JPH0769421B2 - 車載用多目的超音波計測装置 - Google Patents
車載用多目的超音波計測装置Info
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- JPH0769421B2 JPH0769421B2 JP2071295A JP7129590A JPH0769421B2 JP H0769421 B2 JPH0769421 B2 JP H0769421B2 JP 2071295 A JP2071295 A JP 2071295A JP 7129590 A JP7129590 A JP 7129590A JP H0769421 B2 JPH0769421 B2 JP H0769421B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
- B60G17/0165—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車等の横滑り防止器、サスペンション制御
器等に供される計測値（データ）を得る車載用多目的超
音波計測装置に関する。
器等に供される計測値（データ）を得る車載用多目的超
音波計測装置に関する。
一層詳細には、一つの素子あるいは一組の送受信素子か
らなる送受波器から車両の前方向、さらには前後方向の
路面に角度を有して放射した超音波と反射信号とから路
面までの直線距離を検出する。さらに反射波の信号のレ
ベルから車両前方の路面の突起等の状況を検出し、ま
た、反射波が路面から帰来する時間における直線距離と
超音波の放射角度とから車高を算出し、かつ得られるド
ップラ周波数をもとに車速を算出することにより、比較
的簡素な構成のもとに、車両の走行時の前方路面の突起
等の状況が検出され、ここでの検出値をもとにサスペン
ションの走行時の予測制御が可能となり、かつ車高なら
びに車速が高精度に得られるようにしたものである。
らなる送受波器から車両の前方向、さらには前後方向の
路面に角度を有して放射した超音波と反射信号とから路
面までの直線距離を検出する。さらに反射波の信号のレ
ベルから車両前方の路面の突起等の状況を検出し、ま
た、反射波が路面から帰来する時間における直線距離と
超音波の放射角度とから車高を算出し、かつ得られるド
ップラ周波数をもとに車速を算出することにより、比較
的簡素な構成のもとに、車両の走行時の前方路面の突起
等の状況が検出され、ここでの検出値をもとにサスペン
ションの走行時の予測制御が可能となり、かつ車高なら
びに車速が高精度に得られるようにしたものである。
［従来の技術］ 近時、自動車の高性能化の要望に対応して、周知の横滑
り防止器、サスペンション制御器等が採用されつつあ
る。この場合、超音波計測装置等が多用されており、路
面の突起等の検出と、車高ならびに車速が検出され、こ
こで検出値が横滑り防止器、サスペンション制御器等に
供される。
り防止器、サスペンション制御器等が採用されつつあ
る。この場合、超音波計測装置等が多用されており、路
面の突起等の検出と、車高ならびに車速が検出され、こ
こで検出値が横滑り防止器、サスペンション制御器等に
供される。
前記の超音波計測装置において、路面状況の検出は車両
に装着された送受波器から超音波が放射される路面まで
の距離を推定して車高を検出し、ここで車高が一定の場
合に路面が平坦であり、また変動が大きい場合に路面に
凹凸や突起物を有していると判定して、これにもとづい
て路面情報信号を送出する。
に装着された送受波器から超音波が放射される路面まで
の距離を推定して車高を検出し、ここで車高が一定の場
合に路面が平坦であり、また変動が大きい場合に路面に
凹凸や突起物を有していると判定して、これにもとづい
て路面情報信号を送出する。
車高は放射された超音波が路面で反射されて帰来する時
間をもとに検出し、これにもとづいて車高情報信号を送
出している。
間をもとに検出し、これにもとづいて車高情報信号を送
出している。
車速はタイヤあるいはトランスミッションギアの回転数
を検出して、これにもとづいて車速情報信号が送出され
る。
を検出して、これにもとづいて車速情報信号が送出され
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来の技術に係る計測装置におい
ては、主に車両直下の路面の突起等の状況の検出が行わ
れており、車両前方の突起等の状況を予め検出すること
ができない。このためサスペンション制御器における走
行時の前方の路面に対応した予測制御は困難である。さ
らに車速の検出を行うための送受波器と、車高を算出す
る検出／計測部等が個別に必要となり、このためコスト
増を招き、さらに車体における、殊に、送受波器の取り
付け位置の自由度が得られ難い。また、車速の検出を行
う際に、タイヤのスリップ等で正確な計測値が得られな
い場合を生起する等々の欠点を有している。
ては、主に車両直下の路面の突起等の状況の検出が行わ
れており、車両前方の突起等の状況を予め検出すること
ができない。このためサスペンション制御器における走
行時の前方の路面に対応した予測制御は困難である。さ
らに車速の検出を行うための送受波器と、車高を算出す
る検出／計測部等が個別に必要となり、このためコスト
増を招き、さらに車体における、殊に、送受波器の取り
付け位置の自由度が得られ難い。また、車速の検出を行
う際に、タイヤのスリップ等で正確な計測値が得られな
い場合を生起する等々の欠点を有している。
本発明は係る点に鑑みてなされ、その目的とするところ
は、一つの素子あるいは一組の送受信素子からなる送受
波器を用い、比較的簡素な構成のもとに車両の走行時の
前方路面の突起等を検出し、ここでの検出値をもとにサ
スペンションの走行時における予測制御が可能となり、
かつ車高ならびに車速が高精度に検出される車載用多目
的超音波計測装置を提供することにある。
は、一つの素子あるいは一組の送受信素子からなる送受
波器を用い、比較的簡素な構成のもとに車両の走行時の
前方路面の突起等を検出し、ここでの検出値をもとにサ
スペンションの走行時における予測制御が可能となり、
かつ車高ならびに車速が高精度に検出される車載用多目
的超音波計測装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明の車載用多目的超
音波計測装置は、 車体に配され、一つの発射周波数の超音波を前記車体の
前後方向に等しい放射角度で、突起を有する路面に放射
し、かつ反射波を受信する一つの素子あるいは一組の送
受信素子からなる送受波器と、 放射した前記超音波と受信した前記反射波中の前記突起
からの反射波との時間差をもとに、前記突起と前記送受
波器との間の直線距離を検出し、かつ前記反射波のレベ
ルをもとに前記車体前方向の路面の突起の有無と突起の
大きさを検出する突起検出手段と、 この突起検出手段で検出された前記直線距離と前記超音
波の放射角度とから車体から路面までの直下の距離を検
出する車高検出手段と、 車速検出手段とを備え、 この車速検出手段は、前記超音波の発射周波数と前記路
面の前後方向からの反射波の周波数とから前後方向の二
つのドップラ周波数を検出した後、これら二つのドップ
ラ周波数の差のドップラ周波数を求め、この差のドップ
ラ周波数と超音波速度との積を前記発射周波数と前記放
射角度の余弦と定数４との積で割った商を車速として検
出することを特徴とする。
音波計測装置は、 車体に配され、一つの発射周波数の超音波を前記車体の
前後方向に等しい放射角度で、突起を有する路面に放射
し、かつ反射波を受信する一つの素子あるいは一組の送
受信素子からなる送受波器と、 放射した前記超音波と受信した前記反射波中の前記突起
からの反射波との時間差をもとに、前記突起と前記送受
波器との間の直線距離を検出し、かつ前記反射波のレベ
ルをもとに前記車体前方向の路面の突起の有無と突起の
大きさを検出する突起検出手段と、 この突起検出手段で検出された前記直線距離と前記超音
波の放射角度とから車体から路面までの直下の距離を検
出する車高検出手段と、 車速検出手段とを備え、 この車速検出手段は、前記超音波の発射周波数と前記路
面の前後方向からの反射波の周波数とから前後方向の二
つのドップラ周波数を検出した後、これら二つのドップ
ラ周波数の差のドップラ周波数を求め、この差のドップ
ラ周波数と超音波速度との積を前記発射周波数と前記放
射角度の余弦と定数４との積で割った商を車速として検
出することを特徴とする。
［作用］ 上記の構成においては、送受波器から車両の前方向ある
いは前後方向の路面に角度を有して超音波が放射され
る。そして放射される超音波と路面の突起の反射波に係
る受信信号から突起までの時間が計測される。さらに路
面の突起の反射波に係る信号のレベル、例えば、域値と
の比較において、車両前方の路面の突起等の有無、およ
びその大きさが検出される。さらに反射波が路面から帰
来する時間における直線距離と超音波の放射角度とから
車高を算出し、かつ得られるドップラ周波数をもとに車
速が算出される。
いは前後方向の路面に角度を有して超音波が放射され
る。そして放射される超音波と路面の突起の反射波に係
る受信信号から突起までの時間が計測される。さらに路
面の突起の反射波に係る信号のレベル、例えば、域値と
の比較において、車両前方の路面の突起等の有無、およ
びその大きさが検出される。さらに反射波が路面から帰
来する時間における直線距離と超音波の放射角度とから
車高を算出し、かつ得られるドップラ周波数をもとに車
速が算出される。
さらに、車体の前後方向に等しい放射角度を有して超音
波が放射され、夫々の反射波に係る受信信号のドップラ
周波数を検出し、差のドップラ周波数を求めて、車体の
垂直速度成分が打ち消された車速が算出する。
波が放射され、夫々の反射波に係る受信信号のドップラ
周波数を検出し、差のドップラ周波数を求めて、車体の
垂直速度成分が打ち消された車速が算出する。
これにより、車両の走行時の前方路面の突起等に係る状
況が検出され、かつ車高ならびに車速が高精度に得られ
る。
況が検出され、かつ車高ならびに車速が高精度に得られ
る。
［実施例］ 次に、本発明に係る車載用多目的超音波計測装置の実施
例を、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
例を、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は構成を示すブロック図、第２図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は振動子と路面間距離の検出に
係る動作説明に供される図、第３図はドップラ周波数に
係る動作説明に供される図、第４図はペアビームのドッ
プラ周波数検出に係る動作説明に供される図である。
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は振動子と路面間距離の検出に
係る動作説明に供される図、第３図はドップラ周波数に
係る動作説明に供される図、第４図はペアビームのドッ
プラ周波数検出に係る動作説明に供される図である。
先ず、構成を説明する。
第１図において、角度θで超音波を路面Ｍに放射する送
受波器10が車体（図示せず）の前部に設けられている。
この送受波器10は一つの振動子（素子）あるいは一組の
送受信振動子で構成されている。
受波器10が車体（図示せず）の前部に設けられている。
この送受波器10は一つの振動子（素子）あるいは一組の
送受信振動子で構成されている。
さらに信号処理部12には発振器14と、分週器16と、バー
スト波発生器18と、電力増幅器20と、送受信切換器22と
を有している。さらに路面Ｍ、突起物Maからの反射波を
送受波器10で受信し、ここから導出される受信信号が送
受信切換器22を介して入力される受信増幅器24と、エン
ベロープ検波器26と、微分比較器27と、路面Ｍの突起の
状態を示す突起情報信号Dsを創出するマイクロプロセッ
サ（MPU）等の時間／距離変換部28とが設けられてい
る。
スト波発生器18と、電力増幅器20と、送受信切換器22と
を有している。さらに路面Ｍ、突起物Maからの反射波を
送受波器10で受信し、ここから導出される受信信号が送
受信切換器22を介して入力される受信増幅器24と、エン
ベロープ検波器26と、微分比較器27と、路面Ｍの突起の
状態を示す突起情報信号Dsを創出するマイクロプロセッ
サ（MPU）等の時間／距離変換部28とが設けられてい
る。
さらに、PLL回路30と、車速情報信号Vsを導出するＦ−
Ｖ変換器32とが備えられている。
Ｖ変換器32とが備えられている。
また、車高情報信号Hsを導出するマイクロプロセッサ
（MPU）等の直距離／高さ演算部34とを有している。
（MPU）等の直距離／高さ演算部34とを有している。
なお、符号36はサーミスタ等の感温素子を示す。
次に、上記の構成における動作を説明する。
発振器14で発振した主周波数発振信号Saは分周器16に入
力されて分周信号f0が導出される。分周信号f0はバース
ト波発生器18に入力されてバースト波信号Sbが生成さ
れ、続いて、電力増幅器20で電力増幅される。この後、
送受信切換器22を介して送受波器10に入力される。この
送受波器10から角度θの傾斜で超音波パルスPtが路面Ｍ
に対して放射される。
力されて分周信号f0が導出される。分周信号f0はバース
ト波発生器18に入力されてバースト波信号Sbが生成さ
れ、続いて、電力増幅器20で電力増幅される。この後、
送受信切換器22を介して送受波器10に入力される。この
送受波器10から角度θの傾斜で超音波パルスPtが路面Ｍ
に対して放射される。
ここで路面Ｍからの反射波Prは送受波器10で受波され、
ここから導出される受信信号が送受信切換器22を経て受
信増幅器24に入力される。この受信増幅器24では車体の
上下変動による送受波器10と路面Ｍ間で生起する反射波
Prの音波伝播距離にもとづく振幅の減衰（特性）を補正
するためSTCが行われて適当なレベルに増幅された増幅
受信信号Siが導出される。続いて、エンベロープ検波器
26から包絡線成分の検波信号Sdが導出される。
ここから導出される受信信号が送受信切換器22を経て受
信増幅器24に入力される。この受信増幅器24では車体の
上下変動による送受波器10と路面Ｍ間で生起する反射波
Prの音波伝播距離にもとづく振幅の減衰（特性）を補正
するためSTCが行われて適当なレベルに増幅された増幅
受信信号Siが導出される。続いて、エンベロープ検波器
26から包絡線成分の検波信号Sdが導出される。
この検波信号Sdは微分比較器27に入力され、続いて、時
間／距離変換部28から路面Ｍの突起物Ma等の状態を示す
突起情報信号Dsが導出される。
間／距離変換部28から路面Ｍの突起物Ma等の状態を示す
突起情報信号Dsが導出される。
ここで突起情報信号Dsの検出について、第２図を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）において、縦軸
は振幅、横軸は時間軸である。
は振幅、横軸は時間軸である。
第２図（ａ）はバースト波信号Sbが送受波器10から放射
される超音波パルスPtであり、ここではパルスPsのみを
示す。第２図（ｂ）は反射波Prである。ここで符号Psa
は前記パルスPsに対応した、例えば、送受信切換器22を
漏洩した受信パルスである。符号Praは路面Ｍの突起物M
aからの反射波の信号であり、さらに符号Prbは路面Ｍか
らの反射波に係る信号を示す。第２図（ｃ）は検波信号
Sdであり、この検波信号Sdは微分比較器27で微分されて
第２図（ｄ）に示すように閾値信号VRFを越えた信号部
分であるスパイク信号Scが時間／距離変換部28に入力さ
れる。この閾値信号VRFを越えた信号の有無を、例え
ば、量子化の後のデジタル演算信号処理で路面Ｍの突起
物Ma等の大きさを検出し、同時にその有無が検知され
る。さらに、第２図（ｄ）に示されるように、受信パル
スPsaと反射波Praの夫々の前縁部間の時間tdを、高速ク
ロックで計数することにより、距離ｄが算出される。こ
のようにして得られる突起情報信号Dsは車両のサスペン
ション制御器（図示せず）に供されて、走行時の予測制
御が行われる。
される超音波パルスPtであり、ここではパルスPsのみを
示す。第２図（ｂ）は反射波Prである。ここで符号Psa
は前記パルスPsに対応した、例えば、送受信切換器22を
漏洩した受信パルスである。符号Praは路面Ｍの突起物M
aからの反射波の信号であり、さらに符号Prbは路面Ｍか
らの反射波に係る信号を示す。第２図（ｃ）は検波信号
Sdであり、この検波信号Sdは微分比較器27で微分されて
第２図（ｄ）に示すように閾値信号VRFを越えた信号部
分であるスパイク信号Scが時間／距離変換部28に入力さ
れる。この閾値信号VRFを越えた信号の有無を、例え
ば、量子化の後のデジタル演算信号処理で路面Ｍの突起
物Ma等の大きさを検出し、同時にその有無が検知され
る。さらに、第２図（ｄ）に示されるように、受信パル
スPsaと反射波Praの夫々の前縁部間の時間tdを、高速ク
ロックで計数することにより、距離ｄが算出される。こ
のようにして得られる突起情報信号Dsは車両のサスペン
ション制御器（図示せず）に供されて、走行時の予測制
御が行われる。
次に、車高Ｈを示す車高情報信号Hsの導出について説明
する。
する。
先ず、直距離／高さ演算部34では前記時間／距離変換部
28での信号処理と同様にして路面Ｍの突起物Maまでの距
離ｄが演算される。そして、予め判明している送受波器
10の角度θから車高Ｈを次式で求める。
28での信号処理と同様にして路面Ｍの突起物Maまでの距
離ｄが演算される。そして、予め判明している送受波器
10の角度θから車高Ｈを次式で求める。
Ｈ＝d sinθ （１） この演算結果が直距離／高さ演算部34から車高情報信号
Hsとして出力される。
Hsとして出力される。
このようにして得られるこの車高情報信号Hsは、例え
ば、前記の突起情報信号Dsとともに車両のサスペンショ
ン制御器（図示せず）に供されて、走行時のサスペンシ
ョンに係る予測制御が行われる。
ば、前記の突起情報信号Dsとともに車両のサスペンショ
ン制御器（図示せず）に供されて、走行時のサスペンシ
ョンに係る予測制御が行われる。
さらに、車速Ｖ示す車速情報信号Vsの導出について第３
図を用いて説明する。
図を用いて説明する。
送受波器10から路面Ｍに向かって角度θで超音波パルス
Pt（分周信号f0は周波数foaとする）が反射されると、
路面Ｍからの反射波Prの周波数成分は、 f0±fd …（２） （fd:ドップラ周波数） で表される。
Pt（分周信号f0は周波数foaとする）が反射されると、
路面Ｍからの反射波Prの周波数成分は、 f0±fd …（２） （fd:ドップラ周波数） で表される。
但し、送受波器10が第３図の矢印方向Ｋに速度Ｖで進行
すると、ドップラ周波数fdは周知のように、 で表される。すなわち、ドップラ周波数fdを検出するこ
とによって車の速度Ｖで検出できる。
すると、ドップラ周波数fdは周知のように、 で表される。すなわち、ドップラ周波数fdを検出するこ
とによって車の速度Ｖで検出できる。
ここでは反射波Prの式（２）で示される周波数成分（f0
±fd）および分周信号f0をもとにしてPLL回路30のフェ
イズ・ロック・ループの出力信号として式（３）で周波
数成分±fd（極性は矢印方向Ｋの進行方向で定まる）を
得る。
±fd）および分周信号f0をもとにしてPLL回路30のフェ
イズ・ロック・ループの出力信号として式（３）で周波
数成分±fd（極性は矢印方向Ｋの進行方向で定まる）を
得る。
そして、Ｆ−Ｖ変換器32で周波数成分±fdを電圧値に変
換し、ここで車速Ｖ示す車速情報信号Vsが導出される。
フェイズ・ロック・ループの動作は周知のため省略す
る。
換し、ここで車速Ｖ示す車速情報信号Vsが導出される。
フェイズ・ロック・ループの動作は周知のため省略す
る。
このようにして得られる車速情報信号Vsは極めて応答性
が向上した正確な値である。
が向上した正確な値である。
なお、時間／距離変換部28、Ｆ−Ｖ変換器32、直距離／
高さ演算部34では感温素子36から得られた温度情報（信
号）により、周知の超音波の温度による音速変化の補
正、すなわち、超音波パルスPt、反射波Prの距離ｄに係
る音速の補正が行われる。
高さ演算部34では感温素子36から得られた温度情報（信
号）により、周知の超音波の温度による音速変化の補
正、すなわち、超音波パルスPt、反射波Prの距離ｄに係
る音速の補正が行われる。
次に、上記の実施例では角度θに傾斜した送受波器10が
設けられ、一方向に超音波パルスPtが路面Ｍに対して放
射されている。そして、路面Ｍからの反射波Prを受信す
る。この場合、車体への送受波器10の取り付けの際、ま
た、車体が傾いている場合にヒールやトリムが生起する
と、これによる速度誤差が増大する。
設けられ、一方向に超音波パルスPtが路面Ｍに対して放
射されている。そして、路面Ｍからの反射波Prを受信す
る。この場合、車体への送受波器10の取り付けの際、ま
た、車体が傾いている場合にヒールやトリムが生起する
と、これによる速度誤差が増大する。
このような速度誤差が改善されるペアビーム方式を第４
図に示す。
図に示す。
本ペアビーム方式は、同図に示すように、車両の前後方
向（二方向）に超音波パルスPma、Pmbを送受信する。こ
こで送受波器11の水平速度をＶ、垂直速度をＵとする
と、ビームN1に対するドップラ周波数fd1は、 となり、同じくビームN2に対して、 となる（C:音速、f0:発射周波数、θ１、θ2:音波発射
角度）。
向（二方向）に超音波パルスPma、Pmbを送受信する。こ
こで送受波器11の水平速度をＶ、垂直速度をＵとする
と、ビームN1に対するドップラ周波数fd1は、 となり、同じくビームN2に対して、 となる（C:音速、f0:発射周波数、θ１、θ2:音波発射
角度）。
θ１＝θ２とすると、ペアビーム方式では、 となり、垂直速度Ｕは打ち消され、誤差は生じない。
一方、トリムまたはヒールによって、いま、N1がδだけ
傾いた場合は、 であるドップラ周波数が得られる。その誤差は、 E1（％）＝100×（cosδ−tanθ sinδ−１） …（８） となる。
傾いた場合は、 であるドップラ周波数が得られる。その誤差は、 E1（％）＝100×（cosδ−tanθ sinδ−１） …（８） となる。
ペアビームの場合はビームN2もδだけ傾いたとしてドッ
プラ周波数を求めればよく、 で表され、誤差E12は E12（％）＝100×（cosδ−１） …（10） で表される。両者に角度θおよびδを導入して求めれば
明らかなように、ロール、ピッチによる誤差は改善され
ないが、本ペアビーム方式では著しく誤差が少なくな
る。
プラ周波数を求めればよく、 で表され、誤差E12は E12（％）＝100×（cosδ−１） …（10） で表される。両者に角度θおよびδを導入して求めれば
明らかなように、ロール、ピッチによる誤差は改善され
ないが、本ペアビーム方式では著しく誤差が少なくな
る。
このように車体が路面Ｍの状態で上下に揺れ、すなわ
ち、第４図に示される垂直速度（Ｕ）に係る垂直成分が
発生しても、これに起因する速度Ｖに誤差は生起しな
い。また、送受波器10の取り付けの角度θや車両の走行
状態によりヒールやトリム角を有していても前記の一つ
の送受波器10を用いた場合に比較して、その誤差は極め
て少なくなる。本ペアビーム方式では、容易に理解され
るように２系統の送受波器11ならびに受信処理系が配設
される。
ち、第４図に示される垂直速度（Ｕ）に係る垂直成分が
発生しても、これに起因する速度Ｖに誤差は生起しな
い。また、送受波器10の取り付けの角度θや車両の走行
状態によりヒールやトリム角を有していても前記の一つ
の送受波器10を用いた場合に比較して、その誤差は極め
て少なくなる。本ペアビーム方式では、容易に理解され
るように２系統の送受波器11ならびに受信処理系が配設
される。
なお、上記の実施例では、例えば、一つの振動子あるい
は一組の送受信振動子が同一筐体に配設される送受波器
10、11を用いることなく、送信と受信の振動子を離間し
た位置に別個に配設した送受波器を採用して、前記と同
様に信号処理を行い、前記と同様の作用効果を得るこ
と、さらに、バースト波信号Sbを生成して超音波パルス
Ptを放射しているが、これに限定されず、例えば、電磁
波を送信して対応した周波数の受信信号処理を行うこ
と、また微分比較器27を用いず、例えば、デジタル信号
処理回路を用いて、前記同様の作用効果を得ることも本
発明に含まれる。
は一組の送受信振動子が同一筐体に配設される送受波器
10、11を用いることなく、送信と受信の振動子を離間し
た位置に別個に配設した送受波器を採用して、前記と同
様に信号処理を行い、前記と同様の作用効果を得るこ
と、さらに、バースト波信号Sbを生成して超音波パルス
Ptを放射しているが、これに限定されず、例えば、電磁
波を送信して対応した周波数の受信信号処理を行うこ
と、また微分比較器27を用いず、例えば、デジタル信号
処理回路を用いて、前記同様の作用効果を得ることも本
発明に含まれる。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明の車載用多目的超
音波計測装置によれば、送受波器から車両の前方向ある
いは前後方向の路面に角度を有して超音波が放射され、
そして反射波に係る受信信号から路面までの直線距離が
得られる。さらに路面の突起物の反射波に係る信号のレ
ベル、例えば、閾値との比較において、車両前方の路面
の突起等の有無、およびその大きさが検出される。さら
に反射波が路面から帰来する時間における直線距離と超
音波の放射角度とから車高を算出し、かつ得られるドッ
プラ周波数をもとに車速が算出される。
音波計測装置によれば、送受波器から車両の前方向ある
いは前後方向の路面に角度を有して超音波が放射され、
そして反射波に係る受信信号から路面までの直線距離が
得られる。さらに路面の突起物の反射波に係る信号のレ
ベル、例えば、閾値との比較において、車両前方の路面
の突起等の有無、およびその大きさが検出される。さら
に反射波が路面から帰来する時間における直線距離と超
音波の放射角度とから車高を算出し、かつ得られるドッ
プラ周波数をもとに車速が算出される。
さらに、車体の前後方向に等しい放射角度を有して超音
波が放射され、夫々の反射波に係る受信信号のドップラ
周波数を検出し、差のドップラ周波数を求めて、車体の
垂直速度成分が打ち消された車速が得られることを特徴
としている。
波が放射され、夫々の反射波に係る受信信号のドップラ
周波数を検出し、差のドップラ周波数を求めて、車体の
垂直速度成分が打ち消された車速が得られることを特徴
としている。
これにより、一つの素子あるいは一組の送受信素子から
なる送受波器を用い、比較的簡素な構成のもとに車両の
走行時の前方路面の突起等が検出され、ここでの検出値
をもとにサスペンションの走行時における予測制御が可
能となり、かつ車高ならびに車速が高精度に得られる効
果を奏する。
なる送受波器を用い、比較的簡素な構成のもとに車両の
走行時の前方路面の突起等が検出され、ここでの検出値
をもとにサスペンションの走行時における予測制御が可
能となり、かつ車高ならびに車速が高精度に得られる効
果を奏する。
第１図は本発明に係る車載用多目的超音波計測装置の一
実施例の構成を示すブロック図、 第２図は第１図に示される実施例の振動子と路面間距離
の検出に係る動作説明に供される図、 第３図は第１図に示される実施例のドップラ周波数に係
る動作の時間軸上の波形を示す図、 第４図は第１図に示される実施例のペアビームのドップ
