JPH0894751A - Ultrasonic sensor system - Google Patents
Ultrasonic sensor systemInfo
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- JPH0894751A JPH0894751A JP25876194A JP25876194A JPH0894751A JP H0894751 A JPH0894751 A JP H0894751A JP 25876194 A JP25876194 A JP 25876194A JP 25876194 A JP25876194 A JP 25876194A JP H0894751 A JPH0894751 A JP H0894751A
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Abstract
Description
【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 which emits ultrasonic waves in a surveillance area and detects the presence or absence of an object in the surveillance area based on the presence or absence of a reflected wave from the surveillance 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 determines by detecting. In this system, a transmission command signal periodically generated from the transmission command signal generator 24 of the control unit 2 transmits each ultrasonic sensor unit 1 through the transmission signal line LS commonly connected to each ultrasonic sensor unit 1. Of the ultrasonic wave transmission control unit 11, the transmitting circuit 11 receives the oscillation signal from the oscillator 11b.
In a, a tone burst wave is created and ultrasonic waves of a pulse train are emitted from the ultrasonic wave transmitter / receiver S toward the monitoring area. Then, when an object such as a human body or an automobile exists in the monitored area, the reflected wave reflected by this object is received by the ultrasonic wave transmitter / receiver 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。This received signal is amplified by the amplification circuit 13a of the ultrasonic wave reception control unit 13, then detected by the detection circuit 13b, and the reflected pulse detection circuit 14 further determines the presence or absence of a reflected pulse. . The reflected pulse detection circuit 14 outputs a reflected pulse detection signal and turns on the transistor TR1 of the voltage dividing circuit 15 only when it is determined that there is a reflected wave.
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, but in the ultrasonic sensor unit 1 which has determined that there is a reflected wave, the transistor TR1 is turned on as described above. Then, the reception signal line LR is short-circuited to ground via the resistor r. That is,
The resistance r is connected to the reference resistance R0 to close the voltage dividing circuit 15, and the total resistance value of the resistance voltage dividing circuit 15 formed at this time is such that the resistance r is the same for all ultrasonic sensor units 1. Since the value of 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 drop at the connection point between the receiving signal line LR and the reference resistor R0 is discriminated by the voltage level discriminating circuit 21, and the ultrasonic sensor unit number discriminating circuit 22 refers to the discriminated voltage level as a reference table. Then, the number of 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 ultrasonic sensor system, there are two transmission signal lines LS and reception signal lines LR.
Since the number of the ultrasonic sensor units increases, it is necessary to wire the above-mentioned two types of signal lines LS and LR to each of the ultrasonic sensor units because the number of wires is increased. There are drawbacks such as 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。Further, in such a system, when there is an ultrasonic sensor unit that receives a reflected pulse, a resistor r having the same resistance value is connected to a reference resistor R0 via a signal line LR for reception to form a voltage dividing circuit. Since 15 is formed, the voltage input to the voltage level determination circuit 21 does not change accurately in accordance with the number of ultrasonic sensor units 1 that have detected an object, but changes nonlinearly. for that reason,
As the number of ultrasonic sensor units that detect an object increases, there is a problem that the accuracy of distinguishing the number of ultrasonic sensor units 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 involves connecting a single control unit and a number of ultrasonic sensor units with a signal line to generate a reflection pulse on the control unit side. In an ultrasonic sensor system capable of discriminating the number of detected ultrasonic sensor units, a first purpose is to accurately discriminate the number of units, and a second purpose is to accurately discriminate the number of units and a signal line. It is intended to reduce the number of, reduce the size of the system, simplify the system, and 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 of the present invention proposed to achieve the above object is to connect a plurality of ultrasonic sensor units in parallel to signal lines for transmission and reception, and The other end of each of these signal lines is connected to a control unit, and in each of the ultrasonic sensor units, the transmission command signal discrimination circuit is excluded, and the ultrasonic transmission controller is connected to the transmission signal line. The ultrasonic wave pulse is emitted by receiving a transmission command signal output from the control unit via the control unit, and the control unit pulls up the reception signal line through a reference resistor. When the reflected pulse detection circuit of the sensor unit outputs the reflected pulse detection signal through the above-mentioned receiving signal line, the shared voltage of the reference resistance of the receiving signal line is set. A voltage level discrimination 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 a reflected pulse according to the voltage level detected by this voltage level discrimination circuit. And a discrimination 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。Further, according to the present invention, the 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 the control unit. Each of them is provided with a wave transmission command signal discriminating circuit which detects a wave transmission command signal output from the control unit via the signal line and drives an ultrasonic wave transmission control unit, and the control unit connects the signal line When the reflected pulse detection circuit of the ultrasonic sensor unit outputs a reflected pulse detection signal, the differential amplifier circuit detects the shared voltage of the reference resistance of the common signal. , A voltage level discrimination circuit configured to discriminate, and a reflected pulse detected according to the voltage level detected by the voltage level discrimination 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 of 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 above voltage level is detected,
The system is configured to determine the number of ultrasonic sensor units that have detected the reflected pulse, and this has realized a system that is effective as a noise countermeasure against variations in the reception time of the reflected pulse 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 as set forth in claim 1, the voltage discriminating circuit of the control unit includes a signal when the reflected pulse detection signal of the ultrasonic sensor unit is output through the receiving signal line. The shared voltage of the reference resistance of the line is detected and discriminated 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 it can be accurately determined 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。Further, according to the ultrasonic sensor system of the present invention as defined in claim 2, the same signal line is used to send a transmission command signal from the control unit to each ultrasonic sensor unit, and the same signal line is transmitted. Using the signal line of, the output signal can be sent back from the ultrasonic sensor unit that received the reflected pulse 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 an 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 shows a block diagram of an ultrasonic sensor system according to an embodiment of the present invention, in which the same or equivalent parts as in FIG. 5 are designated by the same reference numerals. The resistance r for short-circuiting and grounding the reception signal line LR when each ultrasonic sensor unit 1 receives the 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Ｖ0 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Ｖ0 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 discrimination circuit 2A is composed of a differential amplifier circuit, and the differential amplifier circuit 2A is composed of an operational amplifier OP, and the The reflected pulse detection circuit 14 detects the shared voltage of the reference resistance V0 of the reception signal line LR when the reflection pulse detection signal is output through the reception signal line LR. Here, if the potentials across the reference resistance V0 applied to the terminals of the operational amplifier OP are E1 and E2,
The output voltage EO of the operational amplifier OP is EO = [(R4 + R6) ÷ (R5 + R7)] × (R7 /
R4) The formula of E2-R6 / R4 E1 is established. Here, R4 = R5, R6 = R7
When set to, 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Ｖ0 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Ｖ0 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 resistance V0 is R.
A voltage amplified 6 / R4 times, that is, a voltage EO proportional to the difference between the potentials E1 and E2 across the reference resistor V0 is obtained. Therefore, in such a differential amplifier circuit 2A, the output voltage EO thereof corresponds to the increase of the current flowing in the voltage dividing circuit 15, and is linearly proportional to the number of the ultrasonic sensor units 1 that have detected the reflected pulse. Since the number changes, the number of ultrasonic sensor units 1 can be accurately determined 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 the wave transmission command signal a output from the wave transmission command signal generation circuit 24 of the control unit 2 via the transmission signal line LS,
A wave transmission command signal determination circuit 12 for driving the ultrasonic wave transmission control unit 11 is provided. Transmission command signal generation circuit 24
Outputs the high-level wave transmission command signal a to turn on the transistor TR2 to reduce the voltage of the reception signal line LR to a predetermined level or less, and also transmits the wave transmission command signal a to the gate signal generation circuit 23 as a start 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 generating circuit 23 outputs the transmission command signal a
The gate signal d having a predetermined width is output from the time when is input. 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 at the same time, refers to this voltage with the reference table 22a to generate the reflection pulse. The number of the ultrasonic sensor units that has detected 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 discrimination circuit 12 described above. This transmission command signal discrimination 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. Since it is set to be equal to or higher than the value and the transistor TR3 is turned on,
The inverting circuit NOT outputs the high-level output voltage Vout, so that the ultrasonic wave transmission control unit 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 which is equal to or lower than a predetermined value, the transistor TR3 is turned off, and the inverting circuit NOT outputs the low level output voltage Vout. Is output to drive the ultrasonic wave transmission control unit 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。3A to 3C are time charts showing the above basic operation. 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 set voltage Vth2, the output voltage c from the wave transmission command signal determination circuit 12 approaches the GND bell as described above and drives the ultrasonic wave transmission control unit 11. After a short delay time td, the gate signal generation circuit 23
Outputs a gate signal d having a predetermined width t, and the ultrasonic sensor unit number discriminating circuit 22 detects a change in the voltage level during the period t during which the gate signal d is being output. That is, the voltage level determination circuit 2A detects the shared voltage of the reference resistance R0 of the reception signal line LR by detecting the reflected pulse, and the voltage level at this time is determined by the number determination circuit 22 based on the reference table 22a prepared in advance. The number of ultrasonic sensor units that have received the reflected pulse is determined by referring to them.
【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 is different from FIG. 1 in that the control unit 2 and each ultrasonic sensor unit 1 are connected by a common signal line L for sending and receiving. The ultrasonic sensor unit 1 detects the wave transmission command signal a output from the wave transmission command signal generation circuit 24 of the control unit 2 via the common signal line L, and drives the ultrasonic wave transmission control unit 11. A transmission command signal discrimination 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 the wave transmission command signal a output from the wave transmission command signal generation circuit 24 of the control unit 2 through the common signal line L,
A wave transmission command signal determination circuit 12 that drives the ultrasonic wave transmission control unit 11 is provided. The basic operation is similar to that of the system shown in FIG. According to such a system, the signal lines can be simplified and reduced, and the output voltage is proportional to the operating number of the 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 present invention as defined in claim 1, since the voltage level discriminating circuit is constituted by the differential amplifier circuit, It is possible to obtain a voltage output that linearly changes in proportion to the number of operating sensor units 1, and therefore, even when the number of operating units is large, it is possible to make a highly accurate determination.
【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 linearly changes in proportion to the number of operating ultrasonic sensor units 1 can be obtained, and the control unit is commonly used for transmission and reception. Since it is configured to be connected by the signal line of, the number of wires can be greatly simplified when the number of ultrasonic sensor units is increased, the system is simplified and the wiring work is reduced, and the cost is reduced. Can be planned.
【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 showing 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 parts (a) to (d) of FIG.
【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.
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 1 Ultrasonic Sensor Unit 2 Control Unit 2A Voltage Level Discrimination Circuit (Differential Amplification Circuit) 11 Ultrasonic Wave Transmission Control Unit 12 Transmission Command Signal Discrimination Circuit 13 Ultrasonic Wave Reception Control Unit 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
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─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成６年１１月１４日[Submission date] November 14, 1994
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１３[Correction target item name] 0013
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【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 discrimination circuit 2A is composed of a differential amplifier circuit, and the differential amplifier circuit 2A is composed of an operational amplifier OP, and the The reflected pulse detection circuit 14 detects the shared voltage of the reference resistance R0 of the reception signal line LR when the reflection pulse detection signal is output through the reception signal line LR. Here, if the potentials across 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 EO = [(R4 + R6) ÷ (R5 + R7)] × (R7 /
R4) The formula of E2-R6 / R4 E1 is established. Here, R4 = R5, R6 = R7
When set to, EO = R6 / R4. (E1-E2).
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１４[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【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 R.
A voltage amplified 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 thereof corresponds to the increase of the current flowing in the voltage dividing circuit 15, and is linearly proportional to the number of the ultrasonic sensor units 1 that have detected the reflected pulse. Since the number changes, the number of ultrasonic sensor units 1 can be accurately determined even when the number of ultrasonic sensor units 1 increases.
Claims (3)
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 plurality of ultrasonic sensor units for transmitting,
Connected in parallel to the signal line for reception, connected the other end of each of these signal lines to the control unit, and driven simultaneously 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 having a configuration in which a reflected pulse detection signal is output and returned to the control unit through a signal line for reception, wherein each of the ultrasonic sensor units includes a signal line for transmission, An ultrasonic wave transmission control unit that emits an ultrasonic pulse in response to a transmission command signal output from the control unit, and an ultrasonic wave that detects a reflection pulse for the ultrasonic pulse emitted from this ultrasonic wave transmission control unit. The reception control unit and the ultrasonic reception control unit is configured to include a reflection pulse detection circuit that short-circuits and grounds the reception signal line via a predetermined resistance when detecting a reflection pulse, and The control unit pulls up the reception signal line through 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 the shared voltage of the reference resistance of the signal line for reception, and the voltage level determination circuit that determines and determines this voltage level determination circuit. An ultrasonic sensor system configured to include an ultrasonic sensor unit number determination circuit that determines the number of ultrasonic sensor units that have received the reflected pulse according to the voltage level.
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 transmission command signal output from the control unit through the signal line, wherein 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 the control unit. An ultrasonic sensor system configured to output a reflected pulse detection signal through the signal line when the ultrasonic sensor units that are driven by all at the same time detect and determine a reflected pulse. Is an ultrasonic wave transmission control unit that emits an ultrasonic pulse, an ultrasonic wave reception control unit that detects a reflected pulse for the ultrasonic pulse emitted from this 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 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 and grounds the signal line through a predetermined resistance, 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, the shared voltage of the reference resistor of the common signal is detected by the differential amplifier circuit. Then, the number of ultrasonic sensor units that determines the number of ultrasonic sensor units that have received the reflected pulse is determined according to the voltage level determination circuit configured to determine and the voltage level detected by this voltage level determination circuit. An ultrasonic sensor system configured to include a circuit.
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 has a gate signal generating circuit for outputting a gate signal of a predetermined width after the transmission command signal is output from the control unit, and outputs the gate signal. While being
The ultrasonic sensor system according to claim 1, wherein the ultrasonic sensor system is configured to detect a change in the voltage level and determine the number of ultrasonic sensor units that have detected a reflected pulse.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6258761A JP2884219B2 (en) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Ultrasonic sensor system |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6258761A JP2884219B2 (en) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Ultrasonic sensor system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894751A true JPH0894751A (en) | 1996-04-12 |
| JP2884219B2 JP2884219B2 (en) | 1999-04-19 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP6258761A Expired - Fee Related JP2884219B2 (en) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | Ultrasonic sensor system |
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|---|---|
| JP (1) | JP2884219B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102788981A (en) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 罗伯特·博世有限公司 | Ultrasound measurement system and method of detecting an obstacle by means of ultrasound |
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1994
- 1994-09-27 JP JP6258761A patent/JP2884219B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2884219B2 (en) | 1999-04-19 |
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