JPH09178837A - 障害物検知装置 - Google Patents
障害物検知装置Info
- Publication number
- JPH09178837A JPH09178837A JP35065995A JP35065995A JPH09178837A JP H09178837 A JPH09178837 A JP H09178837A JP 35065995 A JP35065995 A JP 35065995A JP 35065995 A JP35065995 A JP 35065995A JP H09178837 A JPH09178837 A JP H09178837A
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- JP
- Japan
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- obstacle
- distance
- ultrasonic sensor
- trip time
- ultrasonic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】自動車の後方の障害物までの距離を正確に検知
し、運転者に報知する障害物物検知装置を提供する。 【解決手段】車両後方の障害物を検知する障害物検知装
置について、障害物と車両の後面に角度がある場合にも
誤差なく車両と障害物の最短距離を検知するために車幅
を設定する手段を設ける。
し、運転者に報知する障害物物検知装置を提供する。 【解決手段】車両後方の障害物を検知する障害物検知装
置について、障害物と車両の後面に角度がある場合にも
誤差なく車両と障害物の最短距離を検知するために車幅
を設定する手段を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を使って車
両後方の障害物を検出し、運転者に報知する障害物検知
装置に関するものである。
両後方の障害物を検出し、運転者に報知する障害物検知
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両を後退させる時、車両後方の障害物
を超音波センサを使って検出し運転者に報知する障害物
検知装置としては、従来図４に示すような形態のものが
ある。これは、車両１後方のバンパ中央部に取り付けら
れた１つの超音波センサ２から超音波を発信させ、これ
をセンサ２によりキャッチするもので、その原理は超音
波が超音波センサ２を中心とした同心円状に後方に伝播
していくため、超音波を反射させるような障害物８があ
ると、その障害物により超音波の一部が反射し、再び超
音波センサ２まで戻ってくることを利用したものであ
る。この際、超音波はｂ点においても反射して戻ってく
るが、最初に戻ってくるのはａ点での反射波であり、ｂ
点での反射波はａ点の反射波に比べて遅れて戻ってく
る。よって、最初に戻ってきたａ点での反射波を利用
し、ｂ点での反射波は無視している。
を超音波センサを使って検出し運転者に報知する障害物
検知装置としては、従来図４に示すような形態のものが
ある。これは、車両１後方のバンパ中央部に取り付けら
れた１つの超音波センサ２から超音波を発信させ、これ
をセンサ２によりキャッチするもので、その原理は超音
波が超音波センサ２を中心とした同心円状に後方に伝播
していくため、超音波を反射させるような障害物８があ
ると、その障害物により超音波の一部が反射し、再び超
音波センサ２まで戻ってくることを利用したものであ
る。この際、超音波はｂ点においても反射して戻ってく
るが、最初に戻ってくるのはａ点での反射波であり、ｂ
点での反射波はａ点の反射波に比べて遅れて戻ってく
る。よって、最初に戻ってきたａ点での反射波を利用
し、ｂ点での反射波は無視している。
【０００３】超音波が空気中を伝搬する速度は、常温２
０℃において約３４０ｍ／Ｓと一定であるため、超音波
を発してから戻ってくるまでの時間を測定することで障
害物８までの距離が計算できる。例えば図４に示すよう
に、車幅のほぼ中心に超音波センサ２が取り付けられた
車両１に対し、障害物８が図のような角度θをもってい
る場合、超音波センサ２を中心とする障害物８への半径
ｒの内接円の接点ａが超音波センサ２からの最短距離と
なるため、この接点ａにおける反射波がまず超音波セン
サ２にて検出される。よって、超音波を発信してからこ
の接点ａで反射し再び戻ってくるまでの往復時間ｔaと
温度Ｔにおける音速ｖから、障害物までの距離ｒを計算
し運転者に報知している。
０℃において約３４０ｍ／Ｓと一定であるため、超音波
を発してから戻ってくるまでの時間を測定することで障
害物８までの距離が計算できる。例えば図４に示すよう
に、車幅のほぼ中心に超音波センサ２が取り付けられた
車両１に対し、障害物８が図のような角度θをもってい
る場合、超音波センサ２を中心とする障害物８への半径
ｒの内接円の接点ａが超音波センサ２からの最短距離と
なるため、この接点ａにおける反射波がまず超音波セン
サ２にて検出される。よって、超音波を発信してからこ
の接点ａで反射し再び戻ってくるまでの往復時間ｔaと
温度Ｔにおける音速ｖから、障害物までの距離ｒを計算
し運転者に報知している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のよ
うな障害物検知装置においては、図４からもわかるよう
に、実際の障害物８と車両後方側部における進行方向の
最短距離は８のｃ点までの距離Ｌであり、超音波センサ
２にて測定された障害物のａ点までの距離ｒと実際に運
転者にとって必要な障害物８までの最短距離Ｌとの間に
誤差（ｒ−Ｌ）が生ずる問題があった。この距離の誤差
は車両の後面と障害物のなす角度θが大きくなるにつれ
より大きくなるため、運転者にとって障害物検知装置が
その機能を十分に果たさないものになる問題があった。
うな障害物検知装置においては、図４からもわかるよう
に、実際の障害物８と車両後方側部における進行方向の
最短距離は８のｃ点までの距離Ｌであり、超音波センサ
２にて測定された障害物のａ点までの距離ｒと実際に運
転者にとって必要な障害物８までの最短距離Ｌとの間に
誤差（ｒ−Ｌ）が生ずる問題があった。この距離の誤差
は車両の後面と障害物のなす角度θが大きくなるにつれ
より大きくなるため、運転者にとって障害物検知装置が
その機能を十分に果たさないものになる問題があった。
【０００５】また、このような検出距離の誤差を少なく
するため、車両１に取り付ける超音波センサ２の数を増
やす工夫がなされているが数を増やしても誤差は生じ、
機能を十分果たすとは言えない。
するため、車両１に取り付ける超音波センサ２の数を増
やす工夫がなされているが数を増やしても誤差は生じ、
機能を十分果たすとは言えない。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、正確に障害物までの最短距離
を検知する障害物検知装置を提供することを目的とする
ものである。
るためになされたもので、正確に障害物までの最短距離
を検知する障害物検知装置を提供することを目的とする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】超音波により障害物を検
知する場合、図２に示すように、超音波センサ２から発
信された超音波のうち、障害物８で反射し再び超音波セ
ンサ２で検出できる成分には、超音波センサ２の軸方向
反射成分Ｂと垂直方向反射成分Ａが主であることが一般
的にわかっている。したがって、超音波センサ２の取り
付けられた車両１の後面に対して障害物８がある角度θ
を持っているような場合には、反射波のうち超音波セン
サ２の軸方向反射成分Ｂと垂直方向反射成分Ａでは、図
３に示すように超音波センサ２で受信できる時間には
（ｔb−ｔa）のズレが生ずることになる。この発明に係
る障害物検知装置は、この時間のズレと既知量の車幅の
１／２の寸法Ｗとから障害物と車両１の進行方向の最短
距離Ｌを演算する手段を備えることで正確に障害物８ま
での最短距離Ｌを求め、問題解決の手段とするものであ
る。
知する場合、図２に示すように、超音波センサ２から発
信された超音波のうち、障害物８で反射し再び超音波セ
ンサ２で検出できる成分には、超音波センサ２の軸方向
反射成分Ｂと垂直方向反射成分Ａが主であることが一般
的にわかっている。したがって、超音波センサ２の取り
付けられた車両１の後面に対して障害物８がある角度θ
を持っているような場合には、反射波のうち超音波セン
サ２の軸方向反射成分Ｂと垂直方向反射成分Ａでは、図
３に示すように超音波センサ２で受信できる時間には
（ｔb−ｔa）のズレが生ずることになる。この発明に係
る障害物検知装置は、この時間のズレと既知量の車幅の
１／２の寸法Ｗとから障害物と車両１の進行方向の最短
距離Ｌを演算する手段を備えることで正確に障害物８ま
での最短距離Ｌを求め、問題解決の手段とするものであ
る。
【０００８】すなわち、本発明は超音波を発信し障害物
からの反射波を受信する送受信兼用の超音波センサ２
と、当該超音波センサに接続されて超音波センサの発信
駆動および受信波の増幅・波形成形を行う回路手段３
と、回路手段３により得られた波形から超音波を発信し
てから反射波を受信するまでの時間に対応した往復時間
を測定する往復時間測定手段４と、往復時間測定手段４
により測定された往復時間から車両から障害物までの距
離を演算する距離演算手段６と、その演算結果を報知す
る報知手段７とを具備した障害物検知装置において、超
音波センサの取り付けられた位置を設定するための車幅
設定手段５を設け、距離演算手段６から前記往復時間測
定手段４から得られる超音波センサ２の軸方向反射成分
Ｂの往復時間ｔbと障害物８の垂直方向反射成分Ａの往
復時間ｔaの差と前記車幅設定手段５から障害物までの
最短距離Ｌを演算することで解決の手段とするものであ
る。
からの反射波を受信する送受信兼用の超音波センサ２
と、当該超音波センサに接続されて超音波センサの発信
駆動および受信波の増幅・波形成形を行う回路手段３
と、回路手段３により得られた波形から超音波を発信し
てから反射波を受信するまでの時間に対応した往復時間
を測定する往復時間測定手段４と、往復時間測定手段４
により測定された往復時間から車両から障害物までの距
離を演算する距離演算手段６と、その演算結果を報知す
る報知手段７とを具備した障害物検知装置において、超
音波センサの取り付けられた位置を設定するための車幅
設定手段５を設け、距離演算手段６から前記往復時間測
定手段４から得られる超音波センサ２の軸方向反射成分
Ｂの往復時間ｔbと障害物８の垂直方向反射成分Ａの往
復時間ｔaの差と前記車幅設定手段５から障害物までの
最短距離Ｌを演算することで解決の手段とするものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は、本発明による障害物検知装置
の構成を示すブロック図である。送受信兼用の超音波セ
ンサ２と、超音波センサ２に対して超音波を送信しかつ
障害物で反射して戻ってきた超音波を同一の超音波セン
サ２で受信・増幅・波形成形する回路手段３と、超音波
を発してから反射波を受信するまでの往復時間を測定す
る往復時間測定手段４と、車幅設定手段５と、前記往復
時間測定手段４にて測定された超音波センサの軸方向反
射成分Ｂの往復時間と障害物の垂直方向反射成分Ａの往
復時間の差と前記車幅設定手段５にて設定された車幅か
ら障害物と超音波センサ２の取り付けられた車両１の進
行方向の最短距離Ｌを演算する距離演算手段６と、距離
演算手段６にて求められた障害物までの最短距離Ｌに応
じて運転者にその距離を報知する報知手段７とから構成
される。
づいて説明する。図１は、本発明による障害物検知装置
の構成を示すブロック図である。送受信兼用の超音波セ
ンサ２と、超音波センサ２に対して超音波を送信しかつ
障害物で反射して戻ってきた超音波を同一の超音波セン
サ２で受信・増幅・波形成形する回路手段３と、超音波
を発してから反射波を受信するまでの往復時間を測定す
る往復時間測定手段４と、車幅設定手段５と、前記往復
時間測定手段４にて測定された超音波センサの軸方向反
射成分Ｂの往復時間と障害物の垂直方向反射成分Ａの往
復時間の差と前記車幅設定手段５にて設定された車幅か
ら障害物と超音波センサ２の取り付けられた車両１の進
行方向の最短距離Ｌを演算する距離演算手段６と、距離
演算手段６にて求められた障害物までの最短距離Ｌに応
じて運転者にその距離を報知する報知手段７とから構成
される。
【００１０】図２は、本発明に係る障害物検知装置の距
離演算方法を説明する具体的な障害物８と車両１の位置
関係を示す平面図である。図２において、超音波センサ
２から障害物上の点ａ、点ｂまでの距離をｒ、Ｌbと
し、超音波センサ２から送信された超音波がこの点ａ、
点ｂにおいて反射し、再び超音波センサ２まで戻ってく
るまでの往復時間をｔa、ｔbとする。ここでｔa、ｔbは
それぞれ図１の往復時間測定手段４により測定される。
離演算方法を説明する具体的な障害物８と車両１の位置
関係を示す平面図である。図２において、超音波センサ
２から障害物上の点ａ、点ｂまでの距離をｒ、Ｌbと
し、超音波センサ２から送信された超音波がこの点ａ、
点ｂにおいて反射し、再び超音波センサ２まで戻ってく
るまでの往復時間をｔa、ｔbとする。ここでｔa、ｔbは
それぞれ図１の往復時間測定手段４により測定される。
【００１１】また、車幅設定手段により車幅の１／２の
距離をＷとすると、数式１に従って最短距離Ｌが算出さ
れる。
距離をＷとすると、数式１に従って最短距離Ｌが算出さ
れる。
【００１２】
【数１】Ｌ＝ｖｔb／２ーＷ√（(ｔb／ｔa)2ー１）
【００１３】このような距離補正演算を、往復時間測定
手段４、車幅設定手段５からそれぞれ入力されるｔa、
ｔb、Ｗより距離演算手段６にて行い、求められた障害
物８までの最短距離Ｌを報知手段７にて運転者へ報知す
るよう構成したことで、正確に障害物と車両１の進行方
向の最短距離Ｌを検知することができる。
手段４、車幅設定手段５からそれぞれ入力されるｔa、
ｔb、Ｗより距離演算手段６にて行い、求められた障害
物８までの最短距離Ｌを報知手段７にて運転者へ報知す
るよう構成したことで、正確に障害物と車両１の進行方
向の最短距離Ｌを検知することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば車両後方
に取り付けられた超音波センサと往復時間測定手段によ
り障害物から反射して戻ってくる超音波センサの軸方向
反射成分と障害物の垂直方向反射成分の時間的なズレを
測定し、車幅設定手段により設定されたセンサの取付位
置Ｗとで距離演算手段により障害物までの距離を補正す
るよう構成したので、正確に障害物までの車両進行方向
の最短距離を測定し運転者へ警報報知することができ
る。
に取り付けられた超音波センサと往復時間測定手段によ
り障害物から反射して戻ってくる超音波センサの軸方向
反射成分と障害物の垂直方向反射成分の時間的なズレを
測定し、車幅設定手段により設定されたセンサの取付位
置Ｗとで距離演算手段により障害物までの距離を補正す
るよう構成したので、正確に障害物までの車両進行方向
の最短距離を測定し運転者へ警報報知することができ
る。
【第１図】 本発明に係る障害物検知装置の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【第２図】 本発明に係る障害物検知装置の位置関係を
示す平面図。
示す平面図。
【第３図】 超音波の送信と反射波の検知を示す。
【第４図】 超音波の伝搬図。
１ 車両。 ２ 超音波センサ。
３ 回路手段。 ４ 往復時間測定手
段。５ 車幅設定手段。 ６ 距離演算手
段。７ 報知手段。 ８ 障害物。
３ 回路手段。 ４ 往復時間測定手
段。５ 車幅設定手段。 ６ 距離演算手
段。７ 報知手段。 ８ 障害物。
Claims (1)
- 【請求項１】超音波を発信し障害物からの反射波を受信
する送受信兼用の超音波センサ２と、当該超音波センサ
に接続されて超音波センサの発信駆動および受信波の増
幅・波形成形を行う回路手段３と、回路手段３により得
られた波形から超音波を発信してから反射波を受信する
までの時間に対応した往復時間を測定する往復時間測定
手段４と、往復時間測定手段４により測定された往復時
間から車両から障害物までの距離を演算する距離演算手
段６と、その演算結果を報知する報知手段７とを具備し
た障害物検知装置において、超音波センサの取り付けら
れた位置を設定するための車幅設定手段５を設け、距離
演算手段６にて前記往復時間測定手段４から得られる超
音波センサ２の軸方向反射成分Ｂの往復時間ｔbと障害
物８の垂直方向反射成分Ａの往復時間ｔaの差と前記車
幅設定手段５から障害物までの最短距離Ｌを演算するこ
とを特徴とする障害物検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35065995A JPH09178837A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 障害物検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35065995A JPH09178837A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 障害物検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178837A true JPH09178837A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18411992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35065995A Pending JPH09178837A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 障害物検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09178837A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006017496A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Sakai Heavy Ind Ltd | 建設車両の障害物検知装置 |
| US10571553B2 (en) | 2016-03-18 | 2020-02-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Sensor mounting state determination device and sensor mounting state determination method |
| CN115248602A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-10-28 | 深圳众清人居科技有限公司 | 自动靠岸方法、泳池机器人、电子设备及计算机存储介质 |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP35065995A patent/JPH09178837A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006017496A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Sakai Heavy Ind Ltd | 建設車両の障害物検知装置 |
| US10571553B2 (en) | 2016-03-18 | 2020-02-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Sensor mounting state determination device and sensor mounting state determination method |
| CN115248602A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-10-28 | 深圳众清人居科技有限公司 | 自动靠岸方法、泳池机器人、电子设备及计算机存储介质 |
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