JPH0157314B2 - - Google Patents
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- JPH0157314B2 JPH0157314B2 JP59060337A JP6033784A JPH0157314B2 JP H0157314 B2 JPH0157314 B2 JP H0157314B2 JP 59060337 A JP59060337 A JP 59060337A JP 6033784 A JP6033784 A JP 6033784A JP H0157314 B2 JPH0157314 B2 JP H0157314B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- sensitivity
- time data
- level
- wave
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/523—Details of pulse systems
- G01S7/526—Receivers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
［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、超音波発信器をそれと同じ方向に向けて
おき、超音波を発射してから超音波受信器で受信
される信号が所定のしきい値レベルを越えるまで
の時間で、反射波の超音波の伝達時間すなわち検
出装置と障害物との距離を測定している。 ところで、一般に超音波受信器に現われる信号
のレベルは、方形波状に変化するわけではなく、
受信波のピーク値をとると立ち上がりおよび立ち
下がりのなだらかな曲線状に変化する（第７ｅ図
参照）。この信号レベルは、超音波発信器を付勢
して最初に発生した超音波が超音波受信器に達し
た時から徐々に立ち上がる。超音波ありと判別で
きるのはこの信号レベルが予め定めるしきい値レ
ベルを越えた後になるので、最初に発射された超
音波が超音波受信器に達してから、立ち上がり時
間を経過した時に反射波ありと判別することにな
る。もし、この立ち上がり時間が一定であれば、
検出した経過時間からその立ち上がり時間を引く
ことにより、正確な超音波の伝達時間を求めて、
正確な物体と検出装置との距離を求めることがで
きる。しかしながら、同一の位置にある物体であ
つても、その物体の材質、形状、検出装置に対す
る傾き等に応じて反射波の強度が大きく変化す
る。 反射波の強度が変化すると、それに応じて、初
めに超音波が受信器に達してからそのレベルがし
きい値に達するまでの立ち上がり時間が変化す
る。つまり、超音波を発射してから反射波ありと
判別するまでの所要時間、すなわち検出結果とし
て得られる物体と検出装置との距離が、同一距離
の物体に対して異なつた値になる。この種の測定
誤差は、従来例では10cm程度とかなり大きな値に
なつていた。 ［目的］ 本発明は、反射波レベルのちがいによつて生ず
る時間の誤差を小さくし、測定情報を高めること
を目的とする。 ［構成］ 前記立ち上がり時間が最も大きくなるのは、反
射波レベルがしきい値を僅かに越える時であり、
反射波レベルが非常に大きい場合には立ち上がり
時間は無視しうる程度に小さくなる。従つて、例
えば広い距離範囲の物体を検出するために、感度
調整を可能にして最低感度から徐々に感度を上げ
ていき、最初にしきい値レベルを越えた反射波を
検出した時に得られる時間を測定結果にする装置
では、反射波レベルが低い物体に対しては前記立
ち上がり時間が大きくなるが、反射波レベルが高
い物体に対しては、この立ち上がり時間が小さく
なり、大きな誤差が生ずる。 そこで本発明においては、感度調整を可能にす
るとともに、所定の感度で反射波レベルがしきい
値レベルを越えた場合であつても、少なくともも
う１つ別の感度で測定を行ない、同一の物体から
の反射波と見なせる波を検出した場合には、それ
らの測定で得られた時間データの中で、立ち上が
り時間の小さい方、つまり感度の高い方で得られ
た測定時間を用いて測定結果を得る。このように
すれば、立ち上がり時間の差が小さくなり、測定
誤差を小さくしうる。更に、これだとしきい値レ
ベルの設定に気をつかう必要がなくなり、装置の
無調整化が可能になる。複数の感度で得られた測
定時間の差が所定値以内であつて、しかも感度の
高い方の時間が小さい（立ち上がり時間が小さい
分だけ小さくなる）場合には、同一の物体によつ
て得られた反射波であると判別しうる。 ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
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１の後部ダンパ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，３０ｂ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２０ｂおよび超音波発信器３０ａと超音
波受信器３０ｂを、それぞれ３cmの間隔で互いに
平行に配置してある。この実施例で用いている超
音波発信器２０ａ，３０ａおよび超音波受信器２
０ｂ，３０ｂは、それぞれ松下電気製の超音波セ
ラミツクマイクロホンEFR−OSB40K2および
EFR−RSB40K2である。 例えば第２図に示すようにこの自動車１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。従つて、超音波を発射してからそ
れによつ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ツク図を示す。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６
０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
マイクロコンピユータ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ユータ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８７４８である。９０ａはマイク
ロコンピユータの動作の基本となるクロツクパル
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、起動スイツチ４１および波形整形
回路４２で構成されている。起動スイツチ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。起動スイツチ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ユータ９０の
出力ポ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と桁駆動回路１１３でダイナミ
ツク表示駆動される。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７
０は同一の構成にしてあるので、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等が備わつている。インバー
タ５３の入力端子は、マイクロコンピユータ９０
の所定の出力ポ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
100V程度の振幅の信号が生ずる。この昇圧され
た40KHz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
コンピユータ９０がソフトウエアによつて生成す
る。特にこの例では、ソフトウエアにより、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、これによつ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段階のゲイン調整そ
の組み合わせによつて、８段階に調整可能になつ
ている。
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、超音波発信器をそれと同じ方向に向けて
おき、超音波を発射してから超音波受信器で受信
される信号が所定のしきい値レベルを越えるまで
の時間で、反射波の超音波の伝達時間すなわち検
出装置と障害物との距離を測定している。 ところで、一般に超音波受信器に現われる信号
のレベルは、方形波状に変化するわけではなく、
受信波のピーク値をとると立ち上がりおよび立ち
下がりのなだらかな曲線状に変化する（第７ｅ図
参照）。この信号レベルは、超音波発信器を付勢
して最初に発生した超音波が超音波受信器に達し
た時から徐々に立ち上がる。超音波ありと判別で
きるのはこの信号レベルが予め定めるしきい値レ
ベルを越えた後になるので、最初に発射された超
音波が超音波受信器に達してから、立ち上がり時
間を経過した時に反射波ありと判別することにな
る。もし、この立ち上がり時間が一定であれば、
検出した経過時間からその立ち上がり時間を引く
ことにより、正確な超音波の伝達時間を求めて、
正確な物体と検出装置との距離を求めることがで
きる。しかしながら、同一の位置にある物体であ
つても、その物体の材質、形状、検出装置に対す
る傾き等に応じて反射波の強度が大きく変化す
る。 反射波の強度が変化すると、それに応じて、初
めに超音波が受信器に達してからそのレベルがし
きい値に達するまでの立ち上がり時間が変化す
る。つまり、超音波を発射してから反射波ありと
判別するまでの所要時間、すなわち検出結果とし
て得られる物体と検出装置との距離が、同一距離
の物体に対して異なつた値になる。この種の測定
誤差は、従来例では10cm程度とかなり大きな値に
なつていた。 ［目的］ 本発明は、反射波レベルのちがいによつて生ず
る時間の誤差を小さくし、測定情報を高めること
を目的とする。 ［構成］ 前記立ち上がり時間が最も大きくなるのは、反
射波レベルがしきい値を僅かに越える時であり、
反射波レベルが非常に大きい場合には立ち上がり
時間は無視しうる程度に小さくなる。従つて、例
えば広い距離範囲の物体を検出するために、感度
調整を可能にして最低感度から徐々に感度を上げ
ていき、最初にしきい値レベルを越えた反射波を
検出した時に得られる時間を測定結果にする装置
では、反射波レベルが低い物体に対しては前記立
ち上がり時間が大きくなるが、反射波レベルが高
い物体に対しては、この立ち上がり時間が小さく
なり、大きな誤差が生ずる。 そこで本発明においては、感度調整を可能にす
るとともに、所定の感度で反射波レベルがしきい
値レベルを越えた場合であつても、少なくともも
う１つ別の感度で測定を行ない、同一の物体から
の反射波と見なせる波を検出した場合には、それ
らの測定で得られた時間データの中で、立ち上が
り時間の小さい方、つまり感度の高い方で得られ
た測定時間を用いて測定結果を得る。このように
すれば、立ち上がり時間の差が小さくなり、測定
誤差を小さくしうる。更に、これだとしきい値レ
ベルの設定に気をつかう必要がなくなり、装置の
無調整化が可能になる。複数の感度で得られた測
定時間の差が所定値以内であつて、しかも感度の
高い方の時間が小さい（立ち上がり時間が小さい
分だけ小さくなる）場合には、同一の物体によつ
て得られた反射波であると判別しうる。 ［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
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１の後部ダンパ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，３０ｂ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２０ｂおよび超音波発信器３０ａと超音
波受信器３０ｂを、それぞれ３cmの間隔で互いに
平行に配置してある。この実施例で用いている超
音波発信器２０ａ，３０ａおよび超音波受信器２
０ｂ，３０ｂは、それぞれ松下電気製の超音波セ
ラミツクマイクロホンEFR−OSB40K2および
EFR−RSB40K2である。 例えば第２図に示すようにこの自動車１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。従つて、超音波を発射してからそ
れによつ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ツク図を示す。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６
０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
マイクロコンピユータ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ユータ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８７４８である。９０ａはマイク
ロコンピユータの動作の基本となるクロツクパル
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、起動スイツチ４１および波形整形
回路４２で構成されている。起動スイツチ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。起動スイツチ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ユータ９０の
出力ポ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と桁駆動回路１１３でダイナミ
ツク表示駆動される。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７
０は同一の構成にしてあるので、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等が備わつている。インバー
タ５３の入力端子は、マイクロコンピユータ９０
の所定の出力ポ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
100V程度の振幅の信号が生ずる。この昇圧され
た40KHz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
コンピユータ９０がソフトウエアによつて生成す
る。特にこの例では、ソフトウエアにより、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、これによつ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段階のゲイン調整そ
の組み合わせによつて、８段階に調整可能になつ
ている。
【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６１に接続されてい
る。増幅回路６１は、カスケード接続された３段
の狭帯域増幅器Ａ１，Ａ２およびＡ３で構成され
ている。各増幅器Ａ１，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つてお
り、それぞれの帰還路に、40KHz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
ツチ（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６
２を簡単に説明すると、この回路は、アナログス
イツチASの２ビツトの制御入力端Ｃ０およびＣ
１に印加されるマイクロコンピユータ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rtとすれば、次式で表わされ
る。 Ｇ＝−rt／rin ……(1) アナログスイツチASは、そのポートＸ０，Ｘ
１，Ｘ２およびＸ３のいずれか１つを制御入力端
Ｃ０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、そのポートと共通ポートＹ０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Ｃ０およびＣ１に対してそれぞれ
ＬおよびＬとなる「０」である場合には、ポート
Ｘ０が選択されて、合成抵抗rtがｒ０となるので
ゲインＧは−r0／rinとなる。同様に、ゲイン設
定信号のデータが「１」、「２」および「３」のと
きには、それぞれポートＸ１，Ｘ２およびＸ３が
選択されて合成抵抗rtはそれぞれ、r0＋r1、r0＋
r1＋r2およびr0＋r1＋r2＋r3になる。したがつ
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
きの最小ゲインに対して、ゲイン設定信号のデー
タが「３」のときの最大ゲインを128倍程度に設
定してある。 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、マイクロコンピユータ９０の所定の入
力ポートに印加する。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、OP１の出力端子には超音波波形に応じた
40KHz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Ｖ１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Ｖ２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、ダイオード、コンデンサおよび抵抵
抗器でなる整流・平滑回路で平滑される。これに
よつて得られる信号Ｖ３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OP３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
ピユータ９０の入力レベルに一致させるために備
わつたインターフエース回路である。 第６ａ図、第６ｂ図、第６ｃ図および第６ｄ図
に、マイクロコンピユータ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、出力ポートの所定の初期レベル
（非付勢レベル）に設定し、メモリをクリアする。
入力ポートの状態をチエツクして、起動スイツチ
４１がオンになるのを待つ。起動スイツチ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１２
１を付勢する。 次に、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を最低にセツトし、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のデータを下位ビ
ツトに向かつて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、最下位ビツトのデーがキヤリ
ーフラグにセツトされる。感度データＧが偶数な
らキヤリーフラグは“０”になるが、奇数ならキ
ヤリーフラグ“１”になる。キヤリーフラグが
“０”すなわち偶数なら、レジスタRDに数値Ｎ
（Spのパルス数）をセツトし、キヤリーフラグが
“１”すなわち奇数なら、レジスタRDに数値Ｎ
＋γをセツトする。 レジスタRCのデータ（感度データの1/2）を出
力ポートにセツトして、可変ゲイン増幅器６２の
アナログスイツチASに、ゲインデータをセツト
する。例えば、感度データが６なら数値３（信号
ラインＣ０およびＣ１が共に“１”）が可変ゲイ
ン増幅器６２にセツトされ、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の時間待ちを行なつた後、信号ライ
ン（Sp）を低レベルＬに設定し、12.5μsecの時間
待ちを行なつてレジスタRDの内容を−１し、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25μsecでデユーテイが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。 従つて、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のバ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
ツ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の各ステツプ間のゲイ
ン比の1/2乗になるように設定してある。。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・K2、Go・K3、Go・K4、Go・
K5、Go・K6およびGo・K7と、互いにＫ倍にな
る。 超音波を発射したら、まずインターバルタイマ
をセツトして、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
い直接波等によつ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、
それによつて反射する超音波によつて、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、
ノイズ波が現われる前に、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（OP２の−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、ノイズ波の現われるタ
イミングTKLを予め定めておき、このタイミング
になつたら、しきい値レベルVthを越える波があ
るか否かをチエツクし、越える場合には、それが
越えなくなるまで（点Ｐ１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
の場合にはタイミング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Ｗ１，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
がなくなつた後で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、各感度ステツプ
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Vthをまたぐ状態
になつたとしても、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Vth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。従つて、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は否
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
ートしてから反射波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t0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（t1−t0又はt2−t0）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Vth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つて反射され
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求める。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
前にそ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。 CN1……ノイズ波検出タイミング（TKL、TKH）
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 Tg max……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、リツプル等の影
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か否かを判
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) CN2max……CN2の最大値 インターバルタイマをセツトした後、そのタイ
マの値がTKLに達するまで待つ。TKL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Vttを越えている
か否かチエツクする。もしVthを越えている場合
には、カウンタCN1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Tmaxにセツトし、タイマの値がTmax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を越えたか否か）を
チエツクする。受信していない場合には、タイマ
の値がTg maxに達するまでの間は、このチエツ
クを繰り返す。もし超音波を受信する前にタイマ
の値がTg maxに達する、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、まずカウンタCN2の内
容をチエツクする。初回はカウンタCN2の内容
が０に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CN2maxより大きくなければ、
タイマの値がTg maxに達するまで待つて、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。 ステツプS42で超音波を受信したときにカウン
タCN2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α1、α2、
α3……αnは、次の関係を満たすように設定して
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α1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-1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-1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-1（RA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-1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Ｐ
３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CN1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tn＜tn-1のいずれの条件を満
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
ら物体の距離を計算し、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ツプの感度
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、超音波発信
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
ベルおよび超音波発信器の感度は、その信号の周
波数に応じて大きく変化する。従つて、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、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段階のみになつている。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
間とのデユーテイ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、本発明によれば異なる感度で複
数回の測定を行なつて、誤差が小さくなる方の測
定値から結果を得るので、距離の測定誤差が小さ
くなる。
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６１に接続されてい
る。増幅回路６１は、カスケード接続された３段
の狭帯域増幅器Ａ１，Ａ２およびＡ３で構成され
ている。各増幅器Ａ１，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つてお
り、それぞれの帰還路に、40KHz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
ツチ（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６
２を簡単に説明すると、この回路は、アナログス
イツチASの２ビツトの制御入力端Ｃ０およびＣ
１に印加されるマイクロコンピユータ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rtとすれば、次式で表わされ
る。 Ｇ＝−rt／rin ……(1) アナログスイツチASは、そのポートＸ０，Ｘ
１，Ｘ２およびＸ３のいずれか１つを制御入力端
Ｃ０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、そのポートと共通ポートＹ０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Ｃ０およびＣ１に対してそれぞれ
ＬおよびＬとなる「０」である場合には、ポート
Ｘ０が選択されて、合成抵抗rtがｒ０となるので
ゲインＧは−r0／rinとなる。同様に、ゲイン設
定信号のデータが「１」、「２」および「３」のと
きには、それぞれポートＸ１，Ｘ２およびＸ３が
選択されて合成抵抗rtはそれぞれ、r0＋r1、r0＋
r1＋r2およびr0＋r1＋r2＋r3になる。したがつ
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
きの最小ゲインに対して、ゲイン設定信号のデー
タが「３」のときの最大ゲインを128倍程度に設
定してある。 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、マイクロコンピユータ９０の所定の入
力ポートに印加する。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、OP１の出力端子には超音波波形に応じた
40KHz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Ｖ１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Ｖ２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、ダイオード、コンデンサおよび抵抵
抗器でなる整流・平滑回路で平滑される。これに
よつて得られる信号Ｖ３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OP３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
ピユータ９０の入力レベルに一致させるために備
わつたインターフエース回路である。 第６ａ図、第６ｂ図、第６ｃ図および第６ｄ図
に、マイクロコンピユータ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、出力ポートの所定の初期レベル
（非付勢レベル）に設定し、メモリをクリアする。
入力ポートの状態をチエツクして、起動スイツチ
４１がオンになるのを待つ。起動スイツチ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１２
１を付勢する。 次に、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を最低にセツトし、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のデータを下位ビ
ツトに向かつて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、最下位ビツトのデーがキヤリ
ーフラグにセツトされる。感度データＧが偶数な
らキヤリーフラグは“０”になるが、奇数ならキ
ヤリーフラグ“１”になる。キヤリーフラグが
“０”すなわち偶数なら、レジスタRDに数値Ｎ
（Spのパルス数）をセツトし、キヤリーフラグが
“１”すなわち奇数なら、レジスタRDに数値Ｎ
＋γをセツトする。 レジスタRCのデータ（感度データの1/2）を出
力ポートにセツトして、可変ゲイン増幅器６２の
アナログスイツチASに、ゲインデータをセツト
する。例えば、感度データが６なら数値３（信号
ラインＣ０およびＣ１が共に“１”）が可変ゲイ
ン増幅器６２にセツトされ、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の時間待ちを行なつた後、信号ライ
ン（Sp）を低レベルＬに設定し、12.5μsecの時間
待ちを行なつてレジスタRDの内容を−１し、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25μsecでデユーテイが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。 従つて、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のバ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
ツ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の各ステツプ間のゲイ
ン比の1/2乗になるように設定してある。。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・K2、Go・K3、Go・K4、Go・
K5、Go・K6およびGo・K7と、互いにＫ倍にな
る。 超音波を発射したら、まずインターバルタイマ
をセツトして、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
い直接波等によつ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、
それによつて反射する超音波によつて、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、
ノイズ波が現われる前に、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（OP２の−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、ノイズ波の現われるタ
イミングTKLを予め定めておき、このタイミング
になつたら、しきい値レベルVthを越える波があ
るか否かをチエツクし、越える場合には、それが
越えなくなるまで（点Ｐ１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
の場合にはタイミング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Ｗ１，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
がなくなつた後で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、各感度ステツプ
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Vthをまたぐ状態
になつたとしても、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Vth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。従つて、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は否
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
ートしてから反射波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t0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（t1−t0又はt2−t0）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Vth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つて反射され
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求める。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
前にそ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。 CN1……ノイズ波検出タイミング（TKL、TKH）
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 Tg max……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、リツプル等の影
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か否かを判
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) CN2max……CN2の最大値 インターバルタイマをセツトした後、そのタイ
マの値がTKLに達するまで待つ。TKL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Vttを越えている
か否かチエツクする。もしVthを越えている場合
には、カウンタCN1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Tmaxにセツトし、タイマの値がTmax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を越えたか否か）を
チエツクする。受信していない場合には、タイマ
の値がTg maxに達するまでの間は、このチエツ
クを繰り返す。もし超音波を受信する前にタイマ
の値がTg maxに達する、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、まずカウンタCN2の内
容をチエツクする。初回はカウンタCN2の内容
が０に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CN2maxより大きくなければ、
タイマの値がTg maxに達するまで待つて、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。 ステツプS42で超音波を受信したときにカウン
タCN2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α1、α2、
α3……αnは、次の関係を満たすように設定して
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α1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-1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-1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-1（RA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-1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Ｐ
３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CN1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tn＜tn-1のいずれの条件を満
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
ら物体の距離を計算し、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ツプの感度
