JPS61262998A - Moving body detector - Google Patents

Moving body detector

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Publication number
JPS61262998A
JPS61262998A JP10639985A JP10639985A JPS61262998A JP S61262998 A JPS61262998 A JP S61262998A JP 10639985 A JP10639985 A JP 10639985A JP 10639985 A JP10639985 A JP 10639985A JP S61262998 A JPS61262998 A JP S61262998A
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JP
Japan
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circuit
signal
wave
ultrasonic
output
Prior art date
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Application number
JP10639985A
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Japanese (ja)
Inventor
真一 大西
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Publication of JPS61262998A publication Critical patent/JPS61262998A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、超音波のドツプラ効果を利用して車両などの
移動物体を検出する装置に関し、詳しくは、超音波発生
用発振回路と、この超音波発生用発振回路の出力側に接
続され送信周波数と受信周波数とを異にする超音波送受
器と、入力側が前記超音波送受器と前記超音波発生用発
振回路との接続線路に接続され前記超音波送受器による
受波超音波信号のみを通過させるフィルタ回路と、この
フィルタ回路の出力側に接続されたドツプラゲート回路
とを備えた移動物体検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of the Invention) The present invention relates to an apparatus for detecting a moving object such as a vehicle by using the Doppler effect of ultrasonic waves. an ultrasonic transceiver that is connected to the output side of the oscillation circuit for generation and has different transmission and reception frequencies; The present invention relates to a moving object detection device that includes a filter circuit that allows only ultrasonic signals received by a sonic transceiver to pass through, and a Doppler gate circuit that is connected to the output side of the filter circuit.

(発明の概要)゛ 本発明は、前記のように構成された移動物体検出装置に
おいて、前記超音波送受器が受波した受波超音波信号の
立ち上がり時点から、゛前記超音波発生用発振回路によ
る1回の発振出力時間T、以下の所定時間TZ  (T
2≦T1)にわたって、トリガ信号を前記ドツプラゲー
ト回路に出力するトリガ信号発生回路を利用することに
より、過渡波をドツプラ波として誤検出してしまうこと
を防止するとともに、検出対象物体や検出範囲の拡張、
および振動子の選択の自由度の拡大を図ることができる
ようにするものである。
(Summary of the Invention) In the moving object detection device configured as described above, the present invention provides a moving object detection device configured as described above, from the rising edge of the received ultrasonic signal received by the ultrasonic transceiver, One oscillation output time T, the following predetermined time TZ (T
By using a trigger signal generation circuit that outputs a trigger signal to the Doppler gate circuit over a period of 2≦T1), it is possible to prevent transient waves from being erroneously detected as Doppler waves, and to expand the detection target object and detection range. ,
Also, the degree of freedom in selecting a vibrator can be expanded.

(従来技術とその問題点) 超音波送受器の振動子(電気音響変換器)の特性を第4
図の(A)、  (B)に示す。即ち、送信音圧の最大
値の周波数をfI、受信感度の最大値の周波数をf2と
すると、f2>f、となるのが一般的な振動子の特性で
ある。そのため発射周波数fsを、fs#f、に設定し
、受信周波数frを、fr#f2に設定することにより
高感度としている。この場合、f r>f sとなるが
、このことは、物体が接近する場合のドツプラ効果に相
当する。
(Prior art and its problems) The characteristics of the vibrator (electroacoustic transducer) of the ultrasonic transceiver
Shown in (A) and (B) of the figure. That is, if the frequency of the maximum value of the transmitted sound pressure is fI, and the frequency of the maximum value of the reception sensitivity is f2, it is a general characteristic of a vibrator that f2>f. Therefore, high sensitivity is achieved by setting the emission frequency fs to fs#f and setting the reception frequency fr to fr#f2. In this case, f r > f s, which corresponds to the Doppler effect when objects approach.

振動子は、その物理的な材質および寸法によって決定さ
れる固有振動数f0を有する。
The vibrator has a natural frequency f0 determined by its physical material and dimensions.

ところで、超音波の発射の開始時点および終了時点では
、振動子に過渡振動が発生する。この過渡振動の周波数
ftは、振動子の固有振動数f0に近似している(rt
#fo)。
By the way, at the start and end points of emitting ultrasonic waves, transient vibrations occur in the vibrator. The frequency ft of this transient vibration is close to the natural frequency f0 of the vibrator (rt
#fo).

以−ヒの周波数関係をまとめると、 f t”;f、 #f2>f、 #f sとなり、ft
>fsであるため、過渡振動はドツプラ波として誤検出
されるおそれがある。
To summarize the frequency relationships from below to below, f t”; f, #f2>f, #f s, and
> fs, there is a risk that the transient vibration will be erroneously detected as a Doppler wave.

なお、送波回路から振動子に供給されるエネルギーがき
わめて大きく、超音波の発射の開始から終了時点までは
発射超音波と過渡波とが共存するため、発射超音波に対
して過渡波を無視することができる。しかしながら、発
射超音波の終了時点以降では過渡波のみであるため、過
渡波を無視することができない。
Note that the energy supplied from the transmitting circuit to the transducer is extremely large, and the emitted ultrasonic waves and transient waves coexist from the start to the end of ultrasonic emission, so the transient waves are ignored for the emitted ultrasonic waves. can do. However, since there are only transient waves after the end of the emitted ultrasound, the transient waves cannot be ignored.

以下、過渡波対策を講じた従来の移動物体検出装置を第
5図のブロック図に示す。
A conventional moving object detection device that takes measures against transient waves is shown in the block diagram of FIG. 5 below.

第5図において、1は送受切替パルス発振回路、2は超
音波発生用発振回路、3は送波ゲート回路、4は送波増
幅回路、5は超音波送受器、6は受波増幅回路、7は内
部発振回路、8は乗算回路、9はフィルタ回路、lOは
ドツプラゲート回路、11は持続時間検定回路、12は
再トリガ機能付きモノマルチで構成された出力回路、1
3はドツプラゲート回路10に対するゲートパルス発生
回路である。
In FIG. 5, 1 is a transmission/reception switching pulse oscillation circuit, 2 is an oscillation circuit for generating ultrasonic waves, 3 is a transmission gate circuit, 4 is a transmission amplifier circuit, 5 is an ultrasonic transceiver, 6 is a reception amplifier circuit, 7 is an internal oscillation circuit, 8 is a multiplication circuit, 9 is a filter circuit, 1O is a Doppler gate circuit, 11 is a duration verification circuit, 12 is an output circuit composed of a monomultiply with a retrigger function, 1
3 is a gate pulse generation circuit for the Doppler gate circuit 10.

次に、この従来の移動物体検出装置の動作を第6図のタ
イムチャートに基づいて説明する。
Next, the operation of this conventional moving object detection device will be explained based on the time chart of FIG.

送受切替パルス発振回路1および超音波発生用発振回路
2を駆動して発振出力を送波ゲート回路3に入力すると
、送受切替パルス発振回路1の出力パルス信号によって
周期Tで送波ゲート回路3を時間T1にわたって開き、
超音波発生用発振回路2からの発振出力を送波増幅回路
4に出力する。
When the transmission/reception switching pulse oscillation circuit 1 and the ultrasonic generation oscillation circuit 2 are driven and the oscillation output is input to the transmission gate circuit 3, the output pulse signal of the transmission/reception switching pulse oscillation circuit 1 activates the transmission gate circuit 3 at a period T. open for a time T1;
The oscillation output from the ultrasonic generation oscillation circuit 2 is output to the transmission amplifier circuit 4.

送波増幅回路4で増幅した発振出力を超音波送受器5に
入力して、周波数fsの超音波SS、を発射する。
The oscillation output amplified by the transmitting amplifier circuit 4 is input to the ultrasonic transceiver 5, and an ultrasonic wave SS having a frequency fs is emitted.

発射超音波S81が物体に当たり、その反射波を超音波
送受器5が受信して電気信号に変換する。
The emitted ultrasonic wave S81 hits an object, and the ultrasonic transceiver 5 receives the reflected wave and converts it into an electrical signal.

受波増幅回路6は、送波増幅回路4からの出力信号およ
び超音波送受器5からの受信信号を入力して増幅し乗算
回路8に出力する。受波増幅回路6の出力信号Aの波形
には、第6図の(A)に示すように、周波数fsの超音
波送波信号SIと、周波数ft(>fs)の過渡被送波
信号S2と、発射超音波SS、が移動物体から反射され
た周波数fs’のドツプラ波信号S、lおよび静止物体
に反射された周波数fsの反射波信号SI”、過渡波S
Sgが移動物体に反射された周波数ft’のドツプラ波
信号82′および静止物体に反射された周波数ftの反
射波信号S2#とが存在する。
The wave reception amplification circuit 6 inputs the output signal from the wave transmission amplification circuit 4 and the reception signal from the ultrasonic transceiver 5, amplifies the signal, and outputs the amplified signal to the multiplication circuit 8. As shown in FIG. 6(A), the waveform of the output signal A of the receiving and amplifying circuit 6 includes an ultrasonic transmitting signal SI with a frequency fs and a transient transmitted signal S2 with a frequency ft (>fs). , the emitted ultrasonic wave SS is reflected from a moving object by a Doppler wave signal S, l of a frequency fs', and the reflected wave signal SI'' of a frequency fs reflected by a stationary object is a transient wave S.
There are a Doppler wave signal 82' of frequency ft' in which Sg is reflected by a moving object and a reflected wave signal S2# of frequency ft in which Sg is reflected by a stationary object.

静止物体からの反射にはドツプラ効果が伴わないため、
その反射波信号SI ′、82″の周波数は、それぞれ
発射超音波SS、の周波数fs、過渡波S82の周波数
ftと等しい。ドツプラ波信号s、’、s2 ’の周波
数fs’、ft’は、移動物体が接近してくる場合には
、fs’>fs。
Since reflections from stationary objects do not involve the Doppler effect,
The frequencies of the reflected wave signals SI', 82'' are equal to the frequency fs of the emitted ultrasonic wave SS, and the frequency ft of the transient wave S82, respectively.The frequencies fs', ft' of the Doppler wave signals s, ', s2' are as follows: When a moving object approaches, fs'>fs.

f、t’>ftと、なるが、移動物体が遠ざかる場合に
は、fs’<fs、ft’<fLとなる。
f, t'>ft, but when the moving object moves away, fs'<fs, ft'<fL.

内部発振回路7は、発射超音波SS、の周波数fsと同
一の周波数fsの発振信号を乗算回路8に入力する。乗
算回路8は、内部発振回路7からの発振信号を、受波増
幅回路6からの入力信号に乗算して周波数変換すること
により、ドツプラ周波数の減少化を防止する。
The internal oscillation circuit 7 inputs an oscillation signal having the same frequency fs as the frequency fs of the emitted ultrasonic wave SS to the multiplication circuit 8. The multiplication circuit 8 prevents the Doppler frequency from decreasing by multiplying the oscillation signal from the internal oscillation circuit 7 by the input signal from the wave reception amplifier circuit 6 to perform frequency conversion.

フィルタ回路9は、周波数fsの周波数成分は通過させ
ず、周波数fsよりも高い周波成分のみを通過させる。
The filter circuit 9 does not pass the frequency component of the frequency fs, but only passes the frequency component higher than the frequency fs.

このようにしてフィルタ回路9を通過したろ波信号Cの
波形は、第6図の(C)のようになる。図(C)の1番
目の波形は、過渡液送波信号S2が直接的に漏れ込んだ
ものであり、2番目の波形は、過渡液送波信号S2が静
止物体から反射された反射波信号82 ′によるもので
あり、3番目の波形は、発射超音波SS、および過渡波
S82が接近してくる移動物体から反射されたドツプラ
波信号St  ’、  S2 ’によるものである。
The waveform of the filtered signal C that has passed through the filter circuit 9 in this manner is as shown in FIG. 6(C). The first waveform in Figure (C) is a direct leakage of the transient liquid transmission signal S2, and the second waveform is a reflected wave signal in which the transient liquid transmission signal S2 is reflected from a stationary object. 82', and the third waveform is due to the emitted ultrasound SS and the Doppler wave signals St', S2' reflected by the transient wave S82 from the approaching moving object.

一方、ゲートパルス発生器R13から第6図の(B)に
示すデー1−パルスBがドツプラゲート回路10に入力
される。このゲートパルスBは、超音波送受器5から超
音波SS、を発射して一定時間t1が経過した時点から
次の超音波SS、を発射する直前までの時点にわたって
反射ドツプラ波信号を検出するようにしたものである。
On the other hand, the data 1-pulse B shown in FIG. 6(B) is input from the gate pulse generator R13 to the Doppler gate circuit 10. This gate pulse B is designed to detect reflected Doppler wave signals over a period of time from the time when a certain period of time t1 has elapsed since the ultrasonic transceiver 5 emits the ultrasonic wave SS to just before the next ultrasonic wave SS is emitted. This is what I did.

前記一定時間t1をとっであるのは、過渡波速波信号s
2自体の直接的な漏れ込みによって過渡液送波信号S2
がドツプラゲート回路10を通過することを禁止するた
めである。これによって、図(C)の1番目の波形がな
くなる。
The reason why the fixed time t1 is taken is that the transient wave velocity wave signal s
Transient liquid transmission signal S2 due to direct leakage of S2 itself.
This is to prevent the signal from passing through the Doppler gate circuit 10. As a result, the first waveform in Figure (C) disappears.

従って、ゲートパルスBがH”レベルのときのみ、ろ波
信号Cがドツプラゲート回路10を通過して、第6図の
(D)に示す波形のゲート出力信号Gが生じる。このゲ
ート出力信号Gが持続時間検定回路11に入力される。
Therefore, only when the gate pulse B is at H" level, the filtered signal C passes through the Doppler gate circuit 10, and the gate output signal G having the waveform shown in FIG. 6(D) is generated. This gate output signal G is It is input to the duration verification circuit 11.

もし、ゲート出力信号Gの持続時間が設定時間以上であ
ると、出力回路12を介して図(E)に示すように出力
信号Hが出力される。
If the duration of the gate output signal G is longer than the set time, an output signal H is outputted via the output circuit 12 as shown in FIG.

しかしながら、このような構成を有する従来例には、次
のような問題点がある。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.

即ち、移動物体の反射有効面積が小さい場合や、移動が
高速度である場合には、ドツプラ波の持続時間が短くな
り過ぎ、このようなときには、ドツプラ波が過渡波とみ
なされて誤検出を生じるという問題がある。
In other words, when the effective reflection area of a moving object is small or when the object is moving at high speed, the duration of the Doppler wave becomes too short, and in such cases, the Doppler wave is treated as a transient wave, resulting in false detection. There is a problem that arises.

殊に、尖鋭度Qの高い振動子では、過渡波の持続時間が
長くなるので、検出物体の大きさや検出範囲に与える影
響が大きかった。
In particular, in the case of a vibrator with a high sharpness Q, the duration of the transient wave becomes long, and this has a large effect on the size of the detected object and the detection range.

このように発射超音波SS、の周波数fsよりも高い周
波数ftの過渡波SS、を静止物体が反射した反射波が
ドツプラ波とみなされると、この反射波についてのゲー
ト出力信号Gがあり、このゲート出力信号Gが設定時間
をオーバーするため、検出対象が静止物体であるにもか
かわらず図(E)のように出力信号Hが出力され、接近
する移動物体として誤検出してしまうという問題があっ
た。
In this way, if the reflected wave of the transient wave SS with a frequency ft higher than the frequency fs of the emitted ultrasonic wave SS, reflected by a stationary object is regarded as a Doppler wave, there is a gate output signal G for this reflected wave, and this Since the gate output signal G exceeds the set time, the output signal H is output as shown in Figure (E) even though the object to be detected is a stationary object, resulting in the problem of false detection as an approaching moving object. there were.

以下、この問題について詳しく説明す葛。Kuzu explains this issue in detail below.

従来、超音波送受器5の振動子の過渡振動による過渡波
SS、の反射波を誤検出しないようにする手段として、
過渡振動の持続時間が移動物体からの正規の反射波の持
続時間に比べて短いことを利用している。即ち、ドツプ
ラ波の持続時間が設定時間以上であれば、移動物体があ
ると判別するように構成していた。
Conventionally, as a means for preventing erroneous detection of reflected waves of transient waves SS caused by transient vibrations of the vibrator of the ultrasonic transceiver 5,
It takes advantage of the fact that the duration of transient vibrations is shorter than the duration of normal reflected waves from moving objects. That is, if the duration of the Doppler wave is longer than a set time, it is determined that there is a moving object.

この方式では、過渡振動に比べて十分に時間の長いドツ
プラ波が得られることが必要であるが、前述のように移
動物体の反射有効面積が小さい場合や、移動が高速度で
ある場合には、ドツプラ波の持続時間が短くなり過ぎ、
ドツプラ波が過渡波とみなされて誤検出を生じる。
In this method, it is necessary to obtain Doppler waves with a sufficiently long time compared to transient vibrations, but as mentioned above, when the effective reflection area of the moving object is small or when the moving object is moving at high speed, , the duration of Dotsupura waves becomes too short,
Doppler waves are regarded as transient waves, resulting in false detection.

殊に、尖鋭度Qの高い振動子では、過渡波の持続時間が
長くなるので、検出物体の大きさや検出範囲に与える影
響が大きかった。即ち、尖鋭度Qを高く設定すると、小
さい物体(例えばオートバイ)が高速で移動する場合に
は、誤検出の危険性が非常に高くなる。
In particular, in the case of a vibrator with a high sharpness Q, the duration of the transient wave becomes long, and this has a large effect on the size of the detected object and the detection range. That is, when the sharpness Q is set high, the risk of false detection becomes very high when a small object (for example, a motorcycle) moves at high speed.

そのため、小さい物体を検出対象とする場合や、検出範
囲を大きくとりたい場合には、過渡波の小さい振動子を
選択する必要があった。しかし、過渡波の小さい振動子
の場合は、尖鋭度Qが小さく感度が劣るため、検出範囲
が小さくなるという二律背反的な問題があった。
Therefore, when a small object is to be detected or when a wide detection range is desired, it is necessary to select a vibrator with small transient waves. However, in the case of a vibrator with small transient waves, the sharpness Q is small and the sensitivity is poor, so there is a trade-off problem that the detection range becomes small.

また、過渡波SS、の周波数rtが発射超音波SSIの
周波数fsよりも高いので、静止物体による過渡波SS
2の反射波の場合には、受波した周波数がftであり、
f t>f sとなるため、静止物体であるにもかかわ
らず接近する移動物体と誤検出する。さらに、低速で遠
ざかる移動物体による過渡波SS2の反射波の場合には
、ドツプラ周波数をfdとして、受波した周波数が、(
ft−fd)>fsとなるため、遠ざかる移動物体であ
るにもかかわらず接近する移動物体と誤検出する。
In addition, since the frequency rt of the transient wave SS is higher than the frequency fs of the emitted ultrasonic wave SSI, the transient wave SS caused by a stationary object
In the case of the reflected wave 2, the received frequency is ft,
Since f t > f s, the object is erroneously detected as an approaching moving object even though it is a stationary object. Furthermore, in the case of the reflected wave of the transient wave SS2 from a moving object moving away at low speed, the received frequency is (
ft-fd)>fs, the object is mistakenly detected as an approaching moving object even though it is moving away.

このような誤検出を防止するために、前述の構成のよう
に持続時間検定回路】1を設けていたのであるが、小さ
い物体が高速で移動する場合には、ゲート出力信号Gの
持続時間が設定時間よりも短く、出力信号Hが出力され
ない。つまり、接近する移動物体があるにもかかわらず
、検出できないという問題があった。
In order to prevent such false detection, the duration verification circuit 1 was provided as in the configuration described above, but when a small object moves at high speed, the duration of the gate output signal G is The time is shorter than the set time, and the output signal H is not output. In other words, there was a problem in that even though there was a moving object approaching, it could not be detected.

(発明の目的) 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、過渡波をドツプラ波として誤検出してしまうことを
防止するとともに、検出対象物体や検出範囲の拡張、お
よび振動子の選択の自由度の拡大を図ることを目的とす
る。
(Purpose of the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and is intended to prevent erroneous detection of transient waves as Doppler waves, as well as to expand detection target objects and detection ranges, and The purpose is to expand the degree of freedom in selecting a vibrator.

(発明の構成と効果) (構成〕 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。
(Structure and Effects of the Invention) (Structure) In order to achieve the above object, the present invention has the following structure.

即ち、本発明の移動物体検出装置は、超音波発生用発振
回路と、この超音波発生用発振回路の出力側に接続され
送信周波数と受信周波数とを異にする超音波送受器と、
入力側が前記超音波送受器と前記超音波発生用発振回路
との接続線路に接続され前記超音波送受器による受波超
音波信号のみをill遇させるフィルタ回路と、このフ
ィルタ回路の出力側に接続されたドツプラゲート回路と
、前記超音波送受器が受波した受波超音波信号の立ち上
がり時点から前記超音波発生用発振回路の1回の発振出
力時間T1以下の所定時間T2  (T2≦T1)にわ
たってトリガ信号を前記ドツプラゲート回路に出力する
トリガ信号発生回路とを備えたものである。
That is, the moving object detection device of the present invention includes an oscillation circuit for generating ultrasonic waves, an ultrasonic transceiver connected to the output side of the oscillation circuit for generating ultrasonic waves and having different transmission and reception frequencies.
a filter circuit whose input side is connected to the connection line between the ultrasonic transceiver and the ultrasonic generation oscillation circuit and which illuminates only the ultrasonic signal received by the ultrasonic transceiver; and a filter circuit connected to the output side of this filter circuit. over a predetermined time period T2 (T2≦T1), which is less than one oscillation output time T1 of the ultrasonic generation oscillation circuit, from the rising point of the received ultrasonic signal received by the Doppler gate circuit and the ultrasonic transceiver. and a trigger signal generation circuit that outputs a trigger signal to the Doppler gate circuit.

〔作用〕[Effect]

この構成による作用は、次の通りである。 The effects of this configuration are as follows.

超音波発生用発振回路からフィルタ回路に入力された送
波超音波信号は、フィルタ回路によって除去される。超
音波送受器からフィルタ回路に入力された受波超音波信
号には、発射超音波によるものと、過渡振動によるもの
とが混在している。
The transmitted ultrasonic signal input from the ultrasonic generation oscillation circuit to the filter circuit is removed by the filter circuit. The received ultrasonic signals inputted from the ultrasonic transceiver to the filter circuit include a mixture of emitted ultrasonic waves and transient vibrations.

トリガ信号発生回路は、受波超音波信号の立ち上がり時
点から前記の所定時間T2の間ドツプラゲート回路にト
リガ信号を出力する。この所定時間T2は超音波発生用
発振回路の1回の発振出力時間T1以下である。即ち、
フィルタ回路を通過した受波超音波信号がドツプラゲー
ト回路を通過し得る時間は、受波超音波信号のうちの発
射超音波による反射信号成分の継続時間のみであり、過
渡波による反射信号成分の継続時間は含まれない。
The trigger signal generation circuit outputs a trigger signal to the Doppler gate circuit for the predetermined time T2 from the rising edge of the received ultrasound signal. This predetermined time T2 is less than one oscillation output time T1 of the ultrasonic generation oscillation circuit. That is,
The time that the received ultrasound signal that has passed through the filter circuit can pass through the Doppler gate circuit is only the duration of the reflected signal component due to the emitted ultrasound in the received ultrasound signal, and the duration of the reflected signal component due to the transient wave. Time is not included.

従って、ドツプラゲート回路を通過する受波超音波信号
は、発射超音波の反射信号成分のみとなる。
Therefore, the received ultrasound signal passing through the Doppler gate circuit is only the reflected signal component of the emitted ultrasound.

このことは、検出対象物体や検出範囲、あるいは、超音
波送受器の振動子の感度のいかんにかかわりなく当ては
まることである。
This is true regardless of the object to be detected, the detection range, or the sensitivity of the transducer of the ultrasonic transceiver.

〔効果〕〔effect〕

以上のことから、本発明によれば、過渡波をドツプラ波
として誤検出してしまうことを防止して検出精度を向上
することができるとともに、検出対象物体や検出範囲の
拡張、および、振動子の選択の自由度の拡大を図ること
ができるという効果が発揮される。
From the above, according to the present invention, detection accuracy can be improved by preventing erroneous detection of transient waves as Doppler waves, and the detection target object and detection range can be expanded, and the transducer The effect is that the degree of freedom in selection can be expanded.

(実施例の説明) 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
(Description of Examples) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.

〔構成〕〔composition〕

第1図は本発明の実施例に係る移動方向識別装置のブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a moving direction identification device according to an embodiment of the present invention.

第1図において、鎖線で囲んだ部分以外の部分は、従来
例に係る第5図に示したものと同一であるので、同一ブ
ロックについて同一符号を示すに止め、説明を省略する
In FIG. 1, the portions other than the portions surrounded by chain lines are the same as those shown in FIG. 5 according to the conventional example, so the same blocks are denoted by the same reference numerals and the explanation thereof will be omitted.

本実施例において、従来例と異なっているのは、鎖線で
囲んだ部分であり、その構成は、次の通りである。
This embodiment differs from the conventional example in the portion surrounded by a chain line, and its configuration is as follows.

14は第1受波ケ−1回路、15は第2受波ゲート回路
、16はモノマルチ回路、17はフリソプフl:Jツブ
回路である。第1受波ゲート回路14は、その入力端が
受渡増幅回路6の出力端に接続され、出力端が第2受波
ゲーI・回路15の入力端に接続されている。第2受波
ゲート回路15の出力端はモノマルチ回路16の入力端
に接続されている。モノマルチ回路16の出力端はトソ
ブラゲ−1・回路10のトリガ端子に接続されていると
とも(3テ、フリップフロップ回路17の1入力端に接
続されている。ゲートパルス発生回路13の出)J端は
、第1受波ゲート回路14のトリガ端rおよびフリ、プ
フロノブ回路17の他の入力端に接続されている。フリ
ップフロップ回路17の出力端は第2受波り一゛−1・
回路15のI・リガ端tに接続されている。
14 is a first receiving gate circuit, 15 is a second receiving gate circuit, 16 is a monomulti circuit, and 17 is a Frisopf l:J tube circuit. The first reception gate circuit 14 has its input terminal connected to the output terminal of the transfer amplifier circuit 6, and its output terminal connected to the input terminal of the second reception gate circuit 15. The output end of the second wave reception gate circuit 15 is connected to the input end of the monomulti circuit 16. The output end of the monomulti circuit 16 is connected to the trigger terminal of the tosobra game 1 circuit 10 (3 TE, connected to the 1 input end of the flip-flop circuit 17, and the output of the gate pulse generation circuit 13). The J end is connected to the trigger end r of the first receiving gate circuit 14 and the other input end of the Pfron knob circuit 17. The output terminal of the flip-flop circuit 17 is connected to the second receiving wave 1-1.
It is connected to the I/rega terminal t of the circuit 15.

第1受波う一一ト回路14.第2受波ゲー 1・回路1
5、モノマルチ回路16およびフリップフロ。
First receiving circuit 14. 2nd wave receiving game 1・Circuit 1
5. Mono multi-circuit 16 and flip-flop.

プ回路17が発明の構成にいうトリガ信号発イ」回路1
日を構成している。
Trigger signal generation circuit 1 according to the configuration of the invention.
It makes up the day.

〔動作] 次に、この実施例の動作を第2図のタイムチャートに基
づいて説明する。
[Operation] Next, the operation of this embodiment will be explained based on the time chart of FIG. 2.

図(A)の受波増幅回路6からの出力波形、図(B)の
ゲートパルス発生回路13からの出力波形および図(C
)のフィルタ回路9からの出力波形は、それぞれ従来例
の第6図の(A)、  (Bi(C)の波形と同一であ
る。
The output waveform from the receiving amplification circuit 6 in Figure (A), the output waveform from the gate pulse generation circuit 13 in Figure (B), and the output waveform from the gate pulse generation circuit 13 in Figure (C).
The output waveforms from the filter circuit 9 of ) are the same as the waveforms of (A) and (Bi(C)) of the conventional example in FIG. 6, respectively.

ゲートパルス発生回路13からのゲートパルスBの立ら
−Lがりで、図(E )のようにフリップフロップ回路
17の出力トリガ信号Eが立ら上がる。
When the gate pulse B from the gate pulse generation circuit 13 rises to low, the output trigger signal E of the flip-flop circuit 17 rises as shown in FIG.

一方、第1受波ゲート回路14からの出力信号I〕の波
形は図(I))のようになる。即ら、ゲートパルス発生
回路13からのデー1−パルスBが“H″レベル期間に
おいて、受波増幅回路6の出力信号Aのうち、ゲートパ
ルスBの″I]″レヘル期間にある波形部分が第1受波
ゲート回路14を通過し始める〔図(D)参照〕。これ
に対応してモノマルチ回路16の出力トリガ信号Fが図
(F)のよう“H’レヘルとなる。モノマルチ回路16
での設定時間′I′2が経過すると、モノマルチ回路1
6の出力トリガ信号ドは゛[7°レー・ルに反転する。
On the other hand, the waveform of the output signal I from the first receiving gate circuit 14 is as shown in FIG. That is, during the "H" level period of the data 1-pulse B from the gate pulse generation circuit 13, the waveform portion of the output signal A of the wave receiving amplifier circuit 6 that is in the "I" level period of the gate pulse B is The signal begins to pass through the first receiving gate circuit 14 [see figure (D)]. Correspondingly, the output trigger signal F of the mono multi circuit 16 becomes "H" level as shown in the figure (F).The mono multi circuit 16
When the set time 'I'2 has elapsed, the mono multi-circuit 1
The output trigger signal of 6 is inverted to 7° rail.

このトリカ′信号Fの1′1ら下がりで゛ノリソブフ1
1ツブ回路17の出力トリガ信号Eが立ち下がる。71
2171371回路17からの出力トリガ信号Eがなく
なると、第2受波ゲート回路15がオープンとなる。
When this trigger signal F falls from 1'1 to 1,
The output trigger signal E of the one-tub circuit 17 falls. 71
When the output trigger signal E from the 2171371 circuit 17 disappears, the second receiving gate circuit 15 becomes open.

モノマルチ回路16からの出力トリガ信号Fは、その立
らLかり時点が反射波の入力開始時点で決定され、かつ
、パルス幅はモノマルチ回路16の設定時間T2で決定
される。T 2 < T +  (T + は発射超音
波SS、の発射時間)なので、出力トリガ信号Fは、過
渡波SS、の反11波信号82″。
The output trigger signal F from the mono multi-circuit 16 has its rising to low point determined by the input start point of the reflected wave, and its pulse width is determined by the set time T2 of the mono multi-circuit 16. Since T 2 < T + (T + is the emission time of the emitted ultrasonic wave SS), the output trigger signal F is the inverse 11-wave signal 82'' of the transient wave SS.

Sz’の存在期間には出力されず、発射超音波SS、の
反射波信号S、“、S、′の存在期間だけ出力される。
It is not output during the existence period of Sz', but is output only during the existence period of the reflected wave signal S, ",S,' of the emitted ultrasonic wave SS,.

即ち、発射超音波SS、の反射波信号S+  N、St
  ’自体の立ちトがり以降の過渡波SS2の反射波信
号s、  、s、’の影響を除去することができる。
That is, the reflected wave signal S+N,St of the emitted ultrasonic wave SS,
It is possible to remove the influence of the reflected wave signals s, , s, of the transient wave SS2 after the rising edge of the transient wave SS2.

このモノマルチ回路16からの出力トリガ信号Fがドン
プラゲー1〜回路10に入力されると、フィルタ回路9
を通過した図(C)に示ずろ波信号Cは、ゲートパルス
発生回路13からのゲートパルスi(’H”レヘルで、
かつ、モノマルチ回路16からのトリガ信号Fが’ H
”レヘルのアンド条件が成立するときに限って、ドソブ
ラゲーI・回路10を通過する。反射波がない場合には
、モノマルチ回路16からの1〜リガ信号がなく、ドン
プラゲート回路10からの出力もない。また、フリップ
フロップ回路17のリセットもなく、反射波があるまで
七ソI・状態を継続する。一度、モノマルチ回路16が
トリガされると、モノマルチ回路16からのトリガ信号
Fが立ちトがった後に過渡波SStの反射波信号S2 
#、  Sz  ’が存在してもフリソプフじ1ノブ回
路17がリセットされるため、第2受波ゲート回路15
がオーブンとなる。
When the output trigger signal F from this monomulti circuit 16 is input to the Donpla game 1 to circuit 10, the filter circuit 9
The filtered signal C shown in FIG.
And the trigger signal F from the mono multi-circuit 16 is 'H
"Only when Leher's AND condition is satisfied, does the signal pass through the Dosobrage I circuit 10. If there is no reflected wave, there is no 1~Riga signal from the mono multi circuit 16, and there is no output from the Donpla gate circuit 10. In addition, there is no reset of the flip-flop circuit 17, and the seven-segment I state continues until there is a reflected wave.Once the mono multi circuit 16 is triggered, the trigger signal F from the mono multi circuit 16 rises. After the transition, the reflected wave signal S2 of the transient wave SSt
Even if #, Sz' exists, the Frisopfji1 knob circuit 17 is reset, so the second wave reception gate circuit 15
becomes the oven.

従って、周j!JITの同−周期内に2度モノマルチ回
路16がトリガされることがなく、過渡波SS2の反射
波信号32″182 ′による影響はない。
Therefore, Zhouj! The monomulti circuit 16 is not triggered twice within the same period of JIT, and there is no influence by the reflected wave signal 32''182' of the transient wave SS2.

以上のことから、ドツプラゲート回路10のゲート出力
信号Gの波形は、図(G)のようになる。
From the above, the waveform of the gate output signal G of the Doppler gate circuit 10 is as shown in Figure (G).

即ち、静止物体(移動速度V−0)の場合の過渡波S8
2の反射波信号82 ′はネグレクトされる。
That is, the transient wave S8 in the case of a stationary object (moving speed V-0)
The second reflected wave signal 82' is neglected.

また、発射超音波SS、の反射波信号S1 #は、その
周波数が発射超音波SS、の周波数fsと同一であるた
め、フィルタ回路9の段階で既にネグレクトされている
。従って、静止物体の場合には、ドツプラゲート回路1
0からの出力はない。
Further, the reflected wave signal S1 # of the emitted ultrasonic wave SS has already been neglected at the stage of the filter circuit 9 because its frequency is the same as the frequency fs of the emitted ultrasonic wave SS. Therefore, in the case of a stationary object, the Doppler gate circuit 1
There is no output from 0.

一方、移動物体(V>0)の場合の過渡波SS。On the other hand, the transient wave SS in the case of a moving object (V>0).

の反射波信号82 ′もネグレクトされる。発射超、音
波SS、の反射波信号SI ′の周波数fs’は、発射
超音波SS、の周波数fsよりも高いため、その反射波
信号31 ′はフィルタ回路9を通過している〔図(C
)参照〕。従って、この反射波信号SI ′は、ネグレ
クトされることなく、図(G)のようにドツプラゲート
回路10から出力される。
The reflected wave signal 82' is also neglected. Since the frequency fs' of the reflected wave signal SI' of the emitted ultrasonic wave SS is higher than the frequency fs of the emitted ultrasonic wave SS, the reflected wave signal 31' passes through the filter circuit 9 [Fig.
)reference〕. Therefore, this reflected wave signal SI' is not neglected and is outputted from the Doppler gate circuit 10 as shown in Figure (G).

このドツプラゲート回路10からのゲート出力信号Gの
持続時間は、持続時間検定回路11で設定された一定時
間よりも十分に長いため、図(H)のように出力回路1
2を介して出力信号Hが出力される。
Since the duration of the gate output signal G from the Doppler gate circuit 10 is sufficiently longer than the fixed time set in the duration verification circuit 11, the output circuit 1
Output signal H is outputted via 2.

なお、物体が低速で遠ざかる場合についても過渡波SS
2の影響をネグレクトできる。
Note that transient waves SS also occur when an object moves away at low speed.
You can neglect the influence of 2.

以上のように、移動物体について、発射超音波SS、の
反射波信号S、lのみを検出することができる。
As described above, for a moving object, only the reflected wave signals S and l of the emitted ultrasonic waves SS can be detected.

〔別実施例〕 本発明は、次のような構成のものも実施例として含む。[Another example] The present invention also includes the following configuration as an example.

(I)物体が遠ざかる場合を検出するために、第1図の
フィルタ回路9として、発射超音波SS。
(I) Emit ultrasonic waves SS as the filter circuit 9 in FIG. 1 to detect when an object is moving away.

の周波数fsよりも低い周波数成分のみを通過させるも
のを採用したもの。
A device that allows only frequency components lower than the frequency fs to pass through.

(II)物体が接近する場合および遠ざかる場合の □
双方を区別して検出するものとして、第3図に示すよう
に、発射超音波SS、の周波数fsよりも高い周波数成
分のみを通過させるフィルタ回路9に加えて、発射超音
波SS、の周波数fsよりも低い周波数成分のみを通過
させるフィルタ回路9′を追加するとともに、このフィ
ルタ回路9′にドツプラゲート回路10′、持続 および出力回路12′を付加したもの。
(II) When an object approaches and moves away □
As shown in FIG. 3, in order to distinguish between the two and detect them, in addition to a filter circuit 9 that passes only frequency components higher than the frequency fs of the emitted ultrasonic wave SS, A filter circuit 9' that passes only low frequency components is added to the filter circuit 9', and a Doppler gate circuit 10' and a sustain and output circuit 12' are added to the filter circuit 9'.

あるいは、接近と離間(移動方向)を区別することなく
物体の移動の有無を検出するものとして、第1図のフィ
ルタ回路9に、発射超音波SS,の周波数fsよりも低
い周波数成分のみを通過させるフィルタ回路を並列接続
したもの。
Alternatively, in order to detect the presence or absence of movement of an object without distinguishing between approach and separation (movement direction), only the frequency components lower than the frequency fs of the emitted ultrasonic waves SS are passed through the filter circuit 9 in FIG. A parallel connection of filter circuits that

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

第1図および第2図は本発明の実施例に係り、第1図は
移動物体検出装置のブロック図、第2図はタイムチャー
ト、第3図は別実施例のブロック図、第4図の(A)、
  (B)は超音波送受器の振動子の特性図、第5図お
よび第6図は従来例に係り、第5図はブロック図、第6
図はタイムチャートである。 2・・・超音波発生用発振回路 5・・・超音波送受器 9、9′・・・フィルタ回路 10、10’・・・ドツプラゲート回路18・・・トリ
ガ信号発生回路
1 and 2 relate to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a block diagram of a moving object detection device, FIG. 2 is a time chart, FIG. 3 is a block diagram of another embodiment, and FIG. (A),
(B) is a characteristic diagram of the transducer of the ultrasonic transceiver, FIGS. 5 and 6 are related to the conventional example, FIG. 5 is a block diagram, and FIG.
The figure is a time chart. 2... Oscillation circuit for ultrasonic generation 5... Ultrasonic transceiver 9, 9'... Filter circuit 10, 10'... Doppler gate circuit 18... Trigger signal generation circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)超音波発生用発振回路と、 この超音波発生用発振回路の出力側に接続され、送信周
波数と受信周波数とを異にする超音波送受器と、 入力側が前記超音波送受器と前記超音波発生用発振回路
との接続線路に接続され、前記超音波送受器による受波
超音波信号のみを通過させるフィルタ回路と、 このフィルタ回路の出力側に接続されたドップラゲート
回路と、 前記超音波送受器が受波した受波超音波信号の立ち上が
り時点から、前記超音波発生用発振回路による1回の発
振出力時間T_1以下の所定時間T_2(T_2≦T_
1)にわたって、トリガ信号を前記ドップラゲート回路
に出力するトリガ信号発生回路とを備えた移動物体検出
装置。
(1) an oscillation circuit for generating ultrasonic waves; an ultrasonic transceiver connected to the output side of the oscillation circuit for generating ultrasonic waves and having different transmission and reception frequencies; a filter circuit connected to a connection line with an oscillation circuit for generating ultrasonic waves and passing only the ultrasonic signal received by the ultrasonic transceiver; a Doppler gate circuit connected to the output side of this filter circuit; A predetermined time T_2 (T_2≦T_
1) A moving object detection device comprising: a trigger signal generation circuit that outputs a trigger signal to the Doppler gate circuit;
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