JP2002029344A - 車両用の近接警告システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両と隣接する対象領域内で障害物に近接し
ていることを示すシステムを提供する。 【解決手段】 車両と隣接する対象領域内で障害物に近
接していることを示すシステムは、対象領域から一次セ
ンサに入射する電磁放射線の量を示す一次出力を生成す
るように構成された少なくとも１つの一次センサを含ん
でいる。一次センサに入射するバックグラウンド電磁放
射線の量を示す補償出力を発生する装置も配設されてい
る。対象領域に向かって複数の送信機が電磁信号を送信
する。補償モジュールは、補償出力に応答して電磁信号
の送信パワーを変更する。少なくとも１つの一次センサ
に関連付けられた処理モジュールが、この一次出力に応
答して警告信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両安全システム
に関し、特に、車両に隣接する障害物の近接を警告する
近接警告システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に隣接する静止または移動障害物の
存在を検出して運転者に警告するシステムは数多く提案
されている。

【０００３】本発明に最も関連しているのは、信号（一
般に赤外線）を関係領域に向かって送信して反射信号を
分析する能動的な光システムの多数の例である。そのよ
うなシステムの例は、パーク（Ｐａｒｋ）に対する米国
特許第４，８２５，２１１号、ベッグズ（Ｂｅｇｇｓ）
他に対する同第５，１２２，７９６号、および、ジュー
ズ（Ｊｕｄｓ）に対する同第５，４６３，３８４号に記
載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
システムを実際に実施しようとすると、図１〜３を参照
してここで説明されるように、多数の問題に悩まされ
る。図１に、入射放射パワーの関数として一般的なフォ
トダイオードの出力電流を示し、図２に、それに対応す
る感度の変化を示す。直射日光にさらされているときで
さえもフォトダイオードが機能を維持するためには、大
規模なフィルタリング処理を利用して飽和を回避しなく
てはならない。そのようなフィルタリング処理の後でさ
え、高レベルのバックグラウンド放射線下では、フォト
ダイオードの感度は著しく低下する。その結果、有効測
定を可能にするために、伝送信号が高パワーレベルであ
ることが要求される。

【０００５】他方、図３に、これらのシステムで使用す
るのに適した一般的なＬＥＤの光出力と寿命との関係を
示す。高出力での使用は、低出力での使用と比較して、
ＬＥＤの寿命を著しく短縮するようである。したがっ
て、強い照明条件下で機能的あるためにシステムに要求
される高出力は、一般に、送信機要素の早期の故障およ
び非信頼性を招く。

【０００６】既存システムの別の欠点は、車両に隣接す
る明確な領域を完全かつ確実に網羅できないことであ
る。このように、例として、米国特許第５，１２２，７
９６号（Ｂｅｇｇｓ他）では、種々の円形区域を監視す
るが、米国特許第５，４６３，３８４号（Ｊｕｄｓ）で
は、種々の孤立した光線により長方形の領域を照射す
る。後進などの用途では、運転者は、障害物の横方向の
位置とは無関係に、検出光線の「間に」障害物を見落と
す危険なく、車両後部からの任意の範囲内に何らかの障
害物が存在しているかどうかを知る必要がある。前述シ
ステムのどれもが、そのような要件を満足できない。

【０００７】そこで、障害物の近傍度に関して明確な情
報を運転者に提供する方法の必要とされている。あるシ
ステムは、可聴信号の間隔が、障害物までの距離の関数
として変化する可変間隔警告を提供している。しかしな
がら、そのような警告は、主観的な解釈を免れ得ない。

【０００８】したがって、照明状態で効果的に作動でき
るとともに構成要素の寿命を最大限にする、車両用の近
接警告システムが必要である。車両に隣接する明確な領
域を完全かつ確実に網羅する近接警告を提供することも
有利である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両用の近接
警告システムである。本発明の教示によれば、車両近傍
の少なくとも１つの対象領域内での障害物の近接を警告
する近接警告システムであって、（ａ）対象領域の少な
くとも一部分からの放射線を入射するように配置されて
いる一次センサであって、該一次センサへの入射電磁放
射線の量を示す一次出力を生成するように構成されてい
る、少なく１つの一次センサと、（ｂ）一次センサに入
射するバックグラウンド電磁放射線の量を示す補償出力
を発生する手段と、（ｃ）対象領域の少なくとも一部分
に向かって電磁信号を送信するように構成されている少
なくとも１つの送信機と、（ｄ）補償信号を生成する手
段と送信機とに関連付けられ、補償出力に応答して、電
磁信号の送信パワーを変化させる補償信号を発生する補
償モジュールと、（ｅ）少なくとも一次センサと関連付
けられ、一次出力に応答して警告信号を発生する処理モ
ジュールと、を有している近接警告システムが提供され
る。

【００１０】本発明の別の特徴により、送信される電磁
信号は電磁スペクトルの赤外部分の内部にある。

【００１１】本発明の更に別の特徴により、少なくとも
１つの一次センサは、第１の範囲の波長を感知し、補償
出力を発生する手段は、二次センサに入射する第２の範
囲内の波長の電磁放射線の量を示す補償出力を生成する
ように構成された少なくとも１つの二次センサを含み、
送信機は、第１の範囲内であるが第２の範囲外に該当す
る波長で電磁信号を送信するように構成されている。

