JPH11304911A

JPH11304911A - 超音波式検知装置

Info

Publication number: JPH11304911A
Application number: JP10110602A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Miwa; 歳政三和; Hiroyuki Uejima; 宏幸上島; Takaaki Kurihara; 隆晃栗原; Tetsushi Ogushi; 哲史大串
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】超音波パルス信号を送信し、反射信号を受信
して、車両周囲の障害物を検知する際に、雨滴が路面に
衝突して生じる衝突音の誤検知を低減する。【解決手段】送信部１から所定周波数の超音波パルス
信号を送信し、受信部２では、送信後所定時間の間、同
じ周波数の超音波を受信する。超音波制御部３では、所
定の閾値以上の信号強度を有し、所定距離内で反射した
超音波信号を反射信号とする。障害物判定部５では、４
回以上連続して反射信号が検知されると、障害物の存在
を判定し、報知部６を介して運転者へ報知する。ワイパ
動作検知部４でワイパが動作していることが検知された
場合には、超音波制御部３では、受信ゲインを通常の状
態より小さい値に切換える。これにより、雨滴がアスフ
ァルト舗装面に衝突する際の衝突音に超音波帯の音が含
まれていても、反射信号であると誤検知することが低減
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両に搭載され、車
両近傍に存在する障害物を検知する超音波式検知装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年においては、超音波を利用して、車
両近傍に存在する障害物の有無を検知する超音波式検知
装置の開発が進められている。図５は、超音波式検知装
置をバックソナーとして使用したものであり、車両１０
のリアバンパ１１に超音波の送信部１および受信部２を
設け、送信部１から４０ｋＨｚの超音波パルス信号を後
方へ向けて送信する。超音波パルス信号を送信した後、
受信部２で障害物１４で反射した反射信号を受信し、図
示しない制御部で、送信部１から送信した超音波パルス
が受信部２まで戻ってくるまでの時間をカウントし、そ
のカウント時間から障害物１４までの距離を算出して、
その距離が所定の距離内にあるときは、運転者に障害物
の存在を報知する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、降雨時
にアスファルト舗装された場所で、超音波式検知装置を
使用すると、雨滴がアスファルト舗装面に衝突する際に
発生する音の中には、４０ｋＨｚ近傍の超音波帯の音も
含まれているため、送信部１から超音波パルス信号を送
信した直後に、雨滴がアスファルト舗装面に衝突して生
じた４０ｋＨｚの超音波が受信部２に入力してしまうこ
とがある。この場合には、実際には障害物が存在しない
のに、障害物が存在すると誤検知してしまい、運転者に
誤った検知結果を報知してしまうといった問題があっ
た。

【０００４】また、車両周囲でたまたま生じた音のなか
に、４０ｋＨｚの超音波帯の音が含まれていた場合に、
反射信号と誤検知し、障害物が存在すると誤判定するこ
とを防ぐために、少なくとも２回以上反射信号が連続的
に検知された場合にのみ障害物が存在すると判定する反
射信号の多連照合法を用いた超音波式検知装置の開発も
進められている。通常の状態では、数回の多連照合を実
施することにより、突発音による誤検知を防止できる。
しかし、激しい降雨状態の際には、数回続けて雨滴の衝
突音が受信部に入力してしまうことがあり、誤検知が生
じることがある。本発明は、このような従来の問題点に
鑑み、降雨時における誤検知を低減し、信頼性の向上し
た超音波式検知装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では超
音波パルス信号を送信する送信部と、超音波信号を受信
する受信部と、受信部で受信した受信信号に基づいて物
体からの反射信号を検知する超音波制御部と、超音波制
御部で検知した反射信号に基づいて車両周囲の障害物の
存在を判定する障害物判定部と、障害物判定部の判定結
果を運転者に報知する報知部からなる超音波式検知装置
において、車両周囲の降雨状態を判定する降雨状態判定
部を有し、超音波制御部は、降雨状態判定部の判定結果
に応じて、反射信号の検知強度を制御するものとする。

【０００６】上記超音波制御部は、前記降雨状態判定部
で車両周囲が降雨状態であると判定された場合には、反
射信号の受信ゲインを通常の受信ゲインより低いゲイン
に切換えることが好ましい。また、超音波制御部は、前
記降雨状態判定部の判定結果に応じて、反射信号の検知
距離を制御するものでもよい。

【０００７】上記障害物判定部は、超音波制御部で連続
して複数回反射信号を検知した場合に障害物の存在を判
定し、前記降雨状態判定部で車両周囲が降雨状態である
と判定された際には、障害物の存在を判定するための反
射信号の連続検知回数を増加するものとする。降雨状態
判定部はワイパの動作状態を検知するワイパ動作検知部
を有することができる。また、降雨状態判定部は雨滴の
有無を感知する雨滴感知センサを有することもできる。

【０００８】

【作用】本発明では、ワイパ動作検知部や雨滴感知セン
サ等からなる降雨状態判定部の検出結果から車両周囲に
雨が降っていることが判明した場合には、例えば受信し
た反射信号の受信ゲインを通常の受信ゲインより低いゲ
インに切換える。受信ゲインが低いゲインに切換えられ
ても、反射信号はさほど影響は受けない。しかし、雨滴
がアスファルトに衝突する際に生じる衝突音のうち、超
音波式検知装置で使用される超音波帯の音の強度レベル
は小さいため、ゲインの切換えにより、雨滴の衝突音の
信号強度は、検知強度の閾値を超えることが少なくな
る。そのため、雨滴の衝突音が反射信号として誤検知さ
れることが低減する。また、検知距離を制御し、通常の
検知範囲に比べ、降雨時の検知範囲を狭めることによ
り、通常状態では反射信号として誤検知される衝突音を
排除することができ、誤検知が低減する。

【０００９】さらに、壁や柱等の障害物に超音波パルス
信号が反射して反射信号が検知された場合には、反射信
号は継続的に検知される。雨滴の衝突音が偶然連続して
受信部に入力する確率は、連続検知回数を多くするほど
小さくなる。そのため、降雨状態であると判定された場
合には、障害物の存在を判定するための反射信号の連続
検知回数を通常状態より増加することにより、降雨時に
おける車両近傍の障害物の誤検知を低減できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例によ
り説明する。図１は第１の実施例の構成を示すブロック
図である。超音波パルス信号を送信する送信部１と反射
波信号を受信する受信部２は超音波制御部３に接続され
ている。送信部１および受信部２は図５に示す従来例と
同様に装着されている。超音波制御部３は、またワイパ
が動作しているか否かを検知するワイパ動作検知部４
と、障害物判定部５にも接続されている。障害物判定部
５は、報知部６へ接続されている。報知部６は、運転席
近傍に配置され、障害物判定部で障害物の存在が判定さ
れると、警報音により運転者へ報知する。

【００１１】次に、第１の実施例の動作を説明する。送
信部１は、４０ｋＨｚの超音波パルス信号を１秒間に１
５回後方へ向けて送信する。受信部２は、４０ｋＨｚの
超音波信号を受信し、超音波制御部３へ出力する。ワイ
パ動作検知部４はワイパが動作している場合には、ワイ
パ動作信号を超音波制御部３へ出力する。超音波制御部
３は、送信部１から超音波パルス信号を送信後、所定時
間受信部２を受信状態とする。

【００１２】ワイパ動作検知部４からワイパ動作信号が
入力されていない場合には、超音波制御部３は、まず受
信部２で受信した超音波信号をＧ倍に増幅する。その
後、増幅した受信信号のなかで、所定の閾値を超えた信
号を反射信号とみなし、超音波パルス信号を送信してか
ら受信部まで戻ってくるまでの時間から障害物までの距
離を算出する。その距離が所定の距離内であるときは、
障害物判定部５へ反射波検知信号を出力する。

【００１３】ワイパ動作検知部４からワイパ動作信号が
入力されている場合には、超音波制御部３は、受信部２
で受信した超音波信号を（２／３）Ｇ倍に増幅する。そ
の後、所定の閾値を超えた信号を反射信号とみなし、超
音波パルス信号を送信してから受信部まで戻ってくるま
での時間から障害物までの距離を算出する。その距離が
所定の距離内にあるときは、障害物判定部５へ反射波検
知信号を出力する。障害物判定部５では、反射波検知信
号が続けて４回以上入力されたときに、障害物の存在を
判定し、障害物検知信号を報知部６へ出力する。報知部
６では、障害物検知信号が入力すると、運転者へ障害物
の存在を報知する。

【００１４】ワイパが動作しているとき、すなわち降雨
時には、受信部２で受信した信号の増幅度すなわち受信
ゲインを、通常のときの（２／３）倍に低減しても送信
部１から送信された超音波パルス信号の反射信号はさほ
ど影響をうけない。しかし、雨滴がアスファルトに衝突
する際に生じる衝突音に含まれる４０ｋＨｚの超音波の
信号強度はもともと小さいため、受信ゲインを小さく切
換えることにより、検知強度の閾値を超えることが少な
くなる。このため、雨滴の衝突音が反射信号として誤検
知されることが低減し、降雨時の信頼性が向上する。

【００１５】なお、本実施例では、受信ゲインを切換え
ることにより、検知強度を変更したが、これに限られる
ものではなく、例えば、反射信号と判断する強度閾値を
変更するものでもよく、すなわち、通常の検知状態では
誤検知してしまう雨滴の衝突音を排除できるものであれ
ばよい。

【００１６】また、第１の実施例の変形例として、超音
波パルス信号を送信後、反射信号の受信を監視する時間
を、降雨時には通常より短い時間に制御するものがあ
る。この変形例では、図２に示すように、降雨時には、
通常の検知範囲１２から検知範囲１３へ検知範囲が狭ま
る。これにより、通常の状態では反射信号であると誤検
知されてしまう雨滴の衝突音を排除することができ、一
層誤検知を低減することができる。

【００１７】図３は第２の実施例の構成を示すブロック
図である。超音波パルス信号を送信する送信部１と反射
波信号を受信する受信部２は、超音波制御部７に接続さ
れている。超音波制御部７は、雨滴を感知すると雨滴感
知信号を出力する雨滴感知センサ８と、障害物判定部９
にも接続されている。また雨滴感知センサ８は障害物判
定部９にも接続されている。障害物判定部９は報知部６
に接続されている。その他の構成は図１に示す第１の実
施例と同様である。

【００１８】次に動作を説明する。送信部１は、４０ｋ
Ｈｚの超音波パルス信号を１秒間に１５回後方へ向けて
送信する。受信部２は、４０ｋＨｚの超音波信号を受信
し、超音波制御部７へ出力する。雨滴感知センサ８は、
雨滴を感知すると雨滴感知信号を超音波制御部７および
障害物判定部９に出力する。超音波制御部７は、雨滴感
知センサから雨滴感知信号が入力されていない場合に
は、送信部１から超音波パルス信号を送信後、所定時間
受信部２を受信状態とする。その後、受信部２で受信し
た反射波信号をＧ倍に増幅し、信号強度が所定の閾値を
超えた信号を反射信号とみなし、超音波パルス信号を送
信してから受信部まで戻ってくるまでの時間から障害物
までの距離を算出する。その距離が所定距離内であると
きは、障害物判定部９へ反射波検知信号を出力する。

【００１９】雨滴感知センサ８から雨滴感知信号が入力
されている場合には、超音波制御部７は、まず受信部２
で受信した超音波信号を（２／３）Ｇ倍に増幅する。そ
の後所定の閾値を超えた信号を反射信号とみなし、超音
波パルス信号を送信してから受信部２まで戻ってくるま
での時間から障害物までの距離を算出する。その距離が
所定の距離内にあるときは、障害物判定部９へ反射波検
知信号を出力する。

【００２０】障害物判定部９でも、雨滴感知信号が入力
されていない場合と雨滴感知信号が入力されている場合
とでは、その動作が異なる。障害物判定部９の動作を図
４に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。送信
部１から超音波パルス信号を送信後、所定時間が経過す
るとステップ１０１へ進む。ステップ１０１では、超音
波制御部７から反射波検知信号が入力されているか否か
を判定する。反射波検知信号が入力されていれば、ステ
ップ１０３へ進む。入力されていない場合にはステップ
１０２へすすむ。

【００２１】ステップ１０２では、連続して反射波検知
信号が入力された回数である多連照合回数ｎを０に設定
してステップエンドへ進み、次に超音波パルス信号が送
信されるまで待機する。ステップ１０３では雨滴感知セ
ンサ８から雨滴感知信号が入力されているか否かを判定
する。入力されていなければ、ステップ１０４へ進む。
入力されていれば、ステップ１０５へ進む。ステップ１
０４では、多連照合回数ｎが３より大きいか否かを判定
する、多連照合回数ｎが３以下であれば、ステップ１０
７へ進む、３より大きければ、ステップ１０６へ進む。

【００２２】ステップ１０５では、多連照合回数ｎが１
０より大きいか否かを判定する。多連照合回数ｎが１０
以下であれば、ステップ１０７へ進む。１０より大きけ
れば、ステップ１０６へ進む。ステップ１０６では、障
害物の存在を判定し、障害物検知信号を報知部６へ出力
する。ステップ１０７では、多連照合回数ｎに１を加え
た数を新たな多連照合回数ｎとして設定し、ステップエ
ンドへ進み、次に超音波パルス信号が送信されるまで待
機する。

【００２３】すなわち、雨滴感知信号が入力されていな
い場合には、ステップ１０３からステップ１０４へ進む
ため、４回以上連続して反射波検知信号が超音波制御部
７から入力されると、障害物の存在を判定する。また、
雨滴感知信号が入力されている場合には、ステップ１０
３からステップ１０５へ進むため、１１回以上連続して
反射波検知信号が超音波制御部７から入力されると、障
害物の存在を判定する。障害物判定部９から障害物検知
信号が出力されると、報知部６は、障害物の存在を運転
者に報知する。

【００２４】以上説明したように、第２の実施例によれ
ば、雨滴感知センサ８で雨滴を感知した場合には、障害
物判定部９で障害物の存在を判定するための反射信号の
連続検知回数を、通常の４回以上から１１回以上へ増加
することにより、雨滴がアスファルト面に衝突する際に
生じる衝突音を反射信号であると誤検知しても、その誤
検知が偶然１１回連続することはほとんど無いため、降
雨時に障害物を誤検知することを低減できる。これによ
り、第１の実施例の効果に加え、降雨状態が激しく雨滴
による衝突音が大きい場合でも、障害物の誤検知を低減
することができ、一層信頼性が向上する。

【００２５】

【発明の効果】本発明では、ワイパ動作検知部や雨滴感
知センサ等からなる降雨状態判定部の検出結果から車両
周囲に雨が降っていることが判明した場合には、例えば
受信した反射信号の受信ゲインを通常の受信ゲインより
低いゲインに切換えることにより、雨滴がアスファルト
面に衝突したときに生じる衝突音の信号強度は、検知強
度の閾値を超えることが少なくなる。そのため、雨滴の
衝突音が反射信号として誤検知されることが低減し、信
頼性が向上する。

【００２６】また、検知距離を制御し、通常の検知範囲
に比べ、降雨時の検知範囲を狭めることにより、通常状
態では反射信号として誤検知される衝突音を排除するこ
とができ、誤検知が低減する。さらに、降雨状態である
と判定された場合には、障害物の存在を判定するための
反射信号の連続検知回数を通常状態より増加させること
により、降雨時における誤検知を低減し、一層信頼性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】変形例における検知範囲を説明する図である。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図４】障害物判定要領を説明するフローチャートであ
る。

【図５】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１送信部２受信部３、７超音波制御部４ワイパ動作検知部５、９障害物判定部６報知部８雨滴感知センサ１０車両１１リアバンパ１２、１３検知範囲１４障害物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大串哲史神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波パルス信号を送信する送信部と、
超音波信号を受信する受信部と、該受信部で受信した受
信信号に基づいて物体からの反射信号を検知する超音波
制御部と、該超音波制御部で検知した反射信号に基づい
て車両周囲の障害物の存在を判定する障害物判定部と、
該障害物判定部の判定結果を運転者に報知する報知部か
らなる超音波式検知装置において、車両周囲の降雨状態
を判定する降雨状態判定部を有し、前記超音波制御部
は、前記降雨状態判定部の判定結果に応じて、反射信号
の検知強度を制御することを特徴とする超音波式検知装
置。
【請求項２】前記超音波制御部は、前記降雨状態判定
部で車両周囲が降雨状態であると判定された場合には、
反射信号の受信ゲインを通常の受信ゲインより低いゲイ
ンに切換えることを特徴とする請求項１記載の超音波式
検知装置。
【請求項３】前記超音波制御部は、前記降雨状態判定
部の判定結果に応じて、反射信号の検知距離を制御する
ことを特徴とする請求項１または２記載の超音波式検知
装置。
【請求項４】前記障害物判定部は、前記超音波制御部
で連続して複数回反射信号を検知した場合に障害物の存
在を判定し、前記降雨状態判定部で車両周囲が降雨状態
であると判定された際には、障害物の存在を判定するた
めの反射信号の連続検知回数を増加することを特徴とす
る請求項１、２または３記載の超音波式検知装置。
【請求項５】前記降雨状態判定部はワイパの動作状態
を検知するワイパ動作検知部を有することを特徴とする
請求項１、２、３または４記載の超音波式検知装置。
【請求項６】前記降雨状態判定部は雨滴の有無を感知
する雨滴感知センサを有することを特徴とする請求項
１、２、３、４または５記載の超音波式検知装置。