クリアランスソナー System  構造と作動

Clearance sonar system

クリアランスソナー System 機能

  1. 機能
    1. センサーから発信された超音波が,障害物に反射してセンサーに当たるまでの時間によって,センサーと障害物とのおおよその距離を検知し,“障害物の位置”を「案内音声」で,“障害物とのおおよその距離”を「ブザー」で知らせます。
    2. マルチディスプレイがバックモニターカメラ映像を表示している場合に障害物を検知したときは,“障害物の位置とおおよその距離”を「バックモニターカメラ映像の右上部」に表示します。これにより,車両周辺情報の表示機能をマルチディスプレイに集約しました。
      1. 検知範囲
        1. フロントとリヤのコーナー部に取り付けられた各センサーは,約50cm以内のエリアに近づいた障害物を検知します。なお,バンパーに障害物が近づきすぎると検知できないエリアがあります。また,障害物の種類や形状により,検知範囲が異なる場合があります。
      2. 作動条件
        1. Instrument panel ( Steering wheel コラム右側)に,クリアランスソナー System の電源をON/OFFするメインスイッチが配置されています。
        2. 下表の条件がすべて成立すると, System が障害物検知作動を行います。
        3. クリアランスソナー System 作動条件
          • Ignition スイッチ ON
          • クリアランスソナーメインスイッチ ON
          • シフトポジション Pレンジ以外
          • 車速が約10km/h以下
        4. Ignition スイッチをOFF→ONとするか,クリアランスソナーメインスイッチをOFF→ONとして作動条件が成立すると,クリアランスウォーニングブザーを約0.8秒間吹鳴します。
        5. □ 参 考 □
          * : System 電源ONと同時にクリアランスウォーニングブザーを吹鳴させることで「ブザーの断線検出」を行うとともに,「センサー異常検出」とバックガイドモニター System との「通信イニシャライズ(初期化)動作」を行います。

  2. 表示と機能
    1. “障害物を検知した位置”をフロントドアスピーカー(運転席側)からの案内音声で,“障害物までのおおよその距離”をクリアランスウォーニングブザーの吹鳴によって運転者に知らせます。
    2. 後退時(シフトポジションR時)に障害物を検知したときは,案内音声・ブザー吹鳴と合わせて,マルチディスプレイのバックモニターカメラ映像右上部に「クリアランスソナー情報マーク」を表示します。
    3. マルチディスプレイには,クリアランスソナー情報マークを表示する機能のほか,センサーや System に異常が発生したことを表示する機能や,案内音声の音量調整を行える機能が設定されています。
    4. クリアランスソナー System 表示機能一覧
      表示器
      主な表示と機能
      フロントドアスピーカー
      • 9種類の案内音声により,“障害物を検知した位置”を知らせる。
      Clearance warning buzzer
      • 3段階の吹鳴パターンで,“障害物までのおおよその距離”を知らせる。
      マルチディスプレイ
      • バックモニターカメラ映像表示中に障害物を検知したとき,画面右上部の情報マークで“障害物を検知した位置”と“障害物までのおおよその距離”を表示。
      1. 障害物検知表示
        1. 障害物検知位置の表示
          1. 右前・左前・右後・左後の区分で,「案内音声」と「クリアランスソナー情報マーク」(後退時のみ)によって表示します。
          2. 同時に複数位置のセンサーが障害物を検知した場合,「案内音声」はその組み合わせに応じて前・後・右前後・左前後・前後の5区分を使いわけて発声します。
          3. 「案内音声」は,障害物を検知したときと障害物検知位置が増えたときに発声されます。(例:右前で検知したとき「右前です」→左前も検知したとき「前です」)障害物検知位置が減ったときは発声されません。なお,クリアランスソナーの「案内音声」は,バックガイドモニター縦列ガイドの案内音声より優先して発声されます。(この場合,バックガイドモニター縦列ガイド案内音声は,クリアランスソナー案内音声発声後に再発声されます。)バックガイドモニター縦列ガイドの案内音声を優先して聞きたい場合は,バックモニターカメラ映像の左下部に表示される再音声スイッチをタッチしてください。
          4. 「クリアランスソナー情報マーク」は,バックモニターカメラ映像表示中(シフトポジションRのとき)に,いずれかのセンサーが障害物を検知するとバックモニターカメラ映像の右上部に表示され,障害物を検知した位置に合わせて検知マークを点滅させます。
          5. 障害物検知位置の表示
            障害物検知位置
            案内音声
            クリアランスソナー情報マーク(後退時のみ)
            (障害物検知なし)
            (クリアランスソナー情報マーク表示なし)
            右前 Sensor
            ミギマエデス:「右前です」
            右前検知マークを点滅
            左前 Sensor
            ヒダリマエデス:「左前です」
            左前検知マークを点滅
            右後 Sensor
            ミギウシロデス:「右後です」
            右後検知マークを点滅
            左後 Sensor
            ヒダリウシロデス:「左後です」
            左後検知マークを点滅
            右前+左前 Sensor
            マエデス:「前です」
            右前/左前検知マークを同時に点滅
            右後+左後 Sensor
            ウシロデス:「後ろです」
            右後/左後検知マークを同時に点滅
            右前+右後 Sensor
            ミギゼンゴデス:「右前後です」
            右前/右後検知マークを同時に点滅
            左前+左後 Sensor
            ヒダリゼンゴデス:「左前後です」
            左前/左後検知マークを同時に点滅
            右前+左後 Sensor
            ゼンゴデス:「前後です」
            右前/左後検知マークを同時に点滅
            左前+右後 Sensor
            左前/右後検知マークを同時に点滅
            3箇所以上の Sensor
            検知位置に応じた検知マークを同時に点滅
        2. 障害物検知距離の表示
          1. 障害物までのおおよその距離を遠方(約50〜40cm)・中間(約40〜25cm)・近方(約25cm以内)の3段階で,「クリアランスウォーニングブザー吹鳴」と「クリアランスソナー情報マーク」(後退時のみ)によって表示します。
          2. 同時に複数位置のセンサーが障害物を検知した場合,「クリアランスウォーニングブザー」は障害物を最も近くに検知しているセンサーに合わせて吹鳴します。
          3. 障害物検知距離の表示
            障害物検知距離
            Clearance warning buzzer
            クリアランスソナー情報マーク
            遠方(約50〜 40cm)
            ピッ・・・ピッ・・・ピッ....(約50ms ON/約300ms OFF)
            黄色で検知マークを点滅
            中間(約40〜25cm)
            ピ・ピ・ピ・ピ・ピ・ピ・ピ・....(約50ms ON/約100ms OFF)
            橙色で検知マークを点滅
            近方(約25cm以内)
            ピー−−−−−−−−−....(連続吹鳴)
            赤色で検知マークを点滅
      2. クリアランスソナー System 案内音声の音量調整
        1. “ワイドマルチ AV ステーションII”の「情報」モードから,カメラ→クリアランスソナー音量設定画面に入ることで,フロントドアスピーカーから発声される案内音声の音量調整ができます。
        2. 「消」(案内音声キャンセル)を含めて5段階の音量調節が可能です。
      3. クリアランスソナー異常項目(センサー/ System 異常)検出時の表示
        1. センサーの凍結/断線が発生した場合,クリアランスウォーニングブザーを下図のパターンで約7.5秒間吹鳴し,マルチディスプレイに異常検出項目を表示します。異常項目が System 間通信の場合は,マルチディスプレイ表示のみを行います。(ブザー吹鳴なし)
        2. 障害物検出中に異常が発生したとき,クリアランスウォーニングブザーは,障害物までの距離を示すパターンの吹鳴を優先します。
        3. マルチディスプレイによる異常検出項目表示には,バックモニターカメラ映像に合わせて表示するときと,全画面表示するときの2パターンがあります。バックモニターカメラ映像を表示しているときは画面右上部の「クリアランスソナー情報マーク」に合わせて異常項目マークを表示し,それ以外のときは全画面を使って異常項目マークとメッセージを割り込み表示します。
          1. センサー凍結表示
          2. 該当するセンサーの位置にセンサー凍結マークが表示されます。この位置のセンサーは障害物を検知できません。
            全画面表示時には「センサーの状態を確認してください。」のメッセージを表示します。(該当するセンサー付近の着氷・泥/雪かかりなどが原因と考えられます。泥や雪などがないのにセンサー凍結表示された場合は,センサー本体の故障が考えられます。)
          3. センサー断線表示
          4. 該当するセンサーの位置にセンサー断線マークが表示されます。この位置のセンサーは障害物を検知できません。なお,1つのセンサーで凍結と断線を同時に検知した場合は,センサー断線表示を優先します。
            全画面表示時には,「センサーの状態を確認してください。」のメッセージを表示します。(外観上の問題がないのにセンサー断線表示をしている場合は,コネクターはずれやセンサー本体の故障が考えられます。)
          5. System 間通信異常表示
          6. バックモニターカメラ映像時には,車両キャラクターマーク全体に異常マークが表示されます。この場合,センサー・ブザーを制御するクリアランスウォーニングコンピューターと,案内音声・マルチディスプレイ表示を制御するバックガイドモニターコンピューターの通信が途絶しているため,障害物検知情報の案内音声発声とマルチディスプレイ表示ができません。
            全画面異常表示時には,「表示・音声案内できません」のメッセージを表示します。(主な原因として,1.クリアランスウォーニングコンピューター故障・2.バックガイドモニターコンピューターの System 間通信機能故障・3. System 間通信線の断線などが考えられます。)
          7. クリアランスソナー異常項目の全画面表示について
          8. マルチディスプレイ全画面でのクリアランスソナー異常項目表示は,下表のうち,いずれかの条件で通常画面へと切り替えることができます。
            クリアランスソナー異常項目の全画面表示切り替えパターン
            全画面表示から通常画面への切り替え
            通常画面から画面表示への復帰
            クリアランスソナーメインスイッチをOFFする。→異常発生前の画面へ
            再度イグニッションスイッチとクリアランスソナーメインスイッチをONにする。→全画面表示へ
            Ignition スイッチをOFFする。
            シフトポジションをR(リバース)とする。→バックモニターカメラ映像へ
            画面切り替えスイッチ操作を行わないまま,再度シフトポジションをR以外とする。→全画面表示へ
            車速が約10km/h以上となる。→異常発生前の画面へ
            画面切り替えスイッチ操作を行わないまま,再度車速が約10km/h以下となる。→全画面表示へ
            画面切り替えスイッチ操作を行う。→呼び出した画面へ
            〈以降は全画面表示を行いません。〉
            画面切り替えスイッチを操作して他の画面を呼び出すと,これ以降クリアランスソナー異常項目の全画面表示はキャンセルされます。画面切り替えスイッチを操作せず,マルチディスプレイ表示条件(メインスイッチ・シフトポジション・車速)の変化によって画面が切り替わった場合は,再度マルチディスプレイ表示条件が成立すると全画面表示に復帰します。