【００１２】本発明の別の特徴により、第２の範囲は、
実質的に電磁スペクトルの可視部分の内部にある。

【００１３】本発明の更に別の特徴により、少なくとも
１つの一次センサと少なくとも１つの二次センサとの両
方の前方に配置され、電磁スペクトルの赤外部分および
可視部分両方の大部分を実質的にカットするように構成
された放射線フィルタも配設される。

【００１４】本発明の更に別の特徴により、少なくとも
１つの二次センサの各々は、少なくとも１つの一次セン
サの対応するものと隣接して配置されている。

【００１５】本発明の更に別の特徴により、少なくとも
１つの送信機および補償モジュールと関連付けられ、衝
撃係数が５％未満である基礎パルスパワーサプライを生
成するように構成された信号発生器も配設される。

【００１６】本発明の更に別の特徴によれば、少なくと
も１つの送信機と補償モジュールとに関連付けられ、大
きさの異なる少なくとも２種類の対象領域に対応する少
なくとも２種類の関連パワーレベルの間で電磁信号の送
信パワーを交互に変更するように構成され、少なくとも
２種類の関連パワーレベルのうちの最高のものは、各サ
イクルの約２０％未満で発生させる変調器モジュールも
配設される。

【００１７】本発明の教示によれば、仮想直線によって
少なくとも部分的に輪郭が描かれている車両近傍の少な
くとも１つの対象領域内での障害物の近接を警告する近
接警告システムであって、（ａ）動作パワーサプライに
応答して仮想直線に向けて電磁信号を送信する複数の送
信機要素と、（ｂ）仮想直線上に位置する障害物からの
入射反射電磁信号に応答して受信信号を発生する少なく
とも１つのセンサと、を有し、送信機要素および少なく
とも１つのセンサの構成および配置は、任意の動作パワ
ーサプライレベルにおいて、仮想直線の一部に対応する
経路に沿って物体が移動させられるときに、送信電磁信
号の反射の結果として生じる物体表面からの受信信号が
実質的に一定となるようになっているシステムも提供さ
れる。

【００１８】本発明の更に別の特徴によれば、送信機要
素の各々は、最大強度方向からの角度の関数として減少
する送信強度を有しており、送信機要素のうち２つは、
全送信強度が中間角度位置で最小値になると思われるよ
うに最大強度方向を角度的に間隔をあけた状態に配置さ
れており、センサは、最大感度方向からの角度の関数と
して減少する受信感度を有し、最小の全送信強度の中間
角度位置に実質的に位置合わされたその最大感度方向に
整列させられる。

【００１９】本発明の更に別の特徴によれば、送信機要
素の各々は、最大強度方向から強度５０％の方向までの
角度の関数として減少する送信強度を有し、送信機要素
のうち２つは、その５０％強度方向が実質的に整列させ
られるように最大強度方向を角度的に間隔をあけた状態
に配置される。

【００２０】本発明の更に別の特徴によれば、仮想直線
の一部に達する全部の送信機要素からの電磁信号の組合
せ強度が該仮想直線に沿って実質的に一定であるよう
に、送信機要素のうちの対応する１つに対する動作パワ
ーサプライの効果を変更する、送信機要素と関連付けら
れた送信パワー変更子も配設される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら単
なる例として本発明を説明する。

【００２２】本発明は、車両用の近接警告システムであ
る。本発明によるシステムの原理および作用は、図面お
よび添付の説明を参照することによって、より深く理解
されるであろう。

【００２３】本発明の特徴を詳細に記載する前に、本発
明は、バックグラウンド放射線の補償に関して図４〜８
を参照しながら説明され、且つセンサ要素の幾何学的配
置に関して図９〜１１を参照しながら説明される第１の
特徴集合を含むことに注意されたい。各々の特徴集合
は、別個のシステムで独自に使用されうる。しかしなが
ら、好適実施形態において、これらの特徴は、高効率で
信頼性のある近接警告システムを提供するのに特に有利
であるように組合せられる。

【００２４】ここで図面を参照すると、図４は、本発明
の教示に従って製作されて作用する、車両に隣接する少
なくとも１つの対象領域内で障害物に近接したことを警
告するための、近接警告システム（全体を符号１０で示
す）を示している。

【００２５】一般にシステム１０は、対象領域の少なく
とも一部分からの放射線を入射するように配置された少
なくとも１つの一次センサ１２を含んでいる。一次セン
サ１２は、一次センサ１２に入射する電磁放射線の量を
示す一次出力を生成するように構成されている。システ
ム１０は、１次センサ１２に入射するバックグラウンド
電磁放射線の量を示す補償出力を発生する手段も含んで
いる。

【００２６】少なくとも１つの送信機１６は、対象領域
の少なくとも一部分に向かって電磁信号を送信するよう
に構成される。補償モジュール１８は、補償出力に応答
して、送信機１６によって送信される電磁信号の送信パ
ワーを変更する。処理モジュール２０は、一次センサ１
２の一次出力に応答して、警告信号を発生する。

