KR20010086137A - 간격 측정용 장치 - Google Patents

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KR20010086137A
KR20010086137A KR1020017007883A KR20017007883A KR20010086137A KR 20010086137 A KR20010086137 A KR 20010086137A KR 1020017007883 A KR1020017007883 A KR 1020017007883A KR 20017007883 A KR20017007883 A KR 20017007883A KR 20010086137 A KR20010086137 A KR 20010086137A
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죄렌 렘케
페터 호라
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테에르베 오토모티브 일렉트로닉스 운트 콤포넌츠 게엠베하 운트 코. 카게
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
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Abstract

본 발명은 음파 또는 전자기파의 방출을 위한 송신 엘리먼트(9)를 포함하는 간격 측정용 장치에 관한 것이다. 상기 송신 엘리먼트(9)는 측정될 간격(L)의 제 1 단부에 또는 상기 제 1 단부로부터의 공지된 간격에 제공된다. 상기 장치는 방출된 음파 또는 전자기파의 수신을 위한 수신 엘리먼트(13)를 포함한다. 상기 수신 엘리먼트(13)는 측정될 간격(L)의 다른 제 2 단부에서 반사된 파장을 수신하기 위해, 측정될 간격(L)의 제 1 단부에 또는 상기 제 1 단부로부터의 공지된 간격 내에 제공되거나, 또는 음파를 직접 수신하기 위해 측정될 간격(L)의 제 2 단부에 또는 상기 제 2 단부로부터의 공지된 간격 내에 제공된다. 부가로, 상기 장치는 펄스화된 신호에 의해 송신 엘리먼트(9)를 제어하기 위해 평가 및 제어 유닛(11)을 포함한다. 여기서, 측정될 간격(L)은 신호 전파 시간 및 신호 속도로부터 결정되고, 경우에 따라서는 측정될 간격(L)의 제 1 단부 또는 제 2 단부로부터 송신 엘리먼트(9) 및/또는 수신 엘리먼트(13)까지의 미리 정해진 간격에 의해 결정된다. 본 발명에 따르면, 측정될 간격(L)의 제 1 단부와 제 2 단부 사이에는 서로의 내부로 삽입되는 적어도 2개의 관 부재(5, 7)를 갖는 텔레스코프 관(3)이 제공된다. 상기 송신 엘리먼트(9) 및 수신 엘리먼트(13)는 각각 관 부재(5; 7) 내에 또는 관 부재(5; 7)위에 제공되거나, 도파관에 의해 관 부재에 연결된다. 적어도 2개의 관 부재(5, 7) 중 적어도 하나는 장소 가변적으로 이동가능한 부재에 커플링될 수 있다.

Description

간격 측정용 장치 {DEVICE FOR MEASURING DISTANCE}
자동차 기술에서 가급적 간단하고 저가의 수단으로 두 물체간의 간격을 측정하는 것에 관한 문제가 자주 제기된다. 예컨대 랜딩 기어를 적절히 조절하기 위해, 축방향 부재의 이동, 예컨대 섀시에 대한 휠 서스펜션 이동을 검출할 필요가 있다. 이를 위해, 예컨대 완충기의 이동 부분의 이동이 검출될 수 있다.
에어백 제어 분야에서 다른 적용예를 볼 수 있다. 예컨대 에어백 팽창의 시간적 제어 및/또는 에어백의 상이한 팽창 단계의 제어는 관련 승객의 위치에 따라 이루어질 수 있다. 이를 위해, 관련 시이트의 위치는 에어백이 있는 장소로부터 승객에 이르는 간격이 위험하지 않을 정도로 설정되도록 검출될 필요가 있다.