クリアランスソナー System 取り扱い上の注意

  1. 取り扱い上の注意
    1. 当 System の検知範囲は,フロントとリヤバンパーのコーナー部周辺に限られています。また,障害物の形状により,検知できない場合や距離が正確に得られない場合があります。車両を前進・後退するときは必ず車両周辺の安全確認を行いゆっくり運転してください。
    2. センサーを強くたたく,物をぶつけるなど強い衝撃を与えた場合,正常に検知しない場合があります。
    3. バンパーの真下付近は検知しません。センサーより低い物体や細い杭などは,一度検知しても接近すると突然検知しなくなることがあります。
    4. センサーに障害物が近づきすぎると,検知しなくなることがあります。
    5. センサーが検知する範囲にアクセサリー用品のフェンダーポール,無線機用アンテナなどを取り付けると,それ自体を障害物として検知することがあります。
    6. バンパー周辺に泥や雪が溜まると,それ自体を障害物として検知することがあります。
    7. センサー凍結表示が行われた場合,センサーへの着氷,泥/雪かかりによる場合が考えられますので,センサーの状態を確認してください。泥/雪などがないのにセンサーの異常表示をしている場合はセンサーの故障が考えられますので,トヨタ販売店で点検を受けてください。
      1. 下記のような場合,検知機能が正常に作動しないことがあります。
        1. センサー周囲が凍結したとき。(氷雪が溶ければ機能は正常に復帰します。)特に低温時には凍結などにより異常表示が出る,障害物を検知しない場合があります。
        2. センサーを手でふさいだり,泥や雪などの異物が付着している場合。(異物を取り除けば機能は正常に復帰します。)
      2. 下記のような場合,検知範囲が変化することがあります。
        1. センサーに泥/雪などの異物が付着したとき。
        2. 炎天下や寒冷時。
      3. 次のような場合,誤検知することがあります。
        1. 凸凹路,砂利道,坂道,草むらなどを走行したとき。
        2. 他車のHorn,オートバイの Engine 音,大型車のエア Brake 音・他のソナー付き車両など,超音波を発生する音源が近くにあるとき。
        3. 強い雨や水しぶきがかかったとき。
        4. 大出力の無線機アンテナを車体に取り付けたとき。
        5. 車両姿勢が大きく傾いたとき。
        6. センサーに泥や氷雪が付着したとき。
        7. 背の高い縁石や縁石の角に向かって進んだとき。
      4. 下記のようなものは,検知できない場合があります。
        1. 針金,ロープなどの細いもの。
        2. スポンジ,雪,綿などの音波を吸収しやすいもの。
        3. 鋭角的な形をしたもの。
        4. 背の低いもの。
        5. 背が高く上部が張り出しているもの。
      5. その他
        1. 当 System の表示は,図のように,バンパーコーナー部に取り付けられた超音波センサーと障害物との距離Aを表しています。バンパーと障害物の間隔Bではありませんので注意してください。

クリアランスソナー System 構成

  1. 構成
  2. クリアランスソナー System 主要構成部品
    構成部品
    主要機能
    各超音波(ウルトラソニック) Sensor
    • 超音波を発信して障害物を検出し,クリアランスウォーニングコンピューターへ出力。
    Ignition Switch
    • Ignition スイッチのON/ OFF信号(電源供給・ System 作動条件)を,クリアランスウォーニングコンピューターとバックガイドモニターコンピューターへ出力。
    Clearance sonar main switch
    • System のON/ OFF信号を,クリアランスウォーニングコンピューターとバックガイドモニターコンピューターへ出力。
    スピード Sensor
    • 車速( System 作動条件)を検出し,クリアランスウォーニングコンピューターへ出力。
    Neutral start switch
    • シフトポジションP信号( System 作動条件)を,クリアランスウォーニングコンピューターへ出力。
    • シフトポジションR信号(バックモニターカメラ映像表示条件)を,バックガイドモニターコンピューターへ出力。
    Clearance warning computer
    • 各種スイッチ信号を入力し, System 作動条件を判定。
    • 超音波センサー受信波の増幅/処理,障害物の判定,ウォーニングブザーの駆動制御,センサーの異常判定を実施。
    • 障害物距離判定に応じてクリアランスソナーブザーを駆動。
    • 障害物検知データーを,バックガイドモニターコンピューターへ送信。
    Clearance warning buzzer
    • クリアランスウォーニングコンピューターの制御により吹鳴。
    バックガイドモニターコンピューター
    • クリアランスウォーニングコンピューターからの障害物検知データーを受信し,マルチメディアSUB-ASSYへ映像信号を,フロントドアスピーカーへ音声信号を出力。
    フロントドアスピーカー(運転席側)
    • バックガイドモニターコンピューターの制御により案内音声を出力。
    マルチメディアSUB-ASSY(ディスプレイ/ナビゲーション/中継モジュール内蔵)
    • バックガイドモニターコンピューターからの映像信号を入力し,ディスプレイモジュール(マルチディスプレイ)へ障害物検知情報などを表示。

超音波(ウルトラソニック) Sensor

  1. 構造
    1. バンパーコーナーに取り付けられた超音波センサーには,超音波を送受信するマイクロホンのほか,増幅/残響調整/感度調整などを行う回路が内蔵されており,回路部にはシリコンを充填した防水構造としました。
    2. マイクロホンには先端に凹部のないフラットタイプを採用し,見栄えに配慮しました。
    3. センサー本体にコネクターを直結化した一体構造とし,サービス性に配慮しました。

クリアランスウォーニングコンピューター & クリアランスウォーニングブザー

  1. 構造
    1. クリアランスウォーニングコンピューターはマルチメディアSUB-ASSY右側に,クリアランスウォーニングブザーは,インストルメントパネルリインホースメント(Combination meter前方)にそれぞれ取り付けられています。
    2. クリアランスウォーニングコンピューターには,超音波センサーの送受信切り替え,受信波の処理,障害物の有無判定,センサー異常判定など,超音波センサーの制御に関する各種の制御回路が内蔵されています。また,バックガイドモニターコンピューターとの通信により,案内音声やマルチディスプレイ表示の要求信号を送信しています。
    3. クリアランスウォーニングコンピューターには,クリアランスウォーニングブザーの駆動制御回路が内蔵されており,上面に設定されたブザー音量調節用ボリュームを操作することで,クリアランスウォーニングブザーの音量を調整することができます。(初期設定の音量は最大に設定されています。)
    4. クリアランスウォーニングブザー仕様(単体性能)
      作動電圧[V]
      12
      基本周波数[kHz]
      1.6±0.2
      音圧レベル[dB]
      70±10(最大音量時)
      作動電流[mA]
      50以下

クリアランスソナー System 制御

  1. 作動
    1. 超音波センサー作動
      1. 4個の超音波センサーの作動は,クリアランスウォーニングコンピューターで制御されており,1.右前→2.右後→3.左前→4.左後の順で繰り返して超音波を発信することで,障害物の有無を検索します。
        1. 超音波送信パターン
          1. センサーは約43.5kHzの超音波を約0.25ms間送信すると,残響チェック時間内に不作動・断線検出(この間にそれぞれ残響がなければセンサー異常と判定)を行い,残響チェック時間終了後に受信・障害物検知体制に入ります。
          2. 受信・障害物検知後にはランダムに変更される待ち時間とノイズ監視区間が設定されており,これを完了すると次のセンサーの送信を開始します。
        2. 超音波ノイズ検知時の処理
          1. 自車Horn・他車Horn・オートバイの Engine 音・大型車のエア Brake 音・他のソナー付き車両などから発信された超音波ノイズを,送信前のノイズ監視区間で検出した場合,ノイズを検出したセンサーは次の送信をスキップすることで,誤検知を防止しています。
          2. 送信スキップは,超音波ノイズを検出したセンサーのみで実施し,他のセンサーは通常通りの送受信作動を行います。
          3. ■ 注 意 ■
            • 超音波ノイズによる誤検知を防止するための機能ですが,すべての外来超音波ノイズに有効ではありません。

    2. クリアランスウォーニングコンピューター作動
      1. System 作動条件判定
        1. Ignition スイッチ ONのときクリアランスソナーメインスイッチがONされると,クリアランスウォーニングコンピューターへ電源が供給され,バックガイドモニターコンピューターとの通信を開始するとともに,スピードセンサー(車速パルス信号)とニュートラルスタートスイッチ(シフトポジション信号)からの信号によって作動条件を判定します。
      2. 障害物検知情報の表示作動
        1. クリアランスウォーニングコンピューターが各超音波センサーを制御して障害物を検知すると,障害物の位置と距離を含む検知データーをバックガイドモニターコンピューターへ送信します。同時にクリアランスウォーニングコンピューターは,障害物の検知距離に基づいてクリアランスウォーニングブザーを駆動し,断続または連続吹鳴させます。
        2. バックガイドモニターコンピューターは,クリアランスウォーニングコンピューターからの障害物検知情報データーを処理することで,フロントドアスピーカーから障害物の位置を示す案内音声を出力し,障害物の位置と距離を含む映像信号をマルチメディアSUB-ASSYへ出力します。
        3. バックガイドモニターコンピューターからの映像信号を受けて,マルチメディアSUB-ASSY内のディスプレイモジュール(マルチディスプレイ)へ,障害物検知情報が表示されます。
      3. System 間通信異常時の作動
        1. バックガイドモニターコンピューターは,CSIN端子からの信号によってクリアランスソナーメインスイッチのON/OFFを検出しています。
        2. バックガイドモニターコンピューターは,CSIN端子からの信号がON〈クリアランスソナーメインスイッチ ON〉であるにも関わらず,クリアランスウォーニングコンピューターとの通信ができない場合,障害物検知情報データーを受信できず案内の音声出力とマルチディスプレイ表示制御ができません。このとき,バックガイドモニターコンピューターは「 System 間通信異常」の映像信号を,マルチメディアSUB-ASSY内のディスプレイモジュールへ出力して異常メッセージを表示することで, System が正常に機能しないことをユーザーに知らせます。
        3. マルチディスプレイ(ディスプレイモジュール)に「 System 間通信異常」を示す映像が表示された場合は,主に下表のようなトラブルが発生したと考えられます。
        4. System 間通信異常表示時に考えられる主な原因
          主な原因
          System の状態
          クリアランスウォーニングコンピューター故障
          センサーやブザーが作動しません。
          System 間通信線断線
          クリアランスウォーニングコンピューターが正常に作動していても,バックガイドモニターコンピューターが制御する障害物案内音声の発声と障害物情報の表示ができません。
          バックガイドモニターコンピューターの System 間通信機能故障