(57)【要約】【課題】車両と人間との接触を確実に回避することが可能な車両用警報装置を提供する。【解決手段】車両用警報装置１０は、スピーカ１２と受信部１３と物体検知部１５と出力制御部１６とを備える。スピーカ１２は、車両１の外部へ超音波と可聴音波とを出力可能である。受信部１３は、スピーカ１２が出力した超音波の反射波を受信する。物体検知部１５は、受信部１３が受信した反射波に基づいて車両の周囲の所定範囲の物体を検知する。出力制御部１６は、物体検知部１５が物体を検知したときに、スピーカ１２から可聴音波を出力させる。【選択図】図３
2011106860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部へ超音波と可聴音波とを出力可能な音波出力手段と、
前記音波出力手段が出力した超音波の反射波を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した反射波に基づいて前記車両の周囲の所定範囲の物体を検知する物体検知手段と、
前記物体検知手段が物体を検知したときに、前記音波出力手段から可聴音波を出力させる出力制御手段と、を備えた
ことを特徴とする車両用警報装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用警報装置であって、
前記受信手段は、離間した２点で反射波をそれぞれ受信し、
前記物体検知手段は、前記受信手段が前記２点で反射波をそれぞれ受信した時間に基づいて前記所定範囲の物体の位置を推定する
ことを特徴とする車両用警報装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用警報装置であって、
前記音波出力手段は、前記車両の外部の異なる２つの領域に対して選択的に可聴音波を出力可能であり、
前記出力制御手段は、前記物体検知手段が推定した物体の位置に応じて、前記音波出力手段が可聴音波を出力する領域を前記２つの領域のうち一方の領域に設定する
ことを特徴とする車両用警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周囲の歩行者などに対して、警報音を報知する車両用警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−５７５２７号公報には、車両用障害物検知システムが記載されている。車両用障害物検知システムは、車両の外方に向けて超音波信号を送信する送信手段と、車両から離間した位置に存在する物体の表面で反射した超音波信号を異なる位置で夫々受信する複数の受信手段とを備え、送信手段により送信されてから各受信手段によって超音波信号が受信された夫々の時間に基づいて物体の位置を特定する。物体までの距離が一定の範囲内にあれば、その物体の存在を運転席におけるブザーや警告表示などにより運転者に知らせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５７５２７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、上記特開２００７−５７５２７号公報の車両用障害物検知システムでは、例えば、車両の外部の人間が一定の範囲内に存在する場合には、車両の運転者に物体の存在がブザーなどによって報知されても、その人間が車両に気付かずに車両にさらに近づいてしまうと、運転者が接触を回避しきれずに、車体と人間とが接触してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、車両と人間との接触を確実に回避することが可能な車両用警報装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明の車両用警報装置は、音波出力手段と受信手段と物体検知手段と出力制御手段とを備える。音波出力手段は、車両の外部へ超音波と可聴音波とを出力可能である。受信手段は、音波出力手段が出力した超音波の反射波を受信する。物体検知手段は、受信手段が受信した反射波に基づいて車両の周囲の所定範囲の物体を検知する。出力制御手段は、物体検知手段が物体を検知したときに、音波出力手段から可聴音波を出力させる。
【０００７】
音波出力手段は、例えば、可聴音波と超音波とを発振可能なスピーカであってもよく、超音波を発振可能な超音波発振装置を複数設け、変調した所定の超音波を超音波発振装置から発振させることによって可聴音波を出力するパラメトリック・スピーカであってもよい。
【０００８】
上記構成では、車両の周囲の所定範囲に人間が存在すると、物体検知手段がこれを検知し、音波出力手段から車両の外部へ可聴音波を出力する。従って、車両の外部の人間は、かかる可聴音波を聞くことによって車両の存在を認識して、車両との接触を回避することができる。これにより、例えば、電気自動車など、低騒音で走行する車両であっても、所定範囲にまで車両に近づいている人間に車両の存在を確実に認識させることができる。
【０００９】
