障害物検知装置
【課題】演算処理量を軽減して、自車の車高よりも低い位置に存在する空中障害物を検知することができる障害物検知装置を提供する。
【解決手段】路面から所定の高さＨ／２の位置に、水平方向に対して第１の角度θ1で下向きに車両Ａに設置され、第１のレーザー光を発光・受光して第１の障害物（路面）を検知する第１の検知手段１と、車両Ａの上端から所定の高さＨ／２だけ低い位置に、水平方向に対して第１の角度θ1と対称の角度である第２の角度θ2で上向きに設置され、第２のレーザー光を発光・受光して第２の障害物（空中障害物）を検知する第２の検知手段２と、第１の検知手段１による発光から受光までの第１の時間Ｔ１と第２の検知手段２による発光から受光までの第２の時間Ｔ２とを比較して、第２の障害物が車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断する判断手段３と、を有する。
【解決手段】路面から所定の高さＨ／２の位置に、水平方向に対して第１の角度θ1で下向きに車両Ａに設置され、第１のレーザー光を発光・受光して第１の障害物（路面）を検知する第１の検知手段１と、車両Ａの上端から所定の高さＨ／２だけ低い位置に、水平方向に対して第１の角度θ1と対称の角度である第２の角度θ2で上向きに設置され、第２のレーザー光を発光・受光して第２の障害物（空中障害物）を検知する第２の検知手段２と、第１の検知手段１による発光から受光までの第１の時間Ｔ１と第２の検知手段２による発光から受光までの第２の時間Ｔ２とを比較して、第２の障害物が車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断する判断手段３と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺に存在する障害物を検知する障害物検知装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両（例えば、車両後部）に設置された超音波センサを用いて、超音波を車両後方に発信し、障害物により反射した反射波を受信することにより車両後方に存在する障害物を検知する障害物検知装置が知られている。
【０００３】
また、車両後部に、上下方向に所定間隔を開けて一対の超音波センサを取り付け、送信から受信までの時間に基づいて各超音波センサから障害物までの各距離を測定し、さらに、測定された各距離と一対の超音波センサ間の間隔とに基づいて、障害物の位置（路面からの高さ）を算出するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４５３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば建物の天井などのように、路面よりも上方に存在する障害物（以下、「空中障害物」という）に自車が衝突してしまうか否か（すなわち、自車の車高よりも低い位置に空中障害物が存在するか否か）を検知する場合、上述した特許文献１に提案されている障害物検知装置によれば、各超音波センサから障害物までの各距離と予め設定された演算条件（超音波センサ間の間隔、演算式等）を用いて障害物の路面からの高さを算出し、算出された空中障害物の高さと予め設定された自車の車高とを比較する必要がある。
【０００６】
このため、演算処理量が多くなり、演算処理能力の高いシステムが必要とされるが、車載の機器では、そのような高性能を実現するのは難しいため、リアルタイム処理を行うことが容易ではないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、演算処理量を軽減して、自車の車高よりも低い位置に存在する空中障害物を検知することができる障害物検知装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る第１の障害物検知装置は、下向きに設置された第１の検知手段と、上向きに設置された第２の検知手段と、がそれぞれレーザー光を発光・受光し、これらの検知手段による発光から受光までの時間を比較することにより、自車の車高よりも低い位置に存在する空中障害物を検知するものである。
【０００９】
すなわち、本発明に係る第１の障害物検知装置は、路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度（俯角）で下方に向いて車両に設置され、第１のレーザー光を発光し、第１の障害物により反射した前記第１のレーザー光の反射光を受光して前記第１の障害物を検知する第１の検知手段と、前記車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して前記第１の角度と対称の角度である第２の角度（仰角）で上方に向いて設置され、第２のレーザー光を発光し、第２の障害物により反射した前記第２のレーザー光の反射光を受光して前記第２の障害物を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段による前記発光から前記受光までの第１の時間と前記第２の検知手段による前記発光から前記受光までの第２の時間とを比較して、前記第２の検知手段により検知された前記第２の障害物が、路面よりも上方であって前記車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
このように構成された本発明に係る第１の障害物検知装置によれば、第１の検知手段は下向きに設置されているため、第１の検知手段による第１のレーザー光は路面により反射し、第１の障害物として路面が検知される。一方、第２の検知手段は上向きに設置されているため、第２の検知手段による第２のレーザー光は空中障害物により反射し、第２の障害物として空中障害物が検知される。
【００１１】
そして、第１の検知手段が、路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度で下方に向いて設置され、第２の検知手段が、車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して第１の角度と対称となる角度である第２の角度で上方に向いて設置されているため、車高と同じ高さの位置に空中障害物が存在する場合には、第１の時間と第２の時間とが等しくなる。
【００１２】
このため、判断手段は、第１の時間と第２の時間とを比較することにより、第２の障害物が、車高よりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断することができる。
【００１３】
このように、単純な大小比較だけで自車の車高よりも低い位置に存在する空中障害物を検知することができるため、従来に比べ演算処理量を軽減することができる。
【００１４】
本発明に係る第２の障害物検知装置は、下向きに設置された第１の検知手段と、上向きに設置された第２の検知手段と、がそれぞれ同時にレーザー光を発光し、第１の検知手段よりも先に第２の検知手段が反射したレーザー光を受光した場合には、自車の車高よりも低い位置に空中障害物が存在することを検知するものである。
【００１５】
すなわち、本発明に係る第２の障害物検知装置は、路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度（俯角）で下方に向いて車両に設置され、第１のレーザー光を発光し、第１の障害物により反射した前記第１のレーザー光の反射光を受光して前記第１の障害物を検知する第１の検知手段と、前記車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して前記第１の角度と対称の角度である第２の角度（仰角）で上方に向いて設置され、前記第１の検知手段が前記第１のレーザー光を発光するのと同時に第２のレーザー光を発光し、第２の障害物により反射した前記第２のレーザー光の反射光を受光して前記第２の障害物を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段が前記第１のレーザー光を受光するよりも先に、前記第２の検知手段が前記第２のレーザー光を受光した場合には、前記第２の検知手段により検知された前記第２の障害物が、路面よりも上方であって前記車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であると判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
このように構成された本発明に係る第２の障害物検知装置によれば、第１の検知手段が、路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度で下方に向いて設置され、第２の検知手段が、車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して第１の角度と対称となる角度である第２の角度で上方に向いて設置され、さらに、第１の検知手段が第１のレーザー光を発光するのと同時に第２の検知手段が第２のレーザー光を発光するため、車高と同じ高さの位置に空中障害物が存在する場合には、第１のレーザー光の受光と第２のレーザー光の受光とは同時に行われる。
【００１７】
このため、判断手段は、第１の検知手段が第１のレーザー光を受光するよりも先に、第２の検知手段が第２のレーザー光を受光した場合には、第２の障害物が、路面よりも上方であって車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であると判断することができる。
【００１８】
このように、第１のレーザー光と第２のレーザー光のいずれが先に受光されたのかという判断基準だけで、自車の車高よりも低い位置に空中障害物が存在することを検知することができるため、従来に比べ演算処理量を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る障害物検知装置によれば、演算処理量を軽減して、自車の車高よりも低い位置に存在する空中障害物を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１の障害物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した障害物検知装置の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートである。
