JPH0961523A - Ultrasonic distance-measuring apparatus - Google Patents

Ultrasonic distance-measuring apparatus

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Publication number
JPH0961523A
JPH0961523A JP7216166A JP21616695A JPH0961523A JP H0961523 A JPH0961523 A JP H0961523A JP 7216166 A JP7216166 A JP 7216166A JP 21616695 A JP21616695 A JP 21616695A JP H0961523 A JPH0961523 A JP H0961523A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
ultrasonic
microcomputer
circuit
ultrasonic transducer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7216166A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Harasawa
毅 原沢
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Priority to JP7216166A priority Critical patent/JPH0961523A/en
Publication of JPH0961523A publication Critical patent/JPH0961523A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic distance-measuring circuit, which eliminates a booster circuit used in a conventional ultrasonic distance-measuring circuit, and can be simplified and compact in circuit structure. SOLUTION: Terminals P1, P2 are set at a microcomputer 10 to output driving signals S1, S2 to a transmission ultrasonic vibrator 11. The signals S1 and S2 are inverted in phase and have amplitudes determined by a high level voltage and a low level voltage of the microcomputer 10. When the signals S1, S2 are connected to both terminals of the transmission ultrasonic vibrator 11, the vibrator 11 can be driven with a signal of an amplitude approximately twice the high level voltage of the microcomputer 10. When an amplification rate of an amplifier 14 is increased, driving voltage for the transmission ultrasonic vibrator 11 is not required to be raised. A booster circuit is consequently eliminated and a circuit for generation of a driving signal is not necessary to be added. Accordingly, the whole circuit can be simplified and compact.

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、超音波振動子を用いた
超音波距離測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic distance measuring device using an ultrasonic transducer.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波距離測定装置は、自動車の後部に
設けられ、車両後部と障害物との距離を測定するバック
ソナーや、自動車の四隅に設けられたコーナークリアラ
ンスソナー等の様々な用途に使用されている。
2. Description of the Related Art An ultrasonic distance measuring device is installed in the rear part of an automobile and is used for various purposes such as a back sonar for measuring the distance between the rear part of the vehicle and an obstacle, and corner clearance sonars installed in the four corners of the automobile. in use.

【0003】バックソナーやコーナークリアランスソナ
ー等は車両に搭載されるため、なるべく小型のものが好
ましい。図5は、従来の超音波距離測定装置の構成図で
ある。
Since the back sonar, the corner clearance sonar and the like are mounted on a vehicle, it is preferable that they are as small as possible. FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional ultrasonic distance measuring device.

【0004】この超音波距離測定装置は、主にマイクロ
コンピュータ(マイコン)50によって制御される。マ
イコン50は端子P1からは送信用超音波振動子52を
作動させるための信号S11が出力される。端子P1か
ら出力される信号は、低レベル時にはマイコンのローレ
ベル電圧(例えば、0ボルト)、高レベル時にはマイコ
ンのハイレベル電圧VH ボルトからなる矩形波信号であ
る。
This ultrasonic distance measuring apparatus is mainly controlled by a microcomputer 50. The microcomputer 50 outputs a signal S11 for operating the transmitting ultrasonic transducer 52 from the terminal P1. The signal output from the terminal P1 is a rectangular wave signal composed of a low level voltage (for example, 0 volt) of the microcomputer when the level is low and a high level voltage V H volt of the microcomputer when the level is high.

【0005】この信号S11は昇圧回路51に入力さ
れ、より電圧の高い信号S21に昇圧されて、送信用超
音波振動子52に印加され、超音波が発振される。この
場合、送信用超音波振動子52の一方の端子は昇圧回路
51に接続され、他方の端子は接地されているのが一般
的である。
This signal S11 is input to the booster circuit 51, boosted to a signal S21 having a higher voltage, and applied to the transmitting ultrasonic oscillator 52 to oscillate ultrasonic waves. In this case, it is general that one terminal of the transmitting ultrasonic transducer 52 is connected to the booster circuit 51 and the other terminal is grounded.

【0006】送信用超音波振動子52から放出された超
音波61は、測定対象63で反射され、反射波62とし
て受信用超音波振動子53で受信される。測定対象63
は、例えば、自動車に設置されるバックソナーやコーナ
ークリアランスソナーの場合には、自分の自動車に接近
した車両や壁の一部であり、狭い場所での切り返し、車
庫入れ、後退時の車両操作性を向上するのに効果があ
る。
The ultrasonic wave 61 emitted from the transmitting ultrasonic vibrator 52 is reflected by the measuring object 63 and is received by the receiving ultrasonic vibrator 53 as a reflected wave 62. Measurement target 63
For example, in the case of a back sonar or a corner clearance sonar installed in a car, it is a part of the car or the wall that is close to your car. Is effective in improving.

