JP3469012B2 - 障害物検知用超音波センサの取付け構造 - Google Patents

障害物検知用超音波センサの取付け構造

Info

Publication number
JP3469012B2
JP3469012B2 JP31417096A JP31417096A JP3469012B2 JP 3469012 B2 JP3469012 B2 JP 3469012B2 JP 31417096 A JP31417096 A JP 31417096A JP 31417096 A JP31417096 A JP 31417096A JP 3469012 B2 JP3469012 B2 JP 3469012B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
opening
ultrasonic sensor
horn
sensor element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31417096A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10138852A (ja
Inventor
康成 森
孝佳 弓井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd, Mitsui E&S Holdings Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority to JP31417096A priority Critical patent/JP3469012B2/ja
Publication of JPH10138852A publication Critical patent/JPH10138852A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3469012B2 publication Critical patent/JP3469012B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無人搬送台車のため
障害物検知用超音波センサの取付け構造に係り、特に
車両に搭載して走行領域での障害物を検知する場合のよ
うに、屋外での使用に好適な無人搬送台車のための障害
物検知用超音波センサの取付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、予め路面に誘導線を敷設し、そ
の誘導線から出力される誘導信号を検出しながら誘導線
に沿って定められた走路を自動的に走行する電磁誘導式
無人搬送車(特公平4−67641号公報)や、道路上
に敷設された白線と搬送台車との相対変位量をCCDカ
メラで検出し、この相対変位量に基づき搬送台車を白線
に沿って走行させる車両用自動運転装置(特開平4−2
73301号)などが無人搬送台車の自動運転システム
として知られている。
【0003】また、誘導線を走行基準線の全ラインに敷
設することはコスト面で制約があったり、誘導線の上を
車両等が通行することにより断線故障があるなどして不
都合が多いため、走行基準線に磁石からなる標識体を一
定間隔で埋設し、これを検知しながら走行誘導するシス
テムが提案されている(特開平3−177905号公
報)。これは磁石を定間隔をおいて埋設した走行経路を
形成し、個々の磁石の磁力を検出することによって位置
ずれを算出するセンサを車体に取付けるようにしてい
る。そして、車体には方位センサを設け、隣接磁石間で
予め設定された方位情報との偏差を算出することによっ
て、目的の経路に沿って自動走行させるようにしたもの
である。
【0004】ところで、自動走行の無人搬送台車では、
上述のような規定された走行経路に沿って移動する際
に、走行経路上に障害物の存在を認めたときには自動停
止などの処理を行わせることが重要であり、このための
障害物検知センサが設けられている。この種のセンサと
して従来から超音波を照射する方式のものが知られてい
る。これは超音波センサ素子からパルス状に超音波を照
射し、車両の進行方向前方からの反射波を検出すること
により障害物の有無を検知するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した無人搬送台車
等に超音波センサを搭載する場合、通常は超音波パルス
を車両の前方に照射するため、その指向性の関係から車
体の前面部にセンサが取付けられ、パルスが車両進行方
向に照射されるように配置される。一方、超音波センサ
は、安価で取扱いが簡単である反面、圧電素子をその共
振周波数で高速振動させるという構造上、水、埃、油等
の汚れがセンサに付着すると、正常に動作しないといっ
た欠点を合せもっている。このため、上述の無人搬送台
車に搭載して屋外でこれを使用する場合には、車体の前
面部に設けた空洞部の内奥部にセンサを配置し、前面開
口から超音波が出射させるように配慮していた。
【0006】しかし、このような構成においても、車両
運転時の風雨や風雪により、センサ素子に水滴や汚れが
付着して正常に動作しないことが多くあり、これらを遮
蔽するためにゴムやプラスチック等の遮蔽体をセンサ前
面に張り付けると計測のための超音波も全て遮られてし
まう問題があった。
【0007】本発明は、超音波センサ前面を遮ることな
く、センサ素子に水滴や汚れ等が付着することを有効に
防止し、もって無人搬送台車に搭載して障害物検知作用
を天候等に左右されることなく、障害物を確実に検出す
ることができるようにした無人搬送台車のための障害物
検知用超音波センサの取付け構造を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る無人搬送台車のための障害物検知用超
音波センサの取付け構造は、超音波センサ素子にホーン
型導波管を取付けるとともに、箱型センサハウジングの
内部を上下に仕切る水平支持板の上部に超音波の発射さ
れる方向を無人搬送台車の下方へ向けて前記ホーン型導
波管を立設し、前記ホーン型導波管の開口部に対面し
、無人搬送台車の進行方向に開口した前記箱型センサ
ハウジングの開口部へ向けて超音波の進行方向を角度変
換する傾斜した平坦な反射板を設けて無人搬送台車の
部に格納し、前記超音波センサ素子への汚れの付着を防
止したことを特徴とするものである。この場合におい
て、前記反射板の前縁部には、前記開口部から出射され
る超音波の垂直面に沿う上下の広がり角度の下方への広
がりを規制して地表面からの超音波反射を抑制するとと
もに、前記反射板で反射されない超音波を直接上方に反
射させるよう俯角が鋭角に配置され、外方へ延長される
第2反射板を取付けることが望ましい。
【0009】更に、無人搬送台車に搭載した箱型センサ
ハウジングの内部天板上側に、超音波の発射される方向
を前記無人搬送台車の下方へ向けて超音波センサ素子を
有するホーン型導波管を立設し、前記ホーン型導波管に
対面して前記センサハウジングの前面に形成した開口部
に向けて水平方向に超音波を反射させる傾斜した平坦な
反射板を設け、前記開口部の下縁には前記開口部から出
射される超音波の垂直面に沿う上下の広がり角度の下方
への広がりを規制して地表面からの超音波反射を抑制す
るとともに、前記反射板で反射されない超音波を直接上
方に反射させるよう俯角が鋭角に配置され、外方へ延長
される第2反射板を取付けたことを特徴としている。
【0010】
【作用】上記構成によれば、超音波センサ素子が振動し
て発射される超音波パルスはホーン型導波管を介して指
向性を調整しつつ、反射板を介して無人搬送台車の外部
に向けて照射することができる。これらを無人搬送台車
の内部に格納することにより、超音波の出射口は無人搬
送台車の開口に直接対面せず、したがって風雨、風雪が
あっても水滴や埃が直接超音波センサ素子に付着するこ
とを防止することができる。また、センサ素子やホーン
型導波管を箱型センサハウジングに収容することによ
り、センサハウジングを無人搬送台車の任意の箇所に取
付けることができるとともに、水滴、埃の付着防止を同
時に達成でき、この種の障害物検知用超音波センサの屋
外使用が可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る無人搬送台
車のための障害物検知用超音波センサの取付け構造の具
体的実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は
実施形態に係る無人搬送台車のための障害物検知用超音
波センサの取付け構造を示す断面図であり、図2は正面
図である。この実施形態は箱型センサハウジング10に
超音波センサ素子12を配置した構成例を示している。
図示のように、箱型センサハウジング10は矩形容器状
とされているが、その前面下半部に開口部14を形成し
た構造となっている。このハウジング開口部14の上縁
には、水平支持板16がハウジング内部の上下を仕切る
方向に延在形成されている。そして、この水平支持板1
6の上方空間部にて、ホーン型導波管18を具備した超
音波センサ素子12の超音波発射方向が下向きとなるよ
うに配置されているのである。すなわち、ホーン型導波
管18は管断面が徐々に拡大するような円錐形状に形成
されており、その基端の小径部に超音波センサ素子12
を配置させてこれがハウジング10の天板部側に位置す
るように設定し、ホーン型導波管18の先端が前記水平
支持板16に開口されるように立設させた状態に取付け
られている。したがって、超音波センサ素子12から発
射される超音波は、箱型センサハウジング10に対し、
その下方に向けて照射され、水平支持板16におけるホ
ーン型導波管18の開口から出射されるものとなる。
【0012】ところで、超音波センサ素子12の指向性
は上記ホーン型導波管18の開口部の形状で決定され
る。センサ素子12からホーン開口部までは超音波を滑
らかに導波するために、開口部の形状が円形であれば上
述のように導波管18は円錐形状となる。このホーン型
導波管18の長さは汚れが回り込まないこと、および超
音波の位相を崩さないことを考え合わせると、できるだ
け長い方が望ましく、実施形態ではセンサ素子12の口
径10mm、ホーン開口が30mmに対し、ホーン長さ
を40mmに設定している。
【0013】一方、前記ハウジング開口部14における
下縁から前記水平支持板16に向けて傾斜角45度に設
定された第1反射板22が設けられている。これによ
り、ハウジング開口部14の部分には断面くさび形の空
間部が形成される。第1反射板22は前記ホーン型導波
管18の開口に対面しており、超音波センサ素子12か
ら下方に向けて発射された超音波信号をハウジング開口
部14から水平方向に角度変換させてハウジング外部に
出射させるものである。これにより、箱型センサハウジ
ング10の開口部14側から見た状態では、図2に示す
ように、ハウジング開口部14のみが直接的に覗き見る
ことができ、超音波センサ12は直接的に視認すること
ができない。超音波センサ12は更にくさび形空間部の
上面を形成している水平支持板16に開口しているホー
ン型導波管18によって形成された狭隘な通路の内奥部
に配置されることになるのである。
【0014】ところで、このような超音波センサ素子1
2は無人搬送台車に搭載して、台車進行方向の障害物の
