JPH0635981U - 障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】移動する物体が障害物に接近した場合に、レー
ダの数が少なくても精度良く障害物を検知できる障害物
検知装置を提供する。 【構成】間隔をおいて配置され重複した検知範囲を持つ
複数のレーダ２０ａのトランスヂューサ５₁ およびレー
ダ２０ｂのトランスヂューサ５₂ と、（トランスヂュー
サ５₁ および５₂ から）等間隔で距離段階付けパルスを
発生するパルス発生回路２１及びパルスカウンタ２２
と、距離信号を出力する複数のカウンタ読取回路２３ａ
および２３ｂと、設定した段階付け距離の組み合わせに
よる障害物警報領域を予め記憶している距離情報テーブ
ルに、前記２３ａおよび２３ｂからの距離信号を参照し
判断する領域比較演算回路２４と、領域比較演算回路２
４で前記障害物警報領域にあると判断されたとき警報信
号を発する警報信号処理回路２６とを有している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車など移動する物体が障害物に接近した場合に、その障 害物を検知する障害物検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

空間のある範囲内に障害物がある場合に、それを検知する装置として、例えば マイクロ波、超音波を用いたＣＷ(Continuous Wave) レーダやパルスレーダなど がある。そして自動車が障害物に一定距離まで接近したとき、それを検知し警報 するために、前例のレーダを自動車の外周部に配置した装置が従来より知られて いる。自動車の外周部の一辺はボディ分の長さがあるから、その一辺に対して充 分に広い指向性空中線をもつレーダのトランスヂューサを１つだけ配置しても、 トランスヂューサから斜めに視る障害物については、外周辺から障害物までの距 離を正確に検知することができない。そのような不正確さを是正するために従来 は、狭い指向性空中線をもつトランスヂューサで、外周の一辺が空中線によりカ バーされるだけの数を配置している。

【０００３】 例えば図６に示すように自動車１の後面辺２（または前面辺）の長さｗが150c m 程度であるとし、後面辺２から20〜30cm程度の距離範囲（鎖線で囲まれた範囲 ）にある障害物を検知しようとする。すると指向性空中線の開き角θが 110°で あれば３つのトランスヂューサ３₁・３₂・３₃ を間隔d=50cmに配置する必要がある 。このようにトランスヂューサの数、すなわちレーダの数は、開き角θとカバー しようとする一辺の長さｗにより決まる。そして指向性開き角θは、障害物まで の距離の検知精度により、トランスヂューサを適度に調整することになる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来の装置であると、レーダを多数必要とし、不経済である。自動 車の後面辺又は前面辺は比較的短いからトランスヂューサの数が少なくて済むが 、側面辺はその倍以上（図１長さＬ参照）でそれに応じた数が必要になる。外周 部の全辺に渡って取付けようとすると相当の数になる。

【０００５】 本考案はこのような欠点を解消し、レーダの数が少なくても比較的精度良く障 害物を検知できる障害物検知装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記のような問題点を解決するため本考案の障害物検知装置は、実施例に対応 する図１および図２に示すように、間隔をおいて配置され重複した検知範囲を持 つ複数のレーダ２０ａのトランスヂューサ５₁ およびレーダ２０ｂのトランスヂ ューサ５₂ と、トランスヂューサトランスヂューサ５₁ および５₂ から等間隔で 段階付けした距離の電波の伝搬時間を周期とした距離段階付けパルスを発生する パルス発生回路２１と、トランスヂューサ５₁ および５₂ からのレーダパルスの 送信時点を初期状態として前記距離段階付けパルスを計数するパルスカウンタ２ ２と、各トランスヂューサ５₁ または５₂ について障害物からの反射波を検出し て該反射波の属する前記距離段階付けパルスの前記初期状態からの計数値を読み 取り距離信号を出力する複数のカウンタ読取回路２３ａおよび２３ｂと、設定し た段階付け距離の組み合わせによる障害物警報領域を予め記憶している距離情報 テーブルに、前記複数のカウンタ読取回路２３ａおよび２３ｂからの距離信号を 参照し判断する領域比較演算回路２４と、領域比較演算回路２４で前記障害物警 報領域にあると判断されたとき警報信号を発する警報信号処理回路２６とを有し ている。

【０００７】

【作用】

レーダ２０ａおよびレーダ２０ｂにより検出した障害物１４までの距離を夫々 段階付けし、予め記憶している距離情報テーブルと領域比較演算回路２４で参照 、比較し障害物警報領域に障害物１４があることを判断する。そのためレーダ２ ０ａおよびレーダ２０ｂの重複した検知範囲内にある障害物は正確に検出される ことになる。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案を適用する障害物検知装置に使用されるレーダを自動車１の全周 辺をカバーするように配設したもので、後面辺２の両端にはトランスヂューサ５ ₁ ・５₃ を、右側面辺１０の両端にはトランスヂューサ６₁ ・６₃ を、前面辺１ １の両端にはトランスヂューサ７₁ ・７₃ を、左側面辺１２の両端にはトランス ヂューサ８₁ ・８₃ を夫々取付けてある。自動車１の各外周辺２・１０・１１・ １２から20〜30cm程度の距離範囲（鎖線で囲まれた範囲）にある障害物を検知し ようとするものである。これらのトランスヂューサは指向性が垂直（上下）方向 −45°〜＋45°、水平方向−90°〜＋90°（θ=180°）である。後面辺２を取り 上げて詳しくみると、トランスヂューサ５₁ と５₃ は後面辺２の後方（トランス ヂューサ５₁ と５₃ との間の範囲）で検知範囲が重複している。この範囲に障害 物が存在すると、トランスヂューサ５₁ と５₃ には反射波が検知される。なおト ランスヂューサの上下方向の指向性は−45°〜＋45°に限られることなく地上か らトランスヂューサの取付け位置までの高さ等を考慮して適宜変更してもよい。

【０００９】 このように配置されたトランスヂューサ５₁ を備えた第１レーダ２０ａとトラ ンスヂューサ５₃ を備えた第２レーダ２０ｂの出力信号は図２に示す回路により 信号処理される。同図で２１はパルス発生回路、２２はパルスカウンタ、２３ａ ・２３ｂはアンドゲート、２４は領域比較演算回路、２６は警報信号処理回路で ある。これらの回路の動作を図３に示すタイムチャートを参照しながら説明する 。回路が動作中はパルス発生回路２１から恒常的にパルス信号Ｐが発生する。パ ルスカウンタ２２は初期状態０からカウントを始めると同時にレーダ２０ａと２ ０ｂに測距開始信号を送り、最大範囲の状態９までカウントアップして一巡する 。障害物１４はトランスヂューサ５₃ よりトランスヂューサ５₁ に近い位置にあ るから（図５参照）、第１レーダ２０ａから先に障害物１４を検知して距離信号 Ｓａが出る。その距離信号Ｓａはカウンタ読取回路２３ａに入力し、パルスカウ ンタ２２が初期状態０からカウントを開始して障害物１４までの距離に比例した 分だけパルスをカウントしたときにカウンタ読取回路２３ａから段階付けされて 距離信号Ｄａが出る。したがってパルスカウンタ２２が状態４のときに段階距離 信号Ｄａが領域演算回路２４に入力することになる。遅れて第２レーダ２０ｂも 障害物１４を検知して距離信号Ｓｂが出る。距離信号Ｓｂによりカウンタ読取回 路２３ｂから段階距離信号Ｄｂが出る。すなわちパルスカウンタ２２が状態６の ときに、段階距離信号Ｄｂが領域演算回路２４に入力する。

【００１０】 一方、領域演算回路２４のＲＯＭ（リードオンリーメモリ）エリアには、図４ の説明図に示すような段階付けされた距離情報テーブルが記憶されている。この 情報テーブルの構成を図５に示す検知されるべき段階距離線ａ０・ａ１・ａ２・ ・・とｂ０・ｂ１・ｂ２・・・を参照しながら説明する。段階距離線ａ０・ａ１ ・ａ２・・・はトランスヂューサ５₁ で検知された距離信号を図２に示す回路で 段階付けしたときの曲線で、トランスヂューサ５₁ を中心とする同心円になる。 段階曲線ｂ０・ｂ１・ｂ２・・・はトランスヂューサ５₃ で検知された距離信号 を同じように段階付けしたときの曲線で、トランスヂューサ５₃ を中心とする同 心円になる。距離線ａ０・ａ１・ａ２・・・とｂ０・ｂ１・ｂ２・・・との交点 が、障害物を検知すべき範囲である鎖線の範囲と略近いかあるいはそれより内側 にある点を、図４の〇印にしてある。すなわち図４の〇印に含まれる範囲は図５ の二重線で示す鋸歯状の曲線より自動車１寄りになる。

【００１１】 このようにＲＯＭに記憶されている段階距離情報テーブルが随時呼び出され、 領域比較演算回路２４に入力した段階距離信号Ｄａ・Ｄｂと比較演算される。段 階距離信号Ｄａ・Ｄｂが段階距離情報テーブルのデータと一致するときは、演算 回路２４から警報信号がでる。図５に示した例では、段階曲線ａ４と段階曲線ｂ ６の内側に障害物１４があり、段階距離信号ＤａとＤｂは夫々数値４と数値６で ある。これらの数値は段階距離情報テーブルの◎に該当するから、警報信号がで る。その警報信号は警報信号処理回路２６に入る。回路２６では、ランプ点灯や ブザー発信など適当な警告手段（不図示）に適合する出力をするために信号処理 をする。

【００１２】 左右側面辺１２・１０の長さは、前後面辺の長さの倍以上長いが、同じように 夫々の辺につき２つずつのレーダでカバーできる。その場合には各レーダのトラ ンスヂューサ６₁ と６₃ （またはトランスヂューサ８₁ と８₃ ）の間隔が長くな るから、それに応じて領域比較演算回路２４のＲＯＭに記憶されている段階距離 情報テーブルを範囲の広いものにすればよい。

【００１３】 なお検知精度を上げるには、段階付けのためのパルスＰの周波数を高いものに し、段階距離情報テーブルを細分すればよい。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の障害物検知装置によれば、複数のトランスヂュー サを結ぶ辺から障害物がある領域までの距離を演算し検知することができるから 、その辺が長い場合でも少ない数のレーダでカバーができるようになる。したが って長い辺に対する障害物を検知しようとする場合でも極めて経済的にできる。 しかも精度の高い検知が素早い応答で可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用する障害物検知装置の使用状態の
実施例を示す図である。

【図２】本考案を適用する障害物検知装置の実施例の回
路ブロック図である。

【図３】本考案を適用する実施例の回路のタイミングチ
ャート図である。

【図４】本考案を適用する階距離情報テーブルの説明図
である。

【図５】本考案を適用する検知例の詳細を示す図であ
る。

【図６】従来の検知例を示す図である。

【符号の説明】

１は自動車、２は後面辺、５₁ ・５₃ ・６₁ ・６₃ ・７
₁ ・７₃ ・８₁ ・８₃はトランスヂューサ、１０は右側
面辺、１１は前面辺、１２は左側面辺、２０ａ・２０ｂ
はレーダ、２１はパルス発生回路、２２はパルスカウン
タ、23ａ・23ｂはカウンタ読取回路、２４は領域比較演
算回路、２６は警報信号処理回路、ａ０・ａ１・ａ２は
段階距離線、ｂ０・ｂ１・ｂ２は段階距離線、Ｐはパル
ス信号、Ｓａ・Ｓｂは距離信号、Ｄａ・Ｄｂは段階距離
信号である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隔をおいて配置され重複した検知範
   囲を持つ複数のレーダのトランスヂューサと、 該トランスヂューサから等間隔で段階付けした距離の電
   波の伝搬時間を周期とした距離段階付けパルスを発生す
   るパルス発生回路と、 前記トランスヂューサからのレーダパルスの送信時点を
   初期状態として前記距離段階付けパルスを計数するパル
   スカウンタと、 前記各トランスヂューサについて障害物からの反射波を
   検出して該反射波の属する前記距離段階付けパルスの前
   記初期状態からの計数値を読み取り距離信号を出力する
   複数のカウンタ読取回路と、 設定した段階付け距離の組み合わせによる障害物警報領
   域を予め記憶している距離情報テーブルに、前記複数の
   カウンタ読取回路からの距離信号を参照し判断する領域
   比較演算回路と該領域比較演算回路で前記障害物警報領
   域にあると判断されたとき警報信号を発する警報信号処
   理回路とを有することを特徴とする障害物検査装置。