ラ周波数検出に係る動作説明に供される図である。 10……送受波器、12……信号処理部 14……発振器、16……分周器 18……バースト波発生器、20……電力増幅器 22……送受信切換器、24……受信増幅器 26……エンベロープ検波器、27……微分比較器 28……時間／距離変換部、30……PLL回路 32……Ｆ−Ｖ変換器 34……直距離／高さ演算部 36……感温素子 Ds……突起情報信号 f0……分周信号 Hs……車高情報信号 Ｍ……路面、Ma……突起物 Sa……主周波数発振信号 Sb……バースト波信号 Sd……検波信号 Sc……スパイク信号 Si……増幅受信信号 Vs……車速情報信号
実施例の構成を示すブロック図、 第２図は第１図に示される実施例の振動子と路面間距離
の検出に係る動作説明に供される図、 第３図は第１図に示される実施例のドップラ周波数に係
る動作の時間軸上の波形を示す図、 第４図は第１図に示される実施例のペアビームのドップ
ラ周波数検出に係る動作説明に供される図である。 10……送受波器、12……信号処理部 14……発振器、16……分周器 18……バースト波発生器、20……電力増幅器 22……送受信切換器、24……受信増幅器 26……エンベロープ検波器、27……微分比較器 28……時間／距離変換部、30……PLL回路 32……Ｆ−Ｖ変換器 34……直距離／高さ演算部 36……感温素子 Ds……突起情報信号 f0……分周信号 Hs……車高情報信号 Ｍ……路面、Ma……突起物 Sa……主周波数発振信号 Sb……バースト波信号 Sd……検波信号 Sc……スパイク信号 Si……増幅受信信号 Vs……車速情報信号
Claims (1)
- 【請求項１】車体に配され、一つの発射周波数の超音波
を前記車体の前後方向に等しい放射角度で、突起を有す
る路面に放射し、かつ反射波を受信する一つの素子ある
いは一組の送受信素子からなる送受波器と、 放射した前記超音波と受信した前記反射波中の前記突起
からの反射波との時間差をもとに、前記突起と前記送受
波器との間の直線距離を検出し、かつ前記反射波のレベ
ルをもとに前記車体前方向の路面の突起の有無と突起の
大きさを検出する突起検出手段と、 この突起検出手段で検出された前記直線距離と前記超音
波の放射角度とから車体から路面までの直下の距離を検
出する車高検出手段と、 車速検出手段とを備え、 この車速検出手段は、前記超音波の発射周波数と前記路
面の前後方向からの反射波の周波数とから前後方向の二
つのドップラ周波数を検出した後、これら二つのドップ
ラ周波数の差のドップラ周波数を求め、この差のドップ
ラ周波数と超音波速度との積を前記発射周波数と前記放
射角度の余弦と定数４との積で割った商を車速として検
出することを特徴とする車載用多目的超音波計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2071295A JPH0769421B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 車載用多目的超音波計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2071295A JPH0769421B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 車載用多目的超音波計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03269388A JPH03269388A (ja) | 1991-11-29 |
| JPH0769421B2 true JPH0769421B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=13456540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2071295A Expired - Fee Related JPH0769421B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 車載用多目的超音波計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769421B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101716270B1 (ko) * | 2015-12-03 | 2017-03-14 | 한국과학기술원 | 전방 지면 상태 추정 장치 및 방법 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05262118A (ja) * | 1992-03-17 | 1993-10-12 | Toyota Motor Corp | ショックアブソーバの減衰力制御装置 |
| JPH06230126A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 車載用超音波計測装置 |
| JP2945230B2 (ja) * | 1993-02-25 | 1999-09-06 | 三菱電機株式会社 | 路面状態検知装置 |
| JP3237034B2 (ja) * | 1993-05-25 | 2001-12-10 | アイシン精機株式会社 | 車載用超音波計測装置 |
| KR20010056696A (ko) * | 1999-12-16 | 2001-07-04 | 박종섭 | 개선된 초음파 거리 측정 장치 및 방법 |
| KR100501364B1 (ko) * | 2002-10-04 | 2005-07-18 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 전복 감지장치 및 방법 |
| JP4550434B2 (ja) | 2004-01-15 | 2010-09-22 | 日本碍子株式会社 | セル構造体及びその製造方法 |
| JP2008070358A (ja) * | 2007-08-08 | 2008-03-27 | Hitachi Ltd | 車両の走行制御装置 |
| JP6340713B2 (ja) * | 2014-03-04 | 2018-06-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 障害物検知装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235083B2 (ja) * | 1983-04-01 | 1990-08-08 | Nippon Kokan Kk | Kyoryonokeeburushikikasetsukohoniokeruankaahoho |
| JPH0235084B2 (ja) * | 1983-10-22 | 1990-08-08 | Merii Suuzan Gaadonaa |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5962736U (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-25 | 株式会社クボタ | 刈取収穫機 |
| JPH0235084U (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-06 | ||
| JPH0623983Y2 (ja) * | 1988-08-31 | 1994-06-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 路面センサ |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP2071295A patent/JPH0769421B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235083B2 (ja) * | 1983-04-01 | 1990-08-08 | Nippon Kokan Kk | Kyoryonokeeburushikikasetsukohoniokeruankaahoho |
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| KR101716270B1 (ko) * | 2015-12-03 | 2017-03-14 | 한국과학기술원 | 전방 지면 상태 추정 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03269388A (ja) | 1991-11-29 |
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| JPH0528326B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070731 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080731 Year of fee payment: 13 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |