JPH0462494A - 超音波式物体感知装置 - Google Patents
超音波式物体感知装置Info
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- JPH0462494A JPH0462494A JP2173442A JP17344290A JPH0462494A JP H0462494 A JPH0462494 A JP H0462494A JP 2173442 A JP2173442 A JP 2173442A JP 17344290 A JP17344290 A JP 17344290A JP H0462494 A JPH0462494 A JP H0462494A
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- Japan
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- circuit
- attenuation
- ultrasonic
- attenuator
- pulse
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/04—Systems determining presence of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/523—Details of pulse systems
- G01S7/526—Receivers
- G01S7/527—Extracting wanted echo signals
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は超音波の反射を利用して人体、車両等の存在を
検出する超音波式物体感知装置に関するものである。
検出する超音波式物体感知装置に関するものである。
従来の技術
第5図は、従来の超音波式物体感知装置のブロック図を
示している。第5図に於いて発振器1はトーンバースト
発生回路2及びゲートパルス回路3に接続される。トー
ンバースト発生回路2は送信増幅回路4を介して超音波
送波器5に接続され送信回路を構成する。同様に超音波
受波器6.受信増幅回路7.検波器8.検知部9を各々
図示の様に結合して受信回路を構成する。
示している。第5図に於いて発振器1はトーンバースト
発生回路2及びゲートパルス回路3に接続される。トー
ンバースト発生回路2は送信増幅回路4を介して超音波
送波器5に接続され送信回路を構成する。同様に超音波
受波器6.受信増幅回路7.検波器8.検知部9を各々
図示の様に結合して受信回路を構成する。
発振器1にて基準計時信号を発生しトーンバースト発生
回路2により通常200mg間隔で10m5程度の幅を
持った高周波パルスを発生し、送信増幅回路4を介して
超音波送波器5より超音波パルスを発射する。超音波送
波器6の前方に物体が存在する場合に物体からの反射波
が超音波受波器6.受信増幅回路7より受信増幅され、
検波器8により直流レベル知変換される。また、トーン
バースト発生回路2のパルスと定時間シフトした反射波
受信可能な時間帯信号であるゲートパルスを発生するゲ
ートパルス回路3から出力されるゲートパルス時間内に
検数器8によシ直流レベルに変換された前記反射波が受
信されると、検知部9により検知信号を出力する。
回路2により通常200mg間隔で10m5程度の幅を
持った高周波パルスを発生し、送信増幅回路4を介して
超音波送波器5より超音波パルスを発射する。超音波送
波器6の前方に物体が存在する場合に物体からの反射波
が超音波受波器6.受信増幅回路7より受信増幅され、
検波器8により直流レベル知変換される。また、トーン
バースト発生回路2のパルスと定時間シフトした反射波
受信可能な時間帯信号であるゲートパルスを発生するゲ
ートパルス回路3から出力されるゲートパルス時間内に
検数器8によシ直流レベルに変換された前記反射波が受
信されると、検知部9により検知信号を出力する。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、このような構成になる上記従来例に於い
ては次のような欠点があった。即ち、第6図1のように
超音波式物体感知装置に於いては物体迄の距離の違いに
より反射波のレベルが大きく変化する為に、遠方の物体
まで検出しようとすると受信増幅回路7の利得を大きく
する必要が生じるが、不用意に大きくすると本来の感知
領域以外に存在する近距離の床面や壁面等からの反射波
が大きくなって同図すに示すゲート期間において同図C
のように床面による反射波のみを検出し、誤感知してし
まう為に、数潅近距離から101程度の遠距離まで連続
した領域内の物体の存在を安定に検出することが難しい
という欠点を有していた。
ては次のような欠点があった。即ち、第6図1のように
超音波式物体感知装置に於いては物体迄の距離の違いに
より反射波のレベルが大きく変化する為に、遠方の物体
まで検出しようとすると受信増幅回路7の利得を大きく
する必要が生じるが、不用意に大きくすると本来の感知
領域以外に存在する近距離の床面や壁面等からの反射波
が大きくなって同図すに示すゲート期間において同図C
のように床面による反射波のみを検出し、誤感知してし
まう為に、数潅近距離から101程度の遠距離まで連続
した領域内の物体の存在を安定に検出することが難しい
という欠点を有していた。
本発明は上記従来例の欠点を除去するものであシ、近距
離から遠距離までの物体を安定に検出できる超音波式物
体感知装置を提供することを目的とするものである。
離から遠距離までの物体を安定に検出できる超音波式物
体感知装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するだめの手段
本発明は上記目的を達成する為に、受信増幅回路の後に
減衰器を設けるととも1c、その減衰器の減衰量を制御
する減衰量制御回路を付加し、近距離の物体からの反射
波を受信するタイミングでは減衰量を大きくし、遠距離
の物体からの反射波を受信するタイミングでは減衰量を
小さくするように構成して、近距離から遠距離までの物
体を安定に検出できるようにしたものである。
減衰器を設けるととも1c、その減衰器の減衰量を制御
する減衰量制御回路を付加し、近距離の物体からの反射
波を受信するタイミングでは減衰量を大きくし、遠距離
の物体からの反射波を受信するタイミングでは減衰量を
小さくするように構成して、近距離から遠距離までの物
体を安定に検出できるようにしたものである。
作用
したがって、本来の感知領塚外に存在する近距離の床面
や壁面等からの乱反射波は、感知領域内の物体からの反
射波に比べてレベルが低い為に、受信増幅回路の後に設
けた減衰器の減衰量を大きくすることにより排除するこ
とができる。一方遠距離からの反射波は減衰量を小さく
することにより確実に検知するようになシ、検知限界を
延ばすことができる。
や壁面等からの乱反射波は、感知領域内の物体からの反
射波に比べてレベルが低い為に、受信増幅回路の後に設
けた減衰器の減衰量を大きくすることにより排除するこ
とができる。一方遠距離からの反射波は減衰量を小さく
することにより確実に検知するようになシ、検知限界を
延ばすことができる。
実施例
第1図は本発明の一実施例を示しだものである。
第1図に於いて、10は発振器、11はトーンバースト
発生回路、12i”l:ゲートパルス回路、13は送信
増幅回路、14は超音波送波器、16は超音波受波器、
17は受信増幅回路、15は減衰量制御回路、18は検
波器、19は検知部、2oは減衰器である。
発生回路、12i”l:ゲートパルス回路、13は送信
増幅回路、14は超音波送波器、16は超音波受波器、
17は受信増幅回路、15は減衰量制御回路、18は検
波器、19は検知部、2oは減衰器である。
次に上記実施例の動作について説明する。第1図に於い
て、発振器10はトーンバース) 発4J]路11、ゲ
ートパルス回路12及び減衰量制御回路16に接続され
る。発振器1oは、トーンバースト発生回路11、送信
増幅回路13を介して超音波送波器14に接続され送信
回路を構成する。同様に超音波受波器16、受信増幅回
路1ア、減衰量制御回路15、検知器18、検知部19
、減衰器20を各々図示の如く結合して超音波受信回路
を構成する。本実施例の特徴である減衰量制御回路16
はトーンバースト発生回路11と減衰器2゜とに第1図
の如く接続して構成される。
て、発振器10はトーンバース) 発4J]路11、ゲ
ートパルス回路12及び減衰量制御回路16に接続され
る。発振器1oは、トーンバースト発生回路11、送信
増幅回路13を介して超音波送波器14に接続され送信
回路を構成する。同様に超音波受波器16、受信増幅回
路1ア、減衰量制御回路15、検知器18、検知部19
、減衰器20を各々図示の如く結合して超音波受信回路
を構成する。本実施例の特徴である減衰量制御回路16
はトーンバースト発生回路11と減衰器2゜とに第1図
の如く接続して構成される。
第2図は減衰量制御回路16と減衰器20の一実施例を
示したものである。第2図に於いて、28は演算増幅器
、31.32は固定抵抗器、22゜23.24はモノス
テープルマルチバイブレータ、25.26.27はアナ
ログスイッチである。この減衰量制御回路16は演算増
幅器28の出力電圧を分圧する為の複数の固定抵抗器2
1を切り替えるアナログスイッチ26,26.27およ
びその切り替えタイミングを作シ出す為のモノステーブ
ルマルチバイブレータ22.23.24を第2図の如く
接続して構成される。トーンバースト発生回路11で発
生させた、超音波発射タイミングパルスヲ基準にモノス
テーブルマルチノくイブレータ22,23.24により
減衰量切替のタイミングを作り出す。モノステーブルマ
ルチバイブレータ22,23.24の出力はアナログス
イッチ25.26.27の切替端子に接続されアナログ
スイッチ25,26.27のON 、OFFを制御する
。アナログスイッチ25.26.27は演算増幅器28
の出力電圧を分圧する固定抵抗器31゜32と07間に
接続されており、アナログスイッチON、OFF動作に
より分圧用の複数の固定抵抗器32を切り替えることで
、演算増幅器28の後に設けた減衰器の減衰量を制御し
ている。
示したものである。第2図に於いて、28は演算増幅器
、31.32は固定抵抗器、22゜23.24はモノス
テープルマルチバイブレータ、25.26.27はアナ
ログスイッチである。この減衰量制御回路16は演算増
幅器28の出力電圧を分圧する為の複数の固定抵抗器2
1を切り替えるアナログスイッチ26,26.27およ
びその切り替えタイミングを作シ出す為のモノステーブ
ルマルチバイブレータ22.23.24を第2図の如く
接続して構成される。トーンバースト発生回路11で発
生させた、超音波発射タイミングパルスヲ基準にモノス
テーブルマルチノくイブレータ22,23.24により
減衰量切替のタイミングを作り出す。モノステーブルマ
ルチバイブレータ22,23.24の出力はアナログス
イッチ25.26.27の切替端子に接続されアナログ
スイッチ25,26.27のON 、OFFを制御する
。アナログスイッチ25.26.27は演算増幅器28
の出力電圧を分圧する固定抵抗器31゜32と07間に
接続されており、アナログスイッチON、OFF動作に
より分圧用の複数の固定抵抗器32を切り替えることで
、演算増幅器28の後に設けた減衰器の減衰量を制御し
ている。
本実施例では第3図のように減衰量を4段階に切シ替え
ている。超音波発射タイミングパルスがモノステーブル
マルチバイブレータ22に入力されると一定幅のパルス
を出力する。そのパルスはアナログスイッチ25の切替
端子に入力され、モノステーブルマルチバイブレータ2
2からのパルスが入力されている間、アナログスイッチ
25がON状態となる。また、モノステーブルマルチバ
イブレーク22の出力端子は微分回路を経てモノステー
ブルマルチバイブレータ23の入力端子に接続されてお
シ、モノステーブルマルチバイブレーク22の出力が立
ち下がった時点でモノステーブルマルチバイブレーク2
3はトリガされ一定幅のパルスを出力する。そのパルス
はアナログスイッチ26の切替端子に入力され、モノス
テーブルマルチバイブレーク23からのパルスが入力さ
れている間、アナログスイッチ26がON状態となる。
ている。超音波発射タイミングパルスがモノステーブル
マルチバイブレータ22に入力されると一定幅のパルス
を出力する。そのパルスはアナログスイッチ25の切替
端子に入力され、モノステーブルマルチバイブレータ2
2からのパルスが入力されている間、アナログスイッチ
25がON状態となる。また、モノステーブルマルチバ
イブレーク22の出力端子は微分回路を経てモノステー
ブルマルチバイブレータ23の入力端子に接続されてお
シ、モノステーブルマルチバイブレーク22の出力が立
ち下がった時点でモノステーブルマルチバイブレーク2
3はトリガされ一定幅のパルスを出力する。そのパルス
はアナログスイッチ26の切替端子に入力され、モノス
テーブルマルチバイブレーク23からのパルスが入力さ
れている間、アナログスイッチ26がON状態となる。
モノステーブルマルチバイブレータ24.アナログスイ
ッチ27も同様に動作する。
ッチ27も同様に動作する。
アナログスイッチ25がQNしているときの減衰量はω
、アナログスイッチ26がONしているときの減衰量は
R2/(R1+R2)、アナログスイッチ2了がONし
ているときの減衰量はR3/(R1+R3)、すべての
アナログスイッチが0FFj、でいるときの減衰量は0
である為に、仮1cR1=10にΩ、R2=10にΩ、
R3=20にΩとすると、減衰量はそれぞれ■、−5d
B。
、アナログスイッチ26がONしているときの減衰量は
R2/(R1+R2)、アナログスイッチ2了がONし
ているときの減衰量はR3/(R1+R3)、すべての
アナログスイッチが0FFj、でいるときの減衰量は0
である為に、仮1cR1=10にΩ、R2=10にΩ、
R3=20にΩとすると、減衰量はそれぞれ■、−5d
B。
−3,5+iB、0fiBとなる。この様に3つのモノ
ステーブルマルチバイブレーク22 、23 、24の
パルス幅と固定抵抗器31.32の値を適当な値に設定
することに↓シ、超音波パルス送信後、時間経過ととも
に、上記受信増幅回路17の後に設けた減衰器2oの減
衰量を減少させる減衰量制御を行うことができる。
ステーブルマルチバイブレーク22 、23 、24の
パルス幅と固定抵抗器31.32の値を適当な値に設定
することに↓シ、超音波パルス送信後、時間経過ととも
に、上記受信増幅回路17の後に設けた減衰器2oの減
衰量を減少させる減衰量制御を行うことができる。
本実施例の如く、受信増幅回路17の後に設けた減衰器
20の減衰量を可変できる回路構成として、超音波パル
ス発射の直後、つまり、検知距離が近距離の場合には、
受信増幅回路7の後に設けた減衰器20の減衰量を犬き
ぐすることにより、第4図のように床面からの乱反射の
影響を軽減し、誤検知を防止すると同時に、超音波パル
ス発射から受信増幅回路7の後に設けた減衰器2oの減
衰量を段階的または連続的に減少させることによシ、遠
距離の物体の検出率を上げ、近距離から遠距離まで連続
して安定した検出性能を保証し得る優れた効果を有する
ものである。
20の減衰量を可変できる回路構成として、超音波パル
ス発射の直後、つまり、検知距離が近距離の場合には、
受信増幅回路7の後に設けた減衰器20の減衰量を犬き
ぐすることにより、第4図のように床面からの乱反射の
影響を軽減し、誤検知を防止すると同時に、超音波パル
ス発射から受信増幅回路7の後に設けた減衰器2oの減
衰量を段階的または連続的に減少させることによシ、遠
距離の物体の検出率を上げ、近距離から遠距離まで連続
して安定した検出性能を保証し得る優れた効果を有する
ものである。
発明の効果
本発明は上記のような構成であシ以下に示す効果が得ら
れるものである。即ち、超音波パルス発射から、時間の
経過とともに、受信増幅回路の後に設けた減衰器の減衰
量を下降させることにより、近距離の床面等での乱反射
による誤検知を防止し、遠距離での検知性能を安定して
確保し得る点で極めて高性能な超音波式物体感知装置を
構成し得るものである。
れるものである。即ち、超音波パルス発射から、時間の
経過とともに、受信増幅回路の後に設けた減衰器の減衰
量を下降させることにより、近距離の床面等での乱反射
による誤検知を防止し、遠距離での検知性能を安定して
確保し得る点で極めて高性能な超音波式物体感知装置を
構成し得るものである。
第1図は本発明の一実施例における超音波式物体感知装
置の7″ロツク、第2図は本実施例の減衰量制御回路図
、第3図は減衰量制御回路のタイミングチャート、第4
図は本実施例の信号波形図、第5図は従来例のブロック
図、第6図は従来例の信号波形図である。 1・・・・・・発振器、2・・・・・・トーンバースト
発生回路、3・・・・・・ゲートパルス回路、4・・・
・・・送信増幅回路、5・・・・・・超音波送波器、6
・・・・・・超音波受波器、7・・・・・・受信増幅回
路、8・・・・・・検波器、9・・・・・・検知部、1
o・・・・・・発振器、11・・・・・・トーンバース
ト発生回路、12・・・・・・ゲートパルス回路、13
・・・・・・送信増幅回路、14・・・・・・超音波送
波器、15・・・・・・減衰量制御部、16・・・・・
・超音波受波器、17・・・・・・受信増幅回路、18
・・・・・・検波器、19・・・・・・検知部、2゜・
・・・・・減fi器、22 、23 、24・・・・・
・モノステーブルマルチバイブレーク、25,26.2
7・・・・・・アナログスイッチ、28・・・・・・演
算増幅器、31゜32・・・・・・固定抵抗器。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名稼 置 、−\−−−−一一一一
置の7″ロツク、第2図は本実施例の減衰量制御回路図
、第3図は減衰量制御回路のタイミングチャート、第4
図は本実施例の信号波形図、第5図は従来例のブロック
図、第6図は従来例の信号波形図である。 1・・・・・・発振器、2・・・・・・トーンバースト
発生回路、3・・・・・・ゲートパルス回路、4・・・
・・・送信増幅回路、5・・・・・・超音波送波器、6
・・・・・・超音波受波器、7・・・・・・受信増幅回
路、8・・・・・・検波器、9・・・・・・検知部、1
o・・・・・・発振器、11・・・・・・トーンバース
ト発生回路、12・・・・・・ゲートパルス回路、13
・・・・・・送信増幅回路、14・・・・・・超音波送
波器、15・・・・・・減衰量制御部、16・・・・・
・超音波受波器、17・・・・・・受信増幅回路、18
・・・・・・検波器、19・・・・・・検知部、2゜・
・・・・・減fi器、22 、23 、24・・・・・
・モノステーブルマルチバイブレーク、25,26.2
7・・・・・・アナログスイッチ、28・・・・・・演
算増幅器、31゜32・・・・・・固定抵抗器。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名稼 置 、−\−−−−一一一一
Claims (1)
- 所定の周期で超音波トーンバーストを発射する送波器と
、被検出物体における上記超音波トーンバーストの反射
波を受信して、物体の存在を検出する受波器と、上記受
波器の出力を減衰させる減衰器と、上記超音波トーンバ
ースト発射後、時間経過とともに上記減衰器の減衰量を
順次減少させる減衰量制御部とを備えた超音波式物体感
知装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17344290A JP2543234B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 超音波式物体感知装置 |
| US07/717,489 US5231608A (en) | 1990-06-29 | 1991-06-19 | Ultrasonic object detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17344290A JP2543234B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 超音波式物体感知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462494A true JPH0462494A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2543234B2 JP2543234B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=15960550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17344290A Expired - Fee Related JP2543234B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 超音波式物体感知装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5231608A (ja) |
| JP (1) | JP2543234B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017508962A (ja) * | 2014-04-11 | 2017-03-30 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd | 近接感知システムおよび方法 |
| US11128267B2 (en) | 2015-12-02 | 2021-09-21 | Bfly Operations, Inc. | Trans-impedance amplifier for ultrasound device and related apparatus and methods |
| US11169248B2 (en) | 2015-12-02 | 2021-11-09 | Bfly Operations, Inc. | Multi-level pulser and related apparatus and methods |
| US11350911B2 (en) | 2016-09-13 | 2022-06-07 | Bfly Operations, Inc. | Analog-to-digital drive circuitry having built-in time gain compensation functionality for ultrasound applications |
Families Citing this family (3)
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| KR100800549B1 (ko) * | 2006-09-20 | 2008-02-04 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 초음파 근접센서 |
| DE102012200991A1 (de) * | 2012-01-24 | 2013-07-25 | Robert Bosch Gmbh | Umfelderfassungsvorrichtung und dazugehöriges Verfahren zur Bestimmung der Position und/oder der Bewegung von einem Objekt |
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1990
- 1990-06-29 JP JP17344290A patent/JP2543234B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1991
- 1991-06-19 US US07/717,489 patent/US5231608A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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