JPH01235887A - 超音波物体検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超音波パルスを送受することによって物体を
検知するパルス式の超音波物体検知器に関するものであ
る。

〔従来の技術］ 超音波物体検知器では、超音波パルスの物体による反射
波（受波信号）の有無、及ゾ超音波パルスの送波時点か
らの反射波の受渡時点までの時間遅れによって、人体な
どの物体の存在や物体との距離を測定するようにしであ
る。この種の超音波物体検知器では、超音波パルスの送
波開始時点から一定の時間遅れの範囲を検知デートとし
て定めることによって検知エリアを設定し、この検知エ
リアに存在する物体だけを検知するようにしである。

ところが、この種の超音波物体検知器を複数台近接させ
て設定した装置においては、夫々の超音波物体検知器を
互いに独立させて動作させると、検知デート内に他の超
音波物体検知器から送波された超音波パルスが混入して
、物体が存在しないにも拘わらず検知出力を生じる所謂
誤検知を起こす。

そこで、従来では複数回送波される最初の超音波パルス
による反射波が検知デート内で受波された場合、次の超
音波パルスの送波時には上記反射波が受波された近傍の
範囲に検知デートを限定し、この限定デート内にさらに
物体からの反射波が受波されたときに物体が存在すると
判断することが考えられている。また、上記限定デート
の設定においては、物体の接近あるいは離反に応じて限
定デートの設定位置や検知位置の接近及Ｖｔａ反する幅
を変えて、誤検知を減少させる工夫をしたものも考えら
れている。

ところで、この種の超音波物体検知器では物体の距離を
反射波の立ち上が９が検知デート内のどの位置にあるか
によって求めている。ところが、第６図に示すように検
知デート（あるいは限定デート）（ハ）の検知エリアの
最も超音波物体検知器に物体が近い位置、即ち検知最短
距離である検知デート（ハ）の立ち上がり部分で物体に
よる反射波（ニ）が受波された場合、正しい物体までの
距離を求めることができなくなる。つまり、物体の接近
に伴って反射波（ニ）の受渡位置は、第６図（ａ）に示
す位置から同図（ｂ）に示すように変わるが、この場合
には反射波（ニ）の立ち上がりは検知デート（ハ）の立
ち上がり位置として検知され、正しい物体までの距離が
求められないのである。従って、物体の接近や離反状況
を正しく得ることができない、即ち物体の接近や離反に
応じて限定デートの設定位置や幅を変えるということが
できなくなる。

このため、限定デートの離反方向の幅は広くなり、この
限定デート内に他の超音波物体検知器から送波された超
音波パルスが混入する可能性が高くなり、誤検知を減少
させる効果が薄くなるという問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、反射波が検知デートの検知最短距離
のところで検知された場合にも、限定デート内に他の超
音波物体検知器からの超音波パルスが混入することの少
ない超音波物体検知器を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ 上記目的を達成するために、超音波パルスを複数回送波
して、送波開始時点から一定の時間遅れの範囲である検
知エリアを決める検知デート内に物体による反射波が複
数回連続しで受波された場合に、物体の存在と物体まで
の距離を求める超音波物体検知器において、本発明は送
波された超音波パルスの物体による反射波が検知デート
内で受波されたとき、次の超音波パルスの送波時には物
体の接近あるいは離反に応じて設定位置及び反射波が受
波された位置からの接近方向及び離反方向の幅を変えて
前回の反射波が受波された近傍の範囲に検知デートを限
定する限定デート設定部を備え、上記検知デートあるい
は限定デートの検知最短距離部分で反射波が受波された
ときには、限定デート設定部がその物体が接近している
ものと判断し、次の超音波パルスによる反射波を受波す
る限定デートの離反方向の幅を狭く設定するようにしで
ある。

（作用） 本発明は、上述のように検知デートあるいは限定デート
の検知最短距離部分で反射波が受波されたときには、限
定デート設定部がその物体が接近しているものと判断し
、次の超音波パルスによる反射波を受波する限定デート
の離反方向の幅を狭く設定することにより、検知デート
の立ち上がり部分に反射波が存在する場合でも、限定デ
ート設定部が物体が接近していると判断して、限定デー
トの離反方向の幅を狭く設定し、これによりこの限定デ
ート内に他の超音波物体検知器からの超音波パルスが混
入する可能性を少なくして、誤検知を少なくするように
しである。

（実施例） 第１図乃至第４図に本発明の一実施例を示す。

本実施例の超音波物体検知器は、送受波を兼用する超音
波振動子幅を用いて人などの物体１幅を検知するもので
、上記超音波振動子１は送波駆動回路３で駆動されて超
音波パルスを送波する。この送波駆動回路３による超音
波振動子１の駆動時点・は送波タイミング設定部４ｂで
設定する。上記送波された超音波パルスの物体１１によ
る反射波が超音波振動子１で受波された場合、この超音
波振動子１の出力は受渡回路２で増幅して検波される。

そして、この受渡回路２の出力は、送波タイミング設定
部４ｂからの制御信号により検知エリアに応じて検知デ
ートを設定する検知デート設定部４ａを通して判定部４
ｄに入力される。超音波振動子１では超音波パルスの送
受波を複数回繰り返すようにしてあり、判定部４ｄでは
その都度、送波開始時点から反射波の受渡時点までの時
間遅れから物体１１までのＷＪＡ離を求めると共に、メ
モリ４ｆに記憶された前回の距離データなどから物体１
１が接近しているかあるいは離反しているかを検出する
１本実施例では、送波された超音波パルスの物体１１に
よる反射波が検知デート内で受波されたとき、次の超音
波パルスの送波時には物体１１の接近あるいは離反に応
じて設定位置及び反射波が受波された位置からの接近方
向及び離反方向の幅を変えて前回の反射波が受波された
近傍の範囲に検知デートを限定する限定デート設定部４
ｃを備えている。そして、上記限定デート設定部４ｃで
設定された限定デート内で複数回連続して反射波が受波
されたとき、判定部４ｄは物体１１の存在すると判定し
、物体１１が存在することを示す判定出力を出力制御部
４ｅに入力する。そして、出力制御部４ｅによって報知
器などの負荷を駆動するのである。

第４図に送波及び受波のタイミングを示す。第４図（ａ
）は物体１１からの反射波（ニ）が検知デート（ハ）内
にない場合であり、最初に超音波パルス（イ）を送波し
たときには、この検知デート（ハ）の全体に亘つて反射
波（ニ）の存在を検知する。そして、第４図（ｂ）に示
すように検知デート（ハ）内に物体１１からの反射波（
ニ）が現れると、その位置を求め、−旦メモリ４ｆに記
憶する。そして、次回の超音波パルス（イ）の送波時に
は、検知デート（ハ）を第４図（ｂ）に示す反射’ｔｓ
＜二＞の受渡された近傍の範囲に限定して、限定デート
（ホ）を設定する。このようにすれば、第４図（ｃ）に
示すように他の超音波物体検知器からの送波パルス（へ
）が混入して、この送波パルス（へ）が限定デート（ホ
）以外のところに存在するときには、判定部４ｄでこの
送波パルス（へ）を自己の超音波パルス（イ）の物体１
１による反射波（ニ）と区別することができる。

この種の超音波振動子１では、第４図に示すように残響
（ロ）が存在し、このためこの残響（ロ）による影響が
及ばないように検知デート（ハ）の立ち上がり部分は設
定しである。

ところで、この超音波物体検知器においては、物体１１
の接近あるいは離反に応じて上記限定デート（ホ）の設
定位置あるいは幅を変えるようにしている。物体１１の
接近あるいは離反は判定部４ｄ″ｃｈ過去の物体１１の
位置と現在の物体１１の位置とを比較して判定する。こ
のようにして物体１１の移動方向が分かると、限定デー
ト（ホ）を第３図に示すように設定する。つまり、前回
の反射波（ニ）の検出位置から近接あるいは離反方向の
両側までの限定デート（ホ）の幅を夫々ｔｌｌｔ２とし
た場合、物体１１が接近するときには第３図の左下部に
示すようにｔｌの幅をｔ２の幅よりも広くし、また離反
する場合は右下部に示すように１２の幅をし、の幅より
も広（する。つまり、物体１１が検出される可能性の商
い方に限定デート（ホ）をずらすようにしである。なお
、物体１１が停止している場合は下部中火に示すように
ｔｌｔｔ２の幅を同じにしである。ところで、物体１１
が停止している場合のように限定デートのｔｌｊｔ２は
固定してもよいが、上述のように物体１１の接近及び離
反に応じてｔｌｔｔ２の幅を変えるようにすれば、限定
デート（ホ）の幅を必要最小限にすることができ、他の
超音波物体検知器からの送波パルス（へ）が限定デート
（ホ）内に混入する可能性が少なくなる利点がある。な
お、移動速度に応じてｔ、、　ｌ　ｔ　２を可変して設
定するようにしてあり、限定デート（ホ）の幅が必要最
小限になるようにしである。

ところで、従来では第５図に示すように検知デ−ト（ホ
）の立ち上がりの位置に反射波（ニ）が存在する場合、
物体１１までの距離は検知デート（ハ）の立ち上がり位
置に対応した値（通常、検知最短距離である）として処
理される。すると、求められる距離が同じであるので、
物体１１の接近や離反に応じて限定デート（ホ）を設定
する限定デート設定部４ｃでは、物体１１が停止してい
ると判断し、第５図（ｂ）に示すように離反方向にも比
較的に広い幅を設けてしまう。なお、反射波（ニ）の検
知位置が検知デート（ハ）の立ち上がり部分になるため
、限定デート（ホ）の接近方向の幅は検知デート（ハ）
外にあり、上述の場合に実際に反射波（ニ）を検知する
限定デート（ホ）の幅は離反方向だけの幅ｔ２になる。

このため、この限定デート（ホ）で他の超音波物体検知
器からの送波パルス（へ）が混入する可能性が高くなっ
て誤検知を起こす。そこで、本実施例では上述のように
検知デート（ハ）の立ち上がり部分で反射波（ニ）が検
知された場合は、限定デート設定部４ｃが物体１１が接
近すると判断するロジックを追加して、第２図（ｂ）に
示すように離反方向の限定デート（ホ）の【２の幅を狭
くする。

このように限定デート（ホ）を設定すれば、他の超音波
物体検知器からの送波パルス（へ）が限定デート（ホ）
内に混入する可能性は極めて低くなり、誤検知を減少さ
せることができる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、検知デートあるいは限定デート
の検知最短距離部分で反射波が受波されたときには、限
定デート設定部がその物体が接近しているものと判断し
、次の超音波パルスによる反射波を受波する限定デート
の離反方向の幅を狭く設定しているので、検知デートの
立ち上がり部分に反射波が存在する場合でも、限定デー
ト設定部が物体が接近していると判断して、限定デート
の離反方向の幅を狭く設定でさ、このためこの限定デー
ト内に他の超音波物体検知器からの超音波パルスが混入
する可能性が少なくなり、他の超音波物体検知器の超音
波パルスによる誤検知を少なくすることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
、第２図は同上の主要動作を示す説明図、第３図及び第
４図は同上の動作説明図、第５図及び第６図は従来の問
題点を示す動作説明図である。 ４ｃは限定ゲーＦ設定部、イ、へは超音波パルス、ハは
検知デート、二は反射波、ホは限定デートである。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波パルスを複数回送波して、送波開始時点か
   ら一定の時間遅れの範囲である検知エリアを決める検知
   ゲート内に物体による反射波が複数回連続して受波され
   た場合に、物体の存在と物体までの距離を求める超音波
   物体検知器において、最初に送波された超音波パルスの
   物体による反射波が検知デート内で受波されたとき、次
   の超音波パルスの送波時には物体の接近あるいは離反に
   応じて設定位置及び反射波が受波された位置からの接近
   方向及び離反方向の幅を変えて最初の反射波が受波され
   た近傍の範囲に検知デートを限定する限定デート設定部
   を備え、上記検知ゲートあるいは限定デートの検知最短
   距離部分で反射波が受波されたときには、限定ゲート設
   定部がその物体が接近しているものと判断し、次の超音
   波パルスによる反射波を受波する限定デートの離反方向
   の幅を狭く設定して成ることを特徴とする超音波物体検
   知器。