JP2005207840A - Object detector - Google Patents
Object detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005207840A JP2005207840A JP2004013669A JP2004013669A JP2005207840A JP 2005207840 A JP2005207840 A JP 2005207840A JP 2004013669 A JP2004013669 A JP 2004013669A JP 2004013669 A JP2004013669 A JP 2004013669A JP 2005207840 A JP2005207840 A JP 2005207840A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- reception
- reception rate
- distance
- object detection
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、観測用信号の反射を利用して対象物を検出する物体検出装置に関する。 The present invention relates to an object detection apparatus that detects an object using reflection of an observation signal.
自動車、電車又は船等の移動体に搭載され、移動体の前方、後方、側方等の周辺にある障害物等までの距離を測定する物体検出装置が広く用いられている。物体検出装置は、移動体から周辺にある障害物を発見し、その距離を運転者に知らせたり、移動体を自動回避したり、移動体を自動停止させたりして、移動体を安全に走行させるために用いられている。物体検出装置としては、パルスを送信し、対象物によって反射されたそのパルスを受信することによって対象物までの距離を測定するパルスレーダが挙げられる。例えば、パルス幅モジュレーション回路(PWM回路)を用い、対象物までの距離に比例したパルス幅を有するパルス幅モジュレーション信号(PWM信号)を出力し、その出力に基づいて測定対象物までの距離を求める物体検出装置が知られている(特開2003−66136号公報、特開2003−270332号公報等)。パルス状の電磁波が送出された時刻、すなわち送信パルスの送出時刻と受信した電磁波から対象物で反射されたパルスが検出された時刻、すなわち受信パルスの検出時刻との時間差に相当するパルス幅を有するPWM信号を発生させ、このPWM信号のパルス幅を低域通過フィルタに通して直流電圧に変換することで、その電圧値から対象物までの距離を求めることができる。 2. Description of the Related Art An object detection device that is mounted on a moving body such as an automobile, a train, or a ship and measures a distance to an obstacle or the like around the front, rear, or side of the moving body is widely used. The object detection device finds obstacles in the vicinity from the moving body, informs the driver of the distance, automatically avoids the moving body, automatically stops the moving body, and runs the moving body safely It is used to make it. Examples of the object detection device include a pulse radar that transmits a pulse and receives the pulse reflected by the object to measure the distance to the object. For example, a pulse width modulation circuit (PWM circuit) is used to output a pulse width modulation signal (PWM signal) having a pulse width proportional to the distance to the object, and the distance to the measurement object is obtained based on the output. An object detection device is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-66136, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-270332, etc.). It has a pulse width corresponding to the time difference between the time when the pulsed electromagnetic wave is transmitted, that is, the time when the transmission pulse is transmitted and the time when the pulse reflected from the received electromagnetic wave is detected, that is, the time when the received pulse is detected By generating a PWM signal and passing the pulse width of this PWM signal through a low-pass filter and converting it to a DC voltage, the distance from the voltage value to the object can be obtained.
しかしながら、PWM回路を用いた物体検出装置では、受信された電磁波の中からパルスが検出できなかった場合に測定対象物までの距離を正しく反映したパルス幅を有するPWM信号が正しく発生できず、対象物が検出できなかったり、測定対象物までの距離が測定できなくなったりする問題がある。例えば、図13に示すように、パルス電磁波の送出時刻を示す送信トリガに対応してPWM信号を立ち上げ、受信信号からのパルスの検出時刻を示す受信トリガに対応してPWM信号を立ち下げる。従って、受信パルスが検出できなかった場合にはPWM信号を立ち下げるタイミングが取れなくなり、送信パルスが送信されてから次に受信パルスが受信されるまでの間、本来対象物までの距離に応じて出力されるべきパルス幅よりも大きなパルス幅を有したPWM信号が出力されてしまう。 However, in the object detection device using the PWM circuit, when the pulse cannot be detected from the received electromagnetic wave, the PWM signal having the pulse width that correctly reflects the distance to the measurement object cannot be generated correctly, and the object is detected. There is a problem that the object cannot be detected or the distance to the measurement object cannot be measured. For example, as shown in FIG. 13, the PWM signal is raised in response to a transmission trigger indicating the transmission time of a pulse electromagnetic wave, and the PWM signal is lowered in response to a reception trigger indicating the detection time of a pulse from the reception signal. Therefore, when the received pulse cannot be detected, the timing to fall the PWM signal cannot be obtained, and it depends on the distance from the original to the target object after the transmission pulse is transmitted until the next received pulse is received. A PWM signal having a pulse width larger than the pulse width to be output is output.
物体検出装置では、PWM信号のパルス幅に比例する電圧値を平均化し、PWM信号のパルス幅に比例する電圧を得ることで、装置から測定対象物までの距離を計測するため、PWM信号のパルス幅が本来の対象物までの距離を示す値よりも非常に大きくなることは距離測定の誤差を大きくする原因となっていた。 In the object detection device, the voltage value proportional to the pulse width of the PWM signal is averaged, and the voltage proportional to the pulse width of the PWM signal is obtained to measure the distance from the device to the measurement object. The fact that the width is much larger than the value indicating the distance to the original object has caused a large error in distance measurement.
本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、受信パルスの欠落が生ずるような状況下においても高精度で測定対象物を検出することができる物体検出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an object detection device that can detect a measurement object with high accuracy even in a situation where a missing reception pulse occurs in view of the above-described problems of the prior art.
本発明は、空間に観測用信号を繰り返し送信し、空間から受信された受信信号から測定対象物によって反射された前記観測用信号を検出することにより、測定対象物を検出する物体検出装置であって、前記観測用信号の受信率を求める受信率判定部を含み、前記受信率判定部において求められた受信率を処理に供することを特徴とする。 The present invention is an object detection apparatus for detecting a measurement object by repeatedly transmitting an observation signal to a space and detecting the observation signal reflected by the measurement object from a reception signal received from the space. And a reception rate determination unit for determining a reception rate of the observation signal, wherein the reception rate determined by the reception rate determination unit is used for processing.
具体的には、前記観測用信号の送信時刻と前記観測用信号の受信時刻との時間差がパルス幅に変調されたPWM信号を生成するPWM信号生成部と、前記PWM信号を平滑化し、測定対象物までの距離を示す距離信号として出力する低域通過フィルタと、前記距離信号を受けて、前記距離信号をディジタル化して処理する処理部と、を含み、前記受信率が所定の閾値以下の場合に前記処理部への入力を制限したり、前記受信率が所定の閾値以下の場合に前記処理部からの出力を制限したりする。 Specifically, a PWM signal generation unit that generates a PWM signal in which a time difference between the transmission time of the observation signal and the reception time of the observation signal is modulated to a pulse width; and the PWM signal is smoothed, and the measurement target A low-pass filter that outputs a distance signal indicating a distance to an object, and a processing unit that receives the distance signal and digitizes the distance signal and processes the distance signal, and the reception rate is a predetermined threshold value or less In addition, the input to the processing unit is limited, or the output from the processing unit is limited when the reception rate is a predetermined threshold value or less.
例えば、前記観測用信号の受信時刻を示し一定のパルス振幅及びパルス幅を有する受信トリガを発生させる受信トリガ生成部を含み、前記受信率判定部では、前記受信トリガを低域通過フィルタで平滑化することによって前記受信率を求めることができる。また、前記受信信号から観測用信号が重畳された検波信号を抽出する観測用信号受信部を含み、前記受信率判定部では、前記検波信号を低域通過フィルタで平滑化することによって前記受信率を求めることができる。また、前記受信率判定部では、前記PWM信号を低域通過フィルタで平滑化した信号を前記PWM信号のパルス幅に基づいて求められた測定対象物までの距離を示す距離信号を用いて補正することによって前記受信率を求めることができる。 For example, it includes a reception trigger generation unit that generates a reception trigger indicating a reception time of the observation signal and having a constant pulse amplitude and pulse width, and the reception rate determination unit smoothes the reception trigger with a low-pass filter By doing so, the reception rate can be obtained. And an observation signal receiving unit that extracts a detection signal on which the observation signal is superimposed from the reception signal, wherein the reception rate determination unit smoothes the detection signal with a low-pass filter, thereby reducing the reception rate. Can be requested. The reception rate determination unit corrects a signal obtained by smoothing the PWM signal with a low-pass filter by using a distance signal indicating a distance to the measurement object obtained based on the pulse width of the PWM signal. Thus, the reception rate can be obtained.
本発明の別の態様は、空間に観測用信号を繰り返し送信し、空間から受信された受信信号から測定対象物によって反射された前記観測用信号を検出することにより、測定対象物を検出する物体検出装置であって、前記観測用信号の受信率の変化を予測する受信率変化予測部を含み、前記受信率判定部における予測結果を処理に供することを特徴とする。 Another aspect of the present invention is an object for detecting a measurement object by repeatedly transmitting an observation signal to space and detecting the observation signal reflected by the measurement object from a reception signal received from the space. The detection apparatus includes a reception rate change prediction unit that predicts a change in the reception rate of the observation signal, and uses the prediction result in the reception rate determination unit for processing.
具体的には、前記観測用信号の送信時刻と前記観測用信号の受信時刻との時間差がパルス幅に変調されたPWM信号を生成するPWM信号生成部と、前記PWM信号を平滑化し、測定対象物までの距離を示す距離信号として出力する低域通過フィルタと、を含み、前記受信率の変化が上昇傾向にある場合には前記受信率の変化が下降傾向にある場合よりも前記低域通過フィルタの時定数を大きく設定する。また、前記距離信号を受けて、前記距離信号をディジタル化して処理する処理部を含み、前記受信率の変化が下降傾向にある場合には前記受信率の変化が上昇傾向にある場合よりも前記処理部への入力を制限したり、前記受信率の変化が下降傾向にある場合には前記受信率の変化が上昇傾向にある場合よりも前記処理部からの出力を制限したりする。 Specifically, a PWM signal generation unit that generates a PWM signal in which a time difference between the transmission time of the observation signal and the reception time of the observation signal is modulated to a pulse width; and the PWM signal is smoothed, and the measurement target A low-pass filter that outputs a distance signal indicating a distance to an object, and when the change in the reception rate tends to increase, the low-pass filter than when the change in the reception rate tends to decrease Set a large time constant for the filter. In addition, a processing unit that receives the distance signal and digitizes the distance signal and processes it, and when the change in the reception rate tends to be lower than the case where the change in the reception rate tends to increase. The input to the processing unit is limited, or when the change in the reception rate is in a downward trend, the output from the processing unit is limited as compared with the case in which the change in the reception rate is in an upward trend.
例えば、前記観測用信号の受信時刻を示し一定のパルス振幅及びパルス幅を有する受信トリガを発生させる受信トリガ生成部を含み、前記受信率変化予測部は、異なる応答時間を有する複数の低域通過フィルタを含み、当該低域通過フィルタを用いて前記受信トリガを平滑化し、その差分を算出することによって受信率の変化を予測することができる。また、前記受信信号から観測用信号が重畳された検波信号を抽出する観測用信号受信部を含み、前記受信率変化予測部は、異なる応答時間を有する複数の低域通過フィルタを含み、当該低域通過フィルタを用いて前記検波信号を平滑化し、その差分を算出することによって受信率の変化を予測することができる。また、前記受信率変化予測部は、異なる応答時間を有する複数の低域通過フィルタを含み、当該低域通過フィルタを用いて前記PWM信号を平滑化し、その差分を算出することによって受信率の変化を予測することができる。 For example, a reception trigger generation unit that generates a reception trigger indicating a reception time of the observation signal and having a constant pulse amplitude and pulse width, and the reception rate change prediction unit includes a plurality of low-pass signals having different response times A reception rate change can be predicted by including a filter, smoothing the reception trigger using the low-pass filter, and calculating the difference. An observation signal receiving unit that extracts a detection signal on which the observation signal is superimposed from the reception signal, and the reception rate change prediction unit includes a plurality of low-pass filters having different response times, By smoothing the detection signal using a band-pass filter and calculating the difference, a change in the reception rate can be predicted. The reception rate change prediction unit includes a plurality of low-pass filters having different response times, smoothes the PWM signal using the low-pass filters, and calculates a difference between them to change the reception rate. Can be predicted.
上記本発明のいずれかによって、パルスの未検出が高い頻度で生ずる場合においても高精度かつ短時間で物体を検出し、又は、物体までの距離を測定することができる。 According to any one of the present invention, even when pulses are not detected frequently, an object can be detected with high accuracy and in a short time, or the distance to the object can be measured.
<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態における物体検出装置100は、図1に示すように、送信トリガ生成部10、観測用信号送信部12、観測用信号受信部14、受信トリガ生成部16、距離信号生成部18、ディジタル信号処理部20及び受信率判定部22を含んで構成される。物体検出装置100は、例えば車両等の移動体に搭載され、障害物の検出や車両と障害物との距離を測定するために用いられる。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the
以下、図2のタイミングチャートを用いて本実施の形態における物体検出装置100の信号処理について説明する。
Hereinafter, the signal processing of the
送信トリガ生成部10は、図2(a)のように、一定のパルス振幅の送信トリガを発生させ、観測用信号送信部12及び距離信号生成部18へ出力する。観測用信号送信部12は、送信トリガ生成部10からの送信トリガを受けて、図2(b)のように、送信トリガのパルス幅に対応したパルス電磁波を送出アンテナから空間に出力させる。このパルス電磁波が観測用信号となる。例えば、物体検出装置100に必要な測定範囲が数mから数10mである場合には、送信トリガ生成部10におけるパルスの周期は100n秒から1μ秒程度に設定される。なお、観測用信号はパルス電磁波に限定されるものではなく、測定対象物において反射され得る信号であれば音波等の他の信号であっても構わない。
As shown in FIG. 2A, the transmission
パルス電磁波の送出方向に障害物等の測定対象物が存在すると、パルス電磁波が測定対象物に当たり反射される。 When a measurement object such as an obstacle exists in the direction in which the pulse electromagnetic wave is transmitted, the pulse electromagnetic wave hits the measurement object and is reflected.
受信アンテナは、空間から物体検出装置100へ到達する電磁波を受信する。受信信号は観測用信号受信部14へ送られ、検波された検波信号として受信トリガ生成部16へ出力される。受信トリガ生成部16は、所定の検出条件に基いて、検波信号の最初の立ち上がり時刻に対応する受信トリガを生成する。
The receiving antenna receives electromagnetic waves that reach the
受信アンテナで受信される電磁波には、図2(c)のように、測定対象物によって反射されたパルス電磁波と物体検出装置の外部空間から到達するノイズ等が重畳する。観測用信号受信部14は、受信アンテナからの受信信号を受けて、受信信号を包絡線検波する。受信トリガ生成部16は、検波された包絡線を電圧比較器において基準電圧と比較し、図2(d)に示すように、包絡線の値が基準電圧よりも高くなった時刻から一定の時間だけパルスを立ち上げて、一定の電圧値および一定のパルス幅の受信トリガを出力する。この受信トリガによりパルス電磁波の送出方向にある測定対象物を検出することができる。ここでは、受信トリガは、距離信号生成部18及び受信率判定部22へ出力される。
As shown in FIG. 2C, the electromagnetic wave received by the receiving antenna is superimposed with the pulse electromagnetic wave reflected by the object to be measured and the noise reaching from the external space of the object detection device. The observation
距離信号生成部18は、送信トリガ生成部10及び受信トリガ生成部16からそれぞれ送信トリガ及び受信トリガを受けて、物体検出装置100と測定対象物の距離に対応した距離電圧信号を出力する。距離信号生成部18は、図1に示すように、PWM信号生成部18aと低域通過フィルタ(LPF)18bを含んで構成することができる。
The distance
PWM信号生成部18aは、パルス幅モジュレーション回路(Pulse Width Modulation:PWM回路)である。PWM信号生成部18aは、送信トリガ生成部10からの送信トリガと受信トリガ生成部16からの受信トリガとを受けて、図2(e)に示すように、送信トリガを受けた時刻と受信トリガを受けた時刻との時間差に相当するパルス幅を有する定電圧のPWM信号を発生させる。
The PWM
このとき、図2に示すように、送信トリガを受けた時刻に一定のパルス振幅を有するパルスを立ち上げ、受信トリガを受けた時刻にパルスを立ち下げることによって、PWM信号を発生させることができる。逆に、送信トリガを受けた時刻にパルスを立ち下げ、受信トリガを受けた時刻にパルスを立ち上げることによって、PWM信号を発生させても良い。 At this time, as shown in FIG. 2, a PWM signal can be generated by raising a pulse having a constant pulse amplitude at the time when the transmission trigger is received and lowering the pulse at the time when the reception trigger is received. . Conversely, the PWM signal may be generated by falling the pulse at the time when the transmission trigger is received and raising the pulse at the time when the reception trigger is received.
このPWM信号のパルス幅は、観測用信号であるパルス電磁波が送出アンテナから送信され、測定対象物で反射されて受信アンテナで受信されるまでの時刻に対応している。従って、PWM信号のパルス幅に基づいて物体検出装置100から測定対象物までの距離を求めることができる。
The pulse width of the PWM signal corresponds to the time from when the pulse electromagnetic wave, which is an observation signal, is transmitted from the transmitting antenna, reflected by the measurement object, and received by the receiving antenna. Therefore, the distance from the
従来技術において説明したように、対象物での反射が弱いなどの原因により受信信号からパルス電磁波が検出できなかった場合、PWM信号は次に受信信号からパルス電磁波が検出されるまで続くパルス幅を有するものとなる。すなわち、PWM信号のパルス幅は物体検出装置100から測定対象物までの距離よりも大きくなり、距離測定の結果に大きな誤差を生ずる原因となる。本実施の形態では、受信率判定部22においてパルス電磁波の受信率を求め、受信率に応じて処理を制御することによって測定誤差を低減する。受信率判定部22の作用については後述する。
As explained in the prior art, when the pulse electromagnetic wave cannot be detected from the received signal due to weak reflection on the object, the PWM signal has a pulse width that continues until the pulse electromagnetic wave is detected from the received signal next time. It will have. That is, the pulse width of the PWM signal is larger than the distance from the
LPF18bは、PWM信号のパルス幅に対応した信号強度を有する距離信号を出力するために用いられる。LPF18bは、例えば、抵抗とコンデンサとの組み合わせからなるL型のローパスフィルタ(LPF)によって構成することができる。LPF18bは、PWM信号を受けて、フィルタの時定数で定まる応答時間だけPWM信号を平均化させてディジタル信号処理部20へ出力する。フィルタの応答時間は、抵抗値とコンデンサの容量値の組み合わせで定まる。
The
なお、低域通過フィルタがRC型の場合、その時定数はRCで定義される。これは、フィルタに電圧が印加された場合に出力が1/e倍(eは自然対数の底)になるまでの時間をいう。また、低域通過フィルタの応答時間は、時定数に応じて定まり、フィルタに電圧が印加された場合に入力信号と出力信号との差が十分に小さくなるまでに要する時間をいう。例えば、出力信号が入力信号の99%に収束するまでの時間や時定数τの10倍の時間で定義される。
When the low-pass filter is an RC type, the time constant is defined by RC. This is the time until the output becomes 1 / e times (e is the base of natural logarithm) when a voltage is applied to the filter. The response time of the low-pass filter is determined according to the time constant, and means the time required for the difference between the input signal and the output signal to become sufficiently small when a voltage is applied to the filter. For example, it is defined by the time until the output signal converges to 99% of the input signal and the
距離の分解能は低域通過フィルタの出力電圧の検出精度によって決定される。不要波の影響を回避するため測定したい距離の10倍程度まで観測していることを考慮すると、最終的な検出の精度はダイナミックレンジに対して0.1%〜1%程度に設定することが好ましい。1%の精度で検出した場合、観測範囲が50mであるとすると分解能は50m÷100=50cmとなる(0.1%とした場合は5cm)。一般的には、検出の精度を上げていけば、距離の分解能も上がっていくが、信号のノイズレベル等を考慮すると過剰に分解能を高めることは好ましくない。8ビットのアナログ/デジタルコンバータを用いて、低域通過フィルタ出力を観測した場合、50m÷256=約20cmの分解能となる。通常、直流化を目的とした低域通過フィルタを設計する場合には、出力に検出の限界を超えるような変動が残らないように時定数を設定する。一般的には、検出の限界を超えるような変動が残っているとすると、距離を一意に定めることができなくなってしまうからである。 The resolution of the distance is determined by the detection accuracy of the output voltage of the low-pass filter. Considering that observation is performed up to about 10 times the distance to be measured in order to avoid the influence of unnecessary waves, the final detection accuracy may be set to about 0.1% to 1% with respect to the dynamic range. preferable. When detection is performed with an accuracy of 1%, if the observation range is 50 m, the resolution is 50 m ÷ 100 = 50 cm (5 cm when 0.1% is set). In general, if the detection accuracy is increased, the resolution of the distance is also increased. However, it is not preferable to increase the resolution excessively in consideration of the noise level of the signal. When the low-pass filter output is observed using an 8-bit analog / digital converter, the resolution is 50 m ÷ 256 = about 20 cm. Normally, when designing a low-pass filter for the purpose of direct current, the time constant is set so that no fluctuations exceeding the detection limit remain in the output. This is because, in general, if a variation that exceeds the detection limit remains, the distance cannot be uniquely determined.
例えば、LPF18bの応答時間を観測用信号の送出周期よりも短く設定すると、PWM信号生成部18aから出力されるPWM信号を十分に平滑化することができず、観測用信号の送出周期内においてLPF18bの出力値が不必要に大きく変動することとなる。そこで、LPF18bの応答時間は観測用信号の送出周期よりも長く設定することが好適である。これによって、LPF18bの出力値が不必要に大きく変動することを避けることができる。
For example, if the response time of the
また、LPF18bの応答時間をディジタル信号処理部20におけるサンプリング周期よりも短く設定することが好適である。応答時間をサンプリング周期よりも長く設定すると、欠落が発生した場合に欠落状態からの復帰が遅くなり、次のサンプリング時刻においても欠落の影響を受けることとなる。その結果、距離測定の誤差が大きくなるからである。
Moreover, it is preferable to set the response time of the
一方、観測用信号の検出の欠落が高い頻度で起きる場合、LPF18bの応答時間は観測用信号の検出が低い頻度で欠落する時間よりも短く設定することが好適である。これによって、パルスの検出の欠落が長時間続いた場合の誤差を小さくすることができる。
On the other hand, when missing observation signals are detected with high frequency, the response time of the
このように、LPF18bを用いて装置と測定対象物までの距離を示すパルス幅を有するPWM信号の強度を平均化することによって、測定対象物からの反射が小さい場合や外部環境からのノイズが大きい場合等において受信信号から観測用信号が検出できなかった場合の距離の計測への影響を小さくすることができる。
In this way, by averaging the intensity of the PWM signal having a pulse width indicating the distance between the apparatus and the measurement object using the
ディジタル信号処理部20は、アナログ/ディジタル変換器(A/D変換器)20a、ゲート回路20b及び誤差軽減処理部20cを含んで構成される。A/D変換器20aは、距離信号生成部18から距離信号を受けて、アナログ信号である距離信号をサンプリングしてディジタル信号に変換し、ゲート回路20bへ出力する。ゲート回路20bは、受信率判定部22から判定信号を受けて、判定信号に応じてA/D変換器20aから入力された距離信号を誤差軽減処理部20cへ出力するか否かを制御する。
The digital
受信率判定部22は、低域通過フィルタ(LPF)22a及び閾値判定処理部22bを含んで構成される。受信率判定部22は、受信トリガ生成部16から受信トリガを受けて、受信トリガの入力頻度に基づいてパルス電磁波の受信率を求めるために用いられる。ここで、受信率とは、所定の期間内における観測用信号であるパルス電磁波の送信の頻度に対する受信信号からパルス電磁波が検出された頻度の比を云う。パルス電磁波は一定の周期で送信されるので、所定の基準時間内に受信トリガ生成部16から出力される受信トリガの数に基づいて受信率を求めることができる。
The reception
具体的には、図3に示すように、LPF22aは受信トリガを受けて、所定の時定数で受信トリガを平滑化する。LPF22aの出力は、単位時間当りの受信トリガの入力頻度が高くなるほど大きくなる。このLPF22aの出力が受信率に対応する。LPF22aは、RC型等の簡易な構成のフィルタを用いることができる。例えば、LPF22aがRC型の場合には時定数はRCで定義され、抵抗値又は容量値を変更することによって基準時間を容易に設定及び変更することができる利点を有する。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
閾値判定処理部22bは、LPF22aの出力が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。もし、LPF22aの出力が閾値以上の場合には「許可」の判定信号を出力し、LPF22aの出力が閾値よりも小さい場合には「禁止」の判定信号を出力する。閾値判定処理部22bは、例えば差動増幅回路により構成することができる。この場合、一定の基準電圧を閾値電圧としてLPF22aの出力と比較することによって、例えば、「許可」はHレベル、「禁止」はLレベルの出力とすることができる。
The threshold
ゲート回路20bは、判定信号が「許可」の場合、すなわちLPF22aの出力が閾値以上の場合には、パルス電磁波の受信率が高いので距離信号を誤差軽減処理部20cへ出力させる。一方、判定信号が「禁止」の場合、すなわちLPF22aの出力が閾値より小さい場合には、パルス電磁波の受信率が低いので距離信号を誤差軽減処理部20cへ出力させない。
When the determination signal is “permitted”, that is, when the output of the
このように、パルス電磁波の受信率に応じて距離信号に対するゲート処理を行うことによって、受信状態が時々刻々と変化するようなシステムにおいて受信状況に応じた適応的なリアルタイム信号処理が可能となる。特に、本実施の形態のようにPWM信号のパルス幅に応じて測定対象物までの距離を測定するシステムにおいて、ゲート回路20b以降においてパルス電磁波の受信の欠落に伴う誤差を含んだ信号が処理されることを防止することができる利点がある。このとき、A/D変換器20aにおけるサンプリングの周期T1に合わせて、LPF22aの応答時間が周期T1に相当するようにLPF22aの時定数を設定することが好ましい。例えば、A/D変換器20aのサンプリングの周期T1が50μsであった場合、LPF22aの応答時間も50μsに近い値とすることが好ましい。
As described above, by performing the gate processing on the distance signal according to the reception rate of the pulse electromagnetic wave, it is possible to perform adaptive real-time signal processing according to the reception state in a system in which the reception state changes from moment to moment. In particular, in the system for measuring the distance to the object to be measured according to the pulse width of the PWM signal as in the present embodiment, a signal including an error due to the lack of reception of the pulse electromagnetic wave is processed after the
誤差軽減処理部20cでは、距離信号に含まれる誤差を軽減するための処理が行われる。例えば、自動車に搭載された物体検出装置100では、所定時間内にサンプリングされた複数のサンプリング値から最小値を選択して出力させることが好適である。これによって、パルス電磁波の反射が弱い場合や外部環境からのノイズが大きい場合でも自動車の近傍にある障害物までの距離を比較的高い精度で求めることができる。
The error
なお、本実施の形態では、ゲート回路20bをA/D変換器20aと誤差軽減処理部20cとの間に設けたが、図4に示す物体検出装置102のように、誤差軽減処理部20cの出力側に設けても良い。受信率判定部22からの判定信号に応じて、誤差軽減処理部20cからの最終出力に対してゲート処理を行うことによって、パルス電磁波の受信の欠落に伴う誤差を含んだ信号が出力されることを防止することができる。このとき、誤差軽減処理部20cにおけるサンプリングの周期T2に合わせて、LPF22aの応答時間が周期T2に相当するようにLPF22aの時定数を設定することが好ましい。例えば、誤差軽減処理部20cのサンプリングの周期T2が1msであった場合、LPF22aの応答時間も1msに近い値とすることが好ましい。
In the present embodiment, the
なお、受信率判定部22に2種類のフィルタを設け、A/D変換器20a及び誤差軽減処理部20cの出力に対してそれぞれゲート回路を設ける構成としても良い。このように、ゲート回路を複数設けることによって、パルス電磁波の受信の欠落に伴う誤差をより低減することができる。
The reception
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、受信トリガ生成部16からの受信トリガを用いて受信率を判定した。観測用信号受信部14における検波信号を2値化したものが受信トリガであることから、受信トリガと似た性質を有する検波信号を用いて受信率を得ることができる。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the reception rate is determined using the reception trigger from the reception
第2の実施の形態における物体検出装置104は、図5に示すように、第1の実施の形態における物体検出装置100と同様の構成を有するが、受信率判定部22に対して観測用信号受信部14から検波信号が入力されている点において異なっている。
The
観測用信号受信部14における検波信号は、図2(c)に示すように、測定対象物で反射されたパルス電磁波が重畳された信号である。受信率判定部22のLPF22aは、図6に示すように、観測用信号受信部14から検波信号を受けて、所定の時定数で検波信号を平滑化する。このLPF22aの出力はパルス電磁波の平均電力に対応するが、受信トリガがこの検波出力を2値化したものであることから、平均受信電力をもって受信率に代用することができる。LPF22aは、第1の実施の形態と同様に、RC型等の簡易な構成のフィルタを用いることができる。例えば、LPF22aがRC型の場合には時定数はRCで定義され、抵抗値又は容量値を変更することによって基準時間を容易に設定及び変更することができる利点を有する。このとき、LPF22aの応答時間は、ディジタル信号処理部20のゲート回路20bのサンプリング周期に合わせて設定することが好ましい。閾値判定処理部22bは、LPF22aの出力が所定の閾値よりも大きいか否かを判定し、判定結果に応じて判定信号を出力する。ディジタル信号処理部20のゲート回路20bでは、この判定信号を用いてA/D変換器20aからの出力に対するゲート処理を行う。
As shown in FIG. 2C, the detection signal in the observation
以上のように、観測用信号受信部14から出力される検波信号を用いて受信率を判定することによって、パルス電磁波の受信の欠落に伴う誤差を含んだ距離信号が処理されることを防止することができる。なお、ゲート回路20bを誤差軽減処理部20cの出力側に設けても同様の効果を得ることができる。
As described above, by determining the reception rate using the detection signal output from the observation
<第3の実施の形態>
検波信号以外に受信トリガと性質が良く似た信号としてPWM信号がある。そこで、PWM信号を用いてパルス電磁波の受信率を得ることができる。
<Third Embodiment>
In addition to the detection signal, there is a PWM signal as a signal similar in nature to the reception trigger. Therefore, the pulse electromagnetic wave reception rate can be obtained using the PWM signal.
第3の実施の形態における物体検出装置106は、図7に示すように、第1及び第2の実施の形態と同様の構成を有するが、受信率判定部22に距離信号生成部18から距離信号が入力され、距離バイアス補正部22cを備えている点で異なる。
As shown in FIG. 7, the
距離信号生成部18のPWM信号生成部18aから出力されたPWM信号は、図2(e)のように、受信トリガと同様にパルス振幅が一定であるが、測定対象物までの距離に応じてパルス幅が変調されている。受信率判定部22のLPF22aでは、PWM信号を受けて、所定の時定数でPWM信号を平滑化する。しかしながら、図8に示すように、PWM信号を平滑化しただけでは測定対象物までの距離に応じてLPF22aの出力値は変化することとなり、受信率を推定することができない。そこで、受信率判定部22に距離バイアス補正部22cを設け、ディジタル信号処理部20から出力される距離出力をフィードバックすることによってLPF22aの出力を補正する。測定対象物が距離xにある場合のLPF22aの出力がdx、測定対象物が存在しない場合のLPF22aの出力がd0であったとすると、数式(1)を用いてLPF22aの出力L(t)を補正することによって受信率Pを算出することができる。ここで、測定対象物が距離xにある場合のLPF22aの出力dxはディジタル信号処理部20から出力される距離出力から求めることができる。
The PWM signal output from the PWM
距離バイアス補正部22cで補正された受信率Pは、図9に示すように、測定対象物までの距離に無関係な値となる。閾値判定処理部22bは、距離バイアス補正部22cの出力が所定の閾値よりも大きいか否かを判定し、判定結果に応じて判定信号を出力する。ディジタル信号処理部20のゲート回路20bでは、この判定信号を用いてA/D変換器20aからの出力に対するゲート処理を行う。
As shown in FIG. 9, the reception rate P corrected by the distance
以上のように、距離信号生成部18から出力されるPWM信号を用いて受信率を判定することによって、パルス電磁波の受信の欠落に伴う誤差を含んだ距離信号が処理されることを防止することができる。なお、ゲート回路20bを誤差軽減処理部20cの出力側に設けても同様の効果を得ることができる。
As described above, by determining the reception rate using the PWM signal output from the distance
<第4の実施の形態>
第1〜第3の実施の形態における物体検出装置では、現時点の受信率に応じて出力に対するゲート処理を行った。以下の実施の形態では、過去から現在にいたるまでの受信率の変化に基づいて将来の受信率の変化を予測してゲート処理を行う。
<Fourth embodiment>
In the object detection devices in the first to third embodiments, gate processing for output is performed according to the current reception rate. In the following embodiments, gate processing is performed by predicting a future change in reception rate based on a change in reception rate from the past to the present.
第4の実施の形態における物体検出装置108は、図10に示すように、第1〜第3の実施の形態と同様の構成を有するが、受信率判定部22に代えて受信率変化予測部24を備える点で異なる。
As shown in FIG. 10, the
受信率変化予測部24は、低域通過フィルタ(LPF)24a,24b及び受信率変化判定処理部24cを含んで構成される。受信率変化予測部24は、受信トリガ生成部16から受信トリガを受けて、パルス電磁波の受信率の変化を予測するために用いられる。
The reception rate
LPF24a,24bには、受信トリガ生成部16から受信トリガが入力され、それぞれ異なる時定数τ1,τ2で受信トリガを平滑化する。ここでは、時定数τ1<時定数τ2であるとする。パルス電磁波の受信率が低下した場合、時定数が小さいLPF24aの出力は急激に低下するが、時定数が大きいLPF24bの出力はLPF24aの出力よりもゆるやかに低下する。逆に、パルス電磁波の受信率が低い状態から受信率が上昇した場合、時定数が小さいLPF22aの出力は急激に上昇するが、時定数の大きいLPF24bの出力はLPF24aの出力よりもゆるやかに上昇する。
The
受信率変化判定処理部24cでは、LPF24a,24bからの出力を受けて、受信率が上昇傾向にあるか減少傾向にあるかを判定し、距離信号生成部18のLPF18b、ディジタル信号処理部20のA/D変換器20a及び誤差軽減処理部20cの制御を行う。受信率変化判定処理部24cでは、(時定数が小さいLPF22aの出力)−(時定数の大きいLPF22bの出力)>0である場合には受信率は上昇傾向にあり、(時定数が小さいLPF22aの出力)−(時定数の大きいLPF22bの出力)<0である場合には受信率は減少傾向にあると判定する。この判定結果に応じて各部の制御を行う。
The reception rate change
ここで、2つのLPF24a,24bの応答時間の比をどのように設定すればよいかを考察する。時定数の小さいLPF24aの応答時間を時刻t−Tから時刻tまでの時間Tとすると、LPF24a,24bへの入力がs(τ)である場合のLPF24aの出力値L(t,t−T)は数式(2)で表される。
Here, it is considered how to set the ratio of the response times of the two LPFs 24a and 24b. Assuming that the response time of the
一方、時定数の大きいLPF24bの応答時間がLPF24aのk倍である、すなわち時刻t−kTから時刻tまでの時間kTとすると、LPF24bの出力値L(t,t−kT)は数式(3)で表される。
On the other hand, if the response time of the
LPF24aの出力値とLPF24bの出力値の差は数式(4)で表される。
The difference between the output value of the
ここでkを2とすると、数式(4)は数式(5)に変換される。数式(5)は、ちょうど時間Tの間隔で信号s(τ)の平均値を求めて比較していることと等価である。従って、LPF24bの時定数をLPF24aの時定数の2倍程度に設定することが好適であるといえる。
Here, when k is 2, Equation (4) is converted to Equation (5). Equation (5) is equivalent to obtaining and comparing the average value of the signal s (τ) at just the interval of time T. Therefore, it can be said that it is preferable to set the time constant of the
例えば、距離信号生成部18のLPF18bを制御する場合、受信率が上昇傾向にあるときにはLPF18bの時定数を大きくし、PWM信号を長時間に亘って平均化することによって安定した出力を得ることができる。一方、受信率が下降傾向にあるときには、長時間に亘ってPWM信号を平滑化することは誤差の蓄積を招く原因となるので、LPF18bの時定数を小さくするように制御を行う。
For example, when the
また、ディジタル信号処理部20を制御する場合、受信率が上昇傾向にあるときにはA/D変換器20a又は誤差軽減処理部20cのサンプリング周期を小さくし、単位時間当りに処理されるデータを増やすことができる。一方、受信率が下降傾向にあるときには、サンプリング周期を大きくし、距離信号に含まれる誤差ができるだけ処理に影響しないようにすることができる。また、サンプリング周期を大きくすることによって、より長い処理時間を必要とする高度な信号処理を施すことも可能となる。
Further, when controlling the digital
このとき、受信トリガをカウントし、パルス電磁波の受信率を直接測定することによっても受信率の変化を得ることもできる。しかしながら、受信トリガは数百ns〜数μs程度の高速な周期で出力されるので、受信トリガをカウントして受信率の変化を予測する回路は非常に複雑かつ高価なものとなり、回路に対する処理負担も高くなる。また、低域通過フィルタの後段に微分器を設け、受信率の変化を測定することによって将来の受信率の予測を行うことも可能である。しかしながら、低域通過フィルタに入力される信号がパルス状であることを考慮すると、ノイズに対して敏感な微分器を用いることは好ましくない。従って、本実施の形態のように複数の低域通過フィルタからの出力の差を用いて受信率の変化を予測することがより好適である。 At this time, a change in the reception rate can also be obtained by counting the reception trigger and directly measuring the reception rate of the pulse electromagnetic wave. However, since the reception trigger is output at a high cycle of about several hundreds ns to several μs, the circuit that counts the reception trigger and predicts the change in the reception rate becomes very complicated and expensive, and the processing burden on the circuit Also gets higher. It is also possible to predict the future reception rate by providing a differentiator after the low-pass filter and measuring the change in the reception rate. However, considering that the signal input to the low-pass filter is pulsed, it is not preferable to use a differentiator sensitive to noise. Therefore, it is more preferable to predict the change in the reception rate using the difference between the outputs from the plurality of low-pass filters as in the present embodiment.
以上のように、本実施の形態によれば、パルス電磁波の受信率の変化に応じて距離信号に対する処理を制御することができる。これによって、受信状態が時々刻々と変化するようなシステムにおいて受信状況の変化を予測して適応的な信号処理を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to control the processing for the distance signal in accordance with the change in the reception rate of the pulse electromagnetic wave. Accordingly, adaptive signal processing can be performed by predicting a change in the reception state in a system in which the reception state changes from moment to moment.
<第5の実施の形態>
第4の実施の形態では、受信トリガ生成部16からの受信トリガを用いて受信率の変化を判定した。正確に受信率の変化を求めるためには受信トリガを用いることが好ましいが、受信率のおおよその変化を捉えることにより処理を行うこともできる。本実施の形態では、受信トリガと似た性質を有する検波信号を用いて受信率の変化を判定する。
<Fifth embodiment>
In the fourth embodiment, the change in the reception rate is determined using the reception trigger from the reception
第5の実施の形態における物体検出装置110は、図11に示すように、第4の実施の形態における物体検出装置108と同様の構成を有するが、受信率変化予測部24に対して観測用信号受信部14から検波信号が入力されている点において異なっている。
As shown in FIG. 11, the
受信率変化予測部24のLPF24a,24bは、観測用信号受信部14から検波信号を受けて、それぞれ異なる時定数τ1,τ2で検波信号を平滑化する。時定数τ1<時定数τ2であるとすると、パルス電磁波の受信率が低下した場合、時定数が小さいLPF24aの出力は急激に低下するが、時定数が大きいLPF24bの出力はLPF24aの出力よりもゆるやかに低下する。逆に、パルス電磁波の受信率が低い状態から受信率が上昇した場合、時定数が小さいLPF22aの出力は急激に上昇するが、時定数の大きいLPF24bの出力はLPF24aの出力よりもゆるやかに上昇する。従って、受信率変化判定処理部24cにおいて(時定数が小さいLPF22aの出力)−(時定数の大きいLPF22bの出力)>0である場合には受信率は上昇傾向にあり、(時定数が小さいLPF22aの出力)−(時定数の大きいLPF22bの出力)<0である場合には受信率は減少傾向にあると判定することができる。このとき、第4の実施の形態と同様に、LPF24bの時定数をLPF24aの時定数の2倍程度に設定することが好適である。
The
以上のように、受信トリガの代わりに検波信号を用いて受信率の変化を判定することによって、距離信号生成部18のLPF18b、ディジタル信号処理部20のA/D変換器20a及び誤差軽減処理部20cの制御を行うことができる。
As described above, the
<第6の実施の形態>
本実施の形態では、受信トリガと性質が良く似た信号であるPWM信号を用いてパルス電磁波の受信率の変化を判定する。
<Sixth Embodiment>
In the present embodiment, a change in the reception rate of the pulse electromagnetic wave is determined using a PWM signal that is a signal that is very similar in nature to the reception trigger.
第6の実施の形態における物体検出装置112は、図12に示すように、第4及び第5の実施の形態における物体検出装置106,108と同様の構成を有するが、受信率変化予測部24に対して距離信号生成部18からPWM信号が入力されている点で異なる。
As shown in FIG. 12, the
受信率変化予測部24のLPF24a,24bは、観測用信号受信部14から検波信号を受けて、それぞれ異なる時定数τ1,τ2で検波信号を平滑化する。PWM信号は、受信トリガと同様にパルス振幅が一定であるが、測定対象物との距離に応じてパルス幅が変調されているため、LPF24a,24bの出力値にも距離の情報が重畳されたものとなる。このとき、測定対象物と物体検出装置との相対速度に対してLPF24a,24bの応答時間が十分に長ければ、応答時間内では測定対象物と物体検出装置との距離はほとんど変化しない。例えば、測定対象物と物体検出装置との相対速度が100kmであり、測定対象物が1cmだけ移動するために360μsの時間が掛かるとすると、LPF24a,24bの時定数は一般的に数ms以下に設定されるので、応答時間内の測定対象物の移動距離は数cmとなる。そこで、2つのLPF24a,24bの出力の差分を算出して比較することによって、LPF24a,24bの出力の直流成分を相殺し、受信率の変化の情報のみを抽出することができる。
The
従って、受信率変化判定処理部24cにおいて(時定数が小さいLPF22aの出力)−(時定数の大きいLPF22bの出力)>0である場合には受信率は上昇傾向にあり、(時定数が小さいLPF22aの出力)−(時定数の大きいLPF22bの出力)<0である場合には受信率は減少傾向にあると判定することができる。このとき、第4及び第5の実施の形態と同様に、LPF24bの時定数をLPF24aの時定数の2倍程度に設定することが好適である。
Accordingly, in the reception rate change
以上のように、受信トリガの代わりに検波信号を用いて受信率の変化を判定することによって、距離信号生成部18のLPF18b、ディジタル信号処理部20のA/D変換器20a及び誤差軽減処理部20cの制御を行うことができる。
As described above, the
10 送信トリガ生成部、12 観測用信号送信部、14 観測用信号受信部、16 受信トリガ生成部、18 距離信号生成部、18a PWM信号生成部、18b 低域通過フィルタ(LPF)、20 ディジタル信号処理部、20a アナログ/ディジタル変換器(A/D変換器)、20b ゲート回路、20c 誤差軽減処理部、22 受信率判定部、22a 低域通過フィルタ(LPF)、22b 閾値判定処理部、22c 距離バイアス補正部、24 受信率変化予測部、24a,24b 低域通過フィルタ(LPF)、24c 受信率変化判定処理部、100,102,104,106,108,110,112 物体検出装置。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記観測用信号の受信率を求める受信率判定部を含み、
前記受信率判定部において求められた受信率を処理に供することを特徴とする物体検出装置。 An object detection device for detecting a measurement object by repeatedly transmitting an observation signal to space and detecting the observation signal reflected by the measurement object from a reception signal received from space,
A reception rate determination unit for obtaining a reception rate of the observation signal;
An object detection apparatus characterized in that the reception rate obtained by the reception rate determination unit is used for processing.
前記観測用信号の送信時刻と前記観測用信号の受信時刻との時間差がパルス幅に変調されたPWM信号を生成するPWM信号生成部と、
前記PWM信号を平滑化し、測定対象物までの距離を示す距離信号として出力する低域通過フィルタと、
前記距離信号を受けて、前記距離信号をディジタル化して処理する処理部と、を含み、
前記受信率が所定の閾値以下の場合に前記処理部への入力を制限することを特徴とする物体検出装置。 The object detection apparatus according to claim 1,
A PWM signal generation unit that generates a PWM signal in which a time difference between a transmission time of the observation signal and a reception time of the observation signal is modulated to a pulse width;
A low-pass filter that smoothes the PWM signal and outputs a distance signal indicating the distance to the measurement object;
A processing unit that receives the distance signal and digitizes and processes the distance signal;
An object detection apparatus that restricts input to the processing unit when the reception rate is equal to or lower than a predetermined threshold.
前記観測用信号の送信時刻と前記観測用信号の受信時刻との時間差がパルス幅に変調されたPWM信号を生成するPWM信号生成部と、
前記PWM信号を平滑化し、測定対象物までの距離を示す距離信号として出力する低域通過フィルタと、
前記距離信号を受けて、前記距離信号をディジタル化して処理する処理部と、を含み、
前記受信率が所定の閾値以下の場合に前記処理部からの出力を制限することを特徴とする物体検出装置。 The object detection apparatus according to claim 1,
A PWM signal generation unit that generates a PWM signal in which a time difference between a transmission time of the observation signal and a reception time of the observation signal is modulated to a pulse width;
A low-pass filter that smoothes the PWM signal and outputs a distance signal indicating the distance to the measurement object;
A processing unit that receives the distance signal and digitizes and processes the distance signal;
An object detection apparatus that limits output from the processing unit when the reception rate is equal to or less than a predetermined threshold.
前記観測用信号の受信時刻を示し一定のパルス振幅及びパルス幅を有する受信トリガ、を発生させる受信トリガ生成部を含み、
前記受信率判定部では、前記受信トリガを低域通過フィルタで平滑化することによって前記受信率を求めることを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1 to 3,
A reception trigger generator for generating a reception trigger indicating a reception time of the observation signal and having a constant pulse amplitude and pulse width;
The object detection apparatus according to claim 1, wherein the reception rate determination unit obtains the reception rate by smoothing the reception trigger with a low-pass filter.
前記受信信号から前記観測用信号が重畳された検波信号を抽出する観測用信号受信部を含み、
前記受信率判定部では、前記検波信号を低域通過フィルタで平滑化することによって前記受信率を求めることを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1 to 3,
An observation signal receiving unit that extracts a detection signal on which the observation signal is superimposed from the reception signal;
The reception rate determination unit obtains the reception rate by smoothing the detection signal with a low-pass filter.
前記受信率判定部では、前記PWM信号を低域通過フィルタで平滑化した信号を前記距離信号に基づいて補正することによって前記受信率を求めることを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to claim 2 or 3,
The reception rate determination unit obtains the reception rate by correcting a signal obtained by smoothing the PWM signal with a low-pass filter based on the distance signal.
前記観測用信号の受信率の変化を予測する受信率変化予測部を含み、
前記受信率判定部における予測結果を処理に供することを特徴とする物体検出装置。 An object detection device for detecting a measurement object by repeatedly transmitting an observation signal to space and detecting the observation signal reflected by the measurement object from a reception signal received from space,
A reception rate change prediction unit for predicting a change in the reception rate of the observation signal;
An object detection apparatus characterized in that a prediction result in the reception rate determination unit is subjected to processing.
前記観測用信号の送信時刻と前記観測用信号の受信時刻との時間差がパルス幅に変調されたPWM信号を生成するPWM信号生成部と、
前記PWM信号を平滑化し、測定対象物までの距離を示す距離信号として出力する低域通過フィルタと、を含み、
前記受信率の変化が上昇傾向にある場合には前記受信率の変化が下降傾向にある場合よりも前記低域通過フィルタの時定数を大きく設定することを特徴とする物体検出装置。 The object detection apparatus according to claim 7,
A PWM signal generation unit that generates a PWM signal in which a time difference between a transmission time of the observation signal and a reception time of the observation signal is modulated to a pulse width;
A low-pass filter that smoothes the PWM signal and outputs a distance signal indicating the distance to the measurement object,
The object detection apparatus according to claim 1, wherein when the change in the reception rate tends to increase, the time constant of the low-pass filter is set larger than when the change in the reception rate tends to decrease.
前記観測用信号の送信時刻と前記観測用信号の受信時刻との時間差がパルス幅に変調されたPWM信号を生成するPWM信号生成部と、
前記PWM信号を平滑化し、測定対象物までの距離を示す距離信号として出力する低域通過フィルタと、
前記距離信号を受けて、前記距離信号をディジタル化して処理する処理部と、を含み、
前記受信率の変化が下降傾向にある場合には前記受信率の変化が上昇傾向にある場合よりも前記処理部への入力を制限することを特徴とする物体検出装置。 The object detection apparatus according to claim 7,
A PWM signal generation unit that generates a PWM signal in which a time difference between a transmission time of the observation signal and a reception time of the observation signal is modulated to a pulse width;
A low-pass filter that smoothes the PWM signal and outputs a distance signal indicating the distance to the measurement object;
A processing unit that receives the distance signal and digitizes and processes the distance signal;
An object detection apparatus that restricts input to the processing unit when the change in the reception rate tends to be lower than when the change in the reception rate tends to increase.
前記観測用信号の送信時刻と前記観測用信号の受信時刻との時間差がパルス幅に変調されたPWM信号を生成するPWM信号生成部と、
前記PWM信号を平滑化し、測定対象物までの距離を示す距離信号として出力する低域通過フィルタと、
前記距離信号を受けて、前記距離信号をディジタル化して処理する処理部と、を含み、
前記受信率の変化が下降傾向にある場合には前記受信率の変化が上昇傾向にある場合よりも前記処理部からの出力を制限することを特徴とする物体検出装置。 The object detection apparatus according to claim 7,
A PWM signal generation unit that generates a PWM signal in which a time difference between a transmission time of the observation signal and a reception time of the observation signal is modulated to a pulse width;
A low-pass filter that smoothes the PWM signal and outputs a distance signal indicating the distance to the measurement object;
A processing unit that receives the distance signal and digitizes and processes the distance signal;
An object detection apparatus that limits the output from the processing unit when the change in the reception rate tends to be lower than when the change in the reception rate tends to increase.
前記観測用信号の受信時刻を示し一定のパルス振幅及びパルス幅を有する受信トリガ、を発生させる受信トリガ生成部を含み、
前記受信率変化予測部は、異なる応答時間を有する複数の低域通過フィルタを含み、当該低域通過フィルタを用いて前記受信トリガを平滑化し、その差分を算出することによって受信率の変化を予測することを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 7 to 10,
A reception trigger generator for generating a reception trigger indicating a reception time of the observation signal and having a constant pulse amplitude and pulse width;
The reception rate change prediction unit includes a plurality of low-pass filters having different response times, smoothes the reception trigger using the low-pass filters, and predicts a change in reception rate by calculating a difference between the reception triggers. An object detection apparatus characterized by:
前記受信信号から観測用信号が重畳された検波信号を抽出する観測用信号受信部を含み、
前記受信率変化予測部は、異なる応答時間を有する複数の低域通過フィルタを含み、当該低域通過フィルタを用いて前記検波信号を平滑化し、その差分を算出することによって受信率の変化を予測することを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 7 to 10,
An observation signal receiving unit that extracts a detection signal on which the observation signal is superimposed from the reception signal;
The reception rate change prediction unit includes a plurality of low-pass filters having different response times, smoothes the detection signal using the low-pass filter, and predicts a change in reception rate by calculating the difference between the smoothed detection signals. An object detection apparatus characterized by:
前記受信率変化予測部は、異なる応答時間を有する複数の低域通過フィルタを含み、当該低域通過フィルタを用いて前記PWM信号を平滑化し、その差分を算出することによって受信率の変化を予測することを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 8 to 10,
The reception rate change prediction unit includes a plurality of low-pass filters having different response times, smoothes the PWM signal using the low-pass filters, and predicts a change in reception rate by calculating a difference between them. An object detection apparatus characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004013669A JP2005207840A (en) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | Object detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004013669A JP2005207840A (en) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | Object detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005207840A true JP2005207840A (en) | 2005-08-04 |
Family
ID=34899663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004013669A Pending JP2005207840A (en) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | Object detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005207840A (en) |
-
2004
- 2004-01-21 JP JP2004013669A patent/JP2005207840A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7800737B2 (en) | Laser range finding device and distance measurement method thereof | |
CN110366689B (en) | Radar apparatus | |
CN107167808B (en) | Circuit for Acoustic Distance Time-of-Flight Compensation | |
CN209894972U (en) | Acoustic distance measuring circuit | |
US11885874B2 (en) | Acoustic distance measuring circuit and method for low frequency modulated (LFM) chirp signals | |
EP3510421B1 (en) | Time-dependent filtering for lidar signals | |
CN111610530A (en) | Ultrasonic sensor with edge-based echo detection | |
EP2439552A1 (en) | Signal processing in a radar system to cancel Tx-Rx-leakage | |
CN111055877A (en) | Wide-temperature-range intelligent iron shoe and anti-slip state judgment method thereof | |
KR102019382B1 (en) | Distance detection sensor and operating method thereof | |
US8854921B2 (en) | Method and device for actively detecting objects in view of previous detection results | |
US9103764B2 (en) | Method and system for determining the time-of-flight of an acoustic signal | |
US11143751B2 (en) | Sound sensing with time-varying thresholds | |
JP2005207840A (en) | Object detector | |
US8639462B2 (en) | Method and system for determining the time-of-flight of a signal | |
CN111812656A (en) | Ultrasonic sensor with echo amplification | |
JP4365091B2 (en) | Method for processing an output signal or base signal of a device for detecting distance from an object | |
JP2004064450A (en) | Level correcting circuit of transmitting pulse, method for correcting, and transponder of digital multieffect unit using the same | |
CN108572365B (en) | Ultrasonic distance measuring method, device and circuit using single probe | |
JP4329465B2 (en) | Distance measuring device | |
JP2005207839A (en) | Object detector | |
US11443728B2 (en) | Echo detection with background noise based screening | |
JP6290540B2 (en) | Radar equipment | |
US20220221582A1 (en) | Object detection device | |
JP2007034766A (en) | Autonomous traveling device and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20081111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081118 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090727 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100202 |