JP2003057340A - 障害物検知装置 - Google Patents
障害物検知装置Info
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- JP2003057340A JP2003057340A JP2001245858A JP2001245858A JP2003057340A JP 2003057340 A JP2003057340 A JP 2003057340A JP 2001245858 A JP2001245858 A JP 2001245858A JP 2001245858 A JP2001245858 A JP 2001245858A JP 2003057340 A JP2003057340 A JP 2003057340A
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- Traffic Control Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両用障害物検知装置において、耐ノイズ性
を向上させ、ＥＣＵの負荷を低減する。また、障害物検
知までのレスポンスを向上させる。 【解決手段】 演算機能付き超音波センサ３１、７１、
８１、９１は、制御ＥＣＵ２１からのポーリングフレー
ムを解読して超音波バースト波を送信し、反射波がマイ
ク３６により受信され、この受信信号が比較器４３に印
加されてしきい値調整回路３８により調整されたゲイン
と比較され、受信信号＞しきい値の場合に障害物検知信
号が比較器から距離演算回路３９に送られ、距離演算回
路は超音波発信開始時から障害物検知までの時間を距離
に換算し、バス１００上に出力する。制御ＥＣＵ２１で
は、受信した距離情報が報知距離であれば警報を発す
る。演算機能付き超音波センサ３１、７１、８１、９１
はまた、略同時に超音波バースト波を送信して反射波を
受信し、距離を演算する。
を向上させ、ＥＣＵの負荷を低減する。また、障害物検
知までのレスポンスを向上させる。 【解決手段】 演算機能付き超音波センサ３１、７１、
８１、９１は、制御ＥＣＵ２１からのポーリングフレー
ムを解読して超音波バースト波を送信し、反射波がマイ
ク３６により受信され、この受信信号が比較器４３に印
加されてしきい値調整回路３８により調整されたゲイン
と比較され、受信信号＞しきい値の場合に障害物検知信
号が比較器から距離演算回路３９に送られ、距離演算回
路は超音波発信開始時から障害物検知までの時間を距離
に換算し、バス１００上に出力する。制御ＥＣＵ２１で
は、受信した距離情報が報知距離であれば警報を発す
る。演算機能付き超音波センサ３１、７１、８１、９１
はまた、略同時に超音波バースト波を送信して反射波を
受信し、距離を演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の障害物を検
知して警報を報知する障害物検知装置に関する。
知して警報を報知する障害物検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の障害物検知装置を示すブロ
ック図である。図５において、障害物検知センサである
超音波センサ１１、５１、６１、７１は車両の前後のバ
ンパなどの適宜障害物検知位置に設置され、中央制御装
置である制御ＥＣＵ（電子制御ユニット）１とそれぞれ
ライン７０、８０、９０、１００を介してスター接続さ
れている。制御ＥＣＵ１内のマイコン２は、車両のシフ
トポジション７２がＲ、Ｄ、２、Ｌのいずれかであって
車速７３が、例えば１０ｋｍ／ｈ以下の場合に次のよう
な障害物検知処理を実行する。
ック図である。図５において、障害物検知センサである
超音波センサ１１、５１、６１、７１は車両の前後のバ
ンパなどの適宜障害物検知位置に設置され、中央制御装
置である制御ＥＣＵ（電子制御ユニット）１とそれぞれ
ライン７０、８０、９０、１００を介してスター接続さ
れている。制御ＥＣＵ１内のマイコン２は、車両のシフ
トポジション７２がＲ、Ｄ、２、Ｌのいずれかであって
車速７３が、例えば１０ｋｍ／ｈ以下の場合に次のよう
な障害物検知処理を実行する。
【０００３】まず、マイコン２は送信切り替え信号と受
信切り替え信号によりそれぞれ送信用のアナログＳＷ４
と受信用のアナログＳＷ７を超音波センサ１１のライン
７０側に切り替え、次いで送信ドライバ３が超音波パル
ス（例えば４０ｋＨｚの矩形波１０パルス）を発生する
ように制御する。マイコン２はまた、超音波センサ１１
用にあらかじめ設定された障害物判定用のしきい値（電
圧）８を比較器６に設定する。この超音波パルスはアナ
ログＳＷ４、ライン７０を介して超音波センサ１１に送
信され、超音波センサ１１では超音波パルスにより送信
回路１２が動作してマイク１５を駆動する。もし、この
超音波が検知エリア内の障害物により反射されると、こ
の反射波がマイク１５により受信され、この受信信号は
そのゲインが増幅器１４、受信ゲイン調整部１３により
調整された後、ライン７０を介して制御ＥＣＵ１に送信
される。
信切り替え信号によりそれぞれ送信用のアナログＳＷ４
と受信用のアナログＳＷ７を超音波センサ１１のライン
７０側に切り替え、次いで送信ドライバ３が超音波パル
ス（例えば４０ｋＨｚの矩形波１０パルス）を発生する
ように制御する。マイコン２はまた、超音波センサ１１
用にあらかじめ設定された障害物判定用のしきい値（電
圧）８を比較器６に設定する。この超音波パルスはアナ
ログＳＷ４、ライン７０を介して超音波センサ１１に送
信され、超音波センサ１１では超音波パルスにより送信
回路１２が動作してマイク１５を駆動する。もし、この
超音波が検知エリア内の障害物により反射されると、こ
の反射波がマイク１５により受信され、この受信信号は
そのゲインが増幅器１４、受信ゲイン調整部１３により
