JPS63145979A - 反射型超音波物体検知装置 - Google Patents
反射型超音波物体検知装置Info
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- JPS63145979A JPS63145979A JP61293036A JP29303686A JPS63145979A JP S63145979 A JPS63145979 A JP S63145979A JP 61293036 A JP61293036 A JP 61293036A JP 29303686 A JP29303686 A JP 29303686A JP S63145979 A JPS63145979 A JP S63145979A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、送出した超音波の被検出物体からの反射波を
受信することにより、被検出物体の検知出力を生じる反
射型超音波物体検知装置に関するもので、さらに詳言す
れば、超音波を送出する振動子の機械的残2振動によっ
て生じる近距離の検出不感知帯をできるだけ小さくする
ことができるようにしたものである。
受信することにより、被検出物体の検知出力を生じる反
射型超音波物体検知装置に関するもので、さらに詳言す
れば、超音波を送出する振動子の機械的残2振動によっ
て生じる近距離の検出不感知帯をできるだけ小さくする
ことができるようにしたものである。
反射型超音波物体検知装置は、超音波である基本パルス
を送波し、この基本パルスが被検出物体で反射されるこ
とにより生じる反射波を受波することにより被検出物体
の存在を検出するものである。
を送波し、この基本パルスが被検出物体で反射されるこ
とにより生じる反射波を受波することにより被検出物体
の存在を検出するものである。
ところで、この反射型超音波物体検知装置においては、
受波される超音波は、被検出物体からの反射波以外に、
送波用の電気−合口変換手段から直接入力される干渉波
があり、この干渉波は被検出物体の有無にかかわらず常
に入力されるものであるので、被検出物体がないにもか
かわらず、装置が常に検出信号を出すと云う不都合を生
じてしまうことになる。
受波される超音波は、被検出物体からの反射波以外に、
送波用の電気−合口変換手段から直接入力される干渉波
があり、この干渉波は被検出物体の有無にかかわらず常
に入力されるものであるので、被検出物体がないにもか
かわらず、装置が常に検出信号を出すと云う不都合を生
じてしまうことになる。
そこで、この干渉波を除去する必要から基本パルスと同
一周期で禁止パルスを印加して干渉波を除去しているが
、実際に受波される干渉波は電気−音響変換手段の機械
的残響のために、苔本パルスのパルスljよりも残留分
だけそのパル及巾が長くなっている。この残留分がその
まま受波されたのでは、この残留分が検出信号として受
波されてしまうので、禁止パルスは基本パルスのパルス
中にこの残留分のパルス中を加えたパルス中とし1、も
って残留分を除去するようにしている。
一周期で禁止パルスを印加して干渉波を除去しているが
、実際に受波される干渉波は電気−音響変換手段の機械
的残響のために、苔本パルスのパルスljよりも残留分
だけそのパル及巾が長くなっている。この残留分がその
まま受波されたのでは、この残留分が検出信号として受
波されてしまうので、禁止パルスは基本パルスのパルス
中にこの残留分のパルス中を加えたパルス中とし1、も
って残留分を除去するようにしている。
このように、パルス中の大きい禁止パルスを使用してい
るので、近距離に位置する被検出物体から反射された超
音波は除去されてしまうことになり、それだけ不感知帯
が広くなると云う欠点があった。
るので、近距離に位置する被検出物体から反射された超
音波は除去されてしまうことになり、それだけ不感知帯
が広くなると云う欠点があった。
この欠点を解消する従来の代表例として、特公昭56−
34833号公報がある。
34833号公報がある。
この特公昭56−34833号公報に示されたものは、
残留分のパルス中よりも大きいが、反射波のパルス中よ
りも小さい弁別パルス中を有するタイマを設け、このタ
イマにより干渉波を完全に除去しようとするものである
。
残留分のパルス中よりも大きいが、反射波のパルス中よ
りも小さい弁別パルス中を有するタイマを設け、このタ
イマにより干渉波を完全に除去しようとするものである
。
この特公昭56−34833号公報に示された反射型超
音波物体検知装置は、従来のものと比べて近距離の被検
出物体の検出が可能となったのであるが、検出可能な距
離は、超音波の送受波間の時間が基本パルスのパルス中
以上でなければならず、このためより近距離(5〜20
cm程度)の被検出物体の検知は不可能であると云う不
満が生じている。
音波物体検知装置は、従来のものと比べて近距離の被検
出物体の検出が可能となったのであるが、検出可能な距
離は、超音波の送受波間の時間が基本パルスのパルス中
以上でなければならず、このためより近距離(5〜20
cm程度)の被検出物体の検知は不可能であると云う不
満が生じている。
この従来技術において、近距離の被検出物体の検出を不
可能とする原因は、干渉波を排除する禁止パルス(タイ
マの弁別パルスも同じ)による干渉パルスの排除動作を
、禁止パルスのパルス中によって行っていることにある
。すなわち、送受パルスの時間軸に沿った干渉波と受波
との前後関係だけによって弁別操作を達成しようとして
いるために、この弁別のための時間的余裕が極めて少な
くなってしまうのである。
可能とする原因は、干渉波を排除する禁止パルス(タイ
マの弁別パルスも同じ)による干渉パルスの排除動作を
、禁止パルスのパルス中によって行っていることにある
。すなわち、送受パルスの時間軸に沿った干渉波と受波
との前後関係だけによって弁別操作を達成しようとして
いるために、この弁別のための時間的余裕が極めて少な
くなってしまうのである。
本発明は、上記した従来例における不満および不都合を
解消すべく創案されたもので、干渉波と反射波である受
波との弁別をパルス中と云う時間巾だけではなく、パル
スの振幅すなわち電圧値で弁別することをその技術的課
題とする。
解消すべく創案されたもので、干渉波と反射波である受
波との弁別をパルス中と云う時間巾だけではなく、パル
スの振幅すなわち電圧値で弁別することをその技術的課
題とする。
本発明の手段は、
所定周期の基本パルスA(第2図参照)を発生する基本
パルス発生回路1 (第1図参照)と、この基本パルス
Aにより送波信号である超音波を送り出す第1の電気−
音響変換手段4a (第1図参照)と、 この第1の電気−音響変換手段4aがら送り出された送
波信号の被検出物体11からの反射波である受波信号S
(第2図参照)を受信する第2の電気−音響変換手段4
b (第1図参照)と、第1の電気−音響変換手段4a
の残響振動を含んだ干渉波Tと同じ波形および同じ電圧
値の禁止信号C(第2図参照)を送波信号の送信時に入
力すると共に受波信号S(第2図参照)を入力する禁止
回路8(第1図参照)とを有すること、この禁止回路8
を禁止信号Cよりも受波信号Sの信号値が大きい時に出
力を生じるように構成すること、 にある。
パルス発生回路1 (第1図参照)と、この基本パルス
Aにより送波信号である超音波を送り出す第1の電気−
音響変換手段4a (第1図参照)と、 この第1の電気−音響変換手段4aがら送り出された送
波信号の被検出物体11からの反射波である受波信号S
(第2図参照)を受信する第2の電気−音響変換手段4
b (第1図参照)と、第1の電気−音響変換手段4a
の残響振動を含んだ干渉波Tと同じ波形および同じ電圧
値の禁止信号C(第2図参照)を送波信号の送信時に入
力すると共に受波信号S(第2図参照)を入力する禁止
回路8(第1図参照)とを有すること、この禁止回路8
を禁止信号Cよりも受波信号Sの信号値が大きい時に出
力を生じるように構成すること、 にある。
第1の電気−音2変換手段4aから実際に送波される送
波信号は、第2図Bに示された干渉波Tと同じ波形をし
ており、それゆえ受波信号Sの波形もまた送波信号を小
さくしただけの相似形をした波形となり、干渉波Tと同
様に第1の電気−音響変換手段4aの機械的振動による
残留分(時間の経過に従って減少する波形分)に対応す
る部分を有している。
波信号は、第2図Bに示された干渉波Tと同じ波形をし
ており、それゆえ受波信号Sの波形もまた送波信号を小
さくしただけの相似形をした波形となり、干渉波Tと同
