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JP2010014497A - Obstacle detector - Google Patents

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JP2010014497A
JP2010014497A JP2008173791A JP2008173791A JP2010014497A JP 2010014497 A JP2010014497 A JP 2010014497A JP 2008173791 A JP2008173791 A JP 2008173791A JP 2008173791 A JP2008173791 A JP 2008173791A JP 2010014497 A JP2010014497 A JP 2010014497A
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JP
Japan
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wall member
temperature information
signal
obstacle
propagation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2008173791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshige Kojima
清成 小嶋
Yoshihisa Sato
善久 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Priority to JP2008173791A priority Critical patent/JP2010014497A/en
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To compensate a change in physical property of a wall member due to variation of an ambient temperature to improve accuracy in detecting the existence of an obstacle in an obstacle detector using the wall member as a transmission path of vibration. <P>SOLUTION: The obstacle detector is equipped with a transmission means attached to an internal surface of a resin wall member and transmitting ultrasonic waves via the wall member, and a reception means attached to the internal surface of the wall member and receiving the ultrasonic waves via the wall member. The detector includes a first reception means attached to a different location from the transmission means as a reception means; a propagation detecting means for detecting a first reception signal generated along with ultrasonic wave transmission and caused by propagation vibration propagated through the wall member among the reception signals of the first reception means; a temperature information detecting means for detecting, based on the first reception signal, temperature information which varies due to an ambient temperature; a threshold value setting means for setting a threshold value in accordance with temperature information; and a determining means for determining existence of the obstacle based on the results of comparison by comparing a second reception signal by a reflected wave of the obstacle detected in the reception means with the threshold value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、障害物検知装置に関するものである。   The present invention relates to an obstacle detection device.

例えば車両周囲の障害物を検知する障害物検知装置として、特許文献1に示されるように、周囲温度の変化による影響を補正して、高精度に障害物の位置検知を行うようにした装置が提案されている。   For example, as an obstacle detection device that detects obstacles around a vehicle, as shown in Patent Document 1, an apparatus that corrects the influence of changes in ambient temperature and detects the position of an obstacle with high accuracy is provided. Proposed.

特許文献1に示される障害物検知装置では、超音波送信手段から送信された超音波のうち、直接波を超音波受信手段が受信した時刻に基づいて、超音波の音速値を算出し、この音速値と反射波の受信時刻から、障害物との距離を算出するようにしている。これによれば、周囲温度の変化による超音波の音速変化を補正して、障害物の位置検知を行うことができる。
特開2002−131417号公報
In the obstacle detection device shown in Patent Document 1, the ultrasonic velocity value is calculated based on the time when the ultrasonic wave receiving unit receives the direct wave among the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic wave transmitting unit. The distance from the obstacle is calculated from the sound velocity value and the reception time of the reflected wave. According to this, the position detection of the obstacle can be performed by correcting the change in the sound velocity of the ultrasonic wave due to the change in the ambient temperature.
JP 2002-131417 A

障害物検知装置においては、近年、意匠性の点から、上記した超音波送信手段や超音波受信手段を有する超音波センサが、該超音波センサが取り付けられる壁部材から外部に露出しない構造が求められている。このような超音波センサの取り付け構造では、超音波の送受信時に、壁部材が振動の伝達経路となる。   In recent years, in the obstacle detection device, from the viewpoint of design, a structure in which the ultrasonic sensor having the ultrasonic transmission means and the ultrasonic reception means described above is not exposed to the outside from the wall member to which the ultrasonic sensor is attached is required. It has been. In such an ultrasonic sensor mounting structure, the wall member serves as a vibration transmission path when ultrasonic waves are transmitted and received.

ところで、車両バンパなど樹脂からなる壁部材では、周囲温度によりその物性(ヤング率)が変化する。具体的には、温度が高いほどヤング率が小さくなり、温度が低いほどヤング率が大きくなる。また、次式に示すように、樹脂からなる壁部材の振動(屈曲振動)の速度Cbは、ヤング率Eの1/4乗に比例することが知られている。なお、数式1において、fは使用周波数、tは壁部材の厚さ、ρは壁部材の密度、νは壁部材のポアソン比である。
(数1)Cb=[(πE)/{3ρ(1−ν)}]1/4
このように、周囲温度が変化すると、壁部材を構成する樹脂のヤング率が変化して壁部材の振動が変化することとなる。したがって、特許文献1に示される障害物検知装置に、壁部材を超音波送受信時の振動の伝達経路とする構成を適用したとしても、周囲温度によって壁部材の振動波形が変化してしまうため、周囲温度によらず、障害物の有無を精度よく検知することが困難となる。
By the way, in a wall member made of resin such as a vehicle bumper, its physical property (Young's modulus) changes depending on the ambient temperature. Specifically, the Young's modulus decreases as the temperature increases, and the Young's modulus increases as the temperature decreases. Further, as shown in the following equation, it is known that the vibration speed (bending vibration) Cb of the wall member made of resin is proportional to the fourth power of the Young's modulus E. In Equation 1, f is the operating frequency, t is the thickness of the wall member, ρ is the density of the wall member, and ν is the Poisson's ratio of the wall member.
(Equation 1) Cb = [(π 2 f 2 t 2 E) / {3ρ (1-ν 2 )}] 1/4
Thus, when the ambient temperature changes, the Young's modulus of the resin constituting the wall member changes and the vibration of the wall member changes. Therefore, even if a configuration in which the wall member is used as a vibration transmission path at the time of ultrasonic transmission / reception is applied to the obstacle detection device shown in Patent Document 1, the vibration waveform of the wall member changes depending on the ambient temperature. It becomes difficult to accurately detect the presence or absence of an obstacle regardless of the ambient temperature.

本発明は、上記した点に鑑みてなされたもので、壁部材を振動の伝達経路とする障害物検知装置において、周囲温度の変化による壁部材の物性変化を補正して、障害物有無の検知精度を向上することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and in an obstacle detection device using a wall member as a vibration transmission path, it detects the presence or absence of an obstacle by correcting a change in physical properties of the wall member due to a change in ambient temperature. The purpose is to improve accuracy.

上記した目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、樹脂からなる壁部材内面に取り付けられ、壁部材を振動の伝達経路として壁部材の外側へ超音波を送信する送信手段と、壁部材内面に取り付けられ、壁部材を振動の伝達経路として超音波を受信し、受信信号を出力する少なくとも1つの受信手段と、を備える障害物検知装置であって、受信手段として、壁部材内面における送信手段とは異なる位置に取り付けられた第1の受信手段を含み、第1の受信手段の受信信号のうち、送信手段の超音波送信にともなって生じ、壁部材を伝播される伝播振動による第1の受信信号を検出する伝播検出手段と、第1の受信信号に基づいて、周囲温度により変化する温度情報を検出する温度情報検出手段と、温度情報に応じた所定の閾値を設定する閾値設定手段と、受信手段にて検出された障害物の反射波による第2の受信信号と、設定された閾値とを比較し、その結果に基づいて障害物の有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the invention according to claim 1 is attached to the inner surface of the wall member made of resin, and transmitting means for transmitting ultrasonic waves to the outside of the wall member using the wall member as a vibration transmission path; An obstacle detection device, comprising: at least one receiving unit that is attached to the inner surface of the wall member, receives ultrasonic waves by using the wall member as a vibration transmission path, and outputs a received signal. The first receiving means is mounted at a position different from the transmitting means in the above, and of the received signal of the first receiving means, it is caused by the ultrasonic vibration of the transmitting means, and is caused by the propagation vibration propagated through the wall member Propagation detecting means for detecting the first received signal, temperature information detecting means for detecting temperature information that varies depending on the ambient temperature based on the first received signal, and a predetermined threshold corresponding to the temperature information is set. A threshold setting means, a second reception signal based on the reflected wave of the obstacle detected by the reception means, and a determination means for comparing the set threshold and determining the presence or absence of an obstacle based on the result; It is characterized by providing.

本発明では、送信手段が壁部材を介して超音波を壁部材の外側へ送信し、受信手段が壁部材を介して障害物による反射波を受信するようになっている。すなわち、壁部材の外側から送信手段及び受信手段が見えないようになっている。これにより、意匠性が向上されている。   In the present invention, the transmission means transmits ultrasonic waves to the outside of the wall member through the wall member, and the reception means receives the reflected wave from the obstacle through the wall member. That is, the transmission means and the reception means are not visible from the outside of the wall member. Thereby, the designability is improved.

また、壁部材内面における送信手段とは異なる位置に取り付けられた、受信手段としての第1の受信手段により、送信手段による超音波の送信にともなって生じる壁部材の伝播振動を検出することができる。この伝播振動は、壁部材における送信手段の取り付け部位を中心としてその周囲に伝播されたものである。したがって、伝播振動の受信信号である第1の受信信号には、壁部材を構成する樹脂の物性(ヤング率)、すなわち周囲温度が反映されている。本発明では、伝播検出手段により、第1の受信手段の受信信号のうち、第1の受信信号を検出することができる。   Further, the first receiving means as the receiving means attached at a position different from the transmitting means on the inner surface of the wall member can detect the propagation vibration of the wall member caused by the transmission of the ultrasonic wave by the transmitting means. . This propagation vibration is propagated around the attachment portion of the transmission member on the wall member. Therefore, the physical property (Young's modulus) of the resin constituting the wall member, that is, the ambient temperature is reflected in the first received signal that is the received signal of the propagation vibration. In the present invention, the propagation detection means can detect the first reception signal among the reception signals of the first reception means.

また、温度情報検出手段により、周囲温度が反映された第1の受信信号に基づいて、周囲温度により変化する温度情報を検出し、この温度情報に応じて、閾値設定手段により、判定手段での第2の受信信号との比較に用いられる所定の閾値を設定することができる。   Further, the temperature information detecting means detects temperature information that varies depending on the ambient temperature based on the first reception signal in which the ambient temperature is reflected, and according to the temperature information, the threshold value setting means detects the temperature information in the determining means. A predetermined threshold value used for comparison with the second received signal can be set.

