JP2001108739A - 超音波センサを用いた距離測定回路とその回路の感度調整方法及びその回路を用いた距離測定方法 - Google Patents
超音波センサを用いた距離測定回路とその回路の感度調整方法及びその回路を用いた距離測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射方式による送受兼用の超音波センサを用
いた場合、送信後のセンサ内部の振動子の振動により、
超音波センサは残響電圧を発する。そのため、超音波セ
ンサが有する測定範囲よりも近い距離の測定は困難であ
る。また、超音波センサのバラツキや回路とのマッチン
グを取るため、人手を介して、調整用つまみ等を回して
感度を調整するのは面倒であるという問題がある。 【解決手段】 可変増幅器５の増幅開始タイミングを制
御する手段と、増幅器８の増幅率を制御する手段と、比
較器１０の入力基準電圧を制御する手段を設けたので、
超音波センサ回路の感度を自動で調整でき、しかも送受
兼用の超音波センサ３でも近距離測定を可能とした距離
測定回路を提供できる。
いた場合、送信後のセンサ内部の振動子の振動により、
超音波センサは残響電圧を発する。そのため、超音波セ
ンサが有する測定範囲よりも近い距離の測定は困難であ
る。また、超音波センサのバラツキや回路とのマッチン
グを取るため、人手を介して、調整用つまみ等を回して
感度を調整するのは面倒であるという問題がある。 【解決手段】 可変増幅器５の増幅開始タイミングを制
御する手段と、増幅器８の増幅率を制御する手段と、比
較器１０の入力基準電圧を制御する手段を設けたので、
超音波センサ回路の感度を自動で調整でき、しかも送受
兼用の超音波センサ３でも近距離測定を可能とした距離
測定回路を提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送波と受波を兼用
した超音波センサを用いて、反射物までの距離を測定す
る距離測定回路、及び該回路の感度の調整方法、更に該
回路を用いた距離測定方法に関するものである。
した超音波センサを用いて、反射物までの距離を測定す
る距離測定回路、及び該回路の感度の調整方法、更に該
回路を用いた距離測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術として、送受兼用の超音波セ
ンサを用いて、音波を送波して反射波を受波するまでの
時間から反射物までの距離を測定する距離測定装置を例
に挙げ、以下説明する。この距離測定装置は超音波セン
サ自身が持つ測定範囲内の距離を測定し、測定した距離
はアナログ電圧に置き換えて出力するものであり、その
アナログ電圧は距離に比例した直線的なカーブを成して
いる。例えば、測定範囲が100ｍｍから300ｍｍの場合の
距離測定装置の感度の調整方法は、人手を介して、反射
物を超音波センサの端面から100ｍｍの位置に置き、そ
の時の出力電圧が０Ｖになるように第１の調整つまみを
回して、アナログ電圧のオフセットを調整する。次に超
音波センサの端面から300ｍｍの位置に反射物を置き、
その時のアナログ電圧が５Ｖになるように第２の調整つ
まみを回すことで、直線的なカーブの傾きを修正できる
ようになっている。送波と受波を兼用した超音波センサ
の場合、内部振動子に慣性があるので、音波送信のため
の駆動を停止した後も振動子が振動を続ける。すなわ
ち、内部振動子に残響が生じ、内部振動子の振動が減衰
するまでの間は、減衰による残響電圧が超音波センサか
ら出力される。よって、送受兼用の超音波センサの場
合、残響電圧が出力されている期間は音波の受信を行う
ことができず、一般に近距離の測定には適さないという
欠点を有している。
ンサを用いて、音波を送波して反射波を受波するまでの
時間から反射物までの距離を測定する距離測定装置を例
に挙げ、以下説明する。この距離測定装置は超音波セン
サ自身が持つ測定範囲内の距離を測定し、測定した距離
はアナログ電圧に置き換えて出力するものであり、その
アナログ電圧は距離に比例した直線的なカーブを成して
いる。例えば、測定範囲が100ｍｍから300ｍｍの場合の
距離測定装置の感度の調整方法は、人手を介して、反射
物を超音波センサの端面から100ｍｍの位置に置き、そ
の時の出力電圧が０Ｖになるように第１の調整つまみを
回して、アナログ電圧のオフセットを調整する。次に超
音波センサの端面から300ｍｍの位置に反射物を置き、
その時のアナログ電圧が５Ｖになるように第２の調整つ
まみを回すことで、直線的なカーブの傾きを修正できる
ようになっている。送波と受波を兼用した超音波センサ
の場合、内部振動子に慣性があるので、音波送信のため
の駆動を停止した後も振動子が振動を続ける。すなわ
ち、内部振動子に残響が生じ、内部振動子の振動が減衰
するまでの間は、減衰による残響電圧が超音波センサか
ら出力される。よって、送受兼用の超音波センサの場
合、残響電圧が出力されている期間は音波の受信を行う
ことができず、一般に近距離の測定には適さないという
欠点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、送受
兼用の超音波センサを用いた距離測定装置における従来
の感度調整方法は、先ず反射物と電圧計を準備し、人手
を介して、複数の調整を調整つまみを回して行うため、
面倒で手間がかかるという問題がある。
兼用の超音波センサを用いた距離測定装置における従来
の感度調整方法は、先ず反射物と電圧計を準備し、人手
を介して、複数の調整を調整つまみを回して行うため、
面倒で手間がかかるという問題がある。
【０００４】一方、送受兼用の超音波センサは、上記し
た残響電圧の出力期間中に反射波が帰って来るような近
い距離の場合、距離の測定ができないという問題があ
る。
た残響電圧の出力期間中に反射波が帰って来るような近
い距離の場合、距離の測定ができないという問題があ
る。
【０００５】本発明の目的は、電圧計等のテスタは用い
ず、手間のかからない調整方法を有した距離測定回路及
び感度の調整方法を提供することである。
ず、手間のかからない調整方法を有した距離測定回路及
び感度の調整方法を提供することである。
【０００６】また、本発明の目的は、超音波センサの残
響電圧が残留する期間であっても、これに重畳する反射
波を確実に検出し、近距離を検知可能とした超音波セン
サを用いた距離測定回路及び距離測定方法を提供するこ
とである。
響電圧が残留する期間であっても、これに重畳する反射
波を確実に検出し、近距離を検知可能とした超音波セン
サを用いた距離測定回路及び距離測定方法を提供するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、音波エネル
ギーを受けて電圧を発する超音波センサと、超音波セン
サを駆動する発振駆動部と、超音波センサの出力信号を
入力する受信回路の出力信号を受け、時間が経つにつれ
て増幅率が大きくなるように動作する可変増幅器と、可
変増幅器の出力信号の伝達を開閉するスイッチを介し、
可変増幅器から出力された受信信号を更に増幅する増幅
器と、増幅器から出力された信号を波形整形回路で波形
整形した後の受信信号と所定の入力基準電圧を比較する
比較器と、比較器は入力基準電圧よりも受信信号が大き
くなるとトリガ信号を発し、発振駆動部へ音波の送波動
作を開始してから前記トリガ信号を受信するまでの時間
を計時する手段を有したマイクロコンピュータを備えた
距離測定回路において、可変増幅器の増幅開始タイミン
グを制御する手段と、増幅器の増幅率を制御する手段
と、比較器の入力基準電圧を制御する手段を設け、更に
所望の距離測定範囲内の最長となる位置であって、超音
波センサが音波を受信し易いように反射物を配置し、所
定の入力基準電圧を比較器へ設定し、所定の発振周波数
を所定の時間だけ送信した後、比較器の受信入力信号の
ピーク値が前記した所定の入力基準電圧と比較され、比
較器から出力されるトリガ信号が安定して得られるよう
に発振周波数及び増幅器の増幅率を調整する処理段階
と、所定の入力基準電圧を比較器へ設定し、送信後の超
音波センサの内部振動子の減衰による残響電圧が、設定
した入力基準電圧よりも小さくなるように可変増幅器の
増幅開始タイミングを調整する処理段階と、残響電圧の
波高値を測定する処理段階を設けた感度調整方法により
達成される。
ギーを受けて電圧を発する超音波センサと、超音波セン
サを駆動する発振駆動部と、超音波センサの出力信号を
入力する受信回路の出力信号を受け、時間が経つにつれ
て増幅率が大きくなるように動作する可変増幅器と、可
変増幅器の出力信号の伝達を開閉するスイッチを介し、
可変増幅器から出力された受信信号を更に増幅する増幅
器と、増幅器から出力された信号を波形整形回路で波形
整形した後の受信信号と所定の入力基準電圧を比較する
比較器と、比較器は入力基準電圧よりも受信信号が大き
くなるとトリガ信号を発し、発振駆動部へ音波の送波動
作を開始してから前記トリガ信号を受信するまでの時間
を計時する手段を有したマイクロコンピュータを備えた
距離測定回路において、可変増幅器の増幅開始タイミン
グを制御する手段と、増幅器の増幅率を制御する手段
と、比較器の入力基準電圧を制御する手段を設け、更に
所望の距離測定範囲内の最長となる位置であって、超音
波センサが音波を受信し易いように反射物を配置し、所
定の入力基準電圧を比較器へ設定し、所定の発振周波数
を所定の時間だけ送信した後、比較器の受信入力信号の
ピーク値が前記した所定の入力基準電圧と比較され、比
較器から出力されるトリガ信号が安定して得られるよう
に発振周波数及び増幅器の増幅率を調整する処理段階
と、所定の入力基準電圧を比較器へ設定し、送信後の超
音波センサの内部振動子の減衰による残響電圧が、設定
した入力基準電圧よりも小さくなるように可変増幅器の
増幅開始タイミングを調整する処理段階と、残響電圧の
波高値を測定する処理段階を設けた感度調整方法により
達成される。
【０００８】また、所望の測定距離範囲を複数の有効距
離測定範囲に分け、有効距離測定範囲が超音波センサに
近い方から順次距離測定処理を実行し、有効距離測定範
囲の一つを所望の最短測定距離から該距離の２倍に満た
ない距離までを測定範囲とし、測定した残響電圧の波高
値と音波受信時の受信信号の波高値との間に比較判定電
圧を設け、音波を送波させる際、超音波センサへ印加す
る駆動周波数の発振時間を変えて距離測定することによ
り達成される。
離測定範囲に分け、有効距離測定範囲が超音波センサに
近い方から順次距離測定処理を実行し、有効距離測定範
囲の一つを所望の最短測定距離から該距離の２倍に満た
ない距離までを測定範囲とし、測定した残響電圧の波高
値と音波受信時の受信信号の波高値との間に比較判定電
圧を設け、音波を送波させる際、超音波センサへ印加す
る駆動周波数の発振時間を変えて距離測定することによ
り達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例について図面を
参照しながら説明する。図１は送受兼用の超音波センサ
３を用いた距離測定回路のブロック図である。高機能マ
イクロコンピュータ１（以下ＣＰＵ１と称す）は、タイ
マ機能及び入出力ポート、更に予めプログラムを記憶し
た読み出し専用メモリを有している。ＣＰＵ１は音波を
発するため、所定の時間だけ所定の発振周波数を出力
し、発振駆動部２はこれを受けて超音波センサ３を駆動
し音波を出力させる。本発明者が実験した超音波センサ
３は400kHz前後の周波数で共振するものを用い、ＣＰＵ
１は380から420kHzの範囲で10kHz置きに５種類の発振周
波数を出力でき、また発振時間も20μｓから５μｓ置き
に40μｓまで、タイマ機能を使って出力できるようにな
っている。発振駆動部２は超音波センサ３へ約ＤＣ100
Ｖの矩形波状の印加電圧で駆動する。この駆動電圧がス
イッチ６以降の回路に影響を及ぼさないようにするた
め、超音波センサ３を発振駆動する時だけ、ＣＰＵ１は
スイッチ６をオフする信号を出力ポートから出力して、
スイッチ６の入力部と出力部が非導通となる開状態に制
御する。発振周波数を出力する所定の時間が経過すると
後述する受信信号を伝達するため、ＣＰＵ１はスイッチ
６をオンしてスイッチ６の入力部と出力部が導通となる
閉状態に制御する。超音波センサ３から出力された音波
は反射物１３に当たってはね返り、超音波センサ３はこ
のはね返った音波を受信し電気信号に変換する。この電
