JPH04250388A - 超音波式物体検知器 - Google Patents
超音波式物体検知器Info
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- JPH04250388A JPH04250388A JP3008092A JP809291A JPH04250388A JP H04250388 A JPH04250388 A JP H04250388A JP 3008092 A JP3008092 A JP 3008092A JP 809291 A JP809291 A JP 809291A JP H04250388 A JPH04250388 A JP H04250388A
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- ultrasonic
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- sensor part
- circuit
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- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 29
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波を送受波するセ
ンサ部を複数備え、各センサ部から超音波パルスを送波
すると共に物体からの反射波を受波し、所定回数連続し
て物体が検知された場合に初めて物体が存在すると各セ
ンサ部毎に個別に判定する超音波式物体検知器に関する
ものである。
ンサ部を複数備え、各センサ部から超音波パルスを送波
すると共に物体からの反射波を受波し、所定回数連続し
て物体が検知された場合に初めて物体が存在すると各セ
ンサ部毎に個別に判定する超音波式物体検知器に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】超音波を用いて物体を検知する超音波式
物体検知器としては、超音波パルスを送波すると共に物
体による反射波を受波し、送受波に要する時間から物体
までの距離を求めて、検知エリア内の物体の存在を検知
するものがあり、この種の超音波式物体検知器は光や電
波を用いたものに比べて超音波の伝搬速度が遅いため、
比較的に容易に物体までの距離を測定できる利点がある
。
物体検知器としては、超音波パルスを送波すると共に物
体による反射波を受波し、送受波に要する時間から物体
までの距離を求めて、検知エリア内の物体の存在を検知
するものがあり、この種の超音波式物体検知器は光や電
波を用いたものに比べて超音波の伝搬速度が遅いため、
比較的に容易に物体までの距離を測定できる利点がある
。
【0003】この種の超音波式物体検知器は、車両用の
障害物検知装置(クリアランスソナー)として用いられ
、車両の前後のバンパーの両端部に夫々超音波を送受波
するセンサ部を配置し、各センサ部でバンパー付近の障
害物を検知するようにしたものがある。
障害物検知装置(クリアランスソナー)として用いられ
、車両の前後のバンパーの両端部に夫々超音波を送受波
するセンサ部を配置し、各センサ部でバンパー付近の障
害物を検知するようにしたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の超音波式物体検知器では雑音により誤動作し、物体
が存在しないにもかかわらず、物体が存在するという誤
検知出力を生じたり、雑音により物体までの距離を誤っ
て検出したりする問題がある。そこで、所定回数連続し
て物体が検知された場合に初めて物体が存在すると判定
することにより、雑音による誤動作を防止する複数回連
続検知方式を採用した超音波式物体検知器が開発されて
いる。
種の超音波式物体検知器では雑音により誤動作し、物体
が存在しないにもかかわらず、物体が存在するという誤
検知出力を生じたり、雑音により物体までの距離を誤っ
て検出したりする問題がある。そこで、所定回数連続し
て物体が検知された場合に初めて物体が存在すると判定
することにより、雑音による誤動作を防止する複数回連
続検知方式を採用した超音波式物体検知器が開発されて
いる。
【0005】しかし、上記複数回連続検知方式の超音波
式物体検知器では、物体の存在判定回数が多いほど誤動
作の確率が少なくなるのであるが、物体の存在判定回数
を多くすると、物体の検知時間に遅れを生じる問題があ
る。本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、そ
の目的とするところは、誤動作の確率が少なく、且つ検
知時間の遅れを極力少なくできる超音波式物体検知器を
提供することにある。
式物体検知器では、物体の存在判定回数が多いほど誤動
作の確率が少なくなるのであるが、物体の存在判定回数
を多くすると、物体の検知時間に遅れを生じる問題があ
る。本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、そ
の目的とするところは、誤動作の確率が少なく、且つ検
知時間の遅れを極力少なくできる超音波式物体検知器を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、夫々のセンサ部から超音波パルスを送
波する時点以前に雑音の存在を監視する雑音監視期間を
設け、この雑音監視期間において雑音の存在が検知され
たセンサ部に関する物体の存在判定に際して、信号処理
手段が物体の存在判定回数を増加させるようにしてある
。
達成するために、夫々のセンサ部から超音波パルスを送
波する時点以前に雑音の存在を監視する雑音監視期間を
設け、この雑音監視期間において雑音の存在が検知され
たセンサ部に関する物体の存在判定に際して、信号処理
手段が物体の存在判定回数を増加させるようにしてある
。
【0007】
【作用】本発明は、上述のように構成することにより、
各センサ部毎に雑音状態を監視し、その雑音状態の悪い
センサ部に関する物体の存在判定は物体の存在判定回数
を増加させて、雑音による誤動作の確率を少なくし、且
つ雑音状態が悪くないセンサ部に関する物体の存在判定
は迅速に行うことができるようにしたものである。
各センサ部毎に雑音状態を監視し、その雑音状態の悪い
センサ部に関する物体の存在判定は物体の存在判定回数
を増加させて、雑音による誤動作の確率を少なくし、且
つ雑音状態が悪くないセンサ部に関する物体の存在判定
は迅速に行うことができるようにしたものである。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例の超音波式物体検知器を図
1に示す。本実施例の超音波式物体検知器は例えば車両
用の障害物検知装置に用いられるもので、超音波を送受
波する複数のセンサ部Aと、これらセンサ部Aから超音
波を送波させると共に夫々のセンサ部Aの物体による反
射波の受波出力から物体の存在を検知する物体検知処理
を行う本体部Bとで構成されている。
1に示す。本実施例の超音波式物体検知器は例えば車両
用の障害物検知装置に用いられるもので、超音波を送受
波する複数のセンサ部Aと、これらセンサ部Aから超音
波を送波させると共に夫々のセンサ部Aの物体による反
射波の受波出力から物体の存在を検知する物体検知処理
を行う本体部Bとで構成されている。
【0009】各センサ部Aは送受波兼用の超音波振動子
1を備えており、例えば車両の右前左前、右後及び左後
(以下、FR,FL,RR,RLと呼ぶ)の4ヶ所に設
置されている。但し、センサ部Aを上記場所以外の箇所
に設置してもよいことは言うまでもなく、またセンサ部
Aは超音波振動子を送波及び受波毎に備えるものであっ
てもよい。
1を備えており、例えば車両の右前左前、右後及び左後
(以下、FR,FL,RR,RLと呼ぶ)の4ヶ所に設
置されている。但し、センサ部Aを上記場所以外の箇所
に設置してもよいことは言うまでもなく、またセンサ部
Aは超音波振動子を送波及び受波毎に備えるものであっ
てもよい。
【0010】本体部Bは、超音波振動子1から超音波パ
ルスを送波させる送波回路2と、超音波振動子1の受波
出力から物体による反射波を検出する受波回路3と、送
波回路2を間欠的に動作させると共に、受波回路3出力
から検知エリアに物体が存在するかどうかを判別するC
PUからなる制御回路4と、物体の存在が検知された場
合に制御回路4の出力に応じて表示器や警報器を駆動す
る出力回路7とを備えている。ここで、送波回路2及び
受波回路3は図4に示すように各センサ部A毎に複数設
けてもよいのであるが、回路構成を簡素化するために、
本実施例では夫々を1個とし、切換回路8を用いて切換
的に各センサ部Aに送波回路2及び受波回路3を接続す
るようにしてあり、上記切換回路8には制御回路4から
切換制御信号を与えるようにしてある。
ルスを送波させる送波回路2と、超音波振動子1の受波
出力から物体による反射波を検出する受波回路3と、送
波回路2を間欠的に動作させると共に、受波回路3出力
から検知エリアに物体が存在するかどうかを判別するC
PUからなる制御回路4と、物体の存在が検知された場
合に制御回路4の出力に応じて表示器や警報器を駆動す
る出力回路7とを備えている。ここで、送波回路2及び
受波回路3は図4に示すように各センサ部A毎に複数設
けてもよいのであるが、回路構成を簡素化するために、
本実施例では夫々を1個とし、切換回路8を用いて切換
的に各センサ部Aに送波回路2及び受波回路3を接続す
るようにしてあり、上記切換回路8には制御回路4から
切換制御信号を与えるようにしてある。
【0011】なお、この超音波式物体検知器では、送波
回路2の出力を残響吸収回路5を介して超音波振動子1
に与え、超音波振動子1による受波出力を増幅回路6を