このように本発明では、第1の受信手段にて周囲温度により変化する壁部材の伝播振動を検出し、伝播検出手段にて伝播振動による第1の受信信号を検出し、温度情報検出手段にて第1の受信信号に基づく温度情報を検出し、閾値設定手段にて温度情報に応じた所定の閾値を設定することができる。すなわち、障害物有無の判定に用いる閾値を、周囲の温度に応じて適宜設定することができる。したがって、壁部材を振動の伝達経路とする障害物検知装置でありながら、周囲温度の変化による壁部材の物性変化を補正して、障害物の有無を精度よく検知することができる。   As described above, in the present invention, the first receiving means detects the propagation vibration of the wall member that varies depending on the ambient temperature, the propagation detecting means detects the first received signal due to the propagation vibration, and the temperature information detecting means Thus, temperature information based on the first received signal can be detected, and a threshold value setting unit can set a predetermined threshold value corresponding to the temperature information. That is, the threshold value used for determining the presence or absence of an obstacle can be set as appropriate according to the ambient temperature. Therefore, although it is an obstacle detection device using the wall member as a vibration transmission path, it is possible to accurately detect the presence or absence of an obstacle by correcting a change in physical properties of the wall member due to a change in ambient temperature.

請求項1に記載の発明においては、例えば請求項2に記載のように、閾値設定手段が、温度情報とこの温度情報に対応付けられた閾値との対応表が記憶された記憶手段を備える構成としても良い。これによれば、閾値設定手段が、記憶手段に記憶された対応表により、温度情報に応じた所定の閾値を設定することができる。   In the invention described in claim 1, for example, as described in claim 2, the threshold setting unit includes a storage unit in which a correspondence table of temperature information and a threshold value associated with the temperature information is stored. It is also good. According to this, the threshold value setting means can set a predetermined threshold value corresponding to the temperature information by the correspondence table stored in the storage means.

次に、請求項3に記載の発明は、樹脂からなる壁部材内面に取り付けられ、壁部材を振動の伝達経路として壁部材の外側へ超音波を送信する送信手段と、壁部材内面に取り付けられ、壁部材を振動の伝達経路として超音波を受信し、受信信号を出力する少なくとも1つの受信手段と、を備える障害物検知装置であって、受信手段として、壁部材内面における送信手段とは異なる位置に取り付けられた第1の受信手段を含み、第1の受信手段の受信信号のうち、送信手段の超音波送信にともなって生じ、壁部材を伝播される伝播振動による第1の受信信号を検出する伝播検出手段と、第1の受信信号に基づいて、周囲温度により変化する温度情報を検出する温度情報検出手段と、受信手段にて検出された、障害物の反射波による第2の受信信号を増幅する増幅手段と、増幅手段の利得を温度情報に応じて設定する利得設定手段と、増幅手段にて増幅された第2の受信信号と所定の閾値とを比較し、その結果に基づいて障害物の有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。   Next, the invention according to claim 3 is attached to the inner surface of the wall member made of resin, and is attached to the inner surface of the wall member, transmitting means for transmitting ultrasonic waves to the outside of the wall member using the wall member as a vibration transmission path. An obstacle detection device comprising: at least one receiving means for receiving ultrasonic waves using the wall member as a vibration transmission path and outputting a reception signal, wherein the receiving means is different from the transmitting means on the inner surface of the wall member. A first receiving means that is attached to the position, and that is generated by ultrasonic transmission of the transmitting means among the received signals of the first receiving means, Propagation detecting means for detecting, temperature information detecting means for detecting temperature information that varies depending on the ambient temperature based on the first received signal, and second reception by the reflected wave of the obstacle detected by the receiving means signal Amplifying means for amplifying, gain setting means for setting the gain of the amplifying means in accordance with temperature information, a second received signal amplified by the amplifying means and a predetermined threshold value are compared, and a fault is determined based on the result. Determining means for determining the presence or absence of an object.

本発明でも、請求項1に記載の発明同様、壁部材が、超音波を送信又は受信する際の振動の伝達経路となっており、これにより意匠性が向上されている。また、壁部材内面における送信手段とは異なる位置に取り付けられた、受信手段としての第1の受信手段により、送信手段による超音波の送信にともなって生じる壁部材の伝播振動を検出することができる。さらに、伝播検出手段により、第1の受信手段の受信信号のうちの第1の受信信号を検出し、温度情報検出手段により、周囲温度が反映された第1の受信信号に基づいて、周囲温度により変化する温度情報を検出することができる。   Also in the present invention, as in the first aspect of the present invention, the wall member serves as a vibration transmission path when transmitting or receiving ultrasonic waves, thereby improving the design. Further, the first receiving means as the receiving means attached at a position different from the transmitting means on the inner surface of the wall member can detect the propagation vibration of the wall member caused by the transmission of the ultrasonic wave by the transmitting means. . Further, the propagation detection means detects the first reception signal of the reception signals of the first reception means, and the temperature information detection means detects the ambient temperature based on the first reception signal reflecting the ambient temperature. Can be detected.

そして、本発明では、利得設定手段により、温度情報検出手段にて検出された温度情報に応じて、第2の受信信号を増幅する増幅手段の利得(ゲイン)を設定することができる。このように本発明では、第1の受信手段にて周囲温度により変化する壁部材の伝播振動を検出し、伝播検出手段にて伝播振動による第1の受信信号を検出し、温度情報検出手段にて第1の受信信号に基づく温度情報を検出し、利得設定手段にて温度情報に応じた所定の利得を設定することができる。すなわち、障害物有無の判定に用いる第2の受信信号の増幅度合いを、周囲の温度に応じて適宜設定することができる。したがって、壁部材を振動の伝達経路とする障害物検知装置でありながら、周囲温度の変化による壁部材の物性変化を補正して、障害物の有無を精度よく検知することができる。   In the present invention, the gain setting means can set the gain of the amplification means for amplifying the second received signal in accordance with the temperature information detected by the temperature information detection means. As described above, in the present invention, the first receiving means detects the propagation vibration of the wall member that varies depending on the ambient temperature, the propagation detecting means detects the first received signal due to the propagation vibration, and the temperature information detecting means Thus, temperature information based on the first received signal can be detected, and a predetermined gain corresponding to the temperature information can be set by the gain setting means. That is, the degree of amplification of the second received signal used for determining the presence or absence of an obstacle can be appropriately set according to the ambient temperature. Therefore, although it is an obstacle detection device using the wall member as a vibration transmission path, it is possible to accurately detect the presence or absence of an obstacle by correcting a change in physical properties of the wall member due to a change in ambient temperature.

請求項3に記載の発明においては、例えば請求項4に記載のように、利得設定手段が、温度情報とこの温度情報に対応付けられた利得との対応表が記憶された記憶手段を備える構成としても良い。これによれば、利得設定手段が、記憶手段に記憶された対応表により、温度情報に応じた所定の利得を設定することができる。   In the invention described in claim 3, for example, as described in claim 4, the gain setting means includes a storage means in which a correspondence table of temperature information and gains associated with the temperature information is stored. It is also good. According to this, the gain setting means can set a predetermined gain according to the temperature information by the correspondence table stored in the storage means.

次に、請求項5に記載の発明は、樹脂からなる壁部材内面に取り付けられ、壁部材を振動の伝達経路として壁部材の外側へ超音波を送信する送信手段と、壁部材内面に取り付けられ、壁部材を振動の伝達経路として超音波を受信し、受信信号を出力する少なくとも1つの受信手段と、を備える障害物検知装置であって、受信手段として、壁部材内面における送信手段とは異なる位置に取り付けられた第1の受信手段を含み、第1の受信手段の受信信号のうち、送信手段の超音波送信にともなって生じ、壁部材を伝播される伝播振動による第1の受信信号を検出する伝播検出手段と、送信手段により超音波を送信するための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、駆動信号の電圧、パルス数、及び周波数の少なくとも1つを、温度情報に応じて設定する駆動信号設定手段と、受信手段にて検出された、障害物の反射波による第2の受信信号をと所定の閾値とを比較し、その結果に基づいて障害物の有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。   Next, the invention according to claim 5 is attached to the inner surface of the wall member made of resin, and is attached to the inner surface of the wall member, transmitting means for transmitting ultrasonic waves to the outside of the wall member using the wall member as a vibration transmission path. An obstacle detection device comprising: at least one receiving means for receiving ultrasonic waves using the wall member as a vibration transmission path and outputting a reception signal, wherein the receiving means is different from the transmitting means on the inner surface of the wall member. A first receiving means that is attached to the position, and that is generated by ultrasonic transmission of the transmitting means among the received signals of the first receiving means, Depending on the temperature information, at least one of the propagation detection means for detecting, the drive signal generating means for generating a drive signal for transmitting ultrasonic waves by the transmitting means, and the voltage, the number of pulses, and the frequency of the drive signal A determination to determine the presence / absence of an obstacle based on the result of comparing a predetermined threshold with the driving signal setting means to be set and the second received signal detected by the receiving means by the reflected wave of the obstacle. And means.

本発明でも、請求項1に記載の発明同様、壁部材が、超音波を送信又は受信する際の振動の伝達経路となっており、これにより意匠性が向上されている。また、壁部材内面における送信手段とは異なる位置に取り付けられた、受信手段としての第1の受信手段により、送信手段による超音波の送信にともなって生じる壁部材の伝播振動を検出することができる。さらに、伝播検出手段により、第1の受信手段の受信信号のうちの第1の受信信号を検出し、温度情報検出手段により、周囲温度が反映された第1の受信信号に基づいて、周囲温度により変化する温度情報を検出することができる。   Also in the present invention, as in the first aspect of the present invention, the wall member serves as a vibration transmission path when transmitting or receiving ultrasonic waves, thereby improving the design. Further, the first receiving means as the receiving means attached at a position different from the transmitting means on the inner surface of the wall member can detect the propagation vibration of the wall member caused by the transmission of the ultrasonic wave by the transmitting means. . Further, the propagation detection means detects the first reception signal of the reception signals of the first reception means, and the temperature information detection means detects the ambient temperature based on the first reception signal reflecting the ambient temperature. Can be detected.

そして、本発明では、駆動信号設定手段により、温度情報検出手段にて検出された温度情報に応じて、超音波を送信すべく送信手段を駆動させるための駆動信号の電圧、パルス数、及び周波数の少なくとも1つを設定することができる。このように本発明では、第1の受信手段にて周囲温度により変化する壁部材の伝播振動を検出し、伝播検出手段にて伝播振動による第1の受信信号を検出し、温度情報検出手段にて第1の受信信号に基づく温度情報を検出し、駆動信号接地手段にて温度情報に応じた所定の駆動信号の電圧、所定のパルス数、及び所定の周波数の少なくとも1つを設定することができる。すなわち、障害物有無の判定に用いる反射波の大元である超音波(送信波)を、周囲の温度に応じて適宜設定することができる。したがって、壁部材を振動の伝達経路とする障害物検知装置でありながら、周囲温度の変化による壁部材の物性変化を補正して、障害物の有無を精度よく検知することができる。   In the present invention, the voltage, the number of pulses, and the frequency of the drive signal for driving the transmission means to transmit the ultrasonic wave according to the temperature information detected by the temperature information detection means by the drive signal setting means At least one of the following can be set. As described above, in the present invention, the first receiving means detects the propagation vibration of the wall member that varies depending on the ambient temperature, the propagation detecting means detects the first received signal due to the propagation vibration, and the temperature information detecting means Temperature information based on the first received signal is detected, and at least one of a predetermined drive signal voltage, a predetermined number of pulses, and a predetermined frequency corresponding to the temperature information is set by the drive signal grounding means. it can. That is, the ultrasonic wave (transmission wave) that is the source of the reflected wave used for determining the presence or absence of an obstacle can be set as appropriate according to the ambient temperature. Therefore, although it is an obstacle detection device using the wall member as a vibration transmission path, it is possible to accurately detect the presence or absence of an obstacle by correcting a change in physical properties of the wall member due to a change in ambient temperature.

