JP2021038977A - Ultrasonic sensor - Google Patents
Ultrasonic sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021038977A JP2021038977A JP2019159713A JP2019159713A JP2021038977A JP 2021038977 A JP2021038977 A JP 2021038977A JP 2019159713 A JP2019159713 A JP 2019159713A JP 2019159713 A JP2019159713 A JP 2019159713A JP 2021038977 A JP2021038977 A JP 2021038977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peak
- ultrasonic sensor
- height
- detection
- reflected wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本開示は超音波センサに関する。 The present disclosure relates to ultrasonic sensors.
特許文献1に超音波センサが開示されている。超音波センサは超音波を送信する。また、超音波センサは、超音波が物体で反射して生じた反射波を受信する。超音波センサの位置よりも物体の背が高い場合、閾値を超える強度の反射波のピークが一定時間以内に2回発生する。1回目のピークは、物体のうち、超音波センサと同じ高さの部分で反射した反射波のピークである。2回目のピークは、物体の根元部で反射した反射波のピークである。閾値を超える強度の反射波のピークが一定時間以内に2回発生する場合、超音波センサは、超音波センサの位置よりも物体の背が高いと判断する。
超音波センサの位置よりも物体の背が低い場合、閾値を超える強度の反射波のピークが1回のみ発生する。閾値を超える強度の1回のみのピークは、物体の根元部で反射した反射波のピークである。閾値を超える強度の反射波のピークが1回のみ発生する場合、超音波センサは、超音波センサの位置よりも物体の背が低いと判断する。 When the object is shorter than the position of the ultrasonic sensor, the peak of the reflected wave having an intensity exceeding the threshold value occurs only once. The one-time peak of intensity above the threshold is the peak of the reflected wave reflected at the root of the object. When the peak of the reflected wave having an intensity exceeding the threshold occurs only once, the ultrasonic sensor determines that the object is shorter than the position of the ultrasonic sensor.
例えば、ガードレール、他の車両等の物体は、背が高く、路面との間に隙間がある。ガードレール、他の車両等の物体に超音波を送信した場合、根元部での反射は生じない。そのため、ガードレール、他の車両等の物体に超音波を送信した場合、超音波センサと同じ高さの部分で反射した反射波のピークのみが発生し、物体の根元部で反射した反射波のピークは発生しない。すなわち、ガードレール、他の車両等の物体の場合、超音波センサの位置よりも物体の背が高くても、閾値を超える強度の反射波のピークは1回のみ発生する。 For example, objects such as guardrails and other vehicles are tall and have a gap between them and the road surface. When ultrasonic waves are transmitted to an object such as a guardrail or another vehicle, reflection at the root does not occur. Therefore, when ultrasonic waves are transmitted to an object such as a guard rail or another vehicle, only the peak of the reflected wave reflected at the same height as the ultrasonic sensor is generated, and the peak of the reflected wave reflected at the root of the object is generated. Does not occur. That is, in the case of an object such as a guardrail or another vehicle, even if the object is taller than the position of the ultrasonic sensor, the peak of the reflected wave having an intensity exceeding the threshold occurs only once.
特許文献1に記載の超音波センサは、ガードレール、他の車両等の物体を、超音波センサの位置よりも背の低い物体であると判断してしまう。よって、特許文献1記載の超音波センサでは、物体の高さを精度よく判断することはできなかった。本開示の1つの局面は、物体の高さを精度よく判断できる超音波センサを提供することを目的とする。
The ultrasonic sensor described in
本開示の1つの局面は、車両に搭載される超音波センサであって、超音波を送信するように構成された送信ユニットと、前記超音波が物体で反射して生じた反射波を受信するように構成された受信ユニットと、前記反射波において、(1)反射波強度が第1閾値より大きい第1ピークと、(2)反射波強度が、第2閾値より大きく、前記第1閾値未満であり、検出時刻が、前記第1ピークの検出時刻よりも早く、前記第1ピークの検出時刻から所定の設定時間以内である第2ピークとを検出するピーク検出処理を行うように構成されたピーク検出ユニットと、前記ピーク検出ユニットの検出結果に基づき、前記物体の高さを判断するように構成された高さ判断ユニットと、を備え、前記第2閾値は前記第1閾値より小さい超音波センサである。本開示の1つの局面である超音波センサは、物体の高さを精度よく判断することができる。 One aspect of the present disclosure is an ultrasonic sensor mounted on a vehicle, which receives a transmission unit configured to transmit ultrasonic waves and a reflected wave generated by the ultrasonic waves reflected by an object. In the receiving unit configured as described above, in the reflected wave, (1) the first peak whose reflected wave intensity is larger than the first threshold value, and (2) the reflected wave intensity is larger than the second threshold value and less than the first threshold value. The peak detection process is configured to detect the second peak whose detection time is earlier than the detection time of the first peak and is within a predetermined set time from the detection time of the first peak. An ultrasonic wave having a peak detection unit and a height determination unit configured to determine the height of the object based on the detection result of the peak detection unit, and the second threshold value is smaller than the first threshold value. It is a sensor. The ultrasonic sensor, which is one aspect of the present disclosure, can accurately determine the height of an object.
本開示の別の局面は、車両に搭載される超音波センサであって、超音波を送信するように構成された送信ユニットと、前記超音波が物体で反射して生じた反射波を受信するように構成された受信ユニットと、前記反射波において、(1)反射波強度が第1閾値より大きい第1ピークと、(2)反射波強度が、前記第1閾値より小さい第2閾値より大きく、前記第1閾値未満であり、検出時刻が、前記第1ピークの検出時刻よりも早く、前記第1ピークの検出時刻から所定の設定時間以内である第2ピークとを検出するピーク検出処理を行うように構成されたピーク検出ユニットと、前記第1ピークの検出時刻と、前記第2ピークの検出時刻と、前記送信ユニット及び前記受信ユニットの路面からの距離とから、前記物体の高さを算出するように構成された物体高さ算出ユニットと、を備える超音波センサである。本開示の1つの局面である超音波センサは、物体の高さを算出することができる。 Another aspect of the present disclosure is an ultrasonic sensor mounted on a vehicle, which receives a transmission unit configured to transmit ultrasonic waves and a reflected wave generated by the ultrasonic waves reflected by an object. In the receiving unit configured as described above, in the reflected wave, (1) the first peak whose reflected wave intensity is larger than the first threshold value, and (2) the reflected wave intensity is larger than the second threshold value smaller than the first threshold value. A peak detection process for detecting a second peak that is less than the first threshold value, has a detection time earlier than the detection time of the first peak, and is within a predetermined set time from the detection time of the first peak. The height of the object is determined from the peak detection unit configured to perform the above, the detection time of the first peak, the detection time of the second peak, and the distances of the transmission unit and the reception unit from the road surface. It is an ultrasonic sensor including an object height calculation unit configured to calculate. The ultrasonic sensor, which is one aspect of the present disclosure, can calculate the height of an object.
本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
1.超音波センサ1の構成
超音波センサ1の構成を、図1、図2、図4に基づき説明する。超音波センサ1は車両に搭載されている。超音波センサ1は、例えば、車両の後端部、前端部等に取り付けられる。図1に示すように、超音波センサ1は、制御部3と、送信ユニット5と、受信ユニット7と、を備える。
An exemplary embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
1. 1. Configuration of
制御部3は、CPU9と、例えば、RAM又はROM等の半導体メモリ(以下、メモリ11とする)と、を有するマイクロコンピュータを備える。
制御部3の各機能は、CPU9が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ11が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、制御部3は、1つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。
The control unit 3 includes a microcomputer having a
Each function of the control unit 3 is realized by the
制御部3は、図2に示すように、送信指示ユニット12と、ピーク検出ユニット13と、高さ判断ユニット15と、種別判断ユニット17と、設定時間算出ユニット19と、物体高さ算出ユニット21と、距離算出ユニット23と、を備える。
As shown in FIG. 2, the control unit 3 includes a
送信ユニット5は超音波を送信する。送信ユニット5が送信した超音波は物体で反射して反射波が生じる。受信ユニット7は反射を受信する。送信ユニット5及び受信ユニット7は、図4に示すように、車両24に取り付けられている。送信ユニット5と受信ユニット7とは一体であってもよい。
The
2.超音波センサ1が実行する処理
超音波センサ1が実行する処理を、図3〜図9に基づき説明する。図3のステップ1では、送信指示ユニット12が、送信ユニット5を用いて超音波を送信する。
2. Processing executed by the
ステップ2では、受信ユニット7が反射波を受信する。受信する反射波は、前記ステップ1で送信された超音波が物体で反射して生じたものである。
ステップ3では、ピーク検出ユニット13がピーク検出処理を行う。ピーク検出処理とは、前記ステップ2で受信した反射波においてピークを検出する処理である。
In step 2, the receiving
In step 3, the
ステップ4では、前記ステップ3のピーク検出処理において第1ピークP1を検出したか否かをピーク検出ユニット13が判断する。図4Bに示すように、第1ピークP1とは、反射波のピークのうち、反射波強度が第1閾値TH1より大きいピークである。
In step 4, the
図4Bの横軸は、超音波を送信した時刻を原点とする時刻を表す。図4Bの縦軸は、反射波強度を表す。後述する図6B、図8B、図9B、及び図10も同様である。第1ピークP1を検出した場合、本処理はステップ5に進む。第1ピークP1を検出しなかった場合、本処理は終了する。 The horizontal axis of FIG. 4B represents the time with the time at which the ultrasonic wave is transmitted as the origin. The vertical axis of FIG. 4B represents the reflected wave intensity. The same applies to FIGS. 6B, 8B, 9B, and 10 which will be described later. When the first peak P1 is detected, this process proceeds to step 5. If the first peak P1 is not detected, this process ends.
