JPH0769991B2 - 超音波物体検知器 - Google Patents
超音波物体検知器Info
- Publication number
- JPH0769991B2 JPH0769991B2 JP11751088A JP11751088A JPH0769991B2 JP H0769991 B2 JPH0769991 B2 JP H0769991B2 JP 11751088 A JP11751088 A JP 11751088A JP 11751088 A JP11751088 A JP 11751088A JP H0769991 B2 JPH0769991 B2 JP H0769991B2
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- Japan
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- noise
- period
- ultrasonic
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- time
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、周期性を有する外来ノイズによる誤動作を防
止するようにした超音波物体検知器に関するものであ
る。
止するようにした超音波物体検知器に関するものであ
る。
［従来の技術］ 超音波パルスを送波し、物体による反射波が受波される
までの所要時間ｔを検知すれば、次式によって物体まで
の距離ｌを求めることができる。
までの所要時間ｔを検知すれば、次式によって物体まで
の距離ｌを求めることができる。
そこで、超音波パルスの送波時点から物体による反射波
が受波されるまでの時間を求めて、物体までの距離を求
め、一定範囲内に物体が存在する時に検知出力を発する
ようにした超音波物体検知器がある。ところが、この種
の超音波物体検知器では、反射波と外来ノイズ（例え
ば、超音波ノイズや電気的ノイズ）との区別がつかず、
外来ノイズで誤動作するという問題があった。なお、車
両用の障害物検知器として用いられる超音波物体検知器
として用いられる超音波物体検知器などに影響を与える
外来ノイズとしては、エンジンなどの回転機が発するも
のであることが多く、これらの外来ノイズは周期性を有
する。そこで、超音波パルスを送波する以前に上記周期
性を有するノイズを監視する雑音監視期間を設けて、こ
の雑音監視期間に受波されたノイズのパターン（ノイズ
の周期と継続時間（パルス幅））とを計測し、次のノイ
ズのない期間を予測し、その期間内に超音波パルスの送
波してから検知エリア内に存在する物体による反射波を
受波する検知ゲート時間が経過するまでの期間（以降、
この期間を検知処理期間と呼ぶ）を余裕を持って設ける
ことができる場合、ノイズのないと予想される期間に物
体の検知処理を行う方法が提案されている。この方法に
よれば、周期性を有する外来ノイズによる誤動作を少な
くすることができる。しかし、外来ノイズの周期が短
く、予測される外来ノイズのない期間に検知処理期間を
設けることができない場合、その外来ノイズがなくなる
か、その外来ノイズの周期が長くなるまで、超音波パル
スを送波できず、物体の検知動作が停止された状態にな
るという問題があった。
が受波されるまでの時間を求めて、物体までの距離を求
め、一定範囲内に物体が存在する時に検知出力を発する
ようにした超音波物体検知器がある。ところが、この種
の超音波物体検知器では、反射波と外来ノイズ（例え
ば、超音波ノイズや電気的ノイズ）との区別がつかず、
外来ノイズで誤動作するという問題があった。なお、車
両用の障害物検知器として用いられる超音波物体検知器
として用いられる超音波物体検知器などに影響を与える
外来ノイズとしては、エンジンなどの回転機が発するも
のであることが多く、これらの外来ノイズは周期性を有
する。そこで、超音波パルスを送波する以前に上記周期
性を有するノイズを監視する雑音監視期間を設けて、こ
の雑音監視期間に受波されたノイズのパターン（ノイズ
の周期と継続時間（パルス幅））とを計測し、次のノイ
ズのない期間を予測し、その期間内に超音波パルスの送
波してから検知エリア内に存在する物体による反射波を
受波する検知ゲート時間が経過するまでの期間（以降、
この期間を検知処理期間と呼ぶ）を余裕を持って設ける
ことができる場合、ノイズのないと予想される期間に物
体の検知処理を行う方法が提案されている。この方法に
よれば、周期性を有する外来ノイズによる誤動作を少な
くすることができる。しかし、外来ノイズの周期が短
く、予測される外来ノイズのない期間に検知処理期間を
設けることができない場合、その外来ノイズがなくなる
か、その外来ノイズの周期が長くなるまで、超音波パル
スを送波できず、物体の検知動作が停止された状態にな
るという問題があった。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、周期の短い外来ノイズが存在する場
合にも、物体検知動作が停止された状態になることがな
い超音波物体検知器を提供することにある。
的とするところは、周期の短い外来ノイズが存在する場
合にも、物体検知動作が停止された状態になることがな
い超音波物体検知器を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は雑音監視期間に受
波された周期性を有するノイズの間に検知処理期間を余
裕を持って設けることができず、雑音監視期間が所定時
間以上に長くなった場合、上記特定の送波間隔よりも長
い送波間隔で超音波パルスをランダム送波するようにし
てある。
波された周期性を有するノイズの間に検知処理期間を余
裕を持って設けることができず、雑音監視期間が所定時
間以上に長くなった場合、上記特定の送波間隔よりも長
い送波間隔で超音波パルスをランダム送波するようにし
てある。
（作用） 本発明は、上述のように雑音監視期間に受波された周期
性を有するノイズの間に検知処理期間を余裕を持って設
けることができず、雑音監視期間が所定時間以上に長く
なった場合、上記特定の送波間隔よりも長い送波間隔で
超音波パルスをランダム送波することにより、周期の短
いノイズが存在する場合にも、できるだけ誤動作しない
ように送波間隔を長くして物体の検知を行い、これによ
り物体の検知動作が停止された状態になることがないよ
うにしたものである。
性を有するノイズの間に検知処理期間を余裕を持って設
けることができず、雑音監視期間が所定時間以上に長く
なった場合、上記特定の送波間隔よりも長い送波間隔で
超音波パルスをランダム送波することにより、周期の短
いノイズが存在する場合にも、できるだけ誤動作しない
ように送波間隔を長くして物体の検知を行い、これによ
り物体の検知動作が停止された状態になることがないよ
うにしたものである。
（実施例） 第１図乃至第４図に本発明の一実施例を示す。本実施例
の超音波物体検知器では、第１図に示すように超音波振
動子１を送波用と受波用とに兼用して用いてある。この
超音波物体検知器は、超音波パルスを所定の送波間隔の
範囲内でランダム送波するための送波タイミング信号を
作成する送波タイミング作成回路８と、この送波タイミ
ング作成回路８の送波タイミング信号に基づいて送波信
号を作成する送波信号作成回路３と、送波信号作成回路
３の送波信号に応じて超音波振動子１を駆動する送波駆
動回路２とを備え、超音波振動子１から超音波パルスを
間欠的に送波するようにしてある。また、超音波振動子
１で受波された反射波から物体の存在を検知するため
に、超音波振動子１の出力を増幅すると共に波形整形す
る受波回路４と、上記送波タイミング作成回路８の出力
に基づいて検知エリアを特定する検知ゲート信号を作成
するゲート信号作成回路９と、受波回路４の波形整形さ
れた受波信号と上記検知ゲート信号とのアンドをとって
この受波信号が検知エリア内のものであるか否かを判断
し、上記超音波パルスが送波される毎に複数回連続して
検知エリア内の物体の反射波が受波された場合に、物体
が存在することを示す検知信号を出力する検知処理回路
５と、検知処理回路５の検知出力によって警報などを発
する報知器６とを備えている。なお、この超音波物体検
知器では周期性を有する外来ノイズによる誤動作を防止
するために雑音検知回路７を設けてある。この雑音検知
回路７はゲート信号作成回路９で作成される監視ゲート
信号で特定される雑音監視期間に存在する受波信号を監
視するもので、この受波信号の信号幅及び周期（本実施
例では信号と信号との間隔）を測定する。なお、この雑
音監視期間には超音波物体検知器から送波される超音波
パルスの物体による反射波は受波されない期間となって
おり、従って上記受波信号は外来ノイズである。上記雑
音検知回路７で外来ノイズが検知された場合、この雑音
検知回路７の出力で送波タイミング作成回路８から出力
される送波タイミング信号の出力時点が制御されるよう
になっている。
の超音波物体検知器では、第１図に示すように超音波振
動子１を送波用と受波用とに兼用して用いてある。この
超音波物体検知器は、超音波パルスを所定の送波間隔の
範囲内でランダム送波するための送波タイミング信号を
作成する送波タイミング作成回路８と、この送波タイミ
ング作成回路８の送波タイミング信号に基づいて送波信
号を作成する送波信号作成回路３と、送波信号作成回路
３の送波信号に応じて超音波振動子１を駆動する送波駆
動回路２とを備え、超音波振動子１から超音波パルスを
間欠的に送波するようにしてある。また、超音波振動子
