JPH0454471Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0454471Y2 JPH0454471Y2 JP1986181364U JP18136486U JPH0454471Y2 JP H0454471 Y2 JPH0454471 Y2 JP H0454471Y2 JP 1986181364 U JP1986181364 U JP 1986181364U JP 18136486 U JP18136486 U JP 18136486U JP H0454471 Y2 JPH0454471 Y2 JP H0454471Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- period
- ultrasonic
- ultrasonic transducer
- 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
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、超音波パルス信号を用いて物体の存
在及び物体までの距離を測定するパルス反射型の
超音波センサーに関するものである。
在及び物体までの距離を測定するパルス反射型の
超音波センサーに関するものである。
［背景技術］
従来から、屋外でも使用可能な超音波センサー
として、金属ケースの内側に圧電素子を貼り付け
た防水型超音波センサーを用いて車両後方の障害
物を検知する車両用バツクソナー等が商品化され
ている。これらにおいては、例えば、冬期におい
て雪及び氷などがケースに多量に付着した時、送
波感度、受波感度が大幅に低下し、超音波の送受
信ができなくなり、検知能力がなくなるという問
題があつた。
として、金属ケースの内側に圧電素子を貼り付け
た防水型超音波センサーを用いて車両後方の障害
物を検知する車両用バツクソナー等が商品化され
ている。これらにおいては、例えば、冬期におい
て雪及び氷などがケースに多量に付着した時、送
波感度、受波感度が大幅に低下し、超音波の送受
信ができなくなり、検知能力がなくなるという問
題があつた。
［考案の目的］
本考案は、上述の点に鑑みて提供したものであ
つて、超音波振動子の振動部に異物が付着して正
常な動作ができなくなつた場合に、その異常を検
知して異常を知らせることを目的とした超音波セ
ンサーを提供するものである。
つて、超音波振動子の振動部に異物が付着して正
常な動作ができなくなつた場合に、その異常を検
知して異常を知らせることを目的とした超音波セ
ンサーを提供するものである。
［考案の開示］
（構成）
本考案は、圧電型超音波振動子をトーンバスト
波にて駆動して超音波を送波するパルス反射型の
超音波センサーにおいて、超音波振動子が超音波
を送波する期間に同期して受波信号の内の残響信
号成分に対応する期間受波信号を通すゲート回路
と、このゲート回路を通過した残響信号の周期を
測定する周期測定回路と、この周期測定回路の測
定値と予め定めた設定値とを比較して測定値が設
定値以下であれば異常検出信号を出力する比較回
路とからなる異常検出回路を備えることにより、
異常検出回路にて圧電型超音波振動子の振動部に
異物が付着して正常な動作ができなくなつたとき
に、異常を知らせるようにしたことを特徴とする
ものである。
波にて駆動して超音波を送波するパルス反射型の
超音波センサーにおいて、超音波振動子が超音波
を送波する期間に同期して受波信号の内の残響信
号成分に対応する期間受波信号を通すゲート回路
と、このゲート回路を通過した残響信号の周期を
測定する周期測定回路と、この周期測定回路の測
定値と予め定めた設定値とを比較して測定値が設
定値以下であれば異常検出信号を出力する比較回
路とからなる異常検出回路を備えることにより、
異常検出回路にて圧電型超音波振動子の振動部に
異物が付着して正常な動作ができなくなつたとき
に、異常を知らせるようにしたことを特徴とする
ものである。
（実施例）
以下、本考案の実施例を図面により説明する。
第２図は防滴型の超音波振動子Ａの一例を示す断
面図であり、有底筒状のケース１の底面の内側に
圧電セラミツク振動子のような圧電素子２を接着
するとにより、ケース１の底面を振動させて超音
波パルスを出力する構成となつている。ケース１
の内周面に配設された共振リング３は、ケース１
