JPS5917181A - 障害物検知装置 - Google Patents
障害物検知装置Info
- Publication number
- JPS5917181A JPS5917181A JP12687682A JP12687682A JPS5917181A JP S5917181 A JPS5917181 A JP S5917181A JP 12687682 A JP12687682 A JP 12687682A JP 12687682 A JP12687682 A JP 12687682A JP S5917181 A JPS5917181 A JP S5917181A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- transducer
- obstacle
- time
- transmitter
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
- G01S15/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
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】
本発明は超音波の送受波を１つの送受波器で兼用して行
ない、これによって障害物を検知するようにした障害物
検知装置に関するものである。
ない、これによって障害物を検知するようにした障害物
検知装置に関するものである。
従来、この種の装置として、１つの超音波送受波器で間
欠的に超音波パルスを発射し、その発射波の受信に基づ
いて障害物の検知を行なうものがある。このような装置
においては、送信手段からの送信信号が送受波器の超音
波振動子に印加されると、その送信信号の印加後であっ
Ｃも、その超音波振動子が余韻振動してしまうため、装
置が受信体制に入っていてもその余韻振動がｆｉなわれ
ている間は受信作動を行なわないようにしている。
欠的に超音波パルスを発射し、その発射波の受信に基づ
いて障害物の検知を行なうものがある。このような装置
においては、送信手段からの送信信号が送受波器の超音
波振動子に印加されると、その送信信号の印加後であっ
Ｃも、その超音波振動子が余韻振動してしまうため、装
置が受信体制に入っていてもその余韻振動がｆｉなわれ
ている間は受信作動を行なわないようにしている。
このため、その余韻振動が行なわれている間の近距離検
出ができないという問題がある。
出ができないという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みたもので、送受波器から受信手
段側を見たインピーダンスを、受波体制の切換時点から
所定時間だけ低トさ−υるようにすることによって、送
信信号の印加による超音波振動子の余韻振動の継続時間
を短りシ゛ζ障書物の近距離検出を行ないやすいように
する障害物検知装置を提供することを目的とするもので
ある。
段側を見たインピーダンスを、受波体制の切換時点から
所定時間だけ低トさ−υるようにすることによって、送
信信号の印加による超音波振動子の余韻振動の継続時間
を短りシ゛ζ障書物の近距離検出を行ないやすいように
する障害物検知装置を提供することを目的とするもので
ある。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
第１図において、■はパルス超音波の送波及び受波を行
なう送受波器で、所定の指向性を有する１つのポーンと
電気信号を超音波信号に相互に変換する１つの超音波振
動子からなる。２はクロック信号を発生ずる送信手段と
しての発振器、３は発振器２からのクロック信号を受け
て送受切換信号ｄ及び余韻制御信Ｗ Ｃ（第４図（２）
、（３）参照）とを出力するパルス発生器、４は前記送
受切換信号ｄに応動し、送波時には前記送受波器ｌをイ
ンピーダンス制御器６を介して発信器２に接続し、受渡
時には送受波器１をインピーダンス制御器６を介しｒｉ
＆に記す信号処理器５に接続する送受切換器、５はパル
ス超音波送波時点より、障害物からの反射波を受信する
迄の時間から所定領域内の障害物の有無を判別する受信
手段としての信号処理器、６は前記余韻制御信号Ｃに応
動し、前記送受波器ｌから見たインピーダンスが変化す
るインピーダンス制御器である。さらに、該インピーダ
ンス制御器６は、第２図に示すように、所定の巻数比（
−次側：２次側−１：Ｎ）を有するＩ・ランス６０と、
該トランス６０の一方の端子とコレクタとが接続される
トランジスタ６１と、ダイオード６２と、抵抗６４，６
５．６６、 コンデンサ６３からなる。また、前記信
号処理器５は、第３図に示すように、障害物からの反射
信号を増幅する増幅器５０と、該増幅器５０の出力信号
を包絡線検波する検波器５１と、該検波器５１の出力電
圧と所定電圧とを比較する比較器５２と、前記送受切換
信号ｄに同期し、所定の時間幅Ｔ２を有するパルス信号
を発生するワンシロノド回路５３と、該パルス信号を一
方の入力とし、前記比較器５２の出力信号を他方の人力
とするアンドゲート５４と、前記送受切換信号ｄがリセ
ット端子に加えられ、前記アンドゲート５４の出力信号
が、セント端子に印加されるＲ−Ｓフリップフロップ回
路５５と、前記送受切換信号ｄよりも時間的に少し早い
時点にてランチ信号を発生ずるラッチ信号発生回路５６
と、該ランチ信号がクロック端ｒに与えられ、前記Ｒ−
Ｓフリップフロップ回路５５の（ユ端了とデータ端子と
が接続されるフリップフロップ回路５７とから構成され
る。
なう送受波器で、所定の指向性を有する１つのポーンと
電気信号を超音波信号に相互に変換する１つの超音波振
動子からなる。２はクロック信号を発生ずる送信手段と
しての発振器、３は発振器２からのクロック信号を受け
て送受切換信号ｄ及び余韻制御信Ｗ Ｃ（第４図（２）
、（３）参照）とを出力するパルス発生器、４は前記送
受切換信号ｄに応動し、送波時には前記送受波器ｌをイ
ンピーダンス制御器６を介して発信器２に接続し、受渡
時には送受波器１をインピーダンス制御器６を介しｒｉ
＆に記す信号処理器５に接続する送受切換器、５はパル
ス超音波送波時点より、障害物からの反射波を受信する
迄の時間から所定領域内の障害物の有無を判別する受信
手段としての信号処理器、６は前記余韻制御信号Ｃに応
動し、前記送受波器ｌから見たインピーダンスが変化す
るインピーダンス制御器である。さらに、該インピーダ
ンス制御器６は、第２図に示すように、所定の巻数比（
−次側：２次側−１：Ｎ）を有するＩ・ランス６０と、
該トランス６０の一方の端子とコレクタとが接続される
トランジスタ６１と、ダイオード６２と、抵抗６４，６
５．６６、 コンデンサ６３からなる。また、前記信
号処理器５は、第３図に示すように、障害物からの反射
信号を増幅する増幅器５０と、該増幅器５０の出力信号
を包絡線検波する検波器５１と、該検波器５１の出力電
圧と所定電圧とを比較する比較器５２と、前記送受切換
信号ｄに同期し、所定の時間幅Ｔ２を有するパルス信号
を発生するワンシロノド回路５３と、該パルス信号を一
方の入力とし、前記比較器５２の出力信号を他方の人力
とするアンドゲート５４と、前記送受切換信号ｄがリセ
ット端子に加えられ、前記アンドゲート５４の出力信号
が、セント端子に印加されるＲ−Ｓフリップフロップ回
路５５と、前記送受切換信号ｄよりも時間的に少し早い
時点にてランチ信号を発生ずるラッチ信号発生回路５６
と、該ランチ信号がクロック端ｒに与えられ、前記Ｒ−
Ｓフリップフロップ回路５５の（ユ端了とデータ端子と
が接続されるフリップフロップ回路５７とから構成され
る。
」二記構成において、その作動を第７４図、第５図（ａ
ｌ、 （ｂｌを援用して説明する。今、第４図（３）に
示すように、６０ミリ秒毎に論理値“ｌ”となる送受切
換器１ｄが論理値“１”となると、前記発振器２から励
振信号がインピーダンス制御器６のトランス６０の１次
側コイルに伝送される。なお、この時余韻制御信号Ｃは
０”であるからトランジスタ６１はオフ状態で高インピ
ーダンスである。
ｌ、 （ｂｌを援用して説明する。今、第４図（３）に
示すように、６０ミリ秒毎に論理値“ｌ”となる送受切
換器１ｄが論理値“１”となると、前記発振器２から励
振信号がインピーダンス制御器６のトランス６０の１次
側コイルに伝送される。なお、この時余韻制御信号Ｃは
０”であるからトランジスタ６１はオフ状態で高インピ
ーダンスである。
この結果、トランス６０の２次側には１次側のＮ倍の電
圧を有する励振信号が発生しこれが送受波？５１の超音
波振動子に印加されホーンにより所定の領域に超音波が
