JP2018136148A - 情報管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】超音波を複数の目的に利用する情報管理システムにおいて、異なる装置間での同期を必要とすることなく超音波の干渉を抑制する技術を提供する。【解決手段】情報管理システム１は、車両検知装置と、情報提供装置と、シェード２５と、を備える。車両検知装置は、超音波を予め設定された検知領域５１に対して送受信することによって検知領域５１内の物体の有無を検知するように構成される。情報提供装置は、情報が重畳された超音波を検知領域５１外の予め設定された提供領域５２に対して送信するように構成される。シェード２５は、情報提供装置によって送信された超音波が車両検知装置に受信されるまでの経路を遮蔽するように構成される。【選択図】図１

Description

本開示は、超音波を複数の目的に利用する情報管理システムに関する。

下記の特許文献１には、複数の超音波センサが互いに干渉しないように反射波を受信するタイミングをそれぞれ設定した構成が開示されている。

特許第３１８４４６７号公報

特許文献１の技術では、同一の装置で用いられる複数の超音波センサを同期しているが、異なる装置で複数の超音波を発信する場合、異なる装置間で同期させることは容易でなく、干渉を抑制するには装置の設計変更や煩雑な設定等が必要となるという問題があった。

本開示では、超音波を複数の目的に利用する情報管理システムにおいて、異なる装置間での同期を必要とすることなく超音波の干渉を抑制する技術を提供する。

本開示の一側面の情報管理システムは、物体検知部（１Ａ）と、情報提供部（１Ｂ）と、遮蔽部（２５、２７）と、を備える。物体検知部は、超音波を予め設定された検知領域（５１）に対して送受信することによって検知領域内の物体の有無を検知するように構成される。情報提供部は、情報が重畳された超音波を検知領域外の予め設定された提供領域（５２）に対して送信するように構成される。遮蔽部は、情報提供部によって送信された超音波が物体検知部に受信されるまでの経路を遮蔽するように構成される。

このような情報管理システムによれば、遮蔽部は情報提供部によって送信された超音波が物体検知部に受信されるまでの経路を遮蔽するので、異なる装置間での同期を必要とすることなく、情報提供部から送信された超音波が物体検知部にて受信される超音波と干渉することを抑制することができる。

また、本開示の一側面の情報管理システムは、遮蔽部を備えない構成であってもよい。この場合、物体検知部は、送信部（２２）と、受信部（２３）と、をさらに備えるとよい。送信部は、予め設定された周波数の搬送波を振幅変調することで搬送波とは異なる周波数の特性を有する超音波とした検知超音波を、検知領域に送信するように構成される。受信部は、検知超音波の反射波を検知するように構成される。

そして、情報提供部は、搬送波を検知超音波とは異なる周波数の特性を有する超音波に振幅変調しつつ情報を重畳した提供超音波を、提供領域に送信するように構成される。
このような情報管理システムによれば、概ね同周波数の搬送波を用いたとしても、物体検知部が受信する超音波の周波数の特性と情報提供部が送信する超音波の周波数の特性とが異なるように振幅変調するので、情報提供部から送信された超音波が物体検知部にて受信されにくくすることができる。よって、異なる装置間での同期を必要とすることなく、情報提供部から送信された超音波が物体検知部にて受信されることによる干渉を抑制することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

情報管理システムの構成を示すブロック図である。 実施形態の情報管理システムの配置例を示す側面図である。 超音波スピーカおよびシェードを示すIII-III断面図である。 超音波スピーカおよびシェードを示す下面図である。 他の実施形態の情報管理システムの配置例を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．実施形態］
［１−１．構成］
本実施形態の情報管理システム１は、複数の情報を管理する装置であって、情報を管理する機能として、超音波の反射波を用いて物体を検知する機能と、超音波を情報伝達のための媒体として用いて情報を提供する機能とを有する。情報管理システム１は、図１に示すように、車両検知装置１Ａと、情報提供装置１Ｂと、を備える。

車両検知装置１Ａは、検知制御装置１０と、複数の車両センサ２０とを備える。車両検知装置１Ａは、図２に示すように、複数の車両センサ２０が駐車場における駐車枠のそれぞれに対応して駐車枠の上方にて下向きに配置されており、超音波を駐車枠毎に設定された検知領域５１に対して送受信することによって検知領域５１内の車両等の物体の有無を検知するように構成される。

車両センサ２０は、図１に示すように、超音波アンプ２１と、超音波スピーカ２２と、反射波受信部２３とを備える。超音波アンプ２１は、検知制御装置１０にて生成された所定の周波数の音波信号を増幅し、増幅後の音波信号に基づく超音波が超音波スピーカ２２によって出力される。なお、超音波アンプ２１および超音波スピーカ２２は周知の構成を採用できる。

反射波受信部２３は、超音波スピーカ２２にて出力された超音波の反射波を受信し、反射に対応する信号を検知制御装置１０に送る。なお、反射波受信部２３は、超音波スピーカ２２が出力する周波数の超音波を検知可能に設定される。また、検知制御装置１０については後述する。

情報提供装置１Ｂは、図１に示すように、提供制御装置３０と、複数の位置情報提供部４０とを備える。位置情報提供部４０は、超音波アンプ４１と、超音波スピーカ４２とを備える。なお、超音波アンプ４１と、超音波スピーカ４２は、前述の車両センサ２０の超音波アンプ２１および超音波スピーカ２２と同様の構成を採用できる。

情報提供装置１Ｂは、図２に示すように、複数の位置情報提供部４０が駐車枠の近傍であって駐車枠外の天井にてそれぞれ下向きに配置されており、それぞれの位置情報提供部４０から、情報が重畳された超音波を検知領域５１外の予め設定された提供領域５２に対して送信するように構成される。

特に本実施形態では、位置情報提供部４０が配置された位置を示す位置情報を超音波に重畳して提供する。情報管理システム１の利用者は、提供領域５２にて、自身が所持するスマートフォン等の端末装置６１に対して位置情報の提供を受ける。端末装置６１は、通話用のマイク等を介して超音波に含まれる位置情報を読み取り、例えば、自身の車両の場所への誘導を行うアプリケーションで位置情報を利用する。

車両検知装置１Ａの検知制御装置１０および情報提供装置１Ｂの提供制御装置３０は、それぞれ、ＣＰＵ１１，３１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ１２，３２）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。検知制御装置１０および提供制御装置３０の各種機能は、ＣＰＵ１１，３１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ１２，３２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。

また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、非遷移的実体的記録媒体とは、記録媒体のうちの電磁波を除く意味である。また、検知制御装置１０および提供制御装置３０を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。

検知制御装置１０は、ＣＰＵ１１がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図１に示すように、車両有無判定部１５と、満空情報生成部１６と、情報出力部１７と、信号生成部１８と、通信部１９と、を備える。提供制御装置３０は、ＣＰＵ３１がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、位置情報生成部３６と、信号生成部３８と、を備える。

検知制御装置１０および提供制御装置３０を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部または全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。

検知制御装置１０について、信号生成部１８の機能では、車両を検知するための音波信号を生成し、車両センサ２０に送る。ここでの音波信号は、例えば、４０ｋＨｚ等の所定の周波数の超音波を出力するための信号とされる。また、音波信号は、任意の態様で出力されうるが、例えば、振幅および周波数が一定の超音波を間欠的に出力するよう設定される。

車両有無判定部１５の機能では、それぞれの車両センサ２０から反射波を受信し、反射波の強度に応じて対応する駐車枠に車両が存在するか否かを判定する。例えば、反射波の強度が予め設定された閾値以上である場合に、対応する駐車枠に車両が駐車していると判定する。

満空情報生成部１６の機能では、満空情報を生成する。すなわち、それぞれの駐車枠に車両が存在するか否かに基づいて、空車の駐車枠があるか否かを判定し、空車の駐車枠があるか否かの情報を、満空情報として生成する。また、全体の駐車枠の数に対する空車の駐車枠の数の割合を表す空車率等を、満空情報として求めてもよい。

情報出力部１７の機能では、満空情報を通信プロトコルに適したデータ形式に変換し、通信部１９に送る。
通信部１９の機能では、サーバ等の所定の通信相手と通信を行うことによって通信相手に対して満空情報を提供する。

提供制御装置３０において、位置情報生成部３６の機能では、位置情報提供部４０を示す固有の番号等、位置情報提供部４０の位置を特定するために必要となる情報を位置情報提供部４０毎に生成する。

信号生成部３８の機能では、位置情報を提供するための音波信号を生成する。ここでの音波信号は、振幅と周波数が一定であり、例えば４０ｋＨｚ程度の所定の搬送波に対して、端末装置６１のマイクが検知可能な周波数（例えば２０ｋＨｚ帯）に振幅変調するとともに、位置情報を重畳することによって生成される。この音波信号は、位置情報提供部４０に送られる。

ここで、検知領域５１および提供領域５２は、超音波スピーカ２２，４２による音軸、つまり音波の照射範囲の中心における音圧に対して、予め設定された音圧（例えば−６ｄＢ）以上となる領域を示している。超音波スピーカ２２，４２は、一般的に通常のダイナミックスピーカと比較して指向性が高く構成されるが、それでも検知領域５１および提供領域５２の外側にも音波が拡散する。

このため、提供領域５２外に漏れる超音波や、提供領域５２内から反射して外部に漏れる超音波が反射波受信部２３に受信されにくくする工夫をしている。この工夫の一例として、本実施形態では、図３に示すように、超音波スピーカ４２の周囲にシェード２５を備える。

シェード２５は、情報提供装置１Ｂによって送信された超音波が車両検知装置１Ａに受信されるまでの経路を遮蔽するように構成される。情報提供装置１Ｂによって送信された超音波には、提供領域５２やシェード２５等で反射された超音波を含む。

シェード２５は、図３，図４に示すように、一端側から他端側に向かうにつれて内径および外径が次第に大きくなる円筒形に構成される。シェード２５は、内径が超音波スピーカ４２の外径よりも大きく設定され、超音波スピーカ４２の周囲を取り囲んだ状態で、超音波スピーカ４２の取り付け面に対して隙間なく設置される。つまり、シェード２５は、上方側の外径Ｄ１に対して、下方側の外径Ｄ２が大きく、提供領域５２に近づくにつれて連続的に外周が大きくなるように構成される。また、シェード２５における提供領域５２側の端部は、超音波スピーカ４２にて音波が出力される音波出力面よりも提供領域５２側に位置するよう構成される。

シェード２５を構成する外周面と鉛直方向との角度θは、シェード２５に反射する超音波が広範囲に拡散することなく、なるべく提供領域５２内に進行するように、実験に応じて適切に設定される。本実施形態では、シェード２５を設けない場合の提供領域５２を狭めないように、シェード２５は提供領域５２外に位置するように設計される。

［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）本開示の情報管理システム１は、車両検知装置１Ａと、情報提供装置１Ｂと、シェード２５と、を備える。車両検知装置１Ａは、超音波を予め設定された検知領域５１に対して送受信することによって検知領域５１内の物体の有無を検知するように構成される。

情報提供装置１Ｂは、情報が重畳された超音波を検知領域５１外の予め設定された提供領域５２に対して送信するように構成される。シェード２５は、情報提供装置１Ｂによって送信された超音波が車両検知装置１Ａに受信されるまでの経路を遮蔽するように構成される。

このような情報管理システム１によれば、シェード２５は情報提供装置１Ｂによって送信された超音波が車両検知装置１Ａに受信されるまでの経路を遮蔽するので、異なる装置間での同期を必要とすることなく、情報提供装置１Ｂから送信された超音波が車両検知装置１Ａにて受信される超音波と干渉することを抑制することができる。

（１ｂ）上記の情報管理システム１において、情報提供装置１Ｂは、情報が重畳された超音波を出力する超音波スピーカ４２を備え、シェード２５は、超音波スピーカ４２の周囲のうちの少なくとも車両検知装置１Ａ側を覆うように構成される。

このような情報管理システム１によれば、シェード２５が超音波スピーカ４２の周囲のうちの少なくとも車両検知装置１Ａ側を覆うようにするので、シェード２５を小型化することができる。

（１ｃ）上記の情報管理システム１において、シェード２５は、超音波スピーカ４２の周囲を取り囲み、かつ、提供領域５２に近づくにつれて外周が大きくなるように構成される。シェード２５が超音波スピーカ４２の周囲を取り囲む構成では、超音波スピーカ４２から出力される超音波がシェード２５によって反射された反射波が車両検知装置１Ａ側に反射することがある。

しかしながら、このような情報管理システム１によれば、シェード２５は、提供領域５２に近づくにつれて外周が大きく構成されているので、反射波は提供領域５２側に反射されやすくなる。よって、反射波が車両検知装置１Ａ側に反射することを抑制することができる。

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（２ａ）上記実施形態では、情報提供装置１Ｂによって送信された超音波が車両検知装置１Ａに受信されるまでの経路を遮蔽する構成として、シェード２５を備えたが、これに限定されるものではない。例えば、シェード２５に換えて遮蔽シート２７を備えてもよい。

遮蔽シート２７を備える場合、例えば図５に示すように、超音波スピーカ４２の周囲のうちの少なくとも車両検知装置１Ａ側、特に、反射波受信部２３側を覆うように構成されていればよい。遮蔽シート２７には、例えば、周知のナイロン製シート、ゴム製シート等の樹脂材料を採用できる。他の物質であっても、遮蔽シート２７には、超音波を遮蔽する物質であれば採用することができる。

（２ｂ）上記実施形態では、シェード２５等の超音波を遮蔽する構成を情報提供装置１Ｂの近傍に配置したが、超音波の経路を遮断できるのであれば、車両検知装置１Ａ側に配置してもよい。

（２ｃ）上記実施形態では、シェード２５等の超音波を遮蔽する構成を備えたが、この構成は必須でない。超音波を遮蔽する構成を備えない場合には、車両検知装置１Ａの超音波スピーカ２２から検知超音波を出力するとよい。検知超音波とは、予め設定された周波数の搬送波を振幅変調することで搬送波とは異なる周波数の特性を有する超音波とした超音波である。検知超音波は、車両検知装置１Ａの信号生成部１８が、情報提供装置１Ｂの信号生成部３８と同様の機能を用いて生成すればよい。すなわち、例えば４０ｋＨｚ程度の所定の搬送波に対して、信号生成部３８が変調する周波数（例えば２０ｋＨｚ帯）とは異なる周波数（例えば、６０ｋＨｚ）に振幅変調した音波信号を生成するとよい。

この場合、反射波受信部２３は、搬送波の周波数は受信することなく、変調後の検知超音波の周波数を検知するように構成されるとよい。
このような情報管理システム１によれば、概ね同周波数の搬送波を用いたとしても、車両検知装置１Ａが受信する超音波の周波数の特性と情報提供装置１Ｂが送信する超音波の周波数の特性とが異なるように振幅変調するので、情報提供装置１Ｂから送信された超音波が車両検知装置１Ａにて受信されにくくすることができる。よって、異なる装置間での同期を必要とすることなく、情報提供装置１Ｂから送信された超音波が車両検知装置１Ａにて受信されることによる干渉を抑制することができる。

（２ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（２ｅ）上述した情報管理システム１の他、当該情報管理システム１の構成要素となる装置、当該情報管理システム１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、情報管理方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

［３．実施形態の構成と本開示の構成との対応関係］
上記実施形態において車両検知装置１Ａは本開示でいう物体検知部に相当し、上記実施形態において情報提供装置１Ｂは本開示でいう情報提供部に相当する。また、上記実施形態において超音波スピーカ２２は本開示でいう送信部に相当し、上記実施形態において反射波受信部２３は本開示でいう受信部に相当する。

また、上記実施形態においてシェード２５、遮蔽シート２７は本開示でいう遮蔽部に相当し、上記実施形態において超音波スピーカ４２は本開示でいう超音波出力部に相当する。

１…情報管理システム、１Ａ…車両検知装置、１Ｂ…情報提供装置、１０…検知制御装置、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、１５…車両有無判定部、１６…満空情報生成部、１７…情報出力部、１８…信号生成部、１９…通信部、２０…車両センサ、２１…超音波アンプ、２２…超音波スピーカ、２３…反射波受信部、２５…シェード、２７…遮蔽シート、３０…提供制御装置、３１…ＣＰＵ、３２…メモリ、３６…位置情報生成部、３８…信号生成部、４０…位置情報提供部、４１…超音波アンプ、４２…超音波スピーカ、５１…検知領域、５２…提供領域、６１…端末装置。

Claims (4)

1. 超音波を予め設定された検知領域（５１）に対して送受信することによって前記検知領域内の物体の有無を検知するように構成された物体検知部（１Ａ）と、
   情報が重畳された超音波を前記検知領域外の予め設定された提供領域（５２）に対して送信するように構成された情報提供部（１Ｂ）と、
   前記情報提供部によって送信された超音波が前記物体検知部に受信されるまでの経路を遮蔽するように構成された遮蔽部（２５、２７）と、
   を備えた情報管理システム（１）。
2. 請求項１に記載の情報管理システムであって、
   前記情報提供部は、前記情報が重畳された超音波を前記提供領域に向けて出力するように構成された超音波出力部（４２）を備え、
   前記遮蔽部は、前記超音波出力部の周囲のうちの少なくとも前記物体検知部側を覆う
   ように構成された情報管理システム。
3. 請求項２に記載の情報管理システムであって、
   前記遮蔽部は、前記超音波出力部の周囲を取り囲み、かつ、前記提供領域に近づくにつれて外周が大きくなる
   ように構成された情報管理システム。
4. 超音波を予め設定された検知領域に対して送受信することによって前記検知領域内の物体の有無を検知するように構成された物体検知部（１Ａ）と、
   情報が重畳された超音波を前記検知領域外の予め設定された提供領域に送信するように構成された情報提供部（１Ｂ）と、
   を備え、
   前記物体検知部は、
   予め設定された周波数の搬送波を振幅変調することで前記搬送波とは異なる周波数の特性を有する超音波とした検知超音波を、前記検知領域に送信するように構成された送信部（２２）と、
   前記検知超音波の反射波を検知するように構成された受信部（２３）と、
   をさらに備え、
   前記情報提供部は、
   前記搬送波を前記検知超音波とは異なる周波数の特性を有する超音波に振幅変調しつつ前記情報を重畳した提供超音波を、前記提供領域に送信する
   ように構成された情報管理システム。