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JPH08201514A - 超音波距離測定装置 - Google Patents

超音波距離測定装置

Info

Publication number
JPH08201514A
JPH08201514A JP7010569A JP1056995A JPH08201514A JP H08201514 A JPH08201514 A JP H08201514A JP 7010569 A JP7010569 A JP 7010569A JP 1056995 A JP1056995 A JP 1056995A JP H08201514 A JPH08201514 A JP H08201514A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
transmission trigger
threshold
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7010569A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Takada
雅弘 高田
Takeshi Yamaguchi
健 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP7010569A priority Critical patent/JPH08201514A/ja
Publication of JPH08201514A publication Critical patent/JPH08201514A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波距離測定装置において、測距対象から
の反射波の受信時間を決定するスレシホールド信号を使
用状況に応じて設定し、測定可能な距離の拡大と使用環
境における騒音ノイズによる誤検知や距離の誤算出を防
ぐ。 【構成】 測距対象からの反射波の受信時間を決定する
スレシホールド信号107を移動体の速度に応じて変化
させる。または所定回数の計測毎に、超音波を照射しな
いときの使用環境における超音波領域のノイズを計測
し、スレシホールド信号の最小値が計測したノイズレベ
ルに1より大きいある値を乗算するかあるいは所定値を
加算するように更新し、常にスレシホールド信号を使用
環境に応じて最適に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波パルスを送波
し、物体からの反射波を受信して、その物体までの距離
を検知する超音波距離測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、超音波を利用した距離センサーや
移動体に取り付けて移動体の周辺との距離を検出するセ
ンサーや走行路面の凹凸を検知する超音波検知器を用い
た各種計測器が商品化されている。
【0003】超音波を用いて距離を計測する場合、バー
スト状の一定出力駆動信号を圧電素子等からなる送信器
に与えて超音波を送信して測距対象に発射し、その対象
からの反射波を受信してその伝播時間を計測して距離を
計測する方法が一般的である。
【0004】伝播時間を検知するには、送信時刻から受
信波がスレシホールド信号を越えた時までの時間を計測
する。スレシホールド信号は一定値でもよいが、送信時
刻から時間の経過に従って変化させる方が騒音ノイス゛によ
る距離の誤検知を防ぐ点で有効である。このスレシホー
ルド信号の決め方に一般的な方法はない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
(1)信号処理回路において、送信トリガ信号以降の前記
検波信号と比較するスレシホールド信号を持ち、その前
記検波信号とスレシホールド信号とを比較して、送信ト
リガ出力から、前記検波信号がスレシホールド信号を越
えるまでの時間を計測して、音速から距離を算出する。
このスレシホールド信号は送信トリガからの時間の関数
として与えるが、この信号が低いほど、小さい反射波が
検知でき、測距可能距離が遠くまで延びるが、使用環境
における超音波領域の騒音ノイズを誤検知しやすくなり
耐ノイズ性と反射波検知能力とはトレードオフの関係に
ある。このスレシホールド信号を移動体の移動速度に応
じて変化させ、使用状況に応じて最適に設定する事を課
題とする。
【0006】(2)また、受信波の検波信号には、受信器
が受ける超音波領域の騒音ノイズと受信回路で発生する
電気的なノイズが混在する。遠くの対象からの小さい反
射を検知するには、ノイズレベルを下回らない範囲でス
レシホールド信号をノイズレベルに近づけることが望ま
れる。このスレシホールド信号をノイズに応じて自動的
に設定し、ノイズによる誤検知を防ぐとともに使用環境
に応じて測定可能な距離を延ばすことを第2の課題とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(1)移動体に搭載し、超音波パルスを送波し、物体から
の反射波を受信して、その物体までの距離を検知する移
動体用超音波距離測定装置であって、移動体の移動速度
を検出する速度検出装置と、測距対象に超音波を送信す
る送信器と送信トリガを受けて前記送信器にバースト状
の駆動信号を出力する送信回路と、前記測距対象からの
反射波を受信する受信器と、その信号を増幅、振幅検波
する受信回路と、前記送信回路に送信のトリガ信号を出
力し、前記反射波の振幅検波信号と搭載する移動体の移
動速度とを入力とする信号処理回路を備え、前記信号処
理回路において、前記送信トリガ信号以降の前記検波信
号と比較するスレシホールド信号を持ち、その前記検波
信号とスレシホールド信号とを比較して、送信トリガ出
力から、前記検波信号がスレシホールド信号を越えるま
での時間を計測し音速から距離を算出する際に移動体の
速度に応じて、スレシホールド信号を変化させる。
【0008】(2)超音波パルスを送波し、物体からの反
射波を受信して、その物体までの距離を検知する移動体
用超音波距離測定装置であって、測距対象に超音波を送
信する送信器と送信トリガを受けて前記送信器にバース
ト状の駆動信号を出力する送信回路と、前記測距対象か
らの反射波を受信する受信器と、その信号を増幅、振幅
検波する受信回路と、前記送信回路に送信のトリガ信号
を出力し、前記反射波の振幅検波信号と搭載する移動体
の移動速度とを入力とする信号処理回路を備え、前記信
号処理回路において、前記送信トリガ信号以降の前記検
波信号と比較するスレシホールド信号を持ち、その前記
検波信号とスレシホールド信号とを比較して、送信トリ
ガ出力から、前記検波信号がスレシホールド信号を越え
るまでの時間を計測して音速から距離を算出し、さらに
所定回数の距離計測毎に前記送信トリガを出さない所定
の時間の前記検波信号を読みとりその信号を元にスレシ
ホールド信号の最小値を信号処理回路内部で作り直す。
【0009】(3)信号処理回路内部で作り直すスレシホ
ールド信号の最小値は前記送信トリガを出さない所定の
時間の前記検波信号に所定値を加算したものとする。
【0010】(4)信号処理回路内部で作り出すスレシホ
ールド信号の最小値は前記送信トリガを出さない所定の
時間の前記検波信号に所定値を乗算したものとする。
【0011】
【作用】本発明の上記した構成による作用は、以下のよ
うになる。
【0012】(1)信号処理回路において、送信トリガ信
号以降の前記検波信号と比較するスレシホールド信号を
持ち、その前記検波信号とスレシホールド信号とを比較
して、送信トリガ出力から、前記検波信号がスレシホー
ルド信号を越えるまでの時間を計測して、音速から距離
を算出する。このスレシホールド信号は送信トリガから
の時間の関数として与えるが、この信号が低いほど、小
さい反射波が検知でき、測距可能距離が遠くまで延びる
が、使用環境における超音波領域の騒音ノイズを誤検知
しやすくなり耐ノイズ性と反射波検知能力とはトレード
オフの関係にある。
【0013】検知した距離信号を移動体の制御や警報と
して用いるには、移動体の速度が早い時には、遠くまで
の距離検出対象まで、検出する必要があるが、移動体の
速度が遅い時には、比較的近距離の対象を確実に測距す
る必要がある。そこで、移動体の速度を検知し、速度に
応じてスレシホールド信号を変化させる。具体的には、
速度が比較的低い時には、近距離の対象を確実に検出す
るため、スレシホールド信号を高く設定し、耐ノイズ性
を高め、近距離の対象を確実に検知する。一方移動体の
速度が高い時には、スレシホールド信号を低く設定し、
小さな受信信号までを検知でき測定可能距離を大きくす
る。
【0014】(2)また、受信波の検波信号には、受信器
が受ける超音波領域の騒音ノイズと受信回路で発生する
電気的なノイズが混在する。遠くの対象からの小さい反
射を検知するには、ノイズレベルを下回らない範囲でス
レシホールド信号をノイズレベルに近づけることが望ま
れる。そこで送信器から送信しないときの受信器が受け
るノイズレベルを観測して、そのノイズレベルにある値
を加算するかまたは、1よりやや大きい数値を乗算し
て、その値をスレシホールドの最小値となるようにスレ
シホールド信号を新しく更新する。
【0015】
【実施例】以下、本発明の詳細について実施例とともに
説明する。図1は本発明の第一の実施例の構成を示す。
1は移動体の速度検出装置、2は送信器、3は送信回
路、4は受信器、5は受信回路、6は信号処理回路、7
計測の対象となる物体である。
【0016】距離の計測時において、信号処理回路6よ
り送信回路3に送信トリガ101を与え、送信回路3は送
信器2にバースト状の駆動信号102を出力する。送信器
2からは超音波103が発射され、その超音波が測距対象
7に照射されると、測距対象7で反射し、反射超音波10
4ができ、その反射波104を受信器4で受信する。受信回
路5は受信信号105の増幅と振幅を検波し、検波信号106
を信号処理回路6に出力する。
【0017】図2は信号処理回路6内部で距離を算出す
る処理を説明する図である。信号処理回路6内部では、
送信トリガ出力以降の時間の関数としてスレシホールド
信号107を持つ。スレシホールド信号は近くの対象ほ
ど、受信波が大きいことを考慮すると時間とともに減少
させていくのが良い。
【0018】送信トリガ101を出力してからの検波信号1
06とスレシホールド信号とを比較して最初に、検波信号
106がスレシホールド信号107を越えたところを受信時刻
と判断し、送信トリガ出力時刻から受信時刻までの時間
Δtを計測する。このΔtと音速Cを用いて、(1式)
に基づき距離を算出する。
【0019】 送信器から対象までの距離=C×Δt/2 … (1式) この処理では、スレシホールド信号は低いほど、小さい
反射波が検知でき、測距可能距離が延びるが、使用環境
における超音波領域の騒音ノイズを誤検知しやすくなり
耐ノイズ性と反射波検知能力とはトレードオフの関係に
ある。
【0020】移動体の速度が早いときには比較的遠くの
測距対象まで検出する必要があるが、速度の低いときに
は比較的近くの測距対象で良い。
【0021】そこで、図2に示すように、移動体の速度
が大きい時には、小さな受信信号も検知できるようにス
レシホールド信号を小さく設定し、速度が小さいときに
は、スレシホールド信号を大きく設定する事によって、
使用環境での騒音ノイズによる誤検知を防ぎ、近距離の
物を確実に検知する。
【0022】次に第2の実施例について述べる。その構
成は信号処理の部分を除き、図1と同じである。また測
距の方式も第一の実施例と基本的に同じであるので説明
を省略する。そのほかの構成要素についてはゲイン可変
電力増幅器がゲインが一定の電力増幅器であることを除
き、図1と同じである。また測距の方式も第一の実施例
とスレシホールド信号の設定方法を除き基本的に同じで
ある。
【0023】図3に信号処理回路で行う処理のフローチ
ャートを示す。まず、計測を開始する前に、ステップ20
1〜203で受信器が受けるノイズレベルを計測し、そのノ
イズレベルにある値を加算するかまたは、1よりやや大
きい数値を乗算して、その値をスレシホールドの最小値
となるようにスレシホールド信号を新しく設定する。
【0024】次に、ステップ204で送信トリガを出力
し、超音波を送信器2より発射する。ステップ205で送
信トリガ出力より一定時間、受信回路からの検波信号1
06を読みとり、ステップ206でその検波信号とスレシ
ホールド信号を比較して最初に検波信号がスレシホール
ド信号を越えた時を測距対象7からの反射波が到達した
時刻として送信トリガ出力から反射波到達までの時間Δ
tを計測し、ステップ207で(1式)に基づいて測距対
象7までの距離をする。
【0025】その後、連続して計測した計測回数が所定
回数以下ならば、続いて送信トリガを出力し、ステップ
204〜207の距離計測動作を繰り返す。連続して計測した
計測回数が所定回数に達したときには、ステップ202に
戻り、ノイズレベルの計測によって前述のようにスレシ
ホールド信号を更新する。
【0026】図4はスレシホールド信号の更新を説明す
る図である。計測したノイズレベルにスレシホールド信
号の最小値が近づくようにスレシホールド信号を更新す
る。尚、本実施例では、信号処理の実現手段として、ソ
フトウエアによる処理を想定して説明したが、ハードウ
エアだけで実現する事もできる。
【0027】また、受信回路で受信波を増幅する増幅ゲ
インは一定として説明したが、送信トリガ出力後に時間
とともに、増加させるようにすればなお効果的である。
【0028】
【発明の効果】
(1)以上に説明したように、第一の発明においては、移
動体の速度に応じて、スレシホールド信号を変更し、速
度が比較的低い時には、近距離の対象を確実に検出する
ため、スレシホールド信号を高く設定し、耐ノイズ性を
高め、近距離の対象を確実に検知する。一方移動体の速
度が高い時には、スレシホールド信号を低く設定し、小
さな受信信号までを検知でき、測定可能距離が大きくな
るという効果を有する。
【0029】(2)第2の発明においては、超音波を送信
しない時間に使用環境のノイズレベルを計測し、スレシ
ホールド信号の最小値をそのノイズレベルに応じて、設
定することにより、使用環境に超音波領域の騒音がある
場合の距離の誤検知を防ぐことができるとともに、使用
環境に応じて、測定可能な距離を大きくできるという効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成図
【図2】本発明の第1の実施例の動作説明図
【図3】本発明の第2の実施例における信号処理内容を
説明するフローチャート図
【図4】本発明の第2の実施例の動作説明図
【符号の説明】
1 速度検出装置 2 送信器 3 送信回路 4 受信器 5 受信回路 6 信号処理回路 7 測距対象 101 送信トリガ 102 送信器駆動信号 103 超音波 104 反射波 105 受信信号 106 検波信号 107 スレシホールド信号 108 測距対象からの反射波
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 15/93

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動体に搭載し、超音波パルスを送波し、
    物体からの反射波を受信して、その物体までの距離を検
    知する移動体用超音波距離測定装置であって、移動体の
    移動速度を検出する速度検出装置と、測距対象に超音波
    を送信する送信器と送信トリガを受けて前記送信器にバ
    ースト状の駆動信号を出力する送信回路と、前記測距対
    象からの反射波を受信する受信器と、その信号を増幅、
    振幅検波する受信回路と、前記送信回路に送信のトリガ
    信号を出力し、前記反射波の振幅検波信号と搭載する移
    動体の移動速度とを入力とする信号処理回路を備え、前
    記信号処理回路において、前記送信トリガ信号以降の前
    記検波信号と比較するスレシホールド信号を持ち、その
    前記検波信号とスレシホールド信号とを比較して、送信
    トリガ出力から、前記検波信号がスレシホールド信号を
    越えるまでの時間を計測し音速から距離を算出する際に
    移動体の速度に応じて、スレシホールド信号を変化させ
    ることを特徴とする超音波距離測定装置。
  2. 【請求項2】超音波パルスを送波し、物体からの反射波
    を受信して、その物体までの距離を検知する移動体用超
    音波距離測定装置であって、測距対象に超音波を送信す
    る送信器と送信トリガを受けて前記送信器にバースト状
    の駆動信号を出力する送信回路と、前記測距対象からの
    反射波を受信する受信器と、その信号を増幅、振幅検波
    する受信回路と、前記送信回路に送信のトリガ信号を出
    力し、前記反射波の振幅検波信号と搭載する移動体の移
    動速度とを入力とする信号処理回路を備え、前記信号処
    理回路において、前記送信トリガ信号以降の前記検波信
    号と比較するスレシホールド信号を持ち、その前記検波
    信号とスレシホールド信号とを比較して、送信トリガ出
    力から、前記検波信号がスレシホールド信号を越えるま
    での時間を計測して、音速から距離を算出し、さらに所
    定回数の距離計測毎に前記送信トリガを出さない所定の
    時間の前記検波信号を読みとりその信号を元にスレシホ
    ールド信号の最小値を信号処理回路内部で作り直すこと
    を特徴とする超音波距離測定装置。
  3. 【請求項3】信号処理回路内部で作り出すスレシホール
    ド信号の最小値は前記送信トリガを出さない所定の時間
    の前記検波信号に所定値を加算したものとする事を特徴
    とする請求項2記載の超音波距離測定装置。
  4. 【請求項4】信号処理回路内部で作り出すスレシホール
    ド信号の最小値は前記送信トリガを出さない所定の時間
    の前記検波信号に所定値を乗算したものとする事を特徴
    とする請求項2記載の超音波距離測定装置。
JP7010569A 1995-01-26 1995-01-26 超音波距離測定装置 Pending JPH08201514A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7010569A JPH08201514A (ja) 1995-01-26 1995-01-26 超音波距離測定装置

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JP7010569A JPH08201514A (ja) 1995-01-26 1995-01-26 超音波距離測定装置

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JPH08201514A true JPH08201514A (ja) 1996-08-09

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ID=11753882

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JP7010569A Pending JPH08201514A (ja) 1995-01-26 1995-01-26 超音波距離測定装置

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008002811A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Daido Signal Co Ltd 近距離測定用パルスレーダ装置
JP2010066199A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Denso Corp 物体検知装置
WO2012029376A1 (ja) * 2010-09-01 2012-03-08 ボッシュ株式会社 超音波検知装置の校正処理装置及び校正処理方法並びに車載用障害物検知装置
US8136404B2 (en) 2008-09-19 2012-03-20 Denso Corporation Obstacle detection system
JP2017181100A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 セコム株式会社 対象物体検知装置
JP2017181101A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 セコム株式会社 対象物体検知装置
JP2021533359A (ja) * 2018-08-01 2021-12-02 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド 時変閾値を用いる音波感知

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008002811A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Daido Signal Co Ltd 近距離測定用パルスレーダ装置
JP2010066199A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Denso Corp 物体検知装置
US8136404B2 (en) 2008-09-19 2012-03-20 Denso Corporation Obstacle detection system
WO2012029376A1 (ja) * 2010-09-01 2012-03-08 ボッシュ株式会社 超音波検知装置の校正処理装置及び校正処理方法並びに車載用障害物検知装置
JP5422744B2 (ja) * 2010-09-01 2014-02-19 ボッシュ株式会社 超音波検知装置の校正処理装置及び校正処理方法並びに車載用障害物検知装置
JP2017181100A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 セコム株式会社 対象物体検知装置
JP2017181101A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 セコム株式会社 対象物体検知装置
JP2021533359A (ja) * 2018-08-01 2021-12-02 テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド 時変閾値を用いる音波感知

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