JP3099261B2 - Pulse type ultrasonic sensor device - Google Patents
Pulse type ultrasonic sensor deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス式超音波セ
ンサ装置に係り、更に詳しくは、超音波の送波から最後
の反射波の検出までの時間に基づいて、送波間隔を変更
するパルス式超音波センサ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse-type ultrasonic sensor device, and more particularly, to a pulse-type ultrasonic sensor for changing a transmission interval based on a time from transmission of an ultrasonic wave to detection of a last reflected wave. The present invention relates to an ultrasonic sensor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種のパルス式超音波センサ装置の原
理を、車両検知用超音波センサ装置により説明する。図
７は、超音波センサ装置ＳＥ及び監視エリアＤＡの一例
を示した図である。超音波送受波器を内蔵した超音波セ
ンサ装置ＳＥが、駐車場の上方に設置され、この超音波
センサ装置ＳＥから送波された超音波の反射波を、上記
超音波センサ装置ＳＥが再び受波して、物体の存否を検
出できる。この検知が可能な空間（図中の斜線を付した
部分）を監視エリアＤＡと呼ぶ。2. Description of the Related Art The principle of this type of pulse type ultrasonic sensor device will be described with reference to a vehicle detecting ultrasonic sensor device. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the ultrasonic sensor device SE and the monitoring area DA. An ultrasonic sensor SE having a built-in ultrasonic transducer is installed above the parking lot, and the ultrasonic sensor SE receives the reflected wave of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor SE again. By wave, the presence or absence of an object can be detected. The space in which this detection is possible (the shaded portion in the figure) is called a monitoring area DA.
【０００３】図８は、この監視エリアＤＡ内に物体が存
在しない場合に、超音波センサ装置ＳＥが反射波を受波
した際の受波信号等の様子を示したものである。まず、
送波された超音波及びその残響波が検出され、その後、
床面Ｆでの反射波が検出されていることを示したもので
ある。この超音波センサ装置ＳＥは、監視エリアＤＡ内
に車両等が存在すれば、この車両での反射波が、床面Ｆ
からの反射波よりも早く到達することを利用して車両の
検知を行うものであり、受波した超音波のＳ０が閾値レ
ベルＴＨを越えれば、検波信号Ｓ１として検出される。
また、残響波の受波から床面反射波の受波までの間にお
ける反射波を監視するため、検知ゲート信号Ｓ２が使用
される。FIG. 8 shows a state of a received signal when the ultrasonic sensor SE receives a reflected wave when no object exists in the monitoring area DA. First,
The transmitted ultrasound and its reverberation are detected, and then
This shows that a reflected wave on the floor F is detected. If a vehicle or the like exists in the monitoring area DA, the ultrasonic sensor device SE generates a reflected wave from the vehicle on the floor surface F.
The detection of the vehicle is performed by utilizing the arrival of the ultrasonic wave earlier than the reflected wave from the vehicle. If the received ultrasonic wave S0 exceeds the threshold level TH, it is detected as the detection signal S1.
Further, the detection gate signal S2 is used to monitor the reflected wave from the reception of the reverberation wave to the reception of the floor reflected wave.
【０００４】なお、図７において、監視エリアＤＡの最
も低い位置が、床面Ｆよりも高くなっているのは、温度
変化による検出誤差を考慮して、温度保証を行うための
余裕ＬＳを設けたものであり、図８における温度保証時
間ｔＳに対応するものである。図９は、この監視エリア
ＤＡ内に車両Ｃが存在する際の様子を示したものであ
り、図１０は、この時の受波信号等の様子を示したもの
である。残響波の受波から床面反射波の受波までの間
に、車両Ｃでの反射波が受波されているため、検波信号
Ｓ１と検知ゲート信号Ｓ２との論理積を求めれば、車両
Ｃによる検波信号のみを取り出すことができ、車両Ｃの
検知を行うことができる。In FIG. 7, the lowest position of the monitoring area DA is higher than the floor F because a margin LS for assuring temperature is provided in consideration of a detection error due to a temperature change. This corresponds to the temperature assurance time tS in FIG. FIG. 9 shows a state when the vehicle C exists in the monitoring area DA, and FIG. 10 shows a state of the received signal and the like at this time. Since the reflected wave from the vehicle C is received between the reception of the reverberation wave and the reception of the floor reflected wave, the logical product of the detection signal S1 and the detection gate signal S2 is obtained. , Only the detection signal of the vehicle C can be extracted, and the vehicle C can be detected.
【０００５】図１１は、送波された超音波が、天井面Ｔ
及び床面Ｆで反射される様子を示した図であり、図１２
は、この時、超音波センサ装置ＳＥにおいて反射波が繰
り返し検出される様子を示した図である。取付面Ｈに設
置された超音波センサ装置ＳＥから床面Ｆに向けて送波
された超音波は、床面Ｆで反射され、その一部は、更に
天井面Ｔで反射されて再び床面Ｆへ向かう。この様にし
て、一部の超音波は、天井面Ｔと床面Ｆとの間を往復し
ながら減衰していくため、超音波センサ装置ＳＥでは、
図１２に示した様に反射波が繰り返し検出されることに
なる。[0005] FIG. 11 shows that the transmitted ultrasonic wave is transmitted to the ceiling surface T.
FIG. 12 is a diagram showing how the light is reflected on the floor surface F.
FIG. 8 is a diagram showing a state in which a reflected wave is repeatedly detected in the ultrasonic sensor device SE at this time. The ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor device SE installed on the mounting surface H toward the floor surface F is reflected on the floor surface F, and a part of the ultrasonic wave is further reflected on the ceiling surface T and is again reflected on the floor surface. Head to F. In this way, some of the ultrasonic waves are attenuated while reciprocating between the ceiling surface T and the floor surface F. Therefore, in the ultrasonic sensor device SE,
As shown in FIG. 12, the reflected wave is repeatedly detected.
【０００６】このため、反射波の減衰時間に比べて、送
波間隔が短い場合には、前回の往復反射波が、車両Ｃか
らの反射波として検出されるおそれがある。即ち、送波
された超音波の往復反射波が検出されているときに、次
回の送波を行えば、この送波に対応して検知ゲート信号
が出力される監視期間Ｔｃ内において、前回の送波によ
る反射波が検出される場合が生ずる。図１３はこの様子
を示したものであり、車両が存在していないにも関わら
ず、監視期間Ｔｃ内において、検波信号が検出されて、
車両Ｃが存在すると誤検知することになる。For this reason, if the transmission interval is shorter than the decay time of the reflected wave, the previous round-trip reflected wave may be detected as a reflected wave from the vehicle C. That is, if the next transmission is performed while the reciprocating reflected wave of the transmitted ultrasonic wave is detected, the previous monitoring period Tc in which the detection gate signal is output in response to the transmission is performed. In some cases, a reflected wave due to transmission is detected. FIG. 13 shows this state. In spite of the absence of the vehicle, the detection signal is detected within the monitoring period Tc.
If the vehicle C is present, it is erroneously detected.
【０００７】図１４は、この様な課題を解決するための
従来のパルス式超音波センサ装置ＳＥの動作を示したも
のである。この図は、監視エリアＤＡ内に車両が存在し
ない場合に、反射波が複数回受波され、このうち４回ま
でが所定の閾値レベルを越えて検波信号として出力され
ている状態を示している。超音波が送波されてから最後
の検波信号が出力されるまでの反射波検出時間Ｔｗは、
超音波センサの取付高さや方向などの設置条件、温度等
の環境条件、その他の条件に応じて変化するものであ
る。FIG. 14 shows the operation of a conventional pulse type ultrasonic sensor SE for solving such a problem. This figure shows a state where a reflected wave is received a plurality of times when no vehicle is present in the monitoring area DA, and up to four of them are output as detection signals exceeding a predetermined threshold level. . The reflected wave detection time Tw from the transmission of the ultrasonic wave to the output of the last detection signal is:
It changes according to installation conditions such as the mounting height and direction of the ultrasonic sensor, environmental conditions such as temperature, and other conditions.
【０００８】このため、最後の検波信号である４回目の
検波信号の出力から所定時間Ｔａが経過した後、即ち、
超音波センサ装置ＳＥが、予め定められた閾値レベルを
越える反射波を検出できなくなってから、次回の送波を
行うことによって図１３において示した様な問題を生ず
ることはなくなる。この様にして、次回の送波タイミン
グを最後の検波信号を出力してから所定の時間Ｔａ経過
後とし、各送波ごとに毎回、送波間隔を変化させれば、
前回の送波による反射波が検出されることによる誤検知
を防止することができる。Therefore, after a predetermined time Ta has elapsed from the output of the fourth detection signal, which is the last detection signal, ie,
By performing the next transmission after the ultrasonic sensor device SE cannot detect a reflected wave exceeding a predetermined threshold level, the problem as shown in FIG. 13 does not occur. In this way, if the next transmission timing is set to a predetermined time Ta after the last detection signal is output and the transmission interval is changed every time each transmission,
It is possible to prevent erroneous detection due to detection of a reflected wave due to previous transmission.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た様な従来のパルス式超音波センサ装置ＳＥでは、超音
波の送波ごとに、送波タイミングを決定しているため、
以下のような問題が生じていた。即ち、突発的なノイズ
の混入によっても送波間隔が延長されてしまう場合があ
る。このため、ノイズの多い環境下では、必要以上に送
波間隔が長くなり、検知応答性が悪くなってしまうとい
う問題があった。However, in the conventional pulse type ultrasonic sensor SE as described above, the transmission timing is determined for each transmission of the ultrasonic wave.
The following problems have occurred. In other words, there is a case where the transmission interval is extended even by the sudden mixing of noise. For this reason, in an environment with a lot of noise, there is a problem that the transmission interval becomes longer than necessary and the detection responsiveness deteriorates.
【００１０】図１５は、ノイズにより応答性が低下する
様子を示した図である。反射波による最後の検波信号の
出力後に、突発的なノイズが混入してさらに検波信号が
出力され、このノイズによる検波信号から所定時間が経
過した後、次回の送波が行われている。このため、この
ノイズが突発的なものであれば、必要以上に送波間隔が
長くなる。FIG. 15 is a diagram showing how the responsiveness is reduced by noise. After output of the last detection signal due to the reflected wave, sudden noise is mixed in, and another detection signal is output. After a predetermined time has elapsed from the detection signal due to this noise, the next transmission is performed. For this reason, if this noise is sudden, the transmission interval becomes longer than necessary.
【００１１】また、天井面Ｔ及び床面Ｆで繰り返し反射
された超音波は、そのエネルギーが次第に減衰して、そ
の受波信号が閾値レベルよりも低くなる。このため、受
波信号が最後に閾値レベルを越えるまでの時間（反射波
検出時間）が計測される。ところが、受波信号が閾値レ
ベル付近のものであれば、風等の影響を受けてその受波
信号レベルが不安定となる場合がある。即ち、本来、そ
の受波信号が閾値レベルを越える反射波であっても、風
等の影響を受けて、検出されない場合が生じ、この時は
次回の送波までの間隔が短縮されてしまうという問題が
生じる。The energy of the ultrasonic waves repeatedly reflected on the ceiling surface T and the floor surface F gradually attenuates, and the received signal becomes lower than the threshold level. Therefore, the time until the received signal finally exceeds the threshold level (reflected wave detection time) is measured. However, if the received signal is near the threshold level, the received signal level may be unstable due to the influence of wind or the like. That is, even if the received signal is a reflected wave exceeding the threshold level, it may not be detected due to the influence of wind or the like, and in this case, the interval until the next transmission is shortened. Problems arise.
【００１２】図１６は、風の影響により受波信号のレベ
ルが一時的に低下する様子を示した図である。図中の
（ａ）では、風の影響を受けない安定時の様子を示した
ものであり、５回目の反射波までが検出されている。と
ころが、図中の（ｂ）では、風の影響により不安定とな
って、４回目の反射が閾値レベルを越えなかったため
に、３回目の受波信号が最後の反射波と判断されて、所
定時間の経過後に次回の送波が開始されている。この場
合、次回の検知ゲートの有効期間内に、閾値レベルを越
える５回目の受波信号が検出されて誤動作することにな
る。FIG. 16 is a diagram showing a state in which the level of a received signal temporarily drops due to the influence of wind. (A) in the figure shows a state at the time of stability without being affected by wind, and up to the fifth reflected wave is detected. However, in (b) of the figure, since the fourth reflection did not exceed the threshold level due to the effect of the wind, the third received signal was determined to be the last reflected wave, and After the passage of time, the next transmission is started. In this case, the fifth reception signal exceeding the threshold level is detected within the valid period of the next detection gate, and a malfunction occurs.
【００１３】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、前回の反射波検出結果に基づいて送波間隔を決定
することに起因して、突発的或は偶発的な要因による送
波間隔が変更されるのを防止することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been described in connection with the fact that the transmission interval is determined based on the result of the previous reflected wave detection, so that the transmission The purpose is to prevent the interval from being changed.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明によるパルス式超音波センサ装置は、超音波を送波
し、所定の監視期間内において受波される反射波の有無
により、監視エリア内の物体の有無を検知するパルス式
超音波センサ装置であって、超音波を送波してから、予
め定められた閾値レベルを越える反射波を最後に検出す
るまでの反射波検出時間を求め、この反射波検出時間に
基づいて、送波間隔を変更する際に、反射波検出時間に
基づいて、送波間隔を変更すべき検出結果が、少なくと
も２以上の予め定められた回数だけ連続して発生するま
では、送波間隔を変更しない構成とされる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a pulse type ultrasonic sensor device which transmits an ultrasonic wave and monitors the presence or absence of a reflected wave received within a predetermined monitoring period. A pulse-type ultrasonic sensor device that detects the presence or absence of an object in an area, and detects a reflected wave detection time from transmitting an ultrasonic wave to finally detecting a reflected wave exceeding a predetermined threshold level. When the transmission interval is changed based on the reflected wave detection time, the detection result for which the transmission interval is to be changed based on the reflected wave detection time is continuously obtained at least two or more predetermined times. Until this occurs, the transmission interval is not changed.
【００１５】請求項２に記載した本発明によるパルス式
超音波センサ装置は、請求項１に記載に記載したパルス
式超音波センサ装置であって、反射波検出時間に基づい
て、送波間隔を延長すべき検出結果が、少なくとも２以
上の予め定められた回数だけ連続して発生するまでは、
送波間隔を変更しない構成とされる。請求項３に記載し
た本発明によるパルス式超音波センサ装置は、請求項１
又は２に記載したパルス式超音波センサ装置であって、
反射波検出時間に基づいて、送波間隔を短縮すべき検出
結果が、少なくとも２以上の予め定められた回数だけ連
続して発生するまでは、送波間隔を変更しない構成とさ
れる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a pulse type ultrasonic sensor device according to the first aspect, wherein the transmission interval is set based on a reflected wave detection time. Until the detection result to be extended is continuously generated at least two or more predetermined times,
The transmission interval is not changed. The pulse type ultrasonic sensor device according to the present invention described in claim 3 is claim 1.
Or a pulse type ultrasonic sensor device according to 2,
The configuration is such that the transmission interval is not changed until the detection result for which the transmission interval is to be shortened is continuously generated at least two or more predetermined times based on the reflected wave detection time.
【００１６】請求項４に記載した本発明によるパルス式
超音波センサ装置は、親機に複数の子器を接続して構成
され、親機からの制御信号に基づいて、各子器が同期し
て超音波を送波し、その反射波を受波することにより、
監視エリア内の物体の有無を検知する請求項１に記載の
パルス式超音波センサ装置であって、子器が超音波を送
波してから、予め定められた閾値レベルを越える反射波
を最後に検出するまでの反射波検出時間を各子器につい
て求め、各子器についての反射波検出時間のうち、最長
の反射波検出時間に基づいて、送波間隔を変更する構成
とされる。The pulse type ultrasonic sensor device according to the present invention is configured by connecting a plurality of slave units to a master unit, and each slave unit is synchronized based on a control signal from the master unit. By transmitting ultrasonic waves and receiving the reflected waves,
The pulse-type ultrasonic sensor device according to claim 1, wherein the presence or absence of an object in the monitoring area is detected, and the reflected wave exceeding a predetermined threshold level is transmitted after the slave unit transmits the ultrasonic wave. Is determined for each slave unit, and the transmission interval is changed based on the longest reflected wave detection time among the reflected wave detection times for each slave unit.
【００１７】請求項５に記載した本発明によるパルス式
超音波センサ装置は、請求項４に記載したパルス式超音
波センサ装置であって、最長の反射波検出時間に基づい
て、送波間隔をより延長すべき検出結果が、少なくとも
２以上の予め定められた回数だけ連続して発生するまで
は、送波間隔を変更しない構成とされる。請求項６に記
載した本発明によるパルス式超音波センサ装置は、請求
項４又は５に記載したパルス式超音波センサ装置であっ
て、最長の反射波検出時間に基づいて、送波間隔をより
短縮すべき検出結果が、少なくとも２以上の予め定めら
れた回数だけ連続して発生するまでは、送波間隔を変更
しない構成とされる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pulse type ultrasonic sensor device according to the fourth aspect, wherein the transmission interval is set based on the longest reflected wave detection time. The transmission interval is not changed until the detection result to be further extended is continuously generated at least two or more predetermined times. The pulse type ultrasonic sensor device according to the present invention described in claim 6 is the pulse type ultrasonic sensor device according to claim 4 or 5, wherein the transmission interval is set to be longer based on the longest reflected wave detection time. The transmission interval is not changed until the detection result to be shortened is continuously generated at least two or more predetermined times.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】本発明によるパルス式超音波セン
サ装置の実施の一形態を図１〜図６を用いて以下に説明
する。図１及び図２は、温度変化に伴って送波間隔が変
化する場合の様子を示したものである。図１は、周囲の
温度が低下した場合における動作の一例を示した図であ
り、図中の（ａ）〜（ｂ）は、いずれも同一の超音波セ
ンサ装置の連続した送波間隔Ｔｐを時間の経過順に示し
たものであり、それぞれ送波タイミングの同期信号と、
監視エリアＤＡ内に車両が存在しない場合の検波信号と
が示されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a pulse type ultrasonic sensor device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 and FIG. 2 show a situation where the transmission interval changes with a change in temperature. FIG. 1 is a diagram showing an example of the operation when the ambient temperature is lowered. In FIG. 1, (a) and (b) show the continuous transmission interval Tp of the same ultrasonic sensor device. They are shown in the order of elapse of time.
A detection signal when a vehicle does not exist in the monitoring area DA is shown.
【００１９】（ａ）においては、同期信号Ｐａに基づい
て超音波が送波され、その床面Ｆによる反射波が４回検
出され、最後（４回目）の検出から所定の時間Ｔａの経
過後に、同期信号Ｐｂが出力される様子を示している。
これに続く（ｂ）においても、同様にして、この同期信
号Ｐｂに基づいて、超音波の送波が行われるが、この場
合には、周囲温度の低下によって、床面Ｆによる反射波
が５回検出されている。従って、反射波検出時間Ｔｗは
（ａ）の場合よりも長くなる。しかしながら、次回の送
波タイミングを与える同期信号Ｐｃは、前回と同様、同
期信号Ｐｂから所定時間Ｔｐが経過すれば出力される。In (a), an ultrasonic wave is transmitted based on the synchronizing signal Pa, and a reflected wave from the floor F is detected four times, and after a lapse of a predetermined time Ta from the last (fourth) detection. , The synchronization signal Pb is output.
Similarly, in (b) following this, ultrasonic waves are transmitted based on the synchronization signal Pb. In this case, the reflected wave by the floor surface F becomes 5 due to a decrease in ambient temperature. Times have been detected. Therefore, the reflected wave detection time Tw becomes longer than in the case of (a). However, the synchronization signal Pc that gives the next transmission timing is output after a predetermined time Tp has elapsed from the synchronization signal Pb, as in the previous case.
【００２０】ところが、Ｔｗの変化が、温度変化による
ものであれば、次回の送波においても、再び反射波が５
回検出され、反射波検出時間Ｔｗは（ｂ）の場合と同じ
時間、即ち、（ａ）の場合よりも長い時間となる。この
様子を（ｃ）に示す。この様にして、２回連続してＴｗ
が長くなった場合には、次回の同期信号Ｐｄは、最後
（５回目）の検出から所定時間Ｔａの経過後に出力さ
れ、送波間隔Ｔｐは延長される。However, if the change in Tw is caused by a change in temperature, the reflected wave again becomes 5 in the next transmission.
Times, and the reflected wave detection time Tw is the same time as in the case of (b), that is, a longer time than in the case of (a). This is shown in FIG. In this way, twice consecutively Tw
Is longer, the next synchronization signal Pd is output after a lapse of a predetermined time Ta from the last (fifth) detection, and the transmission interval Tp is extended.
【００２１】この例においては、２回連続して検出され
た場合に、送波間隔Ｔｐを変化させているが、３回以上
の連続して検出された場合に変化させる構成とすること
もできることはもちろんであり、以下の例においても同
様である。次に、図２は、周囲の温度が上昇した場合に
おける動作の一例を示した図であり、図中の（ａ）〜
（ｂ）は、図１と同様、いずれも同一の超音波センサ装
置の連続した送波間隔Ｔｐを時間の経過順に示したもの
であり、それぞれ送波タイミングの同期信号と、監視エ
リアＤＡ内に車両が存在しない場合の検波信号とが示さ
れている。In this example, the transmission interval Tp is changed when two consecutive detections are made, but it may be changed when three or more consecutive detections are made. Of course, the same applies to the following examples. Next, FIG. 2 is a diagram showing an example of the operation when the ambient temperature increases, and FIG.
