JPH0548143Y2 - - Google Patents

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JPH0548143Y2
JPH0548143Y2 JP6977987U JP6977987U JPH0548143Y2 JP H0548143 Y2 JPH0548143 Y2 JP H0548143Y2 JP 6977987 U JP6977987 U JP 6977987U JP 6977987 U JP6977987 U JP 6977987U JP H0548143 Y2 JPH0548143 Y2 JP H0548143Y2
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signal
output
ultrasonic
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detection
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の分野〕 本考案は近距離から遠距離までの広い範囲の物
体を検知する反射型の超音波スイツチに関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of the Invention] The present invention relates to a reflection type ultrasonic switch that detects objects in a wide range from short distances to long distances.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

(従来技術) 従来超音波スイツチとしては所定間隔毎に一定
方向に超音波を発振し、その反射波を受波するよ
うにした反射型の超音波スイツチが知られてい
る。このような超音波スイツチは超音波を発振し
た後、受信する時間によつて物体検知範囲を規定
するようにしている。
(Prior Art) As a conventional ultrasonic switch, a reflection type ultrasonic switch is known, which oscillates ultrasonic waves in a fixed direction at predetermined intervals and receives the reflected waves. Such an ultrasonic switch defines an object detection range based on the time it takes to receive ultrasonic waves after oscillating them.

第4図はこのような従来の超音波スイツチの物
体検知範囲を設定するための主要部を示すブロツ
ク図である。本図において送波ゲート発生回路1
より発生する送波ゲート信号は図示しない超音波
素子を駆動するタイミングを定めると共に禁止ゲ
ート発生回路2に与えられる。禁止ゲート発生回
路2は測定開始までの時間幅を定めるものであ
り、その出力は検知ゲート発生回路3に与えられ
る。検知ゲート発生回路3は禁止ゲート発生回路
2の出力信号によつてトリガされ物体検知の時間
を定めるものである。第5図はこれらの動作を示
すタイムチヤートであつて、検知ゲート発生回路
3の出力はゲート回路4に与えられ受信信号との
論理積によつて物体の有無を検出するようにして
いる。
FIG. 4 is a block diagram showing the main parts for setting the object detection range of such a conventional ultrasonic switch. In this figure, the transmission gate generation circuit 1
The transmission gate signal generated by the transmitting gate signal determines the timing for driving an ultrasonic element (not shown) and is also applied to the inhibition gate generating circuit 2. The inhibition gate generation circuit 2 determines the time width until the start of measurement, and its output is given to the detection gate generation circuit 3. The detection gate generation circuit 3 is triggered by the output signal of the inhibition gate generation circuit 2 and determines the object detection time. FIG. 5 is a time chart showing these operations, in which the output of the detection gate generation circuit 3 is given to the gate circuit 4, and the presence or absence of an object is detected by logical product with the received signal.

(考案が解決しようとする問題点) しかるにこのような従来の超音波スイツチは送
波後検知ゲートを開放するタイミングによつて物
体を検知する範囲が定まる。そして近距離の物体
を検出しようとすれば送波後比較的短時間のうち
に反射波信号が伝えられるため、その信号を受波
するために超音波振動子の駆動を短時間で停止す
る必要がある。一方遠距離の物体を検出しようと
すれば十分な超音波のパワーが必要となり、又残
響時間は問題とならないため送波時間を長くする
必要がある。従来の超音波スイツチはこのような
超音波素子の駆動時間は一定に定められており、
これを自由に変化させることができなかつた。又
1つの超音波スイツチで遠距離から近距離までの
広い範囲の物体を検知することができないという
問題点があつた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in such conventional ultrasonic switches, the range in which objects are detected is determined by the timing of opening the detection gate after transmitting waves. When trying to detect a nearby object, a reflected wave signal is transmitted within a relatively short period of time after being transmitted, so it is necessary to stop driving the ultrasonic transducer within a short period of time in order to receive the signal. There is. On the other hand, if a distant object is to be detected, sufficient ultrasonic power is required, and since reverberation time is not a problem, it is necessary to lengthen the transmission time. In conventional ultrasonic switches, the driving time of such ultrasonic elements is fixed,
It was not possible to change this freely. Another problem is that a single ultrasonic switch cannot detect objects over a wide range from long distances to short distances.

〔考案の目的〕[Purpose of invention]

本考案はこのような従来の超音波スイツチの問
題点に鑑みてなされたものであつて、物体を検知
できる範囲を広くし近距離から遠距離までの広い
範囲の物体を検出できるようにすることを技術的
課題とする。
The present invention was developed in view of the problems of conventional ultrasonic switches, and aims to widen the range in which objects can be detected and to detect objects over a wide range from short distances to long distances. is a technical issue.

〔考案の構成と効果〕[Structure and effect of the idea]

(問題点を解決するための手段) 本考案は超音波送波手段と、超音波送波手段を
駆動して超音波を送波するための長時間及び短時
間の送波ゲート信号を1サイクルの送波信号とし
てそれぞれ発生する送波ゲート発生手段と、検知
物体で反射した反射波を受波し受波信号を出力す
る超音波受送波手段と、超音波受送波手段の出力
を所定閾値と比較し、受波信号の有無の判別信号
を出力する比較手段と、それぞれの送波ゲート信
号の起動時点から所定時間経過後に所定時間幅の
検知ゲート信号をそれぞれ発生する検知ゲート発
生手段と、判別信号とそれぞれの検知ゲート信号
とが入力され、それぞれの検知ゲート信号入力期
間中に判別信号が入力されたか否かの結果により
物体検出信号の出力処理を行う信号処理手段と、
を具備することを特徴とするものである。
(Means for solving the problem) The present invention includes an ultrasonic wave transmitting means and a long-time and short-time wave transmitting gate signal for driving the ultrasonic wave transmitting means to transmit ultrasonic waves in one cycle. A transmitting gate generating means that generates a transmitting signal respectively, an ultrasonic receiving/transmitting means that receives the reflected wave reflected by the sensing object and outputs a received signal, and a predetermined output of the ultrasonic receiving/transmitting means. Comparison means for comparing with a threshold value and outputting a signal for determining the presence or absence of a received wave signal; and detection gate generation means for generating a detection gate signal of a predetermined time width after a predetermined time has elapsed from the activation point of each transmission gate signal. , a signal processing means into which the discrimination signal and each detection gate signal are input, and performs output processing of the object detection signal according to a result of whether or not the discrimination signal is input during the input period of each detection gate signal;
It is characterized by comprising the following.

(作用) このような特徴を有する本考案によれば、送波
ゲート発生回路は発振毎に交互に時間幅を長時間
及び短時間に切換えた送波ゲート信号を出力し、
超音波送波手段を駆動している。長時間の送波ゲ
ート信号では超音波送波手段が長時間駆動される
ため、そのピークの振幅レベルも大きくなる。又
短時間の駆動では超音波送波手段より送波される
超音波の振幅値も小さくなる。こうして交互に長
時間及び短時間の送波ゲート信号を1サイクルの
送波信号として発生して送波している。そして検
出物体で反射される受波信号を超音波受波手段に
よつて受波し、所定レベルを越える反射波信号を
比較手段によつて検出する。又送波ゲート信号の
起動時点から所定時間経過後に所定時間幅の検知
ゲート信号を検知ゲート発生手段によつて発生し
ている。これらの信号により1サイクルの送波信
号のいずれかで比較手段より判別信号が得られた
ときに物体検知信号を出力するようにしている。
(Function) According to the present invention having such characteristics, the wave transmission gate generation circuit outputs a wave transmission gate signal whose time width is alternately switched to long and short times for each oscillation,
It drives the ultrasonic wave transmitting means. Since the ultrasonic wave transmitting means is driven for a long time in a long-time wave transmission gate signal, its peak amplitude level also becomes large. In addition, when driving for a short time, the amplitude value of the ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic wave transmitting means also becomes small. In this way, long-time and short-time wave transmission gate signals are alternately generated and transmitted as one-cycle transmission signals. Then, the received wave signal reflected by the detection object is received by the ultrasonic wave receiving means, and the reflected wave signal exceeding a predetermined level is detected by the comparing means. Further, a detection gate signal having a predetermined time width is generated by the detection gate generating means after a predetermined time has elapsed from the start of the transmission gate signal. Based on these signals, when a discrimination signal is obtained from the comparison means in any of the transmission signals of one cycle, an object detection signal is output.

(考案の効果) そのため本考案によれば、超音波スイツチと近
い位置にある物体は短時間超音波送波手段を駆動
した後残響の終了後に反射波信号によつて物体を
検知することができる。又超音波スイツチから離
れた位置になる場合には長時間超音波送波手段を
駆動した後、残響終了後その反射波を検出するこ
とができる。そしてこのような動作を交互に繰り
返しているため、遠距離から近距離までの広い範
囲の物体を検出することができる。
(Effect of the invention) Therefore, according to the invention, an object located close to the ultrasonic switch can be detected by the reflected wave signal after the ultrasonic transmitting means is driven for a short time and the reverberation ends. . In addition, when the position is away from the ultrasonic switch, after driving the ultrasonic wave transmitting means for a long time, the reflected wave can be detected after the reverberation ends. Since these operations are repeated alternately, it is possible to detect objects in a wide range from long distances to short distances.

〔実施例の説明〕 第1図は本考案の一実施例による超音波スイツ
チの構成を示すブロツク図である。本図におい
て、送波ゲート発生回路11は交互に異なつたタ
イミングを有する送波ゲート信号を発生するもの
であつて、その出力は抑圧ゲート発生回路12、
禁止ゲート発生回路13、振動子駆動回路14及
び増幅回路15に与えられている。振動子駆動回
路14は送波ゲート信号のタイミングに基づいて
超音波送波手段及び超音波受送波手段となる超音
波素子16を駆動するものである。超音波素子1
6の一端は又増幅回路15にも与えられる。増幅
回路15は送波ゲート発生回路11より与えられ
る送波のタイミング期間を除いて超音波素子16
から得られる超音波信号を増幅するものであり、
その出力を検波回路17に与える。検波回路17
は受波した超音波を検波して包絡線信号を得るも
のであつて、その出力は比較回路18に与えられ
ている。比較回路18は所定閾値レベルを越える
信号を弁別して信号処理回路19に与えている。
さて抑圧ゲート発生回路12は送波ゲート信号の
立下がりによつてトリガされ、超音波振動子16
の残響時間に対応する時間幅の抑圧ゲート信号を
出力するものであつて、その出力は信号処理回路
19に与えられる。又禁止ゲート発生回路13は
送波ゲート信号の立上り出力によつてトリガさ
れ、使用者が定める物体検知を開始するまでの期
間の禁止ゲート信号を発生するものであつて、そ
の出力は検知ゲート発生回路20及び信号処理回
路19に与えられる。検知ゲート発生回路20は
使用者が定める検知範囲に対応した時間幅の検知
ゲート信号を出力するものである。
[Description of Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic switch according to an embodiment of the present invention. In this figure, a transmission gate generation circuit 11 generates transmission gate signals having different timings alternately, and its output is transmitted to a suppression gate generation circuit 12,
It is applied to the inhibition gate generation circuit 13, the vibrator drive circuit 14, and the amplifier circuit 15. The transducer drive circuit 14 drives the ultrasonic element 16, which serves as ultrasonic wave transmitting means and ultrasonic receiving/transmitting means, based on the timing of the wave transmission gate signal. Ultrasonic element 1
One end of 6 is also provided to an amplifier circuit 15. The amplifier circuit 15 is connected to the ultrasonic element 16 except for the wave transmission timing period given by the wave transmission gate generation circuit 11.
It amplifies the ultrasonic signal obtained from
The output is given to the detection circuit 17. Detection circuit 17
detects the received ultrasonic wave to obtain an envelope signal, the output of which is given to the comparator circuit 18. Comparison circuit 18 discriminates signals exceeding a predetermined threshold level and supplies them to signal processing circuit 19 .
Now, the suppression gate generation circuit 12 is triggered by the fall of the wave transmission gate signal, and the ultrasonic transducer 16
It outputs a suppression gate signal with a time width corresponding to the reverberation time of , and its output is given to the signal processing circuit 19. The prohibition gate generation circuit 13 is triggered by the rising edge output of the wave transmission gate signal, and generates a prohibition gate signal for a period until the start of object detection determined by the user, and its output is triggered by the rising edge output of the wave transmission gate signal. The signal is applied to the circuit 20 and the signal processing circuit 19 . The detection gate generation circuit 20 outputs a detection gate signal having a time width corresponding to a detection range determined by the user.

信号処理回路19は比較回路18の出力がクロ
ツク入力端に与えられたD型フリツプフロツプ2
1と、その出力が入力端に与えられたシフトレジ
スタ22を有している。D型フリツプフロツプ2
1の入力端には検知ゲート発生回路20の出力が
与えられ、又そのクリア入力端には抑圧ゲート発
生回路12、禁止ゲート発生回路13の論理和信
号がオア回路23を介して与えられている。そし
てそのQ出力はプリセツト入力端に接続され更に
2ビツトのシフトレジスタ22に与えられる。シ
フトレジスタ22のクロツク入力端には検知ゲー
ト発生回路20の検知ゲート信号がインバータ2
4を介して与えられ、そのQ1及びQ2の出力が
オア回路25に与えられる。オア回路25はこれ
らの出力の論理和信号を出力回路26に与えてい
る。
The signal processing circuit 19 includes a D-type flip-flop 2 to which the output of the comparison circuit 18 is applied to the clock input terminal.
1 and a shift register 22 whose output is given to the input terminal. D-type flip-flop 2
The output of the detection gate generation circuit 20 is given to the input terminal of 1, and the OR signal of the suppression gate generation circuit 12 and the prohibition gate generation circuit 13 is given to the clear input terminal via the OR circuit 23. . The Q output is connected to a preset input terminal and is further applied to a 2-bit shift register 22. The detection gate signal of the detection gate generation circuit 20 is input to the clock input terminal of the shift register 22.
The outputs of Q1 and Q2 are applied to the OR circuit 25. The OR circuit 25 provides an OR signal of these outputs to the output circuit 26.

さて本考案では送波ゲート発生回路11は交互
に長時間及び短時間の送波ゲート信号を1サイク
ルとしてを出力する回路として構成される。第2
図は送波ゲート発生回路11の回路構成を示す図
である。本図に示すように送波ゲート発生回路1
1は非反転入力端に電源電圧を抵抗R1,R2で
分圧した所定レベルの電圧が与えられた演算増幅
器31を有している。そして演算増幅器31の反
転入力端子にはコンデンサC1が接続され、更に
出力端と反転入力端子にコンデンサC1を充電す
る抵抗R3、ダイオードD1、コンデンサC1の
電荷を放電するダイオードD2と抵抗R4、ダイ
オードD3と抵抗R5及びスイツチング用の
FET32の直列接続体が並列に接続されている。
抵抗R6は帰還抵抗、抵抗R7はコンデンサに電
荷を充電するための抵抗である。そして演算増幅
器31の出力はD型フリツプフロツプ33のクロ
ツク入力端に与えられる。フリツプフロツプ33
は入力信号の立下りによつて状態を変化させる二
進カウンタであつて、その出力はFET32のゲ
ートにその制御信号として与えられている。そし
て演算増幅器31の出力はインバータ34を介し
て前述した抑圧ゲート発生回路12等に与えられ
る。
In the present invention, the wave transmission gate generating circuit 11 is configured as a circuit that alternately outputs long-time and short-time wave transmission gate signals as one cycle. Second
The figure is a diagram showing the circuit configuration of the wave transmission gate generation circuit 11. As shown in FIG. As shown in this figure, the transmission gate generation circuit 1
1 has an operational amplifier 31 to which a predetermined level voltage obtained by dividing the power supply voltage by resistors R1 and R2 is applied to the non-inverting input terminal. A capacitor C1 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 31, and the output terminal and the inverting input terminal are further connected to a resistor R3 for charging the capacitor C1, a diode D1, a diode D2 for discharging the charge of the capacitor C1, a resistor R4, and a diode D3. and resistor R5 and switching
The series-connected bodies of FET32 are connected in parallel.
The resistor R6 is a feedback resistor, and the resistor R7 is a resistor for charging the capacitor. The output of the operational amplifier 31 is applied to the clock input terminal of a D-type flip-flop 33. flip flop 33
is a binary counter whose state changes depending on the fall of the input signal, and its output is given to the gate of FET 32 as its control signal. The output of the operational amplifier 31 is then provided to the above-mentioned suppression gate generation circuit 12 and the like via the inverter 34.

次に本実施例の超音波スイツチの動作について
第3図のタイムチヤートを参照しつつ説明する。
第3図aは送波ゲート発生回路11の演算増幅器
31の出力を示す図であつて、コンデンサC1の
端子電圧が抵抗R1,R2の分圧電圧より低けれ
ば演算増幅器31は“H”レベルの信号を出力
し、抵抗R3、ダイオードD1を介してコンデン
サC1が徐々に充電される。そして抵抗R1,R
2で定まる基準電圧に達するとその出力が反転す
る。そしてフリツプフロツプ33のQ出力“H”
レベルであればタイオードD2と抵抗R4、ダイ
オードD2と抵抗R5を介してコンデンサC1が
急速に放電する。又フリツプフロツプ33のQ出
力が“L”レベルであればダイオードD2と抵抗
R4を介して徐々にコンデンサC1が放電する。
従つて送波ゲート発生回路11は第3図cに示す
ように交互に“H”レベルとなる時間の異なる送
波ゲート信号を出力する。そしてこの送波ゲート
信号に基づいて超音波素子16が駆動される。そ
して超音波素子16の立上りは遅く振幅レベルが
大きくなるまで時間がかかるため、短時間の駆動
では超音波の振幅の出力レベルが小さく、長時間
の駆動によつて振幅の出力レベルが大きくなる。
一方抑圧ゲート発生回路12は第3図dに示すよ
うにこの信号の立下りによつて一定時間抑圧ゲー
ト信号を信号処理回路19に与える。又禁止ゲー
ト発生回路13は第3図eに示すようにこの信号
の立上り時間後使用者が定める一定時間禁止ゲー
ト信号を発生し、更に検知ゲート信号発生回路2
0も第3図fに示すように検知ゲート信号を出力
している。
Next, the operation of the ultrasonic switch of this embodiment will be explained with reference to the time chart of FIG.
FIG. 3a is a diagram showing the output of the operational amplifier 31 of the transmitting gate generation circuit 11. If the terminal voltage of the capacitor C1 is lower than the divided voltage of the resistors R1 and R2, the operational amplifier 31 goes to "H" level. A signal is output, and capacitor C1 is gradually charged via resistor R3 and diode D1. and resistance R1, R
When the reference voltage determined by 2 is reached, the output is inverted. And the Q output of flip-flop 33 is “H”
If the level is the same, the capacitor C1 is rapidly discharged via the diode D2 and the resistor R4, and the diode D2 and the resistor R5. Further, if the Q output of the flip-flop 33 is at the "L" level, the capacitor C1 is gradually discharged via the diode D2 and the resistor R4.
Therefore, the wave transmission gate generation circuit 11 outputs wave transmission gate signals which alternately reach the "H" level at different times, as shown in FIG. 3c. The ultrasonic element 16 is then driven based on this transmission gate signal. Since the rise of the ultrasonic element 16 is slow and it takes time for the amplitude level to increase, the output level of the ultrasonic amplitude is small when driven for a short time, and the output level of the amplitude becomes large when driven for a long time.
On the other hand, the suppression gate generation circuit 12 supplies a suppression gate signal to the signal processing circuit 19 for a certain period of time in response to the fall of this signal, as shown in FIG. 3d. Further, the inhibition gate generation circuit 13 generates an inhibition gate signal for a certain period of time determined by the user after the rise time of this signal, as shown in FIG.
0 also outputs a detection gate signal as shown in FIG. 3f.

