JPH0344678B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0344678B2 JPH0344678B2 JP59157002A JP15700284A JPH0344678B2 JP H0344678 B2 JPH0344678 B2 JP H0344678B2 JP 59157002 A JP59157002 A JP 59157002A JP 15700284 A JP15700284 A JP 15700284A JP H0344678 B2 JPH0344678 B2 JP H0344678B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic transducer
- circuit
- wave
- ultrasonic
- control signal
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は、車輛などの物体の有無を検知するた
めに用いられるもので、超音波送受波器に備えら
れた超音波振動子に、駆動電圧を印加するため
に、同期信号発生回路によつて起動する送波回路
を接続するとともに、反射波受波に伴つて発生す
る前記超音波振動子の振動を電気信号に変換して
処理する反射波処理手段を接続した超音波式検知
器に関する。
めに用いられるもので、超音波送受波器に備えら
れた超音波振動子に、駆動電圧を印加するため
に、同期信号発生回路によつて起動する送波回路
を接続するとともに、反射波受波に伴つて発生す
る前記超音波振動子の振動を電気信号に変換して
処理する反射波処理手段を接続した超音波式検知
器に関する。
上記超音波式検知器では、その送受波器および
超音波振動子を、送波と受波に兼用するものであ
り、従来では、第３図に示すように、超音波送受
波器０１に備えられた超音波振動子０２に、同期
信号発生回路０３と送波回路０４とから成る送波
手段、および、アンプ０５と処理回路０６とから
成る反射波処理手段を駆動トランス０７を介して
接続していた。図中０８は受波信号の振幅を制限
するリミツタ回路である。ところが、送波時に、
超音波振動子０２にエネルギが蓄積され、第４図
に示すように、時刻t01で送波を完了しても、蓄
積エネルギに起因する過渡現象により減衰振動が
継続し、残響波Ａを生じる問題があり、従来のも
のでは、残響波Ａが無くなるまで、反射波を選別
抽出するためのゲート、いわゆる検知ゲートを立
上げることができなかつた。そのため、近距離の
物体を検知する場合に、残響波Ａが発生している
時間、いわゆる残響時間ｔ内に反射波が受波され
ることとなり、近距離の物体に対しては実際上使
用できないものとなつていた。
超音波振動子を、送波と受波に兼用するものであ
り、従来では、第３図に示すように、超音波送受
波器０１に備えられた超音波振動子０２に、同期
信号発生回路０３と送波回路０４とから成る送波
手段、および、アンプ０５と処理回路０６とから
成る反射波処理手段を駆動トランス０７を介して
接続していた。図中０８は受波信号の振幅を制限
するリミツタ回路である。ところが、送波時に、
超音波振動子０２にエネルギが蓄積され、第４図
に示すように、時刻t01で送波を完了しても、蓄
積エネルギに起因する過渡現象により減衰振動が
継続し、残響波Ａを生じる問題があり、従来のも
のでは、残響波Ａが無くなるまで、反射波を選別
抽出するためのゲート、いわゆる検知ゲートを立
上げることができなかつた。そのため、近距離の
物体を検知する場合に、残響波Ａが発生している
時間、いわゆる残響時間ｔ内に反射波が受波され
ることとなり、近距離の物体に対しては実際上使
用できないものとなつていた。
そこで、近距離の物体を検出する場合には、一
般に送受波器と物体間の多重反射波を利用し、残
響時間ｔの経過後に入射される多重反射波によつ
て物体を検出していた。しかしながら、多重反射
波のレベルは、一次反射波のレベルに比べて低い
上に、物体の反射面の形状や状態に大きく左右さ
れ、そのレベルが異常に低くなつて物体を検出で
きないなど検出精度が低下する欠点があつた。
般に送受波器と物体間の多重反射波を利用し、残
響時間ｔの経過後に入射される多重反射波によつ
て物体を検出していた。しかしながら、多重反射
波のレベルは、一次反射波のレベルに比べて低い
上に、物体の反射面の形状や状態に大きく左右さ
れ、そのレベルが異常に低くなつて物体を検出で
きないなど検出精度が低下する欠点があつた。
本発明は、上記の点に鑑み、一次反射波によつ
て物体を検出しながら、近距離の物体をも検出で
きるようにすることを目的とする。
て物体を検出しながら、近距離の物体をも検出で
きるようにすることを目的とする。
このような目的を達成するために、本発明の超
音波式検知器においては、超音波振動子を備えた
超音波送受波器と、送波手段と、反射波処理手段
とを有し、送波手段は、同期信号発生回路と、該
同期信号発生回路出力によつて起動されることで
超音波振動子を駆動する送波回路とを有してお
り、反射波処理手段は、反射波受波に伴つて発生
する超音波振動子の振動を電気信号に変換処理す
るものである超音波式検知器において、コントロ
ール信号発生回路と、スイツチ回路と、共役イン
ピーダンスとを有し、コントロール信号発生回路
は、同期信号発生回路からの送波完了に伴う信号
の入力に応答してコントロール信号を出力するも
のであり、スイツチ回路は、前記コントロール信
号発生回路からのコントロール信号の入力に応答
して作動するものであり、共役インピーダンス
は、前記超音波振動子に対する共役インピーダン
スとなるものであつて、前記スイツチ回路を介し
て前記超音波振動子に接続されており、かつ、該
スイツチ回路が作動のときに該超音波振動子に導
通接続されてその減衰振動エネルギを吸収するも
のであることを特徴としている。
音波式検知器においては、超音波振動子を備えた
超音波送受波器と、送波手段と、反射波処理手段
とを有し、送波手段は、同期信号発生回路と、該
同期信号発生回路出力によつて起動されることで
超音波振動子を駆動する送波回路とを有してお
り、反射波処理手段は、反射波受波に伴つて発生
する超音波振動子の振動を電気信号に変換処理す
るものである超音波式検知器において、コントロ
ール信号発生回路と、スイツチ回路と、共役イン
ピーダンスとを有し、コントロール信号発生回路
は、同期信号発生回路からの送波完了に伴う信号
の入力に応答してコントロール信号を出力するも
のであり、スイツチ回路は、前記コントロール信
号発生回路からのコントロール信号の入力に応答
して作動するものであり、共役インピーダンス
は、前記超音波振動子に対する共役インピーダン
スとなるものであつて、前記スイツチ回路を介し
て前記超音波振動子に接続されており、かつ、該
スイツチ回路が作動のときに該超音波振動子に導
通接続されてその減衰振動エネルギを吸収するも
のであることを特徴としている。
そして、上記構成を有することによつて、本発
明においては送波時には超音波振動子に蓄積され
ている減衰振動エネルギを、送波完了に伴つてコ
ントロール信号発生回路からのコントロール信号
によつてスイツチ回路を作動させて共役インピー
ダンスに吸収させて該振動エネルギを早期に消費
させることで残響時間の一層の短縮化が可能とな
る。
明においては送波時には超音波振動子に蓄積され
ている減衰振動エネルギを、送波完了に伴つてコ
ントロール信号発生回路からのコントロール信号
によつてスイツチ回路を作動させて共役インピー
ダンスに吸収させて該振動エネルギを早期に消費
させることで残響時間の一層の短縮化が可能とな
る。
したがつて、超音波振動子の減衰振動を早期に
停止して残響時間を短縮するから、近距離の物体
に対しても超音波振動子の減衰振動の影響を受け
ずに一次反射波を良好に受け近距離物体の精度の
高い検出ができるようになつた。
停止して残響時間を短縮するから、近距離の物体
に対しても超音波振動子の減衰振動の影響を受け
ずに一次反射波を良好に受け近距離物体の精度の
高い検出ができるようになつた。
以下、図面により本発明の実施例について詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の超音波式検知器の回路図であ
り、超音波送受波器１に備えられた超音波振動子
２に、駆動トランス３を介して送波回路４が接続
されている。送波回路４は、同期信号発生回路５
により所定周期で起動して超音波振動子２に駆動
電圧を印加し、物体検知のために超音波を所定周
期で送信するように構成されている。前記超音波
振動子２に対し、前記送波回路４と同期信号発生
回路５とから成る送波手段と並列に、前記駆動ト
ランス３を介して、リミツタ回路６、アンプ７お
よび処理回路８から成る反射波処理手段が接続さ
れ、反射波受波に伴つて物体を検知するように構
成されている。
り、超音波送受波器１に備えられた超音波振動子
２に、駆動トランス３を介して送波回路４が接続
されている。送波回路４は、同期信号発生回路５
により所定周期で起動して超音波振動子２に駆動
電圧を印加し、物体検知のために超音波を所定周
期で送信するように構成されている。前記超音波
振動子２に対し、前記送波回路４と同期信号発生
回路５とから成る送波手段と並列に、前記駆動ト
ランス３を介して、リミツタ回路６、アンプ７お
よび処理回路８から成る反射波処理手段が接続さ
れ、反射波受波に伴つて物体を検知するように構
成されている。
前記超音波振動子２に対し、駆動トランス３を
介して、該超音波振動子２に対する共役インピー
ダンス９とそれに対するスイツチ回路１０が接さ
れている。前記スイツチ回路１０には、同期信号
発生回路５に連係されたコントロール信号発生回
路１１からの第１コントロール信号が入力するよ
うになつており、第２図に示すように、送波回路
４からの送波完了に伴い、コントロール信号発生
回路１１からの第１コントロール信号の入力によ
りスイツチ回路１０を作動し、共役インピーダン
ス９を超音波振動子２に導通接させ、超音波振動
子２における減衰振動エネルギを共役インピーダ
ンス９で吸収消費するように構成されている。
介して、該超音波振動子２に対する共役インピー
ダンス９とそれに対するスイツチ回路１０が接さ
れている。前記スイツチ回路１０には、同期信号
発生回路５に連係されたコントロール信号発生回
路１１からの第１コントロール信号が入力するよ
うになつており、第２図に示すように、送波回路
４からの送波完了に伴い、コントロール信号発生
回路１１からの第１コントロール信号の入力によ
りスイツチ回路１０を作動し、共役インピーダン
ス９を超音波振動子２に導通接させ、超音波振動
子２における減衰振動エネルギを共役インピーダ
ンス９で吸収消費するように構成されている。
前記アンプ７は、その利得を無段階的に変更す
るように構成され、かつ、前記コントロール信号
発生回路１１からの第２コントロール信号によ
り、第２図の時刻t0以降に示すように、送波回路
４からの送波完了直後に最も利得が低くなり、そ
こから所定時間後まで利得を順次高くしていき、
利得低下によつて残響時間を一層短縮できるよう
に構成されている。
るように構成され、かつ、前記コントロール信号
発生回路１１からの第２コントロール信号によ
り、第２図の時刻t0以降に示すように、送波回路
４からの送波完了直後に最も利得が低くなり、そ
こから所定時間後まで利得を順次高くしていき、
利得低下によつて残響時間を一層短縮できるよう
に構成されている。
即ち、詳述すれば、超音波振動子２のＱ、超音
波周波数ｆ（Hz）、送波電圧Ｅ（Ｖ）、残響無とし判
定するスレツシヨルドレベルＳ（Ｖ）、および、ア
ンプ７の利得Ｇ（dB）から残響時間ｔ（sc）が次
式によつて求められることが知られている。
波周波数ｆ（Hz）、送波電圧Ｅ（Ｖ）、残響無とし判
定するスレツシヨルドレベルＳ（Ｖ）、および、ア
ンプ７の利得Ｇ（dB）から残響時間ｔ（sc）が次
式によつて求められることが知られている。
ｔ＝Ｑ／ｆ・πln（Ｅ／Ｓ・10G/20）
この式から、アンプ７の利得を低下するに伴つ
て残響時間ｔを短縮できることが明らかである。
て残響時間ｔを短縮できることが明らかである。
ここで、利得低下量をｇ（dB）とすれば、短縮
される残響時間Δtは次式のようになる。
される残響時間Δtは次式のようになる。
Δt＝Ｑ／ｆ・πln（Ｅ／Ｓ・10G/20）
前記送波回路４はサイン波を発生するように構
成されており、従来の検知器において超音波振動
子２に印加されるバースト波のキヤリアが短形波
であつたのに比べ、送波時に超音波振動子２に蓄
積されるエネルギー量を減少し、残響時間をより
一層短縮できるように構成されている。
成されており、従来の検知器において超音波振動
子２に印加されるバースト波のキヤリアが短形波
であつたのに比べ、送波時に超音波振動子２に蓄
積されるエネルギー量を減少し、残響時間をより
一層短縮できるように構成されている。
次に、上記構成による送波および受波のタイミ
ングについて、第２図により説明しておく。
ングについて、第２図により説明しておく。
同期信号発生回路５からの信号により、超音波
が送信され、その送波完了に伴つてスイツチ回路
１０およびアンプ７夫々に第１、第２コントロー
ル信号が入力され、共役インピーダンス９により
超音波振動子２の減衰振動エネルギが吸収消費さ
れるとともにアンプ７の利得が低下され、超音波
振動子２における残響波Ａが無くなるまでの残響
時間ｔが短縮されるのである。
が送信され、その送波完了に伴つてスイツチ回路
１０およびアンプ７夫々に第１、第２コントロー
ル信号が入力され、共役インピーダンス９により
超音波振動子２の減衰振動エネルギが吸収消費さ
れるとともにアンプ７の利得が低下され、超音波
振動子２における残響波Ａが無くなるまでの残響
時間ｔが短縮されるのである。
上記実施例では、共役インピーダンス９を設け
るのみならず、アンプ７の利得を低下させる構成
ならびに送波回路４からサイン波を発生させる構
成により残響時間ｔをより良好に短縮できるよう
にしているが、共役インピーダンス９を設けるだ
けで、上述実施例により、従来に比べて短縮され
た残響時間Ｔの60％以上の短縮が可能であり、本
発明としては、共役インピーダンス９を設けるだ
けのものでも良い。
るのみならず、アンプ７の利得を低下させる構成
ならびに送波回路４からサイン波を発生させる構
成により残響時間ｔをより良好に短縮できるよう
にしているが、共役インピーダンス９を設けるだ
けで、上述実施例により、従来に比べて短縮され
た残響時間Ｔの60％以上の短縮が可能であり、本
発明としては、共役インピーダンス９を設けるだ
けのものでも良い。
本発明の超音波式検知器は、有料道路や高速道
路における車輛の有無検知とか、製造工場の生産
ラインにおける製品の有無検知、あるいは、超音
波スイツチなどの各種の用途に適用できる。
路における車輛の有無検知とか、製造工場の生産
ラインにおける製品の有無検知、あるいは、超音
波スイツチなどの各種の用途に適用できる。
第１図は本発明の超音波式検知器の実施例を示
す回路図、第２図は本発明実施例に係わるタイミ
ングチヤート、第３図は従来例を示す回路図、第
４図は従来例に係わるタイミングチヤートであ
る。 １……超音波送受波器、２……超音波振動子、
４……送波回路、５……同期信号発生回路、９…
…共役インピーダンス、１０……スイツチ回路。
す回路図、第２図は本発明実施例に係わるタイミ
ングチヤート、第３図は従来例を示す回路図、第
４図は従来例に係わるタイミングチヤートであ
る。 １……超音波送受波器、２……超音波振動子、
４……送波回路、５……同期信号発生回路、９…
…共役インピーダンス、１０……スイツチ回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波振動子２を備えた超音波送受波器１
と、送波手段４，５と、反射波処理手段６，７，
８とを有し、 送波手段４，５は、同期信号発生回路５と、該
同期信号発生回路５出力によつて起動されること
で超音波振動子２を駆動する送波回路４とを有し
ており、 反射波処理手段６，７，８は、反射波受波に伴
つて発生する超音波振動子２の振動を電気信号に
変換処理するものである超音波式検知器におい
て、 コントロール信号発生回路１１と、スイツチ回
路１０と、共役インピーダンス９とを有し、 コントロール信号発生回路１１は、同期信号発
生回路５からの送波完了に伴う信号の入力に応答
してコントロール信号を出力するものであり、 スイツチ回路１０は、前記コントロール信号発
生回路１１からのコントロール信号の入力に応答
して作動するものであり、 共役インピーダンス９は、前記超音波振動子２
に対する共役インピーダンスとなるものであつ
て、前記スイツチ回路１０を介して前記超音波振
動子２に接続されており、かつ、該スイツチ回路
１０が作動のときに該超音波振動子２に導通接続
されてその減衰振動エネルギを吸収するものであ
る ことを特徴とする超音波式検知器。 ２ 前記反射波処理手段において、前記超音波振
動子からの受波レベルを変更する手段を有する特
許請求の範囲第１項に記載の超音波式検知器。 ３ 前記送波回路がサイン波を発生するものであ
る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の超
音波式検知器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15700284A JPS6134487A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 超音波式検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15700284A JPS6134487A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 超音波式検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6134487A JPS6134487A (ja) | 1986-02-18 |
| JPH0344678B2 true JPH0344678B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=15640037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15700284A Granted JPS6134487A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 超音波式検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6134487A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5964583U (ja) * | 1982-08-11 | 1984-04-28 | 株式会社光電製作所 | 水中探知装置 |
-
1984
- 1984-07-26 JP JP15700284A patent/JPS6134487A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6134487A (ja) | 1986-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |