JP2571799B2 - 超音波物体検知器 - Google Patents
超音波物体検知器Info
- Publication number
- JP2571799B2 JP2571799B2 JP62298625A JP29862587A JP2571799B2 JP 2571799 B2 JP2571799 B2 JP 2571799B2 JP 62298625 A JP62298625 A JP 62298625A JP 29862587 A JP29862587 A JP 29862587A JP 2571799 B2 JP2571799 B2 JP 2571799B2
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- Japan
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- noise
- duration
- pulse
- ultrasonic
- time
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、超音波パルスを用いて物体を検知する超音
波物体検知器に関するものである。
波物体検知器に関するものである。
超音波パルスの反射波（受波信号）の有無及び送波か
らの時間遅れから、物体の存在や超音波検知器本体と物
体との距離を測定するパルス式の超音波物体検知器にお
いて、従来、前記受波信号の中に雑音が入って来てもそ
れが雑音であるかそれとも物体からの反射波なのかを区
別することができなかった。
らの時間遅れから、物体の存在や超音波検知器本体と物
体との距離を測定するパルス式の超音波物体検知器にお
いて、従来、前記受波信号の中に雑音が入って来てもそ
れが雑音であるかそれとも物体からの反射波なのかを区
別することができなかった。
そこで、街中での雑音としてよくあげられる自動車や
バイク等の周期性を有する雑音に対して、前記雑音の継
続時間と繰り返し周期とを予測し、雑音がないと予測さ
れた時間を選んで超音波パルスを送受波して物体を検知
するような雑音周期推定部を有した超音波物体検知器が
考案された（特願昭61−216268）。
バイク等の周期性を有する雑音に対して、前記雑音の継
続時間と繰り返し周期とを予測し、雑音がないと予測さ
れた時間を選んで超音波パルスを送受波して物体を検知
するような雑音周期推定部を有した超音波物体検知器が
考案された（特願昭61−216268）。
しかしながら、周期性を有するといっても、実際の雑
音はその周期にばらつきのあるものが多く、また第４図
のように雑音14が継続している部分の前後に短いパルス
状雑音15が存在するものが多いので、前記雑音周期推定
部を有した超音波物体検知器において、周期性を有する
雑音の継続時間t2の終了後、ただちに超音波パルスを送
波せずに、一定の余裕時間t0をもたせて、その余裕時間
t0の経過後、超音波パルス16を送波するような超音波物
体検知器が考案された（特願昭61−306821）。
音はその周期にばらつきのあるものが多く、また第４図
のように雑音14が継続している部分の前後に短いパルス
状雑音15が存在するものが多いので、前記雑音周期推定
部を有した超音波物体検知器において、周期性を有する
雑音の継続時間t2の終了後、ただちに超音波パルスを送
波せずに、一定の余裕時間t0をもたせて、その余裕時間
t0の経過後、超音波パルス16を送波するような超音波物
体検知器が考案された（特願昭61−306821）。
この超音波物体検知器では、雑音がなくなると予測さ
れる時刻t1から、あらかじめ定められた一定の余裕時間
t0を持たせた後に、超音波パルス16を送受波して物体を
検知するのである。
れる時刻t1から、あらかじめ定められた一定の余裕時間
t0を持たせた後に、超音波パルス16を送受波して物体を
検知するのである。
この方式では、周期性を有する雑音14の継続時間t1の
長短にかかわらず、雑音14がなくなったと予測された時
刻t1から一定時間t0後に送波する。したがって、第４図
に示すように、余裕時間t0を長く取るとそれだけ送波が
遅れて物体の検知に必要な時間が増加する。また、第５
図に示すように、周期の短い雑音14の場合に余裕時間t0
を大きく取ると、受波信号が次の周期の雑音14′と重な
ってしまい検知できなくなることがある等の問題があっ
た。
長短にかかわらず、雑音14がなくなったと予測された時
刻t1から一定時間t0後に送波する。したがって、第４図
に示すように、余裕時間t0を長く取るとそれだけ送波が
遅れて物体の検知に必要な時間が増加する。また、第５
図に示すように、周期の短い雑音14の場合に余裕時間t0
を大きく取ると、受波信号が次の周期の雑音14′と重な
ってしまい検知できなくなることがある等の問題があっ
た。
本発明は上記問題点に鑑みてなしたものであって、そ
の目的とするところは、受波信号中に存在する雑音の周
期性にばらつきがあっても誤動作することのない超音波
物体検知器を提供することにある。
の目的とするところは、受波信号中に存在する雑音の周
期性にばらつきがあっても誤動作することのない超音波
物体検知器を提供することにある。
（構成） 実際の街中に存在する周期性を有する雑音は一般に、
継続時間の長い雑音については継続している部分の前後
に短いパルス状雑音が比較的長時間にわたって存在し、
また継続時間の短い雑音では、そのような短いパルス状
雑音は、存在しても極く短時間であることが観測により
確かめられた。このようなパルス状雑音は、雑音周期を
推定する場合、周期のばらつきとなって現れてくる。
継続時間の長い雑音については継続している部分の前後
に短いパルス状雑音が比較的長時間にわたって存在し、
また継続時間の短い雑音では、そのような短いパルス状
雑音は、存在しても極く短時間であることが観測により
確かめられた。このようなパルス状雑音は、雑音周期を
推定する場合、周期のばらつきとなって現れてくる。
そこで本発明は、上述した雑音の性質に着目してなし
たものであり、超音波パルスを送波し物体からの反射波
を受波し、設定された検知エリア内に物体が接近した場
合、警報を報知するパルス式超音波物体検知器におい
て、超音波を受波する受波回路と、前記受波回路で得ら
れる受波波形パターンから周期性のある雑音の周期及び
継続時間を予測する雑音周期推定部と、前記雑音の継続
時間に、継続時間の長さに応じて決められる余裕時間を
加えた時刻に送波パルスを出力するようにした送波パル
ス駆動回路制御部を具備して、雑音の継続時間が長い場
合には余裕時間を長く、雑音の継続時間が短い場合には
余裕時間を短くするようにしたことにより、上記の目的
を達成せんとするものである。
たものであり、超音波パルスを送波し物体からの反射波
を受波し、設定された検知エリア内に物体が接近した場
合、警報を報知するパルス式超音波物体検知器におい
て、超音波を受波する受波回路と、前記受波回路で得ら
れる受波波形パターンから周期性のある雑音の周期及び
継続時間を予測する雑音周期推定部と、前記雑音の継続
時間に、継続時間の長さに応じて決められる余裕時間を
加えた時刻に送波パルスを出力するようにした送波パル
ス駆動回路制御部を具備して、雑音の継続時間が長い場
合には余裕時間を長く、雑音の継続時間が短い場合には
余裕時間を短くするようにしたことにより、上記の目的
を達成せんとするものである。
（実施例） 第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので
あり、第１図はブロック図、第２図および第３図は動作
を示すタイミングチャートである。
あり、第１図はブロック図、第２図および第３図は動作
を示すタイミングチャートである。
本実施例では超音波振動子１を駆動して超音波パルス
11を送波させる送波回路２と、超音波振動子１にて受波
された反射波を増幅検波する受波回路３と、受波回路３
の出力にて受波された受波信号の、超音波パルスが送波
された時点からの時間遅れにより物体までの距離を求め
る検知距離算出部４と、検知距離算出部４の出力にて得
られる物体までの距離を予め設定された検知距離と比較
する検知距離比較部５と、検知距離比較部５の出力によ
り検知距離内に物体が存在する場合、所定の出力信号を
得る検知出力制御部６と、検知出力制御部６の出力から
ランプ・ブザーなどの報知器８を駆動するための検知出
力駆動回路７を備えている。
11を送波させる送波回路２と、超音波振動子１にて受波
された反射波を増幅検波する受波回路３と、受波回路３
の出力にて受波された受波信号の、超音波パルスが送波
された時点からの時間遅れにより物体までの距離を求め
る検知距離算出部４と、検知距離算出部４の出力にて得
られる物体までの距離を予め設定された検知距離と比較
する検知距離比較部５と、検知距離比較部５の出力によ
り検知距離内に物体が存在する場合、所定の出力信号を
得る検知出力制御部６と、検知出力制御部６の出力から
ランプ・ブザーなどの報知器８を駆動するための検知出
力駆動回路７を備えている。
９は雑音周期推定部で、受波回路３から出力された複
数個の受波信号を記憶しておくことにより、これらの受
波信号のパターンから街中での雑音としてよくあげられ
る自動車やバイク等の周期的な雑音の周期および継続時
間を推定するものである。
数個の受波信号を記憶しておくことにより、これらの受
波信号のパターンから街中での雑音としてよくあげられ
る自動車やバイク等の周期的な雑音の周期および継続時
間を推定するものである。
10は送波パルス駆動回路制御部で、雑音周期推定部９
で推定された雑音の周期および継続時間を用いて雑音の
ない期間に送波パルスを送出できるように送波回路２を
制御するものである。具体的には、余裕時間t0を雑音の
継続時間t2の長さに応じて可変するのである。つまり、
継続時間t2が長いときは余裕時間t0を長くし、継続時間
t2が短いときは余裕時間t0を短くするのである。
で推定された雑音の周期および継続時間を用いて雑音の
ない期間に送波パルスを送出できるように送波回路２を
制御するものである。具体的には、余裕時間t0を雑音の
継続時間t2の長さに応じて可変するのである。つまり、
継続時間t2が長いときは余裕時間t0を長くし、継続時間
t2が短いときは余裕時間t0を短くするのである。
次に本実施例の動作を説明する。送波回路２より超音
波送波パルス11を送波して、一定時間後、受波回路３に
設けられた受波ゲート12を開く。受波回路３には受波ゲ
ート12が閉じた後も超音波振動子１に入って来る受波信
号を見ておくための監視ゲート13をさらに設けておく。
つまり、超音波物体検知器としては、送波時間以外は受
波ゲート12および監視ゲート13により、常に受波信号の
状態を見ておくようにする。受波回路３から得た監視ゲ
ート13内の情報を用いて、周期的な雑音の周期及び継続
時間を雑音周期推定部９で予測する。そして、雑音周期
推定部９の出力より雑音のない期間に送波するように送
