JPH03130689A - パルス式超音波距離測定装置 - Google Patents
パルス式超音波距離測定装置Info
- Publication number
- JPH03130689A JPH03130689A JP26673889A JP26673889A JPH03130689A JP H03130689 A JPH03130689 A JP H03130689A JP 26673889 A JP26673889 A JP 26673889A JP 26673889 A JP26673889 A JP 26673889A JP H03130689 A JPH03130689 A JP H03130689A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- distance
- distance measuring
- distance data
- pulse
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- Pending
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、超音波パルスを親器と子器との間で送受波し
て距離を測定するパルス式超音波距離測定装置に関する
ものである。
て距離を測定するパルス式超音波距離測定装置に関する
ものである。
［従来の技術］
超音波は光や電波に比べて伝播速度が遅いため比較的に
容易に距離を測定できることが知られている。パルス式
超音波測定装置は親器から送波される第３図（ａ＞に示
すような超音波パルスが空気中を伝播して、同図（ｂ）
に示すようにｔ１秒後に子器にて受波される。その後、
同図（ｃ）に示すように所定時間先〇だけ経過した後に
、子器から超音波パルスを送波する。この超音波パルス
は空気中を伝播して、同図（ｄ）に示すようにｔ２秒後
に親器にて受波される。このときの伝播に要した時間Ｔ
より次式によって親器と子器との間の距離ｌを求める。
容易に距離を測定できることが知られている。パルス式
超音波測定装置は親器から送波される第３図（ａ＞に示
すような超音波パルスが空気中を伝播して、同図（ｂ）
に示すようにｔ１秒後に子器にて受波される。その後、
同図（ｃ）に示すように所定時間先〇だけ経過した後に
、子器から超音波パルスを送波する。この超音波パルス
は空気中を伝播して、同図（ｄ）に示すようにｔ２秒後
に親器にて受波される。このときの伝播に要した時間Ｔ
より次式によって親器と子器との間の距離ｌを求める。
あれば、子器から送波された超音波パルスの受渡と判断
するため、外乱ノイズ等により、不適切な距離を測定す
る問題があった。
するため、外乱ノイズ等により、不適切な距離を測定す
る問題があった。
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的と
するところは測定して得られる距離データに対する信頼
性の向上を図ったパルス式超音波距離測定装置を提供す
ることにある。
するところは測定して得られる距離データに対する信頼
性の向上を図ったパルス式超音波距離測定装置を提供す
ることにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記目的を達成するために、超音波パルスを鋭
器より送波し、上記超音波パルスを子器にて受波し、予
め設定した所定時間だけ経過した後に子器から鋭器に超
音波パルスを送波し、上記鋭器の超音波パルス送波時点
から子器より送波された超音波パルスを鋭器が受波する
までに要する時間によって鋭器と子器との間の距離を測
定する超音波距離測定装置を複数台用いる際に、夫々の
超音波距離測定装置で測定した距離データの差と、該距
離データに対応する超音波距離測定装置間の距離測定開
始時刻のずれから相対速度を計算する手段を備えたもの
である。
器より送波し、上記超音波パルスを子器にて受波し、予
め設定した所定時間だけ経過した後に子器から鋭器に超
音波パルスを送波し、上記鋭器の超音波パルス送波時点
から子器より送波された超音波パルスを鋭器が受波する
までに要する時間によって鋭器と子器との間の距離を測
定する超音波距離測定装置を複数台用いる際に、夫々の
超音波距離測定装置で測定した距離データの差と、該距
離データに対応する超音波距離測定装置間の距離測定開
始時刻のずれから相対速度を計算する手段を備えたもの
である。
特に請求項２記載の発明は夫々の超音波距離測定装置の
距離測定を行う時間間隔により上記相対速度と現在得ら
れている距離データとから次に求まる距離データを予測
するものである。
距離測定を行う時間間隔により上記相対速度と現在得ら
れている距離データとから次に求まる距離データを予測
するものである。
し作用］
本発明によれば、超音波パルスを鋭器より送波し、上記
超音波パルスを子器にて受波し、予め設定した所定時間
だけ経過した後に子器から鋭器に超音波パルスを送波し
、上記鋭器の超音波パルス送波時点から子器より送波さ
れた超音波パルスを鋭器が受波するまでに要する時間に
よって鋭器と子器との間の距離を測定する超音波距離測
定装置を複数台用いることで、夫々の超音波距離測定装
置間の距離測定開始時刻のずれから相対速度を計算する
。更に、各々の超音波距離測定装置が距離測定を行う時
間間隔を知ることで、夫々の超音波距離測定装置が現在
求めている距離データと上記相対速度とから次に求まる
距離データを予測する。
超音波パルスを子器にて受波し、予め設定した所定時間
だけ経過した後に子器から鋭器に超音波パルスを送波し
、上記鋭器の超音波パルス送波時点から子器より送波さ
れた超音波パルスを鋭器が受波するまでに要する時間に
よって鋭器と子器との間の距離を測定する超音波距離測
定装置を複数台用いることで、夫々の超音波距離測定装
置間の距離測定開始時刻のずれから相対速度を計算する
。更に、各々の超音波距離測定装置が距離測定を行う時
間間隔を知ることで、夫々の超音波距離測定装置が現在
求めている距離データと上記相対速度とから次に求まる
距離データを予測する。
夫々の実際に求まった距離データが、夫々の予測値から
予め設定した範囲内にあれば測定距離として適切である
とし、逆に上記範囲外にあれば不適切と判断して測定結
果の信頼性を向上することができる。
予め設定した範囲内にあれば測定距離として適切である
とし、逆に上記範囲外にあれば不適切と判断して測定結
果の信頼性を向上することができる。
［実施例］
第１図及び第２図に本発明の実施例を示す。
本実施例は第１図に示すように、鋭器１と子器２との間
で超音波パルスを送受波して距離を測定する超音波距離
測定装置を複数台用いて構成したものである。このパル
ス式超音波距離測定装置は鋭器１及び子器２には夫々設
けた制御部６．．６２から出力する送波パルスを増幅回
路７１，７□を介して入力して超音波振動子３．３２を
駆動し、該超音波振動子３３，３２から超音波パルスを
送波させる送波回路８１．８２と、送波されてくる超音
波パルスを超音波振動子３３．３２で受波し、その受渡
出力を増幅回路４１．４２を介して受波波形を整える検
波回路５１．５．とを夫々備えており、従来の技術の欄
で説明したように鋭器１と子器２との間の距離を鋭器１
の超音波パルス送波時点から子器２より送波された超音
波パルスを鋭器１が受波するまでに要する時間を制御部
６１が演算することによって測定する。
で超音波パルスを送受波して距離を測定する超音波距離
測定装置を複数台用いて構成したものである。このパル
ス式超音波距離測定装置は鋭器１及び子器２には夫々設
けた制御部６．．６２から出力する送波パルスを増幅回
路７１，７□を介して入力して超音波振動子３．３２を
駆動し、該超音波振動子３３，３２から超音波パルスを
送波させる送波回路８１．８２と、送波されてくる超音
波パルスを超音波振動子３３．３２で受波し、その受渡
出力を増幅回路４１．４２を介して受波波形を整える検
波回路５１．５．とを夫々備えており、従来の技術の欄
で説明したように鋭器１と子器２との間の距離を鋭器１
の超音波パルス送波時点から子器２より送波された超音
波パルスを鋭器１が受波するまでに要する時間を制御部
６１が演算することによって測定する。
このような鋭器１と子器２とからなるパルス式超音波距
離測定装置を本実施例では２台使用しており、第２図（
ａ）に示すように一方の鋭器１ａが超音波パルス９ａを
送波し、対応する子器２ａからの超音波パルスの受渡波
形１０ａを検知して上述のように求めた距離データをＸ
ＡＩとし、また鋭器１ｂが第２図（ｂ）に示すように超
音波パルス９ｂを送波し、対応する子器２ｂからの超音
波パルスの受渡波形１０ｂを検知し、上述のように求め
た距離データをＸ、１とし、同図＜ａ）と（ｂ）とに示
すように距離測定を行う時間間隔を夫々ＴＡ、 Ｔａと
し、また夫々の距離測定開始時刻のずれをｔｏとすれば
、同図（ａ）、（ｂ）が夫々の超音波パルスｌｌａ、ｌ
ｌｂにより求める距離データＸＡ２．Ｘｓ□は次式と予
想される。
離測定装置を本実施例では２台使用しており、第２図（
ａ）に示すように一方の鋭器１ａが超音波パルス９ａを
送波し、対応する子器２ａからの超音波パルスの受渡波
形１０ａを検知して上述のように求めた距離データをＸ
ＡＩとし、また鋭器１ｂが第２図（ｂ）に示すように超
音波パルス９ｂを送波し、対応する子器２ｂからの超音
波パルスの受渡波形１０ｂを検知し、上述のように求め
た距離データをＸ、１とし、同図＜ａ）と（ｂ）とに示
すように距離測定を行う時間間隔を夫々ＴＡ、 Ｔａと
し、また夫々の距離測定開始時刻のずれをｔｏとすれば
、同図（ａ）、（ｂ）が夫々の超音波パルスｌｌａ、ｌ
ｌｂにより求める距離データＸＡ２．Ｘｓ□は次式と予
想される。
Ｘ Ａ Ｚ ｄ Ｘ Ａ ｌ ＋ Ｔ Ａ（Ｘ ｓ ｒ
Ｘ Ａ ｌ ） ／ ｔＸｉ２＜Ｘｓｌ＋Ｔｓ（Ｘ
ｉ＋ ＸＡＩ）／ｌところで、距離データＸＡ２．
ＸＳ２が上記予測値から予め設定した範囲内であれば
、距離測定結果として適切であるが、予め設定した範囲
内でなければ距離として不適切と判断し、距離測定結果
の信頼性が向上するのである。ここで距離データＸ６□
、ＸＲＩが予め設定した範囲を示すΔｄとすれば、夫々
以下の不等式が成立すれば距離測定結果として適切であ
る。
Ｘ Ａ ｌ ） ／ ｔＸｉ２＜Ｘｓｌ＋Ｔｓ（Ｘ
ｉ＋ ＸＡＩ）／ｌところで、距離データＸＡ２．
ＸＳ２が上記予測値から予め設定した範囲内であれば
、距離測定結果として適切であるが、予め設定した範囲
内でなければ距離として不適切と判断し、距離測定結果
の信頼性が向上するのである。ここで距離データＸ６□
、ＸＲＩが予め設定した範囲を示すΔｄとすれば、夫々
以下の不等式が成立すれば距離測定結果として適切であ
る。
ｘＡ、 ＋ＴＡ（Ｘ、 ＋−ＸＡ、 ）八−Ａｄ３ＸＡ
２３ＸＡｌ ＋ＴＡ（ＸＲＩ−ＸＡＩ ）／ｌ＋ＡｄＸ
ａ＋ ＋Ｔａ（Ｘ８＋ −ＸＡ Ｉ ）／１−Ａｄ≦Ｘ
ｓ １５Ｘｓ ｌ ＋Ｔａ（Ｘｉ Ｉ −ＸＡ ｌ ）
／ｌ＋Ａｄこの上式の演算及び判断を行うのが演算手段
１３であり、この演算手段１３としていずれかの鋭器１
ａ・・・の制御部６１が兼ねても良い。
２３ＸＡｌ ＋ＴＡ（ＸＲＩ−ＸＡＩ ）／ｌ＋ＡｄＸ
ａ＋ ＋Ｔａ（Ｘ８＋ −ＸＡ Ｉ ）／１−Ａｄ≦Ｘ
ｓ １５Ｘｓ ｌ ＋Ｔａ（Ｘｉ Ｉ −ＸＡ ｌ ）
／ｌ＋Ａｄこの上式の演算及び判断を行うのが演算手段
１３であり、この演算手段１３としていずれかの鋭器１
ａ・・・の制御部６１が兼ねても良い。
［発明の効果］
本発明によれば、超音波パルスを鋭器より送波し、上記
超音波パルスを子器にて受波し、予め設定した所定時間
だけ経過した後に子器から鋭器に超音波パルスを送波し
、上記鋭器の超音波パルス送波時点から子器より送波さ
れた超音波パルスを鋭器が受波するまでに要する時間に
よって鋭器と子器との間の距離を測定する超音波距離測
定装置を複数台用いることで、夫々の超音波距離測定装
置間の距離測定開始時刻のずれから相対速度を計算する
ことができ、この相対速度を用いることにより距離デー
タの信頼性の向上を図ることが可能となる。
超音波パルスを子器にて受波し、予め設定した所定時間
だけ経過した後に子器から鋭器に超音波パルスを送波し
、上記鋭器の超音波パルス送波時点から子器より送波さ
れた超音波パルスを鋭器が受波するまでに要する時間に
よって鋭器と子器との間の距離を測定する超音波距離測
定装置を複数台用いることで、夫々の超音波距離測定装
置間の距離測定開始時刻のずれから相対速度を計算する
ことができ、この相対速度を用いることにより距離デー
タの信頼性の向上を図ることが可能となる。
特に請求項２記載の発明によれば各々の超音波距離測定
装置が距離測定を行う時間間隔を知ることで、夫々の超
音波距離測定装置が現在求めている距離データと上記相
対速度から次に求まる距離データを予測することができ
、夫々の実際に求まった距離データが、夫々の予測値か
ら予め設定した範囲内にあれば測定距離として適切であ
るとし、逆に上記範囲外にあれば不適切と判断して測定
結果の信頼性を向上することができるという効果がある
。
装置が距離測定を行う時間間隔を知ることで、夫々の超
音波距離測定装置が現在求めている距離データと上記相
対速度から次に求まる距離データを予測することができ
