JP2000098030A - 車輌検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】超音波センサを用いた車輌 検出装置におい
て、超音波センサ下方に停止した車輌を確実に検出する
ことができる車輌検出装置を提供することにある。 【解決手段】駐車スペースに対応する路面上方に配置さ
れる超音波センサとして、路面に対して垂直に送受波方
向を設定した送受波兼用のマイクロホンを備えた第１の
超音波センサ１と、路面に対して斜め方向に送受波方向
を設定した送受波兼用のマイクロホンを備えた第２の超
音波センサ２を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駐車場等におい
て、車輌の存在を検出する車輌検出装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来駐車場等において、停止中の車輌を
検出する車輌検出装置としては、図８に示すように駐車
スペースに対応する路面１００の上方の天井部１０２に
取り付け配置した１つの超音波センサ１０１から垂直に
超音波Ｓを送波して、その反射波を受波することにより
路面１００上に車輌１０３が存在するか否かを判断し、
車輌１０３が検出されると、例えば図９に示すように天
井部１０２に沿って超音波センサ１０１から導出した信
号線１０４を介して表示器（図示せず）等に報知（表
示）信号を送出するものがあった。図９中１０５は電源
線である。尚通過車輌を検出するものとしては、特開平
８−２２１６８９号公報等に記載されたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
センサ１０１と車輌１０３の停止位置との相対位置又は
車輌１０３の大小により図１０に示すように本来なら破
線で示すように超音波センサ１０１の真下に車輌１０３
の天井部が存在するべきであるのに、実線で示すよう
に、フロントガラス１０３ａ又はリヤガラス１０３ｂ等
の斜面が存在する場合がある。

【０００４】図示する場合では超音波センサ１０１より
送波された超音波Ｓがリヤガラス１０３ｂによって反射
され、その反射波Ｓ’が後方に逃げ、超音波センサ１０
１に戻って来ない。そのため超音波センサ１０１の下方
に車輌１０３が存在しないと超音波センサ１０１が誤判
断し、当該超音波センサ１０１が対応する駐車スペース
に車輌１０３が止まっていないと表示器で表示されてし
まう問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みて為された物
で、その目的とするところは、超音波センサを用いた車
輌 検出装置において、超音波センサ下方に停止した車
輌を確実に検出することができる車輌検出装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、車
輌の上方に配置し、車輌の存在を超音波を用いて検出す
る車輌検出装置において、路面に対して垂直方向に送受
波方向を設定した第１の超音波センサと、路面に対して
斜め方向に送受波方向を設定した少なくとも１個の第２
の超音波センサと、これら第１，第２の超音波センサの
両センサ出力の有無に応じて車輌の存在の有無を判断す
る判断手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記第２の超音波センサ側に当該超音波センサの
送受波方向の角度を可変する角度調整手段を備えたこと
を特徴とする。

【０００８】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、上記第２の超音波センサを異なる角度で支持する
複数の支持部材を備え、第２の超音波センサを選択的に
支持部材に支持させることを特徴とする。

【０００９】請求項４の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記判断手段が、第１，第２の超音波センサの内
の少なくとも一つのセンサ出力を入力した時車輌有りと
判断し、第１、第２の超音波センサのセンサ出力が共に
入力しない時車輌無しと判断するように動作することを
特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施形態により説明
する。

【００１１】（実施形態１）本実施形態では、駐車スペ
ースに対応する路面上方に配置される超音波センサとし
て、図１〜図３に示すように、路面に対して垂直に送受
波方向を設定した送受波兼用のマイクロホンを備えた第
１の超音波センサ１と、路面に対して斜め方向に送受波
方向を設定した送受波兼用のマイクロホンを備えた第２
の超音波センサ２とを用い、図４に示す回路によりこれ
らの超音波センサ１，２の送波処理と、受波処理とを行
うようなっている。

【００１２】ここで超音波センサ１，２は、図４に示す
回路を収納し、駐車スペースの路面上方の天井部４に固
定用ねじ２６で固定配置された回路ブロック部ケース３
の下面に取り付けられた下方開口の箱状カバー５内に収
納装着されて装置Ｘを構成しており、一方の超音波セン
サ１は送波方向及び受波方向が路面に対して垂直となる
ように固定されている。

【００１３】他方の超音波センサ２は、図１〜図３に示
すようにホーンの両側面より突出させた角度振り支点棒
たる回転軸６の先端を夫々カバー５の両側壁に設けた軸
受け孔２７に回転自在に挿通するとともに、カバー５の
一方の側壁に、軸受け孔２７を中心とする円弧状のガイ
ド孔７を設け、このガイド孔７に超音波センサ２の上部
側面より突出したボルト８を移動自在にカバー５の内側
より遊嵌し、カバー５外へ突出したボルト８の先端に蝶
ねじナット９を螺合することによりカバー５に支持され
ており、蝶ねじナット９を緩めることにより、ホーンの
向き、つまり送波方向、受波方向の角度をガイド孔７の
範囲で可変でき、所望の角度位置で蝶ねじナット９を締
め付けることによりその位置で固定できるようになって
いる。

