JP3956252B2

JP3956252B2 - Obstacle detection device and obstacle detection method

Info

Publication number: JP3956252B2
Application number: JP10659098A
Authority: JP
Inventors: 卓爾岡; 司原田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2018-04-16
Also published as: JPH11304919A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、超音波等を用いて、車両等の物体の周囲に存在する障害物の有無や位置を検出する障害物検出装置及び障害物の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、代表的な車両である自動車のうち、一部の自動車においては、その自動車の車庫入れ、或いは縦列駐車等を行うのに際して周囲の障害物に接触することを防止すべく、障害物の有無や位置を検出可能な障害物検出装置を備えるものがある。このような障害物検出装置においては、一般に、障害物の有無や位置を検出する手段として超音波を使用したトランスデューサが用いられている。
【０００３】
また、例えば特開平８−３０１０２９号には、２つの超音波センサ（トランスデューサ）が形成する検出範囲を重複させることによって３つの検出範囲を形成し、これにより障害物を検出する際の分解能を向上する手法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記２つの超音波センサを利用する従来例においては、検出可能な領域が３つであり、例えば縦列駐車等のように狭い領域内で車両を操作しなければならないとき等には、十分な分解能であるとは言えない。
【０００５】
そこで本発明は、少ないトランスデューサにより、高精度に障害物を検出する障害物検出装置及び障害物の検出方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る障害物検出装置は、以下の構成を特徴とする。
【０００７】
即ち、請求項１は、少なくとも２つのトランスデューサの検出領域により、２つの非重複領域とそれら２つの非重複領域に挟まれる１つの重複領域とを形成し、それらの領域内に存在する障害物の有無及び位置を検出する検出手段を備える障害物検出装置であって、前記２つのトランスデューサのうち、少なくとも第１のトランスデューサの検出範囲における送信有効範囲と受信有効範囲とは異なっており、前記重複領域は、前記第１のトランスデューサの送信有効範囲と受信有効範囲とに含まれる第１の重複領域と、その送信有効範囲または受信有効範囲の何れか一方に含まれる第２の重複領域とを構成しており、且つそれら第１及び第２の重複領域は、第２のトランスデューサの検出領域に含まれるとき、前記検出手段は、前記２つの非重複領域、並びに前記第１及び第２の重複領域の４つの領域のうち何れの領域内に障害物が存在するかを検出することを特徴とする。
これにより、２つのトランスデューサによって４つの領域を形成し、その領域内の障害物を高精度に検出する。
【０００８】
また、請求項２として、更に、前記第２のトランスデューサの検出範囲における送信有効範囲と受信有効範囲とが異なっており、前記第１の重複領域は、前記第２のトランスデューサの送信有効範囲と受信有効範囲とに含まれる第３の重複領域と、その送信有効範囲または受信有効範囲の何れか一方に含まれる第４の重複領域とを構成しているとき、前記検出手段は、前記２つの非重複領域、前記第２から第４の重複領域の５つの領域のうち何れの領域内に障害物が存在するかを検出することを特徴とする。これにより、２つのトランスデューサによって５つの領域を形成し、その領域内の障害物を高精度に検出する。
【０００９】
尚、上記の構成を備える障害物検出装置において、前記第１及び第２のトランスデューサが、例えば超音波式の場合には、その送信有効範囲と受信有効範囲とは異なっており、送信有効範囲は受信有効範囲より小さい（請求項９）。
【００１０】
また、更に、前記検出手段によって検出した障害物が、前記４つまたは５つの領域のうち何れの領域内に存在するかを識別可能に報知する報知手段を備え（請求項３）、
好ましくは、前記報知手段は表示手段であって、その表示手段は、前記検出した障害物が存在する領域を表わす表示パターンを表示するとき、その表示パターンと共に、該障害物の存在する領域に対して前記４つまたは５つの領域の反中央側に位置する他の領域がある場合には当該他の領域を表わす表示パターンをも表示するとよい（請求項４）。
これにより、その時点では検出できない他の障害物や、複数の領域に渡って存在するかもしれない大きな障害物をユーザに認識させる。
【００１１】
また、好ましくは、前記２つのトランスデューサは、それぞれ送信機構と受信機構とを備えており、前記検出手段は、該送信機構による送信波の送信タイミングをずらして送信させ、それら送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の受信は、該受信機構の両方に行わせることを特徴とする（請求項５）。
これにより、上記の４つまたは５つの領域を効率よく検出する。
【００１２】
このとき、前記検出手段は、少なくとも前記第１のトランスデューサの送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の一部を、前記第１及び第２のトランスデューサが受信したとき、前記第１の重複領域に障害物が存在すると判断すればよい（請求項６）。
【００１３】
また、請求項７として、前記２つのトランスデューサは、前記非重複領域と重複領域との２つの境界線が、車両側方の近傍であって、その車両側方に平行な線の延長線上と、前記車両前端及び／または後端の近傍であって、その車両前端及び／または後端に平行な線の延長線上とに位置するように、所定の開角をなして車両のコーナに近接配置されているとよい。
これにより、運転操作に必要な情報を、ドライバの車両感覚に合った形態で提供する。
【００１４】
また、請求項８として、前記２つのトランスデューサは、前記第２の重複領域と第３の重複領域との境界線が、前記車両側方の近傍であって、その車両側方に平行な線の延長線上に位置するように、前記第３の重複領域と第４の重複領域との境界線が、前記車両前端及び／または後端の近傍であって、その車両前端及び／または後端に平行な線の延長線上に位置するように、所定の開角をなして車両のコーナに近接配置されているとよい。
これにより、運転操作に必要な情報を、ドライバの車両感覚に合った形態で提供する。
【００１５】
または、上記の目的を達成するため、本発明に係る障害物の検出方法は、以下の構成を特徴とする。
【００１６】
即ち、請求項１０は、少なくとも２つのトランスデューサの検出領域により、２つの非重複領域とそれら２つの非重複領域に挟まれる１つの重複領域とを形成し、それらの領域内に存在する障害物の有無及び位置を検出する障害物の検出方法であって、前記２つのトランスデューサのうち、少なくとも第１のトランスデューサの検出範囲における送信有効範囲と受信有効範囲とは異なっており、前記重複領域は、前記第１のトランスデューサの送信有効範囲と受信有効範囲とに含まれる第１の重複領域と、その送信有効範囲または受信有効範囲の何れか一方に含まれる第２の重複領域とを構成しており、且つそれら第１及び第２の重複領域は、第２のトランスデューサの検出領域に含まれるとき、前記２つのトランスデューサによる送信波の送信タイミングをずらして送信し、それら送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の受信は、それらトランスデューサの両方で行うことにより、前記２つの非重複領域、並びに前記第１及び第２の重複領域の４つの領域のうち何れの領域内に障害物が存在するかを検出することを特徴とする。
これにより、２つのトランスデューサによって４つの領域を形成し、その領域内の障害物を高精度に検出する。
【００１７】
また、請求項１１は、更に、前記第２のトランスデューサの検出範囲における送信有効範囲と受信有効範囲とが異なっており、前記第１の重複領域は、前記第２のトランスデューサの送信有効範囲と受信有効範囲とに含まれる第３の重複領域と、その送信有効範囲または受信有効範囲の何れか一方に含まれる第４の重複領域とを構成しているとき、前記２つのトランスデューサによる送信波の送信タイミングをずらして送信し、それら送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の受信は、それらトランスデューサの両方で行うことにより、前記２つの非重複領域、前記第２から第４の重複領域の５つの領域のうち何れの領域内に障害物が存在するかを検出することを特徴とする。
これにより、２つのトランスデューサによって５つの領域を形成し、その領域内の障害物を高精度に検出する。
【００１８】
また、上記の方法において、少なくとも前記第１のトランスデューサの送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の一部を、前記第１及び第２のトランスデューサが受信したときには、前記第１の重複領域に障害物が存在すると判断すればよい（請求項１２）。
【００１９】
好ましくは、前記障害物の検出方法において、更に、前記第１及び第２のトランスデューサの送信有効範囲は、受信有効範囲より小さくされており、前記２つのトランスデューサを、所定の開角をなして予め近接配置し、前記第１及び第２のトランスデューサの送信有効範囲のうち、それらトランスデューサ側の略半分の範囲を用いるとよい（請求項１３）。
これにより、２つのトランスデューサの検出範囲を略扇型に形成し、ユーザによる認識を容易にする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る障害物検出装置を、代表的な車両である自動車に適用した実施形態として、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
［第１の実施形態］
＜ハードウエア＞
はじめに、本実施形態における障害物検出装置のハードウエアの構成について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態としての障害物検出装置の構成を示すブロック図である。
【００２３】
同図において、１は、超音波の発信（以下、便宜上送信と称する）と受信とを行う検出ユニットである。この検出ユニット１には、２つのトランスデューサＴｒ１及びＴｒ２が設けられており、それぞれのトランスデューサには、所定の超音波を送信する送信モジュールと、外部からの超音波を受信する受信モジュールとが設けられている。本実施形態に係る障害物検出装置は、図６に示すように、４つの検出ユニット１を備える。
【００２４】
８は、４つの検出ユニット１とコントローラ２との入出力信号の切り替えを行うマルチプレクサ回路である。９は、マルチプレクサ回路８が出力する検出信号を増幅し、その増幅した信号に所定のフィルタをかけると共に、コントローラ１から出力される信号に対しては増幅を行うフィルタ・アンプ回路である。１０は、フィルタ・アンプ回路９が出力する信号を所定の基準電圧と比較するコンパレータである。
【００２５】
３は、自動車の車速を検出する車速センサである。４は、自動車のシフト（変速）ポジションを検出するシフトポジションセンサである。５は、自動車の前輪の操舵角度を検出する舵角センサである。６は、当該障害物検出装置が検出した結果を、ドライバに画像によって報知する表示器である。そして、７は、当該障害物検出装置が検出した結果を、ドライバに警報音によって報知するブザー（チャイムを含む）である（尚、音声出力装置であってもよいことは言うまでもない）。
【００２６】
コントローラ２は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、そして車速センサ３等の出力信号や表示器６への入力信号をインタフェースする不図示の入出力インタフェース等を備えている。ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２２を各種データの一時記憶エリア、ワークエリアとして使用しながら、予めＲＯＭ２３に記憶されている、後述する障害物検出・判定処理プログラム等に従って、本実施形態における障害物検出装置の動作を、後述の如く制御する。
【００２７】
次に、検出ユニット１の構成について、図２から図８を参照して説明する。検出ユニット１は、図３の正面図、図４の上面図、そして図５の背面図に示すような形状を有する。Ｔｒ１及びＴｒ２は、同図に示すように、一例として７０度の開角をなして隣接配置されている。Ｔｒ１及びＴｒ２の配置角度は、個々のトランスデューサが発信する超音波の覆角（本実施形態では１２０度程度）、そして後述する２つのトランスデューサの送受信エリアの重複領域の設定の仕方等によって決定されるものであり、７０度に限られるものではない。このような形状を有する検出ユニット１が、図６に示すように、自動車１１の４つのコーナに設けられ、それぞれの検出ユニット１は、自動車１１のコーナの周辺に送受信エリア１２を形成する。
【００２８】
図２は、本発明の第１の実施形態における検出ユニット内のトランスデューサが形成する送受信エリアを説明する図である。尚、同図においては、説明の便宜上、Ｔｒ１及びＴｒ２を、並行に隣接させて表現している。尚、実際の送受信エリア１２は、例えば、後述する図２３のような形状を有する。
【００２９】
Ｔｒ１は、Ｔｒ１が出力する所定の超音波に対する反射波の一部（以下、便宜上単に反射波という）を、そのＴｒ１自身が受信可能な、同図に細線の実線で示す受信有効領域と、Ｔｒ１についての反射波に限らず何らかの超音波を外部より受信可能な、同図に細線の破線で示す送信有効領域とを有する。同様に、Ｔｒ２は、同図に太線の実線で示す受信有効領域と、同図に太線の破線で示す送信有効領域とを有する。尚、Ｔｒ１とＴｒ２とは、後述するように送信タイミングが異なる。
【００３０】
このような送信及び受信有効領域を有するＴｒ１及びＴｒ２は、図３から図５に示したように検出ユニット１の内部で隣接して配置されているため、これらの領域は５つの領域（エリア１からエリア５）を形成する。ここで、これらの５つの領域について説明する。
【００３１】
エリア１：Ｔｒ１が超音波を送信したとき、その超音波の反射波を、Ｔｒ１によってのみ受信可能な領域であって、Ｔｒ２が超音波を送信したときには、その超音波の反射波を、Ｔｒ１は受信できない領域である。
【００３２】
エリア２：Ｔｒ１が超音波を送信したとき、その超音波の反射波を、Ｔｒ１及びＴｒ２によって計測可能な領域であって、Ｔｒ２が超音波を送信したときには、その超音波の反射波を、Ｔｒ１は受信できない領域である。
【００３３】
エリア３：Ｔｒ１が超音波を送信したとき、その超音波の反射波を、Ｔｒ１及びＴｒ２によって計測可能な領域であって、Ｔｒ２が超音波を送信したときにも、その超音波の反射波を、Ｔｒ１及びＴｒ２によって計測可能な領域である。
【００３４】
エリア４：Ｔｒ２が超音波を送信したとき、その超音波の反射波を、Ｔｒ１及びＴｒ２によって計測可能な領域であって、Ｔｒ１が超音波を送信したときには、その超音波の反射波を、Ｔｒ２は受信できない領域である。
【００３５】
エリア５：Ｔｒ２が超音波を送信したとき、その超音波の反射波を、Ｔｒ２によってのみ受信可能な領域であって、Ｔｒ１が超音波を送信したときには、その超音波の反射波を、Ｔｒ２は受信できない領域である。
【００３６】
また、本実施形態に係る障害物検出装置は、上述した５つの領域において、図７に示す斜線部分ように、Ｔｒ１及びＴｒ２の送信有効領域の半分程度の領域を障害物の検出に使用し、これにより、図８に概略的な形状で示すように、自動車１１のコーナの周辺に、上記のエリア１からエリア５からなる扇型の送受信エリア１２を形成する（尚、一例としてフロント右側のコーナの送受信エリアだけを示している）。
【００３７】
尚、本実施形態では、この障害物検出に使用する領域は、車庫入れや縦列駐車を行う際の障害物を検出するという観点から、例えばＴｒ１及びＴｒ２の前方０．７５ｍ程度としているが、より遠方の障害物を検出する場合には、トランスデューサから送出する超音波の出力を大きくすればよいことは言うまでもない。
【００３８】
＜ソフトウエア＞
コントローラ２のＣＰＵ２１が、予めＲＯＭ２３に記憶されているプログラムに従って実行するところの、障害物検出・判定処理について図９から図１２を参照して説明する。この障害物検出・判定処理は、運転者がイグニッションキースイッチをオンすることにより開始される。
【００３９】
図９は、本発明の第１の実施形態における障害物検出・判定処理を示すフローチャートである。同図において、
ステップＳ１，ステップＳ２：ＣＰＵ２１は、内部のバッファやカウンタ等を所定の状態に初期化し（ステップＳ１）、所定時間割り込み待ちを行う（ステップＳ２）。
【００４０】
ステップＳ３，ステップＳ４：ＣＰＵ２１は、車速センサ３の出力信号に基づいて現在の自動車１１の車速を検出し（ステップＳ３）、その検出した車速が所定の車速より遅いか否かを判断する（ステップＳ４）。
【００４１】
ステップＳ５：ステップＳ４の判断においてＮＯ（所定の速度より速い）のとき、ＣＰＵ２１は、現時点では障害物検出・判定処理を行う必要が無いと判断して、表示器６の表示及びブザー７の警報をオフにする。
【００４２】
ステップＳ６，ステップＳ７：ステップＳ４の判断においてＹＥＳ（所定の速度より遅い）のとき、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７の障害物検出処理により、自動車１１が備える全てのトランスデューサについて最新の計測値を得られたか否かを判断し（ステップＳ６）、その判断がＮＯ（今回車速が所定の速度より遅くなった時点から、全てのトランスデューサについて最新の計測値を検出する途中）のときには、後述する障害物検出処理を行う（ステップＳ７）。
【００４３】
ステップＳ８：ステップＳ６の判断においてＹＥＳ（今回車速が所定の速度より遅くなった時点から、全てのトランスデューサについて最新の計測値を検出完了）のとき、ＣＰＵ２１は、後述する障害物判定処理を行う（ステップＳ８）。
尚、上述した図９のステップＳ７及びステップＳ８では、４つのコーナのそれぞれの検出ユニット１について障害物検出処理と判定処理を行ったが、例えば、シフトポジションセンサ４の出力信号によって自動車１１の進行方向を検出し、そして、舵角センサ５の出力信号によって自動車１１の操舵角度を検出し、その検出した進行方向及び操舵角度に応じて、４つのコーナの検出ユニット１の一部だけを処理対象とすることによって計測時間を短縮し、これによりドライバへの警報を迅速に行い、且つコントローラ２の負荷を軽減してもよいことは言うまでもない。
【００４４】
図１０は、本発明の第１の実施形態における障害物検出処理を示すフローチャートであり、この処理は、検出ユニット１毎に行われる。同図において、
ステップＳ７１，ステップＳ７２：ＣＰＵ２１は、Ｔｒ１から超音波を送信し（ステップＳ７１）、その超音波の反射波をＴｒ１及びＴｒ２によって受信する（ステップＳ７２）。ここで、ステップＳ７２において、Ｔｒ１から送信した超音波の反射波をＴｒ１で受信することによって計測された距離を「受信距離Ｒ１１」とする。また、Ｔｒ１から送信した超音波の反射波をＴｒ２で受信することによって計測された距離を「受信距離Ｒ１２」とする。このとき、反射波は検出できない場合が有ることは言うまでもない。
【００４５】
ステップＳ７３，ステップＳ７４：ＣＰＵ２１は、Ｔｒ２から超音波を送信し（ステップＳ７３）、その超音波の反射波をＴｒ１及びＴｒ２によって受信する（ステップＳ７４）。ここで、ステップＳ７４において、Ｔｒ２から送信した超音波の反射波をＴｒ２で受信することによって計測された距離を「受信距離Ｒ２２」とする。また、Ｔｒ２から送信した超音波の反射波をＴｒ１で受信することによって計測された距離を「受信距離Ｒ２１」とする。このとき、反射波は検出できない場合が有ることは言うまでもない。
【００４６】
ステップＳ７５：ＣＰＵ２１は、ステップＳ７２及びステップＳ７４で計測した受信距離Ｒ１１，１２，２１，そして２２の４種類の距離に基づいて、一般的な方法を用いて、自動車１１から障害物までの距離と位置とを算出する。ここで、位置とは、自動車１１を基準とした障害物の存在位置である。
【００４７】
ステップＳ７６：ＣＰＵ２１は、ステップＳ７２及びステップＳ７４の検出状況に従って、表示器６への表示パターンを決定し、その決定したパターンを表示器６に表示する。
【００４８】
ステップＳ７６における表示パターンの決定方法については、ステップＳ７６の表に示すように、「受信距離Ｒ１１」等の検出状況と、その検出状況に応じた表示パターンを、ルックアップテーブルとして予めＲＯＭ２３等に登録しておけばよい。ここで、ステップＳ７６に示す表示パターンの組み合わせ表について説明すれば、ステップＳ７２及びステップＳ７４において、
「受信距離Ｒ１１」だけを検出したとき：障害物は、図８に示すエリア１に存在するため、エリア１を表わす表示パターンを点灯させる。
【００４９】
「受信距離Ｒ１１」と「受信距離Ｒ１２」だけを検出したとき：検出結果としては、障害物が図８に示すエリア２に存在することになるが、実際にはエリア１にも障害物が存在することも予想されるため、エリア１及び２を表わす表示パターンを点灯させる。
【００５０】
「受信距離Ｒ１１」から「受信距離Ｒ２２」の全てを検出したとき：検出結果としては、障害物が図８に示すエリア３に存在することになるが、実際にはエリア３の左右の各エリアにも障害物が存在することも予想されるため、エリア１からエリア５までを表わす表示パターンを点灯させる。
【００５１】
「受信距離Ｒ２２」と「受信距離Ｒ２１」だけを検出したとき：検出結果としては、障害物が図８に示すエリア４に存在することになるが、実際にはエリア５にも障害物が存在することも予想されるため、エリア４及び５を表わす表示パターンを点灯させる。
【００５２】
「受信距離Ｒ２２」だけを検出したとき：障害物は、図８に示すエリア５に存在するため、エリア５を表わす表示パターンを点灯させる。
【００５３】
このように、本実施形態では、検出した障害物の位置が５つのエリアの中心に有るときほど、複数のエリアを同時に点灯させる。これにより、検出した障害物が存在するエリアの左右のエリアに、検出が不可能な他の障害物（大きな障害物が複数のエリアに渡って存在する場合を含む）が存在することを考慮に入れた報知（表示）をドライバに対して行えるため、車庫入れ等の運転操作に対するドライバへの精神的な負担を軽減することができる。
【００５４】
図１２は、本発明の第１の実施形態における表示器の表示画面を示す図であり、自動車１１に相当する表示パターンの４つのコーナには、図８に示す５つのエリアに相当する表示パターンがそれぞれ設けられている。ＣＰＵ２１は、上記の障害物検出処理の検出結果に応じて、この図１２の各表示パターンを点灯させる。
【００５５】
図１１は、本発明の第１の実施形態における障害物判定処理を示すフローチャートである。この処理も検出ユニット１毎に行われるが、一例として、自動車１１のフロント右側の検出ユニット１についての障害物判定処理を示している。同図において、
ステップＳ８１：ＣＰＵ２１は、ステップＳ７５で算出した障害物までの距離の中に、１０ｃｍ程度の至近距離の値が有るか否かを判断する。この判断において、ＹＥＳ（至近距離に障害物が有る）のときにはステップＳ８７に進む。
【００５６】
ステップＳ８２，ステップＳ８３：ステップＳ８１の判断においてＮＯ（至近距離には障害物は無い）のとき、ＣＰＵ２１は、舵角センサ５の出力信号に基づいて現在の前輪の操舵角度を検出し（ステップＳ８２）、その検出した操舵角度に応じて、ステップＳ８４からステップＳ８６の何れかのステップに進む（ステップＳ８３）。
【００５７】
ステップＳ８４：ステップＳ８３の判断において操舵角度が「右最大舵角の近辺」のとき、ＣＰＵ２１は、障害物がエリア４及び５に存在するか否かに関わらずに、エリア１から３に障害物が存在するか否かを判断する。この判断には、上述の障害物検出処理の結果を用いる。ステップＳ８４の判断においてＮＯ（存在しない）のときには、警報は出力する必要が無いのでステップＳ２に戻り、ＹＥＳ（存在する）のときには、ステップＳ８７に進む。これは、操舵角度が「右最大舵角の近辺」であれば、現時点において自動車１はエリア４及び５の方向には前進しないからである。
【００５８】
ステップＳ８５：ステップＳ８３の判断において操舵角度が「舵角０の近辺」のとき、ＣＰＵ２１は、障害物がエリア３から５に存在するか否かに関わらずに、エリア１または２に障害物が存在するか否かを判断する。ステップＳ８５の判断においてＮＯ（存在しない）のときには、警報は出力する必要が無いのでステップＳ２に戻り、ＹＥＳ（存在する）のときには、ステップＳ８７に進む。これは、操舵角度が「舵角０の近辺」であれば、現時点において自動車１はエリア３から５の方向には前進しないからである。
【００５９】
ステップＳ８６：ステップＳ８３の判断において操舵角度が「左最大舵角の近辺」のとき、ＣＰＵ２１は、障害物がエリア２から５に存在するか否かに関わらずに、エリア１に障害物が存在するか否かを判断する。ステップＳ８５の判断においてＮＯ（存在しない）のときには、警報は出力する必要が無いのでステップＳ２に戻り、ＹＥＳ（存在する）のときには、ステップＳ８７に進む。これは、操舵角度が「左最大舵角の近辺」であれば、現時点において自動車１はエリア２から５の方向には前進しないからである。
【００６０】
ステップＳ８７：ＣＰＵ２１は、障害物が有る旨を報知する警報を表示器６及びまたはブザー７を用いて行い、ステップＳ２に戻る。
【００６１】
尚、ステップＳ８４からステップＳ８６の判断要素は、対象とする検出ユニット１の位置に応じて異なることは言うまでもない。
【００６２】
上述したように、本実施形態によれば、検出ユニット１にＴｒ１及びＴｒ２を図４等に示すように配置し、それら２つのトランスデューサの送信タイミングをずらすことにより、２つのトランスデューサでありながら、エリア１からエリア５までの５つのエリア内の障害物の有無及びその障害物までの距離を正確に検出することができる。これにより、障害物検出装置における障害物検出の分解能を向上することができる。
【００６３】
［第２の実施形態］
本実施形態では、表示器６への表示パターンを、検出した障害物までの距離をも判別可能にすることにより、ドライバの利便性を向上する。本実施形態における障害物検出装置も、基本的な構成は第１の実施形態と同様なため、重複する説明は省略し、特徴的な部分を説明する。
【００６４】
尚、以下の説明において、反射波Ｒ１１は、障害物に反射したＴｒ１の送信波のうち、Ｔｒ１に受信されたものをいう。反射波Ｒ１２は、障害物に反射したＴｒ１の送信波のうち、Ｔｒ２に受信されたものをいう。反射波Ｒ２１は、障害物に反射したＴｒ２の送信波のうち、Ｔｒ１に受信されたものをいう。そして、反射波Ｒ２２は、障害物に反射したＴｒ２の送信波のうち、Ｔｒ２に受信されたものをいう。
【００６５】
まず、本実施形態では、図１３に示すように、表示するエリアをエリアＡからエリアＣまでの３つのエリアとする。
【００６６】
図１４は、本発明の第２の実施形態における障害物検出処理を示すフローチャートである。同図において、
ステップＳ７１からステップＳ７５までの処理は第１の実施形態と同様である。
【００６７】
ステップＳ７０１：ＣＰＵ２１は、ステップＳ７２にて反射波Ｒ１１を検出できたか否かを判断し、ＮＯ（検出しない）のときにはステップＳ７０３に進む。
【００６８】
ステップＳ７０２：ステップＳ７０１の判断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリアＢに障害物が有ると判断し、「受信距離Ｒ１１」に相当するエリアＢ内の表示パターンを点灯させる。
【００６９】
ステップＳ７０３：ＣＰＵ２１は、ステップＳ７４にて反射波Ｒ２２を検出できたか否かを判断し、ＮＯ（検出しない）のときにはステップＳ７０５に進む。
【００７０】
ステップＳ７０４：ステップＳ７０３の判断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリアＣに障害物が有ると判断し、「受信距離Ｒ２２」に相当するエリアＣ内の表示パターンを点灯させる。
【００７１】
ステップＳ７０５：ＣＰＵ２１は、ステップＳ７２またはステップＳ７４にて反射波Ｒ１２またはＲ２１を検出できたか否かを判断し、ＮＯ（検出しない）のときにはステップＳ２に進む。
【００７２】
ステップＳ７０６：ステップＳ７０５の判断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリアＡに障害物が有ると判断し、「受信距離Ｒ１２」または「受信距離Ｒ２１」に相当するエリアＡ内の表示パターンを点灯させる。
【００７３】
図１５は、本発明の第２の実施形態における表示器の表示画面を示す図であり、自動車１１に相当する表示パターンの４つのコーナには、図１３に示す３つのエリアに分けて、複数の表示パターンがそれぞれ設けられている。ＣＰＵ２１は、上記の障害物検出処理の検出結果に応じて、この図１５の各表示パターンを点灯させる。ここで、各エリア内の３つの表示パターンについて説明すれば、例えば、ａは、０．６ｍ＜（コーナと障害物との距離）≦０．８ｍ，ｂは、０．４ｍ＜（コーナと障害物との距離）≦０．６ｍ，そしてｃは、（コーナと障害物との距離）≦０．４ｍとし、これらの３つのパターンを、「受信距離Ｒｎｎ」（ｎは１または２）に応じて表示すればよい。
【００７４】
図１６及び図１７は、本発明の第２の実施形態における５つのエリアの設定例を説明する図であり、一例として、自動車１１のフロント右側の場合を示している。
【００７５】
本実施形態では、Ｔｒ１及びＴｒ２によって形成される送受信エリア１２の５つのエリアを、表示器６への表示のために、図１３に示すように３つのエリアＡからＣに分けて使用している。このとき、検出ユニット１内の２つのトランスデューサＴｒ１及びＴｒ２の配置角度を予め調整することにより、エリア１からエリア５の設定の仕方を、図１６及び図１７に示すようにする。即ち、図１６の例では、エリア１とエリア２との境界線が自動車１１の車両側方に沿った線の延長線上に、そしてエリア４とエリア５との境界線が自動車１１の車両前端に沿った線の延長線上にある。一方、図１７の例では、エリア２とエリア３との境界線が自動車１１の車両側方に沿った線の延長線上に、そしてエリア３とエリア４との境界線が自動車１１の車両前端に沿った線の延長線上にある。
【００７６】
図１６及び図１７に示す各エリアの設定例は、それぞれ特有の効果を有しており、図１６の設定は、例えば検出ユニット１が自動車１１のフロントの場合、駐車場や車庫からの脱出、或いはクランク状の狭い路地でのすり抜け等に有効である。これは、トランスデューサを図１６の設定とすれば、ドライバにとって死角となり易い領域であって、駐車場や車庫からの脱出等を行う際にドライバが最も障害物との接触に注意を払うエリア２からエリア４の領域における当該障害物検出装置の検出分解能を向上できるからである。また、図１７の設定は、例えば検出ユニット１が自動車１１のリアの場合、縦列駐車を行う場合に有効である。これは、トランスデューサを図１７の設定とすれば、ドライバにとって死角となり易い領域であって、縦列駐車を行う際にドライバが最も障害物との接触に注意を払うエリア１及び２、エリア４及び５の領域における当該障害物検出装置の検出分解能を向上できるからである。
【００７７】
尚、検出ユニット１に３つ以上のトランスデューサを設け、その中の２つをＣＰＵ２１によって選択して使用する制御を行い、図１６及び図１７の両方の設定を適宜使用できるように構成してもよい。
【００７８】
以上説明した本実施形態では、障害物が存在する位置を、表示器６にて点灯している表示パターンによって表現し、且つ２つのトランスデューサＴｒ１及びＴｒ２によって形成される５つのエリアの境界線のうち何れか２つの境界線を、自動車１１の車両側方に沿った線の延長線上と、車両前端（後端）に沿った線の延長線上になるように設定し、更に表示器６の表示パターンも、図１５に示すように同様な設定としている。これにより、ドライバは、自動車１１と障害物との位置関係を、表示器６の表示により、感覚的に容易に認識できる。
【００７９】
＜第２の実施形態の変形例＞
また、図１８は、本発明の第２の実施形態の変形例における５つのエリアの設定例を説明する図である。また、図１９は、本発明の第２の実施形態の変形例における表示パターンの設定例を説明する図である。
【００８０】
上述した第１及び第２の実施形態では、自動車１１の４つのコーナが略直角であり、表示パターンも同様な設定としているが、図１８に示す自動車１１’のように、コーナがラウンドしている形状の場合は、５つのエリアの境界線のうち何れか２つの境界線と表示パターンとを、図１８及び図１９に示すように、当該自動車の車両側方内側の近傍であって、その車両側方に平行な線の延長線上と、車両前端（後端）内側の近傍であって、その車両前端（後端）に平行な線の延長線上とに合わせて設定するときにも、コーナが略直角の場合と略同様な効果が得られる。また、当該自動車の車両側方または前端（後端）の近傍であれば、内側でなく外側であってもよい。
【００８１】
即ち、上記の第２の実施形態及びその変形例において、２つのトランスデューサが形成する５つのエリアの境界線のうち何れか２つの境界線と表示パターンとは、自動車の車両側方の近傍であって、その車両側方に平行な線の延長線上と、該自動車の車両前端及び／または後端の近傍であって、その車両前端及び／または後端に平行な線の延長線上とに合わせればよい。
【００８２】
尚、自動車１１の車室内において、表示器６による表示位置としては、例えば、本願出願人が先行する特願平９−２６６４８３号（本願出願時点では未公開である）で提案しているように、進行方向に応じて、計器パネル、車室後方、ルームミラー、或いはサイドミラーに適宜表示するように構成すればよい。
【００８３】
［第３の実施形態］
本実施形態では、第１及び第２の実施形態と比較して更にコーナから至近距離に存在する障害物を検出し、その旨を報知することにより、ドライバの利便性を向上する。本実施形態における障害物検出装置も、基本的な構成は第１及び第２の実施形態と同様なため、重複する説明は省略し、特徴的な部分を説明する。
【００８４】
図２４は、一般的な単一の超音波トランスデューサによる送信有効領域とその反射波により障害物を計測可能な領域とを説明する図である。同図に示すように、トランスデューサ３１による障害物の計測可能領域は、そのトランスデューサから３０ｃｍ程度の至近距離の位置には存在しない。これは、至近距離に障害物が存在する場合、トランスデューサの送信波に対する反射波は短時間でそのトランスデューサに到達するため、トランスデューサの送信波に対する反射波が、その送信波を送出終了した後に当該トランスデューサ内の振動子の残留振動によって生じる残響波に埋もれてしまい、その反射波を、当該トランスデューサにて検出することができないからである。
【００８５】
そこで、本実施形態では、第１及び第２の実施形態と同様に、２つのトランスデューサＴｒ１及びＴｒ２の配置と、それらのトランスデューサからの送信タイミングをずらすことを基本として、トランスデューサと障害物との距離が至近距離にあるため、障害物までの距離が正確に検出できない場合であっても、反射波Ｒ１２またはＲ２１が検出されたときには、自動車１１のコーナの至近距離に障害物が存在すると判断し、その旨を報知する。これは、図２１に示すように、トランスデューサと障害物との距離が至近距離にあるために、送信波を出力した送受信ｃｈ側のトランスデューサが、その送信波が障害物に反射することによって生じる反射波（反射波の一部）を検出できなくても、もう一方の受信ｃｈ側のトランスデューサにより、その反射波の一部を受信することができたときには、障害物が存在すると判断できるからである。
【００８６】
尚、本実施形態においても、表示するエリアは、図１３に示すようにエリアＡからエリアＣまでの３つのエリアとする。
【００８７】
図２０は、本発明の第３の実施形態における障害物検出処理を示すフローチャートである。同図において、
ステップＳ７１からステップＳ７５までの処理は第１の実施形態と同様である。
【００８８】
ステップＳ７１１：ＣＰＵ２１は、ステップＳ７２にて反射波Ｒ１１を検出できたか否かを判断する。
【００８９】
ステップＳ７１２：ステップＳ７１１の判断にてＮＯ（検出しない）のとき、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７４にて反射波Ｒ２２を検出できたか否かを判断する。
【００９０】
ステップＳ７１３：ステップＳ７１２の判断にてＮＯ（検出しない）のとき、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７２またはステップＳ７４にて反射波Ｒ１２またはＲ２１を検出できたか否かを判断し、ＮＯ（検出しない）のときには、当該検出ユニット１の周辺には障害物は存在しないと判断してステップＳ２に戻る。
【００９１】
ステップＳ７１４：ステップＳ７１３の判断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリアＡ内の至近距離に障害物が存在すると判断し、表示器６に表示エリアＡに相当する表示パターンを点灯させると共に、例えば、至近距離を表わす数字０の表示や、他の表示パターン、表示色の変更等によってドライバの注意を喚起する。
【００９２】
ステップＳ７１５：ステップＳ７１２の判断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリアＣ内に障害物が存在すると判断し、「受信距離Ｒ２２」に相当するエリアＣ内の表示パターンを点灯させる。
【００９３】
ステップＳ７１６：ステップＳ７１１の判断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７４にて反射波Ｒ２２を検出できたか否かを判断する。
【００９４】
ステップＳ７１７：ステップＳ７１６の判断にてＮＯ（検出しない）のとき、ＣＰＵ２１は、エリアＢ内に障害物が存在すると判断し、「受信距離Ｒ１１」に相当するエリアＢ内の表示パターンを点灯させる。
【００９５】
ステップＳ７１８：ステップＳ７１６の判断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、エリアＢ及びＣ内に障害物が存在すると判断し、「受信距離Ｒ１１」及び「受信距離Ｒ２２」に相当するエリアＢ及びＣ内の表示パターンを点灯させる。
【００９６】
ステップＳ７１９：ＣＰＵ２１は、ステップＳ７２またはステップＳ７４にて反射波Ｒ１２またはＲ２１を検出できたか否かを判断し、ＮＯ（検出しない）のときには、当該検出ユニット１の周辺には障害物は存在しないと判断してステップＳ２に戻る。
【００９７】
ステップＳ７２０：ステップＳ７１９の判断にてＹＥＳ（検出した）のとき、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７１７またはステップＳ７１８にて点灯させた表示パターンに加え、更に、エリアＡ内に障害物が存在すると判断し、「受信距離Ｒ１２」または「受信距離Ｒ２１」に相当するエリアＡ内の表示パターンより内側の表示パターンを点灯させる。
【００９８】
これにより、本実施形態では、２つのトランスデューサＴｒ１及びＴｒ２の配置と、図２０に示す障害物検出処理とにより、実質的な計測可能領域を、図２２に示すように大きく広げることができ、自動車１１のコーナの至近距離に位置する障害物をも検出することができる。
【００９９】
また、トランスデューサの送信波によって生じる所謂サイドローブを、検出ユニット１におけるトランスデューサ取り付け位置の形状を工夫することにより、図２３に示すように、自動車１１のコーナの形状に沿うようにしている。
【０１００】
このように、本実施形態によれば、実質的な計測可能領域を、より大きく広げることができ、更に、サイドローブを有効に利用することによってコーナから至近距離に存在する障害物の検出可能な領域も広げることができるため、ドライバの利便性を向上することができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少ないトランスデューサにより、高精度に障害物を検出する障害物検出装置及び障害物の検出方法の提供が実現する。
【０１０２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としての障害物検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における検出ユニット内のトランスデューサが形成する送受信エリアを説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における検出ユニットの正面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における検出ユニットの上面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における検出ユニットの背面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における自動車に取り付けられた検出ユニットの位置を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態において実際に使用するトランスデューサが形成する送受信エリアを説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における２つのトランスデューサが形成する検出エリアを説明する図である。
【図９】本発明の第１の実施形態における障害物検出・判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態における障害物検出処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施形態における障害物判定処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施形態における表示器の表示画面を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における表示エリアの分け方を説明する図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態における障害物検出処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態における表示器の表示画面を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態における５つのエリアの設定例を説明する図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態における５つのエリアの設定例を説明する図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態の変形例における５つのエリアの設定例を説明する図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態の変形例における表示パターンの設定例を説明する図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態における障害物検出処理を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第３の実施形態における至近距離に位置する障害物の検出方法を説明するタイムチャートである。
【図２２】本発明の第３の実施形態において２つのトランスデューサによる送信有効領域とその反射波により障害物を計測可能な領域とを示す図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態においてサイドローブを利用して自動車のコーナに沿って形成された送受信エリアを示す図である。
【図２４】一般的な単一の超音波トランスデューサによる送信有効領域とその反射波により障害物を計測可能な領域とを示す図である。
【符号の説明】
１：検出ユニット，
２：コントローラ，
３：車速センサ，
４：シフトポジションセンサ，
５：舵角センサ，
６：表示器，
７：ブザー，
８：マルチプレクサ回路，
９：フィルタ・アンプ回路，
１０：コンパレータ，
１１，３２：自動車，
１２：送受信エリア，
２１：ＣＰＵ，
２２：ＲＡＭ，
２３：ＲＯＭ，
Ｔｒ１，Ｔｒ２，３１：トランスデューサ，[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an obstacle detection apparatus and an obstacle detection method for detecting the presence and position of an obstacle present around an object such as a vehicle using, for example, ultrasonic waves.
[0002]
[Prior art]
In recent years, some automobiles, which are representative vehicles, have obstacles in order to prevent them from coming into contact with surrounding obstacles when entering the car garage or parallel parking. And an obstacle detection device capable of detecting the position. In such an obstacle detection device, generally, a transducer using ultrasonic waves is used as means for detecting the presence or absence and position of an obstacle.
[0003]
Also, for example, in JP-A-8-301029, three detection ranges are formed by overlapping the detection ranges formed by two ultrasonic sensors (transducers), thereby improving the resolution when detecting an obstacle. A technique has been proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example using the above two ultrasonic sensors, there are three detectable areas, which is sufficient when the vehicle must be operated in a narrow area such as parallel parking. It cannot be said that the resolution is high.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an obstacle detection device and an obstacle detection method for detecting an obstacle with high accuracy by using a small number of transducers.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an obstacle detection apparatus according to the present invention is characterized by the following configuration.
[0007]
That is, claim 1 forms two non-overlapping regions and one overlapping region sandwiched between the two non-overlapping regions by the detection regions of at least two transducers, and obstacles existing in these regions An obstacle detection apparatus comprising detection means for detecting presence / absence and position, wherein at least the transmission effective range and the reception effective range in the detection range of the first transducer of the two transducers are different, and the overlapping region Comprises a first overlapping region included in the effective transmission range and the effective reception range of the first transducer, and a second overlapping region included in either the effective transmission range or the effective reception range. And when the first and second overlapping regions are included in the detection region of the second transducer, the detection means Multiple area, and characterized by detecting whether an obstacle to any region of the four regions of the first and second overlapping region exists.
Thus, four areas are formed by the two transducers, and obstacles in the areas are detected with high accuracy.
[0008]
Further, as a second aspect of the present invention, the effective transmission range and the effective reception range in the detection range of the second transducer are different from each other, and the first overlapping area is different from the effective transmission range and the reception of the second transducer. When the third overlapping area included in the effective range and the fourth overlapping area included in either the transmission effective range or the reception effective range are configured, the detection means includes the two non-existing areas. It is characterized by detecting in which of the five areas of the overlapping area and the second to fourth overlapping areas an obstacle exists. Thus, five regions are formed by the two transducers, and obstacles in the regions are detected with high accuracy.
[0009]
In the obstacle detection device having the above-described configuration, when the first and second transducers are, for example, an ultrasonic type, the transmission effective range and the reception effective range are different, and the transmission effective range is It is smaller than the effective reception range (claim 9).
[0010]
Further, the information processing apparatus further comprises notification means for notifying which of the four or five areas the obstacle detected by the detection means exists (Claim 3).
Preferably, the notification means is a display means, and when the display means displays a display pattern representing an area where the detected obstacle exists, together with the display pattern, If there is another area located on the opposite side of the four or five areas with respect to the area where the obstacle exists, It is preferable to display a display pattern representing another area.
This allows the user to recognize other obstacles that cannot be detected at that time, or large obstacles that may exist across multiple areas.
[0011]
Preferably, each of the two transducers includes a transmission mechanism and a reception mechanism, and the detection means transmits the transmission waves transmitted by the transmission mechanism while shifting the transmission waves so that the transmission waves are obstructed. The reception of the reflected wave generated by the reflection is performed by both of the reception mechanisms (claim 5).
As a result, the above four or five regions are efficiently detected.
[0012]
At this time, when the first and second transducers receive at least a part of the reflected wave generated when the transmission wave of the first transducer is reflected by an obstacle, First What is necessary is just to judge that an obstruction exists in an overlapping area | region (Claim 6).
[0013]
Further, as claimed in claim 7, in the two transducers, two boundary lines between the non-overlapping region and the overlapping region are in the vicinity of the side of the vehicle, and on an extension line of a line parallel to the side of the vehicle, Near the vehicle front end and / or rear end and on an extension of a line parallel to the vehicle front end and / or rear end, the vehicle is disposed close to the vehicle corner at a predetermined opening angle. It should be.
Thus, information necessary for driving operation is provided in a form suitable for the driver's sense of vehicle.
[0014]
Further, according to an eighth aspect of the present invention, in the two transducers, a boundary line between the second overlap region and the third overlap region is in the vicinity of the side of the vehicle and is parallel to the side of the vehicle. A boundary line between the third overlap region and the fourth overlap region is located in the vicinity of the vehicle front end and / or rear end and parallel to the vehicle front end and / or rear end so as to be located on the extension line. It is good to arrange | position close to the corner of a vehicle at a predetermined opening angle so that it may be located on the extended line of a straight line.
Thus, information necessary for driving operation is provided in a form suitable for the driver's sense of vehicle.
[0015]
Or in order to achieve said objective, the detection method of the obstruction which concerns on this invention is characterized by the following structures.
[0016]
That is, claim 10 forms two non-overlapping regions and one overlapping region sandwiched between the two non-overlapping regions by the detection regions of at least two transducers, and obstructions existing in these regions. An obstacle detection method for detecting presence / absence and position, wherein at least a transmission effective range and a reception effective range in a detection range of a first transducer of the two transducers are different, and the overlapping region is A first overlapping region included in the transmission effective range and the reception effective range of the first transducer, and a second overlapping region included in either the transmission effective range or the reception effective range; When the first and second overlapping regions are included in the detection region of the second transducer, the transmission waves of the two transducers The transmission timing is shifted and reception of the reflected waves generated by the reflected waves being reflected by the obstacle is performed by both of the transducers, so that the two non-overlapping regions and the first and second It is characterized by detecting in which of the four areas of the overlapping area an obstacle is present.
Thus, four areas are formed by the two transducers, and obstacles in the areas are detected with high accuracy.
[0017]
Further, according to claim 11, the transmission effective range and the reception effective range in the detection range of the second transducer are different from each other, and the first overlapping area is different from the transmission effective range and the reception of the second transducer. When the third overlapping area included in the effective range and the fourth overlapping area included in either the transmission effective range or the reception effective range are configured, transmission of transmission waves by the two transducers The reflected waves generated when the transmission waves are transmitted at different timings and reflected by the obstacles are received by both of the transducers, so that the two non-overlapping regions, the second to fourth overlapping regions are received. It is characterized by detecting in which of the five areas the obstacle is present.
Thus, five regions are formed by the two transducers, and obstacles in the regions are detected with high accuracy.
[0018]
Further, in the above method, when the first and second transducers receive at least a part of a reflected wave generated when the transmission wave of the first transducer is reflected by an obstacle, First What is necessary is just to judge that an obstruction exists in an overlapping area | region (Claim 12).
[0019]
Preferably, in the obstacle detection method, Further, the effective transmission range of the first and second transducers is smaller than the effective reception range, The two transducers are preliminarily arranged close to each other with a predetermined opening angle, and the first and second transducers Out of transmission range It is preferable to use a substantially half range on the transducer side.
As a result, the detection range of the two transducers is formed in a substantially fan shape to facilitate recognition by the user.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an obstacle detection device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings as an embodiment in which the obstacle detection device is applied to an automobile which is a typical vehicle.
[0021]
[First Embodiment]
<Hardware>
First, the hardware configuration of the obstacle detection apparatus in the present embodiment will be described.
[0022]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an obstacle detection apparatus as a first embodiment of the present invention.
[0023]
In the figure, reference numeral 1 denotes a detection unit that performs transmission and reception of ultrasonic waves (hereinafter referred to as transmission for convenience). The detection unit 1 is provided with two transducers Tr1 and Tr2. Each transducer is provided with a transmission module that transmits a predetermined ultrasonic wave and a reception module that receives an external ultrasonic wave. ing. The obstacle detection apparatus according to the present embodiment includes four detection units 1 as shown in FIG.
[0024]
Reference numeral 8 denotes a multiplexer circuit that switches input / output signals between the four detection units 1 and the controller 2. A filter / amplifier circuit 9 amplifies the detection signal output from the multiplexer circuit 8, applies a predetermined filter to the amplified signal, and amplifies the signal output from the controller 1. A comparator 10 compares the signal output from the filter / amplifier circuit 9 with a predetermined reference voltage.
[0025]
Reference numeral 3 denotes a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed of the automobile. A shift position sensor 4 detects a shift (shift) position of the automobile. A steering angle sensor 5 detects the steering angle of the front wheels of the automobile. Reference numeral 6 denotes a display for notifying the driver of the result detected by the obstacle detection device using an image. Reference numeral 7 denotes a buzzer (including a chime) that notifies the driver of the result detected by the obstacle detection device using an alarm sound (note that it may be an audio output device).
[0026]
The controller 2 includes a CPU 21, a RAM 22, a ROM 23, an input / output interface (not shown) that interfaces output signals from the vehicle speed sensor 3 and the like and input signals to the display unit 6. While using the RAM 22 as a temporary storage area and work area for various data, the CPU 21 operates the obstacle detection apparatus according to the present embodiment in accordance with an obstacle detection / determination processing program, which will be described later, stored in the ROM 23 in advance. The control is performed as described later.
[0027]
Next, the configuration of the detection unit 1 will be described with reference to FIGS. The detection unit 1 has a shape as shown in the front view of FIG. 3, the top view of FIG. 4, and the rear view of FIG. As shown in the figure, Tr1 and Tr2 are adjacently arranged with an opening angle of 70 degrees as an example. The arrangement angle of Tr1 and Tr2 is determined by the angle of coverage of ultrasonic waves transmitted by individual transducers (about 120 degrees in the present embodiment), the setting method of overlapping areas of transmission / reception areas of two transducers to be described later, and the like. However, it is not limited to 70 degrees. As shown in FIG. 6, the detection unit 1 having such a shape is provided at four corners of the automobile 11, and each detection unit 1 forms a transmission / reception area 12 around the corner of the automobile 11.
[0028]
FIG. 2 is a diagram illustrating a transmission / reception area formed by the transducer in the detection unit according to the first embodiment of the present invention. In the figure, for convenience of explanation, Tr1 and Tr2 are expressed adjacently in parallel. The actual transmission / reception area 12 has, for example, a shape as shown in FIG.
[0029]
Tr1 is a reception effective area indicated by a thin solid line in the figure, in which Tr1 itself can receive a part of a reflected wave (hereinafter simply referred to as a reflected wave for convenience) outputted from Tr1. In addition to the reflected wave, a transmission effective region indicated by a thin broken line in FIG. Similarly, Tr2 has a reception effective area indicated by a thick solid line in the figure and a transmission effective area indicated by a thick broken line in the figure. Tr1 and Tr2 have different transmission timings as will be described later.
[0030]
Since Tr1 and Tr2 having such transmission and reception effective areas are arranged adjacent to each other in the detection unit 1 as shown in FIGS. 3 to 5, these areas are divided into five areas (area 1). To form area 5). Here, these five areas will be described.
[0031]
Area 1: When Tr1 transmits an ultrasonic wave, the reflected wave of the ultrasonic wave can be received only by Tr1, and when Tr2 transmits an ultrasonic wave, Tr1 returns the reflected wave of the ultrasonic wave. It is an area that cannot be received.
[0032]
Area 2: When Tr1 transmits an ultrasonic wave, the reflected wave of the ultrasonic wave can be measured by Tr1 and Tr2. When Tr2 transmits an ultrasonic wave, the reflected wave of the ultrasonic wave is Tr1. Is an area that cannot be received.
[0033]
Area 3: When Tr1 transmits an ultrasonic wave, the reflected wave of the ultrasonic wave can be measured by Tr1 and Tr2, and when Tr2 transmits an ultrasonic wave, the reflected wave of the ultrasonic wave is also transmitted. , Tr1 and Tr2 are measurable areas.
[0034]
Area 4: When Tr2 transmits an ultrasonic wave, the reflected wave of the ultrasonic wave can be measured by Tr1 and Tr2. When Tr1 transmits an ultrasonic wave, the reflected wave of the ultrasonic wave is Tr2 Is an area that cannot be received.
[0035]
Area 5: When Tr2 transmits an ultrasonic wave, the reflected wave of the ultrasonic wave can be received only by Tr2, and when Tr1 transmits an ultrasonic wave, the reflected wave of the ultrasonic wave is Tr2 It is an area that cannot be received.
[0036]
Further, the obstacle detection apparatus according to the present embodiment uses, in the five areas described above, an area that is about half of the effective transmission area of Tr1 and Tr2 for the detection of the obstacle, as shown by the hatched portion in FIG. Thus, as shown in a schematic shape in FIG. 8, a fan-shaped transmission / reception area 12 composed of the areas 1 to 5 is formed around the corner of the automobile 11 (note that the corner on the right side of the front as an example) Only sending and receiving areas are shown).
[0037]
In the present embodiment, the area used for the obstacle detection is, for example, about 0.75 m in front of Tr1 and Tr2 from the viewpoint of detecting an obstacle when performing garage entry or parallel parking. Needless to say, when detecting a distant obstacle, the output of the ultrasonic wave transmitted from the transducer may be increased.
[0038]
<Software>
The obstacle detection / determination process executed by the CPU 21 of the controller 2 according to a program stored in the ROM 23 in advance will be described with reference to FIGS. This obstacle detection / determination process is started when the driver turns on the ignition key switch.
[0039]
FIG. 9 is a flowchart showing obstacle detection / determination processing in the first embodiment of the present invention. In the figure,
Step S1, Step S2: The CPU 21 initializes an internal buffer, a counter and the like to a predetermined state (Step S1), and waits for an interrupt for a predetermined time (Step S2).
[0040]
Steps S3 and S4: The CPU 21 detects the current vehicle speed of the automobile 11 based on the output signal of the vehicle speed sensor 3 (step S3), and determines whether or not the detected vehicle speed is slower than a predetermined vehicle speed (step S3). S4).
[0041]
Step S5: When the determination in step S4 is NO (faster than a predetermined speed), the CPU 21 determines that there is no need to perform obstacle detection / determination processing at this time, and displays the display 6 and the buzzer 7 alarm. Turn off.
[0042]
Step S6, Step S7: If YES in step S4 (slower than the predetermined speed), has the CPU 21 obtained the latest measurement values for all the transducers included in the automobile 11 by the obstacle detection process in step S7? When the determination is NO (step S6) and the determination is NO (from the time when the current vehicle speed becomes slower than the predetermined speed, the latest measurement values are being detected for all transducers), the obstacle detection process described later is performed. (Step S7).
[0043]
Step S8: When the determination in step S6 is YES (detection of the latest measured values for all transducers has been completed from the time when the current vehicle speed is lower than the predetermined speed), the CPU 21 performs an obstacle determination process described later ( Step S8).
In step S7 and step S8 of FIG. 9 described above, the obstacle detection process and the determination process are performed for the detection units 1 of the four corners. For example, the progress of the automobile 11 is determined by the output signal of the shift position sensor 4. The direction is detected, and the steering angle of the automobile 11 is detected by the output signal of the steering angle sensor 5, and only a part of the four corner detection units 1 is processed according to the detected traveling direction and steering angle. Thus, it goes without saying that the measurement time can be shortened, so that the driver can be alerted quickly and the load on the controller 2 can be reduced.
[0044]
FIG. 10 is a flowchart showing the obstacle detection process according to the first embodiment of the present invention, and this process is performed for each detection unit 1. In the figure,
Step S71, Step S72: The CPU 21 transmits an ultrasonic wave from Tr1 (Step S71), and receives the reflected wave of the ultrasonic wave by Tr1 and Tr2 (Step S72). Here, in step S72, the distance measured by receiving the reflected ultrasonic wave transmitted from Tr1 with Tr1 is referred to as “reception distance R11”. Further, the distance measured by receiving the reflected wave of the ultrasonic wave transmitted from Tr1 by Tr2 is referred to as “reception distance R12”. Needless to say, the reflected wave may not be detected at this time.
[0045]
Step S73, Step S74: The CPU 21 transmits an ultrasonic wave from Tr2 (Step S73), and receives the reflected wave of the ultrasonic wave by Tr1 and Tr2 (Step S74). Here, in Step S74, the distance measured by receiving the reflected wave of the ultrasonic wave transmitted from Tr2 by Tr2 is referred to as “reception distance R22”. Further, a distance measured by receiving the reflected wave of the ultrasonic wave transmitted from Tr2 by Tr1 is referred to as “reception distance R21”. Needless to say, the reflected wave may not be detected at this time.
[0046]
Step S75: The CPU 21 uses the general method to calculate the distance from the vehicle 11 to the obstacle based on the four types of distances R11, 12, 21, and 22 measured in steps S72 and S74. And position. Here, the position is the position where the obstacle is present with reference to the automobile 11.
[0047]
Step S76: The CPU 21 determines a display pattern on the display 6 according to the detection statuses of Step S72 and Step S74, and displays the determined pattern on the display 6.
[0048]
As for the display pattern determination method in step S76, as shown in the table of step S76, the detection status such as “reception distance R11” and the display pattern corresponding to the detection status are registered in advance in the ROM 23 or the like as a lookup table. You just have to. Here, the display pattern combination table shown in step S76 will be described. In step S72 and step S74,
When only “reception distance R11” is detected: Since the obstacle exists in area 1 shown in FIG. 8, the display pattern representing area 1 is turned on.
[0049]
When only “reception distance R11” and “reception distance R12” are detected: As a result of the detection, an obstacle exists in area 2 shown in FIG. Therefore, the display patterns representing the areas 1 and 2 are turned on.
[0050]
When all of “reception distance R11” to “reception distance R22” are detected: As a detection result, an obstacle is present in area 3 shown in FIG. In addition, since an obstacle is also expected to be present, a display pattern representing areas 1 to 5 is turned on.
[0051]
When only “reception distance R22” and “reception distance R21” are detected: As a result of the detection, an obstacle is present in area 4 shown in FIG. Therefore, the display patterns representing the areas 4 and 5 are turned on.
[0052]
When only “reception distance R22” is detected: Since the obstacle exists in area 5 shown in FIG. 8, the display pattern representing area 5 is turned on.
[0053]
Thus, in this embodiment, a plurality of areas are lit simultaneously as the detected obstacle is located at the center of the five areas. This takes into account that other obstacles that cannot be detected (including cases where large obstacles exist across multiple areas) exist in the left and right areas of the area where the detected obstacles exist. Since the entered notification (display) can be made to the driver, the mental burden on the driver for driving operations such as garage entry can be reduced.
[0054]
FIG. 12 is a diagram showing a display screen of the display device according to the first embodiment of the present invention. In the four corners of the display pattern corresponding to the automobile 11, display patterns corresponding to the five areas shown in FIG. Are provided. The CPU 21 lights each display pattern in FIG. 12 according to the detection result of the obstacle detection process.
[0055]
FIG. 11 is a flowchart showing an obstacle determination process in the first embodiment of the present invention. Although this process is also performed for each detection unit 1, as an example, the obstacle determination process for the detection unit 1 on the front right side of the automobile 11 is shown. In the figure,
Step S81: The CPU 21 determines whether or not there is a close distance value of about 10 cm in the distance to the obstacle calculated in step S75. If YES in this determination (there is an obstacle at a close distance), the process proceeds to step S87.
[0056]
Step S82, Step S83: When the determination in step S81 is NO (no obstacle at close range), the CPU 21 detects the current steering angle of the front wheels based on the output signal of the steering angle sensor 5 (step S82). ) Depending on the detected steering angle, the process proceeds from step S84 to any step of step S86 (step S83).
[0057]
Step S84: When the steering angle is “in the vicinity of the maximum right steering angle” in the determination in Step S83, the CPU 21 determines that the obstacles are located in the areas 1 to 3 regardless of whether the obstacles are present in the areas 4 and 5 or not. It is determined whether or not exists. For this determination, the result of the obstacle detection process described above is used. When the determination in step S84 is NO (does not exist), the alarm does not need to be output, so the process returns to step S2, and when YES (exists), the process proceeds to step S87. This is because if the steering angle is “near the maximum right steering angle”, the vehicle 1 does not move forward in the directions of the areas 4 and 5 at the present time.
[0058]
Step S85: When the steering angle is “near the rudder angle 0” in the determination in step S83, the CPU 21 determines that there is an obstacle in the area 1 or 2 regardless of whether the obstacle exists in the areas 3 to 5. Determine if it exists. If the determination in step S85 is NO (does not exist), the alarm does not need to be output, so the process returns to step S2, and if YES (exists), the process proceeds to step S87. This is because if the steering angle is “near the steering angle 0”, the automobile 1 does not move forward in the direction from the area 3 to the area 5 at the present time.
[0059]
Step S86: When the steering angle is “near the left maximum steering angle” in the determination in step S83, the CPU 21 has an obstacle in the area 1 regardless of whether the obstacle is in the areas 2 to 5. Judge whether to do. If the determination in step S85 is NO (does not exist), the alarm does not need to be output, so the process returns to step S2, and if YES (exists), the process proceeds to step S87. This is because if the steering angle is “near the left maximum steering angle”, the automobile 1 does not move forward in the direction from the area 2 to the area 5 at the present time.
[0060]
Step S87: The CPU 21 issues an alarm for notifying that there is an obstacle using the display 6 and / or the buzzer 7, and returns to step S2.
[0061]
Needless to say, the determination elements from step S84 to step S86 differ depending on the position of the target detection unit 1.
[0062]
As described above, according to the present embodiment, Tr1 and Tr2 are arranged in the detection unit 1 as shown in FIG. 4 and the like, and the transmission timings of these two transducers are shifted, so that the area is two transducers. The presence or absence of an obstacle in five areas from 1 to area 5 and the distance to the obstacle can be accurately detected. Thereby, the resolution of the obstacle detection in the obstacle detection device can be improved.
[0063]
[Second Embodiment]
In the present embodiment, the convenience of the driver is improved by enabling the display pattern on the display 6 to determine the distance to the detected obstacle. Since the basic configuration of the obstacle detection apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, a redundant description will be omitted and characteristic portions will be described.
[0064]
In the following description, the reflected wave R11 means a wave received by Tr1 among the transmitted waves of Tr1 reflected by an obstacle. The reflected wave R12 is a wave received by Tr2 among the transmitted waves of Tr1 reflected by the obstacle. The reflected wave R21 is a wave received by Tr1 among the transmitted waves of Tr2 reflected by the obstacle. The reflected wave R22 is a wave received by Tr2 among the transmitted waves of Tr2 reflected by the obstacle.
[0065]
First, in this embodiment, as shown in FIG. 13, the areas to be displayed are three areas from area A to area C.
[0066]
FIG. 14 is a flowchart showing obstacle detection processing in the second embodiment of the present invention. In the figure,
The processing from step S71 to step S75 is the same as in the first embodiment.
[0067]
Step S701: The CPU 21 determines whether or not the reflected wave R11 has been detected in step S72, and proceeds to step S703 if NO (not detected).
[0068]
Step S702: When the determination in step S701 is YES (detected), the CPU 21 determines that there is an obstacle in the area B, and turns on the display pattern in the area B corresponding to the “reception distance R11”.
[0069]
Step S703: The CPU 21 determines whether or not the reflected wave R22 has been detected in step S74, and proceeds to step S705 if NO (not detected).
[0070]
Step S704: If YES (detected) in the determination in step S703, the CPU 21 determines that there is an obstacle in the area C, and turns on the display pattern in the area C corresponding to the “reception distance R22”.
[0071]
Step S705: The CPU 21 determines whether or not the reflected wave R12 or R21 has been detected in step S72 or step S74, and proceeds to step S2 if NO (not detected).
[0072]
Step S706: When the determination in step S705 is YES (detected), the CPU 21 determines that there is an obstacle in the area A, and displays in the area A corresponding to “reception distance R12” or “reception distance R21”. Turn on the pattern.
[0073]
FIG. 15 is a diagram showing a display screen of the display device according to the second embodiment of the present invention. The four corners of the display pattern corresponding to the automobile 11 are divided into three areas shown in FIG. Each of the display patterns is provided. The CPU 21 lights up each display pattern of FIG. 15 according to the detection result of the obstacle detection process. Here, the three display patterns in each area will be described. For example, a is 0.6 m <(distance between corner and obstacle) ≦ 0.8 m, and b is 0.4 m <(corner and obstacle). The distance between the object) ≦ 0.6 m, and c is the (distance between the corner and the obstacle) ≦ 0.4 m, and these three patterns are set according to the “reception distance Rnn” (n is 1 or 2). Can be displayed.
[0074]
FIGS. 16 and 17 are diagrams illustrating an example of setting five areas according to the second embodiment of the present invention. As an example, the case of the front right side of the automobile 11 is illustrated.
[0075]
In this embodiment, five areas of the transmission / reception area 12 formed by Tr1 and Tr2 are divided into three areas A to C as shown in FIG. . At this time, by adjusting the arrangement angles of the two transducers Tr1 and Tr2 in the detection unit 1 in advance, how to set the area 1 to the area 5 is as shown in FIGS. That is, in the example of FIG. 16, the boundary line between area 1 and area 2 is on the extension of the line along the side of the vehicle of the automobile 11, and the boundary line between area 4 and area 5 is on the vehicle front end of the automobile 11. On the extension of the line along. On the other hand, in the example of FIG. 17, the boundary line between the area 2 and the area 3 is on the extended line along the side of the vehicle of the automobile 11, and the boundary line between the area 3 and the area 4 is at the vehicle front end of the automobile 11. On the extension of the line along.
[0076]
The setting example of each area shown in FIGS. 16 and 17 has a unique effect. The setting in FIG. 16 is, for example, when the detection unit 1 is the front of the automobile 11, escape from a parking lot or a garage, Alternatively, it is effective for slipping through a narrow crank-shaped alley. If the transducer is set as shown in FIG. 16, this is an area that is likely to be a blind spot for the driver, and from the area 2 where the driver pays the most attention to the obstacle when performing the escape from the parking lot or the garage. This is because the detection resolution of the obstacle detection device in the area 4 can be improved. Moreover, the setting of FIG. 17 is effective when performing parallel parking, for example, when the detection unit 1 is the rear of the automobile 11. If the transducer is set as shown in FIG. 17, this is an area that is likely to be a blind spot for the driver. Areas 1 and 2, and areas 4 and 5 where the driver pays the most attention to contact with obstacles when performing parallel parking. This is because the detection resolution of the obstacle detection device in the region can be improved.
[0077]
It should be noted that the detection unit 1 may be provided with three or more transducers, two of which are selected and used by the CPU 21 and controlled so that both settings in FIGS. 16 and 17 can be used as appropriate. Good.
[0078]
In the present embodiment described above, the position where the obstacle is present is expressed by the display pattern that is lit on the display 6, and among the boundary lines of the five areas formed by the two transducers Tr1 and Tr2. Any two boundary lines are set so as to be on the extension line of the vehicle 11 along the side of the vehicle and on the extension line of the line along the front end (rear end) of the vehicle. Are set similarly as shown in FIG. Thus, the driver can easily and intuitively recognize the positional relationship between the automobile 11 and the obstacle by the display on the display device 6.
[0079]
<Modification of Second Embodiment>
FIG. 18 is a diagram for explaining a setting example of five areas in a modification of the second embodiment of the present invention. FIG. 19 is a diagram for explaining a display pattern setting example in a modification of the second embodiment of the present invention.
[0080]
In the first and second embodiments described above, the four corners of the automobile 11 are substantially perpendicular and the display pattern is set in the same manner, but the corner is rounded as in the automobile 11 ′ shown in FIG. In the case of a shape, any two of the five area boundary lines and the display pattern, as shown in FIG. 18 and FIG. When setting to match the extension of the line parallel to the side of the vehicle and the extension of the line parallel to the front end (rear end) of the vehicle and the inner side of the front end (rear end) The substantially same effect as the case where is substantially right angle is obtained. Moreover, as long as it is in the vicinity of the vehicle side or the front end (rear end) of the automobile, it may be outside rather than inside.
[0081]
That is, in the second embodiment and the modification thereof, any two of the five area boundary lines formed by the two transducers and the display pattern are in the vicinity of the vehicle side of the automobile. The extension of the line parallel to the side of the vehicle and the extension of the line near the front end and / or rear end of the automobile and parallel to the front end and / or rear end of the vehicle. Good.
[0082]
In addition, as the display position of the display 6 in the passenger compartment of the automobile 11, for example, as proposed in Japanese Patent Application No. 9-266483 (not disclosed at the time of filing this application) preceded by the applicant of the present application. Depending on the traveling direction, it may be configured to display appropriately on the instrument panel, the rear of the passenger compartment, the rearview mirror, or the side mirror.
[0083]
[Third Embodiment]
In the present embodiment, as compared with the first and second embodiments, an obstacle existing at a close distance from the corner is further detected, and notification to that effect is made, thereby improving the convenience of the driver. Since the basic configuration of the obstacle detection apparatus according to this embodiment is the same as that of the first and second embodiments, a redundant description will be omitted, and a characteristic part will be described.
[0084]
FIG. 24 is a diagram for explaining a transmission effective area by a general single ultrasonic transducer and an area where an obstacle can be measured by its reflected wave. As shown in the figure, the obstacle measurable area by the transducer 31 does not exist at a position as close as 30 cm from the transducer. This is because when there is an obstacle at a close distance, the reflected wave with respect to the transmission wave of the transducer reaches the transducer in a short time. This is because it is buried in the reverberation wave generated by the residual vibration of the inner vibrator, and the reflected wave cannot be detected by the transducer.
[0085]
Therefore, in this embodiment, as in the first and second embodiments, the distance between the transducer and the obstacle is based on shifting the arrangement of the two transducers Tr1 and Tr2 and the transmission timing from these transducers. Even if the distance to the obstacle cannot be accurately detected because the distance is close, when the reflected wave R12 or R21 is detected, it is determined that there is an obstacle at the close distance of the corner of the automobile 11, Notify that. As shown in FIG. 21, since the distance between the transducer and the obstacle is very close, the transducer on the transmission / reception channel side that has output the transmission wave causes reflection due to the transmission wave reflecting off the obstacle. This is because even if a wave (a part of the reflected wave) cannot be detected, it can be determined that there is an obstacle when a part of the reflected wave can be received by the transducer on the other receiving channel side. .
[0086]
In this embodiment as well, the areas to be displayed are three areas from area A to area C as shown in FIG.
[0087]
FIG. 20 is a flowchart showing an obstacle detection process in the third embodiment of the present invention. In the figure,
The processing from step S71 to step S75 is the same as in the first embodiment.
[0088]
Step S711: The CPU 21 determines whether or not the reflected wave R11 has been detected in step S72.
[0089]
Step S712: When the determination in step S711 is NO (not detected), the CPU 21 determines whether or not the reflected wave R22 has been detected in step S74.
[0090]
Step S713: When the determination in step S712 is NO (not detected), the CPU 21 determines whether the reflected wave R12 or R21 has been detected in step S72 or step S74, and when the determination is NO (not detected), It is determined that there is no obstacle around the detection unit 1, and the process returns to step S2.
[0091]
Step S714: When the determination in step S713 is YES (detected), the CPU 21 determines that there is an obstacle at a close distance in the area A, and turns on the display pattern corresponding to the display area A on the display 6. At the same time, the driver's attention is alerted by, for example, displaying the number 0 representing the close distance, changing other display patterns, display colors, and the like.
[0092]
Step S715: When the determination in step S712 is YES (detected), the CPU 21 determines that an obstacle exists in the area C, and turns on the display pattern in the area C corresponding to the “reception distance R22”.
[0093]
Step S716: If YES (detected) in the determination in step S711, the CPU 21 determines whether or not the reflected wave R22 has been detected in step S74.
[0094]
Step S717: When the determination in step S716 is NO (not detected), the CPU 21 determines that there is an obstacle in the area B, and turns on the display pattern in the area B corresponding to the “reception distance R11”.
[0095]
Step S718: When the determination in step S716 is YES (detected), the CPU 21 determines that there are obstacles in the areas B and C, and the area B corresponding to “reception distance R11” and “reception distance R22”. And the display pattern in C are turned on.
[0096]
Step S719: The CPU 21 determines whether or not the reflected wave R12 or R21 has been detected in step S72 or step S74, and if NO (not detected), there is no obstacle around the detection unit 1. Determine and return to step S2.
[0097]
Step S720: When the determination in step S719 is YES (detected), the CPU 21 determines that an obstacle exists in the area A in addition to the display pattern lit in step S717 or step S718. The display pattern inside the display pattern in area A corresponding to “reception distance R12” or “reception distance R21” is turned on.
[0098]
Thereby, in this embodiment, the substantial measurable area can be greatly expanded as shown in FIG. 22 by the arrangement of the two transducers Tr1 and Tr2 and the obstacle detection processing shown in FIG. Obstacles located at a close distance of 11 corners can also be detected.
[0099]
Further, so-called side lobes generated by the transmission waves of the transducers are adapted to the shape of the corner of the automobile 11 as shown in FIG. 23 by devising the shape of the transducer mounting position in the detection unit 1.
[0100]
As described above, according to the present embodiment, the substantial measurable region can be further expanded, and further, obstacles existing at a close distance from the corner can be detected by effectively using the side lobe. Since the area can be expanded, the convenience of the driver can be improved.
[0101]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an obstacle detection apparatus and an obstacle detection method for detecting an obstacle with high accuracy by using a small number of transducers.
[0102]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an obstacle detection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a transmission / reception area formed by a transducer in the detection unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of the detection unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a top view of the detection unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a rear view of the detection unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the position of a detection unit attached to the automobile in the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a transmission / reception area formed by a transducer actually used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a detection area formed by two transducers in the first embodiment of the invention.
FIG. 9 is a flowchart showing obstacle detection / determination processing in the first embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a flowchart showing obstacle detection processing according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating obstacle determination processing according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a display screen of the display device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram for explaining how to divide display areas according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing an obstacle detection process in the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a display screen of a display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of setting five areas in the second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of setting five areas in the second embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram illustrating a setting example of five areas in a modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram illustrating a display pattern setting example according to a modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a flowchart showing obstacle detection processing according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a time chart for explaining a method of detecting an obstacle located at a close distance in the third embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing a transmission effective area by two transducers and an area where an obstacle can be measured by the reflected wave in the third embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a diagram showing a transmission / reception area formed along a corner of an automobile using side lobes in the third embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a diagram showing a transmission effective area by a general single ultrasonic transducer and an area where an obstacle can be measured by its reflected wave.
[Explanation of symbols]
1: detection unit,
2: Controller,
3: Vehicle speed sensor,
4: Shift position sensor,
5: Rudder angle sensor,
6: Display,
7: Buzzer,
8: Multiplexer circuit,
9: Filter / amplifier circuit,
10: Comparator,
11, 32: car,
12: Transmission / reception area,
21: CPU,
22: RAM,
23: ROM,
Tr1, Tr2, 31: Transducer,

Claims

少なくとも２つのトランスデューサの検出領域により、２つの非重複領域とそれら２つの非重複領域に挟まれる１つの重複領域とを形成し、それらの領域内に存在する障害物の有無及び位置を検出する検出手段を備える障害物検出装置であって、
前記２つのトランスデューサのうち、少なくとも第１のトランスデューサの検出範囲における送信有効範囲と受信有効範囲とは異なっており、
前記重複領域は、前記第１のトランスデューサの送信有効範囲と受信有効範囲とに含まれる第１の重複領域と、その送信有効範囲または受信有効範囲の何れか一方に含まれる第２の重複領域とを構成しており、且つそれら第１及び第２の重複領域は、第２のトランスデューサの検出領域に含まれるとき、
前記検出手段は、前記２つの非重複領域、並びに前記第１及び第２の重複領域の４つの領域のうち何れの領域内に障害物が存在するかを検出することを特徴とする障害物検出装置。Detection in which detection regions of at least two transducers form two non-overlapping regions and one overlapping region sandwiched between the two non-overlapping regions and detect the presence and position of obstacles present in these regions An obstacle detection device comprising means,
Of the two transducers, at least the transmission effective range and the reception effective range in the detection range of the first transducer are different,
The overlapping area includes a first overlapping area included in a transmission effective range and a reception effective range of the first transducer, and a second overlapping area included in either the transmission effective range or the reception effective range. And the first and second overlapping regions are included in the detection region of the second transducer,
The detection means detects an obstacle in which of the two non-overlapping areas and the four areas of the first and second overlapping areas. apparatus.

更に、前記第２のトランスデューサの検出範囲における送信有効範囲と受信有効範囲とが異なっており、
前記第１の重複領域は、前記第２のトランスデューサの送信有効範囲と受信有効範囲とに含まれる第３の重複領域と、その送信有効範囲または受信有効範囲の何れか一方に含まれる第４の重複領域とを構成しているとき、
前記検出手段は、前記２つの非重複領域、前記第２から第４の重複領域の５つの領域のうち何れの領域内に障害物が存在するかを検出することを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。Further, the effective transmission range and the effective reception range in the detection range of the second transducer are different,
The first overlapping area includes a third overlapping area included in the transmission effective range and the reception effective range of the second transducer, and a fourth overlapping area included in either the transmission effective range or the reception effective range. When configuring the overlap area,
2. The detection unit according to claim 1, wherein the detection unit detects in which of the two non-overlapping regions and the five regions of the second to fourth overlapping regions an obstacle exists. Obstacle detection device.

更に、前記検出手段によって検出した障害物が、前記４つまたは５つの領域のうち何れの領域内に存在するかを識別可能に報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の障害物検出装置。 Furthermore, it has an alerting | reporting means to alert | report so that the obstruction detected by the said detection means exists in which area | region among the said 4 or 5 area | regions, The claim 1 or Claim characterized by the above-mentioned. 3. Obstacle detection device according to 2.

前記報知手段は表示手段であって、その表示手段は、前記検出した障害物が存在する領域を表わす表示パターンを表示するとき、その表示パターンと共に、該障害物の存在する領域に対して前記４つまたは５つの領域の反中央側に位置する他の領域がある場合には当該他の領域を表わす表示パターンをも表示することを特徴とする請求項３記載の障害物検出装置。The informing means is a display means, and when the display means displays a display pattern representing the area where the detected obstacle exists, the display means together with the display pattern, the 4 4. The obstacle detection apparatus according to claim 3, wherein when there is another area located on the opposite side of one or five areas, a display pattern representing the other area is also displayed.

前記２つのトランスデューサは、それぞれ送信機構と受信機構とを備えており、
前記検出手段は、該送信機構による送信波の送信タイミングをずらして送信させ、それら送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の受信は、該受信機構の両方に行わせることを特徴とする請求項１または請求項２記載の障害物検出装置。Each of the two transducers includes a transmission mechanism and a reception mechanism,
The detection means is characterized in that transmission timings of transmission waves transmitted by the transmission mechanism are shifted and transmission of reception of reflected waves caused by reflection of the transmission waves on an obstacle is performed by both of the reception mechanisms. The obstacle detection device according to claim 1 or 2.

前記検出手段は、少なくとも前記第１のトランスデューサの送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の一部を、前記第１及び第２のトランスデューサが受信したとき、前記第１の重複領域に障害物が存在すると判断することを特徴とする請求項５記載の障害物検出装置。When the first and second transducers receive at least a part of a reflected wave that is generated when the transmission wave of the first transducer is reflected by an obstacle, the detection means is in the first overlapping region. 6. The obstacle detection apparatus according to claim 5, wherein it is determined that an obstacle exists.

前記２つのトランスデューサは、
前記非重複領域と重複領域との２つの境界線が、車両側方の近傍であって、その車両側方に平行な線の延長線上と、前記車両前端及び／または後端の近傍であって、その車両前端及び／または後端に平行な線の延長線上とに位置するように、
所定の開角をなして車両のコーナに近接配置されていることを特徴とする請求項１記載の障害物検出装置。The two transducers are
Two boundary lines between the non-overlapping region and the overlapping region are in the vicinity of the side of the vehicle, on the extension line of the line parallel to the side of the vehicle, and in the vicinity of the front end and / or the rear end of the vehicle. So as to be located on an extension of a line parallel to the front end and / or rear end of the vehicle,
The obstacle detection device according to claim 1, wherein the obstacle detection device is disposed close to a corner of the vehicle at a predetermined opening angle.

前記２つのトランスデューサは、
前記第２の重複領域と第３の重複領域との境界線が、車両側方の近傍であって、その車両側方に平行な線の延長線上に位置するように、
前記第３の重複領域と第４の重複領域との境界線が、前記車両前端及び／または後端の近傍であって、その車両前端及び／または後端に平行な線の延長線上に位置するように、
所定の開角をなして車両のコーナに近接配置されていることを特徴とする請求項２記載の障害物検出装置。The two transducers are
The boundary line between the second overlapping region and the third overlapping region is located in the vicinity of the vehicle side and on the extension line of the line parallel to the vehicle side,
A boundary line between the third overlapping region and the fourth overlapping region is located in the vicinity of the front end and / or rear end of the vehicle and on an extension of a line parallel to the front end and / or rear end of the vehicle. like,
The obstacle detection device according to claim 2, wherein the obstacle detection device is disposed close to a corner of the vehicle at a predetermined opening angle.

前記第１及び第２のトランスデューサの送信有効範囲は、受信有効範囲より小さいことを特徴とする請求項２記載の障害物検出装置。 3. The obstacle detection apparatus according to claim 2, wherein a transmission effective range of the first and second transducers is smaller than a reception effective range.

少なくとも２つのトランスデューサの検出領域により、２つの非重複領域とそれら２つの非重複領域に挟まれる１つの重複領域とを形成し、それらの領域内に存在する障害物の有無及び位置を検出する障害物の検出方法であって、
前記２つのトランスデューサのうち、少なくとも第１のトランスデューサの検出範囲における送信有効範囲と受信有効範囲とは異なっており、
前記重複領域は、前記第１のトランスデューサの送信有効範囲と受信有効範囲とに含まれる第１の重複領域と、その送信有効範囲または受信有効範囲の何れか一方に含まれる第２の重複領域とを構成しており、且つそれら第１及び第２の重複領域は、第２のトランスデューサの検出領域に含まれるとき、
前記２つのトランスデューサによる送信波の送信タイミングをずらして送信し、それら送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の受信は、それらトランスデューサの両方で行うことにより、前記２つの非重複領域、並びに前記第１及び第２の重複領域の４つの領域のうち何れの領域内に障害物が存在するかを検出することを特徴とする障害物の検出方法。Obstacles that form two non-overlapping regions and one overlapping region sandwiched between the two non-overlapping regions and detect the presence and position of obstacles in those regions by the detection regions of at least two transducers A method for detecting an object,
Of the two transducers, at least the transmission effective range and the reception effective range in the detection range of the first transducer are different,
The overlapping area includes a first overlapping area included in a transmission effective range and a reception effective range of the first transducer, and a second overlapping area included in either the transmission effective range or the reception effective range. And the first and second overlapping regions are included in the detection region of the second transducer,
The transmission timing of the transmission waves transmitted by the two transducers is shifted, and the reception of the reflected waves caused by the reflection of the transmission waves to the obstacle is performed by both of the transducers. An obstacle detection method comprising: detecting an obstacle in any one of the four areas of the first and second overlapping areas.

更に、前記第２のトランスデューサの検出範囲における送信有効範囲と受信有効範囲とが異なっており、
前記第１の重複領域は、前記第２のトランスデューサの送信有効範囲と受信有効範囲とに含まれる第３の重複領域と、その送信有効範囲または受信有効範囲の何れか一方に含まれる第４の重複領域とを構成しているとき、
前記２つのトランスデューサによる送信波の送信タイミングをずらして送信し、それら送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の受信は、それらトランスデューサの両方で行うことにより、前記２つの非重複領域、前記第２から第４の重複領域の５つの領域のうち何れの領域内に障害物が存在するかを検出することを特徴とする請求項１０記載の障害物の検出方法。Further, the effective transmission range and the effective reception range in the detection range of the second transducer are different,
The first overlapping area includes a third overlapping area included in the transmission effective range and the reception effective range of the second transducer, and a fourth overlapping area included in either the transmission effective range or the reception effective range. When configuring the overlap area,
The transmission timing of the transmission waves transmitted by the two transducers is shifted, and the reception of the reflected waves caused by the reflection of the transmission waves to the obstacle is performed by both of the transducers. The obstacle detection method according to claim 10, wherein an obstacle is present in any one of the five areas of the second to fourth overlapping areas.

少なくとも前記第１のトランスデューサの送信波が障害物に反射することによって生じる反射波の一部を、前記第１及び第２のトランスデューサが受信したとき、前記第１の重複領域に障害物が存在すると判断することを特徴とする請求項１１記載の障害物の検出方法。When the first and second transducers receive at least a part of the reflected wave generated by reflecting the transmission wave of the first transducer to the obstacle, the obstacle exists in the first overlapping region. 12. The obstacle detection method according to claim 11, wherein the obstacle is detected.

更に、前記第１及び第２のトランスデューサの送信有効範囲は、受信有効範囲より小さくされており、
前記２つのトランスデューサを、所定の開角をなして予め近接配置し、
前記第１及び第２のトランスデューサの送信有効範囲のうち、それらトランスデューサ側の略半分の範囲を用いることを特徴とする請求項１１記載の障害物の検出方法。 Further, the effective transmission range of the first and second transducers is smaller than the effective reception range,
The two transducers are preliminarily arranged close to each other with a predetermined opening angle,
12. The obstacle detection method according to claim 11, wherein, within the transmission effective ranges of the first and second transducers, a range approximately half of the transducer side is used.