JPS58142273A - 超音波物体検出装置 - Google Patents
超音波物体検出装置Info
- Publication number
- JPS58142273A JPS58142273A JP2560982A JP2560982A JPS58142273A JP S58142273 A JPS58142273 A JP S58142273A JP 2560982 A JP2560982 A JP 2560982A JP 2560982 A JP2560982 A JP 2560982A JP S58142273 A JPS58142273 A JP S58142273A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- duct
- transmitting
- receiving
- directivity
- ultrasonic
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/28—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using reflection, e.g. parabolic reflectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- 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】
本据明は超音波信号により、離れたところにある物体を
検出するもので、送信素子と受信素子を一体とした超音
波物体検知装置に関するものである。
検出するもので、送信素子と受信素子を一体とした超音
波物体検知装置に関するものである。
従来の超音波物体検知装置においては第１図の平面図、
第２図の正面図、第３図の側断面（第２図Ａ−Ａ部）図
に示すとと（、ケース１内に一対からなる超音波の送信
素子２と１反射してきた超音波を受ける超音波の受信素
子５のそれぞれを底面４に傾斜を設けたＬ字形のダクト
５と同ダクト６の奥まった上部に設け、さらにダクト５
とダクト６０間のダクト間隔ｆｉｘ ｆダクト５の超音
波放射分布すなわち送信指向性７とダクト６の受信感度
分布すなわち受信指向性８が大きく重ならないような距
ＩＩＭを選んでいた。またダク゛）−５とダクト６の検
知物体９側への向けか′たは、送信と受信のそれぞれの
指向性７，８の中心軸１０，１１が同一方向でかつ平行
になるように配置固定されていた。
第２図の正面図、第３図の側断面（第２図Ａ−Ａ部）図
に示すとと（、ケース１内に一対からなる超音波の送信
素子２と１反射してきた超音波を受ける超音波の受信素
子５のそれぞれを底面４に傾斜を設けたＬ字形のダクト
５と同ダクト６の奥まった上部に設け、さらにダクト５
とダクト６０間のダクト間隔ｆｉｘ ｆダクト５の超音
波放射分布すなわち送信指向性７とダクト６の受信感度
分布すなわち受信指向性８が大きく重ならないような距
ＩＩＭを選んでいた。またダク゛）−５とダクト６の検
知物体９側への向けか′たは、送信と受信のそれぞれの
指向性７，８の中心軸１０，１１が同一方向でかつ平行
になるように配置固定されていた。
したがって小形化のためダクト５とダクト６のダクト間
隔２１ヲ接近して配置すると、送信指向性７と受信指向
性８の重なり部１２が多くなる結果。
隔２１ヲ接近して配置すると、送信指向性７と受信指向
性８の重なり部１２が多くなる結果。
検知距離Ｌ１に位置する検知物体９に反射せずダクト５
から６へ直接入り込む超音波信号すなわち（これを一般
的に漏れ込み波と呼んでいる〕この漏れ込み波が増加し
、これが検知物体９からの反射波に影響を及はし、物体
を検知できず距離計測ができなくなる欠点があった。こ
のようなことから。
から６へ直接入り込む超音波信号すなわち（これを一般
的に漏れ込み波と呼んでいる〕この漏れ込み波が増加し
、これが検知物体９からの反射波に影響を及はし、物体
を検知できず距離計測ができなくなる欠点があった。こ
のようなことから。
漏れ込み波を少なくするためにダクト間隔１ｌｔ−離す
必要があり、おのずとケース１も大きなものとなってし
まい、小形化には限界を生じる欠点があった。
必要があり、おのずとケース１も大きなものとなってし
まい、小形化には限界を生じる欠点があった。
本発明の目的社上記のような欠点を解決し、ケースの大
きさを小形化しつつかつ漏れ込み波の少ない超音波物体
検出装置を提供することにある。
きさを小形化しつつかつ漏れ込み波の少ない超音波物体
検出装置を提供することにある。
本発明の要点は、超音波を送信、受信する一対からなる
素子を底面に傾斜を設け７’ｊＬ字形ダクトの上部に装
着し、送信のダクトと受信のダクトのそれぞれの指向性
の中心軸を超音波放射方向に対し広がるような角度をも
たせることにより、送信のダクトから受信のダクトに入
り込む漏れ込み波を大巾に低減し、装置を小形化したも
のである。
素子を底面に傾斜を設け７’ｊＬ字形ダクトの上部に装
着し、送信のダクトと受信のダクトのそれぞれの指向性
の中心軸を超音波放射方向に対し広がるような角度をも
たせることにより、送信のダクトから受信のダクトに入
り込む漏れ込み波を大巾に低減し、装置を小形化したも
のである。
次に本発明の一実施例を第４図〜第８図によって説明す
る。第４図、第５図、第６図において１はケース、２Ｆ
ｉ超音波を放射する送信素子、５は反射してきた超音波
を受ける受信素子、４はＬ字形のダクトの傾斜面、５は
送信のダクト、６は受信のダクト、７は送信のダクト５
の超音波放射分布すなわち送信指向性、８は受信のダク
ト６の超音波受信感度分布すなわち受信指向性、９は検
知物体、１０は送信指向性の中心軸、１１は受信指向性
の中心軸、！ハ送信のダクト５と受信のダクト６のダク
ト間隔、Ｌは送受信のダクト５，６と検知物体９との間
の検知距離、θは送信指向性の中心軸１０と受信指向性
の中心軸１１との間の角度である。
る。第４図、第５図、第６図において１はケース、２Ｆ
ｉ超音波を放射する送信素子、５は反射してきた超音波
を受ける受信素子、４はＬ字形のダクトの傾斜面、５は
送信のダクト、６は受信のダクト、７は送信のダクト５
の超音波放射分布すなわち送信指向性、８は受信のダク
ト６の超音波受信感度分布すなわち受信指向性、９は検
知物体、１０は送信指向性の中心軸、１１は受信指向性
の中心軸、！ハ送信のダクト５と受信のダクト６のダク
ト間隔、Ｌは送受信のダクト５，６と検知物体９との間
の検知距離、θは送信指向性の中心軸１０と受信指向性
の中心軸１１との間の角度である。
すなわち傾斜面４をもっＬ−字形の送信のダクト５と受
信のダクト６の奥まったダクト内上部には一対からなる
送信素子２と受信素子３が設けられ。
信のダクト６の奥まったダクト内上部には一対からなる
送信素子２と受信素子３が設けられ。
送信のダクト５と受信のダクト６はダクト間隔！をもち
、かつ送信指向性の中心軸１ｏと受信指向性の中心軸１
１の間は角度θとなるように送信のダクト５の超音波放
射方向に沿って広がるような角度をもちケース１内に配
置固定されている。物体の検知は、送信素子２２５為ら
発信された超音波は傾斜面４で送信のダクト５の開口部
方向に曲げられて物体方向へ放射され、第４叩の送信指
向性７のような超音波放射分布となる。放射されえ超音
波の一部が検知物体９で反射される。反射された超音波
は第４図の受信指向性８のような超音波受信感度分布の
受信のダクト６内に入り込み、傾斜ｆｆ１４ｔｌ−経由
して受信素子３に到達し、超音波を検知する。検知物体
９までの距離測定は、超音波の伝ばん速度を基準にし、
超音波を一定周期のパルスで変調して一定距＃離れた検
知物体９に反射して帰ってくる変調パルスを受信し、゛
その遅れ時間を計測し、距離を表示する。
、かつ送信指向性の中心軸１ｏと受信指向性の中心軸１
１の間は角度θとなるように送信のダクト５の超音波放
射方向に沿って広がるような角度をもちケース１内に配
置固定されている。物体の検知は、送信素子２２５為ら
発信された超音波は傾斜面４で送信のダクト５の開口部
方向に曲げられて物体方向へ放射され、第４叩の送信指
向性７のような超音波放射分布となる。放射されえ超音
波の一部が検知物体９で反射される。反射された超音波
は第４図の受信指向性８のような超音波受信感度分布の
受信のダクト６内に入り込み、傾斜ｆｆ１４ｔｌ−経由
して受信素子３に到達し、超音波を検知する。検知物体
９までの距離測定は、超音波の伝ばん速度を基準にし、
超音波を一定周期のパルスで変調して一定距＃離れた検
知物体９に反射して帰ってくる変調パルスを受信し、゛
その遅れ時間を計測し、距離を表示する。
ここで送信のダクト５と受信のダクト６の位置関係は次
のような事項を満足する位置に燗ばれる。
のような事項を満足する位置に燗ばれる。
すなわち、第４図の送信のダクト５の送信指向性７は一
定強度の超音波放射分布を示し几もので。
定強度の超音波放射分布を示し几もので。
同様に受信のダクト６の受信指向性８は一定強度の超音
波受信感度分布を示している。したがって超音波強度が
異なれば送信指向性７ならびに受信指向性８は異なった
分布を示し、当然送信のダクト５から受信のダクト６方
向へ・のわずかな量の超音波放射もある。また第４図に
おいては検知物体９までの検知距離りとダクト間隔２は
大差がないように描かれてｈるが、実際は検知距＠ｒ、
に比較しダクト間隔２け極めて小さいもので、たとえば
Ｌ ｆｌ ２，０００〜３，０００ｍ Ｉｃ対ｊ、−Ｃ
Ｉｌｎ２０〜５０ａｓト大差がある。したがって送信の
ダクト５から受信のダクト６方向へ検知物体９に反射せ
ず直接受信のダクト６に入り込む超音波信号成分すなわ
ち漏れ込み波はわずかであっても、受信のダクト６で受
信する検知物体９で反射された超音波・、硝号に影響を
及はしやすく、距離計測が°出来ないことがあるため、
この漏れ込み波を一定値以下にしなくてはならない・こ
のようなことから、物体検知能力の低下やケースを大形
化せずかつ漏れ込み波を一定値以下にする手段として、
送信指向性の中心軸１゜と受信指向性の中心軸１１の相
対する位置を角度θをもつように設けたもので、実験に
供した一定形状の送受のダクトにおいて、２７図および
第８図のような結果となつ几。第７−によれば、角度θ
＝０６のとき、すなわち送信指向性の中心軸１゜と受信
指向性中心軸１ｔが超音波放射方向に対して平行してい
る場合を基準にすると、θ＝１００においては漏れ込み
電圧は基準値の約牛分になり。
波受信感度分布を示している。したがって超音波強度が
異なれば送信指向性７ならびに受信指向性８は異なった
分布を示し、当然送信のダクト５から受信のダクト６方
向へ・のわずかな量の超音波放射もある。また第４図に
おいては検知物体９までの検知距離りとダクト間隔２は
大差がないように描かれてｈるが、実際は検知距＠ｒ、
に比較しダクト間隔２け極めて小さいもので、たとえば
Ｌ ｆｌ ２，０００〜３，０００ｍ Ｉｃ対ｊ、−Ｃ
Ｉｌｎ２０〜５０ａｓト大差がある。したがって送信の
ダクト５から受信のダクト６方向へ検知物体９に反射せ
ず直接受信のダクト６に入り込む超音波信号成分すなわ
ち漏れ込み波はわずかであっても、受信のダクト６で受
信する検知物体９で反射された超音波・、硝号に影響を
及はしやすく、距離計測が°出来ないことがあるため、
この漏れ込み波を一定値以下にしなくてはならない・こ
のようなことから、物体検知能力の低下やケースを大形
化せずかつ漏れ込み波を一定値以下にする手段として、
送信指向性の中心軸１゜と受信指向性の中心軸１１の相
対する位置を角度θをもつように設けたもので、実験に
供した一定形状の送受のダクトにおいて、２７図および
第８図のような結果となつ几。第７−によれば、角度θ
＝０６のとき、すなわち送信指向性の中心軸１゜と受信
指向性中心軸１ｔが超音波放射方向に対して平行してい
る場合を基準にすると、θ＝１００においては漏れ込み
電圧は基準値の約牛分になり。
θ＝２０°においては５分の１に減少する。一方第８図
において、角度θ＝０°のときを基準にすると、θ＝Ｉ
Ｏ°のときはθ＝０８と大差なく、θ＝２０１′程度で
あっても物体検知能力に大きな低下はない、ただし角度
θを大きくとりすぎると漏れ込み電圧は極めて小さくな
る反面（第７図）、物体検知能力の低下（第８図）が大
きくなる。したがって角度θの値は１寸法ならびに物体
検知能力と漏れ込み電圧等を勘案して０°以上５０°以
下の範囲で適宜選ばれる。
において、角度θ＝０°のときを基準にすると、θ＝Ｉ
Ｏ°のときはθ＝０８と大差なく、θ＝２０１′程度で
あっても物体検知能力に大きな低下はない、ただし角度
θを大きくとりすぎると漏れ込み電圧は極めて小さくな
る反面（第７図）、物体検知能力の低下（第８図）が大
きくなる。したがって角度θの値は１寸法ならびに物体
検知能力と漏れ込み電圧等を勘案して０°以上５０°以
下の範囲で適宜選ばれる。
尚上記諸条件を勘案しても、角度θの値は超音波の性質
上最大９０°以下である。
上最大９０°以下である。
以上のように本発明によればダクト間隔を大きくするこ
となく漏れ込み電圧を低減したので、小形で耐久性のあ
る検知能力の良好な超音波物体検出装置を提供すること
ができる。
となく漏れ込み電圧を低減したので、小形で耐久性のあ
る検知能力の良好な超音波物体検出装置を提供すること
ができる。
第１図、第２図及び第３図は従来の超音波物体検出装置
の平面図、側面図及び第２図のＡ−Ａ断面図、第４図、
第５図及び第６図は本発明の一実施例の開平面図、正面
図及び第４図ＯＢ−ＢｗｌＴ面図、第７図は同角度と漏
れ込み電圧との関係を示す特性図、第８図は同角度と物
体検知能力との関係を示す特性図である。 ２・・・送信素子。 ５・・・受信素子。 ５・・・ダクト。 ６・・・ダクト。 ７・・・送信指向性。 ８・・・受信指向性。 ９・・・検知物体。 １０・・・送信指向性の中心軸。 １１・・・受信指向性の中心軸。 β・・・ダクト間隔。 θ・・・角 度。 Ｌ・・・検知距離。 出願人 日立熱器具株式会社 第１図 第４図 角度θ （＊） 角度θ（７１）
の平面図、側面図及び第２図のＡ−Ａ断面図、第４図、
第５図及び第６図は本発明の一実施例の開平面図、正面
図及び第４図ＯＢ−ＢｗｌＴ面図、第７図は同角度と漏
れ込み電圧との関係を示す特性図、第８図は同角度と物
体検知能力との関係を示す特性図である。 ２・・・送信素子。 ５・・・受信素子。 ５・・・ダクト。 ６・・・ダクト。 ７・・・送信指向性。 ８・・・受信指向性。 ９・・・検知物体。 １０・・・送信指向性の中心軸。 １１・・・受信指向性の中心軸。 β・・・ダクト間隔。 θ・・・角 度。 Ｌ・・・検知距離。 出願人 日立熱器具株式会社 第１図 第４図 角度θ （＊） 角度θ（７１）
Claims (1)
- 送信素子と受信素子を一体とした超音波物体検出装置に
おいて、超音波の送信素子（２）と超音波の受信素子（
５）のそれぞれを、ダク） （５） 、 （６）に装着
し、それらのダクトのそれぞれの指向性の中心軸（１０
） 、 （１１）’を超音波放射方向に沿って広がる
ような角度０をもたせ元ことを特長とする超音波物体検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2560982A JPS58142273A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 超音波物体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2560982A JPS58142273A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 超音波物体検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58142273A true JPS58142273A (ja) | 1983-08-24 |
Family
ID=12170631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2560982A Pending JPS58142273A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 超音波物体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58142273A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62152298A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波ホ−ン |
-
1982
- 1982-02-19 JP JP2560982A patent/JPS58142273A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62152298A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波ホ−ン |
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