JPH0366631B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、スキヤニング・ソナーに関し、更に
詳しくは、全目的領域を一括して探知する一括探
知用超音波センサと限定された探知領域をもつ指
向性超音波センサとを具備してなるスキヤニン
グ・ソナーに関する。

従来技術 従来のスキヤニング・ソナーは探知領域が限定
された指向性超音波センサを用い、その向きをモ
ータにより順に変えて目的領域の走査を行い、物
体の存否を探知し、また、物体が検知されるとき
の指向性超音波センサの向きから物体の存在方向
を探知するものである。

従来技術の問題点 上記従来のスキヤニング・ソナーでは、指向性
超音波センサの向きを順に変えて、複数回の探知
を行つて全目的領域をカバーするようにしている
が、そのために、ある方向の物体を検知するには
指向性超音波センサがその方向に向けられるまで
待たねばならず、物体の存否を検知する即応性に
欠ける問題点がある。

また、指向性超音波センサの向きを変えるのに
モータ駆動の走査メカニズムが用いられるのが普
通であるが、その走査メカニズムが酷使されるた
め、寿命が短いという問題点がある。

発明の目的 本発明の目的とするところは、物体の存否を検
知する即応性を改良し、且つ、寿命の長期化を図
つたスキヤニング・ソナーを提供することにあ
る。

発明の構成 本発明のスキヤニング・ソナーは、探知領域が
限定された指向性超音波センサの向きを順に変え
て探知を行い、物体が検知されたときの指向性超
音波センサの向きにより物体の存在位置を知るス
キヤニング・ソナーにおいて、中空円筒形振動子
を用いて実質的に無指向性とし全目的領域を一括
して探知できるようにした一括探知用超音波セン
サを設けると共に、その一括探知用超音波センサ
で一括探知して物体が検知されない間は指向性超
音波センサによる検知を行わず、一括探知用超音
波センサで一括探知して物体が検知されると指向
性超音波センサによる探知を行つて物体の存在位
置を検知する探知制御手段を設けたことを構成上
の特徴とするものである。

作 用 本発明のスキヤニング・ソナーでは、物体の存
否については、一括探知用超音波センサを用いて
全目的領域を一括して探知する。この一括探知
は、たとえば100ｍｓ以下の間隔で繰り返すこと
ができる。

従つて、物体の存否を探知する即応性が従来よ
り格段に向上する。

なお、従来のスキヤニング・ソナーでは、全目
的領域を探知するのに、たとえば1s程度を要して
いる。

また、本発明にかかる探知制御手段は、前記一
括探知で物体が検知されない間は指向性超音波セ
ンサによる探知を休止させ、物体が検知されたと
きにのみ作動させる。

従つて、走査メカニズムが酷使されることがな
く、寿命の長期化を図れることとなる。

さらに、物体の存否の検知の即応性は一括探知
用超音波センサにより確保されるので、物体の存
否の検知の即応性との兼ね合いから指向性超音波
センサの探知領域をあまり狭くできないという制
限がなくなり、任意に指向性超音波センサの探知
領域を狭くできるので、物体の存在方向を検知す
る分解能を高めることができる。

実施例 以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に
詳しく説明する。ここに第１図は本発明の一実施
例のスキヤニング・ソナーを装備した自動車の後
部の斜視図、第２図は本発明のスキヤニング・ソ
ナーの一実施例の構成ブロツク図、第３図は一括
探知用超音波センサと指向性超音波センサのそれ
ぞれの探知領域を示す平面図、第４図は第２図に
示すスキヤニング・ソナーの作動のフローチヤー
トである。なお、図に示す実施例により本発明が
限定されるものではない。

第１図において、自動車のリアエンドパネルＡ
に一括探知用ユニツト２０が設置されており、そ
の一括探知用ユニツト２０の内部には、第２図に
示す如き中空の円筒形電歪振動子２が設置されて
いる。

また、リアバンパＢには、旋回台４０、指向性
探知ユニツト３０とが設けられており、指向性探
知ユニツト３０の内部には第２図に示す如き板状
の圧電バイモルフ振動子３が設置されている。旋
回台４０は、第２図に示すステツピングモータ４
により旋回駆動される。

第２図は、スキヤニング・ソナー１の全体構成
を示すもので、マイクロプロセツサ５が所定のタ
イミングでアンドゲート７または８を開き、基本
波発生回路６の出力する所定周波数数の信号を円
筒形電歪振動子ドライバー１２または圧電バイモ
ルフ振動子ドライバー１３に加える。すると、円
筒形電歪振動子ドライバー１２が円筒形電歪振動
子２を駆動して超音波を発射せしめ、圧電バイモ
ルフ振動子ドライバー１３が圧電バイモルフ振動
子３を駆動して超音波を発射せしめる。

アンドゲート７または８を開く信号は、オアゲ
ート９を介してＲ−Ｓフリツプフロツプ１０のセ
ツト入力Ｓに加えられる。従つて、Ｒ−Ｓフリツ
プフロツプ１０は、アンドゲート７又は８が開か
れるタイミングでセツトされる。

マイクロプロセツサ５は、円筒形電歪振動子２
により超音波の反射波を受信するときは、セレク
ター１５を第２図実線のように接続し、一方、圧
電バイモルフ振動子３により超音波の反射波を受
信するときは、セレクター１５を第２図破線のよ
うに接続する。

セレクター１５の出力信号は、アンプ１６およ
びフイルタ１７を通して、Ｒ−Ｓフリツプフロツ
プ１０のリセツト入力Ｒに加えられる。

従つて、超音波の反射波が受信されたタイミン
グでＲ−Ｓフリツプフロツプ１０がリセツトされ
る。

マイクロプロセツサ５は、Ｒ−Ｓフリツプフロ
ツプ１０がセツトされてからリセツトされるまで
の時間を計測し、その時間に基づいて物体の存否
および物体までの距離を判定する。

また、マイクロプロセツサ５は、ステツピング
モータドライバー１４を介してステツピングモー
タ４を駆動し、旋回台４０を旋回せしめ、圧電バ
イモルフ振動子３による探知方向を変える。そし
て、物体が検知されたときのステツピングモータ
４の角度位置に基づいて、物体の存在方向を判定
する。

第３図において示すαは、円筒形電歪振動子２
による自動車後方の探知領域を示したものであ
る。円筒形電歪振動子２は、その径方向に超音波
を送受するので、実質的に無指向性であり、自動
車の後方領域を一括して探知することができる。

一方、第３図において示すβは、圧電バイモル
フ振動子３の探知領域を示すものでたとえば半値
幅30°の指向性を持つている。従つて、自動車後
方の探知領域を全てカバーするためには第３図に
示すｌ＝０からｌ＝８までの各方向についてそれ
ぞれ探知を行う必要がある。なお、第３図に示す
βは、圧電バイモル振動子３をｌ＝４の方向を向
けた場合の探知領域を描いたものである。

次に第４図を参照し、スキヤニング・ソナー１
の作動を説明する。

スキヤニング・ソナー１が作動開始されると、
マイクロプロセツサ５は、まずイニシヤライズし
Ｓ１、次にアンドゲート７を所定短時間開いて円
筒形電歪振動子２から超音波パルスを発射するＳ
２。

そして、円筒形電歪振動子２で反射波を受信
し、その送信から受信までの所要時間に基づいて
物体の存否及び距離を解析するＳ３。

物体の存在が確認されなければS4、再び前記
ステツプＳ２に戻り、円筒形電歪振動子２による
一括探知を繰り返す。一括探知の繰り返しは、た
とえば100ｍｓ毎に繰り返される。

この一括探知の間、圧電バイモルフ振動子３は
作動されず、またステツピングモータ４による旋
回走査も休止している。

一括探知で物体の存在が検知されるとＳ４、ス
テツピングモータ４を駆動し、圧電バイモルフ振
動子３による探知方向をｌ＝０とするＳ５。

そして、アンドゲート８を所定短時間開いて、
圧電バイモルフ振動子３から超音波を発射しＳ
６、その反射波を受信し、送信から受信までの所
要時間から物体の存否と距離とを解析するＳ７。

ｌ＝０の方向での検知で、物体が検知されれば
Ｓ８、その方向と位置とを記憶しＳ９、物体が検
知されなければ何も行わず、ステツプＳ１０に移
行する。

ステツプＳ１０では、検知方向ｌを次の方向に
旋回する。

そして、ｌ＝１、２、３、…、８まで上記探知
を繰り返しＳ１１、その後ｌ＝０に戻しS12、前
記一括探知の処理に戻る。

かくして、上記スキヤニング・ソナー１によれ
ば、自動車の後方に物体があるか否かを迅速に探
知でき、また、その存在位置を高い分解能で検知
できる。更に、物体の存在が検知されないときは
ステツピングモータ４の駆動が休止されるから、
消耗がなく、寿命の長期化が図られることとな
る。

発明の効果 本発明によれば、探知領域が限定された指向性
超音波センサの向きを順に変えて探知を行い、物
体が検知されたときの指向性超音波センサの向き
により物体の存在位置を知るスキヤニング・ソナ
ーにおいて、中空円筒形振動子を用いて実質的に
無指向性とし全目的領域を一括して探知できるよ
うにした一括探知用超音波センサを設けると共
に、その一括探知用超音波センサで一括探知して
物体が検知されない間は指向性超音波センサによ
る検知を行わず、一括探知用超音波センサで一括
検知して物体が検知されると指向性超音波センサ
による探知を行つて物体の存在位置を検知する探
知制御手段を設けたことを特徴とするスキヤニン
グ・ソナーが提供され、これにより物体の存否を
迅速に検知できるようになると共に、その存在位
置を高分解能で検知できることとなる。また、物
体が存在しないときは指向性超音波センサによる
探知を休止するので、消耗が少なくなり、寿命の
長期化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のスキヤニング・ソ
ナーを装備した自動車の後部の斜視図、第２図は
本発明のスキヤニング・ソナーの一実施例の構成
ブロツク図、第３図は一括探知用超音波センサと
指向性超音波センサのそれぞれの探知領域を示す
平面図、第４図は第２図に示すスキヤニング・ソ
ナーの作動のフローチヤートである。 （符号の説明）、１……スキヤニング・ソナー、
２……円筒形電歪振動子、３……圧電バイモルフ
振動子、４……ステツピングモータ、５……マイ
クロプロセツサ、１５……セレクター、２０……
一括探知用ユニツト、３０……指向性検知ユニツ
ト、４０……旋回台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 探知領域が限定された指向性超音波センサの
   向きを順に変えて探知を行い、物体が検知された
   ときの指向性超音波センサの向きにより物体の存
   在位置を知るスキヤニング・ソナーにおいて、 中空円筒形振動子を用いて実質的に無指向性と
   し全目的領域を一括して探知できるようにした一
   括探知用超音波センサを設けると共に、その一括
   探知用超音波センサで一括探知して物体が検知さ
   れない間は指向性超音波センサによる検知を行わ
   ず、一括探知用超音波センサで一括探知して物体
   が検知されると指向性超音波センサによる探知を
   行つて物体の存在位置を検知する探知制御手段を
   設けたことを特徴とするスキヤニング・ソナー。