請求項5に記載の発明においては、例えば請求項6に記載のように、駆動信号設定手段が、温度情報とこの温度情報に対応付けられた駆動信号の電圧、パルス数、及び周波数の少なくとも1つとの対応表が記憶された記憶手段を備える構成としても良い。これによれば、駆動信号設定手段が、記憶手段に記憶された対応表により、温度情報に応じた所定の駆動情報(駆動信号の電圧、パルス数、及び周波数の少なくとも1つ)を設定することができる。   In the fifth aspect of the present invention, for example, as described in the sixth aspect, the drive signal setting means includes at least one of temperature information and the voltage, number of pulses, and frequency of the drive signal associated with the temperature information. It is good also as a structure provided with the memory | storage means in which the corresponding | compatible correspondence table was memorize | stored. According to this, the drive signal setting means sets predetermined drive information (at least one of the voltage of the drive signal, the number of pulses, and the frequency) according to the temperature information by the correspondence table stored in the storage means. Can do.

なお、請求項1〜6いずれかに記載の発明においては、例えば請求項7に記載のように、伝播検出手段が、第1の受信手段による受信信号の振幅及び到達時間の少なくとも一方に基づいて第1の受信信号を検出する構成とすれば良い。   In the invention according to any one of claims 1 to 6, for example, as described in claim 7, the propagation detecting means is based on at least one of the amplitude and arrival time of the received signal by the first receiving means. What is necessary is just to set it as the structure which detects a 1st received signal.

第1の受信手段による伝播振動と反射波の検出タイミングが異なる場合には、到達時間に基づいて、伝播振動による第1の受信信号を検出することができる。また、反射波の検出と伝播振動の検出の少なくとも一部が重なっても、伝播振動と反射波とでは第1の受信手段が受けるエネルギーが異なるので、振幅に基づいて、第1の受信信号を検出することができる。   When the detection timing of the propagation vibration and the reflected wave by the first receiving means is different, the first reception signal due to the propagation vibration can be detected based on the arrival time. Even if at least a part of the detection of the reflected wave and the detection of the propagation vibration overlap, the energy received by the first receiving means differs between the propagation vibration and the reflected wave. Therefore, the first received signal is changed based on the amplitude. Can be detected.

請求項1〜7いずれかに記載の発明においては、温度情報検出手段が、温度情報として、請求項8に記載のように第1の受信信号の振幅を検出しても良いし、請求項9に記載のように、第1の受信信号の到達時間を検出しても良い。また、請求項10に記載のように、送信手段に印加される駆動信号を基準とした第1の受信信号の位相差を検出しても良い。振幅(信号の強度)、到達時間、位相差のいずれも、周囲温度変化による壁部材のヤング率変化の影響を受けて変化するため、これらを温度情報とすることで、周囲温度の変化による壁部材の物性変化を補正して、障害物の有無を精度よく検知することができる。   In the invention according to any one of claims 1 to 7, the temperature information detecting means may detect the amplitude of the first received signal as the temperature information as described in claim 8, or claim 9 As described above, the arrival time of the first received signal may be detected. In addition, as described in claim 10, the phase difference of the first reception signal with reference to the drive signal applied to the transmission means may be detected. Amplitude (signal strength), arrival time, and phase difference all change due to changes in the Young's modulus of the wall member due to changes in the ambient temperature. By using these as temperature information, the wall due to changes in the ambient temperature It is possible to accurately detect the presence or absence of an obstacle by correcting the physical property change of the member.

なお、請求項1〜10いずれかに記載の発明は、請求項11に記載のように、壁部材が車両のバンパである構成に好適である。   The invention according to any one of claims 1 to 10 is suitable for a configuration in which the wall member is a bumper of a vehicle.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る障害物検知装置の概略構成を示すブロック図である。図2は、図1に示した障害物検知装置のうち、超音波センサのバンパへの取り付け構造の概略を示す内面視平面図である。図3は、図2に示すIII−III線に沿う断面図である。図3においては、便宜上、超音波センサを簡略化して図示している。図4は、送信素子による受信信号のタイミングチャートである。図5は、送信素子の超音波送信と受信素子の伝播振動受信のタイミングチャートである。図6は、送信素子の反射信号と閾値電圧との関係を示す図である。なお、本実施形態では、障害物検知装置として、車両のバンパに超音波センサが取り付けられてなる車両用障害物検知装置の例を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an obstacle detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the obstacle detection device shown in FIG. 1, showing an outline of a structure for attaching an ultrasonic sensor to a bumper. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. In FIG. 3, for convenience, the ultrasonic sensor is illustrated in a simplified manner. FIG. 4 is a timing chart of a received signal by the transmitting element. FIG. 5 is a timing chart of ultrasonic transmission of the transmitting element and propagation vibration reception of the receiving element. FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the reflected signal of the transmission element and the threshold voltage. In the present embodiment, as an obstacle detection device, an example of a vehicle obstacle detection device in which an ultrasonic sensor is attached to a bumper of a vehicle is shown.

図1に示すように、本実施形態に係る障害物検知装置1は、センシング部として2つの超音波センサ11,12を有しており、超音波センサ11は送信手段としての送信用素子21を、超音波センサ12は第1の受信手段としての受信用素子22を有している。これら素子21,22としては、例えばPZTやチタン酸バリウムなどの圧電セラミックスを焼結体とした圧電素子を採用することができる。   As shown in FIG. 1, the obstacle detection device 1 according to the present embodiment includes two ultrasonic sensors 11 and 12 as sensing units, and the ultrasonic sensor 11 includes a transmitting element 21 as a transmitting unit. The ultrasonic sensor 12 has a receiving element 22 as a first receiving means. As these elements 21 and 22, for example, piezoelectric elements using a sintered body of piezoelectric ceramics such as PZT or barium titanate can be employed.

図2及び図3に示すように、超音波センサ11,12は、例えばポリプロピレンからなる樹脂製のバンパ50の内面51に、互いに離間して取り付けられている。これにより、超音波(送信波)の送信時においては、送信用素子21の駆動振動がバンパ50に伝達され、バンパ50の振動が送信波として車両外部に送信されるようになっている。また、障害物70により反射された送信波の反射波の受信時においては、反射波によりバンパ50が振動し、この振動が受信用素子22に伝達され、振動が電気信号に変換されるようになっている。すなわち、バンパ50が振動板としての機能を果たすようになっている。さらには、超音波(送信波)の送信時において、バンパ50の振動が、超音波センサ11の取り付け部位から周囲に伝播され、この伝播振動が受信用素子22に到達し、電気信号に変換されるようになっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the ultrasonic sensors 11 and 12 are attached to an inner surface 51 of a resin bumper 50 made of, for example, polypropylene so as to be separated from each other. Thereby, at the time of transmitting an ultrasonic wave (transmission wave), the driving vibration of the transmitting element 21 is transmitted to the bumper 50, and the vibration of the bumper 50 is transmitted to the outside of the vehicle as a transmission wave. Further, when receiving the reflected wave of the transmission wave reflected by the obstacle 70, the bumper 50 vibrates due to the reflected wave, and this vibration is transmitted to the receiving element 22 so that the vibration is converted into an electric signal. It has become. That is, the bumper 50 functions as a diaphragm. Furthermore, when transmitting an ultrasonic wave (transmission wave), the vibration of the bumper 50 is propagated from the attachment site of the ultrasonic sensor 11 to the surroundings, and this propagated vibration reaches the receiving element 22 and is converted into an electric signal. It has become so.

なお、超音波センサ11,12の位置関係としては、互いに離間しながらも近い位置関係、具体的には2つの超音波センサ11,12が、ともに車両前方部分、車両後方部分、同じコーナー部分のいずれかに設けられた構成とすることが好ましい。本実施形態では、2つの超音波センサ11,12が、両リアコーナー間の車両後方の部分に、地面に対する水平方向に沿って配置されている。また、本実施形態では、バンパ50の内面51における各超音波センサ11,12の取り付け部位が、該部位に隣接する環状の溝部52によって取り囲まれ、各超音波センサ11,12の取り付け部位の外周形状が、水平方向よりも垂直方向に長い平面略矩形状となっている。これにより、超音波の指向性が、垂直方向に狭く、水平方向に広いものとなっている。   The positional relationship between the ultrasonic sensors 11 and 12 is close to each other while being separated from each other, specifically, the two ultrasonic sensors 11 and 12 are both in the vehicle front portion, the vehicle rear portion, and the same corner portion. It is preferable to have a configuration provided in either. In the present embodiment, the two ultrasonic sensors 11 and 12 are arranged along the horizontal direction with respect to the ground in the rear part of the vehicle between the rear corners. In the present embodiment, the attachment site of each ultrasonic sensor 11, 12 on the inner surface 51 of the bumper 50 is surrounded by an annular groove 52 adjacent to the site, and the outer periphery of the attachment site of each ultrasonic sensor 11, 12. The shape is a substantially rectangular plane that is longer in the vertical direction than in the horizontal direction. Thereby, the directivity of ultrasonic waves is narrow in the vertical direction and wide in the horizontal direction.

また、障害物検知装置1は、回路部として図1に示すように、駆動信号生成手段としての駆動信号生成部31、伝播検出手段としての受信信号判定部32、温度情報検出手段としての温度情報検出部33、閾値設定手段としての閾値設定部34及びメモリ35、反射信号を増幅する増幅部36、判定手段としての比較部37及び判定部38を有している。   Further, as shown in FIG. 1, the obstacle detection device 1 includes a drive signal generation unit 31 as a drive signal generation unit, a reception signal determination unit 32 as a propagation detection unit, and temperature information as a temperature information detection unit. It has a detection unit 33, a threshold setting unit 34 as a threshold setting unit and a memory 35, an amplification unit 36 that amplifies the reflected signal, a comparison unit 37 and a determination unit 38 as determination units.

駆動信号生成部31は、図示しない駆動信号生成指示部からの指示信号を受けて、予め電圧、周波数、パルス数が設定された駆動信号を生成し、駆動信号を送信用素子21に印加して送信用素子21を駆動振動させる。この駆動信号生成部31は、送信用素子21とともに超音波センサ11に含まれても良いし、超音波センサ11とは別に配置されても良い。   The drive signal generation unit 31 receives an instruction signal from a drive signal generation instruction unit (not shown), generates a drive signal in which a voltage, a frequency, and a pulse number are set in advance, and applies the drive signal to the transmission element 21. The transmitting element 21 is driven to vibrate. The drive signal generation unit 31 may be included in the ultrasonic sensor 11 together with the transmission element 21 or may be arranged separately from the ultrasonic sensor 11.

受信信号判定部32は、駆動信号の印加開始(超音波の送信時)から信号検出開始までの時間である到達時間、及び、検出された信号の振幅(換言すれば、ピーク値、出力電圧)の少なくとも一方に基づいて、受信用素子22の受信信号のうち、上記した伝播振動による第1の受信信号としての伝播信号を検出する。また、本実施形態では、受信用素子22の受信信号のうち、反射波による第2の受信信号である反射信号も検出する。すなわち、受信用素子22の受信信号から、伝播信号と反射信号を判定する。   The reception signal determination unit 32 determines the arrival time, which is the time from the start of applying the drive signal (when transmitting ultrasonic waves) to the start of signal detection, and the amplitude of the detected signal (in other words, peak value, output voltage). Based on at least one of the above, the propagation signal as the first reception signal due to the propagation vibration described above is detected among the reception signals of the receiving element 22. In the present embodiment, the reflected signal that is the second received signal by the reflected wave is also detected from the received signals of the receiving element 22. That is, the propagation signal and the reflection signal are determined from the reception signal of the reception element 22.

ここで、図3に示すように、伝播振動の伝播距離、すなわち送信用素子21を含む超音波センサ11と受信用素子22を含む超音波センサ12との間の間隔と、超音波センサ11から障害物70までの距離と障害物70から超音波センサ12までの距離の和、すなわち送信波と反射波との超音波の伝播距離とでは、伝播振動の伝播距離のほうが短い。   Here, as shown in FIG. 3, the propagation distance of the propagation vibration, that is, the distance between the ultrasonic sensor 11 including the transmitting element 21 and the ultrasonic sensor 12 including the receiving element 22, and the ultrasonic sensor 11 The propagation distance of the propagation vibration is shorter in the sum of the distance to the obstacle 70 and the distance from the obstacle 70 to the ultrasonic sensor 12, that is, the propagation distance of the ultrasonic wave of the transmitted wave and the reflected wave.

また、バンパ50を伝播する伝播振動(屈曲振動)の速度Cbと、空気中の音速Cはそれぞれ次式で示される通りである。なお、数式2において、fは使用周波数、tはバンパ50の厚さ、Eはバンパ50のヤング率、ρはバンパ50の密度、νはバンパ50のポアソン比であり、数式3において、Tは周囲温度である。
(数2)Cb=[(πE)/{3ρ(1−ν)}]1/4
(数3)C=331.5+0.61×T
数式2に示すように、バンパ50の伝播振動の速度Cbは、バンパ50を構成する樹脂のヤング率Eの1/4乗に比例しており、ヤング率Eは温度が高いほど小さく、温度が低いほど大きくなるので、速度Cbも、温度が高いほど遅く、温度が低いほど速くなる。また、数式3に示すように、音速Cは、温度が高くなるほど速く、温度が低くなるほど遅くなる。
Further, the velocity Cb of propagation vibration (bending vibration) propagating through the bumper 50 and the speed of sound C in the air are as shown by the following equations, respectively. In Equation 2, f is the frequency used, t is the thickness of the bumper 50, E is the Young's modulus of the bumper 50, ρ is the density of the bumper 50, ν is the Poisson's ratio of the bumper 50, and in Equation 3, T is Ambient temperature.
(Equation 2) Cb = [(π 2 f 2 t 2 E) / {3ρ (1-ν 2 )}] 1/4
(Expression 3) C = 331.5 + 0.61 × T
As shown in Formula 2, the velocity Cb of the propagation vibration of the bumper 50 is proportional to the fourth power of the Young's modulus E of the resin constituting the bumper 50. The Young's modulus E is smaller as the temperature is higher. The lower the temperature, the larger the speed Cb. The higher the temperature, the slower the speed Cb, and the lower the temperature, the faster the speed Cb. Further, as shown in Formula 3, the sound speed C increases as the temperature increases and decreases as the temperature decreases.

さらに、伝播振動は、超音波を送信する際の、送信用素子21の駆動振動がバンパ50に伝達されて、超音波センサ11の取り付け部位から周囲に伝播されたものであり、超音波波は、送信用素子21の駆動振動がバンパ50に伝達されて、それにより車両外部の空気に密度変化が生じたものである。そして、伝播振動の、バンパ50を伝播することによるエネルギーの減衰と、超音波(送信波及び反射波)の、空気中を伝播することによるエネルギーの減衰とでは、伝播振動のほうがエネルギーの減衰量が少ない。すなわち、伝播振動と反射波とでは、伝播振動のほうが、受信用素子22が受けるエネルギーが大きい。   Furthermore, the propagation vibration is transmitted from the attachment site of the ultrasonic sensor 11 to the surroundings when the driving vibration of the transmitting element 21 is transmitted to the bumper 50 when transmitting the ultrasonic wave. The drive vibration of the transmitting element 21 is transmitted to the bumper 50, which causes a change in density in the air outside the vehicle. And, in the propagation vibration, energy attenuation due to propagation through the bumper 50 and energy attenuation due to propagation of ultrasonic waves (transmission wave and reflected wave) in the air, the propagation vibration is the amount of energy attenuation. Less is. That is, in the propagation vibration and the reflected wave, the energy received by the receiving element 22 is larger in the propagation vibration.

したがって、受信信号判定部32は、受信用素子22による伝播振動と反射波の検出タイミングが異なる場合に、上記した到達時間にて、伝播振動による伝播信号と反射波による反射信号をそれぞれ検出することができる。また、反射波と伝播振動の少なくとも一部が重なった場合には、信号の振幅によって、伝播振動による伝播信号と反射波による反射信号をそれぞれ検出することができる。   Therefore, the reception signal determination unit 32 detects the propagation signal due to the propagation vibration and the reflection signal due to the reflection wave at the arrival time described above when the detection timing of the propagation vibration and the reflection wave by the receiving element 22 is different. Can do. Further, when at least a part of the reflected wave and the propagation vibration overlap, the propagation signal due to the propagation vibration and the reflection signal due to the reflection wave can be detected based on the amplitude of the signal.

本実施形態に示すように、ポリプロピレンからなるバンパ50では、車両の想定使用温度範囲全域(例えば−30℃〜80℃)において、空気中の音速Cよりもバンパ50の屈曲振動速度Cbのほうが速い。このことは、本発明者によっても確認されている。これにより、受信用素子22の受信信号は、図4に示すように、反射信号よりも伝播信号のほうが必ず先となり、両信号が重なることはない。したがって、伝播信号及び反射信号をそれぞれ容易に検出することができる。本実施形態では、到達時間にて、伝播信号及び反射信号をそれぞれ検出するようにしている。なお、汎用樹脂の中でヤング率が小さい(ポリプロピレンよりもヤング率の小さい)ポリエチレンでは、80℃において屈曲振動速度Cbと空気中の音速Cがほぼ同じとなる。しかしながら、例えば、真夏の炎天下、気温(空気の温度)は最高でも40℃程度であるのに対し、バンパ50の温度は気温よりも高い温度まで上昇する。したがって、仮に汎用樹脂の中でヤング率が小さいポリエチレンを適用したとしても、車両の想定使用温度範囲全域(例えば−30℃〜80℃)において、空気中の音速Cよりもバンパ50の屈曲振動速度Cbのほうが実質的に速いため、反射信号と伝播信号が重なることはない。   As shown in the present embodiment, in the bumper 50 made of polypropylene, the bending vibration speed Cb of the bumper 50 is faster than the sound speed C in the air in the entire assumed use temperature range of the vehicle (for example, −30 ° C. to 80 ° C.). . This has also been confirmed by the inventor. As a result, as shown in FIG. 4, the received signal of the receiving element 22 is always preceded by the propagated signal rather than the reflected signal, and the two signals do not overlap. Therefore, each of the propagation signal and the reflection signal can be easily detected. In this embodiment, the propagation signal and the reflection signal are detected at the arrival time. In the case of polyethylene having a small Young's modulus (a smaller Young's modulus than polypropylene) among general-purpose resins, the flexural vibration velocity Cb and the sound velocity C in the air are almost the same at 80 ° C. However, for example, in midsummer hot weather, the temperature (air temperature) is about 40 ° C. at the maximum, while the temperature of the bumper 50 rises to a temperature higher than the temperature. Therefore, even if polyethylene having a low Young's modulus is applied among general-purpose resins, the bending vibration speed of the bumper 50 is higher than the speed of sound C in the air over the entire assumed operating temperature range of the vehicle (for example, −30 ° C. to 80 ° C.). Since Cb is substantially faster, the reflected signal and the propagated signal do not overlap.

温度情報検出部33は、受信信号判定部32にて検出(判定)された伝播信号に基づいて、周囲温度により変化する、すなわちバンパ50を伝達されることで変化する温度情報を検出する。温度情報としては、例えば伝播信号の振幅(換言すれば、ピーク値、出力電圧)、駆動信号の印加開始(超音波の送信時)を基準とした伝播振動の到達時間、駆動信号の例えば印加開始を基準とした伝播信号の位相差、のいずれかを検出する。   Based on the propagation signal detected (determined) by the reception signal determination unit 32, the temperature information detection unit 33 detects temperature information that changes due to the ambient temperature, that is, changes due to transmission of the bumper 50. The temperature information includes, for example, the amplitude of the propagation signal (in other words, the peak value and the output voltage), the arrival time of the propagation vibration based on the start of application of the drive signal (when transmitting the ultrasonic wave), and the start of application of the drive signal, for example. Any of the phase differences of the propagation signal with reference to the above is detected.

ここで、伝播振動は、樹脂からなるバンパ50を伝播するため、その振動が、周囲温度によって変化するバンパ50の樹脂の物性(ヤング率)の影響を受ける。伝播信号の振幅、到達時間、位相差は、いずれもバンパ50のヤング率に応じて変化するため、これらを温度情報とすると、周囲温度の変化によるバンパ50の物性変化を補正して、障害物70の有無を精度よく検知することができる。   Here, since the propagation vibration propagates through the bumper 50 made of resin, the vibration is affected by the physical property (Young's modulus) of the resin of the bumper 50 that varies depending on the ambient temperature. Since the amplitude, arrival time, and phase difference of the propagation signal all change according to the Young's modulus of the bumper 50, assuming that these are temperature information, the physical property change of the bumper 50 due to the change of the ambient temperature is corrected, and the obstacle The presence or absence of 70 can be accurately detected.

なお、本実施形態では、到達時間を温度情報としている。数式2に示したように、バンパ50を伝播する屈曲振動の速度Cbは、バンパ50を構成する樹脂のヤング率Eの1/4乗に比例し、温度が高いほど遅く、温度が低いほど速くなる。したがって、周囲温度が変化すると、図5に示すように、それに伴って、伝播振動の到達時間が変化する。なお、図5においては、周囲温度T1,T2,T3の関係がT1<T2<T3となっており、この温度関係に応じて到達時間t1,t2,t3の関係がt1<t2<t3となっている。すなわち、周囲温度が高いほど、到達時間が長くなっている。   In the present embodiment, the arrival time is used as temperature information. As shown in Equation 2, the velocity Cb of the bending vibration propagating through the bumper 50 is proportional to the fourth power of the Young's modulus E of the resin constituting the bumper 50, and is slower as the temperature is higher and faster as the temperature is lower. Become. Therefore, when the ambient temperature changes, as shown in FIG. 5, the propagation vibration arrival time changes accordingly. In FIG. 5, the relationship between the ambient temperatures T1, T2, and T3 is T1 <T2 <T3, and the relationship between the arrival times t1, t2, and t3 is t1 <t2 <t3 according to this temperature relationship. ing. That is, the higher the ambient temperature, the longer the arrival time.

閾値設定部34は、増幅部36にて増幅された反射信号との比較に用いられる閾値を設定する部位である。この閾値設定部34は、温度情報検出部33にて検出された温度情報に応じた所定の閾値を設定する。本実施形態では、メモリ35に、温度情報としての到達時間と、到達時間ごとに対応付けられた閾値との対応表が予め記憶されている。そして、温度情報検出部33から到達時間信号が入力されると、閾値設定部34はメモリ35から該到達時間に対応する閾値を読み出し、この閾値を比較部37の閾値として設定する。   The threshold setting unit 34 is a part for setting a threshold used for comparison with the reflected signal amplified by the amplification unit 36. The threshold setting unit 34 sets a predetermined threshold corresponding to the temperature information detected by the temperature information detection unit 33. In the present embodiment, the memory 35 stores in advance a correspondence table of arrival times as temperature information and threshold values associated with each arrival time. When an arrival time signal is input from the temperature information detection unit 33, the threshold setting unit 34 reads a threshold corresponding to the arrival time from the memory 35 and sets this threshold as a threshold of the comparison unit 37.

したがって、判定手段としての比較部37は所謂コンパレータであり、閾値設定部34により設定された閾値と、増幅部36にて増幅された反射信号とを比較して、2値化信号を出力する。例えば増幅された反射信号の電圧が閾値電圧以上の場合には「1」、増幅された反射信号の電圧が閾値電圧よりも小さい場合には「0」を出力する。   Therefore, the comparison unit 37 serving as a determination unit is a so-called comparator, and compares the threshold set by the threshold setting unit 34 with the reflected signal amplified by the amplification unit 36 and outputs a binarized signal. For example, “1” is output when the voltage of the amplified reflected signal is equal to or higher than the threshold voltage, and “0” is output when the voltage of the amplified reflected signal is smaller than the threshold voltage.

ここで、上記したように、超音波(送信波)の送信時においては、送信用素子21の駆動振動がバンパ50に伝達され、バンパ50の振動が送信波として車両外部に送信される。また、障害物70により反射された送信波の反射波の受信時においては、反射波によりバンパ50が振動し、この振動が受信用素子22に伝達され、振動が電気信号に変換される。すなわち、障害物70の検出に際しても、送信時と受信時においてバンパ50を振動の伝達経路とするため、反射信号が、周囲温度によって変化するバンパ50の樹脂の物性(ヤング率)の影響を受ける。例えば図6の上段に示すように、周囲温度T1にて、反射信号が閾値電圧V1以上であるとする。この場合2値化信号として「1」が出力される。例えば周囲温度がT1からT1よりも高いT2に変化すると、ヤング率Eが小さくなって樹脂が柔らかい状態となるため、図6の中段に示すように、反射信号の信号レベルが低下し、閾値電圧V1よりも小さくなってしまう。この場合2値化信号として「0」が出力される。これに対し、本実施形態では、到達時間、すなわち周囲温度に応じて閾値が適宜設定される。したがって、周囲温度がT2となると、閾値電圧としてV1よりも低いV2が新たに設定されるため、反射信号の信号レベルが低下しても、反射信号が閾値電圧V2以上となり、2値化信号として「1」が出力されることとなる。   Here, as described above, when transmitting an ultrasonic wave (transmission wave), the driving vibration of the transmitting element 21 is transmitted to the bumper 50, and the vibration of the bumper 50 is transmitted to the outside of the vehicle as a transmission wave. In addition, when the reflected wave of the transmission wave reflected by the obstacle 70 is received, the bumper 50 vibrates by the reflected wave, and this vibration is transmitted to the receiving element 22 and the vibration is converted into an electric signal. That is, when the obstacle 70 is detected, since the bumper 50 is used as a vibration transmission path during transmission and reception, the reflected signal is affected by the physical property (Young's modulus) of the resin of the bumper 50 that varies depending on the ambient temperature. . For example, as shown in the upper part of FIG. 6, assume that the reflected signal is equal to or higher than the threshold voltage V1 at the ambient temperature T1. In this case, “1” is output as the binarized signal. For example, when the ambient temperature changes from T1 to T2 higher than T1, the Young's modulus E decreases and the resin becomes soft, so that the signal level of the reflected signal decreases and the threshold voltage as shown in the middle stage of FIG. It becomes smaller than V1. In this case, “0” is output as the binarized signal. On the other hand, in this embodiment, a threshold value is appropriately set according to the arrival time, that is, the ambient temperature. Therefore, when the ambient temperature reaches T2, V2 lower than V1 is newly set as the threshold voltage. Therefore, even if the signal level of the reflected signal decreases, the reflected signal becomes equal to or higher than the threshold voltage V2, and is used as a binarized signal. “1” is output.

そして、比較部37とともに判定手段を構成する判定部38では、比較部37から出力された2値化信号に基づいて、障害物70の有無を判定する。具体的には、2値化信号が「1」の場合には障害物有り、2値化信号が「0」の場合には障害物なしと判定する。このようにして、障害物70の有無が判定される。そして、判定部38は、その判定結果を、図示しない表示装置などの報知部や各種アクチュエータに出力する。   Then, a determination unit 38 that constitutes a determination unit together with the comparison unit 37 determines the presence or absence of an obstacle 70 based on the binarized signal output from the comparison unit 37. Specifically, when the binarized signal is “1”, there is an obstacle, and when the binarized signal is “0”, it is determined that there is no obstacle. In this way, the presence or absence of the obstacle 70 is determined. And the determination part 38 outputs the determination result to alerting | reporting parts, such as a display apparatus which is not shown in figure, and various actuators.

このように本実施形態に係る障害物検知装置1では、バンパ50の内面51における送信用素子21(超音波センサ11)とは異なる位置に取り付けられた受信用素子22(超音波センサ12)により、送信用素子21による超音波の送信にともなって生じ、周囲温度に応じて振動が変化するバンパ50の伝播振動を検出することができる。また、受信信号判定部32にて、受信用素子22の受信信号のうち、伝播信号と反射信号とをそれぞれ検出することができる。また、周囲温度が反映された伝播信号に基づいて、温度情報検出部33にて、周囲温度により変化する温度情報(到達時間)を検出することができる。また、この温度情報に応じて、閾値設定部34及びメモリ35により、比較部37にて増幅された反射信号との比較に用いられる閾値を設定することができる。すなわち、障害物有無の判定に用いる閾値を、周囲の温度に応じて適宜設定することができる。したがって、周囲温度に応じて物性が変化する樹脂製のバンパ50を振動の伝達経路とする障害物検知装置1でありながら、周囲温度の変化によるバンパ50の物性変化を補正して、障害物70の有無を精度よく検知することができる。   As described above, in the obstacle detection device 1 according to the present embodiment, the receiving element 22 (ultrasonic sensor 12) attached to a position different from the transmitting element 21 (ultrasonic sensor 11) on the inner surface 51 of the bumper 50 is used. It is possible to detect the propagation vibration of the bumper 50 that is caused by the transmission of the ultrasonic wave by the transmitting element 21 and the vibration changes according to the ambient temperature. In addition, the reception signal determination unit 32 can detect a propagation signal and a reflection signal among the reception signals of the reception element 22. Further, based on the propagation signal reflecting the ambient temperature, the temperature information detection unit 33 can detect temperature information (arrival time) that varies depending on the ambient temperature. Further, the threshold value used for comparison with the reflected signal amplified by the comparison unit 37 can be set by the threshold value setting unit 34 and the memory 35 in accordance with the temperature information. That is, the threshold value used for determining the presence or absence of an obstacle can be set as appropriate according to the ambient temperature. Therefore, while the obstacle detection device 1 uses the resin bumper 50 whose physical properties change according to the ambient temperature as a vibration transmission path, the physical property change of the bumper 50 due to the change in the ambient temperature is corrected, and the obstacle 70 is corrected. It is possible to accurately detect the presence or absence.

また、本実施形態では、送信用素子21を含む超音波センサ11が、バンパ50を介して超音波を車両外部へ送信し、受信用素子22を含む超音波センサ12がバンパ50を介して障害物70による反射波を受信するようになっている。すなわち、車両外部から超音波センサ11,12が見えないようになっている。これにより、意匠性が向上されている。   Further, in the present embodiment, the ultrasonic sensor 11 including the transmitting element 21 transmits an ultrasonic wave to the outside of the vehicle via the bumper 50, and the ultrasonic sensor 12 including the receiving element 22 is obstructed via the bumper 50. A reflected wave from the object 70 is received. That is, the ultrasonic sensors 11 and 12 cannot be seen from the outside of the vehicle. Thereby, the designability is improved.

