JPH02278181A - 超音波測距装置の温度補償方法 - Google Patents
超音波測距装置の温度補償方法Info
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- JPH02278181A JPH02278181A JP9878989A JP9878989A JPH02278181A JP H02278181 A JPH02278181 A JP H02278181A JP 9878989 A JP9878989 A JP 9878989A JP 9878989 A JP9878989 A JP 9878989A JP H02278181 A JPH02278181 A JP H02278181A
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- ultrasonic
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- ultrasonic wave
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
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- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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〕
本発明は、超音波測距装置の温度補償方法に関する。
蓄電池を駆動電源とする無人車には、走行路の両側に設
けた誘導壁までの距離を超音波測距装置を用いて測定し
、この距離情報を処理しつつ走行経路を修正する自立形
無入車がある。
けた誘導壁までの距離を超音波測距装置を用いて測定し
、この距離情報を処理しつつ走行経路を修正する自立形
無入車がある。
第２図はこの種の超音波測距装置をブロック図で示した
もので、１は誘導壁の如き対象物、２は超音波発信器で
あって、送信回路３が周期的に送出する電圧信号により
駆動されて、超音波信号Ｐを対象物１に向けて発信する
。４は超音波受信器であって、上記超音波信号Ｐの対象
物１による反射波Ｒを受信し、電気信号に変換して受信
回路５に入力する。６はカウンタ回路であって、送信回
路３が上記電気信号を送出すると同時にタイミング信号
を受けて計数を開始し、受信回路５が受信・検波すると
同時にタイミング信号を受けて」−４計数を停止し、計
数値Ｔｘを演算回路７に送出する。８は温度センサであ
って、測温値ｔはＡ／Ｄ変換回路９でデジタル値に変換
されて、演算回路７に供給される。
もので、１は誘導壁の如き対象物、２は超音波発信器で
あって、送信回路３が周期的に送出する電圧信号により
駆動されて、超音波信号Ｐを対象物１に向けて発信する
。４は超音波受信器であって、上記超音波信号Ｐの対象
物１による反射波Ｒを受信し、電気信号に変換して受信
回路５に入力する。６はカウンタ回路であって、送信回
路３が上記電気信号を送出すると同時にタイミング信号
を受けて計数を開始し、受信回路５が受信・検波すると
同時にタイミング信号を受けて」−４計数を停止し、計
数値Ｔｘを演算回路７に送出する。８は温度センサであ
って、測温値ｔはＡ／Ｄ変換回路９でデジタル値に変換
されて、演算回路７に供給される。
この構成においては、超音波発信器２が発信した超音波
信号Ｐが対象物１より反射し、反射波Ｒが超音波受信器
４で受信されるまで、超音波信号Ｐの空間伝播時間Ｔｘ
（ｓｅｃ）がカウンタ回路６で計測され、演算回路７で
は、音速をｖ（ｍ／Ｓ）とした場合、下記（１）式によ
り、対象物１までの距ｉＸ（ｍ）を演算する。
信号Ｐが対象物１より反射し、反射波Ｒが超音波受信器
４で受信されるまで、超音波信号Ｐの空間伝播時間Ｔｘ
（ｓｅｃ）がカウンタ回路６で計測され、演算回路７で
は、音速をｖ（ｍ／Ｓ）とした場合、下記（１）式によ
り、対象物１までの距ｉＸ（ｍ）を演算する。
Ｘ＝ Ｖ−Ｔ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・ ・ ・（１）なお、音速Ｖは外界温度の
影響を受けるので、温度センサ８で大気温度Ｌ０Ｃを測
定して、下記（２）式の音速演算を行ったのち、上記（
１１式の距離演算を行うようにして、温度補償を行って
いる。
・ ・ ・ ・ ・（１）なお、音速Ｖは外界温度の
影響を受けるので、温度センサ８で大気温度Ｌ０Ｃを測
定して、下記（２）式の音速演算を行ったのち、上記（
１１式の距離演算を行うようにして、温度補償を行って
いる。
Ｖ＝３３１＋０．６Δｔ・・・・・・・・・・・（２）
〔発明が解決しようとする課題〕 このように、従来は、外界温度を直接に測定して、その
測定値を用いて、温度変化に起因する距離測定誤差の発
生を無（ずようにしているが、−般に、温度センサ８の
応答性は良くない（数分程度）。このため、外界温度変
化が急激であった場合には、温度センサ８の出力はこの
変化に速やかに追従せず、時間遅れが生じ、誤測定は避
けられず、特に、無人車の場合は、走行しているので、
同一地点での繰り返し測定ができず、誤差修正はできな
いから、重要な問題となっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕 このように、従来は、外界温度を直接に測定して、その
測定値を用いて、温度変化に起因する距離測定誤差の発
生を無（ずようにしているが、−般に、温度センサ８の
応答性は良くない（数分程度）。このため、外界温度変
化が急激であった場合には、温度センサ８の出力はこの
変化に速やかに追従せず、時間遅れが生じ、誤測定は避
けられず、特に、無人車の場合は、走行しているので、
同一地点での繰り返し測定ができず、誤差修正はできな
いから、重要な問題となっていた。
本発明は上記問題を解消するためになされたもので、外
界温度の変化が急激な場合にも、正確で、かつ迅速な距
離測定を可能にする超音波測距装置の温度補償方法を提