の側面に外圧が加わつても超音波振動子Ａの基本
的な性能が変化するのを抑制する働きを有してい
るものである。ケース１の開口側には端子６ａ，
６ｂを貫通固定した端子板５が密封固定してあ
り、この端子板５と共振リング３との間には緩衝
材７が設けてある。端子板５に固定されている一
方の端子６ａはリード線４ａを介して圧電素子２
の電極に接続され、他方の端子６ｂはリード線４
ｂを介してケース１に接続してある。
第２図は防滴型の超音波振動子Ａの一例を示す断
面図であり、有底筒状のケース１の底面の内側に
圧電セラミツク振動子のような圧電素子２を接着
するとにより、ケース１の底面を振動させて超音
波パルスを出力する構成となつている。ケース１
の内周面に配設された共振リング３は、ケース１
の側面に外圧が加わつても超音波振動子Ａの基本
的な性能が変化するのを抑制する働きを有してい
るものである。ケース１の開口側には端子６ａ，
６ｂを貫通固定した端子板５が密封固定してあ
り、この端子板５と共振リング３との間には緩衝
材７が設けてある。端子板５に固定されている一
方の端子６ａはリード線４ａを介して圧電素子２
の電極に接続され、他方の端子６ｂはリード線４
ｂを介してケース１に接続してある。
第３図はこの超音波振動子Ａのインピーダンス
の周波数特性を示すものであり、この特性図に
示すように、インピーダンスＺが最小となる周波
数frを共振周波数、インピーダンスＺが最大とな
る周波数aを反共振周波数と定めている。ここ
では、共振周波数rは約40kHzで、反共振周波数
aは約40.6kHzである。このような周波数特性を
有する超音波振動子Ａを用いたパルス式超音波セ
ンサーの送波印加信号及び超音波振動子Ａの両端
の電圧波形を第５図に示す。第５図ａは圧電素子
２に印加されるトーンバースト波の送波印加信号
波形であり、幅t1（ｓ）のトーンバースト波で圧
電素子２を駆動すると、圧電素子２つまり超音波
振動子Ａの両端の波形は第５図ｂのように送波信
号終了後に残響信号が発生する。この残響信号
は、送波信号の周波数ではなく自らの共振周波数
r（周期t2）で振動するものである。
の周波数特性を示すものであり、この特性図に
示すように、インピーダンスＺが最小となる周波
数frを共振周波数、インピーダンスＺが最大とな
る周波数aを反共振周波数と定めている。ここ
では、共振周波数rは約40kHzで、反共振周波数
aは約40.6kHzである。このような周波数特性を
有する超音波振動子Ａを用いたパルス式超音波セ
ンサーの送波印加信号及び超音波振動子Ａの両端
の電圧波形を第５図に示す。第５図ａは圧電素子
２に印加されるトーンバースト波の送波印加信号
波形であり、幅t1（ｓ）のトーンバースト波で圧
電素子２を駆動すると、圧電素子２つまり超音波
振動子Ａの両端の波形は第５図ｂのように送波信
号終了後に残響信号が発生する。この残響信号
は、送波信号の周波数ではなく自らの共振周波数
r（周期t2）で振動するものである。
ところで、超音波振動子Ａは、防滴型であるた
め屋外にて使用されることが多く、例えば、車両
後方障害物センサーなどに応用されている。この
ような環境にて使用する場合、超音波振動子Ａの
振動面に第４図に示すような例えば泥、雪、氷等
の異物８が付着することが考えられる。これらの
異物８が多量に振動面に付着すると、超音波振動
子Ａの振動が妨げられて、超音波信号の送信、受
信の感度が著しく低下し、センサー機能を果たさ
なくなる。
め屋外にて使用されることが多く、例えば、車両
後方障害物センサーなどに応用されている。この
ような環境にて使用する場合、超音波振動子Ａの
振動面に第４図に示すような例えば泥、雪、氷等
の異物８が付着することが考えられる。これらの
異物８が多量に振動面に付着すると、超音波振動
子Ａの振動が妨げられて、超音波信号の送信、受
信の感度が著しく低下し、センサー機能を果たさ
なくなる。
上記のように、超音波振動子Ａの振動面に異物
８が付着した場合には、超音波振動子Ａのインピ
ーダンス・周波数特性が第３図のに示すように
変化して、共振周波数rが大幅に低下する。従つ
て、この場合の残響信号の周波数が、第３図及び
第５図ｃに示すようにr′（周期t3）となる。従つ
て、残響信号の周波数成分を調べることによつ
て、超音波振動子Ａの振動面に異物８が付着して
いるかどうかが判断できることがわかる。つま
り、残響周波数が設定範囲外となつた時に、セン
サー異常信号を出力するようにすれば、超音波セ
ンサーに異物８が付着した時に使用者に異常を知
らすことが可能となるものである。
８が付着した場合には、超音波振動子Ａのインピ
ーダンス・周波数特性が第３図のに示すように
変化して、共振周波数rが大幅に低下する。従つ
て、この場合の残響信号の周波数が、第３図及び
第５図ｃに示すようにr′（周期t3）となる。従つ
て、残響信号の周波数成分を調べることによつ
て、超音波振動子Ａの振動面に異物８が付着して
いるかどうかが判断できることがわかる。つま
り、残響周波数が設定範囲外となつた時に、セン
サー異常信号を出力するようにすれば、超音波セ
ンサーに異物８が付着した時に使用者に異常を知
らすことが可能となるものである。
次に、超音波センサーの具体回路図を示した第
１図により、センサー機能の働き及び超音波セン
サーに異物が付着した場合に異常を知らせる機能
について説明する。送受波兼用型のパルス反射式
超音波センサーは、周期発振回路１１によつて、
一定または任意の周期毎にトリガパルスを作成
し、そのトリガパルスに同期して送波幅作成回路
１２で送波する時間幅信号を作成し、発振回路１
３にて送波幅作成回路１２で作成された送波幅間
のみ、超音波信号周波数の信号を出力する。この
信号は、送波増幅回路１４で増幅され、送・受切
替回路１５を介して超音波振動子Ａを駆動して超
音波信号を出力する。送波が完了すると、送・受
切替回路１５によつて、超音波振動子Ａの信号を
受波増幅回路１７へ導き、次段で処理可能なレベ
ルまで増幅する。この信号は検波回路１８によつ
て検波した後、一定のスレシホールドレベルに
て、ハイレベル、ローレベルのデジタル信号に変
換される。
１図により、センサー機能の働き及び超音波セン
サーに異物が付着した場合に異常を知らせる機能
について説明する。送受波兼用型のパルス反射式
超音波センサーは、周期発振回路１１によつて、
一定または任意の周期毎にトリガパルスを作成
し、そのトリガパルスに同期して送波幅作成回路
１２で送波する時間幅信号を作成し、発振回路１
３にて送波幅作成回路１２で作成された送波幅間
のみ、超音波信号周波数の信号を出力する。この
信号は、送波増幅回路１４で増幅され、送・受切
替回路１５を介して超音波振動子Ａを駆動して超
音波信号を出力する。送波が完了すると、送・受
切替回路１５によつて、超音波振動子Ａの信号を
受波増幅回路１７へ導き、次段で処理可能なレベ
ルまで増幅する。この信号は検波回路１８によつ
て検波した後、一定のスレシホールドレベルに
て、ハイレベル、ローレベルのデジタル信号に変
換される。
次に、検知距離範囲に相当する時間幅を有する
検知ゲート信号を、周期発振回路１１のトリガパ
ルス出力にて同期して検知ゲート信号作成回路１
９によつて作成し、この検知ゲート信号をゲート
回路２０に印加し、このゲート回路２０によつて
設定時間幅内のみ、検波回路１８の信号を通過さ
せる。検知出力信号作成回路２１は、送波周期毎
にゲート回路２０の信号出力によつて出力回路２
２を制御するものであり、検知ゲート内に受波信
号が存在すれば、出力回路２２をオン制御し、検
知ゲート内に受波信号が無ければ出力回路２２を
オフ制御する。
検知ゲート信号を、周期発振回路１１のトリガパ
ルス出力にて同期して検知ゲート信号作成回路１
９によつて作成し、この検知ゲート信号をゲート
回路２０に印加し、このゲート回路２０によつて
設定時間幅内のみ、検波回路１８の信号を通過さ
せる。検知出力信号作成回路２１は、送波周期毎
にゲート回路２０の信号出力によつて出力回路２
２を制御するものであり、検知ゲート内に受波信
号が存在すれば、出力回路２２をオン制御し、検
知ゲート内に受波信号が無ければ出力回路２２を
オフ制御する。
次に、本考案の要旨について説明する。本考案
の要旨は上記の回路構成に異常検出回路Ｂを付加
したものであり、以下のような構成としている。
まず、受波増幅回路１７の出力を、そのまま波形
整形回路２３でデジタル信号に変換し、周期発振
回路１１のトリガパルスに同期して、残響信号の
一部を取り出すために、残響検出ゲート信号作成
回路２４でゲート信号を作成し、ゲート回路２５
によつて残響信号を取り出し、周期測定回路２６
にて残響信号の周期を測定して、その周期が共振
周波数rなどの予め設定した設定値以下であるか
否かを比較判定回路２７で、比較判定する。この
比較判定回路２７で判定して、その値が設定値以
下であれば異常であることを、表示出力回路２８
によつて表示するものである。従つて、この表示
出力回路２８による表示より現在使用の超音波セ
ンサーに異物が付着していることがわかる。
の要旨は上記の回路構成に異常検出回路Ｂを付加
したものであり、以下のような構成としている。
まず、受波増幅回路１７の出力を、そのまま波形
整形回路２３でデジタル信号に変換し、周期発振
回路１１のトリガパルスに同期して、残響信号の
一部を取り出すために、残響検出ゲート信号作成
回路２４でゲート信号を作成し、ゲート回路２５
によつて残響信号を取り出し、周期測定回路２６
にて残響信号の周期を測定して、その周期が共振
周波数rなどの予め設定した設定値以下であるか
否かを比較判定回路２７で、比較判定する。この
比較判定回路２７で判定して、その値が設定値以
下であれば異常であることを、表示出力回路２８
によつて表示するものである。従つて、この表示
出力回路２８による表示より現在使用の超音波セ
ンサーに異物が付着していることがわかる。
本考案は、上述のようにトーンバスト波にて駆
動して超音波を送波するパルス反射型の超音波セ
ンサーにおいて、超音波振動子が超音波を送波す
る期間に同期して受波信号の内の残響信号成分に
対応する期間受波信号を通すゲート回路と、この
ゲート回路を通過した残響信号の周期を測定する
周期測定回路と、この周期測定回路の測定値と予
め定めた設定値とを比較して測定値が設定値以下
であれば異常検出信号を出力する比較回路とから
なる異常検出回路を備えているので、超音波振動
子の共振点のズレによる残響信号の周波数が変化
する周波数成分を検出し、該残響信号の周波数が
予め設定した範囲外になつた時に異常信号を出力
することにより、超音波振動子が正常に動作して
いるかどうかを検出でき、従つて、超音波振動子
の振動面に異物が付着してセンサーとしての機能
を果たさなくなつた時には、異常を知らせること
が可能となり、使用者はそれに対して容易に対処
できる効果を奏するものである。
動して超音波を送波するパルス反射型の超音波セ
ンサーにおいて、超音波振動子が超音波を送波す
る期間に同期して受波信号の内の残響信号成分に
対応する期間受波信号を通すゲート回路と、この
ゲート回路を通過した残響信号の周期を測定する
周期測定回路と、この周期測定回路の測定値と予
め定めた設定値とを比較して測定値が設定値以下
であれば異常検出信号を出力する比較回路とから
なる異常検出回路を備えているので、超音波振動
子の共振点のズレによる残響信号の周波数が変化
する周波数成分を検出し、該残響信号の周波数が
予め設定した範囲外になつた時に異常信号を出力
することにより、超音波振動子が正常に動作して
いるかどうかを検出でき、従つて、超音波振動子
の振動面に異物が付着してセンサーとしての機能
を果たさなくなつた時には、異常を知らせること
が可能となり、使用者はそれに対して容易に対処
できる効果を奏するものである。
第１図は本考案の実施例の超音波センサーのブ
ロツク図、第２図は同上の超音波振動子の断面
図、第３図は同上のインピーダンスと周波数との
関係を示す特性図、第４図は同上の説明図、第５
図は同上の動作波形図である。 Ａは超音波振動子、Ｂは異常検出回路である。
ロツク図、第２図は同上の超音波振動子の断面
図、第３図は同上のインピーダンスと周波数との
関係を示す特性図、第４図は同上の説明図、第５
図は同上の動作波形図である。 Ａは超音波振動子、Ｂは異常検出回路である。
Claims (1)
- 圧電型超音波振動子をトーンバスト波にて駆動
して超音波を送波するパルス反射型の超音波セン
サーにおいて、超音波振動子が超音波を送波する
期間に同期して受波信号の内の残響信号成分に対
応する期間受波信号を通すゲート回路と、このゲ
ート回路を通過した残響信号の周期を測定する周
期測定回路と、この周期測定回路の測定値と予め
定めた設定値とを比較して測定値が設定値以下で
あれば異常検出信号を出力する比較回路とからな
る異常検出回路を備えて成る超音波センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986181364U JPH0454471Y2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986181364U JPH0454471Y2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6387579U JPS6387579U (ja) | 1988-06-07 |
