JPH0962999A

JPH0962999A - 車両用障害物検出装置

Info

Publication number: JPH0962999A
Application number: JP7214586A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Harasawa; 毅原沢
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】運転者が表示器のある場所に目を移さなくて
も障害物の接近情報を得ることができる車両用障害物検
出装置を提供する。【解決手段】車両の各コーナーに設けられたセンサ１
０〜１３とこれらのセンサを制御する制御回路１４に加
え、警報のための音声信号を合成する警報音・音声発生
回路１５と、合成された音声信号を変調して電波として
送信するための変調送信回路１６と、電波を送信するア
ンテナ１７とを備える。制御回路１４は、センサ１０〜
１３から得られた情報をもとに警報音・音声発生回路１
５に音声を合成させ、電波として送信する。制御回路１
４は制御線２１を介して車両内ラジオ１９にチューニン
グ信号を送り、車両内ラジオ１９がアンテナ１７から送
信された電波をアンテナ１８で受信して警報音声をスピ
ーカ２０から出力するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の各部に設けられ
た距離測定センサの測定結果に基づいて障害物の接近を
検出し、運転者に警報を発する車両用障害物検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用障害物検出装置は、超音波センサ
ーを利用して車両のコーナー部や車両後方の障害物を検
出し、センサーと障害物との距離及び障害物との距離が
測定されたコーナーの位置を表示灯及びブザーで運転者
に知らせるコーナークリアランスソナーやバックソナー
として知られている。

【０００３】このようなソナーを使用することにより、
狭い場所での切り返し、車庫入れ、後退時の車両の操作
性を向上させることができる。図５は、従来の車両用障
害物検出装置のブロック図である。

【０００４】参照番号５０〜５３で示されるセンサは一
般的には超音波距離測定器であり、超音波を放出すると
ともに、障害物で反射されてきた反射波を受信する超音
波振動子を含んでいる。これらセンサ５０〜５３は車両
のコーナー部分に設置され、障害物の検出及びそれぞれ
のコーナーから障害物までの距離の算出のための測定を
行う。例えば、センサ５０は車両の左前方のコーナー
（ＦＬ）、センサ５１は車両の右前方のコーナー（Ｆ
Ｒ）、センサ５２は車両の左後方（ＲＬ）、センサ５３
は車両の右後方（ＲＲ）にそれぞれ設けられる。

【０００５】制御回路５４は、各センサが超音波を放出
した時から時間を計測し始め、反射波が対応するセンサ
に検出されるまでの時間を測定する。この測定された時
間と超音波の空気中を伝わる速度とから障害物までの距
離を算出する。

【０００６】制御回路５４は、更に、各センサ５０〜５
３毎に距離を測定し、最も障害物からの距離が近いコー
ナーや、障害物に接近する速度等を特定し、表示器５５
に表示するとともに、ブザー５６によって警報音を発す
る。

【０００７】表示器５５は、例えば、車内のインスツル
メントパネルに設けられる表示装置であって、図５に示
されているように、中心に自動車の絵があり、センサ５
０〜５３が設けられているコーナーに対応して表示ラン
プ５７−１〜５７−４が設けられている。

【０００８】すなわち、センサ５０が障害物を検出した
場合にはランプ５７−１が点滅あるいは点灯し、センサ
５１が検出した場合はランプ５７−２、センサ５２が検
出した場合にはランプ５７−３、センサ５３が検出した
場合にはランプ５７−４が点滅あるいは点灯するように
構成されている。

【０００９】ランプ５７−１〜５７−４の点滅の仕方
は、様々に工夫されているが、例えば、障害物までの距
離の大きさに応じて点滅の周期を変化させることが行わ
れている。つまり、障害物が遠くにあるときには、ラン
プ５７−１〜５７−４はゆっくり点滅し、障害物が所定
の距離近づいたら連続して点灯するというように制御さ
れる。

【００１０】ブザー５６は、例えば、４つのコーナーの
内、最も障害物が接近しているコーナーのランプの点滅
に合わせて警報音（例えば、ビープ音）を発する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表示器
５５は運転席前方のインスツルメントパネル等の固定さ
れた位置に設けられるため、運転者が車庫入れ等で車両
の周囲を見回しながら車両操作をする場合に、いちいち
障害物の接近情報を得るためにインスツルメントパネル
等に目を移さなければならず、使用しずらいという側面
を有していた。

【００１２】また、車両用障害物検出装置をオプション
として、車両購入後に取り付ける場合などは、表示器５
５が設けられていないので警報はブザー５６の音だけで
知らされるのみで、障害物の接近状況の情報が充分に得
られないということも生じる可能性があった。

【００１３】従って、本発明の課題は、上記問題点を解
決し、運転者が表示器のある場所に目を移さなくても障
害物の接近情報を得ることができる構成を提供すること
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ブザー
や表示器を設ける代わりに、警報音・音声発生回路、生
成された信号を変調して電波として送出する変調送信回
路及び電波を送出するアンテナを設け、制御回路によっ
て生成された警報信号を音声信号に変換して電波として
送出する。

【００１５】そして、車両内ラジオ等の受信器でこの電
波を受信し、音声を発生するように構成する。また、制
御回路は車両内ラジオのチューニングを自動的に行うよ
うに構成され、前記アンテナから送出された警報音や音
声が車両内ラジオから流れるように構成する。

【００１６】また、本発明の他の側面によれば、警報音
・音声発生回路で合成された警報音や音声を送出するス
ピーカを車室内の適当な場所に設け、これらのスピーカ
から障害物接近の情報を送出するように構成する。

【００１７】

【作用】障害物接近の情報を音声として運転者に知らせ
ることができるので、運転者は、情報を得るために視線
を移動する必要がない。

【００１８】また、この音声を電波として送出し、車両
に設置済のラジオから音声を出力するように構成するこ
とにより、表示器等が実装されていない自動車に障害物
検出装置を車両購入後に取り付けても運転者は障害物の
接近に関する充分な情報をうることができる。

【００１９】また、車室内の各コーナーにスピーカを設
け、これらから警報音や音声を出力することにより、音
声の流れてくる方向によって運転者は障害物が接近して
いるコーナーを知ることができるので、より車両の操作
性向上に寄与する。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の構成図である。
本実施例においては、車両の各コーナーに設けられるセ
ンサ１０〜１３、センサ１０〜１３から得られるデータ
を処理し、警報音や障害物の接近を知らせるための信号
を生成する制御回路１４、制御回路１４からの信号によ
って警報音や音声を合成する警報音・音声発生回路１
５、警報音・音声発生回路１５からの信号を電波で送信
するために変調する変調送信回路１６、変調送信回路１
６で生成された信号を電波として送出するアンテナ１７
及び制御回路１４が車両内ラジオ１９のチューニングを
行うための制御線２１を備えている。

【００２１】更に、警報音及び音声の出力をするための
車両内ラジオ１９及びラジオ１９に付属するアンテナ１
８、スピーカ２０を構成として有する。センサ１０〜１
３は、従来のセンサと同様のものであって、例えば超音
波を利用した距離測定装置である。

【００２２】制御回路１４は、後に詳しく説明するよう
に、これらセンサ１０〜１３から得られたデータをもと
にデータ処理を行い、警報通知をするか否かの判定を
し、通知する場合は警報音・音声発生回路１５にそのた
めの信号を送る。

【００２３】警報音・音声発生回路１５は、制御回路１
４より供給される信号に基づいて、警報音や音声の合成
を行う。音声合成は、人間が発する声の音波波形を再生
するものであり、最近では音声合成ＩＣが提供されてい
るので、これを使用してもよい。あるいは、警報音・音
声発生回路１５を別回路として設けなくても、音声合成
用ソフトウェアを制御回路１４に実行させて音声を合成
してもよい。

【００２４】変調送信回路は、一般的に使用されている
ような信号変調回路でよく、最近では、音声を電波とし
て中継局に送信する携帯電話等が実際に使用されてお
り、このような装置に組み込まれている変調送信回路で
よい。

【００２５】変調送信回路１６から出力される電波は、
アンテナ１７から発信されるが、送信先が同じ車両内の
ラジオ１９であるので、それほど大きな出力は必要とは
されない。

【００２６】アンテナ１７から発信される電波は特定の
周波数で発信され、車両内ラジオ１９のアンテナ１８で
受信されるが、音声がスピーカ２０から発せられるため
には、車両内ラジオ１９のチューニングを行う必要があ
る。

【００２７】図１の実施例においては、制御回路１４か
ら車両内ラジオ１９に信号を送るための制御線２１が接
続されている。制御回路１４はこの制御線２１を通じて
車両内ラジオ１９のチューニングを行うが、このために
は、車両内ラジオ１９にチューニング用の信号を受け入
れる端子が設けられていることが必要である。

【００２８】このチューニング方法は、図１の実施例の
ようなものでなくてもよい。すなわち、障害物検出装置
をオプションで車両に取り付ける場合には、車両内ラジ
オに必ずしもこのような端子が設けられているとは限ら
ないからである。このような場合は、使用者が手動で車
両内ラジオのチューニングを行ってもよい。また、最近
では、ボタンを押すだけで所望の周波数にチューニング
できるラジオもあるので、障害物検出装置が送信する周
波数に設定されたボタンをラジオに設けるのもよい。あ
るいは、リモートコントロールでチューニングができる
ラジオであれば、制御回路１４からラジオのチューニン
グ信号を送出し、リモートコントロールによる自動チュ
ーニングを行ってもよい。このように、チューニングを
行う方法は、それぞれ任意であり、ラジオの種類によっ
て使い分ければよい。特に、これらの場合には、制御線
２１は必要とはされない。

【００２９】また、車両にオーディオのアンプが搭載さ
れている場合には、警報音や音声を有線でアンプに入力
し、音声出力を得ることも考えられる。この場合は、特
に、アンテナ１７から電波を送信する必要はない。この
ような場合も、各自動車に搭載されているラジオあるい
はオーディオステレオ等の装備に合わせて適切に障害物
検出装置を取り付け方を設定すればよい。但し、配線が
余分に必要になるので、取りつけの簡便さからは、なる
べく配線の数を減らすことが望ましい。

【００３０】図２及び図３は、制御回路の制御の流れを
示すフローチャートである。同図において、Ｌ１１〜Ｌ
１４はある時刻ｔ１において、各センサ１０〜１３がそ
れぞれ測定した障害物までの距離である。また、Ｌ２１
〜Ｌ２４は、時刻ｔ１よりも所定の時間だけ後の時刻ｔ
２において、各センサ１０〜１３がそれぞれ測定した障
害物までの距離である。

【００３１】まず、ステップＳ１においてタイマーをス
タートさせる。タイマーにより時間を計測するのは、最
初の測定とその処理に必要な時間及び次の測定とその処
理に必要な時間が一定となるように、それぞれの処理を
行う間の時間を設定しておき、規則的に測定及び警報の
通知を行うためである。

【００３２】ステップＳ２においては、各センサ１０〜
１３を作動させて、各コーナーと障害物との距離の測定
を行う。この距離の測定は、発射した超音波が障害物に
反射されて戻ってくるまでの時間と超音波の速度を掛け
て、２で割ることにより得られる。

【００３３】車両の各コーナーと障害物との距離Ｌ１１
〜Ｌ１４が測定し終わると、ステップＳ３でタイマーが
所定の時間を計数したかが判断され、まだ、所定の時間
経っていない場合にはステップＳ３を繰り返しながら、
所定の時間が経つのを待つ。

【００３４】所定の時間が経ったら、ステップＳ４でタ
イマーをクリアするとともに、再びタイマーをスタート
する。ステップＳ５では、ステップＳ２と同様に各セン
サ１０〜１３を作動させ、障害物までの距離Ｌ２１〜Ｌ
２４を測定する。全てが測定し終わると、ステップＳ６
において、この測定値とステップＳ２で測定した距離Ｌ
１１〜Ｌ１４とを使って、それぞれ以下の計算を行う。

【００３５】ΔＬ１＝Ｌ２１−Ｌ１１、ΔＬ２＝Ｌ２２
−Ｌ１２、ΔＬ３＝Ｌ２３−Ｌ１３、ΔＬ４＝Ｌ２４−
Ｌ１４ここで、例えば、Ｌ１１とＬ２１は車両左前コーナーの
センサ、Ｌ１２とＬ２２は車両右前コーナーのセンサ、
Ｌ１３とＬ２３は車両左後ろコーナーのセンサ、Ｌ１４
とＬ２４は車両右後ろコーナーのセンサがそれぞれ測定
した障害物までの距離である。

【００３６】Ｌ２１〜Ｌ２４は、Ｌ１１〜Ｌ１４が測定
されたのち所定の時間が経過した時の障害物までの距離
であるので、ΔＬ１〜ΔＬ４は所定の時間の間に障害物
が接近したか否かを示す数値となる。例えば、Ｌ１１よ
りもＬ２１の方が数値が小さい場合は、障害物が接近し
ていることを示す。すなわち、ΔＬ１が負の値であった
とすると、ΔＬ１は車両左前コーナーのセンサが測定し
た距離に基づいているので、車両左前コーナーに障害物
が接近していることを示す。

【００３７】ステップＳ７では、Ｌ２１〜Ｌ２４の内、
一番小さいものをＬＡ、二番目に小さいものをＬＢとす
る。ステップＳ８では、ＬＡに対応するΔＬが負か否か
が判断される。すなわち、ＬＡが例えば、Ｌ２１であっ
た場合には、他の車両のコーナーに比べ車両左前のコー
ナーに接近している障害物がもっとも近いことを示して
おり、これに対応するΔＬ、すなわちΔＬ１が負であれ
ば障害物が車両左前のコーナーに接近しつつあることを
示している。

【００３８】従って、ＬＡに対応するΔＬが負であった
場合には、ステップＳ９で最も障害物の迫っているコー
ナーが障害物に接近しつつある旨の警報を行う音声の合
成を行うとともに、車両内ラジオに電波を送って音声出
力し、ステップＳ１０に進む。

【００３９】音声出力の例としては、「ピピッ、左前２
０ｃｍです。」等のように、ＬＡに対応するコーナーの
位置とＬＡの値とを通知する。あるいは、運転者に、よ
り注意を促すために、「・・・接近しています。」や、
「・・・を見てゆっくりバックしてください。」等の音
声を出力するようにしてもよい。

【００４０】ステップＳ８で、ΔＬが負でない場合には
障害物が接近していないので音声による警報を行わずに
ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、ＬＢ、す
なわち二番目に障害物が接近しているコーナーに対し、
対応するΔＬが負であるか否かを判定する。判定の結
果、負であると判断された場合には、このコーナーにも
障害物が接近していることになるので、ステップＳ１１
において音声による警報を発する。

【００４１】ステップＳ１１においては、ステップＳ９
に比べて障害物が接近しているコーナーが、障害物と少
し離れているので、警報を発する音声の内容はやや弱め
のものとするのが適当である。例えば、「ピッ、左前も
注意してください。」等の内容を出力する。但し、出力
する音声の内容は必ずしも弱めの内容にする必要はな
く、ステップＳ１１のようにコーナーの位置及びＬＢの
値等を同様に出力してもよい。

【００４２】ステップＳ１１で音声出力をすると、次に
ステップＳ１２に進む。また、ステップＳ１０におい
て、ＬＢに対応するΔＬが負でなかった場合にもステッ
プＳ８の時と同様の意味でステップＳ１２に進む。

【００４３】ステップＳ１２では、Ｌ２１をＬ１１に、
Ｌ２２をＬ１２に、Ｌ２３をＬ１３に、Ｌ２４をＬ１４
に代入して、次の測定に備える。ステップＳ１３では、
ステップＳ４で時間を計測し始めたタイマーが所定の時
間を計数したか否かが判断され、まだ、計数しおわって
いない場合には、ステップＳ１３を繰り返す。所定の時
間を計数し終わった場合には、ステップＳ４に戻って次
の測定を行う。

【００４４】なお、ステップＳ８とＳ１０においては、
コーナーに障害物が接近している場合のみ警報を発する
構成としたが、接近しているかいないかに係わらず距離
の近いコーナーについて警報を発するようにしてもよ
い。あるいは、Ｌ１１〜Ｌ１４を測定した時刻と、Ｌ２
１〜Ｌ２４を計測した時刻とを記憶しておき、ΔＬ１〜
ΔＬ４のそれぞれを記憶しておいた時刻の差で割ること
により、障害物への接近速度を算出するステップを設
け、警報内容として出力するようにしてもよい。

【００４５】また、図２と図３に示されるフローでは、
障害物との距離が近い２つのコーナーについて警報情報
を出力する構成となっているが、障害物との距離が最も
近いコーナーのみ、あるいは全てのコーナーについて警
報情報を出力するように構成してもよい。その他、様々
の警報情報の出力の仕方が可能である。

【００４６】図４は、本発明の車両用障害物検出装置の
他の実施例である。同図において、図１と同じ構成要素
には同じ参照番号が付してある。本実施例においては、
警報音声を電波で送信し、車両内ラジオから音声出力す
るのではなく、各コーナーに専用のスピーカ４１〜４４
を設けるとともに、制御回路１４からの制御信号によっ
てスピーカ４１〜４４を切り換える信号切替え回路４０
が設けられている。

【００４７】スピーカ４１〜４４は、車室内の四隅に設
けられる。例えば、スピーカ４１は車室内の左前の部分
に設置され、車両の左前コーナーに設けられたセンサ１
０の計測によって得られた警報情報を出力する。同様
に、スピーカ４２はセンサ１１に、スピーカ４３はセン
サ１２に、スピーカ４４はセンサ１３に対応した警報情
報を出力する。

【００４８】スピーカ４１〜４４の切替えは制御回路１
４から出力される信号により、信号切替え回路４０によ
りおこなわれる。例えば、制御回路１４は、図３のステ
ップＳ８においてＬＡが車両左前のセンサ１０から得ら
れた数値である場合には、警報音声生成用の信号を送る
と同時に、信号切替え回路４０に信号を送って、スピー
カ４１を選択させる。警報を通知する音声は、図１の実
施例と同様に警報音・音声発生回路１５で音声合成さ
れ、変調送信回路１６で信号変調されて信号切替え回路
４０に送られてくる。

【００４９】信号変調された音声信号は、制御回路１４
からの信号に基づいて信号切替え回路４０が選択したス
ピーカ４１から出力される。同様に、ＬＡが車両右前の
センサ１１から得られたものである場合にはスピーカ４
２から、車両左後方のセンサ１２の場合にはスピーカ４
３から、車両右後方のセンサ１３の場合にはスピーカ４
４から音声が発せられる。

【００５０】このようにすることによって、運転者は障
害物が接近している方向にあるスピーカから警報音声を
聞くことができるので、直観的に障害物の接近している
方向を認識することができ、狭い場所での切り返し、車
庫入れ、後退時の車両操作性をより向上させることがで
きる。

【００５１】なお、本実施例においては、警報音声を出
力するための専用のスピーカと、これらの切替え回路を
設けた。これにより、４つのスピーカを独立に作動さ
せ、障害物の接近している方向から音声による警報を受
けることができるが、例えば、ステレオが車両に装備さ
れている場合には、ステレオのスピーカと兼用してもよ
い。この場合には、各スピーカを独立に制御することは
できないが、ステレオ形式の音声を合成する等を行うこ
とにより、本実施例に近い効果を得ることができる。同
様に図１の実施例においても、ステレオ形式の音声を生
成し、車両内ステレオから音声を出力させることによ
り、図４の実施例と近い効果を得ることは可能である。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、ブザーや表示器を設け
る代わりに、警報音や警報を通知する音声を合成して電
波として送信し、車両に搭載されているラジオで受信し
て音声出力を得るようにすることで、運転者は狭い場所
での切り返しや車庫入れ、後退時等において、情報を得
るために視線を表示器に移さなくて良いので、車両の操
作性を向上することができる。

【００５３】また、警報音声出力装置として車両に搭載
済のラジオを使用するため、表示器やブザーが必要なく
なり、部品点数を減らすことができるとともに、車両用
障害物検出装置の取り付けの際にコストダウンを図るこ
とができる。

【００５４】更に、制御回路が車両内ラジオのチューニ
ングを自動的に行うように構成することにより、車両用
障害物検出装置の起動とともに音声出力をラジオから得
られるようになるので、使用者がチューニングする手間
が省け、操作性が向上する。

【００５５】あるいは、警報音や音声を送出するスピー
カを車室内の各コーナーに設けることにより、障害物接
近の情報が実際に障害物が接近してくる方向から聞こえ
てくるので、障害物の位置を直観的に受け取りやすく、
操作性の向上につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】図１の実施例における制御回路の動作フローチ
ャート（その１）である。

【図３】図１の実施例における制御回路の動作フローチ
ャート（その２）である。

【図４】本発明のその他の実施例の構成図である。

【図５】従来の車両用障害物検出装置の構成図である。

【符号の説明】

１０、１１、１２、１３、５０、５１、５２、５３
センサ１４、５４制御回路１５警報音・音声発生回路１６変調送信回路１７、１８アンテナ１９車両内ラジオ２０、４１、４２、４３、４４スピーカ２１制御線４０信号切替え回路５５表示器５６ブザー５７−１、５７−２、５７−３、５７−４ランプ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｇ０１Ｓ 15/93

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者に障害物接近の警報通知を行う車
両用障害物検出装置において、障害物の検出を行う障害物検出手段と、該障害物検出手段の検出結果に基づいて障害物の接近状
態を知らせる音声信号を合成し、該音声信号を変調して
電波として送信する警報発生制御手段とを備えることを
特徴とする車両用障害物検出装置。
【請求項２】前記電波を受信し、音声を出力する受信
手段を更に有し、該受信手段から障害物の接近状態を知
らせる音声を出力することにより、警報通知を行うこと
を特徴とする請求項１記載の車両用障害物検出装置。
【請求項３】前記受信手段は車両に搭載されたラジオ
であり、該ラジオは、前記警報発生制御手段が出力する
信号によってチューニングされ、前記電波によって送信
されてきた音声を出力することを特徴とする請求項２記
載の車両用障害物検出装置。
【請求項４】前記障害物検出手段は、超音波を用いた
センサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１つに記載の車両用障害物検出装置。
【請求項５】前記音声信号の合成は、音声合成ＩＣに
よって行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
つに記載の車両用障害物検出装置。
【請求項６】前記音声信号の合成は、音声合成用ソフ
トウェアによって行うことを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１つに記載の車両用障害物検出装置。
【請求項７】運転者に障害物接近の警報通知を行う車
両用障害物検出装置において、障害物の検出を行う障害物検出手段と、該障害物検出手段の検出結果に基づいて障害物の接近状
態を知らせる音声信号を合成する警報発生制御手段と、前記警報発生制御手段によって合成された音声信号を音
声として出力する音声出力手段とを備えることを特徴と
する車両用障害物検出装置。
【請求項８】前記障害物検出手段は、超音波を用いた
センサであることを特徴とする請求項７記載の車両用障
害物検出装置。
【請求項９】前記音声信号の合成は、音声合成ＩＣに
よって行うことを特徴とする請求項７または８記載の車
両用障害物検出装置。
【請求項１０】前記音声信号の合成は、音声合成用ソ
フトウェアによって行うことを特徴とする請求項７また
は８記載の車両用障害物検出装置。
【請求項１１】前記音声出力手段は、運転者に障害物
が接近している方向から前記音声が聞こえるようにする
ことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載
の車両用障害物検出装置。
【請求項１２】前記音声出力手段は、前記障害物検出
手段と一対一に対応したスピーカを有し、該スピーカは
前記障害物検出手段の設置位置と対応した位置に設置さ
れて、それぞれに対応した該障害物検出手段の検出結果
に基づいて合成された音声を出力することを特徴とする
請求項７記載の車両用障害物検出装置。