JPH0515112Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、超音波を用いて、例えば、車両近
接物体の有無、または、車両と該物体との距離を
検出する距離測定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の距離測定装置としては、例えば第３図に
示すようなものがある。すなわち、第３図は従来
の距離測定装置のブロツク図であり、超音波セン
サを用い、一定の送信区間及び一定の受信区間を
交互に設け、送信区間において前方物体（図示せ
ず）に向けて発射された超音波が前方物体で反射
して、受信区間において受信されるまでの時間を
測定することにより、前方物体の有無を検知し、
前方物体がある場合に障害物のあることを運転者
に知らせるべく警報を行なうものである。

この第３図において、超音波振動子としての送
信センサ１ａから上述の超音波を前方物体に向け
て発射するために、発振器３から第４図Ａに示す
搬送波を出力して駆動回路２に送出するととも
に、パルス発生器４から第４図Ｂに示すパルスを
駆動回路２に加えている。

パルス発生器４は上記一定の送信区間でハイレ
ベル、受信区間でローレベルのパルスを発生する
ものである。駆動回路２は、この出力信号Ｂと発
振器３の出力信号Ａとの論理積をとり、送信セン
サ１ａを駆動することにより、超音波を前方物体
に向けて発射する。送信器２０はこのようにして
構成されている。

この前方物体に超音波が発射されると、前方物
体に超音波が反射され、その反射波は受信器３０
の受信センサ１ｂで受波され、そこで電気信号に
変換された後、狭帯域増幅器５にこの電気信号を
送出する。

狭帯域増幅器５は発振器３の発振周波数を帯域
中心として増幅して第４図Ｃに示す出力信号を、
除去手段としての比較器６に出力するようにして
いる。

比較器６には、閾値発生回路７から第４図Ｄに
示す出力信号Ｄも入力されている。この閾値発生
回路７は前方物体からの反射があるか否かの判断
に用いる境界値を発生するものである。

比較器６は、この閾値発生回路７の出力信号Ｄ
と狭帯域増幅器５の出力信号Ｃとから、前方物体
より超音波の反射がある場合にハイレベル、ない
場合にローレベルの出力信号Ｅを第４図Ｅに示す
ように出力する。

この比較器６の出力信号Ｅは、処理手段４０を
構成するＤ型フリツプ・フロツプ回路（以下、
FFと略す）８に送られる。このFF８には、パル
ス発生器４の出力信号Ｂも入力されるようになつ
ている。

FF８は比較器６の出力信号Ｅがハイレベルの
ときにローレベル、出力信号Ｅがローレベルのと
きで前記パルス発生器４の出力信号Ｂがローレベ
ルからハイレベルに変化すると、ハイレベルを出
力する。

すなわち、前方物体からの反射がなければ比較
器６の出力信号Ｅがローレベルに固定され、パル
ス発生器４の出力信号Ｂは受信区間から送信区間
への変化（ローレベルからハイレベルへの変化）
が周期的に繰り返されるので、FF８の出力はハ
イレベルに固定される。

また、前方物体からの反射があれば、パルス発
生器４の出力信号Ｂが受信区間から送信区間へ変
化してFF８の出力がハイレベルとなるが、超音
波の伝播時間後比較器６の出力信号Ｅが一定時間
ハイレベルとなるため、FF８の出力が次にパル
ス発生器４の出力信号Ｂが受信区間から送信区間
へ変化するまでローレベルとなる。

このローレベルとなる時間は前方物体との距離
が短いほど長く、距離が長いほど時間が短かいた
め、このFF８の出力信号を次段の積分器９で積
分すると、この積分器９の出力信号Ｆは第４図Ｆ
に示すように、前方物体の距離が短かいほど電圧
が低く、距離が長いほど電圧が高くなる。

この出力信号Ｆと、あらかじめ設定された一定
の電圧Ｎとが比較器１０により比較され、その結
果にしたがつて警報手段１１から警報が発せられ
るようになつている。

ところで、上述した閾値発生回路７は、第５図
に示すように、パルス発生器７ａ、ダイオード
Ｄ、コンデンサＣ、抵抗R₁，R₂により構成され
ている。つまり、パルス発生器７ａからの信号
は、前記パルス発生器４からの信号の立上りに同
期してローレベルからハイレベルに立上り、一定
時間後にローレベルに立下るようになつており、
第２図ａに示す信号を出力する。

そして、このパルス発生器７ａから出力される
信号がハイレベルのときは、ダイオードＤを介し
てただちにコンデンサＣが充電されるが、ローレ
ベルになつたときは、抵抗R₁，R₂の分圧比で決
まる基準レベルに達するまで、抵抗R₂を介して
ゆつくり放電されることになる。このときの信号
は第４図Ｄに示してあるが、あらためて第２図ｂ
に示しておく。

第２図ｃは、第２図ｂと第４図Ｃとを重ねて図
示したものであるが、この第２図ｃより、比較器
６によつて不要直接波が検知されず、目的とする
反射波のみが閾値信号を上まわることで検出され
ることがわかる。

〔解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の距離測定装置
にあつては、動作環境の相違により温度が変化し
た場合には、狭帯域増幅器５の温度特性により、
例えば第２図ｄに示すように直流レベルの下方へ
のドリフトが生ずることになる。そのため、反射
波の全ての部分が基準レベルの下側に移動してし
まい、結果として、目的とする反射波の検出がで
きなくなるという問題点があつた。

