JPH02242185A - 超音波位置認識装置 - Google Patents
超音波位置認識装置Info
- Publication number
- JPH02242185A JPH02242185A JP1064506A JP6450689A JPH02242185A JP H02242185 A JPH02242185 A JP H02242185A JP 1064506 A JP1064506 A JP 1064506A JP 6450689 A JP6450689 A JP 6450689A JP H02242185 A JPH02242185 A JP H02242185A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- pulse signal
- ultrasonic pulse
- moving object
- position recognition
- Prior art date
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- Pending
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- 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
本発明は超音波を利用して移動物体の位置を認識する超
音波位置認識装置に関するものである。
音波位置認識装置に関するものである。
従来の技術
従来、この種の超音波位置認識装置は、第２図に示すよ
うな構成であった。第２図において、基準パルス発生部
１で基準パルスを発生させ、この基準パルスを用いて発
信部２で超音波パルス信号ａ１に発生させ、送信器３よ
す超音波パルス信号を送信させる。この送信器３から送
信された送信超音波パルス信号を移動物体４に反射させ
て、送信器３の両側に配置された受信器５，６でその反
射波を受信する。この受信された受信超音波パルス信号
す、ｃは増幅部７．８でそれぞれ増幅された後、遅延時
間判定部９．１０で、第３図で示すように、送信超音波
パルス信号ａに対して遅延時間Ｊ＋ｊ２が判定される。
うな構成であった。第２図において、基準パルス発生部
１で基準パルスを発生させ、この基準パルスを用いて発
信部２で超音波パルス信号ａ１に発生させ、送信器３よ
す超音波パルス信号を送信させる。この送信器３から送
信された送信超音波パルス信号を移動物体４に反射させ
て、送信器３の両側に配置された受信器５，６でその反
射波を受信する。この受信された受信超音波パルス信号
す、ｃは増幅部７．８でそれぞれ増幅された後、遅延時
間判定部９．１０で、第３図で示すように、送信超音波
パルス信号ａに対して遅延時間Ｊ＋ｊ２が判定される。
この遅延時間ｊｌ＋ｊ２で移動物体４の距Ｍｋ検出する
距離判定部１１と、受信超音波パルス信号ｂ ＋ ｃの
遅延時間ｊ１＋ｊｌの差（１，−１，）により方向を判
別する方向判定部１２とよυなる位置認識部１３で移動
物体４の位置が認識されていた。
距離判定部１１と、受信超音波パルス信号ｂ ＋ ｃの
遅延時間ｊ１＋ｊｌの差（１，−１，）により方向を判
別する方向判定部１２とよυなる位置認識部１３で移動
物体４の位置が認識されていた。
発明が解決しようとする課題
しかし、とのような従来の構成では、反射体である移動
物体４の形状により、反射レベμが変化したり、また、
目標とする対象物体の選択が困難であり、位置認識精度
が周辺の影響を受けて低下するという問題があった。
物体４の形状により、反射レベμが変化したり、また、
目標とする対象物体の選択が困難であり、位置認識精度
が周辺の影響を受けて低下するという問題があった。
本発明は上記従来の問題を解決するもので、位置認識精
度を上げるとともに、移動物体自身が自動的にＸ−Ｙ平
面上の位置を認識することができる超音波位置認識装置
を提供することを目的とするものである。
度を上げるとともに、移動物体自身が自動的にＸ−Ｙ平
面上の位置を認識することができる超音波位置認識装置
を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明の超音波位置認識装置
は、固定基地に、移動物体から送信される超音波パルス
信号を受信する複数個の第１の受信器と、前記第１の受
信器から得られる複数の前記超音波パルス信号の位相差
を判別して方向を判定する方向判定部と、前記方向判定
部の方向判定結果にもとづいて超音波周波数を複数設定
する送信周波数発生部と、前記送信周波数発生部で設定
した超音波周波数により構成された超音波パルス信号を
前記移動物体からの超音波パルス信号の受信タイミング
に合わせて発生する第１の超音波パルス発信部と、前記
超音波パルス発信部の超音波パルス信号を送信する複数
個の第１の送信器とを設け、移動物体に、基準パルス信
号を発生する基準パルス発生部と、前記基準パルス発生
部の基準パルス信号により超音波パルス信号を発生する
第２の超音波パルス発信部と、前記固定基地へ前記超音
波パルス発信部の超音波パルス信号を送信する第２の送
信器と、前記固定基地からの超音波パルス信号を順次受
信する第２の受信器と、前記第２の受信器で受信した超
音波パルス信号の超音波周波数および前記基準パルス信
号との遅れ時間を判定するととＫよシ前記移動物体の位
置を認識する位置認識部と、前記位置認識部の位置認識
結果に基づいて各種制御信号を出力する制御部とを設け
たものである。
は、固定基地に、移動物体から送信される超音波パルス
信号を受信する複数個の第１の受信器と、前記第１の受
信器から得られる複数の前記超音波パルス信号の位相差
を判別して方向を判定する方向判定部と、前記方向判定
部の方向判定結果にもとづいて超音波周波数を複数設定
する送信周波数発生部と、前記送信周波数発生部で設定
した超音波周波数により構成された超音波パルス信号を
前記移動物体からの超音波パルス信号の受信タイミング
に合わせて発生する第１の超音波パルス発信部と、前記
超音波パルス発信部の超音波パルス信号を送信する複数
個の第１の送信器とを設け、移動物体に、基準パルス信
号を発生する基準パルス発生部と、前記基準パルス発生
部の基準パルス信号により超音波パルス信号を発生する
第２の超音波パルス発信部と、前記固定基地へ前記超音
波パルス発信部の超音波パルス信号を送信する第２の送
信器と、前記固定基地からの超音波パルス信号を順次受
信する第２の受信器と、前記第２の受信器で受信した超
音波パルス信号の超音波周波数および前記基準パルス信
号との遅れ時間を判定するととＫよシ前記移動物体の位
置を認識する位置認識部と、前記位置認識部の位置認識
結果に基づいて各種制御信号を出力する制御部とを設け
たものである。
作用
上記構成により、移動物体において、基準信号により超
音波パルスを発生させ、これを固定基地に送信し、固定
基地において、受信された超音波パルス信号の位相差に
より移動物体の方向を判定し、判定された方向に基づい
て設定された超音波周波数により構成される超音波パル
ス信号を受信タイミングに合せて発生させ、これを移動
物体に送信し、移動物体に訃いて、受信された超音波パ
ルス信号の超音波周波数および基準パルス信号との遅れ
時間を判定することにより移動物体の位置を認識し、こ
の位置認識結果に基づいて各種制御信号が出力され、固
定基地と移動物体との間に超音波パルス信号による相互
通信が繰シ返されるため、位置認識が固定基地および移
動物体の双方で判断されて高性能の位置認識がなされる
とともに、従来のように、移動物体の形状などＫよる反
射レペμの変化や目標とする対象物体の選択の困難によ
υ、位置認識精度が周辺の影響を受けて低下する、よう
なことはなくなる。
音波パルスを発生させ、これを固定基地に送信し、固定
基地において、受信された超音波パルス信号の位相差に
より移動物体の方向を判定し、判定された方向に基づい
て設定された超音波周波数により構成される超音波パル
ス信号を受信タイミングに合せて発生させ、これを移動
物体に送信し、移動物体に訃いて、受信された超音波パ
ルス信号の超音波周波数および基準パルス信号との遅れ
時間を判定することにより移動物体の位置を認識し、こ
の位置認識結果に基づいて各種制御信号が出力され、固
定基地と移動物体との間に超音波パルス信号による相互
通信が繰シ返されるため、位置認識が固定基地および移
動物体の双方で判断されて高性能の位置認識がなされる
とともに、従来のように、移動物体の形状などＫよる反
射レペμの変化や目標とする対象物体の選択の困難によ
υ、位置認識精度が周辺の影響を受けて低下する、よう
なことはなくなる。
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例による超音波位置認識装置の
構成図である。第１図において、移動物体２１に基準パ
ルス信号を発生する基準パル１発生部四が設けられ、こ
の基準パルス信号に対応して送信超音波パルス信号室発
生する発信部おけ送信器２４にパルス信号を印加し、送
信器２４は超音波パルス信号を固定基地２５の側に送信
する。移動物体２１に設けられた受信器２６は固定基地
２６からの情報を別の超音波パルス信号として受信する
。この受信超音波パルス信号から、超音波周波数と送信
超音波パルス信号の遅延時間が得られる。すなわち、増
幅部２７で、受信増幅を行い、さらに、超音波周波数を
弁別するフイμり部２８ヲ通した後、方向判定部２９に
入力して周波数判定を行うことにより移動物体２１の方
向（左右１前後）を決定する。一方、増幅部ｎからフイ
μり部２８ｆ、通して遅延時間判定部３０に入力された
受信信号は、固定基地２５と移動物体２１の間の距離を
判定する。さらに、これら方向判定と距離判定結果とを
位置認識部３１に加えて、移動物体２１は移動しながら
自身の位置を認識できる。制御部３２は、位置認識部３
１の結果をコンピュータ部おで処理した後、制御信号全
出力する。これにより、自動コントロールが可能なシス
テムとなるう 次忙、固定基地２５には複数個の受信器３４．３５が並
列配置され、移動物体２１の送信器２４よシ送信された
送信超音波パルス信号を受信した後、増幅部３６ヲ通し
て方向判定部３７に入力し、この方向判定部３７で、受
信超音波パルス信号の位相差を判定することにより移動
物体２１が固定基地２５に対して、左右あるいは前後方
向のどちらに位置するかを判定する。送信周波数設定部
３８は、たとえば、移動物体２１が右方向にある場合、
Ｆｌの周波数を発生し、また、左方向にある場合Ｆ２の
周波数を発生させる。
構成図である。第１図において、移動物体２１に基準パ
ルス信号を発生する基準パル１発生部四が設けられ、こ
の基準パルス信号に対応して送信超音波パルス信号室発
生する発信部おけ送信器２４にパルス信号を印加し、送
信器２４は超音波パルス信号を固定基地２５の側に送信
する。移動物体２１に設けられた受信器２６は固定基地
２６からの情報を別の超音波パルス信号として受信する
。この受信超音波パルス信号から、超音波周波数と送信
超音波パルス信号の遅延時間が得られる。すなわち、増
幅部２７で、受信増幅を行い、さらに、超音波周波数を
弁別するフイμり部２８ヲ通した後、方向判定部２９に
入力して周波数判定を行うことにより移動物体２１の方
向（左右１前後）を決定する。一方、増幅部ｎからフイ
μり部２８ｆ、通して遅延時間判定部３０に入力された
受信信号は、固定基地２５と移動物体２１の間の距離を
判定する。さらに、これら方向判定と距離判定結果とを
位置認識部３１に加えて、移動物体２１は移動しながら
自身の位置を認識できる。制御部３２は、位置認識部３
１の結果をコンピュータ部おで処理した後、制御信号全
出力する。これにより、自動コントロールが可能なシス
テムとなるう 次忙、固定基地２５には複数個の受信器３４．３５が並
列配置され、移動物体２１の送信器２４よシ送信された
送信超音波パルス信号を受信した後、増幅部３６ヲ通し
て方向判定部３７に入力し、この方向判定部３７で、受
信超音波パルス信号の位相差を判定することにより移動
物体２１が固定基地２５に対して、左右あるいは前後方
向のどちらに位置するかを判定する。送信周波数設定部
３８は、たとえば、移動物体２１が右方向にある場合、
Ｆｌの周波数を発生し、また、左方向にある場合Ｆ２の
周波数を発生させる。
このＦｌあるいはＦ、の周波数を発信部３９あるいは発
信部４０に入力し、受信器３４．３５で受信された受信
超音波パルス信号とタイミングを合わせて、超音波周波
数Ｆ、あるいはＦ！のそれぞれの超音波パルス信号を送
Ｍ器４１．４２に加え、送信器４１．４２により移動物
体２１に向けて送信超音波パルス信号を送信する。また
、送箇器４１．４２は、送信器４１．４２の帯ｖｃ幅が
周波数Ｆ、 、 Ｆ、０２周波を送ｑする几めに必要な
広さであれば単一の送信器を兼用してもよい。
信部４０に入力し、受信器３４．３５で受信された受信
超音波パルス信号とタイミングを合わせて、超音波周波
数Ｆ、あるいはＦ！のそれぞれの超音波パルス信号を送
Ｍ器４１．４２に加え、送信器４１．４２により移動物
体２１に向けて送信超音波パルス信号を送信する。また
、送箇器４１．４２は、送信器４１．４２の帯ｖｃ幅が
周波数Ｆ、 、 Ｆ、０２周波を送ｑする几めに必要な
広さであれば単一の送信器を兼用してもよい。
このように、固定基地２５と移動物体２１との超音波パ
ルス信号の送受信の繰返えしにより、移動物体自身で位
置ｆ、ｍ＊に認識できる位置認識精度の高いシステムが
提供され、従来のように、位ｉｇ織精度が周辺の影響を
受けて低下するなどということはなくなる。
ルス信号の送受信の繰返えしにより、移動物体自身で位
置ｆ、ｍ＊に認識できる位置認識精度の高いシステムが
提供され、従来のように、位ｉｇ織精度が周辺の影響を
受けて低下するなどということはなくなる。
なお、本５！施例では移動物体内部にコンピュータ部を
構成しているが、固定基地にもコンピュータ部を配置す
れば、双方で位置を認識できるため自動コントロールシ
ステムとして利用価値が高いものとなる。
構成しているが、固定基地にもコンピュータ部を配置す
れば、双方で位置を認識できるため自動コントロールシ
ステムとして利用価値が高いものとなる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、固定基地と移動物体との
間で超音波パルス信号の送受信操作にょシ、移動物体自
身で自己の位置を認識できる。また、超音波の位相変化
およびエコー作用を利用して位置を計測する本システム
の場合、位置認識精度が高く、連続的に位置の確認がで
きる効果がある。さらに、超音波パルス信号で相互通信
を行なうシステムであることにょシ、従来のような反射
レベ／ｌ／は全く必要としなくなシ、移動物体のｙ射影
状は全く無視することができるとともに、周辺の影響を
受けて位置認識精度が低下することを防止することがで
きるものであろう
間で超音波パルス信号の送受信操作にょシ、移動物体自
身で自己の位置を認識できる。また、超音波の位相変化
およびエコー作用を利用して位置を計測する本システム
の場合、位置認識精度が高く、連続的に位置の確認がで
きる効果がある。さらに、超音波パルス信号で相互通信
を行なうシステムであることにょシ、従来のような反射
レベ／ｌ／は全く必要としなくなシ、移動物体のｙ射影
状は全く無視することができるとともに、周辺の影響を
受けて位置認識精度が低下することを防止することがで
きるものであろう
第１図は本発明の一実施例を示す超音波位置認識装置の
構成図、第２図は従来の超音波位置認識装置の構成図、
第３図は従来の超音波位置認識装置の送信および受信超
音波パルス波形を示スタイムチヤード図である。 ２１・・・移動物体、２２・・・基準パルス発生部、２
３・・・発信部、２４，４１．４２・・・送信器、２５
・・・固定基地、２６．３４゜３５・・・受信器、２９
・・・方向判定部、３０・・・遅延時間判定部、３１・
・・位置認識部、３２・・・制御部、３７・・・方向判
定部、３８・・・送信周波数設定部、３９ 、４０・・
・発伽部。 代理人 森 本 義 弘
構成図、第２図は従来の超音波位置認識装置の構成図、
第３図は従来の超音波位置認識装置の送信および受信超
音波パルス波形を示スタイムチヤード図である。 ２１・・・移動物体、２２・・・基準パルス発生部、２
３・・・発信部、２４，４１．４２・・・送信器、２５
・・・固定基地、２６．３４゜３５・・・受信器、２９
・・・方向判定部、３０・・・遅延時間判定部、３１・
・・位置認識部、３２・・・制御部、３７・・・方向判
定部、３８・・・送信周波数設定部、３９ 、４０・・
・発伽部。 代理人 森 本 義 弘
Claims (1)
- １、固定基地に、移動物体から送信される超音波パルス
信号を受信する複数個の第１の受信器と、前記第１の受
信器から得られる複数の前記超音波パルス信号の位相差
を判別して方向を判定する方向判定部と、前記方向判定
部の方向判定結果にもとづいて超音波周波数を複数設定
する送信周波数発生部と、前記送信周波数発生部で設定
した超音波周波数により構成された超音波パルス信号を
前記移動物体からの超音波パルス信号の受信タイミング
に合わせて発生する第１の超音波パルス発信部と、前記
超音波パルス発信部の超音波パルス信号を送信する複数
個の第１の送信器とを設け、移動物体に、基準パルス信
号を発生する基準パルス発生部と、前記基準パルス発生
部の基準パルス信号により超音波パルス信号を発生する
第２の超音波パルス発信部と、前記固定基地へ前記超音
波パルス発信部の超音波パルス信号を送信する第２の送
信器と、前記固定基地からの超音波パルス信号を順次受
信する第２の受信器と、前記第２の受信器で受信した超
音波パルス信号の超音波周波数および前記基準パルス信
号との遅れ時間を判定することにより前記移動物体の位
置を認識する位置認識部と、前記位置認識部の位置認識
結果に基づいて各種制御信号を出力する制御部とを設け
た超音波位置認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1064506A JPH02242185A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 超音波位置認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1064506A JPH02242185A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 超音波位置認識装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02242185A true JPH02242185A (ja) | 1990-09-26 |
Family
ID=13260158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1064506A Pending JPH02242185A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 超音波位置認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02242185A (ja) |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1064506A patent/JPH02242185A/ja active Pending
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