JPH0587911A - 超音波センサ - Google Patents
超音波センサInfo
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- JPH0587911A JPH0587911A JP24631691A JP24631691A JPH0587911A JP H0587911 A JPH0587911 A JP H0587911A JP 24631691 A JP24631691 A JP 24631691A JP 24631691 A JP24631691 A JP 24631691A JP H0587911 A JPH0587911 A JP H0587911A
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- ultrasonic
- distance
- ultrasonic wave
- control
- circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】超音波センサにおいて、超音波が大気中を伝播
するときの減衰を、その周囲温度の変化に合わせて補償
して多重反射による誤動作を防止する。 【構成】超音波振動子１，超音波送波回路２，超音波受
波回路３，制御・演算部５および出力回路６で構成し、
被検出物体が検出領域内のどの位置にあっても検出感度
が同じになるように超音波受波回路３のＡＧＣ・ＡＭＰ
の増幅率を変化させる。
するときの減衰を、その周囲温度の変化に合わせて補償
して多重反射による誤動作を防止する。 【構成】超音波振動子１，超音波送波回路２，超音波受
波回路３，制御・演算部５および出力回路６で構成し、
被検出物体が検出領域内のどの位置にあっても検出感度
が同じになるように超音波受波回路３のＡＧＣ・ＡＭＰ
の増幅率を変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は超音波パルスの伝播時
間を利用して被検出物体までの距離を計測する超音波セ
ンサに係り、とくにその検出動作を安定させるとともに
近距離における多重反射による誤動作を防止した超音波
センサに関する。
間を利用して被検出物体までの距離を計測する超音波セ
ンサに係り、とくにその検出動作を安定させるとともに
近距離における多重反射による誤動作を防止した超音波
センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波振動子より周期的に超音波パルス
を発射し、この超音波パルスが被検出物体に当たって反
射し、この反射波が前記超音波振動子に戻るまでの経過
時間を計測し、その計測したデータに基づいて被検出物
体までの距離を演算し、この距離に比例したアナログ電
圧を出力する超音波距離センサもしくは前記距離が予め
設定した範囲にあるか否かを判定してスイッチ出力を出
力する超音波スイッチ（以下この超音波スイッチと超音
波距離センサとを併せて超音波センサという）は、概略
的に、超音波振動子と、この超音波振動子に超音波パル
スを発射させる超音波周波を発振する超音波送波回路
と、超音波振動子から発射された超音波パルスが被検出
物体に当たって反射し前記超音波振動子に戻った反射波
を受波し、増幅して出力する超音波受波回路と、前記超
音波送波回路に一定の周期で超音波周波を発振するよう
に制御し、前記超音波受波回路が受波した反射波から被
検出物体までの距離を演算する制御・演算部と、この制
御・演算部の演算に基づいてアナログ電圧を出力するも
しくはスイッチ出力を出力する出力回路とにより構成さ
れている。ところで、超音波は空気中を伝播するときに
空気に吸収されてまた超音波の拡散により減衰する。そ
の関係は図７で示すようになる。さらに周囲温度の変化
によっても図８に示すように減衰度曲線が変わってく
る。したがって超音波センサにおいてはこの超音波の減
衰を補償して感度を上げるために、超音波受波回路に増
幅機能を付加して超音波受波回路の出力を増幅すること
が行われている。この場合、通常、減衰度の如何にかか
わらず増幅率は一定にしている。そしてこの超音波受波
回路の出力がある一定のしきい値を越えたときに出力回
路から出力するようにしている。
を発射し、この超音波パルスが被検出物体に当たって反
射し、この反射波が前記超音波振動子に戻るまでの経過
時間を計測し、その計測したデータに基づいて被検出物
