JP6338499B2 - 異物付着検知装置及び異物付着検知方法 - Google Patents
異物付着検知装置及び異物付着検知方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6338499B2 JP6338499B2 JP2014193825A JP2014193825A JP6338499B2 JP 6338499 B2 JP6338499 B2 JP 6338499B2 JP 2014193825 A JP2014193825 A JP 2014193825A JP 2014193825 A JP2014193825 A JP 2014193825A JP 6338499 B2 JP6338499 B2 JP 6338499B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase difference
- foreign matter
- ultrasonic transducer
- value
- signal
- 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
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 159
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 172
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 33
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
図1を参照して、本発明の実施の形態1の異物付着検知装置について説明する。
送信制御部1は、超音波センサ(超音波振動子)3を駆動させる期間に、送信アンプ2にパルス状の送信制御信号を出力するものである。送信アンプ2は、送信制御部1が出力した送信制御信号を増幅して、超音波センサ3に正弦波状の交流電圧を印加するものである。
第1コンパレータ60aは、入力信号検知部4が出力した電圧信号の、いわゆる「ゼロクロス点」を検知するものである。第1コンパレータ60aは、電圧信号が零値以上であれば「1」を示し、零値未満であれば「−1」を示すパルス状の信号(以下「セット信号」という)を出力するものである。
まず、時刻t0において、送信制御部1が送信アンプ2への送信制御信号の出力を開始する。図3(a)に示す如く、送信制御信号の波形はパルス状である。
まず、ステップST1において、送信制御部1が送信アンプ2への送信制御信号の出力を開始する(時刻t0)。次いで、ステップST2において、入力信号検知部4が電圧信号の出力を開始する(時刻t1)。次いで、ステップST3にて、出力信号検知部5が電流信号の出力を開始する(時刻t2)。次いで、ステップST4にて、位相差検知部6が電圧信号と電流信号との位相差Δθを検知する(時刻t5以降)。次いで、ステップST5にて、異常判定部7が位相差Δθの値を閾値と比較して、超音波センサ3への異物付着の有無を判定する。
トランジスタ20のコレクタ端子に電源が接続されており、ベース端子に図示しない送信制御部1が接続されている。トランジスタ20のエミッタ端子と回路グランドとの間に、昇圧トランス21の1次巻線210が接続されている。トランジスタ20及び昇圧トランス21によって、送信アンプ2が構成されている。
図10を参照して、実施の形態1と異なる位相差検知部6aと、温度情報取得部9とを設けた異物付着検知装置101について説明する。図10において、図1及び図2に示す実施の形態1の異物付着検知装置100と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略する。
まず、時刻t0において、送信制御部1が送信アンプ2への送信制御信号の出力を開始する。図11(a)に示す如く、送信制御信号の波形は周期trのパルス状である。
図12を参照して、送信制御信号よりも振幅が小さい疑似送信制御信号を用いた異物付着検知装置102について説明する。図12において、図10に示す実施の形態2の異物付着検知装置101と同様の構成部材には同一符号を付して説明を省略する。
ここで、初期状態において、位相差算出部69は位相差Δθの算出が可能な状態であるものとする。
Claims (18)
- 超音波振動子への異物の付着を検知する異物付着検知装置において、
上記超音波振動子への印加電圧に対応する入力信号と、上記印加電圧によって上記超音波振動子に流れる負荷電流に対応する出力信号との位相差を検知する位相差検知部と、
上記位相差の値を閾値と比較して、上記超音波振動子に異物が付着しているか否かを判定する異常判定部と、
を備え、
上記位相差検知部は、上記出力信号のうち上記入力信号との積算値が正になる信号成分の積分値と、上記出力信号のうち上記入力信号との積算値が負になる信号成分の積分値との比率を用いて上記位相差を検知することを特徴とする異物付着検知装置。 - 超音波振動子への異物の付着を検知する異物付着検知装置において、
上記超音波振動子への印加電圧に対応する入力信号と、上記印加電圧によって上記超音波振動子に流れる負荷電流に対応する出力信号との位相差を検知する位相差検知部と、
上記位相差の値を閾値と比較して、上記超音波振動子に異物が付着しているか否かを判定する異常判定部と、
を備え、
上記異常判定部は、上記閾値に上限値と下限値とが設定されており、上記位相差の値が上記上限値を超えている場合、及び上記位相差の値が上記下限値未満である場合、上記超音波振動子に異物が付着していると判定することを特徴とする異物付着検知装置。 - 超音波振動子への異物の付着を検知する異物付着検知装置において、
上記超音波振動子への印加電圧に対応する入力信号と、上記印加電圧によって上記超音波振動子に流れる負荷電流に対応する出力信号との位相差を検知する位相差検知部と、
上記位相差の値を閾値と比較して、上記超音波振動子に異物が付着しているか否かを判定する異常判定部と、
上記超音波振動子又は上記超音波振動子の周辺部の温度情報を取得する温度情報取得部を備え、
上記位相差検知部は、上記温度情報を用いて上記閾値を補正することを特徴とする異物付着検知装置。 - 上記位相差検知部は、上記入力信号のゼロクロス点と上記出力信号のゼロクロス点との時間差を用いて上記位相差を検知することを特徴とする請求項2記載の異物付着検知装置。
- 上記位相差検知部は、上記入力信号のゼロクロス点と上記出力信号のゼロクロス点との時間差を用いて上記位相差を検知することを特徴とする請求項3記載の異物付着検知装置。
- 上記位相差検知部は、上記入力信号及び上記出力信号のゼロクロス点を検知するコンパレータと、上記入力信号のゼロクロス点と上記出力信号のゼロクロス点との上記時間差を検知するゲートと、上記時間差の値を積算するカウンタと、を備えることを特徴とする請求項5記載の異物付着検知装置。
- 上記異常判定部は、上記閾値に上限値と下限値とが設定されており、上記位相差の値が上記上限値を超えている場合、及び上記位相差の値が上記下限値未満である場合、上記超音波振動子に異物が付着していると判定することを特徴とする請求項1、請求項3または請求項5のうちのいずれか1項記載の異物付着検知装置。
- 上記超音波振動子又は上記超音波振動子の周辺部の温度情報を取得する温度情報取得部を備え、
上記位相差検知部は、上記温度情報を用いて上記閾値を補正する
ことを特徴とする請求項1、請求項2または請求項4のうちのいずれか1項記載の異物付着検知装置。 - 上記超音波振動子又は上記超音波振動子の周辺部の温度情報を取得する温度情報取得部を備え、
上記異常判定部は、上記閾値に上限値と下限値とが設定されており、上記位相差の値が上記上限値を超えている場合、及び上記位相差の値が上記下限値未満である場合、上記超音波振動子に異物が付着していると判定し、
上記位相差検知部は、上記温度情報を用いて上記閾値を補正する
ことを特徴とする請求項1記載の異物付着検知装置。 - 上記入力信号は、上記超音波振動子の入出力端子間の電圧を示す電圧信号、上記超音波振動子の入力側に接続した送信アンプにおける増幅前の電圧を示す電圧信号、又は、上記超音波振動子の駆動を制御する送信制御部が上記送信アンプに出力する送信制御信号を用いることを特徴とする請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載の異物付着検知装置。
- 上記出力信号は、上記超音波振動子が出力する電流を示す電流信号、又は、上記超音波振動子の出力側に接続した受信アンプが増幅した信号を用いることを特徴とする請求項1から請求項10のうちのいずれか1項記載の異物付着検知装置。
- 上記超音波振動子を駆動させる送信制御信号を出力する送信制御部を備え、
上記位相差検知部は、上記送信制御部が上記送信制御信号を出力している期間、又は、上記送信制御部が上記送信制御信号の出力を停止した後の期間における上記入力信号と上記出力信号との上記位相差を検知する
ことを特徴とする請求項3記載の異物付着検知装置。 - 超音波振動子への異物の付着を検知する異物付着検知装置において、
上記超音波振動子への印加電圧に対応する入力信号と、上記印加電圧によって上記超音波振動子に流れる負荷電流に対応する出力信号との位相差を検知する位相差検知部と、
上記位相差の値を閾値と比較して、上記超音波振動子に異物が付着しているか否かを判定する異常判定部と、
上記超音波振動子を駆動させる送信制御信号を出力するとともに、上記送信制御信号の出力を停止している期間に上記送信制御信号よりも振幅が小さい疑似送信制御信号を出力する送信制御部を備え、
上記位相差検知部は、上記疑似送信制御信号により生じた上記入力信号と上記出力信号との上記位相差を検知することを特徴とする異物付着検知装置。 - 上記超音波振動子又は上記超音波振動子の周辺部の温度情報を取得する温度情報取得部を備え、
上記位相差検知部は、上記温度情報を用いて上記閾値を補正する
ことを特徴とする請求項13記載の異物付着検知装置。 - 超音波振動子への異物の付着を検知する異物付着検知方法において、
位相差検知部が、上記超音波振動子への印加電圧に対応する入力信号と、上記印加電圧によって上記超音波振動子に流れる負荷電流に対応する出力信号との位相差を検知し、
異常判定部が、上記位相差の値を閾値と比較して、上記超音波振動子に異物が付着しているか否かを判定する
ことを特徴とする異物付着検知方法であって、
上記位相差検知部は、上記出力信号のうち上記入力信号との積算値が正になる信号成分の積分値と、上記出力信号のうち上記入力信号との積算値が負になる信号成分の積分値との比率を用いて上記位相差を検知することを特徴とする異物付着検知方法。 - 超音波振動子への異物の付着を検知する異物付着検知方法において、
位相差検知部が、上記超音波振動子への印加電圧に対応する入力信号と、上記印加電圧によって上記超音波振動子に流れる負荷電流に対応する出力信号との位相差を検知し、
異常判定部が、上記位相差の値を閾値と比較して、上記超音波振動子に異物が付着しているか否かを判定する
ことを特徴とする異物付着検知方法であって、
上記異常判定部は、上記閾値に上限値と下限値とが設定されており、上記位相差の値が上記上限値を超えている場合、及び上記位相差の値が上記下限値未満である場合、上記超音波振動子に異物が付着していると判定することを特徴とする異物付着検知方法。 - 超音波振動子への異物の付着を検知する異物付着検知方法において、
位相差検知部が、上記超音波振動子への印加電圧に対応する入力信号と、上記印加電圧によって上記超音波振動子に流れる負荷電流に対応する出力信号との位相差を検知し、
異常判定部が、上記位相差の値を閾値と比較して、上記超音波振動子に異物が付着しているか否かを判定し、
送信制御部が、上記超音波振動子を駆動させる送信制御信号を出力するとともに、上記送信制御信号の出力を停止している期間に上記送信制御信号よりも振幅が小さい疑似送信制御信号を出力する
ことを特徴とする異物付着検知方法であって、
上記位相差検知部は、上記疑似送信制御信号により生じた上記入力信号と上記出力信号との上記位相差を検知することを特徴とする異物付着検知方法。 - 超音波振動子への異物の付着を検知する異物付着検知方法において、
位相差検知部が、上記超音波振動子への印加電圧に対応する入力信号と、上記印加電圧によって上記超音波振動子に流れる負荷電流に対応する出力信号との位相差を検知し、
異常判定部が、上記位相差の値を閾値と比較して、上記超音波振動子に異物が付着しているか否かを判定し、
温度情報取得部が、上記超音波振動子又は上記超音波振動子の周辺部の温度情報を取得する
ことを特徴とする異物付着検知方法であって、
上記位相差検知部は、上記温度情報を用いて上記閾値を補正することを特徴とする異物付着検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014193825A JP6338499B2 (ja) | 2014-09-24 | 2014-09-24 | 異物付着検知装置及び異物付着検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014193825A JP6338499B2 (ja) | 2014-09-24 | 2014-09-24 | 異物付着検知装置及び異物付着検知方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016065756A JP2016065756A (ja) | 2016-04-28 |
JP6338499B2 true JP6338499B2 (ja) | 2018-06-06 |
Family
ID=55804071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014193825A Expired - Fee Related JP6338499B2 (ja) | 2014-09-24 | 2014-09-24 | 異物付着検知装置及び異物付着検知方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6338499B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6015577A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-26 | Nippon Soken Inc | 障害物検知装置 |
JP2647714B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1997-08-27 | オリンパス光学工業株式会社 | 超音波変換器駆動装置 |
JPH07140242A (ja) * | 1993-11-15 | 1995-06-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 超音波センサ |
JP4094456B2 (ja) * | 2003-03-06 | 2008-06-04 | オリンパス株式会社 | 超音波手術装置 |
FI20106359A (fi) * | 2010-12-21 | 2012-06-22 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Menetelmä ultraäänianturin valmistamiseksi ja anturirakenne |
-
2014
- 2014-09-24 JP JP2014193825A patent/JP6338499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016065756A (ja) | 2016-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107167808B (zh) | 用于声学距离飞行时间补偿的电路 | |
US10345445B2 (en) | Circuit for acoustic distance measuring | |
EP3130938B1 (en) | Object detection device and object detection method | |
JP2015517096A5 (ja) | ||
JP4979544B2 (ja) | 車両速度検出装置 | |
US20190337015A1 (en) | Ultrasonic apparatus | |
EP2778634A2 (en) | Radar-based vibration sensor self-calibration method | |
JP5628185B2 (ja) | 周期的に振動する信号応答の開始の瞬間を決定する方法 | |
JP2018526627A5 (ja) | ||
US6829948B2 (en) | Flow meter | |
US20160356883A1 (en) | Object detection apparatus | |
US7417922B2 (en) | Obstacle detection device and method for estimating receiving time | |
JP6338499B2 (ja) | 異物付着検知装置及び異物付着検知方法 | |
JP2012220434A (ja) | 物体検知装置 | |
KR101489793B1 (ko) | 초음파 풍향풍속계 및 그 운용방법 | |
JP2003014515A (ja) | 超音波流量計 | |
JP2017075841A (ja) | 物体検出装置、及び物体検出方法 | |
US9212937B1 (en) | Flow meter device | |
KR101887902B1 (ko) | 초음파 센서 근거리 측정 구동 방법 | |
JP4421455B2 (ja) | 傾斜角度測定装置 | |
KR101790888B1 (ko) | 초음파를 이용한 거리 측정 방법 및 이를 이용한 거리 측정 장치 | |
JP5884047B2 (ja) | 超音波センサ | |
GB2491043A (en) | Ultrasound measurement system and method of detecting an obstacle by means of ultrasound | |
JP2010014690A (ja) | 超音波流量計及び流量測定方法 | |
JP2006349581A (ja) | 車両用周辺監視装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161110 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170830 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171010 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180410 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180508 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6338499 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |