JP5780696B2 - Object detection device - Google Patents
Object detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5780696B2 JP5780696B2 JP2009159383A JP2009159383A JP5780696B2 JP 5780696 B2 JP5780696 B2 JP 5780696B2 JP 2009159383 A JP2009159383 A JP 2009159383A JP 2009159383 A JP2009159383 A JP 2009159383A JP 5780696 B2 JP5780696 B2 JP 5780696B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- object detection
- detection device
- field generation
- alternating magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、例えば、駐車場において磁気センサを使用して車両の有無を検出する物体検出装置に係り、特に、検出感度を高めることができるように工夫したものに関する。 The present invention relates to, for example, an object detection device that detects the presence or absence of a vehicle using a magnetic sensor in a parking lot, and particularly relates to a device devised so that detection sensitivity can be increased.
駐車場における車両の有無を検出する車両検出装置としては、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3に示すようなものがある。
まず、特許文献1に開示されている車両検出装置は、ループコイルを使用したループ式車両検出装置であり、ループコイルを地下に埋設した構成になっている。
又、特許文献2に開示されている車両検出装置は、光センサを使用した車両検出装置であり、所定位置に投光器と受光器を設置して、投光器より投光された光が車両に遮られることにより車両の有無を検出するものである。
さらに、特許文献3に開示されている車両検出装置は、磁気センサを使用した車両検出装置であり、磁気センサをX軸、Y軸、Z軸の三軸方向に設置して、外部磁界の変化により車両の有無を検出するものである。
Examples of a vehicle detection device that detects the presence or absence of a vehicle in a parking lot include those shown in
First, the vehicle detection device disclosed in
The vehicle detection device disclosed in
Further, the vehicle detection device disclosed in
ところが、特許文献1に開示されている車両検出装置の場合には、ループコイルを地下に埋設しなければならず、大掛かりな作業が必要になってしまうと共にコスト的にも問題があった。
又、特許文献2に開示されている車両検出装置の場合には、車両だけではなく人等にも反応してしまい、車両が存在していないにもかかわらず車両があると誤って判断してしまうことがあった。又、降雪等により投光面や受光面の一部が遮られると正常に機能しないという問題があった。
さらに、特許文献3に開示されている車両検出装置の場合には、目的とする車両のみならず、近くに大型の車両が走行するだけで地磁気が変動してしまうために、これもまた車両が存在していないにもかかわらず車両があると誤って判断してしまうことがあった。
However, in the case of the vehicle detection device disclosed in
In addition, in the case of the vehicle detection device disclosed in
Furthermore, in the case of the vehicle detection device disclosed in
そこで、これらを解決するものとして、例えば、特許文献4に記載されているような車両検出装置が提案されている。
In order to solve these problems, for example, a vehicle detection device as described in
上記従来の構成によると次のような問題があった。すなわち、特許文献4に記載されている車両検出装置の場合には、特許文献1〜特許文献3に記載されている車両検出装置の課題を解決することはできるものの、例えば、外来ノイズによる地磁気の変化の影響を受けて誤判断してしまうといった問題は依然としてあり、又、検出感度のさらなる向上が望まれている。
尚、駐車場における車両の検出を例に挙げて説明しているが、検出の対象はそれだけではなく、他の様々な磁性体の検出についても同様の問題がある。
The conventional configuration has the following problems. That is, in the case of the vehicle detection device described in
In addition, although the detection of the vehicle in a parking lot is mentioned as an example and demonstrated, it is not only the object of detection but the same problem exists also about the detection of other various magnetic bodies.
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、外来ノイズによる地磁気の変化の影響を軽減して検出感度の向上を図り、且つ、低工事コストで既存設備に容易に設置可能な物体検出装置を提供することにある。 The present invention has been made based on such points, and the object of the present invention is to improve the detection sensitivity by reducing the influence of changes in geomagnetism due to external noise, and to easily install existing equipment at low construction cost. It is to provide an object detection device that can be installed in a vehicle.
上記目的を達成するべく本願発明の請求項1による物体検出装置は、物体が出現する検出対象箇所にケース内に収容された状態で近接・配置され10Hz〜500Hzの範囲で任意の周波数に設定された交流磁場を発生させる単数又は複数の交流磁場発生回路と、上記検出対象箇所に上記ケース内に収容された状態で近接・配置されるとともに上記交流磁場発生回路に対して離間・配置され上記交流磁場発生回路によって発生された交流磁場の変化を相互に直交する三軸方向の電気信号で出力する磁気センサと、上記磁気センサからの電気信号に基づいて上記検出対象箇所に物体が存在するか否かを判別する制御手段と、を具備し、上記交流磁場発生回路の上記検出対象箇所に向かう方向を除いて上記磁気センサに向かう方向を含んだ周辺は磁性材料でシールドされており、上記制御手段は上記磁気センサの出力信号の周波数成分の内、上記交流磁場の周波数の基準信号を用いて、上記交流磁場の周波数成分を同期検波し増幅するものであることを特徴とするものである。
又、請求項2による物体検出装置は、請求項1記載の物体検出装置において、上記制御手段は、上記磁気センサからの三軸分の電気信号の変化量を重み付け演算し、それを予め設定されている閾値と比較することにより、上記検出対象箇所に物体が存在するか否かを判別するものであることを特徴とするものである。
又、請求項3による物体検出装置は、請求項2記載の物体検出装置において、上記磁気センサからの三軸分の電気信号の変化量を用いて重み付け演算された結果が予め設定された閾値内で、且つ、一定時間内の変化量がある範囲内の場合に物体が存在すると判定されることを特徴とするものである。
又、請求項4による物体検出装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の物体検出装置において、複数の交流磁場発生回路を設けた場合それら複数の交流磁場発生回路から発生される交流磁場はその周波数が異なるものであることを特徴とするものである。
又、請求項5による物体検出装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の物体検出装置において、複数の交流磁場発生回路を設けた場合それら複数の交流磁場発生回路から発生される交流磁場の磁気ベクトルが異なるものであることを特徴とするものである。
又、請求項6による物体検出装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の物体検出装置において、複数の交流磁場発生回路を設けた場合それら複数の交流磁場発生回路から発生される交流磁場の周波数成分を各々別々に検波・増幅するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項7による物体検出装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の物体検出装置において、複数の交流磁場発生回路を設けた場合検波・増幅された複数周波数成分のレベルの大きさや比率を分析することにより、物体までの距離を推定するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項8による物体検出装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の物体検出装置において、複数の周波数成分を含む交流磁場を一つの交流磁場発生回路より放射することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the object detection device according to
The object detection apparatus according to
According to a third aspect of the present invention, in the object detection device according to the second aspect, the result of weighting calculation using the amount of change of the electrical signal for the three axes from the magnetic sensor is within a preset threshold value. In addition, it is determined that the object is present when the amount of change within a certain time is within a certain range.
According to a fourth aspect of the present invention, in the object detection device according to any one of the first to third aspects, when a plurality of AC magnetic field generation circuits are provided, the plurality of AC magnetic field generation circuits are generated. The AC magnetic field is characterized by having different frequencies.
An object detection apparatus according to
An object detection device according to
An object detection device according to
An object detection apparatus according to
以上述べたように本願発明の請求項1による物体検出装置は、周辺機器等による外来ノイズに影響されない周波数に任意に設定された交流磁場を発生させる単数又は複数の交流磁場発生回路と、検出対象箇所に近接・配置され上記交流磁場発生回路によって発生された交流磁場の変化を複数軸分の電気信号で出力する磁気センサと、上記磁気センサからの電気信号に基づいて上記検出対象箇所に物体が存在するか否かを判別する制御手段と、を具備した構成になっているので、周辺機器等による外来ノイズによる影響を軽減させた状態で感度良く物体を検出することが可能になる。
又、請求項2による物体検出装置は、請求項1記載の物体検出装置において、上記交流磁場の周波数は10Hz〜500Hzの範囲で任意に設定されるものであるので、上記効果を高めることができる。
又、請求項3による物体検出装置は、請求項1又は請求項2記載の物体検出装置において、上記交流磁場発生回路は周辺を磁性材料でシールドされているので、磁気センサが検知する物体が存在していない時の交流磁場(基準交流磁場)のレベルを抑制しつつ、上記交流磁場発生回路に大きな電流を流すことができ、その結果、上記交流磁場発生回路が発する磁束の影響を空間的により離れた磁場にまで及ぼすことが可能となり、それによって、検出感度を高めることができる。
又、請求項4による物体検出装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の物体検出装置において、上記磁気センサの出力信号の周波数成分の内、上記交流磁場の周波数成分を検波し増幅するようにしているので、それによって、検出の感度を高めることができる。
又、請求項5による物体検出装置は、請求項1〜請求項4の何れかに記載の物体検出装置において、上記交流磁場発生回路は上記磁気センサに対して離間・配置されているので、上記磁気センサが検知する基準交流磁場のレベルが最適になるような離間・配置が可能となり、それによって、検出の感度を高めることができる。
又、請求項6による物体検出装置は、請求項2〜請求項5の何れかに記載の物体検出装置において、上記制御手段は、上記磁気センサからの複数軸分の電気信号の変化量を重み付け演算し、それを予め設定されている閾値と比較することにより、上記検出対象箇所に物体が存在するか否かを判別するようにしているので、重み付け係数の設定により任意の仮想的な軸上における電気信号の変化量を求めることが可能となり、対象物と本発明の装置との細かい位置ずれ等によらず判別の精度を高めることができる。
又、請求項7による物体検出装置は、請求項6記載の物体検出装置において、上記磁気センサからの複数軸分の電気信号の変化量を用いて重み付け演算された結果が予め設定された閾値内で、且つ、一定時間内の変化量がある範囲内の場合に物体が存在すると判定されるように構成されているので、外来ノイズ等による瞬間的な交流磁場の変化を除去可能となり、それによって、判別の精度を高めることができる。
又、請求項8による物体検出装置は、請求項1記載の物体検出装置において、複数の交流磁場発生回路を設けた場合それら複数の交流磁場発生回路から発生される交流磁場はその周波数が異なるものであるので、それら異なる周波数の交流磁場を検波・増幅して処理することにより、複数の交流磁場の周波数成分の変化を分析することが可能となり、それによって、物体の有無以外の別の情報を得ることができる。
又、請求項9による物体検出装置は、請求項1記載の物体検出装置において、複数の交流磁場発生回路を設けた場合それら複数の交流磁場発生回路から発生される交流磁場の磁気ベクトルが異なるものであるので、それら異なる磁気ベクトルの交流磁場の周波数成分を検波・増幅して処理することにより、物体の有無の検出精度を高めることができると共に、本装置からみた物体の位置を精度良く推定することができる。
又、請求項10による物体検出装置は、請求項1記載の物体検出装置において、複数の交流磁場発生回路を設けた場合それら複数の交流磁場発生回路から発生される交流磁場を各々別々に検波・増幅するようにしたので、物体の有無の検出精度を高めることができると共に、本装置からみた物体の位置を精度良く推定することができる。
