DD223538A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur kontinuierlichen beruehrungslosen abstandsmessung - Google Patents
Verfahren und schaltungsanordnung zur kontinuierlichen beruehrungslosen abstandsmessung Download PDFInfo
- Publication number
- DD223538A1 DD223538A1 DD26203284A DD26203284A DD223538A1 DD 223538 A1 DD223538 A1 DD 223538A1 DD 26203284 A DD26203284 A DD 26203284A DD 26203284 A DD26203284 A DD 26203284A DD 223538 A1 DD223538 A1 DD 223538A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- output
- receive
- transmit
- frequency
- microcomputer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
- G01S15/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
- G01S15/102—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics
- G01S15/108—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics using more than one pulse per sonar period
-
- 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
- G01S15/87—Combinations of sonar systems
- G01S15/876—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
Die Erfindung findet bei beruehrungslosen Entfernungsmessungen, insbesondere bei der Raumorientierung von nichtstationaeren Arbeitsmaschinen ihre Anwendung. Erfindungsgemaess wird eine definierte Anzahl von Ultraschallimpulsen mit definiertem Tastverhaeltnis gesendet, wobei die vom Hindernis reflektierten Ultraschallimpulse bei Vorhandensein des gleichen Tastverhaeltnisses gezaehlt und bei Erreichen einer vorgewaehlten Empfangsimpulsanzahl die jeweiligen Entfernungswerte zum Hindernis nach der an sich bekannten Laufzeit ermittelt werden. Fig. 1
Description
Titel der Erfindung
Verfahren und Schaltungsanordnung zur kontinuierlichen berührungslosen Abstandsmessung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung findet bei ,der berührüngslosen Entfernungsmessung, insbesondere bei der Raumorientierung von nichtstationären Arbeitsmaschinen, ihre Anwendung.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei bekannten technischen Lösungen der Entfernungsmessung mittels Ultraschall wird die Laufzeit bzw. die Phasenverschiebung zwischen Sende- und Empfangssignal gemessen. Dabei wird entweder keine (DD - WP 150 657 und DE - OS 31 01 410) oder nur eine unzureichende (DD - VVP 154 182) Bedeutung der Störschallunterdrückung beigemessen.
Bei den beiden erstgenannten Lösungen erfolgt ein Umschalten des Ultraschallschwingers zwischen Senden und Empfangen, wobei die Laufzeit des Echos als aktueller Zählerstand der Entfernung zum betreffenden Objekt entspricht.
Jedes eintreffende Störsignal mit der gleichen Trägerfrequenz, wie sie in der jeweiligen Schaltungsanordnung verwendet wird, führt zu Meßwertverfälschungen.
Das VYP 154 182 hat die Bildung eines langen Impulses als Kennung für das zu übertragende Empfangssignal zum Inhalt. Damit erreicht
man jedoch nur eine bedingte Sicherheit auf der Übertragungsstrecke. Trifft ein Störsignal mit eben dieser Impulslänge auf, wird auch diese Variante unbrauchbar. Eine akustische Störsignalunterdrückung erfolgt generel.l nicht.
Jedes akustische Störsignal mit der verwandten Sendefrequenz führt zu falschen Meßwerten. ·
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, die zum Stand der Technik' genannten Mängel zu beseitigen und eine kontinuierliche, gegenüber Störschall unempfindliche, Ultraschallabstandsmessung zu gewährleisten.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein neuartiges Verfahren zur berührungslosen Abstandsmessung eine Schaltungsanordnung zur Raumorientierung mittels Ultraschall unter Verwendung bekannter elektronischer Baugruppen zu realisieren.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine definierte Anzahl von Ultraschallimpulsen mit definiertem Tastverhältnis gesendet, die vom Hindernis reflektierten Ultraschallimpulse bei Vorhandensein des gleichen Tastverhältnisses gezählt und bei Erreichen einer vorgewählten Impulsanzahl die jeweiligen Entfernungswerte zum Hindernis nach der an sich bekannten Laufzeitmessung ermittelt werden. Erfindungsgemäß steht ein Generator über einen Frequenzteiler für die Modulationsfrequenz mit einem Tor in Verbindung, welches über einen Verstärker zusammen mit dem Ausgang eines vom Frequenzteiler für die Modulationsfrequenz und von einem Mikrorechner über einen Impulszähler angesteuerten Sende-Empfangs-Triggers auf ein Sende-Tor geschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Sende-Empfangs-Tor für die x-Koordinate, dem Sende-Empfangs-Tor für die y-Koordinate und dem Empfangs-Tor in Verbindung steht, wobei die Sende-Empfangs-Tore, welche über einen Schwellwertschalter vom Mikrorechner angesteuert werden, mit jeweils einem Ultraschallwandler und das Empfangs-Tor mit dem negierten Ausgang des Sende-Empfangs-Triggers schaltungstechnisch verknüpft sind.
