JPS63308589A - 超音波物体判別装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、超音波を利用した超音波物体判別装置に関す
るものであり、特に産業分野において、非接触で物体の
有無を検知するセンザユニットとして利用されるもので
ある。

従来の技術 従来、この種の超音波物体判別装置は、第３図に示すよ
うな構成であった。第３図において、送信部は、パルス
信号発生回路１と、超音波発振回路２と、超音波送信器
３より構成されている。受信部は送信部から発射された
超音波が反射物体８に当って反射した超音波を受信する
超音波受信器４と、増幅回路５と、受信出力を基準値以
上の受信レベルであるかどうかを判別する判別回路６と
、制御回路７とで構成されているもので、反射物体の有
無を判別し、デジタル出力するものであった。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、検知しようとする物体が同
じ位置に複数の種類が存在する場合、目３　へ−５ 的の検知物体を判別することができない問題がある。ま
た、近接する周辺に反射物体が存在すると、誤検知をし
てしまう問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するもので、検知物
体を２種類以上判別できるとともに、近接物体による誤
動作を最小限にし、検出精度を高めた判別装置とするこ
とを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、基準パルスを発
振する基準信号発生回路に超音波発振回路を接続し、こ
の発振回路の出力端に接続した超音波送信器より空中に
パルス状の超音波を発信する送信部と、反射物体からの
反射超音波全受信する超音波受信器を２個以上設け、前
記の各受信器で受信された受信信号をそれぞれ増幅する
２個以上の受信増幅回路と、前記基準信号と同期し、か
つ反射物体迄の距離に対応する超音波の時間上での前記
の各受信増幅回路の受信出力をそれぞれ出力する２個以
上のゲート回路と、この各ゲート回路の出力端に接続さ
れ、それぞれの受信出力を複数回連続受信した後、受信
レベルを判別する２個以上の積分回路と、前記の各積分
回路の出力端を接続し、前記の各受信器の反射強度を比
較判別し、デジタル信号を出力する制御回路よりなる受
信部とで構成したものである。

作用 この構成により、複数個の受信器を用い、それぞれの超
音波受信強度を判別する構成により、物体の移動検知を
する新しい機能が付加されるとともに、ある所定距離上
での受信信号をゲート回路により弁別するため、周辺の
障害物による不要超音波による誤動作を防止する。丑だ
、反射物体の反射強度を複数回の受信レベルを積分して
判定するため、検知精度を高めることとなる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例による超音波物体判別装置
のブロック図であり、第２図は各部の信号の説明図であ
る。第１図において、１１は第２図ａに示す基準パルス
１１ａを発生する基準信号発生回路で、例えばパルス巾
約０．５〜１．５ｍ５ｅＯ。

６ヘー／ パルス周期２０〜１００ｍ５ｅｃを設定し、反射物体１
４迄の距離に対応して値を設定している。１２は超音波
発振回路で、前記基準パルス９ａで変調された第２図す
に示す超音波１２ｂを出力するもので周波数は反射物体
１４　、１４’の大きさ、距離等により変動するが、約
２５〜２００　ＫＨｚが使用される。

１３は圧電振動子よりなる超音波変換器と指向性をコン
トロールするホーン部とよりなる超音波送信器で、前記
超音波発振回路１２の出力端に接続さｎている。この超
音波送信器１３がら空中に発射されたパルス状の超音波
が反射物体１４．１４’からの反射波として、前記送信
器１３と一定間隔離して並列に位置させた第１の超音波
受信器１５及び第２の受信器１ｄで受信される。この時
超音波送信器及び受信器が送受兼用が可能な変換器の場
合、例えば前記第１の超音波受信器１５と前記超音波送
信器１３を送受兼用のものとして１個用い、回路的に処
理し受信波を取出してもよい。この場合、小型化が図れ
る利点がある０１６　、１６’は前記各受信器１６　、
１６’で受信された受信信号をそれぞれ増幅する受信増
幅回路で、第２図Ｃに示すように増幅された受信信号１
６＆、１σａをそ九ぞれ出力する。１７　、１７’は前
記基準パルスと同期し、判定距離に合わせた遅延時間に
第２図ｄに示すように一定巾のパルス信号１７ａ、１７
′ａをそれぞれ発生させ、一定のパルス巾の間のみ受信
出力をパスするゲート回路である。このゲート回路１７
　、１７’の出力波形を第２図ｅに示している。１８　
、１８’は前記ゲート回路１７　、１７’の出力端に接
続された積分回路で、前記ゲート回路１７　、１７’の
パルス出力を複数回カウントして所定回数後第２図ｆに
示すような電位を出力するもので、超音波の空気中での
乱れ、反射物体１４゜１４′の動きによるレベル変動を
緩和させるものである。１９は前記積分回路１８　、１
８’の出力レベルを比較判定し、デジタル信号（制御信
号）を出力する制御回路である。

ここで、受信部を構成する超音波受信器、受信増幅回路
、ゲート回路及び積分回路を３個以上設けてもよいこと
はもちろんである。

７　ヘ一／ 発明の効果 以上のように本発明によれば、受信器を複数個用い、反
射物体の反射位置を複数に取れる構成により、その反射
量を判定することにより反射物体の移動を判別すること
ができる効果がある。寸だ、反射距離をあらかじめ設定
し、その距離での反射波を弁別できるゲート回路を設け
ることにより、不要反射等による誤判定が少なく、積分
回路を用い、複数回の受信レベルをもとにレベルを判定
する方式により検知精度が高まる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による超音波物体判別装置の
構成を示す図、第２図零＝呼は本発明装置においての各
部の信号説明図、第３図は従来の超音波物体検知装置を
示すブロック図である。 １１・・・・・・基準信号発生回路、１２・・・・・・
超音波発振回路、１３・・・・・・超音波送信器、１４
　、１４’・・・・・・反射物体、１６・・・・・・超
音波受信器、１６　、１６’・・・・・・第１．第２の
超音波受信器、１６　、１６’・・・・・・受信増幅回
路、１７．１γ′・・・・・・ゲート回路、１８゜１８
′・・・・・・積分回路、１９・・・・・・制御回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基準パルスを発振する基準信号発生回路に超音波発振回
   路を接続し、この発振回路の出力端に接続した超音波送
   信器より空中にパルス状の超音波を発信する送信部と、
   反射物体からの反射超音波を受信する超音波受信器を２
   個以上設け、前記の各受信器で受信された受信信号をそ
   れぞれ増幅する２個以上の受信増幅回路と前記基準信号
   発生回路と同期し、かつ反射物体迄の距離に対応する超
   音波の時間上での前記の各受信増幅回路の受信出力をそ
   れぞれ出力する２個以上のゲート回路と、この各ゲート
   回路の出力端に接続され、それぞれの受信出力を複数回
   連続受信した後、受信レベルを判別する２個以上の積分
   回路と、前記の各積分回路の出力端を接続し、前記の各
   受信器の反射強度を比較判別しデジタル信号を出力する
   制御回路よりなる受信部とで構成した超音波物体判別装
   置。