JP2820315B2 - Ultrasonic ranging device - Google Patents
Ultrasonic ranging deviceInfo
- Publication number
- JP2820315B2 JP2820315B2 JP2303892A JP30389290A JP2820315B2 JP 2820315 B2 JP2820315 B2 JP 2820315B2 JP 2303892 A JP2303892 A JP 2303892A JP 30389290 A JP30389290 A JP 30389290A JP 2820315 B2 JP2820315 B2 JP 2820315B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- pulse signal
- distance
- peak
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波パルスを用いて障害物を含むターゲッ
ト（物標）までの距離を測定し表示する超音波測距装置
に関するものであり更には他の超音波測距装置との間に
於ける混信による誤動作を防止する装置に関するもので
ある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an ultrasonic ranging device that measures and displays a distance to a target (object) including an obstacle using an ultrasonic pulse. The present invention relates to a device for preventing a malfunction due to interference with another ultrasonic distance measuring device.
従来この種の装置の超音波トランスデューサには高感
度を得る必要性から、音響−電気変換効率の良い狭帯域
の圧電振動子が用いられている。従って使用者が増加す
ることによって同一の周波数を用いる装置間で混信によ
る誤動作の発生が懸念される。この対策として、例えば
特公昭58−40148のごとく、送信時間間隔を順次ランダ
ムに変更して、数回のパルスの送受信の結果から、自己
の送信による反射波なのか、近くにある他の同種の装置
からの送信波つまり妨害波或はノイズなのかを識別する
方式が知られている。しかし、上記の例は電波の場合効
果的であるが、超音波の場合音速が約340m/秒と遅く、
送受信に時間がかかるため応答性の大幅な劣化を招き、
加えて使用者の増加に供い誤動作の確率が増えるため実
用的でない。Conventionally, a narrow-band piezoelectric vibrator having high acoustic-electric conversion efficiency has been used for the ultrasonic transducer of this type of device because of the need to obtain high sensitivity. Therefore, an increase in the number of users may cause a malfunction due to interference between devices using the same frequency. As a countermeasure, for example, as in Japanese Patent Publication No. 58-40148, the transmission time interval is sequentially changed at random, and based on the result of transmitting and receiving several pulses, the reflected wave due to its own transmission or another similar type nearby. There is known a method for identifying a transmission wave from a device, that is, an interference wave or noise. However, the above example is effective in the case of radio waves, but in the case of ultrasonic waves the sound speed is as slow as about 340 m / sec,
It takes a long time to send and receive, resulting in significant deterioration of responsiveness,
In addition, it is impractical because the number of users increases and the probability of malfunction increases.
本発明の目的は、この様な従来技術における問題点を
解決し、応答性を向上させると同時に混信による誤動作
を防止して測距精度を高めることの出来る超音波を用い
た測距装置を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ranging device using an ultrasonic wave which can solve such problems in the prior art and can improve the responsiveness and at the same time, prevent a malfunction due to interference and improve the ranging accuracy. Is what you do.
本発明は上記目的を達成するため基本的には次に示す
ような技術構成を採用するものである。即ち、所定の中
心周波数をもつ超音波パルス信号を送信するとともに、
物標から反射されて帰還した当該超音波パルス信号を受
信する超音波パルス送受信手段、該超音波パルス送受信
手段における該パルスの送受信の情報に基いて物標まで
の距離を測定する測定手段、測定した距離を表示する手
段、帯域濾波されない受信波の振幅の最大値と、帯域濾
波された受信波の振幅の最大値とを比較し、当該受信パ
ルス信号波が、自らの送信による反射波なのか否かを比
較し判定する比較判定手段、及び該判定手段の結果に基
き測距手段による測定距離を該表示手段に表示するか否
かを決定する制御手段とを有する超音波測距装置であ
る。The present invention basically employs the following technical configuration to achieve the above object. That is, while transmitting an ultrasonic pulse signal having a predetermined center frequency,
Ultrasonic pulse transmitting and receiving means for receiving the ultrasonic pulse signal reflected and returned from the target, measuring means for measuring a distance to the target based on information on transmission and reception of the pulse in the ultrasonic pulse transmitting and receiving means, Means for displaying the distance obtained, comparing the maximum value of the amplitude of the reception wave that is not band-pass filtered with the maximum value of the amplitude of the reception wave that is band-filtered, and determines whether the reception pulse signal wave is a reflected wave due to its own transmission. An ultrasonic ranging apparatus having comparison determining means for comparing and determining whether or not the distance is measured, and control means for determining whether or not a distance measured by the distance measuring means is displayed on the display means based on a result of the determining means. .
本発明においては、混信による誤動作、或は測距結果
のエラー等を防止するため、自己が送信する超音波パル
ス信号の予め定めた中心周波数を基準に設定するととも
に、受信された超音波パルス信号の振幅とその中心周波
数とを分析することによって、受信された超音波パルス
信号の中心周波数が上記所定中心周波数と一致しかつ最
大の振幅を示すものであれば、自己の送信したパルスが
物標より反射して帰還したものと判断し、又一致しない
場合にはその受信超音波パルスは自己の送信した超音波
パルス信号でないものと判断し、測距結果を無効とする
ものである。In the present invention, in order to prevent malfunction due to interference, or errors in the result of distance measurement, etc., a predetermined center frequency of an ultrasonic pulse signal transmitted by itself is set as a reference, and a received ultrasonic pulse signal is set. By analyzing the amplitude of the ultrasonic pulse signal and the center frequency thereof, if the center frequency of the received ultrasonic pulse signal matches the predetermined center frequency and indicates the maximum amplitude, the pulse transmitted by the subject itself is transmitted to the target. If it is determined that the reflected ultrasonic wave has returned, and if they do not match, it is determined that the received ultrasonic pulse is not the ultrasonic pulse signal transmitted by itself, and the distance measurement result is invalidated.
以下に本発明に係る超音波を用いた測距装置の具体例
を図面に参照しながら説明する。Hereinafter, a specific example of a distance measuring apparatus using an ultrasonic wave according to the present invention will be described with reference to the drawings.
即ち第１図は本発明に係る測距装置の基本原理を示す
図であって、 所定の中心周波数をもつ超音波パルス信号を送信する
とともに、物標から反射されて帰還した当該超音波パル
ス信号を受信する、超音波パルス送受信手段20、該超音
波パルス送受信手段における該パルスの送受信の情報に
基いて物標までの距離を測定する測距手段30、測定した
距離を表示する手段６、帯域濾波されない受信波の振幅
の最大値と帯域濾波された受信波の振幅を比較当該受信
パルス信号波が、自らの送信による反射波なのか否かを
比較判定する判定手段40、及び該判定手段の結果に基く
測距手段30による測定距離を該表示手段６に表示するか
否かを決定する制御手段60とから構成されている。That is, FIG. 1 is a view showing the basic principle of the distance measuring apparatus according to the present invention, in which an ultrasonic pulse signal having a predetermined center frequency is transmitted, and the ultrasonic pulse signal reflected from a target and returned. , An ultrasonic pulse transmitting / receiving means 20, a distance measuring means 30 for measuring a distance to a target based on information on transmission / reception of the pulse in the ultrasonic pulse transmitting / receiving means, a means 6 for displaying the measured distance, a band Comparing the maximum value of the amplitude of the non-filtered received wave with the amplitude of the band-filtered received wave, and comparing and judging whether or not the received pulse signal wave is a reflected wave due to its own transmission; and And control means 60 for determining whether or not the distance measured by the distance measuring means 30 based on the result is displayed on the display means 6.
更に本発明に係る第１図に示される超音波測距装置を
具体的に説明すると、 本発明の実施例を第１図に示す。第１図に於て、１は
アナログスイッチ２よりライン2Aを介して、励振のため
の送信信号を受けパルス超音波を送信し、反射物標（図
示しない）からの反射波を受信し、受信信号をライン2A
へ出力する超音波振動子である。Further, the ultrasonic ranging device shown in FIG. 1 according to the present invention will be specifically described. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a pulse receiving a transmission signal for excitation from an analog switch 2 via a line 2A, transmitting a pulse ultrasonic wave, receiving a reflected wave from a reflection target (not shown), and receiving the signal. Signal line 2A
This is an ultrasonic vibrator for outputting to an ultrasonic transducer.
２はライン5Bに出力されるディジタル入力信号5bによ
り切換を制御されるスイッチであって超音波送信時は超
音波励振周波数発生手段であってかつ後述する測距機能
を有する測距手段30とライン5Aを介して接続され、所定
時間超音波振動子１の励振周波数信号を2Aに伝達し、超
音波受信時には振幅手段３とライン2Bを介して接続さ
れ、超音波振動子１から出力される受信信号をライン2A
からライン2Bに伝達するアナログスイッチであり、ライ
ン5Bのディジタル入力が“H"レベルの時に送信側に切り
かえられ“L"レベルの時に受信側に切り換られるよう制
御されるものである。Reference numeral 2 denotes a switch whose switching is controlled by a digital input signal 5b output to a line 5B, which is an ultrasonic excitation frequency generating means when transmitting an ultrasonic wave, and which is connected to a distance measuring means 30 having a distance measuring function to be described later. 5A, which transmits the excitation frequency signal of the ultrasonic transducer 1 to the 2A for a predetermined time, and which is connected to the amplitude means 3 via the line 2B when receiving the ultrasonic wave, and which is received from the ultrasonic transducer 1 Signal line 2A
An analog switch for transmitting the signal from the line 5B to the line 2B. The analog switch is controlled to switch to the transmitting side when the digital input of the line 5B is at the "H" level and to switch to the receiving side when the digital input of the line 5B is at the "L" level.
３はライン2Bより入力される受信信号を増幅する増幅
器である。又 ４はライン3Aより増幅器３の出力を受けて、その信号
を包絡線検波し、次いで、所定の電圧レベルと比較する
ことで、超音波パルスの受信タイミングでのディジタル
パルスをライン4Aに出力する、受信パルス発生回路であ
る。Reference numeral 3 denotes an amplifier for amplifying a reception signal input from the line 2B. 4 receives the output of the amplifier 3 from the line 3A, envelope-detects the signal, and then compares the signal with a predetermined voltage level to output a digital pulse at the reception timing of the ultrasonic pulse to the line 4A. , A reception pulse generation circuit.
