JP2576894Y2 - 感圧センサ - Google Patents
感圧センサInfo
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- JP2576894Y2 JP2576894Y2 JP1992071577U JP7157792U JP2576894Y2 JP 2576894 Y2 JP2576894 Y2 JP 2576894Y2 JP 1992071577 U JP1992071577 U JP 1992071577U JP 7157792 U JP7157792 U JP 7157792U JP 2576894 Y2 JP2576894 Y2 JP 2576894Y2
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- Japan
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- frequencies
- noise
- frequency
- sound waves
- elastic body
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Description
【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、音波又は超音波を伝搬
し、異物の挟み込みによって弾性変形する弾性体を用い
た感圧センサの圧力検出回路に関するものである。
し、異物の挟み込みによって弾性変形する弾性体を用い
た感圧センサの圧力検出回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車用のパワーウィンドの自動開閉装
置には、異物の挟み込みを防止するために感圧センサが
用いられている。この感圧センサ10では、例えば図1
に示すような、管状弾性体11を自動車のウィンドフレ
ームに沿って配設している。加圧することによって弾性
変形する管状弾性体11の入力端には送信器12が配設
されている。発振器13にて発生された一定周波数,一
定振幅の電気信号VT の正弦波が、送信器12にて所定
周波数,所定振幅の音波SOに変換される。この音波S
Oは管状弾性体11内に形成された伝搬経路中を伝搬し
て入力端の他端である出力端に配設された受信器14に
受信される。受信器14は受信した音波信号を再度電気
信号VR に変換して増幅器16に供給する。電気信号V
R は増幅器16にて増幅され、例えば図2(A)に示す
ような電気信号VA として全波整流平滑回路17に供給
される。全波整流平滑回路17では、全波整流した後平
滑化するので、例えば同図(B)に示すような出力電圧
Vout が発生される。
置には、異物の挟み込みを防止するために感圧センサが
用いられている。この感圧センサ10では、例えば図1
に示すような、管状弾性体11を自動車のウィンドフレ
ームに沿って配設している。加圧することによって弾性
変形する管状弾性体11の入力端には送信器12が配設
されている。発振器13にて発生された一定周波数,一
定振幅の電気信号VT の正弦波が、送信器12にて所定
周波数,所定振幅の音波SOに変換される。この音波S
Oは管状弾性体11内に形成された伝搬経路中を伝搬し
て入力端の他端である出力端に配設された受信器14に
受信される。受信器14は受信した音波信号を再度電気
信号VR に変換して増幅器16に供給する。電気信号V
R は増幅器16にて増幅され、例えば図2(A)に示す
ような電気信号VA として全波整流平滑回路17に供給
される。全波整流平滑回路17では、全波整流した後平
滑化するので、例えば同図(B)に示すような出力電圧
Vout が発生される。
【0003】図2(A)の横軸は時間を示しており、例
えば時刻t1 において、異物が閉鎖中のパワーウィンド
の先端部と上記ウィンドフレームの管状弾性体11の間
に挟み込まれると、異物によって押された管状弾性体1
1が弾性変形する。このため、上記伝搬経路が変形して
狭くなるので音波SOが減衰する。音波SOの減衰は出
力電圧Vout のレベル低下として現れるため、出力電圧
Vout を監視することによって異物挟み込みを検出する
ことができる。異物の挟み込みを検出すれば、コントロ
ーラ(図示せず)がパワーウィンド駆動用のモータを停
止すること等によって、異物を挟み込んだままパワーウ
ィンドがさらに閉鎖しようとして異物を破壊したりパワ
ーウィンドの駆動機構を破損したりすることを防止す
る。
えば時刻t1 において、異物が閉鎖中のパワーウィンド
の先端部と上記ウィンドフレームの管状弾性体11の間
に挟み込まれると、異物によって押された管状弾性体1
1が弾性変形する。このため、上記伝搬経路が変形して
狭くなるので音波SOが減衰する。音波SOの減衰は出
力電圧Vout のレベル低下として現れるため、出力電圧
Vout を監視することによって異物挟み込みを検出する
ことができる。異物の挟み込みを検出すれば、コントロ
ーラ(図示せず)がパワーウィンド駆動用のモータを停
止すること等によって、異物を挟み込んだままパワーウ
ィンドがさらに閉鎖しようとして異物を破壊したりパワ
ーウィンドの駆動機構を破損したりすることを防止す
る。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、雑音の
発生中に異物の挟み込みが起きる場合には、異物の挟み
込みによって上記音波SOが減衰しているにも拘らず、
上記雑音が電気信号に変換されるために、出力電圧V
out のレベルが高い状態に維持されてしまい、異物の挟
み込みについて検出不能になるという問題がある。
発生中に異物の挟み込みが起きる場合には、異物の挟み
込みによって上記音波SOが減衰しているにも拘らず、
上記雑音が電気信号に変換されるために、出力電圧V
out のレベルが高い状態に維持されてしまい、異物の挟
み込みについて検出不能になるという問題がある。
【0005】また、上記音波SOの減衰は管状弾性体1
1の変形によって生じるだけではなく、振幅,波長が音
波SOと同程度の雑音が、音波SOに干渉することによ
っても生じる。すなわち、上記雑音と上記音波SOが半
波長ずれて重なり合った場合には、干渉によって音波S
Oが打ち消され、上記出力電圧Vout のレベルは低下す
る。この場合、上記コントローラはこの出力電圧Vout
の低下を異物の挟み込みによるものであると判断してパ
ワーウィンド駆動用のモータを停止してしまうう。した
がって、このような誤動作を防止するための工夫が必要
となる。上記課題を解決するために、本考案は、雑音に
よる干渉が起きた場合でも高い信頼性にて異物の挟み込
みを検出できる感圧センサを提供することを目的とす
る。
1の変形によって生じるだけではなく、振幅,波長が音
波SOと同程度の雑音が、音波SOに干渉することによ
っても生じる。すなわち、上記雑音と上記音波SOが半
波長ずれて重なり合った場合には、干渉によって音波S
Oが打ち消され、上記出力電圧Vout のレベルは低下す
る。この場合、上記コントローラはこの出力電圧Vout
の低下を異物の挟み込みによるものであると判断してパ
ワーウィンド駆動用のモータを停止してしまうう。した
がって、このような誤動作を防止するための工夫が必要
となる。上記課題を解決するために、本考案は、雑音に
よる干渉が起きた場合でも高い信頼性にて異物の挟み込
みを検出できる感圧センサを提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本考案は、複数の周波数の音波を発生する信号発生
部と、上記複数の周波数の音波を入力端から受け入れて
出力端まで伝搬し、異物の挟み込みによって弾性変形す
る弾性体と、上記出力端において、上記複数の周波数の
音波を受信してそれぞれ対応する複数の周波数の電気信
号に変換する信号変換部と、上記複数の周波数の電気信
号の内、それぞれに対応する周波数の電気信号のみを通
過させる複数のフィルタとを備えている。
に、本考案は、複数の周波数の音波を発生する信号発生
部と、上記複数の周波数の音波を入力端から受け入れて
出力端まで伝搬し、異物の挟み込みによって弾性変形す
る弾性体と、上記出力端において、上記複数の周波数の
音波を受信してそれぞれ対応する複数の周波数の電気信
号に変換する信号変換部と、上記複数の周波数の電気信
号の内、それぞれに対応する周波数の電気信号のみを通
過させる複数のフィルタとを備えている。
【0007】これら複数のフィルタの出力に基づいて異
物の挟み込みを報知するように感圧センサが構成されて
いる。
物の挟み込みを報知するように感圧センサが構成されて
いる。
【0008】
【作用】原理的には、信号発生部から発生された所定の
周波数の音波が、信号変換部に受信され、対応する周波
数の電気信号に変換される。フィルタは、対応する周波
数の電気信号のみを通過させるので、上記所定の周波数
と異なる周波数の雑音が発生しても、上記雑音に対応し
た電気信号の通過を阻止する。したがって、雑音の発生
中に異物の挟み込みがあっても、雑音の影響を排除して
上記音波に対応した電気信号のレベルが低下し、確実に
異物の挟み込みを検出できる。
周波数の音波が、信号変換部に受信され、対応する周波
数の電気信号に変換される。フィルタは、対応する周波
数の電気信号のみを通過させるので、上記所定の周波数
と異なる周波数の雑音が発生しても、上記雑音に対応し
た電気信号の通過を阻止する。したがって、雑音の発生
中に異物の挟み込みがあっても、雑音の影響を排除して
上記音波に対応した電気信号のレベルが低下し、確実に
異物の挟み込みを検出できる。
【0009】本考案によれば、通常は、信号発生部から
発生された複数の周波数の音波が、信号変換部に受信さ
れ、対応する周波数の電気信号に変換される。各フィル
タは各自に対応する周波数の電気信号のみを通過する。
したがって、通常は複数のフィルタの各々の出力は全て
高いレベルを維持する。
発生された複数の周波数の音波が、信号変換部に受信さ
れ、対応する周波数の電気信号に変換される。各フィル
タは各自に対応する周波数の電気信号のみを通過する。
したがって、通常は複数のフィルタの各々の出力は全て
高いレベルを維持する。
【0010】複数の周波数の音波の何れかに対して振
幅,波長が同程度の雑音が発生され、その音波と半波長
ずれて重なり合った場合には、その音波は上記雑音との
干渉によって打ち消される。しかし、他の音波は上記雑
音とは波長が異なるので、上記雑音によって打ち消され
ることはない。したがって、複数のフィルタの内、上記
打ち消された音波に対応するものの出力は低下するもの
の、他のフィルタの出力は高いレベルを維持する。
幅,波長が同程度の雑音が発生され、その音波と半波長
ずれて重なり合った場合には、その音波は上記雑音との
干渉によって打ち消される。しかし、他の音波は上記雑
音とは波長が異なるので、上記雑音によって打ち消され
ることはない。したがって、複数のフィルタの内、上記
打ち消された音波に対応するものの出力は低下するもの
の、他のフィルタの出力は高いレベルを維持する。
【0011】次に、異物の挟み込みがあった場合には、
弾性体が弾性変形するために、弾性体中の伝搬経路が変
形し複数の周波数の音波の全てがほぼ同時に減衰する。
したがって、複数のフィルタの出力は全て同時に低下す
る。これにより、上記雑音の発生と峻別して異物の挟み
込みがあったことを確実に検出できる。なお、請求項1
と同様に、請求項2によれば、雑音の影響を排除して、
異物の挟み込みがあれば、確実にそれを検出することが
できる。以下、本考案の実施例について図面を参照しな
がら説明する。ただし、図1に示す部品と対応するもの
には同一の符号が付してある。
弾性体が弾性変形するために、弾性体中の伝搬経路が変
形し複数の周波数の音波の全てがほぼ同時に減衰する。
したがって、複数のフィルタの出力は全て同時に低下す
る。これにより、上記雑音の発生と峻別して異物の挟み
込みがあったことを確実に検出できる。なお、請求項1
と同様に、請求項2によれば、雑音の影響を排除して、
異物の挟み込みがあれば、確実にそれを検出することが
できる。以下、本考案の実施例について図面を参照しな
がら説明する。ただし、図1に示す部品と対応するもの
には同一の符号が付してある。
【0012】
【実施例】図3において、管状弾性体11の入力端に配
設された送信器(すなわちスピーカ)12には、混合器
20を介して発振器21,22が接続されている。発振
器21では周波数f1 の正弦波が発生され、発振器22
では周波数f2 の正弦波が発生される。周波数f1 ,f
2 (f1 <f2 とする)の2種類の電気信号は混合器2
0において混合された後、送信器12に供給される。送
信器12は振動数f1 ,f2 にて振動することにより、
周波数f1 ,f2 の空気振動、すなわち音波を発生す
る。周波数f1 ,f2 の音波は、管状弾性体11内の伝
搬経路を通って受信器(すなわちマイクロフォン)14
に受信される。
設された送信器(すなわちスピーカ)12には、混合器
20を介して発振器21,22が接続されている。発振
器21では周波数f1 の正弦波が発生され、発振器22
では周波数f2 の正弦波が発生される。周波数f1 ,f
2 (f1 <f2 とする)の2種類の電気信号は混合器2
0において混合された後、送信器12に供給される。送
信器12は振動数f1 ,f2 にて振動することにより、
周波数f1 ,f2 の空気振動、すなわち音波を発生す
る。周波数f1 ,f2 の音波は、管状弾性体11内の伝
搬経路を通って受信器(すなわちマイクロフォン)14
に受信される。
【0013】上記受信器14において受信された音波
は、それぞれ周波数f1 ,f2 の電気信号VR1,VR2に
変換されて増幅器16に供給される。上記電気信号
VR1,VR2は増幅されて電気信号VA1,VA2となり、フ
ィルタ23,24に供給される。フィルタ23はバンド
パスフィルタであり、周波数f1 の電気信号VA1のみを
通過させる。また、フィルタ24もバンドパスフィルタ
であり、周波数f2 の電気信号VA2のみを通過させる。
上記電気信号VA1,VA2はそれぞれ全波整流平滑回路1
7にて、全波整流され、平滑化され、各出力電圧
Vout1,Vout2を与える。
は、それぞれ周波数f1 ,f2 の電気信号VR1,VR2に
変換されて増幅器16に供給される。上記電気信号
VR1,VR2は増幅されて電気信号VA1,VA2となり、フ
ィルタ23,24に供給される。フィルタ23はバンド
パスフィルタであり、周波数f1 の電気信号VA1のみを
通過させる。また、フィルタ24もバンドパスフィルタ
であり、周波数f2 の電気信号VA2のみを通過させる。
上記電気信号VA1,VA2はそれぞれ全波整流平滑回路1
7にて、全波整流され、平滑化され、各出力電圧
Vout1,Vout2を与える。
【0014】以下、上記のような構成からなる本実施例
の感圧センサ30の作用について説明する。送信器12
にて発生された周波数f1 ,f2 の音波は、通常は、管
状弾性体11内をほとんど減衰することなく通過して受
信器14に供給される。そして、受信器14にて電気信
号に変換され、増幅器16に供給される。増幅器16に
て増幅された周波数f1 の電気信号VA1は、例えば図4
(A)に示すような波形を有している。通常は、出力電
圧Vout1のレベルはしきい値レベルVs を越えている
が、例えば時刻t1 において、異物の挟み込みがあると
すると、これにより、管状弾性体11は弾性変形される
ので、音波の伝搬経路が急激に狭くなり、周波数f1 の
音波は急激に減衰する。このとき出力電圧Vout1のレベ
ルは低下して上記しきい値レベルVs を下回る。
の感圧センサ30の作用について説明する。送信器12
にて発生された周波数f1 ,f2 の音波は、通常は、管
状弾性体11内をほとんど減衰することなく通過して受
信器14に供給される。そして、受信器14にて電気信
号に変換され、増幅器16に供給される。増幅器16に
て増幅された周波数f1 の電気信号VA1は、例えば図4
(A)に示すような波形を有している。通常は、出力電
圧Vout1のレベルはしきい値レベルVs を越えている
が、例えば時刻t1 において、異物の挟み込みがあると
すると、これにより、管状弾性体11は弾性変形される
ので、音波の伝搬経路が急激に狭くなり、周波数f1 の
音波は急激に減衰する。このとき出力電圧Vout1のレベ
ルは低下して上記しきい値レベルVs を下回る。
【0015】これと同様に、周波数f2 の音波も急激に
減衰するために、図5(A),(B)に示す波形を与え
る。すなわち、周波数f2 の音波も上記時刻t1 におい
て急激に減衰し、これに対応する出力電圧Vout2も低下
して上記しきい値レベルVsを下回る。したがって、2
つの出力電圧VA1とVA2とが同時にしきい値レベルVs
を下回ることによってのみ異物の挟み込みがあったこと
を報知する。
減衰するために、図5(A),(B)に示す波形を与え
る。すなわち、周波数f2 の音波も上記時刻t1 におい
て急激に減衰し、これに対応する出力電圧Vout2も低下
して上記しきい値レベルVsを下回る。したがって、2
つの出力電圧VA1とVA2とが同時にしきい値レベルVs
を下回ることによってのみ異物の挟み込みがあったこと
を報知する。
【0016】他方、周波数f1 の雑音が発生し、周波数
f1 の音波と半波長ずれて重なった場合には、周波数f
1 の音波は上記雑音の干渉によって打ち消されるため、
出力電圧VA1は上記Vs を下回る。ただし、このとき、
周波数f2 の音波は上記雑音とは周波数が異なるために
干渉せず、したがって、出力電圧VA2は上記Vs より高
いレベルを維持する。このように、出力電圧VA1,VA2
の一方だけが上記Vsを下回った場合には、それは雑音
の干渉によるものであるとコントローラが判断して、パ
ワーウィンド駆動用のモータの停止等を行わせないこと
が可能となる。したがって、従来例のような誤動作は生
じない。
f1 の音波と半波長ずれて重なった場合には、周波数f
1 の音波は上記雑音の干渉によって打ち消されるため、
出力電圧VA1は上記Vs を下回る。ただし、このとき、
周波数f2 の音波は上記雑音とは周波数が異なるために
干渉せず、したがって、出力電圧VA2は上記Vs より高
いレベルを維持する。このように、出力電圧VA1,VA2
の一方だけが上記Vsを下回った場合には、それは雑音
の干渉によるものであるとコントローラが判断して、パ
ワーウィンド駆動用のモータの停止等を行わせないこと
が可能となる。したがって、従来例のような誤動作は生
じない。
【0017】また、異物の挟み込み検出があった時に、
雑音が発生している場合でも、その雑音に対応する電気
信号はフィルタ23,24を通過できないので、確実に
異物の挟み込みを検出することができる。上記実施例で
は、周波数f1 ,f2 の2種類の音波を用いたが、必要
なら3種類,4種類と、音波の種類を増加してもよい。
また、可聴域以上、すなわち20000Hz以上の超音
波を用いてもよい。
雑音が発生している場合でも、その雑音に対応する電気
信号はフィルタ23,24を通過できないので、確実に
異物の挟み込みを検出することができる。上記実施例で
は、周波数f1 ,f2 の2種類の音波を用いたが、必要
なら3種類,4種類と、音波の種類を増加してもよい。
また、可聴域以上、すなわち20000Hz以上の超音
波を用いてもよい。
【0018】なお、図3に示す実施例において、フィル
タ23から全波整流平滑回路17に至る経路又はフィル
タ24から全波整流平滑回路17に至る経路を省略して
もよい。この場合、対応の発振器21又は22が省略さ
れる。
タ23から全波整流平滑回路17に至る経路又はフィル
タ24から全波整流平滑回路17に至る経路を省略して
もよい。この場合、対応の発振器21又は22が省略さ
れる。
【0019】
【考案の効果】以上に詳説したように、本考案の原理に
よれば、フィルタを備えるようにしたので、雑音の発生
中であっても、雑音に対応する電気信号の通過を上記フ
ィルタが阻止することにより、異物の挟み込みについて
検出不能となることを防止できる。このため、従来に比
べて異物の挟み込み検出の信頼性を向上させることが可
能となる。
よれば、フィルタを備えるようにしたので、雑音の発生
中であっても、雑音に対応する電気信号の通過を上記フ
ィルタが阻止することにより、異物の挟み込みについて
検出不能となることを防止できる。このため、従来に比
べて異物の挟み込み検出の信頼性を向上させることが可
能となる。
【0020】本考案によれば、複数のフィルタを設ける
とともに、複数の周波数の音波が弾性体中を伝搬するよ
うにした。したがって、雑音のために異物の挟み込みに
ついて検出不能となることを防止することができるとと
もに、雑音の干渉のために誤動作が生じることをも有効
に防止することができる。このため、異物の挟み込み検
出の信頼性をさらに向上させることができる。
とともに、複数の周波数の音波が弾性体中を伝搬するよ
うにした。したがって、雑音のために異物の挟み込みに
ついて検出不能となることを防止することができるとと
もに、雑音の干渉のために誤動作が生じることをも有効
に防止することができる。このため、異物の挟み込み検
出の信頼性をさらに向上させることができる。
【0021】
【図1】従来の感圧センサ10を示す概略図である。
【図2】図1に示した従来の感圧センサ10の各部にお
ける波形を示す作用説明図である。
ける波形を示す作用説明図である。
【図3】本考案の一実施例に係る感圧センサ30の概略
図である。
図である。
【図4】図3に示す本考案の感圧センサ30の各部にお
ける波形を示す作用説明図である。
ける波形を示す作用説明図である。
【図5】図3に示す本考案の感圧センサ30の各部にお
ける波形を示す作用説明図である。
ける波形を示す作用説明図である。
11 管状弾性体(弾性体) 12 送信器(信号発生部) 14 受信器(信号変換部) 23 フィルタ 24 フィルタ 30 感圧センサ f1 周波数 f2 周波数 VR1,VR2,VA1,VA2 電気信号
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01L 1/00 B60J 1/00 G01V 9/00
Claims (1)
- 【請求項1】複数の周波数の音波を発生する信号発生部
と、 上記複数の周波数の音波を入力端から受け入れて出力端
まで伝搬し、異物の挟み込みによって弾性変形する弾性
体と、 上記出力端において、上記複数の周波数の音波を受信し
てそれぞれ対応する複数の周波数の電気信号に変換する
信号変換部と、 上記複数の周波数の電気信号の内、それぞれに対応する
周波数の電気信号のみを通過させる複数のフィルタとを
備え、 上記複数のフィルタの出力に基づいて異物の挟み込みを
報知することを特徴とする感圧センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992071577U JP2576894Y2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 感圧センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992071577U JP2576894Y2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 感圧センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0628672U JPH0628672U (ja) | 1994-04-15 |
JP2576894Y2 true JP2576894Y2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=13464697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1992071577U Expired - Lifetime JP2576894Y2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 感圧センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2576894Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5497482A (en) * | 1978-01-19 | 1979-08-01 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Detecting method of intermixed foreign matter in gas tight electric apparatus |
JP2811119B2 (ja) * | 1990-09-25 | 1998-10-15 | 株式会社リケン | 感圧センサー |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP1992071577U patent/JP2576894Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0628672U (ja) | 1994-04-15 |
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