JPS5942468A - 車高検出装置 - Google Patents

車高検出装置

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JPS5942468A
JPS5942468A JP15307482A JP15307482A JPS5942468A JP S5942468 A JPS5942468 A JP S5942468A JP 15307482 A JP15307482 A JP 15307482A JP 15307482 A JP15307482 A JP 15307482A JP S5942468 A JPS5942468 A JP S5942468A
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JP
Japan
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data
vehicle height
output
signal
level
Prior art date
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Pending
Application number
JP15307482A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruto Tanaka
田中 晴人
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPS5942468A publication Critical patent/JPS5942468A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

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】 口の発明は、超音波を用いて車高を検出する車高検出装
置に関する。
この種車高検出装置は、例えば車両の走行速度に応じて
車高を変化させたり、あるいは未舗装道路を走行環る際
に轍等の凹凸によって車体下面を損傷しないように車高
を調整する等の車高検出装置の必要性から提案されたも
のである。
そして、超音波を利用した車高検出装置は、例えば、車
体下面に装着された送信器から超音波パルスを路面へ向
けて送信し、同じく車体下面に装着された受信器でぞの
反則波を受信し、上記受信波の送信タイミングと反射波
の受信タイミングとの時間差から車高を求めるにうに購
成りることが考えられる。
すなわち、第1図に示tJ、うに、送信タイミング信号
Aに応答して送信器から超音波パルスの送信波Bが送信
され、その後受信器で前記送信波Bの反射波Cが受信さ
れると、受信器から受信信号りが出力される。そして、
この受信信号りを所定レベルのパルス信号に波形整形し
て受信タイミング信号Eとし、この受信タイミング信号
Eの前記送信タイミング信号△に灼する遅延時間7’d
に基づいて車高を求める構成とすれば良い。
しかしながら」−記のよう<’t Jα音波を用いた車
高検出装置における検出精度に係る問題点として、例え
ば次の様なことがある。
づなわら、路面の凹凸や超音波反則率の変化等にJ:っ
て、上記反則波の強度が変化するため、この反射波強度
の変化に伴って、受信信号1つのレベルが変化りること
となる。
そして、・第2図に示す如く、上記受信信号りを波形整
形覆る際に、波形整形回路のスレッシホールドレベルS
は一定であるため、レベルの高い受信信号をDlから得
られる受信タイミング信号[1と、レベルの低い受信信
号D2力口ら得られる受信タイミング信号E2(波線で
承り−)とを比較してみると、受信タイミング信8Fヨ
1.E2の真の受信タイミングTに対する遅れ肋間τ1
.τ2は前記反則強度等により変化し、特に受信信号レ
ベルが低い場合は、比較的大さな時間どなる1゜従って
、受信信号レベルが低い場合には、得られた車高データ
が実際の車高よりも高い値を示すこととなり、正確な車
高検出が行なえない。
この発明は、上記の背景に基づいてなされlζもので、
前記受信信号レベルが予め設定され′た基準レベル以下
の場合には、当該低レベル信号にス・1応する車高デー
タの出ツノを禁止するように構成したことによって、路
面状況の変化に伴って反則波強度が変化しても、常に精
度良く車高の検出が行なえるようにした車高検出装置を
提供することを目的どづる。
以下、この発明の実施例を第3図以下の図面に基づいて
詳細に説明する。
第3図は、この発明に係る車高検出装置の一実施例(以
下、第1実施例と称す)を示づブロック図である。
同図に示づ−如く、車イホ(図示略)の下面に、超音波
送信器1と超音波受信器2どが、路面3に対向するよう
に並設されている。
パルス発生器4は、所定の繰り返し周期Tpのパルス信
号Fを出力づ−るものであり、超音波発振器5は、前記
パルス信号Fによって駆動されて、パルス変51〜され
た高周波信号Gを上記送信器1へ供給マ」るものである
また、上記受信器2から出力される反射波の受信信号1
1は、増幅回路6で増幅され、整流回路7て整流された
後(受信信号I)、波形整形回路ε3およびピークディ
テクタ10へ供給される。
」−記波形整形回路8は、上記整流回路7から供給され
る受信信号Iを所定レベルのパルス信号に整形し、これ
を受信タイミング信号Jどして出力するものである。
−1−配ビークデイデクタ10は、上記受信信号Iのピ
ーク値を検出して、そのレベルに対応した直流市川信号
V rを出力するものである。
ノリツブフロップ9は、上記パルス発生器4から供給さ
れるパルス信号[によってレッ1−されるとと5に、上
記波形整形回路81)t Iら供給される受信タイミン
グ信号Jによってリピッ1〜され、子のQ出力はカウン
タ15のグー1−人カへ供給されている。
上記カウンタ15はノリツブフロップ9のQ出力が“″
1−ビ°のどきに、基準り[1ツク発生器1/′lから
発生される高速パルス信@にのパルス数をカラン1〜す
るものであり、かつ上記パルス発生器4がら遅延回路1
Gを介して供給されるパルス信号[によってクリアされ
るものである。
比較器11は、上記ピークディテクタ1oから供給され
る直流電圧V rのレベルと、予め設定された基準電圧
Vsのレベルとを比較して、直流電圧V rが基準電圧
VSを越えた場合に、出力が゛1−ビ′どなるものであ
り、この比較器11の出力は遅延回路12を介してAN
Dゲート13へ供給されている。
ラッチ回路17は、上記パルス発生器4から上記AND
ゲー1〜を介して供給されるパルス信号Fに応動して、
上記カウンタ15から供給されるノノウントデータをラ
ッチするものであり、このラッチ回路17にラッチされ
たカウントデータLは、D/△変換器18にJ:って直
流電圧レベルに変換され、車高データMとして出力され
る。上記の如く構成された車高検出装置において、第4
図に示す如く、パルス発生器4からパルス信号Fが出力
されると、超音波発振器5から高周波信号0が送信器1
へ供給されて超音波パルス信号が路面3へ向IJ’U送
信される。
他方、」:記パルス信@Fの発生に伴って、フリップフ
[1ツブ9がセットされるどどbに、カラン/115が
一部クリアされた後に、基準り11ツク花生器14力日
らの高速パルス信号I〈の7Jウントを聞を合 づ−る
 。
次に、受信器2に83いて反射波が検出されて、受信器
2力目ら反射波の受信信号1」が出力されると、波形整
形回路8から、上記受(8(:: F4j Elを増幅
、整流した後の受信信号1から得られた受信タイミング
信号Jが7リツプフロツプ9へ供給されてこの7リツプ
フロツプ9をリセットする。
これに(’1′一つτ、カウンタ15はカウント動作を
停止して、上記パルス信号Fの発生時点(づイ宋わら超
音波パルス信号の送信タイミング)から反射波の受信タ
イミングまでの時間T−Cにλ・j応づるカウント値を
出力保持する。
他方、上記反則波の受信に伴って、整流回路7から出力
される受信信号Iのピーク値に対応づる直流電圧信号V
rが、上記ピークディテクタ10から比較器11へ供給
されて、基準電圧VSどの比較が行なわれる。
そして、上記直流電圧信号V rのレベルが基準電圧V
sのレベル以上の場合には、比較器11の出力が′)−
ビ′となり、この’ H”出力に伴ってANDゲート1
3が開かれる。
従っ01次に新しいパルス信号F−がパルス発生器4か
ら出力されると、この新しいパルス信号Fによって、上
記カウンタ15に出力保持されているjJラウン−デー
タが、ラッチ回路17にラッチされ、このラップされた
カウントデータLはD/′A変換されで車高データMと
して出力される。
なお、遅延回路12は、上記ピークディテクタ10が上
記パルス信号Fによってクリアされる構成となっている
ため、上記ラッチ回路17に、上記カラン1−データの
ラッチが終了するまで比較器11の出力を保持するため
のらのである。
また、上記直流電圧信号V1・のレベルが基準電圧Vs
のレベル以下の場合には、比較器11の出力はO,FF
であるため、ΔN L’)ゲートは閉じられてJ3す、
新しいパルス信号F′が出力されても。
ラッチ回路17へは新しい力・クン1〜データがラッチ
されず、前回ラッチしたカラン1〜データをラッチした
ままの状態となる。
ずなわら、反射波の強度が弱く、精度の良い車高データ
が1dられないような受信信号が受信器2力目ら出力さ
れた場合には、この低レベルの受信信号に基づくカウン
トデータは、ラッチ回路17にラッチされず、車高デー
タとしC出力されないことどなる。
」上記の如く、この車高検出装置は、車高検出精度を低
下させる要因となる低レベルの受信信号に里づいて1q
られた車高データを出力しイ1いJ、うにしたことによ
って、車高検出精度の向上を図ることができる。
第5図は、この発明の他の実施例(以下、第2実施例と
称ず)を示すブロック図である。な、13、同図に示ず
車高検出装置は、前記第1実施例の車高検出装置におり
る構成部分の一部をワンヂッ7マイクロコンピュータ(
以下CPvと称ツー〉に置き代えたものであり、第1実
施例と同一構成部分には同一符号を(=I してその説
明は省略する。
同図にa3いてCPU20には、タイマ21.タイマレ
ジスタ22.ROM23.RAM24が内蔵されており
、上記1゛りΔN424を各種可変データのメモリとし
て利用し、上記rで0M23に格納されているシステム
ブ[1グラムに従っ−C1本発明に係る車高検出処理が
実行される。
△/D変換器25は、ピークディテクタ′I Oから出
ツノされる直流電圧信号vrをディジタル変換して、受
信信号レベルデータ[)rとしてCPU20の入カポ−
1〜IN2へ供給するしのである。
その他、上記CP U 20は、入力ボートIN1へ波
形整形回路8から受信タイミング信号Jが入力されてお
り、また、出カポ−]〜OU]−1から超音波発振器5
を駆動させるlζめのパルス信号17J3よひ、出カポ
−1−OU T 2ノ〕日らり、/A変換器18をfl
−シーて中高データMを出ノJ″tJ′る。
第6図(a>、(b)は、上記ROM 23内に格納さ
れているシスツムプログラムの構成を示リフ【コーチ1
−−1−であり、以下このフローチャートに基づいて第
2実施例の動作を説明する。
第6図(a )は、上記パルス信号Fを発生するための
ブ11グラムであり、CP LJ 20内のタイマ21
のタイマ出力がタイマレジスタ22の内容と一致したと
きに割込処理が開始される。
すると、まず出ツクポートOU ’T’ 1の出力がO
FFか否かを判別し、OFFの場合にIは、ぞの時点の
タイマ21の出力t1と、パルス幅T+f加練し、この
演算結果をタイマレジスタ22へ格納した後、○U T
 1の出力をONにする。
また、タイマ割込処理が開始されたときに、出力ボート
0UT1の出力がONのJにi合には、前回の割込処理
の際にタイマレジスタ22へ格納されている時間データ
(j’++T+)に、パルス間隔子2を+Jl+ 綽し
て、この演n結果をタイマレジスタ22へ格納した後、
0UT1の出力をOFFにする。
上記の割込処理によって、第7図(a )に示すように
、繰り返し周期’rp  (=TI +T2’) 、パ
ルス幅丁1のパルス化Q Fが形成される。
第6図(1))は、車高データMを出力するためのプ1
コグラムの構成を示刀フロチ17−トである。
まず、上記パルス信号FがCPU2Oh日ら出力されて
、送信器1から超音波パルスが送信された後、受信器2
で反則波が受信されると、波形整形回路8から受信タイ
ミング信号JがCP U 20へ入ツノされる。
するど、ステップ31からステップ32へ進んで、その
時点におけるタイマ21の出力し2 (すなわち、第7
図(b)に示す受信タイミングtz)をRAM24の所
定の記憶エリアに記憶する。
次に、ステップ33でタイマ21の出力が(−1−1+
−r2’)すなわら、次の送信波が発生されたが否かを
判定し、YESであればステップ34へ進んでA 、、
/ D変換器25から出力される受信信号レヘルテ′−
タ[)rをCPU20へ取込む。
次にステップ35で、取込まれた受信信号レベルデータ
[)rと、予め記憶されている基準レベルデータとの大
小比較を行ない、受信信号レベルデータl) rが基準
レベルデータJ:りら小さい場合には、以下の車高デー
タを求める処理は省略して終了する。
これによって、車高検出精度を低下させる要因となる精
度の低い車高データが出力されることが禁・止される。
また、上記受信信号レベルデータ[)rが基準レベルデ
ータよりも大きい場合には、ステップ36へ進み上記ス
テップ32で記憶した受信タイミングtrllら、送信
波の送信タイミング[盲を差引いて、この演算結果を所
定のメ−[リヘ記憶りる。
次にステップ38において、重みイ(1中央値を求める
演算処理が実行される。
この重み(−1中央値を求めるには、上記スノーツブ3
6において求められた送信タイミングと受信タイミング
の時間差TO(=tz−t+)データを、常に最新のも
のから順に[1個記憶しておき、これら1)個の時間差
データから求められる。
一般に中央値とは、n個のデータを小さいしのから順に
並べ、両端から数えて真中の値、ずなわら、小−人の順
に並べた列を1:1に分割づる位置のデータを言う。
これに対し、重み付中央値とは、上記の如く、n個のデ
ータを小〜大の順に並べた列をnll:m2の割合で分
割する位置の値を言う。
従って、重み付中央値は、小〜大の順に並べた11個の
データからなる列の小さい方から数えC1のデータを指
ずことどなる。
小数点以下を切捨て、あるいは四捨五入して整数化した
値をI11番目とし、このm番目のデータを重み付中央
値とするか、または上記のようにして求めたm番目のデ
ータと、■+1番目のデータとの平均値を重みイ号中央
値として用いる方法とがある。
よって、上記ステップ38では、上記11個の時間差デ
ータを小さい順にならノ\かえる処理と、この並べ変え
たデータ列の重みf」中火値を求める処理とが行われる
こととなる。
上も己の如く、時間差データの重みイ]中火値を求める
ことにJこつで、更に精度の良い車高アークを冑ること
がでさるのである。
づ2rわら、重み付をせずに検出された車高データの分
イliは、路面の凹凸に対応して、第8図に示づよ)に
なる。これは、路面上に、時々大きな窪みが現tlるこ
とを示し、このために、単なる平均値や中央値で求めた
データでは正確な中高を表1ないことが分る。
J、って、同図中の点線°(・示り位冒を重みイ」中央
値と覆るように、lIl+二l11.=の割合を設定す
れば良いこととなる。
」−記の如く、ステップ381゛求められた重み(=J
中央値の時間差データは、ステップ39にJ3いて車高
データとして、出カポ−1〜0UT2から出力された後
、全処理が終了し、再び九の31かIうの処理が開始さ
れる。
なあ、上記実施例においては、車高データとして最新の
11個の時間差データの重みイ」中火値を出力する構成
どなっているが、更に、上記ステップ38で求めた重み
句中央値を最新のものから順に幾つか記憶しておき、こ
れ〕うの単純平均値を痺出して、この演障結果を車高デ
ータとして出力りるように構成づることも考えられる。
このように構成することによって、例えば未舗装道路等
の凹凸の激しい通路を走行する際に、車高データの値が
頻繁に変化することを防止し、比較的長い同量(数秒〜
数十秒)毎の平均車高(0テ間移動平均値)を検出づる
ことができ、より適切な車高データを得ることができる
以上詳細に説明したように、この発明の車高検出装置に
あっては、受信信号レベルが、予め設定された%準しベ
ル以下の場合には、当該低レベル信号に対応づる車高デ
ータの出力を禁止覆るよ−うに構成したことにJ−って
、路面状況の変化に伴って反射波強度が変化しても、常
に精度の良い車高検出が行なえるという効果が得られる
【図面の簡単な説明】
第1図は超音波を用いた車高検出装置の動作を説明づる
ためのタイムチャー1〜、第2図は同装置の問題点を説
明°リ−るための主要波形図、第3図は本発明に係る車
高検出装置の一実施例を示づブロック図、第4図は同装
置にJ′3(」る1−要出力波形を示すタイムチャー1
−1第5図は本発明の他の実施例を示1ブロック図、第
6図(ε+>、<LJ)は同装置にJ5 (プるシステ
ムプログラムの構成を示1)[J−ブト一ト、第7図は
同装置にiJ3 LJる主要出力波形を示すタイムチャ
ート、第8図は同装置にお(プる重みイ」中火値を説明
づるための分布図である。 1・・・・・・・・・送信器 2・・・・・・・・・受信機 3・・・・・・・・・路面 1・・・・・・・・・パルス発生器 5・・・・・・・・・ijA音波光振器8・・・・・・
・・・波形整形回路 10・・・・・・ピークディテクタ 11・・・・・・比較器 13・・・・・・A N Dゲート 15・・・・・・カウンタ 17・・・・・・ラッチ回路 20・・・・・・CPU 特許出願人 日産自動車株式会社 第4図 第5図 (Q)    第6図   (b) 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)路面へ向りて超音波パルスを送信する送信器と; 前記送信波が路面に反則しで来る反射波を受信する受1
    3器と; 前記送信波の送信タイミングと前記反射波の受信タイミ
    ングとの時間差に基づいて車高データを出力り−る車高
    演算手段と; 前記受信器で受信した反射波の受信信号レベルが、予め
    設定された基準レベル以−1−であるか否かを判定する
    受信信号レベル判定手段と:前記受信信号レベルが前記
    基準レベル以下と判定された場合には、当該低レベル信
    号に対応覆る前記車高データの出力を禁止する禁止手段
    とから構成したことを特徴とする車高検出装置。
JP15307482A 1982-09-02 1982-09-02 車高検出装置 Pending JPS5942468A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6138513A (ja) * 1984-07-31 1986-02-24 Nissan Motor Co Ltd 車高計測方法
US4677599A (en) * 1984-06-20 1987-06-30 Nissan Motor Company, Limited Ultra-sonic distance measuring apparatus and method
US4886291A (en) * 1984-06-06 1989-12-12 Nissan Motor Company, Limited Fail-safe system for automotive suspension control system

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