ステップ5では、距離算出ユニット23が距離D2を算出する。距離D2とは、図5に示すように、送信ユニット5及び受信ユニット7から障害物25までの水平方向における距離である。障害物25は物体に対応する。ここでは、前記ステップ4で検出したと判断した第1ピークP1が、障害物25の根元部29で超音波27が反射して生じた反射波31のピークであると想定する。
In
距離算出ユニット23が距離D2を算出する方法は以下のとおりである。距離算出ユニット23は、第1ピークP1を検出した検出時刻T1に基づき、超音波27を送信した時刻から、検出時刻T1までの時間差ΔT1を算出する。ここでは、検出時刻T1は、根元部29で反射した反射波31を受信した時刻である。
The method by which the
距離算出ユニット23は、時間差ΔT1に基づき、送信ユニット5及び受信ユニット7から根元部29までの直線距離D1を算出する。送信ユニット5及び受信ユニット7から路面30までの距離D3は既知の値である。
The
図5に示すように、斜辺が直線距離D1であり、他の2辺が距離D2及び距離D3である直角三角形が存在する。距離算出ユニット23は、直線距離D1及び距離D3に基づき、距離D2を算出する。
As shown in FIG. 5, there is a right triangle whose hypotenuse is a straight line distance D1 and whose other two sides are a distance D2 and a distance D3. The
図3に戻り、ステップ6では、前記ステップ5で算出した距離D2が予め設定された所定値を超えるか否かを距離算出ユニット23が判断する。距離D2が所定値を越える場合、本処理は終了する。距離D2が所定値以下である場合、本処理はステップ7に進む。
Returning to FIG. 3, in step 6, the
ステップ7では、前記ステップ4で検出したと判断した第1ピークP1の反射波強度が、第3閾値TH3より大きいか否かを高さ判断ユニット15が判断する。第3閾値TH3は、第1閾値THより大きい。第1ピークP1の反射波強度が第3閾値TH3より大きい事例を図6Bに示す。
In
図6Aに示すように、障害物25が高障害物である場合に、図6Bに示すように、第1ピークP1Aの反射波強度が第3閾値TH3より大きくなり易い。高障害物とは、例えば、背の高さが所定の高さ以上である障害物25である。所定の高さとは、例えば、障害物25の上端25Aの位置が、送信ユニット5及び受信ユニット7よりも高いか、同程度である高さである。
As shown in FIG. 6A, when the
第1ピークP1Aは、例えば、根元部29の真上であって、送信ユニット5及び受信ユニット7と同じ高さの部分(以下では等高部33とする)で反射した反射波31のピークである。障害物25が高障害物である場合、等高部33は障害物25の一部である。
The first peak P1A is, for example, the peak of the reflected
なお、図6Bに示す第1ピークP1Bは、障害物25の根元部29で反射した反射波31のピークである。また、図6Bに示すピークPXは、図6Aに示す障害物35で反射した反射波31のピークである。障害物35は障害物25よりも背が低い。障害物35は、障害物25よりも送信ユニット5及び受信ユニット7に近い。ピークPXは、後述する第2ピークP2に該当したとしても、障害物25の高さ判断には用いられない。
The first peak P1B shown in FIG. 6B is the peak of the reflected
第1ピークP1の反射波強度が第3閾値TH3より大きい場合、本処理はステップ18に進む。第1ピークP1の反射波強度が第3閾値TH3以下である場合、本処理はステップ8に進む。 When the reflected wave intensity of the first peak P1 is larger than the third threshold value TH3, this process proceeds to step 18. When the reflected wave intensity of the first peak P1 is equal to or less than the third threshold value TH3, this process proceeds to step 8.
ステップ8では、前記ステップ3のピーク検出処理において検出した第1ピークP1の数が1つであるか2つであるかを、種別判断ユニット17が判断する。第1ピークP1の数が1つである場合、本処理はステップ9に進む。第1ピークP1の数が2つである場合、本処理はステップ17に進む。
In step 8, the
ステップ9では、設定時間算出ユニット19が、図4Bに示すように、設定時間Sを算出する。設定時間Sは、時刻TSから検出時刻T1までの時間である。時刻TSは、等高部33で超音波27が反射したと仮定したときに反射波31を受信する時刻である。なお、送信ユニット5及び受信ユニット7から等高部33までの距離は距離D2である。設定時間算出ユニット19は、上述した方法で距離D2を算出し、距離D2に基づいて時刻TSを算出できる。検出時刻T1は、第1ピークP1を検出した時刻である。なお、時刻TSは事前に入力された設計値であってもよい。
In
ステップ10では、前記ステップ3のピーク検出処理において第2ピークP2を検出したか否かをピーク検出ユニット13が判断する。
図4Bに示すように、第2ピークP2の反射波強度は、第2閾値TH2より大きい。第2閾値TH2は、第1閾値TH1より小さい。第2ピークP2の反射波強度は、第1閾値TH1未満である。第2ピークP2が検出される検出時刻T2は、検出時刻T1よりも早い。検出時刻T2は、検出時刻T1から設定時間S以内である。設定時間Sは前記ステップ9で算出された値である。
In step 10, the
As shown in FIG. 4B, the reflected wave intensity of the second peak P2 is larger than the second threshold TH2. The second threshold TH2 is smaller than the first threshold TH1. The reflected wave intensity of the second peak P2 is less than the first threshold TH1. The detection time T2 at which the second peak P2 is detected is earlier than the detection time T1. The detection time T2 is within the set time S from the detection time T1. The set time S is a value calculated in
図4Aに示すように、障害物25が低障害物である場合に、第2ピークP2が検出される。低障害物とは、上端25Aの位置が、送信ユニット5及び受信ユニット7よりも低いか、同程度である障害物25である。第2ピークP2は、上端25Aで反射した反射波31のピークである。
As shown in FIG. 4A, the second peak P2 is detected when the
上端25Aで反射した反射波31の反射強度は低いので、第2ピークP2の反射強度は、第1閾値TH1未満になる。障害物25が低障害物である場合、上端25Aは、根元部29よりも送信ユニット5及び受信ユニット7に近い。そのため、検出時刻T2は、検出時刻T1よりも早い。障害物25が低障害物である場合、上端25Aは、等高部33よりも、送信ユニット5及び受信ユニット7から遠い。そのため、検出時刻T2は、時刻TSよりも遅い。なお、障害物25が低障害物である場合、等高部33は、上端25Aよりも上方に位置する。
Since the reflected intensity of the reflected
第2ピークP2を検出した場合、本処理はステップ11に進む。第2ピークP2を検出しなかった場合、本処理はステップ16に進む。
ステップ11では、高さ判断ユニット15が、低障害物を検出したと判断する。
When the second peak P2 is detected, this process proceeds to step 11. If the second peak P2 is not detected, this process proceeds to step 16.
