空中超音波センサ超音波センサ(開放型) 基礎知識 ― 基本的な回路構成

超音波センサ(開放型)の回路構成とは?

超音波センサ(開放型)距離検知の基本的な回路をご紹介します。
距離検知用回路はパルス反射方式と呼ばれており、超音波の送信パルスから受信パルスまでの反射時間を計測するものです。物体までの距離Lと、反射時間Tの関係は次式であらわされます。

L=C×1/2×T C:音速(TOF=Time of flight)

つまり物体までの反射時間を測定することによって、物体までの距離を計測することができます。
下記の図では参考情報として基本的な回路構成をあらわしています。

超音波センサ(開放型)の開発環境

Texas Instruments社から、超音波AFEなど超音波センサ(開放型)動作用ICが紹介されています。
ご評価及び実際の動作回路設計にお役立てください。

IoTにおいては集めたセンサ信号を活用するためのソフトウェアが重要になります。超音波信号を受信後の動作(例えば~mの距離に人が近付いたらアラームを鳴らすなど)については、以下の様なプログラミングツールを用いてソフトを組まれるケースが増えています。

Arduino社製のマイクロコントローラー

Arduinoボード(基板)とArduino IDE(プログラム)で構成されるシステムです。

Raspberry Pi社製のARMプロセッサを搭載したシングルボードコンピュータ

700Mhz動作のARMプロセッサを搭載した小型のコンピュータです。

送信受信専用用タイプ MA40S4R/MA40S4S回路例