【図３】図１に示した車両の車高よりも低い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図４】図１に示した車両の車高と同じ高さの位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図５】図１に示した車両の車高よりも高い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図６】図１に示した障害物検知装置の変形例を示した図である。
【図７】実施例２の障害物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示した障害物検知装置の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートである。
【図９】（ａ）は、図７に示した車両の走行速度が速い場合の、第１の検知手段および第２の検知手段の向きを示す図であり、（ｂ）は、図７に示した車両の走行速度が遅い場合の、第１の検知手段および第２の検知手段の向きを示す図である。
【図１０】図７に示した車両の車高よりも低い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図１１】図７に示した車両の車高と同じ高さの位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図１２】図７に示した車両の車高よりも高い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図１３】実施例３の障害物検知装置の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の障害物検知装置を実現する実施の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
以下、図１から図５に基づいて本発明の実施形態としての実施例１の障害物検知装置１００について説明する。
【００２３】
図１は、実施例１の障害物検知装置１００の構成を示すブロック図である。
【００２４】
実施例１の障害物検知装置１００は、図１に示すように、第１の検知手段１と、第２の検知手段２と、判断手段３と、警報手段４と、表示手段５と、を備えている。
【００２５】
第１の検知手段１および第２の検知手段２は、いずれも、レーザー光（第１のレーザー光、第２のレーザー光）を発光する光源と発光した方向から戻ったレーザー光（反射したレーザー光）を受光する受光部とを備え、それぞれ、車両Ａの後部であって、車両Ａの高さ方向中央に設置されている。
【００２６】
すなわち、車両Ａの車高（下端から上端までの高さ）がＨである場合、車両Ａの下端（＝路面）からＨ／２の高さに第１の検知手段１および第２の検知手段２が設置されている。
【００２７】
また、第１の検知手段１は、水平方向に対して第１の角度θ1（俯角）で下方に向いており、第２の検知手段２は、水平方向に対して第２の角度θ2（仰角）で上方に向いている。さらに、第１の角度θ1と第２の角度θ2とは水平方向に対して対称であり、等しい角度である（θ2＝θ1）。
【００２８】
これら第１の検知手段１および第２の検知手段２は、車両後方に向けて各光源から、同じ波長のレーザー光を発光し、第１の検知手段１の受光部は路面（第１の障害物）により反射した第１のレーザー光の反射光を受光し、第２の検知手段２の受光部は車両後方に存在する空中障害物（第２の障害物）により反射した第２のレーザー光の反射光を受光する。
【００２９】
そして、第１の検知手段１は、第１の検知手段１による第１のレーザー光の発光から受光までの時間（第１の時間）Ｔ１を計測し、第２の検知手段２は、第２の検知手段２による第２のレーザー光の発光から受光までの時間（第２の時間）Ｔ２を計測する。
【００３０】
なお、この時間の計測は、第１および第２の検知手段１、２が行うのではなく、判断手段３が行ってもよい。
【００３１】
また、判断手段３は、第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とを比較することにより、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物の有無を判断する。
【００３２】
さらに、警報手段４は、判断手段３による判断の結果に基づいて、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置にある空中障害物の存在を音声にて運転者に報知する。
【００３３】
また、表示手段５は、判断手段３による判断の結果に基づいて、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置にある空中障害物の存在をモニター（図示せず）などに表示して運転者に知らせる。
【００３４】
次に、障害物検知装置１００の障害物検知処理について説明する。
【００３５】
図２は、図１に示した障害物検知装置１００の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートであり、図３〜５は、障害物検知装置１００を備えた車両Ａが、後退しながら屋根付き駐車場に入る様子を示した模式図である。
【００３６】
具体的には、図３は、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に空中障害物が存在する状況を示した図であり、図４は、車両Ａの車高Ｈと同じ高さの位置に空中障害物が存在する状況を示した図であり、図５は、車両Ａの車高Ｈよりも高い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。なお、ここでの空中障害物は、例えば、駐車場の天井や、天井に設けられたダクト等である。
【００３７】
障害物検知処理が開始されると、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、各々車両後方に向けてレーザー光（第１のレーザー光、第２のレーザー光）を発光・受光し、第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２を計測する（ステップＳ１）。
【００３８】
例えば、第１の検知手段１が発光した第１のレーザー光は、路面により反射し、受光される。また、車両Ａの後方に空中障害物が存在する場合には、第２の検知手段２が発光した第２のレーザー光は、空中障害物によって反射し、受光される。このため、第１および第２の時間Ｔ１、Ｔ２が計測される。
【００３９】
このような場合には、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、それぞれ第１および第２の時間Ｔ１、Ｔ２を判断手段３に伝送し、ステップＳ３に移行する。
【００４０】
一方、車両Ａの後方に空中障害物が存在しない場合には、第２の検知手段２が発光した第２のレーザー光は反射されないため、第２のレーザー光が受光されず、第２の時間Ｔ２を計測することができない。
【００４１】
このような場合には、第１の検知手段１が検知する第１の時間Ｔ１の、例えば１０％増しの時間（第１の時間Ｔ１×１．１）を足切り時間として、第２の時間Ｔ２の計測を完了し、計測することができたか否かを判定し、再びステップＳ１に戻る（ステップＳ２）。
【００４２】
そして、ステップＳ３では、判断手段３が第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２を比較する。
【００４３】
例えば、図３に示すような状況では、第１の時間Ｔ１が第２の時間Ｔ２よりも長くなる（Ｔ１＞Ｔ２）。また、図４に示すような状況は、第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とは等しくなる（Ｔ１＝Ｔ２）。
【００４４】
これらの場合には、判断手段３は、その判断の結果を警報手段４および表示手段５に伝送し、ステップＳ４に移行する（ステップＳ３）。
【００４５】
ステップＳ４では、警報手段４および表示手段５は、車両Ａの後方に車高Ｈよりも低い位置（あるいは、車高Ｈと同じ高さの位置）に空中障害物が存在し、車両Ａが後退を続けると空中障害物に衝突する危険があることを、音声による報知やモニターなどへの表示により運転者に知らせる（ステップＳ４）。
【００４６】
その後、車両Ａの後退が続く場合には、ステップＳ１に戻り、イグニッションスイッチＩＧＮ（図示せず）がＯＦＦに切り替えられる等して、車両Ａが駐車状態になったときは障害物検知処理は終了し、次回、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＮに切り替えられる等して、車両Ａが走行状態となると、最初から処理が開始される（ステップＳ５）。
【００４７】
一方、ステップＳ３での第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２との比較において、例えば、図５に示すような状況では、第１の時間Ｔ１が第２の時間Ｔ２よりも短くなり（Ｔ１＜Ｔ２）、このような場合にはステップＳ５に移行する。
【００４８】
なお、図５に示すような状況では、車両Ａが後退を続けても空中障害物には衝突しないため、判断手段３が、警報手段４および表示手段５に判断結果を伝送する必要はない（すなわち、ステップＳ３からステップＳ４に移行する必要はない）。
【００４９】
しかし、判断手段３が警報手段４および表示手段５に判断結果を伝送し、これら警報手段４および表示手段５が、車両Ａが空中障害物に衝突する危険がないことを運転者に知らせるような構成としてもよい。
【００５０】