検出に用いられるが、発射した超音波が台車近傍の地表
面によって反射され、地表面を障害物として誤検出する
可能性があるため、この実施形態では前記ハウジング開
口部14の下縁から外方に延長される第2反射板24を
設けている。この第2反射板24はハウジング開口部1
4の前縁を基点として俯角が鋭角となるように設定され
ており、実施形態では約10度の俯角となるように設定
している。この第2反射板24により超音波センサ素子
12から発射される超音波は第1反射板22を経て水平
方向に出射される際、垂直面に沿う上下の超音波の広が
り角度の下方への広がりが規制され、地表面からの超音
波反射を抑制することができるとともに、第1反射板2
2に反射されない余分な超音波は直接上方に反射させ
て、障害物検出に携わらないようにすることができる。
【0015】なお、前述した超音波センサ素子12はホ
ーン型導波管18に取付けられているが、素子12自体
の周囲をプラスチックゴム26により囲繞している。筐
体に直接超音波センサ素子12を固定すると、素子の共
鳴に悪影響を及ぼすので、これを防止するためである。
したがって、保持部材としては共鳴機能に影響を及ぼさ
なければプラスチックゴム26以外の弾性体を用いるこ
とができる。
【0016】また、超音波センサ素子12は送信用と受
信用が準備されるため、図2に示すように、同一の構成
がペアで車両等に搭載される。共通の箱型センサハウジ
ング10用いる場合には、中央仕切板を設けておく。
【0017】このように構成した無人搬送台車のための
障害物検知用超音波センサの取付け構造の実施形態で
は、まず、箱型センサハウジング10に下向きのホーン
型導波管18を用いているため、超音波の波源の口径が
拡大され、指向性のあまり良くない超音波センサ素子1
2に障害物検知センサとしての適正な指向性を与えるこ
とができる。
【0018】一般に波が波源から伝わっていく時の波の
広がりが指向性であるが、これには通常、半値幅が定義
され、波の振幅の二乗が最も大きい箇所の半分になると
ころの角度Θで示される(図3)。この角度Θは、
【0019】
【数1】Θ=70*λ[mm]/d[mm] で示される。dは波源の口径で、λは波長である。実施
形態ではセンサ素子12の口径が10mmからホーン型
導波管18によって口径が30mmに拡大されているた
め、いま40kHzの超音波を発射すると、指向性は次
のようになる。
【0020】
【数2】Θ=70*10[mm]/30[mm]=23[°] したがって、超音波センサ素子12による指向性が23
[°]となり、一般に無人搬送台車に要求される検知距離
2mに対して適正な範囲となっている。
【0021】また、実施形態では上記構成に加えて反射
板22、24を設けて下向きに発射される超音波を水平
方向に角度変換することで超音波センサ素子12が外部
に直接露出することを防止しつつ、障害物検知が可能な
ように水平方向に向けて出射するが、特に実施形態では
ホーン型導波管18の近傍に第1反射22を設け、これ
により反射しきれない残りの超音波は第2反射板24に
より上向きに反射させて検出に寄与させないものとしつ
つ、地表面側からの反射を検出することによる誤検出を
防止できるようにしている。図4は当該実施形態の上下
方向の指向性を示しており、図示のように、下方のサイ
ドローブが抑圧されており効果があることを明示してい
る。
【0022】なお、上記実施形態では、箱型センサハウ
ジング10に超音波センサ素子12などを収容した構成
としているため、このハウジングごと車両に搭載するこ
とで、車両による障害物検知用に利用することができ
る。もちろん、車両のボディ等に箱型センサハウジング
10に相当する空間部を直接形成して、ここに超音波セ
ンサ素子12等を収容格納するようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無人搬送台車のような車両の運転に際して、進行方向の
障害物を検出するために、超音波センサ素子、ホーン型
導波管、反射板を好適に組合わせて構成しているため、
特に障害物検出機能が有効に発揮できるように、超音波
センサ素子12の指向性の改善、近傍地表面の検出によ
る誤検出の防止、並びに余分な超音波の抑圧を図って小
型化を実現できるとともに、特に風雨、風雪等の天候下
で運転をなす場合でも、水滴や埃、油などの汚れが超音
波センサ素子に付着することを確実に防止することがで
きるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る無人搬送台車のための障害物検
知用超音波センサの取付け構造の実施形態を示す断面図
である。
【図2】 図1の正面図である。
【図3】 実施形態に係る無人搬送台車のための障害物
検知用超音波センサによる水平面指向性の説明図であ
る。
【図4】 同センサによる垂直面指向性の説明図であ
る。
【符号の説明】
10 箱型センサハウジング 12 超音波センサ素子 14 ハウジング開口部 16 水平支持板 18 ホーン型導波管 22 第1反射板 24 第2反射板 26 プラスチックゴム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−318647(JP,A) 特開 昭56−717(JP,A) 特開 昭59−203973(JP,A) 特開 昭59−105579(JP,A) 実開 昭59−23678(JP,U) 実開 昭52−160093(JP,U) 実開 昭58−61657(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 21/00 G01S 7/52 G01S 15/93

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波センサ素子にホーン型導波管を
    付けるとともに、箱型センサハウジングの内部を上下に
    仕切る水平支持板の上部に超音波の発射される方向を無
    人搬送台車の下方へ向けて前記ホーン型導波管を立設
    し、前記ホーン型導波管の開口部に対面して、無人搬送
    台車の進行方向に開口した前記箱型センサハウジングの
    開口部へ向けて超音波の進行方向を角度変換する傾斜し
    た平坦な反射板を設けて無人搬送台車の内部に格納し、
    前記超音波センサ素子への汚れの付着を防止したことを
    特徴とする無人搬送台車のための障害物検知用超音波セ
    ンサの取付け構造。
  2. 【請求項2】 前記反射板の前縁部には、前記開口部か
    ら出射される超音波の垂直面に沿う上下の広がり角度の
    下方への広がりを規制して地表面からの超音波反射を抑
    制するとともに、前記反射板で反射されない超音波を直
    接上方に反射させるよう俯角が鋭角に配置され、外方へ
    延長される第2反射板を取付けたことを特徴とする請求
    項1に記載の無人搬送台車のための障害物検知用超音波
    センサの取付け構造。
  3. 【請求項3】 無人搬送台車に搭載した箱型センサハウ
    ジングの内部天板上側に、超音波の発射される方向を前
    記無人搬送台車の下方へ向けて超音波センサ素子を有す
    るホーン型導波管を立設し、 前記ホーン型導波管に対面して前記センサハウジングの
    前面に形成した開口部に向けて水平方向に超音波を反射
    させる傾斜した平坦な反射板を設け、 前記開口部の下縁には前記開口部から出射される超音波
    の垂直面に沿う上下の広がり角度の下方への広がりを規
    制して地表面からの超音波反射を抑制するとともに、前
    記反射板で反射されない超音波を直接上方に反射させる
    よう俯角が鋭角に配置され、外方へ延長される 第2反射
    板を取付けたことを特徴とする無人搬送台車のための
    害物検知用超音波センサの取付け構造。
JP31417096A 1996-11-11 1996-11-11 障害物検知用超音波センサの取付け構造 Expired - Fee Related JP3469012B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31417096A JP3469012B2 (ja) 1996-11-11 1996-11-11 障害物検知用超音波センサの取付け構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31417096A JP3469012B2 (ja) 1996-11-11 1996-11-11 障害物検知用超音波センサの取付け構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10138852A JPH10138852A (ja) 1998-05-26
JP3469012B2 true JP3469012B2 (ja) 2003-11-25

Family

ID=18050098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31417096A Expired - Fee Related JP3469012B2 (ja) 1996-11-11 1996-11-11 障害物検知用超音波センサの取付け構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3469012B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007255924A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Denso Corp 超音波センサの保護部材
JP2007306043A (ja) 2006-05-08 2007-11-22 Denso Corp 超音波センサ
JP6517110B2 (ja) * 2015-08-19 2019-05-22 シャープ株式会社 表示装置およびテレビジョン受像機

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10138852A (ja) 1998-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4636997A (en) Ultrasonic transducer
US5970433A (en) Laser obstacle detection method and sensor
JPS60502116A (ja) 乗物用光学的後方死角視野の感知装置
EP2753954B1 (en) Sonar system for an autonomous vehicle
EP0575814A1 (en) Microwave distance sensor for parking vehicles
JP3469012B2 (ja) 障害物検知用超音波センサの取付け構造
US7108179B2 (en) Object detecting apparatus and irregularity detecting device for the same
JP3468212B2 (ja) 反射測定装置用筐体
US20210018621A1 (en) Ultrasonic sensor system and method for detecting objects in the environment of a vehicle, and vehicle having an ultrasonic sensor system
JP2007255924A (ja) 超音波センサの保護部材
US11867797B2 (en) Sensor cluster device and vehicle including the same
JPH06242224A (ja) 車載用障害物検知装置
JPH10153659A (ja) 車両用衝突防止装置
CN209159722U (zh) 导轨、轨道车辆控制装置、轨道车辆及运输系统
CN108725514B (zh) 导轨、轨道车辆控制装置、轨道车辆及运输系统
US6433750B1 (en) Reception antenna for radio wave marker
CN207794720U (zh) 立体停车库及其自动复位系统
GB2323492A (en) Laser obstacle detection
JPS6239520Y2 (ja)
WO1998034131A1 (en) Signal warning device on vehicles to attract the driver's attention
JPH10103963A (ja) 車両位置検出用電波反射体
KR200301275Y1 (ko) 자동차의 장애물 감지장치
JP2752433B2 (ja) 物体検知器及び超音波送受波器
JP2000097697A (ja) 無人搬送車位置検出方式
JPH0442785Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030523

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030818

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees