JPS61286780A - 超音波距離計 - 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】 ［技術分野］ 本発明は超音波距離計、さらに詳しくは、物体に着脱自
在に取着された中継器と、中継器と離間して配設された
距離計本体とを有し、距離計本体と中継器とのうちの少
なくとも一方から超音波を送出し、超音波が空間を伝播
する時間に基づいて物体までの距離を測定する超音波距
離計に関するものである。

［背景技術］ 一般に超音波距離計においては、距離計本体から送出さ
れた超音波が物体により反射されたときに、その反射波
を検出し、超音波送出から反射波の受信までの時間差に
基づいて物体までの距離を検出するようにしている。し
かるに、通常は物体表面には凹凸があるから、超音波が
乱反射することになり、多重反射などを生じて正確な距
離が測定できないことがあり、また物体表面で超音波が
一度反射されると超音波が減衰するから、あまり大きな
距離は測定できないという問題がある。

［発明の目的Ｊ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
主な目的とするところは、物体表面の凹凸とは無関係に
距離の測定が行なえるようにした超音波距離計を提供す
ることにあり、他の目的とするところは、比較的大きな
距離まで測定が行なえるようにした超音波距離計を提供
することにある。

［発明の開示］ 本発明においては、物体に着脱自在に取着される中継器
と中継器とは離間して配設される距離計本体とを有し、
距離計本体は中継器に向がって伝送信号を送出する第１
の送信手段と、中継器より返送される返送信号を受信す
る第１の受信手段と、伝送信号を送出してから返送信号
を受信するまでの時間差に基づいて中継器までの距離を
算出する演算手段と、演算手段により算出された距離を
表示する距離表示手段とを備え、中継器は伝送信号を受
信する第２の受信手段と、伝送信号が受信されると返送
信号を作成して送出する第２の送信手段とを有し、伝送
信号と返送信号とのうちの少なくとも一方が超音波であ
ることにより、物体表面の形状とは無関係に距離を正確
に測定できるとともに、比較的大きな距離まで測定が行
なえるようにした超音波距離計を開示する。

（実施例１） 本発明は、第１図に示すように、基本的には距離を測定
したい物体３の表面に着脱自在に取着される中継器２と
、中継器２とは離間して配設された距離計本体１とから
構成される。

距離計本体１は、第２図に示すように、超音波パルスで
ある伝送信号を間欠的に送出する送信手段１０と、伝送
信号に基づいて中継器２がら返送される超音波パルスで
ある返送信号を受信する受信手段２０と、送信手段１０
から伝送信号が送出されてから返送信号が受信手ｐ！ｉ
２０で受信されるまでの時間差に基づいて中継器２まで
の距離を算出する演算手段３０と、演算手段３０により
算出された距離を表示する距離表示手段４ｏとを備える
。

送信手段１０は、超音波パルスの送信間隔を設定する積
分回路１１おより第１の単安定マルチバイブレータ（以
下、単安定マルチと略称する）１２と、第１の単安定マ
ルチ１２の出力の立ち上がりをトリが信号として超音波
パルスのパルス中に相当するパルスを発生する第２の単
安定マルチ１３と、第２の単安定マルチ１３がらパルス
が出力されている期間に超音波パルスの振動数に等しい
周波数の高周波を出力する発振回路１４と、発振回路１
４の出力レベルを超音波振動子を駆動できるレベルまで
増巾するドライバ回路１５と、超音波振動子である送受
波器５とがら構成される。これにより、電源を投入する
と積分回路１１が所定の時定数で電源電圧を入力として
積分を開始し、積分回路１１の出力レベルが第１の単安
定マルチ１２の入力の閾値を遁えると、第１の単安定マ
ルチ１２から所定時間巾のパルスが出力される。積分回
路１１は第１の単安定マルチ１２がらパルスが出力され
ている期間は積分を続は単安定マルチ１２からのパルス
が立ち下がったときに、その立ち下がりによってリセッ
トされるようになっている。

リセットされた後は再Ｖ８￥分を開始するから、この動
作が続けられ、第１の単安定マルチ１２がら所定の周期
でパルスが発生することになり、このパルスの発生周期
が超音波パルスの送信間隔となる。このパルスはパルス
の立ち上がりを検出して第１の単安定マルチ１２から出
力されたパルスよりも十分に短い時間中のパルスを出力
する第２の単安定マルチ１３に入力される。発振回路１
４は第２の単安定マルチ１３の出力パルスが送出されて
いる期間にのみ発振出力が得られるようになっており、
したがって、発振回路１４の出力として第１の単安定マ
ルチ１２の出力パルスに対応した時間間隔で且つ第２の
単安定マルチ１３の出力パルスに対応した時間中の高周
波パルスが得られる。

この高周波パルスのレベルをドライバ回路１５を介して
超音波振動子の駆動レベルまで引き上げてから送受波器
５に印加することにより、送受波器５から高周波パルス
に対応した超音波パルスが送出される。

受信手段２０は、送受波器５と、送受波器５により受信
された受信信号を増巾する増巾回路２１と、増幅回路２
１の出力のうち所定の周波数成分の信号のみを通過させ
る同調増巾回路２２と、同調増巾回路２２の出力から高
周波成分を除いた包路線成分のみを取り出す検波回路２
３と、検波回路２３の出力レベルが所定レベル以上で且
つ所定の受信可能期間内に得られたものであるときに検
知信号を出力する判定回路２４と、第１の単安定マルチ
１２の出力に基づいて判定回路２４の受信可能期間を設
定するデート設定回路２５とから構成される。デート設
定回路２５は第１の単安定マルチ１２の出力に基づいて
第１の単安定マルチ１２の出力の立ち上がりから所定時
間遅れて立ち上がり所定時間中を有したパルスを発生す
る回路であって、デート設定回路２５がらパルスが出力
されている期間が受信可能期間となり、この期間に反射
波が受信されたときにのみ距離の測定が可能。

となるのである。

演算手段３０はカウンタなどで構成された演算回路３１
よりなるものであって、判定回路２４の出力と第２の単
安定マルチ１３の出力とが入力され、第２の単安定マル
チ１３の出力の立ち上がりから判定回路２４より出力さ
れる受信検知信号の立ち上がりまでの時間が計測される
とともに、その時間差に対応した距離が算出されるよう
になっている。すなわち、外気温を摂氏Ｔｈ度とすると
、音速Ｖｓは（３３１十〇、６　Ｔｈ）で表わされるか
ら、超音波パルスが送信手段１０より送出されてから受
信手段２０で受信されるまでの時間をＴｍとすれば、そ
のときの距離Ｄｓが次式で表わされるものとして演算を
行なうのである。

なお、外気温についての補正を行なうには、外気温を測
定する温度測定手段を適宜設け、温度測定手段の出力に
基づいて上式の演算を行なえばよいものである。

演算回路３１の出力は距離表示手段４０である距離表示
回路４１に入力され、演算回路３１での演算結果が表示
されるのである。

一方、中継器２は距離計本体１より送出された伝送信号
を受信する受信手段５０と、伝送信号が受Ｍされると距
離計本体１に向かって返送信号を送出する送信手段６０
とを備える。

受信手段５０は、超音波振動子である送受波器６と、送
受波器６により受信された受信信号を増巾する増巾回路
５１と、増幅回路５１の出力のうち所定の周波数成分の
信号のみを通過させる同調増巾回路５２と、同調増巾回
路５２の出力から高周波成分を除いた包絡＃ｉ酸成分み
を取り出す検波回路５３と、検波回路５３の出力レベル
が所定レベル以上で且つ所定の受信禁止期間外に得られ
たものであるときに受信信号を通過させる判定回路５４
と、後述する送信手段６０の第１の単安定マルチ６２の
出力に基づいて判定回路５４の゛受信禁止期間を設定す
るデート設定回路５５と、判定回路５４を通過した受信
信号のパルス巾が所定時間中以上であるときに検知信号
を出力するパルス巾判定回路５６とから構成される。デ
ート設定回路５５は第１の単安定マルチ６２の出力に基
づいて少なくとも第１の単安定マルチ６２の出力が立ち
上がっている期間において受信信号が判定回路５４を通
過するのを禁止する所定時間中のパルスを発生する回路
となっている。つまり、デート設定回路５５からパルス
が出力されている期間が受信禁止期間となる。

送信手段′６０は、パルス中判定回路５６の出力により
開閉制御されパルス巾判定回路５６の出力の波形整形を
するスイッチング回路６１と、スイッチング回路６１の
出力の立ち上がりをトリ〃信号として所定時間中のパル
・スを発生する単安定マルチ６２と、単安定マルチ６２
からパルスが出力されている期間に超音波パルスの振動
数に等しい周波数の高周波を出力する発振回路６３と、
発振回路６３の出力レベルを超音波振動子を駆動できる
レベルまで引き上げるドライバ回路６４と、超音波振動
子である送受波器６とから構成される。ここで発振回路
６３の出力周波数は距離計本体１の発振回路１４の出力
周波数と同周波数に設定されている。しかして、距離計
本体１より送信された伝送信号が受信手段５０により受
信されパルス中判定回路５６から検知信号が出力される
と、単安定マルチ６２にトリが信号が入力され、単安定
マルチ６２から短い時間中のパルスが出力される。

発振回路６３は単安定マルチ６２の出力パルスが送出さ
れている期間にのみ発振出力が得られるようになってい
るから、発振回路６３の出力としては、伝送信号が受信
された直後に単安定マルチ６２の出力パルスに対応した
時間巾の高周波パルスが得られるのである。この高周波
パルスをドライバ回路６４を介して送受波器６に印加す
ることにより、送受波器６から高周波パルスに対応した
超音波パルスである返送信号が送出される。返送信号が
出力されている期間においては、デート設定回路５５か
ら出力パルスが送出されているから、この期間は受信禁
止期間となり、送信手段６０から受信手段５０への回り
込みが防止され、中継器２が自己発振することがないも
のである。

第３図および第４図に示すように、距離計本体１のハウ
ジング７０は箱状であって、その前面には強い指向性を
付与するためのホーン７１を取り付けた送受波器５と、
電源スィッチ７６のスイッチハンドル７２が露出し、ま
たハウノングア０の側面には距離表示回路４１に接続さ
れた発光ダイオード表示器のような表示器７３が露出す
る。ハウシング７０内には上記回路を実装したプリント
基板７４や電源となる電池７５などが納装される。

中継器２のハウジング８０は、第５図および第６図に示
すように、前後に薄い薄箱状であって、その前面に強い
指向性を付与するためのホーン８１を取り付けた送受波
器６と、電源スィッチ８６のスイッチハンドル８２とが
露出している。ノ）ウジフグ８０内部には上記回路を実
装したプリント基板８３と電源となる電池８４などが納
装される。

ハウジング８０の後面には磁石などの適宜取付手段８５
が設けられ、距離を測定するための対象物体３に中継器
２を着脱自在に取着できるようになっている。

（動作） 以下、第７図に基づいて動作を説明する。な゛お、ｆｊ
ＩＪ７図において、Ｓ、−Ｓ、。は第２図中の対応する
記号で示した部分の信号を示す。まず、電源を投入する
と、第７図＜８）に示すように、積分回路１１の出力レ
ベルが次第に増加してｆＪ４１の単安定マルチ１２の人
力レベルの閾値レベルを超えると第１の単安定マルチ１
２にトリががかかり、第７図（ｂ）のように比較的長い
時開１１のパルスが出力される。積分回路１１はこのパ
ルスの立ち下がりによりリセットされ、再び出力レベル
が増加するから。所定の周期でパルスが送出されること
になる。つまり、積分回路１１と第１の単安定マルチ１
２とにより無安定マルチバイブレータを構成しているの
である。第２の単安定マルチ１３は第１の単安定マルチ
１２の出力の立ち上がりをトリ〃信号とし、第７図（ｅ
）のように比較的短い時間中のパルスを出力する。つま
り、第１の単安定マルチ１２から出力されるパルスの繰
り返し周期で第２の単安定マルチ１３から短い時間ｒｌ
Ｊのパルスが出力されることになるのである。このパル
スが出力されている期間に発振回路１４から高周波が出
力される。すなわち、一定周期で間欠的に高周波パルス
が得られるのである。第７図（ｄ）のようにこの高周波
パルスはドライバ回路１５によりレベルが引き上げられ
た後、送受波器５によって超音波パルスに変換されて放
出される。以上のようにして間欠的に発生する超音波パ
ルスが得られ、これが伝送信号として送出されるのであ
る。

このようにして送信手段１０から出力された伝送信号は
中継器２の送受波器６により受信され、項中回路５１で
増巾され同調増巾回路５２で不要周波数成分が除去され
た後に検波回路５３で検波され、第７図（ｆ）に示すよ
うに、受信信号の包路線成分が抽出される。検波回路５
３の出力信号が判定回路５４に設定された所定の参照値
Ｖｒｅｆを超えると、判定回路５４を通過し、このパル
ス巾が所定値以上であると、パルス中判定回路５６より
出力される検知信号に基づいてスイッチング回路６１が
開放され、その立ち上が９が単安定マルチ６２のトリが
信号となり、所定時間中のパルスが出力される。このパ
ルスが出力されている期間において発振回路６３から発
振出力が得られ、この発振出力がドライバ回路６４を介
して送受波器６に印加されることにより超音波パルスに
変換されて放出される。このようにして中継器２では、
伝送信号が受信されると返送信号としての超音波パルス
を送出するのである。ここで、単安定マルチ６２からパ
ルスが出力されている期間はデート設定回路５５の出力
により判定回路５４が受信禁止期間となっているから、
送信手段６０から返送信号を送信している期間において
は、受信手段５０から受信検知信号が得られることがな
く、送信手段６０から受信手段５０に回り込む信号によ
って送信手段６０が誤動作することが防止で慇るもので
ある。

中継器２より返送された返送信号は、距離計本体１の送
受波器５によって受信され、項中回路２１で増巾された
後に同調増巾回路２２で不要周波数成分が除去されて第
７図（ｉ）のような信号が得られる。この信号は検波回
路２３で検波され、判定回路２４に入力される。Ｎ足回
路２４には、第７図（ｅ）に示すように、受信可能期間
Ｔ２を設定するパルスがデート設定回路２５から入力さ
れており、検波回路２３の出力レベルが所定レベル以上
で且つそのレベルに達したときが受信可能期間中であれ
ば、検知信号を出力する。ここでデート設定回路２５か
ら出力されるパルスは、第１の単安定マルチ１２の出力
が立ち上がってから所定時間Ｔ、遅延して立ち上がるも
のであり、その遅延時間Ｔ、およびパルス巾Ｔ２により
測定距離の限界が設定される。判定回路２４から第７図
（ｊ）のような検知信号が得られると、演算回路３１で
は第２の単安定マルチ１３の出力の立ち上がりと、検知
信号の立ち上がりとの時間差Ｔｍに基づいて上述したよ
うな演算を行ない、中継器２までの距離ＤＳを算出する
のである。算出された距離は距ｆｉ表示回路４１に入力
され、その値が表示器７３に表示される。

（実施例２） 実施例１においては、伝送信号と返送信号とが同一周波
数の超音波パルスである例を示したが、本実施例では両
信号を異なる周波数の超音波パルスとした例を示す。

距離計本体１と中継器２とにおいて、伝送信号と返送信
号とが異なる周波数であるから、超音波の送信と受信と
に異なる振動子を用いている。すなわち、実施例１では
送信と受信とを１個の送受波器５，６により行なってい
たが、ｔＡａ図に示すように、ここでは送波器１６．６
５と受渡器２６＋５７とに分離しているのである。たと
えば伝送信号として２０ＫＨｚの超音波を使用するとす
れば、送波器１６と受波器５７とはそれぞれ固有振動数
が２０ＫＨｚ用の超音波振動子を用い、返送信号として
４０ＫＨｚの超音波を使用するとすれば、送波器６５と
受波器２６とはそれぞれ固有振動数が４０ＫＨｚ用の悲
音波振動子を用いるのである。

距離計本体１の回路構成については、送波器１６と受渡
器２６とを分離した意思外は実施例１と基本的に同様の
回路構成となっている。中継器２においては、パルス中
判定回路５６が省略され、代わりに判定回路５４から出
力が得られたときにその出力でｒｊｉ閉されるスイッチ
ング回路９１とスイッチング回路９１が導通状態となる
と点灯する発光ダイオードのような受信表示器９２とに
より構成された受信確認表示手段９が設けられている。

すなわち、距離計本体１より送達された伝送信号を中継
器２受信して、そのレベルが所定レベル以上であれば、
受信表示器９２を点灯させ、伝送信号が受信されたこと
が表示されるようになっているのである。ここにおいて
、中継器２の受信周波数と送信周波数とが異なっている
ものであるから、送波器６５から送出される超音波が受
渡器５７に回り込むことがなく、実施例１のようなデー
ト設定回路５５が不要となっている。

距離計本体１のハウジング７０の前面には、第９図に示
すように、強い指向性を付与するためのホーン１７．２
７がそれぞれ取着された送波器１６および受波器２６と
、電源スィッチのスイッチハンドル７２とが露出し、ま
た側面には表示器７３が露出する。中継器２のハウジン
グ８０の前面には、第１０図に示すように、強い指向性
を付与するためのホーン５８．６６がそれぞれ取着され
た受波器５７および送波器６５と、受信表示器９２とが
露出し、また側面には電源スィッチのスイッチハンドル
８２が露出している。

以上の構成により、伝送信号と返送信号とが完全に分離
されることになり、混信が生じにくいものどなって、よ
り正確に距離の測定が行なえるのである。また、中継器
２は距離計本体１から送出される伝送信号を受信すると
、受信表示器９２を点灯させるから、距離計本体１の操
作中に中継器２が動作しているかどうかの確認ができる
ものであり、操作性がよいという利、αを有するもので
ある。受信表示器９２としては、発光ダイオード等の発
光手段を月いているが、ブザーのような発音手段に代え
てもよいものである。

（実施例３） 本実施例においては、伝送信号として光線を使ルし、返
送信号として超音波を使用した例を示す。

本実施例において返送信号は超音波であるから、距離計
本体１の受信手段２０と、中継器２の送信手段６０とは
実施例１と同様の構成となっている。

距離計本体１の送信手段１０は、第１１図に示すように
、送波間隔を設定する比較的長い時間中を有したパルス
を出力する無安定マルチバイブレータ（以下、無安定マ
ルチと略称する）１８と、無安定マルチ１８の出力パル
スの立ち上がりをトリ〃信号として比較的短い時間中を
有したパルスを出力する単安定マルチ１３と、単安定マ
ルチ１３の出力を所定のレベルに変換する投光器駆動回
路１９と、投光器駆動回路１９の出力により点滅する発
光ダイオードのような投光器７とから構成される。した
がって、無安定マルチ１８から出力されるパルスの周期
で投光器７が点灯し、伝送信号としての光線が出力され
るのである。ここで、送波間隔の設定にあたって無安定
マルチ１８を用いているが、上記２実施例と同様に積分
回路１１と単安定マルチ１２とを組み合わせて送波間隔
を設定してもよいものである。

中継器２の受信子Ｐｉ６０はホトダイオードのような受
光器８と、受光器８の出力を増巾する増巾回路５１とか
ら構成されている。増巾回路５１の出力はスイッチング
回路６１に入力され、受光器８で投光器７から発射され
た光線が受光されると、送信手段６０のスイッチング回
路６１がオン状態となり、送信手段６０の送波器６５か
ら返送信号としての超音波が出力されるようになってい
る。

距離計本体１のハウジング７０の前面には、第１２図に
示すように、ホーン２７が取り付けられた受渡器２６と
、投光器７と、電源スィッチ７６のスイッチハンドル７
２とが露出し、側面には表示器７３が露出している。ま
たハウノングア０内には、第１３図に示すように、回路
部分が実装されたプリント基［７４と、電源としての電
池７５などが納装される。

一方、中継器２のハウジング８０の前回には、第１４図
に示すように、ホーン５日を備えた送波器６５と、受光
器８と、電源スィッチ８６のスイッチハンドル８２とが
露出している。また、ハウジング８０内には、第１５図
に示すように、回路部分を実装したプリント基板８３や
電源となる電池８４などが納装される。

（動作） 以下、動作を第１６図に基づいて説明する。なお、第１
６図中記号Ｒ１〜Ｒ＋３は第１１図中の対応する各部の
信号を示す。まず、電源を投入すると、無安定マルチ１
８が発振して第１６図（ａ）のように、所定時間巾Ｔ、
のパルスが発生する。単安定マルチ１３はこのパルスの
立ち上がりをトリ〃信号として、第１６図（ｂ）に示す
ように、比較的短い時間巾Ｔ２を有したパルスを発生さ
せる。

このパルスは投光器駆動回路１９に入力され、第１６図
（ｃ）に示すようなパルスが投光器７に入力され、投光
器７からは無安定マルチ１８の出力の周期で、単安定マ
ルチ１３の時間巾Ｔ２を有した光パルスが発生する。こ
の光パルスは伝送信号として中継器２に向かって送出さ
れる。

中継器２では伝送信号を受光器８によって検出する。光
パルスが受光器８により受信されると、第１６図（ｄ）
のように、光パルスは対応する電気信号に変換され、第
１６図（ｅ）のように増巾回路６４で増巾された後、第
１６図（ｆ）のようにスイッチング回路６１で波形整形
される。スイッチング回路６１の出力の立ち上がりは単
安定マルチ６２のトリが信号となり、単安定マルチ６２
からは第１６図（ｇ）のような所定時間巾Ｔ３を有した
パルスが出力される。このパルスが出力されている期間
に発振回路６３は発振して＠１６１Ｊ（ｈ）のような高
周波パルスを出力し、これを第１６図（ｉ）のようにド
ライバ回路６４で増巾して、送波器６５から返送信号と
しての超音波パルスを送出するのである。

超音波パルスは距離計本体１の受波５２６で受信され、
第１６図（ｊ）のように、対応する電気信号に変換され
る０次に増巾回路２１で増巾され同調項中回路２２で不
要周波数成分が除去されると、第１６図（ｋ）のような
信号が得られ、さらにこれが第１６図（１）のように検
波され、判定回路２４に入力されるのである１判定回路
２４ではデート。

設定回路２５により設定される所定の受信可能期間にお
いて検波回路２３から所定レベル以上の信号が入力され
ると、第１６図（ｍ）のように検知信号を出力し、この
検知信号が演算回路３１に入力されると、演算回路３１
では単安定マルチ１３の立ち上がりから受信検知信号の
立ち上がりまでの時間差Ｔｍに基づいて中継器２までの
距離を算出するのである。ここで、伝送信号は光であり
、返送信号は逼音波であるから、伝送信号については中
継器２までの送達時間を無視することができ、上記時間
差Ｔｌ１１は返送信号が中継器２から距離計本体１に送
達される時間であると考えることができるから、距離計
本体１と中継器２との距離Ｄｓは以下の式で与えられる
。

Ｄｓ＝（３３１＋０．６　Ｔｈ）ＸＴａ＋ただし、Ｔｈ
は外気温であり、適宜温度計測手段によって測定され、
演算回路３１に入力される。

以上のようにして、演算回路３１により算出された距離
は距離表示回路４１に入力され、表示器７３にその距離
が表示されるのである。

以上のようにして、伝送信号と返送信号とが混信するこ
とがなく完全に分離されるから、誤動作を生じることが
なく、正確な測定が行なえるという利点を有している。

なお、伝送信号について外米光の影響を防止する場合に
は伝送信号に適宜変調をかける等の方法を用いてもよい
。また、ここでは伝送信号を光、返送信号を超音波とし
たが、逆にしてもよいものである。

（実施例５） 本実施例では、中継器２内での信号処理の遅れ時間を補
正して、一層正確な距離を求めようとするものであって
、第１７図に示すように、距離計本体１において第２の
単安定マルチ１３と演算回路３１との間に補正手段とし
て第３の単安定マルチ２８が挿入されている。

すなわち、中継器２が伝送信号を受信してから返送信号
を送信するまでの内部処理におい゛てパルス中の検出な
どを行なうと無視できない程度の時開遅れを生じるから
、この原因によって測定値が真の値よりも大きくなるも
のであり、一方、中継器２の送受波器６が物体３表面か
ら浮き上がって配設されていることにより、測定値は真
の値よりも小さくなるものである。この様子をｐｌＳ１
８図によって示す。つまり、第１８図（ｃ）のように中
継器２で伝送信号が受信され、第１８図（ｃりのように
返送信号が出力されるとすると、中継器２内で時間Ｔｉ
の遅れが生じる。中継器２の厚みに相当する距離を超音
波が進む時間をＴｄとし、距離計本体１と物体３表面と
の間の距離を超音波が往復する真の時間を２Ｔｔとすれ
ば、ｔＩＳ１８図（ａ）のように伝送信号を距離計本体
１から゛中継器２に送出すると、その伝送信号が中継器
２に送達されるまでに要する時間は、第１８図（ｃ）の
ように、（Ｔｔ−Ｔｄ）となる、また、中継器２から距
離計本体１に返送信号が送達される時間も＃１８図（ｅ
）のように同じ時間となる。距離計本体１から伝送信号
を送出してから返送信号を受信するまでに要する時間は
、これに、中継器２の内部処理時間Ｔｉを加算しで、２
　（Ｔ　ｔ　−Ｔｄ）十Ｔ　ｉ、すなわち、誤差はＴｉ
−２Ｔｄとなる。

しかるに、一般に誤差要因としては中継器２の内部処理
時間の比率が大きいから、Ｔｉ＞２Ｔｄとなり、上記２
原因による測定値の誤差を差し引掻すると、測定値は真
の値よりも大きくなるものである。したがって、演算回
路３１の演算開始時刻を超音波パルスの送出時刻よりも
時間（Ｔｉ　　２Ｔｄ）だけ遅らせれば真の値が得られ
ることになるのである。ここで、時間（Ｔｉ−２７ｃｌ
）は１つのシステムにおいて略一定値となるから、第２
の単安定マルチ１３と演算回路３１との間にこの時間（
Ｔｉ−２Ｔｄ）を作成する第３の単安定マルチ２８を挿
入すれば、演算回路３１の演ｇＩｌ？！始時刻を第２の
単安定マルチ１３の立ち上がりから所定時間（Ｔｉ−２
Ｔｄ）だけ遅らせることがでトるのである。以上のよう
にして、誤差の補正が行なわれ、真の値が求められるの
である。

なお、上述の例においては伝送信号と返送信号とがとも
に眉音波である場合について記述したが、一方が光であ
れば、補正値は（Ｔｉ−Ｔｄ）となるのは勿論のことで
ある。また、Ｔｉ＜２Ｔｄとなるよ。

うなシステムでは、第３の単安定マルチ２８の出力を用
いて演算回路３１の停止時間を時間（２Ｔｄ−Ｔｉ）だ
け遅らせるようにすればよい。

（実施例６） 実施例６においては、第１９図に示すように、計算′ｎ
７７が距離計本体１のハウノングア０の側面に表示器７
３と並んで取り付けられたものであって、計算器７７と
しては加減乗除程度の演算が行なえるとともに、メモリ
を有する通常の電子卓上計算器程度のものが用いられる
。しかるに、第２０図に示すように、室内の壁面の複数
箇所に中継器２を配設し、各壁面までの距離を測定すれ
ば、計算器７７で計算することにより、ＷＳ屋の面積や
、容積を即座に知ることができるものとなり、非常に便
利である。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、物体に着親自在に取着される中
継器と中継器とは離間して配設される距離計本体とを有
し、距離計本体は中継器に向かって伝送信号を送出する
第１の送信手段と、中継器より返送される返送信号を受
信する第１の受信手段と、伝送信号を送出してから返送
信号を受信゛するまでの時間差に基づいて中継器までの
距離を算出する演算手段と、演算手段により算出された
距離を表示する距離表示手段とを備え、中継器は伝送信
号を受信する第２の受信手段と、伝送信号が受信される
と返送信号を作成して送出する第２の送信手段とを有し
、伝送信号と返送信号とのうちの少なくとも一方が超音
波であるので、中継器を使用したことにより、物体表面
に凹凸が存在していてもそれとは無関係に正確な測定が
行なえるという利点を有する。また、中継器が送信手段
を有しでいることにより、距離計本体では反射波ではな
く中継器から送出された返送信号を受信できるから、比
較的艮い距離まで返送信号を到達させることができ、比
較的遠距離の測定が可能となるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の使用状態を示す基本構成図、第２図は
本発明の実施例１を示すブロック図、第３図は同上に使
用する距離計本体の外観斜視図、第４図は同上に使用す
る願離肚本体の縦断面図、第５図は同上に使用する中継
器の外観斜視図、第６図は同上に使用する中継器の縦断
面図、第７図は第２図中各部の信号を示す動作説明図、
第８図は本発明の実施例２を示すブロック図、第９図は
同上に使用する距離計本体の外観斜視図、第１０図は同
上に使用する中継器の外観斜視図、第１１図は本発明の
実施例３を示すブロック図゛、第１２図は同上に使用す
る距離計本体の外観斜視図、第１３図は同上に使用する
距離計本体の縦断面図、１１４図は同上に使用する中継
器の外観斜視図、第１５図は同上に使ｍすゐ中継器の縦
断面図、第１６図は第１１図中の各部の信号を示す動作
説明図、第１７図は本発明の実施例４を示すブロック図
、第１８図は同上の動作説明図、第１９図は本発明の実
施例５を示す外観斜視図、第２０図は同上の一使用状態
を示す動作説明図である。 １は距離計本体、２は中継器、３は物体、９は受信確認
表示手段、１０は送信手段、２０は受信手段、３０は演
算手段、４０は距離表示手段、５０は受信手段、６０は
送信手段、７７は計算器である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 ＊７図 第９図 第１０１ｇ 第１６図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体に着脱自在に取着される中継器と中継器とは
   離間して配設される距離計本体とを有し、距離計本体は
   中継器に向かって伝送信号を送出する第１の送信手段と
   、中継器より返送される返送信号を受信する第１の受信
   手段と、伝送信号を送出してから返送信号を受信するま
   での時間差に基づいて中継器までの距離を算出する演算
   手段と、演算手段により算出された距離を表示する距離
   表示手段とを備え、中継器は伝送信号を受信する第２の
   受信手段と、伝送信号が受信されると返送信号を作成し
   て送出する第２の送信手段とを有し、伝送信号と返送信
   号とのうちの少なくとも一方が超音波であることを特徴
   とする超音波距離計。
2. （２）上記伝送信号と返送信号とがともに超音波であっ
   て、互いの周波数が異なることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の超音波距離計。
3. （３）上記伝送信号が光であり、返送信号が超音波であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超音
   波距離計。
4. （４）上記演算手段は、中継器が伝送信号を受信してか
   ら返送信号を送出するまでの遅れ時間を補正する補正手
   段を備えて成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の超音波距離計。
5. （５）上記中継器は、伝送信号を受信したときに伝送信
   号を受信したことを表示する受信確認表示手段を備えて
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超
   音波距離計。
6. （６）上記距離計本体は、計算器を備えて成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超音波距離計。