JPH04363998A - 超音波センサー - Google Patents

超音波センサー

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JPH04363998A
JPH04363998A JP3034182A JP3418291A JPH04363998A JP H04363998 A JPH04363998 A JP H04363998A JP 3034182 A JP3034182 A JP 3034182A JP 3418291 A JP3418291 A JP 3418291A JP H04363998 A JPH04363998 A JP H04363998A
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JP
Japan
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ultrasonic wave
frequency
ultrasonic transducer
detecting
ultrasonic
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JP3034182A
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Naoya Azuma
直哉 東
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
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    • G01S2007/52009Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction, e.g. dirt- or ice-coating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動子の前方に
存在する障害物を検知する超音波センサーに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の超音波センサーは、図4乃至図6
に示すように、超音波振動子1 と、超音波振動子1 
から超音波パルス信号を間欠的に送波させる送波手段2
 と、送波と次の送波間に超音波振動子1 が受波する
ために一定時間オンする検知ゲートを設け、検知ゲート
がオンしている間に反射波の受信を検知する受波手段6
 、とを有している。この超音波振動子1は、送・受波
一体型のものであって振動子本体1aとホーン部1bを
有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述したような超音波
センサーは、図5に示すように、超音波振動子の前方の
ホーン部が外方に向かって開放されているため、超音波
振動子の振動面とホーン部とで凹部が形成される。この
凹部特に振動面に、図6に示すように、泥等の異物が付
着したり、付着した水滴が凍結したりすると、超音波振
動子による送波や受波ができなくなる。この結果、超音
波振動子の前方に障害物があるにもかかわらず障害物が
存在しないという誤った検知をする。
【0004】本発明は、このような事由に鑑みてなした
もので、その目的とするところは、超音波振動子の動作
状態が検知できる超音波センサーを提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の超音波センサーは、超音波振動子によ
り超音波パルス信号を間欠的に送波するとともに、この
送波をしないときに障害物からの反射波を受信し、検知
範囲内にある障害物の存在を検知する超音波センサーに
おいて、超音波振動子の共振周波数を検出する周波数検
出手段と、周波数検出手段からの信号を受けて超音波振
動子の有する共振周波数の異常を検知する検知手段とを
設けた構成としている。
【0006】
【作用】この構成によれば、超音波振動子が間欠的に駆
動されると送波後に通常は超音波振動子の有する共振周
波数の残響振動を残すが、超音波振動子に異物が付着す
ると共振周波数が変動するので、共振周波数を周波数検
出手段にて検出し、周波数検出手段の出力信号が入力さ
れた検知手段にて超音波振動子の有する共振周波数の異
常を検知する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1及び図2に
基づいて説明する。
【0008】1 は超音波振動子で、送・受波一体型の
ものであって振動子本体(図示せず)とホーン部(図示
せず)を有している。
【0009】2 は送波手段で、超音波振動子を間欠的
に駆動させる信号を出力する周期発振器3 、超音波パ
ルス信号4aを出力する発振回路4 、発振回路4 が
出力する信号を増幅する増幅器5 、とからなり、超音
波パルス信号4aを間欠的に超音波振動子1へ出力(信
号(a))している。
【0010】6 は受波手段で、増幅器7 、検波・波
形整形回路8、検知ゲート作成回路9 、検知処理回路
10、等からなり、送波と次の送波間に超音波振動子1
 が受波するために一定時間オンする検知ゲート(信号
(e) )を設け、検知ゲートがオンしている間に反射
波の受信を検知している。
【0011】11は周波数検出手段で、検出区間作成回
路12等からなり、超音波振動子1 からの信号(b)
 の送波後の残響振動を検出する区間が設けられ、この
区間内のパルス波11a を検出している。
【0012】13は検知手段で、パルスカウント14、
異常判断回路15、異常表示回路16、とからなり、周
波数検出手段11からの信号(d) のパルスをカウン
トするとともに所定のカウント値を越えたときに、共振
周波数が超音波振動子1 の有する共振周波数より高い
方にシフトしたとして異常を表示させる。
【0013】次に、本発明の第2実施例を図3に基づい
て説明する。本発明の要部は、検知手段17にある。こ
の要部以外の部材は、先に説明した第2実施例と同様で
あるので、実質的に同一の部材には同一の符号を付して
詳細な説明は省略する。
【0014】検知手段17は、基準発振回路18、比較
回路19、異常判断回路20、異常表示回路21、とか
らなり、周波数検出手段11からの信号(d) と基準
発振回路18から発振される基準周波数の信号とをデジ
タル比較し、両者のパルス数が異なったときに異常を表
示させる。
【0015】前述した超音波センサーは、超音波振動子
1 が間欠的に駆動されると送波後の度に通常には超音
波振動子1 の有する共振周波数の残響振動を残すが、
超音波振動子1 に異物が付着すると共振周波数が変動
することに着目し、この共振周波数を監視することによ
り超音波振動子1 の動作状態が知れるようにしている
【0016】なお、共振周波数の有無を監視して、検知
手段にて共振周波数が「無」と検知されたときに異常を
表示させるようにしてもよい。また、許容される周波数
範囲を設定しておき、検知手段にて周波数範囲から検出
した共振周波数が外れたときに異常を表示させるように
してもよい。
【0017】
【発明の効果】本発明の超音波センサーは、上述した構
成によって、超音波振動子の共振周波数を検出し、この
共振周波数を監視することにより超音波振動子の動作状
態が検知できるので、障害物があるにもかかわらず障害
物が存在しないという異常な使用が防げる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の回路ブロック面である。
【図2】同じく、信号波形図である。
【図3】本発明の第2実施例の回路ブロック面である。
【図4】従来例の回路ブロック面である。
【図5】同じく、超音波振動子の模式図である。
【図6】同じく、超音波振動子の模式図(異物付着)で
ある。
【符号の説明】
1   超音波振動子 2   送波手段 6   受波手段 11  周波数検出手段 13  検知手段 17  検知手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  超音波振動子により超音波パルス信号
    を間欠的に送波するとともに、この送波をしないときに
    障害物からの反射波を受信し、検知範囲内にある障害物
    の存在を検知する超音波センサーにおいて、超音波振動
    子の共振周波数を検出する周波数検出手段と、周波数検
    出手段からの信号を受けて超音波振動子の有する共振周
    波数の異常を検知する検知手段とを設けたことを特徴と
    する超音波センサー。
JP3418291A 1991-02-28 1991-02-28 超音波センサー Expired - Lifetime JP2998232B2 (ja)

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