JPH0526547Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0526547Y2 JPH0526547Y2 JP17117587U JP17117587U JPH0526547Y2 JP H0526547 Y2 JPH0526547 Y2 JP H0526547Y2 JP 17117587 U JP17117587 U JP 17117587U JP 17117587 U JP17117587 U JP 17117587U JP H0526547 Y2 JPH0526547 Y2 JP H0526547Y2
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- JP
- Japan
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- signal
- output
- range
- circuit
- voltage
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 36
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本考案は、測定物に超音波パルスを送出して測
定部で反射する反射パルスを受信し、この送出か
ら受信までの伝播時間差から測定物までの距離を
測定する超音波測距装置に係り、特に受信信号を
ノイズから判別する判別機能を持つ超音波測距装
置に関する。
定部で反射する反射パルスを受信し、この送出か
ら受信までの伝播時間差から測定物までの距離を
測定する超音波測距装置に係り、特に受信信号を
ノイズから判別する判別機能を持つ超音波測距装
置に関する。
〈従来の技術〉
測定物からの反射パルスを受信した際に、この
反射パルスが正規の受信波なのかノイズなのかを
判別するために従来はウインドウを設け、このウ
インドウの中に入つた信号を正規の信号であると
見なす処理をしている。すなわち、受信波の到達
時間を複数回測定した値の前後に一定時間幅のウ
インドウを設け、このウインドウから外れた信号
は検出しないようにしている。
反射パルスが正規の受信波なのかノイズなのかを
判別するために従来はウインドウを設け、このウ
インドウの中に入つた信号を正規の信号であると
見なす処理をしている。すなわち、受信波の到達
時間を複数回測定した値の前後に一定時間幅のウ
インドウを設け、このウインドウから外れた信号
は検出しないようにしている。
この様な従来の構成として実開昭54−108063
「超音波レベル計」がある。
「超音波レベル計」がある。
この構成は、測定対象物があらかじめ設定した
ウインドウの中にある場合は測定対象物の位置に
応じた距離を出力し、このウインドウの外に測定
対象物がある場合にはウインドウの外へ出る直前
の距離を継続して出力すると共にこの外へでる回
数を測定し、この回数があらかじめ設定した回数
を越えたときにはウインドウの範囲外へ変化した
距離に応じた値を出力するように構成されてい
る。
ウインドウの中にある場合は測定対象物の位置に
応じた距離を出力し、このウインドウの外に測定
対象物がある場合にはウインドウの外へ出る直前
の距離を継続して出力すると共にこの外へでる回
数を測定し、この回数があらかじめ設定した回数
を越えたときにはウインドウの範囲外へ変化した
距離に応じた値を出力するように構成されてい
る。
しかしながら、この様な従来の公知の超音波測
距装置では、測定しようとする対象物の位置が変
化しておりあらかじめ設定したウインドウを越え
た状態が継続しているときには、この継続状態が
積算された状態でウインドウを解除するので、大
幅に出力が変化し出力が不安定になるという欠点
がある。
距装置では、測定しようとする対象物の位置が変
化しておりあらかじめ設定したウインドウを越え
た状態が継続しているときには、この継続状態が
積算された状態でウインドウを解除するので、大
幅に出力が変化し出力が不安定になるという欠点
がある。
そこで、この問題を解決するために本出願人は
実願昭61−173553号「考案の名称：超音波測距装
置」を提案している。以下、この提案の内容につ
いて第５図とこれ以降の図面を用いて説明する。
実願昭61−173553号「考案の名称：超音波測距装
置」を提案している。以下、この提案の内容につ
いて第５図とこれ以降の図面を用いて説明する。
１０は例えば矩形波状の波形で８Hz程度の周波
数を持つクロツク回路であり、このクロツク回路
１０で発生された一定周期ＴのクロツクCLKに
同期して励振回路１１から駆動信号EXCが送波
器１２を介して測定対象物１３に送出される。
数を持つクロツク回路であり、このクロツク回路
１０で発生された一定周期ＴのクロツクCLKに
同期して励振回路１１から駆動信号EXCが送波
器１２を介して測定対象物１３に送出される。
