JPS6349196B2 - - Google Patents

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JPS6349196B2
JPS6349196B2 JP56064142A JP6414281A JPS6349196B2 JP S6349196 B2 JPS6349196 B2 JP S6349196B2 JP 56064142 A JP56064142 A JP 56064142A JP 6414281 A JP6414281 A JP 6414281A JP S6349196 B2 JPS6349196 B2 JP S6349196B2
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JP
Japan
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gate
signal
circuit
next measurement
output
Prior art date
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Application number
JP56064142A
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English (en)
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JPS57179678A (en
Inventor
Nobuo Yoneda
Masami Yamamoto
Nobuo Yoshida
Shiro Ishiguro
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Signal Co Ltd
Nihon Kikai Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Daido Signal Co Ltd
Nihon Kikai Kogyo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daido Signal Co Ltd, Nihon Kikai Kogyo Co Ltd filed Critical Daido Signal Co Ltd
Priority to JP6414281A priority Critical patent/JPS57179678A/ja
Publication of JPS57179678A publication Critical patent/JPS57179678A/ja
Publication of JPS6349196B2 publication Critical patent/JPS6349196B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08—Systems for measuring distance only
    • G01S15/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G01S15/101—Particularities of the measurement of distance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外乱の影響を軽減した超音波距離検知
装置に関するものである。
従来、超音波を利用して物体の存在又は物体と
の距離を検知することはよく知られている。これ
は第1図に示すように、発信源4から発信される
超音波を送信器1から物体3に向けて送信し、そ
の反射波を受信器2で受信し、演算回路5で送信
から受信迄の時間を計測して、それを距離に演算
して表示するというものである。しかし、このよ
うな従来の方式では送受信器1,2と物体3との
間に、雨、風、雪、霧、煙等の外乱が流れ込んで
きた場合、超音波が、それらの外乱に阻げられて
物体3に迄到達しないことがあり、物体を検知し
たり、しなかつたりするちらつきが生じ、又物体
3との距離を計測しようとしても計測値にばらつ
きが生じて正しい距離の判定がむずかしくなる。
本発明はこのような外乱があつても、可及的に
その影響を小として物体との可及的に正確な距離
を推定表示できるような距離検知装置を提供しよ
うとするものである。
本発明の基本的な考え方を第2図aおよびbに
示すタイムチヤートに従つて、梯子車に塔載され
た梯子の先端に設けられた送受信器と、それと対
向する建造物との距離を計測表示する場合を例と
して述べる。
第2図a〜bにおいて、横軸は距離、縦軸はス
タート信号ST、ストツプ信号SPおよび次期計測
用ゲート信号GCを示す。
この種梯子車の梯子は初期のセツトによつて当
該梯子の先端が建造物の対向面と所定間隔へだ
てゝ対向するようセツトされている。この間隔を
仮に4mとする。送受信器と建造物との間隔が実
際に4mであるかどうかを確認するため送信器か
ら超音波を発信する。受信器が反射波を受信しな
ければ建造物3と送受信器1,2は対向していな
い。そこで受信器2が反射波を受信する迄、梯子
先端を公知の旋回機構を用いて左右に旋回する。
受信器2が反射波を受信したら、スタート信号
STを発して送信器1から超音波を送信し、反射
波が受信器2に受信される迄の時間を計測して、
送受信器と建造物の距離を演算、検知する。超音
波の送信は、たとえば3回繰り返され、3回とも
第2図aに示すように、次期計測用ゲート信号、
たとえば4mの1/2より大きい距離を示す、ほぼ
同一値であれば、それを2回、上記範囲内の同一
値であつた場合にはその2回の値を正当な距離情
報と推定し、他の一回は外乱の影響を受けたもの
とする。
しかる後、梯子の先端を、たとえば1m建造物
に近づける。これは梯子車に装着してある公知の
起状装置を操作することによつて行われる。つい
でスタート信号STを発して送受信器1から超音
波を送信する。そして、この場合、受信器2は第
2図bに示すように、送信器1の送信から受信器
2の受信迄の時間遅れによつて知られる距離情報
が、第2図aにおいて推定された距離情報のたと
えば1/2の次期計測用ゲート信号GCより小である
場合には、これを外乱によるものとして受け込ま
ず、1/2より大のもののみを受け込んで、これを
表示する。もし、距離情報が、たとえば3回連続
して、次期計測用ゲート信号GCによつて設定さ
れた距離より小であれば、次期計測用ゲートを全
開して、その後入力する距離情報をすべて表示さ
せ、全開しない前の次期計測用ゲート信号による
距離情報より大の距離情報が入力したら、それを
当該地点における建造物との距離と推定し、それ
に基づき、梯子先端を順次建造物に近づけてい
く。
この方法によれば、外乱の影響を受けている受
信信号によつて建造物との距離を推定することと
なるかも知れないが、外乱は常に建造物と送受器
との間にあるので、梯子先端が建造物に撃突する
ような事故は生ずることがない。しかして梯子先
端が外乱を通過し、その先に外乱がないとすれ
ば、その位置における建造物との正しい位置が検
知できるし、そうでないとしても建造物に近づく
に従つて距離が小となるので、それだけ外乱の影
響は少なくなり、フエイルセイフな距離検知が可
能である。
このような考え方に基づく本発明の具体的構成
を第3図に従つて説明する。
第3図において、送信器1の送信開始信号(以
下「スタート信号ST」という)によつてフリツ
プフロツプ回路F1,F4がセツトされ、基準クロ
ツクSCから連続的に出力される周波数1なるク
ロツクパルスはゲートG1を介してカウンタC1で
計数され、ラツチ回路R1で一時記録される。一
方周波数2なるクロツクパルスはゲートG2を介
して次回計測用ゲート信号回路GCに入力され、
又フリツプフロツプF2,F3はリセツトされる。
クロツクパルス2の周波数はクロツクパルス1の
2倍の周波数に設定される一方、スタート信号
STの入力によつて基準カウンタC2はリセツトさ
れ、それによつて1信号が基準カウンタC2に入力
される。又、次回計測用ゲート信号回路GCはカ
ウンタC1又はラツチ回路R1のデータをデータ変
換回路D3、データセレクタD2又はデータセレク
タD2を介して取込み計測距離に対応した信号を
作り、次回計測用のゲート信号とする。
本実施例においては取込み計測距離の1/2に相
当する信号をゲート信号としてある。すなわち次
回計測用ゲート信号回路GCにはゲートG2から2
なるクロツクパルスが入力されており、次回計測
用ゲート信号回路GCはデータセレクタD2から上
述のように入力されたデータをクロツクパルス2
により時間的に1/2とし、それをゲートG3に出力
する。この状態でゲートG3はストツプ信号SPの
来るのを待つ。C2は基準カウンタで、スタート
信号STによつてリセツトされ、それによりクロ
ツクパルス1が入力する。基準カウンタG2には
a,bおよびcの出力側がある。aはフリツプフ
ロツプF1およびF4をリセツトするための出力が
出される出力側、bはカウンタC1のデータをデ
ータ変換器D3、データセレクタD2を介して、次
回計測用ゲート信号回路GCに入力させるための
出力側、CはゲートG8へ出力し、ゲートG8から
“1”の信号をラツチ回路R1に与えてラツチ回路
R1に記憶されているデータをデコーダD1を介し
て表示させるものである。出力側a,bおよびc
からはクロツクパルス1が基準カウンタC2に入力
されてから、次のスタート信号STが入力される
迄、すなわち、次のスタート信号STによつて基
準カウンタC2がリセツトされる迄の間出力され
る。
G5はフリツプフロツプF3のセツト側からの出
力および基準カウンタC2のa信号の同時入力に
よつてゲートG7に出力する。一方ゲートG7には
さらにフリツプフロツプF2のセツト信号も入力
される。ストツプ信号SPの到来が遅い時、従つ
て現時の計測距離情報が次回計測用ゲート信号回
路GCからの出力情報より大であつた場合にはゲ
ートG3の出力が“0”となり、フリツプフロツ
プF2はセツトされない。もしGCからの出力情報
より小であつた場合にはゲートG3の出力が“1”
となり、フリツプフロツプF2はセツトされ、ゲ
ートG7に入力する。それによりゲートG7はセツ
トされ、フリツプフロツプからなる再確認指令回
路A1に出力する。再確認指令回路A1はそれを、
たとえば連続3回迄記憶し、4回目も同様であつ
たら、それを検知してデータ変換回路D3および
データセレクタD2に出力する。データ変換回路
D3への入力により、送受信器からきわめて近い
距離、たとえば0.2mより遠方に建造物があるこ
とを示す距離情報をすべて受信するための信号を
記憶している設定器D31から当該記憶信号をデー
タセレクタD2を介して次回計測用ゲート信号回
路GCに入力する準備がととのい、b信号のGCへ
の入力により、これを記憶する。GCの出力はゲ
ートG3に与えられ、ストツプ信号のゲートG3へ
の入力によりゲートG3の出力は“1”となり、
フリツプフロツプF1がリセツトされ、その後の
距離情報はすべて表示される。G6は基準カウン
タC2のa信号とフリツプフロツプF3の側から
の入力により導通するゲートである。
ストツプ信号SPの入力がない時、すなわち受
信器が反射波を受信しない時にはゲートG4の出
力が“1”で、フリツプフロツプF3がセツトさ
れるが、の出力は“0”であるからゲートG6
の出力は“1”となる。当該ゲートG6の出力は
再確認指令回路A1に与えられる。
再確認指令回路A1からの指令で基準距離設定
器D32からの基準距離情報、たとえば4mがD3,
D2に与えられた後、C2のb信号によりGCに与え
られ、フリツプフロツプF1の出力“1”によつ
てゲートG1は導通維持し、カウンタC1に与えら
れるが、カウンタC1は基準距離以上(4m)は
計数しないように設定してあるので、基準距離、
すなわち4mを表示する。ゲートG9には基準カ
ウンタC2のC信号とゲートG6の出力が与えられ、
ゲートG9の出力が“1”となり、デコーダD1の
データ、つまり基準距離4mが表示器IDにフリ
ツカ表示される。一方基準カウンタC2のC信号
および再確認指令回路A1からの入力によつてゲ
ートG8の出力は“0”となり、ラツチ回路R1に
入力されて、当該ラツチ回路R1はカウンC1のデ
ータをそのまゝ記憶しつゞけ出力しない。
このような構成において本発明を、梯子車の梯
子先端と建造物との間の距離を検知する場合を例
として述べる。
梯子車では、通常梯子先端と建造物との間隔
が、たとえば4mになる迄は機械的な操作で行う
ようになつている。従つて現時においては梯子先
端と建造物との間隔は4mであるとする。スター
ト信号STにより送信器1から超音波が発信され、
建造物3で反射された反射波が受信器2に受信さ
れる。受信器2の受信終了によりストツプ信号
SPが発信される。まず、梯子先端と建造物との
距離が実際に4mであるか、どうかを確認する。
スタート信号STにより、フリツプフロツプF1,
F4がセツトされ、クロツクパルス1がゲートG1
を介してカウンタC1でカウントされ、ストツプ
信号SPの入力によりゲートG3を介してフリツプ
フロツプF1がリセツトされ、カウンタC1はカウ
ントを終了する。カウンタC1の情報はラツチ回
路R1に一時記憶され、デコーダD1を介して、外
乱の影響がなければ4mの距離情報が表示され
る。
受信器が反射波を受信しない、いわゆる無限大
距離の場合は、ストツプ信号は発せられず、前述
したように再確認指令回路A1からの指令で基準
距離、すなわち4mを表示器IDにフリツカ表示
する。
カウンタC1がカウントした距離情報が4mの
たとえば1/2の2mより小である場合は、その後、
続けて3回、超音波による計測をする。3回とも
2mより小である時は、もう一度スタート信号
STを発して計測を開始するが、4回目のストツ
プ信号STにより、再確認指令回路A1の出力をデ
ータ変換回路D3、設定器D31を介してGCに入力
させる。一方基準カウンタC2のb信号もGCに入
力するので、それによりGCの出力は1となる。
この場合、設定器D31は前述のごとく構成されて
いるので、GCは、たとえば0.2mより大きい距離
情報をすべて出力する。当該出力によつてフリツ
プフロツプF1はリセツトされ、第5回目以降の
クロツクパルス1はカウントC1でカウントされ、
それらの距離情報が表示器IDに表示される。こ
のようにして表示された距離情報のうち、あるも
のが3mであつたとしたら、それは2mより大で
あるから、再確認指令回路A1への入力はなくな
り、その情報はGCに入力され、GCでは当該情報
の1/2の信号を次期計測用のゲート信号とする。
そして3mを正当な距離情報と推定する。この場
合、実際の距離は4mで、外乱のために3mに計
測されたことになるが、この推定は安全側で、梯
子先端が建造物に撃突するような事故は発生しな
い。
以上は梯子先端を仮に建造物に対し4mへだて
た位置に停止させ、計測する場合の例について述
べたが、実際には梯子先端を時々核々に建造物に
接近させつつ、その距離情報を計測表示させるこ
ととなるが、その場合でも4mから連続的に距離
が小となつてゆくだけであるので、その瞬間瞬
間、上記の場合と全く同様に距離推定を行うこと
ができる。なお、梯子先端の建造物への許容接近
距離を予め設定器3に設定しておき、ラツチ回路
R1からの距離情報が設定接近距離より小となつ
た時は比較器CPから警報を発するようにしてあ
る。
本発明によれば、無限大距離は無限大としてフ
リツカ表示し、その他の距離情報は常に建造物側
からのある距離の範囲内のもののみを表示するよ
うになつているので、安全であり、又、GCによ
つて設定される、上述の1/2のゲート信号を建造
物側から1/3,1/4,1/5の距離範囲のものを取込
むようにすれば、推定の確実度を向上させること
ができ、この種の距離検知装置として好適であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の超音波を利用した物体との距離
検知法を説明するためのブロツク図、第2図aお
よびbは、それぞれ本発明の基本的な考え方を説
明するための線図、第3図は本発明の実施例を示
す回路図である。 1…送信器、2…受信器、3…建造物、5…演
算回路、A1…再確認指令回路、D1…デコーダ、
D2…データセレクタ、D3…データ変換回路、1,
2…クロツクパルス、G1,G2,G3…ゲート、GC
…次期計測用ゲート信号回路、ID…表示器、R1
…ラツチ回路、SP…ストツプ信号、ST…スター
ト信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 超音波送信器の送信開始と同時に発せられる
    スタート信号によつて導通して、クロツクパルス
    1を出力するゲートG1、クロツクパルス2を出力
    するゲートG2、上記クロツクパルス1を計数す
    るカウンタC1、上記カウンタC1の計数を1時記
    憶するラツチ回路R1、上記ラツチ回路R1の記憶
    情報をデコーダD1を介して表示する表示器IDを
    具え、超音波受信器の超音波受信完了と同時に発
    せられるストツプ信号によつて上記ゲートG1,
    G2を不導通とするようにしたものにおいて、次
    期計測用のゲート信号を記憶する次期計測用ゲー
    ト信号回路GC、上記次期計測用ゲート信号回路
    GCの出力とストツプ信号とを受けるゲートG3を
    具え、スタート信号の受信時からストツプ信号の
    受信時迄の基準カウンタC2のカウント数によつ
    て検出される、距離情報が次期計測用ゲート信号
    回路GCの上記次期計測用のゲート信号より時間
    的に大であるとき、上記ゲートG3の出力を“0”
    として、上記基準カウンタC2の距離情報を表示
    器に表示させ、当該距離情報の1/2の価を次期計
    測用のゲート信号として上記次期計測用ゲート信
    号回路GCに記憶させるようにした超音波距離検
    知装置。 2 超音波送信器の送信開始と同時に発せられる
    スタート信号によつて導通して、クロツクパルス
    1を出力するゲートG1、クロツクパルス2を出力
    するゲートG2、上記クロツクパルス1を計数す
    るカウンタC1、上記カウンタC1の計数情報を記
    憶するラツチ回路R1、上記ラツチ回路R1の記憶
    情報をデコーダD1を介して表示する表示器IDを
    具え、超音波受信器2の超音波受信完了と同時に
    発せられるストツプ信号によつて上記ゲートG1,
    G2を不導通とするように構成し、かつ、次期計
    測用のゲート信号を記憶する次期計測用ゲート信
    号回路GC、上記次期計測用ゲート信号回路GCの
    出力とストツプ信号を入力するゲートG3を具え
    たものにおいて、スタート信号の受信時からスト
    ツプ信号の受信時迄の基準カウンタC2のカウン
    タ数によつて検出される計測距離情報が次期計測
    用ゲート信号回路GCの上記次期計測用のゲート
    信号より時間的に小である時、上記ゲートG3の
    出力が“1”となるように設定し、上記ゲート
    G3とストツプ信号の同時入力によつて動作とな
    る再確認指令回路A1を設け、上記再確認指令回
    路A1は次期計測用ゲート信号回路GCの出力より
    小なる距離情報を連続して複数回受けたことを検
    知して出力するように構成し、上記再確認指令回
    路A1の出力を受けるデータ返還回路およびデー
    タセレクタを設け、上記データセレクタの出力を
    次期計測用ゲート信号回路に入力させて、ゲート
    信号を減少させるようにした超音波距離検知装
    置。
JP6414281A 1981-04-30 1981-04-30 Ultrasonic method and device for detecting distance Granted JPS57179678A (en)

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JPS57179678A JPS57179678A (en) 1982-11-05
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6060024A (ja) * 1983-09-09 1985-04-06 Nissan Motor Co Ltd 車両におけるロ−ル剛性制御装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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