JPH0656415B2 - Ultrasonic distance detector - Google Patents

Ultrasonic distance detector

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JPH0656415B2
JPH0656415B2 JP12508786A JP12508786A JPH0656415B2 JP H0656415 B2 JPH0656415 B2 JP H0656415B2 JP 12508786 A JP12508786 A JP 12508786A JP 12508786 A JP12508786 A JP 12508786A JP H0656415 B2 JPH0656415 B2 JP H0656415B2
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利治 伊藤
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、超音波を用いて被検知物までの距離を検出す
るために利用される超音波距離検出装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultrasonic distance detecting device used for detecting a distance to an object to be detected using ultrasonic waves.

<従来技術> 送波器から被検知物に向けて音波を放射し、その反射波
を受波器で捕捉し、その送波から受波までの時間を測定
して、被検知物の距離を測定するようにした超音波距離
検出装置は種々提案されている。
<Prior Art> Sound waves are radiated from the wave transmitter toward the object to be detected, the reflected wave is captured by the wave receiver, the time from the wave to the wave is measured, and the distance to the object to be detected is measured. Various ultrasonic distance detection devices for measuring have been proposed.

この送波器からの出力波形と、受波器からの入力波形は
第4図ロ,ハのようである。すなわち、送波器からパル
ス幅wの送波信号S(第4図イ)に基いて第4図ロの
波形信号が出力されると、被検知物に反射して第4図ハ
の波形信号が受波器で捕捉され、検波処理により受波信
号S(第4図ニ)として検知される。ところで、前記
受波信号Sは、反射波強度Fが波状となる半波信号で
あるため、どの位置を捕捉時期とするかによって、受波
時間に変化が生ずる。
The output waveform from this wave transmitter and the input waveform from the wave receiver are as shown in FIGS. That is, when the wave signal of FIG. 4B is output from the wave transmitter on the basis of the wave transmission signal S 1 having the pulse width w (FIG. 4B), the wave signal of FIG. The signal is captured by the wave receiver and is detected as a wave reception signal S 2 (FIG. 4D) by the detection process. By the way, since the received signal S 2 is a half-wave signal in which the intensity F of the reflected wave becomes wavy, the receiving time varies depending on which position is the acquisition time.

この場合に、捕捉時期を、その反射波強度Fの最大値
(波の頂点)でとるのが最も容易ではあるが、被検知物
表面の凹凸により、第6図のように頂点が複数生ずる場
合があり、誤差が生じ易い。
In this case, it is easiest to take the capture time with the maximum value of the reflected wave intensity F (vertex of the wave), but when there are multiple vertices due to unevenness on the surface of the object to be detected, as shown in FIG. Error is likely to occur.

これを改善するために、反射波強度Fの特定の値を判別
値Lとして、その強度となったときを受波器による捕捉
時期とする方法もある。ところが、かかる方法にあって
も、第7図に示すように、風の揺らぎ等により正常波形
xに比して、測定波形yの反射波強度Fが低下する場合
がある。
In order to improve this, there is also a method in which a specific value of the reflected wave intensity F is set as a discriminant value L and the time when the intensity becomes that is set as the capture time by the wave receiver. However, even with such a method, as shown in FIG. 7, the reflected wave intensity F of the measured waveform y may be lower than the normal waveform x due to wind fluctuations and the like.

この場合には、第8図のようにその判別値Lの反射波強
度Fは遅く表れるから、捕捉時期が遅延し、誤差ΔTを
生ずることとなる。
In this case, the reflected wave intensity F of the discriminant value L appears late as shown in FIG. 8, so that the capture time is delayed and an error ΔT occurs.

従って正確な受波時間Tを検知するためには、前記判別
値Lまでの時間(測定時間)Tsから誤差ΔTを引く必要
がある。すなわち、算式T=Ts−ΔTから受波時間Tを
演算する必要がある。
Therefore, in order to detect the accurate wave reception time T, it is necessary to subtract the error ΔT from the time (measurement time) T s until the discrimination value L. That is, it is necessary to calculate the reception time T from the formula T = T s −ΔT.