様に第1の電気−音響変換手段4aの機械的振動による
残留分(時間の経過に従って減少する波形分)に対応す
る部分を有している。
被検出物体11が接近した箇所に位置していない場合に
は、受波信号Sは第2図Bに示ずごと(、干渉波Tから
完全に分離した状態で受波されると共に、禁止信号Cと
重なることがないので、そのまま受波されて被検出物体
11の検出信号となる。
は、受波信号Sは第2図Bに示ずごと(、干渉波Tから
完全に分離した状態で受波されると共に、禁止信号Cと
重なることがないので、そのまま受波されて被検出物体
11の検出信号となる。
被検出物体11が極めて接近した箇所に位置している場
合には、第3図已に示すごとく、受波信号Sと禁止信号
Cとがその一部で重なり合う状態となるが、禁止信号C
に対して受波信号Sが時間的に遅れている限り、すなわ
ち干渉波Tに対して受波信号Sが遅れている限り、残響
骨に対応する部分の電圧値は、禁止信号Cに対して受波
信号Sの方が必ず大きな値となるので、このパルス波の
電圧値の相違によって受波信号Sが必ず検出されること
になり、これによって極めて近い被検出物体11の検知
も可能となっている。
合には、第3図已に示すごとく、受波信号Sと禁止信号
Cとがその一部で重なり合う状態となるが、禁止信号C
に対して受波信号Sが時間的に遅れている限り、すなわ
ち干渉波Tに対して受波信号Sが遅れている限り、残響
骨に対応する部分の電圧値は、禁止信号Cに対して受波
信号Sの方が必ず大きな値となるので、このパルス波の
電圧値の相違によって受波信号Sが必ず検出されること
になり、これによって極めて近い被検出物体11の検知
も可能となっている。
すなわち、本発明においては、受波信号Sの残響骨に対
応する部分の信号部分の電圧値が、干渉波Tの残雪分に
対応する部分の電圧値よりも大きくなる範囲であれば、
被検出物体11までの距離に関係なく検知することがで
きるのである。
応する部分の信号部分の電圧値が、干渉波Tの残雪分に
対応する部分の電圧値よりも大きくなる範囲であれば、
被検出物体11までの距離に関係なく検知することがで
きるのである。
第1図図示実施例の場合、基本パルス発生回路lからの
基本パルスAは、発振回路2と禁止信号成形回路5とに
入力される。
基本パルスAは、発振回路2と禁止信号成形回路5とに
入力される。
基本パルスAを入力した発振回路2は、この基本パルス
Aに従った発振信号を増幅器3を介して送受兼用振動子
である電気−音響変換手段4に出力し、この電気−音ロ
変換手段4から超音波が送出され、この超音波は被検出
物体11で反射されて電気−音響変換手段4で受波され
て電気信号に変換される。この電気信号は、増幅回路6
により増幅された後、検波回路7により検波されて、第
2図Bに示すごとき受波信号Sおよび干渉波Tに整形さ
れて禁止回路8に入力される。
Aに従った発振信号を増幅器3を介して送受兼用振動子
である電気−音響変換手段4に出力し、この電気−音ロ
変換手段4から超音波が送出され、この超音波は被検出
物体11で反射されて電気−音響変換手段4で受波され
て電気信号に変換される。この電気信号は、増幅回路6
により増幅された後、検波回路7により検波されて、第
2図Bに示すごとき受波信号Sおよび干渉波Tに整形さ
れて禁止回路8に入力される。
一方、禁止信号成形回路5は、入力された基本パルスA
を基に、受波信号Sと一緒に禁止回路8に入力される干
渉波Tと同じ波形および同じ電圧値の禁止信号Cを1疑
似的に作り、この禁止信号Cを禁止回路8に入力する。
を基に、受波信号Sと一緒に禁止回路8に入力される干
渉波Tと同じ波形および同じ電圧値の禁止信号Cを1疑
似的に作り、この禁止信号Cを禁止回路8に入力する。
禁止回路8に入力される禁止信号Cと干渉波Tとは全く
同じタイミングであるので、この禁止信号Cと干渉波′
「とは互いにキャンセルし合うことになり、このため禁
止回路8からは受波信号Sだけが出力されることになる
。
同じタイミングであるので、この禁止信号Cと干渉波′
「とは互いにキャンセルし合うことになり、このため禁
止回路8からは受波信号Sだけが出力されることになる
。
禁止回路8からの出力信号、すなわち受渡信号Sは平滑
回路9でその電圧レベルを検出された後にスイッチング
回路10に出力され、このスイッチング回路10から検