介して受波回路3に入力するようにしてあり、超音波振
動子1、残響吸収回路5及び増幅回路6をセンサ部Aに
一体に設けてある。まず、本実施例の超音波式物体検知
器の基本動作を説明する。制御回路4は一定周期で送波
回路2に制御信号を送って送波回路2により超音波振動
子1を駆動させる。これにより図2(a)に示す超音波
パルスPが送波される。なお、このように超音波振動子
1を駆動した際には超音波振動子1には残響Zが発生す
るので、この残響Zを吸収する残響吸収回路5を設けて
ある。そして、物体が存在する場合にはその物体による
反射波を超音波振動子1で受波する。この際の受波信号
波形を図2(a)のRで示す。この受波信号Rは増幅回
路6で増幅されて受波回路3に入力され、受波回路3で
は受波信号Rを検波(エンベロープ検波)すると共に、
レベルの小さい雑音成分(例えばホワイトノイズなど)
を除去し(この雑音成分の除去を図2(a)に示すしき
い値Vthを用いて行う)、そして検出された受波信号
Rを図2(b)のS2 で示すように波形整形して制御
回路4に出力する。なお、図2(b)中のS1 は超音
波パルスPを波形整形した信号波形を示す。制御回路4
ではその受波回路3の出力S2 に基づいてその物体に
よる反射波が検知エリア内の物体からのものであるかど
うかの判定を行う。この判定は、検知エリアの距離に相
当する受波ゲート期間(例えば、図3(a)におけるG
)を設定し、受波回路3の出力S2 が受波ゲート期間
G内にあるかどうかで検知エリア内に物体が存在するか
どうかの判定を行う。なお、図3(a)中の受波ゲート
期間Gの次の期間Tは物体の有無の判定及び距離を演算
する信号処理期間を示す。
回路2の出力を残響吸収回路5を介して超音波振動子1
に与え、超音波振動子1による受波出力を増幅回路6を
介して受波回路3に入力するようにしてあり、超音波振
動子1、残響吸収回路5及び増幅回路6をセンサ部Aに
一体に設けてある。まず、本実施例の超音波式物体検知
器の基本動作を説明する。制御回路4は一定周期で送波
回路2に制御信号を送って送波回路2により超音波振動
子1を駆動させる。これにより図2(a)に示す超音波
パルスPが送波される。なお、このように超音波振動子
1を駆動した際には超音波振動子1には残響Zが発生す
るので、この残響Zを吸収する残響吸収回路5を設けて
ある。そして、物体が存在する場合にはその物体による
反射波を超音波振動子1で受波する。この際の受波信号
波形を図2(a)のRで示す。この受波信号Rは増幅回
路6で増幅されて受波回路3に入力され、受波回路3で
は受波信号Rを検波(エンベロープ検波)すると共に、
レベルの小さい雑音成分(例えばホワイトノイズなど)
を除去し(この雑音成分の除去を図2(a)に示すしき
い値Vthを用いて行う)、そして検出された受波信号
Rを図2(b)のS2 で示すように波形整形して制御
回路4に出力する。なお、図2(b)中のS1 は超音
波パルスPを波形整形した信号波形を示す。制御回路4
ではその受波回路3の出力S2 に基づいてその物体に
よる反射波が検知エリア内の物体からのものであるかど
うかの判定を行う。この判定は、検知エリアの距離に相
当する受波ゲート期間(例えば、図3(a)におけるG
)を設定し、受波回路3の出力S2 が受波ゲート期間
G内にあるかどうかで検知エリア内に物体が存在するか
どうかの判定を行う。なお、図3(a)中の受波ゲート
期間Gの次の期間Tは物体の有無の判定及び距離を演算
する信号処理期間を示す。
【0012】ところで、この超音波式物体検知器では上
記物体検知動作で直ぐに制御回路4が物体が存在すると
判定するのではなく、所定回数(例えば、3回)連続し
て物体が検知された場合に初めて物体が存在すると判断
する複数回連続検知方式を採用してある。つまり、本実
施例の超音波式物体検知器では、図3(a)に示すFR
のセンサ部Aを用いた1回の物体検知動作が終了すると
、制御回路4の制御に応じて切換回路8がFLのセンサ
部Aを送波回路2及び受波回路3に接続し、上述の場合
と同様にして図3(b)に示すように物体検知動作を行
い、次にRR、RL、そしてさらにFRからというよう
に、サイクリックに切換回路8により各センサ部Aを送
波回路2及び受波回路3に接続して、物体検知動作を行
う。そして、各センサ部Aに関する3回の物体検知動作
において夫々物体が検知された場合に、制御回路4はそ
のセンサ部Aに関して物体が存在すると判定し、出力回
路7を通して警報を発するなどの動作を行わせる。
記物体検知動作で直ぐに制御回路4が物体が存在すると
判定するのではなく、所定回数(例えば、3回)連続し
て物体が検知された場合に初めて物体が存在すると判断
する複数回連続検知方式を採用してある。つまり、本実
施例の超音波式物体検知器では、図3(a)に示すFR
のセンサ部Aを用いた1回の物体検知動作が終了すると
、制御回路4の制御に応じて切換回路8がFLのセンサ
部Aを送波回路2及び受波回路3に接続し、上述の場合
と同様にして図3(b)に示すように物体検知動作を行
い、次にRR、RL、そしてさらにFRからというよう
に、サイクリックに切換回路8により各センサ部Aを送
波回路2及び受波回路3に接続して、物体検知動作を行
う。そして、各センサ部Aに関する3回の物体検知動作
において夫々物体が検知された場合に、制御回路4はそ
のセンサ部Aに関して物体が存在すると判定し、出力回
路7を通して警報を発するなどの動作を行わせる。
【0013】ところで、上述のように3回連続して物体
検知が行われた場合に物体が存在すると判断するように
しておけば、検知時間の遅れが少ない状態で、しかも雑
音が多くない状態においては雑音による誤動作防止効果
を得ることができる利点がある。しかし、雑音が多くな
ると、誤動作の確率が高くなり、誤動作防止効果の点で
問題となる。
検知が行われた場合に物体が存在すると判断するように
しておけば、検知時間の遅れが少ない状態で、しかも雑
音が多くない状態においては雑音による誤動作防止効果
を得ることができる利点がある。しかし、雑音が多くな
ると、誤動作の確率が高くなり、誤動作防止効果の点で
問題となる。
【0014】そこで、本実施例では、図3(a)に示す
ように、各センサ部Aによる送波パルスPの送出時点の
以前に、雑音を監視する雑音監視期間Mを設け、夫々の
センサ部Aで物体検知動作を行う前に雑音状態を検出す
るようにしてある。つまりは、この雑音監視期間Mにお
いて超音波振動子1で受波される受波信号を制御回路4
が検知して雑音の状態を判断する。なお、雑音監視期間
Mには超音波振動子1から送波された超音波パルスの物
体による反射波は受波されないように設定してあるので
、この雑音監視期間Mに検出される信号成分は全て雑音
と見なせる。そして、各センサ部Aにおける雑音監視期
間Mに雑音が検出された場合には、そのセンサ部Aに関
しては制御回路4は判定回数を多くして物体の存在判定
を行う。例えば、通常は3回で物体が存在すると判断す
るところを、10回にするというように判定回数を変え
る。このようにすれば、雑音状態の悪いセンサ部Aに関
しては雑音による誤動作の確率を少なくでき、物体検知
の信頼性が高くなる。しかも、このように雑音監視期間
Mに雑音が検出されたセンサ部Aに関してのみ判定回数
を増加させるので、他のセンサ部Aに関する物体検知に
おける検知時間遅れを伴わない。
ように、各センサ部Aによる送波パルスPの送出時点の
以前に、雑音を監視する雑音監視期間Mを設け、夫々の
センサ部Aで物体検知動作を行う前に雑音状態を検出す
るようにしてある。つまりは、この雑音監視期間Mにお
いて超音波振動子1で受波される受波信号を制御回路4
が検知して雑音の状態を判断する。なお、雑音監視期間
Mには超音波振動子1から送波された超音波パルスの物
体による反射波は受波されないように設定してあるので
、この雑音監視期間Mに検出される信号成分は全て雑音
と見なせる。そして、各センサ部Aにおける雑音監視期
間Mに雑音が検出された場合には、そのセンサ部Aに関
しては制御回路4は判定回数を多くして物体の存在判定
を行う。例えば、通常は3回で物体が存在すると判断す
るところを、10回にするというように判定回数を変え
る。このようにすれば、雑音状態の悪いセンサ部Aに関
しては雑音による誤動作の確率を少なくでき、物体検知
の信頼性が高くなる。しかも、このように雑音監視期間
Mに雑音が検出されたセンサ部Aに関してのみ判定回数
を増加させるので、他のセンサ部Aに関する物体検知に
おける検知時間遅れを伴わない。
【0015】なお、上述の場合には雑音の有無で判定回
数を一律に増加させるようにしていたが、勿論制御回路
4が継続時間や検出回数あるいは受波回路3の検波出力
からの雑音のレベルや種別(連続的な雑音か、断続的な
雑音かといったような違い等)を検出可能とし、雑音状
態及び雑音の性質に応じて判定回数を変えるようにして
もよい。ここで、上記雑音状態及び雑音の性質に応じた
適当な判定回数は、例えば実際の使用環境下で実測によ
り予め求めておき、制御回路4の内蔵メモリにテーブル
として予め記憶させておけばよい。さらに、本発明は図
4のように各センサ部A毎に送波回路2及び受波回路3
を設けた超音波式物体検知器においても適用できる。
数を一律に増加させるようにしていたが、勿論制御回路
4が継続時間や検出回数あるいは受波回路3の検波出力
からの雑音のレベルや種別(連続的な雑音か、断続的な
雑音かといったような違い等)を検出可能とし、雑音状
態及び雑音の性質に応じて判定回数を変えるようにして
もよい。ここで、上記雑音状態及び雑音の性質に応じた
適当な判定回数は、例えば実際の使用環境下で実測によ
り予め求めておき、制御回路4の内蔵メモリにテーブル
として予め記憶させておけばよい。さらに、本発明は図
4のように各センサ部A毎に送波回路2及び受波回路3
を設けた超音波式物体検知器においても適用できる。
【0016】
【発明の効果】本発明は上述のように、夫々のセンサ部
から超音波パルスを送波する時点以前に雑音の存在を監
視する雑音監視期間を設け、この雑音監視期間において
雑音の存在が検知されたセンサ部に関する物体の存在判
定に際して、信号処理手段が物体の存在判定回数を増加
させるようにしてあるので、各センサ部毎に雑音状態を
監視し、その雑音状態の悪いセンサ部に関する物体の存
在判定は物体の存在判定回数を増加させて、雑音による
誤動作の確率を少なくすることができる。しかも、各セ
ンサ部毎に個別に雑音状態に応じて判定回数の増加させ
るようにしてあるので、雑音状態が悪くないセンサ部に
関する物体の存在判定は迅速に行うことができる。
から超音波パルスを送波する時点以前に雑音の存在を監
視する雑音監視期間を設け、この雑音監視期間において
雑音の存在が検知されたセンサ部に関する物体の存在判
定に際して、信号処理手段が物体の存在判定回数を増加
させるようにしてあるので、各センサ部毎に雑音状態を
監視し、その雑音状態の悪いセンサ部に関する物体の存
在判定は物体の存在判定回数を増加させて、雑音による
誤動作の確率を少なくすることができる。しかも、各セ
ンサ部毎に個別に雑音状態に応じて判定回数の増加させ
るようにしてあるので、雑音状態が悪くないセンサ部に
関する物体の存在判定は迅速に行うことができる。
【図1】本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
である。
である。
【図2】同上の物体検知動作の説明図である。
【図3】同上の雑音監視動作の説明図である。
【図4】他の実施例の回路構成を示すブロック図である
。
。
A センサ部
4 制御回路
Claims (1)
- 【請求項1】 超音波を送受波するセンサ部を複数備
え、各センサ部から超音波パルスを送波すると共に物体
からの反射波を受波し、所定回数連続して物体が検知さ
れた場合に初めて物体が存在すると各センサ部毎に個別
に判定する信号処理手段を備えた超音波式物体検知器に
おいて、夫々のセンサ部から超音波パルスを送波する時
点以前に雑音の存在を監視する雑音監視期間を設け、こ
の雑音監視期間において雑音の存在が検知されたセンサ
部に関する物体の存在判定に際して、信号処理手段が物
体の存在判定回数を増加させて成ることを特徴とする超
音波式物体検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008092A JPH04250388A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 超音波式物体検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008092A JPH04250388A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 超音波式物体検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04250388A true JPH04250388A (ja) | 1992-09-07 |
Family
ID=11683679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3008092A Pending JPH04250388A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 超音波式物体検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04250388A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006317186A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Denso Corp | 障害物検知装置 |
| JP2006317185A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Denso Corp | 障害物検知装置 |
| US7664600B2 (en) | 2005-05-10 | 2010-02-16 | Denso Corporation | Obstacle detection device |
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| JP2017090136A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 三菱電機株式会社 | 超音波センサ装置 |
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