JPH11109023A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH11109023A JPH11109023A JP28313297A JP28313297A JPH11109023A JP H11109023 A JPH11109023 A JP H11109023A JP 28313297 A JP28313297 A JP 28313297A JP 28313297 A JP28313297 A JP 28313297A JP H11109023 A JPH11109023 A JP H11109023A
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 周囲状況変化の影響を必要最小限に抑え測定
誤差を少なくできる距離測定装置を提供する。 【解決手段】 サンプルホールド回路は、サンプル信
号Ｅの入力（タイミングパルスＢの２周期〔５ｍｓ〕毎
に入力される）に合わせて受信波Ｋのピーク値ＫP を保
持し、このピーク値ＫP ８０％の大きさの閾値Ｔｈを設
定する。対象となる受信波Ｋとこの受信波Ｋの前回周期
（２．５ｍｓ前）の単位駆動信号Ｈ1 に基づいて求めら
れた閾値Ｔｈとが比較されて受信波Ｋが閾値Ｔｈに比し
て大きい場合、受信確認信号Ａを主演算部に入力する。
温度変化等の周囲状況が大きく変化しない状態で閾値Ｔ
ｈを定めているので、仮に経時的に温度等の周囲状況が
大きく変化しても、受信確認信号Ａの発生時点、即ち伝
搬時間Ｍの算出を、周囲状況がほとんど変わらない間に
行え、従来技術に比して、測定誤差を小さくできる。
誤差を少なくできる距離測定装置を提供する。 【解決手段】 サンプルホールド回路は、サンプル信
号Ｅの入力（タイミングパルスＢの２周期〔５ｍｓ〕毎
に入力される）に合わせて受信波Ｋのピーク値ＫP を保
持し、このピーク値ＫP ８０％の大きさの閾値Ｔｈを設
定する。対象となる受信波Ｋとこの受信波Ｋの前回周期
（２．５ｍｓ前）の単位駆動信号Ｈ1 に基づいて求めら
れた閾値Ｔｈとが比較されて受信波Ｋが閾値Ｔｈに比し
て大きい場合、受信確認信号Ａを主演算部に入力する。
温度変化等の周囲状況が大きく変化しない状態で閾値Ｔ
ｈを定めているので、仮に経時的に温度等の周囲状況が
大きく変化しても、受信確認信号Ａの発生時点、即ち伝
搬時間Ｍの算出を、周囲状況がほとんど変わらない間に
行え、従来技術に比して、測定誤差を小さくできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の懸架装置に
装着されるショックアブソーバ等に用いられる距離測定
装置に関する。
装着されるショックアブソーバ等に用いられる距離測定
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の距離測定装置の一例として、超音
波を送受信する送、受信器〔例えばセラミック（誘電性
微粉末の燒結体）製の圧電振動子〕を有し、送信器から
送信されて受信器に受信される超音波（超音波バースト
波）の大きさがあらかじめ設定された閾値以上になる時
点（以下、受信時点という。）を求め、超音波送信時点
から前記受信時点までの時間（以下、伝搬時間とい
う。）を算出し、この伝搬時間及び超音波伝搬速度（音
速）に基づいて超音波反射面を有する被測定対象体と
送、受信器を設置した設置箇所との間の距離を測定する
装置がある。なお、同様タイプの装置が特開平８−１７
０６７７号公報に示されている。
波を送受信する送、受信器〔例えばセラミック（誘電性
微粉末の燒結体）製の圧電振動子〕を有し、送信器から
送信されて受信器に受信される超音波（超音波バースト
波）の大きさがあらかじめ設定された閾値以上になる時
点（以下、受信時点という。）を求め、超音波送信時点
から前記受信時点までの時間（以下、伝搬時間とい
う。）を算出し、この伝搬時間及び超音波伝搬速度（音
速）に基づいて超音波反射面を有する被測定対象体と
送、受信器を設置した設置箇所との間の距離を測定する
装置がある。なお、同様タイプの装置が特開平８−１７
０６７７号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、受信超音波と比較するための閾値は一定の
大きさになっている。このため、周囲温度等の周囲状況
が変化して超音波の特性が変化し、受信超音波の値が小
さくなったような場合、超音波の検出が遅れ、超音波の
波長の１〜ｎ倍（ｎ：自然数）の誤差を生じることがあ
る。そして、このような誤差の発生を防ぐために送信器
の発振周波数（一単位の超音波バースト波中の波数）を
高くすることが考えられるが、この場合、送信器の構
造、大きさの変化及び送、受信器に接続した信号処理回
路の複雑化を招き、適切な改善策になり得なかった。
来技術では、受信超音波と比較するための閾値は一定の
大きさになっている。このため、周囲温度等の周囲状況
が変化して超音波の特性が変化し、受信超音波の値が小
さくなったような場合、超音波の検出が遅れ、超音波の
波長の１〜ｎ倍（ｎ：自然数）の誤差を生じることがあ
る。そして、このような誤差の発生を防ぐために送信器
の発振周波数（一単位の超音波バースト波中の波数）を
高くすることが考えられるが、この場合、送信器の構
造、大きさの変化及び送、受信器に接続した信号処理回
路の複雑化を招き、適切な改善策になり得なかった。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、周囲状況変化の影響を必要最小限に抑え測定誤差を
少なくできる距離測定装置を提供することを目的とす
る。
で、周囲状況変化の影響を必要最小限に抑え測定誤差を
少なくできる距離測定装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数のパルスからなる単位駆動信号を所定周期で出力す
るドライバと、該ドライバからの単位駆動信号により駆
動されて超音波バースト波を送信する送信器と、該送信
器からの超音波バースト波を入力する受信器と、該受信
器が入力する超音波バースト波があらかじめ設定された
閾値以上の値になる受信時点を求め、前記超音波バース
ト波送信時点から前記受信時点までの時間に基づいて距
離測定を行う演算部と、を備えた距離測定装置であっ
て、前記超音波バースト波のピーク値を求めるピーク値
算出手段と、前記閾値を該ピーク値算出手段が求めたピ
ーク値に基づいて設定する閾値設定手段とを有すること
を特徴とする。
複数のパルスからなる単位駆動信号を所定周期で出力す
るドライバと、該ドライバからの単位駆動信号により駆
動されて超音波バースト波を送信する送信器と、該送信
器からの超音波バースト波を入力する受信器と、該受信
器が入力する超音波バースト波があらかじめ設定された
閾値以上の値になる受信時点を求め、前記超音波バース
ト波送信時点から前記受信時点までの時間に基づいて距
離測定を行う演算部と、を備えた距離測定装置であっ
て、前記超音波バースト波のピーク値を求めるピーク値
算出手段と、前記閾値を該ピーク値算出手段が求めたピ
ーク値に基づいて設定する閾値設定手段とを有すること
を特徴とする。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成において、閾値設定手段が、前回周期における単位駆
動信号で発生する超音波バースト波のピーク値に基づい
て閾値を得ることを特徴とする。請求項３記載の発明
は、請求項１記載の構成において、閾値設定手段が、今
回周期における単位駆動信号で発生する超音波バースト
波のピーク値に基づいて閾値を得ることを特徴とする。
成において、閾値設定手段が、前回周期における単位駆
動信号で発生する超音波バースト波のピーク値に基づい
て閾値を得ることを特徴とする。請求項３記載の発明
は、請求項１記載の構成において、閾値設定手段が、今
回周期における単位駆動信号で発生する超音波バースト
波のピーク値に基づいて閾値を得ることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態の距
離測定装置を図１ないし図６に基づいて説明する。図１
及び図２において、ショックアブソーバ１のシリンダ部
２及びピストンロッド３側には、超音波を送受信する
送、受信器４，５がそれぞれ取り付けられている。送、
受信器４，５はセラミック（誘電性微粉末の燒結体）製
の圧電振動子で構成されている。送信器４には、ドライ
バ６、ＡＮＤ回路７を介して発振回路８が接続されてい
る。
離測定装置を図１ないし図６に基づいて説明する。図１
及び図２において、ショックアブソーバ１のシリンダ部
２及びピストンロッド３側には、超音波を送受信する
送、受信器４，５がそれぞれ取り付けられている。送、
受信器４，５はセラミック（誘電性微粉末の燒結体）製
の圧電振動子で構成されている。送信器４には、ドライ
バ６、ＡＮＤ回路７を介して発振回路８が接続されてい
る。
【０００８】受信器５には、受信波整形回路９、ピーク
ホールド回路１０、サンプルホールド回路１１（ピーク
値算出手段）及びコンパレータ１２がこの順で接続され
ており、コンパレータ１２からの受信確認信号Ａが主演
算部（演算部）１３に入力されるようになっている。ピ
ークホールド回路１０、サンプルホールド回路１１、Ａ
ＮＤ回路７及び主演算部１３には、タイミング発生回路
１４が接続されている。タイミング発生回路１４は、Ｈ
レベルが２５μｓ継続する方形波状のタイミングパルス
Ｂを２．５ｍｓ毎に発生すると共に、タイミングパルス
Ｂの４周期（１００ｍｓ）毎にタイミングパルスＢと同
等幅（２５μｓ）の発信信号Ｃを主演算部１３及びＡＮ
Ｄ回路７に入力する。タイミングパルスＢから得られた
発信信号Ｃは４周期ごとに繰り返されるので、クリア信
号Ｄとサンプル信号Ｅは次に説明する時間差を持って生
成される。第３周期（７．５ｍｓ後）にクリア信号Ｄを
ピークホールド回路１０に入力し、第２周期（５ｍｓ
後）にサンプル信号Ｅをサンプルホールド回路１１に入
力する。本実施の形態では、サンプルホールド回路１
１、コンパレータ１２及びタイミング発生回路１４によ
り閾値設定手段が構成されている。
ホールド回路１０、サンプルホールド回路１１（ピーク
値算出手段）及びコンパレータ１２がこの順で接続され
ており、コンパレータ１２からの受信確認信号Ａが主演
算部（演算部）１３に入力されるようになっている。ピ
ークホールド回路１０、サンプルホールド回路１１、Ａ
ＮＤ回路７及び主演算部１３には、タイミング発生回路
１４が接続されている。タイミング発生回路１４は、Ｈ
レベルが２５μｓ継続する方形波状のタイミングパルス
Ｂを２．５ｍｓ毎に発生すると共に、タイミングパルス
Ｂの４周期（１００ｍｓ）毎にタイミングパルスＢと同
等幅（２５μｓ）の発信信号Ｃを主演算部１３及びＡＮ
Ｄ回路７に入力する。タイミングパルスＢから得られた
発信信号Ｃは４周期ごとに繰り返されるので、クリア信
号Ｄとサンプル信号Ｅは次に説明する時間差を持って生
成される。第３周期（７．５ｍｓ後）にクリア信号Ｄを
ピークホールド回路１０に入力し、第２周期（５ｍｓ
後）にサンプル信号Ｅをサンプルホールド回路１１に入
力する。本実施の形態では、サンプルホールド回路１
１、コンパレータ１２及びタイミング発生回路１４によ
り閾値設定手段が構成されている。
【０００９】発振回路８は、４０ＫＨｚの発振波ＦをＡ
ＮＤ回路７に入力する。ＡＮＤ回路７はこの発振波Ｆ及
び前記発信信号Ｃを入力し、両者の論理積をとり、得ら
れた信号Ｇをドライバ６に入力する。ドライバ６は、Ａ
ＮＤ回路７からの信号Ｇに応じた駆動信号Ｈを送信器４
に送って送信器４を駆動し、送信器４から超音波バース
ト波Ｊを送信させる。この場合、４０ＫＨｚの発振波Ｆ
及びタイミングパルスＢの４周期毎に入力される幅２５
μｓの発信信号Ｃについて論理積演算して、駆動信号Ｈ
を求めているので、駆動信号Ｈは、２５μｓに１０個の
パルスを含む信号を一単位とし、この一単位の信号がタ
イミングパルスＢの４周期（１０ｍｓ）毎に発生するも
のとなっている。送信器４は、一単位（１０個のパル
ス）の駆動信号Ｈ（以下、適宜、単位駆動信号Ｈ1 とい
う。）を入力して、自由振動し、超音波バースト波Ｊを
送信する。
ＮＤ回路７に入力する。ＡＮＤ回路７はこの発振波Ｆ及
び前記発信信号Ｃを入力し、両者の論理積をとり、得ら
れた信号Ｇをドライバ６に入力する。ドライバ６は、Ａ
ＮＤ回路７からの信号Ｇに応じた駆動信号Ｈを送信器４
に送って送信器４を駆動し、送信器４から超音波バース
ト波Ｊを送信させる。この場合、４０ＫＨｚの発振波Ｆ
及びタイミングパルスＢの４周期毎に入力される幅２５
μｓの発信信号Ｃについて論理積演算して、駆動信号Ｈ
を求めているので、駆動信号Ｈは、２５μｓに１０個の
パルスを含む信号を一単位とし、この一単位の信号がタ
イミングパルスＢの４周期（１０ｍｓ）毎に発生するも
のとなっている。送信器４は、一単位（１０個のパル
ス）の駆動信号Ｈ（以下、適宜、単位駆動信号Ｈ1 とい
う。）を入力して、自由振動し、超音波バースト波Ｊを
送信する。
【００１０】受信器５は、前記超音波バースト波Ｊを受
けて振動し、これを電気信号（受信波）に変えて受信波
整形回路９に入力する。この場合、一単位（１０個のパ
ルス）の駆動信号Ｈ（単位駆動信号Ｈ1 ）により送信器
４が駆動されて超音波バースト波Ｊが送信された場合、
受信器５が得る受信波Ｋは、単位駆動信号Ｈ1 が含むパ
ルス数（１０個）でなく、送信器４の自由振動分に応じ
て２５個以上のパルスを含むものになる。そして、受信
波Ｋの振幅は、１〜１５パルス目までの範囲では、小さ
い値で、かつその値もばらついたものになり、１６〜２
５パルス目の範囲でピーク値ＫP を示し、２６パルス目
以降で値が飽和する傾向を示す。
けて振動し、これを電気信号（受信波）に変えて受信波
整形回路９に入力する。この場合、一単位（１０個のパ
ルス）の駆動信号Ｈ（単位駆動信号Ｈ1 ）により送信器
４が駆動されて超音波バースト波Ｊが送信された場合、
受信器５が得る受信波Ｋは、単位駆動信号Ｈ1 が含むパ
ルス数（１０個）でなく、送信器４の自由振動分に応じ
て２５個以上のパルスを含むものになる。そして、受信
波Ｋの振幅は、１〜１５パルス目までの範囲では、小さ
い値で、かつその値もばらついたものになり、１６〜２
５パルス目の範囲でピーク値ＫP を示し、２６パルス目
以降で値が飽和する傾向を示す。
【００１１】本出願人は、送、受信器４，５の配置距離
が異なる場合に、それぞれ上述したように一単位（１０
個のパルス）の駆動信号Ｈにより送信器４を駆動したと
ころ、それぞれ図５及び図６に示すような受信波Ｋを
得、受信波Ｋが上述した傾向を有することを検証した。
なお、この図５及び図６に示されるように、１９パルス
目はピーク値ＫP の６０％、２０パルス目はピーク値Ｋ
P の９０％と大きくなっている。このため、後述する閾
値は、ピーク値ＫP の７０〜８０％の値に設定すること
により、２０パルス目までに確実に受信することが可能
となることも確認することができた。
が異なる場合に、それぞれ上述したように一単位（１０
個のパルス）の駆動信号Ｈにより送信器４を駆動したと
ころ、それぞれ図５及び図６に示すような受信波Ｋを
得、受信波Ｋが上述した傾向を有することを検証した。
なお、この図５及び図６に示されるように、１９パルス
目はピーク値ＫP の６０％、２０パルス目はピーク値Ｋ
P の９０％と大きくなっている。このため、後述する閾
値は、ピーク値ＫP の７０〜８０％の値に設定すること
により、２０パルス目までに確実に受信することが可能
となることも確認することができた。
【００１２】受信波整形回路９は、受信器５からの受信
波Ｋから雑音成分を除去し、雑音成分が除去された受信
波Ｋをピークホールド回路１０及びコンパレータ１２に
入力する。ピークホールド回路１０は、受信波Ｋのピー
ク値ＫP （ピーク信号）をホールド（ピークホールド）
し、ピーク値ＫP （ピーク信号）をサンプルホールド回
路１１に入力する。ピーク信号は、タイミングパルスＢ
の第３周期（７．５ｍｓ）毎に入力されるクリア信号Ｄ
によりクリアされる。
波Ｋから雑音成分を除去し、雑音成分が除去された受信
波Ｋをピークホールド回路１０及びコンパレータ１２に
入力する。ピークホールド回路１０は、受信波Ｋのピー
ク値ＫP （ピーク信号）をホールド（ピークホールド）
し、ピーク値ＫP （ピーク信号）をサンプルホールド回
路１１に入力する。ピーク信号は、タイミングパルスＢ
の第３周期（７．５ｍｓ）毎に入力されるクリア信号Ｄ
によりクリアされる。
【００１３】サンプルホールド回路１１は、サンプル信
号Ｅの入力（タイミングパルスＢの第２周期〔５ｍｓ〕
毎に入力される）に合わせて前記ピーク信号を保持し、
このピーク信号の値を所定割合（例えば８０％）で小さ
くし、この値を閾値Ｔｈとしてコンパレータ１２に入力
する。コンパレータ１２は、前記受信波整形回路９から
の受信波Ｋと前記閾値Ｔｈ（この閾値Ｔｈは、対象とな
る受信波Ｋに対して前回周期の単位駆動信号Ｈ1 で発生
する超音波バースト波Ｊのピーク値ＫP に基づいて得る
ようにしている）とを比較し、受信波Ｋが閾値Ｔｈに比
して大きい場合、受信確認信号Ａを主演算部１３に入力
する。主演算部１３は、前記発信信号Ｃを入力した時点
から受信確認信号Ａを入力した時点までの時間（伝搬時
間）Ｍを求め、この伝搬時間Ｍ及び超音波伝搬速度に基
づいて、送、受信器４，５間の距離、ひいてはショック
アブソーバ１のストローク量を求める。
号Ｅの入力（タイミングパルスＢの第２周期〔５ｍｓ〕
毎に入力される）に合わせて前記ピーク信号を保持し、
このピーク信号の値を所定割合（例えば８０％）で小さ
くし、この値を閾値Ｔｈとしてコンパレータ１２に入力
する。コンパレータ１２は、前記受信波整形回路９から
の受信波Ｋと前記閾値Ｔｈ（この閾値Ｔｈは、対象とな
る受信波Ｋに対して前回周期の単位駆動信号Ｈ1 で発生
する超音波バースト波Ｊのピーク値ＫP に基づいて得る
ようにしている）とを比較し、受信波Ｋが閾値Ｔｈに比
して大きい場合、受信確認信号Ａを主演算部１３に入力
する。主演算部１３は、前記発信信号Ｃを入力した時点
から受信確認信号Ａを入力した時点までの時間（伝搬時
