JP2543956B2

JP2543956B2 - 超音波ホ―ン取付構造

Info

Publication number: JP2543956B2
Application number: JP63162291A
Authority: JP
Inventors: 峰雄岡本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPH028765A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、物体検知装置に適用する超音波送受波器
等の超音波ホーン取付構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、第11図に示すように、自動扉51では人体52を検
知するために超音波送受波器53を用いている。

自動扉51の超音波送受波器53では、扉の間口等により
種々異なる大きさの検知エリアのものが要求される。し
かし、検知エリアの種類だけ超音波送受波器53の種類を
準備することは製造効率が悪い。そのため、ホーンのみ
形状の異なる多数種のものを準備し、それを現場に応じ
て選んで振動子と結合し、検知エリアを設定している。

第12図は、ホーンを着脱自在とした従来の送波受兼用
型の超音波送受波器を示す。振動子54を収納した振動子
ケース55の前面板部55aに開口57を設け、ホーン56の基
部56aを挿入する。ホーン56は基部56aに全周にわたる鍔
状突片58と係合突片59とを有し、切欠60から係合突片59
を挿入してホーン56を回転させる。これにより、振動子
ケース55の前面板部55aを挟んだ状態に取付けられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記超音波送受波器では、振動子54から超音波信号を
送波し、送波後の一定時間内に人体による反射波を振動
子54で受波することにより人体の検知を行う。

この時、振動子54の振動は振動子ケース55に伝わり、
さらにホーン56に伝わる。ホーン56は鍔状突片58を用い
て振動子ケース55に結合しているが、鍔状突片58は薄く
て全周に連続したものであって振動し易いため、ホーン
56に振動子54の振動が大きく伝わる。ホーン56が大きく
振動すると、ホーン56の残響が大きくなる。すなわち、
振動子54を駆動する印加電圧を取去っても、ホーン56が
振動する。

このように残響が大きくなると、反射波を受波する期
間にも残響が残り、人体で反射されてホーン56で検出さ
れる反射波と残響とが区別できなくなって誤検知するこ
とになる。

送波器と受波器とを別に設けた形式のものであって
も、共通の取付部材に取付けてあると、その取付部材を
介して振動が伝わるため、前記と同様に誤検知の問題が
ある。

この発明の目的は、残響を助長させずにホーンと振動
子ケースとの結合が行え、誤検知を防止できる超音波ホ
ーン取付構造を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、振動子を収納した振動子ケースの前面板
部に開口を設け、この開口にホーンの基部を挿入してホ
ーンを着脱自在に取付ける超音波ホーン取付構造におい
て、ホーンの基部に突設されて振動子ケースの開口縁部
に係合する係合突片の幅を基部の周方向の一部としたも
のである。振動子およびホーンは、送波受波兼用のもの
であっても、また送波専用のものであっても良い。

〔作用〕

この発明の構成によると、振動子ケースに係合するホ
ーンの係合突片の幅が周方向の一部であるため、振動子
ケースの振動が係合突片に伝わり難く、ホーンがあまり
振動しない。そのため、残響が長くならない。

〔実施例〕

この発明の第１の実施例を第１図ないし第５図に基づ
いて説明する。この実施例は、送波受波兼用型とした例
である。

振動子１を収納した振動子ケース２の前面板部2aに、
ホーン３の基部3aを挿入する開口４を設ける。基部3aに
は、前面板部2aの略厚さだけ軸方向に離れて対面する一
対の係合突片6a,6bを周方向複数箇所に設けてある。係
合突片6a,6bの幅は、基部3aの周方向の一部の幅であ
る。振動子ケース２の開口４の縁部には、係合突片6a,6
bを挿入する切欠５が設けてある。

係合突片6bと切欠５を合わせ、ホーン３の基部3aを振
動子ケース２の開口４に挿入する。この後、ホーン３を
回転させることにより、振動子ケース２の前面板部2aが
係合突片6a,6b間で挟持され、ホーン３が取付けられ
る。

第３図は電気回路を示す。第４図（Ａ）〜（Ｆ）は、
第３図の各部の信号ａ〜ｆを示す。第５図（イ），
（ロ）は、各々第４図（Ｂ），（Ｄ）の部分拡大図であ
る。

振動子ケース１に印加する送波信号ａは、次のように
して得る。積分回路11は、電源投入と同時に積分を始
め、その電位が所定レベルに達すると、単安定マルチバ
イブレータ12を駆動する。単安定マルチバイブレータ12
は、積分回路11の出力信号を受けて、一定時間オン信号
を、ゲート17,単安定マルチバイブレータ13,およびスイ
ッチング回路16に出力する。スイッチング回路16は、単
安定マルチバイブレータ12の信号を受けて積分回路11の
蓄えた電荷を一瞬に放電させる。単安定マルチバイブレ
ータ13は、単安定マルチバイブレータ12の信号を受けて
一定時間信号を出力する。この信号は、振動子１に印加
する印加時間を決定する。また、この信号でフリップフ
ロップ22をリセットする。発振回路14は、単安定マルチ
バイブレータ13の信号を受けて、その信号の期間だけ高
周波信号を出力する。この高周波信号をドライバ15で増
幅し、振動子１に印加する。振動子１は、超音波信号を
送波し、物体で反射した反射波を受波する。

振動子１で受波した微弱な受波信号は、増幅回路18で
増幅し、増幅出力ｂを検波回路19に入力する。検波回路
19で高周波成分を取除き、包絡線のみを抽出する。レベ
ル検出回路20は、検波出力ｃが所定レベルに達している
か否かを判定し、所定レベルに達している間だけ信号を
出し続ける。積分回路21は、レベル検出回路20の出力の
時間的な幅が所定の幅だけ有るか否かを判定する。つま
り、この時間が所定時間よりも短いと、電気ノイズ等で
あって、検知物体の反射波ではないと判定する。また、
積分回路21は、ゲート回路17のゲート信号ｄが印加さ
れ、受波信号が所定の期間にあるか否かも判定される。
ゲート17は、単安定マルチバイブレータ12の信号を受け
て、一定時間の後に信号を出し、その信号を積分回路21
に送る。いわゆる検出の距離を決定する時間ゲートであ
る。

積分回路21で所定の時間幅があり、ゲート期間内にあ
ると判定すると、その出力はフリップフロップ22で記憶
する。フリップフロップ22は、単安定マルチバイブレー
タ13により、つぎの送波信号の発生時にリセットされ
る。スイッチング回路23は、フリップフロップ22の出力
ｅが存在する間、リレー24をオンにする。リレー24は、
他の機器、例えば自動ドアの駆動源を駆動する出力ｆを
出す。

上記構成の動作を説明する。所定の間隔で出力する送
波信号ａ（第４図（Ａ））により、振動子１から超音波
信号を送波し、ゲート信号ｄ（第４図（Ｃ））のゲート
時間内に所定レベル以上でかつ所定の時間幅以上の反射
波が受信されると、物体があると判定され、リレー24が
駆動される。

振動子１の受波信号を増幅する増幅回路18の出力ｂ
（第４図（Ｂ））は、反射波成分b₁だけでなく、送波信
号成分b₂を含み、送波信号成分b₂は、残響成分b₃を含
む。そのため、残響成分b₃が第５図に鎖線で示すように
長く残ると、ゲート時間がかかり、残響成分b₃を反射波
成分b₁と間違えて誤検知することになる。

しかし、この実施例の超音波ホーン取付構造による
と、振動子ケース２に係合するホーン３の係合突片6a、
6bの幅が周方向の一部であるため、振動子ケース２の振
動が係合突片6a,6bに伝わり難く、ホーン３があまり振
動しない。そのため、残響が長く残らず、残響による誤
検知がなくて高い信頼性が得られる。

第６図および第７図は第２の実施例を示す。この例
は、ホーン３の係合突片6a′,6b′のうち、振動子ケー
ス２の前面板部2aの表面に係合する係合突片6a′の位置
と、裏面に係合する係合突片6b′の位置とを周方向にず
らせたものである。このように構成しても、前記と同様
の残響低減効果が得られる。

第８図ないし第10図は第３の実施例を示す。この例
は、送波器30と受波器31とを別々に設けたものであり、
送波器31のホーン３を振動子ケース２に取付ける部分
に、第１の実施例の係合突片6a,6bによる取付構造を適
用してある。送波器30および受波器31は、カバー32に収
納し、その振動子ケース２をボディ33に取付けてある。
カバー32は前面をネット34で形成してある。

このように送波器30と受波器31とを別々に設けた場
合、送波器30の送波時に受波器31の振動子に直接に送波
信号が加わることがないが、送波器30の振動はボディを
介して受波器31に伝わる。送波器30のホーン３に残響が
あると、その残響も伝わる。しかし、この実施例では、
送波器30の振動子１の残響が短くなるため、誤検知が防
止される。

〔発明の効果〕

この発明の超音波ホーン取付構造は、振動子ケースに
係合するホーンの係合突片の幅が周方向の一部であるた
め、振動子ケースの振動が係合突片に伝わり難く、ホー
ンがあまり振動しない。そのため、残響が長く残らず、
影響による誤検知がなくて高い信頼性得られるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の分解斜視図、第２図
はその断面図、第３図は同じくその電気回路のブロック
図、第４図は同じくその各部の波形の説明図、第５図は
第４図の一部の拡大図、第６図は第２の実施例の分解斜
視図、第７図はその断面図、第８図は第３の実施例の破
断平面図、第９図はその破断側面図、第10図は同じくそ
の斜視図、第11図は従来の自動ドアの説明図、第12図は
従来の超音波送受波器の分解斜視図である。１……振動子、２……振動子ケース、2a……前面板部、
３……ホーン、3a……基部、４……開口、５……切欠、
6a,6b……係合突片

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】振動子を収納した振動子ケースの前面板部
に、ホーンの基部を挿入する開口を設け、この開口の縁
部の表裏面に各々係合する複数の係合突片を前記ホーン
の基部に設け、これら係合突片は前記基部の周方向の一
部の幅とした超音波ホーン取付構造。