JPH0345191Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、超音波の反射を利用して物体までの
距離を測定する装置に関し、特にそのような測距
装置によつて得られた測定値を周囲温度（例えば
室内温度）および回路素子の経年変化等に対応し
て補正する装置に関する。

（従来技術） この種の超音波測距装置としては第４図に示す
ようなものがあり、送信回路１から発信された一
定周期の超音波Ｕ１は固定物体（例えば室内の
壁）２によつて反射されて受信回路３で受信され
る。例えばCPU等からなる制御回路４からのス
タート信号Ｓ１が送信回路１をトリガして送信が
開始されるとともにカウンタ回路５の計数動作も
開始され、受信回路３では反射波中に含まれるノ
イズ信号等を除去するなど必要な信号処理がなさ
れた後、受信信号が送信された超音波信号Ｕ１と
同一のものと認識された場合にはストツプ信号Ｓ
２が制御回路４に与えられるとともに、カウンタ
回路５のカウント動作は停止される。制御回路４
は、スタート信号Ｓ１発生してからストツプ信号
Ｓ２が発生するまでの時間内にカウンタ回路がブ
ロツク信号を何個カウントしたかの計数値を表す
出力信号Ｓ３を入力して、物体までの距離を演算
測定する。

（考案が解決しようとする問題点） このような超音波測距装置は屋内などの走行区
域の走行ロボツトに広く使用されており、従つて
常温（20℃〜26℃）での音速が利用されてきた。
しかし近年は同じ屋内などの走行区域でも温度環
境のかなり相違する室などの区画間（例えば人間
の居住する部屋と低温実験室との間）を移動走行
するロボツトの必要が増えたため、温度変化に伴
う音速の変化に起因して測距値の誤差が無視でき
ない程度のものとなつてきた。本考案は、かかる
従来技術の欠点を解決するものであつて、移動体
が走行する区域内に、低温室、通常の部品室、エ
アカーテンなどで分離された場所など、場所によ
り周囲温度などの温度条件が異なる区画がある場
合に、温度条件を異にする区画ごとに異なる較正
係数を適用して超音波測距値を較正する超音波測
距値の較正装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 移動体と固定物体（例えば壁や天井）との距離
が予め正確に測定されているキヤリブレーシヨン
区間（較正区間）を設置しておき、移動体がこの
キヤリブレーシヨン区間に入つてから出るまでの
間に得た実測（距離）データの平均値とキヤリブ
レーシヨン区間の既知距離データとから較正係数
を算出し、移動体がある周囲温度にある区画内と
は異なる周囲温度にある区画を走行する場合には
周囲温度が異なる区画の夫々にキヤリブレーシヨ
ン区間を設け実測値に較正係数を乗算して測距値
を得ることによつて温度変化や回路素子の経年変
化による誤差を補正することを特徴とする。

（実施例） 以下図面に示す本考案実施例につき詳説する。
第１図は、ある温度になつている区画に設定され
たキヤリブレーシヨン区間における走行ロボツト
（移動体）６を示すもので、走行ロボツト６と例
えば天井２Ａとの間は予め正確に測定されてお
り、その距離データは後述するメモリ内に既知デ
ータとして記憶されている。既知の距離は、天井
までの距離に限られず目印Ａ又はＢまでの距離で
あつてもよい。また、目印としては壁の切れ目等
を利用することも可能である。

第２図は本考案の一実施例を示すもので、第４
図に示す従来のものと相違する点は制御回路にあ
る。すなわち制御回路４は中央処理ユニツト
CPUの他に前述の既知データを記憶しておくメ
モリＭを装備しており、その動作は第３図に示す
フローシヤートにより説明する。

走行ロボツトがキヤリブレーシヨン区間に入つ
たかどうか又その区間から脱したかどうかは、そ
れ自体公知のセンサ（図示しない）によつて検知
され得る。第３図のステツプ１０によつて走行ロ
ボツト６がキヤリブレーシヨン区間に入つたこと
が検知されると、ステツプ１１でキヤリブレーシ
ヨン用センサが起動され次いでステツプ１２で実
測データの蓄積及びその平均値算出がCPUの働
きで行われる。そしてキヤリブレーシヨン区間内
にある間中ステツプ１１〜１３が繰り返し行なわ
れ、キヤリブレーシヨン区間が終了すると、ステ
ツプ１４によつて予め正確に測定されかつメモリ
Ｍに記憶されている既知データと平均実測データ
とから較正回数が算出される。ステツプ１５によ
つて実測で得られた測距値に較正係数が乗算され
る。即ち実測値が較正係数によつて補正されるこ
とになる。このようにしてステツプ１６で示す較
正された測距値が得られることになる。周囲温度
が異なる区画がある場合には周囲温度が異なる区
画ごとにキヤリブレーシヨン区間を設け、前記の
場合と同様に、ステツプ１０〜１６により較正係
数を求め実測により得られた測距値を較正する。

この較正係数は、既知データと平均実測データ
との差に依存するもので、例えば温度変化の全く
ない場合が１で温度変化の大きい程大きい（又は
小さい）値となる。既知データと平均実測データ
との差は温度変化に最も大きく依存するが、温度
以外のフアクタ（例えば電気回路部品の経年変化
による例えば抵抗値の変化やコンデンサの容量変
化等）にも依存するものであるから、前述較正係
数を乗算することは、温度変化のみならず部品の
経年変化による実測値の変動をも較正することに
なり、きわめて正確な測距値を得ることが可能と
なる。

（効 果） 以上述べたとおり、本考案によれば制御回路内
の較正処理動作のみで温度変化のみならず回路素
子の経年変化をも補正することができ、比較的簡
単な回路構成でありながら極めて正確な測距値が
得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案におけるキヤリブレーシヨン区
間を説明する図、第２図は本考案の一実施例を示
すブロツク回路図、第３図は本考案の実施例の動
作を示すフローチヤートで第４図は、従来の超音
波測距装置を示すブロツク回路図である。 １……送信回路、３……受信回路、４……制御
回路、５……カウンタ回路、６……走行ロボツ
ト、CPU……中央処理ユニツト、Ｍ……メモリ、
Ａ，Ｂ……目印。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 移動体に設けられ、超音波送信回路と、超音波
   受信回路と、カウンター回路および制御回路とを
   備えて、前記移動体より送信される超音波の送信
   時点から、固定物体からの反射波を受信する受信
   時点までの時間を計測することにより前記移動体
   から前記固定物体までの距離を測定する装置にお
   いて、 前記移動体が通過する区域にあつて温度条件を
   異にする区画ごとに、前記移動体から前記固定物
   体までの距離が予め正確に測定されているキヤリ
   ブレーシヨン区間を、少なくとも１ケ所設け、 前記制御回路を、 前記キヤリブレーシヨン区間における実測デー
   タを蓄積しそれら実測データの平均値を算出する
   平均実測データ算出手段と、 この平均実測データ算出手段から得られた平均
   実測データと前記制御回路内に記憶されている既
   知データとから、前記温度条件を異にする区画ご
   とに較正係数を算出する較正係数算出手段と、 前記温度条件を異にする区画ごとに算出された
   較正係数を、その区画における実測データに乗算
   して較正された測距値を得る較正測距値算出手段
   と、 により構成することを特徴とする超音波測距値の
   較正装置。