JPS648313B2 - - Google Patents

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JPS648313B2
JPS648313B2 JP21388181A JP21388181A JPS648313B2 JP S648313 B2 JPS648313 B2 JP S648313B2 JP 21388181 A JP21388181 A JP 21388181A JP 21388181 A JP21388181 A JP 21388181A JP S648313 B2 JPS648313 B2 JP S648313B2
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JP
Japan
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ultrasonic
signal
predetermined time
circuit
subject
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JP21388181A
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JPS58117474A (ja
Inventor
Takeshi Kuryama
Takashi Ikehara
Takashi Myahara
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPS58117474A publication Critical patent/JPS58117474A/ja
Publication of JPS648313B2 publication Critical patent/JPS648313B2/ja
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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
    • G01S15/18Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves wherein range gates are used

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  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波パルスを用いて所定の範囲内の
物体の存在を検知する装置に関する。
従来の装置では、超音波パルスを発射した後、
所定の範囲内の時間に超音波パルス信号が検知装
置に検知された場合、所定の範囲内に被検体が存
在するものと判定し、検知装置に超音波パルス信
号が検知されなかつた場合には被検体が存在しな
いものと判定するが、この方式では、外部雑音信
号、エコーあるいは、他の超音波発生源等からの
干渉がある場合装置に誤動作が生ずる欠点があ
る。
本発明の目的は上述の欠点を解消し、外部雑音
信号、エコーあるいは他の超音波信号源等からの
干渉を受る悪条件下にあつても正確に作動する超
音波による物体検知装置を提供することにある。
本発明の物体検知装置は、所定の時間間隔で所
定の時間幅の超音波パルス列を発射し得る超音波
発射手段と、上記超音波パルス列より位相の遅れ
た上記所定の時間間隔に等しい時間間隔で所定の
時間帯だけ超音波を感知し得る超音波検知手段
と、上記超音波発射手段による超音波発射の有無
を示す信号と上記超音波検知手段の超音波の検知
の有無を示す信号との信号対の状態から被検体存
在の有無を判別する判別手段とから成り、例えば
検波回路からなる上記超音波検知手段が入力ゲー
ト回路を通過した超音波信号を検知した場合、そ
の直後に上記超音波発射手段から発射されるべき
超音波パルスの発射が出力ゲート回路の閉鎖によ
つて抑制されるとともに、入力ゲート回路の開放
時に上記超音波検知手段が超音波信号を検知しな
い場合、その直後に上記超音波発射手段からの超
音波パルスが出力ゲート回路の開放によつて発射
されるよう構成されている。そして、この構成に
おいて、超音波が発射されたことを示す信号と超
音波が検知されないことを示す信号との信号対が
入力されないと、上記判別手段は物体が存在する
と判別する。
以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。
第1図は本発明実施例の構成を示すブロツク図
で、超音波パルス発振回路1,出力ゲート回路
2,出力増幅器3,送波器4,被検体5,受波器
6,入力増幅器7,入力ゲート回路8,被波回路
9および信号判別回路10から構成され、相互間
の信号伝達の方向は矢印で示されている。第2図
および第3図は本発明実施例の作用を説明するた
めの図である。第2図において実線で画かれた方
形パルス状白抜きの図形は、上記の出力ゲート回
路2または入力ゲート回路8が開かれている状態
を示し、点線で画かれた方形パルス状白抜き図形
は、ゲート回路2,8が、本来開かれるべき時
に、ゲー閉鎖指令信号によつて閉鎖されているこ
とを示している。他の図形は本構成要素各部の信
号を示している。横軸はすべて時間軸である。
超音波発振回路1は第2図1に示すように、一
定の周期で、一定の時間幅を有する一連の超音波
パルス列(a1,a2,a3,…)を発生させる。出力
ゲート回路2は、検波回路9より特別なゲート閉
鎖指令信号を受けない限り、上記超音波パルス列
(a1,a2,a3,…)の各パルスa1,a2,a3,…を
通過させるに必要な時間幅だけ開くよう上記超音
波パルス列(a1,a2,a3,…)に同期して開閉を
繰り返す(第2図2)が、後述する検波回路9か
らのゲート閉鎖指令信号を受けて、その直後のゲ
ート開放時におけるゲートの開放が抑止されるよ
う構成されている。入力ゲート回路8は、送波器
4から発射された超音波パルスが所定の位置にあ
る被検体5で反射して受波器6に戻るに要する時
間だけ遅れ、上記反射パルスを通過させるに要す
る時間をゲート開放時間として、上記出力ゲート
回路2と同じ周期で開閉を繰り返す(第2図3)。
検波回路9は、受波器6により受信した超音波
パルスを検波し、検波信号を出力するとともに、
出力ゲート回路2に対してゲート閉鎖指令信号を
出力する。信号判別回路10は、出力ゲート回路
2の状態すなわち超音波発射の有無を示す信号と
検波回路9の出力すなわち反射波の受信の有無を
示す信号との信号対の状態から被検体存在の有無
を判別する。
今、超音波パルス発振器1から出力された第1
の超音波パルス(第2図1のa1)が出力ゲート回
路2を通り、出力増幅器3で増幅され、伝送器4
から発射されたとする。所定の位置に被検体5が
存在する場合には、入力ゲート回路8の開放時に
反射パルス(第2図4のS1)が受信され入力増幅
器7で増幅された後、入力ゲート回路8を通過
し、第2図5に示す超音波パルス信号S1′として
検波回路9に入力される。この時、上記反射パル
ス信号S1がそのあとに第2図4にbおよびb′で示
したような雑音信号を伴つていても、入力ゲート
回路8に阻止されて検波回路9に達しない。検波
回路9は上記超音波信号S1′を検波して信号判別
回路10に検波信号を送ると共に、出力ゲート回
路2にゲート閉鎖指令信号を発する。上述のよう
に出力ゲート回路2は、このゲート閉鎖指令信号
を受けて、その直後のゲート開放が抑止される
(第2図(6)のc)。従つて、超音波パルス発振回路
1から出力される第2の超音波パルスa2はそこで
阻止されて送波器4から発射されず、その次のゲ
ート開放時に至つて第3の超音波パルスa3が発射
される。その後は上記過程が繰り返される。以上
の過程における出力ゲート回路2の開放状態を第
2図6に、また発射される超音波パルスを第2図
7に示す。第2図4S3および5のS3′は、それぞ
れ上記第3の超音波パルスa3の被検体5による反
射信号およびその検波入力信号を示している。
入力ゲート回路8の開放期間に雑音信号が受信
された場合には、被検体よりの反射超音波信号の
有無に関係なく検波回路9より検波パルス信号が
出力され、従つて、この場合にも、その直後の超
音波パルスの発射は阻止される。従つて、第2図
8に示すように第1の超音波パルスが発射された
後、入力ゲート回路8の2回のゲート開放期間に
またがる長く尾をひいた雑音が受信された場合に
は第2図11に示すように、2回連続して第2お
よび第3の超音波パルスa2およびa3の発射が抑止
される。なお第2図9および10はこの場合の検
波回路9への入力および出力ゲート回路2の開閉
状態をそれぞれ示している。
前述したように本発明実施例では、上記出力ゲ
ート回路2の出力側から分岐出力された超音波パ
ルス、即ち、超音波パルスが検波体に向かつて発
射されたことを示す信号と、上記検波回路9の出
力信号とが、被判別信号対として上記信号判別回
路10に入力される。信号判別回路10は、この
信号対の変化にしたがつて被検体5の存在の有無
と雑音の判別を行う。各種のパターンの外来雑音
信号が介在する場合について、上記被判別信号対
のシリーズを第3図に示す。第3図において、 は、雑音信号のない場合、 は、ランダムノイズのある場合、 は、他の超音波パルス発生源より超音波パル
スを受けた場合、 〜はエコー信号のある場合 の被判別信号対のシリーズを示しているが、いず
れの場合も、aは所定の範囲内に被検体5が存在
する場合、bは存在しない場合を表わしている。
また第3図において内部を塗りつぶした縦長長
方形の図形P1は上記出力ゲート回路2を通過し
た信号を、内部が白抜きの同図形P1′は上記出力
ゲート回路2で超音波パルス信号の通過が阻止さ
れたことを、また内部を塗りつぶした背の低い正
方形の図形P2は上記検波回路9から出力された
信号を、内部が白抜きの同図形P2′は上記検波回
路9から検波信号が出力されなかつたことを示し
ている。
例えば、aの雑音信号が無く被検体が存在す
る場合、超音波パルス発射P1の後に反射波を受
信P2するので、次は超音波パルスを発射せずP1′,
反射波が無いP2′ので、その次は超音波パルスを
発射するP1。したがつて、P1,P2の信号対と
P1′,P2′の信号対とが交互に繰り返される。1b
の被検体が存在しない場合は、反射波が無いの
で、P1,P2′の信号対が繰り返される。
の雑音信号が有る場合、被検体の有無に関係
なく図のイで示すタイミングにおいてP1′,P2
信号対が発生するので、雑音が有ることが判別さ
れる。被検体が存在しない場合、図のロで示すタ
イミングにおいてP1,P2′の信号対が発生するの
で、被検体が存在しないことが判別される。被検
体が存在する場合には、この信号対P1,P2′は全
く発生しないので、被検体有りを判別することが
できる。
bの外来パルスが有り被検体が存在しない場
合においても、ハで示すタイミングで信号対P1
P2′が発生するので、被検体無しを判別すること
ができる。aの被検体が存在する場合には、信
号対P1,P2′は発生しないので、被検体有りを判
別することができる。
,,は、エコーが有る場合である。
aでは、信号対P1,P2の次にエコーによる
信号対P1′,P2が発生し、次に信号対P1′,P2′が
発生するが、信号対P1,P2′は発生しないので、
被検体有りを判別する。bでは、信号対P1
P2′の次にエコーによる信号対P1,P2,信号対
P1′,P2信号対P1′,P2′が発生し、次に信号対P1
P2′が発生するので、被検無しを判別する。
a,bは、エコーのタイミングが発射波のタ
イミングと全く同じであり、信号対の組合わせは
と同様である。
はエコーのタイミングが反射波のタイミング
と同じになる場合であり、aでは信号対P1
P2に続いてエコーによる信号対P1′,P2が発生し、
次に信号対P1′,P2′が発生し、信号対P1,P2′は
発生しないので、被検体有りを判別する。bで
は、エコーによる信号対P1,P2,信号対P1′,
P2,信号対P1′,P2′に続いて信号対P1,P2′が発
生するので、被検体無しを判別する。
本発明によれば、送信部が超音波信号を発射し
た直後における超音波感知可能時間帯に受信部が
超音波信号を検知しなかつた場合にのみ、所定の
範囲内に被検体が存在しないとの判定を下すよう
信号判別回路が構成されているので、第3図に基
づいて云えば被判別信号シリーズに信号対(P1
P2′が含まれている場合のみを所定の範囲内に被
検体存在せずと判定する(従つて、これ以外の場
合をすべて被検体ありと判定する。)従つて本発
明によれば、従来の装置では被検体存在の有無が
判定できなかつたおよびbの場合にも判定が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例のブロツク図、第2図と
第3図は本発明実施例の作用説明図である。 なお、第1図において、1…超音波パルス発振
回路、2…出力ゲート回路、3…出力増幅器、4
…送波器、5…被検体、6…受波器、7…入力増
幅器、8…入力ゲート回路、9…被波回路、10
…信号判別回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 所定の時間間隔で所定の時間幅の超音波パル
    ス列を発射し得る超音波発射手段と、上記超音波
    パルス列より位相の遅れた上記所定の時間間隔に
    等しい時間間隔で所定の時間帯だけ超音波を感知
    し得る超音波検知手段と、上記超音波発射手段に
    よる超音波発射の有無を示す信号と上記超音波検
    知手段の超音波の検知の有無を示す信号との信号
    対の状態から被検体存在の有無を判別する判別手
    段とから成り、上記超音波検知手段が超音波信号
    を検知した場合、その直後に上記超音波発射手段
    から発射されるべき超音波パルスの発射が抑制さ
    れるとともに、上記超音波検知手段が超音波信号
    を検知しない場合、その直後に上記超音波発射手
    段からの超音波パルスが発射されるよう構成され
    ていて、超音波が発射されたことを示す信号と超
    音波が検知されないことを示す信号との信号対が
    入力されないと上記判別手段は物体が存在すると
    判別することを特徴とする超音波による物体検知
    装置。
JP21388181A 1981-12-30 1981-12-30 超音波による物体検知装置 Granted JPS58117474A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60203877A (ja) * 1984-03-28 1985-10-15 Aisin Seiki Co Ltd 反射型物体検出装置
JPS61162310A (ja) * 1985-01-11 1986-07-23 Seiko Electronic Components Ltd 射出成形品の製造方法
JPS61162772A (ja) * 1985-01-11 1986-07-23 Tokyo Keiki Co Ltd 超音波測長装置
JPS61162770A (ja) * 1985-01-11 1986-07-23 Tokyo Keiki Co Ltd 超音波測長装置
JPS61162773A (ja) * 1985-01-11 1986-07-23 Tokyo Keiki Co Ltd 超音波測長装置
JPS61162769A (ja) * 1985-01-11 1986-07-23 Tokyo Keiki Co Ltd 超音波測長装置

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