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超音波距離センサシステム及びこれを用いた超音波距離センサ 新技術説明会

国内特許コード P120007984
整理番号 P08-005
掲載日 2012年10月4日
出願番号 特願2008-064983
公開番号 特開2009-222445
登録番号 特許第5163194号
出願日 平成20年3月13日(2008.3.13)
公開日 平成21年10月1日(2009.10.1)
登録日 平成24年12月28日(2012.12.28)
発明者
  • 丹沢 勉
  • 清弘 智昭
出願人
  • 国立大学法人山梨大学
発明の名称 超音波距離センサシステム及びこれを用いた超音波距離センサ 新技術説明会
発明の概要

【課題】
単一のセンサで幅の広い測定レンジを有しながらも、近距離の物体の高い頻度での測距を実現することを可能とする。
【解決手段】
対象物に超音波を送信する送信素子と前記送信素子に駆動信号を出力する駆動回路と前記対象物からの反射波を受信する受信素子と前記受信素子からの信号により前記対象物との間の距離を検出する信号処理回路とを備え、前記信号処理回路は複数の送信パターンに基づいて送信波を形成し、前記複数の送信パターンと前記受信素子からの信号の相関に基づき前記対象物までの距離を算出することを特徴とする。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


一般の超音波センサは、キャリア周波数で変調された幅の狭い一発のパルスを送信信号として出力する。その送信波が物体に反射して戻ってくる反射波を検出し、送信してから反射波を検出するまでの時間を測定することで物体までの距離を測定している。このような超音波センサでは、キャリア周波数を含む雑音のある環境下では、誤動作し、正確な対象物までの距離を測定することができない。



このため、送信信号としてある特定の符号系列信号を用い、対象物からの反射信号と、送信符号信号とで相関を計算することにより、雑音に影響されることなく反射信号の遅延時間を測定することができる超音波センサがある(例えば、特許文献1参照)。

【特許文献1】特開平9-21869号公報

産業上の利用分野


本発明は、ワイドレンジ化を図った超音波距離センサシステム及びこれを用いた超音波距離センサに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
超音波を送波し対象物からの反射波を受信して前記対象物までの距離を検知する超音波距離センサシステムにおいて、
前記対象物に超音波を送信する送信素子と、前記送信素子に駆動信号を出力する駆動回路と、前記対象物からの反射波を受信する受信素子と、前記受信素子からの信号により前記対象物との間の距離を検出する信号処理回路とを備え、前記信号処理回路は、複数の送信パターンに基づいて送信波を形成し、
第1の送信パターンと、当該第1の送信パターンよりも周期が短い第2の送信パターンとを含む前記複数の送信パターンと前記受信素子からの信号の相関に基づき前記対象物までの距離を算出する手段を備えたことを特徴とする超音波距離センサシステム。

【請求項2】
前記複数の送信パターンは、第1の送信パターンが、第2の送信パターンの振幅よりも大きな振幅を有することを特徴とする請求項1に記載の超音波距離センサシステム。

【請求項3】
前記複数の送信パターンは、前記第1の送信パターンと、前記第2の送信パターンと、さらに前記第1の送信パターンの位相を異ならせた第3の送信パターンとを含むことを特徴とする請求項1に記載の超音波距離センサシステム。

【請求項4】
前記複数の送信パターンは、3種類以上の送信パターンの組み合わせであり、
少なくともひとつの送信パターンは、他の送信パターンを合成した少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項1に記載の超音波距離センサシステム。

【請求項5】
請求項1らのいずれかに記載の超音波距離センサシステムを用いたことを特徴とする超音波距離センサ。
産業区分
  • その他通信
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008064983thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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