JP5271638B2 - 動線計測システム - Google Patents
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
超音波を発生可能な音源と、前記音源から送波された超音波を受波し電気信号である受波信号に変換する複数個のセンサが同一基板上に二次元的に配列されたアレイセンサと、前記受波信号を解析する制御部と、を備え、前記音源、前記アレイセンサのうち何れか一方を位置検出対象の移動体に搭載し、他方を所定の位置に配置した動線計測システムであって、
前記アレイセンサは、前記基板上の左右方向とこれに直交する上下方向に第1、第2及び第3センサを夫々直線状に配列し、かつ、前記音源から発生させる超音波の波長をλとするとき、前記第2センサは前記第1センサからλ/2以下の間隔Lで配置するとともに、前記第3センサは前記第1センサからn×λ(nは自然数)の間隔で配置し、
前記制御部は、前記第2センサと前記第1センサの受波時間の差をn×λ/L倍して前記第3センサの受波時間の予測値を求める予測手段と、前記第3センサにおいて前記予測値から所定の時間範囲内に検出された受波信号のみを正しい信号として採用する確認手段とを備え、前記確認手段により正しい信号と確認された第3センサの受波信号の受波時間と前記第1センサの受波時間の差と、前記第1、第3センサ間の距離に基づいて、前記音源から送波された超音波の入射角を求め、前記移動体の位置情報を検出し、
さらに、前記基板と、前記アレイセンサと、前記制御部を格納する筐体を有し、前記第1、第2及び第3センサは前記筐体の上面板の裏面に接する位置に配置するとともに、当該配置位置には前記第1、第2及び第3センサの上面部の面積よりもサイズが小さい超音波導入孔を夫々設け、前記超音波導入孔の上面を覆う超音波透過膜を取り付けたことを最も主要な特徴点としている。
3λ×sinθ1=340×TPR
sinθ1=(340×TPR)/3λ
θ1=sin-1((340×TPR)/3λ)
S2a,S2b 第2センサ
S3a,S3b 第3センサ
1 基板
2 アレイセンサ
3 制御部
4 筐体
40 上面板
41,42a,43a 超音波導入孔
5 超音波透過膜
6 送信ユニット
61 音源
81,82a,83a,82b,83b 超音波導入孔
R 受信ユニット
Claims (3)
- 超音波を発生可能な音源と、前記音源から送波された超音波を受波し電気信号である受波信号に変換する複数個のセンサが同一基板上に二次元的に配列されたアレイセンサと、前記受波信号を解析する制御部と、を備え、前記音源、前記アレイセンサのうち何れか一方を位置検出対象の移動体に搭載し、他方を所定の位置に配置した動線計測システムであって、
前記アレイセンサは、前記基板上の左右方向とこれに直交する上下方向に第1、第2及び第3センサを夫々直線状に配列し、かつ、前記音源から発生させる超音波の波長をλとするとき、前記第2センサは前記第1センサからλ/2以下の間隔Lで配置するとともに、前記第3センサは前記第1センサからn×λ(nは自然数)の間隔で配置し、
前記制御部は、前記第2センサと前記第1センサの受波時間の差をn×λ/L倍して前記第3センサの受波時間の予測値を求める予測手段と、前記第3センサにおいて前記予測値から所定の時間範囲内に検出された受波信号のみを正しい信号として採用する確認手段とを備え、前記確認手段により正しい信号と確認された第3センサの受波信号の受波時間と前記第1センサの受波時間の差と、前記第1、第3センサ間の距離に基づいて、前記音源から送波された超音波の入射角を求め、前記移動体の位置情報を検出し、
さらに、前記基板と、前記アレイセンサと、前記制御部を格納する筐体を有し、前記第1、第2及び第3センサは前記筐体の上面板の裏面に接する位置に配置するとともに、当該配置位置には前記第1、第2及び第3センサの上面部の面積よりもサイズが小さい超音波導入孔を夫々設け、前記超音波導入孔の上面を覆う超音波透過膜を取り付けたことを特徴とする動線計測システム。 - 前記超音波導入孔は、角型又は丸型の何れかの形状とするとともに、角型とした場合の辺の長さ、又は丸型とした場合の直径は、1mm以上4mm以下の範囲としたことを特徴とする請求項1に記載の動線計測システム。
- 前記超音波透過膜の膜厚を、1μm以上6μm以下の範囲としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の動線計測システム。
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