JPS61218970A - 超音波方位センサ - Google Patents
超音波方位センサInfo
- Publication number
- JPS61218970A JPS61218970A JP6001085A JP6001085A JPS61218970A JP S61218970 A JPS61218970 A JP S61218970A JP 6001085 A JP6001085 A JP 6001085A JP 6001085 A JP6001085 A JP 6001085A JP S61218970 A JPS61218970 A JP S61218970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrators
- mask
- openings
- centers
- ultrasonic wave
- 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
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
［技術分野１
本発明は、超音波を利用して方位を検出ｒる超音波方位
センサに関するものである。
センサに関するものである。
［背量Ｉ支やＦｆ］
従来、この種の超音波方位センサとしては複数の振動子
を用いて超音波を電気１３号に変換し、この信号間の位
相差を検出して超音波の入射して（る方向を検出してい
た。第４図乃至第７図に従来例を示してあり、センサ本
体８ａ、８ｂが円筒状の形状を呈した２ｆ１の振動子１
ａ、ｌｂの検出面である上面６ａ、６ｂを同一平面上に
配設し、下面に突設した出力端子７ａ、７ｂの一方を接
地し、能力をケーブル５にてアンプ２ｍ、２ｂに接続し
である。
を用いて超音波を電気１３号に変換し、この信号間の位
相差を検出して超音波の入射して（る方向を検出してい
た。第４図乃至第７図に従来例を示してあり、センサ本
体８ａ、８ｂが円筒状の形状を呈した２ｆ１の振動子１
ａ、ｌｂの検出面である上面６ａ、６ｂを同一平面上に
配設し、下面に突設した出力端子７ａ、７ｂの一方を接
地し、能力をケーブル５にてアンプ２ｍ、２ｂに接続し
である。
したがって振動子１ａ、１ｂの上面６ａ、６ｂに入射さ
れた超音波は振動子１ａ、ｌｂにて電気信号′に夫々変
換され、夫々の電気信号をアンプ２ａ、２ｂにて増幅さ
れる。ここで、アンプ２ａ、２ｂの夫々の出力をＶ。１
、ｖｏ２とし、第４図の実線にて示す正面方向から超音
波が入射されたとき、アンプ２ａ。
れた超音波は振動子１ａ、ｌｂにて電気信号′に夫々変
換され、夫々の電気信号をアンプ２ａ、２ｂにて増幅さ
れる。ここで、アンプ２ａ、２ｂの夫々の出力をＶ。１
、ｖｏ２とし、第４図の実線にて示す正面方向から超音
波が入射されたとき、アンプ２ａ。
２ｂの出力■。い■。２は第５図に示すように同一位相
の波形となる。犬に正面方向から角度がα度傾いた方向
から第４図の破線にて示すように超音波が入射されてき
たとすると、第６図に示すようにアンプ２ｂの出力■。
の波形となる。犬に正面方向から角度がα度傾いた方向
から第４図の破線にて示すように超音波が入射されてき
たとすると、第６図に示すようにアンプ２ｂの出力■。
２はアンプ２ａの出力■。、より位相が遅れ、位相差φ
αが生じる。ここで、第７図（、）の上面図に示すよう
に振動子】ａ、ｌｂの中６０間の距離をｔｏとしくただ
し、振動子１ａ。
αが生じる。ここで、第７図（、）の上面図に示すよう
に振動子】ａ、ｌｂの中６０間の距離をｔｏとしくただ
し、振動子１ａ。
Ｊｂは接している。）、第７図（ｂ）に示すように超音
波の到達する距離の差を６区とすると、方位角ａは ５ｉｎｆｆ：Δα１０．・ となる、ところが位相差φαは九にの範囲内でしか検出
できない（例えば、２に／３進んだ位相とｒ ／ ３遅
れた位相とが区別できない、）ため、超音波の波長をλ
とすると Δのく１λ／２１ の条件を満足しなければならない。
波の到達する距離の差を６区とすると、方位角ａは ５ｉｎｆｆ：Δα１０．・ となる、ところが位相差φαは九にの範囲内でしか検出
できない（例えば、２に／３進んだ位相とｒ ／ ３遅
れた位相とが区別できない、）ため、超音波の波長をλ
とすると Δのく１λ／２１ の条件を満足しなければならない。
したがって、最大検出可能方位角ａｍ＋ａｘ’はｓｉｎ
（７ｔａｘ’）輪１λ／２区。１となる。１１１ち、上
述のように方位を検出する場合、超音波の波長λ及Ｖ振
動子１ｉ、ｌｂの中心Ｏ閤の距離α。で最大検出可能方
位角α−ａｘ’が決まってし本い、さらに超音波の波長
λが一定とすると、振動子１ａ、ｌｂの中心間の距離α
。によって最大検出可能方位角ａＩＩａｘ’が限定され
てしまう欠点を有していた。さらに、水平、あるいは垂
直方向のいずれかのみの方位角の検出しかできない欠点
も有していた。
（７ｔａｘ’）輪１λ／２区。１となる。１１１ち、上
述のように方位を検出する場合、超音波の波長λ及Ｖ振
