前記送信手段が前記超音波信号をパルス送信するものであり、前記受信手段が受信した二つの超音波信号の受信タイミングが所定の時間以内である場合に、先に受信した前記超音波信号を前記直接反射波信号とし、後に受信した前記超音波信号を前記迂回反射波信号とする点にある。   An eighth characteristic configuration of the obstacle detection system for a vehicle according to the present invention is such that the transmission means transmits the ultrasonic signal in pulses, and the reception timing of the two ultrasonic signals received by the reception means is predetermined. When it is within the time, the ultrasonic signal received earlier is the direct reflected wave signal, and the ultrasonic signal received later is the detour reflected wave signal.

物体の表面の状態によっては、共通の超音波に基づく直接反射波信号と迂回反射波信号とを受信できない場合がある。しかし、超音波はパルス送信されるので、本構成のように、受信手段が受信した二つの超音波信号の受信タイミングが所定の時間以内である場合に、先に受信した前記超音波信号を直接反射波信号とし、後に受信した前記超音波を迂回反射波信号として演算することにより、直接反射波信号と迂回反射波信号の何れか一方しか受信できない場合であっても、異なるタイミングで送信された超音波信号に基づく二つの超音波信号によって、物体の位置を近似して特定することができる。   Depending on the state of the surface of the object, the direct reflected wave signal and the detour reflected wave signal based on common ultrasonic waves may not be received. However, since ultrasonic waves are transmitted in pulses, as in this configuration, when the reception timing of the two ultrasonic signals received by the receiving means is within a predetermined time, the previously received ultrasonic signals are directly Even if only one of the direct reflected wave signal and the detour reflected wave signal can be received by calculating the reflected ultrasonic wave as a reflected wave signal, the ultrasonic wave received later is transmitted at a different timing. The position of the object can be approximated and specified by two ultrasonic signals based on the ultrasonic signal.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第九特徴構成は、車両の外方に向けて超音波信号を送信する送信手段と、前記車両から離間した位置にある物体の表面で反射した前記超音波信号を異なる位置で夫々受信する複数の受信手段とを備え、当該複数の受信手段によって受信した超音波信号につき、前記送信手段により送信されてから各受信手段により受信された夫々の時間に基づいて前記物体の位置を特定し、当該特定した位置が前記車両の表面に対する内側であるとされた場合に、前記物体の現実の位置を、前記車両の表面に対して前記特定した位置と鏡像関係となる位置に設定する演算手段を備えた点にある。   A ninth characteristic configuration of the vehicle obstacle detection system according to the present invention includes: a transmission unit that transmits an ultrasonic signal toward the outside of the vehicle; and the superstructure reflected by the surface of an object at a position away from the vehicle. A plurality of receiving means for receiving the sound wave signals at different positions, respectively, and the ultrasonic signals received by the plurality of receiving means based on the respective times received by the receiving means after being transmitted by the transmitting means. If the position of the object is identified and the identified position is determined to be inside the surface of the vehicle, the actual position of the object is mirror-image related to the identified position with respect to the surface of the vehicle. It is in the point provided with the calculating means which sets to the position which becomes.

本構成のように複数の受信手段を備える場合、各受信手段が受信した反射波に基づいて物体の位置を特定することができる。
例えば、送信手段から送信された超音波信号の全てが、物体の表面で反射され、更に車両の表面で反射されたのち受信手段により受信された場合、反射波は車両の内側から返ってくるため、位置は車両の内部にあると特定される場合がある。
そこで、本構成では、特定した物体の位置が車両の表面に対する内側であるとされた場合に、演算手段が、物体の現実の位置を、車両の表面に対して、特定した位置と鏡像関係となる位置に設定する。この結果、受信手段が物体の表面で反射された反射波信号を直接受信できず、受信手段が車両の表面での反射を介した反射波信号を受信することにより、物体の位置を特定することができる。
When a plurality of receiving means are provided as in this configuration, the position of the object can be specified based on the reflected wave received by each receiving means.
For example, when all of the ultrasonic signals transmitted from the transmission means are reflected on the surface of the object and further reflected on the surface of the vehicle and then received by the reception means, the reflected waves return from the inside of the vehicle. The position may be identified as being inside the vehicle.
Therefore, in this configuration, when the position of the specified object is determined to be inside the surface of the vehicle, the calculation means determines the actual position of the object and the mirror image relationship with the specified position with respect to the surface of the vehicle. Set to the position. As a result, the receiving means cannot directly receive the reflected wave signal reflected from the surface of the object, and the receiving means receives the reflected wave signal via the reflection on the surface of the vehicle, thereby identifying the position of the object. Can do.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第十特徴構成は、前記車両の表面が、前記車両に対して開閉駆動される開閉体の表面であり、前記演算手段によって特定された前記物体の位置が、予め前記開閉体の表面に対する内側に設定した所定領域にある場合に、前記開閉体の開き駆動を停止する制御手段を備えた点にある。   In a tenth characteristic configuration of the vehicle obstacle detection system according to the present invention, the surface of the vehicle is a surface of an opening / closing body that is driven to open / close with respect to the vehicle, and the position of the object specified by the calculation means However, when it exists in the predetermined area | region preset inside the surface of the said opening-and-closing body, it exists in the point provided with the control means which stops the opening drive of the said opening-and-closing body.

本構成により、演算手段によって特定された物体の位置が、予め前記開閉体の表面に対する内側に設定した所定領域にある場合に、制御手段が開閉体の開き駆動を停止する。このため、受信手段が物体の表面で反射された反射波を直接受信できない場合であっても、開閉体の表面における反射波を受信して開閉体の開き駆動を停止することができる。   With this configuration, when the position of the object specified by the calculation means is in a predetermined region set in advance with respect to the surface of the opening / closing body, the control means stops the opening drive of the opening / closing body. For this reason, even if it is a case where a receiving means cannot receive the reflected wave reflected on the surface of the object directly, the reflected wave on the surface of the opening / closing body can be received and the opening drive of the opening / closing body can be stopped.

本発明に係る車両用障害物検知システムの第十一特徴構成は、前記所定領域が変更可能な点にある。   The eleventh characteristic configuration of the vehicle obstacle detection system according to the present invention is that the predetermined area can be changed.

開閉体の表面形状により、送信手段から送信された超音波信号が、物体の表面で反射され、更に車両の表面で反射されたのち受信手段により受信される場合の経路が異なり、特定される物体の位置も変化する。しかし、本構成により、開閉体の表面形状に応じて前記領域を変更することができるので、本装置を各種の開閉体を備えた多種の車両に用いることができる。   Depending on the surface shape of the opening and closing body, the ultrasonic signal transmitted from the transmitting means is reflected on the surface of the object, and further reflected on the surface of the vehicle and then received by the receiving means, and thus the specified object The position of also changes. However, according to the present configuration, the region can be changed according to the surface shape of the opening / closing body, so that the present apparatus can be used for various vehicles equipped with various opening / closing bodies.

[実施形態1]
本発明に係る車両用障害物検知システムの一実施形態について、図面に基づいて説明する。図1は車両1の後部ドア11に超音波センサを配置した場合の検知範囲を示す図であり、図2は図1の側面図を示している。なお、この後部ドア11は上下開閉式の揺動ドア(開閉体)となっている。
[Embodiment 1]
An embodiment of a vehicle obstacle detection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a detection range when an ultrasonic sensor is arranged on the rear door 11 of the vehicle 1, and FIG. 2 is a side view of FIG. The rear door 11 is an up-and-down open / close swinging door (open / close body).

これらの超音波センサから超音波が送波され、この超音波が障害物に当たって反射波が生じ、この反射波を元の超音波センサが受波する。この送波から受波までの時間により、超音波センサと障害物との間の距離を検知し、その距離が一定の範囲内にあれば、その障害物の存在を運転席におけるブザーや警告表示などにより運転者に知らせている。   Ultrasonic waves are transmitted from these ultrasonic sensors, the ultrasonic waves hit an obstacle to generate a reflected wave, and the reflected wave is received by the original ultrasonic sensor. The distance between the ultrasonic sensor and the obstacle is detected based on the time from the transmission to the reception. If the distance is within a certain range, the buzzer and warning display in the driver's seat indicate the presence of the obstacle. The driver is informed.

図1に示すように、車両の後部ドア11のヒンジ13近傍には超音波センサ2が配置されている。この超音波センサ2の送波方向の中心軸22は、図2に示すように、車両の後部ドア11の表面12Aに略沿って、下方に傾斜している。この中心軸22は、後部ドア11の表面12Aに「略沿う」のであるから、具体的にはこの中心軸22が後部ドア11の表面と成す角度が45°以内に収まることが好ましい。超音波センサ2の前方には検知範囲3が、超音波センサを含む平面上においては扇状、そして空間的には切頭円錐状に拡がっており、センサヘッド21の近傍には不検知範囲4が存在している。なお、例えば中心軸22と後部ドア11の表面12Aとの成す角度(仰角α)を90°未満かつ0°以上に設定すれば、超音波センサ2の切頭円錐状の検知範囲を後部ドア11の表面12Aに接して設定できるようになり、表面付近の不検知エリアを無くして障害物検知範囲を拡大できる。仰角αを60°以下かつ0°以上に設定すれば、低出力の超音波センサでも適用が可能となる。さらに、仰角αを45°以下かつ0°以上とすればさらに検知感度が向上し、電動で駆動される後部ドア11において、障害物の検知後、後部ドア11の開閉動作を停止することで、障害物との衝突を回避することが可能になる。   As shown in FIG. 1, the ultrasonic sensor 2 is disposed in the vicinity of the hinge 13 of the rear door 11 of the vehicle. As shown in FIG. 2, the center axis 22 in the transmission direction of the ultrasonic sensor 2 is inclined downward substantially along the surface 12 </ b> A of the rear door 11 of the vehicle. Since the central axis 22 is “substantially along” the surface 12 A of the rear door 11, specifically, the angle formed by the central axis 22 and the surface of the rear door 11 is preferably within 45 °. A detection range 3 extends in front of the ultrasonic sensor 2, extends in a fan shape on a plane including the ultrasonic sensor, and spatially in a truncated cone shape, and a non-detection range 4 is in the vicinity of the sensor head 21. Existing. For example, if the angle (elevation angle α) formed between the central axis 22 and the surface 12A of the rear door 11 is set to be less than 90 ° and 0 ° or more, the frustoconical detection range of the ultrasonic sensor 2 is set to the rear door 11. Can be set in contact with the front surface 12A, and the obstacle detection range can be expanded by eliminating the non-detection area near the surface. If the elevation angle α is set to 60 ° or less and 0 ° or more, it can be applied even to a low-power ultrasonic sensor. Furthermore, if the elevation angle α is 45 ° or less and 0 ° or more, the detection sensitivity is further improved, and in the rear door 11 that is electrically driven, after the obstacle is detected, the opening / closing operation of the rear door 11 is stopped, It becomes possible to avoid a collision with an obstacle.

図2から明らかなように、従来のように超音波センサをバンパーに取り付け、その送波方向の中心軸を水平方向に向けていた場合と異なり、本実施形態においては、バンパー14の近傍が超音波センサ2の検知範囲3に含まれている。超音波センサ2とバンパー14とを結ぶ直線上には凸状の後部ドア11の表面12Aが存在するが、超音波センサ2から送波された超音波は、この凸状の後部ドア11の表面12Aに沿ってバンパー14まで回り込むことができる。したがって、従来のようなバンパー近傍の不検知範囲の発生を回避することができ、バンパー近傍にある障害物の検知を行うことができる。   As is apparent from FIG. 2, unlike the conventional case where the ultrasonic sensor is attached to the bumper and the central axis of the transmission direction is directed horizontally, in the present embodiment, the vicinity of the bumper 14 is super It is included in the detection range 3 of the sonic sensor 2. The surface 12A of the convex rear door 11 exists on a straight line connecting the ultrasonic sensor 2 and the bumper 14, but the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor 2 is transmitted to the surface of the convex rear door 11. It can wrap around to bumper 14 along 12A. Therefore, the occurrence of a non-detection range in the vicinity of the bumper as in the prior art can be avoided, and an obstacle in the vicinity of the bumper can be detected.

図2に示すように、本実施形態においては、車体の表面12、特に後部ドア11の表面12Aが超音波センサ2の検知範囲3に含まれている。この場合、車体の表面12上で反射された超音波も障害物検知に利用することができる。すなわち、図4に示すように、超音波センサ2から経路XX’を通って直接障害物5に当たる通常の経路(直接反射波の経路)がある一方で、超音波センサ2から送波された超音波が車体の表面12上の点Pで反射され、経路YPY’を通って障害物5に当たる経路(迂回送波の経路)もあり、この経路で反射した超音波(迂回反射波)も障害物検知に利用することができる。さらに、通常の経路XX’では検知し難い形状の障害物、例えばXX’に略平行な形状の障害物の場合であっても、車体の表面で反射をした経路YPY’による超音波はXX’と平行ではないので、経路XX’による超音波に比べ障害物を検知し易くなる。このように、車体の表面を検知範囲に含めることで、効果的な障害物検知が可能となる。   As shown in FIG. 2, in this embodiment, the surface 12 of the vehicle body, particularly the surface 12 </ b> A of the rear door 11 is included in the detection range 3 of the ultrasonic sensor 2. In this case, the ultrasonic waves reflected on the surface 12 of the vehicle body can also be used for obstacle detection. That is, as shown in FIG. 4, while there is a normal path (direct reflected wave path) that directly hits the obstacle 5 through the path XX ′ from the ultrasonic sensor 2, an ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor 2 is present. A sound wave is reflected at a point P on the surface 12 of the vehicle body, and there is a route (a route for a detour transmission wave) that hits the obstacle 5 through a route YPY '. An ultrasonic wave (a detour reflected wave) reflected by this route is also an obstacle. Can be used for detection. Further, even in the case of an obstacle having a shape that is difficult to detect in the normal route XX ′, for example, an obstacle having a shape substantially parallel to XX ′, the ultrasonic wave by the route YPY ′ reflected on the surface of the vehicle body is XX ′. Therefore, it is easier to detect an obstacle than the ultrasonic wave by the path XX ′. Thus, effective obstacle detection becomes possible by including the surface of the vehicle body in the detection range.

また、超音波センサ2は車両の後部ドア11のヒンジ13近傍に配置されているため、この後部ドア11の開閉の際に超音波センサ2は後部ドア11と共に動くことになる。その結果、図3に示すように、超音波センサ2の送波方向の中心軸22は、常に車両の後部ドア11の表面に略沿った状態となり、後部ドア11の開扉と共に検知範囲3も動くことになる。したがって、後部ドア11の開扉方向に障害物が存在する場合、これを容易に検知することができる。   Further, since the ultrasonic sensor 2 is disposed in the vicinity of the hinge 13 of the rear door 11 of the vehicle, the ultrasonic sensor 2 moves together with the rear door 11 when the rear door 11 is opened and closed. As a result, as shown in FIG. 3, the center axis 22 in the transmission direction of the ultrasonic sensor 2 is always substantially along the surface of the rear door 11 of the vehicle. It will move. Therefore, when an obstacle exists in the opening direction of the rear door 11, this can be easily detected.

さらに、図1〜図3に示すように、超音波センサ2の検知範囲3には後部ドアの表面の先端部12aが含まれている。後部ドア11の表面の先端部12aは、後部ドア11の開扉時に最も動き出しの早い箇所、すなわち最も障害物に当たり易い箇所である。したがって、この先端部12aを超音波センサ2の検知範囲3に含むことにより、後部ドア11の開扉時における障害物検知をより確実なものとすることができる。   Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the detection range 3 of the ultrasonic sensor 2 includes a front end 12 a on the surface of the rear door. The front end portion 12a on the surface of the rear door 11 is a portion that starts most quickly when the rear door 11 is opened, that is, a portion that is most likely to hit an obstacle. Therefore, by including the tip portion 12a in the detection range 3 of the ultrasonic sensor 2, the obstacle detection when the rear door 11 is opened can be made more reliable.

