JPS6270781A - 超音波物体検知器 - 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〕 本発明は物体の存在や、あるいはその移動方向および距
離等の情報を得ることを目的とした超音波物体検知器に
関するものである。

〔背景技術〕

超音波パルスを用いて物体の検知を行うパルス式の超音
波物体検知器において、受波ゲートの出力として得られ
る信号としてけ送波パルスの物体からの反射波の信号だ
けでなく、音響的ノイ：１．（外来騒音）や電気的ノイ
ズ等がある。これらのノイズによる検知出力の誤報を防
ぐため、複数回受波ゲート出力の信号を調べ、すべての
回に信号（反射波とは限らない）が存在したとき検知出
力を出すように−した複数回連続検知方式が従来よ）提
供されている。ところがかかる従来例においては、反射
波であれノイズであれ、受波ゲート内に存在すれば全て
これを受波信号とみなしてしまうので９例えば第１図の
ような例の場合、複数回（この例では３回）連続検知方
式が役に立たたないことがあった。即ち第１図に示す従
来例の動作疋おぃて、同図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　Ｋ
夫々示すように第１回目乃至第３回目の超音波パルスＰ
Ｕｌ−ｐυ３を送出し、この送出に続いて期間πだけ受
波ゲートを開くような構成となっている場合において９
図示のようにＮｌ、　Ｎ２．　Ｎ３のノイズ出力が得ら
れたとき、これらのノイズ出力Ｎ、、　Ｎ２．　Ｎ３　
　は全て受波ゲート期間ＴＧ内に入っているため、毎回
受波ゲート出力が得られ、３回目の受波ゲート出力によ
り誤報としての検知出力が出力されることばなる問題が
あった。

また別の従来例として、一度受波ゲート内に物体からの
反射波信号が検知されたときその物体からの距離を測定
する手段と、この測定手段で測定された距離からあらか
じめ設定された一定距離範囲内の物体からの反射波信号
のみを通過させる第２の受波ゲートとを設け、この第２
の受波ゲートを介して入力する反射波信号だけを物体か
らの反射波信号と確認するようにした方式のものが提供
されている。ところがかかる従来例だおいては。

第４図（イ）においてＰＵ１〜ＰＵ４の送波パルスに対
し夫々期間Ｔ。に受波ゲートを開き、その期間Ｔ。

中にノイズＮＩ＋　Ｎ２及び反射波信５！ｒ　Ｓｔ＝　
８４が検出されたとすると、検知器回路の動作としては
第４図（イ）の（ａ）におけるノイ’ｊ、　Ｎｌに対し
て第２０受波ゲートの期間Ｔ。２１を同図（ｂ）のよう
に形成し、このときの反射波信’８Ｓｚを検出できずに
改めて第２の受波ゲートの期間Ｔ。２□を同図（Ｃ）の
よって形成する。かくて同図（Ｃ）の場合には反射波信
’ｊｌ）Ｓｓを検出できるのであるが９反面この場合に
同時に入力したノイズＮ２によシ同図（ｄ）のように第
２の受波ゲートの期間Ｔ。２．を設定してしまい、再び
反射波信号Ｓ４を検出できず、結局Ｎ、、Ｎ２ＣＤ入力
によシ誤報を生じることは防止できたものの、実際の反
射波信８　Ｓｔ〜Ｓ４による検知出力も得ることができ
ず、失報となる問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑みてなしたもので、音響的ノイ
ズや電気的ノイズ等による検知出力の誤報や失報を防止
した超音波物体検知器を提供することを目的とするもの
である。

〔発明の開示〕

本発明を以下の実施例に基づいて説明する。第２図は本
発明一実施例によるゲートタイ三ンジ図であり、以下で
は、３回連続検知方式で説明するが、これはなんら−殺
性を損うことなく、３回以外の一般の複数回連続検知方
式にもあてけめることができる。

第２図において、同図（ａ）のように１回目に受波ゲー
ト期間Ｔ。内に複数の信号（送波パルスＰＵ１〜ＰＵ４
の反射波信号Ｓ、−Ｓｓだけとは限らないものであり、
同図では＋　　Ｎｌけノイズ、　　５−５３は反射波信
号としている。）が入ってきた場合、夫々の信５＋知対
して、送波パルスからの時間遅れに基づいてこれらの信
号が反射波信号であるとしたときのその反射物体までの
距離を求めておくものであって、この実施例では、あら
かじめ設定された閾値ｖｔｈを越えたところで距離を求
めている。ここで入来した信号がノイズＮの場合も距−
離が計算されるが、その値は意味をもたないものである
。かくて上述のようにして求まった夫々の距離に基づい
て、第２の受波ゲートを期間ＴＧ２１１　　ＴＧ２１に
開くように設定する。次に２回目は同図（ｂ）のように
、まず前回に設定したそれぞれの第２０受波ゲートの期
間Ｔ。２１．Ｔｏ２．内に信号が存在するかどうかを調
べ、すべての第２０受波ゲート期間”Ｏｘ　ｒ内に信号
が存在しない場合は、第２の受波ゲート期間Ｔ。２゜内
という制限をはずし、もとの受波ゲート期間Ｔ。

