JPS60203879A - Reflection type substance detector - Google Patents

Reflection type substance detector

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JPS60203879A
JPS60203879A JP59060338A JP6033884A JPS60203879A JP S60203879 A JPS60203879 A JP S60203879A JP 59060338 A JP59060338 A JP 59060338A JP 6033884 A JP6033884 A JP 6033884A JP S60203879 A JPS60203879 A JP S60203879A
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sensitivity
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wave
signal
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成瀬 好廣
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Aisin Seiki Co Ltd
Shinsangyo Kaihatsu KK
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Abstract

PURPOSE:To adjust sensitivity in stages with a simple constitution by adjusting a signal for exciting ultrasonic wave oscillators. CONSTITUTION:Ultrasonic wave oscillators 20a, 30a are connected to the output terminals of driving circuits 50, 70 respectively, discriminating circuits 60, 80 are connected to the output terminals of ultrasonic wave detectors 20b, 30b respectively and the driving circuits 50, 70 and the discriminating circuits 60, 80 are connected to a microcomputer 90. The microcomputer 90 measures time data from the projection of an ultrasonic wave to its detection to discriminate the existence of the substance and a distance and adjusts a binary signal for controlling the excitation of the oscillators 20a, 30a to adjust the detecting sensitivity.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は超音波を利用して物体を検出する反射型の物体
検出装置に関し、特に感度の調整に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a reflection-type object detection device that detects an object using ultrasonic waves, and particularly relates to sensitivity adjustment.

し従来技術ま たとえば車輌において、ドライバの視野を外れる位置に
ある障害物を検出してドライバを誘導する装置として、
物体検出装置が知られている。この種の物体検出装置に
おいては、一般に超音波を利用している。そしてこの種
の装置では、超音波発信器から所定強度の超音波を所定
方向に向けて発射し、超音波受(1器をそれと同じ方向
に向けておき、超音波を発射してから超音波受信器で受
信される信号が所定のしきい値レベルを越えるまでの時
間で、反射波の超音波の伝達時間すなわち検出装置と障
害物との距離を測定している。
For example, in a vehicle, as a device for guiding the driver by detecting obstacles located outside the driver's field of vision,
Object detection devices are known. This type of object detection device generally uses ultrasonic waves. In this type of device, an ultrasonic transmitter emits ultrasonic waves of a predetermined intensity in a predetermined direction, an ultrasonic receiver (one device is faced in the same direction, the ultrasonic wave is emitted, and then the ultrasonic wave The transmission time of the reflected ultrasonic wave, that is, the distance between the detection device and the obstacle, is measured by the time it takes for the signal received by the receiver to exceed a predetermined threshold level.

ところで、任意の物体に当たって得られる反射波のレベ
ルは、その物体と検出装置との距離、物体表面の形状、
物体の装置に対する傾き、物体の材質等に応じて大きに
変化する。従って、様々な条件の物体を検出可能にする
ためには、反射波レベルの小さな物体をも検出できるよ
うに、検出装置の感度を高く設定する必要がある。
By the way, the level of reflected waves obtained by hitting any object depends on the distance between the object and the detection device, the shape of the object's surface,
It varies greatly depending on the inclination of the object with respect to the device, the material of the object, etc. Therefore, in order to be able to detect objects under various conditions, it is necessary to set the sensitivity of the detection device to be high so that even objects with small reflected wave levels can be detected.

ところが、あまり感度を高くすると、例えば超音波発信
器から出た超音波の直接波のレベルもしきい値レベルを
越えてしまい、これを反射波とまちがえる可能性がある
。そこでこのような場合には、感度を多段に調整可能に
して、例えば、最低感度から徐々に感度を高く設定して
、初めて反射波のレベルがしきい値レベルを越えたら、
その時の時間と超音波を発射した時間とから超音波伝達
時間すなわち物体の距離を測定するように制御すればよ
い。
However, if the sensitivity is made too high, the level of the direct ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transmitter, for example, may also exceed the threshold level, and this may be mistaken for a reflected wave. Therefore, in such a case, the sensitivity can be adjusted in multiple stages, for example, the sensitivity can be set gradually higher from the lowest sensitivity, and when the level of the reflected wave exceeds the threshold level for the first time,
Control may be performed to measure the ultrasonic transmission time, that is, the distance to the object, from the time at that time and the time when the ultrasonic wave was emitted.

この種の検出装置において感度を可変にするためには、
超音波発信器の付勢レベル、超音波受信器からの信号を
増幅する増幅器のゲイン、および超音波が受信されたか
否かを判定するしきい値レベルの少なくとも1つを調整
すればよい。この種の装置では感度をマイクロコンピュ
ータ等の制御装置で制御する必要があるので、例えば増
幅器のゲインを調整する場合、従来は増幅器の帰還量を
決定する抵抗器2分圧回路の抵抗器等をアナログスイッ
チで選択的に接続することにより感度調整する構成にな
っていた。しかしこれだと、アナログスイッチ、抵抗器
等の部品数が多くなる。またこれだと、感度を調整する
ための制御ラインを多数必要とするので、例えば使用で
きるボート数の少ないシングルチップマイクロコンピュ
ータは。
In order to make the sensitivity variable in this type of detection device,
At least one of the energization level of the ultrasound transmitter, the gain of the amplifier that amplifies the signal from the ultrasound receiver, and the threshold level that determines whether ultrasound is received may be adjusted. In this type of device, the sensitivity needs to be controlled by a control device such as a microcomputer, so when adjusting the gain of an amplifier, for example, conventionally the resistor of a two-resistor voltage divider circuit that determines the amount of feedback of the amplifier was used. The configuration was such that sensitivity could be adjusted by selectively connecting an analog switch. However, this increases the number of components such as analog switches and resistors. Also, this requires many control lines to adjust sensitivity, so for example, a single-chip microcomputer that can be used with a small number of boards.

制御装置として採用するのが難しかった。It was difficult to use it as a control device.

[目的] 本発明は、装置構成を複雑にすることなく、しかも少な
い制御ラインで感度を多段に調整可能にすることを目的
とする。
[Objective] It is an object of the present invention to enable sensitivity to be adjusted in multiple stages with a small number of control lines without complicating the device configuration.

[構成] ハードウェアの構成を簡単にするには、マイクロコンピ
ュータ等を用いて、ソフトウェアのみで直接感度を調整
できるようにすればよい。ソフトウェアで直接調整でき
るものとしては、超音波発信器を付勢する信号の波数2
周波数、デユーティ。
[Configuration] To simplify the hardware configuration, a microcomputer or the like may be used so that the sensitivity can be directly adjusted using only software. The wave number 2 of the signal that energizes the ultrasonic transmitter can be adjusted directly with software.
frequency, duty.

位相等がある。そこで、本発明においては、超音波発信
器を付勢する信号を調整することにより、超音波発信器
および/又は超音波受信器の特性を利用して感度を調整
する。
There are phases, etc. Therefore, in the present invention, the sensitivity is adjusted using the characteristics of the ultrasonic transmitter and/or the ultrasonic receiver by adjusting the signal that energizes the ultrasonic transmitter.

例えば超音波発信器には、機械的な立ち上がりの遅れが
あるため、それを付勢するパルス数が少ない場合には、
それが発射する超音波のレベルが小さくなる。つまり、
超音波発信器を付勢するパルス数に応じて発射される超
音波のレベルが変化する。従って、超音波発信器を付勢
する信号の波数を変えることによって感度を調整しうる
。また、超音波発信器、超音波受信器等は特定の周波数
で共振するため、その周波数からずれた周波数に対して
は、超音波発射レベル又は受信感度が低下する。従って
、超音波発信器を付勢する信号の周波数を調整すること
によっても、検出装置の感度を調整しうる。
For example, an ultrasonic transmitter has a mechanical start-up delay, so if the number of pulses to energize it is small,
The level of ultrasound it emits becomes smaller. In other words,
The level of the emitted ultrasound changes depending on the number of pulses that energize the ultrasound transmitter. Therefore, the sensitivity can be adjusted by changing the wave number of the signal that energizes the ultrasonic transmitter. Further, since an ultrasonic transmitter, an ultrasonic receiver, etc. resonate at a specific frequency, the ultrasonic emission level or reception sensitivity decreases for a frequency that deviates from that frequency. Therefore, the sensitivity of the detection device can also be adjusted by adjusting the frequency of the signal that energizes the ultrasound transmitter.

このような付勢パルス数、付勢周波数等を調整して感度
を調整する場合には、感度調整用の特別な制御ラインを
設ける必要がないし、特別な増幅器等を用いる必要もな
い。もし超音波発信器を付勢する信号の調整のみでは所
定段数の感度調整ができない場合には、従来の感度調整
と併用すればよい。
When the sensitivity is adjusted by adjusting the number of energizing pulses, the energizing frequency, etc., there is no need to provide a special control line for sensitivity adjustment, and there is no need to use a special amplifier or the like. If the sensitivity cannot be adjusted by a predetermined number of steps only by adjusting the signal that energizes the ultrasonic transmitter, it may be used in combination with conventional sensitivity adjustment.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明蓋る。[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図に、障害物検出装置を装着した自動車の外観を示
す。第1図を参照して説明すると、この実施例において
は、自動車lの後部バンパ2の両端部にそれぞれ超音波
発信器20a、30aおよび超音波受信器20b、30
bが装着されている。
FIG. 1 shows the appearance of an automobile equipped with an obstacle detection device. Referring to FIG. 1, in this embodiment, ultrasonic transmitters 20a, 30a and ultrasonic receivers 20b, 30 are installed at both ends of the rear bumper 2 of an automobile l.
b is attached.

この実施例では、超音波発信器20aと超音波受信器2
0bおよび超音波発信器30aと超音波受信器30bを
、それぞれ3cI11の間隔で互いに平行に配置しであ
る。この実施例で用いている超音波発信器20a、30
aおよび超音波受信器20b。
In this embodiment, an ultrasonic transmitter 20a and an ultrasonic receiver 2
0b, an ultrasonic transmitter 30a, and an ultrasonic receiver 30b are arranged parallel to each other with an interval of 3cI11. Ultrasonic transmitters 20a and 30 used in this example
a and an ultrasound receiver 20b.

30bは、それぞれ検事電気製の超音波セラミックマイ
クロホンEFR−O8840に2およびEFR−R8B
40に2である。
30b are ultrasonic ceramic microphones EFR-O8840 and EFR-R8B manufactured by Kensho Denki, respectively.
It is 2 in 40.

例えば第2図に示すようにこの自動車lの後方に障害物
3があると、超音波発信器から出る超音波が障害物3で
反射し、その反射波が超音波受信―に到達する。従って
、超音波を発射してからそれによって得られる反射波が
受信されるまでの時間を測定すれば、検出装置と障害物
3との距離を測定できる。
For example, as shown in FIG. 2, if there is an obstacle 3 behind the automobile I, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transmitter are reflected by the obstacle 3, and the reflected waves reach the ultrasonic receiver. Therefore, the distance between the detection device and the obstacle 3 can be measured by measuring the time from when the ultrasonic wave is emitted until the reflected wave obtained by the ultrasonic wave is received.

第3図に、第1図の自動車に搭載した障害物検出装置の
電気回路のブロック図を示す。第3図を参照し°C説明
する。前記の超音波発信器2Qaおよび30aは、それ
ぞれ駆動回路50および70の出力端に接続されており
、超音波受信器20bおよび30bの出力端には、それ
ぞれ判別回路60および80が接続されている。駆動回
路50および70と判別回路60および80は、それぞ
れマイクロコンピュータ90に接続されている。この実
施例で用いているマイクロコンピュータ90は、インテ
ル社の8ビツトシングルチツプマイクロコンピユータ8
748である。90aはマイクロコンピュータの動作の
基本となるクロックパルスを発生するための水晶振動子
である。40は起動回路であり、起動スイッチ41およ
び波形整形回路42で構成されている。起動スイッチ4
1は自己復帰型で接点がノーマリオープンタイプのもの
である。起動スイッチ41は、運転席の操作パネルに配
置されている。100はブザー回路であり、それを構成
するブザー102が、ブザー駆動回wIlO1を介して
マイクロコンピュータ90の出力ボートに接続されてい
る。110は車体と障害物との距離を表示する距離表示
回路である。距離表示回路110は、3桁の7セグメン
ト表示器111を備えている。表示器ittは、セグメ
ント駆動口[112と相駆動回路113でダイナミック
表示駆動される。120は警告回路である。
FIG. 3 shows a block diagram of the electric circuit of the obstacle detection device mounted on the vehicle shown in FIG. 1. The temperature will be explained with reference to FIG. The ultrasonic transmitters 2Qa and 30a are connected to the output ends of drive circuits 50 and 70, respectively, and the discrimination circuits 60 and 80 are connected to the output ends of the ultrasonic receivers 20b and 30b, respectively. . Drive circuits 50 and 70 and discrimination circuits 60 and 80 are connected to microcomputer 90, respectively. The microcomputer 90 used in this embodiment is an 8-bit single-chip microcomputer 8 manufactured by Intel Corporation.
It is 748. 90a is a crystal oscillator for generating clock pulses which are the basis of the operation of the microcomputer. Reference numeral 40 denotes a starting circuit, which is composed of a starting switch 41 and a waveform shaping circuit 42. Start switch 4
1 is a self-resetting type with normally open contacts. The start switch 41 is arranged on the operation panel of the driver's seat. Reference numeral 100 denotes a buzzer circuit, and a buzzer 102 constituting the buzzer circuit is connected to the output port of the microcomputer 90 via a buzzer drive circuit wIlO1. 110 is a distance display circuit that displays the distance between the vehicle body and an obstacle. The distance display circuit 110 includes a 7-segment display 111 with three digits. The display device itt is driven for dynamic display by a segment drive port [112 and a phase drive circuit 113. 120 is a warning circuit.

第4図に第3図の駆動回路50の具体的な構成を示す。FIG. 4 shows a specific configuration of the drive circuit 50 shown in FIG. 3.

なお、第3図において駆動回路50と70は同一の構成
にしであるので、駆動回路70の構成の説明は省略する
。第4図を参照すると、この回路にはインバータ53.
駆動用1−ランジスタ。
Incidentally, in FIG. 3, the drive circuits 50 and 70 have the same configuration, so a description of the configuration of the drive circuit 70 will be omitted. Referring to FIG. 4, this circuit includes an inverter 53.
1-transistor for driving.

昇圧トランスT等が備わっている。インバータ53の入
力端子は、マイクロコンピュータ90の所定の出カポ−
1へに接続さオしている。この信号ラインには、超音波
発信器20aの付勢を制御するパルス信号Spが印加さ
れる。このパルス信号Spは、駆動用トランジスタを介
して、昇圧トランスTの一次側に印加される。1−ラン
ス′rの一次側にパルス信号が印加されると、その二次
側には100v程度の振幅の信号が生ずる。この昇圧さ
れた4 0 K +17.の信りが超音波発信器20a
に印加される。
It is equipped with a step-up transformer T, etc. The input terminal of the inverter 53 is connected to a predetermined output port of the microcomputer 90.
It is connected to 1. A pulse signal Sp that controls the energization of the ultrasonic transmitter 20a is applied to this signal line. This pulse signal Sp is applied to the primary side of the step-up transformer T via a driving transistor. 1- When a pulse signal is applied to the primary side of the lance 'r, a signal with an amplitude of about 100V is generated on the secondary side. This boosted 4 0 K +17. Our belief is that the ultrasonic transmitter 20a
is applied to

後述するように、パルス信号Spは、マイクロコンピュ
ータ90がソフトウェアによって生成する。
As will be described later, the pulse signal Sp is generated by the microcomputer 90 using software.

特にこの例では、ソフトウェアにより、超音波発信器を
付勢するパルス信号Spの1回の測定あたりのパルス数
を設定感度に応じて調整する。つまり、パルス数が少な
い場合、超音波発信器から出力される超音波の振幅は、
信号Spのパルス数に応じて大きく変化する(第7b図
および第1表参照)。そこで、この実施例においては、
感度のデータが偶数の時と奇数の時とで信号Spのパル
ス数を変え、これによって超音波発信器から出力される
超音波のレベルを2段階に調整して検出感度を調整して
いる。この例では検出感度は信号Spのパルス数調整に
よる2段階調整と、後述する可変ゲイン増幅1i162
の4段階のゲイン調整との組み合わせによって、8段階
に調整可能になっている。
In particular, in this example, the software adjusts the number of pulses per measurement of the pulse signal Sp that energizes the ultrasonic transmitter in accordance with the set sensitivity. In other words, when the number of pulses is small, the amplitude of the ultrasound output from the ultrasound transmitter is
It changes greatly depending on the number of pulses of the signal Sp (see FIG. 7b and Table 1). Therefore, in this embodiment,
The number of pulses of the signal Sp is changed depending on whether the sensitivity data is an even number or an odd number, thereby adjusting the level of the ultrasonic waves output from the ultrasonic transmitter in two stages, thereby adjusting the detection sensitivity. In this example, the detection sensitivity is adjusted in two stages by adjusting the number of pulses of the signal Sp, and by variable gain amplification 1i162, which will be described later.
In combination with the four-stage gain adjustment, it is possible to adjust the gain in eight stages.

第 1 表 第5図に、第3図の判別回路60の具体的な構成を示す
。なお、判別回路60と80は同一の構成であるので判
別回路80の説明を省略する。第5図を参照して説明す
る。超音波受信器20bは、判別回路60の増幅回路6
1に接続されている。
Table 1 FIG. 5 shows a specific configuration of the discrimination circuit 60 shown in FIG. 3. Note that since the discrimination circuits 60 and 80 have the same configuration, a description of the discrimination circuit 80 will be omitted. This will be explained with reference to FIG. The ultrasonic receiver 20b includes the amplifier circuit 6 of the discrimination circuit 60.
Connected to 1.

増幅回路61は、カスケード接続された3段の狭帯域増
幅器AI、A2およびA3で構成されている。各増幅器
AI、A2およびA3は、それぞれ演算増幅器で構成し
た反転増幅器になっており、それぞれの帰還路に、40
KHzに共振させたコンデンサと電気コイルでなる並列
共振回路が接続されている。
The amplifier circuit 61 includes three stages of cascade-connected narrowband amplifiers AI, A2, and A3. Each of the amplifiers AI, A2, and A3 is an inverting amplifier composed of an operational amplifier, and each feedback path has a
A parallel resonant circuit consisting of a capacitor resonating at KHz and an electric coil is connected.

62は可変ゲイン増幅器である。この可変ゲイン増幅器
62は演算増幅器62a、アナログスイッチ(アナログ
マルチプレクサ)ASおよび多数の抵抗器で構成されて
いる。可変ゲイン増幅器62を簡単に説明すると、この
回路は、アナログスイッチAsの2ビツトの制御入力端
COおよびC1に印加されるマイクロコンピュータ90
からの信号に応じて選択された抵抗器が、演算増幅器6
2aに帰還抵抗として接続され、その抵抗器と入力抵抗
rinにより定まる増幅度で信号を増幅する。つまり、
この回路62の増幅度Gは、演算増幅器62aの反転入
力端と出力端の間に接続される帰還抵抗の合成抵抗をr
tとすれば、次式で表わされる。
62 is a variable gain amplifier. This variable gain amplifier 62 is composed of an operational amplifier 62a, an analog switch (analog multiplexer) AS, and a large number of resistors. To briefly describe the variable gain amplifier 62, this circuit consists of a microcomputer 90 applied to the 2-bit control inputs CO and C1 of the analog switch As.
The resistor selected according to the signal from the operational amplifier 6
2a as a feedback resistor, and amplifies the signal with an amplification degree determined by the resistor and the input resistor rin. In other words,
The amplification degree G of this circuit 62 is determined by the combined resistance of the feedback resistors connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 62a.
If t, it is expressed by the following formula.

G=−r t/rin T T 豐 拳 + 伊 (1
)アナログスイッチAsは、そのポートXO,XI。
G=-r t/rin T T Fung fist + Italy (1
) Analog switch As has its ports XO, XI.

X2およびX3のいずれか1つを制御入力端COおよび
C1に印加される2ビットのゲイン設定信号で選択し、
そのポートと共通ボートYOを電気的に接続する。たと
えばゲイン設定信号のデータが、入力端COおよびCI
に対してそれぞれLおよびLとなる「0」である場合に
は、ポー1−XOが選択されて、合成抵抗rtがrOと
なるのでゲインGは−rO/rinとなる。同様に、ゲ
イン設定信号のデータが「lJ、「2」および「3」の
ときには、それぞれポートXi、X2およびX3が選択
されて合成抵抗rtはそれぞれ、rO+rl、 rO+
rl+r2およびro+rl+r2+r3になる。した
がって、可変ゲイン増幅器62のゲインGはゲイン設定
信号により4段階に設定しうる。この実施例においCは
、ゲイン設定信号のデータが「0」のときの最小ゲイン
に対して、ゲイン設定信号のデータが「3」のときの最
大ゲインを128倍程度に設定しである。
Select one of X2 and X3 with a 2-bit gain setting signal applied to control inputs CO and C1,
The port is electrically connected to the common boat YO. For example, if the data of the gain setting signal is
In the case of "0", which is L and L, respectively, po1-XO is selected and the combined resistance rt becomes rO, so the gain G becomes -rO/rin. Similarly, when the data of the gain setting signal is "lJ", "2" and "3", ports Xi, X2 and X3 are selected respectively, and the combined resistance rt becomes rO+rl and rO+, respectively.
rl+r2 and ro+rl+r2+r3. Therefore, the gain G of the variable gain amplifier 62 can be set in four stages by the gain setting signal. In this embodiment, C is set such that the maximum gain when the gain setting signal data is "3" is approximately 128 times the minimum gain when the gain setting signal data is "0".

63は、信号処理回路であり、交流のアナログ電気信号
の有無を判別して、その結果に応じた二値信号を、マイ
クロコンピュータ90の所定の入力ボートに印加する。
63 is a signal processing circuit that determines the presence or absence of an AC analog electric signal and applies a binary signal according to the result to a predetermined input port of the microcomputer 90.

回路各部の信号波形は、第7a図に示すようになる。つ
まり、演算増幅器OPlは普通の増幅器であり、超音波
を受信すると、OPlの出力端子には超音波波形に応じ
た4、0 KHzの周波数の電気信号v1が現われる。
The signal waveforms of each part of the circuit are as shown in FIG. 7a. That is, the operational amplifier OPl is a normal amplifier, and when an ultrasonic wave is received, an electric signal v1 of a frequency of 4.0 KHz corresponding to the ultrasonic waveform appears at the output terminal of OPl.

演算増幅器OP 2はアナログ比較器であり、信号Vl
のレベルを所定のしきい値レベルと比較して、それらの
大小に応じた二値信号V2を出力する。
The operational amplifier OP 2 is an analog comparator and the signal Vl
The level of is compared with a predetermined threshold level, and a binary signal V2 corresponding to the magnitude thereof is output.

この二値イ目号は、演算増幅器OP2の出力端に接続さ
れた、ダイオード、コンデンサおよび抵抗器でなる整流
・平滑回路で平滑される。これによって得られる信号v
3は、演算増幅器OP3でなるアナログ比較器で所定の
しきい値と比較され、その大小に応じた二値信号v4が
OF2から出力される。演算増幅器OP3の出力端子に
接続された回路は、信号V4のレベルをマイクロコンピ
ュータ90の入力レベルに一致させるために備わったイ
ンターフェース回路である。
This binary I number is smoothed by a rectifier/smoothing circuit including a diode, a capacitor, and a resistor connected to the output terminal of the operational amplifier OP2. The signal v obtained by this
3 is compared with a predetermined threshold value by an analog comparator consisting of an operational amplifier OP3, and a binary signal v4 corresponding to the magnitude thereof is outputted from OF2. A circuit connected to the output terminal of the operational amplifier OP3 is an interface circuit provided to match the level of the signal V4 with the input level of the microcomputer 90.

第6a図、第6b図、第6c図および第6d図に、マイ
クロコンピュータ90の動作を示す。まず、第6a図を
参照して概略動作を説明する。電源がオンすると、出力
ボートを所定の初期レベル(非付勢レベル)に設定し、
メモリをクリアする。
The operation of the microcomputer 90 is shown in FIGS. 6a, 6b, 6c, and 6d. First, the general operation will be explained with reference to FIG. 6a. When the power is turned on, the output boat is set to a predetermined initial level (unenergized level),
Clear memory.

入力ボートの状態をチェックして、起動スイッチ41が
オンになるのを待つ。起動スイッチ41がオンすると、
障害物検出サブルーチンを実行する。
Check the status of the input boat and wait for the start switch 41 to be turned on. When the start switch 41 is turned on,
Execute the obstacle detection subroutine.

このサブルーチンを実行すると、障害物が存在する場合
には、レジスタRBに測定した距離データが格納される
ので、距離データがある場合には、そのデータを表示器
110に表示する。また、必要に応じてブザー102お
よびランプ121を付勢する。
When this subroutine is executed, if an obstacle exists, the measured distance data is stored in the register RB, so if there is distance data, the data is displayed on the display 110. Additionally, the buzzer 102 and lamp 121 are energized as necessary.

次に、障害物検出サブルーチンを説明する。概略でいう
と、まず感度Gを最低にセリトン、超音波を発射して1
判別回路60又は80が「超音波受信あり」と判別する
のを待つ。「超音波受信あり」になると、超音波を発射
してからの時間データを読み取る。
Next, the obstacle detection subroutine will be explained. Roughly speaking, first, set the sensitivity G to the lowest, emit ultrasonic waves, and
It waits until the determination circuit 60 or 80 determines that "ultrasonic waves are being received." When "ultrasonic waves are being received", the time data from when the ultrasound was emitted is read.

超音波の発射は5第6d図に示す超音波発射サブルーチ
ンを実行することにより行なう。超音波発射サブルーチ
ンを説明する。レジスタRCに、感度データGをストア
する。この例では感度は8段階に調整しうるので、感度
データGはO〜7の範囲の値をとる。レジスタRCのデ
ータを下位ビットに向かって1ビツトシフトする。つま
り、データの値を2で割る。
The ultrasonic wave is emitted by executing the ultrasonic wave emitting subroutine shown in FIG. 5, 6d. The ultrasonic emission subroutine will be explained. Sensitivity data G is stored in register RC. In this example, the sensitivity can be adjusted in eight steps, so the sensitivity data G takes values in the range of 0 to 7. Shift the data in register RC by 1 bit toward the lower bit. In other words, divide the data value by 2.

これを行なうと、最下位ビットのデータがキャリーフラ
グにセラ1〜される。感度データGが偶数ならキャリー
フラグは0”になるが、奇数ならキャリーフラグがII
 l 11になる。キャリーフラグがOnすなわち偶数
なら、レジスタRDに数値N(Spのパルス数)をセッ
トし、キャリーフラグがII I IIすなわち奇数な
ら、レジスタRDに数値N+γをセットする。
When this is done, the data of the least significant bit is set to the carry flag. If the sensitivity data G is an even number, the carry flag will be 0, but if it is an odd number, the carry flag will be II.
l It will be 11. If the carry flag is On, that is, an even number, a value N (the number of pulses of Sp) is set in the register RD, and if the carry flag is II II II, that is, an odd number, a value N+γ is set in the register RD.

レジスタRCのデータ(感度データのl/2)を出力ポ
ートにセットして、可変ゲイン増幅器62のアナログス
イッチAsに、ゲインデータをセットする。例えば、感
度データが6なら数値3(信号ラインCOおよびC1が
共にprLn)が可変ゲイン増幅器62にセラ1−され
、増幅器62のゲインは最大になる。
The data of the register RC (1/2 of the sensitivity data) is set to the output port, and the gain data is set to the analog switch As of the variable gain amplifier 62. For example, if the sensitivity data is 6, the value 3 (signal lines CO and C1 are both prLn) is applied to the variable gain amplifier 62, and the gain of the amplifier 62 becomes maximum.

次に、信号ライン(S p)を高レベルHに設定し、1
2.5μsecの時間待ちを行なった後、信号ライン(
Sp)を低レベルLに設定し、12.5μsecの時間
待ぢを行なってレジスタRDの内容を−IL、この処理
をRDの内容が0になるまで繰り返す。1まり、周期が
25μsecでデユーティが50%のパルス信号を、レ
ジスタRDに格納された値に対応する波数だけ出力する
Next, set the signal line (S p) to high level H, and
After waiting for 2.5 μsec, the signal line (
Sp) is set to a low level L, and after waiting for 12.5 μsec, the contents of register RD are changed to -IL, and this process is repeated until the contents of RD become 0. 1, a pulse signal with a period of 25 μsec and a duty of 50% is output for the number of waves corresponding to the value stored in the register RD.

従って、感度データGが奇数の場合には、それが偶数の
場合よりも多くのパルスSpが一回の超音波発射処理で
出力される。前述のように、信号SPのパルス数の大小
に応じて超音波発信器から出力される超音波のレベルが
変化するので、感度データGが奇数の場合には、それが
偶数の場合よりも感度が高くなる。
Therefore, when the sensitivity data G is an odd number, more pulses Sp are output in one ultrasonic emission process than when it is an even number. As mentioned above, the level of the ultrasound output from the ultrasound transmitter changes depending on the number of pulses of the signal SP, so when the sensitivity data G is an odd number, the sensitivity is higher than when it is an even number. becomes higher.

この例では、可変ゲイン増幅器62の、各ステップ間の
ゲイン比は一定にしてあり、パルス信号SPの数がNの
場合とN+γの場合との感度比Kが、DJ変ゲイン増幅
器62の各ステップ間のゲイン比のl/2乗になるよう
に設定しである。つまり、感度データGが0の時の装置
全体の感度をGoとすると、感度データGが1.2,3
,4,5.6および7の時の装置全体の感度は、それぞ
れGo・K。
In this example, the gain ratio between each step of the variable gain amplifier 62 is kept constant, and the sensitivity ratio K between the case where the number of pulse signals SP is N and the case where the number of pulse signals SP is N+γ is the same at each step of the DJ variable gain amplifier 62. The gain ratio is set to the l/2 power of the gain ratio between the two. In other words, if the sensitivity of the entire device when the sensitivity data G is 0 is Go, then the sensitivity data G is 1.2, 3
, 4, 5.6 and 7, the sensitivity of the entire device is Go·K, respectively.

Go・K’ 、Go−K 3.Go’に’ +Go・K
5.Qo・K’およびGo・K7と、互いにに倍になる
Go・K', Go-K 3. Go'ni' +Go・K
5. Qo.K' and Go.K7 double each other.

超?S波を発射したら、まずインターバルタイマをセラ
1へして、超音波を発射してからの経過時間を計数する
Hyper? After emitting the S wave, first set the interval timer to Sera 1 and count the elapsed time since the ultrasonic wave was emitted.

超音波を発射すると、可変ゲイン増幅器62の出力端子
には、所定のタイミングで反射によらない直接波等によ
って比較的レベルの低いノイズ波が現われる。また、所
定の位置に物体があると、そ九によって反射する超音波
によって、物体と検出装置との距離に応じたタイミング
で反射波が現われる。
When an ultrasonic wave is emitted, a relatively low-level noise wave appears at a predetermined timing at the output terminal of the variable gain amplifier 62 due to a direct wave or the like that is not caused by reflection. Furthermore, when an object is located at a predetermined position, ultrasonic waves reflected by the object cause reflected waves to appear at a timing corresponding to the distance between the object and the detection device.

反射波のレベルは、距離、物体の材質、形状等に応じて
大きく変化する。反射波のレベルが直接波等のノイズ波
よりも明らかに大きい場合には、ノイズ波が現わILる
前に、低い感度で反射波による波のレベルがしきい値レ
ベルVth(○P2の一側入力端子に印加される電圧)
を越えるので、最初にしきい値レベルvthを越えた波
が現われた時間から物体の距離を判別できるが、例えば
第7C図に示すように反射波のレベルがノイズ波よりも
小さい場合、ノイズ波が誤検出される可能性がある。
The level of reflected waves varies greatly depending on the distance, material, shape, etc. of the object. If the level of the reflected wave is clearly higher than the noise wave such as a direct wave, the level of the reflected wave with low sensitivity will reach the threshold level Vth (one of ○P2) before the noise wave appears IL. voltage applied to the side input terminal)
Therefore, the distance to the object can be determined from the time when a wave that exceeds the threshold level vth first appears. However, for example, if the level of the reflected wave is lower than the noise wave as shown in Figure 7C, the noise wave is There is a possibility of false detection.

そこでこの実施例では、ノイズ波の現われるタイミング
TKLを予め定めておき、このタイミングになったら、
しきい値レベルVthを越える波があるか否かをチェッ
クし、越える場合には、それが越えなくなるまで(点P
1まで)待つ。またこの実施例では、ゲイン(感度)G
が所定値Gc以上の場合にはタイミングTKLにかえて
TKII (TKUよりも僅かに大きい)を使用する。
Therefore, in this embodiment, the timing TKL at which the noise wave appears is determined in advance, and when this timing is reached,
It is checked whether there is a wave that exceeds the threshold level Vth, and if it does, it is checked until it no longer exceeds the threshold level (point P
1) Wait. Also, in this embodiment, the gain (sensitivity) G
When is greater than or equal to the predetermined value Gc, TKII (slightly larger than TKU) is used instead of timing TKL.

また、ノイズ波には、複数の波の重畳により第7d図に
示すように複数の山(Wl、W2)が現わtbることが
多い。この場合、しきい値レベルvthが2つの山のレ
ベルとその間の谷のレベルの間に入ると、上記のように
タイミングTKLで現われた波がなくなった後で2番目
のノイズ波の山W2が現われ、これを点P2のタイミン
グで検出する可能性がある。
Further, a plurality of peaks (Wl, W2) often appear in the noise wave as shown in FIG. 7d due to the superposition of a plurality of waves. In this case, when the threshold level vth falls between the two peak levels and the valley level between them, the peak W2 of the second noise wave appears after the wave that appeared at timing TKL disappears as described above. This may be detected at the timing of point P2.

そこでこの実施例においては、各感度ステップ間の感度
の比率Kを、ノイズ波に生じうる最大の山のレベルV 
Hと最低の谷のレベルVLとの比率(VH/VL)より
も大きく設定し、異なる感度で複数回の時間測定を行な
うことでノイズ波と反射波とを識別している。
Therefore, in this embodiment, the sensitivity ratio K between each sensitivity step is set to the level V of the maximum peak that can occur in the noise wave.
The noise wave and the reflected wave are discriminated by setting the value to be larger than the ratio (VH/VL) between H and the lowest valley level VL and performing time measurements multiple times with different sensitivities.

すなわち、第7d図に実線で示すように、ノイズ波の山
と谷がしきい値レベルvthをまたぐ状態になったとし
ても、感度を1段上げれば、その感度では1点鎖線で示
すようにノイズ波の谷のレベルがしきい値レベルvth
よりも大きくなるので、タイミングTKLで呪われたノ
イズ波がしきい値レベルよりも低下すれば、ノイズ波の
2番目以降の山も検出されることはなくなる。従って、
これらの結果として得られる時間データを比較すれば、
それらの大小およびその差から有効なデータか否かを判
別しうる。
In other words, even if the peaks and troughs of the noise wave cross the threshold level vth, as shown by the solid line in Fig. 7d, if the sensitivity is increased by one level, the sensitivity will be as shown by the dashed-dotted line. The level of the trough of the noise wave is the threshold level vth
Therefore, if the cursed noise wave falls below the threshold level at timing TKL, the second and subsequent peaks of the noise wave will no longer be detected. Therefore,
If we compare these resulting time data, we get
It is possible to determine whether the data is valid or not based on their magnitude and the difference between them.

また、時間データはインターバルタイマをスタートして
から反射波W3 (第7e図参照)のレベルがしきい値
レベルvthを越えるまでの時間として検出されるが、
第7e図に示すように、反射波W3のレベルが異なると
、反射波W3が初めて到来するタイミングtoから、反
射波のレベルがしきい値レベルvthを越えるまでに要
する立ち上がり時間(tt−to又はt 2− t O
)が異なるので、第7e図に実線で示されるように反射
波レベルがしきい値レベルvthを僅かに越える場合に
得られる時間データと、反射波レベルがしきい値レベル
よりも十分に大きい場合に得られた時間データとでは、
測定結果が大きく異なり、これが距離の測定誤差になる
Furthermore, the time data is detected as the time from when the interval timer is started until the level of the reflected wave W3 (see Figure 7e) exceeds the threshold level vth.
As shown in FIG. 7e, when the level of the reflected wave W3 is different, the rise time (tt-to or t2-tO
) are different, so as shown by the solid line in Figure 7e, the time data obtained when the reflected wave level slightly exceeds the threshold level vth and the time data obtained when the reflected wave level is sufficiently larger than the threshold level With the time data obtained in
The measurement results will vary greatly, and this will result in a distance measurement error.

そこで、この実施例においては、反射波が検出された場
合でも、感度を更新して複数回の測定を行ない、その結
果が同一の物体によって反射された反射波によるもので
あると判別した場合には、その中で感度の高い時に得ら
れたデータを選択し、そのデータから距離をめる。つま
り、感度が高い時には立ち上がりに要する時間が小さく
なるので、常に感度の高い時のデータを選択することで
、各時間データに含まれる立ち上がり時間相互間の差す
なわち距離測定誤差が小さくなる。
Therefore, in this embodiment, even if a reflected wave is detected, the sensitivity is updated and measurements are performed multiple times, and if it is determined that the result is a reflected wave reflected by the same object, selects the data obtained when the sensitivity is high and calculates the distance from that data. In other words, when the sensitivity is high, the time required for rise is short, so by always selecting data when the sensitivity is high, the difference between the rise times included in each time data, that is, the distance measurement error, becomes small.

第6b図および第6c図を参照して、障害物検出サブル
ーチンの具体的動作を説明するが、その前にこのルーチ
ンで使用する代表的なレジスタ類の機能を説明する。
The specific operation of the obstacle detection subroutine will be described with reference to FIGS. 6b and 6c, but before that, the functions of typical registers used in this routine will be explained.

CNI・・・ノイズ波検出タイミング(Ti、TKll
)で波が検出された回数を計数するカウンタCN2・・
・ノイズ波検出タイミング以外で波が検出された回数を
計数するカウンタ Tgmax・・・物体測定周期 RA・・・・有効な時間データを保持するレジスタ RB・・・・R離データ(測定結果)を保持するレジス
タ Tw・・・・信号に含まれるノイズ、リップル等の影響
を避けるための待ち時間 α・・・・・同一の物体からの反射波であるか否かを判
別するための参照時間データであり、CN2の値に応じ
て設定される。この値は立ち上がり時間の最大値、すな
わち反射波の最大振幅がしきい値レベルぎりぎりの場合
に初めて波が受信器に到達してからそのレベルがしきい
値レベルに達するまでに要する時間より小さい。tnと
tn−1との差をこれで比較する。
CNI...Noise wave detection timing (Ti, TKll
) is a counter CN2 that counts the number of times a wave is detected.
・Counter Tgmax that counts the number of times a wave is detected at times other than the noise wave detection timing...Object measurement period RA...Register RB that holds valid time data...R separation data (measurement results) Holding register Tw...Waiting time α to avoid the effects of noise, ripples, etc. included in the signal...Reference time data to determine whether the waves are reflected from the same object or not and is set according to the value of CN2. This value is smaller than the maximum value of the rise time, ie, the time required from when the wave first reaches the receiver until its level reaches the threshold level when the maximum amplitude of the reflected wave is just around the threshold level. Now compare the difference between tn and tn-1.

β・・・・・直接波等のノイズ波と反射波とを識別する
ための参照時間データ tn ・・・・今回測定して得られた時間データtn−
+ ・・・前回測定して得られた時間データGmax 
・・・感度データの最大値(7)CN 2max ・・
CN 2の最大値インターバルタイマをセットした後、
そのタイマの値がTKLに達するまで待つ。TKLに達
したら、信号処理回路63の出力レベルを参照し、超音
波の受信レベルがしきい値レベルVthを越えているか
否かチェックする。もし■Lhを越えている場合には、
カウンタCNIの値を+1し、超音波受信レベルがしき
い値レベルvthより下がるまで待つ。
β...Reference time data tn for distinguishing between noise waves such as direct waves and reflected waves...Time data tn- obtained by this measurement
+...Time data Gmax obtained from the previous measurement
... Maximum value of sensitivity data (7) CN 2max ...
After setting the maximum value interval timer of CN 2,
Wait until the timer value reaches TKL. When TKL is reached, the output level of the signal processing circuit 63 is referred to and it is checked whether the received level of the ultrasonic wave exceeds the threshold level Vth. If it exceeds ■Lh,
The value of the counter CNI is incremented by 1 and the process waits until the ultrasonic reception level falls below the threshold level vth.

タイミングTKLで受信レベルがvtb以下なら、直ち
に次の処理に進む。
If the reception level is lower than vtb at timing TKL, the process immediately proceeds to the next process.

タイマの値に待ち時間゛rWを加算した値をレジスタT
maxにセラ1−シ、タイマの値がTmaxの値を越え
るまで待つ。次に、信号処理回路63の出力レベルを参
照し、超音、波を受信したか否か(受信レベルがしきい
値レベルvthを越えたか否か)をチェックする。受信
していない場合には、タイマの値がTgmaxに達する
までの間は、このチェックを繰り返す。もし超音波を受
信する前にタイマの値がTgmaxに達すると、ゲ不ン
データGを感度を大きくする方に1段大きくして、再度
、超音波発射以降の処理を実行する。
The value obtained by adding the waiting time ゛rW to the timer value is stored in register T.
Wait until the value of the timer exceeds the value of Tmax. Next, referring to the output level of the signal processing circuit 63, it is checked whether ultrasonic waves and waves have been received (whether or not the reception level exceeds the threshold level vth). If not received, this check is repeated until the timer value reaches Tgmax. If the timer value reaches Tgmax before ultrasonic waves are received, the gain data G is increased by one step to increase the sensitivity, and the processing after ultrasonic emission is executed again.

超音波を受信したら、ますカウンタCN2の内容をチェ
ックする。初回はカウンタCN、 2の内容が0にクリ
アされているので、その時のタイマの値をレジスタRA
に格納する。超音波が検出されたので、カウンタCN2
の内容を+1する。カウンタCN2の値がCN2IIl
axより大きくなければ、タイマの値がTgmaxに達
するまで待って、ゲインGを感度が高くなる方に1段更
新して、再度超音波発射以降の処理を実行する。
When the ultrasonic wave is received, the contents of the counter CN2 are checked. The first time, the contents of counters CN and 2 are cleared to 0, so the value of the timer at that time is stored in register RA.
Store in. Since ultrasonic waves were detected, counter CN2
Add 1 to the content of The value of counter CN2 is CN2IIIl
If it is not larger than ax, wait until the timer value reaches Tgmax, update the gain G by one step to increase the sensitivity, and execute the process after ultrasonic emission again.

ステップS42で超音波を受信したときにカウンタCN
2の内容が1以上であると、CN、2の内容に応じてメ
モリテーブルの値αを読み取る。なお、カウンタCN2
の値1,2.3・・・、nに対応付けられるメモリテー
ブルに格納された値α1゜α2.α3・・・・αnは、
次の関係を満たすように設定しである。
When the ultrasonic wave is received in step S42, the counter CN
If the content of 2 is 1 or more, the value α of the memory table is read according to the content of CN and 2. In addition, counter CN2
The values α1゜α2... stored in the memory table associated with the values 1, 2.3..., n. α3...αn is
It is set to satisfy the following relationship.

α1〉α2〉α3〉・・・〉αn つまり、反射波レベルが初めてしきい値レベルVt、h
を越えた04の時間データとその次のゲインで測定され
る時間データとでは比較的大きな差が生ずる可能性があ
るので、カウンタCN2の値が1の場合の参丁(α値α
1は比較的大きくし、CN2の直が大きくなるにつJし
て、時間データの差が小さくなるので参照値も小さくし
ている。
α1〉α2〉α3〉...〉αn In other words, the reflected wave level is the first threshold level Vt, h
There is a possibility that there will be a relatively large difference between the time data of 04 that exceeds 04 and the time data measured at the next gain.
1 is made relatively large, and as the directivity of CN2 becomes large, the difference in time data becomes small, so the reference value is also made small.

前回の測定(感度が現在より低い状態)で得られた時間
データtn−+と今回得られた時間データtnとを比較
する。
The time data tn-+ obtained in the previous measurement (when the sensitivity was lower than the current state) and the time data tn obtained this time are compared.

t tI< t n−+で、しかもtn+α>tn−+
であれば、例えば第7e図に示す時間データtlをtn
−1に、t2をt r+にそれぞれ対応付けると理解で
きるように、同一の物体で反射した波を受信したことに
よる時間データであると判別できる。この条件Aを満た
す場合には、今回のデータの方が立ち上がり時間が短い
ので、レジスタRAの内容を今回の時間データに更新す
る。
t tI< t n-+, and tn+α>tn-+
For example, if the time data tl shown in FIG. 7e is tn
As can be understood by associating t2 with -1 and t2 with tr+, it can be determined that the time data is the result of receiving a wave reflected by the same object. If this condition A is satisfied, the current data has a shorter rise time, so the contents of the register RA are updated to the current time data.

また、カウンタCN2の内容が2であると、次の条件B
を満たすかどうか判定する。つまり、カウンタCN2の
値が2であれば、前回測定した時間データtn−1(R
Aの内容)が、例えば第7d図に実線で示す不要波W2
を検出した、点P2に対応する無効とすべき時間データ
である可能性がある。そこで、CN2の内容が2である
と、tn−β)tn−+(条件B)を満たすかどうか判
定する。もし時間データto−+が点P2に対応するも
のであれば、今回測定した時間データtnは、点P3に
対応するので、tn−1よりも所定値以上大きいはずで
ある。この所定値が参照値βである。
Moreover, if the content of counter CN2 is 2, then the following condition B
Determine whether it satisfies. In other words, if the value of counter CN2 is 2, the previously measured time data tn-1(R
The content of A) is, for example, the unnecessary wave W2 shown by the solid line in Fig. 7d.
There is a possibility that this is time data that should be invalidated and corresponds to the detected point P2. Therefore, if the content of CN2 is 2, it is determined whether tn-β)tn-+ (condition B) is satisfied. If the time data to-+ corresponds to the point P2, the time data tn measured this time corresponds to the point P3 and should be larger than tn-1 by a predetermined value or more. This predetermined value is the reference value β.

条件Bを満たす場合には、レジスタRAの内容を今回の
時間データ(タイマ値)に更新する。
If condition B is satisfied, the contents of register RA are updated to the current time data (timer value).

また−5条件A、Bのいずれも満たさずにしかも今回の
時間データが前回よりも小さい場合には1例えばレベル
の大きな反射波を生ずる物体が比較的遠くに存在し、そ
れよりも近くに小さな反射波しか生じない物体が存在す
る場合が考えられるので、その場合この実施例では、今
回の時間データを有効と児なし、カウンタCN2をクリ
アし、レジスタRAの内容を今回の時間データに更新し
て測定を続行する。但し、カウンタC1’jlの値が1
の揚合には、今回の時間データtnが例えば第7d図に
示す点P2に対応するデータである可能性があるのでこ
の条件を無視する。
Also, if -5 conditions A and B are not satisfied and the current time data is smaller than the previous time, then 1. For example, there is an object relatively far away that produces a high-level reflected wave, and there is a smaller object nearby. Since there may be an object that only generates reflected waves, in this case, in this embodiment, the current time data is not valid, the counter CN2 is cleared, and the contents of the register RA are updated to the current time data. Continue measurement. However, if the value of counter C1'jl is 1
In this case, there is a possibility that the current time data tn corresponds to, for example, point P2 shown in FIG. 7d, so this condition is ignored.

条件A、Bおよびt n<t n−1のいずれの条件も
満たさない場合、カウンタCN2の値がその最大値を越
えた場合、およびゲインGがその最大値を越えてしかも
レジスタRAに有効なデータが存在する場合、レジスタ
RAに格納された時間データから物体の距離を計算し、
その結果をレジスタRBにストアする。
If none of the conditions A, B and t n < t n-1 are satisfied, if the value of counter CN2 exceeds its maximum value, and if gain G exceeds its maximum value and there is no valid value in register RA, If data exists, calculate the distance of the object from the time data stored in register RA,
The result is stored in register RB.

前記実施例では、受信側増幅器のゲイン調整と超音波発
信側の発信レベル調整との組み合わせで多段に感度を調
整可能にしている°が、超音波発信側の発信しノベル調
整だけでも所定ステップの感度調整を行ないうる。その
場合、細かい発信レベル調整が必要になるが、上記のよ
うなパルス数の調整のみでは比較的感度調整の自由度が
低い。そのような場合、例えば超音波発振器、超音波受
1B器。
In the above embodiment, the sensitivity can be adjusted in multiple stages by combining the gain adjustment of the receiver amplifier and the transmission level adjustment of the ultrasonic transmitter. You can adjust the sensitivity. In that case, fine transmission level adjustment is required, but only adjusting the number of pulses as described above provides a relatively low degree of freedom in sensitivity adjustment. In such a case, for example, an ultrasonic oscillator, an ultrasonic receiver 1B.

増幅器等の周波数特性を利用すると細かい感度調整をi
:fないうる。つまり、第8a図および第8b図に示す
ように、超音波発信器の出力レベルおよび超音波受信器
の感度は、その信号の周波数に応じて大きく変化する。
Fine sensitivity adjustments can be made using the frequency characteristics of the amplifier, etc.
: f no uru. That is, as shown in FIGS. 8a and 8b, the output level of the ultrasonic transmitter and the sensitivity of the ultrasonic receiver vary greatly depending on the frequency of the signal.

従って、超音波発信器を付勢する信号の周波数を調整す
れば、送信レベルすなわち感度を調整しうる。
Therefore, by adjusting the frequency of the signal that energizes the ultrasonic transmitter, the transmission level or sensitivity can be adjusted.

これを実施するには、例えば前記実施例の超音波発射サ
ブルーチンを第8C図に示すように変更すればよい。な
お、第8C図に示すサブルーチンでは、前記実施例と同
様に超音波発信レベルの調整が2段階のみになっている
。第8C図を参照すると、レジスタREに周波数に応じ
た値(パルス幅データ)が格納され、この値に応じた時
間が制御パルスSpの高レベルの期間および低レベルの
期間になる。この例では、数値Nを超音波発信器の中心
周波数に一致するように設定し、数値N+γが中心周波
数から所定量偏移した周波数に一致するように設定して
、感度データが偶数の時には超音波発射レベルが低く、
奇数の時には超音波発射レベルが高くなるようにしてい
る。
To implement this, for example, the ultrasonic emission subroutine of the above embodiment may be modified as shown in FIG. 8C. Note that in the subroutine shown in FIG. 8C, the ultrasonic transmission level is adjusted in only two stages, similar to the embodiment described above. Referring to FIG. 8C, a value (pulse width data) corresponding to the frequency is stored in the register RE, and the time corresponding to this value becomes the high level period and the low level period of the control pulse Sp. In this example, the numerical value N is set to match the center frequency of the ultrasonic transmitter, and the numerical value N + γ is set to match a frequency that deviates from the center frequency by a predetermined amount. The sound wave emission level is low,
When the number is odd, the ultrasonic emission level is set to be high.

また、前記実施例では連続するパルスの数を調整して超
音波発射レベルを調整しているが、所定数の連続するパ
ルスからその中央部の一部を抜いたり、パルスの間隔、
高レベル期間と低レベル期間とのデユーティを調整して
も同様に超音波発射レベルを調整しうる。また、これら
の手段、例えばパルス数調整と周波数調整とを組み合わ
せて調整するようにしてもよい。
In the above embodiment, the ultrasonic emission level is adjusted by adjusting the number of consecutive pulses, but it is also possible to remove a part of the central part from a predetermined number of consecutive pulses, or change the pulse interval.
The ultrasonic emission level can be similarly adjusted by adjusting the duty between the high level period and the low level period. Further, the adjustment may be made by combining these means, for example, pulse number adjustment and frequency adjustment.

[効果] 以上のとおり、本発明によJLば超音波受信器を付勢制
御する2値信号の波数2周波数等を制御して感度を調整
するので、例えばマイクロコンピュータを制御装置とし
て用いることにより装置構成を簡単にしうる。
[Effect] As described above, according to the present invention, the sensitivity is adjusted by controlling the wave number, two frequencies, etc. of the binary signal that energizes and controls the JL ultrasonic receiver. For example, by using a microcomputer as a control device, The device configuration can be simplified.

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

第1図は、実施例の物体検出装置を搭載した自動車を後
方から見た斜視図である。 第2図は、第1図に示す自動車の後部を示す平面図であ
る。 第3図は、物体検出装置の概略構成を示すブロック図で
ある。 第4図は、第3図に示す駆動回路50の構成を示す電気
回路図である。 第5図は、第3図に示す判別回路60の構成を示す電気
回路図である。 第6a図、第6b図、第6C図および第6d図は、第3
図に示すマイクロコンピュータ90の概略動作を示すフ
ローチャートである。 第7a図は第5図に示す電気回路の各部の信号波形を示
す波形図、第7b図は付勢パルスSpのパルス数と反射
波レベルとの相関を示す波形図、第7c図、第7d図お
よび第7e図は、超音波の受信レベルの変化例を示すタ
イミングチャートである。 第8a図および第8b図は、それぞれ超音波発信器およ
び超音波受信器の周波数特性例を示すグラフ、第8c図
はもう1つの実施例における超音波発射サブルーチンの
ブローチャー1−である。 1:自動車 2:後部バンパ 3:障害物 20a、30a:超音波発信器(超音波発生手段)20
b、30b:超音波受信器(超音波受信手段)40:起
動回路 50,70:駆動回路60.80:判別回路 6]:狭シ;シ域増幅器(増幅手段) 62:可変ゲイン増幅器 63:イa秒処理回路 90:マイクロコンピュータ(電子制御手段)111:
表示器 特許出願人アイシン精機株式会社他1名イ1■ 拓2何 尤7a何 第7b■ 第7c回 晴間 第8a■ 第8b何 周温数(kHz) 第8゜■ 発JlηγW−チン〉 一トリー G 下イ又1;向1゛で 7)(’/2Tる) 〜、 YES(偶11) 1う7)で 17 (奇1i) l:1E−N+γ E −N −RCのテ―りと 7′スイツチ1こ りとtット ノス著交と乞ット 、D = O? ’vEs 信もラインS、(;晶しヘ〕し l) f −>HE工
力 刀吟間彷5 SPl=外 より 13丁晴間1?I′5 ] ト−−8:RD−1
FIG. 1 is a perspective view of an automobile equipped with an object detection device according to an embodiment, viewed from the rear. 2 is a plan view showing the rear part of the automobile shown in FIG. 1. FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the object detection device. FIG. 4 is an electrical circuit diagram showing the configuration of the drive circuit 50 shown in FIG. 3. FIG. 5 is an electrical circuit diagram showing the configuration of the discrimination circuit 60 shown in FIG. 3. Figures 6a, 6b, 6c and 6d are the third
2 is a flowchart showing a schematic operation of the microcomputer 90 shown in the figure. Fig. 7a is a waveform diagram showing the signal waveforms of each part of the electric circuit shown in Fig. 5, Fig. 7b is a waveform diagram showing the correlation between the number of pulses of the energizing pulse Sp and the reflected wave level, Figs. 7c and 7d. FIG. 7E and FIG. 7E are timing charts showing examples of changes in the reception level of ultrasonic waves. FIGS. 8a and 8b are graphs showing examples of frequency characteristics of an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver, respectively, and FIG. 8c is a brochure 1- of an ultrasonic emission subroutine in another embodiment. 1: Car 2: Rear bumper 3: Obstacles 20a, 30a: Ultrasonic transmitter (ultrasonic generator) 20
b, 30b: Ultrasonic receiver (ultrasonic receiving means) 40: Starting circuit 50, 70: Drive circuit 60.80: Discrimination circuit 6]: Narrow range amplifier (amplifying means) 62: Variable gain amplifier 63: Ia second processing circuit 90: Microcomputer (electronic control means) 111:
Display device patent applicant Aisin Seiki Co., Ltd. and 1 other person A 1 ■ Taku 2 What 7 a What 7 b ■ 7 c Haruma 8 a ■ 8 b How many cycles Temperature (kHz) 8 ゜ ■ Departure JlηγW-chin〉 1 Tree G Down A and 1; Direction 1゛ 7) ('/2T turn) ~, YES (even 11) 1 U 7) 17 (odd 1i) l: 1E-N+γ E -N - RC tail and 7' switch 1 and ttnos exchange and beg, D = O? 'vEs Shin also line S, (; crystallization he]shi l) f -> HE Korikito Ginma 5 SPl = 13-cho Haruma 1 from the outside? I'5] To--8:RD-1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)超音波を発生する超音波発生手段;前記超音波発
生手段を付勢する付勢手段;超音波を受信する超音波受
信手段; 前記超音波受信手段からの信号を増幅する増幅手段;お
よび 物体検出指示があると、超音波発生手段を付勢し、超音
波の発射から受信までの時間データを測定して物体の有
無および距離を判別するとともに、超音波発生手段の付
勢を制御する二値信号を調整して検出感度を調整する電
子制御手段;を備える反射型物体検出装置。
(1) Ultrasonic generating means for generating ultrasonic waves; energizing means for energizing the ultrasonic generating means; ultrasonic receiving means for receiving ultrasonic waves; amplifying means for amplifying the signal from the ultrasonic receiving means; When an object detection instruction is given, the ultrasonic generator is energized, and the time data from ultrasonic emission to reception is measured to determine the presence or absence of an object and the distance, and the energization of the ultrasonic generator is controlled. A reflective object detection device comprising: electronic control means for adjusting detection sensitivity by adjusting a binary signal of the object.
(2)電子制御手段は、超音波付勢手段の付勢を制御す
る二値信号の、1回の測定について出力するパルス数を
調整して感度を調整する、前記特許請求の範囲第(1)
項記載の反射型物体検出装置。 (a )蕾二4山11a…壬RルL十 占U喜khA+
衆丸11日シ小l仕飢九制御する二値信号の周波数を調
整して感度を調整する、前記特許請求の範囲第(1)項
記載の反射型物体検出装置。
(2) The electronic control means adjusts the sensitivity by adjusting the number of pulses output for one measurement of the binary signal that controls the energization of the ultrasonic energizing means. )
Reflective object detection device as described in Section 1. (a) Bud 2 4 mountains 11a... 壬RRULEL 10 Uki khA+
The reflective object detection device according to claim 1, wherein the sensitivity is adjusted by adjusting the frequency of the binary signal to be controlled.
JP59060338A 1984-03-28 1984-03-28 Reflection type substance detector Granted JPS60203879A (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5710474A (en) * 1980-06-23 1982-01-20 Diesel Kiki Co Ltd Distance measuring equipment
JPS5820081A (en) * 1981-07-29 1983-02-05 Toshiba Corp Discriminating circuit of color video signal modulation system
JPS5935169A (en) * 1982-08-23 1984-02-25 Mitsubishi Electric Corp Apparatus for detecting obstacle

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