【００１４】次に図４の回路構成について説明する。

【００１５】二つの超音波センサ１，２のマイクロホン
（送受波器）は発振回路１０の発振信号によりドライバ
回路１１を通じて同時に駆動されて、夫々超音波を送波
するようになっている。そして両超音波センサ１，２の
センサ出力、つまり受波信号はワイヤードオアやダイオ
ードオアなど並列的にアナログの信号を取り込むオア回
路１２を介して入力するなっている。

【００１６】発振回路１０は単安定マルチバイブレータ
（以下単安定マルチと言う）１３の信号を受けて単安定
マルチ１３で決められた時間、上述のようにマイクロホ
ンを駆動する所定の周波数の発振信号を出力するように
なっている。

【００１７】ドライバ回路１１はマイクロホンを駆動す
るために必要なレベルの信号を上記発振信号より作る。

【００１８】単安定マルチ１３は単安定マルチ１４の信
号を受けて一定時間信号を出力するもので、この信号に
よりマイクロホンにドライバ回路１１の信号を印加する
時間を決定する。またフリップフロップ１５をリセット
する。

【００１９】単安定マルチ１４は積分回路１６の積分出
力を受けて一定時間信号を出力して単安定マルチ１３を
トリガするとともに、スイッチング回路１７、ゲート回
路１８を夫々駆動する。

【００２０】積分回路１６は電源投入と同時に積分を開
始し、その積分出力が所定電位に達すると次段の単安定
マルチ１４をトリガするもので、積分した電荷はスイッ
チング回路１７のスイッチング動作により一瞬に放電さ
れるようになっている。

【００２１】ゲート回路１８は単安定マルチ１４の信号
を受けて一定時間後に、信号を出力し、その信号を積分
回路１９に送る、いわゆる検出の距離を決定する時間ゲ
ートを構成する。

【００２２】フリップフロップ１５は積分回路１９にお
いて所定の時間幅があり、ゲート回路１６の時間ゲート
内にあると判断される受波信号による出力があるとき、
その積分回路１９の出力により駆動されてその信号の存
在をメモリするもので、そのメモリ内容は単安定マルチ
１３の信号によりリセットされ、受波信号が無くなる
と、受波信号の存在をメモリしなくなる。そのフリップ
フロップ１９の出力は積分回路２０によりそのまま積分
される。

【００２３】オア回路１２から出力される受波信号は増
幅回路２１により一定レベルまで増幅されるもので、増
幅された信号は検波回路２２により、マイクロホンの信
号周波数の超音波成分が取り除かれて反射波の包絡線の
みが抽出される。

【００２４】検波回路２２の次段のレベル検出回路２３
は、検波回路２２の出力成分のレベルが所定レベルまで
達しているか否かを判定し、所定レベルを越えている間
検知信号を出力する回路であり、このレベル検出回路２
３の出力信号を上記の積分回路１９に入力する。

【００２５】積分回路１９は、入力信号の時間的な幅が
所定の時間幅あるかどうかを判定するための回路で、所
定より時間幅が短いと電気ノイズ等、被検知物体（車
輌）による反射波に対応する受波信号でないと判断され
る。ここで積分回路１９では、上記ゲート回路１８から
のゲート信号が入力され、このゲート信号が入力してい
る期間、つまりゲート時間内に上記レベル検出回路２３
からの信号入力があるのかどうかも判定する。

【００２６】フリップフロップ１５の出力を積分する積
分回路２０の積分出力を入力するスイッチング回路２４
は入力信号のレベルが一定レベルを超えると、レベルが
越えている信号が入力している期間スイッチング動作を
行い、リレー２５を駆動するようになっている。

【００２７】リレー２５はそのリレー出力を表示装置等
の報知手段へ送り該報知手段により駐車スペースに車輌
が駐車中であることを報知（表示）させるものである。

【００２８】而して、駐車場の駐車スペースの天井部４
に図１〜３に示す装置Ｘを配置してリレー２５の出力を
表示装置等に信号線を介して接続すれば、本発明装置が
実現できることになる。

【００２９】次に本実施形態装置の動作を図５及び図６
に基づいて説明する。

【００３０】図６は動作説明を行うための装置配置例図
である。本来は装置は１台分の駐車スペースについて、
１つの装置Ｘを配置し、車輌３０の停止位置をセンサブ
ロックの位置に対して前寄り、中央寄り、後寄とするべ
きであるが、便宜的に装置Ｘの位置をＡ位置、Ｂ位置，
Ｃ位置の３カ所とし、また夫々の超音波センサ１，２の
送受波方向を図示する方向に設定してある。

