JPH11304910A - 車両用障害物検出装置及び障害物検出用トランスデューサの配置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 障害物と車両との位置関係を、ユーザが感覚
的に認識し易いように検出する車両用障害物検出装置及
び障害物検出用トランスデューサの配置方法の提供。 【解決手段】 ２つのトランスデューサ（以下、Ｔｒ）
によって形成される複数の検出範囲の境界線のうちの何
れか２つが、自動車の車両側方に沿った線の延長線上
と、車両前端（後端）に沿った線の延長線上になるよう
に、所定の開角をなして近接配置された検出ユニット
を、自動車の４つのコーナにそれぞれ設けると共に、表
示器６の表示パターンの設定も、該２つの境界線の設定
に合わせる。そして、表示器６には、２つのＴｒによっ
てコーナ毎に検出したところの、該自動車から障害物ま
での距離に相当する表示パターンを点灯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、超音波等
を用いて、車両等の物体の周囲に存在する障害物の有無
や位置を検出する車両用障害物検出装置及び障害物検出
用トランスデューサの配置方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、代表的な車両である自動車のう
ち、一部の自動車においては、その自動車の車庫入れ、
或いは縦列駐車等を行うのに際して周囲の障害物に接触
することを防止すべく、障害物の有無や位置を検出可能
な障害物検出装置を備えるものがある。このような障害
物検出装置においては、一般に、障害物の有無や位置を
検出する手段として超音波を使用したトランスデューサ
が用いられている。

【０００３】また、例えば特開平８−３０１０２９号に
は、２つの超音波センサ（トランスデューサ）が形成す
る検出範囲を重複させることによって３つの検出範囲を
形成し、これにより障害物を検出する際の分解能を向上
する手法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記２
つの超音波センサを利用する従来例においては、例えば
縦列駐車等のように狭い領域内で車両を操作しなければ
ならないとき等、検出した障害物の位置をドライバに表
示によって報知しようとする場合には、そのドライバが
障害物と車両との相対的な位置関係を感覚的に認識し易
いマンマシンインタフェースを実現できるとは言えな
い。

【０００５】そこで本発明は、障害物と車両との位置関
係を、ユーザが感覚的に認識し易いように検出する車両
用障害物検出装置及び障害物検出用トランスデューサの
配置方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両用障害物検出装置は、以下の構成
を特徴とする。

【０００７】即ち、請求項１は、車両の周囲に少なくと
も２つのトランスデューサを設け、それらのトランスデ
ューサの検出領域により、２つの非重複領域とそれら２
つの非重複領域に挟まれる１つの重複領域とを形成し、
それらの領域内に存在する障害物の有無及び位置を検出
する検出手段を備える車両用障害物検出装置であって、
前記２つのトランスデューサは、前記非重複領域と重複
領域との２つの境界線が、前記車両側方の近傍であっ
て、その車両側方に平行な線の延長線上と、前記車両前
端及び／または後端の近傍であって、その車両前端及び
／または後端に平行な線の延長線上とに位置するよう
に、所定の開角をなして前記車両のコーナに近接配置さ
れていることを特徴とする。これにより、障害物と車両
との位置関係を、ユーザが感覚的に認識し易いように検
出する。

【０００８】このとき、例えば、前記車両のコーナが略
直角な形状のとき、前記非重複領域と重複領域との２つ
の境界線は、該車両側方に沿った線の延長線上と、該車
両前端及び／または後端に沿った線の延長線上とに位置
するとよい（請求項２）。また、前記車両のコーナがラ
ウンドしている形状のとき、前記非重複領域と重複領域
との２つの境界線は、該車両側方内側の近傍であって、
その車両側方に平行な線の延長線上と、該車両前端及び
／または後端内側の近傍であって、その車両前端及び／
または後端に平行な線の延長線上とに位置するとよい
（請求項３）。

【０００９】また、上記の装置において、更に、前記検
出手段による検出結果を報知する報知手段を備えること
を特徴とし（請求項４）、好ましくは、前記報知手段は
表示手段であって、その表示手段による表示パターンの
配置が、前記２つの境界線に合わせて設定されているこ
とを特徴とする（請求項５）。これにより、障害物と車
両との位置関係を、ユーザが感覚的に認識し易いように
検出すると共に、その検出結果を、ユーザの車体感覚に
合わせて報知する。

【００１０】このとき、前記表示手段は、前記検出手段
によって検出した距離を、少なくとも該距離を表わす表
示パターンによって報知してもよい（請求項６）。

【００１１】また、例えば前記トランスデューサは、超
音波式を採用するとよい（請求項７）。

【００１２】また、請求項８として、前記車両のコーナ
に近接配置されている２つのトランスデューサは、それ
ぞれ送信機構と受信機構とを備えており、前記検出手段
は、それら送信機構の送信タイミングをずらして送信さ
せるとよい。これにより、検出結果の分解能を、少ない
トランスデューサによって向上する。

【００１３】または、上記の目的を達成するため、本発
明に係るトランスデューサの配置方法は、以下の構成を
特徴とする。

【００１４】即ち、請求項９は、車両の周囲に少なくと
も２つのトランスデューサを設け、それらのトランスデ
ューサの検出領域により、２つの非重複領域とそれら２
つの非重複領域に挟まれる１つの重複領域とを形成し、
それらの領域内に存在する障害物の有無及び位置を検出
するためのトランスデューサの配置方法であって、前記
非重複領域と重複領域との２つの境界線が、前記車両側
方の近傍であって、その車両側方に平行な線の延長線上
と、前記車両前端及び／または後端の近傍であって、そ
の車両前端及び／または後端に平行な線の延長線上とに
位置するように、前記２つのトランスデューサを、所定
の開角をなして前記車両のコーナに近接配置することを
特徴とする。これにより、障害物と車両との位置関係
を、ユーザが感覚的に認識し易いように検出する。

【００１５】このとき、例えば、前記車両のコーナが略
直角な形状のときには、前記非重複領域と重複領域との
２つの境界線を、該車両側方に沿った線の延長線上と、
該車両前端及び／または後端に沿った線の延長線上とに
合わせて配置すればよい（請求項１０）。また、前記車
両のコーナがラウンドしている形状のときには、前記非
重複領域と重複領域との２つの境界線を、該車両側方内
側の近傍であって、その車両側方に平行な線の延長線上
と、該車両前端及び／または後端内側の近傍であって、
その車両前端及び／または後端に平行な線の延長線上と
に合わせて配置するとよい（請求項１１）。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る障害物検出装
置を、代表的な車両である自動車に適用した実施形態と
して、図面を参照して詳細に説明する。

【００１７】［第１の実施形態］ ＜ハードウエア＞はじめに、本実施形態における障害物
検出装置のハードウエアの構成について説明する。

【００１８】図１は、本発明の第１の実施形態としての
障害物検出装置の構成を示すブロック図である。

【００１９】同図において、１は、超音波の発信（以
下、便宜上送信と称する）と受信とを行う検出ユニット
である。この検出ユニット１には、２つのトランスデュ
ーサＴｒ１及びＴｒ２が設けられており、それぞれのト
ランスデューサには、所定の超音波を送信する送信モジ
ュールと、外部からの超音波を受信する受信モジュール
とが設けられている。本実施形態に係る障害物検出装置
は、図６に示すように、４つの検出ユニット１を備え
る。

【００２０】８は、４つの検出ユニット１とコントロー
ラ２との入出力信号の切り替えを行うマルチプレクサ回
路である。９は、マルチプレクサ回路８が出力する検出
信号を増幅し、その増幅した信号に所定のフィルタをか
けると共に、コントローラ１から出力される信号に対し
ては増幅を行うフィルタ・アンプ回路である。１０は、
フィルタ・アンプ回路９が出力する信号を所定の基準電
圧と比較するコンパレータである。

【００２１】３は、自動車の車速を検出する車速センサ
である。４は、自動車のシフト（変速）ポジションを検
出するシフトポジションセンサである。５は、自動車の
前輪の操舵角度を検出する舵角センサである。６は、当
該障害物検出装置が検出した結果を、ドライバに画像に
よって報知する表示器である。そして、７は、当該障害
物検出装置が検出した結果を、ドライバに警報音によっ
て報知するブザー（チャイムを含む）である（尚、音声
出力装置であってもよいことは言うまでもない）。

【００２２】コントローラ２は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２
２、ＲＯＭ２３、そして車速センサ３等の出力信号や表
示器６への入力信号をインタフェースする不図示の入出
力インタフェース等を備えている。ＣＰＵ２１は、ＲＡ
Ｍ２２を各種データの一時記憶エリア、ワークエリアと
して使用しながら、予めＲＯＭ２３に記憶されている、
後述する障害物検出・判定処理プログラム等に従って、
本実施形態における障害物検出装置の動作を、後述の如
く制御する。

【００２３】次に、検出ユニット１の構成について、図
２から図８を参照して説明する。検出ユニット１は、図
３の正面図、図４の上面図、そして図５の背面図に示す
ような形状を有する。Ｔｒ１及びＴｒ２は、同図に示す
ように、一例として７０度の開角をなして隣接配置され
ている。Ｔｒ１及びＴｒ２の配置角度は、個々のトラン
スデューサが発信する超音波の覆角（本実施形態では１
２０度程度）、そして後述する２つのトランスデューサ
の送受信エリアの重複領域の設定の仕方等によって決定
されるものであり、７０度に限られるものではない。こ
のような形状を有する検出ユニット１が、図６に示すよ
うに、自動車１１の４つのコーナに設けられ、それぞれ
の検出ユニット１は、自動車１１のコーナの周辺に送受
信エリア１２を形成する。

【００２４】図２は、本発明の第１の実施形態における
検出ユニット内のトランスデューサが形成する送受信エ
リアを説明する図である。尚、同図においては、説明の
便宜上、Ｔｒ１及びＴｒ２を、並行に隣接させて表現し
ている。尚、実際の送受信エリア１２は、例えば、後述
する図２３のような形状を有する。

【００２５】Ｔｒ１は、Ｔｒ１が出力する所定の超音波
に対する反射波の一部（以下、便宜上単に反射波とい
う）を、そのＴｒ１自身が受信可能な、同図に細線の実
線で示す受信有効領域と、Ｔｒ１についての反射波に限
らず何らかの超音波を外部より受信可能な、同図に細線
の破線で示す送信有効領域とを有する。同様に、Ｔｒ２
は、同図に太線の実線で示す受信有効領域と、同図に太
線の破線で示す送信有効領域とを有する。尚、Ｔｒ１と
Ｔｒ２とは、後述するように送信タイミングが異なる。

【００２６】このような送信及び受信有効領域を有する
Ｔｒ１及びＴｒ２は、図３から図５に示したように検出
ユニット１の内部で隣接して配置されているため、これ
らの領域は５つの領域（エリア１からエリア５）を形成
する。ここで、これらの５つの領域について説明する。

【００２７】エリア１：Ｔｒ１が超音波を送信したと
き、その超音波の反射波を、Ｔｒ１によってのみ受信可
能な領域であって、Ｔｒ２が超音波を送信したときに
は、その超音波の反射波を、Ｔｒ１は受信できない領域
である。

【００２８】エリア２：Ｔｒ１が超音波を送信したと
き、その超音波の反射波を、Ｔｒ１及びＴｒ２によって
計測可能な領域であって、Ｔｒ２が超音波を送信したと
きには、その超音波の反射波を、Ｔｒ１は受信できない
領域である。

【００２９】エリア３：Ｔｒ１が超音波を送信したと
き、その超音波の反射波を、Ｔｒ１及びＴｒ２によって
計測可能な領域であって、Ｔｒ２が超音波を送信したと
きにも、その超音波の反射波を、Ｔｒ１及びＴｒ２によ
って計測可能な領域である。

【００３０】エリア４：Ｔｒ２が超音波を送信したと
き、その超音波の反射波を、Ｔｒ１及びＴｒ２によって
計測可能な領域であって、Ｔｒ１が超音波を送信したと
きには、その超音波の反射波を、Ｔｒ２は受信できない
領域である。

【００３１】エリア５：Ｔｒ２が超音波を送信したと
き、その超音波の反射波を、Ｔｒ２によってのみ受信可
能な領域であって、Ｔｒ１が超音波を送信したときに
は、その超音波の反射波を、Ｔｒ２は受信できない領域
である。

【００３２】また、本実施形態に係る障害物検出装置
は、上述した５つの領域において、図７に示す斜線部分
ように、Ｔｒ１及びＴｒ２の送信有効領域の半分程度の
領域を障害物の検出に使用し、これにより、図８に概略
的な形状で示すように、自動車１１のコーナの周辺に、
上記のエリア１からエリア５からなる扇型の送受信エリ
ア１２を形成する（尚、一例としてフロント右側のコー
ナの送受信エリアだけを示している）。

【００３３】尚、本実施形態では、この障害物検出に使
用する領域は、車庫入れや縦列駐車を行う際の障害物を
検出するという観点から、例えばＴｒ１及びＴｒ２の前
方０．７５ｍ程度としているが、より遠方の障害物を検
出する場合には、トランスデューサから送出する超音波
の出力を大きくすればよいことは言うまでもない。

【００３４】＜ソフトウエア＞コントローラ２のＣＰＵ
２１が、予めＲＯＭ２３に記憶されているプログラムに
従って実行するところの、障害物検出・判定処理につい
て図９から図１２を参照して説明する。この障害物検出
・判定処理は、運転者がイグニッションキースイッチを
オンすることにより開始される。

【００３５】図９は、本発明の第１の実施形態における
障害物検出・判定処理を示すフローチャートである。同
図において、 ステップＳ１，ステップＳ２：ＣＰＵ２１は、内部のバ
ッファやカウンタ等を所定の状態に初期化し（ステップ
Ｓ１）、所定時間割り込み待ちを行う（ステップＳ
２）。

【００３６】ステップＳ３，ステップＳ４：ＣＰＵ２１
は、車速センサ３の出力信号に基づいて現在の自動車１
１の車速を検出し（ステップＳ３）、その検出した車速
が所定の車速より遅いか否かを判断する（ステップＳ
４）。

【００３７】ステップＳ５：ステップＳ４の判断におい
てＮＯ（所定の速度より速い）のとき、ＣＰＵ２１は、
現時点では障害物検出・判定処理を行う必要が無いと判
断して、表示器６の表示及びブザー７の警報をオフにす
る。

【００３８】ステップＳ６，ステップＳ７：ステップＳ
４の判断においてＹＥＳ（所定の速度より遅い）のと
き、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７の障害物検出処理によ
り、自動車１１が備える全てのトランスデューサについ
て最新の計測値を得られたか否かを判断し（ステップＳ
６）、その判断がＮＯ（今回車速が所定の速度より遅く
なった時点から、全てのトランスデューサについて最新
の計測値を検出する途中）のときには、後述する障害物
検出処理を行う（ステップＳ７）。

【００３９】ステップＳ８：ステップＳ６の判断におい
てＹＥＳ（今回車速が所定の速度より遅くなった時点か
ら、全てのトランスデューサについて最新の計測値を検
出完了）のとき、ＣＰＵ２１は、後述する障害物判定処
理を行う（ステップＳ８）。尚、上述した図９のステッ
プＳ７及びステップＳ８では、４つのコーナのそれぞれ
の検出ユニット１について障害物検出処理と判定処理を
行ったが、例えば、シフトポジションセンサ４の出力信
号によって自動車１１の進行方向を検出し、そして、舵
角センサ５の出力信号によって自動車１１の操舵角度を
検出し、その検出した進行方向及び操舵角度に応じて、
４つのコーナの検出ユニット１の一部だけを処理対象と
することによって計測時間を短縮し、これによりドライ
バへの警報を迅速に行い、且つコントローラ２の負荷を
軽減してもよいことは言うまでもない。

【００４０】図１０は、本発明の第１の実施形態におけ
る障害物検出処理を示すフローチャートであり、この処
理は、検出ユニット１毎に行われる。同図において、 ステップＳ７１，ステップＳ７２：ＣＰＵ２１は、Ｔｒ
１から超音波を送信し（ステップＳ７１）、その超音波
の反射波をＴｒ１及びＴｒ２によって受信する（ステッ
プＳ７２）。ここで、ステップＳ７２において、Ｔｒ１
から送信した超音波の反射波をＴｒ１で受信することに
よって計測された距離を「受信距離Ｒ１１」とする。ま
た、Ｔｒ１から送信した超音波の反射波をＴｒ２で受信
することによって計測された距離を「受信距離Ｒ１２」
とする。このとき、反射波は検出できない場合が有るこ
とは言うまでもない。

【００４１】ステップＳ７３，ステップＳ７４：ＣＰＵ
２１は、Ｔｒ２から超音波を送信し（ステップＳ７
３）、その超音波の反射波をＴｒ１及びＴｒ２によって
受信する（ステップＳ７４）。ここで、ステップＳ７４
において、Ｔｒ２から送信した超音波の反射波をＴｒ２
で受信することによって計測された距離を「受信距離Ｒ
２２」とする。また、Ｔｒ２から送信した超音波の反射
波をＴｒ１で受信することによって計測された距離を
「受信距離Ｒ２１」とする。このとき、反射波は検出で
きない場合が有ることは言うまでもない。

【００４２】ステップＳ７５：ＣＰＵ２１は、ステップ
Ｓ７２及びステップＳ７４で計測した受信距離Ｒ１１，
１２，２１，そして２２の４種類の距離に基づいて、一
般的な方法を用いて、自動車１１から障害物までの距離
と位置とを算出する。ここで、位置とは、自動車１１を
基準とした障害物の存在位置である。

【００４３】ステップＳ７６：ＣＰＵ２１は、ステップ
Ｓ７２及びステップＳ７４の検出状況に従って、表示器
６への表示パターンを決定し、その決定したパターンを
表示器６に表示する。

【００４４】ステップＳ７６における表示パターンの決
定方法については、ステップＳ７６の表に示すように、
「受信距離Ｒ１１」等の検出状況と、その検出状況に応
じた表示パターンを、ルックアップテーブルとして予め
ＲＯＭ２３等に登録しておけばよい。ここで、ステップ
Ｓ７６に示す表示パターンの組み合わせ表について説明
すれば、ステップＳ７２及びステップＳ７４において、 「受信距離Ｒ１１」だけを検出したとき：障害物は、図
８に示すエリア１に存在するため、エリア１を表わす表
示パターンを点灯させる。

【００４５】「受信距離Ｒ１１」と「受信距離Ｒ１２」
だけを検出したとき：検出結果としては、障害物が図８
に示すエリア２に存在することになるが、実際にはエリ
ア１にも障害物が存在することも予想されるため、エリ
ア１及び２を表わす表示パターンを点灯させる。

【００４６】「受信距離Ｒ１１」から「受信距離Ｒ２
２」の全てを検出したとき：検出結果としては、障害物
が図８に示すエリア３に存在することになるが、実際に
はエリア３の左右の各エリアにも障害物が存在すること
も予想されるため、エリア１からエリア５までを表わす
表示パターンを点灯させる。

【００４７】「受信距離Ｒ２２」と「受信距離Ｒ２１」
だけを検出したとき：検出結果としては、障害物が図８
に示すエリア４に存在することになるが、実際にはエリ
ア５にも障害物が存在することも予想されるため、エリ
ア４及び５を表わす表示パターンを点灯させる。

【００４８】「受信距離Ｒ２２」だけを検出したとき：
障害物は、図８に示すエリア５に存在するため、エリア
５を表わす表示パターンを点灯させる。

【００４９】このように、本実施形態では、検出した障
害物の位置が５つのエリアの中心に有るときほど、複数
のエリアを同時に点灯させる。これにより、検出した障
害物が存在するエリアの左右のエリアに、検出が不可能
な他の障害物（大きな障害物が複数のエリアに渡って存
在する場合を含む）が存在することを考慮に入れた報知
（表示）をドライバに対して行えるため、車庫入れ等の
運転操作に対するドライバへの精神的な負担を軽減する
ことができる。

【００５０】図１２は、本発明の第１の実施形態におけ
る表示器の表示画面を示す図であり、自動車１１に相当
する表示パターンの４つのコーナには、図８に示す５つ
のエリアに相当する表示パターンがそれぞれ設けられて
いる。ＣＰＵ２１は、上記の障害物検出処理の検出結果
に応じて、この図１２の各表示パターンを点灯させる。

【００５１】図１１は、本発明の第１の実施形態におけ
る障害物判定処理を示すフローチャートである。この処
理も検出ユニット１毎に行われるが、一例として、自動
車１１のフロント右側の検出ユニット１についての障害
物判定処理を示している。同図において、 ステップＳ８１：ＣＰＵ２１は、ステップＳ７５で算出
した障害物までの距離の中に、１０ｃｍ程度の至近距離
の値が有るか否かを判断する。この判断において、ＹＥ
Ｓ（至近距離に障害物が有る）のときにはステップＳ８
７に進む。

【００５２】ステップＳ８２，ステップＳ８３：ステッ
プＳ８１の判断においてＮＯ（至近距離には障害物は無
い）のとき、ＣＰＵ２１は、舵角センサ５の出力信号に
基づいて現在の前輪の操舵角度を検出し（ステップＳ８
２）、その検出した操舵角度に応じて、ステップＳ８４
からステップＳ８６の何れかのステップに進む（ステッ
プＳ８３）。

【００５３】ステップＳ８４：ステップＳ８３の判断に
おいて操舵角度が「右最大舵角の近辺」のとき、ＣＰＵ
２１は、障害物がエリア４及び５に存在するか否かに関
わらずに、エリア１から３に障害物が存在するか否かを
判断する。この判断には、上述の障害物検出処理の結果
を用いる。ステップＳ８４の判断においてＮＯ（存在し
ない）のときには、警報は出力する必要が無いのでステ
ップＳ２に戻り、ＹＥＳ（存在する）のときには、ステ
ップＳ８７に進む。これは、操舵角度が「右最大舵角の
近辺」であれば、現時点において自動車１はエリア４及
び５の方向には前進しないからである。

【００５４】ステップＳ８５：ステップＳ８３の判断に
おいて操舵角度が「舵角０の近辺」のとき、ＣＰＵ２１
は、障害物がエリア３から５に存在するか否かに関わら
ずに、エリア１または２に障害物が存在するか否かを判
断する。ステップＳ８５の判断においてＮＯ（存在しな
い）のときには、警報は出力する必要が無いのでステッ
プＳ２に戻り、ＹＥＳ（存在する）のときには、ステッ
プＳ８７に進む。これは、操舵角度が「舵角０の近辺」
であれば、現時点において自動車１はエリア３から５の
方向には前進しないからである。

【００５５】ステップＳ８６：ステップＳ８３の判断に
おいて操舵角度が「左最大舵角の近辺」のとき、ＣＰＵ
２１は、障害物がエリア２から５に存在するか否かに関
わらずに、エリア１に障害物が存在するか否かを判断す
る。ステップＳ８５の判断においてＮＯ（存在しない）
のときには、警報は出力する必要が無いのでステップＳ
２に戻り、ＹＥＳ（存在する）のときには、ステップＳ
８７に進む。これは、操舵角度が「左最大舵角の近辺」
であれば、現時点において自動車１はエリア２から５の
方向には前進しないからである。

【００５６】ステップＳ８７：ＣＰＵ２１は、障害物が
有る旨を報知する警報を表示器６及びまたはブザー７を
用いて行い、ステップＳ２に戻る。

【００５７】尚、ステップＳ８４からステップＳ８６の
判断要素は、対象とする検出ユニット１の位置に応じて
異なることは言うまでもない。

【００５８】上述したように、本実施形態によれば、検
出ユニット１にＴｒ１及びＴｒ２を図４等に示すように
配置し、それら２つのトランスデューサの送信タイミン
グをずらすことにより、２つのトランスデューサであり
ながら、エリア１からエリア５までの５つのエリア内の
障害物の有無及びその障害物までの距離を正確に検出す
ることができる。これにより、障害物検出装置における
障害物検出の分解能を向上することができる。

【００５９】［第２の実施形態］本実施形態では、表示
器６への表示パターンを、検出した障害物までの距離を
も判別可能にすることにより、ドライバの利便性を向上
する。本実施形態における障害物検出装置も、基本的な
構成は第１の実施形態と同様なため、重複する説明は省
略し、特徴的な部分を説明する。

【００６０】尚、以下の説明において、反射波Ｒ１１
は、障害物に反射したＴｒ１の送信波のうち、Ｔｒ１に
受信されたものをいう。反射波Ｒ１２は、障害物に反射
したＴｒ１の送信波のうち、Ｔｒ２に受信されたものを
いう。反射波Ｒ２１は、障害物に反射したＴｒ２の送信
波のうち、Ｔｒ１に受信されたものをいう。そして、反
射波Ｒ２２は、障害物に反射したＴｒ２の送信波のう
ち、Ｔｒ２に受信されたものをいう。

【００６１】まず、本実施形態では、図１３に示すよう
に、表示するエリアをエリアＡからエリアＣまでの３つ
のエリアとする。

【００６２】図１４は、本発明の第２の実施形態におけ
る障害物検出処理を示すフローチャートである。同図に
おいて、ステップＳ７１からステップＳ７５までの処理
は第１の実施形態と同様である。

【００６３】ステップＳ７０１：ＣＰＵ２１は、ステッ
プＳ７２にて反射波Ｒ１１を検出できたか否かを判断
し、ＮＯ（検出しない）のときにはステップＳ７０３に
進む。

【００６４】ステップＳ７０２：ステップＳ７０１の判
断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリ
アＢに障害物が有ると判断し、「受信距離Ｒ１１」に相
当するエリアＢ内の表示パターンを点灯させる。

【００６５】ステップＳ７０３：ＣＰＵ２１は、ステッ
プＳ７４にて反射波Ｒ２２を検出できたか否かを判断
し、ＮＯ（検出しない）のときにはステップＳ７０５に
進む。

【００６６】ステップＳ７０４：ステップＳ７０３の判
断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリ
アＣに障害物が有ると判断し、「受信距離Ｒ２２」に相
当するエリアＣ内の表示パターンを点灯させる。

【００６７】ステップＳ７０５：ＣＰＵ２１は、ステッ
プＳ７２またはステップＳ７４にて反射波Ｒ１２または
Ｒ２１を検出できたか否かを判断し、ＮＯ（検出しな
い）のときにはステップＳ２に進む。

【００６８】ステップＳ７０６：ステップＳ７０５の判
断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリ
アＡに障害物が有ると判断し、「受信距離Ｒ１２」また
は「受信距離Ｒ２１」に相当するエリアＡ内の表示パタ
ーンを点灯させる。

【００６９】図１５は、本発明の第２の実施形態におけ
る表示器の表示画面を示す図であり、自動車１１に相当
する表示パターンの４つのコーナには、図１３に示す３
つのエリアに分けて、複数の表示パターンがそれぞれ設
けられている。ＣＰＵ２１は、上記の障害物検出処理の
検出結果に応じて、この図１５の各表示パターンを点灯
させる。ここで、各エリア内の３つの表示パターンにつ
いて説明すれば、例えば、ａは、０．６ｍ＜（コーナと
障害物との距離）≦０．８ｍ，ｂは、０．４ｍ＜（コー
ナと障害物との距離）≦０．６ｍ，そしてｃは、（コー
ナと障害物との距離）≦０．４ｍとし、これらの３つの
パターンを、「受信距離Ｒｎｎ」（ｎは１または２）に
応じて表示すればよい。

【００７０】図１６及び図１７は、本発明の第２の実施
形態における５つのエリアの設定例を説明する図であ
り、一例として、自動車１１のフロント右側の場合を示
している。