(B) shows continuous transmission intervals Tp of the same ultrasonic sensor device in the order of elapse of time in the same manner as in FIG. 1. A detection signal when no vehicle is present is shown.
【００２２】この図の（ａ）は、図１の（ａ）と同様で
あり、この図の（ｂ）は、図１とは逆に、３回目の反射
波が最後の検波信号となり、Ｔｗは（ａ）の場合よりも
短くなっているが、次回の送波タイミングを与える同期
信号Ｐｃは、図１の場合と同様、同期信号Ｐｂから前回
と同一の送波間隔Ｔｐが経過すれば出力される。そし
て、図中の（ｃ）において、再び３回目の反射波が最後
の検波信号と判断されると、次回の同期信号Ｐｄは、最
後（３回目）の検出から所定時間Ｔａの経過後に出力さ
れ、送波間隔Ｔｐは短縮される。FIG. 2A is the same as FIG. 1A, and FIG. 2B is opposite to FIG. 1 in that the third reflected wave is the last detection signal, and Tw Is shorter than in the case of (a), but the synchronization signal Pc for giving the next transmission timing is output when the same transmission interval Tp as the previous one has elapsed from the synchronization signal Pb, as in the case of FIG. Is done. Then, in (c) in the figure, if the third reflected wave is again determined to be the last detection signal, the next synchronization signal Pd is output after a lapse of a predetermined time Ta from the last (third) detection. , The transmission interval Tp is reduced.
【００２３】この様にして、予め定められた所定の回数
以上連続して、送波間隔を延長すべき検出結果が得られ
た場合のみに、送波間隔を延長する一方、所定の回数以
上連続して、送波間隔を短縮すべき検出結果が得られた
場合のみに、送波間隔を短縮する。一般にこの様な温度
変化は、超音波の送波間隔に比べて十分に穏やかである
ため、送波間隔は、十分に温度変化に追従することがで
き、必要以上に送波間隔が延長され、或は、短縮される
ことを防止できる。In this manner, the transmission interval is extended only when a detection result for which the transmission interval is to be extended is obtained continuously for a predetermined number of times or more, while the transmission interval is extended for a predetermined number of times or more. Then, the transmission interval is shortened only when a detection result to shorten the transmission interval is obtained. Generally, such a temperature change is sufficiently gentle compared to the ultrasonic wave transmission interval, so that the transmission interval can sufficiently follow the temperature change and the transmission interval is extended more than necessary, Alternatively, shortening can be prevented.
【００２４】次に、図３は検波信号に突発的なノイズ信
号が混入した場合における動作の一例を示した図であ
り、図中の（ａ）〜（ｂ）は、図１と同様、いずれも同
一の超音波センサ装置の連続した送波間隔Ｔｐを時間の
経過順に示したものであり、それぞれ送波タイミングの
同期信号と、監視エリアＤＡ内に車両が存在しない場合
の検波信号とが示されている。Next, FIG. 3 is a diagram showing an example of the operation in the case where a sudden noise signal is mixed in the detection signal, and (a) and (b) in FIG. Also shows successive transmission intervals Tp of the same ultrasonic sensor device in order of elapse of time, and shows a synchronization signal of the transmission timing and a detection signal when no vehicle exists in the monitoring area DA. Have been.
【００２５】図中の（ａ）においては、同期信号Ｐａに
基づいて超音波が送波され、その床面Ｆによる４回の反
射波が検出されているが、（ｂ）においては、突発的な
ノイズが混入したことによって、ノイズによる信号が最
後の検波信号と判断され、反射波検出時間Ｔｗが長くな
っている。しかしながら、図１の（ｂ）の場合と同様、
同期信号Ｐｂから前回と同一の送波間隔Ｔｐが経過すれ
ば同期信号Ｐｃが出力され、突発的なノイズであれば、
図中の（ｃ）に示したように次回の検波信号に、混入す
ることはない。このため、そして、図中の（ｃ）におい
ては、（ａ）の場合と同一の反射波検出時間Ｔｗが計測
されているため、送波間隔Ｔｐが延長されることはな
い。In FIG. 5A, an ultrasonic wave is transmitted based on the synchronization signal Pa, and four reflected waves from the floor F are detected. In FIG. Since the noise is mixed, the signal due to the noise is determined to be the last detection signal, and the reflected wave detection time Tw is lengthened. However, as in the case of FIG.
When the same transmission interval Tp as the previous time has elapsed from the synchronization signal Pb, the synchronization signal Pc is output.
As shown in (c) in the figure, there is no mixing in the next detection signal. For this reason, in (c) of the figure, since the same reflected wave detection time Tw as in (a) is measured, the transmission interval Tp is not extended.
【００２６】次に、図４は反射波が不安定である場合に
おける動作の一例を示した図であり、図中の（ａ）〜
（ｂ）は、図１と同様、いずれも同一の超音波センサ装
置の連続した送波間隔Ｔｐを時間の経過順に示したもの
であり、それぞれ送波タイミングの同期信号と、監視エ
リアＤＡ内に車両が存在しない場合の検波信号とが示さ
れている。Next, FIG. 4 is a diagram showing an example of the operation when the reflected wave is unstable.
(B) shows continuous transmission intervals Tp of the same ultrasonic sensor device in the order of elapse of time in the same manner as in FIG. 1, and includes a transmission signal synchronization signal and a monitoring signal in the monitoring area DA. A detection signal when no vehicle is present is shown.
【００２７】（ａ）においては、同期信号Ｐａに基づい
て超音波が送波され、その床面Ｆによる４回の反射波が
検出されているが、（ｂ）においては、３回目の反射波
が検出されず、２回目の反射波が最後の検波信号と判断
されて反射波検出時間Ｔｗは短くなっている。一方、４
回目の反射波は再び閾値レベルＴＨを越えて検波信号と
して出力されている。In (a), an ultrasonic wave is transmitted based on the synchronization signal Pa, and four reflected waves from the floor surface F are detected. In (b), a third reflected wave is detected. Is not detected, the second reflected wave is determined to be the last detected signal, and the reflected wave detection time Tw is short. Meanwhile, 4
The second reflected wave exceeds the threshold level TH again and is output as a detection signal.
【００２８】しかし、次回の送波タイミングを与える同
期信号Ｐｃは、同期信号Ｐｂから前回の送波間隔と同一
の送波時間Ｔｐが経過すれば出力されるため、４回目の
検波信号が次回の検知に影響を与えることはない。ま
た、反射波が不安定であるために３回目の反射波が検知
されなかったのであれば、図中の（ｃ）に示した様に、
次回の検知においては、検出されるはずであり、この様
な要因によって送波期間が短縮されることはない。However, the synchronization signal Pc for giving the next transmission timing is output when the same transmission time Tp as the previous transmission interval has elapsed from the synchronization signal Pb, so that the fourth detection signal is output from the next detection signal. It does not affect detection. If the third reflected wave is not detected because the reflected wave is unstable, as shown in FIG.
In the next detection, it should be detected, and the transmission period is not shortened by such factors.
【００２９】次に、図５及び図６を用いて１つの親機に
複数の子器が接続されて構成されるパルス式超音波セン
サ装置の場合について説明する。この超音波センサ装置
ＳＥは、各子器ＳＳ１〜ＳＳｎが超音波センサを備え、
それぞれの監視エリアＤＡを有しており、図示しない親
機からの制御信号に基づいて、各子器は同期して超音波
信号を出力し、その反射波に基づいて、車両の検知を行
うものである。Next, a case of a pulse type ultrasonic sensor device in which a plurality of slave units are connected to one master unit will be described with reference to FIGS. In the ultrasonic sensor device SE, each of the slave units SS1 to SSn includes an ultrasonic sensor,
Each monitoring unit has its own monitoring area DA, and each slave unit synchronously outputs an ultrasonic signal based on a control signal from a master unit (not shown) and detects a vehicle based on the reflected wave. It is.
【００３０】この様な超音波センサ装置においては、各
子器が設置される設置条件や環境条件が異なる場合があ
る。図５は、この様な超音波センサ装置の一例であり、
子器ＳＳｋの設置場所の天井面は、ＳＳ１やＳＳｎの設
置場所の天井面よりも低くなっている。図６は、この様
な超音波センサ装置ＳＥの検波信号の一例を示した図で
ある。各子器は取付高さが同一であるため、同期して超
音波を送波すれば、床面Ｆでの最初の反射波を受波する
までの時間は、いずれの子器も異ならない。しかし、Ｓ
Ｓｋは、天井面が低いためその後の受波間隔が狭くなっ
ている。また、子器ＳＳ１とＳＳｎとの比較でも、その
他の条件の違いから受波回数が異なっている。In such an ultrasonic sensor device, there are cases where installation conditions and environmental conditions for installing each slave unit are different. FIG. 5 is an example of such an ultrasonic sensor device,
The ceiling surface of the installation location of the slave SSk is lower than the ceiling surface of the installation location of SS1 or SSn. FIG. 6 is a diagram showing an example of a detection signal of such an ultrasonic sensor device SE. Since the subunits have the same mounting height, if ultrasonic waves are transmitted in synchronization, the time until the first reflected wave on the floor surface F is received does not differ between the subunits. However, S
Since Sk has a low ceiling surface, the subsequent wave receiving interval is narrow. Also, in the comparison between the slave units SS1 and SSn, the number of times of reception is different due to other conditions.
【００３１】この様にして、各子器において反射波検出
時間Ｔｗが異なっている。このため、この様な超音波セ
ンサ装置において、全ての子器において誤検出を防止す
るには、反射波検出時間Ｔｗが最も長い値を反射波検出
時間Ｔｗとして採用することが必要となる。この図にお
いては、子器ＳＳｎの反射波検出時間Ｔｗを用いて、図
１から図４に示した場合と同様の送波間隔の変更方法を
使用することができる。As described above, the reflected wave detection time Tw differs in each slave unit. Therefore, in such an ultrasonic sensor device, in order to prevent erroneous detection in all the slaves, it is necessary to adopt a value having the longest reflected wave detection time Tw as the reflected wave detection time Tw. In this figure, the same method of changing the transmission interval as shown in FIGS. 1 to 4 can be used by using the reflected wave detection time Tw of the slave SSn.
【００３２】[0032]
【発明の効果】請求項１及び２に記載した本発明による
パルス式超音波センサ装置を用いれば、繰り返し受波さ
れる反射波の検波信号に、ノイズの混入に起因する突発
的な送波タイミングの遅れを防止することができるた
め、検知応答性の低下を防止することができる。According to the pulse type ultrasonic sensor device according to the present invention as set forth in claims 1 and 2, a sudden transmission timing caused by mixing of noise into a detection signal of a reflected wave that is repeatedly received. , It is possible to prevent a decrease in detection responsiveness.
【００３３】請求項１及び３に記載した本発明によるパ
ルス式超音波センサ装置を用いれば、風などの影響によ
り、繰り返し受波される反射波の検波信号のレベルが不
安定となり、偶発的に閾値レベルを越えるべき反射波
が、閾値レベルを下回った場合であっても、突発的に送
波タイミングが早まり、誤動作するのを防止できる。請
求項４から６に記載のパルス式超音波センサ装置を用い
れば、複数の子器が同期して超音波の送波を行う場合で
あっても、各子器が誤検知を行うことを防止しつつ、ノ
イズの混入によって突発的に検知応答性が低下するのを
防止し、或は、風などの影響により、突発的に送波タイ
ミングが早まり誤動作するのを防止できる。When the pulse-type ultrasonic sensor device according to the present invention described in claims 1 and 3 is used, the level of the detection signal of the reflected wave that is repeatedly received becomes unstable due to the influence of wind or the like, and accidentally occurs. Even if the reflected wave that should exceed the threshold level falls below the threshold level, it is possible to prevent the transmission timing from being suddenly advanced and malfunctioning. By using the pulse type ultrasonic sensor device according to claims 4 to 6, even when a plurality of slaves transmit ultrasonic waves in synchronization, it is possible to prevent each slave from performing erroneous detection. In addition, it is possible to prevent the detection responsiveness from suddenly lowering due to the contamination of noise, or to prevent the transmission timing from being suddenly advanced and malfunctioning due to the influence of wind or the like.
【図１】周囲の温度が低下した場合における本発明によ
るパルス式超音波センサ装置の動作の一例を示した図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing an example of the operation of a pulse-type ultrasonic sensor device according to the present invention when the ambient temperature decreases.
【図２】周囲の温度が上昇した場合における本発明によ
るパルス式超音波センサ装置の動作の一例を示した図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing an example of the operation of the pulse type ultrasonic sensor device according to the present invention when the ambient temperature increases.
【図３】検波信号に突発的なノイズ信号が混入した場合
における本発明によるパルス式超音波センサ装置の動作
の一例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an operation of the pulse type ultrasonic sensor device according to the present invention when a sudden noise signal is mixed in a detection signal.
【図４】反射波のレベルが不安定である場合における本
発明によるパルス式超音波センサ装置の動作の一例を示
した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the operation of the pulse type ultrasonic sensor device according to the present invention when the level of the reflected wave is unstable.
【図５】本発明によるパルス式超音波センサ装置を構成
する複数の子器を設置した様子の一例を示した図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing an example of a state in which a plurality of slave units constituting a pulse type ultrasonic sensor device according to the present invention are installed.
【図６】図５に示した各子器の検波信号の一例を示した
図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a detection signal of each slave unit illustrated in FIG. 5;
【図７】従来の超音波センサ装置及びその監視エリアの
一例を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a conventional ultrasonic sensor device and its monitoring area.
【図８】図７に示した超音波センサ装置の受波信号等の
様子を示した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a state of a received signal and the like of the ultrasonic sensor device illustrated in FIG. 7;
【図９】図７の監視エリア内に車両が存在する際の様子
を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a situation when a vehicle is present in the monitoring area of FIG. 7;
【図１０】図９に示した超音波センサ装置の受波信号等
の様子を示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state of a received signal and the like of the ultrasonic sensor device illustrated in FIG. 9;
【図１１】送波された超音波が、天井面Ｔ及び床面Ｆで
反射される様子を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a state in which transmitted ultrasonic waves are reflected by a ceiling surface T and a floor surface F.
【図１２】図１１の超音波センサ装置が反射波を繰り返
し検出する様子を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing how the ultrasonic sensor device of FIG. 11 repeatedly detects a reflected wave.
【図１３】送波間隔が短い場合に誤検知が生ずる様子を
示した図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which erroneous detection occurs when a transmission interval is short.
【図１４】図１３の誤検知を防止する従来のパルス式超
音波センサ装置の動作を示した図である。FIG. 14 is a diagram showing an operation of the conventional pulse type ultrasonic sensor device for preventing erroneous detection of FIG.
【図１５】ノイズにより応答性が低下する様子を示した
図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which responsiveness is reduced by noise.
【図１６】風の影響により受波信号のレベルが低下する
様子を示した図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which the level of a received signal decreases due to the influence of wind.
Ｔｃ・・・監視期間 ＤＡ・・・監視エリア ＳＥ・・・パルス式超音波センサ装置 ＴＨ・・・閾値レベル Ｔｗ・・・反射波検出時間 Ｔｐ・・・送波間隔 ＳＳ０、ＳＳｋ、ＳＳｎ、・・・子器 Tc: monitoring period DA: monitoring area SE: pulse type ultrasonic sensor TH: threshold level Tw: reflected wave detection time Tp: transmission interval SS0, SSk, SSn, ..Children
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 真武 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 河原 英喜 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−72334（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−216490（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−52449（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−196986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−187273（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−131475（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−281746（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−42981（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−16185（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 15/04 G01S 15/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masatake Uno 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. 56) References JP-A-5-72334 (JP, A) JP-A-2-216490 (JP, A) JP-A-6-52449 (JP, A) JP-A-2-196986 (JP, A) JP 62-187273 (JP, A) JP-A-1-131475 (JP, A) JP-A-6-281746 (JP, A) Fully open 60-6042981 (JP, U) Really open 7-16185 (JP , U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 15/04 G01S 15/12
Claims (6)
て受波される反射波の有無により、監視エリア内の物体
の有無を検知するパルス式超音波センサ装置において、 超音波を送波してから、予め定められた閾値レベルを越
える反射波を最後に検出するまでの反射波検出時間を求
め、この反射波検出時間に基づいて、送波間隔を変更す
る際に、 上記反射波検出時間に基づいて、送波間隔を変更すべき
検出結果が、少なくとも２以上の予め定められた回数だ
け連続して発生するまでは、送波間隔を変更しないこと
を特徴とするパルス式超音波センサ装置。1. A pulse type ultrasonic sensor device for transmitting an ultrasonic wave and detecting the presence or absence of an object in a monitoring area based on the presence or absence of a reflected wave received within a predetermined monitoring period. The reflected wave detection time until the last detection of a reflected wave exceeding a predetermined threshold level after the wave is obtained, and when the transmission interval is changed based on the reflected wave detection time, the reflected wave A pulse-type ultrasonic wave wherein the transmission interval is not changed until a detection result to change the transmission interval based on the detection time is continuously generated at least two or more predetermined times. Sensor device.
装置において、 上記反射波検出時間に基づいて、送波間隔を延長すべき
検出結果が、少なくとも２以上の予め定められた回数だ
け連続して発生するまでは、送波間隔を変更しないこと
を特徴とするパルス式超音波センサ装置。2. The pulse-type ultrasonic sensor device according to claim 1, wherein the detection result for which the transmission interval is to be extended is continuously determined at least two or more predetermined times based on the reflected wave detection time. A pulse type ultrasonic sensor device wherein the transmission interval is not changed until the transmission occurs.
センサ装置において、 上記反射波検出時間に基づいて、送波間隔を短縮すべき
検出結果が、少なくとも２以上の予め定められた回数だ
け連続して発生するまでは、送波間隔を変更しないこと
を特徴とするパルス式超音波センサ装置。3. The pulse-type ultrasonic sensor device according to claim 1, wherein at least two or more predetermined times of detection results for which the transmission interval is to be shortened are determined based on the reflected wave detection time. The pulse type ultrasonic sensor device, wherein the transmission interval is not changed until the continuous transmission occurs.
機からの制御信号に基づいて、各子器が同期して超音波
を送波し、その反射波を受波することにより、監視エリ
ア内の物体の有無を検知する請求項１に記載のパルス式
超音波センサ装置であって、 上記子器が超音波を送波してから、予め定められた閾値
レベルを越える反射波を最後に検出するまでの反射波検
出時間を各子器について求め、 各子器についての反射波検出時間のうち、最長の反射波
検出時間に基づいて、送波間隔を変更することを特徴と
するパルス式超音波センサ装置。4. A plurality of slave units are connected to the master unit, and each slave unit transmits an ultrasonic wave in synchronism based on a control signal from the master unit and receives a reflected wave thereof. The pulse type ultrasonic sensor device according to claim 1, wherein the presence or absence of an object in a monitoring area is detected, wherein the child device transmits an ultrasonic wave and exceeds a predetermined threshold level. Determine the reflected wave detection time until the last detection of the reflected wave for each slave unit, and change the transmission interval based on the longest reflected wave detection time among the reflected wave detection times for each slave unit. Characteristic pulse type ultrasonic sensor device.
装置において、 上記最長の反射波検出時間に基づいて、送波間隔をより
延長すべき検出結果が、少なくとも２以上の予め定めら
れた回数だけ連続して発生するまでは、送波間隔を変更
しないことを特徴とするパルス式超音波センサ装置。5. The pulse-type ultrasonic sensor device according to claim 4, wherein at least two or more predetermined detection results to extend the transmission interval are set based on the longest reflected wave detection time. A pulse type ultrasonic sensor device, wherein the transmission interval is not changed until the number of times of occurrence is consecutive.
センサ装置において、 上記最長の反射波検出時間に基づいて、送波間隔をより
短縮すべき検出結果が、少なくとも２以上の予め定めら
れた回数だけ連続して発生するまでは、送波間隔を変更
しないことを特徴とするパルス式超音波センサ装置。6. The pulse-type ultrasonic sensor device according to claim 4, wherein at least two or more predetermined detection results for which the transmission interval is to be shortened are determined based on the longest reflected wave detection time. A pulse-type ultrasonic sensor device, wherein the transmission interval is not changed until it is continuously generated for a given number of times.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10167696A JP3099261B2 (en) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | Pulse type ultrasonic sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10167696A JP3099261B2 (en) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | Pulse type ultrasonic sensor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09288182A JPH09288182A (en) | 1997-11-04 |
| JP3099261B2 true JP3099261B2 (en) | 2000-10-16 |
Family
ID=14306965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10167696A Expired - Fee Related JP3099261B2 (en) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | Pulse type ultrasonic sensor device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099261B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015220119A1 (en) | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Kabushiki Kaisha Yoshikawakuni Kogyosho | Shoe storage device |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP10167696A patent/JP3099261B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015220119A1 (en) | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Kabushiki Kaisha Yoshikawakuni Kogyosho | Shoe storage device |
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| JPH09288182A (en) | 1997-11-04 |
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