調整された後、ライン７０を介して制御ＥＣＵ１に送信
される。
【０００４】制御ＥＣＵ１では受信信号がアナログＳＷ
７、受信ゲイン調整部５を介して比較器６に送られてし
きい値８と比較され、受信信号＞しきい値８の場合に障
害物検知信号がマイコン２に送られる。マイコン２は超
音波発信開始時から障害物検知信号までの時間を距離に
換算し、報知距離であれば警報を発する。次いで障害物
及び他の物体（例えば道路）によるマルチパス反射波の
あるマルチパス浮遊期間の後、他の超音波センサ５１、
６１、７１についても順次、同様な処理を実行してこれ
を繰り返す。なお、１回のみの障害物検知で警報を発す
ると誤検出のおそれもあるので、複数回の連続検知で警
報を発する。また、警報については、検知位置を表示す
るとともに、警報用の表示灯／ブザーを、例えば２０cm
〜５０cmの範囲では点滅／間欠音で、また、２０cm以下
では連続点灯／連続音で駆動する。
７、受信ゲイン調整部５を介して比較器６に送られてし
きい値８と比較され、受信信号＞しきい値８の場合に障
害物検知信号がマイコン２に送られる。マイコン２は超
音波発信開始時から障害物検知信号までの時間を距離に
換算し、報知距離であれば警報を発する。次いで障害物
及び他の物体（例えば道路）によるマルチパス反射波の
あるマルチパス浮遊期間の後、他の超音波センサ５１、
６１、７１についても順次、同様な処理を実行してこれ
を繰り返す。なお、１回のみの障害物検知で警報を発す
ると誤検出のおそれもあるので、複数回の連続検知で警
報を発する。また、警報については、検知位置を表示す
るとともに、警報用の表示灯／ブザーを、例えば２０cm
〜５０cmの範囲では点滅／間欠音で、また、２０cm以下
では連続点灯／連続音で駆動する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、制御ＥＣＵ１のみが演算機能を有するので、
種々の問題が発生する。例えば各超音波センサ１１、５
１、６１、７１から制御ＥＣＵ１に送られる信号は数ｍ
Ｖ程度の微弱アナログ信号であり、耐ノイズ性が低いと
いう問題点がある。すなわち、この微弱アナログ信号が
前後のバンパなどからライン７０、８０、９０、１００
を介して制御ＥＣＵ１に長距離伝送されるので、その過
程で重畳した様々な電磁波ノイズを障害物検知信号と誤
認識するという問題点がある。
来例では、制御ＥＣＵ１のみが演算機能を有するので、
種々の問題が発生する。例えば各超音波センサ１１、５
１、６１、７１から制御ＥＣＵ１に送られる信号は数ｍ
Ｖ程度の微弱アナログ信号であり、耐ノイズ性が低いと
いう問題点がある。すなわち、この微弱アナログ信号が
前後のバンパなどからライン７０、８０、９０、１００
を介して制御ＥＣＵ１に長距離伝送されるので、その過
程で重畳した様々な電磁波ノイズを障害物検知信号と誤
認識するという問題点がある。
【０００６】また、各超音波センサ１１、５１、６１、
７１により検知された各信号を制御ＥＣＵ１に伝送して
制御ＥＣＵ１が集中的に各信号を演算処理するので、制
御ＥＣＵ１の負荷が大きく、このため、専用のものが必
要になる。
７１により検知された各信号を制御ＥＣＵ１に伝送して
制御ＥＣＵ１が集中的に各信号を演算処理するので、制
御ＥＣＵ１の負荷が大きく、このため、専用のものが必
要になる。
【０００７】さらに、各超音波センサ１１、５１、６
１、７１を駆動する時間間隔は、障害物及び他の物体
（例えば道路）によるマルチパス反射波の影響がなくな
るように十分設けているので、障害物検知までに時間が
かかるという問題点がある。なお、通常、１回のみの障
害物検知で警報を発すると誤検出のおそれもあり、複数
回の連続検知で警報を発するので、障害物を検知しても
警報が遅くなる。
１、７１を駆動する時間間隔は、障害物及び他の物体
（例えば道路）によるマルチパス反射波の影響がなくな
るように十分設けているので、障害物検知までに時間が
かかるという問題点がある。なお、通常、１回のみの障
害物検知で警報を発すると誤検出のおそれもあり、複数
回の連続検知で警報を発するので、障害物を検知しても
警報が遅くなる。
【０００８】また、各超音波センサ１１、５１、６１、
７１のマイク１５には発振周波数や音圧レベルにばらつ
きにより、大量生産した制御ＥＣＵ１と超音波センサ１
１、５１、６１、７１が対応しないという問題点があ
る。さらに、車種に応じて各超音波センサ１１、５１、
６１、７１の取り付け位置、角度が異なるのでしきい値
８も異なる。このため、マイク１５の発振周波数や音圧
レベルのばらつきにより、超音波センサ１１、５１、６
１、７１毎に受信ゲインを調整する必要があり、また、
マイク１５には厳しい仕様が必要になる。また、超音波
センサ１１、５１、６１、７１毎、車両毎、車種毎にし
きい値８を制御ＥＣＵ１に設定する必要がある。
７１のマイク１５には発振周波数や音圧レベルにばらつ
きにより、大量生産した制御ＥＣＵ１と超音波センサ１
１、５１、６１、７１が対応しないという問題点があ
る。さらに、車種に応じて各超音波センサ１１、５１、
６１、７１の取り付け位置、角度が異なるのでしきい値
８も異なる。このため、マイク１５の発振周波数や音圧
レベルのばらつきにより、超音波センサ１１、５１、６
１、７１毎に受信ゲインを調整する必要があり、また、
マイク１５には厳しい仕様が必要になる。また、超音波
センサ１１、５１、６１、７１毎、車両毎、車種毎にし
きい値８を制御ＥＣＵ１に設定する必要がある。
【０００９】本発明は上記従来例の問題点に鑑み、耐ノ
イズ性を向上させることができ、また、ＥＣＵの負荷を
低減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。本発明はまた、障害物検知までのレスポン
スを向上させ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。本発明はまた、障害物を検知するた
めの信号源の特性のばらつきや取付位置、方向などを吸
収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。
イズ性を向上させることができ、また、ＥＣＵの負荷を
低減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。本発明はまた、障害物検知までのレスポン
スを向上させ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。本発明はまた、障害物を検知するた
めの信号源の特性のばらつきや取付位置、方向などを吸
収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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、センサが障害物検知信号に基づいて障害物
との距離をデジタル演算してその距離情報を制御ユニッ
トに送信し、制御ユニットがセンサから受信した距離情
報に基づいて警報を発することを特徴とする。上記構成
により、センサが障害物との距離をデジタル演算して距
離情報を制御ユニットに送信するので、耐ノイズ性を向
上させることができる。また、制御ユニットが距離を演
算しないので、制御ユニットの負荷を低減することがで
きる。このため、専用のＣＰＵでなくても車両の他のＣ
ＰＵ、例えばメータ用のＣＰＵやナビゲーション用のＣ
ＰＵが空き時間に障害物検知を処理することも可能にな
る。
するために、センサが障害物検知信号に基づいて障害物
との距離をデジタル演算してその距離情報を制御ユニッ
トに送信し、制御ユニットがセンサから受信した距離情
報に基づいて警報を発することを特徴とする。上記構成
により、センサが障害物との距離をデジタル演算して距
離情報を制御ユニットに送信するので、耐ノイズ性を向
上させることができる。また、制御ユニットが距離を演
算しないので、制御ユニットの負荷を低減することがで
きる。このため、専用のＣＰＵでなくても車両の他のＣ
ＰＵ、例えばメータ用のＣＰＵやナビゲーション用のＣ
ＰＵが空き時間に障害物検知を処理することも可能にな
る。
【００１１】本発明はまた、制御ユニットが複数のセン
サに対して各ポーリング信号を順次送信し、複数のセン
サが１つのセンサに対するポーリング信号に基づいて略
同時に障害物に対して信号を送信し、その反射信号に基
づいて障害物との距離をデジタル演算し、各距離情報を
自己宛のポーリング信号に同期して制御ユニットに送信
する。上記構成により、複数のセンサが時分割で信号を
送信せず、略同時に信号を送信するので、障害物検知ま
でのレスポンスを向上させることができる。
サに対して各ポーリング信号を順次送信し、複数のセン
サが１つのセンサに対するポーリング信号に基づいて略
同時に障害物に対して信号を送信し、その反射信号に基
づいて障害物との距離をデジタル演算し、各距離情報を
自己宛のポーリング信号に同期して制御ユニットに送信
する。上記構成により、複数のセンサが時分割で信号を
送信せず、略同時に信号を送信するので、障害物検知ま
でのレスポンスを向上させることができる。
【００１２】本発明はまた、個々のセンサのばらつきに
応じたしきい値を制御ユニットから個々のセンサの不揮
発性メモリに転送する。また、個々のセンサのばらつき
に応じた発振周波数を外部から個々のセンサの不揮発性
メモリに転送する。また、個々のセンサのばらつきに応
じたゲインを外部から個々のセンサの不揮発性メモリに
転送する。上記構成により、障害物を検知するための信
号源の特性のばらつきや取付位置、方向などを吸収する
ことができる。
応じたしきい値を制御ユニットから個々のセンサの不揮
発性メモリに転送する。また、個々のセンサのばらつき
に応じた発振周波数を外部から個々のセンサの不揮発性
メモリに転送する。また、個々のセンサのばらつきに応
じたゲインを外部から個々のセンサの不揮発性メモリに
転送する。上記構成により、障害物を検知するための信
号源の特性のばらつきや取付位置、方向などを吸収する
ことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞以下、図面を
参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は
本発明に係る障害物検知装置の一実施形態を示すブロッ
ク図、図２は図１の障害物検知装置の通信シーケンスを
示す説明図である。
参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は
本発明に係る障害物検知装置の一実施形態を示すブロッ
ク図、図２は図１の障害物検知装置の通信シーケンスを
示す説明図である。
【００１４】図１において、演算機能付き超音波センサ
３１、７１、８１、９１は車両の前後のバンパなどの適
宜障害物検知位置に設置され、制御ＥＣＵ２１とバス１
００を介して接続されている。制御ＥＣＵ２１内のマイ
コン２２は、車両のシフトポジション７２がＲ、Ｄ、
２、Ｌのいずれかであって車速７３が、例えば１０ｋｍ
／ｈ以下の場合に次のような障害物検知処理を実行す
る。
３１、７１、８１、９１は車両の前後のバンパなどの適
宜障害物検知位置に設置され、制御ＥＣＵ２１とバス１
００を介して接続されている。制御ＥＣＵ２１内のマイ
コン２２は、車両のシフトポジション７２がＲ、Ｄ、
２、Ｌのいずれかであって車速７３が、例えば１０ｋｍ
／ｈ以下の場合に次のような障害物検知処理を実行す
る。
【００１５】まず、マイコン２は通信ドライバ／レシー
バ（Ｄ／Ｒ）２３を介してバス１００上に、図２に示す
ように演算機能付き超音波センサ３１のＩＤ＝Ｓ１を含
むポーリングフレームを送信する。なお、図２はセンサ