超音波センサの送波方向の中心軸を例えば下方に傾斜させた場合、その検知範囲には、障害物だけでなく、バンパーなど車体の一部や縁石、道路などが含まれることがある。このような場合、通常の超音波センサを用いたのでは、これら車体の一部や縁石なども障害物として検知してしまい、その結果必要としない情報まで運転者に知らせることになり、効果的な障害物検知を行うことができない。したがって、障害物と障害物以外の物とを区別するため、所定の返答信号(返答時間や波形など)を除去することで対象となる障害物をより正確に検知することができる超音波センサを用いることによって、検知能力に優れた車両用障害物検知システムを提供することができる。   When the central axis in the transmission direction of the ultrasonic sensor is tilted downward, for example, the detection range may include not only an obstacle but also a part of a vehicle body such as a bumper, a curb, a road, and the like. In such a case, if a normal ultrasonic sensor is used, a part of the vehicle body or a curb is detected as an obstacle, and as a result, the driver is informed of unnecessary information, which is effective. Obstacle detection is not possible. Therefore, in order to distinguish an obstacle and an object other than an obstacle, an ultrasonic sensor that can detect a target obstacle more accurately by removing a predetermined response signal (response time, waveform, etc.) By using it, the obstacle detection system for vehicles excellent in the detection capability can be provided.

本実施形態では、上述したように、バンパー14などの車体の一部が超音波センサ2の検知範囲3に含まれている。したがって、バンパー14などの車体の一部からの反射波が生じており、効果的な障害物検知を行うためには、これを障害物と区別する必要がある。   In the present embodiment, as described above, a part of the vehicle body such as the bumper 14 is included in the detection range 3 of the ultrasonic sensor 2. Therefore, a reflected wave is generated from a part of the vehicle body such as the bumper 14, and it is necessary to distinguish this from an obstacle in order to perform effective obstacle detection.

そこで、本実施形態における超音波センサ2は、バンパー14などの車体の一部からの反射波と、対象とする障害物からの反射波とを区別するため、所定の返答信号は除去するように構成されている。例えばバンパー14の場合、後部ドア11が閉じている状態においては、超音波センサ2からバンパー14までの距離Lは一定なので、バンパー14に対する超音波の送波から受波までの返答時間Tも一定となる。したがって、返答信号のうち、この返答時間Tで返ってきたものを除去することにより、バンパーと障害物とを区別することができる。また同様にして、後部ドア11が閉じている状態においては、超音波センサ2に対してバンパー14の形状は一定なので、その反射波も一定のものとなる。このため、返答信号のうち、この反射波に相当する信号を除去することによっても、バンパーと障害物とを区別することができる。   Therefore, the ultrasonic sensor 2 according to the present embodiment is configured to remove a predetermined response signal in order to distinguish a reflected wave from a part of the vehicle body such as the bumper 14 and a reflected wave from a target obstacle. It is configured. For example, in the case of the bumper 14, since the distance L from the ultrasonic sensor 2 to the bumper 14 is constant when the rear door 11 is closed, the response time T from the transmission of ultrasonic waves to the reception of the bumper 14 is also constant. It becomes. Accordingly, the bumper and the obstacle can be distinguished by removing the response signal returned at the response time T. Similarly, when the rear door 11 is closed, since the shape of the bumper 14 is constant with respect to the ultrasonic sensor 2, the reflected wave is also constant. For this reason, the bumper and the obstacle can be distinguished by removing the signal corresponding to the reflected wave from the response signal.

勿論これらの方法は、バンパーだけでなく、その他の車体の一部に対しても適用することができる。また、検知範囲を車両から一定の距離に限定することにより、例えば一定の時間以上の返答時間で返ってきたものを除去することにより、縁石や道路などの地面付近にある物を超音波センサの検知範囲から除外することができる。   Of course, these methods can be applied not only to bumpers but also to other parts of the vehicle body. In addition, by limiting the detection range to a certain distance from the vehicle, for example, by removing what is returned with a response time of a certain time or more, objects near the ground such as curbs and roads can be detected by the ultrasonic sensor. It can be excluded from the detection range.

以上のように、障害物と障害物以外とを区別するため、所定の返答時間や波形などに基づく返答信号を除去することで対象となる障害物をより正確に検知することができ、検知能力に優れた車両用障害物検知システムを提供することが可能となる。   As described above, to distinguish between obstacles and non-obstacles, the target obstacle can be detected more accurately by removing the response signal based on the predetermined response time and waveform, etc. It is possible to provide an obstacle detection system for a vehicle excellent in the above.

[別実施形態1]
上記実施形態においては、超音波センサ2の検知範囲3に車体の表面12が含まれるように超音波センサ2の配置、その送波方向の中心軸22の方向を設定したが、勿論、その検知範囲に車体の表面を含まないようにしても良い。例えば、図5に示すように、送波方向の中心軸22と後部ドア11の表面12Aとが成す角度を大きくすることにより、その検知範囲3に車体の表面を含まないように設定することができる。この場合、上記実施形態と比べ、車両からより離れた場所でも障害物を検知することができる。
[Another embodiment 1]
In the above embodiment, the arrangement of the ultrasonic sensor 2 and the direction of the central axis 22 of the transmission direction are set so that the detection range 3 of the ultrasonic sensor 2 includes the surface 12 of the vehicle body. The range may not include the surface of the vehicle body. For example, as shown in FIG. 5, by increasing the angle formed by the central axis 22 in the transmission direction and the surface 12A of the rear door 11, the detection range 3 may be set so as not to include the surface of the vehicle body. it can. In this case, an obstacle can be detected at a location farther away from the vehicle than in the above embodiment.

[別実施形態2]
(障害物検知システムの概要)
この障害物検知システムは、特に限定はされないが、例えば図6に示すように、跳上げ式の後部ドア11を備えた、ハッチバック車に適用することができる。
図7に示すようにこの障害物検知システムは、車両1の外方に向けて超音波信号を送信する送信手段24と、車両1から離間した位置にある障害物5の表面で反射した前記超音波信号を受信する受信手段32とを備える。当該送信手段24と受信手段32とを備えたセンサヘッド21が後部ドア11の表面に配置されている。
また、受信手段32によって受信した超音波信号につき、送信から受信までに要した時間に基づいて前記障害物5の位置を特定する演算手段51を有する。
[Another embodiment 2]
(Outline of obstacle detection system)
Although this obstacle detection system is not particularly limited, for example, as shown in FIG. 6, the obstacle detection system can be applied to a hatchback vehicle including a flip-up type rear door 11.
As shown in FIG. 7, the obstacle detection system includes a transmission unit 24 that transmits an ultrasonic signal toward the outside of the vehicle 1, and the superstructure reflected by the surface of the obstacle 5 that is located away from the vehicle 1. Receiving means 32 for receiving a sound wave signal. A sensor head 21 including the transmission unit 24 and the reception unit 32 is disposed on the surface of the rear door 11.
Moreover, it has the calculating means 51 which pinpoints the position of the said obstruction 5 based on the time required from transmission to reception about the ultrasonic signal received by the receiving means 32.

この車両障害物検知システムは、超音波信号を発生させる発生部23を有する。発生部23は、演算手段51からのタイミング信号が入力されるごとに送信手段24に発振信号を出力して、送信手段24から超音波信号を送信する。
さらに、車両障害物検知システムは処理部31と検波部41とを有する。処理部31は、受信手段32にて受信した反射波信号に対して増幅、フィルタリング等の処理を行う。検波部41は、処理部31で処理された超音波信号を全波整流し、積分して包絡線反射波信号とする。そして、この包絡線波反射波が、演算手段51に出力される。演算手段51は、包絡線波反射波信号に基づいて障害物5の位置を検知する。
This vehicle obstacle detection system includes a generation unit 23 that generates an ultrasonic signal. The generation unit 23 outputs an oscillation signal to the transmission unit 24 every time the timing signal from the calculation unit 51 is input, and transmits an ultrasonic signal from the transmission unit 24.
Further, the vehicle obstacle detection system includes a processing unit 31 and a detection unit 41. The processing unit 31 performs processing such as amplification and filtering on the reflected wave signal received by the receiving unit 32. The detection unit 41 performs full-wave rectification on the ultrasonic signal processed by the processing unit 31 and integrates it to obtain an envelope reflected wave signal. Then, the envelope reflected wave is output to the computing means 51. The computing means 51 detects the position of the obstacle 5 based on the envelope reflected wave signal.

制御手段60は、演算手段51によって特定された障害物5の位置が、予め後部ドア11の表面に対する外側に設定した領域R1(図8参照)にある場合に、開閉体の開き駆動を停止するようバックドアアクチュエータ61を制御する。   The control means 60 stops the opening / closing body opening drive when the position of the obstacle 5 specified by the calculation means 51 is in a region R1 (see FIG. 8) set in advance outside the surface of the rear door 11. The back door actuator 61 is controlled.

