JPH1020029A - 物体検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】物体の方向または位置を検知する検知装置を１
組のインタロゲータ及びトランスポンダで実現すること
を課題とする。 【解決手段】電磁信号を媒体として送受信する送受信手
段と、送受信手段と電磁的に結合して送受信手段が送信
する送信信号を受信して返信信号を送信する返信手段と
からなり、返送手段を固定した検知物体が送受信手段付
近に存在するかどうかを検出する物体検知装置におい
て、送信信号と返送信号の相関関係から検知物体の存在
方向あるいは検知物体の向きを検出する検出手段を設け
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目標物体の存在位
置および目標物体の有無等を検出する物体検知装置に係
り、とくに電磁的に結合して検出する質問応答装置（イ
ンタロゲータ及びトランスポンダ装置）を用いた物体検
知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５は従来の質問応答装置の構成概要
を示す構成図である。１は質問装置（インタロゲータ）
で、送受信信号を搬送する搬送媒体として磁力線を用
い、送信信号を送信する質問信号送信部（信号が重畳さ
れた磁力線発生部）と、質問装置１からの送信信号に応
じて応答装置２から応答される応答信号を受信する応答
信号受信部（応答信号検出部）とから構成されている。

【０００３】２は応答装置（トランスポンダ）で、質問
装置１から放射される磁力線による送信信号を受信し、
変調を別形式の変調に変換変調し、再度質問装置１に向
けて磁力線を再送信するように構成されている。このよ
うに、質問応答装置は質問装置１と応答装置２から構成
され、前者をインタロゲータ１、後者をトランスポンダ
２と一般的に呼称されている。

【０００４】３は発振器で、例えば周波数が約１００ｋ
Ｈｚの正弦波発振器等で構成され、必要に応じて連続正
弦波信号がコイル４に供給される。４はコイルで、必要
に応じて磁心を用い、ポリウレタン等で絶縁被覆された
電線が多数回巻かれ、コイル４から発生する磁力線の多
くがトランスポンダ２のコイル６を貫通するように構成
される。

【０００５】５は信号検出部で、増幅器と検波器及び積
分器等から構成され、トランスポンダ２が応答（再送
信）する応答信号の内容が検出されるように構成され
る。６はコイルで、必要に応じて磁心を用い、ポリウレ
タン等で絶縁被覆された電線が多数回巻かれ、コイル６
から発生する磁力線の多くがインタロゲータ１のコイル
４を貫通するように、つまり、コイル６とコイル４とは
可逆的な相互作用が効率的に行われるように構成され
る。

【０００６】７はコンデンサで、金属蒸着紙コンデンサ
等が用いられ、コイル６と並列に接続され発振器３の周
波数に共振し、受信電力が効率的に発生するように構成
される。８は抵抗器で、金属皮膜抵抗器等が用いられ、
スイッチ９を介してコイル６に接続され、スイッチ９が
閉じられている間コイル６のＱ（Quality Factor) を減
衰させるように構成される。

【０００７】９はスイッチで、スイッチングトランジス
タ等で構成され、変調駆動部１１から出力される変調信
号に応じてスイッチ９が接断するように、このスイッチ
ングトランジスタが駆動される構成である。１０は整流
部で、全波整流型半導体ダイオード等で構成され、整流
部１０のブリッジ回路の入力側はコイル６の両端子に接
続され、このブリッジ回路で整流され出力される出力側
は変調駆動部１１に接続され、変調駆動部１１が動作す
るのに必要な電力がコイル６から整流部１０を介して供
給されるように構成される。

【０００８】１１は変調駆動部で、トランジスタによる
マルチバイブレータ回路等で構成され、この回路で変調
信号が形成されてスイッチ９に供給されるように構成さ
れる。次に、インタロゲータ１とトランスポンダ２が近
接して配置され、両者は電磁的に結合されている場合に
ついての原理的動作を説明する。

【０００９】インタロゲータ１内の発振器３から連続正
弦波信号がコイル４の一方の端子に接続され、コイル４
の他方の端子から低い内部インピーダンスの信号検出部
５を介して発振器３に接続され、あたかも、発振器３の
出力電圧がコイル４のインピーダンスに印加されコイル
４を流れる電流Ａを信号検出部５が検出する。このコイ
ル４を流れる電流Ａは電磁的に結合されるトランスポン
ダ２内のコイル６にコイル４から誘起され、またコイル
６からコイル４に相互誘起される誘起電圧に起因する。

【００１０】トランスポンダ２では、インタロゲータ１
のコイル４から送出される正弦波で交番する磁力線をコ
イル６が拾い上げ、コイル６と並列接続されるコンデン
サ７とによる前記正弦波の周波数に同調する並列共振回
路により、コンデンサ７を用いない場合の受信電圧のＱ
（コイルの実効Ｑ）倍の電圧がコイル６の両端に現れる
（スイッチ９及び整流部開放時）。

【００１１】そして、コイル６に誘起する前記受信電圧
が整流部１０で整流され、この整流出力が変調駆動部１
１に供給され、変調駆動部１１は予め定められたデュウ
ティサイクルでスイッチ９が接断され、その結果コイル
６のＱがスイッチ９の接断に応じて変化し、コイル６に
誘起する前記受信電圧が変化する。つまり、スイッチ９
の接断動作によって前記受信電圧が振幅変調される。

【００１２】そして、この振幅変調電圧に応じて交番す
る磁力線はコイル６から再送信信号として送出され、イ
ンタロゲータ１のコイル４に誘起される誘起電圧とな
り、発振器３による前記信号供給電圧と重畳され、信号
検出部５に入力される。信号検出部５では入力される前
記再送信信号を検波し、変調周波数（スイッチ９の接断
動作周波数）等の振幅変調成分が検出される。

【００１３】尚、以上説明したものは、振幅変調方式の
場合であるが、他にパルス変調や周波数変調等もあり、
また信号の搬送媒体も電磁波を用いたものがある。以上
説明した電磁結合を用いた質問応答装置の応用の１つと
して、自動車の前席パッセンジャーシートに装着する小
児用補助座席（チャイルドシート）の装着が行われたか
否か（小児用補助座席有無）及び装着された装着方向
（小児用補助座席が前向きか後ろ向きか）を”検知”す
る前記質問応答装置がある。

【００１４】このような”検知”が必要な背景には、車
両が衝突時にチャイルドシートの乗員の安全保護用エア
バッグの展開動作が自動的に禁止される場合と、展開動
作が行われなけれはならない場合とがあることである。
それは、前記チャイルドシートが車両の進行方向と同一
方向（前向き）で装着されている場合はエアバッグの展
開動作の準備が必要であるが、一方、前記チャイルドシ
ートが車両の進行方向とは反対方向（小児の背が車の進
行方向を向く、後向き）に装着されている場合はエアバ
ッグの展開動作が禁止されなければならない。

【００１５】諸外国で見られるように、チャイルドシー
トが後向きに装着された場合に、もし、エアバッグの展
開動作が行われた場合には、チャイルドシートの背もた
れ部がエアバッグで圧迫され、チャイルドシートの乗員
がこの圧迫により重大事故に繋がる可能性が大であるこ
とから、エアバッグの展開動作の禁止が必要となる。図
１６は従来の前記チャイルドシートがパッセンジャーシ
ート上に装着されると共に装着方向を検出する前記質問
応答装置の配置を示す図である。

【００１６】図１６（イ）に示す１Ａと１Ｂは前記イン
タロゲータ２台を示し、その取付け位置は、パッセンジ
ャーシート図（イ）の座面内に装填されている（インタ
ロゲータの１つの端部を黒色で表示し、２台共同一方向
を示す）。また、図（ロ）に示す２Ａと２Ｂは前記トラ
ンスポンダ２台であり、チャイルドシート図（ロ）の底
面に装填されている（２台共ハッチングで示すように同
一方向）。

【００１７】そして、それぞれのトランスポンダは前記
変調周波数が異なったものが用いられ、チャイルドシー
トが前向きか、後向きかが図（ハ）に示すような組合せ
で、インタロゲータ１Ａと１Ｂで前記検出出力される復
調周波数が検知され、チャイルドシードが車と逆進行方
向（進行方向とは１８０°回転）に取付けられた場合は
エアバッグの展開動作が行われないように制御される
（インスツルメントパネルの表示器にも表示）。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１６
の応用例に示すような従来の物体の方向（位置）検知装
置では、インタロゲータ及びトランスポンダを各々２組
用意する必要があり、コスト的にも装置の取付スペース
的にも問題があった。また、従来のインタロゲータ及び
トランスポンダを１組用いた場合は、トランスポンダが
装着されたか否か（有無）は判別できるが、方向（位
置）検知はできない。

【００１９】そこで、本発明では物体の方向（位置）検
知装置を１組のインタロゲータ及びトランスポンダで実
現することを課題とする。

【００２０】

【課題が解決するための手段】本発明は、電磁信号を媒
体として送受信する送受信手段と、前記送受信手段と電
磁的に結合して該送受信手段が送信する送信信号を受信
して返信信号を送信する返信手段とからなり、該返送手
段を固定した検知物体が該送受信手段付近に存在するか
どうかを検出する物体検知装置において、前記送信信号
と前記返送信号の相関関係から前記検知物体の存在方向
あるいは前記検知物体の向きを検出する検出手段を設け
たことを特徴とする。

【００２１】また、前記送受信手段が送信する前記送信
信号はパルス波であって、前記検出手段は前記返送信号
を前記送信信号と位相検波する位相検波手段を有するこ
とを特徴とする。また、前記送受信手段が送信する前記
送信信号はパルス波であって、前記検出手段は前記返送
信号の前記送信信号に対する極性を検出する極性検出手
段を有することを特徴とする。

【００２２】また、前記送受信手段が送信する前記送信
信号は連続波であって、前記返送手段は、該返送手段が
受信した前記送信信号における該送信信号に同期した該
送信信号における規定の部分を返送信号として抽出する
抽出手段を有し、前記検出手段は、受信した返送信号の
検波信号レベルを検出するレベル検出手段を有すること
を特徴とする。

【００２３】また、前記送受信手段が送信する前記送信
信号は連続波であって、前記再送信手段は、受信信号を
折り返し同一極性の連続波形とする波形変換手段と、前
記波形変換手段により波形が変換された変換信号を再送
信する再送信手段とを有し、前記送受信手段は、前記再
送信された変換信号の振幅検波信号レベルを検出するレ
ベル検出手段を有するものであることを特徴とする。

【００２４】また、前記送受信手段が送信する前記送信
信号は連続波であって、前記送受信手段と、前記返送手
段は互いに向きの異なる複数のコイルを有し、前記送受
信手段は、前記返信手段に対する該複数コイルの向きの
違いから位相の異なる受信信号を得るようにしたことを
特徴とする。また、前記検知物体が所定の平面上で所定
の回転軸を中心に回転可能に固定されるもので、前記送
受信手段が送信する前記送信信号は連続波であって、前
記送受信手段では、電磁結合のためのコイルがその軸が
前記平面に対して垂直となるように配置され、前記返送
手段では、電磁結合のための複数の直列接続されたコイ
ルがその軸が前記平面に対して平行となるように配置さ
れ、前記返送手段は、前記複数のコイルに発生した起電
力の電圧差を検出し、前記電圧差を送信信号とする電圧
差検出手段を設けたことを特徴とする。

【００２５】また、前記返送手段における複数のコイル
の巻数を異ならせたことを特徴とする。

【００２６】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図１
は本発明の第１の実施例の構成を示す構成図であり、図
２は本実施例の動作時の主要各部の信号波形を示す波形
図である。尚、図１５に示した従来の構成と同様の回路
構成については、同一の番号を付し、詳細な説明は省略
する。

【００２７】図１に示す３は発振器で、本実施例ではパ
ルス発振器で構成される。１２は受信コイルで、送信コ
イル４と同様な構造でコイル４と同軸上（または同芯
上）に形成され捲線の方向も同じ（黒ドットにて図示）
である。１３は位相検波器で、乗算演算器等から構成さ
れ、送信波と受信波の両信号が演算され、トランスポン
ダ２のコイル６の向き（トランスポンダ２の方向）をこ
の位相検波器で検波され検波波形の差を基にエアバッグ
展開の要否が判断されるように構成される（エアバッグ
展開制御器の図示省略）。

【００２８】１４はダイオードで、シリコンダイオード
等から構成され、コイル６に誘起する交番電圧／電流の
正側または負側のいづれか一方を用いダイオード１４の
内部抵抗でコイル６の前記Ｑを前記断続して減衰させる
ように構成される。前記コイル６に誘起する交番電圧／
電流の正側または負側のいづれか一方を加工して再送信
することは、コイル６の向き（トランスポンダ２の方
向）に応じて受信コイル１２に誘起する電圧／電流の波
形の異なりで特徴付けられる。

【００２９】本実施例の動作を説明する。図２の図
（Ａ）はトランスポンダ２が車の進行とは”逆進行方
向”に取付けられた場合を示し、図（Ｂ）はトランスポ
ンダ２が車の進行に沿った”進行方向”に取付けられた
場合の各波形を示す。図（Ａ）、（Ｂ）の送信波形
（ａ）は、インタロゲータ１を基準としているので同一
である。

