JP4305312B2 - 障害物検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、障害物検知装置に関するものである。

従来、複数の超音波センサを備えた障害物検知装置がある。この障害物検知装置では、ＥＣＵからスター状に延びる信号線によって各々のセンサまで接続していたが、センサ数を更に増やすことが望まれるようになり、スター状に信号線を敷設することがスペースや重量等の関係で困難となっていた。

この問題に対して、省線化を目的とした障害物検知装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示されている障害物検知装置によれば、複数のセンサとＥＣＵとをバス状に敷設された通信線によって接続し、この通信線を介して相互に通信を行う。
特開２００３−２７９６５１号公報

上記のような通信線を用いた障害物検知装置においては、一般に、通信異常が発生した場合には、その旨を速やかに報知して、使用者に異常発生を知らせる。また、このような通信異常の発生を検出する場合には、例えば、異常発生を判定する異常判定時間を設定し、この異常判定時間以上通信が出来ない場合に通信異常が発生したと判定することで、通信異常を検出するのが一般的である。

しかしながら、上記異常判定時間が長い場合には、通信異常を早期に検出できなくなるため、速やかにその旨を報知することができなくなる。一方、上記異常判定時間が短い場合には、一時的に異常発生し、その直後、正常な状態に復帰するような場合であっても通信異常を検出することになるため、異常発生を誤って報知してしまう。

本発明は、かかる問題を鑑みてなされたもので、異常発生を誤って報知する回数を少なくするとともに、速やかに異常発生を報知することができる障害物検知装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の障害物検知装置は、障害物を検知する複数のセンサが制御装置に対してバスを介して接続された障害物検知装置であって、制御装置は、予め設定された異常判定時間以上、センサと通信が出来ない場合に通信異常が発生したと判定する通信異常判定手段と、通信異常判定手段によって通信異常が発生したと判定される場合に通信異常を検出する通信異常検出手段とを備え、通信異常判定手段は、異常判定時間として、複数のセンサと最初に通信を行う場合の第１異常判定時間と、複数のセンサと最初に通信を行って正常に通信が行われた後に複数のセンサと通信を行う場合の第２異常判定時間とが予め設定され、第１異常判定時間は、前記第２異常判定時間よりも短い時間で設定されることを特徴とする。

このように、本発明では、制御装置が複数のセンサと最初に通信を行う場合の異常判定時間（第１異常判定時間）を、通信が正常に行われた後の異常判定時間（第２異常判定時間）よりも短い時間に設定している。

これにより、最初に通信を開始したとき（起動時）の通信異常を速やかに検出することができる。

また、第２異常判定時間は、第１異常判定時間よりも長い時間で設定されることで、最初に通信を行って正常に通信が行われ、その後（起動後）に一時的に通信異常が発生（例えば、断続ノイズ等が発生）しても、通信異常を検出しないようにすることができる。

請求項２に記載の障害物検知装置によれば、通信異常判定手段は、複数のセンサのうち少なくとも１つのセンサと通信が出来ない場合に通信異常が発生したと判定することを特徴とする。これにより、少なくとも１つのセンサと通信が出来ない場合、通信異常が発生したと判定することができる。

請求項３に記載の障害物検知装置は、通信異常検出手段によって通信異常が検出された場合に報知する報知手段を備えることを特徴とする。これにより、通信異常の発生を使用者に知らせることができる。

請求項４に記載の障害物検知装置によれば、複数のセンサは、車両の前方、及び後方の少なくとも一方のバンパ部に搭載され、車両の周囲に存在する障害物を検知することを特徴とする。これにより、車両の周囲に存在する障害物を検知することができる。

以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。尚、本発明の実施形態は、下記の実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうることは言うまでもない。

図１は、本実施例の障害物検知装置の全体構成を示すブロック図である。この障害物検知装置は車両１０に搭載され、車両１０の前方や後方の障害物の存在や距離を運転者等の乗員に示すために使用される。

この障害物検知装置は、主に、センサ１１〜１６、制御装置としてのＥＣＵ２０、報知器３０によって構成される。また、センサ１１〜１６とＥＣＵ２０とはバス状に敷設された通信線を介して接続される。センサ１１〜１６とＥＣＵ２０は、通信フレームの送受信により通信を行う。

センサ１１〜１６は、車両１０の前方、及び後方のバンパ部に搭載される超音波センサであり、車両１０の前方や後方に存在する障害物を検知するために用いられる。センサ１１〜１６は、超音波を送信する送信部、超音波の反射波を受信する受信部、及び超音波が障害物に当たり反射して再び戻ってくるまでの時間から障害物までの距離を測定すると共にＥＣＵ２０との通信を行う制御回路を備える。

センサ１１〜１６は、図２（ａ）に示すＩＤ設定指示フレームをＥＣＵ２０から受信する。このセンサ１１〜１６は、受信したＩＤ設定指示フレームに含まれるセンサＩＤを自身のＩＤとして設定することで作動可能となる。

また、センサ１１〜１６は、センサＩＤ設定後、図２（ｂ）に示すポーリングフレームをＥＣＵ２０へ送信する。このポーリングフレームに含まれる検知結果フィールドには、センサが測定した結果が割り当てられる。

ＥＣＵ２０は、センサ１１〜１６との間で通信フレームの送受信を行うと共に、センサ１１〜１６から受信したポーリングフレームから障害物の位置と距離を把握する。また、ＥＣＵ２０は、外部のセンサとも接続されている。外部のセンサとしては、何れも図示しない車速センサとシフトポジションセンサとがある。

ＥＣＵ２０は、図示しない不揮発性メモリを備えており、この不揮発性メモリには、センサ１１〜１６の各々の搭載位置に応じたセンサＩＤ等が書き込まれている。このＥＣＵ２０は、電源が投入されると、ＥＣＵ２０に近い順から順次、センサ１１〜１６の各々に対して図２（ａ）に示したＩＤ設定指示フレームを送信し、センサＩＤが正常に設定されたセンサから図２（ｂ）に示したポーリングフレームを受信する。

報知器３０は、液晶ディスプレイを有する画像表示装置と音響出力装置とによって構成される。画像表示装置は、ＥＣＵ２０の把握した障害物の位置をリアルタイムに表示し、音響出力装置は、ＥＣＵ２０の把握した障害物の距離の長短に応じた音響を出力する。

また、この報知器３０は、後述の通信異常判定処理において、通信異常が検出された場合に、上記画像表示装置や音響出力装置から通信異常の発生を報知して、車両の運転者に通信異常の発生を知らせる。

このように構成される本実施例の障害物検知装置におけるＥＣＵ２０は、センサ１１〜１６との通信異常の発生を検出する通信異常判定処理を実行する。以下、この通信異常判定処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、この通信異常判定処理は、ＥＣＵ２０に電源が投入されて実行される。

先ず、ＥＣＵ２０に電源が投入されると、ステップ（以下、Ｓと記す）１００では、電源投入後、センサ１１〜１６と初回の通信（最初に通信を開始する場合）であるか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ２００へ処理を進め、否定判定される場合にはＳ３００へ処理を移行する。

Ｓ２００では、センサ１１〜１６のうち、Ａ秒間以上通信が出来ないセンサが存在するか否かを判定し、肯定判定される場合にはＳ４００において通信異常の発生を報知する。一方、否定判定される場合にはＳ１００へ処理を進める。これにより、最初に通信を開始したとき（起動時）の通信異常の発生を判定することができる。

また、Ｓ１００において、センサ１１〜１６と初回の通信でないと判定される場合、Ｓ３００では、Ｂ秒間以上通信が出来ないセンサが存在するか否かを判定し、肯定判定される場合にはＳ４００において通信異常の発生を報知する。一方、否定判定される場合にはＳ１００へ処理を進める。これにより、最初に通信を行って正常に通信が行われた後の通信異常の発生を判定することができる。

上記通信異常判定処理のＳ２００、及びＳ３００における異常判定時間（Ａ、及びＢ）は、各々時間長さが異なるように設定され、センサ１１〜１６との初回の通信を行う場合の異常判定時間（Ａ）は、初回に通信を行って正常に通信が行われた後に通信を行う場合の異常判定時間（Ｂ）よりも短い時間（Ａ＜Ｂ）となるように設定される。

これにより、センサ１１〜１６と最初に通信を開始したとき（起動時）の通信異常を速やかに検出することができ、また、センサ１１〜１６と最初に通信を行って正常に通信が行われ、その後（起動後）に一時的に異常が発生（例えば、断続ノイズ等が発生）しても、通信異常を検出しないようにすることができる。その結果、異常発生を誤って報知する回数を少なくするとともに、速やかに異常発生を報知することができる。

図４は、従来の障害物検知装置と本発明の実施例における障害物検知装置において、ＥＣＵが初回に通信を行う場合に異常検出した例を示すタイミングチャートである。なお、従来例の障害物検知装置は、４つのセンサとＥＣＵとがスター状に延びる信号線によって接続されたものとしている。また、同図に示すように、ＥＣＵに電源が投入され、その後の初期設定を終えるまでの時間は、従来例と本実施例とで略同じ時間を要するものとしている。

従来例では、初期設定が完了すると、ＥＣＵは各センサに対して、順次、測定指示信号（α、β、γ、δ）を送信し、その測定結果の応答を待つ。この測定指示信号の送信から測定結果の応答待機までの時間をＴＡとすると、全てのセンサに対する送信と応答待機までの総時間はＴ１（＝ＴＡ×４）となる。

そして、従来例では、Ｔ１の間に何れかのセンサから測定結果の応答がない場合、この測定指示信号（α、β、γ、δ）の送信を１２回行い、この間１度も測定結果の応答が得られなかったセンサが存在する場合に異常報知を行う。ここで、初期設定の完了から異常報知までの時間をＴ（＝Ｔ１×１２）とする。

一方、本実施例の障害物検知装置は、初期設定の間にＥＣＵ２０から最も近いセンサへ電源を供給し、当該センサの電源がＯＮされると、そのセンサに対してＩＤ設定指示フレーム（ａ）を送信し、ポーリングフレーム（ｂ）の返信を待つ。ここで、時間（ｔａ）は、ＩＤ設定指示フレーム（ａ）の送信時間を示し、時間（ｔｂ）は、ポーリングフレーム（ｂ）の返信の待機時間を示している。

ＥＣＵ２０では、当該センサからポーリングフレーム（ｂ）の返信がない場合、再度、そのセンサにＩＤ設定指示フレーム（ａ）を送信し、ポーリングフレーム（ｂ）の返信を待つ。更に、ポーリングフレーム（ｂ）の返信がない場合、もう一度、ＩＤ設定指示フレーム（ａ）を送信し、ポーリングフレーム（ｂ）の送信を待つ。

このように、ＩＤ設定指示フレーム（ａ）の送信とポーリングフレーム（ｂ）の返信待機を３回行ってもポーリングフレーム（ｂ）の返信がない場合、当該センサへの電源供給を断ち、所定時間（ｔｃ）経過後、再び、当該センサに電源を供給して、再度、ＩＤ設定指示フレーム（ａ）の送信とポーリングフレーム（ｂ）の返信待機を行う。

ここで、ＩＤ設定指示フレーム（ａ）の送信とポーリングフレーム（ｂ）の返信待機を３回行い、さらに、電源供給を断って再び電源を供給するまでの時間を（ｔ１）とする。

本実施例の障害物検知装置では、上述した、ＩＤ設定指示フレーム（ａ）の送信とポーリングフレーム（ｂ）の返信待機を３回行い、さらに、電源供給を断って再び電源を供給する処理を２度行い、その後、ＩＤ設定指示フレーム（ａ）の送信とポーリングフレーム（ｂ）の返信待機を３回行ってもポーリングフレーム（ｂ）が送信されない場合に異常報知を行う。

この異常報知までの時間は、初期設定の完了から（ｔ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）時間後であり、上述した異常検出時間（Ａ）は、この時間（ｔ）に基づいて予め設定されるものである。

障害物検知装置の全体構成を示すブロック図である。 （ａ）は、ＩＤ設定指示フレームのフォーマットを示す図であり、（ｂ）は、ポーリングフレームのフォーマットを示す図である。 通信異常判定処理の流れを示すフローチャートである。 ＥＣＵが初回に通信行う場合に異常が検出された場合の一例を示したタイミングチャートである。

符号の説明

１０ 車両
１１、１２、１３、１４、１５、１６ センサ
２０ ＥＣＵ
３０ 報知器

Claims (4)

1. 障害物を検知する複数のセンサが制御装置に対してバスを介して接続された障害物検知装置であって、
   前記制御装置は、
   予め設定された異常判定時間以上、前記センサと通信が出来ない場合に通信異常が発生したと判定する通信異常判定手段と、
   前記通信異常判定手段によって通信異常が発生したと判定される場合に通信異常を検出する通信異常検出手段とを備え、
   前記通信異常判定手段は、前記異常判定時間として、
   前記複数のセンサと最初に通信を行う場合の第１異常判定時間と、前記複数のセンサと最初に通信を行って正常に通信が行われた後に前記複数のセンサと通信を行う場合の第２異常判定時間とが予め設定され、
   前記第１異常判定時間は、前記第２異常判定時間よりも短い時間で設定されることを特徴とする障害物検知装置。
2. 前記通信異常判定手段は、前記複数のセンサのうち少なくとも１つのセンサと通信が出来ない場合に通信異常が発生したと判定することを特徴とする請求項１記載の障害物検知装置。
3. 前記通信異常検出手段によって通信異常が検出された場合に報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の障害物検知装置。
4. 前記複数のセンサは、車両の前方、及び後方の少なくとも一方のバンパ部に搭載され、
   前記車両の周囲に存在する障害物を検知することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の障害物検知装置。

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