又、請求項11による物体検出装置は、請求項1記載の物体検出装置において、複数の交流磁場発生回路を設けた場合検波・増幅された複数周波数成分のレベルの大きさや比率を分析することにより、物体までの距離を推定するようにしたので、単に物体の有無だけでなく本装置から物体までの距離を推定することができるものである。
又、請求項12による物体検出装置は、請求項1記載の物体検出装置において、 複数の周波数成分を含む交流磁場を一つの交流磁場発生回路より放射するように構成したので、構成の簡略化を図ることができる。
As described above, the object detection device according to
Further, the object detection device according to
The object detection device according to
An object detection device according to
An object detection apparatus according to
According to a sixth aspect of the present invention, in the object detection device according to any one of the second to fifth aspects, the control means weights the change amount of the electric signal for a plurality of axes from the magnetic sensor. Since it is calculated and compared with a preset threshold value to determine whether or not an object is present at the detection target location, any virtual axis can be set by setting a weighting coefficient. It is possible to determine the amount of change in the electrical signal at the time, and the accuracy of discrimination can be increased regardless of the fine positional deviation between the object and the apparatus of the present invention.
According to a seventh aspect of the present invention, in the object detection device according to the sixth aspect of the present invention, the result of the weighting operation using the amount of change in the electrical signals for a plurality of axes from the magnetic sensor is within a preset threshold value. In addition, since it is determined that the object is present when the amount of change within a certain time is within a certain range, it is possible to remove an instantaneous change in the alternating magnetic field due to external noise or the like, thereby The accuracy of discrimination can be increased.
The object detection device according to
An object detection apparatus according to
According to a tenth aspect of the present invention, in the object detection device according to the first aspect, when a plurality of AC magnetic field generation circuits are provided, the AC magnetic fields generated from the plurality of AC magnetic field generation circuits are separately detected and Since the amplification is performed, the detection accuracy of the presence / absence of an object can be improved, and the position of the object viewed from the present apparatus can be estimated with high accuracy.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the object detecting device according to the first aspect, when a plurality of AC magnetic field generating circuits are provided, the level and ratio of the detected and amplified plural frequency components are analyzed. Since the distance to the object is estimated, not only the presence / absence of the object but also the distance from the apparatus to the object can be estimated.
The object detection device according to claim 12 is configured to radiate an alternating magnetic field including a plurality of frequency components from one alternating magnetic field generation circuit in the object detection device according to
以下、図1乃至図4を参照して本発明の第1の実施の形態を説明する。この実施の形態は本願発明を駐車場の車両検出に適用した例を示すものである。まず、駐車場の所定位置に磁気センサ1が設置されている。この磁気センサ1によって磁場の変化を検出し、それを電気信号として出力するものである。又、上記磁気センサ1は、相互に直交する三軸、すなわち、X軸、Y軸、Z軸の磁場変化を検出して電気信号として出力できるものである。上記電気信号の変化量を検出することにより、駐車場における磁性体としての車両4の有無を検出するものである。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment shows an example in which the present invention is applied to vehicle detection in a parking lot. First, the
又、上記磁気センサ1に対して離間された位置に交流磁場発生回路3が設置されていて、この交流磁場発生回路3によって所定の交流磁場を形成するように構成されている。上記交流磁場発生回路3は具体的には所定のコイルによって構成されたものであり、コイルに交流電流を流すことにより交流磁場を形成するものである。
An AC magnetic
上記交流磁場の周波数であるが、周辺機器等による外来ノイズに影響されない周波数に任意に設定されている。具体的には、10Hz〜500Hzの範囲で任意に設定されるものである。このように、周辺機器等による外来ノイズに影響されない周波数、例えば、周辺機器の電源周波数(例えば、商用電源周波数50Hz又は60Hz)に影響されない周波数に任意に設定することにより、周辺機器の要因による交流磁場変化の影響をなくすことができる。 The frequency of the AC magnetic field is arbitrarily set to a frequency that is not affected by external noise caused by peripheral devices or the like. Specifically, it is arbitrarily set in the range of 10 Hz to 500 Hz. In this way, by arbitrarily setting a frequency that is not affected by the external noise by the peripheral device, for example, a frequency that is not affected by the power supply frequency of the peripheral device (for example, commercial power supply frequency 50 Hz or 60 Hz), AC due to the factor of the peripheral device The influence of magnetic field changes can be eliminated.
上記交流磁場発生回路3の検出対象物のある方向(実施例ではZ軸方向)を除いた周辺は磁性材料5によってシールドされた構成になっている。磁性材料には、例えば、フェライトを用いる。このように、磁性材料5によってシールドすることにより、磁気センサが検知する物体が存在していない時の交流磁場(基準交流磁場)のレベルを抑制しつつ上記交流磁場発生回路3に対してより大きな電流を流すことを可能にするものである。より大きな電流を流すことにより、上記交流磁場発生回路3が発する磁束の影響を空間的により離れた磁場にまで及ぼすことができるものである。また、検出対象物のある方向以外をシールドしているため、検出対象物方向への磁束の偏向作用もある。
尚、上記磁気センサ1、交流磁場発生回路3、磁性材料5は、図2に示すように、ケース2内に収容・配置されていて、対象物である磁性体としての車両4の近傍の所定位置に設置されるものである。
The AC magnetic
As shown in FIG. 2, the
上記磁気センサ1からの三軸分の出力信号はプリアンプ7に入力される。上記磁気センサ1からの出力は図3(a)に示すようなものであり、地磁気成分(DC成分)と自己発生させた交流磁場成分(AC成分)とが混合されて出力されている。又、磁性体4がない場合のAC成分の振幅レベルは基準交流磁場の振幅レベルと略等価となるが、磁性体4がある場合のAC成分の振幅レベルは基準交流磁場の振幅レベルから若干変化する。これは、磁性体4にて発生する渦電流の影響を受けるためである。又、プリアンプ7によって増幅された信号は図3(b)に示すようなものとなる。プリアンプ7によって後で行われる検波が可能になるレベルまで増幅するものである。
Output signals for three axes from the
プリアンプ7によって増幅された信号はバンドパスフィルタ(BPF)9に入力される。このバンドパスフィルタ(BPF)9によって地磁気の変化量(DC成分)を除去すると共に、上記自己発生させた交流磁場の周波数成分以外の不要な周波数成分を抑圧するものである。上記バンドパスフィルタ(BPF)9による処理後の信号を図3(c)に示す。
The signal amplified by the
又、発振制御回路11と同期検波・メインアンプ13が設置されていて、同期検波・メインアンプ13によって、交流磁場の周波数成分を検波し増幅するように構成されている。このような構成を採用することにより、センサ出力に対してS/N比の悪化を抑制して大幅な増幅が可能になるものである。すなわち、交流磁場の周波数と同一周波数の矩形波信号が発振制御回路11から出力され、同期検波・メインアンプ13はその矩形波信号を基準信号として用い交流磁場成分を検波・増幅するものである。同期検波・メインアンプ13による処理後の信号を図3(d)に示す。
Also, an
上記同期検波・メインアンプ13によって交流磁場の周波数成分を検波し増幅された信号はローパスフィルタ(LPF)15を介して信号処理部17に入力される。上記ローパスフィルタ(LPF)15によって平滑化を行い、AC成分の変化をDCレベルに変えて上記信号処理部17に出力するものである。
平滑化処理された後の信号を図3(e)に示す。図3(e)に示すように、上記交流磁場の変化がDCレベルの変化となって出力されることとなる。
上記信号処理部17においてはA/D変換器19を介してアナログ/デジタル変換され、変化量演算・検出部21に入力される。この変化量演算・検出部21においては、次のような処理が実行される。
A signal amplified by detecting the frequency component of the alternating magnetic field by the synchronous detection /
The signal after the smoothing process is shown in FIG. As shown in FIG. 3E, the change in the alternating magnetic field is output as a change in the DC level.
In the
すなわち、磁気センサ1からの三軸分の電気信号の変化量を重み付け演算し、それを予め設定されている閾値と比較することにより、上記駐車場に磁性体(車両)4が存在するか否かを判別するようにしている。具体的には、上記磁気センサ1からの三軸分の電気信号の変化量を用いて重み付け演算された結果が予め設定された閾値内で、且つ、一定時間内の変化量がある範囲内の場合に、上記駐車場に磁性体(車両)4が存在するか否かを判別するようにしている。
ここで、重み付け演算とは、各軸における電気信号の変化量に予め設定された係数を乗算した後、それぞれを加算するという演算方法である。
That is, whether or not the magnetic body (vehicle) 4 exists in the parking lot is calculated by weighting the change amount of the electrical signal for the three axes from the
Here, the weighting calculation is a calculation method in which the change amount of the electric signal in each axis is multiplied by a preset coefficient and then added.
又、発振周波数制御部23が設置されていて、既に説明した発振制御回路11で生成する信号の発振周波数を制御するように構成されている。
Further, an oscillation
上記信号処理部17における情報処理の内容を図4に示すフローチャートを参照して整理してみる。まず、ステップS1において、A/D変換回数を0に初期化する。次に、ステップS2に移行して、X、Y、Z軸データのA/D変換処理が実行される。すなわち、X、Y、Zの三軸分のアナログデータをデジタルデータに変換するものである。次いで、ステップS3に移行する。このステップS3においては、X、Y、Z軸データのA/D変換処理が完了したか否かの判別が行われる。完了していると判別された場合には完了フラグを立ててステップS4に移行する。これに対して、未だ完了していなと判別された場合には、ステップS2に戻る。
The contents of the information processing in the
ステップS4においては、1回のA/D変換毎に変換データをA/Dデータ格納用バッファ31に格納すると共に、A/D変換完了後に発生される完了フラグをカウントしてA/D変換回数を算出する。次いで、ステップS5に移行する。このステップS5においては、A/D変換の回数が予め設定されたN回を超えたか否かが判別される。A/D変換の回数が予め設定されたN回を超えないと判別された場合には、ステップS2に戻ってA/D変換処理が繰り返される。A/D変換の回数が予め設定されたN回を超えたと判別された場合には、ステップS6に移行する。
In step S4, the conversion data is stored in the A / D
ステップS6においては、平均化(ノイズリダクション)処理が実行される。これはX、Y、Zの三軸分について行われる。すなわち、ノイズを除去するために、格納したN個分のデータを平均化してA/D変換データ格納用バッファ31に格納するものである。次に、ステップS7に移行する。このステップS7では、ステップS6において算出した平均値データのレベルが時間的に安定したデータであるか否かを判別する。具体的には、A/D変換データ格納用バッファ31に格納されている過去の平均値データと現在の平均値データとを比較して、そのレベル差が予め設定されている範囲内に収まっているか否かを判別し、収まっている場合には、現在の平均値データのレベルが「時間的に収束している」と判別するものである。
In step S6, an averaging (noise reduction) process is executed. This is performed for three axes of X, Y, and Z. That is, in order to remove noise, the stored N pieces of data are averaged and stored in the A / D conversion
ステップS7において、現在の平均値データのレベルが「時間的に収束している」と判別された場合には、ステップS8に移行する。これに対して、現在の平均値データのレベルが「時間的に収束していない」と判別された場合には、ステップS1から再度処理を行う。 If it is determined in step S7 that the current average value level is “converged in time”, the process proceeds to step S8. On the other hand, when it is determined that the level of the current average value data is “not converged in time”, the process is performed again from step S1.
ステップS8においては、X、Y、Zの三軸分の平均値データを使用して、例えば、次の式(I)に示すような演算を行って最終的な検出信号とする。
Vxyz=(a×Vx+b×Vy +c×Vz)/(a+b+c)―――(I)
但し、
Vxyz:重み付け演算後データ
Vx :X軸の平均値データ
Vy :Y軸の平均値データ
Vz :Z軸の平均値データ
a :X軸の重み付け係数
b :Y軸の重み付け係数
c :Z軸の重み付け係数
In step S8, the average value data for the three axes X, Y, and Z is used, for example, the calculation shown in the following equation (I) is performed to obtain a final detection signal.
Vxyz = (a * Vx + b * Vy + c * Vz) / (a + b + c)-(I)
However,
Vxyz: Data after weighting calculation Vx: Average value data of X axis
Vy: Y-axis average value data Vz: Z-axis average value data a: X-axis weighting coefficient b: Y-axis weighting coefficient c: Z-axis weighting coefficient
次に、ステップS9に移行して、判定処理が実行される。すなわち、ステップS8において算出された重み付け演算後データVxyzの値が、予め設定されている閾値内である場合には、「車両あり」と判定し、それ以外については「車両なし」と判定する。次いで、ステップS10に移行する。このステップS10においては、ステップS9における判定結果を「0」或いは「1」の2値で出力する。その後ステップS1に戻る。 Next, it transfers to step S9 and a determination process is performed. That is, when the value of the post-weighting calculation data Vxyz calculated in step S8 is within a preset threshold, it is determined that “the vehicle is present”, and otherwise, it is determined that “the vehicle is absent”. Next, the process proceeds to step S10. In step S10, the determination result in step S9 is output as a binary value of “0” or “1”. Thereafter, the process returns to step S1.
以上、本実施の構成によると次のような効果を奏することができる。
まず、交流磁場発生回路3によって、周辺機器等による外来ノイズに影響されない周波数に任意に設定された交流磁場を発生させるように構成しているので、周辺機器等による外来ノイズに影響を軽減させた状態で感度良く車両4を検出することが可能になる。
特に、この実施の形態の場合には、上記交流磁場の周波数は10Hz〜500Hzの範囲で任意に設定するようにしているので、上記効果をより高めることができる。
又、上記交流磁場発生回路3は周辺を磁性材料5でシールドされているので、磁気センサが検知する物体が存在していない時の交流磁場(基準交流磁場)のレベルを抑制しつつ、上記交流磁場発生回路に大きな電流を流すことができ、その結果、上記交流磁場発生回路が発する磁束の影響を空間的により離れた磁場にまで及ぼすことが可能となり、それによって、検出感度を高めることができる。
又、上記磁気センサ1の出力電圧の周波数成分の内、上記交流磁場の周波数成分を検波し増幅するようにしているので、それによって、検出の感度を高めることができる。
又、上記交流磁場発生回路3は上記磁気センサ1に対して離間・配置されているので、上記磁気センサ1が検知する基準交流磁場のレベルが最適になるような離間・配置が可能となり、それによって、検出の感度を高めることができる。
又、上記磁気センサ1からの三軸分の電気信号の変化量を重み付け演算し、それを予め設定されている閾値と比較することにより、上記駐車場に車両4が存在するか否かを判別するようにしているので、重み付け係数の設定により任意の仮想的な軸上における電気信号の変化量を求めることが可能となり、対象物と本発明の装置との細かい位置ずれ等によらず判別の精度を高めることができる。
又、上記磁気センサ1からの三軸分の電気信号の変化量を用いて重み付け演算された結果が予め設定された閾値内で、且つ、一定時間内の変化量がある範囲内の場合に車両が存在すると判定されるように構成されているので、外来ノイズ等による瞬間的な交流磁場の変化を除去可能となり、それによって、判別の精度を高めることができる。
As described above, according to this configuration, the following effects can be obtained.
First, the AC magnetic
In particular, in the case of this embodiment, the frequency of the alternating magnetic field is arbitrarily set in the range of 10 Hz to 500 Hz, so that the above effect can be further enhanced.
Further, since the AC magnetic
Further, since the frequency component of the AC magnetic field in the frequency component of the output voltage of the
In addition, since the AC magnetic
Further, it is determined whether or not the
Further, when the result of the weighting calculation using the change amount of the electrical signal for the three axes from the
次に、図5を参照して本発明の第2の実施の形態を説明する。まず、図5に示すように、バンドパスフィルタ(BPF)9、同期検波・メインアンプ13、ローパスフィルタ(LPF)15、A/D変換器19を夫々2個ずつ設置している。又、交流磁場発生回路3についても2個設置し、それによって、2つの交流磁場を発生させる。そして、2つの交流磁場発生回路3にて発生された複数の交流磁場成分を磁気センサ1によって検波する。それをプリアンプ7を介して、夫々別個のバンドパスフィルタ(BPF)9、同期検波・メインアンプ13、ローパスフィルタ(LPF)15、A/D変換器19を通して変化量演算・検出部21に入力される。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 5, two band pass filters (BPF) 9, synchronous detection /
変化量演算・検出部21においては、2つの周波数成分の各レベルやレベル比を比較することにより、磁性体(車両)4までの距離を推定するものである。例えば、高周波成分と低周波成分のレベルが一定値以上で、且つ、レベル比が小さい場合には、磁性体(車両)4までの距離が「小さい」と推定する。又、低周波成分のレベルが一定値以上で、且つ、高周波成分のレベルが「0」付近の場合には、磁性体(車両)4までの距離が「大きい」と推定する方法を用いることができる。
The change amount calculation /
その他の構成は前記第1の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
よって、前記第1の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができるとともに、磁性体(車両)4までの距離を推定することができる。
Other configurations are the same as those in the case of the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same portions in the drawing, and the description thereof is omitted.
Therefore, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained, and the distance to the magnetic body (vehicle) 4 can be estimated.
尚、本発明は前記第1、第2の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、前記第1、第2の実施の形態の場合には、駐車場の車両検出を例に挙げて説明したが、それに限定されるものでなく、様々な物体検出に適用可能である。
又、前記第2の実施の形態場合には、2つの交流磁場発生回路を設けた場合を例に挙げて説明したが、1つの交流磁場発生回路にて複数の周波数成分を発生させる構成としても良く、又、3個以上の交流磁場発生回路を設ける構成としても良い。
その他、図示した構成はあくまで一例である。
The present invention is not limited to the first and second embodiments.
For example, in the case of the first and second embodiments, the vehicle detection in the parking lot has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and can be applied to various object detections.
In the second embodiment, the case where two AC magnetic field generation circuits are provided has been described as an example. However, a configuration in which a plurality of frequency components are generated by one AC magnetic field generation circuit is also possible. Alternatively, a configuration in which three or more AC magnetic field generation circuits are provided may be employed.
In addition, the illustrated configuration is merely an example.
本発明は、例えば、所定場所における物体の有無を検出する物体検出装置に係り、特に、検出感度を高めることができるように工夫したものに関し、例えば、駐車場における車両検出に好適である。 The present invention relates to, for example, an object detection device that detects the presence or absence of an object at a predetermined location, and particularly relates to a device devised so as to increase detection sensitivity, and is suitable for, for example, vehicle detection in a parking lot.
1 磁気センサ
3 交流磁場発生回路
5 磁性材料
7 プリアンプ
9 バンドパスフィルタ
11 発振制御回路
13 同期検波・メインアンプ
15 ローパスフィルタ
17 信号処理部
19 A/D変換器
21 変化量演算・検出部
23 発振周波数制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上記検出対象箇所に上記ケース内に収容された状態で近接・配置されるとともに上記交流磁場発生回路に対して離間・配置され上記交流磁場発生回路によって発生された交流磁場の変化を相互に直交する三軸方向の電気信号で出力する磁気センサと、
上記磁気センサからの電気信号に基づいて上記検出対象箇所に物体が存在するか否かを判別する制御手段と、
を具備し、
上記交流磁場発生回路の上記検出対象箇所に向かう方向を除いて上記磁気センサに向かう方向を含んだ周辺は磁性材料でシールドされており、
上記制御手段は上記磁気センサの出力信号の周波数成分の内、上記交流磁場の周波数の基準信号を用いて、上記交流磁場の周波数成分を同期検波し増幅するものであることを特徴とする物体検出装置。 A single or a plurality of alternating magnetic field generation circuits that generate an alternating magnetic field set in an arbitrary frequency within a range of 10 Hz to 500 Hz that is close and arranged in a state where the object appears in a case where the object is contained in the case;
Changes in the alternating magnetic field generated by the alternating magnetic field generation circuit that is placed in proximity to and placed in the detection target location in the case and spaced from the alternating magnetic field generation circuit are orthogonal to each other. A magnetic sensor that outputs electrical signals in three axial directions ;
Control means for determining whether or not an object is present at the detection target location based on an electrical signal from the magnetic sensor;
Comprising
The periphery including the direction toward the magnetic sensor except the direction toward the detection target portion of the AC magnetic field generation circuit is shielded with a magnetic material,
The object detection is characterized in that the control means synchronously detects and amplifies the frequency component of the alternating magnetic field using the reference signal of the frequency of the alternating magnetic field among the frequency components of the output signal of the magnetic sensor. apparatus.
上記制御手段は、上記磁気センサからの三軸分の電気信号の変化量を重み付け演算し、それを予め設定されている閾値と比較することにより、上記検出対象箇所に物体が存在するか否かを判別するものであることを特徴とする物体検出装置。 The object detection device according to claim 1,
The control means weights the change amount of the electrical signal for the three axes from the magnetic sensor and compares it with a preset threshold value to determine whether an object is present at the detection target location. An object detection apparatus characterized by the above.
上記磁気センサからの三軸分の電気信号の変化量を用いて重み付け演算された結果が予め設定された閾値内で、且つ、一定時間内の変化量がある範囲内の場合に物体が存在すると判定されることを特徴とする物体検出装置。 The object detection device according to claim 2,
If an object exists when the result of weighting calculation using the amount of change of the electrical signals for the three axes from the magnetic sensor is within a preset threshold and the amount of change within a certain time is within a certain range An object detection device characterized by being determined.
複数の交流磁場発生回路を設けた場合それら複数の交流磁場発生回路から発生される交流磁場はその周波数が異なるものであることを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1 to 3,
An object detection apparatus characterized in that when a plurality of AC magnetic field generation circuits are provided, the AC magnetic fields generated from the plurality of AC magnetic field generation circuits have different frequencies.
複数の交流磁場発生回路を設けた場合それら複数の交流磁場発生回路から発生される交流磁場の磁気ベクトルが異なるものであることを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1 to 3,
Object detection apparatus, characterized in that the magnetic vector of the alternating magnetic field when generated from the plurality of alternating magnetic field generating circuit having a plurality of alternating magnetic field generator is different.
複数の交流磁場発生回路を設けた場合それら複数の交流磁場発生回路から発生される交流磁場の周波数成分を各々別々に検波・増幅するようにしたことを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1 to 3,
An object detection device characterized in that when a plurality of AC magnetic field generation circuits are provided, the frequency components of AC magnetic fields generated from the plurality of AC magnetic field generation circuits are separately detected and amplified.
複数の交流磁場発生回路を設けた場合検波・増幅された複数周波数成分のレベルの大きさや比率を分析することにより、物体までの距離を推定するようにしたことを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1 to 3,
An object detection apparatus characterized by estimating a distance to an object by analyzing a level and ratio of a plurality of frequency components detected and amplified when a plurality of AC magnetic field generation circuits are provided.
複数の周波数成分を含む交流磁場を一つの交流磁場発生回路より放射することを特徴とする物体検出装置。 In the object detection device according to any one of claims 1 to 3,
An object detection apparatus that radiates an alternating magnetic field including a plurality of frequency components from a single alternating magnetic field generation circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009159383A JP5780696B2 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Object detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009159383A JP5780696B2 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Object detection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011013165A JP2011013165A (en) | 2011-01-20 |
JP5780696B2 true JP5780696B2 (en) | 2015-09-16 |
Family
ID=43592209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009159383A Active JP5780696B2 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Object detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5780696B2 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5709086B2 (en) * | 2010-10-25 | 2015-04-30 | 三菱レイヨン株式会社 | Organic coagulant |
JP5493090B2 (en) * | 2011-06-29 | 2014-05-14 | オプテックス株式会社 | Metal detection sensor |
CN102722987B (en) * | 2011-12-19 | 2014-03-05 | 北京时代凌宇科技有限公司 | Roadside parking space detection method |
JP2014106156A (en) * | 2012-11-28 | 2014-06-09 | Nidec Sankyo Corp | Magnetic sensor device |
CN104658267B (en) * | 2013-11-15 | 2019-08-16 | 国民技术股份有限公司 | A kind of vehicle state detection method and vehicle condition detection device |
CN103824460B (en) * | 2014-03-13 | 2015-12-30 | 武汉恒达智慧城市交通研发有限公司 | A kind of fully buried vehicle parking lot detector and detection method |
CN104794933B (en) * | 2015-05-04 | 2017-05-31 | 中设设计集团股份有限公司 | A kind of method for improving accuracy of geomagnetic parking stall detector |
CN107749174B (en) * | 2017-10-16 | 2020-12-08 | 东莞理工学院 | Subway interference resistant parking detection method, device, equipment and storage medium |
JP7131062B2 (en) | 2018-05-09 | 2022-09-06 | オムロン株式会社 | Vehicle detection device, vehicle detection method, and program |
JP6785821B2 (en) * | 2018-05-25 | 2020-11-18 | ミネベアミツミ株式会社 | Object detection system and object detection method |
JP7073469B2 (en) * | 2020-10-26 | 2022-05-23 | ミネベアミツミ株式会社 | Object detection system and object detection method |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2586302B1 (en) * | 1985-08-13 | 1988-02-12 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR LOCATING AN OBJECT AND DETERMINING ITS ORIENTATION IN SPACE AND DEVICE FOR IMPLEMENTING IT |
JPH0749427Y2 (en) * | 1991-06-04 | 1995-11-13 | 戸田建設株式会社 | Underground detection radar device |
JP2641017B2 (en) * | 1993-04-26 | 1997-08-13 | 株式会社本田電子技研 | Object detector |
JPH0761498A (en) * | 1993-08-23 | 1995-03-07 | Buetsuku:Kk | Gas station customer management device depending on magnetic resonance |
JP3307170B2 (en) * | 1994-07-01 | 2002-07-24 | 日本鋼管株式会社 | Flow velocity measuring method and its measuring device, continuous casting method and its device |
JP3274308B2 (en) * | 1995-02-24 | 2002-04-15 | ケイディーディーアイ株式会社 | Magnetic exploration device and its magnetic sensor device |
JP3213688B2 (en) * | 1995-09-13 | 2001-10-02 | 雅恭 畑 | Crust activity monitoring device and method |
JPH09211144A (en) * | 1996-02-02 | 1997-08-15 | Canon Electron Inc | Vehicle detection method |
JPH1088469A (en) * | 1996-09-12 | 1998-04-07 | Sanko Denshi Kenkyusho:Kk | Iron detector |
JPH11295439A (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-29 | Ishida Co Ltd | Foreign matter detection machine and system |
JP2004028955A (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-29 | Sumitomo Denko Hightecs Kk | Food product inspection device |
JP2004117227A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Hitachi Ltd | Metal detection apparatus and system |
JP4168990B2 (en) * | 2004-08-03 | 2008-10-22 | 東洋紡績株式会社 | Articles that can be inspected by the inspection system |
JP4087362B2 (en) * | 2004-07-27 | 2008-05-21 | アンリツ産機システム株式会社 | Metal detector |
JP2006164145A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Amano Corp | Vehicle detection method and device |
-
2009
- 2009-07-06 JP JP2009159383A patent/JP5780696B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011013165A (en) | 2011-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5780696B2 (en) | Object detection device | |
US9448262B2 (en) | Current sensor having at least one cancel coil | |
JP5631560B2 (en) | Current detector | |
RU2583346C2 (en) | Detection of concealed metallic or magnetic object | |
US8952687B2 (en) | Current sensor | |
US9007071B2 (en) | Inductive proximity sensor | |
US8314713B2 (en) | Method for monitoring the operation of a metal detection system and metal detection system | |
US20180172870A1 (en) | Sensor, method for analysing measurement signal of sensor, and method for detecting object | |
EP1037056A1 (en) | Current sensor | |
CN105319519B (en) | Method and device for determining a stray magnetic field in the vicinity of a sensor | |
JP6121689B2 (en) | Metal detector | |
JP2010261756A (en) | Method and apparatus for determining type of electromagnetic-wave generating source | |
JP2007155399A (en) | Current sensor and current value calculation system having the same | |
JP2013148449A (en) | Magnetic flaw detection device and magnetic flaw detection method | |
JP5914368B2 (en) | Portable terminal device and wireless communication system | |
JP6590525B2 (en) | Metal detector | |
JP6413111B2 (en) | Magnetic detection device | |
US10739311B2 (en) | Rail inspection system | |
JP2001153845A (en) | Wire rope flaw detector | |
JP2017150817A (en) | Current detection device and current detection method | |
JP2020047476A (en) | Charged particle beam system | |
JP2016133483A (en) | Metal detector | |
JP2017130353A (en) | Vacuum degree monitoring device and monitoring method for vacuum valve | |
JP2017142084A (en) | Electromagnetic field measuring system, and electromagnetic field measuring method | |
JP2007292548A (en) | High current detecting apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120620 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130508 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130709 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140228 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140411 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20140530 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150714 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5780696 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |