JP2021173596A - 検知装置、それを用いた駐車制御装置および検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物の有無を正確に検知する。【解決手段】超音波を用いて対象物の有無を検知する検知装置１００であって、所定の周期で超音波を送信する送信部１１０と、超音波を受信する受信部１２０と、送信部１１０から超音波を送信してから所定のタイミングで受信部１２０が超音波を受信した場合、送信部１１０から超音波を送信する周期を変更する周期管理部１３０と、受信部１２０が超音波を受信した結果に基づいて、対象物を検知したと判定する検知部１４０とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、検知装置、それを用いた駐車制御装置および検知方法に関する。

超音波を送信し、送信された超音波が所定の時間内に受信された場合に、対象物が存在すると判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような技術においては、対象物が存在する場合、送信された超音波が対象物に反射して戻ってきて受信するまでの時間と、対象物が存在しない場合に、送信された超音波が反射せずに戻ってこない（受信しない）、または送信された超音波が対象物以外の物に反射して戻ってきて受信するまでの時間とに基づいて、対象物の有無を判定する。

特開平２−２９８８８５号公報

上述した技術においては、複数の対象物をそれぞれ検知するために超音波を送受信する装置が複数設置されている場合、その複数の装置それぞれから送信された超音波が、近くに設置された他の装置で所定のタイミングで受信されてしまうと、近くに設置された他の装置が検知しようとする対象物が存在しなくても存在するという誤った判定がなされてしまうおそれがある。そのため、対象物の有無を正確に検知することができないという問題点がある。

本発明の目的は、対象物の有無を正確に検知することができる検知装置およびそれを用いた駐車制御装置を提供することにある。

本発明の検知装置は、
超音波を用いて対象物の有無を検知する検知装置であって、
所定の周期で前記超音波を送信する送信部と、
前記超音波を受信する受信部と、
前記送信部から前記超音波を送信してから所定のタイミングで前記受信部が前記超音波を受信した場合、前記送信部から前記超音波を送信する周期を変更する周期管理部と、
前記受信部が前記超音波を受信した結果に基づいて、前記対象物を検知したと判定する検知部とを有する。

また、本発明の駐車制御装置は、
所定の周期で超音波を送信する送信部と、
前記超音波を受信する受信部と、
前記送信部から前記超音波を送信してから所定のタイミングで前記受信部が前記超音波を受信した場合、前記送信部から前記超音波を送信する周期を変更する周期管理部と、
前記受信部が前記超音波を受信した結果に基づいて、前記対象物を検知したと判定する検知部とを有する検知装置と、
前記検知装置が検知した結果に基づいて、駐車スペースへの駐車を制御する制御部とを有する。

また、本発明の検知方法は、
所定の周期で超音波を送信する処理と、
前記超音波を受信する処理と、
前記超音波を送信してから所定のタイミングで前記超音波を受信した場合、前記超音波を送信する周期を変更する処理と、
前記超音波を受信した結果に基づいて、対象物を検知したと判定する処理とを行う。

本発明においては、対象物の有無を正確に検知することができる。

本発明の検知装置の第１の実施の形態を示す図である。 超音波を用いた従来の検知方法の一例を説明するための図である。 超音波を用いた本発明の検知方法の一例を説明するための図である。 図３に示した装置Ａおよび装置Ｂからの超音波の送信タイミングの一例を示す図である。 図１に示した検知装置における検知方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の検知装置の第２の実施の形態を示す図である。 図６に示した検知装置の内部構成の一例を示す図である。 図７に示した防止部材の取りうる状態の外観の一例を示す図である。 図７に示した駐車制御装置における超音波センサの取り付け位置の一例を示す図である。 図７に示した検知装置における検知方法の一例を説明するためのフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）

図１は、本発明の検知装置の第１の実施の形態を示す図である。図１に示した検知装置１００は、送信部１１０と、受信部１２０と、周期管理部１３０と、検知部１４０とを有する。なお、図１には、本発明の検知装置１００が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示している。

送信部１１０は、所定の周期で超音波を送信する。受信部１２０は、超音波を受信する。周期管理部１３０は、送信部１１０から超音波を送信してから所定のタイミングで受信部１２０が超音波を受信した場合、送信部１１０から超音波を送信する周期を変更する。検知部１４０は、受信部１２０が超音波を受信した結果に基づいて、対象物（例えば、車両）を検知したと判定する。

以下に、図１に示した周期管理部１３０の周期の変更方法の詳細について説明する。なお、以下の説明における時刻とは、その年月日も含むものであって、２つの時刻が互いに同じ時刻である場合は、互いに同じタイミングであることを示す。

図２は、超音波を用いた従来の検知方法の一例を説明するための図である。図２に示すように、本発明の検知装置１００である装置Ａと装置Ｂとが存在し、それぞれが対応する駐車スペースにおける車両の存在を検知するシステムにおいて、装置Ａが送信した超音波が装置Ａの駐車スペースにある車両２００で反射し、時刻ＴＡ−１１にて受信される。超音波が送信されてから車両２００で反射して受信されるまでの時間は、装置Ａから車両２００までの距離に応じて求めることができる。そのため、装置Ａが超音波を送信してから時刻ＴＡ−１１までの時間は、車両２００が存在する場合に、送信した超音波が受信されるタイミング（第１のタイミング）としてあらかじめ設定されている。一方、車両２００が存在せず、装置Ａから送信された超音波が、例えば天井３００−１で反射されて受信されると、その受信タイミングは第１のタイミングとは異なる。一方、装置Ｂにおいても、車両検知用に送信した超音波の送信から受信までの時間に基づいて、車両の有無を判定することができる。しかしながら、装置Ｂが設置された駐車スペースにおいて、装置Ａが送信して天井３００−１で反射した超音波を装置Ｂが受信してしまう場合、その受信タイミングが、装置Ｂの駐車スペースに車両がある場合に装置Ｂが超音波を送信して受信するタイミングと一致してしまうと、装置Ｂの駐車スペースに車両が無くても、車両があるという誤判定をしてしまう。図２においては、装置Ｂの駐車スペースには車両が存在しないため、装置Ｂが送信した超音波が天井３００−２で反射して時刻ＴＢ−１１で受信される。次の周期で装置Ｂが送信した超音波が天井３００−２で反射して時刻ＴＢ−１３で受信される。しかし、装置Ａが送信して天井３００−１で反射した超音波が、装置Ｂの駐車スペースに車両がある場合に装置Ｂが送信した超音波がその車両で反射して受信する時刻ＴＢ−１２と同じタイミングで受信されてしまうと、装置Ｂでは駐車スペースに車両があるという誤判定をしてしまう。

図３は、超音波を用いた本発明の検知方法の一例を説明するための図である。図３に示すように、装置Ｂが超音波を送信してから所定のタイミング（装置Ｂの駐車スペースに車両がある場合に装置Ｂが送信した超音波がその車両で反射して受信されるタイミング）で超音波を受信した場合、装置Ｂは、次の超音波の送信周期を変更して、超音波を送信する。また、装置Ａが送信して天井３００−１で反射した超音波が、装置Ｂの駐車スペースに車両がある場合に装置Ｂが送信した超音波がその車両で反射して受信する時刻ＴＢ−２１と同じタイミングで受信された場合でも、装置Ｂは、次の超音波の送信周期を変更して、超音波を送信する。こうすることで、次に装置Ａが送信して天井３００−１で反射した超音波が装置Ｂにて受信される時刻ＴＢ−２２と、装置Ｂの駐車スペースに車両がある場合に次に装置Ｂが送信した超音波がその車両で反射して受信される時刻ＴＢ−２３とが、互いに異なる受信タイミングとなる。そのときの装置Ｂが送信した超音波は天井３００−２で反射して時刻ＴＢ−２４で装置Ｂに受信される。