体までの距離を演算し、この距離に比例したアナログ電
圧を出力する超音波距離センサもしくは前記距離が予め
設定した範囲にあるか否かを判定してスイッチ出力を出
力する超音波スイッチ（以下この超音波スイッチと超音
波距離センサとを併せて超音波センサという）は、概略
的に、超音波振動子と、この超音波振動子に超音波パル
スを発射させる超音波周波を発振する超音波送波回路
と、超音波振動子から発射された超音波パルスが被検出
物体に当たって反射し前記超音波振動子に戻った反射波
を受波し、増幅して出力する超音波受波回路と、前記超
音波送波回路に一定の周期で超音波周波を発振するよう
に制御し、前記超音波受波回路が受波した反射波から被
検出物体までの距離を演算する制御・演算部と、この制
御・演算部の演算に基づいてアナログ電圧を出力するも
しくはスイッチ出力を出力する出力回路とにより構成さ
れている。ところで、超音波は空気中を伝播するときに
空気に吸収されてまた超音波の拡散により減衰する。そ
の関係は図７で示すようになる。さらに周囲温度の変化
によっても図８に示すように減衰度曲線が変わってく
る。したがって超音波センサにおいてはこの超音波の減
衰を補償して感度を上げるために、超音波受波回路に増
幅機能を付加して超音波受波回路の出力を増幅すること
が行われている。この場合、通常、減衰度の如何にかか
わらず増幅率は一定にしている。そしてこの超音波受波
回路の出力がある一定のしきい値を越えたときに出力回
路から出力するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら超音波セ
ンサにおいては被検出物体までの距離が近いときには図
９に示すように多重反射を起こして誤動作を生じること
がある。図１０は被検出物体がある設定範囲内にあると
きスイッチ出力する超音波スイッチを例にして超音波セ
ンサの多重反射による誤動作を説明するもので、超音波
振動子１より被検出物体７に向かって超音波パルスを発
射したときその第１送波Ａの第１反射波Ａは設定距離ｄ
の外にあるにもかかわらず、第２反射波Ａは一定送波周
期Ｔ後に発射される第２送波Ｂの設定距離ｄ内にある。
同様に第２送波Ｂの第２反射波Ｂも第３送波の設定距離
内にある。すなわち、この場合スイッチ出力を出力して
はならないが、第２反射波Ａを超音波受波回路において
受波し、これを一定の増幅率で増幅した結果、超音波受
波回路の増幅された出力が一定のしきい値を越えてスイ
ッチ出力してしまうことがある。
ンサにおいては被検出物体までの距離が近いときには図
９に示すように多重反射を起こして誤動作を生じること
がある。図１０は被検出物体がある設定範囲内にあると
きスイッチ出力する超音波スイッチを例にして超音波セ
ンサの多重反射による誤動作を説明するもので、超音波
振動子１より被検出物体７に向かって超音波パルスを発
射したときその第１送波Ａの第１反射波Ａは設定距離ｄ
の外にあるにもかかわらず、第２反射波Ａは一定送波周
期Ｔ後に発射される第２送波Ｂの設定距離ｄ内にある。
同様に第２送波Ｂの第２反射波Ｂも第３送波の設定距離
内にある。すなわち、この場合スイッチ出力を出力して
はならないが、第２反射波Ａを超音波受波回路において
受波し、これを一定の増幅率で増幅した結果、超音波受
波回路の増幅された出力が一定のしきい値を越えてスイ
ッチ出力してしまうことがある。
【０００４】この発明の目的は上述した問題点に鑑み、
このような近距離における多重反射による誤動作を防止
するとともに常に安定した検出感度を得ることのできる
超音波センサを提供することにある。
このような近距離における多重反射による誤動作を防止
するとともに常に安定した検出感度を得ることのできる
超音波センサを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明においては、超
音波振動子より周期的に超音波パルスを発射し、この超
音波パルスが被検出物体に当たって反射し、この反射波
が前記超音波振動子に戻るまでの経過時間を計測し、そ
の計測したデータに基づいて被検出物体までの距離を演
算し、この距離に比例したアナログ電圧を出力するもし
くは前記距離が予め設定した範囲にあるか否かを判定し
てスイッチ出力を出力する超音波センサであって、超音
波振動子と、この超音波振動子に超音波パルスを発射さ
せる超音波周波を発振する超音波送波回路と、超音波振
動子から発射された超音波パルスが被検出物体に当たっ
て反射し前記超音波振動子に戻った反射波を受波し、増
幅して出力する超音波受波回路と、前記超音波送波回路
に一定の周期で超音波周波を発振させるように制御し、
前記超音波受波回路が受波した反射波から被検出物体ま
での距離を演算する制御・演算部と、この制御・演算部
の演算に基づいてアナログ電圧を出力するもしくはスイ
ッチ出力を出力する出力回路とにより構成されたものに
おいて、超音波受波回路の増幅率を超音波の距離に対す
る減衰度を相補うように被検出物体への距離に応じて変
化させるものとする。かかる構成において、制御・演算
部にデジタル／アナログ変換器を備え、前記制御・演算
部に記憶された超音波の距離に対する減衰度に対応する
増幅率をこのデジタル／アナログ変換器にてアナログ信
号に変換して超音波受波回路に入力してなり、またさら
に制御・演算部に温度感知素子との出力を入力とするア
ナログ／デジタル変換器を備え、この温度感知素子から
のアナログ温度情報をアナログ／デジタル変換器により
デジタル温度情報に変えて、前記制御・演算部に記憶さ
れた超音波の距離に対する減衰度に対応する増幅率を選
択する。
音波振動子より周期的に超音波パルスを発射し、この超
音波パルスが被検出物体に当たって反射し、この反射波
が前記超音波振動子に戻るまでの経過時間を計測し、そ
の計測したデータに基づいて被検出物体までの距離を演
算し、この距離に比例したアナログ電圧を出力するもし
くは前記距離が予め設定した範囲にあるか否かを判定し
てスイッチ出力を出力する超音波センサであって、超音
波振動子と、この超音波振動子に超音波パルスを発射さ
せる超音波周波を発振する超音波送波回路と、超音波振
動子から発射された超音波パルスが被検出物体に当たっ
て反射し前記超音波振動子に戻った反射波を受波し、増
幅して出力する超音波受波回路と、前記超音波送波回路
に一定の周期で超音波周波を発振させるように制御し、
前記超音波受波回路が受波した反射波から被検出物体ま
での距離を演算する制御・演算部と、この制御・演算部
の演算に基づいてアナログ電圧を出力するもしくはスイ
ッチ出力を出力する出力回路とにより構成されたものに
おいて、超音波受波回路の増幅率を超音波の距離に対す
る減衰度を相補うように被検出物体への距離に応じて変
化させるものとする。かかる構成において、制御・演算
部にデジタル／アナログ変換器を備え、前記制御・演算
部に記憶された超音波の距離に対する減衰度に対応する
増幅率をこのデジタル／アナログ変換器にてアナログ信
号に変換して超音波受波回路に入力してなり、またさら
に制御・演算部に温度感知素子との出力を入力とするア
ナログ／デジタル変換器を備え、この温度感知素子から
のアナログ温度情報をアナログ／デジタル変換器により
デジタル温度情報に変えて、前記制御・演算部に記憶さ
れた超音波の距離に対する減衰度に対応する増幅率を選
択する。
【０００６】
【作用】この発明の構成によれば、超音波振動子から発
射された超音波パルスが被検出物体に当たって反射し前
記超音波振動子に戻った反射波を受波し、増幅して出力
する超音波受波回路の増幅率を図７または図８に示す超
音波の距離に対する減衰度を相補うように被検出物体ま
での距離に応じて変化させるようにしたのでその検出感
度が一定となり、超音波センサの動作が安定する。さら
にこの場合近距離における多重反射による誤動作も防止
される。というのは、例えば第１送波Ａの第２反射波Ａ
が第２送波Ｂの設定距離ｄ内にあり、超音波受波回路が
この第２反射波Ａを受波し、この受波信号を増幅して
も、その増幅率は小さく、そのうえ第２反射波Ａの受波
信号も大きく減衰していて小さいからである。すなわ
ち、この増幅された出力が超音波センサが動作する値を
越えないようにしておけばよい。さらにまた温度条件に
より増幅率を変化させるようにしたので多重反射による
誤動作防止の精度が高まる。
射された超音波パルスが被検出物体に当たって反射し前
記超音波振動子に戻った反射波を受波し、増幅して出力
する超音波受波回路の増幅率を図７または図８に示す超
音波の距離に対する減衰度を相補うように被検出物体ま
での距離に応じて変化させるようにしたのでその検出感
度が一定となり、超音波センサの動作が安定する。さら
にこの場合近距離における多重反射による誤動作も防止
される。というのは、例えば第１送波Ａの第２反射波Ａ
が第２送波Ｂの設定距離ｄ内にあり、超音波受波回路が
この第２反射波Ａを受波し、この受波信号を増幅して
も、その増幅率は小さく、そのうえ第２反射波Ａの受波
