JPH0545458A - 超音波距離測定装置 - Google Patents
超音波距離測定装置Info
- Publication number
- JPH0545458A JPH0545458A JP23387291A JP23387291A JPH0545458A JP H0545458 A JPH0545458 A JP H0545458A JP 23387291 A JP23387291 A JP 23387291A JP 23387291 A JP23387291 A JP 23387291A JP H0545458 A JPH0545458 A JP H0545458A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- change amount
- ultrasonic
- time
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】雑音が混入しても誤検知なく正しく物体を検知
できる、超音波パルスを用いた超音波距離測定装置を提
供する。 【構成】超音波パルスを送波し物体からの反射波を受波
し、送波時刻からの時間遅れから物体までの距離を求
め、上記送受波して距離を求める一連の検知処理を繰り
返し行う超音波距離測定装置において、１回前の検知処
理で求まった物体までの距離との今回求まった距離との
変化分を求める変化分算出手段５と、求まった変化分か
ら次の検知処理で求まった距離を予測する距離予測手段
６と、予測された値により検知ゲートを設定する検知ゲ
ート設定手段７と、設定された検知ゲート内の信号のみ
を正しい値と判断し距離を求めて結果を出力する判断出
力手段８とを設けたものである。
できる、超音波パルスを用いた超音波距離測定装置を提
供する。 【構成】超音波パルスを送波し物体からの反射波を受波
し、送波時刻からの時間遅れから物体までの距離を求
め、上記送受波して距離を求める一連の検知処理を繰り
返し行う超音波距離測定装置において、１回前の検知処
理で求まった物体までの距離との今回求まった距離との
変化分を求める変化分算出手段５と、求まった変化分か
ら次の検知処理で求まった距離を予測する距離予測手段
６と、予測された値により検知ゲートを設定する検知ゲ
ート設定手段７と、設定された検知ゲート内の信号のみ
を正しい値と判断し距離を求めて結果を出力する判断出
力手段８とを設けたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波パルスが空中を
伝播する時間遅れを用いて距離を算出する超音波距離測
定装置に関する。
伝播する時間遅れを用いて距離を算出する超音波距離測
定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波パルスを送波して、検知物体から
の反射波を受波し、送受波に要する時間から検知物体の
存在と検知物体までの距離を測定する超音波距離測定装
置（パルス超音波式物体検知器）は、光や電波を用いた
距離測定装置に比べて伝送速度が遅いため、比較的容易
に距離が測定できることが知られている。図７はこの方
式を示す説明図であり、送波タイミング回路２００から
送波回路２０１を介して超音波振動子２０２より超音波
が放射される。そして、物体にあたりその反射波を超音
波振動子２０２が受波し、受波回路２０３、検知処理回
路２０４を介して検知出力信号を出力する。図８はタイ
ミングチャートである。図８中、Ｔｄは送波２１０から
受波２１１までの時間遅れを示し、この時間遅れを計時
することで物体までの距離Ｌは、 Ｌ＝（Ｃ・Ｔｄ）／２ 但し、Ｃは音速 で求めることができる。又、親器と子器との間で超音波
パルスを送受波して、送受波に要する時間から距離を測
定する親子式の超音波距離測定装置も前記同様の理由で
２点間の距離を容易に測定できる。図９はこの方式を示
す説明図であり、親器Ｄでは、送波タイミング発生回路
３００から送波回路３０１を介して超音波振動子３０２
より超音波が放射される。子器Ｂは、親器Ｄと同一構成
となっており、親器Ｄの超音波を受波すると、所定時間
後、子器Ｂが親器Ｄに対し超音波を発する。それを親器
Ｄは、受波し、受波回路３０３、検知処理回路３０４を
介して検知出力信号を出力する。図１０はタイミングチ
ャートである。図９の親器Ｄから送波される図１０
（ａ）に示す超音波パルス３１０は、空気中を伝播して
同図（ｂ）に示すように時間ｔ１だけ遅れて子器Ｂに受
波３１１される。子器Ｂは受波後に時間ｔ０だけ待って
同図（ｂ）に示すようにパルス列からなる超音波３１２
を送波し、同図（ａ）に示すように時間Ｔｄだけ遅れて
親器Ｄに受波３１３される。親器Ｄには子器Ｂの送波待
ち時間ｔ０が予め与えられているので、親器Ｄ及び子器
Ｂの間の距離Ｌは、 Ｌ＝（Ｔｄ−ｔ０）・ｃ／２ 又は、 Ｌ＝（ｔ１＋ｔ２）・ｃ／２ 但し、ｃは
音速 で求められる。いずれにせよ、以上のように超音波パル
スを用いるため、距離の変化は逐次超音波パルスを間欠
的に送受波することで得ることができる（特願昭６２ー
２６００３４号他参照）。又、受波か否かは受波回路で
予め設定されたしきい値Ｖｔｈを越える電圧があるかど
