(57)【要約】【課題】自動車用物体検知装置において、車両後方の物体検知と、車両後方の側方の物体検知とを両立する。【解決手段】自動車用物体検知装置は、送信機２０１と、受信機２１２と、車両周辺の物体を検知する検知ＥＣＵ２１７と、を有し、検知ＥＣＵ２１７は、送信機２０１により送信された送信信号のパルス数と受信機２１２により受信された反射パルス信号のパルス数とに応じて、送信パルス信号の検知確率を算出し、この検知確率に応じて、検出対象物が、車両後方位置するのか、或いは車両後方の側方に位置するのかを判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を媒体として送信信号を送信する送信手段（２０１）と、
物体から反射される送信信号の反射信号を受信する受信手段（２０２）と、
前記受信手段により受信される反射信号に応じて、車両周辺の物体を検知する検知手段（２１７）と、を有する車両用物体検知装置であって、
前記検知手段は、前記送信手段による送信信号の送信と前記受信手段による反射信号の受信とに応じて前記送信信号の受信確率を算出し、かつ、この算出される受信確率に応じて、前記物体が、所定方向に位置するのか、或いは前記所定方向の側方に位置するのかを判定することを特徴とする車両用物体検知装置。
【請求項２】
電波を媒体として送信信号を送信し、物体から反射される送信信号の反射信号を受信するとともに、この受信された反射信号に応じて、所定方向の第１の検知エリア内の物体を検出する第１検出手段と、
電波を媒体として送信信号を送信し、物体から反射される送信信号の反射信号を受信するとともに、この受信された反射信号に応じて、前記第１の検知エリア及びその側方エリアを含む第２の検知エリア内の物体を検出する第２検出手段と、
前記第１の検出手段で前記物体が検出されたとき、前記物体が前記第１の検知エリア内に位置すると判定し、また前記第２の検出手段だけで前記物体が検出されたとき、前記物体が前記第１の検知エリアの側方に位置すると判定する判定手段と、を有することを特徴とする車両用物体検知装置。
【請求項３】
送信信号を電波を媒体として送信する送信アンテナ（２１１）と、
物体から反射される送信信号の反射信号を受信する受信アンテナ（２１２）と、
前記受信アンテナにより受信される反射信号に応じて、検知エリアの物体を検知する検知手段（２１７）と、を有する車両用物体検知装置であって、
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナは、双方の指向性が所定方向からその側方に偏るように設定されていることを特徴とする車両用物体検知装置。
【請求項４】
送信信号を送信するもので、指向性が所定方向からその左側に偏るように設定されている第１の送信アンテナ（２１１ａ）と、
送信信号を送信するもので、指向性が前記所定方向からその右側に偏るように設定されている第２の送信アンテナ（２１１ｂ）と、
物体から反射される送信信号の反射信号を受信するもので、指向性が前記所定方向からその左側に偏るように設定されている第１の受信アンテナ（２１２ａ）と、
前記物体から反射される送信信号の反射信号を受信するもので、指向性が前記所定方向からその右側に偏るように設定されている第２の受信アンテナ（２１２ｂ）と、
前記第１及び第２の受信アンテナのうち一方で受信される反射信号に応じて、検知エリア内の物体を検出する検出手段（２１７）と、
前記送信信号を送信するのに用いる送信アンテナを、前記第１及び第２の送信アンテナのうち一方から他方に切り替える送信切替手段（３００）と、
前記反射信号を受信するのに用いる受信アンテナを、前記第１及び第２の受信アンテナのうち一方から他方に切り替える受信切替手段（３０１）と、を有することを特徴とする車両用物体検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両周辺の物体を検知する車両用物体検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コーナーソナー、バックソナーのように超音波式パルスレーダーを用いて、車両後方の物体を検知する検知装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、超音波式パルスレーダーを用いて車両後方の物体を検出したときその検出を運転者に報知する検知装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５７−１７２８４０号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平９−２６３１９９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、自車の真後ろの位置する物体だけでなく、車両の後方の側方の物体、すなわち、後側の右側（或いは、後側の左側）の物体を検知することが望まれている。
【０００６】
そこで、超音波式パルスレーダーを用いた検知装置では、超音波センサを各々異なる向きに配置して、自車の真後ろ、及びその側方を含めた広い範囲内で、物体が、自車の真後ろ、後方の側方のうちいずれの場所に位置するかを判別可能にするものが考えられるものの、場所毎に対応して超音波センサを増やすことが必要となり、コスト上昇を招くことになる。
【０００７】
また、車両用物体検知装置としては、超音波に代えて、電波式を用いることにより、自車の近辺の物体だけでなく、自車からより遠方に位置する物体をも、検出することが望まれている。
【０００８】
本発明は、電波を用いて物体を検知する車両用物体検知装置において、物体が、所定方向に位置するのか、或いは所定方向の側方に位置するのかを判別できるようにすることを第１の目的とする。
【０００９】
本発明は、電波を用いて物体を検知する車両用物体検知装置において、所定方向だけでなく、また、その側方でも物体を検知するようにすることを第２の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電波を媒体として送信信号を送信する送信手段（２０１）と、物体から反射される送信信号の反射信号を受信する受信手段（２０２）と、受信手段により受信される反射信号に応じて、車両周辺の物体を検知する検知手段（２１７）と、を有する車両用物体検知装置であって、検知手段は、送信手段による送信信号の送信と受信手段による反射信号の受信とに応じて送信信号の受信確率を算出し、かつ、この算出される受信確率に応じて、物体が、所定方向に位置するのか、或いは所定方向の側方に位置するのかを判定することを特徴とする。
【００１１】
これにより、上述のように、送信手段、受信手段を用いて受信確率に応じて物体の位置を判定することにより、物体が、所定方向に位置するのか、或いは所定方向の側方に位置するのかを判別することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、電波を媒体として送信信号を送信し、物体から反射される送信信号の反射信号を受信するとともに、この受信された反射信号に応じて、所定方向の第１の検知エリア内の物体を検出する第１検出手段と、電波を媒体として送信信号を送信し、物体から反射される送信信号の反射信号を受信するとともに、この受信された反射信号に応じて、第１の検知エリア及びその側方エリアを含む第２の検知エリア内の物体を検出する第２検出手段と、第１の検出手段で物体が検出されたとき、物体が第１の検知エリア内に位置すると判定し、また第２の検出手段だけで物体が検出されたとき、物体が第１の検知エリアの側方に位置すると判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
この場合も、請求項１に記載の発明と同様、物体が所定方向に位置するのか、或いは所定方向の側方に位置するのかを判定することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、送信信号を電波を媒体として送信する送信アンテナ（２１１）と、物体から反射される送信信号の反射信号を受信する受信アンテナ（２１２）と、受信アンテナにより受信される反射信号に応じて、検知エリアの物体を検知する検知手段（２１７）と、を有する車両用物体検知装置であって、送信アンテナ及び受信アンテナは、双方の指向性が所定方向からその側方に偏るように設定されていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、検知エリアが所定方向からその側方に偏るように設定され、所定方向でも、また、その側方でも物体を検知することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、送信信号を送信するもので、指向性が所定方向からその左側に偏るように設定されている第１の送信アンテナ（２１１ａ）と、送信信号を送信するもので、指向性が所定方向からその右側に偏るように設定されている第２の送信アンテナ（２１１ｂ）と、物体から反射される送信信号の反射信号を受信するもので、指向性が所定方向からその左側に偏るように設定されている第１の受信アンテナ（２１２ａ）と、物体から反射される送信信号の反射信号を受信するもので、指向性が所定方向からその右側に偏るように設定されている第２の受信アンテナ（２１２ｂ）と、第１及び第２の受信アンテナのうち一方で受信される反射信号に応じて、検知エリア内の物体を検出する検出手段（２１７）と、送信信号を送信するのに用いる送信アンテナを、第１及び第２の送信アンテナのうち一方から他方に切り替える送信切替手段（３００）と、反射信号を受信するのに用いる受信アンテナを、第１及び第２の受信アンテナのうち一方から他方に切り替える受信切替手段（３０１）と、を有することを特徴とする。
【００１７】
このように、送信信号を送信するのに用いる送信アンテナと、反射信号を受信するのに用いる受信アンテナとを、自在に組み合わせることができる。このため、受信アンテナの指向性と送信アンテナの指向性とを自在に組み合わせることができ、この組み合わせに応じて、検知エリアを切り替えることができる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する各実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る自動車用の物体検知装置の構成を図１に示す。
【００２０】
物体検知装置は、図１に示すように、検知ＥＣＵ２１７、送信機２０１、受信機２０２、報知部２１５、および、表示・入力部２１６から構成されている。また、送信機２０１は、送信アンテナ２１１及び送信回路２１３から構成されており、受信機２０２は、受信アンテナ２１２、及び受信回路２１４から構成されている。
【００２１】
送信回路２１３は、検知ＥＣＵ２１７から出力される開始信号の立ち上がりタイミングにて一定周波数の送信パルス信号の出力を開始する。この送信パルス信号としては、予め決められた一定期間だけ送信回路２１３から出力されるものである。
送信アンテナ２１１としては、例えば、車両後側バンパーにて後方に向けて配置されるパッチアンテナ等が用いられ、送信アンテナ２１１は、送信回路２１３から出力される送信パルス信号（送信信号）を電波を媒体として車両後側に向け送信する。
【００２２】
受信アンテナ２１２は、検出対象物（障害物）により反射される送信パルス信号の反射パルス信号を電波を媒体として受信する。受信回路２１４は、受信アンテナ２１２で受信される反射パルス信号を出力する。
【００２３】
検知ＥＣＵ２１７は、メモリやマイクロコンピュータから構成されて、後述するように検出対象物の位置を判定するための判定処理を実行する。また、報知部２１５は音声などで警報を出力する警報出力部であり、入力・表示部２１６は、キー入力されるキー入力部や各種の画像を表示する表示部から構成されている。
【００２４】
次に、本実施形態の作動について図２〜図７を用いて説明する。検知ＥＣＵ２１７は、図２のフローチャートに従って、メモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行する。図２は、検出対象物の位置判別処理を示すフローチャートである。
【００２５】
先ず、検知ＥＣＵ２１７が、送信回路２１３および送信アンテナ２１１を通して送信パルス信号を送信させる。これに伴い、受信回路２１４が受信アンテナ２１２を介して反射パルス信号を受信すると、検知ＥＣＵ２１７が、反射パルス信号の受信電力を測定するとともに、この測定される受信電力と送信パルス信号の送信電力との比率を、送受信電力比ｈ｛＝（受信電力／送信電力）｝として求める。
【００２６】
ここで、検知ＥＣＵ２１７が、送信パルス信号の送信開始タイミングから反射パルス信号の受信開始タイミングまでの期間Δｔを求めるとともに、この期間Δｔから回路内遅延時間ｔｑを引いて伝搬時間ｔ（＝Δｔ−ｔｑ）を求める。伝搬時間ｔは、送信パルスを送信してから検出対象物で反射されて受信されるのに要する時間である。さらに、伝搬時間ｔに電波の光速ｃを掛けて２で割ることで自動車から障害物までの検出距離ｋ（＝ｔ×ｃ÷２）を求める。
【００２７】
以上のように検出距離ｋ及び送受信電力比ｈを求めると、検出距離（キョリ）ｋ及び送受信電力比（パワー比）ｈと、メモリに予め記憶された図４の特性図とに基づき、対象物の反射量の大小を判定する。このようにして、検出対象物の反射量の大小を分類することになる（Ｓ１０１）。さらに、送信回路２１３から出力される送信パルス信号のパルス数（送信回数）を１００％とし、受信回路２１４で検出される反射パルス信号のパルス数（受信回数）の百分率を検知確率（受信確率）として算出する。
【００２８】
次に、検出対象物に応じて送信パルス信号の最適な送信電力を以下のように、設定する（Ｓ１０２）。
【００２９】
すなわち、受信確率としては、図５の符号α、βに示すように、車両左右方向にてその中心から左側（或いは右側）に向かうほど、その確率値が下がり、また、中心に近づくほど、確率値が上がる。なお、符号α、βは、送信電力を変更したときの受信確率を示す関数である。
【００３０】
さらに、送信電力を大きくするほど、車両中心軸上で受信確率が１００％になる後方位置は、車両から遠く（後方に）なる。また送信電力を小さくするほど、車両中心軸上で受信確率が１００％になる後方位置は、車両から近く（車両近傍に）なる。そして、この受信確率が１００％になる最大確率位置としては、検出対象物の反射量により変わる。
【００３１】
ここで、本実施形態では、メモリには、検出対象物の反射量が大きい場合において、検出距離（これは、上述のように検出した距離を示す）での車両左右方向の中心の位置に最大確率位置が重なる場合の送信電力Ｂが記憶されている（図６参照）。また、メモリには、検出対象物の反射量が小さい場合において、検出距離での車両左右方向の中心の位置に最大確率位置が重なる場合の送信電力Ａが記憶されている。そして、メモリに予め記憶された送信電力Ａ、Ｂのうち、上述のように分類された反射量による種別と検出距離とから判定した送信電力を選択する。この選択された送信電力を設定して、送信パルス信号を送信機２０１から送信させる。
【００３２】
その後、この送信された送信パルス信号の反射パルス信号が受信機２０２で受信されると、この受信される反射パルス信号の検知確率を算出し、その検知確率が、Ｘ１％〜Ｘ２％（＜Ｘ１）のとき、図７に示すように、検出対象物が車両後側方に位置していると判定して報知部２１５から警報を出力させる（Ｓ１０５）。また、その検知確率がＸ１％以上のとき、検出対象物が車両後方に位置していると判定し報知部２１５から警報を出力させる（Ｓ１０４）。なお、その検知確率がＸ２％未満のとき、検出対象物が存在しないと判定する（Ｓ１０６）。
【００３３】
次に本実施形態の作用効果について説明する。すなわち、自動車用の物体検知装置は、電波を媒体として送信パルス信号を送信する送信機２０１と、物体から反射される反射パルス信号を受信する受信機２０２と、受信機２０２により受信される反射信号に応じて、車両周辺の物体を検知する検知ＥＣＵ２１７と、を有し、検知ＥＣＵ２１７は、送信機２０１により送信された送信信号のパルス数と受信機２０２により受信された反射パルス信号のパルス数とに応じて、送信パルス信号の検知確率（受信確率）を算出し、この検知確率に応じて、検出対象物が、車両後方（所定方向）に位置するのか、或いは車両後方の側方（所定方向の側方）に位置するのかを判定する。
【００３４】
ここで、車両後方だけでなく、車両後方の側方の検出対象物を検出する場合には、物体を検知する検知方向に対応して超音波センサなどの送受信部材の数を増やすことも考えられるものの、本実施形態では、検知確率（受信確率）に応じて物体の位置を判定することにより、検知方向に対応してアンテナ（送受信部材）の数を増やすことなく、車両後方に位置するのか、或いは車両後方の側方に位置するのかを判定することができる。
（第２実施形態）
本第２実施形態では、検出対象物が略直方体（上側から視ると長方形）の形状を有している場合において、受信機２０２での反射パルス信号の受信時間を用いて判定する例を示す。
【００３５】
例えば、ユーザの車両に物体検知装置が搭載されて、図８に示すように、その真後ろに検出対象物４０１が位置するときには、検出対象物４０１の前側で送信パルス信号を反射する。このため、反射パルス信号の受信時間を計測し、その受信時間が所定時間より短いとき、ユーザの車両の真後ろに検出対象物４０１が位置すると判定する（図９（ａ）、（ｂ）参照）。
【００３６】
また、ユーザの車両後側方に検出対象物４０２が位置する場合には、検出対象物４０２の側方で送信パルス信号を反射する。このため、ユーザの車両の真後ろに検出対象物４０１が位置する場合に比べて、送信パルス信号を反射するエリアが大きくなり、多数の点からの反射パルスの加算となるため、反射パルス信号の受信時間が長くなる（図９（ａ）、（ｃ）参照）。したがって、反射パルス信号の受信時間が所定時間より長いとき、ユーザの車両後側方に検出対象物４０２が位置すると判定する。
【００３７】
（第３実施形態）
上述の第２実施形態では、検出対象物が車両後方に位置するのか或いは車両後方の側方に位置するのかを判定するのに、受信機２０２での反射パルス信号の受信時間を用いた例を示したが、送信アンテナ及び受信アンテナを切り替えて検出対象物の位置を判別する。
【００３８】
すなわち、車両後方の検知エリア５０１（図１０参照）に向けて電波を媒体として送信パルス信号を送信する第１の送信アンテナと、検出対象物から反射される反射パルス信号を受信する第１の受信アンテナと、車両後方の検知エリア５０２に向けて電波を媒体として送信信号を送信する第２の送信アンテナと、検出対象物から反射される反射パルス信号を受信する第２の受信アンテナとを備える。検知エリア５０２は、検知エリア５０１及びその側方を含むエリアである。
【００３９】
また、検知ＥＣＵ２１７により制御されて、第１及び第２の送信アンテナのうち一方から他方に切り替えて送信回路２１３に接続する送信切替スイッチと、検知ＥＣＵ２１７により制御されて、第１及び第２の受信アンテナのうち一方から他方に切り替えて受信回路２１４に接続する受信切替スイッチとを備える。
【００４０】
ここで、検知ＥＣＵ２１７は、第１の送信アンテナ及び第１の受信アンテナを用いて第１の検知エリアの物体を検出する第１の検出機能（第１の検出手段）と、第２の送信アンテナ及び第２の受信アンテナを用いて第２の検知エリアの物体を検出する第２の検出機能（第２の検出手段）とを備える。
【００４１】
そして、検知ＥＣＵ２１７は、第１の検出機能で検出対象物が検出されたとき、検出対象物が車両後方に位置すると判定し、また第２の検出機能だけで検出対象物が検出されたとき、検出対象物が車両後方の側方に位置すると判定することになる（判定手段）。
【００４２】
（第４実施形態）
本第４実施形態では、ドライバー席が右側席の場合、運転者の死角となる車両後左側でも検出対象物を検知するようにする。
【００４３】
例えば、送信アンテナ２１１としては、図１１に示すように、その指向性が後方からその左側に偏るように設定され、受信アンテナ２１２としては、その指向性が後方からその左側に偏るように設定されている。この結果、検知エリア６０１としては、車両後方にて左側に傾くように生成される。したがって、車両後方だけでなく、運転者の死角となる車両後左側でも検出対象物を検知できるようになる。
【００４４】
なお、ドライバー席が左側席の場合には、検知エリア６０１としては、車両後方にて右側に傾くように生成して、運転者の死角となる車両後右側でも検出対象物を検知するようにする。
【００４５】
（第５実施形態）
上述の第４実施形態では、検知エリアを右側（或いは左側）に向けて傾けた状態を保つようにした例を示したが、本第５実施形態では、検知エリアの傾きを自在に変更するようにした例を示す。
【００４６】
先ず、車両後方（所定方向）に向け送信パルス信号を送信するもので、その指向性が車両後方からその右側に偏るように設定されている送信アンテナ２１１ａと、車両後方に向け送信パルス信号を送信するもので、指向性が車両後方からその左側に偏るように設定されている送信アンテナ２１１ｂと、検出対象物から反射される反射パルス信号を受信するもので、指向性が車両後方からその右側に偏るように設定されている受信アンテナ２１２ａと、検出対象物から反射される反射パルス信号を受信するもので、その指向性が車両後方からその左側に偏るように設定されている受信アンテナ２１２ｂとを備えている。
【００４７】
また、送信パルス信号を送信するのに用いる送信アンテナを、送信アンテナ２１１ａ、２１１ｂのうち一方から他方に切り替える送信切替スイッチ３００と、反射パルス信号を受信するのに用いる受信アンテナを、受信アンテナ２１２ａ、２１２ｂのうち一方から他方に切り替える受信切替スイッチ３０１とが設けられている。
【００４８】
検知ＥＣＵ２１７は、送信切替スイッチ３００及び受信切替スイッチ３０１を切替制御するとともに、受信アンテナ２１２ａ、２１２ｂの一方で受信される反射パルス信号に応じて、検知エリア７０４内の物体を検出する。
【００４９】
具体的には、送信切替スイッチ３００により送信アンテナ２１１ｂ及び送信回路２１３と接続させて、受信切替スイッチ３０１により受信アンテナ２１２ｂ及び受信回路２１４を接続させるとき、図１３（ａ）に示すように、検知エリア７０４が車両左側に傾く。
【００５０】
また、送信切替スイッチ３００により送信アンテナ２１１ｂ及び送信回路２１３と接続させて、受信切替スイッチ３０１により受信アンテナ２１２ａ及び受信回路２１４を接続させるとき、図１３（ｃ）に示すように、検知エリア７０がまっすぐ中央に延びるように生成される。
【００５１】
さらに、送信切替スイッチ３００により送信アンテナ２１１ａ及び送信回路２１３と接続させて、受信切替スイッチ３０１により受信アンテナ２１２ａ及び受信回路２１４を接続させるとき、図１３（ｂ）に示すように、検知エリア７０４が車両右側に傾く。
【００５２】
なお、検知エリア７０４の向きの切替としては、ドライバーの視線を推定して、その検出された視線の変更に合わせて行うようにしてもよい。特に、車両が後退するときには、その曲がる方向に応じて、検知エリア７０４の向きを切替るようにしてもよい。この場合、例えば、ステアリングの操舵角に応じて、検知エリア７０４の向きを切替るようにすることが好ましい。
【００５３】
（その他の実施形態）
上述した各実施形態では、車両後方及びその側方の検出対象物を検出する例を示したが、これに代えて、車両前方及びその側方の検出対象物を検出するようにしてもよい。また、上述の各実施形態では、パルスレーダー方式の例を示したが、これに代えて、ドップラーレーダー等他のレーダー方式に適応してもよい。
【００５４】
なお、本発明の実施にあたり、上述の各実施形態のうちいずれかの実施形態を組み合わせて実施するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における物体検知装置の構成を示す図である。
【図２】図１の検知ＥＣＵの処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の送信機及び受信機の作動を説明するための図である。
【図４】図１の検知ＥＣＵの処理の一部を説明するための図である。
【図５】図１の検知ＥＣＵの処理の一部を説明するための図である。
【図６】図１の検知ＥＣＵの処理の一部を説明するための図表である。
【図７】図１の検知ＥＣＵの処理の一部を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施形態における物体検知装置の概略を示す図である。
【図９】本第２実施形態の検知ＥＣＵの処理の一部を説明するための図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における概略作動を説明するための図である。
【図１１】本発明の第４実施形態における概略作動を説明するための図である。
【図１２】本発明の第５実施形態における概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の第５実施形態における概略作動を説明するための図である。
【符号の説明】
２１７…検知ＥＣＵ、２０１…送信機、２０２…受信機、２１５…報知部、
２１６…表示・入力部。
【図１】
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【図２】
2005009921.tif 000004
【図３】
2005009921.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005009921.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005009921.tif 000012
【図１１】
2005009921.tif 000013
【図１２】
2005009921.tif 000014
【図１３】
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