JPH01296182A - Ultrasonic distance sensor - Google Patents
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、単一の超音波送受信体により超音波を送受
信し反射波の到達時間を計時することにより近接距離を
検出する超音波距離センサの改良に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is an ultrasonic distance sensor that detects proximity by transmitting and receiving ultrasonic waves using a single ultrasonic transmitter and receiver and measuring the arrival time of reflected waves. Regarding improvements.
近時、車両に搭載し、車高距離や車両と周辺障害物との
距離等を計測する各種超音波距離センサが開発されてい
る。Recently, various ultrasonic distance sensors have been developed that are mounted on a vehicle to measure vehicle height distance, distance between the vehicle and surrounding obstacles, etc.
前記車高距離を計測する超音波距離センサ、(以下単に
「路面センサ」という、)は、車両の床下に取付けられ
ると共に車両床部と路面との距離を計測するために開発
されたセンサであり。The ultrasonic distance sensor (hereinafter simply referred to as "road surface sensor") that measures the vehicle height distance is a sensor that is installed under the floor of a vehicle and has been developed to measure the distance between the vehicle floor and the road surface. .
車両の走行中に於ける路面と車体間の距離を時系列的に
計測するセンサである。そして該路面センサの出力信号
はサスペンションの硬さ及び車高を制御するサスペンシ
ョン制御装置へ接続され1例えば路面の凹凸により路面
と車体間の距離が大きく変化する場合はサスペンション
を硬く若しくは車高を高く制御し、一方平坦な路面によ
り距離が比較的変化しない場合はサスペンションを軟ら
かく若しくは車高を低く制御するために用いられる。This sensor measures the distance between the road surface and the vehicle body over time while the vehicle is running. The output signal of the road surface sensor is then connected to a suspension control device that controls the stiffness of the suspension and the vehicle height. For example, if the distance between the road surface and the vehicle body changes greatly due to unevenness of the road surface, the suspension may be stiffened or the vehicle height may be increased. On the other hand, when the distance remains relatively unchanged due to a flat road surface, it is used to soften the suspension or lower the vehicle height.
又車両の周辺物体又は歩行者等との距離を計測する超音
波距離センサ(以下単に「障害物センサ」と・いう。)
は、車両のバンパ近傍や車両の側方に取付けられ車両の
車庫入れ時や右左折時等に於いて車両に相対的に接近す
る障害物及び歩行者等を検知し、車室内に設けられた表
示部に距離を表示する手段や接触防止の為に警報音又は
ボイスウオーニング音を発生する装置にいわゆる警報セ
ンサとして使用される。There is also an ultrasonic distance sensor (hereinafter simply referred to as "obstacle sensor") that measures the distance between the vehicle and surrounding objects or pedestrians, etc.
is installed near the bumper of the vehicle or on the side of the vehicle to detect obstacles and pedestrians that approach the vehicle relatively when parking the vehicle or turning left or right. It is used as a so-called alarm sensor in a means for displaying distance on a display or in a device that generates an alarm or voice warning sound to prevent contact.
これらの超音波距離センサは送信部(センダ)と受信部
(レシーバ)とが一対で構成されたものが一般的である
が、例えば、特開昭50−129252号公報に開示さ
れるように単一の超音波送受信体で構成するほうが価格
面及び小型軽量化9部品点数の削減の面で有利であると
いえる。These ultrasonic distance sensors are generally configured as a pair of a transmitting part (sender) and a receiving part (receiver). It can be said that configuring with one ultrasonic transmitter/receiver is more advantageous in terms of cost, size and weight, and reduction in the number of parts.
しかしながら単一の超音波送受信体を車両に搭載し超音
波距離センサとして採用する場合、次の様な問題点を解
決する必要があった。However, when a single ultrasonic transmitter/receiver is mounted on a vehicle and used as an ultrasonic distance sensor, the following problems need to be solved.