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、超音波発信
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
ベルおよび超音波発信器の感度は、その信号の周
波数に応じて大きく変化する。従つて、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、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段階のみになつている。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
間とのデユーテイ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、本発明によれば異なる感度で複
数回の測定を行なつて、誤差が小さくなる方の測
定値から結果を得るので、距離の測定誤差が小さ
くなる。
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ツク
図である。第４図は、第３図に示す駆動回路５０
の構成を示す電気回路図である。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６
ｄ図は、第３図に示すマイクロコンピユータ９０
の概略動作を示すフローチヤートである。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ヤートである。
第８ａ図および第８ｂ図は、それぞれ超音波発信
器および超音波発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ヤートである。 １：自動車、２：後部バンパ、３：障害物、２
０ａ，３０ａ：超音波発信器（超音波発生手段）、
２０ｂ，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：マイクロコンピユータ（電子制
御手段）、１１１：表示器。
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ツク
図である。第４図は、第３図に示す駆動回路５０
の構成を示す電気回路図である。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６
ｄ図は、第３図に示すマイクロコンピユータ９０
の概略動作を示すフローチヤートである。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ヤートである。
第８ａ図および第８ｂ図は、それぞれ超音波発信
器および超音波発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ヤートである。 １：自動車、２：後部バンパ、３：障害物、２
０ａ，３０ａ：超音波発信器（超音波発生手段）、
２０ｂ，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：マイクロコンピユータ（電子制
御手段）、１１１：表示器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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 前記付勢手段に印加する信号の振幅、付勢手段
に印加する信号の周波数、付勢手段に印加する信
号の波数、付勢手段に印加するパルス信号のデユ
ーテイ、付勢手段に印加するパルス信号の間隔、
前記増幅手段の増幅度、および超音波の受信の有
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、
超音波発生手段を付勢し、感度を更新しながら超
音波の受信の有無を判別し、複数の感度でそれぞ
れ超音波の発射から受信までの時間データを測定
し、同一の物体からの反射波によつて得られた複
数の時間データが存在する場合には、それらの中
で感度の高い方の時間データを選択し、その選択
した時間データから距離を求める、電子制御手
段； を備える反射型物体検出装置。 ２ 電子制御手段は、複数の感度で得られた時間
データが存在する場合に、それらの差が所定値以
内でしかも感度が高いときに得られた時間データ
が感度が低いときに得られた時間データよりも小
さい場合に、同一の物体からの反射波により得ら
れた時間データであると判別する、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 電子制御手段は、物体検出指示があると最低
感度から測定を開始して徐々に感度を高く設定す
るとともに、前記所定値を、反射波を検出した回
数に応じて設定する、前記特許請求の範囲第２項
記載の反射型物体検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59060337A JPS60203878A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 反射型物体検出装置 |
| SE8500681A SE461060B (sv) | 1984-03-28 | 1985-02-14 | Objektdetekteringsanordning av reflektionstyp |
| FR8504680A FR2562265B1 (fr) | 1984-03-28 | 1985-03-28 | Detecteur d'objets du type a reflexion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59060337A JPS60203878A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 反射型物体検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203878A JPS60203878A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH0157314B2 true JPH0157314B2 (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=13139246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59060337A Granted JPS60203878A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 反射型物体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203878A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54151469A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-28 | Nec Corp | Automatic reverberation removing circuit |
| JPS5710474A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 | Diesel Kiki Co Ltd | Distance measuring equipment |
| JPS58200181A (ja) * | 1982-05-18 | 1983-11-21 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両用障害物検出装置 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP59060337A patent/JPS60203878A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60203878A (ja) | 1985-10-15 |
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