JPS5819993B2 - ブツタイタンチソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高感度で物体の存在を探知する装置、特に移
動しつつある物体探知装置に関するものである。

さらに詳しくいえば、本発明は、距離の離れた場所では
音波によるトランスポンダ一方式で、近い場所では光の
スキャン方式で相対的に移動する２個の物体間の距離を
探知することにより、雑音に妨害されることなく正確に
物体間の距離を探知する物体探知装置に関するものであ
る。

これまで、物体の存在およびその距離を探知する物体探
知装置として数多くのものが知られている。

しかし、これら従来の装置はＯｍから５０ｍ１あるいは
Ｏｍから１００ｍという近い距離の間で移動する物体を
探知する場合には、十分にその性能が発揮されない上に
、指向性が強く、わずかの向きの偏りによってその測定
能力が著しく低下するために、受信の方向を常に測定す
べき物体に向けて維持しなければならないという取扱上
の不便さがあった。

さらに、これらの従来の装置は、精度を高めようとすれ
ば極めて高価になる上に、壊れやすく、衝動や乱暴な取
扱いに耐えられないため、自動車などの移動する物体に
載置して利用することができず、また慎重に取り扱わな
ければならないという欠点があった。

本発明は、このような従来の物体探知装置のもつ欠点を
克服し、簡単な構造で、しかも取扱いが容易な、距離が
０ｍ〜５０ｍの範囲内においても良好な感度で物体の存
在および距離を検出しうる物体探知装置を提供すること
を目的とする。

そのため本発明に係る物体探知装置は離れた場所におい
ては音波によるトランスボーダ一方式を、また、近い場
所では光によるスキャン方式を利用し、所定の距離にお
いて両者を切換えることによりその目的を達成するよう
にしたものである。

すなわち、本発明は、物体Ｂ上に配置され物体Ａに向け
て一次音波信号を発信する接近信号発信器と物体Ａから
の二次音波信号を受信する接近信号受信器とからなる呼
出装置、物体Ａ上に配置され前記−次音波信号を受信す
る接近信号受信器および物体Ｂに向けて前記二次音波信
号を発信する接近信号発信器とからなる応答装置、およ
び物体Ｂ上の接近信号発信器と接近信号受信器に接続さ
れ前記−次音波信号の発信時期と前記二次音波信号の受
信時期とを比較し、所定距離の範囲外であるかどうかを
決定する比較器からなる接近探知部と：物体Ｂ上に配置
され所定の走査角速度で物体Ａに向けて光信号を発信す
る近傍信号発信器、物体Ａ上に所定の間隔を置いて配置
され前記近傍信号発信器からの光信号を物体Ｂに向けて
反射させる第１と第２の反射体、物体Ｂ上に配置され前
記第１および第２の反射体からの反射光信号を受信する
近傍信号受信器、および近傍信号発信器と近傍信号受信
器に接続され前記第１の反射体からの反射光信号の受信
時期と第２の反射体からの反射光信号の受信時期とを比
較し所定距離範囲内の物体Ａと物体Ｂとの距離を決定す
る近傍信号比較器からなる近傍探知部；物体Ａと物体Ｂ
の距離が前記所定距離範囲外から範囲内へ、あるいは前
記所定距離範囲内から範囲外へと変わるときに、前記接
近探知部から前記近傍探知部へ、あるいは近傍探知部か
ら接近探知部への切換を行うレンジ切換部と；より構成
されており、少なくとも一方が移動中の物体Ａと物体Ｂ
の間の距離を探知するための物体探知装置を提供するも
のである。

次に本発明装置の構成を添付図面に従って説明すると、
第１図は本発明装置において接近探知部の発信、受信の
機構を示す系統図であり、接近探知部は、物体Ａ上に配
置された接近信号受信器Ｒ１、接近信号発信器Ｅ２と、
物体Ｂ上に配置された接近信号発信器Ｅ１と接近信号受
信器Ｒ２とからなり、近傍探知部は、物体Ａ上に配置さ
れた、近傍信号受信器と近傍信号発信器の役目をする２
個の反射体Ｓ１．Ｓ２と物体Ｂ上に配置された近傍信号
発信器Ｅ３、近傍信号受信器Ｒ３とからなっている。

先ず、物体Ｂ上の接近信号発信器Ｅ１が一次音波信号を
発信すると、物体Ａ上の接近信号受信器Ｒ１がそれを受
信し、この接近信号受信器Ｒ１からの指令によって物体
Ａ上の接近信号発信器Ｅ２が二次音波信号を発信する。

この二次音波信号は、物体Ｂ上の接近信号受信器Ｒ２に
よって受信され、この接近信号受信器Ｒ２の指令によっ
て接近信号発信器Ｅ１から再び一次音波信号が物体Ａへ
向けて発信される。

そして、物体Ａと物体Ｂの距離が次第に接近し両者の間
隔が所定の値以下になると、後述するレンジ切換器が働
いて、近傍探知部の動作を開始させる。

すなわち、物体Ｂ上の近傍信号発信器Ｅ３が物体Ａに向
けて光信号を送る。

この光信号は物体Ａ上の反射体Ｓ１．Ｓ２により反射さ
れて物体Ｂ上の近傍信号受信器Ｒ３に捕捉される。

そして、前述の接近探知部の場合は音波信号を発信した
時期とそれが再び受信された時期とを比較しその時間差
に基づいて物体ＡとＢの間の距離を計算し、近傍探知部
の場合は反射体Ｓ□からの反射光信号の受信時期と反射
体Ｓ２からの反射光信号の受信時期を比較し、その時間
差に基づいて物体ＡとＢの間の距離が計算される。

これらの詳細については後述する。

このように、距離信号は接近探知部と近傍探知部によっ
て与えられるが、場合により、この信号はパイロットＰ
に送られ、そこから発する指令により物体Ｂから物体Ａ
の誘導を行うことができる。

・ このように、本発明装置における接近探知部は、相
互に作用しあう接近信号発信器Ｅ１と接近信号受信器Ｒ
２とからなる呼出装置と接近信号受信器Ｒ１と接近信号
発信器Ｅ２とからなる応答装置を有し、この呼出装置と
応答装置を対向的に配置している。

この接近探知部としては、超音波発信器と受信器からな
る超音波接近探知器を用いるのが、測定操作の障害にな
らない伝搬速度をもつ超音波信号を発信することができ
るので有利である。

これに呼出装置と応答装置を特に対向的に備えれば選択
度の高い送信器と受信器とすることができるという利点
を有する。

そして、自動車の前部に呼出装置を、後部に応答装置を
それぞれ取り付けた場合、各受信器を所定の応答装置の
発信周波数に調整しておけば２台の自動車がすれ違った
際も一方の信号が他方の信号と混信し受信されることは
ないので好都合である。

さらに、本発明装置を例えはトンネル内での巡回地域輸
送システムに利用する場合、発信信号はトンネルの内壁
の反射によって適切に導かれるので、内壁に特別の設備
を椎こす必要はない。

他方、本発明装置の近傍探知部としては、発光器、受光
器、反射体等からなる光束近傍探知器が好適である。

この光束近傍探知器は、所定の距離範囲、例えば０〜４
ｍ１０〜５ｍという近接した短かい距離範囲で使用する
場合、簡単かつ正確な測定ができる上に、多くの利点が
ある。

しかも、この近傍探知器は、発信点を移動させながら操
作することができるので、相対的な位置の制御例えば自
動車のような移動体を直接押したり、引いたりすること
なく簡単なサーボ制御機構により一定の距離を維持して
誘導する場合に便利である。

この近傍探知器の発信器は、波形整形装置と出力装置を
介して作用する発振器により制御される光源、たとえば
レーザダイオード等で構成するのが好ましい。

この近傍探知器の応答装置は、光源方向に受光信号を逆
送する反射屈折装置のような、２個の反射体から構成さ
れている。

他方、この近傍探知器の受信器は、発光器の光源に合わ
せて狭いバンドの範囲を定めている、すなわち受光器の
受光角を定める制限機構となっているフィルタを備えた
フォトダイオードから構成されている。