波パルス駆動回路制御部10は送波回路２を制御する。
波送波パルス11を送波して、一定時間後、受波回路３に
設けられた受波ゲート12を開く。受波回路３には受波ゲ
ート12が閉じた後も超音波振動子１に入って来る受波信
号を見ておくための監視ゲート13をさらに設けておく。
つまり、超音波物体検知器としては、送波時間以外は受
波ゲート12および監視ゲート13により、常に受波信号の
状態を見ておくようにする。受波回路３から得た監視ゲ
ート13内の情報を用いて、周期的な雑音の周期及び継続
時間を雑音周期推定部９で予測する。そして、雑音周期
推定部９の出力より雑音のない期間に送波するように送
波パルス駆動回路制御部10は送波回路２を制御する。
本実施例の超音波物体検知器では、周期性を有する雑
音といっても、実際に第４図、第５図で説明したような
周期性にばらつきがあったり、雑音が継続している部分
の前後に短いパルス状雑音が存在するような場合を考慮
して、雑音周期推定部９の出力（雑音の周期及び継続時
間）から雑音のない期間の情報を得て、送波パルス駆動
回路制御部10では、予測された雑音の継続時間t2終了後
に可変の時間余裕t0を持たせた後に、超音波パルスを送
受波して物体を検知するようにした。
音といっても、実際に第４図、第５図で説明したような
周期性にばらつきがあったり、雑音が継続している部分
の前後に短いパルス状雑音が存在するような場合を考慮
して、雑音周期推定部９の出力（雑音の周期及び継続時
間）から雑音のない期間の情報を得て、送波パルス駆動
回路制御部10では、予測された雑音の継続時間t2終了後
に可変の時間余裕t0を持たせた後に、超音波パルスを送
受波して物体を検知するようにした。
先に述べたように、継続時間の長い雑音については継
続している部分の前後に短いパルス状雑音が比較的長時
間にわたって存在し、また継続時間の短い雑音では、そ
のような短いパルス状雑音は、存在してもごく短時間で
あることが観測により確かめられているので、本実施例
では、前記余裕時間t0を、推定された雑音の継続時間t2
の関数として考えた。例えば、雑音の継続時間t2が10ミ
リ秒の時は余裕時間t0は２ミリ秒、また継続時間t2が20
ミリ秒の時は余裕時間t0は４ミリ秒といった正比例関係
で余裕時間t0を決定している。
続している部分の前後に短いパルス状雑音が比較的長時
間にわたって存在し、また継続時間の短い雑音では、そ
のような短いパルス状雑音は、存在してもごく短時間で
あることが観測により確かめられているので、本実施例
では、前記余裕時間t0を、推定された雑音の継続時間t2
の関数として考えた。例えば、雑音の継続時間t2が10ミ
リ秒の時は余裕時間t0は２ミリ秒、また継続時間t2が20
ミリ秒の時は余裕時間t0は４ミリ秒といった正比例関係
で余裕時間t0を決定している。
この演算を送波パルス駆動回路制御部10で行ってい
る。送波パルス駆動回路制御部10は雑音周期推定部９か
ら得られた雑音の継続時間t2に応じて、前述のような正
比例関係で送波までの余裕時間t0を計算し、得られた結
果に基づいて、送波回路２を制御している。
る。送波パルス駆動回路制御部10は雑音周期推定部９か
ら得られた雑音の継続時間t2に応じて、前述のような正
比例関係で送波までの余裕時間t0を計算し、得られた結
果に基づいて、送波回路２を制御している。
以上のような処理を行うと、周期性を有する雑音14の
継続時間t2の長短によって、雑音14の前後に現れる短い
パルス状雑音15の影響を受けずに受波ゲート12を開くよ
うにするために設けた余裕時間t0を可変にし、雑音のな
い期間において送受波するように調整できるので、従来
は第５図に示すように送波できなかった場合も、第３図
のように、余裕時間t0を短くすることにより送波可能と
なり、検知信頼性が向上する。また、余裕時間t0を可変
にしているので、雑音により送波不可能な区間を減少さ
せることができ、検知時間が短縮できるのである。
継続時間t2の長短によって、雑音14の前後に現れる短い
パルス状雑音15の影響を受けずに受波ゲート12を開くよ
うにするために設けた余裕時間t0を可変にし、雑音のな
い期間において送受波するように調整できるので、従来
は第５図に示すように送波できなかった場合も、第３図
のように、余裕時間t0を短くすることにより送波可能と
なり、検知信頼性が向上する。また、余裕時間t0を可変
にしているので、雑音により送波不可能な区間を減少さ
せることができ、検知時間が短縮できるのである。
以上のように本発明では、超音波パルスを送波し物体
からの反射波を受波し、設定された検知エリア内に物体
が接近した場合、警報を報知するパルス式超音波物体検
知器において、超音波を受波する受波回路と、前記受波
回路で得られる受波波形パターンから周期性のある雑音
の周期及び継続時間を予測する雑音周期推定部と、前記
雑音の継続時間に、継続時間の長さに応じて決められる
余裕時間を加えた時刻に送波パルスを出力するようにし
た送波パルス駆動回路制御部を具備し、雑音の継続時間
が長い場合には余裕時間を長くし、雑音の継続時間が短
い場合には余裕時間を短くするようにしたので雑音の周
期性にばらつきがあっても、雑音が存在せず物体検知可
能な期間に、確実に物体検知ができて、誤動作すること
がなくなる効果を奏する。
からの反射波を受波し、設定された検知エリア内に物体
が接近した場合、警報を報知するパルス式超音波物体検
知器において、超音波を受波する受波回路と、前記受波
回路で得られる受波波形パターンから周期性のある雑音
の周期及び継続時間を予測する雑音周期推定部と、前記
雑音の継続時間に、継続時間の長さに応じて決められる
余裕時間を加えた時刻に送波パルスを出力するようにし
た送波パルス駆動回路制御部を具備し、雑音の継続時間
が長い場合には余裕時間を長くし、雑音の継続時間が短
い場合には余裕時間を短くするようにしたので雑音の周
期性にばらつきがあっても、雑音が存在せず物体検知可
能な期間に、確実に物体検知ができて、誤動作すること
がなくなる効果を奏する。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図および第３図は、同上の動作を示すタイミングチ
ャート、 第４図および第５図は、従来例に係るタイミングチャー
ト、 １……超音波振動子 ２……送波回路 ３……受波回路 ４……検知距離算出部 ５……検知距離比較部 ６……検知出力制御部 ７……検知出力駆動回路 ８……報知器 ９……雑音周期推定部 10……送波パルス駆動回路制御部 11……超音波送波パルス 12……受波ゲート 13……監視ゲート
ャート、 第４図および第５図は、従来例に係るタイミングチャー
ト、 １……超音波振動子 ２……送波回路 ３……受波回路 ４……検知距離算出部 ５……検知距離比較部 ６……検知出力制御部 ７……検知出力駆動回路 ８……報知器 ９……雑音周期推定部 10……送波パルス駆動回路制御部 11……超音波送波パルス 12……受波ゲート 13……監視ゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 俊昌 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−100479（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−140084（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】超音波パルスを送波し物体からの反射波を
受波し、設定された検知エリア内に物体が接近した場
合、警報を報知するパルス式超音波物体検知器におい
て、超音波を受波する受波回路と、前記受波回路で得ら
れる受波波形パターンから周期性のある雑音の周期及び
継続時間を予測する雑音周期推定部と、前記雑音の継続
時間に、継続時間の長さに応じて決められる余裕時間を
加えた時刻に送波パルスを出力するようにした送波パル
ス駆動回路制御部を具備し、雑音の継続時間が長い場合
には余裕時間を長くし、雑音の継続時間が短い場合には
余裕時間を短くするようにしたことを特徴とする超音波
物体検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298625A JP2571799B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 超音波物体検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298625A JP2571799B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 超音波物体検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140086A JPH01140086A (ja) | 1989-06-01 |
| JP2571799B2 true JP2571799B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=17862154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62298625A Expired - Lifetime JP2571799B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 超音波物体検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2571799B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5023029B2 (ja) * | 2008-09-10 | 2012-09-12 | 株式会社東芝 | レーダ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53100479A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-01 | Matsushita Electric Works Ltd | Echo type switch |
| JPS62140084A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-23 | Matsushita Electric Works Ltd | 超音波物体検知器 |
-
1987
- 1987-11-26 JP JP62298625A patent/JP2571799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01140086A (ja) | 1989-06-01 |
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