JPS6270782A - 車両の障害物検知装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、車両に搭載した超音波ユニットから発射され
、障害物で反射されてくる超音波を受信して、車両の周
囲の障害物を検知する車両の障害物検知装置に関するも
のである。

「従来技術」 従来の車両の障害物検知装置として、例えば特開昭５７
−８４３７７号公報に開示された装置が知られている。

これは、超音波を利用して自動車の周囲の障害物の位置
と有無とを検知するものである。

上記のような障害物検知装置では、車両の例えば後部に
超音波発信器と超音波受信器とを一対として構成した超
音波ユニットを設置し、上記超音波発信器から一定の発
射周期毎に超音波をある方向に向かって発射し、超音波
受信器に入力される上記超音波の反射波を一定のサンプ
リング周期毎に検出し、超音波の発射から障害物に反射
して超音波受信器に戻ってくるまでの超音波の反射時間
を検出し、障害物の位置と方向を検出するものである。

したがって、上記のような超音波受信器における受信波
形は、適当な障害物が存在する場合、第５図（８）のよ
うな波形図が得られる０図に示すように一般に、超音波
発射時に超音波受信器には、回り込みによる超音波Ａが
受信され、その後超音波発信器から障害物までの距離に
応じた反射時間を経て、障害物の存在を示す障害物波形
Ｂ、が検出される。

「従来技術の問題点」 従来の障害物検出装置で、第５図ｆａｌのようなシャー
プな障害物波形Ｂが得られるのは、障害物が壁、自動車
１人などのような静止した対象物の場合であり、例えば
女性のスカートや回転する広告板などのように形状が時
々刻々変化して、超音波の反射面の方向が変動するよう
な対象物の場合には、第５図ｆａ）に示すようなシャー
プの障害物波形Ｂが得られず、′Ｎ４５図中）にＢ′で
示す如く、崩れたような波形となる。そのため、このよ
うな波形は、判断基準レベルＣよりも小さくなることが
多く、その存在を判別することができない場合が多い。

そのため、判断基準レベルＣを低くすることにより、上
記のような障害物波形Ｂ′をも検出しうるようにするこ
とは当然可能であるが、この場合には、ノイズをも袷っ
てしまうことになり、検出精度の低下を招く。

「発明の目的」 したがって、本発明が目的とするところは、反射対象物
の反射面の方向が時々刻々変化するような不安定な対象
物に対しても、判断基準レベルを下げることなく、その
存在を検出しうるような車両の障害物検知装置を提供す
ることである。

「発明の構成」 上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、その要旨とするところが、車両に搭載した超音波
ユニットより発射され障害物で反射された超音波信号を
受信して車両周囲の障害物の位置を検知する車両の障害
物検知装置において、受信された超音波波形を所定の周
期で分割すると共に、各分割された周期毎に上記超音波
波形の微分値を算出し、これを複数回繰り返して上記微
分値を積分する点である車両の障害物検知装置である。

上記構成要件中、微分は微分回路などを用いて厳密に計
算してもよいが、以下の実施例に示すように、竿に一定
周期毎の隣合うデータの差を検出することにより、代用
してもよい。

「実施例」 続いて、本発明を具体化した実施例につき第１図乃至第
４図を参照して説明することにより、本発明の理解に供
する。

ここに、第１図は、本発明の一実施例にかかる小雨の障
害物検知装置におけるデータ解析手順を示すフローチャ
ート、第２図（ａｌ、　ｃｂ＋、　ｔｃ＋は不安定障害
物波形の変化例を示すグラフ、第３図ｔｅ１．　［ｂｌ
、（Ｃ）はそれぞれ第２図（ａｌ、　（ｂｌ、　（Ｃ１
に対応して各波形のサンプリング周期毎の微分値の符号
に対応するランク値を示すグラフ、第４図は第３図（ａ
）、　（ｂｌ、（Ｃ）に示した微分値を積分した状態を
示すグラフである。なお、以下の実施例は本発明の一具
体例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定する性格のも
のではない。

まず、第１図に示すフローチャートにしたがって、本発
明の一実施例にかかる障害物検知装置のデータ処理手順
を説明する。なお、３１．　Ｓ２゜Ｓ３・・・・・・は
、処理手順（ステップ）の番号を示す。

第１図に示す如く、まず超音波発信器から超音波が発射
されると、Ｓｌにおいてカウンタがスタートする。この
カウンタは、周期的に超音波受信器から取り込まれる反
射音をサンプリングするサンプリング周期を発生させる
ためのもので、Ｓ２においてカウントアツプすると超音
波受信器からの受信波信号がサンプリングされる（Ｓ３
）。これと同時に、前記カウンタが再度スタートすると
共に（Ｓ４）、Ｓ３で得られたサンプリング値をＡレジ
スタへ格納する（Ｓ５）、こうして、−回目のサンプリ
ング周期における超音波受信器の出力信号がＡレジスタ
に記憶されると、Ｓ６において、Ｓ４でスタートしたカ
ウンタの値が所定値に達するまで待機する。Ｓ６におい
て、カウントアツプすると、再び超音波受信器の入力信
号をサンプリングしくＳ７）、再度カウンタをスタート
させる（Ｓ８）。Ｓ７におけるサンプリング値は、Ｓ９
においてＢレジスタへ格納され、５１０におけるＡレジ
スフの内容とＢレジスタの内容との比較を行う。

ＳＩＯにおいて、Ａレジスタの内容すなわち先にサンプ
リングしたデータよりＢレジスタの内容、すなわち、後
でサンプリングしたデータの値が大きい場合、すなわち
、データの変化が増加関数の場合には、Ｓｌｌにおいて
、その制御周期の番号に対応するデータメモリーに＋１
を加える。また、５１０において、Ａレジスタの内容が
Ｂレジスタの内容よりも大きいか等しい場合には（減少
関数の場合には）、３１２に示す如く、そのサンプリン
グ周期番号に対応するデータメモリーの内容に０を加え
る（変化させない）。Ｓｌｌ、もしくはＳ１２の処理が
終了すると、Ｂレジスタの値をＡレジスタに転送しく５
１３）、続（Ｓ１４において、サンプリング番号ｎが最
大値ｎ、−に到達したか否かを判断し、今だ到達してい
ない場合にはＳ６に戻り、Ｓ６から３１３までの処理を
繰り返す。また、ｎがｎ−に到達すると、ＳＯで示す如
く、次の超音波を発射し、Ｓｌから５１４までの処理を
繰り返す、このような超音波の発射を適当な回数分だけ
繰り返すことにより、各サンプリング周期番号に対応す
るデータメモリーに、＋１又はＯが積算され増加関数と
なる回数が多い部分にピークが表れることになる。

例えば、第２図（ａｌに示したのは、反射状態が時々刻
々変化する不安定な障害物波形の一例であり、第Ｎ番目
の発射周期において発射された超音波の反射により得ら
れたデータで、サンプリング周期がΔｔで表されている
。また第２図ｔｂ＋に示したのは、上記第２図（ａｌに
示した超音波の発射から一発射周期遅れた、すなわち、
第Ｎ＋１番目の超音波の発射により得られた同じ障害物
からの障害物波形で、図示のように、波形が時間の変化
と共に変化していることを示している。上記第２図（ａ
ｌに示された波形についての第１図のフローチャートに
おける処理を説明する。８１〜Ｓ５の処理は１つ目のサ
ンプリングについてのみのものであるので、これをとば
してＳ６から説明する。まずＰｎのサンプル値がすてに
Ａレジスタに収納されていると仮定して、話を進める。

Ｓ６において、カウントアツプすると、Ｐｎ＋１番目の
サンプル値が取り込まれ、これがＢレジスタへ収納され
る（Ｓ９）。ＳＩＯにおいて、Ｐ、ｌの値とＰｎ＋１の
値とが比較され、Ｐｎ＋１の方が大きい場合には５ｉｔ
ｅ、またＰｎ＝Ｐｎ＋＋またはＰｎの方がＰｎ＋１より
も大きい場合には、Ｓ１２に進む、Ｓ１１では、ｎ番目
のデータメモリーに＋１を加えた後、Ｓｌ３に進む。

これに対してＳ１２では、ｎ番目のデータメモリーの値
を変化させることなく、Ｓ１３に進む。

Ｓｌ３では、Ｐｎイ、のサンプリング値をＡレジスタへ
転送する。第２図（ａｌに示す場合ではＰｎ＋１　〉Ｐ
ｎであるから、これに対応するデータメモリーには、ｌ
が加算される。同様の処理がＰｎヤ、とＰ。＋２との間
で行われ、第２図（ａｌに示すデータでは、この場合は
＋１が加算される。こうして、第２図（ａｌに示すデー
タでは、ｎ１口＋ｌ、ｎ＋２およびｎ＋６番目のデータ
メモリーにも１が加算され　その他のデータメモリーは
変化を生しない。第３図ｆａｌは、このようなデータメ
モリー内の変化の状態を示している。このようにして−
回の超音波発射によるデータの形成がｎ　番目のサンプ
ル周期番号に対応するデータメモリーまで行われ、これ
が終了すると次の超音波が発射される。

２番目の超音波発生によるデータの形成が、第２図ｔｂ
ｌに示され、これに応じたデータメモリー内容の変化が
第よ図（ｂｌに示されている。同様に、第３番目の超音
波発生に応じたデータの形成が第２図（Ｃ１に、これに
応したデータメモリ内容の変化が第３図ｆｃ）に示され
る。上記第１図に示したフローチャートにおいて、Ｓ１
１および３１２において、データが増加関数の場合には
、対応するデータメモリーの内容に１を加算するため、
第３図（ａ）。

（ｂｌ、　ｔｅｌに示されたデータメモリー内の変化量
の加算されたものが、最終的なデータメモリーの値とし
て記憶され、このような積分されたデータメモリーの内
容は、第４図に示される如く、ｎ番目のデータメモリー
の値が最大となり、このような積分を多く繰り返せば繰
り返すほど、ｎ番目のデータメモリーの内容がピークと
なって成長していくことが理解される。

これは障害物が存在しさえすれば、たとえそれからの反
射波が第５図ｉｂｌに示す障害波形Ｂ′のように小さな
ものであっても、障害物の存在する最も端部では、反射
波がＯの状態から常に幾分増大する状態、すなわち増加
関数を示すため、この位置での積分値は常にピーク値と
なり、障害物が固定壁などの場合と同様、極めて明確な
極大値をここに形成することができるためである。

これに対して障害物の端部以外の部分では、データが増
加関数となったり減少関数となったりすることが繰り返
されるので、これらを積分してもデータがほとんど成長
しないため、ピーク値とはならない。また、ノイズにつ
いてもその発生タイミングが周期的でないため、これを
積分しても一箇所に葉中してピークを形成するようなこ
とがな（、ノイズによる影響が完全に無視される。

上記実施例では、反射波の微分値についてその符号をｐ
ｊ定し、＋１もしくは０というランク値を符号に応して
各周期毎に割当て、こうして割当てられたランク値につ
いて、超音波の発生回数分だけ積分することによって、
障害物の端部におけるデータをピーク化したものである
。したがって、上記のような＋１もしくはＯのランク値
によって、データの性質を表現することにより、波形の
微分値そのものを繰り返し積算する場合よりも、はるか
にデータ構造の簡略化およびメモリーの減少を図ること
が可能となった。

「発明の効果」 本発明は以上述べたように、車両に搭載した超音波ユニ
ットより発射され障害物で反射された超音波信号を受信
して車両周囲の障害物の位置を検知する車両の障害物検
知装置において、受信された超音波波形を所定の周期で
分割すると共に、各分割された周期毎に上記超音波波形
の微分値を算出し、これを複数回繰り返して上記微分値
を積分することを特徴とする車両の障害物検知装置であ
るから、反射面の形状が時々刻々変化するような障害物
を対象する場合でも、その障害物の端部の位置が見える
ように分析され、障害物のヤ１定の確実性が一挙に向上
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例にかかる車両の障害物検知
装置におけるデータ解析手順を示すフローチャート、第
２図（ａｌ、　（ｂｌ、　ｔｅｌは不安定障害物波形の
変化例を示すグラフ、第３図（ａｌ、　（ｂｌ、　（Ｃ
１はそれぞれ第２図（ａｔ、　ｉｂｌ、　ｔｅｌに対応
しての各波形のサンプリング周期毎の微分値の符号に対
応するランク値を示すグラフ、第４図は第３図ｔａ１．
　（ｂｌ、　ｔｅｌに示した微分値を積分した状態を示
すグラフ、第５図（ｄｌ、　（ｂｌはそれぞれ従来の市
内の障害物検知装置を用いて得られる反射波の構造を示
すグラフであ（符号の説明） Ａ・・・回り込み波形　　　Ｂ・・・障害物波形Ｐ　ｎ
　＋　　Ｐ　＋＋＋Ｉ　、Ｐ　ｎ＋２　・＝データ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両に搭載した超音波ユニットより発射され障害物
   で反射された超音波信号を受信して車両周囲の障害物の
   位置を検知する車両の障害物検知装置において、 受信された超音波波形を所定の周期で分割すると共に、
   各分割された周期毎に上記超音波波形の微分値を算出し
   、これを複数回繰り返して上記微分値を積分することを
   特徴とする車両の障害物検知装置。 ２、超音波波形の微分値についてその符号を判定し、符
   号に応じたランク値を各周期毎に割り当て、上記ランク
   値について積分するようにした特許請求の範囲第１項に
   記載した車両の障害物検知装置。 ３、上記ランク値が、正符号の場合＋１、負符号又は０
   の場合０である特許請求の範囲第２項に記載した車両の
   障害物検知装置。