JPWO2018225144A1 - 物体検知装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、近距離の目標物の距離を計測する超音波レーダから送信される音速値を、温度センサにより外界の温度を測定して、超音波レーダの計測補正手段により補正をする車載用レーダ装置が、特開2001−108745号公報により提案されている。
以下に、本発明の実施の形態1に係る物体検知装置の一種である障害物検知装置を、車両のバンパ等に設置され、車両周辺の障害物検知に利用する車両用障害物検知装置として適用した場合について、図1から図5を用いて説明する。
超音波センサ1は超音波2を空気中に送信する。送信された超音波2は図示矢印Aに示すように空気中を伝搬する。超音波2の伝搬経路に障害物3が存在すると、超音波2が障害物3で反射され、図示矢印Bに示すように、超音波センサ1に向かって伝搬する。障害物3で反射された超音波2は超音波センサ1で受信される。超音波センサ1は圧電素子を用いたものである。
このようにして求められた障害物3までの距離を示す距離信号は判定部5bから出力される。
なお、制御手段6はマイクロコンピュータによって構成される。また、1つのマイクロコンピュータによって、制御手段6と障害物判定手段5を構成しても良い。
言い換えれば、温度が−30°Cの時と20°Cの時の障害物判定手段5の判定部5bに対する閾値Thが同じ場合、20°Cの時、障害物3から反射された超音波2は−30°Cの時の検出信号のレベル対して−3.1dB低い。そのため、障害物3から反射された超音波2における検出信号ではないと判定し、障害物3が未検出とされてしまう可能性がある。この実施の形態1では、このような不具合が生じないように、閾値決定部6b3が、記憶部6b2に記憶された閾値テーブルに基づき、20°Cの時、基準の閾値Thsより3dB以上低い閾値Thを設定し、この3dB以上低く設定した閾値Thを障害物判定手段5の判定部5bに出力する。このようにすることで、閾値Thを変化させない場合に障害物3が未検出となることを防ぐことができる。
この場合、記憶部8bに記憶される環境情報テーブルと記憶部6b2に記憶される閾値テーブルとは、環境情報を同じとしたテーブルとなる。
まず、ステップST1に示すように、電気特性計測手段9により超音波センサ1の反射係数特性を計測する。ステップST2にて、環境状態判定手段8により、電気特性計測手段9から入力された反射係数特性と記憶部8bに記憶されている環境情報テーブルから、比較部8aが計測した超音波センサ1の反射係数特性と環境情報テーブルを比較し、算出部8cが温度及び湿度からなる環境情報を算出する。ステップST3にて、制御手段6における障害物判定手段制御部6bにより、環境状態判定手段8から入力部6b1に入力された環境情報と記憶部6b2に記憶された閾値テーブルから、閾値決定部6b3が閾値Thを決定する。ステップST4にて、制御手段6における障害物判定手段制御部6bにて決定された閾値Thを障害物判定手段5の判定部5bに設定する。
一般に、空気中を伝搬する超音波は伝搬媒質である空気によりエネルギーが吸収され減衰する。空気吸収による超音波の減衰量は気温及び湿度によって変化する。また、超音波の伝搬速度も、空気の温度及び湿度によって変化する。よって、気温及び湿度の周囲環境の変化に起因して、超音波の特性変化が生じるため、周囲環境により検知精度が変動する可能性がある。
本発明の実施の形態2に係る車両用障害物検知装置を図6を用いて説明する。実施の形態1に係る車両用障害物検知装置が超音波センサ1の近傍における温度及び湿度の環境情報に応じて障害物判定手段5の判定部5bに与える閾値Thを変更しているものであるのに対して、この実施の形態2に係る車両用障害物検知装置は、超音波センサ1の近傍における温度及び湿度の環境情報に応じて超音波センサ1を駆動する駆動手段4からの駆動信号の電圧を変更したものである。その他の点については実施の形態1と同様である。なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
障害物判定手段5は受信部5aと判定部5bとを備えている。判定部5bにおける閾値Thcは実施の形態1における閾値Thが環境情報に応じて変更されるものであるのに対して、一定の値である。その他の点は実施の形態1と同様である。
例えば、温度が20°Cの場合、検出信号のレベルは−3.1dBを示す。つまり、温度が−30°Cの時の検出信号のレベルを基準にした場合、温度が20°Cの場合、検出信号のレベルは温度が−30°Cの時に対して−3.1dB低くなる。
このようにすることにより、駆動手段4から出力される駆動信号の電圧を、環境状態判定手段8からの環境情報に応じて、駆動手段制御部6aが駆動手段4を制御するため、障害物3が未検出となることを防ぐことができる。
ステップST1及びステップST2は実施の形態1と同じであるので説明を省略する。 ステップST3aにて、制御手段6における補助制御部6cにより、環境状態判定手段8から入力部6c1に入力された環境情報と記憶部6c2に記憶された駆動信号電圧テーブルから、電圧決定部6c3が駆動手段4から超音波センサ1に出力される駆動信号の電圧を決定する。ステップST4aにて、制御手段6における補助制御部6cの電圧決定部6c3は、決定した駆動信号の電圧に応じた駆動電圧情報を駆動手段制御部6aに与える。駆動手段制御部6aは与えられた駆動電圧情報に基づいて、駆動手段4から出力される駆動信号の電圧を設定するように駆動手段4を制御する。
本発明の実施の形態における、障害物3が物体に、障害物判定手段5が物体判定手段に、障害物判定手段制御部6bが物体判定手段制御部に対応する。
Claims (7)
- 超音波を送信及び受信する超音波センサ、
この超音波センサの送信を駆動する駆動手段、
前記超音波センサからの受信信号を受け、当該受信信号から障害物の有無を判定する障害物判定手段、
前記超音波センサの電気特性を計測して電気特性情報を出力する電気特性計測手段、
この電気特性計測手段からの電気特性情報を受け、当該電気特性情報から前記超音波センサの温度又は湿度の少なくとも一方の環境情報を出力する環境状態判定手段
を備えた物体検知装置。 - 前記電気特性計測手段が計測する電気特性は、前記超音波センサの反射係数であることを特徴とする請求項1記載の物体検知装置。
- 前記電気特性計測手段が計測する電気特性は、前記超音波センサのインピーダンスであることを特徴とする請求項1記載の物体検知装置。
- 前記環境状態判定手段からの環境情報を受け、前記障害物判定手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の物体検知装置。
- 前記障害物判定手段は、当該受信信号から障害物の有無の判定を閾値に基づいて行い、
前記制御手段における前記障害物判定手段の制御は、前記障害物判定手段に与える閾値を前記環境状態判定手段からの環境情報に応じて変更することであることを特徴とする請求項4記載の物体検知装置。 - 前記環境状態判定手段からの環境情報を受け、前記駆動手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の物体検知装置。
- 前記駆動手段は前記超音波センサに駆動信号を出力し、
前記制御手段における前記駆動手段の制御は、前記駆動手段から出力される駆動信号の出力電圧を前記環境状態判定手段からの環境情報に応じて変更することであることを特徴とする請求項6記載の物体検知装置。
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