DE3834158A1 - Ultraschall-sensorsystem mit geregeltem verstaerker und sektoren definiert begrenzter daempfung - Google Patents

Description

Aus der Anmeldung P 36 20 783.7 sind Verfahren bekannt, bei denen die Verstärkung an beliebigen Punkten der Zeitachse sich zeitin­ tegriert selbsttätig einregelt.

Aus der Anmeldung P 36 20 783.7 ist ferner bekannt, daß der Ver­ stärkungsverlauf über die Zeit Einfluß auf den Öffnungswinkel von Ultraschall-Sensoren nach dem Impuls-Echo-Laufzeitverfahren hat.

Es wird oft gewünscht, daß der Öffnungswinkel maximal ist, wobei gleichzeitig die Einrichtung wirkungsvoll den eigenen Sendeimpuls zu unterdrücken hat, Verstärkungstoleranzen der Verstärker auf­ fangen soll, sich an unterschiedliche Umgebungsgeräuschpegel an­ passen soll und gleichzeitig keinesfalls starke Echo's, wie sie z. B. von Personen verursacht werden können, ausregeln darf.

Die Aufgabe der Erfindung ist demnach, ein Verfahren vorzustel­ len, das

• - automatisch den Sendeimpuls unterdrückt und dabei auf sich z. B. durch Temperatur-Einfluß ändernde Pegel flexibel rea­ giert,
• - die maximale Verstärkung den Umgebungsbedingungen anpassen soll,
• - die Unterdrückung wichtiger Ziele jedoch verhindern soll.

Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt die in Fig. 1 beschrie­ benen Einrichtungen:

Ein Mikroprozessor oder eine vergleichbare Logikanordnung (4) erzeugt in einer Sendeschaltung (8) einen Sendeimpuls, der über geeignete Wandler (9) abgestrahlt wird.

Ein Empfangswandler (1) empfängt die Echo's, die über ein vom Mikroprozessor gesteuertes Dämpfungsglied (2) durch einen Ver­ stärker (3) verstärkt und digitalisiert werden.

Im Prozessor ergibt sich für jeden Punkt auf der Zeitachse eine Regelspannung (7), die über eine Vielzahl von Messungen itterativ gebildet wird und prinzipiell jedes Echo absolut unterdrücken kann. Der Prozessor gibt die Regelspannung über einen A/D-Wandler (6) heraus.

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind auf der Zeitachse Sektoren ein­ geteilt, denen eine beliebige maximale Dämpfung zugeordnet ist.

Vorteilhaft wird dadurch erreicht, daß die Dämpfung in den ein­ zelnen Sektoren so begrenzt bzw. eingerichtet werden kann, daß die geforderten Aufgaben erfüllt werden.

In der Start-Phase (10) kann die Dämpfung z. B. 100% betragen. Die permanent vorhandenen Einkopplungen des eigenen Sensorsignals werden insofern wirkungsvoll unterdrückt, wobei vorteilhaft ein angepaßter Dämpfungswert entsteht, der sich auf die bekannten temperaturabhängigen Wirkungsgrade der Schallwandler insbesondere bei tiefen Temperaturen einstellen kann.

In der Nah-Phase (11) können in einigen Fällen Nachschwinger des Sendeimpulses auftreten, die jedoch schwächer sind. Hier reicht es aus, die mögliche Dämpfung auf 50% zu begrenzen. Damit wird erreicht, daß vorteilhaft ohne Abgleich und selbsttätig der störende Einfluß unterdrückt wird, die tatsächlichen Echo's üb­ licher Objekte jedoch erkannt werden.

In der entfernten Distanz ist die mögliche Dämpfung noch gerin­ ger. Hier dient die erfindungsgemäße Einrichtung im wesentlichen dazu, die denkbaren Hintergrundgeräusche abzufangen.

Vereinfacht gesagt, wird an den jeweiligen Punkten auf der Zeit­ achse die Verstärkung so eingeregelt, daß sie den Umständen nach maximal ist, wobei eine vorwählbare Dämpfung in den einzelnen Sektoren jedoch nicht überschritten werden kann, so daß übliche Objekte im Meßbereich stets einen Alarm auslösen. Weiter wird vorgeschlagen, bei Inbetriebnahme unmittelbar eine fest einge­ prägte Regelspannungskurve zu erzeugen, die den Anforderungen nach aller Erfahrung entspricht. Die erforderliche optimale Kurve wird verfahrensgemäß im Verlauf der nächsten Meßzyklen gebildet.

Claims (2)

1. Ultraschall-Sensor nach dem Impuls-Echo-Laufzeit-Prinzip mit auf der Zeitachse gesteuerter Signal-Verstärkung im Sinne eines ge­ schlossenen Regelkreises mit Integrationsverhalten, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absenkung der maximal möglichen Verstärkung - also die mögliche Dämpfung - durch die Steuerlogik des integrierenden Re­ gelgliedes (1) auf einen beliebigen Betrag zwischen Null und 100 Prozent vorgegeben werden kann, wobei beliebig vielen Abschnitten auf der Zeitachse beliebige maximale Dämpfungswerte vorgegeben werden.

2. Anspruch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Inbetriebnahme die Verstärkung/Dämpfung über die Zeit nach einer fest eingeprägten, beliebig zu formenden Kurve ver­ läuft.