JP2005127976A - 超音波測定装置及び傾斜角度測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 正しい外気温を求めることのできる超音波測定装置を得る。
【解決手段】 ヒータ制御手段31は、超音波センサ4a,4bの音波送受信部分の温度が予め決められた範囲となるよう発熱手段1をオン/オフ制御する。外気温テーブル32は、発熱手段1のオンまたはオフ時間の割合を示す動作割合と外気温との関係を示している。外気温算出手段33は、ヒータ制御手段31による発熱手段1の動作割合が得られた場合は、外気温テーブル32と照合して外気温を求める。
【選択図】 図1
【解決手段】 ヒータ制御手段31は、超音波センサ4a,4bの音波送受信部分の温度が予め決められた範囲となるよう発熱手段1をオン/オフ制御する。外気温テーブル32は、発熱手段1のオンまたはオフ時間の割合を示す動作割合と外気温との関係を示している。外気温算出手段33は、ヒータ制御手段31による発熱手段1の動作割合が得られた場合は、外気温テーブル32と照合して外気温を求める。
【選択図】 図1
Description
この発明は、例えば、車両のコーナセンサやバックソナー等に用いられる超音波測定装置およびこれを用いた傾斜角度測定装置に関するものである。
従来、車両の前後方向の傾斜角度を測定する傾斜角測定装置や、車両の四隅に設けられて車両と障害物との距離を測定するコーナセンサ、あるいは車両後側の障害物との間隔を計測するためのバックソナーといった装置に超音波測定装置が用いられている。この超音波測定装置は、送波器と受波器とを備え、送波器から超音波を送信し、この送信波が路面や障害物で反射して受波器で受信されることにより、その伝搬時間や位相差に基づいて路面や障害物との距離を計測するものである。
また、このような超音波測定装置において、超音波センサの送波器や受波器に雪や氷が付着して信号レベルが低下するのを防止するため、送波器および受波器に発熱手段を設け、付着した氷雪を融解させるようにしたものがあった(例えば、特許文献1参照)。
また、外気温を測定する温度センサを装置外部に設け、外気温が低くかつ超音波の受信レベルが低い場合は、雪や氷が信号送受信部分に付着したと判断して発熱体をオンし、雪や氷を融解し、受信レベルを正常に復活させるようにしたものがあった(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記特許文献1に示すような従来の超音波測定装置では、発熱体がオンした場合はケース内の温度も上昇することになる。ここで、温度検出手段はケース内に設置されているため、検出する温度は外気温ではなくケース内の温度である。このため、検出温度は実際の外気温とは異なってしまうことになる。従って、このような検出温度に基づいて発熱体のオン/オフ制御を行っても、雪や氷の融解が完全に行えなかったり、あるいは必要以上に加熱時間が長くなってしまうといった問題があった。
また、特許文献2に示すように、外気温を検知するセンサ超音波測定装置の外部に設けた場合、そのセンサ自身に氷雪が付着し、このような状態が発生した場合、やはり、外気温が正しく測定できないことになる。従って、このような場合も、外気温センサで検出した温度による制御では、雪や氷の融解が完全に行えなかったり、あるいは必要以上に加熱時間が長くなってしまうといった問題があった。
更に、特許文献2に示すように、受信レベルの低下によって発熱体に通電するような構成であった場合、例えば、送波器や受波器に雪や氷といった加熱によって融解するような付着物ではなく、泥等が付着した場合、その付着物が何であるかは分からないため、加熱が継続されても受信レベルは回復せず、その結果、無駄な発熱体への通電が行われてしまうといった問題があった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第1の目的は、正しい外気温を求めることのできる超音波測定装置を得るものである。
また、第2の目的は、超音波センサに泥等が付着した場合に、これを検知することのできる超音波測定装置を得るものである。
この発明は、超音波センサの超音波送受信部分の温度が予め決められた範囲となるようヒータ制御手段で発熱手段をオン/オフ制御する場合、そのオンまたはオフ時間の割合を示す動作割合と外気温との関係を示す外気温テーブルを設け、外気温算出手段は、ヒータ制御手段による発熱手段の動作割合が得られた場合は、外気温テーブルと照合して外気温を求めるようにしたものである。
この発明では、装置の内部の温度に影響されず外気温を測定できると共に、外気温センサが装置外部に設けられてはいないため、センサ自身に雪や氷が付着して正しく外気温を測ることができないといった問題が発生せず、このような場合でも正しい外気温を求めることができる。
実施の形態1.
図1は、この発明の超音波測定装置を用いた傾斜角度測定装置の実施の形態を示す構成図である。
図1は、傾斜角度測定装置の超音波測定装置部分の構成を示しており、発熱手段(ヒータ)1、温度測定手段2、制御回路3、前側超音波センサ4a、後側超音波センサ4b、ケース5からなる。発熱手段1は、ケース5内側の前側超音波センサ4aや後側超音波センサ4bの後述するホーン部6a,6bの開口端周辺部に設けられたヒータであり、面ヒータから構成されている。この発熱手段1は、制御回路3内の後述するヒータ制御手段31によってそのオン/オフが制御されるものである。温度測定手段2は、発熱手段1の温度を検出する例えばサーミスタからなる温度センサであり、その検出値がヒータ制御手段31に入力されるよう構成されている。
図1は、この発明の超音波測定装置を用いた傾斜角度測定装置の実施の形態を示す構成図である。
図1は、傾斜角度測定装置の超音波測定装置部分の構成を示しており、発熱手段(ヒータ)1、温度測定手段2、制御回路3、前側超音波センサ4a、後側超音波センサ4b、ケース5からなる。発熱手段1は、ケース5内側の前側超音波センサ4aや後側超音波センサ4bの後述するホーン部6a,6bの開口端周辺部に設けられたヒータであり、面ヒータから構成されている。この発熱手段1は、制御回路3内の後述するヒータ制御手段31によってそのオン/オフが制御されるものである。温度測定手段2は、発熱手段1の温度を検出する例えばサーミスタからなる温度センサであり、その検出値がヒータ制御手段31に入力されるよう構成されている。
制御回路3は、傾斜角度測定装置の各部の制御を行う機能部であり、ヒータ制御手段31、外気温テーブル32、外気温算出手段33を備えている。ヒータ制御手段31は、温度測定手段2からの検出温度に基づいて、発熱手段1への通電のオン/オフを制御し、ホーン部6a,6b周辺部の温度を所定範囲内に制御する機能部であり、その制御の詳細については後述する。外気温テーブル32は、発熱手段1のデューティ比と外気温との関係を示すテーブルである。
図2は、外気温テーブル32の説明図である。
図示のように、外気温テーブル32は、デューティ比(この場合は、オン期間Honの割合)と温度との関係を示すものである。尚、この例は、後述するように、発熱手段1がオンする下限閾値を−5℃、発熱手段1がオフする上限閾値を+5℃とした場合のテーブルである。
図示のように、外気温テーブル32は、デューティ比(この場合は、オン期間Honの割合)と温度との関係を示すものである。尚、この例は、後述するように、発熱手段1がオンする下限閾値を−5℃、発熱手段1がオフする上限閾値を+5℃とした場合のテーブルである。
図1に戻って、外気温算出手段33は、外気温テーブル32を参照し、ヒータ制御手段31による発熱手段1のデューティ比に対応した外気温を算出する機能部である。
前側超音波センサ4aおよび後側超音波センサ4bは、傾斜角度測定のための前側と後側に位置するセンサであり、それぞれの超音波センサ4a,4bは、一対の送波器と受波器を有しているが、ここでは送波器および受波器それぞれの図示は省略している。また、前側超音波センサ4aおよび後側超音波センサ4bは、それぞれ超音波を送信する場合に指向性を付与し、かつ、受信する場合に超音波を集束させるためのホーン部6a,6bを有している。
次に動作について説明する。
ヒータ制御手段31は、発熱手段1をオンする下限閾値、発熱手段1をオフする上限閾値を保持しており、これらの閾値に基づいて発熱手段1の通電を制御する。
図3は、発熱手段1の制御特性の説明図である。
図中、t1は下限閾値、t2は上限閾値を示しており、図示例ではt1=−5℃、t2=+5℃となっている。温度測定手段2の検出温度がt1に達すると発熱手段1がオンされ、このオン状態によってケース5の温度が上昇し、上限閾値t2に達すると、発熱手段1がオフとなる。発熱手段1はこのようなヒステリシス特性に基づいてそのオン/オフが制御される。
ヒータ制御手段31は、発熱手段1をオンする下限閾値、発熱手段1をオフする上限閾値を保持しており、これらの閾値に基づいて発熱手段1の通電を制御する。
図3は、発熱手段1の制御特性の説明図である。