なお、本実施形態では、メモリ35に、温度情報とこの温度情報に対応付けられた閾値との対応表が記憶される例を示した。しかしながら、例えば経験的に得られた演算式がメモリ35に記憶され、閾値設定部34は、入力された温度情報と演算式から所定の閾値を算出し、比較部37に設定するようにしても良い。   In the present embodiment, an example is shown in which the memory 35 stores a correspondence table of temperature information and threshold values associated with the temperature information. However, for example, an arithmetic expression obtained empirically is stored in the memory 35, and the threshold value setting unit 34 may calculate a predetermined threshold value from the input temperature information and the arithmetic expression and set it in the comparison unit 37. good.

また、本実施形態では、受信用素子22の検出信号から、伝播信号だけでなく、反射信号も得る例を示した。しかしながら、受信用素子22を伝播振動用の受信素子とし、該素子22とは別に受信手段としての受信用素子を備える構成としても良い。   In the present embodiment, an example in which not only a propagation signal but also a reflection signal is obtained from the detection signal of the receiving element 22 has been described. However, the receiving element 22 may be a receiving element for propagation vibration, and a receiving element as receiving means may be provided separately from the element 22.

例えば図7に示す例では、センサ部として、送受信兼用素子23を含む超音波センサ11と、受信用素子22を含む超音波センサ12を有している。そして、受信信号判定部32にて、受信用素子22の検出信号のうち、伝播信号のみを検出するようになっている。また、送受信兼用素子23にて、車両外部に超音波を送信するととともに、障害物70による反射波も検出するようになっている。この送受信兼用素子23は、1つの素子が送信手段と受信手段を兼ねているため、伝播振動を検出しない。したがって、受信用素子22のような受信信号判定部32を必要とせず、送受信兼用素子23の受信信号が反射信号として増幅部36にて増幅されるようになっている。   For example, in the example illustrated in FIG. 7, the sensor unit includes the ultrasonic sensor 11 including the transmitting / receiving element 23 and the ultrasonic sensor 12 including the receiving element 22. The reception signal determination unit 32 detects only the propagation signal among the detection signals of the reception element 22. In addition, the transmitting / receiving element 23 transmits ultrasonic waves to the outside of the vehicle and also detects reflected waves from the obstacle 70. This transmitting / receiving element 23 does not detect propagation vibration because one element serves as both transmitting means and receiving means. Therefore, the reception signal determination unit 32 such as the reception element 22 is not required, and the reception signal of the transmission / reception combined element 23 is amplified by the amplification unit 36 as a reflected signal.

また、図8に示す例では、図7に示した送受信兼用素子23が、送信用素子21と受信用素子24とに分かれた構成となっている。すなわち、センサ部として、送信用素子21を含む超音波センサ11、受信用素子22を含む超音波センサ12、受信用素子24を含む超音波センサ13を有している。そして、受信信号判定部32にて、受信用素子22の検出信号のうち、伝播信号のみを検出するようになっている。また、受信用素子24の検出信号のうち、受信信号判定部39にて、反射信号のみを検出するようになっている。この受信信号判定部39は、基本構成が受信信号判定部32と同じであり、到達時間や振幅により、反射信号のみを検出する。そして、検出された反射信号が増幅部36にて増幅されるようになっている。なお、図7及び図8は、変形例を示すブロック図である。   In the example shown in FIG. 8, the transmitting / receiving element 23 shown in FIG. 7 is divided into a transmitting element 21 and a receiving element 24. In other words, the sensor unit includes the ultrasonic sensor 11 including the transmitting element 21, the ultrasonic sensor 12 including the receiving element 22, and the ultrasonic sensor 13 including the receiving element 24. The reception signal determination unit 32 detects only the propagation signal among the detection signals of the reception element 22. Of the detection signals of the receiving element 24, the reception signal determination unit 39 detects only the reflected signal. The reception signal determination unit 39 has the same basic configuration as the reception signal determination unit 32, and detects only the reflected signal based on the arrival time and amplitude. The detected reflected signal is amplified by the amplifying unit 36. 7 and 8 are block diagrams showing modifications.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図9に基づいて説明する。図9は、本実施形態に係る障害物検知装置の概略構成を示すブロック図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the obstacle detection apparatus according to the present embodiment.

第2実施形態に係る障害物検知装置は、第1実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第1実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。   Since the obstacle detection device according to the second embodiment is often in common with that according to the first embodiment, the detailed description of the common parts will be omitted below, and different parts will be described mainly. In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the element shown in 1st Embodiment.

第1実施形態では、温度情報検出部33にて検出された温度情報に基づいて、比較部37の閾値が適宜設定される例を示した。これに対し、本実施形態では、例えば図9に示すように、温度情報検出部33にて検出された温度情報に基づいて、増幅部36の利得(ゲイン)が適宜設定される点を特徴とする。   In the first embodiment, an example in which the threshold value of the comparison unit 37 is appropriately set based on the temperature information detected by the temperature information detection unit 33 has been described. On the other hand, the present embodiment is characterized in that, as shown in FIG. 9, for example, the gain of the amplifying unit 36 is appropriately set based on the temperature information detected by the temperature information detecting unit 33. To do.

上記したように、障害物70の検出に際しても、送信時と受信時においてバンパ50を振動の伝達経路とするため、反射信号の振幅は、周囲温度によって変化するバンパ50の樹脂の物性(ヤング率)の影響を受けて変化する。本実施形態では、この反射信号の振幅、すなわち周囲温度に応じて増幅部36の利得が設定されるようになっている。なお、それ以外の点は、第1実施形態に示した構成と同じである。   As described above, when the obstacle 70 is detected, the bumper 50 is used as a vibration transmission path at the time of transmission and reception. Therefore, the amplitude of the reflected signal varies depending on the ambient temperature. ) Will be affected. In the present embodiment, the gain of the amplifying unit 36 is set according to the amplitude of the reflected signal, that is, the ambient temperature. The other points are the same as the configuration shown in the first embodiment.

図9に示す例でも、障害物検知装置1は、センサ部として送信用素子21を含む超音波センサ11と受信用素子22を含む超音波センサ12を有している。そして、受信信号判定部32にて、受信用素子22の受信信号のうち、伝播信号と受信信号がそれぞれ検出されるようになっている。また、温度情報検出部33が、伝播信号に基づき、伝播信号の振幅、到達時間、位相差など周囲温度により変化する温度情報を検出する。そして、本実施形態では、利得設定手段としての利得設定部40が、温度情報に応じた所定の利得を増幅部36に設定する。本実施形態では、メモリ35に、温度情報としての到達時間と、到達時間ごとに対応付けられた利得との対応表が予め記憶されている。温度情報検出部33から到達時間信号が入力されると、利得設定部40はメモリ35から該到達時間に対応する利得を読み出し、この利得を増幅部36の利得として設定するようになっている。そして、所定の利得が設定された増幅部36にて反射信号が増幅され、比較部37にて閾値と比較された後、その比較結果に基づいて判定部38にて障害物70の有無が判定されるようになっている。   Also in the example illustrated in FIG. 9, the obstacle detection apparatus 1 includes the ultrasonic sensor 11 including the transmission element 21 and the ultrasonic sensor 12 including the reception element 22 as sensor units. The reception signal determination unit 32 detects the propagation signal and the reception signal from the reception signal of the reception element 22. Moreover, the temperature information detection part 33 detects the temperature information which changes with ambient temperature, such as the amplitude, arrival time, and phase difference of a propagation signal based on a propagation signal. In the present embodiment, the gain setting unit 40 as a gain setting unit sets a predetermined gain corresponding to the temperature information in the amplification unit 36. In the present embodiment, the memory 35 stores in advance a correspondence table between arrival times as temperature information and gains associated with each arrival time. When the arrival time signal is input from the temperature information detection unit 33, the gain setting unit 40 reads the gain corresponding to the arrival time from the memory 35 and sets this gain as the gain of the amplification unit 36. Then, the reflected signal is amplified by the amplifying unit 36 set with a predetermined gain, compared with the threshold value by the comparing unit 37, and then the presence or absence of the obstacle 70 is determined by the determining unit 38 based on the comparison result. It has come to be.

このように本実施形態に係る障害物検知装置1でも、バンパ50の内面51における送信用素子21(超音波センサ11)とは異なる位置に取り付けられた受信用素子22(超音波センサ12)により、送信用素子21による超音波の送信にともなって生じ、周囲温度に応じて振動が変化するバンパ50の伝播振動を検出することができる。また、受信信号判定部32にて、受信用素子22の受信信号のうち、伝播信号と反射信号とをそれぞれ検出することができる。また、周囲温度が反映された伝播信号に基づいて、温度情報検出部33にて、周囲温度により変化する温度情報(到達時間)を検出することができる。そして、この温度情報に応じて、利得設定部40及びメモリ35により、増幅部36の利得を適宜設定することができる。したがって、周囲温度に応じて物性が変化する樹脂製のバンパ50を振動の伝達経路とする障害物検知装置1でありながら、周囲温度の変化によるバンパ50の物性変化を補正して、障害物70の有無を精度よく検知することができる。   As described above, also in the obstacle detection device 1 according to the present embodiment, the receiving element 22 (ultrasonic sensor 12) attached to the inner surface 51 of the bumper 50 at a position different from the transmitting element 21 (ultrasonic sensor 11). It is possible to detect the propagation vibration of the bumper 50 that is caused by the transmission of the ultrasonic wave by the transmitting element 21 and the vibration changes according to the ambient temperature. In addition, the reception signal determination unit 32 can detect a propagation signal and a reflection signal among the reception signals of the reception element 22. Further, based on the propagation signal reflecting the ambient temperature, the temperature information detection unit 33 can detect temperature information (arrival time) that varies depending on the ambient temperature. Then, the gain of the amplifying unit 36 can be appropriately set by the gain setting unit 40 and the memory 35 according to the temperature information. Therefore, while the obstacle detection device 1 uses the resin bumper 50 whose physical properties change according to the ambient temperature as a vibration transmission path, the physical property change of the bumper 50 due to the change in the ambient temperature is corrected, and the obstacle 70 is corrected. It is possible to accurately detect the presence or absence.

また、本実施形態でも、送信用素子21を含む超音波センサ11が、バンパ50を介して超音波を車両外部へ送信し、受信用素子22を含む超音波センサ12がバンパ50を介して障害物70による反射波を受信するようになっている。これにより、意匠性が向上されている。   Also in this embodiment, the ultrasonic sensor 11 including the transmitting element 21 transmits an ultrasonic wave to the outside of the vehicle via the bumper 50, and the ultrasonic sensor 12 including the receiving element 22 fails through the bumper 50. A reflected wave from the object 70 is received. Thereby, the designability is improved.

