JPS58154682A - 物体検出装置 - Google Patents

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】 この発明はエネルギ波の反射波によって物体を検出する
装置の改良に関するものであるＯ従来の物体検出装置を
第１図〜第５図に示す３図中、（１）は建物の天井、（
２）は天井（１）に設けられ超音波等のエネルギ波（２
ａ）を送波する送波器、（３）は同じく反射して来たエ
ネルギ波（３＆）を受波する受波器、（４）は建物の床
、（５）は同じく壁である。

すなわち、送波器（２）からパルス的にエネルギ波（２
ａ）が送波され、その反射エネルギ波（３ａ）が受波器
（３）に受波される。受波器（３）に受波されるエネル
ギ波（５ａ）には、送波器（２）からのサイドローブ等
による直接受波パルスＡ１床（４）からの反射波ノ（ル
スＢ１、床（４）と天井（１）との間の多重反射パルス
Ｂ２〜Ｂ４が含まれる。

一般に、多重反射波の大きさは、その反射回数が増すに
従って、例えば第３図に示すように多重反射パルスＢ２
．同Ｂ３と急激に小さくなって行く。

この多重反射波が十分小さくなったと思われる時間経過
ごとに、すなわち周期Ｔごとに送波器（２）からパルス
的にエネルギ波（２ａ）を繰り返えし送波し、直接受波
パルスＡと床（４）からの反射波パルスＢ１の間に反射
波が存在するかを検出するようになっている。このよう
にすれば、床（４）の上に被検出物体か存在すれば、そ
れからの反射波は直接受波パルスＡと床（４）からの反
射波Ｂ１の間に受波されるはずであり、この物体を正し
く検出することができる、しかし、床（４）、天井（１
）及び壁（５）の材實が、エネルギ波（２ａ）に対して
極めて良い反射体でめる場合、多重反射パルスＢ２．Ｂ
３は、第３図に示すものとは異なり、急激な減衰をしな
い。例えば、第１図のように送波器（２）と受波器（３
）が天井（１）から床（４）へ垂直に同いている場合は
、第４図の多重反射パルスＢ２〜Ｂ４のようＶＣ＆衰の
少ないエネルギ波（３ａ）を受波する。また、第２図の
ように送波器（２）と受波器（３）が天井（１）から床
（４ト４る角度を持って向いている場合は、第５図のよ
うに、床（４）からの反射波ハルスＢｌ及び多重反射波
パルスＢ２は小さくなり、壁面（５）からの大きな多重
反射パルスＢ４が突然受波される。いずれにしても、床
（４）、天井（１）及び壁（５）の材實か、エネルギ波
（２ａ）に対して極めて良い反射体の場合、エネルギ波
（２ａ）を送波した後物体からの反射波を受波するまで
の間、すなわち直接受波パルスＡと床（４）からの反射
波Ｂ１の関に２その前の周期に送波されたエネルギ波に
よる多重反射パルスＢ４が受波される０この多重反射パ
ルスＢ４は、物体が存在しないにもかかわらず、直接受
波パルスＡと床（４）からの反射波Ｂ１０間に存在する
パルスであり、このため、物体検出装置は物体が存在し
ないのに物体が存在すると誤検出する虞れがあるコまた
、この誤検出を防ぐには、エネルギ波（２ａ）の送波周
期Ｔを相当長くすることが考えられる。

しかし、この周期Ｔを長くすると、例えばある周期の床
（４）からの反射波Ｂ１が受波された後に物体が検出範
囲圧飛び込んで来た場合などに１上記説明から分かるよ
うにこの物体は次の周期でしか検出されないので、物体
を検出するまでの時間が長くなる。

この発明は上記不具合を改良するもので、送波器からそ
れぞれ異なる周波数態様のエネルギ波を送波し、これを
複数の反射波検出回路で検出し、その出力パルスの所定
位置に他の周波数態様のエネルギ波によるパルスが発生
してもその発生を阻止することにより、多重反射波によ
る誤検出をせず、かつ物体検出時間が長くならないよう
にした物体検出装置を提供することを目的とする。

以下、第１図、第２図、第６図及び第７図によりこの発
明の一実施例を示す。

ｆｉｇＱ図及び第７図中、（３ｂ）は受波器（３）の出
力、（６）は検出される物体、（７）は所定周期Ｔごと
にパルス（７ａ）を発するタイミングパルス回路、（８
）は入力が「Ｈ」になると一定時間出力が「Ｈ」となる
単安定素子、（９）は入力が「Ｈ」になる度に出方（９
ａ）の「町。

ｒＬＪが切り換えられるフリップフロップ、顛はＮＯＴ
ゲート、αＩ）、ＵばＡＮＤゲートで、（ｌｌａ）、　
（１２ａ）はその出力、（至）、α時はＡＮＤゲート、
α０．α時はそれぞれ真東る周波数で送波器（２）を駆
動する駆動回路、ａηは駆動回路αＱの周波数成分を持
つ反射波を検出する反射波検出回路で、（１７ａ）はそ
の出方、（至）は駆動回路αＱの周波数成分を持つ反射
波を検出する反射波検出回路で、（１８ａ）はその出方
、α時、（ホ）は入力がｒＬＪになると一定時間出力が
ｒＨＪとなる単安定素子、＠Ｔ）、＠はＡＮＤゲート、
（至）はＯＲゲート、Ｈｈ大入力ｒＨＪのとき外部へ検
出信号を発する検出回路である。

次に、この実施例の動作を説明する。

タイミングパルス回路（７）からは周期Ｔのパルス（７
ａ）が発せられ、単安定素子（８）の出力を介して７リ
ツプフロツプ（９）は駆動される。すなわち、その出力
（９ａ）は単安定素子（８）の入力がｒＪになる度にｒ
ＨＪ　、　ｒＬＪが切り換えられるコこの出力（９ａ）
はＡＮＤゲートαυへ、またＮＯＴゲートαＯＫより出
力（９ａ）の反転した信号がＡＮＤゲート（６）へ入る
。このため、ＡＮＤゲー）０１）、ｄの出力（ｌｌａ）
、　（１２ａ）は周期Ｔごとに交互にｒＨＪのパルスと
なる。これにより、駆動回路θＧ、σ→は周期Ｔごとに
交互に送波器（２）を駆動する。駆動回路αＱ、αＱの
駆動周波数は同一ではないので、送波器（２）から送波
されるエネルギ波（２ａ）の周波数も同゛−ではなくな
る。もし、ここで、送波器（２）がある周波数で最も効
率よくエネルギ波を送波する共振特性を有するものであ
れば、駆動回路（ト）、　０４の駆動周波数は、その共
振周波数よりも大きくずれてはいないが、異周波数にな
っていて、ある程度十分な効率でエネルギ波（２ａ）が
送波されるようＫなっているとするう 受波器（３）には駆動回路Ｏｆ？、Ｍ両方に駆動された
エネルギ波（２ａ）の反射エネルギ波（３ａ）が受波さ
れ、受波器（３）からその出力（３ｂ）が反射波検出回
路αη。

（ト）に入る３反射波検出回路ａカでは、受波器（３）
の出力（３ｂ）の内、駆動回路０υにより駆動された周
波数成分の有無を検出し、出力（１７ａ）を発する。反
射波検出回路（至）では、同じく出力（３ｂ）の内、駆
動回路Ｑ→により駆動された周波数成分の有無を検出し
、出力（１８ａ）を発する。送波器（２）は同期Ｔごと
に異なる周波数で交互に駆動されているので、反射波検
出回路ａη、ａ８の出力（１７ａ）、　（１８ａ）には
、その前の周期に送波されたエネルギ波（２ａ　）　（
異なる周波数の）の多重反射波Ｂ４などは含まれない。

一方、ＡＮＤゲート□□□、０→の出力は、それぞれＡ
ＮＤゲート（１１）、ｆｉｇの出力（ｌｌａ）、　（１
２ａ）と同期してｒＨＪとなるパルスとなり、このパル
スがｒＬＪになると、単安定素子Ｑｌ、（１）の出力は
、周期Ｔごとく交互に一定時間だけｒＨＪとなる。この
一定時間は床（４）からの反射波Ｂ１が発生するまでの
時間に設定されているり結局、単安定素子ｔ、ｔｅの出
力は駆動回路（至）Ｋより駆動されたエネルギ波（２ａ
）の直接受波パルスＡが終了してから反射波パルスＢ１
が発生するまでの時間ｒＨＪとなり、単安定素子−の出
力は駆動回路αＱＫより駆動されたエネルギ波（２ａ）
の直接受波パルスムが終了してから反射波パルスＢ１が
発生するまでの時間ｒＨＪとなる。シ九がって、この時
間内圧物体（６）Ｋよる反射波が出力（１７ａ）Ｋ存在
すれば、ムＮＤゲート（財）の出力は「Ｈ」となり、Ｏ
Ｒゲート四の出力もｒＨＪとなって、検出回路−は動作
し、外部へ検出信号を発するコ単安定素千＼ｔ１　＋（
イ）の出力がｒＬＪ　Ｋなれば、ＡＮＤゲート（財）、
＠は閉じられるから、この間に出力（ｌｅａ）、　（１
８１！Ｌ）に直接受波パルスＡ１反射波パルスＢ１〜Ｂ
４が含まれていても、検出回路−から噴出信号は発せら
れなり。

すなわち、１周期ごとに交互に異なる周波数で動作する
駆動回路（至）、αＱと、その一方の周波数成分を持っ
た反射波しか検出しない反射波検出回路Ｑ７５　、（ト
）により、一つ前の周期に送波されたエネルギ波（２ａ
）による多重反射波を検出することはない。

したがって、多重反射により、物体（６）が存在してい
ないのに１存在するように誤検出することが防止できる
。また、エネルギ波（２ａ）の送波周期Ｔを従来よりも
長くする必要がないため、物体（６）ｔ−検出する時間
は長くならない。

なお、駆動回路（ト）、αＱ及び反射波検出回路α力。

（至）は２個に限定されるものではなく、例えばそれぞ
れ３個設けて、周期Ｔととに順次駆動し、それぞれ検出
するようにしても同様の機能が得られる。

また、駆動回路（ト）、αＱは異なる周波数で送波器（
２）を駆動するものとしたが、これを異なる変調周波数
で駆動し、この異なる変調周波数成分を含んだ反射波を
、別々に検出するように構成することも可能である。

更Ｋ、駆動回路（２）、αＱを１個とし、ＡＮＤゲート
Ｑｌ）、Ｑ２の出力（１１ａ）ｓ　（１２ａ）により、
異なる周波数で送波器（２）を駆動するようにしてもよ
い口取上説明したとおりこの発明では、送波器からそれ
ぞれ異なる周波数態様のエネルギ波を送波し、これを複
数の反射波検出回路で検出し、その出力パルスの所定位
置に他の周波数態様のエネルギ波によるパルスが存在し
ても、その出力を阻止するよう処したので、一つ前の周
期に送波されたエネルギ波による多重反射波を検出して
、物体が存在していないのに存在するように誤検出する
ことを防止することができる。かつこれが物体を検出す
る時間を長くすることなく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

＠１図及び第２図はエネルギ波の空間状態を示す建物縦
断面図、第３図はエネルギ波の時間的状態説明図、第４
図は第１図の場合のエネルギ波の時間的状態説明図、第
５図は第２図の場合のエネルギ波の時間的状態説明図、
第６図はこの発明による物体検出装蓋の一実施例を示す
ブロック回路図、第７図は第６図の動作説明図であるり
（２）・・・送波器、（２ａ’ｆ、　（３ａ）・・・エ
ネルギ波、（６）・・・物体、（７）・・・タイミング
パルス回路、（８）・・・単安定素子、（９）・・・フ
リップフロップ、αＯ・・・ＮＯＴゲート、＜１１）〜
α◆・・・ＡＮＤゲート、（ト）、αＱ・・・駆動回路
、αη、（至）・・・反射波検出回路、Ｏｌ、ｅｌｌ・
・・単安定素子、Ｃ！υ、（イ）・・・ＡＮＤゲート、
（財）・・・ＯＲゲート、（ハ）・・・検出回路なお、
図中同一部分は同一符号により示す代理人　葛　野信　
−（外１名） 第１図 ｉ　； ？ａ”−’Ｖ　　：〜３・ 第２図 昭和　　年　　月　　日 喝 特許庁長官殿 １、・１１件の表示　　　　特願昭５７−３７ＯＱ号２
、発明の名称　　　　物体−出装置 ３　抽１Ｆ−をする者 ５、　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。 ！ｌ−許庁長官殿 １　、　１Ｇ　ｆＬ　（７）表示　　　　　特願昭　５
７−３１０６３号：３．補ＩＩをする各 ｉｔ＋’１との関係　　　４＋ｊ、作１甲頭人６、補正
の対象 （１）明細書の特許請求の範囲の― （２）　　ＥＡ細書の発明の詳細な説明の橢６、　補正
の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を添付別紙のとおり訂正
する。 （２）明細書第６頁第１４行Ｋ「なる。これにより、」
とあるのを［なる。すなわち、タイミングパルス回路（
７）、単安定素子（８）、スリップフロップ（９）、Ｎ
ＯＴゲー）ＱＯ、ＡＮＤ　ケート（１１）　、０２１に
！　り構成された切換回路により、」と訂正する。 ７６　　添付書類の目録 訂正後の特許１１１１求の範囲を示す書面　　１通以上 特許請求の範囲 （１）送波器からエネルギ波を周期的に送波し、ソノ反
射パルスの内の所定位置に発生するパルスを検出するこ
とにより、物体の存在を検出するよ定の周波数態様のエ
ネルギ波だけを検出しそれ以外の周波数態様のエネルギ
波の検出を阻止する複数の反射波検出回路を偽えたこと
を％徴とする物体検出装置。 （２）異なる周波数のエネルギ波を用すた特許請求の範
囲第１項記載の物体検出装置。 （３）異なる変調周波数のエネルギ波を用いた特許請求
の範囲第１項記載の物体検出装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）送波器からエネルギ波を周期的に送波し、その反
   射パルスの内の所定位置に発生するパルスを検出するこ
   とＫより、物体の存在を検出するようにしたものにおい
   て、上記送波器を駆動しそれぞれ異なる周波数態様のエ
   ネルギ波を送波させる駆動回路、上記反射波の内それぞ
   れ所定の周波数態様のエネルギ波だけを検出する複数の
   反射波検出回路、及びこの反射波検出回路の出力パルス
   の上記所定位置に上記他の周波数のエネルギ波によるパ
   ルスが発生してもその出力を阻止する阻止回路を備えた
   ことを特徴とする物体検出装置。
2. （２）異なる周波数のエネルギ波を用いた特許請求の範
   囲第１項記載の物体検出装置。
3. （３）　　異なる変調周波数のエネルギ波を用いた特許
   請求の範囲第１項記載の物体検出装置。