【００２７】本発明は強い照明下での構成要素使用と構
成要素の寿命という相反する考察事項に取り組むもので
あることは、容易に理解されるであろう。具体的には、
測定されたバックグラウンド照明量に基づいて電磁信号
の送信パワーを調整することにより、照明条件により必
要なときに限ってハイパワー送信を利用することができ
る。それ以外のときで、システムに直射日光が当たって
いない場合には比較的に低いパワーが利用され、それに
よって構成要素の寿命を最大限にする。

【００２８】ここで、システム１０の特徴を更に詳細に
考えると、本発明の第１の好適実施形態によれば、補償
出力を発生する手段は、バックグラウンド放射線を測定
するための少なくとも１つの二次センサ１４を含んでい
る。この場合、一次センサ１２は第１の範囲の波長を感
知するように構成されており、一方、二次センサ１４
は、第２の範囲の波長を感知するように構成されてい
る。第１の範囲であるが第２の範囲外である波長で電磁
信号を送信するように送信機１６を構成することによ
り、二次センサ１４は、送信信号を感知しないようにさ
れ、バックグラウンド放射線のみを測定する。

【００２９】測定されたバックグラウンドが、一次セン
サ１２によって測定された波長範囲のバックグラウンド
放射線レベルを確実に示すことを保証するために、第１
および第２の範囲は、スペクトルが比較的に密集した部
分であることが好ましい。好適実施形態の１つにおい
て、送信電磁信号が電磁スペクトルの赤外部分の中にあ
り、二次センサ１４は可視光の強度を測定する。特に、
可視スペクトルの赤色端を選択する光フィルタ（以下に
記載）と組み合わせて利用すると、直射日光の可視光の
測定強度が同時性の近赤外日光の強度を正確に示すこと
がわかっている。

【００３０】一次センサ１２および二次センサ１４の両
方は、対象の波長帯域を感知するタイプのものであれ
ば、市販品であってもよい。一般に、そのようなセンサ
は、適切な予備フィルタリング機構を備えたフォトダイ
オードと、任意の範囲内の入射放射線強度の関数として
電流出力を発生する関連電気回路と、から作られてい
る。しかしながら、放射線強度を示す信号を生成できる
他タイプのセンサを同様に採用してもよい。

【００３１】システム１０が、一次センサ１２と二次セ
ンサ１４との前方に配置される放射線フィルタ２２も含
むことが好ましい。放射線フィルタ２２は、直射日光と
いう条件下でも一次センサ１２の飽和を回避できるよう
に十分に入射放射線のレベルを減少させるように構成さ
れている。このために、フィルタ２２は、電磁スペクト
ルの大部分を実質的にカットするように構成されてい
る。赤外線伝送が利用される場合、フィルタ２２は、反
射信号の受信に不要な、スペクトルの赤外部分の大部分
を実質的にカットすることが好ましい。同様に、可視ス
ペクトルの大部分も実質的にカットされることが好まし
い。ここでは、遮断しようとする波長の入射放射線強度
の少なくとも約９０％、好ましくは約９５％をカットす
ることを表すために「実質的にカットする」という表現
を利用している。また、必要に応じ、使用センサの感度
に応じて第１および／または第２の波長範囲で中度の減
衰（一般的には強度の約４０％〜６０％）を生じるよう
にフィルタ２２を設計してもよい。所要の特性を備えた
放射線フィルタは、アクリルまたはポリカーボネートの
ベースへの選択吸収性染料の混和を、それだけに限らず
に含んでいる公知の技術によって容易に製作できる。

【００３２】一次センサ１２にあたる瞬間バックグラウ
ンド放射線を確実に測定するために、二次センサ１４
は、一次センサ１２の隣に、一般にできり限り近付けて
配置されることが好ましい。以下に記載されるように、
システム１０は、一般に、少なくとも２つの一次センサ
１２を使用している。この場合、対応する二次センサ１
４は、各一次センサ１２に隣接させて配置されることが
好ましく、それによって、各一次センサ１２に現在当た
っている日光を個々に指示することができる。

【００３３】ここで送信機１６について述べることにす
る。送信機１６は一般に、適切な波長（好ましくはスペ
クトルの近赤外範囲内、一般に約８００〜約１０００ｎ
ｍの範囲内）の信号を放出するように設計された発光ダ
イオード（ＬＥＤ）である。本発明の好適実施形態は、
特定の対象領域を包含するために発散レンズを備えた複
数のＬＥＤを使用する。送信機とセンサの両方の具体的
な幾何学的配置構成について、以下に詳しく述べる。

【００３４】送信機１６によって送信される信号は、信
号発生器２４によって生成され、補償モジュール１８
（好ましくは変調器モジュール２６も）によって変更さ
れるベース信号に対応している。信号発生器２４は、衝
撃係数が約５％未満、一般的には約２％程度である基礎
パルスパワーサプライを生成するように構成されてい
る。言い換えると、パルスパワーサプライは、全サイク
ルの約５％（または約２％）程度に相当する総パルス時
間といった持続時間のパルスサイクルから成り、サイク
ルの他の部分は、パワーの無い「デッドタイム」であ
る。例として、これは、１秒あたり約１００個のパルス
を生成し、約２×１０^-4秒という持続時間の各々が基本
周波数の約８個のピークに対応するように切り換えが行
われる、基本周波数約３８ｋＨｚの信号発生器として実
現できる。しかしながら、特定の基本周波数を選択する
ことは重要ではなく、記載実施例から数桁程度変化しう
ることを理解すべきである。そのような低衝撃係数を利
用することは、ＬＥＤの過熱防止の一助となる。

【００３５】ここでは、呈示の便利のために、パワーサ
プライのパルス性について深く言及せずに、送信信号を
発生する基礎パルスパワーサプライの以降の処理につい
て説明するので、注意されたい。また、１秒のサイクル
の約１０％（０．１秒）の時間にわたってパルスパワー
サプライを送信することを、単純に、「１秒サイクルの
１０％の間の送信」と言う。ＬＥＤが実際に送信を行っ
ている総時間は、この百分率と衝撃係数の百分率との積
であることは明らかである。

【００３６】変調器モジュール２６は、電磁信号の送信
パワーを、種々の大きさの対象領域に各々対応してい
る、少なくとも２つ、一般的には３つ以上の相対パワー
レベル間で交互に変調させるように構成されていること
が好ましい。最も高い転送パワーが最も大きな振幅の反
射信号を生じ、その結果、最も遠い距離の物体検出がも
たらされる。最高パワーレベルは、各サイクルの約２０
％未満、一般的には約５％〜約１５％の時間で発生され
ることが好ましい。使用するサイクルの周期は、約１秒
以内であることが好ましい。一般に、サイクルの周期
は、約０．２〜約２秒であり、最も好ましくは約０．５
〜約１秒である。この選択の重要性は、以下に記載の警
告システムの好適実施形態の説明から明らかになるであ
ろう。

【００３７】次に図５を参照すると、信号発生器２４、
補償モジュール１８、変調器モジュール２６、および送
信機１６を含んでいるシステム１０の転送サブシステム
２８の、特に単純かつ効果的な直接電子式実施形態が示
されている。以前に述べたように、送信機１６は、多数
のＬＥＤとして実現されている。ＬＥＤ１６は、専用の
送信パワー変更抵抗器Ｍ１、Ｍｘ等を介して、安定電源
３０と、間接的に大地３２との間に接続されている。信
号発生器２４は、前述の出力形態を備え、接地接続を迅
速に切り換えるトランジスタスイッチＱ４を作動するよ
うに接続される変調器３４として実現されている。Ｑ４
が閉じると、ＬＥＤを通る回路は信号の発生を終了す
る。しかしながら、信号の強度は、対応する抵抗器Ｒ
１、Ｒ２、Ｒ３と各々並列に接続されている別の複数の
トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３の状態に応じて変化す
る。補償モジュール１８は、トランジスタＱ３と抵抗器
Ｒ３を利用して実現されている。補償信号が、センサ上
の直射日光など高レベルのバックグラウンド放射線を示
す場合、トランジスタＱ３は、抵抗器Ｒ３の両端を短絡
して、ＬＥＤ１６からの最大利用可能強度の送信を生じ
させる。バックグラウンド放射線強度が減少すると、Ｑ
３の状態は、低バックグラウンド強度で、抵抗器Ｒ３が
システムが作動する最低値近傍までＬＥＤ強度を減少さ
せるまで、徐々にＬＥＤの強度を減少させるように調整
される。実際には、ほとんどの環境下で、バックグラウ
ンド放射線の作用は、フィルタ２２に直射日光が当たる
場合にのみ、極めて甚大であることが分かっている。そ
の結果、補償モジュールの基本的な実施形態は、Ｑ３を
２つの極端な状態の間で単純に切り換えることであって
もよい。更に精密な実施形態では、補償モジュール１８
は、一般に、補償信号をトランジスタＱ３用の適切な制
御電圧に変換する関数またはルックアップテーブルとし
てのアナログまたはデジタル信号処理装置として、実現
される。

【００３８】パルス発生器３６ａおよび３６ｂと、トラ
ンジスタＱ１およびＱ２と、抵抗器Ｒ１およびＲ２とか
ら構成されている変調器モジュール２６は、信号発生器
２４と補償モジュール１８とによってもたらされるパワ
ーサプライの変動に重ね合わせる低周波数周期変調を実
施する。この場合、３種類の強度レベルを発生させるた
めに２つのトランジスタステージが使用される。ただ
し、所要レベル数に応じてステージの数を増減できるこ
とは簡単に明らかになるであろう。同様に、変動を小さ
くすれば、１つのトランジスタステージを利用すること
によって複数のレベルを生成できるであろ。

【００３９】図示の実施形態では、パルス発生器３６ａ
および３６ｂは、約１〜２Ｈｚの同一周波数で作動する
同期型の方形波パルス発生器である。パルス発生器３６
ａと３６ｂとは、発生パルスの持続時間だけが異なって
いる。ここでは、パルス発生器３６ａがサイクルの１０
％の間パルスを発生するのに対し、パルス発生器３６ｂ
はサイクルの５０％の間にわたってパルスを発生する。

【００４０】このようにして得られる転送信号を図６に
示す。サイクルの最初の１０％では、パルス発生器３６
ａおよび３６ｂの両方ともが高出力を生成し、それによ
ってトランジスタＱ１およびＱ２に抵抗器Ｒ１およびＲ
２の両端を短絡させ、補償モジュール１８によって現時
点で許されている最高強度の送信を生じさせる。最初の
１０％のパルスの後、パルス発生器３６ａはＬＯＷとな
ってトランジスタＱ１を阻止し、そのため、抵抗器Ｒ１
が送信強度を中間相対レベルまで下げる。次に、サイク
ルの次の５０％の間、パルス発生器３６ｂもＬＯＷとな
ってトランジスタＱ２を阻止し、そのため、抵抗器Ｒ２
が送信強度を最低関係レベルまで下げる。

【００４１】再び図５を参照するが、図示のシステムは
どのような大きさの送信機アレイにでも容易に拡大でき
ることに留意されたい。ここに記載されているＬＥＤア
レイは、ＬＥＤｘによって示されるように拡張すること
ができ、各々のＬＥＤは自己の変更抵抗器ＭＸを備えて
いる。また、ＬＥＤの種々のアレイが別々の補償モジュ
ール１８によって制御されるようになっていれば、信号
発生器２４およびパルス発生器３６ａおよび３６ｂの出
力を同時に利用してその他のトランジスタセットを制御
することもできる。

【００４２】次に図７を参照すると、センサ１２および
１４と、フィルタ２２と、処理モジュール２０と、警報
装置４０とを含んでいるシステム１０の受信サブシステ
ム３８の、特に単純かつ効果的な直接電子式実施形態が
示されている。二次センサ１４は、前述のように、補償
モジュール１８にその出力を供給するように接続されて
いる。他方、一次センサ１２の出力は、処理モジュール
２０に渡され、処理モジュール２０では、信号処理を実
施して、対象領域内に障害物が存在することを示す警報
出力を発生させる。

【００４３】特に、この実施形態では、処理モジュール
２０は、受信ＤＣ信号をすべて遮断するためにコンデン
サ４４の前に置かれた増幅器４２を含んでいる。その
後、信号は、信号発生器２４の基本周波数に近い周波数
だけを選択するように調整された帯域フィルタ４６を通
過する。次に、整流器４８で整流した後に、信号は、均
一な無雑音の２進出力を生成するように作用するシュミ
ットトリガ回路５０に送られる。次に、この出力はダイ
オードを介して、基本パルスパワーサプライのパルス間
の時間に近い減衰時間を与えるように選択された接地コ
ンデンサ５１に供給され、それにより、検出ピークを
「維持」して連続信号を発生させる。こうして得られる
出力は、警報装置４０に直接に供給される程度に安定し
ているオンオフ直流電圧である。

【００４４】警報装置４０自体は、任意の従来タイプの
ものであってよい可聴警報を発生する要素を含んでいる
ことが好ましい。それに加え、または、その代わりに、
視覚または触覚通知システムを使用してもよい。また、
警報装置は、複数のセンサによるソース信号発生の基礎
となる、識別可能な警告信号を提供してもよい。種々の
センサが種々の領域に対応しているので、したがって、
システム１０は、障害物がどの領域に存在するか、また
は、どちら側に存在しているかを示すことが出来る。

【００４５】ここで図８を付加的に参照すると、これ
は、システム１０が発生する警告信号の性質およびタイ
ミングを転送信号の形によって直接に判断する、本発明
の特定好適実施形態の特有の特徴である。図５〜７を参
照して本願明細書に記載される例では、警報装置４０作
動中の毎秒のサイクルの比率は、図６に記載の信号形態
の直接の結果として変化するであろう。最大対象領域の
境界に障害物があるとき、各サイクルの最初の１０％の
間に送信される最高レベルの信号のみが、十分な反射強
度を生成して警報信号を発生させる。これにより、１秒
おきに０．１秒の「ブリップ」５２が連続的にもたらさ
れる。次に、障害物が中間の大きさの対象領域に入って
いるときは、障害物を検出して警報信号を生成するの
に、１０％〜５０％の中間強度の送信信号の反射でも十
分に強い。これにより、更に目立つ一連の１／２秒の
「ビープ」５４がもたらされる。最後に、最低レベルの
送信信号でも検出可能な反射が起きるような最も短い対
象領域に障害物入っている場合、警告は連続トーン５６
に切り替わる。

【００４６】そのようなシステムの見事な単純さに加
え、前述の警告通知の形態は非常に有利であることに注
意されたい。これら３タイプの通知の違いは、人間の耳
で即座に明確に同定でき、それにより、公知の警告シス
テムによくある誤解の問題が回避される。

【００４７】また、挿話的に、前述の多様な構成要素の
実施形態ならびに以下に述べるその変更形態は、現時点
では実例としてのみ記載されているものであり排他的な
ものではないことに注意されたい。この点を説明するた
めに、適切なオペレーティングシステム下で作動する適
切なソフトウェアと組み合わせてマイクロコンピュータ
を使用して、１つ以上の信号発生器２４、補償モジュー
ル１８、変調器モジュール２６、および処理モジュール
２０を交換することによって、別の実施形態を容易に実
現できることに注意されたい。各々のモジュールは、一
般に、ＣＰＵによって実行される何らかの不揮発性メモ
リに記憶されている別個のソフトウェアモジュールとし
て実施される。センサ、送信機、および警報装置とのイ
ンタフェースは、当該技術分野で公知の一般的なアナロ
グおよび／またはデジタルインタフェースまたはサンプ
ラを使用して達成される。

【００４８】ここで、送信機およびセンサ要素の配置に
関する第２の特徴の集合について、図９〜１１を参照し
ながら説明する。具体的には、システム１０は、車両に
隣接する仮想直線によって少なくとも部分的に輪郭が描
かれている領域内で障害物に近接していることを警告す
るように構成されることが好ましい。言い換えると、い
ずれか任意の障害物について、障害物が対象領域までの
仮想線を交差するときに、仮想線に沿ったその交差位置
と実質的に関係なく、警告が発せられなくてはならな
い。

【００４９】この特徴は、車両に対する障害物の横位置
と関係なく、車両経路内にいずれか障害物が存在する場
合に警告を要する駐車または後進用途に特に重要であ
る。そのような例では、領域は、車両後方の長方形に近
付けることが好ましい。このとき、参照される仮想直線
は、車両から最も遠い領域の一辺に沿った横線である。

【００５０】一般的に車両幅の中央付近にセンサが配置
されている好適実施例では、直線による境界に沿った均
一な応答を達成することが特に困難である。この場合、
境界からセンサまでの距離は、仮想直線に沿って顕著に
変化する。

【００５１】一般的な言葉で述べると、この条件は、仮
想直線に向かって電磁信号を送信する少なくとも２つの
送信機１６と、仮想直線からの受け取った反射電磁信号
に応答して受信信号を発生される少なくとも１つの一次
センサ１２との組合せを採用することによって満たされ
る。送信機要素１６およびセンサ１２の構成および配置
は、任意の動作パワーサプライレベルにおいて、仮想直
線の一部に対応する経路に沿って物体が移動させられる
ときに、物体表面からの送信電磁信号の反射の結果とし
て生じる受信信号が実質的に一定であるように選択され
る。

【００５２】更に明確に述べると、これは、別々または
組み合わせて使用できる２種類の配置構成によって実現
できる。図９を参照しながら説明される第１のタイプで
は、所望の領域形状に近い輪郭が形成されるように送信
機およびセンサ要素の送信および感度の線図が別々に組
み合わされている。図１０を参照しながら説明される第
２のタイプでは、センサの最大感度方向が、送信強度パ
ターンの最小部を補償するように送信機とセンサの配置
が調整されている。

【００５３】このように、図９には、転送強度輪郭６０
をを各々備えている一対の送信機１６が記載されてい
る。一般に、単純なレンズ付きＬＥＤは、軸最大強度方
向からの角度の関数として減少する送信強度を示す。そ
の最大強度方向を角度的に間隔をあけた状態で送信機１
６を配置することにより、強度輪郭のオーバーラップの
程度を選択して中間位置での所望の全送信強度を生成で
きる。

【００５４】例として、各送信機の送信強度輪郭を、任
意の角度で５０％に減少させる場合、５０％の強度方向
に実質的に調整されるように最大強度方向を角度的に間
隔をあけた状態に送信機１６を配置できる。これによ
り、送信機の軸方向間にほぼ均一な全送信強度輪郭が生
成される。この軸方向間で、送信機から所望領域の境界
までの距離が減少した場合には、送信機をもっと広い角
度に、例えば中間位置においてその４０％強度方向が重
なり合って８０％強度を生成するように重なり合った状
態に配置できることは明白である。逆に、もっと高度な
重ね合わせを利用して、軸方向の間に入る領域のもっと
長い範囲を形成する境界に近付けた送信輪郭を生成する
ことも可能である。

【００５５】すでに述べた通り、この方法では、送信要
素と多数のセンサ要素との両方と組み合わせて使用する
ことによって所望の送信および感度輪郭に近付けること
ができる。本発明で使用される一般的なセンサの感度輪
郭は、送信機のものとほぼ同様であるが、角度の開きは
センサの輪郭の方が大きい。

【００５６】図１０に、軸最大強度方向からの角度の関
数として減少する送信強度輪郭６０を各々備えている一
対の送信機１６を示す。送信機１６は、中間角度位置６
２で総送信強度が最小値（一般に、各送信機の最大強度
の約５０％を超えない程度）になると考えられるように
最大強度方向を角度的に間隔をあけた状態に配置されて
いる。受信感度輪郭６４を備えたセンサ１２は、その最
大感度方向が中間角度位置６２に実質的に整列された状
態に位置合わせされている。この構成では、センサの最
大感度は最低強度送信から反射される信号を受信するよ
うに位置合わせされているが、感度の小さいセンサ方向
では強い反射信号を受信できるように保証される。この
ため、正味効果として、所望の直線境界に沿ってシステ
ム全体感度は一定に近づく。

