JPH0712927A - 超音波物体検知装置 - Google Patents
超音波物体検知装置Info
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- JPH0712927A JPH0712927A JP21975391A JP21975391A JPH0712927A JP H0712927 A JPH0712927 A JP H0712927A JP 21975391 A JP21975391 A JP 21975391A JP 21975391 A JP21975391 A JP 21975391A JP H0712927 A JPH0712927 A JP H0712927A
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- ultrasonic
- pulse
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 環境温度の変化に対応して検知距離を補正す
ることのできる超音波物体検知装置を提供する 【構成】 発振器４から間欠的にパルス状の超音波を発
信して，受信回路６で発信された超音波が物体に当たっ
て戻ってくる反射波を受信して，超音波発信から所定時
間後にゲートを開く検知ゲート回路１０により所定距離
から反射して戻ってきた反射波のみを取り出すことによ
り，所定距離に在る物体のみを検知することができる。
検知ゲート回路１０におけるゲート信号発生の時定数を
決定する回路素子を，環境温度に対応して変化する所定
の温度特性を有する回路素子で構成することにより，環
境温度の変化に対応して検知距離を補正することができ
る。
ることのできる超音波物体検知装置を提供する 【構成】 発振器４から間欠的にパルス状の超音波を発
信して，受信回路６で発信された超音波が物体に当たっ
て戻ってくる反射波を受信して，超音波発信から所定時
間後にゲートを開く検知ゲート回路１０により所定距離
から反射して戻ってきた反射波のみを取り出すことによ
り，所定距離に在る物体のみを検知することができる。
検知ゲート回路１０におけるゲート信号発生の時定数を
決定する回路素子を，環境温度に対応して変化する所定
の温度特性を有する回路素子で構成することにより，環
境温度の変化に対応して検知距離を補正することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，超音波を利用して所定
の距離範囲に在る物体のみを検知することのできる超音
波物体検知装置に関する。
の距離範囲に在る物体のみを検知することのできる超音
波物体検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波を発信して，物体に当たって戻っ
てくる反射波を受信することで，超音波による物体の検
知装置を構成することができ，発信波と反射波との時間
的遅れを測定することにより，物体までの距離を検知す
ることができる。この原理を利用して所定の距離範囲に
ある物体のみを検知する測距型物体検知装置が構成され
る。この装置は，図３に示すように，送波間隔設定回路
３１から出力する周期的なパルス信号により発振回路３
２を間欠的に発振させ，発信器３３からパルス状の超音
波を送信し，超音波が物体３０で反射されたとき，その
反射波を受信器４１で受信して，受信回路４２で増幅，
ノイズ除去，検波等を行った後，超音波を発信してから
所定の時間範囲内に戻ってきた反射波のみを検知ゲート
回路４３を通過させ，該検知ゲート回路４３を通過した
反射波が検出されたとき判定回路４４から検知信号を出
力するように構成される。この超音波を発信したときか
ら，判定回路４４が反射波を検知したときまでの時間を
所定の値に設定すると，音波の伝播速度から，前記設定
時間に比例した距離にある物体のみを検知することがで
きる。図４に示す動作信号図により，この動作を説明す
る。同図（ｈ）〜（ｉ）に示す信号波形図は，図３中に
示す同符号位置の信号波形である。まず，同図（ｈ）は
発振回路３２の出力波形で，超音波が所定の間隔で発信
される。同図（ｉ）は受信回路４２の入力波形で，送信
波の回り込み信号ｐと物体３０で反射した反射波ｑとが
受信され，同図（ｊ）は受信回路４２の出力波形で，前
記の受信した送信波ｐと反射波ｑとがパルス波形に整形
