JPH023741B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、超音波を使用した車両用障害物検知
装置に関するものである。

〔背景技術〕

従来の車両用障害物検知装置は、超音波の送受
波間隔から障害物との距離を計測し、一定値以下
になつたとき警報を発するものとして特開昭57−
54880号公報に記載されたものがある。この装置
は、基本的には、第１２図に示すように構成され
ているのであつて、送波部３０により作成した信
号に基づいて超音波送波器１より検知エリアに間
欠的に超音波を送波し、障害物４により反射され
た反射波を超音波受波器２で受波するとともに、
反射波が受波されたことを受波部３１で検出し、
時間差検出部３２によつて検出される超音波の送
波から受波までの時間差が所定の時間範囲内であ
ると、報知部３３より警報を発するようにしてい
るものである。

しかしながら、超音波の送波から受波が帰つて
来る時間間隔は風その他の周囲の雰囲気で変化
し、設定値ぎりぎりのところでは警報が発したり
発しなかつたりして障害物との距離が不明確とな
り、特に狭い駐車場等で障害物との距離がぎりぎ
りのところで停車しなければならないとき、上記
現象が生ずると衝突する危険性がある。すなわ
ち、超音波の進行方向（送波器、受波器と障害物
とを結ぶ方向）に交差して風が吹いていると、送
波から受波までの超音波の経路が風によつて変化
するから、障害物までの距離が一定であつても送
波から受波までの時間が変化することになる。こ
の場合、風の方向成分のうち超音波の進行方向の
成分は、超音波の往路と復路とで相殺されるから
ほとんど問題はないが、超音波の進行方向に直交
する風の方向成分は、超音波の経路を延長するよ
うに作用する。したがつて、超音波の経路が最短
である状態で障害物が検知された後、風の影響に
よつて超音波の経路が延長されたとすれば、検知
エリアの設定距離幅が狭いときには一旦検知され
た障害物が次には検知されなくなり、障害物まで
の距離が判別できなくなるのである。一方、設定
距離幅に大きな余裕をもたせるとぎりぎりに停車
できないという欠点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところは、障害物との距離
が設定値になつたことを正確に検知し、運転者に
警報して衝突を防止することにあり、他の目的と
するところは、周囲の雰囲気の変化による間欠音
と感違いを防止して衝突を防止することにある。

〔発明の開示〕

（構成） 本発明の基本構成は、第１１図に示す通りであ
つて、超音波を検知エリアに間欠的に送波する超
音波送波器１と、上記超音波の障害物４による反
射波を受波する超音波受波器２と、超音波送波後
に設定された所定の受波可能期間内に受波される
反射波を検出する距離ゲート部３４と、上記受波
可能期間内に反射波が受波されると障害物４が所
定の距離範囲内に存在すると判定して警報を発す
る報知部３９とを備え、距離ゲート部３４は反射
波を一旦検出すると以後は上記受波可能期間を長
距離側に延長するゲート延長部３５を備えている
のである。超音波送波器１は、送波部３０により
作成された信号に基づいて超音波を検知エリアに
送波するものであり、超音波受波器２で受波され
た超音波は受波部３１により検出されて距離ゲー
ト部３４に入力される。

また、上記距離ゲート部３４には複数段階の受
波可能期間を設定し、上記報知部３３は、障害物
までの距離範囲が最小である受波可能期間では連
続的に発報し、それ以外の受波可能期間では間欠
的に発報するようにするのが望ましい。

（作用） 上記構成によれば、障害物が所定の距離範囲内
に存在することが一旦検知されると、以後は障害
物を検知する距離範囲を広げることになるから、
障害物が一旦検出されれば、風等の影響により超
音波の経路が長くなる変化が生じても、障害物を
連続して検知しつづけることができるようになる
のである。

また、受波可能期間を複数段階に設定し、その
段階に応じて報知部の報知方法を変えるようにす
れば、距離を感覚的にとらえやすく、使用者の注
意を促して安全性を高めることができる。

実施例 第１図において、１は超音波送波器、２は超音
波受波器で、それぞれ車両３の後部に固着し、障
害物４との間に超音波を送波し、反射波を受波す
るものであり、第２図にように接続する。第２図
で、５は基準信号発生回路で、セラミツク発振子
等を使用して正確な発振をし、この信号をシステ
ムすべての信号の基準とする。６は制御回路で、
基準信号をもとにすべてのタイミングを作成する
もので、波形整形回路７からの信号がないことを
確認後、超音波送波タイミングを決定し、更に、
各段階に分かれた距離ゲートのスタート、ストツ
プのタイミングを決定する。８は超音波発生回路
で、制御回路(6)からのタイミングをもとに超音波
を一定時間作り出す。９は駆動回路で、超音波送
波器１を駆動するものであり、１０は受波増巾回
路で、超音波受波器２から来る微小な信号を増巾
する。１１は帯域フイルタで、受波増巾回路１０
からの信号の内、ノイズ成分を取除き、超音波分
のみを選択する。波形整形回路７は帯域フイルタ
１１からの信号を後処理し易いように波形整形す
る。すなわち、基準信号発生回路５、制御回路
６、超音波発生回路８、駆動回路９によつて送波
部３０が構成され、基準信号発生回路５、制御回
路６、波形成形回路７、受波増幅回路１０、帯域
フイルタ１１によつて受波部３１が構成されるの
である。距離ゲート部３４は以下のように構成さ
れる。すなわち、１２，１３，１４はそれぞれ第
１乃至第３の距離ゲート発生回路で、送波から受
波までの時間差で判定する距離の設定距離の超音
波反射時間ゲート信号を出力するもので、設定距
離の範囲はそれぞれ0.0〜0.5ｍ、0.5〜1.0ｍ、1.0
〜2.0ｍである。更にこの実施例では2.0ｍ〜∞も
設定できる。１５，１６，１７はそれぞれ第１乃
至第３の遅延回路で、距離ゲート時間を長くし、
設定距離の範囲を広くする。１８は距離判定回路
で、距離ゲートと受波信号の論理積を出力する
ANDゲート１９，２０，２１の出力を調べ、障
害物４までの距離を判定し、障害物４までの距離
に応じて距離ゲートと遅延信号の切換信号を出力
する。このようにして、ANDゲート１９，２０，
２１では距離ゲートと遅延信号とのいずれかによ
り受波信号が通過できる受波可能期間が設定され
るのである。また、報知部３３は以下のように構
成される。すなわち、２２はブザー制御回路で、
障害物４までの距離に応じてブザー駆動回路２３
を介してブザー２４の吹鳴方法を変化させるもの
で、距離が0.5〜２ｍのときは間欠音、0.5ｍ以下
になると連続音に切換える。２５はランプ制御回
路で、障害物４までの距離に応じてランプ駆動回
路２６を介してランプ表示器２７の点灯個数を制
御するもので、距離が1.0〜2.0ｍで１個点灯し、
0.5〜1.0ｍで２個点灯し、0.5ｍ以下では３個点灯
する。

動 作 本発明は、障害物４を検知する設定距離にヒス
テリシスをもたせるもので、障害物４に遠方より
近づく場合、設定値を境として距離を判定する
が、その設定値の境界上に位置したときにはゲー
ト時間を延ばしてブザー２４，ランプ表示器２７
等による警報を確実に発するようにしたものであ
る。

まず、障害物４が検知エリア（0.0〜2.0ｍ）に
ない場合は、第２図の各部の信号は第３図ａ〜ｉ
のようになり、ゲート信号Gout〜に出力が
なく、距離判定回路２２は障害物４が検知エリア
にないと判定し、警報を発しない。つぎに、障害
物４が2.0ｍの距離になつた瞬間には、各部の信
号は第４図ａ〜ｈのようになり、ゲート信号
GoutがＨになつたとき（ゲート信号Gout，
はＬ）、距離判定回路１８は障害物４の位置を
1.0〜2.0ｍと判定し、SW＝Ｈになるとともに
第３の遅延回路１７によりゲート時間を第４図ｅ
のt₁だけ伸ばす。又、障害物４が2.0ｍの距離に
あるが、周囲雰囲気のために波形整形信号Ｃが第
５図ｂのよう時間t₂だけ遅れた場合には、各部の
信号は第５図ａ〜ｈのようになり、通常のゲート
時間では波形整形信号が入力されず、障害物４が
ないと判断するが、前述のように、第３の遅延回
路１７によりゲート時間をt₁だけ伸ばしているた
め、ゲート信号GoutがＨとなり、障害物４が
1.0ｍ〜2.0ｍの間にあると判定し、判定距離が明
確になる。つぎに、障害物４が1.0ｍの距離にな
つた瞬間には、各部の信号は第６図ａ〜ｈのよう
になり、ゲート信号GoutがＨとなつたとき、
距離判定回路１８は障害物４の位置を0.5〜1.0ｍ
の間と判定し、SW＝Ｈになりゲート信号Gin
のゲート時間を第２の遅延回路１６により第６
図ｄのように時間t₃だけ伸ばす。障害物４が1.0
ｍが1.0ｍの距離にあるが、周囲雰囲気により波
形整形信号が第７図ｂのようにt₂だけ遅れた場合
には、各部の信号は第７図ａ〜ｈのようになり、
SWより第７図ｄのようにゲート信号Ginを
時間t₃だけ遅延させるため、ゲート信号Gout
がＨとなり、障害物４が0.5〜1.0ｍの間にあると
判定し、判定距離が明確になる。更に、障害物４
が0.5ｍの距離になつた瞬間、各部の信号は第８
図ａ〜ｈのようになり、ゲート信号GoutがＨ
になつたとき、距離判定回路１８は障害物４の距
離を0.0〜0.5ｍと判定し、SW＝Ｈになりゲー
ト信号Ginのゲート信号Ginのゲート時間を
第１の遅延回路１５により第８図ｃのように時間
t₄だけ伸ばす。又、障害物４が0.5ｍの距離にあ
るが、周囲雰囲気のため波形整形信号が第９図ｂ
のように時間t₂だけ遅れた場合には、各部の信号
は第９図ａ〜ｈのようになり、ゲート信号Gin
を第９図ｃのように遅延させるため、ゲート信号
GoutがＨとなつて障害物が0.5〜0.5ｍの間にあ
ると判定し、判定距離が明確になる。すなわち、
各遅延回路１５，１６，１７と距離判定回路１８
とによりゲート延長部３５が形成されるのであつ
て、いずれか１つのゲート信号Gout、Gout
、Goutが得られると、距離判定回路１８か
ら対応する出力SW、SW、SWが得られ、
受波可能期間が検知エリアの距離範囲を長くする
ほうに延長されるのである。ここに、第６図ない
し第９図では、遅延回路１５，１６，１７が動作
したときにゲート時間が時間t₃、t₄だけ延長され
ると、他のゲート時間に重ならないように設定さ
れているが、これは各判定距離での報知が重なら
ないようにする目的である。この処理は、距離判
定回路１８の出力により距離ゲートの立ち上げ時
間をずらすことによつて実現される。なお、距離
ゲートの立ち上げ時間をずらさない場合には、ゲ
ート時間の一部が重複することになるが、その場
合には、ゲート信号Gout、Gout、Goutに
優先順位を設け、距離判定回路１８では判定距離
が短いほうのゲート信号Gout、Gout、Gout
に基づいて判定を行うようにする。以上のよう
にして、障害物４が近づく場合の検知エリアは第
１０図の実線で示すようになり、逆に障害物４が
遠ざかる場合の検知エリアは破線で示すようにな
つて、結果として検知距離にヒステリシスがかか
る。すなわち、上述したようなヒステリシスがあ
るから、障害物４が一旦検知されると、以後は障
害物４を連続して検知しつづけることができるの
であり、超音波の経路が若干長くなつても報知が
不安定になることが防止出来るのである。又、障
害物が距離設定値より遠いときブザー２４を断続
吹鳴、近いとき連続吹鳴するようにし、従来の検
知装置では距離が明確でないため、断続吹鳴から
連続吹鳴は変つた後に、連続吹鳴と断続吹鳴とが
繰返され、誤認する場合があるが、本発明では検
知距離が安定するため、使用者の誤認がなくな
る。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は、障害物との距離の設定
値に達したことを検知して距離設定ゲートを延長
する如くしたから、障害物との距離が設定値にな
つたことを周囲雰囲気に関係なく正確に検知でき
て検知する距離が安定し、運転者に警報して衝突
を防止でき、又、距離設定値を少なくとも２段階
有し、最小距離設定値になつたとき警報装置を間
欠動作より連続動作に変化する如くしたから、周
囲雰囲気の変化による間欠音と感違いを防止で
き、衝突を防止できるという効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動作状態説明図、
第２図は同上のブロツク回路図、第３図乃至第９
図はそれぞれ同上の動作タイムチヤート、第１０
図は同上の動作説明図、第１１図は本発明の基本
構成を示すブロツク図、第１２図は従来例を示す
ブロツク図である。 １……超音波送波器、２……超音波受波器、４
……障害物、１２……第１の距離ゲート発生回
路、１３……第２の距離ゲート発生回路、１４…
…第３の距離ゲート発生回路、１５……第１の遅
延回路、１６……第２の遅延回路、１７……第３
の遅延回路、１８……距離判定回路、２４……ブ
ザー、２７……ランプ表示器。

【特許請求の範囲】

１ 車両の進入路に沿つて配置される第１の車両
検出器１と、 前記進入路に沿つて前記第１の車両検出器より
下流に配置される第２の車両検出器１４と、 前記第１の車両検出器によつて検出された車輪
数を計数する第１のカウンタ１９と、 前記第２の車両検出器によつて検出された車輪
数を計数する第２のカウンタ２２と、 前記第１の車両検出器が前記第２の車両検出器
よりも先に車両を検出することにより洗浄信号Ｓ
６を出力し、一方、前記第２の車両検出器が先に
車両を検出した場合には該洗浄信号の出力を禁止
する逆方向洗浄防止回路２６と、 車両の進行方向に関わらず前記第１のカウンタ
の計数値と前記第２のカウンタの計数値とを比較
し、これらが一致した時に第１、第２のカウンタ
をリセツトすると共に前記逆方向洗浄防止回路に
対し禁止状態を解除する信号を出力するデジタル
コンパレータ２１と、 前記進入路上の前記第１の車両検出器と前記第
２の車両検出器との間に配置され、前記逆方向洗
浄防止回路から出力される洗浄信号によつて動作
する洗浄機２とを備えたことを特徴とする軌条車
両の洗浄装置。