出信号として出力される。
回路9でその電圧レベルを検出された後にスイッチング
回路10に出力され、このスイッチング回路10から検
出信号として出力される。
被検出物体11が極めて接近した箇所に位置している場
合、干渉波Tと受波信号Sとは第3図Bに示すごとく、
極めて接近した状態すなわち相互にその一部を重なり合
わせた状態で禁止回路8に入力されることになるが、干
渉波Tは全く同じ波形および電圧値の禁止信号C(第3
図C参照)によりキャンセルされるため、禁止回路8に
入力される干渉波Tと受波信号Sとの合成信号は、その
電圧値から干渉波Tに該当する部分を除去したものとし
てこの禁止回路8から第3図りのように検出信号りとし
て出力される。
合、干渉波Tと受波信号Sとは第3図Bに示すごとく、
極めて接近した状態すなわち相互にその一部を重なり合
わせた状態で禁止回路8に入力されることになるが、干
渉波Tは全く同じ波形および電圧値の禁止信号C(第3
図C参照)によりキャンセルされるため、禁止回路8に
入力される干渉波Tと受波信号Sとの合成信号は、その
電圧値から干渉波Tに該当する部分を除去したものとし
てこの禁止回路8から第3図りのように検出信号りとし
て出力される。
このように、本発明装置は、禁止信号Cにより受波され
た干渉波Tと受波信号Sとの合成信号から干渉波Tを除
去し”C検出信号りを得るものとなっているので、入力
される干渉波Tと受波信号Sとの合成信号の一部が禁止
信号Cよりも大きい電圧値を示すことのできるタイミン
グであれば、被選出物体11までの距離が近くても、こ
の被検出物体11を検出することができることになる。
た干渉波Tと受波信号Sとの合成信号から干渉波Tを除
去し”C検出信号りを得るものとなっているので、入力
される干渉波Tと受波信号Sとの合成信号の一部が禁止
信号Cよりも大きい電圧値を示すことのできるタイミン
グであれば、被選出物体11までの距離が近くても、こ
の被検出物体11を検出することができることになる。
例えば、受渡信号Sの立ち上がり時点t2が基本パルス
Aの完了時点tiよりも早い場合には、従来は被検出物
体11の検出は不可能とされていたが、本発明の場合に
は、時点t2が時点t1よりも早くても、受波信号Sの
一定出力部分の完了時点t3が時点t1よりも遅く、か
つこの時点t3以後の受波信号Sの電圧値が干渉波Sの
電圧値よりも大きい限りにおいては、被検出物体11の
検知が可能である。
Aの完了時点tiよりも早い場合には、従来は被検出物
体11の検出は不可能とされていたが、本発明の場合に
は、時点t2が時点t1よりも早くても、受波信号Sの
一定出力部分の完了時点t3が時点t1よりも遅く、か
つこの時点t3以後の受波信号Sの電圧値が干渉波Sの
電圧値よりも大きい限りにおいては、被検出物体11の
検知が可能である。
実測によれば、本発明装置により検知できる被検出物体
11の距離は20(J11以下、5 cm程度まで可能
であった。
11の距離は20(J11以下、5 cm程度まで可能
であった。
以上の説明から明らかなように、本発明は、電気−音響
変換手段における機械的振動による残響骨の信号波形が
減衰波形であることに着目して、受波信号と干渉波との
弁別を、時間軸に沿った位置の相違だけではなく、電圧
値の相違にもよって弁別するようにしたので、従来検知
不能とされていた極めて近距離にある被検出物体の検知
も可能となり、これによって反射型超音波物体検知装置
の不感知帯を大幅に減少させることができ、また干渉波
と受波信号との合成信号から干渉波を除去するための禁
止信号は、干渉波と同じで良いのでその成形が容易であ
り、同様に禁止回路も基本的には減算回路であるので全
体の回路構成を簡単にすることができる等多くの優れた
効果を発揮するものである。
変換手段における機械的振動による残響骨の信号波形が
減衰波形であることに着目して、受波信号と干渉波との
弁別を、時間軸に沿った位置の相違だけではなく、電圧
値の相違にもよって弁別するようにしたので、従来検知
不能とされていた極めて近距離にある被検出物体の検知
も可能となり、これによって反射型超音波物体検知装置
の不感知帯を大幅に減少させることができ、また干渉波
と受波信号との合成信号から干渉波を除去するための禁
止信号は、干渉波と同じで良いのでその成形が容易であ
り、同様に禁止回路も基本的には減算回路であるので全
体の回路構成を簡単にすることができる等多くの優れた
効果を発揮するものである。
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック回路図であ
る。 第2図は、各信号および波の波形と出力および入力のタ
イミイグを示す線図である。 第3図は、被検出物体が極めて近距離に位置している場
合の各信号および波のタイミングを示す線図である。 符号の説明 1;基本パルス発生回路、2;発振回路、4;電気−音
響変換手段、5;禁止信号成形回路、7;検波回路、8
;禁止回路、9;平滑回路、10;スイッチング回路、
11;被検出物体、A;基本パルス、S;受波信号、T
;干渉波、C;禁止信号、D;検出信号。 出願人 株式会社 ロ本オートメーションズ的4吻
る。 第2図は、各信号および波の波形と出力および入力のタ
イミイグを示す線図である。 第3図は、被検出物体が極めて近距離に位置している場
合の各信号および波のタイミングを示す線図である。 符号の説明 1;基本パルス発生回路、2;発振回路、4;電気−音
響変換手段、5;禁止信号成形回路、7;検波回路、8
;禁止回路、9;平滑回路、10;スイッチング回路、
11;被検出物体、A;基本パルス、S;受波信号、T
;干渉波、C;禁止信号、D;検出信号。 出願人 株式会社 ロ本オートメーションズ的4吻
Claims (1)
- 所定周期の基本パルス(A)を発生する基本パルス発生
回路(1)と、前記基本パルス(A)により送波信号で
ある超音波を送り出す第1の電気−音響変換手段(4a
)と、前記送波信号の被検出物体(11)からの反射波
である受波信号(S)を受信する第2の電気−音響変換
手段(4b)と、前記第1の電気−音響変換手段(4a
)の残響振動を含んだ干渉波(T)と同じ波形および同
じ電圧値の禁止信号(C)を前記送波信号の送信時に入
力すると共に前記受波信号(S)を入力する禁止回路(
8)とを有し、該禁止回路(8)を前記禁止信号(C)
よりも前記受波信号(S)の信号値が大きい時に出力を
生じるように構成した反射型超音波物体検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61293036A JPS63145979A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 反射型超音波物体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61293036A JPS63145979A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 反射型超音波物体検知装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63145979A true JPS63145979A (ja) | 1988-06-18 |
Family
ID=17789661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61293036A Pending JPS63145979A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | 反射型超音波物体検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63145979A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5057470A (ja) * | 1973-09-19 | 1975-05-19 |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP61293036A patent/JPS63145979A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5057470A (ja) * | 1973-09-19 | 1975-05-19 |
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