動子１ｉ、ｌｂの中心Ｏ閤の距離α。で最大検出可能方
位角α−ａｘ’が決まってし本い、さらに超音波の波長
λが一定とすると、振動子１ａ、ｌｂの中心間の距離α
。によって最大検出可能方位角ａＩＩａｘ’が限定され
てしまう欠点を有していた。さらに、水平、あるいは垂
直方向のいずれかのみの方位角の検出しかできない欠点
も有していた。
【発明の目的］
本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、最大検出可能方位角の鉱内化を計る
ことができ、さらに水平方向及び垂直方向の方位角を検
出することのできる超音波方位センサを提供することに
ある。
的とするところは、最大検出可能方位角の鉱内化を計る
ことができ、さらに水平方向及び垂直方向の方位角を検
出することのできる超音波方位センサを提供することに
ある。
［発明の開示１
（実施例）
第１図乃至第２図は本発明の一実施例を示す図であり、
同一平面上に検出面としての上面６ａ〜６ｃを配設し入
射してくる超音波を電気信号に変換する３個の振動子１
ａ〜ＩＣと、振動子１ａ〜ＩＣの上面６８〜６ｃを覆い
超音波を遮蔽するマスク２とを設け、該マスク２に振動
子１１〜ＩＣの中心０間の距離より短い中心０間の距離
を置いて２個の振動子１ａ、ｌｂ上に夫々２個の開口部
３ａ、３ｂを穿孔し、該２個の開口部３ｍ、３ｂの中心
０を結ぶ方向に直交する方向に第３の開口部３ｃを振動
子１ａ、１ｃの中心０闇の距離より短い中心０間の距離
を置いて第３の振動子１ｃ上に穿孔しである。
同一平面上に検出面としての上面６ａ〜６ｃを配設し入
射してくる超音波を電気信号に変換する３個の振動子１
ａ〜ＩＣと、振動子１ａ〜ＩＣの上面６８〜６ｃを覆い
超音波を遮蔽するマスク２とを設け、該マスク２に振動
子１１〜ＩＣの中心０間の距離より短い中心０間の距離
を置いて２個の振動子１ａ、ｌｂ上に夫々２個の開口部
３ａ、３ｂを穿孔し、該２個の開口部３ｍ、３ｂの中心
０を結ぶ方向に直交する方向に第３の開口部３ｃを振動
子１ａ、１ｃの中心０闇の距離より短い中心０間の距離
を置いて第３の振動子１ｃ上に穿孔しである。
上述のように構成された本実施例における最大検出可能
方位角αｗａｘを求める。ただし、振動子ｌａ、ｌｂの
中心Ｏを結ぶ方向をＸ方向とし、振動子１ａ、１ｃの中
心Ｏを結ぶ方向をＹ方向とし、開口部３ａ、３ｂの中心
０を結ぶ線をＸ方向と平行とし、開口部３ｍ、３ｅの中
心０を結ぶ線をＹ方向と平行にしである。そして第３図
に示すように振動子１＠に入射される超音波に対しで、
振動子１ｂ。
方位角αｗａｘを求める。ただし、振動子ｌａ、ｌｂの
中心Ｏを結ぶ方向をＸ方向とし、振動子１ａ、１ｃの中
心Ｏを結ぶ方向をＹ方向とし、開口部３ａ、３ｂの中心
０を結ぶ線をＸ方向と平行とし、開口部３ｍ、３ｅの中
心０を結ぶ線をＹ方向と平行にしである。そして第３図
に示すように振動子１＠に入射される超音波に対しで、
振動子１ｂ。
１ｃに入射される超音波の位相がφａｖ１ φαｌだけ
遅れたとする。このとき、Ｘ％Ｙ方向毎に従来例にて説
明したと同様にして方位角αテ、０ｇ を求めると、 ｓｉｎｆｆｗ袴Ｉλ／Ｚａ＋＋ ５ｉｎｆｆＨ”４ ｌ λ／２ａ＋＋ となる。ここで、距離の、は開口ｇ３ ｍ、３ｂの中心
０間の距離、開口部３８．３ｃの中心０間の距離であり
、アンプ以降の信号処理を簡単にするように距離を等し
くしであるが、異なる距離としてもよいことはいうまで
もない、さらに、距離α１は振動子１ａ、ｌｂ、または
振動子１ａ、ｌｅの中心０間の距離α。より小さいため ｓｉｎ Ｃ１ｗａｘ ＞ ５ｉｎ（Ｉ ｗａｘ’となる
。ただし、α５ｔａｘ’はマスク２がないときのＸ、Ｙ
方向の最大検出可能方位角である。
遅れたとする。このとき、Ｘ％Ｙ方向毎に従来例にて説
明したと同様にして方位角αテ、０ｇ を求めると、 ｓｉｎｆｆｗ袴Ｉλ／Ｚａ＋＋ ５ｉｎｆｆＨ”４ ｌ λ／２ａ＋＋ となる。ここで、距離の、は開口ｇ３ ｍ、３ｂの中心
０間の距離、開口部３８．３ｃの中心０間の距離であり
、アンプ以降の信号処理を簡単にするように距離を等し
くしであるが、異なる距離としてもよいことはいうまで
もない、さらに、距離α１は振動子１ａ、ｌｂ、または
振動子１ａ、ｌｅの中心０間の距離α。より小さいため ｓｉｎ Ｃ１ｗａｘ ＞ ５ｉｎ（Ｉ ｗａｘ’となる
。ただし、α５ｔａｘ’はマスク２がないときのＸ、Ｙ
方向の最大検出可能方位角である。
例えば超音波の周波数ｆを２５ｋＨｚとすると、波長λ
は１３．３−となり、距離ｔ、を６．７−転距離の。を
１６輪輪とすると、マスク２がないときには α−ａｘ’＝２４’ となるが、本実施例のマスク２を装着するとα曽ａｘ＝
９ ０ 。
は１３．３−となり、距離ｔ、を６．７−転距離の。を
１６輪輪とすると、マスク２がないときには α−ａｘ’＝２４’ となるが、本実施例のマスク２を装着するとα曽ａｘ＝
９ ０ 。
となり、Ｘ、Ｙ方向の両方向の鉱内化が実現でき、Ｘ、