されて出力される。同図（ｋ）は検知ゲート回路４３の
ゲート信号で，発振回路３２からパルス状の超音波が発
信された所定時間後に，所定時間幅のゲートパルスｒを
出力して，ゲートパルスｒが出力されている間に受信さ
れた反射波，即ち反射波パルスｓのみを通過させる。検
知ゲート回路４３を通過した反射波パルスｓが入力され
ると，判定回路４４は同図（１）に示す検知信号を出力
する。
てくる反射波を受信することで，超音波による物体の検
知装置を構成することができ，発信波と反射波との時間
的遅れを測定することにより，物体までの距離を検知す
ることができる。この原理を利用して所定の距離範囲に
ある物体のみを検知する測距型物体検知装置が構成され
る。この装置は，図３に示すように，送波間隔設定回路
３１から出力する周期的なパルス信号により発振回路３
２を間欠的に発振させ，発信器３３からパルス状の超音
波を送信し，超音波が物体３０で反射されたとき，その
反射波を受信器４１で受信して，受信回路４２で増幅，
ノイズ除去，検波等を行った後，超音波を発信してから
所定の時間範囲内に戻ってきた反射波のみを検知ゲート
回路４３を通過させ，該検知ゲート回路４３を通過した
反射波が検出されたとき判定回路４４から検知信号を出
力するように構成される。この超音波を発信したときか
ら，判定回路４４が反射波を検知したときまでの時間を
所定の値に設定すると，音波の伝播速度から，前記設定
時間に比例した距離にある物体のみを検知することがで
きる。図４に示す動作信号図により，この動作を説明す
る。同図（ｈ）〜（ｉ）に示す信号波形図は，図３中に
示す同符号位置の信号波形である。まず，同図（ｈ）は
発振回路３２の出力波形で，超音波が所定の間隔で発信
される。同図（ｉ）は受信回路４２の入力波形で，送信
波の回り込み信号ｐと物体３０で反射した反射波ｑとが
受信され，同図（ｊ）は受信回路４２の出力波形で，前
記の受信した送信波ｐと反射波ｑとがパルス波形に整形
されて出力される。同図（ｋ）は検知ゲート回路４３の
ゲート信号で，発振回路３２からパルス状の超音波が発
信された所定時間後に，所定時間幅のゲートパルスｒを
出力して，ゲートパルスｒが出力されている間に受信さ
れた反射波，即ち反射波パルスｓのみを通過させる。検
知ゲート回路４３を通過した反射波パルスｓが入力され
ると，判定回路４４は同図（１）に示す検知信号を出力
する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
る超音波による物体検知装置における最大の課題は，音
波の空気中での伝播速度が環境温度により変化すること
にある。従って，夏と冬との温度差が４０℃以上にもな
る環境条件においては，測定値に大きな誤差を生じるこ
とになる。空気中の音波の伝播速度は，空気の絶対温度
の平方根に比例して変化するため，例えば，−１０℃〜
＋４０℃の範囲での伝播速度は，約９％変化する。故
に，従来の超音波物体検知装置では，物体検知距離の範
囲は，温度が変化すると約９％も変化してしまうことに
なり，同じ位置に在る物体を夏は検知できるが，冬は検
知できないというような，所定距離にある物体を検出す
る装置としては致命的な問題点を有している。本発明
は，上記従来装置の問題点に鑑み，環境温度の変化に対
応して検知距離を補正することのできる超音波物体検知
装置を提供することを目的とする。
る超音波による物体検知装置における最大の課題は，音
波の空気中での伝播速度が環境温度により変化すること
にある。従って，夏と冬との温度差が４０℃以上にもな
る環境条件においては，測定値に大きな誤差を生じるこ
とになる。空気中の音波の伝播速度は，空気の絶対温度
の平方根に比例して変化するため，例えば，−１０℃〜
＋４０℃の範囲での伝播速度は，約９％変化する。故
に，従来の超音波物体検知装置では，物体検知距離の範
囲は，温度が変化すると約９％も変化してしまうことに
なり，同じ位置に在る物体を夏は検知できるが，冬は検
知できないというような，所定距離にある物体を検出す
る装置としては致命的な問題点を有している。本発明
は，上記従来装置の問題点に鑑み，環境温度の変化に対
応して検知距離を補正することのできる超音波物体検知
装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は，間欠的にパルス状の超音波
を発信する送信手段と，該送信手段により発信された超
音波が物体に当たって戻ってくる反射波を受信する受信
手段と，前記送信手段による超音波発信から所定時間後
にゲートを開く遅延ゲート手段と，該遅延ゲート手段の
ゲート開状態内に戻ってきた前記反射波のみを取り出す
検知ゲート手段とを具備してなる超音波検知装置におい
て，前記遅延ゲート手段におけるゲート信号発生回路の
時定数を決定する回路素子を，環境温度に対応して変化
する所定の温度特性を有する回路素子で構成したことを
特徴とする超音波物体検知装置として構成される。上記
ゲート信号発生回路の時定数を決定するコンデンサの温
度特性を，温度による音速変化に対応する特性とするこ
とができる。さらに，上記コンデンサを，温度特性が異
なる複数のコンデンサの組合せにより，所定の静電容量
を得るよう構成することができる。
に本発明が採用する手段は，間欠的にパルス状の超音波
を発信する送信手段と，該送信手段により発信された超
音波が物体に当たって戻ってくる反射波を受信する受信
手段と，前記送信手段による超音波発信から所定時間後
にゲートを開く遅延ゲート手段と，該遅延ゲート手段の
ゲート開状態内に戻ってきた前記反射波のみを取り出す
検知ゲート手段とを具備してなる超音波検知装置におい
て，前記遅延ゲート手段におけるゲート信号発生回路の
時定数を決定する回路素子を，環境温度に対応して変化
する所定の温度特性を有する回路素子で構成したことを
特徴とする超音波物体検知装置として構成される。上記
ゲート信号発生回路の時定数を決定するコンデンサの温
度特性を，温度による音速変化に対応する特性とするこ
とができる。さらに，上記コンデンサを，温度特性が異
なる複数のコンデンサの組合せにより，所定の静電容量
を得るよう構成することができる。
【０００５】
【作用】本発明は上記のように構成されるので，環境温
度の変化に係わらず一定の物体検知精度を得ることがで
きる。即ち，超音波を発信してから所定の時間後に受信
された反射波のみを通過させる遅延ゲート手段のゲート
信号発生回路の時定数を，環境温度に対する音波の伝播
速度の変化に対応させて変化させることによって，遅延
ゲートのゲート開時間が環境温度に応じて変化する。従
って，環境温度の変化に伴って戻ってくるまでの時間が
変化する反射波にあわせて，遅延ゲートのゲート開時間
を変化させて追従できるので，常に距離の測定は一定に
保たれる。遅延ゲートのゲート開時間の変化は，ゲート
信号発生回路の時定数を決定するコンデンサの温度特性
を，温度による音速変化に対応する温度特性にすること
によって実現される。
度の変化に係わらず一定の物体検知精度を得ることがで
きる。即ち，超音波を発信してから所定の時間後に受信
された反射波のみを通過させる遅延ゲート手段のゲート
信号発生回路の時定数を，環境温度に対する音波の伝播
速度の変化に対応させて変化させることによって，遅延
ゲートのゲート開時間が環境温度に応じて変化する。従
って，環境温度の変化に伴って戻ってくるまでの時間が
変化する反射波にあわせて，遅延ゲートのゲート開時間
を変化させて追従できるので，常に距離の測定は一定に
保たれる。遅延ゲートのゲート開時間の変化は，ゲート
信号発生回路の時定数を決定するコンデンサの温度特性
を，温度による音速変化に対応する温度特性にすること
によって実現される。
【０００６】
【実施例】以下，添付図面を参照して，本発明を具体化
した実施例につき説明する。尚，以下の実施例は本発明
を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定
するものではない。ここに，図１は本発明を具体化した
一実施例である超音波物体検知装置のブロック回路図，
図２は図１における所要位置の信号出力タイミングを示
す信号波形図である。図１において，本実施例による超
音波物体検知装置１は，送信間隔設定回路２，発振回路
３，発信器４，受信器５，受信回路６，禁止ゲート回路
７と遅延時間ゲート回路８とアンドゲート回路９とから
なる検知ゲート回路１０，判定回路１１を具備して構成
されている。前記禁止ゲート回路７には，ワンショット
・マルチバイブレータ回路のゲートパルス出力の時定数
を決定するコンデンサＣ１，Ｃ２及び可変抵抗器Ｒ１が
設けられており，同様に遅延時間ゲート回路８には，ワ
ンショット・マルチバイブレータ回路のゲートパルス出
力の時定数を決定するコンデンサＣ３，Ｃ４及び可変抵
抗器Ｒ２が設けられている。禁止ゲート回路７は，発振
回路３からの送信波の回り込み信号が検知ゲート回路１
０を通過することを阻止すると共に，遅延時間ゲート回
路８に所定のタイミングで起動パルスを与えるためのワ
ンショット・マルチバイブレータ回路で，ワンショット
・マルチバイブレータ回路の時定数回路を構成するコン
デンサＣ１，Ｃ２は，互いに温度特性が異なる複数のコ
ンデンサを組み合わせて所定の静電容量を得ている。具
体的な実施例で示せば，コンデンサＣ１に，−１０℃か
ら＋４０℃での温度係数が約−３８００ppm/℃のＢ特性
セラミックコンデンサ（０．０１μＦ）と，コンデンサ
Ｃ２に，−１０℃から＋４０℃での温度係数が約±２０
０ppm/℃のフィルムコンデンサ（０．０１μＦ）と，集
積回路７ａとを組み合わせて構成し，全体として約−１
８００ppm/℃の温度特性を有するものとなっている。
した実施例につき説明する。尚，以下の実施例は本発明
を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定
するものではない。ここに，図１は本発明を具体化した
一実施例である超音波物体検知装置のブロック回路図，
図２は図１における所要位置の信号出力タイミングを示
す信号波形図である。図１において，本実施例による超
音波物体検知装置１は，送信間隔設定回路２，発振回路
３，発信器４，受信器５，受信回路６，禁止ゲート回路
７と遅延時間ゲート回路８とアンドゲート回路９とから
なる検知ゲート回路１０，判定回路１１を具備して構成
されている。前記禁止ゲート回路７には，ワンショット
・マルチバイブレータ回路のゲートパルス出力の時定数
を決定するコンデンサＣ１，Ｃ２及び可変抵抗器Ｒ１が
設けられており，同様に遅延時間ゲート回路８には，ワ
ンショット・マルチバイブレータ回路のゲートパルス出
力の時定数を決定するコンデンサＣ３，Ｃ４及び可変抵
抗器Ｒ２が設けられている。禁止ゲート回路７は，発振
回路３からの送信波の回り込み信号が検知ゲート回路１
０を通過することを阻止すると共に，遅延時間ゲート回
路８に所定のタイミングで起動パルスを与えるためのワ
ンショット・マルチバイブレータ回路で，ワンショット
・マルチバイブレータ回路の時定数回路を構成するコン
デンサＣ１，Ｃ２は，互いに温度特性が異なる複数のコ
ンデンサを組み合わせて所定の静電容量を得ている。具
体的な実施例で示せば，コンデンサＣ１に，−１０℃か
ら＋４０℃での温度係数が約−３８００ppm/℃のＢ特性
セラミックコンデンサ（０．０１μＦ）と，コンデンサ
Ｃ２に，−１０℃から＋４０℃での温度係数が約±２０
０ppm/℃のフィルムコンデンサ（０．０１μＦ）と，集
積回路７ａとを組み合わせて構成し，全体として約−１
８００ppm/℃の温度特性を有するものとなっている。
【０００７】また，遅延時間ゲート回路８は，前記禁止
ゲート回路７からのゲートパルスがオフになったとき，
所定時間幅のゲートパルスをアンドゲート回路９に出力
するワンショット・マルチバイブレータ回路で，ワンシ
ョット・マルチバイブレータ回路の時定数回路を構成す
るコンデンサＣ３，Ｃ４は，互いに温度特性が異なる複
数のコンデンサを組み合わせて所定の静電容量を得てい
る。前記禁止ゲート回路７と同様に，全体として約−１
８００ppm/℃の温度特性を有するものである。アンドゲ
ート回路９には，受信回路６からの反射波の検波出力
と，遅延時間ゲート回路８のゲート信号とが入力されて
おり，遅延時間ゲート回路８からのゲートパルスがオン
となる所定時間幅の間に，受信回路６から入力された反
射波の検波出力のみを通過させる。上記禁止ゲート回路
７，遅延時間ゲート回路８，アンドゲート回路９とによ
り検知ゲート回路１０が構成され，発信器４から超音波
が発信されて所定の時間経過後に戻ってきた反射波のみ
を検知する。この検知ゲート回路１０からの検知入力が
あったとき，判定回路１１は検知信号を出力して所定距
離間隔に物体があることを判定する。空気中を伝播する
音波の伝播速度は，空気の絶対温度の平方根に比例して
変化するため，従来の超音波による距離の測定装置にお
いては，温度によって距離の測定に誤差を生じ，極端な
場合には同じ位置にある物体を夏は検知できるが，冬に
は検知できないことになる。本実施例においては，超音
波の温度による伝播速度の変化に反比例して，所定距離
からの反射波のみを検知する検知ゲート回路１０のゲー
ト信号の出力を変化させ，温度による超音波の伝播速度
の変化に追従させることによって，温度による測定誤差
が生じることを解消している。この動作を図１，図２を
用いて詳しく説明する。尚，図１中に示す符号位置の信
号波形を，図２に同符号として示している。また，各位
置の信号は，図２に示されるタイミングで出力される。
ゲート回路７からのゲートパルスがオフになったとき，
所定時間幅のゲートパルスをアンドゲート回路９に出力
するワンショット・マルチバイブレータ回路で，ワンシ
ョット・マルチバイブレータ回路の時定数回路を構成す
るコンデンサＣ３，Ｃ４は，互いに温度特性が異なる複
数のコンデンサを組み合わせて所定の静電容量を得てい
る。前記禁止ゲート回路７と同様に，全体として約−１
８００ppm/℃の温度特性を有するものである。アンドゲ
ート回路９には，受信回路６からの反射波の検波出力
と，遅延時間ゲート回路８のゲート信号とが入力されて
おり，遅延時間ゲート回路８からのゲートパルスがオン
となる所定時間幅の間に，受信回路６から入力された反
射波の検波出力のみを通過させる。上記禁止ゲート回路
７，遅延時間ゲート回路８，アンドゲート回路９とによ
り検知ゲート回路１０が構成され，発信器４から超音波
が発信されて所定の時間経過後に戻ってきた反射波のみ
を検知する。この検知ゲート回路１０からの検知入力が
あったとき，判定回路１１は検知信号を出力して所定距
離間隔に物体があることを判定する。空気中を伝播する
音波の伝播速度は，空気の絶対温度の平方根に比例して
変化するため，従来の超音波による距離の測定装置にお
いては，温度によって距離の測定に誤差を生じ，極端な
場合には同じ位置にある物体を夏は検知できるが，冬に
は検知できないことになる。本実施例においては，超音
波の温度による伝播速度の変化に反比例して，所定距離
からの反射波のみを検知する検知ゲート回路１０のゲー
ト信号の出力を変化させ，温度による超音波の伝播速度
の変化に追従させることによって，温度による測定誤差
が生じることを解消している。この動作を図１，図２を
用いて詳しく説明する。尚，図１中に示す符号位置の信
号波形を，図２に同符号として示している。また，各位
置の信号は，図２に示されるタイミングで出力される。
【０００８】図１において，送信間隔設定回路２は，所
定の間隔で発振回路３を動作させるパルス信号を出力
し，発振回路３は送信間隔設定回路２のパルス信号に従
って間欠的に発振して発信器４から超音波を図２（ａ）
に示すように発信する。発信器４から発信された超音波
は，距離の異なる複数の物体１２a ，１２b ，……に当
たり，反射して受信器５で受信される。受信器５の出力
波形は図２（ｂ）に示すように，発信器４から回り込ん
だ送信波ｕと，物体までの距離に比例した間隔で反射波
ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ……とが検出される。これを受信回路
６で増幅，検波してパルス波形にすると，図２（ｃ）に
示されるように，送信パルスｗと反射パルスｖ1 ，
ｖ2 ，ｖ3 ……とを物体までの距離に比例した間隔で取
り出すことができる。この送信パルスｗと反射パルスｖ
1 ，ｖ2 ，ｖ3 ……との間隔を測定することにより，物
体までの距離を知ることができる。ここで所定の距離に
ある物体１２b のみを検知するためには，物体１２から
の反射パルスｖ2 のみを検出すればよい。そこで，受信
回路６の出力パルスを検知ゲート回路１０に入力して，
反射パルスｖ2 のみを検出する。検知ゲート回路１０
は，次のように動作する。送信間隔設定回路２からの信
号が入力されている禁止ゲート回路７は，送信間隔設定
回路２からの信号入力により起動して，図２（ｄ）に示
す禁止ゲートパルスｘを出力する。この禁止ゲートパル
スｘのパルス幅ｘ′は，禁止ゲート回路７に設けた時定
数回路の可変抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１，Ｃ２とによ
り決定される。 禁止ゲート回路７に接続される遅延時
間ゲート回路８は，禁止ゲートパルスｘがオフとなると
同時に起動して，図２（ｅ）に示すように遅延時間ゲー
トパルスｙを出力する。この遅延時間ゲートパルスｙの
パルス幅ｙ′は，遅延時間ゲート回路８に設けられた時
定数回路の可変抵抗器Ｒ２とコンデンサＣ３，Ｃ４とに
より決定される。
定の間隔で発振回路３を動作させるパルス信号を出力
し，発振回路３は送信間隔設定回路２のパルス信号に従
って間欠的に発振して発信器４から超音波を図２（ａ）
に示すように発信する。発信器４から発信された超音波
は，距離の異なる複数の物体１２a ，１２b ，……に当
たり，反射して受信器５で受信される。受信器５の出力
波形は図２（ｂ）に示すように，発信器４から回り込ん
だ送信波ｕと，物体までの距離に比例した間隔で反射波
ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ……とが検出される。これを受信回路
６で増幅，検波してパルス波形にすると，図２（ｃ）に
示されるように，送信パルスｗと反射パルスｖ1 ，
ｖ2 ，ｖ3 ……とを物体までの距離に比例した間隔で取
り出すことができる。この送信パルスｗと反射パルスｖ
1 ，ｖ2 ，ｖ3 ……との間隔を測定することにより，物
体までの距離を知ることができる。ここで所定の距離に
ある物体１２b のみを検知するためには，物体１２から
の反射パルスｖ2 のみを検出すればよい。そこで，受信
回路６の出力パルスを検知ゲート回路１０に入力して，
反射パルスｖ2 のみを検出する。検知ゲート回路１０
は，次のように動作する。送信間隔設定回路２からの信
号が入力されている禁止ゲート回路７は，送信間隔設定
回路２からの信号入力により起動して，図２（ｄ）に示
す禁止ゲートパルスｘを出力する。この禁止ゲートパル
スｘのパルス幅ｘ′は，禁止ゲート回路７に設けた時定
数回路の可変抵抗器Ｒ１とコンデンサＣ１，Ｃ２とによ
り決定される。 禁止ゲート回路７に接続される遅延時
間ゲート回路８は，禁止ゲートパルスｘがオフとなると
同時に起動して，図２（ｅ）に示すように遅延時間ゲー
トパルスｙを出力する。この遅延時間ゲートパルスｙの
パルス幅ｙ′は，遅延時間ゲート回路８に設けられた時
定数回路の可変抵抗器Ｒ２とコンデンサＣ３，Ｃ４とに
より決定される。
【０００９】前記遅延時間ゲートパルスｙはアンドゲー
ト回路９に入力され，アンドゲート回路９は，この遅延
時間ゲートパルスｙがオンの間，即ち遅延時間ゲートパ
ルス幅ｙ′の間のみゲートを開いて，受信回路６からの
反射パルスｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3……のうち，ゲートが開い
ている間に入力された反射パルスｖ2 のみを通過させ
る。従って，アンドゲート回路９の出力は，図２（ｆ）
に示すように，反射パルスｖ2 のみとなり，送信パルス
ｗ及び物体１２からの反射パルスｖ2 以外の反射パルス
ｖ1 ，ｖ3 ……はアンドゲート回路９を通過することが
できない。アンドゲート回路９を通過した反射パルスｖ
2 が，判定回路１１に入力されると，判定回路１１は図
２（ｇ）に示すような検知信号を出力して，所定の距離
範囲に在る物体を検知したことを判定する。上記におけ
る禁止ゲート回路７と検知時間ゲート回路８とが出力す
るパルス幅を決定する時定数回路は，前記したように環
境温度に対応して静電容量が変化するコンデンサＣ１〜
Ｃ４を備えているので，温度により音速が変化するのを
補正する向きに静電容量が変化してパルス幅が変化し，
反射波の温度による往復時間の変化に追従して，常に指
定した距離にある物体１２のみ検知することができる。
これを図２に示す波形図で説明すると，超音波が発信さ
れて反射波として戻ってくるまでの時間は，環境温度の
変化により変化するため，図２（ｂ）に示す反射波ｔの
位置が図示上の左右に移動することになる。従って，図
２（ｃ）に示す反射パルスｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 ──も同じ
く左右に移動する。しかし，禁止ゲートパルスｘのパル
ス幅ｘ′もこれに追従するように変化し，禁止ゲートパ
ルスｘによって起動する遅延時間ゲートパルスｙのパル
ス幅ｙ′も同様に変化するので，検知する反射パルスｖ
2 のみを通過させるゲート位置は，環境温度に追従して
変化して，所定距離を常に一定に保つことができる。所
定距離に在る物体のみを検知する所定距離の設定は，禁
止ゲート回路７及び遅延時間ゲート回路８のパルス幅
ｘ′，ｙ′を変化させることにより設定することができ
る。これには，禁止ゲート回路７と遅延時間ゲート回路
８とに設けた可変抵抗器Ｒ１とＲ２とを調整して抵抗値
を変えることにより時定数を変化させ，パルス幅ｘ′，
ｙ′を変化させることにより実行される。
ト回路９に入力され，アンドゲート回路９は，この遅延
時間ゲートパルスｙがオンの間，即ち遅延時間ゲートパ
ルス幅ｙ′の間のみゲートを開いて，受信回路６からの
反射パルスｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3……のうち，ゲートが開い
ている間に入力された反射パルスｖ2 のみを通過させ
る。従って，アンドゲート回路９の出力は，図２（ｆ）
に示すように，反射パルスｖ2 のみとなり，送信パルス
ｗ及び物体１２からの反射パルスｖ2 以外の反射パルス
ｖ1 ，ｖ3 ……はアンドゲート回路９を通過することが
できない。アンドゲート回路９を通過した反射パルスｖ
2 が，判定回路１１に入力されると，判定回路１１は図
２（ｇ）に示すような検知信号を出力して，所定の距離
範囲に在る物体を検知したことを判定する。上記におけ
る禁止ゲート回路７と検知時間ゲート回路８とが出力す
るパルス幅を決定する時定数回路は，前記したように環
境温度に対応して静電容量が変化するコンデンサＣ１〜
Ｃ４を備えているので，温度により音速が変化するのを
補正する向きに静電容量が変化してパルス幅が変化し，
反射波の温度による往復時間の変化に追従して，常に指
定した距離にある物体１２のみ検知することができる。
これを図２に示す波形図で説明すると，超音波が発信さ
れて反射波として戻ってくるまでの時間は，環境温度の
変化により変化するため，図２（ｂ）に示す反射波ｔの
位置が図示上の左右に移動することになる。従って，図
２（ｃ）に示す反射パルスｖ1 ，ｖ2 ，ｖ3 ──も同じ
く左右に移動する。しかし，禁止ゲートパルスｘのパル
ス幅ｘ′もこれに追従するように変化し，禁止ゲートパ
ルスｘによって起動する遅延時間ゲートパルスｙのパル
ス幅ｙ′も同様に変化するので，検知する反射パルスｖ
2 のみを通過させるゲート位置は，環境温度に追従して
変化して，所定距離を常に一定に保つことができる。所
定距離に在る物体のみを検知する所定距離の設定は，禁
止ゲート回路７及び遅延時間ゲート回路８のパルス幅
ｘ′，ｙ′を変化させることにより設定することができ
る。これには，禁止ゲート回路７と遅延時間ゲート回路
８とに設けた可変抵抗器Ｒ１とＲ２とを調整して抵抗値
を変えることにより時定数を変化させ，パルス幅ｘ′，
ｙ′を変化させることにより実行される。
【００１０】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば，発信
した超音波が物体から反射して戻ってくるまでの所定の
遅延時間を検知することにより，所定の距離に在る物体
のみを検出することができる超音波物体検知装置におい
て，所定の遅延時間を検知する検知ゲート手段の遅延時
間を，温度により変化する音波の空気中の伝播速度に反
比例させて変化させるよう構成しているので，環境温度
の変化にかかわらず常に一定の検知精度を得ることがで
き，従来の超音波物体検知装置が，音波の空気中での伝
播速度が変化することにより，その検知精度に誤差を生
じていた問題点を解消することができる。
した超音波が物体から反射して戻ってくるまでの所定の
遅延時間を検知することにより，所定の距離に在る物体
のみを検出することができる超音波物体検知装置におい
て，所定の遅延時間を検知する検知ゲート手段の遅延時
間を，温度により変化する音波の空気中の伝播速度に反
比例させて変化させるよう構成しているので，環境温度
の変化にかかわらず常に一定の検知精度を得ることがで
き，従来の超音波物体検知装置が，音波の空気中での伝
播速度が変化することにより，その検知精度に誤差を生
じていた問題点を解消することができる。
【図１】実施例超音波物体検知装置の構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図２】図１における要部の信号波形を示す波形図。
【図３】従来例超音波物体検知装置の構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図４】図３における要部の信号波形を示す波形図。
１…超音波物体検知装置 ２…送信間隔設定回路 ３…発信回路 ４…発信器 ５…受信器 ６…受信回路 ７…禁止ゲート回路 ８…遅延時間ゲート回路 ９…アンドゲート回路 １０…検知ゲート回路 １１…判定回路 １２…物体 Ｒ１，Ｒ２…可変抵抗器 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 正年 神戸市垂水区小束山２丁目３−３ (72)発明者 武内 博雅 西宮市塩瀬町生瀬1188−100
Claims (3)
- 【請求項１】間欠的にパルス状の超音波を発信する送信
手段と，該送信手段により発信された超音波が物体に当
たって戻ってくる反射波を受信する受信手段と，前記送
信手段による超音波発信から所定時間後にゲートを開く
遅延ゲート手段と，該遅延ゲート手段のゲート開状態内
に戻ってきた前記反射波のみを取り出す検知ゲート手段
とを具備してなる超音波検知装置において，前記遅延ゲ
ート手段におけるゲート信号発生回路の時定数を決定す
る回路素子を，環境温度に対応して変化する所定の温度
特性を有する回路素子で構成したことを特徴とする超音
波物体検知装置。 - 【請求項２】上記ゲート信号発生回路の時定数を決定す
るコンデンサの温度特性を，温度による音速変化に対応
する特性とした請求項１記載の超音波物体検知装置。 - 【請求項３】上記コンデンサは，温度特性の異なる複数
のコンデンサの組合せにより，所定の静電容量を得る請
求項１記載の超音波物体検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21975391A JPH0712927A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 超音波物体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21975391A JPH0712927A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 超音波物体検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712927A true JPH0712927A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=16740464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21975391A Pending JPH0712927A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 超音波物体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712927A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100684155B1 (ko) * | 1999-05-26 | 2007-02-28 | 후지필름 가부시키가이샤 | 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS548500A (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-22 | Nippon Signal Co Ltd:The | Vehicle detector of ultrasonic type |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP21975391A patent/JPH0712927A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS548500A (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-22 | Nippon Signal Co Ltd:The | Vehicle detector of ultrasonic type |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100684155B1 (ko) * | 1999-05-26 | 2007-02-28 | 후지필름 가부시키가이샤 | 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물 |
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