(障害物位置の特定)
図8に示すように、受信手段32が受信する反射波信号には、前記送信手段24から送信され、前記障害物5の表面で反射したのち受信手段32で受信した反射波(以下、「直接反射波信号」と称する)と、障害物5の表面で反射された後に、車両1の表面で反射され、受信手段32に受信された反射波信号とが存在する。
つまり、図9に示すように障害物5に当たって反射された反射波が経路BOを通って直接受信手段32に受信される場合と、障害物5に当たって反射された反射波がさらに車体の表面上の点Pで反射され、経路BPOを通って受信手段32に受信される場合とがある。
(Identification of obstacle position)
As shown in FIG. 8, the reflected wave signal received by the receiving means 32 is transmitted from the transmitting means 24 and reflected by the receiving means 32 after being reflected by the surface of the obstacle 5 (hereinafter referred to as “directly”). And a reflected wave signal reflected by the surface of the vehicle 1 and then reflected by the surface of the vehicle 1 and received by the receiving means 32.
That is, as shown in FIG. 9, the reflected wave reflected by the obstacle 5 is directly received by the receiving means 32 through the path BO, and the reflected wave reflected by the obstacle 5 is further on the surface of the vehicle body. In some cases, the light is reflected at the point P and received by the receiving means 32 through the path BPO.

上述の2つの経路を経て受信手段32に受信された反射波信号に基づいて障害物5の位置を特定することができる。
図9に示すように、超音波が、経路BPOを経て受信手段32に受信される経路長と、車両1の表面(後部ドア11の表面)に対して受信手段32と、鏡位置に想定した仮想の仮想受信手段32’に、経路BO’を経て受信される経路長とが等しくなる。
従って、直接反射波信号と、経路BPOを通って受信手段32に受信された反射波信号を、経路BO’を通って仮想受信手段32’に受信されたとする反射波信号(以下、「迂回反射波信号」)とに基づいて、前記障害物5の位置を求めることができる。
つまり、送信手段24から超音波信号が送信されたのち直接反射波信号が受信されるまでの時間から求められる経路BOの経路長、送信手段24から超音波信号が送信されたのち迂回反射波信号が受信されるまでの時間から求められる経路BO’の経路長、及び受信手段32と仮想受信手段32’との間隔に基づいて、障害物5の位置を特定することができる。
The position of the obstacle 5 can be specified based on the reflected wave signal received by the receiving means 32 through the two paths described above.
As shown in FIG. 9, it is assumed that the ultrasonic wave is received at the receiving means 32 via the path BPO, the receiving means 32 and the mirror position with respect to the surface of the vehicle 1 (the surface of the rear door 11). The path length received via the path BO ′ is equal to the virtual virtual receiving means 32 ′.
Therefore, the direct reflected wave signal and the reflected wave signal received by the receiving means 32 through the path BPO are reflected on the reflected wave signal (hereinafter referred to as “bypass reflection”) received by the virtual receiving means 32 ′ through the path BO ′. The position of the obstacle 5 can be determined based on the “wave signal”).
That is, the path length of the path BO obtained from the time until the direct reflected wave signal is received after the ultrasonic signal is transmitted from the transmitting unit 24, and the detour reflected wave signal after the ultrasonic signal is transmitted from the transmitting unit 24 The position of the obstacle 5 can be specified on the basis of the path length of the path BO ′ obtained from the time until it is received and the interval between the receiving means 32 and the virtual receiving means 32 ′.

(演算手段による障害物位置の特定処理)
次に、演算手段51による障害物位置の特定処理について説明する。
受信手段32が、共通の超音波信号による、直接反射波信号と、迂回反射波信号とを受信した場合、超音波信号が障害物5の表面で反射してのち受信手段32に受信されるまでの経路長が異なる。このため、図10に示すように、演算手段51は、直接反射波信号による頂点P1及び迂回反射波信号による頂点P2の二つの頂点を有する包絡線波信号を得る。
演算手段51は、包絡線波形の頂点P1,P2を特定し、各頂点前の所定範囲の電圧カウンタ値を用いて、例えば最小二乗法により近似直線L1,L2を求める。そして、各近似直線が電圧カウンタ値0と交差するタイマカウント値(0クロス時刻)を求める。つまり、包絡線波の立上推測値T1,T2を特定する。
そして、立上推測値T1,T2から経路長BO及び経路長BO’を求め、この経路長BO及び経路長BO’、及び、受信手段32と仮想受信手段32’との間隔OO’に基づいて障害物5の位置を特定する。
(Identification processing of obstacle position by calculation means)
Next, the obstacle position specifying process by the calculation means 51 will be described.
When the reception unit 32 receives a direct reflected wave signal and a detour reflected wave signal based on a common ultrasonic signal, the ultrasonic signal is reflected by the surface of the obstacle 5 and then received by the reception unit 32. Have different path lengths. For this reason, as shown in FIG. 10, the computing means 51 obtains an envelope wave signal having two vertices, that is, a vertex P1 based on the direct reflected wave signal and a vertex P2 based on the detour reflected wave signal.
The computing unit 51 identifies the vertices P1 and P2 of the envelope waveform, and uses the voltage counter values in a predetermined range before each vertex to obtain approximate lines L1 and L2 by, for example, the least square method. Then, a timer count value (0 crossing time) at which each approximate line intersects with the voltage counter value 0 is obtained. That is, the estimated rise values T1 and T2 of the envelope wave are specified.
Then, the path length BO and the path length BO ′ are obtained from the estimated start values T1 and T2, and based on the path length BO and the path length BO ′ and the interval OO ′ between the receiving means 32 and the virtual receiving means 32 ′. The position of the obstacle 5 is specified.

一方、図11に示すように、障害物5の表面が平らな場合は、乱反射が起こらないので、送信手段24に近接して設けられた受信手段32が直接反射波を受信するためには、超音波が障害物5に対して略垂直に入射する必要がある。このため、障害物5がセンサヘッド21の検知範囲3の内部に存在しても、共通の超音波信号に基づく直接反射波と迂回反射波とを受信できない場合がある。この場合、異なるタイミングの超音波信号による直接反射波信号と迂回雄反射波信号とに基づいて障害物5の位置を検出する。
つまり、超音波信号を複数回発信して得られた反射波を例えば演算手段51のメモリに記憶しておき、その立上推測値が所定範囲内の反射波を抽出する。ここで、同じ障害物からの反射波信号だとすると、後部ドア11の開動作により障害物5との位置関係が変化することから、立上推測値が変化するので、前記所定範囲は後部ドア11の開速度及び超音波信号の送信タイミングに基づいて定められる。
そして、図12(a)に示す着目した波形W1と、図12(b)に示す抽出した波形W2とに基づいて障害物5の位置を特定する。
上述のように、直接反射波信号と迂回反射波信号とのうちの何れか一方しか受信できない場合であっても、障害物5の位置を特定することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 11, when the surface of the obstacle 5 is flat, irregular reflection does not occur. Therefore, in order for the receiving means 32 provided close to the transmitting means 24 to directly receive the reflected wave, It is necessary for the ultrasonic waves to be incident on the obstacle 5 substantially perpendicularly. For this reason, even if the obstacle 5 exists in the detection range 3 of the sensor head 21, there may be a case where the direct reflected wave and the detour reflected wave based on the common ultrasonic signal cannot be received. In this case, the position of the obstacle 5 is detected based on the direct reflected wave signal and the detour male reflected wave signal using ultrasonic signals at different timings.
That is, the reflected wave obtained by transmitting the ultrasonic signal a plurality of times is stored in, for example, the memory of the computing means 51, and the reflected wave whose rise estimated value is within a predetermined range is extracted. Here, if the reflected wave signal is from the same obstacle, the positional relationship with the obstacle 5 changes due to the opening operation of the rear door 11, and thus the estimated start value changes. It is determined based on the opening speed and the transmission timing of the ultrasonic signal.
Then, the position of the obstacle 5 is specified based on the focused waveform W1 shown in FIG. 12A and the extracted waveform W2 shown in FIG.
As described above, even when only one of the direct reflected wave signal and the detour reflected wave signal can be received, the position of the obstacle 5 can be specified.

[別実施形態3]
(障害物検知システムの概要)
この障害物検知システムは、上述の実施形態に係る車両障害物検知システムと同様に、跳上げ式の後部ドア11を備えた、ハッチバック車に適用することができる。
[Another embodiment 3]
(Outline of obstacle detection system)
Similar to the vehicle obstacle detection system according to the above-described embodiment, this obstacle detection system can be applied to a hatchback vehicle provided with a flip-up type rear door 11.

図13に示すように、この車両障害物検知システムは、車両1の外方に向けて超音波信号を送信する送信手段24と、前記車両1から離間した位置にある障害物5の表面で反射した前記超音波信号を異なる位置で夫々受信する複数の受信手段32とを備える。図14に示すように、例えば送信手段24と受信手段32a,32b,32cはセンサヘッド21に、夫々が正方形の頂点となる位置に設けてある。   As shown in FIG. 13, this vehicle obstacle detection system is reflected on the surface of the obstacle 5 located at a position apart from the transmission means 24 that transmits an ultrasonic signal toward the outside of the vehicle 1 and the vehicle 1. And a plurality of receiving means 32 for receiving the ultrasonic signals at different positions. As shown in FIG. 14, for example, the transmission unit 24 and the reception units 32a, 32b, and 32c are provided on the sensor head 21 at positions where the apexes of the square are formed.

また、この車両障害物検知システムは演算手段51を有する。演算手段51は、複数の受信手段32a,32b,32cによって受信した超音波信号につき、送信から受信までに要した夫々の時間(送信手段24により送信されてから各受信手段32a,32b,32cにより受信された夫々の時間)に基づいて障害物5の位置を特定する。さらに、この演算手段51は、特定した障害物5の位置が車両1の表面に対する内側であるとされた場合に、障害物5の現実の位置を、車両1の表面に対して特定した位置と鏡像関係となる位置に設定する。   Further, this vehicle obstacle detection system has a calculation means 51. The calculation means 51 uses the time required from transmission to reception for the ultrasonic signals received by the plurality of reception means 32a, 32b, and 32c (by the reception means 32a, 32b, and 32c after being transmitted by the transmission means 24). The position of the obstacle 5 is specified based on each received time). Further, when the position of the specified obstacle 5 is determined to be inside the surface of the vehicle 1, the calculation means 51 determines the actual position of the obstacle 5 as the position specified with respect to the surface of the vehicle 1. Set to a position that will be a mirror image.

制御手段60は、障害物5が演算手段51によって特定された障害物5の位置が、予め後部ドア11の表面に対する外側に設定した第1領域R1(図15参照)若しくは、後部ドア11の表面に対する内側に設定した第2領域R2(図15参照)にある場合に、後部ドア11の開き駆動を停止するようバックドアアクチュエータ61を制御する。   The control means 60 is configured so that the position of the obstacle 5 where the obstacle 5 is specified by the computing means 51 is set in advance in the first region R1 (see FIG. 15) outside the surface of the rear door 11 or the surface of the rear door 11 The back door actuator 61 is controlled so as to stop the opening drive of the rear door 11 when it is in the second region R2 (see FIG. 15) set to the inside.

(障害物位置の特定)
本構成のように複数の受信手段32a,32b,32cを備える場合、各受信手段32a,32b,32cが受信した反射波信号に基づいて障害物5の位置を特定することができる。
図15,16に示すように、反射波信号が受信手段32に受信される経路として、障害物5に当たって反射した超音波が直接受信手段32に受信される場合(経路BO)と、障害物5で反射された超音波が車体の表面上の点Pで反射されたのち受信手段32に受信される場合(経路BPO)とがある。
送信手段24から送信された超音波信号が、全て経路BPOを通って各受信手段32に受信された場合、反射波は車両1の内側から返ってくるため、障害物5は車両1の表面(後部ドアの表面)より車両内側にあると特定される場合がある
(Identification of obstacle position)
When a plurality of receiving means 32a, 32b, and 32c are provided as in this configuration, the position of the obstacle 5 can be specified based on the reflected wave signal received by each receiving means 32a, 32b, and 32c.
As shown in FIGS. 15 and 16, when the reflected wave signal is received by the receiving unit 32, when the ultrasonic wave reflected by the obstacle 5 is directly received by the receiving unit 32 (path BO), the obstacle 5 In some cases, the ultrasonic wave reflected at (1) is received by the receiving means 32 after being reflected at a point P on the surface of the vehicle body (path BPO).
When all the ultrasonic signals transmitted from the transmitting means 24 are received by the receiving means 32 through the path BPO, the reflected wave returns from the inside of the vehicle 1, so that the obstacle 5 is on the surface of the vehicle 1 ( May be identified as being inside the vehicle from the rear door surface)

つまり、図16に示すように、経路BPOを通って各受信手段32a,32b,32cに受信された超音波の経路長と、後部ドア11の表面に対して障害物5と鏡の関係にある仮想の障害物5’を想定した場合に、経路B’Oを通って各受信手段32a,32b,32cに受信された超音波の経路長とが等しくなる。
このため、経路BPOを通って超音波が受信手段32に受信された場合、実際に障害物5が存在する位置と鏡像の関係にある位置に障害物5が特定される。
That is, as shown in FIG. 16, the path length of the ultrasonic wave received by each receiving means 32a, 32b, 32c through the path BPO and the obstruction 5 and mirror are in relation to the surface of the rear door 11. When the virtual obstacle 5 ′ is assumed, the path lengths of the ultrasonic waves received by the receiving units 32a, 32b, and 32c through the path B′O are equal.
For this reason, when the ultrasonic wave is received by the receiving unit 32 through the path BPO, the obstacle 5 is specified at a position that is in a mirror image relationship with the position where the obstacle 5 actually exists.

このため、演算手段51が、後部ドア11の表面に対する内側に障害物5の位置が特定された場合に、障害物5の現実の位置を、後部ドア11の位置に対して特定した位置と鏡像関係となる位置に設定することにより障害物5の位置を特定することができる。   For this reason, when the position of the obstacle 5 is specified inside the surface of the rear door 11 by the calculation means 51, the actual position of the obstacle 5 is specified as a mirror image with the position specified for the position of the rear door 11. By setting the relevant position, the position of the obstacle 5 can be specified.

そして、演算手段51によって特定された障害物5の位置が、第2領域R2にあるとされた場合にも、制御手段60が後部ドア11の開き駆動を停止する。このため、受信手段32が障害物5の表面で反射された後、後部ドア11により反射された反射波しか受信できない場合であっても、後部ドア11の開き駆動を停止することができる。
なお、後部ドア11の表面形状により、送信手段24から送信された超音波信号が、障害物の表面で反射され、更に車両の表面で反射されてから受信手段32により受信される場合の経路が異なり、特定される障害物5の位置も変化する。このため、領域Rは、変更可能であることが好ましい。
Even when the position of the obstacle 5 specified by the calculation means 51 is in the second region R2, the control means 60 stops the opening drive of the rear door 11. For this reason, even if it is a case where only the reflected wave reflected by the rear door 11 can be received after the receiving means 32 is reflected on the surface of the obstacle 5, the opening drive of the rear door 11 can be stopped.
It should be noted that due to the surface shape of the rear door 11, there is a route when the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit 24 is reflected by the surface of the obstacle and further reflected by the surface of the vehicle and then received by the reception unit 32. Differently, the position of the specified obstacle 5 also changes. For this reason, it is preferable that the region R can be changed.

