JPS60250276A - 超音波スイツチ - 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】 〔技術分野〕 本発明は超音波を利用して物体を検知する超音波スイッ
チに関する。

〔背景技術〕

従来、超音波パルス信号を間欠的に送波し、物体からの
反射波を受信することにより、所定距離範囲内にある物
体の存在を検出する超音波スイッチにおいては、物体が
検知距離範囲の境界付近にあると、超音波の性質上、物
体１）＜停止していても風の影響による反射波のゆらぎ
、あるーは超音波の乱反射等により、物体検知に対して
、ちらつきが生じてしまうという問題点があった。

〔発明の目的］ 本発明は上記の点を改善オふために成したものであって
、その目的とするところは、物体が所定の検知距離範囲
の境界付近にあっても、ちらつきの生じない物体検出の
できる超音波スイ、ソチを提供することにある。

〔発明の開示〕

未発明の特徴は、第１図に示すように、送波パルスの物
体による反射波が、検知ゲー）（１＋〜ｔｓ）の境界ｔ
２付近に存在する場合、受波パフレス中が検知ゲー）　
ｔｓ〜ｔ２内にあるとして、検知した時点から、受波パ
ルスの立上りを受波パフレス（１１）のように、近距離
側にτだけ増大させることにより１反射波のちらつきに
よふ表示のちらつきをなくすことである。

以下本発明を実施例として掲げた図面に基づき説明オ乙
。第２図は本発明の一実施例の超音波スイッチの回路ブ
ロック図であみ、周期発振回路１で周期Ｔ。のパルス■
を作５！１シ、各ゲート信号を作成するゲート作成回路
２、発振回路３により送波は号■を作成する。上記送波
信号■は送波駆動回路４により、超音波振動子５を駆動
し、超音波が発せられろ。上記超音波の物体による反射
波は、増幅回路６、検波回路７、波形整形回路８で増幅
、検波、波形整形され、受波パルス■となる。上記受波
パルス■の立上り及び立下りのタイミングは、立上り検
出回路９及び立下り検出回路１ｏにより検出され、アン
ドゲート１１゜１２により、ゲート作成回路２で作成さ
れた検知ゲート信号■内に、上記立上り及び立下りのタ
イミングがある時に出力される信号■、■は、ブリップ
フロップ回路】３のセット（Ｓ）端子及び、出力を上記
フリップフロップ回路１３のリセット（２）端子に接続
されたオアゲート１４の一方の入力に各々接続される。

上記オアゲート１４の他方の入力には、上記周期発振回
路１で作成された周期Ｔｏのパルス■が入る。カウンタ
１５及びカウンタ１６は、パフレス■のタイミングでカ
ウントをスタートし、周期Ｔｏ−τで周期的に発振する
パフレス（τ）回路１７により作成されたパフレス（τ
）■と、前記受波立上り及び受波立下りタイミングでの
オア１８．１’ｌでストップト、カウンタ出力■、■は
各々Ｄ−フリ・ツブフロップ回路２０．２１で保持され
る。前記フリップフロップ回路１３のＱ出力■とパルス
（τ）■とのアンド２２のと１１・力と、前記パフレス
（ａ）とのオア２３をとり、そのオア出力によりリセッ
トされたカウンタ２４と、パフレス■によりリセットさ
れたカウンタ２５の両出力は、前記Ｄ−フリ・ツブフロ
ップ２０．２１により保持された出力■、■と各々コン
パレータ２６，２７で比較さし、コンパレータ２６゜２
７への入力が同じ値になった時、出力された信号■、■
ヲＴ−４！　Ａ　ｏ　インバータ２８で反転されたコン
パレータ出力■は、他方のコンパレータ出力のとアンド
２９か取られ、そのアンド出力ｅは検知ゲートイへゝ゛ 信号■とアンド３０鼻取られる。アンド３０の出力は、
修正後の検知信号であり、前記受送パＩレス■と検知ゲ
ート信号■とのアンドで得られる検知信号■とのオア３
２出力で、フリツプフロツプ回路３３はセット（８）さ
し、前記パルス（ａ）でリセット面される。

上記フリップフロップ回路３３のＱ出力■はオフディレ
ー回路３４で遅延され、そのオフディレー信号で、出力
ドライブ回路３５を駆動し、その出力信号＠で表示部３
６を駆動する。第３図は第２図における各部のタイムチ
ャートを示す。

かかる構成の超音波スイッチにおいては、第１周期で、
送波信号■から受波パルス■までカラン）　サ：ｈ　タ
値Ｔｔｔ　、　Ｔａｔｌｉ、第２　周期テＴｓ’ｔ　ｓ
　Ｔ’２１　トＬ出力されるというように、カウンタ１
５．１６の出力■、■は、１周期遅れて、コンパレータ
％、２７から出力０．０される。ただし、カウンタ２４
は、第２周期に示すように、受波立上りタイミングが検
知ゲート内にあり、且つ受波立下りタイミングが検知ゲ
ート内にない場合、すなわち、受波パルス■が検知ゲー
トの境界付近にある場合には、パルス（τ）■によりカ
ウントを開始するので、第２周期ｌ出力■のＴ１２とし
て出力される。−ここで上記Ｔ’１２は、第３周期 てパ ｔキｒだけ早く立上るので、修正された受波パルスｅは
近距離側にτだけ増大したことになる。

次に、本発明の第２の実施例の超音波スイッチを示す。

第４図にはその回路ブロックを、第５図には、上記回路
プロ・ンクの各部のグイムチヤードを示す。本実施例で
は、受波パルス■に含まれるパルス性ノイズ除去のため
の、積分回路３７及びコンパレータ回路３８から成るデ
ィレーパルス作成回路３９の付加された超音波スイッチ
において、信号処理回路４０より出力された検知信号■
を、上記ディレーパルス作成回路３９に帰環して、検知
信号■が発生した時点で、ディレータイムをτ１からｒ
２へ減少させ、検知信号■がなくなると、ディレータイ
ムをτ２から１重へ蝮帰させている。上記ディレーパル
ス作成回路３９の構成例を第６図（Ｉ）、第７図（■）
に示し、その各々に対する各部の波形を第６図（ＩＩ）
、第７図（■）に示す。第６図は、抵抗Ｒ１ダイオード
Ｄ、コンデンサＣから成る積分回路と、−上記積分回路
の出力信号■を、電源Ｖｃｃを抵抗Ｒａ、　Ｒｂ。

Ｒｅで分圧して得たしきい値電圧と、コンパレータＣＯ
で比較すふことにより、受波パルス０．（９を得る。上
記抵抗Ｒｅには、ベースを検知信号［Ｆ］で制御された
トランジスタＴｒが並列接続される。

従って、検知信号［Ｆ］が入力されない時は、コンパレ
ータのしきい値電圧は、ＴＨ１＝　Ｒｂ＋Ｒｃ−・Ｖｃ
。

Ｒａ＋Ｒｈ＋Ｒｃ となり、ディレータイムはτ１となるが、検知信号［Ｆ
］が入力されると、しきい値電圧は、ＴＨ２＝　”’−
・Ｖｃｃとなり、ディレータイムはＲａ、＋　Ｒｂ τ２と減少する。第７図は、抵抗Ｒ，ダイオードＤ、コ
ンデンサＣ１から成る積分回路と、その出力■をしきい
値電圧ＴＨと比較するコンパレータＣｏと、上記積分回
路のコンデンサＣ１に並列接続された、コンデンサＣ２
とベースを検知信号のにより制御サレタトランシスタＴ
ｒの直列回路とで構成される。

なるが、検知信号■が入力されると、トランジスＣ，閏 ５’　Ｔｒ　がオンし、時定数は参口本肖→雰となり。

ディレータイムはτ２　と減少する。０．０は受波パル
スを示す。

従って、本実施例の超音波スイッチにおいては検知信号
のが入ると、ディレーパルス作成回路３９のディレータ
イムを減少させることにより、受波パルスのパルス幅は
、近距離１１１ｊに増大することになる。

〔発明の効翳〕

上Ｊ−のように本発明によれば、物体が所定の検知１ｆ
［ｊζ１（範囲に入った陽合に、受波パフレスを近距離
側に増大させるようにしたことにより、物＃、が所定の
検知距離範囲の境界付近にあっても、ちらつきの生じな
い物体検出のできる超音波スイッチが提供できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示すタイムチャート、第２図は
本発明の一実施例の回路ブロック図、第３図は上記回路
ブロック図の各部のタイムチャート、第４図は未発明の
他の実施例の回路ブロック図、第５図は上記回路ブロッ
ク図の各部のタイムチャート、第６図及び第７図は第４
図のディレーパルス作成回路の構成例及び、タイムチャ
ートを示す。 ９・・・立上り検出回路、１０・・・立下り検出回路％
Ｂ・・・フリップフロップ回路、　１５．１６．２４．
２５・・・カウンタ、２０．２１・・・Ｄ−フリップフ
ロップ回路％　２６．２７・・・コンパレータ、３９・
・・ディレーパシス作成ｉｌ　路。 特許出願人 松下′覗工株式会社 代聞人弁理士　竹元敏丸（ほか２名） 第１図 第６図 （Ｉ） （ＩＩ） 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波パルス信号を間欠的に送波し、物体からの
   反射波を受信することにより、所定距離範囲内にある物
   体の存在を検出する超音波スイッチにおいて、上記所定
   距離範囲の境界付近に物体が存在した場合に、受波パル
   スの立上りタイミングを近距離側に増大させることを特
   徴とした超音波スイッチ。