JP3734601B2 - 自動車用障害物検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、障害物までの距離を検出して表示するようにした自動車用障害物検出装置に関するものである。
【0002】
図13は、従来の自動車用障害物検出装置を自動車に搭載した状態を示す平面図、図14は従来の障害物検出装置の構成図である。
図13及び図14において、自動車1の各コーナー部にセンサ2〜5がそれぞれ設置されている。各センサ2〜5には発振回路からなる検知回路6〜9が接続されているので、各センサ2〜5によって独立して各コーナー部の障害物を検知し、表示器10に信号を送る。表示器10は各センサ2〜5が設置された場所に対応して表示する表示部を備えている。
そして、各センサ2〜5が検出した障害物との接近距離をバー表示の段数で表示する。
【0003】
例えば、自動車1の右側面の前方よりに障害物があって、この障害物に接近しているときには、まずセンサ2と検知回路6とにより障害物を検出する。これにより、表示器10の自動車1の前方右側を示すFR部の3本のバー表示の内、最内側にあるバー表示が一段だけ点灯する。さらに障害物との距離が接近すると、FR部のバー表示が二段点灯する。さらに、センサ4も障害物を検出して自動車の後方右側を示すRR部の最内側のバー表示を一段点灯させる。
そして、自動車1が障害物と接触する寸前の状態になると、表示器10のFR部の最外側のバー表示が点灯し、極めて危険な状態にあることが表示される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動車用障害物検出装置は以上のように構成されているので、障害物との接近距離を示すバー状の表示が表示器10上の自動車1を示す図形の外方に向かって順次点灯していくので、自動車1と障害物との距離が接近しているのに、自動車1を示す図形から遠ざかっていく方向に順次点灯されていくため、障害物との距離が接近している状態を認識し難いという問題点があった。
【0005】
また、例えば、前方右側と後方右側とのバー表示が点灯した場合に、どちらが障害物に近いかをバー表示の段数で認識する必要があるので、直感的に障害物の近い方を認識し難く、認識するまでの時間もかかるという問題点があった。
【0006】
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたもので、障害物に接近している状態が容易に認識できる自動車用障害物検出装置を提供することを目的とする。
【0007】
また、どの方向が最も障害物に接近しているかを容易に認識することができる自動車用障害物検出装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係る自動車用障害物検出装置は、自動車の各コーナー部から障害物までの距離を検出する距離検出手段と、この距離検出手段の検出結果を各コーナー部毎に表示する表示手段とを備えた自動車用障害物検出装置において、自動車の図形が表示手段に表示され、障害物との距離が最も近いコーナー部を示す最接近表示が接近表示を囲む枠状に表示されるようにしたものである。
【0009】
請求項2の発明に係る自動車用障害物検出装置は、障害物との距離を数値で表示するものである。
【0010】
請求項3の発明に係る自動車用障害物検出装置は、超音波送受信手段が外来の超音波を受信したとき、超音波送受信手段と対応した表示手段のコーナー部の表示により区別可能にしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は実施の形態1における超音波送受信手段の配置を示す構成図である。図1において、11は車両、12は車両11の左前方のコーナー部、13は車両11の左後方のコーナー部、14は車両11の右前方のコーナー部、15は車両11の右後方のコーナー部、16〜19は車両11の各コーナー部12〜15に設置された超音波送受信手段で、感知範囲16a〜19aの超音波を発信して反射波を受信する。なお、感知範囲16a〜19aに示した各数値の35cm、45cm、55cm、65cm及び80cmは、各コーナー部12〜15からの距離、即ち障害物までの距離を示す。
【0012】
図2は実施の形態1の構成図である。図2において、20はCPUで、超音波発信手段21、距離検出手段22、距離検出手段22の出力信号を比較して距離信号を出力する比較手段23及び車両11の速度を検出する車速検出手段24を備えている。26はブザーで、車両11が障害物へ接近したとき鳴動させる。
【0013】
27は図3に示すような液晶による表示手段で、全部の表示が点灯された状態である。自動車の図形28を中心に、各コーナー部12〜15にそれぞれ対応して図形28の遠方から順次バー状の接近表示29〜32が配置されている。33は各接近表示29〜32を枠で囲んだ最接近表示で、障害物との距離が最も近いコーナー部が点灯する。34は障害物までの距離を示す距離表示で、各コーナー部12〜15の内障害物との距離が最も近い距離を表示する。
35〜38は増幅器で、超音波発信手段21から出力された図4に示す超音波のパルス信号A1 〜A4 を交流に変換して増幅し、超音波B1 〜B4 を超音波送受信手段16〜19へ出力する。39は接点39a〜39dを有する切換手段で、CPU20の指令により所定時間毎に接点39a〜39dを順次切り換える。
40は増幅器で、超音波送受信手段16〜19が受信した受信信号Cを増幅する。41は帯域フィルタで、所定の超音波成分帯のみを通過させる。42は検波器で、帯域フィルタ41を通過した超音波をパルス信号Dに変換する。43はパーキングブレーキスイッチで、パーキングブレーキが引かれたときON、解除されたときOFFとなる。
【0014】
次に、図1から図5及び図6のフローチャートにより動作について説明する。
例えば、車両11の速度が20km/h以下を「車庫入れ」等で、障害物の近接を回避する条件としたとき、車速検出手段24の速度信号により車両11の速度が20km/h以下であるかを判定する(ステップS1 )。車両11の速度が20km/h以下で、ノイズが検出されたときには、コーナー部12の接近表示29〜32を点滅表示する(ステップS2 )。次に、CPU20の超音波発信手段21が図4に示すように超音波のパルス信号A1 を出力する。パルス信号A1 は増幅器35によって交流に変換されて増幅された後、コーナー部12の超音波送受信手段16から超音波B1 が発信される(ステップS3 )。
また、超音波送受信手段16の回路が断線等により、超音波の発信及び受信が不可能な異常時には、コーナー部12の接近表示29〜32を間引きして点滅表示する(ステップS4 )。
【0015】
発信された超音波B1 は車両11から遠ざかる方向に進んで、障害物がある場合には障害物に反射されて車両11に近づいてくる。そして、超音波送受信手段16が近づいてきた超音波B1 を受信する。
図5において、時刻T1 のとき超音波のパルス信号A1 が出力されることにより、超音波送受信手段16から超音波B1 が発信される。そして、時刻T2 において受信信号Cを受信したことを示している。ちなみに、超音波B1 を発信してから受信信号Cを受信するまでの時間(T2 −T1 )は予め設定された発信の時間間隔より短いとする。
【0016】
超音波送受信手段16を介して受信された超音波B1 は、増幅器40及び帯域フィルタ41を通過して検波器42でパルス信号Dに変換される。
そして、CPU20の距離検出手段22では超音波送受信手段16が時刻T1 において超音波B1 を発信してから、時刻T2 において反射波の受信信号Cを受信するまでの検出時間(T2 −T1 )に基づいて、式(1)及び式(2)により車両11の左前方のコーナー部12から障害物までの距離Lを検出する(ステップ5 )。
L=V・(T2 −T1 )/2 ・・・・・(1)
V=331.45+0.607t ・・・・・(2)
但し、Vは超音波の空中伝搬速度、tは気温とする。
【0017】
もし、超音波送受信手段16が障害物からの反射波を受信していないときは、図7に示すように図形28のみが表示されている。
そして、車両11の左前方のコーナー部12に配置された超音波送受信手段16が障害物からの反射波を受信し、式(1)及び式(2)により算出した障害物との距離が70cmであったとした場合、図8に示すように表示手段27のコーナー部12の接近表示29が点灯される(ステップS6 )。次に、複数のコーナー部で障害物が検出されたかを判断する(ステップS7 )。この場合、現時点ではコーナー部12のみが障害物を検出しているので、コーナー部12の接近表示29を最接近表示33の枠で囲むと共に、距離表示34に70cmが表示される(ステップS8 )。
【0018】
即ち、障害物がコーナー部12から65cm〜75cmの所にあることを示す接近表示29が点灯する。そして、コーナー部12の超音波送受信手段16のみが障害物を検出しているので、障害物との距離が最も近い表示の最接近表示33も同時に点灯する。従って、現時点では車両11の左前方にコーナー部12から65cm〜75cmの所に障害物が存在することを示している。
【0019】
以上の動作をコーナー部12→13→14→15→12・・・と順次繰り返し行い、各コーナー部12〜15部と障害物との間の距離を検出する。
車両11が移動して左前方のコーナー部12が障害物により近づいて距離が0cm〜30cmとなると共に、左後方のコーナー部13も障害物との距離が45cm〜55cmに近づいた場合は、比較手段23において障害物との距離が最も近いコーナー部12を検出して、図9に示すようにコーナー部12の接近表示29〜32を最接近表示33の枠で囲むと共に距離表示34に0cmが表示される(ステップS9 )。さらに、比較手段23の出力により左後方のコーナー部13の接近表示29、30が表示手段27に表示される。
以上の動作により各コーナー部12、13と障害物との接近状態及び距離が示される。
【0020】
このようにして、例えばコーナー部12における障害物検出が終わった時点において、エンジンが運転状態でパーキングブレーキスイッチ42が引かれていると(ステップS10)、車両11は信号等により停止していると判定されて、ブザーによる警報音が鳴らないようにする(ステップS11)。
一方、パーキングブレーキスイッチ42が引かれていないときは、障害物までの距離に応じて警報音を鳴らす(ステップS12)。
そして、CPU20からの指令により切換手段39の接点39aが接点39bに切り換えられる(ステップS13)。これにより、超音波送受信手段17から超音波が発信されるように回路が構成される。以後、切換手段39の接点が39c、39dと順次切り換えられて、ステップS1 からステップS13の動作が同様に行われる。
【0021】
図10は超音波送受信手段16〜19の回路が断線等により、超音波の発信及び受信が不可能な異常時における表示手段27の表示を示したものである。
即ち、車両11の右前方のコーナー部14に配置された超音波送受信手段18の断線等により、超音波B3 の発信及び受信が不可能になった状態である。接近表示30、32は間引きして点滅表示されると共に、距離表示34は通常の表示範囲外の数値が表示される。
【0022】
図11は左後方のコーナー部13の超音波送受信手段17が、障害物との距離が30cm〜35cmであることを検出している状態のとき、左前方の超音波送受信手段16が外来の超音波であるノイズを受信した場合における、表示手段27の表示を示している。
この場合には、左後方のコーナー部13では接近表示29〜32及び最接近表示33が点灯している。そして、左前方のコーナー部12では接近表示30、32が点灯し、超音波ノイズの受信がなくなるまで接近表示30、32の点灯が継続する。
また、超音波送受信手段16が外来の超音波ノイズを受信したとき、超音波送受信手段16と対応した表示手段27のコーナー部12の表示が、他のコーナー部13〜15の表示と区別可能であれば、接近表示30、32の点灯に限定することなく、他の点灯方法であっても同様の効果を期待することができる。
【0023】
以上のように、障害物が車両11に近づくにつれて、車両の図形の遠方から順次近づく方向に接近表示がされるようにしたことにより、車両11が障害物に近づいている状態を容易に認識することができる。
【0024】
また、最も障害物に近づいたコーナー部の接近表示を最接近表示の枠で囲むようにしたことにより、最も注意すべきコーナー部を容易に認識することができる。
【0025】
また、障害物との距離が最も近いコーナー部の接近表示を最接近表示の枠で囲むと共に、障害物までの距離を数値で表示することにより、具体的にどのくらいの距離に障害物が存在しているかを容易に認識することができる。
【0026】
さらに、異常が検出された超音波送受信手段が設置されたコーナー部の接近表示を点滅させるようにしたことにより、異常を容易に認識することができる。
【0027】
実施の形態1において、CPU20の車速検出手段24が、例えば20km/h以上の速度信号を検出した場合にシステムを停止させることにより、超音波送受信手段16〜19が走行時の風切り音等の外来の超音波ノイズを受信しても誤動作を防止することができる。
しかし、外来の超音波ノイズと正規の反射波との判別が可能であれば、速度信号によるシステム停止を行わなくてもよい。
【0028】
実施の形態1において、車速検出手段24の速度信号により車両11の速度が20km/h以上でシステム停止を行うようにした場合、システム停止中の表示手段27に図12に示すようにCPU20に内蔵された時計の時刻44を表示させるようにすることにより、表示手段27を有効に活用することができる。
そして、車庫入れ等に際してシステムを作動させる場合には、起動スイッチ45を操作してシステムを立ち上げるか、又は車速検出手段24からの速度信号が20km/h以下になったらシステムを立ち上げる。これにより、車両の図形46、接近表示47〜50及び距離表示51の点灯が可能になる。
また、車速検出手段24が検出した速度信号が20km/h以下で、超音波送受信手段16〜19が障害物から反射された受信信号Cを受信したときに、時刻表示から障害物表示に切り換えるようにしてもよい。
さらに、時刻44を表示する代わりに方位を表示させるようにしてもよい。
【0029】
実施の形態1において、車両11の後方である両コーナー部13、15間は特に障害物の視認が困難となるので、両コーナー部13、15間に超音波送受信手段を1個又は複数個配置することにより、後方の障害物をより適確に認識することができる。
【0030】
実施の形態1において、障害物との距離に応じて接近表示29〜32、最接近表示33及び距離表示34を表示手段27に表示させるものについて説明したが、接近表示29〜32に応じて周期又は周波数を変えて図2に示すブザー26を鳴動させることにより、聴覚により認識することができる。
【0031】
実施の形態1において、超音波により障害物を検出するものについて説明したが、障害物の検出には静電容量式、レーザー式、赤外線式等を適用しても同様の効果を期待することができる。
【0032】
実施の形態1において、接近表示29〜32がバー状のものについて説明したが、丸形状、多角形状等でもよい。また、最接近表示33についても接近表示29〜32の色を変えることにより、最接近のコーナー部を表示するようにしてもよい。その他、最接近のコーナー部が特定できる表示であれば、同様の効果が期待できる。
【0033】
実施の形態1において、表示手段27としてナビゲーション・システムの表示部、又はカーTVを使用してもよい。この場合、障害物検出表示への切り換えは、切り換えスイッチや自動車の速度による自動切り換え等で行う。
【0034】
【発明の効果】
【0035】
請求項1の発明によれば、自動車の図形が表示手段に表示され、障害物との距離が最も 近いコーナー部を示す最接近表示が接近表示を囲む枠状に表示されるようにしたことにより、障害物に接近している状態を容易に認識することができる。
【0036】
請求項2の発明によれば、障害物との距離が最も近いコーナー部の最接近表示をすると共に、障害物までの距離を数値で表示することにより、障害物までの具体的な距離を容易に認識することができる。
【0037】
請求項3の発明によれば、超音波送受信手段が外来の超音波を受信したとき、超音波送受信手段と対応した表示手段のコーナー部の表示により区別可能にしたことにより、外来の超音波による表示であることを認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における超音波送受信手段の配置を示す構成図である。
【図2】 図1の要部を示す構成図である。
【図3】 実施の形態1の動作を示す説明図である。
【図4】 実施の形態1の動作を示すタイムチャートである。
【図5】 図4の要部を示すタイムチャートである。
【図6】 実施の形態1の動作を示すフローチャートである。
【図7】 実施の形態1の動作を示す説明図である。
【図8】 実施の形態1の動作を示す説明図である。
【図9】 実施の形態1の動作を示す説明図である。
【図10】 実施の形態1の動作を示す説明図である。
【図11】 実施の形態1の動作を示す説明図である。
【図12】 実施の形態1の他の適用例を示す説明図である。
【図13】 従来の自動車用障害物検出装置の配置を示す構成図である。
【図14】 図12の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
11 車両、12〜15 コーナー部、16〜19 超音波送受信手段、
22 距離検出手段、27 表示手段、28 図形、29〜32 接近表示、
33 最接近表示、34 距離表示。
Claims (3)
- 自動車の各コーナー部から障害物までの距離を検出する距離検出手段と、この距離検出手段の検出結果を接近表示及び最接近表示として上記各コーナー部毎に表示する表示手段とを備えた自動車用障害物検出装置において、上記自動車の図形が上記表示手段に表示され、上記障害物との距離が最も近いコーナー部を示す上記最接近表示が上記接近表示を囲む枠状に表示されることを特徴とする自動車用障害物検出装置。
- 障害物との距離を数値で表示することを特徴とする請求項1に記載の自動車用障害物検出装置。
- 自動車の各コーナー部から障害物までの距離を検出する超音波送受信手段と、この超音波送受信手段の検出結果を上記各コーナー部毎に表示する表示手段とを備えた自動車用障害物検出装置において、上記自動車の図形を上記表示手段に表示し、上記超音波送受信手段により検出された上記障害物が上記自動車に近づくにつれて、上記図形の遠方から上記図形に順次近づく方向に接近表示がされるようにしたこと、及び、上記超音波送受信手段が外来の超音波を受信したとき、上記超音波送受信手段と対応した表示手段のコーナー部の表示により区別可能にしたことを特徴とする自動車用障害物検出装置。
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