JPS61218974A - 超音波式追尾装置 - Google Patents
超音波式追尾装置Info
- Publication number
- JPS61218974A JPS61218974A JP60060011A JP6001185A JPS61218974A JP S61218974 A JPS61218974 A JP S61218974A JP 60060011 A JP60060011 A JP 60060011A JP 6001185 A JP6001185 A JP 6001185A JP S61218974 A JPS61218974 A JP S61218974A
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (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】
【技術分野】
本発明は超音波式追尾装置、さらに詳しくは、移動体の
後方から所定間隔を保った状態で追尾する自走車に設け
られ移動体の位置を検出する超音波式追尾装置に関する
ものである。 ［背景技術１ 一般にこの種の超音波式追尾装置は、第６図に示すよう
に、自走車′１に設けた超音波センサ本体１０により人
のような移動体２に向かって超音波を送出するとともに
、移動体２により反射された超音波を検出することによ
り、移動体２までの距離や方位など移動体２どの相対位
置を検出するようになっている。 このため、超音波を反射する移動体２以外の陣害物３が
移動体２に近接して存在し超音波センサ本体１０の検知
範囲内に障害物が捕捉されると、超音波センサ本体１０
は移動体からの反射であるか障害物からの反射であるか
を識別できず、障害物３が移動体２であると誤認し、障
害物３から所定の距離を保った位置で自走車１が停止し
てしまうことがある。 ［発明の目的１ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
主な目的とするところは、移動体に近接して障害物が存
在してもその障害物によって誤認が生じないようにした
超音波式追尾装置を提供することにある。 ［発明の開示１ （実施例１） 第１図および第２図に示すように、自走車１には従来と
同様の超音波センサ本体１０が搭載され、人のような移
動体２には超音波センサ本体１０から送出された超音波
を受信しては所定の信号処理を行なった後に超音波セン
サ本体１０に向かって超音波を返送する中継器２０が取
り付けられる。 超音波センサ本体１０は第１図に示すよう１ご、一定周
期で発振する周期発振回路１１と、周期発振回路１１の
出力に基づいて間欠的に高周波パ・ルスを出力する送波
信号作成回路１２と、その高周波パルスを増巾する増巾
回路１３と、増巾回路１３の出力が入力されることによ
り超音波を送出する送波振動子１４と、移動体２に設け
た中継器２０から送出された超音波・を受信する一対の
受渡振動子１５ａ、１５ｂと、各受波振動子１５ａ、１
５ｂで受信された超音波に対応した電気信号をそれぞれ
増巾する一対の増巾回路１６ａ、１６ｂと、各増巾回路
１６ａ、１６ｂの出力信号をそれぞれ検波するとともに
波形整形する波形整形回路１７ａ、１７ｂと、両波形整
形回路１７ａ、１７ｂの出力信号により移動体２までの
距離および方位を算出する相対位置検出回路１８と、相
対位置検出回路１８の出力信号により自走車１の走行駆
動部を制御する出力回路１９とから構成される。 一方、中継器２０は超音波センサ本体１０から送出され
た超音波を受信する受渡振動子２１と、受渡振動子２１
で受信された超音波に対応する電気信号を増巾する増巾
回路２２と、増巾回路２２の出力信号を検波するととも
に波形整形する波形整形回路２３と、波形整形回路２３
の出力信号を所定時間遅延させるディレィ回路２４と、
ディレィ回路２４の出力信号に基づいて高周波パルスを
作成する送波信号作成回路２５と、送波信号イヤ成回路
２５の出力を増巾する増巾回路２６と、増巾回路２６の
出力が入力されることにより超音波を送出する送波振動
子２７とから構成される。 （動作） 以下、本発明の動作を第３図に基づいて説明する。周期
発振回路１１は送波振動子１４から送出される超音波パ
ルスの周期に等しい一定周期の矩形波を出力し、この矩
形波に基づいて送波信号作成回路１２から、第３図（１
）に示すような、一定周期Ｔ、の間欠的な高周波パルス
が出力される。 この高周波パルスは増巾回路１３により増巾された後、
送波振動子１４に入力されて間欠的な超音波パルスが空
中に送出される。 超音波パルスは自走車１から移動体２までの距離に対応
した時間ｔ、の後に移動体２に取り付けられた中継器２
０の受渡振動子２１により受信され、増巾回路２２によ
り増巾された後、波形整形回路２３により検波、波形整
形されて第３図（ｃ）に示すような矩形状パルスとなり
、ディレィ回路２４に入力されて入力信号が所定時間Ｔ
、だけ遅延される。ディレィ回路２４の出力は波形整形
回路２３の出力と同様の矩形状パルスであり、その信号
が送波信号作成回路２５に入力されることにより、第３
図（ｄ）に示すように、矩形状パルスに等しい時間中を
有した高周波パルスが送波信号作成回路２５から出力さ
れる。この高周波パルスは増巾回路２６を通して増巾さ
れた後、送波振動子２７に入力されて送波振動子２７か
らは超音波パルスが送出される。 このようにして中継器２０から送出された超音波パルス
は超音波センサ本体１０に設けられた一対の受渡振動子
１５ａ、１５ｂにより受信され、それぞれ項中回路１６
ｍ、、１６ｂで増巾され、波形整形回路１７ａ、１７ｂ
で検波、波形整形された後、両波形整形回路１７ａ、１
７ｂの出力は相対位置検出回路１８に入力される。とこ
ろで、受渡振動子１５ａ、１５ｂは受波面を同一平面と
して離間して配設されており、中継器２０の送波振動子
２７の位置が両受渡振動子１５ｍ、１５ｂを結ぶ方向に
おいて両受渡振動子１５ａ、１５ｂの中央からずれてい
るときには両受渡振動子１５ｍ、１５ｂで受信される超
音波に時間差が生じるものであるから、この時間差を検
出することにより、中継器２０の送波振動子２７の方位
が検出できるものである。方位の検出には位相差を利用
してもよい、＊た、ディレィ回路２４による遅延時間Ｔ
１は既知であるから、超音波センサ本体１０から超音波
パルスを送出してからその超音波パルスに対応する超音
波パルスが受信されるまでの時間Ｌ２％ Ｌ３を求めれ
ば、次式のようにして超音波センサ本体１０から中継器
２０までの距離りが求められるものである。 Ｌ＃音速Ｘ （Ｌｘ −Ｔ ｒ ）／ ２−音速ｘ（ｔ
ｓ−’ｒ＋）／２ こうした関係によって、相対位置検出回路１８では受渡
振動子１５ａ、１５ｂで受信された超音波パルスに基づ
いて中継器２０ｍでの方位と距離とを求めるのである。 このようにして中継器２０＊での距離と方位とが求まる
と、相対位置検出回路１８は出力回路１９に第３図（ｉ
）のように検知信号を送出し、中継器２０が設けられた
移動体２を追尾するように自走車１の駆動装置を制御す
るのである。 以上のような構成とすることにより、ディレィ回路２４
の遅延時間Ｔ１を十分に長くとることにより、超音波セ
ンサ本体１０から超音波パルスを送出して、中継器２０
から送出された超音波パルスを受信するまでの時ｒｔｌ
Ｆ、ｔｓが長くなり、移動体２までの距離をみかけの上
で引きのばした形となって、近距離に配設された障害物
３で生じる反射波は無視されることになる。また、超音
波センサ本体１０から超音波パルスが送出されて後、再
び受信されるまでの時間ｔ２、Ｌ３に相当する距離に位
置する障害物３からの反射波は非常に微弱であるから、
超音波センサ本体１０の検知範囲外となり、これも無視
される。したがって、第２図に示すように、人のような
移動体２に近接して障害物３が存在していても、障害物
３を移動体２と誤認することが防止できるものである。 （実施例２） 実施例２では実施例１をさらに改良し、複数の移動体２
ａ、２ｂにそれぞれ中継器２０ｍ、２０ｂが設けられ、
各移動体２ａ、２ｂをそれぞれ異なる自走車１ａ、１ｂ
が追尾する場合において、ｗ＆４図に示すように、移動