うかで判断している。ところが、しきい値Ｖｔｈを越え
る電圧の外来からの雑音が混入した場合、従来の超音波
パルスを用いた超音波距離測定装置では、雑音が入って
来てもそれが雑音であるかそれとも物体からの反射波な
のかを区別することができなかった。そのため、物体が
ないのに受波ゲート内の雑音を物体と見なして検知出力
信号を出してしまったり、また受波ゲート内で物体から
の反射波よりも時間的に前の位置に雑音があるとき物体
までの正しい距離を算出することができない等の誤検知
の問題点があった。
の反射波を受波し、送受波に要する時間から検知物体の
存在と検知物体までの距離を測定する超音波距離測定装
置（パルス超音波式物体検知器）は、光や電波を用いた
距離測定装置に比べて伝送速度が遅いため、比較的容易
に距離が測定できることが知られている。図７はこの方
式を示す説明図であり、送波タイミング回路２００から
送波回路２０１を介して超音波振動子２０２より超音波
が放射される。そして、物体にあたりその反射波を超音
波振動子２０２が受波し、受波回路２０３、検知処理回
路２０４を介して検知出力信号を出力する。図８はタイ
ミングチャートである。図８中、Ｔｄは送波２１０から
受波２１１までの時間遅れを示し、この時間遅れを計時
することで物体までの距離Ｌは、 Ｌ＝（Ｃ・Ｔｄ）／２ 但し、Ｃは音速 で求めることができる。又、親器と子器との間で超音波
パルスを送受波して、送受波に要する時間から距離を測
定する親子式の超音波距離測定装置も前記同様の理由で
２点間の距離を容易に測定できる。図９はこの方式を示
す説明図であり、親器Ｄでは、送波タイミング発生回路
３００から送波回路３０１を介して超音波振動子３０２
より超音波が放射される。子器Ｂは、親器Ｄと同一構成
となっており、親器Ｄの超音波を受波すると、所定時間
後、子器Ｂが親器Ｄに対し超音波を発する。それを親器
Ｄは、受波し、受波回路３０３、検知処理回路３０４を
介して検知出力信号を出力する。図１０はタイミングチ
ャートである。図９の親器Ｄから送波される図１０
（ａ）に示す超音波パルス３１０は、空気中を伝播して
同図（ｂ）に示すように時間ｔ１だけ遅れて子器Ｂに受
波３１１される。子器Ｂは受波後に時間ｔ０だけ待って
同図（ｂ）に示すようにパルス列からなる超音波３１２
を送波し、同図（ａ）に示すように時間Ｔｄだけ遅れて
親器Ｄに受波３１３される。親器Ｄには子器Ｂの送波待
ち時間ｔ０が予め与えられているので、親器Ｄ及び子器
Ｂの間の距離Ｌは、 Ｌ＝（Ｔｄ−ｔ０）・ｃ／２ 又は、 Ｌ＝（ｔ１＋ｔ２）・ｃ／２ 但し、ｃは
音速 で求められる。いずれにせよ、以上のように超音波パル
スを用いるため、距離の変化は逐次超音波パルスを間欠
的に送受波することで得ることができる（特願昭６２ー
２６００３４号他参照）。又、受波か否かは受波回路で
予め設定されたしきい値Ｖｔｈを越える電圧があるかど
うかで判断している。ところが、しきい値Ｖｔｈを越え
る電圧の外来からの雑音が混入した場合、従来の超音波
パルスを用いた超音波距離測定装置では、雑音が入って
来てもそれが雑音であるかそれとも物体からの反射波な
のかを区別することができなかった。そのため、物体が
ないのに受波ゲート内の雑音を物体と見なして検知出力
信号を出してしまったり、また受波ゲート内で物体から
の反射波よりも時間的に前の位置に雑音があるとき物体
までの正しい距離を算出することができない等の誤検知
の問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであって、雑音が混入しても誤検
知なく正しく物体を検知できる、超音波パルスを用いた
超音波距離測定装置を提供することを目的としている。
に鑑みてなされたものであって、雑音が混入しても誤検
知なく正しく物体を検知できる、超音波パルスを用いた
超音波距離測定装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案される請求項１の本発明は、超音波パルスを送波
し物体からの反射波を受波し、送波時刻からの時間遅れ
から物体までの距離を求め、上記送受波して距離を求め
る一連の検知処理を繰り返し行う超音波距離測定装置に
おいて、１回前の検知処理で求まった物体までの距離と
の今回求まった距離との変化分を求める変化分算出手段
と、求まった変化分から次の検知処理で求まった距離を
予測する距離予測手段と、予測された値により検知ゲー
トを設定する検知ゲート設定手段と、設定された検知ゲ
ート内の信号のみを正しい値と判断し距離を求めて結果
を出力する判断出力手段とを設けたものである。請求項
２の本発明は、１回前の検知処理で求まった物体までの
距離と今回求まった距離との変化分を求め、該変化分を
複数回用いて、それらを平均した平均変化分を求める変
化分平均値算出手段を、変化分算出手段の代わりに設け
たことを特徴とする。請求項３の本発明は、親器より超
音波パルスを送波し、対向させた子器にて上記超音波を
受波して、予め設定した所定時間経過した後に子器から
親器に超音波パルスを送波し、上記親器からの超音波の
送波時刻から子器の送波した超音波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
