JP2000035478A - 超音波測定装置 - Google Patents
超音波測定装置Info
- Publication number
- JP2000035478A JP2000035478A JP10218640A JP21864098A JP2000035478A JP 2000035478 A JP2000035478 A JP 2000035478A JP 10218640 A JP10218640 A JP 10218640A JP 21864098 A JP21864098 A JP 21864098A JP 2000035478 A JP2000035478 A JP 2000035478A
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- JP
- Japan
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- phase
- ultrasonic
- target
- phase change
- signal
- Prior art date
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- Pending
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のこの種の超音波測定装置は送受信波の
比較を立上りポイントやピークポイントで行っているの
でターゲット表面の相違からくる受信バースト信号の振
幅の変化により測距誤差が生じる。この測距誤差を無く
す。 【解決手段】 送信バースト波の位相を信号途中で変化
させる手段５と、受信バースト波の位相変化点を検出す
る手段４とを備え、計測演算部６は送信バースト波と受
信バースト波の位相変化点の時間的差異でターゲットま
での距離や方位を算出する。
比較を立上りポイントやピークポイントで行っているの
でターゲット表面の相違からくる受信バースト信号の振
幅の変化により測距誤差が生じる。この測距誤差を無く
す。 【解決手段】 送信バースト波の位相を信号途中で変化
させる手段５と、受信バースト波の位相変化点を検出す
る手段４とを備え、計測演算部６は送信バースト波と受
信バースト波の位相変化点の時間的差異でターゲットま
での距離や方位を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を送受波し
てターゲットまでの距離や方位を測定する超音波測定装
置に関する。
てターゲットまでの距離や方位を測定する超音波測定装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波送受波器から超音波トーン・バー
スト信号を送信し、ターゲットで反射された反射波を再
び超音波送受波器で受信して、送信波を送信してから反
射波を受信するまでの時間により目標までの距離や方位
を測定する超音波測定装置は、魚群探知機や液面計，積
雪深計等として知られている。
スト信号を送信し、ターゲットで反射された反射波を再
び超音波送受波器で受信して、送信波を送信してから反
射波を受信するまでの時間により目標までの距離や方位
を測定する超音波測定装置は、魚群探知機や液面計，積
雪深計等として知られている。
【０００３】図３は、従来のこの種の超音波測定装置の
構成を示すブロック図である。図３において、１はバー
スト信号を発振する発振器、２は発振器１からの電気信
号を超音波に変換して送信し、受信した反射波を電気信
号に変換する超音波送受信器、３は超音波送受信器２で
受信した反射波を増幅する受信増幅部、６は発振器１か
らの送信バースト信号と受信増幅部３で増幅された受信
バースト信号との時間的差異を計測してターゲット位置
を算出する計測演算部である。
構成を示すブロック図である。図３において、１はバー
スト信号を発振する発振器、２は発振器１からの電気信
号を超音波に変換して送信し、受信した反射波を電気信
号に変換する超音波送受信器、３は超音波送受信器２で
受信した反射波を増幅する受信増幅部、６は発振器１か
らの送信バースト信号と受信増幅部３で増幅された受信
バースト信号との時間的差異を計測してターゲット位置
を算出する計測演算部である。
【０００４】次に、図３に示す従来の超音波測定装置の
動作について説明する。図４（Ａ）に示すように、ター
ゲット表面で反射され再び受信される受信バースト信号
は、ターゲット表面の形状が相違すると、その振幅形状
も異なってくる。また計測演算部６で行う受信バースト
信号の位置検出は、図４（Ｂ）に示すように受信波のレ
ベルが予め定めた所定のしきい値を超えた時点（立上り
ポイント：ｎ１，ｎ２）で比較するか、図４（Ｃ）に示
すように互いのピークポイント（ｍ１，ｍ２）で比較し
ている。従ってターゲット表面が種々変化した場合、受
信バースト信号の振幅形状変化により、立上りポイント
（ｎ）やピークポイント（ｍ）が、立上りポイントｎ１
→ｎ２，ピークポイントｍ１→ｍ２のように、時間軸上
で前後に変化してしまい、これが測定誤差となる。
動作について説明する。図４（Ａ）に示すように、ター
ゲット表面で反射され再び受信される受信バースト信号
は、ターゲット表面の形状が相違すると、その振幅形状
も異なってくる。また計測演算部６で行う受信バースト
信号の位置検出は、図４（Ｂ）に示すように受信波のレ
ベルが予め定めた所定のしきい値を超えた時点（立上り
ポイント：ｎ１，ｎ２）で比較するか、図４（Ｃ）に示
すように互いのピークポイント（ｍ１，ｍ２）で比較し
ている。従ってターゲット表面が種々変化した場合、受
信バースト信号の振幅形状変化により、立上りポイント
（ｎ）やピークポイント（ｍ）が、立上りポイントｎ１
→ｎ２，ピークポイントｍ１→ｍ２のように、時間軸上
で前後に変化してしまい、これが測定誤差となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の超
音波測定装置は、ターゲットの表面形状の変化により測
定誤差が生じる。この測定誤差は、例えば魚群探知器の
ように測定距離が比較的長い場合には然程問題とはなら
ないが、液面計，積雪深計などのように測定距離が短い
場合には大きな誤差となるという問題点があった。
音波測定装置は、ターゲットの表面形状の変化により測
定誤差が生じる。この測定誤差は、例えば魚群探知器の
ように測定距離が比較的長い場合には然程問題とはなら
ないが、液面計，積雪深計などのように測定距離が短い
場合には大きな誤差となるという問題点があった。
【０００６】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、測定誤差の少ない超音波測定装置を
提供することを目的としている。
されたものであり、測定誤差の少ない超音波測定装置を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる超音波測
定装置は、超音波を送受波してターゲットまでの距離や
方位を測定する超音波測定装置において、送信バースト
波の位相を信号途中で変化させる手段と、受信バースト
波の位相変化点を検出する手段とを備え、送信バースト
波と受信バースト波の位相変化点の時間的差異を計測し
てターゲットまでの距離や方位を測定することを特徴と
する。また送信バースト波の位相変化量を１８０度とし
たことを特徴とする。
定装置は、超音波を送受波してターゲットまでの距離や
方位を測定する超音波測定装置において、送信バースト
波の位相を信号途中で変化させる手段と、受信バースト
波の位相変化点を検出する手段とを備え、送信バースト
波と受信バースト波の位相変化点の時間的差異を計測し
てターゲットまでの距離や方位を測定することを特徴と
する。また送信バースト波の位相変化量を１８０度とし
たことを特徴とする。
【０００８】本発明の超音波測定装置は上述のような構
成とすることにより、受信バースト波の振幅形状とは無
関係な位相変化点で測定することができ、誤差の少ない
測定が可能となる。
成とすることにより、受信バースト波の振幅形状とは無
関係な位相変化点で測定することができ、誤差の少ない
測定が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の超音波測
定装置の一実施形態を示すブロック図である。図１にお
いて、１はバースト信号を発振する発振器、２は発振器
１からの電気信号を超音波に変換して送信し、受信した
反射波を電気信号に変換する超音波送受信器、３は超音
波送受信器２で受信した反射波を増幅する受信増幅部、
４は反射波の位相変化点を検出する位相検出部、５は発
振器１で発振するバースト信号の位相を途中で変化させ
る位相制御部、６は位相制御部５からの位相制御信号と
位相検出部４からの位相検出信号を入力し、それぞれの
位相変化点の時間的差異を計測してターゲット位置を算
出する計測演算部である。
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の超音波測
定装置の一実施形態を示すブロック図である。図１にお
いて、１はバースト信号を発振する発振器、２は発振器
１からの電気信号を超音波に変換して送信し、受信した
反射波を電気信号に変換する超音波送受信器、３は超音
波送受信器２で受信した反射波を増幅する受信増幅部、
４は反射波の位相変化点を検出する位相検出部、５は発
振器１で発振するバースト信号の位相を途中で変化させ
る位相制御部、６は位相制御部５からの位相制御信号と
位相検出部４からの位相検出信号を入力し、それぞれの
位相変化点の時間的差異を計測してターゲット位置を算
出する計測演算部である。
【００１０】次に、図１に示す実施形態の動作について
説明する。本発明の超音波測定装置は、図１に示すよう
に位相検出部４と位相制御部５とを備えており、この位
相制御部５の制御により、発振器１からは図２（Ａ）に
示すように位相を途中（ｐ点）で変化させた送信バース
ト信号が出力される。そして発振器１からの送信バース
ト信号は、超音波送受波器２で超音波に変換されてター
ゲットに向けて送信され、ターゲットで反射した反射波
が再び超音波送受波器２で受信されて電気信号に変換さ
れ、受信増幅部３で増幅されて位相検出部４に入力さ
れ、位相検出部４で受信バースト信号の位相変化点（ｑ
１，ｑ２）が検出される。
説明する。本発明の超音波測定装置は、図１に示すよう
に位相検出部４と位相制御部５とを備えており、この位
相制御部５の制御により、発振器１からは図２（Ａ）に
示すように位相を途中（ｐ点）で変化させた送信バース
ト信号が出力される。そして発振器１からの送信バース
ト信号は、超音波送受波器２で超音波に変換されてター
ゲットに向けて送信され、ターゲットで反射した反射波
が再び超音波送受波器２で受信されて電気信号に変換さ
れ、受信増幅部３で増幅されて位相検出部４に入力さ
れ、位相検出部４で受信バースト信号の位相変化点（ｑ
１，ｑ２）が検出される。
【００１１】次の計測演算部６には、位相制御部５から
の位相制御信号と位相検出部４からの位相検出信号が入
力され、従ってこの計測演算部６で送信バースト信号の
位相変化点（ｐ）と受信バースト信号の位相変化点
（ｑ）の時間的差異が計測され、この時間的差異からタ
ーゲットまでの距離や方向が算出されて出力される。図
２（Ｂ）に示すように、位相の変化点（ｑ１，ｑ２）
は、ターゲットの表面形状の相違等により受信バースト
信号の振幅形状が変化しても、その位置はズレることは
なく、従って計測演算部６からは誤差の少ない正確な位
置情報が出力されることになる。なお位相の変化点で
は、何度位相をズラせることとしても良いが、検出し易
いように１８０度位相をズラせることとしても良い。
の位相制御信号と位相検出部４からの位相検出信号が入
力され、従ってこの計測演算部６で送信バースト信号の
位相変化点（ｐ）と受信バースト信号の位相変化点
（ｑ）の時間的差異が計測され、この時間的差異からタ
ーゲットまでの距離や方向が算出されて出力される。図
２（Ｂ）に示すように、位相の変化点（ｑ１，ｑ２）
は、ターゲットの表面形状の相違等により受信バースト
信号の振幅形状が変化しても、その位置はズレることは
なく、従って計測演算部６からは誤差の少ない正確な位
置情報が出力されることになる。なお位相の変化点で
は、何度位相をズラせることとしても良いが、検出し易
いように１８０度位相をズラせることとしても良い。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波測定
装置は、送受信波の時間的差異を位相の変化点を基準と
して計測することとしたので、受信波の形状変化で生じ
る測距誤差を無くすことができ、誤差の少ない超音波測
定装置が得られるという効果がある。
装置は、送受信波の時間的差異を位相の変化点を基準と
して計測することとしたので、受信波の形状変化で生じ
る測距誤差を無くすことができ、誤差の少ない超音波測
定装置が得られるという効果がある。
【図１】本発明の超音波測定装置の一実施形態を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１に示す超音波測定装置の動作を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図３】従来のこの種の超音波測定装置の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】図３に示す超音波測定装置の動作を説明するた
めの図である。
めの図である。
１ 発振器 ２ 超音波送受信器 ３ 受信増幅部 ４ 位相検出部 ５ 位相制御部 ６ 計測演算部
Claims (2)
- 【請求項１】 超音波を送受波してターゲットまでの距
離や方位を測定する超音波測定装置において、 送信バースト波の位相を信号途中で変化させる手段と、 受信バースト波の位相変化点を検出する手段とを備え、 送信バースト波と受信バースト波の位相変化点の時間的
差異を計測してターゲットまでの距離や方位を測定する
超音波測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の超音波測定装置におい
て、 送信バースト波の位相変化量を１８０度としたことを特
徴とする超音波測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10218640A JP2000035478A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 超音波測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10218640A JP2000035478A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 超音波測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000035478A true JP2000035478A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16723125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10218640A Pending JP2000035478A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 超音波測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000035478A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011090000A (ja) * | 2003-05-14 | 2011-05-06 | Xtralis Pty Ltd | アプリケーションに関連した改良された検出装置および方法 |
| JP2015121502A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 超音波センサ |
-
1998
- 1998-07-17 JP JP10218640A patent/JP2000035478A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011090000A (ja) * | 2003-05-14 | 2011-05-06 | Xtralis Pty Ltd | アプリケーションに関連した改良された検出装置および方法 |
| JP4838718B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2011-12-14 | エクストラリス・プロプライエタリー・リミテッド | アプリケーションに関連した改良された検出装置および方法 |
| JP2015121502A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 超音波センサ |
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