JPH01101487A - 距離測定装置 - 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】 ［技術分野１ 本発明は、超音波を用いて距離を測定する距離測定装置
に関するものである。

［背景技術１ 従来の超音波を用いて距離を測定する距離測定装置ｎで
は、第３図に示すように、親器Ａと子器Ｂとを備え、親
器Ａと子器Ｂとの闇で超音波を送受信して親器Ａと子器
Ｂとの間の距離を求めるようにしである。さらに詳しく
上記断層測定装置の動作を説明する。親器Ａから、第４
図に示すように、超音波パルスを間欠的に送信しく同図
（ａ）に送信信号Ｐ１を示す）、上記超音波パルスを受
信した子器Ｂが一定時闇ＲＩ４後に超音波パルスを返信
しく同図（ｂ）に子器Ｂの受信信号Ｒ１を示し、同図（
ｅ）に子器Ｂによる送信信号Ｐ２を示す）、この！ｉ！
、ｃｓ信号を受信した親器Ａにて親器Ａと子器Ｂとの間
での送受信に要した時間に基づいて親器Ａと子器Ｂとの
Ｉｌｌの距離を求めるようにしてあった（同図（ｄ）に
親器Ａの受イシ信号Ｒ２を示す）、上記親器Ａと子器Ｂ
との間での送受信に要する時間、つまり親器Ａから送信
されたｆｆｌ音波パルスを、子器Ｂが受信して、折り返
し子器Ｂから親器Ａに送信された超音波パルスが親器Ａ
に受イバされるまでに要する時間Ｔ０は、親器Ａから子
器Ｂへの超音波パルスの伝搬に要する時間をＴ１、子器
Ｂから親器Ａへの超音波パルスの伝搬に要する時間をＴ
２とし、子器Ｂが親器Ａからの超音波パルスを受信して
親器Ａに超音波パルスを返信するまでの遅延時間を−Ｔ
とした場合、 Ｔ　ｏ　＝Ｔ　＋　＋　ＩＪ　Ｔ　＋　Ｔ　２となる。

よって、親器Ａと子器Ｂとの間の距離αは、 （１，＝　ｌ（’ｒ　ｏ−ａ　Ｔ　）／　２　ｌｘ　Ｃ
（Ｃは音速）で得られる。

ところが、この方式では親ｉＡのみしか距離測定するこ
とができず、子器ＢはＷ！離情報を得ることができない
問題があった。このような親器Ａと子器Ｂとを用いた距
離測定装置は船舶や４ｔｖ４などが装備することが多く
、従ってｌｌ１ｉＡ及び子器Ｂの双方で距離情報を得る
ことが必要である。このため、従来では親器Ａ及び子器
Ｂの双方を夫々の船舶などにｇｃ備させ、２岨の親器Ａ
及び子器Ｂとの闇で上述した動作を時分割で行ったり、
夫々の組毎に眉音波パルスの周波数を異ならせたりして
、船舶などの双方で距離情報を得ることができるように
してあった。このため、構造的にも機能的にも大きなも
のとなり、コストが高くなる問題があった。

［発明の口約１ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、一対の親器と子器だけ。

でもｍ器及び子器の双方で距離情報を得ることができる
距離測定ｖｃ置を提供することにある。

［発明の開示Ｊ （構成） 本発明は、ｌｌＡ器から遅音波パルスを間欠的に送信し
、上記超音波パルスを受信した子器が一定時間経−Ｉ１
４ｆ＆にＩＩＥ賽波パルスを返信し、この返信信号を受
信した親器にて親器と子器との間での送受信に要した時
間に基づいて親器と子器との間の距離を求める距離測定
装置において、上記親器から子器に送信される超音波パ
ルスを、親器で求めた距離情報に応じたパルスコードで
変調して子器に送信したものであり、距離を測定するた
めに間欠的に送イδされる超音波パルスを、測定した距
離情報に基づいたパルスコードで１！刺して、親器から
子器に送信し、子器で上記パルスコードを復調すること
により、親器と子器との双方で距離情報を得ることがで
きるようにしたものである。

（実施例） 第１図及び第２図に本発明の一実施例を示す。

本実施例においても距離測定のための基本動作は従来例
にて説明したとｒ＃ｉ様であり、親器Ａと子器Ｂとの間
で超音波パルスを送受信して子器Ｂから親器Ａに、１！
音波パルスがＮ信されるまでに要する時間Ｔ０から親器
Ａと子器ＢとのＩＩＩの炉層を求めるものである。とこ
ろで、本実施例においては、上記親器Δから子器Ｂに送
信される超音波パルスは、求められた距離情報によって
パルスコード変調しである。従って、この、１！ｌ音波
を受信した子器Ｂがパルスコードを復調することにより
距離情報を得ることができるのである。

上記動作を実現する親器Ａ及び子器Ｂの回路構成を第１
図に示す０本実施例では、親ｎＡ及び子器Ｂともに超音
波振動子１を送受信で兼用している。親器Ａは、間欠的
に発振動作を行う周期発振回路４出力をパルス変調回路
３でパルス変調し、このパルス変調回路３出力を増幅回
路２で増幅して、パルス変ＷＩ４された１１１音波パル
スを間欠的に送イδするようにしである。また、上記超
音波振動子１にて受信された受信信号は増幅回路６を介
して受渡回路７に入力され、受渡回路７で検波される。

そして、この受渡回路７出力に基づいて断＃Ｉ測定回路
８が上述した親器Ａと子器Ｂとの間での送受（ｒｔに要
した時１１１Ｔ、から距離を算出する。つまり、親器Ａ
からの超音波パルスの送信時点は周期発振回路４出力か
ら検出すると共に、この超音波パルスの送信時点からの
子器Ｂから返信された超音波パルスの受信時点の遅れを
距離測定回路８が検出して（第２図（ｄ）に検波出力Ｓ
、を示す）、親器Ａと子器Ｂとの間の距離を求める。こ
の距離測定回路８にで算出されたＷ！離情報は表示器（
図示せず）などで表示される。また、この距離測定回路
８出力である距離情報はパルスコード作成回路５に入力
され、距離に応じたパルスコードに変換される。

従って、親器Ａではパルス変調回路３において周期発振
回路４出力をパルスフード作成回路５出力でパルス変調
することにより、親器Ａから子器Ｂに距離情報を送るこ
とができる。つまり、従来距離測定用の超音波パルスと
して送信していた第２図（ａ）に示す送信信号Ｓ２を、
距離情報に応じたパルスコード信号にして送信するので
ある。但し、送信４８号Ｓ２は送イδ信号Ｓ、の送イ３
により得られた距離情報に基づいたパルスコード信号で
あり、第２図（ａ）の送信信号Ｓ１はさらに前回の送信
信号により得られた距離情報に基づいたパルスコード信
号である。

子器Ｂは超音波振動子１にて親器Ａから送信された上記
信号Ｓ＋（あるいは８２）を受信し、この４３号を親器
Ａと同様に増幅回路６を介して受波回路７で検波する。

そして、この受渡回路７出力をパルス復調回路９で復調
しく第２図（Ｂ）に復調出力Ｓ３を示す）、ｒ層検出回
路１０にてパルスコードから距離を検出する。この距離
検出回路１０出力も表示器などで表示される。この子器
Ｂでは従来例と同様に親器Ａから信号を受信した後の一
定時間ｔＴ後に親器ＡにＭｒｆ波パルスＳ、を返イイす
る。

このため、受渡回路７出力に検波出力が生じたときから
受渡回路７出力を所定時間７！ＩＴだけ遅延して出力す
る逐電回路１１と、この遅延回路１１出力から返信信号
を作成する返イδ信号作成回路１２とを備えている。

このように親器Ａ及１子器Ｂｔ−構成することにより、
親器Ａと子器Ｂとを２組必要とすることがなく、動作的
には同等従来と変わらずに親器Ａと子器Ｂとの＋ｍの距
離が求められ、子器Ｂｌでも親器Ａとの間の距離が分か
る。そして、例えばパルスコードを４ビツトとすれば、
１６段階の距離↑ｎ報を伝送することができ、さらにパ
ルスの幅、位相、あるいは振幅などを変調するようにす
ればさらに詳しい距離情報を伝送することができるよう
になる。なお、子器ＢからＩＩＡ器Ａに返信される返イ
Ｂ信号も受信した距離情報に応じたパルスコードにパル
ス変調して送信すれば、子器ＢｇＡでデータが正しく受
信されたかどうかを親器Ａ側で確認することもできるよ
うになる。また、本発明を適用した距離測定装置を装備
した船舶や車両などの間で、距離情報以外のｆ＃？ｌも
伝送することが可能となる。

（発明の効果Ｊ 本発明は上述のように、親器から子器に送信される超音
波パルスを、親器で求めた距離情報に応じたパルスコー
ドで変調して子器に送信しである　′ので、子器で親器
から送信されたパルスコードを復調することにより、親
器と子器との間の距離を知ることかで外、従って親器及
び子器の１組だけで、親器と子器との双方で距離情報を
得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の親器及び子器の内部回路構
成を示すブロック図、第２図は同上の動作説明図、第３
図は従来例の構成図、第４図は同上の動作説明図である
。 Ａは親器、Ｂは子器、Ｓ　、、Ｓ　、は送４Ｋ　４１号
である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）親器から超音波パルスを間欠的に送信し、上記超
   音波パルスを受信した子器が一定時間経過後に超音波パ
   ルスを返信し、この返信信号を受信した親器にて親器と
   子器との間での送受信に要した時間に基づいて親器と子
   器との間の距離を求める距離測定装置において、上記親
   器から子器に送信される超音波パルスを、親器で求めた
   距離情報に応じたパルスコードで変調して子器に送信し
   て成ることを特徴とする距離測定装置。