JPS62220890A - 車両用障害物検知装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の後部バンパー等に超音波送受波器を取
付け、車両の後方に障害物があることを検知するように
した車両用障害物検知装置に関する。

（従来技術） 最近、土地の高価格化や車台数の増加等により車の駐車
スペースが漸次狭くなってぎていることから、巾をバッ
クさせて車庫に入れる場合に、障害物に当たることなく
スムーズかつ迅速に行なうことが容易ではなくなってき
ている。

そこで超音波送査波器を使用して車両後方の障害物を検
出する検知装置が各種提案されているが、超音波検知エ
リアは一般に検出３のホーンの間口部から遠ざかる程広
くなるため、第１３図（ａ）に示すように車両Ｃの後部
に取付けた検知器Ｓによる検知エリアＡは車両Ｃの車幅
Ｗより相当大きくなっており、車庫等の入口が狭い場合
には入口の柱等を障害物０として検知してしまい、駐車
スペース内には障害物がないにもかかわらず誤動作する
問題があった。また、第１３図（ｂ）に丞すように検知
器Ｓを車両Ｃの中央部に寄せて取付けることも考えられ
るが、近距離に死角Ｚが生ずる問題があった。

かかる問題を解決するため、特開昭５７−５８５３１号
公報に示されるように、 ■　３個の超音波送受波器を設け、直線バックする場合
には中央の１個の送受波器を使用するように送受波器の
動作を切換えるものや、■　送受波器を回転自在とし通
常は送受波器を斜め外方に向けておき、直線バックのと
きは真直ぐ後方を向けるように切換えるもの が提供されているが、いずれも切換え構造が必要なため
構造的に複雑となり、しかも前記■のものにおいては上
記第１３図（ｂ）の例と同様死角が生ずる問題があり、
また前記■のものにおいては送受波器が真直ぐ後方を向
くだけであるため検知エリアの広がりにより狭い車庫に
入れるような場合には第１３図（ａ）と同様の問題があ
った。

（発明の目的） 本発明は、超音波送受波器による検知エリアに死角がな
く、しかも該エリアを車両よりわずかに広い程度の矩形
のものとすることにより、車両の後退、車庫入れ等を円
滑かつ迅速に行なうことができる車両用障害物検知装置
を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、車両の後部に複数個の超音波送受波器を並設
し、車両の後方に障害物があることを検知して、警告、
表示するようにした車両用の障害物検知装置において、
前記複数個の超音波送受波器のうち車両の両側端部に位
置する送受波器のホーンの軸を車両中心側へ傾斜させた
ものである。

（実施例） まず本発明の第１実施例としてｗ１音波送受波器を２個
有するものについて第１図（ａ）　（ｂ）により説明す
る。車両Ｃの後部に複数個（２個）の超音波送受波ｆｉ
ｓｔ　、８２を並設し、その両側端部に位置する送受波
器Ｓ＋　、８２のホーンの中心軸Ａ１、Ａ２を車両中心
側へ傾斜させている。この傾斜角度がθ°である。また
、車両両側の送受波器以外の送受波器は、車両の大きさ
により検知エリアの死角がなくなるような取付間隔で取
付けられておればよく、その取付個数や取付角度につい
ては適宜設定すればよい。さらに、取付けの高さについ
ては、特に上下方向の検知エリア八が路面を誤検知しな
い範囲であればよい。

一般に超音波送受波器（超音波センサ）の検知エリアは
、単品の場合、ホーン開口部に近い方が狭くホーンから
遠ざかるに従って検知エリアが拡大する。ここでいう検
知エリアとは、ホーンの中心軸に対して直角の方向に規
定の大きさの障害物を置いた時に超音波送受波器がそれ
を障害物と判断して検知表示する時の最大範囲をいう。

前記のようにして取付けた時の検知エリアＡのうち車幅
方向のエリアは第１図に示すごとく車幅よりわずかに広
い程度の矩形のエリアとしている。

なお、図中、０°は車庫の入口等の障害物、Ｂは送受波
器Ｓ１．Ｓ２が取付けられる車両後部のバンパー、ＥＣ
Ｕは電子制御回路ユニット、■はブザーまたはランプな
どでなる報知器、ＯＮは送受波ＢＳ１，８２と電子制御
回路ユニットＥＣＵとを接続するコネクタである。なお
、電子＄１１１１１回路ユニットＥＣＬＩはバッテリ電
源に接続されている。

次に、前記電子ｉｌｌ　Ｉ１１回路ユニットＥＣＵの回
路ブロックについて第３図により、また、動作のタイム
チャートについて第４図により説明するｆｌ電子制御回
路ユニットＥＣＵは、発振回路１と、リレーの切換制御
を行なう切換制御回路２と、後述するごとき判定機能を
奏するためのゲート回路３と、これらを制御する発振回
路１の出力がリレーＸを介して入力され、送受波器Ｓ１
，８２を駆動する送波器駆動回路５−１．５−２と、送
受波器８１．８２による反射受波がリレーＹを介して入
力され、増幅、波形成形および検波が行なわれる受渡回
路６と、ゲート回路３と受波回路６の論理和をとるＡＮ
Ｄ回路７とＡＮＤ回路７の出力を記憶する記憶回路８と
、この記憶回路８の出力により前記報知器Ｉを駆動する
報知器駆動回路９などから構成されている。また、送波
側のリレーＸのリレー接点Ｘ１．Ｘ３が一方の送受波５
５１ｇ４のラインに、リレー接点×２が他方の送受波器
Ｓ２側のラインに接続され、受波側のリレーＹのリレー
接点Ｙ１が一方の送受波器Ｓ１側のラインに、リレー接
点Ｙ２　、Ｙ３が他方の送受波器Ｓ２側のラインに接続
されている。

この構成の動作を第４図とともに以下に説明すると、 （１）まず、発振回路１から信号ａが出力される。

（２）この信号ａと同期して切換制御回路２からリレー
Ｘ、Ｙの接点を切換える信号が出力される。

（３）上記（２）の信号を得てリレーＸのリレー接点が
Ｘｌ−＋Ｘ２−）Ｘｌ　−）Ｘｌ−とＯＮ、０ＦＦＬＩ
、同じくリレーＹのリレー接点もＹ１→Ｙ２→Ｙ３→Ｙ
１・・・と順次ＯＮ、ＯＦＦを繰返す。

（４）リレーＸのリレー接点が開じている問に発振回路
１からの信号がｂｌ　、ｂ２として送波器駆動回路５−
１．５−２に取入れられる。

（５）上記（４）の信号は送波器駆動回路５−１゜５−
２により増幅されて駆動信号に変換され送受波器８１．
８２における超富波Ｓ動子を駆動し、超音波信号を送波
する。

（６）一方、受波回路６側のリレー接点Ｙ１．Ｙ２、Ｙ
３もＸｌ、Ｘ２　、Ｘｌと同じタイミングで動作してい
るので、送受波器Ｓ１．８２は発射された超音波信号を
そのまま受波入力信号として受渡回路６に入力され、こ
こで増幅、波形成形、検波されて出力信＠Ｃが出力され
る。

（７）ゲート回路３は、反射波でない」−記（６）の入
力信号を削除するとともに、反射波が一定距離以内のも
のかどうかを判定するための出力ｄを発するもので、障
害物からの反射波が・一定距離以内にあればｅのこと＜
ＡＮＤ回路７から出力信号を出し、記憶回路８によりそ
の信号がｆのごとく保持されて報知器駆動回路９を介し
て報知器Ｉを駆動する。

さらに、送受波の詳細を説明すると、 （１）電源スィッチ（図示せず）をＯＮｍ、まずリレー
Ｘの接点×１がＯＮするので、第１発白は送受波器Ｓ１
から信号■（第４図）が出力され、このときにはリレー
Ｙの接点Ｙ１がＯＮしているので、送波信号■がそのま
ま送受波器Ｓ１に回り込み、受渡信号■が得られる。こ
のとき本発明では送受波器８１．８２は傾斜しているこ
とから、いま第３図に示すように障害物０が両者の中央
に位置する場合を想定すると、送受波器Ｓ１からの送波
による障害物反射波は送受波ＢＳ１に戻らず、送受波器
Ｓ１では受波されない。また、リレーＹの接点Ｙ２およ
びＹ３は０ＦＦＩ、、ているため送受波器Ｓ２では障害
物反射波は受波されない。

（２）次にリレーＸの接点×２がＯＮするので、第２元
口の送波は送受波器Ｓ２から信号■が出力され、このと
きリレーＹのリレー接点Ｙ２がＯＮしているので送波信
号■がそのまま送受波器Ｓ２に回り込み、受波信号■が
得られる。このときも上記と同様に障害物反射波は送受
波器Ｓ１および＄２では受波されない。

＜３）ＶＣいて、リレーＸの接点×３がＯＮするので、
第３発註の送波は送受波器Ｓ１から信号■が出力され、
このときリレーＹの接点Ｙ３がＯＮＬ、。

ているので、送波信号■がそのまま送受波器Ｓ２に回り
込み、受波信号■が得られる。このとき、第３図に示す
ように、送受波器Ｓ１からの送波による障害物反射波は
送受波器Ｓ２の方へ進み、送受波器８２で信号■′とじ
て受波される。

（４）上記障害物反射波■′はゲート回路３およびＡＮ
Ｄ回路７により同り込みによる受波と区別され、かつ一
定距離内からの反射波であれば報知３１の駆動出力とな
り、ブザーあるいはランプなどによる報知により障害物
の存在を知らせる。

以上の動作を１サイクルとして繰返し行なうことにより
障害物の有無を検出することができる１゜すなわち、 １）送受波器Ｓ１で送波し送受波器Ｓ１で受波する（Ｓ
２は送波、受波ともしない）、２）送受波器Ｓ２で送波
し送受波器Ｓ２で受波する（Ｓｌは送波、受波ともしな
い）、３）送受波器Ｓ１で送波し送受波６Ｓ２で受波す
る（Ｓｌは受波せず、Ｓ２は送波しない）、の繰返しに
より、障害物の有無が検出される。

本発明において、前記のごとき送受波のシステムとした
理由を次に説明する。本発明では、送受波器（８１，３
２）が２個で、しかもその送受波器が車両の中心へθ゛
向いて取付けられているが、いま、送受波器の取付間隔
の中央部後方に、車両左右方向と平行に、平板状の障害
物が置かれた場合を想定する。このとき、従来のスキャ
ン方式、すなわち一方の送受波器で送波し、同一の送受
波器で受波し、次に他方の送受波器で送波しその送受波
器で受波することの単なる繰り返しを行なう方式の場合
には、送波した超音波信号が、平板で反射され丁度、光
の入射角と反射角の関係と同様に送波した送受波器とは
反対の方向へ逃げてしまって、反射波が送波した送受波
器に返って来る成分が少なくなり、障害物があるにもか
かわらず、障害物と見なさない誤動作を生じることがあ
る。

この問題を解消するために本発明では、前記１）。

２）の送波受波のステップで左右検知エリアの両端付近
の障害物をフォローし、次いで、３）の送波受波のステ
ップで左右検知エリアの中央部の障害物の検知をフォロ
ーするようにしている。これにより、一方の送受波器Ｓ
１の送波信号は、たとえ平板が車両中央後方にあって、
この送受波器Ｓ１と反対方向に反射されたとしても、そ
の反射成分が他方の送受波；５８２によって受波される
ことになる。なお、上記のゲート回路３については、Ｏ
Ｎ長さの異なる、すなわち検知距離の異なる複数個のゲ
ート回路を使用し、それぞれの検知距離に対応して異な
る報知をすれば、障害物までの距離がどの範囲にあるか
の判断をも行なうことができる。

次に、送受波器が２個の場合の送受波器の取付構成例を
第２図、第５図〜第８図を用いて説明する。車両の後端
（バンパー等）の両端付近に左右それぞれ１個づつの送
受波器８１．８２をいずれも車両中心部側へθ°だけ傾
斜させて取付ける。

この取付のために、バンパー８の左右両端付近に送受波
器５１（Ｓ２）のホーン１０が挿通される開口１１（第
６図、第７図）が設けられるとともに、この間口１１に
隣接して２個のボルト取付用の穴が設けられ、送受波各
固定用ブラケット（バンパーブラケット）１２に２個の
ボルト１３が溶接されており、このボルト１３を前記取
付用の穴に通してバンパー８の外方からナツト１４にて
固定する。一方、送受波器８１（８２）はホーン１０と
は逆方向にボルト１５を溶接したセンサブラケット１６
が一体に取付けられていて、このボルト１５を前記バン
パーブラケット１２の固定用穴に通し外側からナツト１
７にて固定する。

そして前記バンパーブラケット１２は、送受波器３１（
Ｓ２）のホーン中心軸Ａ１が車両の中心側に６０の角度
になるようにバンパーＢとの当り面を傾斜させ、また、
ホーン１０の間口端１０ａに連設された車両取付板とし
てのベゼル部１０ｂとバンパー８の間には弾性体でなる
クッション材１８が挟着され、また、送受波器５１（８
２）と前記制御回路ＥＣＬＪとはハーネス１９にて連結
されている。前記ベゼル部１０ｂはホーン１０の中心軸
Ａ１に対して傾斜させられて、バンパーラインに沿わせ
て送受波器８１（８２）の存在を目立たなくし、かつ取
付用のボルト１３．１４の目かくしの役目をももたせ、
さらにはボーン１０とベゼル部１０ｂとを一体化するこ
とによってホーン１０とベゼル部１０ｂとが分離してい
てその継目に段差があった場合に発生し易い誤動作を未
然に防止することができる。また、ホーン１０の開口端
１０　ａはホーン１０の中心軸Ａ１に対して直交するよ
うに形成することにより、開口端までのボーン有効部分
より先にベゼル部１０ｔ）の開口端を有していてもホー
ンとしての指向性に何ら影響を与えないようにすること
ができる。

次に、本発明の第２実施例として超音波送受波器を３個
有するものについて第９図（ａ）　（ｂ）　、第１０図
〜第１２図により説明する。これらの図において、前述
と同部材には同符号を付しており、本実施例では３個の
送受波ム８１〜Ｓ３のうち、１個の送受波器Ｓ２を左右
の送受波器８１．８３の間の中心部にホーンの中心軸Ａ
２が車両前後方向に平行になるように取付けられている
。左右の送受波器８１．８３の中心軸Ａ＋　、Ａ３を車
両中心側へ傾斜させている点は第１実施例と同様である
。また、リレーＸのリレー接点Ｘ１．Ｘ２　、Ｘ３およ
びリレーＹのリレー接点Ｙ１．Ｙ２　、Ｙ３はそれぞれ
送受波器Ｓ１〜Ｓ３の送波、受波側ラインに接続され、
送波側ラインにはそれぞれ送波器駆動回路５−１．５−
２．５−３が設けられている。その他の構成は第１実施
例と同様である。

その動作のステップとしては、 １）送受波器Ｓ１で送波し、送受波器Ｓ１で受波する（
８２．８３は送波、受波ともしない）、２）送受波器Ｓ
２で送波し、送受波器Ｓ２で受波する（Ｓｌ、８３は送
波、受波ともしない）、３）送受波器Ｓ３で送波し、送
受波器Ｓ３で受波する（Ｓｌ、８２は送波、受波ともし
ない）、の繰り返しとする。

この動作ステップにより、前述と同様にして第１２図に
示すごとく、障害物が存在する場合、障害物の反射波■
′が受波され、報知器Ｉが駆動される。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、車両後部の両側端部に位
置する送受波器のホーンの軸を車両中心側へ傾斜させた
ことにより、構成簡単にして車幅よりわずかに広い矩形
の検知エリアが得られ、これによって的確に障害物を検
知することができ、運転者が車を後退させた時に駐車ス
ペースがあるのに駐車スペースがないように誤報知する
といったことがなくなり、円滑かつ迅速に車両の後退、
車庫入れ等を行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）は本発明の第１実施例による車両
用障害物検知装置の検知エリア説明図、第２図は第１実
施例における送受波器の配置図、第３図は第１実施例の
回路１０ツク図、第４図は第１実施例の動作のタイムチ
ャート、第５図は同検知装置におけるホーン構成を示す
側面図、第６図は第５図のＶｌ　−Ｖｌ線断面図、第７
図は同ホーンの後方から見た正面図、第８図は第７図の
■−■線断面図、第９図（ａ）　（ｂ）は本発明の第２
実施例による車両用障害物検知装置の検知エリア説明図
、第１０図は第２実施例における送受波器の配置図、第
１１図は第２実施例の回路ブロック図、第１２図は第２
実施例の動作のタイムチャート、第１３図（ａ）　（ｂ
）は従来の車両用障害物検知装置による検知エリア説明
図である。 Ｃ・・・車両、Ｓｌ、８２　、Ｓｌ・・・送受波器、Ａ
１゜Ａ２　、Ａ３・・・ホーンの中心軸。 特許出願人　　　　　　松下電工株式会社代　理　人　
　　　　　弁理士　小谷悦司同　　　　　　　　弁理士
　長ｆ１１　　正向　　　　　　　　弁理士　板谷康夫 ７ｙｌ　　　７　　１・１ ｉτ　　θ　　図 ｒ；；　１０　＋； 第　１３　一つｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両の後部に複数個の超音波送受波器を並設し、車
   両の後方に障害物があることを検知して、警告、表示す
   るようにした車両用の障害物検知装置において、前記複
   数個の超音波送受波器のうち車両の両側端部に位置する
   送受波器のホーンの軸を車両中心側へ傾斜させたことを
   特徴とする車両用障害物検知装置。 ２、超音波送受波器を２個並設したものであって、それ
   ぞれの１回目の送波は送波した送受波器自身にて受波し
   、次の一方の送受波器からの送波は他方の送受波器で受
   波するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の車両用障害物検知装置。 ３、超音波送受波器のホーンと一体に車両取付板を形成
   し、前記車両取付板は、前記送受波器のホーンの軸に対
   して斜めに傾斜させ、かつ、ホーンの開口端はホーンの
   軸に対して直交するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の車両用障害物検知装置。