JPH01196589A - 非接触式距離測定装置 - Google Patents

非接触式距離測定装置

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JPH01196589A
JPH01196589A JP63310994A JP31099488A JPH01196589A JP H01196589 A JPH01196589 A JP H01196589A JP 63310994 A JP63310994 A JP 63310994A JP 31099488 A JP31099488 A JP 31099488A JP H01196589 A JPH01196589 A JP H01196589A
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JP
Japan
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transducer
distance measuring
measuring device
frequency
contact distance
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Pending
Application number
JP63310994A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Koelpin
トーマス、ケルピン
Alfred Forster
アルフレート、フオルスター
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.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/523—Details of pulse systems
    • G01S7/524—Transmitters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波信号を送信しその後に対象物から反射
されて来る超音波信号を受信するための少なくとも１つ
の電気音響変換器と、この変換器を動作させるための電
気式発生器と、前記変換器によって検出されたエコー信
号のための受信段と、前記変換器を前記発生器によって
動作させる送信時間、それに続く前記変換器の減衰時間
、さらに前記反射されて来るエコー信号の受信ウィンド
ーを予め与える制御装置とを備えた、特に自動車に適す
る非接触式路Ｈ測定装置に関する。
〔従来の技術〕
Ｊ：述した種類の非接触式距離測定装置はドイツ連邦共
和国特許出願公開第３５１３２７０号公報によって公知
である。この公開公報には、制御装置によって変換器の
送信時間および（または）送信パワーが変更可能である
距離測定装置が記載されている。さらに、変換器の送信
時間が短くおよび（または）送信パワーが小さいサイク
ルの場合には、受信ウィンドーの開始と送信時間の開始
との時間間隔は、変換器の送信時間が長くおよび（また
は）送信パワーが大きいサイクルの場合よりも小さくさ
れる。この種の装置においては電圧振幅は変換器の入力
端で変更される。このことは変換器のダンピング係数が
同じである場合には減衰時間を同様に変化させることに
なる。しかしながら、このことは対象物距離が短くなる
と有効信号が電圧振幅の低下によっそ減少することを意
味する。
さらに、ドイツ連邦共和国特許第４３０４６１号明細書
によれば、反射されて来る機械的パルスによって距離測
定を行う方法が公知である。この明細書においては、固
有周波数が所属受信器の固を周波数とは異なっている送
信器は、送信パルスを発生する際に、周波数が受信器の
固有周波数に一致する周期的な力によって強制振動を行
わさせられる。エネルギー供給の中止後、送信器は運転
周波数と受信器周波数とは異なっている固有周波数で自
由減衰する。それにより、所定の周波数と時間とを有す
るスイッチングパルスが発生される。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、変換器の減衰時間が変更可能であり、従って
近接領域においても近接スイ・ンチの対象物検出に適す
るような非接触式距離測定装置を提供することを課題と
する。
〔課題を解決するための手段〕
このような課題を解決するために、本発明は、変換器は
制御装置が選定可能である送信周波数にて発生器により
励起され、変換器の送信周波数は対象物距離が短い場合
には対象物距離が長い場合に比較して、変換器振動の減
衰時間が短くなるように選定されることを特徴とする。
有利な方法にて変換器振動のダンピング係数ハ振動周波
数に依存するようにされる。送信周波数を適切に選定す
ることによって、変換器の減衰時間は対象物距離が短い
場合には望ましい方法にて対象物距離が長い場合よりも
短くされる。発生器が制御可能な発振器と送信増幅器と
から構成されると、変換器の励起は一定の電圧振幅を有
する送信周波数に依存することなく行うことが出来る。
短い対象物距離に移行する際には送信周波数を変換器の
共振周波数の上方へ高めることによって、有利な方法に
て減衰時間に周波数を影響させることが出来る。という
のは、高周波数で振動する変換器はダンピング抵抗が一
定である際には低周波数の変換器よりも短い減衰時間を
有するからである。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
第１図に図示された非接触式距離測定装置の回路は、電
気音響変換器１と、発生器２と、受信増幅器５と、制御
装置６とから構成さている０発振器３と送信増幅器４と
から構成された発生器２は、制御語Ｗ６から与えられる
制御信号に基づいて、一定の送信周波数と一定の電圧振
幅とを持つ振動にて所定の一定送信時間の間、変換器１
を励起する。送信周波数は制御装置６０制御信号によっ
て発生器２に予め与えられる。送信時間の間、変換器１
は発生器２の振動によって励起される。この励起は、変
換器１が自由振動をしてその振動振幅が実効ダンピング
係数に応じて高速で減衰する減衰時間の間、行われる。
減衰時間に続くエコー時間の間、変換器ｌは対象物から
反射されて来る超音波信号を待ち受けている。この超音
波信号が変換器１に到着すると、超音波信号は増幅のた
めに受信増幅器５へ転送され、そこから制御装置６に供
給される。超音波信号の送信とエコー信号の受信との間
の時間間隔に基づいて、制御装置６はその評価回路によ
って対象物への距離を決定する。
制御装置６により予め与えられた送信周波数の変更およ
びそれに起因する減衰時間の変化によって、例えば対象
物検出に依存して、エコー信号を受信する受信ウィンド
ーの開始がずらされる。このことは、対象物距離の測定
の際に受信ウィンドーでエコー信号が受信されないよう
な場合に、つまり、例えば、減衰時間が選定された送信
周波数のために長く、そのために変換器１が変換器振幅
の減衰中に近接対象物から反射されて来るエコー信号を
受信してしまうような場合（第２図参照）に利用される
。この場合には、送信周波数は、減衰時間が短くなり、
従って受信ウィンドーが早期に開始されるように変えら
れる。
第２図には、エコー時間が送信時間と減衰時間との総計
よりも短いような、変換器振幅の包絡線ａを持つ減衰曲
線が図示されている。エコー信号は減衰する変換器振幅
七本なっており、評価することが出来ない、一方、包絡
線すを持つ減衰曲線の場合には、送信周波数を変更しそ
れによりダンピング係数を大きくすることによって、減
衰時間は短くされ、その結果エコー信号は正しく受信さ
れて評価することが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による非接触式距離測定装置の回路図、
第２図は変換器の振幅の減衰特性を示すダイヤグラムで
ある。 １・・・電気音響変換器 ２・・・電気式発生器 ３・・・発振器 ４・・・送信増幅器 ５・・・受信増幅器 ６・・・制御装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）超音波信号を送信しその後に対象物から反射されて
    来る超音波信号を受信するための少なくとも１つの電気
    音響変換器（１）と、この変換器（１）を動作させるた
    めの電気式発生器（２）と、前記変換器（１）によって
    検出されたエコー信号のための受信段（５）と、前記変
    換器（１）を前記発生器（２）によって動作させる送信
    時間、それに続く前記変換器（１）の減衰時間、さらに
    前記反射されて来るエコー信号の受信ウインドーを予め
    与える制御装置（６）とを備えた非接触式距離測定装置
    において、前記変換器（１）は前記制御装置（６）が選
    定可能である送信周波数にて前記発生器（２）により励
    起され、前記送信周波数は対象物距離が短い場合には対
    象物距離が長い場合に比較して、変換器振動の減衰時間
    が短くなるように選定されることを特徴とする非接触式
    距離測定装置。 ２）発生器は制御可能な発振器（３）と送信増幅器（４
    ）とから構成されることを特徴とする請求項１記載の非
    接触式距離測定装置。 ３）短い対象物距離に移行する際には、送信周波数は変
    換器（１）の共振周波数の上方に高められることを特徴
    とする請求項１または２記載の非接触式距離測定装置。
JP63310994A 1987-12-11 1988-12-08 非接触式距離測定装置 Pending JPH01196589A (ja)

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DE3742137 1987-12-11
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EP (1) EP0320695A1 (ja)
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