[发明专利]超声波测定装置以及测定方法

说明书

一种超声波测定装置以及测定方法，能够高精度地测定对象物的形状。超声波测定装置具备：超声波发送接收部，发送超声波并接收被对象物反射的反射波而输出接收信号；扫描部，使通过超声波发送接收部实施超声波的发送接收的发送接收位置沿第一方向移动；以及位置测定部，测定对象物的位置，当在第一方向上的第一发送接收位置检测到与由于与对象物的距离之差而产生的多个反射成分对应的多个接收信号时，位置测定部基于在比较发送接收位置处的多个接收信号的电压值与在第一发送接收位置处的多个接收信号的电压值之比来选择接收信号，并基于所选择的接收信号来测定对象物的位置，比较发送接收位置是与第一发送接收位置不同的位置。

技术领域

本发明涉及超声波测定装置以及测定方法。

背景技术

以往，已知有如下超声波测定装置，发送超声波，并接收被物体反射的超声波，基于从超声波的发送定时到接收定时的时间来检测物体的位置(例如，参照专利文献1)：。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-3278号公报

但是，在专利文献1记载的装置中，难以高精度地测定物体(对象物)的形状、表面状态(凹凸等)。例如在对象物的表面、端部存在边缘部的情况下，成为与超声波测定装置的距离为L1的第一面、和与超声波测定装置的距离为与L1不同的L2的第二面(L1L2或L1L2)相邻的状态。在对该边缘部的周边进行测定的情况下，来自第一面的反射波、和来自第二面的反射波混在一起而被接收。在专利文献1记载的装置中，在接收到来自第一面的反射波时、以及接收到来自第二面的反射波时，虽然分别输出接收信号，但无法判断应该使用哪个接收信号来计算物体的位置。因此，难以识别当前正在进行测定(正在接收超声波)的区域是对象物的第一面和第二面中的哪个。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够高精度地测定对象物的形状的超声波测定装置以及测定方法。

本发明的一应用例的超声波测定装置的特征在于，具备：超声波发送接收部，发送超声波并接收被对象物反射的反射波而输出接收信号；扫描部，使通过所述超声波发送接收部实施所述超声波的发送接收的发送接收位置沿第一方向移动；以及位置测定部，测定所述对象物的位置，当在所述第一方向上的第一发送接收位置检测到与由于所述第一发送接收位置和所述对象物的距离之差而产生的多个反射成分对应的多个所述接收信号时，所述位置测定部基于在比较发送接收位置处的多个所述接收信号的电压值与在所述第一发送接收位置处的多个所述接收信号的电压值之比来选择接收信号，并基于所选择的所述接收信号来测定所述对象物的位置，所述比较发送接收位置是与所述第一发送接收位置不同的位置。

在本应用例中，通过扫描部使通过超声波发送接收部实施超声波的发送接收处理的发送接收位置沿第一方向扫描，获取多个发送接收位置处的超声波的发送接收结果。并且，位置测定部针对各发送接收位置计算从超声波发送接收部到对象物的距离来测定对象物的位置。由此，能够测定沿着第一方向的对象物的形状。然而，在第一方向上不存在凹凸等高度差的情况下，发送接收位置移动到与该高度差相对的位置时，被距离不同的多个点反射的反射波由超声波发送接收部接收。因此，输出与被距离不同的多个点反射的反射波对应的多个接收信号。例如，被处于距离较近的位置的点反射的第一反射成分的接收信号在第一定时被接收，被处于距离较远的位置的点反射的第二反射成分的接收信号在第一定时之后的第二定时被接收。

本应用例中，在这样的情况下，基于第一发送接收位置处的多个接收信号的电压值与比较发送接收位置处的多个接收信号的电压值之比(增幅率或衰减率)，来选择增幅率最大或衰减率最小的接收信号，从而测定对象物的位置。由此，通过选择与第一发送接收位置对应的适当的接收信号，例如与通过最初接收到的接收信号来测定对象物的位置的情况等相比，能够高精度地计算到对象物的距离，能够以高分辨率来测定对象物的形状。