JP2009204592A - 車両における障害物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載する障害物検出装置の個数を減らすことができる技術を提供することを課題とする。
【解決手段】障害物検出装置３０は、障害物を検出するためにビーム３１を発射するビーム発射部３２と、障害物によって反射された反射ビーム３３を受信するビーム受信部３４と、ビーム発射部３２及びビーム受信部３４を制御すると共にビーム受信部３４で受信した情報に基づいて障害物の有無を判定する制御部３５と、制御部３５からの指示に基づいてビーム発射部３２の発射軸３６に直交する軸３７廻りにビーム発射部３２及びビーム受信部３４を矢印（１）のように回転させる回転機構４０を備えている。
【効果】ビーム発射部及びビーム受信部を回転させるようにしたので、広範囲を１個のビーム発射部及びビーム受信部でカバーすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される障害物検出装置の改良に関する。

車両に搭載される障害物検出装置には各種のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第２７１１８３７号公報（第４図、第３頁）

特許文献１の第４図に、前輪２（公報に記載されている符号）及び左右の後輪５ａ、５ｂを備えた車両（三輪車両）の平面図が示されている。さらに、前輪２の近傍には、中央の障害物検知手段３０ａ、左側の障害物検知手段３０ｂ、右側の障害物検知手段３０ｃが各々配置されている。そして、特許文献１の第３頁左欄第１２行〜第１５行には「障害物が車両の中心線の左右いずれかの側にあるかを判定し、障害物があると認識された側の逆の方向に車両の方位を変え、・・・以下略・・・」と記載されている。
そのためには、中央、左、右の３個の障害物検知手段３０ａ、３０ｂ、３０ｃが必要となる。

このように複数個の障害物検出装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃを設けることは、障害物の検知精度の向上という観点では好ましいが、自動二輪車などのように備品の配置スペースに制限がある小型の車両においては、障害物検出装置の個数を減らすことが望まれる。

本発明は、障害物検出装置の個数を減らすことができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、障害物を検出するためにビームを発射するビーム発射部と、障害物によって反射された反射ビームを受信するビーム受信部と、前記ビーム発射部及びビーム受信部を制御すると共にビーム受信部で受信した情報に基づいて障害物の有無を判定する制御部と、を備えた車両における障害物検出装置において、
前記車両に設けられ、前記制御部からの指示に基づいて前記ビーム発射部の発射軸に直交する軸廻りに前記ビーム発射部及びビーム受信部を回転させる回転機構を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、車両に設けられビームを発射するビーム発射部と、車両に設けられ障害物によって発射された反射ビームを受信するビーム受信部と、前記ビーム発射部及びビーム受信部を制御すると共にビーム受信部で受信した情報に基づいて障害物の有無を判定する制御部と、を備えた車両における障害物検出装置において、
前記ビーム発射部で発射されたビームを反射して前記障害物へ向かわせると共に障害物によって反射された反射ビームを反射してビーム受信部へ向かわせる反射部と、
前記車両に設けられ、前記制御部からの指示に基づいて前記ビーム発射部の発射軸廻りに前記反射部を回転させる回転機構と、を備えていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、ビーム発射部、ビーム受信部及び回転機構は、乗員の後方に配置されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、回転機構の回転角度中に、非検出領域を設けたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、障害物の有無及び位置を乗員に知らせる乗員用表示部が設けられていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、自分の車両に後続の車両が接近していることを表示するとともに、後続の車両へ注意を促す後続車用表示部が、車両の後部に設けられていることを特徴とする。

請求項７に係る発明では、ビームは、超音波又はレーダー波であることを特徴とする。

請求項８に係る発明では、車両は、自動二輪車又は鞍乗り型車両であることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車両に設けた回転機構で、ビーム発射部及びビーム受信部を回転させるようにした。回転させるため、広範囲を１個のビーム発射部及びビーム受信部でカバーすることができる。
したがって、請求項１によれば、障害物検出装置の個数を減らすことができる技術を提供することができる。

請求項２に係る発明では、回転機構で反射部を回転させるようにした。すなわち、ビーム発射部及びビーム受信部は回転させないで、反射部を回転させる。このことにより、広範囲を１個のビーム発射部及びビーム受信部でカバーすることができる。
したがって、請求項２によれば、障害物検出装置の個数を減らすことができる技術を提供することができる。

請求項３に係る発明では、ビーム発射部、ビーム受信部及び回転機構を、乗員の後方に配置した。本発明によれば、通常、乗員が確認することが難しい後方の障害物を、より確実に検知することができる。

請求項４に係る発明は、回転機構の回転角度中に、非検出領域を設けた。回転させることで検知エリアが拡大する反面、乗員を検出してしまう。本発明によれば、回転機構の回転角度中に、非検出領域を設けたので、障害物検出装置が乗員を誤まって検出する心配はない。

請求項５に係る発明は、障害物の有無及び位置を乗員に知らせる乗員用表示部が設けられている。乗員は乗員用表示部を見るだけで、障害物の有無や位置を認識することができる。

請求項６に係る発明は、自分の車両に後続の車両が接近していることを表示することによって後続の車両へ注意を促す後続車用表示部が、車両の後部に設けられている。後続の車両に「接近注意」などを認識させることができる。

請求項７に係る発明では、ビームは、超音波又はレーダー波とした。超音波やレーダー波は電波の指向性に優れている。

請求項８に係る発明では、車両は、自動二輪車又は鞍乗り型車両とした。四輪車などに比較して、自動二輪車や鞍乗り型車両は、備品の配置スペースに制限がある。この様な小型の車両に特に本発明は有用である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る障害物検出装置を備えている車両の左側面図であり、車両としての自動二輪車１０は、車体フレーム１１の前部にヘッドパイプ１２を備え、このヘッドパイプ１２にフロントフォーク１３を備え、このフロントフォーク１３の上部にハンドル１４を備えると共に下部に前輪１５を備え、車体フレーム１１の後部からスイングアーム１６を延ばし、このスイングアーム１６の後部に後輪１７を備え、車体フレーム１１の中央下部に後輪１７を駆動するエンジン１８を備え、車体フレーム１１上に前から後へ燃料タンク１９、乗員シート２１、リヤカウル２２を備え、ヘッドパイプ１２の前に前照灯２３を備え、この前照灯２３の上にメータパネル２４を備えている小型の車両である。

そして、乗員シート２１の後方位置にて、リヤカウル２２に、本発明の障害物検出装置３０の要部が搭載されている。
この障害物検出装置３０の詳細を説明する。
図２は本発明に係る障害物検出装置の構成図であり、障害物検出装置３０は、障害物を検出するためにビーム３１を発射するビーム発射部３２と、障害物によって反射された反射ビーム３３を受信するビーム受信部３４と、ビーム発射部３２及びビーム受信部３４を制御すると共にビーム受信部３４で受信した情報に基づいて障害物の有無を判定する制御部３５と、制御部３５からの指示に基づいてビーム発射部３２の発射軸３６に直交する軸３７廻りにビーム発射部３２及びビーム受信部３４を矢印（１）のように回転させる回転機構４０を備えていることを特徴とする。

ビーム３１は、超音波が好適であるが、ミリ波やレーダー波でも良い。
回転機構４０は、例えば、ビーム発射部３２及びビーム受信部３４が収められている筐体４１を支える支持台４２と、この支持台４２から下方へ延びている回転軸４３と、この回転軸４３に設けられている複数個のスリップリング４４と、回転軸４３の途中に設けられている従動ギヤ４５と、この従動ギヤ４５を駆動する駆動ギヤ４６と、この駆動ギヤ４６を回す駆動モータ４７と、回転軸４３の下端に設けられ回転軸４３の回転角度を検出する回転角センサ４８と、複数個のスリップリング４４に各々摺接する複数個のブラシ４９と、これらのブラシ４９を支えるブラシホルダ５１と、これらの要素を一括して収納するケース５２とからなる。

制御部３５は、スリップリング４４及びブラシ４９を介してビーム発射部３２へ情報を送り、ビーム受信部３４から情報を取得するとともに、回転角センサ４８からの回転角情報を受ける送受信回路５４と、この送受信回路５４を介して得られた情報に基づいて障害物の有無を判定する演算回路５５と、この演算回路５５での演算に基づいて外部へアナウンス指令を発するアナウンス回路５６を含む。加えて、制御部３５は、モータドライバ５７を介して駆動モータ４７の回転／停止や回転速度を制御する役割を果たす。
このような制御部３５は、ケース５２に収納する必要はなく、車両の適当な部位に配置することができる。

アナウンス回路５６からのアナウンス情報は、例えば、乗員用表示部７０や後続車用表示部７５に伝えられる。
図３は図１の３矢視図であり、メータパネル２４には、速度計６１、距離計６２、回転計６３、ボタン類６４及びメータバイザー６５が設けられており、加えて、速度計６１と回転計６３の間に縦長の乗員用表示部７０が設けられている。

図４は図３の４矢視図であり、乗員用表示部７０には、車両マーク７１が印され、この車両マーク７１の後部を囲うように、複数（実施例では５個）の注意マーク７２が配置されている。これらの注意マーク７２は液晶で構成され、点灯時発現し、消灯時は殆ど見えなくなる。

図５は図１の５矢視図であり、リヤカウル２２からケース５２の上部が延びており、このケース５２に筐体４１が載っているが、この筐体４１に干渉しないように、後続車用表示部７５が配置されている。この後続車用表示部７５は、リヤカウル２２の幅に対応する横長のディスプレイが望ましく、２本のステー７６、７６で支持さえることが望ましい。そして、後続車用表示部７５には、点灯時に「接近注意」のような文字を発現させる。
ステー７６、７６は図１に示すように、乗員シート２１の後部に接近して設けることができ、この場合には、同乗者が握るグラブレールを兼ねさせることが可能となる。

図６は検出領域と非検出領域とを説明する図であり、車両の後部を上から見たときに、乗員シート２１に指向している矢印（２）で示す領域を、非検出領域とし、残りの領域、すなわち乗員シート２１から離れている矢印（３）で示す領域を、検出領域とする。ただし、非検出領域を示す角度θ２は、後続車用表示部７５の有無や、乗員シート２１との距離を考慮して決定すれば良い。

以上の述べた障害物検出装置の作用を次に述べる。
図２において、制御部３５は、回転機構４０により筐体４１を軸３７廻りに回転させると共に、筐体４１からビーム３１を発射させ、反射ビーム３３が戻ってきたときにはこれを受けさせる。筐体４１が３６０°回転する間に、図６で矢印（２）で示した不検出領域については、検出情報をカットする、又は演算を行わない。

自分の車両の右後ろに後続車が迫ってきたケースを例に、以下説明する。
このケースでは後続車に当たって戻ってきた反射ビーム３３が、ビーム受信部３４に至る。この情報はスリップリング４４とブラシ４９を介して送受信回路５４に瞬時に送られ、演算回路５５へ送られる。演算回路５５では、回転角センサ４８の情報に基づいて後続車の方位を演算する。
そして、方位と後続車有りの２つの情報がアナウンス部５６へ送られ、アナウンス部５６は、乗員用表示部７０及び後続車用表示部７５を表示状態にする。

すなわち、図４のように乗員用表示部７０を表示状態にする。すると、乗員は、自分の右後に後続車が迫っていることを、目視することができる。この表示の際に警報音を加えるようにしても良い。
また、図５に示すように後続車用表示部７５を表示状態にすると、後続車の乗員に、車間距離が縮まっていることを認識させることができる。

なお、乗員用表示部７０の表示と、後続車用表示部７５の表示は同期（同時）／非同期（非同時）の何れであっても良い。すなわち、異なる車間距離で乗員用表示部７０の表示と、後続車用表示部７５の表示とを、各々独立して設定しても良い。

図４で説明したような５つもの方位を、図２に示す一組のビーム発射部３２とビーム受信部３４でカバーすることができる。筐体４１が１個で済むため、図１に示すように自動二輪車１０のリヤカウル２２に設けることができる。すなわち、本発明によれば、障害物検出装置１０を１個（１組）で済ませることができる。

１個で済ませることができるため、自動二輪車の前部に配置することもできる。前部に配置するには、障害物検出装置３０はフロントフェンダに設けることや、前照灯の上又は下に設けることができる。前部に設けた場合には、前方が検出領域で、乗員側が非検出領域になることは言うまでもない。

次に、本発明に係る別実施例及びさらなる別実施例を順に説明する。
図７は図２の別実施例図であり、障害物検出装置３０Ｂは、ビーム３１を下向きに発射するビーム発射部３２と、障害物によって反射された上向きの反射ビーム３３を受信するビーム受信部３４と、ビーム発射部３２及びビーム受信部３４を制御すると共にビーム受信部３４で受信した情報に基づいて障害物の有無を判定する制御部３５と、ビーム発射部３２で発射されたビーム３１を反射し、水平ビーム７７にして障害物へ向かわせると共に障害物によって反射された水平反射ビーム７８を、さらに反射してビーム受信部３４へ向かわせる反射部７９と、制御部３５からの指示に基づいてビーム発射部３２の発射軸３６廻りに反射部７９を回転させる回転機構４０Ｂとを備えていることを特徴とする。

反射部７９はミラーやプリズムが採用できる。ミラーの場合は、平面鏡、凹面鏡、凸面鏡のいずれも採用できる。特に、凹面鏡は、ビームを絞ることができ便利である。
また、回転機構４０Ｂはステッピングモータが好適である。ステッピングモータは制御モータの一種であり、回転角をステップ状に精密に制御することができる。そのため、反射部７９を一定の回転角度で正転／逆転を反復させることができる。また、１ステップ当たり、障害物の有無を１回確認（演算）させることができる。

図８は反射部の作動説明図であり、反射部７９を矢印（４）のように反復回転（往復回転、正逆回転）させる。この結果、矢印（５）が非検出領域となり、矢印（６）が検出領域となる。非検出領域の角度θ５は、制御部３５により、任意に且つ容易に変更することができる。

その他の構成要素は、図２の符号を流用し、詳細な説明は省略する。図２に示したスリップリング４４、ブラシ４９、回転角センサ４８が、図７では不要である。そのため、障害物検出装置３０Ｂは、部品点数が少なくなり、コストダウンが容易に図れる。

図９は図２のさらなる別実施例図であり、障害物検出装置３０Ｃは、障害物を検出するためにビーム３１を発射するビーム発射部３２と、障害物によって反射された反射ビーム３３を受信するビーム受信部３４と、ビーム発射部３２及びビーム受信部３４を制御すると共にビーム受信部３４で受信した情報に基づいて障害物の有無を判定する制御部３５と、制御部３５からの指示に基づいてビーム発射部３２の発射軸３６に直交する軸３７廻りにビーム発射部３２及びビーム受信部３４を矢印（７）のように反復回転させる回転機構４０Ｃを備えていることを特徴とする。

回転機構４０Ｃはステッピングモータが好適である。ステッピングモータは制御モータの一種であり、回転角をステップ状に精密に制御することができる。そのため、筐体４１反を一定の回転角度で正転／逆転を反復させることができる。

その他の構成要素は、図２の符号を流用し、詳細な説明は省略する。図２に示したスリップリング４４、ブラシ４９、回転角センサ４８が、図９では不要である。そのため、障害物検出装置３０Ｃは、部品点数が少なくなり、小型化及びコストダウンが容易に図れる。

尚、車両は、実施の形態では自動二輪車としたが、スクータ型二輪車、三輪車、四輪車であっても良く、種類は任意である。
また、障害物は、後続車両の他、駐車車両などの路上障害物、路側のフェンス、立木などを自己の車両にとって障害となるもの（人や動物を含む。）を言う。

そして、障害物検出装置は、実施例ではリヤカウルに設けたが、車両上であれば設置場所は任意である。

本発明は、自動二輪車に好適な障害物検出装置である。

本発明に係る障害物検出装置を備えている車両の左側面図である。 本発明に係る障害物検出装置の構成図である。 図１の３矢視図である。 図３の４矢視図である。 図１の５矢視図である。 検出領域と非検出領域とを説明する図である。 図２の別実施例図である。 反射部の作動説明図である。 図２のさらなる別実施例図である。

符号の説明

１０…車両（自動二輪車）、２２…リヤカウル、３０、３０Ｂ、３０Ｃ…車両の障害物検出装置、３１…ビーム、３２…ビーム発射部、３３…反射ビーム、３４…ビーム受信部、３５…制御部、３６…発射軸、３７…発射軸に直交する軸、４０、４０Ｂ、４０Ｃ…回転機構、７０…乗員用表示部、７５…後続車用表示部、７９…反射部。

Claims (8)

1. 障害物を検出するためにビームを発射するビーム発射部と、障害物によって反射された反射ビームを受信するビーム受信部と、前記ビーム発射部及びビーム受信部を制御すると共にビーム受信部で受信した情報に基づいて障害物の有無を判定する制御部と、を備えた車両における障害物検出装置において、
   前記車両に設けられ、前記制御部からの指示に基づいて前記ビーム発射部の発射軸に直交する軸廻りに前記ビーム発射部及びビーム受信部を回転させる回転機構を備えていることを特徴とする車両における障害物検出装置。
2. 車両に設けられビームを発射するビーム発射部と、車両に設けられ障害物によって発射された反射ビームを受信するビーム受信部と、前記ビーム発射部及びビーム受信部を制御すると共にビーム受信部で受信した情報に基づいて障害物の有無を判定する制御部と、を備えた車両における障害物検出装置において、
   前記ビーム発射部で発射されたビームを反射して前記障害物へ向かわせると共に障害物によって反射された反射ビームを反射してビーム受信部へ向かわせる反射部と、
   前記車両に設けられ、前記制御部からの指示に基づいて前記ビーム発射部の発射軸廻りに前記反射部を回転させる回転機構と、
   を備えていることを特徴とする車両における障害物検出装置。
3. 前記ビーム発射部、ビーム受信部及び回転機構は、乗員の後方に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両における障害物検出装置。
4. 前記回転機構の回転角度中に、非検出領域を設けたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の車両における障害物検出装置。
5. 障害物の有無及び位置を乗員に知らせる乗員用表示部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の車両における障害物検出装置。
6. 自分の車両に後続の車両が接近していることを表示するとともに、後続の車両へ注意を促す後続車用表示部が、車両の後部に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の車両における障害物検出装置。
7. 前記ビームは、超音波又はレーダー波であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の車両における障害物検出装置。
8. 前記車両は、自動二輪車又は鞍乗り型車両であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の車両における障害物検出装置。

Images