気信号は数十ｍＶと非常に微小電圧であるため、受信回
路４を用いて微小電気信号を受信する。この受信信号は
可変増幅器５で増幅されるが、可変増幅器５の増幅開始
タイミングはＣＰＵ１で制御され、増幅率のカーブは時
間が経つにつれて増幅率が大きくなるようなカーブを成
している。これは、空気中を伝播する超音波の強度が、
回折現象により球面状に拡散する拡散損失と媒質にエネ
ルギーを吸収される吸収損失によって、距離が長くなる
ほど減衰するのを補うためのものである。そのため、近
くの反射物１３に当たった反射波は、音のエネルギーレ
ベルが高いため受信信号の電圧も高いが、遠くの反射物
１３に当たった反射波の場合、音のエネルギーレベルが
低いため受信信号の電圧も低く、近くの反射物１３に当
たった反射波に比べ、はね返って来るのに時間がかか
る。よって、可変増幅器５は経過時間に応じて増幅率が
大きくなるような特性を与えてある。可変抵抗器７の抵
抗値で増幅率が変えられるように回路を構成している増
幅器８は、更に受信信号を増幅する。尚、本発明者の実
験で使用した可変抵抗器７は、デジタルポテンショメー
タと称し、内部に２チャンネルの可変抵抗器を有するも
ので、ＣＰＵ１からデータバス１５を介して２５６段階
の抵抗値を選択できるようになっている。その内の１チ
ャンネルを増幅器８の増幅率の制御用に割り当ててい
る。次に、増幅器８で増幅された受信信号は、バンドパ
スフィルタ回路及び全波整流回路更に積分回路からなる
波形整形回路９で波形整形される。受信信号は、ノイズ
成分を除去するため４００kHz前後のバンドパスフィル
タを通り、全波整流で正側電圧に整流され、更に受信信
号のリップルを無くすため積分回路で平滑される。平滑
された受信信号は、比較器１０で入力基準電圧と比較さ
れる。入力基準電圧は、可変抵抗器７の他方のチャンネ
ルの抵抗値で決定しＣＰＵ１で制御される。受信信号は
入力基準電圧と比較器１０で比較され、入力基準電圧よ
りも受信信号の電圧が高い時、比較器１０はＣＰＵ１へ
トリガ信号１４を出力し、ＣＰＵ１はこのトリガ信号１
４をタイマ割り込み端子より受信する。計時手段を有す
るＣＰＵ１は、発振駆動部２へ音波の送波動作を開始し
てから内部タイマを動作させ、トリガ信号１４を受信す
るまでの時間を計る。上記説明した音波の送信からトリ
ガ信号１４受信までの動作を、ＣＰＵ１は10回繰り返し
実行し、その値を順次メモリ１１に記憶する。それらの
記憶した値の平均値とそれぞれの記憶値が所定の許容値
以内であれば、ＣＰＵ１は安定して距離が測定できたと
認識し、その平均値の時間を用いて、空気中の音波の伝
播速度に温度補正を含んだ距離計算式より、ＣＰＵ１は
反射物１３までの距離を計算する。
参照しながら説明する。図１は送受兼用の超音波センサ
３を用いた距離測定回路のブロック図である。高機能マ
イクロコンピュータ１（以下ＣＰＵ１と称す）は、タイ
マ機能及び入出力ポート、更に予めプログラムを記憶し
た読み出し専用メモリを有している。ＣＰＵ１は音波を
発するため、所定の時間だけ所定の発振周波数を出力
し、発振駆動部２はこれを受けて超音波センサ３を駆動
し音波を出力させる。本発明者が実験した超音波センサ
３は400kHz前後の周波数で共振するものを用い、ＣＰＵ
１は380から420kHzの範囲で10kHz置きに５種類の発振周
波数を出力でき、また発振時間も20μｓから５μｓ置き
に40μｓまで、タイマ機能を使って出力できるようにな
っている。発振駆動部２は超音波センサ３へ約ＤＣ100
Ｖの矩形波状の印加電圧で駆動する。この駆動電圧がス
イッチ６以降の回路に影響を及ぼさないようにするた
め、超音波センサ３を発振駆動する時だけ、ＣＰＵ１は
スイッチ６をオフする信号を出力ポートから出力して、
スイッチ６の入力部と出力部が非導通となる開状態に制
御する。発振周波数を出力する所定の時間が経過すると
後述する受信信号を伝達するため、ＣＰＵ１はスイッチ
６をオンしてスイッチ６の入力部と出力部が導通となる
閉状態に制御する。超音波センサ３から出力された音波
は反射物１３に当たってはね返り、超音波センサ３はこ
のはね返った音波を受信し電気信号に変換する。この電
気信号は数十ｍＶと非常に微小電圧であるため、受信回
路４を用いて微小電気信号を受信する。この受信信号は
可変増幅器５で増幅されるが、可変増幅器５の増幅開始
タイミングはＣＰＵ１で制御され、増幅率のカーブは時
間が経つにつれて増幅率が大きくなるようなカーブを成
している。これは、空気中を伝播する超音波の強度が、
回折現象により球面状に拡散する拡散損失と媒質にエネ
ルギーを吸収される吸収損失によって、距離が長くなる
ほど減衰するのを補うためのものである。そのため、近
くの反射物１３に当たった反射波は、音のエネルギーレ
ベルが高いため受信信号の電圧も高いが、遠くの反射物
１３に当たった反射波の場合、音のエネルギーレベルが
低いため受信信号の電圧も低く、近くの反射物１３に当
たった反射波に比べ、はね返って来るのに時間がかか
る。よって、可変増幅器５は経過時間に応じて増幅率が
大きくなるような特性を与えてある。可変抵抗器７の抵
抗値で増幅率が変えられるように回路を構成している増
幅器８は、更に受信信号を増幅する。尚、本発明者の実
験で使用した可変抵抗器７は、デジタルポテンショメー
タと称し、内部に２チャンネルの可変抵抗器を有するも
ので、ＣＰＵ１からデータバス１５を介して２５６段階
の抵抗値を選択できるようになっている。その内の１チ
ャンネルを増幅器８の増幅率の制御用に割り当ててい
る。次に、増幅器８で増幅された受信信号は、バンドパ
スフィルタ回路及び全波整流回路更に積分回路からなる
波形整形回路９で波形整形される。受信信号は、ノイズ
成分を除去するため４００kHz前後のバンドパスフィル
タを通り、全波整流で正側電圧に整流され、更に受信信
号のリップルを無くすため積分回路で平滑される。平滑
された受信信号は、比較器１０で入力基準電圧と比較さ
れる。入力基準電圧は、可変抵抗器７の他方のチャンネ
ルの抵抗値で決定しＣＰＵ１で制御される。受信信号は
入力基準電圧と比較器１０で比較され、入力基準電圧よ
りも受信信号の電圧が高い時、比較器１０はＣＰＵ１へ
トリガ信号１４を出力し、ＣＰＵ１はこのトリガ信号１
４をタイマ割り込み端子より受信する。計時手段を有す
るＣＰＵ１は、発振駆動部２へ音波の送波動作を開始し
てから内部タイマを動作させ、トリガ信号１４を受信す
るまでの時間を計る。上記説明した音波の送信からトリ
ガ信号１４受信までの動作を、ＣＰＵ１は10回繰り返し
実行し、その値を順次メモリ１１に記憶する。それらの
記憶した値の平均値とそれぞれの記憶値が所定の許容値
以内であれば、ＣＰＵ１は安定して距離が測定できたと
認識し、その平均値の時間を用いて、空気中の音波の伝
播速度に温度補正を含んだ距離計算式より、ＣＰＵ１は
反射物１３までの距離を計算する。
【００１０】距離Ｌ(ｍ)＝時間Ｔ(ｓ)×(331.5＋0.607
×温度ｔ)／２ ここで、時間Ｔ(ｓ)はＣＰＵ１が計時した時間であり、
温度ｔ(℃)は超音波センサ３の周囲温度を温度センサ１
２を用いてＣＰＵ１が計ったもので、331.5は空気中の
音波の伝播速度(m/s)、0.607は温度補正係数(m/℃)であ
る。
×温度ｔ)／２ ここで、時間Ｔ(ｓ)はＣＰＵ１が計時した時間であり、
温度ｔ(℃)は超音波センサ３の周囲温度を温度センサ１
２を用いてＣＰＵ１が計ったもので、331.5は空気中の
音波の伝播速度(m/s)、0.607は温度補正係数(m/℃)であ
る。
【００１１】続いて、上記説明した距離測定回路の感度
の調整方法について、図２を参照しながら説明する。先
ず人手による準備作業は、所望の距離測定範囲内の最長
となる位置に、超音波センサ３が音波を受信し易いよう
に、反射物１３を配置する。次に、図示していない調整
スイッチを押すことにより、ＣＰＵ１は感度自動調整の
プログラムを実行する。処理段階２０において、ＣＰＵ
１は可変抵抗器７を制御して、所定の入力基準電圧を比
較器１０へ設定する。処理段階２０では、比較器１０の
受信入力信号のピーク値が前記した所定の入力基準電圧
と比較され、比較器１０から出力されるトリガ信号１４
が安定して得られるように、発振周波数の選択及び増幅
器８の増幅率をＣＰＵ１が調整する。その調整手法は、
先ずＣＰＵ１が、増幅器８の増幅率が最も小さくなるよ
うに可変抵抗器７を制御し、また可変増幅器５の増幅開
始タイミングは予め定められた初期値を設定する。次に
ＣＰＵ１は、超音波センサ３の共振周波数を含む380か
ら420kHzの範囲で10kHz置きの各発振周波数において、
それぞれ所定の時間20μｓだけ出力した後、比較器１０
から出力されるトリガ信号１４が安定して得られなけれ
ば、増幅器８の増幅率を上げるように可変抵抗器７を制
御する。このようにＣＰＵ１は、可変抵抗器７の制御と
各発振周波数の出力及びトリガ信号１４の受信を繰り返
し実行し、比較器１０から出力されるトリガ信号１４が
安定して得られるような発振周波数を選択し、その時の
増幅器８の増幅率を決定し、その調整値を可変抵抗器７
へ設定する。安定したトリガ信号１４とは、例えばＣＰ
Ｕ１が音波の送波動作を開始してトリガ信号１４を受信
するまでの動作を１０回行い、それぞれの計時時間にバ
ラツキが無く、それらの平均値に対し各計時時間が所望
の許容値以内に入っていることを意味する。上記した発
振周波数の選択と増幅率の調整により、超音波センサ３
の共振周波数のバラツキと送受信感度のバラツキ及び本
距離測定回路との感度のマッチング調整が行われたこと
になる。尚、本調整時において、音波を送信した直後、
超音波センサ３の残響電圧により比較器１０からトリガ
信号１４が発せられるが、感度調整時の反射物１３まで
の距離は遠い位置にあるため、ＣＰＵ１は最長となる距
離の前後範囲のトリガ信号１４のみを有効とし、残響電
圧時に発せられるトリガ信号１４は無視するように動作
する。もし、増幅器８の増幅率を上限まで上げても安定
したトリガ信号１４が得られない場合は、超音波センサ
３の取り付け不良及び回路の異常を意味するアラームを
ＣＰＵ１が発する。
の調整方法について、図２を参照しながら説明する。先
ず人手による準備作業は、所望の距離測定範囲内の最長
となる位置に、超音波センサ３が音波を受信し易いよう
に、反射物１３を配置する。次に、図示していない調整
スイッチを押すことにより、ＣＰＵ１は感度自動調整の
プログラムを実行する。処理段階２０において、ＣＰＵ
１は可変抵抗器７を制御して、所定の入力基準電圧を比
較器１０へ設定する。処理段階２０では、比較器１０の
受信入力信号のピーク値が前記した所定の入力基準電圧
と比較され、比較器１０から出力されるトリガ信号１４
が安定して得られるように、発振周波数の選択及び増幅
器８の増幅率をＣＰＵ１が調整する。その調整手法は、
先ずＣＰＵ１が、増幅器８の増幅率が最も小さくなるよ
うに可変抵抗器７を制御し、また可変増幅器５の増幅開
始タイミングは予め定められた初期値を設定する。次に
ＣＰＵ１は、超音波センサ３の共振周波数を含む380か
ら420kHzの範囲で10kHz置きの各発振周波数において、
それぞれ所定の時間20μｓだけ出力した後、比較器１０
から出力されるトリガ信号１４が安定して得られなけれ
ば、増幅器８の増幅率を上げるように可変抵抗器７を制
御する。このようにＣＰＵ１は、可変抵抗器７の制御と
各発振周波数の出力及びトリガ信号１４の受信を繰り返
し実行し、比較器１０から出力されるトリガ信号１４が
安定して得られるような発振周波数を選択し、その時の
増幅器８の増幅率を決定し、その調整値を可変抵抗器７
へ設定する。安定したトリガ信号１４とは、例えばＣＰ
Ｕ１が音波の送波動作を開始してトリガ信号１４を受信
するまでの動作を１０回行い、それぞれの計時時間にバ
ラツキが無く、それらの平均値に対し各計時時間が所望
の許容値以内に入っていることを意味する。上記した発
振周波数の選択と増幅率の調整により、超音波センサ３
の共振周波数のバラツキと送受信感度のバラツキ及び本
距離測定回路との感度のマッチング調整が行われたこと
になる。尚、本調整時において、音波を送信した直後、
超音波センサ３の残響電圧により比較器１０からトリガ
信号１４が発せられるが、感度調整時の反射物１３まで
の距離は遠い位置にあるため、ＣＰＵ１は最長となる距
離の前後範囲のトリガ信号１４のみを有効とし、残響電
圧時に発せられるトリガ信号１４は無視するように動作
する。もし、増幅器８の増幅率を上限まで上げても安定
したトリガ信号１４が得られない場合は、超音波センサ
３の取り付け不良及び回路の異常を意味するアラームを
ＣＰＵ１が発する。
【００１２】続いて処理段階２１について、可変増幅器
５の増幅開始タイミングを調整する時の各回路部の波形
の一例を示した図３を用いて説明する。処理段階２１で
は、ＣＰＵ１が可変抵抗器７を制御して所定の入力基準
電圧３３を比較器１０へ設定し、この入力基準電圧３３
よりも音波送信直後の残響電圧３０が小さくなるよう
に、ＣＰＵ１が可変増幅器５の増幅開始タイミングを遅
らせるように制御する。つまり、可変増幅器５の増幅開
始タイミングを破線で示す増幅率のカーブ３５から実線
の増幅率のカーブ３１のようにＣＰＵ１が動作させる。
破線で示す増幅率のカーブ３５の場合、超音波センサ３
の残響電圧３０は可変増幅器５で増幅され、細線３６で
示すような波形となる。そのため、比較器１０の入力電
圧波形は細線３７で示すように、入力基準電圧３３より
も高い電圧となってしまい、比較器１０から細線３８で
示すトリガ信号１４が出力される。ところが、破線で示
すカーブ３５の増幅開始タイミングを遅らせてトリガ信
号１４が比較器１０から出力されないように、つまり、
入力基準電圧３３よりも入力電圧波形３４が低くなるよ
うに、ＣＰＵ１が順次増幅開始タイミングを遅らせて実
線３１のように制御することで、可変増幅器５の出力波
形も太線３２に示す如く、超音波センサ３の残響電圧３
０は低く抑えることができる。また、増幅開始タイミン
グを遅らせる時間には制限が設けてあり、その制限時間
は少なくとも所望の最短測定距離よりも短い距離を時間
換算したものである。もし、残響電圧３０が入力基準電
圧３３よりも小さくならない場合には、次のステップと
して入力基準電圧３３を少し高くして、同様にＣＰＵ１
が可変増幅器５の増幅開始タイミングを遅らせるように
動作する。それでも残響電圧３０が入力基準電圧３３よ
りも小さくならない場合には、更に入力基準電圧３３を
高くして繰り返し実行するが、入力基準電圧３３が上限
に達しても調整できない場合には、超音波センサ３の交
換というアラームを発するようにプログラムは組まれて
いる。この処理段階２１をプログラムに組み込む前に本
発明者が行った事前実験で、残響電圧３０と近距離の受
信波電圧を比較したところ、受信波電圧は残響電圧３０
に対し、概ね３倍以上の電圧を超音波センサ３から発し
ていることを確認している。
５の増幅開始タイミングを調整する時の各回路部の波形
の一例を示した図３を用いて説明する。処理段階２１で
は、ＣＰＵ１が可変抵抗器７を制御して所定の入力基準
電圧３３を比較器１０へ設定し、この入力基準電圧３３
よりも音波送信直後の残響電圧３０が小さくなるよう
に、ＣＰＵ１が可変増幅器５の増幅開始タイミングを遅
らせるように制御する。つまり、可変増幅器５の増幅開
始タイミングを破線で示す増幅率のカーブ３５から実線
の増幅率のカーブ３１のようにＣＰＵ１が動作させる。
破線で示す増幅率のカーブ３５の場合、超音波センサ３
の残響電圧３０は可変増幅器５で増幅され、細線３６で
示すような波形となる。そのため、比較器１０の入力電
圧波形は細線３７で示すように、入力基準電圧３３より
も高い電圧となってしまい、比較器１０から細線３８で
示すトリガ信号１４が出力される。ところが、破線で示
すカーブ３５の増幅開始タイミングを遅らせてトリガ信
号１４が比較器１０から出力されないように、つまり、
入力基準電圧３３よりも入力電圧波形３４が低くなるよ
うに、ＣＰＵ１が順次増幅開始タイミングを遅らせて実
線３１のように制御することで、可変増幅器５の出力波
形も太線３２に示す如く、超音波センサ３の残響電圧３
０は低く抑えることができる。また、増幅開始タイミン
グを遅らせる時間には制限が設けてあり、その制限時間
は少なくとも所望の最短測定距離よりも短い距離を時間
換算したものである。もし、残響電圧３０が入力基準電
圧３３よりも小さくならない場合には、次のステップと
して入力基準電圧３３を少し高くして、同様にＣＰＵ１
が可変増幅器５の増幅開始タイミングを遅らせるように
動作する。それでも残響電圧３０が入力基準電圧３３よ
りも小さくならない場合には、更に入力基準電圧３３を
高くして繰り返し実行するが、入力基準電圧３３が上限
に達しても調整できない場合には、超音波センサ３の交
換というアラームを発するようにプログラムは組まれて
いる。この処理段階２１をプログラムに組み込む前に本
発明者が行った事前実験で、残響電圧３０と近距離の受
信波電圧を比較したところ、受信波電圧は残響電圧３０
に対し、概ね３倍以上の電圧を超音波センサ３から発し
ていることを確認している。
【００１３】その後処理段階２２において、ＣＰＵ１は
残響電圧の波高値を得る処理を実行する。その手法は、
処理段階２１で得られた増幅開始タイミングを固定し、
ＣＰＵ１が入力基準電圧を低い電圧から徐々に上げて行
くように可変抵抗器７を制御し、比較器１０からのトリ
ガ信号１４が出力されなくなる電圧を残響電圧の波高値
として得る方法である。この時ＣＰＵ１から出力される
発振周波数は、前記した5種類の発振周波数を用い、発
振時間は20μｓから５μｓ置きに40μｓまでのそれぞれ
の中で、最も残響電圧が高かったものを選択し波高値と
する。この残響電圧の波高値は後述する近距離測定時の
に用いるもので、少なくともこの波高値よりも高く且つ
波高値の概ね２倍よりも低い電圧を比較器１０の比較判
定電圧、つまり入力基準電圧とすることで、近距離測定
を可能としている。
残響電圧の波高値を得る処理を実行する。その手法は、
処理段階２１で得られた増幅開始タイミングを固定し、
ＣＰＵ１が入力基準電圧を低い電圧から徐々に上げて行
くように可変抵抗器７を制御し、比較器１０からのトリ
ガ信号１４が出力されなくなる電圧を残響電圧の波高値
として得る方法である。この時ＣＰＵ１から出力される
発振周波数は、前記した5種類の発振周波数を用い、発
振時間は20μｓから５μｓ置きに40μｓまでのそれぞれ
の中で、最も残響電圧が高かったものを選択し波高値と
する。この残響電圧の波高値は後述する近距離測定時の
に用いるもので、少なくともこの波高値よりも高く且つ
波高値の概ね２倍よりも低い電圧を比較器１０の比較判
定電圧、つまり入力基準電圧とすることで、近距離測定
を可能としている。
【００１４】処理段階２３では、上記した発振周波数、
増幅器８の増幅率の調整値、可変増幅器５の増幅開始タ
イミング値、及び残響電圧の波高値をメモリ１１に記憶
保存する。以上で距離測定回路の感度調整方法は終了す
るが、それぞれのデータの保存に関しては、言うまでも
なく回路の電源が切れてもデータが失われないように、
図示していないが不揮発性メモリに記憶する。電源再投
入後は記憶したそれぞれの値をＣＰＵ１が読み出して再
設定するように動作する。また超音波センサ３交換時
は、超音波センサ３との感度のマッチングをとるため、
上記した感度調整を再び行う必要がある。
増幅器８の増幅率の調整値、可変増幅器５の増幅開始タ
イミング値、及び残響電圧の波高値をメモリ１１に記憶
保存する。以上で距離測定回路の感度調整方法は終了す
るが、それぞれのデータの保存に関しては、言うまでも
なく回路の電源が切れてもデータが失われないように、
図示していないが不揮発性メモリに記憶する。電源再投
入後は記憶したそれぞれの値をＣＰＵ１が読み出して再
設定するように動作する。また超音波センサ３交換時
は、超音波センサ３との感度のマッチングをとるため、
上記した感度調整を再び行う必要がある。
【００１５】上記した感度の調整後、反射物１３までの
距離を測定する方法について以下説明する。ＣＰＵ１
は、有効距離測定範囲を近距離測定モードと遠距離測定
モードに分けて、近距離測定モードから測定を開始す
る。本発明者が実験に使用した超音波センサ３は、推奨
測定距離が60ｍｍから300ｍｍの物であるが、近距離測
定モードの場合、測定距離は所望の距離45ｍｍからその
距離の２倍に満たない85ｍｍの範囲を有効な測定距離範
囲とした。２倍に満たない距離を近距離測定モードの上
限とした理由は、一度反射物１３に当たった反射波が、
超音波センサ３の端面ではね返り、再度反射物１３に当
たってはね返ると、音波が２往復したことになり、この
２往復目の受信波をＣＰＵ１が誤って読み取らないよう
にするためである。図4に示すように、ＣＰＵ１は、前
記記憶した残響電圧の波高値にオフセット値を加算し、
その値は少なくとも波高値よりも高く且つ波高値の概ね
２倍よりも低い値となる電圧レベルであり、この比較判
定電圧４０を入力基準電圧として可変抵抗器７に設定す
る。前記オフセット電圧は、予め比較判定電圧４０が残
響電圧の波高値と音波受信時の受信信号の波高値との間
であって、確実に検出できる電圧レベルとなるように決
定している。次にＣＰＵ１は、前記記憶した発振周波
数、増幅器８の増幅率の調整値、可変増幅器５の増幅開
始タイミング値をそれぞれ設定し、発振周波数を出力す
ると同時に内部タイマを起動し計時をスタートする。近
い距離に反射物１３がある場合、超音波センサ３の受信
波形は太線４１のように残響電圧３０と重畳する場合が
あるが、可変増幅器５の出力受信信号は太線４２のよう
になって、比較判定電圧４０よりも高い受信信号４３と
なる。前述したように、近い距離の反射波は、残響によ
る振動子の振動を更に振幅が大きくなるように振動させ
るので、残響電圧３０の入力電圧波形３４よりも受信信
号４３は電圧が高きなる。比較器１０は、受信信号４３
と比較判定電圧４０を比較し、番号４４で示す近距離時
のトリガ信号１４を出力する。ＣＰＵ１は、番号４４で
示すトリガ信号１４を受信して計時中のタイマを停止す
る。上述したようにＣＰＵ１は、音波の送波動作を開始
してからトリガ信号１４の受信までの10回の平均時間が
安定して得られると、上記した距離計算式に従い計算
し、反射物１３までの距離を計算する。本発明者の実験
によれば、反射物１３の距離に応じて、超音波センサ３
から受信信号が時々出ない場合があり、これは超音波セ
ンサ３が音波を受信する時と内部振動子の残響による振
動で、波を打ち消し合うように動作する時に見られる現
象であった。これを回避するため、超音波センサ３の残
響は発振駆動直後から始まることに注目し、20μｓから
５μｓ置きに40μｓまでの各発振時間で近距離測定を行
うようにＣＰＵ１が動作し、いづれか一つが安定して距
離を計測できれば距離測定を終了する。もし近距離測定
モードにおいて、トリガ信号１４が帰って来なかった場
合には、ＣＰＵ１は反射物１３が近距離内に無いと判断
し、遠距離測定モードに切り替わる。
距離を測定する方法について以下説明する。ＣＰＵ１
は、有効距離測定範囲を近距離測定モードと遠距離測定
モードに分けて、近距離測定モードから測定を開始す
る。本発明者が実験に使用した超音波センサ３は、推奨
測定距離が60ｍｍから300ｍｍの物であるが、近距離測
定モードの場合、測定距離は所望の距離45ｍｍからその
距離の２倍に満たない85ｍｍの範囲を有効な測定距離範
囲とした。２倍に満たない距離を近距離測定モードの上
限とした理由は、一度反射物１３に当たった反射波が、
超音波センサ３の端面ではね返り、再度反射物１３に当
たってはね返ると、音波が２往復したことになり、この
２往復目の受信波をＣＰＵ１が誤って読み取らないよう
にするためである。図4に示すように、ＣＰＵ１は、前
記記憶した残響電圧の波高値にオフセット値を加算し、
その値は少なくとも波高値よりも高く且つ波高値の概ね
２倍よりも低い値となる電圧レベルであり、この比較判
定電圧４０を入力基準電圧として可変抵抗器７に設定す
る。前記オフセット電圧は、予め比較判定電圧４０が残
響電圧の波高値と音波受信時の受信信号の波高値との間
であって、確実に検出できる電圧レベルとなるように決
定している。次にＣＰＵ１は、前記記憶した発振周波
数、増幅器８の増幅率の調整値、可変増幅器５の増幅開
始タイミング値をそれぞれ設定し、発振周波数を出力す
ると同時に内部タイマを起動し計時をスタートする。近
い距離に反射物１３がある場合、超音波センサ３の受信
波形は太線４１のように残響電圧３０と重畳する場合が
あるが、可変増幅器５の出力受信信号は太線４２のよう
になって、比較判定電圧４０よりも高い受信信号４３と
なる。前述したように、近い距離の反射波は、残響によ
る振動子の振動を更に振幅が大きくなるように振動させ
