JPS5856445B2 - 超音波スイツチ - Google Patents
超音波スイツチInfo
- Publication number
- JPS5856445B2 JPS5856445B2 JP7594079A JP7594079A JPS5856445B2 JP S5856445 B2 JPS5856445 B2 JP S5856445B2 JP 7594079 A JP7594079 A JP 7594079A JP 7594079 A JP7594079 A JP 7594079A JP S5856445 B2 JPS5856445 B2 JP S5856445B2
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- JP
- Japan
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- transducer
- ultrasonic
- directivity
- signal
- ambient temperature
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- Expired
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0207—Driving circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
- B06B2201/40—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups with testing, calibrating, safety devices, built-in protection, construction details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波スイッチに関するものである。
従来この種の反射式の超音波スイッチにおいては、第１
図に示すように指向性をアップするためにマイクロフォ
ンのような電気音響トランスジューサ１をラッパ状のホ
ーン２の後端内部に取付けて送受波器３を構成していた
が、このホーン２の形状によって、雰囲気温度が変化す
ると指向性が変化してし１い、被検出物及び送受波器３
近傍の固定障害物を検知してし１う検知エリアが雰囲気
温度と共に変化してし捷うことか生じていた。
図に示すように指向性をアップするためにマイクロフォ
ンのような電気音響トランスジューサ１をラッパ状のホ
ーン２の後端内部に取付けて送受波器３を構成していた
が、このホーン２の形状によって、雰囲気温度が変化す
ると指向性が変化してし１い、被検出物及び送受波器３
近傍の固定障害物を検知してし１う検知エリアが雰囲気
温度と共に変化してし捷うことか生じていた。
即ち第２図ａに示すＴ１℃′にお・ける指向性の形は第
２図すに示すＴ２″ｃのときの指向性より鋭い指向性を
示し人間のような被検知物を検知するのに必要な利得り
で、その指向性を比較してみると、７２℃の場合の方が
広い。
２図すに示すＴ２″ｃのときの指向性より鋭い指向性を
示し人間のような被検知物を検知するのに必要な利得り
で、その指向性を比較してみると、７２℃の場合の方が
広い。
従って施工時の検知エリアが雰囲気温度Ｔ１℃で例えば
設定された場合、後日雰囲気温度Ｔ２℃に変化すると検
知エリアもそれに伴って変化しその結果検知エリアの広
がりによって固定障害物が検知エリア内に入りそれから
の反射信号を受波してし１つて誤動作するという恐れが
あった。
設定された場合、後日雰囲気温度Ｔ２℃に変化すると検
知エリアもそれに伴って変化しその結果検知エリアの広
がりによって固定障害物が検知エリア内に入りそれから
の反射信号を受波してし１つて誤動作するという恐れが
あった。
尚第２図ａ、ｂ中、θ１、θ２は夫々の指向性の角度を
示し、例えば角度が広がって検知エリア内に固定障害物
が含１れる恐れのある場合第３図に示すように送受波器
３の取付角度ａを実験から破線の位置に設定しなければ
ならず、この場合、所定の検知エリアの設定が行なえな
いという欠点があった。
示し、例えば角度が広がって検知エリア内に固定障害物
が含１れる恐れのある場合第３図に示すように送受波器
３の取付角度ａを実験から破線の位置に設定しなければ
ならず、この場合、所定の検知エリアの設定が行なえな
いという欠点があった。
このような欠点を解消するには、雰囲気温度が変動して
も指向性を保てばよいわけであるが、本発明は上述の点
に鑑みて為したものでその目的とするところは雰囲気温
度が変動しても送受波器の指向性を略一定に保つことが
できる超音波スイッチを提供するにある。
も指向性を保てばよいわけであるが、本発明は上述の点
に鑑みて為したものでその目的とするところは雰囲気温
度が変動しても送受波器の指向性を略一定に保つことが
できる超音波スイッチを提供するにある。
ところで本発明の基本原理はホーン２にマイクロフォン
のような電気音響トランスジューサ１を設けた場合、超
音波信号の波長が変化してその指向性が変化することに
注目して、波長の変化分を、送波時ｒ、ｒ（電気音響ト
ランスジューサ１に加える超音波周波数信号の周波数を
可変することにより補正して指向性の変化を抑制しよう
とするものである。
のような電気音響トランスジューサ１を設けた場合、超
音波信号の波長が変化してその指向性が変化することに
注目して、波長の変化分を、送波時ｒ、ｒ（電気音響ト
ランスジューサ１に加える超音波周波数信号の周波数を
可変することにより補正して指向性の変化を抑制しよう
とするものである。
以下本発明を実施例によって説明する。
第４図は一実施例の回路ブロック図を示し、図中Ａは送
波回路部、Ｂは受波回路部である。
波回路部、Ｂは受波回路部である。
送波回路部Ａは超音波周波数信号を発振出力する発振器
４と、この発振器４から出力する超音波周波数信号を増
巾してその増巾出力で電気音響トランスジューサ１を、
駆動する増巾器６とから構成されている。
４と、この発振器４から出力する超音波周波数信号を増
巾してその増巾出力で電気音響トランスジューサ１を、
駆動する増巾器６とから構成されている。
力受波回路部Ｂは空間に発射された超音波信号が固定障
害物や、被検出物６から反射されて得られる反射信号を
受波する電気音響トランスジューサ１の出力信号を増巾
する増巾器７と、この増巾器７の増巾出力から目的の信
号を受波する検波器８と、検波器８の検波信号のアナロ
グ値をパルス信号数に変換するＡ−Ｄ変換回路９と、と
のＡ−Ｄ変換回路９のパルス信号が例えば２以上のとき
スイッチング回路１０を介して出力リレー１１を動作さ
せるフリップフロップ回路１２と、前記スイッチング回
路１０と、出力リレー１１と、更に直接の回り込み波や
、床面等の固定障害物からの反射信号を除去する目的で
設けられ、送受波器３と床面との間の空間内の被検出物
６からの反射信号が受信されるべき時間帯にのみ出力信
号を生じるようにし、この出力信号が生じているときの
み検波器８の出力をＡ−Ｄ変換回路９に入力するように
した距離設定部１３とから構成されるものである。
害物や、被検出物６から反射されて得られる反射信号を
受波する電気音響トランスジューサ１の出力信号を増巾
する増巾器７と、この増巾器７の増巾出力から目的の信
号を受波する検波器８と、検波器８の検波信号のアナロ
グ値をパルス信号数に変換するＡ−Ｄ変換回路９と、と
のＡ−Ｄ変換回路９のパルス信号が例えば２以上のとき
スイッチング回路１０を介して出力リレー１１を動作さ
せるフリップフロップ回路１２と、前記スイッチング回
路１０と、出力リレー１１と、更に直接の回り込み波や
、床面等の固定障害物からの反射信号を除去する目的で
設けられ、送受波器３と床面との間の空間内の被検出物
６からの反射信号が受信されるべき時間帯にのみ出力信
号を生じるようにし、この出力信号が生じているときの
み検波器８の出力をＡ−Ｄ変換回路９に入力するように
した距離設定部１３とから構成されるものである。
しかして送波された超音波信号が被検知物６にて反射さ
れて受波されると、受波回路部Ｂの動きにより、出力リ
レー１１が動作して負荷を作動させる。
れて受波されると、受波回路部Ｂの動きにより、出力リ
レー１１が動作して負荷を作動させる。
ところで施工時に設定した検知エリアは上述のように雰
囲気温度によって送受波器３０指向性が変動して変化す
るわけであるが、送波回路部Ａに設けた発振器４は第５
図に示すようにＣ−Ｒ発振回路を構成してその発振周波
数を設定する時定数用の抵抗の一部に負特性サーミスタ
１４を用いたもので、雰囲気温度の変動に応動して発振
周波数を自動的に可変するようになっている。
囲気温度によって送受波器３０指向性が変動して変化す
るわけであるが、送波回路部Ａに設けた発振器４は第５
図に示すようにＣ−Ｒ発振回路を構成してその発振周波
数を設定する時定数用の抵抗の一部に負特性サーミスタ
１４を用いたもので、雰囲気温度の変動に応動して発振
周波数を自動的に可変するようになっている。
即ち雰囲気温度に応じ超音波信号の波長が変動して送受
波器３の指向性が変化しようとするのを防ぐために超音
波信号の波長の変動を抑制する方向に発振周波数が変化
するようになって釦り、その結果送受波器３の指向性を
略一定に保持することができて設定された検知エリアに
変化が生じないのである。
波器３の指向性が変化しようとするのを防ぐために超音
波信号の波長の変動を抑制する方向に発振周波数が変化
するようになって釦り、その結果送受波器３の指向性を
略一定に保持することができて設定された検知エリアに
変化が生じないのである。
同上記送受波器３に用いる電気音響トランスジーサ１と
しては送波用と、受波用とに夫々設けても、或は１個を
送・受波時に切換えるようにしてもよい。
しては送波用と、受波用とに夫々設けても、或は１個を
送・受波時に切換えるようにしてもよい。
本発明は上述のように雰囲気温度に応じて変動する超音
波信号の波長の変動を抑制して送受波器の指向性が一定
となるように雰囲気温度に応動して発振周波数を変化さ
辻る発振器を具備し、この発振器の発振出力により送受
波器の電気音響トランスジューサを１駆動して超音波信
号を空間に発射するようにしであるので雰囲気温度によ
る指向性の変化が少なくて検知エリアが安定し、その結
実施工後に釦いて雰囲気温度の変化によって検知エリア
が広がり固定障害物を検知して誤動作するということも
ないという効果を奏し、しかもホーンの構造に特別なも
のを必要としない上に、ホーンの構造によって指向性の
変化を防止するものに比べ、発振器の発振周波数を雰囲
気温度に応じて巾広い雰囲気温度の変化に対応できると
いう効果を奏する。
波信号の波長の変動を抑制して送受波器の指向性が一定
となるように雰囲気温度に応動して発振周波数を変化さ
辻る発振器を具備し、この発振器の発振出力により送受
波器の電気音響トランスジューサを１駆動して超音波信
号を空間に発射するようにしであるので雰囲気温度によ
る指向性の変化が少なくて検知エリアが安定し、その結
実施工後に釦いて雰囲気温度の変化によって検知エリア
が広がり固定障害物を検知して誤動作するということも
ないという効果を奏し、しかもホーンの構造に特別なも
のを必要としない上に、ホーンの構造によって指向性の
変化を防止するものに比べ、発振器の発振周波数を雰囲
気温度に応じて巾広い雰囲気温度の変化に対応できると
いう効果を奏する。
第１図は超音波スイッチに用いる送受波器の新面図、第
２図は超音波スイッチの送受器の指向性と雰囲気温度と
の関係特性図、第３図は超音波スイッチの送受波器と雰
囲気温度変化における取付角度との関係説明図、第４図
は本発明の超音波スイッチの回路ブロック図、第５図は
同上の発振器の具体回路図であり、１は電気音響トラン
スジューサ、２はホーン、３は送受波器、４は発振器で
ある。
２図は超音波スイッチの送受器の指向性と雰囲気温度と
の関係特性図、第３図は超音波スイッチの送受波器と雰
囲気温度変化における取付角度との関係説明図、第４図
は本発明の超音波スイッチの回路ブロック図、第５図は
同上の発振器の具体回路図であり、１は電気音響トラン
スジューサ、２はホーン、３は送受波器、４は発振器で
ある。
Claims (1)
- １ マイクロフォンのフォノのような電気音響トランス
ジューサをラッパ状のホーンの後端内部に収納して送受
波器を構威し、空間に送波した超音波信号の反射信号を
受波して被検出物の検出時に出力信号を発生する超音波
スイッチにおいて、雰囲気温度に応じて変動する超音波
信号の波長の変動を抑制して送受波器の指向性が一定と
なるように雰囲気温度に応動して発振周波数を変化させ
る発振器を具備し、この発振器の発振出力により送受波
器の電気音響トランスジューサを駆動して超音波信号を
空間に発射するようにして成ることを特徴とする超音波
スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7594079A JPS5856445B2 (ja) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | 超音波スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7594079A JPS5856445B2 (ja) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | 超音波スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56794A JPS56794A (en) | 1981-01-07 |
| JPS5856445B2 true JPS5856445B2 (ja) | 1983-12-15 |
Family
ID=13590729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7594079A Expired JPS5856445B2 (ja) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | 超音波スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856445B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT413890B (de) * | 2004-02-27 | 2006-07-15 | Univ Wien Tech | Verfahren und sensorvorrichtung zur gewinnung von informationen über die position eines objekts mit einem ultraschallsensor |
-
1979
- 1979-06-15 JP JP7594079A patent/JPS5856445B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56794A (en) | 1981-01-07 |
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