JPH07218525A - Ultrasonic transceiver type anemometer - Google Patents
Ultrasonic transceiver type anemometerInfo
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- JPH07218525A JPH07218525A JP883494A JP883494A JPH07218525A JP H07218525 A JPH07218525 A JP H07218525A JP 883494 A JP883494 A JP 883494A JP 883494 A JP883494 A JP 883494A JP H07218525 A JPH07218525 A JP H07218525A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は超音波センサ数を減らすとともに回
路構成を簡素化するよう構成した超音波送受信式の風速
計を提供することを目的とする。
【構成】 風速計は、車両1の底部又は天井等に一対の
超音波センサ2,3をX,Y方向に設けてなる。第1の
超音波センサ2の離間距離Ly(第1の超音波送信器4
と第1の超音波受信器5との間隔)は、第2の超音波セ
ンサ3の離間距離Lx(第2の超音波送信器7と第2の
超音波受信器8との間隔)よりも短くなっている(Ly
<Lx)。カウンタ15は、第1の超音波受信器5及び
第2の超音波受信器8からの受信信号が入来すると、そ
の都度カウント値(送信信号が出力されてからの経過時
間)をCPU16へ出力し、CPU16は、カウンタ1
5により積算されたカウント値に基づいてY方向の対気
速度及びX方向の風速を演算する。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide an ultrasonic transmitter / receiver type anemometer configured to reduce the number of ultrasonic sensors and to simplify the circuit configuration. [Structure] The anemometer is provided with a pair of ultrasonic sensors 2 and 3 in the X and Y directions on the bottom or ceiling of the vehicle 1. Separation distance Ly of the first ultrasonic sensor 2 (first ultrasonic transmitter 4
And the distance between the first ultrasonic receiver 5) and the separation distance Lx of the second ultrasonic sensor 3 (the distance between the second ultrasonic transmitter 7 and the second ultrasonic receiver 8). Shortened (Ly
<Lx). When the reception signals from the first ultrasonic receiver 5 and the second ultrasonic receiver 8 come in, the counter 15 outputs a count value (elapsed time after the transmission signal is output) to the CPU 16 each time the reception signal comes in. Then, the CPU 16 uses the counter 1
The airspeed in the Y direction and the wind speed in the X direction are calculated on the basis of the count value integrated in 5.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は超音波送受信式の風速計
に係り、特にX方向の信号とY方向の信号とを共通の受
信回路で処理するよう構成した超音波送受信式の風速計
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic wave transmitter / receiver type anemometer, and more particularly to an ultrasonic wave transmitter / receiver type anemometer configured to process a signal in the X direction and a signal in the Y direction by a common receiving circuit. .
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、自動車においては、例えば高速
道路等で高速走行しているときに横風を受けると、ステ
アリングホイールを直進方向で把持しているにも拘わら
ず、車両が横方向に移動してしまうことがある。特にト
ンネルを高速走行で通過する際、トンネル内では横風が
ゼロであるのに、トンネルを出た途端に強い横風を受け
ることがある。2. Description of the Related Art For example, in an automobile, when a cross wind is received while traveling at high speed on a highway, for example, the vehicle moves laterally despite holding the steering wheel in a straight direction. It may happen. Especially when passing through a tunnel at high speed, even if there is no crosswind in the tunnel, a strong crosswind may be received as soon as it leaves the tunnel.
【0003】そのため、自動車には、超音波送信器から
送信された超音波が風速の影響を受けて超音波受信器で
受信されるまでの時間差を検出して風速を演算する超音
波送受信式の風速計が設けられている。この種の風速計
としては、例えば実開平4−127573号公報にみら
れるような装置がある。Therefore, in an automobile, an ultrasonic wave transmission / reception system is used which calculates the wind speed by detecting the time difference until the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmitter is received by the ultrasonic wave receiver under the influence of the wind speed. An anemometer is provided. As an anemometer of this type, for example, there is a device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-127573.
【0004】この公報の風速計は、十字状の支持体の中
央に超音波送信器を設置し、前後左右(X,Y)方向で
相対向するように4個の超音波受信器が十字状に延在す
る支持体の各先端部分に設けられている。さらに、この
公報の風速計では、進行方向(前後方向)に配された一
対の超音波受信器により対気速度を検出し、進行方向と
直交する横方向(左右方向)に配された一対の超音波受
信器により横方向の風速を検出する構成であり、進行方
向用のカウンタA(進行方向の超音波信号が送信されて
から受信されるまでの時間をカウントする),横方向用
のカウンタB(横方向の超音波信号が送信されてから受
信されるまでの時間をカウントする)からの信号が夫々
対気速度を演算する第1の演算回路,風速を演算する第
2の演算回路に供給されるようになっている。In the anemometer of this publication, an ultrasonic transmitter is installed at the center of a cross-shaped support, and four ultrasonic receivers are cross-shaped so as to face each other in the front-rear, left-right (X, Y) directions. It is provided at each tip portion of the support extending to the. Further, in the anemometer of this publication, an airspeed is detected by a pair of ultrasonic receivers arranged in the traveling direction (front-back direction), and a pair of ultrasonic receivers arranged in the lateral direction (left-right direction) orthogonal to the traveling direction. The ultrasonic receiver is configured to detect the wind speed in the lateral direction, and the counter A for the traveling direction (counts the time from the transmission of the ultrasonic signal in the traveling direction to the reception thereof), the counter for the lateral direction. The signals from B (counting the time from the transmission of the ultrasonic signal in the lateral direction to the reception) are respectively supplied to the first arithmetic circuit for calculating the airspeed and the second arithmetic circuit for calculating the wind speed. It is being supplied.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記公報の
風速計では、4個の超音波受信器が設けられ、且つ超音
波信号が送信されてから受信されるまでの時間,対気速
度及び風速を夫々個別に演算するための進行方向用のカ
ウンタA,横方向用のカウンタB及び対気速度を演算す
る第1の演算回路,風速を演算する第2の演算回路が必
要であり、回路構成が複雑であり、その分部品点数も多
くなり、製造工程での手間が余計にかかるとともに製造
コストを安価に抑えることが難しいといった課題があ
る。However, in the anemometer of the above publication, four ultrasonic wave receivers are provided, and the time from the transmission of an ultrasonic wave signal to the reception thereof, the air speed, and the wind speed. A counter A for the traveling direction, a counter B for the lateral direction, a first arithmetic circuit for calculating the airspeed, and a second arithmetic circuit for calculating the wind speed are required for individually calculating Is complicated, the number of parts is increased accordingly, there is a problem that it takes extra labor in the manufacturing process and it is difficult to keep the manufacturing cost low.
【0006】そこで、本発明は上記課題に鑑み、超音波
送受信式の風速計の回路構成を簡素化することを目的と
する。In view of the above problems, it is an object of the present invention to simplify the circuit configuration of an ultrasonic transmission / reception type anemometer.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、超音波信号を
送信する第1の超音波送信器と、該第1の超音波送信器
から送信された超音波信号を受信する第1の超音波受信
器とを有する第1の超音波センサと、前記第1の超音波
送信器の送信方向と異なる方向に超音波信号を送信する
ように配置された第2の超音波送信器と、該第2の超音
波送信器から送信された超音波信号を受信する第2の超
音波受信器とを有する第2の超音波センサと、前記第1
の超音波受信器及び第2の超音波受信器に受信された信
号を交互に処理する共通の受信回路と、該受信回路から
の受信信号と前記第1の超音波送信器又は第2の超音波
送信器から送信された送信信号との位相差に基づいて各
方向の風速を演算する演算手段と、を有し、前記第1の
超音波送信器と第1の超音波受信器との間の第1の距離
と、第2の超音波送信器と第2の超音波受信器との間の
第2の距離とを異ならせたことを特徴とする。According to the present invention, there is provided a first ultrasonic transmitter for transmitting an ultrasonic signal and a first ultrasonic transmitter for receiving the ultrasonic signal transmitted from the first ultrasonic transmitter. A first ultrasonic sensor having an acoustic wave receiver; a second ultrasonic transmitter arranged to transmit an ultrasonic signal in a direction different from the transmission direction of the first ultrasonic transmitter; A second ultrasonic sensor having a second ultrasonic receiver for receiving an ultrasonic signal transmitted from a second ultrasonic transmitter; and the first ultrasonic sensor.
Common receiving circuit for alternately processing the signals received by the ultrasonic receiver and the second ultrasonic receiver, the received signal from the receiving circuit and the first ultrasonic transmitter or the second ultrasonic receiver. A calculation means for calculating the wind speed in each direction based on the phase difference from the transmission signal transmitted from the ultrasonic wave transmitter, and between the first ultrasonic wave transmitter and the first ultrasonic wave receiver. And a second distance between the second ultrasonic transmitter and the second ultrasonic receiver is different.
【0008】[0008]
【作用】第1の超音波送信器と第1の超音波受信器との
間の第1の距離と、第2の超音波送信器と第2の超音波
受信器との間の第2の距離とを異ならせることにより、
第1の超音波センサと第2の超音波センサとから供給さ
れる受信信号に時間差が生じてX,Y方向の風速を検出
できるため、1個の受信回路で受信信号を処理すること
が可能になり、回路構成も簡素化しうる。A first distance between the first ultrasonic transmitter and the first ultrasonic receiver and a second distance between the second ultrasonic transmitter and the second ultrasonic receiver. By making the distance different,
Since there is a time difference between the reception signals supplied from the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor and the wind speeds in the X and Y directions can be detected, the reception signal can be processed by one receiving circuit. Therefore, the circuit configuration can be simplified.
【0009】[0009]
【実施例】図1乃至図4に本発明になる超音波送受信式
の風速計の一実施例を示す。1 to 4 show an embodiment of an ultrasonic transmission / reception type anemometer according to the present invention.
【0010】各図中、風速計は、大略、車両1の底部又
は天井等に一対の超音波センサ2,3をX,Y方向に設
けてなる。第1の超音波センサ2は、車両1の前方に配
設された第1の超音波送信器4と、第1の超音波送信器
4より後方に配設された第1の超音波受信器5とよりな
る。従って、第1の超音波送信器4から送信された超音
波信号6は、車両1の進行方向であるY方向に沿って後
方に送信される。In each of the drawings, the anemometer is generally provided with a pair of ultrasonic sensors 2 and 3 on the bottom or ceiling of the vehicle 1 in the X and Y directions. The first ultrasonic sensor 2 includes a first ultrasonic transmitter 4 arranged in front of the vehicle 1 and a first ultrasonic receiver arranged rearward of the first ultrasonic transmitter 4. It consists of 5. Therefore, the ultrasonic signal 6 transmitted from the first ultrasonic transmitter 4 is transmitted rearward along the Y direction, which is the traveling direction of the vehicle 1.
【0011】第2の超音波センサ3は、車両1の左方に
配設された第2の超音波送信器7と、車両1の右方に配
設された第2の超音波受信器8とよりなる。従って、第
2の超音波送信器7から送信された超音波信号9は、車
両1の進行方向と直交するX方向に沿って右方に送信さ
れる。The second ultrasonic sensor 3 comprises a second ultrasonic transmitter 7 arranged on the left side of the vehicle 1 and a second ultrasonic receiver 8 arranged on the right side of the vehicle 1. And consists of. Therefore, the ultrasonic signal 9 transmitted from the second ultrasonic transmitter 7 is transmitted to the right along the X direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle 1.
【0012】上記一対の超音波センサ2,3の各超音波
送信距離(センサ間距離)は、同一ではなく、X方向の
超音波送信距離がY方向の超音波送信距離よりも長くな
るように第1の超音波送信器4,第1の超音波受信器
5,第2の超音波送信器7,第2の超音波受信器8が配
設されている。即ち、第1の超音波送信器4と第1の超
音波受信器5との離間距離Lyは、第2の超音波送信器
7と第2の超音波受信器8との離間距離Lxよりも短く
なっている(Ly<Lx)。The ultrasonic transmission distances (inter-sensor distances) of the pair of ultrasonic sensors 2 and 3 are not the same, and the ultrasonic transmission distance in the X direction is longer than the ultrasonic transmission distance in the Y direction. A first ultrasonic transmitter 4, a first ultrasonic receiver 5, a second ultrasonic transmitter 7, and a second ultrasonic receiver 8 are arranged. That is, the separation distance Ly between the first ultrasonic transmitter 4 and the first ultrasonic receiver 5 is larger than the separation distance Lx between the second ultrasonic transmitter 7 and the second ultrasonic receiver 8. It is getting shorter (Ly <Lx).
【0013】従って、第2の超音波送信器7と第2の超
音波受信器8との間隔が長く設定されるため、第2の超
音波送信器7から送信された超音波信号9はそれだけ横
風の影響を受ける時間が長くなり、Ly=Lxとした場
合よりも横風の風速をより精度良く検出することでき
る。Therefore, since the interval between the second ultrasonic transmitter 7 and the second ultrasonic receiver 8 is set long, the ultrasonic signal 9 transmitted from the second ultrasonic transmitter 7 is that much. The time when the crosswind is affected becomes longer, and the wind speed of the crosswind can be detected more accurately than when Ly = Lx.
【0014】10は送信回路で、分配器11を介して第
1の超音波送信器4及び第2の超音波送信器7と並列接
続されている。従って、送信回路10からバースト状の
送信信号(バースト信号)が出力されると、第1の超音
波送信器4及び第2の超音波送信器7から同時に超音波
信号6,9が送信される。尚、送信信号は、図3に示す
ように、所定時間T1 だけ出力されており、且つ一定の
周期T2 で間欠的に出力される。Reference numeral 10 denotes a transmission circuit, which is connected in parallel with the first ultrasonic transmitter 4 and the second ultrasonic transmitter 7 via a distributor 11. Therefore, when a burst-shaped transmission signal (burst signal) is output from the transmission circuit 10, the ultrasonic signals 6 and 9 are simultaneously transmitted from the first ultrasonic transmitter 4 and the second ultrasonic transmitter 7. . As shown in FIG. 3, the transmission signal is output for a predetermined time T 1 and is output intermittently at a constant cycle T 2 .
【0015】第1の超音波受信器5及び第2の超音波受
信器8は、第1の超音波送信器4及び第2の超音波送信
器7から同時に送信された超音波信号6,9を受信する
と、その受信信号13,14を出力する。The first ultrasonic wave receiver 5 and the second ultrasonic wave receiver 8 are ultrasonic signals 6, 9 transmitted simultaneously from the first ultrasonic wave transmitter 4 and the second ultrasonic wave transmitter 7. When receiving, the reception signals 13 and 14 are output.
【0016】12は受信回路で、第1の超音波受信器5
及び第2の超音波受信器8と並列接続されており、第1
の超音波受信器5及び第2の超音波受信器8からの受信
信号13,14をパルス波に波形整形する。Reference numeral 12 is a receiving circuit, which is the first ultrasonic receiver 5
And the second ultrasonic receiver 8 are connected in parallel,
The reception signals 13 and 14 from the ultrasonic receiver 5 and the second ultrasonic receiver 8 are shaped into pulse waves.
【0017】15はカウンタで、送信回路10及び受信
回路12と接続されており、送信回路10から送信信号
が出力されてから受信回路12から受信信号が出力され
るまでの時間をカウントする。尚、このカウンタ15
は、送信信号が入来すると、それまでのカウント値をク
リアにするとともに、新規の送信信号を基準とする時間
をカウントする。又、カウンタ15は、受信信号が入来
すると、その都度カウント値(送信信号が出力されてか
らの経過時間)をCPU16へ出力する。A counter 15 is connected to the transmission circuit 10 and the reception circuit 12, and counts the time from the transmission signal output from the transmission circuit 10 to the reception signal output from the reception circuit 12. In addition, this counter 15
When a transmission signal comes in, the counter clears the count value up to that point and counts the time based on the new transmission signal. Also, the counter 15 outputs a count value (elapsed time after the transmission signal is output) to the CPU 16 each time a reception signal comes in.
【0018】CPU16は、後述するようにカウンタ1
5により積算されたカウント値に基づいてY方向の対気
速度及びX方向の風速を演算し、その演算結果を表示器
(図示せず)や車両1のエンジン制御回路(図示せず)
等に出力する。The CPU 16 uses the counter 1 as described later.
The airspeed in the Y direction and the wind speed in the X direction are calculated on the basis of the count value accumulated by 5, and the calculation results are displayed (not shown) or the engine control circuit (not shown) of the vehicle 1.
And output to.
【0019】本実施例では、前述したように第1の超音
波送信器4と第1の超音波受信器5との離間距離Ly
が、第2の超音波送信器7と第2の超音波受信器8との
離間距離Lxよりも短く(Ly<Lx)なっているた
め、Y方向の超音波信号6が受信され、その後X方向の
超音波信号9が受信される。よって、受信回路12に
は、第1の超音波受信器5からの受信信号13が先に入
来し、その後第2の超音波受信器8からの受信信号14
が入来する。又、上記離間距離の差により超音波信号
6,9が中間位置を時間的にずれて通過するため、互い
に中間位置で干渉することが防止される。In this embodiment, as described above, the separation distance Ly between the first ultrasonic transmitter 4 and the first ultrasonic receiver 5 is Ly.
However, since it is shorter than the distance Lx between the second ultrasonic transmitter 7 and the second ultrasonic receiver 8 (Ly <Lx), the ultrasonic signal 6 in the Y direction is received, and then X Directional ultrasonic signals 9 are received. Therefore, the reception signal 13 from the first ultrasonic receiver 5 comes into the reception circuit 12 first, and then the reception signal 14 from the second ultrasonic receiver 8 arrives.
Comes in. Further, since the ultrasonic signals 6 and 9 pass through the intermediate positions with a time difference due to the difference in the above-mentioned separation distance, it is possible to prevent the ultrasonic signals from interfering with each other at the intermediate positions.
【0020】CPU16は、車両1の走行時、図4に示
す処理を実行する。The CPU 16 executes the processing shown in FIG. 4 while the vehicle 1 is traveling.
【0021】図4中、CPU16は、ステップS1(以
下「ステップ」を省略する)において、前回の超音波信
号送信から一定の時間(周期T2 )が経過したかどうか
をみており、一定の時間が経過するとS2に進み、送信
回路10から第1の超音波送信器4及び第2の超音波送
信器7に送信信号(バースト信号)を出力させる。これ
により、第1の超音波送信器4及び第2の超音波送信器
7は、超音波信号6,9を同時に送信する。In FIG. 4, the CPU 16 checks in step S1 (hereinafter, "step" is omitted) whether or not a fixed time (cycle T 2 ) has passed since the last ultrasonic signal transmission, and the fixed time is determined. After elapses, the process proceeds to S2, and the transmission circuit 10 causes the first ultrasonic transmitter 4 and the second ultrasonic transmitter 7 to output a transmission signal (burst signal). As a result, the first ultrasonic transmitter 4 and the second ultrasonic transmitter 7 simultaneously transmit the ultrasonic signals 6 and 9.
【0022】これと同時にカウンタ15にも送信信号が
出力され、カウンタ15は送信信号の供給によりカウン
ト(計時)を開始する。At the same time, the transmission signal is also output to the counter 15, and the counter 15 starts counting (clocking) by supplying the transmission signal.
【0023】次のS3では、第1の超音波受信器5が第
1の超音波送信器4から送信された超音波信号6を受信
したかどうかをチェックする。第1の超音波受信器5は
超音波信号6を受信すると、その受信信号を受信回路1
2,カウンタ15に出力する。In next step S3, it is checked whether or not the first ultrasonic receiver 5 has received the ultrasonic signal 6 transmitted from the first ultrasonic transmitter 4. When the first ultrasonic wave receiver 5 receives the ultrasonic wave signal 6, the first ultrasonic wave receiver 5 receives the received signal.
2, output to the counter 15.
【0024】従って、CPU16は、第1の超音波受信
器5が超音波信号6を受信すると、S4に進み、カウン
タ15により積算されたカウント値t1 に基づいてY方
向の風速vy を演算し、演算結果を出力する。Therefore, when the first ultrasonic receiver 5 receives the ultrasonic signal 6, the CPU 16 proceeds to S4 and calculates the wind speed v y in the Y direction based on the count value t 1 accumulated by the counter 15. And outputs the calculation result.
【0025】次のS5では、第2の超音波受信器8が第
2の超音波送信器7から送信された超音波信号9を受信
したかどうかをチェックする。第2の超音波受信器8は
超音波信号9を受信すると、その受信信号を受信回路1
2,カウンタ15に出力する。In the next step S5, it is checked whether the second ultrasonic receiver 8 has received the ultrasonic signal 9 transmitted from the second ultrasonic transmitter 7. When the second ultrasonic wave receiver 8 receives the ultrasonic wave signal 9, the second ultrasonic wave receiver 8 receives the received signal.
2, output to the counter 15.
【0026】従って、CPU16は、第2の超音波受信
器8が超音波信号9を受信すると、S6に進み、カウン
タ15により積算されたカウント値t2 に基づいてX方
向の風速vx を演算し、演算結果を出力する。Therefore, when the second ultrasonic receiver 8 receives the ultrasonic signal 9, the CPU 16 proceeds to S6 and calculates the wind speed v x in the X direction based on the count value t 2 accumulated by the counter 15. And outputs the calculation result.
【0027】S6の処理が終了すると、再び上記S1に
戻りS1〜S6の処理を繰り返す。When the process of S6 is completed, the process returns to S1 and the processes of S1 to S6 are repeated.
【0028】このように、第1の超音波受信器5及び第
2の超音波受信器8からの受信信号は、一つの受信回路
12を介してカウンタ15に供給される。即ち、送信回
路10,受信回路12,カウンタ15,CPU16は、
風速検出方向毎に個別に設ける必要がないので、簡素化
されている。その分部品点数が削減され、製造工程での
省力化が図れるとともに製造コストを安価に抑えること
ができる。As described above, the received signals from the first ultrasonic receiver 5 and the second ultrasonic receiver 8 are supplied to the counter 15 via one receiving circuit 12. That is, the transmission circuit 10, the reception circuit 12, the counter 15, and the CPU 16 are
Since it is not necessary to separately provide each wind speed detection direction, it is simplified. As a result, the number of parts can be reduced, labor can be saved in the manufacturing process, and the manufacturing cost can be kept low.
【0029】ここで、上記一対の超音波センサ2,3を
設置する際の条件について説明する。上記第1の超音波
送信器4と第1の超音波受信器5との離間距離Ly及び
第2の超音波送信器7と第2の超音波受信器8との離間
距離Lxは、次のように決められる。Now, the conditions for installing the pair of ultrasonic sensors 2 and 3 will be described. The separation distance Ly between the first ultrasonic transmitter 4 and the first ultrasonic receiver 5 and the separation distance Lx between the second ultrasonic transmitter 7 and the second ultrasonic receiver 8 are as follows. To be decided.
【0030】t1 =Ly/(C±vy ) … (1) t2 =Lx /(C±vx ) … (2) 但し、t1 はY方向の超音波信号6が受信されるまでの
時間、t2 はX方向の超音波信号9が受信されるまでの
時間、Cは音速、vx は横風のX方向の風速、vy は横
風のY方向の風速である。T 1 = Ly / (C ± v y ) ... (1) t 2 = L x / (C ± v x ) ... (2) However, at t 1, the ultrasonic signal 6 in the Y direction is received. , T 2 is the time until the ultrasonic signal 9 in the X direction is received, C is the sound velocity, v x is the wind velocity in the X direction of the crosswind, and v y is the wind velocity in the Y direction of the crosswind.
【0031】そして、上記Lx ,Ly,vx ,vy は、
t1 <t2 と仮定すると、次式を満足するように決めら
れる。Then, the above L x , Ly, v x , v y are
Assuming that t 1 <t 2 , it is determined that the following equation is satisfied.
【0032】t1 +T1 <t2 … (3) (但し、vx 及びvy は、予めダイナミックレンジから
実現可能な風速範囲を推定しておく。) 上記(3)式を成立させるため、例えばダイナミックレ
ンジをvx =±30m/s(横風),vy =±50m/
s(車速180km/h)に固定して、Lx ,Ly,T1 を
パラメータとして超音波信号6,9が受信されるまでの
到達時間を演算した結果が図5,図6である。尚、図5
はY方向の超音波信号を前方に向けて送信した場合の超
音波到達時間と超音波センサの離間距離との関係を示す
線図で、図6はY方向の超音波信号を後方に向けて送信
した場合の超音波到達時間と超音波センサの離間距離と
の関係を示す線図である。T 1 + T 1 <t 2 (3) (However, for v x and v y , the wind speed range that can be realized is estimated in advance from the dynamic range.) To satisfy the above equation (3), For example, the dynamic range is v x = ± 30 m / s (crosswind), v y = ± 50 m /
FIGS. 5 and 6 show the results of calculating the arrival time until the ultrasonic signals 6 and 9 are received with the fixed values of s (vehicle speed 180 km / h) and L x , Ly, and T 1 as parameters. Incidentally, FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the ultrasonic arrival time and the distance between the ultrasonic sensors when the Y direction ultrasonic signal is transmitted forward. FIG. 6 shows the Y direction ultrasonic signal directed backward. It is a diagram which shows the relationship of the ultrasonic arrival time at the time of transmitting, and the separation distance of an ultrasonic sensor.
【0033】図5において、T1 を1ms,2ms,3msと
するとともに、Ly=0.6mとしたとき、上記(3)
式を満足させるには、A点、T1 =1msのときLy=
0.6m以上、Lx = 0.8 m以下に設定する。B点、
T1 =2msのときLy=0.6m以上、Lx = 1.15 m
以下に設定する。C点、T1 =2msのときLy=0.6
m以上、Lx = 1.5 m以下に設定する。In FIG. 5, when T 1 is 1 ms, 2 ms, 3 ms and Ly = 0.6 m, the above (3)
To satisfy the formula, at point A, T 1 = 1 ms, Ly =
It is set to 0.6 m or more and L x = 0.8 m or less. Point B,
When T 1 = 2 ms, Ly = 0.6 m or more, L x = 1.15 m
Set as follows. Ly = 0.6 at point C and T 1 = 2 ms
It is set to m or more and L x = 1.5 m or less.
【0034】上記A〜C点の全ての場合、左方向のvx
=30m/s(+30m/s)よりも右方向のvx =3
0m/s(−30m/s)の方が小さいため、右方向の
vx=30m/sを横風の風速とする。In all the above-mentioned points A to C, v x in the leftward direction
= 30 m / s (+30 m / s) to the right, v x = 3
Since 0 m / s (−30 m / s) is smaller, v x = 30 m / s in the right direction is taken as the crosswind wind speed.
【0035】又、図6において、T1 を1ms,2ms,3
msとするとともに、Ly=0.4mとしたとき、上記
(3)式を満足させるには、D点、T1 =1msのときL
y=0.4m以上、Lx = 0.75 m以下に設定する。E
点、T1 =2msのときLy=0.4m以上、Lx = 1.0
5 m以下に設定する。F点、T1 =2msのときLy=
0.4m以上、Lx = 1.4 m以下に設定する。Further, in FIG. 6, T 1 is set to 1 ms, 2 ms, 3
In addition to ms, and Ly = 0.4 m, in order to satisfy the above equation (3), at point D, when T 1 = 1 ms, L
Set y = 0.4 m or more and L x = 0.75 m or less. E
Point, Ly = 0.4 m or more when T 1 = 2 ms, L x = 1.0
Set to 5 m or less. At point F, T 1 = 2 ms, Ly =
It is set to 0.4 m or more and L x = 1.4 m or less.
【0036】従って、上記X方向の離間距離Lx とY方
向の離間距離Lyとは、およそLx:Ly=0.8〜
1.4:0.3〜0.7となるように設定すれば良い。Therefore, the distance L x in the X direction and the distance Li in the Y direction are approximately L x : Ly = 0.8 to
It may be set to be 1.4: 0.3 to 0.7.
【0037】このように、上記(3)式を満足させるよ
うに超音波センサ2,3の各離間距離Lx ,Lyを設定
することにより、図3に示すように、送信信号(バース
ト信号)6,9及び受信信号13,14が互いに干渉す
るのを防止でき、正確な風速を検出することができる。As described above, the transmission signals (burst signals) are set as shown in FIG. 3 by setting the respective separation distances L x and Ly of the ultrasonic sensors 2 and 3 so as to satisfy the above expression (3). It is possible to prevent the signals 6 and 9 and the received signals 13 and 14 from interfering with each other, and it is possible to detect the accurate wind speed.
【0038】図7に本発明の変形例を示す。FIG. 7 shows a modification of the present invention.
【0039】上記実施例では、図1に示すように、Ly
<Lxとなるようにしたが、これに限らず、図7に示す
ように第1の超音波送信器4が車両1の前部に設けら
れ、第1の超音波受信器5が車両1の後部に設けられる
ようにしても良い。この場合、第1の超音波送信器4と
第1の超音波受信器5との離間距離Lyは、第2の超音
波送信器7と第2の超音波受信器8との離間距離Lxよ
りも長くなる(Ly>Lx)。In the above embodiment, as shown in FIG.
However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 7, the first ultrasonic transmitter 4 is provided in the front part of the vehicle 1, and the first ultrasonic receiver 5 is provided in the vehicle 1. It may be provided in the rear part. In this case, the separation distance Ly between the first ultrasonic transmitter 4 and the first ultrasonic receiver 5 is greater than the separation distance Lx between the second ultrasonic transmitter 7 and the second ultrasonic receiver 8. Also becomes longer (Ly> Lx).
【0040】又、上記Ly及びLxは、次のように決め
られる。The Ly and Lx are determined as follows.
【0041】t1 =Lx /(C±vx ) … (4) t2 =Ly /(C±vy ) … (5) そして、上記Lx ,Ly,vx ,vy は、t1 <t2 と
仮定すると、上記(3)式を満足するように決められ
る。T 1 = L x / (C ± v x ) ... (4) t 2 = L y / (C ± v y ) ... (5) Then, L x , Ly, v x , and v y are Assuming that t 1 <t 2 , it is determined to satisfy the above equation (3).
【0042】又、図7に示す変形例では、第2の超音波
送信器7と第2の超音波受信器8との離間距離Lxを上
記実施例と同様の長さに設定したまま、第1の超音波送
信器4と第1の超音波受信器5との離間距離Lyを延長
することになる。そのため、第1の超音波送信器4と第
1の超音波受信器5との間隔が上記実施例よりも長く設
定されることになり、上記実施例と同様に横風の風速を
より精度良く検出することできるとともに、第1の超音
波送信器4から送信された超音波信号6は進行方向の風
の影響を受ける時間が長くなり、Ly=Lxとした場合
よりも対気速度をより精度良く検出することできる。In the modification shown in FIG. 7, the distance Lx between the second ultrasonic transmitter 7 and the second ultrasonic receiver 8 is set to the same length as in the above embodiment, The distance Ly between the first ultrasonic transmitter 4 and the first ultrasonic receiver 5 is extended. Therefore, the interval between the first ultrasonic transmitter 4 and the first ultrasonic receiver 5 is set to be longer than that in the above-described embodiment, and the wind velocity of the crosswind is detected more accurately as in the above-described embodiment. In addition to that, the ultrasonic signal 6 transmitted from the first ultrasonic transmitter 4 is affected by the wind in the traveling direction for a longer time, and the airspeed is more accurate than when Ly = Lx. Can be detected.
【0043】[0043]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、第1の超
音波送信器と第1の超音波受信器との間の第1の距離
と、第2の超音波送信器と第2の超音波受信器との間の
第2の距離とを異ならせたため、第1の超音波センサと
第2の超音波センサとから供給される受信信号に時間差
が生じ、これにより、センサ数を削減できるとともに、
1個の受信回路で受信信号を処理することが可能にな
り、回路構成も簡素化することができる。従って、その
分部品点数が削減され、製造工程での省力化が図れると
ともに製造コストを安価に抑えることができる等の特長
を有する。As described above, according to the present invention, the first distance between the first ultrasonic transmitter and the first ultrasonic receiver, the second distance between the second ultrasonic transmitter and the second ultrasonic transmitter, Since the second distance between the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor is different, there is a time difference between the reception signals supplied from the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, which reduces the number of sensors. Can be reduced,
The reception signal can be processed by one reception circuit, and the circuit configuration can be simplified. Therefore, the number of parts is reduced by that amount, labor saving can be achieved in the manufacturing process, and the manufacturing cost can be kept low.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明になる超音波送受信式の風速計の一実施
例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an ultrasonic transmission / reception type anemometer according to the present invention.
【図2】超音波センサの配置を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of ultrasonic sensors.
【図3】送信信号及び受信信号の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of a transmission signal and a reception signal.
【図4】CPUが実行する処理を説明するためのフロー
チャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a process executed by a CPU.
【図5】対気速度50m/s としたときの超音波到達時間
と超音波センサの離間距離との関係を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an ultrasonic wave arrival time and an ultrasonic sensor separation distance at an air speed of 50 m / s.
【図6】図6に対し、Y方向の超音波信号を前方に向け
て送信した場合の超音波到達時間と超音波センサの離間
距離との関係を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an ultrasonic wave arrival time and an ultrasonic sensor separation distance when an ultrasonic signal in the Y direction is transmitted forward with respect to FIG. 6;
【図7】本発明の変形例の平面図である。FIG. 7 is a plan view of a modified example of the present invention.
【符号の説明】 1 車両 2 第1の超音波センサ 3 第2の超音波センサ 4 第1の超音波送信器 5 第1の超音波受信器 6,9 送信信号 7 第2の超音波送信器 8 第2の超音波受信器 10 送信回路 12 受信回路 13,14 受信信号 15 カウンタ 16 CPU[Description of Reference Signs] 1 vehicle 2 first ultrasonic sensor 3 second ultrasonic sensor 4 first ultrasonic transmitter 5 first ultrasonic receiver 6, 9 transmission signal 7 second ultrasonic transmitter 8 Second ultrasonic receiver 10 Transmission circuit 12 Reception circuit 13, 14 Reception signal 15 Counter 16 CPU
Claims (1)
器と、該第1の超音波送信器から送信された超音波信号
を受信する第1の超音波受信器とを有する第1の超音波
センサと、 前記第1の超音波送信器の送信方向と異なる方向に超音
波信号を送信するように配置された第2の超音波送信器
と、該第2の超音波送信器から送信された超音波信号を
受信する第2の超音波受信器とを有する第2の超音波セ
ンサと、 前記第1の超音波受信器及び第2の超音波受信器に受信
された信号を交互に処理する共通の受信回路と、 該受信回路からの受信信号と前記第1の超音波送信器又
は第2の超音波送信器から送信された送信信号との位相
差に基づいて各方向の風速を演算する演算手段と、を有
し、 前記第1の超音波送信器と第1の超音波受信器との間の
第1の距離と、第2の超音波送信器と第2の超音波受信
器との間の第2の距離とを異ならせたことを特徴とする
超音波送受信式の風速計。1. A first ultrasonic wave transmitter for transmitting an ultrasonic wave signal, and a first ultrasonic wave receiver for receiving the ultrasonic wave signal transmitted from the first ultrasonic wave transmitter. An ultrasonic sensor, a second ultrasonic transmitter arranged to transmit an ultrasonic signal in a direction different from the transmission direction of the first ultrasonic transmitter, and the second ultrasonic transmitter A second ultrasonic sensor having a second ultrasonic receiver for receiving the transmitted ultrasonic signal, and alternating signals received by the first ultrasonic receiver and the second ultrasonic receiver. Common receiving circuit to be processed in the above, and the wind speed in each direction based on the phase difference between the receiving signal from the receiving circuit and the transmitting signal transmitted from the first ultrasonic transmitter or the second ultrasonic transmitter. Calculating means for calculating the distance between the first ultrasonic transmitter and the first ultrasonic receiver. A first distance, the second ultrasonic transmitter and the ultrasonic transceiver anemometer of which is characterized in that the made different second distance between the second ultrasonic receiver.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP883494A JPH07218525A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Ultrasonic transceiver type anemometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP883494A JPH07218525A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Ultrasonic transceiver type anemometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218525A true JPH07218525A (en) | 1995-08-18 |
Family
ID=11703821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP883494A Pending JPH07218525A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Ultrasonic transceiver type anemometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07218525A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2909184A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-05-30 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Motor vehicle, has ultrasonic wave transceivers aligned along axes, respectively and integrated in aerodynamic curvature of bonnet and/or cover plate, where axes form non zero angles with median vertical and longitudinal plane of vehicle |
| KR101044881B1 (en) * | 2009-02-16 | 2011-06-28 | 경북대학교 산학협력단 | Wind direction and wind speed measuring device using ultrasonic waves |
| CN106018877A (en) * | 2016-08-09 | 2016-10-12 | 北京雨根科技有限公司 | Ultrasonic two-dimensional wind direction and wind speed sensor |
| JP2025088265A (en) * | 2023-11-30 | 2025-06-11 | 陽一 金子 | Anemometer, wind speed calculation method, and program |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP883494A patent/JPH07218525A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2909184A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-05-30 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Motor vehicle, has ultrasonic wave transceivers aligned along axes, respectively and integrated in aerodynamic curvature of bonnet and/or cover plate, where axes form non zero angles with median vertical and longitudinal plane of vehicle |
| KR101044881B1 (en) * | 2009-02-16 | 2011-06-28 | 경북대학교 산학협력단 | Wind direction and wind speed measuring device using ultrasonic waves |
| CN106018877A (en) * | 2016-08-09 | 2016-10-12 | 北京雨根科技有限公司 | Ultrasonic two-dimensional wind direction and wind speed sensor |
| JP2025088265A (en) * | 2023-11-30 | 2025-06-11 | 陽一 金子 | Anemometer, wind speed calculation method, and program |
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