この場合、定った角速度で軸の周りを同時に回転する発
光および受光のための２枚の鏡を用いた走査装置とする
のが有利である。

前記の発光器および受光器は、走査装置の回転軸上の固
定点に取り付けられている。

第２図は、呼出装置ＤＣと応答装置ＤＡを有する接近探
知部を示すブロック図であって、呼出装置ＤＣと応答装
置ＤＡとの交信には超音波が用いられるが、この場合、
超音波を取り扱う際に通常みられる吸収、分子吸収、減
衰、霧などによる妨害などを考慮して１８〜２６ ＫＨ
ｚの周波数を用いるのがよい。

この図において、呼出装置ＤＣは、周波数Ｆ１の超音波
信号を送る接近信号発信器Ｅ１と、周波数Ｆ０とは異な
る周波数Ｆ２の超音波信号を受ける接近信号受信器Ｒ２
を有している。

接近信号発信器Ｅ１と接近信号受信器Ｒ２はカウンタ回
路１に接続され、このカウンタ回路１はレンジ切換器２
に、場合によってはさらにパイロット３に接続される。

接近信号発信器Ｅ１はパルス状の超音波を連続的に発信
する。

この接近信号発信器Ｅ１は遅延トリガ回路４からのトリ
ガーパルスによって起動される。

その遅延パラメータは（τ）である。

カウンタ回路１は接近信号発信器Ｅ１の起動から接近信
号受信器Ｒ２の受信までの間の時間のカウントに基づい
て物体Ａと物体Ｂとの間の距離を計測する機能を有する
。

遅延トリガ回路４は接近信号受信器Ｒ２、カウンタ回路
１およびレンジ切換器２からの指令を受ける。

呼出装置ＤＣには、接近信号受信器Ｒ２の超音波を受信
する受信開口を制御する制御装置５が設けられ、接近信
号受信器Ｒ２に接近信号発信器Ｅ２からの超音波信号を
受信できるタイミングで受信開口を開閉制御している。

そして、この制御装置５は、接近信号受信器Ｒ２からの
指令およびカウンタ回路１からの二次的指令を受けて動
作する。

またカウンタ回路１は接近信号受信器Ｒ２からの出力を
受けて物体Ａと物体Ｂの間の距離を決定するとともに、
接近探知部と近傍探知部との切換をするレンジ切換器２
に動作指令を与える。

接近信号発信器Ｅ１により発信される超音波信号は、一
定の時間間隔をもったパルス列であって、その発信レー
トは周波数Ｆ１（又は発信器Ｅ２についてはＦ２）、発
信出力、パルス列の幅、方向性、検知軸の位置などによ
って決定される。

しかし、装置を始動する場合には、パルス列の開始する
タイミングだけを変えればよく、その他のファクターは
、最初に選択して定めておくことができる。

接近受信発信器Ｅ１については、上記の使用条外下で約
３５０ｄｂの出力を与えるバルボ型（ＶＡＬＶＯ型）の
超音波圧電変換器を用いるのが有利である。

これらの出力は、だ円型反射体のような反射体をもつ発
信変換器をだ円の１つの焦点に位置するように取り付け
ることによって増幅させることができる。

本発明装置において接近探知部の動作をより効果的、よ
り正確に行うには、非常に短かい持続時間のパルス状の
音波信号を用いるのが有利である。

また安定した結果を得るには、周波数Ｆ１の一次音波信
号も周波数Ｆ２の二次音波信号の両方ともに、その持続
時間内に約１０個の振動をもつパルス状の信号を用いる
のがよい。

たとえば、周波数Ｆ１を１８ ＫＨｚ 、周波数Ｆ２を
２３ ＫＨｚとした場合、２個の信号のそれぞれの連続
発信の時間幅Ｔ１．Ｔ２は、１０個の振動について次の
ようになる。

Ｆｌについて、Ｔ１−０．５５ｍ５ Ｆ２について、Ｔ２二０．４４ｍ５ そして、一定出力の発信で可能な場合であっても、接近
信号発信器Ｅ１．Ｅ２は、パワーサーボ制御により、そ
の出力超音波信号の振幅を可変にできるようにしておく
のがよい。

本発明装置において、接近信号発信器Ｅｌ ｊ Ｆ２と
接近信号受信器Ｒ１Ｊ Ｒ２との距離が変化するにつれ
て発信と受信の時期も変ることから、誤った応答ノイズ
を生じ接近探知部による距離りの測定が完全に狂うこと
がある。

このような応答ノイズを避けるために、動作はできるだ
け小さい出力レベルでかつ一定の受信レベルで行う必要
がある。

しかし、発信出力が、外的な物理的要因の変動を補償し
うるほど制御できない場合には、受信される信号はかな
り変わる可能性がある。

したがって、いくつかの使用可能な振幅の信号の中から
１つの信号を選択するパワーサーボ制御方式をとること
が望ましい。

以下に示す本発明の説明においては３つの信号レベルの
中から選択する場合が述べられている。

第３図は、第２図に示されているパワーサーボ制御機構
６を説明するための系統図である。

この図において、パワーサーボ制御機構は、二次音波信
号を接近信号受信器Ｒ２により受信し、その出力信号（
振幅Ｗｊ２時間幅ｄｊ ）が入力される２個の比較器６
１および６２を有している。

これらの比較器６１および６２において振幅Ｗｊはそれ
ぞれ２個の基準振幅Ｗ。

およびＷｌと比較される。そして、この比較した結果、
次の３つの場合が考えられる。

（１）ＷｊがＷｏよりも小さい場合 （２）ＷｊがＷ。

とＷｌとの間にある場合（３）ＷｊがＷｌよりも大きい
場合 そして、（１）の場合は、比較器６１が３つの状態を取
りうるカウンタ６３に指令を発して１カウントだけ目盛
を下げる。

（２）の場合は、なんの指令も発しない。

（３）の場合は、比較器６２がカウンタ６３に指令を発
して１カウントだけ目盛を上げる。

このように、３個の信号（ＷＪ 、ｄｊ）の１個を選択
することにより、カウンタ６３中のカウントの状態で較
正装置６４が制御される。

そして、この較正装置６４により接近信号発信器Ｅ１は
制御され、対応する振幅および時間幅の接近超音波信号
が接近信号発信器Ｅ１より発信される。

次に第２図に従って、本発明の作用機構を説明すると、
遅延トリガ回路４を動作させるために、スイッチＫを閉
じてレンジ切換器２を遅延トリガ回路４に接続し、遅延
トリガ回路４に接近信号受信器Ｒ２およびカウンタ回路
１からの指令信号が入力されうる状態にする。

その結果、接近信号受信器Ｒ２から遅延トリガ回路４に
指令を発し、信号受信τ秒後に接近信号発信器Ｅ１から
信号が発信させるようになる。

他方において、カウンタ回路１からの入力信号によって
、遅延トリガ回路４は、時間Ｔ。

（例えば０．３秒）経過後に一次音波信号を発信する。

前記の時間Ｔ。

は接近信号発信器Ｅ２からの信号受信を妨害しない最大
限の時間に相当する。

物体Ａが接近探知部の検知範囲内になく、接近信号受信
器Ｒ２により受信される音波信号がない場合には、カウ
ンタ回路１による遅延トリガ回路４に出力が発せられな
い。

物体Ａが検知範囲内にあり、呼出装置ＤＣの接近信号受
信器Ｒ２が物体Ａの存在を示す周波数Ｆ２の二次音波信
号を受信した場合には、接近信号受信器Ｒ２からの出力
信号によって遅延トリガ回路４が動作する。

特別な場合には、遅延トリガ回路４の遅延時間幅τは１
０ｍ５に選ばれる。

接近信号受信器Ｒ１およびＲ２は、使用する周波数Ｆ１
とＦ２の音波信号で制限される位置および方向に配置さ
れるとともに、通過帯域によっても影響される。

ところで、発信器の発振周波数ｆｃと、受信器の受信周
波数ｆｅ（ドツプラー）とは次に示す式の関係がある。

ただし、Ｃ−音速 Ｖｒ−発信器と受信器の相対速度 Ｗ二発信方向に沿う風の速度成分 したがって、ｆｃとｆｅの差を△ｆとすれば、近似的に
次式で表わすことができる。

ここで、Ｖｒ＝５ｍ／ｓ 、ｃ＝３２０ｍ／ｓ（最小速
度）Ｗ＝３０ｍ／ｓを代入すると、△ｆ＝±０．０２ｆ
ｅ このことから、接近受信器Ｒ１の通過帯域として１７、
６ ＫＨｚ ＜ Ｆ １ ＜ １８．４ ＫＨｚまた、
接近信号受信器Ｒ２の通過帯域として２２、５ ＫＨｚ
＜ Ｆ２ ＜ ２３．５ ＫＨｚが選ばれる。

なお、第２図の応答装置ＤＡの構成についての説明は後
述する。

本発明装置が自動的に物体探知とは関係のない受信信号
に応答したり、急速な連続的受信、発信動作を起すこと
を防ぐために、物体Ａ及びＢの状態や性質を考慮して、
測定条件の変化に応じて、変化する受信の時間幅を制限
する必要がある。

第４図は、第２図に示した接近探知部の発信、受信のパ
ルスを示すタイムチャートである。

第２図における接近信号発信器Ｅ□から時間幅Ｔ１で周
波数Ｆ１の一次音波信号が発信されると、この信号は、
第２図における応答装置りの接近信号受信器Ｒ１に受信
され、接近信号発信器Ｅ２に指令が送られ、ここから時
間τ霊過後に時間幅Ｔ２周波数Ｆ２の二次音波信号が発
信される。

この二次音波信号は、第２図における呼出装置ＤＣの接
近信号受信器Ｒ２によって受信され、時間τ経過後、周
波数Ｆ１の新しい一次音波信号を接近信号発信器Ｅ１か
ら発信する。

周波数Ｆ１の一次音波信号の立上りと、周波数Ｆ２の二
次音波信号の立上りの間をｔとするき、距離ＤＡは、 となる。

音速に関する温度の影響を考慮に入れるために、第２図
に示すカウンタ回路１に温度Ｔ℃の信号を送る。

そして、この物体探知装置の探知能力の限度内において
のみ距離の測定の計測が行われる。

次に応答装置ＤＡと呼出装置ＤＣとかなり似た構造をし
ている。

実際それは周波数Ｆ１の一次音波信号を受信する接近信
号受信器Ｒ１を有していることからもわかる。

この一次音波信号の受信は、接近信号受信器Ｒ０の受信
開口の制御装置５′により制御される。

受信された一次音波信号は、同じように受信開口の制御
装置５′を制御するカウンタ回路１′に送られる。

接近信号受信器Ｒ１が接近信号発信器Ｅ１からの一次音
波信号を受信するとその受信信号により遅延トリガ回路
４′が動作し、遅延時間τ′後に接近信号発信器Ｅ２よ
り周波数Ｆ２の二次音波信号が発信される。

結局、接近信号発信器Ｅ２は、パワーサーボ制御機構６
′により間接的に制御されることになる。

第２図に示された実癩の態様に従えば、応答装置ＤＡに
は、パイロットへの指令や接近探知部への切換を行うレ
ンジ切換器が設けられていない。

しかし、物体Ａと物体Ｂの両方が移動する場合でこれら
を同時に監視する必要があるときには、呼出装置ＤＣと
全く同一の構成の応答装置を用るのが有利であるし、装
置の生産性の見地からも同じ構造のものを製造する方が
便利である。

次に、第５図は本発明装置の近傍探知部の作用を示す説
明図、第６図はそのブロック図である。

第５図において、光発信信号は、近傍信号発信器Ｅ３か
ら反射体Ｓ１と８２にかわるがわる送られ、これらの反
射体により反射されて近傍信号受信器Ｒ３に送り返され
る。

そして、この反射された２つの光信号の間の時間差から
動体Ａと動体Ｂの距離が計算される。

第６図において、近傍探知部は、近傍信号発信器Ｅ３よ
りなる呼出装置、回転ミラー１３１，１３２および近傍
信号受信器Ｒ３から構成され、通常０から５ｍの距離範
囲内で動作するようにセットされている。

近傍信号発信器Ｅ３は、レーザー光源８１およびこのレ
ーザー光源８１の光受信を制御する電子装置を有し、発
光源としては、例えば９０４０Ａの波長の光を発するガ
リウムヒ素化合物型のレーザーダイオードが用いられて
いる。

この波長は、可視スペクトルの範囲外にあって、周囲か
らの雑音をかなり排除することができる。

このレーザーダイオードの出力は、例えば１〜５ワット
程度に制御される。

レーザー光源８１を制御する電子装置は、必要な発光エ
ネルギーをレーザーダイオードに供給するが、この発光
の持続時間をできるだけ短くするのがよく、通常は１０
０μｓの間隔で、１００ｎｓの波長が用いられる。

近傍信号発信器Ｅ３をさらに詳しく説明すると、これは
発振器８２、波形整形器８３およびレーザー光源８１を
直接に制御するパワーステージ８４からなっている。

発信に用られるレーザーダイオードは、例えば幅２．２
ミクロン、長さ０．２〜０．４ｍｍの発光用スリットを
備え、このようなダイオードにより、スキャンに適した
細い光束を得ることができる。

この近傍発信器Ｅ３の光源としては、レーザーダイオー
ドのほかに、白熱電球、放電管、エレクトロルミネッセ
ンスダイオードなども用いることができる。

反射体Ｓ０と８２によって反射された信号を受信する近
傍信号受信器Ｒ３中には、光感知素子、例えばフォトダ
イオードのような検知器が用いられている。

そのフォトダイオードの応答時間は、非常に短かく、発
信信号に対して非常に高感度なものである。

検知器１０１は、低レベルで高速の増幅器１０２を経て
同期検知信号を供給する比較器１０３に接続され、標準
信号と増幅器１０２の出力信号を比較する比較器１０３
の出力信号は、対比装置９に送られる。

対比装置９は反射体Ｓ１からの反射光信号と反射体Ｓ２
からの反射光信号とを対比して距離の算出のための信号
を作り、それを次段の変換装置１１へ送る。

なお、距離の算出の原理については後に詳しく述べる。

あらゆるノイズを避けるために、非常に幅が狭く、発信
信号Ｅ３に対応したバンドパスフィルタを受信器Ｒ３の
前に置くのがよい。

対比装置９は、対比の結果が許容範囲内で見出せる場合
のみ、信号を供給するようにするのがよい。

このようにして作られた信号は、距離に対応する信号△
Ｘを作る変換装置１１に送られる。

サーボ制御機構により２個の物体Ａ、Ｂ間の距離を制御
しうるようにするには、このサーボ制御機構を動作させ
る付近に、理論的な零地点を設定することが重要である
。

そのため、近傍探知部には、走査を行っている間に、近
傍信号発信器Ｅ３によって発信された光信号を直接に受
信する補助受信器１２を設け、発信されたビームを一方
の物体に塔載された２個の固定反射器１２１および１２
２によって送り返し、実際の零点によってサーボ制御の
零地点を定めることができる。

これらの反射器１２１．１２２は、その角度、位置の調
整が可能なように、近傍信号発信器Ｅ３と一体に取り付
けるのが好ましい。

２個の物体ＡとＢの間隔の計算を第５図を参照しながら
説明する。

第５図においてＤＡは反射体Ｓ１．Ｓ２の面と探知器と
の間隔であり、ｄに反射体Ｓ１と８２の間隔であり、φ
は近傍信号受信器Ｒ３から反射体Ｓ１゜Ｓ２を見る角で
ある。

これよりさて、もし２ωがスキャン速度だとすると、φ
二２ω△ｔ（但し△ｔはＳｌとＳ２の間をスキャンする
のに必要な時間である。

）よってこのようにして長さＤは、時間△ｔに換算され
る。

近傍探知器の応答装置を構成する反射体Ｓ１゜Ｓ２は、
例えば反射面と特に反射屈折装置（ｃａ−ｔａｄｉｏｐ
ｔｒｅ ）で構成するのが簡単である。

そして、これらの装置は入射方向に光束を正確に反射す
るという性質をもつ。

このことで反射体Ｓ１．Ｓ２と近傍信号発信器Ｅ３の配
置に関する全ての問題が解決される。

動作の安全度を高めるために、走査軸に平行に少し曲っ
た反射体を置くと都合がよく、こうすれば、起り得る不
適当な配置をきよう正できる。

走査装置１３は第７図に示すように近傍信号発信器Ｅ３
からの光束を受は矢印方向に反射させるとともに軸を中
心に角速度ω／２で回転し、均一な走査を行う。

発信信号と受信信号とは時間的に重複するので、近傍信
号発信器Ｅ３の回転のように間接的な手段で近傍信号受
信器Ｒ３が回転できるようにするとよい。

これら２つの走査を結合するために本発明では、２つの
回転ミラー１３１゜１３２を用いる。

各々のミラーは第８図に示すように一定方向へ光信号を
反射させる２個の反射面を有しており、この２個の反射
面は円柱を互いに反対方向から山形に切断したような形
状になっていて、両反射面は回転軸に関して同一の傾斜
角をもっている。