【0007】受信された超音波は、受信用超音波振動子
53で電気信号に変換され、増幅器54に送られる。一
般に反射波62は微弱になっているので、これによって
生じる電気信号も弱いものである。増幅器54は、この
弱い電気信号を増幅し検出しやすくする。
The received ultrasonic wave is converted into an electric signal by the receiving ultrasonic vibrator 53 and sent to the amplifier 54. Since the reflected wave 62 is generally weak, the electric signal generated thereby is also weak. Amplifier 54 amplifies this weak electrical signal for easy detection.

【0008】増幅器54で増幅された電気信号は、所定
の周波数特性を有する帯域フィルタ55に送られて必要
な周波数帯のみが濾波されたのち、検波回路56に送ら
れる。検波回路56では、帯域フィルタ55で濾波され
た電気信号を波形整形し、ゲート回路57に供給する。
The electric signal amplified by the amplifier 54 is sent to a bandpass filter 55 having a predetermined frequency characteristic to filter only a necessary frequency band, and then sent to a detection circuit 56. In the detection circuit 56, the electric signal filtered by the bandpass filter 55 is waveform-shaped and supplied to the gate circuit 57.

【0009】ゲート回路57はマイコンの端子P3から
出力される信号により制御され、反射波62による電気
信号のみを確実に検出することができるようにゲートの
開閉が行われる。すなわち、同図に示される回路構成
は、1つの基板上に構成されているため、送信用超音波
の発生にともなって受信側に電気的回り込み信号が生じ
るので、この回り込み信号を反射波として誤検出しない
ように、ゲート回路でこの回り込み信号にマスクをかけ
るようにするのである。
The gate circuit 57 is controlled by a signal output from the terminal P3 of the microcomputer, and the gate is opened / closed so that only the electric signal by the reflected wave 62 can be surely detected. That is, since the circuit configuration shown in the figure is formed on one substrate, an electric sneak signal is generated on the receiving side with the generation of ultrasonic waves for transmission, and this sneak signal is mistaken as a reflected wave. The wraparound signal is masked by the gate circuit so that it will not be detected.

【0010】ゲート回路57を通過した電気信号はコン
パレータ58に送られる。コンパレータ58は、ゲート
回路57から送られてきた電気信号をマイコン処理可能
な信号に変換し、これを反射波62の受信信号としてマ
イコン50の端子P4に入力する。
The electric signal that has passed through the gate circuit 57 is sent to the comparator 58. The comparator 58 converts the electric signal sent from the gate circuit 57 into a signal that can be processed by the microcomputer, and inputs this into the terminal P4 of the microcomputer 50 as a received signal of the reflected wave 62.

【0011】マイコン50は、送信用信号S11の送信
時から該受信信号を受け取るまでの時間差をもとに測定
対象63までの距離を計算し、距離表示器59に表示す
る。このような超音波距離測定装置は、例えば、特開平
6−201824号公報に詳細が記載されている。
The microcomputer 50 calculates the distance to the measurement object 63 based on the time difference between the time when the transmission signal S11 is transmitted and the time when the reception signal is received, and displays it on the distance display 59. Such an ultrasonic distance measuring device is described in detail, for example, in JP-A-6-201824.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の超
音波距離測定装置は、昇圧装置51を必要としていたた
め、装置を構成する部品点数が多くなるとともに、回路
が複雑になる傾向にあった。すなわち、マイコンから出
力される送信信号S11の高レベル電圧VH は、マイコ
ンのハイレベル出力電圧となり、一般に数Vと小さい。
そのため、超音波振動子を駆動させるために昇圧回路を
マイコンの出力P1と送信用超音波振動子の間に設ける
必要があった。
As described above, since the conventional ultrasonic distance measuring device requires the booster device 51, the number of parts constituting the device is increased and the circuit tends to be complicated. It was That is, the high level voltage V H of the transmission signal S11 output from the microcomputer becomes the high level output voltage of the microcomputer, which is generally as small as several volts.
Therefore, it is necessary to provide a booster circuit between the output P1 of the microcomputer and the transmitting ultrasonic transducer in order to drive the ultrasonic transducer.

【0013】従って、本発明の課題は、マイコンの出力
構成を変更することにより、昇圧回路を用いなくても良
く、回路構成をより簡単化、小型化することのできる超
音波距離測定装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic distance measuring device which can simplify the circuit configuration by changing the output configuration of the microcomputer without using a booster circuit. It is to be.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明においては、マイ
コンに超音波振動子駆動用の出力端子を2つ設け、一方
の端子から出力される信号に対し他方の端子から出力さ
れる信号は位相が反転されたものとする。そして、マイ
コンの両出力端子から出力される信号を送信用超音波振
動子の両端子にそれぞれ入力して直接駆動する。
According to the present invention, a microcomputer is provided with two output terminals for driving an ultrasonic oscillator, and a signal output from one terminal is phased with a signal output from the other terminal. Is inverted. Then, the signals output from both output terminals of the microcomputer are input to both terminals of the ultrasonic transducer for transmission to drive them directly.

【0015】[0015]

【作用】互いに位相が反転したマイコンの出力を用意
し、これを送信用超音波振動子の両端子に印加すること
により、昇圧回路なしにマイコンの出力電圧の2倍の振
幅の電圧を送信用超音波振動子に印加することができ
る。
[Operation] By preparing the outputs of the microcomputers whose phases are mutually inverted and applying them to both terminals of the ultrasonic transducer for transmission, it is possible to transmit a voltage having an amplitude twice the output voltage of the microcomputer without a booster circuit. It can be applied to an ultrasonic transducer.

【0016】これにより、昇圧回路を必要とせず、また
特別な回路を別途設けることもなしに送信用超音波振動
子を駆動でき、超音波距離測定装置の部品点数を減らし
て、回路の簡単化を図ることができる。
As a result, the ultrasonic transducer for transmission can be driven without the need for a booster circuit and without separately providing a special circuit, and the number of parts of the ultrasonic distance measuring device can be reduced to simplify the circuit. Can be achieved.

【0017】[0017]

【実施例】図1は、本発明の超音波距離測定装置の一実
施例を示す図である。また、図2は、図1の実施例の各
点における信号の様子を示す図である。以下、図1及び
図2を参照して、本実施例について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the ultrasonic distance measuring apparatus of the present invention. Further, FIG. 2 is a diagram showing a state of a signal at each point in the embodiment of FIG. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

【0018】同図の構成は、従来の超音波距離測定装置
とほぼ同様の構成要素からなっている。すなわち、送信
用超音波振動子11駆動用の信号を出力するマイコン1
0、送信及び受信用超音波振動子11、12、受信用超
音波振動子12からの信号を増幅する増幅器14、帯域
フィルタ15、検波回路16、ゲート回路17、コンパ
レータ18、及び距離表示器19よりなる。
The structure shown in FIG. 1 is composed of almost the same components as the conventional ultrasonic distance measuring device. That is, the microcomputer 1 that outputs a signal for driving the transmitting ultrasonic transducer 11
0, transmission and reception ultrasonic transducers 11 and 12, an amplifier 14 for amplifying signals from the reception ultrasonic transducer 12, a bandpass filter 15, a detection circuit 16, a gate circuit 17, a comparator 18, and a distance indicator 19. Consists of.

【0019】従来の構成と異なるのは、マイコン10の
出力端子と送信用超音波振動子11との間に昇圧回路が
設けられていないことと、マイコン10の送信用超音波
振動子11駆動用信号出力端子がP1とP2の2つ設け
られている点である。
The difference from the conventional configuration is that a booster circuit is not provided between the output terminal of the microcomputer 10 and the transmitting ultrasonic transducer 11, and that the transmitting ultrasonic transducer 11 of the microcomputer 10 is driven. This is the point that two signal output terminals P1 and P2 are provided.

【0020】図2に、図1の各回路線上の信号の様子が
示されている。マイコン10の端子P1からは信号S1
が、端子P2からは信号S2が出力される。信号S1と
S2とは、図2に図示されているように、位相が互いに
反転している。それぞれの信号は、低レベル電圧がマイ
コン10の低レベル電圧であり(図2では0ボルトとし
ている)、高レベル電圧がマイコン10のハイレベル電
圧であって、この高レベル電圧は数ボルト程度であり、
図2においてはVOHで示されている。また、マイコン1
0の端子P1及びP2からそれぞれ出力される信号S1
及びS2の周波数は、例えば40kHzである。
FIG. 2 shows the state of signals on each circuit line in FIG. Signal S1 from the terminal P1 of the microcomputer 10
However, the signal S2 is output from the terminal P2. The signals S1 and S2 are opposite in phase to each other, as shown in FIG. The low level voltage of each signal is the low level voltage of the microcomputer 10 (0 volt in FIG. 2), the high level voltage is the high level voltage of the microcomputer 10, and this high level voltage is about several volts. Yes,
In FIG. 2, it is shown as V OH . Also, microcomputer 1
Signal S1 output from terminals P1 and P2 of 0
The frequencies of S2 and S2 are, for example, 40 kHz.

【0021】従来、送信用超音波振動子11駆動用の信
号はS1のみであったが、本実施例においては、特にマ
イコン10に新たな端子P2を設け、S1に対し位相が
反転した信号を送出させるように構成する。
Conventionally, only the signal for driving the transmitting ultrasonic transducer 11 was S1, but in the present embodiment, in particular, a new terminal P2 is provided in the microcomputer 10 and a signal whose phase is inverted with respect to S1 is transmitted. Configure to send.

