JPS5973784A - 超音波距離検出装置 - Google Patents
超音波距離検出装置Info
- Publication number
- JPS5973784A JPS5973784A JP18507482A JP18507482A JPS5973784A JP S5973784 A JPS5973784 A JP S5973784A JP 18507482 A JP18507482 A JP 18507482A JP 18507482 A JP18507482 A JP 18507482A JP S5973784 A JPS5973784 A JP S5973784A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- transmission
- time interval
- pulse
- circuit
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
- G01S15/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
- G01S15/101—Particularities of the measurement of distance
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は超音波距離検出装置、特に送信パルス数の制御
、検出を行う時間間隔の制御およびパルスの発生時間間
隔の制御を行うことができる送受信回路をもった超音波
距離検出装置にある０ ［従来技術］ ・超音波によシ物体までの距離検出を行う場合、音波の
周波数に相邑するクロックを発生するクロック発生回路
、超音波発信の時間間隔を設定する回路をもち、増幅し
たのち、数パルス超音波発信を行い、受信側では受信信
号を増幅した後、超音波検出回路で、物体、例えば障害
物からの超音波の反射を規定数以上の超音波パルスが受
信されたかによって検出し、発信時刻と超音波検出時刻
との時間間隔を計測して、音速と時間から、物体までの
距離を算出する方法がとられる。なおいうまでもないこ
とであるが、物第１図に上記説明の超音波距離検出装置
の一例をブロックダイヤグラムで示す。
、検出を行う時間間隔の制御およびパルスの発生時間間
隔の制御を行うことができる送受信回路をもった超音波
距離検出装置にある０ ［従来技術］ ・超音波によシ物体までの距離検出を行う場合、音波の
周波数に相邑するクロックを発生するクロック発生回路
、超音波発信の時間間隔を設定する回路をもち、増幅し
たのち、数パルス超音波発信を行い、受信側では受信信
号を増幅した後、超音波検出回路で、物体、例えば障害
物からの超音波の反射を規定数以上の超音波パルスが受
信されたかによって検出し、発信時刻と超音波検出時刻
との時間間隔を計測して、音速と時間から、物体までの
距離を算出する方法がとられる。なおいうまでもないこ
とであるが、物第１図に上記説明の超音波距離検出装置
の一例をブロックダイヤグラムで示す。
夏はクロック発生回路であシ、２は発信間隔設定回路、
３は増巾器、４は超音波発信器であシ、５は超音波受信
器、６は増幅器、７は超音波検出器、８は送受信時間計
測回路であシ、９は物体を示している。このような構成
によフ上述の距離計測が行われるが、この場合、測定用
能な距離は、送受信のレベルとともに、超音波発信の時
間間隔で決定される。この時間間隔を長くすれば、測定
可能距離は長くなるが、測定間隔も長くなシ、むやみに
長くすることはできず、使用対象によっである値に設定
される。
３は増巾器、４は超音波発信器であシ、５は超音波受信
器、６は増幅器、７は超音波検出器、８は送受信時間計
測回路であシ、９は物体を示している。このような構成
によフ上述の距離計測が行われるが、この場合、測定用
能な距離は、送受信のレベルとともに、超音波発信の時
間間隔で決定される。この時間間隔を長くすれば、測定
可能距離は長くなるが、測定間隔も長くなシ、むやみに
長くすることはできず、使用対象によっである値に設定
される。
また、超音波発信器４よシのパルス発信時は直接、超音
波受信器５に信号が入るため、反射波の検出はできず、
発信パルス数は最小測定可能距離を規定する。
波受信器５に信号が入るため、反射波の検出はできず、
発信パルス数は最小測定可能距離を規定する。
反射波の検出を確実にするには、発信パルス数の多い方
がよく、最小測定可能距離は長くなる。長距臨を測定す
る場合はパルス数が多い方がよく、短距離を測定する場
合、には、パルス数が少い方がよいが、実際にはある値
に設定して作られる。
がよく、最小測定可能距離は長くなる。長距臨を測定す
る場合はパルス数が多い方がよく、短距離を測定する場
合、には、パルス数が少い方がよいが、実際にはある値
に設定して作られる。
［発明の開示〕
以上説明したよう“に、超音波検出の時間間隔は発信間
隔設定回路によシある範囲において設定時間間隔を変更
することができるが、発信されるパルス数はある値に固
定されている。しかし、移動ロボット等、移動機能を持
った機械システムの障害物検出、物体までの距離検出等
には、後述するように超音波検出を行う時間間隔の制御
とともに送信パルス数の制御、パルスの発生時間間隔の
制御ができ、各事象に応じて、これらを制御できるなら
ば、よシ有効に超音波距離検出装置を使用することがで
きる。
隔設定回路によシある範囲において設定時間間隔を変更
することができるが、発信されるパルス数はある値に固
定されている。しかし、移動ロボット等、移動機能を持
った機械システムの障害物検出、物体までの距離検出等
には、後述するように超音波検出を行う時間間隔の制御
とともに送信パルス数の制御、パルスの発生時間間隔の
制御ができ、各事象に応じて、これらを制御できるなら
ば、よシ有効に超音波距離検出装置を使用することがで
きる。
そこで、本発明は超音波を発信させ、物体からの反射波
が検出されるまでの時間間隔から物体までの距離を測定
する方式の装置において、送信パルス数の制御、超音波
検出を行う時間間隔の制御およびパルスの発生時間間隔
の制御のできる送受信制御回路を備えた超音波距離検出
装置を提供し、超音波による距、離検出の効用を向上さ
せるものである。
が検出されるまでの時間間隔から物体までの距離を測定
する方式の装置において、送信パルス数の制御、超音波
検出を行う時間間隔の制御およびパルスの発生時間間隔
の制御のできる送受信制御回路を備えた超音波距離検出
装置を提供し、超音波による距、離検出の効用を向上さ
せるものである。
以下第２図に示す本発明実施例のブロックダイヤグラム
により本発明を説明する。
により本発明を説明する。
図において１１はクロック発生回路であシ、１２Ｆｉ送
信回路であシ、１３は増巾器であシ、■４は超音波発信
器である。また１５は超音波受信器であシ、１６は増幅
器、１７は超音波検出回路、１８は送受信制御回路であ
シ、送受信制御回路１８は、パルス送信の制御、超音波
検出回路夏７の動作制御および送受信の時間間隔の測定
を行う。パルス送信の制御はゲートで構成された送信回
路１２に発信パルス数に合う時間間隔のレベル信号を送
ることによって行う。
信回路であシ、１３は増巾器であシ、■４は超音波発信
器である。また１５は超音波受信器であシ、１６は増幅
器、１７は超音波検出回路、１８は送受信制御回路であ
シ、送受信制御回路１８は、パルス送信の制御、超音波
検出回路夏７の動作制御および送受信の時間間隔の測定
を行う。パルス送信の制御はゲートで構成された送信回
路１２に発信パルス数に合う時間間隔のレベル信号を送
ることによって行う。
超音波検出回路１７の制御は、測定開始可能時刻のクロ
ック信号として発生してもよく、マた測定可能時間のレ
ベル信号として行ってもよい。
ック信号として発生してもよく、マた測定可能時間のレ
ベル信号として行ってもよい。
第３図に第２図送受信制御回路１８の実施例を示す。
送受信制御回路１８は、カウンタ２１．読出し専用メモ
リ２２、ラッチ回路２８、フリッププロップ２４等で構
成される。
リ２２、ラッチ回路２８、フリッププロップ２４等で構
成される。
カウンタ２１の出力は、読出し専用メモリ２２のアドレ
スおよびラッチ回路２３に入力される。
スおよびラッチ回路２３に入力される。
読出し専用メモリ２２の内、ｌビットはカウンタ２１の
クリアに入力する。１ビツトは超音波送信回路Ｉ２に入
力され（Ｐ、ＵＬＳＥ）、超音波発信を制御する。１ビ
ットハ超音波検出回路１７に測定可能時間のレベル信号
（ＭＥＡＳＵＲＥ）として入力する。
クリアに入力する。１ビツトは超音波送信回路Ｉ２に入
力され（Ｐ、ＵＬＳＥ）、超音波発信を制御する。１ビ
ットハ超音波検出回路１７に測定可能時間のレベル信号
（ＭＥＡＳＵＲＥ）として入力する。
超音波検出回路１７で、反射パルスが検出されると、Ｇ
ＥＴ信号によシ、ラッチ回路２３にカウンタ２１の内容
がラッチされる０ラツチされる内容ｉ、反射波検出まで
の超音波クロック数であシ、周波数から時間が決まる。
ＥＴ信号によシ、ラッチ回路２３にカウンタ２１の内容
がラッチされる０ラツチされる内容ｉ、反射波検出まで
の超音波クロック数であシ、周波数から時間が決まる。
１回の超音波発信によシ複数回の検出（距臨の異なる位
置に物体が存在する場合に起シ得る）を防ぐため、フリ
ップフロップ２４を設け、最初の検出以降は、ラッチ回
路２３にクロックが入らないようにゲートしている。こ
のため測定開始時に、フリップフロップをセットするＦ
−５ＥＴ信号を読出し専用メモリ２２に加えている。カ
ウンタ２１の入力クロックは超音波周波数のクロックで
ある。
置に物体が存在する場合に起シ得る）を防ぐため、フリ
ップフロップ２４を設け、最初の検出以降は、ラッチ回
路２３にクロックが入らないようにゲートしている。こ
のため測定開始時に、フリップフロップをセットするＦ
−５ＥＴ信号を読出し専用メモリ２２に加えている。カ
ウンタ２１の入力クロックは超音波周波数のクロックで
ある。
読出専用メモリ２２の内容の例を末尾の表１に示す。
アドレス＼−７の間は、ＰＵＬＳＥが１となってお９．
８パルスの超音波が発信さる。アドレス８〜１１の間は
、誤測定を防ぐため、測定処理を行わない。
８パルスの超音波が発信さる。アドレス８〜１１の間は
、誤測定を防ぐため、測定処理を行わない。
アドレス１２で測定を開始しくＭＥＡＳＵＲＥ＝１）、
フリップフロップ２４の出力Ｑもセットされるため（Ｆ
−５ＥＴ＝１）、時間検出が可能となる。
フリップフロップ２４の出力Ｑもセットされるため（Ｆ
−５ＥＴ＝１）、時間検出が可能となる。
アドレスｌ＼＼まで超音波検出を行い、超音波検出が行
われれば、ラッチ回路２８にデータがセットされる。ア
ドレス１”Ｑ２でカウンタ２１はクリアされ、再度超音
波の発信が行われ、測定処理が繰返される。発生パルス
数ヲ少くする場合には、例えばアドレス７のＰＵＬＳＥ
の内容をＯとすれば良く。その場合、パルス数は７とな
る。
われれば、ラッチ回路２８にデータがセットされる。ア
ドレス１”Ｑ２でカウンタ２１はクリアされ、再度超音
波の発信が行われ、測定処理が繰返される。発生パルス
数ヲ少くする場合には、例えばアドレス７のＰＵＬＳＥ
の内容をＯとすれば良く。その場合、パルス数は７とな
る。
検出時間間隔の制御は、ＭＥＡＳＵＲＥの値を変更する
ことによシ可能であシ、パルス発生時間間隔は、ＣＬＥ
ＡＲに１をセットするアドレスを変えることによシ変更
することができる。
ことによシ可能であシ、パルス発生時間間隔は、ＣＬＥ
ＡＲに１をセットするアドレスを変えることによシ変更
することができる。
本実施例では、物体までの時間データは、次に物体が検
出されるまで保持されるが、アドレスｌ＼煉まで行って
も物体が検知されない場合は、ラッチ回路２３をクリア
するという回路も容易に実現できる０ またラッチ回路２３を省き、’ＧＥＴ、 信号をカウ
ンタ２１の出力信号と共に出力し、上位の制御回路への
割込信号とすることも可能である。
出されるまで保持されるが、アドレスｌ＼煉まで行って
も物体が検知されない場合は、ラッチ回路２３をクリア
するという回路も容易に実現できる０ またラッチ回路２３を省き、’ＧＥＴ、 信号をカウ
ンタ２１の出力信号と共に出力し、上位の制御回路への
割込信号とすることも可能である。
このように、読出し専用メモリの内容を決定することに
よシ、容易にパルス数、パルス発生時間間隔が設定でき
る。
よシ、容易にパルス数、パルス発生時間間隔が設定でき
る。
また、読出し、専用メモリ２２の上位アドレスの部分に
、上位の制御回路からの信刊を入力し、これによって読
出専用メモリ２２の内容の読出しを変更し、パルス数、
パルス発生間隔を任意に制御することもできる。すなわ
ち、移動ロボットの障害物検知に本装置を適用する場合
、最初は可能測定範囲を広くとって（発生パルス数を多
く、パルス発生間隔を大きくして）、障害検知を行い、
何か障害物を検出し、移動ロボットが障害物に近づくに
従い、発生パルスを少くして最小測定可能距離を短くす
る使い方も可能になる。また発生時間間隔を短くして障
害物までの距離の更新を早くすることも可能である。
、上位の制御回路からの信刊を入力し、これによって読
出専用メモリ２２の内容の読出しを変更し、パルス数、
パルス発生間隔を任意に制御することもできる。すなわ
ち、移動ロボットの障害物検知に本装置を適用する場合
、最初は可能測定範囲を広くとって（発生パルス数を多
く、パルス発生間隔を大きくして）、障害検知を行い、
何か障害物を検出し、移動ロボットが障害物に近づくに
従い、発生パルスを少くして最小測定可能距離を短くす
る使い方も可能になる。また発生時間間隔を短くして障
害物までの距離の更新を早くすることも可能である。
［適用、用途〕
本発明は移動ロボット等移動機能を持った機械システム
の障害物検出装置、物体までの距離検出装置に適用でき
る。
の障害物検出装置、物体までの距離検出装置に適用でき
る。
また例えばロボットの指先に送受信器を設置 ノし、
物体までの距離検出に用いるこ７とも可能である０ 表 １
物体までの距離検出に用いるこ７とも可能である０ 表 １
第１図は従来の超音波距離検出装置の一例をブロックダ
イヤグラムで示す。 第２図は本発明の一実施例をブロックダイヤグラムで示
す。 第３図は送受信制御回路の一実施例をブロックダイヤグ
ラムで示す。 ９・・・物体、１１・・・クロック発生回路、１２・・
・送信回路、１８・・・増幅器、１４・・・超音波発信
器、１５・・・超音波受信器、１６・・・増幅器、１７
・・・超音波検出回路、１８・・・送受信制御回路、２
１・・・カウンタ、２２・・・読出し専用メモリ、２３
・・・ラッチ回路、２４・・・フリップフロップρ″／
ｒ１図 ″Ａ：２日
イヤグラムで示す。 第２図は本発明の一実施例をブロックダイヤグラムで示
す。 第３図は送受信制御回路の一実施例をブロックダイヤグ
ラムで示す。 ９・・・物体、１１・・・クロック発生回路、１２・・
・送信回路、１８・・・増幅器、１４・・・超音波発信
器、１５・・・超音波受信器、１６・・・増幅器、１７
・・・超音波検出回路、１８・・・送受信制御回路、２
１・・・カウンタ、２２・・・読出し専用メモリ、２３
・・・ラッチ回路、２４・・・フリップフロップρ″／
ｒ１図 ″Ａ：２日
Claims (2)
- （１） 超音波を発信させ、物体からの反射波が検出
されるまでの時間間隔から物体までの距離を測定する方
式の装置において、送信パルス数の制御、超音波検出を
行う時間間隔の制御およびパルスの発生時間間隔の制御
を行うことのできる送受信制御回路を持つことを特徴と
する超音波距離検出装置。 - （２） 読出専用メモリ、カウンタ等を用いて構成し
た送受信制御回路を用い、前記読出専用メモリの各出力
ビットで送信パルス数の制御、超音波検出を行う時間間
隔の制御およびパルスの発生時間間隔の制御を行うこと
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18507482A JPS5973784A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 超音波距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18507482A JPS5973784A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 超音波距離検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973784A true JPS5973784A (ja) | 1984-04-26 |
Family
ID=16164354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18507482A Pending JPS5973784A (ja) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | 超音波距離検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973784A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6195265A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-14 | Jgc Corp | 超音波計測における分解能の改善方法 |
| JPS62153782A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Fuji Electric Co Ltd | 超音波距離測定装置 |
| CN1034529C (zh) * | 1993-09-03 | 1997-04-09 | 鲁智 | 一种超声波测距方法及装置 |
| CN110221272A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-09-10 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 时间飞行深度相机及抗干扰的距离测量方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674675A (en) * | 1979-11-24 | 1981-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Obstacle detection device |
| JPS57131085A (en) * | 1981-02-05 | 1982-08-13 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Ultrasonic wave measuring system |
| JPS57157167A (en) * | 1981-03-25 | 1982-09-28 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Measuring apparatus for ultrasonic wave |
-
1982
- 1982-10-20 JP JP18507482A patent/JPS5973784A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674675A (en) * | 1979-11-24 | 1981-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Obstacle detection device |
| JPS57131085A (en) * | 1981-02-05 | 1982-08-13 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Ultrasonic wave measuring system |
| JPS57157167A (en) * | 1981-03-25 | 1982-09-28 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Measuring apparatus for ultrasonic wave |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6195265A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-14 | Jgc Corp | 超音波計測における分解能の改善方法 |
| JPS62153782A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Fuji Electric Co Ltd | 超音波距離測定装置 |
| CN1034529C (zh) * | 1993-09-03 | 1997-04-09 | 鲁智 | 一种超声波测距方法及装置 |
| CN110221272A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-09-10 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 时间飞行深度相机及抗干扰的距离测量方法 |
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