(演算手段による障害物位置の特定処理)
次に、障障害物位置の特定処理の一例について説明する。
ある測定タイミングで、各受信手段32a,32b,32cにて、夫々4つの反射波を受信した場合の処理について説明する。このとき、各受信手段32a,32b,32cにつき、図17に示すような4つの包絡線波形が夫々得られる。
まず、演算手段51は、夫々の受信手段32a,32b,32cごとに、各包絡線波形の頂点を特定し、各頂点P1,P2,P3,P4の前の所定範囲の電圧カウンタ値を用いて、例えば最小二乗法により近似直線L1,L2,L3,L4を求める。そして、各近似直線L1,L2,L3,L4が電圧カウント値0と交差するタイマカウント値(0クロス時刻)T1,T2,T3,T4を求める。つまり、包絡線波の立上推測値を特定する。この、頂点の特定及び立上推測値の特定を反射波信号W1,W2,W3,W4について行う。上述の処理を、各受信手段32a,32b,32cにつき夫々行う。
そして、図18に示すように、演算手段51は、得られた頂点のタイマカウント値、頂点の電圧カウント値及び立上推測値T1〜T4を、夫々の受信手段32ごとに、候補テーブル200に格納する。ここで、200aは受信手段32aにて得られた反射波信号についての候補テーブル、200bは受信手段32bにて得られた反射波信号についての候補テーブル、200cは受信手段32cにて得られた反射波信号についての候補テーブルである。
また、演算手段51は候補テーブルにおける立上推測値の関係に従って同一の障害物5に当たって反射した同一反射波の候補となる組み合わせを選択する。
つまり、候補テーブル200a−200b間で立上推測値の差が所定値α以下である候補の組を抽出する。また、候補テーブル200b−200c間で立上推測値の差が所定値β以下である候補の組を抽出する。さらに、候補テーブル200c−200a間で立上推測値の差が所定値γ以下である候補の組を抽出する。そして、最終的に抽出した各組みから全体としての組合を選定する。
ここで、所定値α,β,γは、各受信手段32a,32b,32cが受信した反射波信号が同一の障害物5によるものか否かを示す指標である。このα,β,γは、対応する受信手段32同士の間隔に基づいて経験的に、定められる値であり、本実施形態では、α,β,γ=160である。
(Identification processing of obstacle position by calculation means)
Next, an example of the obstacle obstacle position specifying process will be described.
A process when four reflected waves are received by each receiving means 32a, 32b, 32c at a certain measurement timing will be described. At this time, four envelope waveforms as shown in FIG. 17 are obtained for each receiving means 32a, 32b, and 32c.
First, the computing means 51 specifies the vertices of each envelope waveform for each of the receiving means 32a, 32b, and 32c, and uses the voltage counter values in a predetermined range before the vertices P1, P2, P3, and P4. For example, approximate lines L1, L2, L3, and L4 are obtained by a least square method. Then, timer count values (0 crossing times) T1, T2, T3, and T4 at which the approximate straight lines L1, L2, L3, and L4 intersect with the voltage count value 0 are obtained. That is, the estimated rise value of the envelope wave is specified. This apex specification and rise estimation value specification are performed for the reflected wave signals W1, W2, W3, and W4. The above-described processing is performed for each receiving means 32a, 32b, 32c.
Then, as shown in FIG. 18, the calculation means 51 stores the obtained vertex timer count value, vertex voltage count value, and estimated rise values T1 to T4 in the candidate table 200 for each reception means 32. Store. Here, 200a is a candidate table for the reflected wave signal obtained by the receiving means 32a, 200b is a candidate table for the reflected wave signal obtained by the receiving means 32b, and 200c is a reflection table obtained by the receiving means 32c. It is a candidate table about a wave signal.
In addition, the computing means 51 selects a combination that is a candidate for the same reflected wave reflected by the same obstacle 5 according to the relationship of the estimated rise value in the candidate table.
That is, a candidate set in which the difference in the estimated rise value between the candidate tables 200a and 200b is equal to or less than the predetermined value α is extracted. In addition, a candidate set in which the difference in the estimated start value between the candidate tables 200b-200c is equal to or less than the predetermined value β is extracted. Further, a candidate set in which the difference in the estimated rise value between the candidate tables 200c and 200a is equal to or smaller than the predetermined value γ is extracted. And the union as a whole is selected from each finally extracted combination.
Here, the predetermined values α, β, and γ are indexes indicating whether or not the reflected wave signals received by the receiving units 32a, 32b, and 32c are due to the same obstacle 5. These α, β, and γ are values determined empirically based on the interval between the corresponding receiving means 32, and in this embodiment, α, β, γ = 160.

候補テーブル200a−200b間での全ての候補の組合せについて、立上推測値の差を求め、求めた差が160以下である組が抽出される。この場合、図19(a)に示すように、候補1−候補1、候補3−候補3、候補4−候補4の3組が抽出される。
同様にして、図19(b)に示すように、候補テーブル200b−200c間では、候補1−候補1、候補2−候補2、候補3−候補3、候補4−候補4の4組が抽出される。また、図19(c)に示すように、候補テーブル200c−200a間では、候補1−候補1、候補3−候補3、候補4−候補4の3組が抽出される。
そして、これら抽出した組から全体としての候補の組合を選定する。つまり、候補テーブル200a−200b間、候補テーブル200b−200c間、候補テーブル200c−200a間でのいずれにおいても、立上推測値の差が160以下である組合を選定する。
つまり、例えば候補テーブル200aの候補1(5587)に着目した場合、図19(a)に示すように、候補テーブル200bにおいて、立上推測値の差が160以下であるのは候補1(5685)である。また、図19(c)に示すように、候補テーブル200cにおいて、立上推測値の差が160以下であるのは候補1(5744)である。このように、各候補テーブル200a,200b,200cの候補1に着目した場合、何れの候補テーブル200の候補1同士を比較しても立上推測値の差が160以下である。
従って、候補1−候補1−候補1の組合を組合1として選定する。同様の処理により、図20に示すように、三組の組合せが最終的な障害物5の候補の組合として選定される。
For all candidate combinations between the candidate tables 200a-200b, the difference between the rise estimation values is obtained, and the set having the obtained difference of 160 or less is extracted. In this case, as shown in FIG. 19A, three sets of candidate 1-candidate 1, candidate 3-candidate 3, and candidate 4-candidate 4 are extracted.
Similarly, as shown in FIG. 19B, four sets of candidate 1-candidate 1, candidate 2-candidate 2, candidate 3-candidate 3, and candidate 4-candidate 4 are extracted between candidate tables 200b-200c. Is done. As shown in FIG. 19C, three sets of candidate 1-candidate 1, candidate 3-candidate 3, and candidate 4-candidate 4 are extracted between candidate tables 200c-200a.
Then, candidate combinations as a whole are selected from these extracted combinations. That is, a combination having a difference in the estimated start value of 160 or less is selected in any of the candidate tables 200a-200b, the candidate tables 200b-200c, and the candidate tables 200c-200a.
That is, for example, when attention is paid to candidate 1 (5587) in candidate table 200a, as shown in FIG. 19 (a), in candidate table 200b, the difference between the estimated start values is 160 or less as candidate 1 (5585). It is. Further, as shown in FIG. 19C, in the candidate table 200c, the candidate 1 (5744) has a difference between the estimated start values of 160 or less. Thus, when attention is paid to candidate 1 of each candidate table 200a, 200b, and 200c, the difference in the estimated start value is 160 or less regardless of which candidate 1 of any candidate table 200 is compared.
Therefore, the union of candidate 1-candidate 1-candidate 1 is selected as union 1. By the same processing, as shown in FIG. 20, three combinations are selected as candidate combinations for the final obstacle 5.

そして、演算手段は、選定された候補の組合せに対応して、各波形の立ち上がり推測値を反射波の受信時刻として、各組合せごとに障害物の位置を、三角測量により図14及び図21に示す(X,Y,Z)座標として特定する。
例えば、図20の組合1から障害物5の位置を特定する場合、図22(a)に示すように、受信手段32aによる立上推測値(5587)から、受信手段32aと障害物5との距離D2を求め、受信手段32bによる立上推測値(5685)から、受信手段32bと障害物5との距離D1を求める。そして、距離D1と距離D2とから、障害物5のY方向距離y及び、Z方向距離zを求める。
また、図22(b)に示すように、受信手段32bによる立上推測値(5744)から、距離D3を求める。そして、距離D1と距離D3とから、障害物5のX方向距離x及び、Z方向距離zを求める。
上述の処理を各組合について夫々行い、図23に示すように、障害物1〜3の位置が特定される。
Then, the calculation means corresponds to the selected candidate combination, using the estimated rise value of each waveform as the reception time of the reflected wave, and the position of the obstacle for each combination in FIGS. 14 and 21 by triangulation. It is specified as the (X, Y, Z) coordinates shown.
For example, when the position of the obstacle 5 is specified from the combination 1 in FIG. 20, as shown in FIG. 22A, from the estimated start value (5587) by the receiving means 32a, the receiving means 32a and the obstacle 5 are The distance D2 is obtained, and the distance D1 between the receiving means 32b and the obstacle 5 is obtained from the estimated rise value (5585) by the receiving means 32b. Then, the Y-direction distance y and the Z-direction distance z of the obstacle 5 are obtained from the distance D1 and the distance D2.
Further, as shown in FIG. 22B, the distance D3 is obtained from the estimated start value (5744) by the receiving means 32b. Then, the X-direction distance x and the Z-direction distance z of the obstacle 5 are obtained from the distance D1 and the distance D3.
The above processing is performed for each association, and the positions of the obstacles 1 to 3 are specified as shown in FIG.

〔別実施形態4〕
上記実施形態では、上下開閉式の揺動する後部ドア11に超音波センサ2を配置した場合を示したが、勿論、左右開閉式などその他の揺動する車両ドアにも配置することができる。
[Another embodiment 4]
In the above embodiment, the case where the ultrasonic sensor 2 is arranged on the rear door 11 that swings up and down and opens and closes is shown, but it can of course be arranged on other swinging vehicle doors such as a left and right opening and closing type.

例えば、図24に、トラックの左右開閉式の後部ドア11’に超音波センサ2を配置する実施形態を示した。図24から明らかなように、この場合、超音波センサ2は左右のドアのヒンジ13の近傍に配置されている。そして、その送波方向の中心軸22は後部ドア11’の表面に略沿って、左側の超音波センサ2は右方向に、反対に右側の超音波センサ2は左方向に向けて設定している。また、その検知範囲3には、後部ドア11’の表面12A’が含まれ、後部ドア11’の表面の先端部12a’も含まれている。   For example, FIG. 24 shows an embodiment in which the ultrasonic sensor 2 is disposed on a rear door 11 ′ that can be opened and closed on the left and right sides of a truck. As is apparent from FIG. 24, in this case, the ultrasonic sensor 2 is disposed in the vicinity of the hinges 13 of the left and right doors. The center axis 22 in the transmission direction is set substantially along the surface of the rear door 11 ', the left ultrasonic sensor 2 is set to the right, and the right ultrasonic sensor 2 is set to the left. Yes. Further, the detection range 3 includes the surface 12A 'of the rear door 11' and the front end portion 12a 'of the surface of the rear door 11'.

したがって、後部ドア11’が開扉する際にも、超音波センサ2は後部ドア11’とともに動くことができ、その中心軸22は、常に車両の後部ドア11’の表面12A’に略沿った状態となる。すなわち、後部ドア11’の開扉と共に検知範囲3が動くので、後部ドア11’の開扉方向に障害物5が存在する場合、これを容易に検知することができる。さらに、後部ドア11’の開扉の際、最も障害物5に当たり易い箇所である後部ドア11’の表面の先端部12a’が超音波センサ2の検知範囲3に含まれることにより、後部ドア11’の開扉時における障害物5検知をより確実なものとすることができる。   Accordingly, even when the rear door 11 ′ is opened, the ultrasonic sensor 2 can move together with the rear door 11 ′, and its central axis 22 always follows the surface 12A ′ of the rear door 11 ′ of the vehicle. It becomes a state. That is, since the detection range 3 moves together with the opening of the rear door 11 ′, if there is an obstacle 5 in the opening direction of the rear door 11 ′, this can be easily detected. Further, when the rear door 11 ′ is opened, the front end portion 12 a ′ on the surface of the rear door 11 ′, which is the most likely to hit the obstacle 5, is included in the detection range 3 of the ultrasonic sensor 2. The obstacle 5 can be detected more reliably when the door is opened.

〔別実施形態5〕
上記実施形態においては、後部ドア11’のヒンジ13近傍に超音波センサ2を配置したが、勿論、それ以外の場所に配置しても良い。例えば、デザイン上の観点から、後部ドア11’のエンブレムにも配置することができ、この場合、その送波方向の中心軸を下方に傾斜して後部ドア11’の先端部を望むように設定することができる。
[Another embodiment 5]
In the above-described embodiment, the ultrasonic sensor 2 is disposed in the vicinity of the hinge 13 of the rear door 11 ′. For example, from the viewpoint of design, it can also be arranged on the emblem of the rear door 11 '. In this case, the center axis in the direction of transmission is inclined downward so that the front end of the rear door 11' is desired. can do.

また、図25(a)及び(b)に示すように、例えばトラックのウイング式のドア11”の場合は、上記実施形態のようにヒンジ近傍に超音波センサを配置しても、その車両ドアの表面の先端部12a”を検知範囲に収めることはできない。かかる場合には、ウイング式のドアの角部15に超音波センサ2を配置することにより、そのウイング式のドアの表面の先端部12a”を含むように超音波センサ2の送波方向の中心軸22をウイング式のドアの表面12A”に略沿って設定することができる。これにより、図25(b)に示すように、ウイング式のドア11”の開扉と共に超音波センサ2の検知範囲3が動き、車両の側方に障害物5が存在する場合でもこれを容易に検知することができる。さらに、ウイング式のドアの表面の先端部12a”が検知範囲3に含まれることにより、ウイング式のドア11”の開扉時における車両の側方の障害物5検知をより確実なものとすることができる。   Further, as shown in FIGS. 25A and 25B, for example, in the case of a truck wing type door 11 ″, even if an ultrasonic sensor is arranged near the hinge as in the above embodiment, the vehicle door The front end 12a ″ of the surface cannot be within the detection range. In such a case, by disposing the ultrasonic sensor 2 at the corner 15 of the wing-type door, the center of the ultrasonic sensor 2 in the transmission direction so as to include the front end portion 12a ″ of the surface of the wing-type door. The shaft 22 can be set substantially along the wing door surface 12A ″. As a result, as shown in FIG. 25 (b), the detection range 3 of the ultrasonic sensor 2 moves together with the opening of the wing-type door 11 ″, and this is easy even when there is an obstacle 5 on the side of the vehicle. Further, since the front end portion 12a "of the surface of the wing type door is included in the detection range 3, the obstacle 5 on the side of the vehicle when the wing type door 11" is opened is detected. Can be made more reliable.

〔別実施形態6〕
上記実施形態においては、超音波センサを車両ドアに配置したが、勿論、車両ドア以外の車体に配置しても良い。その場合でも超音波センサの送波方向の中心軸を車体の表面に略沿うように設定することができ、車両近傍の障害物5検知の向上を図ることができる。
[Another embodiment 6]
In the above embodiment, the ultrasonic sensor is disposed on the vehicle door, but may be disposed on the vehicle body other than the vehicle door. Even in this case, the center axis in the transmission direction of the ultrasonic sensor can be set so as to be substantially along the surface of the vehicle body, and the detection of the obstacle 5 in the vicinity of the vehicle can be improved.

本発明に係る車両用障害物検知システムの超音波センサの検知範囲を示す車両後面図The vehicle rear view which shows the detection range of the ultrasonic sensor of the obstacle detection system for vehicles which concerns on this invention 図1の検知範囲を示す車両側面図Vehicle side view showing the detection range of FIG. 図1の車両の後部ドアを開けた場合の検知範囲を示す車両側面図Vehicle side view showing detection range when rear door of vehicle of FIG. 1 is opened 車体における超音波の反射を示す概略図Schematic showing the reflection of ultrasonic waves in the car body 別実施形態1における超音波センサの検知範囲を示す車両側面図The vehicle side view which shows the detection range of the ultrasonic sensor in another Embodiment 1 別実施形態2における送信手段及び受信手段の取付位置を示す図The figure which shows the attachment position of the transmission means in another Embodiment 2, and a receiving means 別実施形態2の車両障害物検出システムの一例を示す図The figure which shows an example of the vehicle obstruction detection system of another Embodiment 2. 共通の超音波信号による反射波信号を受信する場合の車両後部を示す図The figure which shows the vehicle rear part in the case of receiving the reflected wave signal by a common ultrasonic signal 受信手段による反射波信号の受信経路を示す図The figure which shows the receiving path | route of the reflected wave signal by a receiving means 同一タイミングで反射波信号を受信した場合の包絡線波を示す図The figure which shows an envelope wave at the time of receiving a reflected wave signal at the same timing 異なるタイミングの反射波信号を受信する場合の車両後部を示す図The figure which shows the vehicle rear part in the case of receiving the reflected wave signal of a different timing 異なるタイミングの反射波信号を受信した場合の包絡線波を示す図The figure which shows an envelope wave at the time of receiving a reflected wave signal of different timing 別実施形態3の車両用障害物検出システムの一例を示す図The figure which shows an example of the obstacle detection system for vehicles of another Embodiment 3. 超音波センサの一例を示す図The figure which shows an example of an ultrasonic sensor 受信手段による反射波信号の受信経路を示す図The figure which shows the receiving path | route of the reflected wave signal by a receiving means 受信手段による反射波信号の受信経路を示す図The figure which shows the receiving path | route of the reflected wave signal by a receiving means 反射波の包絡線の一例を示す図The figure which shows an example of the envelope of a reflected wave 候補テーブルの一例を示す図The figure which shows an example of a candidate table 障害物による反射波を特定する処理の一例を示す図The figure which shows an example of the process which identifies the reflected wave by an obstruction 障害物による反射波を特定する処理の一例を示す図The figure which shows an example of the process which identifies the reflected wave by an obstruction 障害物の位置を特定する座標を示す図Diagram showing coordinates for identifying the position of an obstacle 障害物の位置の特定の仕方を示す図Diagram showing how to locate obstacles 特定された障害物の位置を示す図Diagram showing the location of the identified obstacle 別実施形態4における超音波センサの検知範囲を示す車両後面図Rear view of the vehicle showing the detection range of the ultrasonic sensor in another embodiment 4 別実施形態5における超音波センサの検知範囲を示す車両後面図Rear view of vehicle showing detection range of ultrasonic sensor in different embodiment 5

