JPS6264973A - 超音波測距装置 - Google Patents
超音波測距装置Info
- Publication number
- JPS6264973A JPS6264973A JP20555085A JP20555085A JPS6264973A JP S6264973 A JPS6264973 A JP S6264973A JP 20555085 A JP20555085 A JP 20555085A JP 20555085 A JP20555085 A JP 20555085A JP S6264973 A JPS6264973 A JP S6264973A
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- Japan
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- distance
- circuit
- ultrasonic
- target object
- pulse width
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、超音波を発射してから、その超音波の反射
波が検出されるまでの時Ｌ’Ｊ間隔に基づいて目標物体
までの距離を測定する超音波測距装置に関する。
波が検出されるまでの時Ｌ’Ｊ間隔に基づいて目標物体
までの距離を測定する超音波測距装置に関する。
「従来の技術」
第３図は従来の超音波測距装置の構成を示すブロック図
である。この図７こおいて、１はタイミング回路、２は
送信パルス発生回路であり、これらによって、第４図（
イ）に示す一定周期ＴＯ＋Ｔ、一定パルス幅Ｔの送信パ
ルス信号Ｓａか生成される。３は送信周波数発振回路、
４はゲート回路であり、ゲート回路４は送信パルス発生
回路２から供給される送信パルス信号Ｓａと、送信周波
数発振回路３から供給される送信周波数信号とから、第
４図（ロ）に示す送信信号ｓｂを生成し、送信器駆動回
路５へ供給する。６は送信器駆動回路５から供給される
電気信号を超音波に変換する送信用超音波トランスデユ
ーサ（以下、単に送信トランスデユーサと称す）である
。
である。この図７こおいて、１はタイミング回路、２は
送信パルス発生回路であり、これらによって、第４図（
イ）に示す一定周期ＴＯ＋Ｔ、一定パルス幅Ｔの送信パ
ルス信号Ｓａか生成される。３は送信周波数発振回路、
４はゲート回路であり、ゲート回路４は送信パルス発生
回路２から供給される送信パルス信号Ｓａと、送信周波
数発振回路３から供給される送信周波数信号とから、第
４図（ロ）に示す送信信号ｓｂを生成し、送信器駆動回
路５へ供給する。６は送信器駆動回路５から供給される
電気信号を超音波に変換する送信用超音波トランスデユ
ーサ（以下、単に送信トランスデユーサと称す）である
。
一方、７は超音波を電気信号に変換する受信用超音波ト
ランスデユーサ（以下、単に受信トランスデユーサと称
す）、８は受信トランスデユーサ７が検出した受信信号
を増幅する受信信号増幅回路である。９は受信信号増幅
回路８によって増幅された第４図（ハ）に示す受信信号
Ｓｃを検波して第４図（ニ）に示す信号Ｓｄとした後、
さらに波形整形して第４図（ホ）に示す受信パルス信号
Ｓｅを生成する信号検波整形回路である。１０は送信パ
ルス発生回路２から供給される送信パルス信号Ｓａの立
ち上がりの時点でセットされる一方、信号検波整形回路
９から供給される受信パルス信号Ｓｅの立ち上がりの時
点でリセットされ、第４図（へ）に示す出力信号Ｓ「を
出力するフリップフロップ回路である。
ランスデユーサ（以下、単に受信トランスデユーサと称
す）、８は受信トランスデユーサ７が検出した受信信号
を増幅する受信信号増幅回路である。９は受信信号増幅
回路８によって増幅された第４図（ハ）に示す受信信号
Ｓｃを検波して第４図（ニ）に示す信号Ｓｄとした後、
さらに波形整形して第４図（ホ）に示す受信パルス信号
Ｓｅを生成する信号検波整形回路である。１０は送信パ
ルス発生回路２から供給される送信パルス信号Ｓａの立
ち上がりの時点でセットされる一方、信号検波整形回路
９から供給される受信パルス信号Ｓｅの立ち上がりの時
点でリセットされ、第４図（へ）に示す出力信号Ｓ「を
出力するフリップフロップ回路である。
そして、送信トランスデユーサ６から発射された超音波
パルスは、空気中を伝播し、目標物体に当たって反射し
、この反射波が再び空気中を伝播して受信トランスデユ
ーサ７に戻ってくる。この反射波が受信トランスデユー
サ７によって電気信号に変換され、受信信号増幅回路８
によって増幅され、さらに信号検波整形回路９によって
検波と波形整形がなされて受信パルス信号Ｓｅとなり、
この受信信号Ｓｅがフリップフロップ回路ｌＯに供給さ
れる。
パルスは、空気中を伝播し、目標物体に当たって反射し
、この反射波が再び空気中を伝播して受信トランスデユ
ーサ７に戻ってくる。この反射波が受信トランスデユー
サ７によって電気信号に変換され、受信信号増幅回路８
によって増幅され、さらに信号検波整形回路９によって
検波と波形整形がなされて受信パルス信号Ｓｅとなり、
この受信信号Ｓｅがフリップフロップ回路ｌＯに供給さ
れる。
ここで、フリップフロップ回路ＩＯの出力信号ＳＦのパ
ルス間隔Ｔｐと目標物体までの距離Ｑとの関係は次式に
示す通りである。
ルス間隔Ｔｐと目標物体までの距離Ｑとの関係は次式に
示す通りである。
１２Ｃｍ）＝１／２Ｘ音速（ｍ／ ｓｌ） Ｘ Ｔ ｐ
Ｃｓ）したがって、フリップフロップ回路１０の出力
信号Ｓｒのパルス間隔Ｔｐの時間を計測することにより
目標物体までの距離が得られる。
Ｃｓ）したがって、フリップフロップ回路１０の出力
信号Ｓｒのパルス間隔Ｔｐの時間を計測することにより
目標物体までの距離が得られる。
「発明が解決しようとする問題点」
ところで、送信トランスデユーサ６から発射された超音
波の空中伝播距離による減衰度は、その送信周波数が高
い樺太となる。そして、上述した従来の超音波測距装置
においては送信周波数が常に一定であるため、測定可能
な範囲が限られてしまうという問題点があった。すなわ
ち、比較的近距離の範囲内に存在する目標物体までの距
離を高い精度で測定する場合においては、送信周波数を
高くしなければならないが、この場合、超音波が発射さ
れた後、急激に減衰してしまうために、比較的遠距離に
存在する目標物体までの距離の測定は不可能となる。逆
に、比較的遠距離に存在する目標物体までの距離を測定
する場合においては、空中伝播距離による減衰度を小と
するために送信周波数を低くする必要があるが、この場
合、近距離から遠距離までの全ての範囲において分解能
が低下してしまい、距離測定精度が低くなってしまう。
波の空中伝播距離による減衰度は、その送信周波数が高
い樺太となる。そして、上述した従来の超音波測距装置
においては送信周波数が常に一定であるため、測定可能
な範囲が限られてしまうという問題点があった。すなわ
ち、比較的近距離の範囲内に存在する目標物体までの距
離を高い精度で測定する場合においては、送信周波数を
高くしなければならないが、この場合、超音波が発射さ
れた後、急激に減衰してしまうために、比較的遠距離に
存在する目標物体までの距離の測定は不可能となる。逆
に、比較的遠距離に存在する目標物体までの距離を測定
する場合においては、空中伝播距離による減衰度を小と
するために送信周波数を低くする必要があるが、この場
合、近距離から遠距離までの全ての範囲において分解能
が低下してしまい、距離測定精度が低くなってしまう。
この発明は、上述したように測定範囲を拡大しようとす
れば測定精度が低くなり、測定精度を上げようとすれば
測定範囲が限定されてしまうという相反する２つの問題
点を解消するためになされたもので、比較的近距離の範
囲内に存在する目標物体までの距離を高精度で測定する
ことができるとともに、遠距離に存在する目標物体まで
の距離をも測定することができる超音波測距装置を提供
することを目的としている。
れば測定精度が低くなり、測定精度を上げようとすれば
測定範囲が限定されてしまうという相反する２つの問題
点を解消するためになされたもので、比較的近距離の範
囲内に存在する目標物体までの距離を高精度で測定する
ことができるとともに、遠距離に存在する目標物体まで
の距離をも測定することができる超音波測距装置を提供
することを目的としている。
「問題点を解決するための手段」
この発明は、超音波発射手段によって超音波を発射して
から、その超音波の反射波が検出されるまでの時間間隔
を測定する測定手段を有し、この測定手段の測定結果に
基づいて目標物体までの距離を計測する超音波測距装置
において、前記測定手段の測定結果に基づいて目標物体
までの距離が所定距離以上か否かを判別する距離判別手
段と、前記距離判別手段によって目標物体までの距離が
前記所定距離以下と判別された場合は前記超音波発射手
段から発射される超音波の送信周波数を高くし、逆に目
標物体までの距離が前記所定距離以上と判別された場合
は前記超音波発射手段から発射される超音波の送信周波
数を低くする送信周波数制御手段とを具備することを特
徴としている。
から、その超音波の反射波が検出されるまでの時間間隔
を測定する測定手段を有し、この測定手段の測定結果に
基づいて目標物体までの距離を計測する超音波測距装置
において、前記測定手段の測定結果に基づいて目標物体
までの距離が所定距離以上か否かを判別する距離判別手
段と、前記距離判別手段によって目標物体までの距離が
前記所定距離以下と判別された場合は前記超音波発射手
段から発射される超音波の送信周波数を高くし、逆に目
標物体までの距離が前記所定距離以上と判別された場合
は前記超音波発射手段から発射される超音波の送信周波
数を低くする送信周波数制御手段とを具備することを特
徴としている。
「作用」
目標物体までの距離に応じて超音波の送信周波数が調整
され、これにより比較的近距離の範囲内に存在する目標
物体までの距離を高精度で測定することが可能になると
ともに、遠距離に存在する目標物体までの距離をも測定
することが可能となる。
され、これにより比較的近距離の範囲内に存在する目標
物体までの距離を高精度で測定することが可能になると
ともに、遠距離に存在する目標物体までの距離をも測定
することが可能となる。
「実施例」
以下、図面を参照し、この発明の詳細な説明する。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
あり、第３図の各部に対応する部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。
あり、第３図の各部に対応する部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。
この図において、１１はフリップフロップ回路１０の出
力信号Ｓｒのパルス幅が、予め設定された所定時間間隔
Ｔｓ以上であるか否かを判別するパルス幅弁別回路であ
る。１２はパルス幅弁別回路１１の判別結果に基づいて
送信周波数発振回路３の発振周波数を制御する送信周波
数制御回路である。この送信周波数制御回路１２は、パ
ルス幅弁別回路１１によってフリップフロップ回路１０
の出力信号Ｓｒのパルス幅が所定時間間隔Ｔｓ以下であ
ることが判別された場合、送信周波数発振回路３の発振
周波数を高くし、逆に、パルス幅弁別回路１１によって
前記出力信号Ｓｆのノくルス幅が所定時間間隔Ｔｓ以上
であることが判別された場合、送信周波数発振回路３の
発振周波数を低くする。
力信号Ｓｒのパルス幅が、予め設定された所定時間間隔
Ｔｓ以上であるか否かを判別するパルス幅弁別回路であ
る。１２はパルス幅弁別回路１１の判別結果に基づいて
送信周波数発振回路３の発振周波数を制御する送信周波
数制御回路である。この送信周波数制御回路１２は、パ
ルス幅弁別回路１１によってフリップフロップ回路１０
の出力信号Ｓｒのパルス幅が所定時間間隔Ｔｓ以下であ
ることが判別された場合、送信周波数発振回路３の発振
周波数を高くし、逆に、パルス幅弁別回路１１によって
前記出力信号Ｓｆのノくルス幅が所定時間間隔Ｔｓ以上
であることが判別された場合、送信周波数発振回路３の
発振周波数を低くする。
このような構成において、目標物体が所定の範囲内の比
較的近距離に存在している場合、ゲート回路４から出力
される送信信号ｓｂと、受信信号増幅回路８から出力さ
れる受信信号Ｓｃと、信号検波整形回路９から出力され
る受信パルス信号Ｓｅとの関係は、例えば第２図（イ）
〜（ハ）に示すようになる。このような関係において、
フリップフロップ回路１０から出力される出力信号Ｓｆ
のパルス幅が第２図（ニ）に示すようにＴ１となり、こ
のパルス幅Ｔ１が第２図（ホ）に示すパルス幅判別回路
１１に予め設定された所定時間間隔Ｔｓよりら短いこと
がパルス幅弁別回路１１によって判別される。この判別
結果に基づいて、送信周波数制御回路１２が送信周波数
発振回路３の発振周波数を高くする。
較的近距離に存在している場合、ゲート回路４から出力
される送信信号ｓｂと、受信信号増幅回路８から出力さ
れる受信信号Ｓｃと、信号検波整形回路９から出力され
る受信パルス信号Ｓｅとの関係は、例えば第２図（イ）
〜（ハ）に示すようになる。このような関係において、
フリップフロップ回路１０から出力される出力信号Ｓｆ
のパルス幅が第２図（ニ）に示すようにＴ１となり、こ
のパルス幅Ｔ１が第２図（ホ）に示すパルス幅判別回路
１１に予め設定された所定時間間隔Ｔｓよりら短いこと
がパルス幅弁別回路１１によって判別される。この判別
結果に基づいて、送信周波数制御回路１２が送信周波数
発振回路３の発振周波数を高くする。
逆に、目標物体が所定の範囲外の比較的遠距離に存在し
ている場合、ゲート回路４から出力される送信信号ｓｂ
と、受信信号増幅回路８から出力される受信信号Ｓｃと
、信号検波整形回路９カ・ら出力される受信パルス信号
Ｓｅとの関係は、例えば第２図（へ）〜（チ）に示すよ
うになる。このような関係において、フリップフロップ
回路ＩＯから出力される出力信号Ｓｒのパルス幅が第２
図（す）に示すようにＴ、となり、このパルス幅Ｔ１が
第２図（ホ）に示す前記所定時間間隔Ｔｓよりも長いこ
とがパルス幅弁別回路１１によって判別される。
ている場合、ゲート回路４から出力される送信信号ｓｂ
と、受信信号増幅回路８から出力される受信信号Ｓｃと
、信号検波整形回路９カ・ら出力される受信パルス信号
Ｓｅとの関係は、例えば第２図（へ）〜（チ）に示すよ
うになる。このような関係において、フリップフロップ
回路ＩＯから出力される出力信号Ｓｒのパルス幅が第２
図（す）に示すようにＴ、となり、このパルス幅Ｔ１が
第２図（ホ）に示す前記所定時間間隔Ｔｓよりも長いこ
とがパルス幅弁別回路１１によって判別される。
この判別結果に基づいて、送信周波数制御回路ｌ 。
２が送信周波数発振回路３の発振周波数を低くする。
このように、目標物体までの距離に応じて、超音波の発
振周波数が自動的に調整されて目標物体までの距離の測
定がなされる。
振周波数が自動的に調整されて目標物体までの距離の測
定がなされる。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、目標物体まで
の距離に応じて、超音波の発振周波数が自動的に調整さ
れるようにしたので、近距離から遠距離までの広い範囲
に存在する目標物体までの距離を単一の装置で測定する
ことができるととらに、近距離に存在する目標物体に対
する距離測定精度の向上を図ることができる効果が得ら
れろ。
の距離に応じて、超音波の発振周波数が自動的に調整さ
れるようにしたので、近距離から遠距離までの広い範囲
に存在する目標物体までの距離を単一の装置で測定する
ことができるととらに、近距離に存在する目標物体に対
する距離測定精度の向上を図ることができる効果が得ら
れろ。
第１図はこの発明の一実施例による超音波測距装置の構
成を示すブロック図、第２図（イ）〜（す）は同装置の
各部の信号を示すタイミングチャート、第３図は従来の
超音波測距装置の構成を示すブロック図、第４図（イ）
〜（へ）は同装置の各部の信号を示すタイミングチャー
トである。 ３・・・・・・送信周波数発振回路、６・・・・・・送
信トランスデユーサ、７・・・・・・受信トランスデユ
ーサ、１０・・・・・・フリップフロップ回路（測定手
段）、１１・・・・パルス幅弁別回路（距離判別手段）
、１２・・・・送信周波数制御回路。
成を示すブロック図、第２図（イ）〜（す）は同装置の
各部の信号を示すタイミングチャート、第３図は従来の
超音波測距装置の構成を示すブロック図、第４図（イ）
〜（へ）は同装置の各部の信号を示すタイミングチャー
トである。 ３・・・・・・送信周波数発振回路、６・・・・・・送
信トランスデユーサ、７・・・・・・受信トランスデユ
ーサ、１０・・・・・・フリップフロップ回路（測定手
段）、１１・・・・パルス幅弁別回路（距離判別手段）
、１２・・・・送信周波数制御回路。
Claims (1)
- 超音波発射手段によって超音波を発射してから、その超
音波の反射波が検出されるまでの時間間隔を測定する測
定手段を有し、この測定手段の測定結果に基づいて目標
物体までの距離を計測する超音波測距装置において、前
記測定手段の測定結果に基づいて目標物体までの距離が
所定距離以上か否かを判別する距離判別手段と、前記距
離判別手段によって目標物体までの距離が前記所定距離
以下と判別された場合は前記超音波発射手段から発射さ
れる超音波の送信周波数を高くし、逆に目標物体までの
距離が前記所定距離以上と判別された場合は前記超音波
発射手段から発射される超音波の送信周波数を低くする
送信周波数制御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 |
|---|---|---|---|
| JP20555085A JPS6264973A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 超音波測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20555085A JPS6264973A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 超音波測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6264973A true JPS6264973A (ja) | 1987-03-24 |
Family
ID=16508746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20555085A Pending JPS6264973A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 超音波測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6264973A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6478184A (en) * | 1987-06-24 | 1989-03-23 | Nippon Kokan Kk | Method and device for deriving length of tubular body by utilizing acoustic wave |
| JPH0346586A (ja) * | 1989-07-13 | 1991-02-27 | Sakura Sokki Kk | 超音波式距離測定装置 |
| EP1293803A3 (de) * | 2001-09-14 | 2004-01-07 | WABCO GmbH & CO. OHG | Verfahren zur Abstandsmessung mittels Ultraschall |
| US7907475B2 (en) | 2008-03-04 | 2011-03-15 | Denso Corporation | Obstacle detecting system for vehicle |
| JP2013124980A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Panasonic Corp | 車両用障害物検出装置 |
| WO2015136858A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 物体検知装置 |
| KR102427611B1 (ko) * | 2022-02-25 | 2022-08-01 | 한지희 | 초음파를 이용한 거리 측정 방법 및 장치 |
| WO2024155350A1 (en) * | 2023-01-19 | 2024-07-25 | Qualcomm Incorporated | Acoustic-based positioning with dynamic frequency pilot tone |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6070383A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-22 | Automob Antipollut & Saf Res Center | 超音波式障害物検出装置 |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP20555085A patent/JPS6264973A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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| US6898977B2 (en) | 2001-09-14 | 2005-05-31 | Wabco Gmbh & Co. Ohg | Ultrasonic distance-measuring method and device |
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| JP2013124980A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Panasonic Corp | 車両用障害物検出装置 |
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