JP3221395B2 - Parked vehicle detection device - Google Patents

Parked vehicle detection device

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JP3221395B2
JP3221395B2 JP12628998A JP12628998A JP3221395B2 JP 3221395 B2 JP3221395 B2 JP 3221395B2 JP 12628998 A JP12628998 A JP 12628998A JP 12628998 A JP12628998 A JP 12628998A JP 3221395 B2 JP3221395 B2 JP 3221395B2
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vehicle detection
detection device
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は超音波センサを用
いた駐車車両検出装置に関し、特に超音波センサのセン
シング精度の向上を図る技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parked vehicle detection device using an ultrasonic sensor, and more particularly to a technique for improving the sensing accuracy of an ultrasonic sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】駐車場において、駐車枠内の車両の有無
を検出する手段として超音波センサが広く用いられてい
る。この超音波センサはその素子の特性上、温度等の環
境条件により、送信出力および受信感度の中心周波数が
シフトする上に、中心周波数からずれた時の出力および
感度低下が大きい。特に屋外での使用に適した密閉型の
センサは、その傾向が大きいことが知られている。
2. Description of the Related Art In a parking lot, an ultrasonic sensor is widely used as means for detecting the presence or absence of a vehicle in a parking frame. Due to the characteristics of the ultrasonic sensor, the center frequency of the transmission output and the reception sensitivity shifts due to environmental conditions such as temperature, and the output and the sensitivity decrease when the center frequency deviates from the center frequency are large. In particular, it is known that a closed type sensor suitable for outdoor use has a large tendency.

【0003】図7は、これを裏付けるデータを挙げたも
ので、同図(a)(b)は、それぞれ超音波センサの受
信感度特性および送信出力特性について示している。こ
の図から分かるように、特に密閉型の超音波センサは周
波数の変化に敏感で、ピークに対して1KHz周波数がず
れると受信感度・送信出力ともにおよそ10dB程度低下
する。そして、同図(c)は、温度変化によって中心周
波数がどの程度ずれるかを示している。例えば外気温が
−20℃から70℃まで変動すると、およそ1KHz中心
周波数がずれることが分かる。
FIGS. 7A and 7B show data supporting this, and FIGS. 7A and 7B show the reception sensitivity characteristic and the transmission output characteristic of the ultrasonic sensor, respectively. As can be seen from this figure, the closed type ultrasonic sensor is particularly sensitive to a change in frequency, and when the frequency deviates from the peak by 1 KHz, both the reception sensitivity and the transmission output decrease by about 10 dB. FIG. 9C shows how much the center frequency shifts due to a temperature change. For example, when the outside air temperature fluctuates from −20 ° C. to 70 ° C., it can be seen that the center frequency shifts by about 1 KHz.

【0004】このため、送信と受信にそれぞれ独立した
超音波素子を用いる場合には、製造時のバラツキ等も考
慮して周波数特性の近い素子同士を組み合わせて使用す
ることもある。また、これらのセンサは、製造工程によ
る中心周波数のバラツキとして、±1KHz程度の誤差を
含んでいるので、固定された発信周波数で継続的に使用
する従来のセンサ駆動回路においては、出荷時に実際に
使用するセンサ対を取りつけた状態で、使用環境の中心
的な温度でピークになるように発信周波数を調整する場
合もあった。
For this reason, when independent ultrasonic elements are used for transmission and reception, elements having close frequency characteristics may be used in combination in consideration of manufacturing variations and the like. In addition, since these sensors include an error of about ± 1 KHz as a variation in the center frequency due to the manufacturing process, a conventional sensor drive circuit that is continuously used at a fixed transmission frequency actually has In some cases, the transmission frequency is adjusted so that a peak occurs at the central temperature of the use environment with the sensor pair to be used attached.

【0005】また、雨そのものは超音波を反射しないの
で超音波センサによって検出されることはないが、超音
波センサを屋外で床面に設置して使用する場合には、雨
粒が床面に衝突する際に発生する超音波を車両からの反
射波と誤検知するという問題があった。さらに、乗用車
のバックソナーが発する超音波も同様に誤検知の要因と
なっていた(以下、これら送信波の反射波以外の超音波
を「外来超音波」と称することとする)。
Although the rain itself does not reflect the ultrasonic waves, it is not detected by the ultrasonic sensor. However, when the ultrasonic sensor is used outdoors on the floor, the rain drops collide with the floor. However, there is a problem that the ultrasonic waves generated when performing the operation are erroneously detected as the reflected waves from the vehicle. Further, the ultrasonic waves emitted by the back sonar of the passenger car also cause erroneous detection (hereinafter, ultrasonic waves other than the reflected waves of these transmission waves are referred to as “external ultrasonic waves”).