Der Ausgang des Empfangs-Tores ist über einen Selektivverstärker, Demodulator und Empfangsimpulszähler mit dem Mikrorechner und dem Stopp-Eingang eines Entfernungszählers, dessen Start-Eingang mit dem Ausgang des Frequenzteilers für die Modulationsfrequenz und Takt-Eingang mit dem Ausgang des Frequenzteilers für die Trägerfrequenz in Verbindung steht, zusammengeschaltet ist, wobei die Datenausgänge des Entfernungszählers und ein externer Grenzwertgeber ebenfalls mit dem Mikrorechner in Verbindung stehen.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung basiert auf dem Aussenden einer impulsdauermodulierten Trägerfrequenz, die der Resonanzfrequenz des Schallwandlers entsprechen muß. Sofort nach dem Senden wird der Schallwandler auf Empfang geschaltet. Eine definierte Anzahl der bekannten Sendeimpulsanzahl muß empfangen werden, um aus der Laufzeit des Schallsignales die Entfernung des Sensorsystems von der reflektierenden Fläche, präsentiert durch den aktuellen Zählerstand, welcher dem Rechner übergeben wird, berechnen zu können. Sobald die Entfernung in einer Koordinate bestimmt wurde, schältet der Mikrorechner über einen Schwellwertschalter den Schallwandler für die soeben ermittelte Koordinate ab und spricht den Ultraschallwandler für die andere Koordinate an . Das Sende- und das Empfangs-Tor ist dabei für die jeweilige Koordinatenwahl verantwortlich.
Durch einen Generator wird über einen Frequenzteiler das Trägerfrequenzsignal gebildet, welches durch ein Tor, über einen weiteren Frequenzteiler angesteuert, impulsmoduliert wird. Das Trägerfrequenzsignal dient gleichzeitig als Taktbereitstellung für den Entfernungszähler. Mit einem Impulszähler, der voreingestellt werden kann, wird nach der gewünschten Sendeimpulsanzahl über einen Sende-Empfangs-Trigger von Senden auf Empfangen umgeschaltet. Für die notwendige Sendeleistung sorgt ein Verstärker. Das Empfangssignal gelangt über einen Selektivverstärker, welcher auf die Trägerfrequenz abgestimmt ist, auf einen Demodulator und startet einen Empfangsimpulszähler. Bei Erreichen der erforderlichen Impulsanzahl wird der Entfernungszähler gestoppt und über das READY-Signal dem Rechner das Anstehen eines neuen Zählerstandes angezeigt. Der Rechner übernimmt den Zählerstand zwecks Umrechnung desselben in den analogen Entfernungswert und quittiert durch das Signal RESET für alle Zähler bzw. eventuell die Umschaltung der Koordinate.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden .
Die zugehörige Figur zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Mit einem Quarzgenerator 1 werden über die Frequenzteiler 2 und 3 die Trägerfrequenz und die Modulationsfrequenz bereitgestellt. Beide Frequenzen gelangen auf ein Tor 9, welches über einen Verstärker 10 zusammen mit dem Ausgang eines vom Frequenzteiler für die Modulationsfrequenz 3 und von einem Mikrorechner 18 über einen Impulszähler 4 angesteuerten Sende-Empfangs-Triggers 5 auf ein Sende-Tor 6, dessen Ausgang mit dem Sende-Empfangs-Yor für die x-Koordinate 7, dem Sende-Empfangs-Tor für die y-Koordinate 12 und dem Empfangs-Tor 11 in Verbindung steht. Die Tore 6, 7, 11 und 12 werden vorzugsweise durch Zweiweg-Optokoppler gebildet. Die Sende-Empfangs-Tore 7 und 12, welche über einen Schwellwertschalter 19 vom Mikrorechner 18 angesteuert werden, sind mit jeweils einem Ultraschallwandler 8, 13 gekoppelt. Das Empfangs-Tor 11 ist mit dem negierten Ausgang des Sende-Empfangs-Triggers 5 verbunden, wobei der Ausgang des Empfangs-Tores 1 T über einen Selektivverstärker 14, Demodulator 15 und Empfangsimpulszähler 16 mit dem Mikrorechner 18 und dem Stopp-Eingang eines Entfernungszählers 17 zusammengeschaltet ist. Der Start-Eingang des Entfernungszählers 17 ist mit dem Ausgang des Frequenzteilers für die Modulationsfrequenz 3 und der Takt-Eingang mit dem Ausgang des Frequenzteilers für die Trägerfrequenz 2 schaltungstechnisch verknüpft, wobei die Datenausgänge des Entfernungszählers 17. und ein externer Grenzwertgeber 20 ebenfalls mit dem Rechner 18 in Verbindung stehen. Der externe Grenzwertgeber 20 wird vorzugsweise durch einen taktil arbeitenden Abstandssensor gebildet.
Claims (2)
1. Verfahren zur kontinuierlichen berührungslosen Abstandsmessung, dadurch gekennzeichnet, daß eine definierte Anzahl von Ultraschallimpulsen mit definiertem Tastverhältnis gesendet, die vom Hindernis reflektierten Ultraschallimpulse bei Vorhandensein des gleichen Tastverhältnisses gezählt und bei Erreichen einer vorgewählten Empfangsimpulsanzahl die jeweiligen Entfernungswerte zum Hindernis nach der an sich bekannten Laufzeitmessung ermit-. telt werden .
2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Generator (1) über einen Frequenzteiler für die Trägerfrequenz (2) und einen Frequenzteiler für die Modulationsfrequenz (3) mit einem Tor (9) in Verbindung steht, welches über einen Verstärker (10) zusammen mit dem Ausgang eines vom Frequenzteiler für die Modulationsfrequenz (3) und von einem Mikrorechner (18) über einen Impulszähler (4) angesteuerten Sende-Empfangs-Triggers (5) auf ein Sende-Tor (6) geschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Sende-Empfangs-Tor für die x-Koordinate (7), dem Sende-Empfangs-Tor für die y-Koordinate (12) und dem Empfangs-Tor (11) in Verbindung steht, wobei die Sende-Empfangs-Tore (7, 12), welche über einen Schwellwertschalter (19) vom Mikrorechner (18) angesteuert werden, mit jeweils einem Ultraschallwandler (8, 13) und das Empfangs-Tor (11) mit dem negierten Ausgang des Sende-Empfangs-Triggers (5) schaltungstechnisch verknüpft sind und daß der Ausgang des Empfangs-Tores (11) über einen Selektivverstärker (14), Demodulator (15) und Empfangsimpulszähler (16) mit dem Mikrorechner (18) und dem Stopp-Eingang eines Entfernungszählers (17), dessen Start-Eingang mit dem Ausgang des Frequenzteilers für die Modulationsfrequenz (3) und Takt-Eingang mit dem Ausgang des Frequenzteilers für die Trägerfrequenz (2) in Verbindung steht, zusammengeschaltet ist, wobei die Datenausgänge des Entferungszählers (17) und ein externer Grenzwertgeber (20) ebenfalls mit dem Mikrorechner (18) in Verbindung stehen.
