運転支援装置及び障害物検出方法
【課題】一般的な超音波センサを用いて、温度変化などがあっても正確に車両と障害物間の距離を測定して報知することができる運転支援装置を提供する
【解決手段】車両に取り付けた複数の超音波センサで受信した信号を検波し、隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、測定した超音波の伝搬速度と第２の時間情報をもとに障害物までの距離を測定する第２の測定部と、車両と障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備する。
【解決手段】車両に取り付けた複数の超音波センサで受信した信号を検波し、隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、測定した超音波の伝搬速度と第２の時間情報をもとに障害物までの距離を測定する第２の測定部と、車両と障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の移動体に設置した超音波センサによって移動体周囲の障害物を検出して報知する運転支援装置及び障害物検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転支援を目的として、車両に複数の超音波センサを取り付けて車両周囲の障害物を検知し、ディスプレイやスピーカ等に障害物の有無を報知し、車両が障害物に衝突或いは追突するのを避けるようにした障害物検出装置がある。
【０００３】
このような障害物検出装置では、超音波センサから車両の周囲に向けて超音波を発信し、障害物がある場合に障害物によって反射した超音波をセンサで受信して障害物の有無を確認し、障害物が車両に接近したときに運転者に報知するようにしている。例えば、車両をバックしながらガレージなどに駐車する場合などの駐車支援に適している。
【０００４】
ところで、上記した障害物検出装置では、障害物との距離を高精度で検出する必要があるが、超音波センサは周囲温度や気圧の変化等により音波の伝播速度が変化するため、測定した障害物との距離に誤差を生じ、実際には障害物に接近しているにも関わらず、正確に報知することができずに障害物に衝突してしまうことがある。
【０００５】
このような不具合を解消するため、温度センサを車両に取り付け、温度変化に応じて超音波の伝播速度を補償することにより、より正確に距離を測定する技術もあるが、温度センサ等を必要とするためコスト面で不利になる。
【０００６】
特許文献１には、超音波センサを車両に装着する場合に、水滴やゴミの付着あるいは温度変化による検出精度の劣化を防止する超音波センサ装置が開示されている。しかしながら特許文献１の例では、１個の送信素子に対して複数の受信素子を同一基板に集積化し、１つの発信信号と複数の受信信号との平均時間値の時間差から障害物までの距離を演算するものであり、特殊な超音波センサを用いる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２４２６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の障害物検出装置では、障害物との距離を高精度で検出する必要があるが、超音波センサは周囲温度や気圧の変化等により音波の伝達速度が変化するため、測定した障害物との距離に誤差を生じ、実際には障害物に接近しているにも関わらず、正確に報知することができないことがある。また特許文献１の例では、１個の送信素子に対して複数の受信素子を有する特殊な超音波センサを用いる必要があり、実用的ではない。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、一般的な超音波センサを用いて、温度変化などがあっても正確に車両と障害物間の距離を測定して報知することができる運転支援装置及び障害物検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の本発明の運転支援装置は、車両に取り付けられ、超音波を送受信する複数の超音波センサと、前記複数の超音波センサで受信した信号を検波して出力する検波回路と、前記検波回路の出力信号を用いて、前記複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が前記他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、前記検波回路の出力信号を用いて、前記複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定する第２の測定部と、前記車両と前記障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
また請求項４記載の本発明の運転支援装置は、車両に取り付けられ、超音波を送受信する超音波センサと、前記超音波センサと所定の距離を置いて前記車両に配置された反射板と、前記超音波センサで受信した信号を検波して出力する検波回路と、前記検波回路の出力信号を用いて、前記超音波センサから前記反射板に直接伝搬された超音波が前記反射板で反射されて前記超音波センサで受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記超音波センサと前記反射板間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、前記検波回路の出力信号を用いて、前記超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定する第２の測定部と、前記車両と前記障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
また請求項６記載の本発明の障害物検出方法は、車両に超音波を送受信する複数の超音波センサを取り付け、前記複数の超音波センサで受信した信号を検波して、前記複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が前記他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定し、前記検波した信号を用いて、前記複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定することを特徴とする。
【００１３】
さらに請求項８記載の本発明の障害物検出方法は、車両に超音波を送受信する超音波センサを取り付け、前記車両に前記超音波センサと所定の距離を置いて反射板を配置し、前記超音波センサで受信した信号を検波して、前記超音波センサから前記反射板に直接伝搬された超音波が前記反射板で反射されて前記超音波センサで受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記超音波センサと前記反射板間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定し、前記検波した信号を用いて、前記超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態によれば、周辺温度が変化しても障害物までの距離を正確に測定することができ、運転者に対して正確な運転支援を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る運転支援装置の動作説明図。
