JP3077917B2 - Ultrasound transceiver - Google Patents
Ultrasound transceiverInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属体を伝播媒体とす
る超音波送受信装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic transmitting / receiving apparatus using a metal body as a propagation medium.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の移動体間または移動体と地上との
間の送受信装置として、電磁波、磁気、音、光等を用い
るものが一般的に知られている。先行技術文献の一例を
示すと、特開昭６０−２１６４０号公報等がある。2. Description of the Related Art As a conventional transmission / reception device between moving objects or between a moving object and the ground, a device using electromagnetic waves, magnetism, sound, light or the like is generally known. As an example of the prior art document, there is JP-A-60-21640 and the like.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の送受信装置は、電磁波を用いた送受信装置で
は、電波管理の都合から送信周波数の制約を受ける、超
音波を用いた送受信装置では、伝播媒体が空気であるた
め風の影響を受ける、光を用いた送受信装置では、投受
光器の指向角度を大きくできず、また、汚れに対する対
策が容易でない等の問題を有している。However, in the above-mentioned conventional transmitting / receiving apparatus, the transmitting / receiving apparatus using electromagnetic waves is limited in transmission frequency due to the convenience of radio wave management. A transmission / reception device using light, which is affected by wind because air is air, has problems that the directivity angle of the light emitter / receiver cannot be increased, and that measures against dirt are not easy.
【０００４】そこで、本発明の第１の課題は、風の影響
を受けることなく通信が可能な超音波送受信装置を提供
することである。[0004] Therefore, a first object of the present invention is to provide an ultrasonic transmitting and receiving apparatus capable of performing communication without being affected by wind.
【０００５】本発明の第２の課題は、風の影響を受ける
ことなく移動体との通信が可能な超音波送信受信装置を
提供することである。[0005] A second object of the present invention is to provide an ultrasonic transmission / reception device capable of communicating with a moving body without being affected by wind.
【０００６】本発明の第３の課題は、風の影響を受ける
ことなく移動体間または移動体と地上との間で通信が可
能な移動体通信用の超音波送受信装置を提供することで
ある。A third object of the present invention is to provide an ultrasonic transmitting / receiving apparatus for mobile communication capable of performing communication between mobiles or between a mobile and the ground without being affected by wind. .
【０００７】本発明の第４の課題は、風の影響を受ける
ことなく移動体の移動速度を検出する移動体速度検出用
の超音波送受信装置を提供することである。A fourth object of the present invention is to provide an ultrasonic transmitting / receiving apparatus for detecting a moving speed of a moving body, which detects a moving speed of the moving body without being affected by wind.
【０００８】本発明の第５の課題は、風の影響を受ける
ことなく移動体の位置を検出する移動体位置検出用の超
音波送受信装置を提供することである。A fifth object of the present invention is to provide an ultrasonic transmitting / receiving apparatus for detecting a position of a moving body, which detects the position of the moving body without being affected by wind.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上述した第１の課題解決
のため、本発明に係る超音波送受信装置は、伝播媒体
と、超音波送信装置と、超音波受信装置とを含む。前記
伝播媒体は、金属体で構成されている。前記超音波送信
装置は、超音波信号を放射する送波器を有し、前記送波
器は前記伝播媒体に音響的に結合されている。前記超音
波受信装置は、前記伝播媒体に音響的に結合された受波
器を含み、前記超音波送信装置による前記超音波信号の
送信に同期して受信ゲートを開き、前記伝播媒体を介し
て伝送される前記超音波信号を受信する。In order to solve the above-mentioned first problem, an ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to the present invention includes a propagation medium, an ultrasonic transmitting apparatus, and an ultrasonic receiving apparatus. The propagation medium is made of a metal body. The ultrasonic transmitter has a transmitter that emits an ultrasonic signal, and the transmitter is acoustically coupled to the propagation medium. The ultrasonic receiving apparatus includes a receiver acoustically coupled to the propagation medium, opens a reception gate in synchronization with the transmission of the ultrasonic signal by the ultrasonic transmission apparatus, through the propagation medium Receiving the transmitted ultrasonic signal;
【００１０】第２の課題解決のため、移動体を有してお
り、前記伝播媒体は前記移動体の移動経路に沿って設け
られていることを特徴とする。In order to solve the second problem, a moving body is provided, and the propagation medium is provided along a moving path of the moving body.
【００１１】第３の課題解決のため、前記超音波送信装
置または前記超音波受信装置の一方が前記移動体側に設
けられ、その相手方となる前記超音波受信装置または前
記超音波送信装置が地上側に設けられており、前記移動
体側と地上側とで情報通信を行なうことを特徴とする。In order to solve the third problem, one of the ultrasonic transmitting device and the ultrasonic receiving device is provided on the moving body side, and the ultrasonic receiving device or the ultrasonic transmitting device which is the other party is on the ground side. , And performs information communication between the moving body side and the ground side.
【００１２】第４の課題解決のため、前記超音波送信装
置及び前記超音波受信装置は、前記移動体側に配置さ
れ、前記送波器及び前記受波器が間隔を隔てて前記伝播
媒体に対向して設けられ、前記送波器が前記超音波信号
を放射した時から前記受波器が前記超音波信号を受信す
るまでの時間から前記移動体の移動速度を求めることを
特徴とする。In order to solve the fourth problem, the ultrasonic transmitting device and the ultrasonic receiving device are arranged on the moving body side, and the transmitter and the receiver face the propagation medium at an interval. The moving speed of the moving body is obtained from the time from when the transmitter emits the ultrasonic signal to when the receiver receives the ultrasonic signal.
【００１３】第５の課題解決のため、前記超音波送信装
置は、前記移動体側に配置されており、前記超音波受信
装置は、二つの受波器を含み、前記二つの受波器が間隔
を隔てて前記伝播媒体に対向して設けられており、前記
二つの受波器が前記伝播媒体を介して伝送される前記超
音波信号を受信する時間の差から前記移動体の位置を求
めることを特徴とする。[0013] In order to solve the fifth problem, the ultrasonic transmitting device is disposed on the moving body side, and the ultrasonic receiving device includes two receivers, and the two receivers are arranged at an interval. Determining the position of the moving body from the difference between the time at which the two receivers receive the ultrasonic signal transmitted through the propagation medium, the position being located opposite to the propagation medium with a distance therebetween. It is characterized by.
【００１４】[0014]
【作用】送波器及び受波器は間隔を隔てて設けられてお
り、送波器が伝播媒体に超音波信号を放射し、受波器が
伝播媒体を介して伝送される超音波信号を受信するか
ら、送波器及び受波器を直接対向させる必要がなく、伝
播媒体により任意の伝播経路を構成できる。また、送信
周波数の制約を受けることがないこと、指向角度の制約
の問題がないこと、汚れに対する対策を考慮する必要が
ないこと等の利点も得られる。A transmitter and a receiver are provided at an interval, the transmitter emits an ultrasonic signal to a propagation medium, and the receiver transmits an ultrasonic signal transmitted through the propagation medium. Since reception is performed, there is no need to directly face the transmitter and the receiver, and an arbitrary propagation path can be configured by the propagation medium. In addition, advantages such as not being restricted by the transmission frequency, being free from the problem of the restriction of the directional angle, and not having to consider a countermeasure against dirt are obtained.
【００１５】伝播媒体は金属体で構成されているから、
超音波信号が風の影響を受けて拡散されることがない。
このため、伝播経路全体を通して風の影響が少くなり、
情報通信を確実に行なうことができる。Since the propagation medium is composed of a metal body,
The ultrasonic signal is not diffused under the influence of the wind.
This reduces the effect of wind throughout the propagation path,
Information communication can be reliably performed.
【００１６】本発明の用途例として、移動体通信、移動
体速度検出及び移動体位置検出をあげることができる。
移動体通信用の超音波送受信装置において、超音波送信
装置または超音波受信装置の一方が移動体側に設けら
れ、その相手方となる超音波受信装置または超音波送信
装置が地上側に設けられる。これにより、風の影響を受
けることなく移動体と地上との間で通信ができる。Examples of applications of the present invention include mobile communication, mobile speed detection, and mobile position detection.
In an ultrasonic transmitting / receiving apparatus for mobile communication, one of an ultrasonic transmitting apparatus and an ultrasonic receiving apparatus is provided on the moving body side, and the ultrasonic receiving apparatus or the ultrasonic transmitting apparatus which is the other party is provided on the ground side. This allows communication between the moving object and the ground without being affected by the wind.
【００１７】移動体速度検出用の超音波送受信装置にお
いて、超音波送信装置及び超音波受信装置は、移動体側
に配置され、送波器及び受波器が間隔を隔てて伝播媒体
に対向して設けられ、送波器が超音波信号を放射した時
から受波器が超音波信号を受信するまでの時間から移動
体の移動速度を求める。これにより、風の影響を受ける
ことなく移動体の移動速度を検出できる。In the ultrasonic transmission / reception device for detecting the speed of a moving object, the ultrasonic transmission device and the ultrasonic reception device are arranged on the moving object side, and the transmitter and the receiver face the propagation medium at an interval. The moving speed of the moving body is determined from the time from when the transmitter emits the ultrasonic signal to when the receiver receives the ultrasonic signal. Thereby, the moving speed of the moving body can be detected without being affected by the wind.
【００１８】移動体位置検出用の超音波送受信装置にお
いて、超音波送信装置は移動体側に配置されており、超
音波受信装置は、二つの受波器を含み、二つの受波器が
間隔を隔てて前記伝播媒体に対向して設けられており、
二つの受波器が伝播媒体を介して伝送される超音波信号
を受信する時間の差から移動体の位置を求める。これに
より、風の影響を受けることなく移動体の位置を検出で
きる。In the ultrasonic transmitting / receiving apparatus for detecting the position of a moving body, the ultrasonic transmitting apparatus is disposed on the moving body side, the ultrasonic receiving apparatus includes two receivers, and the two receivers are arranged at an interval. Is provided facing the propagation medium at a distance,
The position of the moving object is determined from the difference between the time when the two receivers receive the ultrasonic signal transmitted through the propagation medium. Thus, the position of the moving body can be detected without being affected by the wind.
【００１９】[0019]
【実施例】図１は本発明に係る超音波送受信装置の構成
を示すブロック図である。図において、１は超音波送信
装置、２は超音波送信装置、３は伝播媒体である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is an ultrasonic transmission device, 2 is an ultrasonic transmission device, and 3 is a propagation medium.
【００２０】超音波送信装置１は、超音波信号１０を伝
播媒体３に放射する送波器１１を有している。超音波信
号１０は、超音波信号発生回路１２により発生される。
超音波受信装置２は、伝播媒体３を介して伝送される超
音波信号１０を受信する受波器２１を有している。受波
器２１で受信された超音波信号１０は、受信増幅回路２
２で増幅し受信ゲ−ト回路２３を通過して受信出力２０
となる。受信ゲ−ト回路２３は、超音波信号１０の送信
時にゲ−トを開くようになっており、送信時以外のノイ
ズの影響を防止している。超音波送信装置１及び超音波
受信装置２は、タイミングパルス発生回路４により同期
がとられている。送波器１１及び受波器２１は、伝播媒
体３の長手方向に間隔Ｌ１を隔てて設けられ、伝播媒体
３に間隔Ｘ１、Ｘ２を隔てて対向している。伝播媒体３
は金属体で構成されている。The ultrasonic transmitter 1 has a transmitter 11 for radiating an ultrasonic signal 10 to the propagation medium 3. The ultrasonic signal 10 is generated by an ultrasonic signal generation circuit 12.
The ultrasonic receiving device 2 has a receiver 21 that receives the ultrasonic signal 10 transmitted via the propagation medium 3. The ultrasonic signal 10 received by the receiver 21 is received by the receiving amplifier 2
The signal is amplified by 2 and passes through the reception gate circuit 23, and the reception output 20
Becomes The reception gate circuit 23 opens the gate when the ultrasonic signal 10 is transmitted, thereby preventing the influence of noise other than the transmission. The ultrasonic transmitting device 1 and the ultrasonic receiving device 2 are synchronized by a timing pulse generating circuit 4. The transmitter 11 and the receiver 21 are provided at an interval L1 in the longitudinal direction of the propagation medium 3 and face the propagation medium 3 at intervals X1 and X2. Propagation medium 3
Is made of a metal body.
【００２１】送波器１１から放射された超音波信号１０
は、空中における超音波の伝播速度をＣ１とし、金属体
中の超音波の伝播速度をＣ２とすると、 Ｔ＝（Ｘ１＋Ｘ２）／Ｃ１＋Ｌ１／Ｃ２ ・・・（１） で与えられる伝播時間Ｔの経過時に受波器２１で受信さ
れる。The ultrasonic signal 10 radiated from the transmitter 11
Assuming that the propagation speed of the ultrasonic wave in the air is C1 and the propagation speed of the ultrasonic wave in the metal body is C2, the lapse of the propagation time T given by T = (X1 + X2) / C1 + L1 / C2 (1) Sometimes it is received by the receiver 21.
【００２２】以上述べたように、送波器１１が伝播媒体
３に超音波信号１０を放射し、受波器２１が伝播媒体３
を介して伝送される超音波信号１０を受信するようにな
っているから、送波器１１及び受波器２１を直接対向さ
せる必要がなく、伝播媒体３により任意の伝播経路を構
成できる。また、伝播媒体３は金属体で構成されている
から、超音波信号１０は風の影響を受けて拡散されるこ
となく金属体内を伝播することができ、伝播経路全体を
通して風の影響を少くすることができる。As described above, the transmitter 11 emits the ultrasonic signal 10 to the propagation medium 3 and the receiver 21 transmits the ultrasonic signal 10 to the propagation medium 3.
Since the ultrasonic signal 10 transmitted via the transmission medium 3 is received, the transmitter 11 and the receiver 21 need not be directly opposed to each other, and an arbitrary propagation path can be configured by the propagation medium 3. Further, since the propagation medium 3 is made of a metal body, the ultrasonic signal 10 can propagate through the metal body without being affected by the wind and being diffused, thereby reducing the influence of the wind throughout the propagation path. be able to.
【００２３】伝播媒体３はレ−ルによって構成すること
ができる。特に軌道上を移動する移動体を有し、伝播媒
体３を移動体の移動経路に沿って設けた場合は、移動体
との情報通信、移動体の移動速度検出、移動体の位置検
出を行なう超音波送受信装置において、軌道と伝播媒体
との共用が可能になるため好適である。The propagation medium 3 can be constituted by rails. In particular, when a moving body moves on a track and the propagation medium 3 is provided along the moving path of the moving body, information communication with the moving body, detection of the moving speed of the moving body, and detection of the position of the moving body are performed. In the ultrasonic transmission / reception device, the orbit and the propagation medium can be shared, which is preferable.
【００２４】図２は本発明に係る超音波送受信装置を移
動体通信に適用した実施例を示す図である。図におい
て、図１と同一参照符号は同一性ある構成部分を示して
いる。超音波送信装置及び超音波受信装置は、それぞれ
送波器１１及び受波器２１のみを示されている。５は移
動体である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment in which the ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to the present invention is applied to mobile communication. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components. As for the ultrasonic transmitter and the ultrasonic receiver, only the transmitter 11 and the receiver 21 are shown, respectively. 5 is a moving body.
【００２５】伝播媒体３は、移動体５の移動経路に沿っ
て設けられている。図示の伝播媒体３はレ−ルとなって
いる。超音波送信装置１は移動体５側に設けられ、その
相手方となる超音波受信装置２が地上側に設けられてお
り、移動体側と地上側とで情報通信を行なうようになっ
ている。このため、移動体５の軌道と伝播媒体３との共
用が可能になり、構成が簡単で安価な移動体通信用の超
音波送受信装置を提供できる。The propagation medium 3 is provided along the moving path of the moving body 5. The illustrated propagation medium 3 is a rail. The ultrasonic transmitting apparatus 1 is provided on the moving body 5 side, and the ultrasonic receiving apparatus 2 which is a counterpart thereof is provided on the ground side, and performs information communication between the moving body side and the ground side. For this reason, the trajectory of the mobile unit 5 and the propagation medium 3 can be shared, and a simple and inexpensive ultrasonic transceiver for mobile communication can be provided.
【００２６】超音波受信装置２を移動体５側に設け、そ
の相手方となる超音波送信装置１を地上側に設けても、
移動体側と地上側とで同様の情報通信を行なうことがで
きる。Even if the ultrasonic receiving apparatus 2 is provided on the moving body 5 side and the ultrasonic transmitting apparatus 1 which is the other party is provided on the ground side,
Similar information communication can be performed between the mobile side and the ground side.
【００２７】図３は本発明に係る超音波送受信装置を移
動体通信に適用した別の実施例を示す図である。本実施
例は、移動体間で情報通信を行なう場合を示している。
図において、図２と同一参照符号は同一性ある構成部分
を示している。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment in which the ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to the present invention is applied to mobile communication. This embodiment shows a case in which information communication is performed between moving bodies.
In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same components.
【００２８】伝播媒体３は、移動体の移動経路に沿って
設けられ、少なくとも二つの移動体５１、５２により供
用されている。超音波送信装置１が移動体５１に設けら
れ、その相手方となる超音波受信装置２が移動体５２に
設けられており、移動体５１から移動体５２へ情報伝送
するようになっている。移動体５２から移動体５１への
情報伝送も同様にできる。The propagation medium 3 is provided along the moving path of the moving body and is used by at least two moving bodies 51 and 52. The ultrasonic transmitter 1 is provided on the moving body 51, and the ultrasonic receiving apparatus 2, which is a counterpart thereof, is provided on the moving body 52, and transmits information from the moving body 51 to the moving body 52. Information transmission from the moving body 52 to the moving body 51 can be similarly performed.
【００２９】図４は本発明に係る超音波送受信装置を移
動体通信に適用した更に別の実施例を示す図である。本
実施例は、移動体５１〜５４が連結された場合におい
て、移動体間で情報通信を行なう場合を示している。図
において、図３と同一参照符号は同一性ある構成部分を
示している。差異は図３に示す移動体を連結させただけ
であるから、図３と同様の作用効果が得られる。FIG. 4 is a diagram showing still another embodiment in which the ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to the present invention is applied to mobile communication. The present embodiment shows a case where information communication is performed between the mobile units when the mobile units 51 to 54 are connected. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same components. The difference is only that the moving bodies shown in FIG. 3 are connected, so that the same operation and effect as in FIG. 3 can be obtained.
【００３０】図５は本発明に係る超音波送受信装置を移
動体速度検出に適用した実施例を示す図である。図にお
いて、図１と同一参照符号は同一性ある構成部分を示し
ている。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment in which the ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to the present invention is applied to the detection of the speed of a moving object. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components.
【００３１】超音波送信装置１及び超音波受信装置２
は、移動体５側に配置され、送波器１１及び受波器２１
が伝播媒体３の長手方向に間隔Ｌ１を隔てて設けられ、
伝播媒体３に間隔Ｘ１、Ｘ２を隔てて対向している。超
音波受信装置２は、送波器１１が超音波信号１０を放射
してから受波器２１が超音波信号１０を受信するまでの
時間から移動体５の移動速度を求めている。Ultrasonic transmitter 1 and ultrasonic receiver 2
Is disposed on the moving body 5 side, and the transmitter 11 and the receiver 21
Are provided at an interval L1 in the longitudinal direction of the propagation medium 3,
It faces the propagation medium 3 with the intervals X1 and X2 therebetween. The ultrasonic receiving apparatus 2 obtains the moving speed of the moving body 5 from the time from when the transmitter 11 emits the ultrasonic signal 10 to when the receiver 21 receives the ultrasonic signal 10.
【００３２】移動体５が停止しているときの送波器１１
から受波器２１までの超音波信号１０の伝播時間Ｔs
は、（１）式と同様である。移動体５が移動速度Ｖで移
動しているときは、伝播媒体３を伝播する時間が移動体
５の移動速度Ｖと伝播媒体３中の超音波信号１０の伝播
速度Ｃ２との相対速度によって変化し、超音波信号１０
の伝播時間Ｔm は、 Ｔm ＝（Ｘ１＋Ｘ２）／Ｃ１＋Ｌ１／（Ｃ２±Ｖ） ・・・（２） となる。Transmitter 11 when moving body 5 is stopped
Time Ts of the ultrasonic signal 10 from the receiver to the receiver 21
Is the same as in equation (1). When the moving body 5 is moving at the moving speed V, the propagation time in the propagation medium 3 changes depending on the relative speed between the moving speed V of the moving body 5 and the propagation speed C2 of the ultrasonic signal 10 in the propagation medium 3. And the ultrasonic signal 10
Tm = (X1 + X2) / C1 + L1 / (C2 ± V) (2)
【００３３】相対速度は、移動体５の移動方向と超音波
信号１０の伝播方向が互いに同一方向であれば差の速度
となり、互いに逆方向であれば和の速度となる。送波器
１１、受波器２１及び伝播媒体との位置関係、伝播媒体
中の伝播速度は一定であるから、伝播時間Ｔm を測定す
ると移動体の移動速度Ｖを検出することができる。The relative speed is a difference speed when the moving direction of the moving body 5 and the propagation direction of the ultrasonic signal 10 are the same, and is a sum speed when the directions are opposite to each other. Since the positional relationship between the transmitter 11, the receiver 21, and the propagation medium and the propagation velocity in the propagation medium are constant, the traveling velocity V of the moving body can be detected by measuring the propagation time Tm.
【００３４】図６は本発明に係る超音波送受信装置を移
動体の位置検出に適用した実施例を示す図である。図に
おいて、図１と同一参照符号は同一性ある構成部分を示
している。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment in which the ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to the present invention is applied to position detection of a moving body. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components.
【００３５】超音波送信装置１は移動体５側に配置され
ている。超音波受信装置２は二つの受波器２１１、２１
２を含み、受波器２１１、２１２が間隔Ｌ２を隔てて伝
播媒体４に対向して設けられている。超音波受信装置２
は、送波器１１が伝播媒体３に超音波信号１０を放射
し、受波器２１１、２１２が伝播媒体３を介して伝送さ
れる超音波信号１０を受信する時間の差から移動体５の
位置を求めるようになっている。（１）式が示すよう
に、受信する時間の差は伝播媒体３の長さの差となるか
ら、受信する時間の差から移動体５の位置を特定でき
る。この場合、受波器２１１、２１２は同一の超音波信
号１０を受信するので、送波器１１と、受波器２１１、
２１１２との同期をとる必要はない。The ultrasonic transmitter 1 is arranged on the moving body 5 side. The ultrasonic receiver 2 has two receivers 211 and 21
2 and receivers 211 and 212 are provided facing the propagation medium 4 with an interval L2 therebetween. Ultrasonic receiver 2
Is based on the difference between the time when the transmitter 11 radiates the ultrasonic signal 10 to the propagation medium 3 and the time when the receivers 211 and 212 receive the ultrasonic signal 10 transmitted through the propagation medium 3. The position is determined. As shown in the equation (1), the difference in the reception time is the difference in the length of the propagation medium 3, so that the position of the moving object 5 can be specified from the difference in the reception time. In this case, since the receivers 211 and 212 receive the same ultrasonic signal 10, the transmitter 11 and the receiver 211,
There is no need to synchronize with 2112.
【００３６】図示はしないが、超音波受信装置を移動体
側に配置し、超音波送信装置を地上側に配置し、超音波
送信装置が二つの送波器を含み、二つの送波器が間隔を
隔てて伝播媒体に対向して設けられ、それぞれの送波器
が異なる周波数の超音波信号を伝播媒体に放射し、受波
器が伝播媒体を介して伝送される二つの超音波信号を受
信する時間の差から移動体の位置を求めることも可能で
ある。Although not shown, the ultrasonic receiving apparatus is disposed on the moving body side, the ultrasonic transmitting apparatus is disposed on the ground side, the ultrasonic transmitting apparatus includes two transmitters, and the two transmitters are spaced apart from each other. Each transmitter emits an ultrasonic signal of a different frequency to the propagation medium, and the receiver receives two ultrasonic signals transmitted through the propagation medium. It is also possible to determine the position of the moving object from the difference in the time of the movement.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば次の
ような効果が得られる。 （ａ）送波器及び受波器は間隔を隔てて伝播媒体に対向
して設けられており、送波器が伝播媒体に超音波信号を
放射し、受波器が伝播媒体を介して伝送される超音波信
号を受信するから、送波器及び受波器を直接対向させる
必要がなく、伝播媒体により任意の伝播経路を構成し得
る超音波送受信装置を提供できる。 （ｂ）伝播媒体は金属体で構成されているから、伝播経
路全体を通して風の影響を少なくし得る超音波送受信装
置を提供できる。 （ｃ）移動体を有し、伝播媒体は移動体の移動経路に沿
って設けられているから、風の影響を受けることなく移
動体との通信が可能な超音波送受信装置を提供できる。 （ｄ）超音波送信装置または超音波受信装置の一方が移
動体側に設けられ、その相手方となる超音波受信装置ま
たは超音波送信装置が地上側に設けられているから、風
の影響を受けることなく移動体と地上との間で情報通信
が可能な超音波送受信装置を提供できる。 （ｅ）超音波送信装置及び超音波受信装置は移動体側に
配置され、送波器及び受波器が間隔を隔てて伝播媒体に
対向して設けられ、送波器が超音波信号を放射してから
受波器が超音波信号を受信するまでの時間から移動体の
移動速度を求めるようになっているから、風の影響を受
けることなく移動体の移動速度を検出し得る超音波送受
信装置を提供できる。 （ｆ）超音波送信装置は移動体側に配置されており、超
音波受信装置は二つの受波器を含み、二つの受波器が間
隔を隔てて前記伝播媒体に対向して設けられており、二
つの受波器が伝播媒体を介して伝送される超音波信号を
受信する時間の差から移動体の位置を求めるようになっ
ているから、風の影響を受けることなく移動体の位置を
検出し得る超音波送受信装置を提供できる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) A transmitter and a receiver are provided opposite to a propagation medium at an interval, the transmitter emits an ultrasonic signal to the propagation medium, and the receiver transmits the ultrasonic signal through the propagation medium. Since the transmitted ultrasonic signal is received, there is no need to directly oppose the transmitter and the receiver, and it is possible to provide an ultrasonic transmission / reception device capable of forming an arbitrary propagation path using a propagation medium. (B) Since the propagation medium is made of a metal body, it is possible to provide an ultrasonic transmission / reception device that can reduce the influence of wind throughout the propagation path. (C) Since the moving body is provided and the propagation medium is provided along the moving path of the moving body, it is possible to provide an ultrasonic transmitting and receiving apparatus capable of communicating with the moving body without being affected by wind. (D) Since one of the ultrasonic transmitting device and the ultrasonic receiving device is provided on the moving body side and the other ultrasonic receiving device or the ultrasonic transmitting device is provided on the ground side, it is affected by wind. It is possible to provide an ultrasonic transmission / reception device capable of performing information communication between a moving object and the ground. (E) The ultrasonic transmitting device and the ultrasonic receiving device are arranged on the moving body side, and the transmitter and the receiver are provided opposite to the propagation medium with an interval, and the transmitter emits an ultrasonic signal. The ultrasonic transmission / reception device can detect the moving speed of the moving object without being affected by the wind since the moving speed of the moving object is obtained from the time until the receiver receives the ultrasonic signal after the receiving. Can be provided. (F) The ultrasonic transmitting device is disposed on the moving body side, the ultrasonic receiving device includes two receivers, and two receivers are provided facing the propagation medium at an interval. Since the position of the moving object is determined from the difference between the time when the two receivers receive the ultrasonic signal transmitted through the propagation medium, the position of the moving object can be determined without being affected by the wind. An ultrasonic transmitting / receiving device that can be detected can be provided.
【図１】本発明に係る超音波送受信装置の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic transmitting and receiving apparatus according to the present invention.
【図２】本発明に係る超音波送受信装置を移動体通信に
適用した実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment in which the ultrasonic transceiver according to the present invention is applied to mobile communication.
【図３】本発明に係る超音波送受信装置を移動体通信に
適用した別の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment in which the ultrasonic transceiver according to the present invention is applied to mobile communication.
【図４】本発明に係る超音波送受信装置を移動体通信に
適用した更に別の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing still another embodiment in which the ultrasonic transceiver according to the present invention is applied to mobile communication.
【図５】本発明に係る超音波送受信装置を移動体速度検
出に適用した実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment in which the ultrasonic transmission / reception device according to the present invention is applied to mobile body speed detection.