そして、その一手段として、反射波強度Fの最大値と、
誤差ΔTとは、反射波強度Fの最大値が低い程、誤差Δ
Tが大きくなる関係にあるから、その関係に基いて補正
表をあらかじめ作成し、前記反射波強度Fの最大値を検
出して、該補正表から誤差ΔTを定め、測定値Tsを補
正して、正確な受波時間Tを割り出す方法が取られ得
る。
And as one of the means, the maximum value of the reflected wave intensity F,
The error ΔT means that the lower the maximum value of the reflected wave intensity F, the more the error ΔT.
Since T has a relationship of increasing, a correction table is created based on the relationship, the maximum value of the reflected wave intensity F is detected, the error ΔT is determined from the correction table, and the measured value Ts is corrected. The method of determining the accurate reception time T can be taken.

<発明が解決しようとする問題点> ところが、かかる手段であると、補正表をあらかじめ作
成し、これを算式化して制御装置に入力する必要があり
面倒であるとともに、補正表は限られた条件でのみ近似
的に成立するものであるから、状況の変化に対応できな
い難点がある。
<Problems to be Solved by the Invention> However, with such a means, it is necessary to prepare a correction table in advance, formulate it, and input it into the control device, which is troublesome, and the correction table has a limited condition. However, there is a difficulty in being able to cope with changes in the situation, since it is approximately satisfied only in.

本発明は、このような種々の従来欠点を可及的に除下し
得る、補正手段を備えた超音波距離検出装置の提供を目
的とするものである。
It is an object of the present invention to provide an ultrasonic distance detecting device provided with a correcting means, which can eliminate such various conventional defects as much as possible.

<問題点を解決するための手段> 本発明は、超音波パルス発生器により駆動されて、被検
知物mに超音波を放射する送波器Tと、 被検知物mからの反射波を受波する受波器Rと、 所定勾配で時間とともに増加する第一の時間関数f(t)
の発生手段と、 所定勾配で時間とともに減少する第二の時間関数f′
(t)の発生手段と、 前記超音波パルス発生器へ送波信号を出力すると共に、
その送波信号の立下がりと同時に第一の時間関数f(t)
の発生手段を作動させて、第一の時間関数f(t)を進行
開始させる送信制御回路と、 前記受波器Rからの受波信号Sに、あらかじめ設定さ
れた反射波強度Fの異なる高低二つの判別値l,l
を適用して、その到達時期を判定し、反射波強度Fの低
い第一の判別値lとなると同時に、第一の時間関数f
(t)を停止するとともに、その停止点から第二の時間関
数f′(t)を進行させ、反射波強度Fの高い第二の判別
値lとなるのと同時に、第二の時間関数f′(t)の進
行を停止させ、該第二の時間関数f′(t)の停止値を、
被検知物mと送波器Tとの距離の指標値とする指標値設
定手段 とを備えたことを特徴とするものである。
<Means for Solving Problems> According to the present invention, a wave transmitter T that is driven by an ultrasonic pulse generator to radiate ultrasonic waves to an object m to be detected, and a reflected wave from the object m to be detected. Wave receiver R and first time function f (t) that increases with time at a certain gradient
And a second time function f ′ that decreases with time at a predetermined gradient.
(t) generating means, while outputting a transmission signal to the ultrasonic pulse generator,
At the same time as the fall of the transmitted signal, the first time function f (t)
Of the reflected wave intensity F set in advance in the transmission control circuit for activating the first generation time function f (t) to start advancing the first time function f (t) and the reception signal S 2 from the receiver R. High and low discriminant values l 1 and l 2
Is applied to determine the arrival time, and the first discriminant value l 1 of the reflected wave intensity F becomes low, and at the same time, the first time function f
(t) is stopped and the second time function f ′ (t) is advanced from the stop point to obtain the second discriminant value l 2 with high reflected wave intensity F, and at the same time the second time function f ′ (t) is reached. The progress of f ′ (t) is stopped, and the stop value of the second time function f ′ (t) is
Index value setting means for setting an index value of the distance between the object to be detected m and the wave transmitter T is provided.

<作用> 送波器Tで被検知物mに超音波を放射し、その反射波を
受波器Rで捕捉する。この受波信号は第4図ニのように
整形され、これを第1図のように高低二つの反射波強度
Fの判別値l,lを用い、低い判別値lとなるの
と同時に、第一の時間関数f(t)を停止するとともに、
第二の時間関数f′(t)を進行させ、高い判別値l
なるのと同時に、第二の時間関数f′(t)の進行を停止
させ、その停止値を、被検知物mと送波器Tとの距離の
指標値とする。
<Operation> The ultrasonic wave is emitted to the object m to be detected by the wave transmitter T, and the reflected wave is captured by the wave receiver R. This received signal is shaped as shown in FIG. 4, and it becomes a low discriminant value l 1 by using discriminant values l 1 and l 2 of two reflected wave intensities F of high and low as shown in FIG. At the same time, while stopping the first time function f (t),
At the same time that the second time function f ′ (t) is advanced to a high discriminant value l 2 , the second time function f ′ (t) is stopped from progressing, and the stop value is set to the detected object m. And an index value of the distance between the transmitter T and the transmitter T.

すなわち、第1図のように、正常波形xの立上り部は急
勾配であるために、低い判別値lから高い判別値l
に至る時間が短い。このため、第一の時間関数f(t)に
よる上昇値が少なく、かつ第二の時間関数f′(t)によ
る下降値も少ない。そして、かかる第二の時間関数f′
(t)の停止値を被検知物mと送波器Tとの距離の指標値
とする。
That is, as shown in FIG. 1, since the rising portion of the normal waveform x has a steep slope, the low discrimination value l 1 to the high discrimination value l 2
The time to reach is short. Therefore, the rising value due to the first time function f (t) is small and the falling value due to the second time function f ′ (t) is small. Then, the second time function f ′
The stop value of (t) is used as an index value of the distance between the detected object m and the transmitter T.

一方、同一被検知物mに反射された超音波が風の揺らぎ
等で、反射波強度Fの低い測定波形yが受波器Rにより
受波された場合には、被検知物mが同一であることか
ら、その立上がり位置はほぼ等しく、かつその立上がり
勾配は緩い。このため、低い判別値lに至る時間が長
く、第一の時間関数f(t)の停止に至るまでの上昇値が
大きく、また高い判別値lに至る時間が長く、第二の
時間関数f′(t)の停止に至るまでの下降値も大きい。
すなわち、第一の時間関数f(t)による上昇は、第二の
時間関数f′(t)による下降によりキャンセルされる。
従って、第二の時間関数f′(t)の停止値は、第1図の
ように正常波形xの停止値に近似してくる。
On the other hand, when the ultrasonic waves reflected by the same detected object m are fluctuations in the wind or the like and the measurement waveform y having a low reflected wave intensity F is received by the wave receiver R, the detected object m is the same. Therefore, the rising positions are almost equal, and the rising slope is gentle. Therefore, it takes a long time to reach the low discriminant value l 1 , a large rise value until the stop of the first time function f (t), and a long time to reach the high discriminant value l 2 , and the second time The falling value of the function f ′ (t) until it stops is also large.
That is, the rise due to the first time function f (t) is canceled by the fall due to the second time function f ′ (t).
Therefore, the stop value of the second time function f '(t) comes close to the stop value of the normal waveform x as shown in FIG.

従って、その立上がり位置が等しい波形にあっては、ほ
ぼ等しい第二の時間関数f′(t)の停止値を得ることが
できる。しかも第一の時間関数f(t)は送波とともに進
行するから、立上がり位置の異なる(被検知物mの距離
の異なる)場合には、その立上がり位置の距離にほぼ比
例する停止値が取出され得ることとなる。
Therefore, when the rising positions are the same, it is possible to obtain almost the same stop values of the second time function f '(t). Moreover, since the first time function f (t) progresses with the wave transmission, when the rising position is different (distance of the object m to be detected is different), the stop value which is almost proportional to the distance of the rising position is taken out. You will get it.

このため、風の揺らぎ等によって、反射波強度Fが低下
しても、可及的に正確な被検知物mの距離検出が可能と
なる。
Therefore, even if the reflected wave intensity F is reduced due to wind fluctuations or the like, it is possible to detect the distance of the detected object m as accurately as possible.

尚、前記停止値は、時間関数の発生手段の構成により定
まり、電圧値,電流値等として検出される。
The stop value is determined by the configuration of the time function generating means and is detected as a voltage value, a current value, or the like.

<実施例> 添付図面について本発明の一実施例の超音波距離検出装
置を説明する。
<Embodiment> An ultrasonic distance detecting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第2図は、本発明の超音波距離検出装置の一実施例を示
す。
FIG. 2 shows an embodiment of the ultrasonic distance detecting apparatus of the present invention.

すなわち、被検知物mに対向させて、送波器Tと受波器
Rとが並列に置かれている。前記送波器T,受波器R
は、圧電素子に交番電圧を印加することにより発振する
とともに、該圧電素子により超音波を受波して、これを
信号に変換し得る圧電送受波器等が適用される。
That is, the wave transmitter T and the wave receiver R are placed in parallel so as to face the object m to be detected. The wave transmitter T and the wave receiver R
A piezoelectric transducer or the like that oscillates by applying an alternating voltage to the piezoelectric element and that receives an ultrasonic wave by the piezoelectric element and can convert the ultrasonic wave into a signal is applied.

前記送波器Tは、送信制御回路1と、超音波パルス発生
器2が接続され、送信制御回路1から送られる第4図イ
の送波信号Sに基いて、超音波パルス発生器2で所定
の周波数の交番電圧(第4図ロ)を発生し、送波器T内
の圧電素子に印加して超音波を放射する。
The transmitter T is connected to the transmission control circuit 1 and the ultrasonic pulse generator 2 and is based on the transmission signal S 1 of FIG. Then, an alternating voltage (FIG. 4B) having a predetermined frequency is generated and applied to the piezoelectric element in the transmitter T to radiate ultrasonic waves.

また前記受波器Rは、圧電素子によって受波した信号を
増幅する増幅器4と、検波器5と、波形整形器6とが接
続され、かつ反射波強度補正回路7及び計測回路8が接
続される。尚、第2図で示すように反射波強度補正回路
7,計測回路8は前記送信制御回路1とも接続してい
る。
Further, the wave receiver R is connected with an amplifier 4 for amplifying a signal received by a piezoelectric element, a wave detector 5, and a waveform shaper 6, and is connected with a reflected wave intensity correction circuit 7 and a measurement circuit 8. It As shown in FIG. 2, the reflected wave intensity correction circuit 7 and the measurement circuit 8 are also connected to the transmission control circuit 1.

一方、前記波形整形器6は、検波器5からの半波信号
(第4図ニ)を、二つの反射強度Fの判別値l,l
によって矩形パルスP,P(第4図ホ,ヘ)を形成
し、その立上がりと同時に、反射波強度補正回路7のア
ナログスイッチ制御回路9に指令信号d,dを出力
するものである。この波形整形器6は、反射波強度補正
回路7と共に、本発明に係る指標値設定手段を構成する
ものである。
On the other hand, the waveform shaper 6 converts the half-wave signal (FIG. 4D) from the detector 5 into the discriminant values l 1 and l 2 of the two reflection intensities F.
To form rectangular pulses P 1 and P 2 (FIG. 4E and F) and output command signals d 1 and d 2 to the analog switch control circuit 9 of the reflected wave intensity correction circuit 7 at the same time as rising thereof. is there. The waveform shaper 6 constitutes the index value setting means according to the present invention together with the reflected wave intensity correction circuit 7.

この反射波強度補正回路7は、第3図に示すように、前
記アナログスイッチ制御回路9,コンデンサーC,抵抗
r,スイッチsw,sw,swとが結線されてな
る。ここでスイッチsw,swは抵抗rを介してコ
ンデンサーCに並列接続し、スイッチswの一端は直
流電源と接続し、スイッチswの一端は接地されてお
り、夫々アナログスイッチ制御回路9の指令信号d
により開閉制御される。またスイッチswも一端
をコンデンサーCと接続し、他端を接地しており、前記
送信制御回路1の送波信号S(第4図イ)の立上がり
及び立下がりと同時に開閉制御がなされる。
As shown in FIG. 3, the reflected wave intensity correction circuit 7 is formed by connecting the analog switch control circuit 9, the capacitor C, the resistor r, and the switches sw 1 , sw 2 and sw 3 to each other. Here, the switches sw 1 and sw 2 are connected in parallel to the capacitor C via the resistor r, one end of the switch sw 1 is connected to the DC power source, and one end of the switch sw 2 is grounded, and the analog switch control circuit 9 is provided. Command signal d 1 ,
Opening / closing is controlled by d 2 . Also, the switch sw 3 has one end connected to the capacitor C and the other end grounded, so that the opening / closing control is performed at the same time as the rising and falling of the transmission signal S 1 (FIG. 4B) of the transmission control circuit 1. .

このように、前記波形整形器6は、受波器Rからの受波
信号Sに対して、反射波強度Fの異なる高低二つの判
別値l,lを付与するものであり、また反射波強度
補正回路7は、反射波強度Fの低い第一の判別値l
なるのと同時に、第一の時間関数f(t)を停止するとと
もに、第二の時間関数f′(t)を進行させ、反射波強度
Fの高い第二の判別値lとなるのと同時に、第二の時
間関数f′(t)の進行を停止させるものであり、而して
波形整形器6と、反射波強度補正回路7とで本発明に係
る指標値設定手段を構成している。
As described above, the waveform shaper 6 provides the received signal S 2 from the wave receiver R with the two discriminant values l 1 and l 2 having different reflected wave intensities F, and The reflected wave intensity correction circuit 7 stops the first time function f (t) at the same time when the reflected wave intensity F becomes the first discriminant value l 1, and the second time function f ′ (t ), The second discriminant value l 2 having a high reflected wave intensity F is reached, and at the same time, the second time function f ′ (t) is stopped from progressing. And the reflected wave intensity correction circuit 7 constitute the index value setting means according to the present invention.

次に本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

まず送信制御回路1および超音波パルス発生器2の作用
により、送波信号S(第4図イ)に制御されて、送波
器Tから所定の周波数の超音波信号(第4図ロ)が発振
する。この送信信号Sの立上がり時と同時に送信制御
回路1により、スイッチswの閉成と、スイッチsw
,swの開離がなされ(第5図ニ)、コンデンサー
Cは導電路10を経由して放電し、零帰する。次に、前
記送波信号Sの立下がりに同時に、スイッチsw
開き、かつスイッチswが閉じて、導電路11からコ
ンデンサーCの充電が開始される。
First, by the operation of the transmission control circuit 1 and the ultrasonic pulse generator 2, the ultrasonic wave signal S 1 (FIG. 4A) is controlled, and the ultrasonic wave signal of a predetermined frequency is transmitted from the wave transmitter T (FIG. 4B). Oscillates. At the same time when the transmission signal S 1 rises, the transmission control circuit 1 closes the switch sw 3 and switches the switch sw 3.
1 , 1 and sw 2 are separated (FIG. 5D), the capacitor C discharges via the conductive path 10 and zeroes out. Next, at the same time as the fall of the transmission signal S 1 , the switch sw 3 is opened and the switch sw 1 is closed, and the charging of the capacitor C from the conductive path 11 is started.

これにより、コンデンサーCは第4図トのように所定の
勾配を持った第一の一次時間関数f(t)に従って電位V
が上昇する。
As a result, the capacitor C has a potential V according to the first primary time function f (t) having a predetermined slope as shown in FIG.
Rises.

次に、前記送波器Tからの超音波は、被検知物mに反射
して、受波器Rに捕捉され、第4図ハの信号が受波さ
れ、検波器5での検波により半波形状の受波信号S
検出される。ここで、波形整形器6は、高低二つの所定
の反射波強度Fの判別値l,lがあらかじめ設定さ
れており、前記受波信号Sの波形整形がなされる。す
なわち、低い判別値lにより矩形パルスPが形成さ
れ、高い判別値lにより矩形パルスPが形成され
る。
Next, the ultrasonic wave from the wave transmitter T is reflected by the object m to be detected and is captured by the wave receiver R, the signal of FIG. 4C is received, and the half wave is detected by the wave detector 5. The wave-shaped received signal S 2 is detected. Here, in the waveform shaper 6, the discriminant values l 1 and l 2 of the two predetermined high and low reflected wave intensities F are preset, and the waveform of the received signal S 2 is shaped. That is, the low discrimination value l 1 forms the rectangular pulse P 1 , and the high discrimination value l 2 forms the rectangular pulse P 2 .

そして、矩形パルスPの立上がりに伴って、波形整形
器6から指令信号dがアナログスイッチ制御回路9に
送られ、この指令信号dによりアナログスイッチ制御
回路9は、スイッチswを開放して、スイッチsw
を閉じる(第5図ロ)。これにより、コンデンサーCへ
の充電が停止し、導電路12を介して放電が始まる。す
なわち、所定勾配の第二の一次時間関数f′(t)に基
き、時間の経過とともにコンデンサーCの電位Vが下降
する。
Then, along with the rise of the rectangular pulse P 1 , the waveform shaper 6 sends a command signal d 1 to the analog switch control circuit 9, and the command signal d 1 causes the analog switch control circuit 9 to open the switch sw 1. Switch sw 2
Is closed (Fig. 5B). As a result, the charging of the capacitor C is stopped and the discharging is started via the conductive path 12. That is, the potential V of the capacitor C decreases with the lapse of time based on the second primary time function f ′ (t) having a predetermined gradient.

次に、波形整形器6から矩形パルスPの立上がりに伴
って、指令信号dがアナログスイッチ制御回路9に送
られ、この指令信号dにより、制御回路9は、スイッ
チswを開放する(第5図ハ)。而て、コンデンサー
Cの放電が停止し、計測回路8により、電位Vp(停止
値)が検知される。
Next, the command signal d 2 is sent from the waveform shaper 6 to the analog switch control circuit 9 along with the rise of the rectangular pulse P 2 , and the control circuit 9 opens the switch sw 2 by this command signal d 2. (Fig. 5 c). Thus, the discharge of the capacitor C is stopped, and the measuring circuit 8 detects the potential V p (stop value).

そして再び、送波信号Sの立上がりに伴って送信制御
回路1の制御により、スイッチswが閉成し(第5図
ニ)、コンデンサーCが再び放電し、零帰する。
Then, again, the switch sw 3 is closed (FIG. 5D) under the control of the transmission control circuit 1 with the rise of the transmission signal S 1 , and the capacitor C is discharged again and returns to zero.

この過程で、前記計測回路8から出力された電位Vpは、
被検知物mと送波器Tとの距離の指標値となる。すなわ
ち、第一の一次時間関数f(t)は送波信号Sの立下が
りとともに進行するから、判別値l,lにより決定
される電位Vpは、送波信号Sから受波信号Sの立上
がり位置の時間にほぼ比例する。このため電位Vpは被検
知物mと送波器Tとの距離の指標値となり得る。従っ
て、電位Vpの値により、送波器T,受波器Rから被検知
物mまでの距離を検出することができることとなる。
In this process, the potential V p output from the measuring circuit 8 is
It serves as an index value of the distance between the detected object m and the transmitter T. That is, since the first primary time function f (t) proceeds with the fall of the transmitting signals S 1, the potential V p being determined by the discriminating value l 1, l 2 is received wave from transmitting signals S 1 It is almost proportional to the time of the rising position of the signal S 2 . Therefore, the potential V p can be an index value of the distance between the detected object m and the wave transmitter T. Therefore, it is possible to detect the distance from the wave transmitter T and the wave receiver R to the detected object m based on the value of the potential V p .

また、電位Vpは、判別値lにより第一の一次時間関数
f(t)から反転して第二の時間関数f′(t)に従って下降
し、判別値lにより停止する上述の軌跡にあって、そ
の停止した値をとっている。このため、反転波強度Fが
低くても、被検知物mの位置に対応してほぼ一定の電位
Vpを検出することができる。
The potential V p is above the locus lowered accordance with a second time function f inverted by discriminating value l 1 from the first primary time function f (t) '(t) , to stop the discrimination value l 2 It is taking the value that stopped. Therefore, even if the inversion wave intensity F is low, a substantially constant potential corresponding to the position of the object m to be detected.
V p can be detected.

すなわち受波信号Sの波形が風の揺らぎにより低い反
射波強度Fである場合には、その立上がり勾配は緩い。
従って、低い判別値lに至る時間が長いから、第一の
一次時間関数f(t)の停止に至るまでの上昇値が大き
く、また高い判別値lに至る時間も長いから、第二の
一次時間関数f′(t)の停止に至るまでの下降値も大き
い。而して、第一の一次時間関数f(t)に基いて上昇す
ると、第二の一次時間関数f′(t)に基く下降によりキ
ャンセルされることとなる。従って、反射波強度Fに高
低があっても、第二の一次時間関数f′(t)の停止値Vp
は、ほぼ一定となり、被検知物mの位置に対応してほぼ
一定の受波時間を検知することができることとなる。
That is, when the waveform of the received signal S 2 has a low reflected wave intensity F due to the fluctuation of the wind, the rising gradient thereof is gentle.
Therefore, since the time to reach the low discriminant value l 1 is long, the increase value to reach the stop of the first primary time function f (t) is large, and the time to reach the high discriminant value l 2 is long. The descending value until the stop of the primary time function f ′ (t) is also large. Thus, if the rise is based on the first primary time function f (t), it will be canceled by the fall based on the second primary time function f '(t). Therefore, even if the reflected wave intensity F is high or low, the stop value V p of the second primary time function f ′ (t) is
Is almost constant, and it is possible to detect a substantially constant wave reception time corresponding to the position of the object m to be detected.

本実施例では、時間関数f(t),f′(t)をコンデンサー
の充電放電時間により発生させて一次関数としたが、第
一の時間関数f(t)は所定勾配で、送波器Tからの発振
と同時に進行し、時間とともに増加する条件を満たすも
のであればよく、また第二の時間関数f′(t)は、第一
の時間関数f(t)の停止と同時に進行し、所定勾配で時
間とともに減少する条件を満たすものであればよく、従
って二次関数であってもよい。また指標値設定手段は中
央制御装置によって構成することもできる。
In the present embodiment, the time functions f (t) and f '(t) are generated by the charging / discharging time of the capacitor to be a linear function, but the first time function f (t) has a predetermined gradient and the transmitter It suffices that the conditions that the oscillation progresses from T and that increases with time are satisfied, and that the second time function f ′ (t) progresses at the same time as the stop of the first time function f (t). , A quadratic function may be used as long as it satisfies the condition that the gradient decreases with time. Further, the index value setting means can also be configured by a central controller.

<発明の効果> 本発明は、上述のように、風の揺らぎ等により反射波強
度Fが低下しても、被検知物mの位置に対応する所定受
波時間を検知することができ、このため、その距離検出
を可及的正確に施し得る等の優れた効果がある。
<Effects of the Invention> As described above, the present invention can detect the predetermined wave receiving time corresponding to the position of the object m to be detected even if the reflected wave intensity F is reduced due to the fluctuation of the wind or the like. Therefore, there is an excellent effect that the distance can be detected as accurately as possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の補正手段を示す波形図、第2図は一実
施例の検出回路図、第3図は反射波強度補正回路7の詳
細図、第4図イ〜トはタイミングチャート、第5図イ〜
ニは反射波強度補正回路7の作動を示す回路図、第6,
7図は受波信号の一例を示す波形図、第8図は従来の補
正手段を示す波形図である。 1;送信制御回路、2;超音波パルス発生器、6;波形
整形器、7;反射波強度補正回路、8;計測回路、9;
アナログスイッチ制御回路、sw,sw,sw
スイッチ、T;送波器、R;受波器
FIG. 1 is a waveform diagram showing a correction means of the present invention, FIG. 2 is a detection circuit diagram of an embodiment, FIG. 3 is a detailed diagram of a reflected wave intensity correction circuit 7, and FIGS. Fig. 5
D is a circuit diagram showing the operation of the reflected wave intensity correction circuit 7,
FIG. 7 is a waveform diagram showing an example of the received signal, and FIG. 8 is a waveform diagram showing a conventional correction means. 1; transmission control circuit, 2; ultrasonic pulse generator, 6; waveform shaper, 7; reflected wave intensity correction circuit, 8; measurement circuit, 9;
Analog switch control circuit, sw 1 , sw 2 , sw 3 ;
Switch, T: Wave transmitter, R: Wave receiver

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】超音波パルス発生器により駆動されて、被
検知物mに超音波を放射する送波器Tと、 被検知物mからの反射波を受波する受波器Rと、 所定勾配で時間とともに増加する第一の時間関数f(t)
の発生手段と、 所定勾配で時間とともに減少する第二の時間関数f′
(t)の発生手段と、 前記超音波パルス発生器へ送波信号を出力すると共に、
その送波信号の立下がりと同時に第一の時間関数f(t)
の発生手段を作動させて、第一の時間関数f(t)を進行
開始させる送信制御回路と、 前記受波器Rからの受波信号Sに、あらかじめ設定さ
れた反射波強度Fの異なる高低二つの判別値l,l
を適用して、その到達時期を判定し、反射波強度Fの低
い第一の判別値lとなるのと同時に、第一の時間関数
f(t)を停止するとともに、その停止点から第二の時間
関数f′(t)を進行させ、反射波強度Fの高い第二の判
別値lとなるのと同時に、第二の時間関数f′(t)の
進行を停止させ、該第二の時間関数f′(t)の停止値
を、被検知物mと送波器Tとの距離の指標値とする指標
値設定手段 とを備えたことを特徴とする超音波距離検出装置。
1. A wave transmitter T which is driven by an ultrasonic pulse generator and radiates ultrasonic waves to an object m to be detected, a wave receiver R which receives a reflected wave from the object m to be detected, and a predetermined wave. First time function f (t) that increases with time in the gradient
And a second time function f ′ that decreases with time at a predetermined gradient.
(t) generating means, while outputting a transmission signal to the ultrasonic pulse generator,
At the same time as the fall of the transmitted signal, the first time function f (t)
Of the reflected wave intensity F set in advance in the transmission control circuit for activating the first generation time function f (t) to start advancing the first time function f (t) and the reception signal S 2 from the receiver R. High and low discriminant values l 1 and l 2
Is applied to determine the arrival time, and at the same time when the first discriminant value l 1 of the reflected wave intensity F is low, the first time function f (t) is stopped, and The second time function f ′ (t) is advanced to reach the second discriminant value l 2 with high reflected wave intensity F, and at the same time, the second time function f ′ (t) is stopped and the second time function f ′ (t) is stopped. An ultrasonic distance detecting apparatus, comprising: an index value setting means for setting a stop value of the second time function f '(t) as an index value of a distance between the object to be detected m and the transmitter T.
【請求項2】第一の時間関数f(t)の発生手段を、送波
器Tからの送波信号の立下がりと同時に充電が開始さ
れ、その充電時間と電位Vとの関係により所定勾配で時
間とともに増加する第一の時間関数f(t)を生成するコ
ンデンサーCにより構成し、第二の時間関数f′(t)の
発生手段を、第一の時間関数f(t)の停止と同時に放電
が開始され、その放電時間と電位Vとの関係により所定
勾配で時間とともに減少する第二の時間関数f′(t)を
生成するコンデンサーCにより構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の超音波距離検出装置。
2. The means for generating the first time function f (t) is started to be charged at the same time as the falling edge of the wave transmission signal from the wave transmitter T, and a predetermined gradient is obtained depending on the relationship between the charging time and the potential V. At the first time function f (t) which increases with time, the means for generating the second time function f ′ (t) is used to stop the first time function f (t). A capacitor C for generating a second time function f '(t) which starts discharging at the same time and decreases with time according to a relationship between the discharging time and a potential V with a predetermined gradient. The ultrasonic distance detection device according to item 1.
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