JPH07270530A - 超音波センサ装置 - Google Patents

超音波センサ装置

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JPH07270530A
JPH07270530A JP5776694A JP5776694A JPH07270530A JP H07270530 A JPH07270530 A JP H07270530A JP 5776694 A JP5776694 A JP 5776694A JP 5776694 A JP5776694 A JP 5776694A JP H07270530 A JPH07270530 A JP H07270530A
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Hideki Kawahara
英喜 河原
Susumu Katayama
進 片山
Toshimasa Takagi
俊昌 高木
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の超音波センサと制御装置とを個々に独
立した検知状態信号線で接続することなく、個々の超音
波センサの受波状態を判断できるようにする。 【構成】 監視空間内に超音波を送波し且つその反射波
の有無によって監視空間内の物体の有無を判断し、物体
が存在すると判断したときに所定の検知状態信号を出力
する複数の超音波センサ2と、これら複数の超音波セン
サ2から出力される検知状態信号を受信する受信手段1
6を具備した制御装置3とを備えた超音波センサ装置で
あって、前記複数の超音波センサ2には、各超音波セン
サに付与された固有の番地を判断するための番地判断手
段14が具備され、各超音波センサ2は、その固有の番
地に応じて予め設定された所定の異なるタイミングで前
記制御装置3へ検知状態信号を送出するように構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の超音波センサか
ら監視空間内に超音波を送波し、監視空間内の物体から
の反射波を検出することにより、監視空間内の物体の存
在などを検知する超音波センサ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の超音波センサ装置は、例えば図4
に示すように、送波信号供給装置31、複数の超音波セ
ンサ32、制御装置33を備えていた。送波信号供給装
置31は、発振器34、送波回路35を備えており、各
超音波センサ32は、超音波振動子からなる送受波器3
6、増幅回路37、検波回路38、受波判断回路39、
トランジスタ40、抵抗41を備えている。制御装置3
3は、記憶手段42、検知個数判断手段43を備えてお
り、送波信号供給装置31と複数の超音波センサ32と
は共通の送波信号線44により接続されている。複数の
超音波センサ32と制御装置33とは共通の検知状態信
号線45により接続されており、検知状態信号線45は
抵抗46を介して電源に接続されている。
【0003】すなわち、発振器34は所定周波数の発振
信号を出力し、送波回路35は発振信号に基づいてトー
ンバースト波からなる送波信号を出力する。送受波器3
6は送波信号に基づいて超音波のパルス列を送波し、監
視空間内の物体により反射されて送受波器36に受波さ
れる。これにより送受波器36は受波信号を出力し、増
幅回路37は受波信号を増幅する。検波回路38は増幅
された受波信号を検波し、受波判断回路39は検波出力
に基づいて受波の有無を判断し、受波状態の場合はトラ
ンジスタ40をオンさせる。これにより抵抗41と抵抗
46との直列回路が接地され、電源電圧を抵抗41と抵
抗46とにより分圧した電圧が検知状態信号として検知
状態信号線45に供給される。記憶手段42は検知状態
信号を一定時間記憶し、検知個数判断手段43は記憶手
段42に記憶された検知状態信号の電圧値から複数の超
音波センサ32のうち送受波器36が受波状態にある超
音波センサ32の個数を判断する。
【0004】すなわち、送受波器36が受波状態にある
超音波センサ32の個数だけ、抵抗41が並列に接続さ
れるので、検知状態信号線45の電圧値が低下し、図5
のようになる。したがって、検知状態信号線45の電圧
値により、送受波器36が受波状態にある超音波センサ
32の個数を判断できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波センサ装
置では、送受波器36が受波状態にある超音波センサ3
2の個数については判断できるものの、複数の超音波セ
ンサ32のうちのいずれの超音波センサ32の送受波器
36が受波状態にあるかを判断できなかった。
【0006】尚、複数の超音波センサ32のうち何れの
超音波センサ32の送受波器36が受波状態にあるかを
判断する方法としては、各超音波センサ32と制御装置
33とを個別に検知状態信号線により接続することが考
えられる。ところが、かかる手段では、検知状態信号線
の本数が増加し、超音波センサ装置の設置施工の期間お
よび工費が増大し、上記難点を適切に解消するには到ら
ない。
【0007】本発明は上記の点に鑑みて提案されたもの
で、複数の超音波センサと制御装置とを個々に独立した
検知状態信号線で接続することなく、個々の超音波セン
サの受波状態を的確に判断できるようにすることを、そ
の目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された本発明に係る超音波センサ装置は、監視空
間内に超音波を送波し且つその反射波の有無によって監
視空間内の物体の有無を判断し、物体が存在すると判断
したときに所定の検知状態信号を出力する複数の超音波
センサと、これら複数の超音波センサから出力される検
知状態信号を受信する受信手段を具備した制御装置とを
備えた超音波センサ装置であって、前記複数の超音波セ
ンサには、各超音波センサに付与された固有の番地を判
断するための番地判断手段が具備され、各超音波センサ
は、その固有の番地に応じて予め設定された所定の異な
るタイミングで前記制御装置へ検知状態信号を送出する
ように構成されている。
【0009】
【作用】上記構成を特徴とする本発明に係る超音波セン
サ装置では、超音波センサが、各超音波センサに付与さ
れた固有の番地に応じて予め設定された所定の異なるタ
イミングで制御装置へ検知状態信号を送出する。従っ
て、制御装置側では、予め設定されり所定のタイミング
で検知状態信号を受信しているか否かを判断することに
よって、何れの番地の超音波センサが反射波を受波して
いるのかを的確に判別できることとなる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図1は、本発明に係る超音波センサ装置
のハード構成の一例を示すブロック図である。この超音
波センサ装置は、送波信号供給装置1、複数(本実施例
では7個)の超音波センサ2・・、及び制御装置3から
構成されている。このうち、送波信号供給装置1は、所
定周波数の発振信号を出力する発振器5と、トーンバー
スト波からなる送波信号を出力する送波回路6とを備え
ている。
【0011】超音波センサ2は、超音波のパルス列を監
視空間内に送波して、監視空間内に存在する物体からの
反射波を受波したときに受波信号を出力する超音波振動
子で構成された送受波器8を備えている。また、これ以
外にも、受波信号を増幅する増幅回路9、増幅された受
波信号を検波する検波回路10、検波された受波信号に
基づいて送受波器8が受波状態か否かを判断し、受波状
態であれば、番地判断回路14からの指示によりトラン
ジスタ12をオンさせる受波判断回路11、トランジス
タ12、抵抗13、超音波センサ2に設定された番地に
基づいて、受波判断回路11を所定期間作動可能にする
番地判断回路14を備えている。
【0012】すなわち番地判断回路14は、超音波セン
サ2に設定された番地を判断し、例えばS1で表される
1番地の超音波センサ2の番地判断回路14がオフする
と同時にS2で表される2番地の超音波センサ2の番地
判断回路14がオンし、2番地の超音波センサ2の番地
判断回路14がオフすると同時にS3で表される3番地
の超音波センサ2の番地判断回路14がオンし、という
ように、超音波センサ2の受波判断回路11を各超音波
センサ2に設定された番地の順に順次作動可能にする。
【0013】制御装置3は、超音波センサ2の出力であ
る検知状態信号を所定時間記憶する記憶手段16、記憶
手段16に記憶された検知状態信号に基づいて受波状態
にある送受波器8を判断する検知センサ判断手段17を
備えている。記憶手段16は、複数の超音波センサ2か
ら出力される検知状態信号を受信する受信手段を構成し
ている。送波信号供給装置1の送波回路6と7個の超音
波センサ2の入力端とは、共通の送波信号線19により
接続されており、各超音波センサ2の入力端は送受波器
8に接続されている。7個の超音波センサ2の出力端
は、共通の検知状態信号線20を介して制御装置3の記
憶手段16に接続されており、各超音波センサ2の出力
端は抵抗13を介してトランジスタ12のコレクタに接
続されている。検知状態信号線20は、抵抗21を介し
て電源に接続されている。
【0014】次に、上記構成の超音波センサ装置の動作
について説明する。先ず、発振器5からの発振信号に基
づいて、送波回路6がトーンバースト信号からなる送波
信号を生成し、送波信号線19を介して7個の超音波セ
ンサ2の入力端に出力する。この送波信号は各超音波セ
ンサ2の送受波器8に供給され、送受波器8がパルス列
の超音波を監視空間内に送波する。これに対し、監視空
間内に物体が存在すると、超音波が反射され、送受波器
8と物体との間の距離に応じた時間の経過後、送受波器
8が反射波を受波して受波信号を出力する。この受波信
号は増幅回路9により増幅され、検波回路10により検
波されて、その検波出力に基づいて、送受波器8が受波
状態か否かを受波判断回路11が判断する。
【0015】一方、番地判断回路14が、例えば送波信
号の立上りからの時間を計時し、超音波センサ2に設定
された番地に応じた時間の経過後、受波判断回路11を
一定時間作動可能にする。したがって、その期間に送受
波器8が受波状態であれば、受波判断回路11がトラン
ジスタ12をオンさせる。これにより抵抗13が接地さ
れ、電源電圧を抵抗21と抵抗13とにより分圧した電
圧が超音波センサ2の出力端に出力され、検知状態信号
として検知状態信号線20を介して制御装置3の記憶手
段16に供給される。送受波器8が受波状態でなけれ
ば、トランジスタ12がオンしないので、検知状態信号
線20には電源電圧が印加される。
【0016】かくして、検知状態信号線20には7個の
超音波センサ2の出力電圧が重畳されることなく順次印
加される。例えば、1番地から4番地までの超音波セン
サ2が受波状態であり、5番地から7番地までの超音波
センサ2が受波状態でないとすれば、検知状態信号は図
2に示すようになる。
【0017】制御装置3の記憶手段16は、検知状態信
号線20を介して入力される検知状態信号を所定時間毎
に一定期間記憶し、検知センサ判断手段17が、記憶手
段16に記憶された検知状態信号の電圧を所定のタイミ
ングで取出し、個々の超音波センサ2の送受波器8が受
波状態であるか否かを判断する。すなわち、図2のよう
に検知状態信号は一定時間毎に異なる超音波センサ2の
出力電圧を表しているので、一定時間毎の検知状態信号
の電圧値を読み取ることにより、個々の超音波センサ2
の送受波器8は、検知状態信号の電圧が低ければ受波状
態であり、高ければ受波状態でないと判断できる。な
お、送受波器8に送波信号を入力した直後は反射波によ
る受波信号が正しく得られないので、一定の送受波処理
時間が経過した後に、1番地の超音波センサ2の受波判
断回路11を動作可能にする。
【0018】このように、各超音波センサ2に番地判断
回路14を設けて、7個の超音波センサ2の出力を順次
検知状態信号線20に出力するので、超音波センサ2の
出力端と制御装置3の記憶手段16とを個々に独立した
検知状態信号線で接続することなく、個々の超音波セン
サ2の送受波器8の受波状態を判断できる。したがっ
て、超音波センサ装置の設置施工を短期かつ安価に行え
る。
【0019】上記実施例では検知状態信号の電圧値によ
り送受波器8の受波状態を判断するように構成したが、
図3のように、検知状態信号の電圧のオン期間のタイミ
ングにより送受波器8の受波状態を判断するように構成
してもよい。すなわち、超音波センサ2の受波判断回路
11が、送受波器8が受波状態であると判断したときに
は作動可能期間の前半でトランジスタ12をオンさせ、
送受波器8が受波状態でないと判断したときには作動可
能期間の後半でトランジスタ12をオンさせて、制御装
置3の検知センサ判断手段17が、各超音波センサ2の
出力について受波判断回路11の作動期間の前半と後半
とに対応する検知状態信号の電圧値をそれぞれ読取るよ
うに構成してもよい。
【0020】また、上記実施例では送受波器8が受波状
態の場合に受波判断回路11がトランジスタ12をオン
させるように構成したが、送受波器8が受波状態の場合
に受波判断回路11がトランジスタ12をオフさせるよ
うに構成してもよい。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明に係る超音波センサ装置によれば、複数の超音波セン
サと制御装置とを個々に独立した検知状態信号線で接続
することなく、個々の超音波センサの受波状態を判断で
きるので、超音波センサ装置の設置施工を短期かつ安価
に行えるという格別な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る超音波センサ装置のハード構成の
一例を示すブロック図。
【図2】図1に示す超音波センサ装置の動作の一例を示
すタイミングチャート。
【図3】本発明に係る超音波センサ装置の他の動作例を
示すタイミングチャート。
【図4】従来の超音波センサ装置のハード構成の一例を
示すブロック図。
【図5】従来の超音波センサ装置の動作の一例を示すタ
イミングチャート。
【符号の説明】
2 超音波センサ 3 制御装置 14 番地判断回路 16 記憶手段 17 検知センサ判断手段 19 送波信号線 20 検知状態信号線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】監視空間内に超音波を送波し且つその反射
    波の有無によって監視空間内の物体の有無を判断し、物
    体が存在すると判断したときに所定の検知状態信号を出
    力する複数の超音波センサと、これら複数の超音波セン
    サから出力される検知状態信号を受信する受信手段を具
    備した制御装置とを備えた超音波センサ装置であって、
    前記複数の超音波センサには、各超音波センサに付与さ
    れた固有の番地を判断するための番地判断手段が具備さ
    れ、各超音波センサは、その固有の番地に応じて予め設
    定された所定の異なるタイミングで前記制御装置へ検知
    状態信号を送出するように構成されていることを特徴と
    する超音波センサ装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、上記制御装置に、検知
    状態信号の電圧値によって反射波を検知している超音波
    センサを判断する検知センサ判断手段が具備されている
    超音波センサ装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、上記制御装置に、検知
    状態信号の電圧のオン期間のタイミングによって反射波
    を検知している超音波センサを判断する検知センサ判断
    手段が具備されている超音波センサ装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5651398A (en) * 1979-09-29 1981-05-08 Mutoh Ind Ltd Digital universal parallel rule device
JPH0447796U (ja) * 1990-08-27 1992-04-23
JPH04136798U (ja) * 1992-05-19 1992-12-18 ニツタン株式会社 分離型感知器

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