測定対象物１３で反射した反射パルスは受波器
１４で受波され受信信号SIGとして増幅器１５に
受信される。クロツクCLKに同期してゲート信
号発生回路１６から測定距離の最大値と最小値に
対応した時間の間ゲート信号GATが発生され測
定範囲外の受信信号を除去する。ゲート信号
GATの範囲の中に入つた受信信号SIGはアンド
ゲート１７により受信信号RECとして出力され
る。
１４で受波され受信信号SIGとして増幅器１５に
受信される。クロツクCLKに同期してゲート信
号発生回路１６から測定距離の最大値と最小値に
対応した時間の間ゲート信号GATが発生され測
定範囲外の受信信号を除去する。ゲート信号
GATの範囲の中に入つた受信信号SIGはアンド
ゲート１７により受信信号RECとして出力され
る。
一方、時間／電圧変換回路１８は雰囲気の温度
を測る温度センサ１９からの温度が温度／電圧変
換回路２０で温度信号TVSとして入力され、ク
ロツクCLKの送出と同時に時間に比例したラン
プ電圧を発生させる。
を測る温度センサ１９からの温度が温度／電圧変
換回路２０で温度信号TVSとして入力され、ク
ロツクCLKの送出と同時に時間に比例したラン
プ電圧を発生させる。
送波器１２、受波器１４と測定対象物１３まで
の距離をＬとすると受信信号RECを受信するま
での時間ｔはｔ＝2L／ｖ（ｖ：超音波信号の音
速）と表すことができるので、受信信号RECが
発生したときのランプ電圧が測定対象物１３まで
の距離Ｌに比例する。
の距離をＬとすると受信信号RECを受信するま
での時間ｔはｔ＝2L／ｖ（ｖ：超音波信号の音
速）と表すことができるので、受信信号RECが
発生したときのランプ電圧が測定対象物１３まで
の距離Ｌに比例する。
このランプ電圧は距離電圧DIVとしてレンジ変
換回路２１に入力され測定すべき距離Ｌの最小値
であるゼロ点と最大値であるスパンに対応する電
圧範囲にノルマライズされたレンジ出力RNGに
変換される。
換回路２１に入力され測定すべき距離Ｌの最小値
であるゼロ点と最大値であるスパンに対応する電
圧範囲にノルマライズされたレンジ出力RNGに
変換される。
フリツプフロツプ２２は受信信号RECを受信
するとその出力をハイレベルに反転した距離信号
DISを出力して時間／電圧変換回路１８のランプ
電圧をホールドすると共にアンドゲート２３の入
力の一端に出力する。アンドゲート２３の入力の
他端にはゲート信号GATの立下りに同期して単
安定マルチバイブレータ２４から所定の時間幅を
持つサンプル信号SMPを出力する。アンドゲー
ト２３は距離信号DISを受信した後にサンプル信
号SMPをサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路２５
に出力し、ここでレンジ出力RNGをホールドし
ホールド電圧HLDを出力する。
するとその出力をハイレベルに反転した距離信号
DISを出力して時間／電圧変換回路１８のランプ
電圧をホールドすると共にアンドゲート２３の入
力の一端に出力する。アンドゲート２３の入力の
他端にはゲート信号GATの立下りに同期して単
安定マルチバイブレータ２４から所定の時間幅を
持つサンプル信号SMPを出力する。アンドゲー
ト２３は距離信号DISを受信した後にサンプル信
号SMPをサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路２５
に出力し、ここでレンジ出力RNGをホールドし
ホールド電圧HLDを出力する。
ホールド電圧HLDは平均化回路２６に入力さ
れ、複数回の測定値が平均された平均値出力
AVSがウインドウ回路２７に出力される。ウイ
ンドウ回路２７はレンジ出力RNGに対してその
上下に例えばΔVのウインドウ（VH＝AVS＋
ΔV、VL＝AVS−ΔV）を形成してウインドウ信
号VWを出力する。アンド回路２８はウインドウ
信号VWとサンプル信号SMPとを比較し、ウイン
ドウ（2ΔV）の中に入つている場合にはラツチ
信号LATを出力する。
れ、複数回の測定値が平均された平均値出力
AVSがウインドウ回路２７に出力される。ウイ
ンドウ回路２７はレンジ出力RNGに対してその
上下に例えばΔVのウインドウ（VH＝AVS＋
ΔV、VL＝AVS−ΔV）を形成してウインドウ信
号VWを出力する。アンド回路２８はウインドウ
信号VWとサンプル信号SMPとを比較し、ウイン
ドウ（2ΔV）の中に入つている場合にはラツチ
信号LATを出力する。
アンドゲート２８の出力端に発生したラツチ信
号LATによりレンジ信号RNGをホールド回路２
９でホールドし距離信号として出力回路３０に出
力する。
号LATによりレンジ信号RNGをホールド回路２
９でホールドし距離信号として出力回路３０に出
力する。
次に、以上の如く構成された実施例の動作につ
いて第６図に示す波形図を用いて説明する。
いて第６図に示す波形図を用いて説明する。
クロツク回路１０からは一定の周期Ｔでクロツ
クCLK（第６図イ）が励振回路１１に出力され、
これに伴ない励振回路１１から駆動信号EXC（第
６図ロ）が送波器１２に出力され、ここから超音
波信号が測定対象物１３に送出される。測定対象
物１３で反射した反射パルスは受波器１４で受信
信号SIG（第６図ロ）として受信される。増幅器
１５はこの受信信号SIGをパルス化してアンドゲ
ート１７の一端に出力（第６図ハ）する。一方、
その他端にはゲート信号発生回路１６からゲート
信号GAT（第６図ニ）が印加されその出力に受信
信号REC（第６図ホ）として出力される。
クCLK（第６図イ）が励振回路１１に出力され、
これに伴ない励振回路１１から駆動信号EXC（第
６図ロ）が送波器１２に出力され、ここから超音
波信号が測定対象物１３に送出される。測定対象
物１３で反射した反射パルスは受波器１４で受信
信号SIG（第６図ロ）として受信される。増幅器
１５はこの受信信号SIGをパルス化してアンドゲ
ート１７の一端に出力（第６図ハ）する。一方、
その他端にはゲート信号発生回路１６からゲート
信号GAT（第６図ニ）が印加されその出力に受信
信号REC（第６図ホ）として出力される。
フリツプフロツプ２２のクロツクCLKと受信
信号RECでそれぞれその出力が反転する距離信
号DIS（第６図ヘ）を出力する。また、単安定マ
ルチ２４はゲート信号GAT（第６図ニ）の立下り
に同期して一定のパルス幅をもつパルス出力をア
ンドゲート２３の入力の一端に出力し、その他端
には距離信号DISがフリツプフロツプ２２から入
力され、これらのANDがアンドゲート２３でと
られてその出力端にサンプル信号SMP（第６図
ト）を出力する。
信号RECでそれぞれその出力が反転する距離信
号DIS（第６図ヘ）を出力する。また、単安定マ
ルチ２４はゲート信号GAT（第６図ニ）の立下り
に同期して一定のパルス幅をもつパルス出力をア
ンドゲート２３の入力の一端に出力し、その他端
には距離信号DISがフリツプフロツプ２２から入
力され、これらのANDがアンドゲート２３でと
られてその出力端にサンプル信号SMP（第６図
ト）を出力する。
一方、時間／電圧変換回路１８には温度／電圧
変換回路２０から温度信号TVSが入力されてい
る。そして、時間／電圧変換回路１８はクロツク
CLKにより一定勾配で変化するランプ電圧を発
生し距離信号DISでその変化を停止し一定値に保
持される距離電圧DIV（第６図チ）を出力する。
変換回路２０から温度信号TVSが入力されてい
る。そして、時間／電圧変換回路１８はクロツク
CLKにより一定勾配で変化するランプ電圧を発
生し距離信号DISでその変化を停止し一定値に保
持される距離電圧DIV（第６図チ）を出力する。
距離電圧DIVはレンジ変換回路２１で所定のレ
ンジに変換されてレンジ電圧RNGとして出力さ
れる。
ンジに変換されてレンジ電圧RNGとして出力さ
れる。
Ｓ／Ｈ回路２５はこのレンジ電圧RNGをサン
プル信号SMPでサンプル／ホールドしホールド
信号HLDとして平均化回路２６に出力する。平
均化回路２６は複数回のホールド信号HLDを平
均して平均値出力AVSとしてウインドウ回路２
７に出力する。
プル信号SMPでサンプル／ホールドしホールド
信号HLDとして平均化回路２６に出力する。平
均化回路２６は複数回のホールド信号HLDを平
均して平均値出力AVSとしてウインドウ回路２
７に出力する。
ウインドウ回路２７はレンジ電圧RNGと平均
値出力AVSとが入力され第６図リに示すように
平均値出力AVSの上下にΔvの幅のウインドウを
形成する。第６図ヌに示すウインドウ信号VWを
アンドゲート２８に出力する。
値出力AVSとが入力され第６図リに示すように
平均値出力AVSの上下にΔvの幅のウインドウを
形成する。第６図ヌに示すウインドウ信号VWを
アンドゲート２８に出力する。
アンドゲート２８はウインドウ信号VWとサン
プル信号SMPとが入力され、これらのANDをと
つてラツチ信号LAT（第６図ル）としてホールド
回路２９に供給し、ここでレンジ電圧RNGをホ
ールドして出力回路３０に出力する。
プル信号SMPとが入力され、これらのANDをと
つてラツチ信号LAT（第６図ル）としてホールド
回路２９に供給し、ここでレンジ電圧RNGをホ
ールドして出力回路３０に出力する。
第７図は第５図におけるウインドウ回路２７の
具体的な構成を示すブロツク図である。
具体的な構成を示すブロツク図である。
平均値出力AVSはボルテージフオロワを構成
する増幅器Q1に入力され、その出力は電源電圧
＋Ｖ、−Ｖから抵抗R1，R2で分圧されウインドウ
幅ΔVが作られた電圧とそれぞれ加算および減算
されて電圧VH（＝AVS＋ΔV）、VL（＝AVS−
ΔV）とされ、増幅器Q2，Q3のそれぞれ非反転入
力端（＋）と反転入力端（−）に入力されてい
る。増幅器Q2，Q3の反転入力端（−）と非反転
入力端（＋）にはそれぞれレンジ電圧RNGが印
加されている。そしてこれ等の増幅器の出力はア