間）Ｍを求め、この伝搬時間Ｍ及び超音波伝搬速度に基
づいて、送、受信器４，５間の距離、ひいてはショック
アブソーバ１のストローク量を求める。
【００１４】上述したように構成した距離測定装置で
は、受信波Ｋが閾値Ｔｈに比して大きくなったときに受
信確認信号Ａを発生し、閾値Ｔｈを、対象となる受信波
Ｋに対して前回周期（２．５ｍｓ前）の単位駆動信号Ｈ
1 で発生する超音波バースト波Ｊのピーク値ＫP に基づ
いて得ている。このように閾値Ｔｈを、前回周期（２．
５ｍｓ前）の単位駆動信号Ｈ1 に基づき、即ち、温度変
化等の周囲状況が大きく変化しない状態で定めているの
で、仮に経時的に温度等の周囲状況が大きく変化して
も、受信確認信号Ａの発生時点、即ち伝搬時間Ｍの算出
を、周囲状況がほとんど変わらない間に行え、従来技術
に比して、測定誤差を小さくすることができる。
は、受信波Ｋが閾値Ｔｈに比して大きくなったときに受
信確認信号Ａを発生し、閾値Ｔｈを、対象となる受信波
Ｋに対して前回周期（２．５ｍｓ前）の単位駆動信号Ｈ
1 で発生する超音波バースト波Ｊのピーク値ＫP に基づ
いて得ている。このように閾値Ｔｈを、前回周期（２．
５ｍｓ前）の単位駆動信号Ｈ1 に基づき、即ち、温度変
化等の周囲状況が大きく変化しない状態で定めているの
で、仮に経時的に温度等の周囲状況が大きく変化して
も、受信確認信号Ａの発生時点、即ち伝搬時間Ｍの算出
を、周囲状況がほとんど変わらない間に行え、従来技術
に比して、測定誤差を小さくすることができる。
【００１５】なお、本実施の形態では、図３に示すよう
に、前回周期（２．５ｍｓ前）の単位駆動信号Ｈ1 で発
生する超音波バースト波Ｊのピーク値ＫP の８０％を閾
値Ｔｈとしているので、上述したように２０パルス目ま
でに確実に受信することが可能となる。なお、ピーク値
ＫP の８０％に限定されるものではなく、ピーク値ＫP
の７０〜８０％の値に設定するように構成してもよい。
に、前回周期（２．５ｍｓ前）の単位駆動信号Ｈ1 で発
生する超音波バースト波Ｊのピーク値ＫP の８０％を閾
値Ｔｈとしているので、上述したように２０パルス目ま
でに確実に受信することが可能となる。なお、ピーク値
ＫP の８０％に限定されるものではなく、ピーク値ＫP
の７０〜８０％の値に設定するように構成してもよい。
【００１６】上述した各種回路は、例えば図４に示す部
材により構成される。図４において、受信波整形回路９
は、前段（送信側）、後段からなる２段構成のオペアン
プＯＰ1 ，ＯＰ2 と、前段のオペアンプＯＰ1 と後段の
オペアンプＯＰ2 との間に直列に介装された抵抗Ｒ1 及
びコンデンサＣ1 と、前段のオペアンプＯＰ1 と送信器
４との間に介装された抵抗Ｒ2 と、前段のオペアンプＯ
Ｐ1 に並列接続された抵抗Ｒ3 及びコンデンサＣ2 と、
後段のオペアンプＯＰ2 に並列接続された抵抗Ｒ4 とか
ら構成されている。
材により構成される。図４において、受信波整形回路９
は、前段（送信側）、後段からなる２段構成のオペアン
プＯＰ1 ，ＯＰ2 と、前段のオペアンプＯＰ1 と後段の
オペアンプＯＰ2 との間に直列に介装された抵抗Ｒ1 及
びコンデンサＣ1 と、前段のオペアンプＯＰ1 と送信器
４との間に介装された抵抗Ｒ2 と、前段のオペアンプＯ
Ｐ1 に並列接続された抵抗Ｒ3 及びコンデンサＣ2 と、
後段のオペアンプＯＰ2 に並列接続された抵抗Ｒ4 とか
ら構成されている。
【００１７】ピークホールド回路１０は、前段（受信波
整形回路９側）、後段からなる２段構成のオペアンプＯ
Ｐ3 ，ＯＰ4 と、前段、後段のオペアンプＯＰ3 ，ＯＰ
4 の間に直列に介装された抵抗Ｒ5 、ダイオードＤ1
と、タイミング発生回路１４のクリア信号Ｄをベースに
入力する、エミッタ接地のトランジスタＴＲ1 とからな
っている。前記抵抗Ｒ5 、ダイオードＤ1 間はダイオー
ドＤ2 を介して接地されている。後段のオペアンプＯＰ
5 の逆相入力端子は、抵抗Ｒ6 及びコンデンサＣ3 を介
して接地されている。この抵抗Ｒ6 及びコンデンサＣ3
間の部分にトランジスタＴＲ1 のコレクタが接続されて
いる。後段のオペアンプの出力端子は２つの抵抗Ｒ7 ，
Ｒ8 を介して接地されている。この２つの抵抗Ｒ7 ，Ｒ
8 の間の部分はサンプルホールド回路１１のアナログス
イッチ（標準ＣＭＯＳで4016など）２０のＩＮ端子に接
続されている。
整形回路９側）、後段からなる２段構成のオペアンプＯ
Ｐ3 ，ＯＰ4 と、前段、後段のオペアンプＯＰ3 ，ＯＰ
4 の間に直列に介装された抵抗Ｒ5 、ダイオードＤ1
と、タイミング発生回路１４のクリア信号Ｄをベースに
入力する、エミッタ接地のトランジスタＴＲ1 とからな
っている。前記抵抗Ｒ5 、ダイオードＤ1 間はダイオー
ドＤ2 を介して接地されている。後段のオペアンプＯＰ
5 の逆相入力端子は、抵抗Ｒ6 及びコンデンサＣ3 を介
して接地されている。この抵抗Ｒ6 及びコンデンサＣ3
間の部分にトランジスタＴＲ1 のコレクタが接続されて
いる。後段のオペアンプの出力端子は２つの抵抗Ｒ7 ，
Ｒ8 を介して接地されている。この２つの抵抗Ｒ7 ，Ｒ
8 の間の部分はサンプルホールド回路１１のアナログス
イッチ（標準ＣＭＯＳで4016など）２０のＩＮ端子に接
続されている。
【００１８】サンプルホールド回路１１は、前記アナロ
グスイッチ２０と、アナログスイッチ２０のＯＵＴ端子
に接続するオペアンプＯＰ5 と、オペアンプＯＰ5 に並
列接続された抵抗Ｒ9 、コンデンサＣ4 と、を有し、オ
ペアンプＯＰ5 の正相入力端子はコンデンサＣ5 を介し
て接地されている。また、半導体デバイスのＣIN端子に
はタイミング発生回路１４のサンプル信号Ｅを入力す
る。
グスイッチ２０と、アナログスイッチ２０のＯＵＴ端子
に接続するオペアンプＯＰ5 と、オペアンプＯＰ5 に並
列接続された抵抗Ｒ9 、コンデンサＣ4 と、を有し、オ
ペアンプＯＰ5 の正相入力端子はコンデンサＣ5 を介し
て接地されている。また、半導体デバイスのＣIN端子に
はタイミング発生回路１４のサンプル信号Ｅを入力す
る。
【００１９】タイミング発生回路１４は、タイマーＩＣ
（例えば555 ）２１と、カウンタＩＣ（標準ＣＭＯＳで
4520など）２２と、３入力タイプの第１、第２、第３の
ＡＮＤ回路２３，２４，２５と、タイマーＩＣ２１の出
力端子とカウンタＩＣ２２のCLK 端子、第１、第２、第
３のＡＮＤ回路２３，２４，２５の間に介装されたイン
バータ２６と、タイマーＩＣ２１の各ピンに接続された
抵抗Ｒ10，Ｒ11、コンデンサＣ6 ，Ｃ7 とからなってい
る。カウンタＩＣ２２の端子ＱT 、ＱQ は第１、第２、
第３のＡＮＤ回路２３，２４，２５に接続されている。
第２、第３のＡＮＤ回路２４，２５と端子ＱQ の間には
インバータ２７，２８が介装されている。第３のＡＮＤ
回路２５と端子ＱTとの間にはインバータ２９が介装さ
れている。第１、第２、第３のＡＮＤ回路２３，２４，
２５の出力端子から、それぞれクリア信号Ｄ、サンプル
信号Ｅ、発信信号Ｃが出力される。
（例えば555 ）２１と、カウンタＩＣ（標準ＣＭＯＳで
4520など）２２と、３入力タイプの第１、第２、第３の
ＡＮＤ回路２３，２４，２５と、タイマーＩＣ２１の出
力端子とカウンタＩＣ２２のCLK 端子、第１、第２、第
３のＡＮＤ回路２３，２４，２５の間に介装されたイン
バータ２６と、タイマーＩＣ２１の各ピンに接続された
抵抗Ｒ10，Ｒ11、コンデンサＣ6 ，Ｃ7 とからなってい
る。カウンタＩＣ２２の端子ＱT 、ＱQ は第１、第２、
第３のＡＮＤ回路２３，２４，２５に接続されている。
第２、第３のＡＮＤ回路２４，２５と端子ＱQ の間には
インバータ２７，２８が介装されている。第３のＡＮＤ
回路２５と端子ＱTとの間にはインバータ２９が介装さ
れている。第１、第２、第３のＡＮＤ回路２３，２４，
２５の出力端子から、それぞれクリア信号Ｄ、サンプル
信号Ｅ、発信信号Ｃが出力される。
【００２０】発振回路８は、コンデンサＣ8 と、コンデ
ンサＣ8 に並列接続された直列の可変抵抗Ｒ12及びイン
バータ３０と、可変抵抗Ｒ12に並列接続された直列の抵
抗Ｒ 13及びインバータ３１とからなっている。
ンサＣ8 に並列接続された直列の可変抵抗Ｒ12及びイン
バータ３０と、可変抵抗Ｒ12に並列接続された直列の抵
抗Ｒ 13及びインバータ３１とからなっている。
【００２１】ドライバ６は、ベースがＡＮＤ回路７の出
力端子に接続された、エミッタ接地のトランジスタＴＲ
2 を有している。トランジスタＴＲ2 のコレクタは互い
に並列接続された２つのインバータ３２，３３及びコン
デンサＣ9 を介して送信器４の一方の入力端子に接続さ
れていると共に、インバータ３４及び互いに並列接続さ
れた２つのインバータ３５，３６を介して送信器４の他
方の入力端子に接続されている。トランジスタＴＲ2 の
ベースは抵抗Ｒ14を介して接地されている。トランジス
タＴＲ2 のコレクタと図示しない電源回路との間には抵
抗Ｒ15が介装されている。
力端子に接続された、エミッタ接地のトランジスタＴＲ
2 を有している。トランジスタＴＲ2 のコレクタは互い