送波される。その後、前記送受切換信号ｄが０”となる
と発振器２が切り離され、代りに信号処理回路５がトラ
ンス６ｏの１次側コイルに接続され受波体制に移る。こ
の時励振信号が取り除かれた後でも超音波振動子には余
韻振動が残り、この余韻振動による信号がトランス６０
を介して信号処理器５の増幅器５ｏに入力され増幅され
る。この余韻振動による信号ｈ （第４図（４））は、
従来のものでは図の破線で示すように大きく、また長（
接続する。本実施例においては、送受切換信号ｄの立下
り時点に“１”となりパルス幅ＴＩなる余韻制御信号Ｃ
が前記パルス発生器３から出力されインピーダンス制御
器６のダイオード６２の陽極に加えられることによって
トランジスタ６１がオン状態となる。なお抵抗６４はト
ランジスタ６１が飽和する値に選定されている。この結
果、超音波振動子から見たインピーダンスは低下する。
圧を有する励振信号が発生しこれが送受波？５１の超音
波振動子に印加されホーンにより所定の領域に超音波が
送波される。その後、前記送受切換信号ｄが０”となる
と発振器２が切り離され、代りに信号処理回路５がトラ
ンス６ｏの１次側コイルに接続され受波体制に移る。こ
の時励振信号が取り除かれた後でも超音波振動子には余
韻振動が残り、この余韻振動による信号がトランス６０
を介して信号処理器５の増幅器５ｏに入力され増幅され
る。この余韻振動による信号ｈ （第４図（４））は、
従来のものでは図の破線で示すように大きく、また長（
接続する。本実施例においては、送受切換信号ｄの立下
り時点に“１”となりパルス幅ＴＩなる余韻制御信号Ｃ
が前記パルス発生器３から出力されインピーダンス制御
器６のダイオード６２の陽極に加えられることによって
トランジスタ６１がオン状態となる。なお抵抗６４はト
ランジスタ６１が飽和する値に選定されている。この結
果、超音波振動子から見たインピーダンスは低下する。
一般的に、超音波振動子Ｕ Ｖの受波効率感度）は第５
図（ａ） 、 （ｂ）に示すように負荷抵抗Ｒしの大き
さに影響を受けるばかりではなく、周波数帯域幅、即ち
Ｑ値も影響を受ける。負荷抵抗Ｒしが小さくなれば、受
渡効率が低Ｆすることがら余韻振動による信号３ｖ（第
４図（４））の振幅が減少し、かつ周波数帯域幅が広く
（Ｑ＠が低く）なることから余韻振動による信号３ｖ
の持続時間が短縮され第４図（４）の実線で示すように
なる。具体的には、超音波振動子から見たインピーダン
スを５００Ω程度にすることにより、不感帯時間が図の
点線のものの略１／２に短縮される。次に、余韻制御信
号Ｃが０”となると、トランジスタ６１のベース電圧ｇ
は（第４図０））はコンデンサ６３、抵抗６４，６５、
及びトランジスタ６１の入力抵抗で定まる時定数で指数
関数的に減少し、これにより超音波振動子から見たイン
ピーダンスも徐々に増加し、受渡効率も徐々に回復する
。この作用により、インピーダンスの急激なる増加を防
ぎ、インピーダンスの急増による電流低下によってトラ
ンス６０を介し、誤信号が受信側に入るのを防ぐことが
できる。このことにより、従来のものでは、余韻振動に
よる信号の中に埋れて判別できなかった近距離の障害物
から反射信号Ｓｅも第４図（４）に示すように判別でき
、該反射信号３ｅが検波器５１によって包絡線検波され
、さらに比較器５２によって、予め設定された電圧Ｖｒ
と比較されアンドゲート５４の一方の入力端子に人力さ
れる。
図（ａ） 、 （ｂ）に示すように負荷抵抗Ｒしの大き
さに影響を受けるばかりではなく、周波数帯域幅、即ち
Ｑ値も影響を受ける。負荷抵抗Ｒしが小さくなれば、受
渡効率が低Ｆすることがら余韻振動による信号３ｖ（第
４図（４））の振幅が減少し、かつ周波数帯域幅が広く
（Ｑ＠が低く）なることから余韻振動による信号３ｖ
の持続時間が短縮され第４図（４）の実線で示すように
なる。具体的には、超音波振動子から見たインピーダン
スを５００Ω程度にすることにより、不感帯時間が図の
点線のものの略１／２に短縮される。次に、余韻制御信
号Ｃが０”となると、トランジスタ６１のベース電圧ｇ
は（第４図０））はコンデンサ６３、抵抗６４，６５、
及びトランジスタ６１の入力抵抗で定まる時定数で指数
関数的に減少し、これにより超音波振動子から見たイン
ピーダンスも徐々に増加し、受渡効率も徐々に回復する
。この作用により、インピーダンスの急激なる増加を防
ぎ、インピーダンスの急増による電流低下によってトラ
ンス６０を介し、誤信号が受信側に入るのを防ぐことが
できる。このことにより、従来のものでは、余韻振動に
よる信号の中に埋れて判別できなかった近距離の障害物
から反射信号Ｓｅも第４図（４）に示すように判別でき
、該反射信号３ｅが検波器５１によって包絡線検波され
、さらに比較器５２によって、予め設定された電圧Ｖｒ
と比較されアンドゲート５４の一方の入力端子に人力さ
れる。
他方、前記ワンシａ ノ）回路５３から前記余韻制御信
号ｃの立下り時点に“１゛となりパルス幅］゛２を有す
るパルス信号ｉ （第４図（５））がアンドゲート５４
のもう一方の入力端子に人力される。これにより、アン
ドゲート５４からは所定領域内に存在する障害物による
信号ｊ （第４図（６））が出力され前記Ｒ−Ｓフリッ
プフロップ回路５５がセ・ノドされ、Ｑ端子が”１”と
なり、前記Ｄフリ・ノブフロップ回路５７のデータ端子
がｌ”となる。
号ｃの立下り時点に“１゛となりパルス幅］゛２を有す
るパルス信号ｉ （第４図（５））がアンドゲート５４
のもう一方の入力端子に人力される。これにより、アン
ドゲート５４からは所定領域内に存在する障害物による
信号ｊ （第４図（６））が出力され前記Ｒ−Ｓフリッ
プフロップ回路５５がセ・ノドされ、Ｑ端子が”１”と
なり、前記Ｄフリ・ノブフロップ回路５７のデータ端子
がｌ”となる。
（第４図（８）参照）その後、前記う・ノチ信号発生回
路５６からのラッチ信号ｋ（第４図（７））がＤフリッ
プフロラプ回路５７のクロック端子に入力されその結果
Ｑ端子からの検知信号ｍ（第４図（９））が“１”とな
る。この“１”の検知信号ｍにより所定領域内に障害物
が存在することが検知される。
路５６からのラッチ信号ｋ（第４図（７））がＤフリッ
プフロラプ回路５７のクロック端子に入力されその結果
Ｑ端子からの検知信号ｍ（第４図（９））が“１”とな
る。この“１”の検知信号ｍにより所定領域内に障害物
が存在することが検知される。
次に、本発明の第２の実施例を示す第６図において、６
７は１付側コイルに中間タップ６７２を有し、該中間タ
ップ６７２がアースに接続さワ、ている。また巻数比は
、１次側端子６７１一端子６７２：端子６７２一端子６
７３：２次側＝１：Ｎ：Ｎとなっている。この構成にお
いても送波から受渡への切りかわり時点から時間′ｒ１
の間は超音波振動子から見たインピーダンスは低（なり
第１実施例の場合と同様の効果が得られる。
７は１付側コイルに中間タップ６７２を有し、該中間タ
ップ６７２がアースに接続さワ、ている。また巻数比は
、１次側端子６７１一端子６７２：端子６７２一端子６
７３：２次側＝１：Ｎ：Ｎとなっている。この構成にお
いても送波から受渡への切りかわり時点から時間′ｒ１
の間は超音波振動子から見たインピーダンスは低（なり
第１実施例の場合と同様の効果が得られる。
なお、上記実施例では、所定領域内の障害物の存在の有
無を検出するものを示したが、その障害−物の存在領域
を複数段階に分割して検出するようにしてもよく、また
具体的な障害物までの距離を求めるようにしてもよい。
無を検出するものを示したが、その障害−物の存在領域
を複数段階に分割して検出するようにしてもよく、また
具体的な障害物までの距離を求めるようにしてもよい。
以上述べたように本発明では、超音波の送受波を１つの
送受波器で兼用して行ない障害物を検出するようにした
装置において、送受波器から受信手段側を見たインピー
ダンスを、受渡体制への切換時点から所定時間だけ低下
させるようにしているから、送信信号の印加後の超音波
振動子の余韻振動時間を短くすることができ、これによ
り従来のものに比べてより近距離の障害物を検出するこ
とができるという優れた効果がある。
送受波器で兼用して行ない障害物を検出するようにした
装置において、送受波器から受信手段側を見たインピー
ダンスを、受渡体制への切換時点から所定時間だけ低下
させるようにしているから、送信信号の印加後の超音波
振動子の余韻振動時間を短くすることができ、これによ
り従来のものに比べてより近距離の障害物を検出するこ
とができるという優れた効果がある。
第１図は本発明の全体構成を示すブロック線図、第２図
は第１図中のインピーダンス制御器の詳細電気結線図、
第３図は第１図中の信号処理器の詳細電気結線図、第４
図は作動説明に供する信号波形図、第５図は作動説明に
供する説明図、ｆｆ１６図は本発明の他の実施例を示す
電気結線図。 １・・・送受波器、２・・・発振器、３・・・パルス発
生器。 ４・・・送受切換器、５・・・信号処理器、６・・・イ
ンピーダンス制御器。 代理人弁理士 岡 部 隆
は第１図中のインピーダンス制御器の詳細電気結線図、
第３図は第１図中の信号処理器の詳細電気結線図、第４
図は作動説明に供する信号波形図、第５図は作動説明に
供する説明図、ｆｆ１６図は本発明の他の実施例を示す
電気結線図。 １・・・送受波器、２・・・発振器、３・・・パルス発
生器。 ４・・・送受切換器、５・・・信号処理器、６・・・イ
ンピーダンス制御器。 代理人弁理士 岡 部 隆
Claims (1)
- 超音波振動子を有する送受波器、送信手段、受信１段を
備え、送波時に前記送受波器の超音波振動子に前記送信
手段から送信信号を印加して超音波を所定方向に発射さ
せ、その送信信号の印加後、前記送受波器を前記送信手
段から前記受信手段へ接続り〕換し゛Ｃ前記所定方向の
障害物からの反射波を受信するようにし、この受信に基
づいて前記所定方向の障害物を検知する障害物検知装置
において、前記送受波器から前記受信手段側を見たイン
ピーダンスを、前記受信手段への接続切換時点から所定
時間低ドさせるようにし、その所定時間経過後、前記イ
ンピーダンスを前の状態に復帰さセる手段を備えた障害
物検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12687682A JPS5917181A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 障害物検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12687682A JPS5917181A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 障害物検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5917181A true JPS5917181A (ja) | 1984-01-28 |
Family
ID=14946026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12687682A Pending JPS5917181A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 障害物検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917181A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017159257A1 (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社デンソー | 物体検知装置 |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP12687682A patent/JPS5917181A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017159257A1 (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社デンソー | 物体検知装置 |
| JP2017172989A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-28 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 物体検知装置 |
| US10598774B2 (en) | 2016-03-18 | 2020-03-24 | Denso Corporation | Object detection apparatus |
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