図中、t1は下限閾値、t2は上限閾値を示しており、図示例ではt1=−5℃、t2=+5℃となっている。温度測定手段2の検出温度がt1に達すると発熱手段1がオンされ、このオン状態によってケース5の温度が上昇し、上限閾値t2に達すると、発熱手段1がオフとなる。発熱手段1はこのようなヒステリシス特性に基づいてそのオン/オフが制御される。
図4〜図6は、外気温と発熱手段1のオン/オフ特性(デューティ比)を示す説明図であり、図4は、外気温が−10℃、図5は−20℃、図6は−30℃の場合を示している。
例えば、外気温が−10℃の場合、下限閾値t1で発熱手段1がオンし、上限閾値t2に達するまでの時間ΔHonは、外気温が−20℃や−30℃のときに比べて短い。逆に発熱手段1がt2に達した時点から発熱手段1がオフされ、検出温度がt1になるまでの時間ΔHoffは、外気温が−20℃や−30℃のときに比べて長い。即ち、外気温が−10℃のときは、ケース5からの放熱量が−20℃や−30℃のときに比べて小さいため、短い通電時間でt2に達し、かつ、ケース5の温度も緩やかに低下する。このように、外気温によって、発熱手段1のデューティ比に違いがあるため、外気温算出手段33は、このデューティ比に基づいて外気温を算出する。
例えば、外気温が−10℃の場合、下限閾値t1で発熱手段1がオンし、上限閾値t2に達するまでの時間ΔHonは、外気温が−20℃や−30℃のときに比べて短い。逆に発熱手段1がt2に達した時点から発熱手段1がオフされ、検出温度がt1になるまでの時間ΔHoffは、外気温が−20℃や−30℃のときに比べて長い。即ち、外気温が−10℃のときは、ケース5からの放熱量が−20℃や−30℃のときに比べて小さいため、短い通電時間でt2に達し、かつ、ケース5の温度も緩やかに低下する。このように、外気温によって、発熱手段1のデューティ比に違いがあるため、外気温算出手段33は、このデューティ比に基づいて外気温を算出する。
図7は、発熱手段1の制御と外気温の算出動作を示すフローチャートである。
先ず、発熱手段1の温度は温度測定手段2で常に測定されており、この検出データがヒータ制御手段31に入力され、その値が保持される(ステップST101)。次に、ヒータ制御手段31は、発熱手段1がオンされているか否かを判定し(ステップST102)、オン状態であれば、ステップST103へ、オフ状態であればステップST107へ進む。また、ヒータ制御手段31は、そのオン/オフ状態を示すデータを外気温算出手段33に出力する。装置起動直後は発熱手段1がオフ状態であるためステップST107からの動作について説明する。
先ず、発熱手段1の温度は温度測定手段2で常に測定されており、この検出データがヒータ制御手段31に入力され、その値が保持される(ステップST101)。次に、ヒータ制御手段31は、発熱手段1がオンされているか否かを判定し(ステップST102)、オン状態であれば、ステップST103へ、オフ状態であればステップST107へ進む。また、ヒータ制御手段31は、そのオン/オフ状態を示すデータを外気温算出手段33に出力する。装置起動直後は発熱手段1がオフ状態であるためステップST107からの動作について説明する。
ステップST107において、外気温算出手段33は、発熱手段1のオフ時間を測定するためのヒータオフカウンタ(図示せず)をインクリメントする。次に、ヒータ制御手段31は、温度測定手段2からのヒータ温度が、下限閾値t1より低いかを判定する(ステップST108)。このステップST108で、ヒータ温度が下限閾値t1より低ければケース5には雪や氷が付着している可能性があるため、ヒータ制御手段31は発熱手段1をオンする(ステップST110)。
発熱手段1がオンとオフのサイクルを実行したならば、外気温算出手段33は、オン期間とオフ期間のデューティ比を求める(ステップST111)。装置起動直後は、発熱手段1のオン期間とオフ期間は求められていないので、このステップST111と次のステップST112を合わせてスキップし、ステップST101に戻る。
発熱手段1のオン状態が続き、ステップST103で、外気温算出手段33の図示しないヒータオンカウンタがインクリメントされる。次に、ヒータ制御手段31は、ヒータ温度が上限閾値t2を超えているかを判定し(ステップST104)、超えていない場合は、発熱手段1のオン状態を継続する(ステップST106)。一方、ステップST104において、ヒータ温度が上限閾値t2を超えたと判断した場合、ステップST105において、発熱手段1をオフし、ステップST101に戻る。以後、ステップST107でヒータオフカウンタがインクリメントされ、ステップST108でヒータ温度がt1を下回るまでステップST109において発熱手段1のオフ状態が継続される。
ステップST108で測定温度がt1を下回ると、ヒータ制御手段31は発熱手段1をオンし(ステップST110)、また、外気温算出手段33は、オン期間とオフ期間からなるデューティ比を求め(ステップST111)、更に、このデューティ比と外気温テーブル32とを照合し、外気温を算出する(ステップST112)。例えば、発熱手段1のオン時間Honがデューティサイクルの15%であった場合、図2に示す外気温テーブル32から、外気温は−5℃以上であると求められる。
次に、このような傾斜角度測定装置の傾斜角度の検出動作を説明する。
図8は、本実施の形態の傾斜角度測定装置における傾斜角度測定部分の構成図である。
図示の傾斜角度測定装置は、制御回路3、前側超音波センサ4a、後側超音波センサ4b、送信回路7、前側用受信回路8a、後側用受信回路8bからなる。
図8は、本実施の形態の傾斜角度測定装置における傾斜角度測定部分の構成図である。
図示の傾斜角度測定装置は、制御回路3、前側超音波センサ4a、後側超音波センサ4b、送信回路7、前側用受信回路8a、後側用受信回路8bからなる。
制御回路3は、角度測定手段34を備えており、この角度測定手段34は、送信回路7への超音波送信指示と、前側用受信回路8aおよび後側用受信回路8bからの受信信号に基づき、かつ、外気温算出手段33で求められた外気温データに基づいて、車両の前後の傾斜角度を求める機能部である。また、前側超音波センサ4aは車両の前側、後側超音波センサ4bは車両の後側に位置するよう設置され、それぞれの位置で路面との距離を測定するよう構成されている。更に、送信回路7は、前側超音波センサ4aおよび後側超音波センサ4bで、超音波を送信するための回路、前側用受信回路8aは、前側超音波センサ4aから送信された超音波を受信するためのバンドパスフィルタ、後側用受信回路8bは、後側超音波センサ4bから送信された超音波を受信するためのバンドパスフィルタである。
尚、図中、発熱手段1および温度測定手段2は、図面の煩雑さを避けるため、前側超音波センサ4aおよび後側超音波センサ4bとは別に記載しているが、これらは図1で説明したのと同様の発熱手段1および温度測定手段2である。
次に、このように構成された傾斜角度測定装置の傾斜角測定方法について説明する。
先ず、上述したように、発熱手段1のデューティ比に基づいて外気温算出手段33で外気温が求められる。また、前側超音波センサ4aおよび後側超音波センサ4bを用いて、路面に対する車両の傾斜角度を測定する方法として、
1.車高測定方式
2.位相差方式
がある。車高測定方式とは、前側超音波センサ4aの設置位置における路面との距離(車高)と後側超音波センサ4bの設置位置における路面との距離との差に基づいて車両の傾斜角度を測定する方式である。尚、前側または後側のどちらか一方の車高を予め計測してこれを基準値として保持しておき、他方の車高を演算で求めることにより、車両の傾斜角度を求める方法も知られている。この場合、角度測定手段34は、保持している基準値の車高と、前側または後側のどちらかの超音波センサからの信号によって求めた車高とで傾斜角度を演算することになる。
先ず、上述したように、発熱手段1のデューティ比に基づいて外気温算出手段33で外気温が求められる。また、前側超音波センサ4aおよび後側超音波センサ4bを用いて、路面に対する車両の傾斜角度を測定する方法として、
1.車高測定方式
2.位相差方式
がある。車高測定方式とは、前側超音波センサ4aの設置位置における路面との距離(車高)と後側超音波センサ4bの設置位置における路面との距離との差に基づいて車両の傾斜角度を測定する方式である。尚、前側または後側のどちらか一方の車高を予め計測してこれを基準値として保持しておき、他方の車高を演算で求めることにより、車両の傾斜角度を求める方法も知られている。この場合、角度測定手段34は、保持している基準値の車高と、前側または後側のどちらかの超音波センサからの信号によって求めた車高とで傾斜角度を演算することになる。
また、位相差方式とは、前側超音波センサ4aと後側超音波センサ4bの受信位相差に基づいて車両の傾斜角度を測定する方式である。
ここで、車高測定方式では、超音波の送信〜路面に反射〜受信間にかかった計測時間(往復時間)から車高(片道距離)を求める。
車高は、
車高=計測時間/2×音速で求められる。
また、音速(m/s)=333.451+0.607×ta(ta:気温)である。
車高は、
車高=計測時間/2×音速で求められる。
また、音速(m/s)=333.451+0.607×ta(ta:気温)である。
上記のように、音速は気温が重要なパラメータとなるため、車高測定方式では、正しい外気温を測定する必要がある。例えば、計測時間が1.73msの場合、
・外気温測定なし ta=0℃とした場合
車高=1.73/2×(331.451+0.607×0)m/s=286.7mm
・外気温測定あり ta=25℃であった場合
車高=1.73/2×(331.451+0.607×25)m/s=299.8mm
となり、外気温の測定の有無で13.1mmの誤差が発生してしまう。
・外気温測定なし ta=0℃とした場合
車高=1.73/2×(331.451+0.607×0)m/s=286.7mm
・外気温測定あり ta=25℃であった場合
車高=1.73/2×(331.451+0.607×25)m/s=299.8mm
となり、外気温の測定の有無で13.1mmの誤差が発生してしまう。
従って、角度測定手段34は、上記の車高測定方式で傾斜角度を求める場合、外気温算出手段33で求められた外気温データを用いて演算を行う。尚、傾斜角度は、例えば、前側超音波センサ4aと後側超音波センサ4bの距離をL、前後の車高の差をΔSとした場合、傾斜角度=tan−1(ΔS/L)によって求めることができるが、このような車高測定方式については公知であるため、詳細な説明は省略する。
以上のように、実施の形態1によれば、超音波センサを加熱する発熱手段へのデューティ比に基づいて外気温を算出するようにしたので、正しい外気温を求めることができると共に、外気温を計測するセンサが外部に位置していないため、従来のように外気温センサ自身に雪や氷が付着して正しい外気温を求めることができないという問題も一掃することができる。
また、上記実施の形態では、下限閾値t1=−5℃、上限閾値t2=+5℃としたことから、外気温の測定範囲は−5℃以下であったが、このような測定範囲に限定されるものではなく、これらt1,t2の値を選択することにより、任意の温度を測定することができる。
また、車速が上昇すると、その走行風によって、前側超音波センサ4aおよび後側超音波センサ4bの冷却度合いも上がることから、ヒータ制御手段31は、車速の上昇に応じて、発熱手段1のオン期間を長くするよう制御し、かつ、外気温算出手段33もこのオン期間に応じた外気温算出の補正を行うようにしてもよい。即ち、車速の上昇に応じて、外気温テーブル32から求めた外気温よりも高い温度となるよう補正を行ってもよい。このような構成により、超音波測定装置を車両に搭載した場合でも、速度による誤差がなく、より正確に外気温を求めることができる。
また、実施の形態1によれば、上述したような超音波測定装置を用いて傾斜角度測定装置を構成したので、雪や氷が付着するような低温下でも正確な傾斜角度を求めることができると共に、傾斜角度測定装置として別途に外気温センサ等を必要としない効果がある。
更に、上記実施の形態1では、発熱手段1のデューティ比を用いて外気温を算出するようにしたが、これ以外にも、ヒータ制御手段31による発熱手段1への所定時間当たりの電力供給量(発熱手段1の所定時間当たりの電力消費量)に基づいて外気温を算出するようにしてもよい。この場合は、外気温テーブル32は電力量と外気温との関係を示すテーブルとなり、かつ、外気温算出手段33は、ヒータ制御手段31の供給電力量と外気温テーブル32とを照合することにより外気温を算出することになる。このような構成により、発熱手段1を電力制御する構成であっても、上記のデューティ比に基づいて外気温を求める場合と同様に、正確な外気温を求めることができる。
実施の形態2.
図9は、実施の形態2における超音波測定装置の要部構成図である。
図示の制御回路3aは、図1に示した制御回路3に相当する構成である。また、実施の形態2における前側超音波センサ4a、後側超音波センサ4b等の構成は実施の形態1と同様であるため、その図示は省略している。
図9は、実施の形態2における超音波測定装置の要部構成図である。
図示の制御回路3aは、図1に示した制御回路3に相当する構成である。また、実施の形態2における前側超音波センサ4a、後側超音波センサ4b等の構成は実施の形態1と同様であるため、その図示は省略している。
図9の制御回路3aでは、ヒータ制御手段31、外気温テーブル32、外気温算出手段33、受信レベル判定手段35、障害物付着判定手段36を備えている。ここで、ヒータ制御手段31〜外気温算出手段33は実施の形態1と同様であるため、ここでの説明は省略する。受信レベル判定手段35は、超音波センサ4からの信号受信レベルが所定の値以下になったか否かを検出する機能部であり、例えば、図8で示した角度測定手段34の一機能であってもよい。障害物付着判定手段36は、受信レベル判定手段35が、信号受信レベルが所定値以下になったと判定した場合、それ以降の発熱手段1のオン時間が所定値を超えてもその受信レベルが回復しない場合は、超音波センサ4への障害物の付着であると判断して、これを通知する機能部である。即ち、障害物付着判定手段36は、受信レベル異常時のヒータ温度を判定するための判定値と、ヒータ温度がこの判定値以上となっている時間を判定するための図示しないタイマを有し、受信レベル異常時、ヒータ温度が判定値以上で、かつ、タイマが所定の時間を超えた場合に、障害物付着を通知するよう構成されている。
次に、この構成された超音波測定装置の動作について説明する。
図10は、実施の形態2の動作を示すフローチャートである。
超音波測定装置が起動されると、受信レベル判定手段35は、超音波センサ4からの受信信号の信号波形を計測し(ステップST201)、この信号が所定の受信レベルを上回っているかを判定する(ステップST202)。ステップST202の判定の結果、受信波が所定の閾値を上回っていれば正常に受信できたので問題はなく、ステップST201に戻る。一方、ステップST202で受信波のレベルが閾値を上回っていなければ、超音波センサ4に付着した障害物のために受信波が減衰したものと判断し、ステップST203に進む。
図10は、実施の形態2の動作を示すフローチャートである。
超音波測定装置が起動されると、受信レベル判定手段35は、超音波センサ4からの受信信号の信号波形を計測し(ステップST201)、この信号が所定の受信レベルを上回っているかを判定する(ステップST202)。ステップST202の判定の結果、受信波が所定の閾値を上回っていれば正常に受信できたので問題はなく、ステップST201に戻る。一方、ステップST202で受信波のレベルが閾値を上回っていなければ、超音波センサ4に付着した障害物のために受信波が減衰したものと判断し、ステップST203に進む。
図11は、送信した超音波を正常に受信した場合の波形を示す説明図である。
また、図12は、送信した超音波が正常に受信できなかった場合の波形を示す説明図である。
図12に示すように、正常に受信できない場合とは、超音波センサ4に雪や氷あるいは泥等が付着し、受信信号レベルが所定の閾値に達していない場合である。このような場合、受信レベル判定手段35は、正常に受信できないことを示す異常信号を出力する。
また、図12は、送信した超音波が正常に受信できなかった場合の波形を示す説明図である。
図12に示すように、正常に受信できない場合とは、超音波センサ4に雪や氷あるいは泥等が付着し、受信信号レベルが所定の閾値に達していない場合である。このような場合、受信レベル判定手段35は、正常に受信できないことを示す異常信号を出力する。
図10に戻り、受信レベル判定手段35から異常信号が出力されると、障害物付着判定手段36は、温度測定手段2からの温度を測定する(ステップST203)。障害物付着判定手段36は、上述したように、測定温度と比較するための判定値を予め有している。ここでは、例えば、判定値は+3℃であるとする。即ち、この判定値とは、測定温度が+3℃未満であれば超音波センサ4に付着した障害物が雪または氷の可能性があるため、これを判定するための値である。
障害物付着判定手段36は、温度測定手段2からの測定温度が判定値を下回っているかを判定し(ステップST204)、発熱手段1へのオン指令をヒータ制御手段31に対して行う(ステップST205)。これにより、ヒータ制御手段31は、その時点で発熱手段1へのオフ期間(Hoff)であった場合でも、発熱手段1への通電をオンする。また、障害物付着判定手段36は、ヒータオン時間を計測するための図示しないタイマをリセットする(ステップST206)。その後は、ステップST201に戻る。
ステップST202における受信レベル判定で、判定結果が正常ではなく、かつ、発熱手段1への通電がオンとなったことにより、温度測定手段2での測定温度が上昇し、ステップST204において、判定値を上回った場合、障害物付着判定手段36はタイマをカウントアップする(ステップST207)。そして、タイマのカウント値が所定の判定値を上回っているかを判定する(ステップST208)。この判定値は、付着物が雪や氷であれば融解するのに十分な時間を示す値である。このステップST208において、カウント値が判定値を上回っていない場合、即ち、判定値の時間が経過していない場合は、ステップST201に戻る。
ステップST202における受信レベル判定で、その判定結果が正常ではなく、かつ、ステップST204において測定温度が判定値以上であり、更に、ステップST208においてタイマのカウント値が判定値を上回った場合、障害物付着判定手段36は、障害物は、融解する雪や氷ではなく、泥等であると判定し、障害物付着を通知する(ステップST209)。この通知により、例えば、車両では、図示しない警告灯を点灯させるといった異常報知をユーザに対して行う。
以上のように、実施の形態2によれば、超音波の受信レベルが所定値に達していない場合、発熱手段1をオンさせ、このオン時間が所定時間を経過しても受信レベルが所定値に達しない場合は、障害物付着を通知するようにしたので、障害物が雪や氷のように融解するものではなく、泥等の場合はこれを検出して通知することができる。従って、超音波測定装置に異常が発生した場合は、これを的確に把握できると共に、受信レベルが回復しないことによるヒータへの無駄な通電を防止することができる。
尚、上記実施の形態2において、ヒータ温度を判定するための判定値を+3℃としたが、この値に限定されるものではなく、上限閾値t2未満であれば、運用条件等に基づいて任意に選択が可能である。
また、上記各実施の形態では、温度測定手段2は発熱手段1の温度を検出するようにしたが、前側超音波センサ4aや後側超音波センサ4bの超音波送受信部分の温度を測定できるのであれば、例えば、ホーン部6a,6b近傍のケース5部分の温度といったように、他の部分温度を計測するようにしてもよい。
また、上記各実施の形態では、超音波測定装置を傾斜角度測定装置に適用した場合を説明したが、これに限定されるものではなく、コーナセンサやバックソナー等でも同様に適用可能である。このような場合も、正しい外気温が得られるため、この外気温データを用いて上述した傾斜角度の測定と同様に音速を補正することにより、対象物との距離を正確に求めることができる。
1 発熱手段、2 温度測定手段、4a 前側超音波センサ、4b 後側超音波センサ、5 ケース、6a,6b ホーン部、31 ヒータ制御手段、32 外気温テーブル、33 外気温算出手段、35 受信レベル判定手段、36 障害物付着判定手段。
Claims (5)
- 超音波センサの超音波送受信部分を加熱する発熱手段と、
前記超音波送受信部分の温度が予め決められた範囲となるよう、前記発熱手段のオン/オフ制御を行うヒータ制御手段と、
前記発熱手段のオン時間またはオフ時間の割合を示す動作割合と、外気温との関係を示す外気温テーブルと、
前記ヒータ制御手段による発熱手段の動作割合と前記外気温テーブルとを照合して外気温を求める外気温算出手段とを備えた超音波測定装置。 - 車両に搭載されたヒータ制御手段は、車速の上昇に応じて発熱手段へのオン時間の割合を大きくし、かつ、車両に搭載された外気温算出手段は、車速の上昇に応じて、外気温テーブルを参照して得られた値より高い温度となるよう外気温を補正する請求項1記載の超音波測定装置。
