JP2012220223A - 障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 障害物検知装置において、車両と障害物との距離を測定して使用者に報知するだけでなく、使用者が自在に設定した距離が、車両と障害物との距離の報知を妨げることなく報知されるようにすることである。
【解決手段】 車両１の障害物検知装置１００は、領域Ｐ１〜Ｐ４に対応する報知形態で、そのときの衝突回避距離を使用者に報知するという従来の機能（第１の機能）に加えて、使用者が自在に設定した距離（例えば、バックドア開放距離Ｌ）を報知する機能（第２の機能）を有する。しかも、バックドア開放距離Ｌの報知は、衝突回避距離の報知に重ねて、しかも両者が混同しないような報知形態で報知される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両に搭載され、障害物との距離を検出してそれを運転者に報知する障害物検知装置に関するものである。

近時の車両（例えば、自動車）には、車両と障害物との距離を検知してそれを車両の使用者（特に運転者）に報知する障害物検知装置が搭載されているものがある。この障害物検知装置は、「クリアランスソナー」等と称されている。

従来の障害物検知装置では、車両の前後のバンパに取り付けられた超音波ソナーから超音波を発信し、発信してから障害物に当たって反射する超音波を受信するまでの時間を計測することにより、車両から障害物までの距離を検出し、それを段階的に異なる報知形態（例えば、遅い断続音→早い断続音→連続音のように変化する。）で運転者に報知している。ところが、この距離は、車両の前後のバンパからの距離（即ち、超音波ソナーが取り付けられている部分からの距離）であって、しかも使用者が調整することは不可能である。

ここで、使用者の車両がワゴンタイプであり、その後部に跳上げ式のバックドアが設けられている場合を考える。使用者が自車両を駐車しようとする場合、そのバックドアを全開させるために必要な距離を確保して駐車することを希望する。しかし、従来の障害物検知装置は、バックドアを開閉するために必要な距離を検知できるようには設けられていない。このため、使用者が障害物検知装置を使用して自車両を駐車させた場合、障害物との衝突を回避することはできても、バックドアを開くことができなくなる場合もある。この場合、使用者は、再度車両を移動させなければならず、手間が掛かっている。

上記の不具合を防止するため、特許文献１の技術が開示されている。この技術では、車両の各ドアにソナーセンサを取り付け、ドアを開いたときに障害物との距離が一定以下になると警告を発するようにしている。しかし、この技術では、各ドアにソナーセンサを取り付ける必要があるため、コストアップとなってしまう。

特開２００５−７６４０８号公報

本発明は上記の事情に鑑み、障害物検知装置において、車両と障害物との距離を測定して使用者に報知するだけでなく、使用者が自在に設定した距離が、車両と障害物との距離の報知を妨げることなく報知されるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決するための本発明は、
車両に取り付けられ、車両の後方に検知媒体を送信する検知媒体送信手段と、
前記車両の後方に存する障害物に当たって反射する前記検知媒体を受信する検知媒体受信手段と、
前記検知媒体送信手段による送信から前記検知媒体受信手段による受信までの時間差から、前記車両から前記障害物までの距離を計測する距離計測手段と、
前記車両の後退時に、前記距離計測手段が前記障害物までの距離として予め設定された衝突回避距離を計測したときに、前記車両の乗員に衝突のおそれを報知する衝突報知手段と、
前記距離計測手段の計測可能距離内で、前記衝突回避距離より大きな任意の距離を報知距離として設定する報知距離設定手段と、
前記距離計測手段によって計測された距離が前記報知距離に接近するときに、その接近状態に合わせて、前記衝突報知手段とは異なる報知形態によって、前記車両の乗員にその接近を報知する接近報知手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明に係る障害物検知装置は、上記したように構成され、従来の障害物検知装置の機能に加えて、車両の使用者が自在に設定した報知距離が報知される。この報知距離は、障害物検知装置の従来の機能である衝突回避距離に重ねて報知されるため、使用者は、異なる２つの距離を同時に知覚することができる。これにより、使用者は、車両を使用するときの利便性が向上する。例えば、障害物検知装置の従来の機能では報知されなかったバックドア開放距離を、既存の機能を損なうことなく報知させることができるため、車両の駐車を終了したがバックドアを開くことができないために再度車両を移動させなければならなかったり、いちいち降車して後方のスペースを確認しながら後退しなければならなかったりするといった手間を省くことができる。この結果、運転の初心者であっても安心して車両を駐車することができる。