し、上記送受波して距離を測定する一連の検知処理を繰
返し行う超音波距離測定装置において、１回前の検知処
理で求まった物体までの距離と今回求まった距離との変
化分を求める変化分算出手段と、求まった変化分から次
の検知処理で求まる距離を予測する距離予測手段と、予
測された値により検知ゲートを設定する検知ゲート設定
手段と、設定された検知ゲート内の信号のみを正しい値
と判断し距離を求めて結果を出力する判断出力手段とを
設けたものである。請求項４の本発明は、請求項３にお
ける超音波距離測定装置において、１回前の検知処理で
求まった物体までの距離と今回求まった距離との変化分
を求め、該変化分を複数回用いて、それらを平均した平
均変化分を求める変化分平均値算出手段を、変化分算出
手段の代わりに設けたことを特徴とする。
に提案される請求項１の本発明は、超音波パルスを送波
し物体からの反射波を受波し、送波時刻からの時間遅れ
から物体までの距離を求め、上記送受波して距離を求め
る一連の検知処理を繰り返し行う超音波距離測定装置に
おいて、１回前の検知処理で求まった物体までの距離と
の今回求まった距離との変化分を求める変化分算出手段
と、求まった変化分から次の検知処理で求まった距離を
予測する距離予測手段と、予測された値により検知ゲー
トを設定する検知ゲート設定手段と、設定された検知ゲ
ート内の信号のみを正しい値と判断し距離を求めて結果
を出力する判断出力手段とを設けたものである。請求項
２の本発明は、１回前の検知処理で求まった物体までの
距離と今回求まった距離との変化分を求め、該変化分を
複数回用いて、それらを平均した平均変化分を求める変
化分平均値算出手段を、変化分算出手段の代わりに設け
たことを特徴とする。請求項３の本発明は、親器より超
音波パルスを送波し、対向させた子器にて上記超音波を
受波して、予め設定した所定時間経過した後に子器から
親器に超音波パルスを送波し、上記親器からの超音波の
送波時刻から子器の送波した超音波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
し、上記送受波して距離を測定する一連の検知処理を繰
返し行う超音波距離測定装置において、１回前の検知処
理で求まった物体までの距離と今回求まった距離との変
化分を求める変化分算出手段と、求まった変化分から次
の検知処理で求まる距離を予測する距離予測手段と、予
測された値により検知ゲートを設定する検知ゲート設定
手段と、設定された検知ゲート内の信号のみを正しい値
と判断し距離を求めて結果を出力する判断出力手段とを
設けたものである。請求項４の本発明は、請求項３にお
ける超音波距離測定装置において、１回前の検知処理で
求まった物体までの距離と今回求まった距離との変化分
を求め、該変化分を複数回用いて、それらを平均した平
均変化分を求める変化分平均値算出手段を、変化分算出
手段の代わりに設けたことを特徴とする。
【０００５】
【作用】請求項１、２、３、４の本発明に示される一連
の超音波距離測定装置は、雑音が混入することにより受
波信号と雑音との区別ができなくなり、誤った距離を検
知出力してしまう問題を防ぐため、１回目の検知処理で
求まった物体までの距離と今回求まった距離との変化分
を求め、求まった変化分から次の検知処理で求まる距離
を予測し、あるいは複数回の変化分を平均して次の検知
処理で求まる距離を予測し、予測された値により設定さ
れた検知ゲート内の信号のみを正しい値と判断し距離を
求めて結果を出力するものである。
の超音波距離測定装置は、雑音が混入することにより受
波信号と雑音との区別ができなくなり、誤った距離を検
知出力してしまう問題を防ぐため、１回目の検知処理で
求まった物体までの距離と今回求まった距離との変化分
を求め、求まった変化分から次の検知処理で求まる距離
を予測し、あるいは複数回の変化分を平均して次の検知
処理で求まる距離を予測し、予測された値により設定さ
れた検知ゲート内の信号のみを正しい値と判断し距離を
求めて結果を出力するものである。
【０００６】
【実施例】以下に、請求項１、２、３、４の本発明の一
実施例について、図面を参照しながら説明する。まず、
請求項１の本発明の第１実施例について説明する。図１
は、第１実施例のブロック図である。図において、超音
波パルスを送受波する超音波振動子３（送受兼用、送波
受波別々いずれでもよい）と、送波タイミング回路１、
送波回路２、受波回路４、検知処理部１００を備えた本
体からなる。検知処理部１００内には、変化分算出手段
５、距離予測手段６、検知ゲート設定手段７、判断出力
手段８が設けられており、その機能は後述する。送波タ
イミング回路１から出力された送波タイミング信号によ
り、送波回路２は超音波振動子３を駆動するパルス信号
を出力する。超音波振動子３から送波された超音波パル
スは物体から反射して超音波振動子３に戻って来る。超
音波振動子３はこの反射波を電気信号に変換し受波回路
４で増幅される。尚、本実施例では超音波振動子３は送
受一体型を用いたが、送波、受波それぞれ独立して２個
の振動子を用いてもなんら問題はない。検知処理部１０
０内の変化分算出手段５は、図５中、前回の送波から受
波までの時間遅れから得られる物体までの距離と、今回
の送波から受波までの時間遅れから得られる物体までの
距離の変化分Ｌ１を求め、変化分Ｌ１と時間ｔ１から単
位時間あたりの速度Ｌ１／ｔ１を求める。距離予測手段
６は、変化分算出手段５で得られた単位時間あたりの速
度Ｌ１／ｔ１から、次の送波タイミング（今回の送波か
ら時間ｔ２後）での変化分Ｌ２を予測する。検知ゲート
設定手段７は、測定誤差＋単位時間あたりの速度変化分
の余裕Ａ（≧）を考え、 （Ｌ１／ｔ１−Ａ）・ｔ２〜（Ｌ１／ｔ１＋Ａ）・ｔ２ の範囲を正しい距離データ範囲Ｘ（図５の斜線部分）と
する。判断出力手段８は、Ｌ２が上記ゲートの範囲に入
っているか、即ち （Ｌ１／ｔ１−Ａ）・ｔ２≦Ｌ２ Ｌ２≦（Ｌ１／ｔ１＋Ａ）・ｔ２ かどうかを判断し、条件を満足すれば検知出力信号を出
力する。条件を満足しない場合はエラー信号を出力して
も良いし、それ以前の検知出力をホールドしてもよい。
実施例について、図面を参照しながら説明する。まず、
請求項１の本発明の第１実施例について説明する。図１
は、第１実施例のブロック図である。図において、超音
波パルスを送受波する超音波振動子３（送受兼用、送波
受波別々いずれでもよい）と、送波タイミング回路１、
送波回路２、受波回路４、検知処理部１００を備えた本
体からなる。検知処理部１００内には、変化分算出手段
５、距離予測手段６、検知ゲート設定手段７、判断出力
手段８が設けられており、その機能は後述する。送波タ
イミング回路１から出力された送波タイミング信号によ
り、送波回路２は超音波振動子３を駆動するパルス信号
を出力する。超音波振動子３から送波された超音波パル
スは物体から反射して超音波振動子３に戻って来る。超
音波振動子３はこの反射波を電気信号に変換し受波回路
４で増幅される。尚、本実施例では超音波振動子３は送
受一体型を用いたが、送波、受波それぞれ独立して２個
の振動子を用いてもなんら問題はない。検知処理部１０
０内の変化分算出手段５は、図５中、前回の送波から受
波までの時間遅れから得られる物体までの距離と、今回
の送波から受波までの時間遅れから得られる物体までの
距離の変化分Ｌ１を求め、変化分Ｌ１と時間ｔ１から単
位時間あたりの速度Ｌ１／ｔ１を求める。距離予測手段
６は、変化分算出手段５で得られた単位時間あたりの速
度Ｌ１／ｔ１から、次の送波タイミング（今回の送波か
ら時間ｔ２後）での変化分Ｌ２を予測する。検知ゲート
設定手段７は、測定誤差＋単位時間あたりの速度変化分
の余裕Ａ（≧）を考え、 （Ｌ１／ｔ１−Ａ）・ｔ２〜（Ｌ１／ｔ１＋Ａ）・ｔ２ の範囲を正しい距離データ範囲Ｘ（図５の斜線部分）と
する。判断出力手段８は、Ｌ２が上記ゲートの範囲に入
っているか、即ち （Ｌ１／ｔ１−Ａ）・ｔ２≦Ｌ２ Ｌ２≦（Ｌ１／ｔ１＋Ａ）・ｔ２ かどうかを判断し、条件を満足すれば検知出力信号を出
力する。条件を満足しない場合はエラー信号を出力して
も良いし、それ以前の検知出力をホールドしてもよい。
【０００７】次に、請求項２の本発明に係る第２実施例
を図面を参照しながら説明する。図２は、請求項２の本
発明の第２実施例のブロック図である。図において、第
１実施例と同じ構成部分については説明を省略する。第
１実施例と異なる部分は、検知処理部１１０であり、変
化分平均算出手段９と記憶手段１０が加えられ、変化分
算出手段５がなくなっている点にある。変化分平均値算
出手段９は、図６中、前回の送波から受波までの時間遅
れから得られる物体までの距離と、今回の送波から受波
までの時間遅れから得られる物体までの距離の変化分Ｌ
１，Ｌ２を求め、これらを記憶手段１０に記憶する。更
に、記憶手段１０に記憶された過去複数回（この実施例
では２回）のＬ１，Ｌ２と時間ｔ１，ｔ２から、単位時
間あたりの速度（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）を求め
る。距離測定手段６は、変化分平均値算出手段９で得ら
れた単位時間あたりの速度（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ
２）から、次の送波タイミング（今回の送波から時間ｔ
３後）での変化分Ｌ３を予測する。検知ゲート設定手段
７は、測定誤差＋単位時間あたりの速度変化分の余裕Ａ
（≧）を考え、 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）−Ａ）・ｔ３ 〜（（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）＋Ａ）・ｔ３ の範囲を正しい距離データＹ（図６の斜線部分）とす
る。判断出力手段８は、Ｌ３が上記ゲートの範囲に入っ
ているか、即ち、 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）−Ａ）・ｔ３≦Ｌ３ Ｌ３≦（（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）＋Ａ）・ｔ３ かどうかを判断し、条件を満足すれば検知出力信号を出
力する。条件を満足しない場合はエラー信号を出力して
も良いし、それ以前の検知出力をホールドしてもよい。
を図面を参照しながら説明する。図２は、請求項２の本
発明の第２実施例のブロック図である。図において、第
１実施例と同じ構成部分については説明を省略する。第
１実施例と異なる部分は、検知処理部１１０であり、変
化分平均算出手段９と記憶手段１０が加えられ、変化分
算出手段５がなくなっている点にある。変化分平均値算
出手段９は、図６中、前回の送波から受波までの時間遅
れから得られる物体までの距離と、今回の送波から受波
までの時間遅れから得られる物体までの距離の変化分Ｌ
１，Ｌ２を求め、これらを記憶手段１０に記憶する。更
に、記憶手段１０に記憶された過去複数回（この実施例
では２回）のＬ１，Ｌ２と時間ｔ１，ｔ２から、単位時
間あたりの速度（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）を求め
る。距離測定手段６は、変化分平均値算出手段９で得ら
れた単位時間あたりの速度（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ
２）から、次の送波タイミング（今回の送波から時間ｔ
３後）での変化分Ｌ３を予測する。検知ゲート設定手段
７は、測定誤差＋単位時間あたりの速度変化分の余裕Ａ
（≧）を考え、 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）−Ａ）・ｔ３ 〜（（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）＋Ａ）・ｔ３ の範囲を正しい距離データＹ（図６の斜線部分）とす
る。判断出力手段８は、Ｌ３が上記ゲートの範囲に入っ
ているか、即ち、 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）−Ａ）・ｔ３≦Ｌ３ Ｌ３≦（（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）＋Ａ）・ｔ３ かどうかを判断し、条件を満足すれば検知出力信号を出
力する。条件を満足しない場合はエラー信号を出力して
も良いし、それ以前の検知出力をホールドしてもよい。
【０００８】次に、請求項３の本発明に係る第３実施例
について図面を参照しながら説明する。図３は、請求項
３の本発明の実施例のブロック図である。この第３実施
例は、親器Ｅと子器Ｆとで超音波パルスをやり取りし
て、相互間の距離を測定するものである。親器Ｅは、ま
ず送波タイミング回路１から出力された送波タイミング
信号により、送波回路２は超音波振動子３を駆動するパ
ルス信号を出力する。超音波振動子３から送波された超
音波パルスは、子器Ｆの超音波振動子１３によって受波
され、電気信号に変換し受波回路１４で増幅される。受
波回路１４の出力は検知処理部５０によって受波かどう
かを確認し、受波であると判断されると、送波タイミン
グ回路１１に送波するように制御信号を送る。子器Ｆ
は、送波タイミング回路１１で制御信号を受けてから予
め設定された時間（図１０中のｔ０）待った後、送波パ
ルスを送波回路１２で駆動して超音波振動子１３から超
音波パルスを放射する。親器Ｅはこの超音波パルスを受
波し、自分自身の送波からの時間遅れＴｄを求め、親器
Ｅ子器Ｆ相互間の距離Ｌ１を求める。尚、本実施例では
親器子器とも超音波振動子は送受一体型を用いたが、勿
論、送波、受波それぞれ独立してそれぞれ２個ずつの振
動子を用いてもなんら問題はない。親器Ｅの検知処理部
１２０内の変化分算出手段５は、図５中、前回の親器Ｅ
の送波から受波までの時間遅れから得られる物体までの
距離と、今回の親器Ｅの送波から受波までの時間遅れか
ら得られる物体までの距離の変化分Ｌ１を求め、変化分
Ｌ１と時間ｔ１から単位時間あたりの速度Ｌ１／ｔ１を
求める。距離予測手段６は、変化分算出手段５で得られ
た単位時間あたりの速度Ｌ１／ｔ１から、次の送波タイ
ミング（今回の送波から時間ｔ２後）での変化分Ｌ２を
予測する。検知ゲート設定手段７は、測定誤差＋単位時
間あたりの速度変化分の余裕Ａ（≧）を考え、 （Ｌ１／ｔ１−Ａ）・ｔ２ 〜 （Ｌ１／ｔ１＋Ａ）・ｔ２ の範囲を正しい距離データ範囲Ｘ（図５の斜線部分）と
する。判断出力手段８は、Ｌ２が上記ゲートの範囲に入
っているか、即ち、 （Ｌ１／ｔ１−Ａ）・ｔ２≦Ｌ２ Ｌ２≦（Ｌ１／ｔ１＋Ａ）・ｔ２ かどうかを判断し、条件を満足すれば検知出力信号を出
力する。条件を満足しない場合はエラー信号を出力して
も良いし、それ以前の検知出力をホールドしてもよい。
について図面を参照しながら説明する。図３は、請求項
３の本発明の実施例のブロック図である。この第３実施
例は、親器Ｅと子器Ｆとで超音波パルスをやり取りし
て、相互間の距離を測定するものである。親器Ｅは、ま
ず送波タイミング回路１から出力された送波タイミング
信号により、送波回路２は超音波振動子３を駆動するパ
ルス信号を出力する。超音波振動子３から送波された超
音波パルスは、子器Ｆの超音波振動子１３によって受波
され、電気信号に変換し受波回路１４で増幅される。受
波回路１４の出力は検知処理部５０によって受波かどう
かを確認し、受波であると判断されると、送波タイミン
グ回路１１に送波するように制御信号を送る。子器Ｆ
は、送波タイミング回路１１で制御信号を受けてから予