【0022】端子P1、P2は、それぞれ送信用超音波
振動子11の両端子に接続され、信号S1、S2によっ
て供給されるエネルギーを使って振動子を振動させて、
超音波を発生させる。送信用超音波振動子11の両端に
加えられる信号は、図2のS3で示されている。同図に
示されるように、送信用超音波振動子11の両端に加わ
る信号S3は、+VOH〜−VOHの振幅を持つ。
The terminals P1 and P2 are respectively connected to both terminals of the transmitting ultrasonic vibrator 11, and the vibrator is vibrated by using the energy supplied by the signals S1 and S2.
Generate ultrasonic waves. The signal applied to both ends of the transmitting ultrasonic transducer 11 is indicated by S3 in FIG. As shown in the figure, the signal S3 applied to both ends of the transmitting ultrasonic transducer 11 has an amplitude of + V OH to −V OH .

【0023】従来のように、送信用超音波振動子11の
一方の端子を接地しておき、もう一方の端子に信号S1
を入力するだけであると、接地した側の端子は常に0ボ
ルトと考えられるから、最大でもマイコン10のハイレ
ベル電圧VOH〜0ボルトの振幅を持つ信号を加えられる
だけである。
As in the prior art, one terminal of the transmitting ultrasonic transducer 11 is grounded and the signal S1 is applied to the other terminal.
It is considered that the terminal on the grounded side is always 0 volt when only is input, so that a signal having an amplitude of the high level voltage V OH of the microcomputer 10 to 0 volt at the maximum can only be applied.

【0024】このように、マイコン10から出力する信
号として、互いに位相が反対になった2つの信号を出力
するようにし、これを送信用超音波振動子11の両端子
に加えることにより、マイコン10のハイレベル電圧の
2倍の振幅を持つ信号で送信用超音波振動子11を駆動
することができるので、途中に昇圧回路を設ける必要が
ないとともに、信号生成源がマイコン10そのものであ
るため、信号生成用の余分な回路も必要でなく、非常に
簡単な回路構成を達成することができる。
As described above, as the signals output from the microcomputer 10, two signals whose phases are opposite to each other are output, and these signals are applied to both terminals of the ultrasonic transducer 11 for transmission, whereby the microcomputer 10 Since it is possible to drive the transmitting ultrasonic transducer 11 with a signal having an amplitude twice as high as the high level voltage of, it is not necessary to provide a booster circuit on the way and the signal generation source is the microcomputer 10 itself. An extra circuit for signal generation is not required, and a very simple circuit configuration can be achieved.

【0025】送信用超音波振動子11から放出された超
音波は測定対象13で反射され、受信用超音波振動子1
2で受信される。受信用超音波振動子12で受信された
信号は、図2のS4で示されるように、大きな波形の信
号と小さな波形の信号とからなる。大きな波形の信号は
送信用超音波振動子11を駆動するためにマイコン10
が生成した信号の影響が、電気回路をノイズとして逆流
して検出されたもので、電気的回り込みによるものであ
る。小さな波形の信号は測定対象13によって反射され
てきた超音波が検出されたものであり、距離を測定する
ためには、この小さな信号を検出する必要がある。
The ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer 11 for transmission is reflected by the object 13 to be measured, and the ultrasonic transducer 1 for reception is used.
2 is received. The signal received by the receiving ultrasonic transducer 12 is composed of a signal with a large waveform and a signal with a small waveform, as indicated by S4 in FIG. A signal having a large waveform is generated by the microcomputer 10 to drive the transmitting ultrasonic transducer 11.
The influence of the signal generated by is detected by backflowing the electric circuit as noise, and is due to the electric sneak. The small waveform signal is the ultrasonic wave reflected by the measurement target 13, and this small signal must be detected in order to measure the distance.

【0026】まず、S4の信号は増幅器14で増幅され
たのち、雑音の中から反射信号を抽出するための、反射
信号の周波数に対応する帯域のみを通過させる帯域フィ
ルタ15を通過する。検波回路16においては、帯域フ
ィルタ15を通過してきた信号の波形整形を行い、ゲー
ト回路17に信号を送る。
First, the signal of S4 is amplified by the amplifier 14, and then passes through the bandpass filter 15 for extracting only the band corresponding to the frequency of the reflected signal for extracting the reflected signal from the noise. The detection circuit 16 shapes the waveform of the signal that has passed through the bandpass filter 15 and sends the signal to the gate circuit 17.

【0027】ゲート回路17は、マイコン10の端子P
3より電気的回り込みによる信号を検出しないように制
御する信号を受け取る。端子P3から出力される信号
は、送信用超音波振動子11の駆動信号S1、S2の出
力から所定の時間ゲート回路17のゲートを閉鎖するた
めの制御信号である。従って、コンパレータ18に送ら
れる信号は電気的回り込み信号を消去した信号となって
おり、反射波による信号のみが抽出されたものとなって
いる。
The gate circuit 17 is a terminal P of the microcomputer 10.
3 receives a signal for controlling so as not to detect a signal due to electrical sneak. The signal output from the terminal P3 is a control signal for closing the gate of the gate circuit 17 for a predetermined time from the output of the driving signals S1 and S2 of the transmitting ultrasonic transducer 11. Therefore, the signal sent to the comparator 18 is a signal obtained by eliminating the electric sneak signal, and only the signal by the reflected wave is extracted.

