JPH0894741A

JPH0894741A - 超音波センサ

Info

Publication number: JPH0894741A
Application number: JP23183794A
Authority: JP
Inventors: Hideo Mori; 秀夫森
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】周囲温度に影響されずに、近距離測定もでき
るようにする。【構成】発振した超音波U を物体M に向けて送受波部
11から送出するとともに物体M からの反射波U₁を送受波
部11により検知する送受波センサ回路1 と、送受波部11
と同一指向方向に設置された受波部21により送受波部11
からの直接波U₃及び反射波U₂を受波として検知する受波
センサ回路2 と、送受波センサ回路1 及び受波センサ回
路2 の出力を受けて計測した超音波U の送出時から送受
波部11又は受波部21の検知時までの第１又は第２の時間
と直接波U₃の検知時までの第３の時間とでもって送受波
部11から物体M までの距離L を演算して処理する演算処
理部3 と、を備え、第２の時間は、第１の時間よりも大
きく、かつ第１の時間が送受波センサ回路1 に残る残響
波終了時までの第４の時間よりも小さい場合に第３の時
間よりも小さくなるよう、送受波部11及び受波部21を配
置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波を利用して距離
測定を行う超音波センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の超音波センサの第１従来例とし
て図５及び図６に示す構成のものが存在する。このもの
は、発振した超音波U を送波として物体M に向けて送受
波部A₁から送出するとともに物体M からの反射波U₁を受
波として送受波部A₁により検知する送受波センサ回路A
と、送受波センサ回路A の出力を受けて計測した超音波
U の送出時から送受波部A₁の検知時までの遅延時間t₁で
もって送受波部A₁から物体M までの距離Ｌを演算して処
理する演算処理部B と、を備えてなっている。

【０００３】詳しくは、送受波センサ回路A は、送受波
部 (詳しくは超音振動子)A₁ 及び送受波回路A₂からな
り、演算処理部B から図６(a) に示すパルスP を受け
て、発振部A₂₁で発振した発振信号を昇圧部A₂₂で昇圧
し、逆並列接続ダイオードA₂₃を経て、同図(b) に示す
送受波回路A₂の出力波形である送波信号W₀により送受波
部A₁が振動し、その振動によって超音波U が送受波部A₁
から物体M に向けて送出される。そして、物体M に到達
して反射して来た反射波U₁により振動する送受波部A₁で
その反射波U₁を受け、それを増幅部A₂₄で増幅して同図
(c) に示す反射波信号W₁が超音波U 送出時から遅延時間
t₁後に検知される。このとき、送波信号W₀による送受波
部A₁の機械的振動が送波信号W₀の終了後も残響として残
り、それが同図(c) に示すように超音波U 送出時から時
間t₄の間だけ電気的な残響波信号W₄として残る。次い
で、その信号は検波部A₂₅により検波された後、送受波
回路A₂から演算処理部B に送られる。

【０００４】そして演算処理部B では、Ｌ＝Ｖ・t₁／２
の関係式(A) により送受波部A₁から物体M までの距離Ｌ
を演算する。ここで、Ｖは音速である。

【０００５】また、第２従来例として図７及び図８に示
す構成のものが存在する。第１従来例と相違するところ
は、第１従来例では送波及び受波の両機能を有する送受
波センサ回路A を使用しているのに対し、このものは、
送波機能を有する送波センサ回路C 及び受波機能を有す
る受波センサ回路D を使用していることである。

【０００６】詳しくは、送波センサ回路C は、送波部C₁
及びその送波部C₁へ送波信号W₀を送る送波回路C₂からな
り、受波センサ回路D は、送波部C₁と同一指向方向で物
体Mまでの距離Ｌを一致して配置した受波部D₁及びその
受波部D₁からの受波信号を受ける受波回路D₂からなる。

【０００７】そして、送波センサ回路C は、送波回路C₂
が、第１従来例と同様にして、演算処理部B から図８
(a) に示すパルスP を受けて、同図(b) に示す送波信号
W₀により送波部C₁から超音波U を物体M に向けて送出す
ると、受波センサ回路D は、物体M からの反射波U₂を受
波部D₁で受け、受波回路D₂で増幅して同図(c) に示す反
射波信号W₂が超音波U 送出時から遅延時間t₂後に検知さ
れる。このとき、物体Mで反射せずに送波部C₁から直接
受波部D₁に到達する直接波U₃による直接波信号W₃も同図
(c) に示すように超音波U 送出時から遅延時間t₃後に検
知される。

【０００８】そして演算処理部B では、Ｌ＝Ｖ・t₂／２
の関係式(B) により送波部C₁及び受波部D₁から物体M ま
での距離Ｌを演算する。

【０００９】また、第３従来例として図９及び図10に示
す構成のものが存在する。第２従来例と相違するところ
は、第２従来例の送波センサ回路C に代えて第１従来例
で使用した送受波センサ回路A を用い、かつ受波センサ
回路D は、その受波部D₁を送受波センサ回路A の送受波
部A₁よりも物体M から離れる方向へ所定距離ｄだけずら
して設置されている。

【００１０】そして、送受波センサ回路A は、第１従来
例と同様にして、演算処理部B から図10(a) に示すパル
スP を受けて、同図(b) に示す送波信号W₀により送受波
部A₁から超音波U を物体M に向けて送出すると、反射波
U₁を送受波部A₁で受け、同図(c) に示す反射波信号W₁が
遅延時間t₁後に検知されるとともに、残響波信号W₄が時
間t₄の間だけ残る。一方、受波センサ回路D は、第２従
来例と同様にして、反射波U₂を受波部D₁で受け同図(d)
に示す反射波信号W₂が遅延時間t₂後に検知されるととも
に、直接波信号W₃も遅延時間t₃後に検知される。

【００１１】そして演算処理部B では、Ｌ＝t₁・ｄ／２
（t₂−t₁）の関係式(C) により送受波部A₁から物体M ま
での距離Ｌを演算する。上記の関係式(C) は、反射波U₁
に関する２Ｌ＝Ｖ・t₁の関係式及び反射波U₂に関するｄ
＋２Ｌ＝Ｖ・t₂の関係式の２つの音速Ｖを含む関係式か
らその音速Ｖを消去して求めることができ、つまり、距
離Ｌは関係式(C) により音速Ｖに関係なく計算できるこ
とになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記した第１従来例及
び第２従来例にあっては、物体M までの距離Ｌは、関係
式(A) のＬ＝Ｖ・t₁／２及び関係式(B) のＬ＝Ｖ・t₂／
２で求めることができるが、両関係式ともに音速Ｖが関
係しており、この音速Ｖは周囲温度によって変化するの
で、距離Ｌも周囲温度が変わると正確に求めることがで
きなくなる。

【００１３】例えば、実際の距離Ｌが摂氏２５度にて１
ｍのとき、周囲温度が摂氏−２０度〜６０度に変化する
と、計測距離は０．９４ｍ〜１．０８ｍとなる。

【００１４】この周囲温度の影響を無くするようにした
のが第３従来例であり、関係式(C)のＬ＝t₁・ｄ／２（t
₂−t₁）は、周囲温度により変化する音速Ｖに関係なく
計算できるようになっている。

【００１５】しかしながら、第３従来例のものは、送波
及び受波の両機能を有するために残響波信号W₄が残る送
受波センサ回路A と、受波機能のみを有して直接波信号
W₃を受ける受波センサ回路D とを用いているために、図
10(c) 及び(d) に示すように、第１従来例における残響
波信号W₄及び第２従来例における直接波信号W₃がそのま
ま存在する。

【００１６】ところで、距離Ｌが小さい、つまり物体M
が近距離の位置にある場合、反射波信号W₁及びW₂の超音
波U 送出時からの遅延時間t₁及びt₂は小さいために、超
音波U 送出スタート時点から発生する上記の残響波信号
W₄及び超音波U 送出スタート時点近くに発生する上記の
直接波信号W₃と重なってしまって、反射波信号W₁及びW₂
を検出できず、従って、近距離の場合には使用できない
ことになる。

【００１７】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、周囲温度に影響されず
に、近距離測定もできる超音波センサを提供することに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、発振した超音波を送波
として物体に向けて送受波部から送出するとともに物体
からの反射波を受波として送受波部により検知する送受
波センサ回路と、前記送受波部と同一指向方向に設置さ
れた受波部により前記送受波部からの直接波及び前記反
射波を受波として検知する受波センサ回路と、前記送受
波センサ回路及び前記受波センサ回路の出力を受けて計
測した前記超音波の送出時から前記送受波部又は前記受
波部の検知時までの第１又は第２の時間と前記超音波の
送出時から前記直接波の検知時までの第３の時間とでも
って前記送受波部から前記物体までの距離を演算して処
理する演算処理部と、を備え、前記第２の時間は、前記
第１の時間よりも大きく、かつ前記第１の時間が前記超
音波の送出時から前記送受波センサ回路に残る残響波終
了時までの第４の時間よりも小さい場合に前記第３の時
間よりも小さくなるよう、前記送受波部及び前記受波部
を配置してなる構成にしてある。

【００１９】また、請求項２記載のものは、請求項１記
載のものにおいて、前記送受波センサ回路を前記受波セ
ンサ回路よりも高い検知感度にするとともに、前記演算
処理部は、前記送受波センサ回路及び前記受波センサ回
路のそれぞれの出力の有無により距離の演算を選択的に
実行する構成にしてある。

【００２０】また、請求項３記載のものは、請求項１又
は２記載のものにおいて、前記演算処理部の処理結果に
より動作する動作部を設けた構成にしてある。

【００２１】

【作用】請求項１記載のものによれば、物体が送受波部
から近距離にある場合、つまり超音波の送出時から送受
波部で受ける反射波の検知時までの第１の時間が、超音
波の送出時から送受波センサ回路に残る残響波終了時ま
での第４の時間よりも小さいために反射波が残響波に重
なっているような場合でも、超音波の送出時から受波部
で受ける反射波の検知時までの第２の時間が超音波の送
出時から受波部で受ける送受波部からの直接波の検知時
までの第３の時間よりも小さいから、受波部で受ける反
射波及び直接波の２つの受波に関して周囲温度に影響さ
れる音速を含んでそれぞれ成立する２つ関係式からその
音速を消去した関係式により距離を周囲温度に影響され
ずに演算処理部で求めることができる。

【００２２】請求項２記載のものによれば、例えば、送
受波センサ回路の方だけがノイズを検知できるよう受波
センサ回路よりも高感度にしてあると、演算処理部は、
両回路共に出力が有る場合は低感度の受波センサ回路で
さえ検知しているためその出力にはノイズや異常はない
として距離演算を実行し、また両回路共に出力が無い場
合は高感度の送受波センサ回路でさえ検知していないた
め物体が存在しないとして距離演算を実行せず、また送
受波センサ回路の出力が有って受波センサ回路の出力が
無い場合には唯一の送受波センサ回路の出力にもノイズ
があるとして距離演算を実行せず、また送受波センサ回
路の出力が無くて受波センサ回路の出力が有る場合には
送受波センサ回路が異常又は故障であるとして出力の有
る受波センサ回路により距離演算を実行する。

【００２３】請求項３記載のものによれば、演算処理部
で演算された距離や送受波センサ回路の異常等の情報が
動作部に送られることによって、情報自体を表示した
り、情報により負荷等を動作したりする。

【００２４】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図３に基づいて
以下に説明する。なお、図２(a)乃至同図(h) に示す各
波形信号の伝送位置が、符号(a) 乃至(h) でもって図１
の各対応位置に記してある。

【００２５】このものは、送受波センサ回路1 、受波セ
ンサ回路2 、演算処理部3 、動作部4 で構成され、その
送受波センサ回路1 は送受波部11及び送受波回路12から
なり、また受波センサ回路2 は受波部21及び受波回路22
からなる。

【００２６】送受波部11は、超音波振動子であって、超
音波U を送波として物体M に向けて送出するとともに、
その物体M に到達して反射して来た反射波U₁を受波とし
て受ける。

【００２７】送受波回路12は、後述する演算処理部3 か
ら図２(a) に示すパルスP を受けて、発振部12a で発振
した発振信号を昇圧部12b で昇圧し、逆並列接続ダイオ
ード12c を経て、同図(b) に示す送波信号W₀を出力し、
送受波部11を振動させる。また送受波部11で受けた物体
M からの反射波U₁による信号は、逆並列接続ダイオード
12c を通過することができない極弱いものであって、増
幅部12d により増幅して同図(c) に示す反射波信号W₁が
超音波U 送出時から第１の時間t₁後に検知される。この
とき、送波信号W₀による送受波部11の機械的振動が送波
信号W₀の終了後も残響として残り、それが同図(c) に示
すように超音波U 送出時から第４の時間t₄の間だけ電気
的な残響波信号W₄として残る。次いで、反射波信号W₁及
び残響波信号W₄は検波部12e でしきい値Y₀によりカット
して同図(d) に示す反射波検波信号W₁₀及び残響波検波
信号W₄₀のように検波された後、残響波除去部12f で同
図(e) に示すように残響波検波信号W₄₀を除去して反射
波検波信号W₁₀だけを残し、後述する演算処理部3 に送
られる。

【００２８】受波部21は、送受波部11と同様に超音波振
動子であって、送受波部11から送出された超音波U が物
体M に到達して反射して来た反射波U₂及び物体M に反射
せずに送受波部11から直接到達する直接波U₃の２つの受
波を受けるよう、図３に示すように、送受波部11と同一
指向方向で、しかも物体M から距離Ｌに位置する送受波
部11よりもさらに所定距離ｄだけずらし、かつ送受波部
11との空間距離Ｓを大きくするための張出部12a を有す
るハウジング12に送受波部11と一体的に配設されてい
る。

【００２９】受波回路22は、受波部21で受けた反射波U₂
及び直接波U₃を増幅部22a で増幅して図２(f) に示す反
射波信号W₂及び直接波信号W₃が超音波U 送出時からそれ
ぞれ第２の時間t₂後及び第３の時間t₃後に検知される。
次いで、この２つの信号は検波部22b でしきい値Y₀によ
りカットして同図(g) に示す反射波検波信号W₂₀及び直
接波検波信号W₃₀のように検波された後、直接波除去部
22c で同図(h) に示すように直接波検波信号W₃₀を除去
して反射波検波信号W₂₀だけを残し、後述する演算処理
部3 に送られる。

【００３０】ここで、直接波信号W₃の第３の時間t₃は、
ハウジング12に一体的に配設された送受波部11と受波部
21との空間距離Ｓで決まり、図４に示すように送受波部
11及び受波部21のずらし距離ｄに伴う反射波U₂の反射波
U₁からの遅延時間t₂−t₁だけ残響波信号W₄終了時までの
第４の時間t₄よりも遅れるよう空間距離Ｓを設定してあ
り、この一定の第３の時間t₃は後述する演算処理部3 に
記憶させてある。

【００３１】演算処理部3 は、図２(a) に示すパルスP
を送受波回路12の発振部12a に送った時つまり超音波U
送出時からの遅延時間である図２(e) の第１の時間t₁及
び同図(h) の第２の時間t₂を計測するとともに、記憶し
てある第３の時間t₃も使用して送受波部11から物体M ま
での距離Ｌを以下のように演算処理する。

【００３２】まず、物体M が送受波部11から近距離のた
めに、送受波部11で受ける反射波U₁の検知時までの第１
の時間t₁が、残響波終了時までの第４の時間t₄よりも小
さくて反射波信号W₁が残響波信号W₄に重なっているよう
な場合について述べる。この場合、図４に示すように、
受波部21で受ける反射波U₂の検知時までの第２の時間t₂
が送受波部11からの直接波U₃の検知時までの第３の時間
t₃よりも小さくなっており、これは図３に示すように送
受波部11と受波部21との空間距離Ｓをハウジング12の張
出部12a により大きくすることによって、反射波U₂より
も直接波U₃の伝播距離を大きくしているためである。

【００３３】そこで、直接波U₃及び受波部21で受けるこ
とができる反射波U₂の２つの受波に関して周囲温度に影
響される音速Ｖを含んでそれぞれ成立する２つ関係式つ
まり直接波U₃に関するＳ＝Ｖ・t₃及び反射波U₂に関する
ｄ＋２Ｌ＝Ｖ・t₂からその音速Ｖを消去したＬ＝（t₂・
Ｓ−t₃・ｄ）／２・t₃の関係式(1) により距離Ｌを周囲
温度に影響されずに演算処理部3 で求められる。

【００３４】次に、物体M が送受波部11から比較的遠距
離のために、送受波部11で受ける反射波U₁の検知時まで
の第１の時間t₁が、残響波終了時までの第４の時間t₄よ
りも大きくて反射波信号W₁が残響波信号W₄に重なってい
ない場合について述べる。

【００３５】この場合、反射波U₂の第２の時間t₂は反射
波U₁の第１の時間t₁よりも遅延時間t₂−t₁だけ遅らせて
設定してある直接波U₃の第３の時間t₃よりも大きくな
る。

【００３６】そして、反射波U₂の反射波信号W₂が直接波
U₃の直接波信号W₃に重なっているために反射波U₂の第２
の時間t₂が検知できないような比較的近い遠距離の場合
には、直接波U₃及び送受波部11で受けることができる反
射波U₁の２つの受波に関して周囲温度に影響される音速
Ｖを含んでそれぞれ成立する２つ関係式つまり直接波U₃
に関するＳ＝Ｖ・t₃及び反射波U₁に関する２Ｌ＝Ｖ・t₁
からその音速Ｖを消去したＬ＝t₁・Ｓ／２・t₃の関係式
(2) により距離Ｌを周囲温度に影響されずに演算処理部
3 で求められる。

【００３７】さらに、反射波U₂の反射波信号W₂が直接波
U₃の直接波信号W₃よりも遅れて重なっていないような相
当に遠距離の場合には、関係式(2) に加えて、反射波U₂
の第２の時間t₂が検知できるため、前述した関係式(1)
でも距離Ｌを周囲温度に影響されずに演算処理部3 で求
められる。

【００３８】次に、送受波センサ回路1 及び受波センサ
回路2 の検知感度において述べる。すなわち、送受波セ
ンサ回路1 の方だけがノイズを検知できるよう受波セン
サ回路2 よりも高感度にしてある。そして、演算処理部
3 は、両回路共に出力が有る場合は低感度の受波センサ
回路2 でさえ検知しているためその出力にはノイズや異
常はないとして距離演算を実行し、また両回路共に出力
が無い場合は高感度の送受波センサ回路1 でさえ検知し
ていないため物体が存在しないとして距離演算を実行せ
ず、また送受波センサ回路1 の出力が有って受波センサ
回路2 の出力が無い場合には唯一の送受波センサ回路1
の出力にもノイズがあるとして距離演算を実行せず、ま
た送受波センサ回路1 の出力が無くて受波センサ回路2
の出力が有る場合には送受波センサ回路1 が異常又は故
障であるとして出力の有る受波センサ回路2 により距離
演算を実行する。

【００３９】動作部4 は、演算処理部3 からの情報を受
け、演算された距離Ｌや送受波センサ回路1 の異常等の
情報自体を表示したり、情報により負荷等を動作させた
りする。

【００４０】かかる超音波センサにあっては、上述した
ように、物体M が送受波部11から近距離の場合は関係式
(1) により、また遠距離の場合は関係式(1) 又は関係式
(2)により、距離Ｌを周囲温度に影響されずにそれぞれ
演算処理部3 で求めることができる。

【００４１】また、演算処理部3 では、送受波センサ回
路1 及び受波センサ回路2 のそれぞれの出力の有無によ
り演算を選択的に実行することによって、距離Ｌをより
正確に求めることができる。

【００４２】また、動作部4 では、演算処理部3 で演算
された距離Ｌや送受波センサ回路1の異常等の情報自体
を表示することによって、情報を目視確認可能となり、
或いは情報により負荷等を動作させて、その負荷等の制
御にも応用できる。

【００４３】なお、本実施例では、物体M が送受波部11
から近距離の場合に、反射波U₂よりも直接波U₃の伝播距
離を大きくするために、ハウジング12の張出部12a によ
り送受波部11と受波部21との空間距離Ｓを大きくしてい
るが、ハウジング12に空間距離Ｓを大きくするトンネル
状の迂回経路を設け、その迂回経路を介して送受波部11
から受波部21へ直接波U₃が伝播するようにしてもよい。

【００４４】また、本実施例では、送受波センサ回路1
の方がノイズを検知できるよう受波センサ回路2 よりも
高感度にしてあるが、距離Ｌの演算を選択的に実行する
ための条件として、ノイズではなく例えば故障のみ等の
他の条件で選択できるよう検知感度を適宜設定してもよ
い。

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載のものは、物体が送受波部
から近距離にある場合、つまり超音波の送出時から送受
波部で受ける反射波の検知時までの第１の時間が、超音
波の送出時から送受波センサ回路に残る残響波終了時ま
での第４の時間よりも小さいために反射波が残響波に重
なっているような場合でも、超音波の送出時から受波部
で受ける反射波の検知時までの第２の時間が超音波の送
出時から受波部で受ける送受波部からの直接波の検知時
までの第３の時間よりも小さいから、受波部で受ける反
射波及び直接波の２つの受波に関して周囲温度に影響さ
れる音速を含んでそれぞれ成立する２つ関係式からその
音速を消去した関係式により距離を周囲温度に影響され
ずに演算処理部で求めることができる。

【００４６】請求項２記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、送受波センサ回路及び受波センサ回
路のそれぞれの出力の有無により演算処理部での演算を
選択的に実行することによって、距離をより正確に求め
ることができる。

【００４７】請求項３記載のものによれば、請求項１又
は２記載のものの効果に加えて、動作部にて、演算処理
部で演算された距離や送受波センサ回路の異常等の情報
自体を表示することによって、情報を目視確認可能とな
り、或いは情報により負荷等を動作させて、その負荷等
の制御にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック回路構成図で
ある。

【図２】同上の信号波形を示す図である。

【図３】同上の近距離の場合の部分断面図である。

【図４】同上の近距離の場合の信号波形を示す図であ
る。

【図５】第１従来例を示すブロック回路構成図である。

【図６】同上の信号波形を示す図である。

【図７】第２従来例を示すブロック回路構成図である。

【図８】同上の信号波形を示す図である。

【図９】第３従来例を示すブロック回路構成図である。

【図10】同上の信号波形を示す図である。

【符号の説明】 1 送受波センサ回路 11 送受波部 2 受波センサ回路 21 受波部 3 演算処理部 4 動作部 M 物体Ｌ距離 U 超音波 U₁ 送受波部で受ける反射波 U₂ 受波部で受ける反射波 U₃ 直接波 t₁ 第１の時間 t₂ 第２の時間 t₃ 第３の時間 t₄ 第４の時間

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【手続補正書】

【提出日】平成７年９月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】例えば、実際の距離Ｌが摂氏２５度にて１
ｍのとき、周囲温度が摂氏−２０度〜６０度に変化する
と、計測距離は約０．９２ｍ〜１．０６ｍとなる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】

【作用】請求項１記載のものによれば、物体が送受波部
から近距離にある場合、つまり超音波の送出時から送受
波部で受ける反射波の検知時までの第１の時間が、超音
波の送出時から送受波センサ回路に残る残響波終了時ま
での第４の時間よりも小さいために反射波が残響波に重
なっているような場合でも、超音波の送出時から受波部
で受ける反射波の検知時までの第２の時間が超音波の送
出時から受波部で受ける送受波部からの直接波の検知時
までの第３の時間よりも小さいから、受波部で受ける反
射波及び直接波の２つの受波に関して周囲温度に影響さ
れる音速を含んでそれぞれ成立する２つ関係式からその
音速を消去した関係式により近距離不感帯を除去でき距
離を周囲温度に影響されずに演算処理部で求めることが
できる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】かかる超音波センサにあっては、上述した
ように、物体M が送受波部11から近距離の場合は関係式
(1) により、また遠距離の場合は関係式(1) 又は関係式
(2)により、近距離不感帯を除去でき、かつ距離Ｌを周
囲温度に影響されずにそれぞれ演算処理部3 で求めるこ
とができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載のものは、物体が送受波部
から近距離にある場合、つまり超音波の送出時から送受
波部で受ける反射波の検知時までの第１の時間が、超音
波の送出時から送受波センサ回路に残る残響波終了時ま
での第４の時間よりも小さいために反射波が残響波に重
なっているような場合でも、超音波の送出時から受波部
で受ける反射波の検知時までの第２の時間が超音波の送
出時から受波部で受ける送受波部からの直接波の検知時
までの第３の時間よりも小さいから、受波部で受ける反
射波及び直接波の２つの受波に関して周囲温度に影響さ
れる音速を含んでそれぞれ成立する２つ関係式からその
音速を消去した関係式により近距離不感帯を除去でき距
離を周囲温度に影響されずに演算処理部で求めることが
できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発振した超音波を送波として物体に向け
て送受波部から送出するとともに物体からの反射波を受
波として送受波部により検知する送受波センサ回路と、
前記送受波部と同一指向方向に設置された受波部により
前記送受波部からの直接波及び前記反射波を受波として
検知する受波センサ回路と、前記送受波センサ回路及び
前記受波センサ回路の出力を受けて計測した前記超音波
の送出時から前記送受波部又は前記受波部の検知時まで
の第１又は第２の時間と前記超音波の送出時から前記直
接波の検知時までの第３の時間とでもって前記送受波部
から前記物体までの距離を演算して処理する演算処理部
と、を備え、前記第２の時間は、前記第１の時間よりも
大きく、かつ前記第１の時間が前記超音波の送出時から
前記送受波センサ回路に残る残響波終了時までの第４の
時間よりも小さい場合に前記第３の時間よりも小さくな
るよう、前記送受波部及び前記受波部を配置してなるこ
とを特徴とする超音波センサ。
【請求項２】前記送受波センサ回路を前記受波センサ
回路よりも高い検知感度にするとともに、前記演算処理
部は、前記送受波センサ回路及び前記受波センサ回路の
それぞれの出力の有無により距離の演算を選択的に実行
することを特徴とする請求項１記載の超音波センサ。
【請求項３】前記演算処理部の処理結果により動作す
る動作部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載
の超音波センサ。