信号も大きく減衰していて小さいからである。すなわ
ち、この増幅された出力が超音波センサが動作する値を
越えないようにしておけばよい。さらにまた温度条件に
より増幅率を変化させるようにしたので多重反射による
誤動作防止の精度が高まる。
【０００７】
【実施例】図１はこの発明の一実施例である超音波セン
サのブロック図で、超音波センサは超音波振動子１と、
この超音波振動子に超音波パルスを発射させる超音波周
波を発振する超音波送波回路２と、超音波振動子から発
射された超音波パルスが被検出物体７に当たって反射し
前記超音波振動子に戻った反射波を受波し、これを自動
利得調整機能付増幅回路（以下、これをＡＧＣ・ＡＭＰ
という）により増幅して出力する超音波受波回路３と、
前記超音波送波回路に一定の周期で超音波周波を発振す
るように制御し、前記超音波受波回路が受波した反射波
から被検出物体までの距離を演算する制御・演算部５
と、この制御・演算部の演算に基づいてアナログ電圧を
出力するもしくはスイッチ出力を出力する出力回路６と
により構成されている。制御・演算部５はいわゆるワン
チップマイクロコンピュータにより構成され、その内部
にはＲＯＭ，ＲＡＭのほかＤ／Ａ変換器５Ａを備えてい
る。このＲＯＭには予め図７或いは図８に示す超音波の
減衰特性に応じた増幅率（図２参照）を記憶させてお
く。超音波送波回路２が制御・演算部５の指令で超音波
周波を発振し、超音波振動子１から超音波パルスが発射
されると、この超音波パルスが被検出物体７に当たり反
射された反射波を超音波受波回路３が受波する。一方超
音波受波回路３のＡＧＣ・ＡＭＰには、超音波パルスが
発射された後時々刻々に変化し、ＲＯＭから読み出され
た超音波の減衰特性に応じた増幅率がＤ／Ａ変換器５Ａ
でデジタル化して入力される。超音波受波回路３はした
がってＡＧＣ・ＡＭＰ反射波を受波したときその受波信
号をＲＯＭから読み出された増幅率で増幅し、制御・演
算部５に入力する。制御・演算部５は、この超音波受波
回路３の出力を予め設定されたしきい値と比較しこれを
越えたときに、超音波振動子１から発射された超音波パ
ルスが被検出物体に当たって反射し再び超音波振動子に
戻るまでの時間を演算し距離データに換算し、超音波距
離センサの場合このデータに比例したアナログ電圧を出
力回路６より出力する、また超音波スイッチの場合この
データが設定距離内に被検出物体があるかないかを判定
してスイッチ出力を出力回路６より出力する。
サのブロック図で、超音波センサは超音波振動子１と、
この超音波振動子に超音波パルスを発射させる超音波周
波を発振する超音波送波回路２と、超音波振動子から発
射された超音波パルスが被検出物体７に当たって反射し
前記超音波振動子に戻った反射波を受波し、これを自動
利得調整機能付増幅回路（以下、これをＡＧＣ・ＡＭＰ
という）により増幅して出力する超音波受波回路３と、
前記超音波送波回路に一定の周期で超音波周波を発振す
るように制御し、前記超音波受波回路が受波した反射波
から被検出物体までの距離を演算する制御・演算部５
と、この制御・演算部の演算に基づいてアナログ電圧を
出力するもしくはスイッチ出力を出力する出力回路６と
により構成されている。制御・演算部５はいわゆるワン
チップマイクロコンピュータにより構成され、その内部
にはＲＯＭ，ＲＡＭのほかＤ／Ａ変換器５Ａを備えてい
る。このＲＯＭには予め図７或いは図８に示す超音波の
減衰特性に応じた増幅率（図２参照）を記憶させてお
く。超音波送波回路２が制御・演算部５の指令で超音波
周波を発振し、超音波振動子１から超音波パルスが発射
されると、この超音波パルスが被検出物体７に当たり反
射された反射波を超音波受波回路３が受波する。一方超
音波受波回路３のＡＧＣ・ＡＭＰには、超音波パルスが
発射された後時々刻々に変化し、ＲＯＭから読み出され
た超音波の減衰特性に応じた増幅率がＤ／Ａ変換器５Ａ
でデジタル化して入力される。超音波受波回路３はした
がってＡＧＣ・ＡＭＰ反射波を受波したときその受波信
号をＲＯＭから読み出された増幅率で増幅し、制御・演
算部５に入力する。制御・演算部５は、この超音波受波
回路３の出力を予め設定されたしきい値と比較しこれを
越えたときに、超音波振動子１から発射された超音波パ
ルスが被検出物体に当たって反射し再び超音波振動子に
戻るまでの時間を演算し距離データに換算し、超音波距
離センサの場合このデータに比例したアナログ電圧を出
力回路６より出力する、また超音波スイッチの場合この
データが設定距離内に被検出物体があるかないかを判定
してスイッチ出力を出力回路６より出力する。
【０００８】以下この超音波距離センサの動作を図３に
示すフローチャートに基づき説明する。図に示すＳ番号
はフローチャートの各段階を示すもので、まず制御・演
算部５から超音波送波回路２に送波信号を発射を指令す
る（Ｓ１）。次に図２で示す距離に対する増幅率を記憶
したＲＯＭから時間の経過にしたがって順次読み出し、
これをＤ／Ａ変換器５Ａに送り出す（Ｓ２）。Ｄ／Ａ変
換器５Ａで変換されたアナログ信号（電圧値）を電圧値
に比例した増幅率特性をもつ超音波受波回路３に送りＡ
ＧＣ・ＡＭＰの増幅度を変化させる（Ｓ３）。（Ｓ４）
で受波信号が無い場合は（Ｓ１）に戻り、有る場合は距
離測定を行ない（Ｓ５）、この計測値を出力回路６に送
って出力し（Ｓ６）、しかるのち（Ｓ１）に戻る。
示すフローチャートに基づき説明する。図に示すＳ番号
はフローチャートの各段階を示すもので、まず制御・演
算部５から超音波送波回路２に送波信号を発射を指令す
る（Ｓ１）。次に図２で示す距離に対する増幅率を記憶
したＲＯＭから時間の経過にしたがって順次読み出し、
これをＤ／Ａ変換器５Ａに送り出す（Ｓ２）。Ｄ／Ａ変
換器５Ａで変換されたアナログ信号（電圧値）を電圧値
に比例した増幅率特性をもつ超音波受波回路３に送りＡ
ＧＣ・ＡＭＰの増幅度を変化させる（Ｓ３）。（Ｓ４）
で受波信号が無い場合は（Ｓ１）に戻り、有る場合は距
離測定を行ない（Ｓ５）、この計測値を出力回路６に送
って出力し（Ｓ６）、しかるのち（Ｓ１）に戻る。
【０００９】図４はこの発明の異なる実施例である超音
波センサのブロック図であり、図１実施例では周囲温度
が２０℃で一定の場合であるのに対して、温度感知素子
４およびＡ／Ｄ変換器５Ｂを設けて周囲温度に適応する
ようにしたものである。図４に示す超音波センサにおい
ては、超音波振動子１、超音波送波回路２、超音波受波
回路３，温度感知素子４，制御・演算部５，Ｄ／Ａ変換
器５Ａ，Ａ／Ｄ変換器５Ｂおよび出力回路６を備えてい
る。この場合のＡ／Ｄ変換器５Ｂは温度感知素子４の電
圧をデジタル値に変換するものである。
波センサのブロック図であり、図１実施例では周囲温度
が２０℃で一定の場合であるのに対して、温度感知素子
４およびＡ／Ｄ変換器５Ｂを設けて周囲温度に適応する
ようにしたものである。図４に示す超音波センサにおい
ては、超音波振動子１、超音波送波回路２、超音波受波
回路３，温度感知素子４，制御・演算部５，Ｄ／Ａ変換
器５Ａ，Ａ／Ｄ変換器５Ｂおよび出力回路６を備えてい
る。この場合のＡ／Ｄ変換器５Ｂは温度感知素子４の電
圧をデジタル値に変換するものである。
【００１０】以下この超音波距離センサの動作を図６に
示すフローチャートに基づき説明する。図に示すＳ番号
はフローチャートの各段階を示すもので、まず制御・演
算部５をスタートさせ、スタート時点における温度を検
出するために温度感知素子４の電圧をＡ／Ｄ変換器５Ｂ
でデジタル値に変換する（Ｓ１１）。このデジタル値の
大きさによって、ＲＯＭに予め記憶された図５に示す複
数の周囲温度に応じた距離−増幅率曲線図のカーブデー
タの内から１つを選択する（Ｓ１２）。次に送波信号の
発射指令を送出し（Ｓ１３）、選択した距離に対する増
幅率のデジタル値をＲＯＭから読み出しながらＤ／Ａ変
換器５Ａに送り出す（Ｓ１４）。次にＤ／Ａ変換器５Ａ
で変換されたアナログ信号（電圧値）を超音波受波回路
３に送りＡＧＣ・ＡＭＰの増幅度を変化させる（Ｓ１
５）。（Ｓ１６）で受波信号が無い場合は（Ｓ１１）に
戻り、有る場合は距離計測を行ない（Ｓ１７）、計測値
を出力回路６に送って出力し（Ｓ１８）、しかるのち
（Ｓ１１）に戻る。
示すフローチャートに基づき説明する。図に示すＳ番号
はフローチャートの各段階を示すもので、まず制御・演
算部５をスタートさせ、スタート時点における温度を検
出するために温度感知素子４の電圧をＡ／Ｄ変換器５Ｂ
でデジタル値に変換する（Ｓ１１）。このデジタル値の
大きさによって、ＲＯＭに予め記憶された図５に示す複
数の周囲温度に応じた距離−増幅率曲線図のカーブデー
タの内から１つを選択する（Ｓ１２）。次に送波信号の
発射指令を送出し（Ｓ１３）、選択した距離に対する増
幅率のデジタル値をＲＯＭから読み出しながらＤ／Ａ変
換器５Ａに送り出す（Ｓ１４）。次にＤ／Ａ変換器５Ａ
で変換されたアナログ信号（電圧値）を超音波受波回路
３に送りＡＧＣ・ＡＭＰの増幅度を変化させる（Ｓ１
５）。（Ｓ１６）で受波信号が無い場合は（Ｓ１１）に
戻り、有る場合は距離計測を行ない（Ｓ１７）、計測値
を出力回路６に送って出力し（Ｓ１８）、しかるのち
（Ｓ１１）に戻る。
【００１１】
【発明の効果】この発明では超音波受波回路の増幅率を
超音波の距離に対する減衰度を相補うように被検出物体
までの距離に応じて変化させる、すなわち反射波の増幅
率を距離が遠くなるにしたがって高くなるようにしたの
で検出感度が一定となり、超音波センサの動作が安定す
る。さらにこの場合近距離で発生し易い多重反射による
誤動作もなくなる。また周囲雰囲気の温度によって増幅
率を変化するようにしたので温度が低くかつ近距離で発
生し易い多重反射による誤動作がなくなり安定した検出
できるようになる。
超音波の距離に対する減衰度を相補うように被検出物体
までの距離に応じて変化させる、すなわち反射波の増幅
率を距離が遠くなるにしたがって高くなるようにしたの
で検出感度が一定となり、超音波センサの動作が安定す
る。さらにこの場合近距離で発生し易い多重反射による
誤動作もなくなる。また周囲雰囲気の温度によって増幅
率を変化するようにしたので温度が低くかつ近距離で発
生し易い多重反射による誤動作がなくなり安定した検出
できるようになる。
【図１】この発明の一実施例である超音波センサの回路
ブロック図
ブロック図
【図２】同上超音波センサにおける検出距離と増幅率の
関係を示す曲線図
関係を示す曲線図
【図３】同上超音波センサの動作フローチャート
【図４】この発明の異なる実施例である超音波センサの
回路ブロック図
回路ブロック図
【図５】同上超音波センサにおける検出距離と増幅率の
関係を示す曲線図
関係を示す曲線図
【図６】同上超音波センサの動作フローチャート
【図７】周囲温度２０℃における超音波の検出距離と相
対感度の関係を示す曲線図
対感度の関係を示す曲線図
【図８】周囲温度−１０℃〜４０℃における超音波の検
出距離と相対感度の関係を示す曲線図
出距離と相対感度の関係を示す曲線図
【図９】超音波振動子と被検出物体との間で発生する多
重反射を示す図
重反射を示す図
【図１０】多重反射による誤動作を示す図
１ 超音波振動子 ２ 超音波送波回路 ３ 超音波受波回路 ４ 温度感知素子 ５ 制御・演算部 ５Ａ Ｄ／Ａ変換器 ５Ｂ Ａ／Ｄ変換器 ６ 出力回路 ７ 被検出物体
Claims (3)
- 【請求項１】超音波振動子より周期的に超音波パルスを
発射し、この超音波パルスが被検出物体に当たって反射
し、この反射波が前記超音波振動子に戻るまでの経過時
間を計測し、その計測したデータに基づいて被検出物体
までの距離を演算し、この距離に比例したアナログ電圧
を出力するもしくは前記距離が予め設定した範囲にある
か否かを判定してスイッチ出力を出力する超音波センサ
であって、超音波振動子と、この超音波振動子に超音波
パルスを発射させる超音波周波を発振する超音波送波回
路と、超音波振動子から発射された超音波パルスが被検
出物体に当たって反射し前記超音波振動子に戻った反射
波を受波し、増幅して出力する超音波受波回路と、前記
超音波送波回路に一定の周期で超音波周波を発振させる
ように制御し、前記超音波受波回路が受波した反射波か
ら被検出物体までの距離を演算する制御・演算部と、こ
の制御・演算部の演算に基づいてアナログ電圧を出力す
るもしくはスイッチ出力を出力する出力回路とにより構
成されたものにおいて、超音波受波回路の増幅率を超音
波の距離に対する減衰度を相補うように被検出物体まで
の距離に応じて変化させたことを特徴とする超音波セン
サ。 - 【請求項２】請求項１記載のものにおいて、制御・演算
部にデジタル／アナログ変換器を備え、前記制御・演算
部に記憶された超音波の距離に対する減衰度に対応する
増幅率をこのデジタル／アナログ変換器にてアナログ信
号に変換して超音波受波回路に入力してなることを特徴
とする超音波センサ。 - 【請求項３】請求項２記載のものにおいて、さらに制御
・演算部に温度感知素子との出力を入力とするアナログ
／デジタル変換器を備え、この温度感知素子からのアナ
ログ温度情報をアナログ／デジタル変換器によりデジタ
ル温度情報に変えて、前記制御・演算部に記憶された超
音波の距離に対する減衰度に対応する増幅率を選択して
なることを特徴とする超音波センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24631691A JPH0587911A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 超音波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24631691A JPH0587911A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 超音波センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587911A true JPH0587911A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17146745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24631691A Pending JPH0587911A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 超音波センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0587911A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1078877A1 (en) * | 1999-08-26 | 2001-02-28 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Position detecting device and industrial vehicle having the position detecting device |
| KR100887803B1 (ko) * | 2007-09-12 | 2009-03-09 | 현대자동차주식회사 | 주차 보조 장치 |
| CN108147036A (zh) * | 2016-12-06 | 2018-06-12 | 长园和鹰智能科技有限公司 | 声波感应器在智能物料输送系统中的应用 |
| CN113885532A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-01-04 | 江苏昱博自动化设备有限公司 | 一种智能避障的无人搬运小车控制系统 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP24631691A patent/JPH0587911A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1078877A1 (en) * | 1999-08-26 | 2001-02-28 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Position detecting device and industrial vehicle having the position detecting device |
| US6463009B1 (en) | 1999-08-26 | 2002-10-08 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Position detecting device and industrial vehicle having the position detecting device |
| KR100887803B1 (ko) * | 2007-09-12 | 2009-03-09 | 현대자동차주식회사 | 주차 보조 장치 |
| CN108147036A (zh) * | 2016-12-06 | 2018-06-12 | 长园和鹰智能科技有限公司 | 声波感应器在智能物料输送系统中的应用 |
| CN113885532A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-01-04 | 江苏昱博自动化设备有限公司 | 一种智能避障的无人搬运小车控制系统 |
| CN113885532B (zh) * | 2021-11-11 | 2023-07-25 | 江苏昱博自动化设备有限公司 | 一种智能避障的无人搬运小车控制系统 |
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