め設定された時間（図１０中のｔ０）待った後、送波パ
ルスを送波回路１２で駆動して超音波振動子１３から超
音波パルスを放射する。親器Ｅはこの超音波パルスを受
波し、自分自身の送波からの時間遅れＴｄを求め、親器
Ｅ子器Ｆ相互間の距離Ｌ１を求める。尚、本実施例では
親器子器とも超音波振動子は送受一体型を用いたが、勿
論、送波、受波それぞれ独立してそれぞれ２個ずつの振
動子を用いてもなんら問題はない。親器Ｅの検知処理部
１２０内の変化分算出手段５は、図５中、前回の親器Ｅ
の送波から受波までの時間遅れから得られる物体までの
距離と、今回の親器Ｅの送波から受波までの時間遅れか
ら得られる物体までの距離の変化分Ｌ１を求め、変化分
Ｌ１と時間ｔ１から単位時間あたりの速度Ｌ１／ｔ１を
求める。距離予測手段６は、変化分算出手段５で得られ
た単位時間あたりの速度Ｌ１／ｔ１から、次の送波タイ
ミング（今回の送波から時間ｔ２後）での変化分Ｌ２を
予測する。検知ゲート設定手段７は、測定誤差＋単位時
間あたりの速度変化分の余裕Ａ（≧）を考え、 （Ｌ１／ｔ１−Ａ）・ｔ２ 〜 （Ｌ１／ｔ１＋Ａ）・ｔ２ の範囲を正しい距離データ範囲Ｘ（図５の斜線部分）と
する。判断出力手段８は、Ｌ２が上記ゲートの範囲に入
っているか、即ち、 （Ｌ１／ｔ１−Ａ）・ｔ２≦Ｌ２ Ｌ２≦（Ｌ１／ｔ１＋Ａ）・ｔ２ かどうかを判断し、条件を満足すれば検知出力信号を出
力する。条件を満足しない場合はエラー信号を出力して
も良いし、それ以前の検知出力をホールドしてもよい。
【０００９】次に、請求項４の本発明に係る第４実施例
について図面を参照しながら説明する。図４は、請求項
４の本発明の実施例のブロック図である。第３実施例と
同じ構成部分については説明を省略する。第３実施例と
異なる部分は、検知処理部１３０であり、変化分平均値
算出手段９と記憶手段１０が加えられ、変化分算出手段
５がなくなっている点にある。第３実施例と同様に、親
器Ｇと子器Ｈの間で距離の測定を行うものである。親器
Ｇの検知処理部１３０内の変化分平均値算出手段９は、
図６中、前回の親器Ｇの送波から受波までの時間遅れか
ら得られる親器Ｇ子器Ｈ相互間の距離と、今回の親器Ｇ
の送波から受波までの時間遅れから得られる親器Ｇ子器
Ｈ間の距離の変化分Ｌ１，Ｌ２を求め、これらを記憶手
段１０に記憶する。更に、記憶手段１０に記憶された過
去複数回（この実施例では２回）のＬ１，Ｌ２と時間ｔ
１，ｔ２から単位時間あたりの速度（Ｌ１＋Ｌ２）／
（ｔ１＋ｔ２）を求める。距離予測手段６は、変化分平
均値算出手段９で得られた単位時間あたりの速度（Ｌ１
＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）から、次の送波タイミング
（今回の送波から時間ｔ３後）での変化分Ｌ３を予測す
る。検知ゲート設定手段７は、測定誤差＋単位時間あた
りの速度変化分の余裕Ａ（≧）を考え、 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）−Ａ）・ｔ３ 〜 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）＋Ａ）・ｔ３ の範囲を正しい距離データ範囲Ｙ（図６の斜線部分）と
する。判断出力手段８は、Ｌ３が上記ゲートの範囲に入
っているか、即ち、 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）−Ａ）・ｔ３≦Ｌ３ Ｌ３≦（（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）＋Ａ）・ｔ３ かどうかを判断し、条件を満足すれば検知出力信号を出
力する。条件を満足しない場合は、エラー信号を出力し
ても良いし、それ以前の検知出力をホールドしてもよ
い。
について図面を参照しながら説明する。図４は、請求項
４の本発明の実施例のブロック図である。第３実施例と
同じ構成部分については説明を省略する。第３実施例と
異なる部分は、検知処理部１３０であり、変化分平均値
算出手段９と記憶手段１０が加えられ、変化分算出手段
５がなくなっている点にある。第３実施例と同様に、親
器Ｇと子器Ｈの間で距離の測定を行うものである。親器
Ｇの検知処理部１３０内の変化分平均値算出手段９は、
図６中、前回の親器Ｇの送波から受波までの時間遅れか
ら得られる親器Ｇ子器Ｈ相互間の距離と、今回の親器Ｇ
の送波から受波までの時間遅れから得られる親器Ｇ子器
Ｈ間の距離の変化分Ｌ１，Ｌ２を求め、これらを記憶手
段１０に記憶する。更に、記憶手段１０に記憶された過
去複数回（この実施例では２回）のＬ１，Ｌ２と時間ｔ
１，ｔ２から単位時間あたりの速度（Ｌ１＋Ｌ２）／
（ｔ１＋ｔ２）を求める。距離予測手段６は、変化分平
均値算出手段９で得られた単位時間あたりの速度（Ｌ１
＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）から、次の送波タイミング
（今回の送波から時間ｔ３後）での変化分Ｌ３を予測す
る。検知ゲート設定手段７は、測定誤差＋単位時間あた
りの速度変化分の余裕Ａ（≧）を考え、 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）−Ａ）・ｔ３ 〜 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）＋Ａ）・ｔ３ の範囲を正しい距離データ範囲Ｙ（図６の斜線部分）と
する。判断出力手段８は、Ｌ３が上記ゲートの範囲に入
っているか、即ち、 （（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）−Ａ）・ｔ３≦Ｌ３ Ｌ３≦（（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）＋Ａ）・ｔ３ かどうかを判断し、条件を満足すれば検知出力信号を出
力する。条件を満足しない場合は、エラー信号を出力し
ても良いし、それ以前の検知出力をホールドしてもよ
い。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１、２、３、
４の本発明の超音波距離測定装置では、外来雑音によっ
て受波信号と雑音とが区別できなくなる雑音混入時にも
検知出力信号がとびとびにならないで安定した出力が得
られるという効果を奏する。
４の本発明の超音波距離測定装置では、外来雑音によっ
て受波信号と雑音とが区別できなくなる雑音混入時にも
検知出力信号がとびとびにならないで安定した出力が得
られるという効果を奏する。
【図１】請求項１の本発明に係る第１実施例のブロック
図である。
図である。
【図２】請求項２の本発明に係る第２実施例のブロック
図である。
図である。
【図３】請求項３の本発明に係る第３実施例のブロック
図である。
図である。
【図４】請求項４の本発明に係る第４実施例のブロック
図である。
図である。
【図５】本発明の検知ゲート設定手段の１例を示す図で
ある。
ある。
【図６】本発明の検知ゲート設定手段の別の１例を示す
図である。
図である。
【図７】従来の反射式の超音波距離測定装置のブロック
図である。
図である。
【図８】図７の動作タイミングチャートである。
【図９】従来の親子式の超音波距離測定装置のブロック
図である。
図である。
【図１０】図９の動作タイミングチャートである。
【符号の説明】 １・・・送波タイミング回路 ２・・・送波回路 ３・・・超音波振動子 ４・・・受波回路 ５・・・変化分算出手段 ６・・・距離予測手段 ７・・・検知ゲート設定手段 ８・・・判断出力手段 ９・・・変化分平均値算出手段 １０・・・記憶手段 １１・・・送波タイミング回路 １２・・・送波回路 １３・・・超音波振動子 １４・・・受波回路 ５０・・・検知処理部 １００、１１０、１２０、１３０・・・検知処理部 Ｅ・・・親器 Ｆ・・・子器 Ｇ・・・親器 Ｈ・・・子器
Claims (4)
- 【請求項１】超音波パルスを送波し物体からの反射波を
受波し、送波時刻からの時間遅れから物体までの距離を
求め、上記送受波して距離を求める一連の検知処理を繰
り返し行う超音波距離測定装置において、１回前の検知
処理で求まった物体までの距離との今回求まった距離と
の変化分を求める変化分算出手段と、求まった変化分か
ら次の検知処理で求まった距離を予測する距離予測手段
と、予測された値により検知ゲートを設定する検知ゲー
ト設定手段と、設定された検知ゲート内の信号のみを正
しい値と判断し距離を求めて結果を出力する判断出力手
段とを設けたことを特徴とする超音波距離測定装置。 - 【請求項２】１回前の検知処理で求まった物体までの距
離と今回求まった距離との変化分を求め、該変化分を複
数回用いて、それらを平均した平均変化分を求める変化
分平均値算出手段を、前記変化分算出手段の代わりに設
けたことを特徴とする請求項１に記載の超音波距離測定
装置。 - 【請求項３】親器より超音波パルスを送波し、対向させ
た子器にて上記超音波を受波して、予め設定した所定時
間経過した後に子器から親器に超音波パルスを送波し、
上記親器からの超音波の送波時刻から子器の送波した超
音波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し、上記送受波して距離を測定
する一連の検知処理を繰返し行う超音波距離測定装置に
おいて、１回前の検知処理で求まった物体までの距離と
今回求まった距離との変化分を求める変化分算出手段
と、求まった変化分から次の検知処理で求まる距離を予
測する距離予測手段と、予測された値により検知ゲート
を設定する検知ゲート設定手段と、設定された検知ゲー
ト内の信号のみを正しい値と判断し距離を求めて結果を
出力する判断出力手段とを設けたことを特徴とする超音
波距離測定装置。 - 【請求項４】１回前の検知処理で求まった物体までの距
離と今回求まった距離との変化分を求め、該変化分を複
数回用いて、それらを平均した平均変化分を求める変化
分平均値算出手段を、前記変化分算出手段の代わりに設
けたことを特徴とする請求項３に記載の超音波距離測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23387291A JPH0545458A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 超音波距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23387291A JPH0545458A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 超音波距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545458A true JPH0545458A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16961895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23387291A Pending JPH0545458A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 超音波距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545458A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63131087A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-03 | Tokyo Keiki Co Ltd | 異常値補償機能を有する接岸誘導援助システム |
| JPS645264U (ja) * | 1987-06-24 | 1989-01-12 | ||
| JPH03130689A (ja) * | 1989-10-14 | 1991-06-04 | Matsushita Electric Works Ltd | パルス式超音波距離測定装置 |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP23387291A patent/JPH0545458A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63131087A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-03 | Tokyo Keiki Co Ltd | 異常値補償機能を有する接岸誘導援助システム |
| JPS645264U (ja) * | 1987-06-24 | 1989-01-12 | ||
| JPH03130689A (ja) * | 1989-10-14 | 1991-06-04 | Matsushita Electric Works Ltd | パルス式超音波距離測定装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5360268A (en) | Ultrasonic temperature measuring apparatus | |
| JPH0568668B2 (ja) | ||
| US5671190A (en) | Method and device for measuring the distance of an object from an ultrasonic transmission/reception unit | |
| JP3296804B2 (ja) | 障害物判定方法 | |
| JPH0545458A (ja) | 超音波距離測定装置 | |
| JP2002090452A (ja) | 超音波距離計 | |
| JPH0720223A (ja) | 無人搬送車の測位装置 | |
| JPS5997069A (ja) | 超音波式車高測定装置 | |
| JP2654203B2 (ja) | パルス式超音波距離測定装置 | |
| JP3419341B2 (ja) | 流量計測装置 | |
| JPS6333685A (ja) | 超音波物体検知器 | |
| JP3224295B2 (ja) | 超音波を用いた温度測定装置 | |
| JPH04233487A (ja) | 超音波測距装置 | |
| JPH07174843A (ja) | 位置測定における音速補正装置及びその方法 | |
| JP2749908B2 (ja) | パルス式超音波距離測定装置 | |
| JP2655744B2 (ja) | 超音波物体検知器 | |
| JPS62153782A (ja) | 超音波距離測定装置 | |
| JPH01187485A (ja) | 超音波距離測定方法 | |
| JPH10123238A (ja) | 距離測定器 | |
| JPH08194059A (ja) | 超音波距離測定装置 | |
| JPH0140072Y2 (ja) | ||
| JPS60233579A (ja) | 位置測定方法およびその装置 | |
| JP2522597B2 (ja) | 超音波物体検知器 | |
| JP2000258214A (ja) | 超音波流量計 | |
| JPH08271628A (ja) | 超音波測距システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961119 |