例えば、路面センサは約20〜30(am)程度の車高
距離を計測する必要がある。当該近接距離間で超音波を
送受信する場合、超音波送信タイミングから路面での反
射波を受信するタイミングまでに要する時間は常温で約
1.2〜1.8(mSee)である。ところが、超音波
送受信体は超音波を送信した後しばらくの間1例えば第
7図の時間to例えば、約20[m5eclの間、残響
音を発しており、受信信号rが残響信号S中に埋没して
しまい1反射波の到達時間を検知することが困難であっ
た。この問題点は障害物センサに於いても同様である。For example, the road surface sensor needs to measure a vehicle height distance of about 20 to 30 am. When transmitting and receiving ultrasonic waves over the close distance, the time required from the timing of transmitting the ultrasonic waves to the timing of receiving reflected waves on the road surface is about 1.2 to 1.8 (mSee) at room temperature. However, the ultrasonic transmitter/receiver emits reverberant sound for a while after transmitting the ultrasonic wave, for example, from the time shown in FIG. Therefore, it was difficult to detect the arrival time of one reflected wave. This problem also applies to obstacle sensors.
この発明は前述した残響音が発生することによる問題点
に対処すべく発案されたものであり、単一の超音波送受
信体により超音波を送受信し反射波の到達時間を計時す
ることにより近接距離を検出する超音波距離センサに於
いて、超音波の送信タイミングに同期して微積分信号を
出力する残響信号抑圧回路を前記超音波送受信体の出力
段に接続したことを特徴とする超音波距離センサを提供
する。又、その実施態様として。This invention was devised to deal with the problem caused by the generation of reverberant sound mentioned above, and it transmits and receives ultrasonic waves using a single ultrasonic transmitter/receiver and measures the arrival time of the reflected waves. An ultrasonic distance sensor for detecting ultrasonic waves, characterized in that a reverberation signal suppression circuit that outputs a differential signal in synchronization with the transmission timing of ultrasonic waves is connected to the output stage of the ultrasonic transmitter/receiver. I will provide a. Also, as an embodiment thereof.
前記残響信号抑圧回路はコンデンサ及び抵抗からなる充
放電回路を包含したことを特徴とする超音波距離センサ
を提供する。The present invention provides an ultrasonic distance sensor characterized in that the reverberation signal suppression circuit includes a charging/discharging circuit including a capacitor and a resistor.
前記単一の超音波送受信体は、制御回路からのタイミン
グ信号によって時系列的に超音波を発信し、又その反射
波を受信する。そして、残響信号抑圧回路は前記タイミ
ング信号に同期して微積分信号を出力し、前記超音波送
受信体が出力する信号中の残響信号成分を抑圧する。The single ultrasonic transmitter/receiver transmits ultrasonic waves in time series according to a timing signal from a control circuit, and receives the reflected waves. The reverberation signal suppression circuit outputs a differential and integral signal in synchronization with the timing signal, and suppresses the reverberation signal component in the signal output from the ultrasound transmitter/receiver.
而して、当該超音波距離センサでは、前記残響信号抑圧
回路の作用によって受信信号の中に混在した残響信号成
分を排除し、反射波の受信信号を適確に検知することが
できる。In this ultrasonic distance sensor, the reverberant signal component mixed in the received signal can be eliminated by the action of the reverberant signal suppression circuit, and the received signal of the reflected wave can be accurately detected.
第1図〜第5図は、この発明の好適な実施例を示した図
面であり、第1図は超音波送受信体をケースに取付けた
断面図、第2図は第1図に示すものを分解した立体図、
第3図は第1図に示すものを分解した上面図5第4図は
第1図に示す超音波送受信体を含む回路例を示した電気
回路図、第5図は第4図の各部の電気特性図である。Figures 1 to 5 are drawings showing preferred embodiments of the present invention. Figure 1 is a sectional view of the ultrasonic transceiver attached to the case, and Figure 2 is a cross-sectional view of the ultrasonic transceiver shown in Figure 1. Disassembled three-dimensional diagram,
Fig. 3 is an exploded top view of the device shown in Fig. 1. Fig. 4 is an electrical circuit diagram showing an example of the circuit including the ultrasonic transceiver shown in Fig. 1. It is an electrical characteristic diagram.