この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、温度変化により反射波の信号
の直流レベルにドリフトが生じたとしても、これ
に合わせて閾値発生回路の出力の基準レベルを移
動させることにより、上記問題点を解決すること
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る距離測定装置は、閾値発生回路
が、超音波振動子の作動に同期してパルスを発生
する発生器と、この発生器からのパルスを充電す
るコンデンサと、このコンデンサと発生器との間
に介装されて、コンデンサから発生器への電流の
流れ込みを防止するダイオードと、受信器から除
去手段への入力ライン及びコンデンサとダイオー
ドとの接続点との間に介挿された電圧分割手段と
を備えるようにし、この電圧分割手段の出力を閾
値としたものである。

〔作用〕

この考案における閾値発生回路は、その出力の
基準レベルを、反射波の信号の温度変化に起因す
るドリフト量に追従するように、変化させる。

〔考案の実施例〕

以下、この考案を図面に基づいて説明する。第
１図は、この考案の一実施例を示す図である。ま
ず、構成を説明すると、７は閾値発生回路、７ａ
は第３図の送信センサ１ａに同期してパルスを発
生するパルス発生器、Ｃはパルス発生器７からの
パルスを充電するコンデンサ、ＤはコンデンサＣ
からパルス発生器７に電流が逆流するのを防止す
るためのダイオード、R₃，R₄は電圧分割手段と
しての抵抗であり、受信器３０から比較器６への
入力ライン、及びコンデンサＣとダイオードＤと
の接続点との間に介挿されている。

次に動作について説明する。パルス発生器７ａ
は従来の場合と同様に、第２図ａに示す信号を出
力するが、この信号がハイレベルのときは、ダイ
オードＤを介して急速にコンデンサＣが充電され
る。そして、この信号がローレベルになると、比
較器６に入力される信号は、第２図ｂの波形の曲
線部分で示すようにゆるやかになり、コンデンサ
Ｃは抵抗R₃を介して基準レベルまでゆつくり放
電される。このときの放電の時定数はR₃・Ｃで
表わされるが、これは超音波の搬送波の周期より
充分に長いために、搬送波成分の信号の影響を受
けることがない。

また、抵抗R₄は高抵抗のものであることから、
コンデンサＣは反射波の信号の直流レベルより若
干大きなレベルまで放電され、閾値発生回路７の
出力の基準レベルは常に、狭帯域増幅器５から出
力される反射波の信号の直流レベルと一定間隔を
維持している。したがつて、温度変化によりドリ
フトが生じ、第２図ｅに示すように反射波の信号
の直流レベルが変動したとしても、これに追従す
るように閾値発生回路７の出力の基準レベルも変
動し、最適の閾値信号が比較器６に供給されるこ
とになる。

〔考案の効果〕

以上説明してきたように、この考案によれば、
その構成を、閾値発生回路が、超音波振動子の作
動に同期してパルスを発生する発生器と、この発
生器からのパルスを充電するコンデンサと、この
コンデンサと発生器との間に介装されて、コンデ
ンサから発生器への電流の流れ込みを防止するダ
イオードと、受信器から除去手段への入力ライン
及びコンデンサとダイオードとの接続点との間に
介挿された電圧分割手段とを備えるようにし、こ
の電圧分割手段の出力を閾値としたため、前方物
体からの反射信号の直流レベルが、周囲温度変化
に起因して変動したとしても、常に安定してこの
前方物体の検出を行なうことができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る距離測定装置の実施例
の要部を示すブロツク図、第２図は第１図のもの
の動作を説明するためのタイムチヤート、第３図
は従来の距離測定装置を説明するためのブロツク
図、第４図は第３図のものの動作を説明するため
のタイムチヤート、第５図は第３図のものの要部
を示すブロツク図である。 １ａ……超音波振動子（送信センサ）、６……
除去手段（比較器）、７……閾値発生回路、７ａ
……パルス発生器、３０……受信器、４０……処
理手段、Ｃ……コンデンサ、Ｄ……ダイオード、
R₃，R₄……電圧分割手段（抵抗）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前方物体に向けて超音波振動子１ａから発せら
   れ、前記前方物体及び前記超音波振動子１ａと該
   前方物体との間に介在する物体によつて反射され
   た反射波を受信する受信器３０と、閾値を発生す
   る閾値発生回路７と、前記受信器３０の出力から
   前記超音波振動子１ａと前記前方物体との間に介
   在する物体からの反射波に対応する信号を、前記
   閾値発生回路７からの閾値を基準にノイズとして
   除去し、前記前方物体からの反射波に対応する信
   号のみを通過させる除去手段６と、該除去手段６
   からの出力に基づいて前記前方物体との間の距離
   を算出する処理手段４０とを備え、該処理手段４
   ０からの出力を距離信号となす距離測定装置であ
   つて、前記閾値発生回路７は、前記超音波振動子
   １ａの作動に同期してパルスを発生する発生器７
   ａと、該発生器７ａからのパルスを充電するコン
   デンサＣと、該コンデンサＣと前記発生器７ａと
   の間に介挿されて、該コンデンサＣから該発生器
   ７ａへの電流の流れ込みを防止するダイオードＤ
   と、前記受信器３０から前記除去手段６への入力
   ラインと電源ラインとの間に介挿されると共に電
   圧分割点が前記コンデンサＣと前記ダイオードＤ
   との接続点に接続されて、該コンデンサＣを充電
   する電圧分割手段R₃，R₄とを備え、該電圧分割
   手段R₃，R₄の電圧分割点の電圧を前記除去手段
   ６の閾値として出力することを特徴とする距離測
   定装置。