JPS60203877A - 反射型物体検出装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は超音波を利用して物体を検出する反射型の物体
検出装置に関する。

［従来技術］ たとえば車輌において、ドライバの視野を外れる位置に
ある障害物を検出してドライバを誘導する装置として、
物体検出装置が知られている。この種の物体検出装置に
おいては、一般に超音波を利用している。そしてこの種
の装置では、超音波発信器から所定強度の超音波を所定
方向に向けて発射し、超音波受信器をそれと同じ方向に
向けておき、超音波受信器で受信される信号の強度およ
び信号の発生したタイミングから、反射波の存在すなわ
ち障害物の存在を検出している。

ところで、一般に反射波の強度は、物体と検出装置との
距離が大きくなる程小さくなる。従って遠距離の物体を
も検出するには装置の感度を高くしなければならない。

しかし、あまり感度を高くすると反射波以外の波、例え
ば超音波発信器から出る直接波を反射波とまちがえて検
出する恐れがある。そこで１本出願人は、検出する距離
範囲を複数に分割し、各々の距離範囲毎に感度を設定し
。

近距離では感度を低くし、遠距離では感度を高くする方
式を提案した。これによれば、直接波を受信する可能性
のある領域では感度が低いので、誤検出はなくなる。

ところが、反射波の強度は、検出すべき物体の材質、形
状、傾き、および検出装置に対する向きに応じて大きく
変化する。このため、対象物体の条件によっては、近距
離であっても非常に弱い反射波しか得られない場合もあ
る。そのような場合に感度が低いと、その物体は検出で
きない。しかし。

前記のように誤検出を防止するには、少なくとも近距離
では感度を高くできないので、いずれにしても近距離で
反射波の弱い物体は検出することができなかった。

［目的］ 本発明は、超音波発信器から出る直接波、誘導ノイズ等
の不要波と目的とする反射波とを識別して、レベルの低
い反射波しか得られない近距離の物体をも検出すること
を目的とする。

［構成］ 超音波発信器と超音波受信器との距離は一般に一定であ
るから、超音波発信器を付勢してからそれによる超音波
の直接波が超音波受信器に受信されるまでの時間は一定
であり、また、誘導ノイズ等番二ついても、超音波発信
器付勢のタイミングから所定時間後に現われるのが普通
である。

そこで１本発明においては、直接波等が現われる可能性
のある所定のタイミングにおいて受信出力をチェックし
、このタイミングでもし波を検出している状態ならそれ
が検出されなくなるまで反射波の検出を禁止し、波を検
出していない状態なら直ちに反射波の検出を開始する。

これによれば、感度が低く不要波のレベルが低い場合に
は直ちに反射波の検出が開始されるので、感度を徐々に
大きくするように制御すれば、例えば物体が検出器から
数ｃｍ程度の極めて近い距離にある場合のように、不要
波の現われるタイミングと反射波の現われるタイミング
とが重なっていても、この場合には反射波のレベルが不
要波よりも確実に大きいので低い感度で物体が検出でき
る。また、物体と検出器の距離が２０ｃｍ程度と比較的
小さく、しかも反射波のレベルが不要波のレベルに近い
かもしくはそれ以下の場合であっても、不要波がなくな
るまでは反射波を検出しないので、不要波と反射波とが
現われる時間が少しでもずれていれば、不要波と反射波
とが識別される。しかも、このようにすれば、検出を禁
止する時間が自動的に設定されるので、この種のパラメ
ータを検出回路の設計変更の度に実験等によって決定す
る必要がなくなる。

［実施例〕 以下１図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に、障害物検出装置を装着した自動車の外観を示
す。第１図を参照して説明すると、この実施例において
は、自動車ｌの後部バンパ２の両端部にそれぞれ超音波
発信器２０ａ、３０ａおよび超音波受信器２０ｂ、３０
ｂが装着されている。

この実施例では、超音波発信器２０ａと超音波受信器２
０ｂおよび超音波発信器３０ａと超音波受信器３０ｂを
、それぞれ３ｃＩ１１の間隔で互いに平行に配置しであ
る。この実施例で用いている超音波発信＠２０ａ、３０
ａおよび超音波受信器２０ｂ。

３０ｂは、それぞれ松下電気製の超音波セラミックマイ
クロホンＥＦＲ−Ｏ３Ｂ４０に２およびＥＦＲ−Ｒ８Ｂ
４０に２である。

例えば第２図に示すようにこの自動車ｌの後方に障害物
３があると、超音波発信器から出る超音波が障害物３で
反射し、その反射波が超音波受信器に到達する。従って
、超音波を発射してからそれによって得られる反射波が
受信されるまでの時間を測定すれば、検出装置と障害物
３との距離を測定できる。

第３図に、第１図の自動車に搭載した障害物検出装置の
電気回路のブロック図を示す。第３図を参照して説明す
る。前記の超音波発信器２０ａおよび３０ａは、それぞ
れ駆動回路５０および７０の出力端に接続されており、
超音波受信器２０ｂおよび３０ｂの出力端には、それぞ
れ判別回路６０および８０が接続されている。駆動回路
５０および７０と判別回路６０および８０は、それぞれ
マイクロコンピュータ９０に接続されている。この実施
例で用いているマイクロコンピュータ９０は、インテル
社の８ビツトシングルチツプマイクロコンピユータ８７
４８である。９０ａはマイクロコンピュータの動作の基
本となるクロックパルスを発生するための水晶振動子で
ある。４０は起動回路であり、起動スイッチ４１および
波形整形回路４２で構成されている。起動スイッチ４１
は自己復帰型で接点がノーマリオープンタイプのもので
ある。起動スイッチ４１は、運転席の操作パネルに配置
されている。１００はブザー回路であり、それを構成す
るブザー１０２が、ブザー駆動回路１０１を介してマイ
クロコンピュータ９０の出力ボートに接続されている。

１１０は車体と障害物との距離を表示する距離表示回路
である。距離表示回路１１０は、３桁の７セグメント表
示器１１１を備えている。表示器１１１は、セグメント
駆動回路１１２と相駆動回路１１３でダイナミック表示
駆動される。１２０は警告回路である。

第４図に第３図の駆動回路５０の具体的な構成を示す。

なお、第３図において駆動回路５０と７０は同一の構成
にしであるので、駆動回路７０の構成の説明は省略する
。第４図を参照すると、この回路にはインバータ５３．
駆動用トランジスタ。

昇圧トランスＴ等が備わっている。インバータ５３の入
力端子は、マイクロコンピュータ９０の所定の出力ボー
トに接続されている。この信号ラインには、超音波発信
器２０ａの付勢を制御するパルス信号Ｓｐが印加される
。このパルス信号Ｓｐは、駆動用トランジスタを介して
、昇圧トランスＴの一次側に印加される。トランスＴの
一次側にパルス信号が印加されると、その二次側には１
００Ｖ程度の振幅の信号が生ずる。この昇圧された４０
ＫＨｚの信号が超音波発信器２０ａに印加される。

後述するように、パルス信号Ｓｐは、マイクロコンピュ
ータ９０がソフトウェアによって生成する。

特にこの例では、ラフ１−ウェアにより、超音波発信器
を付勢するパルス信号Ｓｐの１回の測定あたりのパルス
数を設定感度に応じて調整する。つまり、パルス数が少
ない場合、超音波発信器から出力される超音波の振幅は
、信号Ｓｐのパルス数に応じて大きく変化する（第７ｂ
図および第１表参照）。そこで、この実施例においては
、感度のデータが偶数の時と奇数の時とで信号Ｓｐのパ
ルス数を変え、これによって超音波発信器から出力され
る超音波のレベルを２段階に調整して検出感度を調整し
ている。この例では検出感度は信号Ｓｐのパルス数調整
による２段階調整と、後述する可変ゲイン増幅器６２の
４段階のゲイン調整との組み合わせによって、８段階に
調整可能になっている。

第　１　表 第５図に、第３図の判別回路６０の具体的な構成を示す
。なお、判別回路６０と８０は同一の構成であるので判
別回路８０の説明を省略する。第５図を参照して説明す
る。超音波受信器２０ｂは、判別回路６０の増幅回路６
１に接続されている。

増幅回路６Ｉは、カスケード接続された３段の狭帯域増
幅器ＡＩ、Ａ２およびＡ３で構成されている。各増幅器
ＡＩ、Ａ２およびＡ３は、それぞれ演算増幅器で構成し
た反転増幅器になっており、それぞれの帰還路に、４０
　ＫＨｚに共振させたコンデンサと電気コイルでなる並
列共振回路が接続されている。

６２は可変ゲイン増幅器である。この可変ゲイン増幅器
６２は演算増幅器６２ａ、アナログスイッチ（アナログ
マルチプレクサ）ＡＳおよび多数の抵抗器で構成されて
いる。可変ゲイン増幅器６２を簡単に説明すると、この
回路は、アナログスイッチＡｓの２ビツトの制御入力端
ＣＯおよびＣＩに印加されるマイクロコンピュータ９０
からの信号に応じて選択された抵抗器が、演算増幅器６
２ａに帰還抵抗として接続され、その抵抗器と入力抵抗
ｒｉｎにより定まる増幅度で信号を増幅する。つまり、
この回路６２の増幅度Ｇは、演算増幅器６２ａの反転入
力端と出力端の間に接続される帰還抵抗の合成抵抗をｒ
ｔとすれば、次式で表わされる。

Ｇ＝−ｒ　ｔ／ｒｉｎ　・　・　・　・　・　・　（１
）アナログスイッチＡｓは、そのボートＸＯ，ＸＩ。

Ｘ２およびＸ３のいずれか１つを制御入力端ＣＯおよび
Ｃ１に印加される２ビツトのゲイン設定信号で選択し、
そのボートと共通ボートＹＯを電気的に接続する。たと
えばゲイン設定信号のデータが、入力端ＣＯおよびＣＩ
に対してそれぞれＬおよびＬとなるｒＯＪである場合に
は、ボートＸＯが選択されて、合成抵抗ｒｔがｒＯとな
るのでゲインＧは−ｒｏ／ｒｉｎとなる。同様に、ゲイ
ン設定信号のデータがｒＮ、ｒ２」および「３」のとき
には、それぞれボートＸＩ、Ｘ２およびＸ３が選択され
て合成抵抗ｒｔはそれぞれ、ｒＯ＋ｒｌ、　ｒｏ＋ｒｌ
十ｒ２およびｒｏ　＋ｒｌ　＋　ｒ２　＋ｒ３になる。

したがって、可変ゲイン増幅器６２のゲインＧはゲイン
設定信号により４段階に設定しうる。この実施例におい
ては、ゲイン設定信号のデータが「０」のときの最小ゲ
イン番；対して４ゲイン鼎定信号のデータが「３」のと
きの最大ゲインを１２８倍程度に設定しである。

６３は、信号処理回路であり、交流のアナログ電気信号
の有無を判別して、その結果に応じた二値信号を、マイ
クロコンピュータ９０の所定の入力ボートに印加する。

回路各部の信号波形は、第７ａ図に示すようになる。つ
まり、演算増幅器ＯＰ１は普通の増幅器であり、超音波
を受信すると、ＯＰＩの出力端子には超音波波形に応じ
た４０に１１ｚの周波数の電気信号ｖ１が現われる。

演算増幅器ＯＰ２はアナログ比較器であり、信号■ｌの
レベルを所定のしきい値レベルと比較して、それらの大
小に応じた二値信号■２を出力する。

この二値信号は、演算増幅器ＯＰ２の出力端に接続され
た、ダイオード、コンデンサおよび抵抗器でなる整流・
平滑回路で平滑される。これによって得られる信号■３
は、演算増幅器ＯＰ３でなるアナログ比較器で所定のし
きい値と比較され、その大小に応じた二値信号ｖ４がＯ
Ｆ２から出力される。演算増幅器ＯＰ３の出力端子に接
続された回路は、信号ｖ４のレベルをマイクロコンピュ
ータ９０の入力レベルに一致させるために備わったイン
ターフェース回路である。

第６ａ図、第６ｂ図、第６ｃ図および第６ｄ図に、マイ
クロコンピュータ９０の動作を示す。まず、第６ａ図を
参照して概略動作を説明する。電源がオンすると、出力
ボートを所定の初期レベル（非付勢レベル）に設定し、
メモリをクリアする。

入力ボートの状態をチェックして、起動スイッチ４１が
オンになるのを待つ。起動スイッチ４１がオンすると、
障害物検出サブルーチンを実行する。

このサブルーチンを実行すると、障害物が存在する場合
には、レジスタＲＢに測定した距離データが格納される
ので、距離データがある場合には、そのデータを表示器
１１０に表示する。また、必要に応じてブザー１０２お
よびランプ１２１を付勢する。

欠に、障害物検出サブルーチンを説明する。概略でいう
と、まず感度Ｇを最低にセットし、超音波を発射して、
判別回路６０又は８０が［超音波受信あり」と判別する
のを待つ。「超音波受信あり」になると、超音波を発射
してからの時間データを読み取る。

超音波の発射は、第６ｄ図に示す超音波発射サブルーチ
ンを実行することにより行なう。超音波発射サブルーチ
ンを説明する。レジスタＲＣに、感度データＧをストア
する。この例では感度は８段階に調整しうるので、感度
データＧは０〜７の範囲の値をとる。レジスタＲＣのデ
ータを下位ピッ１−に向かって１ビツトシフトする。つ
まり、データの値を２で割る。

これを行なうと、最下位ビットのデータがキャリーフラ
グにセットされる。感度データＧが偶数ならキャリーフ
ラグはＩＩ　Ｑ　Ｈになるが、奇数ならキャリーフラグ
がｎ　１　ｕになる。キャリーフラグがｔｊ　Ｏ＃１す
なわち偶数なら、レジスタＲＤに数値Ｎ（Ｓｐのパルス
数）をセットし、キャリーフラグが＃＃　１１１すなわ
ち奇数なら、レジスタＲＤに数値Ｎ＋γをセットする。

レジスタＲＣのデータ（感度データの１／２）を出力ボ
ートにセットして、可変ゲイン増幅器６２のアナログス
イッチＡｓに、ゲインデータをセットする。例えば、感
度データが６なら数値３（信号ラインＣＯおよびＣ１が
共にｔｐＶｒ＞が可変ゲイン増幅器６２にセットされ、
増幅器６２のゲインは最大になる。

次に、信号ライン（Ｓｐ）を高レベルＨに設定し、１２
．５μｓｅｃの時間待ちを行なった後、信号ライン（Ｓ
Ｐ）を低レベルＬに設定し、１２．５μｓｅｃの時間待
ちを行なってレジスタＲＤの内容を−ＬＬ、この処理を
ＲＤの内容が０になるまで繰り返す。つまり、周期が２
５μｓｅｃでデユーティが５０％のパルス信号を、レジ
スタＲＤに格納された値に対応する波数だけ出力する。

従って、感度データＧが奇数の場合には、それが偶数の
場合よりも多くのパルスＳｐが一回の超音波発射処理で
出力される。前述のように、信号ＳＰのパルス数の大小
に応じて超音波発信器から出力される超音波のレベルが
変化するので、感度データＧが奇数の場合には、それが
偶数の場合よりも感度が高くなる。

この例では、可変ゲイン増幅器６２の、各ステップ間の
ゲイン比は一定にしてあり、パルス信号ＳＰの数がＮの
場合とＮ＋γの場合との感度比Ｋが、可変ゲイン増幅器
６２の各ステップ間のゲイン比の１／２乗になるように
設定しである。つまり、感度データＧが０の時の装置全
体の感度をＧＯとすると、感度データＧが１，２，３，
４，５，６および７の時の装置全体の感度は、それぞれ
ＧＯ・Ｋ。

Ｇｏ−に２．Ｇｏ−に’　、Ｇｏ・Ｋ’　、Ｇｏ・Ｋ’
　ｐＧｏ・Ｋ’およびＧｏ−に’　と、互いにに倍にな
る。

超音波を発射したら、まずインターバルタイマをセット
して、超音波を発射してからの経過時間を計数する。

超音波を発射すると、可変ゲイン増幅器６２の出力端子
には、所定のタイミングで反射によらない直接波等によ
って比較的レベルの低いノイズ波が現われる。また、所
定の位置に物体があると、それによって反射する超音波
によって、物体と検出装置との距離に応じたタイミング
で反射波が現われる。

反射波のレベルは、距離、物体の材質、形状等に応じて
大きく変化する。反射波のレベルが直接波等のノイズ波
よりも明らかに大きい場合には、ノイズ波が呪われる前
に、低い感度で反射波による波のレベルがしきい値レベ
ルＶｔｈ（、ＯＦ２の一側入力端子に印加される電圧）
を越えるので、最初にしきい値レベルＶｔｈを越えた波
が現われた時間から物体の距離を判別できるが、例えば
第７Ｃ図に示すように反射波のレベルがノイズ波よりも
小さい場合、ノイズ波が誤検出される可能性がある。

そこでこの実施例では、ノイズ波の呪われるタイミング
ＴＫＬを予め定めておき、このタイミングになったら、
しきい値レベルＶｔｈを越える波があるか否かをチェッ
クし、越える場合には、それが越えなくなるまで（点ｐ
ｔまで）待つ。またこの実施例では、ゲイン（感度）Ｇ
が所定値Ｇｃ以上の場合番；はタイミングＴＫＬにかえ
てＴＫＨ（ＴＫＬよりも僅かに大きい）を使用する。

また、ノイズ波には、複数の波の重畳により第７ｄ図に
示すように複数の山（Ｗｌ、Ｗ２）が現われることが多
い。この場合、しきい値レベルｖｔｈが２つの山のレベ
ルとその間の谷のレベルの間に入ると、上記のようにタ
イミングＴＫＬで現われた波がなくなった後で２番目の
ノイズ波の山Ｗ２が現われ、これを点Ｐ２のタイミング
で検出する可能性がある。

そこでこの実施例においては、各感度ステップ間の感度
の比率Ｋを、ノイズ波に生じうる最大の山のレベルＶＨ
と最低の谷のレベルＶＬとの比率（ＶＨ／ＶＬ）よりも
大きく設定し、異なる感度で複数回の時間測定を行なう
ことでノイズ波と反射波とを識別している。

すなわち、第７ｄ図に実線で示すように、ノイズ波の山
と谷がしきい値レベルｖｔ、１１をまたぐ状態になった
としても、感度を１段上げれば、その感度では１点鎖線
で示すようにノイズ波の谷のレベルがしきい値レベルｖ
ｔｈよりも大きくなるので、タイミングＴＫＬで現われ
たノイズ波がしきい値レベルよりも低下すれば、ノイズ
波の２番目以降の山も検出されることはなくなる。従っ
て、これらの結果として得られる時間データを比較すれ
ば、それらの大小およびその差から有効なデータか否か
を判別しうる。

また、時間データはインターバルタイマをスタートシて
から反射波Ｗ３　（第７ｅ図参照）のレベルがしきい値
レベルｖｔｈを越えるまでの時間として検出されるが、
第７ｅ図に示すように、反射波Ｗ３のレベルが異なると
、反射波Ｗ３が初めて到来するタイミングｔｏから、反
射波のレベルがしきい値レベルｖｔｈを越えるまでに要
する立ち上がり時間（ｔｌ−ｔＯ又はｔ２−ｔＱ）が異
なるので、第７ｅ図に実線で示されるように反射波レベ
ルがしきい値レベルＶｔｌ＋を僅かに越える場合に得ら
れる時間データと、反射波レベルがしきい値レベルより
も十分に大きい場合に得られた時間データとでは、測定
結果が大きく異なり、これが距離の測定誤差になる。

そこで、この実施例においては、反射波が検出された場
合でも、感度を更新して複数回の測定を行ない、その結
果が同一の物体によって反射された反射波によるもので
あると判別した場合には、その中で感度の高い時に得ら
れたデータを選択し、そのデータから距離をめる。つま
り、感度が高い時には立ち上がりに要する時間が小さく
なるので、常に感度の高い時のデータを選択することで
、各時間データに含まれる立ち上がり時間相互間の差す
なわち距離測定誤差が小さくなる。

第６ｂ図および第６ｃ図を参照して、障害物検出サブル
ーチンの具体的動作を説明するが、その前にこのルーチ
ンで使用する代表的なレジスタ類の機能を説明する。

ＣＮＩ・・・ノイズ波検出タイミング（ＴＫＬ、　ＴＫ
ｌ）で波が検出された回数を計数するカウンタＣＮ２・
・・ノイズ波検出タイミング以外で波が検出された回数
を計数するカウンタ Ｔｇｍａｘ・・・物体測定周期 ＲＡ・・・・有効な時間データを保持するレジスタ ＲＢ・・・・距離データ（測定結果）を保持するレジス
タ Ｔｗ・・・・信号に含まれるノイズ、リップル等の影響
を避けるための待ち時間 α・・・・・同一の物体からの反射波であるが否かを判
別するための参照時間データであり、ＣＮ２の値に応じ
て設定される。この値は立ち上がり時間の最大値、すな
わち反射波の最大振幅がしきい値レベルぎりぎりの場合
に初めて波が受信器に到達してからそのレベルがしきい
値レベルに達するまでに要する時間より小さい。ｔｎと
ｔｎ−１との差をこれで比較する。

β・・・・・直接波等のノイズ波と反射波とを識別する
ための参照時間データ ｔｎ　・・・・今回測定して得られた時間データｔｎ−
１・・・前回測定して得゛られた時間データＧｍａｘ　
・・・感度データの最大値（７）ＣＮ２ＩＩＩａｘ・・
ＣＮ２の最大値 インターバルタイマをセットした後、そのタイマの値が
ＴＫＬに達するまで待つ。ＴＩに達したら、信号処理回
路６３の出力レベルを参照し、超音波の受信レベルがし
きい値レベルｖｔｈを越えて、いるか否かチェックする
。もしｖ七りを越えている場合には、カウンタＣＮＩの
値を＋１し、超音波受信レベルがしきい値レベルｖｔｈ
より下がるまで待つ。

タイミングＴＫＬで受信レベルがｖｔｈ以下なら、直ち
に次の処理に進む。

タイマの値に待ち時間Ｔｗを加算した値をレジスタＴｍ
ａｘにセットし、タイマの値がＴｍａｘの値を越えるま
で待つ。次に、信号処理回路６３の出力レベルを参照し
、超音波を受信したか否か（受信レベルがしきい値レベ
ルｖｔｈを越えたか否カリをチェックする。受信してい
ない場合には、タイマの値がＴｇｍａｘに達するまでの
間は、このチェックを松り返す。もし超音波を受信する
前にタイマの値がＴｇｍａｘに達すると、ゲインデータ
Ｇを感度を大きくする方に１段大きくして、再度、超音
波発射以降の処理を実行する。

超音波を受信したら、ますカウンタＣＮ２の内容をチェ
ックする。初回はカウンタＣＮ２の内容が０番；クリア
されているので、その時のタイマの値をレジスタＲＡに
格納する。超音波が検出されたので、カウンタＣＮ２の
内容を＋１する。カウンタＣＮ２の値がＣＮ　２　ｍａ
ｘより大きくなければ、タイマの値がＴｇｍａｘに達す
るまで待って、ゲインＧを感度が高くなる方に１段更新
して、再度超音波発射以降の処理を実行する。

ステップ８４２で超音波を受信したときにカウンタＣＮ
２の内容が１以上であると、ＣＮ２の内容に応じてメモ
リテーブルの値αを読み取る。なお、カウンタＣＮ２の
値１，２，３・・・、ｎに対応付けられるメモリテーブ
ルに格納された値αｌ。

α２．α３・・・・αｎは、次の関係を満たすように設
定しである。

α１〉α２〉α３〉・・・〉αｎ つまり、反射波レベルが初めてしきい値レベルＶｔｈを
越えた時の時間データとその次のゲインで測定される時
間データとでは比較的大きな差が生ずる可能性があるの
で、カウンタＣＮ２の値が１の場合の参照値αｌは比較
的大きくし、ＣＮ２の値が大きくなるにつれて、時間デ
ータの差が小さくなるので参照値も小さくしている。

前回の測定（感度が現在より低い状態）で得られた時間
データｔｎ−＋と今回得られた時間データｔｎとを比較
する。

ｔｎ（ｔｎ−１で、しかもｔｎ＋α〉ｔｎ−１であれば
、例えば第７ｅ図に示す時間データｔ１をｔｎ−＋に、
ｔ２をｔｎにそれぞれ対応付けると理解できるように、
同一の物体で反射した波を受信したことによる時間デー
タであると判別できる。この条件Ａを満たす場合には、
今回のデータの方が立ち上がり時間が短いので、レジス
タＲＡの内容を今回の時間データに更新する。

また、カウンタＣＮ２の内容が２であると、次の条件Ｂ
を満たすかどうか判定する。つまり、カウンタＣＮ２の
値が２であれば、前回測定した時間データｔｎ−＋（Ｒ
Ａの内容）が、例えば第７ｄ図に実線で示す不要波Ｗ２
を検出した、点Ｐ２に対応する無効とすべき時間データ
である可能性がある。そこで、ＣＮ２の内容が２である
と、ｔｎ−β）ｔｎ−１（条件Ｂ）を満たすかどうか判
定する。もし時間データｔｎ−＋が点Ｐ２に対応するも
のであれば、今回測定した時間データｔｎは。

点Ｐ３に対応するので、ｔｎ−１よりも所定値以上大き
いはずである。この所定値が参照値βである。

条件Ｂを満たす場合には、レジスタＲＡの内容を今回の
時間データ（タイマ値）に更新する。

また、条件Ａ、Ｂのいずれも満たさずにしかも今回の時
間データが前回よりも小さい場合には、例えばレベルの
大きな反射波を生ずる物体が比較的遠くに存在し、それ
よりも近くに小さな反射波しか生じない物体が存在する
場合が考えられるので、その場合この実施例では、今回
の時間データを有効と見なし、カウンタＣＮ２をクリア
し、レジスタＲＡの内容を今回の時間データに更新して
測定を続行する。但し、カウンタＣＮＩの値が１の場合
には、今回の時間データｔｎが例えば第７ｄ図に示す点
Ｐ２に対応するデータである可能性があるのでこの条件
を無視する。

条件Ａ、Ｂおよびｔ　ｎ＜　ｔ　ｎ−１のいずれの条件
も満たさない場合、カウンタＣＮ２の値がその最大値を
越えた場合、およびゲインＧがその最大値を越えてしか
もレジスタＲＡに有効なデータが存在する場合、レジス
タＲＡに格納された時間データから物体のＪＷＩＩＩを
計算し、その結果をレジスタＲＢにストアする。

前記実施例では、受信側増幅器のゲイン調整と超音波発
信側の発信レベル調整との組み合わせで多段に感度を調
整可能にしているが、超音波発信側の発信レベル調整だ
けでも所定ステップの感度調整を行ないうる。その場合
、細かい発信レベル調整が必要になるが、上記のような
パルス数の調整のみでは比較的感度調整の自由度が低い
。そのような場合、例えば超音波発振器、超音波受信器
。

増幅器等の周波数特性を利用すると細かい感度調整を行
ないうる。つまり、第８ａ図および第８ｂ図に示すよう
に、超音波発信器の出力レベルおよび超音波受信器の感
度は、その信号の周波数に応じて大きく変化する。従っ
て、超音波発信器を付勢する信号の周波数を調整すれば
、送信レベルすなわち感度を調整しうる。

これを実施するには１例えば前記実施例の超音波発射サ
ブルーチンを第８Ｃ図に示すように変更すればよい。な
お、第８Ｃ図に示すサブルーチンでは、前記実施例と同
様に超音波発信レベルの調整が２段階のみになっている
。第８Ｃ図を参照すると、レジスタＲＥに周波数に応じ
た値（パルス幅データ）が格納され、この値に応じた時
間が制御パルスＳｐの高レベルの期間および低レベルの
期間になる。この例では、数値Ｎを超音波発信器の中心
周波数に一致するように設定し、数値Ｎ＋γが中心周波
数から所定量偏移した周波数に一致するように設定して
、感度データが偶数の時には超音波発射レベルが低く、
奇数の時には超音波発射レベルが高くなるようにしてい
る。

また、前記実施例では連続するパルスの数を調整して超
音波発射レベルを調整しているが、所定数の連続するパ
ルスからその中央部の一部を抜いたり、パルスの間隔、
高レベル期間と低レベル期間とのデユーティを調整して
も同様に超音波発射レベルを調整しうる。また、これら
の手段、例えばパルス数調整と周波数調整とを組み合わ
せて調整するようにしてもよい。

［効果］ 以上のとおり、本発明によれば近距離にレベルの小さい
反射波しか得られない物体が存在する場合でも、直接波
等のノイズ波と反射波とを確実に識別して物体を検出し
うる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例の物体検出装置を搭載した自動車を後
方から見た斜視図である。 第２図は、第１図に示す自動車の後部を示す平面図であ
る。 第３図は、物体検出装置の概略構成を示すブロック図で
ある。 第４図は、第３図に示す駆動回路５０の構成を示す電気
＠略図である。 第５図は、第３図に示す判別回路６０の構成を示す電気
回路図である。 第６ａ図、第６ｂ図、第６ｃ図および第６ｄ図は、第３
図に示すマイクロコンピュータ９０の概略動作を示すフ
ローチャートである。 第７ａ図は第５図に示す電気回路の各部の信号波形を示
す波形図、第７ｂ図は付勢パルスＳｐのパルス数と反射
波レベルとの相関を示す波形図、第７Ｃ図、第７ｄ図お
よび第７ｅ図は、超音波の受信レベルの変化例を示すタ
イミングチャートである。 第８ａ図および第８ｂ図は、それぞれ超音波発信器およ
び超音波受信器の周波数特性例を示すグラフ、第８ｃ図
はもう１つの実施例における超音波発射サブルーチンの
フローチャートである。 ｌ：自動車　２：後部バンパ ３：障害物 ２０ａ、３０ａ：超音波発信器（超音波発生手段）２０
ｂ、３０ｂ：超音波受信器（超音波受信手段）４０：起
動回路　５０，７０：駆動回路６０．８０：判別回路 ６１：狭帯域増幅器（増幅手段） ６２：可変ゲイン増幅器 ６３：信号処理回路 ９０：マイクロコンピュータ（電子制御手段）１１１：
表示器 弔１■ 兎２■ 兎７ａコ 光７ｂ■ 第７ｃ百 ￥８ａ■ 箪８ｂ耐 ＴｔＩ：！ＩＩＬ（ｋＨｚ） 箔８ｃ■ 濠契Ｊｌη刀シーチン〉 ニジトリー こ−Ｇ りを下イ又Ｆ　１ｉｉｌ　ｆｆＴ シフト（し２Ｔる） ＋−ＹＥＳ（偶数） −７う７６ｆ　１７ （奇計）　ＲＥ−Ｎ＋γ ＲＥ　−Ｎ ）１：Ｒｃのテークと １０７゛スイツチ１こ 子−夕２ｔット Ｖ）レス＠交と乞ット ＲＤ＝Ｑ？ＹＥＳ イ冨泡うインＳｐｌ；高しヘ）し　１ノクーンＨＥ工力 ニｒ：’７晴間９合う ″ン５ＰＩ＝７！＼ とよ刀 亘ｒ、′１丁哨間彷ち ＩＩＲＤ−ＲＤ−１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波を発生する超音波発生手段；前記超音波発
   生手段を付勢する付勢手段；前記超音波発生手段の近傍
   に配置された超音波受信手段； 前記超音波受信手段からの信号を増幅する増幅手段；お
   よび 超音波発生手段を付勢し、超音波の発射から受信までの
   時間に応じて物体の有無および物体と検出装置との距離
   を判別するとともに、超音波発生手段を付勢してから所
   定時間後の不要波検出タイミングで、前記超音波受信手
   段の出力信号を監視し、このタイミングで波検出状態な
   らそれが非検出になるまで反射波の検出を禁止し、波検
   出状態でなければ反射波の検出を開始する、電子制御手
   段； を備える反射型物体検出装置。
2. （２）電子制御手段は、超音波付勢手段を付勢するレベ
   ル、前記増幅手段の増幅度、および超音波の受（ｎの有
   無を判別するレベル、の少なくとも１つを調整する感度
   調整手段を備え、物体検出指示があると、最低感度から
   徐々に感度を上げる、前記特許請求の範囲第（１）項記
   載の反射型物体検出装置。
3. （３）電子制御手段は、前記不要波検出タイミングを検
   出感度に応じて設定する、前記特許請求の範囲第（２）
   項記載の反射型物体検出装置。