内すべてを調べる。すなわち３回連続検知方式の］回目
だ戻るわけである。一方少なくとも１つの第２の受波ゲ
ート期間Ｔ。２□内に信号が存在する場合は、再び距離
を求め、それに基づいて同図（ｃ）のように新たな第２
の受波ゲート期間Ｔ。２２を設定する。今この実施例で
は反射波信８Ｓ３が存在するので、３回目で同図（Ｃ）
のように前回再設定した第２０受波ゲート期間Ｔ。２２
内に信号が存在するかを調べ、信号が存在するので、こ
こで初めて検知出力信号を物体が存在することを示す信
号として出力する。

＠２の受波ゲートの設定は、第３図（ａ）のように求め
られた距１ｉｌｄを中心にして両側に一定距離Ｗの範囲
を調べるものか考えられるが、特に検知側に接近するよ
うな物体疋対しては、＠近側のゲート幅を広くとってＸ
とし、非接近側をＹとして狭くとった第３図（ｂ）のよ
うなものも考えられるものであり、さらに、これら２つ
の例てとどまらず。

用途に応じて様々なゲート形式を考えることができる。

かくて本発明実施例例おいては＠４図（０）の（ａ）〜
（ｄ）のように、同図（イ）の場合と同様のノイズＮ、
、　Ｎ。

、反射波信号Ｓｌ””Ｓ４が入来した場合においても。

同一受波ゲート期間Ｔ。中に複数の信号が検出されても
その夫々について第２の受波ゲート期間Ｔ。、１〜Ｔｏ
２□を設定するため、？１１実に反射波信号ミ〜Ｓ４の
繰返しを検出して同図（ｃ）の時点から検知出力をオン
だすることができ、誤報とともに失報をも防止すること
ができるものである。

第５図は上記実施例を実現する回路構成例を示すブロッ
ク図であシ、送波パルス作成部［１）で作成された送波
パルスは超−音波トランスジューサ（２）で超音波に変
換され、空間に送出される。これと同時に時聞基ｉ＄信
号として上記の送波パルスの作成信号は受波ゲート作成
部（３）、第２の受波ゲート作成部（４）、演算回路部
（６）Ｋ送られる。一方空間に送出された超音波パルス
は物体により反射されて超音波トランスジューサ（２）
によυ受波されて受波信号増幅検波回路（６）で増幅し
検波され、演算回路部（６）に入力される。さらに演算
回路部（６）では受波ゲート作成部（３）及び第２の受
波ゲート作成部（４）の出力も入力される。受波ゲート
作成部（３）は前述の期間ＴＧ　　Ｏ受波ゲートを作成
し、第２の受波ゲート作成部（４）は前述の期間Ｔ。２
１〜ＴＧ２３の受波ゲートを作成するものであり、演算
回路部（５）はこれらのゲート信号を受波信号増幅検波
回路（６）の出力とともに入力し、前述の第３図のよう
なゲート作成処理の演算動作を行う−ものであシ、演算
回路部（５）から検知出力信号を出力するとともに記憶
回路部（７）　Ｋこの結果を記憶するものである。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成したものであるから、実際忙
被検出用の物体について予想される動きの範囲内である
信号のみを物体からの反射波信号として取り出すことが
できるだけでなく、ノイズと反射波信号が複合して大奥
した場合においても確実に反射波信号の繰返しを検出す
ることができ信号検出の精度が大巾に向上してノイズ等
による誤報や失報のおそれを大巾に低減することができ
る効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の動作説明図、第２図は本発明一実施例
の動作説明図、第３図（ａ）　（ｂ）　ｔｄ同上の第２
の受波ゲートの期間設定についての互いに異なる例の説
明図、第４図（イ）（ロ）は夫々従来例と本発明実施例
の比較動作説明図、第５図は本発明一実施例のブロック
図である。 代理人　弁理士　　石　１）長　化 第１図 第２図 第３図 ｄ ： 第５図 ＼＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波パルスの送波と、受波ゲートを介した反射
   波信号の検出とをあらかじめ設定された回数だけ繰り返
   し、それらすべての回に反射波信号が存在したとき検知
   出力を出すようにした超音波物体検知器において、一度
   受波ゲート内に複数の信号が検知された場合、その夫々
   が反射波信号であるとするときの夫々の反射物体までの
   距離を測定する手段と、この測定手段で測定された夫々
   の距離からあらかじめ設定された一定距離範囲内の物体
   から反射波信号のみを通過させる第２の受波ゲートとを
   設け、この第２の受波ゲートを介して入力する反射波信
   号だけを物体からの反射波信号と確認するようにして成
   ることを特徴とする超音波物体検知器。