そして円柱の底面同士を接合して第７図のような構成と
している。

この一組の回転ミラー１３１，１３２は所定の走査速度
で同時に回転させられる。

第７図には、近傍信号発信器Ｅ３、近傍信号受信器Ｒ３
、発信光束の方向と受信光束の方向（これは２つの矢印
で示されている）が示されている。

さらに走査装置１３は周知のレンズ、フィルタ等の光学
的手段を有している。

光束が十分に円形である時に走査装置１３の直径を近傍
信号発信器Ｅ３から発射される発信光束の直径の２倍よ
り少し大きいように選ぶとよい。

そうすれば２つの反射面を有する走査装置１３の場合、
走査装置１３の回転により２つの走査ができるようにな
る。

第９図は、本発明における超音波接近探知部を光学的近
傍探知部への切換あるいはその逆の切換を行うレンジ切
換部２のブロック図である。

第９図において、光学的近傍探知部中の変換器２５から
の信号がＡＮＤゲート２７に送られ、また同じ信号が選
択器２２に送られる。

そして、前記のＡＮＤゲート２７に入った信号は、さら
にパイロット装置に結合するＯＲゲート２８へ送られる
。

他方、超音波接近探知部中の記憶レジスタ２０は、変換
器２３および２４に接続され、これらによって記憶レジ
スタ２０中のカウント数（２個の物体間の距離を表わす
）を、前記した光学的近傍探知部中の記憶レジスタ２１
からの変換された信号と同じ形の信号に変換する。

すなわち、変換器２４と変換器２５とは、接近探知部の
受持つ範囲と近傍探知部の受持つ範囲の両方にまたがる
距離について、実質的に同じ振幅あ信号を与えるように
きよう正する作用をもつ。

変換器２４からの信号は、ＡＮＤゲート２６経てＯＲゲ
ート２８へ送られる。

また、この信号は選択器２２へも送られる。

この選択器２２は、それぞれＡＮＤゲート２６およびＡ
ＮＤゲート２７へと接続してそれらに信号を与える。

選択器２２からの信号は、接近探知部からの音波信号と
近傍探知部からの光信号のどちらをパイロット装置へ送
るかを決定するものである。

この選択は、いくつかの方法で行うことができる。

例えば、この選択器は、接近探知部からの信号を接近探
知部類域と近傍探知部領域との重複している範囲の距離
を表わす一定の電圧と比較し、前記信号がその電圧以上
になったときはＡＮＤゲート２６に、またそれがその電
圧以下になるときＡＮＤゲート２７に信号を送るように
する。

そして、近傍探知部からの信号についても全く同じ取り
扱いをする。

このようにして、接近探知部と近傍探知部からの信号を
適宜選択してパイロット装置へ送り両部の切換を行うこ
とができる。

本発明装置における近傍信号発信器Ｅ３としては、前記
したように、対象に対し光束を照射してその存在を探知
する代りに、走査により対象の影すなわち反射光束のな
い部分を検知する形式の光学的検出器を持つこともでき
る。

上記のように構成することにより本発明装置は、特に大
都市の施設の如き巡回地域交通監視に応用できるし、さ
らに自動車が連続し、一定の間隔を保って運転される場
合、間隔をおかずに車列を作るために、自動車が一団と
なるような輸送癩設に応用される。

また、特に重要な応用は例えばトレーラ付又は無しの観
光用自動車、トレーラ付又は無し、あるいは半トレーラ
の貨物自動車の探知に役立つ。

実際以上に記した装置によってトレーラの連結器のバー
の連結状態を探知可能である。

以上説明したように、本発明に係る物体探知装置は、物
体Ｂ上に配置され物体Ａに向けて一次音波信号を発信す
る接近信号発信器と物体Ａからの二次音波信号を受信す
る接近信号受信器とからなる呼出装置、物体Ａ上に配置
され前記−次音波信号を受信する接近信号受信器および
物体Ｂに向けて二次音波信号を発信する接近信号発信器
とからなる応答装置、および前記物体Ｂ上の接近信号発
信器と接近信号受信器に接続され前記−次音波信号の発
信時期と前記二次音波信号の受信時期とを比較し所定距
離の範囲外であるかどうかを決定する比較器からなる接
近探知部と：物体Ｂ上に配置され所定の走査角速度で物
体Ａに向けて光信号を発信する近傍信号発信器、物体Ａ
上に所定の間隔を置いて配置され前記近傍信号発信器か
らの光信号を物体Ｂに向けて反射させる第１と第２の反
射体、物体Ｂ上に配置され前記第１および第２の反射体
からの反射光信号を受信する近傍信号受信器、および近
傍信号発信器と近傍信号受信器に接続され前記第１の反
射体からの反射光信号の受信時期と第２の反射体からの
受信時期とを比較し所定距離範囲内の物体Ａと物体Ｂと
の距離を決定する近傍信号比較器からなる近傍探知部：
物体Ａと物体Ｂの距離が前記所定距離範囲外から範囲内
へ、あるいは前記所定距離範囲内から範囲外へと変わる
ときに、前記接近探知部から前記近傍探知部へ、あるい
は近傍探知部から接近探知部の切換を行うレンジ切換部
と；より構成されるので、簡単な構造で、しかも取り扱
いが容易となり、距離が０〜５０ｍ範囲内においても良
好な感度で物体の存在および距離を検知できるという極
めて優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置における接近探知部および近傍探知
部の発信、受信の機構を示す系統図、第２図は呼出装置
と応答装置を有するブロック図、第３図は信号振幅の制
御装置部分のブ町ンク図、第４図は第２図の装置の発信
、受信のインパルスのタイムチャート、第５図は接近探
知部の動作態様を示す説明図、第６図は近傍探知部の動
作態様を示す説明図、第７図は走査装置の側面図、第８
図は回転ミラーの斜視図、第９図はステージ切換部の一
例を示すブロック図である。 図中Ａ、Ｂは物体、Ｅｌ、Ｒ２は接近信号発信器、Ｒ３
は近傍信号発信器、Ｒ１，Ｒ２は接近信号受信器、Ｒ３
は近傍信号受信器、Ｓｌ、Ｓ２は反射体、ＤＣは呼出装
置、ＤＡは応答装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一方が移動中の物体Ａと物体Ｂの間の距
   離を探知する装置であって、 物体Ｂ上に配置され物体Ａに向けて一次音波信号を発信
   する接近信号発信器と物体Ａからの二次音波信号を受信
   する接近信号受信器とからなる呼出装置、物体Ａ上に配
   置され前記−次音波信号を受信する接近信号受信器およ
   び物体Ｂに向けて前記二次音波信号を発信する接近信号
   発信器とからなる応答装置、および前記物体Ｂ上の接近
   信号発信器と接近信号受信器に接続され前記−次音波信
   号の発信時期と前記二次音波信号の受信時期とを比較し
   物体Ａと物体Ｂとの距離が所定範囲外であるかどうかを
   決定する比較器とからなる接近探知部と： 物体Ｂ上に配置され所定の走査角速度で物体Ａに向けて
   光信号を発信する近傍信号発信器、物体Ａ上に所定の間
   隔を置いて配置され前記近傍信号発信器からの光信号を
   物体Ｂに向けて反射させる第１と第２の反射体、物体Ｂ
   上に配置され前記第１および第２の反射体からの反射光
   信号を受信する近傍信号受信器、および前記近傍信号発
   信器と近傍信号受信器に接続され前記第１の反射体から
   の反射光信号の受信時期と第２の反射体からの反射光信
   号の受信時期とを比較し所定距離範囲内の物体Ａと物体
   Ｂとの距離を決定する近傍信号比較器とからなる近傍探
   知部と： 物体Ａと物体Ｂの距離が前記所定距離範囲外から範囲内
   へ、あるいは前記所定距離範囲内から範囲外へと変わる
   ときに、前記接近探知部から前記近傍探知部へ、あるい
   は近傍探知部から接近探知部への切換を行うレンジ切換
   部と； より構成されたことを特徴とする物体探知装置。