JPS5937459A - 超音波による物体検出装置 - Google Patents

超音波による物体検出装置

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JPS5937459A
JPS5937459A JP57147539A JP14753982A JPS5937459A JP S5937459 A JPS5937459 A JP S5937459A JP 57147539 A JP57147539 A JP 57147539A JP 14753982 A JP14753982 A JP 14753982A JP S5937459 A JPS5937459 A JP S5937459A
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JP
Japan
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signal
side lobe
pulse width
ultrasonic waves
generates
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JP57147539A
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English (en)
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Kenichi Yamaguchi
憲一 山口
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Automob Antipollut & Saf Res Center
Automobile Appliance Anti Pollution and Safety Research Center
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Automob Antipollut & Saf Res Center
Automobile Appliance Anti Pollution and Safety Research Center
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08Systems for measuring distance only
    • G01S15/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G01S15/102Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics
    • GPHYSICS
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波を利用した物体位置検出装置に係シ、遠
距離の物体から至近距離の物体まで精度よく距離検出を
行うに好適な、2種の送信パルス幅で超音波を送信する
物体位置検出装置に関する。
超音波による物体位置検出はパルス状に超音波を送信し
、検出物体で反射された超音波が受信器に戻ってくるま
での時間を検出して物体位置を測定している。送信器で
送出した超音波の一部は直接受信器に伝わるいわゆるサ
イドローブ波として受信器で検出する。該サイドローブ
波は、物体検知に有害であるため、処理回路にて除去し
ている。
一般に、第1図に示すようにサイドローブ擬似信号■と
受信波形を比較することによりサイドロープ波の信号を
除去している。受信波形■は検出領域内に物体が存在し
ない場合の波形を示し、検出信号は発生しない。受信波
形■は至近距離に被検出物体が存在する場合の波形を示
し、サイドローブ波に物体からの反射波が重畳し、位相
の関係からa、bに示すような種々の波形となる。受信
波形■の場合、物体までの真の距離はC・τ1.C・τ
2であるが、前記した如く、サイドローブ擬似信号■と
比較して検出するため検出信号は■に示す波形となり、
τ1.τ2を各々τ1′、τ2′として検出し誤差が生
じる。上記した誤差は受信波がa。
bのように種々の波形となるため一定誤差ではなく補正
も不可能である。以上の現象のためサイドローブ波が受
信波形に影響を与える時間幅に相当する距離内の物体検
出には誤差が生じてしまう。
従来の物体検出装置において、至近距離の物体位tiを
正確に測定する方法としては、送信パルス幅を狭くして
サイドローブ波が影響する時間幅を最低検出幅よシも狭
くする方法がある。ただし送信パルス幅を狭くした場合
は送信音圧が所定の音圧に達しないため検出可能距離が
短くなる。
本発明の目的は至近距離の物体検出を精度よく行うと同
時に遠距離の物体検出をも行い得る物体検出装置を提供
するにある。
本発明はサイドローブ波が受信波形に影響する時間幅を
最低検出距離に相当する時間より短くなるような狭いパ
ルス幅を有する送信パルスと、送信器のもつ最大音圧を
得るに十分な広いパルス幅を有する送信パルスとを併用
することにより、狭いパルス幅の送信で至近距離を、広
いパルス幅の送信で遠距離の物体検出を行うようにした
ものである。
本発明の一実施例の構成および動作について第1図〜第
5図を引用して説明する。
基本周期発生回路1は第4図に示す如くデユティ−50
%のパルスaを発生しこのパルスaを送信パルス幅発生
回路2.3に各々入力する。送信パルス幅発生回路2は
信号aの立上りに同期してパルス幅の狭い信号すを発生
する。送信パルス幅発生回路3は信号aの立下りに同期
してパルス幅の広い信号Cを発生する。送信パルス幅発
生回路2゜3の出力を各々オアゲート4に入力する。オ
アゲート4の出力は狭いパルスと広いパルスが交互に発
生する信号となり、該信号を超音波パルス発生回路5に
入力する。超音波パルス発生回路5ではオアゲート4の
出力信号がノ・イレベルのときだけ超音波パルスを発生
し、信号dとなる。超音波送信器6に信号dを入力して
空中に超音波を送出する。空中に送出した超音波は検出
物体で反射され超音波受信器7で電圧信号に変換し、増
幅器8で増幅してC信号となる。C信号にはサイドロー
ブ波と検出物体からの反射波の両方を含んでいる。
81.82がサイドローブ波、R1,R2が物体からの
反射波である。サイドロープ擬似信号発、主回路9はb
信号に同期してサイドローブ擬似信号を発生し、該サイ
ドロープ擬似信号とC信号を比較器11の反転入力端子
、非反転入力端子に各々入力してC信号からサイドロー
ブ波成分S1を除去する。サイドロープ擬似信号発生回
路10はC信号に同期してサイドローブ擬似信号を発生
し、該サイドロープ擬似信号とC信号を比較器12の反
転入力端子、非反転入力端子に各々入力してC信号から
サイドローブ波成分S2を除去する。マスク信号発生回
路13はb信号に同期してノくルス幅t1の信号ff:
発生し、本ヲ発生七比較器11;の出力と共にアンドゲ
ート15に入力してtlの時間だけ該出力信号を通すこ
とにより受信4号eから狭い送信幅の超音波で検出した
至近距離物体の信号のみを分離する。マスク信号発生回
路14はC信号の立上りからtlだけ遅延させパルス幅
t2の信号gを発生し、比較器12の出力と共にアンド
ゲート16に入力してt2の時間だけ該出力信号を通す
ことにより受信4号eから広い送信幅の超音波で検出し
た遠距離物体の信号のみを分離する。上述したように狭
いパルス幅で送信した超音波で至近距離Co”ilに存
在する物体のみを検出し、広い幅で送信した超音波で遠
距離Q*tl〜Co・(t 1+t2)に存在する物体
のみを検出するようにした。ここでcoは音速を示す。
アンドゲート15の出力は至近距離の物体を検出した信
号、アンドゲート16の出力は遠距離の物体を検出した
信号となり、両方の信号をオアゲート17に入力する。
オアゲート17の出力はフリップフロップ18のセット
入力に接続し、フリップフロップ18のリセット入力に
b信号を印加する。至近距離にのみ物体が存在した場合
、または至近距離にのみ物体が存在した場合、または至
近距離と遠距離双方に物体が存在した場合にはフリップ
フロップ18の出力は信号iとなり、遠距離位置にのみ
物体が存在した場合にはフリップフロップ18の出力は
信号i/となって検出距離が長いtlどデュティーの大
きな信号となる。フリップフロップ18の出力電圧を積
分器19で積分することによりデユーティ−に比例した
直流電圧に変換する。検出距離と積分器19の出力電圧
Fi第5図に示すような比例関係を示す。積分器19の
出力を距離判定回路20に入力して判定した距離に従い
物体の位置表示や警報の発生を表示警報器にて行う。本
発明の一実施例によれば狭いパルス幅の送信と広いパル
ス幅の送信とを交互に行うため互いに干渉することがな
く、誤動作の少ない、信号の分離が容易であるため構成
の簡単な装置を実現できた。
本発明によれば至近距離をパルス幅の狭い送信波で、遠
距離をパルス幅の広い送信波で検出するため、至近距離
の物体位置を精度よく検出するとともに遠距離の物体検
出をも行い得る物体検出装置を実現でき、1対の送受信
器で検出可能距離を犠牲にするとと々く検出精度の向上
が計れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の至近距離検出方法を示す波形図第2図は
本発明の実施例の送信回路を示すブロック図、第3図は
本発明の実施例の受信処理回路を示すブロック図、第4
図は本発明の実施例における各部波形図、第5回は本発
明の実施例による検出距離と出力電圧の関係を示すグラ
フである。 1・・・送信周期発生回路、2・・・送信パルス幅発生
回路、3・・・送信パルス幅発生回路、4・・・オ′r
ゲート、訃・・超音波パルス発生回路、6・・・超音波
送信器、7・・・超音波受信器、8・・・増幅器、9.
10・・・サイドロープ擬似信号発生回路、11.12
・・・コンパレータ、13.14・・・マスク信号発生
回路、15゜16・・・アンドゲート、17・・・オア
ゲート、18・・・フリップフロップ、19・・・積分
器、20・・・距離判定回路、21・・・表示警報器。 代理人 弁理士 高橋明夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1〜.所定の送信幅で超音波を発生する送信素子とその
    駆動回路、受信した超音波を電圧信号に変換する受信素
    子とその信号を増幅する増幅器、送信素子から受信素子
    へ直接伝わる超音波の受信4号を除去し検出物体からの
    信号のみを検出する処理回路を有し、パルス状に超音波
    を発生し、物体で反射されて受信器に戻ってくるまでの
    時間から物体位置を検出する装置において、前記駆動回
    路に2種類の送信幅で超音波を発生する回路を設け、前
    記処理回路に受信波形から各々の送信幅に対応した信号
    を弁別する回路を設けたことを4!徴とする超音波によ
    る物体検出装置。
JP57147539A 1982-08-27 1982-08-27 超音波による物体検出装置 Pending JPS5937459A (ja)

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