JPH0327871B2 - - Google Patents

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JPH0327871B2
JPH0327871B2 JP60211317A JP21131785A JPH0327871B2 JP H0327871 B2 JPH0327871 B2 JP H0327871B2 JP 60211317 A JP60211317 A JP 60211317A JP 21131785 A JP21131785 A JP 21131785A JP H0327871 B2 JPH0327871 B2 JP H0327871B2
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JP
Japan
Prior art keywords
period
gate
reception gate
reception
signal
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60211317A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS6270780A (en
Inventor
Toshiki Yamane
Naoya Azuma
Susumu Katayama
Hironobu Inoe
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は物体の存在や、あるいはその移動方向
及び距離等の情報を得ることを目的とした超音波
物体検知器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to an ultrasonic object detector whose purpose is to obtain information about the presence of an object, or its moving direction and distance.

〔背景技術〕[Background technology]

超音波パルスを用いて物体の検知を行なうパル
ス式の超音波物体検知器において、受波ゲートの
出力として得られる信号としては、送波パルスの
物体からの反射波の信号だけでなく、音響的ノイ
ズ(外来騒音)や電気的ノイズ等がある。これら
のノイズによる検知出力の誤報を防ぐため、複数
回受波ゲート出力の信号を調べ、すべての回に信
号(反射波とは限らない)が存在したとき検知出
力を出すようにした複数回連続検知方式が従来よ
り提供されている。ところがかかる従来例におい
ては、反射波であれノイズであれ、受波ゲート内
に存在すればすべてこれを受波信号とみなしてし
まうので、例えば第1図のような例の場合、複数
回(この例では3回)連続検知方式が役に立たな
いことがあつた。即ち第1図に示す従来例の動作
において、同図a,b,cに夫々示すように第1
回目乃至第3回目の超音波パルスPu1〜Pu3を送
出し、この送出に続いて期間TGだけ受波ゲート
を開くような構成となつている場合において、図
示のようにN1,N2,N3のノイズ出力が得られた
とき、これらのノイズ出力N1,N2,N3はすべて
受波ゲート期間TG内に入つているため、毎回受
波ゲート出力が得られ、3回目の受波ゲート出力
により誤報として検知出力が出力されることにな
る問題があつたのである。
In a pulse-type ultrasonic object detector that detects objects using ultrasonic pulses, the signal obtained as the output of the reception gate is not only the signal of the reflected wave from the object of the transmitted pulse, but also the acoustic signal. There is noise (external noise), electrical noise, etc. In order to prevent false alarms in the detection output due to these noises, the signal of the reception gate output is checked multiple times, and the detection output is output when a signal (not necessarily a reflected wave) is present every time. Detection methods have been conventionally provided. However, in such a conventional example, whether it is a reflected wave or noise, if it exists within the reception gate, it is regarded as a reception signal. In the example, the continuous detection method was not useful (three times). That is, in the operation of the conventional example shown in FIG. 1, the first
In the case where the configuration is such that the first to third ultrasonic pulses Pu 1 to Pu 3 are sent out and the reception gate is opened for a period TG following this sending out, N 1 , N as shown in the figure. When the noise outputs of 2 and N 3 are obtained, these noise outputs N 1 , N 2 , and N 3 are all within the receiving gate period TG , so the receiving gate output is obtained every time, and 3 There was a problem in that the detection output was output as a false alarm due to the second reception gate output.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記問題点に鑑みてなしたもので、音
響的ノイズや電気的ノイズ等による検知出力の誤
報を防止した超音波物体検知器を提供することを
目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic object detector that prevents false alarms in detection output due to acoustic noise, electrical noise, etc.

〔発明の開示〕[Disclosure of the invention]

本発明は以下の実施例に基づいて説明する。第
2図は本発明一実施例によるゲートタイミング図
であり、以下では3回連続検知方式で説明する
が、これはなんら一般性を損うことなく、3回以
外の一般の複数回連続検知方式にもあてはめるこ
とができる。
The present invention will be explained based on the following examples. FIG. 2 is a gate timing diagram according to an embodiment of the present invention, and the explanation below will be based on a three-time continuous detection method, but without losing generality, this is a general multiple-time continuous detection method other than three times. It can also be applied to

第2図において、同図aのように1回目第1の
に受波ゲート期間TG内に信号が入つてきた場合、
その信号の送波パルスPu1からの時間遅れに基づ
いて物体までの距離が求められる。この実施例
で、距離は第1の受波ゲート期間TGの左端から
見ていき、あらかじめ設定された閾値Vthを初め
て越えたところで求め(信号がノイズの場合も距
離が計算されるが、その値は意味を持たない。)、
求まつた距離に基づいて、第2の受波ゲートを期
間TG21に開くように設定する。次に同図bのよう
に2回目は、まず前回に設定した第2の受波ゲー
ト期間TG21内に信号N1が存在するかどうかを調
べ、この同図bでは信号が入つていないが、今第
2の受波ゲート期間TG21に信号S1が存在する場合
は再び距離を求め、それに基づいて新たな第2の
受波ゲート期間TG22を設ける。これに対して上記
の第2の受波ゲート期間TG21に信号が存在しない
場合(図示の例)は、第2の受波ゲート期間TG21
内という制限をはずし、第1の受波ゲート期間
TG内すべてを調べる。すなわち3回連続検知方
式の1回目に戻るわけである。次に同図cにおい
ては、その前回に設定した第2の受波ゲート期間
TG22内を調べ、今回は受波ゲート期間TG22内に信
号S2が存在するので距離を計算し、新たな第2の
受波ゲート期間TG23を設け、さらに次の回の受信
でこの受波ゲート期間TG23内に信号S3が存在する
かを調べる。この例では受波ゲート期間TG23内に
信号S3が存在するので、ここで始めて物体が存在
することを示す物体検知出力信号を出す。以下同
様な処理を行なえばよい。ここで第2の受波ゲー
トの設定は、第3図aのように求められた距離d
を中心にして両側に一定距離wを調べるものが考
えられるが、特に検知器側に接近するような物体
に対しては、接近側のゲート幅を広くとつてxと
し、非接近側をyとして狭くとつた第3図bのよ
うなものも考えられるものであり、さらに、これ
ら2つの例にとどまらず、用途に応じて各種のゲ
ート形式を考えることができるものである。
In Fig. 2, if a signal comes in during the first reception gate period T G as shown in Fig. 2a,
The distance to the object is determined based on the time delay of the signal from the transmitted pulse Pu 1 . In this example, the distance is calculated starting from the left end of the first receiving gate period T The value has no meaning.)
Based on the determined distance, the second reception gate is set to open during period T G21 . Next, as shown in b of the same figure, for the second time, it is first checked whether the signal N1 exists within the second receiving gate period T G21 set previously, and in b of the same figure, there is no signal. However, if the signal S1 is present in the second reception gate period TG21 , the distance is determined again, and a new second reception gate period TG22 is established based on the distance. On the other hand, if there is no signal in the second reception gate period T G21 (the example shown), the second reception gate period T G21
The first receiving gate period is removed.
Check everything in T G. In other words, the process returns to the first detection of the three consecutive detection methods. Next, in c of the same figure, the second reception gate period set last time is
T G22 is checked, and this time, since signal S 2 exists within the reception gate period T G22 , the distance is calculated, a new second reception gate period T G23 is set, and the next reception is performed using this signal. It is checked whether the signal S3 exists within the reception gate period TG23 . In this example, since the signal S3 exists within the reception gate period TG23 , an object detection output signal indicating the presence of an object is output for the first time here. Similar processing may be performed thereafter. Here, the setting of the second receiving gate is the distance d determined as shown in Figure 3a.
It is conceivable to examine a fixed distance w on both sides with the center at the center, but especially for objects that approach the detector side, the width of the gate on the approaching side is widened as x, and the gate width on the non-approaching side is designated as y. A narrow gate as shown in FIG. 3b is also conceivable, and furthermore, it is not limited to these two examples, and various gate types can be considered depending on the application.

第4図は上記実施例を実現する回路構成例を示
すブロツク図であり、送波パルス作成部1で作成
された送波パルスは超音波トランスジユーサ2で
超音波に変換され空間に送出される。これと同時
に時間基準信号として上記の送波パルスの作成信
号は受波ゲート作成部3、第2の受波ゲート作成
部4、演算回路部5に送られる。一方空間に送出
された超音波パルスは物体により反射されて超音
波トランスジユーサ2により受波されて受波信号
増幅検波回路6で増幅し検波され演算回路部5に
入力される。さらに演算回路部5では受波ゲート
作成部3及び第2の受波ゲート作成部4の出力も
入力される。受波ゲート作成部3は前述な期間
TGの受波ゲートを作成し、第2の受波ゲート作
成部4は前述の期間TG21〜TG23の受波ゲートを作
成するものであり、演算回路部5はこれらのゲー
ト信号を受波信号増幅検波回路6の出力とともに
入力し、前述の第3図のようなゲート作成処理の
演算動作を行なうものであり、演算回路部5から
検知信号を出力するとともに記憶回路部7にこの
結果を記憶するものである。なお、第2の受波ゲ
ート期間TG21〜TG23は、前回の反射波信号の検出
時点に基づいて第1の受波ゲート期間TG内での
位置が浮動的に設定されるから、超音波パルスの
送波間隔に対する依存性がなく、送波間隔を変化
させることによつてノイズを避けるようにすれ
ば、ノイズによる誤検知を一層確実に防止するこ
とが可能になる。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a circuit configuration for realizing the above embodiment, in which a transmission pulse generated by a transmission pulse generation section 1 is converted into an ultrasonic wave by an ultrasonic transducer 2 and sent out into space. Ru. At the same time, the above-described generation signal for the transmission pulse is sent as a time reference signal to the receiving gate generating section 3, the second receiving gate generating section 4, and the arithmetic circuit section 5. On the other hand, the ultrasonic pulse sent out into space is reflected by an object, received by the ultrasonic transducer 2, amplified and detected by the received signal amplification and detection circuit 6, and input to the arithmetic circuit section 5. Furthermore, the outputs of the reception gate creation section 3 and the second reception gate creation section 4 are also input to the arithmetic circuit section 5 . The reception gate creation section 3 is operated during the above-mentioned period.
The second wave reception gate creation unit 4 creates reception gates for the period T G21 to T G23 , and the arithmetic circuit unit 5 receives these gate signals. It is input together with the output of the wave signal amplification/detection circuit 6 and performs the arithmetic operation of the gate creation process as shown in FIG. It is something to remember. Note that the positions of the second reception gate periods T G21 to T G23 within the first reception gate period T G are set in a floating manner based on the detection time of the previous reflected wave signal. If noise is avoided by changing the transmission interval without dependence on the transmission interval of the sound wave pulse, false detection due to noise can be more reliably prevented.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は上述のように、第1の受波ゲート期間
内で反射波信号が検出されるたびに検出時点を基
準にした所定期間として第2の受波ゲート期間を
第1の受波ゲート期間内に設定し、前の反射波信
号に対応して設定された第2受波ゲート期間内で
反射波信号が検出される状態が所定回数連続して
発生したときに検知信号を出力するようにしてい
るので、第1の受波ゲート期間に検出された反射
波信号に基づいて次の反射波信号が得られる可能
性が高い予想期間として第2の受波ゲート期間を
設定するとにより、第2の受波ゲート期間を比較
的短い期間として設定できるのであつて、ノイズ
を検出する機会が大幅に減少するのである。しか
も、反射波信号が所定回数連続して検出されたと
きにのみ検知信号がえられることによつてもノイ
ズによる誤検知の機会が減少するから、反射波信
号を複数回検知するうちの2回目以後の受波ゲー
ト期間を短い期間として設定していることによ
り、ノイズによる誤検知の可能性がほとんどない
という利点を有するのである。また、第2の受波
ゲート期間は個々の反射波信号毎に設定されるか
ら、ノイズにより第2の受波ゲート期間が設定さ
れたとしても、設定された第2を受波ゲート期間
に反射波信号ごあ検出されなければ次回には第2
の受波ゲート期間が修正され、物体検出が超音波
パルスの送波に対して1回分遅れるだけであつ
て、ノイズによる誤検知を防止しながらも物体の
検出までの時間遅れがほとんどないという効果が
ある。さらに、第2の受波ゲート期間が前の反射
波信号の検出時点を基準にして第1の受波ゲート
期間内に浮動的に設定されるので、検知器と物体
との相対位置が変化する場合でも追随することが
可能になるとともに、ノイズを誤検知する機会を
一層低減するために送波間隔を不規則に変えるよ
うな形態での使用も可能になり、使用用途が広く
なるという利点がある。
As described above, each time a reflected wave signal is detected within the first reception gate period, the second reception gate period is set as a predetermined period based on the detection time. and a detection signal is output when a state in which a reflected wave signal is detected a predetermined number of times consecutively occurs within the second reception gate period set corresponding to the previous reflected wave signal. Therefore, by setting the second reception gate period as an expected period in which the next reflected wave signal is likely to be obtained based on the reflected wave signal detected during the first reception gate period, The reception gate period can be set to a relatively short period, and the chances of detecting noise are greatly reduced. Moreover, by obtaining a detection signal only when a reflected wave signal is detected a predetermined number of times in a row, the chance of false detection due to noise is reduced. By setting the subsequent reception gate period as a short period, there is an advantage that there is almost no possibility of false detection due to noise. In addition, since the second reception gate period is set for each reflected wave signal, even if the second reception gate period is set due to noise, the second reception gate period that has been set will be reflected during the reception gate period. If the wave signal is not detected, the second wave signal will be detected next time.
The reception gate period has been corrected, and object detection is delayed by only one time relative to the transmission of ultrasonic pulses, which has the effect of preventing false detection due to noise and almost no time delay until object detection. There is. Furthermore, since the second reception gate period is set in a floating manner within the first reception gate period with reference to the detection time of the previous reflected wave signal, the relative position between the detector and the object changes. This has the advantage that it can be used in a form that changes the transmission interval irregularly in order to further reduce the chance of falsely detecting noise. be.

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

第1図は従来例の動作説明図、第2図は本発明
一実施例の動作説明図、第3図a,bは同上の第
2の受波ゲートの期間設定についての互いに異な
る例の説明図、第4図は本発明一実施例のブロツ
ク図である。 1は送波パルス作成部、2は超音波トランスジ
ユーサ、3は受波ゲート作成部、4は第2の受波
ゲート作成部、5は演算回路図、6は受波信号増
幅検波回路、7は記憶回路部、TGは第1の受波
ゲート期間、TG21〜TG23は第2の受波ゲート期間
である。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the operation of the conventional example, Fig. 2 is an explanatory diagram of the operation of one embodiment of the present invention, and Figs. 3 a and b are explanations of mutually different examples of period setting of the second wave reception gate same as above. 4 are block diagrams of one embodiment of the present invention. 1 is a transmission pulse generation section, 2 is an ultrasonic transducer, 3 is a reception gate generation section, 4 is a second reception gate generation section, 5 is an arithmetic circuit diagram, 6 is a reception signal amplification and detection circuit, 7 is a memory circuit section, T G is a first reception gate period, and T G21 to T G23 are second reception gate periods.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 超音波パルスを間欠的に送波するとともに物
体による反射波を受波し、超音波パルスを送波し
た後の一定期間である第1の受波ゲート期間内で
検出される反射波信号に基づいて物体の存在を示
す検知信号を出力する超音波物体検知器におい
て、第1の受波ゲート期間内で反射波信号が検出
されるたびに検出時点を基準にした所定期間とし
て第2の受波ゲート期間を第1の受波ゲート期間
内に設定する第2の受波ゲート作成部と、前の反
射波信号に対応して設定された第2の受波ゲート
期間内で反射波信号が検出される状態が所定回数
連続して発生したときに検知信号を出力する演算
回路部とを具備して成ることを特徴とする超音波
物体検知器。
1 Transmits ultrasonic pulses intermittently and receives reflected waves from objects, and detects reflected wave signals detected within the first receiving gate period, which is a certain period after transmitting the ultrasonic pulses. In an ultrasonic object detector that outputs a detection signal indicating the presence of an object based on the detection signal, each time a reflected wave signal is detected within the first reception gate period, a second reception gate is set as a predetermined period based on the detection time. a second wave reception gate creation section that sets the wave gate period within the first wave reception gate period; and a second wave reception gate creation section that sets the wave gate period within the first wave reception gate period; An ultrasonic object detector comprising: an arithmetic circuit section that outputs a detection signal when a detected state occurs a predetermined number of times in succession.
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