JPH06194446A - 車載用超音波検知器 - Google Patents

車載用超音波検知器

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JPH06194446A
JPH06194446A JP4342193A JP34219392A JPH06194446A JP H06194446 A JPH06194446 A JP H06194446A JP 4342193 A JP4342193 A JP 4342193A JP 34219392 A JP34219392 A JP 34219392A JP H06194446 A JPH06194446 A JP H06194446A
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speed
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Naoya Azuma
直哉 東
Hajime Sasaki
肇 佐々木
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車速信号やバック信号の接続が不要であり、
かつ車両の走行状態に応じた超音波検知器の動作制御を
行うと共に、移動距離,移動方向を算出し、移動距離,
移動方向が表示できること。 【構成】 超音波パルスを出力後、反射波パルス入力後
までの時間T1 をカウントした後、10波長分の時間T
2 をカウントする。そして、カウント値T2 から算出し
た車速Vが時速10km以下であれば、反射波パルス入
力までの時間カウント値T1 に応じて障害物や人体等の
警報の出力表示を行う。また、時速10km以上であれ
ば、表示出力を強制オフすると共に、上記車速より、移
動距離、移動方向等を算出し表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波を利用して障害
物や人体を検出し、運転者に安全な走行を提供する車載
用超音波検知器にに関するものである。
【0002】
【従来の技術】超音波を利用した車載用超音波検知器
は、超音波を利用してセンシングを行うものであり、超
音波パルス信号を間欠的に送信し、周辺に存在する障害
物や人体からの反射波を受信することで、障害物や人体
を検知し、運転者に危険を報知し、安全な走行を提供す
るものである。
【0003】従来の車載用超音波検知器の構成は、図5
に示すように、車両周辺の各コーナー部分のバンパー部
などの車体に複数個の超音波検知器1(11 〜14 )を
配置することで、周辺の障害物を監視し、その動作を制
御する本体回路2を車室内やトランクルーム内に取り付
け、また、表示部3を車室内の運転者の近傍に取り付け
ている。
【0004】図6は超音波検知器1の検知エリアを示
し、図6(a)は水平面における検知エリアを、図6
(b)は垂直面における検知エリアをそれぞれ示してい
る。図7は従来の回路構成を示し、図8は図7中のa〜
d点での各部の波形を示している。図7において、本体
回路2は各超音波検知器11 〜14 に対応して各チャン
ネル毎にコンパレータ4、検波回路5を有し、各検波回
路5の出力はCPU7の入力端R1 〜R4 に入力されて
いる。
【0005】また、CPU7の出力にて表示部3に信号
を送り、超音波検知器11 〜14 に対応した発光ダイオ
ードによるLED表示部8にて表示を行い、また、ブザ
ー9にて報知を行うようになっている。更に、各部に電
源を供給する電源回路6を有している。次に、図7〜図
9を参照して従来の構成における動作を説明する。車両
周辺のコーナー部分に設けられた複数個、この例では4
個の超音波検知器11 〜14 は、本体回路2によって制
御され、本体回路2のCPU7からの送波信号(図8
(a)参照)により超音波パルスを送信する。
【0006】そして、障害物や人体からの反射波を受
信,増幅した後(図8(b)参照)、コンパレータ4で
パルス波形に波形整形され(図8(c)参照)、その後
検波回路5にて検波した後(図8(d)参照)、CPU
7に入力される。CPU7では、図9に示す処理フロー
チャートに示すように、超音波パルスを出力後、反射波
パルス入力までの時間T1 (図8(d)参照)をカウン
トする。そして、カウント値T1 から障害物までの距離
を算出し、その距離が所定の範囲内にあるとき表示部3
による表示出力を行うものである。
【0007】なお、障害物までの距離Lは、音速をcと
すると、 L=c・T1 /2 (m) で得られる。表示部3は、本体回路2と接続され、複数
個の超音波検知器11 〜14 の部位に対応したLED表
示部8の発光ダイオードとブザー9のブザー音によって
警報表示をするものである。
【0008】ここで、本体回路2は、車両から電源回路
6を介して電源を供給され、また、全体の動作を制御す
るため、車速信号入力、及びバック信号入力が接続され
ており、車速信号入力によって車速が所定の速度以下に
なったときに上記表示出力を行い、所定の速度以上にな
ったときには、表示出力を禁止するように制御してい
る。
【0009】また、バック信号入力によって車両後方に
配置された超音波検知器13 ,14の動作を制御するよ
うにしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来例においては、車速信号やバック信号の接続が必要
であり、また、移動方向や移動距離が算出できなという
問題があった。本発明は、上述の点に鑑みて提供したも
のであって、車速信号やバック信号の接続が不要であ
り、かつ車両の走行状態に応じた超音波検知器の動作制
御を行うと共に、移動距離,移動方向を算出し、移動距
離,移動方向が表示できることを目的とした車載用超音
波検知器を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、超音波検知器
を車両周辺に複数個配置し、超音波パルス信号を送信し
物体からの反射信号を受信することで車両周辺の障害物
を検出し、運転者に危険の警報表示を行う車載用超音波
検知器において、物体や路面からの反射信号のドップラ
ー成分を検出する検出手段と、この検出手段にて検出し
たドップラー成分から車速を算出する車速算出手段と、
この車速算出手段にて算出した車速が所定の車速以下の
ときに運転者への警報表示を行い、車速が所定の車速以
上のときに運転者への警報表示を停止すると共に、上記
ドップラー成分から車の移動距離,移動方向を算出し、
移動距離,移動方向を表示する制御手段とを備えたもの
である。
【0012】また、請求項2においては、車両周辺に複
数個配置した超音波検知器で検出した車速により、移動
距離,移動方向を算出し、車両の位置情報を補正する補
正手段を設けている。さらに、請求項3においては、車
両周辺に複数個配置した超音波検知器により検出した車
速により、前進時と後進時の速度を表示する表示手段を
設けている。
【0013】
【作用】本発明によれば、車速信号やバック信号の接続
が不要であり、かつ、車両の走行状態に応じた超音波検
知器の動作制御を行うと共に、移動距離,移動方向を算
出し、移動距離,移動方向を表示することができる。そ
のため、常に安全なセンサー動作を得ることができる。
【0014】また、請求項2においては、車両周辺に複
数個配置した超音波検知器で検出した車速により、移動
距離,移動方向を算出し、車両の位置情報を補正する補
正手段を設けていることで、車軸の回転から得る車速信
号に比べ、精度的に優れた車速値を得ることができる。
そのため、車両の走行状態に応じた超音波検知器の動作
制御をすることができ、常に安全なセンサー動作を得る
ことができるものである。また、車両周辺に配置した複
数個の超音波検知器によって、車両が前進しているか車
両が後進しているかを判別し、ハンドル切れ角や車両ス
リップなどによる誤差を補正することができ、精度の高
い検出を行うことができる。
【0015】さらに、請求項3においては、車両周辺に
複数個配置した超音波検知器により検出した車速によ
り、前進時と後進時の速度を表示する表示手段を設けて
いることにより、上記で算出した車速を表示することも
可能であり、ドップラー成分から前進時のみならず、後
進時にも車両速度を表示することができ、運転者の安全
走行に寄与することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本発明においては超音波パルスを送波し、障害物
や人体からの反射波を受信することで、反射波パルス入
力までの時間カウント値T1 より、障害物までの距離を
算出すると共に、物体や路面らの反射信号のドップラー
成分を検出し、検出したドップラー成分から車速、及
び、移動距離,移動方向を算出するものである。
【0017】また、上記車速が所定の車速以下の場合に
障害物、物体が近接する場合には運転者への警報表示を
行い、また、算出した車速が所定の車速以上のときに
は、上記運転者への警報表示を停止すると共に、上記移
動距離,移動方向を表示するようにしたものである。こ
こで、送波した超音波パルス波の周波数をf0 、音速を
音速をc、車速をVとすると、ドップラー効果により、
受信した反射波の周波数frは、 fr=f0 ・(c+V)/c となるので、音速Vは、 V=c・(fr−f0 )/f0 (km/h) 移動距離Lは、 L=∫Vdt (km) で求められる。
【0018】本発明の実施例においては、周波数の代わ
りに、反射波の波長を計ることで車速を算出するように
したものであり、ここでは、10波長分の時間T2 によ
り算出する。すなわち、 V=c・{(10/T2 )−f0 )/f0 } (km
/h) で求められる。
【0019】図2は全体の回路構成図を示し、図3及び
図4に各部の波形を示している。なお、超音波検知器
1、本体回路2、表示部3等は従来と同じであり、本実
施例では、本体回路2にカウンタ10を新たに追加し、
CPU7で演算した速度、距離等を速度表示部11及び
距離表示部12で表示を行うようにしている。また、物
体や路面からの反射信号のドップラー成分を検出する検
出手段、この検出手段にて検出したドップラー成分から
車速を算出する車速算出手段、この車速算出手段にて算
出した車速が所定の車速以下のときに運転者への警報表
示を行い、車速が所定の車速以上のときに運転者への警
報表示を停止すると共に、上記ドップラー成分から車の
移動距離,移動方向を算出し、移動距離,移動方向を表
示する制御手段等はCPU7にて構成してある。
【0020】次に動作について説明する。図3の(a)
〜(e)は図2のa〜e点の波形を示しており、図4は
図3の(c)〜(e)のX部分の拡大波形図である。車
両周辺のコーナー部分に設けられた複数個の超音波検知
器11 〜14 は、本体回路2によって制御され、本体回
路2からの送波信号(図3(a)参照)によって超音波
パルスを送信し、障害物や人体からの反射波を受信,増
幅する(図3(b)参照)。
【0021】そして、その出力を本体回路2のコンパレ
ータ4でパルス波形に整形し(図3(c)参照)、CP
U7の入力端R1 〜R4 に入力される一方、パルス波形
(図3(c)参照)を10波長分カウントした後(図3
(e)参照)、CPU7の入力端C1 〜C4 に入力され
る。このCPU7では、図1に示す処理フローチャート
のように、超音波パルスを出力後、反射波パルス入力後
までの時間T1 をカウントした後(図3(c)参照)、
図4に示すように、10波長分の時間T2 をカウントす
る。
【0022】そして、カウント値T2 から算出した車速
Vが時速10km以下であれば、反射波パルス入力まで
の時間カウント値T1 に応じて障害物や人体等の警報の
出力表示を行う。また、時速10km以上であれば、表
示出力を強制オフすると共に、上記車速より、移動距
離、移動方向等を算出し表示するものである。
【0023】ここでは、センサー視すの1チャンネル分
の検出原理を説明したものであるが、図5及び図6に示
すように、車両周辺に複数個の超音波検知器11 〜14
を備えており、それぞれの検出結果を用いることで、ハ
ンドル切れ角や車両スリップなどによる誤差を補正する
ことができ、精度の高い検出を行うことができるもので
ある。
【0024】なお、ここで上記算出した車速を表示する
ことも可能であり、ドップラー成分から前進時のみなら
ず、後進時にも車両速度を表示することが可能である。
また、前進時、後進時等の速度は発光ダイオード等で構
成される速度表示部11で表示される。また、移動距離
は発光ダイオード等で構成される距離表示部12により
表示されるようになっている。
【0025】
【発明の効果】本発明は上述のように、超音波検知器を
車両周辺に複数個配置し、超音波パルス信号を送信し物
体からの反射信号を受信することで車両周辺の障害物を
検出し、運転者に危険の警報表示を行う車載用超音波検
知器において、物体や路面からの反射信号のドップラー
成分を検出する検出手段と、この検出手段にて検出した
ドップラー成分から車速を算出する車速算出手段と、こ
の車速算出手段にて算出した車速が所定の車速以下のと
きに運転者への警報表示を行い、車速が所定の車速以上
のときに運転者への警報表示を停止すると共に、上記ド
ップラー成分から車の移動距離,移動方向を算出し、移
動距離,移動方向を表示する制御手段とを備えたもので
あるから、車速信号やバック信号の接続が不要であり、
かつ、車両の走行状態に応じた超音波検知器の動作制御
を行うと共に、移動距離,移動方向を算出し、移動距
離,移動方向を表示することができる。そのため、常に
安全なセンサー動作を得ることができる効果を奏するも
のである。
【0026】また、請求項2においては、車両周辺に複
数個配置した超音波検知器で検出した車速により、移動
距離,移動方向を算出し、車両の位置情報を補正する補
正手段を設けていることで、車軸の回転から得る車速信
号に比べ、精度的に優れた車速値を得ることができる。
そのため、車両の走行状態に応じた超音波検知器の動作
制御をすることができ、常に安全なセンサー動作を得る
ことができるものである。また、車両周辺に配置した複
数個の超音波検知器によって、車両が前進しているか車
両が後進しているかを判別し、ハンドル切れ角や車両ス
リップなどによる誤差を補正することができ、精度の高
い検出を行うことができる。
【0027】さらに、請求項3においては、車両周辺に
複数個配置した超音波検知器により検出した車速によ
り、前進時と後進時の速度を表示する表示手段を設けて
いることにより、上記で算出した車速を表示することも
可能であり、ドップラー成分から前進時のみならず、後
進時にも車両速度を表示することができ、運転者の安全
走行に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のCPUの処理フローチャート
を示す図である。
【図2】同上の車載用超音波検知器の全体の回路構成図
である。
【図3】同上の本体回路の動作波形図である。
【図4】同上の図3の要部拡大波形図である。
【図5】同上のシステムの配置構成図である。
【図6】同上の検知エリアを示す図である。
【図7】従来例の車載用超音波検知器の全体の回路構成
図である。
【図8】従来例の動作波形図である。
【図9】従来例の処理フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
1 超音波検知器 2 本体回路 3 表示部 4 コンパレータ 5 検波回路 7 CPU 10 カウンタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波検知器を車両周辺に複数個配置
    し、超音波パルス信号を送信し物体からの反射信号を受
    信することで車両周辺の障害物を検出し、運転者に危険
    の警報表示を行う車載用超音波検知器において、物体や
    路面からの反射信号のドップラー成分を検出する検出手
    段と、この検出手段にて検出したドップラー成分から車
    速を算出する車速算出手段と、この車速算出手段にて算
    出した車速が所定の車速以下のときに運転者への警報表
    示を行い、車速が所定の車速以上のときに運転者への警
    報表示を停止すると共に、上記ドップラー成分から車の
    移動距離,移動方向を算出し、移動距離,移動方向を表
    示する制御手段とを備えたことを特徴とする車載用超音
    波検知器。
  2. 【請求項2】 車両周辺に複数個配置した超音波検知器
    で検出した車速により、移動距離,移動方向を算出し、
    車両の位置情報を補正する補正手段を設けたことを特徴
    とする請求項1記載の車載用超音波検知器。
  3. 【請求項3】 車両周辺に複数個配置した超音波検知器
    により検出した車速により、前進時と後進時の速度を表
    示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項1記載
    の車載用超音波検知器。
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