前記接近報知手段は、前記車両が後退して前記障害物までの距離が前記報知距離に一定距離を加えた値に達したときに報知を開始し、前記障害物までの距離が前記報知距離に達したときに報知を終了する。これにより、使用者は、報知距離の知覚と衝突回避距離の知覚とをスムーズに切り換えることができ、安心感が増す。

前記衝突報知手段は、所定の音声を発する音声発生手段であり、前記接近報知手段は、前記所定の音声に別の音声を付加するようにすることが望ましい。この操作は、新たな部材を付加することなく、制御方法の変更のみで行うことができるため、簡単で、かつ安価である。

前記衝突報知手段は、所定の記号、マークその他の図柄を視覚的に表示する表示手段であり、前記接近報知手段は、前記所定の記号、マークその他の図柄に別の図柄を付加するようにしてもよい。これにより、使用者は、音声だけでなく視覚的にも距離を知覚できる。

前記車両の後部に開閉扉が設けられ、前記報知距離は、前記開閉扉の開放可能な距離として、前記車両の乗員によって任意に設定されることが望ましい。例えば、車両のバックドアを開閉するための距離を、衝突回避距離とは別に報知する場合に好適に使用できる。

障害物検知装置１００が搭載された車両１の後部の平面図である。 障害物検知装置１００の構成を示すブロック図である。 車両１が後退して障害物４に接近した状態を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、使用者がバックドア開放距離Ｌを設定する状態のモニタ１３の表示を示す図である。 （ａ）は障害物検知装置１００が衝突回避距離を報知する音声１５を示す図、（ｂ）は、報知音１６が報知音１５に重ねてバックドア開放距離Ｌを報知する状態を示す図である。 障害物検知装置１００の作用を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は、超音波ソナー３ａ，３ｂとＥＣＵ５との結線を示す図である。 障害物４との距離をイラスト１７で表示した図である。 車両１がトレーラ１８の連結部１８ａに接近した状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は障害物検知装置１００が搭載された車両１の後部の平面図、図２は障害物検知装置１００の構成を示すブロック図、図３は車両１が後退して障害物４に接近した状態を示す図である。

本実施例の障害物検知装置１００は、車両１の後退時に障害物４までの距離に応じて段階的に報知する機能（第１の機能）と、使用者が設定した距離に応じて報知する機能（第２の機能）とを備えている。最初に、障害物検知装置１００の第１の機能について説明する。この第１の機能は、従来の障害物検知装置（クリアランスソナー）が有している機能である。図１に示されるように、車両１の後部のバンパ（リアバンパ２）には、車両１の幅方向に所定の間隔をおいて２つの超音波ソナー３ａ，３ｂが取り付けられている。車両１の使用者（多くの場合、運転者である。）が障害物検知装置１００を作動させると、各超音波ソナー３ａ，３ｂから検知媒体（本実施例の場合、超音波）が発信される。この超音波が車両１の後方に存する障害物４（壁や他の車両等）に当たって反射する。そして、各超音波ソナー３ａ，３ｂが反射した超音波を受信する。各超音波ソナー３ａ，３ｂが超音波を発信してから、受信するまでの時間を計測することにより、車両１から障害物４までの距離が検知され、所定の報知形態によって使用者に報知される。

このときの報知形態は、車両１から障害物４までの距離によって異なっている。例えば、最も遠い領域Ｐ１（例えば１ｍ〜５０ｃｍ）に障害物４が存する場合、「ピー、ピー、ピー」という遅い連続音で報知される。車両１が後退して障害物４に接近し、障害物４が領域Ｐ２（例えば５０ｃｍ〜３７．５ｃｍ）に配置されるようになると、「ピッ、ピッ、ピッ」という断続音で報知される。さらに車両１が後退して、障害物４が領域Ｐ３（例えば３７．５ｃｍ〜２５ｃｍ）に配置されるようになると、「ピピピ」という速い断続音で報知される。さらに車両１が後退して、障害物４が領域Ｐ４（例えば２５ｃｍ以下）に配置されるようになると、「ピー」という連続音で報知される。これにより、使用者は、車両１と障害物４までの距離を段階的に知覚できる。なお、車両１に搭載されている障害物検知装置１００の場合、その検知媒体は超音波であることが多いが、それ以外の検知媒体（例えば、赤外線、レーザ、光等）であってもよい。また、超音波ソナー３ａ，３ｂは、車両１の前部のバンパ（フロントバンパ）や、リアバンパ２のコーナ部にも取り付けられている場合があるが、本明細書ではその説明を省略する。