るので、残響電圧３０の入力電圧波形３４よりも受信信
号４３は電圧が高きなる。比較器１０は、受信信号４３
と比較判定電圧４０を比較し、番号４４で示す近距離時
のトリガ信号１４を出力する。ＣＰＵ１は、番号４４で
示すトリガ信号１４を受信して計時中のタイマを停止す
る。上述したようにＣＰＵ１は、音波の送波動作を開始
してからトリガ信号１４の受信までの10回の平均時間が
安定して得られると、上記した距離計算式に従い計算
し、反射物１３までの距離を計算する。本発明者の実験
によれば、反射物１３の距離に応じて、超音波センサ３
から受信信号が時々出ない場合があり、これは超音波セ
ンサ３が音波を受信する時と内部振動子の残響による振
動で、波を打ち消し合うように動作する時に見られる現
象であった。これを回避するため、超音波センサ３の残
響は発振駆動直後から始まることに注目し、20μｓから
５μｓ置きに40μｓまでの各発振時間で近距離測定を行
うようにＣＰＵ１が動作し、いづれか一つが安定して距
離を計測できれば距離測定を終了する。もし近距離測定
モードにおいて、トリガ信号１４が帰って来なかった場
合には、ＣＰＵ１は反射物１３が近距離内に無いと判断
し、遠距離測定モードに切り替わる。
【００１６】遠距離測定モードの場合は、近距離測定モ
ードと5ｍｍほどオーバーラップさせた80ｍｍ以上を有
効な測定距離範囲とする。上述したようにＣＰＵ１は、
前記記憶した発振周波数、20μｓの発振時間、増幅器８
の増幅率の調整値、可変増幅器５の増幅開始タイミング
値及び遠距離測定モード用の所定の入力基準電圧４７を
それぞれ設定する。反射物１３が遠い位置にある場合、
超音波センサ３の受信波形は太線４５で示すように微小
電圧信号であるが、可変増幅器５の増幅率が最も高い値
で増幅されるため、可変増幅器５の出力波形は太線４６
のように増幅され、入力基準電圧４７よりも高い受信信
号４８となる。比較器１０は、受信信号４８と所定の入
力基準電圧４７を比較し、番号４９で示す遠距離時のト
リガ信号１４を出力する。上述した近距離測定モードと
同様に、ＣＰＵ１は番号４９で示すトリガ信号１４を受
信して計時中のタイマを停止し、音波の送波動作を開始
してからトリガ信号１４の受信までの10回の平均時間が
安定して得られると、上記した距離計算式に従い計算
し、反射物１３までの距離を計算する。
ードと5ｍｍほどオーバーラップさせた80ｍｍ以上を有
効な測定距離範囲とする。上述したようにＣＰＵ１は、
前記記憶した発振周波数、20μｓの発振時間、増幅器８
の増幅率の調整値、可変増幅器５の増幅開始タイミング
値及び遠距離測定モード用の所定の入力基準電圧４７を
それぞれ設定する。反射物１３が遠い位置にある場合、
超音波センサ３の受信波形は太線４５で示すように微小
電圧信号であるが、可変増幅器５の増幅率が最も高い値
で増幅されるため、可変増幅器５の出力波形は太線４６
のように増幅され、入力基準電圧４７よりも高い受信信
号４８となる。比較器１０は、受信信号４８と所定の入
力基準電圧４７を比較し、番号４９で示す遠距離時のト
リガ信号１４を出力する。上述した近距離測定モードと
同様に、ＣＰＵ１は番号４９で示すトリガ信号１４を受
信して計時中のタイマを停止し、音波の送波動作を開始
してからトリガ信号１４の受信までの10回の平均時間が
安定して得られると、上記した距離計算式に従い計算
し、反射物１３までの距離を計算する。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、可変増幅器の増幅開始
タイミングを制御する手段と、増幅器の増幅率を制御す
る手段と、比較器の入力基準電圧を制御する手段を設
け、更に、所望の距離測定範囲内の最長となる位置であ
って、超音波センサが音波を受信し易いように反射物を
配置し、所定の入力基準電圧を比較器へ設定し、所定の
発振周波数を所定の時間だけ送信した後、比較器の受信
入力信号のピーク値が前記した所定の入力基準電圧と比
較され、比較器から出力されるトリガ信号が安定して得
られるように発振周波数及び増幅器の増幅率を調整する
処理段階と、所定の入力基準電圧を比較器へ設定し、送
信後の超音波センサの内部振動子の減衰による残響電圧
が、前記設定した入力基準電圧よりも小さくなるように
可変増幅器の増幅開始タイミングを調整する処理段階
と、残響電圧の波高値を測定する処理段階を設けので、
手間がかからず自動で感度調整ができる距離測定回路を
提供できる。
タイミングを制御する手段と、増幅器の増幅率を制御す
る手段と、比較器の入力基準電圧を制御する手段を設
け、更に、所望の距離測定範囲内の最長となる位置であ
って、超音波センサが音波を受信し易いように反射物を
配置し、所定の入力基準電圧を比較器へ設定し、所定の
発振周波数を所定の時間だけ送信した後、比較器の受信
入力信号のピーク値が前記した所定の入力基準電圧と比
較され、比較器から出力されるトリガ信号が安定して得
られるように発振周波数及び増幅器の増幅率を調整する
処理段階と、所定の入力基準電圧を比較器へ設定し、送
信後の超音波センサの内部振動子の減衰による残響電圧
が、前記設定した入力基準電圧よりも小さくなるように
可変増幅器の増幅開始タイミングを調整する処理段階
と、残響電圧の波高値を測定する処理段階を設けので、
手間がかからず自動で感度調整ができる距離測定回路を
提供できる。
【００１８】また、所望の測定距離範囲を複数の有効距
離測定範囲に分け、有効距離測定範囲が超音波センサに
近い方から順次距離測定処理を実行し、有効距離測定範
囲の一つを所望の最短測定距離から該距離の２倍に満た
ない距離までを測定範囲とし、測定した残響電圧の波高
値と音波受信時の受信信号の波高値との間に比較判定電
圧を設け、音波を送波させる際、超音波センサへ印加す
る駆動周波数の発振時間を変えて距離測定するようにし
たので、超音波センサの残響電圧が残留する期間であっ
ても、これに重畳する反射波を確実に検出し、近距離の
検知が可能となるという効果がある。
離測定範囲に分け、有効距離測定範囲が超音波センサに
近い方から順次距離測定処理を実行し、有効距離測定範
囲の一つを所望の最短測定距離から該距離の２倍に満た
ない距離までを測定範囲とし、測定した残響電圧の波高
値と音波受信時の受信信号の波高値との間に比較判定電
圧を設け、音波を送波させる際、超音波センサへ印加す
る駆動周波数の発振時間を変えて距離測定するようにし
たので、超音波センサの残響電圧が残留する期間であっ
ても、これに重畳する反射波を確実に検出し、近距離の
検知が可能となるという効果がある。
【図１】 本発明になる送受兼用の超音波センサを用い
た距離測定回路のブロック図である。
た距離測定回路のブロック図である。
【図２】 本発明になる感度調整方法の手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】 本発明になる可変増幅器の増幅開始タイミン
グを調整する時の各回路部の波形の一例を示した説明図
である。
グを調整する時の各回路部の波形の一例を示した説明図
である。
【図４】 本発明になる近距離測定モード時と遠距離測
定モード時における、受信信号の各回路部の波形の一例
を示した説明図である。
定モード時における、受信信号の各回路部の波形の一例
を示した説明図である。
１はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、２は発振駆動
部、３は超音波センサ、４は受信回路、５は可変増幅
器、７は可変抵抗器、８は増幅器、１０は比較器、１３
は反射物、２０は発振周波数の選択及び増幅器の増幅率
の調整を行う処理段階、２１は可変増幅器の増幅開始タ
イミングの調整を行う処理段階、２２は残響電圧の波高
値を検出する処理段階、４０は比較判定電圧である。
部、３は超音波センサ、４は受信回路、５は可変増幅
器、７は可変抵抗器、８は増幅器、１０は比較器、１３
は反射物、２０は発振周波数の選択及び増幅器の増幅率
の調整を行う処理段階、２１は可変増幅器の増幅開始タ
イミングの調整を行う処理段階、２２は残響電圧の波高
値を検出する処理段階、４０は比較判定電圧である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤津 勝則 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J083 AA02 AB12 AC05 AD04 BB12 BE06 BE19 BE49 BE54 CA01
Claims (6)
- 【請求項１】 音波エネルギーを受けて電圧を発する超
音波センサと、該超音波センサを駆動する発振駆動部
と、前記超音波センサの出力信号を入力する受信回路の
出力信号を受け時間が経つにつれて増幅率が大きくなる
ように動作する可変増幅器と、該可変増幅器の出力信号
の伝達を開閉するスイッチを介し、前記可変増幅器から
出力された受信信号を更に増幅する増幅器と、該増幅器
から出力された信号を波形整形回路で波形整形した後の
受信信号と所定の入力基準電圧を比較する比較器と、該
比較器は入力基準電圧よりも受信信号が大きくなるとト
リガ信号を発し、前記発振駆動部へ音波の送波動作を開
始してから前記トリガ信号を受信するまでの時間を計時
する手段を有したマイクロコンピュータを備えた距離測
定回路において、前記可変増幅器の増幅開始タイミング
を制御する手段と、前記増幅器の増幅率を制御する手段
と、前記比較器の入力基準電圧を制御する手段を設けた
ことを特徴とする超音波センサを用いた距離測定回路。 - 【請求項２】 所望の距離測定範囲内の最長となる位置
であって、前記超音波センサが音波を受信し易いように
反射物を配置し、所定の入力基準電圧を前記比較器へ設
定し、所定の発振周波数を所定の時間だけ送信した後、
前記比較器の受信入力信号のピーク値が前記した所定の
入力基準電圧と比較され、前記比較器から出力されるト
リガ信号が安定して得られるように発振周波数及び前記
増幅器の増幅率を調整する処理段階と、所定の入力基準
電圧を前記比較器へ設定し、送信後の前記超音波センサ
の内部振動子の減衰による残響電圧が、前記設定した入
力基準電圧よりも小さくなるように前記可変増幅器の増
幅開始タイミングを調整する処理段階を設けたことを特
徴とする請求項１記載の距離測定回路の感度調整方法。 - 【請求項３】 前記可変増幅器の増幅開始タイミングを
調整する処理段階の後、前記超音波センサの残響電圧の
波高値を測定する処理段階を設けたことを特徴とする請
求項２記載の距離測定回路の感度調整方法。 - 【請求項４】 所望の測定距離範囲を複数の有効距離測
定範囲に分け、該有効距離測定範囲が前記超音波センサ
に近い方から順次、距離の測定処理を実行することを特
徴とする請求項１乃至３記載の距離測定回路を用いた距
離測定方法。 - 【請求項５】 前記有効距離測定範囲の一つを、所望の
最短測定距離から該距離の２倍に満たない距離までを測
定範囲とし、前記測定した残響電圧の波高値と音波受信
時の受信信号の波高値との間を比較判定電圧としたたこ
とを特徴とする請求項１乃至４記載の距離測定回路を用
いた距離測定方法。 - 【請求項６】 音波を送波させる際、前記超音波センサ
へ印加する駆動周波数の発振時間を変えて距離測定する
ことを特徴とする請求項１乃至５記載の距離測定回路を
用いた距離測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28351499A JP3846533B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 超音波センサを用いた距離測定回路の感度調整方法及びその回路を用いた距離測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28351499A JP3846533B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 超音波センサを用いた距離測定回路の感度調整方法及びその回路を用いた距離測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001108739A true JP2001108739A (ja) | 2001-04-20 |
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