JPS59105588A - 超音波探知装置 - Google Patents
超音波探知装置Info
- Publication number
- JPS59105588A JPS59105588A JP21515482A JP21515482A JPS59105588A JP S59105588 A JPS59105588 A JP S59105588A JP 21515482 A JP21515482 A JP 21515482A JP 21515482 A JP21515482 A JP 21515482A JP S59105588 A JPS59105588 A JP S59105588A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- receiver
- transmitter
- detection
- transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/04—Systems determining presence of a target
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波によって物体を探知する探知装置に関
するものである。
するものである。
超音波による物体探知装置は即に数多く提案されている
。これらの探知装置は、超音波を送波器から発射し、目
標中からの反射波を受信するものであるが、この場合、
超音波の送受波器は指向性を有し、この指向性は一般に
送受波器の大きさと波長によって決定される。そして、
送受波器の軸上は感度が良く、それからの角度が大とな
るにつれて感度が低下する。そのため、この特性を利用
して一定方向にある物体を探知し、その方向や距離を求
めている。
。これらの探知装置は、超音波を送波器から発射し、目
標中からの反射波を受信するものであるが、この場合、
超音波の送受波器は指向性を有し、この指向性は一般に
送受波器の大きさと波長によって決定される。そして、
送受波器の軸上は感度が良く、それからの角度が大とな
るにつれて感度が低下する。そのため、この特性を利用
して一定方向にある物体を探知し、その方向や距離を求
めている。
第１図は一般的な送受波器の指向性の一例をモデルとし
て示すもので、送受波器Ｔの軸ＯＴを中心として左右に
角度が広くなるにつれて感度が低下する。又、超音波が
伝播する際、拡散損失や吸着損失により距離が大きくな
るにつれて減衰する性質を有している。
て示すもので、送受波器Ｔの軸ＯＴを中心として左右に
角度が広くなるにつれて感度が低下する。又、超音波が
伝播する際、拡散損失や吸着損失により距離が大きくな
るにつれて減衰する性質を有している。
今、軸ＯＴに対し、指向巾が２α１，２α２．・・・。
と次第に拡がるに従って感度がＯ、−１、−２、・・・
・、と低下し、送受波器の近い所から遠くなるに従いＯ
，−１，−２，・・・、と減衰するとする。
・、と低下し、送受波器の近い所から遠くなるに従いＯ
，−１，−２，・・・、と減衰するとする。
第２図は送受波器Ｓ及びＭが同−場所にあり、同一方向
に軸がある場合に、送波器Ｓから送波された音波が、反
射損失のない理想的な物体から反射した時の各位置にお
ける反射レベルのモデルを示したものである。
に軸がある場合に、送波器Ｓから送波された音波が、反
射損失のない理想的な物体から反射した時の各位置にお
ける反射レベルのモデルを示したものである。
即ち、理想的か物体が各領域にあった場合の反射レベル
を送波器Ｓと受波器Ｍの指向巾による減衰と距離による
減衰をモデル的に加算することによって求めると、第２
図の中に示す数字のようになる。なお、図においては一
５以上を有効な探知可能領域と仮定してその部分の周面
に斜線を付している。これによれば、中心部の減衰が少
なく、周辺にいくに従い急激に減衰が大となっているこ
とがわかる。又、このような送受波器による探知中を横
方向に拡大する場合について考えると、第３図及び第４
図は送受波器Ｓ及びＭの間隔を離した場合を示すもので
、送受波器の間隔を離すに従い、中心部の減衰は大とな
るが横方向の探知中が大となってくることがわかる。し
かし、送受波器に近い所の探知は困難である。そとで、
この探知中を拡大するためには、送受波器の数を増加さ
せ、杆知巾の全域をカバーさせなければ々らない。この
場合、例えば、第５図に示すように２個の送波器Ｓ、
、 Ｓｔを用いて一つの受波器Ｍで受信したり、第６図
のように２組の送受波器ＳＬ＋ ８２ ｔ Ｍｌ ＋
Ｍｔを用いたりすることになる。
を送波器Ｓと受波器Ｍの指向巾による減衰と距離による
減衰をモデル的に加算することによって求めると、第２
図の中に示す数字のようになる。なお、図においては一
５以上を有効な探知可能領域と仮定してその部分の周面
に斜線を付している。これによれば、中心部の減衰が少
なく、周辺にいくに従い急激に減衰が大となっているこ
とがわかる。又、このような送受波器による探知中を横
方向に拡大する場合について考えると、第３図及び第４
図は送受波器Ｓ及びＭの間隔を離した場合を示すもので
、送受波器の間隔を離すに従い、中心部の減衰は大とな
るが横方向の探知中が大となってくることがわかる。し
かし、送受波器に近い所の探知は困難である。そとで、
この探知中を拡大するためには、送受波器の数を増加さ
せ、杆知巾の全域をカバーさせなければ々らない。この
場合、例えば、第５図に示すように２個の送波器Ｓ、
、 Ｓｔを用いて一つの受波器Ｍで受信したり、第６図
のように２組の送受波器ＳＬ＋ ８２ ｔ Ｍｌ ＋
Ｍｔを用いたりすることになる。
しかしながら、このような場合、二つの送波器から同時
に音波を出すと音響的干渉が起り、特に第５図及び第６
図における領域Ｂについては受信が不安定となシ、この
ため二つの送波器から交互に超音波を発射したり、異な
った超音波周波数を用いたシするなどの複雑な工夫を要
する。
に音波を出すと音響的干渉が起り、特に第５図及び第６
図における領域Ｂについては受信が不安定となシ、この
ため二つの送波器から交互に超音波を発射したり、異な
った超音波周波数を用いたシするなどの複雑な工夫を要
する。
本発明は、これ等の欠点を除去し、送受波器の適切な配
置によシ一定の探知領域を送受波器に近い所を含めて簡
易に測定することが可能な超音波探知装置を提案しよう
とするものである。
置によシ一定の探知領域を送受波器に近い所を含めて簡
易に測定することが可能な超音波探知装置を提案しよう
とするものである。
即ち、本発明の超音波探知装置は、略長方形状をなす探
知領域の一辺の両端付近に超音波の送波（３） 器と受波器を設置し、それらの送受波器における有効に
探知可仲な指向巾の鯉辺を上記一辺の両端に連なる探知
領域の対向辺にそれぞれ合わせ、送受波器の軸を探知領
域の方向に傾けて配置したととを特徴とするものである
。
知領域の一辺の両端付近に超音波の送波（３） 器と受波器を設置し、それらの送受波器における有効に
探知可仲な指向巾の鯉辺を上記一辺の両端に連なる探知
領域の対向辺にそれぞれ合わせ、送受波器の軸を探知領
域の方向に傾けて配置したととを特徴とするものである
。
以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。
明する。
本発明の超音波探知装置によって第７図に示すような長
方形の領域Ａ内の物体を探知しようとする場合、領域Ａ
の一辺αの両端に送波器Ｓと受波器Ｍを置き、有効に探
知し得る指向角α８．α□だけそれらの軸を内側に傾け
て配置する。従って、送受波器における有効に探知可能
な指向巾の側辺を上記辺αの両端に連なる探知領域の対
向辺す。
方形の領域Ａ内の物体を探知しようとする場合、領域Ａ
の一辺αの両端に送波器Ｓと受波器Ｍを置き、有効に探
知し得る指向角α８．α□だけそれらの軸を内側に傾け
て配置する。従って、送受波器における有効に探知可能
な指向巾の側辺を上記辺αの両端に連なる探知領域の対
向辺す。
Ｃにそれぞれ合わせることになる。
即ち、指向角α ｐ ａＭだけ送受波器を傾けて対向さ
せ、その時の感度積 ｋＳ −ｋＭ （４） イロし、＆ｓ ： ｌｆｓ方向の送波器感度ｋＭ：αい
方向の送波器感度 が探知装置において感知し得るレベルになるようその感
度を調整することによって、探知領域大の送受波器に近
い所からの探知が可能となる。この場合、第８図（Ａ）
のように送受波器の指向巾が狭い場合や、第８図（ロ）
のように指向巾が広い場合には、その指向巾の交点から
ＳＭに垂線を下し、その交点をＮとすると ｄ ＝ＭＮ ｔａｎ （９０°−２αＭ）又ハ、ｔｔ
＝ ３ Ｎ ｔａｎ （９０’ −２６ｓ）から求めた
距離ｄだけ送受波器に近い所に探知不能または探知可能
な領域があり、従って送受波器を前後に平行移動させる
ことによって、探知領域大の送受波器に近い所の探知を
調整することができる。又、送受波器から遠い地域に対
しては探知装置の感度を距離に応じて増加させることに
よって、探知中をカバーさせることができる。
せ、その時の感度積 ｋＳ −ｋＭ （４） イロし、＆ｓ ： ｌｆｓ方向の送波器感度ｋＭ：αい
方向の送波器感度 が探知装置において感知し得るレベルになるようその感
度を調整することによって、探知領域大の送受波器に近
い所からの探知が可能となる。この場合、第８図（Ａ）
のように送受波器の指向巾が狭い場合や、第８図（ロ）
のように指向巾が広い場合には、その指向巾の交点から
ＳＭに垂線を下し、その交点をＮとすると ｄ ＝ＭＮ ｔａｎ （９０°−２αＭ）又ハ、ｔｔ
＝ ３ Ｎ ｔａｎ （９０’ −２６ｓ）から求めた
距離ｄだけ送受波器に近い所に探知不能または探知可能
な領域があり、従って送受波器を前後に平行移動させる
ことによって、探知領域大の送受波器に近い所の探知を
調整することができる。又、送受波器から遠い地域に対
しては探知装置の感度を距離に応じて増加させることに
よって、探知中をカバーさせることができる。
第９図は、−例として自動車１０における後部を監智す
る場合の前記モデルによる探知可能領域を示すもので、
自動車の車中で自動車の後方Ｄｍの範囲を警戒範囲とす
るため、送波器Ｓ及び受波器Ｍを車体の後部左右端に泡
付け、送受波器の軸をαｓ 、 、（ｇＭだけ内側に向
けて設置する。
る場合の前記モデルによる探知可能領域を示すもので、
自動車の車中で自動車の後方Ｄｍの範囲を警戒範囲とす
るため、送波器Ｓ及び受波器Ｍを車体の後部左右端に泡
付け、送受波器の軸をαｓ 、 、（ｇＭだけ内側に向
けて設置する。
今、−＝α６、送受波器８．Ｍ間の距離Ｗを、Ｗ−１６
０ｃＩｒＬとし、車体の後方５０ｃＩｒＬの所棟で探知
するためには、 αＭ＝αＳ守２９’ と々る。との場合２９°の探知の指向角を有する送受波
器を用い、送受波器の四〇方向の感度積ｋＳ−ｋＭを感
知し得る探知装置を用いるととにより、車の後方５Ｑ（
１’ｆｆｌの所から探知し得るととになる。又、警戒範
囲の車体から遠い方の限界については、距離に応じて感
度を高くすると共に、ゲート回路によって奥行の探知巾
を制限することが容易である。
０ｃＩｒＬとし、車体の後方５０ｃＩｒＬの所棟で探知
するためには、 αＭ＝αＳ守２９’ と々る。との場合２９°の探知の指向角を有する送受波
器を用い、送受波器の四〇方向の感度積ｋＳ−ｋＭを感
知し得る探知装置を用いるととにより、車の後方５Ｑ（
１’ｆｆｌの所から探知し得るととになる。又、警戒範
囲の車体から遠い方の限界については、距離に応じて感
度を高くすると共に、ゲート回路によって奥行の探知巾
を制限することが容易である。
而して、同図の太線内が探知範囲となるが、遠い所は受
信感度を高くすることにより探知可能となる。
信感度を高くすることにより探知可能となる。
以上のように、送受波器の向きを適尚に選定することに
よって、所期の範囲の探知が可能となるが、探知範囲の
広さに応じて受波器を増加させたり、送波音圧が不足の
時は送波器を増加させたシ、探知領域をいくつかに〆切
って探知することもできる。又、送受波器は探知領域の
両端になくても受信感度との関係で若干内側にあっても
カバーが可能である。
よって、所期の範囲の探知が可能となるが、探知範囲の
広さに応じて受波器を増加させたり、送波音圧が不足の
時は送波器を増加させたシ、探知領域をいくつかに〆切
って探知することもできる。又、送受波器は探知領域の
両端になくても受信感度との関係で若干内側にあっても
カバーが可能である。
このような本発明の超音波探知装置によれげ、限定され
た広さの探知領域に所要の配置で送受波器を設けること
によって、上記便域内における物体を能率的に有効且つ
確実に探知することができる。
た広さの探知領域に所要の配置で送受波器を設けること
によって、上記便域内における物体を能率的に有効且つ
確実に探知することができる。
第１図は一般的な送受波器の指向性に関する説明図、第
２図力いし第４図は送受波器の各種配置（７） における反射レベルをモデル的に示す説明図、第５図及
び第６図は探知巾を拡大する場合の送受波器の配置に関
する説明図、第７図は本発明における送受波器の配置の
態様を示す構成図、第８図（５）（Ｂ）は指向中が異な
る場合についての探知領域に関する四明図、第９図は本
発明による探知領域をモデル的に示す胛１明図である。 特許出願人 株式会社東和製作所 −４（ （８） ３−
２図力いし第４図は送受波器の各種配置（７） における反射レベルをモデル的に示す説明図、第５図及
び第６図は探知巾を拡大する場合の送受波器の配置に関
する説明図、第７図は本発明における送受波器の配置の
態様を示す構成図、第８図（５）（Ｂ）は指向中が異な
る場合についての探知領域に関する四明図、第９図は本
発明による探知領域をモデル的に示す胛１明図である。 特許出願人 株式会社東和製作所 −４（ （８） ３−
Claims (1)
- １、 略長方形状をなす探知領域の一辺の両端付近に超
音波の送波器と受波器とを設置し、それらの送受波器に
おける有効に探知可能な指向巾の側辺を上記−辺の両端
に連なる探知領域の対向辺にそれぞれ合わせ、送受波器
の軸を探知領域の方向に傾けて配置したことを特徴とす
る超音波探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21515482A JPS59105588A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 超音波探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21515482A JPS59105588A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 超音波探知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59105588A true JPS59105588A (ja) | 1984-06-18 |
Family
ID=16667556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21515482A Pending JPS59105588A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 超音波探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59105588A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50597U (ja) * | 1973-05-01 | 1975-01-07 |
-
1982
- 1982-12-08 JP JP21515482A patent/JPS59105588A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50597U (ja) * | 1973-05-01 | 1975-01-07 |
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