【００７１】本実施形態では、Ｔｒ１及びＴｒ２によっ
て形成される送受信エリア１２の５つのエリアを、表示
器６への表示のために、図１３に示すように３つのエリ
アＡからＣに分けて使用している。このとき、検出ユニ
ット１内の２つのトランスデューサＴｒ１及びＴｒ２の
配置角度を予め調整することにより、エリア１からエリ
ア５の設定の仕方を、図１６及び図１７に示すようにす
る。即ち、図１６の例では、エリア１とエリア２との境
界線が自動車１１の車両側方に沿った線の延長線上に、
そしてエリア４とエリア５との境界線が自動車１１の車
両前端に沿った線の延長線上にある。一方、図１７の例
では、エリア２とエリア３との境界線が自動車１１の車
両側方に沿った線の延長線上に、そしてエリア３とエリ
ア４との境界線が自動車１１の車両前端に沿った線の延
長線上にある。

【００７２】図１６及び図１７に示す各エリアの設定例
は、それぞれ特有の効果を有しており、図１６の設定
は、例えば検出ユニット１が自動車１１のフロントの場
合、駐車場や車庫からの脱出、或いはクランク状の狭い
路地でのすり抜け等に有効である。これは、トランスデ
ューサを図１６の設定とすれば、ドライバにとって死角
となり易い領域であって、駐車場や車庫からの脱出等を
行う際にドライバが最も障害物との接触に注意を払うエ
リア２からエリア４の領域における当該障害物検出装置
の検出分解能を向上できるからである。また、図１７の
設定は、例えば検出ユニット１が自動車１１のリアの場
合、縦列駐車を行う場合に有効である。これは、トラン
スデューサを図１７の設定とすれば、ドライバにとって
死角となり易い領域であって、縦列駐車を行う際にドラ
イバが最も障害物との接触に注意を払うエリア１及び
２、エリア４及び５の領域における当該障害物検出装置
の検出分解能を向上できるからである。

【００７３】尚、検出ユニット１に３つ以上のトランス
デューサを設け、その中の２つをＣＰＵ２１によって選
択して使用する制御を行い、図１６及び図１７の両方の
設定を適宜使用できるように構成してもよい。

【００７４】以上説明した本実施形態では、障害物が存
在する位置を、表示器６にて点灯している表示パターン
によって表現し、且つ２つのトランスデューサＴｒ１及
びＴｒ２によって形成される５つのエリアの境界線のう
ち何れか２つの境界線を、自動車１１の車両側方に沿っ
た線の延長線上と、車両前端（後端）に沿った線の延長
線上になるように設定し、更に表示器６の表示パターン
も、図１５に示すように同様な設定としている。これに
より、ドライバは、自動車１１と障害物との位置関係
を、表示器６の表示により、感覚的に容易に認識でき
る。

【００７５】＜第２の実施形態の変形例＞また、図１８
は、本発明の第２の実施形態の変形例における５つのエ
リアの設定例を説明する図である。また、図１９は、本
発明の第２の実施形態の変形例における表示パターンの
設定例を説明する図である。

【００７６】上述した第１及び第２の実施形態では、自
動車１１の４つのコーナが略直角であり、表示パターン
も同様な設定としているが、図１８に示す自動車１１’
のように、コーナがラウンドしている形状の場合は、５
つのエリアの境界線のうち何れか２つの境界線と表示パ
ターンとを、図１８及び図１９に示すように、当該自動
車の車両側方内側の近傍であって、その車両側方に平行
な線の延長線上と、車両前端（後端）内側の近傍であっ
て、その車両前端（後端）に平行な線の延長線上とに合
わせて設定するときにも、コーナが略直角の場合と略同
様な効果が得られる。また、当該自動車の車両側方また
は前端（後端）の近傍であれば、内側でなく外側であっ
てもよい。

【００７７】即ち、上記の第２の実施形態及びその変形
例において、２つのトランスデューサが形成する５つの
エリアの境界線のうち何れか２つの境界線と表示パター
ンとは、自動車の車両側方の近傍であって、その車両側
方に平行な線の延長線上と、該自動車の車両前端及び／
または後端の近傍であって、その車両前端及び／または
後端に平行な線の延長線上とに合わせればよい。

【００７８】尚、自動車１１の車室内において、表示器
６による表示位置としては、例えば、本願出願人が先行
する特願平９−２６６４８３号（本願出願時点では未公
開である）で提案しているように、進行方向に応じて、
計器パネル、車室後方、ルームミラー、或いはサイドミ
ラーに適宜表示するように構成すればよい。

【００７９】［第３の実施形態］本実施形態では、第１
及び第２の実施形態と比較して更にコーナから至近距離
に存在する障害物を検出し、その旨を報知することによ
り、ドライバの利便性を向上する。本実施形態における
障害物検出装置も、基本的な構成は第１及び第２の実施
形態と同様なため、重複する説明は省略し、特徴的な部
分を説明する。

【００８０】図２４は、一般的な単一の超音波トランス
デューサによる送信有効領域とその反射波により障害物
を計測可能な領域とを説明する図である。同図に示すよ
うに、トランスデューサ３１による障害物の計測可能領
域は、そのトランスデューサから３０ｃｍ程度の至近距
離の位置には存在しない。これは、至近距離に障害物が
存在する場合、トランスデューサの送信波に対する反射
波は短時間でそのトランスデューサに到達するため、ト
ランスデューサの送信波に対する反射波が、その送信波
を送出終了した後に当該トランスデューサ内の振動子の
残留振動によって生じる残響波に埋もれてしまい、その
反射波を、当該トランスデューサにて検出することがで
きないからである。

【００８１】そこで、本実施形態では、第１及び第２の
実施形態と同様に、２つのトランスデューサＴｒ１及び
Ｔｒ２の配置と、それらのトランスデューサからの送信
タイミングをずらすことを基本として、トランスデュー
サと障害物との距離が至近距離にあるため、障害物まで
の距離が正確に検出できない場合であっても、反射波Ｒ
１２またはＲ２１が検出されたときには、自動車１１の
コーナの至近距離に障害物が存在すると判断し、その旨
を報知する。これは、図２１に示すように、トランスデ
ューサと障害物との距離が至近距離にあるために、送信
波を出力した送受信ｃｈ側のトランスデューサが、その
送信波が障害物に反射することによって生じる反射波
（反射波の一部）を検出できなくても、もう一方の受信
ｃｈ側のトランスデューサにより、その反射波の一部を
受信することができたときには、障害物が存在すると判
断できるからである。

【００８２】尚、本実施形態においても、表示するエリ
アは、図１３に示すようにエリアＡからエリアＣまでの
３つのエリアとする。

【００８３】図２０は、本発明の第３の実施形態におけ
る障害物検出処理を示すフローチャートである。同図に
おいて、ステップＳ７１からステップＳ７５までの処理
は第１の実施形態と同様である。

【００８４】ステップＳ７１１：ＣＰＵ２１は、ステッ
プＳ７２にて反射波Ｒ１１を検出できたか否かを判断す
る。

【００８５】ステップＳ７１２：ステップＳ７１１の判
断にてＮＯ（検出しない）のとき、ＣＰＵ２１は、ステ
ップＳ７４にて反射波Ｒ２２を検出できたか否かを判断
する。

【００８６】ステップＳ７１３：ステップＳ７１２の判
断にてＮＯ（検出しない）のとき、ＣＰＵ２１は、ステ
ップＳ７２またはステップＳ７４にて反射波Ｒ１２また
はＲ２１を検出できたか否かを判断し、ＮＯ（検出しな
い）のときには、当該検出ユニット１の周辺には障害物
は存在しないと判断してステップＳ２に戻る。

【００８７】ステップＳ７１４：ステップＳ７１３の判
断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリ
アＡ内の至近距離に障害物が存在すると判断し、表示器
６に表示エリアＡに相当する表示パターンを点灯させる
と共に、例えば、至近距離を表わす数字０の表示や、他
の表示パターン、表示色の変更等によってドライバの注
意を喚起する。

【００８８】ステップＳ７１５：ステップＳ７１２の判
断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリ
アＣ内に障害物が存在すると判断し、「受信距離Ｒ２
２」に相当するエリアＣ内の表示パターンを点灯させ
る。

【００８９】ステップＳ７１６：ステップＳ７１１の判
断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、ステ
ップＳ７４にて反射波Ｒ２２を検出できたか否かを判断
する。

【００９０】ステップＳ７１７：ステップＳ７１６の判
断にてＮＯ（検出しない）のとき、ＣＰＵ２１は、エリ
アＢ内に障害物が存在すると判断し、「受信距離Ｒ１
１」に相当するエリアＢ内の表示パターンを点灯させ
る。

【００９１】ステップＳ７１８：ステップＳ７１６の判
断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリ
アＢ及びＣ内に障害物が存在すると判断し、「受信距離
Ｒ１１」及び「受信距離Ｒ２２」に相当するエリアＢ及
びＣ内の表示パターンを点灯させる。

【００９２】ステップＳ７１９：ＣＰＵ２１は、ステッ
プＳ７２またはステップＳ７４にて反射波Ｒ１２または
Ｒ２１を検出できたか否かを判断し、ＮＯ（検出しな
い）のときには、当該検出ユニット１の周辺には障害物
は存在しないと判断してステップＳ２に戻る。

【００９３】ステップＳ７２０：ステップＳ７１９の判
断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、ステ
ップＳ７１７またはステップＳ７１８にて点灯させた表
示パターンに加え、更に、エリアＡ内に障害物が存在す
ると判断し、「受信距離Ｒ１２」または「受信距離Ｒ２
１」に相当するエリアＡ内の表示パターンより内側の表
示パターンを点灯させる。

【００９４】これにより、本実施形態では、２つのトラ
ンスデューサＴｒ１及びＴｒ２の配置と、図２０に示す
障害物検出処理とにより、実質的な計測可能領域を、図
２２に示すように大きく広げることができ、自動車１１
のコーナの至近距離に位置する障害物をも検出すること
ができる。

【００９５】また、トランスデューサの送信波によって
生じる所謂サイドローブを、検出ユニット１におけるト
ランスデューサ取り付け位置の形状を工夫することによ
り、図２３に示すように、自動車１１のコーナの形状に
沿うようにしている。

【００９６】このように、本実施形態によれば、実質的
な計測可能領域を、より大きく広げることができ、更
に、サイドローブを有効に利用することによってコーナ
から至近距離に存在する障害物の検出可能な領域も広げ
ることができるため、ドライバの利便性を向上すること
ができる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
障害物と車両との位置関係を、ユーザが感覚的に認識し
易いように検出する車両用障害物検出装置及び障害物検
出用トランスデューサの配置方法の提供が実現する。

【００９８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態としての障害物検出装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における検出ユニット
内のトランスデューサが形成する送受信エリアを説明す
る図である。

【図３】本発明の第１の実施形態における検出ユニット
の正面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態における検出ユニット
の上面図である。

【図５】本発明の第１の実施形態における検出ユニット
の背面図である。

【図６】本発明の第１の実施形態における自動車に取り
付けられた検出ユニットの位置を示す図である。

【図７】本発明の第１の実施形態において実際に使用す
るトランスデューサが形成する送受信エリアを説明する
図である。

【図８】本発明の第１の実施形態における２つのトラン
スデューサが形成する検出エリアを説明する図である。

【図９】本発明の第１の実施形態における障害物検出・
判定処理を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の第１の実施形態における障害物検出
処理を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の第１の実施形態における障害物判定
処理を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第１の実施形態における表示器の表
示画面を示す図である。

【図１３】本発明の第２の実施形態における表示エリア
の分け方を説明する図である。

【図１４】本発明の第２の実施形態における障害物検出
処理を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の第２の実施形態における表示器の表
示画面を示す図である。

【図１６】本発明の第２の実施形態における５つのエリ
アの設定例を説明する図である。

【図１７】本発明の第２の実施形態における５つのエリ
アの設定例を説明する図である。

【図１８】本発明の第２の実施形態の変形例における５
つのエリアの設定例を説明する図である。

【図１９】本発明の第２の実施形態の変形例における表
示パターンの設定例を説明する図である。

【図２０】本発明の第３の実施形態における障害物検出
処理を示すフローチャートである。

【図２１】本発明の第３の実施形態における至近距離に
位置する障害物の検出方法を説明するタイムチャートで
ある。

【図２２】本発明の第３の実施形態において２つのトラ
ンスデューサによる送信有効領域とその反射波により障
害物を計測可能な領域とを示す図である。

【図２３】本発明の第３の実施形態においてサイドロー
ブを利用して自動車のコーナに沿って形成された送受信
エリアを示す図である。

【図２４】一般的な単一の超音波トランスデューサによ
る送信有効領域とその反射波により障害物を計測可能な
領域とを示す図である。

【符号の説明】 １：検出ユニット， ２：コントローラ， ３：車速センサ， ４：シフトポジションセンサ， ５：舵角センサ， ６：表示器， ７：ブザー， ８：マルチプレクサ回路， ９：フィルタ・アンプ回路， １０：コンパレータ， １１，３２：自動車， １２：送受信エリア， ２１：ＣＰＵ， ２２：ＲＡＭ， ２３：ＲＯＭ， Ｔｒ１，Ｔｒ２，３１：トランスデューサ，

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の周囲に少なくとも２つのトランス
   デューサを設け、それらのトランスデューサの検出領域
   により、２つの非重複領域とそれら２つの非重複領域に
   挟まれる１つの重複領域とを形成し、それらの領域内に
   存在する障害物の有無及び位置を検出する検出手段を備
   える車両用障害物検出装置であって、 前記２つのトランスデューサは、前記非重複領域と重複
   領域との２つの境界線が、前記車両側方の近傍であっ
   て、その車両側方に平行な線の延長線上と、前記車両前
   端及び／または後端の近傍であって、その車両前端及び
   ／または後端に平行な線の延長線上とに位置するよう
   に、所定の開角をなして前記車両のコーナに近接配置さ
   れていることを特徴とする車両用障害物検出装置。
2. 【請求項２】 前記車両のコーナが略直角な形状のと
   き、前記非重複領域と重複領域との２つの境界線は、該
   車両側方に沿った線の延長線上と、該車両前端及び／ま
   たは後端に沿った線の延長線上とに位置することを特徴
   とする請求項１記載の車両用障害物検出装置。
3. 【請求項３】 前記車両のコーナがラウンドしている形
   状のとき、前記非重複領域と重複領域との２つの境界線
   は、該車両側方内側の近傍であって、その車両側方に平
   行な線の延長線上と、該車両前端及び／または後端内側
   の近傍であって、その車両前端及び／または後端に平行
   な線の延長線上とに位置することを特徴とする請求項１
   記載の車両用障害物検出装置。
4. 【請求項４】 更に、前記検出手段による検出結果を報
   知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至
   請求項３の何れかに記載の車両用障害物検出装置。
5. 【請求項５】 前記報知手段は表示手段であって、その
   表示手段による表示パターンの配置が、前記２つの境界
   線に合わせて設定されていることを特徴とする請求項４
   記載の車両用障害物検出装置。
6. 【請求項６】 前記表示手段は、前記検出手段によって
   検出した距離を、少なくとも該距離を表わす表示パター
   ンによって報知することを特徴とする請求項５記載の車
   両用障害物検出装置。
7. 【請求項７】 前記トランスデューサは、超音波式であ
   ることを特徴とする請求項１記載の車両用障害物検出装
   置。
8. 【請求項８】 前記車両のコーナに近接配置されている
   ２つのトランスデューサは、それぞれ送信機構と受信機
   構とを備えており、 前記検出手段は、それら送信機構の送信タイミングをず
   らして送信させることを特徴とする請求項７記載の車両
   用障害物検出装置。
9. 【請求項９】 車両の周囲に少なくとも２つのトランス
   デューサを設け、それらのトランスデューサの検出領域
   により、２つの非重複領域とそれら２つの非重複領域に
   挟まれる１つの重複領域とを形成し、それらの領域内に
   存在する障害物の有無及び位置を検出するためのトラン
   スデューサの配置方法であって、 前記非重複領域と重複領域との２つの境界線が、前記車
   両側方の近傍であって、その車両側方に平行な線の延長
   線上と、前記車両前端及び／または後端の近傍であっ
   て、その車両前端及び／または後端に平行な線の延長線
   上とに位置するように、前記２つのトランスデューサ
   を、所定の開角をなして前記車両のコーナに近接配置す
   ることを特徴とするトランスデューサの配置方法。
10. 【請求項１０】 前記車両のコーナが略直角な形状のと
    きには、前記非重複領域と重複領域との２つの境界線
    を、該車両側方に沿った線の延長線上と、該車両前端及
    び／または後端に沿った線の延長線上とに合わせて配置
    することを特徴とする請求項９記載のトランスデューサ
    の配置方法。
11. 【請求項１１】 前記車両のコーナがラウンドしている
    形状のときには、前記非重複領域と重複領域との２つの
    境界線を、該車両側方内側の近傍であって、その車両側
    方に平行な線の延長線上と、該車両前端及び／または後
    端内側の近傍であって、その車両前端及び／または後端
    に平行な線の延長線上とに合わせて配置することを特徴
    とする請求項９記載のトランスデューサの配置方法。