(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の各コーナー部から障害物までの距離を検出する距離検出手段と、この距離検出手段の検出結果を接近表示及び最接近表示として上記各コーナー部毎に表示する表示手段とを備えた自動車用障害物検出装置において、上記自動車の図形が上記表示手段に表示され、上記障害物との距離が最も近いコーナー部を示す上記最接近表示が上記接近表示を囲む枠状に表示されることを特徴とする自動車用障害物検出装置。
【請求項２】
障害物との距離を数値で表示することを特徴とする請求項１に記載の自動車用障害物検出装置。
【請求項３】
自動車の各コーナー部から障害物までの距離を検出する超音波送受信手段と、この超音波送受信手段の検出結果を上記各コーナー部毎に表示する表示手段とを備えた自動車用障害物検出装置において、上記自動車の図形を上記表示手段に表示し、上記超音波送受信手段により検出された上記障害物が上記自動車に近づくにつれて、上記図形の遠方から上記図形に順次近づく方向に接近表示がされるようにしたこと、及び、上記超音波送受信手段が外来の超音波を受信したとき、上記超音波送受信手段と対応した表示手段のコーナー部の表示により区別可能にしたことを特徴とする自動車用障害物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、障害物までの距離を検出して表示するようにした自動車用障害物検出装置に関するものである。
【０００２】
図１３は、従来の自動車用障害物検出装置を自動車に搭載した状態を示す平面図、図１４は従来の障害物検出装置の構成図である。
図１３及び図１４において、自動車１の各コーナー部にセンサ２〜５がそれぞれ設置されている。各センサ２〜５には発振回路からなる検知回路６〜９が接続されているので、各センサ２〜５によって独立して各コーナー部の障害物を検知し、表示器１０に信号を送る。表示器１０は各センサ２〜５が設置された場所に対応して表示する表示部を備えている。
そして、各センサ２〜５が検出した障害物との接近距離をバー表示の段数で表示する。
【０００３】
例えば、自動車１の右側面の前方よりに障害物があって、この障害物に接近しているときには、まずセンサ２と検知回路６とにより障害物を検出する。これにより、表示器１０の自動車１の前方右側を示すＦＲ部の３本のバー表示の内、最内側にあるバー表示が一段だけ点灯する。さらに障害物との距離が接近すると、ＦＲ部のバー表示が二段点灯する。さらに、センサ４も障害物を検出して自動車の後方右側を示すＲＲ部の最内側のバー表示を一段点灯させる。
そして、自動車１が障害物と接触する寸前の状態になると、表示器１０のＦＲ部の最外側のバー表示が点灯し、極めて危険な状態にあることが表示される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動車用障害物検出装置は以上のように構成されているので、障害物との接近距離を示すバー状の表示が表示器１０上の自動車１を示す図形の外方に向かって順次点灯していくので、自動車１と障害物との距離が接近しているのに、自動車１を示す図形から遠ざかっていく方向に順次点灯されていくため、障害物との距離が接近している状態を認識し難いという問題点があった。
【０００５】
また、例えば、前方右側と後方右側とのバー表示が点灯した場合に、どちらが障害物に近いかをバー表示の段数で認識する必要があるので、直感的に障害物の近い方を認識し難く、認識するまでの時間もかかるという問題点があった。
【０００６】
