JP2016050881A - 検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】降雨などの影響による誤検知の可能性を低減させた車両周辺の物体の検知システムを提供する。
【解決手段】車両に車両周辺の物体を検知する超音波センサを装備した構成において、車両が所定速度以上で走行している期間（Ｓ６０：Ｎｏ）にセンサから超音波を発信せず受信機能のみを作動させて（Ｓ１００）、例えば雨などの物体を検知したら車両周辺の物体検知判定で用いられる検知判定回数を増加させる（Ｓ１３０）。これにより、雨など本来検出したい物体ではない物体による物体誤検知の可能性が効果的に低減される。
【選択図】図２

Description

本発明は検知システムに関する。

超音波などによって車両周辺の障害物を検知するシステムが開発されてきている。例えばこの種のシステムでは、車両のバンパの複数個所に超音波の発信（出力）機能と受信（検知）機能とを有する超音波センサを配置する。そして、これらのセンサから超音波を発信し、その後に同センサで超音波を受信したら、それを車両周辺の物体による反射波だとみなし、例えば発信から受信までの時間から物体までの距離を算出して、所定距離以下ならば運転者に報知する。

超音波センサによる誤検知を抑制するための技術が重要である。例えば下記特許文献１には、超音波センサの振動子の共振周波数と異なる周波数で振動子を振動して超音波を出力することにより、受波信号の周波数が共振周波数の場合に超音波センサを異常と判定する超音波センサが開示されている。

特開２０１３−１０４６８９号公報

上記のような車両周辺の障害物を検知するシステムでは雨などが降ってセンサに当たると、それを反射波の受信だとみなして誤検知してしまう場合があるとの指摘がある。雨などは頻繁に起こる現象なので、このような誤検知は障害物検知システムの信頼性を大きく低下させてしまう。したがってこのような誤検知を抑制するシステムの開発が強く望まれている。

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記に鑑み、降雨などの影響による誤検知の可能性を低減させた車両周辺の物体の検知システムを提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明に係る検知システムは、車両の周辺に向けて検知波を出力する出力機能と、その検知波が車両周辺の物体で反射して形成された反射波に基づいて該物体を検知する検知機能と、を有する検知手段（２）と、その検知手段の検知機能による物体の検知回数が所定回数を超えたら車両周辺に確かにその物体が存在すると判定する判定手段（３、Ｓ１１０）と、前記車両が所定速度以上で走行している場合に、前記検知手段における前記出力機能を作動させず前記検知機能を作動させるように制御する制御手段（３、Ｓ１３０）と、前記車両が所定速度以上で走行している場合に前記制御手段が作動させた前記検知機能によって物体が検知された場合に、前記判定手段における前記所定回数を増加させるように調節する調節手段（３、Ｓ１８０）と、を備えたことを特徴とする。この発明によれば、所定速度以上で走行している期間に検知手段の検知機能を作動させて例えば雨などを物体として検知したら車両周辺の物体検知判定で用いられる所定回数を増加させる。これにより、雨など本来検出したい物体ではない物体を誤検知してしまう可能性を効果的に低減できる。

本発明の検知システムの一実施例における構成図。 本発明の処理手順の例を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明の一実施例に係る検知システム１（システム）の装置構成の概略図である。システム１は例えば車両に備えられて、超音波センサ２、ＥＣＵ３、表示部４、音出力部５、シフトレバー６、速度センサ７を備える。

超音波センサ２（以下、センサ）は車両周辺の障害物を検知するためのセンサである。センサ２は、超音波を受信（受波、検知）するマイクロフォン機能のみでなく、超音波を送信（送波、出力）するスピーカ機能も併せ持つ構造を有する。具体的にセンサ２は振動子２０と回路部２１とを備える。そして回路部２１は、超音波の送信のための電子回路である送波回路２２と超音波の受信のための電子回路である受波回路２３とを備える。振動子２０は例えば圧電セラミック振動子とすればよい。

センサ２は、スピーカ機能においては、送波回路２２から送られてきた電気信号がいわゆる圧電効果により振動子２０を振動させて超音波を発信する。またマイクロフォン機能では、外部から到達した超音波が振動子２０を振動させることにより圧電効果で電気信号が発生して受波回路２３に送られる。

受波回路２３は例えば距離算出回路２４などを備えるとすればよい。距離算出回路２４は、受信した超音波が、センサ２から発信した超音波が車両周辺に存在する物体（障害物）に反射して形成された反射波であるとみなして障害物までの距離を算出するための回路である。具体的に距離算出回路２４は、例えば計時機能を備えて、超音波の発信から受信までの所要時間と超音波の速度を乗じて２で割ることによって障害物までの距離を算出すればよい。このほかにも受波回路２３は、受信した超音波からノイズを除去するためのフィルタや波形整形回路などを備えるとすればよい。

図１に示すとおりセンサ２は、車両に複数配置してもよい。配置位置は例えば車両のバンパにおける複数個所、例えば前方バンパの左右２か所、後方バンパにおける左右対称な４か所などとすればよい。なおセンサ２は１個のみ装備する形態でもよい。

電子制御ユニット３（ＥＣＵ）は車両周辺の障害物検知処理全般を司る。ＥＣＵ３は通常のコンピュータと同様の構成、すなわち各種演算や情報処理を行うＣＰＵや、ＣＰＵの作業領域としての揮発性の記憶部であるＲＡＭ、ＣＰＵでの作業で必要となるプログラムやデータを記憶する不揮発性の記憶部であるメモリ３０などを備える。メモリ３０には本発明の処理のためのプログラム３１を記憶しておけばよい。

システム１は本発明に関係する構成として、さらに表示部４、音出力部５、シフトレバー６、速度センサ７を備える。表示部４と音出力部５は、障害物が検知されたことを報知するための構成である。表示部４は例えば車室内の操作ディスプレイなどを本発明のために兼用すればよく、文字や絵柄などの表示によって車両周辺の障害物が検知されたことを車室内に報知する。音出力部５は例えば車室内に装備されたスピーカなどであり、音（ブザー音、チャイム音、音声など）によって車両周辺の障害物が検知されたことを車室内に報知する。

周知のとおりシフトレバー６は車両のトランスミッション中のギアを変える等のために運転者が操作する部位であり、ポジションセンサ６０によってシフトレバー６の現在のポジション（レンジ）が検出される。速度センサ７は、ロータリエンコーダ等の回転検出部を備えて車輪の回転を検出することにより車両の速度を算出する（あるいは車両の速度に相当する情報を生成する）。以上の各装備は車内通信線によって接続されて相互の情報の受け渡しが可能となっている。

上記構成のもとでシステム１は、本発明による新たな処理を組み込んだ車両周辺の障害物検知処理の一連の手順を実行する。その処理手順の例が図２に示されている。図２の処理手順は予めプログラム化されて例えばメモリ３０にプログラム３１として記憶しておき、ＥＣＵ３がそれを呼び出して自動的に実行するとすればよい。

図２の処理では、ＥＣＵ３はまずＳ１０で所定の初期化処理を行った後に、Ｓ２０でシフトレバー６がＰポジション（パーキングポジション、パーキングレンジ）にあるか否かをポジションセンサ６０の出力により判断する。Ｐポジションにある場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）はＳ３０に進み、Ｐポジションにない場合（Ｓ２０：Ｎｏ）はＳ６０に進む。

Ｓ３０に進んだ場合ＥＣＵ３は、Ｓ３０からＳ５０の処理により駐車時のセンサ故障検出処理を実行する。具体的にはまずＳ３０でＥＣＵ３はセンサ２から超音波を送信する。センサ２は上述のように超音波の送信と受信の機能を有するが、超音波の送信の際の振動子２０の振動も受波回路２３は検知する。超音波送信の際の振動子２０の振動には、送波回路２２から送信のための電気信号が送られてきている期間の振動、およびその期間が終了した後の振動子２０の残響振動が含まれる。

ＥＣＵ３は、Ｓ４０でこの残響が終了したとみなせるまでの全ての振動が正しく受波回路２３で検知できているか否かを判断する。そして、残響までの振動が正しく検知できていればセンサ２は正常だと判断し、検知できていなければ例えば振動子２０が凍結しているか、または振動子２０からＥＣＵ３までのどこかで断線していること等の理由によりセンサ２は故障していると判断する。

センサ２が正常だと判断した場合（Ｓ４０：Ｙｅｓ）はＳ２０に戻り、故障だと判断した場合（Ｓ４０：Ｎｏ）はＳ５０に進む。Ｓ５０に進んだらＥＣＵ３はセンサ２の異常が検出されたことを車室内に報知する。報知方法は例えば表示部４による表示や音出力部による音（音声）などを用いればよい。

次にＳ６０に進んだらＥＣＵ３は、速度センサ７からの情報により、車両の速度が所定の速度よりも低速か高速かを判断する。所定の速度よりも低速の場合（Ｓ６０：Ｙｅｓ）はＳ７０に進み、所定の速度よりも高速の場合（Ｓ６０：Ｎｏ）はＳ１３０に進む。ここでの所定の速度は例えば時速１０ｋｍなどとすればよい。

Ｓ７０に進んだ場合ＥＣＵ３は、Ｓ７０からＳ１２０の処理により低速時における車両周辺の障害物検知処理を実行する。一方Ｓ１３０に進んだ場合ＥＣＵ３は、Ｓ１３０からＳ１９０の処理により、本発明の主要部である非低速走行時における降雨推定処理、およびそれに伴う障害物誤検出抑制のための処理を実行する。

まずＳ７０に進んだらＥＣＵ３は、センサ２から超音波を送信するとともに、送信した超音波が何らかの物体に反射した反射波や雨などの物体（以下、超音波など）がセンサ２に到達した場合に、センサ２から当該超音波などに対応する信号を受信する。なおここでＥＣＵ３は、受信した信号のうち、上記のような残響が終了したとみなせる時点後の期間における超音波などに対応した信号を続くＳ８０における物体検出の処理対象とする。センサ２が超音波などを受信した場合、これを車両周辺の障害物からの反射波だとみなして上記のように障害物までの距離を算出する。以上の送信、受信、算出処理を車両に装備された全てのセンサ２のそれぞれに対して複数回実行すればよい。

続いてＳ８０でＥＣＵ３はセンサ２への検知入力があるか否か（つまりセンサ２が超音波などに対応した信号を受信したか否か）を判断する。検知入力がある場合（Ｓ８０：Ｙｅｓ）の場合はＳ９０へ、検知入力がない場合（Ｓ８０：Ｎｏ）はＳ１００へ進む。Ｓ９０に進んだらＥＣＵ３は検知回数（変数Ａとする）を１つカウントアップする。Ｓ１００に進んだらＥＣＵ３は検知回数をリセットする。

そしてＳ１１０でＥＣＵ３は、センサ２が同じ距離で障害物を所定回数（判定値）以上検知したか否かを判断する。所定回数以上の場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）はＳ１２０に進み、所定回数未満の場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）はＳ２０に戻って上記手順を繰り返す。ここで所定回数は予め適切に設定しておいてもよく、車両に備えられた入力手段を用いてユーザが設定できるようにしてもよい。

Ｓ１２０に進んだらＥＣＵ３は車両周辺の障害物の存在を報知する。具体的には表示部４による表示や、音出力部５による音（音声）で報知すればよい。以上の処理により低速時に適切に運転者や乗員に車両周辺の障害物の存在が報知される。この際、Ｓ１１０の処理により複数回数検知されなければ報知されないので、即ち、雨などの物体がセンサに衝突してセンサ２からある距離に物体が存在すると誤検知しても同じ距離で所定回数検出されるまで報知を行わないので、雨などによる物体の誤検知が抑制されている。

一方、Ｓ１３０に進んだらＥＣＵ３は上述のとおり、本発明の主要部である非低速走行時における降雨推定処理、さらには障害物誤検出抑制のための処理を実行する。具体的にはまずＳ１３０でＥＣＵ３は、車両に備えられた各センサ２に順に電力を供給して作動させる。ただしその際、超音波の送信に関係する部位（すなわち送波回路２２など）は作動させず、超音波の受信に関係する部位（すなわち受波回路２３など）のみを作動させる。したがってセンサ２から超音波は送信されず、受信のみが行われる。

そしてＳ１４０でＥＣＵ３は各センサ２に検知入力があるか否かを判断する。検知入力がある場合（Ｓ１４０：Ｙｅｓ）はＳ１５０に進み、検知入力がない場合（Ｓ１４０：Ｎｏ）はＳ２０に戻って上記手順を繰り返す。Ｓ１５０に進んだらＥＣＵ３は、各センサ２の検知回数をカウントする検知カウンタを１増分（インクリメント）する。

そしてＳ１６０でＥＣＵ３は各センサ２（の受波回路２３）を１０回ずつ作動させたか否かを判断し、まだ１０回ずつ作動させていない場合（Ｓ１６０：Ｎｏ）はＳ１２０へ戻る。各センサの受信部が１０回ずつ作動したら（Ｓ１６０：Ｙｅｓ）、Ｓ１７０に進んで、複数のセンサ２で超音波などの検知回数が２回以上であったか否かを判断する。複数のセンサ２で２回以上超音波などが検知された場合（Ｓ１７０：Ｙｅｓ）はＳ１８０へ進み、検知されなかった場合（Ｓ１７０：Ｎｏ）はＳ１９０へ進む。

上記のとおりＳ１３０ではセンサ２から超音波の出力は行っていない。したがってＳ１３０で受信（検知）された超音波などは車両周辺の障害物による反射波ではない。本発明ではＳ１３０での受信は例えば雨が振動子２０に当たったことによるものであるとみなす。

したがってＳ１８０へ進んだ場合は、センサ２によって非低速走行時に降雨などが検出された場合であり、Ｓ１９０へ進んだ場合は、降雨などが検出されない場合である。よってＳ１８０でＥＣＵ３は、検知判定回数（Ｓ８０で用いる判定値）を増加させる処理を実行する。これにより、降雨時にはＳ８０で検知回数のなかに降雨などの物体の検知回数が含まれる可能性があるが、Ｓ１８０の処理により降雨時には相対的に多くの回数検知されないと障害物が検知されたとみなさないので、降雨時の障害物誤検知が抑制できる。

一方Ｓ１９０に進んだらＥＣＵ３は、検知判定回数をリセットする（デフォルト値に戻す）処理を実行する。これにより、車両走行中に一旦降雨が検出されてＳ１８０によって検知判定回数が増加されても、その後雨がやんだ場合には、Ｓ１９０に進むことにより検知判定回数が非降雨時に適したデフォルト値に戻されることとなる。よって雨がやんだ後にも検知判定回数が増加されたままとなって障害物が検知されにくい状況が適切に回避される。ＥＣＵ３はＳ１８０またはＳ１９０の処理を終了したらＳ２０に戻って上記手順を繰り返す。

以上が図２の処理手順である。上記手順を実行することにより、非低速走行時を有効に活用して降雨などを検知して、降雨などが検知されたら検出判定回数を増加させることにより、降雨などの影響による障害物誤検知が効果的に抑制できる。さらに雨が止んだ場合には適切に検出判定回数が非降雨時の数値に自動的に戻される。またＳ６０での判断処理により、例えば低速時に障害物検知を行う以前の非低速走行時を有効に利用して降雨などの検知を行うことができる。上記Ｓ１７０での判断処理では、例えば１つのセンサで１回検知されたら降雨などと判断する場合と比較して、降雨などの誤検知の可能性が低減されている。

なお上記では降雨と述べたが、本発明は降雨に限らず、雪、あられ、みぞれ等を含んでもよく、さらにはセンサ２によって検出可能なあらゆる現象に対して適用できる。また図２のＳ１７０での判断処理は降雨か非降雨かの２値判断だが、これを雨の強さに関する判断を含むように変更してもよい。そのためには、例えばＳ１８０での処理内容を全センサでの検知回数が多いほど検知判定回数を大きな数値に設定する処理へ変更すればよい。これにより、豪雨の場合には検知判定回数をより大きくして雨による障害物誤検知の可能性がさらに低減される。

上記実施例は特許請求の範囲に記載された趣旨の範囲内で適宜変更してよい。例えば上記例では超音波センサの場合を示したが本発明はこれに限定されず、車両周辺の物体が検知でき、降雨などの物体も検出するあらゆる検出手段に本発明は適用できる。なお上記では単一のＥＣＵ３で図２の処理を実行したが、例えば複数のＣＰＵを装備して、それぞれのＣＰＵで図２のうちの部分的な処理を個々に実行する構成であってもよい。

１ 検知システム
２ 超音波センサ
３ ＥＣＵ

Claims (5)

1. 車両の周辺に向けて検知波を出力する出力機能と、その検知波が車両周辺の物体で反射して形成された反射波に基づいて該物体を検知する検知機能と、を有する検知手段（２）と、
   その検知手段の検知機能による物体の検知回数が所定回数を超えたら車両周辺に確かにその物体が存在すると判定する判定手段（３、Ｓ１１０）と、
   前記車両が所定速度以上で走行している場合に、前記検知手段における前記出力機能を作動させず前記検知機能を作動させるように制御する制御手段（３、Ｓ１３０）と、
   前記車両が所定速度以上で走行している場合に前記制御手段が作動させた前記検知機能によって物体が検知された場合に、前記判定手段における前記所定回数を増加させるように調節する調節手段（３、Ｓ１８０）と、
   を備えたことを特徴とする検知システム。
2. 前記調節手段によって前記所定回数を増加させるように調節された後に、前記制御手段が機能させた前記検知機能によって物体が検知されない場合に、前記判定手段における前記所定回数を減少させるように調節する副調節手段（３、Ｓ１４０）を備えた請求項１に記載の検知システム。
3. 前記判定手段は、前記車両が前記所定速度未満で走行している期間における前記検知手段の検知機能による物体の検知回数が所定回数を超えたら車両周辺に確かにその物体が存在すると判定する請求項１又は２に記載の検知システム。
4. 前記調節手段は、前記制御手段が機能させた前記検知機能による物体の検知回数が多いほど前記所定回数の増加幅が大きくなるように調節する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検知システム。
5. 前記検知波は超音波である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検知システム。

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