In
ステップ12では、物体高さ算出ユニット21が、障害物25の高さHを算出する。障害物25の高さHの算出方法を、図7に基づき説明する。
物体高さ算出ユニット21は、上述した方法で、距離D2を算出する。物体高さ算出ユニット21は、検出時刻T2に基づき、超音波27を送信した時刻から、検出時刻T2までの時間差ΔT2を算出する。検出時刻T2は、上端25Aで反射した反射波31を受信した時刻である。物体高さ算出ユニット21は、時間差ΔT2に基づき、送信ユニット5及び受信ユニット7から上端25Aまでの距離D4を算出する。
In
The object
図7に示すように、上端25Aと、送信ユニット5及び受信ユニット7との、上下方向における距離をD5とする。図7に示すように、斜辺が距離D4であり、他の2辺が距離D2及び距離D5である直角三角形が存在する。物体高さ算出ユニット21は、距離D2及び距離D4に基づき、距離D5を算出する。物体高さ算出ユニット21は、距離D3から距離D5を差し引くことで、障害物25の高さHを算出する。なお、距離D3は既知の値である。
As shown in FIG. 7, the distance between the
ステップ13では、前記ステップ12で算出した障害物25の高さHが、所定の基準値以上であるか否かを、種別判断ユニット17が判断する。基準値は、以下のように設定されている。高さHが基準値以上である場合、障害物25は車両24に接触する。高さHが基準値未満である場合、障害物25は車両24に接触しない。
In
高さHが基準値以上である場合、本処理はステップ14に進む。高さHが基準値未満である場合、本処理はステップ15に進む。
ステップ14では、種別判断ユニット17が、障害物25は車両接触障害物であると判断する。車両接触障害物とは、低障害物であって、車両24に接触するだけの高さHを有する障害物25である。
If the height H is equal to or greater than the reference value, the present process proceeds to step 14. If the height H is less than the reference value, the process proceeds to step 15.
In step 14, the
ステップ15では、種別判断ユニット17が、障害物25は車両非接触障害物であると判断する。車両接触障害物とは、低障害物であって、車両24に接触するだけの高さHを有さない障害物25である。
In
ステップ16では、種別判断ユニット17が、障害物25は、図8Aに示すように、根元部29がない高障害物であると判断する。根元部29がない高障害物の場合、上端25Aからの反射波を受信しないため、図8Bに示すように、第2ピークP2は検出されない。また、根元部29がない高障害物の場合、等高部33からの反射波31のみを受信し、根元部29からの反射波31は受信しないため、第1ピークP1は1つのみとなる。
In step 16, the
ステップ17では、高さ判断ユニット15が以下の処理を行う。この処理を図9に基づき説明する。
図9Bに示すように、2つの第1ピークP1を、第1ピークP1A、P1Bとする。第1ピークP1Aを検出した時刻を検出時刻T1Aとする。第1ピークP1Bを検出した時刻を検出時刻T1Bとする。検出時刻T1Aは検出時刻T1Bより早い。
In
As shown in FIG. 9B, the two first peaks P1 are designated as the first peaks P1A and P1B. The time when the first peak P1A is detected is defined as the detection time T1A. The time when the first peak P1B is detected is defined as the detection time T1B. The detection time T1A is earlier than the detection time T1B.
第1ピークP1Aは、障害物25のうち、図9Aに示す根元部29よりも上方の位置で反射した反射波31のピークである。第1ピークP1Bは、図9Aに示す根元部29で反射した反射波31のピークである。
The first peak P1A is the peak of the reflected
高さ判断ユニット15は、第1ピークP1Bを検出した検出時刻T1Bに基づき、超音波27を送信した時刻から、根元部29で反射した反射波31を受信した検出時刻T1Bまでの時間差ΔT1Bを算出する。
The
高さ判断ユニット15は、時間差ΔT1Bに基づき、送信ユニット5及び受信ユニット7から根元部29までの直線距離D1を算出する。送信ユニット5及び受信ユニット7から路面30までの距離D3は既知の値である。図9Aに示すように、斜辺が直線距離D1であり、他の2辺が距離D2及び距離D3である直角三角形が存在する。距離算出ユニット23は、直線距離D1及び距離D3に基づき、距離D2を算出する。
The
高さ判断ユニット15は、送信ユニット5及び受信ユニット7からの距離が距離D2である位置で反射した反射波31を受信する時刻TSを算出する。高さ判断ユニット15は、時刻TSを中心とし、所定の幅を有する時間帯を設定範囲Xとする。設定範囲Xは、検出時刻T1Bを基準として設定された範囲である。
The
高さ判断ユニット15は、検出時刻T1Aが設定範囲Xの中にあるか否かを判断する。検出時刻T1Aが設定範囲Xの中にあることは、検出時刻T1Aと検出時刻T1Bとの差が予め設定された範囲内であることに対応する。検出時刻T1Aが設定範囲Xの中にある場合、本処理はステップ18に進む。検出時刻T1Aが設定範囲Xの中にない場合、本処理は終了する。
