JP2873517B2 - 超音波を用いた侵入物体検知方法およびこの方法を用いた超音波センサ - Google Patents
超音波を用いた侵入物体検知方法およびこの方法を用いた超音波センサInfo
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- JP2873517B2 JP2873517B2 JP3208629A JP20862991A JP2873517B2 JP 2873517 B2 JP2873517 B2 JP 2873517B2 JP 3208629 A JP3208629 A JP 3208629A JP 20862991 A JP20862991 A JP 20862991A JP 2873517 B2 JP2873517 B2 JP 2873517B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波を用いた侵入物
体検知方法およびこの方法を用いた超音波センサに関す
る。
体検知方法およびこの方法を用いた超音波センサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】監視エリア内にパルス列の超音波を送波
し、物体で反射された超音波を受波して基準データとし
て時系列順に記憶させ、この後、受波した反射波データ
を基準データと比較することによって、監視エリア内へ
の物体の侵入の有無を検知するようにした侵入物体検知
機能を有した超音波センサが開発されている。
し、物体で反射された超音波を受波して基準データとし
て時系列順に記憶させ、この後、受波した反射波データ
を基準データと比較することによって、監視エリア内へ
の物体の侵入の有無を検知するようにした侵入物体検知
機能を有した超音波センサが開発されている。
【０００３】図４は、このような超音波センサ１００の
構成例を示したもので、発振回路１０１で発振された信
号は送波回路１０２でパルス信号にされて送波器Ｔより
超音波信号として送波される。そして、このようにして
送波された超音波は監視エリア内の物体Ａ〜Ｄで反射し
て受波器Ｒで受波され、増幅回路１０３、検波回路１０
４、増幅回路１０５を介して復調されて検知回路１０６
に伝送される。すると、検知回路１０６では、ゲート回
路１０７から受波ゲート信号を受けている期間だけ、復
調信号を記憶回路１０８に伝送して反射波の基準データ
のサンプリング処理が行なわれる。
構成例を示したもので、発振回路１０１で発振された信
号は送波回路１０２でパルス信号にされて送波器Ｔより
超音波信号として送波される。そして、このようにして
送波された超音波は監視エリア内の物体Ａ〜Ｄで反射し
て受波器Ｒで受波され、増幅回路１０３、検波回路１０
４、増幅回路１０５を介して復調されて検知回路１０６
に伝送される。すると、検知回路１０６では、ゲート回
路１０７から受波ゲート信号を受けている期間だけ、復
調信号を記憶回路１０８に伝送して反射波の基準データ
のサンプリング処理が行なわれる。
【０００４】このようにして基準データのサンプリング
が行われた後は、送波器Ｔから所定周期で監視パルスが
送波される毎に、比較回路１０９ａによって、受波され
復調された信号を記憶回路１０８に記憶された基準デー
タと時系列順に比較し、基準データとの不一致が判別さ
れたときには、侵入物体が有ったことを示す検知信号を
判別回路１０９ｂから出力するようになっている。
が行われた後は、送波器Ｔから所定周期で監視パルスが
送波される毎に、比較回路１０９ａによって、受波され
復調された信号を記憶回路１０８に記憶された基準デー
タと時系列順に比較し、基準データとの不一致が判別さ
れたときには、侵入物体が有ったことを示す検知信号を
判別回路１０９ｂから出力するようになっている。
【０００５】ところが、このような超音波センサ１００
では、基準データのサンプリング時において、図５の
（ａ）に示したように、送波ゲート期間に送波された超
音波の反射波を、受波ゲート期間において受波するよう
にされており、例えば、受波ゲート期間中に図５の
（ｃ）に示したような超音波外来ノイズが到来すると、
図５の（ｂ）に示した本来基準データとなるべき反射波
データに外来ノイズが重畳されて、図５の（ｄ）に示し
たような誤った基準データがサンプリングされてしまう
ことになり、この結果、侵入物体の有無を正常に判別す
ることができず、信頼性を低下させる要因となってい
た。
では、基準データのサンプリング時において、図５の
（ａ）に示したように、送波ゲート期間に送波された超
音波の反射波を、受波ゲート期間において受波するよう
にされており、例えば、受波ゲート期間中に図５の
（ｃ）に示したような超音波外来ノイズが到来すると、
図５の（ｂ）に示した本来基準データとなるべき反射波
データに外来ノイズが重畳されて、図５の（ｄ）に示し
たような誤った基準データがサンプリングされてしまう
ことになり、この結果、侵入物体の有無を正常に判別す
ることができず、信頼性を低下させる要因となってい
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みて提案されたもので、侵入物体検知機能を有した超
音波センサにおいて行われる方法であって、外来ノイズ
の重畳を排除し正しい反射波の基準データをサンプリン
グできるようにした侵入物体検知方法を提供することを
目的としている。また、同時に提案される本発明は、こ
の方法を用いて正確な侵入物体検知を行なうことのでき
る超音波センサを提供することを目的としている。
鑑みて提案されたもので、侵入物体検知機能を有した超
音波センサにおいて行われる方法であって、外来ノイズ
の重畳を排除し正しい反射波の基準データをサンプリン
グできるようにした侵入物体検知方法を提供することを
目的としている。また、同時に提案される本発明は、こ
の方法を用いて正確な侵入物体検知を行なうことのでき
る超音波センサを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案される請求項１に記載の本発明は、侵入物体検知
機能を有した超音波センサにおいて行われる方法であっ
て、基準データのサンプリング処理に先だって、送波器
から監視パルスの送波を行わずに所定時間だけ試験的に
受波器の受波信号を検知し、この検知信号に含まれたノ
イズレベルが所定レベルを越えないときには、反射波の
基準データのサンプリング処理を開始させる一方、ノイ
ズレベルが所定レベルを越えるときには、反射波の基準
データのサンプリング処理を中止するようにされてい
る。
に提案される請求項１に記載の本発明は、侵入物体検知
機能を有した超音波センサにおいて行われる方法であっ
て、基準データのサンプリング処理に先だって、送波器
から監視パルスの送波を行わずに所定時間だけ試験的に
受波器の受波信号を検知し、この検知信号に含まれたノ
イズレベルが所定レベルを越えないときには、反射波の
基準データのサンプリング処理を開始させる一方、ノイ
ズレベルが所定レベルを越えるときには、反射波の基準
データのサンプリング処理を中止するようにされてい
る。
【０００８】請求項２に記載の本発明は、侵入物体検知
機能を有した超音波センサにおいて、基準データのサン
プリングに先だって、上記送波器から監視パルスの送波
を行わずに試験的に上記受波器で受波されたノイズ成分
を所定時間だけサンプリング出力させるゲート回路と、
ノイズ信号レベルが予め定められた所定レベルよりも低
いときには、基準データのサンプリング処理を開始させ
る一方、ノイズ信号レベルが所定レベルを越えるときに
は、基準データのサンプリング処理を中止させるノイズ
レベル比較回路とを備えた構成とされている。
機能を有した超音波センサにおいて、基準データのサン
プリングに先だって、上記送波器から監視パルスの送波
を行わずに試験的に上記受波器で受波されたノイズ成分
を所定時間だけサンプリング出力させるゲート回路と、
ノイズ信号レベルが予め定められた所定レベルよりも低
いときには、基準データのサンプリング処理を開始させ
る一方、ノイズ信号レベルが所定レベルを越えるときに
は、基準データのサンプリング処理を中止させるノイズ
レベル比較回路とを備えた構成とされている。
【０００９】
【作用】請求項１に記載の本発明では、反射波の基準デ
ータのサンプリング処理に先だって、送波器から監視パ
ルスを送波せずに所定時間だけ試験的に受波器の受波信
号を検知する。そして、検知された信号に含まれるノイ
ズレベルが所定レベルを越えないときには、外来ノイズ
による影響がないものとして反射波の基準データのサン
プリング処理を開始させるが、ノイズレベルが所定レベ
ルを越えるときには、外来ノイズによって正常な基準デ
ータのサンプリングが行えないものとして基準データの
サンプリング処理を中止するようにされている。このた
め、外来ノイズが混入したデータが誤って基準データと
してサンプリングされることを未然に防止することがで
き、正確な侵入物体検知を行なうことができる。
ータのサンプリング処理に先だって、送波器から監視パ
ルスを送波せずに所定時間だけ試験的に受波器の受波信
号を検知する。そして、検知された信号に含まれるノイ
ズレベルが所定レベルを越えないときには、外来ノイズ
による影響がないものとして反射波の基準データのサン
プリング処理を開始させるが、ノイズレベルが所定レベ
ルを越えるときには、外来ノイズによって正常な基準デ
ータのサンプリングが行えないものとして基準データの
サンプリング処理を中止するようにされている。このた
め、外来ノイズが混入したデータが誤って基準データと
してサンプリングされることを未然に防止することがで
き、正確な侵入物体検知を行なうことができる。
【００１０】請求項２に記載の本発明では、反射波の基
準データのサンプリング処理に先だって、ゲート回路に
よって、送波器から監視パルスを送波させずに所定時間
だけ受波器によって試験的に受波信号を検知する。そし
て、ノイズレベル比較回路では、検知した信号に含まれ
るノイズ信号レベルが所定レベルよりも低ければ基準デ
ータのサンプリング処理を開始するが、ノイズ信号レベ
ルが所定レベルを越えるときには、基準データのサンプ
リング処理を中止させる。
準データのサンプリング処理に先だって、ゲート回路に
よって、送波器から監視パルスを送波させずに所定時間
だけ受波器によって試験的に受波信号を検知する。そし
て、ノイズレベル比較回路では、検知した信号に含まれ
るノイズ信号レベルが所定レベルよりも低ければ基準デ
ータのサンプリング処理を開始するが、ノイズ信号レベ
ルが所定レベルを越えるときには、基準データのサンプ
リング処理を中止させる。
【００１１】
【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。図１の（ａ）〜（ｃ）は、請求項１に記載の本
発明方法をタイムチャートをもって示したものである。
本発明方法では、基準データのサンプリングに先だっ
て、送波器から監視パルスを送波せずに、ノイズサンプ
リングゲート期間だけ受波器によって受波信号を試験的
に検知し（図１の（ａ），（ｂ）参照）、超音波外来ノ
イズなどのために、受波した信号に含まれるノイズレベ
ルが予め定められた所定レベルを越えるときには（図１
の（ｃ）参照）、引き続く送波ゲート期間の送波および
受波ゲート期間の受波を行わずに（図１の（ａ）参
照）、反射波の基準データのサンプリングを中止するよ
うにされている。このため、超音波外来ノイズが到来し
ている状態では基準データのサンプリングが行われるこ
とはなく、誤った基準データがサンプリングされること
を未然に防止することができる。尚、ノイズサンプリン
グゲート期間において、超音波外来ノイズレベルが所定
レベルよりも低い場合の基準データのサンプリング処理
動作については後述する。
明する。図１の（ａ）〜（ｃ）は、請求項１に記載の本
発明方法をタイムチャートをもって示したものである。
本発明方法では、基準データのサンプリングに先だっ
て、送波器から監視パルスを送波せずに、ノイズサンプ
リングゲート期間だけ受波器によって受波信号を試験的
に検知し（図１の（ａ），（ｂ）参照）、超音波外来ノ
イズなどのために、受波した信号に含まれるノイズレベ
ルが予め定められた所定レベルを越えるときには（図１
の（ｃ）参照）、引き続く送波ゲート期間の送波および
受波ゲート期間の受波を行わずに（図１の（ａ）参
照）、反射波の基準データのサンプリングを中止するよ
うにされている。このため、超音波外来ノイズが到来し
ている状態では基準データのサンプリングが行われるこ
とはなく、誤った基準データがサンプリングされること
を未然に防止することができる。尚、ノイズサンプリン
グゲート期間において、超音波外来ノイズレベルが所定
レベルよりも低い場合の基準データのサンプリング処理
動作については後述する。
【００１２】図２は、請求項２に記載の本発明の侵入物
体検知機能を有した超音波センサ１の構成例を示したも
ので、上述した従来の超音波センサ１００とは、ゲート
回路１０の構成と、ノイズレベル比較回路１１が追加さ
れた点が異なり、他の部分については同一であるので同
一の符号を付して説明を省略する。
体検知機能を有した超音波センサ１の構成例を示したも
ので、上述した従来の超音波センサ１００とは、ゲート
回路１０の構成と、ノイズレベル比較回路１１が追加さ
れた点が異なり、他の部分については同一であるので同
一の符号を付して説明を省略する。
【００１３】このような構成の超音波センサ１では、反
射波の基準データのサンプリングに先だって、ゲート回
路１０によって、送波器Ｔから監視パルスを送波せず
に、ノイズサンプリングゲート期間だけ検知回路１０６
にゲート信号を伝送して受波器Ｒによって受波された信
号を試験的に復調する。
射波の基準データのサンプリングに先だって、ゲート回
路１０によって、送波器Ｔから監視パルスを送波せず
に、ノイズサンプリングゲート期間だけ検知回路１０６
にゲート信号を伝送して受波器Ｒによって受波された信
号を試験的に復調する。
【００１４】そして、ノイズレベル比較回路１１では、
復調された受波信号に含まれるノイズ信号レベルが所定
レベルを越えると判別したときには、外来ノイズのため
に正常なサンプリングを行えないものとして、ゲート回
路１０に判別信号を伝送して送波ゲート信号および受波
ゲート信号の出力を停止させて基準データのサンプリン
グを中止させる。（図１（ａ）〜（ｃ）参照）。
復調された受波信号に含まれるノイズ信号レベルが所定
レベルを越えると判別したときには、外来ノイズのため
に正常なサンプリングを行えないものとして、ゲート回
路１０に判別信号を伝送して送波ゲート信号および受波
ゲート信号の出力を停止させて基準データのサンプリン
グを中止させる。（図１（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００１５】一方、ノイズレベル比較回路１１によっ
て、復調されたノイズ信号レベルが所定レベルを越えて
いないと判別されたときには、図３の（ａ）に示したよ
うに、ノイズサンプリングゲート信号に引き続いて送波
ゲートによって送波器Ｔから超音波を送波させ、反射波
を受波器Ｒで受波して、受波ゲート期間だけ復調した信
号を基準データとして記憶回路１０８に時系列順に格納
させる。（図３（ｂ），（ｃ）参照）。
て、復調されたノイズ信号レベルが所定レベルを越えて
いないと判別されたときには、図３の（ａ）に示したよ
うに、ノイズサンプリングゲート信号に引き続いて送波
ゲートによって送波器Ｔから超音波を送波させ、反射波
を受波器Ｒで受波して、受波ゲート期間だけ復調した信
号を基準データとして記憶回路１０８に時系列順に格納
させる。（図３（ｂ），（ｃ）参照）。
【００１６】このように、本発明の超音波センサ１によ
れば、反射波の基準データのサンプリングに先だって、
ノイズサンプリングゲート期間において外来ノイズの有
無をチェックし、外来ノイズが到来していない場合に限
って、基準データのサンプリングを行なうので、外来ノ
イズが重畳された誤った基準データがサンプリングされ
ることを未然に防止でき、確実な侵入物体検知動作を行
なうことが可能となる。
れば、反射波の基準データのサンプリングに先だって、
ノイズサンプリングゲート期間において外来ノイズの有
無をチェックし、外来ノイズが到来していない場合に限
って、基準データのサンプリングを行なうので、外来ノ
イズが重畳された誤った基準データがサンプリングされ
ることを未然に防止でき、確実な侵入物体検知動作を行
なうことが可能となる。
【００１７】尚、上記説明では、サンプリングされた反
射波の基準データを記憶回路１０８に記憶させたり、読
み出したりする場合の動作については言及していない
が、例えば、受波ゲート期間を複数の微小期間に分割
し、各微小期間毎のサンプリングデータを記憶回路１０
８側でレベルに対応したデジタルデータに変換して時系
列順に記憶させるとともに、記憶回路１０８に記憶され
たデジタルデータを対応したレベルのアナログ信号に変
換して時系列順に読み出させるような構成とすることが
可能である。
射波の基準データを記憶回路１０８に記憶させたり、読
み出したりする場合の動作については言及していない
が、例えば、受波ゲート期間を複数の微小期間に分割
し、各微小期間毎のサンプリングデータを記憶回路１０
８側でレベルに対応したデジタルデータに変換して時系
列順に記憶させるとともに、記憶回路１０８に記憶され
たデジタルデータを対応したレベルのアナログ信号に変
換して時系列順に読み出させるような構成とすることが
可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、請求
項１に記載の本発明方法によれば、反射波の基準データ
のサンプリング処理に先だって、所定期間だけ受波信号
に含まれる外来ノイズの有無をチェックし、外来ノイズ
が到来していない場合に限って基準データのサンプリン
グを行なうので、外来ノイズが重畳された誤った基準デ
ータがサンプリングされることを未然に防止でき、確実
な侵入物体検知を行なうことが可能となる。また、請求
項２に記載の本発明によれば、請求項１に記載の方法を
用いることによって正確な基準データをサンプリングす
ることができ、これによって、確実な侵入物体検知動作
を行なうことのできる超音波センサを提供できる。
項１に記載の本発明方法によれば、反射波の基準データ
のサンプリング処理に先だって、所定期間だけ受波信号
に含まれる外来ノイズの有無をチェックし、外来ノイズ
が到来していない場合に限って基準データのサンプリン
グを行なうので、外来ノイズが重畳された誤った基準デ
ータがサンプリングされることを未然に防止でき、確実
な侵入物体検知を行なうことが可能となる。また、請求
項２に記載の本発明によれば、請求項１に記載の方法を
用いることによって正確な基準データをサンプリングす
ることができ、これによって、確実な侵入物体検知動作
を行なうことのできる超音波センサを提供できる。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、請求項１に記載の本発明方
法を説明するためのタイムチャートである。
法を説明するためのタイムチャートである。
【図２】請求項２に記載の本発明の超音波センサの構成
例図である。
例図である。
【図３】図２に示した超音波センサにおいて、外来ノイ
ズが無い場合における反射波基準データのサンプリング
動作を説明するタイムチャートである。
ズが無い場合における反射波基準データのサンプリング
動作を説明するタイムチャートである。
【図４】従来の侵入物体検知機能を有した超音波センサ
の構成例図である。
の構成例図である。
【図５】図４に示した超音波センサにおいて、外来ノイ
ズが到来している場合における反射波基準データのサン
プリング動作を説明するタイムチャートである。
ズが到来している場合における反射波基準データのサン
プリング動作を説明するタイムチャートである。
１・・・（侵入物体検知機能を有した）超音波センサ １０・・・ゲート回路 １１・・・ノイズレベル比較回路 Ａ〜Ｄ・・・物体 Ｒ・・・受波器 Ｔ・・・送波器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 15/04 G01S 7/526
Claims (2)
- 【請求項１】送波器から超音波監視パルスを監視エリア
に送波した後に、監視エリア内の複数の物体で個々に反
射された超音波を受波器で順次受波し、予めサンプリン
グされた反射波の基準データと時系列順に比較すること
によって侵入物体の有無を検知するようにした超音波セ
ンサを用いて行う侵入物体検知方法であって、 上記基準データのサンプリング処理に先だって、送波器
から監視パルスの送波を行わずに所定時間だけ試験的に
受波器の受波信号を検知し、 この検知信号に含まれたノイズレベルが所定レベルを越
えないときには、反射波の基準データのサンプリング処
理を開始させる一方、ノイズレベルが所定レベルを越え
るときには、反射波の基準データのサンプリング処理を
中止するようにした侵入物体検知方法。 - 【請求項２】送波器から超音波監視パルスを監視エリア
に送波した後に、監視エリア内の複数の物体で個々に反
射された超音波を受波器で順次受波し、予めサンプリン
グされた反射波の基準データと時系列順に比較すること
によって侵入物体の有無を検知するようにした超音波セ
ンサにおいて、 上記基準データのサンプリング処理に先だって、上記送
波器から監視パルスの送波を行わずに試験的に上記受波
器で受波されたノイズ成分を所定時間だけサンプリング
出力させるゲート回路と、 上記ノイズ信号レベルが予め定められた所定レベルより
も低いときには、基準データのサンプリング処理を開始
させる一方、上記ノイズ信号レベルが所定レベルを越え
るときには、基準データのサンプリング処理を中止させ
るノイズレベル比較回路とを備えたことを特徴とする超
音波センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208629A JP2873517B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 超音波を用いた侵入物体検知方法およびこの方法を用いた超音波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208629A JP2873517B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 超音波を用いた侵入物体検知方法およびこの方法を用いた超音波センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0527029A JPH0527029A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2873517B2 true JP2873517B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=16559396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208629A Expired - Lifetime JP2873517B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 超音波を用いた侵入物体検知方法およびこの方法を用いた超音波センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2873517B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3208629A patent/JP2873517B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0527029A (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981110 |