【００５７】最後に、この実施形態に関し、図１１に、
長方形の対象領域に近づくように配置された送信機１６
のパターンを示す。前述の考察事項に加え、種々の光線
によってカバーされる範囲は、遠い境界線沿って、およ
び、更に明白には、周囲の境界線の方向に、著しく変化
する。対応する光線強度の調整は、各々の送信機要素と
関連する送信パワー変更子を配設し、対応送信機要素に
対する動作パワーサプライの効果を変更することによっ
て実現される。前述の実施形態において、送信パワー変
更子は、図５の変更抵抗器Ｍ１、Ｍｘに相当する。

【００５８】ここで図１２を参照すると、図１２は、本
発明の教示に従って製作されて作用する、車両に隣接す
る少なくとも１つの対象領域内で障害物に近接したこと
を警告する近接警告システム（全体を符号７０で示す）
の第２の実施形態を示す。システム７０はシステム１０
と概ね同様であり、同様の機構にはには同様の参照符号
を付してある。システム７０は、二次センサを落とした
点がシステム１０と異なっている。その代わりに、バッ
クグラウンド放射線のレベルを判定する手段は、一次セ
ンサ１２の出力から直接に所望の測定値をシーケンサモ
ジュール７２として実現されている。

【００５９】前述のように、信号発生器２４からのパワ
ーサプライの衝撃係数は約５％未満であることが好まし
い。その結果、送信が発生していないデッドタイムの割
合が大きくなる。したがって、デッドタイムの期間中の
一次センサ１２の出力は、センサに受信されるバックグ
ラウンド強度レベルを直接に示すものである。

【００６０】シーケンサモジュール７２は、基礎パルス
パワーサプライのパルスと同期して切り換えられるよう
に信号発生器２４に接続されている。一般に、各々のパ
ルスは、新たなセンサ測定値の入力を一時的に遮断する
シーケンサモジュール７２の中の遅延回路を始動させ
る。次に、パワーサプライパルスが終了すると、シーケ
ンサモジュール７２は、現在のセンサ測定値を入力す
る。その後、パワーサプライパルスが終了すると、シー
ケンサモジュール７２は、現在のセンサ測定値を現在の
バックグラウンド放射線レベルを示すものとして入力す
る。

【００６１】上記以外のすべての点に関し、システム７
０の構造と動作は、前述のシステム１０のものからの類
推によって理解できるであろう。

【００６２】前述の説明は、実施例として役立てるため
のものに過ぎず、本発明の精神および範囲内で他の多く
の実施形態が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 入射放射線エネルギーの関数としての、一般
的なフォトダイオードの出力電流を示す図である。

【図２】 入射放射線エネルギーの関数としての、一般
的なフォトダイオードの感度変化を示す図である。

【図３】 一般的なＬＥＤの光出力と寿命との関係を示
す図である。

【図４】本発明の教示により製作されて作動する近接警
告システムのブロック図である。

【図５】図４のシステムから変調送信サブシステムを好
適に実現するための略回路図である。

【図６】図５の変調送信サブシステムによって発生され
た送信信号の概略図である。

【図７】図４のシステムから受信サブシステムを好適に
実現するための概略図である。

【図８】３種類の状況で、図７の変調送信サブシステム
によって発生されたアラーム信号の概略図である。

【図９】一対の送信機またはセンサの送信強度または受
信感度の角度変化の重複を示す平面図である。

【図１０】一対の送信機の強度および間に置かれたセン
サの受信感度の角度変化の重複を示す平面図である。

【図１１】略四角形の領域を総合的に包含するように配
置された送信機パターンの略平面図である。

【図１２】本発明の教示により製作されて作動する近接
警告システムの別実施形態のブロック図である。

【符号の説明】

１０ 近接警告システム １２ 一次センサ １４ 二次センサ １６ 送信機 １８ 補償モジュール ２０ 処理モジュール ２２ 放射線フィルタ ２４ 信号発生器 ２６ 変調器モジュール ２８ 送信サブシステム ３０ 安定電源 ３２ 地面 ３４ 変調器 ３６ａ パルス発生器 ３６ｂ パルス発生器 ３８ 受信サブシステム ４０ 警報装置ｔ ４２ 増幅器 ４４ コンデンサ ４６ 帯域フィルタ ４８ 整流器 ５０ シュミットトリガ回路 ５１ 接地コンデンサ ５２ ０．１秒の「ブリップ」 ５４ １／２秒の「ビープ」 ５６ 連続トーン ６０ 送信強度輪郭 ６２ 中間角度位置 ６４ 受信感度輪郭 ７０ 近接警告システムの第２の実施形態 ７２ シーケンサモジュール

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年８月３日（２０００．８．３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図８】

【図９】

【図３】

【図４】

【図７】

【図１０】

【図１１】

【図５】

【図６】

【図１２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｂ 21/00 Ｇ０１Ｓ 17/88 Ａ (71)出願人 500280478 Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ 274、Ｋａｒｍｉｅｌ 20101、Ｉｓｒａｅｌ Ｆターム(参考） 2G065 AB02 AB04 AB16 AB28 BA09 BB27 BC09 BC14 BC30 BC35 BD06 CA05 CA08 DA15 DA20 5C086 AA54 BA22 CA12 DA08 GA02 5J084 AA01 AB17 AC02 AD03 BA19 BA36 BB20 DA01 DA08 DA09 EA02 EA22 EA33 FA03

