(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の異なる周辺部位に配置され、発射波を発信し障害物で反射した反射波を受信する複数の障害物検知センサと、
前記各障害物検知センサの送受信に基づいて障害物までの距離を算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された距離に基づいて障害物までの距離が設定値以下となったとき障害物の位置する方向を音声報知する音声報知手段と、
当該音声報知手段を制御する報知制御手段と、
を備えた車両用障害物検知装置において、
前記演算手段により算出された設定値以下となった障害物までの距離を、当該距離の演算対象となった前記障害物検知センサと対応付けて記憶する記憶手段を備え、
前記報知制御手段は、前記記憶手段に記憶した障害物までの距離に対応する前記障害物検知センサの配置位置方向を示す案内音声を、前記音声報知手段により音声報知させると共に、
当該障害物を検知した前記障害物検知センサの数が増えた場合には、前記音声報知手段による複数回の予備音で検知された障害物の数が増えたことを音声報知し、
その後、前記記憶手段に記憶されている距離同士を比較し、当該距離が近いものに対応する前記障害物検知センサの配置方向を示す語を先とし、当該距離が遠いものに対応する前記障害物検知センサの配置方向を示す語を後とする、ような一連の案内音声を、前記音声報知手段により音声報知させることを特徴とする車両用障害物検知装置。
【請求項２】
当該障害物を検知した前記障害物検知センサの数が増えた場合に音声報知される複数回の前記予備音は、障害物を検知した前記障害物検知センサの数と同じ数に設定されている請求項１に記載の車両用障害物検知装置。
【請求項３】
当該障害物を検知した前記障害物検知センサの数が増えた場合に音声報知される複数回の前記予備音は、障害物を検知した前記障害物検知センサの数に応じて異なる種類の音色に設定されている請求項１又は２に記載の車両用障害物検知装置。
【請求項４】
前記報知制御手段は、障害物を検知した前記障害物検知センサの数が２個の場合は、前記距離が近いものに対応する障害物検知センサの配置方向を示す語を先とし当該距離が遠いものに対応する障害物検知センサの配置方向を示す語を後とする一連の案内音声を前記音声報知手段により音声報知させ、障害物を検知した前記障害物検知センサの数が３個以上の場合は、注意を促す旨の一連の案内音声を前記音声報知手段により音声報知させる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用障害物検知装置に関し、特に障害物の位置に応じた音声を報知する音声報知機能付きの車両用障害物検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用障害物検知装置として、車両の異なる周辺部位に配置され、超音波（発射波）を発信し障害物で反射した反射波を受信する４つの超音波センサ（障害物検知センサ）と、各超音波センサの送受信に基づいて障害物までの距離を算出する演算制御部（演算手段）と、演算制御部により算出された距離に基づいて障害物までの距離が設定値以下となったとき障害物の位置する方向を音声メッセージで報知する報知部（音声報知手段）と、報知部を制御する制御手段（報知制御手段）と、を備えたものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この特許文献１に記載された車両用障害物検知装置では、例えば図８に示すような案内音声出力処理を実行するように構成されている。具体的には、４つの超音波センサのうち、例えば車両の右前センサのみが障害物を検知（１ヶ所目の障害物検知）した場合は（Ｓ１０１）、「右前です」という音声メッセージを報知部により出力させる（Ｓ１０２）。そして、障害物を検知した超音波センサの数が増え、例えば車両の右後センサが障害物を検知（２ヶ所目の障害物検知）し、車両の右前後２ヶ所で障害物を検知した状態になると（Ｓ１０３）、「右前」よりも広い範囲に障害物が存在することを示す音声メッセージ、例えば「右側です」を報知部により出力させるように構成されている（Ｓ１０４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５５０３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載された車両用障害物検知装置では、障害物を検知した超音波センサの数が増えた場合に、より広い範囲に渡って障害物が存在することを示す音声メッセージを出力するように構成されているに過ぎない。このため、検知した障害物のうちいずれの障害物が近くにあり、最も注意しなければならないかという点において不明確であり、ユーザーの注意負担を抑制するためには未だ十分とはいえなかった。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、障害物を検知した障害物検知センサの数が増えた場合でも、ユーザーの注意負担を良好に抑制し得る車両用障害物検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、車両の異なる周辺部位に配置され、発射波を発信し障害物で反射した反射波を受信する複数の障害物検知センサと、各障害物検知センサの送受信に基づいて障害物までの距離を算出する演算手段と、演算手段により算出された距離に基づいて障害物までの距離が設定値以下となったとき障害物の位置する方向を音声報知する音声報知手段と、当該音声報知手段を制御する報知制御手段と、を備えた車両用障害物検知装置において、
演算手段により算出された設定値以下となった障害物までの距離を、当該距離の演算対象となった障害物検知センサと対応付けて記憶する記憶手段を備え、
報知制御手段は、記憶手段に記憶した障害物までの距離に対応する障害物検知センサの配置位置方向を示す案内音声を、音声報知手段により音声報知させると共に、
当該障害物を検知した障害物検知センサの数が増えた場合には、音声報知手段による複数回の予備音で検知された障害物の数が増えたことを音声報知し、
その後、記憶手段に記憶されている距離同士を比較し、当該距離が近いものに対応する障害物検知センサの配置方向を示す語を先とし、当該距離が遠いものに対応する障害物検知センサの配置方向を示す語を後とする、ような一連の案内音声を、音声報知手段により音声報知させることを特徴とする。
【０００７】
本発明の車両用障害物検知装置では、障害物を検知した障害物検知センサの数が増えた場合に、記憶手段に記憶されている距離同士が比較され、距離が近いものから順に連続して、対応する障害物検知センサの配置方向が音声報知される。このように、障害物までの距離が近いものを先にその方向が報知されるので、最も注意しなければならない方向が明確となり、ユーザーの注意負担を良好に抑制することができる。
【０００８】
また、報知制御手段は、障害物検知センサの配置方向を音声報知手段により音声報知させる前に、検知された障害物の数が増えたことを示す予備音を音声報知手段により音声報知させるものとすることができる。これによれば、検知された障害物の数が増えたことを、ユーザーに分かり易く知らしめることができる。
【０００９】
この場合、予備音の回数は、障害物を検知した障害物検知センサの数と同じ数に設定されているとよい。これによれば、ユーザーは検知された障害物の数が増えたこと、及びその全体数を直ちに把握することができる。
【００１０】
また、予備音は、障害物を検知した障害物検知センサの数に応じて異なる種類の音色に設定されているとよい。これによれば、予備音の音色の違いにより検知された障害物の数を判別できるので、例えば設定時間だけ予備音を出力させるようにすることができ、障害物に接触する可能性が高いことを短時間、かつ、直感的にユーザーに知らしめることができる。
【００１１】
さらに、報知制御手段は、障害物を検知した障害物検知センサの数が２個の場合は、距離が近いものに対応する障害物検知センサの配置方向を示す語を先とし当該距離が遠いものに対応する障害物検知センサの配置方向を示す語を後とする一連の案内音声を音声報知手段により音声報知させ、障害物を検知した障害物検知センサの数が３個以上の場合は、注意を促す旨の一連の案内音声を音声報知手段により音声報知させるように構成することもできる。
【００１２】
検知された障害物の数が３ヶ所以上の場合、車両は前後左右いずれの方向にも身動きできない状態になっているものと予想される。この場合にも、障害物検知センサの方向を順に音声報知させるようにすると、音声報知の時間が長くなり過ぎたとき障害物に接近し続けていた車両が障害物に接触してしまうおそれがある。したがって、このような場合は、注意を促す旨を音声報知させることで、障害物に接触する可能性が高いことを短時間でユーザーに知らしめることできる。これにより、障害物との接触を良好に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る車両用障害物検知装置で使用される超音波センサの断面図。
【図２】図１で示した超音波センサの車両における配置態様、及び各超音波センサの感知範囲を模式的に示す説明図。
【図３】本発明に係る車両用障害物検知装置のブロック図。
【図４】図３の制御回路によって実行される報知処理を示すフローチャート。
【図５】図４のＳ５で実行される案内音声出力処理を示すフローチャート。
【図６】各超音波センサの送受信に基づく音波波形を示す説明図。
【図７】障害物の位置（２ヶ所以上）に応じた案内音声の一態様を示す説明図。
【図８】従来技術の制御手段によって実行される案内音声出力処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明に係る車両用障害物検知装置１（図３参照）で使用される障害物検知センサとしての超音波センサユニット（以下、単に超音波センサという）１０を示す。超音波センサ１０は、例えば圧電効果により圧電セラミック振動子を振動させて超音波を発射し、また圧電セラミック振動子に入射した超音波の振動を電気信号に変換する送受信兼用型のものであり、超音波マイク１１、ケース１２、制御基板１３などを含んで構成されている。
【００１６】
超音波マイク（マイクロフォン）１１には、上記した圧電セラミック振動子が組み込まれている。超音波マイク１１は、クッション材１４を介してケース１２に収容されている。
【００１７】
ケース１２は、コネクタ一体型のものであり、図示を省略するばね部材により鍔部を有する円環状のベゼル１５を介して車両のバンパＢＰに一体的に組み付けられるようになっている。ケース１２は、超音波マイク１１、制御基板１３、充填材（例えばウレタン）等を収容した状態でカバー１７により封止されている。
【００１８】
制御基板１３は、周知のものであり、送波回路、受波回路、波形整形回路、距離演算回路及び通信回路を備えている。送波回路は、超音波を発信する回路であり、例えば約６６．７ｋＨｚの超音波信号を発振する発振回路と、上記した圧電セラミック振動子を駆動する駆動回路とを含んで構成されている。
【００１９】
受波回路は、送波回路が発信した発射波に基づく反射波を受信する回路であり、例えばオペアンプを用いた検出回路を含んで構成されている。波形整形回路は、受波回路からの検出信号を整えるための回路であり、例えば整流回路、平滑回路、フィルタ回路、レベル判定回路などを含んで構成されている。
【００２０】
距離演算回路（演算手段）は、波形整形回路で得られた反射波の波形に基づいて発射波が反射して戻って来るまでの時間を計測し、その時間に基づいて物体までの距離を演算する回路である。通信回路は、距離演算回路で演算された距離を表す検出信号（例えばシリアル信号）をＥＣＵ２０（図３参照）に送信する回路である。
【００２１】
上記した超音波センサ１０は、図２に示すように、車両の前後に設けられたバンパＢＰの各コーナ位置と、後方バンパＢＰのセンタ位置（左右寄り２箇所）とに配置されている。具体的には、超音波センサ１０が、それぞれ左前方位置のＦＬコーナセンサ１０ａ、右前方位置のＦＲコーナセンサ１０ｂ、左後方位置のＲＬコーナセンサ１０ｃ、右後方位置のＲＲコーナセンサ１０ｄ、後方左寄りセンタ位置のＲＬＣセンタセンサ１０ｅ、後方右寄りセンタ位置のＲＲＣセンタセンサ１０ｆとして設けられている。この場合、各センサ１０ａ〜１０ｄの感知範囲は、図２の破線で示す範囲とされ、各センサ１０ｅ，１０ｆの感知範囲は、図２の一転鎖線で示す範囲とされている。
【００２２】
各センサ１０ａ〜１０ｆには、図３に示すように、電源用、ＧＮＤ用、通信用の信号線（ｉｎとｏｕｔ）を接続するための端子（例えば６個）が設けられている。そして、ＦＬコーナセンサ１０ａの各端子は、信号線を介してＥＣＵ２０の対応端子に接続されるとともに、信号線を介してＦＲコーナセンサ１０ｂの対応端子に接続されている。
【００２３】
同様に、ＲＬコーナセンサ１０ｃの各端子は、信号線を介してＥＣＵ２０の対応端子に接続されるとともに、信号線を介してＲＬＣセンタセンサ１０ｅの対応端子に接続されている。順次、ＲＬＣセンタセンサ１０ｅの各端子はＲＲＣセンタセンサ１０ｆの対応端子に接続され、ＲＲＣセンタセンサ１０ｆの各端子はＲＲコーナセンサ１０ｄの対応端子に接続されている。
【００２４】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０は、通信回路２１Ｆ，２１Ｒ、電源回路２２、ブザー駆動回路２３Ｆ，２３Ｒ、音声駆動回路２４及び各種インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２５〜２７、及びこれらが接続される制御回路２８を備えている。
【００２５】
通信回路２１Ｆは、ＦＬコーナセンサ１０ａ及びＦＲコーナセンサ１０ｂからの距離を表す検出信号をそれぞれ制御回路２８に入力する。通信回路２１Ｒは、ＲＬコーナセンサ１０ｃ、ＲＲコーナセンサ１０ｄ、ＲＬＣセンタセンサ１０ｅ及びＲＲＣセンタセンサ１０ｆからの距離を表す検出信号をそれぞれ制御回路２８に入力する。
【００２６】
電源回路２２は、バッテリＢの電圧（１２Ｖ）を定電圧（５Ｖ）化する機能を有し、メインスイッチＭＡ及びイグニッションスイッチＩＧを介してバッテリＢに接続されている。ブザー駆動回路２３Ｆ，２３Ｒは、それぞれ車室内の例えば前後に設けられたブザー３１，３２（第２の音声報知手段）によりブザー音（障害物までの距離が近づくに従って、例えば「ピッピッ」という断続音から「ピピピ」という速い断続音を経て、「ピー」という連続音等に移行）を出力させる。
【００２７】
音声駆動回路２４は、案内音声（例えば「右前です」、「右後ろです」等）を出力させる機能と、予備音（例えば「ポーン」、「チリン」等の電子音）を出力させる機能とを有し、車室内に設けられたスピーカ等の報知器３３（音声報知手段）によりその案内音声と予備音を出力させる。
【００２８】
インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２５は、シフトレンジがＲ（リバース）レンジに切り替えられたとき、その切り替えを表す検出信号を制御回路２８に入力する。インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２６は、シフトレンジがＰ（パーキング）レンジに切り替えられたとき、その切り替えを表す検出信号を制御回路２８に入力する。インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路２７は、車速センサ３４により検出された車速を表す検出信号を制御回路２８に入力する。なお、車両によってはＰ（パーキング）レンジ信号が取れない場合もあるため、パーキングブレーキスイッチＰＫＢのオン信号で代用してもよい。
【００２９】
制御回路２８（報知制御手段）は、ＣＰＵ２８ａ，ＲＯＭ２８ｂ，ＲＡＭ２８ｃ（記憶手段），Ｉ／Ｏ２８ｄなどを主要構成部としており、メインスイッチＭＡ及びイグニッションスイッチＩＧのオン後の所定時間毎に、ＲＯＭ２８ｂに格納された図４の報知処理プログラム及び図５の案内音声出力プログラムを繰り返し実行し、その実行に応じた駆動信号をブザー駆動回路２３Ｆ，２３Ｒ及び音声駆動回路２４に出力する。
【００３０】
次に、上記のように構成された実施例１の作動について説明する。運転者がメインスイッチＭＡ及びイグニッションスイッチＩＧをオンすると、制御回路２８は、図４の報知処理プログラムの実行を開始する。
【００３１】
この報知処理プログラムの実行において、制御回路２８は、初期化処理を行った後（Ｓ１）、超音波センサ１０の作動条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ２）。具体的には、シフトレンジがＰレンジ以外に切り替えられ、車速が予め定められた低速状態、例えば１５ｋｍ／ｈ未満にあるときは、各コーナセンサ１０ａ〜１０ｄの検出信号を入力する。シフトレンジがＲレンジに切り替えられた場合は、各コーナセンサ１０ａ〜１０ｄの検出信号に加えて、各センタセンサ１０ｅ，１０ｆの検出信号を入力する。
【００３２】
各センサ１０ａ〜１０ｆが正常に作動していると判断した場合、制御回路２８は、各センサ１０ａ〜１０ｆからの検出信号に基づいて障害物までの距離が設定値（各コーナセンサ１０ａ〜１０ｄの場合は約６０ｃｍ、各センタセンサ１０ｅ，１０ｆの場合は約１．５ｍ）以下であるか否かを判定する（Ｓ３）。
【００３３】
例えば図６に示すように、センサ１０ａ〜１０ｆのいずれか一つにおいて自身が送信した発射波Ｕ１に基づく反射波Ｕ２を受信し、障害物までの距離が設定値以下となった場合に、制御回路２８は、障害物までの距離の遠近に応じてブザー３１，３２の吹鳴態様（断続音、速い断続音、連続音）を決定し、その決定を実行すべくブザー駆動回路２３Ｆ，２３Ｒに対して駆動信号を出力する（Ｓ４）。ブザー３１，３２は、ブザー駆動回路２３Ｆ，２３Ｒからの駆動信号に応じたブザー音を出力する。Ｓ４の処理後、Ｓ５の案内音声出力処理を実行する。
【００３４】
図５は、報知処理プログラムのＳ５で実行される案内音声出力処理を示すフローチャートを示す。センサ１０ａ〜１０ｆにより検知されたのが１ヶ所目の障害物である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御回路２８は、その障害物を検知したセンサ１０ａ〜１０ｆ（第１の障害物検知センサ）と対応付けて、そのセンサにより演算された障害物までの距離（第１の距離）をＲＡＭ２８ｃに記憶する（Ｓ１２）。
【００３５】
次に、制御回路２８は、ブザー３１，３２による初回のブザー音（断続音の１音目）の出力後から所定時間経過後（例えば０．５秒後）に、ＲＡＭ２８ｃに記憶されているセンサ１０ａ〜１０ｆを読み出し、読み出したセンサ１０ａ〜１０ｆの配置方向（障害物の位置）を示す案内音声を特定し、特定した案内音声を出力するよう音声駆動回路２４に対して駆動信号を出力する。報知器３３は、音声駆動回路２４からの駆動信号に応じた案内音声を出力する。例えば、ＲＡＭ２８ｃからコーナセンサ１０ｂが読み出された場合は、「右前です」という案内音声を出力する。また、例えばＲＡＭ２８ｃからコーナセンサ１０ｄが読み出された場合は、「右後ろです」という案内音声を出力する（Ｓ１３）。
【００３６】
一方、センサ１０ａ〜１０ｆにより検知されたのが２ヶ所目の障害物である場合（Ｓ１１：ＮＯ、Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御回路２８は、その２ヶ所目の障害物を検知したセンサ１０ａ〜１０ｆ（第２の障害物検知センサ）と対応付けて、そのセンサにより演算された障害物までの距離（第２の距離）をＲＡＭ２８ｃに記憶する（Ｓ１５）。
【００３７】
Ｓ１５の処理後、制御回路２８は、ＲＡＭ２８ｃに記憶されている第１の距離と第２の距離とを比較し、距離の近いものから順に連続して、対応するセンサ１０ａ〜１０ｆの配置方向（障害物の位置）を示す案内音声を特定する（Ｓ１６）。この場合、制御回路２８は、検知された障害物の数が２ヶ所であることを知らせるための２回の予備音を最初に出力し、次に特定した案内音声を出力するよう音声駆動回路２４に対して駆動信号を出力する。このように、案内音声を出力させる前に、２回の予備音を出力させることで、ユーザーは検知された障害物の数が増えたこと、及び障害物の数が２ヶ所であることを直ちに把握することができる。
【００３８】
案内音声の出力態様は、例えば図７に示すように設定されている。具体的には、１ヶ所目の障害物がコーナセンサ１０ｂにより検知され、例えば障害物までの距離として５０ｃｍがＲＡＭ２８ｃに記憶されている場合、２ヶ所目の障害物がコーナセンサ１０ｄにより検知され、例えば障害物までの距離として６０ｃｍがＲＡＭ２８ｃに記憶された場合は、報知器３３から「ポーン、ポーン」と２回の予備音が出力された後、「右前、右後ろです」という案内音声が出力されることになる。
【００３９】
センサ１０ａ〜１０ｆにより検知されたのが３ヶ所目の障害物、あるいはそれ以上の数の障害物である場合（Ｓ１１：ＮＯ、Ｓ１４：ＮＯ）、制御回路２８は、検知された障害物の数と同じ回数の予備音を最初に出力し、次に案内音声を出力するよう音声駆動回路２４に対して駆動信号を出力する。このときの案内音声は、例えば「注意して下さい」というユーザーに対して注意を促す旨の案内音声とされている（図７参照）。このように、３ヶ所以上の障害物が検知された場合に、注意を促す旨の案内音声を出力させることで、障害物に接触する可能性が極めて高いことをユーザーに効果的に知らしめることができる。
【００４０】
以上の説明からも明らかなように、この実施例１では、検知された障害物の数が２ヶ所である場合に、ＲＡＭ２８ｃに記憶されている第１の距離と第２の距離とが比較され、距離が近いものから順に連続して、対応するセンサ１０ａ〜１０ｆの配置方向が報知器３３により音声報知される。このように、障害物までの距離が近いものを先にその方向が報知されるので、最も注意しなければならない方向が明確となり、ユーザーの注意負担を良好に抑制することができる。
【００４１】
（変形例）
上記実施例１では、検知された障害物の数が増えたことを示す予備音が１種類の音色に設定されていたが、これに限らず、検知された障害物の数に応じて異なる種類の音色に設定することもできる。この場合、出力される予備音の回数は、検知された障害物の数と同じ数としてもよいし、設定時間（例えば１秒間）だけ出力させるようにしてもよい。例えば、検知された障害物の数が２ヶ所である場合は「チリン」というベル音とし、検知された障害物の数が３ヶ所である場合は「ポーン」というチャイム音とし、検知された障害物の数が４ヶ所である場合は「ウー」というサイレン音とすることができる。このように、設定時間だけ予備音を出力させるようにすることで、障害物に接触する可能性が高いことを短時間、かつ、直感的にユーザーに知らしめることができる。
【００４２】
なお、上記実施例１及び変形例において、予備音の回数が３回以上とされる場合は、２回の場合に比して出力周期を短く設定するとよい。これによれば、予備音の出力中に車両が障害物に接近し続けている場合でも、障害物との接触を良好に回避することができる。
【００４３】
なお、上記実施例１では、超音波センサ１０が障害物までの距離を算出する演算手段としての機能を果たしていたが、これに限らず、例えば超音波センサ１０からの時間を表す検出信号に基づいて、制御回路２８又はＥＣＵ２０内の演算部が障害物までの距離を算出するように構成してもよい。
【００４４】
また、案内音声を出力する前に予備音を出力させる構成や、ブザー音により障害物とのおおよその距離を報知する構成は適宜省略することができる。
【００４５】
また、報知器３３に加えて、例えば各センサ１０ａ〜１０ｆの位置に対応して配置されたＬＥＤ等の表示器を有し、検知した障害物の方向に配置された表示器の点灯あるいは点滅により障害物の位置を視認可能な表示灯を車室内に設けてもよい。
【００４６】
また、障害物検知センサは、超音波を検知波とするものに限らず、例えば電磁波を検知波として利用するものでもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  車両用障害物検知装置
１０（１０ａ〜１０ｆ）  超音波センサ（障害物検知センサ、演算手段）
２０  ＥＣＵ
２８  制御回路（報知制御手段）
２８ｃ  ＲＡＭ（記憶手段）
３１，３２  ブザー
３３  報知器（音声報知手段）
Ｕ１  発射波
Ｕ２  反射波
【図１】
0005435365.tif 000002
【図２】
0005435365.tif 000003
【図３】
0005435365.tif 000004
【図４】
0005435365.tif 000005
【図５】
0005435365.tif 000006
【図６】
0005435365.tif 000007
【図７】
0005435365.tif 000008
【図８】
0005435365.tif 000009