５は超音波の送信と受信のタイミングを制御する信号
を例えば前記した励振周波数発生手段及び測距手段30か
ら発生させライン5Bを介して出力し、又超音波振動子１
の励振周波数を所定の値に設定しその信号をライン5Aを
介して出力するとともに、受信パルス発生回路４の出力
をライン4Aから入力して、前記ライン5Bにおけるディジ
タル信号発生時期と上記入力時期とのタイミングからよ
り、物標までの距離を測定し、一方上記受信パルス信号
が入力される、前記所定の中心周波数をもった帯域フィ
ルター８と該帯域フィルター８を通過したパルス信号の
ピーク値を記憶するピークホールド回路９とからなる第
１のピーク検出手段42と、該受信パルスの信号の帯域フ
ィルターに通さずに直接該受信パルス信号のピーク値を
記憶するピークホールド回路７からなる第２のピーク検
出手段43とを含みかつ上記第１と第２のピーク検出手段
42,43の各出力を比較する比較判定手段40を有しており
該比較し受信した信号が、自分の送信した超音波による
ものか否かを中心周波数を基準として判定する比較判定
手段40を有し、その結果に基いて表示器６に対して、測
定した距離情報を伝達する制御手段60とから構成された
中央制御回路である。Reference numeral 5 denotes a signal for controlling the timing of transmission and reception of ultrasonic waves, for example, generated from the above-described excitation frequency generating means and distance measuring means 30 and output via a line 5B.
The excitation frequency is set to a predetermined value, the signal is output via a line 5A, the output of the reception pulse generation circuit 4 is input from a line 4A, and the digital signal generation time on the line 5B and the input time From the timing, the distance to the target is measured, and on the other hand, the bandpass filter 8 having the predetermined center frequency to which the received pulse signal is input and the peak value of the pulse signal passing through the bandpass filter 8 are stored. A first peak detecting means 42 comprising a peak hold circuit 9 which performs the above-mentioned operation, and a second peak comprising a peak hold circuit 7 which directly stores the peak value of the received pulse signal without passing the received pulse signal through a band filter. Detecting means 43, and said first and second peak detecting means.
The comparison and judgment means 40 which has comparison judgment means 40 for comparing each output of 42 and 43, and judges whether or not the compared and received signal is due to the ultrasonic wave transmitted by itself based on the center frequency. And a control means 60 for transmitting the measured distance information to the display 6 based on the result.
６は中央制御回路５における制御手段60からの距離情
報を入力し、距離を表示する表示器である。Reference numeral 6 denotes a display for inputting distance information from the control means 60 in the central control circuit 5 and displaying the distance.
かかる比較判定手段40に対しては、前記受信パルス信
号は前記の増幅器３の出力をライン3A′を介して該第１
と第２のピーク検出手段42,43に同時に入力され、各ピ
ーク検出手段42,43から出力された各ピーク値電圧値を
例えば比をとることにより、その比の値によって受信し
た信号が自分の送信した超音波によるものかを判定し、
その結果にもとずいて、表示器６に対して前記の測定し
た距離の情報を伝達する、また帯域通過フィルター８の
中心周波数F0は自分の励振周波数に等しく設定する信号
は超音波励振周波数発生手段30からライン8Bを介して該
フィルター８に供給される。For such a comparing and judging means 40, the received pulse signal is applied to the output of the amplifier 3 via the line 3A '.
And the second peak detecting means 42 and 43 are simultaneously inputted, and the respective peak value voltage values output from the respective peak detecting means 42 and 43 are, for example, ratios. Determine whether it is due to the transmitted ultrasound,
The result Te also DOO stamen, center frequency F 0 is the signal to be set equal to their excitation frequency of the display unit 6 transmits the information of the distance measured in the respect, also band-pass filter 8 the ultrasonic excitation frequencies It is supplied from the generating means 30 to the filter 8 via the line 8B.
つまり該フィルターの中心周波数は適宜変更が可能で
ある。That is, the center frequency of the filter can be appropriately changed.
一方７は増幅器３の出力のピーク値を検出しその値を
制御回路５に伝達する第２のピーク検出手段を形成して
いるピークホールド回路である。On the other hand, reference numeral 7 denotes a peak hold circuit which forms second peak detection means for detecting the peak value of the output of the amplifier 3 and transmitting the detected value to the control circuit 5.
又８は増幅器３の出力をライン3A′から入力し、超音
波励振周波数発生手段30より設定された所定の中心周波
数で、フィルタータングする帯域通過フィルターであ
り、 又９は該帯域通過フィルター８の出力のピーク値を検
出しホールドするピークホールド回路であり、上記帯域
フィルター８と一体で第１のピーク検出手段を形成し、
その検出値を比較判定回路41に伝達する。上記した様に
本発明においては、前記した技術構成に加えて、受信さ
れた超音波パルス信号を入力する、少くとも前記所定の
中心周波数をもつ帯域フィルターと該帯域フィルターを
通過したパルス信号のピーク値を記憶するピークホール
ド回路とからなる第１のピーク検出手段と、該入力信号
を帯域フィルターを通さずに直接該入力パルス信号のピ
ーク値を記憶する他のピークホールド回路により構成さ
れる第２のピーク検出手段及び該第１と第２のピーク検
出手段からの出力を入力してそのピーク値同志を比較し
判定する比較判定回路からなる比較判定手段とが設けら
れており、該比較判定手段においては、例えば該第１と
第２のピーク検出手段から出力されるピーク電圧値の比
をとる、その比の値が予め定めた所定の値以上であると
確認された場合には当該受信パルス信号は自己が送信し
たものであると判断しその測距手段30が測定した結果を
該表示手段６に表示させ、又その比の値が所定の値以下
である場合には当該受信パルス信号は自己が送信したも
のではないと判断して当該測定結果を該表示手段６に表
示しないように制御する制御手段60とから構成されてい
る超音波測距装置である。Reference numeral 8 denotes a band-pass filter which receives the output of the amplifier 3 from the line 3A 'and performs filter tongue at a predetermined center frequency set by the ultrasonic excitation frequency generating means 30. A peak hold circuit that detects and holds the peak value of the output, and forms first peak detection means integrally with the bandpass filter 8;
The detection value is transmitted to the comparison and determination circuit 41. As described above, in the present invention, in addition to the above-described technical configuration, a band filter having at least the predetermined center frequency for inputting the received ultrasonic pulse signal and a peak of the pulse signal having passed through the band filter are provided. A second peak hold circuit for storing the peak value of the input pulse signal directly without passing the input signal through a band-pass filter; And a comparison / judgment circuit comprising a comparison / judgment circuit which receives an output from the first and second peak detection means and compares and judges the peak values. In the above, for example, a ratio of peak voltage values output from the first and second peak detecting means is taken, and it is confirmed that the value of the ratio is equal to or more than a predetermined value. If the received pulse signal is received, it is determined that the received pulse signal is transmitted by itself, the result measured by the distance measuring means 30 is displayed on the display means 6, and the value of the ratio is equal to or less than a predetermined value. In this case, it is an ultrasonic distance measuring device comprising a control means 60 for judging that the received pulse signal is not transmitted by itself and controlling the measurement result not to be displayed on the display means 6. .
以下に本発明の動作を第１図から第３図を用いて説明
する。第２図は、第１図に於る各ラインでの信号タイミ
ングを示すタイミングチャートであり、第３図は、本実
施例の動作を示すフローチャートである。第３図に於
て、端子、スタートで始まる部分が本実施例のメインル
ーチンであり、端子が判定１、判定２で始まるルーチン
がメインルーチンからアクセスされるサブルーチンであ
る。第３図中のF0は、第１図のライン5Aに出力される励
振周波数値を示す。Fcは第１図中ライン8Bに出力され
る、帯域通過フィルター８の中心周波数値を決定する信
号を示す。即ち本具体例においては送信しようとする超
音波パルスの発振周波数の中心周波数F0と同じ中心周波
数を帯域フィルター８がもつように調整するものであ
る。The operation of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is a timing chart showing signal timing in each line in FIG. 1, and FIG. 3 is a flowchart showing the operation of this embodiment. In FIG. 3, a portion starting with a terminal and a start is a main routine of the present embodiment, and a routine starting with a determination 1 and a terminal 2 is a subroutine accessed from the main routine. F 0 in FIG. 3 indicates the excitation frequency value output on line 5A in FIG. F c denotes a signal for determining the output to the first drawing line 8B, the center frequency value of the band-pass filter 8. That is to adjust the same center frequency as the center frequency F 0 of the oscillation frequency of the ultrasonic pulses to be transmitted so as to have the band-pass filter 8 in this example.
又ｎはソフトウェア上のカウンタであり、測定開始事
前にリセットされ、超音波パルス信号の送信１回につき
１つずつインクリメントされる。以下第２図を用いて本
実施例の基本動作を説明し、第３図を用いて動作の流れ
を説明する。Also, n is a counter on the software, which is reset before the start of the measurement, and is incremented by one for each transmission of the ultrasonic pulse signal. Hereinafter, the basic operation of this embodiment will be described with reference to FIG. 2, and the flow of the operation will be described with reference to FIG.
中心制御回路５からは、アナログスイッチ２に対して
予め定められた中心周波数がF0である励振周波数を出力
し（5a）、励振信号（5b）が“H"のレベルの間パルス変
調された励振周波数信号が超音波振動子１に印加され
る。超音波振動子１はこれによって超音波パルス信号
（2a−）を空中に送信する。送信された超音波パルス
信号は反射物標が存在すると反射し、再び超音波振動子
１で受信され（2a−）、アナログスイッチ２を介して
増幅器３に入力する。増幅器３にて増幅された信号は
（3a）、受信パルス発生回路４にてディジタル信号（4
a）となり、超音波励振周波数発生手段兼測長手段30に
入力される。該測長手段で前記パルス5bの出力タイミン
グと受信パルス4a−の受信タイミングとから物標まで
の距離を測定する。又、増幅器３にて増幅された信号
（3a）はピークホールド回路７からなる第２のピーク検
出手段43と第１のピーク検出手段42を形成する帯域通過
フィルター８に入力される。第２のピーク検出手段43で
は増幅された受信波（3a）のピーク電圧値V2（7a）をホ
ールドして出力し、次の送信信号でリセットされる。
又、帯域通過フィルター８はその中心周波数Fcが自分の
励振周波数F0に等しくプログラムされており、自分の励
振周波数で励振された超音波を受信した時にその入出力
間のピーク電圧の減衰が最小となる。帯域通過フィルタ
ー８の出力（8a）は、同じく第２のピーク検出手段42を
形成するピークホールド回路９に入力される。該ピーク
ホールド回路９は帯域通過フィルター８の出力ピーク電
圧V1をホールドし出力する。一方該第１と第２のピーク
検出手段42,43からの出力は比較判定回路41に入力され
その両者が比較される。つまり本具体例では上記第１と
第２のピーク検出手段42,43と比較判定回路41によって
比較判定手段40が構成されている。該比較判定回路41で
は第１及び第２のピーク検出手段42,43からの出力であ
るピーク電圧値V1とV2が入力され、その両データの比即
ちV1/V2の値が予め定められた所定の値RTより大きいか
否かを判定する。帯域通過フィルター８の利得は１であ
るから、V1/V2は１以下の値をとり、受信波が自分の励
振によるものである時に最大となる。従って、所定の判
定レベルRTより大きい時自分の励振による受信波である
と判定する。From the center control circuit 5, a predetermined center frequency for the analog switch 2 outputs the excitation frequency is F 0 (5a), the excitation signal (5b) is between pulse modulation level "H" An excitation frequency signal is applied to the ultrasonic transducer 1. The ultrasonic vibrator 1 thereby transmits an ultrasonic pulse signal (2a-) into the air. The transmitted ultrasonic pulse signal is reflected when the reflective target exists, is received again by the ultrasonic transducer 1 (2a-), and is input to the amplifier 3 via the analog switch 2. The signal amplified by the amplifier 3 (3a) is converted into a digital signal (4
a) is input to the ultrasonic excitation frequency generating means and length measuring means 30. The length measuring means measures the distance to the target from the output timing of the pulse 5b and the reception timing of the reception pulse 4a-. The signal (3a) amplified by the amplifier 3 is input to the band-pass filter 8 forming the second peak detecting means 43 and the first peak detecting means 42 comprising the peak hold circuit 7. The second peak detection means 43 holds and outputs the amplified peak voltage value V 2 (7a) of the received wave (3a), and is reset by the next transmission signal.
Further, the band-pass filter 8 whose center frequency F c which is equal programmed to their excitation frequency F 0, the attenuation of the peak voltage between the input and output when receiving the ultrasonic wave excited by their excitation frequency Will be minimal. The output (8a) of the band pass filter 8 is input to a peak hold circuit 9 which also forms the second peak detecting means 42. The peak hold circuit 9 holds and outputs the output peak voltage V 1 of the band pass filter 8. On the other hand, the outputs from the first and second peak detecting means 42 and 43 are input to a comparison / judgment circuit 41, which compares them. That is, in this specific example, the first and second peak detecting means 42 and 43 and the comparing and judging circuit 41 constitute the comparing and judging means 40. Peak voltage value V 1 and V 2 is the output from the comparison determination circuit first and second peak detecting means 42, 43 at 41 is input, the ratio i.e. the value of V 1 / V 2 of the two data previously It is determined whether or not the value is greater than a predetermined value RT. Since the gain of the band-pass filter 8 is 1, V 1 / V 2 takes a value of 1 or less and becomes maximum when the received wave is due to its own excitation. Therefore, when it is larger than the predetermined determination level RT, it is determined that the received wave is the one received by the self-excitation.
反射波が自分の励振によるものであると判定されると
中央制御回路５は表示制御手段60を駆動して、受信パル
ス4aより得られる反射物標までの距離を表示手段６に表
示する。When it is determined that the reflected wave is due to its own excitation, the central control circuit 5 drives the display control means 60 to display the distance to the reflection target obtained from the received pulse 4a on the display means 6.
また、比の値V1/V2がRTより小さい時は、自分の励振
による受信波ではないと判定されて距離の表示を行なわ
ない。以上の基本動作により自分の励振による反射信号
であるか否かを判定できる。When the ratio value V 1 / V 2 is smaller than RT, it is determined that the received wave is not a received wave due to its own excitation, and the distance is not displayed. With the basic operation described above, it can be determined whether or not the signal is a reflection signal due to its own excitation.
