JPH02196988A

JPH02196988A - 車両用超音波検知装置

Info

Publication number: JPH02196988A
Application number: JP1018816A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Goto; 和彦後藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1989-01-26
Filing date: 1989-01-26
Publication date: 1990-08-03

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〕この発明は、車両に取付けられて近接物体の存在を報知
する車両用超音波検知装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、車両のバンパーなどに超音波検知装置を設け、運
転者から見えない死角に超音波を送波して物体を検知す
るものがある。これにより、衝突を未然に防止する。

第１７図は従来の車両用超音波検知装置の一般的な電気
回路図であり、その構成および動作を第１８図のタイム
チャートと共に説明する。この装置は、送受波器ｌと送
信回路１０１と受信回路１０２とからなる。送受波器ｌ
に印加する送波信号（第１８図（Ａ））は、発振回路５
５で発生させた高周波信号をドライバ５６で増幅して得
られる。第１単安定回路５２は送波信号の休止期間を設
定し、第２単安定回路５４は印加期間を設定する。積分
回路５１は電源投入と同時に積分し、あるレベルになる
と第１単安定回路５２を駆動する。スイッチング回路５
３は第１積分回路５１の放電用である。

送受波器ｌの受波信号は、増幅回路５日で増幅した後（
第１８図（Ｂ））、検波回路５９で包絡線検波される。

増幅した受波信号には人体の受波信号部ａと、床の受波
信号部すとがある。検波回路５９の出力（第１８図（Ｃ
））は、レベル検出回路６０で所定の検出レベルＬ＋に
達しているか否かを判別され、検出レベルト１以上の出
力（第１８図（Ｅ））が第２積分回路６１に入力される
。

第２積分回路６１は、検出レベルに達した入力信号の時
間的な幅が所定の時間幅にあるか否かを所定のレベルＬ
、（第１８図（Ｆ））で判別する。

つまり、この時間が所定時間幅よりも・短いと、検知物
体の反射波ではなくノイズであると判断される。また、
第２積分回路６１により、ゲート回路５７からゲート信
号（第１８図（Ｄ））が印加され、入力波が所定の時間
内にあるか否かの判定も行われる。ゲート回路５７は、
第１単安定回路５２の信号を受けて一定時間後にゲート
信号（第１８図（Ｄ））を出し、その信号を第２積分回
路６１に送るいわゆる検出の距離を決定する時間ゲート
である。フリップフロップ６２は、第２積分回路６１に
おいて所定の時間幅がありゲート時間内にあると判断さ
れる入力波があるとき、その信号を記憶する（第１８図
（Ｇ））、この記憶は、第２単安定回路５４によりリセ
ットされ、反射波がなくなると記憶されなくなる。第３
積分回路６５はフリップフロップ６２の出力を積分する
。この積分出力（第１８図（Ｈ））は、２回連続して反
射波がゲート時間内にあればスイッチングレベルＬ。

に達するように設定しである。スイッチングレベルＬ、
に達した出力があると、第２スイッチング回路６３はリ
レー６４をオンさせる。リレー６４はブザー等の報知手
段を駆動するものである。

この超音波検知装置が正常に動作することの確認手段と
しては、電源投入時に装置のセルフチエツクを行い、正
常であればブザーにより一定期間連続音を発生し、断線
等の異常があれば断続音を発生するものが提案されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、現実に物体検知を行わずに動作確認するもので
あるため、使用者にとっては本当に物体が検知されるの
か不安が残る。そのため、結局は超音波を送受する送受
波器の前に手を近づけたりして検知動作の確認を行う場
合が多い。

このように、手で確認する場合に、っぎの不便が生じる
。

（ａ）手を近づけて確認する場合゛、同乗者が居るとき
は一人が手を近づけ、他の人が車内で検知状態報知用の
ブザーにより確認することができる。しかし、−人だけ
で両方の作業を行うことはほとんど不可能である。すな
わち送受波器に手を近づけてブザー音を聞こうとしても
、車内に・ブザーが設置されている場合が多く、聞き取
り難い、また、何らかの物体を送受波器の近傍に固定し
て車内で確認する方法もあるが、必ずしも物体が良好な
超音波の反射物体であるとは限らず、動作確認できない
場合もある。

（ｂ）車両を動かして検知可能な物体に近づけて確認す
ることは一人でも可能である。しかし、送受波器が複数
個ある場合は、それぞれに対して車両を動かす必要があ
り、非常に手間がかかる。また、適当な反射物体が見つ
からない場合もある。

この発明の目的は、検知動作の確認を確実かつ簡単に行
える車両用超音波検知装置を堤供することである。

〔課題を解決するための手段〕

請求項（１）の車両用超音波検知装置は、送受波器の方
向を変化させる手段を設けたものである。送受波器は、
送信回路の発生する送波信号を送波し、反射波を受波す
るものである。

請求項（２）の車両用超音波検知装置は、前記送受波器
の方向を変える手段に代えて、送受波器による検知エリ
アを一時的に広げる手段を設けたものである。

〔作用〕

請求項（１）の発明によると、送受波器をｖ／ｉ認用反
射物のある方向に向け、送波することにより、その確認
用反射物が検知され、受波回路により報知が行われる。

このように実際に検知動作を行わせて動作確認すること
ができる。確認用反射物は、地面または車両自体等が利
用される。

請求項（２）の発明によると、動作確認時に検知エリア
を広げることにより、通常では検知されない地面や車体
が検知され、物体検知の報知が行われる。

Ｃ実施例〕この発明の第１の実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。この例は請求項（１）の発明に対応する実
施例である。

第２図はこの車両川幅音波検知装置を装備した車両を示
す、車体１５のバンパー２の両端に、２個の超音波の送
受波器１が各々設置し・である、送受波器１はブラケッ
ト４に取付けてあり、各ブラケット４を起倒自在に遊嵌
するスリット状の開口部３をバンパー２に設けである。

第】図は送受波器１を方向可変に支持する方向可変手段
１００を示す、送受波器ｌは信号線１３により送信回路
１０１および受信回路１０２に接続しである。送信回路
１０１および受信回路１０２は第１７図の構成のもので
ある。送受波器１を取付けたブラケット４は、取付台６
に水平な支軸５回りで回動自在に支持し、取付台６はビ
ス８およびナツト９でバンパー２に固定しである。取付
台６にはブラケット４を起立角度で係止する通常時用の
ストッパ１１と、水平角度で係止する検査用のストッパ
１２とが設けである。ブラケット４を固定した支軸５に
はアーム１６を固定し、アーム１６と取付台６のばね掛
は片６ａとの間にばね７を掛装しである。ばね７はアー
ム１６とともにトグル機構を構成しており、送受波器ｌ
が起立角度にあるときにはブラケット４をストッパｌｌ
側に付勢し、中立位置よりも倒れ角度にあるときは前記
と逆にストッパ１２側に付勢する。

上記構成の動作を説明する６通常走行時は、第１図に示
すようにブラケット４を起立させて送受波器ｌを前向き
とする。このとき、送受波器ｌはブラケット４がばね７
でストッパ１１に押し付けられることにより安定する。

このときの検知エリア２０は、第５図（Ａ）、（Ｂ）に
示すように車体１５の斜め丹前側にある。

動作確認する場合は、送受波器ｌを手で押してブラケッ
ト４を第４図に示すように倒す、このとき、ブラケット
４はばね６でストッパ１２に押し付けられるので、倒れ
状態に保持される。このときの検知エリア２０は、第５
図（Ｃ）に示すように下向きとなり、超音波の送波によ
り地面４０からの反射波が検出される。地面４０が検出
されると、受信回路１０２によりブザー等の報知手段を
駆動し、物体の検出を報知する。送受波器ｌを元の前向
きに戻すと、通常の動作状態になる。

このように、送受波器ｌの方向を変えることにより地面
４０を検知して動作確認が行える。そのため、ｉ認用反
射物を探すことが不要であり、また送受波器１を倒した
まま検知状態が保持でき、−人でも簡単に動作確認する
ことができる。送受波器ｌを倒すだけで良いので、送受
波器ｌが複数個あっても同時に簡単に確認することがで
きる。

しかも、地面４０は良好な反射物であり、また実際に検
知動作を行わせて動作確認するので、正確な確認が行え
る。

第６図ないし第８図は、第２の実施例の方向可変手段２
００を示す、この例は、遠隔操作により送受波器ｌの方
向を変化させるようにしたものである。ブラケット４に
固定した支軸２３は車両の取付台（図示せず）に回転自
在に支持しである。

支軸２３にウオームホイル２４を固定し、ウオーム２２
をモータ２１の回転軸に固定しである。

第７図はモータ２１の駆動回路を示す、単安定マルチバ
イブレータすなわち単安定回路ＭＭＩおよび単安定回路
ＭＭ２の出力Ｑｌ、Ｑ２を第１および第２のパワートラ
ンジスタＴｒｉ、Ｔｒ２のベースに接続し、両トランジ
スタＴｒｉ、Ｔｒ２のコレクタ間にモータ２１を接続し
である。各コレクタは、各々抵抗を介して電源Ｂに接続
しである。単安定回路ＭＭＩの入力ＣＫＩにスイッチＳ
Ｗを、単安定回路ＭＭ２の入力ＣＫ２に、単安定回路Ｍ
ＭＩの出力Ｑｌを各々接続しである。

動作を説明する。運転席にあるスイッチＳＷを押すと（
第８図（Ａ））、単安定回路ＭＭＩがオン期間Ｔのパル
スを発止しく第８図（Ｂ））、この時第１のトランジス
タＴｒｉがオン、第２のトランジスタＴｒ２がオフとな
り、モータ２１には正方向の電流１１が流れる。そのた
め、モータ２１は正方向に回転し、送受波器ｌは前向き
から下向きに回転する。単安定回路−Ｍｌの出力Ｑ１が
オフになると、その立ち下がりにより単安定回路ＭＭ２
が時間幅Ｔのパルスを発生する（第８図（Ｄ））、この
時は、第１のトランジスタＴｒｉがオフ、第２のトラン
ジスタＴｒ２がオンとなり、前記と逆の電流■２が流れ
るので、モータ２１は逆方向に回転する。そのため、送
受波器１は元の前向きに戻る。なお、オン期間Ｔは送受
波器ｌが移動するのに十分な時間とし、送受波器ｌの上
下回動はストッパ（図示せず）で止めるようにする。

このように、遠隔操作で送受波器１の角度を変えること
ができるので、車内に乗ったままで動作Ｔ１１認が行え
る。

第９図および第１０図は第３の実施例を示す。

この例の方向可変手段３００は、送受波器ｌを水平回転
させるようにしたものであり、垂直な支軸３２の上端に
ブラケット３１を介して送受波器ｌを設置しである。支
軸３２は車体に支持台（図示せず）を介して回転自在に
支持してあり、支軸３２に固定したウオームホイル３３
をモータ３４のウオーム３５に噛合させである。モータ
３４の駆動回路は、第７図の回路を使用する。

この構成の場合、通常走行時は、第１０図（Ａ）、（Ｂ
）のように検知エリア２０は斜め外側を向く、動作確認
時は、第１０図（Ｃ）に示すように両送受波器ｌを内側
へ回転させ、検知エリア２０の一部が重なるように対向
させる。

このように送受波器ｌを対向させることにより、両送受
波器１が互いの超音波を受波することになり、あたかも
反射波を受波したのと同じ現象になる。これにより検知
動作の確認が行える。しかも、地面や車体からの反射を
使用して動作確認する場合と比べて、送波した超音波を
直接に受波するので、超音波の減衰が殆どなく、動作確
認の確実性が増す。

第１１図ないし第１３図は第４の実施例を示す。

この例は、送受波器１の検知エリアを一時的に広げる手
段を設けたものであり、請求項（２）の発明に対応する
。第１１図（Ａ）、　　（Ｂ）　におイテ、２゜は通常
走行時の検知エリア、２０′は拡大した検知エリアを示
す、検知エリアを広げる手段は、受波信号の増幅回路５
８（第１７図）のゲインを高める手段からなる。すなわ
ち、第１３図の増幅回路において、入力段のトランジス
タＴ「のエミッタ抵抗ＶＲを短絡させるスイッチＳＷＩ
を設けてあり、このスイッチＳＷ１が検知エリアを広げ
る手段となる。この増幅回路は、第１７図の増幅回路５
８に代えて設けたものであり、その他の超音波検知装置
全体の電気回路は第１７図の例と同様である。

このように構成した場合、動作確認をする場合はスイッ
チＳＷ１を入れる。これによりエミッタ抵抗ＶＲが短絡
され、増幅回路のゲインが増す。

エミッタ抵抗ＶＲはゲイン調整用の可変抵抗であり、抵
抗値が小さくなるとゲインが高くなるが、短絡させるこ
とによりゲインが最大になる。そのため、検知エリア２
０が第１１図に示すように大きくなり、通常時では検知
されない車体１５のバンパー２や地面等が検知される。

第１２図（Ｂ）、（Ｃ）は通常時の受波信号の増幅出力
および検波回路出力を示し、（Ｄ）、（Ｅ）はゲイン増
大時の受波増幅出力および検波出力を示す、これよりわ
かるように、地面よりの反射波成分ｐによる検波出力成
分は、ゲイン増大時（Ｅ）では検出レベルＬ１を越える
。したがって地面が検出されることになる。

このように、検知エリアを一時的に広げることにより、
地面４０等を検出し、動作確認を行うので、確認が瞬時
に行え、しかも確実でがっ手間がかからない、また、検
知エリアを広げる手段は、エミッタ抵抗ＶＲを短絡させ
るスイッチＳＷ１のみで構成でき、機械的な可動部分が
不要であるため、構造が非常に簡単でコストも安く、故
障も少ない、しかも、車体に確認のための開口部３（第
１図）等を設けることが不要であり、車体の外観を損な
わない。

第１４図は第５の実施例を示す、この例は、送受波器ｌ
の送波信号の電圧を上げることにより検知エリアの拡大
を可能としたものである。すなわち、ドライバ５６′の
電源として、高電圧の電源Ｂｌと低電圧の電源Ｂ２とを
設け、これを切り換えるスイッチＳＷ２を設けたもので
ある。その他の構成は第１７図の例と同様である０通常
走行時は低電圧の電源Ｂ２に接続し、動作確認時は高電
圧の電源Ｂ２に切り換える。このように電源電圧を高く
することにより、送受波器１の印加電圧が高くなり、送
波される超音波が強くなる。そのため、受波増幅のゲイ
ンを上げた場合と同様に検知エリアが広がり、地面等の
反射波が検知される。

第１１図の検知エリアの広がり、および第１２図の動作
は、この実施例のように送波信号の電圧を上げた場合も
同様である。このように、送波信号電圧を上げた場合も
、受波信号のゲインを大きくした場合と同様な各効果が
得られる。

第１５図および第１６図は第６の実施例を示す。

この例は、検知エリアを一時的に広げる手段として、検
波回路出力（第１５図（Ｃ））を通過させるゲート回路
５７（第１７図）のゲート時間を切り換え可能としたも
のである。その他の構成は第１７図の例と同様である。

ゲート時間の変更は、第１の単安定回路５２のパルス幅
の変更により行う、すなわち、第１６図に示すように、
第１単安定回路５２に時定数設定用の２個のコンデンサ
ＣＩ。

Ｃ２を設け、これらコンデンサＣＩ、Ｃ２を切り換える
スイッチＳＷ３を設ける０通常時は低容量のコンデンサ
Ｃ２を接続し、動作ｉｉｍ時は大容量のコンデンサＣＩ
を接続する。

第１５図の（Ａ）〜（Ｆ）は、各々第１８図の（Ａ）〜
（Ｆ）と同じ部分の波形を示す、第１５図（Ｄ）は通常
時のゲート回路出力を、第１５図（Ｄ′）はゲート時間
を長くしたゲート回路出力を示す、第１５図（Ｂ）のＳ
、は近くの物体の受波増幅信号成分、Ｓオは遠くの物体
の受波信号増幅成分である。遠くの物体の受波信号増幅
成分ｓ２は、ゲート時間が短い通常時は、第３の積分回
路６５の出力（第１５図（Ｆ））として検出されないが
、ゲート時間が長い場合は第１５図（Ｆ′）に示すよう
に所定レベルＬｔを超えて検出される。

このように、通常のゲート時間では検出不能であった物
が検出可能となり、検知エリアが広がることがわかる。

そのため、この場合も地面や車体等を検知して動作確認
を行うことができる。また、この場合も動作が瞬時に行
えて手間がかがらず、しかも構造が簡単という利点があ
る。

〔発明の効果〕

請求項（１）の発明の車両用超音波検知装置は、送受波
器の方向を変化させる手段を設けたため、地面や車両自
体等に送受波器を向けることにより、動作確認すること
ができる。そのため、確認用反射物を探すことが不要で
、また検知状態が保持でき、−人でも簡単に動作確認す
ることができる。

しかも、確認用反射物として利用する地面や車両等は良
好な反射物であり、また実際に検知動作を行わせて動作
確認することができるので、正確な確認が行える。

請求項（２）の発明によると、送受波器の送波および受
波による検知エリアを一時的に広げる手段を設けたので
、通常では検知されない地面や車体が検知される程度に
検知エリアを広げることにより、動作確認を行うことが
できる。そのため、簡単かつ確寞に動作確認することが
できる。検知エリアを広げる手段は、電気回路によって
構成でき、機械的な可動部分が不要であるため、構造が
簡単という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例における送受波器方向
可変手段の断面図、第２図はその車体と送受波器との関
係を示す斜視図、第３図は第１図の■−■線断面図、第
４図は同じくその送受波器の動作確認時の状態を示す断
面図、第５図は同じくその動作説明図、第６図は第２の
実施例における送受波器方向可変手段の斜視図、第７図
は同じくその電気回路図、第８図は同電気回路の波形図
、第９図は第３の実施例の送受波器方向可変手段の斜視
図、第１θ図はその動作説明図、第１１図は第４の実施
例の動作説明図、第１２図はその波形図、第１３図は同
じくその増幅回路の電気回路図、第１４図は第５の実施
例の電気回路図、第１５図は第６の実施例の波形図、第
１６図はその電気回路図、第１７図は従来の車両用超音
波検知装置の電気回路図、第１８図はその波形図である
。１・・・送受波器、２・・・バンパー、３・・・開口部
、４・・・ブラケット、６・・・支軸、７・・・ばね、
１５・・・車体、１００・・・方向可変手段、１０１・
・・送信回路、１０２・・・受信回路、２００．３００
・・・方向可変手段、ＳＷＩ・・・検知エリア拡大手段
であるスイッチ即１ ζフ図第図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ａ）ＣＫ、」１−一一一一声図第図（Ａ）第図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）第１０図第１２図第１３図（Ｄ）り一ト回路第図第１８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）超音波の送波信号を発生する送信回路と、前記送
波信号により駆動されて超音波を送波しかつ反射波を受
波する送受波器と、この送受波器の受波信号により報知
を行う受信回路とを備えた車両用超音波検知装置におい
て、前記送受波器の方向を変化させる手段を設けたこと
を特徴とする車両用超音波検知装置。
（２）超音波の送波信号を発生する送信回路と、前記送
波信号により駆動されて超音波を送波しかつ反射波を受
波する送受波器と、この送受波器の受波信号により報知
を行う受信回路とを備えた車両用超音波検知装置におい
て、前記送受波器による検知エリアを一時的に広げる手
段を設けた車両用超音波検知装置。