が４つの場合（ＩＤ＝Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を示し
ている。演算機能付き超音波センサ３１、７１、８１、
９１では、このポーリングフレームを通信ドライバ／レ
シーバ（Ｄ／Ｒ）３２、ＬＡＮ制御回路３３で解読し、
自ＩＤ＝Ｓ１を認識した演算機能付き超音波センサ３１
のＬＡＮ制御回路３３は、周波数調整回路３４と距離演
算回路３９に送信命令を出力する。周波数調整回路３４
はあらかじめ不揮発性メモリ４０に記憶された共振周波
数の超音波バースト波を発振し、この超音波バースト波
は送信回路３５、マイク３６を介して、フレーム内のデ
ータフィールドの経過後に送信される。
バ（Ｄ／Ｒ）２３を介してバス１００上に、図２に示す
ように演算機能付き超音波センサ３１のＩＤ＝Ｓ１を含
むポーリングフレームを送信する。なお、図２はセンサ
が４つの場合（ＩＤ＝Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を示し
ている。演算機能付き超音波センサ３１、７１、８１、
９１では、このポーリングフレームを通信ドライバ／レ
シーバ（Ｄ／Ｒ）３２、ＬＡＮ制御回路３３で解読し、
自ＩＤ＝Ｓ１を認識した演算機能付き超音波センサ３１
のＬＡＮ制御回路３３は、周波数調整回路３４と距離演
算回路３９に送信命令を出力する。周波数調整回路３４
はあらかじめ不揮発性メモリ４０に記憶された共振周波
数の超音波バースト波を発振し、この超音波バースト波
は送信回路３５、マイク３６を介して、フレーム内のデ
ータフィールドの経過後に送信される。
【００１６】もし、この超音波が検知エリア内の障害物
により反射されると、この反射波マイク３６により受信
され、この受信信号はそのゲインがゲイン調整回路３７
により調整された後、比較器４３に印加されてしきい値
調整回路３８により調整されたしきい値と比較される。
ここで、ゲイン調整回路３７としきい値調整回路３８は
それぞれ、あらかじめ不揮発性メモリ４０に記憶された
ゲインとしきい値に調整する。受信信号＞しきい値の場
合に障害物検知信号が比較器４３から距離演算回路３９
に送られ、距離演算回路３９は超音波発信開始時から障
害物検知までの時間を距離に換算し、これを次のポーリ
ングフレーム（ＩＤ＝Ｓ１）まで記憶する。
により反射されると、この反射波マイク３６により受信
され、この受信信号はそのゲインがゲイン調整回路３７
により調整された後、比較器４３に印加されてしきい値
調整回路３８により調整されたしきい値と比較される。
ここで、ゲイン調整回路３７としきい値調整回路３８は
それぞれ、あらかじめ不揮発性メモリ４０に記憶された
ゲインとしきい値に調整する。受信信号＞しきい値の場
合に障害物検知信号が比較器４３から距離演算回路３９
に送られ、距離演算回路３９は超音波発信開始時から障
害物検知までの時間を距離に換算し、これを次のポーリ
ングフレーム（ＩＤ＝Ｓ１）まで記憶する。
【００１７】また、制御ＥＣＵ２１は図２に示すよう
に、センサＳ１のポーリングフレームの送信後、演算機
能付き超音波センサ３１によるマルチパス浮遊期間Ｔｍ
の影響を受けない期間を考慮して次のセンサ７１のＩＤ
＝Ｓ２を含むポーリングフレームを送信する。センサ７
１も同様に超音波の発信及び受信、比較、距離演算を行
い、以下同様な処理を繰り返す。
に、センサＳ１のポーリングフレームの送信後、演算機
能付き超音波センサ３１によるマルチパス浮遊期間Ｔｍ
の影響を受けない期間を考慮して次のセンサ７１のＩＤ
＝Ｓ２を含むポーリングフレームを送信する。センサ７
１も同様に超音波の発信及び受信、比較、距離演算を行
い、以下同様な処理を繰り返す。
【００１８】そして、次のサイクル期間ＴCYC0の各ポー
リングフレームを受信すると、同様に超音波の発信及び
受信、比較、距離演算を行うととともに、前回のポーリ
ングフレームで記憶した距離をＬＡＮ制御回路３３、通
信Ｄ／Ｒ３２を介して自ＩＤに続くデータフィールド上
に乗せてバス１００上に出力する。なお、このとき、距
離情報とともに自ＩＤを送信してもよい。制御ＥＣＵ２
１では、受信したフレームのデータフィールド内の距離
情報が報知距離であれば警報を発する。なお、１回のみ
の障害物検知で警報を発すると誤検出のおそれもあるの
で、複数回の障害物検知で警報を発する。また、警報に
ついては、検知位置を表示するとともに、警報用の表示
灯／ブザーを、例えば２０cm〜５０cmの範囲では点滅／
間欠音、２０cm以下では連続点灯／連続音で駆動する。
以上説明したように第１の実施形態では、演算機能付き
超音波センサ３１、７１、８１、９１が従来の制御ＥＣ
Ｕが任っていた機能を有するので、制御ＥＣＵ２１の負
荷を小さくすることができる。また、演算機能付き超音
波センサ３１、７１、８１、９１からバス１００に出力
される信号はディジタルなので、耐ノイズ性を高めるこ
とができる。
リングフレームを受信すると、同様に超音波の発信及び
受信、比較、距離演算を行うととともに、前回のポーリ
ングフレームで記憶した距離をＬＡＮ制御回路３３、通
信Ｄ／Ｒ３２を介して自ＩＤに続くデータフィールド上
に乗せてバス１００上に出力する。なお、このとき、距
離情報とともに自ＩＤを送信してもよい。制御ＥＣＵ２
１では、受信したフレームのデータフィールド内の距離
情報が報知距離であれば警報を発する。なお、１回のみ
の障害物検知で警報を発すると誤検出のおそれもあるの
で、複数回の障害物検知で警報を発する。また、警報に
ついては、検知位置を表示するとともに、警報用の表示
灯／ブザーを、例えば２０cm〜５０cmの範囲では点滅／
間欠音、２０cm以下では連続点灯／連続音で駆動する。
以上説明したように第１の実施形態では、演算機能付き
超音波センサ３１、７１、８１、９１が従来の制御ＥＣ
Ｕが任っていた機能を有するので、制御ＥＣＵ２１の負
荷を小さくすることができる。また、演算機能付き超音
波センサ３１、７１、８１、９１からバス１００に出力
される信号はディジタルなので、耐ノイズ性を高めるこ
とができる。
【００１９】＜第２の実施形態＞ところで、上記の第１
の実施形態では、図２に示すように演算機能付き超音波
センサ３１、７１、８１、９１毎に、超音波の送信及び
受信時間Ｔｒとマルチパス浮遊期間Ｔｍを設ける必要が
あるので、全ての演算機能付き超音波センサ３１、７
１、８１、９１が１回動作する１サイクル期間ＴCYC0が
長くなり、障害物を検知しても警報が遅くなる。そこ
で、第２の実施形態では、図３に示すようにマイコン２
２はバス１００上に、図２に示すように演算機能付き超
音波センサ３１のＩＤ＝Ｓ１を含むポーリングフレーム
を送信する場合、このＩＤ＝Ｓ１は全ての演算機能付き
超音波センサ３１、７１、８１、９１への超音波送信命
令を含むように定義する。次いでマイコン２２はデータ
フィールドの経過後に、センサ７１のＩＤ＝Ｓ２を含む
ポーリングフレーム、センサ８１のＩＤ＝Ｓ３を含むポ
ーリングフレームのように各センサのポーリングフレー
ムを順次送信する。
の実施形態では、図２に示すように演算機能付き超音波
センサ３１、７１、８１、９１毎に、超音波の送信及び
受信時間Ｔｒとマルチパス浮遊期間Ｔｍを設ける必要が
あるので、全ての演算機能付き超音波センサ３１、７
１、８１、９１が１回動作する１サイクル期間ＴCYC0が
長くなり、障害物を検知しても警報が遅くなる。そこ
で、第２の実施形態では、図３に示すようにマイコン２
２はバス１００上に、図２に示すように演算機能付き超
音波センサ３１のＩＤ＝Ｓ１を含むポーリングフレーム
を送信する場合、このＩＤ＝Ｓ１は全ての演算機能付き
超音波センサ３１、７１、８１、９１への超音波送信命
令を含むように定義する。次いでマイコン２２はデータ
フィールドの経過後に、センサ７１のＩＤ＝Ｓ２を含む
ポーリングフレーム、センサ８１のＩＤ＝Ｓ３を含むポ
ーリングフレームのように各センサのポーリングフレー
ムを順次送信する。
【００２０】そして、演算機能付き超音波センサ３１、
７１、８１、９１はＩＤ＝Ｓ１（＋超音波送信命令）を
解読すると、演算機能付き超音波センサ３１のフレーム
内のデータフィールドの経過後に超音波を略同時に送信
し、反射波を受信してしきい値と比較し、距離を演算し
て記憶する。そして、演算機能付き超音波センサ３１、
７１、８１、９１は次のサイクル期間ＴCYC0の自ＩＤに
続くデータフィールドに各距離情報を送信する。また、
この次のサイクル期間ＴCYC0においても同様に、演算機
能付き超音波センサ３１、７１、８１、９１はＩＤ＝Ｓ
１（＋超音波送信命令）を解読すると、演算機能付き超
音波センサ３１のフレーム内のデータフィールドの経過
後に超音波を略同時に送信して反射波を受信し、距離を
演算して記憶する。
７１、８１、９１はＩＤ＝Ｓ１（＋超音波送信命令）を
解読すると、演算機能付き超音波センサ３１のフレーム
内のデータフィールドの経過後に超音波を略同時に送信
し、反射波を受信してしきい値と比較し、距離を演算し
て記憶する。そして、演算機能付き超音波センサ３１、
７１、８１、９１は次のサイクル期間ＴCYC0の自ＩＤに
続くデータフィールドに各距離情報を送信する。また、
この次のサイクル期間ＴCYC0においても同様に、演算機
能付き超音波センサ３１、７１、８１、９１はＩＤ＝Ｓ
１（＋超音波送信命令）を解読すると、演算機能付き超
音波センサ３１のフレーム内のデータフィールドの経過
後に超音波を略同時に送信して反射波を受信し、距離を
演算して記憶する。
【００２１】ここで、例えばセンサ数（フレーム数）＝
４個、１フレーム期間＝５ms、マルチパス浮遊期間Ｔｍ
＝１５msとすると、第１の実施形態では１サイクル期間
ＴCYC0＝１００msとなり、第２の実施形態では１サイク
ル期間ＴCYCN＝２０msとなる。なお、４回の連続検知で
警報を発する構成の場合、各々４倍の時間を要する。以
上説明したように第２の実施形態では、障害物検知まで
のレスポンスを向上させることができる。
４個、１フレーム期間＝５ms、マルチパス浮遊期間Ｔｍ
＝１５msとすると、第１の実施形態では１サイクル期間
ＴCYC0＝１００msとなり、第２の実施形態では１サイク
ル期間ＴCYCN＝２０msとなる。なお、４回の連続検知で
警報を発する構成の場合、各々４倍の時間を要する。以
上説明したように第２の実施形態では、障害物検知まで
のレスポンスを向上させることができる。
【００２２】＜調整及び初期設定＞ところで、前述した
ように各演算機能付き超音波センサ３１、７１、８１、
９１のマイク３６には発振周波数や音圧レベルにばらつ
きがあり、また、車種に応じて各演算機能付き超音波セ
ンサ３１、７１、８１、９１の取り付け位置、角度が異
なるので、各演算機能付き超音波センサ３１、７１、８
１、９１の発振周波数、受信ゲイン、しきい値が異な
る。そこで、本発明では、各演算機能付き超音波センサ
３１、７１、８１、９１毎にあらかじめ発振周波数、受
信ゲイン、しきい値を不揮発性メモリ４０に設定する。
ように各演算機能付き超音波センサ３１、７１、８１、
９１のマイク３６には発振周波数や音圧レベルにばらつ
きがあり、また、車種に応じて各演算機能付き超音波セ
ンサ３１、７１、８１、９１の取り付け位置、角度が異
なるので、各演算機能付き超音波センサ３１、７１、８
１、９１の発振周波数、受信ゲイン、しきい値が異な
る。そこで、本発明では、各演算機能付き超音波センサ
３１、７１、８１、９１毎にあらかじめ発振周波数、受
信ゲイン、しきい値を不揮発性メモリ４０に設定する。
【００２３】＜受信ゲインの調整＞マイク３６をセンサ
回路基板に組付けた後、マイク３６に対して一定距離の
位置に規定形状のテスト用障害物を配置し、また、図１
