JPH0498185A - 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］ 本発明は、超音波パルスを用いて物体を検知する超音波
物体検知器に関するものである。

［従来の技術］ 従来、超音波パルスを送波して、物体からの反射波を受
波することにより物体の存在を検知すると共に、送受波
に要する時間から物体までの距離を測定する超音波物体
検知器が広く用いられている。超音波を用いて物体まで
の距離を測定すると、光や電波を用いる場合に比べて、
空間中の伝播速度が遅いため、比較的容易に正確な距離
を求めることができる。反射波の有無は、第２図に示す
ように、ある一定レベルＶｔｈを越えるか否かで判定し
ている。図中、Ｐは送波パルスであり、その後方には残
ｇＺを伴っている。Ｒは反射波てあり、この反射波Ｒの
レベルが所定レベルｖｔｈを越えれば、受渡信号Ｓ２が
存在すると判定する。この受波信号Ｓ２と送波信号Ｓ１
との時間間隔により、物体までの距離を測定する。

ところで、例えば、自動車のバンパーの４隅にセンサ部
を夫々取り付けて、バンパー付近の障害物を検知するク
リアランス・ソナーのような構成の場合、センサ部は複
数チャンネル存在していても本体部は１つである。この
ような場合、第３図に示すように、本体部２にセンサ部
１ａ〜１ｄの数だけそれぞれ送波駆動回路２］、ａ〜２
１ｄ、受波口ｉ￥８２２ａ〜２２ｄを設けることになる
。ここで、逆波駆動回路２１ａ〜２１ｄと受渡回路２２
ａ〜２２ｄには共通の回路部分が多いので、第４図に示
すように、各１個ずつの送波駆動回路２１と受波回路２
２を本体部２に設けると共に、送波センサ切替回路２５
及び受波センサ切替回路２６を設けて、ＣＰＵ２Ｂの制
御下でチャンネル切替回路２７によりセンサ部１ａ〜１
ｄを順次切り替えることが考えられる。

ところで、超音波を利用した物体検知器では、外来雑音
のレベルが高い場合には、正しい検知出力か得られない
ことかある。そこで、従来例においては、受渡回路の出
力信号を用いて外来雑音の有無をＣＰＵ２Ｂで判定し、
外来雑音のレベルが高い場合には、送受波が不能と判定
することにより誤検知を防止していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第４図に示す従来例では、複数チャンネ
ルのセンサ部１ａ〜１ｄのうち、１チヤンネルてしか送
受波を行えないので、この間、次に送受波しようとする
チャンネルの外来雑音を受信できず、送受波の可否判定
を正しく行えないという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは、複数のセンサ部を切り替えな
がら単一の本体部て超音波パルスの送受波を制御するよ
うにした超音波物体検知器において、外来雑音が受信で
きる時間をてきる友は長くして送受波の可否判定を正し
く行えるようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明にあっては、上記の課題を解決するために、第１
図に示すように、複数のセンサ部１ａ〜１ｄと単一の本
体部２を有し、本体部２は送受波を行うセンサ部を選択
するチャンネル切替回路２７を備え、選択されたセンサ
部により超音波パルスを送波して物体からの反射波を受
波することで物体を検知するパルス式超音波物体検知器
において、次に選択されるセンサ部からの信号により外
来雑音を検出して送受波の可否を判定する送受波可否判
定手段を本体部２に備えたことを特徴とするものである
。

なお、第６図に示すように、全てのセンサ部１ａ〜１ｄ
からの信号を混合した信号により外来雑音を検出するよ
うに構成しても良い。

［作用］ 本発明にあっては、あるチャンネルのセンサ部がチャン
ネル切替回路２７で選択されているときに、次にチャン
ネル切替回路２７で選択されるセンサ部からの信号によ
り外来雑音を検出するようにしているので、次に送受波
を行うセンサ部の送波前に、そのセンサ部についての外
来雑音を受信できる時間を長く設定てきる。したがって
、そのセンサ部についての送受波の可否判定を正しく行
うことができ、誤検知の可能性を低減することができる
。

また、第６図に示ずように、全てのセンサ部１ａ〜１ｄ
からの信号を混合した信号により外来雑音を検出するよ
うに構成すれば、より簡単な回ｉ￥８構成で外来雑音の
検出を行うことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

本実施例では、４つのセンサ部１　ａ、　１　ｂ、　１
　ｃ、　１　ｄを単一の本体部２て制御している。各セ
ンサ部１ａ〜１ｄは自動車のバンパーの４隅に設置され
た超音波振動子１１’ａ〜ｌｉｄにそれぞれ接続されて
いる。まず、第１チヤンネルのセンサ部１ａには、右前
方（Ｆ、Ｒ）の超音波振動子１１ａが接続されている。

第２チヤンネルのセンサ部１ｂには、左前方（ＰＬ）の
超音波振動子１１１１が接続されている。

第３チヤンネルのセンサ部１ｃには、右後方（ＲＲ）の
超音波振動子１−１０が接続されている。第４チヤンネ
ルのセンサ部１ｄには、左後方（ＲＬ）の超音波振動子
］、１ｄが接続されている。各センサ部１ａ〜１ｄは、
それぞれ残響吸収回路１．２ａ〜］、２ｄと増幅回路１
．３ａ〜１３ｄを代えている。各残響吸収回路１２ａ〜
１２ｄは、本体部２の送波チャンネル切替回路２５を介
して送波駆動回路２１に接続されている。また、各増幅
回路１３ａ〜１３ｄは、本体部２の受渡チャンネル切替
回路２６を介して受渡回路２２に接続されている。送波
チャンネル切替回路２５と受渡チャンネル切替回路２６
は電子的な切替スイッチよりなり、各切替回路２５，２
６が同しチャンネルを選択するように、チャンネル切替
回路２７により同期して切替制御される。

ＣＰＵ２３は送波駆動回路２１に送波信号Ｓ、を間欠的
に送出する。送波駆動回路２］では、この送波信号Ｓｌ
を超音波信号に変換し、送波チャンネル切替回路２５で
選択されたチャンネルのセンサ部〈例えば１［ｌ）に超
音波信号を供給する。この超音波信号は、センサ部１ａ
の残響吸収回路１２ａを介して超音波振動子１１ａに供
給される。これにより、超音波振動子１１ａから超音波
パルスか送出される。送波動作が終了すると、残響吸収
回路１２ａは超音波振動子１１−ａの残響を吸収し、速
やかに受信可能な状態とする。物体からの反射波が超音
波振動子１１ａにより受信されると、増幅回路１．３ａ
により増幅され、本体部２の受渡チャンネル切替回路２
６を介して受波回路２２から受波信号Ｓ２が得られる。

他のチャンネルが選、択された場合も同様である。ＣＰ
Ｕ、２３では、受渡信号Ｓ、の有無により物体の有無を
判定すると共に、受波信号Ｓ、が存在するときには、送
波信号Ｓ、との時間間隔を測定することにより物体まで
の距離を測定する。以上の動作を送受波チャンネルを切
り替えながら実行し、物体検知出力を出力駆動回路２４
を介して外部に出力する。

次に、外来雑音受信用受波回路２９について説明する。

この受渡回路２つは、外来雑音受波チャンネル切替回路
２８を介してセンサ部１ａ〜１ｄの増幅回路１３ａ〜］
、３ｄに接続されている。外来雑音受渡チャンネル切替
回路２８は電子的な切替スイッチよりなり、各切替回路
２５２６が次に選択するチャンネルを選択するように、
チャンネル切替回路２７により同期して切替制御される
。例えば、各切替回路２５．２６がＦＲ→ＦＬ−＋ＲＲ
→ＲＬ−１ＦＲのようにチャンネルを切り替えて行くも
のとすると、切替回路２８は、１つ次に選択されるチャ
ンネルを選択するように、つまり、ＦＬ−ＲＲ−１ＲＬ
−＝ＦＲ−＋ＰＬのようにチャンネルを切り替えて行く
ものである。したがって、あるチャンネルについて超音
波パルスの送受波動作が行われている期間中にも、次に
選択されるチャンネルについての外来雑音の状態を受渡
回路２９により受波することができる。これにより、従
来例よりも長い時間に亘って送波前の外来雑音の状態を
監視することができ、正常な送受波が行えるがどうかを
適正に判定可能となり、外来雑音による誤検知を防ぐこ
とができる。

第５図（ａ）　、　（ｂ）は従来例と本実施例の動作を
それぞれ示している。第４図の従来例では、外来雑音監
視用の受波回路が物体検知用の受波回路２２と兼用され
ているのて、第５図（ａ）に示すように、送波パルスＰ
を送った後、受波ゲートＧ、信号処理期間Ｔを経て、外
来雑音監視期間Ｎ１が開始する。各チャンネルの切替時
間を短縮しようとすると、外来雑音監視期間Ｎ１は短く
なり、外来雑音の状態を十分に監視することはできない
。外来雑音監視期間Ｎ、を受波ゲートＧの終了直後に開
始させることもできるが、信号処理期間Ｔは比較的短い
ので、外来雑音監視期間Ｎ、は余り長くならない。一方
、第１図に示す実施例では、外来雑音監視用の受波回路
２９が物体検知用の受波回路２２と分離されているので
、第５図（ｂ）に示すように、ＰＲヂャンネルについて
の送受波動作期間中に、次に選択されるＰＬチャンネル
についての外来雑音監視期間Ｎ２が開始しており、各チ
ャンネルの切替時間が同じであっても外来雑音開始期間
Ｎ２は従来例よりも長くなる。したがって、外来雑音の
状態を十分に長い時間に亘って監視することができ、正
常な送受波を行えるかどうかを適正に判定することがで
きる。これにより、外来雑音による誤検知を防止するこ
とができる。

第６図は請求項２に記載された発明の一実施例であり、
外来雑音受波チャンネル切替回路２８に代えて、混自回
路２０を設けたものである。混合回路２０では、各チャ
ンネルのセンサ部１ａ〜１ｄの増幅回路１３ａ〜１３ｄ
からの出力信号が加算されて、この加算信号が外来雑音
受信用受波回路２９により受波される。本実施例では、
全センサ部１ａ〜１ｄについての外来雑音を受波回路２
つにより常に受波す・ることができるので、外来雑音の
状態を十分に長い時間に亘って監視することができ、正
常な送受波を行えるかどうがを適正に判定することがで
きる。これにより、外来雑音による誤検知を防止するこ
とができる。

なお、実施例では、１つの本体部２に対して、４つのセ
ンサ部１ａ〜１ｄを接続する例を示しているが、センサ
部の数は４つに限らず、それ以外の数でも同様に考える
ことができる。

また、実施例の超音波振動子１１ａ〜ｌｌｄは送波受渡
兼用の振動子を用いたが、これはもちろん送波専用、受
渡専用の２つの振動子を用いて構成しても何等問題はな
い。

［発明の効果］ 請求項１記載の発明にあっては、複数チャンネルのセン
サ部の送受波を単一の本体部で制御するパルス式超音波
物体検知器において、次に選択されるセンサ部からの信
号により外来雑音を検出して送受波の可否を判定するよ
うにしながら、次に送受波を行うセンサ部の送波前に、
そのセンサ部についての外来雑音を受信できる時間を長
く設定でき、送受波の可否判定を正しく行うことができ
るので、誤検知の可能性を低減することができるという
効果がある。

なお、請求項２記載の発明のように、全てのセンサ部か
らの信号を混合した信号により外来雑音を検出して送受
波の可否を判定するように構成すれば、より簡単な構成
で同様の効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１に記載された発明の一実施例を示すブ
ロック図、第２図はパルス式超音波物体検知器の動作原
理を示す図、第３図及び第４図は従来例のブロック図、
第５図（、）は従来例の動作説明図、第５図（ｂ）は本
発明の動作説明図、第６図は請求項２に記載された発明
の一実施例を示すブロック図である。 １ａ、１ｂ、ｌｃ、ｌｄはセンサ部、Ｉｌａ、１．１ｂ
、１１ｃ、ｌｌｄは超音波振動子、１２ａ、１２ｂ、１
２ｃ１２ｄは残響吸収回路、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ　
１′３ｄは増幅回路、２は本体部、２１は送波駆動回路
、２２は受渡回路、２３はＣＰＵ、２４は出力駆動回路
、２５は送波チャンネル切替回路、２６は受渡チャンネ
ル切替回路、２７はヂャンネル切替回路、２８は外来雑
音受波チャンネル切替回路−１２つは外来雑音受信用受
波回路、２ｏは混合回路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のセンサ部と単一の本体部を有し、本体部は
   送受波を行うセンサ部を選択するチャンネル切替回路を
   備え、選択されたセンサ部により超音波パルスを送波し
   て物体からの反射波を受波することで物体を検知するパ
   ルス式超音波物体検知器において、次に選択されるセン
   サ部からの信号により外来雑音を検出して送受波の可否
   を判定する送受波可否判定手段を本体部に備えたことを
   特徴とする超音波物体検知器。
2. （２）複数のセンサ部と単一の本体部を有し、本体部は
   送受波を行うセンサ部を選択するチャンネル切替回路を
   備え、選択されたセンサ部により超音波パルスを送波し
   て物体からの反射波を受波することで物体を検知するパ
   ルス式超音波物体検知器において、全てのセンサ部から
   の信号を混合した信号により外来雑音を検出して送受波
   の可否を判定する送受波可否判定手段を本体部に備えた
   ことを特徴とする超音波物体検知器。