JPS58200181A - 車両用障害物検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、乗用者その他の各種直両の１ｉＩｓ＆：位置
■る障害物等を検知する東向用障害物検出方法Ｃ関する
。

従来、超音波（より数１〜ｌｌ−間の距離を測定しよう
とする場合、近距離と遠距離とでは相反する問題があっ
た。丁なわち、遠く（ある障害物を検出する＆：は、超
音波送信機より発する超音波工ぎルギ一番コその減衰率
を考慮丁ｎば太きくする必要があるが、そｎＫつわて超
音波受信機への直接波が大きくなる。そこでこの直接波
ｒより発生ゼしめられ４、障害物測定の信号処理を行う
判別信号をカットする必要がトる・ また、逆に近く（ある障害物を検出するｋは、直接波と
反射波とが時間的Ｃ近接して超音波受信機（入力される
ので障害物測定Ｃ必要な信号としての反射波と障害物測
定に対して【ゴノイズとなるｔｍｍ波とを区別するのが
＃ＭＩＩｌｌである。この問題に対処するｋは、直接波
で前記判別信号を発生しないように直接波の入力レベル
を判別回路での基準レベルより小さくする必要がある。

このため、近距離（ある障害物を測定するに・ゴ超音波
エネルギーな小さくしなけｎばならない◇ このよう１、遠距離にある障害物を測定Ｔる場合と近距
離＆：ある障害物を測定する場合とでは超音波エネルギ
ーを変える必要があり、従来では近距離あるいは遠距離
のどちらか片方にある障害物の検出機能犠牲にしなけれ
ばならない欠点があったＯ 本発明は、１ｌＪｉ接して配；Ｅｎた超音波送受信手段
１より、近距離釘トる障害物から遠距４ｃある障害物ま
で正ｍ（測定する事を目的とする。

上記目的を達成ＴるためＣ１超音波送信手段と、該超音
波送信手段＆：＠接して配７Ｘｉｔた超音波受信手段と
、「記超音波送信手段より送信ｐｎた超音波か障害物（
より反射し吠反射超＊−＊を受信する超音波受信手段よ
り生ず小受信信号のレベルが所定の基準のレベルを越え
た時に判別信号を発生する判別手段と、−記超音波送信
手段から送信さｎた超音波が前記障害物を介して１記超
音波受伽手段に到達丁Ｓまでの時間ｒ基づいて前記超音
波送信手段と１記障害物との間の距’ＩｌｉＴｔｆｍ記
判別手段からの判別信号Ｃ応答して距離として計算する
演算処理手段と、１紀判別信号が発生しない場合［Ｇゴ
ω「紀受信信号を段階的（増幅する増幅手段とｔ−朧両
上虹伽えたことＴｔｌｌｔ成の要旨とＴる。

こｎＭより、近距離にある障害物から遠距離にある除害
物までｌｌ１ｉｌして配した超音波受信−で正確に検知
しかつその距１１１Ｔｔ２１ｇ定でさる初期の目的を達
成できる。

さらに−１障害物の存在を判別する判別信号が発生しな
い場合番コ、受信信号の増幅度を段階的（切り替える増
幅手段を備えたため、測定Ｔる距離をある区画ごと（段
階的に切り替えながら測定することから発゛信−の出力
も小さくでさて電波障害も発生せしめないこと□及び、
判別信号の有無にて増　　　　　　　）一度の切り替え
も自動的（行Ｚえることがら、操作も容易となる効果を
奏する。

以下、本発明の一実施例を図面（より説明すると、第１
図において、符号１０は乗用車であり、この乗用車１０
の後部には、本発明に係る車両用障害物検出装置の一部
を構成する超音波送信手段である超音波送信機２０およ
び超音波受信手段である超音波受信−８０がそれぞｎｍ
接して組付けられている。そして、超音波送信１１２０
Ｇゴ後述する信号発生手段である送信回路５０（＠２図
参照）からの一連の発振パルスに応答して超音波を送る
。また、超音波受信機８０６１、超音波送信＆！０から
の超音波が乗用車１０の後方に位置する障害物Ｍ（第１
ｖ！Ｊ参照）＆：より反射２ｎた時にかかる反射超音波
を受信して受信信号を発生する。

また、本発明に係る車両用障害物検出装置Ｇゴ、第２図
に示した如く、送信回路５０＆：接続した演算処理手段
であるマイクロコンピュータ７０と、ｓ音波受ｍｓｇｏ
とマイクロコンピュータ７０との間＆：接続した判別手
段である判別回ｓ６Ｇを備えており、送信回路５０は第
８図（示した如く、超音波発振回路５１から所定の高周
波数にて生ずる一連の超音波発振パルスを、マイクロコ
ンピュータ７０から後述の如く生じる制御パルスの発生
中においてＮＡＮＤゲート５２を通じてインバータ５８
に付与するとともｋこのインバータ５８から順次化ずる
超音波発振パルスを増幅回路５４により一連の発振パル
スとして増幅し超音波送信＠２０に付与するようＧ、：
ｌｌＩ成ξｎでいる。

判別回路６０は増幅手段である増幅回路を備えており、
１４ｖ！Ｊ＆：示した如く、超音波受信−８０に接続し
た第１増幅回路６１と、この増幅６１に順次シリーズ（
ｌＰ続した第２増幅回路６２および餉８増輻回路６８Ｔ
ｔ備えており、増幅回路６１は超音波受信−８０からの
受信信号を増幅して第１増幅信号として増幅回路６１＆
：接続した演算増幅器６２１を備えており、この演算増
幅器６２ｍには４その利得を定めるに必要な入力抵抗ｒ
１ｍおよびＩｌ＆の帰還抵抗ｒ０〜ｒ１が設けられてい
る。入力抵抗ｒ・は演算増幅器６２１の第１入力端子と
増幅器＃８６１の出力１子との曲に接続ξｒｌており、
一方＊＊の帰還抵抗ｒ０〜ｒ７＆ゴ互い釘直列撥続さ１
．て７ナログスイツチ６２ｂ’）介し演算増ｍＭ　６２
　ｍの第１入力端子と出力端子どの間に接続さｒｌでい
る０ アナログスイッチ６２ｂは、マイクロコンピュータ７０
＆Ｔ接続した制御端子Ｃｏ〜Ｃ２を備えており、このア
ナログスイッチ６２ｂの入力ｍ子ｘｏ　、Ｘｌ・・・、
ｘ６は、そｒｌ−ｆｎ、一対の帰還抵抗ｒ６　、ｒｌの
共通端子１．一対の帰還抵抗ｒｌｅｌ”２の共通端子。

・・・、一対の帰還抵抗ｒ６＋ｒｙの共通端子＆：ｗｐ
続すｒＩでいみ。また、アナログスイッチ６２ｂはその
入力端子ｘ７＆：て帰還抵抗ｒ７を少し帰還抵抗ｒ−ｒ
接続ξｎており、その出力端子マｏ１で演算増幅器６２
＆の出力端子＆：接続すｊ、でいる。しかして、マイク
ロコンピュータ７０から後述■る如く生じる二進コード
信号が７ナログスイツチ６２１）の制御端一’Ｆｅｏ〜
Ｃ□に損わｎると、アナログスイッチ６２ｂは、上述し
た二進コード信号の値との関連にて、その入力端子ｘ０
〜ｘ７のい誓れかを出力端子マ０に接続する。このこと
番ゴ、アナログスイッチ６２においてその入力端子Ｘ６
　、ｘｌ　Ｉ・・・、ｘ６．又はｘｌか出力端子！・ｈ
−ｍ続７！ｎＴ−とき、演算増幅器６２ａの利得がｒｏ
／ｒｔａ　　Ｉ　　（ｒｓ＋ｒｔ）　／ｒｔｓ　　Ｉ　
＋　ＨＨ−”　”　＋　　（ｒ）＋Ｈ＋　−＋ｒｓ）　
／ｒ１１．又）Ｓｒ　（ｒ（１十・・・十ｒ７　）　／
　ｒＩ＠　ｋＴより規定ξすることケ意味する。換言Ｔ
ｒＩば、演算増幅器６２ｂは、前記各利得のいずｎかＣ
基き、増幅回路６１からの第１増幅信号を増幅しｆＩＮ
２増幅信号として生じる。

また、本実施例＆：おいて番ゴ、上述した二進コード信
号の値、即ち二進数が０．１．ＩＯ，１１，１００，１
ＯＮ−１１０，又はｌ１ｌＤとき、アナログスイッチ６
２ｂの入力端子”＠　＊”１．”！　＋Ｈ３＋Ｈ４。

Ｘ６　＋Ｘ＠　＋又６ゴＸ７が出力端子１ｏ＆：接続さ
れるよう（なっている。ｒ（お、−算増幅器６２＆の第
２入力端子蔭ゴ、増幅回路６１の出力段を構成する演算
増幅器のための基準電圧発生器ｒ接続８１１でいる。