이에 상응하는 간격 측정용 장치는 다양한 실시예에 공지되어 있다. 위에서 간략하게 설명된 경우와 같은 많은 적용예에서 절대 간격을 측정하는 것이 필요하기 때문에, 증분 검출기에 비해 통상적으로 더 복잡하고 고가인 절대값 검출기가 사용되어야만 한다. 통상적인 경우, 증분 검출기를 사용하여, 검출될 물체가 알려진 출발 상황으로 이동되고 이러한 위치로부터 출발하여 증분 검출기에 의해 이동부재의 절대 위치가 검출되는 초기화 과정에 의해 절대값을 결정하는 방법도 사용되어서는 안 된다. 왜냐하면, 예컨대 자동차 시이트의 위치를 검출할 때, 시이트를 우선 상응하는 출발 위치로 이동시킬 필요가 있기 때문이다. 또한 에어백의 작동이 중단된 후에 이러한 방식으로 결정된 각각의 최종 절대값을 저장하는 것도 안전상의 이유로 볼 때는 허용되지 않을 수 있다. 이러한 경우 예컨대 배터리를 분리한 후 다시 고정시키면 에어백의 상응하는 오류 제어가 실행될 수도 있다.
이동 물체의 위치를 검출하는데 사용되는 통상적인 절대값 검출기는 유도성 또는 용량성을 기본으로 작동하며, 다시 말해 검출될 물체의 이동시 상응하는 센서의 인덕턴스 및 커패시턴스가 변화된다.
또한 예컨대 초음파에 의해 자동차 시이트에 앉아있는 사람의 위치를 검출하는 방법이 공지되어 있다. 여기서도, 가장 간단한 경우 예컨대 에어백이 있는 위치로부터 사람의 머리 또는 상체까지의 간격을 측정하는 방법이 다루어진다.
또한 주차 보조 장치의 경우에서도 초음파 송신기 및 수신기가 간격 측정을 위해 사용된다는 것이 공지되어 있다.
초음파에 의해 물체의 위치를 검출할 때 통상적으로 펄스 그룹의 방출과 검출 사이의 진행 시간을 검출하는 방법이 적용된다. 이를 위해, 방출된 초음파 신호 또는 관련 물체에 반사된 신호가 검출될 수 있다.
그러나, 지금까지 공지된 간격 측정 장치는 통상적으로 자동차 내에서 이동가능한 물체의 위치가 검출되어야만 할 때 이에 상응하는 비용으로만 사용될 수 있다. 이는 특히 물체의 이동 경로가 클 경우에 적용된다.
또한 초음파를 기초로 작동되는 간격 측정 장치는 신호 경로가 다른 물체에 의해 방해를 받을 수 있기 때문에 이에 상응하여 트리거링될 작동기에 의한 오류 제어가 실행될 수 있다는 단점을 갖는다.
본 발명은 청구항 1항의 서문의 특징들을 갖는 간격 측정용 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 개략도이고,
도 2는 도파관 및 별도의 기준 측정 구간에 걸친 송신 엘리먼트의 커플링에 대한, 본 발명의 제 2 실시예의 개략도이다.
본 발명의 목적은 종래 기술로부터 출발하여, 간단한 방식으로 자동차 내로 통합될 수 있고 기준 지점으로부터 바람직하게는 이동 물체까지의 위치 또는 간격을 매우 안전하고 정확하게 측정할 수 있는 간단하고 저가의 구조를 갖는, 특히 자동차 기술에서 사용되는 간격 측정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 청구항 1항의 특징에 의해 달성된다.
본 발명은 송신 엘리먼트 및 수신 엘리먼트를 필수적으로 갖는, 서로 결합되는 적어도 2개의 관 부재를 갖는 텔레스코프 관을 사용함으로써 간격 측정이 예상치 못한 사이에 방해 물체에 의해 영향받는 것을 막으려는 인식으로부터 출발한다. 또한 본 발명에 따른 장치의 구조상에서 볼 때, 간단 신속하게 자동차 내에 설치되기 전에 장치의 완전한 예비 조립이 실행될 수 있다. 여기서, 텔레스코프 관의 내부 관 부재는 외부 관 부재 내에서 이동가능한 부재에 의해서도 대체될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 송/수신 엘리먼트는 관 부재의 정면에 및/또는 텔레스코프 관의 축에 대해 수직으로 연장되는 관 부재의 사이벽에 제공된다. 이를 통해, 송/수신 엘리먼트는 관의 축 내에 배치될 수 있음으로써, 신호는 관 축 내에서 연장된다. 따라서, 신호가 관 벽에 반사되는 것을 고려해 볼 때 복잡한 신호 평가는 필요하지 않다.
송신 엘리먼트의 신호는 부동성 또는 가요성 도파관, 예컨대 가요성 플라스틱 튜브를 통해 텔레스코프 관으로 공급될 수 있다. 이 경우 간격 측정시 텔레스코프 관 또는 측정될 간격의 관련 단부와 송신 엘리먼트 사이에 제공된 도파관의 길이는 신호 전파 시간과 신호 속도로부터 고려되어야만 한다.
이와 동일한 방식으로 수신 신호는 상응하는 도파관을 통해 송신 엘리먼트로 공급될 수 있으며, 이 길이도 간격 측정시에 고려될 수도 있다. 이는 송/수신 엘리먼트가 측정될 구간의 최종 지점에 배치되지 않을 경우에는 도파관의 길이 뿐만 아니라 텔레스코프 관의 부분 길이에도 해당되며, 이 경우 텔레스코프 관의 관련 부분은 커플링 도파관의 부분으로서 이해될 수 있다.
부가로, 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에서 송신 엘리먼트가 배치되어 있는 관 엘리먼트에는 부가의 수신 엘리먼트가 제공된다. 이에 따라, 상기 두 엘리먼트 간의 공지된 간격을 이용하여 송신 엘리먼트와 부가의 수신 엘리먼트 간의 신호 전파 시간을 측정함으로써 신호 속도가 검출될 수 있다. 상기 신호 속도는 송신 엘리먼트와 수신 엘리먼트 간의 간격에 대한 매우 정확한 절대값을 검출하기 위해 사용될 수 있다.
부가의 수신 엘리먼트는 텔레스코프 관을 향한 커플링 도파관에 제공될 수 있거나, 또는 커플링 도파관 또는 텔레스코프 관을 갖는 부가의 (분리-)도파관에 연결될 수 있다.
이러한 방식으로 신호 속도에 작용하는 신호 주파수 및 온도 영향에서 나타나는 허용 오차(매체의 밀도)가 보상될 수 있다.
물론 부가의 수신 엘리먼트는 제 1 수신 엘리먼트가 배치되어 있는 관 부재에도 제공될 수 있고, 또는 텔레스코프 관과 수신 엘리먼트 간의 커플링 도파관의 위에 또는 그 내부에 배치될 수 있다. 양 수신 엘리먼트 간의 간격 및 양 수신 엘리먼트 간의 검출된 신호 전파 시간에 대한 정보에 의해 또한 신호 속도가 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 간격 측정 법칙에 의해 광학 스펙트럼을 포함한 전자기파 및 음파가 사용될 수 있을 지라도, 상기 음파는 상응하는 송/수신 엘리먼트가 저가로 제조될 수 있고 전자 평가 장치도 비교적 적은 신호 속도, 즉 송신 지역과 수신 지역 간의 신호 전파 속도에 따라 간단하고 저가로 제조될 수 있다는 사실을 근거로 하고 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 텔레스코프 관의 둘레벽은 벽으로부터 반사된 신호 부분을 댐핑시키기 위한 개구를 가짐으로써 벽의 반사 능력이 감소될 수 있다. 물론 상기와 같은 개구 대신 또는 상기 개구에 대해 부가로 관 부재의 내벽에는 상응하는 댐핑 재료가 제공되거나, 또는 상응하는 구조를 가진 댐핑 부재를 갖는 내벽이 제공될 수 있다.
수신 엘리먼트는 상기 수신 엘리먼트에 마주놓인 텔레스코프 관의 단부에, 그리고 텔레스코프 관의 상응하는 단부 영역 내에 제공되거나, 송신 엘리먼트와 동일한 위치에 제공될 수 있다. 제 1 의 경우 송신호는 직접 검출되고 제 2 경우 상기 송신호는 적어도 하나의 부가의 관 부재를 갖는 반사 벽 내에 있는 상응하는 벽에서 검출된다.
송/수신 엘리먼트는 통합된 송/수신 엘리먼트로서 형성될 수도 있다. 초음파 변환기의 경우에 상기 변환기는 송/수신 엘리먼트로서 사용될 수 있다. 그러나, 상기와 같은 실시예에서 보면, 소위 변환기의 차단 시간이 측정될 신호의 최소 전파 시간 보다 더 적다는 것을 알 수 있다. 상기와 같은 차단 시간은, 변환기가 송신호의 차단 이후 일정 시간 동안 더 진동되고 그 동안은 변환기가 정확하게 수신 엘리먼트로서 사용될 수 없기 때문에 생성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 송신 엘리먼트를 트리거링하고 수신 엘리먼트의 신호를 평가하는 평가 및 제어 유닛이 텔레스코프 관에 통합되도록 형성된다.
본 발명의 부가의 실시예는 종속항에 제시된다.
본 발명은 하기 도면에 도시된 실시예에 의해 더 자세히 설명된다.
도 1에 도시된 실시예에서 간격 측정용 장치(1)는 도시된 실시예에서 서로에 대해 이동가능하게 형성된 2개의 관 부재(5, 7)를 포함하는 텔레스코프 관(3)을 포함한다.
내부 관 부재(5)의 자유 단부에는 바람직하게 초음파 송신 엘리먼트로서 형성된 송신 엘리먼트(9)가 제공된다. 상기 송신 엘리먼트는 음파가 텔레스코프 관의 축(A) 내에 방출되도록, 바람직하게는 관 부재(5)의 정면 또는 내부에 배치된다. 이를 통해, 음향 필드의 대부분은 상기 축(A) 방향으로 확장되고 관 벽의 내부면에 반사된 음향 필드의 부분은 측정을 변조하거나, 또는 복잡한 신호 평가를 요구하지 않는다. 송신 엘리먼트(9)를 트리거링하기 위해 평가 및 제어 유닛(11)이 제공된다. 상기 평가 및 제어 유닛(11)에는 부가로 수신 엘리먼트(13)의 출력 신호가 공급된다. 상기 수신 엘리먼트(13)는 재차 바람직하게 외부 관 부재(7)의 단부 또는 내부에 제공되는데, 이때 수신 엘리먼트의 수신 특성을 나타내는 축은 텔레스코프 관(3)의 축과 일직선에 놓인다.
평가 및 제어 유닛(11)은 펄스형 신호의 전파 시간을 측정함으로써 송신 엘리먼트(9)와 수신 엘리먼트(13) 간의 경로 길이 및 간격(L)을 검출한다. 전파 시간(△t)은 평가 및 제어 유닛(11)에 의해 송신 엘리먼트(9)용 전기 트리거 신호와 수신 엘리먼트(13)에 의해 수신된 신호 간의 시간 간격을 검출함으로써 결정될 수 있다. 여기서는 물론 신호 평가를 위한 모든 통상적인 방법, 예컨대 분석 작용에 의해 송/수신 신호에 접근하고 상기 분석 작용의 서로 상응하는 최대값 간의 시간적 간격을 검출함으로써 전파 시간(△t)을 결정하는 방법이 사용될 수 있다. 물론 다수의 측정 과정이 전달될 수도 있다.
단지 하나의 수신 엘리먼트(13)를 사용할 때 통상적으로 신호 속도(vs)에 대한 값을 평가 및 제어 유닛(11) 내에 저장시킬 필요가 있기 때문에, 검출될 간격(L)은 관계식(L=vs·△t)에 따라 계산될 수 있다.