【図３】同実施形態に係る車両への超音波センサの取り付け位置を示す平面図。
【図４】同実施形態に係る運転支援装置の動作を説明する信号波形図。
【図５】温度変化があったときの動作を説明する信号波形図。
【図６】同実施形態に係る運転支援装置の動作を説明するフローチャート。
【図７】本発明の他の実施形態に係る車両への超音波センサと反射板の取り付け位置を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る運転支援装置１００の構成を示すブロック図である。図１において、運転支援装置１００は、複数の超音波送受信器１１，１２…を含むセンサ群１０と、送受信／検波回路２０、信号処理部３０、メモリ４０及び警告部５０を備えている。超音波送受信器１１，１２…は超音波信号を発射する送信器と、入射した超音波信号を受信する受信器を含み、以下の説明では超音波送受信器を超音波センサと呼ぶことにする。
【００１８】
超音波センサ１１，１２…は、例えば車両の後方バンパーや車両の側面に取り付けられ、車両周辺の障害物に対して超音波信号を発射し、発射された超音波信号が障害物によって反射されたとき超音波センサ１１，１２…で受信する。送受信／検波回路２０は、超音波信号を生成して超音波センサ１１，１２…から送信するとともに、超音波センサ１１，１２…で受信した超音波信号を受信し検波する。また検波した信号を所定の閾値で波形整形して信号処理部３０に供給する。
【００１９】
信号処理部３０は、例えばマイクロプロセッサ（マイコン）で構成され、上述した閾値の設定を行うとともに、送受信／検波回路２０からの波形整形した出力信号を処理して、障害物と車両との距離情報を算出する。メモリ４０は閾値の情報を記憶するとともに、信号処理部３０で算出した時間情報等を記憶する。
【００２０】
警告部５０は、スピーカ（又はブザー）等の音声発生部を含み、障害物が車両に対して所定の距離以内に接近したときに音声によって運転者に報知するものである。また音声で報知するだけでなくディスプレイ等の表示部を有し、ディスプレイに警告表示するようにしても良い。
【００２１】
本実施形態では、車両周辺の障害物に対して超音波センサ１１，１２から超音波信号を発射し、発射された超音波信号が障害物によって反射され再び超音波センサ１１，１２で受信されるまでの往復の伝播時間を測定する。そして、この時間情報をもとに障害物との距離を測定するが、複数の超音波センサ１１，１２…のうち、隣接するセンサから直接伝搬される超音波を受信して、現温度での超音波の伝播速度を算出し、この伝播速度をもとに正確な距離情報を算出するものである。
【００２２】
以下、車両と障害物との距離の測定動作について説明する。図２は、車両１をバックさせながらガレージに駐車する場合を示している。例えば、車両１をガレージにバックで入れる場合、運転者からは壁２やガレージ内に置かれた物体３との距離が分かりにくく、衝突する場合がある。このため、車両１の後部又は側面に設けた複数の超音波センサから超音波を発射し、壁２や物体３から反射した超音波を超音波センサで受信し、受信した信号を処理することで車両１が障害物（壁２や物体３）に接近したときに運転者に知らせるようにしている。
【００２３】
図３は、車両１に対する超音波センサの配置を示す平面図である。図３において、例えば車両１の後部バンパーに超音波センサ１１と１２を所定の距離（Ｌ０）だけ離して設置している。また車両１の側面に超音波センサ１３と１４を設置している。そして超音波センサ１１〜１４から車両１の周囲に対して超音波信号を発射し、障害物（壁２や物体３）で反射した超音波信号を超音波センサ１１〜１４で受信するようにしている。
【００２４】
超音波センサから測定対象物（障害物）までの距離をＬ、超音波センサから発射された超音波が測定対象物で反射して再び超音波センサに返ってくるまでの時間をＴ、気体中における超音波の伝播速度（音速）をＣとすると、距離Ｌは以下の（１）式で求めることができる。
【００２５】
Ｌ＝Ｔ・Ｃ／２ …（１）
しかしながら、気体中における超音波の伝播速度Ｃ（m/sec）は、気体温度により変化し、温度が低下すると遅くなることが知られている。一方、超音波には固体表面に沿った空中を伝わり易いという性質があり、測距用途で車両のバンパーに設置した超音波センサ１１，１２も例外ではなく、バンパー表面に沿った空中を超音波が伝搬する。その結果として、近接した２つのセンサ（例えば超音波センサ１１，１２）は、お互いの送信波を直接受信することになる。
【００２６】
そこで本発明では、バンパー表面に沿って伝わる超音波を利用して、実際の温度に対応した超音波の伝搬速度を算出し、障害物までの距離を補正することを特徴とする。以下、図４、図５を参照して説明する。尚、図４、図５では、複数の超音波センサのうち、隣接する２つの超音波センサ１１，１２から超音波を送信し受信する場合を説明する。
【００２７】
図４において、（ａ）は超音波センサ１１から送信された超音波（送信波Ｓ１）と、送信波Ｓ１が障害物によって反射され、再び超音波センサ１１で受信された超音波（反射波Ｓ２）の信号波形を示している。また同時に隣接する超音波センサ１２から直接に伝搬された超音波が車両のバンパー表面に沿って空中を伝わって超音波センサ１１によって受信された超音波（伝搬波Ｓ３）の信号波形を示している。反射波Ｓ２のレベルに比べ、伝搬波Ｓ３のレベルは十分小さい。
【００２８】
図４（ｂ）は、送受信／検波回路２０による検波信号を示している。検波は受信した生の波形を半波整流して行う。検波信号には、送信波Ｓ１と，反射波Ｓ２及び伝搬波Ｓ３の成分が含まれている。図４（ｃ）は、検波信号（ｂ）に対して第１の閾値ＴＨ１を設定して波形整形したパルス出力を示している。閾値ＴＨ１を設定して、閾値ＴＨ１以上の信号を検出することによりノイズ成分を除去することができる。
【００２９】
また図４（ｃ）において、送信波Ｓ１に相当する検出パルスをＳ１１とし、反射波Ｓ２に相当する検出パルスをＳ２１とする。また図４（ｂ）から分かるように、伝搬波Ｓ３は閾値ＴＨ１以下であるため、図４（ｃ）では伝搬波Ｓ３はノイズとして除去される。
【００３０】
またパルスＳ１１の発生からパルスＳ２１の発生までの時間をＴ１としている。通常は、この時間Ｔ１を測定することにより、（１）式に基づいて車両と障害物間の距離を測定することができる。しかしながら、気体中における超音波の伝播速度は、気体温度により変化するため、現温度での超音波の伝搬速度を正確に把握する必要がある。そこで、図５のように閾値を下げて波形整形を行う。
【００３１】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図４と同じ信号波形を示しているが、閾値をＴＨ１からＴＨ２に下げた状態を示している。閾値ＴＨ２を伝搬波Ｓ３の成分を検出できる値まで下げた場合、図５（ｃ）で示すように、送信波Ｓ１、反射波Ｓ２及び伝搬波Ｓ３の検出パルスＳ１１，Ｓ２１及びＳ３１をそれぞれ得ることができる。またパルスＳ１１の発生からパルスＳ２１の発生までの時間をＴ２とし、パルスＳ１１の発生からパルスＳ３１の発生までの時間をＴ３としている（Ｔ３＜Ｔ２である）。