さて、実際の動作の流れを第３図に示す。電源投入と
ともに制御回路はフローチャート中の端子スタートから
動作する。初めに、ステップ301でライン5Aから出力す
る励振周波数値F0とライン8Bから設定される帯域通過フ
ィルターの中心周波数値Fcを等しい（F0＝Fc）所定の値
に設定する。次にステップ302でソフトウェア上のカウ
ンタｎをリセットする。次にステップ303にて、現在、
他の超音波パルス装置が周辺で動作しているか否かを監
視するために所定の時間受信を行う。次にステップ303
で受信波が有るか否かの判定を行い、受信波が無い時は
ステップ305へ進み、受信波が或は時はステップ304にて
サブルーチン「判定１」を行う。「判定１」ではステッ
プ311にて受信波のV1/V2を求め所定の値RTと比較する。
そして所定の値RTより大きい時は、受信した超音波は自
分が今から使う予定の周波数F0と等しい周波数により励
振されたものであると判定され、ステップ312にて直ち
に励振周波数F0と中心周波数Fcの他の周波数に変更を行
いメインルーチンへもどる。該所定値RTより小さい時
は、現在、他の超音波パルス装置が動作しているもの
の、その励振周波数は自分のF0と異なると判定されて、
何もせずメインルーチンにもどる。次にメインルーチン
のステップ305に於て、既に定められた励振周波数F0に
て送信を行う。次いでステップ306にて所定時間受信を
行い、受信信号が無ければステップ308に進む。受信信
号が有ればステップ307にてサブルーチン「判定２」を
実行する。「判定２」では、まずステップ321にて「判
定１」と同様にV1/V2と所定値RTとを比較する。V1/V2が
所定値RTより大きい時は、受信信号が自分の送信した超
音波の反射によるものであると判定され、ステップ322
にて正規の反射受信として、送信パルスと受信パルス4a
のタイミングより物標までの距離を求め、表示器６に対
して距離情報を伝達し距離表示を行う。V1/V2が該所定
値RTより小さい時は、受信信号が他の装置からの干渉波
であると判定され、表示を行わずメインルーチンへもど
る。メインルーチンでは、ステップ308にてカウンタｎ
をインクリメントする。カウンタｎは送信する毎にイン
クリメントされる。次にステップ309にてカウンタｎと
定数ｋが等しいか否かを判定する。ここでｎ＝ｋとなる
とステップ302から実行し、ｎ≠ｋとなるとステップ305
から実行する。すなわち、所定回数（ｋ）送信ごとに、
送信をしないで受信だけを行い、現在周辺にて干渉波を
発する他の超音波パルス装置が動作しているか否かを判
定できる。従って、周辺に超音波パルスを発する同種の
装置が動作する状態に於ても、誤動作の無い距離測定が
可能となる。FIG. 3 shows an actual operation flow. When the power is turned on, the control circuit operates from the terminal start in the flowchart. First, it sets the excitation frequency value F 0 equal to the center frequency value Fc of the bandpass filter is set from the line 8B (F 0 = F c) a predetermined value to be outputted from the line 5A in step 301. Next, at step 302, the counter n on the software is reset. Next, at step 303,
The reception is performed for a predetermined time to monitor whether or not another ultrasonic pulse device is operating in the vicinity. Then step 303
It is determined whether or not there is a received wave. If there is no received wave, the process proceeds to step 305. If the received wave is present, the subroutine "determination 1" is performed in step 304. It is compared with a predetermined value RT seeking V 1 / V 2 of the received wave at "determination 1" in step 311.
And when greater than a predetermined value RT is received ultrasonic is determined that what he is excited by a frequency equal to the frequency F 0 of the plan to use from now, immediately excitation frequency F 0 and the center at step 312 make changes to the other frequency of the frequency F c returns to the main routine. When smaller than the predetermined value RT, although the other ultrasonic pulse device is currently operating, its excitation frequency is determined to be different from its own F 0 ,
Do nothing and return to the main routine. Next At a step 305 of the main routine, performs the transmission already at the excitation frequency F 0 which is determined. Next, reception is performed for a predetermined time in step 306, and if there is no reception signal, the process proceeds to step 308. If there is a received signal, a subroutine "determination 2" is executed in step 307. In “determination 2”, first, in step 321, V 1 / V 2 is compared with a predetermined value RT, similarly to “determination 1”. When V 1 / V 2 is larger than the predetermined value RT, it is determined that the received signal is due to the reflection of the ultrasonic wave transmitted by itself, and step 322
As a regular reflection reception, transmit pulse and receive pulse 4a
The distance to the target is obtained from the timing of (1), and distance information is transmitted to the display 6 to display the distance. When V 1 / V 2 is less than the predetermined value RT is the received signal is determined to be interference from another device, returns to the main routine without performing the display. In the main routine, at step 308, the counter n
Is incremented. The counter n is incremented each time transmission is performed. Next, at step 309, it is determined whether or not the counter n and the constant k are equal. Here, when n = k, the processing is executed from step 302, and when n ≠ k, step 305 is executed.
Run from That is, for every predetermined number (k) of transmissions,
Only reception is performed without transmission, and it can be determined whether or not another ultrasonic pulse device that emits an interference wave in the vicinity is currently operating. Therefore, even when a similar device that emits an ultrasonic pulse in the vicinity operates, a distance measurement without malfunction can be performed.
本実施例に於て、制御回路５はその動作をソフトウェ
ア上で行うものでも良いが、ハードウェアロジック構成
だけでも可能である。In the present embodiment, the control circuit 5 may perform its operation on software, but may also have only a hardware logic configuration.
第４図に本発明に係る他の具体例を示す。第４図にお
いて、超音波振動子１、アナログスイッチ２、受信パル
ス発生回路４、表示器６、第２のピーク検出手段を構成
するピークホールド回路７、第１のピーク検出手段を形
成する帯域通過フィルター８とピークホールド回路９
は、いづれも第１実施例と同じものであるが、増幅器が
第１の増幅器（３′）と第２の増幅器（３″）とからな
るカスケード２段構成となっており、また夫々の出力に
ピーク電圧値の比V1/V2を求める同一の回路7,8,9,と
７′,8′,9′が並列に配置されている。つまり第１と第
２のピーク検出手段42と43の組に対応する同一検出手段
の組が別に設けられる。この様な構成にすることで、受
信増幅器のサチュレーションによるV1/V2の精度劣化を
防止することができる。尚本具体例における中央制御回
路５′内の回路構成は第１図の中央制御回路５の構成に
準ずるものである。すなわち第２の増幅器３″がもし飽
和すると、その出力による比V1/V2は、誤った値となる
ので、その対策として飽和した時は利得ステージの低い
第１の増幅器３′の出力に切りかえて、その比V1/V2を
求める構成にすることでダイナミックレンジの広い判定
が可能となる。FIG. 4 shows another specific example according to the present invention. In FIG. 4, an ultrasonic transducer 1, an analog switch 2, a reception pulse generating circuit 4, a display 6, a peak hold circuit 7 constituting second peak detecting means, and a band pass forming first peak detecting means. Filter 8 and peak hold circuit 9
Are the same as those in the first embodiment, except that the amplifier has a two-stage cascade configuration including a first amplifier (3 ') and a second amplifier (3 "). The same circuits 7, 8, 9 and 7 ', 8', 9 'for determining the ratio V 1 / V 2 of peak voltage values are arranged in parallel, that is, the first and second peak detecting means 42. A separate set of the same detection means corresponding to the set of R and 43 is provided separately.With such a configuration, it is possible to prevent the accuracy of V 1 / V 2 from deteriorating due to the saturation of the receiving amplifier. the circuit configuration of the central control circuit 5 'in are those equivalent to the configuration of the central control circuit 5 of FIG. 1. that is, when the second amplifier 3 "If saturated, the ratio V 1 / V 2 by its output in, As an erroneous value, as a countermeasure, when the signal is saturated, the output of the first amplifier 3 'having a low gain stage is output. Toggles Te, it is possible to wide the determination of the dynamic range by a configuration for determining the ratio V 1 / V 2.
以上述べたように本発明においては、自己の発信する
中心周波数と同一又は近似した中心周波数をもつ超音波
発振装置が存在している場合でもそれを検出し、異なる
中心周波数に変更して発信を行うことが出来るので、混
信による誤動作は全くなく、高速にかつ正確に物標迄の
距離を測定し、表示することが出来る。As described above, in the present invention, even if there is an ultrasonic oscillator having the same or approximate center frequency as the center frequency transmitted by itself, it is detected and changed to a different center frequency for transmission. As a result, there is no malfunction due to interference, and the distance to the target can be measured and displayed at high speed and accurately.
第１図は本発明に係る超音波測距装置の概略を示すブロ
ック図である。 第２図は本発明において使用されるパルス波形を示す図
である。 第３図は本発明において使用されるプログラムのルーチ
ンを示す図である。 第４図は本発明の他の具体例を示す図である。 １……超音波振動子、２……アナログスイッチ、 ３……増幅器、４……受信パルス発生手段、 ５……中央制御回路、６……表示手段、 7,9……ピークホールド回路、 ８……帯域フィルター、 42……第１ピーク検出手段、 43……第２ピーク検出手段、 20……送受信手段、 30……測距手段、及び励振パルス発生手段、 40……比較判定手段、41……比較判定回路、 60……表示手段制御手段。FIG. 1 is a block diagram schematically showing an ultrasonic distance measuring apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a pulse waveform used in the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a routine of a program used in the present invention. FIG. 4 is a diagram showing another specific example of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic vibrator, 2 ... Analog switch, 3 ... Amplifier, 4 ... Reception pulse generation means, 5 ... Central control circuit, 6 ... Display means, 7, 9 ... Peak hold circuit, 8 ... band-pass filter 42 first peak detecting means 43 second peak detecting means 20 transmitting / receiving means 30 distance measuring means and excitation pulse generating means 40 comparing / determining means 41 …… Comparative judgment circuit, 60 …… Display means control means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 都築 威夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 坂井田 尚宏 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社日本自動車部品総合研究所内 (56)参考文献 特開 平４−175682（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−296174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−112692（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−128279（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−152382（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takeo Tsuzuki 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Japan Inside Denso Co., Ltd. (56) References JP-A-4-175682 (JP, A) JP-A-2-296174 (JP, A) JP-A-55-112692 (JP, A) JP-A-63-128279 (JP, A A) JP-A-1-152382 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01S 3/80-3/86 G01S 5/18-5/30 G01S 7/52- 7/64 G01S 15/00-15/96
Claims (2)
信するとともに、物標から反射されて帰還した当該超音
波パルス信号を受信する、超音波パルス送受信手段、該
超音波パルス送受信手段における該パルスの送受信の情
報にもとずいて物標までの距離を測定する測距手段、測
定した距離を表示する手段、帯域濾波されない受信波の
振幅の最大値と帯域濾波された受信波の振幅の最大値と
から当該受信パルス信号波が自らの送信による反射波な
のか否かを比較し判定する比較判定手段、及び該判定手
段の結果にもとずいて測距手段による測定距離を該表示
手段に表示するか否かを決定する制御手段を有すること
を特徴とした超音波測距装置。1. An ultrasonic pulse transmitting / receiving means for transmitting an ultrasonic pulse having a predetermined center frequency and receiving the ultrasonic pulse signal reflected back from a target, and said ultrasonic pulse transmitting / receiving means. Distance measuring means for measuring the distance to the target based on the information of pulse transmission / reception, means for displaying the measured distance, the maximum value of the amplitude of the reception wave that is not band-pass filtered and the amplitude of the reception wave that is band-filtered Comparing and judging means for judging from the maximum value whether or not the received pulse signal wave is a reflected wave by its own transmission, and displaying the distance measured by the distance measuring means based on the result of the judging means. An ultrasonic distance measuring device comprising a control means for determining whether or not to display an image.
を送信するとともに、物標から反射されて帰還した当該
超音波パルス信号を受信する超音波パルス送受信手段、
該超音波パルス送受信手段における該パルスの送受信の
情報に基いて物標までの距離を測定する測距手段、測定
した距離を表示する手段、受信された超音波パルス信号
を入力する少くとも前記所定の中心周波数をもつ帯域フ
ィルターと該帯域フィルターを通過したパルス信号のピ
ーク値と記憶するピークホールド回路とからなる第１の
ピーク検出手段と、該入力信号を帯域フィルターを通さ
ず直接該パルス信号のピーク値を記憶するピークホール
ド回路からなる第２のピーク検出手段及び該第１と第２
のピーク検出手段からの出力を比較する比較判定手段、
該比較判定手段による比較値が所定の値以上である場合
には当該受信パルス信号は自己が送信したものであると
判断しその測距手段が測定した結果を該表示手段に表示
させ、又当該比較値が所定の値以下である場合には当該
受信パルス信号は自己が送信したものではないと判断し
て当該測定結果を該表示手段に表示しないように制御す
る制御手段とから構成されていることを特徴とする超音
波測距装置。2. An ultrasonic pulse transmitting / receiving means for transmitting an ultrasonic pulse signal having a predetermined center frequency and receiving the ultrasonic pulse signal reflected from a target and returned,
Distance measuring means for measuring a distance to a target based on information on transmission and reception of the pulse in the ultrasonic pulse transmitting and receiving means, means for displaying the measured distance, and at least the predetermined signal for inputting a received ultrasonic pulse signal First peak detecting means comprising a bandpass filter having a center frequency of the following, and a peak hold circuit for storing the peak value of the pulse signal passed through the bandpass filter, and the pulse signal of the pulse signal directly without passing through the bandpass filter. A second peak detecting means comprising a peak hold circuit for storing a peak value;
Comparing and judging means for comparing the outputs from the peak detecting means,
If the comparison value by the comparison determination means is equal to or greater than a predetermined value, the received pulse signal is determined to have been transmitted by itself, and the result measured by the distance measurement means is displayed on the display means. When the comparison value is equal to or less than a predetermined value, the reception pulse signal is determined not to have been transmitted by itself, and control means for controlling so that the measurement result is not displayed on the display means. An ultrasonic ranging device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303892A JP2820315B2 (en) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | Ultrasonic ranging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303892A JP2820315B2 (en) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | Ultrasonic ranging device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04177192A JPH04177192A (en) | 1992-06-24 |
| JP2820315B2 true JP2820315B2 (en) | 1998-11-05 |
Family
ID=17926521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2303892A Expired - Fee Related JP2820315B2 (en) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | Ultrasonic ranging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2820315B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103645478A (en) * | 2013-12-20 | 2014-03-19 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Ultrasonic distance measuring device |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP2303892A patent/JP2820315B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04177192A (en) | 1992-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11175402B2 (en) | Time-varying template for improved short-distance performance in coded ultrasonic ranging | |
| US6614719B1 (en) | Ultrasonic doppler effect speed measurement | |
| JP2820315B2 (en) | Ultrasonic ranging device | |
| JP2818025B2 (en) | Ultrasonic ranging device | |
| JP2951045B2 (en) | Ultrasonic reflection intensity measurement device | |
| JPS5826283A (en) | Ultrasonic measuring device with self-diagnosing function | |
| JP2648605B2 (en) | Underwater detector | |
| JP2957712B2 (en) | Ultrasonic ranging device | |
| JPS6031270B2 (en) | active sonar device | |
| JP2900670B2 (en) | Vehicle speed detection method | |
| JP2569582Y2 (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| JP2570899B2 (en) | Active sonar device | |
| JPH01300941A (en) | Method for reducing speckle noise by phase modulation ultrasonic pulse and ultrasonic transmitting/receiving apparatus | |
| JPH01170885A (en) | Sonar device | |
| KR0119925B1 (en) | Measuring apparatus and method for distance by using ultra-sonic | |
| JP2953181B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JP2868869B2 (en) | FM-CW fish finder | |
| JPH03261463A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
| JP2760079B2 (en) | Ultrasonic sensor | |
| JPS581372B2 (en) | I'm going to have a good time. | |
| JPH0334725B2 (en) | ||
| SU1068729A1 (en) | Device for measuring sound speed | |
| JPH0519054A (en) | Movement detector for mobile object | |
| JPS6279045A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus using synthetic method | |
| JPH0545456A (en) | Ultrasonic detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100828 Year of fee payment: 12 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100828 Year of fee payment: 12 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100828 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100828 Year of fee payment: 12 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100828 Year of fee payment: 12 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |