JPH03130687A - パルス式超音波距離測定装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、超音波パルスを親器と子器との間で送受波し
て距離を測定するパルス式超音波距離測定装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 超音波は光や電波に比べて伝播速度が遅いため比較的に
容易に距離を測定できることが知られている。パルス式
超音波測定装置は親器から送波される第３図（ａ）に示
すような超音波パルスが空気中を伝播して、同図（ｂ）
に示すようにｔ１秒後に子器にて受波される。その後、
同図＜ｃ＞に示すように所定時間上〇だけ経過した後に
、子器から超音波パルスを送波する。この超音波パルス
は空気中を伝播して、同図（ｄ）に示すようにｔ２秒後
に親器にて受波される。このときの伝播に要した時間Ｔ
より次式によって親器と子器との間の距離！を求める。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、第３図（ｄ）において親器は受渡があれば、
予熱から送波された超音波パルスの受渡と判断するなめ
、外乱ノイズ等により、不適切な距離を測定する問題が
あった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的と
するところは測定して得られる距離データに対する信頼
性の向上を図ったパルス式超音波距離測定装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、超音波パルスを親
器より送波し、上記超音波パルスを予熱にて受波し、予
め設定した所定時間だけ経過した後に予熱から親器に超
音波パルスを送波し、上記親器の超音波パルス送波時点
から予熱より送波された超音波パルスを親器が受波する
までに要する時間によって親器と予熱との間の距離を測
定する超音波距離測定装置を複数台用いる際に、各超音
波距離測定装置の距離データの差と、該距離データに対
応する超音波距離測定装置の距離測定を行う時間間隔と
から相対速度を計算する手段を備えたものである。

特に請求項２記載の発明は夫々の超音波距離測定装置で
求まった距離データを夫々の超音波距離測定装置の距離
測定開始時刻の差と上記相対速度とから補正して比較す
るものである。

［作用］ 本発明によれば、超音波パルスを親器より送波し、上記
超音波パルスを予熱にて受波し、予め設定した所定時間
だけ経過した後に予熱から親器に超音波パルスを送波し
、上記親器の超音波パルス送波時点から予熱より送波さ
れた超音波パルスを親器が受波するまでに要する時間に
よって親器と予熱との間の距離を測定する超音波距離測
定装置を複数台用いる際に、超音波距離測定装置の距離
データの差と上記距離データに対応する超音波距離測定
装置の距離測定を行う時間間隔から相対速度を計算する
。

更に夫々超音波距離測定装置で求まった距離データを夫
々の距離測定開始時刻の差と上記相対速度とから補正し
て比較する。この比較によりその差が予め設定した範囲
内にあれば、測定距離として適切であると判断し、逆に
上記範囲外にあれば不適切と判断して測定結果の信頼性
を向上することができるのである。

［実施例］ 第１図及び第２図に本発明の実施例を示す。

本実施例は第１図に示すように、親器１と予熱２との間
で超音波パルスを送受波して距離を測定する超音波距離
測定装置を複数台用いて構成したものである。このパル
ス式超音波距離測定装置は親器１及び予熱２には夫々設
けた制御部６７，６□から出力する送波パルスを増幅回
路７Ｉ、７□を介して入力して超音波振動子３３，３□
を駆動し、該超音波振動子３１，３□から超音波パルス
を送波させる送波回路８，２８□と、送波されてくる超
音波パルスを超音波振動子３３．３２で受波し、その受
渡出力を増幅回路４４．４□を介して受渡波形を整える
検波回路５１．５□とを夫々備えており、従来の技術の
欄で説明したように親器１と予熱２との間の距離を親器
１の超音波パルス送波時点から予熱２より送波された超
音波パルスを親器１が受波するまでに要する時間を制御
部６１が演算することによって測定する。

このような親器１と予熱２とからなるパルス式超音波距
離測定装置を本実施例では２台使用しており、第２図（
ａ）（ｂ）で示すように夫々の超音波距離測定装置の親
器１ａ、ｌｂの距離測定開始時刻が七〇だけ差があり、
同図（ａ）に示すように一方の親器１ａが超音波パルス
９ａを送波し、対応する予熱２ａからの超音波パルスの
受渡波形１０ａを検知して上述のように求めた距離デー
タをＸＡ、とし、また親器１ａが超音波パルスｌｌａを
送波し、対応する予熱２ａからの超音波パルスの受渡波
形１２ａを検知し、上述のように求めた距離データをＸ
Ａ２とし、更に親器１ｂが第２図〈ｂ）に示すように超
音波パルスｌｌｂを送波し、対応する予熱２ｂからの超
音波パルスの受渡波形１２ｂを検知し、上述のように求
めた距離データをＸｍ２とすれば、距離データの相対速
度は距離デー夕の差と、測定測定を行う時間間隔ＴＡと
から求まることなり、また更にこの相対速度と、距離測
定開始時刻の第七〇による補正後の画題音波距離測定装
置の距離データの差は次式で示される。

ＸＡ２　　（Ｘｓ２＋　ｔ　ｏ（ＸＡｚ　　ＸＡ＋）／
　ＴＡ）上式で予め設定した範囲内であれば、距離測定
結果として適切であるが、予め設定した範囲内でなけれ
ば距離として不適切と判断し、距離測定結果の信頼性が
向上するのである。この上式の演算及び判断を行うのが
演算手段１３であり、この演算手段１３としていずれか
の親器１ａ・・・の制御部６□が兼ねても良い。

［発明の効果］ 本発明は超音波パルスを親器より送波し、上記超音波パ
ルスを子器にて受波し、予め設定した所定時間だけ経過
した後に子器から親器に超音波パルスを送波し、上記親
器の超音波パルス送波時点から子器より送波された超音
波パルスを親器が受波するまでに要する時間によって親
器と子器との間の距離を測定する超音波距離測定装置を
複数台用いる際に、超音波距離測定装置の距離データの
差と上記距離データに対応する超音波距離測定装置の距
離測定を行う時間間隔から相対速度を計算することがで
きるものであり、この相対速度を用いることにより距離
データに対する信頼性の向上を図ることが可能となると
いう効果を奏する。

更に請求項２記載の発明では夫々超音波距離測定装置で
求まった距離データを夫々の距離測定開始時刻の差と上
記相対速度とから補正して比較するので、この比較によ
りその差が予め設定した範囲内にあれば、測定距離とし
て適切判断し、逆に上記範囲外にあれば不適切と判断し
て測定結果の信頼性を向上することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は同上の動作
説明用タイムチャート、第３図は従来例の動作説明用タ
イムチャートである。 ｌａ、ｌｂは親器、２ａ、２ｂは子器、３３□は超音波
振動子、４Ｉ、４２は増幅回路、５５２は検波回路、６
１１６２は制御部、７３，７□は増幅回路、８３，８□
は送波回路、１３は演算手段である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波パルスを親器より送波し、上記超音波パル
   スを子器にて受波し、予め設定した所定時間だけ経過し
   た後に子器から親器に超音波パルスを送波し、上記親器
   の超音波パルス送波時点から子器より送波された超音波
   パルスを親器が受波するまでに要する時間によって親器
   と子器との間の距離を測定する超音波距離測定装置を複
   数台用いる際に、超音波距離測定装置で測定した距離デ
   ータの差と、該距離データに対応する超音波距離測定装
   置の距離測定を行う時間間隔とから相対速度を計算する
   手段を備えたことを特徴とするパルス式超音波距離測定
   装置。
2. （２）夫々の超音波距離測定装置で求まった距離データ
   を夫々の超音波距離測定装置の距離測定開始時刻の差と
   上記相対速度とから補正して比較することを特徴とする
   請求項１記載のパルス式超音波距離測定装置。