また、第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２に基づいて、第１の検知手段１から路面までの距離、および、第２の検知手段２から空中障害物までの距離を算出し、これらを比較するような構成を採用することも可能であるが、演算処理が増すことになるため、第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２のみを比較するような構成とすることが好ましい。
【００５１】
さらに、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、いずれも車両Ａの下端からＨ／２の高さに設置されているが、例えば、図６に示すように、路面から第１の検知手段１までの高さと、第２の検知手段２から車両Ａの上端までの高さと、が同じ高さｈ（ｈ＜（Ｈ／２））となるような構成としても良い。
【００５２】
しかし、この場合には、第１の検知手段１および第２の検知手段２がいずれも路面からＨ／２の高さに設置されている場合と比べて、第２の検知手段２により検知された障害物が車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断することのできる検知範囲の水平方向の距離は短くなる。
【００５３】
すなわち、第１の検知手段１および第２の検知手段２がいずれも路面からＨ／２の高さに設置されている場合には、車両Ａの後端から第１の検知手段１が発光した第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離をＬ１とすると、第１の角度θ1と第２の角度θ2とが等しい角度であることから、第２の検知手段２が発光した第２のレーザー光は、車両Ａの後端から水平方向に距離Ｌ１離れた位置で車高Ｈの高さに到達し、距離Ｌ１以上離れると車高Ｈよりも高い位置で反射される（図５参照）。
【００５４】
このため、図３〜５に示すように、車両Ａの後端から水平方向に距離Ｌ１が、第２の検知手段２により検知された障害物が車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断することのできる検知範囲の水平方向の距離となる。
【００５５】
これに対し、図６に示すような場合には、高さｈは高さＨ／２よりも低いことから（ｈ＜（Ｈ／２））、第１の検知手段１が発光した第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離をＬ２とすると、距離Ｌ２は距離Ｌ１より短くなるため（Ｌ２＜Ｌ１）、これにより検知範囲の水平方向の距離が短くなる。
【００５６】
したがって、図６に示すものでは、図３〜５に示すものよりも車両Ａが障害物に、より近づかないと検知できないことになり、車速が速い状況では、検知してから車両Ａを停止操作させるまでの猶予時間が少ない。よって、第１の検知手段１および第２の検知手段２がいずれも路面からＨ／２の高さに設置されていることが好ましい。
【００５７】
このように構成された実施例１に係る障害物検知装置１００によれば、第１の検知手段１が、路面から所定の高さの位置（Ｈ／２）に、水平方向に対して第１の角度θ1で下方に向いて設置され、第２の検知手段２が、車両Ａの上端から所定の高さ（Ｈ／２）だけ低い位置に、水平方向に対して第１の角度θ1と対称の角度である第２の角度θ2で上方に向いて設置されており、判断手段３が第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とを比較して、第２の検知手段２により検知された障害物（第２の障害物）が、路面よりも上方であって車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断するため、単純な大小比較だけで車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物を検知することができ、従来に比べ演算処理量を軽減することができる。
【００５８】
また、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、いずれも車両Ａの高さ方向中央（＝Ｈ／２）に設置されているため、車両Ａの後端から第１の検知手段１が発光した第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離Ｌ１が長くなり、第２の検知手段２により検知された障害物が車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断することのできる検知範囲を広く（検知範囲の水平方向の距離を長く）することができる。
【実施例２】
【００５９】
次に、図７から図１２に基づいて本発明の実施形態としての実施例２の障害物検知装置２００について説明する。
【００６０】
図７は、実施例２の障害物検知装置２００の構成を示すブロック図である。
【００６１】
実施例２の障害物検知装置２００は、第１の検知手段１および第２の検知手段２が、車両Ｂの前部に設置され、また、これら第１の検知手段１および第２の検知手段２の向きが、車両Ｂの走行速度に基づいて変化することにより、障害物の検知範囲が変化するものである。
【００６２】
図７に示すように、障害物検知装置２００の構成は、実施例１の障害物検知装置１００の構成に加え、角度調整手段６と、車速センサ７と、を備えている。
【００６３】
また、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、車両Ｂの車高をＨ´とすると、車両Ｂの下端（路面）からＨ´／２の高さであって、車両Ｂの前部に設置されている。
【００６４】
さらに、第１の検知手段１は、水平方向に対して第１の角度θ1で下方に向いており、第２の検知手段２は、水平方向に対して第２の角度θ2で上方に向いているが、これら第１の角度θ1および第２の角度θ2は、水平方向に対して対称であり、等しい角度（θ1＝θ2）を保ちつつ可変であって、後述する角度調整手段６により設定されるように構成されている。
【００６５】
角度調整手段６は、車速センサ７によって検出された車両Ｂの走行速度が速くなるにしたがって、第１の角度θ1および第２の角度θ2を小さくするように設定し、車速センサ７によって検出された車両Ｂの走行速度が遅くなるにしたがって、第１の角度θ1および第２の角度θ2を大きくするように設定する。
【００６６】
なお、障害物検知装置２００の他の構成は、実施例１の障害物検知装置１００の構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６７】
次に、障害物検知装置２００の障害物検知処理の流れを説明する。
【００６８】
図８は、図７に示した障害物検知装置２００の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートであり、図９（ａ）は、車両Ｂの走行速度が速い場合の、第１の検知手段１および第２の検知手段２の向きを示す図であり、図９（ｂ）は、車両Ｂの走行速度が遅い場合の、第１の検知手段１および第２の検知手段２の向きを示す図であり、図１０〜１２は、障害物検知装置２００を備えた車両Ｂが、前進しながら屋根付き駐車場やトンネル内等に向かう様子を示した模式図である。
【００６９】
具体的には、図１０は、車両Ｂの車高Ｈ´よりも低い位置に空中障害物が存在する状況を示した図であり、図１１は、車両Ｂの車高Ｈ´と同じ高さの位置に空中障害物が存在する状況を示した図であり、図１２は、車両Ｂの車高Ｈ´よりも高い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。なお、ここでの空中障害物は、駐車場の天井や、トンネルの壁面等である。
【００７０】
障害物検知処理が開始されると、図８に示すように、角度調整手段６が第１の検知手段１および第２の検知手段２の水平方向に対する向き（第１の角度θ1および第２の角度θ2）を調整する（ステップＳ２１）。
【００７１】
例えば、車速センサ７が検出した車両の走行速度が速い場合には、図９（ａ）に示すように、角度調整手段６は、第１の角度θ1と第２の角度θ2とが等しい角度である関係を保ちつつ（θ1＝θ2）、これら第１の角度θ1および第２の角度θ2を小さくするように設定する。
【００７２】
一方、車速センサ７が検出した車両Ｂの走行速度が遅い場合には、図９（ｂ）に示すように、角度調整手段６は、第１の角度θ1と第２の角度θ2とが等しい角度である関係を保ちつつ（θ1＝θ2）、これら第１の角度θ1および第２の角度θ2を大きくするように設定する。
【００７３】
ここで、図７に示すように、車両Ｂの前端から、第１の検知手段１により発光された第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離をＬ´１とすると、実施例１において記載のように、車両Ｂの前端から水平方向に距離Ｌ´１が、第２の検知手段２により検知された障害物（第２の障害物）が車高Ｈ´よりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かの検知範囲の水平方向の距離となる。
【００７４】
そして、例えば、角度調整手段６が、第１の角度θ1および第２の角度θ2を小さくするように設定すると、図９（ａ）に示すように、第１の検知手段１により発光された第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離がＬ´２（Ｌ´２＞Ｌ´１）となって、検知範囲が広くなる。
【００７５】
また、例えば、角度調整手段６が、第１の角度θ1および第２の角度θ2大きくするように設定すると、図９（ｂ）に示すように、第１の検知手段１により発光された第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離がＬ´３（Ｌ´３＜Ｌ´１）となって、検知範囲が狭くなる。
【００７６】
このようにして、角度調整手段６が第１の角度θ1および第２の角度θ2を設定すると、ステップＳ２２〜２６に移行する。
【００７７】
ステップＳ２２では、第１の検知手段１および第２の検知手段２は第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２を計測する。
【００７８】
そして、ステップＳ２３では、第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２が計測できた場合には、ステップＳ２４に移行し、計測できなかった場合にはステップＳ２１に戻る。
【００７９】
また、ステップＳ２４では、判断手段３が第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２を比較する。
【００８０】
例えば、図１０に示す状況では、第１の時間Ｔ１が第２の時間Ｔ２よりも長くなる（Ｔ１＞Ｔ２）。また、図１１に示すような状況は、第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とは等しくなる（Ｔ１＝Ｔ２）。
【００８１】
これらの場合には、判断手段３は、その比較の結果を警報手段４および表示手段５に伝送し、ステップＳ２５に移行する。
【００８２】
ステップＳ２５では、警報手段４および表示手段５は、車両Ｂの前方に車高Ｈ´よりも低い位置（あるいは、車高Ｈ´と同じ高さの位置）に空中障害物が存在し、車両Ｂが前進を続けると空中障害物に衝突する危険があることを、音声による報知やモニターなどへの表示により運転者に知らせる。
【００８３】
その後、ステップＳ２６では、車両Ｂの前進が続く場合には、ステップＳ２１に戻り、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＦＦに切り替えられる等して、車両Ｂが駐車状態になったときは処理は終了し、次回、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＮに切り替えられる等して、車両Ｂが走行状態となると、最初から処理が開始される。
【００８４】
一方、ステップＳ２４での第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２との比較において、例えば、図１２に示すような状況では、第１の時間Ｔ１が第２の時間Ｔ２よりも短くなり（Ｔ１＜Ｔ２）、このような場合にはステップＳ２６に移行する。
【００８５】
このように構成された実施例２に係る障害物検知装置２００によれば、実施例１の障害物検知装置１００の構成に加えて、第１の角度θ1および第２の角度θ2とを等しい角度に保ちつつ、第１の角度θ1および第２の角度θ2を変化させる角度調整手段６を有していることにより、検知範囲の水平方向の距離を運転者の所望の距離に変化させることができる。
【００８６】
また、車速センサ７を有し、角度調整手段６は、車速センサ７により検出された車両Ｂの走行速度が速くなるにしたがって第１の角度θ1および前記第２の角度θ2を小さくするように設定し、車両Ｂの走行速度が遅くなるにしたがって第１の角度θ1および第２の角度θ2を大きくするように設定するため、車両Ｂの走行速度が速い場合には、車高Ｈ´よりも低い位置に存在する空中障害物を早めに検知することができ、また、車両Ｂの走行速度が遅い場合には、しばらく接触するおそれのない程遠く離れた位置に存在する空中障害物については検知しないため、運転者に不要な情報を与えることがない。
【実施例３】
【００８７】
本発明の実施形態としての実施例３の障害物検知装置３００について説明する。
【００８８】
障害物検知装置３００の構成は、図１に示すように、実施例１の障害物検知装置１００の構成と同様であるが、第１の検知手段１と第２の検知手段２とが同時にレーザー光を発光する。
【００８９】
また、判断手段３は、第１の検知手段１が第１のレーザー光を受光するよりも先に、第２の検知手段２が第２のレーザー光を受光した場合には、第２の検知手段２により検知された空中障害物が、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であると判断する。
【００９０】
次に、障害物検知装置３００の障害物検知処理の流れを説明する。
【００９１】
図１３は、図１に示した障害物検知装置３００の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートである。
【００９２】
障害物検知処理が開始されると、図１３に示すように、第１の検知手段１および第２の検知手段２が同時にレーザー光（第１のレーザー光、第２のレーザー光）を発光する（ステップＳ３１）。
【００９３】
さらに、第１の検知手段１は、路面（第１の障害物）により反射した第１のレーザー光を受光し、第２の検知手段２は、空中障害物（第２の障害物）により反射した第２のレーザー光を受光する。
【００９４】
このとき、判断手段３は、第１の検知手段１が第１のレーザー光を受光するタイミングと、第２の検知手段２が第２のレーザー光を受光するタイミングと、を比較し、第１の検知手段１が第１のレーザー光を受光するよりも先に、第２の検知手段２が第２のレーザー光を受光した場合には、その比較の結果を警報手段４および表示手段５に伝送し、ステップＳ３３に移行する（ステップＳ３２）。
【００９５】
なお、第１のレーザー光の受光と第２のレーザー光とが同時に受光された場合にも、ステップＳ３３に移行するような構成としてもよい。
【００９６】
そして、ステップＳ３３では、警報手段４および表示手段５は、車両Ａの後方に車高Ｈよりも低い位置に空中障害物が存在し、車両Ａが後退を続けると空中障害物に衝突する危険があることを、音声による報知やモニターなどへの表示により運転者に知らせる。
【００９７】
その後、ステップＳ３４では、車両Ａの後退が続く場合には、ステップＳ３１に戻り、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＦＦに切り替えられる等して、車両Ａが駐車状態になったときは処理は終了し、次回、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＮに切り替えられる等して、車両Ａが走行状態となると、最初から処理が開始される。
【００９８】
一方、ステップＳ３２において、第１の検知手段１が第１のレーザー光を受光するよりも後に、第２の検知手段２が第２のレーザー光を受光したと判断した場合には、ステップＳ３４に移行する。
【００９９】
このように構成された障害物検知装置３００によれば、第１のレーザー光と第２のレーザー光のいずれが先に受光されたのかという判断基準だけで、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に空中障害物が存在することを検知することができるため、従来に比べ演算処理量を軽減することができる。
（変形例１）
実施例１から実施例３では、車両Ａの後部または車両Ｂの前部に第１の検知手段１および第２の検知手段２の組合せが一組設置されている場合について説明した。
【０１００】
しかし、本発明の障害物検知装置はこのような形態に限定されるものではなく、例えば、第１および第２の検知手段の組合せが、車両の後部または前部に、車両の幅方向に並んで複数組設置されている構成としてもよい。
【０１０１】
このように構成された障害物検知装置によれば、一部分のみが車高よりも低い位置に突出しているような形状の空中障害物が存在する場合であっても検知することができる。
（変形例２）
また、実施例１および実施例２では、第１の検知手段１および第２の検知手段２が、それぞれ第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２を計測し、判断手段３が第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とを比較する場合について説明した。
【０１０２】
しかし、本発明の障害物検知装置はこのような形態に限定されるものではなく、例えば、判断手段は、物理量としての時間を比較する他に、時間に対応するカウント値などを比較するような構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 第１の検知手段
２ 第２の検知手段
３ 判断手段
４ 警報手段
５ 表示手段
１００ 障害物検知装置
Ａ 車両
Ｈ 車高
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺に存在する障害物を検知する障害物検知装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両（例えば、車両後部）に設置された超音波センサを用いて、超音波を車両後方に発信し、障害物により反射した反射波を受信することにより車両後方に存在する障害物を検知する障害物検知装置が知られている。
【０００３】
また、車両後部に、上下方向に所定間隔を開けて一対の超音波センサを取り付け、送信から受信までの時間に基づいて各超音波センサから障害物までの各距離を測定し、さらに、測定された各距離と一対の超音波センサ間の間隔とに基づいて、障害物の位置（路面からの高さ）を算出するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４５３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば建物の天井などのように、路面よりも上方に存在する障害物（以下、「空中障害物」という）に自車が衝突してしまうか否か（すなわち、自車の車高よりも低い位置に空中障害物が存在するか否か）を検知する場合、上述した特許文献１に提案されている障害物検知装置によれば、各超音波センサから障害物までの各距離と予め設定された演算条件（超音波センサ間の間隔、演算式等）を用いて障害物の路面からの高さを算出し、算出された空中障害物の高さと予め設定された自車の車高とを比較する必要がある。
【０００６】
このため、演算処理量が多くなり、演算処理能力の高いシステムが必要とされるが、車載の機器では、そのような高性能を実現するのは難しいため、リアルタイム処理を行うことが容易ではないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、演算処理量を軽減して、自車の車高よりも低い位置に存在する空中障害物を検知することができる障害物検知装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る第１の障害物検知装置は、下向きに設置された第１の検知手段と、上向きに設置された第２の検知手段と、がそれぞれレーザー光を発光・受光し、これらの検知手段による発光から受光までの時間を比較することにより、自車の車高よりも低い位置に存在する空中障害物を検知するものである。
【０００９】
すなわち、本発明に係る第１の障害物検知装置は、路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度（俯角）で下方に向いて車両に設置され、第１のレーザー光を発光し、第１の障害物により反射した前記第１のレーザー光の反射光を受光して前記第１の障害物を検知する第１の検知手段と、前記車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して前記第１の角度と対称の角度である第２の角度（仰角）で上方に向いて設置され、第２のレーザー光を発光し、第２の障害物により反射した前記第２のレーザー光の反射光を受光して前記第２の障害物を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段による前記発光から前記受光までの第１の時間と前記第２の検知手段による前記発光から前記受光までの第２の時間とを比較して、前記第２の検知手段により検知された前記第２の障害物が、路面よりも上方であって前記車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
このように構成された本発明に係る第１の障害物検知装置によれば、第１の検知手段は下向きに設置されているため、第１の検知手段による第１のレーザー光は路面により反射し、第１の障害物として路面が検知される。一方、第２の検知手段は上向きに設置されているため、第２の検知手段による第２のレーザー光は空中障害物により反射し、第２の障害物として空中障害物が検知される。
【００１１】
そして、第１の検知手段が、路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度で下方に向いて設置され、第２の検知手段が、車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して第１の角度と対称となる角度である第２の角度で上方に向いて設置されているため、車高と同じ高さの位置に空中障害物が存在する場合には、第１の時間と第２の時間とが等しくなる。
【００１２】
このため、判断手段は、第１の時間と第２の時間とを比較することにより、第２の障害物が、車高よりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断することができる。
【００１３】
このように、単純な大小比較だけで自車の車高よりも低い位置に存在する空中障害物を検知することができるため、従来に比べ演算処理量を軽減することができる。
【００１４】
本発明に係る第２の障害物検知装置は、下向きに設置された第１の検知手段と、上向きに設置された第２の検知手段と、がそれぞれ同時にレーザー光を発光し、第１の検知手段よりも先に第２の検知手段が反射したレーザー光を受光した場合には、自車の車高よりも低い位置に空中障害物が存在することを検知するものである。
【００１５】
すなわち、本発明に係る第２の障害物検知装置は、路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度（俯角）で下方に向いて車両に設置され、第１のレーザー光を発光し、第１の障害物により反射した前記第１のレーザー光の反射光を受光して前記第１の障害物を検知する第１の検知手段と、前記車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して前記第１の角度と対称の角度である第２の角度（仰角）で上方に向いて設置され、前記第１の検知手段が前記第１のレーザー光を発光するのと同時に第２のレーザー光を発光し、第２の障害物により反射した前記第２のレーザー光の反射光を受光して前記第２の障害物を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段が前記第１のレーザー光を受光するよりも先に、前記第２の検知手段が前記第２のレーザー光を受光した場合には、前記第２の検知手段により検知された前記第２の障害物が、路面よりも上方であって前記車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であると判断する判断手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
このように構成された本発明に係る第２の障害物検知装置によれば、第１の検知手段が、路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度で下方に向いて設置され、第２の検知手段が、車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して第１の角度と対称となる角度である第２の角度で上方に向いて設置され、さらに、第１の検知手段が第１のレーザー光を発光するのと同時に第２の検知手段が第２のレーザー光を発光するため、車高と同じ高さの位置に空中障害物が存在する場合には、第１のレーザー光の受光と第２のレーザー光の受光とは同時に行われる。
【００１７】
このため、判断手段は、第１の検知手段が第１のレーザー光を受光するよりも先に、第２の検知手段が第２のレーザー光を受光した場合には、第２の障害物が、路面よりも上方であって車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であると判断することができる。
【００１８】
このように、第１のレーザー光と第２のレーザー光のいずれが先に受光されたのかという判断基準だけで、自車の車高よりも低い位置に空中障害物が存在することを検知することができるため、従来に比べ演算処理量を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る障害物検知装置によれば、演算処理量を軽減して、自車の車高よりも低い位置に存在する空中障害物を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１の障害物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した障害物検知装置の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートである。
【図３】図１に示した車両の車高よりも低い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図４】図１に示した車両の車高と同じ高さの位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図５】図１に示した車両の車高よりも高い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図６】図１に示した障害物検知装置の変形例を示した図である。
【図７】実施例２の障害物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示した障害物検知装置の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートである。
【図９】（ａ）は、図７に示した車両の走行速度が速い場合の、第１の検知手段および第２の検知手段の向きを示す図であり、（ｂ）は、図７に示した車両の走行速度が遅い場合の、第１の検知手段および第２の検知手段の向きを示す図である。
【図１０】図７に示した車両の車高よりも低い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図１１】図７に示した車両の車高と同じ高さの位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図１２】図７に示した車両の車高よりも高い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。
【図１３】実施例３の障害物検知装置の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の障害物検知装置を実現する実施の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
以下、図１から図５に基づいて本発明の実施形態としての実施例１の障害物検知装置１００について説明する。
【００２３】
図１は、実施例１の障害物検知装置１００の構成を示すブロック図である。
【００２４】
実施例１の障害物検知装置１００は、図１に示すように、第１の検知手段１と、第２の検知手段２と、判断手段３と、警報手段４と、表示手段５と、を備えている。
【００２５】
第１の検知手段１および第２の検知手段２は、いずれも、レーザー光（第１のレーザー光、第２のレーザー光）を発光する光源と発光した方向から戻ったレーザー光（反射したレーザー光）を受光する受光部とを備え、それぞれ、車両Ａの後部であって、車両Ａの高さ方向中央に設置されている。
【００２６】
すなわち、車両Ａの車高（下端から上端までの高さ）がＨである場合、車両Ａの下端（＝路面）からＨ／２の高さに第１の検知手段１および第２の検知手段２が設置されている。
【００２７】
また、第１の検知手段１は、水平方向に対して第１の角度θ1（俯角）で下方に向いており、第２の検知手段２は、水平方向に対して第２の角度θ2（仰角）で上方に向いている。さらに、第１の角度θ1と第２の角度θ2とは水平方向に対して対称であり、等しい角度である（θ2＝θ1）。
【００２８】
これら第１の検知手段１および第２の検知手段２は、車両後方に向けて各光源から、同じ波長のレーザー光を発光し、第１の検知手段１の受光部は路面（第１の障害物）により反射した第１のレーザー光の反射光を受光し、第２の検知手段２の受光部は車両後方に存在する空中障害物（第２の障害物）により反射した第２のレーザー光の反射光を受光する。
【００２９】