【0028】コンパレータ18では、ゲート回路17か
ら送られてくる信号をマイコン処理可能な波形に整形
し、図2のS5で示されるような反射波の検出信号とし
てマイコン10の端子P4に入力する。
In the comparator 18, the signal sent from the gate circuit 17 is shaped into a waveform that can be processed by the microcomputer, and is input to the terminal P4 of the microcomputer 10 as a reflected wave detection signal as shown in S5 of FIG.

【0029】なお、コンパレータ18では反射波の検出
信号の大きさを所定の閾値と比較して、該閾値よりも大
きな信号のみをマイコン10の端子P4に入力するよう
に構成することも可能である。このように、閾値と信号
の強さとを比較するのは、さまざまな要因で生じるノイ
ズによる信号を誤認識しないためである。しかしなが
ら、測定対象13が比較的遠くにある場合には、反射波
による信号そのものも小さくなるため、閾値をあまり大
きくすると、測定可能な距離が非常に小さいものとなっ
てしまう。従って、この閾値は、用途に応じて適切に設
定されるべきものである。
The comparator 18 may also be configured to compare the magnitude of the detection signal of the reflected wave with a predetermined threshold value and input only the signal larger than the threshold value to the terminal P4 of the microcomputer 10. . The reason why the threshold value is compared with the signal strength in this way is that the signal due to noise caused by various factors is not erroneously recognized. However, when the measurement target 13 is relatively far away, the signal itself due to the reflected wave also becomes small. Therefore, if the threshold value is made too large, the measurable distance becomes very small. Therefore, this threshold should be appropriately set according to the application.

【0030】マイコン10では、信号S1、S2の出力
と同時に時間の計測を始めており、端子P4から信号が
入力されたのを受けて、図2のT3 で示される時間を特
定する。超音波が測定対象13に反射して戻ってくるま
での時間が特定されたことを受けて、マイコン10は以
下の式による計算を行い、測定対象13までの距離を特
定する。
The microcomputer 10 starts measuring time simultaneously with the output of the signals S1 and S2, and in response to the input of the signal from the terminal P4, specifies the time indicated by T 3 in FIG. In response to the specification of the time until the ultrasonic wave is reflected back to the measurement target 13 and returned, the microcomputer 10 performs the calculation by the following formula and specifies the distance to the measurement target 13.

【0031】 L=C・T3 /2 ・・・・(1) ここで、Cは超音波の音速、Lは測定対象までの距離で
ある。上記式(1)を用いて計算された測定対象13ま
での距離は、データとして距離表示器19に送られ、ユ
ーザに測定対象13までの距離を知らせる。
[0031] L = C · T 3/2 ···· (1) where, C is the distance of the ultrasonic wave sound velocity, L is to the measurement target. The distance to the measurement target 13 calculated using the above equation (1) is sent as data to the distance indicator 19 to inform the user of the distance to the measurement target 13.

【0032】このように、本実施例では、昇圧回路を使
用しないでマイコン10から出力する互いに位相が反対
の信号を用いて送信用超音波振動子11を駆動する構成
としている。ただし、このような構成でも昇圧回路のよ
うに大きな電圧を印加することはできないので、送信用
超音波振動子11の出力がやや小さくなるが、これは増
幅器14の増幅率を大きくすることにより充分使用する
ことができる。また、超音波振動子の出力は、印加電圧
が大きくなると頭打ちになる性質があり、昇圧回路で電
圧をあまり大きくしても、幾らでも出力が上がるわけで
はないので、本実施例の構成で充分である。特に、自動
車等に搭載される、バックソナーやコーナークリアラン
スソナー等においては、回路の簡単化による利益が大き
い。
As described above, in this embodiment, the transmitting ultrasonic transducer 11 is driven by using the signals output from the microcomputer 10 and having opposite phases, without using the booster circuit. However, even with such a configuration, it is not possible to apply a large voltage as in the booster circuit, so the output of the transmitting ultrasonic transducer 11 is slightly reduced, but this is sufficient by increasing the amplification factor of the amplifier 14. Can be used. Further, the output of the ultrasonic transducer has a property that it is leveled off when the applied voltage increases, and even if the voltage is increased too much in the booster circuit, the output does not rise to any extent, so the configuration of this embodiment is sufficient. Is. In particular, in a back sonar, a corner clearance sonar, and the like mounted on an automobile or the like, there is a great advantage due to simplification of the circuit.

【0033】図3は、本発明の超音波距離測定装置の他
の実施例の構成図である。また、図4は、本実施例の構
成の各点における信号の様子を示す図である。以下、図
3及び図4を参照して本実施例について説明する。
FIG. 3 is a block diagram of another embodiment of the ultrasonic distance measuring apparatus of the present invention. Further, FIG. 4 is a diagram showing the state of signals at each point of the configuration of this embodiment. This embodiment will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.

【0034】本実施例においては、超音波振動子として
送受信兼用超音波振動子32を使用している。このよう
に、超音波振動子を送受信兼用とすることにより、超音
波距離測定装置の全体構成をより小型化できるため、自
動車等に搭載する際にはより効果的である。
In this embodiment, the ultrasonic transducer 32 for both transmission and reception is used as the ultrasonic transducer. In this way, by using the ultrasonic transducer for both transmission and reception, the overall configuration of the ultrasonic distance measuring device can be made smaller, and therefore it is more effective when mounted on a vehicle or the like.

【0035】本実施例の超音波距離測定装置において
は、増幅器14、帯域フィルタ15、検波回路16、ゲ
ート回路17、コンパレータ18及び距離表示器19
は、図1の実施例と同様である。
In the ultrasonic distance measuring apparatus of this embodiment, the amplifier 14, the bandpass filter 15, the detection circuit 16, the gate circuit 17, the comparator 18 and the distance indicator 19 are provided.
Is similar to the embodiment of FIG.

【0036】本実施例においては、更に、送受信兼用超
音波振動子32の送信時と受信時とを切り換えるため
の、送受切替え回路31を有している。マイコン30
は、送受信兼用超音波振動子32駆動用の信号S1、S
2を出力する端子P1、P2に加え、送受切替え回路3
1を制御するための制御信号S6を出力する端子P5を
有している。
The present embodiment further includes a transmission / reception switching circuit 31 for switching the transmission / reception ultrasonic transducer 32 between transmission and reception. Microcomputer 30
Are signals S1 and S for driving the ultrasonic transducer 32 for both transmission and reception.
In addition to the terminals P1 and P2 for outputting 2, the transmission / reception switching circuit 3
It has a terminal P5 for outputting a control signal S6 for controlling 1.

【0037】送受切替え回路31には、送受信兼用超音
波振動子32の送信状態と受信状態とを切り換えるため
の端子t1〜t4が設けられている。図3においては、
この切替え機構を模式的に示しているが、機械的にも電
気的にも様々な構成が可能である。
The transmission / reception switching circuit 31 is provided with terminals t1 to t4 for switching the transmission state and the reception state of the ultrasonic transducer 32 for both transmission and reception. In FIG.
Although this switching mechanism is schematically shown, various mechanical and electrical configurations are possible.

【0038】まず、マイコン30は、端子P1、P2か
ら互いに位相が反転した信号S1、S2を出力するとと
もに、信号S1、S2が出力されている間、送受切替え
回路31にハイレベルの信号S6を入力する(図4参
照)。送受切替え回路31にハイレベルの信号S6が入
力されることにより、端子t1とt3とがそれぞれ接続
状態となって、送受信兼用超音波振動子32に信号S
1、S2を供給する。
First, the microcomputer 30 outputs the signals S1 and S2 whose phases are mutually inverted from the terminals P1 and P2, and outputs the high level signal S6 to the transmission / reception switching circuit 31 while the signals S1 and S2 are being output. Input (see Fig. 4). When the high-level signal S6 is input to the transmission / reception switching circuit 31, the terminals t1 and t3 are connected to each other, and the signal S is transmitted to the ultrasonic transducer 32 for both transmission and reception.
1 and S2 are supplied.

【0039】従って、送受信兼用超音波振動子32の両
端子にかかる信号電圧は図4のS3のようになる。次
に、信号S1、S2の出力が終わると同時に信号S6も
ローレベルになる。信号S6がローレベルになると、送
受切替え回路31では、端子t2、t4が接続状態とな
り、送受信兼用超音波振動子32を受信可能状態とす
る。
Therefore, the signal voltage applied to both terminals of the ultrasonic transducer 32 for both transmission and reception is as shown by S3 in FIG. Next, at the same time when the output of the signals S1 and S2 ends, the signal S6 also becomes low level. When the signal S6 becomes low level, in the transmission / reception switching circuit 31, the terminals t2 and t4 are in the connected state, and the ultrasonic transducer 32 for both transmission and reception is in the receivable state.

【0040】受信した超音波は電気信号として図4のS
7で示される信号が増幅器14に入力される。図4のS
7の信号では、電気的回り込みによる信号が時間T2
間だけ現れていない。これは、時間T2 の間は送受切替
え回路31内部で端子t2、t4のスイッチが開いた状
態にあるために、電気的回り込み信号が増幅器14側に
流れていかないためである。また、本実施例の場合、こ
の電気的回り込み信号には、超音波振動子の残響が含ま
れている。
The received ultrasonic wave is an electric signal S in FIG.
The signal indicated by 7 is input to the amplifier 14. S in FIG.
In the signal of No. 7, the signal due to the electric sneak does not appear only for the time T 2 . This is because the electrical sneak signal does not flow to the amplifier 14 side during the time T 2 because the switches at the terminals t2 and t4 are open inside the transmission / reception switching circuit 31. Further, in the case of the present embodiment, the electrical sneak signal includes the reverberation of the ultrasonic transducer.

【0041】以下、図1の実施例と同様に信号は、増幅
器14で増幅され、帯域フィルタ15で濾波され、検波
回路16で波形整形されてゲート回路17に入力され
る。ゲート回路17はマイコン30の端子P3から出力
される信号によって、電気的回り込み信号を通過させな
いようにゲートの開くタイミングが制御され、反射波に
よる信号のみを通過させる。
Thereafter, the signal is amplified by the amplifier 14, filtered by the bandpass filter 15, shaped by the detection circuit 16 and input to the gate circuit 17, as in the embodiment of FIG. The gate circuit 17 controls the gate opening timing by the signal output from the terminal P3 of the microcomputer 30 so as not to pass the electric sneak signal, and passes only the signal by the reflected wave.

【0042】コンパレータ18では、ゲート回路17か
ら送られてきた信号はマイコン処理可能な波形に整形さ
れてマイコン30の端子P4に信号S5として入力され
る。そして、マイコン30は測定対象13までの距離を
計算して、距離表示器19に表示させる。
In the comparator 18, the signal sent from the gate circuit 17 is shaped into a waveform that can be processed by the microcomputer and is input to the terminal P4 of the microcomputer 30 as the signal S5. Then, the microcomputer 30 calculates the distance to the measurement target 13 and displays it on the distance display 19.

【0043】このように、マイコン30から互いに位相
が反転した信号を出力し、超音波振動子の両端子に加え
ることにより、昇圧回路を必要とせず、回路構成を簡単
化することができるとともに、超音波振動子を送受信兼
用とすることによって、超音波振動子を1つにすること
ができるので、超音波距離測定装置を更に小型化するこ
とができる。
As described above, by outputting signals whose phases are inverted from each other from the microcomputer 30 and applying them to both terminals of the ultrasonic transducer, it is possible to simplify the circuit structure without the need for a booster circuit. By using the ultrasonic transducers for both transmission and reception, the number of ultrasonic transducers can be reduced to one, so that the ultrasonic distance measuring device can be further downsized.

【0044】[0044]

【発明の効果】マイコンで駆動される超音波距離測定装
置において、マイコンに超音波振動子駆動用の出力端子
を2つ設け、一方の端子から出力される信号に対し他方
の端子から出力される信号は位相が反転されたものとす
る。そして、この2つの端子から出力される信号を超音
波振動子の両端子に入力することにより、昇圧回路を設
けなくても、超音波振動子を駆動するのに充分な電圧振
幅を得ることができる。
In an ultrasonic distance measuring device driven by a microcomputer, the microcomputer is provided with two output terminals for driving an ultrasonic oscillator, and a signal output from one terminal is output from the other terminal. It is assumed that the signals have inverted phases. Then, by inputting the signals output from these two terminals to both terminals of the ultrasonic vibrator, it is possible to obtain a voltage amplitude sufficient to drive the ultrasonic vibrator without providing a booster circuit. it can.

【0045】従って、昇圧回路を設けなくてもよい上
に、信号生成源がマイコン10そのものであるので、信
号生成用の回路を別途設ける必要がなく、回路を簡単か
つ小型化することができる。
Therefore, since it is not necessary to provide the booster circuit and the signal generation source is the microcomputer 10 itself, it is not necessary to separately provide a signal generation circuit, and the circuit can be simplified and downsized.

【0046】また、超音波振動子を送信と受信とを兼ね
た構成とすることにより、超音波振動子を1つとするこ
とができ、より小型化することができる。
Further, since the ultrasonic transducer has both a transmitting function and a receiving function, it is possible to reduce the number of ultrasonic transducers to one.

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

【図1】本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例の構成における各点での信号の様
子を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a state of a signal at each point in the configuration of the embodiment of FIG.

【図3】本発明の他の実施例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention.

【図4】図2の実施例の構成における各点での信号の様
子を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a signal state at each point in the configuration of the embodiment of FIG.

【図5】従来の超音波距離測定装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional ultrasonic distance measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、30 マイコン 11 送信用超音波振動子 12 受信用超音波振動子 13 測定対象 14 増幅器 15 帯域フィルタ 16 検波回路 17 ゲート回路 18 コンパレータ 19 距離表示器 31 送受切替え回路 32 送受信兼用超音波振動子 10, 30 Microcomputer 11 Ultrasonic transducer for transmission 12 Ultrasonic transducer for reception 13 Measurement target 14 Amplifier 15 Band filter 16 Detection circuit 17 Gate circuit 18 Comparator 19 Distance indicator 31 Transmission / reception switching circuit 32 Transmit / receive ultrasonic transducer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発射された超音波が反射されて戻ってく
るまでの時間に基づいて物体までの距離を測定する超音
波距離測定装置において、 所定の周波数を有する第1の信号と該第1の信号に対し
て位相が反転された第2の信号とを出力するマイクロコ
ンピュータと、 前記第1の信号と前記第2の信号とによって駆動され、
該第1の信号の振幅の大きさと該第2の信号の振幅の大
きさとを加え合わせた大きさの振幅を有する信号に基づ
いて超音波を放出する第1の超音波振動子と、 超音波を受信するための第2の超音波振動子とを備える
ことを特徴とする超音波距離測定装置。
1. An ultrasonic distance measuring device for measuring a distance to an object based on a time required for an emitted ultrasonic wave to be reflected and returned, wherein a first signal having a predetermined frequency and the first signal are provided. A microcomputer that outputs a second signal whose phase is inverted with respect to the signal of, and is driven by the first signal and the second signal,
A first ultrasonic transducer that emits ultrasonic waves based on a signal having an amplitude that is the sum of the amplitude of the first signal and the amplitude of the second signal; An ultrasonic distance measuring apparatus, comprising: a second ultrasonic transducer for receiving the ultrasonic wave.
【請求項2】 前記第1の超音波振動子は、前記マイク
ロコンピュータが出力する前記第1の信号と前記第2の
信号とを受信し、該第1と第2の信号の電圧によって振
動子を振動させることにより超音波を放出することを特
徴とする請求項1記載の超音波距離測定装置。
2. The first ultrasonic transducer receives the first signal and the second signal output from the microcomputer, and the transducer receives the first signal and the second signal depending on the voltages of the first and second signals. The ultrasonic distance measuring device according to claim 1, wherein the ultrasonic wave is emitted by vibrating the ultrasonic wave.
【請求項3】 発射された超音波が反射されて戻ってく
るまでの時間に基づいて物体までの距離を測定する超音
波距離測定装置において、 所定の周波数を有する第1の信号と該第1の信号に対し
て位相が反転された第2の信号とを出力するマイクロコ
ンピュータと、 超音波の発信と受信とを兼用して行い、超音波の発信時
には前記第1の信号と前記第2の信号とによって駆動さ
れ、該第1の信号の振幅の大きさと該第2の信号の振幅
の大きさとを加え合わせた大きさの振幅を有する信号に
基づいて超音波を放出する超音波振動子と、 該超音波振動子の発信時と受信時とで回路の接続を切り
換える送受切替え手段とを備えることを特徴とする超音
波距離測定装置。
3. An ultrasonic distance measuring device for measuring a distance to an object based on a time required for an emitted ultrasonic wave to be reflected and returned, wherein a first signal having a predetermined frequency and the first signal are provided. Of the microcomputer, which outputs a second signal whose phase is inverted with respect to the signal of 1., and also performs the transmission and reception of ultrasonic waves. At the time of transmitting ultrasonic waves, the first signal and the second signal are transmitted. An ultrasonic transducer that is driven by a signal and that emits ultrasonic waves based on a signal having an amplitude that is the sum of the amplitude of the first signal and the amplitude of the second signal. An ultrasonic distance measuring apparatus comprising: a transmission / reception switching unit that switches circuit connection between transmission and reception of the ultrasonic transducer.
【請求項4】 前記超音波振動子は、前記マイクロコン
ピュータが出力する前記第1の信号と前記第2の信号と
を受信し、該第1と第2の信号の電圧によって振動子を
振動させることにより超音波を放出することを特徴とす
る請求項3記載の超音波距離測定装置。
4. The ultrasonic vibrator receives the first signal and the second signal output from the microcomputer, and vibrates the vibrator according to the voltages of the first and second signals. The ultrasonic distance measuring device according to claim 3, wherein the ultrasonic wave is emitted thereby.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008275436A (en) * 2007-04-27 2008-11-13 Aichi Tokei Denki Co Ltd Ultrasonic flowmeter
JP2009505467A (en) * 2005-08-08 2009-02-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ultrasonic transducer array
WO2019069803A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-11 上田日本無線株式会社 Ultrasonic wave transmitter, propagation time measurement device, gas concentration measurement device, propagation time measurement program, and propagation time measurement method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009505467A (en) * 2005-08-08 2009-02-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ultrasonic transducer array
US9000653B2 (en) 2005-08-08 2015-04-07 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound transducer arrays
JP2008275436A (en) * 2007-04-27 2008-11-13 Aichi Tokei Denki Co Ltd Ultrasonic flowmeter
WO2019069803A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-11 上田日本無線株式会社 Ultrasonic wave transmitter, propagation time measurement device, gas concentration measurement device, propagation time measurement program, and propagation time measurement method
JP2019066423A (en) * 2017-10-04 2019-04-25 上田日本無線株式会社 Ultrasonic transmitter, propagation time measuring device, gas concentration measuring device, and propagation time measuring program
US11499939B2 (en) 2017-10-04 2022-11-15 Ueda Japan Radio Co., Ltd. Ultrasonic wave transmitter, propagation time measurement device, gas concentration measurement device, propagation time measurement program, and propagation time measurement method

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