JPH0449074B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0449074B2 JPH0449074B2 JP61027155A JP2715586A JPH0449074B2 JP H0449074 B2 JPH0449074 B2 JP H0449074B2 JP 61027155 A JP61027155 A JP 61027155A JP 2715586 A JP2715586 A JP 2715586A JP H0449074 B2 JPH0449074 B2 JP H0449074B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- reference voltage
- measured
- ultrasonic
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- Expired - Lifetime
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 21
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
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- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は超音波により距離計測を行う装置に関
するものである。
するものである。
従来の技術
従来から超音波を利用して距離計測を行うこと
は知られている。すなわち、１個の素子による計
測は、第４図に示すように、超音波を発射してか
ら反射波が立上るまでの時間toを計測することに
より距離に換算して行なうものである。
は知られている。すなわち、１個の素子による計
測は、第４図に示すように、超音波を発射してか
ら反射波が立上るまでの時間toを計測することに
より距離に換算して行なうものである。
発明が解決しようとする問題点
しかし計測距離が短い（約50cm以内）と、第４
図の強制発振時間t後の素子固有の残響時間ts内
に反射波の立上り点（時間to）が入り、残響波形
に埋もれてしまうため、距離計測が出来ないとい
う欠点があつた。
図の強制発振時間t後の素子固有の残響時間ts内
に反射波の立上り点（時間to）が入り、残響波形
に埋もれてしまうため、距離計測が出来ないとい
う欠点があつた。
本発明は上記欠点に鑑み、超音波素子１個を使
用して、10cm〜50cm程度の距離の計測を可能にす
る超音波式距離計測装置を提供することを目的と
するものである。
用して、10cm〜50cm程度の距離の計測を可能にす
る超音波式距離計測装置を提供することを目的と
するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は前記目的を達成するために、１個の超
音波素子と、この超音波素子の発振減衰率と同一
の基準電圧と補助基準電圧を発生する主基準電圧
発生手段および補助基準電圧発生手段と、超音波
の反射波が前記超音波素子を発振してから主基準
電圧および補助基準電圧と交差する点までの時間
を計時する第１計時手段および第２計時手段と、
この交差する点の電圧を計測する第１電圧計測手
段および第２電圧計測手段と、前記交差する点で
計時された第１計時時間および第２計時時間とそ
のときに計測された第１計測電圧値および第２計
測電圧値とによりその間を直線で近似してその直
線が零電圧と交差する時間を前記反射波の立上り
点に予測する予測値演算手段とを有するものであ
る。
音波素子と、この超音波素子の発振減衰率と同一
の基準電圧と補助基準電圧を発生する主基準電圧
発生手段および補助基準電圧発生手段と、超音波
の反射波が前記超音波素子を発振してから主基準
電圧および補助基準電圧と交差する点までの時間
を計時する第１計時手段および第２計時手段と、
この交差する点の電圧を計測する第１電圧計測手
段および第２電圧計測手段と、前記交差する点で
計時された第１計時時間および第２計時時間とそ
のときに計測された第１計測電圧値および第２計
測電圧値とによりその間を直線で近似してその直
線が零電圧と交差する時間を前記反射波の立上り
点に予測する予測値演算手段とを有するものであ
る。
作 用
上記構成により、超音波素子の発振停止後の機
械的発振（残響）の中に反射波が埋もれても、反
射波と基準電圧と補助基準電圧が交差する点よ
り、予測値演算手段により、反射波の立上り点が
予測されることにより、10cm〜50cm程度の距離計
測が可能となる。
械的発振（残響）の中に反射波が埋もれても、反
射波と基準電圧と補助基準電圧が交差する点よ
り、予測値演算手段により、反射波の立上り点が
予測されることにより、10cm〜50cm程度の距離計
測が可能となる。
実施例
以下、本発明の実施例を図にもとづいて説明す
る。第１図は、本発明の一実施例装置のブロツク
図である。図において１は１個の超音波素子４の
発振周波数（例えば25KHz）を決める発振手段、
２は超音波の発振時間を決める発振時間設定手段
であり、この発振時間設定手段２の出力は発振手
段１と主基準電圧発生手段９および補助基準電圧
発生手段１０に接続されている。主、補助基準電
圧発生手段９，１０は、超音波素子４の発振減衰
率と同一の基準電圧と補助基準電圧を発生する。
