JPS618690A - 車両用障害物探査装置 - 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、超音波探査を利用した車両用の障害物探査装
置の改良に関するものである。

［従来技術］ 二の種の車両用障害物探査装置に関する先行技術として
、特開昭５７−１６１７８号に示されるように、送受波
センサを回転走査して得た超音波パルスの反射波をマイ
クロコンピュータシステムを用し゛て演算処理し、それ
によって検知した障害物を付属の表示装置に絵情報とし
て表示するようにしたものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、特開昭５７−１６１７８号公報に開示された
ものは、送波センサより発射された超音波パルスが受波
センサに反射波となって戻って来るまでの時間（反射伝
帳時間という、以丁本明細）ｊにおいてはこの意味に用
いる）と、送受センサの探査角度を逐一計測し、マイク
ロコンピュータシステムに演算処理させて探査点を算出
してから、表示装置の対応した個所を点灯させるような
構成になっているために、マイクロコンピュータシステ
ｔ１における演算処理に時間を要し応答時間が遅く、必
要とされるメモリの容量も大型化するなどの不具合があ
った。

本発明は、叙上の事情に鑑みて開発されたもので、特に
応答時間が速く、しかもメモリの容量を小型化できる車
両用障害物探査装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、以上の目的を、達成するために、超音波パル
スによる探査点を予め規、定するとともに、その探査点
と表示装置内の表示個所を予め対応させて記憶させてお
く一方、受波センサからの出力信号を所定時間毎にサン
プリングして２４ｆ１信号に変換し、さらにこの２信性
号を所定数毎に区分して多数ヒラ）・のコート化信号と
なし、このコード化信号を一単位として制御手段である
マイクロコンピュータ内のシリアルコミュニケーション
用シフトレジスタに順次取り込んで解読し、各単位毎の
障害物の有無を判断することによって検知した障害物を
上記探査点に応して絵情報等として表示するように構成
したことを特徴とする。

［作用］ 、に記した構成によると、マイクロコンビュータンステ
ムは超音波パルスの反射波を受ける毎にその反射伝帳時
間と探査角度を逐一計測し、探査点を演算処理して表示
装置の対応する個所を検索する必要がない」二に、受波
センサより送られてくる情報は多数ヒ・・トのコート化
信号を一単位として解読されるので、応答速度が速く、
またメモリの容量も小型化できる。

〔実施例〕

以下に、添付図面を参照しながら、その一実施例を説明
する。

第１図は送受センサの取付例を示す図、第２図は送受セ
ンサの構成を示す斜視図である。

送受センサ２０は、第１［Δに見るように、車両１の後
部バンパー１ａのコーナ部１ｂに首振り回転可能に設け
てあり、その詳細は第２図に示されている。

すなわち、第２Ｕ；４において、２０は超音波パルスを
間欠的に発車する送波センサ２１と反射波を受波する受
波センサ２２とを組み合わせて成る送受センサ、３は送
受センサ２を搭載した旋回テーブル、４はステップモー
タである。送受センサ２０を搭載した旋回テーブル３は
ステップモータ４の出力軸に固設しであるので、ステッ
プモータ４を駆動することによって旋回テーブル３が往
復回動じて送受センサ２は首振運動する。

第３図には、上記の送受センサ２０によって探査可能な
範囲が斜線部をもって示されており、Ｃは探査角度の始
端線、Ｄは探査角度の終端線、Ｅは障害物を示している
。

第４図は、マイクロコンピュータシステムを用いて構成
した本発明装置のブロック線図を示すものである。制御
手段５を構成するマイクロコンピュータシステムは、Ｃ
ＰＵ５０に、第１〜第５のＩ１０ボート５１〜５５、タ
イマ５６、シリアルコミュニケーションのためのシフト
レジスタ５７、ＲＡＭ５８、ＲＯＭ５ゝ９を組み合わせ
て構成されている。ここに、ＣＰＵ５０は制御に必要な
論理演算処理を行ない、Ｉ１０ポー）５１〜５５、ＲＡ
Ｍ５８．ＲＯＭ５９に制御信号を送って本発明の制御を
実行するが、ＲＡＭ５８は第２のＩ１０ボート５２を介
して送られてきた情報を書き換え可能に記憶し、他方の
ＲＯＭ５９はＣＰＵ５０か実行すべきプログラムと、制
御に必要なデータテーブルを記憶している。

第１のＩ１０ボート５１の出力側には、超音波パルス（
３００ｇｓのパルス幅を有する）全間欠的に発射するた
めの出力装置Ａが接続されており、この出力装置Ａは間
欠パルス発生回路２３、増幅回路２４を設け、その出力
端に送波センサ２１を設けた公知の構成となっている。

一方、第２のＩ１０ボート５２には、入力装置Ｂが接続
されており、この入力装置Ｂは超音波パルスを受波する
受波センナ２２．増幅検波回路２５、量子化回路２６．
スタート／ストノブビット発生回路２７を設けて構成さ
れており、スタート／ストップピント発生回路２７は別
の第３の■１０ポート５３からの信号を受けて駆動可能
になっている。ここに、量子化回路２６は、増幅検波回
路２５を介して受波センサ２２から出力される信号を所
定時間毎にサンプリングし、量子化して２価値号として
出力するための一連の回路を含んだものである。すなわ
ち、この量子化回路２６は、サンプリングの各時点毎に
前記増幅検波回路２５からの出力レベルの高低を判別し
、その出力レベルが設定値より高い場合（反射波を受信
した場合）に信号ｌを出力するー・方、設定値よりも低
い場合（反射波を受信していない場合）に信号Ｏを出力
するように構成されている。また、ヌタート／ストップ
ビット発生回路２７は、量子化回路２６より出力される
２価値号を所定数、ごとに区分して多数ビ・ントのコー
ド化信号としてマイクロコンピュータ５内のシフトレジ
スタ５７に送り込むために用いられる。すなわち、スタ
ート／ストップピント発生回路２７の駆動により量子化
回路２６から出力される２価値号が所定数毎に区分され
、多数ビットのコード化信号としてコンピュータ５内の
シフトレジスタ５７に順次送り込まれ、その後にはこの
コート化信号が一単位となって情報処理かなごれる。

第５図は、送信側の超音波パルスと、受信側の２値信号
とを示す概略的なタイミングチャート図である。

一方、第４のポート５４の出力側には、ステップモータ
駆動回路６が接続されており、この駆動回路６はＩ１０
ポート５４から出力される信号に基づいてトランジスタ
６１〜６４を駆動し、スフテップモータ４（第２図参照
）を回転させて、送受センサ２の首振り回転を可能にす
る。

また、第５のＩ１０ボート５５の出力側には表示部Ｍ７
Ｃその表示部７３の構成は第６図に示されている）に絵
情報１０を表示するためのデコーダＡ、Ｂ７１．７２を
接続しており、このデコーダＡ、Ｂ７１．７２はＩ１０
ポート５５から出力される信号を受けて第６図に示した
ように表示装置７に設けた表示部７３に、検知された障
害物を絵情報１０として表示する。

ここに、デコーダＡ７１は表示装置７の表示部７３に設
けた表示点゛７４、つまり表示部７３に２次元的に配列
された多数のＬＥＤ　（その配列を第６図においてＥｌ
）６〜Ｅ７７で示す）の行番地を指定可能になっており
、一方のデコーダＢ７２はその列番地を指定可能になっ
ているので、第６図に示すような表示装置を用いた場合
には、２つのデコーダＡ、Ｂ７１．７２からの出力イＲ
号により点灯されるべき１つの表示点７４が指定される
。

第７図は、第３図において示した探査範囲をより詳細に
示した図であり、探査点８は、探査角度Ｑ（０〜１１）
と、探査距離Ｌ（０−Ｆ）の２元情報によって規定され
ており、第６図に示した表示装置７に設けられた表示部
７３の表示点７４に１対１に対応している。

しかして、このような構成の本発明装置の探査原理を第
８図のフローチャートを参照して更に詳細に説明する。

まず、ステ・ンプ１００では、量子化回路２６のサンプ
リング周期Ｔを設定するが、この実施例ではサンプリン
グ周期Ｔは１２８Ｂｓに定めている。ステフプ１０１．
１０２では、装にのイニシャライズか実行され、送受波
センサ２の探査点８を初期位欝に設定する。ここに、送
受波センサ２の探査点は実施例では、探査角度Ｑ（０〜
１１）と、探査距離Ｌ（０〜Ｆ）によって規定されてい
るので、ステップｌｏｔでは、゛送受センサ２の探査角
度Ｑと探査距離りをいずれもＯに設定し１．さらにステ
・ンブ１０２では、ステップモータ４を逆方向に駆動さ
せて送受波センサ２を初期探査角度Ｏ１つまり探査角度
Ｑの始端Ｏに復帰させる。この場合、送受波センサ２の
初期探査角度への復帰は、ステップモータ４に始端位置
Ｏへ戻すのに充分なステップ数のパルスを付与して該ス
テップモータ４を逆転駆動させることによって行なわれ
、特にこの実施例では逆方向に２００ステップ回転駆動
させた後、駆動方向を正方向に設定することによってイ
ニシャライズが達成される。しかして、前記始端位置０
には、前記旋回テーブル３を係止するための機械的なス
トッパ（図示せず）が設けである。ステップ１０３では
送波センサ２１から超音波パルスが発射され、ステ・ン
プ１０４では量子化回路２６を作動して受波センサ２２
による受信をスタートする。そして。

ステップ１０５以降においては、スタート／ストップビ
ット発生回路２７の駆動によりマイクロコンピュータ５
内にコード化された２　４ｆＪ信号（実施例では８ビツ
トのコード化された２仙信号となっている）が取り込ま
れて解読され、探査点における障害物の有無が判断され
ることになる。

すなわち、ステップ１０５ではフラグの監視が行なわれ
、シフトレジスタ５７に特定の探査点に対応する８ビツ
ト分のコード化信号が導入されたか否かを確認する。・
しかして、前記シフトレジスタ５７に特定の探査点に対
応する８ビツト分のコード化信号が導入され、それがデ
ータレジスタに転送されてフラグか立った段階でステッ
プ１０７に進んで転送したコード化信号の解読を行なう
。ここにおける解読は、コード化信号のすべてのビット
がＯであるか否かを判断することによってなされ、すべ
てのビットがＯであればステップ１１１に進んで、デー
タは無効とされ、次の探査点からの反射波に係る信号を
シフトレジスタ５７に導入できるように探査距離をＬ＋
１に更新し、そうでなければステップ１０８に進んで取
り込んだコード化信号が有効であるか否かを判断する。

ステップ１０８における判断は、取り込んだコード化信
号に１の値か連続してあれば、障害物Ｅによる超音波パ
ルスの反射波が受波センサ２２に検知されたと判断し、
超音波パルスの発射された探査点に障害物があったと判
定する。

その結果、ステ、プ１０９では、探査点と１対１に対応
させた表示装置７の表示点７４をデータテーブルを参照
して読取り、ステップ１１０では読取られた１つの表示
点が点灯される。

一方、データが無効と判定されてステップ１１１に進む
と、探査距離がＬ＋１に更新されて、次の探査点からの
信号の取り込みを指定し、ステップ１１２では、データ
テーブルを参照して探査距ＭＬの最終値が読み出され、
ステップ１１３に進んで探査距離りがその探査角度Ｑに
おける最終値であるかどうかが判断される。ステップ１
１３において、探査距＃ＩＬが最終値でないと判断され
た場合には、ステップ１１４に進んで、更新された探査
距離Ｌ＋１に応じた補正時間が設定され、さらにステッ
プ１１５に進んでステータスレジスタを読み込んでフラ
グをクリヤする。ここでの補正時間の設定は、超音波パ
ルスの反射伝帳時間、つまり送受センサ２１より発射さ
れた超音波パルスが障害物に当だって反射して戻って来
るまでの時間を基にして定められており、実施例では量
子化回路２日からの２価値号をシフトレジスタ５７に８
ビツトづつ取り込む時間を設定する。したがって、この
時間が設定されるとスタート／スト・ンプビット発生回
路２７の駆動時間、つまり次の探査点からの信号をマイ
クロコンピュータ５内に取り込むべき時間が設定される
。この時間の設定は、探査距＃ＩＬが更新される毎に一
義的に定まるので、送受センサ２の探査角度Ｑを指定す
る情報とトモにマイクロコンピュータ５のＲＯＭ５９内
に記憶されている。このようにして、特定の探査角度位
置において、探査距離りをＯから１．２．３・・・と順
次更新して行き、ついに探査・距離りが餓終偵（この実
施例では探査範囲を方形に凹成しているため最終値は探
査角度位置によって異なる）に達すると、次に、ステッ
プ１１６に進んで送受センサ２は汐の探査角度に移動さ
れる。すなわち、ステップ１１６では、探査角度Ｑが始
端０位置にあるかとうかか判断され、そうであればステ
、プ１１７に進んでステップモータ４の方向を正方向に
設定するが、そうでなければステップ１１８に進んで探
査角度Ｑが最終位置Ｆであるかが判断されて、経端位置
Ｆの場合にはステップモータ４の方向に負を設定する。

しかるに、送受センサ２の探査角度Ｑが始端位置Ｏでも
なく、終端位置Ｆでもなければステップ１１８に進んで
送受センサ２を回転移動させるために必要なステップパ
ルス数をデータテーブルを参照して設定し、ステップ１
２１に進んで、設定した数のステップパルスをステップ
モータ４に送って送受センサ２を所定角度だけ回転移動
させて、次の探査角度に移動させる。

かくして、送受センサ２の探査角度Ｑを１ステツプづつ
変化させるごとに超音波パルスを１つづつ発信させると
ともに１反射伝幅時間によって定められた探査距離りに
相当する位置にある探査点（Ｏｌｌ、２．０・舎最終値
）からの各情報が、８ビツトのコード化信号としてで・
イクロコンピュータシステム５内のシフトレジスタ５７
に順次導入されて障害物の有無がそれぞれ判断される結
果、検知された障害物は第６図に斜締部で示すように表
示装置７の表示部７３に絵情報１０となって表示される
訳である。

なお、以上の実施例では、送受センサを車両のコーナ部
に設けた場合について説明したが、本発明はがならすし
もこのようなものに限定されるものではない。

また、探査範囲も図示実施例のものに限られないのは勿
論であるが、いわゆるパラクン・ナーとして使用する場
合には、図示の範囲で充分大あり、このように範囲を規
定することによって、送受センサの走査速度を高めるこ
とができる。

［発明の効果］ 以上の説明より理解されるように、本発明装置によれば
超音波パルスの反射波を受ける毎にその反射広幅時間と
探査角度を逐一計測し、□探査点を演算処理して表、バ
装置巧対応する個所を検索する必要がない上に、センサ
より送られてくる情報は多数ビーントのコート化信号を
一単位として解読されるので、応答速度が速く、またメ
モリの容量も小型化できるという優れた効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、送受センサの取付例を示した斜視図、第２図
は送受センサの詳細を示す斜視図、第３図は本発明装置
によって“探査可能な範囲を示す例図、第４図はマイク
ロコンピュータシステムを用いて構成した本発明装置の
ブロック線図、第５図は送信側の超音波パルスと受信側
の２信性号とを示す概略的なタイミングチャート図、第
６図は表示装置の表示部の一例を示す図、第７図は探査
角度と探査距離によって規定された探査点の一例を示す
図、第８図は本発明装置において実行されるフローチャ
ート図である。 ５・・ｅ制御手段（マイクロコンピュータシステム）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送波センサより発射した超音波パルスの障害物による反
   射波を受波センサで検知して、障害物に応じた情報を表
   示装置に表示するようにした車両用障害物探査装置であ
   って、 予め規定された探査点に向けて超音波パルスを発射する
   送波センサと、 送波センサより発射された超音波パルスの障害物による
   反射波を検知する受波センサと、 受波センサから出力される信号を所定時間毎にサンプリ
   ングして２値信号を出力する量子化回路と、 上記探査点に対応した表示点を有した表示装置と、 上記量子化回路から出力される２値信号を所定数ごとに
   区分して多数ビットのコード化信号となし、このコード
   化信号をシリアルコミュニケーションのためのシフトレ
   ジスタに順次取り込んで解読することにより、上記各探
   査点における障害物の有無を順次判断して、上記表示装
   置の各探査点に対応した表示点を指定する制御手段とを
   備えたことを特徴とする車両用障害物探査装置。