【００３２】
一方、超音波センサ１１と超音波センサ１２間の距離Ｌ０(直線距離ではなくバンパー縁を伝った長さ)は、不変であるため、時間Ｔ３と距離Ｌ０をもとに、信号処理部３０は現温度での超音波の伝搬速度Ｃ０を以下の（２）式で算出する。
【００３３】
Ｃ０＝Ｌ０／Ｔ３ …（２）
したがって、障害物までの実際の距離Ｌ１をとしたとき、現温度での超音波の伝搬速度Ｃ０と、図４（ｃ）での時間Ｔ１をもとに、距離Ｌ１を以下の（３）式で算出することができる。
【００３４】
Ｌ１＝Ｔ１・Ｃ０／２ …（３）
かくて信号処理部３０は、複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサ（１１，１２）の一方から他方に直接伝搬された超音波が他方で受信されるまでの時間情報Ｔ３を算出し、第１、第２の超音波センサ（１１，１２）間の距離情報（Ｌ０）及び時間情報Ｔ３をもとに超音波の伝搬速度Ｃ０を測定する第１の測定部を構成する。
【００３５】
また、信号処理部３０は、複数の超音波センサ（１１，１２…）から発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの時間情報Ｔ１を算出し、測定した超音波の伝搬速度Ｃ０と時間情報Ｔ１をもとに障害物までの距離を測定する第２の測定部を構成する。
【００３６】
尚、閾値がＴＨ１のときの検出パルスＳ１１の発生から検出パルスＳ２１の発生までの時間Ｔ１と、閾値がＴＨ２のときの検出パルスＳ１１の発生から検出パルスＳ２１の発生までの時間Ｔ２はほぼ等しいため、時間Ｔ２を用いて障害物までの距離Ｌ１を算出しても良い。この場合は、検波閾値は常に低いレベルＴＨ２に設定される。但し閾値をＴＨ１とＴＨ２に切り替えた場合、時間Ｔ１とＴ２は多少のずれを生じるため、閾値ＴＨ１での時間Ｔ１をもとに障害物との距離Ｌ１を算出するほうがより正確を期することができる。
【００３７】
また、温度変化により超音波の伝搬速度が遅くなった場合を図５（ｂ），（ｃ）の点線の波形で示している。超音波は温度が低下すると気体中の伝搬速度が遅くなる。このため、反射波Ｓ２及び伝搬波Ｓ３の検出パルスもＳ２２及びＳ３２で示すように遅れを生じ、送信波Ｓ１の発生から反射波Ｓ２を受信するまでの時間Ｔ２及び伝搬波Ｓ３を受信するまでの時間Ｔ３も遅れ、Ｔ２’、Ｔ３’となる。また閾値がＴＨ１のときの送信波Ｓ１の発生から反射波Ｓ２を受信するまでの時間Ｔ１も遅れＴ１’（図示せず）となる。
【００３８】
しかしながら、超音波センサ１１と超音波センサ１２間の距離Ｌ０は不変であるため、時間Ｔ３’と距離Ｌ０をもとに、温度が変化したときの超音波の伝搬速度Ｃ０’を以下の（４）式で算出することができる。
【００３９】
Ｃ０’＝Ｌ０／Ｔ３’…（４）
したがって、障害物までの実際の距離Ｌ１をとしたとき、現温度での超音波の伝搬速度Ｃ０’と時間Ｔ１’をもとに以下の（５）式で算出することができる。
【００４０】
Ｌ１＝Ｔ１’・Ｃ０’／２ …（５）
逆に周囲温度が高くなった場合は、超音波の伝搬速度が速くなるため、それに即して障害物との距離を正確に測定することができる。
【００４１】
尚、近接する２つのセンサ１１，１２間の距離Ｌ０(直線距離ではなくバンパー縁を伝った長さ)の情報や、検波閾値ＴＨ１，ＴＨ２の情報は予めメモリ４０に記憶され、障害物との距離の測定時に必要に応じて読み出される。また閾値ＴＨ１，ＴＨ２の設定により測定された時間情報Ｔ１やＴ３もメモリ４０に記憶可能である。また、以上の説明では超音波センサ１１，１２について述べたが、車両１に設置されているすべてのセンサ１１〜１４からは、同期して超音波が発射される。
【００４２】
図６は、運転支援装置の動作を示すフローチャートである。図６において、ステップＳ１は、ＡＣＣオン（エンジンスタート）を示し、ステップＳ２では初期化を行う。ステップＳ３を経てステップＳ４では、通常の検波閾値（第１の閾値ＴＨ１）に設定する。ステップＳ５では第１の閾値ＴＨ１に設定したときの超音波センサ１１，１２からの情報（時間情報Ｔ１）を取得する。
【００４３】
次のステップＳ６では第２の検波閾値ＴＨ２に設定して、隣接する超音波センサからの伝搬波Ｓ３を受信するまでの時間情報Ｔ３を測定し、ステップＳ７では、超音波センサ１１と１２間の距離情報Ｌ０を取得する。ステップＳ８では取得した距離情報Ｌ０と時間情報Ｔ３をもとに現温度での超音波の伝搬速度Ｃ０を測定する。ステップＳ９では、ステップＳ５で取得した時間情報Ｔ１とステップＳ８で測定した伝搬速度Ｃ０をもとに車両と障害物間の距離を算出する。
【００４４】
そしてステップＳ１０では、障害物との距離があらかじめ設定した距離以下になった場合に警告出力処理を行い、警告音の発生や警告表示を行う。以下、ステップＳ１１とステップＳ３間の処理を繰り返し、車両のエンジンがかかっている間は障害物との距離の測定と警告を行い、エンジンの停止によりステップＳ１２で処理を終了する。
【００４５】
こうして、本発明の実施形態では、常に現状の周辺温度に対応した超音波の伝搬速度をリアルタイムに測定して、障害物までの距離を正確に測定することができる。しかも、隣接する超音波センサからの超音波を受信して実際の超音波の伝搬速度を測定するため、温度センサ等の余分の検出素子を用いる必要がないため、回路構成の複雑化やコスト増を抑えることができる。
【実施例２】
【００４６】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では隣接する２つの超音波センサ（例えばセンサ１１と１２）を用いて現温度での超音波の伝搬速度を測定する例を説明したが、第２の実施形態では、１つの超音波センサと反射板を用いて超音波の伝搬速度を測定するものである。
【００４７】
図７は、車両１に対する超音波センサと反射板の配置を示す平面図である。例えば車両１の後部バンパーに超音波センサ１２に代えて反射板６０を設け、この反射板６０に対して所定の距離（Ｌ０）だけ離して超音波センサ１１を設置している。また車両１の側面に超音波センサ１３と１４を設置している。
【００４８】
そして超音波センサ１１，１３，１４から車両の周囲に対して超音波信号を発射し、障害物（壁２や物体３）で反射した超音波信号を超音波センサ１１，１３，１４で受信するようにしている。また図７において、超音波センサ１１から送信された超音波は、車両１のバンパー表面に沿って空中を伝わって反射板６０に当たって反射し、その反射した超音波を超音波センサ１１で受信するようにしている。
【００４９】
超音波センサ１１と反射板６０間の距離Ｌ０(直線距離ではなくバンパー縁を伝った長さ)は、不変であるため、超音波センサ１１から発射した超音波が反射板６０で反射されて再び超音波センサ１１で受信されるまでの往復時間をＴ４とすると、時間Ｔ４と距離Ｌ０をもとに、現温度での超音波の伝搬速度Ｃ１を以下の（６）式で算出することができる。
【００５０】
Ｃ１＝２・Ｌ０／Ｔ４…（６）
したがって、超音波センサ１１から発射した超音波が障害物で反射されて再び超音波センサ１１で受信されるまでの時間をＴ１とすると、障害物までの実際の距離Ｌ１は、（６）式で求めた超音波の伝搬速度Ｃ１と、時間Ｔ１をもとに以下の（７）式で算出することができる。
【００５１】
Ｌ１＝Ｔ１・Ｃ１／２ ・・・（７）
尚、超音波センサ１１は、自身が発した超音波がバンパー縁を伝って反射板６０に伝搬し、さらに反射板６０で反射した超音波を受信するため、受信時の超音波のレベルが減衰するが、閾値をうまく設定することにより反射した伝搬波を検出することができる。閾値は、図５（ｂ）の閾値ＴＨ２よりも低くすれば、反射板６０で反射した超音波を検出することができる。したがって、１つの超音波センサを用いて現温度での超音波の伝搬速度を測定することができ、回路構成の簡略化を図ることができる。
【００５２】
以上述べたように本発明によれば、周辺温度が変化しても障害物までの距離を正確に測定することができ、運転者に対して正確な運転支援を行うことができる。
【００５３】
尚、以上の説明では、超音波センサ１１，１２によって超音波の伝搬速度を測定する例を述べたが、車両の前方に設置した超音波センサ１１と側面に設置した超音波センサ１３（又は超音波センサ１２と超音波センサ１４）を用いて超音波の伝搬速度を測定するようにしてもよい。また車両の後方に超音波センサ１１，１２を設置して車両後方の障害物を検出する例を説明したが、車両の前方に超音波センサを設置して車両前方の障害物を検出するようにしても良い。また特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１００…運転支援装置
１…車両
２，３…障害物
１０…超音波センサ群
１１，１２，１３，１４…超音波センサ
２０…送受信／検波回路
３０…信号処理部（マイコン）
４０…メモリ
５０…警告部
６０…反射板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の移動体に設置した超音波センサによって移動体周囲の障害物を検出して報知する運転支援装置及び障害物検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運転支援を目的として、車両に複数の超音波センサを取り付けて車両周囲の障害物を検知し、ディスプレイやスピーカ等に障害物の有無を報知し、車両が障害物に衝突或いは追突するのを避けるようにした障害物検出装置がある。
【０００３】
このような障害物検出装置では、超音波センサから車両の周囲に向けて超音波を発信し、障害物がある場合に障害物によって反射した超音波をセンサで受信して障害物の有無を確認し、障害物が車両に接近したときに運転者に報知するようにしている。例えば、車両をバックしながらガレージなどに駐車する場合などの駐車支援に適している。
【０００４】
ところで、上記した障害物検出装置では、障害物との距離を高精度で検出する必要があるが、超音波センサは周囲温度や気圧の変化等により音波の伝播速度が変化するため、測定した障害物との距離に誤差を生じ、実際には障害物に接近しているにも関わらず、正確に報知することができずに障害物に衝突してしまうことがある。
【０００５】
このような不具合を解消するため、温度センサを車両に取り付け、温度変化に応じて超音波の伝播速度を補償することにより、より正確に距離を測定する技術もあるが、温度センサ等を必要とするためコスト面で不利になる。
【０００６】
特許文献１には、超音波センサを車両に装着する場合に、水滴やゴミの付着あるいは温度変化による検出精度の劣化を防止する超音波センサ装置が開示されている。しかしながら特許文献１の例では、１個の送信素子に対して複数の受信素子を同一基板に集積化し、１つの発信信号と複数の受信信号との平均時間値の時間差から障害物までの距離を演算するものであり、特殊な超音波センサを用いる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２４２６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の障害物検出装置では、障害物との距離を高精度で検出する必要があるが、超音波センサは周囲温度や気圧の変化等により音波の伝達速度が変化するため、測定した障害物との距離に誤差を生じ、実際には障害物に接近しているにも関わらず、正確に報知することができないことがある。また特許文献１の例では、１個の送信素子に対して複数の受信素子を有する特殊な超音波センサを用いる必要があり、実用的ではない。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、一般的な超音波センサを用いて、温度変化などがあっても正確に車両と障害物間の距離を測定して報知することができる運転支援装置及び障害物検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の本発明の運転支援装置は、車両に取り付けられ、超音波を送受信する複数の超音波センサと、前記複数の超音波センサで受信した信号を検波して出力する検波回路と、前記検波回路の出力信号を用いて、前記複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が前記他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、前記検波回路の出力信号を用いて、前記複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定する第２の測定部と、前記車両と前記障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
また請求項４記載の本発明の運転支援装置は、車両に取り付けられ、超音波を送受信する超音波センサと、前記超音波センサと所定の距離を置いて前記車両に配置された反射板と、前記超音波センサで受信した信号を検波して出力する検波回路と、前記検波回路の出力信号を用いて、前記超音波センサから前記反射板に直接伝搬された超音波が前記反射板で反射されて前記超音波センサで受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記超音波センサと前記反射板間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、前記検波回路の出力信号を用いて、前記超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定する第２の測定部と、前記車両と前記障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
また請求項６記載の本発明の障害物検出方法は、車両に超音波を送受信する複数の超音波センサを取り付け、前記複数の超音波センサで受信した信号を検波して、前記複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が前記他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定し、前記検波した信号を用いて、前記複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定することを特徴とする。
【００１３】
さらに請求項８記載の本発明の障害物検出方法は、車両に超音波を送受信する超音波センサを取り付け、前記車両に前記超音波センサと所定の距離を置いて反射板を配置し、前記超音波センサで受信した信号を検波して、前記超音波センサから前記反射板に直接伝搬された超音波が前記反射板で反射されて前記超音波センサで受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記超音波センサと前記反射板間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定し、前記検波した信号を用いて、前記超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態によれば、周辺温度が変化しても障害物までの距離を正確に測定することができ、運転者に対して正確な運転支援を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る運転支援装置の動作説明図。
【図３】同実施形態に係る車両への超音波センサの取り付け位置を示す平面図。
【図４】同実施形態に係る運転支援装置の動作を説明する信号波形図。
【図５】温度変化があったときの動作を説明する信号波形図。
【図６】同実施形態に係る運転支援装置の動作を説明するフローチャート。
【図７】本発明の他の実施形態に係る車両への超音波センサと反射板の取り付け位置を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る運転支援装置１００の構成を示すブロック図である。図１において、運転支援装置１００は、複数の超音波送受信器１１，１２…を含むセンサ群１０と、送受信／検波回路２０、信号処理部３０、メモリ４０及び警告部５０を備えている。超音波送受信器１１，１２…は超音波信号を発射する送信器と、入射した超音波信号を受信する受信器を含み、以下の説明では超音波送受信器を超音波センサと呼ぶことにする。
【００１８】
超音波センサ１１，１２…は、例えば車両の後方バンパーや車両の側面に取り付けられ、車両周辺の障害物に対して超音波信号を発射し、発射された超音波信号が障害物によって反射されたとき超音波センサ１１，１２…で受信する。送受信／検波回路２０は、超音波信号を生成して超音波センサ１１，１２…から送信するとともに、超音波センサ１１，１２…で受信した超音波信号を受信し検波する。また検波した信号を所定の閾値で波形整形して信号処理部３０に供給する。
【００１９】
信号処理部３０は、例えばマイクロプロセッサ（マイコン）で構成され、上述した閾値の設定を行うとともに、送受信／検波回路２０からの波形整形した出力信号を処理して、障害物と車両との距離情報を算出する。メモリ４０は閾値の情報を記憶するとともに、信号処理部３０で算出した時間情報等を記憶する。
【００２０】
警告部５０は、スピーカ（又はブザー）等の音声発生部を含み、障害物が車両に対して所定の距離以内に接近したときに音声によって運転者に報知するものである。また音声で報知するだけでなくディスプレイ等の表示部を有し、ディスプレイに警告表示するようにしても良い。
【００２１】
本実施形態では、車両周辺の障害物に対して超音波センサ１１，１２から超音波信号を発射し、発射された超音波信号が障害物によって反射され再び超音波センサ１１，１２で受信されるまでの往復の伝播時間を測定する。そして、この時間情報をもとに障害物との距離を測定するが、複数の超音波センサ１１，１２…のうち、隣接するセンサから直接伝搬される超音波を受信して、現温度での超音波の伝播速度を算出し、この伝播速度をもとに正確な距離情報を算出するものである。
【００２２】
以下、車両と障害物との距離の測定動作について説明する。図２は、車両１をバックさせながらガレージに駐車する場合を示している。例えば、車両１をガレージにバックで入れる場合、運転者からは壁２やガレージ内に置かれた物体３との距離が分かりにくく、衝突する場合がある。このため、車両１の後部又は側面に設けた複数の超音波センサから超音波を発射し、壁２や物体３から反射した超音波を超音波センサで受信し、受信した信号を処理することで車両１が障害物（壁２や物体３）に接近したときに運転者に知らせるようにしている。
【００２３】
図３は、車両１に対する超音波センサの配置を示す平面図である。図３において、例えば車両１の後部バンパーに超音波センサ１１と１２を所定の距離（Ｌ０）だけ離して設置している。また車両１の側面に超音波センサ１３と１４を設置している。そして超音波センサ１１〜１４から車両１の周囲に対して超音波信号を発射し、障害物（壁２や物体３）で反射した超音波信号を超音波センサ１１〜１４で受信するようにしている。
【００２４】
超音波センサから測定対象物（障害物）までの距離をＬ、超音波センサから発射された超音波が測定対象物で反射して再び超音波センサに返ってくるまでの時間をＴ、気体中における超音波の伝播速度（音速）をＣとすると、距離Ｌは以下の（１）式で求めることができる。
【００２５】
Ｌ＝Ｔ・Ｃ／２ …（１）
しかしながら、気体中における超音波の伝播速度Ｃ（m/sec）は、気体温度により変化し、温度が低下すると遅くなることが知られている。一方、超音波には固体表面に沿った空中を伝わり易いという性質があり、測距用途で車両のバンパーに設置した超音波センサ１１，１２も例外ではなく、バンパー表面に沿った空中を超音波が伝搬する。その結果として、近接した２つのセンサ（例えば超音波センサ１１，１２）は、お互いの送信波を直接受信することになる。
【００２６】
そこで本発明では、バンパー表面に沿って伝わる超音波を利用して、実際の温度に対応した超音波の伝搬速度を算出し、障害物までの距離を補正することを特徴とする。以下、図４、図５を参照して説明する。尚、図４、図５では、複数の超音波センサのうち、隣接する２つの超音波センサ１１，１２から超音波を送信し受信する場合を説明する。
【００２７】
図４において、（ａ）は超音波センサ１１から送信された超音波（送信波Ｓ１）と、送信波Ｓ１が障害物によって反射され、再び超音波センサ１１で受信された超音波（反射波Ｓ２）の信号波形を示している。また同時に隣接する超音波センサ１２から直接に伝搬された超音波が車両のバンパー表面に沿って空中を伝わって超音波センサ１１によって受信された超音波（伝搬波Ｓ３）の信号波形を示している。反射波Ｓ２のレベルに比べ、伝搬波Ｓ３のレベルは十分小さい。
【００２８】
図４（ｂ）は、送受信／検波回路２０による検波信号を示している。検波は受信した生の波形を半波整流して行う。検波信号には、送信波Ｓ１と，反射波Ｓ２及び伝搬波Ｓ３の成分が含まれている。図４（ｃ）は、検波信号（ｂ）に対して第１の閾値ＴＨ１を設定して波形整形したパルス出力を示している。閾値ＴＨ１を設定して、閾値ＴＨ１以上の信号を検出することによりノイズ成分を除去することができる。
【００２９】
また図４（ｃ）において、送信波Ｓ１に相当する検出パルスをＳ１１とし、反射波Ｓ２に相当する検出パルスをＳ２１とする。また図４（ｂ）から分かるように、伝搬波Ｓ３は閾値ＴＨ１以下であるため、図４（ｃ）では伝搬波Ｓ３はノイズとして除去される。
【００３０】
またパルスＳ１１の発生からパルスＳ２１の発生までの時間をＴ１としている。通常は、この時間Ｔ１を測定することにより、（１）式に基づいて車両と障害物間の距離を測定することができる。しかしながら、気体中における超音波の伝播速度は、気体温度により変化するため、現温度での超音波の伝搬速度を正確に把握する必要がある。そこで、図５のように閾値を下げて波形整形を行う。
【００３１】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図４と同じ信号波形を示しているが、閾値をＴＨ１からＴＨ２に下げた状態を示している。閾値ＴＨ２を伝搬波Ｓ３の成分を検出できる値まで下げた場合、図５（ｃ）で示すように、送信波Ｓ１、反射波Ｓ２及び伝搬波Ｓ３の検出パルスＳ１１，Ｓ２１及びＳ３１をそれぞれ得ることができる。またパルスＳ１１の発生からパルスＳ２１の発生までの時間をＴ２とし、パルスＳ１１の発生からパルスＳ３１の発生までの時間をＴ３としている（Ｔ３＜Ｔ２である）。
【００３２】
一方、超音波センサ１１と超音波センサ１２間の距離Ｌ０(直線距離ではなくバンパー縁を伝った長さ)は、不変であるため、時間Ｔ３と距離Ｌ０をもとに、信号処理部３０は現温度での超音波の伝搬速度Ｃ０を以下の（２）式で算出する。
【００３３】
Ｃ０＝Ｌ０／Ｔ３ …（２）
したがって、障害物までの実際の距離Ｌ１をとしたとき、現温度での超音波の伝搬速度Ｃ０と、図４（ｃ）での時間Ｔ１をもとに、距離Ｌ１を以下の（３）式で算出することができる。
【００３４】
Ｌ１＝Ｔ１・Ｃ０／２ …（３）
かくて信号処理部３０は、複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサ（１１，１２）の一方から他方に直接伝搬された超音波が他方で受信されるまでの時間情報Ｔ３を算出し、第１、第２の超音波センサ（１１，１２）間の距離情報（Ｌ０）及び時間情報Ｔ３をもとに超音波の伝搬速度Ｃ０を測定する第１の測定部を構成する。
【００３５】
また、信号処理部３０は、複数の超音波センサ（１１，１２…）から発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの時間情報Ｔ１を算出し、測定した超音波の伝搬速度Ｃ０と時間情報Ｔ１をもとに障害物までの距離を測定する第２の測定部を構成する。
【００３６】
尚、閾値がＴＨ１のときの検出パルスＳ１１の発生から検出パルスＳ２１の発生までの時間Ｔ１と、閾値がＴＨ２のときの検出パルスＳ１１の発生から検出パルスＳ２１の発生までの時間Ｔ２はほぼ等しいため、時間Ｔ２を用いて障害物までの距離Ｌ１を算出しても良い。この場合は、検波閾値は常に低いレベルＴＨ２に設定される。但し閾値をＴＨ１とＴＨ２に切り替えた場合、時間Ｔ１とＴ２は多少のずれを生じるため、閾値ＴＨ１での時間Ｔ１をもとに障害物との距離Ｌ１を算出するほうがより正確を期することができる。
【００３７】
また、温度変化により超音波の伝搬速度が遅くなった場合を図５（ｂ），（ｃ）の点線の波形で示している。超音波は温度が低下すると気体中の伝搬速度が遅くなる。このため、反射波Ｓ２及び伝搬波Ｓ３の検出パルスもＳ２２及びＳ３２で示すように遅れを生じ、送信波Ｓ１の発生から反射波Ｓ２を受信するまでの時間Ｔ２及び伝搬波Ｓ３を受信するまでの時間Ｔ３も遅れ、Ｔ２’、Ｔ３’となる。また閾値がＴＨ１のときの送信波Ｓ１の発生から反射波Ｓ２を受信するまでの時間Ｔ１も遅れＴ１’（図示せず）となる。
【００３８】
しかしながら、超音波センサ１１と超音波センサ１２間の距離Ｌ０は不変であるため、時間Ｔ３’と距離Ｌ０をもとに、温度が変化したときの超音波の伝搬速度Ｃ０’を以下の（４）式で算出することができる。
【００３９】
Ｃ０’＝Ｌ０／Ｔ３’…（４）
したがって、障害物までの実際の距離Ｌ１をとしたとき、現温度での超音波の伝搬速度Ｃ０’と時間Ｔ１’をもとに以下の（５）式で算出することができる。
【００４０】
Ｌ１＝Ｔ１’・Ｃ０’／２ …（５）
逆に周囲温度が高くなった場合は、超音波の伝搬速度が速くなるため、それに即して障害物との距離を正確に測定することができる。
【００４１】
尚、近接する２つのセンサ１１，１２間の距離Ｌ０(直線距離ではなくバンパー縁を伝った長さ)の情報や、検波閾値ＴＨ１，ＴＨ２の情報は予めメモリ４０に記憶され、障害物との距離の測定時に必要に応じて読み出される。また閾値ＴＨ１，ＴＨ２の設定により測定された時間情報Ｔ１やＴ３もメモリ４０に記憶可能である。また、以上の説明では超音波センサ１１，１２について述べたが、車両１に設置されているすべてのセンサ１１〜１４からは、同期して超音波が発射される。
【００４２】
図６は、運転支援装置の動作を示すフローチャートである。図６において、ステップＳ１は、ＡＣＣオン（エンジンスタート）を示し、ステップＳ２では初期化を行う。ステップＳ３を経てステップＳ４では、通常の検波閾値（第１の閾値ＴＨ１）に設定する。ステップＳ５では第１の閾値ＴＨ１に設定したときの超音波センサ１１，１２からの情報（時間情報Ｔ１）を取得する。
【００４３】
次のステップＳ６では第２の検波閾値ＴＨ２に設定して、隣接する超音波センサからの伝搬波Ｓ３を受信するまでの時間情報Ｔ３を測定し、ステップＳ７では、超音波センサ１１と１２間の距離情報Ｌ０を取得する。ステップＳ８では取得した距離情報Ｌ０と時間情報Ｔ３をもとに現温度での超音波の伝搬速度Ｃ０を測定する。ステップＳ９では、ステップＳ５で取得した時間情報Ｔ１とステップＳ８で測定した伝搬速度Ｃ０をもとに車両と障害物間の距離を算出する。
【００４４】
そしてステップＳ１０では、障害物との距離があらかじめ設定した距離以下になった場合に警告出力処理を行い、警告音の発生や警告表示を行う。以下、ステップＳ１１とステップＳ３間の処理を繰り返し、車両のエンジンがかかっている間は障害物との距離の測定と警告を行い、エンジンの停止によりステップＳ１２で処理を終了する。
【００４５】
こうして、本発明の実施形態では、常に現状の周辺温度に対応した超音波の伝搬速度をリアルタイムに測定して、障害物までの距離を正確に測定することができる。しかも、隣接する超音波センサからの超音波を受信して実際の超音波の伝搬速度を測定するため、温度センサ等の余分の検出素子を用いる必要がないため、回路構成の複雑化やコスト増を抑えることができる。
【実施例２】
【００４６】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では隣接する２つの超音波センサ（例えばセンサ１１と１２）を用いて現温度での超音波の伝搬速度を測定する例を説明したが、第２の実施形態では、１つの超音波センサと反射板を用いて超音波の伝搬速度を測定するものである。
【００４７】
図７は、車両１に対する超音波センサと反射板の配置を示す平面図である。例えば車両１の後部バンパーに超音波センサ１２に代えて反射板６０を設け、この反射板６０に対して所定の距離（Ｌ０）だけ離して超音波センサ１１を設置している。また車両１の側面に超音波センサ１３と１４を設置している。
【００４８】
そして超音波センサ１１，１３，１４から車両の周囲に対して超音波信号を発射し、障害物（壁２や物体３）で反射した超音波信号を超音波センサ１１，１３，１４で受信するようにしている。また図７において、超音波センサ１１から送信された超音波は、車両１のバンパー表面に沿って空中を伝わって反射板６０に当たって反射し、その反射した超音波を超音波センサ１１で受信するようにしている。
【００４９】
超音波センサ１１と反射板６０間の距離Ｌ０(直線距離ではなくバンパー縁を伝った長さ)は、不変であるため、超音波センサ１１から発射した超音波が反射板６０で反射されて再び超音波センサ１１で受信されるまでの往復時間をＴ４とすると、時間Ｔ４と距離Ｌ０をもとに、現温度での超音波の伝搬速度Ｃ１を以下の（６）式で算出することができる。
【００５０】
Ｃ１＝２・Ｌ０／Ｔ４…（６）
したがって、超音波センサ１１から発射した超音波が障害物で反射されて再び超音波センサ１１で受信されるまでの時間をＴ１とすると、障害物までの実際の距離Ｌ１は、（６）式で求めた超音波の伝搬速度Ｃ１と、時間Ｔ１をもとに以下の（７）式で算出することができる。
【００５１】
Ｌ１＝Ｔ１・Ｃ１／２ ・・・（７）
尚、超音波センサ１１は、自身が発した超音波がバンパー縁を伝って反射板６０に伝搬し、さらに反射板６０で反射した超音波を受信するため、受信時の超音波のレベルが減衰するが、閾値をうまく設定することにより反射した伝搬波を検出することができる。閾値は、図５（ｂ）の閾値ＴＨ２よりも低くすれば、反射板６０で反射した超音波を検出することができる。したがって、１つの超音波センサを用いて現温度での超音波の伝搬速度を測定することができ、回路構成の簡略化を図ることができる。
【００５２】
以上述べたように本発明によれば、周辺温度が変化しても障害物までの距離を正確に測定することができ、運転者に対して正確な運転支援を行うことができる。
【００５３】
尚、以上の説明では、超音波センサ１１，１２によって超音波の伝搬速度を測定する例を述べたが、車両の前方に設置した超音波センサ１１と側面に設置した超音波センサ１３（又は超音波センサ１２と超音波センサ１４）を用いて超音波の伝搬速度を測定するようにしてもよい。また車両の後方に超音波センサ１１，１２を設置して車両後方の障害物を検出する例を説明したが、車両の前方に超音波センサを設置して車両前方の障害物を検出するようにしても良い。また特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１００…運転支援装置
１…車両
２，３…障害物
１０…超音波センサ群
１１，１２，１３，１４…超音波センサ
２０…送受信／検波回路
３０…信号処理部（マイコン）
４０…メモリ
５０…警告部
６０…反射板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられ、超音波を送受信する複数の超音波センサと、
前記複数の超音波センサで受信した信号を検波して出力する検波回路と、
前記検波回路の出力信号を用いて、前記複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が前記他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、
前記検波回路の出力信号を用いて、前記複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定する第２の測定部と、
前記車両と前記障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備してなる運転支援装置。
【請求項２】
前記検波回路は、前記検波信号に対して第１の検波閾値を設定して、前記第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬した第１の超音波を検出するとともに、前記第１の検波閾値よりも高い第２の検波閾値を設定して前記障害物で反射された第２の超音波を検出し、
前記第１の測定部は、検出された前記第１の超音波をもとに前記第１の時間情報を測定し、前記第２の測定部は、検出された第２の超音波をもとに前記第２の時間情報を測定することを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記第１、第２の検波閾値の情報を記憶した記憶部を備え、前記検波回路は、前記記憶部から読み出した情報をもとに検波閾値を設定することを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
【請求項４】
車両に取り付けられ、超音波を送受信する超音波センサと、
前記超音波センサと所定の距離を置いて前記車両に配置された反射板と、
前記超音波センサで受信した信号を検波して出力する検波回路と、
前記検波回路の出力信号を用いて、前記超音波センサから前記反射板に直接伝搬された超音波が前記反射板で反射されて前記超音波センサで受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記超音波センサと前記反射板間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、
前記検波回路の出力信号を用いて、前記超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定する第２の測定部と、
前記車両と前記障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備してなる運転支援装置。
【請求項５】
前記検波回路は、前記検波信号に対して第１の検波閾値を設定して、前記超音波センサで受信された前記反射板からの反射超音波を検出するとともに、前記第１の検波閾値よりも高い第２の検波閾値を設定して、前記障害物で反射された超音波を検出し、
前記第１の測定部は、前記反射板からの反射超音波をもとに前記第１の時間情報を測定し、前記第２の測定部は、前記前記障害物で反射された超音波をもとに前記第２の時間情報を測定することを特徴とする請求項４記載の運転支援装置。
【請求項６】
車両に超音波を送受信する複数の超音波センサを取り付け、
前記複数の超音波センサで受信した信号を検波して、前記複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が前記他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、
前記第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定し、
前記検波した信号を用いて、前記複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、
前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定することを特徴とする障害物検出方法。
【請求項７】
前記検波信号に対して第１の検波閾値を設定して、前記第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬した第１の超音波を検出し、
前記第１の検波閾値よりも高い第２の検波閾値を設定して前記障害物で反射された第２の超音波を検出し、
検出された前記第１の超音波をもとに前記第１の時間情報を測定し、
検出された前記第２の超音波をもとに前記第２の時間情報を測定することを特徴とする請求項６記載の障害物検出方法。
【請求項８】
車両に超音波を送受信する超音波センサを取り付け、
前記車両に前記超音波センサと所定の距離を置いて反射板を配置し、
前記超音波センサで受信した信号を検波して、前記超音波センサから前記反射板に直接伝搬された超音波が前記反射板で反射されて前記超音波センサで受信されるまでの第１の時間情報を算出し、
前記超音波センサと前記反射板間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定し、
前記検波した信号を用いて、前記超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、
前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定することを特徴とする障害物検出方法。
【請求項１】
車両に取り付けられ、超音波を送受信する複数の超音波センサと、
前記複数の超音波センサで受信した信号を検波して出力する検波回路と、
前記検波回路の出力信号を用いて、前記複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が前記他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、
前記検波回路の出力信号を用いて、前記複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定する第２の測定部と、
前記車両と前記障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備してなる運転支援装置。
【請求項２】
前記検波回路は、前記検波信号に対して第１の検波閾値を設定して、前記第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬した第１の超音波を検出するとともに、前記第１の検波閾値よりも高い第２の検波閾値を設定して前記障害物で反射された第２の超音波を検出し、
前記第１の測定部は、検出された前記第１の超音波をもとに前記第１の時間情報を測定し、前記第２の測定部は、検出された第２の超音波をもとに前記第２の時間情報を測定することを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記第１、第２の検波閾値の情報を記憶した記憶部を備え、前記検波回路は、前記記憶部から読み出した情報をもとに検波閾値を設定することを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
【請求項４】
車両に取り付けられ、超音波を送受信する超音波センサと、
前記超音波センサと所定の距離を置いて前記車両に配置された反射板と、
前記超音波センサで受信した信号を検波して出力する検波回路と、
前記検波回路の出力信号を用いて、前記超音波センサから前記反射板に直接伝搬された超音波が前記反射板で反射されて前記超音波センサで受信されるまでの第１の時間情報を算出し、前記超音波センサと前記反射板間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定する第１の測定部と、
前記検波回路の出力信号を用いて、前記超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定する第２の測定部と、
前記車両と前記障害物間の距離が予め設定した距離以内になったときに警報を発する警告部と、を具備してなる運転支援装置。
【請求項５】
前記検波回路は、前記検波信号に対して第１の検波閾値を設定して、前記超音波センサで受信された前記反射板からの反射超音波を検出するとともに、前記第１の検波閾値よりも高い第２の検波閾値を設定して、前記障害物で反射された超音波を検出し、
前記第１の測定部は、前記反射板からの反射超音波をもとに前記第１の時間情報を測定し、前記第２の測定部は、前記前記障害物で反射された超音波をもとに前記第２の時間情報を測定することを特徴とする請求項４記載の運転支援装置。
【請求項６】
車両に超音波を送受信する複数の超音波センサを取り付け、
前記複数の超音波センサで受信した信号を検波して、前記複数の超音波センサのうち隣接する第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬された超音波が前記他方で受信されるまでの第１の時間情報を算出し、
前記第１、第２の超音波センサ間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定し、
前記検波した信号を用いて、前記複数の超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、
前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定することを特徴とする障害物検出方法。
【請求項７】
前記検波信号に対して第１の検波閾値を設定して、前記第１、第２の超音波センサの一方から他方に直接伝搬した第１の超音波を検出し、
前記第１の検波閾値よりも高い第２の検波閾値を設定して前記障害物で反射された第２の超音波を検出し、
検出された前記第１の超音波をもとに前記第１の時間情報を測定し、
検出された前記第２の超音波をもとに前記第２の時間情報を測定することを特徴とする請求項６記載の障害物検出方法。
【請求項８】
車両に超音波を送受信する超音波センサを取り付け、
前記車両に前記超音波センサと所定の距離を置いて反射板を配置し、
前記超音波センサで受信した信号を検波して、前記超音波センサから前記反射板に直接伝搬された超音波が前記反射板で反射されて前記超音波センサで受信されるまでの第１の時間情報を算出し、
前記超音波センサと前記反射板間の距離情報及び前記第１の時間情報をもとに超音波の伝搬速度を測定し、
前記検波した信号を用いて、前記超音波センサから発射され障害物で反射された超音波を受信するまでの第２の時間情報を算出し、
前記測定した超音波の伝搬速度と前記第２の時間情報をもとに前記障害物までの距離を測定することを特徴とする障害物検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１７４７３５（Ｐ２０１１−１７４７３５Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３７３１０（Ｐ２０１０−３７３１０）
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【出願人】（５０４１１３００８）東芝アルパイン・オートモティブテクノロジー株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２３日（２０１０．２．２３）
【出願人】（５０４１１３００８）東芝アルパイン・オートモティブテクノロジー株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
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