The
ステップ18では、図9Aに示す、根元部29がある高障害物を検出したと高さ判断ユニット15が判断する。根元部29がある高障害物の場合、根元部29からの反射波31が、図9Bに示す第1ピークP1Bとなる。また、根元部29がある高障害物の場合、等高部33からの反射波31が、第1ピークP1Aとなる。また、根元部29がある高障害物の場合、第1ピークP1Aは、送信ユニット5及び受信ユニット7からの距離が距離D2の位置(すなわち等高部33)で反射した反射波31のピークであるから、検出時刻T1Aは、設定範囲Xの中にある。
In step 18, the
3.超音波センサ1が奏する効果
(1A)超音波センサ1は、反射波31において、第1ピークP1と、第2ピークP2とを検出するピーク検出処理を行う。超音波センサ1は、ピーク検出処理の結果に基づき、上述した方法で障害物25の高さを判断する。そのため、超音波センサ1は、障害物25の高さを精度よく判断することができる。
3. 3. Effects of the ultrasonic sensor 1 (1A) The
(1B)超音波センサ1は、第1ピークP1の数及び第2ピークP2の数に基づき、障害物25の種別を判断することができる。
(1C)第1ピークP1の反射波強度が第3閾値TH3よりさらに大きい場合、超音波センサ1は、障害物25が高障害物であると判断する。そのため、超音波センサ1は、障害物25の高さを一層精度よく判断することができる。
(1B) The
(1C) When the reflected wave intensity of the first peak P1 is further larger than the third threshold value TH3, the
(1D)2つの第1ピークP1を検出し、その2つ第1ピークP1の検出時刻の差が予め設定された範囲内である場合、超音波センサ1は、障害物25が高障害物であると判断する。そのため、超音波センサ1は、障害物25の高さを一層精度よく判断することができる。
(1D) When two first peaks P1 are detected and the difference between the detection times of the two first peaks P1 is within a preset range, the
(1E)超音波センサ1は、検出時刻T1と、距離D3とから、距離D2を算出する。超音波センサ1は、距離D2に基づき、設定時間Sを算出する。超音波センサ1は、その設定時間Sを用いて障害物25の高さを判断する。よって、超音波センサ1は、障害物25の高さを一層精度よく判断することができる。
(1E) The
(1F)超音波センサ1は、障害物25が低障害物であると判断した場合、検出時刻T1と、検出時刻T2と、距離D3とから、障害物25の高さHを算出する。よって、超音波センサ1は、低障害物の高さHを算出することができる。
(1F) When the
(1G)超音波センサ1は、検出時刻T1と、距離D3とから、距離D2を算出する。超音波センサ1は、距離D2が所定値を超える場合、障害物25の高さHを判断しない。距離D2が所定値を超える場合、障害物25の高さHを判断する必要性が低い。超音波センサ1は、必要性が低い処理を実行してしまうことを抑制できる。
<他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(1G) The
<Other Embodiments>
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modifications.
(1)図10に示すように、第1閾値TH1、第2閾値TH2は、時間の経過に応じて変化してもよい。第3閾値TH3も、時間の経過に応じて変化してもよい。
第1閾値TH1、第2閾値TH2、及び第3閾値TH3は、例えば、時間が経過するほど小さくなる。反射波強度は、基本的に、時間が経過するほど小さくなるので、第1閾値TH1、第2閾値TH2、及び第3閾値TH3が、時間が経過するほど小さくなる場合、第1ピークP1及び第2ピークP2を一層精度よく検出できる。
(1) As shown in FIG. 10, the first threshold value TH1 and the second threshold value TH2 may change with the passage of time. The third threshold TH3 may also change with the passage of time.
The first threshold value TH1, the second threshold value TH2, and the third threshold value TH3 become smaller as time elapses, for example. Since the reflected wave intensity basically decreases as time elapses, when the first threshold value TH1, the second threshold value TH2, and the third threshold value TH3 decrease as time elapses, the first peak P1 and the first peak P1 and Two peaks P2 can be detected more accurately.
(2)ピーク検出ユニット13は、前記ステップ3のピーク検出処理を複数回行うことができる。高さ判断ユニット15は、複数回のピーク検出処理に基づき、障害物25の高さを判断することができる。この場合、超音波センサ1は、障害物25の高さを一層精度よく判断することができる。
(2) The
高さ判断ユニット15は、複数回のピーク検出処理の検出結果のうち、頻度が最も高い検出結果に基づき、障害物25の高さを判断することができる。この場合、超音波センサ1は、障害物25の高さを一層精度よく判断することができる。
The
(3)超音波センサ1は、図11に示す方法で物体の高さを判断してもよい。送信ユニット5は、高周波数の超音波FHと、低周波数の超音波FLとを送信する。受信ユニット7は、それぞれの反射波を受信する。超音波FHは、超音波FLに比べて指向性が高い。
(3) The
送信ユニット5及び受信ユニット7の正面方向Yにある壁37には、超音波FH及び超音波FLが到達し、反射波が生じる。受信ユニット7は、壁37で反射した超音波FHの反射波、及び壁37で反射した超音波FLの反射波を受信する。
The ultrasonic FH and the ultrasonic FL reach the
正面方向Yから外れた位置にある段差39や梁41には、超音波FHはほとんど到達せず、超音波FLは到達する。受信ユニット7は、段差39や梁41で反射した超音波FHの反射波はほとんど受信しない。受信ユニット7は、段差39や梁41で反射した超音波FLの反射波は受信する。
The ultrasonic FH hardly reaches the
超音波センサ1は、受信した反射波を周波数分離する。超音波センサ1は、超音波FLの反射波の振幅に比べて、超音波FHの反射波の振幅が小さい場合、検出した物体は、段差39や梁41のように、正面方向Yから外れた位置にあると判断する。段差39は、背が低い物体に対応する。
The
超音波センサ1は、超音波FLの反射波の振幅に比べて、超音波FHの反射波の振幅が大きい場合、検出した物体は、壁37のように、正面方向Yにあると判断する。壁37は、背が高い物体に対応する。
超音波センサ1は、例えば、指向性が異なる2種類の送信波を送信したときの反射波に基づき、上述した方法で物体を検出するように構成された物体検出ユニットをさらに備え、物体検出ユニットが物体を検出した場合に、高さ判断ユニット15は物体の高さを判断する。
超音波センサ1は、例えば、指向性が異なる2種類の送信波を送信したときの反射波に基づき、上述した方法で物体を検出するように構成された物体検出ユニットをさらに備え、物体検出ユニットが物体を検出した場合に、物体高さ算出ユニット21は物体の高さを算出する。
指向性が異なる2種類の送信波は、例えば、超音波FHと、超音波FLとである。物体検出ユニットが検出する物体は、例えば、段差39等の障害物である。
When the amplitude of the reflected wave of the ultrasonic FH is larger than the amplitude of the reflected wave of the ultrasonic FL, the
The
The
The two types of transmitted waves having different directivity are, for example, ultrasonic FH and ultrasonic FL. The object detected by the object detection unit is, for example, an obstacle such as a
(4)本開示に記載の制御部3及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部3及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部3及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。制御部3に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。
(5)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
(4) The control unit 3 and its method described in the present disclosure are dedicated provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by a computer. Alternatively, the control unit 3 and its method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit 3 and its method described in the present disclosure are a combination of a processor and memory programmed to execute one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured by. The computer program may also be stored on a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer. The method for realizing the functions of each unit included in the control unit 3 does not necessarily include software, and all the functions may be realized by using one or a plurality of hardware.
(5) A plurality of functions possessed by one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, or one function possessed by one component may be realized by a plurality of components. .. Further, a plurality of functions possessed by the plurality of components may be realized by one component, or one function realized by the plurality of components may be realized by one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with the configuration of the other above embodiment.
(6)上述した超音波センサ1の他、当該超音波センサ1を構成要素とするシステム、当該超音波センサ1の制御部3としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、物体の高さ判断方法、物体の高さ算出方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
(6) In addition to the
1…超音波センサ、3…制御部、5…送信ユニット、7…受信ユニット、9…CPU、11…メモリ、12…送信指示ユニット、13…ピーク検出ユニット、15…高さ判断ユニット、17…種別判断ユニット、19…設定時間算出ユニット、21…物体高さ算出ユニット、23…距離算出ユニット、25…障害物、25A…上端、27…超音波、29…根元部、30…路面、31…反射波、33…等高部、
35…障害物、37…壁、39…段差、41…梁
1 ... Ultrasonic sensor, 3 ... Control unit, 5 ... Transmission unit, 7 ... Reception unit, 9 ... CPU, 11 ... Memory, 12 ... Transmission instruction unit, 13 ... Peak detection unit, 15 ... Height judgment unit, 17 ... Type judgment unit, 19 ... Set time calculation unit, 21 ... Object height calculation unit, 23 ... Distance calculation unit, 25 ... Obstacle, 25A ... Top, 27 ... Ultrasonic wave, 29 ... Root, 30 ... Road surface, 31 ... Reflected wave, 33 ... iso-high part,
35 ... Obstacles, 37 ... Walls, 39 ... Steps, 41 ... Beams
Claims (14)
超音波を送信するように構成された送信ユニットと、
前記超音波が物体で反射して生じた反射波を受信するように構成された受信ユニットと、
前記反射波において、(1)反射波強度が第1閾値より大きい第1ピークと、(2)反射波強度が、第2閾値より大きく、前記第1閾値未満であり、検出時刻が、前記第1ピークの検出時刻よりも早く、前記第1ピークの検出時刻から所定の設定時間以内である第2ピークとを検出するピーク検出処理を行うように構成されたピーク検出ユニットと、
前記ピーク検出ユニットの検出結果に基づき、前記物体の高さを判断するように構成された高さ判断ユニットと、
を備え、
前記第2閾値は前記第1閾値より小さい超音波センサ。 An ultrasonic sensor mounted on a vehicle
With a transmission unit configured to transmit ultrasonic waves,
A receiving unit configured to receive the reflected wave generated by the ultrasonic wave reflected by an object, and
In the reflected wave, (1) the first peak whose reflected wave intensity is greater than the first threshold, and (2) the reflected wave intensity is greater than the second threshold and less than the first threshold, and the detection time is the first. A peak detection unit configured to perform a peak detection process for detecting a second peak that is earlier than the detection time of one peak and within a predetermined set time from the detection time of the first peak.
A height determination unit configured to determine the height of the object based on the detection result of the peak detection unit, and
With
The second threshold value is an ultrasonic sensor smaller than the first threshold value.
前記第1ピークの数及び前記第2ピークの数に基づき、前記物体の種別を判断するように構成された種別判断ユニットをさらに備える超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to claim 1.
An ultrasonic sensor further comprising a type determination unit configured to determine the type of the object based on the number of the first peaks and the number of the second peaks.
前記第1ピークの反射波強度が、前記第1閾値より大きい第3閾値よりさらに大きい場合、前記高さ判断ユニットは、前記物体の高さが所定の高さ以上であると判断する超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to claim 1 or 2.
When the reflected wave intensity of the first peak is further larger than the third threshold value larger than the first threshold value, the height determination unit determines that the height of the object is equal to or higher than a predetermined height. ..
前記第3閾値は、時間の経過に応じて変化する超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to claim 3.
The third threshold value is an ultrasonic sensor that changes with the passage of time.
前記ピーク検出ユニットが2つの前記第1ピークを検出し、2つの前記第1ピークの検出時刻の差が予め設定された範囲内である場合、前記高さ判断ユニットは、前記物体の高さが所定の高さ以上であると判断する超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 4.
When the peak detection unit detects two first peaks and the difference between the detection times of the two first peaks is within a preset range, the height determination unit has a height of the object. An ultrasonic sensor that determines that the height is above a specified level.
前記ピーク検出ユニットは、前記ピーク検出処理を複数回行うように構成され、
前記高さ判断ユニットは、複数回の前記ピーク検出処理に基づき、前記物体の高さを判断するように構成された超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 5.
The peak detection unit is configured to perform the peak detection process a plurality of times.
The height determination unit is an ultrasonic sensor configured to determine the height of the object based on a plurality of peak detection processes.
前記高さ判断ユニットは、複数回の前記ピーク検出処理の検出結果のうち、頻度が最も高い前記検出結果に基づき、前記物体の高さを判断するように構成された超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to claim 6.
The height determination unit is an ultrasonic sensor configured to determine the height of the object based on the detection result having the highest frequency among the detection results of the peak detection processing a plurality of times.
前記第1ピークの検出時刻と、前記送信ユニット及び前記受信ユニットの路面からの距離とから、前記超音波センサから前記物体までの水平方向における距離を算出し、前記水平方向における距離に基づき、前記設定時間を算出するように構成された設定時間算出ユニットをさらに備える超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 7.
The distance in the horizontal direction from the ultrasonic sensor to the object is calculated from the detection time of the first peak and the distances from the road surface of the transmission unit and the reception unit, and based on the distance in the horizontal direction, the said An ultrasonic sensor further comprising a set time calculation unit configured to calculate the set time.
前記第1閾値及び前記第2閾値は、時間の経過に応じて変化する超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 8.
The first threshold value and the second threshold value are ultrasonic sensors that change with the passage of time.
前記物体の高さが所定の高さ以下であると前記高さ判断ユニットが判断した場合、前記第1ピークの検出時刻と、前記第2ピークの検出時刻と、前記送信ユニット及び前記受信ユニットの路面からの距離とから、前記物体の高さを算出するように構成された物体高さ算出ユニットをさらに備える超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 9.
When the height determination unit determines that the height of the object is equal to or less than a predetermined height, the detection time of the first peak, the detection time of the second peak, and the transmission unit and the reception unit An ultrasonic sensor further comprising an object height calculation unit configured to calculate the height of the object from the distance from the road surface.
前記第1ピークの検出時刻と、前記送信ユニット及び前記受信ユニットの路面からの距離とから、前記超音波センサから前記物体までの水平方向における距離を算出するように構成された距離算出ユニットをさらに備え、
前記距離算出ユニットが算出した前記距離が所定値を超える場合、前記高さ判断ユニットは、前記物体の高さを判断しない超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 10.
A distance calculation unit configured to calculate the horizontal distance from the ultrasonic sensor to the object from the detection time of the first peak and the distances of the transmission unit and the reception unit from the road surface is further added. Prepare,
When the distance calculated by the distance calculation unit exceeds a predetermined value, the height determination unit is an ultrasonic sensor that does not determine the height of the object.
超音波を送信するように構成された送信ユニットと、
前記超音波が物体で反射して生じた反射波を受信するように構成された受信ユニットと、
前記反射波において、(1)反射波強度が第1閾値より大きい第1ピークと、(2)反射波強度が、前記第1閾値より小さい第2閾値より大きく、前記第1閾値未満であり、検出時刻が、前記第1ピークの検出時刻よりも早く、前記第1ピークの検出時刻から所定の設定時間以内である第2ピークとを検出するピーク検出処理を行うように構成されたピーク検出ユニットと、
前記第1ピークの検出時刻と、前記第2ピークの検出時刻と、前記送信ユニット及び前記受信ユニットの路面からの距離とから、前記物体の高さを算出するように構成された物体高さ算出ユニットと、
を備える超音波センサ。 An ultrasonic sensor mounted on a vehicle
With a transmission unit configured to transmit ultrasonic waves,
A receiving unit configured to receive the reflected wave generated by the ultrasonic wave reflected by an object, and
In the reflected wave, (1) the first peak whose reflected wave intensity is greater than the first threshold, and (2) the reflected wave intensity is greater than the second threshold smaller than the first threshold and less than the first threshold. A peak detection unit configured to perform peak detection processing for detecting a second peak whose detection time is earlier than the detection time of the first peak and within a predetermined set time from the detection time of the first peak. When,
An object height calculation configured to calculate the height of the object from the detection time of the first peak, the detection time of the second peak, and the distances of the transmission unit and the reception unit from the road surface. With the unit
Ultrasonic sensor with.
指向性が異なる2種類の送信波を送信したときの反射波に基づき前記物体を検出するように構成された物体検出ユニットをさらに備え、
前記物体検出ユニットが前記物体を検出した場合に、前記高さ判断ユニットは前記物体の高さを判断する超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to any one of claims 1 to 11.
An object detection unit configured to detect the object based on the reflected wave when two types of transmitted waves having different directivities are transmitted is further provided.
When the object detection unit detects the object, the height determination unit is an ultrasonic sensor that determines the height of the object.
指向性が異なる2種類の送信波を送信したときの反射波に基づき前記物体を検出するように構成された物体検出ユニットをさらに備え、
前記物体検出ユニットが前記物体を検出した場合に、前記物体高さ算出ユニットは前記物体の高さを算出する超音波センサ。 The ultrasonic sensor according to claim 12.
An object detection unit configured to detect the object based on the reflected wave when two types of transmitted waves having different directivities are transmitted is further provided.
When the object detection unit detects the object, the object height calculation unit is an ultrasonic sensor that calculates the height of the object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019159713A JP2021038977A (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Ultrasonic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019159713A JP2021038977A (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Ultrasonic sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021038977A true JP2021038977A (en) | 2021-03-11 |
Family
ID=74849159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019159713A Pending JP2021038977A (en) | 2019-09-02 | 2019-09-02 | Ultrasonic sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021038977A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113820719A (en) * | 2021-09-18 | 2021-12-21 | 珠海上富电技股份有限公司 | Method for measuring height of obstacle by ultrasonic radar sensor and vehicle system |
WO2022239470A1 (en) * | 2021-05-13 | 2022-11-17 | 株式会社アイシン | Object detection device |
WO2023032523A1 (en) * | 2021-09-06 | 2023-03-09 | ローム株式会社 | Ultrasonic processing device and ultrasonic system |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH077058B2 (en) * | 1986-01-24 | 1995-01-30 | 日産自動車株式会社 | Vehicle surroundings monitoring device |
JPH07333335A (en) * | 1994-06-13 | 1995-12-22 | Japan Radio Co Ltd | Surrounding conditions sensor for vehicle |
JP2007255976A (en) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Nissan Motor Co Ltd | Ranging method, range finder, parking support device, and ranging system |
JP2014074665A (en) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Nippon Soken Inc | Object detection device |
JP2015166705A (en) * | 2014-03-04 | 2015-09-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | obstacle detection device |
DE102015209939A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Method and apparatus for evaluating significance of ultrasound signals received by means of a vehicle-mounted ultrasound sensor |
JP2018204964A (en) * | 2017-05-30 | 2018-12-27 | 株式会社Soken | Object detection device |
-
2019
- 2019-09-02 JP JP2019159713A patent/JP2021038977A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH077058B2 (en) * | 1986-01-24 | 1995-01-30 | 日産自動車株式会社 | Vehicle surroundings monitoring device |
JPH07333335A (en) * | 1994-06-13 | 1995-12-22 | Japan Radio Co Ltd | Surrounding conditions sensor for vehicle |
JP2007255976A (en) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Nissan Motor Co Ltd | Ranging method, range finder, parking support device, and ranging system |
JP2014074665A (en) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Nippon Soken Inc | Object detection device |
JP2015166705A (en) * | 2014-03-04 | 2015-09-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | obstacle detection device |
DE102015209939A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Method and apparatus for evaluating significance of ultrasound signals received by means of a vehicle-mounted ultrasound sensor |
JP2018204964A (en) * | 2017-05-30 | 2018-12-27 | 株式会社Soken | Object detection device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022239470A1 (en) * | 2021-05-13 | 2022-11-17 | 株式会社アイシン | Object detection device |
WO2023032523A1 (en) * | 2021-09-06 | 2023-03-09 | ローム株式会社 | Ultrasonic processing device and ultrasonic system |
CN113820719A (en) * | 2021-09-18 | 2021-12-21 | 珠海上富电技股份有限公司 | Method for measuring height of obstacle by ultrasonic radar sensor and vehicle system |
CN113820719B (en) * | 2021-09-18 | 2024-04-12 | 珠海上富电技股份有限公司 | Method for measuring obstacle height by ultrasonic radar sensor and vehicle system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2021038977A (en) | Ultrasonic sensor | |
US10371810B2 (en) | Radar device | |
JP4843571B2 (en) | Vehicle object detection device | |
JP6404679B2 (en) | Object detection device | |
JP6474228B2 (en) | Object detection device | |
JP4790045B2 (en) | Device for determining radar axis misalignment | |
JP2016080645A (en) | Object detector | |
JP6462308B2 (en) | Object detection device | |
JP2016080641A (en) | Object detector | |
JP4940458B2 (en) | Object detection device | |
JP2005233716A (en) | Radar device | |
JP6442225B2 (en) | Object detection device | |
JP5257341B2 (en) | Object recognition device, program | |
JP7152355B2 (en) | Obstacle detection device and obstacle detection method | |
JP2009019914A (en) | Object detecting device | |
JP2018022270A (en) | Road shoulder detection method and road shoulder detection device | |
JP2016200455A (en) | Shaft deviation determination device | |
JP2015132553A (en) | Object detection device | |
JP3947905B2 (en) | Ranging device for vehicles | |
JP5682711B2 (en) | Lane judgment device, lane judgment method, and computer program for lane judgment | |
WO2016051805A1 (en) | Object detection device | |
JP2005326296A (en) | Object detection device for vehicle | |
JP6599075B2 (en) | Obstacle detection device | |
JP6753674B2 (en) | In-vehicle radar device | |
JP2021063725A (en) | Object tracking device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221122 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230328 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230808 |