符号の説明Explanation of symbols

1 車両
2 超音波センサ
3 検知範囲
5 障害物
12 車体の表面
12A〜12A” 車両ドアの表面
12a〜12a” 車両ドアの表面の先端部
24 送信手段
32 受信手段
32’ 仮想受信手段
51 演算手段
60 制御手段
R 領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Ultrasonic sensor 3 Detection range 5 Obstacle 12 Car body surface 12A-12A "Vehicle door surface 12a-12a" Front end 24 of vehicle door surface Transmitting means 32 Receiving means 32 'Virtual receiving means 51 Calculation means 60 Control means R region

Claims (11)

超音波センサを車体に配置して車両周辺の障害物検知を行う車両用障害物検知システムにおいて、
前記超音波センサの送波方向の中心軸が車体の表面に略沿って設定されている車両用障害物検知システム。
In the vehicle obstacle detection system for detecting obstacles around the vehicle by placing an ultrasonic sensor on the vehicle body,
A vehicle obstacle detection system in which a center axis of a transmission direction of the ultrasonic sensor is set substantially along a surface of a vehicle body.
前記車体の表面が前記超音波センサの検知範囲に含まれている請求項1に記載の車両用障害物検知システム。   The vehicle obstacle detection system according to claim 1, wherein a surface of the vehicle body is included in a detection range of the ultrasonic sensor. 前記車体の表面が揺動する車両ドアの表面である請求項1又は2に記載の車両用障害物検知システム。   The vehicle obstacle detection system according to claim 1, wherein the surface of the vehicle body is a surface of a vehicle door that swings. 前記揺動する車両ドアの表面の先端部が前記超音波センサの検知範囲に含まれている請求項3に記載の車両用障害物検知システム。   The vehicle obstacle detection system according to claim 3, wherein a front end portion of the surface of the swinging vehicle door is included in a detection range of the ultrasonic sensor. 開閉動作する車両ドアのヒンジ近傍の表面に固定された超音波センサを備え、
前記超音波センサの送波方向の中心軸は前記車両ドアの表面に対して0度以上、かつ、90度未満の角度を成すように設定される車両用障害物検知システム。
Equipped with an ultrasonic sensor fixed to the surface near the hinge of the vehicle door that opens and closes,
A vehicle obstacle detection system in which a central axis in a transmission direction of the ultrasonic sensor is set to form an angle of 0 degree or more and less than 90 degrees with respect to a surface of the vehicle door.
車両の外方に向けて超音波信号を送信する送信手段と、
前記車両から離間した位置にある物体の表面で反射した前記超音波信号を受信する受信手段とを、前記車両の表面から前記車両の外方に偏位させた状態に設けると共に、
前記車両の表面に対して前記受信手段と鏡像関係となる位置に仮想受信手段を設定し、
前記送信手段から送信され、前記物体の表面および前記車両の表面で反射したのち前記受信手段で受信された超音波信号を、前記送信手段から送信され、前記物体の表面で反射したのち前記仮想受信手段で受信された迂回反射波信号とみなし、
前記送信手段から送信され、前記物体の表面で反射したのち前記受信手段で受信された直接反射波信号と、前記迂回反射波信号とに基づいて、前記物体の位置を求める演算手段を備えた車両用障害物検知システム。
Transmitting means for transmitting an ultrasonic signal toward the outside of the vehicle;
And receiving means for receiving the ultrasonic signal reflected by the surface of an object located away from the vehicle, in a state of being deviated from the surface of the vehicle to the outside of the vehicle,
A virtual receiving means is set at a position that is a mirror image relationship with the receiving means with respect to the surface of the vehicle,
The ultrasonic signal transmitted from the transmitting means and reflected by the receiving means after being reflected by the surface of the object and the surface of the vehicle is transmitted from the transmitting means and reflected by the surface of the object and then received by the virtual reception. As a detour reflected wave signal received by the means,
A vehicle comprising a computing means for obtaining the position of the object based on the direct reflected wave signal transmitted from the transmitting means, reflected by the receiving means and then received by the receiving means, and the detour reflected wave signal Obstacle detection system.
前記車両の表面が、前記車両に対して開閉駆動される開閉体の表面であり、
前記演算手段によって特定された前記物体の位置が、予め前記開閉体の表面に対する外側に設定した所定領域にある場合に、前記開閉体の開き駆動を停止する制御手段を備えた請求項6に記載の車両用障害物検知システム。
The surface of the vehicle is a surface of an opening / closing body that is driven to open / close with respect to the vehicle;
The control unit according to claim 6, further comprising: a control unit that stops opening of the opening / closing body when the position of the object specified by the computing unit is in a predetermined region set in advance outside the surface of the opening / closing body. Vehicle obstacle detection system.
前記送信手段が前記超音波信号をパルス送信するものであり、前記受信手段が受信した二つの超音波信号の受信タイミングが所定の時間以内である場合に、先に受信した前記超音波信号を前記直接反射波信号とし、後に受信した前記超音波信号を前記迂回反射波信号とする請求項6又は7に記載の車両用障害物検知システム。   When the transmission unit is configured to pulse-transmit the ultrasonic signal, and the reception timing of the two ultrasonic signals received by the reception unit is within a predetermined time, the ultrasonic signal received first is The vehicle obstacle detection system according to claim 6 or 7, wherein a direct reflected wave signal is used, and the ultrasonic signal received later is the detour reflected wave signal. 車両の外方に向けて超音波信号を送信する送信手段と、
前記車両から離間した位置にある物体の表面で反射した前記超音波信号を異なる位置で夫々受信する複数の受信手段とを備え、
当該複数の受信手段によって受信した超音波信号につき、前記送信手段により送信されてから各受信手段により受信された夫々の時間に基づいて前記物体の位置を特定し、当該特定した位置が前記車両の表面に対する内側であるとされた場合に、前記物体の現実の位置を、前記車両の表面に対して前記特定した位置と鏡像関係となる位置に設定する演算手段を備えた車両用障害物検知システム。
Transmitting means for transmitting an ultrasonic signal toward the outside of the vehicle;
A plurality of receiving means for receiving the ultrasonic signals reflected by the surface of an object located at a position away from the vehicle, respectively, at different positions;
For the ultrasonic signals received by the plurality of receiving means, the position of the object is specified based on the respective times received by the receiving means after being transmitted by the transmitting means, and the specified position is determined by the vehicle. An obstacle detection system for a vehicle, comprising an arithmetic means for setting an actual position of the object to a position that is in a mirror image relationship with the specified position with respect to the surface of the vehicle when the position is inside the surface. .
前記車両の表面が、前記車両に対して開閉駆動される開閉体の表面であり、
前記演算手段によって特定された前記物体の位置が、予め前記開閉体の表面に対する内側に設定した所定領域にある場合に、前記開閉体の開き駆動を停止する制御手段を備えた請求項9に記載の車両用障害物検知システム。
The surface of the vehicle is a surface of an opening / closing body that is driven to open / close with respect to the vehicle;
10. The control device according to claim 9, further comprising: a control unit that stops the opening and closing of the object when the position of the object specified by the calculating unit is in a predetermined region set in advance with respect to the surface of the opening and closing member. Vehicle obstacle detection system.
前記所定領域が変更可能である請求項10に記載の車両用障害物検知システム。   The vehicle obstacle detection system according to claim 10, wherein the predetermined area is changeable.
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