- 超音波センサの超音波送受信部分を加熱する発熱手段と、
前記超音波送受信部分の温度が予め決められた範囲となるよう、前記発熱手段に供給する電力を制御するヒータ制御手段と、
前記発熱手段への供給電力量と、外気温との関係を示す外気温テーブルと、
前記ヒータ制御手段による発熱手段への供給電力量と前記外気温テーブルとを照合して外気温を求める外気温算出手段とを備えた超音波測定装置。 - 超音波センサの受信レベルが所定値を上回っているか否かを判定する受信レベル判定手段と、
前記受信レベル判定手段で前記超音波センサの受信レベルが所定値以下であると判定された場合に発熱手段への動作を指示し、かつ、当該指示による発熱手段の動作が所定時間以上継続しても前記超音波センサの受信レベルが所定値以下であった場合、当該超音波センサへの障害物付着を通知する障害物付着判定手段とを備えた請求項1記載の超音波測定装置。 - 車両の路面との距離に応じた信号を出力する超音波センサと、
前記超音波センサの超音波送受信部分を加熱する発熱手段と、
前記超音波送受信部分の温度が予め決められた範囲となるよう、前記発熱手段のオン/オフ制御を行うヒータ制御手段と、
前記発熱手段のオン時間またはオフ時間の割合を示す動作割合と、外気温との関係を示す外気温テーブルと、
前記ヒータ制御手段による発熱手段の動作割合と前記外気温テーブルとを照合して外気温を求める外気温算出手段と、
前記超音波センサから出力された信号と前記外気温算出手段で求めた外気温とに基づいて車両の傾斜角度を演算する角度測定手段とを備えた傾斜角度測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003366402A JP2005127976A (ja) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | 超音波測定装置及び傾斜角度測定装置 |
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JP2003366402A JP2005127976A (ja) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | 超音波測定装置及び傾斜角度測定装置 |
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JP2003366402A Pending JP2005127976A (ja) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | 超音波測定装置及び傾斜角度測定装置 |
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JP (1) | JP2005127976A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009109339A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 振動測定装置および振動測定方法 |
JP2016502671A (ja) * | 2012-12-07 | 2016-01-28 | クアルコム,インコーポレイテッド | ポータブルコンピューティングデバイスから周囲温度を推定するためのシステムおよび方法 |
JP2017075841A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 株式会社デンソー | 物体検出装置、及び物体検出方法 |
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2003
- 2003-10-27 JP JP2003366402A patent/JP2005127976A/ja active Pending
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