JPS62102178A - 不調の生じない検出装置 - Google Patents

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】 反術匁■ 本発明は検出装置の技術分野に関し、より詳細にはその
操作性とこのような操作性に適合する信号とを確認でき
る検出装置に関する。

史來探■ 多くの従来技術の検出装置において、検出装置からの信
号がないのは戻り信号がなく、それゆえ検出装置の走査
領域内に対象物がないものと解釈されている。この検出
装置はこのように対象物がないことと検出装置が操作可
能でないこととを識別できず、状況の不正確な解釈を与
えるものである。ある検出装置の試験は変換器のリード
線に別個の電流を通して開回路の状況を試験することに
よりなされるが、検出装置の機能の試験はできない。

１９７６年１月１３日に発行された米国特許第３．９３
２．８７０号では検出信号とともにＦＭ信号が伝達され
る。この信号の別個の副ドツプラー信号処理装置への戻
り信号は警告状態が生起しているときに生じ得る。所定
の信号レベルより小さい戻り試験信号は装置が適切に作
動していないことを示すであろう。

１９７４年６月２５日に発行されたグリーンの米国特許
第３，８２０．１１４号では装置の送信部により装置の
受信部及び遠隔地点の受信部に伝達される試験信号を用
いている。適切な論理信号出力を発生しないことは装置
が適切に機能していいことを示す。

１９８３年５月３日に発行されたナカミチの米国特許第
４，３８２．２９１号では反射信号のパターンが予め準
備され蓄積されている基準信号パターンと統計的に比較
され、これらのパターンが異なるときに警告信号を発生
させる。また同様に１９８０年４月８日に発行されたフ
アージらの米国特許第４，１９７．５３７号では装置が
動作する領域の反射パターンが蓄積され、装置がこの基
準信号ないし周囲信号のパターンを同じ領域からの予測
信号と周期的に比較する。さらに１９７８年９月１２日
に発行されたイノウらの米国特許第４．１１４，１４６
号では壁Ｆ等の固定された物体からの合成信号と移動物
体Ｍからの戻り信号とを用いて加算した位相シフトの合
成信号を発生させている。これが前述の壁Ｆから戻る信
号の位相シフトと比較できる。前述の物体Ｍからの信号
を処理するためには何の準備もなされていないがこのよ
うな条件はエラーの条件を示しているはずである。同じ
ことが１９７３年５月１日に発行されたチャーロットの
米国特許第３．７３１，３０７号についても言える。

２班の且那 本発明は検出装置の機能を決定し検出装置が機能してい
ないことの指示を与えるための単純な方法及び装置を提
供することによって従来の技術の欠陥を克服するもので
ある。ざらに制御装置また″は操作者は戻り信号のない
ことが実際に走査領域または動作範囲に物体がないこと
を意味するが、あるいは検出装置が機能していないこと
を意味するかを決定するようにこの指示を解釈するであ
ろう。本発明の基本は全体の数が検出装置が走査領域内
の物体に遭遇している最大の時間と同等になる信号の数
を計数するようにプリセット可能なカウンタである。物
体に遭遇するとカウンタをリセットする戻り信号が生ず
る。物体に遭遇せずカウンタがプリセットの値を越える
と、許容された時間に走査範囲で物体に遭遇するはずで
ありこのような信号がないのは検出装置が機能していな
いことを示しているので何らか異状があることを示す警
告信号が生ずる。ざらに論理回路または操作者が検出装
置が適切に機能しているか否かを決定するためにこのよ
うな警告信号を検査する。

送信モードで動作する変換器によって与えられる探索信
号が、物体があると検出装置の装着されている装置には
危険となるかあるいは装置がこのような物体に危険とな
るような移動する装置のような信号源に近接した動作域
内に伝達される。戻ってこない探索信号は動作域を越え
てそれより先のモニター領域内に移動してこのようなモ
ニター領域における物体に当りそれによって反射される
ことが可能になる。カウンタはその入力端子に自由走行
うロック信号源から供給されるが、装置がその行路内に
物体のない状態で操作されていくと見られる最大の時間
に等しい所定の計数に向かって加算されてゆくことが可
能になる。カウンタのプリセットは装置の予想される行
路ないし行程に基づいて変更可能である。

カウンタは戻り信号が予測される時間に受信されていな
いことを示す所定の計数値を越えると信号を発生させる
出力端子を有する。カウンタはまた受信装置として作用
する変換器からのリセット出力を受けるようにしたリセ
ット入力端子を有する。動作領域あるいはモニター領域
のいずれからの戻り信号でも変換器がカウンタをＯにリ
セットするリセット出力信号を発生させてカウンタが計
数を続けないようにしかくしてカウンタが所定の計数値
に達して出力を与えないようにするであろう。従ってカ
ウンタが所定の計数値に達する前に何らかの戻り信号が
受信される間はカウンタはこのような計数値に達しない
ようにリセットされるであろう。かくしてカウンタから
の出力がなければ検出装置の機能が確認される。例えば
関連する装置が遮断される前に連続的に３回の不調サイ
クルを必要とするような論理装置の型、レベルないし極
性あるいは作動により警告信号を発生させ、装置の出力
信号を変化させることによって検出装置の不調が表示で
きる。それゆえ不調の生じない検出装置を提供すること
が本発明の目的である。

物体が探索される動作領域を越えた検出装置のモニター
領域を用いることが本発明の目的である。

物体が探索される動作領域を越えた検出装置のモニター
領域を用い、動作領域、モニター領域あるいはその両方
で物体からの戻り信号が受信されない場合検出装置の不
作動を指示することが本発明の目的でもある。

クロック源によって加算されカウンタが所定の計数値に
達し得る場合に警告信号を与えるように戻り信号によっ
てリセット可能なカウンタを提供することが本発明の他
の目的である。

検出装置が動作領域あるいは離れたモニター領域の物体
からの戻り信号を受ける前に経過する最大の時間に等し
い所定の計数値に達すると出力信号を発生させるように
しだカウンタを提供することが本発明のざらに他の目的
である。

所定の時間内に動作域あるいはモニター域の物体からの
戻り信号を必要とすることによって不調の生じない新規
な検出装置を提供することが本発明のざらに他の目的で
ある。

本発明の他の目的及び特徴は本発明の原理とその実施の
考えられる最良の形態とを例示的に示した以下の詳細な
説明及び添附の図面において説明及び図示されよう。

好ましい−例の説明 ここで第１図を参照すると不調の生じない検出装置の基
本的構成が示されている。送信・受信変換器Ｔ及び関連
する装置を装着した無人車■がその指定された作業を行
うように動作域ＡＺ内で自由に移動できるようになって
いる。変換器Ｔに用いられるアンテナ、ホーンあるいは
他の放出器が信号を送信及び受信するため車体Ｖの前に
十分に規定された領域を与えるように選定されている。

車体Ｖはこれが物体に当たる場合に車体■を停止させ、
あるいはその移動方向を逆転させる緩衝器等の形の直接
接触型検出器を有するであろう。ここでの説明は車体を
用いているが、この検出装置は他のいずれかの形の装置
に装着でき、ここで説明する不調の生じない新規な検出
装置の作用に影響を与えずに固定できるであろう。車体
Ｖは探索信号ＳＳを用いて変換器Ｔの前方１．２ないし
２．４ｍ（約４ないし８フイート）にわたる主検出領域
である動作領域ＡＺ内で生ずる移動行程内の物体Ｏに遭
遇し、戻り信号Ｒにより物体を検出した場合に停止、方
向の逆転ないし変更を行うこなろう。動作領域ＡＺに物
体Ｏがないのが特に好く、車体Ｖはその作業を継続する
ことになろう。

しかしながら検出装置が作用しないために適切な制御信
号ＳＳ　及びＲ１がないことは容認できず、物体Ｏ１車
体■あるいはその両方の損傷となるであろう。検出装置
が作動しないことを確認すると、車体Ｖは停止するかあ
るいは指示された損傷の可能性を避けるような動作を行
うであろう。現在の検出装置は前述のようにこの状態を
確認せずその適切な説明ができない。

変換器Ｔよりも１５ｍ　（５０フイート〉先にわたるモ
ニター領域ＭＺが比較的短い動作領１ｉ’ｉＡＺより先
でずっと長くなっている。このモニター領域ＭＺからの
戻り信号は物体の位置指定には用いられないが、以下に
説明するように不調のない装置において用いられる。動
作領域ＡＺあるいはモニター領域ＭＺに固定した境界は
なく、それらは単に用いられる検出器の有効な範囲を表
すだけで、検出装置の変換器、アンテナ、検出器、周囲
状況等とともに変化し、以下に示すように重要なもので
はなくまた本発明に関しその大きさを知る必要もない。

またこの例のように検出装置が移動する車体Ｖ上に装着
されているので、この領域が車体■とともに移動する。

探索信号ＳＳ　及びＳ８２はこの議論のために別個の信
号として示されているけれども実際には同じ信号である
。変換器Ｔはそれが而しているとの方向にも概略円鐘形
パターンで探索信号Ｓ８１を送出し、この信号が物体０
１に当たると探索信号ＳＳ　が戻り信号Ｒ１として反射
するであろう。

探索信号Ｓ８１の行路に物体Ｏがない場合それは探索信
号Ｓ８２と５して継続し最終的にはモニター領１ｆＪ、
ＭＺの物体Ｏに当たって戻り信号Ｒ２を発生さけるかあ
るいは戻り信号がなくてエネルギーが散逸するまでその
まま継続することになろう。

第２図は本発明の考え方によって形成された不調の生じ
ない検出装置を示している。送信部として作用する検出
器１４は動作順ＭＡＺの有効境界１０に向かって外方に
移動するバーストエネルギーＳＳを放出する。動作領域
ＡＺの幅は対応する矢印とともに符号へで示されている
。バーストエネルギーは障害がないか反射しなければ対
応する矢印とともに符号Ｍで幅が示されるモニター領域
ＭＺの有効境界まで継続するであろう。バーストエネル
ギーＳＳが放出された後に検出器１４は以下に第３図に
関して説明するように受信器の機能に切換えられよう。

検出器１４が受ける反射信号ないし戻り信号Ｒで出力端
子１６に出力パルスＲＰが生ずることになろう。

タイマー１８は一連のフリップ・フロップ、ガス管等の
いずれの従来の型のものでよく、物体に遭遇する最大の
見込まれる時間に対応する所定の数まで計数するように
しである。タイマー１８はプリセット装置１９により検
出装置が用いられる状況を表す値に選択的にプリセット
される。繁雑ないし乱雑な状況の場合、物体に遭遇し戻
り信号が生ずるまでに経過する時間は非常に短いことが
予想され、このような時間に戻り信号が得られないのは
検出装置が機能していないのを合理的に示すものである
。はとんど動作のない状況では戻り信号が生じないでよ
り長い時間が経過し得ることになろう。タイマー１８は
入力端子２０、出力端子２２及びリセット端子２４を有
する。水晶発振器、マルチバイブレータ等の適当な振動
数の自由作動クロック２６がタイマー１８の入力端子２
０に連結されている。

タイマー１８の計数がプリセット装置１９でプリセット
された所定の計数レベルを越えると、出力線２２に出力
信号が生ずる。この出力信号は戻り信号Ｒがこれを受信
する最大の見込まれる時間内に検出器１４で受信されて
いないことを意味する。このように戻り信号Ｒがないこ
とは動作領域ＡＺないしモニター領域ＭＺに物体がない
ことを意味するので、車体Ｖがこのような接触の見込ま
れる時間内に何らかの物体に当接すると考えられるため
検出装置の操作性の問題が浮上してくる。

タイマー１８の出力線２２の出力信号は視覚的、聴覚的
あるいはその両方の組合わせによる警告装置２８、車体
Ｖを直ちに停止させるための制御装置３０に連結可能で
あり、あるいは例えば連続したナイクルとして生ずる単
に一時的な状態に応答して車体Ｖの不都合な停止を防止
するため３回の連続した警告サイクルが生じない場合に
装置を再始動させて車体Ｖを停止させないようにする論
理回路３２に連結可能でもある。検出器１４の出力はま
たここでは説明を省略した通常の車体Ｖの使用のための
正規の検出器出力手段３５にも供給される。