Ｙ方向の位相角を同時に検出することができることによ
り、検出面方向の総ての範囲から入射してくる超音波を
検出できるものである。
Ｙ方向の位相角を同時に検出することができることによ
り、検出面方向の総ての範囲から入射してくる超音波を
検出できるものである。
［発明の効果１
本発明は上述のように、同一平面上に検出面が配設され
入射してくる超音波を電気信号に変換する３個の振動子
と、振動子の検出面を覆い超音波を遮蔽するマスクと、
該マスクに振動子の中心間の距離より短い距離を置いて
２個の振動子上に夫々２個の開口部を穿孔し、該２個の
開口部の中心を結ぶ方向と直交する方向にｖ１３の開口
部を振動子の中心間の距離より短い距離を置いて第３の
振動子上に穿孔しているので、２個の振動子にて一方向
より入射してくる超音波を検出することができ、さらに
第３の振動子を配設することで、上記方向に直交する方
向より入射してくる超音波をも検出することができ、こ
のため検出面方向の総での範囲から入射してくる超音波
を検出することができ、開口部が穿孔されたマスクで振
動子の検出面を覆うことで、最大検出可能方位角を決定
する振動子の中心間の距離を実質的に小さくすることが
でき、最大検出可能方位角の鉱内化を計ることができる
効果を奏する。
入射してくる超音波を電気信号に変換する３個の振動子
と、振動子の検出面を覆い超音波を遮蔽するマスクと、
該マスクに振動子の中心間の距離より短い距離を置いて
２個の振動子上に夫々２個の開口部を穿孔し、該２個の
開口部の中心を結ぶ方向と直交する方向にｖ１３の開口
部を振動子の中心間の距離より短い距離を置いて第３の
振動子上に穿孔しているので、２個の振動子にて一方向
より入射してくる超音波を検出することができ、さらに
第３の振動子を配設することで、上記方向に直交する方
向より入射してくる超音波をも検出することができ、こ
のため検出面方向の総での範囲から入射してくる超音波
を検出することができ、開口部が穿孔されたマスクで振
動子の検出面を覆うことで、最大検出可能方位角を決定
する振動子の中心間の距離を実質的に小さくすることが
でき、最大検出可能方位角の鉱内化を計ることができる
効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例の上面図、第２図は同上の側
面図、第３図は同上の動作説明図、第４図は従来例を示
す動作説明図１、第５図は超音波が正面方向から入射さ
れたときの出力波形を示す図、第６図は超音波が斜め方
向から入射されたときの出力波形を示す図、第７図（Ａ
）、（ｂ）は同上の上面図、及び側面図である。 １ａ〜１ｃは振動子、２はマスク、３ａ〜３Ｃは開口部
、６ａ〜６ｃは上面である。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第１図 ■ 第２図 第３図 第４図 ２ｂ 第５図 第６図 第７図 （ａ） 手続補正書（自発） 昭和６０年５月１３日
面図、第３図は同上の動作説明図、第４図は従来例を示
す動作説明図１、第５図は超音波が正面方向から入射さ
れたときの出力波形を示す図、第６図は超音波が斜め方
向から入射されたときの出力波形を示す図、第７図（Ａ
）、（ｂ）は同上の上面図、及び側面図である。 １ａ〜１ｃは振動子、２はマスク、３ａ〜３Ｃは開口部
、６ａ〜６ｃは上面である。 代理人 弁理士 石 １）長 七 第１図 ■ 第２図 第３図 第４図 ２ｂ 第５図 第６図 第７図 （ａ） 手続補正書（自発） 昭和６０年５月１３日
Claims (1)
- （１） 同一平面上に検出面が配設され入射してくる超
音波を電気信号に変換する３個の振動子と、振動子の検
出面を覆い超音波を遮蔽するマスクと、該マスクに振動
子の中心間の距離より短い距離を置いて２個の振動子上
に夫々２個の開口部を穿孔し、該２個の開口部の中心を
結ぶ方向と直交する方向に第３の開口部を振動子の中心
間の距離より短い距離を置いて第３の振動子上に穿孔し
て成る超音波方位センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6001085A JPS61218970A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 超音波方位センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6001085A JPS61218970A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 超音波方位センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218970A true JPS61218970A (ja) | 1986-09-29 |
Family
ID=13129674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6001085A Pending JPS61218970A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 超音波方位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61218970A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263578A (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | 水中音響信号の入射角測定用音響センサアレイ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5132473U (ja) * | 1974-09-02 | 1976-03-10 | ||
| JPS59105575A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音方向検出方式 |
| JPH0244223U (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-27 |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP6001085A patent/JPS61218970A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5132473U (ja) * | 1974-09-02 | 1976-03-10 | ||
| JPS59105575A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音方向検出方式 |
| JPH0244223U (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-27 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263578A (ja) * | 1988-04-14 | 1989-10-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | 水中音響信号の入射角測定用音響センサアレイ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5303210A (en) | Integrated resonant cavity acoustic transducer | |
| US5339290A (en) | Membrane hydrophone having inner and outer membranes | |
| US4221128A (en) | Acoustic current meter | |
| US4680967A (en) | Ultrasonic angle test probe having at least two transducers | |
| US4532615A (en) | Phased array for an ultrasonic transducer | |
| US4701658A (en) | Broadband acoustic point-contact transducer | |
| CA1062360A (en) | Suppression of out-of-focus echoes in ultrasonic scanning | |
| JPH0219432B2 (ja) | ||
| JPH0349389B2 (ja) | ||
| JPH0244223Y2 (ja) | ||
| JPH0426278B2 (ja) | ||
| JPH0436351B2 (ja) | ||
| JP2894934B2 (ja) | 超音波受信装置 | |
| JP2791019B2 (ja) | 超音波アレイセンサ | |
| JP2605335B2 (ja) | 超音波アレイセンサ | |
| JPS62161072A (ja) | 障害物検出センサ | |
| JPS59186498A (ja) | パラメトリツクアレ−マイクロホン | |
| JPS61184092A (ja) | 送受波器 | |
| SU1040440A1 (ru) | Линейный многолучевой приемник ультразвука | |
| JPH0323874B2 (ja) | ||
| JPH05333008A (ja) | 超音波受信器 | |
| JPS6238924A (ja) | 弾性波を用いた座標読取り装置 | |
| JPH0481397B2 (ja) | ||
| US3501740A (en) | Acoustic direction finder | |
| JPH067715B2 (ja) | 音響変換器 |