また、物体を検知するために超音波を出力する手段と、可聴音波を出力して車両の外部の人間に車両との接触のおそれがあることを報知する手段とを音波出力手段によって共通化するため、装置の大型化を抑えることができる。また、コストの増大を抑えることができる。
【００１０】
また、物体を検知するための超音波と報知のための可聴音波とを、音波出力手段によって出力するため、車両の同じ位置から同じ方向へ超音波と可聴音波とを出力することができる。従って、例えば、車両に対する物体の相対速度を無視できる状態であれば、物体を検知するための超音波を出力した音波出力手段と同じ音波出力手段によって可聴音波を出力することにより、簡単な構成によって確実に検知した物体に向けて可聴音波を出力することができる。
【００１１】
また、所定範囲に物体が存在しないときは、可聴音波を出力しないため、車両の周囲への騒音を抑えることができる。ここで、例えば、車両が右左折する状態やバックする状態のときに、車両が移動すると車両と接触してしまうおそれのある位置に物体が存在するか否かにかかわらず、かかる状態であることを示す音声を報知する場合には、車両の周辺の住民などへの騒音被害が増大してしまう。この点に関して、上記車両用警報装置を備えることによって、車両が右左折する状態やバックする状態のときに、車両の周囲の所定範囲に物体が存在するときにのみ可聴音波を出力し、車両の周囲の所定範囲に物体が存在しないときには可聴音波を出力しないことによって、車両の周辺の住民などへの騒音被害を抑えることができる。
【００１２】
また、受信手段は、離間した２点で反射波をそれぞれ受信してもよく、物体検知手段は、受信手段が２点で反射波をそれぞれ受信した時間に基づいて所定範囲の物体の位置を推定してもよい。
【００１３】
上記構成では、例えば、一つの物体で超音波が反射したときに、その超音波の反射波を離間した２点で受信し、２点から一つの物体までのそれぞれの距離を検出することによって、物体が存在する位置を推定することができる。具体的には、例えば、受信手段が反射波を受信する点を、水平方向に離間した２点に設定した場合には、水平方向において物体が存在する位置を推定することができる。
【００１４】
また、物体検知手段が物体の位置を推定するため、所定範囲を予め詳細に設定することができる。
【００１５】
また、音波出力手段は、車両の外部の異なる２つの領域に対して選択的に可聴音波を出力可能であってもよく、出力制御手段は、物体検知手段が推定した物体の位置に応じて、音波出力手段が可聴音波を出力する領域を２つの領域のうち一方の領域に設定してもよい。
【００１６】
異なる２つの領域に対して選択的に可聴音波を出力するためには、例えば、互いに異なる領域へ可聴音波を出力可能な２つの音波出力手段を設けてもよく、異なる２つの領域へ向けて可聴音波を出力する位置や角度を設定可能な１つの音波出力手段を設けてもよい。
【００１７】
上記構成では、所定範囲に物体が存在する場合に、その物体の推定された位置に応じて異なる２つの領域のうち一方の領域に対して可聴音波を出力する。例えば、物体が存在すると推定された位置を含む領域へ可聴音波を出力してもよい。具体的には、所定範囲を２つの範囲に設定するとともに、音波出力手段が可聴音波を出力する２つの領域を、それぞれ、所定範囲の一方の範囲と他方の範囲とを含む領域に設定する。これにより、例えば車両に対する物体の相対速度が無視できる場合には、検知した物体に向けて可聴音波を確実に報知することができる。
【００１８】
従って、所定範囲に存在する物体に対して、可聴音波が反射波ではなく直接波として物体へ伝播するため、所定範囲に人間が存在するときには、その人間は、明瞭な可聴音波を聞くことができ、可聴音波の報知が自分に対するものであると早期に認識することができる。
【００１９】
また、所定範囲に物体が存在する場合であっても、２つの領域のうち一方の領域へ可聴音波が出力されるため、可聴音波が出力されない他方の領域への音量を抑えることができる。従って、車両と接触するおそれのない人間への騒音被害を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、車両と人間との接触を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る車両用警報装置を備えた車両を示す模式図である。
【図２】図１の車両用警報装置を示す模式図である。
【図３】図１の車両用警報装置を示すブロック構成図である。
【図４】図１の車両用警報装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る車両用警報装置を備えた車両を示す模式図である。
【図６】図５の車両用警報装置の音波入出力ユニットを示す模式図である。
【図７】図５の車両用警報装置を示すブロック構成図である。
【図８】図５の車両用警報装置が実行する処理の例を示す模式図である。
【図９】図５の車両用警報装置が実行する処理の例を示す模式図である。
【図１０】図５の車両用警報装置が実行する処理の例を示す模式図である。
【図１１】図５の車両用警報装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態の車両用警報装置の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本実施形態に係る車両用警報装置を備えた車両を示す模式図であり、図２は図１の車両用警報装置を示す模式図であり、図３は図１の車両用警報装置を示すブロック構成図であり、図４は図１の車両用警報装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る車両用警報装置１０は、音波入出力ユニット１１とコントローラ１４とを備え、車両１に搭載される。
【００２５】
図２及び図３に示すように、音波入出力ユニット１１は、スピーカ１２と受信部１３とを備え、車両１の車体に設けられている。
【００２６】
スピーカ１２は、音波出力手段を構成し、可聴音波帯域と超音波帯域とを含む広帯域の周波数を発振可能なスピーカ（例えばリボンツイータ）であり、超音波と可聴音波とを含む広帯域の音波を車両１の外部へ出力可能である。本実施形態では、スピーカ１２は、車両１前方に向けられて車体の前部に固定されている。また、スピーカ１２は、超音波と可聴音波とを同時に出力可能である。本実施形態では、車両１に電源が投入されると、スピーカ１２は６０ｋＨｚの超音波を第１の所定の時間（例えば２００ｍｓｅｃ）間隔で出力する。
【００２７】
受信部１３は、受信手段を構成し、スピーカ１２が出力した超音波の反射波を受信する。
【００２８】
図２及び図３に示すように、コントローラ１４は、物体検知部１５と出力制御部１６とを備え、車両１に設けられている。
【００２９】
物体検知部１５は、物体検知手段を構成し、受信部１３が受信した反射波に基づいて車両１の周囲の所定範囲の物体（図１に４で示す）を検知する。所定範囲は、車両１の周囲に予め設定された範囲である。本実施形態では、車両１の前方の範囲であり、スピーカ１２が超音波を出力してから、その超音波が物体で反射されて反射波を受信部１３が受信するまでの時間が、第２の所定の時間（例えば５０ｍｓｅｃ）以下となる物体の位置の範囲が、所定範囲として設定されている。このため、本実施形態では、物体検知部１５は、スピーカ１２が超音波を出力してから第２の所定の時間内に受信部１３が反射波を受信したか否かを判定する。物体検知部１５は、スピーカ１２が超音波を出力してから第２の所定の時間内に受信部１３が反射波を受信したときに、車両１の外部の所定範囲に物体が存在すると認識する。また、物体検知部１５は、スピーカ１２が超音波を出力してから第２の所定の時間内に受信部１３が反射波を受信しなかったときには、車両１の外部の所定範囲に物体が存在しないと認識する。このようにして物体検知部１５は車両１の外部の所定範囲の物体を検知する。
【００３０】
出力制御部１６は、出力制御手段を構成し、スピーカ１２の出力を制御する。本実施形態では、出力制御部１６は、車両１に電源が投入されるとスピーカ１２から６０ｋＨｚの超音波を第１の所定の時間間隔で出力させる。また、出力制御部１６は、車両１の外部の所定範囲に存在する物体を物体検知部１５が検知したときに、スピーカ１２から可聴音波を出力させる。本実施形態では、出力制御部１６は、超音波を出力している状態のスピーカ１２から、超音波の出力を継続したまま可聴音波として１ｋＨｚの警告音を２秒間出力させる。すなわち、可聴音波を超音波とを同時に出力する。
【００３１】
ここで、出力制御部１６がスピーカ１２から超音波を出力させる時間間隔である第１の所定の時間と、所定範囲の物体を検知するために物体検知部１５に設定された第２の所定の時間とは、第１の所定の時間が第２の所定の時間以上となる関係を有する。
【００３２】
以下、図４に示すフローチャートに従って、本実施形態のコントローラ１４が実行する処理を説明する。本処理は、車両１に電源が投入されると開始し、第１の所定の時間毎（例えば２００ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００３３】
まず、出力制御部１６は、スピーカ１２から超音波を出力し（ステップＳ１）、ステップＳ２へ移行する。次に、ステップＳ２では、物体検知部１５は、スピーカ１２から超音波が出力されてから第２の所定の時間経過したか否かを判定し、第２の所定の時間経過していないときには（ステップＳ２：ＮＯ）ステップＳ２の判定を繰り返し実行し、第２の所定の時間経過しているときには（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３へ移行する。ステップＳ３では、物体検知部１５は、受信部１３が反射波を受信しているか否かを判定し、受信部１３が反射波を受信していないときには（ステップＳ３：ＮＯ）、本処理を終了し、受信部１３が反射波を受信しているときには（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、出力制御部１６は、スピーカ１２から可聴音波を出力させる。
【００３４】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【００３５】
また、本実施形態では、スピーカ１２を１つ設けたが、これに限らず、２つ以上設けてもよい。スピーカ１２を複数設ける場合には各スピーカ１２を離間して配置する。例えば、水平方向に離間して配置する。また、各スピーカ１２より超音波を出力させる場合には、それぞれ（例えば周波数や波形が）異なる超音波を出力させてもよい。
【００３６】
また、本実施形態では、受信部１３を１つ設けたが、これに限らず、受信部１３を２つ以上設けてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、スピーカ１２と受信部１３とを音波入出力ユニット１１として車体に一対設けるが、これに限らず、かかる音波入出力ユニット１１を車体に複数設けることなどによってスピーカ１２と受信部１３とを車体に複数対で設けてもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、スピーカ１２から可聴音波を出力するときに超音波を同時に出力したが、これに限らず、可聴音波を出力するときには超音波の出力を停止させる構成であってもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、本発明にかかる音波出力手段としてスピーカ１２を設けたが、これに限らず、例えば、本発明の音波出力手段としてパラメトリックスピーカを設けてもよい。パラメトリックスピーカは、複数の超音波発振部を有し、超音波と可聴音波とを選択的に出力する。具体的には、変調等されていない超音波を超音波発振部が発振することによって超音波を出力し、所定の変調及び位相の制御がされた超音波を複数の超音波発振部が発振することによって可聴音波を出力する。このようにスピーカ１２に代えてパラメトリックスピーカを使用することにより、指向性の高い可聴音を出力させることができる。また、超音波を出力する場合において同時に複数の超音波発振部を使用するときには、それぞれの超音波発振部で（例えば周波数や波形が）同一の超音波を発振させてもよく、それぞれの超音波発振部で異なる超音波を発振させてもよい。
【００４０】
また、複数のスピーカ１２（又は複数の超音波発振部）が設けられ、それぞれ異なる波形の超音波を出力する場合には、受信部１３は、反射波の波形に基づいて、いずれのスピーカ１２（又は超音波発振部）が出力した超音波であるかを区別して受信してもよく、物体検知部１５は、受信部１３がスピーカ１２（又は超音波発振部）を区別して受信した反射波に基づいて物体の位置を求めてもよい。
【００４１】
また、複数のスピーカ１２（又は複数の超音波発振部）が設けられる場合には、複数のスピーカ１２（又は超音波発振部）のうちいずれか一つを第１の所定の時間間隔に超音波を発振するスピーカ１２（又は超音波発振部）として用いてもよい。この場合、超音波を発振するスピーカ１２（又は超音波発振部）が一つであってもよく、第１の所定の時間間隔毎に超音波を発振するスピーカ１２（又は超音波発振部）を変更してもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、車両１が走行状態のときには、常に、車両１の外部の所定範囲に物体が存在するときにスピーカ１２から可聴音波を出力させるが、これに限らず、例えば、車両１が所定速度以下で走行する徐行状態のときに、車両１の外部の所定範囲に物体が存在した場合にスピーカ１２から可聴音波を出力させてもよい。ここで、車両１が徐行状態のときには、車両１から発生する騒音が小さく車両１の外部に存在する人間が車両１に気付き難いが、可聴音波を出力させることによって、車両１の外部に存在する人間に車両１の存在を確実に認識させることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、車両１の外部の所定範囲に存在する物体を検知したときに、車両１の外部に対して可聴音波を出力するが、このとき、車両１の外部の所定範囲に物体が存在することを示す情報を車両１の内部の運転席に対して報知してもよい。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態では、車両１の周囲の所定範囲に人間が存在すると、物体検知部１５がこれを検知し、スピーカ１２から車両１の外部へ可聴音波を出力する。従って、車両１の外部の人間は、かかる可聴音波を聞くことによって車両１の存在を認識して、車両１との接触を回避することができる。これにより、例えば、車両１が電気自動車など、低騒音で走行する車両であっても、所定範囲にまで車両１に近づいている人間に車両１の存在を確実に認識させることができる。
【００４５】
また、物体を検知するために超音波を出力する手段と、可聴音波を出力して車両１の外部の人間に車両１との接触のおそれがあることを報知する手段とをスピーカ１２によって共通化するため、装置の大型化を抑えることができる。また、コストの増大を抑えることができる。
【００４６】
また、物体を検知するための超音波と報知のための可聴音波とを、スピーカ１２によって出力するため、車両１の同じ位置から同じ方向へ超音波と可聴音波とを出力することができる。従って、例えば、車両１に対する物体の相対速度を無視できる状態（例えば、徐行中など）であれば、物体を検知するための超音波を出力したスピーカ１２によって可聴音波を出力することにより、簡単な構成によって確実に検知した物体に向けて可聴音波を出力することができる。
【００４７】
また、所定範囲に物体が存在しないときは、可聴音波を出力しないため、車両１の周囲への騒音を抑えることができる。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施形態を、図５〜図１２に基づいて説明する。
【００４９】
図５は本実施形態に係る車両用警報装置を備えた車両を示す模式図であり、図６は図５の車両用警報装置の音波入出力ユニットを示す模式図であり、図７は図５の車両用警報装置を示すブロック構成図であり、図８〜図１０は図５の車両用警報装置が実行する処理の例を示す模式図であり、図１１は図５の車両用警報装置が実行する処理を示すフローチャートであり、図１２は本実施形態の車両用警報装置の変形例を示す模式図である。
【００５０】
図５及び図６に示すように、本発明の第２の実施形態に係る車両用警報装置２０は、音波入出力ユニットとコントローラとを備え、車両２に搭載される。また、車両用警報装置２０は、走行状態情報検知部２１を備える。
【００５１】
図７に示すように、走行状態情報検知部２１は、車速センサ２２と操舵角センサ２３とを備え、車両２の走行状態情報を検知する。車速センサ２２は、車両２の走行速度を検出する。操舵角センサ２３は、ステアリングホイールの回転方向と回転角とを検出する。
【００５２】
図６及び図７に示すように、音波入出力ユニット２４は、スピーカ２５と受信部２６とを備え、車両２の車体に設けられている。
【００５３】
スピーカ２５は、音波出力手段を構成し、可聴音波帯域と超音波帯域とを含む広帯域の周波数を発振可能なスピーカ（例えばリボンツイータ）であり、超音波と可聴音波とを含む広帯域の音波を車両１の外部へ出力可能である。また、スピーカ２５は、車両２の外部の異なる２つの領域に対して選択的に可聴音波を出力可能である。本実施形態では、スピーカ２５は、車体の左側部に水平方向に離間して２つ配置される。
【００５４】
受信部２６は、受信手段を構成し、スピーカ２５が出力した超音波の反射波を離間した２点でそれぞれ受信する。本実施形態では、受信部２６は、車体の左側部に水平方向に離間して２つ配置される。
【００５５】
また、本実施形態では、図６に示すように、２つ配置されたスピーカ２５をそれぞれ第１のスピーカ２５，３１及び第２のスピーカ２５，３２とし、２つ配置された受信部２６をそれぞれ第１の受信部２６，３３及び第２の受信部２６，３４とすると、第１のスピーカ２５，３１から第１の受信部２６，３３までの距離と、第１のスピーカ２５，３１から第２の受信部２６，３４までの距離と、第２のスピーカ２５，３２から第２の受信部２６，３４までの距離とがそれぞれ等距離に設定されている。
【００５６】
図６及び図７に示すように、コントローラ２７は、物体検知部２８と出力制御部２９と記憶部３０とを備え、車両２に設けられている。
【００５７】
物体検知部２８は、物体検知手段を構成し、受信部２６が２点で反射波をそれぞれ受信した時間に基づいて車両２の外部の所定範囲の物体（図５に４０で示す）の位置を推定する。本実施形態では、車両２の外部の所定範囲は、予め車体の左方の範囲（例えば車体から左方へ２ｍの範囲）が設定される。物体検知部２８は、本実施形態では、スピーカ２５が超音波を出力してから、車両２の外部の所定範囲に存在する物体に超音波が反射し、反射波を受信部２６が受信するために充分な第３の所定の時間（例えば２００ｍｓｅｃ）の間に受信部２６が受信した反射波に基づいて、所定範囲に存在する物体を検知する。物体検知部２８は、スピーカ２５が超音波を出力してから第３の所定の時間の間に受信部２６が反射波を受信している場合には、２つの受信部２６が反射波をそれぞれ受信するまでの時間に基づいて、２つの受信部２６から物体までのそれぞれの距離を、車両２に対する物体の相対速度を無視して演算し、算出した距離に基づいて、車両２に対する物体の相対速度を無視した物体の位置を演算する。次に、車速センサ２２が検出した車両２の走行速度に基づいて、算出した物体の位置に対して超音波のドップラーシフトの補正処理を実行し、物体の位置を推定する。これにより、車両２が移動することによって車両２に対する物体の相対速度が無視できない状態であっても、車両２に対する物体の水平方向の相対位置を正確に推定することができる。
【００５８】
また、物体検知部２８は、物体の位置を推定すると、その物体が車両２の外部の所定範囲に含まれているか否かを判定し、物体が所定範囲に含まれていなければ車両２が巻き込むおそれがある物体が存在しないと認識して処理を終了し、物体が所定範囲に含まれている場合には車両２が巻き込むおそれがある物体が存在すると認識する。
【００５９】
出力制御部２９は、出力制御手段を構成し、スピーカ２５の出力を制御する。本実施形態では、出力制御部２９は、車両２が左方向へ旋回しているときにスピーカ２５から超音波を出力させる。具体的には、出力制御部２９は、操舵角センサ２３が検出したステアリングホイールの回転方向と回転角とに基づいて、ステアリングホイールが左方向へ所定角度以上回転されているときに、スピーカ２５から６０ｋＨｚの超音波を第４の所定の時間間隔で出力させる。また、出力制御部２９は、物体検知部２８が車両２の外部の所定範囲に物体を検知したときに、物体検知部２８が推定した物体の位置に応じて、スピーカ２５が可聴音波を出力する領域を２つの領域のうち一方の領域に設定してスピーカ２５から可聴音波を出力させる。出力制御部２９は、本実施形態では、２つのスピーカ２５のうち、物体検知部２８が推定した物体の位置が近い一方のスピーカ２５を選択して、記憶部３０に記憶された「車が左へ曲がります」という音声案内を可聴音波として出力させる。
【００６０】
以下、図８〜図１０に従って、本実施形態のコントローラ２７が実行する処理を説明する。図８〜図１０に示すように、第１のスピーカ２５，３１から出力された超音波が物体で反射し、反射波が第１の受信部２６，３３と第２の受信部２６，３４とで受信される。なお、図８及び図９に示す例では、車両２に対する物体の相対速度を無視できる状態を示す。
【００６１】
図８に示す例では、物体４１から第１の受信部２６，３３までの距離と、物体４１から第２の受信部２６，３４までの距離とが等距離であり、反射波が第１の受信部２６，３３及び第２の受信部２６，３４で同時に受信される。物体検知部２８は、第１の受信部２６，３３から物体４１までの距離と、第２の受信部２６，３４から物体４１までの距離とを、第１のスピーカ２５，３１から超音波が出力されてから第１の受信部２６，３３及び第２の受信部２６，３４で反射波を受信するまでのそれぞれの時間に基づいて算出する。これにより、物体検知部２８は、図８に示す位置に物体４１が存在することを算出する。また、この場合、物体４１は第２のスピーカ２５，３２よりも第１のスピーカ２５，３１に距離が近いため、出力制御部２９が第１のスピーカ２５，３１により可聴音波を出力させる。
【００６２】
次に、図９に示す例では、物体４２から第１の受信部２６，３３までの距離よりも、物体４２から第２の受信部２６，３４までの距離の方が長いため、反射波は第１の受信部２６，３３で受信された後に第２の受信部２６，３４で受信される。物体検知部２８は、第１の受信部２６，３３から物体４２までの距離と、第２の受信部２６，３４から物体４２までの距離とを算出することによって、図９に示すように、第２の受信部２６，３４よりも第１の受信部２６，３３に近い位置に物体４２が存在することを算出する。また、この場合、物体４２は第２のスピーカ２５，３２よりも第１のスピーカ２５，３１に距離が近いため、出力制御部２９が第１のスピーカ２５，３１により可聴音波を出力させる。
【００６３】
次に、図１０は、ドップラーシフトの補正処理を説明するための例であり、実線で示すように、物体４３で反射した反射波は、第２の受信部２６，３４で受信された後に第１の受信部２６，３３で受信される。物体検知部２８は、第１の受信部２６，３３から物体４３までの距離と第２の受信部２６，３４から物体４３までの距離とを算出することによって、図１０に実線で示すように、第１の受信部２６，３３よりも第２の受信部２６，３４に近い位置に物体４３が存在することを算出する。次に、物体検知部２８は、車速センサ２２が検出した車両２の走行速度に基づいて、算出した物体４３の位置（実線で示す）に対して超音波のドップラーシフトの補正処理を実行し、図１０に破線で示す位置に物体４３が存在すると推定する。これにより、ドップラーシフトの補正処理を実行する前には第１のスピーカ２５，３１よりも第２のスピーカ２５，３２に距離が近い位置に算出されていた物体４３が、実際には第２のスピーカ２５，３２よりも第１のスピーカ２５，３１に距離が近い位置に存在することが推定され、出力制御部２９が第１のスピーカ２５，３１により可聴音波を出力させる。
【００６４】
以下、図１１に示すフローチャートに従って、本実施形態のコントローラ２７が実行する処理を説明する。本処理は、車両２が走行状態のときに所定時間毎（例えば２００ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００６５】
まず、ステップＳ１１では、出力制御部２９は、操舵角センサ２３が検出したステアリングホイールの回転方向と回転角とに基づいて、ステアリングホイールが左方向へ所定角度以上回転されているか否かを判定し、ステアリングホイールが左方向へ所定角度以上回転されていないときには（ステップＳ１１：ＮＯ）、本処理を終了し、ステアリングホイールが左方向へ所定角度以上回転されているときには（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１２へ移行してスピーカ２５から超音波を出力し（ステップＳ１２）、ステップＳ１３へ移行する。次に、ステップＳ１３では、物体検知部２８は、スピーカ２５から超音波が出力されてから第３の所定の時間が経過したか否かを判定し、第３の所定の時間が経過していないときには（ステップＳ１３：ＮＯ）ステップＳ１３の判定を繰り返し実行し、第３の所定の時間が経過しているときには（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４へ移行する。ステップＳ１４では、物体検知部２８は、受信部２６が反射波を受信しているか否かを判定し、受信部２６が反射波を受信していないときには（ステップＳ１４：ＮＯ）、本処理を終了し、受信部２６が反射波を受信しているときには（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ステップＳ１５へ移行する。ステップＳ１５では、物体検知部２８は、スピーカ２５が超音波を出力してから２つの受信部２６が反射波を受信するまでのそれぞれの時間に基づいて、２つの受信部２６から物体までのそれぞれの距離を、車両２に対する物体の相対速度を無視して演算し、ステップＳ１６へ移行する。ステップＳ１６では、物体検知部２８は、ステップＳ１５で算出した距離に基づいて、物体の位置を、車両２に対する物体の相対速度を無視して演算し、ステップＳ１７へ移行する。次に、ステップＳ１７では、物体検知部２８は、車速センサ２２が検出した車両２の走行速度に基づいて、ステップＳ１６で算出した物体の位置に対して超音波のドップラーシフトの補正処理を実行し、物体の位置を推定してステップＳ１８へ移行する。ステップＳ１８では、物体検知部２８は、ステップＳ１７で推定した物体の位置が、車両２の外部の所定範囲に含まれているか否かを判定し、物体の位置が所定範囲に含まれていないときには（ステップＳ１８：ＮＯ）、車両２が巻き込むおそれがある物体が存在しないと認識して本処理を終了し、物体の位置が所定範囲に含まれている場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、車両２が巻き込むおそれがある物体が存在すると認識して、ステップＳ１９へ移行する。ステップＳ１９では、出力制御部２９は、２つのスピーカ２５のうち物体に近い方のスピーカ２５を選択し、選択したスピーカ２５から可聴音波を出力させて（ステップＳ２０）、本処理を終了する。
【００６６】
次に、本実施形態の変形例を説明する。
【００６７】
本実施形態では、スピーカ２５を２つ設けたが、これに限らず、１つ或いは３つ以上設けてもよい。
【００６８】
また、本実施形態では、受信部２６を２つ設けたが、これに限らず、３つ以上設けてもよい。図１２に、スピーカ２５を２つ設けて受信部２６を３つ設けた例を示す。例えば、２つのスピーカ２５からそれぞれ、４０ｋＨｚの超音波と８０ｋＨｚの超音波を出力させる。かかる複数の超音波の出力周波数は、スピーカ２５から出力した超音波と反射波とがドップラーシフトによって異なる周波数になっても、いずれのスピーカ２５から出力した超音波の反射波であるかを識別可能な程度に離間した周波数が設定される。
【００６９】
また、本実施形態では、２つのスピーカ２５は、水平方向に離間して配置されるが、これに限らず、垂直方向に離間して配置したり、斜め方向に離間して配置してもよい。例えば垂直方向に２つのスピーカ２５を離間して配置することにより、車両２の外部の上下方向に異なる２つの領域に対して出力制御部２９が選択的に可聴音波をスピーカ２５から出力させることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、２つの受信部２６は、車体２に水平方向に離間して配置されるが、これに限らず、垂直方向に離間して配置したり、斜め方向に離間して配置してもよい。例えば垂直方向に２つのスピーカ２５を離間して配置することにより、物体の上下方向の位置を物体検知部２８が正確に算出することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、車両２の外部の異なる複数の領域に対して選択的に可聴音波を出力するために、車体に対して固定された２つのスピーカ２５の一方を選択的に使用するが、これに限らず、車両２の外部の異なる複数の領域に対して可聴音波を出力する位置や角度を設定可能なスピーカを設けてもよい。具体的には、例えば、可聴音波を出力する位置を複数の領域に対して設定可能にする構成として、車体の側部に前後方向に延びたレールを固定し、レールに沿って水平方向に移動可能なスピーカを設け、スピーカをレールに沿って水平方向に移動させる駆動部及び駆動制御部を設けてもよい。また、可聴音波を出力する角度を複数の領域に対して設定可能にする構成として、可聴音波を出力する水平方向の角度を設定可能なスピーカを設け、スピーカの角度を変更させる駆動部及び駆動制御部を設けてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、スピーカ２５及び受信部２６を車体の左側部に配置したが、これに限らず、車体の他の部分に配置してもよい。例えば、車体の右側部に配置してもよく、車体の後部に配置してもよい。スピーカ２５及び受信部２６を車体の右側部に配置するときには、車両２が右に旋回するときに、車両２の外部右側の所定範囲の物体の有無を検知して、物体が存在するときにスピーカ２５により「車が右へ曲がります」などと案内する音声を出力させてもよい。また、スピーカ２５及び受信部２６を車体の後部に配置するときには、車両２がバックするとき（ギアがＲに設定されたとき）に、車両２の外部後部の所定範囲の物体の有無を検知して、物体が存在するときにスピーカ２５により「車がバックします」などと案内する音声を出力させてもよい。
【００７３】
また、本実施形態では、本発明に係る音波出力手段としてスピーカ２５を配置したがこれに限らず、例えば、パラメトリックスピーカを、フェイズドアレイ状に並べて配置してもよい。フェイズドアレイ状に水平方向に並べて配置されたパラメトリックスピーカでは、超音波を発振する超音波発振部の組み合わせによって所定の領域に対して可聴音波を出力する。例えば、車両２の外部のそれぞれ異なる領域に対して、可聴音波を出力する複数のパラメトリックスピーカを水平方向に並べて配置する。また、複数の超音波発振部を一つのパラメトリックスピーカの組として配置するのではなく、複数の角度に向けられた複数の超音波発振部が車体に固定され、車両２の外部のどの領域に可聴音波を出力するかに応じて、必要な角度に向けられた超音波発振部の組み合わせが適宜選択されてパラメトリックスピーカとして所定の変調及び位相の制御がされて可聴音波を出力する構成であってもよい。すなわち、それぞれ異なる領域に向けて可聴音波を出力する複数のパラメトリックスピーカに一つの超音波発振部が共通に使用される構成であってもよい。このように、スピーカに代えてフェイズドアレイ状に配置されたパラメトリックスピーカを使用することにより、複数の領域のうち一つの領域へ選択的に指向性の高い可聴音を出力させることができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態では、一つの物体で超音波が反射したときに、その超音波の反射波を離間した２点で受信し、２点から一つの物体までのそれぞれの距離を検出することによって、物体が存在する位置を推定することができる。具体的には、受信部２６が反射波を受信する点を、水平方向に離間した２点に設定しているため、水平方向において物体が存在する位置を推定することができる。
【００７５】
また、物体検知部２８が物体の位置を推定するため、所定範囲を予め詳細に設定することができる。
【００７６】
また、所定範囲に物体が存在する場合に、その物体の推定された位置に応じて、２つのスピーカ２５のうち、物体検知部２８が推定した物体の位置が近い一方のスピーカ２５を選択して可聴音波を出力させる。これにより、検知した物体に向けて可聴音波を確実に報知することができる。
【００７７】
従って、所定範囲に存在する物体に対して、可聴音波が反射波ではなく直接波として物体へ伝播するため、所定範囲に人間が存在するときには、その人間は、明瞭な可聴音波を聞くことができ、可聴音波の報知が自分に対するものであると早期に認識することができる。
【００７８】
また、所定範囲に物体が存在する場合であっても、２つの領域のうち一方の領域へ可聴音波が出力されるため、可聴音波が出力されない他方の領域への音量を抑えることができる。従って、車両２と接触するおそれのない人間への騒音被害を抑えることができる。
【００７９】
また、所定範囲に物体が存在しないときは、可聴音波を出力しないため、車両２の周囲への騒音を抑えることができる。すなわち、車両２が左折する状態のときに、車両２が移動すると車両２と接触してしまうおそれのある位置に物体が存在するか否かにかかわらず、かかる状態であることを示す音声を報知する場合には、車両２の周辺の住民などへの騒音被害が増大してしまう。この点に関して、本実施形態の車両用警報装置２０を備えることによって、車両２が左折する状態において、車両２の周囲の所定範囲に物体が存在する場合にのみ可聴音波を出力し、車両２の周囲の所定範囲に物体が存在しないときには可聴音波を出力しないことによって、車両２の周辺の住民などへの騒音被害を抑えることができる。
【００８０】
また、車両２の走行速度に基づいて超音波のドップラーシフトの補正処理がされるため、車両２が移動することによって車両２に対して物体が相対的に移動していても、物体の存在する領域に対して最適なスピーカ２５から可聴音波を出力することができる。
【００８１】
また、第２の実施形態の車両用警報装置２０は、第１の実施形態の車両用警報装置１０の上記効果と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【符号の説明】
【００８３】
１，２：車両
１０，２０：車両用警報装置
１２，２５：スピーカ（音波出力手段）
１３，２６：受信部（受信手段）
１５，２８：物体検知部（物体検知手段）
１６，２９：出力制御部（出力制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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