초기화 과정이 실행될 수 있을 경우 텔레스코프 관(3)의 관 부재(5, 7)는 미리 정해진 위치에서 공지된 길이 및 공지된 간격(L1)으로 서로에 대해 이동될 수 있다. 관련 전파 시간(△t1)을 측정함으로써 신호 속도는 v=L1/△t1로 검출될 수 있다. 간격 측정용 장치의 초기화 과정 및 검량에 따라 언급된 방식으로 검출된 신호 속도(v)를 사용하여 임의의 간격(L)이 검출될 수 있다.
본 발명에 따른 간격 측정을 위한 장치(1)의 상기와 같은 검량에 의해 송신 엘리먼트(9)의 특징들 및 신호 속도(v)에 작용하는 온도 영향의 허용 오차도 보상될 수 있다. 예컨대 신호 속도는 자동차 기술에 관련된 -40℃ 내지 +150℃의 온도 범위에서 대략 30% 정도 변경된다. 이를 위해 음파를 전달하는 매체(바람직하게는 공기)의 밀도가 변경되거나 방출 특성 및 송신 엘리먼트(9)의 주파수가 변경된다.
전술된 방식의 초기화 과정이 실행되지 않을 경우에는 신호 속도(v)에 대한 방해 작용이 보상될 가능성은 부가의 송신 엘리먼트(15)가 텔레스코프 관(3)에 제공되는데 있다. 예컨대 부가의 송신 엘리먼트(15)는 미리 공지된 송신 엘리먼트(9)로부터의 간격(l)에서 내부 관 부재(5)에 배치될 수 있다. 이를 통해, 미리 공지된 간격(l) 및 기준 측정 과정 내에서 검출된 관련 전파 시간(△t1)으로부터 신호 속도를 검출할 수 있다. 부가의 수신 엘리먼트(15)는 예컨대 도면에 도시된 바와 같이, 관련 관 부재의 주변에 배치될 수 있다. 그러나, 물론 부가의 수신 엘리먼트(15)를 제공하는 다른 방법도 가능하며, 상기 방법에 의해 확실한 신호 검출 및 전파 시간(△t1)의 확실한 검출이 보장된다.
부가의 수신 엘리먼트(15)는 도시되지 않은 방식으로 수신 엘리먼트(13)가 배치되어 있는 관 엘리먼트(7)에 제공될 수도 있다. 전파 시간의 검출은 더 이상 송신 엘리먼트(9)용 트리거 신호와 수신 엘리먼트(13)의 수신 신호 간의 전파 시간차의 결정에 의해 이루어지는 것이 아니라, 부가의 수신 엘리먼트(15)의 수신 신호와 수신 엘리먼트(13)의 신호 간의 전파 시간을 결정함으로써 이루어지며, 물론 양 신호 엘리먼트(15, 13)에 의해 동일한 펄스 및 펄스 그룹이 검출될 수 있다.
본 발명의 도시되지 않은 부가의 실시예에서, 수신 엘리먼트(13)는 송신 엘리먼트(9)와 같이 텔레스코프 관(3)과 동일한 횡단면에 존재할 수 있다. 이러한 경우 후자의 관 부재(실시예에서 관 부재(7))에는 반사된 벽이 제공되어야만 한다. 따라서, 관계식(L=v·△t)에 따라 길이 또는 간격(L)이 검출된다. 왜냐하면, 송신호는 이제 이중화된 신호 경로의 뒤에 놓여있기 때문이다.
송신 엘리먼트(9) 및 수신 엘리먼트(13)로서 초음파 변환기가 사용될 경우에는 송신 엘리먼트 및 수신 엘리먼트는 하나의 초음파 변환기를 사용함으로써 구현될 수 있다. 왜냐하면, 상기 초음파 변환기는 송신기 및 수신기로서 작동될 수 있기 때문이다.
그러나, 이러한 경우에는 최소로 검출될 수 있는 길이(L) 및 이 경우에 나타나는 신호 전파 시간(△t)은 소위 초음파 변환기의 차단 시간 보다 더 작아야만 된다는 사실이 고려되어야 한다. 차단 시간으로는 초음파 변환기를 트리거링하는 송신호의 차단 후에 진행되는 시간은 송신호의 진동이 끝날때까지 표시된다. 이러한 차단 시간이 종료된 후에서야 변환기는 수신 엘리먼트로서 주변 전체에 사용될 수있다.
본 발명에 따른 간격 측정 장치가 사용되는 구체적인 적용예에서, 예컨대 내부 관 부재(5)는 자동차의 섀시에 고정 연결되고 외부 관 부재(7)는 이동가능하게 형성된 시이트에 고정될 수 있다. 이에 따라, 시이트의 이동시 텔레스코프 관의 길이(L)가 변경된다. 관 길이의 변경 및 절대값은 본 발명에 따른 간격 측정 장치에 의해 검출된다.
도 2에 도시된 본 발명의 부가의 실시예에서, 커플링 도파관(17)에 의해 송신 엘리먼트(9)의 커플링이 이루어진다. 이를 통해, 좁혀진 공간 상태에서 송신 엘리먼트가 다른 지점에 배치될 수 있다. 검출될 간격(L)의 검출시 커플링 도파관(17)의 길이는 상응하는 방식으로 고려되어야만 한다. 이에 따라, 신호 전파 시간 및 신호 속도, 그리고 텔레스코프 관의 위치에 따른 전체 길이로부터 커플링 도파관의 길이를 뺌으로써 생성될 수 있다.
텔레스코프 관(3)의 외부 관 부재(7)에 수신 엘리먼트(13)를 커플링시키는 것이 도 2에 도시된 실시예에서 마찬가지로 분리 도파관(19)에 의해 이루어진다. 분리 도파관(19)의 길이는 측정될 간격의 검출시에도 고려되어야만 한다.
또한 도 2에 도시된 실시예는 부가의 송신 엘리먼트(15)가 특히 온도 변동을 보상하기 위해 텔레스코프 관(3)이 아니라 별도의 차이 분리 도파관(21)에 제공됨으로써 도 1에 따른 실시예와는 구별된다. 기준 분리 도파관(21)은 커플링 지점(23)에서 커플링 도파관(17)으로부터 분기된다. 상기 커플링 지점(23)은 예컨대 커플링 부재(24)에 의해 구현될 수 있으며, 상기 커플링 부재(24) 내에는 Y형채널이 제공된다. 상기 커플링 부재의 연결 지점에는 상응하는 도파관이 연결될 수 있다.
커플링 지점(23)까지 이르는 커플링 도파관의 전체 길이 및 여기서 분기된 차이 분리 도파관(21)의 전체 길이는 일정함으로써, 공지된 길이 및 부가의 수신 엘리먼트(15)에 의해 검출된 신호 전파 시간으로부터 신호 속도가 결정될 수 있다.
물론 이 실시예에서, 기준 분리 도파관에서 나타나는 신호 속도는 커플링 도파관(17) 또는 텔레스코프 관(3) 내에 나타나는 신호 속도와 구분되지 않거나 또는 기껏해야 허용될 정도만 구분된다는 사실을 알 수 있다.
상기 커플링 도파관으로는 예컨대 부동성 플라스틱 관 또는 가요성 플라스틱 튜브가 사용될 수 있다.
부가로, 도 2에 도시된 송/수신 엘리먼트는 개별적으로 커플링될 수 있는 가능성이 있다. 제 1 송신 엘리먼트(9) 및 제 1 수신 엘리먼트(13, 15)는 커플링 장치(25)의 상응하는 리세스 내에 수용된다. 개별 커플링 도파관(17, 19, 21)은 정면에서 공기틈이 적어질때까지 송신 엘리먼트 및 수신 엘리먼트의 막에 가이드된다. 이를 통해, 도파관의 축 내에서 연장되는 관련 도파관 내로 이러한 신호들이 커플링된다는 장점이 제공된다. 송/수신 엘리먼트의 축은 커플링 도파관의 축과 일직선에 놓인다.
또한 커플링 도파관의 단부 영역에서 커플링 장치(25) 내에는 링 챔버(27)가 제공되며, 상기 링 챔버(27)는 커플링 도파관의 외부 둘레로부터 출발하여 송신 엘리먼트 및 수신 엘리먼트의 방향으로 원추형으로 확대된다. 이를 통해, 도파관의축에 대한 큰 각도에 따라 도파관의 정면과 송/수신 엘리먼트 사이의 갭으로부터 링 챔버 내로 공급되어, 상기 링 챔버 내에서 "저절로 멈추거나" 또는 흡수되는 신호 부분이 달성될 수 있다. 이를 통해, 반사된 부분에 의해 특히 송신 엘리먼트(9)가 부정적인 영향을 받는 것을 막을 수 있다.
도파관 내로 커플링된 신호 부분의 가능한한 최적한 댐핑을 달성하기 위해, 링 챔버(27)는 또한 댐핑 재료에 의해 채워지거나, 링 챔버(27)의 내벽에 관련 파장 부분을 흡수하기 위한 구조물이 제공된다.
송신 엘리먼트(9)의 경우 상기 커플링 장치(25)의 링 챔버(27)는 도파관(17) 내로 결합된 신호 부분을 제거하지 않기 위해 사용된다. 송신 엘리먼트(9)의 막이 있는 방향으로 실행되는 방해 반사를 피하기 위해, 관련 링 챔버(27)는 수신 엘리먼트(13, 15)의 경우에 커플링 도파관의 정면과 수신 엘리먼트의 막 사이의 공기틈으로부터 나타나는 신호 부분을 제거하기 위해, 마찬가지로 막이 있는 방향으로 실행되는 방해 반사를 피하기 위해 사용된다.
물론 도 1 및 2에 따른 실시예의 개별 특성들은 각각 부가의 실시예에서도 적용될 수 있다.

Claims (13)

  1. a) 측정될 간격(L)의 제 1 단부에 또는 상기 제 1 단부로터의 미리 공지된 간격 내에 제공된, 음파 또는 전자기파를 방출하기 위한 송신 엘리먼트(9),
    b) 측정될 간격(L)의 제 2 단부에서 반사된 파장의 수신을 위해 측정될 간격(L)의 제 1 단부에 또는 상기 제 1 단부로부터의 미리 공지된 간격 내에, 또는 파장의 직접 수신을 위해 측정될 간격(L)의 제 2 단부에 또는 상기 제 2 단부로부터의 미리 공지된 간격 내에 제공된, 방출된 음파 또는 전자기파를 수신하기 위한 수신 엘리먼트(13), 및
    c) 측정될 간격(L)이 신호 전파 시간 및 신호 속도로부터, 그리고 경우에 따라서는 측정될 간격(L)의 제 1 또는 제 2 단부로부터 송/수신 엘리먼트(9, 13)까지의 미리 정해진 간격에 의해 결정되는, 펄스화된 신호에 의해 송신 엘리먼트(9)를 제어하고 수신 엘리먼트(13)의 신호를 검출하고 평가하기 위한 평가 및 제어 유닛(11)을 포함하는 간격 측정 장치에 있어서,
    d) 측정될 간격(L)의 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 서로의 내부로 삽입되는 적어도 2개의 관 부재(5, 7)를 갖는 텔레스코프 관(3)이 제공되며, 송신 엘리먼트(9) 및 수신 엘리먼트(13)는 각각 상기 관 부재(5, 7) 내에 또는 위에 제공되거나, 도파관을 통해 관 부재에 연결되며, 및
    e) 적어도 2개의 관 부재(5, 7) 중 하나는 장소 가변적으로 이동가능한 부재에 커플링될 수 있는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 송신 엘리먼트(9) 및/또는 수신 엘리먼트(13)는 상기 텔레스코프 관(3)의 정면에 또는 상기 관(3)의 축(A)에 대해 수직으로 연장되는 사이벽에 배치되거나, 또는 도파관을 통해 텔레스코프 관의 정면에 연결되는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 송신 엘리먼트(9)를 가지며 도파관에 의해 송신 엘리먼트(9)에 연결되는 관 부재(5)의 내에 또는 위에, 또는 상기 송신 엘리먼트(9)를 관 부재(5)에 연결시키는 도파관의 내에 또는 위에 부가의 수신 엘리먼트(13)가 제공되거나 또는 도파관에 의해 상기 관 부재(5)에 연결되며, 평가 및 제어 유닛(11)에 의해 송신 엘리먼트(9)와 부가의 수신 엘리먼트(15) 사이의 공지된 간격(l)으로부터 신호 속도 및 신호 속도의 변화가 검출되고, 상기 신호 속도가 상기 송신 엘리먼트(9)와 수신 엘리먼트(13)에 의해 검출된 신호 전파 시간으로부터 간격(L)을 결정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 수신 엘리먼트(13)를 갖는 관 부재(7)의 내에 또는 위에 부가의 수신 엘리먼트가 제공되며, 상기 평가 및 제어 유닛(11)에 의해 제 1 수신 엘리먼트(13)와 제 2 수신 엘리먼트(15) 간의 공지된 간격으로부터 신호 속도 및/또는 신호 속도의 변경이 검출되고, 상기 평가 및 제어 유닛(11)은 상기 송신 엘리먼트(9) 및 수신 엘리먼트(13)에 의해 검출된 신호 전파 시간으로부터 간격(L)을 결정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신 엘리먼트(9)는 초음파 송신 엘리먼트이고, 수신 엘리먼트(13)는 초음파 수신 엘리먼트인 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 송신 엘리먼트(9) 및 수신 엘리먼트(13)는 텔레스코프 관(3)의 축(A) 내에 배치되거나, 도파관은 송신 엘리먼트(9) 및/또는 수신 엘리먼트(13)를 텔레스코프 관에 연결시키기 위해 텔레스코프 관(3)의 축(A) 내부에서 상기 텔레스코프 관(3)에 연결되는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  7. 제 5항 또는 6항에 있어서,
    상기 텔레스코프 관(3)의 둘레벽이 반사를 댐핑시키기 위한 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  8. 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신 엘리먼트(9) 및 수신 엘리먼트(13)는 통합된 송/수신 엘리먼트로서 형성되는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  9. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가 및 제어 유닛(11)이 텔레스코프 관(3)에 통합되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 평가 및 제어 유닛(11)이 텔레스코프 관(3) 내부에 제공되는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  11. 제 5항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초음파 송신 엘리먼트(9)의 커플링을 위해, 텔레스코프 관(3)의 정면 또는 송신 엘리먼트를 텔레스코프 관에 연결시키기 위한 도파관의 정면이 바람직하게는 송신 엘리먼트의 축 내에서 상기 송신 엘리먼트의 막 바로 앞에까지 가이드되는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 막의 직경이 텔레스코프 관 또는 도파관의 정면의 직경 보다 더 크며, 텔레스코프 관 또는 도파관의 단부 영역에는 송신 엘리먼트의 막의 방향으로 원추형으로 확대되는 링 챔버가 제공되며, 상기 링 챔버는 바람직하게는 댐핑 재료에 의해 채워지는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
  13. 제 1항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 텔레스코프 관(3)의 내부 관 부재(5)는 외부 관 부재(7) 내에서 이동가능한 부재로 대체되며, 상기 이동 가능한 부재에는 송신 엘리먼트(9) 또는 수신 엘리먼트가 배치되는 것을 특징으로 하는 간격 측정 장치.
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