体２ａ、２ｂ同士が接近しても自走車１ａ、ｌｂが対応
する移動体２ｍ、２ｂのみを追尾し、他の移動体２ｍ、
２ｂを誤って追尾しないようにした追尾装置を開示する
。 各自走車１ａ、１ｂはそれぞれ実施例１と略同等の構成
を有した超音波センサ本体１０ａ、１０ｂを備えている
。超音波センサ本体１０ａ、１０ｂの周期発振回路１１
は実施例１では一定周斯で矩形波を出力するようになっ
ていたが、本実施例においては周期が不規則に変化し、
第５図（ａ）に示すように、高周波パルスの発生周期Ｔ
ａ５Ｔｂ、Ｔｃ・・・・・・が不規則に変化するように
なっている。＊た、超音波センサ本体１０ａ、１０ｂで
は、第５図（ｉ）に示すように、複数個（たとえば３個
）の超音波パルスが連続して受信されたときに初めて相
対位置検出回路１８から検知信号を出力し、自走車１の
駆動装置を制御するようになっている。 中継器２０ｍ、２０ｂには第５図（Ｃ゛）に示すように
、ディレィ回路２４の遅延時間Ｔ、よりも長く超音波セ
ンサ本体１０ａ、１０ｂから送出される超音波パルスの
送波間隔のうちの最小間隔よりも短い受信禁止時間Ｔ、
を設定する受信停止手段が設けられており、超音波セン
サ本体１０ａ、１０ｂからの超音波パルスが中継器２０
ｍ、２０ｂで受信されて後受信禁止時間Ｔ２の間は中継
器２０ａ、２０ｂにおいて超音波パルスの受信が禁止さ
れるようになっている。 以上のように、超音波センサ本体１０ａ、１０ｂにおい
て超音波パルスを不規則な送波間隔で送出し、かつ複数
個の超音波パルスが受信されたときに相対位置検出回路
１８から検知信号が出力されるようにしたこと、および
中継器２０ｍ、２０ｂに所定の受信禁止時間Ｔ２を設け
たことにより、複数の超音波センサ本体１０ａ、１０ｂ
と中継器２０ａ、２０ｂとの間での相互干渉が防止され
るものであり、自走車１ａ、ｌｂが異なる移動体２ｍ、
２ｂを追尾するという誤動作が防止できるものである。 ［発明の効果Ｊ 本発明は上述のように、移動体には超音波センサからの
超音波パルスを受信しては所定の時間遅延して超音波パ
ルスを送出する中継器が設けられているので、移動体ま
での距離をみかけの上で中継器に設定された遅延時間に
対応する距離分だけ引慇延ばしたことになり、移動体に
近接して障害物が存在してもその障害物からの反射波に
よる誤認が生じないという利点を有するものである。
後方から所定間隔を保った状態で追尾する自走車に設け
られ移動体の位置を検出する超音波式追尾装置に関する
ものである。 ［背景技術１ 一般にこの種の超音波式追尾装置は、第６図に示すよう
に、自走車′１に設けた超音波センサ本体１０により人
のような移動体２に向かって超音波を送出するとともに
、移動体２により反射された超音波を検出することによ
り、移動体２までの距離や方位など移動体２どの相対位
置を検出するようになっている。 このため、超音波を反射する移動体２以外の陣害物３が
移動体２に近接して存在し超音波センサ本体１０の検知
範囲内に障害物が捕捉されると、超音波センサ本体１０
は移動体からの反射であるか障害物からの反射であるか
を識別できず、障害物３が移動体２であると誤認し、障
害物３から所定の距離を保った位置で自走車１が停止し
てしまうことがある。 ［発明の目的１ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
主な目的とするところは、移動体に近接して障害物が存
在してもその障害物によって誤認が生じないようにした
超音波式追尾装置を提供することにある。 ［発明の開示１ （実施例１） 第１図および第２図に示すように、自走車１には従来と
同様の超音波センサ本体１０が搭載され、人のような移
動体２には超音波センサ本体１０から送出された超音波
を受信しては所定の信号処理を行なった後に超音波セン
サ本体１０に向かって超音波を返送する中継器２０が取
り付けられる。 超音波センサ本体１０は第１図に示すよう１ご、一定周
期で発振する周期発振回路１１と、周期発振回路１１の
出力に基づいて間欠的に高周波パ・ルスを出力する送波
信号作成回路１２と、その高周波パルスを増巾する増巾
