JP2009276118A - 超音波距離計測システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】大振幅の超音波を扱う従来のパルスエコー法では無く、送信トランスデューサから周波数の変化しない連続波を送信し、受信トランスデューサでは受信波の送信波に対する相対的な振幅と位相を求め、これ等の値を元にFFTによりフーリエ変換することで送受信トランスデューサと反射物体までの距離を計測するシステムである。送受信トランスデューサはセンサ・ノードの一部として実装され、相対振幅および相対位相の値は、センサ・ネットワーク等を介してセンタ・ノードへ送られ、そこで一括してFFT処理を行う。これにより、低消費電力で、精度の高い、ダイナミックレンジの広い超音波距離測定が可能となる。
【選択図】図6
Description
黒木純輔、"超音波路面ソナーを用いた自動車の電子制御サスペンション、"1998年10月、超音波TECHNO(日刊工業出版)、第62項―第66項。
2・・・センサ・ネットワークのセンタ・ノード
3・・・ZigBee等によるデータ伝送路
4・・・超音波の送受信経路
5・・・反射物体
6・・・送信トランスデューサ
7・・・受信トランスデューサ
Claims (7)
- 超音波を送信し、その超音波を受信することで距離を計測するシステムにおいて、該送信超音波は送信時間が異なる複数の波により構成され、各波は時間に対して周波数が変化しない連続的な波であり、各波の周波数は一定の周波数間隔で互いに異なり、該送信超音波に対応する各受信超音波の送信超音波に対する相対的な振幅と位相を用い、それらに該周波数間隔で定まる演算処理を施すことによって、距離を決定することを特徴とする超音波距離計測システム。
- 請求項1記載の距離計測システムにおいて、演算処理は離散的フーリエ変換であり、該周波数間隔で定まる各周波数は離散的フーリエ変換の各離散周波数に対応することを特徴とする超音波距離計測システム。
- 請求項1、2記載の距離計測システムにおいて、該離散周波数の最小と最大で定まる周波数帯域幅は、超音波送受信用トランスデューサの3dB周波数帯域の50〜120%であることを特徴とする超音波距離計測システム。
- 請求項1〜3記載の距離計測システムにおいて、受信超音波の送信超音波に対する相対的な振幅と位相の決定は、ZigBee、Bluetooth、無線LAN、WiMAXあるいは携帯電話を基本とする無線ネットワークを介して行うことを特徴とする超音波距離計測システム。
- 請求項4記載の距離計測システムにおいて、送信用超音波トランスデューサ装置および受信用超音波トランスデューサ装置は無線ネットワーク用装置の一部を構成しており、複数の送受信用トランスデューサ装置からのデータは該無線ネットワークを介して特定の無線ネットワーク用装置に集約し、必要な演算処理はそこで一括して行うことを特徴とする超音波距離計測システム。
- 請求項1から5記載の距離計測システムにおいて、計測物体までの距離に応じて該複数の波の数、該周波数間隔を変化させることを特徴とする超音波距離計測システム。
- 請求項6記載の距離計測システムにおいて、物体までの距離が近い場合に比べ、距離が遠い場合は該周波数間隔を狭く、かつ該離散周波数の最小と最大で定まる周波数帯域幅を狭く設定することを特徴とする超音波距離計測システム。
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