JPH05232242A - 超音波センサー - Google Patents
超音波センサーInfo
- Publication number
- JPH05232242A JPH05232242A JP21853591A JP21853591A JPH05232242A JP H05232242 A JPH05232242 A JP H05232242A JP 21853591 A JP21853591 A JP 21853591A JP 21853591 A JP21853591 A JP 21853591A JP H05232242 A JPH05232242 A JP H05232242A
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- JP
- Japan
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- circuit
- ultrasonic
- signal
- receiver
- received
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車等の車体の低いところに設けられて
も、路面を検知することなくバンパー等の下前方の近距
離に存在する障害物の検知ができる。 【構成】 超音波送受波器1 と、超音波送受波器1 に所
定の周波数にて間欠的に超音波パルス出力する送波信号
回路2 と、送波と次の送波間に超音波送受波器1が受波
する受波信号を増幅する受波増幅回路3aを有し、受波増
幅回路3aにて増幅された受波信号を所定のしきい値と比
較して物体を検知する受波信号処理回路3と、受波信号
処理回路3 からの出力信号を受けて物体の存在の有無を
知らせる報知手段4 と、を有する超音波センサーにおい
て、前記受波信号処理回路3 に、送波と次の送波のタイ
ミング間に受波増幅回路3aの利得を、時間の経過に応じ
て所定のレベル下げるゲイン制御信号回路3eを設けてな
る。
も、路面を検知することなくバンパー等の下前方の近距
離に存在する障害物の検知ができる。 【構成】 超音波送受波器1 と、超音波送受波器1 に所
定の周波数にて間欠的に超音波パルス出力する送波信号
回路2 と、送波と次の送波間に超音波送受波器1が受波
する受波信号を増幅する受波増幅回路3aを有し、受波増
幅回路3aにて増幅された受波信号を所定のしきい値と比
較して物体を検知する受波信号処理回路3と、受波信号
処理回路3 からの出力信号を受けて物体の存在の有無を
知らせる報知手段4 と、を有する超音波センサーにおい
て、前記受波信号処理回路3 に、送波と次の送波のタイ
ミング間に受波増幅回路3aの利得を、時間の経過に応じ
て所定のレベル下げるゲイン制御信号回路3eを設けてな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動子の前方に
存在する物体を検知する超音波センサーに関するもので
ある。
存在する物体を検知する超音波センサーに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波センサーは、図８に示すよ
うに、超音波パルスを送受波する超音波送受波器1 と、
超音波送受波器1 に所定の周波数にて間欠的に超音波パ
ルス出力する送波信号回路2 と、送波と次の送波間に超
音波送受波器1 が受波する受波信号を増幅する受波増幅
回路3aを有し、受波増幅回路3aにて増幅された受波信号
を所定のしきい値と比較して物体を検知する受波信号処
理回路3 と、受波信号処理回路3 からの出力信号を受け
て物体の存在の有無を知らせる報知手段4 と、からな
る。超音波送受波器1 は、送・受波一体型のものからな
り、送波信号回路2からの送波信号を受けて超音波パル
ス信号を送波するとともに、物体からの反射波を受信す
る。報知手段4 は、表示用のディスプレイあるいはスピ
ーカーからなる。
うに、超音波パルスを送受波する超音波送受波器1 と、
超音波送受波器1 に所定の周波数にて間欠的に超音波パ
ルス出力する送波信号回路2 と、送波と次の送波間に超
音波送受波器1 が受波する受波信号を増幅する受波増幅
回路3aを有し、受波増幅回路3aにて増幅された受波信号
を所定のしきい値と比較して物体を検知する受波信号処
理回路3 と、受波信号処理回路3 からの出力信号を受け
て物体の存在の有無を知らせる報知手段4 と、からな
る。超音波送受波器1 は、送・受波一体型のものからな
り、送波信号回路2からの送波信号を受けて超音波パル
ス信号を送波するとともに、物体からの反射波を受信す
る。報知手段4 は、表示用のディスプレイあるいはスピ
ーカーからなる。
【０００３】このものは、送波と次の送波間に現れる物
体からの反射波のレベルが所定のしきい値以上のときに
物体の存在を報知する。
体からの反射波のレベルが所定のしきい値以上のときに
物体の存在を報知する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述したような超音波
センサーは、例えばバンパー等の自動車の側部に設けら
れると、障害物が存在していなくても路面を検知して報
知する誤動作をするので、この誤動作を防ぐために受波
信号処理回路の受波増幅回路の利得を下げて検知エリア
を狭めている。この結果、バンパー等の下前方の近距離
に存在する障害物の検知ができない。
センサーは、例えばバンパー等の自動車の側部に設けら
れると、障害物が存在していなくても路面を検知して報
知する誤動作をするので、この誤動作を防ぐために受波
信号処理回路の受波増幅回路の利得を下げて検知エリア
を狭めている。この結果、バンパー等の下前方の近距離
に存在する障害物の検知ができない。
【０００５】本発明は、このような事由に鑑みてなした
もので、その目的とするところは、自動車等の車体の低
いところに設けられても、路面を検知することなくバン
パー等の下前方の近距離に存在する障害物の検知ができ
る超音波センサーを提供するにある。
もので、その目的とするところは、自動車等の車体の低
いところに設けられても、路面を検知することなくバン
パー等の下前方の近距離に存在する障害物の検知ができ
る超音波センサーを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の超音波センサーは、超音波パルスを送
受波する超音波送受波器と、超音波送受波器に所定の周
波数にて間欠的に超音波パルス出力する送波信号回路
と、送波と次の送波間に超音波送受波器が受波する受波
信号を増幅する受波増幅回路を有し、受波増幅回路にて
増幅された受波信号を所定のしきい値と比較して物体を
検知する受波信号処理回路と、受波信号処理回路からの
出力信号を受けて物体の存在の有無を知らせる報知手段
と、を有する超音波センサーにおいて、前記受波信号処
理回路に、送波と次の送波のタイミング間に受波増幅回
路の利得を、時間の経過に応じて所定のレベル下げるゲ
イン制御信号回路を設けた構成としている。
ために、本発明の超音波センサーは、超音波パルスを送
受波する超音波送受波器と、超音波送受波器に所定の周
波数にて間欠的に超音波パルス出力する送波信号回路
と、送波と次の送波間に超音波送受波器が受波する受波
信号を増幅する受波増幅回路を有し、受波増幅回路にて
増幅された受波信号を所定のしきい値と比較して物体を
検知する受波信号処理回路と、受波信号処理回路からの
出力信号を受けて物体の存在の有無を知らせる報知手段
と、を有する超音波センサーにおいて、前記受波信号処
理回路に、送波と次の送波のタイミング間に受波増幅回
路の利得を、時間の経過に応じて所定のレベル下げるゲ
イン制御信号回路を設けた構成としている。
【０００７】
【作用】この構成によれば、受波増幅回路の利得を、時
間の経過に応じて下げていくと、これにともなって検知
エリアが略円錐形状から略釣鐘形状に変化するので、受
波増幅回路の利得のレベルを時間の経過につれ適宜に制
御させると所望の釣鐘形状の検知エリアが得られる。
間の経過に応じて下げていくと、これにともなって検知
エリアが略円錐形状から略釣鐘形状に変化するので、受
波増幅回路の利得のレベルを時間の経過につれ適宜に制
御させると所望の釣鐘形状の検知エリアが得られる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１及び図２に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【０００９】1 は超音波送受波器で、圧電素子等を用い
た超音波振動子（図示せず）を有した送・受波一体型の
ものからなり、後述する送波信号回路及び受波信号処理
回路のそれぞれに接続されている。この超音波送受波器
1 は、送波信号回路により間欠的に作成された超音波パ
ルス信号が入力されると超音波を送信し、次の送信まで
の間に超音波送受波器1 の前方の物体に当たって反射し
てくる超音波を受信して受波信号を受波信号処理回路に
入力する。
た超音波振動子（図示せず）を有した送・受波一体型の
ものからなり、後述する送波信号回路及び受波信号処理
回路のそれぞれに接続されている。この超音波送受波器
1 は、送波信号回路により間欠的に作成された超音波パ
ルス信号が入力されると超音波を送信し、次の送信まで
の間に超音波送受波器1 の前方の物体に当たって反射し
てくる超音波を受信して受波信号を受波信号処理回路に
入力する。
【００１０】2 は送波信号回路で、周期発振回路2a、発
振回路2b、送波増幅回路2c、とから構成されている。周
期発振回路2aは、一定周期のパルス信号S1を作成し、発
振回路2bと後述する検知信号処理回路及びゲイン制御信
号回路に出力する。発振回路2bは、周期発振回路2aから
の一定周期のパルス信号S1を所定の周波数の超音波パル
ス信号S2に変換して送波増幅回路2cへ出力する。送波増
幅回路2cは、間欠的に入力される発振回路2bからの超音
波パルス信号S2を増幅して超音波送受波器1 へ出力す
る。
振回路2b、送波増幅回路2c、とから構成されている。周
期発振回路2aは、一定周期のパルス信号S1を作成し、発
振回路2bと後述する検知信号処理回路及びゲイン制御信
号回路に出力する。発振回路2bは、周期発振回路2aから
の一定周期のパルス信号S1を所定の周波数の超音波パル
ス信号S2に変換して送波増幅回路2cへ出力する。送波増
幅回路2cは、間欠的に入力される発振回路2bからの超音
波パルス信号S2を増幅して超音波送受波器1 へ出力す
る。
【００１１】3 は受波信号処理回路で、受波増幅回路3
a、検波・波形整形回路3b、コンパレータ3c、検知信号
処理回路3d、ゲイン制御信号回路3e、とから構成されて
いる。受波増幅回路3aは、超音波送受波器1 からの受波
信号を受け、ゲイン制御信号回路3eからの信号により所
定のレベルまで増幅して検波・波形整形回路3bへ出力す
る。検波・波形整形回路3bは、受波増幅回路3aからの信
号S4を受け、この信号S4の高周波成分を取り去り、信号
の包絡線のみを抽出して波形整形してコンパレータ3cへ
出力する。コンパレータ3cは、検波・波形整形回路3bか
ら出力される受波信号をしきい値で検出してHigh信号を
検知信号処理回路3dへ出力する。検知信号処理回路3d
は、検知ゲート作成回路を有し、検知ゲート間に入力さ
れるコンパレータ3cからの出力S5がHigh信号のときには
High信号、Low 信号のときにはLow 信号を後述する報知
手段へ出力する。ゲイン制御信号回路3eは、周期発振回
路2aからの一定周期のパルス信号を受け、送波と次の送
波のタイミング間に受波増幅回路3aの利得を所定のレベ
ルから時間の経過に応じて所定のレベル下げるゲイン制
御信号S3を出力する。このゲイン制御信号S3は、適宜に
制御され、受波増幅回路3aの利得を階段的又は連続的に
変化させる。
a、検波・波形整形回路3b、コンパレータ3c、検知信号
処理回路3d、ゲイン制御信号回路3e、とから構成されて
いる。受波増幅回路3aは、超音波送受波器1 からの受波
信号を受け、ゲイン制御信号回路3eからの信号により所
定のレベルまで増幅して検波・波形整形回路3bへ出力す
る。検波・波形整形回路3bは、受波増幅回路3aからの信
号S4を受け、この信号S4の高周波成分を取り去り、信号
の包絡線のみを抽出して波形整形してコンパレータ3cへ
出力する。コンパレータ3cは、検波・波形整形回路3bか
ら出力される受波信号をしきい値で検出してHigh信号を
検知信号処理回路3dへ出力する。検知信号処理回路3d
は、検知ゲート作成回路を有し、検知ゲート間に入力さ
れるコンパレータ3cからの出力S5がHigh信号のときには
High信号、Low 信号のときにはLow 信号を後述する報知
手段へ出力する。ゲイン制御信号回路3eは、周期発振回
路2aからの一定周期のパルス信号を受け、送波と次の送
波のタイミング間に受波増幅回路3aの利得を所定のレベ
ルから時間の経過に応じて所定のレベル下げるゲイン制
御信号S3を出力する。このゲイン制御信号S3は、適宜に
制御され、受波増幅回路3aの利得を階段的又は連続的に
変化させる。
【００１２】4 は報知手段で、ＬＥＤやブザー等からな
り、検知信号処理回路3dからHigh信号を受けて動作し、
Low 信号を受けて停止する。
り、検知信号処理回路3dからHigh信号を受けて動作し、
Low 信号を受けて停止する。
【００１３】このものは、検知エリアA が超音波送受波
器1 の至近から検知できる所定の距離にわたり路面から
所定の距離離れた位置に形成されるように、受波増幅回
路3aの利得を変化させている。
器1 の至近から検知できる所定の距離にわたり路面から
所定の距離離れた位置に形成されるように、受波増幅回
路3aの利得を変化させている。
【００１４】次に、本発明の第２実施例を図３乃至図５
に基づいて説明する。この要部は、受波信号処理回路3
に設けられた検知エリア拡大手段5 にある。この要部以
外の部材は、先に説明した第１実施例と同様であるの
で、実質的に同一の部材には同一の符号を付して詳細な
説明は省略する。
に基づいて説明する。この要部は、受波信号処理回路3
に設けられた検知エリア拡大手段5 にある。この要部以
外の部材は、先に説明した第１実施例と同様であるの
で、実質的に同一の部材には同一の符号を付して詳細な
説明は省略する。
【００１５】検知エリア拡大手段5 は、第２ゲイン制御
信号回路5aと、タイマ5bと、からなる。第２ゲイン制御
信号回路5aは、第１ゲイン制御信号回路3eすなわち第１
実施例のゲイン制御信号回路3eに対して並列に接続さ
れ、タイマ5bがHigh信号を出力している間に、第１ゲイ
ン制御信号回路3eからのゲイン制御信号S4にて制御され
る受波増幅回路3aの利得を一様に上昇させたゲイン制御
信号S3を出力する。タイマ5bは、外部からのトリガー信
号を受けて一定時間ＯＮ動作してHigh信号を第２ゲイン
制御信号回路5aへ出力する。このＯＮ動作する時間は、
送波から次の送波までの時間の数倍に設定されている。
信号回路5aと、タイマ5bと、からなる。第２ゲイン制御