に並列接続された２つのインバータ３２，３３及びコン
デンサＣ9 を介して送信器４の一方の入力端子に接続さ
れていると共に、インバータ３４及び互いに並列接続さ
れた２つのインバータ３５，３６を介して送信器４の他
方の入力端子に接続されている。トランジスタＴＲ2 の
ベースは抵抗Ｒ14を介して接地されている。トランジス
タＴＲ2 のコレクタと図示しない電源回路との間には抵
抗Ｒ15が介装されている。
【００２２】上記実施の形態では、閾値Ｔｈを、前回周
期における単位駆動信号Ｈ1 で発生する超音波バースト
波Ｊのピーク値ＫP に基づいて得る場合を例にしたが、
これに代えて閾値Ｔｈを、今回周期における単位駆動信
号Ｈ1 で発生する超音波バースト波Ｊのピーク値ＫP に
基づいて得るように構成してもよい。
期における単位駆動信号Ｈ1 で発生する超音波バースト
波Ｊのピーク値ＫP に基づいて得る場合を例にしたが、
これに代えて閾値Ｔｈを、今回周期における単位駆動信
号Ｈ1 で発生する超音波バースト波Ｊのピーク値ＫP に
基づいて得るように構成してもよい。
【００２３】上記実施の形態では、ショックアブソーバ
に用いてストローク量を検出する場合を例にしたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、２点間の距離を
測定されるものなら用いることができる。
に用いてストローク量を検出する場合を例にしたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、２点間の距離を
測定されるものなら用いることができる。
【００２４】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、閾値を、対象と
なる受信波に対して近傍（前回または今回）の周期の単
位駆動信号で発生する超音波バースト波のピーク値に基
づいて得ることが可能であり、これにより温度変化等の
周囲状況が大きく変化しない状態で閾値を定めることが
できるので、仮に経時的に温度等の周囲状況が大きく変
化しても、受信時点、即ち伝搬時間の算出を、周囲状況
がほとんど変わらない間に行え、従来技術に比して、測
定誤差を小さくすることができる。
なる受信波に対して近傍（前回または今回）の周期の単
位駆動信号で発生する超音波バースト波のピーク値に基
づいて得ることが可能であり、これにより温度変化等の
周囲状況が大きく変化しない状態で閾値を定めることが
できるので、仮に経時的に温度等の周囲状況が大きく変
化しても、受信時点、即ち伝搬時間の算出を、周囲状況
がほとんど変わらない間に行え、従来技術に比して、測
定誤差を小さくすることができる。
【００２５】請求項２記載の発明は、閾値を、対象とな
る受信波に対して前回周期の単位駆動信号で発生する超
音波バースト波のピーク値に基づいて得ており、温度変
化等の周囲状況が大きく変化しない状態で閾値を定める
ので、仮に経時的に温度等の周囲状況が大きく変化して
も、従来技術に比して、測定誤差を小さくすることがで
きる。請求項３記載の発明は、閾値を、対象となる受信
波に対して今回周期の単位駆動信号で発生する超音波バ
ースト波のピーク値に基づいて得ており、温度変化等の
周囲状況が大きく変化しない状態で閾値を定めるので、
仮に経時的に温度等の周囲状況が大きく変化しても、従
来技術に比して、測定誤差を小さくすることができる。
る受信波に対して前回周期の単位駆動信号で発生する超
音波バースト波のピーク値に基づいて得ており、温度変
化等の周囲状況が大きく変化しない状態で閾値を定める
ので、仮に経時的に温度等の周囲状況が大きく変化して
も、従来技術に比して、測定誤差を小さくすることがで
きる。請求項３記載の発明は、閾値を、対象となる受信
波に対して今回周期の単位駆動信号で発生する超音波バ
ースト波のピーク値に基づいて得ており、温度変化等の
周囲状況が大きく変化しない状態で閾値を定めるので、
仮に経時的に温度等の周囲状況が大きく変化しても、従
来技術に比して、測定誤差を小さくすることができる。
【図１】本発明の一実施の形態の距離測定装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の距離測定装置の信号波形図である。
【図３】図１の受信波とコンパレータ出力（受信確認信
号）との対応関係を示す波形図である。
号）との対応関係を示す波形図である。
【図４】図１の距離測定装置の各回路の具体的な構成部
材の一例を示す図である。
材の一例を示す図である。
【図５】単位駆動信号により送信器４を駆動した際に、
受信器が入力する受信波の波形を示す図である。
受信器が入力する受信波の波形を示す図である。
【図６】送、受信器の配置距離を図５の場合に比して異
ならせた場合における受信波の波形を示す図である。
ならせた場合における受信波の波形を示す図である。
４ 送信器 ５ 受信器 １１ サンプルホールド回路（ピーク値算出手段、閾値
設定手段） １２ コンパレータ（閾値設定手段） １３ 主演算部（演算部） １４タイミング発生回路（閾値設定手段）
設定手段） １２ コンパレータ（閾値設定手段） １３ 主演算部（演算部） １４タイミング発生回路（閾値設定手段）
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のパルスからなる単位駆動信号を所
定周期で出力するドライバと、該ドライバからの単位駆
動信号により駆動されて超音波バースト波を送信する送
信器と、該送信器からの超音波バースト波を入力する受
信器と、該受信器が入力する超音波バースト波があらか
じめ設定された閾値以上の値になる受信時点を求め、前
記超音波バースト波送信時点から前記受信時点までの時
間に基づいて距離測定を行う演算部と、を備えた距離測
定装置であって、 前記超音波バースト波のピーク値を求めるピーク値算出
手段と、前記閾値を該ピーク値算出手段が求めたピーク
値に基づいて設定する閾値設定手段とを有することを特
徴とする距離測定装置。 - 【請求項２】 閾値設定手段は、前回周期における単位
駆動信号で発生する超音波バースト波のピーク値に基づ
いて閾値を得ることを特徴とする請求項１記載の距離測
定装置。 - 【請求項３】 閾値設定手段は、今回周期における単位
駆動信号で発生する超音波バースト波のピーク値に基づ
いて閾値を得ることを特徴とする請求項１記載の距離測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28313297A JPH11109023A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28313297A JPH11109023A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11109023A true JPH11109023A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17661649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28313297A Pending JPH11109023A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11109023A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005027113A (ja) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Funai Electric Co Ltd | 音響制御装置 |
| KR101341174B1 (ko) * | 2006-12-20 | 2013-12-13 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 초음파 신호 처리 장치 및 그 방법 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP28313297A patent/JPH11109023A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005027113A (ja) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Funai Electric Co Ltd | 音響制御装置 |
| KR101341174B1 (ko) * | 2006-12-20 | 2013-12-13 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 초음파 신호 처리 장치 및 그 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050202 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050601 |