また、本実施形態でも、メモリ35に、温度情報とこの温度情報に対応付けられた利得との対応表が記憶される例を示した。しかしながら、例えば経験的に得られた演算式がメモリ35に記憶され、利得設定部40は、入力された温度情報と演算式から所定の利得を算出し、増幅部36に設定するようにしても良い。   Also in the present embodiment, an example is shown in which the memory 35 stores a correspondence table of temperature information and gains associated with the temperature information. However, for example, an empirically obtained arithmetic expression is stored in the memory 35, and the gain setting unit 40 calculates a predetermined gain from the input temperature information and the arithmetic expression and sets the gain in the amplifying unit 36. good.

また、本実施形態でも、障害物検知装置1が、センサ部として、送信用素子21を含む超音波センサ11と受信用素子22を含む超音波センサ12を有する例を示した。しかしながら、第1実施形態にて示した変形例(図7及び図8参照)についても、本実施形態に示した特徴部分を適用することができる。   Also in this embodiment, the obstacle detection apparatus 1 has shown an example having the ultrasonic sensor 11 including the transmitting element 21 and the ultrasonic sensor 12 including the receiving element 22 as the sensor unit. However, the characteristic part shown in this embodiment can be applied to the modification shown in the first embodiment (see FIGS. 7 and 8).

(第3実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図10に基づいて説明する。図10は、本実施形態に係る障害物検知装置の概略構成を示すブロック図である。
(Third embodiment)
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on FIG. FIG. 10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the obstacle detection apparatus according to the present embodiment.

第3実施形態に係る障害物検知装置は、第1実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、上記各実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。   Since the obstacle detection apparatus according to the third embodiment is common in common with that according to the first embodiment, detailed description of the common parts will be omitted, and different parts will be described mainly. In addition, the same code | symbol shall be provided to the element same as the element shown to said each embodiment.

第1実施形態では、温度情報検出部33にて検出された温度情報に基づいて、比較部37の閾値が適宜設定される例を示した。また、第2実施形態では、温度情報検出部33にて検出された温度情報に基づいて、増幅部36の利得(ゲイン)が適宜設定される例を示した。すなわち、反射波の受信後において補正を行う例を示した。これに対し、本実施形態では、例えば図10に示すように、温度情報検出部33にて検出された温度情報に基づいて、駆動信号が適宜設定される点を特徴とする。すなわち、送信波の送信前において補正を行う点を特徴とする。   In the first embodiment, an example in which the threshold value of the comparison unit 37 is appropriately set based on the temperature information detected by the temperature information detection unit 33 has been described. In the second embodiment, an example in which the gain of the amplifying unit 36 is appropriately set based on the temperature information detected by the temperature information detecting unit 33 has been described. That is, the example which correct | amends after reception of a reflected wave was shown. On the other hand, the present embodiment is characterized in that the drive signal is appropriately set based on the temperature information detected by the temperature information detection unit 33, for example, as shown in FIG. That is, the correction is performed before transmission of the transmission wave.

図10に示す例でも、障害物検知装置1は、センサ部として送信用素子21を含む超音波センサ11と受信用素子22を含む超音波センサ12を有している。そして、受信信号判定部32にて、受信用素子22の受信信号のうち、伝播信号と受信信号がそれぞれ検出されるようになっている。また、温度情報検出部33が、伝播信号に基づき、伝播信号の振幅、到達時間、位相差など周囲温度により変化する温度情報を検出する。そして、本実施形態では、駆動信号設定手段としての駆動信号設定部41が、温度情報に応じて、駆動信号の電圧、パルス数、及び周波数の少なくとも1つを所定の値に設定する。本実施形態では、メモリ35に、温度情報としての到達時間と、到達時間ごとに対応付けられた駆動信号の電圧との対応表が予め記憶されている。温度情報検出部33から到達時間信号が入力されると、駆動信号設定部41はメモリ35から該到達時間に対応する駆動信号の電圧を読み出し、この電圧を駆動信号生成部31にて生成する駆動信号の電圧として設定する。駆動信号生成部31は、設定された電圧の駆動信号を生成し、この信号が印加された送信用素子21が駆動振動して、車両外部にバンパ50を介して超音波を送信する。そして、障害物70による反射波を受信用素子22がバンパ50を介して受信し、受信信号判定部32にて検出された反射信号が増幅部36にて増幅され、比較部37にて閾値と比較された後、その比較結果に基づいて判定部38にて障害物70の有無が判定されるようになっている。   Also in the example illustrated in FIG. 10, the obstacle detection apparatus 1 includes the ultrasonic sensor 11 including the transmission element 21 and the ultrasonic sensor 12 including the reception element 22 as sensor units. The reception signal determination unit 32 detects the propagation signal and the reception signal from the reception signal of the reception element 22. Moreover, the temperature information detection part 33 detects the temperature information which changes with ambient temperature, such as the amplitude, arrival time, and phase difference of a propagation signal based on a propagation signal. And in this embodiment, the drive signal setting part 41 as a drive signal setting means sets at least one of the voltage of a drive signal, the number of pulses, and a frequency to a predetermined value according to temperature information. In the present embodiment, the memory 35 stores in advance a correspondence table between arrival times as temperature information and driving signal voltages associated with each arrival time. When the arrival time signal is input from the temperature information detection unit 33, the drive signal setting unit 41 reads the voltage of the drive signal corresponding to the arrival time from the memory 35, and generates the voltage by the drive signal generation unit 31. Set as signal voltage. The drive signal generation unit 31 generates a drive signal having a set voltage, and the transmission element 21 to which this signal is applied vibrates and transmits ultrasonic waves to the outside of the vehicle via the bumper 50. Then, the receiving element 22 receives the reflected wave from the obstacle 70 via the bumper 50, the reflected signal detected by the received signal determining unit 32 is amplified by the amplifying unit 36, and the threshold value is detected by the comparing unit 37. After the comparison, the presence or absence of the obstacle 70 is determined by the determination unit 38 based on the comparison result.

このように本実施形態に係る障害物検知装置1でも、バンパ50の内面51における送信用素子21(超音波センサ11)とは異なる位置に取り付けられた受信用素子22(超音波センサ12)により、送信用素子21による超音波の送信にともなって生じ、周囲温度に応じて振動が変化するバンパ50の伝播振動を検出することができる。また、受信信号判定部32にて、受信用素子22の受信信号のうち、伝播信号と反射信号とをそれぞれ検出することができる。また、周囲温度が反映された伝播信号に基づいて、温度情報検出部33にて、周囲温度により変化する温度情報(到達時間)を検出することができる。そして、この温度情報に応じて、駆動信号設定部41及びメモリ35により、駆動信号の設定を調整することができる。したがって、周囲温度に応じて物性が変化する樹脂製のバンパ50を振動の伝達経路とする障害物検知装置1でありながら、周囲温度の変化によるバンパ50の物性変化を補正して、障害物70の有無を精度よく検知することができる。   As described above, also in the obstacle detection device 1 according to the present embodiment, the receiving element 22 (ultrasonic sensor 12) attached to the inner surface 51 of the bumper 50 at a position different from the transmitting element 21 (ultrasonic sensor 11). It is possible to detect the propagation vibration of the bumper 50 that is caused by the transmission of the ultrasonic wave by the transmitting element 21 and the vibration changes according to the ambient temperature. In addition, the reception signal determination unit 32 can detect a propagation signal and a reflection signal among the reception signals of the reception element 22. Further, based on the propagation signal reflecting the ambient temperature, the temperature information detection unit 33 can detect temperature information (arrival time) that varies depending on the ambient temperature. The drive signal setting can be adjusted by the drive signal setting unit 41 and the memory 35 in accordance with the temperature information. Therefore, while the obstacle detection device 1 uses the resin bumper 50 whose physical properties change according to the ambient temperature as a vibration transmission path, the physical property change of the bumper 50 due to the change in the ambient temperature is corrected, and the obstacle 70 is corrected. It is possible to accurately detect the presence or absence.

また、本実施形態でも、送信用素子21を含む超音波センサ11が、バンパ50を介して超音波を車両外部へ送信し、受信用素子22を含む超音波センサ12がバンパ50を介して障害物70による反射波を受信するようになっている。これにより、意匠性が向上されている。   Also in this embodiment, the ultrasonic sensor 11 including the transmitting element 21 transmits an ultrasonic wave to the outside of the vehicle via the bumper 50, and the ultrasonic sensor 12 including the receiving element 22 fails through the bumper 50. A reflected wave from the object 70 is received. Thereby, the designability is improved.

また、本実施形態でも、メモリ35に、温度情報とこの温度情報に対応付けられた駆動信号の電圧との対応表が記憶される例を示した。しかしながら、例えば経験的に得られた演算式がメモリ35に記憶され、駆動信号設定部41は、入力された温度情報と演算式から所定の電圧を算出し、この電圧を駆動信号の電圧として駆動信号生成部31に設定するようにしても良い。   Also in the present embodiment, an example is shown in which the memory 35 stores a correspondence table between the temperature information and the voltage of the drive signal associated with the temperature information. However, for example, an arithmetic expression obtained empirically is stored in the memory 35, and the drive signal setting unit 41 calculates a predetermined voltage from the input temperature information and the arithmetic expression, and drives this voltage as the voltage of the drive signal. You may make it set to the signal generation part 31. FIG.

また、本実施形態でも、障害物検知装置1が、センサ部として、送信用素子21を含む超音波センサ11と受信用素子22を含む超音波センサ12を有する例を示した。しかしながら、第1実施形態にて示した変形例(図7及び図8参照)についても、本実施形態に示した特徴部分を適用することができる。   Also in this embodiment, the obstacle detection apparatus 1 has shown an example having the ultrasonic sensor 11 including the transmitting element 21 and the ultrasonic sensor 12 including the receiving element 22 as the sensor unit. However, the characteristic part shown in this embodiment can be applied to the modification shown in the first embodiment (see FIGS. 7 and 8).

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本実施形態では、バンパ50の内面51に溝部52が設けられる例を示した。しかしながら、溝部52のない構成としても良い。また、溝部52の形状も上記例に限定されるものではない。例えば円環状や楕円環状としても良い。   In this embodiment, the example in which the groove part 52 is provided in the inner surface 51 of the bumper 50 was shown. However, a configuration without the groove 52 may be adopted. Further, the shape of the groove 52 is not limited to the above example. For example, it may be an annular shape or an elliptical shape.

車両における樹脂製の壁部材としてバンパ50の例を示した。しかしながら、例えばバンパ50のコーナー部に設けられた樹脂製のモールなど、バンパ50以外の樹脂製の部材を壁部材として採用することもできる。また、車両に限定されるものでもない。   The example of the bumper 50 was shown as a resin-made wall member in a vehicle. However, for example, a resin member other than the bumper 50 such as a resin molding provided at a corner portion of the bumper 50 may be used as the wall member. Moreover, it is not limited to a vehicle.

第1実施形態に係る障害物検知装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure of an obstacle detection device concerning a 1st embodiment. 図1に示した障害物検知装置のうち、超音波センサのバンパへの取り付け構造の概略を示す内面視平面図である。FIG. 2 is an internal plan view showing an outline of a structure for attaching an ultrasonic sensor to a bumper in the obstacle detection device shown in FIG. 1. 図2に示すIII−III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line | wire shown in FIG. 送信素子による受信信号のタイミングチャートである。It is a timing chart of the received signal by a transmitting element. 送信素子の超音波送信と受信素子の伝播振動受信のタイミングチャートである。It is a timing chart of ultrasonic transmission of a transmitting element and propagation vibration reception of a receiving element. 送信素子の反射信号と閾値電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the reflected signal of a transmission element, and a threshold voltage. 変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a modification. 変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a modification. 第2実施形態に係る障害物検知装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the obstruction detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る障害物検知装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the obstruction detection apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・障害物検知装置
11,12・・・超音波センサ
21・・・送信用素子
22・・・受信用素子
32・・・受信信号判定部
33・・・温度情報検出部
34・・・閾値設定部
35・・・メモリ
37・・・比較部
38・・・判定部
50・・・バンパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Obstacle detection apparatus 11, 12 ... Ultrasonic sensor 21 ... Transmitting element 22 ... Receiving element 32 ... Received signal determination part 33 ... Temperature information detection part 34 ... Threshold setting unit 35 ... Memory 37 ... Comparison unit 38 ... Determination unit 50 ... Bumper

Claims (11)

樹脂からなる壁部材内面に取り付けられ、前記壁部材を振動の伝達経路として前記壁部材の外側へ超音波を送信する送信手段と、
前記壁部材内面に取り付けられ、前記壁部材を振動の伝達経路として超音波を受信し、受信信号を出力する少なくとも1つの受信手段と、を備える障害物検知装置であって、
前記受信手段として、前記壁部材内面における前記送信手段とは異なる位置に取り付けられた第1の受信手段を含み、
前記第1の受信手段の受信信号のうち、前記送信手段の超音波送信にともなって生じ、前記壁部材を伝播される伝播振動による第1の受信信号を検出する伝播検出手段と、
前記第1の受信信号に基づいて、周囲温度により変化する温度情報を検出する温度情報検出手段と、
前記温度情報に応じた所定の閾値を設定する閾値設定手段と、
前記受信手段にて検出された障害物の反射波による第2の受信信号と、設定された前記閾値とを比較し、その結果に基づいて障害物の有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする障害物検知装置。
A transmitting means attached to the inner surface of the wall member made of resin, and transmitting ultrasonic waves to the outside of the wall member using the wall member as a vibration transmission path;
An obstacle detection device comprising: at least one receiving unit that is attached to the inner surface of the wall member, receives ultrasonic waves using the wall member as a vibration transmission path, and outputs a reception signal;
As the receiving means, including a first receiving means attached at a position different from the transmitting means on the inner surface of the wall member,
Propagation detecting means for detecting a first received signal caused by a propagation vibration propagated through the wall member, which is generated along with the ultrasonic transmission of the transmitting means among the received signals of the first receiving means;
Temperature information detecting means for detecting temperature information that varies depending on ambient temperature based on the first received signal;
Threshold setting means for setting a predetermined threshold according to the temperature information;
A determination unit that compares the second reception signal based on the reflected wave of the obstacle detected by the reception unit and the set threshold value, and determines the presence or absence of the obstacle based on the result. Obstacle detection device characterized by.
前記閾値設定手段は、前記温度情報とこの温度情報に対応付けられた閾値との対応表が記憶された記憶手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の障害物検知装置。   The obstacle detection apparatus according to claim 1, wherein the threshold value setting unit includes a storage unit that stores a correspondence table between the temperature information and a threshold value associated with the temperature information. 樹脂からなる壁部材内面に取り付けられ、前記壁部材を振動の伝達経路として前記壁部材の外側へ超音波を送信する送信手段と、
前記壁部材内面に取り付けられ、前記壁部材を振動の伝達経路として超音波を受信し、受信信号を出力する少なくとも1つの受信手段と、を備える障害物検知装置であって、
前記受信手段として、前記壁部材内面における前記送信手段とは異なる位置に取り付けられた第1の受信手段を含み、
前記第1の受信手段の受信信号のうち、前記送信手段の超音波送信にともなって生じ、前記壁部材を伝播される伝播振動による第1の受信信号を検出する伝播検出手段と、
前記第1の受信信号に基づいて、周囲温度により変化する温度情報を検出する温度情報検出手段と、
前記受信手段にて検出された、障害物の反射波による第2の受信信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の利得を、前記温度情報に応じて設定する利得設定手段と、
前記増幅手段にて増幅された前記第2の受信信号と所定の閾値とを比較し、その結果に基づいて障害物の有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする障害物検知装置。
A transmitting means attached to the inner surface of the wall member made of resin, and transmitting ultrasonic waves to the outside of the wall member using the wall member as a vibration transmission path;
An obstacle detection device comprising: at least one receiving unit that is attached to the inner surface of the wall member, receives ultrasonic waves using the wall member as a vibration transmission path, and outputs a reception signal;
As the receiving means, including a first receiving means attached at a position different from the transmitting means on the inner surface of the wall member,
Propagation detecting means for detecting a first received signal caused by a propagation vibration propagated through the wall member, which is generated along with ultrasonic transmission of the transmitting means among the received signals of the first receiving means;
Temperature information detecting means for detecting temperature information that varies depending on ambient temperature based on the first received signal;
Amplifying means for amplifying the second received signal detected by the receiving means and reflected by the obstacle;
Gain setting means for setting the gain of the amplification means according to the temperature information;
An obstacle detection apparatus comprising: a determination unit that compares the second reception signal amplified by the amplification unit with a predetermined threshold and determines the presence or absence of an obstacle based on the result. .
前記利得設定手段は、前記温度情報とこの温度情報に対応付けられた利得との対応表が記憶された記憶手段を備えることを特徴とする請求項3に記載の障害物検知装置。   The obstacle detection apparatus according to claim 3, wherein the gain setting means includes storage means for storing a correspondence table of the temperature information and gains associated with the temperature information. 樹脂からなる壁部材内面に取り付けられ、前記壁部材を振動の伝達経路として前記壁部材の外側へ超音波を送信する送信手段と、
前記壁部材内面に取り付けられ、前記壁部材を振動の伝達経路として超音波を受信し、受信信号を出力する少なくとも1つの受信手段と、を備える障害物検知装置であって、
前記受信手段として、前記壁部材内面における前記送信手段とは異なる位置に取り付けられた第1の受信手段を含み、
前記第1の受信手段の受信信号のうち、前記送信手段の超音波送信にともなって生じ、前記壁部材を伝播される伝播振動による第1の受信信号を検出する伝播検出手段と、
前記第1の受信信号に基づいて、周囲温度により変化する温度情報を検出する温度情報検出手段と、
前記送信手段により超音波を送信するための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記駆動信号の電圧、パルス数、及び周波数の少なくとも1つを、前記温度情報に応じて設定する駆動信号設定手段と、
前記受信手段にて検出された障害物の反射波による第2の受信信号と、所定の閾値とを比較し、その結果に基づいて障害物の有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする障害物検知装置。
A transmitting means attached to the inner surface of the wall member made of resin, and transmitting ultrasonic waves to the outside of the wall member using the wall member as a vibration transmission path;
An obstacle detection device comprising: at least one receiving unit that is attached to the inner surface of the wall member, receives ultrasonic waves using the wall member as a vibration transmission path, and outputs a reception signal;
As the receiving means, including a first receiving means attached at a position different from the transmitting means on the inner surface of the wall member,
Propagation detecting means for detecting a first received signal caused by a propagation vibration propagated through the wall member, which is generated along with the ultrasonic transmission of the transmitting means among the received signals of the first receiving means;
Temperature information detecting means for detecting temperature information that varies depending on ambient temperature based on the first received signal;
Drive signal generation means for generating a drive signal for transmitting ultrasonic waves by the transmission means;
Drive signal setting means for setting at least one of the voltage, the number of pulses, and the frequency of the drive signal according to the temperature information;
A second receiving signal based on the reflected wave of the obstacle detected by the receiving means and a predetermined threshold value, and a judging means for judging the presence or absence of the obstacle based on the result. Obstacle detection device.
前記駆動信号設定手段は、前記温度情報とこの温度情報に対応付けられた前記駆動信号の電圧、パルス数、及び周波数の少なくとも1つとの対応表が記憶された記憶手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の障害物検知装置。   The drive signal setting means includes storage means for storing a correspondence table of the temperature information and at least one of the voltage, the number of pulses, and the frequency of the drive signal associated with the temperature information. The obstacle detection device according to claim 5. 前記伝播検出手段は、前記第1の受信手段による受信信号の振幅及び到達時間の少なくとも一方に基づいて、前記第1の受信信号を検出することを特徴とする請求項1〜6いずれか1項に記載の障害物検知装置。   7. The propagation detection unit detects the first reception signal based on at least one of an amplitude and an arrival time of a reception signal received by the first reception unit. Obstacle detection device according to. 前記温度情報検出手段は、前記温度情報として、前記第1の受信信号の振幅を検出することを特徴とする請求項1〜7いずれか1項に記載の障害物検知装置。   The obstacle detection device according to claim 1, wherein the temperature information detection unit detects an amplitude of the first reception signal as the temperature information. 前記温度情報検出手段は、前記温度情報として、前記第1の受信信号の到達時間を検出することを特徴とする請求項1〜7いずれか1項に記載の障害物検知装置。   The obstacle detection apparatus according to claim 1, wherein the temperature information detection unit detects an arrival time of the first reception signal as the temperature information. 前記温度情報検出手段は、前記温度情報として、前記送信手段に印加される駆動信号を基準とした前記第1の受信信号の位相差を検出することを特徴とすることを特徴とする請求項1〜7いずれか1項に記載の障害物検知装置。   2. The temperature information detection unit detects a phase difference of the first reception signal based on a drive signal applied to the transmission unit as the temperature information. The obstacle detection device according to any one of? 7. 前記壁部材は、車両のバンパであることを特徴とする請求項1〜10いずれか1項に記載の障害物検知装置。   The obstacle detection device according to claim 1, wherein the wall member is a bumper of a vehicle.
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