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたもので、障害物に接近している状態が容易に認識できる自動車用障害物検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、どの方向が最も障害物に接近しているかを容易に認識することができる自動車用障害物検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る自動車用障害物検出装置は、自動車の各コーナー部から障害物までの距離を検出する距離検出手段と、この距離検出手段の検出結果を各コーナー部毎に表示する表示手段とを備えた自動車用障害物検出装置において、自動車の図形が表示手段に表示され、障害物との距離が最も近いコーナー部を示す最接近表示が接近表示を囲む枠状に表示されるようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明に係る自動車用障害物検出装置は、障害物との距離を数値で表示するものである。
【００１０】
請求項３の発明に係る自動車用障害物検出装置は、超音波送受信手段が外来の超音波を受信したとき、超音波送受信手段と対応した表示手段のコーナー部の表示により区別可能にしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１における超音波送受信手段の配置を示す構成図である。図１において、１１は車両、１２は車両１１の左前方のコーナー部、１３は車両１１の左後方のコーナー部、１４は車両１１の右前方のコーナー部、１５は車両１１の右後方のコーナー部、１６〜１９は車両１１の各コーナー部１２〜１５に設置された超音波送受信手段で、感知範囲１６ａ〜１９ａの超音波を発信して反射波を受信する。なお、感知範囲１６ａ〜１９ａに示した各数値の３５ｃｍ、４５ｃｍ、５５ｃｍ、６５ｃｍ及び８０ｃｍは、各コーナー部１２〜１５からの距離、即ち障害物までの距離を示す。
【００１２】
図２は実施の形態１の構成図である。図２において、２０はＣＰＵで、超音波発信手段２１、距離検出手段２２、距離検出手段２２の出力信号を比較して距離信号を出力する比較手段２３及び車両１１の速度を検出する車速検出手段２４を備えている。２６はブザーで、車両１１が障害物へ接近したとき鳴動させる。
【００１３】
２７は図３に示すような液晶による表示手段で、全部の表示が点灯された状態である。自動車の図形２８を中心に、各コーナー部１２〜１５にそれぞれ対応して図形２８の遠方から順次バー状の接近表示２９〜３２が配置されている。３３は各接近表示２９〜３２を枠で囲んだ最接近表示で、障害物との距離が最も近いコーナー部が点灯する。３４は障害物までの距離を示す距離表示で、各コーナー部１２〜１５の内障害物との距離が最も近い距離を表示する。
３５〜３８は増幅器で、超音波発信手段２１から出力された図４に示す超音波のパルス信号Ａ１  〜Ａ４  を交流に変換して増幅し、超音波Ｂ１  〜Ｂ４  を超音波送受信手段１６〜１９へ出力する。３９は接点３９ａ〜３９ｄを有する切換手段で、ＣＰＵ２０の指令により所定時間毎に接点３９ａ〜３９ｄを順次切り換える。
４０は増幅器で、超音波送受信手段１６〜１９が受信した受信信号Ｃを増幅する。４１は帯域フィルタで、所定の超音波成分帯のみを通過させる。４２は検波器で、帯域フィルタ４１を通過した超音波をパルス信号Ｄに変換する。４３はパーキングブレーキスイッチで、パーキングブレーキが引かれたときＯＮ、解除されたときＯＦＦとなる。
【００１４】
次に、図１から図５及び図６のフローチャートにより動作について説明する。
例えば、車両１１の速度が２０ｋｍ／ｈ以下を「車庫入れ」等で、障害物の近接を回避する条件としたとき、車速検出手段２４の速度信号により車両１１の速度が２０ｋｍ／ｈ以下であるかを判定する（ステップＳ１  ）。車両１１の速度が２０ｋｍ／ｈ以下で、ノイズが検出されたときには、コーナー部１２の接近表示２９〜３２を点滅表示する（ステップＳ２  ）。次に、ＣＰＵ２０の超音波発信手段２１が図４に示すように超音波のパルス信号Ａ１  を出力する。パルス信号Ａ１  は増幅器３５によって交流に変換されて増幅された後、コーナー部１２の超音波送受信手段１６から超音波Ｂ１  が発信される（ステップＳ３  ）。
また、超音波送受信手段１６の回路が断線等により、超音波の発信及び受信が不可能な異常時には、コーナー部１２の接近表示２９〜３２を間引きして点滅表示する（ステップＳ４  ）。
【００１５】
発信された超音波Ｂ１  は車両１１から遠ざかる方向に進んで、障害物がある場合には障害物に反射されて車両１１に近づいてくる。そして、超音波送受信手段１６が近づいてきた超音波Ｂ１  を受信する。
図５において、時刻Ｔ１  のとき超音波のパルス信号Ａ１  が出力されることにより、超音波送受信手段１６から超音波Ｂ１  が発信される。そして、時刻Ｔ２  において受信信号Ｃを受信したことを示している。ちなみに、超音波Ｂ１  を発信してから受信信号Ｃを受信するまでの時間（Ｔ２  −Ｔ１  ）は予め設定された発信の時間間隔より短いとする。
【００１６】
超音波送受信手段１６を介して受信された超音波Ｂ１  は、増幅器４０及び帯域フィルタ４１を通過して検波器４２でパルス信号Ｄに変換される。
そして、ＣＰＵ２０の距離検出手段２２では超音波送受信手段１６が時刻Ｔ１  において超音波Ｂ１  を発信してから、時刻Ｔ２  において反射波の受信信号Ｃを受信するまでの検出時間（Ｔ２  −Ｔ１  ）に基づいて、式（１）及び式（２）により車両１１の左前方のコーナー部１２から障害物までの距離Ｌを検出する（ステップ５  ）。
Ｌ＝Ｖ・（Ｔ２  −Ｔ１  ）／２        ・・・・・（１）
Ｖ＝３３１．４５＋０．６０７ｔ    ・・・・・（２）
但し、Ｖは超音波の空中伝搬速度、ｔは気温とする。
【００１７】
もし、超音波送受信手段１６が障害物からの反射波を受信していないときは、図７に示すように図形２８のみが表示されている。
そして、車両１１の左前方のコーナー部１２に配置された超音波送受信手段１６が障害物からの反射波を受信し、式（１）及び式（２）により算出した障害物との距離が７０ｃｍであったとした場合、図８に示すように表示手段２７のコーナー部１２の接近表示２９が点灯される（ステップＳ６  ）。次に、複数のコーナー部で障害物が検出されたかを判断する（ステップＳ７  ）。この場合、現時点ではコーナー部１２のみが障害物を検出しているので、コーナー部１２の接近表示２９を最接近表示３３の枠で囲むと共に、距離表示３４に７０ｃｍが表示される（ステップＳ８  ）。
【００１８】
即ち、障害物がコーナー部１２から６５ｃｍ〜７５ｃｍの所にあることを示す接近表示２９が点灯する。そして、コーナー部１２の超音波送受信手段１６のみが障害物を検出しているので、障害物との距離が最も近い表示の最接近表示３３も同時に点灯する。従って、現時点では車両１１の左前方にコーナー部１２から６５ｃｍ〜７５ｃｍの所に障害物が存在することを示している。
【００１９】
以上の動作をコーナー部１２→１３→１４→１５→１２・・・と順次繰り返し行い、各コーナー部１２〜１５部と障害物との間の距離を検出する。
車両１１が移動して左前方のコーナー部１２が障害物により近づいて距離が０ｃｍ〜３０ｃｍとなると共に、左後方のコーナー部１３も障害物との距離が４５ｃｍ〜５５ｃｍに近づいた場合は、比較手段２３において障害物との距離が最も近いコーナー部１２を検出して、図９に示すようにコーナー部１２の接近表示２９〜３２を最接近表示３３の枠で囲むと共に距離表示３４に０ｃｍが表示される（ステップＳ９  ）。さらに、比較手段２３の出力により左後方のコーナー部１３の接近表示２９、３０が表示手段２７に表示される。
以上の動作により各コーナー部１２、１３と障害物との接近状態及び距離が示される。
【００２０】
このようにして、例えばコーナー部１２における障害物検出が終わった時点において、エンジンが運転状態でパーキングブレーキスイッチ４２が引かれていると（ステップＳ１０）、車両１１は信号等により停止していると判定されて、ブザーによる警報音が鳴らないようにする（ステップＳ１１）。
一方、パーキングブレーキスイッチ４２が引かれていないときは、障害物までの距離に応じて警報音を鳴らす（ステップＳ１２）。
そして、ＣＰＵ２０からの指令により切換手段３９の接点３９ａが接点３９ｂに切り換えられる（ステップＳ１３）。これにより、超音波送受信手段１７から超音波が発信されるように回路が構成される。以後、切換手段３９の接点が３９ｃ、３９ｄと順次切り換えられて、ステップＳ１  からステップＳ１３の動作が同様に行われる。
【００２１】
図１０は超音波送受信手段１６〜１９の回路が断線等により、超音波の発信及び受信が不可能な異常時における表示手段２７の表示を示したものである。
即ち、車両１１の右前方のコーナー部１４に配置された超音波送受信手段１８の断線等により、超音波Ｂ３  の発信及び受信が不可能になった状態である。接近表示３０、３２は間引きして点滅表示されると共に、距離表示３４は通常の表示範囲外の数値が表示される。
【００２２】
図１１は左後方のコーナー部１３の超音波送受信手段１７が、障害物との距離が３０ｃｍ〜３５ｃｍであることを検出している状態のとき、左前方の超音波送受信手段１６が外来の超音波であるノイズを受信した場合における、表示手段２７の表示を示している。
この場合には、左後方のコーナー部１３では接近表示２９〜３２及び最接近表示３３が点灯している。そして、左前方のコーナー部１２では接近表示３０、３２が点灯し、超音波ノイズの受信がなくなるまで接近表示３０、３２の点灯が継続する。
また、超音波送受信手段１６が外来の超音波ノイズを受信したとき、超音波送受信手段１６と対応した表示手段２７のコーナー部１２の表示が、他のコーナー部１３〜１５の表示と区別可能であれば、接近表示３０、３２の点灯に限定することなく、他の点灯方法であっても同様の効果を期待することができる。
【００２３】
以上のように、障害物が車両１１に近づくにつれて、車両の図形の遠方から順次近づく方向に接近表示がされるようにしたことにより、車両１１が障害物に近づいている状態を容易に認識することができる。
【００２４】
また、最も障害物に近づいたコーナー部の接近表示を最接近表示の枠で囲むようにしたことにより、最も注意すべきコーナー部を容易に認識することができる。
【００２５】
また、障害物との距離が最も近いコーナー部の接近表示を最接近表示の枠で囲むと共に、障害物までの距離を数値で表示することにより、具体的にどのくらいの距離に障害物が存在しているかを容易に認識することができる。
【００２６】
さらに、異常が検出された超音波送受信手段が設置されたコーナー部の接近表示を点滅させるようにしたことにより、異常を容易に認識することができる。
【００２７】
実施の形態１において、ＣＰＵ２０の車速検出手段２４が、例えば２０ｋｍ／ｈ以上の速度信号を検出した場合にシステムを停止させることにより、超音波送受信手段１６〜１９が走行時の風切り音等の外来の超音波ノイズを受信しても誤動作を防止することができる。
しかし、外来の超音波ノイズと正規の反射波との判別が可能であれば、速度信号によるシステム停止を行わなくてもよい。
【００２８】
実施の形態１において、車速検出手段２４の速度信号により車両１１の速度が２０ｋｍ／ｈ以上でシステム停止を行うようにした場合、システム停止中の表示手段２７に図１２に示すようにＣＰＵ２０に内蔵された時計の時刻４４を表示させるようにすることにより、表示手段２７を有効に活用することができる。
そして、車庫入れ等に際してシステムを作動させる場合には、起動スイッチ４５を操作してシステムを立ち上げるか、又は車速検出手段２４からの速度信号が２０ｋｍ／ｈ以下になったらシステムを立ち上げる。これにより、車両の図形４６、接近表示４７〜５０及び距離表示５１の点灯が可能になる。
また、車速検出手段２４が検出した速度信号が２０ｋｍ／ｈ以下で、超音波送受信手段１６〜１９が障害物から反射された受信信号Ｃを受信したときに、時刻表示から障害物表示に切り換えるようにしてもよい。
さらに、時刻４４を表示する代わりに方位を表示させるようにしてもよい。
【００２９】
実施の形態１において、車両１１の後方である両コーナー部１３、１５間は特に障害物の視認が困難となるので、両コーナー部１３、１５間に超音波送受信手段を１個又は複数個配置することにより、後方の障害物をより適確に認識することができる。
【００３０】
実施の形態１において、障害物との距離に応じて接近表示２９〜３２、最接近表示３３及び距離表示３４を表示手段２７に表示させるものについて説明したが、接近表示２９〜３２に応じて周期又は周波数を変えて図２に示すブザー２６を鳴動させることにより、聴覚により認識することができる。
【００３１】
実施の形態１において、超音波により障害物を検出するものについて説明したが、障害物の検出には静電容量式、レーザー式、赤外線式等を適用しても同様の効果を期待することができる。
【００３２】
実施の形態１において、接近表示２９〜３２がバー状のものについて説明したが、丸形状、多角形状等でもよい。また、最接近表示３３についても接近表示２９〜３２の色を変えることにより、最接近のコーナー部を表示するようにしてもよい。その他、最接近のコーナー部が特定できる表示であれば、同様の効果が期待できる。
【００３３】
実施の形態１において、表示手段２７としてナビゲーション・システムの表示部、又はカーＴＶを使用してもよい。この場合、障害物検出表示への切り換えは、切り換えスイッチや自動車の速度による自動切り換え等で行う。
【００３４】
【発明の効果】
【００３５】
請求項１の発明によれば、自動車の図形が表示手段に表示され、障害物との距離が最も近いコーナー部を示す最接近表示が接近表示を囲む枠状に表示されるようにしたことにより、障害物に接近している状態を容易に認識することができる。
【００３６】
請求項２の発明によれば、障害物との距離が最も近いコーナー部の最接近表示をすると共に、障害物までの距離を数値で表示することにより、障害物までの具体的な距離を容易に認識することができる。
【００３７】
請求項３の発明によれば、超音波送受信手段が外来の超音波を受信したとき、超音波送受信手段と対応した表示手段のコーナー部の表示により区別可能にしたことにより、外来の超音波による表示であることを認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１における超音波送受信手段の配置を示す構成図である。
【図２】  図１の要部を示す構成図である。
【図３】  実施の形態１の動作を示す説明図である。
【図４】  実施の形態１の動作を示すタイムチャートである。
【図５】  図４の要部を示すタイムチャートである。
【図６】  実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図７】  実施の形態１の動作を示す説明図である。
【図８】  実施の形態１の動作を示す説明図である。
【図９】  実施の形態１の動作を示す説明図である。
【図１０】  実施の形態１の動作を示す説明図である。
【図１１】  実施の形態１の動作を示す説明図である。
【図１２】  実施の形態１の他の適用例を示す説明図である。
【図１３】  従来の自動車用障害物検出装置の配置を示す構成図である。
【図１４】  図１２の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１１  車両、１２〜１５  コーナー部、１６〜１９  超音波送受信手段、
２２  距離検出手段、２７  表示手段、２８  図形、２９〜３２  接近表示、
３３  最接近表示、３４  距離表示。
【図１】
0003734601.tif 000002
【図２】
0003734601.tif 000003
【図３】
0003734601.tif 000004
【図４】
0003734601.tif 000005
【図５】
0003734601.tif 000006
【図６】
0003734601.tif 000007
【図７】
0003734601.tif 000008
【図８】
0003734601.tif 000009
【図９】
0003734601.tif 000010
【図１０】
0003734601.tif 000011
【図１１】
0003734601.tif 000012
【図１２】
0003734601.tif 000013
【図１３】
0003734601.tif 000014
【図１４】
0003734601.tif 000015