JP5183644B2 - 車両用センサシステム - Google Patents

Description

この発明は、ドアミラーに取り付けたセンサによって駐車区画エリアの検知や車両監視を行う車両用センサシステムに関するものである。

ドアミラーに取り付けたセンサを用いて車両周りの物体を検知する従来のシステムとしては、例えば特許文献１に開示される車両用監視システムがある。このシステムは、ドアミラーに取り付けた超音波センサによって、走行時はドアミラーの死角エリアにある後続車両等を検知し、駐車時は車両後側方の物体を監視し車両監視システムとして機能する。

特開平１０−１００７９５号公報

従来のシステムでは、ドアミラーに取り付けた超音波センサの検知エリアを常に車両の斜め後方に設定している。このため、車両走行時にドアミラーの死角エリア内に位置する後続車両は探索できるものの、これから駐車しようとする駐車区画エリアを探索することはできない。

また、従来のシステムでは、停車時にドアミラーを折り畳んで格納することによって、超音波センサの検知エリアが車両後側方に形成される。これにより、ドアミラーに取り付けた同一の超音波センサを用いて車両後側方の物体を探索することができる。しかしながら、従来のシステムでは、走行時と停車時における動作モードの違いや車両監視の結果に応じて、超音波センサの探索頻度や探索範囲を変更することができず、センサを効率的に動作させることができない。

例えば、縦列駐車する場合、走行時に常にセンサを駆動させておく必要はなく、駐車区画エリアの探索のために車両が低速走行を始めてからセンサを動作させればよい。また、センサの検知距離を長く、かつ指向角度を広くし、探索頻度を高くすることによって正確に駐車可能なスペースを検知する必要がある。一方、停車時に車両監視システムとして利用する場合には、駐車区画エリアの探索と異なりセンサを頻繁に駆動させる必要がなく、遠方の不要な障害物を検知しないように車両付近が探索範囲内にあればよい。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ドアミラーに取り付けたセンサを用いて走行時の駐車区画エリアの探索及び停車時の車両監視が可能であり、走行時と停車時での動作モードの違いや車両監視の結果に応じて、センサを効率的に動作させることができる車両用センサシステムを得ることを目的とする。

この発明に係る車両用センサシステムは、ドアミラーに設けられ、車両から側方に延びた範囲を検知エリアとして物体を探索する第１の探索モードと、ドアミラーの折り畳み格納により車両の後側方を検知エリアとして物体を探索する第２の探索モードとを有する物体検出センサと、車両が停止時に第２の探索モードで物体検出センサにより得られた過去と現在の探索結果の比較に基づいて動的障害物を検知する動的障害物検知判定部と、動的障害物検知判定部により動的障害物が検知されると物体検出センサの探索頻度を動的障害物検知時よりも高くし、動的障害物が有意な動的障害物であると判定された場合は物体検出センサの探索頻度を該有意な動的障害物の検知時の探索頻度で維持し、動的障害物が該有意な動的障害物でないと判定された場合は物体検出センサの探索頻度を第２の探索モードの通常時の探索頻度に戻し、車両が所定値以下の車速で走行すると第２の探索モードよりも探索頻度が高い第１の探索モードを物体検出センサの探索頻度にする制御部とを具備することを特徴とするものである。

この発明によれば、車両が所定値以下の車速で走行すると、ドアミラーに設けた物体検出センサを駆動させて車両から側方に延びた範囲の物体を探索するので、車両の駐車区画エリアを探索することができる。また、車両を停車してドアミラーを折り畳み格納した際には車両の後側方を検知エリアとして物体を探索するので、停車時には車両監視システムとして動作させることができる。また、駐車区画エリアの探索を車両監視よりも高い探索頻度で行うことから駐車区画エリアを精度良く検知できる上、車両監視モードの省電力化が図られ、物体検出センサを効率良く駆動させることができるという効果がある。

この発明の実施の形態１による車両用センサシステムの構成を示すブロック図である。 図１中の物体検出センサの検知エリアを示す図である。 図１中の車両用センサシステムによる駐車区画エリアの検知を説明するための図である。 車両駐車判定、動的障害物検知及び動的障害物判定の各処理における探索頻度を時系列に示す図である。 物体検出センサの取り付け態様を示す図である。 物体検出センサの探索方向の態様を示す図である。 物体検出センサの不感帯の発生を説明するための図である。 実施の形態２による物体検出センサの探索範囲を示す図である。 実施の形態２による物体検出センサの探索範囲を示す図である。 実施の形態２による物体検出センサの構成を示す断面図である。 超音波センサの駆動波形と振動周波数との関係を示すグラフである。 物体検出センサの振動子回路のインピーダンスと超音波の送信周波数の関係を示すグラフである。 超音波の送信電圧と送信パルス幅によって検知距離を変更する処理を説明するための図である。 この発明の実施の形態３による車両用センサシステムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４による車両用センサシステムの組み合わせ判定部を示す図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両用センサシステムの構成を示すブロック図である。図１において、実施の形態１による車両用センサシステム１は、物体検出センサ４、ドアミラーコントローラ５、車速センサ６、制御部７、物体検知判定部１２及び動的障害物検知判定部１３を備える。

