(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の個々の所定の障害物検知位置に取り付けられた複数のセンサが制御ユニットからの個々のＩＤを含む超音波送信指示に基づいて超音波を送信し、障害物により反射された超音波による障害物検知信号に基づいて障害物との距離をデジタル演算してその距離情報を前記制御ユニットに送信し、前記制御ユニットが前記距離情報に基づいて警報を発する障害物検知装置において、
前記制御ユニットがＩＤ設定者に対してＩＤ設定を行う位置のセンサに対して外部からＩＤ設定トリガを与えるように指示するとともに、その位置のＩＤを含むＩＤ設定コマンドを前記複数のセンサに送信し、
前記複数のセンサは前記ＩＤ設定トリガを与えられたか否かを判断し、前記ＩＤ設定トリガを与えられたセンサが前記ＩＤ設定コマンド内のＩＤを自己に設定することを特徴とする障害物検知装置。
【請求項２】
前記ＩＤ設定トリガは外部超音波発振源であり、前記外部超音波発振源からの超音波を受信したセンサが前記ＩＤ設定トリガを与えられたと判断して前記ＩＤ設定コマンド内のＩＤを自己に設定することを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項３】
前記ＩＤ設定トリガは前記センサの超音波発振用マイクロホンの表面をたたくことにより生じる振動であり、前記振動を検知したセンサが前記ＩＤ設定トリガを与えられたと判断して前記ＩＤ設定コマンド内のＩＤを自己に設定することを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項４】
前記ＩＤ設定トリガは前記センサの超音波発振用マイクロホンの表面をたたくことにより生じる断線状態であり、前記断線状態に応じた残響時間により断線状態を検知したセンサが前記ＩＤ設定トリガを与えられたと判断して前記ＩＤ設定コマンド内のＩＤを自己に設定することを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項５】
前記ＩＤ設定トリガは前記センサが検知する障害物であり、前記障害物を検知したセンサが前記ＩＤ設定トリガを与えられたと判断して前記ＩＤ設定コマンド内のＩＤを自己に設定することを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項６】
車両の個々の所定の障害物検知位置に取り付けられた複数のセンサが制御ユニットからの個々のＩＤを含む超音波送信指示に基づいて超音波を送信し、障害物により反射された超音波による障害物検知信号に基づいて障害物との距離をデジタル演算してその距離情報を前記制御ユニットに送信し、前記制御ユニットが前記距離情報に基づいて警報を発する障害物検知装置において、
前記制御ユニットがＩＤ設定者に対してＩＤ設定を行う位置のセンサに対して外部からＩＤ設定トリガ及びＩＤを与えるように指示し、
前記複数のセンサは前記ＩＤ設定トリガ及びＩＤを与えられたか否かを判断し、前記ＩＤ設定トリガ及びＩＤを与えられたセンサがそのＩＤを自己に設定することを特徴とする障害物検知装置。
【請求項７】
前記ＩＤ設定トリガは前記外部超音波発振源であって前記ＩＤは前記外部超音波に埋め込まれたコードであり、前記外部超音波発振源からの超音波を受信したセンサが前記外部超音波に埋め込まれたコードを解読してそのＩＤを自己に設定することを特徴とする請求項６に記載の障害物検知装置。
【請求項８】
前記ＩＤ設定トリガは前記センサの超音波発振用マイクロホンの表面をたたくことにより生じる振動であって前記ＩＤは前記たたく回数であり、前記振動を検知したセンサが前記たたく回数を解読してそのＩＤを自己に設定することを特徴とする請求項６に記載の障害物検知装置。
【請求項９】
前記ＩＤ設定トリガは前記センサの超音波発振用マイクロホンの表面をたたくことにより生じる断線状態であって前記ＩＤは前記断線状態の回数であり、前記断線状態に応じた残響時間により断線状態を検知したセンサが前記断線状態の回数を解読してそのＩＤを自己に設定することを特徴とする請求項６に記載の障害物検知装置。
【請求項１０】
前記ＩＤ設定トリガは前記センサが検知する障害物であって前記ＩＤは前記障害物の検知回数であり、前記障害物を検知したセンサが前記障害物の検知回数を解読してそのＩＤを自己に設定することを特徴とする請求項６に記載の障害物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタ装置に対して複数のスレーブ装置が通信線又はその一部を介して接続された通信装置に関し、特に車両用の障害物検知装置などに好適な通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来例として、車両のバンパの、例えば左、正面、右などにそれぞれ超音波センサ（スレーブ）を設け、各超音波センサの反射波検知信号に基づいてコントローラ（マスタ）がどの位置に障害物があるかを検知して警報する障害物検知装置が知られている。この障害物検知装置では図６に示すように、車両に設置する前にあらかじめ、コントローラ４０には、複数のセンサ４１、４２、４３の個々の位置（バンパの左、正面、右など）に応じたＩＤがそれぞれ設定され、また、個々のセンサ４１、４２、４３にはそのＩＤが設定される。そして、車両に設置する場合には、各センサ４１、４２、４３がそれぞれ個々の位置においてコントローラ４０と通信線１４、電源線１５、ＧＮＤ線１６を介してバス接続される。そして、コントローラ４０が個々のＩＤがあらかじめ設定された各センサ４１、４２、４３からポーリング／セレクティング方式などで情報を収集する。
【０００３】
また、センサ４１、４２、４３が演算機能付きの超音波センサの場合には、超音波センサ４１、４２、４３が障害物との距離を演算してコントローラ４０に送り、コントローラ４０がこの距離に基づいて警報を発するように構成されている。この装置も同様に、車両に設置する前にセンサＩＤがコントローラ４０及び個々のセンサ４１、４２、４３に設定される。そして、コントローラ４０が個々のＩＤがあらかじめ設定された各センサ４１、４２、４３からポーリング／セレクティング方式などで情報を収集する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、個々のＩＤを既に設定したスレーブ（センサ）４１、４２、４３を本来の位置と異なる位置に誤って接続して設置すると、障害物検知装置の場合、コントローラ４０は障害物がある位置では警報することができず、障害物がない位置で警報するという問題点がある。
【０００５】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、作業者が複数のスレーブ（センサ）の個々の設置位置を意識することなく個々のスレーブ（センサ）に対してＩＤを正常に設定することができる通信装置及び障害物検知装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の障害物検知装置は上記目的を達成するために、制御ユニットがＩＤ設定者に対してＩＤ設定を行う位置のセンサに対して外部からＩＤ設定トリガを与えるように指示するとともに、その位置のＩＤを含むＩＤ設定コマンドを複数のセンサに送信し、複数のセンサはＩＤ設定トリガを与えられたか否かを判断し、ＩＤ設定トリガを与えられたセンサがＩＤ設定コマンド内のＩＤを自己に設定することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の障害物検知装置は上記目的を達成するために、制御ユニットがＩＤ設定者に対してＩＤ設定を行う位置のセンサに対して外部からＩＤ設定トリガ及びＩＤを与えるように指示し、複数のセンサがＩＤ設定トリガ及びＩＤを与えられか否かを判断し、ＩＤ設定トリガ及びＩＤを与えられたセンサがそのＩＤを自己に設定することを特徴とする。
上記の構成によれば、複数のスレーブ（センサ）を設置した後にＩＤを設定するので、複数のスレーブ（センサ）の個々の設置位置を意識することなく個々のスレーブ（センサ）に対してＩＤを正常に設定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態（その１）＞
図１は本発明に係る通信装置の第１の実施の形態として車両用障害物検知装置を示すブロック図、図２は図１のスレーブの構成を示すブロック図、図３は図１の車両用障害物検知装置のＩＤ設定通信シーケンスを示す説明図である。
【００１０】
図１におけるマスタ１０は、一例として車両用障害物検知装置を構成する制御装置であり、車両のバンパの左、正面、右にそれぞれ対応するＩＤがあらかじめ図示しない不揮発性メモリに設定されている。スレーブ１１、１２、１３は車両用障害物検知装置を構成する超音波センサであり、マスタ１０に近い順からこの順番で順次、車両のバンパの左、正面、右にそれぞれ設置される。スレーブ１１、１２、１３には、上記のＩＤは車両への設置前にはあらかじめ設定されない。
【００１１】
マスタ１０からは通信線１４−１、電源線１５、ＧＮＤ線１６が引き出され、通信線１４−１はマスタ１０から最も近いスレーブ１１に接続される。スレーブ１１側では図２に示すように、通信線１４−１はコントローラ１１ａと双方向バッファ１１ｃの一端に接続される。双方向バッファ１１ｃはコントローラ１１ａの制御によりオン、オフされ、初期状態ではオフである。双方向バッファ１１ｃの他端と、コントローラ１１ａの下流側に設けられたトランシーバ１１ｂは、下流側の通信線１４−２を介して次のスレーブ１２に接続される。スレーブ１２、１３もスレーブ１１と同様にして通信線１４に接続される。電源線１５、ＧＮＤ線１６はスレーブ１１、１２、１３の各コントローラ１１ａ〜に直結される。
【００１２】
次に図３を参照してＩＤ設定動作を説明する。ここで、スレーブ１１、１２、１３の各双方向バッファ１１ｃ〜は全てオフであり、したがって、スレーブ１１のコントローラ１１ａ（以下、簡単にスレーブ１１）のみがマスタ１０と通信可能である。
１：まず、マスタ１０は、車両のイグニッションスイッチＩＧがオンになって車載バッテリから電源の供給を受けると、マスタ１０から最も近い位置のＩＤ１とＩＤ設定コマンドを含むＩＤ１設定メッセージを通信線１４−１に送信し、このＩＤ１設定メッセージはスレーブ１１のみが受信する。
２：スレーブ１１は受信したＩＤ１設定メッセージ内のＩＤ１を記憶する。
３：スレーブ１１は次いでＩＤ１設定完了メッセージを上流側の通信線１４−１に送信する。これによりＩＤ１設定完了メッセージがマスタ１０により受信される。次にスレーブ１１は双方向バッファ１１ｃをオンにする。
【００１３】
４：スレーブ１１はまた、マスタ１０から設定されたＩＤ１を所定の法則に従って次の位置のＩＤ２に変更し、この変更したＩＤ２とＩＤ設定コマンドを含むＩＤ２設定メッセージを下流側の通信線１４−２に送信する。このＩＤ２設定メッセージはマスタ１０と下流側のスレーブ１２により受信される。
５：スレーブ１２は受信したＩＤ２設定メッセージ内のＩＤ２を記憶する。
６：スレーブ１２は次いでＩＤ２設定完了メッセージを上流側の通信線１４−２に送信する。これによりＩＤ２設定完了メッセージがマスタ１０（及びスレーブ１１）により受信される。次にスレーブ１２は双方向バッファ１２ｃをオンにする。
【００１４】
７：スレーブ１２はまた、設定されたＩＤ２を所定の法則に従って次の位置のＩＤ２に変更し、この変更したＩＤ３とＩＤ変更コマンドを含むＩＤ３設定メッセージを下流側の通信線１４−３に送信する。このＩＤ３設定メッセージはマスタ１０と下流側のスレーブ１３により受信される。
８：スレーブ１３は受信したＩＤ３設定メッセージ内のＩＤ３を記憶する。
９：スレーブ１３は次いでＩＤ３設定完了メッセージを上流側の通信線１４−３に送信する。これによりＩＤ３設定完了メッセージがマスタ１０（及びスレーブ１１、１２）により受信される。次にスレーブ１３は双方向バッファ１３ｃをオンにする。
【００１５】
＜第１の実施の形態（その２）＞
図４は第１の実施の形態の変形例の通信装置を示すブロック図、図５は図４のスレーブの構成を示すブロック図である。図４、図５に示すように、マスタ３０からは通信線３４−１、電源線３５、ＧＮＤ線３６が引き出され、通信線３４−１はマスタ３０から最も近いスレーブ３１に接続される。スレーブ３１側では図５に示すように、通信線３４−１がコントローラ３１ａのレシーバＲに接続され、コントローラ３１ａのトランシーバＴは下流側の通信線３４−２を介して次段のスレーブ３２に接続される。そして、最終段のスレーブ３３は下流側の通信線３４−４を介してマスタ３０に接続され、したがって、マスタ３０、スレーブ３１〜３３がリング状の通信線３４を介して接続される。
【００１６】
この場合のＩＤ設定動作も図３と同じシーケンスで行うことができるので、作業者が複数のスレーブ３１〜３３の個々の設置位置を意識することなく個々のスレーブ３１〜３３に対してＩＤを正常に設定することができる。
【００１７】
＜第２の実施の形態＞
図６は前述の従来例の構成を示すとともに、第２の実施の形態としての超音波式の障害物検知装置の全体構成を示している。図７は図６に示される第２の実施の形態における超音波センサを詳しく示し、図８はＩＤ設定動作を示す。センサ４１、４２、４３はバンパの左、正面、右に設置され、コントローラ４０は通信線１４、電源線１５、ＧＮＤ線１６を介してセンサ４１、４２、４３にバス接続される。ここで、第１の実施の形態ではＩＤ設定を全自動で行っているが、第２の実施の形態では半自動で行っている。このため図７に示すように、ＩＤ設定を行うセンサ４１のマイクロホン（送受信機能を有するトランスデューサ）１１ｄに対して超音波が放射されるように外部マイクロホンＭＩＣが設置され、外部マイクロホンＭＩＣの超音波がＩＤ付与トリガとして使用される。
【００１８】
次に図７、図８を参照してＩＤ設定動作を説明する。まず、コントローラ４０は車両のイグニッションスイッチＩＧがオンになって車載バッテリから電源の供給を受けると、表示器４０ａに「ＩＤ１設定表示」を行うとともに、最も近い位置のＩＤ１を含むＩＤ１設定メッセージを通信線１４、すなわち全てのセンサ４１、４２、４３に送信する。このとき、作業者は表示器４０ａの「ＩＤ１設定表示」を見て、ＩＤ１を設定すべきセンサ４１に外部マイクロホンＭＩＣを設置する。
【００１９】
センサ４１、４２、４３では図７に示すように、このＩＤ１設定メッセージをＬＡＮ制御回路１１ｂが通信Ｄ／Ｒ１１ａを介して受信するとＩＤ設定動作に移行する。このＩＤ設定動作では、マイクロホン１１ｄにより超音波を送信することなく超音波受信処理を行う。このとき、ＩＤ設定を行うセンサ４１のマイクロホン１１ｄに対してのみ外部マイクロホンＭＩＣから超音波が放射される。
【００２０】
このマイクロホン１１ｄにより受信された超音波信号は、そのゲインをゲイン調整回路１１ｇにより調整した後、比較器１１ｈに印加される。比較器１１ｈでは、ゲイン調整回路１１ｇの出力と、ＬＡＮ制御回路１１ｂから出力されているＩＤ設定用しきい値をしきい値調整回路１１ｆにより調整した値と比較される。ここで、ゲイン調整回路１１ｇとしきい値調整回路１１ｆは各入力信号を、外部マイクロホンＭＩＣの超音波レベルに応じてあらかじめ不揮発性メモリ１１ｋもしくはＬＡＮ制御回路１１ｂなどに記憶されたゲインと調整値に調整する。そして、比較器１１ｈにより
超音波信号＞ＩＤ設定用しきい値
の場合にＬＡＮ制御回路１１ｂがＩＤ１設定メッセージ内のＩＤ１を記憶し、次いでＩＤ１設定完了メッセージを通信線１４に送信する。これによりＩＤ１設定完了メッセージがコントローラ４０により受信される。
【００２１】
コントローラ４０はＩＤ１設定完了メッセージを受信すると、表示器４０ａに「ＩＤ２設定表示」を行うとともに、次の位置のＩＤ２を含むＩＤ２設定メッセージを通信線１４、すなわち全てのセンサ４１、４２、４３に送信する。このとき、作業者は表示器４０ａの「ＩＤ２設定表示」を見て、ＩＤ２を設定すべきセンサ４２に外部マイクロホンＭＩＣを設置する。以下同様にして、センサ４１、４２、４３にユニークなＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ３が設置される。
【００２２】
次にＩＤ設定を行った後の障害物検知処理を説明する。コントローラ４０は、車両のシフトポジションがＲ、Ｄ、２、Ｌのいずれかであって車速が、例えば１０ｋｍ／ｈ以下の場合に、各センサ４１、４２、４３のＩＤや超音波送信コマンドを含むポーリングフレームを送信する。
【００２３】
各センサ４１、４２、４３では、このポーリングフレームを通信Ｄ／Ｒ１１ａを介してＬＡＮ制御回路１１ｂで受信して解読し、自己ＩＤを含むポーリングフレームであれば、ＬＡＮ制御回路１１ｂが前回計測して記憶しておいた距離情報をコントローラ４０に返信する。次いでＬＡＮ制御回路１１ｂが超音波送信命令を送信回路１１ｃに送信し、送信回路１１ｃがあらかじめ不揮発性メモリ１１ｋもしくはＬＡＮ制御回路１１ｂなどに記憶された共振周波数の超音波バースト波を発振してマイクロホン１１ｄに出力し、これによりマイクロホン１１ｄから超音波バースト波が検知エリアに放射される。
【００２４】
もしこの放射された超音波が検知エリア内の障害物により反射されると、この反射波がマイクロホン１１ｄにより受信される。その受信信号はそのゲインをゲイン調整回路１１ｇにより調整した後、比較器１１ｈに印加され、比較器１１ｈでは、ゲイン調整回路１１ｇの出力と、ＬＡＮ制御回路１１ｂから出力されている障害物判定用しきい値をしきい値調整回路１１ｆにより調整した値と比較される。ここで、ゲイン調整回路１１ｇとしきい値調整回路１１ｆは各入力信号を、あらかじめ不揮発性メモリ１１ｋもしくはＬＡＮ制御回路１１ｂなどに記憶されたゲインと調整値に調整する。
【００２５】
そして、比較器１１ｈにより
反射波受信信号＞障害物判定用しきい値
の場合に受信信号（障害物検知信号）が距離演算回路１１ｅに送られる。距離演算回路１１ｅは超音波発振開始時から障害物検知信号までの時間を距離に換算し、ＬＡＮ制御回路１１ｂは、これを次のポーリングフレームまで記憶する。コントローラ４０は各センサ４１、４２、４３から送信された距離情報を受信すると、その距離情報により前回の距離情報を更新して表示器４０ａに出力などする。
【００２６】
上記実施の形態では、ＩＤ付与トリガとして外部マイクロホンＭＩＣの超音波を使用したが、代わりにマイクロホン１１ｄの表面をたたくことにより生じる振動を利用してもよい。この場合には、ゲイン調整回路１１ｇとしきい値調整回路１１ｆにそれぞれ対するゲインと調整値として、マイクロホン１１ｄの表面をたたくことにより生じる振動レベルに応じてあらかじめ不揮発性メモリ１１ｋもしくはＬＡＮ制御回路１１ｂなどに記憶する。
【００２７】
また、ＩＤ付与トリガとして、代わりにマイクロホン１１ｄの表面を触れることによってセンサ４１、４２、４３に断線状態を引き起こして、この断線状態を利用してもよい。ここで、超音波センサ４１、４２、４３では一般に、超音波の残響を利用して残響時間が通常より短い場合には断線と判断している。また、マイクロホン１１ｄの表面を触れると残響時間が通常より短くなる。そこで、あらかじめ初期化時には残響時間の測定を断線判断ではなく、ＩＤ付与トリガとして使用することができる。
【００２８】
また、ＩＤ付与トリガとして、代わりに何らかの障害物をマイクロホン１１ｄから所定の距離に設置するようにしてもよい。この場合には、ゲイン調整回路１１ｇとしきい値調整回路１１ｆにそれぞれ対するゲインと調整値として、障害物との距離に応じてあらかじめ不揮発性メモリ１１ｋもしくはＬＡＮ制御回路１１ｂなどに記憶する。
【００２９】
＜第３の実施の形態＞
上記の第２の実施の形態では、センサ４１、４２、４３に対するＩＤをコントローラ４０から設定したが、作業者が設定するようにしてもよい。すなわち、ＩＤ付与トリガ及び設定ＩＤとして、上記の外部マイクロホンＭＩＣが発生する超音波の中に、設定ＩＤに応じたコードを含ませてこのコードを各センサ４１、４２、４３の位置に応じて変更し、各センサ４１、４２、４３がこの超音波内のコードを解読して設定ＩＤを記憶するようにしてもよい。
【００３０】
また、ＩＤ付与トリガとして、代わりに上記のマイクロホン１１ｄの表面をたたく回数と設定ＩＤを対応させ、各センサ４１、４２、４３の位置に応じてたたく回数を変更し、各センサ４１、４２、４３がこの回数を解読して設定ＩＤを記憶するようにしてもよい。
【００３１】
また、ＩＤ付与トリガとして、代わりに上記の断線状態の回数と設定ＩＤを対応させ、各センサ４１、４２、４３の位置に応じて断線状態の回数を変更し、各センサ４１、４２、４３がこの回数を解読して設定ＩＤを記憶するようにしてもよい。
【００３２】
また、ＩＤ付与トリガとして、代わりに上記の障害物の検知回数と設定ＩＤを対応させ、各センサ４１、４２、４３の位置に応じて障害物の検知回数を変更し、各センサ４１、４２、４３がこの回数を解読して設定ＩＤを記憶するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信装置の第１の実施の形態として車両用障害物検知装置を示すブロック図である。
【図２】図１のスレーブの構成を示すブロック図である。
【図３】図１の車両用障害物検知装置のＩＤ設定通信シーケンスを示す説明図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例の通信装置を示すブロック図である。
【図５】図４のスレーブの構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態としての超音波式の障害物検知装置の全体構成並びに従来の障害物検知装置を示すブロック図である。
【図７】図６の超音波センサを詳しく示すブロック図である。
【図８】第２の実施の形態のＩＤ設定通信シーケンスを示す説明図である。
【符号の説明】
１０、３０  マスタ
１１〜１３、３１〜３３  スレーブ
１４、１４−１〜１４−４、３４−１〜３４−４  通信線
４０  コントローラ
４１〜４３  センサ
ＭＩＣ  外部マイクロホン
【図１】
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【図２】
0003894430.tif 000003
【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】
0003894430.tif 000009