DE3626709C2

DE3626709C2 -

Info

Publication number: DE3626709C2
Application number: DE19863626709
Authority: DE
Inventors: Hanns 4750 Unna-Massen De Rump; Wolfgang 4750 Unna De Voss; Udo 5885 Schalksmuehle De Kloss
Original assignee: Etr Elektronik und Technologie Rump 4600 Dortmund De GmbH
Current assignee: E.T.R. ELEKTRONIK UND TECHNOLOGIE RUMP GMBH, 4600
Priority date: 1986-08-07
Filing date: 1986-08-07
Publication date: 1989-10-19
Also published as: DE3626709A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Erhöhen der Störsicherheit in Schalt geräten zur Anzeige der Distanz von Objekten nach dem Ultraschall-Impuls-Echo- Laufzeitverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Durch die DE 27 02 354 B1 ist ein Verfahren zur Unterdrückung oder Kenntlich machung von Störsignalen bei Echolotanlagen gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1 bekanntgeworden, bei welchem jedem empfangenen Signal, das eine den Rauschpegel überschreitende Signalhöhe aufweist, ein Rechteckimpuls von fest vorgegebener Impulshöhe zugeordnet wird, wobei die innerhalb einer bestimm ten Anzahl von aufeinanderfolgenden Lotperioden im zeitlichen Abstand von wenigstens annähernd einer Lotperiode auftretenden Rechteckimpulse nach Zwi schenspeicherung mittels in Reihe geschalteter Schieberegister summiert werden und die Summenspannung über eine Schwellenwertschaltung einem Anzeigegerät zugeführt wird. Bei einer Anzahl von n zu summierenden Rechteckimpulsen werden ebenfalls n zwischenspeichernde Schieberegister verwendet, wobei die Höhe der Schwellenspannung zwischen dem Zweifachen und dem (n-1)fachen der Höhe eines Rechteckimpulses liegend gewählt wird.

Aus der DE 36 07 336 A1 ist des weiteren ein Verfahren bekannt, die Stör sicherheit von Ultraschall-Echo-Geräten dadurch zu erhöhen, daß über eine geeig nete Schaltung geprüft wird, ob ein Echosignal über eine bestimmte Anzahl von Meßzyklen konstant ansteht.

Aus der DE-OS 36 20 783 ist es bekannt, diesen Gedanken insofern zu erweitern, als durch einen Mikroprozessor überprüft wird, ob die eingehenden Echo-Signale aus dem gleichen zeitlichen (räumlichen) Sektor kommen.

Dadurch sollen die beim Ultraschall-Impuls-Echoverfahren zwangsläufig auftreten den akustischen Störungen als solche und nicht als Nutz-Signal gewertet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genann ten Gattung zu schaffen, mit der ein hohes Maß an Störsicherheit gegenüber zufälligen Impulsen oder Störimpulsen erreicht wird, wobei die Auslösung eines Fehlalarms oder einer Fehlanzeige durch zufällige akustische Ereignisse auf ein Minimum reduziert sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Die Vorrichtung besitzt den Vorteil, daß mit ihr die Distanz eines Objektes nur dann erkannt wird, wenn es mehrfach, insbesondere mindestens fünfmal hintereinander, an der gleichen Stelle auf der Zeitachse hintereinander als solches erkannt wird. Damit ist der Vorteil gegeben, daß die statistische Wahrscheinlichkeit, einen Fehl alarm durch zufällige akustische Ereignisse auszulösen, mit relativ kleinem Auf wand auf ein Minimum reduziert ist. Des weiteren ist vorteilhaft, daß die Überwa chung von Ereignissen auf der Zeitachse zwangsläufig und nur durch den Einsatz weniger integrierter Schaltkreise möglich ist.

Ein Alarm wird nur dann ausgelöst, wenn ein Echo-Impuls in einer Vielzahl von Messungen hintereinander auf der gleichen Position der Zeitachse erkannt wird, indem das digitalisierte Ausgangssignal des Ultraschallempfängers einer Kette von Schieberegistern zugeführt wird, deren Ausgangssignale miteinander verglichen werden.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Ein zentraler Ablauf- und Taktgenerator 3 erzeugt einen Sendeimpuls, der vom Sender 2 abgestrahlt wird. Ein Echo wird im Empfänger 1 empfangen. Das Echo wird in einen digitalen Impuls umgewandelt, was auf einer Datenleitung 8 mittels digitalisierten Echoimpulsen angedeutet ist. Die Position des digitalisierten Impul ses auf der Zeitachse ist abhängig von der Distanz zum Objekt.

