JP3485852B2 - 物体位置検知装置 - Google Patents
物体位置検知装置Info
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- G—PHYSICS
- 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
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/14—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
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- Vehicle Body Suspensions (AREA)
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- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定路に沿って移
動可能な物体の位置を検知するための物体位置検知装置
に関する。この物体位置検知装置は、昇降機等の位置を
制御し、階レベルに応じた所定停止位置への昇降機の位
置付けを保証するために利用可能である。
動可能な物体の位置を検知するための物体位置検知装置
に関する。この物体位置検知装置は、昇降機等の位置を
制御し、階レベルに応じた所定停止位置への昇降機の位
置付けを保証するために利用可能である。
【０００２】
【従来の技術】欧州特許出願公開第６９４７９２号は、
可動物体の位置を検知するためのこの種の装置を開示し
ている。この装置は、移動路に沿って延びるとともに所
定の均一の音の伝搬速度を有する音響信号導波管と、信
号入力結合器とを有している。信号入力結合器は、音響
信号を音響信号導波管に結合するために、信号発生器に
接続されるとともに可動物体に取り付けられている。そ
して、信号出力結合器が、音響信号導波管の両端に配置
されると共に、信号出力結合器の各々はカウンターに接
続されている。２つのカウンターは、クロック発生器の
クロックによって計時すると共に、２つのカウンターか
らの出力信号用の減算器に接続されている。音響信号が
結合されている位置から信号出力結合器までの音響信号
の伝搬時間差の測定結果としての、減算器からの出力信
号は、移動路上の可動物体の瞬間位置を表す信号を形成
するために評価ユニットによって処理可能である。信号
入力結合器は、移動路の一端から他端までの音の伝搬時
間よりも大きい信号間隔で動作する。
可動物体の位置を検知するためのこの種の装置を開示し
ている。この装置は、移動路に沿って延びるとともに所
定の均一の音の伝搬速度を有する音響信号導波管と、信
号入力結合器とを有している。信号入力結合器は、音響
信号を音響信号導波管に結合するために、信号発生器に
接続されるとともに可動物体に取り付けられている。そ
して、信号出力結合器が、音響信号導波管の両端に配置
されると共に、信号出力結合器の各々はカウンターに接
続されている。２つのカウンターは、クロック発生器の
クロックによって計時すると共に、２つのカウンターか
らの出力信号用の減算器に接続されている。音響信号が
結合されている位置から信号出力結合器までの音響信号
の伝搬時間差の測定結果としての、減算器からの出力信
号は、移動路上の可動物体の瞬間位置を表す信号を形成
するために評価ユニットによって処理可能である。信号
入力結合器は、移動路の一端から他端までの音の伝搬時
間よりも大きい信号間隔で動作する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動路
上で可動物体が停止すると、音響信号導波管の両端にお
ける音響信号の反射の結果として、物体の位置によって
定在波が形成可能で、振幅変動の結果として測定上の問
題が生じうる。本発明の目的は、移動路上でたとえ物体
が停止しても測定値をピックアップすることができる、
所定移動路に沿って移動可能な物体の位置を検知するた
めの物体位置検知装置を提供することにある。
上で可動物体が停止すると、音響信号導波管の両端にお
ける音響信号の反射の結果として、物体の位置によって
定在波が形成可能で、振幅変動の結果として測定上の問
題が生じうる。本発明の目的は、移動路上でたとえ物体
が停止しても測定値をピックアップすることができる、
所定移動路に沿って移動可能な物体の位置を検知するた
めの物体位置検知装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明のうち請求項１に係る物体位置検知装置は、
所定移動路に沿って移動可能な物体の位置を検知するた
めの物体位置検知装置であって、前記移動路に沿って延
びると共に所定の均一の音の伝搬速度を有する音響信号
導波管と、繰り返し音響信号を前記音響信号導波管に結
合するために前記移動可能な物体に配置された信号入力
結合器と、前記音響信号導波管の一端に配置されると共
に評価ユニットに接続される少なくとも１つの信号出力
結合器とを具備し、前記評価ユニットは、前記音響信号
が結合されている位置から前記少なくとも１つの信号出
力結合器までの音響信号の伝搬時間を決定するととも
に、前記移動路上の前記移動可能な物体の瞬間位置を表
す信号を発生する物体位置検知装置において、前記信号
入力結合器は、隣接するパルスが変化する時間間隔を有
する音響信号に結合し、前記音響信号は、前記移動路の
一端から他端までの音の伝搬時間よりも大きいクロック
周期を有する同期パルス、及び該同期パルス間に位置づ
けられ、時間間隔が変化する複数の付加パルスに結合す
ることを特徴としている。
め、本発明のうち請求項１に係る物体位置検知装置は、
所定移動路に沿って移動可能な物体の位置を検知するた
めの物体位置検知装置であって、前記移動路に沿って延
びると共に所定の均一の音の伝搬速度を有する音響信号
導波管と、繰り返し音響信号を前記音響信号導波管に結
合するために前記移動可能な物体に配置された信号入力
結合器と、前記音響信号導波管の一端に配置されると共
に評価ユニットに接続される少なくとも１つの信号出力
結合器とを具備し、前記評価ユニットは、前記音響信号
が結合されている位置から前記少なくとも１つの信号出
力結合器までの音響信号の伝搬時間を決定するととも
に、前記移動路上の前記移動可能な物体の瞬間位置を表
す信号を発生する物体位置検知装置において、前記信号
入力結合器は、隣接するパルスが変化する時間間隔を有
する音響信号に結合し、前記音響信号は、前記移動路の
一端から他端までの音の伝搬時間よりも大きいクロック
周期を有する同期パルス、及び該同期パルス間に位置づ
けられ、時間間隔が変化する複数の付加パルスに結合す
ることを特徴としている。
【０００５】音響信号導波管に送られた連続するパルス
間の時間間隔を変化させることにより、繰り返し時間の
変化の結果として定在波が除かれるので、可動物体が不
適切な停止位置に停止しても、有効な測定値をピックア
ップ可能である。これにより、前記定在波の波節の外側
の評価が可能になる。本発明のうち請求項２に係る物体
位置検知装置は、請求項１記載の発明において、前記時
間間隔が、平均値から一定量だけ上下に変動することを
特徴としている。
間の時間間隔を変化させることにより、繰り返し時間の
変化の結果として定在波が除かれるので、可動物体が不
適切な停止位置に停止しても、有効な測定値をピックア
ップ可能である。これにより、前記定在波の波節の外側
の評価が可能になる。本発明のうち請求項２に係る物体
位置検知装置は、請求項１記載の発明において、前記時
間間隔が、平均値から一定量だけ上下に変動することを
特徴としている。
【０００６】 本発明のうち請求項３に係る物体位置検
知装置は、請求項１又は２記載の発明において、前記同
期パルスは、前記付加パルスに対してマークされること
を特徴としている。
知装置は、請求項１又は２記載の発明において、前記同
期パルスは、前記付加パルスに対してマークされること
を特徴としている。
【０００７】 本発明のうち請求項４に係る物体位置検
知装置は、請求項３記載の発明において、前記同期パル
スのクロックは、前記付加パルスのクロックに対して時
間的にオフセットしていることを特徴としている。本発
明のうち請求項５に係る物体位置検知装置は、請求項１
乃至４のうちいずれか一項記載の発明において、前記同
期パルス及び前記付加パルスは、伝搬時間差を決定する
ために、前記評価ユニットに送られることを特徴として
いる。
知装置は、請求項３記載の発明において、前記同期パル
スのクロックは、前記付加パルスのクロックに対して時
間的にオフセットしていることを特徴としている。本発
明のうち請求項５に係る物体位置検知装置は、請求項１
乃至４のうちいずれか一項記載の発明において、前記同
期パルス及び前記付加パルスは、伝搬時間差を決定する
ために、前記評価ユニットに送られることを特徴として
いる。
【０００８】 本発明のうち請求項６に係る物体位置検
知装置は、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の発
明において、前記信号出力結合器に接続されたカウンタ
ーが、クロック発生器のクロックによって計時すること
を特徴としている。本発明のうち請求項７に係る物体位
置検知装置は、請求項６記載の発明において、前記音響
信号導波管の各端部には、信号出力結合器が設けられ、
各々の信号出力結合器は、カウンターに接続されている
ことを特徴としている。
知装置は、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の発
明において、前記信号出力結合器に接続されたカウンタ
ーが、クロック発生器のクロックによって計時すること
を特徴としている。本発明のうち請求項７に係る物体位
置検知装置は、請求項６記載の発明において、前記音響
信号導波管の各端部には、信号出力結合器が設けられ、
各々の信号出力結合器は、カウンターに接続されている
ことを特徴としている。
【０００９】 本発明のうち請求項８に係る物体位置検
知装置は、請求項７記載の発明において、２つのカウン
ターが、該２つのカウンターからの出力信号用の減算器
に接続されていることを特徴としている。本発明のうち
請求項９に係る物体位置検知装置は、請求項６乃至８の
うちいずれか一項記載の発明において、前記カウンター
用の前記クロック発生器は、認識測定路分解能に必要で
ある最小周波数で動作することを特徴としている。
知装置は、請求項７記載の発明において、２つのカウン
ターが、該２つのカウンターからの出力信号用の減算器
に接続されていることを特徴としている。本発明のうち
請求項９に係る物体位置検知装置は、請求項６乃至８の
うちいずれか一項記載の発明において、前記カウンター
用の前記クロック発生器は、認識測定路分解能に必要で
ある最小周波数で動作することを特徴としている。
【００１０】 本発明のうち請求項１０に係る物体位置
検知装置は、請求項９記載の発明において、前記信号出
力結合器は、圧電出力結合器であることを特徴としてい
る。本発明のうち請求項１１に係る物体位置検知装置
は、請求項９記載の発明において、前記信号出力結合器
は、容量出力結合器であることを特徴としている。本発
明のうち請求項１２に係る物体位置検知装置は、請求項
９記載の発明において、前記信号出力結合器は、誘導出
力結合器であることを特徴としている。
検知装置は、請求項９記載の発明において、前記信号出
力結合器は、圧電出力結合器であることを特徴としてい
る。本発明のうち請求項１１に係る物体位置検知装置
は、請求項９記載の発明において、前記信号出力結合器
は、容量出力結合器であることを特徴としている。本発
明のうち請求項１２に係る物体位置検知装置は、請求項
９記載の発明において、前記信号出力結合器は、誘導出
力結合器であることを特徴としている。
【００１１】 本発明のうち請求項１３に係る物体位置
検知装置は、請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載
の発明において、前記音響信号導波管が、前記移動路に
沿って延びる金属性の部材であることを特徴としてい
る。本発明のうち請求項１４に係る物体位置検知装置
は、請求項１３記載の発明において、前記音響信号導波
管が、金属レールであることを特徴としている。
検知装置は、請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載
の発明において、前記音響信号導波管が、前記移動路に
沿って延びる金属性の部材であることを特徴としてい
る。本発明のうち請求項１４に係る物体位置検知装置
は、請求項１３記載の発明において、前記音響信号導波
管が、金属レールであることを特徴としている。
【００１２】 本発明のうち請求項１５に係る物体位置
検知装置は、請求項１３記載の発明において、前記音響
信号導波管が、電線であることを特徴としている。本発
明のうち請求項１６に係る物体位置検知装置は、請求項
１乃至１５のうちいずれか一項記載の発明において、前
記信号入力結合器が、誘導入力結合器であることを特徴
としている。
検知装置は、請求項１３記載の発明において、前記音響
信号導波管が、電線であることを特徴としている。本発
明のうち請求項１６に係る物体位置検知装置は、請求項
１乃至１５のうちいずれか一項記載の発明において、前
記信号入力結合器が、誘導入力結合器であることを特徴
としている。
【００１３】 本発明のうち請求項１７に係る物体位置
検知装置は、請求項１乃至１６のうちいずれか一項記載
の発明において、前記移動可能な物体が、昇降機である
ことを特徴としている。本発明のうち請求項１８に係る
物体位置検知装置は、請求項８乃至１７のうちいずれか
一項記載の発明において、前記評価ユニットは、前記減
算器によって検知された差が所定値を超えるときに警告
信号を発する監視回路を含むことを特徴としている。
検知装置は、請求項１乃至１６のうちいずれか一項記載
の発明において、前記移動可能な物体が、昇降機である
ことを特徴としている。本発明のうち請求項１８に係る
物体位置検知装置は、請求項８乃至１７のうちいずれか
一項記載の発明において、前記評価ユニットは、前記減
算器によって検知された差が所定値を超えるときに警告
信号を発する監視回路を含むことを特徴としている。
【００１４】 本発明のうち請求項１９に係る物体位置
検知装置は、請求項１乃至１８のうちいずれか一項記載
の発明において、前記信号入力結合器は、信号発生器に
接続されていることを特徴としている。本発明のうち請
求項２０に係る物体位置検知装置は、請求項１乃至１９
のうちいずれか一項記載の発明において、前記信号入力
結合器は、電気信号を介して前記評価ユニットによって
トリガー可能であることを特徴としている。
検知装置は、請求項１乃至１８のうちいずれか一項記載
の発明において、前記信号入力結合器は、信号発生器に
接続されていることを特徴としている。本発明のうち請
求項２０に係る物体位置検知装置は、請求項１乃至１９
のうちいずれか一項記載の発明において、前記信号入力
結合器は、電気信号を介して前記評価ユニットによって
トリガー可能であることを特徴としている。
【００１５】 本発明のうち請求項２１に係る物体位置
検知装置は、請求項１乃至１９のうちいずれか一項記載
の発明において、前記評価ユニットは、電気信号を介し
て前記信号入力結合器によってトリガー可能であること
を特徴としている。本発明のうち請求項２２に係る物体
位置検知装置は、請求項１乃至２１のうちいずれか一項
記載の発明において、前記音響信号導波管は、その両端
で減衰態様で支持されていることを特徴としている。
検知装置は、請求項１乃至１９のうちいずれか一項記載
の発明において、前記評価ユニットは、電気信号を介し
て前記信号入力結合器によってトリガー可能であること
を特徴としている。本発明のうち請求項２２に係る物体
位置検知装置は、請求項１乃至２１のうちいずれか一項
記載の発明において、前記音響信号導波管は、その両端
で減衰態様で支持されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
て説明する。図１は、本発明に係る物体位置検知装置の
実施形態を概略的に示す概略図である。図２は、図１に
示す物体位置検知装置からの信号に関連するタイミング
チャートである。図示の物体位置検知装置は、特に昇降
機の位置を検知するために利用可能であり、例えば鋼製
のレール又は特に金属性の電線等の音響信号導波管１を
具備している。音響信号導波管１は、所定の移動路に沿
って延び、例えば昇降機等の可動物体２がそれに沿って
移動可能になっている。この音響信号導波管１は、所定
の均一の音の伝搬速度を有し、その両端で減衰クランプ
手段、即ちホルダ３によって減衰態様でクランプ、即ち
保持されている。
て説明する。図１は、本発明に係る物体位置検知装置の
実施形態を概略的に示す概略図である。図２は、図１に
示す物体位置検知装置からの信号に関連するタイミング
チャートである。図示の物体位置検知装置は、特に昇降
機の位置を検知するために利用可能であり、例えば鋼製
のレール又は特に金属性の電線等の音響信号導波管１を
具備している。音響信号導波管１は、所定の移動路に沿
って延び、例えば昇降機等の可動物体２がそれに沿って
移動可能になっている。この音響信号導波管１は、所定
の均一の音の伝搬速度を有し、その両端で減衰クランプ
手段、即ちホルダ３によって減衰態様でクランプ、即ち
保持されている。
【００１７】可動物体２は、例えば発振器等の信号発生
器５に信号整合回路４' を介して接続された信号入力結
合器４を担持している。特に誘導的に作動する信号入力
結合器４は、信号発生器５から受信した同期パルスＳを
周期的に含む音響信号を、音響信号導波管１に結合す
る。同期パルスＳは、音響信号導波管１の一端から他端
までの音響信号の伝搬時間よりも大きなクロック周期を
有する。
器５に信号整合回路４' を介して接続された信号入力結
合器４を担持している。特に誘導的に作動する信号入力
結合器４は、信号発生器５から受信した同期パルスＳを
周期的に含む音響信号を、音響信号導波管１に結合す
る。同期パルスＳは、音響信号導波管１の一端から他端
までの音響信号の伝搬時間よりも大きなクロック周期を
有する。
【００１８】また、信号入力結合器４は、付加パルス
Ｍ，特に同期パルスＳの各クロック周期の間の多数の付
加パルスＭに結合している。付加パルスＭのクロック周
期は、物体２を正確な位置へ制動及び移動させるために
必要な距離分解能が移動路の方向において達成されるよ
うになっている。同期パルスＳは、評価の際に付加パル
スＭと区別可能なようにマークされる。このマーキング
は、同期パルスＳのクロック周期が付加パルスＭのクロ
ック周期の適当な倍数によって、及び、同期パルスＳが
付加パルスＭに関して時間的にオフセットすることによ
って、例えばクロック周期の半分オフセットすることに
よって、図２の第１ラインにおける信号発生器５によっ
て発生したパルス列でなされうる。そして、所定数ｍの
付加パルスＭが、各場合において同期パルスＳに続く。
Ｍ，特に同期パルスＳの各クロック周期の間の多数の付
加パルスＭに結合している。付加パルスＭのクロック周
期は、物体２を正確な位置へ制動及び移動させるために
必要な距離分解能が移動路の方向において達成されるよ
うになっている。同期パルスＳは、評価の際に付加パル
スＭと区別可能なようにマークされる。このマーキング
は、同期パルスＳのクロック周期が付加パルスＭのクロ
ック周期の適当な倍数によって、及び、同期パルスＳが
付加パルスＭに関して時間的にオフセットすることによ
って、例えばクロック周期の半分オフセットすることに
よって、図２の第１ラインにおける信号発生器５によっ
て発生したパルス列でなされうる。そして、所定数ｍの
付加パルスＭが、各場合において同期パルスＳに続く。
【００１９】しかしながら、このマーキングは、同期パ
ルスＳがパルス幅、パルス振幅等において付加パルスＭ
と区別可能であれば、あらゆる他の方法によってなされ
てもよい。結合される同期パルスＳ及び付加パルスＭ
は、例えば単純パルス、パルス列、あるいは周期的な周
波数偏移変調等の短い電磁パルスであってもよい。同期
パルスＳは、例えば高層ビルディングにおける昇降機の
ように移動路が長く、必要な距離分解能が、音響信号導
波管１に結合される新しいパルスを前のパルスが音響信
号導波管１の端部に到達する前に導く場合に、使用され
る。
ルスＳがパルス幅、パルス振幅等において付加パルスＭ
と区別可能であれば、あらゆる他の方法によってなされ
てもよい。結合される同期パルスＳ及び付加パルスＭ
は、例えば単純パルス、パルス列、あるいは周期的な周
波数偏移変調等の短い電磁パルスであってもよい。同期
パルスＳは、例えば高層ビルディングにおける昇降機の
ように移動路が長く、必要な距離分解能が、音響信号導
波管１に結合される新しいパルスを前のパルスが音響信
号導波管１の端部に到達する前に導く場合に、使用され
る。
【００２０】信号出力結合器６は、音響信号導波管１の
両端に配置される。この信号出力結合器６は、圧電信号
出力結合器６であることが好ましく、それらの動作は誘
導的あるいは容量的に使用可能である。物体２が移動路
上で停止し、信号発生器５が不適切な停止位置にあり、
その信号発生器５が音響信号導波管１の端部における反
射によって発生した定在波の波節において動作しない場
合に、信号出力結合器６が評価可能な信号をピックアッ
プできるようにするために、複数の付加パルスＭが、図
２に示した信号で現されるように変化する時間間隔で結
合されると共に、音響信号導波管１に送られる。付加パ
ルスＭの時間間隔は、例えば１．０ｍｓの平均値に対し
て０．１ｍｓだけ振動する。この振動は、あらかじめ決
められた順序あるいは不規則に実行されるが、平均値に
対してあらかじめ決められた変化性を伴って実行される
ことが好ましい。
両端に配置される。この信号出力結合器６は、圧電信号
出力結合器６であることが好ましく、それらの動作は誘
導的あるいは容量的に使用可能である。物体２が移動路
上で停止し、信号発生器５が不適切な停止位置にあり、
その信号発生器５が音響信号導波管１の端部における反
射によって発生した定在波の波節において動作しない場
合に、信号出力結合器６が評価可能な信号をピックアッ
プできるようにするために、複数の付加パルスＭが、図
２に示した信号で現されるように変化する時間間隔で結
合されると共に、音響信号導波管１に送られる。付加パ
ルスＭの時間間隔は、例えば１．０ｍｓの平均値に対し
て０．１ｍｓだけ振動する。この振動は、あらかじめ決
められた順序あるいは不規則に実行されるが、平均値に
対してあらかじめ決められた変化性を伴って実行される
ことが好ましい。
【００２１】各信号出力結合器６は、信号整合回路７に
接続されている。信号整合回路７の出力ラインは、カウ
ンター８に導かれている。双方のカウンター８は、クロ
ック発生器９、即ち発振器のクロックによって計時され
る。クロック発生器９のクロック周期は、音響信号導波
管１の一端から他端までの音の伝搬時間よりも短く、所
望の測定路分解能に応じて選定される。カウンター８か
らの出力は、減算器１０に送られる。減算器１０は、双
方のカウンター８からの出力信号間の差異を計算し、そ
れら差異を評価ユニット１１、例えばマイクロプロセッ
サーに送る。評価ユニット１１では、減算器１０からの
出力信号が評価される。
接続されている。信号整合回路７の出力ラインは、カウ
ンター８に導かれている。双方のカウンター８は、クロ
ック発生器９、即ち発振器のクロックによって計時され
る。クロック発生器９のクロック周期は、音響信号導波
管１の一端から他端までの音の伝搬時間よりも短く、所
望の測定路分解能に応じて選定される。カウンター８か
らの出力は、減算器１０に送られる。減算器１０は、双
方のカウンター８からの出力信号間の差異を計算し、そ
れら差異を評価ユニット１１、例えばマイクロプロセッ
サーに送る。評価ユニット１１では、減算器１０からの
出力信号が評価される。
【００２２】同期パルスＳは、後続の付加パルス対を評
価ユニット１１に送るために使用される。即ち、第１、
第２、第３、及びそれに続く、主に各ｎ番目の、各同期
パルスＳに続く異なる時間Ｔａ及びＴｂに２つの信号出
力結合器６（図２においてＡ及びＢで示されている）に
到着する付加パルスＭが評価ユニット１１に送られる。
これにより、評価ユニット１１は、付加パルスＭ間の絶
対時間差Ｔａ- Ｔｂ＝ΔＴを検知、即ち決定することが
可能であり、これによって物体２の位置を検知、即ち決
定可能である。この時間差は絶対的なので、付加パルス
Ｍの振動は時間差の検知に影響を与えることはない。
価ユニット１１に送るために使用される。即ち、第１、
第２、第３、及びそれに続く、主に各ｎ番目の、各同期
パルスＳに続く異なる時間Ｔａ及びＴｂに２つの信号出
力結合器６（図２においてＡ及びＢで示されている）に
到着する付加パルスＭが評価ユニット１１に送られる。
これにより、評価ユニット１１は、付加パルスＭ間の絶
対時間差Ｔａ- Ｔｂ＝ΔＴを検知、即ち決定することが
可能であり、これによって物体２の位置を検知、即ち決
定可能である。この時間差は絶対的なので、付加パルス
Ｍの振動は時間差の検知に影響を与えることはない。
【００２３】位置を検知するための評価は、付加パルス
Ｍに関連して第１に実行される。しかし、各ｍ番目の付
加パルスが特にマークされ、このｍ番目の付加パルスが
同期パルスＳとして提供されるときには、位置を検知す
るための評価は、この同期パルスＳに関連して実行され
てもよい。可動物体２が信号出力結合器６間の中心に位
置するときには、カウンター８からの出力は等しく、そ
れらの差はゼロである。物体２が中心の上方にあるとき
には（垂直路の場合）、上方の信号出力結合器６に接続
されたカウンター８からの出力は、下方の信号出力結合
器６に接続されたカウンター８からの出力よりも小さ
い。音響信号導波管１における相互に関連する付加パル
スＭ間の減算器１０によって決定された伝搬時間差及び
後述する公知の音速は、中心からの可動物体２の距離を
与える。可動物体２が中心の下方に位置するときには、
伝搬時間の差異は異なる徴候を示すので、可動物体２が
中心の上方かあるいは下方に位置するかがわかり、それ
ゆえ可動物体２の正確な位置が計算可能である。評価ユ
ニット１１によって算出されたデジタル又はアナログ位
置信号は、トラッキング制御に利用可能である。
Ｍに関連して第１に実行される。しかし、各ｍ番目の付
加パルスが特にマークされ、このｍ番目の付加パルスが
同期パルスＳとして提供されるときには、位置を検知す
るための評価は、この同期パルスＳに関連して実行され
てもよい。可動物体２が信号出力結合器６間の中心に位
置するときには、カウンター８からの出力は等しく、そ
れらの差はゼロである。物体２が中心の上方にあるとき
には（垂直路の場合）、上方の信号出力結合器６に接続
されたカウンター８からの出力は、下方の信号出力結合
器６に接続されたカウンター８からの出力よりも小さ
い。音響信号導波管１における相互に関連する付加パル
スＭ間の減算器１０によって決定された伝搬時間差及び
後述する公知の音速は、中心からの可動物体２の距離を
与える。可動物体２が中心の下方に位置するときには、
伝搬時間の差異は異なる徴候を示すので、可動物体２が
中心の上方かあるいは下方に位置するかがわかり、それ
ゆえ可動物体２の正確な位置が計算可能である。評価ユ
ニット１１によって算出されたデジタル又はアナログ位
置信号は、トラッキング制御に利用可能である。
【００２４】入力結合が入力結合信号の結合に際してず
っと一定の場合には、評価ユニット１１におけるウォッ
チドッグ１２（監視回路）は、測定路の単なる監視のた
めに使用可能である。音響信号導波管１における信号を
減衰可能な混成が起こった場合には、減算器１０によっ
て決定される差異は所定値を超え、ウォッチドッグ１２
が適切な警告信号等を発する。
っと一定の場合には、評価ユニット１１におけるウォッ
チドッグ１２（監視回路）は、測定路の単なる監視のた
めに使用可能である。音響信号導波管１における信号を
減衰可能な混成が起こった場合には、減算器１０によっ
て決定される差異は所定値を超え、ウォッチドッグ１２
が適切な警告信号等を発する。
【００２５】鋼製の音響信号導波管１における音速は、
約５３００ｍ/ ｓである。時間分解能が１８８ｎｓの場
合、５．３ＭＨｚのクロック発生器周波数が必要であ
り、測定路の位置分解能は、１ｍｍである。信号発生器
５に結合する代わりに、信号入力結合器４は、音響信号
を音響信号導波管１に結合するために、評価ユニット１
１によってトリガーされてもよい。また、信号入力結合
器４が電気信号を介して評価ユニット１１をトリガー
し、音響信号導波管１への音響信号の各結合を一時的に
開始させ、評価ユニット１１によって評価がなされるよ
うにしてもよい。
約５３００ｍ/ ｓである。時間分解能が１８８ｎｓの場
合、５．３ＭＨｚのクロック発生器周波数が必要であ
り、測定路の位置分解能は、１ｍｍである。信号発生器
５に結合する代わりに、信号入力結合器４は、音響信号
を音響信号導波管１に結合するために、評価ユニット１
１によってトリガーされてもよい。また、信号入力結合
器４が電気信号を介して評価ユニット１１をトリガー
し、音響信号導波管１への音響信号の各結合を一時的に
開始させ、評価ユニット１１によって評価がなされるよ
うにしてもよい。
【００２６】音響信号導波管１の両端に信号出力結合器
６を設置する代わりに、音響信号導波管１の一端に単一
の信号出力結合器６を設置するようにしてもよい。以上
のように、本発明の好適実施形態について説明してきた
が、本発明はこれに限定されず、請求の範囲に画定され
た本発明の範囲及び精神から離脱することなく、種々の
変更が可能であることが当業者にとって明らかであろ
う。
６を設置する代わりに、音響信号導波管１の一端に単一
の信号出力結合器６を設置するようにしてもよい。以上
のように、本発明の好適実施形態について説明してきた
が、本発明はこれに限定されず、請求の範囲に画定され
た本発明の範囲及び精神から離脱することなく、種々の
変更が可能であることが当業者にとって明らかであろ
う。
【００２７】 以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係る物体位置検知装置によれば、信号入力結合器
は、隣接するパルスが変化する時間間隔を有する音響信
号に結合するので、音響信号導波管に送られた連続する
パルス間の時間間隔を変化させることにより、繰り返し
時間の変化の結果として定在波が除かれるので、可動物
体が不適切な停止位置に停止しても、有効な測定値をピ
ックアップ可能である。そして、前記音響信号は、移動
路の一端から他端までの音の伝搬時間よりも大きいクロ
ック周期を有する同期パルス、及び該同期パルス間に位
置づけられ、時間間隔が変化する複数の付加パルスに結
合するので、所定の時間間隔における、結合される同期
パルスによる定在波の発生を回避することができる。
項１に係る物体位置検知装置によれば、信号入力結合器
は、隣接するパルスが変化する時間間隔を有する音響信
号に結合するので、音響信号導波管に送られた連続する
パルス間の時間間隔を変化させることにより、繰り返し
時間の変化の結果として定在波が除かれるので、可動物
体が不適切な停止位置に停止しても、有効な測定値をピ
ックアップ可能である。そして、前記音響信号は、移動
路の一端から他端までの音の伝搬時間よりも大きいクロ
ック周期を有する同期パルス、及び該同期パルス間に位
置づけられ、時間間隔が変化する複数の付加パルスに結
合するので、所定の時間間隔における、結合される同期
パルスによる定在波の発生を回避することができる。
【００２８】 本発明のうち請求項２に係る物体位置検
知装置によれば、請求項１記載の発明において、前記時
間間隔が、平均値から一定量だけ上下に変動するので、
変化する時間間隔を伴ったパルスを容易に実現できる。
知装置によれば、請求項１記載の発明において、前記時
間間隔が、平均値から一定量だけ上下に変動するので、
変化する時間間隔を伴ったパルスを容易に実現できる。
【００２９】 本発明のうち請求項３に係る物体位置検
知装置によれば、請求項１又は２記載の発明において、
前記同期パルスは、前記付加パルスに対してマークされ
るので、同期パルス及び付加パルスを容易に識別するこ
とができる。本発明のうち請求項４に係る物体位置検知
装置によれば、請求項３記載の発明において、前記同期
パルスのクロックは、前記付加パルスのクロックに対し
て時間的にオフセットしているので、同期パルス及び付
加パルスを一層容易に識別することができる。
知装置によれば、請求項１又は２記載の発明において、
前記同期パルスは、前記付加パルスに対してマークされ
るので、同期パルス及び付加パルスを容易に識別するこ
とができる。本発明のうち請求項４に係る物体位置検知
装置によれば、請求項３記載の発明において、前記同期
パルスのクロックは、前記付加パルスのクロックに対し
て時間的にオフセットしているので、同期パルス及び付
加パルスを一層容易に識別することができる。
【００３０】 本発明のうち請求項５に係る物体位置検
知装置によれば、請求項１乃至４のうちいずれか一項記
載の発明において、前記同期パルス及び前記付加パルス
は、伝搬時間差を決定するために、前記評価ユニットに
送られるので、伝搬時間を決定するために同期パルス及
び付加パルスの双方を利用することができる。
知装置によれば、請求項１乃至４のうちいずれか一項記
載の発明において、前記同期パルス及び前記付加パルス
は、伝搬時間差を決定するために、前記評価ユニットに
送られるので、伝搬時間を決定するために同期パルス及
び付加パルスの双方を利用することができる。
【００３１】 本発明のうち請求項６に係る物体位置検
知装置によれば、請求項１乃至５のうちいずれか一項記
載の発明において、前記信号出力結合器に接続されたカ
ウンターが、クロック発生器のクロックによって計時す
るので、簡単な回路構成で計時することができる。本発
明のうち請求項７に係る物体位置検知装置によれば、請
求項６記載の発明において、前記音響信号導波管の各端
部には、信号出力結合器が設けられ、各々の信号出力結
合器は、カウンターに接続されているので、簡単な回路
構成で信号出力器からの出力信号をカウンターに導くこ
とができる。
知装置によれば、請求項１乃至５のうちいずれか一項記
載の発明において、前記信号出力結合器に接続されたカ
ウンターが、クロック発生器のクロックによって計時す
るので、簡単な回路構成で計時することができる。本発
明のうち請求項７に係る物体位置検知装置によれば、請
求項６記載の発明において、前記音響信号導波管の各端
部には、信号出力結合器が設けられ、各々の信号出力結
合器は、カウンターに接続されているので、簡単な回路
構成で信号出力器からの出力信号をカウンターに導くこ
とができる。
【００３２】 本発明のうち請求項８に係る物体位置検
知装置によれば、請求項７記載の発明において、２つの
カウンターが、該２つのカウンターからの出力信号用の
減算器に接続されているので、簡単な回路構成で２つの
カウンターからの出力差を計算することができる。本発
明のうち請求項９に係る物体位置検知装置によれば、請
求項６乃至８のうちいずれか一項記載の発明において、
前記カウンター用の前記クロック発生器は、認識測定路
分解能に必要である最小周波数で動作するので、測定の
信頼性が向上する。
知装置によれば、請求項７記載の発明において、２つの
カウンターが、該２つのカウンターからの出力信号用の
減算器に接続されているので、簡単な回路構成で２つの
カウンターからの出力差を計算することができる。本発
明のうち請求項９に係る物体位置検知装置によれば、請
求項６乃至８のうちいずれか一項記載の発明において、
前記カウンター用の前記クロック発生器は、認識測定路
分解能に必要である最小周波数で動作するので、測定の
信頼性が向上する。
【００３３】 本発明のうち請求項１０乃至１２に係る
物体位置検知装置によれば、信号出力結合器を、圧電出
力結合器、容量出力結合器、誘導出力結合器としてあ
り、出力結合器として好適である。本発明のうち請求項
１３乃至１５に係る物体位置検知装置によれば、音響信
号導波管を、金属性の部材、金属レール、電線としてあ
り、導波管として好適である。
物体位置検知装置によれば、信号出力結合器を、圧電出
力結合器、容量出力結合器、誘導出力結合器としてあ
り、出力結合器として好適である。本発明のうち請求項
１３乃至１５に係る物体位置検知装置によれば、音響信
号導波管を、金属性の部材、金属レール、電線としてあ
り、導波管として好適である。
【００３４】 本発明のうち請求項１６に係る物体位置
検知装置によれば、記信号入力結合器を誘導入力結合器
としてあり、入力結合器として好適である。であること
を特徴としている。本発明のうち請求項１７に係る物体
位置検知装置によれば、移動路上の昇降機の位置を適切
に検知することができる。本発明のうち請求項１８に係
る物体位置検知装置によれば、請求項８乃至１７のうち
いずれか一項記載の発明において、前記評価ユニット
は、前記減算器によって検知された差が所定値を超える
ときに警告信号を発する監視回路を含むので、物体位置
検知装置の信頼性のチェックを行うことができる。
検知装置によれば、記信号入力結合器を誘導入力結合器
としてあり、入力結合器として好適である。であること
を特徴としている。本発明のうち請求項１７に係る物体
位置検知装置によれば、移動路上の昇降機の位置を適切
に検知することができる。本発明のうち請求項１８に係
る物体位置検知装置によれば、請求項８乃至１７のうち
いずれか一項記載の発明において、前記評価ユニット
は、前記減算器によって検知された差が所定値を超える
ときに警告信号を発する監視回路を含むので、物体位置
検知装置の信頼性のチェックを行うことができる。
【００３５】 本発明のうち請求項１９に係る物体位
置検知装置によれば、請求項１乃至１８のうちいずれか
一項記載の発明において、前記信号入力結合器は、信号
発生器に接続されているので、簡単な回路構成で音響信
号を信号入力結合器に送ることができる。本発明のうち
請求項２０に係る物体位置検知装置によれば、請求項１
乃至１９のうちいずれか一項記載の発明において、前記
信号入力結合器は、電気信号を介して前記評価ユニット
によってトリガー可能であるので、信号入力結合器は必
ずしもそれ自身のクロックを必要とせず、回路構成が簡
単になる。
置検知装置によれば、請求項１乃至１８のうちいずれか
一項記載の発明において、前記信号入力結合器は、信号
発生器に接続されているので、簡単な回路構成で音響信
号を信号入力結合器に送ることができる。本発明のうち
請求項２０に係る物体位置検知装置によれば、請求項１
乃至１９のうちいずれか一項記載の発明において、前記
信号入力結合器は、電気信号を介して前記評価ユニット
によってトリガー可能であるので、信号入力結合器は必
ずしもそれ自身のクロックを必要とせず、回路構成が簡
単になる。
【００３６】 本発明のうち請求項２１に係る物体位置
検知装置にとれば、請求項１乃至１９のうちいずれか一
項記載の発明において、前記評価ユニットは、電気信号
を介して前記信号入力結合器によってトリガー可能であ
るので、評価ユニットにトリガーをかけるために、安全
かつ好適な信号伝送が可能になる。本発明のうち請求項
２２に係る物体位置検知装置によれば、請求項１乃至２
１のうちいずれか一項記載の発明において、前記音響信
号導波管は、その両端で減衰態様で支持されているの
で、音響信号導波管の両端で反射された音響信号の振幅
レベルが実質的に減少し、反射信号による妨害を減少さ
せることができる。
検知装置にとれば、請求項１乃至１９のうちいずれか一
項記載の発明において、前記評価ユニットは、電気信号
を介して前記信号入力結合器によってトリガー可能であ
るので、評価ユニットにトリガーをかけるために、安全
かつ好適な信号伝送が可能になる。本発明のうち請求項
２２に係る物体位置検知装置によれば、請求項１乃至２
１のうちいずれか一項記載の発明において、前記音響信
号導波管は、その両端で減衰態様で支持されているの
で、音響信号導波管の両端で反射された音響信号の振幅
レベルが実質的に減少し、反射信号による妨害を減少さ
せることができる。
【図１】本発明に係る物体位置検知装置を概略的に示す
概略図である。
概略図である。
【図２】図１に示す物体位置検知装置からの信号に関連
するタイミングチャートである。
するタイミングチャートである。
１は音響信号導波管
２は物体
３はホルダ
４は信号入力結合器
５は信号発生器
６は信号出力結合器
７は信号整合回路
８はカウンター
９はクロック発生器
１０は減算器
１１は評価ユニット
１２はウォッチドッグ
Ｓは同期パルス
Ｍは付加パルス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−218087（ＪＰ，Ａ)
米国特許5736695（ＵＳ，Ａ)
欧州特許出願公開694792（ＥＰ，Ａ
１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 17/00
B66B 1/34
Claims (22)
- 【請求項１】所定移動路に沿って移動可能な物体の位置
を検知するための物体位置検知装置であって、 前記移動路に沿って延びると共に所定の均一の音の伝搬
速度を有する音響信号導波管と、 繰り返し音響信号を前記音響信号導波管に結合するため
に前記移動可能な物体に配置された信号入力結合器と、 前記音響信号導波管の一端に配置されると共に評価ユニ
ットに接続される少なくとも１つの信号出力結合器とを
具備し、前記評価ユニットは、前記音響信号が結合され
ている位置から前記少なくとも１つの信号出力結合器ま
での音響信号の伝搬時間を決定するとともに、前記移動
路上の前記移動可能な物体の瞬間位置を表す信号を発生
する物体位置検知装置において、 前記信号入力結合器は、隣接するパルスが変化する時間
間隔を有する音響信号に結合し、 前記音響信号は、前記移動路の一端から他端までの音の
伝搬時間よりも大きいクロック周期を有する同期パル
ス、及び該同期パルス間に位置づけられ、時間間隔が変
化する複数の付加パルスに結合 することを特徴とする物
体位置検知装置。 - 【請求項２】前記時間間隔が、平均値から一定量だけ上
下に変動することを特徴とする請求項１記載の物体位置
検知装置。 - 【請求項３】 前記同期パルスは、前記付加パルスに対し
てマークされることを特徴とする請求項１又は２記載の
物体位置検知装置。 - 【請求項４】 前記同期パルスのクロックは、前記付加パ
ルスのクロックに対して時間的にオフセットしているこ
とを特徴とする請求項３記載の物体位置検知装置。 - 【請求項５】 前記同期パルス及び前記付加パルスは、伝
搬時間差を決定するために、前記評価ユニットに送られ
ることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項
記載の物体位置検知装置。 - 【請求項６】 前記信号出力結合器に接続されたカウンタ
ーが、クロック発生器のクロックによって計時すること
を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の
物体位置検知装置。 - 【請求項７】 前記音響信号導波管の各端部には、信号出
力結合器が設けられ、各々の信号出力結合器は、カウン
ターに接続されていることを特徴とする請求項６記載の
物体位置検知装置。 - 【請求項８】 ２つのカウンターが、該２つのカウンター
からの出力信号用の減算器に接続されていることを特徴
とする請求項７記載の物体位置検知装置。 - 【請求項９】 前記カウンター用の前記クロック発生器
は、認識測定路分解能に必要である最小周波数で動作す
ることを特徴とする請求項６乃至８のうちいずれか一項
記載の物体位置検知装置。 - 【請求項１０】 前記信号出力結合器は、圧電出力結合器
であることを特徴とする請求項９記載の物体位置検知装
置。 - 【請求項１１】 前記信号出力結合器は、容量出力結合器
であることを特徴とする請求項９記載の物体位置検知装
置。 - 【請求項１２】 前記信号出力結合器は、誘導出力結合器
であることを特徴とする請求項９記載の物体位置検知装
置。 - 【請求項１３】 前記音響信号導波管が、前記移動路に沿
って延びる金属性の部材であることを特徴とする請求項
１乃至１２のうちいずれか一項記載の物体位置検知装
置。 - 【請求項１４】 前記音響信号導波管が、金属レールであ
ることを特徴とする請求項１３記載の物体位置検知装
置。 - 【請求項１５】 前記音響信号導波管が、電線であること
を特徴とする請求項１３記載の物体位置検知装置。 - 【請求項１６】 前記信号入力結合器が、誘導入力結合器
であることを特徴とする請求項１乃至１５のうちいずれ
か一項記載の物体位置検知装置。 - 【請求項１７】 前記移動可能な物体が、昇降機であるこ
とを特徴とする請求項１乃至１６のうちいずれか一項記
載の物体位置検知装置。 - 【請求項１８】 前記評価ユニットは、前記減算器によっ
て検知された差が所定値を超えるときに警告信号を発す
る監視回路を含むことを特徴とする請求項８乃至１７の
うちいずれか一項記載の物体位置検知装置。 - 【請求項１９】 前記信号入力結合器は、信号発生器に接
続されていることを特徴とする請求項１乃至１８のうち
いずれか一項記載の物体位置検知装置。 - 【請求項２０】 前記信号入力結合器は、電気信号を介し
て前記評価ユニットによってトリガー可能であることを
特徴とする請求項１乃至１９のうちいずれか一項記載の
物体位置検知装置。 - 【請求項２１】 前記評価ユニットは、電気信号を介して
前記信号入力結合器によってトリガー可能であることを
特徴とする請求項１乃至１９のうちいずれか一項記載の
物体位置検知装置。 - 【請求項２２】 前記音響信号導波管は、その両端で減衰
態様で支持されていることを特徴とする請求項１乃至２
１のうちいずれか一項記載の物体位置検知装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=7895846
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000011365A Expired - Lifetime JP3485852B2 (ja) | 1999-01-29 | 2000-01-20 | 物体位置検知装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3485852B2 (ja) |
| CN (1) | CN1198148C (ja) |
| AT (1) | ATE251758T1 (ja) |
| BR (1) | BR0000217B1 (ja) |
| CA (1) | CA2296472C (ja) |
| DE (2) | DE19903645C2 (ja) |
| ES (1) | ES2208157T3 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE10129044C2 (de) * | 2001-06-15 | 2003-07-24 | Schmersal K A Gmbh & Co | Einrichtung zur Positionserfassung |
| DE10156043B4 (de) * | 2001-11-15 | 2006-03-02 | Otis Elevator Co., Farmington | Positionsermittlungsvorrichtung |
| US7204347B2 (en) | 2001-11-15 | 2007-04-17 | Otis Elevator Company | Arrhythmic pulse sequence for sonic distance measurement |
| CN100357706C (zh) * | 2005-07-01 | 2007-12-26 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法 |
| DE102009037347A1 (de) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | K.A. Schmersal Holding Gmbh & Co. Kg | Elektronisches Sicherheitssystem für einen Aufzug |
| CN112061919B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-04-22 | 杭州临安森源电缆有限公司 | 一种电梯计时计数器测试方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| NO130133B (ja) * | 1969-05-28 | 1974-07-08 | Krupp Gmbh | |
| JPS58156872A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-17 | Kazuo Okada | 超音波距離測定装置 |
| JPS60218087A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Komatsu Ltd | 超音波パルスによる物体検出方法 |
| DE4203870C1 (en) * | 1992-02-11 | 1993-06-17 | Deutsche Aerospace Ag, 8000 Muenchen, De | Self detonating mine for destroying moving target - uses optical sensor with pulsed laser directed around circular measuring field with evaluation of reflected laser pulse |
| DE4426793C1 (de) * | 1994-07-28 | 1995-10-26 | Schmersal K A Gmbh & Co | Einrichtung zur Positionserfassung |
-
1999
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- 2000-01-19 EP EP00100973A patent/EP1030189B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-19 AT AT00100973T patent/ATE251758T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-01-19 DE DE50003956T patent/DE50003956D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-20 CA CA002296472A patent/CA2296472C/en not_active Expired - Lifetime
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- 2000-01-28 BR BRPI0000217-8A patent/BR0000217B1/pt active IP Right Grant
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