JPS5870184A - 物体検知装置 - 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】 本発明は超音波送波器により所定空間へ超音波パルスを
送波しその反射波を超音波受波器により受波して被検知
物体の存在を検知する物体検知装置に関し、特に議動作
の確率を極めて少なくした物体検知装置に関するもので
ある。

以下本発明の物体検知装置の一実施例を図面とともに説
明する、 本発明の物体検知装置は第１図に示すように構成するも
のであり、第１図において、ｌは人体等の被検知物体、
２は超音波送波器、８は超音波受波器、４は超音波送波
器２の駆動回路、５はアンドゲート回路、６はフンショ
ット回路、７は超音波パルス発射（送波）の周期を決定
する比較的低周波の発振器（以下ＯＳ　Ｃ＋　　と称す
）、８は超音波信号発生用の比較的高周波の発振器（以
下）ＳＣ２と称す）、９は超音波ノ（ルス発射後のゲー
ト開成期間中に超音波受波器３に信号を受波したとき次
の超音波パルスの発射を停止せしめる為の停止回路、１
０は超音波受波器３に受波した信号を増幅するための増
幅回路、１１はアンドゲート回路、１２は被検知物体の
検知距離を設定すべく設けられたタイミング回路で、ゲ
ート開成期間を決定している。１３はゲート開成期間内
に超音波受波器３に信号を受波すれば上記アンドゲート
回路１１は出力しその出力レベルを基準信号（省略）と
比較する比較回路、１４は該比較回路１３の出力を一定
期間保持する為の保持回路（以下ＦＦ、と称す）、１５
は該ＦＦ、をクリアする為のクリア信号発生回路である
。

１６は超音波パルス停止後のゲート開成期間に超音波受
波器３に受波信号が存在するか否かにより否のときに信
号を出力する無信号検知回路、１８はアンドゲート回路
、１９はアンドゲート回路、２０は該アンドゲート回路
１９の出力を保持する保持回路（以下ＦＦ２と称す）、
２１はスイッチ等の外部負荷（省略）を制御する為の出
力回路である。

そしてＯ５Ｃ，７はワンショット回路６を介してアンド
ゲート回路５の一方の入力に接続され他方の入力にはｏ
ｓｃ２ｇが接続され、該アンドゲート回路５の出力は駆
動回路４に接続され該駆動回路４の出力には超音波送波
器２が接続されている。上記０５Ｃ２８には停止回路９
の出力が接続され、該停止回路９の出力はアンドゲート
回路１７の一方の入力に接続されている。超音波受波器
３は増幅回路ＩＯに接続され、該増幅回路１０の出力は
アンドゲート回路１１の一方の入力に接続され、他方の
４力にはタイミング回路１２の出力が接続されていて該
タイミング回路１２の出力は更にアンドゲート回路！７
の他方の入力に接続されている。上記アンドゲート回路
１１の出力は比較回路１３に接続され、該比較回路１３
の出力はＦＦ１１４に接続され、該ＦＦ１１４の出力は
アンドゲート回路１９の一方の入力に接続されるととも
に該ＦＦ、１４にはクリア信号の入力としてクリア信号
発生回路１５が接続されている。上記アンドゲート回路
１７の出力はアントゲ、−ト回路１８の一方の入力に接
続され他方の入力には無信号検出回路１６が接続されて
いる。上記アントゲ−１回路１８の出力はアンドゲート
回路１９の他方の入力に接続され、該アンドゲート回路
１９の出力はＦＦ２２Ｑに接続され該ＦＦ２２０の出力
は出力回路２１に接続されている。

また第２図囚、（Ｂ）において、（イ）はワンショット
回路６の出力波形図、（ロ）はｏｓｃ２ｇの出力波形図
、（ハ）はアンドゲート回路５の出力波形図、に）は増
幅回路１０の出力波形図、（ホ）はタイミング回路１２
の出力波形図で、第２図（籾における（ａ）は超音波パ
ルス発射後のゲート開成期間で、（ｂ）は超音波パルス
停止後のゲート開成期間であって（ａ）　、　（ｂ）と
もワンショット回路６の出力信号（イ）後同じ位置（時
間帯域）に存在する。（へ）はクリア信号発生回路１５
の出力波形図、（ト）はＦＦ、１４の出力波形図、（イ
）はアンドゲート回路１８の出力波形図、（す）はアン
ドゲート回路１９の出力波形図である。そして第２図（
４）は被検知物体百が存在しないとき、第２図（Ｂ）は
被検知物体ｌが存在するときである。