Durch geeignete Schaltungsmaßnahmen kann selbstverständlich der Überwa chungsbereich oben und unten beliebig begrenzt werden.

Das Echo-Signal 8 wird nunmehr in das erste Schieberegister einer Kette von Schieberegistern 4, vorzugsweise ein Vierfach-Schieberegister, eingelesen, dessen Takt ebenfalls von dem zentralen Ablauf- und Taktgenerator 3 erzeugt wird.

Der Takt ist so bemessen, daß jeder Taktimpuls, dividiert durch die Anzahl der Bits des Schieberegisters, der zu überwachenden Distanz des Objektes entspricht.

Das Ausgangssignal eines jeden Schieberegisters wird einerseits an ein UND-Glied 5 gelegt, andererseits in das nächste Schieberegister eingeladen.

Nach gleicher Art durchläuft das Signal zwei weitere Schieberegister, dessen Ausgänge gleichfalls auf das UND-Glied 5 geschaltet sind.

Erkennt die Vorrichtung ein Objekt innerhalb des Überwachungsbereiches, steht somit das digitalisierte Echosignal jeweils an gleicher Position innerhalb der Schieberegister.

Somit steht auch nach vielen Durchläufen das Echosignal gleichzeitig an den fünf Eingängen des UND-Gliedes 5 an, und zwar 4× als Ausgangssignal der einzelnen Schieberegister der Kette von Schieberegistern 4 und einmal als digitalisiertes Ausgangssignal 8 des Empfängers 1.

Somit ist folgende Voraussetzung notwendig, um Alarm auszulösen:

1. Über mindestens fünf Zyklen wird ein Echo erkannt.
2. Über mindestens fünf Zyklen erscheint das Echo an der gleichen Stelle innerhalb des Registers.

Eine Anzeige wird somit nur dann ausgelöst, wenn ein Echoimpuls in einer Vielzahl von Messungen hintereinander auf der gleichen Position der Zeitachse erkannt wird, indem das digitalisierte Ausgangssignal des Ultraschallempfängers 1 einer Kette von Schieberegistern 4 zugeführt wird, deren Ausgangssignale miteinander verglichen werden.

Die Vorrichtung erhöht nachhaltig mit einfachen und preiswerten Mitteln die Störfestigkeit von Ultraschallgeräten gegenüber zufälligen Geräuschen.

Liste der Bezugszeichen

1 Empfänger
2 Sender
3 zentraler Ablauf- und Taktgenerator
4 Vierfach-Schieberegister
5 Fünffach-UND-Glied
6 Auswerteschaltung
7 Schaltausgang
8 Datenleitung mit digitalisierten Echoimpulsen

Claims

1. Vorrichtung zum Erhöhen der Störsicherheit in Schaltgeräten zur Anzeige der Distanz von Objekten nach dem Ultraschall-Impuls-Echo-Laufzeitverfahren, mit einem Sender zum Aussenden von Ultraschallimpulsen und einem Empfänger zum Empfangen des Ultraschall-Impuls-Echos nach einer laufzeitabhängigen Zeit, wobei das empfangene Echo digitalisiert umgesetzt und zur weiteren Verarbeitung in zwischenspeichernde Schieberegister eingegeben wird, die in Reihe liegen und jeder Ausgang eines Schieberegisters auf den Eingang des nächstfolgenden Schieberegisters gelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß digitalisierte Echo-Impulse (8) von den einzelnen Ausgängen der Schiebe register (4) auf ein UND-Glied (5) gelegt sind und der Takt des Taktgenerators (3) zum Takten der Schieberegister (4) so bemessen ist, daß die Zeit zwischen zwei Takten dividiert durch die Anzahl der Bits eines der Schieberegister (4) der zu überwachenden Distanz des Objektes entspricht und somit die Bit-Zahl eines einzelnen Schieberegisters (4) in genau einer Meßperiode erreicht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalisierten Echo-Impulse (8) nach dem Empfänger (1) direkt ebenfalls auf das UND-Glied (5) gelegt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister ein Vierfach-Schieberegister (4) ist.