DE3834158A1

DE3834158A1 - Ultrasound sensor system having a regulated amplifier and sectors whose attenuation is limited in a defined manner

Info

Publication number: DE3834158A1
Application number: DE19883834158
Authority: DE
Inventors: Hanns Rump
Original assignee: E T R GmbH
Current assignee: E T R GmbH
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1990-04-12

Abstract

The invention describes a method in which a closed control loop can limit the gain at each point on the time axis, it being possible to predetermine the possible limiting or attenuation in individual sectors.

Description

Aus der Anmeldung P 36 20 783.7 sind Verfahren bekannt, bei denen die Verstärkung an beliebigen Punkten der Zeitachse sich zeitin tegriert selbsttätig einregelt.Methods are known from the application P 36 20 783.7, in which the gain at any point on the timeline is temporal tegrates automatically.

Aus der Anmeldung P 36 20 783.7 ist ferner bekannt, daß der Ver stärkungsverlauf über die Zeit Einfluß auf den Öffnungswinkel von Ultraschall-Sensoren nach dem Impuls-Echo-Laufzeitverfahren hat.From the application P 36 20 783.7 it is also known that the Ver strengthening course over time influence on the opening angle of Has ultrasonic sensors according to the pulse-echo transit time method.

Es wird oft gewünscht, daß der Öffnungswinkel maximal ist, wobei gleichzeitig die Einrichtung wirkungsvoll den eigenen Sendeimpuls zu unterdrücken hat, Verstärkungstoleranzen der Verstärker auf fangen soll, sich an unterschiedliche Umgebungsgeräuschpegel an passen soll und gleichzeitig keinesfalls starke Echo's, wie sie z. B. von Personen verursacht werden können, ausregeln darf.It is often desired that the opening angle be maximum, where at the same time, the device effectively sends its own pulse has to suppress, amplification tolerances of the amplifier should start at different ambient noise levels should fit and at the same time not strong echoes like them e.g. B. can be caused by people.

Die Aufgabe der Erfindung ist demnach, ein Verfahren vorzustel len, dasThe object of the invention is therefore to present a method len, that

- automatisch den Sendeimpuls unterdrückt und dabei auf sich z. B. durch Temperatur-Einfluß ändernde Pegel flexibel rea giert,- Automatically suppresses the transmission impulse while doing so e.g. B. by temperature-influencing level flexibly rea yaws,
- die maximale Verstärkung den Umgebungsbedingungen anpassen soll,- adapt the maximum gain to the ambient conditions should,
- die Unterdrückung wichtiger Ziele jedoch verhindern soll.- should prevent the suppression of important goals.

Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt die in Fig. 1 beschrie benen Einrichtungen:The method according to the invention requires the facilities described in FIG. 1:

Ein Mikroprozessor oder eine vergleichbare Logikanordnung (4) erzeugt in einer Sendeschaltung (8) einen Sendeimpuls, der über geeignete Wandler (9) abgestrahlt wird.A microprocessor or a comparable logic arrangement ( 4 ) generates a transmission pulse in a transmission circuit ( 8 ) which is emitted by suitable converters ( 9 ).

Ein Empfangswandler (1) empfängt die Echo's, die über ein vom Mikroprozessor gesteuertes Dämpfungsglied (2) durch einen Ver stärker (3) verstärkt und digitalisiert werden.A receiving transducer ( 1 ) receives the echoes, which are amplified and digitized by a amplifier ( 3 ) controlled by a microprocessor-controlled attenuator ( 2 ).

Im Prozessor ergibt sich für jeden Punkt auf der Zeitachse eine Regelspannung (7), die über eine Vielzahl von Messungen itterativ gebildet wird und prinzipiell jedes Echo absolut unterdrücken kann. Der Prozessor gibt die Regelspannung über einen A/D-Wandler (6) heraus. A control voltage ( 7 ) results in the processor for each point on the time axis, which is formed iteratively over a large number of measurements and can in principle absolutely suppress any echo. The processor outputs the control voltage via an A / D converter ( 6 ).

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind auf der Zeitachse Sektoren ein geteilt, denen eine beliebige maximale Dämpfung zugeordnet ist.As shown in Fig. 2, sectors are divided on the time axis, which is assigned any maximum damping.

Vorteilhaft wird dadurch erreicht, daß die Dämpfung in den ein zelnen Sektoren so begrenzt bzw. eingerichtet werden kann, daß die geforderten Aufgaben erfüllt werden.It is advantageously achieved that the damping in the individual sectors can be limited or set up so that the required tasks are fulfilled.

In der Start-Phase (10) kann die Dämpfung z. B. 100% betragen. Die permanent vorhandenen Einkopplungen des eigenen Sensorsignals werden insofern wirkungsvoll unterdrückt, wobei vorteilhaft ein angepaßter Dämpfungswert entsteht, der sich auf die bekannten temperaturabhängigen Wirkungsgrade der Schallwandler insbesondere bei tiefen Temperaturen einstellen kann.In the start phase ( 10 ), the damping z. B. 100%. The permanent coupling of the own sensor signal is effectively suppressed, which advantageously results in an adapted damping value that can adjust to the known temperature-dependent efficiencies of the sound transducers, especially at low temperatures.

In der Nah-Phase (11) können in einigen Fällen Nachschwinger des Sendeimpulses auftreten, die jedoch schwächer sind. Hier reicht es aus, die mögliche Dämpfung auf 50% zu begrenzen. Damit wird erreicht, daß vorteilhaft ohne Abgleich und selbsttätig der störende Einfluß unterdrückt wird, die tatsächlichen Echo's üb licher Objekte jedoch erkannt werden.In the near phase ( 11 ), post-oscillation of the transmission pulse can occur in some cases, but these are weaker. Here it is sufficient to limit the possible damping to 50%. This ensures that the disturbing influence is suppressed advantageously without adjustment and automatically, but the actual echoes usual objects are recognized.

In der entfernten Distanz ist die mögliche Dämpfung noch gerin ger. Hier dient die erfindungsgemäße Einrichtung im wesentlichen dazu, die denkbaren Hintergrundgeräusche abzufangen.At a distance, the possible damping is still low ger. Here the device according to the invention essentially serves to intercept the conceivable background noise.

Vereinfacht gesagt, wird an den jeweiligen Punkten auf der Zeit achse die Verstärkung so eingeregelt, daß sie den Umständen nach maximal ist, wobei eine vorwählbare Dämpfung in den einzelnen Sektoren jedoch nicht überschritten werden kann, so daß übliche Objekte im Meßbereich stets einen Alarm auslösen. Weiter wird vorgeschlagen, bei Inbetriebnahme unmittelbar eine fest einge prägte Regelspannungskurve zu erzeugen, die den Anforderungen nach aller Erfahrung entspricht. Die erforderliche optimale Kurve wird verfahrensgemäß im Verlauf der nächsten Meßzyklen gebildet.Put simply, time is at the respective points axis the gain adjusted so that it depends on the circumstances is maximum, with a selectable damping in the individual Sectors, however, cannot be crossed, making usual Objects in the measuring range always trigger an alarm. Will continue proposed to have a permanently turned on when commissioning embossed control voltage curve that meet the requirements according to all experience. The optimal curve required is formed according to the method in the course of the next measuring cycles.

Claims

1. Ultraschall-Sensor nach dem Impuls-Echo-Laufzeit-Prinzip mit auf der Zeitachse gesteuerter Signal-Verstärkung im Sinne eines ge schlossenen Regelkreises mit Integrationsverhalten, dadurch ge kennzeichnet, daß die Absenkung der maximal möglichen Verstärkung - also die mögliche Dämpfung - durch die Steuerlogik des integrierenden Re gelgliedes (1) auf einen beliebigen Betrag zwischen Null und 100 Prozent vorgegeben werden kann, wobei beliebig vielen Abschnitten auf der Zeitachse beliebige maximale Dämpfungswerte vorgegeben werden.1. Ultrasonic sensor according to the pulse-echo propagation time principle with signal amplification controlled on the time axis in the sense of a closed control circuit with integration behavior, characterized in that the reduction in the maximum possible gain - that is, the possible damping - by Control logic of the integrating control element ( 1 ) can be specified to any amount between zero and 100 percent, with any number of sections on the time axis being given any maximum damping values.

2. Anspruch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Inbetriebnahme die Verstärkung/Dämpfung über die Zeit nach einer fest eingeprägten, beliebig zu formenden Kurve ver läuft.2. Claim according to claim 1, characterized in that the gain / damping over time during commissioning ver. after a firmly impressed, arbitrarily shaped curve running.