TOP > 国内特許検索 > 超音波距離計測システム

超音波距離計測システム 新技術説明会

国内特許コード P09P006576
掲載日 2009年12月4日
出願番号 特願2008-125735
公開番号 特開2009-276118
登録番号 特許第5442215号
出願日 平成20年5月13日(2008.5.13)
公開日 平成21年11月26日(2009.11.26)
登録日 平成25年12月27日(2013.12.27)
発明者
  • 疋田 光孝
出願人
  • 学校法人 工学院大学
発明の名称 超音波距離計測システム 新技術説明会
発明の概要

【課題】センサ・ネットワーク等に採用可能な低消費電力で、かつダイナミック・レンジの大きい超音波距離計測システムを実現する。
【解決手段】大振幅の超音波を扱う従来のパルスエコー法では無く、送信トランスデューサから周波数の変化しない連続波を送信し、受信トランスデューサでは受信波の送信波に対する相対的な振幅と位相を求め、これ等の値を元にFFTによりフーリエ変換することで送受信トランスデューサと反射物体までの距離を計測するシステムである。送受信トランスデューサはセンサ・ノードの一部として実装され、相対振幅および相対位相の値は、センサ・ネットワーク等を介してセンタ・ノードへ送られ、そこで一括してFFT処理を行う。これにより、低消費電力で、精度の高い、ダイナミックレンジの広い超音波距離測定が可能となる。
【選択図】図6

従来技術、競合技術の概要


従来、超音波を用いた距離計測は、パルスエコー法と呼ばれる手法が用いられていた。パルスエコー法は、ある周波数(例えば、空中利用の場合は40kHzなど)の超音波を非常に幅の狭いパルス状に切り出し、それを送信し物体にぶつかり戻ってくるまでの時間を計測することで、距離を求めるものである。乗用車のバックソナーなどに良く用いられる技術である。【非特許文献1】黒木純輔、“超音波路面ソナーを用いた自動車の電子制御サスペンション、”1998年10月、超音波TECHNO(日刊工業出版)、第62項―第66項。

産業上の利用分野


本発明は、超音波を用いた距離の計測システムの構成に関し、特に将来のセンサ・ネットワーク等に導入可能な低消費電力で、かつ動く物体までの距離等をダイナミックに計測するシステムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
送信トランスデューサで超音波を送信し、その超音波を受信トランスデューサで受信することで距離を計測するシステムにおいて、該送信超音波は個々の送信波に対しては時間によって周波数が変化しない複数の連続波より構成され、各波の周波数は離散的フーリエ逆変換の各周波数に対応し、各周波数の送信超音波に対する受信超音波の振幅および位相の相対値である相対振幅および相対位相に離散的フーリエ逆変換を適用し得られるインパルス応答の時間遅れに超音波の音速を掛けることによって距離を求めることを特徴とする超音波距離計測システム。
【請求項2】
請求項1記載の距離計測システムにおいて、送受信トランスデューサはセンサ・ネットワークのセンサ・ノード内に存在し、センサ・ノード内の送信トランスデューサから送信された超音波を自センサ・ノードまたは他センサ・ノード内の受信トランスデューサで受信し、該各受信超音波の該各送信超音波に対する相対振幅と相対位相を求め、それらの値線により別電源で動作するセンタ・ノードへ送り、センタ・ノードでは各センサ・ノードからの相対振幅と相対位相を基に、一括して離散的フーリエ逆変換を行うことで、センサ・ノードと反射物体の距離を求めることを特徴とする超音波距離計測システム。
【請求項3】
請求項2記載の距離計測システムにおいて、センサ・ノードと反射物体の距離を示すマップを作成し、マップの時間的な変化より反射物体の動きや環境の変化を推測することを特徴とする超音波距離計測システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2008125735thum.jpg
出願権利状態 登録
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、問合せボタンを押してください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close