| JPH0454471Y2 true JPH0454471Y2 (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=31126166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986181364U Expired JPH0454471Y2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0454471Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6618684B2 (ja) * | 2015-01-08 | 2019-12-11 | ローム株式会社 | 超音波センサ及びバースト信号の制御方法 |
| JP6412469B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2018-10-24 | 株式会社デンソー | 運転支援装置及び運転支援方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6183978A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-28 | Automob Antipollut & Saf Res Center | 超音波式障害物検知装置 |
-
1986
- 1986-11-26 JP JP1986181364U patent/JPH0454471Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6387579U (ja) | 1988-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4264788A (en) | Damped ultrasonic detection unit | |
| JPS57161672A (en) | Measuring method utilizing ultrasonic wave | |
| GB1506164A (en) | Ultrasonic bonding apparatus | |
| JP4377121B2 (ja) | 空気ばね内部の距離測定と圧力測定 | |
| WO2003061478A3 (en) | A system and method for detection of motion | |
| JPS62240890A (ja) | 車両用障害物検知装置 | |
| JP2002055156A (ja) | 超音波センサ | |
| JPS6119948B2 (ja) | ||
| JPH0454471Y2 (ja) | ||
| WO2004070358A3 (en) | Improvements in fluid monitoring | |
| JPH07140242A (ja) | 超音波センサ | |
| JP2998232B2 (ja) | 超音波センサー | |
| JP3528491B2 (ja) | 超音波送受波器 | |
| JP3047588B2 (ja) | 液体濃度計用超音波送受波器 | |
| JPH11103496A (ja) | 超音波センサ | |
| JPH05232241A (ja) | 超音波センサー | |
| JP3044813B2 (ja) | 超音波センサー | |
| JP3232164B2 (ja) | 車両用超音波センサ | |
| US12265185B2 (en) | Variable resonance frequency acoustic wave emission and/or detection device | |
| JP2543956B2 (ja) | 超音波ホ―ン取付構造 | |
| JP3010242B2 (ja) | 超音波振動子 | |
| JPH04242189A (ja) | 超音波検知器 | |
| JPH0961523A (ja) | 超音波距離測定装置 | |
| JPH02116299A (ja) | 超音波センサ | |
| JP2792960B2 (ja) | 超音波検知器 |