【0006】従来は、外来超音波を車両からの反射波と
して誤検知しないように、複数回連続して反射波を受信
した結果の検知頻度をとるなどして対処していた。ま
た、特開平9−113617号公報には、複数回の反射
波の測定結果をそれぞれメモリに記憶し、それらの内容
の論理積をとることで、突発的な外来超音波を消去する
という技術が開示されている。
Conventionally, in order to prevent erroneous detection of an external ultrasonic wave as a reflected wave from a vehicle, a countermeasure has been taken by, for example, taking a detection frequency of a result of receiving the reflected wave continuously plural times. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-113617 discloses a technique of erasing sudden extraneous ultrasonic waves by storing a plurality of measurement results of reflected waves in a memory and taking the logical product of the contents. It has been disclosed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては次のような課題があった。 (1)屋外のように直射日光等の影響も含め、温度変化
の大きな環境で超音波センサを使用する場合には、設置
後の中心周波数の変化も無視できないものとなる。この
場合、固定周波数で超音波を発信し続けていると、中心
周波数から離れた値の周波数の超音波を発信している事
態を招来し、十分な送信出力や受信強度が得られず、駐
車車両があるにも関わらず空車と判定してしまうことが
あった。 (2)外来超音波を検出するための従来技術では、特に
豪雨のような状態では、誤検知が優位を占めるほど外来
超音波が検出されることがあり、屋外でのセンシングの
精度を下げる結果となっていた。 (3)上記公報に開示された技術では、外来超音波の強
度が大きかったり、あるいは外来超音波の頻度が高い場
合には、在車と誤って判定してしまう可能性が大きかっ
た。この点については、本発明の車両検出装置による検
出方法と比較して後述する。
However, the above prior art has the following problems. (1) When the ultrasonic sensor is used in an environment where the temperature changes greatly, including the influence of direct sunlight, such as outdoors, the change in the center frequency after installation is not negligible. In this case, if the ultrasonic waves are continuously transmitted at a fixed frequency, a situation in which the ultrasonic waves having a frequency distant from the center frequency is transmitted may be caused, and sufficient transmission output and reception intensity may not be obtained. In some cases, it was determined that the vehicle was empty despite the presence of a vehicle. (2) In the prior art for detecting extraneous ultrasonic waves, extraneous ultrasonic waves may be detected so that erroneous detections dominate, especially in a heavy rain condition, resulting in a decrease in the accuracy of outdoor sensing. Had become. (3) According to the technique disclosed in the above publication, when the intensity of the external ultrasonic wave is high or the frequency of the external ultrasonic wave is high, there is a high possibility that the vehicle is erroneously determined to be in a vehicle. This point will be described later in comparison with the detection method by the vehicle detection device of the present invention.

【0008】そこで、この発明は、このような従来の課
題に着目してなされたもので、超音波センサのセンシン
グ精度を上げることで、駐車車両の有無に関して検出精
度が高く信頼性の高い検出結果が得られる駐車車両検出
装置を提供することを目的とするものである。
Accordingly, the present invention has been made in view of such a conventional problem, and by increasing the sensing accuracy of the ultrasonic sensor, the detection result with high detection accuracy with respect to the presence or absence of a parked vehicle has high reliability. It is an object of the present invention to provide a parked vehicle detection device that can obtain the following.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第1の駐車車両検出装置は、超音波セン
サを用いて駐車している車両の有無を検出する駐車車両
検出装置において、周波数の異なる複数の超音波を順次
送信する送信機と、この送信機によって送信された超音
波を受信して、その受信強度をモニタする受信強度モニ
タ回路と、この受信強度モニタ回路によってモニタされ
た受信強度に基づいて前記送信機によって送信される超
音波の周波数の中から駐車車両を検出するのに最適な周
波数を選定する最適周波数選定回路と、前記最適周波数
選定回路により選定された周波数を、次回以降に行われ
る車両の有無を検出する車両検出動作の使用周波数とし
て設定し、当該設定された周波数を前記最適周波数選定
回路により次に周波数が選定されるまで保持する手段
と、前記設定された使用周波数を用いて前記送信機から
超音波を送信することにより車両検出動作を繰り返して
行う手段とを備えたことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a parked vehicle detecting apparatus for detecting presence or absence of a parked vehicle using an ultrasonic sensor. A transmitter that sequentially transmits a plurality of ultrasonic waves having different frequencies, a reception intensity monitor circuit that receives the ultrasonic waves transmitted by the transmitter, and monitors the reception intensity, and a reception intensity monitor circuit that monitors the reception intensity. and the optimum frequency selection circuit for selecting an optimal frequency to detect parked vehicle from the frequency of the ultrasonic wave transmitted by said transmitter based on the received intensity, the optimum frequency
The frequency selected by the selection circuit will be
Frequency used in the vehicle detection operation to detect the presence or absence of a vehicle
And select the optimal frequency
Means to hold until the next frequency is selected by the circuit
And from the transmitter using the set operating frequency.
Repeat the vehicle detection operation by transmitting ultrasonic waves
And means for performing the operation.

【0010】ここで、前記最適周波数選定回路は、前記
受信強度モニタ回路によってモニタされた前記周波数の
異なる各超音波の受信強度のピーク値を比較することに
より、最適な周波数を選定することが望ましい。
Here, it is preferable that the optimum frequency selection circuit selects an optimum frequency by comparing peak values of reception intensity of each ultrasonic wave having the different frequency monitored by the reception intensity monitoring circuit. .

【0011】また、前記最適周波数選定回路は、前記受
信強度モニタ回路によってモニタされた前記周波数の異
なる各超音波の受信強度と時間との関係を表す受信波形
の積分値を比較することにより、最適な周波数を選定す
るようにしてもよい。
The optimum frequency selecting circuit compares the integrated value of the reception waveform representing the relationship between the reception intensity of each ultrasonic wave having a different frequency and the time monitored by the reception intensity monitoring circuit, thereby obtaining the optimum value. A suitable frequency may be selected.

【0012】さらに、前記最適周波数選定回路は、前記
受信強度モニタ回路によってモニタされた前記周波数の
異なる各超音波の受信強度と時間との関係を表す受信波
形において、所定の閾値より大きい受信強度を示す部分
の時間幅を比較することにより、最適な周波数を選定す
るようにしてもよい。
Further, the optimum frequency selection circuit determines a reception intensity greater than a predetermined threshold value in a reception waveform representing a relationship between reception intensity and time of each of the ultrasonic waves having different frequencies monitored by the reception intensity monitoring circuit. The optimum frequency may be selected by comparing the time widths of the indicated portions.

【0013】また、前記最適周波数選定回路は、前記車
両検出動作に支障を来さない頻度で最適な周波数を選定
するようにしてもよい。
[0013] The optimum frequency selecting circuit may include
Select the optimal frequency at a frequency that does not interfere with both detection operations
You may make it.

【0014】そして、この発明の第2の駐車車両検出装
置は、超音波を送信する送信機と、この送信機によって
送信された超音波の反射波を受信する受信機とを備えた
超音波センサを用いて、駐車している車両の有無を検出
する駐車車両検出装置において、前記受信機により受信
された前記反射波の受信強度をモニタする受信強度モニ
タ回路と、前記送信機により前記超音波が送信された時
間から、前記受信強度モニタ回路によってモニタされた
前記反射波の受信強度がピークを示すまでの時間を算出
するピーク時間算出回路と、前記受信機によって連続し
て受信された複数の反射波の各々に対して前記ピーク時
間算出回路により前記受信強度がピークを示すまでの時
間を算出して、これらの時間を比較検討することにより
駐車車両の有無を判定する判定回路とを備えたことを特
徴とするものである。
A second parked vehicle detection device according to the present invention is an ultrasonic sensor having a transmitter for transmitting an ultrasonic wave and a receiver for receiving a reflected wave of the ultrasonic wave transmitted by the transmitter. In a parked vehicle detection device that detects the presence or absence of a parked vehicle, a reception intensity monitoring circuit that monitors the reception intensity of the reflected wave received by the receiver, and the transmitter transmits the ultrasonic wave. From a transmitted time, a peak time calculation circuit that calculates a time until a reception intensity of the reflected wave monitored by the reception intensity monitoring circuit shows a peak, and a plurality of reflections continuously received by the receiver. The peak time calculation circuit calculates the time until the reception intensity shows a peak for each of the waves, and compares these times to determine whether there is a parked vehicle. It is characterized in that a constant-determining circuit.

【0015】これらの駐車車両検出装置を組み合わせて
使用することにより、従来に比べて誤検知の確率が激減
し、信頼性の高い駐車車両検出を行うことができる。
By using these parked vehicle detection devices in combination, the probability of erroneous detection is drastically reduced as compared with the related art, and highly reliable parked vehicle detection can be performed.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】この発明の好ましい実施の形態に
ついて、以下、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0017】<第1実施形態>図1は、この発明の一実
施形態にかかる駐車車両検出装置の構成について示した
もので、超音波センサで使用する超音波の周波数として
最適な周波数を選定するための回路を中心に表現してい
る。この駐車車両検出装置は、複数の送信周波数を記憶
した記憶部1と、これらの周波数の中からいずれか1つ
を選択する周波数セレクタ2と、この周波数セレクタ2
で選択された周波数の超音波を送信できるように送信セ
ンサ4を駆動する駆動回路3と、この超音波(トーンバ
ースト波)を送信する送信センサ4と、被検出物体から
の反射波を受信して電気信号に変換する受信センサ5
と、この電気信号を増幅する増幅器6と、制御装置7と
で構成される。なお、図1において、符号10で示した
点線で囲まれた部分が従来のセンサ回路に追加された部
分である。
<First Embodiment> FIG. 1 shows a configuration of a parked vehicle detection device according to an embodiment of the present invention, and an optimum frequency is selected as a frequency of an ultrasonic wave used in an ultrasonic sensor. It mainly expresses the circuit for it. This parked vehicle detection device includes a storage unit 1 storing a plurality of transmission frequencies, a frequency selector 2 for selecting any one of these frequencies, and a frequency selector 2
The driving circuit 3 drives the transmission sensor 4 so as to transmit the ultrasonic wave of the frequency selected in the above, the transmission sensor 4 for transmitting the ultrasonic wave (tone burst wave), and receives the reflected wave from the detected object. Sensor 5 for converting to electric signal
, An amplifier 6 for amplifying the electric signal, and a control device 7. In FIG. 1, a portion surrounded by a dotted line indicated by reference numeral 10 is a portion added to a conventional sensor circuit.

【0018】図2は、この駐車車両検出装置の動作フロ
ーについて示したものである。同図(a)は、通常の車
両検出動作について示している。この通常の動作時に
は、以下の一連の車両検出動作が適宜な車両検出インタ
ーバルで繰り返し行われる。すなわち、車両検出指令が
与えられると(S10)、送信センサ4は、設定周波数
で超音波を発信し(S11)、被検出物体でこの超音波
が反射されると(S12)、この反射波が受信センサ5
によって受信され(S13)、受信強度によって駐車車
両の有無が判定され(S14)、車両検出動作が終了す
る(S15)。なお、車両検出インターバルは、この駐
車車両検出装置を統括制御する上位のコントローラから
通信により指示されることもある。
FIG. 2 shows an operation flow of the parked vehicle detection device. FIG. 7A shows a normal vehicle detection operation. During this normal operation, the following series of vehicle detection operations are repeatedly performed at appropriate vehicle detection intervals. That is, when a vehicle detection command is given (S10), the transmission sensor 4 transmits an ultrasonic wave at a set frequency (S11), and when the ultrasonic wave is reflected by the detected object (S12), the reflected wave is generated. Receiving sensor 5
(S13), the presence or absence of a parked vehicle is determined based on the reception intensity (S14), and the vehicle detection operation ends (S15). The vehicle detection interval may be instructed by communication from a higher-level controller that performs overall control of the parked vehicle detection device.

【0019】同図(b)は、周波数選定時の車両検出動
作について示している。検出動作が開始されると(S2
0)、制御装置7が、その時に記憶部1に記憶されてい
る周波数の中からいずれか一つの周波数を選定するよう
周波数セレクタ2に指示を与えることにより、この周波
数の超音波が所定時間発信される(S21)。通常、こ
の際の発信時間は1〜2msec程度である。続いて、この
発信音波が被検出物体で反射され(S22)、この反射
波を受信して(S22)、その受信強度を判定し(S2
3)、所定の条件を満たすような被検出物体による反射
があるかどうかで在車、空車を判定する。
FIG. 1B shows a vehicle detection operation at the time of frequency selection. When the detection operation is started (S2
0) The control device 7 gives an instruction to the frequency selector 2 to select any one of the frequencies stored in the storage unit 1 at that time, so that the ultrasonic wave of this frequency is transmitted for a predetermined time. Is performed (S21). Usually, the transmission time at this time is about 1 to 2 msec. Subsequently, the transmitted sound wave is reflected by the object to be detected (S22), the reflected wave is received (S22), and the reception intensity is determined (S2).
3) The presence or absence of the vehicle is determined based on whether or not there is a reflection by the detected object that satisfies a predetermined condition.

【0020】図3は、受信センサ5によって受信される
超音波の波形の例について示している。図3(a)は、
上述した中心周波数からずれた周波数で発信された超音
波を受信した場合の波形を示し、同図(b)は、中心周
波数により近い周波数で発信された超音波を受信した場
合の波形を示している。なお、この図3以降、図6まで
の受信波形を表すグラフでは、横軸に時間軸、縦軸に受
信強度をとり、時間軸の原点を超音波の発信時としてい
る。
FIG. 3 shows an example of a waveform of an ultrasonic wave received by the receiving sensor 5. FIG. 3 (a)
FIG. 7B shows a waveform when an ultrasonic wave transmitted at a frequency deviated from the center frequency described above is received, and FIG. 7B shows a waveform when an ultrasonic wave transmitted at a frequency closer to the center frequency is received. I have. In the graphs showing the reception waveforms from FIG. 3 to FIG. 6, the horizontal axis represents the time axis, the vertical axis represents the reception intensity, and the origin of the time axis is the time when the ultrasonic wave is transmitted.

【0021】一般には、超音波発信後、コーンや筐体を
通じて直接送信センサ4から受信センサ5に回り込む音
波も同時に受信されるので、これを無視する時間帯
(「回り込み音波受信時間帯」と称し、図3では0から
1までの時間である)を予め設定しておく。この回り
込み音波受信時間帯では、外部の物体に反射して返って
くる反射波の強度より回り込みの音波の強度の方が大き
いので、実際の検出はできないことになる。超音波の速
度を約330m/secと仮定し、回り込み音波受信時間
帯を6msecとすると、超音波センサから約1m以内の物
体は検出できないことになるが、駐車車両を検出するに
際しては実用上問題ない。
In general, after transmitting an ultrasonic wave, a sound wave circulating directly from the transmitting sensor 4 to the receiving sensor 5 through a cone or a housing is also received at the same time. , The time from 0 to t 1 in FIG. 3) is set in advance. In this wraparound sound wave reception time zone, the strength of the wraparound sound wave is higher than the strength of the reflected wave reflected back to the external object, so that actual detection cannot be performed. Assuming that the speed of the ultrasonic wave is about 330 m / sec and the wraparound sound wave receiving time zone is 6 msec, an object within about 1 m from the ultrasonic sensor cannot be detected, but there is a practical problem when detecting a parked vehicle. Absent.

【0022】制御装置7はこの反射波のうち、車両検出
に適した予め設定された時間帯内(「車両検出時間帯」
と称し、図3ではt1以降の所定の時間帯である)に受
信された波の中に、一定の強度以上の部分があるかどう
かで車両の有無を判定する。車両のような被検出物体が
ない場合には、その時間帯内の受信波形は設定されたレ
ベルを超えることはない。
The control device 7 determines, within the reflected wave, a predetermined time zone suitable for vehicle detection (“vehicle detection time zone”).
3 is a predetermined time period after t 1 in FIG. 3). The presence or absence of the vehicle is determined by whether or not there is a portion having a certain strength or more in the wave received. If there is no detected object such as a vehicle, the received waveform in that time zone does not exceed the set level.

【0023】次に、送信周波数を選定する際には順次異
なる周波数の超音波を送信し、その反射波の受信強度を
モニタする。この際、なるべく被検出物体の状態や周囲
の環境状態が同じ状態で比較できるように、このインタ
ーバルは極力短いことが望ましい。
Next, when selecting a transmission frequency, ultrasonic waves having different frequencies are sequentially transmitted, and the reception intensity of the reflected wave is monitored. At this time, it is desirable that this interval be as short as possible so that the state of the detected object and the surrounding environmental state can be compared as much as possible.

【0024】制御装置7は、それぞれの反射波の強度を
比較し、一番高い受信強度を示したときの発信周波数を
その時の中心周波数に最も近い周波数として、次回以降
の通常動作時の使用周波数に設定する。この設定は次回
周波数選定動作が行われるまで保持される。このような
周波数選定を行う頻度は、使用環境にもよるが、せいぜ
い30分に1度程度で十分実用的なレベルを確保できる
ので、通常の車両検出動作に支障をきたすことはない。
The control device 7 compares the intensities of the respective reflected waves, and sets the transmitting frequency when the highest receiving intensity is shown as the frequency closest to the center frequency at that time, and uses the frequency for the next and subsequent normal operations. Set to. This setting is maintained until the next frequency selection operation is performed. Although the frequency of such frequency selection depends on the usage environment, it is at most about once every 30 minutes, and a sufficiently practical level can be secured, so that normal vehicle detection operation is not hindered.

【0025】また、用意する周波数の種類も多い方が良
いが、2種類であっても5種類以上であってもそれなり
の成果が得られる。仮に多数の周波数を用意していて
も、環境が急激に変化しないと仮定すれば、現時点での
周波数の近隣の数波だけを選定対象にすることで選定に
かかる負荷を軽くすることができる。
It is better to prepare many types of frequencies. However, even if two types or five or more types are used, a certain result can be obtained. Even if a large number of frequencies are prepared, assuming that the environment does not change abruptly, the selection load can be reduced by selecting only a few waves near the current frequency.

【0026】周波数選定時の複数回のセンシングの間
に、急に風が吹いたり、検出対象が動いたりして誤った
選定をしてしまうこともあり得るが、選定結果が数ラン
ク分動く結果となっても急な変更はせず、一度の選定で
動く周波数帯の範囲は1ランクまでと制限することで、
こうした異常時に対処することもできる。そして、さら
に精度を求める場合には各周波数におけるサンプル回数
を増やし、その平均値を採用することも可能である。
[0026] During a plurality of times of sensing at the time of frequency selection, it is possible that the wind suddenly blows or the detection target moves, resulting in an incorrect selection. Even if it becomes a sudden change, by limiting the range of the frequency band that can be moved by one selection to 1 rank,
It is also possible to deal with such abnormalities. Then, when further accuracy is required, it is possible to increase the number of times of sampling at each frequency and use the average value.

【0027】発信用の周波数はおおよそ40KHzが一般
的である。この付近の信号を数種類作り出す手段とし
て、高精度を求める場合には水晶発振を利用する方法も
あるが、この本発明の特徴として環境や系全体がどのよ
うに変化しても、用意された中からその時に最適な周波
数を選定できるため、より簡単で安価ではあるが不安定
なCR回路程度でも構わない。
The frequency for transmission is generally about 40 KHz. As a means for producing several types of signals in the vicinity, there is a method of using crystal oscillation when high accuracy is required. However, as a feature of the present invention, no matter how the environment or the entire system changes, the Since the optimum frequency can be selected at that time, a simpler and less expensive but unstable CR circuit may be used.

【0028】さらに、制御装置7のCPUが十分に高い
周波数で駆動されている場合には、プログラムによっ
て、中心周波数に対して高い発信周波数および低い発信
周波数をそれぞれ適当な数だけ連続して出力することで
複数の周波数を作り出すこともできる。この場合には、
図1の符号10で示した点線で囲まれた部分のハードウ
ェアが不要になり、より簡素化できる。また、この発明
では、複数周波数の提供方法は問わない。
Further, when the CPU of the control device 7 is driven at a sufficiently high frequency, an appropriate number of high and low transmission frequencies with respect to the center frequency are continuously output by the program. It can also create multiple frequencies. In this case,
The hardware in a portion surrounded by a dotted line indicated by reference numeral 10 in FIG. 1 is not required, and can be further simplified. In the present invention, a method of providing a plurality of frequencies is not limited.

【0029】図4は、上述した最適周波数を選定する際
の受信強度の判定方法について示したものである。同図
(a)は、物体が検出された場合にこの物体からの反射
波のピークの受信強度Iを比較する例である。また、同
図(b)は、受信波形の積分値を計算し、その面積を比
較する例である。この場合、物体検出部分の面積の比較
でも良いが、通常は無視する内部の回り込みによる部分
も含め全体を積分対象とすれば(この図では、面積Sに
相当する)、検出物が存在しない場合も含めて比較が可
能になる。実際、内部を回り込んで受信される音波の受
信強度も最適周波数に近くなるにつれて大きくなるた
め、全体を積分対象とした選定が可能になる。同図
(c)は、同様の波形における受信強度を予め設定され
た閾値と比較し、それより高い場合を1と低い場合を0
として2値化して比較する例について示している。この
場合、物体検出部分A1の信号の時間幅、もしくは閾値
レベルより大きい受信強度を示す全体部分(A1+A2
の時間幅で比較することができる。
FIG. 4 shows a method of determining the reception intensity when selecting the above-mentioned optimum frequency. FIG. 9A is an example in which, when an object is detected, the reception intensity I of the peak of the reflected wave from the object is compared. FIG. 2B is an example in which the integrated value of the received waveform is calculated and the areas thereof are compared. In this case, the area of the object detection part may be compared. However, if the whole object including the part due to the internal wraparound, which is usually ignored (corresponding to the area S in this figure), is detected, there is no detected object. Can be compared. Actually, the intensity of the sound wave wrapped around and received therein increases as the frequency approaches the optimum frequency, so that the whole can be selected for integration. FIG. 3C compares the reception intensity of the similar waveform with a preset threshold value, and when the reception intensity is higher than 1 and 0 when the reception intensity is lower.
An example in which the values are binarized and compared is shown. In this case, the entire portion indicating the time width or greater than a threshold level reception intensity, the object detection portion A 1 of the signal (A 1 + A 2)
Can be compared with each other.

【0030】<第2実施形態>第2実施形態にかかる駐
車車両検出装置の基本的な構成および動作は、第1実施
形態にかかる駐車車両検出装置と同様である。この駐車
車両検出装置は、発信動作を行わずに受信動作のみを行
うことによって、雨音等の誤検知の要因となる外来超音
波の存在を検出するものである。
<Second Embodiment> The basic configuration and operation of the parked vehicle detection device according to the second embodiment are the same as those of the parked vehicle detection device according to the first embodiment. This parked vehicle detection device detects the presence of an extraneous ultrasonic wave that causes erroneous detection of a rain sound or the like by performing only a reception operation without performing a transmission operation.

【0031】図5(a)は、先に説明した図2(a)の
通常時の車両検出動作フローにおいて、発信動作を行わ
ずに受信動作のみを行ったときの受信波形の例について
示したものである。このように、仮に被検出物体が検出
可能距離内に存在しても、超音波を発信していないの
で、通常、有効な受信音は検出されずフラットな波形に
なる。
FIG. 5A shows an example of a reception waveform when only the reception operation is performed without performing the transmission operation in the normal vehicle detection operation flow of FIG. 2A described above. Things. As described above, even if the detected object is within the detectable distance, since no ultrasonic wave is transmitted, a valid received sound is not normally detected and a flat waveform is obtained.

【0032】しかし、雨音等の要因による外来超音波が
受信されると、その受信波形は図5(b)に示したよう
になり、波形のピークが検出されるようになる(この場
合は、2つのピークが検出されている)。この波形のピ
ークを駐車車両からの反射波によるものと誤検知するこ
とのないよう、この検出装置では発信せずに受信信号の
有無を調べる動作を適宜なインターバルで行う。このよ
うにすることで、雨音等誤検知の要因となる外来超音波
の存在を確認することができる。
However, when an extraneous ultrasonic wave is received due to a factor such as a rain sound, the received waveform becomes as shown in FIG. 5B, and the peak of the waveform is detected (in this case, FIG. 5B). , Two peaks are detected). In order to prevent erroneous detection of the peak of this waveform as being caused by a reflected wave from a parked vehicle, this detection device performs an operation of checking for the presence or absence of a received signal without transmitting the signal at appropriate intervals. By doing so, it is possible to confirm the presence of an extraneous ultrasonic wave that causes erroneous detection such as a rain sound.

【0033】<第3実施形態>第3実施形態にかかる駐
車車両検出装置の基本的な構成および動作は、第1実施
形態にかかる駐車車両検出装置と同様である。図6
(a)(b)は、停止した状態の車両が2回連続して検
出された場合の受信波形について示したものである。一
方、同図(c)(d)は、外来超音波が2回連続して検
出された場合の受信波形について示したものである。
<Third Embodiment> The basic configuration and operation of the parked vehicle detection device according to the third embodiment are the same as those of the parked vehicle detection device according to the first embodiment. FIG.
(A) and (b) show received waveforms when a stopped vehicle is detected twice consecutively. On the other hand, FIGS. 6C and 6D show received waveforms when an external ultrasonic wave is detected twice consecutively.

【0034】これらの図から分かるように、静止した物
体からの反射波は距離と音速が一定である限り、風等の
影響により受信強度が変化することがあっても、車両検
出時間帯において、その受信波形中の強度Iがピークに
なる時間Tは変化しない。これに対して、外来超音波が
2回連続して検出された場合には、受信強度Iのピーク
時間はTからT’へと変化する。
As can be seen from these figures, as long as the distance and sound speed of the reflected wave from the stationary object are constant, even if the reception intensity may change due to the influence of the wind or the like, the reflected wave cannot be detected in the vehicle detection time zone. The time T at which the intensity I in the received waveform reaches its peak does not change. On the other hand, when the external ultrasonic wave is detected twice consecutively, the peak time of the reception intensity I changes from T to T ′.

【0035】従来の車両検出時間帯の検出回数のみで判
定する手法では、どちらも在車なので、総合的に在車と
判定されてしまうが、この発明による駐車車両検出装置
における判定ルーチンでは、次のようにして正確に駐車
車両の有無を判定することができる。
In the conventional method of determining only based on the number of times of detection in the vehicle detection time zone, since both are present, it is determined that the vehicle is present as a whole. However, in the determination routine in the parked vehicle detection device according to the present invention, Thus, the presence or absence of a parked vehicle can be accurately determined.

【0036】最初に在車と判定されそうな波形を受信し
たときには、その物体までの距離を表す発信開始から受
信波形のピークが現れるまでの時間Tを記憶し、確認の
ために同じ状態で次に受信したデータの時間軸の同じ場
所に、在車となるような反射波があるかどうかを確認す
る。この場合、別な場所に発生した受信波形のピーク
(多重回折波や、複数超音波センサを配設したときの他
のセンサからの干渉波;例えば、図6(a)(b)では
P2)は無視する。ピークまでの時間を検出するには、
波形から処理しても良いし、所定の受信強度を示す閾値
と超音波の受信強度とを比較し、時間軸方向に2値化し
たデジタル情報に置き換えた上で、その略中心を反射波
形のピークとして判定しても良い。
When a waveform that is likely to be determined to be present is received for the first time, a time T from the start of transmission indicating the distance to the object to the appearance of the peak of the received waveform is stored. It is checked whether there is a reflected wave that may be present at the same place on the time axis of the data received at the same time. In this case, the peak of the received waveform generated in another place (multiple diffracted waves or interference waves from other sensors when a plurality of ultrasonic sensors are provided; for example, P2 in FIGS. 6A and 6B) Is ignored. To detect the time to peak,
The processing may be performed from the waveform, or a threshold indicating a predetermined reception intensity and the reception intensity of the ultrasonic wave are compared with each other and replaced with digital information binarized in the time axis direction. It may be determined as a peak.

【0037】これらの方法により、図6(a)(b)で
は、時間軸上の同じ位置Tに在車を示す反射波P1が確
認されるので、在車と判定される。一方、その車両が動
いた場合、あるいは雨音のような外来超音波が突発的に
受信された場合には図6(c)(d)のように、時間軸
上の同じ位置に受信波形のピークが観測されないので、
空車と判定される。
According to these methods, in FIGS. 6A and 6B, the reflected wave P1 indicating the presence of the vehicle is confirmed at the same position T on the time axis, and it is determined that the vehicle is present. On the other hand, when the vehicle moves or when an external ultrasonic wave such as a rain sound is suddenly received, the received waveform is located at the same position on the time axis as shown in FIGS. Since no peak is observed,
It is determined that the vehicle is empty.

【0038】一方、従来技術として挙げた特開平9−1
13617号公報に開示された検出方法を適用すると、
図6(c)(d)の受信波形に対して、受信強度Iの閾
値I0で2値化することにより、同図(e)(f)に示
したグラフが得られ、さらに、これら2つのグラフから
論理積をとることにより同図(g)が得られる。この場
合、図6(g)の斜線で示した矩形領域Xの部分が誤っ
て検知されていることが分かる。つまり、この例のよう
に、豪雨のように外来超音波が十分大きい場合には、連
続して受信された反射波の波形の裾野が広がるため、中
心位置は異なる波形であるにも拘わらず在車と判定され
てしまう場合がある。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No.
When the detection method disclosed in JP 13617 is applied,
By binarizing the reception waveforms of FIGS. 6C and 6D with the threshold value I 0 of the reception intensity I, the graphs shown in FIGS. 6E and 6F are obtained. By taking a logical product from the two graphs, FIG. In this case, it can be seen that the portion of the rectangular area X indicated by oblique lines in FIG. 6G is erroneously detected. In other words, as in this example, when the extraneous ultrasonic waves are sufficiently large such as heavy rain, the base of the waveform of the continuously received reflected waves is widened, and the center position is different despite the different waveforms. It may be judged as a car.

【0039】ところで、この例では2回の受信結果の比
較で判定を行ったが、精度向上のために判定用の受信回
数をもっと多くしても構わない。この駐車車両検出装置
によれば外来超音波が受信される環境の中に被検出物体
が存在しても、矛盾なく在車と判定することができる。
また空車にもかかわらず、たまたま外来超音波のタイミ
ングが連続して一致して受信されてしまうこともありう
るが、確率的には低いので、この発明による駐車車両検
出装置の効果を否定できるものではない。
By the way, in this example, the judgment is made by comparing the reception results of the two times, but the number of times of reception for judgment may be increased more in order to improve the accuracy. According to the parked vehicle detection device, even if the detected object exists in the environment where the external ultrasonic wave is received, it can be determined that there is no inconsistency.
In spite of the empty vehicle, the timing of the external ultrasonic wave may happen to be received continuously and coincidentally. However, since the probability is low, the effect of the parked vehicle detection device according to the present invention can be denied. is not.

【0040】<実施形態の効果> (1)温度変化の大きな屋外においても、常にその環境
と超音波センサ対(発信/受信一体型超音波センサも含
む)にとって最適な発振周波数に近い周波数でセンサを
駆動することができることによって、安定したセンシン
グ精度が得られる。 (2)また、用意される複数の周波数はそれぞれ正確な
値である必要はなく、お互いに大小関係が入れ替わるこ
とさえないように維持されていれば、全体が温度変化に
よってシフトしても構わないため、簡単で安価な発信回
路が構成できる。そして、出荷時点での調整も省略でき
るため、装置全体のコストダウンが可能になる。 (3)新たなデバイスを追加することなく、車両検出用
の超音波センサを利用し、雨音等、車両検出の妨げとな
る超音波の存在を容易に検出可能としたことで、その影
響が懸念される一定期間、それらを誤検知しないような
判定方法に移行することが可能になる。 (4)特に雨音等によりランダムな超音波が発生してい
る環境において、外来超音波と車両による反射を判別す
ることで、空車にも関わらず在車と判定してしまう誤検
知を防止することができ、これによってシステム全体の
信頼性が高まり、従来超音波センサでは困難であった屋
外での車両検出が可能になる。
<Effects of the Embodiment> (1) Even in the outdoors where the temperature changes greatly, the sensor is always operated at a frequency close to the optimum oscillation frequency for the environment and the ultrasonic sensor pair (including the transmission / reception integrated ultrasonic sensor). , Stable sensing accuracy can be obtained. (2) In addition, the plurality of prepared frequencies do not need to be accurate values, and the whole may be shifted by a temperature change as long as the magnitude relation is maintained so as not to be interchanged. Therefore, a simple and inexpensive transmission circuit can be configured. Since the adjustment at the time of shipment can be omitted, the cost of the entire apparatus can be reduced. (3) By using an ultrasonic sensor for vehicle detection without adding a new device, it is possible to easily detect the presence of ultrasonic waves, such as rain sounds, which hinder vehicle detection, thereby reducing the effect. For a certain period of concern, it is possible to shift to a determination method that does not erroneously detect them. (4) Particularly in an environment where random ultrasonic waves are generated due to rain sounds or the like, by detecting extraneous ultrasonic waves and reflections from the vehicle, erroneous detection of deciding that the vehicle is present despite an empty vehicle is prevented. As a result, the reliability of the entire system is enhanced, and vehicle detection in the outdoors, which has been difficult with conventional ultrasonic sensors, becomes possible.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば駐車車両を検出する際に、種々の状況下において
高い検出精度と信頼性を得ることができる。
As described in detail above, according to the present invention, when detecting a parked vehicle, high detection accuracy and reliability can be obtained in various situations.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態にかかる駐車車両検出装
置の構成について示したものである。
FIG. 1 shows a configuration of a parked vehicle detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同上検出装置による検出判定のフローについて
示したもので、(a)は通常動作時、(b)は周波数選
定時のものを示している。
FIGS. 2A and 2B show a flow of detection determination by the above detection device, wherein FIG. 2A shows a flow at the time of normal operation, and FIG.

【図3】同上検出装置による受信波形の一例について示
したもので、(a)は中心周波数からずれた周波数で発
信された超音波の受信波形を、(b)は中心周波数によ
り近い周波数で発信された超音波の受信波形を示してい
る。
3A and 3B show an example of a reception waveform by the detection device, wherein FIG. 3A shows a reception waveform of an ultrasonic wave transmitted at a frequency shifted from a center frequency, and FIG. 3B shows a reception waveform at a frequency closer to the center frequency. 2 shows a received waveform of the obtained ultrasonic wave.

【図4】同上検出装置による最適周波数選定時の受信強
度の判定方法について示したもので、(a)は受信強度
のピーク値で判定する例、(b)は受信波形の積分値に
より判定する例、(c)は受信強度のピーク値を閾値で
2値化して判定する例について示している。
4A and 4B show a method of determining the reception intensity at the time of selecting the optimum frequency by the detection device, wherein FIG. 4A shows an example in which the determination is made based on the peak value of the reception intensity, and FIG. An example (c) shows an example in which the peak value of the reception intensity is binarized using a threshold value and determined.

【図5】(a)は外来超音波がない場合の受信波形につ
いて示し、(b)は外来超音波があった場合の受信波形
について示したものである。
FIG. 5A shows a reception waveform when there is no external ultrasonic wave, and FIG. 5B shows a reception waveform when there is an external ultrasonic wave.

【図6】超音波センサで連続してセンシングした際の受
信波形について示したもので、(a)(b)は2回連続
して駐車車両を検出した場合、(c)(d)は、外来超
音波を検出した場合、(e)(f)は、(c)(d)の
受信波形に対して所定の閾値で2値化処理を行った場
合、(g)は(e)と(f)との論理積をとった場合に
ついて示している。
FIGS. 6A and 6B show reception waveforms when sensing is performed continuously by an ultrasonic sensor. FIGS. 6A and 6B show two consecutive detections of a parked vehicle. FIGS. (E) and (f) show the cases where the received waveforms of (c) and (d) are subjected to the binarization processing with a predetermined threshold, and (g) show (e) and (e). This shows a case where a logical product with f) is taken.

【図7】密閉型と開放型の超音波センサの中心周波数に
関する特性について示したもので、(a)は周波数特性
と受信感度との関係を、(b)は周波数特性と送信出力
との関係を、(c)は温度特性と中心周波数との関係を
示している。
7A and 7B show characteristics of a center frequency of a closed type and an open type ultrasonic sensor, wherein FIG. 7A shows a relationship between frequency characteristics and reception sensitivity, and FIG. 7B shows a relationship between frequency characteristics and transmission output. And (c) shows the relationship between the temperature characteristic and the center frequency.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 記憶部 2 周波数セレクタ 3 駆動回路 4 超音波センサ(送信センサ) 5 超音波センサ(受信センサ) 6 増幅器 7 制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage part 2 Frequency selector 3 Drive circuit 4 Ultrasonic sensor (transmission sensor) 5 Ultrasonic sensor (reception sensor) 6 Amplifier 7 Control device

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08G 1/04 G01S 7/524 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G08G 1/04 G01S 7/524

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 超音波センサを用いて駐車している車両
の有無を検出する駐車車両検出装置において、 周波数の異なる複数の超音波を順次送信する送信機と、 この送信機によって送信された超音波を受信して、その
受信強度をモニタする受信強度モニタ回路と、 この受信強度モニタ回路によってモニタされた受信強度
に基づいて前記送信機によって送信される超音波の周波
数の中から駐車車両を検出するのに最適な周波数を選定
する最適周波数選定回路と、前記最適周波数選定回路により選定された周波数を、次
回以降に行われる車両の有無を検出する車両検出動作の
使用周波数として設定し、当該設定された周波数を前記
最適周波数選定回路により次に周波数が選定されるまで
保持する手段と、 前記設定された使用周波数を用いて前記送信機から超音
波を送信することにより車両検出動作を繰り返して行う
手段と、 を備えたことを特徴とする駐車車両検出装置。
1. A parked vehicle detection device for detecting the presence or absence of a parked vehicle using an ultrasonic sensor, comprising: a transmitter for sequentially transmitting a plurality of ultrasonic waves having different frequencies; A reception intensity monitoring circuit that receives the sound wave and monitors the reception intensity; and detects a parked vehicle from the frequency of the ultrasonic wave transmitted by the transmitter based on the reception intensity monitored by the reception intensity monitoring circuit. An optimum frequency selection circuit for selecting an optimum frequency to perform, and a frequency selected by the optimum frequency selection circuit ,
Vehicle detection operation to detect the presence or absence of a vehicle
Set as the use frequency, and the set frequency is
Until the next frequency is selected by the optimal frequency selection circuit
Holding means, and a supersonic wave from the transmitter using the set operating frequency.
Repeats vehicle detection by transmitting waves
Means for detecting a parked vehicle.
【請求項2】 請求項1において、前記最適周波数選定
回路は、前記受信強度モニタ回路によってモニタされた
前記周波数の異なる各超音波の受信強度のピーク値を比
較することにより、最適な周波数を選定することを特徴
とする駐車車両検出装置。
2. The optimum frequency selection circuit according to claim 1, wherein the optimum frequency selection circuit selects an optimum frequency by comparing peak values of reception intensity of each of the ultrasonic waves having different frequencies monitored by the reception intensity monitoring circuit. And a parked vehicle detection device.
【請求項3】 請求項1において、前記最適周波数選定
回路は、前記受信強度モニタ回路によってモニタされた
前記周波数の異なる各超音波の受信強度と時間との関係
を表す受信波形の積分値を比較することにより、最適な
周波数を選定することを特徴とする駐車車両検出装置。
3. The optimum frequency selection circuit according to claim 1, wherein the optimum frequency selection circuit compares an integrated value of a reception waveform representing a relationship between a reception intensity of each ultrasonic wave having a different frequency and a time monitored by the reception intensity monitoring circuit. A parked vehicle detection device, wherein an optimum frequency is selected.
【請求項4】 請求項1において、前記最適周波数選定
回路は、前記受信強度モニタ回路によってモニタされた
前記周波数の異なる各超音波の受信強度と時間との関係
を表す受信波形において、所定の閾値より大きい受信強
度を示す部分の時間幅を比較することにより、最適な周
波数を選定することを特徴とする駐車車両検出装置。
4. A reception waveform according to claim 1, wherein said optimum frequency selection circuit includes a predetermined threshold value in a reception waveform representing a relationship between reception intensity and time of each ultrasonic wave having a different frequency monitored by said reception intensity monitoring circuit. A parked vehicle detection device, wherein an optimum frequency is selected by comparing the time widths of portions showing a greater reception intensity.
【請求項5】 請求項1において、前記最適周波数選定
回路は、前記車両検出動作に支障を来さない頻度で最適
な周波数を選定することを特徴とする駐車車両検出装
置。
5. The method according to claim 1, wherein said optimum frequency is selected.
The circuit is optimized at a frequency that does not interfere with the vehicle detection operation.
A parked vehicle detection device for selecting a suitable frequency .
【請求項6】 超音波を送信する送信機と、この送信機
によって送信された超音波の反射波を受信する受信機と
を備えた超音波センサを用いて、駐車している車両の有
無を検出する駐車車両検出装置において、 前記受信機により受信された前記反射波の受信強度をモ
ニタする受信強度モニタ回路と、 前記送信機により前記超音波が送信された時間から、前
記受信強度モニタ回路によってモニタされた前記反射波
の受信強度がピークを示すまでの時間を算出するピーク
時間算出回路と、 前記受信機によって連続して受信された複数の反射波の
各々に対して前記ピーク時間算出回路により前記受信強
度がピークを示すまでの時間を算出して、これらの時間
を比較検討することにより駐車車両の有無を判定する判
定回路と、 を備えたことを特徴とする駐車車両検出装置。
6. The presence or absence of a parked vehicle using an ultrasonic sensor having a transmitter for transmitting an ultrasonic wave and a receiver for receiving a reflected wave of the ultrasonic wave transmitted by the transmitter. In the parked vehicle detection device for detecting, a reception intensity monitoring circuit that monitors the reception intensity of the reflected wave received by the receiver, and a reception intensity monitor circuit based on a time when the ultrasonic wave is transmitted by the transmitter. A peak time calculation circuit that calculates a time until the reception intensity of the monitored reflected wave indicates a peak, and a peak time calculation circuit for each of the plurality of reflected waves continuously received by the receiver. A determination circuit that calculates the time until the reception intensity shows a peak, and determines whether or not there is a parked vehicle by comparing and examining these times. That parked vehicle detection device.
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