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に隣接する少なくとも１つの対象領
   域内で障害物に近接していることを警告する近接警告シ
   ステムであって、 （ａ）前記対象領域の少なくとも一部分からの放射線が
   入射するように配置されており、入射する電磁放射線の
   量を示す一次出力を生成するように構成されている少な
   くとも１つの一次センサと、 （ｂ）前記一次センサに入射するバックグラウンド電磁
   放射線の量を示す補償出力を発生する手段と、 （ｃ）前記対象領域の少なくとも一部分に向かって電磁
   信号を送信するように構成されている少なくとも１つの
   送信機と、 （ｄ）前記補償出力発生手段と前記送信機とに関連付け
   られ、前記補償出力に応答して前記電磁信号の送信パワ
   ーを変化させる補償モジュールと、 （ｅ）少なくとも前記一次センサと関連付けられ、前記
   一次出力に応答して警告信号を発生する処理モジュール
   と、を有しているシステム。
2. 【請求項２】 前記送信電磁信号は、電磁スペクトルの
   赤外部分の範囲内である、請求項１に記載のシステム。
3. 【請求項３】 前記少なくとも１つの一次センサは、第
   １の範囲の波長を感知し、前記補償出力発生手段は、入
   射する第２の範囲内の波長の電磁放射線の量を示す補償
   出力を生成するように構成された少なくとも１つの二次
   センサを含み、前記送信機は、前記第１の範囲内である
   が前記第２の範囲外に該当する波長の電磁信号を送信す
   るように構成されている、請求項１に記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記第２の範囲は、実質的に電磁スペク
   トルの可視部分の範囲内である、請求項３に記載のシス
   テム。
5. 【請求項５】 前記少なくとも１つの一次センサと前記
   少なくとも１つの二次センサとの両方の前方に配置さ
   れ、電磁スペクトルの赤外部分および可視部分両方の大
   部分を実質的にカットするように構成された放射線フィ
   ルタを更に有する、請求項４に記載のシステム。
6. 【請求項６】 前記少なくとも１つの二次センサの各々
   は、前記少なくとも１つの一次センサの対応する一次セ
   ンサに隣接して配置される、請求項３に記載のシステ
   ム。
7. 【請求項７】 前記少なくとも１つの送信機および前記
   補償モジュールに関連付けられ、衝撃係数が５％未満で
   ある基礎パルスパワーサプライを生成するように構成さ
   れた信号発生器を更に有する、請求項１に記載のシステ
   ム。
8. 【請求項８】 前記少なくとも１つの送信機と前記補償
   モジュールに関連付けられ、大きさの異なる少なくとも
   ２種類の対象領域に対応する少なくとも２種類の関連パ
   ワーレベルの間で、前記電磁信号の送信パワーを周期的
   に変更するように構成されており、前記少なくとも２種
   類の関連パワーレベルのうちの最高のものを各サイクル
   の約２０％未満の割合で発生させる変調器モジュールを
   更に有する、請求項１に記載のシステム。
9. 【請求項９】 仮想直線によって少なくとも部分的に輪
   郭が描かれている車両に隣接する対象領域内で障害物に
   近接していることを警告する近接警告システムであっ
   て、 （ａ）動作パワーサプライに応答して前記仮想直線に向
   けて電磁信号を送信する複数の送信機要素と、 （ｂ）前記仮想直線上に位置する障害物からの受信反射
   電磁信号に応答して受信信号を発生する少なくとも１つ
   のセンサと、を有し、前記送信機要素および前記少なく
   とも１つのセンサの構成および配置は、所定の動作パワ
   ーサプライレベルにおいて、仮想線の一部に対応する経
   路に沿って前記物体が移動させられるときに、前記送信
   電磁信号の前期物体表面からの反射の結果として生じる
   前記受信信号が実質的に一定となるようになっているシ
   ステム。
10. 【請求項１０】 前記送信機要素の各々は、最大強度方
    向からの角度の関数として減少する送信強度を有してお
    り、前記送信機要素のうち２つは、全送信強度が中間角
    度位置で最小値をとるように最大強度方向を角度的に間
    隔をあけた状態に配設され、前記センサは、最大感度方
    向からの角度の関数として減少する受信感度を有し、且
    つ、最小の全送信強度の前記中間角度位置に実質的に位
    置合わされたその最大感度方向に整列させられる、請求
    項９に記載のシステム。
11. 【請求項１１】 前記送信機要素の各々は、最大強度方
    向から強度５０％の方向までの角度の関数として減少す
    る送信強度を有し、前記送信機要素のうち２つは、その
    ５０％強度方向が実質的に整列させられるようにその最
    大強度方向を角度的に間隔をあけた状態で配置される、
    請求項９に記載のシステム。
12. 【請求項１２】 前記送信機の各々の関連付けられた送
    信パワー変更子であって、前記変更子の各々は、前記仮
    想線の一部に達するすべての前記送信機要素からの前記
    電磁信号の組合せ強度が、前記仮想線に沿って実質的に
    一定となるように、前記送信機要素のうちの対応する１
    つに対する前記動作パワーサプライの効果を変更する、
    送信パワー変更子を更に有する、請求項９に記載のシス
    テム。