JPH01287796A - 超音波物体検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、周期性を有する外米ノイズによる誤動作を防
止するようにした超音波物体検知器に関するものである
。

【従来の技術１ 超音波パルスを送波し、物体による反射波が受渡される
までの所要時間しを検知すれば、次式によって物体まで
の距Ｗ＃αを求めることができる。

ｔ＝□　　［億］　　　Ｃ：音速 ｔ そこで、超音波パルスの送波時点から物体による反射波
が受波されるまでの時間を求めて、物体までの距離を求
め、一定範囲内に物体が存在する時に検知出力を発する
ようにした超音波物体検知器がある、ところが、この種
の超音波物体検知器では、反射波と外米ノイズ（例えば
、超音波ノイズや電気的ノイズ）との区別がつかず、外
米ノイズで誤動作するという問題があった。なお、車両
用の障害物検知器として用いられる超音波物体検知器と
して用いられる超音波物体検知器などに影響を与える外
米ノイズとしては、エンジンなどの回転機が発するもの
であることが多く、これらの外米ノイズは周期性を有す
る。そこで、超音波パルスを送波する以前に上記周期性
を有するノイズを監視する雑音監視期間を設けて、この
雑音監視期間に受波されたノイズのパターン（ノイズの
周期と継続時間（パルス幅））とを計測し、次のノイズ
のない期間を予測し、その期間内に超音波パルスの送波
してから検知エリア内に存在する物体による反射波を受
波する検知デート時開が経過するまでの期間（以降、こ
の期間を検知処理期間と呼Ｊ：）を余裕を持って設ける
ことができる場合、ノイズのないと予想される期間に物
体の検知処理を行う方法が提案されている。この方法に
よれば、周期性を有する外米ノイズによる誤動作を少な
くすることができる。しかし、外米ノイズの周期が短く
、予測される外米ノイズのない期間に検知処理期間を設
けることができない場合、その外米ノイズがなくなるか
、その外米ノイズの周期が長くなるまで、超音波パルス
を送波できず、物体の検知動作が停止された状態になる
という問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、周期の短い外米ノイズが存在する場
合にも、物体検知動作が停止された状態になることがな
い超音波物体検知器を提供することにある。

［ａ題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は雑音監視期間に受
波された周期性を有するノイズの間に検知処理期間を余
裕を持って設けることができず、雑音監視期間が所定時
間以上に長くなった場合、上記特定の送波間隔よりも長
い送波間隔で超音波パルスをランダム送波するようにし
である。

（作用） 本発明は、上述のように雑音監視期間に受波された周期
性を有するノイズの間に検知処理期間を余裕を持って設
けることができず、雑音監視期間が所定時間以上に長く
なった場合、上記特定の送波開隔よりも艮い送波間隔で
超音波パルスをランダム送波することにより、周期の短
いノイズが存在する場合にも、できるだけ誤動作しない
ように送波開隔を長くして物体の検知を行い、これによ
り物体の検知動作が停止された状態になることがないよ
うにしたものである。

（実施例） 第１図乃至第４図に本発明の一実施例を示す。

本実施例の超音波物体検知器では、第１図に示すように
超音波振動子１を送波用と受渡用とに兼用して用いであ
る。この超音波物体検知器は、超音波パルスを所定の送
波間隔の範囲内でランダム送波するための送波タイミン
グ信号を作成する送波タイミング作成回路８と、この送
波タイミング作成回路８の送波タイミング信号に基づい
て送波信号を作成する送波信号作成回路３と、送波信号
作成回路３の送波信号に応じて超音波振動子１を駆動す
る送波駆動回路２とを備え、超音波振動子１から超音波
パルスを間欠的に送波するようにしである。＊た、超音
波振動子１で受波された反射波から物体の存在を検知す
るために、超音波振動子１の出力を増幅すると共に波形
整形する受渡回路４と、上記送波タイミング作成回路８
の出力に基づいて検知エリアを特定する検知デート信号
を作成するデート信号作成回路９と、受渡回路４の波形
整形された受渡信号と上記検知デート信号とのアンドを
とってこの受渡信号が検知エリア内のものであるか否か
を判断し、上記超音波パルスが送波される毎に複数回連
続して検知エリア内の物体の反射波が受波された場合に
、物体が存在することを示す検知信号を出力する検知処
理回路５と、検知処理回路５の検知出力によって警報な
どを発する報知器６とを備えている。なお、この超音波
物体検知器では周期性を有する外米ノイズによる誤動作
を防止するために雑音検知回路７を設けてある、この雑
音検知回路７はデート信号作成回路９で作成される監視
ゲート信号で特定される雑音一監視期間に存在する受渡
信号を監視するもので、この受渡信号の信号幅及１周期
（本実施例では信号と信号との間隔）を測定する。なお
、この雑音監視期間には超音波物体検知器から送波され
る超音波パルスの物体による反射波は受波されない期間
となっており、従って上記受波信号は外米ノイズである
。上記雑音検知回路７で外米ノイズが検知された場合、
この雑音検知回路７の出力で送波タイミング作成回路８
から出力される送波タイミング信号の出力時点が制御さ
れるようになっている。

外米ノイズが存在しない場合を第２図に従って説明する
。超音波振動子１は送波駆動回路２でパ　。

ルス駆動され、第２図（ａ）に示すように超音波パルス
（イ）を間欠的に送波する。なお、この超音波パルス（
イ）は所定の送波間隔の範囲内でランダム送波されるも
ので、第２図（ＩＬ）中の送波間隔ｔ＋ｖｔｚはこの範
囲内に設定しである。この超音波パルス（イ）の送波終
了後には、超音波振動子１が受渡用として働き、物体に
より反射されて米だ反射波を電気信号に変換する。この
受渡信号は、受渡回路４で増幅されると共に、一定レベ
ル以上のときにハイレベルとなる第２図（ｂ）に示すデ
ジタル信号に波形整形される。波形整形された受渡信号
Ｓｌと、デートイ６号作成回路９で作成された第２図（
ｃ）に示す検知デート信号（ロ）とのアンドをとること
により、検知デート時間内に受渡信号Ｓｌが存在すると
きに検知エリア内に物体が存在すると検知処理回路５が
判断する。そして、以降の超音波パルス（イ）が送波さ
れる毎に複数回（２〜３回）連続して物体の存在が検知
されたとき、検知器６を駆動する検知信号を出力する。

なお、上記検知デート時間は、第２図（ｅ）に示すよう
に超音波パルス（イ）の送波時点からＴ１経過後の期間
Ｔ２に設定しである。つまり、超音波パルス（イ）の送
波後には超音波振動子１の残響振動が発生するため、こ
の送波信号を受波回路４で増幅して波形整形された信号
Ｓ０のパルス幅は第２図（ｂ）のように超音波パルス（
イ）の幅よりも広（なる。そこで、この残響振動の影響
を無くすように期間Ｔ、を設定してあり、この期間Ｔ１
の経過後の検知エリア内の物体による反射波が受波され
る期間をＴ２としである。雑音検知回路７では、第２図
（ｃ）の検知デート期間Ｔ２の経過時点から次に超音波
パルス（イ）が送波される期間Ｔ３の開の外米ノイズを
監視する。なお、この雑音検知回路７では、雑音監視期
間Ｔ。

であることをデート信号作成回路９で作成される監視デ
ート信号から知る。この雑音検知回路７の出力で送波タ
イミング作成回路８から出力される送波タイミング信号
の出力時点を制御するのであるが、第２図に示すように
雑音監視期間Ｔ、の間に外米ノイズが存在しない場合に
は、一定時間幅（例えば５０〜１００ｍ５）のランダム
送波を行う。

なお、具体的な数値としては、超音波パルス（イ）のパ
ルス幅を約０．２ｍｓ、Ｔ＋を約１　、　ＯＴａ５ＳＴ
　２を２〜１２ｍ５としである。

次に、比較的に長い周期の外米ノイズが雑音監視期間に
受波された場合を＄３図に従って説明する。雑音監視期
間に受波された外米ノイズＮは、雑音検知回路７で信号
’Ｉ’ｉｔ　ｓと信号間隔ｔ、が測定される。なお、こ
のように外米ノイズが存在する場合は、超音波パルス（
イ）の送波時点が変わるために雑音監視期間も変わって
Ｔコ°となる。ここで、上記外米ノイズＮの信号間隔し
、が、Ｔ　Ｉ　＋７２　（、検知処理期間）に余裕αを
加えた時間に比べて充分に長い（Ｔ、＋Ｔ２＋α≦ｔ、
の条件が成り立つ）とき、外米ノイズＮの受渡後の一定
時開ｔ５後に超音波ノ（ルス（イ）を送波する。このた
め、このような周期性の外米ノイズＮの生じないと予想
される期間に物体の検知ができ、外米ノイズＮによる誤
動作を防止できるのである。

ここで、外米ノイズの周期が短い場合を第４図に従って
説明する。このときの外米ノイズＮ゛の周期ｔ％は’ｒ
、＋’ｒ２＋ａよりも短イ（ｔ、’＜Ｔ、＋Ｔ２＋α）
場合である。従来のこの主の超音波物体検知器の送波タ
イミング作成回路８では、外米ノイズＮ゛の信号間隔（
、＋が送波可能となる条件となるまで超音波パルス（イ
）を送波せずに待機するようになっていたので、物体検
知動作が停止した状態になっていた。そこで、雑音監視
期間Ｔ、゛が通常のランダム送波の送波周期（５０〜１
００ｓｓ）に比べて数倍長くなり、予め設定された時間
以上になったとき、送波周期を長くしで（例えば３００
〜５００鴨Ｓ）のランダム値として超音波パルス（イ）
を送波する。つまり、周期の短い外米／イにＮ。

があるときでも、超音波パルス（イ）を送波するように
して、検知機能が停止された状態になることを防止する
ようにしである。しかも、この場合の超音波パルス（イ
）の送波間隔を外米ノイズのない場合よりも長くしであ
るため、誤動作の可能性も少なくできる。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、雑音監視期間に受波された周期
性を有するノイズの闇に検知処理期間を余裕を持って設
けることができず、雑音監視期間が所定時間以上に長く
なった場合、上記所定の送波間隔よりも長い送波間隔で
超音波パルスをランダム送波するようにしであるので、
周期の短いノイズが存在する場合にも、できるだけ誤動
作しないように送波間隔を長くして物体の検知を行い、
物体の検知動作が完全に停止された状態になることがな
い利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路楕成を示すブロック図
、第２図は同上のノイズがない場合の動作説明図、第３
図は同上の周期の長いノイズが存在する場合の動作説明
図、第４図は同上の周期の短いノイズが存在する場合の
動作説明図である。 １は超音波振動子、５は検知処理回路、７は雑音検知回
路、８は送波タイミング作成回路、９はデート信号作成
回路である。 代理人　弁理士　石　１）長　七

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波パルスを特定の送波間隔の範囲内でランダ
   ム送波すると共に、この超音波パルスの物体による反射
   波を受波して、物体の存在あるいは物体までの距離を検
   出する超音波物体検知器であって、超音波パルスの送波
   時点から検知エリア内に存在する物体による反射波を受
   波する検知デート時間が経過するまでの期間を検知処理
   期間とし、この検知処理期間の経過時点から次に超音波
   パルスが送波される時点までにノイズを監視する雑音監
   視期間を設け、上記雑音監視期間に周期性を有するノイ
   ズが検出された時、このノイズの信号幅と周期とを測定
   し、このノイズ間に検知処理期間を余裕を持って設ける
   ことができる場合、上記ノイズがないと予想される期間
   に物体の検知を行う超音波物体検知器において、上記雑
   音監視期間に受波された周期性を有するノイズの間に検
   知処理期間を余裕を持って設けることができず、雑音監
   視期間が所定時間以上に長くなった場合、上記特定の送
   波間隔よりも長い送波間隔で超音波パルスをランダム送
   波して成ることを特徴とする超音波物体検知器。