JP2884219B2 - Ultrasonic sensor system - Google Patents

Ultrasonic sensor system

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JP2884219B2
JP2884219B2 JP6258761A JP25876194A JP2884219B2 JP 2884219 B2 JP2884219 B2 JP 2884219B2 JP 6258761 A JP6258761 A JP 6258761A JP 25876194 A JP25876194 A JP 25876194A JP 2884219 B2 JP2884219 B2 JP 2884219B2
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英喜 河原
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、監視エリア内に超音波
を発射し、監視エリア内からの反射波の有無により、監
視エリア内の物体の存在の有無を検知する超音波センサ
ーシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic sensor system that emits ultrasonic waves into a monitoring area and detects the presence or absence of an object in the monitoring area based on the presence or absence of a reflected wave from the monitoring area.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、図5に示すように、複数台の超音
波センサーユニット1を単一のコントロールユニット2
で制御して検知判断する超音波センサーシステムが存在
する。このシステムは、コントロールユニット2の送波
指令信号発生24から定期的に発生する送波指令信号
が、各超音波センサーユニット1に共通に接続された送
信用信号線LSを通じて各超音波センサーユニット1の
超音波送波制御部11の発振器11bに対し出力される
と、発振器11bからの発振信号を受けた送波回路11
aは、トーンバースト波を作成して超音波送受波器Sか
らパルス列の超音波を監視エリアに向け発射させる。す
ると、その監視エリア内に人体や自動車等の物体が存在
している場合には、この物体で反射された反射波が超音
波送受波器Sに受波される。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 5, a plurality of ultrasonic sensor units 1 are connected to a single control unit 2.
There is an ultrasonic sensor system that controls and detects by using an ultrasonic sensor. In this system, a transmission command signal periodically generated from the transmission command signal generation 24 of the control unit 2 is transmitted to each ultrasonic sensor unit 1 through a transmission signal line LS commonly connected to each ultrasonic sensor unit 1. Is output to the oscillator 11b of the ultrasonic transmission control unit 11 of the transmission circuit 11 having received the oscillation signal from the oscillator 11b.
“a” generates a tone burst wave and causes the ultrasonic transducer S to emit ultrasonic waves of a pulse train toward a monitoring area. Then, when an object such as a human body or an automobile exists in the monitoring area, the reflected wave reflected by the object is received by the ultrasonic transducer S.

【0003】この受波信号は超音波受波制御部13の増
幅回路13aで増幅されたのちに、検波回路13bで検
波されて、さらに、反射パルス検出回路14で反射パル
スの有無が判別される。反射パルス検出回路14は、反
射波有りと判別したときのみ反射パルス検知信号を出力
して分圧回路15のトランジスタTR1をオンさせる。
一方、受信用信号線LRの電圧は、基準抵抗R0 を介
して基準電圧Vcにプルアップされているが、反射波有
りと判別した超音波センサーユニット1においては前述
のようにトランジスタTR1がオンされると、受信用信
号線LRが抵抗rを介して接地短絡される。すなわち、
基準抵抗R0 に抵抗rが接続されて分圧回路15が閉成
されるが、このとき形成される抵抗分圧回路15の全抵
抗値は、抵抗rが全ての超音波センサーユニット1に同
一抵抗値のものを用いていることから、反射パルスを検
知した超音波センサーユニット1の台数に対応して小さ
くなる。そこで、受信用信号線LRの基準抵抗R0 との
接続点の電圧低下分を、電圧レベル判別回路21で判別
し、超音波センサーユニット台数判別回路22は、上記
判別した電圧レベルを基準テーブルと参照して、物体を
検知した超音波センサーユニット1の台数を算出し、そ
の算出した台数を、例えば表示器(図示せず)に表示さ
せている。
The received signal is amplified by an amplifier circuit 13a of an ultrasonic wave reception controller 13, detected by a detection circuit 13b, and further, a reflected pulse detection circuit 14 determines the presence or absence of a reflected pulse. . The reflected pulse detection circuit 14 outputs a reflected pulse detection signal only when it is determined that a reflected wave is present, and turns on the transistor TR1 of the voltage dividing circuit 15.
On the other hand, the voltage of the reception signal line LR is pulled up to the reference voltage Vc via the reference resistor R0. However, in the ultrasonic sensor unit 1 that has determined that there is a reflected wave, the transistor TR1 is turned on as described above. Then, the receiving signal line LR is short-circuited to ground via the resistor r. That is,
The resistor r is connected to the reference resistor R0 to close the voltage dividing circuit 15, and the total resistance of the resistor voltage dividing circuit 15 formed at this time is such that the resistance r is the same as the resistance of all the ultrasonic sensor units 1. Since the value is used, the value becomes smaller corresponding to the number of the ultrasonic sensor units 1 that have detected the reflected pulse. Therefore, the voltage level discrimination circuit 21 determines the voltage drop at the connection point of the reception signal line LR with the reference resistor R0, and the ultrasonic sensor unit number determination circuit 22 refers to the reference table to the determined voltage level. Then, the number of the ultrasonic sensor units 1 that have detected the object is calculated, and the calculated number is displayed on, for example, a display (not shown).

【0004】しかしながら、上記した超音波センサーシ
ステムでは、送信用信号線LSと受信用信号線LRの2
線を必要とするため、超音波センサーユニットの台数が
多くなれば、超音波センサーユニットの各々に上記2種
類の信号線LS,LRをそれぞれ配線しなければなら
ず、配線が増え、システム構成も複雑化するなどの欠点
がある。
However, in the above-described ultrasonic sensor system, the transmission signal line LS and the reception signal line LR have two components.
If the number of ultrasonic sensor units increases, the above two types of signal lines LS and LR must be wired to each of the ultrasonic sensor units, which increases the number of wirings and the system configuration. There are drawbacks such as increased complexity.

【0005】また、このようなシステムでは、反射パル
スを受波した超音波センサーユニットが存在すると、同
一抵抗値の抵抗rが受信用信号線LRを介して基準抵抗
R0に接続されて分圧回路15が形成されるため、電圧
レベル判別回路21に入力する電圧は、物体を検知した
超音波センサーユニット1の台数に対応して正確に変化
するものではなく、非直線的な変化となる。そのため、
物体を検知した超音波センサーユニットの台数が増える
に従って、この台数の判別精度が低下するという問題が
あった。
In such a system, when an ultrasonic sensor unit that has received a reflected pulse is present, a resistor r having the same resistance value is connected to a reference resistor R0 via a reception signal line LR, and a voltage dividing circuit is provided. Since 15 is formed, the voltage input to the voltage level discrimination circuit 21 does not accurately change in accordance with the number of ultrasonic sensor units 1 that have detected the object, but changes non-linearly. for that reason,
As the number of ultrasonic sensor units that detect an object increases, there has been a problem that the accuracy of discriminating the number decreases.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記事情に鑑みて提案
される本発明は、単一のコントロールユニットと多数台
の超音波センサーユニットとを信号線で接続して、コン
トロールユニット側で反射パルスを検出した超音波セン
サーユニットの台数を判別出来るようにした超音波セン
サーシステムにおいて第1の目的は台数判別を精度高く
行うことにあり、第2の目的は、台数判別を正確に行え
る上に信号線の数を少なくして、システムの小型、簡易
化を図り、コストダウン化の図ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention proposed in view of the above circumstances connects a single control unit and a number of ultrasonic sensor units with signal lines, and generates reflected pulses on the control unit side. A first object of the ultrasonic sensor system capable of discriminating the number of the detected ultrasonic sensor units is to perform the discrimination of the number with high accuracy, and a second purpose is to perform the discrimination of the number accurately and a signal line. To reduce the number of devices, to reduce the size and simplification of the system, and to reduce the cost.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案される本発明の超音波センサーシステムは、複数
の超音波センサーユニットを送信用、受信用の信号線に
並列に接続するとともに、これらの信号線の各々の他端
をコントロールユニットに接続し、上記超音波センサー
ユニットの各々において、 送波指令信号判別回路を除
外して、超音波送波制御部を、上記送信用信号線を介し
て上記コントロールユニットから出力される送波指令信
号を受けて超音波パルスを発射する構成とし、上記コン
トロールユニットは、上記受信用信号線を基準抵抗を介
してプルアップしており、上記超音波センサーユニット
の反射パルス検出回路が上記受信用信号線を通じて反射
パルス検知信号を出力した際に、その受信用信号線の基
準抵抗の分担電圧を差動増幅回路によって検出し、判別
する電圧レベル判別回路と、この電圧レベル判別回路に
よって検出された電圧レベルに応じて、反射パルスを検
知した超音波センサーユニットの台数を判別する超音波
センサーユニット台数判別回路とを備えた構成となって
いる。
An ultrasonic sensor system according to the present invention proposed to achieve the above object has a plurality of ultrasonic sensor units connected in parallel to transmission and reception signal lines, The other end of each of these signal lines is connected to a control unit, and in each of the ultrasonic sensor units, an ultrasonic transmission control unit is connected to the transmission signal line except for a transmission command signal discriminating circuit. Receiving the transmission command signal output from the control unit via the control unit and emitting an ultrasonic pulse, the control unit pulls up the reception signal line via a reference resistor, and When the reflected pulse detection circuit of the sensor unit outputs the reflected pulse detection signal through the signal line for reception, the shared voltage of the reference resistance of the signal line for reception is changed. A voltage level discriminating circuit that detects and discriminates by a differential amplifier circuit, and the number of ultrasonic sensor units that discriminates the number of ultrasonic sensor units that have detected reflected pulses according to the voltage level detected by the voltage level discriminating circuit. And a determination circuit.

【0008】さらに請求項2に記載の本発明は、複数の
超音波センサーユニットを共通の信号線に並列に接続す
るとともに、その信号線の他端をコントロールユニット
に接続し、超音波センサーユニットの各々に、上記信号
線を介してコントロールユニットから出力される送波指
令信号を検知し、超音波送波制御部を駆動する送波指令
信号判別回路を備え、上記コントロールユニットは、上
記信号線を基準抵抗を介してプルアップしており、上記
超音波センサーユニットの反射パルス検出回路が反射パ
ルス検知信号を出力した際に、上記共通の信号の基準抵
抗の分担電圧を差動増幅回路によって検出し、判別する
構成とされた電圧レベル判別回路と、この電圧レベル判
別回路によって検出された電圧レベルに応じて、反射パ
ルスを検知した超音波センサーユニットの台数を判別す
る超音波センサーユニット台数判別回路とを備えた構成
となっている。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of ultrasonic sensor units are connected in parallel to a common signal line, and the other end of the signal line is connected to a control unit. Each includes a transmission command signal discriminating circuit that detects a transmission command signal output from the control unit via the signal line, and drives an ultrasonic transmission control unit, and the control unit includes the signal line. When the reflected pulse detection circuit of the ultrasonic sensor unit outputs a reflected pulse detection signal, the shared voltage of the reference resistance of the common signal is detected by a differential amplifier circuit. And a voltage level discriminating circuit configured to discriminate the reflected pulse according to the voltage level detected by the voltage level discriminating circuit. It has a configuration including an ultrasonic sensor unit number discriminating circuit for discriminating the number of waves sensor unit.

【0009】また、請求項3では、センサーユニット台
数判別回路は、上記コントロールユニットから送波指令
信号が出力された後、所定幅のゲート信号を出力するた
めのゲート信号発生回路を有し、そのゲート信号の出力
されている間に、上記電圧レベルの変化値を検出して、
反射パルスを検知した超音波センサーユニットの台数を
判別する構成としており、これによって超音波センサー
ユニットの反射パルスの受波時間のバラツキに対しても
ノイズ対策上有効なシステムを実現している。
According to a third aspect of the present invention, the sensor unit number discriminating circuit has a gate signal generating circuit for outputting a gate signal having a predetermined width after the transmission command signal is output from the control unit. While the gate signal is being output, the change value of the voltage level is detected,
The configuration is such that the number of ultrasonic sensor units that have detected reflected pulses is determined, thereby realizing a system that is effective as a noise countermeasure against variations in the reception time of reflected pulses of the ultrasonic sensor unit.

【0010】[0010]

【作用】請求項1に記載の本発明の超音波センサーシス
テムによれば、コントロールユニットの電圧判別回路
は、超音波センサーユニットの反射パルス検出信号が受
信用信号線を通じて出力された際に、信号線の基準抵抗
の分担電圧を差動増幅回路によって検出し判別してい
る。そのため、信号線から反射パルス検知信号として得
られる出力電圧は、物体を検知した超音波センサーユニ
ットの台数に応じてリニアに変化するので、センサーユ
ニット台数が増大した場合においても正確に判別するこ
とができる。
According to the ultrasonic sensor system of the present invention, when the reflected pulse detection signal of the ultrasonic sensor unit is output through the receiving signal line, the voltage determination circuit of the control unit outputs the signal. The shared voltage of the reference resistance of the line is detected and determined by the differential amplifier circuit. Therefore, the output voltage obtained as a reflected pulse detection signal from the signal line changes linearly according to the number of ultrasonic sensor units that have detected an object, so that accurate determination can be made even when the number of sensor units increases. it can.

【0011】また、請求項2に記載の本発明の超音波セ
ンサーシステムによれば、同一の信号線を利用して、コ
ントロールユニットから各超音波センサーユニットに送
波指令信号に送り、また、同一の信号線を利用して、反
射パルスを受波した超音波センサーユニットからコント
ロールユニットには出力信号を返信することが出来き、
このとき、信号線から反射パルス検知信号として得られ
る出力電圧は、物体を検知した超音波センサーユニット
の台数に応じてリニアに変化する。
According to the ultrasonic sensor system of the second aspect of the present invention, the same signal line is used to transmit a transmission command signal from the control unit to each ultrasonic sensor unit, and the same signal line is used. Using the signal line, the ultrasonic sensor unit that has received the reflected pulse can return an output signal to the control unit.
At this time, the output voltage obtained as a reflected pulse detection signal from the signal line changes linearly according to the number of ultrasonic sensor units that have detected the object.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。図1は本発明の一実施例に係る超音波センサー
システムのブロック構成図を示しており、同図において
図5と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して
ある。各超音波センサーユニット1が反射パルスを受波
したときに受信用信号線LRを短絡接地するための抵抗
rは、すべてのセンサーユニット1において同じ値のも
のが採用されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an ultrasonic sensor system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same or equivalent components as those shown in FIG. The resistance r for short-circuiting and grounding the receiving signal line LR when each ultrasonic sensor unit 1 receives a reflected pulse has the same value in all the sensor units 1.

【0013】図5と相違する点は、電圧レベル判別回路
2Aが差動増幅回路で構成されており、ここに差動増幅
回路2Aは、オペアンプOPを用いて構成され、超音波
センサーユニット1の反射パルス検出回路14が受信用
信号線LRを通じて反射パルス検知信号を出力した際の
受信用信号線LRの基準抵抗R0 の分担電圧検出するよ
うになっている。ここで、オペアンプOPの各端子に印
加する基準抵抗R0 の両端電位をE1,E2とすると、
オペアンプOPの出力電圧EO は、 EO =〔(R4+R6)÷(R5+R7)〕×(R7/R4)E2−R6/R4 E1の式が成立する。ここで、R4=R5、R6=R7
に設定すると、 EO =R6/R4・(E1−E2)となる。
The difference from FIG. 5 is that the voltage level discriminating circuit 2A is constituted by a differential amplifier circuit, and the differential amplifier circuit 2A is constituted by using an operational amplifier OP. When the reflection pulse detection circuit 14 outputs the reflection pulse detection signal through the reception signal line LR, the shared voltage of the reference resistor R0 of the reception signal line LR is detected. Here, assuming that the potentials at both ends of the reference resistor R0 applied to each terminal of the operational amplifier OP are E1 and E2,
The output voltage EO of the operational amplifier OP is expressed by the following equation: EO = [(R4 + R6) 6 (R5 + R7)] × (R7 / R4) E2-R6 / R4E1. Here, R4 = R5, R6 = R7
EO = R6 / R4. (E1-E2).

【0014】すなわち、このような差動増幅回路2Aに
おいては、基準抵抗R0 の両端電位E1,E2の差をR
6/R4倍に増幅した電圧、つまり基準抵抗R0 の両端
電位E1,E2の差に比例した電圧EO が得られる。し
たがって、このような差動増幅回路2Aでは、その出力
電圧EO は分圧回路15に流れる電流の増加分に相当
し、反射パルスを検出した超音波センサーユニット1の
台数に比例して直線的に変化するので、超音波センサー
ユニット1の台数が多くなった場合においても高精度に
台数を判別することができる。
That is, in such a differential amplifier circuit 2A, the difference between the potentials E1 and E2 across the reference resistor R0 is expressed by R
A voltage amplified by 6 / R4 times, that is, a voltage EO proportional to the difference between the potentials E1 and E2 across the reference resistor R0 is obtained. Therefore, in such a differential amplifier circuit 2A, the output voltage EO corresponds to the increase of the current flowing through the voltage dividing circuit 15, and is linearly proportional to the number of the ultrasonic sensor units 1 detecting the reflected pulse. Since the number of ultrasonic sensors changes, the number of ultrasonic sensor units 1 can be determined with high accuracy even when the number of ultrasonic sensor units 1 increases.

【0015】超音波センサーユニット1は、送信用信号
線LSを介してコントロールユニット2の送波指令信号
発生回路24から出力される送波指令信号aを検知し、
超音波送波制御部11を駆動するための送波指令信号判
別回路12を設けている。送波指令信号発生回路24
は、ハイレベルの送波指令信号aを出力してトランジス
タTR2をオン状態として受信用信号線LRの電圧を所
定以下に低下させるとともに、送波指令信号aをゲート
信号発生回路23に対し起動信号として出力する。
The ultrasonic sensor unit 1 detects a transmission command signal a output from the transmission command signal generation circuit 24 of the control unit 2 via the transmission signal line LS,
A transmission command signal discriminating circuit 12 for driving the ultrasonic transmission control unit 11 is provided. Transmission command signal generation circuit 24
Outputs a high-level transmission command signal a to turn on the transistor TR2 to lower the voltage of the reception signal line LR to a predetermined level or less, and to transmit the transmission command signal a to the gate signal generation circuit 23 as an activation signal. Output as

【0016】ゲート信号発生回路23は送波指令信号a
が入力された時点から所定幅のゲート信号dを出力す
る。超音波センサーユニット台数判別回路22は、ゲー
ト信号dの出力されている間tに、電圧レベル判別回路
2Aの電圧レベルの変化値を検出するとともに、この電
圧を基準テーブル22aと参照しながら反射パルスを検
知した超音波センサーユニットの台数を判別し、判別し
たデータを例えば表示器(図示せず)に表示させる。
The gate signal generation circuit 23 transmits a transmission command signal a
Outputs a gate signal d of a predetermined width from the point in time when. The ultrasonic sensor unit number discriminating circuit 22 detects the change value of the voltage level of the voltage level discriminating circuit 2A while the gate signal d is being output, and reflects the reflected pulse while referring to this voltage with the reference table 22a. The number of the ultrasonic sensor units that have detected the data is determined, and the determined data is displayed on, for example, a display (not shown).

【0017】図2は、上記送波指令信号判別回路12を
示す回路図である。この送波指令信号判別回路12は、
コントロールユニット2から送波指令信号aが出力され
ていない場合には、送信用信号線LSから供給される入
力電圧Vinが二つの抵抗R2,R3で分圧した電圧が常
にトランジスタTR3をオンさせる所定値以上になるよ
う設定され、トランジスタTR3がオンしているため、
反転回路NOTはハイレベルの出力電圧Vout を出力し
ており、このため、超音波送波制御部11は駆動されな
い。ところが一方、送波指令信号aが出力されて、トラ
ンジスタTR2がオンすると、入力電圧Vinが所定値以
下のGNDレベルとなるため、トランジスタTR3がオ
フ状態となり、反転回路NOTはローレベルの出力電圧
Vout を出力し、超音波送波制御部11を駆動する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the transmission command signal discriminating circuit 12. As shown in FIG. This transmission command signal determination circuit 12
When the transmission command signal a is not output from the control unit 2, a voltage obtained by dividing the input voltage Vin supplied from the transmission signal line LS by the two resistors R2 and R3 always turns on the transistor TR3. Is set to be equal to or greater than the value, and the transistor TR3 is turned on.
The inverting circuit NOT outputs a high-level output voltage Vout, so that the ultrasonic wave transmission controller 11 is not driven. On the other hand, when the transmission command signal a is output and the transistor TR2 is turned on, the input voltage Vin becomes the GND level equal to or lower than the predetermined value, the transistor TR3 is turned off, and the inverting circuit NOT outputs the low-level output voltage Vout And drives the ultrasonic wave transmission controller 11.

【0018】図3の(a)〜(c)は以上の基本動作を
示したタイムチャートを示す。送波指令信号aが出力さ
れてトランジスタTR2がオンすると、受信用信号線L
Rの電圧bは下限設定電圧Vth2 を下回るため、送波指
令信号判別回路12からの出力電圧cは上述したように
GNDベルに近くなって超音波送波制御部11を駆動す
る。僅かな遅延時間tdを経てゲート信号発生回路23
は所定幅tのゲート信号dを出力するが、超音波センサ
ーユニット台数判別回路22は、そのゲート信号dの出
力されている間tに、電圧レベル検出回路2Aは電圧レ
ベルの変化を検出する。すなわち、電圧レベル判別回路
2Aは、反射パルスの検出により受信用信号線LRの基
準抵抗R0 の分担電圧を検出し、このときの電圧レベル
が台数判別回路22によって、予め準備された基準テー
ブル22aを参照するなどして、反射パルスを受波した
超音波センサーユニットの台数を判別している。
FIGS. 3A to 3C are time charts showing the basic operation described above. When the transmission command signal a is output and the transistor TR2 is turned on, the reception signal line L
Since the voltage b of R is lower than the lower limit setting voltage Vth2, the output voltage c from the transmission command signal discriminating circuit 12 becomes close to the GND bell as described above, and drives the ultrasonic transmission control unit 11. After a slight delay time td, the gate signal generation circuit 23
Outputs a gate signal d having a predetermined width t, while the ultrasonic sensor unit number discriminating circuit 22 detects the change in the voltage level while the gate signal d is being output during t. That is, the voltage level discriminating circuit 2A detects the shared voltage of the reference resistor R0 of the receiving signal line LR by detecting the reflected pulse, and the voltage level at this time is stored in the reference table 22a prepared in advance by the number discriminating circuit 22. For example, the number of the ultrasonic sensor units that have received the reflected pulse is determined by reference.

【0019】図4は本発明の他の実施例に係る超音波セ
ンサーシステムを示すブロック構成図である。この実施
例において、図1と相違する点は、コントロールユニッ
ト2と各超音波センサーユニット1とを、送、受信用に
共通の信号線Lで接続している点にある。超音波センサ
ーユニット1には、共通の信号線Lを介してコントロー
ルユニット2の送波指令信号発生回路24から出力され
る送波指令信号aを検知し、超音波送波制御部11を駆
動する送波指令信号判別回路12を設けている。
FIG. 4 is a block diagram showing an ultrasonic sensor system according to another embodiment of the present invention. This embodiment differs from FIG. 1 in that the control unit 2 and each ultrasonic sensor unit 1 are connected by a common signal line L for transmission and reception. The ultrasonic sensor unit 1 detects the transmission command signal a output from the transmission command signal generation circuit 24 of the control unit 2 via the common signal line L, and drives the ultrasonic transmission control unit 11. A transmission command signal determination circuit 12 is provided.

【0020】超音波センサーユニット1には、共通の信
号線Lを介してコントロールユニット2の送波指令信号
発生回路24から出力される送波指令信号aを検知し、
超音波送波制御部11を駆動する送波指令信号判別回路
12を設けている。基本的な動作は、図1のシステムと
同様であるので説明は省略する。このようなシステムに
よれば、信号線の簡略、軽減化が図れるとともに、出力
電圧が超音波センサーユニット1の動作台数に比例する
ので、台数を正確に判別できる。
The ultrasonic sensor unit 1 detects a transmission command signal a output from the transmission command signal generating circuit 24 of the control unit 2 via a common signal line L,
A transmission command signal discriminating circuit 12 for driving the ultrasonic transmission controller 11 is provided. The basic operation is the same as that of the system shown in FIG. According to such a system, the number of signal lines can be simplified and reduced, and the output voltage is proportional to the number of operating ultrasonic sensor units 1, so that the number can be accurately determined.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、請求
項1に記載の本発明の超音波センサーユニットによれ
ば、電圧レベル判別回路を差動増幅回路で構成している
ので、超音波センサーユニット1の動作台数に比例して
リニアに変化する電圧出力を得ることができ、したがっ
て、動作台数が多くなった場合においても、高精度に判
別することができる。
As can be understood from the above description, according to the ultrasonic sensor unit of the first aspect of the present invention, since the voltage level discriminating circuit is constituted by the differential amplifier circuit, A voltage output that changes linearly in proportion to the number of operating sensor units 1 can be obtained, and therefore, even when the number of operating sensor units 1 increases, it is possible to determine with high accuracy.

【0022】また、請求項2に記載の超音波センサーユ
ニットによれば、超音波センサーユニット1の動作台数
に比例してリニアに変化する電圧出力を得ることができ
る上に、コントロールユニットを送受信共通の信号線に
よって接続した構成としたので、超音波センサーユニッ
トの台数が増えた場合の配線数を大幅に簡素化すること
ができ、システムの簡略化と配線作業の低減を図り、コ
ストダウン化を図ることが出来る。
According to the ultrasonic sensor unit of the second aspect, a voltage output that changes linearly in proportion to the number of operating ultrasonic sensor units 1 can be obtained, and the control unit is used for both transmission and reception. The number of ultrasonic sensor units can be greatly reduced when the number of ultrasonic sensor units is increased, and the system is simplified, wiring work is reduced, and costs are reduced. I can plan.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る超音波センサーシステ
ムを示すブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an ultrasonic sensor system according to an embodiment of the present invention.

【図2】送波指令信号判別回路の具体的な構成を示した
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of a transmission command signal determination circuit.

【図3】図1の(a)〜(d)部分の基本動作を示した
タイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart showing a basic operation of a part (a) to (d) of FIG. 1;

【図4】本発明の他の実施例に係る超音波センサーシス
テムを示すブロック構成図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an ultrasonic sensor system according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来の超音波センサーシステムを示すブロック
構成図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional ultrasonic sensor system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波センサーユニット 2 コントロールユニット 2A 電圧レベル判別回路(差動増幅回路) 11 超音波送波制御部 12 送波指令信号判別回路 13 超音波受波制御部 14 反射パルス検出回路 15 抵抗分圧回路 22 超音波センサーユニット台数判別回路 23 ゲート信号発生回路 24 送波指令信号発生回路 L 共通の信号線 LS 送信用信号線 LR 受信用信号線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic sensor unit 2 Control unit 2A Voltage level discrimination circuit (differential amplification circuit) 11 Ultrasonic wave transmission control part 12 Transmission command signal discrimination circuit 13 Ultrasonic wave reception control part 14 Reflection pulse detection circuit 15 Resistance voltage dividing circuit 22 ultrasonic sensor unit number discrimination circuit 23 gate signal generation circuit 24 transmission command signal generation circuit L common signal line LS transmission signal line LR reception signal line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01S 3/80-3/86 G01S 7/52-7/64 G01S 15/00-15/96

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の超音波センサーユニットを送信用、
受信用の信号線に並列に接続するとともに、これらの信
号線の各々の他端をコントロールユニットに接続し、コ
ントロールユニットから上記送信用信号線を通じて出力
された送波指令信号によって一斉に駆動された超音波セ
ンサーユニットが反射パルスを検知判別したときには、
受信用信号線を通じて、反射パルス検知信号が出力され
て上記コントロールユニットに返信される構成とした超
音波センサーシステムであって、 上記超音波センサーユニットの各々は、 上記送信用信号線を介して、上記コントロールユニット
から出力される送波指令信号を受けて超音波パルスを発
射する超音波送波制御部と、この超音波送波制御部から
発射された超音波パルスに対する反射パルスを検知する
超音波受波制御部と、この超音波受波制御部が反射パル
スを検知すると、上記受信用信号線を所定の抵抗を介し
て短絡接地させる反射パルス検出回路とを備えた構成と
されており、 上記コントロールユニットは、上記受信用信号線を基準
抵抗を介してプルアップしており、 上記超音波センサーユニットの反射パルス検出回路が上
記受信用信号線を通じて反射パルス検知信号を出力した
際に、その受信用信号線の基準抵抗の分担電圧を差動増
幅回路によって検出し、判別する電圧レベル判別回路
と、 この電圧レベル判別回路によって検出された電圧レベル
に応じて、反射パルスを受波した超音波センサーユニッ
トの台数を判別する超音波センサーユニット台数判別回
路とを備えた構成とされた超音波センサーシステム。
1. A method for transmitting a plurality of ultrasonic sensor units,
While connected in parallel to the signal lines for reception, the other end of each of these signal lines was connected to the control unit, and were simultaneously driven by the transmission command signal output from the control unit through the signal line for transmission. When the ultrasonic sensor unit detects and determines the reflected pulse,
An ultrasonic sensor system configured to output a reflected pulse detection signal and return it to the control unit via a reception signal line, wherein each of the ultrasonic sensor units includes: An ultrasonic transmission control unit for emitting an ultrasonic pulse in response to a transmission command signal output from the control unit, and an ultrasonic wave for detecting a reflected pulse with respect to the ultrasonic pulse emitted from the ultrasonic transmission control unit When the ultrasonic wave reception control unit detects a reflected pulse, the ultrasonic wave reception control unit is configured to include a reflected pulse detection circuit that short-circuits the reception signal line to a ground via a predetermined resistor. The control unit pulls up the reception signal line via a reference resistor, and the reflected pulse detection circuit of the ultrasonic sensor unit receives the reception signal line. When the reflected pulse detection signal is output through the credit signal line, the differential amplifier circuit detects and determines the shared voltage of the reference resistance of the receiving signal line, and the voltage level determination circuit detects the voltage. An ultrasonic sensor unit configured to determine the number of ultrasonic sensor units that have received the reflected pulse in accordance with the voltage level.
【請求項2】複数の超音波センサーユニットを共通の信
号線に並列に接続するとともに、その信号線の他端をコ
ントロールユニットに接続し、コントロールユニットか
ら上記信号線を通じて出力された送波指令信号によって
一斉に駆動された超音波センサーユニットが反射パルス
を検知判別したときには、上記信号線を通じて、反射パ
ルス検知信号が出力される構成とした超音波センサーシ
ステムであって、 上記超音波センサーユニットの各々は、 超音波パルスを発射する超音波送波制御部と、この超音
波送波制御部から発射された超音波パルスに対する反射
パルスを検知する超音波受波制御部と、上記信号線を介
して、上記コントロールユニットから出力される送波指
令信号を検知し、超音波送波制御部を駆動する送波指令
信号判別回路と、上記超音波受波制御部が反射パルスを
検知すると、上記信号線を所定の抵抗を介して短絡接地
させる反射パルス検出回路とを備えた構成とされてお
り、 上記コントロールユニットは、上記信号線を基準抵抗を
介してプルアップしており、 上記超音波センサーユニットの反射パルス検出回路が反
射パルス検知信号を出力した際に、上記共通の信号の基
準抵抗の分担電圧を差動増幅回路によって検出し、判別
する構成とされた電圧レベル判別回路と、 この電圧レベル判別回路によって検出された電圧レベル
に応じて、反射パルスを受波した超音波センサーユニッ
トの台数を判別する超音波センサーユニット台数判別回
路とを備えた構成とされた超音波センサーシステム。
2. A plurality of ultrasonic sensor units are connected in parallel to a common signal line, the other end of the signal line is connected to a control unit, and a transmission command signal output from the control unit through the signal line. An ultrasonic sensor system configured to output a reflected pulse detection signal through the signal line when the ultrasonic sensor units driven at the same time detect and determine a reflected pulse, wherein each of the ultrasonic sensor units An ultrasonic wave transmission control unit that emits an ultrasonic pulse, an ultrasonic wave reception control unit that detects a reflected pulse with respect to the ultrasonic pulse emitted from the ultrasonic wave transmission control unit, and via the signal line A transmission command signal discriminating circuit that detects a transmission command signal output from the control unit and drives an ultrasonic transmission control unit A reflection pulse detection circuit for short-circuiting the signal line via a predetermined resistor when the ultrasonic wave reception control unit detects a reflection pulse, and the control unit includes the signal line Is pulled up via a reference resistor, and when the reflected pulse detection circuit of the ultrasonic sensor unit outputs a reflected pulse detection signal, a shared voltage of the reference resistor of the common signal is detected by a differential amplifier circuit. A voltage level discriminating circuit configured to discriminate the number of ultrasonic sensor units that have received reflected pulses according to the voltage level detected by the voltage level discriminating circuit. An ultrasonic sensor system configured to include a circuit.
【請求項3】上記センサーユニット台数判別回路は、上
記コントロールユニットから送波指令信号が出力された
後、所定幅のゲート信号を出力するためのゲート信号発
生回路を有し、そのゲート信号の出力されている間に、
上記電圧レベルの変化を検出して、反射パルスを検知し
た超音波センサーユニットの台数を判別する構成とされ
た請求項1,2のいずれかに記載の超音波センサーシス
テム。
3. The sensor unit number discriminating circuit includes a gate signal generating circuit for outputting a gate signal having a predetermined width after the transmission command signal is output from the control unit, and outputting the gate signal. While being
The ultrasonic sensor system according to claim 1, wherein the change in the voltage level is detected to determine the number of ultrasonic sensor units that have detected the reflected pulse.
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