JPH0244223Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0244223Y2 JPH0244223Y2 JP14441084U JP14441084U JPH0244223Y2 JP H0244223 Y2 JPH0244223 Y2 JP H0244223Y2 JP 14441084 U JP14441084 U JP 14441084U JP 14441084 U JP14441084 U JP 14441084U JP H0244223 Y2 JPH0244223 Y2 JP H0244223Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic waves
- transducers
- αmax
- azimuth
- mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔技術分野〕
本考案は超音波を利用して方位を検出する超音
波方位センサに関するものである。
波方位センサに関するものである。
一般にこの種の超音波方位センサは複数の振動
子を用いて超音波を電気信号に変換し、この信号
間の位相差を検出し、伝搬してきた方位を検出し
ている。
子を用いて超音波を電気信号に変換し、この信号
間の位相差を検出し、伝搬してきた方位を検出し
ている。
第２図乃至第５図は従来例を示す図であり、円
筒状の形状を呈したセンサ本体８ａ，８ｂを有し
た２個の振動子１ａ，１ｂの検出面である上面６
ａ，６ｂを同一平面内となるように配設し、前記
センサ本体８ａ，８ｂ下部に突設した２本の出力
端子７ａ，７ｂの一方を夫々接地し、他方をアン
プ２ａ，２ｂに夫々ケーブル５にて接続してあ
る。したがつて、振動子１ａ，１ｂの上面６ａ，
６ｂに入射された超音波は、振動子１ａ，１ｂに
て電気信号に夫々変換され、夫々の電気信号をア
ンプ２ａ，２ｂにて増幅される。ここで夫々のア
ンプ２ａ，２ｂの出力をV01，V02とし、正面方
向から第２図実線の矢印のように超音波が入射さ
れたとき、アンプ２ａ，２ｂの出力V01，V02は
第３図に示すように同一の位相の波形となる。次
に、正面方向から角度がα度傾いた方位から第２
図の破線矢印にて示すように超音波が入射された
とき、第４図に示すように出力V02は出力V01よ
り位相が遅れ、位相差（φα）が生じる。ここで、
第５図ａの上面図に示すように振動子１ａ，１ｂ
の中心間の距離をl0とし（ただし振動子１ａ，１
ｂは接している。）、超音波の到達する距離の差を
Δlとすると、方位角αは sinα≒Δl／l0 となる。ところが位相差（φα）は±πの範囲内
でしか検出できない（例えば、2/3π進んだ位相
とπ／３遅れた位相とが区別できない。）ため、
超音波の波長をλとすると Δl＜｜λ／２｜ の条件を満足しなければならない。
筒状の形状を呈したセンサ本体８ａ，８ｂを有し
た２個の振動子１ａ，１ｂの検出面である上面６
ａ，６ｂを同一平面内となるように配設し、前記
センサ本体８ａ，８ｂ下部に突設した２本の出力
端子７ａ，７ｂの一方を夫々接地し、他方をアン
プ２ａ，２ｂに夫々ケーブル５にて接続してあ
る。したがつて、振動子１ａ，１ｂの上面６ａ，
６ｂに入射された超音波は、振動子１ａ，１ｂに
て電気信号に夫々変換され、夫々の電気信号をア
ンプ２ａ，２ｂにて増幅される。ここで夫々のア
ンプ２ａ，２ｂの出力をV01，V02とし、正面方
向から第２図実線の矢印のように超音波が入射さ
れたとき、アンプ２ａ，２ｂの出力V01，V02は
第３図に示すように同一の位相の波形となる。次
に、正面方向から角度がα度傾いた方位から第２
図の破線矢印にて示すように超音波が入射された
とき、第４図に示すように出力V02は出力V01よ
り位相が遅れ、位相差（φα）が生じる。ここで、
第５図ａの上面図に示すように振動子１ａ，１ｂ
の中心間の距離をl0とし（ただし振動子１ａ，１
ｂは接している。）、超音波の到達する距離の差を
Δlとすると、方位角αは sinα≒Δl／l0 となる。ところが位相差（φα）は±πの範囲内
でしか検出できない（例えば、2/3π進んだ位相
とπ／３遅れた位相とが区別できない。）ため、
超音波の波長をλとすると Δl＜｜λ／２｜ の条件を満足しなければならない。
したがつて、最大検出可能方位角（αmax）′
は sin（αmax′）≒｜λ／2l0｜ となる。すなわち、上述のように方位を検出する
場合、超音波の波長（λ）及び振動子１ａ，１ｂ
の中心間の距離l0で最大検出可能方位角
（αmax′）が決まつてしまい、さらに超音波の波
長（λ）が一定とすると、振動子１ａ，１ｂの中
心間の距離l0によつて最大検出可能方位角
（αmax′）が限定されてしまうという欠点を有し
ていた。
は sin（αmax′）≒｜λ／2l0｜ となる。すなわち、上述のように方位を検出する
場合、超音波の波長（λ）及び振動子１ａ，１ｂ
の中心間の距離l0で最大検出可能方位角
（αmax′）が決まつてしまい、さらに超音波の波
長（λ）が一定とすると、振動子１ａ，１ｂの中
心間の距離l0によつて最大検出可能方位角
（αmax′）が限定されてしまうという欠点を有し
ていた。
本考案は上述の問題点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは最大検出可能方位角
の拡角化を計ることのできる超音波方位センサを
提供するにある。
で、その目的とするところは最大検出可能方位角
の拡角化を計ることのできる超音波方位センサを
提供するにある。
第１図は本考案の実施例を示す図であり、マス
