JPH03295490A - 超音波式距離測定装置 - 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］ 本発明は、パルス列からなる超音波を親器と子器との間
で送受波して距離を測定する超音波式距離測定装置に関
するもので、、？）る。

［従来の技術］ この種の超音波を用いた距離測定装置としては、親器と
子器との間で超音波パルスを送受波して、送受波に要す
る時間から距離を測定するものがあり、この超音波式距
離測定装置は光や電波を用いた距離測定装置に比べて伝
送速度が遅いため、比較的に容易に距離を測定てきるこ
とが知られている。

このような超音波式距離測定装置の一方式を第３図及び
第４図に従って説明する。第３図の超音波式距離測定装
置は車両Ａ、、Ａ２の車間距離を測定するために用いた
もので、両車両Ａ、、Ａ２に超音波センサー１，２を設
けている。尚、以下の説明においては便宜上車両Ａ、の
超音波センサー１を親器と呼び、車両Ａ２の超音波セン
サー２を子器と呼ぶ。また、親器１及び子器２の間の送
受波はパルス列からなる超音波を用いて行っている。

親器１から送波される第４図（ａ）に示すパルス列から
なる超音波Ｐ１は、空気中を伝搬して同図（ｂ）に示す
ように時間１−１だけ遅れて子器２に反射波Ｒ５として
受波される。

子器２は受波後に時間ｔ。だけ待って同図（ｃ）に示す
ようにパルス列からなる超音波Ｐ２を送波し、同図（ｄ
）に示すように時間ｔ、たけ遅れて親器１に反射波Ｒ２
として受波される。親器１には子器２の送波待ち時間ｔ
。が予め与えられているので、親器１及び子器２の間の
距離Ｃ１は以下の式で求められる（特願昭６２−２６０
０３４号公報他）。

ｄ二（ｔ　　ｔｏ）と２×（・ または、 ｄ＝　（ｔ　ｌ＋　ｔ　２　）二２ＸＣただし、Ｃは音
速である。

上記の超音波式距離測定装置には、親器１と子器２間で
情報を伝送するものがあり、情報を第５図のように送波
パルス列の時間間隔を可変にしたり（ＤＩ〜ＤＸ＞、第
６図のようなパルス列において規定の時間間隔でパルス
の有無によって、情報を伝送する例がある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記のような東両開の距離を測定する時には
、測距データの信頼性を上げるために系を二重にするこ
とがある。つまり、上記の超音波式距離測定装置を２つ
用いて、両者でおのおの距離を求めるのである。このよ
うな場合に、夫々の超音波式距離測定装置の親器１と子
器２間で上記のようなパルス列を用いて情報を伝送する
と、両者のパルス列が重なりあって、情報が正しく伝え
られないという問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、親
器と子器間で情報が正しく伝送できることを目的とした
超音波式距離測定装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、夫々の親器から送波される超音波パルスの送
波開始時刻に所定の時間差を持たせる制御手段を備えた
ものである。

［作　用］ 而して、夫々の親器の超音波パルスの送波開始時刻の差
を用いて情報を伝送するようにしている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。本発
明の超音波式距離測定装置は、夫々Ｊ）親器と子器の１
組において、超音波ノ（ルスを自ら能動的に送波する親
器と、親器からの受波）（ルス信号を受けることにより
、返信のパルスを送波する子器との親子式として用いる
ことて初めて測定できるものである。そして、上記親器
と子器の組を複数組具備し、夫々の親器同士で送波タイ
ミングを制御できるように接続し、タイミングをずらし
た夫々の親器からの超音波パルスを夫々対になった子器
で受信して、上記のタイミングの差を求めることで、情
報を伝送するものである。

尚、以下の実施例においては、親器と子器の組は２組で
説明しているが、３組以上でも全く同様の動作が可能で
あることは言うまでもない。第１図は全体のシステム構
成図を示し、第２図は第１図の中で、夫々の１組の親器
と子器の構成を示したものである。本実施例では、親器
１と子器２とは全く同一の構成を成しているので、以下
の説明は親器１と子器２のいずれにも共通している。

第２図において、送波回路４は、予め設定された継続時
間のトーンバースト波なる超音波パルス信号を生成する
回路である。送波駆動回路５は、送波回路４で得られた
超音波パルス信号が超音波振動子６を充分に駆動できる
ように増幅する回路である。尚、本実施例では、超音波
振動子６は送受一体型のものを用いているが、送波専用
、受渡専用の２つの超音波振動子を用いてもよい。受渡
ゲート回路７は、超音波パルス送波後に受波信号の取り
込みを開始する時刻及び終了する時刻を設定する回路で
ある。受波回路８は、受波された超音波パルスを増幅し
て受渡回路８の内部にある距離算出部８１が距離を求め
ることができる信号を得る回路である。距離算出部８１
は、親器１及び子器２の間の距離を求める部分である。

また、制御手段を構成する送波タイミング設定回路３は
、送波タイミングを決める回路であり、必要に応じて外
部からのタイミング入力、及び外部へのタイミング出力
も行う。

次に、動作を説明する。第１図に示すように、一方の親
器１が超音波パルスを送波すると、タイミング信号が出
力され、もう一方の親器１′の送波タイミング入力に入
る。ここで、予め、親器１の送波タイミング回路３は、
外部からの送波タイミング信号がなくても５送波タイミ
ング回路３の内部で予め設定された時間間隔で送波する
ようにしておき、もう一方の親器１′の送波タイミング
回路３は外部からの送波タイミング入力により送波する
ように設定しておく。送波タイミング入力が入ってから
送波するまでの時間遅れは、情報入力から入る外部から
の情報によって変化する。例えば、１ビツトの情報を送
る場き、“１゛ならば一定時間差を設けて送波するが、
“′０″ならば同時に送波する等である。

夫々の親器から送波された超音波パルスは、対になった
子軸で夫々受波され、到達した受渡の時間差を時間差検
出回路９によって検出する。この時間差から、親器から
送られた情報を子軸が得ることかできる。また、一方の
親器かなんパ、かの故障で送波てきなくなると、時間差
を求めることができなくなるので、予め設定された制限
時間内の時間差だけを求めるようにしておき、時間差が
求まらない場合は、装置に故障かぁ−）なと判断するこ
とができる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、夫々の親器から送波される超音
波パルスの送波開始時刻に所定の時間差を持たせる制御
手段を備えたものであるから、夫々の親器の超音波パル
スの送波開始時刻の差を用いて情報を伝送するようにし
ていることで、従来のパルス列による伝送のように、パ
ルス列の重なり合いによって情報が正しく伝えられない
ということがなく、親器と子軸との間で正しく情報を伝
送することができる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステム構成図、第２図は同
上のブロック図、第３図は従来例の説明図、第４図は同
上の動作波形図、第５図及び第６図は夫々他の従来例の
説明図である。 １は親器、２は子軸である。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波パルスを送波する親器と、この親器からの
   超音波パルスを受波して、予め設定した所定時間だけ経
   過した後に、親器へ超音波パルスを返信する子器との１
   組を複数組備え、上記親器からの超音波の送波時点から
   子器から返信された超音波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手段
   を有する超音波式距離測定装置において、夫々の親器か
   ら送波される超音波パルスの送波開始時刻に所定の時間
   差を持たせる制御手段を備えたことを特徴とする超音波
   式距離測定装置。