しかしながら装置が適切に動作しているとすれば、物体
Ｏからでも０１からでも各戻り信号Ｒ毎にリセットパル
スＲＰが生ずるであろう。これらのリセットパルスＲＰ
の各々はタイマー１８のリセット入力端子２４に与えら
れよう。各リセットパルスＲＰはタイマー１８の計数サ
イクルを遮断しタイマー１８をＯにリセットし、それか
らタイマー１８が新たに計数を始められるようにするで
あろう。連続的なリセットパルスＲＰの流れでタイマー
１８が連続的にリセットされ、所定の計数値を越えて警
告信号を発生させることはできない。かくして警告信号
がないのは装置が機能してることを示している。

第３図のブロック・ダイアグラムは第２図の検出器１４
が具体化される一形態を示している。変換器３４はポラ
ロイド（Ｐｏｌａｒｏｉｄ）静電変換器モデルあるいは
メッサ研究所（Ｈｅｓｓａ　Ｌａｂｓ、　、　）の圧電
結晶モデルＥ１８８、あるいはマイクロ波ないしレーダ
放射源のような電磁波源及び検出器でもよいが、装置か
らバーストエネルギーを探索信号ＳＳとして送出しそれ
から戻り信号Ｒを受けるように送信モードで交互に用い
られるようにしである。

また一方を送信側、他方を受信側とした２つの別個の変
換器を用いることもできよう。例えば半導体レーザ光源
及びシリコン・ツェナー・フォトダイオード検出器のよ
うな電気光学素子とすることができよう。モード制御部
３６はこれが連結される送信器及び受信器等の変換器を
交互に作動させる。変換器３４のモードを変更する周期
はモード制御部３６に連結された繰返し率発振器３８に
よって制御されるシ繰返し率発振器３８によって生ずる
各信号毎にモード制御部３６が変換器３４を２つのモー
ドの間でシフトさせる。繰返し率発振器はまたモード制
御部３６が変換器３４を送信モードに設定する度にバー
ストエネルギーが発生して探索信号ＳＳとして送信され
るように変換器３４に与えられるようにバースト発振器
４０に連結されている。

受信器として作動するときに受信器増幅器４２が変換器
３４の出力に連結され、増幅器４２の出力は出力端子１
６で使用可能リセット・パルスＲＰでおる。ゲイン制御
装置７１１４が受信器増幅器４２及び繰返し率発撮動器
に連結されている。変換器３４が送信モードのときに繰
返し率発振器３８はゲイン制御装置 のゲインがほぼＯに維持される。しかし変換器３４がも
どり信号Ｒを受けるように設定されるとゲインがある基
準レベルに設定される。受信器増幅器４２のゲインは探
索信号が最初に送信された時から時間が経過するに従っ
て増幅されて、モニター領域ＭＺの離れた部分から戻る
より弱い信号が動作領域ＡＺの物体からの戻り信号Ｒよ
り増幅されてその損失を防止するとともに変換器３４に
ずっと近い動作領ｊ４ＡＺの物体からの戻り信ｇ３Ｒで
増幅器４２に過大負荷をかけることがないようになる。

　好ましい実施例に適用した本発明の新規な基本的特徴
を指摘しながら図示及び説明したが、ここに説明した装
置の形態及び詳細及びその作動について本発明の思想を
逸脱せずに種々な部分的省略、代替、変形をなし得るこ
とは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は不調のない検出装置を備えた車体の前側の動作
領域及びモニター領域の概略的な上側平面図である。 第２図は本発明の考え方に従って形成された不調の生じ
ない検出装置のブロック・ダイアグラムである。 第３図は第２図ま検出装置の一部分の拡大したブロック
・ダイアグラムである。 ＳＳ　、Ｓ８２・・・探索信号 Ｒ１，Ｒ２・・・戻り信号 △７・・・動作領ｖｉ　　　　２８・・・警告装置Ｍ７
・・・モニター領域　　３０・・・制御装置１４・・・
検出器　　　　　３２・・・論理回路１８・・・タイマ
ー　　　　３４・・・変換器（カウンタ）　　３６・・
・モード制御部２０・・・入力端子 ２２・・・出力端子 （外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力端子の受けた入力信号を計数し該入力信号の数
   が所定の数を越えたときに出力端子に出力信号を発生さ
   せるための選択的に設定可能な計数モードを有しさらに
   リセット端子でリセット信号を受けたときに計数値を抹
   消し計数動作を再開するためのリセット・モードを有す
   るカウンタ手段と、検出信号を交互に送信し戻り信号を
   受けるようにするための変換手段と、該変換手段を上記
   カウンタ手段のリセット端子に連結してこれに該変換手
   段の受ける戻り信号毎にリセット信号を与えるための第
   一の手段と、規則的な一連の信号を発生させるためのク
   ロック手段と、該クロック手段を上記カウンタ手段の入
   力端子に連結してこれに一連の入力信号を与える第二の
   手段と、制御手段と、上記カウンタ手段の出力端子を上
   記制御手段に連結して上記カウンタ手段の計数値が２つ
   の連続したリセット信号の間の上記所定の数を越えるこ
   とが可能な場合に上記制御手段を作動させる第三の手段
   とからなることを特徴とする不調の生じない検出装置。 ２、上記変換手段に連結されて上記変換手段が検出信号
   を送信するように設定しあるいは上記変換手段が戻り信
   号を受けるようにするモード制御手段をさらに含むよう
   にした特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 ３、上記変換手段に連結されてこれにバースト検出信号
   を供給するバースト発振器をさらに含むようにした特許
   請求の範囲第１項に記載の検出装置。 ４、上記変換手段に連結されてこれにバースト検出信号
   を供給するバースト発振器と、該バースト発振器に連結
   されてこれにより発生する上記バースト検出信号の発生
   時間を制御する繰返し率発振器とをさらに含むようにし
   た特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 ５、上記変換手段に連結されてこれの受けるいかなる戻
   り信号をも増幅する受信器増幅器をさらに含むようにし
   た特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 ６、上記変換手段に連結されてこれの受けるいかなる戻
   り信号をも増幅する受信器増幅器と、該受信器増幅器に
   連結されて該受信器増幅器が動作している間そのゲイン
   を増大させる自動ゲイン制御手段とをさらに含むように
   した特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 ７、上記モード制御手段に連結されて該モード制御手段
   により上記変換手段が検出信号を送信しあるいは上記変
   換手段が戻り信号を受けるようになる時を決定する繰返
   し率発振器をさらに含むようにした特許請求の範囲第２
   項に記載の検出装置。 ８、上記自動ゲイン制御手段に連結されて該自動ゲイン
   制御手段が上記受信器増幅器のゲインを制御する形態を
   制御する繰返し率発振器をさらに含むようにした特許請
   求の範囲第６項に記載の検出装置。 ９、上記カウンタ手段が上記出力端子に出力信号を発生
   させる度に警告を与えるように上記カウンタ手段の出力
   端子に連結された警告手段をさらに含むようにした特許
   請求の範囲第１項に記載の検出装置。 １０、上記変換手段が静電変換器であるようにした特許
   請求の範囲第１項に記載の検出装置。 １１、上記変換手段が圧電結晶であるようにした特許請
   求の範囲第１項に記載の検出装置。 １２、上記カウンタ手段の出力端子に連結されて上記出
   力信号を受けるとともに上記検出装置が適切に動作して
   いるか否かを決定する論理手段をさらに含むようにした
   特許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 １３、上記変換手段が信号の送信及び受信を行うための
   別個の変換手段からなるようにした特許請求の範囲第１
   項に記載の検出装置。 １４、上記変換手段が電磁波エネルギー源及び検出器で
   あるようにした特許請求の範囲第１項に記載の検出装置
   。 １５、上記変換手段が電気光学素子であるようにした特
   許請求の範囲第１項に記載の検出装置。 １６、上記電気光学素子がレーザ放出器及びシリコン・
   ツェナー・フォトダイオード検出器であるようにした特
   許請求の範囲第１５項に記載の検出装置。