JPH03135697A - Ultrasonic object sensing device - Google Patents

Ultrasonic object sensing device

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Publication number
JPH03135697A
JPH03135697A JP27412289A JP27412289A JPH03135697A JP H03135697 A JPH03135697 A JP H03135697A JP 27412289 A JP27412289 A JP 27412289A JP 27412289 A JP27412289 A JP 27412289A JP H03135697 A JPH03135697 A JP H03135697A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
gain
detection
ultrasonic
amplification circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP27412289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroo Matsui
宏夫 松井
Hajime Horie
堀江 肇
Kazuhide Takizawa
瀧澤 和秀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH03135697A publication Critical patent/JPH03135697A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent erroneous detection due to irregular reflection at a floor surface, etc., within a short distance, and to stabilize a detection characteristic at a long distance by raising the gain of a receiving amplification circuit with the lapse of time from the emission of an ultrasonic pulse. CONSTITUTION:A gain control circuit 15 is constituted as being connected to a tone burst generation circuit 11 and the receiving amplification circuit 17. Thus, as circuit constitution capable of changing the gain of the receiving amplification circuit 17, the circuit 15 lowers the gain of the receiving amplification circuit immediately after the emission of the ultrasonic pulse, i.e., in the case a detection distance is short. Accordingly, the influence of the irregular reflection from the floor surface is reduced, and the errorneous detection is prevented, and simultaneously, by raising the gain of the receiving amplification circuit 17 in stages or continuously from the emission of the ultrasonic pulse, the detection rate of an object at a long distance is improved. Thus, detection performance stable continuously from the short distance to the long distance can be secured.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic object sensing device that detects the presence of a human body, vehicle, etc. by utilizing reflection of ultrasonic waves.

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。
Prior Art FIG. 5 shows a block diagram of a conventional ultrasonic object sensing device. In FIG. 5, an oscillator 1 is connected to a tone burst generating circuit 2 and a gate pulse circuit 3. The tone burst generation circuit 2 is connected to an ultrasonic transmitter 5 via a transmission amplifier circuit 4 to constitute a transmission circuit. Similarly, an ultrasonic wave receiver 6, a reception amplification circuit 7, a detector 8, and a detection section 9 are coupled as shown in the figure to form a reception circuit.

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200m5間隔で10m5程度の幅を
持った超音波パルスを発生し、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5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により直流レベルに変換される。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
検波器8により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によシ検知信号を出力する。
The oscillator 1 generates a reference timing signal, the tone burst generation circuit 2 generates ultrasonic pulses with a width of about 10 m5 at intervals of 200 m5, and the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic transmitter 5 via the transmission amplifier circuit 4. Fire a pulse. When an object exists in front of the ultrasonic transmitter 5, the reflected wave from the object is received and amplified by the ultrasonic receiver 6 and the reception amplification circuit 7,
The wave detector 8 converts it to a DC level. In addition, the pulse of the tone burst generation circuit 2 and the reflected wave shifted by a fixed time are converted into a DC level by the detector 8 within the gate pulse time outputted from the gate pulse circuit 3 which generates a gate pulse which is a time period signal in which the reflected wave can be received. When the reflected wave is received, the detection unit 9 outputs a detection signal.

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によ
り誤感知してしまう為に、数α近距離から10m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知す
ることが難しいという欠点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, the above conventional example having such a configuration had the following drawbacks. In other words, as shown in Figure 6, in an ultrasonic object sensing device, the level of reflected waves changes greatly depending on the distance to the object, so if you want to detect a distant object, the gain of the receiving amplifier circuit must be adjusted. However, if you make it carelessly large, it will cause erroneous detection due to reflected waves from nearby floors, walls, etc. that exist outside the original sensing area. This method has the disadvantage that it is difficult to stably detect the presence of an object within a continuous area over a certain distance.

本発明は上記従来例の欠点を除去するものであり、近距
離から遠距離までの物体を安定に検出できる優れた超音
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。
The present invention eliminates the drawbacks of the above-mentioned conventional examples, and aims to provide an excellent ultrasonic object sensing device that can stably detect objects from short distances to long distances.

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、受信増幅回路に利得
制御回路を付加し、近距離の物体からの反射波を受信す
るタイミングでは利得を下げ、遠距離の物体からの反射
波を受信するタイミングでは利得を上昇するように構成
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。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention adds a gain control circuit to the receiving amplifier circuit, lowers the gain at the timing of receiving reflected waves from a nearby object, and lowers the gain when receiving a reflected wave from a nearby object. The gain is increased at the timing of receiving the reflected wave from the object, so that objects from short distances to long distances can be stably detected.

作用 したがって、本来の感知領域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、受信増幅回路の利得を
下げることにより排除することができる。一方遠距離か
らの反射波は受信増幅回路の利得を上げることにより確
実に検知するようになり、検知限界を延ばすことができ
る。
Effect: Therefore, the diffusely reflected waves from nearby floors, walls, etc. that exist outside the original sensing area have a lower level than the reflected waves from objects within the sensing area, so the gain of the receiving amplifier circuit is reduced. This can be eliminated by On the other hand, reflected waves from a long distance can be reliably detected by increasing the gain of the receiving amplifier circuit, and the detection limit can be extended.

実施例 第1図は本発明の一実施例を示しだものである。Example FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

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、12はゲートパルス回路、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は利得制御回路、18は検波器、1
9は検知部である。
In Fig. 1, 10 is an oscillator, 11 is a tone burst generation circuit, 12 is a gate pulse circuit, 13 is a transmission amplifier circuit, 14 is an ultrasonic transmitter, 16 is an ultrasonic receiver, and 17 is a reception amplifier. circuit, 15 is a gain control circuit, 18 is a detector, 1
9 is a detection section.

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はトーンバースト発生回路11、ゲート
パルス回路12及び利得制御回路15に接続される。発
振器10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。同様に超音波受信回路、受信増幅回路17、
利得制御回路15、検波器18、検知部19を各々図示
の如く結合して超音波受信回路を構成する。
Next, the operation of the above embodiment will be explained. In FIG. 1, an oscillator 10 is connected to a tone burst generation circuit 11, a gate pulse circuit 12, and a gain control circuit 15. The oscillator 10 is connected to an ultrasonic transmitter 14 via a tone burst generation circuit 11 and a transmission amplifier circuit 13 to constitute a transmission circuit. Similarly, an ultrasonic receiving circuit, a receiving amplifier circuit 17,
The gain control circuit 15, the detector 18, and the detection section 19 are combined as shown in the figure to constitute an ultrasonic receiving circuit.

本実施例の特徴である利得制御回路15はトーンバース
ト発生回路11と受信増幅回路17とに第1図の如く接
続して構成される。第2図は利得制御回路の一実施例を
示したものである。第2図に於いて、20は演算増幅器
、21は固定抵抗器、22.23.24ハモノステーブ
ルマルチバイプレータ、25.26.27はアナログス
イッチである。この利得制御回路15は演算増幅器で構
成した非反転増幅器の負帰還電圧を切り替える為のアナ
ログスイッチおよびその切り替えタイミングを作り出す
為のモノステーブルマルチバイブレータを第5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
生させだ、超音波発射タイミングパルスを基準にモノス
テーブルマルチバイブレータ22.23.24により利
得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
ッチのON、OFFを制御する。アナログスイッチは演
算増幅器の出力電圧を分圧する固定抵抗器と演算増幅器
の反転入力端子間に接続されており、アナログスイッチ
ON、OFF動作により負帰還電圧を切シ替えることで
、演算増幅器の利得を制御している。
The gain control circuit 15, which is a feature of this embodiment, is connected to the tone burst generation circuit 11 and the reception amplifier circuit 17 as shown in FIG. FIG. 2 shows an embodiment of the gain control circuit. In FIG. 2, 20 is an operational amplifier, 21 is a fixed resistor, 22, 23, 24 is a harmonic stable multivibrator, and 25, 26, 27 is an analog switch. The gain control circuit 15 is constructed by connecting an analog switch for switching the negative feedback voltage of a non-inverting amplifier constituted by an operational amplifier and a monostable multivibrator for producing the switching timing as shown in FIG. Gain switching timing is created by monostable multivibrators 22, 23, and 24 based on the ultrasonic emission timing pulse generated by the tone burst generation circuit 11. The output of the monostable multivibrator 22, 23, 24 is connected to the switching terminal of the analog switch 25, 26, 27 to control ON/OFF of the analog switch. The analog switch is connected between a fixed resistor that divides the output voltage of the operational amplifier and the inverting input terminal of the operational amplifier, and the gain of the operational amplifier is changed by switching the negative feedback voltage by turning the analog switch ON and OFF. It's in control.

本実施例では第3図のように増幅器の利得を3段階に切
り替えている。超音波発射タイミングパルスがモノステ
ーブルマルチハイフレーク22ニ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22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。まだ、モノステーブルマ
ルチバイブレータ22の出力端子は微分回路を経てモノ
ステ−プルマルチバイブレータ23の入力端子に接続さ
れており、モノステーブルマルチバイブレータ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
ータ24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、
モノステーツルマルチパイプレータ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。
In this embodiment, the gain of the amplifier is switched in three stages as shown in FIG. When an ultrasonic emission timing pulse is input to the monostable multi-high flake 22, it outputs a pulse with a constant width. The pulse is analog switch 25
While the pulse from the monostable multivibrator 22 is being input to the switching terminal of the monostable multivibrator 22, the analog switch 25 is in the ON state. The output terminal of the monostable multivibrator 22 is still connected to the input terminal of the monostable multivibrator 23 via a differentiation circuit, and the monostable multivibrator 24 is triggered when the output of the monostable multivibrator 22 falls. outputs a pulse with a constant width. The pulse is input to the switching terminal of the analog switch 26,
While the pulse from the monostate multipipulator 23 is being input, the analog switch 26 is in the ON state. The monostable multivibrator 24 and analog switch 27 operate in the same manner.

アナログスイッチ25がONしているときの利得は1倍
、アナログスイッチ26がONしているときの利得はR
3/ (R2+R1) 、アナログスイッチ27がON
しているときの利得は(R3+R2)/R1である為に
、仮にR1=9にΩ、R2= 0.9にΩ、R1= 0
.I KΩとすると、それぞれ1倍、10倍、100倍
となる。この様に3つのモノステーツルマルチパイプレ
ータのパルス幅と固定抵抗器の値を適当な値に設定する
ことにより、超音波パルス送信後、時間経過とともに、
上記受信増幅回路の利得を上昇させる利得制御を行うこ
とができる。
The gain is 1 when the analog switch 25 is ON, and the gain is R when the analog switch 26 is ON.
3/ (R2+R1), analog switch 27 is ON
Since the gain is (R3+R2)/R1 when the
.. When I KΩ, they are 1 times, 10 times, and 100 times, respectively. In this way, by setting the pulse width of the three monostate multipipulators and the value of the fixed resistor to appropriate values, as time passes after transmitting the ultrasonic pulse,
Gain control can be performed to increase the gain of the reception amplifier circuit.

本実施例の如く、受信増幅回路の利得を可変できる回路
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、受信増幅回路の利得を下げるこ
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
ら受信増幅回路の利得を段階的または連続的に上昇させ
ることにより、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。
As in this embodiment, as shown in FIG. By reducing the influence of diffuse reflection from the floor and preventing false detection, the gain of the receiving amplifier circuit is increased stepwise or continuously from the ultrasonic pulse emission, thereby increasing the detection rate of distant objects. This has the excellent effect of increasing the detection performance and ensuring continuous and stable detection performance from short to long distances.

発明の効果 本発明は上記のような構成であり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、受信増幅回路の利得を上昇させることに
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
Effects of the Invention The present invention has the above-mentioned configuration and provides the following effects. In other words, by increasing the gain of the receiving amplifier circuit over time after the ultrasonic pulse is emitted, false detections due to diffuse reflection from nearby surfaces such as floors are prevented, and detection performance at long distances is stabilized. This makes it possible to construct an ultrasonic object sensing device with extremely high performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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
置のブロック図、第2図は本実施例の利得制御回路図、
第3図は利得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、10・・
・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・・・利得制御部、16・・・
超音波受波器、17・・・受信増幅回路、18・・検波
器、19・・・検知部、20・・・演算増幅器、21・
・・固定抵抗器、22・・・モノステーブルマルチバイ
ブレータ、23・・・モノステーブルマルチバイブレー
タ、24・モノステーブルマルチバイブレータ、25・
・アナログスイッチ、26・・・アナログスイッチ、2
7・・アナログスイッチ。 ご III /6々ε腎仄、纜滌」象 第 2 図 第 図 嬉 図 第 図
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic object sensing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a gain control circuit diagram of this embodiment,
FIG. 3 is a timing chart of the gain control circuit, FIG. 4 is a signal waveform diagram of this embodiment, and FIG. 5 is a block diagram of the conventional example.
FIG. 6 is a signal waveform diagram of a conventional example. 1... Oscillator, 2... Tone burst generation circuit, 3
...gate pulse circuit, 4...transmission amplifier circuit, 5.
...Ultrasonic wave transmitter, 6... Ultrasonic wave receiver, 7... Receiving amplifier circuit, 8... Detector, 9... Detection unit, 10...
・Oscillator, 11...Tone burst generation circuit, 12・
・・Gate pulse circuit, 13・・Transmission amplifier circuit, 14・
...Ultrasonic transmitter, 15... Gain control section, 16...
Ultrasonic wave receiver, 17... Reception amplifier circuit, 18... Detector, 19... Detection unit, 20... Operational amplifier, 21...
・Fixed resistor, 22 ・ Monostable multivibrator, 23 ・ Monostable multivibrator, 24 ・ Monostable multivibrator, 25 ・
・Analog switch, 26...Analog switch, 2
7. Analog switch. Go III

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 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、上記超
音波トーンバースト発射後、時間経過とともに上記受波
器の増幅度を順次上昇させる利得制御部とを備えた超音
波式物体感知装置。
a transmitter that emits ultrasonic tone bursts at a predetermined period; a receiver that receives reflected waves of the ultrasonic tone bursts from an object to be detected to detect the presence of the object; and emit the ultrasonic tone bursts. and a gain control section that sequentially increases the amplification degree of the receiver as time passes.
JP27412289A 1989-10-20 1989-10-20 Ultrasonic object sensing device Pending JPH03135697A (en)

Priority Applications (1)

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JP27412289A JPH03135697A (en) 1989-10-20 1989-10-20 Ultrasonic object sensing device

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8289163B2 (en) 2007-09-27 2012-10-16 3M Innovative Properties Company Signal line structure for a radio-frequency identification system
US8717244B2 (en) 2007-10-11 2014-05-06 3M Innovative Properties Company RFID tag with a modified dipole antenna

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5099362A (en) * 1973-12-28 1975-08-07

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5099362A (en) * 1973-12-28 1975-08-07

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8289163B2 (en) 2007-09-27 2012-10-16 3M Innovative Properties Company Signal line structure for a radio-frequency identification system
US8717244B2 (en) 2007-10-11 2014-05-06 3M Innovative Properties Company RFID tag with a modified dipole antenna

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