JPH0560072B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、超音波を用いた物体検出装置に関
し、特に、検出物体の有無判別が改良された超音
波を用いた物体検出装置に関するものである。

従来の技術 第１図は、従来の超音波を用いた物体検出装置
の一例の構成ブロツク図であり、第２図は、第１
図の動作を説明するための各部分の信号のタイミ
ング図である。この第１図および第２図を参照し
て、従来の超音波を用いた物体の検出装置につい
て、まず説明をする。

超音波発射装置１は、連続してたとえば40KHz
の超音波を出力し、アンドゲート３の一方入力端
子に与えている。マイクロコンピユータ２は、測
定開始時にたとえば300μsの第２図ａに示す矩形
波を出力し、その出力信号ａは、アンドゲート３
の他方入力端子に与えられ、同時に、フリツプフ
ロツプ９のセツト端子に与えられ、フリツプフロ
ツプ９はその立上がりのタイミングでセツトされ
る。

アンドゲート３の出力は、第２図ｂに示す出力
となる。この出力は、増幅回路４で増幅され、超
音波投射装置５から所定の方向に向つて投射され
る。

超音波検出装置６は、主として超音波投射装置
５が投射した方向から帰つてくる反射波（超音
波）を検出するための装置である。この装置６で
反射波が検出されると、この検出出力は第２図ｃ
のようになる。検出された超音波信号は増幅検波
回路７で増幅されて検波され、第２図ｄに示す波
形の信号となる。さらにこの信号は、整形回路８
で波形整形されて第２図ｅに示す信号となり、フ
リツプフロツプ９のリセツト端子に与えられる。

これによつて、前述のように信号ａの立上がり
のタイミングでセツトされていたフリツプフロツ
プ９は、第２図ｅの立上がりのタイミングでリセ
ツトされる。このため、フリツプフロツプ９の出
力は、第２図ｆに示すように、マイクロコンピユ
ータ２の出力パルスの立上がりでハイレベルにな
り整形回路８からの出力パルスの立上がりでロー
レベルに反転するパルス信号となる。

よつて、マイクロコンピユータ２で、フリツプ
フロツプ９の出力がハイレベルの期間、言替えれ
ばフリツプフロツプ９のセツトされている時間を
計測することにより、超音波投射装置５から超音
波が投射され、その超音波が物体で反射されて超
音波検出装置６で検出されるまでの時間が測定で
きるので、この時間に超音波の速度を乗じ、２分
の１すれば、投射装置５（または検出装置６）か
ら物体までの距離を知ることができるのである。

ところが、この従来装置の欠点は、誤検出の信
号によつてフリツプフロツプ９がリセツトされる
ことが多いということであつた。というのは、超
音波検出装置６には正常な反射波ばかりではな
く、雑音等も入力する。これら雑音等は、一般に
ごく短い信号であるが、この信号が増幅検波され
成形されてフリツプフロツプ９に与えられると、
フリツプフロツプ９はその立上がりタイミングで
リセツトされてしまうので、フリツプフロツプ９
の出力が誤つた出力となることが多かつたからで
ある。

発明の目的 それゆえに、この発明の目的は、正確に物体の
検出ができる超音波を用いた物体検出装置を提供
することである。

発明の構成 この発明に係る超音波を用いた物体検出装置
は、超音波の投射角を一定の角度ごとに変化させ
て、順次超音波を投射する投射装置と、各投射角
ごとに、投射された超音波の反射波の有無を検出
して反射波検出信号を出力する反射波検出装置と
からなる超音波測定装置を備える。さらに、反射
波検出装置の出力する反射波検出信号を、各投射
角毎に、投射装置からの超音波の投射時を基準と
して一定時間おきに所定回サンプリングしてサン
プリング値の系列を得る手段と、得られたサンプ
リング値の系列を記憶する手段と、任意の超音波
投射角に対して得られたサンプリング値の系列
と、その任意の超音波投射角を中心とする一定角
度内の超音波投射角に対して得られたサンプリン
グ値の系列とが、各サンプリング値の系列内の互
いにほぼ等しい位置に、所定の値のサンプリング
データを含むことを検出して物体有りと判別する
手段とを備える。

以下には、この発明の上述の構成と特徴をより
明瞭にするために、図面を参照してこの発明の一
実施例の説明を行なう。

実施例の説明 第３図は、この発明の一実施例の構成ブロツク
図である。第３図において、第１図に示す従来装
置と同一の構成部分には同一の番号が付されてい
る。第３図に示す実施例の特徴は、整形回路８の
出力が直接マイクロコンピユータ２に与えられて
いることである。

マイクロコンピユータ２では、超音波出力のた
めの矩形波（第４図ａ）が出力されると、その矩
形波の立上がりタイミングを基準として、一定時
間ごとに整形回路８からの入力をサンプリングす
るように動作する。そして、第４図ｇおよびｈに
示すように、各サンプリング時に整形回路８の出
力がハイレベルかローレベルかによつて、「１」
または「０」のデイジタルデータとして、サンプ
リング値の系列としてサンプリングデータを記憶
する。この場合、第４図ｇに示すように、通常の
反射波のみならず、サンプリング時に雑音が混入
している場合には、その雑音に基づいてサンプリ
ングデータはハイレベルになる。

以上のようにして、或る任意の角度で超音波を
投射し、その反射波が検出されると、次いで投射
角度が一定角度だけずらされ、同様に反射波の検
出がなされる。これが繰返され、たとえば第５図
に示すように、90度の範囲内で小刻みに角度を変
えて超音波の投射およびその反射波の検出がなさ
れ、その結果がマイクロコンピユータ２に記憶さ
れる。この記憶されたデータは、たとえば第５図
に示すようなデータである。第５図において、黒
丸はサンプリング値がハイレベルとなつた点、白
丸はサンプリング値がローレベルの点である。

マイクロコンピユータ２は、任意の超音波投射
角に対してサンプリング値の系列を得る。その超
音波投射角を中心とする一定角度内の投射角に対
してもそれぞれサンプリング値の系列が得られ
る。これらサンプリング値の系列が、それぞれの
系列内の互いにほぼ等しい位置に所定の値（すな
わち、ハイレベルに対応する値）をもつサンプリ
ングデータを含むとき、上述した超音波投射角を
中心とした一定角度内の、そのサンプリングデー
タが得られた場所に対応する場所に、物体が存在
すると判別する。簡単に言えば、第５図におい
て、黒丸のかたまつている個所に、物体が存在す
ると判別するのである。

このような判別の仕方によれば、サンプリング
時に偶然雑音が混入し、そのサンプリングデータ
がハイレベルになつても、そのような雑音に基づ
くデータは、単発的に得られるだけであり、或る
任意の角度範囲内について一様に得られるもので
はないから、雑音に基づく誤検出を確実に除去す
ることができる。

また、この実施例は、従来装置に比べてフリツ
プフロツプを用いず、簡易な構成にでき、その用
途としては、たとえば自動車のいわゆるバツクソ
ナー等に用いることができる。

発明の効果 以上のように、この発明によれは、構成が簡単
で、かつ正確な検出結果を得ることのできる超音
波を用いた物体検出装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の超音波を用いた物体検出装置
の構成ブロツク図である。第２図は、第１図の動
作を説明するための信号のタイミング図である。
第３図は、この発明の一実施例の構成ブロツク図
である。第４図は、第３図の動作を説明するため
の信号のタイミング図である。第５図は、第３図
に示す実施例によつて検出されたサンプリングデ
ータの一例を示す図解図である。 図において、１は超音波発生装置、２２はマイ
クロコンピユータ、３はアンドゲート、４は増幅
回路、５は投射装置、６は検出装置、７は増幅検
波回路、８は整形回路を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超音波の投射角を一定の角度ごとに変化させ
   て、順次超音波を投射する投射装置と、各投射角
   ごとに、投射された超音波の反射波の有無を検出
   して反射波検出信号を出力する反射波検出装置と
   からなる超音波測定装置と、 前記反射波検出装置の出力する反射波検出信号
   を、各前記超音波の投射角ごとに、前記投射装置
   からの超音波の投射時を基準として一定時間おき
   に所定回サンプリングしてサンプリング値の系列
   を得る手段と、 得られたサンプリング値の系列を記憶する手段
   と、 任意の超音波投射角に対して得られたサンプリ
   ング値の系列と、前記任意の超音波投射角を中心
   とする一定角度内の超音波投射角に対して得られ
   たサンプリング値の系列とが、各サンプリング値
   の系列内の互いにほぼ等しい位置に、所定の値の
   サンプリングデータを含むことを検出して物体有
   りと判別する手段とを備える、超音波を用いた物
   体検出装置。