JPH085739A - 超音波式距離測定装置 - Google Patents

超音波式距離測定装置

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JPH085739A
JPH085739A JP6138470A JP13847094A JPH085739A JP H085739 A JPH085739 A JP H085739A JP 6138470 A JP6138470 A JP 6138470A JP 13847094 A JP13847094 A JP 13847094A JP H085739 A JPH085739 A JP H085739A
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JP
Japan
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time
ultrasonic
wave
reflected wave
reflected
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Withdrawn
Application number
JP6138470A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinobu Hiyamizu
由信 冷水
Yoshihiro Goto
嘉宏 後藤
Minoru Chitoku
稔 千徳
Katsutoshi Nishizaki
勝利 西崎
Tomoyasu Kada
友保 嘉田
Shiro Nakano
史郎 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH085739A publication Critical patent/JPH085739A/ja
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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波を受信してから次の超音波送信までの
待機時間を常に短くして、測定から次の測定までの時間
をできるだけ短くする。 【構成】 送受波器2から超音波を送信し、被測定物で
反射した反射波を送受波器2で受信する。カウンタ回路
5において、超音波送信から反射波受信までの時間をカ
ウントし、マイコン6において、このカウント値に基づ
いて被測定物までの距離を算出する。超音波を送信して
から一定の限度時間が経過するまでに反射波を受信しな
かったときは、限度時間が経過したときに次の超音波を
送信し、限度時間が経過するまでに反射波を受信したと
きは、反射波を受信した直後に次の超音波を送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、超音波式距離測定装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波式距離測定装置として、一定の時
間間隔で超音波を送信し、超音波を送信してから被測定
物で反射した反射波を受信するまでの時間を測定するこ
とにより被測定物までの距離を測定するものが知られて
いる。超音波の送信時間間隔は、測定装置の測定範囲内
の最大測定距離を超音波が往復する時間より少し長い一
定の値に固定される。
【0003】このような測定装置は、たとえば、車両に
搭載されて他の車両との車間距離を測定するために使用
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の測
定装置では、超音波の送信時間間隔が一定の値に固定さ
れており、反射波を受信しても、送信時間間隔で決まる
次の送信時点までは、待機状態となり、超音波の送信は
行われず、したがって、距離の測定も行われない。そし
て、超音波の送信時間間隔は最大測定距離に対応する比
較的長い値に固定されているので、測定装置が搭載され
た物体と被測定物が相対的に移動するような場合、被測
定物までの距離が短いときに、反射波を受信して距離を
測定してから次の超音波を送信するまでの待機時間が比
較的長くなり、この間に、測定装置が搭載された物体と
被測定物が異常に接近したり衝突したりするおそれがあ
る。
【0005】この発明の目的は、上記の問題を解決し、
超音波を受信してから次の超音波送信までの待機時間を
常に短くして、測定から次の測定までの時間をできるだ
け短くできる超音波式距離測定装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明による超音波式
距離測定装置は、超音波を送信してから被測定物で反射
した反射波を受信するまでの時間を測定することにより
被測定物までの距離を測定する超音波式距離測定装置に
おいて、超音波を送信してから一定の限度時間が経過す
るまでに反射波を受信しなかったときは、上記限度時間
が経過したときに次の超音波を送信し、上記限度時間が
経過するまでに反射波を受信したときは、反射波を受信
した直後に次の超音波を送信するようになされているこ
とを特徴とするものである。
【0007】たとえば、距離測定装置は、超音波を送信
するための超音波送信手段、被測定物で反射した反射波
を受信するための超音波受信手段、および超音波送信手
段を制御し超音波を送信してから反射波を受信するまで
の時間を測定して被測定物までの距離を求める処理手段
を備えている。超音波送信手段は、送信パルス信号(電
気信号)を出力するための送信パルス発生手段、および
この送信パルス信号を超音波として送信するための送波
手段を備えている。超音波受信手段は、反射波を受信し
てこれを受信信号(電気信号)に変換するための受波手
段を備えている。送信パルス発生手段としては、公知の
パルス発生器を用いることができる。送波手段として
は、公知の送波器を用いることができる。受波手段とし
ては、公知の受波器を用いることができる。また、送波
手段および受波手段として、送波と受波の両方を行う送
受波器(超音波センサ)を用いることもできる。処理手
段は、受波手段からの受信信号を処理して反射波を受信
したことを検知するための反射波検知手段、および超音
波を送信してから反射波を受波するまでの時間をカウン
トするためのカウント手段を備えている。処理手段に
は、測定装置の測定範囲内の最大測定距離を超音波が往
復する時間より少し長い一定の値が、限度時間として設
定されている。処理手段は、超音波送信手段を駆動して
超音波を送信させ、これと同時に、カウント手段をリセ
ットしてカウントを開始させる。超音波を送信してから
限度時間が経過するまでに反射波を受信しなかったとき
は、限度時間が経過したときに次の超音波を送信させ
る。限度時間が経過するまでに反射波を受信したとき
は、カウント手段のカウント値から被測定物までの距離
を求め、その直後に、次の超音波を送信させる。
【0008】
【作用】被測定物が測定範囲内にない場合、超音波を送
信してから限度時間が経過しても、反射波を受信するこ
とがない。このため、限度時間が経過したときに、次の
超音波を送信する。被測定物が測定範囲内にある場合、
超音波を送信してから限度時間が経過するまでに、反射
波が受信され、その直後に次の超音波を送信する。この
ため、超音波を受信してから次の超音波を送信するまで
の待機時間が常に短くなる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。
【0010】図1は超音波式距離測定装置の主要部の構
成の1例を示し、図2はその各部の信号波形の1例を示
している。
【0011】図1において、測定装置は、送信パルス発
生器(1) 、送受波器(2) 、トリガパルス発生器(3) 、比
較器(4) 、カウンタ回路(5) およびマイコン(マイクロ
コンピュータ)(6) を備えている。
【0012】送信パルス発生器(1) は、後述する制御入
力の立下りエッジで一定周波数の送信パルス信号Aを一
定時間出力するための送信パルス発生手段を構成してお
り、公知のパルス発生器によって構成することができ
る。送受波器(2) は、送信パルス信号Aを超音波として
送波するための送波手段と、被測定物(図示略)で反射
した反射波を受波してこれを受信信号Cに変換するため
の受波手段とを構成するものであり、公知の超音波セン
サによって構成することができる。送信パルス発生器
(1) と送受波器(2) の送波手段により、超音波を送信す
るための超音波送信手段が構成されている。送受波器
(2) の受波手段により、反射波を受信するための超音波
受信手段が構成されている。
【0013】トリガパルス発生器(3) は、送信パルス信
号Aが出力されているときに一定時間幅のトリガパルス
信号Bを出力するためのものであり、このトリガパルス
信号Bは、後に詳しく説明するように、カウンタ回路
(5) に入力する。比較器(4) は、受信信号Cから反射波
を受信したことを検知するための反射波検知手段を構成
している。比較器(4) は、受信信号Cのレベルが一定の
しきい値を越えたときに一定時間幅の反射波検知信号D
を出力する。反射波検知信号Dは、後に詳しく説明する
ように、送信パルス発生器(1) 、カウンタ回路(5) およ
びマイコン(6) に入力する。カウンタ回路(5) は、超音
波を送信してから反射波を受波するまでの時間をカウン
トするためのカウント手段を構成している。トリガパル
ス発生器(3) からのトリガパルス信号Bがカウンタ回路
(5) のリセット端子(R) およびスタート端子(S) に入力
し、カウンタ回路(5) は、トリガパルス信号Bの立上り
エッジでリセットされ、トリガパルス信号Bの立下りエ
ッジでカウントを開始し、一定のクロックパルスが入力
するたびにそのカウント値Eが1ずつ増加する。また、
比較器(4) からの反射波検知信号Dがカウンタ回路(5)
のホールド端子(H) に入力し、カウンタ回路(5) の出力
であるカウント値Eは反射波検知信号Dの立上りエッジ
でホールドされる。カウンタ回路(5) のカウント値E
は、マイコン(6)に入力する。マイコン(6) は、比較器
(4) からの反射波検知信号Dおよびカウンタ回路(5) の
カウント値Eの監視、カウント値Eの処理および送信パ
ルス発生器(1) への起動信号Fの出力を行うためのもの
である。マイコン(6) には、測定装置の測定範囲内の最
大測定距離を超音波が往復する時間より少し長い一定の
値が、限度時間として設定されている。マイコン(6)
は、超音波を送信するために起動信号Fを一定時間オン
にする。その後、反射波検知信号Dおよびカウント値E
を監視し、カウント値Eが限度時間になるまでに反射波
検知信号Dがオンにならないときは、次の超音波を送信
するために起動信号Fをオンにする。カウント値Eが限
度時間になるまでに反射波検知信号Dがオンになったと
きは、そのときのカウント値Eから被測定物までの距離
を算出する。送信パルス発生器(1) は、制御入力である
マイコン(6) からの起動信号Fの立下りエッジあるいは
比較器(4)からの反射波検知信号Dの立下りエッジで超
音波送信のための送信パルス信号Aを出力する。トリガ
パルス発生器(3) 、比較器(4) 、カウンタ回路(5) およ
びマイコン(6) により、処理手段が構成されている。処
理手段は、送信パルス発生器(1) を制御し、超音波を送
信してから反射波を受信するまでの時間を測定して被測
定物までの距離を求めるためのものである。さらに詳し
く説明すると、処理手段は、送信パルス発生器(1) を駆
動して超音波を送信させ、これと同時に、カウンタ回路
(5) をリセットしてカウントを開始させる。そして、超
音波を送信してから限度時間が経過するまでに反射波を
受信しなかったときは、限度時間が経過したときに次の
超音波を送信させる。また、限度時間が経過するまでに
反射波を受信したときは、カウンタ回路(5) のカウント
値から被測定物までの距離を求め、その直後に、次の超
音波を送信させる。
【0014】次に、図2のタイミングチャートを参照し
て、上記の測定装置の動作の1例について説明する。
【0015】図2において、トリガパルス信号Bおよび
反射波検知信号Dは、H(High)レベルがオン状態、L(L
ow) レベルがオフ状態である。起動信号Fは、Lレベル
がオン状態、Hレベルがオフ状態である。
【0016】測定装置が起動されると、まず、マイコン
(6) が起動信号Fを一定時間の間(時点T1 〜T3 )オ
ンにする。時点T1 における起動信号Fの立下りによ
り、送信パルス発生器(1) が駆動されて、一定時間の間
(時点T1 〜T2 )送信パルス信号Aが出力され、送受
波器(2) より測定範囲内に超音波が送信される。また、
送信パルス信号Aが出力されている間、トリガパルス発
生器(3) からのトリガパルス信号Bがオンになり、トリ
ガパルス信号Bの立上り(時点T1 )によりカウンタ回
路(5) がリセットされ、トリガパルス信号Bの立下り
(時点T2 )によりカウンタ回路(5) がカウントを開始
し、カウント値Eが増加する。一方、マイコン(6) は、
起動信号Fをオンにした後、反射波検知信号Dおよびカ
ウント値Eを一定時間おきに読込み、反射波検知信号D
がオンになったかどうかを調べるとともに、カウント値
Eが限度時間Xになったかどうかを調べる。送受波器
(2) から超音波が送信されても、送受波器(2) が反射波
を受信していないときは、受信信号Cのレベルはしきい
値Yより小さく、比較器(4) の出力である反射波検知信
号Dはオフになっている。カウント値Eが限度時間Xに
なるまでに反射波検知信号Dがオンにならなかった場
合、カウント値Eが限度時間Xになった時点T4 におい
て、マイコン(6) は、測定範囲内に被測定物が存在しな
いと判断して、距離の算出を行わず、次の超音波送信の
ために、起動信号Fを一定時間の間(時点T4〜T6 )
オンにする。これにより、時点T1 、T2 、T3 につい
て説明したのと全く同様に、一定時間の間(時点T4 〜
T5 )、送信パルス信号Aが出力されて超音波が送信さ
れるとともに、トリガパルス信号Bがオンになり、時点
T4 においてカウンタ回路(5) がリセットされ、時点T
5 においてカウンタ回路(5) がカウントを開始する。送
受波器(2) から超音波が送信された後に送受波器(2) が
反射波を受信すると、受信信号Cのレベルがしきい値Y
を越え、一定時間の間(時点T7 〜T8 )反射波検知信
号Dがオンになる。カウント値Eが限度時間Xになるま
でに反射波を受信した場合、反射波検知信号Dの立上り
(時点T7 )によりカウント回路(5) のカウント値Eが
ホールドされる。また、反射波検知信号Dがオンになる
ことにより、マイコン(6) は、ホールドされたカウント
値Eを読込み、これに基づいて被測定物までの距離を算
出する。そして、反射波検知信号Dの立下り(時点T8
)により送信パルス信号Aが一定時間の間(時点T8
〜T9 )出力されて超音波が送信され、時点T1 、T2
について説明したのと全く同様に、一定時間の間(時点
T8 〜T9 )トリガパルス信号Bがオンになり、時点T
8においてカウンタ回路(5) がリセットされ、時点T9
においてカウンタ回路(5)がカウントを開始する。この
後、カウント値Eが限度時間Xになるまでに時点T10に
おいて反射波を受信した場合も、これと全く同様に、時
点T10においてカウント値Eがホールドされて、マイコ
ン(6) により距離が算出され、時点T11〜T12の間に超
音波が送信され、時点T11においてカウント値Eがリセ
ットされ、時点T12においてカウンタ回路(6) がカウン
トを開始する。この後、カウント値Eが限度時間Xにな
るまでに反射波を受信しなかった場合は、カウント値E
が限度時間Xになった時点T13において、マイコン(6)
が次の超音波送信のために、起動信号Fをオンにする。
時点T13以降の動作は、時点T1 あるいはT4 以降の動
作と同じである。
【0017】上記の測定装置では、超音波を送信してか
ら限度時間が経過するまでに反射波を受信した場合に、
その直後に次の超音波を送信するので、反射波を受信し
てから次の超音波を送信するまでの待機時間が常に短く
なる。このため、測定から次の測定までの時間をできる
だけ短くすることができ、測定装置が搭載された物体と
被測定物が相対的に移動するような場合であって、被測
定物までの距離が短いときでも、測定の間に測定装置が
搭載された物体と被測定物が異常に接近したり衝突した
りする危険を回避するために、たとえば車両に搭載され
る距離測定装置として有効である。
【0018】
【発明の効果】この発明の超音波式距離測定装置によれ
ば、超音波を送信してから限度時間が経過するまでに反
射波を受信したときに、反射波を受信した直後に次の超
音波を送信するようになされているので、反射波を受信
してから次の超音波を送信するまでの待機時間が常に短
くなり、したがって、測定から次の測定までの時間をで
きるだけ短くすることができ、測定装置が搭載された物
体と被測定物が相対的に移動するような場合であって
も、測定の間に測定装置と被測定物が異常に接近したり
衝突したりする危険を回避するために、たとえば車両に
搭載される距離測定装置として有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す超音波式距離測定装置
の概略構成図である。
【図2】図1の超音波式距離測定装置の各部の信号を示
すタイミングチャートである。
【符号の説明】
(1) 送信パルス発生器 (2) 送受波器 (3) トリガパルス発生器 (4) 比較器 (5) カウンタ回路 (6) マイクロコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 7/524 G08G 1/16 E (72)発明者 西崎 勝利 大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 嘉田 友保 大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 中野 史郎 大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋 精工株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超音波を送信してから被測定物で反射した
    反射波を受信するまでの時間を測定することにより被測
    定物までの距離を測定する超音波式距離測定装置におい
    て、 超音波を送信してから一定の限度時間が経過するまでに
    反射波を受信しなかったときは、上記限度時間が経過し
    たときに次の超音波を送信し、上記限度時間が経過する
    までに反射波を受信したときは、反射波を受信した直後
    に次の超音波を送信するようになされていることを特徴
    とする超音波式距離測定装置。
JP6138470A 1994-06-21 1994-06-21 超音波式距離測定装置 Withdrawn JPH085739A (ja)

Priority Applications (1)

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JP6138470A JPH085739A (ja) 1994-06-21 1994-06-21 超音波式距離測定装置

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JP6138470A JPH085739A (ja) 1994-06-21 1994-06-21 超音波式距離測定装置

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JPH085739A true JPH085739A (ja) 1996-01-12

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ID=15222810

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JP6138470A Withdrawn JPH085739A (ja) 1994-06-21 1994-06-21 超音波式距離測定装置

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JP (1) JPH085739A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10213657A (ja) * 1997-01-29 1998-08-11 Nec Corp 音響画像処理装置
JP5511840B2 (ja) * 2009-11-17 2014-06-04 三菱電機株式会社 障害物検知装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10213657A (ja) * 1997-01-29 1998-08-11 Nec Corp 音響画像処理装置
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Date Code Title Description
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Effective date: 20010904