JPS62153782A - 超音波距離測定装置 - Google Patents
超音波距離測定装置Info
- Publication number
- JPS62153782A JPS62153782A JP29332185A JP29332185A JPS62153782A JP S62153782 A JPS62153782 A JP S62153782A JP 29332185 A JP29332185 A JP 29332185A JP 29332185 A JP29332185 A JP 29332185A JP S62153782 A JPS62153782 A JP S62153782A
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- JP
- Japan
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- time
- detected
- circuit
- ultrasonic
- pulse
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- Pending
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- 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】
［発明の属する技術分野］
本発明は、パルス状超音波を被検物体に向けて間欠的に
送出し、その反射波が得られるまでの時間に基づいて当
該被検物体までの距離を判別する超音波距離測定装置に
関するものである。
送出し、その反射波が得られるまでの時間に基づいて当
該被検物体までの距離を判別する超音波距離測定装置に
関するものである。
更に詳述すれば、本発明は、パルス状超音波を送出して
その超音波が被検物体より反射して戻って来るまでの時
間を測定することにより、予め設定した距離以内または
領域内に当該物体が在るか否かを判別する超音波スイッ
チや、当該物体までの距離を計測する超音波距離センサ
などの超音波距離測定装置に関するものである。
その超音波が被検物体より反射して戻って来るまでの時
間を測定することにより、予め設定した距離以内または
領域内に当該物体が在るか否かを判別する超音波スイッ
チや、当該物体までの距離を計測する超音波距離センサ
などの超音波距離測定装置に関するものである。
［従来技術とその問題点］
従来から知られている超音波スイッチまたは超音波距離
センサ（以下、超音波スイッチ等という）の応答速度は
、被検物体までの検出距離によって限定されている。そ
の理由は、超音波スイッチ等から送出されるパルス状超
音波の打出し周期が、検出距離によって限定されるから
である。
センサ（以下、超音波スイッチ等という）の応答速度は
、被検物体までの検出距離によって限定されている。そ
の理由は、超音波スイッチ等から送出されるパルス状超
音波の打出し周期が、検出距離によって限定されるから
である。
第５図は、かかる従来の超音波スイッチ等を示す代表的
な構成図である。第６図は、第５図の動作を示すタイミ
ング図である。すなわち、第５図においてキャリア信号
発振回路１で作られたキャリア波ａは、変調回路３に導
入され、パルス発生回路２で作られたパルスによって変
調される。変調回路３から送出される発振信号すは超音
波振動子を内蔵する送波器４によって超音波に変換され
、空中に向って発信される。そして、被検出物体５に当
って反射された超音波は受波器６（送波器４と一体でも
可）によって検出され、再び電気信号に変換されて受信
信号Ｃとなる。
な構成図である。第６図は、第５図の動作を示すタイミ
ング図である。すなわち、第５図においてキャリア信号
発振回路１で作られたキャリア波ａは、変調回路３に導
入され、パルス発生回路２で作られたパルスによって変
調される。変調回路３から送出される発振信号すは超音
波振動子を内蔵する送波器４によって超音波に変換され
、空中に向って発信される。そして、被検出物体５に当
って反射された超音波は受波器６（送波器４と一体でも
可）によって検出され、再び電気信号に変換されて受信
信号Ｃとなる。
この受信信号Ｃを導入した信号処理回路７は、得られた
検出値が予め設定された値に対して如何なる関係にある
かを比較判定し、その結果を判定表示部８に送る。また
、本装置が超音波センサである場合は、得られた検出値
が距離値に変換され、判定表示部８に表示される。
検出値が予め設定された値に対して如何なる関係にある
かを比較判定し、その結果を判定表示部８に送る。また
、本装置が超音波センサである場合は、得られた検出値
が距離値に変換され、判定表示部８に表示される。
第６図において、Ｔｍは固定された超音波送波周期を、
Ｌｍは超音波が打ち出されてからその反射波が受信信号
として検出されるまでに要する時間を示す。いま、被検
出物体５までの距離をし、超音波の伝播速度をＣｕとす
ると、ｔｍ＝２シ／Ｃｕにより算出される。また、ｔｓ
は信号処理回路７が信号処理に要する時間である。
Ｌｍは超音波が打ち出されてからその反射波が受信信号
として検出されるまでに要する時間を示す。いま、被検
出物体５までの距離をし、超音波の伝播速度をＣｕとす
ると、ｔｍ＝２シ／Ｃｕにより算出される。また、ｔｓ
は信号処理回路７が信号処理に要する時間である。
従って、超音波送波周期Ｔｍには、
Ｔ」≧ｔｍ＋ ｔｓ
すなわち、Ｔｍ≧２Ｌ／Ｃｕ＋ｔｓなる限定があること
が判る。
が判る。
このように、従来の装置では超音波の送波周期が超音波
スイッチ等の最大検出距離に合せて固定されていたので
、検出範囲の広い超音波スイッチ等により短距離の検出
を行った場合には、不必要に応答速度が遅くなるという
欠点があフた。
スイッチ等の最大検出距離に合せて固定されていたので
、検出範囲の広い超音波スイッチ等により短距離の検出
を行った場合には、不必要に応答速度が遅くなるという
欠点があフた。
［発明の目的］
本発明の目的は、検出距離に応じた最大応答速度が得ら
れるよう構成した超音波距離測定装置を提供することに
ある。
れるよう構成した超音波距離測定装置を提供することに
ある。
［発明の要点］
パルス状超音波の送出タイミングを、先に送出した超音
波の受信・判定処理が終了した直後（もしくは一定時間
経過後）とすることにより、従来のように最大検出距離
に対応した時間間隔に固定することをやめて、検出距離
に応じた最大応答速度が得られるような送波周期を設定
するものである。
波の受信・判定処理が終了した直後（もしくは一定時間
経過後）とすることにより、従来のように最大検出距離
に対応した時間間隔に固定することをやめて、検出距離
に応じた最大応答速度が得られるような送波周期を設定
するものである。
［発明の実施例］
以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明を適用した超音波スイッチの一例を示
すブロック図である。本図において、第５図に示した装
置（従来技術）と同一の構成部分には同一の符号を付し
である。
すブロック図である。本図において、第５図に示した装
置（従来技術）と同一の構成部分には同一の符号を付し
である。
本実施例と第５図に示した装置との相違は、送波周期制
御回路９を新たに設けた点にある。すなわち、本実施例
では、信号処理回路７が判定表示を開始する時点におい
て送波周期制御回路９に指令を出し、パルスの送波周期
を制御するものであ施例のかかる動作をより詳細に説明
する。
御回路９を新たに設けた点にある。すなわち、本実施例
では、信号処理回路７が判定表示を開始する時点におい
て送波周期制御回路９に指令を出し、パルスの送波周期
を制御するものであ施例のかかる動作をより詳細に説明
する。
第２図は、従来例（第６図参照）との比較の下に、本実
施例の動作を示すタイミングチャートである。但し、本
図に示すタイミングチャートは検出距離が最大検出距離
より短い場合の動作を表すものであり、最大検出距離に
等しい場合は第６図の上方に示すタイミングチャートと
同一になる。
施例の動作を示すタイミングチャートである。但し、本
図に示すタイミングチャートは検出距離が最大検出距離
より短い場合の動作を表すものであり、最大検出距離に
等しい場合は第６図の上方に示すタイミングチャートと
同一になる。
第２図から明らかなように、従来の方式では信号処理が
早く終了したとしても、期間Ｔｎ＋が経過するまで次の
超音波の打出しが行われなかったのに対し、本実施例で
は信号処理が終り次第（すなわちＴｍｔ１＋ｔｌ が
経過した後）直ちに超音波を打出しているので、応答速
度はＴ／Ｔｍに短縮される。その結果、従来方式に比べ
てより多数回の距離検出が可能となる。
早く終了したとしても、期間Ｔｎ＋が経過するまで次の
超音波の打出しが行われなかったのに対し、本実施例で
は信号処理が終り次第（すなわちＴｍｔ１＋ｔｌ が
経過した後）直ちに超音波を打出しているので、応答速
度はＴ／Ｔｍに短縮される。その結果、従来方式に比べ
てより多数回の距離検出が可能となる。
また、第２図に示す“Ｔ艮゛は、被検出物体５が存在し
ない場合の打出し周期（すなわち最大送波用Ｍ）である
。本超音波スイッチにおいて、こハ ｅｒＴｕ ＩＡ士
令山Ｏｒ向ｔわレアに捧申４百千沈渭台昏中ノリに方し
、連動して設定するようにしているので、常にＴＲ＜Ｔ
ｍとなる。
ない場合の打出し周期（すなわち最大送波用Ｍ）である
。本超音波スイッチにおいて、こハ ｅｒＴｕ ＩＡ士
令山Ｏｒ向ｔわレアに捧申４百千沈渭台昏中ノリに方し
、連動して設定するようにしているので、常にＴＲ＜Ｔ
ｍとなる。
なお、第１図に示す実施例を超音波距離センサとして使
用する場合は、検出距離の設定を行う必要がないので、
従来例と同じ＜ＴＲ＝ＴＩ１１（固定）としておく。
用する場合は、検出距離の設定を行う必要がないので、
従来例と同じ＜ＴＲ＝ＴＩ１１（固定）としておく。
第３図は、第１図に示した送波周期制御回路９を詳細に
示したブロック図である。第４図は、第３図の動作を示
すタイミングチャートである。
示したブロック図である。第４図は、第３図の動作を示
すタイミングチャートである。
第３図において、タイマＴは最大送波周期ＴＲを計測す
るたびに所定幅のパルスを送出する。更に、このタイマ
Ｔは、最大送波周期ＴＲを計測するたび、または判定表
示がなされるたびに零にリセットされる。
るたびに所定幅のパルスを送出する。更に、このタイマ
Ｔは、最大送波周期ＴＲを計測するたび、または判定表
示がなされるたびに零にリセットされる。
ワンショットマルチバイブレータＭは、判定表示がなさ
れるたびに付勢され、所定時間幅のパルスを送出する。
れるたびに付勢され、所定時間幅のパルスを送出する。
スイッチＳＷは、判定表示が開始されるたびにワンショ
ットマルチバイブレータＭ側に切り換えられ、所定幅の
パルスが送出された後に、再びタイマＴ側に戻される。
ットマルチバイブレータＭ側に切り換えられ、所定幅の
パルスが送出された後に、再びタイマＴ側に戻される。
但し、被検出物体５が存在しない場合は、タイマＴ側に
接続されたままである。
接続されたままである。
Ｇはアントゲートであり、タイマＴまたはワンショット
マルチバイブレータＭから所定幅のパルスが送出されて
いる期間だけ超音波持続時間制御用のパルス信号を出力
する。
マルチバイブレータＭから所定幅のパルスが送出されて
いる期間だけ超音波持続時間制御用のパルス信号を出力
する。
次に、第４図を参照して、送波周期制御回路９の動作を
説明する。
説明する。
まず、被検出物体５が最大検出距離以内に存在する場合
について説明する。タイマＴからハイレベルの信号が送
出されると送信信号すが出力され、超音波が被検出物体
５に向けて打ち出される。その反射波が期間ｔ１後に受
波器６に導入され、受信信号Ｃが得られると、信号処理
が期間ｔ にわたって行われる。そして判定表示がなさ
れると同時に、スイッチＳＷはワンショットマルチバイ
ブレータＭ側に倒され、且つ所定幅のパルスが出力され
る。この時点（期間上３の経過時）において、タイマＴ
は平にリセットされる。
について説明する。タイマＴからハイレベルの信号が送
出されると送信信号すが出力され、超音波が被検出物体
５に向けて打ち出される。その反射波が期間ｔ１後に受
波器６に導入され、受信信号Ｃが得られると、信号処理
が期間ｔ にわたって行われる。そして判定表示がなさ
れると同時に、スイッチＳＷはワンショットマルチバイ
ブレータＭ側に倒され、且つ所定幅のパルスが出力され
る。この時点（期間上３の経過時）において、タイマＴ
は平にリセットされる。
ワンショットマルチバイブレータＭから出力されたパル
スはスイッチＳＷを介してアンドゲートＧに加えられ、
再び超音波が打ち出される。このように、本実施例では
、判定処理が終了した後に、直ちに次の超音波が打ち出
される。
スはスイッチＳＷを介してアンドゲートＧに加えられ、
再び超音波が打ち出される。このように、本実施例では
、判定処理が終了した後に、直ちに次の超音波が打ち出
される。
被検出物体５が最大検出距離以内に存在しない場合には
、最大送波周期ＴＲが経過した後にタイマＴからパルス
が送出されるので、そのパルスに同期して再び超音波が
打ち出される。よりて、判定表示時間ＴｄをＴｄ≦ＴＲ
としておくのが好適である。
、最大送波周期ＴＲが経過した後にタイマＴからパルス
が送出されるので、そのパルスに同期して再び超音波が
打ち出される。よりて、判定表示時間ＴｄをＴｄ≦ＴＲ
としておくのが好適である。
なお、本実施例を超音波距離センサとして用いる場合に
は、判定表示時間Ｔｄを信号処理回路７により適宜設定
する（Ｔｄ≦ＴＲ）。
は、判定表示時間Ｔｄを信号処理回路７により適宜設定
する（Ｔｄ≦ＴＲ）。
［発明の効果コ
本発明によれば、被検出物体から反射された超音波の処
理終了と同時に次の超音波を打ち出すようにしたため、
従来例では検出距癩１に拘りなく最大検出距順に応じた
応答速度しか得られなかったものが、検出距離に応じた
応答速度が得られるように高速化された。その結果、応
答結果が早く表示されるばかりでなく、被検物体の存在
時間も従来より精度良く検出できるようになった。
理終了と同時に次の超音波を打ち出すようにしたため、
従来例では検出距癩１に拘りなく最大検出距順に応じた
応答速度しか得られなかったものが、検出距離に応じた
応答速度が得られるように高速化された。その結果、応
答結果が早く表示されるばかりでなく、被検物体の存在
時間も従来より精度良く検出できるようになった。
第１図は本発明を適用した超音波スイッチの一実施例を
示すブロック図、 第２図は第１図の動作を説明するタイミング図、 第３図は本実施例における送波周期制御回路９の詳細を
示すブロック図、 第４図は第３図の動作を説明するタイミングチャート、 第５図および第６図はそれぞれ従来技術を説明するブロ
ック図およびタイミングチャートである。 １・・・キャリア信号処理回路、 ２・・・パルス発生回路、 ３・・・変調回路、 ４・・・送波器、 ５・・・被検出物体、 ６・・・受波器、 ７・・・信号処理回路、 ８・・・判定表示部、 ９・・・送波周期制御回路、 ａ・・・キャリア波、 ｂ・・・発信信号、 Ｃ・・・受波信号、 ｄ・・・パルス周期制御信号。 凛 竹−Ｎ
ａＳＩ （￥り走坊に万ミ） 第６図
示すブロック図、 第２図は第１図の動作を説明するタイミング図、 第３図は本実施例における送波周期制御回路９の詳細を
示すブロック図、 第４図は第３図の動作を説明するタイミングチャート、 第５図および第６図はそれぞれ従来技術を説明するブロ
ック図およびタイミングチャートである。 １・・・キャリア信号処理回路、 ２・・・パルス発生回路、 ３・・・変調回路、 ４・・・送波器、 ５・・・被検出物体、 ６・・・受波器、 ７・・・信号処理回路、 ８・・・判定表示部、 ９・・・送波周期制御回路、 ａ・・・キャリア波、 ｂ・・・発信信号、 Ｃ・・・受波信号、 ｄ・・・パルス周期制御信号。 凛 竹−Ｎ