に示すようにセンサ回路基板のテスト端子４５を不図示
の書き込み装置により、例えばＨにして演算機能付き超
音波センサ３１、７１、８１、９１のＬＡＮ制御回路３
３をテストモードに切り替えるとともに、制御ＥＣＵ２
１からバス１００を介して送信命令を出力させ、ゲイン
調整回路３７の出力レベルから反射波の電圧をモニタす
る。
回路基板に組付けた後、マイク３６に対して一定距離の
位置に規定形状のテスト用障害物を配置し、また、図１
に示すようにセンサ回路基板のテスト端子４５を不図示
の書き込み装置により、例えばＨにして演算機能付き超
音波センサ３１、７１、８１、９１のＬＡＮ制御回路３
３をテストモードに切り替えるとともに、制御ＥＣＵ２
１からバス１００を介して送信命令を出力させ、ゲイン
調整回路３７の出力レベルから反射波の電圧をモニタす
る。
【００２４】反射波の電圧が所定レベルより不足（過
多）ならば、制御ＥＣＵ２１からバス１００を介してゲ
イン調整回路３７のゲインを微増（微減）させる。反射
波の電圧が所定レベルになるまで繰り返し、反射波の電
圧が所定レベルになるとそのときに応じた書き込み電圧
をセンサ回路基板の書き込み電圧端子に印加して、受信
ゲインを不図示の外部の書き込み装置からテスト端子４
５を介して不揮発性メモリ４０に書き込む。これによ
り、各演算機能付き超音波センサ３１、７１、８１、９
１のマイク３６のゲインのばらつきを吸収できる。
多）ならば、制御ＥＣＵ２１からバス１００を介してゲ
イン調整回路３７のゲインを微増（微減）させる。反射
波の電圧が所定レベルになるまで繰り返し、反射波の電
圧が所定レベルになるとそのときに応じた書き込み電圧
をセンサ回路基板の書き込み電圧端子に印加して、受信
ゲインを不図示の外部の書き込み装置からテスト端子４
５を介して不揮発性メモリ４０に書き込む。これによ
り、各演算機能付き超音波センサ３１、７１、８１、９
１のマイク３６のゲインのばらつきを吸収できる。
【００２５】＜発振周波数の調整＞マイク３６をセンサ
回路基板に組付けた後、マイク３６に対して一定距離の
位置に規定形状のテスト用障害物を配置し、また、図１
に示すようにセンサ回路基板のテスト端子４５を不図示
の書き込み装置により、例えばＨにして演算機能付き超
音波センサ３１、７１、８１、９１のＬＡＮ制御回路３
３をテストモードに切り替えるとともに、制御ＥＣＵ２
１からバス１００を介して送信命令を出力させ、ゲイン
調整回路３７の出力レベルから反射波のピーク電圧をモ
ニタする。
回路基板に組付けた後、マイク３６に対して一定距離の
位置に規定形状のテスト用障害物を配置し、また、図１
に示すようにセンサ回路基板のテスト端子４５を不図示
の書き込み装置により、例えばＨにして演算機能付き超
音波センサ３１、７１、８１、９１のＬＡＮ制御回路３
３をテストモードに切り替えるとともに、制御ＥＣＵ２
１からバス１００を介して送信命令を出力させ、ゲイン
調整回路３７の出力レベルから反射波のピーク電圧をモ
ニタする。
【００２６】その後、制御ＥＣＵ２１からバス１００を
介して、例えば周波数微増命令を含む送信命令を出力さ
せ、ゲイン調整回路３７の出力レベルから反射波のピー
ク電圧を再度モニタする。今回のモニタ電圧が前回より
低い場合には制御ＥＣＵ２１からバス１００を介して、
周波数微減命令を含む送信命令を出力させ、ゲイン調整
回路３７の出力レベルから反射波のピーク電圧を再度モ
ニタする。このようにしてモニタ電圧が最も高くなる発
振周波数を探し、書き込み電圧をセンサ回路基板の書き
込み電圧端子に印加して、発振周波数を不揮発性メモリ
４０に書き込む。これにより、各演算機能付き超音波セ
ンサ３１、７１、８１、９１のマイク３６のゲインの発
振周波数を吸収できる。
介して、例えば周波数微増命令を含む送信命令を出力さ
せ、ゲイン調整回路３７の出力レベルから反射波のピー
ク電圧を再度モニタする。今回のモニタ電圧が前回より
低い場合には制御ＥＣＵ２１からバス１００を介して、
周波数微減命令を含む送信命令を出力させ、ゲイン調整
回路３７の出力レベルから反射波のピーク電圧を再度モ
ニタする。このようにしてモニタ電圧が最も高くなる発
振周波数を探し、書き込み電圧をセンサ回路基板の書き
込み電圧端子に印加して、発振周波数を不揮発性メモリ
４０に書き込む。これにより、各演算機能付き超音波セ
ンサ３１、７１、８１、９１のマイク３６のゲインの発
振周波数を吸収できる。
【００２７】＜しきい値の初期化＞各演算機能付き超音
波センサ３１、７１、８１、９１を車種に応じた取り付
け位置、角度に取り付け、マイク３６に対して一定距離
の位置に規定形状のテスト用障害物を配置し、また、図
１に示すようにセンサ回路基板のテスト端子４５を不図
示の書き込み装置により、例えばＨにして演算機能付き
超音波センサ３１、７１、８１、９１のＬＡＮ制御回路
３３をテストモードに切り替えるとともに、制御ＥＣＵ
２１からバス１００を介して送信命令を出力させ、演算
機能付き超音波センサ３１、７１、８１、９１に超音波
を送信して反射波を受信し、距離を演算させて制御ＥＣ
Ｕ２１に転送する。この計測距離に応じたしきい値をあ
らかじめ制御ＥＣＵ２１の不揮発性メモリ２４に設定
し、この制御ＥＣＵ２１に設定された各演算機能付き超
音波センサ３１、７１、８１、９１のしきい値を図４に
示すようにバス１００を介して不揮発性メモリ４０に書
き込む。
波センサ３１、７１、８１、９１を車種に応じた取り付
け位置、角度に取り付け、マイク３６に対して一定距離
の位置に規定形状のテスト用障害物を配置し、また、図
１に示すようにセンサ回路基板のテスト端子４５を不図
示の書き込み装置により、例えばＨにして演算機能付き
超音波センサ３１、７１、８１、９１のＬＡＮ制御回路
３３をテストモードに切り替えるとともに、制御ＥＣＵ
２１からバス１００を介して送信命令を出力させ、演算
機能付き超音波センサ３１、７１、８１、９１に超音波
を送信して反射波を受信し、距離を演算させて制御ＥＣ
Ｕ２１に転送する。この計測距離に応じたしきい値をあ
らかじめ制御ＥＣＵ２１の不揮発性メモリ２４に設定
し、この制御ＥＣＵ２１に設定された各演算機能付き超
音波センサ３１、７１、８１、９１のしきい値を図４に
示すようにバス１００を介して不揮発性メモリ４０に書
き込む。
【００２８】以上説明したように本発明によれば、耐ノ
イズ性を向上させることができ、また、ＥＣＵの負荷を
低減することができる。また、障害物検知までのレスポ
ンスを向上させることができる。また、障害物を検知す
るための信号源の特性のばらつきや取付位置、方向など
を吸収することができる。
イズ性を向上させることができ、また、ＥＣＵの負荷を
低減することができる。また、障害物検知までのレスポ
ンスを向上させることができる。また、障害物を検知す
るための信号源の特性のばらつきや取付位置、方向など
を吸収することができる。
【図１】本発明に係る障害物検知装置の一実施形態を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】図１の障害物検知装置の通信シーケンスを示す
説明図である。
説明図である。
【図３】第２の実施形態の通信シーケンスを示す説明図
である。
である。
【図４】しきい値の初期化シーケンスを示す説明図であ
る。
る。
【図５】従来の障害物検知装置を示すブロック図であ
る。
る。
２１ 制御ＥＣＵ
２２ マイコン
３１、７１、８１、９１ 演算機能付き超音波センサ
３４ 周波数調整回路
３６ マイク
３７ ゲイン調整回路
３８ しきい値調整回路
３９ 距離演算回路
４０ 不揮発性メモリ
１００ バス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｃ
Ｆターム(参考） 2F073 AA40 AB02 AB03 BB05 BC01
CC01 CC11 DD06 DE12 FG01
FG02 GG01 GG07
5H180 AA01 CC11 EE15 LL01 LL02
LL07 LL08
5J083 AB13 AC18 AD07 AE10 AF09
BA01 BB05 CA01 CA10 EB11
Claims (5)
- 【請求項１】 車両の障害物検知位置に取り付けられた
センサの障害物検知情報を制御ユニットに伝送し、前記
制御ユニットが必要に応じて警報を発するよう構成され
た障害物検知装置において、 前記センサが障害物検知信号に基づいて障害物との距離
をデジタル演算してその距離情報を前記制御ユニットに
送信し、前記制御ユニットが前記距離情報に基づいて前
記警報を発することを特徴とする障害物検知装置。 - 【請求項２】 前記制御ユニットが複数の前記センサに
対して各ポーリング信号を順次送信し、前記複数のセン
サが１つのセンサに対するポーリング信号に基づいて略
同時に障害物に対して信号を送信し、その反射信号に基
づいて障害物との距離をデジタル演算し、各距離情報を
自己宛のポーリング信号に同期して前記制御ユニットに
送信することを特徴とする請求項１に記載の障害物検知
装置。 - 【請求項３】 前記センサは、反射信号のレベルがしき
い値以上の場合に前記障害物検知信号を出力する比較器
と、前記しきい値を記憶する不揮発性メモリとを有し、
個々のセンサのばらつきに応じたしきい値を前記制御ユ
ニットから前記不揮発性メモリに転送することを特徴と
する請求項１又は２に記載の障害物検知装置。 - 【請求項４】 前記センサは、送信信号の発振周波数を
記憶する不揮発性メモリを有し、個々のセンサのばらつ
きに応じた発振周波数を外部から前記不揮発性メモリに
転送することを特徴とする請求項１から３のいずれか１
つに記載の障害物検知装置。 - 【請求項５】 前記センサは、反射信号を増幅するゲイ
ンを記憶する不揮発性メモリを有し、個々のセンサのば
らつきに応じたゲインを外部から前記不揮発性メモリに
転送することを特徴とする請求項１から４のいずれか１
つに記載の障害物検知装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001245858A JP3521892B2 (ja) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | 障害物検知装置 |
| DE10236879A DE10236879B4 (de) | 2001-08-14 | 2002-08-12 | Hindernis-Detektionsgerät und damit in Beziehung stehendes Kommunikationsgerät |
| FR0210268A FR2828741B1 (fr) | 2001-08-14 | 2002-08-13 | Dispositif de detection d'obstacle et dispositif de communication associe |
| US10/216,832 US6897768B2 (en) | 2001-08-14 | 2002-08-13 | Obstacle detecting apparatus and related communication apparatus |
| KR10-2002-0048244A KR100465130B1 (ko) | 2001-08-14 | 2002-08-14 | 장애물 검지 장치 및 관련 통신 장치 |
| FR0406709A FR2856480B1 (fr) | 2001-08-14 | 2004-06-21 | Dispositif de detection d'obstacle et dispositif de communication associe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001245858A JP3521892B2 (ja) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | 障害物検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057340A true JP2003057340A (ja) | 2003-02-26 |
| JP3521892B2 JP3521892B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=19075529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001245858A Expired - Lifetime JP3521892B2 (ja) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | 障害物検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3521892B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139570A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Aisin Seiki Co Ltd | 超音波センサシステムおよびセンサユニット |
| CN100422761C (zh) * | 2004-07-20 | 2008-10-01 | 株式会社电装 | 障碍物检测设备 |
| JP2010160563A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| WO2010101393A2 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | Agency For Defense Development | Apparatus and the method for distinguishing ground and obstacles for autonomous mobile vehicle |
| CN111373460A (zh) * | 2017-11-22 | 2020-07-03 | 马自达汽车株式会社 | 车辆的物标检测装置 |
| US11914082B2 (en) | 2022-03-23 | 2024-02-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Ranging device, ranging method, and recording medium |
-
2001
- 2001-08-14 JP JP2001245858A patent/JP3521892B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100422761C (zh) * | 2004-07-20 | 2008-10-01 | 株式会社电装 | 障碍物检测设备 |
| JP2007139570A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Aisin Seiki Co Ltd | 超音波センサシステムおよびセンサユニット |
| JP2010160563A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| WO2010101393A2 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | Agency For Defense Development | Apparatus and the method for distinguishing ground and obstacles for autonomous mobile vehicle |
| WO2010101393A3 (en) * | 2009-03-03 | 2010-11-04 | Agency For Defense Development | Apparatus and the method for distinguishing ground and obstacles for autonomous mobile vehicle |
| US8736820B2 (en) | 2009-03-03 | 2014-05-27 | Agency For Defense Development | Apparatus and method for distinguishing ground and obstacles for autonomous mobile vehicle |
| CN111373460A (zh) * | 2017-11-22 | 2020-07-03 | 马自达汽车株式会社 | 车辆的物标检测装置 |
| CN111373460B (zh) * | 2017-11-22 | 2022-06-28 | 马自达汽车株式会社 | 车辆的物标检测装置 |
| US11914082B2 (en) | 2022-03-23 | 2024-02-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Ranging device, ranging method, and recording medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3521892B2 (ja) | 2004-04-26 |
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