１で受波された反射波から物体の存在を検知するため
に、超音波振動子１の出力を増幅すると共に波形整形す
る受波回路４と、上記送波タイミング作成回路８の出力
に基づいて検知エリアを特定する検知ゲート信号を作成
するゲート信号作成回路９と、受波回路４の波形整形さ
れた受波信号と上記検知ゲート信号とのアンドをとって
この受波信号が検知エリア内のものであるか否かを判断
し、上記超音波パルスが送波される毎に複数回連続して
検知エリア内の物体の反射波が受波された場合に、物体
が存在することを示す検知信号を出力する検知処理回路
５と、検知処理回路５の検知出力によって警報などを発
する報知器６とを備えている。なお、この超音波物体検
知器では周期性を有する外来ノイズによる誤動作を防止
するために雑音検知回路７を設けてある。この雑音検知
回路７はゲート信号作成回路９で作成される監視ゲート
信号で特定される雑音監視期間に存在する受波信号を監
視するもので、この受波信号の信号幅及び周期（本実施
例では信号と信号との間隔）を測定する。なお、この雑
音監視期間には超音波物体検知器から送波される超音波
パルスの物体による反射波は受波されない期間となって
おり、従って上記受波信号は外来ノイズである。上記雑
音検知回路７で外来ノイズが検知された場合、この雑音
検知回路７の出力で送波タイミング作成回路８から出力
される送波タイミング信号の出力時点が制御されるよう
になっている。
外来ノイズが存在しない場合を第２図に従って説明す
る。超音波振動子１は送波駆動回路２でパルス駆動さ
れ、第２図（ａ）に示すように超音波パルス（イ）を間
欠的に送波する。なお、この超音波パルス（イ）は所定
の送波間隔の範囲内でランダム送波されるもので、第２
図（ａ）中の送波間隔t1,t2はこの範囲内に設定してあ
る。この超音波パルス（イ）の送波終了後には、超音波
振動子１が受波用として働き、物体により反射されて来
た反射波を電気信号に変換する。この受波信号は、受波
回路４で増幅されると共に、一定レベル以上のときにハ
イレベルとなる第２図（ｂ）に示すデジタル信号に波形
整形される。波形整形された受波信号S1と、ゲート信号
作成回路９で作成された第２図（ｃ）に示す検知ゲート
信号（ロ）とのアンドをとることにより、検知ゲート時
間内に受波信号S1が存在するときに検知エリア内に物体
が存在すると検知処理回路５が判断する。そして、以降
の超音波パルス（イ）が送波される毎に複数回（２〜３
回）連続して物体の存在が検知されたとき、検知器６を
駆動する検知信号を出力する。なお、上記検知ゲート時
間は、第２図（ｃ）に示すように超音波パルス（イ）の
送波時点からT1経過後の期間T2に設定してある。つま
り、超音波パルス（イ）の送波後には超音波振動子１の
残響振動が発生するため、この送波信号を受波回路４で
増幅して波形整形された信号S0のパルス幅は第２図
（ｂ）のように超音波パルス（イ）の幅よりも広くな
る。そこで、この残響振動の影響を無くすように期間T1
を設定してあり、この期間T1の経過後の検知エリア内の
物体による反射波が受波される期間をT2としてある。雑
音検知回路７では、第２図（ｃ）の検知ゲート期間T2の
経過時点から次に超音波パルス（イ）が送波される期間
T3の間の外来ノイズを監視する。なお、この雑音検知回
路７では、雑音監視期間T3であることをゲート信号作成
回路９で作成される監視ゲート信号から知る。この雑音
検知回路７の出力で送波タイミング作成回路８から出力
される送波タイミング信号の出力時点を制御するのであ
るが、第２図に示すように雑音監視期間T3の間に外来ノ
イズが存在しない場合には、一定時間幅（例えば50〜10
0ms）のランダム送波を行う。なお、具体的な数値とし
ては、超音波パルス（イ）のパルス幅を約0.2ms、T1を
約1.0ms、T2を２〜12msとしてある。
る。超音波振動子１は送波駆動回路２でパルス駆動さ
れ、第２図（ａ）に示すように超音波パルス（イ）を間
欠的に送波する。なお、この超音波パルス（イ）は所定
の送波間隔の範囲内でランダム送波されるもので、第２
図（ａ）中の送波間隔t1,t2はこの範囲内に設定してあ
る。この超音波パルス（イ）の送波終了後には、超音波
振動子１が受波用として働き、物体により反射されて来
た反射波を電気信号に変換する。この受波信号は、受波
回路４で増幅されると共に、一定レベル以上のときにハ
イレベルとなる第２図（ｂ）に示すデジタル信号に波形
整形される。波形整形された受波信号S1と、ゲート信号
作成回路９で作成された第２図（ｃ）に示す検知ゲート
信号（ロ）とのアンドをとることにより、検知ゲート時
間内に受波信号S1が存在するときに検知エリア内に物体
が存在すると検知処理回路５が判断する。そして、以降
の超音波パルス（イ）が送波される毎に複数回（２〜３
回）連続して物体の存在が検知されたとき、検知器６を
駆動する検知信号を出力する。なお、上記検知ゲート時
間は、第２図（ｃ）に示すように超音波パルス（イ）の
送波時点からT1経過後の期間T2に設定してある。つま
り、超音波パルス（イ）の送波後には超音波振動子１の
残響振動が発生するため、この送波信号を受波回路４で
増幅して波形整形された信号S0のパルス幅は第２図
（ｂ）のように超音波パルス（イ）の幅よりも広くな
る。そこで、この残響振動の影響を無くすように期間T1
を設定してあり、この期間T1の経過後の検知エリア内の
物体による反射波が受波される期間をT2としてある。雑
音検知回路７では、第２図（ｃ）の検知ゲート期間T2の
経過時点から次に超音波パルス（イ）が送波される期間
T3の間の外来ノイズを監視する。なお、この雑音検知回
路７では、雑音監視期間T3であることをゲート信号作成
回路９で作成される監視ゲート信号から知る。この雑音
検知回路７の出力で送波タイミング作成回路８から出力
される送波タイミング信号の出力時点を制御するのであ
るが、第２図に示すように雑音監視期間T3の間に外来ノ
イズが存在しない場合には、一定時間幅（例えば50〜10
0ms）のランダム送波を行う。なお、具体的な数値とし
ては、超音波パルス（イ）のパルス幅を約0.2ms、T1を
約1.0ms、T2を２〜12msとしてある。
次に、比較的に長い周期の外来ノイズが雑音監視期間に
受波された場合を第３図に従って説明する。雑音監視期
間に受波された外来ノイズＮは、雑音検知回路７で信号
幅t3と信号間隔t4が測定される。なお、このように外来
ノイズが存在する場合は、超音波パルス（イ）の送波時
点が変わるために雑音監視期間も変わってT3′となる。
ここで、上記外来ノイズＮの信号間隔t4が、T1＋T2（検
知処理期間）に余裕αを加えた時間に比べて充分に長い
（T1＋T2＋α≦t4の条件が成り立つ）とき、外来ノイズ
Ｎの受波後の一定時間t5後に超音波パルス（イ）を送波
する。このため、このような周期性の外来ノイズＮの生
じないと予想される期間に物体の検知ができ、外来ノイ
ズＮによる誤動作を防止できるのである。
受波された場合を第３図に従って説明する。雑音監視期
間に受波された外来ノイズＮは、雑音検知回路７で信号
幅t3と信号間隔t4が測定される。なお、このように外来
ノイズが存在する場合は、超音波パルス（イ）の送波時
点が変わるために雑音監視期間も変わってT3′となる。
ここで、上記外来ノイズＮの信号間隔t4が、T1＋T2（検
知処理期間）に余裕αを加えた時間に比べて充分に長い
（T1＋T2＋α≦t4の条件が成り立つ）とき、外来ノイズ
Ｎの受波後の一定時間t5後に超音波パルス（イ）を送波
する。このため、このような周期性の外来ノイズＮの生
じないと予想される期間に物体の検知ができ、外来ノイ
ズＮによる誤動作を防止できるのである。
ここで、外来ノイズの周期が短い場合を第４図に従って
説明する。このときの外来ノイズＮ′の周期t4′はT1＋
T2＋αよりも短い（t4′＜T1＋T2＋α）場合である。従
来のこの主の超音波物体検知器の送波タイミング作成回
路８では、外来ノイズＮ′の信号間隔t4′が送波可能と
なる条件となるまで超音波パルス（イ）を送波せずに待
機するようになっていたので、物体検知動作が停止した
状態になっていた。そこで、雑音監視期間T3″が通常の
ランダム送波の送波周期（50〜100ms）に比べて数倍長
くなり、予め設定された時間以上になったとき、送波周
期を長くして（例えば300〜500ms）のランダム値として
超音波パルス（イ）を送波する。つまり、周期の短い外
来ノイズＮ′があるときでも、超音波パルス（イ）を送
波するようにして、検知機能が停止された状態になるこ
とを防止するようにしてある。しかも、この場合の超音
波パルス（イ）の送波間隔を外来ノイズのない場合より
長くしてあるため、誤動作の可能性も少なくできる。
説明する。このときの外来ノイズＮ′の周期t4′はT1＋
T2＋αよりも短い（t4′＜T1＋T2＋α）場合である。従
来のこの主の超音波物体検知器の送波タイミング作成回
路８では、外来ノイズＮ′の信号間隔t4′が送波可能と
なる条件となるまで超音波パルス（イ）を送波せずに待
機するようになっていたので、物体検知動作が停止した
状態になっていた。そこで、雑音監視期間T3″が通常の
ランダム送波の送波周期（50〜100ms）に比べて数倍長
くなり、予め設定された時間以上になったとき、送波周
期を長くして（例えば300〜500ms）のランダム値として
超音波パルス（イ）を送波する。つまり、周期の短い外
来ノイズＮ′があるときでも、超音波パルス（イ）を送
波するようにして、検知機能が停止された状態になるこ
とを防止するようにしてある。しかも、この場合の超音
波パルス（イ）の送波間隔を外来ノイズのない場合より
長くしてあるため、誤動作の可能性も少なくできる。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、雑音監視期間に受波された周期
性を有するノイズの間に検知処理期間を余裕を持って設
けることができず、雑音監視期間が所定時間以上に長く
なった場合、上記所定の送波間隔よりも長い送波間隔で
超音波パルスをランダム送波するようにしてあるので、
周期の短いノイズが存在する場合にも、できるだけ誤動
作しないように送波間隔を長くして物体の検知を行い、
物体の検知動作が完全に停止された状態になることがな
い利点がある。
性を有するノイズの間に検知処理期間を余裕を持って設
けることができず、雑音監視期間が所定時間以上に長く
なった場合、上記所定の送波間隔よりも長い送波間隔で
超音波パルスをランダム送波するようにしてあるので、
周期の短いノイズが存在する場合にも、できるだけ誤動
作しないように送波間隔を長くして物体の検知を行い、
物体の検知動作が完全に停止された状態になることがな
い利点がある。
第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、第２図は同上のノイズがない場合の動作説明図、第
３図は同上の周期の長いノイズが存在する場合の動作説
明図、第４図は同上の周期の短いノイズが存在する場合
の動作説明図である。 １は超音波振動子、５は検知処理回路、７は雑音検知回
路、８は送波タイミング作成回路、９はゲート信号作成
回路である。
図、第２図は同上のノイズがない場合の動作説明図、第
３図は同上の周期の長いノイズが存在する場合の動作説
明図、第４図は同上の周期の短いノイズが存在する場合
の動作説明図である。 １は超音波振動子、５は検知処理回路、７は雑音検知回
路、８は送波タイミング作成回路、９はゲート信号作成
回路である。
Claims (1)
- 【請求項１】超音波パルスを特定の送波間隔の範囲内で
ランダム送波すると共に、この超音波パルスの物体によ
る反射波を受波して、物体の存在あるいは物体までの距
離を検出する超音波物体検知器であって、超音波パルス
の送波時点から検知エリア内に存在する物体による反射
波を受波する検知ゲート時間が経過するまでの期間を検
知処理期間とし、この検知処理期間の経過時点から次に
超音波パルスが送波される時点までにノイズを監視する
雑音監視期間を設け、上記雑音監視期間に周期性を有す
るノイズが検出された時、このノイズの信号幅と周期と
を測定し、このノイズ間に検知処理期間を余裕を持って
設けることができる場合、上記ノイズがないと予想され
る期間に物体の検知を行う超音波物体検知器において、
上記雑音監視期間に受波された周期性を有するノイズの
間に検知処理期間を余裕を持って設けることができず、
雑音監視期間が所定時間以上に長くなった場合、上記特
定の送波間隔よりも長い送波間隔で超音波パルスをラン
ダム送波して成ることを特徴とする超音波物体検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11751088A JPH0769991B2 (ja) | 1988-05-14 | 1988-05-14 | 超音波物体検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11751088A JPH0769991B2 (ja) | 1988-05-14 | 1988-05-14 | 超音波物体検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01287796A JPH01287796A (ja) | 1989-11-20 |
| JPH0769991B2 true JPH0769991B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=14713546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11751088A Expired - Lifetime JPH0769991B2 (ja) | 1988-05-14 | 1988-05-14 | 超音波物体検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769991B2 (ja) |
-
1988
- 1988-05-14 JP JP11751088A patent/JPH0769991B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01287796A (ja) | 1989-11-20 |
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