【００３０】トランスポンダ２での受信波形（ｂ）は、
トランスポンダ２の取付け方向に従って、図（Ａ）と図
（Ｂ）では１８０°極性がずれている。これは、図１の
トランスポンダ２のコイル６の方向が”逆進行方向”
と”進行方向”に取付けられた場合とで１８０°異なる
ことに基づいている。次に、トランスポンダ処理波形
（ｃ）は、トランスポンダ２の前記ダイオード変調によ
り処理された波形で前記正または負の一方の波形（図ｃ
では負の減衰）が大きく減衰している。

【００３１】また、インタロゲータ１での受信波形
（ｄ）は、トランスポンダ２の再送信波形に応じた受信
波形となる。そして、インタロゲータ１では受信波
（ａ）と送信波（ｂ）の乗算演算が行われ、両波の同相
出力が位相検波波形（ｅ）として出力され、正極性出力
の場合はトランスポンダ２が車の逆進行方向に取付けら
れていることを意味し、負極性出力の場合はトランスポ
ンダ２が進行方向に取付けられていることを意味する。

【００３２】上述のように、本第１実施例によれば、１
組のインタロゲータとトランスポンダを用いることで、
このトランスポンダの装着方向（位置）が検出可能とな
る。次に、本発明の第２の実施例を説明する。図３は第
２実施例の構成を示す構成図であり、図４は本第２実施
例の動作時の信号波形を示す波形図である。

【００３３】トランスポンダ２は前記第１実施例と同一
の構成及び動作であるが、本実施例ではトランスポンダ
２の取付け方向（位置）の検出を行うインタロゲータ１
での検出方式は、受信波のパルスの方向（正極性／負極
性）を検出するパルス極性検出方法に特徴がある。１５
は極性検出部で、各々２組のコンパレータ３１と比較信
号源３２とワンショットマルチバイブレータ３３とから
構成される。

【００３４】受信コイル１２からの受信波信号が非反転
入力のコンパレータ（COMP1)と反転入力のコンパレータ
（COMP2)とにそれぞれ入力され、比較信号源（コンパレ
ータのスレッショルド電圧）３２より大きい受信波信号
が入力すると各コンパレータは信号を出力し、次段のワ
ンショットマルチバイブレータを起動させる。図４は上
記各信号波形を示す。

【００３５】図４ではトランスポンダ２の各取付け方向
に対してインタロゲータでの受信波形（ａ）が正極性と
なるか、または負極性となるかを示し、正極性の場合は
コンパレータ（COMP1 ）が感応し（COMP2 は感応せ
ず）、ワンショットマルチバイブレータ３３の出力端子
Ｖ１から出力するコンパレータ（COMP1 ）の出力が出力
波形図（ｂ）に示すように現れる。

【００３６】一方、受信波形（ａ）が負極性の場合はコ
ンパレータ（COMP2 ）が感応し（COMP1 は感応せず）、
ワンショットマルチバイブレータ３３の出力端子Ｖ２か
ら出力するコンパレータ（COMP2 ）の出力が出力波形図
（ｃ）に示すように現れる。以上の説明のように２組の
ワンショットマルチバイブレータ３３の出力端子Ｖ１か
Ｖ２かのいづれの端子に出力が現れるかでトランスポン
ダの取付け方向（位置）が検出される。

【００３７】以上第１及び第２実施例によれば、従来の
インタロゲータやトランスポンダに僅かの部品を追加す
るだけで構成できるので、大幅なコストダウンが期待で
きる。次に、本発明の第３の実施例を説明する。図５は
第３実施例の構成を示す構成図であり、図６は第３実施
例の動作時の各部信号波形を示す波形図である。

【００３８】本実施例ではトランスポンダ２の受信波に
同期変調を行う同期変調方式（仮称）に特徴があり、ま
た、発振器３には正弦波発振器が用いられる。５１はエ
ッジ検出回路で、高利得の増幅器と微分回路等から構成
され、例えば図６の図（Ａ）のトランスポンダ受信波形
（ｂ）に示す正弦波が前記高利得増幅器を介して増幅さ
れ、増幅器が飽和して正弦波がクリップされた矩形波が
出力され、この矩形波を微分回路に通すことにより、微
分パルス出力が得られ、このパルスの立ち上がり時期は
前記正弦波が零電位ライン（ゼロレベル）を通過する瞬
間と近似的に一致する。

【００３９】５２はワンショットマルチバイブレータ
で、トランジスタやダイオード等から構成され、前記矩
形波の微分パルス出力でトリガー（正極性または負極性
のいづれか一方に感応）され、前記正弦波がゼロレベル
を通過する瞬間に規定パルス幅のパルスを変調器５３に
出力する。このように正弦波の１波１波に同期するよう
に変調が行われるので同期変調方式と仮称する。

【００４０】５３は変調器で、トランジスタゲート回路
等から構成され、前記トランスポンダ受信波形（ｂ）に
示す正弦波がワンショットマルチバイブレータの出力パ
ルスで変調され、図（Ａ）の変調波形（ｅ）に示すよう
な振幅変調が行われ、再送信される。尚、エッジ検出回
路５１やワンショットマルチバイブレータ５２等への電
源供給回路等は図示及び説明を省略する。

【００４１】また、変調器５３はトランスポンダ２内で
別に設けた発振器を変調し、前記再送信することもでき
る。一方、インタロゲータ１の構成要素の１つである５
４は極性検出部で、積分回路等から構成され、図６の図
（Ａ）または図（Ｂ）に示すインタロゲータ１のコイル
１２に誘起する受信波形を積分し、判定出力（ｇ）が負
電圧で出力されるかまたは正電圧で出力されるかによっ
て、トランスポンダ２の取付け方向（位置）が検出され
る。

【００４２】以上説明した第３実施例によれば、送信波
に正弦波が用いられるので送信波の高調波放射や高調波
誘導によるラジオの受信妨害や他の電子機器への電磁妨
害が軽減される長所がある。尚、再送信波のエネルギー
の大きさは送信波と比較して１桁または２桁以上小さく
することが可能であり、他に妨害を及ぼすような高調波
エネルギーが小さくできる。

【００４３】次に、本発明の第４の実施例を説明する。
図７は第４実施例の動作時の送受信波形を示す波形図で
ある。本実施例ではトランスポンダ２の受信波に位相変
調を行う位相変調方法に特徴があり、また、発振器３は
正弦波発振器が用いられる。トランスポンダ２では受信
波に基づき受信波の位相が１８０°おきに受信波を反転
するリアクタや反転スイッチ回路等が構成され位相変調
（仮称）が行われ、図７に示す位相変調波形（ｃ）で再
送信するように構成される。

【００４４】一方、インタロゲータ１ではトランスポン
ダ２の取付け方向（位置）に基づき逆進行方向は図
（Ａ）、進行方向は図（Ｂ）に示すように、正極性また
は負極性の受信波形（ｄ）が受信コイル１２に誘起され
る。そして、受信コイル１２に誘起される誘起電圧／電
流は極性検出部５４で検出され、トランスポンダ２の方
向（位置）がいづれの方向かを判定する判定出力（ｅ）
が出力される。

【００４５】以上説明した第４実施例によれば、インタ
ロゲータでの受信波形の検出回路が簡単であり、大きな
信号対雑音比を得ることが可能である。次に、本発明の
第５の実施例を説明する。図８は第５実施例の構成を示
す構成図であり、図９は第５実施例の装置の相対配置を
示す配置図である。

【００４６】本実施例では、コイル４及びコイル６はそ
れぞれのコイルが２つに分割して捲線が施され、かつ図
９に示すように分割巻されたコイルは互いに直角に各装
置内で保持されるように構成される。尚、分割されたコ
イル４の各分割子はa1とa2の符号を、コイル６はb1とb2
の符号を付与し、捲線の巻方向はそれぞれ同一であり、
捲線の巻始（または巻終）を黒色ドットで図示してあ
る。

【００４７】そして、インタロゲータ１とトランスポン
ダ２に組込まれる各分割巻コイルの中で、垂直に配置さ
れたコイルa1とb1とは同軸（鎖線で示す）に沿うように
配置され、水平に配置されたコイルa2とb2とは平行（図
Ａと図Ｂに示す）となるように、また、両コイルは最接
近するように配置される。８１は位相差検出、変調手段
で、コイル６の分割子（コイル）b1とb2の接合点を基準
に分割子（コイル）b1での受信波と分割子（コイル）b2
での受信波との位相差を検出する位相差検出手段と、検
出された位相差に基づき再送信する再送信波の位相を変
調する変調手段とから構成される。

【００４８】８２は検出手段で、インタロゲータ１のコ
イル１２に誘起するトランスポンダ２から到達する再送
信波とインタロゲータ１が送信する送信波との合成波を
基にトランスポンダ２の方向（位置）を検出する検出手
段から構成される。図９はインタロゲータ１に対し、ト
ランスポンダ２が逆進行方向に装着される場合（図Ａと
図Ｃで示す）と、トランスポンダ２が進行方向に装着さ
れる場合（図Ｂと図Ｄで示す）とのそれぞれ相対向する
対向コイルの配置を示す。

【００４９】図９の例では、図Ａと図Ｃ（逆進行方向）
の場合はコイルa1とコイルb1が同軸で対向し、コイルa2
とコイルb2とは平行して対向し全て同じ巻方向であるの
で各コイルの相互誘導が効果的に行われる。一方、図Ｂ
と図Ｄ（進行方向）の場合はコイルa1,b1 の対向条件は
図Ａと図Ｃの場合と同様であるが、コイルa2,b2 は反対
向きに対向しており、これは逆捲線方向となるので相互
誘導が部分的にキャンセルされる。

【００５０】以上のように、コイル４とコイル６とが分
割巻がなされると共にコイルの配置が規定されることに
より、トランスポンダ２が再送信する信号はトランスポ
ンダ２の方向（位置）に応じて明確に異なるので、トラ
ンスポンダ２の装着方向（位置）を検知することが可能
である。次に、本発明の第６の実施例を説明する。

【００５１】図１０は第６実施例の構成を示す構成図で
あり、図Ａ及び図Ｂに２つの実施例を示す。本実施例は
トランスポンダ２の構成要素である分割巻コイル6b1 、
6b2 において、インダロゲータ１から送信される送信波
に感応して誘起する誘起電圧の処理方法に関するもので
ある。

【００５２】尚、インタロゲータ１及びトランスポンダ
２の各々のコイルの構成や構造等は図８、図９に示すも
のと同一であり、説明を省略する。先ず、図Ａを用い説
明する。８３は検波ダイオードで、シリコンダイオード
等で構成され、分割巻コイル6b1 、6b2 に誘起する交番
電圧が検波され、この誘起電圧に応じた整流電圧が出力
されコンパレータ３１に入力するように構成される。

【００５３】８４は平滑コンデンサで、フィルムコンデ
ンサ等が用いられ、検波ダイオード８３からの脈流出力
電圧が平滑され、直流電圧が規定時間保持（コンパレー
タ３１の入力抵抗との時定数を形成）される。３１はコ
ンパレータで、作動増幅回路を含む半導体集積回路等か
ら構成され、前記検波ダイオード８３からの直流出力電
圧が入力され、この入力と比較電圧３２とが比較され、
入力に応じて出力される信号は前記変調器に供給され
る。

【００５４】両コイル6b1 、6b2 に誘起する誘起電圧が
それぞれのダイオード８３で整流され、その直流出力が
各コンパレータ３１に入力され、両コンパレータの出力
が並列に接続されているので、この両コンパレータの出
力が合成され、コイル6b1 とコイル6b2 に誘起される電
圧に応じた電圧差となって出力されこれで変調される
（変調の説明を省略）。

【００５５】この電圧差はトランスポンダ２が逆進行方
向に装着の場合は零となり、トランスポンダ２が進行方
向に装着の場合は電圧差が現れるので、装着方向（位
置）の区別が可能となる。図Ａに示す実施例によれば、
それぞれ２つの比較電圧３２は各コンパレータ３１が入
力レベル等に整合して動作するように可変調整が可能な
ように構成され、この初期調整設定が行われることで、
各分割コイル6b1 、6b2 に誘起される電圧のバラツキ等
が吸収できる。

【００５６】従って、可変比較電圧３２を用いればイン
タロゲータ１及びトランスポンダ２の装着位置に対する
自由度が大きく、多種類の装着シートにも適用すること
ができる。次に、図Ｂでは両分割巻コイル6b1 、6b2 に
誘起する電圧をそれぞれ直接コンパレータ３１の非反転
入力端子及び反転入力端子に入力する。

【００５７】そして、両コイル6b1 、6b2 に誘起する両
電圧に応じた電圧差がコンパレータ３１から出力され変
調される（変調の説明を省略）。この電圧差はトランス
ポンダ２が進行方向に装着の場合は零となり、トランス
ポンダ２が逆進行方向に装着の場合は電圧差が現れるの
でトランスポンダ２の装着方向（位置）を検出すること
ができる。

【００５８】図Ｂに示す実施例によれば、回路が簡単で
使用部品が少ないので装置の小形化やコストダウンがで
きる。次に、本発明の第７の実施例を説明する。図１１
は第７実施例の構成を示す構成図であり、図１２は本実
施例のトランスポンダの内部波形を示す波形図である。

【００５９】本実施例は、トランスポンダ２の構成要素
である分割巻コイル6b1 、6b2 において、インダロゲー
タ１から送信される送信波に感応して誘起する誘起電圧
の処理方法に関するものである。尚、インタロゲータ１
及びトランスポンダ２の各々のコイルの構成や構造等は
図８、図９に示すものと同一であり、説明を省略する。

【００６０】８５はベクトル加算手段で、差動増幅器等
を用いた回路から構成され、２つの入力信号の和が演算
され出力される。そして、両コイル6b1 、6b2 に誘起す
る両誘起電圧Vb1 及びVb2 はベクトル加算手段８５に入
力すると両電圧のベクトル和が出力され、変調器に供給
される。これらの電圧波形について、図１２を用い説明
する。

【００６１】トランスポンダ２の装着方向が逆進行方向
（図Ａ）の場合と進行方向（図Ｂ）の場合とで、Vb1
（図ａ）は同じ（同相同振幅）であるがVb2 （図ｂ）は
同振幅であるが位相が１８０°ずれている。従って、逆
進行方向の場合のVb1 とVb2 の和Voutは２倍の振幅とな
って出力するが、一方、進行方向の場合のVb1 とVb2 の
和Voutは零出力となる。

【００６２】以上のように簡単な回路を用い、トランス
ポンダ２の装着方向に応じて検出出力が明確に区分され
るので、確実な方向検出が可能である。次に、本発明の
第８の実施例を説明する。図１３は第８実施例の構成を
示す構成図である。本実施例は、トランスポンダ２の構
成要素であるコイル６の分割巻コイルb1、b2において、
コイルb1及びコイルb2の各捲線の巻数を分割単位毎に変
えるものである。

【００６３】例えば、コイルb1対コイルb2の捲線の巻数
比を１対２とすると、インタロゲータ１からの送信波に
応じて誘起する誘起電圧は、コイルb1はVb1 ボルトが誘
起され、コイルb2はVb2 ボルトが誘起されて、その電圧
比は１対２となる。尚、８６は誘起電圧処理及び変調手
段で、例えば前記第５、第６、第７実施例のいづれかと
同様な方法が用いられる。

【００６４】図１４は本実施例のトランスポンダを用
い、トランスポンダ１の受信コイル１２に誘起する誘起
電圧を模型化して示す電圧ベクトル図である。トランス
ポンダ２が前記逆進行方向に装着される場合の誘起電圧
はコイルb1分とコイルb2分が同一方向であり、電圧
合成値はとなる。一方、トランスポンダ２が前記進行
方向に装着される場合の誘起電圧はコイルb1分に対し
コイルb2分は−（１８０°の反対方向）であり、電圧
合成値は−となる。

【００６５】また、トランスポンダ２（前記チャイルド
シート）がインタロゲータ１（前記パッセンジャーシー
ト）に装着されない場合はトランスポンダ２から前記再
送信される再送信波成分が存在しないので、電圧合成値
は零となる。以上の実施例によれば、分割巻コイルの各
捲線の巻数を分割単位毎に変えることによって、トラン
スポンダ２の装着方向に応じて検出出力が明確に区分さ
れるので、確実な方向検出ができ、特別な部品を用いる
ことが不要であり小形化とコストダウンが可能である。

【００６６】以上説明したように本発明によれば、方向
または位置を検出する物体に装着する応答装置（トラン
スポンダ）と質問装置（インタロゲータ）との相対方向
または相対位置において、応答装置（トランスポンダ）
が再送信する再送信信号が該相対方向（位置）に応じて
特徴ある（区分し易い）再送信信号を放射し、この特徴
ある（区分し易い）再送信信号を質問装置（インタロゲ
ータ）で検出されるので、１組の質問応答装置で物体の
方向または位置を検知することが可能な質問応答装置が
実現できる。

【００６７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、１組のインタロゲータとトランスポンダからなる質
問応答装置で物体の有無及び方向あるいは向きを検知で
きる物体検知装置を実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す構成図。

【図２】本発明の第１実施例の送受信波形を示す波形
図。

【図３】本発明の第実施例の構成を示す構成図。

【図４】本発明の第２実施例の送受信波形を示す波形
図。

【図５】本発明の第３実施例の構成を示す構成図。

【図６】本発明の第３実施例の送受信波形を示す波形
図。

【図７】本発明の第４実施例の送受信波形を示す波形
図。

【図８】本発明の第５実施例の構成を示す構成図。

【図９】本発明の第５実施例の相対配置を示す配置図。

【図１０】本発明の第６実施例の構成を示す構成図。

【図１１】本発明の第７実施例の構成を示す構成図。

【図１２】本発明の第７実施例のトランスポンダの内部
波形図。

【図１３】本発明の第８実施例の構成を示す構成図。

【図１４】本発明の第８実施例の誘起電圧のベクトル
図。

【図１５】従来の構成概要を示す構成図。

【図１６】従来の方向検出例の構造と配置を示す図。

【符号の説明】

１・・・・・質問装置（インタロゲータ） ２・・・・・応答装置（トランスポンダ） ３・・・・・発振器 ４・・・・・コイル ５・・・・・信号検出部 ６・・・・・コイル ７・・・・・コンデンサ ８・・・・・抵抗器 ９・・・・・スイッチ １０・・・・整流部 １１・・・・変調駆動部 １２・・・・受信コイル １３・・・・位相検波器 １４・・・・ダイオード ３１・・・・コンパレータ ３２・・・・比較信号源 ３３・・・・ワンショットマルチバイブレータ ５１・・・・エッジ検出回路 ５２・・・・ワンショットマルチバイブレータ ５３・・・・変調器 ５４・・・・極性検出部 ８１・・・・位相差検出変調手段 ８２・・・・検出手段 ８３・・・・検波ダイオード ８４・・・・平滑コンデンサ ８５・・・・ベクトル電圧加算手段 ８６・・・・誘起電圧処理変調手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁信号を媒体として送受信する送受信
   手段と、 前記送受信手段と電磁的に結合して該送受信手段が送信
   する送信信号を受信して返信信号を送信する返信手段と
   からなり、該返送手段を固定した検知物体が該送受信手
   段付近に存在するかどうかを検出する物体検知装置にお
   いて、 前記送信信号と前記返送信号の相関関係から前記検知物
   体の存在方向あるいは前記検知物体の向きを検出する検
   出手段を設けたことを特徴とする物体検知装置。
2. 【請求項２】 前記送受信手段が送信する前記送信信号
   はパルス波であって、 前記検出手段は前記返送信号を前記送信信号と位相検波
   する位相検波手段を有することを特徴とする請求項１記
   載の物体検知装置。
3. 【請求項３】 前記送受信手段が送信する前記送信信号
   はパルス波であって、 前記検出手段は前記返送信号の前記送信信号に対する極
   性を検出する極性検出手段を有することを特徴とする請
   求項１記載の物体検知装置。
4. 【請求項４】 前記送受信手段が送信する前記送信信号
   は連続波であって、 前記返送手段は、 該返送手段が受信した前記送信信号における該送信信号
   に同期した該送信信号における規定の部分を返送信号と
   して抽出する抽出手段を有し、 前記検出手段は、 受信した返送信号の検波信号レベルを検出するレベル検
   出手段を有することを特徴とする請求項１記載の物体検
   知装置。
5. 【請求項５】 前記送受信手段が送信する前記送信信号
   は連続波であって、 前記返送手段は、受信信号を折り返し同一極性の連続波
   形とする波形変換手段と、 前記波形変換手段により波形が変換された変換信号を返
   送する返送手段とを有し、 前記送受信手段は、前記返送された変換信号の振幅検波
   信号レベルを検出するレベル検出手段を有するものであ
   ることを特徴とする請求項１記載の物体検知装置。
6. 【請求項６】 前記送受信手段が送信する前記送信信号
   は連続波であって、 前記送受信手段と、前記返送手段は互いに向きの異なる
   複数のコイルを有し、 前記送受信手段は、前記返信手段に対する該複数コイル
   の向きの違いから位相の異なる受信信号を得るようにし
   たことを特徴とする請求項１記載の物体検知装置。
7. 【請求項７】 前記検知物体が所定の平面上で所定の回
   転軸を中心に回転可能に固定されるもので、前記送受信
   手段が送信する前記送信信号は連続波であって、 前記送受信手段では、電磁結合のためのコイルがその軸
   が前記平面に対して垂直となるように配置され、 前記返送手段では、電磁結合のための複数の直列接続さ
   れたコイルがその軸が前記平面に対して平行となるよう
   に配置され、 前記返送手段は、前記複数のコイルに発生した起電力の
   電圧差を検出し、前記電圧差を送信信号とする電圧差検
   出手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の物体検
   知装置。
8. 【請求項８】 前記返送手段における複数のコイルの巻
   数を異ならせたことを特徴とする請求項６または請求項
   ７記載の物体検知装置。