図４は、図３に示した装置Ａおよび装置Ｂからの超音波の送信タイミングの一例を示す図である。装置Ａと装置Ｂとは、例えばそれぞれが設置されている駐車スペースが互いに近接しており、一方から送信される超音波が他方の装置で受信される可能性がある位置に設置されている。また、超音波の送信から０．００５９秒を受信許可時間として、その受信許可時間内に超音波を受信した場合に、その装置の駐車スペースに車両があると判定する。

まず、装置Ａの駐車スペースと装置Ｂの駐車スペースとのどちらにも車両は無い（駐車されていない）状態の時刻Ｔ１にて、装置Ａおよび装置Ｂが超音波を送信する。すると、時刻Ｔ２までの間に、装置Ａと装置Ｂとの双方が超音波を受信しないため、それぞれの駐車スペースに車両が無いことを判定することができる。

次の超音波の送信タイミングである時刻Ｔ３にて、装置Ａおよび装置Ｂが超音波を送信する。時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの間に、装置Ｂの駐車スペースに車両が駐車されると、時刻Ｔ３にて装置Ｂから送信された超音波はその車両で反射して受信許可時間内である時刻Ｔ４にて装置Ｂで受信される。その結果、装置Ｂの駐車スペースに車両あると判定することができる。しかしながら、図２を用いて説明したように、時刻Ｔ１にて装置Ａから送信された超音波が天井等の駐車設備に反射して、時刻Ｔ４にて装置Ｂで受信される可能性もある。その場合、装置Ｂの駐車スペースに車両が無くても、車両があると誤判定してしまう。そこで、装置Ｂは、ここでは車両の有無を判定せずに、次の超音波の送信周期を変更する。図４に示した例では、装置Ｂは超音波の送信周期を０．１００秒から０．１１３秒へ変更する。

次の装置Ａからの超音波の送信タイミングであるＴ５にて、装置Ａが超音波を送信する。装置Ｂは超音波の送信周期を変更しているため、時刻Ｔ５では超音波を送信せず、その後の時刻Ｔ６にて超音波を送信する。それまでの間に、時刻Ｔ５にて装置Ａから送信された超音波が天井等の駐車設備に反射して装置Ｂで受信されても、それは装置Ｂから時刻Ｔ６にて送信された超音波の受信許可時間での受信ではないため、装置Ｂが装置Ａから送信された超音波を受信することによる車両の有無の誤判定をすることはない。時刻Ｔ６にて装置Ｂから送信された超音波の受信許可時間内である時刻Ｔ７にて、装置Ｂは、自身が時刻Ｔ６にて送信した超音波が駐車スペースにある車両に反射し、その反射した超音波を受信する。これにより、装置Ｂは、自身の駐車スペースに車両があることを判定する。

次の装置Ａからの超音波の送信タイミングであるＴ８にて、装置Ａが超音波を送信する。時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までの間に、装置Ａの駐車スペースに車両が駐車されると、時刻Ｔ８にて装置Ａから送信された超音波はその車両で反射して受信許可時間内である時刻Ｔ９にて装置Ａで受信される。その結果、装置Ａの駐車スペースに車両あると判定することができる。そのため、装置Ｂと同様に、装置Ａは、超音波の送信周期を変更する。

また、装置Ｂは時刻Ｔ９にて超音波を送信する。時刻Ｔ９にて装置Ｂから送信された超音波の受信許可時間内である時刻Ｔ１０にて、装置Ｂは、自身が時刻Ｔ９にて送信した超音波が駐車スペースにある車両に反射し、その反射した超音波を受信する。これにより、装置Ｂは、自身の駐車スペースに車両があることを判定する。

図４に示した例では、装置Ｂが変更する送信周期を１回の送信ごとに変更している。送信ごとの送信周期の変更は、周期を長くする方向で変更するものであっても良いし、周期を短くする方向で変更するものであっても良い。最終的には、元の周期に戻すことが好ましい。

以下に、図１に示した検知装置１００における検知方法について説明する。図５は、図１に示した検知装置１００における検知方法の一例を示すフローチャートである。まず、送信部１１０が超音波を送信する（ステップＳ１）。その後、受信部１２０が所定のタイミングで超音波を受信したかどうかを判定する（ステップＳ２）。この所定のタイミングとは、図４を用いて説明した受信許可時間内のタイミングである。受信部１２０が超音波を所定のタイミングで受信した場合、周期管理部１３０は送信部１１０が超音波を送信する周期を変更する（ステップＳ３）。その後、検知部１４０は、受信部１２０が超音波を受信した結果に基づいて、車両を検知したと判定する（ステップＳ４）。そして、再度ステップＳ１の処理が行われる。

このように、本形態においては、当該検知装置の近くに設置されている他の検知装置から送信された超音波を、当該検知装置の駐車スペースに車両がある場合に超音波を受信するタイミングと同じタイミングで受信した場合であっても、当該検知装置からの超音波の送信周期を変更する（ずらす）ことで、誤検知を防止することができる。つまり、対象物の有無を正確に検知することができる。
（第２の実施の形態）

図６は、本発明の検知装置の第２の実施の形態を示す図である。本形態における検知装置１０１は図６に示すように、防止部材１１と、制御部１３とを有する駐車制御装置１０に具備される。また、検知装置１０１は、超音波センサ１２を有する。

制御部１３は、検知装置１０１が検知した結果に基づいて、駐車スペースへの駐車を制御する。具体的には、制御部１３は、検知装置１０１が検知した結果に基づいて、防止部材１１の形態を制御する。

防止部材１１は、制御部１３からの指示に応じて、駐車制御装置１０が固定された駐車スペースへの駐車を妨げる状態と、駐車を可能にする状態とに変化する。この状態（形態）詳細については後述する。

図７は、図６に示した検知装置１０１の内部構成の一例を示す図である。図６に示した検知装置１０１は図７に示すように、送信部１１０と、受信部１２０と、周期管理部１３０と、検知部１４１とを有する。また、送信部１１０と、受信部１２０と、検知部１４１とで、超音波センサ１２を構成する。なお、図７には、図６に示した検知装置１０１が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示している。

送信部１１０、受信部１２０および周期管理部１３０は、第１の実施の形態におけるものと同じものである。検知部１４１は、受信部１２０が超音波を連続して所定の回数受信した場合、対象物（例えば、車両）を検知したと判定する。

図８は、図７に示した防止部材１１の取りうる状態の外観の一例を示す図である。図７に示した防止部材１１は図８に示すように、起立状態と倒伏状態との２つの状態を取りうる。起立状態は、駐車制御装置１０が固定された駐車スペースへの駐車を妨げるように、防止部材１１が起立した状態である。倒伏状態は、駐車制御装置１０が固定された駐車スペースへの駐車を可能にするように、防止部材１１が地面に倒伏した状態である。図８に示した例では、防止部材１１の一端を軸として回転する形態であって、制御部１３がモータ等を用いて回転制御を行うものである。防止部材１１の形態はこれに限らず、駐車スペースへの駐車を妨げる状態と、駐車を可能にする状態とを実現できるものであれば良い。

図９は、図７に示した駐車制御装置１０における超音波センサ１２の取り付け位置の一例を示す図である。図９に示すように、駐車制御装置１０は、地面に設置され、超音波センサ１２は、地面から上方へ超音波を送信するように設置されている。駐車制御装置１０は、設置される駐車スペースへの車両の出入りを制御可能な位置に設置されている。つまり、駐車制御装置１０は、防止部材１１が起立状態である場合に、設置されている駐車スペースへの車両の出入りを制限可能な位置に設置されている。なお、駐車制御装置１０は、アンカーボルトや、両面テープ、接着シーラー等を用いて、駐車スペースの地面に固定される。また、駐車制御装置１０への電源の供給は、充放電可能なバッテリーや、ソーラーパネル等の発電システム、ＡＣ電源、またはこれらの組み合わせ等を用いて行う。

以下に、図７に示した検知装置１０１における検知方法について説明する。図１０は、図７に示した検知装置１０１における検知方法の一例を説明するためのフローチャートである。

まず、送信部１１０が超音波を送信する（ステップＳ１１）。その後、受信部１２０が所定のタイミングで超音波を受信したかどうかを判定する（ステップＳ１２）。この所定のタイミングとは、図４を用いて説明した受信許可時間内のタイミングである。受信部１２０が超音波を所定のタイミングで受信した場合、周期管理部１３０は送信部１１０が超音波を送信する周期を変更する（ステップＳ１３）。すると、検知部１４１は、受信部１２０が超音波を連続して所定の回数、受信したかどうかを判定する（ステップＳ１４）。つまり、検知部１４１は、対象物の検知に保護段数を設けている。この所定の回数は、駐車制御装置１０の設置環境（設置場所や、近接する駐車制御装置との間の距離、駐車スペースの大きさ、地面から天井までの高さ等）や、その日の天候や気温等の自然環境状況、送信部１１０から送信される超音波の強度やおよび受信部１２０における超音波の受信感度等の情報に基づいて、あらかじめ設定されているものであっても良いし、これらの情報に基づいて算出されるものであっても良い。また、この連続受信は、送信した超音波をその送信毎に連続してそれぞれ受信するというものである。検知部１４１は、受信部１２０が超音波を連続して所定の回数、受信したと判定した場合、対象物（例えば、車両）を検知したと判定する（ステップＳ１５）。そして、再度ステップＳ１１の処理が行われる。

一方、ステップＳ１２にて、受信部１２０が超音波を所定のタイミングで受信しなかった場合、検知部１４１は、対象物はないと判定する（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ１１の処理が行われる。また、ステップＳ１４にて、検知部１４１が、受信部１２０が超音波を連続して所定の回数、受信していないと判定した場合、ステップＳ１１の処理が行われる。

このように、本形態においては、当該駐車制御装置の近くに設置されている駐車制御装置から送信された超音波を、当該駐車制御装置の駐車スペースに車両がある場合に超音波を受信するタイミングと同じタイミングで受信した場合であっても、当該駐車制御装置からの超音波の送信周期を変更する（ずらす）ことで、誤検知を防止することができる。つまり、対象物の有無を正確に検知することができる。また、対象物の検知に保護段数を設けることで、対象物の確実な検知を行うことができる。さらに、駐車制御装置（検知装置）を駐車している車両の下部の地面に設置し、地面から上方へ超音波を送信するように設置することで、駐車スペースへ駐車する車両の有無を正確に検知することができる。

以上、各構成要素に各機能（処理）それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。

１０ 駐車制御装置
１１ 防止部材
１２ 超音波センサ
１３ 制御部
１００，１０１ 検知装置
１１０ 送信部
１２０ 受信部
１３０ 周期管理部
１４０，１４１ 検知部
２００ 車両
３００−１，３００−２ 天井

Claims (6)

1. 超音波を用いて対象物の有無を検知する検知装置であって、
   所定の周期で前記超音波を送信する送信部と、
   前記超音波を受信する受信部と、
   前記送信部から前記超音波を送信してから所定のタイミングで前記受信部が前記超音波を受信した場合、前記送信部から前記超音波を送信する周期を変更する周期管理部と、
   前記受信部が前記超音波を受信した結果に基づいて、前記対象物を検知したと判定する検知部とを有する検知装置。
2. 請求項１に記載の検知装置において、
   前記検知部は、前記受信部が前記超音波を連続して所定の回数受信した場合、前記対象物を検知したと判定する検知装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の検知装置において、
   前記対象物は、車両である検知装置。
4. 請求項３に記載の検知装置と、
   前記検知装置が検知した結果に基づいて、駐車スペースへの駐車を制御する制御部とを有する駐車制御装置。
5. 請求項４に記載の駐車制御装置において、
   当該駐車制御装置は、地面に設置され、
   前記送信部は、前記地面から上方へ前記超音波を送信する駐車制御装置。
6. 所定の周期で超音波を送信する処理と、
   前記超音波を受信する処理と、
   前記超音波を送信してから所定のタイミングで前記超音波を受信した場合、前記超音波を送信する周期を変更する処理と、
   前記超音波を受信した結果に基づいて、対象物を検知したと判定する処理とを行う検知方法。

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