JPH05509401A - 自動車内室用の超音波監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車内室用の超音波監視装置 本発明は請求範囲１の上位概念にて規定された特別な監視装置の発展改良の実現 に係わり、この特別な監視装置は例えばＤＥ−Ａｔ−２８１７４９２から公知で ある。上記の公知装置によっては比較的わずかなコストで自動車内室を監視する ことが可能になる。

そのほかに、ＵＳ−Ａ−３８０５２２３により、唯１つの超音波送信素子と唯１ つの超音波受信素子と一画素子は多かれ少なかれ際立った指向特性を有するーを 備えた超音波監視装置（この監視装置は水で充填された領域において魚ないし水 中動物例えば水族館又は槽中のものの監視のため用いられる）が公知である。

それらの素子の指向素子の主ローブは次のように配向されて当該素子は取付けら れている、即ち明瞭に水で充填された領域の複数の境界部を介しての、例えば水 族館の窓を介しての多重反射も利用され、それにより魚の動きか監視装置により 水中の直線区間上でのみならず、水中の比較的大きな空間中で自動的に識別記録 されるように配向されて取付けられている。

本発明は以下説明する図１に示す超音波監視装置が従来技術水準に属することを 基礎とする。

図１には従来技術に属する超音波監視装置が本発明の背景技術として示しである 。

図１に示す自動車は６つの窓を有し、即ち、４つの側面窓ＶＳＩ、ＶＳ２．Ｈ８ Ｉ、Ｈ５２並びに前方および後方の、車軸に対して横断方向の窓Ｆ、Ｈ，即ち全 面窓Ｆ、後面窓Ｈを有する。

自動車ルーフ（屋根）の内部表面には所謂Ｂ−支柱の近くに、つまり、前方及び 後方側面窓ＶＳＩ／ＨＶ１、ＶＳ２／ＨＳＩ間に、超音波レーダ用の４つのレー ダ素子ＳＥＩ〜ＳＥ４が取付けられており、それらレー素子はレーダシステムに おいて屡々行なわれるように、夫々隣立った指向特性を有する送信素子としても 、また隣立った指向特性を有する受信素子としても使用される。

すべての４つのレーダ素子ｓＥ１〜ＳＥ４の送信−指向特性及び受信−指向特性 の主ローブは少な（とも相当程度に、夫々同じ方向に向けられている。要するに 自動車内室はいわば全部で４つの送信素子及び４つの受信素子により監視され、 それら素子のうち各送信素子は１つの受信素子と共に１つの空間的ユニットを成 す。ここで４つのレーダ素子ＳＥＩ〜ＳＥ４は夫々多かれ少かれ大体において平 面図で示す自動車内室面のほぼ１／４のみを監視する。

４つのレーダ素子ＳＥ１〜ＳＥ４は動作中所定周波数または所定周波数パターン を有する超音波パルスを、そのつど、全面窓ないし後面窓Ｆ、Ｈ上の所定領域に 向って夫々前面窓ないし後面窓中央の左側または右側°　に、ないし当該窓付近 の隣接領域へ送信する。その場合上記の４つのレーダ素子はそれの切換制御後火 々受信素子として就中次のような超音波を受信する、即ち、当該レーダ素子自体 により送信フェーズにて当該超音波を受けた領域により反射された超音波を受信 するのである。受信された信号は受信素子にて電気信号に変換され、しかる後１ つ又は複数の制御回路に伝送されそこでそれら信号は評価される。

上記の４つのレーダ素子ＳＥＩ〜ＳＥ４は多かれ少なかれ次のような側面窓をも 監視する、即ち、主ローブの主軸に隣接していて自動車内室面クォータ（四分領 域）に属する側面窓をも監視する。当該の側面窓を含めた上記の超音波を受ける 領域内部にても或種の反射が生じ、その結果それらの４つのレーダ素子の受信指 向特性の主ローブを介して超音波の当る領域で同じく多重に反射された超音波の 或種の成分も受信され共に評価され得る。それらの多重に反射された受信された 超音波はそれぞれ完全に、又は少な（とも有利に同一レーダ素子により（要する に他の３つのレーダ素子によってはより劣勢的に）当該領域にて放射される。

図１に示す例において典型的にはすべてのレーダ索子ＳＥＩ〜ＳＥ４の送信受信 指向特性の各主軸ないし主ローブが著しく一致する。いずれにしろ、送信−受信 −指向特性の主軸はレーダ素子ＳＥＩ〜ＳＥ４の各々の経路の考察下では意図的 には全く異なった方向には配向されないようになっており、それにより、所期の ようにできるだけ、当初異なる送信数により、異なる方向に、もって、全（異な る自動車内室領域に放射された超音波ビームが受信されこの超音波ビームは意図 的に、大きな自動車内室領域に亘って分布された多重反射の後、受信され評価さ れる。

そのほかに、ＤＥ−Ｃ２２９３８９６９−ＥＰ−Ｂｌ−２６３８５により公知の 超音波一監視装置ではエコープロフィルの記憶により及びそのような運動への当 該監視装置の適応的連続的適合化により次のような障害ノイズが除去される、即 ち、それ自体は無害の運動、例えば空気のしま状条線状態とかベンチレータ等の 運動により惹起されるような障害ノイズが除去される。

本発明の課題とするところは、 一自動車内室監視のため送信、受信素子のコストを低減し得、しかも、できるだ けすべての重要な窓領域および／又はその他の領域を、当該窓（例えばバッグ用 の載置面）と共に監視し得ること、 −夫々のレーダ素子を送信、受信素子として交互に支障なく往復的制御するため 集中的及び分散（非集中的）制御回路に対するコストを回避すること、−特にわ ずかな超音波送信出力しか必要としない（それというのはいずれの障害ノイズに よっても影響を受けない一方の超音波ビームが重ね合せにより、障害ノイズを検 出する他方の超音波ビームに対してもはや干渉障害作用をせず、もって当該装置 構成の特に高い感度が達成されるからである） ことにあり、上記課題は請求項１の構成により解決される。

要するに、本発明は就中夫々（唯１）２つの、それ自体は個別の送信、受信素子 の利用に立脚しており、その際、当該両送信素子は交互に作動状態におかれる。

更に本発明は空間的に広く分布された大体において直列的配置された複数の反射 面における当該の２つの放射される超音波流（ビーム）の多重反射に対する所期 の（被制御の）利用に基づくものであり、上記の空間的に広く分布された大体直 列配置の複数の反射面は夫々自動車内室半部セクション又はさらにより大きな内 室セクション中に配置される。その場合、監視さるべき窓及び窓周囲部において 斜めの入射、出射角が、多重反射の形成のため用いられ、その際、当該の自動車 内室半部の重要な縁領域内にまでに及ぶ包括的監視のためにも既に１つの送、受 信素子で十分であるように用いられる。

引用請求項にて規定された付加的手段によっては付加的利点が得られる。就中、 各請求項の番号によって表わされる構成により下記利点が得られる。

２、（請求項２によっては）構成手段及びエネルギに対するわずかなコストで当 該内室の重要なセクション全体を監視し、得、即ち、そのつど唯１つの送、受信 素子を特に高い信頼性でほぼ自動車内室の半部、ここでは特に当該の夫々の半部 の縁領域を監視し得、３゜個々の素子の指向特性の主ロープの主軸をそれ自体、 単独で調整し得、それらの素子の機能の信頼度を達成し得ることにある。その場 合、上記素子はこれにより自動車乗客が例えば乗降車に際して特に不便、不都合 を受けない個所に取付けられる。更に、４．わずかなコストでそれ自体前方及び 後方内室半部、それの窓を監視し得、５．わずかなコストでそれ自体個別に左側 、右側内室半部、そしてまたそれの窓（領域）をも監視し得、６．付加的に、車 両内室の内部セクション、そして超音波ビーム誘導案内のもとてルーフ開口を、 （特に当該ルーフ開口にて当該超音波ビームが反射されるとしても）監視し、更 に、必要な場合、特にわずかなコストで、特別な入射角度で超音波の当る反射面 にて超音波ビームの、所望の方向への強い反射をも行なわせ得、７．特にわずか な超音波出力で自動車内室の縁領域を特に監視し得、８．当該の送信素子の送信 出力を低減し得（その理由は音響ミラーを用いて多重反射により伝送される当該 の超音波ビームが一層強く集束され得超音波ビームが特に良好に所望の経路をと るからである）、９．比較的長い持続時間に亘り連続的に放射される超音波によ るより一層信頼性のある内室監視を行ない得、１０．４Ｅ［ｉ単に受信信号を、 アラーム関連の障害についてチェックし、それ自体無害な運動による障害を除去 し得、１ｍ自動車内室における比較的長（持続する状態変化、例えば自動車を離 れるに際して内室中にコートとか買い物袋を残しておくことを許容する（それ自 体強いがもはや動きのない内室状態変化により直ちにアラームがトリガされるこ となく）、１２．自動車内室における伝播条件の緩慢な変化、要するに、そのつ ど評価さるべき受信信号の激しくない変化、例えば温度変化又は空気のしま状条 線状態（シュリーレン現象）により生ぜしぬられる緩慢な変化を許容し得る（そ のような緩慢な変化によっては直ちにアラームがトリガされることなく）１３〜 １５：アラーム関連の障害を識別するための種々の判定尺度を利用し得る。その 場合それらの判定尺度はアラーム関連の状態を識別し得る信頼度の一層向上のた め任意にも相互に組合され得る、１６．それ自体公知の有利な手法でアラーム関 連の障害の識別のための判定尺度を利用できる１７．空気のしま状条線状態（シ ュリーレン現象）により生ゼしぬられる障害（これは例えば熱的に生ぜしめられ 得る）をそれ自体高い確実性を以て除去し得る、１８．それ自体重要な複数構成 要件を実現する。

図２及び図３に示す実施例を用いて本発明を説明する。その際図２は本発明の監 視装置を有する自動車の平面図であり、図３は側面図である。

要するに、上記図は側面窓ＶＳＩ、ＶＳ２．Ｈ３Ｉ。

Ｎ３２と、前方および後方に車輌に対して横方向の窓Ｆ、Ｈ，つまり前面窓Ｆ及 び後面窓を有する自動車内室に係わる。

自動車内室、即ち、ルーフ（屋根）の内表面に相互に別個に２つの送信素子Ｓｌ 、Ｓ２が取付けられており、それら送信素子は多かれ少かれ際立って指向特性を 有し、例えば圧電的手法を基にして動作する。それら送信素子Ｓｌ、Ｓ２は動作 中少な（とも時折、所定周波数又は所定周波数パターンを有する超音波を送信す る。

ルーフの同一の内表面には当該指向特性の異なった配向、方向付けがなされるこ とがあっても相互に別個に、また、送信素子３１．Ｓ２とは別個に、さらに２つ の受信素子Ｅｌ、Ｅ２が取付けられており、それら受信素子は同様に多かれ少か れ際立って固有の指向特性を有し、例えば同様に圧電的手法を基いて動作する。

上記受信素子Ｅｌ、Ｅ２は動作中、少なくとも時折、或種の、できるだけ高い超 音波成分（送信素子ＳＬ。

＄２から送信される超音波の成分）を受信する。要するに両受信素子Ｅｌ、Ｅ２ の各々は動作中、実賞的に上記送信素子のうちの１つによってのみ送信される超 音波を受信する。要するに、上記両受信素子の各々は夫々上記送信素子の各々に 配属されている。

上記送信素子ＳＬ、Ｓ２の各送信素子の指向特性の主ローブの主軸、及び当該送 信素子に配属された受信素子の主ローブの主軸は異なった方向を向いている。

而して、図２に示す例において、第１送信素子Ｓ１の当該の主軸は右前方側面窓 ＶＳＩの方を向き、所属のＮ１の受信素子Ｅ１の主軸は左前方側面窓ＶＳ２の方 を向いている。更に、当該例では第２送信素子Ｓ２の主軸は左後方側面窓の方を 向き、上記第２送信素子Ｓ２の配属された第２の受信素子Ｅ２は右後方側面窓Ｉ （Ｓ２の方を向いている。

そのようにして、各受信素子ＥｌないしＥ２は特別に当該受信素子に配属された 送信素子ＳｌないしＳ２の送信信号を、指向特性の主ローブのそのような別な配 向により、受信で、その原図２に示す例では多かれ少かれ自動車内室の周囲に沿 って受信する。その場合上記の送信信号は多重反射によってそのつど、当該窓の 複数に亘って自動車内室内を伝播するものである。

図２に示す例では超音波は第１の送信素子Ｓｌから経路ＶＳ　１−Ｆ−ＶＳ２を 介して第１受信素子Ｅ１へ、そして、第２送信素子Ｓ２から経路Ｈ３Ｉ−Ｈ−Ｈ ３２上でＪＩ２受信素子Ｅ２へ伝播する。

要するに上記送信素子Ｓｌ、Ｓ２及び受信素子Ｅｌ。

Ｅ２のそのような重ならない（一致しない）そのような特別の配向によっては上 記第１素子対Ｓｌ／Ｅｌ、つまり、上記第１送信素子Ｓｌは上記第１受信素子Ｅ ｌと共に、有利に、自動車内室の一方の半部を監視し得る一図２に示す倒では前 方の内室半部を監視する。

これに対して第２素子対Ｓ　２／Ｅ　２、つまり、第２送信素子Ｓ２はｔＪ２受 信受信素子上２に、有利に、大体において自動車内室の他方の、ここでは後方の 半部を監視する。

両送信票子Ｓｌ、Ｓ２はそれの作動開始後ポーズ（休止期間）を以て作動され、 ここにおいて、当該送信素子のうちの１つ、例えばＳＬが超音波パルスを放射す るように作動される。その場合その放射された超音波パルスはしかる後当該送信 素子Ｓ１に所属の受信素子Ｅｌにより受信され当該受信の後はじめて他方の送信 素子Ｓ２が超音波を放射し、この放射された超音波は当該送信素子Ｓ２に所属の 受信素子Ｅ２により受信される。その際必要とされる超音波送信出力は殊にわず かである、それというのは、ノイズ障害の影響を受けてない一方の超音波が、重 ね合せによりもはや他方の超音波に障害ノイズを及ぼさなくなり、それにより装 置構成の特に高い感度が達成できからである。

要するに、当該内室監視のための送信、受信素子に対するコストは本発明では次 のようにすれば殊にわずかである、即ち、夫々単一の送信素子及び単一の受信素 子により特に高い信顆性を以て自動車内室のほぼ半部を監視し、それも殊に当該 の夫々の半部の重要な縁辺領域をも監視するようにするのである。要するに、内 室全体の監視のため２つの送信素子及びそれとは空間的とは別個の２つの受信素 子で十分であり、その場合、当該素子のすべての指向特性、ないし、それの主ロ ーブのすべての主軸が次のように興なって配向される、即ち有利に極めて異なっ た反射面に亘ってなされる多重反射がまさに利用されるように配向される０本発 明によりなされる、夫々の相互開運する素子対Ｓ１／Ｅｌ、Ｓ２／Ｅ２内部にお ける指向特性の主ローブ、殊にそれの主軸の不一致によっては重要な窓領域およ び／又は窓の傍らのその他の領域、例えば、バッグ及び市街地区の載置収納場所 が、特にわずかなコストにも拘らず特別な入念さを以て監視されることが達成さ れる。

本発明によっては図１に示す従来技術に比してなおさらにコストが回避される。

従来技術では複雑な集中的、又は分散的制御回路、及びそれの配線が当該の４つ のレーダ素子ＳＥＩ〜ＳＥ４のノイズ障害のない往復的制御のため必要される。

送信、受信素子としてのレーダ素子ＳＥＩ〜ＳＥ４の交互の（交番的）作動の上 述のような手法は本発明では不要である、それというのは、別個の送信素子Ｓｌ 、Ｓ２及び受信素子Ｅｌ。

Ｅ２が取付けられており、それら素子は比較的にわずかな複雑性を以て作動され 、また当該素子と制御回路との間の配線コストも比較的わずかしか必要とされな いからである。

図２及び図３に示す例では送信素子ＳＬ、Ｓ２及び受信素子Ｅｌ、Ｅ２は夫々自 動車ルーフ（屋根）内表面に又はその近傍に、すなわち夫々多かれ少かれ所謂Ｂ −支柱の領域に、つまり前方の大きな側面窓ＶＳＩ。

ＶＳ２と後方の大きな側面窓ＨＳＩ、Ｈ３２との間に位置する支柱の領域に取付 けられている。その際、個々の素子Ｓｌ、Ｓ２．Ｅｌ、Ｅ２の指向特性の主ロー プの主軸はそれ自体では容易に次のように調整され得る、即ち、確実に所期の多 重反射がなされるように調整され得る。更に、その際上記素子Ｓｌ、３２．Ｅｌ 。

Ｅ２は事後的に、自動車利用者ないし乗客に対し、例えば乗降の際にも殆ど障害 、妨害をもはや殆ど与えないようになる。

特に図２から明かなように、わずかなコストでそれ自体別個に前方及び後方の内 室半部のアラーム関連領域、また、当該の窓をも本発明の手法で監視し得る。

このために、４つの素子Ｓｌ、Ｓ２．Ｅｌ、Ｅ２、殊に、それの主ロープの主軸 を相応に、当該内室中で整定配置する。

上記第１送信素子＄１は上記第１受信素子Ｅ１と共に有利に自動車内室の前半部 のアラーム関連領域、例えば窓近傍の前方自動車領域ＶＳＩ、Ｆ、ＶＳ２　（図 ２参照）を監視する。上記第２送信素子Ｓ２はＩＩ２Ｉ２受信素子上２に、有利 に車両内室の後半部のフラーム関連領域、例えば窓付近の後方ないし前方車両領 域ＨＳＩ、Ｆ、Ｈ５２を監視する。第１送信素子８１の指向特性が、多かれ少か れ、一方の前方側面窓ＶＳＩ、例えば当該の第１の送信素子Ｓ１に隣接する前方 側面窓ＶＳＩのほうに配向される。これに対して、第１受信素子Ｅ１の指向特性 は多かれ少かれ、他方の車両側面に位置する他方の前方側面窓ＶＳ２、例えば当 該の第１受信素子Ｅ１に隣接する前方側面窓ＶＳ２のほうに配向される。ここで 再配向は次のように行なわれる、即ち、第１送信素子Ｓ１から放射された超音波 が多重反射に基因して少なくとも相当部分アラーム関連領域を介して次のような 経路にてｊＩｌ受信票子Ｅ１へ伝播するように当該両配向は行なわれる。

先ず第一に、第１送信素子Ｓｌから放射された超音波が次のような前方の側面窓 ＶＳＩへ伝播する、即ち第１送信素子Ｓ１の指向特性がそこへ（前方側面窓へ） 配向されている前方側面窓ＶＳＩへ伝播する。超音波は当該側面窓ＶＳＩにて反 射され、しかる後、少なくとも部分的に、さらにほぼ前面窓Ｆにおける中央およ び／又は前面窓Ｆの下方における領域へ伝播し、そこで、新たに反射され、即ち 、当該超音波はしかる後、少なくとも部分的に、他方の対向する前方側面窓ｖＳ ２へ伝播する。そこで、超音波は再度反射され、その後、少なくとも部分的に、 第１受信票子Ｅ１へ伝播し、ここでは上記第１受信素子Ｅｌはこれにより受信さ れた受信信号を評価する。

同様にして、第２素子Ｅｌ、Ｅ２は車両内室の後半部の監視のため用いられる。

第２送信素子Ｓ２の指向特性は多かれ少かれ一方の後方側面窓Ｈ８１、例えば当 該第２送信素子Ｓ２に隣接する後方側面窓ＨＳＩのほうに配向される。これに反 し第２受信素子Ｅ２の指向特性は多かれ少かれ他方の車両側面に位置する他方の 後方側面窓Ｈ３２，例えば、当該第２受信素子Ｅ２に隣接する後方側面窓Ｈ３２ のほうに配向される。上記の再配向は次のように行なわれる、即ち第２送信素子 Ｓ２から放射された超音波が多重反射に基因して少な（とも相当部分アラーム関 連領域を介して次のような経路にて第２受信累子Ｅ２へ伝播するように再配向は 行なわれる。

先ず第一に、第２送信素子Ｓ２から放射された超音波が次のような後方の側面窓 Ｈ５Ｉへ伝播する、即ち第２送信素子Ｓ２の指向特性がそこへ（後方側面窓へ） 配向されている後方側面窓Ｈ３Ｉへ伝播する。当該側面窓Ｈ５Ｉにて反射後、超 音波はしかる後、少なくとも部分的に、さらに対向する他方の後方側面窓Ｈ３２ へ伝播し、そこで、当該超音波は新たに反射され、その結果当該超音波はしかる 後、少なくとも部分的に、第２受信素子Ｅ１へ伝播する。上記第２受信素子Ｅ２ により受信された受信信号はさらに評価される。

但し、監視さるべき内室半部の境界を異なったようにセツティングできる。例え ば、−同様にわずかなコストで−それ自体別個に左及び右内室半部、またそれの 窓（領域）を次のように監視できる。

上記第１送信素子３１は上記第１受信素子Ｅ１と共に有利に自動車内室の左側面 半部のアラーム関連領域、例えばそれの窓近傍の自動車領域Ｆ（左領域）、ＶＳ ２、Ｈ３Ｉ、Ｈ（左領域）を監視する。これに対して上記第２送信素子Ｓ２は第 ２受信素子Ｅ２と共に、有利に車両内室の右側面半部のアラーム関連領域、例え ばそれの窓付近の後方車両領域ＦないしＨ（右（１１１１域）Ｖｓ　１　、Ｈ３ ２，ＨないＬＦ　（右領域）　を監視スル。

このために第１送信素子Ｓ１の指向特性が、多かれ少かれ、前面ないし後面窓の うちの１つ、例えば前面窓Ｆ（左領域）、および／又はそれより幾らか下方およ び／又はそれより幾らか上方に配向され、また、第１受磐素子Ｅｌの指向特性は 多かれ少かれ、他方の前面ないし後面窓、例えば後面窓Ｈ（左領域）の左半部に 配向される。当該の再配向は次のように行なわれる、即ち、第１送信素子Ｓ１か ら放射された超音波が多重反射に基因して少な（とも相当部分アラーム関連領域 を介して次のような経路にて篤１受信素子Ｅ１へ伝播するように当該両配向は行 なわれる。

先ず第一に、第１送信素子Ｓ１から放射された超音波が次のような前方ないし後 面窓Ｆ（左領域）へ伝播する、即ち第１送信票子Ｓ１の指向特性がそこへ（前方 ないし後面窓へ）配向されている前方ないし後面窓へ伝播する。超音波は当該前 方ないし後面窓にて反射された後、少なくとも部分的に、左側面窓ＶＳ２．Ｈ８ １のうちの少なくとも１つにておよび／又はそれに沿って伝播し、当該超音波は しかる後、少なくとも部分的に、他方の前方ないし後方面窓Ｈ（左領域）へ伝播 する。そこで、超音波は再度反射されその後、少なくとも部分的に、第１受信票 子Ｅ１へ伝播し、しかる後上記Ｎ１受信素子Ｅ１はこれにより受信された受信信 号を評価する。

第２送信素子Ｓ２の指向特性は多かれ少かれ前面ないし後面窓のうちの１つの右 半部、例えば前面窓Ｆ（右領域）および／又は当該第２送信素子Ｓ２に隣接する それより幾らか下方および／又は上方に配向される。更に第２受信素子Ｅ２の指 向特性は多かれ少かれ、他方の前面ないし後面窓の右半部、次いで、後面窓Ｈ（ 右領域）のほうに配向される。上記の両配向は次のように行なわれる、第２送信 素子Ｓ２から送信された超音波が、多重反射に基づき、少なくとも相当部分、ア ラーム関連領域を介して次のような経路で、第２受信素子Ｅ２へ伝播するように 行なわれる。

先ず第一に、第１送信素子Ｓｌから送信された超音波が次のような前面ないし後 面窓、例えばＦ／右側、即ち第２送信素子Ｓ２の指向特性がそこへ配向されてい る。前面ないし後面窓へ伝播する。そこで、超音波は反射され、しかる後、少な くとも部分的に右側面窓ＶＳ２．Ｈ３Ｉのうちの少なくとも１つにておよび／又 はそれに沿って伝播する。しかる後超音波は少なくとも部分的に他方の前面ない し後面窓、例えばＨ（右領域）へ伝播し、そこで、当該超音波はあらためて反射 される。しかる後超音波は少なくとも部分的に第２受信素子Ｅ２へ伝播し、しか る後、上記第２受信素子Ｅ２はこれにより受信された受信信号を評価する。

本発明では−それ自体別個に、内室の右側及び左側、または前方及び後方半部を 監視するのに無関係に一１付加的に、当該の内部セクションを監視でき、また、 有効な超音波伝導案内を行なえば場合により存在するルーフ（屋根）開口部をも 監視できる（このとき付加的に当該ルーフ開口部のところを導かれる超音波を当 該のルーフ開口のところで直接的に反射させることもできる。このために、送信 素子Ｓｌ、８２及び受信素子Ｅｌ、Ｅ２を支柱の領域ｖｓ２／Ｈ３１，ＶＳ　１ ／ＨＳ　２に次のように取付は得る、即ちそれの指向特性が夫々左側と右側の（ 又は前方と後方の）車両側面半部間の境界ないし中央線と交わる（当該指向特性 がそれへ直接的に配向されている窓に当る前に）ように取付は得る。必要な場合 付加的に特別にわずかなコストで次のような反射面、即ち一特別な入射角で超音 波の当てられる反射面であってそれぞれの送信素子の指向特性がそこへ配向され る反射面にて、超音波ビームの特に強力な反射を所望の方向に行なわせることが できる。

−いずれにしろ、幾つかの型式において、特にわずかな超音波エネルギで車両内 室の総領域をも次のようにすれば特に容易に監視し得る、即ち、送信素子Ｓｌ。

Ｓ２及び受信素子Ｅｌ、Ｅ２が当該窓間ＶＳ２／Ｈ３１、ＶＳＩ／Ｈ８２にＢ− 支柱の領域にて取付けられ、ここにおいて、それの指向特性が夫々左と右（又は 前方と後方）の車両側面半部相互間の境界ないし中央線に交差せずに当該指向特 性が直接的にそれに配向されている窓に当るように取付けられるのである。その ような電力。エネルギ節減は特に次のような型式の車両には有意義である、即ち 、それのバッテリが比較小さい車種、例えば特に車両全体がコスト上の理由から ごくわずかなコストでしか構築し得ない車種には有意義である。

また、当該の送信素子の例えばＳｌ及び／又はＳ２の送信出力エネルギを次のよ うにしても低減し得る。

即ち、多重反射により受信される、受信１号のエネルギの増大ノタメ、窓例えば Ｆ、ＳＳＩ、ＶＳ２．Ｈ３１、Ｈ３２，Ｈの当該の反射領域のほかに、音響ミラ ーとして作用する反射面（これは例えば内室被覆／内室クッションおよび／又は 相応に形成された特別な金属面により形成されている）を取付け、上記反射面に より、そこで、超音波ビームが、所望の方向に高い効率で、さらに反射される。

次いで、そこで音響ミラー（Ｍ）により反射される超音波ビームが、必要な場合 付加的に一層強く収束され、更に、超音波は音響ミラー（鋺）により特に良好に 所望の経路ないし所望の方向を維持する。

著しく長い持続時間中擬似連続的に放射される超音波より一層信穎性のある内室 監視を次のようにして達成し得る、即ち、両送信素子Ｓｌ、３２が動作中所定の 周波数又は所定周波数パターンを有する短い超音波パルスを放射し、また、送信 素子Ｓｌ、Ｓ２の作動の迅速な切換、交替により擬似連続的に車両の内室全体が 監視されるのみならず、当該装置がエコープロフィールを捕捉検出し得るように するのである。このために一連の有利な発展形態が存在する。

簡単な手法で受信信号をアラーム関連上の障害ノイズについて次のようにチェッ クし得る、即ち、１つ又は複数の制御回路を取付け、それらのうち少なくとも一 部によって送信素子３１．Ｓ２が制御され、またそれらのうち少なくとも一部に よって受信素子Ｅｌ、Ｅ２により受信された受信信号が評価されるようにするの である。当該受信信号を評価する制御回路は付加的にメモリを有し得、それによ り、当該の受信信号について、例えばそれのプロフィールについての特性的設定 値が記憶される。制御回路にて付加的に取付けられた比較回路はメモリ内室を用 いて、次のことをチェックできる、即ち夫々の受信信号が、限界値を越える偏差 を有するか否かをチェックし得る。

その際、監視装置が特に障害ノイズを受け難いようにし得る。そのために、比較 的に長く持続する車両内室変化状態、例えば車両から離脱する際の車両内室にお けるコートとか買物バッグの置き残しを許容し得る。

このために、監視装置のあらたな作動開始後ごとに制御装置を用いて先ずそのつ と１つ又は複数の新たな設定値を、初期的に受信された受信信号から導出し、新 たな設定値としてメモリ中に記憶し得る。その場合、受信素子Ｅｌ、Ｅ２により 受信された事後のすべての信号が、車両離脱の際の実際の状態に相応する新たな 状態（値）と比較される（置き放しにされた外とうとか買い物バッグのような任 意性のある行為を考慮し得ない通常状態と比較されるのではない）。

それ自体無害の運動、例えば空気流とか回転するベンチレータの動きによる障害 ノイズも記憶された設定値の相互の適応的な連続的な補正により自動的に除去さ れ得る。要するに、そのような動ぎによっては次のようにすればアラームはトリ ガされない、即ち、−受信信号が記憶された設定値とはわずかじか偏差のない限 り一制御回路が一部なくとも時々−最も新たな受信信号から１つ又は複数の新た な設定値を導出し、メモリ中に、生じるべき事後の比較のため記憶するようにす るのである。それについてはＤＥ−０２−２９３８９６９−ＥＰ−Ｂｌ−２６３ ８５、を参照のこと。

そのつど評価さるべき受信信号の激しい変化をトリガしないような、車両内室に おける伝播条件の緩慢な変化も、即ち、車両内室における緩慢な温度変化又はわ ずかな空気の筒編、条線状態が記憶された設定値のそのような適応的補正により 無害化されて、誤アラームトリガの防止がなされる。要するに、そのような緩慢 な変化も次のようにすれば無害になる、即ち、受信信号がたんにわずかに記憶さ れた設定値と偏差がある限り当該制御回路は少なくとも時折最も新たな受信信号 から１つ又は複数の新たな設定値を導出し、メモリ中に来たるべき事後の比較の ために記憶するようにするのである。

種々の判定尺度−たんにそのような個々のもの、又はそれの複数のものを組合せ たちの−をアラーム関連の障害ノイズの識別のため用い得る。例えば、比較回路 は１つ又は複数の設定値を用いて次のことを検出できる、即ち、受信信号の振幅 の各１つ又は複数がアラーム関連状況にとって特有の手法で変化したか否かを検 出できる。比較回路はやはり１つ又は複数の設定値を用いて次のことを検出でき る。その間に、当該送信素子と受信素子との間の受信信号の走行時間が、アラー ム関連状況に特有の手法で変化したか否かを検出できる。

それ自体のみで、また他の判定尺度に付加的にアラーム関連の障害ノイズの識別 のための判定尺度としてドツプラ効果を次のようにして利用することもできる、 即ち動作牛歩なくとも時折ドツプラ効果を利用しないし共に利用するのである。

そのようなドツプラ効果利用が特に有利であるのは次のような場合である、即ち 、付加的に、既述のように、超音波がそのつとパルス的に、一連続的でな（−放 射され、そして、当該のパルス的動作に対して先程示された判定尺度がアラーム 関連の障害ノイズの識別のため利用され、そして、付加的に、それの上述の制御 回路が動作中限界値を越える偏差の識別後、ドツプラ効果に基づく偏差が存在し ているか否かを付加的にチェックするのである。それにより、例えば、空気の筋 ないし縞状条線状態により生ゼしのられた障害（これは例えば熱的に生ゼしめり れ得る）を高い確実性を以てそれ自体として識別し、従って除去できる。

本発明は自動車内に設置された監視装置を含むのみならず、それの重要な構成部 分それ自体、即ち送信素子Ｓｌ、Ｓ２受信素子Ｅｌ、Ｅ２および／又は制御回路 をも含む（当該構成部分が本発明の上述の監視装置向けに構成されている限り） 。

ＦＩＧ２ 要　約　書 相互に空間的に別個に取付けられた送信素子（Ｓｌ、Ｓ２）及び少なくとも１つ の受信素子（Ｅｌ、Ｅ２）概して少なくとも２つの相互に別個の受信素子（Ｅｌ 。

Ｅ２）を有する超音波一監視装置。上記送信素子の指向特性の主ローブが種々の 方向に配向されている。上記受信素子（Ｅｌ、Ｅ２）は送信素子（Ｓｌ、Ｓ２） によって形成されず、空間的にすべての送信素子（Ｓｌ、Ｓ２）から分離されて いる。両送信素子（Ｓｌ。

Ｓ２）はポーズを以て作動され、ここにおいてそのつと送信素子（３１，Ｓ２） のうちの１つのみが超音波パルスを放射しこの超音波パルスはしかる後当該送信 素子（Ｓｌ）に配属された受信素子（Ｅｌ）により受信され、当該の受信後はじ めて他方の送信素子（Ｓ２）が超音波を放射するように作動される。

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Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．側面窓（ＳＶ１，ＳＶ２，ＨＳ１，ＨＳ２）と車両長手軸線に対して横方向 に前後に設けられた窓（Ｆ，Ｈ）即ち前面窓（Ｆ）及び後面窓（Ｈ）とを有する 自動車内室用超音波監視装置であって、−２つの送信素子（Ｓ１，Ｓ２）一例え ば圧電結晶（Ｓ１，Ｓ２）が自動車内室および／又はそれの境界部に取付けられ ており、上記圧電結晶は動作中少なくとも時折、超音波を多かれ少かれ際立った 指向特性を以って放射し、更に −自動車内の上記送信素子（Ｓ１，Ｓ２）の指向特性の主ローブが、異なる方向 に配向されているものにおいて、 −ただ２つの送信素子（Ｓ１，Ｓ２）が取付けられており、 −少なくとも１つの受信素子（Ｅ１，Ｅ２）−例えば同様に圧電結晶（Ｅ１，Ｅ ２）−概して少なくとも２つの相互に空間的に別個の受信素子（Ｅ１，Ｅ２）が 自動車内室中におよび／又はそれの境界部に取付けられており、上記受信素子は 動作中少なくとも時々送信された超音波の成分を受信するものであり、−上記受 信素子（Ｅ１，Ｅ２）は送信素子のところに構成配置されるのではなく、空間的 にすべての送信素子（Ｓ１，Ｓ２）から離隔されており、−両送信素子（Ｓ１， Ｓ２）はそれの作動開始後交互にポーズ（休止期間）を以って作動されるように 構成されており、ここにおいて、そのつど先ず、上記送信素子のうちの１つ（例 えばＳ１）のみが超音波を放射し該超音波は当該送信素子（Ｓ１）に配属された 受信素子（Ｅ１）により受信され、更に、当該の受信の後のみ他方の送信素子（ Ｓ２）によって超音波が放射され、該超音波ばしかる後上記送信素子（Ｓ２）に 配属された受信素子（Ｅ２）により受信されその際当該受信は再び上記送信素子 の一方（Ｓ１）から超音波パルスが放射される前になされるように当該のポーズ を以っての両送信素子（Ｓ１，Ｓ２）の作動構成がなされており、更に、上記送 信素子（Ｓ１，Ｓ２）の指向特性の主ローブ、及び上記受信素子（Ｓ１，Ｓ２） の指向特性の主ローブを所定のように配向してあり、当該の主ローブの所定の配 向において上記第１送信素子（Ｓ１）に配属された受信素子（Ｅ１）によっては 上記第１送信素子（Ｓ１）の送信信号が受信され上記送信信号はそのつど自動車 内室中を多重反射により複数の窓（ＶＳ１／ＶＳ２）を介して伝播するものであ り、更に、上記第２送信素子（Ｓ２）に配属された受信素子（Ｅ２）は特に明瞭 に第２送信素子（Ｓ２）の送信信号を受信するものであり、上記の第２送信素子 の信号は多重反射によりそのつと自動車内室中を複数の窓（ＨＳ１／ＨＳ２）を 介して伝播する（図２及び図３）ように構成されていることを特徴とする自動車 内室用の超音波監視装置。
2. ２．上記送信素子（Ｓ１）はこれに配属された第１の受信素子（Ｅ１）と共に有 利に多かれ少かれ少なくとも自動車内室の一方の半部を監視し、更に、上記第２ 送信素子（Ｓ２）はこれに配属された第２の受信素子（Ｅ２）と共に有利に多か れ少かれ自動車内室の他方の半部を監視する（図２及び図３）ように構成される 請求項１記載の監視装置。
3. ３．上記送信素子（Ｓ１，Ｓ２）及び受信素子（Ｅ１，Ｅ２）は空間的に相互に 別個の素子として自動車ルーフの内表面にないしその近傍に取付けられ、しかも 多かれ少かれ前方及び後方の側面窓（ＶＳ１，ＶＳ２；ＨＳ１，ＨＳ２）間に位 置する支柱の領域（ＶＳ１／ＨＳ２とＶＳ２／ＨＳ１との間）に取付けられてい る請求項１又は２記載の監視装置。
4. ４．−上記第１送信素子（Ｓ１）は上記第１受信素子（Ｅ１）と共に有利に自動 車内室の前半部のアラーム関連の領域、例えば窓近傍の前方自動車領域（ＶＳ１ ，Ｆ，ＶＳ２）を監視し、 −上記第２送信素子（Ｓ２）は上記第２受信素子（Ｅ２）と共に有利に自動車内 室の後半部のアラーム関連領域、例えば窓近傍の後方自動車領域（ＨＳ１，Ｆ， ＨＳ２）を監視し、 −このために上記第１送信素子（Ｓ１）の指向特性は多かれ少かれ一方の前方側 面窓（ＶＳ１）、−例えば上記第１送信素子（Ｓ１）に隣接する前方側面窓（Ｖ Ｓ１）のほうに配向され、また、上記第１受信素子（Ｅ１）の指向特性は多かれ 少かれ他方の前方の側面窓である他方の自動車側面に位置する側面窓（ＶＳ２） のほうに配向されており、ここにおいて、上記第１送信素子（Ｓ１）から放射さ れる超音波が、多重反射に起因して少なくとも相当部分次のような経路で伝播す るように配向されており、即ち、○先ず、第１送信素子（Ｓ１）の指向特性が当 該の前方側面窓に向けられている前方側面窓（ＶＳ１）へ伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に前面窓（Ｆ）にておよび／又はその下方におけ る領域に伝播し、○しかる後、対向する他方の前方側面窓（ＶＳ２）へ少なくと も部分的に伝播し、 ○しかる後少なくとも部分的に上記の第１の受信素子（Ｅ１）へ伝播し、 その後、上記の第１受信素子（Ｅ１）によってはこれにより受信された受信信号 が評価され、また、−上記第２送信素子（Ｓ２）の指向特性は多かれ少かれ一方 の後方の側面窓（ＨＳ１）、例えば当該第２送信素子（Ｓ２）に隣接する後方側 面窓（ＨＳ１）のほうに配向されており、また上記第２受信素子（Ｅ２）の指向 特性は多かれ少かれ他方の後方側面窓である他方の自動車側面窓（ＨＳ２）に位 置する後方側面窓（ＨＳ２）のほうに配向されており、ここにおいて、超音波が 多重反射に基づき少なくとも相当部分次のような経路で伝播し、即ち、○先ず、 当該後方側面窓（ＨＳ１）のほうに第２送信素子（Ｓ２）の指向特性が配向され ている上記後方側面窓（ＨＳ１）に伝播し、 ○その後、少なくとも部分的に、後面窓（Ｈ）にておよび／又はその下方の領域 に伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に対向する他方の後方の側面窓（ＨＳ２）へ伝播 し、 ○しかる後、少なくとも部分的に第２受信素子（Ｅ２）へ伝搬し、その後上記第 ２受信素子（Ｅ２）によってはこれにより受信された受信信号が評価される（図 ２）ように構成されている請求項１、２又は３記載の監視装置。
5. ５．上記第１送信素子（Ｓ１）は上記第１受信素子（Ｅ１）と共に有利に自動車 内室の左側面半部のアラーム関連の領域、例えば当該の窓近傍の自動車領域（Ｆ ／左側、ＶＳ２、ＨＳ１，Ｈ／左側）を監視し、 上記第２送信素子（Ｓ２）は上記第２受信素子（Ｅ２）と共に有利に自動車内室 の右側面半部のアラーム関連領域、例えば当該の窓近傍の後方自動車領域（Ｈ／ 右側、ＶＳ１，ＨＳ２，Ｆ／右側）を監視し、このために上記第１送信素子（Ｓ １）の指向特性は多かれ少かれ前面ないし後面窓のうちの１つ（Ｆ／左側）例え ば前面窓（Ｆ／左側）の左半部、および／又はそれより少し下方および／又はそ れより少し上方に向って配向されており、上記第１受信素子（Ｅ１）の指向特性 は多かれ少かれ他方の前面ないし後面窓、例えば後面窓（Ｈ／左側）のほうに配 向されており、ここにおいて、上記第１送信素子（Ｓ１）から放射される超音波 が、多重反射に起因して少なくとも相当部分次のような経路で伝播するように配 向されており、即ち、 ○先ず、第１送信素子（Ｓ１）の指向特性が当該の前面ないし後面窓に向けられ ている上記前面ないし後面窓（Ｆ／左側）へ伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に左側側面窓（ＶＳ２，ＨＳ１）のうちの少なく とも１つにておよび／又はそれに沿った領域に伝播し、 ○しかる後、他方の前面ないし後面窓（Ｈ／左側）へ少なくとも部分的に伝播し 、 ○しかる後少なくとも部分的に上記の第１の受信素子（Ｅ１）へ伝播し、 その後、 上記の第１受信素子（Ｅ１）によってはこれにより受信された受信信号が評価さ れ、また、上記第２送信素子（Ｓ２）の指向特性は多かれ少かれ他方の前面ない し後面窓のうちの１つ（ＦないしＨ／右側）、例えば前面窓（Ｆ／右側）の右半 部、および／又はそれより幾らか下方および／又はそれより上方に配向されてお り、また、上記第２受信素子（Ｅ２）の指向特性は多かれ少かれ他方の前面ない し後面窓（ＨないしＦ／右側）、例えば後面窓（Ｈ／右側）の右半部のほうに配 向されており、ここにおいて、超音波が多重反射に基づき少なくとも相当部分次 のような経路で伝播するように配向されており、即ち、 ○先ず、当該前面ないし後面窓（ＦないしＨ／右側）のぼうに第２送信素子（Ｓ ２）の指向特性が配向されている上記前面ないし後面窓（ＦないしＨ／右側）に 伝播配向され、 ○その後、少なくとも部分的に右側側面窓（ＶＳ２，ＨＳ１）のうちの少なくと も１つにておよび／又はそれに沿って伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に他方の前面ないし後面窓（ＨないしＦ／右側） へ伝播し、 ○しかる後、少なくとも部分的に第２受信素子（Ｅ２）へ伝播し、その後上記第 ２受信素子（Ｅ２）によってはこれにより受信された受信信号が評価されるよう に構成されている請求項１、２又は３記載の監視装置。
6. ６．上記送信素子（Ｓ１，Ｓ２）及び受信素子（Ｅ１，Ｅ２）は支柱（ＶＳ２／ ＨＳ１，ＶＳ１／ＨＳ２）の領域に取付けられており、ここにおいて、それの（ Ｓ１，Ｓ２，Ｅ１，Ｅ２）指向特性がそれ自体では十分に別個に監視される車両 側面半部（左と右、又は前方と後方）相互間の中央線と交わるように取付けられ ており、上記のように当該の指向特性が車両側面半部相互間の中央線と交わるの は当該指向特性がそれに直接配向されている窓に当る前であるように構成されて いる請求項４又は５記載の監視装置。
7. ７．上記送信素子（Ｓ１，Ｓ２）及び受信素子（Ｅ１，Ｅ２）は支柱（ＶＳ２／ ＨＳ１，ＶＳ１／ＨＳ２）の領域に取付けられており、ここにおいて、それの（ Ｓ１，Ｓ２，Ｅ１，Ｅ２）指向特性が、それ自体は著しく別個に監視される（左 と右、又は前方と下方の）車両側面半部相互間の中央線と交わることなく、当該 指向特性がそれに直接的に配向されている窓に当る（図２）ように構成されてい る請求項４又は５記載の監視装置。
8. ８．多重反射により受信可能な受信信号のエネルギの増大のため、窓の当該領域 （Ｆ，ＳＳ１，ＶＳ２，ＨＳ１，ＨＳ２，Ｈ）の特に音響ミラー（鏡）として作 用する（例えば金属面により形成された）反射面が車両内室中に取付けられてお り上記反射面によっては超音波が所望の方向にさらに反射されるように構成され ている請求項１から７までのうちのいずれか１項に記載の監視装置。
9. ９．両送信素子（Ｓ１，Ｓ２）は動作中所定の周波数又は所定の周波数パターン を有する超音波パルスを放射するように構成されている請求項１から８までのう ちいずれか１項記載の監視装置。
10. １０．自動車中に１つ又は複数の制御回路装置が取付け配設されており、該制御 回路のうち少なくとも一部によってはそのつど送信素子（Ｓ１，Ｓ２）の作動が 制御され、またその少なくとも一部によってはそのつど受信素子（Ｅ１，Ｅ２） により受信された受信信号が評価されるように構成され、上記受信信号を評価す る制御回路は当該の受信信号について、例えばそれのプロフィール（特性）につ いて特性設定値の記憶のためのメモリと、比較回路とを有しており、該比較回路 は−記憶された設定値にて測定された夫々の受信信号が或限界値を越える偏差を 有するか否かをチェックするものである請求項９記載の監視装置。
11. １１．監視装置のあらたな作動開始の後ごとに制御回路を用いて当該設定値のう ちの各１つ又は複数がその際当該受信された受信信号から導出されメモリ中に記 憶されるように構成されている請求項１０記載の監視装置。
12. １２．上記制御回路は記憶された設定値のうちの少なくとも１つを適応的に形成 し、このために少なくとも時々、１つ又は複数の新たな設定値を、その際受信さ れた受信信号から導出しメモリ中に記憶するように構成されている請求項１１記 載の監視装置。
13. １３．上記比較回路によっては１つ又は複数の設定値を用いてその間に当該受信 信号の振幅のうちの１つ又は複数が当該アラーム状態にとって特有の形式、態様 で変化したか否かが検出されるように構成されている請求項１０から１２までの うちの１項記載の監視装置。
14. １４．上記比較回路によっては１つ又は複数の設定値を用いてその間に当該受信 信号の周波のうちの１つ又は複数が当該アラーム状況にとって特有の形式、態様 で変化したか否かが検出されるように構成されている請求項１０から１３までの うちの１項記載の監視装置。
15. １５．上記比較回路によっては１つ又は複数の設定値を用いてその間に、当該送 信素子と当該受信素子との間の受信信号の走行遅延時間が当該アラーム状況にと って特有の形式、態様で変化したか否かが検出されるように構成されている請求 項１０から１４までのうちの１項記載の監視装置。
16. １６．動作中少なくとも時々ドップラ効果が利用される請求項１から１５までの うちいずれか１項記載、例えば請求項８から１４までのうちいずれか１項記載の 監視装置。
17. １７．当該制御回路によっては限界値を超える偏差の識別後、ドップラ効果に基 づく偏差も生じているか否かが付加的にチェックされるように構成されている請 求項１０及び１５記載の監視装置。
18. １８．請求項１から１７までのうちいずれか１項の監視装置用の、送信素子（Ｓ １，Ｓ２）、受信素子（Ｅ１，Ｅ２）および／又は制御回路。