回路１３と、増巾回路１３の出力が入力されることによ
り超音波を送出する送波振動子１４と、移動体２に設け
た中継器２０から送出された超音波・を受信する一対の
受渡振動子１５ａ、１５ｂと、各受波振動子１５ａ、１
５ｂで受信された超音波に対応した電気信号をそれぞれ
増巾する一対の増巾回路１６ａ、１６ｂと、各増巾回路
１６ａ、１６ｂの出力信号をそれぞれ検波するとともに
波形整形する波形整形回路１７ａ、１７ｂと、両波形整
形回路１７ａ、１７ｂの出力信号により移動体２までの
距離および方位を算出する相対位置検出回路１８と、相
対位置検出回路１８の出力信号により自走車１の走行駆
動部を制御する出力回路１９とから構成される。 一方、中継器２０は超音波センサ本体１０から送出され
た超音波を受信する受渡振動子２１と、受渡振動子２１
で受信された超音波に対応する電気信号を増巾する増巾
回路２２と、増巾回路２２の出力信号を検波するととも
に波形整形する波形整形回路２３と、波形整形回路２３
の出力信号を所定時間遅延させるディレィ回路２４と、
ディレィ回路２４の出力信号に基づいて高周波パルスを
作成する送波信号作成回路２５と、送波信号イヤ成回路
２５の出力を増巾する増巾回路２６と、増巾回路２６の
出力が入力されることにより超音波を送出する送波振動
子２７とから構成される。 （動作） 以下、本発明の動作を第３図に基づいて説明する。周期
発振回路１１は送波振動子１４から送出される超音波パ
ルスの周期に等しい一定周期の矩形波を出力し、この矩
形波に基づいて送波信号作成回路１２から、第３図（１
）に示すような、一定周期Ｔ、の間欠的な高周波パルス
が出力される。 この高周波パルスは増巾回路１３により増巾された後、
送波振動子１４に入力されて間欠的な超音波パルスが空
中に送出される。 超音波パルスは自走車１から移動体２までの距離に対応
した時間ｔ、の後に移動体２に取り付けられた中継器２
０の受渡振動子２１により受信され、増巾回路２２によ
り増巾された後、波形整形回路２３により検波、波形整
形されて第３図（ｃ）に示すような矩形状パルスとなり
、ディレィ回路２４に入力されて入力信号が所定時間Ｔ
、だけ遅延される。ディレィ回路２４の出力は波形整形
回路２３の出力と同様の矩形状パルスであり、その信号
が送波信号作成回路２５に入力されることにより、第３
図（ｄ）に示すように、矩形状パルスに等しい時間中を
有した高周波パルスが送波信号作成回路２５から出力さ
れる。この高周波パルスは増巾回路２６を通して増巾さ
れた後、送波振動子２７に入力されて送波振動子２７か
らは超音波パルスが送出される。 このようにして中継器２０から送出された超音波パルス
は超音波センサ本体１０に設けられた一対の受渡振動子
１５ａ、１５ｂにより受信され、それぞれ項中回路１６
ｍ、、１６ｂで増巾され、波形整形回路１７ａ、１７ｂ
で検波、波形整形された後、両波形整形回路１７ａ、１
７ｂの出力は相対位置検出回路１８に入力される。とこ
ろで、受渡振動子１５ａ、１５ｂは受波面を同一平面と
して離間して配設されており、中継器２０の送波振動子
２７の位置が両受渡振動子１５ｍ、１５ｂを結ぶ方向に
おいて両受渡振動子１５ａ、１５ｂの中央からずれてい
るときには両受渡振動子１５ｍ、１５ｂで受信される超
音波に時間差が生じるものであるから、この時間差を検
出することにより、中継器２０の送波振動子２７の方位
が検出できるものである。方位の検出には位相差を利用
してもよい、＊た、ディレィ回路２４による遅延時間Ｔ
１は既知であるから、超音波センサ本体１０から超音波
パルスを送出してからその超音波パルスに対応する超音
波パルスが受信されるまでの時間Ｌ２％ Ｌ３を求めれ
ば、次式のようにして超音波センサ本体１０から中継器
２０までの距離りが求められるものである。 Ｌ＃音速Ｘ （Ｌｘ −Ｔ ｒ ）／ ２−音速ｘ（ｔ
ｓ−’ｒ＋）／２ こうした関係によって、相対位置検出回路１８では受渡
振動子１５ａ、１５ｂで受信された超音波パルスに基づ
いて中継器２０ｍでの方位と距離とを求めるのである。 このようにして中継器２０＊での距離と方位とが求まる
と、相対位置検出回路１８は出力回路１９に第３図（ｉ
）のように検知信号を送出し、中継器２０が設けられた
移動体２を追尾するように自走車１の駆動装置を制御す
るのである。 以上のような構成とすることにより、ディレィ回路２４
の遅延時間Ｔ１を十分に長くとることにより、超音波セ
ンサ本体１０から超音波パルスを送出して、中継器２０
から送出された超音波パルスを受信するまでの時ｒｔｌ
Ｆ、ｔｓが長くなり、移動体２までの距離をみかけの上
で引きのばした形となって、近距離に配設された障害物
３で生じる反射波は無視されることになる。また、超音
波センサ本体１０から超音波パルスが送出されて後、再
び受信されるまでの時間ｔ２、Ｌ３に相当する距離に位
置する障害物３からの反射波は非常に微弱であるから、
超音波センサ本体１０の検知範囲外となり、これも無視
される。したがって、第２図に示すように、人のような
移動体２に近接して障害物３が存在していても、障害物
３を移動体２と誤認することが防止できるものである。 （実施例２） 実施例２では実施例１をさらに改良し、複数の移動体２
ａ、２ｂにそれぞれ中継器２０ｍ、２０ｂが設けられ、
各移動体２ａ、２ｂをそれぞれ異なる自走車１ａ、１ｂ
が追尾する場合において、ｗ＆４図に示すように、移動
体２ａ、２ｂ同士が接近しても自走車１ａ、ｌｂが対応
する移動体２ｍ、２ｂのみを追尾し、他の移動体２ｍ、
２ｂを誤って追尾しないようにした追尾装置を開示する
。 各自走車１ａ、１ｂはそれぞれ実施例１と略同等の構成
を有した超音波センサ本体１０ａ、１０ｂを備えている
。超音波センサ本体１０ａ、１０ｂの周期発振回路１１
は実施例１では一定周斯で矩形波を出力するようになっ
ていたが、本実施例においては周期が不規則に変化し、
第５図（ａ）に示すように、高周波パルスの発生周期Ｔ
ａ５Ｔｂ、Ｔｃ・・・・・・が不規則に変化するように
なっている。＊た、超音波センサ本体１０ａ、１０ｂで
は、第５図（ｉ）に示すように、複数個（たとえば３個
）の超音波パルスが連続して受信されたときに初めて相
対位置検出回路１８から検知信号を出力し、自走車１の
駆動装置を制御するようになっている。 中継器２０ｍ、２０ｂには第５図（Ｃ゛）に示すように
、ディレィ回路２４の遅延時間Ｔ、よりも長く超音波セ
ンサ本体１０ａ、１０ｂから送出される超音波パルスの
送波間隔のうちの最小間隔よりも短い受信禁止時間Ｔ、
を設定する受信停止手段が設けられており、超音波セン
サ本体１０ａ、１０ｂからの超音波パルスが中継器２０
ｍ、２０ｂで受信されて後受信禁止時間Ｔ２の間は中継
器２０ａ、２０ｂにおいて超音波パルスの受信が禁止さ
れるようになっている。 以上のように、超音波センサ本体１０ａ、１０ｂにおい
て超音波パルスを不規則な送波間隔で送出し、かつ複数
個の超音波パルスが受信されたときに相対位置検出回路
１８から検知信号が出力されるようにしたこと、および
中継器２０ｍ、２０ｂに所定の受信禁止時間Ｔ２を設け
たことにより、複数の超音波センサ本体１０ａ、１０ｂ
と中継器２０ａ、２０ｂとの間での相互干渉が防止され
るものであり、自走車１ａ、ｌｂが異なる移動体２ｍ、
２ｂを追尾するという誤動作が防止できるものである。 ［発明の効果Ｊ 本発明は上述のように、移動体には超音波センサからの
超音波パルスを受信しては所定の時間遅延して超音波パ
ルスを送出する中継器が設けられているので、移動体ま
での距離をみかけの上で中継器に設定された遅延時間に
対応する距離分だけ引慇延ばしたことになり、移動体に
近接して障害物が存在してもその障害物からの反射波に
よる誤認が生じないという利点を有するものである。
第１図は本発明の実施例１を示すブロック図、第２図は
同上の概略構成図、第３図はｗＳ１図中各部の信号を示
す動作説明図、第４図は本発明の実施例２を示す概略構
成図、第５図は同上の動作説明図、第６図は従来例を示
す概略構成図である。 １は自走車、２は移動体、３は障害物、１０は超音波セ
ンサ本体、２０は中継器である。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第２図 第３図 １８４図 第６図
同上の概略構成図、第３図はｗＳ１図中各部の信号を示
す動作説明図、第４図は本発明の実施例２を示す概略構
成図、第５図は同上の動作説明図、第６図は従来例を示
す概略構成図である。 １は自走車、２は移動体、３は障害物、１０は超音波セ
ンサ本体、２０は中継器である。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第２図 第３図 １８４図 第６図
Claims (3)
- （１）移動体を所定間隔を保った状態で追尾する自走車
に、所定の送波間隔で超音波パルスを送出しては移動体
からの超音波パルスを受信して移動体までの相対位置を
検出する超音波センサ本体が設けられた超音波式追尾装
置において、移動体には超音波センサからの超音波パル
スを受信しては所定の時間遅延して超音波パルスを送出
する中継器が設けられて成ることを特徴とする超音波式
追尾装置。 - （２）上記超音波センサ本体は不規則な送波間隔で超音
波パルスを送出する送波手段と、超音波パルスが連続し
て複数個受信されたときにその超音波パルスが中継器か
ら送出された超音波パルスであると判定する受信手段と
を備えて成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の超音波式追尾装置。 - （３）上記中継器は超音波パルスを受信すると上記遅延
時間よりも長い所定時間の間、超音波パルスの受信を禁
止する受信停止手段を備えて成ることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の超音波式追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060011A JPH0731244B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 超音波式追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060011A JPH0731244B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 超音波式追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218974A true JPS61218974A (ja) | 1986-09-29 |
| JPH0731244B2 JPH0731244B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=13129700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60060011A Expired - Lifetime JPH0731244B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 超音波式追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731244B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2508734B (en) * | 2012-12-05 | 2019-07-10 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for determining the relative distance and the relative movement of a plurality of traffic participants |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0731244B2 (ja) | 1995-04-10 |
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