また発振手段１の出力は超音波素子発振駆動手段
３に接続され、その出力は超音波素子４に接続さ
れ、超音波素子４は、超音波素子反射波受信手段
５に接続され、その出力は反射波増幅手段６に接
続されている。反射波増幅手段６の出力は第１比
較手段７と第２比較手段８の入力に接続され、第
１比較手段７の他の入力には、主基準電圧発生手
段９が、第２比較手段８の他の入力には、補助基
準電圧発生手段１０が接続されている。第１比較
手段７の出力は、第１計時手段１１に、第２比較
手段８の出力は、第２計時手段１２に接続され、
第１、第２計時手段１１，１２には、別に発振時
間設定手段２が接続されている。第１、第２計時
手段１１，１２は超音波の反射波が超音波素子４
を発振してから主・補助基準電圧と交差する点ま
での時間を計時するものであり、その出力は、予
測値演算手段１３に接続されている。第１、第２
の電圧計測手段１７，１８は主、補助基準電圧の
交差点の電圧を計測するものであり、その出力側
は予測値演算手段１３に接続されている。予測値
演算手段１３は、その交差点で計時された第１、
第２計時時間とそのときに計測された第１、第２
計測電圧値により、反射波の立ち上がり点を予測
するものである。
る。第１図は、本発明の一実施例装置のブロツク
図である。図において１は１個の超音波素子４の
発振周波数（例えば25KHz）を決める発振手段、
２は超音波の発振時間を決める発振時間設定手段
であり、この発振時間設定手段２の出力は発振手
段１と主基準電圧発生手段９および補助基準電圧
発生手段１０に接続されている。主、補助基準電
圧発生手段９，１０は、超音波素子４の発振減衰
率と同一の基準電圧と補助基準電圧を発生する。
また発振手段１の出力は超音波素子発振駆動手段
３に接続され、その出力は超音波素子４に接続さ
れ、超音波素子４は、超音波素子反射波受信手段
５に接続され、その出力は反射波増幅手段６に接
続されている。反射波増幅手段６の出力は第１比
較手段７と第２比較手段８の入力に接続され、第
１比較手段７の他の入力には、主基準電圧発生手
段９が、第２比較手段８の他の入力には、補助基
準電圧発生手段１０が接続されている。第１比較
手段７の出力は、第１計時手段１１に、第２比較
手段８の出力は、第２計時手段１２に接続され、
第１、第２計時手段１１，１２には、別に発振時
間設定手段２が接続されている。第１、第２計時
手段１１，１２は超音波の反射波が超音波素子４
を発振してから主・補助基準電圧と交差する点ま
での時間を計時するものであり、その出力は、予
測値演算手段１３に接続されている。第１、第２
の電圧計測手段１７，１８は主、補助基準電圧の
交差点の電圧を計測するものであり、その出力側
は予測値演算手段１３に接続されている。予測値
演算手段１３は、その交差点で計時された第１、
第２計時時間とそのときに計測された第１、第２
計測電圧値により、反射波の立ち上がり点を予測
するものである。
上記、発明の構成について、以下、その動作に
ついて第１図と第２図を参照しながら説明する。
ついて第１図と第２図を参照しながら説明する。
今、測定距離を10〜50cm以内として考える。ま
ず、発振時間設定手段２により信号が出て、これ
が発振手段１と、第１計時手段１１と第２計時手
段１２に作用し、超音波の発振が開始され、同時
に時間計測（計時）も開始する。発振時間設定手
段２により、決められた一定時間強制発振（第２
図のt）され、マスキング時間tm後、基準電圧
Ａと補助基準電圧Ｂが主・補助基準電圧発生手段
９，１０より発生する。同時に超音波素子４固有
の残響電圧も生じている。発射した超音波は10〜
50cmはなれた対象物に当つて反射し、この反射波
の作用により超音波素子４に信号が生じ、その信
号は超音波素子反射波受信手段５と反射波増幅手
段６を経て、第１、第２比較手段７，８に入力さ
れるが、反射波は基準電圧Ａと補助基準電圧Ｂと
交差し、その時第１、第２比較手段７，８の出力
が反転し、第１、第２計時手段１１，１２の時間
計測を停止させる。つまり第１、第２計時手段１
１，１２により、第２図のt1とt2が判明する。そ
のt1，t2とそのときの電圧V1，V2の数値により、
予測値演算手段１３がその間を直線で近似し、そ
の直線が零電圧と交差する時間を、第２図に示す
残響電圧に埋もれた反射波の立上り点t0（破線で
示す）として予測するものである。なお、基準電
圧Ａ，Ｂは順次減衰するが“ゼロ”Ｖにはならず
一定値のまゝで推移するものである。
ず、発振時間設定手段２により信号が出て、これ
が発振手段１と、第１計時手段１１と第２計時手
段１２に作用し、超音波の発振が開始され、同時
に時間計測（計時）も開始する。発振時間設定手
段２により、決められた一定時間強制発振（第２
図のt）され、マスキング時間tm後、基準電圧
Ａと補助基準電圧Ｂが主・補助基準電圧発生手段
９，１０より発生する。同時に超音波素子４固有
の残響電圧も生じている。発射した超音波は10〜
50cmはなれた対象物に当つて反射し、この反射波
の作用により超音波素子４に信号が生じ、その信
号は超音波素子反射波受信手段５と反射波増幅手
段６を経て、第１、第２比較手段７，８に入力さ
れるが、反射波は基準電圧Ａと補助基準電圧Ｂと
交差し、その時第１、第２比較手段７，８の出力
が反転し、第１、第２計時手段１１，１２の時間
計測を停止させる。つまり第１、第２計時手段１
１，１２により、第２図のt1とt2が判明する。そ
のt1，t2とそのときの電圧V1，V2の数値により、