次に上記のように構成してなる物体検知装置の動作状態
を説明する。

まず、ワンショット回路６．Ｏ８Ｃ，７及び０８Ｃ２８
によシ生成された超音波パルス信号（ハ）［第２図囚〕
が駆動回路４を介して超音波送波器２に印加されて該超
音波送波器２により所定空間へ送波される。、そして被
検知物体１がタイミング回路１２により設定された検知
距離内に入ると該被検知物体１により反射された超音波
信号は超音波受波器８で受波され該受波された超音波信
号は増幅回路１０により増幅されて第２図（Ｂ）のに）
に示す如く信号として出力され、アンドゲート回路１１
の一方の入力に入力される。該アンドゲート回路１２の
他方の入力には、被検知物体ｌが感知距離内ということ
でタイミング回路１２の出力は第２図（ホ）の（ａ）の
如く信号の出力中即ちゲート開成期間中を意味して入力
されており、該アンドゲート回路１１は出力する。該ア
ンドゲート回路１１の出力は比較回路１３に入力されこ
こで基準信号（省略）と比較され基準信号以上のレベル
であれば該比較回路１８は出力しＦＦ１Ｉ４は動作する
。ま。

たこの様に超音波パルス発射後のゲート開成期間中に超
音波受波器３に受波信号を受波すると停止回路９は動作
し次の超音波パルスの発射を停止する（第２図（Ｂ）の
（ハ）に示す）。そしてこの超音波パルス停止後のゲー
ト開成期間〔第２図（６）の（ホ）の（ｂ）に示す〕で
はアンドゲート回路１７が出力され、この期間中に超音
波受波器８に受波信号が無ければ（有ればそれは誤動作
信号又はノイズであって、無くなるまで停止回路９が動
作し、超音波パルスの発射を停止し続け、無くなれば停
止回路９の動作は停止し超音波パルスを発射する。）、
無信号回路１６は動作しアンドゲート回路１８の二人力
とも高（ハイレベル）信号で該アンドゲート回路１８は
出力する。

尚、上述のＦＦ１１４のクリア信号は第２図（匂の（ト
）の如く超音波パルス停止後のゲート開成期間の終端の
ゲート閉成時より次の超音波パルス信号の発射時までの
間で生成される為このクリア信号発生までＦＦ１１４の
出力は第２図ＣＢ＞の（ト）の如く保持される。また上
記アンドゲート回路１８の出力は第２図（Ｂ）の（力の
期間で出力され、従ってアンドゲート回路１９は第２図
（Ｂ）の（ＩＪ）の如く出力しＦＦ２２０に入力されて
出力回路２１は動作する。

上記のように本発明の物体検知装置は超音波受波器に受
信信号が存在したとき、いったん超音波パルスの発射を
停止して、尚かつ超音波受波器に受信信号が存在しなけ
ればその信号は正規の被検知物体による反射信号とみな
し、超音波パルスの発射を停止しているにもかかわらす
受波信号が存在するときはその信号はノイズ（誤動作信
号）と判断するので非常に誤動作の少ない超音波物体検
知装置を得ることができる。

また超音波パルス停止後のゲート開成期間も超音波パル
ス発射後のゲート開成期間と同一のタイミング回路で行
なっている為、該タイミング回路により設定された検知
距離若しくはそれに相当する時間にノイズがあればノイ
ズを検知しそれ以外の検知距離相当部分にはノイズがあ
っても感知しないので、ノイズによって物体検知装置が
動作しない確ｑは非常に少いし検知したい距離に相当す
る時間帯域にノイズ信号がある時だけ物体検知装置の動
作を停止する。

そしてまた、ＦＦＩのクリア信号を超音波パルス停止後
のゲート開成期の終端の閉成時以降に設けたので、確実
に無信号検出回路及びＦＦＩ等を動作せしめることがで
きる。

本発明の物体検知装置は上記のような構成であるから、
簡単な構成で誤動作の確率を極めて少なくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の物体検知装置の一実施例の概略構成を
示すブロック図、第２図は第１図の各部の波形図である
。 図面中、１は被検知物体、２は超音波送波器、３は超音
波受波器を示す。 代理人　弁理士　　福　士　愛　彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、超音波送波器により所定空間へ超音波パルスを送波
   しその反射波を超音波受波器により受波して被検知物体
   の存在を検知する物体検知装置において、該超音波受波
   器に一定信号を一定期間ゲートを開成して受波したとき
   に上記超音波送波器よりの超音波パルスの送波を一定期
   間停止させる停止手段と、該停止手段による停止を一定
   時間後に解除して上記超音波送波器により超音波パルス
   を送波する送波手段と、上記超音波パルスの送波後のゲ
   ートの開成時に存在する被検知物体よりの反射波受波信
   号を保持し該保持動作を該超音波パルス停止後のゲート
   開成期間内の終端閉成時より次の超音波パルス発生時ま
   での期間でクリアする手段とを備え、上記停止手段及び
   送波手段による動作を交互に操り返して被検知物体の存
   在を検知することを特徴とする物体検知装置。