本実施例の障害物検知装置１００の構成について説明する。図２に示されるように、障害物検知装置１００を構成するＥＣＵ５に、検知媒体送信手段６と、検知媒体受信手段７と、使用者が希望する報知距離を設定するための報知距離設定手段９と、車両１の後退時に予め段階的に設定された距離（予め、車両１に設定されている距離で、衝突回避距離という。）を計測したときに、使用者にその距離を報知する衝突報知手段８と、車両１の後退時に使用者によって設定された距離（報知距離という。）を計測したときに、衝突報知手段８とは異なる報知形態で報知する接近報知手段１１とが接続されている。以下、それらについて説明する。

ＥＣＵ５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ（入出力部）等よりなるマイクロコンピュータを主要部品として構成されている。ＲＯＭには、段階的に設定された衝突回避距離と、衝突報知手段８が衝突回避距離に応じて報知するときの各報知形態と、接近報知手段１１が報知するときの報知形態とが記憶されている。

検知媒体送信手段６は、例えば超音波ソナー３ａ，３ｂであり、ＥＣＵ５からの検知要求に基づき、車両１の後方に超音波を発信する機能を有する。

検知媒体受信手段７は、例えば超音波ソナー３ａ，３ｂである。即ち、本実施例の超音波ソナー３ａ，３ｂは、超音波を発信する機能と反射して戻ってくる超音波を受信する機能の両方を備えていて、検知媒体送信手段６と検知媒体受信手段７とを兼用している。各超音波ソナー３ａ，３ｂが超音波を発信してから受信するまでの時間（検知結果）はＥＣＵ５に送られる。ＥＣＵ５では、検知結果に基づいて、車両１から障害物４までの距離を計測する。

衝突報知手段８は、車両１が後退して障害物４までの距離が衝突回避距離に接近したときに、そのことを所定の報知形態で報知するものである。衝突報知手段８は、例えば衝突回避距離を音声報知するためのスピーカ（図示せず）や、衝突回避距離をイラスト表示するためのナビゲーション装置のモニタ等である。

次に、障害物検知装置１００の第２の機能の構成について説明する。報知距離設定手段９は、車両１の使用者が、ＥＣＵ５のＲＯＭに記憶されている衝突回避距離の最大値（即ち、超音波ソナー３ａ，３ｂによって計測可能な最大距離）よりも短い距離で、各衝突回避距離とは異なる距離（ただし、同一であってもよい。）における報知を希望するときに、使用者自身がその距離（報知距離）を設定できるようにするものである。報知距離設定手段９は、例えば車両１に搭載されているナビゲーション装置（図示せず）のモニタである。使用者は、モニタ上の画面を操作することにより（例えば、指でタッチする。）、報知距離を入力する。入力された報知距離は、ＥＣＵ５のＲＡＭに記憶され、使用者によって新たな報知距離が入力されるまで有効となる。

接近報知手段１１は、車両１が後退して障害物４までの距離が、使用者が設定した報知距離に接近したときに、そのことを衝突報知手段８が衝突回避距離を報知するときの報知形態とは異なる報知形態で報知するものである。接近報知手段１１は、例えば衝突回避距離を音声報知するためのスピーカ（図示せず）や、衝突回避距離をイラスト表示するためのナビゲーション装置のモニタ等であり、衝突報知手段８と同一のものであってもよい。

次に、障害物検知装置１００の第２の機能の作用について説明する。車両１の使用者は、障害物検知装置１００に予め設定されている距離（衝突回避距離）とは別に、車両１から障害物４までの距離が所定の距離（報知距離）に接近したときに、報知を希望する場合がある。本明細書では、そのような報知距離の例として、車両１の後部に設けられた跳上げ式のバックドア１２を全開させるために必要な距離の場合を説明する。図３に示されるように、使用者が車両１のバックドア１２を全開させる場合、車両１と障害物４との間に所定の距離（以下、この距離をバックドア開放距離Ｌと記載する。）が必要である。このバックドア開放距離Ｌは、車両１によって異なっていて、障害物検知装置１００の第１の機能による衝突回避距離とは異なる場合が多い。このため、使用者は、バックドア開放距離Ｌを自身で設定することを望む。

本実施例の障害物検知装置１００では、予め設定されている衝突回避距離とは別に、使用者が、報知距離設定手段９によって自在にバックドア開放距離Ｌを設定できるようになっている。即ち、図３に示されるように、使用者が、障害物４に対してバックドア１２が全開可能な最小距離（バックドア開放距離Ｌ）を設定する。この設定は、図４の（ａ）に示されるように、例えばナビゲーション装置のモニタ１３に「バックドアを開くための距離を設定する」ことを表示し、その状態で使用者が設定ボタン１３ａを操作（例えば、画面にタッチする。）したら設定されるようにすることができる。また、図４の（ｂ）に示されるように、複数の設定項目を表示して、使用者に選択させるようにすることもできる。図４の（ｂ）の場合、「通常の距離」（バックドア開放距離）と「通常よりも長い距離」を使用者に選択させるようになっている。さらに、図４の（ｃ）に示されるように、モニタ１３にテンキー１４を表示させ、使用者に希望する距離を設定させるようにしてもよい。この場合、使用者は、自身の運転の熟練度等に応じて最適な距離を設定することができる。

バックドア開放距離Ｌが設定されると、ＥＣＵ５は、設定されたバックドア開放距離Ｌに、図３に示す一定距離Ｌ’を加えた値を、ＲＡＭに記憶させる。そして、車両１が後退して、障害物４までの距離がバックドア開放距離Ｌと一定距離Ｌ’との和（Ｌ＋Ｌ’）の領域Ｐ５に到達すると、衝突回避距離とは異なる報知形態で使用者にそのことを報知する。この報知形態は、衝突回避距離の報知形態とは異なっているため、使用者が区別できるようになっている。例えば、図５の（ａ）に示されるように、車両１が領域Ｐ１に進入した場合、「ピー、ピー、ピー」という遅い断続音からなる報知音１５で報知される。さらに車両１が後退して領域Ｐ５（図３に示されるように、領域Ｐ１内でもある。）に進入すると、上記の報知音１５に加えて、別の報知音１６が混入する。この報知音１６は、図５の（ｂ）に示されるように、最初の報知音１５と区別できるように、音階や周期を変えて（例えば、「ポー、ポー、ポー」という長い周期の断続音とする。）、しかも衝突回避距離の報知形態に重ね合わせる（即ち、衝突回避距離と同時に報知する。）ことが望ましい。これにより、使用者は、衝突回避距離とバックドア開放距離Ｌとを同時に、かつ両者を混同することなく知覚することができる。

本実施例の障害物検知装置１００の作用を、図６のフローチャートを参照しながら説明する。使用者によって車両１にバックドア開放距離Ｌが設定された（ステップＳ１０）車両１が後退する（ステップＳ２０）。車両１から障害物４までの距離が接近し、図３に示す衝突回避距離の領域Ｐ１に進入し、障害物検知装置１００が障害物４を検知すると（ステップＳ３０における「Ｙｅｓ」）、衝突報知手段８が作動を開始し、使用者に対して領域Ｐ１に対応する音声でそのことを報知する（ステップＳ４０）。さらに車両１が後退し、バックドア開放距離Ｌに一定距離Ｌ’を加えた領域Ｐ５に進入すると（ステップＳ５０）、衝突報知手段８に加えて接近報知手段１１が作動を開始し、使用者に対して衝突報知手段８の報知形態とは異なる報知形態でそのことを報知する（ステップＳ６０）。

車両１がバックドア開放距離Ｌを通過した場合（ステップＳ７０における「Ｙｅｓ」）、接近報知手段１１は作動を停止する（ステップＳ８０）。この状態で、使用者が車両１のエンジンをオフにする（ステップＳ９０。或いは、シフトレバーをニュートラル又はパーキングにセットする。）と、衝突報知手段８が作動を停止する（ステップＳ１００）。これは、例えば使用者が、バックドア１２を全開できなくてもよいから、できるだけ障害物４に接近させた状態で車両１を停止させることを希望した場合である。

また、車両１がバックドア開放距離Ｌを通過しない状態（ステップＳ７０における「Ｎｏ」）で、使用者が車両１のエンジンをオフにする（ステップＳ１１０。或いは、シフトレバーをニュートラル又はパーキングにセットする。）と、衝突報知手段８が作動を停止する（ステップＳ１００）。これは、例えば使用者が、バックドア１２を全開できるように、障害物４からバックドア開放距離Ｌだけ離れた状態で車両１を停止させた場合である。

図７に示されるように、２つの超音波ソナー３ａ，３ｂとＥＣＵ５とを結線する形態は、図７の（ａ）に示すデイジーチェーン結線と、図７の（ｂ）に示すスター結線の２つの形態がある。本実施例の障害物検知装置１００では、結線のためのハーネスを短くできることからデイジーチェーン結線を採用しているが、スター結線にしてもよい。

本実施例の障害物検知装置１００では、音声（報知音１５，１６）をもって使用者に報知する形態であるが、図８に示されるように、イラスト１７で報知してもよい。このイラスト１７は、例えばナビゲーション装置のモニタ１３に表示させることができる。

本明細書では、使用者が設定できる報知距離として、バックドア開放距離Ｌの場合を説明したが、それ以外の距離であってもよい。例えば、図９に示されるように、車両１がキャンピングカー等で使用されるトレーラ１８を牽引するために、車両１の連結器１ａとトレーラ１８の被連結器１８ａとの間で、最適な連結距離Ｌ”が設定される場合であってもよい。また、これら以外の距離、例えば人が通行できるスペースを確保するための距離や、大きな荷物を積んだり、降ろしたりするために必要な距離であってもよい。さらに、本明細書に記載したバックドア１２は、その回動支点が車両の後部の上方に設けられ、上方へ跳ね上がって開く形態であるが、下方又は側方へ開く形態のものであってもよい。

本実施例の障害物検知装置１００の第１の機能は、使用者が障害物検知装置１００の作動スイッチをオンにし、かつ車両１が低速（例えば、時速１０ｋｍ以下）で後退しているときにのみ作動する。このため、第２の機能についても、第１の機能と同様な作動要件を加重してもよい。また、障害物検知装置１００の第１の機能をオンするスイッチと、第２の機能をオンするスイッチとをそれぞれ独立して設け、第１の機能と第２の機能とが別々に作動できるようにしたり、第１の機能が作動しているときにのみ第２の機能が作動できるようにしたりしてもよい。

本実施例の障害物検知装置１００では、使用者にバックドア開放距離Ｌを設定させるようになっているが、衝突報知距離（障害物検知装置１００における通常の報知距離）とともに、バックドア開放距離Ｌが最初から設定されている形（即ち、使用者ではなく、車両メーカーが設定する）であってもよい。

本発明は、車両における障害物検知装置の機能を拡張させる装置として利用することができる。

１００ 障害物検知装置
１ 車両
３ａ，３ｂ 超音波ソナー（検知媒体送信手段、検知媒体受信手段）
４ 障害物
５ ＥＣＵ（距離計測手段）
６ 検知媒体送信手段
７ 検知媒体受信手段
８ 衝突報知手段
９ 報知距離設定手段
１１ 接近報知手段
１２ バックドア（開閉扉）
１３ モニタ（表示手段）
１５，１６ 報知音（音声）
１７ イラスト（図柄）
１８ａ 被連結器（障害物）
Ｌ バックドア開放距離（衝突回避距離）
Ｌ’ 一定距離

Claims (5)

1. 車両に取り付けられ、車両の後方に検知媒体を送信する検知媒体送信手段と、
   前記車両の後方に存する障害物に当たって反射する前記検知媒体を受信する検知媒体受信手段と、
   前記検知媒体送信手段による送信から前記検知媒体受信手段による受信までの時間差から、前記車両から前記障害物までの距離を計測する距離計測手段と、
   前記車両の後退時に、前記距離計測手段が前記障害物までの距離として予め設定された衝突回避距離を計測したときに、前記車両の乗員に衝突のおそれを報知する衝突報知手段と、
   前記距離計測手段の計測可能距離内で、前記衝突回避距離より大きな任意の距離を報知距離として設定する報知距離設定手段と、
   前記距離計測手段によって計測された距離が前記報知距離に接近するときに、その接近状態に合わせて、前記衝突報知手段とは異なる報知形態によって、前記車両の乗員にその接近を報知する接近報知手段と、
   を備えることを特徴とする障害物検知装置。
2. 前記接近報知手段は、前記車両が後退して前記障害物までの距離が前記報知距離に一定距離を加えた値に達したときに報知を開始し、前記障害物までの距離が前記報知距離に達したときに報知を終了することを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
3. 前記衝突報知手段は、所定の音声を発する音声発生手段であり、
   前記接近報知手段は、前記所定の音声に別の音声を付加することを特徴とする請求項１又は２に記載の障害物検知装置。
4. 前記衝突報知手段は、所定の記号、マークその他の図柄を視覚的に表示する表示手段であり、
   前記接近報知手段は、前記所定の記号、マークその他の図柄に別の図柄を付加することを特徴とする請求項１又は２に記載の障害物検知装置。
5. 前記車両の後部に開閉扉が設けられ、
   前記報知距離は、前記開閉扉の開放可能な距離として、前記車両の乗員によって任意に設定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の障害物検知装置。

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