予測値演算手段１３がその間を直線で近似し、そ
の直線が零電圧と交差する時間を、第２図に示す
残響電圧に埋もれた反射波の立上り点t0（破線で
示す）として予測するものである。なお、基準電
圧Ａ，Ｂは順次減衰するが“ゼロ”Ｖにはならず
一定値のまゝで推移するものである。
第３図は、上記した超音波式距離計測装置を全
自動洗濯機に応用した例を示している。この場
合、超音波素子４は槽１４の上方に設置させるも
のであり、超音波素子４と槽１４内の水面１５又
は布１６との距離ｌは小さなものとなるが、上記
装置ではこれを正確に計測でき、計測結果を給水
量、洗濯・脱水時間あるいは洗剤量などに反映さ
せることができるものである。
自動洗濯機に応用した例を示している。この場
合、超音波素子４は槽１４の上方に設置させるも
のであり、超音波素子４と槽１４内の水面１５又
は布１６との距離ｌは小さなものとなるが、上記
装置ではこれを正確に計測でき、計測結果を給水
量、洗濯・脱水時間あるいは洗剤量などに反映さ
せることができるものである。
発明の効果
この様に、本発明によれば、従来１個では測定
不可能と言われていた近距離を、１個の超音波素
子で測定できる様になり、きわめて実用的なもの
である。
不可能と言われていた近距離を、１個の超音波素
子で測定できる様になり、きわめて実用的なもの
である。
第１図は本発明の一実施例装置のブロツク図、
第２図は同装置による計測波形図、第３図は同装
置を洗濯機に応用した例を示す概略構成図、第４
図は従来の装置による計測波形図である。 ２……発振時間設定手段、４……超音波素子、
７，８……第１、第２比較手段、９……基準電圧
発生手段、１０……補助基準電圧発生手段、１
１，１２……第１、第２計時手段、１３……予測
値演算出段、１７，１８……第１、第２の電圧計
測手段。
第２図は同装置による計測波形図、第３図は同装
置を洗濯機に応用した例を示す概略構成図、第４
図は従来の装置による計測波形図である。 ２……発振時間設定手段、４……超音波素子、
７，８……第１、第２比較手段、９……基準電圧
発生手段、１０……補助基準電圧発生手段、１
１，１２……第１、第２計時手段、１３……予測
値演算出段、１７，１８……第１、第２の電圧計
測手段。
Claims (1)
- １ １個の超音波素子と、この超音波素子の発振
減衰率と同一の基準電圧と補助基準電圧を発生す
る主基準電圧発生手段および補助基準電圧発生手
段と、超音波の反射波が前記超音波素子を発振し
てから主基準電圧および補助基準電圧と交差する
点までの時間を計時する第１計時手段および第２
計時手段と、この交差する点の電圧を計測する第
１電圧計測手段および第２電圧計測手段と、前記
交差する点で計時された第１計時時間および第２
計時時間とそのときに計測された第１計測電圧値
および第２計測電圧値とによりその間を直線で近
似してその直線が零電圧と交差する時間を前記反
射波の立上り点に予測する予測値演算手段とを有
する超音波式距離計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027155A JPS62185182A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 超音波式距離計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027155A JPS62185182A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 超音波式距離計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62185182A JPS62185182A (ja) | 1987-08-13 |
| JPH0449074B2 true JPH0449074B2 (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=12213162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61027155A Granted JPS62185182A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 超音波式距離計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62185182A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112229353B (zh) * | 2020-09-23 | 2025-05-16 | 临沂标准纺织有限公司 | 一种针对钢筘的检测设备 |
| JP7261987B2 (ja) * | 2021-03-30 | 2023-04-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 測距装置 |
-
1986
- 1986-02-10 JP JP61027155A patent/JPS62185182A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62185182A (ja) | 1987-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |