JP5227855B2 - Obstacle detection system and obstacle sensor diagnosis method for this system - Google Patents
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Description
本発明は、移動体に設けられた障害物検知用の障害物検知システムおよびこのシステムの障害物センサ診断方法に関する。 The present invention relates to an obstacle detection system for detecting an obstacle provided in a moving body and an obstacle sensor diagnosis method for this system.
障害物センサを移動体の複数個所に設け、これら障害物センサの信号の送受信により移動体の周辺に存在する障害物を検知するシステムが知られている。このようなシステムの例として、例えば、特許文献１記載の車両用障害物検知装置が知られている。この装置は、各障害物センサをいわゆるディジーチェーン接続するとともに、各障害物センサに識別情報としてＩＤを持たせ、これらＩＤに基づいて各障害物センサの動作を制御する。ディジーチェーン接続を採用していることにより、この装置は、各障害物センサと制御部との間の通信線を減らすことができるという利点がある。 There is known a system in which obstacle sensors are provided at a plurality of locations on a moving body, and obstacles existing around the moving body are detected by transmitting and receiving signals from these obstacle sensors. As an example of such a system, for example, a vehicle obstacle detection device described in Patent Document 1 is known. In this apparatus, each obstacle sensor is connected in a so-called daisy chain, and each obstacle sensor has an ID as identification information, and the operation of each obstacle sensor is controlled based on these IDs. By adopting daisy chain connection, this apparatus has an advantage that communication lines between each obstacle sensor and the control unit can be reduced.
しかしながら、複数の障害物センサを有する従来の障害物検知システムは、各障害物センサの送受信が相互に干渉しないように、各障害物センサを１つずつ順番に動作させる必要がある。このため、障害物の検知に時間がかかり、移動体の移動に支障を生じることがある。 However, in the conventional obstacle detection system having a plurality of obstacle sensors, it is necessary to operate each obstacle sensor one by one so that transmission / reception of each obstacle sensor does not interfere with each other. For this reason, it takes time to detect an obstacle, which may hinder the movement of the moving body.
その上、移動体を安全に移動させるためには、各障害物センサが正常に動作していることが必要であるが、前記特許文献１に記載された障害物検知装置のように、移動体に設けられた障害物検知用の障害物検知システムにおいては、障害物センサの異常を検出する手段が確立されておらず、障害物センサの異常により障害物検知の信頼性を失うおそれがある。 In addition, in order to move the moving body safely, each obstacle sensor needs to operate normally. However, like the obstacle detection apparatus described in Patent Document 1, the moving body In the obstacle detection system provided for the obstacle detection, means for detecting an abnormality of the obstacle sensor has not been established, and the reliability of the obstacle detection may be lost due to the abnormality of the obstacle sensor.
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、各障害物センサの送受信の相互干渉を生じることなく、障害物を効率よく検知できるとともに、障害物センサの異常を容易に検出することができ、信頼性にすぐれた障害物検知システムおよびこのシステムの障害物センサ診断方法を提供することにある。 The present invention has been made based on such circumstances. The object of the present invention is to efficiently detect an obstacle without causing mutual interference of transmission and reception of each obstacle sensor, and An object of the present invention is to provide an obstacle detection system capable of easily detecting an abnormality and excellent in reliability, and an obstacle sensor diagnosis method for this system.
移動体に、制御部と、この制御部にバスラインで接続され、移動体の移動に対する障害物を、送信部から超音波信号を送信し、この超音波信号の障害物からの反射波を受信部で受信することにより検知する複数の障害物センサとを設けてなる障害物検知システムにおいて、制御部に、各障害物センサを複数組に分けて組ごとに異なるタイミングで動作させる組動作制御手段と、この組動作制御手段により組ごとに異なるタイミングで動作する各障害物センサのそれぞれについて、反射波の検出有無を、受信部で受信される受信信号の電圧レベルを予め設定されたしきい値レベルと比較することによって判断し、受信信号の電圧レベルがしきい値レベルを超えると障害物からの反射波有りと認識する障害物検知手段と、組動作制御手段により組ごとに異なるタイミングで動作する各障害物センサのそれぞれについて、送信部から送信され、受信部に直接廻り込む廻り込み波の検出有無を、受信部で受信される受信信号の電圧レベルをしきい値レベルと比較することによって判断し、受信信号の電圧レベルがしきい値レベルを超えると送信部からの廻り込み波検出有りと判断してその障害物センサを正常センサとして認識し、廻り込み波を検出していない障害物センサを異常センサとして認識するセンサ診断手段とを設け、センサ診断手段により障害物センサを診断する際に各障害物センサの送信部から送信される超音波信号の強度を、廻り込み波を受信したときの受信信号の電圧レベルがしきい値レベルを超える程度まで、障害物検知手段により障害物を認識する際に各障害物センサの送信部から送信される超音波信号の強度よりも強めたものである。 Connected to the mobile unit with a control unit and this control unit via a bus line, transmits obstacles against movement of the mobile unit, transmits ultrasonic signals from the transmission unit, and receives reflected waves from obstacles of this ultrasonic signal In the obstacle detection system provided with a plurality of obstacle sensors that are detected by receiving at the unit, the control unit causes the control unit to divide each obstacle sensor into a plurality of groups and operate them at different timings for each group In addition, for each of the obstacle sensors that operate at different timings for each set by the set operation control means, whether or not the reflected wave is detected, and the voltage level of the received signal received by the receiving unit is set in advance. It is determined by comparison with the level, and when the voltage level of the received signal exceeds the threshold level, the obstacle detection means that recognizes that there is a reflected wave from the obstacle, and the combination operation control means For each of the obstacle sensors operating at different timings in bets, transmitted from the transmitting unit, a detecting presence or absence of wraparound wave sneaks directly to the receiving unit, a threshold voltage level of the signal received by the receiver determined by comparing the level, the voltage level of the received signal is judged that there is wraparound wave detection from a transmitter over a threshold level recognize the obstacle sensor as a normal sensor, the sneak wave Sensor diagnostic means for recognizing an obstacle sensor that has not been detected as an abnormal sensor, and when diagnosing the obstacle sensor by the sensor diagnostic means, the intensity of the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of each obstacle sensor, Each obstacle sensor when the obstacle detection means recognizes an obstacle until the voltage level of the received signal exceeds the threshold level when the wraparound wave is received. In which it strengthened than the intensity of the ultrasonic signal transmitted from the transmitting unit.
かかる手段を講じた本発明によれば、各障害物センサの送受信の相互干渉を生じることなく、障害物を効率よく検知できるとともに、障害物センサの異常を容易に検出することができ、信頼性の向上を図ることができる。 According to the present invention in which such measures are taken, it is possible to efficiently detect an obstacle without causing mutual interference in transmission and reception of each obstacle sensor, and to easily detect an abnormality of the obstacle sensor, and to improve reliability. Can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
初めに、第１の実施形態について、図１〜図７を用いて説明する。第１の実施形態は、図１に示す移動体１に設けられる障害物検知システムである。
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1st Embodiment is an obstacle detection system provided in the mobile body 1 shown in FIG.
図１において、移動体１は、操舵輪２，２および駆動輪３，３を備え、これら操舵輪２，２および駆動輪３，３の回転により移動する。移動体１の前後左右の４箇所には、それぞれ障害物センサとして能動型距離センサである超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられている。超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、超音波信号を送受信することにより、周囲における障害物の有無およびその障害物までの距離をそれぞれ検知する。
In FIG. 1, the moving body 1 includes
また、移動体１は、図２に示すように、走行制御用の中央制御部１０と、この中央制御部１０に通信信号ケーブル１１を介して接続された超音波センサ制御部１２とを有している。そして、この超音波センサ制御部１２に、バスライン１３を介して前記超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを接続している。バスライン１３は、超音波センサを追加した場合でも信号線を増加しないですむように、シリアルバスラインであることが望ましい。障害物検知システムは、超音波センサ制御部１２と、バスライン１３と、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとによって構成される。
Further, as shown in FIG. 2, the moving body 1 includes a
中央制御部１０は、超音波センサ制御部１２に超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの送受信制御ルーチンの開始命令やデータ収集を行なわせ、収集したデータのフィルタリングや判断などの比較的高度な処理を行う。このような中央制御部１０は、例えばパーソナルコンピュータや組込み用コンピュータなどで構成される。
The
ここで、複数の超音波センサを組とした組情報として［表１］に示すものを考える。
すなわち、超音波センサ４ａ，４ｄがそれぞれ送受信モードの第１の組と、超音波センサ４ｂ，４ｃがそれぞれ送受信モードの第２の組とを設定する。超音波センサ制御部１２の内部メモリ１４には、第１の組および第２の組のそれぞれの動作タイミングを決定するための時間情報（動作時間情報）を記憶している。組み分けと時間情報との関係を［表２］に示す。
超音波センサ制御部１２は、中央制御部１０から送受信制御ルーチンの開始命令を受信すると、内部タイマ（図示しない）による計時を開始する。そして、その計時が１ｍ秒のときに第１の組の超音波センサ４ａ，４ｄに対する障害物検知開始タイミング信号として動作開始のトリガ信号を出力する。また、その計時が１００ｍ秒のときに第２の組の超音波センサ４ｂ，４ｃに対する動作開始のトリガ信号を出力する。トリガ信号を出力する周期、つまり組ごとの検知周期は、１５０ｍ秒である。
When the ultrasonic
そして、超音波センサ制御部１２は、組み分けが第２の組までしかないことを確認すると、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに距離データ収集命令を送信し、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが保持している最新の距離データを収集して内部メモリに更新記憶する。
When the ultrasonic
ここに、超音波センサ制御部１２は、各障害物センサを複数組に分けて組ごとに異なるタイミングで動作させる組動作制御手段として機能する。
Here, the ultrasonic
超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、図３に示すように、制御回路部２０、送信部２１、受信部２２を有する。制御回路部２０は、超音波センサ制御部１２からの指令に応じて、送信部２１から超音波信号（所定数の超音波パルスからなる信号）を送信し、その超音波信号の反射波を受信部２２で受信する。送信部２１は、送信用超音波素子と送信回路とからなる。受信部２２は、受信用超音波素子と受信回路とからなる。
The
制御回路部２０は、当該超音波センサを他の超音波センサと区別するために、当該超音波センサに固有の識別情報であるＩＤ（番号等）を有している。また、制御回路部２０は、書き換え可能なメモリ２３を有している。このメモリ２３には、超音波信号の送信用パラメータであるパルス数情報（１発の超音波信号を形成する超音波パルスの数を定める情報）の他に、送受信を行うか否かの動作パターンを超音波センサ制御部１２からのトリガ信号（障害物検知開始タイミング信号）の数（トリガ回数）に応じて組別に決定するための制御情報が格納されている。この制御情報を［表３］に示す。
すなわち、第１の組である超音波センサ４ａ及び４ｄの場合は、トリガ回数が１回目のときは超音波信号の送受信を実行し、トリガ回数が２回目のときは送受信を実行しない。第２の組である超音波センサ４ｂ及び４ｃの場合は、トリガ回数が１回目のときは超音波信号の送受信を実行せず、トリガ回数が２回目のときは送受信を実行する。
That is, in the case of the
さらに、制御回路部２０は、超音波センサ制御部２からの距離データ収集命令を受信すると、それまでのトリガ回数をリセットし、次のトリガ信号の受信を１回目のトリガ回数として捕らえる。
Furthermore, when receiving the distance data collection command from the ultrasonic
ここで、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによる障害物検知の原理を、図３及び図５を用いて簡単に説明する。
先ず、制御回路部２０は、メモリ２３で記憶したパルス数情報に従い、送信部２１に送信パルス信号３０を送出する。送信部２１は、送信パルス信号３０に応じて送信用超音波素子を動作させる。これにより、送信部２１から超音波信号３０が発信される。超音波信号３０は、その進行方向に障害物があると、その障害物で反射する。その反射波は、反射波信号３１として受信部２２で受信される。受信部２２は、受信信号を制御回路部２０に出力する。制御回路部２０は、受信信号の電圧レベルを監視する。そして、電圧レベルが所定のしきい値レベルＳＨＬを超えたならば、超音波信号の反射波を受信したものとみなす。制御回路部２０は、超音波を送信した時刻ｔ１から反射波を受信した時刻ｔ２までの時間差ΔＴを計測する。この時間差ΔＴは、超音波信号の飛行時間である。この超音波信号の飛行時間と音速から、障害物までの距離を算出することができる。
Here, the principle of obstacle detection by the
First, the
ただし、受信部２２で受信される信号には、反射波信号３１以外に、送信部２１から直接入射する廻り込み波の信号３２が存在する。この廻り込み波信号３２は、超音波信号３０を送信すると常に発生し、障害物がない場合でも受信部２２に入射して検出される。このため、障害物検出を行う際には、この廻り込み波信号３２の影響を除去する必要がある。
However, in the signal received by the receiving
送信部２１から受信部２２直接入射する廻り込み波は、送信部２１から発信される超音波のごく一部である。このため、図５に示すように、廻り込み波信号３２の電圧レベルは、反射波信号３１の電圧レベルと比較してかなり小さい。そこで、制御回路部２０は、受信信号と比較するしきい値レベルＳＨＬを、廻り込み波信号３２の電圧レベルより大きく、反射波信号３１の最大電圧レベルより小さい値となるように予め設定している。こうすることにより、制御回路部２０は、受信信号から反射波信号３１を検出するが、廻り込み波信号３２は検出しない。
The sneak wave directly incident from the
次に、図４を参照しながら、本実施形態における障害物検知システムの障害物検知動作について説明する。
通常の障害物検知動作を行う際、中央制御部１０は、超音波センサ制御部１２に、障害物検知シーケンスの開始命令を送信する。この指令を受けた超音波センサ制御部１２は、タイマ（図示せず）の計時を開始する。そして、受信から１ｍ秒後に１発目のトリガ信号を発し、受信から１００ｍ秒後に２発目のトリガ信号を発する。１発目のトリガ信号が発せられると、第１の組の超音波センサ４ａ，４ｄが動作する。すなわち、移動体１の前方および後方に対する障害物検知が実行される。このとき、第２の組の超音波センサ４ｂ，４ｃは動作しない。２発目のトリガ信号が発せられると、第２の組の超音波センサ４ｂ，４ｃが動作する。すなわち、移動体１の右方向および左方向の障害物検知が実行される。このとき、第１の組の超音波センサ４ａ，４ｄは動作しない。
Next, the obstacle detection operation of the obstacle detection system in the present embodiment will be described with reference to FIG.
When performing a normal obstacle detection operation, the
１回目のトリガで動作する第１の組の超音波センサ４ａは前方検知、超音波センサ４ｄはそれと正反対の後方検知である。よって、第１の組の超音波センサ４ａ，４ｄの超音波信号の送受信が同時に実行されても、その超音波信号の相互間の干渉を回避できる。この場合、例えば移動体１の前方に障害物が存在すれば、その障害物の存在および障害物までの距離を超音波センサ４ａによって検知することができる。
The first set of
２回目のトリガで動作する第２の組の超音波センサ４ｂは右方検知、超音波センサ４ｃはそれと正反対の左方検知である。よって、第２の組の超音波センサ４ｂ，４ｃの超音波信号の送受信が同時に実行されても、その超音波信号の相互間の干渉を回避できる。この場合、例えば移動体１の左方に障害物が存在すれば、その障害物の存在および障害物までの距離を超音波センサ４ｃによって検知することができる。
The second set of
超音波センサ制御部１２は、３発目のトリガ信号出力の時間情報がないことを確認すると、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに保持されている障害物の検知データ（障害物の有無と距離に関するデータ）を取得するコマンドを送信し、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄからのデータ取得を行う。この際、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにおいて、トリガ回数が零にリセットされる。
When the ultrasonic
続いて、中央制御部１０は、超音波センサ制御部１２によるデータ取得処理の終了を確認した後、その取得データを超音波センサ制御部１２から収集する。中央制御部１０は、収集した距離データに対してノイズ除去・平均化などの処理を行い、処理後のデータから障害物回避の必要性があるかなどの判断を行い、その判断に従って操舵輪２，２の操舵および駆動輪３，３の駆動を制御する。
Subsequently, after confirming the end of the data acquisition process by the ultrasonic
以降、同様の制御が繰り返されることにより、移動体１は障害物を回避しながら走行を続けることができる。 Thereafter, by repeating the same control, the moving body 1 can continue traveling while avoiding obstacles.
このように、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを２組に分けてその組ごとに異なるタイミングで動作させることにより、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄからのデータ取得の時間間隔を短くすることができる。したがって、従来のように複数の障害物センサを１つずつ順番に動作させるものに比べ、障害物を速やかに効率よく検知することができる。これにより、移動体１の常に安全な移動が可能となる。しかも、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの組み分けをそれぞれの検知方向を考慮して定めているので、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの送受信の相互干渉を生じることなく、移動体１の周囲の障害物を的確に検知することができる。
Thus, by dividing the
ところで、移動体１の周囲の障害物を的確に検知するためには、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが正常に動作していることが必要である。本実施形態の障害物検知システムは、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが正常に動作しているか否かを診断するセンサ診断手段を備えている。そこで次に、このセンサ診断手段について、図６及び図７を用いて説明する。
By the way, in order to detect the obstacle around the moving body 1 accurately, it is necessary that each
各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの診断を行う際、中央制御部１０は、超音波センサ制御部１２に、全超音波センサ診断シーケンスの開始命令を送信する。この開始命令は、本実施形態の障害物検知システムを、障害物を検知するための検知モードから、各障害物センサの異常を診断する診断モードへの切替を指令する制御信号として機能する。
When diagnosing each of the
超音波センサ制御部１２は、図７のＳＴ（ステップ）１に示すように、全超音波センサ診断シーケンスの開始命令を受信すると、ＳＴ２としてバスライン接続された全ての超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに、診断モード切替信号を送信する。また、ＳＴ３として組数カウンタｍを“１”に初期化する。
As shown in ST (step) 1 of FIG. 7, the ultrasonic
次に、超音波センサ制御部１２は、ＳＴ４としてタイマ（図示せず）の計時を開始する。また、ＳＴ５として第ｍ（ｍは組数カウンタのカウント値）の組のトリガ信号出力時間情報が設定されているか否かを判断する。設定されている場合（ＳＴ５のＹＥＳ）、超音波センサ制御部１２は、ＳＴ６としてタイマがそのトリガ信号出力時間情報の時間を計時するのを待機し、計時されたならば（ＳＴ６のＹＥＳ）、ＳＴ７としてトリガ信号を発する。次いで、ＳＴ８として組数カウンタｍを“１”だけカウントアップし、ＳＴ５に戻って、第ｍの組のトリガ信号出力時間情報が設定されているか否かを判断する。設定されている場合には、タイマがそのトリガ信号出力時間情報の時間を計時したタイミングでトリガ信号を発する。
Next, the ultrasonic
この実施形態では、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの組み分けと時間情報との関係が［表２］のようになっている。したがって、タイマの計時が１ｍ秒になると、超音波センサ制御部１２から各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに１回目のトリガ信号が送信され、１００ｍ秒になると２回目のトリガ信号が送信される。
In this embodiment, the relationship between the grouping of the
一方、診断モード切替信号を受信した超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、診断モードに切り替る。診断モードに切り替った超音波センサは、前記［表３］に示す制御情報に従って動作する。すなわち、第１の組である超音波センサ４ａ及び４ｄは、１回目のトリガ信号を受信すると、超音波信号の送受信を実行するが、２回目のトリガ信号を受信しても送受信を実行しない。第２の組である超音波センサ４ｂ及び４ｃは、１回目のトリガ信号を受信しても送受信を実行せず、２回目のトリガ信号を受信すると、超音波信号の送受信を実行する。
On the other hand, the
ここで、診断モードに切り替った各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの制御回路部２０は、メモリ２３で記憶したパルス数情報に従い、送信部２１に送信パルス信号４０を送出するが、このときのパルス数は、図６に示すように、障害物検知時の送信パルス信号３０と比較して多くなっている。送信パルス数が多いと、送信部２１から出力される超音波信号３０の強度は、障害物検知時と比較して強くなる。超音波信号３０の強度が強くなると、送信部２１から受信部２２に直接入射する廻り込み波が増加する。廻り込み波が増加すると、この廻り込み波を受信した信号４１の電圧レベルが大きくなる。そして、しきい値レベルＳＨＬを超えると、制御回路部２０は、受信信号４１を検出する。制御回路部２０は、超音波を送信した時刻ｔ１から、受信信号４１を検出した時刻ｔ３までの時間差Ｔ０を計測する。この時間差Ｔ０が、障害物からの反射波信号３１でなく送信部２１からの廻り込み波信号４１であると区別可能な充分に短い時間（Ｔ０＜ΔＴ）以下であるとき、制御回路部２０は、メモリ２３に廻り込み波検出情報を記憶する。
Here, the
超音波センサ制御部１２は、第ｍの組のトリガ信号出力時間情報が設定されていないことを確認すると（ＳＴ５のＮＯ）、ＳＴ９として各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに保持されている廻り込み波検出情報を取得するコマンドを送信し、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄからのデータ取得を行う。そして、超音波センサ制御部１２は、ＳＴ１０として廻り込み波検出情報を取得した超音波センサを正常センサとして認識し、廻り込み波検出情報を取得していない超音波センサを異常センサとして認識する。その後、超音波センサ制御部１２は、ＳＴ１１として内部メモリ１４で記憶した正常センサ及び異常センサの判定結果を示す情報を、中央制御部１０に送出する。
When the ultrasonic
このように、本実施形態の障害物検知システムにおいては、障害物を検知するための検知モードとは別に、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの異常を診断する診断モードとを設けている。そして、診断モードが選択されると、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの送信部２１から送信される超音波信号の強度を、検知モードのときに送信される超音波信号より強めることで、送信部２１から送信され、受信部２２に直接廻り込む超音波信号、いわゆる廻り込み波信号４１を、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの制御回路部２０が検出できるようにしている。
As described above, in the obstacle detection system according to the present embodiment, in addition to the detection mode for detecting the obstacle, a diagnosis mode for diagnosing abnormality of each of the
かかる構成において、超音波センサ制御部１２は、診断モード時も検知モード時と同様に、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを２つの組に分けて組ごとに異なるタイミングで動作させる。そして、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ毎に廻り込み波信号４１の検出有無を判断し、検出有の障害物センサは正常センサとして認識し、検出無しの障害物センサは異常センサとして認識する。
In this configuration, the ultrasonic
今、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのうち、超音波センサ４ｃが壊れていたと仮定する。この状態で、診断モードが実施されると、先ず、超音波センサ制御部１２からの１回目のトリガ信号で、第１の組である超音波センサ４ａと超音波センサ４ｄが動作する。これらの超音波センサ４ａ，４ｄは、送信部２１から送信された超音波信号が直接受信部２２に入射する廻り込み波の受信信号４１がしきい値レベルＳＨＬを超えるので、メモリ２３に廻り込み波検出情報が記憶される。
Now, it is assumed that the
次に、２回目のトリガ信号で、第２の組である超音波センサ４ｂと超音波センサ４ｃが動作する。そのうち、超音波センサ４ｂは、送信部２１から送信された超音波信号が直接受信部２２に入射する廻り込み波の受信信号４１がしきい値レベルＳＨＬを超えるので、メモリ２３に廻り込み波検出情報が記憶されるが、超音波センサ４ｃは、超音波信号が発せられない（送信部２１の異常）、あるいは超音波信号を受信できない（受信部２２の異常）ので、廻り込み波検出情報が記憶されない。
Next, the
超音波センサ制御部１２は、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから廻り込み波検出情報を収集する。この場合、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｄからは廻り込み波検出情報を取得できるが、超音波センサ４ｃからは廻り込み波検出情報を取得できない。したがって、超音波センサ制御部１２は、超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｄを正常センサとして認識し、超音波センサ４ｃを異常センサとして認識する。この認識結果は、超音波センサ制御部１２から中央制御部１０に通知される。
The ultrasonic
このように、超音波センサ４ｃだけが異常センサとして認識された場合、すなわち、超音波センサ４ｃが廻り込み波検出情報を記憶していない場合は、超音波センサ制御部１２と各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとを結ぶバスライン１３は正常であると診断できる。つまり、異常は、超音波センサ４ｃそのものに起因するもの、例えばバスライン１３との接続不良や制御回路部２０の故障等と考えられる。
As described above, when only the
一方、超音波センサ４ｃに加え、超音波センサ４ｄも異常センサとして認識された場合、すなわち、超音波センサ４ｃと超音波センサ４ｄとが廻り込み波検出情報を記憶していない場合は、超音波センサ４ｂと超音波センサ４ｃとの間でバスライン１３が断線しているとも考えられる。
On the other hand, when the
このように、本実施形態によれば、中央制御部１０から超音波センサ制御部１２に、全超音波センサ診断シーケンスの開始命令を送信させるだけで、バスライン１３に接続されている各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの故障やバスライン１３の断線等の異常を速やかに特定することができる。したがって、障害物検知システムの信頼性を高め得ることができ、ひいては移動体１の移動に対する安全性を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, each ultrasonic wave connected to the
しかも、本実施形態では、超音波センサの診断モードの際も前後左右の４つのセンサを前後の１組目と左右の２組目と組み分けし、組毎に異なるタイミングで超音波の送受信を行うようにしている。したがって、超音波信号の相互間の干渉を回避できる上、同時に同じ組に属する２つの超音波センサの診断を行えるので、センサの異常を効率よく検知できる効果も奏し得る。 Moreover, in the present embodiment, the ultrasonic sensors are also transmitted in the diagnostic mode of the ultrasonic sensor by dividing the four sensors on the front, rear, left and right into the first set on the front and rear and the second set on the left and right, and transmitting and receiving ultrasonic waves at different timings for each set. Like to do. Accordingly, interference between ultrasonic signals can be avoided, and two ultrasonic sensors belonging to the same set can be diagnosed at the same time, so that an effect of efficiently detecting sensor abnormalities can be achieved.
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について、図８〜図１０を用いて説明する。第２の実施形態は、図８及び図９に示す移動体５０に設けられる障害物検知システムである。なお、第１の実施形態と共通する部分には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. The second embodiment is an obstacle detection system provided in the moving
図８において、移動体５０の前後左右の４箇所には、それぞれ障害物センサとしての超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２が２個ずつ設けられている。超音波センサ４ａ１と４ａ２，超音波センサ４ｂ１と４ｂ２，超音波センサ４ｃ１と４ｃ２，超音波センサ４ｄ１と４ｄ２は、図９の正面図（超音波センサ４ａ１，４ａ２のみ示す）に示すように、上下に並んで設けられている。そして、上下に並んでいる各超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２の対応関係を示すデータは、超音波センサ制御部１２のメモリ１４で記憶されている。
In FIG. 8,
各超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２は、それぞれ送信部２１から超音波信号を送信し、この超音波信号の障害物からの反射波を受信部２２で受信することにより、移動体１の移動に対する障害物を検知する。これらの超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２は、第１の実施形態と同様に、バスライン１３を介して超音波センサ制御部１２に接続される。超音波センサ制御部１２は、通信信号ケーブル１１を介して中央制御部１０に接続される。
Each of the
第２の実施形態では、複数の超音波センサを組とした組情報として［表４］に示すものを考える。
また、組み分けと時間情報との関係を［表５］に示す。
さらに、送受信を行うか否かの動作パターンを超音波センサ制御部１２からのトリガ信号（障害物検知開始タイミング信号）の数（トリガ回数）に応じて組別に決定するための制御情報を［表６］に示す。なお、［表６］において、トリガ回数が１回目と２回目のときは、超音波センサ４ａ２，４ｂ２，４ｃ２，４ｄ２は、全て送受信しない設定となっており、トリガ回数が３回目と４回目のときは、超音波センサ超音波センサ４ａ１，４ｂ１，４ｃ１，４ｄ１は、全て送受信しない設定となっている。
超音波センサ制御部１２は、中央制御部１０から障害物検知シーケンスの開始命令を受信すると、第１の実施形態と同様に作用する。すなわち、第１の組である超音波センサ４ａ１及び４ｄ１の場合は、トリガ回数が１回目のときは超音波信号の送受信を実行し、トリガ回数が２〜４回目のときは送受信を実行しない。第２の組である超音波センサ４ｂ１及び４ｃ１の場合は、トリガ回数が２回目のときは超音波信号の送受信を実行し、トリガ回数が１回目及び３〜４回目のときは送受信を実行しない。第３の組である超音波センサ４ａ２及び４ｄ２の場合は、トリガ回数が３回目のときは超音波信号の送受信を実行し、トリガ回数が１〜２回目及び４回目のときは送受信を実行しない。第４の組である超音波センサ４ｂ２及び４ｃ２の場合は、トリガ回数が４回目のときは超音波信号の送受信を実行し、トリガ回数が１〜３回目のときは送受信を実行しない。したがって、各超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２の送受信の相互干渉を生じることなく、移動体１の周囲の障害物を的確に検知することができる。
When the ultrasonic
また、超音波センサ制御部１２は、中央制御部１０から全超音波センサ診断シーケンスの開始命令を受信したときも、第１の実施形態と同様に作用する。その結果、超音波センサ制御部１２は、廻り込み波検出情報を取得した超音波センサを正常センサとして認識し、廻り込み波検出情報を取得していない超音波センサを異常センサとして認識する。そして、この認識結果は、中央制御部１０に通知される。
The ultrasonic
さて、第２の実施形態では、超音波センサの異常が検出されたとき、その異常がセンサの送信部２１に起因するものか、あるいは受信部２２に起因するものかをそれぞれ特定する送信部診断手段及び受信部診断手段を備えている。そこで次に、これらの送信部診断手段及び受信部診断手段について、図１０を用いて説明する。
In the second embodiment, when an abnormality of the ultrasonic sensor is detected, a transmission unit diagnosis that specifies whether the abnormality is caused by the
障害物検知シーケンスの実行により超音波センサの異常が検出されると、中央制御部１０は、超音波センサ制御部１２に異常個所特定シーケンスの開始命令を送信する。
When the abnormality of the ultrasonic sensor is detected by executing the obstacle detection sequence, the
異常個所特定シーケンスの開始命令を受信すると（ＳＴ２１のＹＥＳ）、超音波センサ制御部１２は、バスライン接続された全ての超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２に、異常特定モード切替信号を送信する（ＳＴ２２）。この異常特定モード切替信号を受信した各超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２は、受信モードとなる。
When the abnormal part specifying sequence start command is received (YES in ST21), the ultrasonic
次に、超音波センサ制御部１２は、異常センサとして認識された１つの超音波センサ（説明の便宜上、異常センサ４ｘとする）に対し、送信モード切替信号を送信する（ＳＴ２３）。この送信モード切替信号を受信した異常センサ４ｘは、受信モードから送信モードに切り替る。
Next, the ultrasonic
次に、超音波センサ制御部１２は、全ての超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２に、トリガ信号を送信する（ＳＴ２３）。このトリガ信号を受信した異常センサ４ｘの制御回路部２０は、メモリ２３で記憶したパルス数情報に従い、送信部２１に送信パルス信号４０を送出する。このときのパルス数も、図６に示すように、障害物検知時の送信パルス信号３０と比較して多くなっている。
Next, the ultrasonic
一方、トリガ信号を受信した異常センサ４ｘ以外の超音波センサの制御回路部２０は、受信部２２で受信した信号を検出する。その結果、しきい値レベルＳＨＬより高い受信信号を検出すると、制御回路部２０は、トリガ信号を受信してから受信信号を検出するまでの時間差を計測する。この時間差が、「障害物からの反射波信号３１でなく、移動体１の同一面にて上下に隣接する他方の超音波センサからの廻り込み波による受信信号である」と区別可能な充分に短い時間以下であるとき、制御回路部２０は、メモリ２３に廻り込み波検出情報を記憶する。
On the other hand, the
超音波センサ制御部１２は、各超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２に保持されている廻り込み波検出情報を取得するコマンドを送信し、超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２からのデータ取得を行う（ＳＴ２５）。
The ultrasonic
超音波センサ制御部１２は、廻り込み波検出情報を取得した超音波センサがあるか否かを判断する（ＳＴ２６）。廻り込み波検出情報を取得した超音波センサがある場合は（ＳＴ２６のＹＥＳ）、超音波センサ制御部１２は、異常センサ４ｘの送信部２１は正常であると認識して、その認識情報をメモリ１４で記憶する（ＳＴ２７）。廻り込み波検出情報を取得した超音波センサがない場合は（ＳＴ２６のＮＯ）、超音波センサ制御部１２は、異常センサ４ｘの送信部２１は異常であると認識して、その認識情報をメモリ１４で記憶する（ＳＴ２８）。
The ultrasonic
次に、超音波センサ制御部１２は、全ての超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２に、異常特定モード切替信号を再度送信する（ＳＴ２９）。これにより、各超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２は、全て受信モードとなる。
Next, the ultrasonic
次に、超音波センサ制御部１２は、異常センサ４ｘに隣接して配置されている正常な超音波センサ（説明の便宜上、隣接センサ４ｙと称する）に対し、送信モード切替信号を送信する（ＳＴ３０）。この送信モード切替信号を受信した隣接センサ４ｙは、受信モードから送信モードに切り替る。
Next, the ultrasonic
次に、超音波センサ制御部１２は、全ての超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２に、トリガ信号を送信する（ＳＴ３１）。このトリガ信号を受信した隣接センサ４ｙの制御回路部２０は、メモリ２３で記憶したパルス数情報に従い、送信部２１に送信パルス信号４０を送出する。このときのパルス数も、図６に示すように、障害物検知時の送信パルス信号３０と比較して多くなっている。
Next, the ultrasonic
一方、トリガ信号を受信した隣接センサ４ｙ以外の超音波センサの制御回路部２０は、受信部２２で受信した信号を検出する。その結果、しきい値レベルＳＨＬより高い受信信号を検出すると、制御回路部２０は、トリガ信号を受信してから受信信号を検出するまでの時間差を計測する。この時間差が、「障害物からの反射波信号３１でなく、移動体１の同一面にて上下に隣接する他方の超音波センサからの廻り込み波による受信信号である」と区別可能な充分に短い時間以下であるとき、制御回路部２０は、メモリ２３に廻り込み波検出情報を記憶する。
On the other hand, the
超音波センサ制御部１２は、各超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２に保持されている廻り込み波検出情報を取得するコマンドを送信し、超音波センサ４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２からのデータ取得を行う（ＳＴ３２）。
The ultrasonic
超音波センサ制御部１２は、廻り込み波検出情報を取得した超音波センサがあるか否かを判断する（ＳＴ３３）。廻り込み波検出情報を取得した超音波センサがある場合は（ＳＴ３３のＹＥＳ）、超音波センサ制御部１２は、異常センサ４ｘの受信部２２は正常であると認識して、その認識情報をメモリ１４で記憶する（ＳＴ３４）。廻り込み波検出情報を取得した超音波センサがない場合は（ＳＴ３３のＮＯ）、超音波センサ制御部１２は、異常センサ４ｘの受信部２２は異常であると認識して、その認識情報をメモリ１４で記憶する（ＳＴ３４）。
The ultrasonic
その後、超音波センサ制御部１２は、内部メモリ１４で記憶した認識情報を、中央制御部１０に送出する（ＳＴ３６）。
Thereafter, the ultrasonic
なお、同時に２以上の超音波センサの異常が認識された場合は、それぞれの異常センサについて、ＳＴ２２〜ＳＴ３６の処理を実行すればよい。 In addition, when abnormality of two or more ultrasonic sensors is recognized at the same time, the processing of ST22 to ST36 may be executed for each abnormality sensor.
例えば、今、図９に示すように、移動体１の正面側に隣接して設けられる２つの超音波センサ４ａ１，４ａ２のうち、センサ４ａ１が異常センサとして認識されたとする。この場合、異常個所特定シーケンスの実行により、先ず、超音波センサ４ａ１が送信モードとなり、その他の超音波センサ４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２が受信モードとなる。そして、超音波センサ制御部１２からのトリガ信号により、超音波センサ４ａ１は送信動作を、その他の超音波センサ４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２は受信動作を行う。このとき、超音波センサ４ａ１の送信部２１が正常であったならば、超音波信号が送信される。
For example, as shown in FIG. 9, it is assumed that the
超音波信号が送信されると、この信号の一部は、超音波センサ４ａ１に隣接する超音波センサ４ａ２の受信部２２に直接入射する。このとき、超音波信号の強度が障害物検知モード時よりも強いので、超音波センサ４ａ２では、受信信号レベルがしきい値レベルＳＨＬを超え、廻り込み波信号として検出される。これに対し、超音波センサ４ａ１の送信部２１が異常で、超音波信号が送信されない場合には、超音波センサ４ａ２を含む全てのセンサで廻り込み波信号を検出することはない。すなわち、超音波センサ制御部１２は、廻り込み波信号を検出したセンサが有る場合は異常センサ４ｘの送信部２１が正常であると特定でき、廻り込み波信号を検出したセンサがない場合は異常センサ４ｘの送信部２１が異常であると特定できる。
When the ultrasonic signal is transmitted, a part of the signal is directly incident on the receiving
次に、超音波センサ４ａ１に隣接する超音波センサ４ａ２が送信モードとなり、その他の超音波センサ４ａ１，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２が受信モードとなる。そして、超音波センサ制御部１２からのトリガ信号により、超音波センサ４ａ２は送信動作を、その他の超音波センサ４ａ１，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２は受信動作を行う。このとき、超音波センサ４ａ２の送信部２１は正常なので、超音波センサ４ａ２からは、超音波信号が送信される。
Next, the
超音波信号が送信されると、この信号の一部は、超音波センサ４ａ２に隣接する超音波センサ４ａ１の受信部２２に直接入射する。このとき、超音波信号の強度が障害物検知モード時よりも強いので、超音波センサ４ａ１では、受信部２２が正常であれば、受信信号レベルがしきい値レベルＳＨＬを超え、廻り込み波信号として検出される。すなわち、超音波センサ制御部１２は、廻り込み波信号を検出したセンサがある場合は異常センサ４ｘの受信部２２が正常であると特定でき、廻り込み波信号を検出したセンサがない場合は異常センサ４ｘの受信部２２が異常であると特定できる。
When the ultrasonic signal is transmitted, a part of this signal is directly incident on the
このように、第２の実施形態によれば、異常センサとして特定された超音波センサの送信部２１と受信部２２のどちらに異常があるのか、あるいは送信部２１と受信部２２の両方が異常であるのかを、容易に特定することができる。
Thus, according to the second embodiment, which of the
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について、図１１を用いて説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態の移動体１に適用された障害物検知システムにおけるセンサ診断手段を、他の実施形態としたものである。移動体１の移動に対する障害物検知方法については、第１の実施形態と同様なので、ここでの説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the sensor diagnosis means in the obstacle detection system applied to the moving body 1 of the first embodiment is another embodiment. Since the obstacle detection method for the movement of the moving body 1 is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの診断を行う際、中央制御部１０は、超音波センサ制御部１２に、全超音波センサ診断シーケンスの開始命令を送信する。
When diagnosing each of the
全超音波センサ診断シーケンスの開始命令を受信すると（ＳＴ４１のＹＥＳ）、超音波センサ制御部１２は、先ず、センサ数カウンタｎを“１”に初期化する（ＳＴ４２）。次に、ｎ番目（ｎはセンサ数カウンタのカウント値）の超音波センサの固有の識別情報であるＩＤを取得する（ＳＴ４３）。各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのＩＤは、内部メモリ１４で記憶している。
When the start command for all ultrasonic sensor diagnostic sequences is received (YES in ST41), the ultrasonic
ｎ番目超音波センサのＩＤを取得すると、超音波センサ制御部１２は、このＩＤが設定された制御回路部２０を有するｎ番目超音波センサ４ｎに、呼出し命令を発信する（ＳＴ４４）。この呼出し命令を受けて、同一ＩＤが設定されたｎ番目超音波センサ４ｎは、通常、超音波センサ制御部１２に応答を返す。
When the ID of the nth ultrasonic sensor is acquired, the ultrasonic
そこで超音波センサ制御部１２は、ｎ番目超音波センサ４ｎからの応答を待機する（ＳＴ４５）。そして、応答があったならば（ＳＴ４５のＹＥＳ）、超音波センサ制御部１２は、ｎ番目超音波センサ４ｎが正常に動作していると判定する。そして、その判定結果を示す情報を内部メモリ１４で記憶する（ＳＴ４６）。これに対し、呼出し命令を発信した後、一定時間を経過しても応答がなかった場合には（ＳＴ４５のＮＯ）、超音波センサ制御部１２は、ｎ番目超音波センサ４ｎが異常であると判定する。そして、その判定結果を示す情報を内部メモリ１４で記憶する（ＳＴ４７）。
Therefore, the ultrasonic
次に、超音波センサ制御部１２は、前記カウンタｎをさらに“１”だけカウントアップする（ＳＴ４８）。そして、このカウンタｎが、超音波センサの数（図１では超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの“４”）を超えたか否かを判断する（ＳＴ４９）。越えていない場合には（ＳＴ４９のＮＯ）、ＳＴ４３の処理に戻る。すなわち、ｎ番目超音波センサのＩＤを取得し、このＩＤが設定された制御回路部２０を有する超音波センサ４ｎに、呼出し命令を発信する。
Next, the ultrasonic
これに対し、カウンタｎが、超音波センサの数を越えた場合には（ＳＴ４９のＹＥＳ）、超音波センサ制御部１２は、内部メモリ１４で記憶した判定結果を示す情報を、中央制御部１０に送出する（ＳＴ５０）。
On the other hand, when the counter n exceeds the number of ultrasonic sensors (YES in ST49), the ultrasonic
今、説明の便宜上、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのＩＤを“１”，“２”，“３”，“４”と仮定する。この場合、中央制御部１０から超音波センサ制御部１２に全超音波センサ診断シーケンスの開始命令が発信されると、先ず、超音波センサ制御部１２から超音波センサ４ａに呼出し命令が発信される。この呼出し命令に対し、超音波センサ４ａから超音波センサ制御部１２に応答が返されると、超音波センサ制御部１２では、超音波センサ４ａは正常であると判定される。これに対し、超音波センサ４ａから応答が返されなかった場合は、その超音波センサ４ａは異常であると判定される。
For convenience of explanation, it is assumed that the IDs of the
次に、超音波センサ制御部１２から超音波センサ４ｂに呼出し命令が発信される。この呼出し命令に対し、超音波センサ４ｂから超音波センサ制御部１２に応答が返されると、超音波センサ制御部１２では、超音波センサ４ｂは正常であると判定される。超音波センサ４ａから応答が返されなかった場合は、その超音波センサ４ａは異常であると判定される。
Next, a calling command is transmitted from the ultrasonic
こうして、超音波センサ４ｃ，４ｄの順に超音波センサ制御部１２から呼出し命令が発信され、この命令に対して超音波センサ４ｃ，４ｄが応答すると正常であると判定され、応答が返されないと異常であると判定される。これらの判定結果は、中央制御部１０でも確認される。
In this way, a calling command is transmitted from the ultrasonic
このように、第３の実施形態によれば、バスライン１３に接続されている各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの呼出し・応答を自動的に行うだけで、超音波センサの故障やバスライン１３の断線等の異常を特定できるので、制御が簡単である。また、各超音波センサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから超音波信号を送信する必要もない。
As described above, according to the third embodiment, the
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
例えば、前記第２の実施形態では、異常センサを特定する際に、第１の実施形態のセンサ診断手段を用いるものとして説明したが、他の診断方法により特定された異常センサに対し、送信部診断手段及び受信部診断手段を実行するようにしてもよい。 For example, in the second embodiment, it has been described that the sensor diagnosis unit of the first embodiment is used when specifying an abnormal sensor. However, a transmission unit is provided for an abnormal sensor specified by another diagnostic method. You may make it perform a diagnostic means and a receiving part diagnostic means.
また、前記各実施形態では、送信用超音波素子を備えた送信部２１と受信用超音波素子を備えた受信部２２とをそれぞれ設けた超音波センサを例示したが、１つの超音波素子で超音波信号の送受信が可能な超音波センサを用いた障害物検知システムにも、本発明を適用することができる。
Further, in each of the above embodiments, the ultrasonic sensor provided with the transmitting
また、本発明の障害物検知システムを構成する超音波センサの数は、前記各実施形態のものに限定されるものではなく、障害物検知システムが適用される移動体１，５０の形状も前記各実施形態のものに限定されないのは言うまでもないことである。
Further, the number of ultrasonic sensors constituting the obstacle detection system of the present invention is not limited to those of the above embodiments, and the shapes of the moving
この他、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
移動体に、制御部と、この制御部にバスラインで接続され、前記移動体の移動に対する障害物を、送信部から超音波信号を送信し、この超音波信号の前記障害物からの反射波を受信部で受信することにより検知する複数の障害物センサとを設けてなる障害物検知システムにおいて、
前記制御部は、
前記各障害物センサを複数組に分けて組ごとに異なるタイミングで動作させる組動作制御手段と、
前記各障害物センサのそれぞれについて、前記送信部から送信され、前記受信部に直接廻り込む超音波信号の検出有無を判断し、検出有の障害物センサを正常センサとして認識し、検出無しの障害物センサを異常センサとして認識するセンサ診断手段と、
を具備することを特徴とする障害物検知システム。
［付記２］
前記組動作制御手段を機能させて前記障害物を検知するための検知モードと、前記センサ診断手段を機能させて前記各障害物センサの異常を診断する診断モードとを備え、
前記診断モードのときに前記各超音波センサの送信部から送信される超音波信号の強度を、前記検知モードのときに前記各超音波センサの送信部から送信される超音波信号より強めたことを特徴とする付記１記載の障害物検知システム。
［付記３］
移動体に、制御部と、この制御部にバスラインで接続され、前記移動体の移動に対する障害物を、送信部から超音波信号を送信し、この超音波信号の前記障害物からの反射波を受信部で受信することにより検知する複数の障害物センサとを設けてなる障害物検知システムにおいて、
前記制御部は、
前記各障害物センサのうち、異常が検出された第１の障害物センサと異常が検出されていない第２の障害物センサとの組において、前記第１の障害物センサの送信部から送信され、前記第２の障害物センサの受信部に直接廻り込む超音波信号の検出有無を判断し、検出有のときには前記第１の障害物センサの送信部が正常と認識し、検出無しのときには前記第１の障害物センサの送信部が異常と認識する送信部診断手段と、
前記第２の障害物センサの送信部から送信され、前記第１の障害物センサの受信部に直接廻り込む超音波信号の検出有無を判断し、検出有のときには前記第１の障害物センサの受信部が正常と認識し、検出無しのときには前記第１の障害物センサの受信部が異常と認識する受信部診断手段と、
を具備することを特徴とする障害物検知システム。
［付記４］
移動体に、制御部と、この制御部にバスラインで接続され、前記移動体の移動に対する障害物を、送信部から超音波信号を送信し、この超音波信号の前記障害物からの反射波を受信部で受信することにより検知する複数の障害物センサとを設けてなる障害物検知システムにおいて、
前記制御部は、
前記各障害物センサのそれぞれについて、前記送信部から送信され、前記受信部に直接廻り込む超音波信号の検出有無を判断し、検出有の障害物センサを正常センサとして認識し、検出無しの障害物センサを異常センサとして認識するセンサ診断手段と、
このセンサ診断手段により異常センサとして認識された第１の障害物センサと正常センサとして認識された第２の障害物センサとの組において、前記第１の障害物センサの送信部から送信され、前記第２の障害物センサの受信部に直接廻り込む超音波信号の検出有無を判断し、検出有のときには前記第１の障害物センサの送信部が正常と認識し、検出無しのときには前記第１の障害物センサの送信部が異常と認識する送信部診断手段と、
前記第２の障害物センサの送信部から送信され、前記第１の障害物センサの受信部に直接廻り込む超音波信号の検出有無を判断し、検出有のときには前記第１の障害物センサの受信部が正常と認識し、検出無しのときには前記第１の障害物センサの受信部が異常と認識する受信部診断手段と、
を具備することを特徴とする障害物検知システム。
［付記５］
移動体に、制御部と、この制御部にバスラインで接続され、前記移動体の移動に対する障害物を、送信部から超音波信号を送信し、この超音波信号の前記障害物からの反射波を受信部で受信することにより検知する複数の障害物センサとを設けてなる障害物検知システムにおいて、
前記制御部は、
前記各障害物センサを複数組に分けて組ごとに異なるタイミングで動作させる組動作制御手段と、
前記バスラインを介して、前記各障害物センサに対して個々に呼出し信号を送信し、この呼出し信号に対して応答信号を返した障害物センサを正常センサとして認識し、前記応答信号を返さない障害物センサを異常センサとして認識するセンサ診断手段と、
を具備することを特徴とする障害物検知システム。
［付記６］
移動体に、制御部と、この制御部にバスラインで接続され、前記移動体の移動に対する障害物を、送信部から超音波信号を送信し、この超音波信号の前記障害物からの反射波を受信部で受信することにより検知する複数の障害物センサとを設けてなる障害物検知システムの前記障害物センサの異常を診断する障害物センサ診断方法であって、
前記各障害物センサのそれぞれについて、前記送信部から送信され、前記受信部に直接廻り込む超音波信号の検出有無を判断し、検出有の障害物センサを正常センサとして認識し、検出無しの障害物センサを異常センサとして認識するセンサ診断ステップと、
このセンサ診断ステップにより異常センサとして認識された第１の障害物センサと正常センサとして認識された第２の障害物センサとの組において、前記第１の障害物センサの送信部から送信され、前記第２の障害物センサの受信部に直接廻り込む超音波信号の検出有無を判断し、検出有のときには前記第１の障害物センサの送信部が正常と認識し、検出無しのときには前記第１の障害物センサの送信部が異常と認識する送信部診断ステップと、
前記第２の障害物センサの送信部から送信され、前記第１の障害物センサの受信部に直接廻り込む超音波信号の検出有無を判断し、検出有のときには前記第１の障害物センサの受信部が正常と認識し、検出無しのときには前記第１の障害物センサの受信部が異常と認識する受信部診断ステップと、
を具備することを特徴とする障害物検知システムの障害物センサ診断方法。
In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, the constituent elements over different embodiments may be combined.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[Appendix 1]
A moving unit is connected to the control unit and a bus line to the control unit, and an obstacle to the movement of the moving body is transmitted from the transmitting unit, and an ultrasonic wave of the ultrasonic signal reflected from the obstacle is transmitted. In an obstacle detection system provided with a plurality of obstacle sensors that are detected by receiving the
The controller is
A set operation control means for dividing each obstacle sensor into a plurality of sets and operating at different timings for each set;
For each of the obstacle sensors, it is determined whether or not an ultrasonic signal transmitted from the transmission unit and goes directly to the reception unit is detected, the detected obstacle sensor is recognized as a normal sensor, and an obstacle without detection is detected. Sensor diagnostic means for recognizing an object sensor as an abnormal sensor;
An obstacle detection system comprising:
[Appendix 2]
A detection mode for detecting the obstacle by causing the set operation control means to function; and a diagnosis mode for diagnosing an abnormality of each obstacle sensor by causing the sensor diagnosis means to function;
The intensity of the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of each ultrasonic sensor in the diagnostic mode is stronger than the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of each ultrasonic sensor in the detection mode. The obstacle detection system according to appendix 1, characterized by:
[Appendix 3]
A moving unit is connected to the control unit and a bus line to the control unit, and an obstacle to the movement of the moving body is transmitted from the transmitting unit, and an ultrasonic wave of the ultrasonic signal reflected from the obstacle is transmitted. In an obstacle detection system provided with a plurality of obstacle sensors that are detected by receiving the
The controller is
Among the obstacle sensors, the first obstacle sensor in which an abnormality is detected and the second obstacle sensor in which no abnormality is detected are transmitted from the transmission unit of the first obstacle sensor. Determining whether or not an ultrasonic signal that goes directly to the receiving unit of the second obstacle sensor is detected. When the detection is present, the transmitting unit of the first obstacle sensor is recognized as normal; A transmission unit diagnosis means that the transmission unit of the first obstacle sensor recognizes as abnormal,
It is determined whether or not an ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of the second obstacle sensor and goes directly to the reception unit of the first obstacle sensor is detected. Receiving unit diagnosis means for recognizing that the receiving unit is normal and detecting that the receiving unit of the first obstacle sensor is abnormal when there is no detection;
An obstacle detection system comprising:
[Appendix 4]
A moving unit is connected to the control unit and a bus line to the control unit, and an obstacle to the movement of the moving body is transmitted from the transmitting unit, and an ultrasonic wave of the ultrasonic signal reflected from the obstacle is transmitted. In an obstacle detection system provided with a plurality of obstacle sensors that are detected by receiving the
The controller is
For each of the obstacle sensors, it is determined whether or not an ultrasonic signal transmitted from the transmission unit and goes directly to the reception unit is detected, the detected obstacle sensor is recognized as a normal sensor, and an obstacle without detection is detected. Sensor diagnostic means for recognizing an object sensor as an abnormal sensor;
In the set of the first obstacle sensor recognized as an abnormal sensor by the sensor diagnostic means and the second obstacle sensor recognized as a normal sensor, the sensor is transmitted from the transmitter of the first obstacle sensor, It is determined whether or not an ultrasonic signal that goes directly to the receiving unit of the second obstacle sensor is detected. When the detection is present, the transmitting unit of the first obstacle sensor recognizes that the ultrasonic signal is normal. Transmitter diagnostic means that the transmitter of the obstacle sensor recognizes as abnormal,
It is determined whether or not an ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of the second obstacle sensor and goes directly to the reception unit of the first obstacle sensor is detected. Receiving unit diagnosis means for recognizing that the receiving unit is normal and detecting that the receiving unit of the first obstacle sensor is abnormal when there is no detection;
An obstacle detection system comprising:
[Appendix 5]
A moving unit is connected to the control unit and a bus line to the control unit, and an obstacle to the movement of the moving body is transmitted from the transmitting unit, and an ultrasonic wave of the ultrasonic signal reflected from the obstacle is transmitted. In an obstacle detection system provided with a plurality of obstacle sensors that are detected by receiving the
The controller is
A set operation control means for dividing each obstacle sensor into a plurality of sets and operating at different timings for each set;
A call signal is individually transmitted to each of the obstacle sensors via the bus line, the obstacle sensor that has returned a response signal to the call signal is recognized as a normal sensor, and the response signal is not returned. Sensor diagnostic means for recognizing an obstacle sensor as an abnormal sensor;
An obstacle detection system comprising:
[Appendix 6]
A moving unit is connected to the control unit and a bus line to the control unit, and an obstacle to the movement of the moving body is transmitted from the transmitting unit, and an ultrasonic wave of the ultrasonic signal reflected from the obstacle is transmitted. An obstacle sensor diagnosis method for diagnosing an abnormality of the obstacle sensor of an obstacle detection system comprising a plurality of obstacle sensors that are detected by receiving a signal at a receiving unit,
For each of the obstacle sensors, it is determined whether or not an ultrasonic signal transmitted from the transmission unit and goes directly to the reception unit is detected, the detected obstacle sensor is recognized as a normal sensor, and an obstacle without detection is detected. A sensor diagnosis step for recognizing an object sensor as an abnormal sensor;
In the set of the first obstacle sensor recognized as an abnormal sensor and the second obstacle sensor recognized as a normal sensor in the sensor diagnosis step, the first obstacle sensor is transmitted from the transmission unit of the first obstacle sensor, It is determined whether or not an ultrasonic signal that goes directly to the receiving unit of the second obstacle sensor is detected. When the detection is present, the transmitting unit of the first obstacle sensor recognizes that the ultrasonic signal is normal. Transmitter diagnosis step that the transmitter of the obstacle sensor recognizes as abnormal,
It is determined whether or not an ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of the second obstacle sensor and goes directly to the reception unit of the first obstacle sensor is detected. Receiving unit diagnosis step that the receiving unit recognizes as normal, and when there is no detection, the receiving unit of the first obstacle sensor recognizes as abnormal,
An obstacle sensor diagnostic method for an obstacle detection system comprising:
１，５０…移動体、２…操舵輪、３…駆動輪、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ａ１，４ａ２，４ｂ１，４ｂ２，４ｃ１，４ｃ２，４ｄ１，４ｄ２…超音波センサ、１０…中央制御部、１２…超音波センサ制御部、１３…バスライン、２…制御回路部、２１…送信部、２２…受信部。
1,50 ... mobile, 2 ... steering wheel, 3 ... driving wheel, 4a, 4b, 4c, 4d ,
Claims (4)
前記制御部は、
前記各障害物センサを複数組に分けて組ごとに異なるタイミングで動作させる組動作制御手段と、
前記組動作制御手段により組ごとに異なるタイミングで動作する各障害物センサのそれぞれについて、前記反射波の検出有無を、前記受信部で受信される受信信号の電圧レベルを予め設定されたしきい値レベルと比較することによって判断し、前記受信信号の電圧レベルが前記しきい値レベルを超えると前記障害物からの反射波有りと認識する障害物検知手段と、
前記組動作制御手段により組ごとに異なるタイミングで動作する各障害物センサのそれぞれについて、前記送信部から送信され、前記受信部に直接廻り込む廻り込み波の検出有無を、前記受信部で受信される受信信号の電圧レベルを前記しきい値レベルと比較することによって判断し、前記受信信号の電圧レベルが前記しきい値レベルを超えると前記送信部からの廻り込み波検出有りと判断してその障害物センサを正常センサとして認識し、前記廻り込み波を検出していない障害物センサを異常センサとして認識するセンサ診断手段と、を具備し、
前記センサ診断手段により前記障害物センサを診断する際に前記各障害物センサの送信部から送信される超音波信号の強度を、前記廻り込み波を受信したときの受信信号の電圧レベルが前記しきい値レベルを超える程度まで、前記障害物検知手段により障害物を認識する際に前記各障害物センサの送信部から送信される超音波信号の強度よりも強めたことを特徴とする障害物検知システム。 A moving unit is connected to the control unit and a bus line to the control unit, and an obstacle to the movement of the moving body is transmitted from the transmitting unit, and an ultrasonic wave of the ultrasonic signal reflected from the obstacle is transmitted. In an obstacle detection system provided with a plurality of obstacle sensors that are detected by receiving the
The controller is
A set operation control means for dividing each obstacle sensor into a plurality of sets and operating at different timings for each set;
For each obstacle sensor that operates at different timings for each set by the set operation control means, whether or not the reflected wave is detected, and a voltage level of a received signal received by the receiving unit is set in advance. An obstacle detection means that recognizes that there is a reflected wave from the obstacle when the voltage level of the received signal exceeds the threshold level;
For each of the obstacle sensors that operate at different timings for each set by the set operation control means , the reception unit receives whether or not a sneak wave that directly goes around the reception unit is transmitted from the transmission unit. A voltage level of the received signal is compared with the threshold level, and if the voltage level of the received signal exceeds the threshold level, it is determined that a sneak wave is detected from the transmitter. Sensor diagnostic means for recognizing an obstacle sensor as a normal sensor and recognizing an obstacle sensor that has not detected the wraparound wave as an abnormal sensor ,
The intensity of the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of each obstacle sensor when diagnosing the obstacle sensor by the sensor diagnostic means is the voltage level of the received signal when the wraparound wave is received. Obstacle detection characterized in that it is stronger than the intensity of the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of each obstacle sensor when the obstacle detection means recognizes the obstacle to a level exceeding the threshold level. system.
前記診断モードのときに前記各障害物センサの送信部から送信される超音波信号の強度を、前記廻り込み波を受信したときの受信信号の電圧レベルが前記しきい値レベルを超える程度まで、前記検知モードのときに前記各障害物センサの送信部から送信される超音波信号よりも強めたことを特徴とする請求項１記載の障害物検知システム。 A mode switching means for switching between a detection mode for detecting the obstacle by functioning the obstacle detection means and a diagnosis mode for diagnosing abnormality of each obstacle sensor by functioning the sensor diagnosis means; Equipped,
The intensity of the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of each obstacle sensor in the diagnostic mode, to the extent that the voltage level of the received signal when receiving the wraparound wave exceeds the threshold level, The obstacle detection system according to claim 1, wherein the obstacle detection system is stronger than an ultrasonic signal transmitted from a transmission unit of each obstacle sensor in the detection mode.
前記第２の障害物センサの送信部から送信され、前記第１の障害物センサの受信部に直接廻り込む廻り込み波の検出有無を判断し、検出有のときには前記第１の障害物センサの受信部が正常と認識し、検出無しのときには前記第１の障害物センサの受信部が異常と認識する受信部診断手段と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１または２記載の障害物検知システム。 Wherein among the obstacle sensor, in combination with the second obstacle sensor is recognized as the first obstacle sensor and the normal sensor, which is recognized as an abnormal sensor by a sensor diagnostic unit, the first obstacle sensor The transmission unit of the first obstacle sensor recognizes that the sneak wave is detected from the transmission unit of the second obstacle sensor and is directly detected by the reception unit of the second obstacle sensor. , A transmitter diagnosis unit that recognizes that the transmitter of the first obstacle sensor is abnormal when there is no detection;
It is determined whether or not a sneak wave transmitted from the transmission unit of the second obstacle sensor and directly enters the reception unit of the first obstacle sensor is detected. Receiving unit diagnosis means for recognizing that the receiving unit is normal and detecting that the receiving unit of the first obstacle sensor is abnormal when there is no detection;
The obstacle detection system according to claim 1 , further comprising:
前記各障害物センサを複数組に分けて組ごとに異なるタイミングで動作させる組動作制御ステップと、
前記組動作制御ステップにより組ごとに異なるタイミングで動作する各障害物センサのそれぞれについて、前記送信部から送信され、前記受信部に直接廻り込む廻り込み波の検出有無を、前記受信部で受信される受信信号の電圧レベルを前記しきい値レベルと比較することによって判断し、前記受信信号の電圧レベルが前記しきい値レベルを超えると前記送信部からの廻り込み波検出有りと判断してその障害物センサを正常センサとして認識し、前記廻り込み波を検出していない障害物センサを異常センサとして認識するセンサ診断ステップと、
このセンサ診断ステップにより異常センサとして認識された第１の障害物センサと正常センサとして認識された第２の障害物センサとの組において、前記第１の障害物センサの送信部から送信され、前記第２の障害物センサの受信部に直接廻り込む廻り込み波の検出有無を判断し、検出有のときには前記第１の障害物センサの送信部が正常と認識し、検出無しのときには前記第１の障害物センサの送信部が異常と認識する送信部診断ステップと、
前記第２の障害物センサの送信部から送信され、前記第１の障害物センサの受信部に直接廻り込む廻り込み波の検出有無を判断し、検出有のときには前記第１の障害物センサの受信部が正常と認識し、検出無しのときには前記第１の障害物センサの受信部が異常と認識する受信部診断ステップと、
を具備し、
前記センサ診断ステップで前記障害物センサを診断する際に前記各障害物センサの送信部から送信される超音波信号の強度を、前記廻り込み波を受信したときの受信信号の電圧レベルが前記しきい値レベルを超える程度まで、前記障害物を検知する際に前記各障害物センサの送信部から送信される超音波信号の強度よりも強めたことを特徴とする障害物検知システムの障害物センサ診断方法。 When the voltage level of the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit and received by the reception unit exceeds a preset threshold level , the control unit and the control unit are connected to the control unit via a bus line. a obstacle sensor diagnostic method for diagnosing of the obstacle sensors of the plurality of formed by providing the obstacle sensor obstacle detection system recognizes that an obstacle is detected for the movement abnormalities,
A set operation control step of dividing each obstacle sensor into a plurality of sets and operating at different timings for each set;
For each obstacle sensor that operates at a different timing for each group by the group operation control step , the presence or absence of detection of a sneak wave that is transmitted from the transmission unit and goes directly to the reception unit is received by the reception unit. A voltage level of the received signal is compared with the threshold level, and if the voltage level of the received signal exceeds the threshold level, it is determined that a sneak wave is detected from the transmitter. A sensor diagnostic step for recognizing an obstacle sensor as a normal sensor and recognizing an obstacle sensor that has not detected the wraparound wave as an abnormal sensor;
In the set of the first obstacle sensor recognized as an abnormal sensor and the second obstacle sensor recognized as a normal sensor in the sensor diagnosis step, the first obstacle sensor is transmitted from the transmission unit of the first obstacle sensor, The presence / absence of detection of a sneak wave that goes directly to the reception unit of the second obstacle sensor is determined. When the detection is present, the transmission unit of the first obstacle sensor recognizes that it is normal. Transmitter diagnosis step that the transmitter of the obstacle sensor recognizes as abnormal,
It is determined whether or not a sneak wave transmitted from the transmission unit of the second obstacle sensor and directly enters the reception unit of the first obstacle sensor is detected. Receiving unit diagnosis step that the receiving unit recognizes as normal, and when there is no detection, the receiving unit of the first obstacle sensor recognizes as abnormal,
Comprising
When diagnosing the obstacle sensor in the sensor diagnosis step, the intensity of the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of each obstacle sensor is the voltage level of the received signal when the wraparound wave is received. The obstacle sensor of the obstacle detection system characterized in that the intensity of the ultrasonic signal transmitted from the transmission unit of each obstacle sensor is increased to the extent that the threshold level is exceeded. Diagnostic method.
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