JPH04186187A - 超音波変換器用監視装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波変換器用監視装置に係り、とくに複数
の超音波変換器（以下、「超音波センサ」という）を装
備して目標物または異物の存在を探索するシステムに好
適な超音波変換器用監視装置に関する。

［従来の技術］ 複数の超音波センサを使用して異物と探索するシステム
は、例えば自動車用のへツクセンサをはじめ、近年にお
いては特に各種作業車に装備される場合が比較的多い。

この場合、超音波センサとしては、送信用と受信用とを
別々のセンサによって構成するもの、或いは単一のセン
サで送信と受信とを兼ねるもの等、種々の使用方法のも
の・がある。

〔発明が解決しようとした課題〕

しかしながら、上記従来例のものにあっては、超音波セ
ンサに対する適切なチエツクがなされていない。このた
め、複数の超音波センサの内の一又は二以上のいくつか
のセンサが不調であっても多くは作業優先等の立場から
、これを見過ごすという事態が生じている。これがため
、特に作業車等にあっては、周囲で作業する者は常に危
険にさらされるという状況があった。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、とく
に複数の超音波変換器の内のいづれかが不調の場合には
直ちに当該システムの異常を検知することのできる超音
波変換器用監視装置を提供することを、その目的とした
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、一又は二以上の超音波変換器を所定レベル
のパルス信号で駆動する励振回路部と、前記超音波変換
器に並列に装備された送信レベル監視手段とを有してい
る。

この送信レベル監視手段は、励振回路部の稼働時におけ
る出力信号の送信レベルを常時監視する信号レベル監視
機能と、出力信号のレベル低下に際しては所定の警報信
号を出力する警報信号出力機能とを備えている、等の構
成を採っている。これによって前述した目的を達成しよ
うとしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第２図に基づい
て説明する。

この第１図に示す実施例では、並列接続された６個の超
音波センサＳ、−Ｓ６を所定のレベルのパルス信号で駆
動する励振回路部１と、６個の超音波センサＳ１〜Ｓ６
に信号印加配線３Ｉ、３□を介して並列に接続された送
信レベル監視手段２とを備えている。

励振回路部１は、超音波センサＳ１〜Ｓ６を同時に励振
するための基本信号を出力する基本パルス発振回路１１
と、励振周期を設定する励振タイミング設定回路１２と
を備えている。

基本パルス発振回路１１は、実際にはシステム＝５− の基準タイミングを発生する基本パルス出ノＪ回路１１
Ａと、超音波センサＳ、〜Ｓ６を励振するための周波数
２８（ＫＨｚ）の信号を出力する基本発振回路１１Ｂと
により構成されている。この内、基本パルス発振回路１
１は、超音波センサＳ１〜Ｓ６から出力される超音波信
号の繰り返し周期及び送信パルス幅等を決定する機能を
備えている。

また、励振タイミング設定回路１２は、実際には第１図
に示すように、送信制御回路１２Ａと増幅器１２Ｂとに
より構成されている。この内、送信制御回路１２Ａは、
送信パルス幅ゲート（基本パルス出力回路１１Ａの出力
）の中に基本発振回路１１Ｂの出力信号を乗せる作用を
なす。これにより、繰り返し周期及び送信パルス幅が決
定された例えば周波数２８（Ｋ）（ｚ）の励振用のパル
ス信号が超音波センサＳ、〜Ｓ６へ送り込まれ、当該周
波数２８（ＫＨｚ〕の超音波が一定の繰り返し周期のも
とに超音波センサＳ１〜Ｓ６から出力される。

すなわち、本実施例では、６個の超音波センサ８１〜Ｓ
６が超音波センサとして本来的に稼働する場合の励振信
号を利用して、これら６個の超音波センサＳ、〜Ｓ６の
動作を監視するという手法が採られている。

更に、送信レベル監視手段２ば、前述した励振回路部１
の稼働時における出力信号の送信レベルを常時監視する
信号レベル監視機能と、前述した励振回路部１の出力信
号のレベル低下に際しては所定の警報信号を出力する警
報信号出力機能とを備えている。

具体的には、この送信レベル監視手段２ば、前述した超
音波センサＳ、〜Ｓ６に印加される駆動信号の信号レベ
ルを検出するレベル検出回路２１と、励振回路部１の基
準パルス出力回路１１Ａから出力されるパルス信号Ｐｓ
を検知するパルス抽出用ゲート回路２２と、このパルス
抽出用ゲート回路２２およびレベル検出回路２１の各出
力に基づいて超音波センサＳ、−Ｓ６に所定レベルの信
号が印加されているか否かを確認する抽出確認回路２３
と、この抽出確認回路２３にレベル検出回路２１から所
定レベルの駆動信号が入力されなかった場合に警報器１
００用の駆動信号を出力する監視出力回路２４とを備え
ている。この監視出力回路２４は、更に、入力が途絶え
て所定時間例えば１０秒経過した後に警報器駆動信号を
出力する出力遅延機能を備えている。このため、特に故
障とは別に、何らかの理由で抽出確認回路２３が作動し
なかった場合でも、その回復を待ってシステム全体が有
効に作動し得るようになっている。

次に、上記実施例の全体的動作を第２図に基づいて説明
する。

まず、システム全体に電源を投入すると、基本発振回路
１１Ｂは２８（ＫＨｚ）の周波数の励振信号を連続的に
出力し、送信制御回路１２Ａに送り込む。一方、基本パ
ルス出力回路１１Ａは、第２図■に示ず基準パルスを所
定の繰り返し時間のもとに送信制御回路１２Ａに送り込
む。送信制御回路１２Ａは、基本発振回路１１Ｂから送
り込まれる励振信号を基準パルスにのせる作用をなす。

これにより、周波数２８（Ｋｌ（ｚ）の励振信号が一定
の繰り返しのもとに送信制御回路１２Ａから出力される
。そして、この出力信号は、増幅器１２Ｂで増幅されて
第２図■に示ず波形となり、超音波センサＳ、〜Ｓ６に
印加される。

次に、この超音波センサｓ、−３６に印加される信号は
、信号印加配線３８．３□を介して送信レベル監視手段
２のレベル検出回路２１にも入力される。

この場合、６個の並列接続された超音波センサＳ、−Ｓ
６は、全体的に所定の大きさの合成インピーダンスを備
えている。このため、レベル検出回路２１で検知される
信号のレベルは、超音波センサＳ、〜Ｓ６全体の合成イ
ンピーダンスの大小に応じて変化する。すなわち、超音
波センサＳ１〜Ｓ６のいづれかがショートすると、合成
インピーダンスは小さくなり、これがため、レベル検出
回路２１で検出される送信信号の信号レベルは大幅に低
下する。

このレベル検出回路２１では、超音波センサＳ、〜Ｓ６
を介して送り込まれた信号のレベルが前−９＝ 述した増幅器１２Ｂの出力レベル（送信レベルＰ。）の
約１／２より小さい場合には何ら信号を検出しないよう
になっている。一方、Ｐ、／２以上の信号が人力される
と、このレベル検出回路２１では前述した送信レベルに
同期した検出信号Ｒ６（第２図）を出力する。

レベル検出回路２１で検出された信号Ｒ６は抽出確認回
路２３へ送られる。この抽出確認回路２３には、パルス
抽出用ゲート回路２２から所定レベルの抽出ゲー）Ｐ、
（第２図■参照）が送り込まれる。この抽出ゲートＰ６
は、前述した基準パルス出力回路から出力される基準パ
ルスＰ５の出力時間内に立ち上がり且つ立ち下がるよう
に設定された所定レベルのゲート信号を示す。

そして、この抽出確認回路２３では、この抽出ゲートＰ
６と前述したレベル検出回路２１で検出された検出信号
Ｒ８とのアンド（ＡＮＤ）がとられ、当該抽出確認回路
２３からは抽出確認信号Ｑ（第２図■）が出力される。

この抽出確認、信号Ｑが出力されると、これを入力した
監視出力回路２−　ｌ　〇− ４はシステム全体が正常動作していると判断し、警報器
１００用の駆動信号は出力しない。

一方、前述したレベル検出回路２１にて検知され抽出確
認回路２３に送り込まれる検出信号のレベルが、例えば
検出信号Ｐ。の１／２のレベル以下となった場合、当該
抽出確認回路２３からは前述した抽出確認信号Ｑは出力
されない。この場合、抽出確認信号Ｑの入力が停止する
ことから監視出力回路２４は、本実施例では約１０秒の
タイムラグをもって警報器駆動信号を出力する。これに
より、超音波センサＳ１〜ＳＬ、内のいづれかに異常が
生じたことを、外部に対してブザー等により出力される
。

ここで、上記実施例では、超音波センサＳ１〜Ｓ、のい
づれかがショート事故を起こした場合について例示した
が、レベル検出回路２１で検知される情報は、他に増幅
器１２Ｂの出力レベルの低下や信号印加配線３８，３□
の断線もしくはショート事故等がある。このため、これ
らの各種事故についても前述した超音波センサＳ１〜Ｓ
６の断線事故の場合と同様にその異常状態を検出するこ
とができる。また、上記実施例では、超音波センサＳ１
〜Ｓ、を６個使用した場合を例示したが、この超音波セ
ンサの数については特に限定するものではない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によると、超音波センサの異常をそ
の駆動信号を用いて連続的に検知することが可能となり
、同時にこの超音波センサを駆動する励振回路部の出力
段の異常も送信出力レベルの異常として検知することが
でき、更に、超音波センサ用の接続ケーブルの異常等も
検出することができるという従来にない優れた超音波変
換器用監視装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の動作を示す線図である。 １・・・・・・励振回路部、２・・・・・・送信レベル
監視手段、３０，３□・・・・・・信号印加配線、２１
・・・・・・レベル検出回路、２２・・・・・・パルス
抽出用ゲート回路、２３・・・・・・抽出確認回路、２
４・・・・・・監視出力回路、１００・・・・・・警報
器。 出願人　　　株式会社　トキメツク 代理人　　　弁理士　　高　橋　勇 ■基準パルス（ｐｓ） ■描出ケ゛−ト（Ｐす ■増幅器応力（Ｐ、） ■ｂぺｌし酸部（Ｒｏ） ■抽出道誌（θ） ■覧視出力　　　。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）、一又は二以上の超音波変換器を所定レベルのパ
   ルス信号で駆動する励振回路部と、前記超音波変換器に
   並列に装備された送信レベル監視手段とを有し、 この送信レベル監視手段が、前記励振回路部の稼働時に
   おける出力信号の送信レベルを常時監視する信号レベル
   監視機能と、前記出力信号のレベル低下に際しては所定
   の警報信号を出力する警報信号出力機能とを備えている
   ことを特徴とした超音波変換器用監視装置。（２）、前
   記送信レベル監視手段が、前記超音波変換器の信号印加
   配線を介して当該超音波変換器に並列に接続されている
   ことを特徴とした請求項１記載の超音波変換器用監視装
   置。 （３）、前記送信レベル監視手段が、前記超音波変換器
   に印加される駆動信号の信号レベルを検出するレベル検
   出回路と、前記励振回路部から出力されるパルス信号の
   パルス幅を検知するパルス抽出用ゲート回路と、このパ
   ルス抽出用ゲート回路および前記レベル検出回路の各出
   力より前記超音波変換器に所定レベルの信号が印加され
   ているか否かを確認する抽出確認回路と、この抽出確認
   回路に前記レベル検出回路から所定レベルの駆動信号が
   入力されなかった場合に所定の警報器駆動信号を出力す
   る監視出力回路とを備えていることを特徴とした請求項
   １又は２記載の超音波変換器用監視装置。 （４）、前記監視出力回路が、入力が途絶えて所定時間
   経過した後に前記警報器駆動信号を出力する出力遅延機
   能を備えていることを特徴とした請求項３記載の超音波
   変換器用監視装置。