増−回路６８は、基準１１圧発生器６８ｍと、この基準
１［圧発生器６８＆及び演算増幅器６２ａ（接続した演
算増幅器６３ｂを備えており、基準！！１汗発生器６δ
ａは、当該乗用鷹（搭載した直流電源ｖ暮からの給電電
圧を分圧して基準電圧を発生Ｔるもので、かかる基準Ｉ
ＥＥＦ番ゴ、超音波送受信器２０．８０とその前方（位
置する障害物Ｍとの間の最長検出釦＃Ｉｉｌ＆：対応す
る。演算増幅器６８　ｂ　Ｇｆｆ、演算増幅器６２ＩＬ
からの第２増幅信号を基準電圧発生器６８＆からの基準
１１任との関連釘より増幅し第８増幅信号として発生し
検波回路６４＆：付与するＯ 検波回路６４は増幅回路６８からの第８増幅信号を検波
しこｒｌを検波信号として比較器６５に付与Ｔる。比較
器６５Ｇ：Ｉ、検波回路６４からの検波信号を基準電圧
発生器６８ａからの基準電圧と比較し検波信号のレベル
が基準電圧より高いとき釘のみハイレベル信号を発生し
スイッチング回路６６釘付与する。スイッチング回路６
６は、比較［１６５からのハイレベル信号（応答してハ
イレベル信号を判別信号として発生しマイクロコンピュ
ータ７０に付与Ｔるとともにかかる判別信号を比較器６
５からのハイレベル信号の消滅に応答して消滅させる。

マイクロコンピュータ７０には、　起動回Ｗａ４゜及び
水晶発振器７１が接続ざｎており、起動回路４０は、乗
用車等車内の運転席に配置した自己復帰式常開型起動ス
イッチ４１と、この起動スイッチ４１Ｇ、’接続した整
形回路４２によって構成ざｎている。起動スイッチ４１
は、その一時的な閉成によりローレベル信号【生じ、ま
た整形回路４２は起動スイッチ４１からのローレベル信
号を反転整形し起動信号として発生Ｔる。マイクロコン
ピュータ７０は、直流電源　からの給ＩＥ＆一応答して
定電圧回路（図示しない）から定電圧を受けて作動状態
となるもので、水晶発振器７１の発振作用（基き一連の
クロック信号を発生し、こｎら各クロック信号に応答し
てその内部（予め記憶したコンピュータプログラムを第
５図にて示すフローチャート茫従って実行し、かかる実
行中（おいて、以下の作用紗明にて述べる如く、ブザー
回路８０及び表示回路９０ｔ−制御するに必要な種々の
演算処理を行なう。

ブザー回°路８０は、ブザー駆動回路８１と、乗用車等
車両の運転席（配置したブザー８２ｔ−備えていて、ブ
ザー駆動回路８１１ゴマイクロコンピユータ７０の制御
下「てブザー駆動信号を発生する。ブザー８２はブザー
駆動回路８１からのブザー駆動信号に応答してブザー音
を発生する。表示回路９０は、表示駆動回路９１と、乗
用璽等車両の運転席付近に配置した表示器９２ｔ−−え
ており、表示Ｗ９２はマイクロコンピュータ７０の制御
下にて表示用駆動回路９１との協働により、後述する如
く、障害物Ｍとの距離Ｄ（第１図参照）を表示マる。

以上のよう紀構成した不実施例において、蓮転者が乗用
車等電画の運転席に着座して、第１図に示Ｔｔｍ　＜の
状態でマイクロコンピュータ７０Ｔｔ作動すせｎば、マ
イクロコンピュータ７０が第５図の７０−チャートに従
いコンピュータプログラムの実行をステップ１００（で
開始し、次ステツプ１０２にて初期化ざｎる・： １１□ しかして、ステップ１０４における「ＮＯ」としての判
別が繰返すＩＩている間ｉ運転者が起動スイッチ４１を
閉じれば、マイクロコンピュータ７０か、起動回路４０
から生じる起動信号釘よりステップ１０４において「Ｙ
ＥｓＪと判別し、然ル後、ステップ１０６Ｃて利得コー
ドＧｔ−零とセットするとともｋかかるＧ＝０との関連
にて二進数「０」を表わす二進コード信号を発生してア
ナログスイッチ６２ｂｋ−付与Ｔる。

すると、アナログスイッチ６２ｂがマイクロコンピュー
タ７０からの二進コード信号の値との関連にて入力端子
Ｘ＠を出力端子！０に接続し、演算増幅器６２ａの利得
ｋｒｏ／　ｒｉｍとする。

コンピュータプログラムがステップ１０８に進むと、マ
イクロコンピュータ７０が、所定時ｉｔｌ　（不実施−
虹て番ゴ４θμｓ）　Ｋ対応Ｔるパルス巾の制御パルス
を発生し、このｌ１７制御パルスを送信回路５０ＫＨ与
し、〃１つ次ステップ１ｌＯｋ−おいてタイマ１始動さ
せる。

不実施例（おいて、上述した利得コードＧＧゴ、次の表
−１＆：示す如’＜、’ｏ、ｌ、・・・６、又Ｇゴ　　
　　　　　１７ケと２）。この場合、ｃ＝ｌ　、　Ｇ＝
２　、・・・。

Ｇ−６，又番ゴＧ＝７は、上述した二進コード信号の二
進数ｒｌＪ　、ｒｌＯＪ　、・・・、ｆｌｌｏＪ、又は
「１１１」ｒ対応する。

ここで、送信回路５０がマイクロコンピュータ７０から
の制御パルスに応答して上述した如く一連の発振パルス
を発生Ｔると、超音波送信１１２０が障害物Ｍに向けて
超音波を送信する。ついで、超音波受信機８０が障害物
Ｍからの反射超音波を受信すると、受信信号が超音波受
信−８０から発生し判別回路６０に付与される。然る（
、現段階において６１超音波受信器８０からの受信信号
のレベルが低く判別回路６０が判別信号を生じることな
く前記タイマの計時値Ｔが増大するものとｌｎば、マイ
クロコンピュータ７０が両ステップ１１１！、口」にお
ける「ＮＯ」としての判別な繰返Ｔ。かかる状ＩＩ＆：
て１記タイマの計時値Ｔが測定時間最大値Ｔｇｍａｘ＝
　ＯＦＨ（表−１参照）を超えると、マイクロコンピュ
ータ７０がステップ目」（で「ＹＥｓＪと判別し、ステ
ップ１１６ｃてＧ＝１と更新し、ステップ１１８ＥてＧ
＝１＆：基き「ＮＯ」と判別し、かつステップ１２０に
て前記タイマをソセットする。但し、本実施例釘オイテ
・ゴ、上述した測定時間最大値ＴｇｍａｘＧゴ、利得コ
ードＧ＝Ｏ、ｌ　、・・・、６．又番ゴ７この関連（で
表−ＬＭ示す如く定めらｔ１予めマイクロコンピュータ
７０に記憶２ｎている。なお、表−１＆：おいてアルフ
ァペットｒＨＪ　Ｇゴ１６進法表示を示Ｔ　。

シカシて、ステップ１２０Ｍおけるリセット終一 了後、コンピュータプログラムがステップ１０８．１１
０．１１２．１１４．１１６．１１８．１２０を通δ演
算が繰返さＶてステップｌｌａ＆：おける更新結果がＧ
−７（−なったとき、判別回路６０が演算増幅器６２ｍ
の利得（ｒｏ　＋　ｒｔ＋・・・＋ｒｓ＋ｒ７）／ｒ１
１１及び基準ｗＬＦＦ発生器６８ｍか６の基準電圧との
関連にて超音波受信機８０からの受信信号釘応答して判
別信号を生じｎば、マイクロコンピュータ７０がステッ
プ１１２（で前記判別信号１基いてｌ’−ＹＥＳＪと判
別し、コンピュータプログラムをステップ１２４４：進
める。かがる場合、前記タイマの計時値Ｔが禁止領域Δ
Ｔｉｎｈ＝　ＯＯＨ〜６７Ｈ（表−１参照）内＆ニド１
ば、マイクロコンピュータ７０がステップ１２４１口」
、目２Ｔｒ循環Ｔる判別を繰返す。然る後、前記タイマ
の計時値Ｔが禁止領域００Ｈ〜６７Ｈを越えると、マイ
クロコンピュータ７０がステップ１２４（て１−ＮＱ」
と判別し、次のスナップ１２６においてｆＪ１段階（δ
け金計時値Ｔｋ−基き１ｉＬ１ｉ１ｉ後部と障害物Ｍと
の距離りを計算して記憶了る。但し、不実施例Ｃおいて
Ｇゴ、上述した禁止領域ΔＴｉｎｈ　Ｇス、利得コード
Ｇ＝ｏ　、　１　、・・・、６．又は７この関連にて表
１Ｍ示す如く定ぬらｎ予めマイクロコンピュータ７０に
記憶さｎている。丁た、禁止領域ΔＴｉｎｈＧコ、表＝
１（示す如く、利得コードＧの増大に応シテ長くなって
おり、超音波送信機２０から超音波受信−８０ｋｌ’対
し直接入射する超音波により距１１ｉＤｔ−誤って計算
する事を禁止している。

ステップ１２６に：おける演算の終了後、マイク０　：
ｌ　７　ｋｌ’ニータフ０が、１記タイマの計時値Ｔが
その最大計時値Ｔｇｍｈｘ　（本実施例（おいて６ゴ、
１６ｍ法表示［てｂＯＨどして予めマイクロコンピュー
タ７０１．前記憶マゎ、ている）【超えるまで、ステッ
プ１２８にて繰返しｒＮＯＪと判別し、Ｔ〉Ｔｇｍａｘ
が成立すると、ステップ１２８Ｌで「ＹＥＳ」と判別し
、ステップ１８０＆：て前記タイマをリセットＴる。

しかして、ステップ１８２にで表示指令信号を生じ、表
示駆動回路９１が表示指令信号（対応す：・：・′： る表示駆動信号シ発生し、表示器９２が距離りを　　　
　　　　　１表示子る０こ１１．　ｋ−より、運転者は
距離りだけｓｎた位置＆：障害物Ｍが存在Ｔる事を視認
し得る。

以上の距離演算ルーティンにおける作用説明において、
Ｇ〈７のもと１ステツプ１１２における判別が「ＹＮｓ
ＪとＩＪった場合＆：は、ステン７１２４における判別
が、利得コードＧの値虹より定まるａ止ｏｍΔＴｉｎｈ
この関連釘よりなさね、ステップ１２６における距＠Ｄ
の計算が、ステップ１１２における判別が「ＹＥＳＪと
なった時の計時値Ｔ（基き行なわＩＬる。

また・Ｇ＞ＧＩ！Ｉａｘ＝７となった場合１ゴ、マイク
ロコンピュータ７０がステップ１１８１：て「ＹＥＳ」
と判別し、次ステツプ１２２（でタイマをリセ”／）Ｌ
２ｆ−ツ２１２４＆：て発音指令信号を生ずる。Ｔると
、ブザー駆動回路８１がマイクロコンピュータ７０から
の発音指令信号に応答してブザー駆動信号を発生し、こ
ｎに応答してブザー８２がｌ　ｓｅｃの間ブザー音るで
発生Ｔる。これ釘より運転者は障害物Ｍが反射超音波受
信本能距ＩＩ！（この距離は超音波送信機２０．超音波
受信ｍａｏ、送信回路５０および鞠別回路６０の各＠路
定数、＠路特性等によりおのずと限界が定まる。本実施
例（おいて６ゴ反射超音波受信不能距離ＧＪ略２冒に設
定してトる０）虹ある事を確認し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図昏ゴ、本発明に係る一実施例を構成する超音波送
受信−を取付けてなる乗用車を示Ｔ■、第２図は、本発
明に係る一実施例におけるブロック回路図、［８図及び
＃１４図番ゴそｎぞｎ第２図１おける送信回路及び判別
回路の電気回路図、第５図Ｇゴｍ２１ｉＶｃおけるマイ
クロコンピュータの作用を示■フローチ苓−トである。 １０・・・乗用車、２０・・・超音波送信機、８０・・
・超音波受信機、５０・・・送信回路、６０・・・判別
回路、７０・・・マイクロコ。ンビュータ、９０・・・
表示回路 特許出願人 アイシン精機株式会社 代表者中井令夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波信号を発生する超音波信号発生手段と、該超音波
   信号発生手段からの超音波信号Ｃ応答して超音波を送る
   超音波送信手段と、該超音波送信手段（隣接して配され
   て前記超音波送信手段からの超音波が障害物（より反射
   ２ｔｎた反射超音波を受信して受信信号を生じる超音波
   受信手段と、この受信信号のレベルが所定の基準レベル
   を越えた時（判別信号を発生する判別手段と、前記超音
   波送信手段から送信２ｎＴ−超音波が前記障害物を介し
   て前記超音波受信手段（到達するまでの時間１基づいて
   前記超音波送信手段と前記障害物との間の距離を前記判
   ｂ：」手段からの判別信号Ｃ応答して距Ｍとして計算し
   、かつこの距１１１！、ｔ−表示Ｔべく表示指令信号ケ
   発生Ｔる演算処理手段と、前記表示指令信号を表示する
   表示手段と、前記判別信号が発生しｙ７い場谷釘をゴ前
   記受信信号を段階的に増幅■る増幅手段とを電画上に備
   えた車両用障害物検出装量。