さて超音波振動子16の近傍に物体が存在する
場合には、時刻t1〜t2の短時間の超音波素子16
の駆動後の時刻t3にその反射波が得られる。第3
図hはその反射波信号を増幅回路15で増幅した
後検波回路17で検波した波形を示すものであつ
て、その反射波レベルが比較回路18の閾値レベ
ルより高ければ第3図iに示すように比較回路1
8より出力が得られる。この時点ではオア回路2
3の出力は“L”レベルであり検知ゲート発生回
路20より出力がDフリツプフロツプ21に伝え
られているため、第3図jに示すようにDフリツ
プフロツプ21のQ出力は反転してその出力がシ
フトレジスタ22に伝えられる。シフトレジスタ
22は第3図fに示す検知ゲート信号をクロツク
信号としているため、その立下りの時刻t4でシフ
トレジスタ22にこの出力が伝わつて第3図kに
示すようにQ1出力が“L”レベルとなる。従つ
てオア回路25を介して出力が出力回路26に与
えられ、物体検知信号を外部に出力することがで
きる。しかし物体が超音波スイツチの近傍にある
場合に超音波振動子16を時刻t5〜t6間のように
比較的長い時間超音波素子を駆動すると、その反
射波信号は残響に埋もれるためほとんど反射波信
号を識別することができない。そしてシヤフトレ
ジスタ22の出力は時刻t7にシフトすることとな
り第3図k,lに示すようにそのQ1出力は
“L”レベル、Q2出力は“H”レベルとなる。
しかしオア回路25によりこれらの論理和信号に
よつて出力回路26に信号を与えているため、第
3図mに示すように連続して物体検知信号を出力
することができる。そして検知ゲート信号の検知
ゲート時間内に物体からの比較出力が与えられる
場合には、出力回路26より連続して物体検知信
号を出力することができる。
Now, if an object exists near the ultrasonic transducer 16, the ultrasonic element 16 for a short period of time t 1 to t 2
The reflected wave is obtained at time t3 after driving. Third
Figure h shows the waveform detected by the detection circuit 17 after the reflected wave signal is amplified by the amplifier circuit 15. If the reflected wave level is higher than the threshold level of the comparison circuit 18, the waveform shown in Figure 3 i is shown. Comparison circuit 1
Output is obtained from 8. At this point, OR circuit 2
Since the output of D flip-flop 21 is at the "L" level and the output is transmitted from the detection gate generation circuit 20 to the D flip-flop 21, the Q output of the D flip-flop 21 is inverted and its output is shifted, as shown in FIG. It is transmitted to the register 22. Since the shift register 22 uses the detection gate signal shown in FIG. 3(f) as a clock signal, this output is transmitted to the shift register 22 at the falling time t4 , and the Q1 output becomes "L" as shown in FIG. 3(k). “It becomes a level. Therefore, the output is given to the output circuit 26 via the OR circuit 25, and the object detection signal can be outputted to the outside. However, if the object is near the ultrasonic switch and the ultrasonic transducer 16 is driven for a relatively long period of time, such as between time t5 and t6 , the reflected wave signal will be buried in reverberation and almost no reflection will occur. Unable to identify wave signals. Then, the output of the shaft register 22 is shifted to time t7 , and the Q1 output becomes the "L" level and the Q2 output becomes the "H" level, as shown in FIG. 3k and l.
However, since the OR circuit 25 provides a signal to the output circuit 26 using these logical sum signals, it is possible to continuously output the object detection signal as shown in FIG. 3m. When the comparison output from the object is given within the detection gate time of the detection gate signal, the output circuit 26 can continuously output the object detection signal.

一方時刻t8以後に示すように時刻t8〜t9までの
短期間の送波ゲート信号によつては第3図hに示
すように遠距離にある物体は第3図hの時刻t10
に示すように反射波レベルが低くこれを検出する
ことができない。しかし時刻t11〜t12に示すよう
に長時間の駆動後には反射波レベルが大きいた
め、比較回路18の閾値レベルを越える反射波信
号が得られ物体を検出することができる。この場
合にも同様にしてフリツプフロツプ21がセツト
され長時間及び短時間の駆動の間はシフトレジス
タ22に順次信号が伝えられて出力が保持される
このように本考案によれば長時間及び短時間の送
波ゲート信号を1つのサイクルとして物体を検出
している。従つて超音波スイツチの近傍から遠距
離までの広い範囲に渡つて物体を検出することが
できる。
On the other hand, as shown after time t8 , depending on the short-term transmission gate signal from time t8 to time t9 , as shown in FIG .
As shown in the figure, the reflected wave level is low and cannot be detected. However, as shown at times t 11 to t 12 , the reflected wave level is high after long-time driving, so a reflected wave signal exceeding the threshold level of the comparator circuit 18 is obtained and an object can be detected. In this case as well, the flip-flop 21 is set in the same manner, and during long-term and short-term driving, signals are sequentially transmitted to the shift register 22 and the output is held. The object is detected using the transmission gate signal as one cycle. Therefore, objects can be detected over a wide range from near the ultrasonic switch to far away.

尚本実施例は演算増幅器とフリツプフロツプを
用いコンデンサの放電時間を変化させるようにし
て長時間及び短時間のゲート信号を周期的に得る
自励発振回路を形成しているが、他の種々の方法
によつて送波ゲート信号を得るようにすることも
可能である。例えばクロツク発生器に複数のカウ
ンタを設けその出力を切換えることによつて長時
間及び短時間の送波ゲート信号を得るようにする
こともできることはいうまでもない。
In this embodiment, a self-excited oscillation circuit is formed using an operational amplifier and a flip-flop to change the discharge time of a capacitor to periodically obtain long and short time gate signals, but various other methods may also be used. It is also possible to obtain the transmission gate signal by It goes without saying that, for example, by providing a plurality of counters in the clock generator and switching their outputs, long-term and short-term transmission gate signals can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の一実施例による超音波スイツ
チの全体構成を示すブロツク図、第2図は送波ゲ
ート発生回路の回路構成を示す回路図、第3図は
本実施例の動作を示すタイムチヤート、第4図は
従来の超音波スイツチの主要部を示すブロツク
図、第5図はその動作を示すタイムチヤートであ
る。 11……送波ゲート発生回路、13……禁止ゲ
ート発生回路、16……超音波振動子、17……
検波回路、18……比較回路、19……信号処理
回路、20……検知ゲート発生回路、21,32
……フリツプフロツプ、22……シフトレジス
タ、23,25……オア回路、31……演算増幅
器、33……FET、34……インバータ。
Fig. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an ultrasonic switch according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing the circuit structure of a transmission gate generation circuit, and Fig. 3 shows the operation of this embodiment. 4 is a block diagram showing the main parts of a conventional ultrasonic switch, and FIG. 5 is a time chart showing its operation. 11... Transmission gate generation circuit, 13... Prohibition gate generation circuit, 16... Ultrasonic transducer, 17...
Detection circuit, 18... Comparison circuit, 19... Signal processing circuit, 20... Detection gate generation circuit, 21, 32
... flip-flop, 22 ... shift register, 23, 25 ... OR circuit, 31 ... operational amplifier, 33 ... FET, 34 ... inverter.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 超音波送波手段と、 前記超音波送波手段を駆動して超音波を送波
するための長時間及び短時間の送波ゲート信号
を1サイクルの送波信号としてそれぞれ発生す
る送波ゲート発生手段と、 検知物体で反射した反射波を受波し受波信号
を出力する超音波送波手段と、 前記超音受波送波手段の出力を所定閾値と比
較し、受波信号の有無の判別信号を出力する比
較手段と、 前記それぞれの送波ゲート信号の起動時点か
ら所定時間経過後に所定時間幅の検知ゲート信
号をそれぞれ発生する検知ゲート発生手段と、 前記判別信号と前記それぞれの検知ゲート信
号とが入力され、前記それぞれの検知ゲート信
号入力期間中に前記判別信号が入力された否か
の結果により物体検出信号の出力処理を行う信
号処理手段と、を具備することを特徴とする超
音波スイツチ。 (2) 前記信号処理手段は、検知ゲート信号が入力
されている間に前記比較手段より判別信号が入
力されたときにその判別出力を保持する保持手
段、及び該保持手段の出力を次のサイクルの
夫々相対応する短時間又は長時間の送波ゲート
信号により起動される検知ゲート信号の間に前
記比較手段より判別出力が与えられるまで継続
する継続手段を有し、該継続手段の出力を物体
検知信号として出力するものであることを特徴
とする実用新案登録請求の範囲第1項記載の超
音波スイツチ。 (3) 前記信号処理手段の保持手段は、前記検知ゲ
ート信号のタイミングで前記比較手段の出力を
保持するフリツプフロツプであり、 前記信号処理手段の継続手段は、前記フリツ
プフロツプの保持出力を検知ゲート信号によつ
てシフトする2ビツトのシフトレジスタ及び該
シフトレジスタの各出力の論理和をとるオア回
路を有するものであることを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第2項記載の超音波スイツ
チ。
[Claims for Utility Model Registration] (1) Ultrasonic wave transmitting means, and long-time and short-time wave transmission gate signals for driving the ultrasonic wave transmitting means to transmit ultrasonic waves in one cycle. A transmitting gate generating means that generates a transmitting signal, an ultrasonic transmitting means that receives a reflected wave reflected by a sensing object and outputs a received signal, and a predetermined output of the ultrasonic receiving and transmitting means. Comparing means for comparing with a threshold value and outputting a signal for determining the presence or absence of a reception signal; and detection gate generation means for generating a detection gate signal of a predetermined time width after a predetermined time has elapsed from the activation time of each of the transmission gate signals. and a signal processing means into which the discrimination signal and each of the detection gate signals are input, and outputs an object detection signal according to a result of whether or not the discrimination signal is input during the input period of each of the detection gate signals. An ultrasonic switch comprising: (2) The signal processing means includes a holding means for holding the discrimination output when a discrimination signal is input from the comparison means while the detection gate signal is being input, and an output of the holding means for the next cycle. It has a continuation means that continues until the discrimination output is given by the comparison means between the detection gate signals activated by the corresponding short-time or long-time transmission gate signals, and the output of the continuation means is The ultrasonic switch according to claim 1, wherein the ultrasonic switch outputs a detection signal. (3) The holding means of the signal processing means is a flip-flop that holds the output of the comparison means at the timing of the detection gate signal, and the continuation means of the signal processing means converts the held output of the flip-flop into the detection gate signal. 3. The ultrasonic switch according to claim 2, characterized in that it has a 2-bit shift register for shifting the outputs of the shift register and an OR circuit for calculating the logical sum of the respective outputs of the shift register.
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