ａＳＩ （￥り走坊に万ミ） 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）パルス状超音波を被検物体に向けて間欠的に送出し
、その反射波が得られるまでの時間に基づいて当該被検
物体までの距離を判別する測定装置において、 前記被検物体から得られる反射波の受信処理を行う信号
処理手段と、 前記信号処理手段から処理データが送出される時点もし
くは該時点から所定時間経過後に、前記パルス状超音波
の送出を開始させる送波制御手段とを備え、 前記被検物体までの距離に応じて前記パルス状超音波の
送波周期を適宜変更するようにしたことを特徴とする超
音波距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29332185A JPS62153782A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 超音波距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29332185A JPS62153782A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 超音波距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62153782A true JPS62153782A (ja) | 1987-07-08 |
Family
ID=17793316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29332185A Pending JPS62153782A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 超音波距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62153782A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0627226A (ja) * | 1991-06-18 | 1994-02-04 | Kaijo Corp | 送波ビーム幅可変超音波探知装置 |
| JPH06123771A (ja) * | 1991-06-18 | 1994-05-06 | Kaijo Corp | 送波ビーム幅可変超音波探知装置 |
| JPH10213657A (ja) * | 1997-01-29 | 1998-08-11 | Nec Corp | 音響画像処理装置 |
| JP2017206333A (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | 有限会社三國剛俊商店 | ゴミ箱監視システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5045594A (ja) * | 1973-08-25 | 1975-04-23 | ||
| JPS57153280A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-21 | Furuno Electric Co Ltd | Sonar |
| JPS5973784A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超音波距離検出装置 |
-
1985
- 1985-12-27 JP JP29332185A patent/JPS62153782A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5045594A (ja) * | 1973-08-25 | 1975-04-23 | ||
| JPS57153280A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-21 | Furuno Electric Co Ltd | Sonar |
| JPS5973784A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超音波距離検出装置 |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0627226A (ja) * | 1991-06-18 | 1994-02-04 | Kaijo Corp | 送波ビーム幅可変超音波探知装置 |
| JPH06123771A (ja) * | 1991-06-18 | 1994-05-06 | Kaijo Corp | 送波ビーム幅可変超音波探知装置 |
| JPH10213657A (ja) * | 1997-01-29 | 1998-08-11 | Nec Corp | 音響画像処理装置 |
| JP2017206333A (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | 有限会社三國剛俊商店 | ゴミ箱監視システム |
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