ドアミラー２は、車両の両側部に設けられ、車両斜め後方の視界を補うためのミラー３と、物体検出センサ４が取り付けられる。また、ドアミラー２は、駆動モータ等を含む不図示の駆動機構を有し、ドアミラーコントローラ５の駆動制御により車両側方へ折り畳みが可能である。以降では、ドアミラー２が折り畳まれた状態を閉状態、ドアミラー２を閉状態から起こして車両側方に突出する通常の位置とした状態を開状態と呼ぶ。

物体検出センサ４は、探索信号を送信しその反射信号を受信することにより物体を検出するセンサであり、ドアミラー２に取り付けられる。物体検出センサ４は、送信制御部９から入力した探索指令に応じて探索を開始し、探索結果を物体検知判定部１２及び動的障害物検知判定部１３に送信する。物体検出センサ４としては、例えば超音波センサ、光センサ、電波利用センサが考えられる。以降では、物体検出センサ４として超音波センサを用いた場合を例に挙げて説明する。

なお、超音波センサは、探索信号として送信した超音波の到達領域を検知エリアとし、検知エリア内の物体から反射された超音波を受信することにより上記物体を検知する。超音波センサが超音波を送信することで１回の探索が開始され、所定時間内での超音波の送信回数が探索頻度となる。

ドアミラーコントローラ５は、外部から入力された駆動指令に応じて、ドアミラー２の開閉駆動を制御する。上記駆動指令は、例えば運転者により操作可能なボタンスイッチやイグニッションキーのオフに応じて、ドアミラーコントローラ５へ送信される。また、ドアミラーコントローラ５へ入力された上記駆動指令は、ドアミラーコントローラ５からドアミラー開閉判定部８へも送られる。車速センサ６は、車速を検知するためのセンサである。なお、車速センサ６は、車輪の回転速度を検知する車輪速センサであってもよい。

制御部７は、車両に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）における１つの機能構成部であり、ドアミラー開閉判定部８、送信制御部９、探索頻度決定部１０及び車速判定部１１を備える。ドアミラー開閉判定部８は、ドアミラーコントローラ５から入力した上記駆動指令に基づいてドアミラー２の開閉を判定する。送信制御部９は、探索頻度決定部１０で決定された探索頻度に応じたタイミングで探索指令（測定要求パルス）を物体検出センサ４へ送信する。

探索頻度決定部１０は、ドアミラー開閉判定部８、車速判定部１１及び動的障害物検知判定部１３の各判定結果に応じて、物体検出センサ４の探索頻度を決定する。例えば、ドアミラー２が開状態であり、車両が所定の低速走行であるとの判定結果を受けると、探索頻度決定部１０は、駐車区画エリアの検知処理を行うものとして所定の値よりも高い探索頻度を決定する。

一方、ドアミラー２が閉状態であり、車両の速度が０ｋｍ／ｈで停車している場合、探索頻度決定部１０は、車両監視モードであるとして所定の値よりも低い探索頻度を決定する。この決定があった後であっても動的障害物が検知されると、探索頻度決定部１０は、探索頻度を高い値に切り替える。

車速判定部１１は、車速センサ６の検知結果に基づいて車両が所定の低速走行を行っているか若しくは車両が停止（０ｋｍ／ｈ）しているかを判定する。なお、車速判定部１１は、車両が約３０ｋｍ／ｈ以下の速度であると、駐車区画エリアの探索モードに移行する所定の低速走行であると判定する。

物体検知判定部１２は、車両に搭載された上記電子制御ユニットの機能構成部であり、物体検出センサ４の探索結果に基づいて駐車区画エリアを検知する。例えば、縦列駐車する場合、物体検知判定部１２は、物体検出センサ４から逐次入力した探索結果に基づいて、停車している他の車両のエッジ位置を特定して他の車両間の距離を求める。この距離が自車両の駐車可能な間隔であると、物体検知判定部１２は、駐車区画判定結果として、不図示の提示手段を介して運転者に提示する。

動的障害物検知判定部１３は、車両に搭載された上記電子制御ユニットの機能構成部であり、物体検出センサ４の探索結果に基づいて障害物を検知し、動的障害物であるか否かを判定する。動的障害物検知判定部１３は、動的障害物を検知すると、その旨を探索頻度決定部１０へ通知する。これに応じて、探索頻度決定部１０が物体検出センサ４の探索頻度を高くすることで、車両に接近する侵入者の可能性がある動的障害物を、引き続き正確に探索することができる。

図２は、図１中の物体検出センサの検知エリアを示す図であり、図２（ａ）は走行時の検知エリアを示しており、図２（ｂ）は停車時の検知エリアを示している。図２（ａ）に示すように、車両１４の走行時では、ドアミラー２が開状態（通常位置）にある。このとき、物体検出センサ４の検知エリア１５は、従来のように車両斜め後方ではなく、車両１４から側方に延びた範囲に形成される。この状態で駐車区画エリアの探索（第１の探索モード）が行われる。

車両１４の停車時は、ドアミラー２を折り畳み格納する（閉状態）。このとき、ドアミラー２の筐体に取り付けた物体検出センサ４は、車両１４の後方へ向く。これにより、検知エリア１５が移動して、図２（ｂ）に示すように車両１４の後側方（側面ボディ１７側）に形成される。この状態で車両監視モード（第２の探索モード）となり、動的障害物の検知判定が行われる。

次に動作について説明する。
（１）駐車区画エリアの探索
図３は、図１中の車両用センサシステムによる駐車区画エリアの探索処理を説明するための図である。図３において、車両１４ａ，１４ｂは、道路脇に停車している他車両であり、車両１４を車両１４ａ，１４ｂ間に縦列駐車する場合を示している。また、車両１４は、図３中の矢印方向に走行しているものとする。

探索頻度決定部１０は、ドアミラー開閉判定部８及び車速判定部１１の判定結果から、ドアミラー２が開状態にあり、自車両１４が所定の低速走行（約３０ｋｍ／ｈ以下）をしていることを認識すると、駐車区画エリアの探索モードに対応した探索頻度（高頻度）を決定して送信制御部９へ通知する。送信制御部９は、探索頻度決定部１０から通知された探索頻度に応じたタイミングで探索指令を物体検出センサ４へ送信する。物体検出センサ４は、送信制御部９から探索指令（測定要求パルス）を受信すると駆動を開始し、探索頻度決定部１０で決定された探索頻度で探索を始める。

ここでは、物体検出センサ４が、探索信号として超音波を送信し障害物で反射した超音波の反射信号を受信する。物体検知判定部１２は、物体検出センサ４による超音波の送信タイミングと超音波の反射信号の受信タイミングから障害物までの距離を求める。図３中の破線部分は、車両１４ａ，１４ｂにおける超音波の反射エリアを示している。

車両１４を走行させつつ物体検出センサ４で探索を行うと、図３中に破線で示すように車両１４ａの側面ボディから車両１４，１４ａ間の距離がほぼ一定な距離プロファイルが得られる。さらに車両１４を走行させるとエッジ部１６ａを境に車両１４ａの前部を反射エリアとする探索に移行し、車両１４ａが検知エリア１５から外れると、車両１４ａでの反射信号に基づく有意な距離が検知できなくなる。これにより、図３に示すように、車両１４ａの側方部及び前部との距離プロファイルが得られる。物体検知判定部１２は、このようにして得られた車両１４ａに関する距離プロファイルに基づいて、車両１４ａのエッジ部１６ａの位置を特定する。

さらに車両１４を走行させると、車両１４ｂの後部を反射エリアとする探索が行われ、エッジ部１６ｂを境として車両１４ｂの側面ボディを反射エリアとする探索に移行して、車両１４，１４ｂ間の距離がほぼ一定な距離プロファイルが得られる。物体検知判定部１２は、このようにして得られた車両１４ｂに関する距離プロファイルに基づいて、車両１４ｂのエッジ部１６ｂの位置を特定する。

この後、物体検知判定部１２は、エッジ部１６ａ，１６ｂの各位置に基づいてエッジ部１６ａ，１６ｂ間の距離Ａを求め、この距離Ａと自車両１４の駐車に必要なサイズとを比較して駐車可能か否かを判定する。車両１４ａ，１４ｂ間に駐車可能であると判定されると、物体検知判定部１２は、その旨を示す駐車区画判定結果を不図示の提示手段を介して運転者に提示する。また、駐車区画判定結果に基づいて運転者の操作を自動的にアシストするように構成してもよい。

なお、従来では、車両のバンパ部分に取り付けたセンサを用いて駐車区画エリアを探索するシステムは存在したが、この発明のようにバンパよりも高い位置にあるドアミラーに取り付けたセンサを用いることにより、トラック等のフロアの高い車両であっても最外形エッジを容易に検知できる。

（２）停車時の車両監視
運転者が車両１４を停車すると、車速判定部１１は、自車両１４が停止（速度０ｋｍ／ｈ）したことを探索頻度決定部１０へ通知する。一方、ドアミラーコントローラ５は、車両１４の停車後に駆動指令を入力するとドアミラー２を閉状態にする。なお、駆動指令は、例えば運転者のボタンスイッチ操作やイグニッションキーのオフに応じて入力することが考えられる。ドアミラー開閉判定部８は、ドアミラー２が閉状態にされたことを判定すると、この旨を探索頻度決定部１０へ通知する。

探索頻度決定部１０は、ドアミラー開閉判定部８及び車速判定部１１の判定結果から、自車両１４が停車してドアミラー２が閉状態にあることを認識すると、車両監視モードに対応した探索頻度（低頻度）を決定し送信制御部９へ通知する。送信制御部９は、探索頻度決定部１０から通知された探索頻度に応じたタイミングで探索指令を物体検出センサ４へ送信する。これにより、物体検出センサ４は、探索頻度決定部１０で決定された探索頻度で探索を開始する。

このとき、図２（ｂ）に示すように、ドアミラー２の折り畳み格納によって物体検出センサ４の検知エリア１５が移動して車両１４の車両後側方（側面ボディ１７側）に位置している。この状態で車両監視モードとなり、動的障害物検知判定部１３は、物体検出センサ４の探索が行われる度にその結果を入力し、動的障害物の検知判定を実行する。

動的障害物検知判定部１３は、物体検出センサ４によって障害物が検知されると、探索毎の当該障害物の検知結果を逐次入力し、過去の探索による検知結果と今回の探索による検知結果との比較結果に基づいて上記障害物の動的挙動を検知し、当該障害物が動的障害物であるか否かを判定する。また、動的障害物であると判定した際、動的障害物検知判定部１３が、物体検出センサ４の検知結果から上記障害物との距離を求め、今回と前回の結果の差に基づいて上記動的障害物が車両１４に接近しているか否かを判定してもよい。

（３）探索頻度の最適化
探索頻度決定部１０は、ドアミラー開閉判定部８、車速判定部１１及び動的障害物検知判定部１３の各判定結果に応じて物体検出センサ４の探索頻度を決定する。
図４は、車両駐車判定、動的障害物検知及び動的障害物判定の各処理における探索頻度を時系列に示す図である。図４に示す車両駐車判定は、車速判定部１１から探索頻度決定部１０へ送信される判定信号であり、車両１４が停車（速度０ｋｍ／ｈ）するとオンになる。車速判定部１１の判定信号がオフのとき、車両用センサシステム１は、駐車区画エリアの探索モードで動作しており、図４に示すように高い探索頻度で探索が行われている。

この後、駐車区画エリアが検知されて車両１４の駐車が完了すると、車速判定部１１の判定信号がオンになる。これにより、探索頻度決定部１０は、図４に示すように駐車区画エリアの探索モードよりも探索頻度を低くする。このようにして車両用センサシステム１は、車両監視モードに移行する。

図４に示す動的障害物検知は、動的障害物検知判定部１３から探索頻度決定部１０へ送信される検知信号であり、物体検出センサ４によって動的障害物が検知されるとオンになる。探索頻度決定部１０は、上記検知信号がオンになると、図４に示すように車両監視モードであっても探索頻度を高くする。

図４に示す動的障害物判定は、動的障害物検知判定部１３から探索頻度決定部１０へ送信される判定信号であり、物体検出センサ４に検知された動的障害物が有意な動的障害物である場合にオンになる。有意な動的障害物とは、車両１４に接近する人間等であり、例えば風になびく樹木の枝葉のように動的挙動を示す静的障害物は除かれる。探索頻度決定部１０は、この判定信号がオンになると、図４に示すように動的障害物検知で高くした探索頻度を維持する。これにより、高い頻度で動的障害物の探索が継続される。

なお、図示を省略したが、物体検出センサ４で検知された動的障害物が有意な動的障害物でないと判定された場合（上記判定信号がオフ）、動的障害物の検知で高くした探索頻度を車両監視モードの低い探索頻度に戻すようにしてもよい。

また、図４では、動的障害物が検知されると探索頻度を高くする場合を示したが、動的障害物を検知した後、この動的障害物がさらに車両１４に接近していると判定された場合に探索頻度を高くするようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態１によれば、ドアミラー２に設けられ、車両１４から側方に延びた範囲を検知エリア１５として物体を探索する駐車区画エリアの探索モードと、ドアミラー２の折り畳み格納により車両１４の後側方を検知エリア１５として物体を探索する車両監視モードとを有する物体検出センサ４と、車両１４が所定値以下の車速で走行すると物体検出センサ４を駆動させるとともに、車両監視モードより駐車区画エリアの探索モードにおける物体検出センサ４の探索頻度を高くする制御部７とを備えたので、ドアミラー２に取り付けた物体検出センサ４を用いて走行時の駐車区画エリアの探索及び停車時の車両監視が可能であり、走行時と停車時での動作モードの違いや車両監視の結果に応じて物体検出センサ４の探索頻度を変更することができる。これにより、物体検出センサ４の耐久性の向上や消費電力の削減を期待できる。

また、上記実施の形態１では、物体検出センサ４のドアミラー２への取り付け位置や物体検出センサ４の探索方向について言及しなかったが、下記のようにしてもよい。
図５は、物体検出センサの取り付け態様を示す図である。図５に示すように、ドアミラー２の筐体先端部（物体検出センサ４ａ）、上部（物体検出センサ４ｂ）、下部（物体検出センサ４ｃ）のうちの少なくとも１つの位置に取り付ける。

また、検知エリア１５ａ〜１５ｃが路面方向に傾斜するように、物体検出センサ４ａ〜４ｃの探索方向の中心を各々の水平位置よりも下に向くようにする。これにより、駐車区画エリアの探索時に路肩を同時に検知することから、駐車区画エリアの奥行きの検知が可能であり、より正確に駐車区画エリアを検知することができる。

図６は、物体検出センサの探索方向の態様を示す図であり、図６（ａ）は走行時の検知エリアを示しており、図６（ｂ）は停車時の検知エリアを示している。図６（ａ）に示すように、車両１４の走行時では、ドアミラー２が開状態（通常位置）にある。このとき、物体検出センサ４の探索方向の中心がドアミラー２より前向きになるようにする。このようにすることにより、ドアミラー２より前向き（図６（ａ）中に矢印で示した走行方向側）で車両１４から斜めに延びた範囲が検知エリア１５となる。

一方、ドアミラー２を閉状態にすると、検知エリア１５が移動して、車両１４の後側方（側面ボディ１７側）に位置する。このとき、物体検出センサ４の探索方向の中心を車両１４の前方に向けていたので、図２（ｂ）の場合と異なり、検知エリア１５が、側面ボディ１７に重ならず離れた位置に形成される。この状態で車両監視モードとなり、人間等の動的障害物１８の探索判定が行われる。

このように物体検出センサ４の探索方向の中心が車両１４の前方に向くようにすると、駐車区画エリアの探索では、車両１４の前側方に向いた検知エリア１５で探索が実行される。これにより、検知エリアが車両１４から真横に延びた範囲である場合よりも、走行時に前方の障害物を早く検知することができる。

また、車両１４の前方に向いた検知エリア１５では、前方の障害物における反射エリアを大きくとれる。これにより、走行時に前方の障害物を正確に検知することができる。図３に示す縦列駐車の場合で説明すると、車両１４の前方の車両１４ｂにおける探索信号の反射エリアが大きくなるので、車両１４ｂの後部からエッジ部１６ｂ付近の距離プロファイルがより正確に得られる。

縦列駐車では車両１４をバックさせることから、運転者にとって、車両１４の後方より前方の障害物との距離がおろそかになりやすい。このため、車両１４ｂの後部からエッジ部１６ｂ付近の距離プロファイルを運転者に提示（警報など）することにより、有効な駐車支援を行うことができる。

さらに、停車時の車両監視モードでは、検知エリア１５が側面ボディ１７に重ならず離れているので、車両１４の側面ボディ１７からの不要な反射信号の受信を低減することができる。これにより、不要な反射信号の受信による不感帯の発生を抑制できる。

図７は、物体検出センサの不感帯の発生を説明するための図である。図７（ａ）は側面ボディ１７からの不要な反射信号がない場合における物体検出センサ４の信号受信を時系列に示している。このように、不要な反射信号がなければ、物体検出センサ４では、探索対象の障害物からの反射信号のみが受信される。

図７（ｂ）に示すように車両１４の側面ボディ１７からの不要な反射信号がある場合、物体検出センサ４は、探索対象の物体からの反射信号の他、側面ボディ１７からの不要な反射信号を受信する。１つの送受信部で探索信号の送信と反射信号の受信を兼用する構成では、不要な反射信号を受信している間、他の信号を受信できない。また、送信部と受信部を別個に設けた場合であっても、不要な反射信号が受信側に回り込むと他の信号の受信ができない。

このため、図７（ｃ）に示すように物体検出センサ４が不要な反射信号を受信している間は、車両１４に接近する動的障害物を検知できない不感帯の時間領域となる。そこで、側面ボディ１７に重ならない位置に検知エリア１５を形成することで、側面ボディ１７からの不要な反射信号の受信により発生する探索欠陥を低減できる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、物体検出センサの探索範囲を規定する探索頻度を変更する場合を示したが、この実施の形態２では、走行時と停車時のシステムの動作モードの違いに応じて、物体検出センサの探索範囲を規定する検知距離及び指向角度を変更する。

また、実施の形態２による車両用センサシステムの基本的な構成は、上記実施の形態１で説明した図１と同様であるが、物体検出センサの構成や送信制御部による物体検出センサの動作制御で走行時と停車時におけるシステムの動作モードの違いに応じて探索範囲を変更する点で異なる。以降、実施の形態２の構成についても図１を参照して説明する。

物体検出センサ４の探索範囲の変更内容は、走行時の駐車区画エリアの探索モードにおいて、物体検出センサ４の検知距離を長くかつ指向角度を広くする。また、停車時の車両監視モードにおいては、検知距離を短くかつ指向角度を狭くする。物体検出センサ４から放射される超音波（探索信号波）は、図８に示すように円錐状の広がりを持って放射される。

この実施の形態２では、図８に示すように走行時の駐車区画エリアの探索モードにおいて指向角度θ１の検知エリア１５Ａとし、停車時の車両監視モードで指向角度θ２（θ１＞θ２）の検知エリア１５Ｂとする。また、走行時の駐車区画エリアの探索モードでは、図９に示すように検知距離Ｌ１の検知エリア１５Ａとし、停車時の車両監視モードにおいては、検知距離Ｌ２（Ｌ１＞Ｌ２）の検知エリア１５Ｂとする。

このようにすることで、駐車区画エリアの探索モードにおいては車両１４の遠方から広い探索範囲で障害物を探索することができ、駐車エリアを的確に検知することができる。また、車両監視モードでは、停車中の自車両１４に接近する有意な動的障害物（人間等）を検知できればよい。このため、上述のように探索範囲を狭めることにより、不要な反射信号の受信を抑制できる上、送信パワーの消費も抑えられ、物体検出センサ４を効率良く動作させることができる。

次に探索範囲の変更動作について説明する。
（１）探索範囲を規定する超音波の指向角度の変更
図１０は、超音波の指向角度を変更可能な物体検出センサの構成を示す断面図であり、図１０（ａ）は広指向角度とした場合を示し、図１０（ｂ）は狭指向角度とした場合を示している。図１０に示す物体検出センサ４Ａは、超音波を発生する振動子１９を設けた超音波センサユニット２０と弾性部材からなる反射機構部２１を円筒状のケース２２内に収納した構成を有している。超音波センサユニット２０は、不図示の支持部材によって、図１０中の白抜きの矢印で示す超音波の進行方向に沿った位置が固定されている。

反射機構部２１は、外周がケース２２の内壁に密着するように円筒形状を有しており、円筒軸に沿って形成した孔部に超音波センサユニット２０を収納する。ケース２２の振動子１９側の端面は、振動子１９の超音波の放射面とほぼ同平面上に位置する。また、反射機構部２１の振動子１９側の端面には、振動子１９に向かって下る傾斜面２１ａが形成されており、振動子１９から放射された超音波を反射することができる。さらに、反射機構部２１の振動子１９側の端面の外周２１ｂはケース２２に固定されている。

牽引機構部２３は、図１０（ｂ）中に示すＣ方向に反射機構部２１を牽引する機構部であり、例えばモータや電磁石を利用することにより実現することができる。なお、牽引機構部２３は、反射機構部２１を約１．５〜２．０ｍｍ程度牽引する。

図１０（ａ）の場合、反射機構部２１は牽引機構部２３に牽引されておらず、傾斜面２１ａの傾斜角度が小さい。この状態で振動子１９から超音波を放射すると、図１０（ａ）中の矢印方向に超音波が拡がって広指向性の検知エリア１５Ａが形成される。そこで、駐車区画エリアの探索モードでは、物体検出センサ４Ａを図１０（ａ）の状態にして探索を実行する。

一方、反射機構部２１を牽引機構部２３で牽引すると、外周２１ｂがケース２２に固定されていることから、図１０（ｂ）に示すように弾性により伸張し、傾斜面２１ａの傾斜角度が急になる。この状態で振動子１９から超音波を放射すると、傾斜面２１ａで超音波が反射されて前方に向かい、図１０（ｂ）中の矢印方向に進行する狭指向性の検知エリア１５Ｂが形成される。そこで、車両監視モードでは、物体検出センサ４Ａを図１０（ｂ）の状態として探索を実行する。

図１０に示す構成では、牽引機構部２３の牽引量を調節して傾斜面２１ａの傾斜角度を最適化することで、超音波の指向性をより鋭くすることができる。これにより、車両監視モードにおいて、物体検出センサ４Ａの検知精度の向上を図ることができる。

また、物体検出センサ４が送信する超音波の指向角度は下記のように変更してもよい。
超音波の指向性は送信周波数をパラメータとして調節することができる。例えば、円形振動子の場合、超音波の指向性は、下記式（１）から求められる。但し、θは指向角度、ｋは定数、λは超音波の波長、Ｄは振動子の口径である。また、Ｃを音速、ｆを振動周波数とすると、λ＝Ｃ／ｆである。
θ＝ｔａｎ^-1（ｋ・λ／Ｄ） ・・・（１）

図１１は、超音波センサの駆動波形と振動周波数との関係を示すグラフであり、縦軸が超音波の送信電圧、横軸が時間である。図１１に示すように、物体検出センサ４は、送信制御部９からの探索指令（測定要求パルス）に応じて周期１／ｆで駆動して超音波を送信する。上記式（１）において、定数ｋと振動子の口径Ｄとが一定であり、常温で音速Ｃもほぼ一定である。

上記式（１）に基づいて送信制御部９が探索指令の発信タイミングを調節することで、物体検出センサ４から放射される超音波の指向角度θを変更する。この方法では、物体検出センサ４の電気的な制御により超音波の指向性が変更可能であるので、指向性の制御を容易に行うことができる。

（２）探索範囲を規定する検知距離の変更
図１２は、物体検出センサの振動子回路のインピーダンスと超音波の送信周波数の関係を示すグラフである。図１２に示すように、共振周波数ｆｒで振動子回路のインピーダンスが最も低い。一方、共振周波数ｆｒ以外の周波数ｆ１，ｆ２などでは、図１２中に破線で示すようにインピーダンスが大きい。物体検出センサ４を低電圧送信パルスで駆動させる場合、送信周波数を周波数ｆ１，ｆ２にすれば送信効率が低下し、反射信号の受信レベルが小さくなる。つまり、物体検出センサ４の検知距離を短くすることができる。

そこで、送信制御部９で物体検出センサ４を制御することにより、走行時の駐車区画エリアの探索モードでは、送信周波数を共振周波数ｆｒにして超音波を送信し、停車時の車両監視モードでは、送信周波数を共振周波数ｆｒ以外の周波数ｆ１，ｆ２等にして超音波を送信する。このようにすることで、駐車区画エリアの探索モードでは、物体検出センサ４の検知距離を長くすることができ、停車時の車両監視モードでは、検知距離を短くすることができる。この方法は、物体検出センサ４の電気的な制御により検知距離の変更が可能であるので、検知距離の制御を容易に行うことができる。

また、物体検出センサ４の検知距離は下記のように変更してもよい。
図１３は、超音波の送信電圧と送信パルス幅によって検知距離を変更する処理を説明するための図であり、超音波センサの駆動波形を示している。図１３（ａ）は、超音波の送信効率が最適化された駆動波形を示しており、超音波の送信電圧がＶ１、送信パルス幅がｔ１、送信パルス間隔がｔ２である。この関係で物体検出センサ４の検知距離が最も長くなる。

図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す関係と比較して送信電圧を下げた場合を示している（Ｖ１＞Ｖ２）。このように制御することで、物体検出センサ４による超音波の送信効率が低下し、反射信号の受信レベルが小さくなる。つまり、物体検出センサ４の検知距離を短くすることができる。

また、図１３（ｃ）では、図１３（ａ）に示す関係と比較して送信パルス幅ｔ１を短くした場合を示している。なお、送信電圧Ｖ３はＶ１とほぼ同一値である。このように制御することでも、物体検出センサ４による超音波の送信効率が低下し、検知距離を短くすることができる。

さらに、図１３（ｄ）では、図１３（ａ）に示す関係と比較して送信パルス数を少なくした場合を示している（Ｐｎ＞Ｐ３）。このように制御しても、物体検出センサ４による超音波の送信効率が低下するので、検知距離を短くすることができる。

送信制御部９で物体検出センサ４を制御することで、走行時の駐車区画エリアの探索モードでは、図１３（ａ）に示す関係で物体検出センサ４を駆動させ、停車時の車両監視モードでは、図１３（ｂ）から図１３（ｄ）までのいずれかの関係で物体検出センサ４を駆動させる。この方法でも、物体検出センサ４の電気的な制御により検知距離の変更が可能であるので、検知距離の制御を容易に行うことができる。

以上のように、この実施の形態２によれば、制御部７が、駐車区画エリアの探索モード及び車両監視モードの違いに応じて物体検出センサ４の探索範囲を変更するものであり、特に駐車区画エリアの探索モードより車両監視モードの指向性を狭くし、検知距離を短くする。このようにすることで、走行時の駐車区画エリアの探索モードでより遠くから広い探索範囲で障害物の探索が可能であり、走行時においても的確に駐車エリアを検知することができる。また、車両監視モードで探索範囲を狭めることにより、不要な反射信号の受信を抑制できる上、送信パワーの消費も抑えられ、物体検出センサ４を効率良く動作させることができる。

実施の形態３．
図１４は、この発明の実施の形態３による車両用センサシステムの構成を示すブロック図である。実施の形態３による車両用センサシステムは、上記実施の形態１で示した構成に対して車両の駐車状態を判定するＡＮＤ回路部（駆動指令通知部）２４を設けたものである。なお、図１４において、図１と同一構成要素には同一符号を付し説明を省略する。

ＡＮＤ回路部２４は、車速センサ６の出力、シフトレバー位置信号、車両電源オフ信号及びドアロック検知信号を入力し、これら入力信号の全てが車両の停車を示している場合に駆動指令をドアミラーコントローラ５へ送信する。

例えば、車速０ｋｍ／ｈの場合、シフトレバーがパーキングレンジにある場合、車両電源がオフの場合、ドアロックされた場合、車速センサ６の出力、シフトレバー位置信号、車両電源オフ信号及びドアロック検知信号をそれぞれ論理値１（真値）とする。これにより、車両が上述の全ての条件に合致した場合のみ、駆動指令をドアミラーコントローラ５へ送信できる。

ドアミラーコントローラ５は、ＡＮＤ回路部２４から駆動指令を受けると、駆動機構を制御してドアミラー２を折り畳み格納（閉状態）する。

以上のように、この実施の形態３によれば、車両１４の停車を検知してドアミラー２を折り畳み格納させるＡＮＤ回路部２４を備えたので、車両の状況に連動してドアミラー２を自動的に閉状態にすることから、車両監視モードに確実に移行することができる。

実施の形態４．
図１５は、この発明の実施の形態４による車両用センサシステムの組み合わせ判定部を示す図である。組み合わせ判定部２５は、上記実施の形態１で説明した図１の構成に追加することにより、動的障害物の判定結果とイモビライザの接近判定結果とを組み合わせて警報の発報又は解除や探索頻度の判定を実行する。

組み合わせ判定部２５は、図１５（ａ）に示すように、ＡＮＤ回路２６ａ，２６ｂ及びＮＯＴ回路２７を備える。ＡＮＤ回路２６ａは、動的障害物検知判定部１３とイモビライザ接近判定ユニット２９に入力側が接続し、出力が警報ユニット２８と探索頻度決定部１０に接続する。ＮＯＴ回路２７はイモビライザ接近判定ユニット２９に入力側が接続し、出力がＡＮＤ回路２６ｂに接続している。ＡＮＤ回路２６ｂは、ＮＯＴ回路２７の出力と動的障害物検知判定部１３に入力側が接続し、出力が探索頻度決定部１０に接続する。

動的障害物検知判定部１３は、物体検出センサ４で検知された動的障害物が有意な動的障害物であると判定すると、動的障害物の判定信号として論理値１（真値）を出力する。このとき、イモビライザ接近判定ユニット２９が、運転者の専用キーに内蔵されたイモビライザの接近を判定すると、イモビライザ信号として論理値１（真値）を出力する。

この場合、ＡＮＤ回路２６ａの出力は論理値１（真値）となり、図１５（ｂ）に示すように運転者の接近と判定される。ＡＮＤ回路２６ａの出力値は、警報ユニット２８へ送られ、さらに探索頻度判定Ａとして探索頻度決定部１０へ送られる。警報ユニット２８は、ＡＮＤ回路２６ａの出力値を入力すると、物体検出センサ４で動的障害物を検知した際に発した警報を解除する。また、探索頻度決定部１０は、探索頻度判定Ａを受信するとそれまでの低探索頻度を維持する。これにより、物体検出センサ４は、低い探索頻度での探索を継続する。

一方、ＡＮＤ回路２６ｂには、動的障害物の判定信号が入力し、ＮＯＴ回路２７を介してイモビライザ信号が入力する。従って、イモビライザ信号が論理値０（偽値）であっても動的障害物の判定が論理値１（真値）であると、ＡＮＤ回路２６ｂの出力は論理値１（真値）となる。この場合、図１５（ｂ）に示すように運転者以外の動物の接近と判定される。

この判定結果は、探索頻度判定Ｂとして探索頻度決定部１０へ送られる。探索頻度決定部１０は、探索頻度判定Ｂを受信すると、探索頻度を高くして送信制御部９に通知する。この送信制御部９の制御により、物体検出センサ４は、高い探索頻度で探索を開始する。つまり、運転者以外の有意な動的障害物を正確に検知することができる。

以上のように、この実施の形態４によれば、制御部７が、動的障害物検知判定部１３による動的障害物の検知結果及び車両へのイモビライザの接近の有無に応じて、警報の発報可否及び物体検出センサ４の探索頻度を制御するので、イモビライザの接近を判定要素に加えることにより、運転者が動的障害物と判定された場合の誤警報を防止することができる。

Claims (15)

1. ドアミラーに設けられ、車両から側方に延びた範囲を検知エリアとして物体を探索する第１の探索モードと、前記ドアミラーの折り畳み格納により前記車両の後側方を検知エリアとして物体を探索する第２の探索モードとを有する物体検出センサと、
   前記車両が停止時に前記第２の探索モードで前記物体検出センサにより得られた過去と現在の探索結果の比較に基づいて動的障害物を検知する動的障害物検知判定部と、
   前記動的障害物検知判定部により前記動的障害物が検知されると前記物体検出センサの探索頻度を動的障害物検知時よりも高くし、前記動的障害物が有意な前記動的障害物であると判定された場合は前記物体検出センサの探索頻度を該有意な前記動的障害物の検知時の探索頻度で維持し、前記動的障害物が該有意な前記動的障害物でないと判定された場合は前記物体検出センサの探索頻度を前記第２の探索モードの通常時の探索頻度に戻し、前記車両が所定値以下の車速で走行すると前記第２の探索モードよりも探索頻度が高い前記第１の探索モードの前記物体検出センサの探索頻度にする制御部と、
   を具備することを特徴とする車両用センサシステム。
2. 第１の探索モードで物体検出センサにより逐次得られる探索結果に基づいて障害物を検知して駐車可能領域を判定する物体検知判定部を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用センサシステム。
3. 動的障害物検知判定部は、物体検出センサにより得られた前回と今回の探索結果を比較して動的障害物の車両への接近を判定し、
   制御部は、前記動的障害物検知判定部により動的障害物が検知され、かつ当該動的障害物が車両に接近していると判定されると、物体検出センサの探索頻度を高くすることを特徴とする請求項１記載の車両用センサシステム。
4. 制御部は、動的障害物検知判定部による動的障害物の検知結果及び車両へのイモビライザの接近の有無に基づいて、警報の発報可否及び物体検出センサの探索頻度を制御することを特徴とする請求項１記載の車両用センサシステム。
5. 物体検出センサは、水平面から下向きに物体を探索することを特徴とする請求項１記載の車両用センサシステム。
6. 物体検出センサは、第１の探索モードにおいてドアミラーより前向きで車両から斜めに延びた範囲を検知エリアとして物体を探索することを特徴とする請求項１記載の車両用センサシステム。
7. 制御部は、第１及び第２の探索モードの違いに応じて物体検出センサの探索範囲を変更することを特徴とする請求項１記載の車両用センサシステム。
8. 制御部は、物体検出センサから送信される探索信号の指向性を調節して探索範囲を変更することを特徴とする請求項７記載の車両用センサシステム。
9. 制御部は、第１の探索モードより第２の探索モードの指向性を狭くすることを特徴とする請求項８記載の車両用センサシステム。
10. 物体検出センサは、超音波センサであり、
    制御部は、超音波の送信周波数に基づいて、前記超音波センサから送信される超音波の指向性を調節することを特徴とする請求項８記載の車両用センサシステム。
11. 物体検出センサは、超音波を放射するホーンの形状を変更可能な超音波センサであり、
    制御部は、前記ホーンの形状変更を制御して前記超音波センサから送信される超音波の指向性を調節することを特徴とする請求項８記載の車両用センサシステム。
12. 制御部は、物体検出センサの検知距離を調節して探索範囲を変更することを特徴とする請求項７記載の車両用センサシステム。
13. 制御部は、第１の探索モードより第２の探索モードの検知距離を短くすることを特徴とする請求項１２記載の車両用センサシステム。
14. 物体検出センサは、超音波センサであり、
    制御部は、超音波の送信電圧、送信周波数及び送信パルス幅の少なくとも一方に基づいて、前記超音波センサから送信される超音波の検知距離を調節することを特徴とする請求項１２記載の車両用センサシステム。
15. 車両の停車を検知してドアミラーを折り畳み格納させる駆動指令通知部を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用センサシステム。

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