JP2998232B2 - 超音波センサー - Google Patents

超音波センサー

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JP2998232B2
JP2998232B2 JP3418291A JP3418291A JP2998232B2 JP 2998232 B2 JP2998232 B2 JP 2998232B2 JP 3418291 A JP3418291 A JP 3418291A JP 3418291 A JP3418291 A JP 3418291A JP 2998232 B2 JP2998232 B2 JP 2998232B2
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ultrasonic
signal
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detecting means
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直哉 東
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52004—Means for monitoring or calibrating
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  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動子の前方に
存在する障害物を検知する超音波センサーに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波センサーは、図４乃至図６
に示すように、超音波振動子1 と、超音波振動子1 から
超音波パルス信号を間欠的に送波させる送波手段2 と、
送波と次の送波間に超音波振動子1 が受波するために一
定時間オンする検知ゲートを設け、検知ゲートがオンし
ている間に反射波の受信を検知する受波手段6 、とを有
している。この超音波振動子1は、送・受波一体型のも
のであって振動子本体1aとホーン部1bを有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したような超音波
センサーは、図５に示すように、超音波振動子の前方の
ホーン部が外方に向かって開放されているため、超音波
振動子の振動面とホーン部とで凹部が形成される。この
凹部特に振動面に、図６に示すように、泥等の異物が付
着したり、付着した水滴が凍結したりすると、超音波振
動子による送波や受波ができなくなる。この結果、超音
波振動子の前方に障害物があるにもかかわらず障害物が
存在しないという誤った検知をする。
【０００４】本発明は、このような事由に鑑みてなした
もので、その目的とするところは、超音波振動子の動作
状態が検知できる超音波センサーを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の超音波センサーは、超音波振動子により超
音波パルスを間欠的に走破するとともに、この送波をし
ないときに障害物からの反射波を受信し、検知範囲内に
ある障害物の存在を検知する超音波センサーにおいて、
超音波振動子の共振周波数を検出する周波数検出手段
と、周波数検出手段からの信号を受けて、前記信号に含
まれる周波数検出手段で検出した共振周波数を、前記超
音波振動子固有の共振周波数と比較し、相違する場合に
は超音波振動子の異常として検知する検知手段とを設け
た構成としている。
【０００６】
【作用】この構成によれば、超音波振動子が間欠的に駆
動されると送波後に通常は超音波振動子固有の共振周波
数の残響振動を残すが、超音波振動子に異物が付着する
と共振周波数が変動するので、共振周波数を周波数検出
手段にて検出し、周波数検出手段の出力信号が入力され
た検知手段にて超音波振動子固有の共振周波数と比較
し、相違する場合には超音波振動子の異常として検知す
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１及び図２に
基づいて説明する。
【０００８】1 は超音波振動子で、送・受波一体型のも
のであって振動子本体（図示せず）とホーン部（図示せ
ず）を有している。
【０００９】2 は送波手段で、超音波振動子を間欠的に
駆動させる信号を出力する周期発振器3 、超音波パルス
信号4aを出力する発振回路4 、発振回路4 が出力する信
号を増幅する増幅器5 、とからなり、超音波パルス信号
4aを間欠的に超音波振動子1へ出力（信号(a））してい
る。
【００１０】6 は受波手段で、増幅器7 、検波・波形整
形回路8、検知ゲート作成回路9 、検知処理回路10、等
からなり、送波と次の送波間に超音波振動子1 が受波す
るために一定時間オンする検知ゲート（信号(e) ）を設
け、検知ゲートがオンしている間に反射波の受信を検知
している。
【００１１】11は周波数検出手段で、検出区間作成回路
12等からなり、超音波振動子1 からの信号(b) の送波後
の残響振動を検出する区間が設けられ、この区間内のパ
ルス波11a を検出している。
【００１２】13は検知手段で、パルスカウント14、異常
判断回路15、異常表示回路16、とからなり、周波数検出
信号11からの信号(d)のパルスをカウントするとともに
所定のカウント値を超えたときに、共振周波数が超音波
振動子1固有の共振周波数より高い方にシフトしたとし
て異常を表示させる。
【００１３】次に、本発明の第２実施例を図３に基づい
て説明する。本発明の要部は、検知手段17にある。この
要部以外の部材は、先に説明した第２実施例と同様であ
るので、実質的に同一の部材には同一の符号を付して詳
細な説明は省略する。
【００１４】検知手段17は、基準発振回路18、比較回路
19、異常判断回路20、異常表示回路21、とからなり、周
波数検出手段11からの信号(d) と基準発振回路18から発
振される基準周波数の信号とをデジタル比較し、両者の
パルス数が異なったときに異常を表示させる。
【００１５】前述した超音波センサーは、超音波振動子
1が間欠的に駆動されると送波後の度に通常には超音波
振動子1固有の共振周波数の残響振動を残すが、超音波
振動子1に異物が付着すると共振周波数が変動すること
に着目し、この共振周波数を監視することにより超音波
振動子1の動作状態が知れるようにしている。
【００１６】なお、共振周波数の有無を監視して、検知
手段にて共振周波数が「無」と検知されたときに異常を
表示させるようにしてもよい。また、許容される周波数
範囲を設定しておき、検知手段にて周波数範囲から検出
した共振周波数が外れたときに異常を表示させるように
してもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明の超音波センサーは、上述した構
成によって、超音波振動子の共振周波数を検出し、この
共振周波数を監視することにより超音波振動子の動作状
態が検知できるので、障害物があるにもかかわらず障害
物が存在しないという異常な使用が防げる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の回路ブロック面である。
【図２】同じく、信号波形図である。
【図３】本発明の第２実施例の回路ブロック面である。
【図４】従来例の回路ブロック面である。
【図５】同じく、超音波振動子の模式図である。
【図６】同じく、超音波振動子の模式図（異物付着）で
ある。
【符号の説明】
1 超音波振動子 2 送波手段 6 受波手段 11 周波数検出手段 13 検知手段 17 検知手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 3/00 330 G01S 7/52 G01V 1/00 H04R 17/10 330 H04R 29/00 330

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超音波振動子により超音波パルスを間欠
    的に走破するとともに、この送波をしないときに障害物
    からの反射波を受信し、検知範囲内にある障害物の存在
    を検知する超音波センサーにおいて、超音波振動子の共
    振周波数を検出する周波数検出手段と、周波数検出手段
    からの信号を受けて、前記信号に含まれる周波数検出手
    段で検出した共振周波数を、前記超音波振動子固有の共
    振周波数と比較し、相違する場合には超音波振動子の異
    常として検知する検知手段とを設けたことを特徴とする
    超音波センサー。
JP3418291A 1991-02-28 1991-02-28 超音波センサー Expired - Lifetime JP2998232B2 (ja)

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