供することを目的とする。
界温度の変化が急激な場合にも、正確で、かつ迅速な距
離測定を可能にする超音波測距装置の温度補償方法を提
供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するため、対象物測距を行う本
来の超音波受信器とは別に、それと同時に発信する第２
の超音波発信器、この第２の超音波発信器と単位距離を
隔てて対向し該第２の超音波発信器の出力を受信する第
２の超音波受信器を有し、上記出力の発信から受信まで
の時間と音速に基づき距離測定を行って温度補正値を演
算する温度補償系を設け、上記温度補正値を用いて温度
補償を行う構成としたものである。
来の超音波受信器とは別に、それと同時に発信する第２
の超音波発信器、この第２の超音波発信器と単位距離を
隔てて対向し該第２の超音波発信器の出力を受信する第
２の超音波受信器を有し、上記出力の発信から受信まで
の時間と音速に基づき距離測定を行って温度補正値を演
算する温度補償系を設け、上記温度補正値を用いて温度
補償を行う構成としたものである。
本発明では、単位距離を超音波測定し、この測定値から
温度変化分を演算して、実測した対象物間距離を補正す
るから、音速変化があった場合、遅滞なく、実測距離の
温度補正が行われる。
温度変化分を演算して、実測した対象物間距離を補正す
るから、音速変化があった場合、遅滞なく、実測距離の
温度補正が行われる。
以下、本発明の１実姉例を図面を参照して説明する。
第１図において、１０は第２の超音波発信器であって、
送信回路４から電気信号を受けて、超音波発信器２と同
期して超音波信号を発振する。
送信回路４から電気信号を受けて、超音波発信器２と同
期して超音波信号を発振する。
１１は第２の超音波受信器１１でって、第２の超音波発
信器１０に対して単位距離ｅｏ （＜＜Ｘ）を隔てて
対向しており、受信超音波を電気信号に変換して第２の
受信回路１２へ送出する。１３は第２のカウンタ回路で
あって、送信回路３が上記電気信号を送出すると同時に
タイミング信号を受けて計数を開始し、受信回路１２が
受信すると同時にタイミング信号を受けて上記計数を停
止し、計数値ＴＯを演算回路７に送出する。
信器１０に対して単位距離ｅｏ （＜＜Ｘ）を隔てて
対向しており、受信超音波を電気信号に変換して第２の
受信回路１２へ送出する。１３は第２のカウンタ回路で
あって、送信回路３が上記電気信号を送出すると同時に
タイミング信号を受けて計数を開始し、受信回路１２が
受信すると同時にタイミング信号を受けて上記計数を停
止し、計数値ＴＯを演算回路７に送出する。
この構成においては、超音波発信器１０が発信した超音
波信号が単位距離ｅｏを伝播して超音波受信器１１で受
信されるまでの超音波信号の空間伝播時間ＴＯがカウン
タ回路１３で計数され、演算回路７に与えられる。演算
回路７はこのカウンタ回路１３からＴＯを与えられると
、距ｉ６ｔ ｆｆを演算し、温度補正値αを演算して記
憶する。
波信号が単位距離ｅｏを伝播して超音波受信器１１で受
信されるまでの超音波信号の空間伝播時間ＴＯがカウン
タ回路１３で計数され、演算回路７に与えられる。演算
回路７はこのカウンタ回路１３からＴＯを与えられると
、距ｉ６ｔ ｆｆを演算し、温度補正値αを演算して記
憶する。
１ｏ ２
一方、超音波発信器２から送出された超音波信号Ｐが対
象物１で反射されて超音波受信器４を通し受信回路５で
受信されるまでの時間Ｔｘがカウンタ回路６で計数され
、演算回路７はカウンタ回路６から時間Ｔｘを与えられ
ると、基準温度ＬＯにおける音速ｖｏを用いて、対象物
１までの距離Ｘｏを演算し、この値を上記補正値αを用
いて補正する。
象物１で反射されて超音波受信器４を通し受信回路５で
受信されるまでの時間Ｔｘがカウンタ回路６で計数され
、演算回路７はカウンタ回路６から時間Ｔｘを与えられ
ると、基準温度ＬＯにおける音速ｖｏを用いて、対象物
１までの距離Ｘｏを演算し、この値を上記補正値αを用
いて補正する。
Ｘ＝αＸＸＯ・・・・・・・・・・・・・・（４）この
ように、本実施例では、各測定サイクルにおいて、単位
距離β０を超音波測定して、この単位距離に対する温度
変化分Ｅ ／ ｆ！ ｏを検出し、この値を用い、基準
温度で超音波測定した対象物間距離Ｘｏを補正するから
、音速に変化が発生しても、同時的に、対象物間距離測
定値が補正されることになる。
ように、本実施例では、各測定サイクルにおいて、単位
距離β０を超音波測定して、この単位距離に対する温度
変化分Ｅ ／ ｆ！ ｏを検出し、この値を用い、基準
温度で超音波測定した対象物間距離Ｘｏを補正するから
、音速に変化が発生しても、同時的に、対象物間距離測
定値が補正されることになる。
なお、前記した無人車では、複数台の超音波測距装置を
搭載するが、第２の超音波発信器１０、第２の超音波受
信器１１を含む温度補償系は、各超音波測距装置に対し
て共通に使用してもよい。
搭載するが、第２の超音波発信器１０、第２の超音波受
信器１１を含む温度補償系は、各超音波測距装置に対し
て共通に使用してもよい。
また、上記実施例では、超音波発信器２の発信周期毎に
同期して第２の超音波発信器１０を発信させているが、
発信周期を大きくしてもよい。
同期して第２の超音波発信器１０を発信させているが、
発信周期を大きくしてもよい。
本発明は以上説明した通り、単位距離を超音波測定して
温度変化分を検出し、この温度変化分を用いて温度補償
を行う構成としたことにより、外界温度が急激に変化し
た場合にも時間遅れなく温度補償が行われるので、正確
な距離測定が可能となり、特に、移動しつつ距離測定を
行う無人車等用の測距離装置には好適である。
温度変化分を検出し、この温度変化分を用いて温度補償
を行う構成としたことにより、外界温度が急激に変化し
た場合にも時間遅れなく温度補償が行われるので、正確
な距離測定が可能となり、特に、移動しつつ距離測定を
行う無人車等用の測距離装置には好適である。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は従
来の超音波測距装置を示すブロック図である。 ２−超音波発信器、３−送信回路、４−超音波受信器、
５−受信回路、６〜力ウンタ回路、７・・・演算回路、
１０−第２の超音波発信器、１１−第２の超音波受信器
、１２・−・第２の受信回路、１３・第２のカウンタ回
路。
来の超音波測距装置を示すブロック図である。 ２−超音波発信器、３−送信回路、４−超音波受信器、
５−受信回路、６〜力ウンタ回路、７・・・演算回路、
１０−第２の超音波発信器、１１−第２の超音波受信器
、１２・−・第２の受信回路、１３・第２のカウンタ回
路。
Claims (1)
- 対象物に対して超音波を周期的に発振する超音波発信器
と、この超音波の上記対象物による反射波を受信する超
音波受信器を有し、上記発信から受信までの時間と音速
に基づいて対象物間距離を測定する超音波測距装置にお
いて、上記超音波発信器と同時的に発信する第２の超音
波発信器と、この第２の超音波発信器と単位距離を隔て
て対向し該第２の超音波発信器の出力を受信する第２の
超音波受波器を有し、上記出力の発信から受信までの時
間と音速に基づいて距離測定を行う温度補償系を備え、
この温度補償系により測定した測定値を用いて上記対象
物間距離を補正することを特徴とする超音波測距装置の
温度補償方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9878989A JPH02278181A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 超音波測距装置の温度補償方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9878989A JPH02278181A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 超音波測距装置の温度補償方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02278181A true JPH02278181A (ja) | 1990-11-14 |
Family
ID=14229137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9878989A Pending JPH02278181A (ja) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | 超音波測距装置の温度補償方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02278181A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH062263U (ja) * | 1992-06-12 | 1994-01-14 | 神鋼電機株式会社 | 超音波センサを用いた距離測定装置 |
| JP2000266839A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-29 | Kaijo Corp | 音響測深機のバーによる較正方法 |
| JP2006179902A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Asml Netherlands Bv | 超音波距離センサ |
| JP2007500348A (ja) * | 2003-07-29 | 2007-01-11 | ドン ハル リ | 超音波を用いる距離の測定方法と装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5717820A (en) * | 1980-07-08 | 1982-01-29 | Fuji Electric Co Ltd | Ultrasonic wave level meter |
-
1989
- 1989-04-20 JP JP9878989A patent/JPH02278181A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5717820A (en) * | 1980-07-08 | 1982-01-29 | Fuji Electric Co Ltd | Ultrasonic wave level meter |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH062263U (ja) * | 1992-06-12 | 1994-01-14 | 神鋼電機株式会社 | 超音波センサを用いた距離測定装置 |
| JP2000266839A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-29 | Kaijo Corp | 音響測深機のバーによる較正方法 |
| JP2007500348A (ja) * | 2003-07-29 | 2007-01-11 | ドン ハル リ | 超音波を用いる距離の測定方法と装置 |
| JP2006179902A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Asml Netherlands Bv | 超音波距離センサ |
| JP2010021569A (ja) * | 2004-12-22 | 2010-01-28 | Asml Netherlands Bv | 超音波距離センサ |
| JP4485463B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2010-06-23 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置および素子製造方法 |
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