【００３１】ここで図において、Ａ位置の装置Ｘに注目
し、この装置Ｘの動作を次に説明する。まず、図５
（ａ）に示すドライバ回路１１に示す信号により、各超
音波センサ１，２は駆動され超音波を送波する。ここで
超音波センサ１，２では送波器と受波器を一つのマイク
ロホンで構成しているため直接と残響により受波信号
（イ）が図５（ｂ）、（ｃ）に示すように夫々発生す
る。

【００３２】そして超音波センサ１では路面３１と平行
する車輌３０の面には反射せず、またリアガラス３２か
らの反射波は受波されないが、超音波センサ２では送波
方向がリアガラス３２の面にほぼ正対するため、リアガ
ラス３２からの反射波を受波し、図５（ｃ）に示すよう
に受波信号（イ）より遅れて受波信号（ロ）を発生す
る。

【００３３】従って超音波センサ１，２の受波信号を入
力するオア回路１２の出力は、図５（ｄ）に示すように
なる。

【００３４】ここで、超音波センサ１，２から一定距離
範囲に位置する物体からの反射波による受波信号のみを
取り込むために設けたゲート回路１８による時間ゲート
出力は図５（ｅ）に示すように設定される。

【００３５】さて上記オア回路１２の出力は検波回路２
２に入力して検波され、検波回路２２からは図５（ｆ）
に示すような検波出力が発生する。

【００３６】この検波出力はレベル検出回路２３により
所定レベルＬ₀ と比較され、所定レベルＬ₀ 以上の検波
出力があると、それに対応してレベル検出回路２３から
は図５（ｇ）に示す検出出力が発生する。

【００３７】ここでこの検出出力は時間ゲート内に受波
された受波信号（ロ）に対応するものであるので、図５
（ｈ）に示すように積分回路１９により積分され当該検
出出力の時間幅が所定の時間幅あるのかどうかが判定さ
れる。その判定により所定の時間幅があると積分回路１
９の判定出力により図５（ｉ）に示すようにフリップフ
ロップ１５がセットされ、フリップフロップ１５の出力
がハイレベルとなる。

【００３８】このフリップフロップ１５の出力は、一定
時間後に単安定マルチ１３の出力によりリセットされ
る。そしてこの出力は積分回路２０により積分され、受
波信号（ロ）が所定個数連続して入力するような場合、
積分回路２０の積分出力は図５（ｊ）に示すようにやが
てスイッチング回路２１のスイッチングレベルＬ₁ を越
え、スイッチング回路２４はその出力を図５（ｋ）に示
すようにハイレベルとする。

【００３９】このスイッチング回路２１の出力によりリ
レー２５が駆動され、駐車スペースに車輌３０が停止中
であることを示すリレー出力を発生することになる。

【００４０】Ｂ位置の装置Ｘは超音波センサ１，２の送
受波方向が共に路面３１に垂直となるように設定された
ものであるが、この場合両超音波センサ１，２から送波
された超音波は車輌３０の上面で反射され、両超音波セ
ンサ１，２からは反射波による受波信号を発生する。つ
まり両超音波センサ１，２から受波信号（ロ）が得られ
ることになり、この場合も車輌３０を検出することがで
きる。

【００４１】ただこのＢ位置の装置Ｘの超音波センサ
１，２の送波方向を路面３１に対して垂直としている
が、実際には装置Ｘの超音波センサ２の送受波方向は、
リアガラス３２或いはフロントガラス３３からの反射波
を受波できるようにＡ位置、或いは後述するＣ位置の装
置Ｘのように斜め方向とし、車輌３０の天井部の停止位
置が丁度装置Ｘの真上になっている場合が想定される。

【００４２】しかし、超音波センサ２がたとえ斜め方向
に向いていても、この場合は超音波センサ１で送波した
超音波が車輌３０の天井部で反射され、超音波センサ１
では受波信号（ロ）を発生し、オア回路１２からは上記
のＡ位置の場合と同様な出力が出力されて、車輌３０の
検出ができることになる。

【００４３】Ｃ位置の装置Ｘでは超音波センサ１の送受
波方向を路面３１に対して垂直に、また超音波センサ２
の送受波方向をフロントガラス３３からの反射波を受波
できるようにフロントガラス３３に正対する方向に設定
してある。この場合超音波センサ１はボンネットからの
反射波を受波でき、超音波センサ２はフロントガラス３
３からの反射波を受波することができ、そのため夫々受
波信号（ロ）を発生することになり、オア回路１２から
は上記のＡ位置の場合と同様な出力が出力されて、車輌
３０を検出することができることになる。

【００４４】尚１つの装置Ｘが駐車スペースに配置され
る場合、車輌３０の向きが図６の場合と反対となった場
合、Ａ位置の装置Ｘでは超音波センサ２がフロントガラ
ス３３による反射波を受波でき、Ｃ位置の装置Ｘでは超
音波センサ２がリアガラス３２による反射波を受波でき
る。つまり超音波センサ２の向きが何れの向きであって
も、１台の装置Ｘで、車輌３０の停止位置が前寄り、中
央寄り、後寄りの何れの場合でも車輌３０を検出するこ
とができるのである。（実施形態２）上記実施形態１の
装置Ｘは超音波センサを２台設けた場合であったが、本
実施形態の装置Ｘは図７に示すように回路ブロックケー
ス３の下面に十字上の支持具４０を設け、この支持具４
０の４つの先端に夫々第２の超音波センサ２Ａ〜２Ｃを
送受方向を異なる角度で支持するとともに、この支持具
４０の中央部に路面に垂直に送受波方向を設定した超音
波センサ１を固定し、設置現場の状況に応じて超音波セ
ンサ１と組み合わせる第２の超音波センサ２Ａ〜２Ｄを
選択するようにしたものである。尚各超音波センサ２Ａ
〜２Ｄのマイクロホンに接続されたセンサリード線４１
は回路ブロックケース３内の回路に接続される。

【００４５】

【発明の効果】請求項１の発明は、路面に対して垂直方
向に送受波方向を設定した第１の超音波センサと、路面
に対して斜め方向に送受波方向を設定した少なくとも１
個の第２の超音波センサと、これら第１，第２の超音波
センサの両センサ出力の有無に応じて車輌の存在の有無
を判断する判断手段とを備えたので、車輌の停止位置が
ずれて、フロントガラスやリアガラスで第１の超音波セ
ンサから送波される超音波が反射して、車輌からの反射
波を第１の超音波センサで受波できなくなっても、第２
の超音波センサで送波した超音波を第２の超音波センサ
で受波するので、多少停止位置がずれた車輌であっても
確実に検出することができるという効果がある。

【００４６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の超音波センサ側に当該超音波センサの送
受波方向の角度を可変する角度調整手段を備えたので、
設置現場に併せて第２の超音波センサの送受波方向を設
定できるという効果がある。

【００４７】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の超音波センサを異なる角度で支持する複
数の支持部材を備え、第２の超音波センサを選択的に支
持部材に支持させるので、設置現場に併せて第２の超音
波センサの送受波方向を設定できるという効果がある。

【００４８】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、上記判断手段が、第１，第２の超音波センサの内の
少なくとも一つのセンサ出力を入力した時車輌有りと判
断し、第１、第２の超音波センサのセンサ出力が共に入
力しない時車輌無しと判断するので、簡単なオア回路を
用いることで回路を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の一部破断せる正面図であ
る。

【図２】同上の側断面図である。

【図３】同上の縮小斜視図である。

【図４】同上の回路構成図である。

【図５】同上の動作説明用タイミングチャートである。

【図６】同上の動作説明図である。

【図７】本発明の実施形態２の斜視図である。

【図８】従来例を用いた駐車場の模式図である。

【図９】同上の動作説明図である。

【図１０】同上の課題の説明図である。

【符号の説明】

１ 超音波センサ ２ 超音波センサ ３ 回路ブロックケース ４ 天井部 ５ カバー ６ 回転軸 ７ ガイド孔 ８ 蝶ねじナット ２７ 軸受け孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輌の上方に配置し、車輌の存在を超音波
   を用いて検出する車輌検出装置において、路面に対して
   垂直方向に送受波方向を設定した第１の超音波センサ
   と、路面に対して斜め方向に送受波方向を設定した少な
   くとも１個の第２の超音波センサと、これら第１，第２
   の超音波センサの両センサ出力の有無に応じて車輌の存
   在の有無を判断する判断手段とを備えたことを特徴とす
   る車輌検出装置。
2. 【請求項２】上記第２の超音波センサ側に当該超音波セ
   ンサの送受波方向の角度を可変する角度調整手段を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の車輌検出装置。
3. 【請求項３】上記第２の超音波センサを異なる角度で支
   持する複数の支持部材を備え、第２の超音波センサを選
   択的に支持部材に支持させることを特徴とする請求項１
   記載の車輌検出装置。
4. 【請求項４】上記判断手段は、第１，第２の超音波セン
   サの内の少なくとも一つのセンサ出力を入力した時車輌
   有りと判断し、第１、第２の超音波センサのセンサ出力
   が共に入力しない時車輌無しと判断するように動作する
   ことを特徴とする請求項１記載の車輌検出装置。