図面に於いて、1は超音波送受信体、2は第1弾性部材
、3は第2弾性部材、4はケース。In the drawing, 1 is an ultrasonic transmitter/receiver, 2 is a first elastic member, 3 is a second elastic member, and 4 is a case.
5はカバー、6はタッピンネジ、7はリード線である。5 is a cover, 6 is a tapping screw, and 7 is a lead wire.
前記超音波送受信体1は、圧電素子(図示せず)を内設
した振動体であり他励振によって例えば、約30 (K
Hz )の超音波を発生する。The ultrasonic transmitting/receiving body 1 is a vibrating body having a piezoelectric element (not shown) therein, and generates approximately 30 (K) by external excitation, for example.
Generates ultrasonic waves (Hz).
第1弾性部材2は、ゴム等を円筒状に成形したものであ
り、ケース4の開口部41に位置する個所に第1ビード
21を有し、反対位置に第2ビード22を有している。The first elastic member 2 is formed of rubber or the like into a cylindrical shape, and has a first bead 21 at a location located at the opening 41 of the case 4, and a second bead 22 at the opposite location. .
第2弾性部材3は、前記第1弾性部材2と同一の材料を
円盤状に成形したものであり、内周縁に第1ビード31
を外周縁に第2ビード32を有している。The second elastic member 3 is made of the same material as the first elastic member 2 and formed into a disc shape, and has a first bead 31 on the inner peripheral edge.
It has a second bead 32 on its outer periphery.
ケース4及びカバー5は、プラスチック若しくはダイキ
ャスト等の成形品であり、ケース4は第1弾性部材2の
外径寸法d1に比べてやや小径の内径寸法d2の収納部
42を有している。The case 4 and the cover 5 are molded products such as plastic or die-casting, and the case 4 has a housing portion 42 having an inner diameter d2 that is slightly smaller than the outer diameter d1 of the first elastic member 2.
ここで前記各構成の組付順序を説明すると、先ず超音波
送受信体1に第1弾性部材2を装着し1次にこの組合せ
品をケース4に嵌装する。Here, the order of assembling each of the above components will be explained. First, the first elastic member 2 is attached to the ultrasonic transmitting/receiving body 1, and then this assembled product is fitted into the case 4.
このとき第1弾性部材2の外径寸法d1は第2ビード2
2の張出し寸法分だけケース4の内径寸法d2より大き
い外径寸法に形成されている。At this time, the outer diameter dimension d1 of the first elastic member 2 is
The outer diameter dimension is larger than the inner diameter dimension d2 of the case 4 by an overhang dimension of 2.
そのため、前記組合せ品はケース4内に圧入して装着さ
れることとなる。Therefore, the above-mentioned combination product is press-fitted into the case 4.
次に、第2弾性部材3を前記超音波送受信体1の上に載
置し、更にカバー5を被せ、タッピンネジ6でカバー5
をケース4に締付は固定する。このタッピンネジ6の締
付けによって第1弾性部材の第1ビード21がケース4
に圧接される。Next, the second elastic member 3 is placed on the ultrasonic transmitting/receiving body 1, and the cover 5 is placed on top of the ultrasonic transmitting/receiving body 1.
Tighten and secure it to case 4. By tightening this tapping screw 6, the first bead 21 of the first elastic member is tightened to the case 4.
is pressed against.
しかして上述のように超音波送受信体1は第1弾性部材
2及び第2弾性部材3によってケース4に圧入固定され
、残響音が減衰される。As described above, the ultrasonic transmitter/receiver 1 is press-fitted into the case 4 by the first elastic member 2 and the second elastic member 3, and the reverberation sound is attenuated.
次に、第4図に示す回路図について構成及び作動を説明
する。Next, the configuration and operation of the circuit diagram shown in FIG. 4 will be explained.
第4図に於いて、10は制御回路、11は保護回路、1
2は発振回路、13は出力回路、I4はバイパスフィル
タ、15は増幅回路、16は検波回路、17は波形整形
回路及び18は残響信号抑圧回路である。In FIG. 4, 10 is a control circuit, 11 is a protection circuit, 1
2 is an oscillation circuit, 13 is an output circuit, I4 is a bypass filter, 15 is an amplifier circuit, 16 is a detection circuit, 17 is a waveform shaping circuit, and 18 is a reverberation signal suppression circuit.
制御回路10は、トランジスタ101.抵抗102゜1
03及びインバータ104によって構成されており、前
記トランジスタ101のベースはマイクロコンピュータ
(図示せず)等の回路に接続されている。該制御回路1
0はマイクロコンピュータのプログラム等に従って、第
5図Aに示すごとく時間幅tl(msec)例えばt
1 =0.3 (m5ec)のタイミングパルス信号を
t 2 (m5ec)例えばt 2==20 (m5e
c)毎に後段の保護回路11へ出力する回路である。The control circuit 10 includes transistors 101. Resistance 102゜1
03 and an inverter 104, and the base of the transistor 101 is connected to a circuit such as a microcomputer (not shown). The control circuit 1
0 is a time width tl (msec), for example, t, as shown in FIG. 5A, according to a microcomputer program, etc.
1 =0.3 (m5ec) timing pulse signal at t2 (m5ec) For example, t2==20 (m5e
c) This circuit outputs the output to the protection circuit 11 at the subsequent stage.
保護回路11は、タイマ回路IllとAND回路112
とで構成されたゲート回路であり、AND回路112の
一方の入力部112aは制御回路10に接続され、他方
の入力部112bはタイマ回路111を介して制御回路
10に接続されている。The protection circuit 11 includes a timer circuit Ill and an AND circuit 112.
One input section 112a of the AND circuit 112 is connected to the control circuit 10, and the other input section 112b is connected to the control circuit 10 via the timer circuit 111.
前記タイマ回路111は、例えばワンショットマルチバ
イブレータで構成された回路であり。The timer circuit 111 is, for example, a circuit composed of a one-shot multivibrator.
第5図Bの特性に示すごとく前段の制御回路10からタ
イミングパルス信号が入力される毎に時間幅し3(ms
ec)例えば t 3= l (m5eclのワンショ
ットパルス信号を後段のAND回路112へ出力する回
路である。As shown in the characteristics of FIG.
ec) For example, t 3 = l (This is a circuit that outputs the one-shot pulse signal of m5ecl to the AND circuit 112 at the subsequent stage.
AND回路112は2つの入力が共に“1”レベル信号
であるとき1”レベル信号を出力する。すなわち、AN
D回路112は第5図A及びBに示すような信号が入力
されるとき、時間幅の短い方の信号を選択し第5図Cに
示すような信号として出力することと成る。The AND circuit 112 outputs a “1” level signal when both inputs are “1” level signals.
When the D circuit 112 receives the signals shown in FIGS. 5A and 5B, it selects the signal with the shorter time width and outputs the signal as shown in FIG. 5C.
したがって、制御回路10の内部配線の故障等によって
第5図Aに示す信号が“1”レベルの状態を保持しても
第5図Cに示す信号はタイマ回路III が出力するワ
ンショットパルス信号に規制され時間幅t3(msec
)のパルス信号と成り、出力回路13がオン作動の状態
を継続することが防止され、出力トランジスタ133等
の焼損が防止される。Therefore, even if the signal shown in FIG. 5A remains at the "1" level due to a failure in the internal wiring of the control circuit 10, the signal shown in FIG. The regulated time width t3 (msec
), the output circuit 13 is prevented from continuing to be in the on state, and the output transistor 133 and the like are prevented from being burnt out.
発振回路12は、発振部121とアンド回路122とで
構成されたゲート回路であり、AND回路122の一方
の入力部122aは前記保護回路11に接続され、他方
の入力部122bは発振部121に接続されている。そ
してAND回路122は、第5図りに示すごとく前段の
保護回路11を介してタイミングパルス信号が入力され
る間に例えば、30(に02)の発振信号を後段の出力
回路13に導出する。The oscillation circuit 12 is a gate circuit composed of an oscillation section 121 and an AND circuit 122. One input section 122a of the AND circuit 122 is connected to the protection circuit 11, and the other input section 122b is connected to the oscillation section 121. It is connected. As shown in Figure 5, the AND circuit 122 outputs, for example, an oscillation signal of 30 (02) to the output circuit 13 in the subsequent stage while the timing pulse signal is inputted through the protection circuit 11 in the previous stage.
出力回路13は、抵抗131,132 、出力トランジ
スタ133及び出カドランス134で構成され、詳しく
は出力トランジスタ133はダーリントン接続されたト
ランジスタで構成され、出カドランス134は1次側す
なわち出力トランジスタ133に接続された側の印加電
圧を昇圧し、2次側に出力するよう1次側と2次側の巻
数比が設定されている。The output circuit 13 is composed of resistors 131 and 132, an output transistor 133, and an output transistor 134. Specifically, the output transistor 133 is composed of a Darlington-connected transistor, and the output transistor 134 is connected to the primary side, that is, the output transistor 133. The turns ratio between the primary side and the secondary side is set so that the applied voltage on the opposite side is boosted and output to the secondary side.
バイパスフィルタ14は、コンデンサ141,142及
びダイオード143.144で構成された回路であり、
超音波送受信体l及び増幅回路15間に接続されている
。The bypass filter 14 is a circuit composed of capacitors 141 and 142 and diodes 143 and 144,
It is connected between the ultrasonic transmitter/receiver 1 and the amplifier circuit 15.
増幅回路15は、差動増幅器151.抵抗152゜15
3.154,155及びコンデンサ156で構成された
回路であり、前記差動増幅器151の出力部は後段の残
響信号抑圧回路18に接続されている。The amplifier circuit 15 includes a differential amplifier 151. Resistance 152°15
3.154, 155 and a capacitor 156, and the output section of the differential amplifier 151 is connected to the reverberation signal suppression circuit 18 at the subsequent stage.
前記抵抗154,155及びコンデンサ156は差動増
幅器151の非反転入力部に対して所定のバイアス電圧
を入力するための回路構成であり、該バイアス電圧は更
に後段の検波回路16及び波形整形回路17に対して共
通に付与されている。The resistors 154, 155 and the capacitor 156 are a circuit configuration for inputting a predetermined bias voltage to the non-inverting input section of the differential amplifier 151, and the bias voltage is further applied to the subsequent detection circuit 16 and waveform shaping circuit 17. Commonly assigned to.
検波回路16は、差動増幅器161、トランジスタ16
2.ダイオード163、抵抗164,165及びコンデ
ンサ166で構成された回路であり、前記トランジスタ
162のコレクタは後段の波形整形回路17に接続され
ている。The detection circuit 16 includes a differential amplifier 161 and a transistor 16
2. This circuit is composed of a diode 163, resistors 164 and 165, and a capacitor 166, and the collector of the transistor 162 is connected to the waveform shaping circuit 17 at the subsequent stage.
波形整形回路17は、差動増幅器171、トランジスタ
172.抵抗173〜177で構成された回路である。The waveform shaping circuit 17 includes a differential amplifier 171, a transistor 172 . This circuit is composed of resistors 173 to 177.
残響信号抑圧回路18は、トランジスタ181゜抵抗1
82,183,184、コンデンサ185及びダイオー
ド186で構成された回路である。The reverberation signal suppression circuit 18 includes a transistor 181 and a resistor 1.
82, 183, 184, a capacitor 185, and a diode 186.
抵抗182は増幅回路15と検波回路16を結ぶ信号線
路中に介接され、該抵抗182の出力側にはトランジス
タ181のコレクタが接続され。A resistor 182 is interposed in a signal line connecting the amplifier circuit 15 and the detection circuit 16, and the collector of the transistor 181 is connected to the output side of the resistor 182.
該トランジスタ181のエミッタは接地され、該トラン
ジスタ181のベースは抵抗184及びダイオード18
6を介して保護回路11に於けるタイマ回路Illの出
力部に接続され、該トランジスタ181のベース・エミ
ッタ間には抵抗183及びコンデンサ185が並列接続
されている。The emitter of the transistor 181 is grounded, and the base of the transistor 181 is connected to the resistor 184 and the diode 18.
A resistor 183 and a capacitor 185 are connected in parallel between the base and emitter of the transistor 181.
尚、トランジスタ181のエミッタは抵抗を介して接地
してもよい。Note that the emitter of the transistor 181 may be grounded via a resistor.
又抵抗183,184及びコンデンサ185によって得
られる時定数は超音波送受信体1が有する残響振動の持
続時間に対応して予め設定される。Further, the time constant obtained by the resistors 183, 184 and the capacitor 185 is set in advance in accordance with the duration of reverberant vibrations that the ultrasonic transmitter/receiver 1 has.
次に、上記各回路構成からなる当該実施例の作動を第5
図に示す特性図とともに説明する。Next, the operation of this embodiment consisting of each of the above circuit configurations will be explained in the fifth section.
This will be explained with reference to the characteristic diagram shown in the figure.
第5図に於いて、第5図A〜第5図E及び第5図G〜第
5図Iは第4図のA−E部及び6〜1部の電圧(V)波
形を示し、第5図Fは第4図の残響信号抑圧回路18の
トランジスタ181のコレクタ電流[V]波形を示して
いる。In FIG. 5, FIG. 5A to FIG. 5E and FIG. 5G to FIG. FIG. 5F shows the collector current [V] waveform of the transistor 181 of the reverberation signal suppression circuit 18 of FIG.
又、第5図Gの■b1〔v〕は差動増幅13151 (
i’)非反転入力部の電位、すなわち増幅回路15の抵
抗154及び155の分圧電圧にほぼ相当する電圧レベ
ルである。Also, ■b1 [v] in Fig. 5G is the differential amplification 13151 (
i') The potential of the non-inverting input section, that is, the voltage level approximately corresponds to the divided voltage of the resistors 154 and 155 of the amplifier circuit 15.
又、第5図H(7)Vb2(Vlは差動増幅93171
の非反転入力部の電位であり増幅回路15の抵抗154
及び抵抗155と波形整形回路17の抵抗173〜17
5との合成抵抗によって得られた分圧電圧に相当するス
レッシュホールド電圧レベルである。In addition, Fig. 5 H (7) Vb2 (Vl is the differential amplifier 93171
It is the potential of the non-inverting input part of the resistor 154 of the amplifier circuit 15.
and resistor 155 and resistors 173 to 17 of waveform shaping circuit 17
This is the threshold voltage level corresponding to the divided voltage obtained by the combined resistance with 5.
先ず第5図に示す時間T I (+5Sec)に於いて
第4図のA部が高電位に反転するとタイマ回路111が
作動しB部に高電位を出力する。First, at time T I (+5 Sec) shown in FIG. 5, when section A in FIG. 4 is inverted to a high potential, the timer circuit 111 is activated and outputs a high potential to section B.
その結果C部には時間T2(■5ecl まで高電位が
出力され、D部には例えば約30(K)12)の発振信
号が出力され、超音波送受信体1は出力回路13によっ
て励振される。As a result, a high potential is output to the C section until time T2 (■5 ecl), and an oscillation signal of approximately 30 (K) 12, for example, is output to the D section, and the ultrasonic transceiver 1 is excited by the output circuit 13. .
超音波送受信体lは前記励振によって超音波を発射し、
被検知対象物からの反射波を受信する。当該受信信号は
バイパスフィルタ14を介して増幅回路15の差動増幅
器151の反転入力部に入力されるに
れによって第4図のE部には時間T l (msec)
に発信信号Sが、又時間T4(mseclに受信信号R
が出力される。The ultrasonic transmitting/receiving body l emits ultrasonic waves by the excitation,
Receive reflected waves from the object to be detected. The received signal is inputted to the inverting input section of the differential amplifier 151 of the amplifier circuit 15 via the bypass filter 14, so that the time T l (msec) appears in the E section of FIG. 4.
The transmitted signal S is transmitted at time T4 (msecl), and the received signal R is transmitted at time T4 (msecl).
is output.
一方、残響信号抑圧回路18はタイマ回路111の出力
電位に応じて作動される。On the other hand, the reverberation signal suppression circuit 18 is operated according to the output potential of the timer circuit 111.
すなわち時間T I (+wSec)及びT3(msa
c)に於いて、タイマ回路111の出力が高電位及び低
電位に反転されると、残響信号抑圧回路18のコンデン
サ185は充電及び放電作用し、その充放電電位に応じ
てトランジスタ181のコレクタには第5図Fに示すご
とく積分波形状の信号電流が通電される。That is, time T I (+wSec) and T3 (msa
In c), when the output of the timer circuit 111 is inverted to a high potential and a low potential, the capacitor 185 of the reverberation signal suppression circuit 18 acts to charge and discharge, and the collector of the transistor 181 is charged and discharged according to the charging and discharging potential. A signal current having an integral waveform is applied as shown in FIG. 5F.
そのため第4図のE部に出力された母曇辻第流に応じて
第5図Gに示すように減衰され、第4図のG部に出力さ
れる。Therefore, it is attenuated as shown in FIG. 5G in accordance with the mother cloud flow output to section E in FIG. 4, and is output to section G in FIG.
上記第4図のG部に出力された信号は検波回路16によ
って第5図Hに示すごとく検波され第4図のH部に出力
される。The signal outputted to section G in FIG. 4 is detected by the detection circuit 16 as shown in section H in FIG. 5 and output to section H in FIG. 4.
上記第4図のH部に出力された信号は波形整形回路17
によって第5図■に示すごとく波形整形され第4図の1
部に出力される。すなわち、随記第4図のH部の信号電
位が差動増幅器171の非反転入力部に入力されたスレ
ッシュホールド電圧vb2(Vlの値以上であれば第4
図の1部に低電圧を出力し、又、スレッシュホールド電
圧Vb2(V)の値以下であれば高電圧を出力する。The signal output to the H section in FIG. 4 above is the waveform shaping circuit 17.
The waveform is shaped as shown in Figure 5 ■ by 1 in Figure 4.
output to the section. That is, if the signal potential of the H section in FIG.
A low voltage is output to one part of the figure, and a high voltage is output if the value is below the threshold voltage Vb2 (V).
而して、第5図のIに示すように上記第4図の1部に出
力された第1の立下がりdlから第2の立下がりdlま
での蒔間t 4(msec)を計測することにより超音
波送受信体1から路面等の被検知対象物までの距離を測
定できる。Then, as shown in I in FIG. 5, the time t4 (msec) from the first falling edge dl to the second falling edge dl output in the first part of FIG. 4 is measured. Accordingly, the distance from the ultrasonic transmitter/receiver 1 to an object to be detected such as a road surface can be measured.
尚、当該発明は車両に搭載し車高距離や車両と周辺障害
物との距離のように近接距離を計測する場合に適した技
術であるが、その応用範囲は広く例えば、自動ドアや工
場に於ける自動化ライン及びロボット等にも使用するこ
とができる。The invention is a technology suitable for mounting on a vehicle to measure close distances such as the vehicle height distance or the distance between the vehicle and surrounding obstacles, but its application range is wide, for example, in automatic doors and factories. It can also be used in automated lines, robots, etc.
又、液面計等にも使用することが可能である。It can also be used for liquid level gauges, etc.
この発明は前述したように超音波送受信体の出力段に残
響信号抑圧回路を接続するとともに。As described above, the present invention connects a reverberation signal suppression circuit to the output stage of the ultrasonic transmitter/receiver.
該残響信号抑圧回路が超音波の送信タイミングに同期し
て出力する微積分信号によって超音波送受信体が出力す
る信号を減衰し、残響信号成分を抑圧するよう構成した
ことに特徴を有し。The reverberation signal suppression circuit is characterized in that it is configured to attenuate the signal output by the ultrasonic transceiver using a differential signal output in synchronization with the transmission timing of the ultrasonic wave, thereby suppressing the reverberation signal component.
そのため、近接距離を計測する場合に残響信号の影響を
確実に排除することができる。Therefore, when measuring the proximity distance, the influence of reverberant signals can be reliably eliminated.
又、この発明による超音波距離センサは車両に於ける近
接距離の計測に適していると共に、各種応用範囲が広い
という優れた効果を有する。Further, the ultrasonic distance sensor according to the present invention is suitable for measuring close distances in vehicles, and has excellent effects in that it has a wide range of applications.