、夫々の実際に求まった距離データが、夫々の予測値か
ら予め設定した範囲内にあれば測定距離として適切であ
るとし、逆に上記範囲外にあれば不適切と判断して測定
結果の信頼性を向上することができるという効果がある
。
第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は同上の動作
説明用タイムチャート、第３図は従来例の動作説明用タ
イムチャートである。 ｌａ、ｌｂは鋭器、２ａ、２ｂは子器、３１．３２は超
音波振動子、４．．４．は増幅回路、５１．５□は検波
回路、６．．６．は制御部、７７，７□は増幅回路、８
５，８２は送波回路、１３は演算手段である。
説明用タイムチャート、第３図は従来例の動作説明用タ
イムチャートである。 ｌａ、ｌｂは鋭器、２ａ、２ｂは子器、３１．３２は超
音波振動子、４．．４．は増幅回路、５１．５□は検波
回路、６．．６．は制御部、７７，７□は増幅回路、８
５，８２は送波回路、１３は演算手段である。
Claims (2)
- （１）超音波パルスを親器より送波し、上記超音波パル
スを子器にて受波し、予め設定した所定時間だけ経過し
た後に子器から親器に超音波パルスを送波し、上記親器
の超音波パルス送波時点から子器より送波された超音波
パルスを親器が受波するまでに要する時間によって親器
と子器との間の距離を測定する超音波距離測定装置を複
数台用いる際に、夫々の超音波距離測定装置で測定した
距離データの差と、該距離データに対応する超音波距離
測定装置間の距離測定開始時刻のずれから相対速度を計
算する手段を備えたことを特徴とするパルス式超音波距
離測定装置。 - （２）夫々の超音波距離測定装置の距離測定を行う時間
間隔により上記相対速度と現在得られている距離データ
とから次に求まる距離データを予測することを特徴とす
る請求項１記載のパルス式超音波距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26673889A JPH03130689A (ja) | 1989-10-14 | 1989-10-14 | パルス式超音波距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26673889A JPH03130689A (ja) | 1989-10-14 | 1989-10-14 | パルス式超音波距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03130689A true JPH03130689A (ja) | 1991-06-04 |
Family
ID=17435014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26673889A Pending JPH03130689A (ja) | 1989-10-14 | 1989-10-14 | パルス式超音波距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03130689A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0545458A (ja) * | 1991-08-20 | 1993-02-23 | Matsushita Electric Works Ltd | 超音波距離測定装置 |
| JP2007225494A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Toyota Motor Corp | レーダ装置 |
-
1989
- 1989-10-14 JP JP26673889A patent/JPH03130689A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0545458A (ja) * | 1991-08-20 | 1993-02-23 | Matsushita Electric Works Ltd | 超音波距離測定装置 |
| JP2007225494A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Toyota Motor Corp | レーダ装置 |
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