信号回路5aは、第１ゲイン制御信号回路3eすなわち第１
実施例のゲイン制御信号回路3eに対して並列に接続さ
れ、タイマ5bがHigh信号を出力している間に、第１ゲイ
ン制御信号回路3eからのゲイン制御信号S4にて制御され
る受波増幅回路3aの利得を一様に上昇させたゲイン制御
信号S3を出力する。タイマ5bは、外部からのトリガー信
号を受けて一定時間ＯＮ動作してHigh信号を第２ゲイン
制御信号回路5aへ出力する。このＯＮ動作する時間は、
送波から次の送波までの時間の数倍に設定されている。
【００１６】このものは、タイマ5bがＯＮ動作のとき
に、第２ゲイン制御信号回路5aからのゲイン制御信号S3
にて第１実施例の検知エリアA を一様に拡げて路面を検
知させ、タイマ5bがＯＦＦ動作のときに、第１実施例の
検知エリアA にして路面を検知させないようにしてい
る。そして、検知動作状態を診断させたいときに任意の
タイミングにてタイマ5bを動作させると、検知エリア内
に障害となる物体がなく、超音波送受波器1 が正常な感
度にて動作しているときには、報知手段4 を動作例えば
ＬＥＤを用いている場合には点灯させ、異常な感度にて
動作しているときには、点灯させない。
に、第２ゲイン制御信号回路5aからのゲイン制御信号S3
にて第１実施例の検知エリアA を一様に拡げて路面を検
知させ、タイマ5bがＯＦＦ動作のときに、第１実施例の
検知エリアA にして路面を検知させないようにしてい
る。そして、検知動作状態を診断させたいときに任意の
タイミングにてタイマ5bを動作させると、検知エリア内
に障害となる物体がなく、超音波送受波器1 が正常な感
度にて動作しているときには、報知手段4 を動作例えば
ＬＥＤを用いている場合には点灯させ、異常な感度にて
動作しているときには、点灯させない。
【００１７】なお、図５及び図６に示すように、第２実
施例の第２ゲイン制御信号回路5aを、タイマ5bがＯＮ動
作のときに、受波増幅回路3aの利得を所定のレベルから
時間の経過に応じて所定のレベル下げるゲイン制御信号
S4の出力するタイミングを一様に遅らせたゲイン制御信
号S3を出力する回路とするようにしてもよい。
施例の第２ゲイン制御信号回路5aを、タイマ5bがＯＮ動
作のときに、受波増幅回路3aの利得を所定のレベルから
時間の経過に応じて所定のレベル下げるゲイン制御信号
S4の出力するタイミングを一様に遅らせたゲイン制御信
号S3を出力する回路とするようにしてもよい。
【００１８】また、図７に示すように、検知エリア拡大
手段6 が、第２実施例の第２ゲイン制御信号回路5aに替
えて、送波信号回路2 の発振回路2bへ出力して周波数を
制御する周波数制御信号回路6aとして、超音波送受波器
1 の構造に合わせて検知エリアA を拡げる方向に周波数
を制御するようにしてもよい。
手段6 が、第２実施例の第２ゲイン制御信号回路5aに替
えて、送波信号回路2 の発振回路2bへ出力して周波数を
制御する周波数制御信号回路6aとして、超音波送受波器
1 の構造に合わせて検知エリアA を拡げる方向に周波数
を制御するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明の超音波センサーは、上述した構
成によって、受波増幅回路の利得のレベルを時間の経過
につれ適宜に制御させると所望の釣鐘形状の検知エリア
が形成できるので、自動車等の車体の低いところに設け
られても、路面を検知することなくバンパー等の下前方
の近距離に存在する障害物をも検知することができる。
成によって、受波増幅回路の利得のレベルを時間の経過
につれ適宜に制御させると所望の釣鐘形状の検知エリア
が形成できるので、自動車等の車体の低いところに設け
られても、路面を検知することなくバンパー等の下前方
の近距離に存在する障害物をも検知することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示すもので、（ａ）は検
知エリアを示す模式図、（ｂ）は回路ブロック図であ
る。
知エリアを示す模式図、（ｂ）は回路ブロック図であ
る。
【図２】同じく、タイムチャート図である。
【図３】本発明の第２実施例を示すもので、（ａ）は検
知エリアを示す模式図、（ｂ）は回路ブロック図であ
る。
知エリアを示す模式図、（ｂ）は回路ブロック図であ
る。
【図４】同じく、タイムチャート図である。
【図５】本発明の第２実施例の変形例を示すもので、
（ａ）は検知エリアを示す模式図、（ｂ）は回路ブロッ
ク図である。
（ａ）は検知エリアを示す模式図、（ｂ）は回路ブロッ
ク図である。
【図６】同じく、タイムチャート図である。
【図７】本発明の第２実施例の別な変形例を示すもの
で、（ａ）は検知エリアを示す模式図、（ｂ）は回路ブ
ロック図である。
で、（ａ）は検知エリアを示す模式図、（ｂ）は回路ブ
ロック図である。
【図８】従来例を示すもので、（ａ）は検知エリアを示
す模式図、（ｂ）は回路ブロック図である。
す模式図、（ｂ）は回路ブロック図である。
1 超音波送受波器 2 送波信号回路 3 受波信号処理回路 3a 受波増幅回路 3e ゲイン制御信号回路 4 報知手段 5 検知エリア拡大手段 5a 第２ゲイン制御信号回路 5b タイマ 6 検知エリア拡大手段 6a 周波数制御信号回路 6b タイマ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 17/00 ３３０ Ｚ 7406−5Ｈ
Claims (1)
- 【請求項１】 超音波パルスを送受波する超音波送受波
器と、超音波送受波器に所定の周波数にて間欠的に超音
波パルス出力する送波信号回路と、送波と次の送波間に
超音波送受波器が受波する受波信号を増幅する受波増幅
回路を有し、受波増幅回路にて増幅された受波信号を所
定のしきい値と比較して物体を検知する受波信号処理回
路と、受波信号処理回路からの出力信号を受けて物体の
存在の有無を知らせる報知手段と、を有する超音波セン
サーにおいて、 前記受波信号処理回路に、送波と次の送波のタイミング
間に受波増幅回路の利得を、時間の経過に応じて所定の
レベル下げるゲイン制御信号回路を設けたことを特徴と
する超音波センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21853591A JPH05232242A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 超音波センサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21853591A JPH05232242A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 超音波センサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232242A true JPH05232242A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=16721453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21853591A Pending JPH05232242A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 超音波センサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05232242A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006017496A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Sakai Heavy Ind Ltd | 建設車両の障害物検知装置 |
| JP2010230427A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Denso Corp | 障害物検出装置 |
| WO2014068924A1 (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-08 | 株式会社デンソー | 音波センサ、補正値設定装置、および距離検出装置 |
| US20140331772A1 (en) * | 2011-05-09 | 2014-11-13 | Albrecht Klotz | Ultrasonic measuring system having a reduced minimum range and method for detecting an obstacle |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP21853591A patent/JPH05232242A/ja active Pending
Cited By (7)
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| WO2014068924A1 (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-08 | 株式会社デンソー | 音波センサ、補正値設定装置、および距離検出装置 |
| JP2014089071A (ja) * | 2012-10-29 | 2014-05-15 | Denso Corp | 音波センサ、補正値設定装置、および距離検出装置 |
| US9684067B2 (en) | 2012-10-29 | 2017-06-20 | Denso Corporation | Sound wave sensor, correction value setting device, and distance detecting device |
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