ク３を除いては従来例と同様の構成である。マス
ク３は振動子１ａ，１ｂの上面６ａ，６ｂを覆
い、振動子１ａ，１ｂとの接触部と同じ点で接触
し、半径を小さくした検出孔３ａ，３ｂを両振動
子１ａ，１ｂごとに上面６ａ，６ｂ上に設け、
夫々検出孔３ａ，３ｂの中心の距離をl1としてあ
る。
ク３を除いては従来例と同様の構成である。マス
ク３は振動子１ａ，１ｂの上面６ａ，６ｂを覆
い、振動子１ａ，１ｂとの接触部と同じ点で接触
し、半径を小さくした検出孔３ａ，３ｂを両振動
子１ａ，１ｂごとに上面６ａ，６ｂ上に設け、
夫々検出孔３ａ，３ｂの中心の距離をl1としてあ
る。
上述のマスク３の構造により本実施例の最大検
出可能方位角（αmax′）は sin（αmax）≒｜λ／2l1｜ で示され、ここで、l1＜l0であるから αmax＞αmax′ となり（ただしαmax′はマスク３のないときの最
大検出可能方位角である。）最大検出可能方位角
（αmax）の拡角化が実現できる。
出可能方位角（αmax′）は sin（αmax）≒｜λ／2l1｜ で示され、ここで、l1＜l0であるから αmax＞αmax′ となり（ただしαmax′はマスク３のないときの最
大検出可能方位角である。）最大検出可能方位角
（αmax）の拡角化が実現できる。
例えば超音波の周波数(f)をｆ＝25kHzとする
と、波長（λ）はλ＝13.3〔ｍ／ｍ〕となり、マ
スク３の孔３ａ，３ｂの中心間の距離l1をl1＝８
〔ｍ／ｍ〕、振動子１ａ，１ｂの中心間の距離l0を
l0＝16〔ｍ／ｍ〕とすると、最大検出可能方位角
（αmax）とマスク３なしの最大検出可能方位角
（αmax′）とは αmax＝56゜、αmax′＝24゜ となる。なお、検出方位は第１図に示すように上
方向に限定されることはない。
と、波長（λ）はλ＝13.3〔ｍ／ｍ〕となり、マ
スク３の孔３ａ，３ｂの中心間の距離l1をl1＝８
〔ｍ／ｍ〕、振動子１ａ，１ｂの中心間の距離l0を
l0＝16〔ｍ／ｍ〕とすると、最大検出可能方位角
（αmax）とマスク３なしの最大検出可能方位角
（αmax′）とは αmax＝56゜、αmax′＝24゜ となる。なお、検出方位は第１図に示すように上
方向に限定されることはない。
本考案は振動子の検出面を覆い超音波を遮蔽す
るマスクとを有すると共に前記マスクに振動子の
中心間の距離より短かい中心間の距離で振動子の
外径より小さい径の２個の検出孔を各振動子の検
出面に対応するマスクに穿設しているため、最大
検出可能方位角の決定に際する振動子の中心間の
距離を実質上短かくできるので従来振動子の中心
間の距離にて決定されていた最大検出可能方位角
を広くすることができるという効果を有する。
るマスクとを有すると共に前記マスクに振動子の
中心間の距離より短かい中心間の距離で振動子の
外径より小さい径の２個の検出孔を各振動子の検
出面に対応するマスクに穿設しているため、最大
検出可能方位角の決定に際する振動子の中心間の
距離を実質上短かくできるので従来振動子の中心
間の距離にて決定されていた最大検出可能方位角
を広くすることができるという効果を有する。
第１図ａは本考案の実施例を示す上面図、同図
ｂは側面図、第２図は従来例の概略構成図、第３
図〜第５図は同上の動作説明図である。 １ａ，１ｂは振動子、３はマスク、３ａ，３ｂ
は検出孔、６ａ，６ｂは上面である。
ｂは側面図、第２図は従来例の概略構成図、第３
図〜第５図は同上の動作説明図である。 １ａ，１ｂは振動子、３はマスク、３ａ，３ｂ
は検出孔、６ａ，６ｂは上面である。
Claims (1)
- 同一平面内に検出面を配設し入射して来る超音
波を電気信号に変換する２個の振動子と、振動子
の検出面を覆い超音波を遮蔽するマスクを有すと
共に、振動子の中心間の距離より短かい中心間の
距離で振動子の外径より小さい径の２個の検出孔
を各振動子の検出面に対応するマスクに穿設し、
前記振動子にて検出した信号間の位相差を比較
し、超音波の入射して来た方位を検出して成る超
音波方位センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14441084U JPH0244223Y2 (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14441084U JPH0244223Y2 (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160181U JPS6160181U (ja) | 1986-04-23 |
| JPH0244223Y2 true JPH0244223Y2 (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=30702686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14441084U Expired JPH0244223Y2 (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244223Y2 (ja) |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP14441084U patent/JPH0244223Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6160181U (ja) | 1986-04-23 |
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