第1図〜第5図は、この発明の好適な実施例を示した図
面であり、第1図は超音波送受信体をケースに取付けた
断面図である。
第2図は、第1図に示すものを分解した立体図である。
第3図は、第1図に示すものを分解した上面図である。
第4図は、第1図に示す超音波送受信体を含む電気回路
図である。
第5図は、第4図の各部の電気特性図である。
第6図及び第7図は、従来の技術における電気特性図で
ある。
1・・・・・・超音波送受信体、2・・・・・・第1弾
性部材、3・・・・・・第2弾性部材、4・・・・・・
ケース、5・・・・・・カバー、21・・・・・・第1
弾性部材の第1ビード、22・・・・・・第1弾性部材
の第2ビード531・・・・・・第2弾性部材の第1ビ
ード、32・・・・・・第2弾性部材の第2ビード、1
0・・・・・・制御回路、11・・・・・・保護回路、
12・・・・・・発振回路。
13・・・・・・出力回路、14・・・・・・バイパス
フィルタ、15・・・・・・増幅回路、16・・・・・
・検波回路、17・・・・・・波形整形回路、18・・
・・・・残響信号抑圧回路、tat・・・・・・ トラ
ンジスタ、 182,183,184・・・・・・抵抗
、185・・・・・・コンデンサ、186・・・・・・
ダイオード。
以上
第1図
第2図
4ン 41
第3図1 to 5 are drawings showing a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a sectional view of an ultrasonic transmitter/receiver attached to a case. FIG. 2 is an exploded three-dimensional view of what is shown in FIG. FIG. 3 is an exploded top view of what is shown in FIG. FIG. 4 is an electrical circuit diagram including the ultrasonic transmitter/receiver shown in FIG. 1. FIG. 5 is an electrical characteristic diagram of each part of FIG. 4. FIG. 6 and FIG. 7 are electrical characteristic diagrams in the conventional technology. 1... Ultrasonic transmitter/receiver, 2... First elastic member, 3... Second elastic member, 4...
Case, 5...Cover, 21...1st
First bead of the elastic member, 22... Second bead of the first elastic member 531... First bead of the second elastic member, 32... of the second elastic member 2nd bead, 1
0...control circuit, 11...protection circuit,
12...Oscillation circuit. 13...Output circuit, 14...Bypass filter, 15...Amplification circuit, 16...
・Detection circuit, 17...Waveform shaping circuit, 18...
...Reverberant signal suppression circuit, tat... Transistor, 182, 183, 184... Resistor, 185... Capacitor, 186...
diode. Above Figure 1 Figure 2 Figure 4 41 Figure 3
Claims (2)
射波の到達時間を計時することにより近接距離を検出す
る超音波距離センサに於いて、超音波の送信タイミング
に同期して微積分信号を出力する残響信号抑圧回路を前
記超音波送受信体の出力段に接続したことを特徴とする
超音波距離センサ。(1) In an ultrasonic distance sensor that detects close distance by transmitting and receiving ultrasonic waves using a single ultrasonic transceiver and measuring the arrival time of reflected waves, a differential and integral signal is generated in synchronization with the ultrasonic transmission timing. An ultrasonic distance sensor characterized in that a reverberation signal suppression circuit that outputs a reverberation signal is connected to an output stage of the ultrasonic transmitter/receiver.
らなる充放電回路を包含したことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の超音波距離センサ。(2) The ultrasonic distance sensor according to claim 1, wherein the reverberation signal suppression circuit includes a charging/discharging circuit consisting of a capacitor and a resistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126383A JP2660544B2 (en) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | Ultrasonic distance sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126383A JP2660544B2 (en) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | Ultrasonic distance sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01296182A true JPH01296182A (en) | 1989-11-29 |
| JP2660544B2 JP2660544B2 (en) | 1997-10-08 |
Family
ID=14933793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63126383A Expired - Fee Related JP2660544B2 (en) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | Ultrasonic distance sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2660544B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1988
- 1988-05-24 JP JP63126383A patent/JP2660544B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2660544B2 (en) | 1997-10-08 |
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