【図６】本発明に係る超音波送受信装置を移動体位置検
出に適用した実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment in which the ultrasonic transmission / reception device according to the present invention is applied to mobile object position detection.
１ 超音波送信装置 １０ 超音波信号 １１ 送波器 ２ 超音波受信装置 ２０ 受信出力 ２１ 受波器 ３ 移動体 ４ タイミングパルス発生回路 ５ 移動体 Ｌ１ 間隔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic transmitter 10 Ultrasonic signal 11 Transmitter 2 Ultrasonic receiver 20 Reception output 21 Receiver 3 Moving body 4 Timing pulse generation circuit 5 Moving body L1 Interval
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 正善 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日 本信号株式会社 与野事業所内 (56)参考文献 特開 昭53−7015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−19875（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61L 1/00 - 3/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masayoshi Sakai 1-13-8 Kamikizaki, Urawa-shi, Saitama Nihon Signal Co., Ltd. In the Yono Works (56) References JP-A-53-7015 (JP, A) JP-A-47-19875 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B61L 1/00-3/24
Claims (9)
受信装置とを含む超音波送受信装置であって、 前記伝播媒体は、金属体で構成されており、 前記超音波送信装置は、超音波信号を放射する送波器を
有し、前記送波器は前記伝播媒体に音響的に結合されて
おり、 前記超音波受信装置は、前記伝播媒体に音響的に結合さ
れた受波器を含み、前記超音波送信装置による前記超音
波信号の送信に同期して受信ゲートを開き、前記伝播媒
体を介して伝送される前記超音波信号を受信する超音波
送受信装置。An ultrasonic transmission / reception device including a propagation medium, an ultrasonic transmission device, and an ultrasonic reception device, wherein the transmission medium is formed of a metal body, A transmitter that emits an ultrasonic signal, wherein the transmitter is acoustically coupled to the propagation medium; and the ultrasonic receiver is a receiver acoustically coupled to the propagation medium. An ultrasonic transmitting / receiving apparatus that opens a reception gate in synchronization with transmission of the ultrasonic signal by the ultrasonic transmitting apparatus and receives the ultrasonic signal transmitted via the propagation medium.
であって、 前記超音波送信装置による前記超音波信号の送信に同期
して、受信ゲートを開く信号を、前記超音波受信装置に
供給する手段を含む超音波送受信装置。2. The ultrasonic transmitting and receiving apparatus according to claim 1, wherein a signal for opening a reception gate is transmitted to the ultrasonic receiving apparatus in synchronization with transmission of the ultrasonic signal by the ultrasonic transmitting apparatus. An ultrasonic transmitting / receiving device including a supplying unit.
超音波送受信装置であって、 前記伝播媒体は、レ−ルである超音波送受信装置。3. The ultrasonic transmission / reception device according to claim 1, wherein the propagation medium is a rail.
音波送受信装置であって、 移動体を含み、前記伝播媒体は、前記移動体の移動経路
に沿って設けられている超音波送受信装置。4. The ultrasonic transmission / reception device according to claim 1, further comprising a moving body, wherein the propagation medium is provided along a moving path of the moving body. Transceiver.
であって、 前記超音波送信装置または前記超音波受信装置の一方が
前記移動体側に設けられ、その相手方となる前記超音波
受信装置または前記超音波送信装置が地上側に設けられ
ている超音波送受信装置。5. The ultrasonic transmission / reception device according to claim 4, wherein one of the ultrasonic transmission device or the ultrasonic reception device is provided on the moving body side, and the ultrasonic reception device serving as a counterpart thereof. Alternatively, an ultrasonic transmitting and receiving apparatus in which the ultrasonic transmitting apparatus is provided on the ground side.
受信装置と、移動体とを含む超音波送受信装置であっ
て、 前記伝播媒体は、金属体で構成されており、 前記超音波送信装置は、超音波信号を放射する送波器を
有し、前記送波器は前記伝播媒体に音響的に結合されて
おり、 前記超音波受信装置は、前記伝播媒体に音響的に結合さ
れた受波器を含み、前記伝播媒体を介して伝送される前
記超音波信号を受信するものであり、 前記移動体は複数であり、 前記伝播媒体は、少なくとも二つの前記移動体に供用さ
れており、 前記超音波送信装置または前記超音波受信装置の一方が
前記移動体の一方に設けられ、その相手方となる前記超
音波受信装置または前記超音波送信装置が前記移動体の
他方に設けられている超音波送受信装置。6. An ultrasonic transmission / reception device including a propagation medium, an ultrasonic transmission device, an ultrasonic reception device, and a moving body, wherein the propagation medium is formed of a metal body, The transmitting device has a transmitter that emits an ultrasonic signal, the transmitter is acoustically coupled to the propagation medium, and the ultrasonic receiving device is acoustically coupled to the propagation medium. And receiving the ultrasonic signal transmitted via the propagation medium, wherein the plurality of moving bodies are provided, and the propagation medium is used for at least two of the moving bodies. One of the ultrasonic transmitting device or the ultrasonic receiving device is provided on one of the moving objects, and the ultrasonic receiving device or the ultrasonic transmitting device serving as the other party is provided on the other of the moving objects. Ultrasonic transmitter and receiver.
受信装置と、移動体とを含む超音波送受信装置であっ
て、 前記伝播媒体は、金属体で構成され、前記移動体の移動
経路に沿って設けられており、 前記超音波送信装置は、超音波信号を放射する送波器を
有し、前記送波器は前記伝播媒体に音響的に結合されて
おり、 前記超音波受信装置は、前記伝播媒体に音響的に結合さ
れた受波器を含み、前記伝播媒体を介して伝送される前
記超音波信号を受信するものであり、 前記超音波送信装置及び前記超音波受信装置は、前記移
動体側に配置され、前記送波器が前記超音波信号を放射
した時から、前記受波器が前記超音波信号を受信するま
での時間から前記移動体の移動速度を求める超音波送受
信装置。7. An ultrasonic transmission / reception device including a propagation medium, an ultrasonic transmission device, an ultrasonic reception device, and a moving body, wherein the propagation medium is formed of a metal body, and the moving body moves. The ultrasonic transmitter is provided along a path, the ultrasonic transmitter includes a transmitter that emits an ultrasonic signal, the transmitter is acoustically coupled to the propagation medium, and the ultrasonic receiver The apparatus includes a receiver acoustically coupled to the propagation medium, and receives the ultrasonic signal transmitted through the propagation medium. The ultrasonic transmission apparatus and the ultrasonic reception apparatus An ultrasonic wave that is disposed on the side of the moving body and determines a moving speed of the moving body from a time from when the transmitter emits the ultrasonic signal to when the receiver receives the ultrasonic signal. Transceiver.
受信装置と、移動体とを含む超音波送受信装置であっ
て、 前記伝播媒体は、金属体で構成され、前記移動体の移動
経路に沿って設けられており、 前記超音波送信装置は、超音波信号を放射する送波器を
有し、前記送波器は前記伝播媒体に音響的に結合され、
前記移動体側に配置されており、 前記超音波受信装置は、前記伝播媒体に音響的に結合さ
れた二つの受波器を含み、前記二つの受波器が前記伝播
媒体を介して伝送される前記超音波信号を受信する時間
の差から、前記移動体の位置を求める超音波送受信装
置。8. An ultrasonic transmission / reception device including a propagation medium, an ultrasonic transmission device, an ultrasonic reception device, and a moving body, wherein the propagation medium is formed of a metal body, and the moving body moves. Provided along a path, the ultrasonic transmission device has a transmitter that emits an ultrasonic signal, the transmitter is acoustically coupled to the propagation medium,
The ultrasonic receiver is disposed on the moving body side, and includes two receivers acoustically coupled to the propagation medium, and the two receivers are transmitted through the propagation medium. An ultrasonic transmission / reception device that obtains a position of the moving body from a difference in time for receiving the ultrasonic signal.
受信装置と、移動体とを含む超音波送受信装置であっ
て、 前記伝播媒体は、金属体で構成され、前記移動体の移動
経路に沿って設けられており、 前記超音波送信装置は、超音波信号を放射する二つの送
波器を含み、前記移動体側に配置されており、前記送波
器のそれぞれは、前記送波器は前記伝播媒体に音響的に
結合され、異なる周波数の超音波信号を前記伝播媒体に
放射するものであり、 前記超音波受信装置は、受波器を含み、前記移動体側に
配置され、前記受波器が前記伝播媒体を介して伝送され
る前記二つの超音波信号を受信する時間の差から前記移
動体の位置を求める超音波送受信装置。9. An ultrasonic transmission / reception device including a propagation medium, an ultrasonic transmission device, an ultrasonic reception device, and a moving body, wherein the propagation medium is formed of a metal body, and the moving body moves. The ultrasonic transmitter is provided along a path, the ultrasonic transmitter includes two transmitters that emit ultrasonic signals, and is disposed on the moving body side, and each of the transmitters is configured to transmit the ultrasonic wave. The device is acoustically coupled to the propagation medium, and emits ultrasonic signals of different frequencies to the propagation medium. The ultrasonic receiving device includes a receiver, and is disposed on the moving body side, An ultrasonic transmission / reception device for determining a position of the moving body from a difference between times at which a receiver receives the two ultrasonic signals transmitted through the propagation medium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03166298A JP3077917B2 (en) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Ultrasound transceiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03166298A JP3077917B2 (en) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Ultrasound transceiver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362463A JPH04362463A (en) | 1992-12-15 |
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Family
ID=15828754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03166298A Expired - Lifetime JP3077917B2 (en) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Ultrasound transceiver |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3077917B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-06-10 JP JP03166298A patent/JP3077917B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH04362463A (en) | 1992-12-15 |
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