そして、第１の検知手段１は、第１の検知手段１による第１のレーザー光の発光から受光までの時間（第１の時間）Ｔ１を計測し、第２の検知手段２は、第２の検知手段２による第２のレーザー光の発光から受光までの時間（第２の時間）Ｔ２を計測する。
【００３０】
なお、この時間の計測は、第１および第２の検知手段１、２が行うのではなく、判断手段３が行ってもよい。
【００３１】
また、判断手段３は、第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とを比較することにより、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物の有無を判断する。
【００３２】
さらに、警報手段４は、判断手段３による判断の結果に基づいて、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置にある空中障害物の存在を音声にて運転者に報知する。
【００３３】
また、表示手段５は、判断手段３による判断の結果に基づいて、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置にある空中障害物の存在をモニター（図示せず）などに表示して運転者に知らせる。
【００３４】
次に、障害物検知装置１００の障害物検知処理について説明する。
【００３５】
図２は、図１に示した障害物検知装置１００の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートであり、図３〜５は、障害物検知装置１００を備えた車両Ａが、後退しながら屋根付き駐車場に入る様子を示した模式図である。
【００３６】
具体的には、図３は、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に空中障害物が存在する状況を示した図であり、図４は、車両Ａの車高Ｈと同じ高さの位置に空中障害物が存在する状況を示した図であり、図５は、車両Ａの車高Ｈよりも高い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。なお、ここでの空中障害物は、例えば、駐車場の天井や、天井に設けられたダクト等である。
【００３７】
障害物検知処理が開始されると、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、各々車両後方に向けてレーザー光（第１のレーザー光、第２のレーザー光）を発光・受光し、第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２を計測する（ステップＳ１）。
【００３８】
例えば、第１の検知手段１が発光した第１のレーザー光は、路面により反射し、受光される。また、車両Ａの後方に空中障害物が存在する場合には、第２の検知手段２が発光した第２のレーザー光は、空中障害物によって反射し、受光される。このため、第１および第２の時間Ｔ１、Ｔ２が計測される。
【００３９】
このような場合には、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、それぞれ第１および第２の時間Ｔ１、Ｔ２を判断手段３に伝送し、ステップＳ３に移行する。
【００４０】
一方、車両Ａの後方に空中障害物が存在しない場合には、第２の検知手段２が発光した第２のレーザー光は反射されないため、第２のレーザー光が受光されず、第２の時間Ｔ２を計測することができない。
【００４１】
このような場合には、第１の検知手段１が検知する第１の時間Ｔ１の、例えば１０％増しの時間（第１の時間Ｔ１×１．１）を足切り時間として、第２の時間Ｔ２の計測を完了し、計測することができたか否かを判定し、再びステップＳ１に戻る（ステップＳ２）。
【００４２】
そして、ステップＳ３では、判断手段３が第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２を比較する。
【００４３】
例えば、図３に示すような状況では、第１の時間Ｔ１が第２の時間Ｔ２よりも長くなる（Ｔ１＞Ｔ２）。また、図４に示すような状況は、第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とは等しくなる（Ｔ１＝Ｔ２）。
【００４４】
これらの場合には、判断手段３は、その判断の結果を警報手段４および表示手段５に伝送し、ステップＳ４に移行する（ステップＳ３）。
【００４５】
ステップＳ４では、警報手段４および表示手段５は、車両Ａの後方に車高Ｈよりも低い位置（あるいは、車高Ｈと同じ高さの位置）に空中障害物が存在し、車両Ａが後退を続けると空中障害物に衝突する危険があることを、音声による報知やモニターなどへの表示により運転者に知らせる（ステップＳ４）。
【００４６】
その後、車両Ａの後退が続く場合には、ステップＳ１に戻り、イグニッションスイッチＩＧＮ（図示せず）がＯＦＦに切り替えられる等して、車両Ａが駐車状態になったときは障害物検知処理は終了し、次回、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＮに切り替えられる等して、車両Ａが走行状態となると、最初から処理が開始される（ステップＳ５）。
【００４７】
一方、ステップＳ３での第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２との比較において、例えば、図５に示すような状況では、第１の時間Ｔ１が第２の時間Ｔ２よりも短くなり（Ｔ１＜Ｔ２）、このような場合にはステップＳ５に移行する。
【００４８】
なお、図５に示すような状況では、車両Ａが後退を続けても空中障害物には衝突しないため、判断手段３が、警報手段４および表示手段５に判断結果を伝送する必要はない（すなわち、ステップＳ３からステップＳ４に移行する必要はない）。
【００４９】
しかし、判断手段３が警報手段４および表示手段５に判断結果を伝送し、これら警報手段４および表示手段５が、車両Ａが空中障害物に衝突する危険がないことを運転者に知らせるような構成としてもよい。
【００５０】
また、第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２に基づいて、第１の検知手段１から路面までの距離、および、第２の検知手段２から空中障害物までの距離を算出し、これらを比較するような構成を採用することも可能であるが、演算処理が増すことになるため、第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２のみを比較するような構成とすることが好ましい。
【００５１】
さらに、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、いずれも車両Ａの下端からＨ／２の高さに設置されているが、例えば、図６に示すように、路面から第１の検知手段１までの高さと、第２の検知手段２から車両Ａの上端までの高さと、が同じ高さｈ（ｈ＜（Ｈ／２））となるような構成としても良い。
【００５２】
しかし、この場合には、第１の検知手段１および第２の検知手段２がいずれも路面からＨ／２の高さに設置されている場合と比べて、第２の検知手段２により検知された障害物が車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断することのできる検知範囲の水平方向の距離は短くなる。
【００５３】
すなわち、第１の検知手段１および第２の検知手段２がいずれも路面からＨ／２の高さに設置されている場合には、車両Ａの後端から第１の検知手段１が発光した第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離をＬ１とすると、第１の角度θ1と第２の角度θ2とが等しい角度であることから、第２の検知手段２が発光した第２のレーザー光は、車両Ａの後端から水平方向に距離Ｌ１離れた位置で車高Ｈの高さに到達し、距離Ｌ１以上離れると車高Ｈよりも高い位置で反射される（図５参照）。
【００５４】
このため、図３〜５に示すように、車両Ａの後端から水平方向に距離Ｌ１が、第２の検知手段２により検知された障害物が車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断することのできる検知範囲の水平方向の距離となる。
【００５５】
これに対し、図６に示すような場合には、高さｈは高さＨ／２よりも低いことから（ｈ＜（Ｈ／２））、第１の検知手段１が発光した第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離をＬ２とすると、距離Ｌ２は距離Ｌ１より短くなるため（Ｌ２＜Ｌ１）、これにより検知範囲の水平方向の距離が短くなる。
【００５６】
したがって、図６に示すものでは、図３〜５に示すものよりも車両Ａが障害物に、より近づかないと検知できないことになり、車速が速い状況では、検知してから車両Ａを停止操作させるまでの猶予時間が少ない。よって、第１の検知手段１および第２の検知手段２がいずれも路面からＨ／２の高さに設置されていることが好ましい。
【００５７】
このように構成された実施例１に係る障害物検知装置１００によれば、第１の検知手段１が、路面から所定の高さの位置（Ｈ／２）に、水平方向に対して第１の角度θ1で下方に向いて設置され、第２の検知手段２が、車両Ａの上端から所定の高さ（Ｈ／２）だけ低い位置に、水平方向に対して第１の角度θ1と対称の角度である第２の角度θ2で上方に向いて設置されており、判断手段３が第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とを比較して、第２の検知手段２により検知された障害物（第２の障害物）が、路面よりも上方であって車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断するため、単純な大小比較だけで車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物を検知することができ、従来に比べ演算処理量を軽減することができる。
【００５８】
また、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、いずれも車両Ａの高さ方向中央（＝Ｈ／２）に設置されているため、車両Ａの後端から第１の検知手段１が発光した第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離Ｌ１が長くなり、第２の検知手段２により検知された障害物が車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断することのできる検知範囲を広く（検知範囲の水平方向の距離を長く）することができる。
【実施例２】
【００５９】
次に、図７から図１２に基づいて本発明の実施形態としての実施例２の障害物検知装置２００について説明する。
【００６０】
図７は、実施例２の障害物検知装置２００の構成を示すブロック図である。
【００６１】
実施例２の障害物検知装置２００は、第１の検知手段１および第２の検知手段２が、車両Ｂの前部に設置され、また、これら第１の検知手段１および第２の検知手段２の向きが、車両Ｂの走行速度に基づいて変化することにより、障害物の検知範囲が変化するものである。
【００６２】
図７に示すように、障害物検知装置２００の構成は、実施例１の障害物検知装置１００の構成に加え、角度調整手段６と、車速センサ７と、を備えている。
【００６３】
また、第１の検知手段１および第２の検知手段２は、車両Ｂの車高をＨ´とすると、車両Ｂの下端（路面）からＨ´／２の高さであって、車両Ｂの前部に設置されている。
【００６４】
さらに、第１の検知手段１は、水平方向に対して第１の角度θ1で下方に向いており、第２の検知手段２は、水平方向に対して第２の角度θ2で上方に向いているが、これら第１の角度θ1および第２の角度θ2は、水平方向に対して対称であり、等しい角度（θ1＝θ2）を保ちつつ可変であって、後述する角度調整手段６により設定されるように構成されている。
【００６５】
角度調整手段６は、車速センサ７によって検出された車両Ｂの走行速度が速くなるにしたがって、第１の角度θ1および第２の角度θ2を小さくするように設定し、車速センサ７によって検出された車両Ｂの走行速度が遅くなるにしたがって、第１の角度θ1および第２の角度θ2を大きくするように設定する。
【００６６】
なお、障害物検知装置２００の他の構成は、実施例１の障害物検知装置１００の構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６７】
次に、障害物検知装置２００の障害物検知処理の流れを説明する。
【００６８】
図８は、図７に示した障害物検知装置２００の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートであり、図９（ａ）は、車両Ｂの走行速度が速い場合の、第１の検知手段１および第２の検知手段２の向きを示す図であり、図９（ｂ）は、車両Ｂの走行速度が遅い場合の、第１の検知手段１および第２の検知手段２の向きを示す図であり、図１０〜１２は、障害物検知装置２００を備えた車両Ｂが、前進しながら屋根付き駐車場やトンネル内等に向かう様子を示した模式図である。
【００６９】
具体的には、図１０は、車両Ｂの車高Ｈ´よりも低い位置に空中障害物が存在する状況を示した図であり、図１１は、車両Ｂの車高Ｈ´と同じ高さの位置に空中障害物が存在する状況を示した図であり、図１２は、車両Ｂの車高Ｈ´よりも高い位置に空中障害物が存在する状況を示した図である。なお、ここでの空中障害物は、駐車場の天井や、トンネルの壁面等である。
【００７０】
障害物検知処理が開始されると、図８に示すように、角度調整手段６が第１の検知手段１および第２の検知手段２の水平方向に対する向き（第１の角度θ1および第２の角度θ2）を調整する（ステップＳ２１）。
【００７１】
例えば、車速センサ７が検出した車両の走行速度が速い場合には、図９（ａ）に示すように、角度調整手段６は、第１の角度θ1と第２の角度θ2とが等しい角度である関係を保ちつつ（θ1＝θ2）、これら第１の角度θ1および第２の角度θ2を小さくするように設定する。
【００７２】
一方、車速センサ７が検出した車両Ｂの走行速度が遅い場合には、図９（ｂ）に示すように、角度調整手段６は、第１の角度θ1と第２の角度θ2とが等しい角度である関係を保ちつつ（θ1＝θ2）、これら第１の角度θ1および第２の角度θ2を大きくするように設定する。
【００７３】
ここで、図７に示すように、車両Ｂの前端から、第１の検知手段１により発光された第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離をＬ´１とすると、実施例１において記載のように、車両Ｂの前端から水平方向に距離Ｌ´１が、第２の検知手段２により検知された障害物（第２の障害物）が車高Ｈ´よりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かの検知範囲の水平方向の距離となる。
【００７４】
そして、例えば、角度調整手段６が、第１の角度θ1および第２の角度θ2を小さくするように設定すると、図９（ａ）に示すように、第１の検知手段１により発光された第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離がＬ´２（Ｌ´２＞Ｌ´１）となって、検知範囲が広くなる。
【００７５】
また、例えば、角度調整手段６が、第１の角度θ1および第２の角度θ2大きくするように設定すると、図９（ｂ）に示すように、第１の検知手段１により発光された第１のレーザー光が路面に到達するまでの水平方向の距離がＬ´３（Ｌ´３＜Ｌ´１）となって、検知範囲が狭くなる。
【００７６】
このようにして、角度調整手段６が第１の角度θ1および第２の角度θ2を設定すると、ステップＳ２２〜２６に移行する。
【００７７】
ステップＳ２２では、第１の検知手段１および第２の検知手段２は第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２を計測する。
【００７８】
そして、ステップＳ２３では、第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２が計測できた場合には、ステップＳ２４に移行し、計測できなかった場合にはステップＳ２１に戻る。
【００７９】
また、ステップＳ２４では、判断手段３が第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２を比較する。
【００８０】
例えば、図１０に示す状況では、第１の時間Ｔ１が第２の時間Ｔ２よりも長くなる（Ｔ１＞Ｔ２）。また、図１１に示すような状況は、第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とは等しくなる（Ｔ１＝Ｔ２）。
【００８１】
これらの場合には、判断手段３は、その比較の結果を警報手段４および表示手段５に伝送し、ステップＳ２５に移行する。
【００８２】
ステップＳ２５では、警報手段４および表示手段５は、車両Ｂの前方に車高Ｈ´よりも低い位置（あるいは、車高Ｈ´と同じ高さの位置）に空中障害物が存在し、車両Ｂが前進を続けると空中障害物に衝突する危険があることを、音声による報知やモニターなどへの表示により運転者に知らせる。
【００８３】
その後、ステップＳ２６では、車両Ｂの前進が続く場合には、ステップＳ２１に戻り、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＦＦに切り替えられる等して、車両Ｂが駐車状態になったときは処理は終了し、次回、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＮに切り替えられる等して、車両Ｂが走行状態となると、最初から処理が開始される。
【００８４】
一方、ステップＳ２４での第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２との比較において、例えば、図１２に示すような状況では、第１の時間Ｔ１が第２の時間Ｔ２よりも短くなり（Ｔ１＜Ｔ２）、このような場合にはステップＳ２６に移行する。
【００８５】
このように構成された実施例２に係る障害物検知装置２００によれば、実施例１の障害物検知装置１００の構成に加えて、第１の角度θ1および第２の角度θ2とを等しい角度に保ちつつ、第１の角度θ1および第２の角度θ2を変化させる角度調整手段６を有していることにより、検知範囲の水平方向の距離を運転者の所望の距離に変化させることができる。
【００８６】
また、車速センサ７を有し、角度調整手段６は、車速センサ７により検出された車両Ｂの走行速度が速くなるにしたがって第１の角度θ1および前記第２の角度θ2を小さくするように設定し、車両Ｂの走行速度が遅くなるにしたがって第１の角度θ1および第２の角度θ2を大きくするように設定するため、車両Ｂの走行速度が速い場合には、車高Ｈ´よりも低い位置に存在する空中障害物を早めに検知することができ、また、車両Ｂの走行速度が遅い場合には、しばらく接触するおそれのない程遠く離れた位置に存在する空中障害物については検知しないため、運転者に不要な情報を与えることがない。
【実施例３】
【００８７】
本発明の実施形態としての実施例３の障害物検知装置３００について説明する。
【００８８】
障害物検知装置３００の構成は、図１に示すように、実施例１の障害物検知装置１００の構成と同様であるが、第１の検知手段１と第２の検知手段２とが同時にレーザー光を発光する。
【００８９】
また、判断手段３は、第１の検知手段１が第１のレーザー光を受光するよりも先に、第２の検知手段２が第２のレーザー光を受光した場合には、第２の検知手段２により検知された空中障害物が、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に存在する空中障害物であると判断する。
【００９０】
次に、障害物検知装置３００の障害物検知処理の流れを説明する。
【００９１】
図１３は、図１に示した障害物検知装置３００の障害物検知処理の流れを説明するフローチャートである。
【００９２】
障害物検知処理が開始されると、図１３に示すように、第１の検知手段１および第２の検知手段２が同時にレーザー光（第１のレーザー光、第２のレーザー光）を発光する（ステップＳ３１）。
【００９３】
さらに、第１の検知手段１は、路面（第１の障害物）により反射した第１のレーザー光を受光し、第２の検知手段２は、空中障害物（第２の障害物）により反射した第２のレーザー光を受光する。
【００９４】
このとき、判断手段３は、第１の検知手段１が第１のレーザー光を受光するタイミングと、第２の検知手段２が第２のレーザー光を受光するタイミングと、を比較し、第１の検知手段１が第１のレーザー光を受光するよりも先に、第２の検知手段２が第２のレーザー光を受光した場合には、その比較の結果を警報手段４および表示手段５に伝送し、ステップＳ３３に移行する（ステップＳ３２）。
【００９５】
なお、第１のレーザー光の受光と第２のレーザー光とが同時に受光された場合にも、ステップＳ３３に移行するような構成としてもよい。
【００９６】
そして、ステップＳ３３では、警報手段４および表示手段５は、車両Ａの後方に車高Ｈよりも低い位置に空中障害物が存在し、車両Ａが後退を続けると空中障害物に衝突する危険があることを、音声による報知やモニターなどへの表示により運転者に知らせる。
【００９７】
その後、ステップＳ３４では、車両Ａの後退が続く場合には、ステップＳ３１に戻り、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＦＦに切り替えられる等して、車両Ａが駐車状態になったときは処理は終了し、次回、イグニッションスイッチＩＧＮがＯＮに切り替えられる等して、車両Ａが走行状態となると、最初から処理が開始される。
【００９８】
一方、ステップＳ３２において、第１の検知手段１が第１のレーザー光を受光するよりも後に、第２の検知手段２が第２のレーザー光を受光したと判断した場合には、ステップＳ３４に移行する。
【００９９】
このように構成された障害物検知装置３００によれば、第１のレーザー光と第２のレーザー光のいずれが先に受光されたのかという判断基準だけで、車両Ａの車高Ｈよりも低い位置に空中障害物が存在することを検知することができるため、従来に比べ演算処理量を軽減することができる。
（変形例１）
実施例１から実施例３では、車両Ａの後部または車両Ｂの前部に第１の検知手段１および第２の検知手段２の組合せが一組設置されている場合について説明した。
【０１００】
しかし、本発明の障害物検知装置はこのような形態に限定されるものではなく、例えば、第１および第２の検知手段の組合せが、車両の後部または前部に、車両の幅方向に並んで複数組設置されている構成としてもよい。
【０１０１】
このように構成された障害物検知装置によれば、一部分のみが車高よりも低い位置に突出しているような形状の空中障害物が存在する場合であっても検知することができる。
（変形例２）
また、実施例１および実施例２では、第１の検知手段１および第２の検知手段２が、それぞれ第１の時間Ｔ１および第２の時間Ｔ２を計測し、判断手段３が第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２とを比較する場合について説明した。
【０１０２】
しかし、本発明の障害物検知装置はこのような形態に限定されるものではなく、例えば、判断手段は、物理量としての時間を比較する他に、時間に対応するカウント値などを比較するような構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 第１の検知手段
２ 第２の検知手段
３ 判断手段
４ 警報手段
５ 表示手段
１００ 障害物検知装置
Ａ 車両
Ｈ 車高
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度で下方に向いて車両に設置され、第１のレーザー光を発光し、第１の障害物により反射した前記第１のレーザー光の反射光を受光して前記第１の障害物を検知する第１の検知手段と、
前記車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して前記第１の角度と対称の角度である第２の角度で上方に向いて設置され、第２のレーザー光を発光し、第２の障害物により反射した前記第２のレーザー光の反射光を受光して前記第２の障害物を検知する第２の検知手段と、
前記第１の検知手段による前記発光から前記受光までの第１の時間と前記第２の検知手段による前記発光から前記受光までの第２の時間とを比較して、前記第２の検知手段により検知された前記第２の障害物が、路面よりも上方であって前記車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断する判断手段と、
を有することを特徴とする障害物検知装置。
【請求項２】
路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度で下方に向いて車両に設置され、第１のレーザー光を発光し、第１の障害物により反射した前記第１のレーザー光の反射光を受光して前記第１の障害物を検知する第１の検知手段と、
前記車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して前記第１の角度と対称の角度である第２の角度で上方に向いて設置され、前記第１の検知手段が前記第１のレーザー光を発光するのと同時に第２のレーザー光を発光し、第２の障害物により反射した前記第２のレーザー光の反射光を受光して前記第２の障害物を検知する第２の検知手段と、
前記第１の検知手段が前記第１のレーザー光を受光するよりも先に、前記第２の検知手段が前記第２のレーザー光を受光した場合には、前記第２の検知手段により検知された前記第２の障害物が、路面よりも上方であって前記車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であると判断する判断手段と、
を有することを特徴とする障害物検知装置。
【請求項３】
前記第１の検知手段および前記第２の検知手段は、いずれも前記車両の高さ方向中央に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の障害物検知装置。
【請求項４】
前記第１の角度と前記第２の角度とを等しい角度に保ちつつ、前記第１の角度および前記第２の角度を変化させる角度調整手段を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の障害物検知装置。
【請求項５】
車速センサを有し、
前記角度調整手段は、前記車速センサにより検出された前記車両の走行速度が速くなるにしたがって前記第１の角度および前記第２の角度を小さくするように設定することを特徴とする請求項４に記載の障害物検知装置。
【請求項１】
路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度で下方に向いて車両に設置され、第１のレーザー光を発光し、第１の障害物により反射した前記第１のレーザー光の反射光を受光して前記第１の障害物を検知する第１の検知手段と、
前記車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して前記第１の角度と対称の角度である第２の角度で上方に向いて設置され、第２のレーザー光を発光し、第２の障害物により反射した前記第２のレーザー光の反射光を受光して前記第２の障害物を検知する第２の検知手段と、
前記第１の検知手段による前記発光から前記受光までの第１の時間と前記第２の検知手段による前記発光から前記受光までの第２の時間とを比較して、前記第２の検知手段により検知された前記第２の障害物が、路面よりも上方であって前記車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であるか否かを判断する判断手段と、
を有することを特徴とする障害物検知装置。
【請求項２】
路面から所定の高さの位置に、水平方向に対して第１の角度で下方に向いて車両に設置され、第１のレーザー光を発光し、第１の障害物により反射した前記第１のレーザー光の反射光を受光して前記第１の障害物を検知する第１の検知手段と、
前記車両の上端から前記所定の高さだけ低い位置に、水平方向に対して前記第１の角度と対称の角度である第２の角度で上方に向いて設置され、前記第１の検知手段が前記第１のレーザー光を発光するのと同時に第２のレーザー光を発光し、第２の障害物により反射した前記第２のレーザー光の反射光を受光して前記第２の障害物を検知する第２の検知手段と、
前記第１の検知手段が前記第１のレーザー光を受光するよりも先に、前記第２の検知手段が前記第２のレーザー光を受光した場合には、前記第２の検知手段により検知された前記第２の障害物が、路面よりも上方であって前記車両の車高よりも低い位置に存在する空中障害物であると判断する判断手段と、
を有することを特徴とする障害物検知装置。
【請求項３】
前記第１の検知手段および前記第２の検知手段は、いずれも前記車両の高さ方向中央に設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の障害物検知装置。
【請求項４】
前記第１の角度と前記第２の角度とを等しい角度に保ちつつ、前記第１の角度および前記第２の角度を変化させる角度調整手段を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の障害物検知装置。
【請求項５】
車速センサを有し、
前記角度調整手段は、前記車速センサにより検出された前記車両の走行速度が速くなるにしたがって前記第１の角度および前記第２の角度を小さくするように設定することを特徴とする請求項４に記載の障害物検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−７８８８９（Ｐ２０１２−７８８８９Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２０６０５（Ｐ２０１０−２２０６０５）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
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