ンドゲートG1の入力端に入力されてANDが取ら
れその出力に第６図ヌに示すウインドウ信号VW
を出力する。測定距離が変化するとこれに比例し
てホールド電圧HLDが変化するが、平均値出力
AVSはゆつくりと変化するので、ウインドウ信
号VWの中心までの平均時間AVS（ｔ）は時間ｔ
の変化に対してゆつくりと追従する。
する増幅器Q1に入力され、その出力は電源電圧
＋Ｖ、−Ｖから抵抗R1，R2で分圧されウインドウ
幅ΔVが作られた電圧とそれぞれ加算および減算
されて電圧VH（＝AVS＋ΔV）、VL（＝AVS−
ΔV）とされ、増幅器Q2，Q3のそれぞれ非反転入
力端（＋）と反転入力端（−）に入力されてい
る。増幅器Q2，Q3の反転入力端（−）と非反転
入力端（＋）にはそれぞれレンジ電圧RNGが印
加されている。そしてこれ等の増幅器の出力はア
ンドゲートG1の入力端に入力されてANDが取ら
れその出力に第６図ヌに示すウインドウ信号VW
を出力する。測定距離が変化するとこれに比例し
てホールド電圧HLDが変化するが、平均値出力
AVSはゆつくりと変化するので、ウインドウ信
号VWの中心までの平均時間AVS（ｔ）は時間ｔ
の変化に対してゆつくりと追従する。
第８図は第５図における時間／電圧変換回路１
８の具体的な構成を示す回路図である。
８の具体的な構成を示す回路図である。
増幅器Q4の反転入力端（−）には距離信号DIS
でコモンCOMに切替えられるスイツチSW2と抵
抗R3を介して温度信号TVSが印加され、反転入
力端（−）と出力端との間にはコンデンサＣとク
ロツクCLKで開閉されるスイツチSW1の並列回
路が接続されている。また、増幅器Q4の非反転
入力端（＋）はコモンCOMに接続され、その出
力端に距離電圧DIVを得る。
でコモンCOMに切替えられるスイツチSW2と抵
抗R3を介して温度信号TVSが印加され、反転入
力端（−）と出力端との間にはコンデンサＣとク
ロツクCLKで開閉されるスイツチSW1の並列回
路が接続されている。また、増幅器Q4の非反転
入力端（＋）はコモンCOMに接続され、その出
力端に距離電圧DIVを得る。
温度信号TVSは空気中の音速の温度変化が温
度／電圧変換回路２０で補正されている。スイツ
チSW2が抵抗R3に接続された状態でクロツク
CLKが送出されるとスイツチSW1がオフとなり
温度信号TVSが増幅器Q4とコンデンサＣで構成
される積分回路で積分され一定の勾配で変化する
ランプ電圧を発生するが、距離信号DISを受信す
ることによりコモンCOMに切替えられコンデン
サＣにホールドされた電荷を保持する。
度／電圧変換回路２０で補正されている。スイツ
チSW2が抵抗R3に接続された状態でクロツク
CLKが送出されるとスイツチSW1がオフとなり
温度信号TVSが増幅器Q4とコンデンサＣで構成
される積分回路で積分され一定の勾配で変化する
ランプ電圧を発生するが、距離信号DISを受信す
ることによりコモンCOMに切替えられコンデン
サＣにホールドされた電荷を保持する。
第９図は第５図におけるレンジ変換回路２１の
具体的な実施例を示す回路図である。
具体的な実施例を示す回路図である。
例えばレベル計の場合などでは測定距離が2m
のときに０％で1mのときに100％の出力をだすよ
うに構成される。つまり、近距離で出力が大きく
なるように構成されるが、この実施例はこの様な
場合を示している。
のときに０％で1mのときに100％の出力をだすよ
うに構成される。つまり、近距離で出力が大きく
なるように構成されるが、この実施例はこの様な
場合を示している。
増幅器Q4の距離電圧DIVは増幅器Q5反転入力
（−）側に印加され、その非反転入力（＋）側に
は電源電圧＋Ｖ、−ＶをボリウムVR1で分圧した
電圧が印加されている。増幅器Q5の出力電圧V0
は増幅器Q6で増幅されその出力端にレンジ電圧
RNGとして出力する。増幅器Q6の利得はボリウ
ムVR2で可変することができる。ボリウムVR1で
最大測定点（０％）を調整し、ボリウムVR2で最
小測定点（100％）を調整する。例えば、出力が
0V→4Vで０％→100％にする場合にはボリウム
VR1で０％点の出力を0V（V0＝DIV＝０）に調整
し、ボリウムVR2で100％点の出力を4V（RNG＝
4V）に調整する。
（−）側に印加され、その非反転入力（＋）側に
は電源電圧＋Ｖ、−ＶをボリウムVR1で分圧した
電圧が印加されている。増幅器Q5の出力電圧V0
は増幅器Q6で増幅されその出力端にレンジ電圧
RNGとして出力する。増幅器Q6の利得はボリウ
ムVR2で可変することができる。ボリウムVR1で
最大測定点（０％）を調整し、ボリウムVR2で最
小測定点（100％）を調整する。例えば、出力が
0V→4Vで０％→100％にする場合にはボリウム
VR1で０％点の出力を0V（V0＝DIV＝０）に調整
し、ボリウムVR2で100％点の出力を4V（RNG＝
4V）に調整する。
第１０図は、第９図における各部の電圧波形を
示す。ここで、DIS点は信号を検出した点であ
る。
示す。ここで、DIS点は信号を検出した点であ
る。
以上のようにして、ゲート信号GAT以外の範
囲に入る雑音は除去された上で平均値出力AVS
に対してこれに追従してウインドウが形成される
ので従来のようにウインドウの解除による急激な
変化は生じない。
囲に入る雑音は除去された上で平均値出力AVS
に対してこれに追従してウインドウが形成される
ので従来のようにウインドウの解除による急激な
変化は生じない。
〈考案が解決しようとする問題点〉
しかしながら、このような従来の超音波測距装
置では、ゼロ、スパンの設定とゲート信号GAT
の設定を例えばカウンタ或いはオシロスコープな
どを用いて別個に設定するのでその取り扱いが面
倒であり、しかもこのゲート信号GATは温度補
償がされない状態で測定範囲に対応して設定する
ので最小測定距離以下或いは最大測定距離以上に
対する前方および後方不感帯の雑音に対する余裕
を大きくとる必要があり雑音に対して弱い欠点が
ある。
置では、ゼロ、スパンの設定とゲート信号GAT
の設定を例えばカウンタ或いはオシロスコープな
どを用いて別個に設定するのでその取り扱いが面
倒であり、しかもこのゲート信号GATは温度補
償がされない状態で測定範囲に対応して設定する
ので最小測定距離以下或いは最大測定距離以上に
対する前方および後方不感帯の雑音に対する余裕
を大きくとる必要があり雑音に対して弱い欠点が
ある。
〈問題点を解決するための手段〉
この考案は、以上の問題点を解決するために、
間欠的にバースト状の超音波信号を測定物に送出
してからこの測定物からの反射パルスを受信信号
として受信するまでの伝播時間から先の測定物ま
での距離を測定する超音波測距装置において、先
の超音波信号の送出のときから一定勾配で変化す
るランプ電圧の値を先の超音波信号の伝播経路の
周囲の雰囲気温度により補正して出力する時間／
電圧変換回路と、測定すべき先の距離の最小値で
あるゼロ点と最大値であるスパンに対応する電圧
範囲にノルマライズされたレンジ出力に先のラン
プ電圧を変換するレンジ変換回路と、このレンジ
出力に対して先のスパンより大きい上限値と先の
ゼロ点より小さい下限値とが設定され先のレンジ
出力がこの上限値と下限値との間にあるときのみ
ゲート信号を発生するゲート信号発生回路と、こ
のゲート信号により先の上限値と下限値の範囲外
で入力される先の受信信号の信号処理を禁止する
禁止手段とを具備するようにしたものである。
間欠的にバースト状の超音波信号を測定物に送出
してからこの測定物からの反射パルスを受信信号
として受信するまでの伝播時間から先の測定物ま
での距離を測定する超音波測距装置において、先
の超音波信号の送出のときから一定勾配で変化す
るランプ電圧の値を先の超音波信号の伝播経路の
周囲の雰囲気温度により補正して出力する時間／
電圧変換回路と、測定すべき先の距離の最小値で
あるゼロ点と最大値であるスパンに対応する電圧
範囲にノルマライズされたレンジ出力に先のラン
プ電圧を変換するレンジ変換回路と、このレンジ
出力に対して先のスパンより大きい上限値と先の
ゼロ点より小さい下限値とが設定され先のレンジ
出力がこの上限値と下限値との間にあるときのみ
ゲート信号を発生するゲート信号発生回路と、こ
のゲート信号により先の上限値と下限値の範囲外
で入力される先の受信信号の信号処理を禁止する
禁止手段とを具備するようにしたものである。
〈作用〉
受信信号がゲート信号発生回路の上限値と下限
値の間で受信される場合には、ゲート信号を出力
しこれにより時間／電圧変換回路の積分を停止し
てハイレベルの一定値にレンジ出力を保持するの
で、ゲート信号はハイレベルの所定値に保持され
この後に受信信号が入力される度に所定の信号処
理がなされる。
値の間で受信される場合には、ゲート信号を出力
しこれにより時間／電圧変換回路の積分を停止し
てハイレベルの一定値にレンジ出力を保持するの
で、ゲート信号はハイレベルの所定値に保持され
この後に受信信号が入力される度に所定の信号処
理がなされる。
一方、受信信号がゲート信号発生回路の上限値
と下限値の間で受信されない場合には、時間／電
圧変換回路は温度信号を積分し続けるので、上限
値と下限値の範囲外になりゲート信号は出力され
ない。従つて、これ以降に雑音信号が来ても信号
処理がなされない。
と下限値の間で受信されない場合には、時間／電
圧変換回路は温度信号を積分し続けるので、上限
値と下限値の範囲外になりゲート信号は出力され
ない。従つて、これ以降に雑音信号が来ても信号
処理がなされない。
〈実施例〉
以下、本考案の実施例について図面に基づいて
説明する。第１図は本考案の１実施例を示すブロ
ツク図である。
説明する。第１図は本考案の１実施例を示すブロ
ツク図である。
温度／電圧変換回路２０で温度センサ１９から
の温度が温度信号TVSに変換され、これを時
間／電圧変換回路１８で積分してその出力に距離
電圧DIV′を得る。この距離信号DIV′をレンジ変
換回路２１でゼロ／スパン調整をしてその出力に
レンジ出力RNG′を出力する。
の温度が温度信号TVSに変換され、これを時
間／電圧変換回路１８で積分してその出力に距離
電圧DIV′を得る。この距離信号DIV′をレンジ変
換回路２１でゼロ／スパン調整をしてその出力に
レンジ出力RNG′を出力する。
このレンジ出力RNG′はゲート信号発生回路３
１に入力され、ここでゲート信号GAT′が発生さ
れる。
１に入力され、ここでゲート信号GAT′が発生さ
れる。
ゲート信号発生回路３１の具体的な構成を第２
図に示す。正電源＋Ｖと負電源−Ｖとの間に抵抗
R4，〜，R7を直列に接続して、抵抗R5と抵抗R6
との接続点をコモンCOMに接続し、抵抗R4と抵
抗R5の接続点から上限値VRHを取り出し、抵抗R6
と抵抗R7の接続点から下限値VRLを取り出してい
る。この上限値VRHと下限値VRLの電位はレンジ
出力RNG′の100％と０％の各々上下限を若干越
えた値に設定される。例えば、レンジ出力
RNG′が100％では4V、０％では0Vとすると、
VRH＞4V、VRL＜0Vに設定される。
図に示す。正電源＋Ｖと負電源−Ｖとの間に抵抗
R4，〜，R7を直列に接続して、抵抗R5と抵抗R6
との接続点をコモンCOMに接続し、抵抗R4と抵
抗R5の接続点から上限値VRHを取り出し、抵抗R6
と抵抗R7の接続点から下限値VRLを取り出してい
る。この上限値VRHと下限値VRLの電位はレンジ
出力RNG′の100％と０％の各々上下限を若干越
えた値に設定される。例えば、レンジ出力
RNG′が100％では4V、０％では0Vとすると、
VRH＞4V、VRL＜0Vに設定される。
さらに、比較器Q7の非反転入力端（＋）には
上限値VRHを、比較器Q8の反転入力端（−）には
下限値VRLをそれぞれ印加し、比較器Q7の反転入
力端（−）と比較器Q8の非反転入力端（＋）に
はレンジ変換回路２１からのレンジ出力RNG′が
印加されている。
上限値VRHを、比較器Q8の反転入力端（−）には
下限値VRLをそれぞれ印加し、比較器Q7の反転入
力端（−）と比較器Q8の非反転入力端（＋）に
はレンジ変換回路２１からのレンジ出力RNG′が
印加されている。
比較器Q7とQ8の出力端はそれぞれアンドゲー
トQ9の各入力端に接続され、その出力端にゲー
ト信号GAT′を得ている。
トQ9の各入力端に接続され、その出力端にゲー
ト信号GAT′を得ている。
アンドゲート１７はこのゲート信号GAT′で制
御され、ゲート信号GAT′がハイレベルの状態で
受信信号SIGがアンドゲート１７を通過しその出
力端に受信信号REC′を得る。フリツプフロツプ
２２はこの受信信号REC′でその出力が反転され
て距離信号DIS′を時間／電圧変換回路１８に出
力して距離電圧DIV′を一定に保持する。
御され、ゲート信号GAT′がハイレベルの状態で
受信信号SIGがアンドゲート１７を通過しその出
力端に受信信号REC′を得る。フリツプフロツプ
２２はこの受信信号REC′でその出力が反転され
て距離信号DIS′を時間／電圧変換回路１８に出
力して距離電圧DIV′を一定に保持する。
その他の構成は、第５図に示す超音波測距装置
と同様である。
と同様である。
次に、以上のように構成された第１図に示す実
施例の動作について第３図に示す波形図を用いて
説明する。
施例の動作について第３図に示す波形図を用いて
説明する。
まづ、受信信号が測定範囲（０〜100％）で得
られる場合について説明する。
られる場合について説明する。
クロツク回路１０からは一定の周期Ｔでクロツ
クCLKが励振回路１１に出力され、これに伴な
い励振回路１１から駆動信号EXCが送波器１２
に出力され、ここから超音波信号が測定対象物１
３に送出される。測定対象物１３で反射した反射
パルスは受波器１４で受信信号SIGとして受信さ
れる。増幅器１５はこの受信信号SIGをパルス化
してアンドゲート１７の一端に出力する。
クCLKが励振回路１１に出力され、これに伴な
い励振回路１１から駆動信号EXCが送波器１２
に出力され、ここから超音波信号が測定対象物１
３に送出される。測定対象物１３で反射した反射
パルスは受波器１４で受信信号SIGとして受信さ
れる。増幅器１５はこの受信信号SIGをパルス化
してアンドゲート１７の一端に出力する。
一方、時間／電圧変換回路１８には温度／電圧
変換回路２０から温度信号TVSが入力されてい
る。そして、時間／電圧変換回路１８はクロツク
回路１０からの励磁回路１１へのクロツクCLK
送出と同時に一定勾配で積分するランプ電圧を発
生しその出力端に距離信号DIV′を得る。この距
離信号DIV′はレンジ変換回路２１でレンジ変換
され一定勾配で低下するレンジ出力RNG′（第３
図イ）を出す。従つて、第３図イに示す様に上限
値VRHと下限値VRLの範囲（ほぼ０％〜100％のレ
ンジの範囲）、つまり受信信号SIGが得られる範
囲まで電圧が低下すると比較器Q7，Q8の出力端
（第２図）にはハイレベルの出力が得られ、アン
ドゲートQ9の出力端にはハイレベルのゲート信
号GAT′（第３図ロ）が得られる。このため、ア
ンドゲート１７を受信信号SIGは通過しフリツプ
フロツプ２２の出力端に距離信号DIS′を得る。
この距離信号DIS′で時間／電圧変換回路１８の
積分を停止し、結果として一定値に保持されるレ
ンジ出力RNG′（第３図イ）をレンジ変換回路２
１の出力端に出力する。このレンジ出力RNG′は
受信信号が測定範囲内にある限り得られ、以後の
信号処理は第５図に示す場合と同じ様に実行され
る。
変換回路２０から温度信号TVSが入力されてい
る。そして、時間／電圧変換回路１８はクロツク
回路１０からの励磁回路１１へのクロツクCLK
送出と同時に一定勾配で積分するランプ電圧を発
生しその出力端に距離信号DIV′を得る。この距
離信号DIV′はレンジ変換回路２１でレンジ変換
され一定勾配で低下するレンジ出力RNG′（第３
図イ）を出す。従つて、第３図イに示す様に上限
値VRHと下限値VRLの範囲（ほぼ０％〜100％のレ
ンジの範囲）、つまり受信信号SIGが得られる範
囲まで電圧が低下すると比較器Q7，Q8の出力端
（第２図）にはハイレベルの出力が得られ、アン
ドゲートQ9の出力端にはハイレベルのゲート信
号GAT′（第３図ロ）が得られる。このため、ア
ンドゲート１７を受信信号SIGは通過しフリツプ
フロツプ２２の出力端に距離信号DIS′を得る。
この距離信号DIS′で時間／電圧変換回路１８の
積分を停止し、結果として一定値に保持されるレ
ンジ出力RNG′（第３図イ）をレンジ変換回路２
１の出力端に出力する。このレンジ出力RNG′は
受信信号が測定範囲内にある限り得られ、以後の
信号処理は第５図に示す場合と同じ様に実行され
る。
次に、受信信号が測定範囲（０〜100％）を越
えている場合について説明する。
えている場合について説明する。
受信信号SIGが測定範囲から外れて例えば０％
以下になつたとすると、レンジ出力RNG′は時
間／電圧変換回路１８で０％以下まで積分され続
け、RNG′＜VRLになつた時点でゲート信号
GAT′は第３図ロに点線で示すようにローレベル
になる。このため、この時点以降に受信信号が来
てもアンドゲート１７は閉じているので、受信信
号は以後の信号処理がなされない。
以下になつたとすると、レンジ出力RNG′は時
間／電圧変換回路１８で０％以下まで積分され続
け、RNG′＜VRLになつた時点でゲート信号
GAT′は第３図ロに点線で示すようにローレベル
になる。このため、この時点以降に受信信号が来
てもアンドゲート１７は閉じているので、受信信
号は以後の信号処理がなされない。
つまり、測定範囲の外にくる受信信号は雑音も
含めてすべてカツトされ信号処理の対象にならな
い。
含めてすべてカツトされ信号処理の対象にならな
い。
第４図は第１図に示すホールド信号を得る構成
の一部を変更した実施例である。
の一部を変更した実施例である。
Ｓ／Ｈ回路２５にゲート信号GAT′とサンプル
信号SMPとのアンドをアンドゲート３２で演算
して入力する。このような構成にすることによ
り、測定範囲から外れて受信信号が入力されたと
きには信号のサンルプも禁止される。
信号SMPとのアンドをアンドゲート３２で演算
して入力する。このような構成にすることによ
り、測定範囲から外れて受信信号が入力されたと
きには信号のサンルプも禁止される。
〈考案の効果〉
以上、実施例と共に具体的に説明したように本
考案によれば、レンジ変換回路でゼロ／スパンが
設定されたレンジ出力を用いてゲート信号を発生
させるので、ゼロ／スパンを設定することにより
改めてゲート信号を設定する必要がなく、また温
度補正された時間／電圧変換回路の出力を用いて
ゲート信号を設定しているので、従来のように前
方不感帯と後方不感帯を広く設定する必要がな
く、適正位置にゲート信号を設定することがで
き、雑音に対してより強くなる。
考案によれば、レンジ変換回路でゼロ／スパンが
設定されたレンジ出力を用いてゲート信号を発生
させるので、ゼロ／スパンを設定することにより
改めてゲート信号を設定する必要がなく、また温
度補正された時間／電圧変換回路の出力を用いて
ゲート信号を設定しているので、従来のように前
方不感帯と後方不感帯を広く設定する必要がな
く、適正位置にゲート信号を設定することがで
き、雑音に対してより強くなる。
第１図は本考案の１実施例の構成を示すブロツ
ク図、第２図は第１図におけるゲート信号発生回
路の具体的な構成を示す回路図、第３図は第２図
における回路の動作を説明する波形図、第４図は
第１図に示すホールド信号を得る構成の一部を変
更した実施例を示す回路図、第５図は従来の超音
波測距装置の構成を示すブロツク図、第６図は第
５図における超音波測距装置の動作を説明する波
形図、第７図は第５図におけるウインドウ回路の
具体的な構成を示す回路図、第８図は第５図にお
ける時間／電圧変換回路の具体的な構成を示す回
路図、第９図は第５図に示すレンジ変換回路の具
体的に構成を示す回路図、第１０図は第９図に示
すレンジ変換回路の動作を説明するための波形図
である。 １０……クロツク回路、１１……励振回路、１
２……送波器、１４……受波器、１６……ゲート
信号発生回路、１８……時間／電圧変換回路、２
１……レンジ変換回路、２２……フリツプフロツ
プ、２４……単安定マルチ、２６……平均化回
路、２７……ウインドウ回路、２９……ホールド
回路、３０……出力回路、３１……ゲート信号発
生回路、CLK……クロツク、EXC……駆動信号、
TVS……温度信号、SIG，REC……受信信号、
GAT，GAT′……ゲート信号、AVS……平均値
出力、VW……ウインドウ信号、HLD……ホール
ド信号、DIV，DIV′……距離電圧、DIS，DIS′…
…距離信号、RGN，RGN′……レンジ出力。
ク図、第２図は第１図におけるゲート信号発生回
路の具体的な構成を示す回路図、第３図は第２図
における回路の動作を説明する波形図、第４図は
第１図に示すホールド信号を得る構成の一部を変
更した実施例を示す回路図、第５図は従来の超音
波測距装置の構成を示すブロツク図、第６図は第
５図における超音波測距装置の動作を説明する波
形図、第７図は第５図におけるウインドウ回路の
具体的な構成を示す回路図、第８図は第５図にお
ける時間／電圧変換回路の具体的な構成を示す回
路図、第９図は第５図に示すレンジ変換回路の具
体的に構成を示す回路図、第１０図は第９図に示
すレンジ変換回路の動作を説明するための波形図
である。 １０……クロツク回路、１１……励振回路、１
２……送波器、１４……受波器、１６……ゲート
信号発生回路、１８……時間／電圧変換回路、２
１……レンジ変換回路、２２……フリツプフロツ
プ、２４……単安定マルチ、２６……平均化回
路、２７……ウインドウ回路、２９……ホールド
回路、３０……出力回路、３１……ゲート信号発
生回路、CLK……クロツク、EXC……駆動信号、
TVS……温度信号、SIG，REC……受信信号、
GAT，GAT′……ゲート信号、AVS……平均値
出力、VW……ウインドウ信号、HLD……ホール
ド信号、DIV，DIV′……距離電圧、DIS，DIS′…
…距離信号、RGN，RGN′……レンジ出力。
Claims (1)
- 間欠的にバースト状の超音波信号を測定物に送
出してからこの測定物からの反射パルスを受信信
号として受信するまでの伝播時間から前記測定物
までの距離を測定する超音波測距装置において、
前記超音波信号の送出のときから一定勾配で変化
するランプ電圧の値を前記超音波信号の伝播経路
の周囲の雰囲気温度により補正して出力する時
間／電圧変換回路と、測定すべき前記距離の最小
値であるゼロ点と最大値であるスパンに対応する
電圧範囲にノルマライズされたレンジ出力に前記
ランプ電圧を変換するレンジ変換回路と、このレ
ンジ出力に対して前記スパンより大きい上限値と
前記ゼロ点より小さい下限値とが設定され前記レ
ンジ出力がこの上限値と下限値との間にあるとき
のみゲート信号を発生するゲート信号発生回路
と、このゲート信号により前記上限値と下限値の
範囲外で入力される前記受信信号の信号処理を禁
止する禁止手段とを具備することを特徴とする超
音波測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17117587U JPH0526547Y2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17117587U JPH0526547Y2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0175889U JPH0175889U (ja) | 1989-05-23 |
| JPH0526547Y2 true JPH0526547Y2 (ja) | 1993-07-05 |
Family
ID=31462771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17117587U Expired - Lifetime JPH0526547Y2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526547Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP17117587U patent/JPH0526547Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0175889U (ja) | 1989-05-23 |
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