JPH0140072Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は測定地点に最も近接した障害物までの
距離を測定することのできる検知装置に関するも
のである。

（従来技術） 第１図に２点鎖線で示すような検知区画Ａ及び
Ｂの中の物体（障害物）を、該区画の一側Ｃより
超音波信号を送受信して検知する場合、該区画通
りのビームパターンを有する理想的な送受波器
TRがあれば、これを該一側Ｃにそれぞれ設けれ
ばよいが、実際にはこのような送受波器は存在し
なかつた。従来、このような場合には第２図に示
すようなビームパターンBt１，Bt２，Bt３をそ
れぞれ有する送波器Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を一側Ｃに
所定間隔をおいて配置し、該送波器Ｔ１とＴ２と
の間、及びＴ２とＴ３との間にビームパターン
Br１，Br２をそれぞれ有する受波器Ｒ１，Ｒ２
を配設し、これらを後述する如く動作させて物体
を検知するようになしていた。

第３図は上記送波器Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３及び受波
器Ｒ１，Ｒ２による従来の検知装置を示すもので
ある。送信タイミング回路１より送信器２及びオ
アゲート８に第１のタイミングパルスが出される
と、送信器２は所定周波数のパルス状信号を送波
器Ｔ１に送り、該送波器Ｔ１はこれを超音波信号
Ｓ１として発信する。またオアゲート８に送出さ
れた第１のタイミングパルスはフリツプフロツプ
１０のセツト端子に入力され、これをセツトす
る。前記超音波信号Ｓ１は検知区画Ａ内の物体Ｅ
１で反射され受波器Ｒ１にて受信される。受信器
５は所定のレベル以上の信号を受けると受信パル
スをフリツプフロツプ１０のリセツト端子に送出
し、これをリセツトする。該フリツプフロツプ１
０のＱ端子出力はアンドゲート１２の一方の入力
端子に送出され、フリツプフロツプ１０がセツト
されている間、即ち超音波信号Ｓ１が発信されて
から受信されるまでの間、該アンドゲート１２を
開く。アンドゲート１２の他方の入力端子には発
振回路１４によつて作られるクロツクパルスが供
給されており、該発振回路１４の発振周波数は計
数器１５で計数された場合、超音波信号の伝搬距
離Ｌとなるように設定されている。この時、計数
器１５で得られたデータは超音波信号Ｓ１の伝搬
距離Ｌ１として演算メモリ回路１７に記憶され
る。

次に送信タイミング回路１よりオアゲート７を
介して送信器３へ、またオアゲート８を通してフ
リツプフロツプ１０のセツト端子に第２のタイミ
ングパルスが出されると、前記同様フリツプフロ
ツプ１０がセツトされるとともに送信器３が動作
し、送波器Ｔ２より超音波信号Ｓ２が発信され
る。該信号Ｓ２は検知区画Ａ内の物体Ｅ２によつ
て反射され受波器Ｒ１によつて受信され、これに
よつて前記同様フリツプフロツプ１０がセツトさ
れ、計数器１５にて超音波信号Ｓ２の伝搬距離Ｌ
２が得られ演算メモリ回路１７に記憶される。演
算メモリ回路１７は更に前記データＬ１，Ｌ２の
うち、測定者にとつて一番問題となるデータ、即
ちより近い物体で反射されたところのより小さい
超音波信号の伝搬距離、例えばＬ２を取り、これ
から一側Ｃと該物体との距離Ｄを求め、これを表
示回路１８に表示させる。

なお、ここで距離Ｄは、送波器と受波器との間
隔ｄがＬ≫ｄの条件を満足すると仮定すれば、 Ｄ≒１／２Ｌ …(1) によつて求められる。

次に送信タイミング回路１より第３のタイミン
グパルスが出されると、送信器３が動作し送波器
Ｔ２より超音波信号Ｓ３が発信されるとともにフ
リツプフロツプ１１がセツトされる。信号Ｓ３は
検知区画Ｂ内の物体Ｅ３で反射され受波器Ｒ２に
よつて受信され、これにより受信器６が動作し受
信パルスをフリツプフロツプ１１に送出しリセツ
トする。フリツプフロツプ１１のＱ端子出力はア
ンドゲート１３の一方の入力端子に入力され、ま
た該アンドゲート１３の他方の入力端子には前述
と同様に発振回路１４のクロツクパルスが入力さ
れており、従つて計数器１６より超音波信号Ｓ３
が発信してから受信されるまでの間のクロツクパ
ルス数が得られる。該データは伝搬距離Ｌ３とし
て演算メモリ回路１７に記憶される。更に送信タ
イミング回路１より第４のタイミングパルスが出
されると、送信器４が動作し送波器Ｔ３より超音
波信号Ｓ４が発信されるとともにフリツプフロツ
プ１１がセツトされる。信号Ｓ４は検知区画Ｂ内
の物体Ｅ４で反射され受波器Ｒ２によつて受信さ
れ、前述と同様に、受信器６が動作しフリツプフ
ロツプ１１がリセツトされる。この時の計数器１
６のデータは伝搬距離Ｌ４として演算メモリ回路
１７に記憶される。更に演算メモリ回路１７は前
記同様Ｌ３，Ｌ４のうち小さい方、例えばＬ３を
取り、これから一側Ｃと物体との距離Ｄを前記(1)
式より算出し、これを表示回路１９に表示する。
以下、前述した動作を繰返す。

この様に上記装置によれば検知区画Ａ及びＢ内
において測定地点より一番近い障害物までの距離
をそれぞれ求めることができるが、一回の測定に
所定の伝搬時間を必要とする超音波信号の発信及
び受信を４度繰返さなければならないため、電子
回路の処理能力を向上させても測定にかかる時間
を短縮できないという欠点があつた。

（考案の目的） 本考案の目的とするところは上記従来の欠点を
除去し、一の検知区画内の障害物までの距離を測
定するのに要する時間を短縮し得る障害物の検知
装置を実現することにある。

（考案の構成） 本考案の要旨とするところは一の検知区画の一
側に、超音波信号の受波器を挟んで送波器を配列
し、送信タイミング回路の制御の下に前記送波器
を駆動し、該送波器より発信された超音波信号が
同一検知区間内の複数個の各障害物にて反射され
前記受波器に受信されるまでの時間から前記検知
区画の一側に最も近接した障害物との距離を測定
することにより障害物を検知するようにした障害
物検知装置において、前記送信タイミング回路に
より受波器の両側の送波器を同時に駆動し、該受
波器で受信される二つの超音波信号のうち先に受
信した信号に基づいて一の計測手段で前記障害物
との距離を測定するようにしてなる障害物検知装
置にある。

（実施例） 第４図は本考案の一実施例を示すもので、図中
第３図と同一構成部分は同一符号をもつて表わ
す。即ち、２，３，４は送信器、５，６は受信
器、１０，１１はフリツプフロツプ、１２，１３
はアンドゲート、１４は発振回路、１５，１６は
計数器、１７は演算メモリ回路、１８，１９は表
示回路、２０は送信タイミング回路、２１はオア
ゲート、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は送波器、Ｒ１，Ｒ２
は受波器である。

送信タイミング回路２０は第５図に示すような
２種類のタイミングパルスＰ１，Ｐ２を発生す
る。パルスＰ１とＰ２との発生間隔ａは超音波信
号が検知区画ＡまたはＢにおける最も遠い地点に
到達して戻るまでにかかる時間よりやや長めに設
定されており、パルスＰ１は送信器２とオアゲー
ト２１とフリツプフロツプ１０のセツト端子に、
またパルスＰ２はオアゲート２１と送信器４とフ
リツプフロツプ１１のセツト端子にそれぞれ送出
される如くなつている。またオアゲート２１の出
力は送信器３に送出される如くなつている。また
アンドゲート１２と計数器１５と演算メモリ回路
１７は第１の計数手段３０を構成し、更にアンド
ゲート１３と計数器１６と演算メモリ回路１７は
第２の計数手段４０を構成する如くなつている。

次に動作について説明する。送信タイミング回
路２０よりタイミングパルスＰ１が出力される
と、送信器２及び３が動作し送波器Ｔ１及びＴ２
より同時に超音波信号Ｓ１，Ｓ２が発信されると
ともに、フリツプフロツプ１０がセツトされる。
超音波信号Ｓ１，Ｓ２はそれぞれ検知区画Ａ内の
物体Ｅ１，Ｅ２にて反射されるが、共に受波器Ｒ
１にて受信される。従つて受信器５より出力され
る受信信号Ｐ３中には超音波信号Ｓ１による受信
パルスps１と超音波信号Ｓ２による受信パルスps
２の２つが含まれることになる。而してフリツプ
フロツプ１０は受信信号Ｐ３中のより早いパル
ス、即ちより近い物体（ここではＥ２）によつて
反射された超音波信号の受信パルス（ps２）によ
りリセツトされる。第１の計測手段３０の計数器
１５には従来例の場合と同様に物体Ｅ２までの伝
搬距離Ｌ２が得られ、演算メモリ回路１７にて物
体Ｅ２までの距離Ｄが算出され表示回路１８に表
示される。

次にタイミングパルスＰ２が出力されると、送
信器３及び４が動作し送波器Ｔ２及びＴ３より同
時に超音波信号Ｓ３，Ｓ４が発信されるととも
に、フリツプフロツプ１１がセツトされる。超音
波信号Ｓ３，Ｓ４はそれぞれ検知区画Ｂ内の物体
Ｅ３，Ｅ４にて反射され、共に受波器Ｒ２にて受
信される。受信器６より出力される受信信号Ｐ４
中には超音波信号Ｓ３による受信パルスps３と超
音波信号Ｓ４による受信パルスps４とが含まれて
おり、フリツプフロツプ１１はこのうちより早い
パルス（ここではps３）によりリセツトされる。
而して第２の計測手段４０の計数器１６にはより
近い物体Ｅ３までの伝搬距離Ｌ３が得られ、演算
メモリ１７にて物体Ｅ３までの距離Ｄが算出され
表示回路１９にて表示される。以下、前述した動
作が繰返される。

このように上記実施例によれば、２つの送波器
より同時に超音波信号を発生させるとともに計数
を開始させ、より早く受信した信号によつて該計
数を停止させるようになしたため、１つの検知区
画内のより近い物体までの距離を従来の1/2の時
間で求めることができ、またデータの比較を必要
とせず、従つて処理時間を含む測定時間を大幅に
短縮できるのである。

第６図は本考案の他の実施例を示すもので、こ
こでは前記実施例において受波器Ｒ１，Ｒ２の出
力を一台の受信器５に切換えて送出するようにな
している。即ち、２２はスイツチ回路であつて、
該スイツチ回路２２は送信タイミング回路２０よ
りタイミングパルスＰ１を受けた時、受波器Ｒ１
を受信器５に接続し、タイミングパルスＰ２を受
けた時、受波器Ｒ２を受信器５に接続する如くな
つている。またオアゲート２３はパルスＰ１，Ｐ
２を共にフリツプフロツプ１０のセツト端子に送
出するためのものである。この実施例によれば受
信器、フリツプフロツプ、計数器等が各々１台あ
ればよく、より簡単な構成となる。なお、その他
の構成、効果は前記実施例と同様である。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、一の検知
区画の一側に、超音波信号の受波器を挟んで送波
器を配列し、送信タイミング回路の制御の下に前
記送波器を駆動し、該送波器より発信された超音
波信号が同一検知区間内の複数個の各障害物にて
反射され前記受波器に受信されるまでの時間から
前記検知区画の一側に最も近接した障害物との距
離を測定することにより障害物を検知するように
した障害物検知装置において、前記送信タイミン
グ回路により受波器の両側の送波器を同時に駆動
し、該受波器で受信される二つの超音波信号のう
ち先に受信した信号に基づいて一の計測手段で前
記障害物との距離を測定するようにしてなるの
で、一の検知区画内の最も近接した障害物までの
距離を測れることは勿論、従来の送波器の一つず
つより超音波信号を発信させるものに比べて同じ
面積の区画内の測定に要する時間が1/2となり、
その分測定間隔を短縮して精度を上げることがで
き、従つて道路上の障害物の検知や自動車の衝突
防止等に利用することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の説明に供するもので、第１図は
検知すべき区画を示す説明図、第２図は検知区画
Ａ，Ｂに超音波の送波器及び受波器を配置した状
態を示す説明図、第３図は従来の障害物検知装置
を示すブロツク図、第４図は本考案の障害物検知
装置の一実施例を示すブロツク図、第５図は第４
図の装置の動作波形図、第６図は本考案の他の実
施例を示すブロツク図である。 ２，３，４……送信器、５，６……受信器、１
０，１１……フリツプフロツプ、１２，１３……
アンドゲート、１４……発振回路、１５，１６…
…計数器、１７……演算メモリ回路、１８，１９
……表示回路、２０……送信タイミング回路、２
１，２３……オアゲート、２２……スイツチ回
路、３０，４０……計測手段、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３
……送波器、Ｒ１，Ｒ２……受波器、Ａ，Ｂ……
検知区画、Ｃ……検知区画の一側、Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３，Ｓ４……超音波信号、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，
Ｅ４……物体（障害物）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一の検知区画の一側に、超音波信号の受波器を
   挟んで送波器を配列し、送信タイミング回路の制
   御の下に前記送波器を駆動し、該送波器より発信
   された超音波信号が同一検知区間内の複数個の各
   障害物にて反射され前記受波器に受信されるまで
   の時間から前記検知区画の一側に最も近接した障
   害物との距離を測定する障害物検知装置におい
   て、前記送信タイミング回路により受波器の両側
   の送波器を同時に駆動し、該受波器で受信される
   二つの超音波信号のうち先に受信した信号に基づ
   いて一の計測手段で前記障害物との距離を測定す
   るようにしてなる障害物検知装置。