[发明专利]超声波距离测定装置以及超声波距离测定方法

说明书

超声波距离测定装置以及超声波距离测定方法能够高精度地测定距离。采用周期固定，且在作为循环数为10～15循环左右的第1循环数的矩形波之后频率为0的发送信号来发送超声波，接收被对象物反射的超声波。然后，基于通过传感器接收的超声波的接收波形、与将作为规定条件下的接收波形的基本波形从上升沿抽出比第1循环数少的第2循环数相应量的第1波形、或者使第1波形的振幅为规定倍数的第2波形的模板的相关性，测定传感器与对象物的距离。

技术领域

本发明涉及超声波距离测定装置以及超声波距离测定方法。

背景技术

在专利文献1中公开了一种超声波测距仪，该超声波测距仪从超声波传感器朝向对象物发送超声波，再次用超声波传感器接收被对象物反射的超声波，根据接收到的信号来测量延迟时间或者相位，对延迟时间或者相位的测量值实施移动平均处理或者加权移动平均处理，基于其结果，求出超声波传感器与对象物的距离。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-291857号公报

发明内容

发明要解决的课题

如专利文献1所记载的发明那样，在基于对接收信号实施了移动平均处理或者加权移动平均处理的结果来求出距离的情况下，一般认为能够以±0.1mm左右的精度测定距离。然而，例如，在对半导体基板的表面进行拍摄而进行检查的情况下，以±0.1mm左右的精度并不充分，而要求以更高的精度测定距离。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种能够以高精度测定距离的超声波距离测定装置以及超声波距离测定方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明所涉及的超声波距离测定装置的特征在于，例如具备：传感器，向对象物发送超声波，并且接收被所述对象物反射的超声波；以及信号处理部，基于由所述传感器接收到的超声波的接收波形与模板的相关性，测定所述传感器与所述对象物的距离，所述传感器使用周期固定且在作为循环数为10～15循环左右的第1循环数的矩形波之后频率为0的发送信号发送超声波，所述信号处理部具有模板保持部，所述模板保持部将作为规定条件下的所述接收波形的基本波形从上升沿抽出比所述第1循环数少的第2循环数相应量的第1波形、或者使所述第1波形的振幅为规定倍数的第2波形作为所述模板进行保持。

根据本发明所涉及的超声波距离测定装置，基于周期固定且在循环数为10～15循环左右的第1循环数的矩形波之后频率为0的发送信号来发送超声波，接收通过对象物反射的超声波。然后，基于由传感器接收的超声波的接收波形、与作为将基本波形(规定条件下的接收波形)从上升沿抽出第2循环数(第2循环数第1循环数)相应量的第1波形、或者将第1波形的振幅设为规定倍数的第2波形的模板的相关性，来测定传感器与对象物的距离。这样，通过将规定条件下的接收波形的一部分预先保持为模板，对由测定对象物反射而得到的实际的接收波形与模板进行比较，能够高精度地测定距离。此外，通过使在循环数为10～15循环左右的第1循环数的矩形波之后频率为0，能够停止传感器的谐振，利用相同的传感器进行超声波的发送以及接收，并且能够测定距离开了短的距离(例如，40mm)的对象物的距离。

在此，所述信号处理部也可将所述接收波形与所述模板进行差分，将该差分的绝对值相加来求出相关值，设在所述相关值最小时所述接收波形与所述模板一致来求出所述接收波形的上升沿的时刻，基于该时刻来测定所述传感器与所述对象物的距离。由此，能够准确地获知接收波形的上升沿的定时，能够高精度地测定距离。

在此，所述信号处理部也可以具有调整所述模板的振幅的模板调整部。由此，即使接收波形的振幅根据距对象物O的距离等条件而变化，也能够正确地得到接收波形与模板的相关性。