- Hierzu 1 Blatt Zeichnungen -
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD26203284A DD223538A1 (de) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | Verfahren und schaltungsanordnung zur kontinuierlichen beruehrungslosen abstandsmessung |
| DE19843446477 DE3446477A1 (de) | 1984-04-17 | 1984-12-20 | Verfahren und schaltungsanordnung zur kontinuierlichen beruehrungslosen abstandsmessung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD26203284A DD223538A1 (de) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | Verfahren und schaltungsanordnung zur kontinuierlichen beruehrungslosen abstandsmessung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD223538A1 true DD223538A1 (de) | 1985-06-12 |
Family
ID=5556228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD26203284A DD223538A1 (de) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | Verfahren und schaltungsanordnung zur kontinuierlichen beruehrungslosen abstandsmessung |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD223538A1 (de) |
| DE (1) | DE3446477A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005032485A1 (de) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Verfahren zur Vermessung einer Parklücke und zum Erkennen von Hindernissen beim Einparkvorgang eines Fahrzeuges sowie zugehöriges Messsystem |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8503580A (nl) * | 1985-12-27 | 1987-07-16 | Multinorm Bv | Systeem voor het besturen van een orgaan voor het volgen van een bewegend object. |
| DE3821577A1 (de) * | 1988-06-25 | 1990-01-04 | Hipp Johann F | Verfahren und vorrichtung zur hinderniserkennung mit ultraschallentfernungsmessung |
| US5155984A (en) * | 1991-04-24 | 1992-10-20 | Ford New Holland, Inc. | Implement height control |
-
1984
- 1984-04-17 DD DD26203284A patent/DD223538A1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-12-20 DE DE19843446477 patent/DE3446477A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005032485A1 (de) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Verfahren zur Vermessung einer Parklücke und zum Erkennen von Hindernissen beim Einparkvorgang eines Fahrzeuges sowie zugehöriges Messsystem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3446477A1 (de) | 1985-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3617591C2 (de) | ||
| EP0337293B1 (de) | Füllstandsmessgerät | |
| EP0746775B1 (de) | Mit akustischen oberflächenwellen arbeitende identifizierungsmarke | |
| DE2649075B2 (de) | Verfahren und Anordnung zur Messung des Füllstandes in einem Behälter bzw. der Schüttguthöhe auf einem Lagerplatz | |
| CH666557A5 (de) | Verfahren und anordnung zur signaluebertragung bei ultraschall-echolotgeraeten. | |
| WO1987004549A1 (en) | Device for determining the position of a moving object | |
| DE2434650A1 (de) | Beruehrungsempfindlicher positionskodierer unter verwendung einer platte von schichtfoermiger struktur | |
| EP1210567A1 (de) | Vorrichtung zur bestimmung einer physikalischen prozessgrösse eines mediums | |
| DE3937585C2 (de) | Einrichtung zur Abstandsmessung | |
| DE2634627A1 (de) | Laserentfernungsmessgeraet nach dem prinzip der laufzeitmessung | |
| DE2648693A1 (de) | Messanordnung zur geschwindigkeitsmessung eines luftfahrzeugs | |
| DE3028338C2 (de) | Doppler-Radareinrichtung | |
| DE19946168B4 (de) | FMCW-Verfahren zum Bestimmen des Abstandes zwischen zwei Fahrzeugen | |
| DE2041459A1 (de) | Sender-Empfaenger-System zur Verarbeitung von Dopplersignalen | |
| DD223538A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur kontinuierlichen beruehrungslosen abstandsmessung | |
| DE4301341C1 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Bestimmen des zeitlichen Anfangs eines Impulssignals | |
| EP1278048A2 (de) | Verfahren zur Füllstandsmessung sowie Füllstandsmessgerät | |
| DE2915834A1 (de) | Vorrichtung zum ueberwachen des betriebsverhaltens eines senders | |
| DE3412089A1 (de) | Verfahren zur messtechnischen ermittlung des abstandes zwischen zwei beliebigen gegenstaenden und sender und empfaenger zur durchfuehrung des verfahrens | |
| DE2932659A1 (de) | Vorrichtung zur orientierungshilfe fuer blinde | |
| DE3321224C2 (de) | ||
| DE4229079A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Abstandsmessung | |
| DE949375C (de) | Ultraschall-Impuls-Sende/Empfangsgeraet | |
| DE2255179A1 (de) | Ultraschalldetektor | |
| DE2030954C3 (de) | Ultraschall-Prüfgerät zur zerstörungsfreien Untersuchung von Werkstücken |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |