JPH0130436B2 - - Google Patents

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JPH0130436B2
JPH0130436B2 JP57083717A JP8371782A JPH0130436B2 JP H0130436 B2 JPH0130436 B2 JP H0130436B2 JP 57083717 A JP57083717 A JP 57083717A JP 8371782 A JP8371782 A JP 8371782A JP H0130436 B2 JPH0130436 B2 JP H0130436B2
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JP
Japan
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ultrasonic
signal
obstacle
circuit
distance
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JP57083717A
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English (en)
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JPS58200181A (ja
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Yoshihiro Naruse
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Shinsangyo Kaihatsu KK
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Shinsangyo Kaihatsu KK
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Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Shinsangyo Kaihatsu KK filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
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Publication of JPH0130436B2 publication Critical patent/JPH0130436B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/02Monitoring continuously signalling or alarm systems
    • G08B29/04Monitoring of the detection circuits
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/165Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、乗用車その他の各種車両の周囲に位
置する障害物等を検知する車両用障害物検出方法
に関する。 (従来の技術) 従来より、車両のまわりに存在する障害物を検
出するための装置があり、例えば、実開昭56−
9070号公報に開示されている。 (発明が解決しようとする問題点) 従来、超音波により数cm〜数m間の距離を測定
しようとする場合、近距離と遠距離とでは相反す
る問題があつた。すなわち、遠くにある障害物を
検出するには、超音波送信機より発する超音波エ
ネルギーはその減衰率を考慮すれば大きくする必
要があるが、それにつれて超音波受信機への直接
波が大きくなる。そこでこの直接波により発生せ
しめられ、障害物測定の信号処理を行う判別信号
をカツトする必要がある。 また、逆に近くにある障害物を検出するには、
直接波と反射波とが時間的に近接して超音波受信
機に入力されるので障害物測定に必要な信号とし
ての反射波と障害物測定に対してはノイズとなる
直接波とを区別するのが困難である。この問題に
対処するには、直接波で前記判別信号を発生しな
いように直接波の入力レベルを判別回路での基準
レベルより小さくする必要がある。このため、近
距離にある障害物を測定するには超音波エネルギ
ーを小さくしなければならない。 このように、遠距離にある障害物を測定する場
合と近距離にある障害物を測定する場合とでは超
音波エネルギーを変える必要がある。しかしなが
ら従来の装置、例えば前述の実開昭56−9070号公
報に開示された装置では、異なる検出範囲をもつ
複数の超音波送受信機を用意し、それぞれの超音
波送受信機を同時に駆動しないように時間的に分
割して超音波送受信機どうしが干渉しないように
しているが、それぞれの超音波送受信機は車両か
らの送信、受信方向が異なるだけで、送信機の送
信エネルギー、受信機の受信レベルの変化がな
い。つまり、車両からの方位的な測定範囲は広く
できるが、距離的な測定範囲は規制され、測定範
囲を遠距離に設定すると、近距離の検出が出来
ず、測定範囲を近距離に設定すると、遠距離の検
出が出来ない。このように、従来では近距離ある
いは遠距離のどちらか片方にある障害物の検出機
能を犠牲にしなければならない欠点があつた。 そこで、本発明は、一対の隣接して配された超
音波送受信手段を用いて車両のまわりの障害物を
検出する装置において、近距離にある障害物から
遠距離にある障害物までを正確に測定することを
技術的課題とする。 〔発明の構成〕 (課題を解決するための手段) 上記課題を達成するために、本発明において用
いた技術的手段は、超音波送信手段と、該超音波
送信手段に隣接して配された超音波受信手段と、
前記超音波送信手段より送信された超音波が障害
物により反射された反射超音波を受信する超音波
受信手段より生ずる受信信号のレベルが所定の基
準のレベルを越えた時に判別信号を発生する判別
手段と、前記超音波送信手段から送信された超音
波が前記障害物を介して前記超音波受信手段に到
達するまでの時間に基づいて前記超音波送信手段
と前記障害物との間の距離を前記判別手段からの
判別信号に応答して距離として計算する演算処理
手段と、前記判別信号が発生しない場合には前記
受信信号を段階的に増幅する増幅手段とを車両上
に備えたことである。 (作用) 上記技術的手段によれば、障害物がある場合、
超音波発生手段の発生した超音波は障害物により
反射され、超音波受信手段に届く。超音波受信手
段の受信した受信信号のレベルは、障害物が近い
と大きく、障害物が遠いと小さくなる。判別手段
は受信信号のレベルが所定の基準レベルを越える
と判別信号を発するので、障害物が近くに有る場
合には判別信号が発せられる。この場合、判別信
号が発せられると超音波発生手段の超音波発生か
ら超音波受信手段の超音波の受信までの時間から
障害物までの距離が演算手段により計算される。
障害物が遠方にある場合には判別信号が発せられ
ない。この場合、超音波受信手段の受信信号は増
幅手段により段階的に増幅される。したがつて、
遠方にある障害物において反射した超音波も明確
に受信できるようになり、遠方にある障害物との
距離も測定することができる。これにより、近距
離にある障害物から遠距離にある障害物まで隣接
して配した超音波受信機で正確に検知しかつその
距離を測定できるという所期の目的を達成でき
る。 (実施例) 以下、本発明の一実施例を図面により説明する
と、第1図において、符号10は乗用車であり、
この乗用車10の後部には、本発明に係る車両用
障害物検出装置の一部を構成する超音波送信手段
である超音波送信機20および超音波受信手段で
ある超音波受信機30がそれぞれ隣接して組付け
られている。そして、超音波送信機20は後述す
る信号発生手段である送信回路50(第2図参
照)からの一連の発振パルスに応答して超音波を
送る。また、超音波受信機30は、超音波送信機
20からの超音波が乗用車10の後方に位置する
障害物M(第1図参照)により反射された時にか
かる反射超音波を受信して受信信号を発生する。 また、本発明に係る車両用障害物検出装置は、
第2図に示した如く、送信回路50に接続した演
算処理手段であるマイクロコンピユータ70と、
超音波受信機30とマイクロコンピユータ70と
の間に接続した判別手段である判別回路60を備
えており、送信回路50は第3図に示した如く、
超音波発振回路51から所定の高周波数にて生ず
る一連の超音波発振パルスを、マイクロコンピユ
ータ70から後述の如く生ずる制御パルスの発生
中においてNANDゲート52を通じてインバー
タ53に付与するとともにこのインバータ53か
ら順次生ずる超音波パルスを増幅回路54より一
連の発振パルスとして増幅し超音波送信機20に
付与するように構成されている。 判別回路60は増幅手段である増幅回路を備え
ており、第4図に示した如く、超音波受信機30
に接続した第1増幅回路61と、この第1増幅回
路61に順次シリーズに接続した第2増幅回路6
2および第3増幅回路63を備えており、増幅回
路61は超音波受信機30からの受信信号を増幅
して第1増幅信号として増幅回路61に接続した
演算増幅機62aを備えており、この演算増幅機
62aには、その利得を定める必要な入力抵抗rio
および複数の帰還抵抗r0〜r7が設けられている。
入力抵抗rioは演算増幅機62aの第1入力端子と
増幅回路61の出力端子との間に接続されてお
り、一方複数の帰還抵抗r0〜r7は互いに直列接続
されてアナログスイツチ62bを介し演算増幅機
器62aの第1入力端子と出力端子との間に接続
されている。 アナログスイツチ62bは、マイクロコンピユ
ータ70に接続した制御端子c0〜c2を備えてお
り、このアナログスイツチ62bの入力端子x0
x1…x6は、それぞれ、一対の帰還抵抗r0、r1の共
通端子、一対の帰還抵抗r1、r2の共通端子、…、
一対の帰還抵抗r6、r7の共通端子に接続されてい
る。また、アナログスイツチ62bはその入力端
子x7にて帰還抵抗r7を介し帰還抵抗r6に接続され
ており、その出力端子y0にて演算増幅機62aの
出力端子に接続されている。しかして、マイクロ
コンピユータ70から後述する如く生じる二進コ
ード信号がアナログスイツチ62bの制御端子c0
〜c2に入力されると、アナログスイツチ62b
は、上述した二進コード信号の値との関連にて、
その入力端子x1〜x7のいずれかを出力端子y0に接
続する。このことは、アナログスイツチ62にお
いてその入力端子x0,x1…x6、又はx7が出力端子
y0に接続されたとき、演算増幅器62aの利得が
r0/rio、(r0+ri)/rio、…、…、(r0+…r6)/
rio、又は(r0+…+r7)/rioにより規定されるこ
とを意味する。換言すれば、演算増幅機62a
は、前記各利得のいずれかに基き、増幅回路61
からの第1増幅信号を増幅し第2増幅信号として
生じる。また、本実施例においては、上述した二
進コード信号の値、即ち二進数が0、1、10、
11、100、101、110、又は111のとき、アナログス
イツチ62bの入力端子x0,x2,x3,x4,x5
x6、又はx7が出力端子Yoに接続されるようにな
つている。なお、演算増幅機62aの第2入力端
子は、増幅回路61の出力段を構成する演算増幅
器のための基準電圧端子発生器に接続されてい
る。 増幅回路63は、基準電圧発生器63aと、こ
の基準電圧発生器63a及び演算増幅機62aに
接続した演算増幅機63bを備えており、基準電
圧発生器63aは、当該乗用車に搭載した直流電
源VBからの給電電圧を分圧して基準電圧を発生
するもので、かかる基準電圧は、超音波送受信器
20,30とその前方に位置する障害物Mとの間
の最長検出距離に対応する。演算増幅機63b
は、演算増幅機62aからの第2増幅信号を基準
電圧発生器63aからの基準電圧との関連により
増幅し第3増幅信号として発生し検波回路64に
付与する。 検波回路64は増幅回路63からの第3増幅信
号を検波しこれを検波信号として比較器65に付
与する。比較器65は、検波回路64からの検波
信号を基準電圧発生器63aからの基準電圧と比
較し検波信号のレベルが基準電圧より高いときに
のみハイレベル信号を発生しスイツチング回路6
6に付与する。スイツチング回路66は、比較器
6からのハイレベル信号に応答してハイレベル信
号を判別信号として発生しマイクロコンピユータ
70に付与するとともにかる判別信号を比較器6
5からのハイレベル信号の消滅に応答して消滅さ
せる。 マイクロコンピユータ70には、起動回路40
及び水晶発振器71が接続されており、起動回路
40は、乗用車等車両の運転席に配置した自己復
帰式常開型起動スイツチ41と、この起動スイツ
チ41に接続した整形回路42によつて構成され
ている。起動スイツチ41は、その一時的な閉成
によりローレベル信号を生じ、また整形回路42
は起動スイツチ41からのローレベル信号を反転
整形し起動信号として発生する。マイクロコンピ
ユータ70は、直流電源からの給電に応答して定
電圧回路(図示しない)から定電圧を受けて作動
状態となるもので、水晶発振器71の発振作用に
基き一連のクロツク信号を発生し、これら各クロ
ツク信号に応答してその内部に予め記憶したコン
ピユータプログラムを第5図にて示すフローチヤ
ートに従つて実行し、かかる実行中において、以
下の作用説明にて述べる如く、ブザー回路80及
び表示回路90を制御するに必要な種々の演算処
理を行う。 ブザー回路80は、ブザー駆動回路81と、乗
用車等車両の運転席に配置したブザー82を備え
ていて、ブザー駆動回路81はマイクロコンピユ
ータ70の制御下にてブザー駆動信号を発生す
る。ブザー82はブザー駆動回路81からのブザ
ー駆動信号に応答してブザー音を発生する。表示
回路90は、表示駆動回路91と、乗用車等車両
の運転席付近に配置した表示器92を備えてお
り、表示器92はマイクロコンピユータ70の制
御下にて表示用駆動回路91との協働により、後
述する如く、障害物Mとの距離D(第1図参照)
を表示する。 以上のように構成した本実施例において、運転
者が乗用車等車両の運転席に着座して、第1図に
示す如くの状態でマイクロコンピユータ70を作
動させれば、マイクロコンピユータ70が第5図
のフローチヤートに従いコンピユータプログラム
の実行をステツプ100にて開始し、次ステツプ102
にて初期化される。 しかして、ステツプ104における「NO」とし
ての判別が繰返されている間に運転者が起動スイ
ツチ41を閉じれば、マイクロコンピユータ70
が、起動回路40から生じる起動信号によりステ
ツプ104において「YES」と判別し、然る後、ス
テツプ106にて利得コードGを零とセツトすると
ともにかかるG=0との関連にて二進数「0」を
表わす二進コード信号を発生してアナログスイツ
チ62bに付与する。 すると、アナログスイツチ62bがマイクロコ
ンピユータ70からの二進コード信号の値との関
連にて入力端子x0を出力端子y0に接続し、演算増
幅機62aの利益をr0/rioとする。 コンピユータプログラムがステツプ108に進む
と、マイクロコンピユータ70が、所定時間(本
実施例にては40μs)に対応するパルス巾の制御パ
ルスを発生し、この制御パルスを送信回路50に
付与し、かつステツプ110においてタイマを始動
させる。 本実施例において、上述した利得コードGは、
次の表−1に示す如く、0、1、…6、又は7を
とる。この場合、G=1、G=2、…、G=6、
又はG=7は、上述した二進コード信号の二進数
「1」、「10」、…、「110」、又は「111」に対応す
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、近距離
にある障害物からの反射波を受信しない場合に
は、受信手段の受信信号が増幅されるので遠距離
にある障害物との距離も測定できる。よつて、送
信機から受信機への直接波による影響がない程度
に送信機の出力が小さくても、遠距離の障害物ま
での測定が出来るようになり、近距離にある障害
物から遠距離にある障害物まで隣接して配した超
音波受信機で正確に検知しかつその距離を測定で
きる。したがつて、発信機の出力も小さくできて
電波障害も発生せしめない。 更に、障害物との距離が遠距離の場合には受信
信号の増幅度を段階的に切り替えたので、測定す
る距離をある区画ごとに段階的に切り替えながら
測定できる。したがつて、距離毎の測定精度が向
上する。 また、判別信号の有無にて増幅度の切り替えが
自動的に行なえることから、操作も容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る一実施例を構成する超
音波送受信機を取付けてなる乗用車を示す図、第
2図は本発明に係る一実施例におけるブロツク回
路図、第3図及び第4図はそれぞれ第2図におけ
る送信回路及び判別回路の電気回路図、第5図は
第2図におけるマイクロコンピユータの作用を示
すフローチヤートである。 10……乗用車、20……超音波送信機、30
……超音波受信機、50……送信回路、60……
判別回路、70……マイクロコンピユータ。90
……表示回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 超音波信号を発生する超音波信号発生手段
    と、該超音波信号発生手段からの超音波信号に応
    答して超音波を送る超音波送信手段と、該超音波
    送信手段に隣接して配されて前記超音波送信手段
    からの超音波が障害物により反射された反射超音
    波を受信して受信信号を生じる超音波受信手段
    と、この受信信号のレベルが所定の基準レベルを
    越えた時に判別信号を発生する判別手段と、前記
    超音波送信手段から送信された超音波が前記障害
    物を介して前記超音波受信手段に到達するまでの
    時間に基づいて前記超音波送信手段と前記障害物
    との間の距離を前記判別手段からの判別信号に応
    答して距離として計算し、かつこの距離を表示す
    べく表示指令信号を発生する演算処理手段と、前
    記表示指令信号を表示する表示手段と、前記判別
    信号が発生しない場合には前記受信信号を段階的
    に増幅する増幅手段とを車両上に備えた車両用障
    害物検出装置。
JP57083717A 1982-05-18 1982-05-18 車両用障害物検出装置 Granted JPS58200181A (ja)

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JP57083717A JPS58200181A (ja) 1982-05-18 1982-05-18 車両用障害物検出装置
US06/495,910 US4542489A (en) 1982-05-18 1983-05-18 Object detecting system of reflection type

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