JPH06289128A - 超音波式距離検出装置 - Google Patents
超音波式距離検出装置Info
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- JPH06289128A JPH06289128A JP5073296A JP7329693A JPH06289128A JP H06289128 A JPH06289128 A JP H06289128A JP 5073296 A JP5073296 A JP 5073296A JP 7329693 A JP7329693 A JP 7329693A JP H06289128 A JPH06289128 A JP H06289128A
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- ultrasonic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】対地高さ検出等の距離計測を超音波センサ７に
て実行する場合、雰囲気の温度による受信感度レベルの
差異を補正して計測精度を向上させる。 【構成】雰囲気の温度を温度センサ１２にて検出し、Ｃ
ＰＵ１０にて温度範囲による条件式を判別し、超音波セ
ンサ７の発信器７ａから発射され、被検出物にて反射さ
れた超音波を受信器７ｂで受信するとき、その受信感度
レベルを変更するように増幅度の異なる増幅回路１４〜
１７を選択して、受信器７ｂからの入力信号を調節して
ＣＰＵ１０に出力する。
て実行する場合、雰囲気の温度による受信感度レベルの
差異を補正して計測精度を向上させる。 【構成】雰囲気の温度を温度センサ１２にて検出し、Ｃ
ＰＵ１０にて温度範囲による条件式を判別し、超音波セ
ンサ７の発信器７ａから発射され、被検出物にて反射さ
れた超音波を受信器７ｂで受信するとき、その受信感度
レベルを変更するように増幅度の異なる増幅回路１４〜
１７を選択して、受信器７ｂからの入力信号を調節して
ＣＰＵ１０に出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンバインにおける刈
取前処理装置の対地高さの検出や、トラクタに牽引され
る耕うん作業機の対地高さ検出、建設機械の作業車の対
地高さ検出のため、これらの走行機体に装着した発信器
から発射した超音波を被検出物にて反射させた反射波を
受信器に受信して、その受信信号から制御部において被
検出物までの距離を測定するための超音波式距離検出装
置に関するものである。
取前処理装置の対地高さの検出や、トラクタに牽引され
る耕うん作業機の対地高さ検出、建設機械の作業車の対
地高さ検出のため、これらの走行機体に装着した発信器
から発射した超音波を被検出物にて反射させた反射波を
受信器に受信して、その受信信号から制御部において被
検出物までの距離を測定するための超音波式距離検出装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来多用されていたコンバインにおける
刈取り高さ検出装置として、地面に対して接触する接触
部を備えた機械式センサでは、その接触部に穀稈の株元
部異物が当たって破損しやすいという欠点があった。こ
れに対して、最近では、特開昭５８−１４２２７９号公
報に開示されているように、非接触式の超音波センサを
使用することが多くなった。
刈取り高さ検出装置として、地面に対して接触する接触
部を備えた機械式センサでは、その接触部に穀稈の株元
部異物が当たって破損しやすいという欠点があった。こ
れに対して、最近では、特開昭５８−１４２２７９号公
報に開示されているように、非接触式の超音波センサを
使用することが多くなった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波セン
サでは、図６の実線に示すように、受信器による受信波
の受信感度レベルは、低温域及び高温域で極めて低く、
略２０℃に近い常温域で高いという傾向がある。従っ
て、超音波センサの感度調節を常温範囲に設定すると、
作業車は早朝や夕方、または冬季、夏季等の気候によ
り、温度変化の激しい環境で使用されることが多いた
め、超音波センサを使用して前記地面迄の高さ等の被検
出物迄の距離を検出することが出来ない場合や、検出精
度が著しく変動するという問題があった。
サでは、図６の実線に示すように、受信器による受信波
の受信感度レベルは、低温域及び高温域で極めて低く、
略２０℃に近い常温域で高いという傾向がある。従っ
て、超音波センサの感度調節を常温範囲に設定すると、
作業車は早朝や夕方、または冬季、夏季等の気候によ
り、温度変化の激しい環境で使用されることが多いた
め、超音波センサを使用して前記地面迄の高さ等の被検
出物迄の距離を検出することが出来ない場合や、検出精
度が著しく変動するという問題があった。
【０００４】本発明は、この温度による受信感度レベル
の相違を補償して、気候等の変化によらず、常時の精度
良く距離検出を行うことができるようにすることを目的
とするものである。
の相違を補償して、気候等の変化によらず、常時の精度
良く距離検出を行うことができるようにすることを目的
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、作業車の走行機体に装着した発信器から発射
した超音波を被検出物にて反射させた反射波を受信器に
受信して、その受信信号から制御部において被検出物ま
での距離を測定するための超音波式距離検出装置におい
て、前記受信器からの受信信号を受信増幅回路を介して
前記制御部に入力するように構成する一方、前記制御部
には温度センサからの検出信号を入力するように構成
し、該温度センサからの検出信号に応じて前記受信増幅
回路の増幅度を変更するように制御したものである。
本発明は、作業車の走行機体に装着した発信器から発射
した超音波を被検出物にて反射させた反射波を受信器に
受信して、その受信信号から制御部において被検出物ま
での距離を測定するための超音波式距離検出装置におい
て、前記受信器からの受信信号を受信増幅回路を介して
前記制御部に入力するように構成する一方、前記制御部
には温度センサからの検出信号を入力するように構成
し、該温度センサからの検出信号に応じて前記受信増幅
回路の増幅度を変更するように制御したものである。
【０００６】
【実施例】次に本発明を具体化した実施例について説明
すると、図１はコンバインの側面図、図２は正面図を示
し、コンバインの走行機体１の前部には、図５に示す油
圧シリンダ９を介して刈取前処理装置２を昇降動可能に
装着されており、刈取前処理装置２は下端を前方に上端
を後方に傾斜配置させた穀稈引き起こし装置３と、その
下端前方の分草体４と、穀稈引き起こし装置３の下部後
方の刈取刃５と、穀稈搬送装置６とからなる。
すると、図１はコンバインの側面図、図２は正面図を示
し、コンバインの走行機体１の前部には、図５に示す油
圧シリンダ９を介して刈取前処理装置２を昇降動可能に
装着されており、刈取前処理装置２は下端を前方に上端
を後方に傾斜配置させた穀稈引き起こし装置３と、その
下端前方の分草体４と、穀稈引き起こし装置３の下部後
方の刈取刃５と、穀稈搬送装置６とからなる。
【０００７】本実施例の超音波式距離検出装置における
超音波センサ７は、前記穀稈引き起こし装置３の裏面側
に設けたブラケット（図示せず）に配置し、図３等に示
すように、超音波センサ７における発信器７ａの発信部
（ホーン部）と受信器７ｂの受信部とを地面８に向ける
ように配置する。図３は、本発明の超音波式検出装置と
その制御部との第１実施例を示し、符号１０は超音波式
距離検出装置における制御部としての中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）で、図示しないが制御プログラムや後述する条件
式等のデータ等を記憶させた読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）や、各種の検出値、データ等を一時的に記憶させる
随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）やインターフェイ
ス、バスなどを備えている。
超音波センサ７は、前記穀稈引き起こし装置３の裏面側
に設けたブラケット（図示せず）に配置し、図３等に示
すように、超音波センサ７における発信器７ａの発信部
（ホーン部）と受信器７ｂの受信部とを地面８に向ける
ように配置する。図３は、本発明の超音波式検出装置と
その制御部との第１実施例を示し、符号１０は超音波式
距離検出装置における制御部としての中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）で、図示しないが制御プログラムや後述する条件
式等のデータ等を記憶させた読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）や、各種の検出値、データ等を一時的に記憶させる
随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）やインターフェイ
ス、バスなどを備えている。
【０００８】ＣＰＵ１０から出る駆動パルスＰ１（図４
参照）にて駆動回路１１を作動させて発信器７ａから所
定の時間間隔Ｗ１ごとに、デューティ区間Ｗ２の発信波
Ｐ２を出力する。受信器７ｂでは、前記発信器７ａから
の発信波Ｐ２が地面８に反射した受信波Ｐ３を受信す
る。前記発信波Ｐ２の発射開始時点から、一定レベルＨ
以上の受信波Ｐ３を受信する迄の時間差Ｗ３を測定す
る。このとき、前記一定レベル（受信感度レベル）のも
のであることを、後述する温度補償回路にて補正するこ
とにより、超音波センサ７から地面までの距離を正確に
測定することになる。
参照）にて駆動回路１１を作動させて発信器７ａから所
定の時間間隔Ｗ１ごとに、デューティ区間Ｗ２の発信波
Ｐ２を出力する。受信器７ｂでは、前記発信器７ａから
の発信波Ｐ２が地面８に反射した受信波Ｐ３を受信す
る。前記発信波Ｐ２の発射開始時点から、一定レベルＨ
以上の受信波Ｐ３を受信する迄の時間差Ｗ３を測定す
る。このとき、前記一定レベル（受信感度レベル）のも
のであることを、後述する温度補償回路にて補正するこ
とにより、超音波センサ７から地面までの距離を正確に
測定することになる。
【０００９】なお、前記計測した時間差Ｗ３と距離との
関係を予め実験により関係式等のルックアップテーブル
としてＲＯＭに記憶させておき、前記ＣＰＵ１０では、
前記計測値Ｗ３とルックアップテーブルとから距離Ｌを
演算する。実施例では、刈取前処理装置２の下端面と地
面８との上下距離、または刈取刃５から地面８までの上
下距離が制御に必要な距離である。ＣＰＵ１０では、前
記演算された距離に応じて、所定の昇降指令信号を駆動
回路１９に出力し、該駆動回路１９からの出力に応じて
油圧切換弁２０の電磁ソレノイドを作動させて、刈取前
処理装置２の昇降のための油圧シリンダ９を作動させる
のである。
関係を予め実験により関係式等のルックアップテーブル
としてＲＯＭに記憶させておき、前記ＣＰＵ１０では、
前記計測値Ｗ３とルックアップテーブルとから距離Ｌを
演算する。実施例では、刈取前処理装置２の下端面と地
面８との上下距離、または刈取刃５から地面８までの上
下距離が制御に必要な距離である。ＣＰＵ１０では、前
記演算された距離に応じて、所定の昇降指令信号を駆動
回路１９に出力し、該駆動回路１９からの出力に応じて
油圧切換弁２０の電磁ソレノイドを作動させて、刈取前
処理装置２の昇降のための油圧シリンダ９を作動させる
のである。
【００１０】次に、温度補正の制御について説明する
と、図３に示す符号１２は超音波センサ７又は／及び被
検出物近傍の雰囲気の温度を検出するための温度センサ
であって、例えば、サーミスタ等の温度センサを使用す
る。この温度センサ１２による入力信号は、所定の検出
回路１３（増幅回路も含む）を介して中央処理装置ＣＰ
Ｕ１０に検出信号として入力される。
と、図３に示す符号１２は超音波センサ７又は／及び被
検出物近傍の雰囲気の温度を検出するための温度センサ
であって、例えば、サーミスタ等の温度センサを使用す
る。この温度センサ１２による入力信号は、所定の検出
回路１３（増幅回路も含む）を介して中央処理装置ＣＰ
Ｕ１０に検出信号として入力される。
【００１１】図３に示す符号１４，１５，１６，１７は
受信増幅回路を示し、前記受信器７ｂからの入力信号
を、増幅度切換回路１８を介して各増幅回路１４〜１７
に入力して、各増幅回路での増幅度（実際には増幅度の
減少）を経てＣＰＵ１０に入力する。ＣＰＵ１０では、
前記温度センサ１２からの検出信号Ｔにて温度範囲の判
別（下記の条件式の判別）を実行し、この条件式に応じ
て、増幅度切換回路１８に指令信号を出し、どの増幅回
路１４，１５，１６，１７を利用するかを指定（選択）
することになる。
受信増幅回路を示し、前記受信器７ｂからの入力信号
を、増幅度切換回路１８を介して各増幅回路１４〜１７
に入力して、各増幅回路での増幅度（実際には増幅度の
減少）を経てＣＰＵ１０に入力する。ＣＰＵ１０では、
前記温度センサ１２からの検出信号Ｔにて温度範囲の判
別（下記の条件式の判別）を実行し、この条件式に応じ
て、増幅度切換回路１８に指令信号を出し、どの増幅回
路１４，１５，１６，１７を利用するかを指定（選択）
することになる。
【００１２】温度補正は図６に示すごとくにする。即
ち、補正しない前の受信器７ｂの受信感度レベルは実線
Ｘ１のごとくになり、温度ｔ０から２０℃近辺の常温域
（温度ｔ２〜ｔ３）に向かって上り勾配で、次いで高温
域ｔ５に向かって下り勾配となる上向き凸の湾曲曲線と
なり、受信感度レベルが著しく異なるので、これを平均
化するように補正するものである。
ち、補正しない前の受信器７ｂの受信感度レベルは実線
Ｘ１のごとくになり、温度ｔ０から２０℃近辺の常温域
（温度ｔ２〜ｔ３）に向かって上り勾配で、次いで高温
域ｔ５に向かって下り勾配となる上向き凸の湾曲曲線と
なり、受信感度レベルが著しく異なるので、これを平均
化するように補正するものである。
【００１３】例えば、測定温度Ｔがｔ０以下及びｔ５以
上の場合（Ｔ≦ｔ０，ｔ５≦Ｔ）には、基準増幅回路１
４を使用する。この基準回路１４の増幅度による受信器
７ｂの受信感度レベルを基準とし、これを０ｄＢ（デシ
ベル）とする。そして、測定温度Ｔが、条件式１の場合
つまり、ｔ０＜Ｔ≦ｔ１の範囲及びｔ４≦Ｔ＜ｔ５の範
囲では、受信感度レベルを２ｄＢ下げるような増幅回路
１５を選択する。また、条件式２の場合、つまり、測定
温度Ｔが、ｔ１＜Ｔ≦ｔ２の範囲及びｔ３≦Ｔ＜ｔ４の
範囲では、受信感度レベルを４ｄＢ下げるような増幅回
路１６を選択する。さらに、条件式３の場合、つまり、
測定温度Ｔが、ｔ２＜Ｔ＜ｔ３の範囲では、受信感度レ
ベルを６ｄＢ下げるような増幅回路１７を選択する。こ
のようにすると、前記それぞれの増幅回路１４〜１７で
の受信感度レベルは図６の破線Ｘ２のごとくになり、温
度範囲ｔ０〜ｔ５間での受信感度レベルの最大と最小と
の差異がＸ３のごとくに縮まることになる。なお、この
制御を図７のフローチャートで示す。
上の場合（Ｔ≦ｔ０，ｔ５≦Ｔ）には、基準増幅回路１
４を使用する。この基準回路１４の増幅度による受信器
７ｂの受信感度レベルを基準とし、これを０ｄＢ（デシ
ベル）とする。そして、測定温度Ｔが、条件式１の場合
つまり、ｔ０＜Ｔ≦ｔ１の範囲及びｔ４≦Ｔ＜ｔ５の範
囲では、受信感度レベルを２ｄＢ下げるような増幅回路
１５を選択する。また、条件式２の場合、つまり、測定
温度Ｔが、ｔ１＜Ｔ≦ｔ２の範囲及びｔ３≦Ｔ＜ｔ４の
範囲では、受信感度レベルを４ｄＢ下げるような増幅回
路１６を選択する。さらに、条件式３の場合、つまり、
測定温度Ｔが、ｔ２＜Ｔ＜ｔ３の範囲では、受信感度レ
ベルを６ｄＢ下げるような増幅回路１７を選択する。こ
のようにすると、前記それぞれの増幅回路１４〜１７で
の受信感度レベルは図６の破線Ｘ２のごとくになり、温
度範囲ｔ０〜ｔ５間での受信感度レベルの最大と最小と
の差異がＸ３のごとくに縮まることになる。なお、この
制御を図７のフローチャートで示す。
【００１４】図５は前記温度補正の制御回路の別実施例
の機能ブロック図を示し、温度センサ１２による入力信
号は、所定の検出回路１３（増幅回路も含む）を介して
中央処理装置ＣＰＵ１０に検出信号として入力され、前
記実施例と同様に温度範囲を判別し、これに応じてＣＰ
Ｕ１０では、温度範囲の判別（前記の条件式の判別）に
応じて、増幅度切換回路１８にて１つの増幅回路２１で
の増幅度（アンプゲイン）を切換えるように制御するの
である。
の機能ブロック図を示し、温度センサ１２による入力信
号は、所定の検出回路１３（増幅回路も含む）を介して
中央処理装置ＣＰＵ１０に検出信号として入力され、前
記実施例と同様に温度範囲を判別し、これに応じてＣＰ
Ｕ１０では、温度範囲の判別（前記の条件式の判別）に
応じて、増幅度切換回路１８にて１つの増幅回路２１で
の増幅度（アンプゲイン）を切換えるように制御するの
である。
【００１５】
【発明の作用・効果】以上に説明したように、本発明に
よれば、作業車の走行機体に装着した発信器から発射し
た超音波を被検出物にて反射させた反射波を受信器に受
信して、その受信信号から制御部において被検出物まで
の距離を測定するための超音波式距離検出装置におい
て、前記受信器からの受信信号を受信増幅回路を介して
前記制御部に入力するように構成する一方、前記制御部
には温度センサからの検出信号を入力するように構成
し、該温度センサからの検出信号に応じて前記受信増幅
回路の増幅度を変更するように制御したものであるか
ら、超音波式距離検出装置における受信器での受信感度
レベルが温度によって大きく変動するものであっても、
受信増幅回路での増幅度を調節することにより、広い温
度範囲にわたって受信感度レベルの変動を少なくするよ
うに制御でき、作業車における距離測定を季節や時間帯
に関係なく精度良く実行できるという効果を奏するので
ある。
よれば、作業車の走行機体に装着した発信器から発射し
た超音波を被検出物にて反射させた反射波を受信器に受
信して、その受信信号から制御部において被検出物まで
の距離を測定するための超音波式距離検出装置におい
て、前記受信器からの受信信号を受信増幅回路を介して
前記制御部に入力するように構成する一方、前記制御部
には温度センサからの検出信号を入力するように構成
し、該温度センサからの検出信号に応じて前記受信増幅
回路の増幅度を変更するように制御したものであるか
ら、超音波式距離検出装置における受信器での受信感度
レベルが温度によって大きく変動するものであっても、
受信増幅回路での増幅度を調節することにより、広い温
度範囲にわたって受信感度レベルの変動を少なくするよ
うに制御でき、作業車における距離測定を季節や時間帯
に関係なく精度良く実行できるという効果を奏するので
ある。
【図１】コンバインの側面図である。
【図２】コンバインの正面図である。
【図３】制御手段の機能ブロック図である。
【図４】超音波センサの発信波及び受信波のタイムチャ
ートである。
ートである。
【図５】制御手段の他の実施例の機能ブロック図であ
る。
る。
【図６】受信感度レベルの説明図である。
【図７】制御のフローチャートである。
１ 走行機体 ２ 刈取前処理装置 ３ 穀稈引き起こし装置 ４ 分草体 ５ 刈取刃 ７ 超音波センサ ７ａ 発信器 ７ｂ 受信器 ９ 油圧シリンダ １０ ＣＰＵ １２ 温度センサ １３ 検出回路 １４〜１７，２１ 増幅回路 ２０ 油圧切換弁
Claims (1)
- 【請求項１】 作業車の走行機体に装着した発信器から
発射した超音波を被検出物にて反射させた反射波を受信
器に受信して、その受信信号から制御部において被検出
物までの距離を測定するための超音波式距離検出装置に
おいて、前記受信器からの受信信号を受信増幅回路を介
して前記制御部に入力するように構成する一方、前記制
御部には温度センサからの検出信号を入力するように構
成し、該温度センサからの検出信号に応じて前記受信増
幅回路の増幅度を変更するように制御したことを特徴と
する超音波式距離検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073296A JPH06289128A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 超音波式距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5073296A JPH06289128A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 超音波式距離検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06289128A true JPH06289128A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13514065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5073296A Pending JPH06289128A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 超音波式距離検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06289128A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145457A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Jtekt Corp | センサ装置およびセンサ付き転がり軸受ユニット |
| JP2008023987A (ja) * | 2006-06-19 | 2008-02-07 | Canon Inc | 記録ヘッド及び当該記録ヘッドを用いた記録装置 |
| US7607352B2 (en) | 2006-01-06 | 2009-10-27 | Denso Corporation | Ultrasonic sensor transmitting and receiving ultrasonic frequencies adjusted according to temperature |
| JP2012183838A (ja) * | 2006-06-19 | 2012-09-27 | Canon Inc | 記録ヘッド |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5073296A patent/JPH06289128A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145457A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Jtekt Corp | センサ装置およびセンサ付き転がり軸受ユニット |
| US7607352B2 (en) | 2006-01-06 | 2009-10-27 | Denso Corporation | Ultrasonic sensor transmitting and receiving ultrasonic frequencies adjusted according to temperature |
| JP2008023987A (ja) * | 2006-06-19 | 2008-02-07 | Canon Inc | 記録ヘッド及び当該記録ヘッドを用いた記録装置 |
| JP2012183838A (ja) * | 2006-06-19 | 2012-09-27 | Canon Inc | 記録ヘッド |
| US8794733B2 (en) | 2006-06-19 | 2014-08-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording head and recording apparatus using the recording head |
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