JPS6388480A - 超音波測定装置 - Google Patents

超音波測定装置

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Publication number
JPS6388480A
JPS6388480A JP23488186A JP23488186A JPS6388480A JP S6388480 A JPS6388480 A JP S6388480A JP 23488186 A JP23488186 A JP 23488186A JP 23488186 A JP23488186 A JP 23488186A JP S6388480 A JPS6388480 A JP S6388480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reference voltage
received signal
time
distance
comparator
Prior art date
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Pending
Application number
JP23488186A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kishida
博 岸田
Kazuyuki Maeoka
前岡 和之
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.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
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Publication of JPS6388480A publication Critical patent/JPS6388480A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、送信部から送信された超音波が対象物に反
射して受信部に受信されるまでの時間を計時することに
より、対象物までの距離を測定する超音波測定装置に関
する。
(b)発明の概要 この発明に係る超音波測定装置は要約すれば、対象物と
の間の距離を確実に測定するため、前回受信信号が参照
電圧を越えなかった時、今回測定時の参照電圧レベルを
一定量だけ変える参照電圧設定手段を設けることにより
、比較部における参照電圧レベルを受信レベルに対し適
正な値に設定するようにしたものである。
(C)従来の技術 超音波測定装置は一般に送信部から対象物に送信した超
音波の反射波を受信部で受信し、この送信タイミングと
受信タイミングとのタイムラグに基づいて対象物との間
の距離を測定する。受信部は受信信号と参照電圧とを比
較する比較部を含み、この比較部において受信信号が参
照電圧を越えた時を受信タイミングとしている。これは
、受信部が受信する信号のうちノイズ成分をカントする
ためである。ところが、超音波は気中伝播時に口スを生
じ、受信信号の波形は対象物との間の距離が長くなる程
減衰する。従って、常に同一レベルの参照電圧との比較
によって受信信号を掻出しようとすると測定可能な距離
の範囲が広くなるに従い測定精度が低下する。
このため、例えば特開昭59−218973号公報に開
示されたものでは、コンパレータ(比較部)における参
照電圧のレベルを超音波の伝播距離すなわち、測定時の
時間経過に応じて変化させる手段を設けている。これに
よって、受信信号の振幅が大きい近距離においては高レ
ベルの参at圧と比較し、振幅の小さい遠距離では低レ
ベルの参照電圧と比較するようにし、測定距離範囲が広
域化しても対象物との間の距離を確実に測定できるよう
にしている。
(d)発明が解決しようとする問題点 超音波測定装置の受信部における受信信号の波形は対象
物との間の距離のみならず、対象物の反射面の状態に影
響される。即ち、対象物の反射面が柔軟であったり、反
射方向が受信部に一致していない場合には受信部におけ
る受信信号の波形が減衰する。
しかしながら、上記従来の超音波測定装置では、時間経
過に伴う参照電圧レベルの変化が一定であるため、超音
波の伝播距離即ち対象物との間の距離が同一であれば受
信信号と比較される参照電圧も常に一定になる。このた
め対象物の反射率の低下等によって受信信号の波形が減
衰した場合に受信信号が参照電圧を越えず、対象物との
間の距離を測定できない場合がある。
この発明の目的は測定距離の前歴に基づいて今回測定時
の参照電圧レベルを設定するようにし、対象物との距離
の変化のみならず、対象物の反射率の変化にも対応して
参照電圧レベルを設定できるようにし、対象物との間の
距離を確実に測定することができる超音波測定装置を提
供することにある。
(e)問題点を解決するための手段 この発明の超音波測定装置は、超音波を所定の周期で対
象物に対して送信する送信部と、対象物からの反射波を
受信し、受信信号と時間経過とともに変化する参照電圧
とを比較する比較部を含む受信部と、を備え、送信タイ
ミングから受イi部への受信信号が参照電圧を越える時
までの時間に基づいて対象物との間の距離を測定する超
音波測定装置において、 前回測定時に受信部での受信信号が参照電圧を越えなか
った時今回測定時の参照電圧レベルを一定量だけ変える
参照電圧設定手段を設けたことを特徴とする。
(f)作用 この発明によれば、前回測定時に受信信号が参照電圧を
越えず、対象物との間の距離を測定出来なかった時には
、今回測定時の参照電圧レベルが参照電圧設定手段によ
り一定量だけ変化する。この参照電圧レベルの変化は前
回測定時に受信部での受信信号が参照電圧を越えるまで
行われる。
(g)実施例 第1図は、この発明の実施例である超音波測定装置の制
御■部のブロック図である。
CPU3はI10インターフェース6を介して超音波発
生回路7に所定の周期で駆動データを出力する。超音波
発生回路7はこの駆動データに従って超音波を発生し、
この超音波がアンプ8を経由して送信器から対象物21
に対し送信される。
この超音波の対象物21からの反射波は受信器2に受信
される。受信された反射波はアンプ11および検波器I
Oを経てコンパレータ9に入力される。
CPU3は超音波発生回路7に駆動データを出力すると
同時にI10インターフェース6の出力ボートP1を“
Ho”から“L 11に切り換える。これによって電圧
V、は時間経過とともに第3図(A)に示す波形をとる
。CPU3は同時に抵抗R2〜Rnのいずれかに選択的
に電圧を印加する。
この抵抗R1〜Rfiのいずれかを経由した電圧はオペ
アンプOP1に入力される。オペアンプOP、には負帰
還がかけられており、オペアンプoP1の出力電圧V2
は第3図(B)に示す波形をとる。ここで、抵抗R1〜
R,のいずれに電圧が印加されるかによって出力電圧■
2は第3図(B)に示す最大値波形Vmと最小値波形V
nとの間のいずれかをとる。このようにして波形形成さ
れた出力電圧■2がコンパレータ9に導かれ参照電圧と
される。
送信器1から第3図(C)に示す波形の超音波が送信さ
れると受信器2は第3図(D)に示す波形の電圧を出力
する。即ち、超音波の送信中に回路内の電磁気結合や機
械的な振動による電圧を出力したのち、反射波の受信に
よる電圧を出力する。この出力電圧は検波器10により
検波され第3図(E)に示すエンベロープ信号にされた
後コンパレータ9に入力される。コンパレーク9では第
3図(B)に示す波形のうちいずれかをとる参照電圧と
第3図(E)に示す受信信号が比較される。CPU3に
接続されたRAM5のメモリエリアの一部は第2図のメ
モリマツプに示すように割り当てられている。即ち、メ
モリエリアM1〜M3のそれぞれには、参照電圧レベル
vS、受信時間Pおよび測定距離りがそれぞれ記憶され
る。CPU3はタイマにより超音波送信後コンパレータ
9において受信信号が参照電圧を越えるまでの時間を測
定し、この受信時間Tに基づいて測定距離りを求める。
CPU3に接続されたR OM 4には受信時間Tに対
する測定距離りの値が記憶されており、CPU3は計時
した受信時間Tに基づいて測定距離りを読みだす。
第4図は、上記超音波測定装置の動作を示すフローチャ
ートである。
予め設定された測定タイミングになると(nl)、超音
波が送信されるとともにタイマT1がオンされる。この
タイマT1は受信時間Tを計時する0次いでタイマT2
がタイムアツプしたか否かのチェックがなされる(n3
)。このタイマT2は超音波測定装置がオンされたのち
一定時間を連続して計時するものであり、その計時時間
は測定タイミングよりも十分に大きい。タイマT2がタ
イムアツプすると参照電圧レベルVsを第3図(B)に
示す波形のうち最大値波形Vmに設定する(n4)、こ
の後コンパレータ9に於いて受信信号が参照電圧を越え
たか否か即ち、反射波を受信したか否かのチェックがな
される(n5)。反射波が受信されるとタイマT1の内
容を読み出し、受信時間TとしてメモリエリアM2に記
憶する(n9)。更に、この受信時間Tに基づいて測定
距離りを読み出す(nlO)。
超音波が送信されたのち所定時間t1が経過しても反射
波を受信しない場合には参照電圧レベルVsが第3図(
B)に示す最小値波形Vnであるか否かのチェックを行
う(n5→n6→n7)。
参照電圧レベルVsが最小値波形Vnでない場合には参
照電圧レベルVsO値を一定量αだけ減少する。ここで
所定時間t1は超音波測定装置において測定可能な最大
距離の2倍の距離を超音波が伝播するに十分な時間であ
る。以上においてn8がこの発明の参照電圧設定手段に
相当する。
以上によって第5図に示すように受信信号51が参照電
圧Vsを越えると受信時間Taを読みだすことができ対
象物との間の距離を測定できる。
ところが対象物との間の距離が長くなった場合や対象物
の表面状態が変化した場合には受信信号52のレベルが
低下し参照電圧を越えず、測定距離を、求めることがで
きない場合がある。このような場合においてn5→n6
→n7→n8と進み、参照電圧レベルVsが低下される
。これによって受信信号53は参照電圧Vsを越え、こ
の時の受信時間Tbから測定距離を求めることができる
また、タイマT2がタイムアツプする毎に参照電圧レベ
ルVsが最大値波形Vmにされるため参照電圧レベルが
低くされたままの状態で距離の測定が継続されることが
ない。また、最大値波形Vmにされた後も受信信号が参
照電圧を越えない場合には参照電圧レベルが順次低下さ
れるため、参照電圧レベルを測定距離および受信信号レ
ベルに適した値とすることができる。
(h1発明の効果 この発明によれば、距離を測定する対象物の表面状態が
変化する等の原因によって受信信号レベルが低下し、受
信信号が参照電圧を越えなかった場合、参照電圧設定手
段により参照電圧レベルを変えることができる。このた
め、前回測定時に測定距離を求めることができなかった
場合に受信信号が参照電圧を越えるまで参照電圧レベル
が変わり、距離の測定不能状態が長期間連続することが
なく、対象物との間の距離を確実に測定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例である超音波測定装置の制御
部のブロック図、第2図は同制御部の一部を構成するR
AMの要部のメモリマツプ、第3図中キ井=キ;キはこ
の発明における信号等の電圧波形を示す図、第4図は同
超音波測定装置の動作を示すフローチャート、第5図は
同超音波測定装置の動作状態を示す電圧波形図である。 l−送信器、2−受信器、 9−コンパレータ。 第1図 第3図 第4図 第52 TOT。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超音波を所定の周期で対象物に対して送信する送
    信部と、対象物からの反射波を受信し、受信信号と時間
    経過とともに変化する参照電圧とを比較する比較部を含
    む受信部と、を備え、送信タイミングから受信部への受
    信信号が参照電圧を越える時までの時間に基づいて対象
    物との間の距離を測定する超音波測定装置において、 前回測定時に受信部での受信信号が参照電圧を越えなか
    った時今回測定時の参照電圧レベルを一定量だけ変える
    参照電圧設定手段を設けてなる超音波測定装置。
JP23488186A 1986-10-01 1986-10-01 超音波測定装置 Pending JPS6388480A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23488186A JPS6388480A (ja) 1986-10-01 1986-10-01 超音波測定装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP23488186A JPS6388480A (ja) 1986-10-01 1986-10-01 超音波測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6388480A true JPS6388480A (ja) 1988-04-19

Family

ID=16977784

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23488186A Pending JPS6388480A (ja) 1986-10-01 1986-10-01 超音波測定装置

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JP (1) JPS6388480A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01197684A (ja) * 1988-02-02 1989-08-09 Fujitsu Ten Ltd 測距装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01197684A (ja) * 1988-02-02 1989-08-09 Fujitsu Ten Ltd 測距装置

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