JP7384845B2 - 静的磁気センサを備えた移動式検出システム - Google Patents
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Description
検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第1の磁気センサを含む第1の検出器と、
第1の検出器とは別個の、検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第2の磁気センサを含む第2の検出器と、
第1の磁気センサおよび/または第2の磁気センサによって検出された磁場の強度を表す信号を受信するように構成された処理ユニットと、
を備える、標的物体の検出システムを提案する。
通信インターフェースは、ワイヤレス通信インターフェースである。
第1および第2の検出器は、移動式である。
検出システムは、第3の検出器をさらに備え、第3の検出器は、磁場を検出し、該検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第3の磁気センサを含み、第1の検出器および第2の検出器は、第1のゲートを形成し、第2の検出器および第3の検出器は共に、第2のゲートを形成する。
第1および第2の検出器のそれぞれに、処理ユニットが収容され、第2の検出器に収容された処理ユニットは、第2および第3の磁気センサによって生成された信号に減衰係数を適用することで、第2および第3の検出器の磁気センサによって生成された信号の補正値を算出し、該算出された信号の補正値と第2の磁気センサによって検出された磁場の強度を表す信号とを通信インターフェースを介して第1の検出器の処理ユニットに送信するように構成される。
第1および/または第2の磁気センサによって磁場の強度を表す信号を生成するステップS1と、
ステップS1で第1および第2の磁気センサによって生成された信号に、減衰係数を適用することで、磁気センサによって生成された信号の補正値を算出するステップS3と、
補正値を所定の閾値と比較するステップS4と、
補正値が所定の閾値より大きい場合、警報を生成する命令を送るステップS5と、
を含む検出方法を提案する。
検出方法は、ステップS4の前に、補正値の平均値を算出するステップS2をさらに含み、該補正値の平均値をステップS4で使用する。
検出方法は、ステップS3の前に、第1および第2の磁気センサによって生成された信号の平均値を算出するステップS2をさらに含み、該平均値をステップS3で使用する。
補正ステップS3は、
第1の磁気センサおよび第2の磁気センサによって生成された信号の最大値を決定するサブステップS31と、
第1の磁気センサおよび第2の磁気センサによって生成された信号の最小値を決定するサブステップS32と、
決定された最小値に対する最大値の比を計算するサブステップS32と、
上記比を第1の閾値および第1の閾値より大きい第2の閾値と比較するサブステップS34と、
減衰係数を推定するサブステップS35と、
を含み、
減衰係数は、上記比が第1の閾値より小さい場合、第1の値と等しく、上記比が第2の閾値より大きい場合、第1の値とは異なる第2の値と等しく、上記比が第1の閾値と第2の閾値との間にある場合、第1の値と第2の値との間にある。
上記比が第1の閾値と第2の閾値との間にある場合、減衰係数は、上記比に依存する線形関数である。
第1の値は1であり、第2の値は0.1であり、減衰係数は、上記比が第1の閾値と第2の閾値の間にある場合、下記の関数によって定義される。
0.03×R+1.9
(式中、Rは上記比の値である。)
第1の検出器は、少なくとも2つの第1の磁気センサを含み、第2の検出器は、少なくとも2つの第2の磁気センサを含み、各第1の磁気センサは、所与の第2の磁気センサに関連付けられて対を形成し、各対に対してステップS1~S4が適用される。
検出システムは、第3の検出器をさらに備え、第3の検出器は、磁場を検出し、該検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第3の磁気センサを含み、検出方法は、警報を生成するステップS5の前に、第2および第3の磁気センサによって生成された信号に減衰係数を適用することで、第2および第3の磁気センサによって生成された信号の補正値を算出するステップをさらに含む。
上記の方法は、第2および第3の磁気センサによって生成された信号の補正値を算出するステップの後に、第1および第2の磁気センサによって生成された信号の補正値と、第2および第3の磁気センサによって生成された信号の補正値とに基づき、第1の検出器および第2の検出器によって形成されたゲート、ならびに、第2の検出器および第3の検出器によって形成されたゲートのうち、磁場を検出した1つまたは複数のゲートを推定するステップをさらに含む。
1つまたは複数のゲートを推定するステップは、
第2および第3の磁気センサの信号に基づいて算出された補正値に安全係数を乗算するサブステップと、
第1および第2の磁気センサによって生成された信号に基づいて算出された補正値を、第2および第3の磁気センサに基づいて算出され、安全係数を乗算された補正値と比較するサブステップと、
第1および第2の磁気センサの信号に基づいて算出された補正値に安全係数を乗算するサブステップと、
第2および第3の磁気センサによって生成された信号に基づいて算出された補正値を、第1および第2の磁気センサに基づいて算出され、安全係数を乗算された補正値と比較するサブステップと、
を含む。
第1および第2の磁気センサによって生成された信号に基づいて算出された補正値が、第2および第3の磁気センサの信号に基づいて算出され、安全係数を乗算された補正値より大きい場合、ステップS5は、第1および第2の検出器によってのみ実行される。
第2および第3の磁気センサによって生成された信号に基づいて算出された補正値が、第1および第2の磁気センサの信号に基づいて算出され、安全係数を乗算された補正値より大きい場合、ステップS5は、第2および第3の検出器によってのみ実行される。
第1の検出器および第2の検出器は、それぞれ処理ユニットを含み、
第2および第3の磁気センサによって生成された信号の補正値を算出するステップは、第2の検出器の処理ユニットによって実行され、
第1および第2の磁気センサによって生成された信号の補正値を算出するステップは、第1の検出器の処理ユニットによって実行され、
磁場を検出した検出器の1つまたは複数の対を推定するステップは、第2の検出器の処理ユニットおよび第1の検出器の処理ユニットによって実行される。
検出システムは、第4の検出器をさらに備え、第4の検出器は、磁場を検出し、該検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第4の磁気センサを含み、
検出方法は、
第3および第4の磁気センサによって生成された信号に減衰係数を適用することで、第3および第4の磁気センサによって生成された信号の補正値を算出するサブステップと、
第3および第4の磁気センサによって生成された信号の補正値に安全係数を乗算するサブステップと、
第2および第3の磁気センサによって生成された信号の補正値を、第3および第4の磁気センサによって生成された信号の補正値に安全係数を乗算したものと比較するサブステップと、
第3および第4の磁気センサによって生成された信号の補正値を、第2および第3の磁気センサによって生成された信号の補正値に安全係数を乗算したものと比較するサブステップと、
第1、第2、第3、および第4の検出器のうち、磁場を検出した検出器の1つまたは複数の対を推定するサブステップをさらに含む。
第2および第3の磁気センサによって生成された信号の補正値が、第3および第4の磁気センサによって生成された信号の補正値に安全係数を乗算したものより大きい場合、ステップS5は、第2および第3の検出器によってのみ実行される。
第3および第4の磁気センサによって生成された信号の補正値が、第2および第3の磁気センサによって生成された信号の補正値に安全係数を乗算したものより大きい場合、ステップS5は、第3および第4の検出器によってのみ実行される。
共にゲートを形成する少なくとも1つの第1および第2の検出器10、20と、
少なくとも1つの処理ユニット6と、
少なくとも1つの通信インターフェース7と、
を備える。
・磁気センサ5によって生成されたアナログ(電圧)信号をデジタル信号に変換するように構成されたアナログ/デジタルコンバータA/Dと、
・このように変換されたデジタル信号を生成するように構成されたデジタル信号プロセッサDSPと、
・DSPによって生成されたデジタル信号を受信し、所定の閾値と比較するように構成されたシステム管理マイクロコンピュータSMMと、
を含むことができる。
(i)第2および第3の磁気センサ5によって生成された信号の補正値(場合によっては補正値の平均)または平均値を算出し、
(ii)算出された値が所定の閾値より大きい場合、通信インターフェース7を介して第1の検出器10の処理ユニット6に、1つまたは複数の第2の磁気センサ5によって検出された磁場の強度を表す信号を送信するように構成される。
第2の検出器20のアドレスは、第3の検出器30のメモリに記憶され、
第1および第3の検出器30のアドレスは、検出システム1の設定時に第2の検出器20のメモリに記憶され、
第2の検出器20のアドレスは、第1の検出器10のメモリに記憶される。
・上記比が第1の閾値より小さい場合、第1の値と等しく、
・上記比が第2の閾値より大きい場合、第1の値より小さい第2の値と等しく、
・上記比が第1の閾値と第2の閾値との間にある場合、第1の値と第2の値との間にあってもよい。特に、減衰係数は、上記比が第1の閾値と第2の閾値との間にある場合、比に依存する線形関数であってもよい。
0.03×R+1.9
(式中、Rは比の値である。)
検出器n-2は、
検出器n-1によって算出・送信された値PGS[n-1;n]に安全係数Ksを乗算し、
算出値PGS[n-2;n-1]を、乗算して得られた値Ks×PGS[n-1;n]と比較する。算出値PGS[n-2;n-1]が、検出器n-1によって算出され、安全係数Ksを乗算された値より小さい場合(すなわち、PGS[n-2;n-1]<Ks×PGS[n-1;n])、検出器n-2は、そこから検出器n-2およびn-1によって形成されたゲートで警報を生成すべきでないことを推定する。したがって、検出器n-2は、検出器n-2およびn-1のエミッタ8に警報を生成するための命令を送らない(あるいは、警報を発する命令を取り消す)。
検出器n-1は、並行して、
検出器n-2によって算出・送信された値PGS[n-2;n-1]に安全係数Ksを乗算し、
算出値PGS[n-1;n]を、乗算して得られた値Ks×PGS[n-2;n-1]と比較する。算出値PGS[n-1;n]が、検出器n-2によって算出され、安全係数Ksを乗算された値より小さい場合(すなわち、PGS[n-1;n]<Ks×PGS[n-2;n-1])、検出器n-1は、そこから検出器n-1およびnによって形成されたゲートで警報を生成すべきでないことを推定する。したがって、検出器n-1は、検出器n-1およびnのエミッタ8に警報を生成するための命令を送らない(あるいは、警報を発する命令を取り消す)。
さらに、検出器nによって算出・送信された値PGS[n;n+1]に安全係数Ksを乗算し、
算出値PGS[n-1;n]を、乗算して得られた値Ks×PGS[n;n+1]と比較する。算出値PGS[n-1;n]が、検出器nによって算出され、安全係数Ksを乗算された値より小さい場合(すなわち、PGS[n-1;n]<Ks×PGS[n;n+1])、検出器n-1は、そこから検出器n-1およびnによって形成されたゲートで警報を生成すべきでないことを推定する。したがって、検出器n-1は、検出器n-1およびnのエミッタ8に警報を生成するための命令を送らない(あるいは、警報を発する命令を取り消す)。
検出器nは、並行して、
検出器n-1によって算出・送信された値PGS[n-1;n]に安全係数Ksを乗算し、
算出値PGS[n;n+1]を、乗算して得られた値Ks×PGS[n-1;n]と比較する。算出値PGS[n;n+1]が、検出器n-1によって算出され、安全係数Ksを乗算された値より小さい場合(すなわち、PGS[n;n+1]<Ks×PGS[n-1;n])、検出器nは、そこから検出器nおよびn+1によって形成されたゲートで警報を生成すべきでないことを推定する。したがって、検出器nは、検出器nおよびn+1のエミッタ8に警報を生成するための命令を送らない(あるいは、警報を発する命令を取り消す)。
Claims (19)
- 検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第1の磁気センサ(5)を含む第1の検出器(10)と、
前記第1の検出器(10)とは別個の、検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第2の磁気センサ(5)を含む第2の検出器(20)と、
前記第1の磁気センサ(5)および/または前記第2の磁気センサ(5)によって検出された磁場の強度を表す信号を受信するように構成された処理ユニット(6)と、
を備える、標的物体の検出システム(1)であって、
前記検出システム(1)は、前記第1および/または第2の磁気センサ(5)によって生成された信号を前記処理ユニット(6)に送信するように構成された少なくとも1つの通信インターフェース(7)をさらに備え、
前記処理ユニット(6)は、前記第1および第2の検出器(10、20)の前記磁気センサ(5)によって生成された信号に減衰係数を適用することで、前記磁気センサ(5)によって生成された信号の補正値を求め、前記補正値が所定の閾値より大きい場合、警報を生成する命令を送るように構成され、
前記減衰係数は、
ある時点で前記第1の磁気センサ(5)および前記第2の磁気センサ(5)によって生成された信号のうち小さい方に対する、前記第1の磁気センサ(5)および前記第2の磁気センサ(5)によって生成された信号のうち大きい方の比が第1の閾値より小さい場合、第1の値と等しく、
前記比が前記第1の閾値より大きい第2の閾値より大きい場合、前記第1の値とは異なる第2の値と等しく、
前記比が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間にある場合、前記第1の値と前記第2の値との間であって前記比から算出されることを特徴とする検出システム(1)。 - 前記通信インターフェース(7)は、ワイヤレス通信インターフェースである請求項1に記載の検出システム(1)。
- 前記第1および第2の検出器(10、20)は、移動式である請求項1または2に記載の検出システム(1)。
- 第3の検出器(30)をさらに備え、
前記第3の検出器(30)は、磁場を検出し、該検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第3の磁気センサ(5)を含み、
前記第1の検出器(10)および第2の検出器(20)は、第1のゲートを形成し、前記第2の検出器(20)および前記第3の検出器(30)は共に、第2のゲートを形成する請求項1~3のいずれか一項に記載の検出システム(1)。 - 前記第1および第2の検出器(10、20)のそれぞれに、処理ユニット(6)が収容され、
前記第2の検出器(20)に収容された前記処理ユニット(6)は、前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号に減衰係数を適用することで、前記第2および第3の検出器(20、30)の前記磁気センサ(5)によって生成された信号の補正値を算出し、該算出された信号の補正値と前記第2の磁気センサ(5)によって検出された磁場の強度を表す信号とを前記通信インターフェース(7)を介して前記第1の検出器(10)の前記処理ユニット(6)に送信するように構成される請求項4に記載の検出システム(1)。 - 請求項1~5のいずれか一項に記載の検出システム(1)を用いた標的物体の検出方法(S)であって、
前記第1および第2の磁気センサ(5)によって磁場の強度を表す信号を生成するステップS1と、
前記ステップS1で前記第1および第2の磁気センサ(5)によって生成された信号に、前記減衰係数を適用することで、前記磁気センサ(5)によって生成された信号の補正値を算出するステップS3と、
前記補正値を所定の閾値と比較するステップS4と、
前記補正値が前記所定の閾値より大きい場合、警報を生成する命令を送るステップS5と、
を含む検出方法(S)。 - 前記ステップS4の前に、前記補正値の平均値として、前記第1および第2の磁気センサ(5)の一方に対応する前記補正値の第1の平均値と、前記第1および第2の磁気センサ(5)の他方に対応する前記補正値の第2の平均値を算出するステップS2をさらに含み、前記補正値の平均値を前記ステップS4で使用する請求項6に記載の検出方法(S)。
- 前記ステップS3の前に、前記第1および第2の磁気センサ(5)によって生成された信号の平均値を算出するステップS2をさらに含み、前記平均値を前記ステップS3で使用する請求項6に記載の検出方法(S)。
- 前記ステップS3は、
前記大きい方を決定するサブステップS31と、
前記小さい方を決定するサブステップS32と、
決定された前記小さい方に対する前記大きい方の前記比を計算するサブステップS32と、
前記比を前記第1の閾値および前記第2の閾値と比較するサブステップS34と、
前記減衰係数を推定するサブステップS35と、
を含む、請求項6~8のいずれか一項に記載の検出方法(S)。 - 前記比が前記第1の閾値と前記第2の閾値との間にある場合、前記減衰係数は、前記比に依存する線形関数である請求項9に記載の検出方法(S)。
- 前記第1の値は1であり、前記第2の値は0.1であり、前記減衰係数は、前記比が前記第1の閾値と前記第2の閾値の間にある場合、下記の関数によって定義される請求項9または10に記載の検出方法(S)。
0.03×R+1.9
(式中、Rは前記比の値である。) - 前記第1の検出器(10)は、少なくとも2つの前記第1の磁気センサ(5)を含み、前記第2の検出器(20)は、少なくとも2つの前記第2の磁気センサ(5)を含み、各第1の磁気センサ(5)は、所与の第2の磁気センサ(5)に関連付けられて対を形成し、各対に対して前記ステップS1~S4が適用される請求項6~11のいずれか一項に記載の検出方法(S)。
- 前記検出システム(1)は、第3の検出器(30)をさらに備え、
前記第3の検出器(30)は、磁場を検出し、該検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第3の磁気センサ(5)を含み、
前記検出方法(S)は、警報を生成する前記ステップS5の前に、前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号に減衰係数を適用することで、前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号の補正値を算出するステップをさらに含む請求項6~12のいずれか一項に記載の検出方法(S)。 - 前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号の補正値を算出するステップの後に、前記第1および第2の磁気センサ(5)によって生成された信号の前記補正値と、前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号の前記補正値とに基づき、前記第1の検出器(10)および第2の検出器(20)によって形成されたゲート、ならびに、前記第2の検出器(20)および前記第3の検出器(30)によって形成されたゲートのうち、磁場を検出した1つまたは複数のゲートを推定するステップをさらに含む請求項13に記載の検出方法(S)。
- 前記1つまたは複数のゲートを推定するステップは、
前記第2および第3の磁気センサ(5)の信号に基づいて算出された前記補正値に安全係数(Ks)を乗算するサブステップと、
前記第1および第2の磁気センサ(5)によって生成された信号に基づいて算出された前記補正値を、前記第2および第3の磁気センサ(5)に基づいて算出され、前記安全係数(Ks)を乗算された前記補正値と比較するサブステップと、
前記第1および第2の磁気センサ(5)の信号に基づいて算出された前記補正値に前記安全係数(Ks)を乗算するサブステップと、
前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号に基づいて算出された前記補正値を、前記第1および第2の磁気センサ(5)に基づいて算出され、前記安全係数(Ks)を乗算された前記補正値と比較するサブステップと、
を含む請求項14に記載の検出方法(S)。 - 前記第1および第2の磁気センサ(5)によって生成された信号に基づいて算出された前記補正値が、前記第2および第3の磁気センサ(5)の信号に基づいて算出され、前記安全係数(Ks)を乗算された前記補正値より大きい場合、前記ステップS5は、前記第1および第2の検出器(10、20)によってのみ実行され、
前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号に基づいて算出された前記補正値が、前記第1および第2の磁気センサ(5)の信号に基づいて算出され、前記安全係数(Ks)を乗算された前記補正値より大きい場合、前記ステップS5は、前記第2および第3の検出器(20、30)によってのみ実行される請求項15に記載の検出方法(S)。 - 前記第1の検出器(10)および前記第2の検出器(20)は、それぞれ処理ユニット(6)を含み、
前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号の補正値を算出するステップは、前記第2の検出器(20)の前記処理ユニット(6)によって実行され、
前記第1および第2の磁気センサ(5)によって生成された信号の補正値を算出するステップは、前記第1の検出器(10)の前記処理ユニット(6)によって実行され、
前記磁場を検出した検出器(10、20、30)の1つまたは複数の対を推定するステップは、前記第2の検出器(20)の前記処理ユニット(6)および前記第1の検出器(10)の前記処理ユニット(6)によって実行される請求項14~16のいずれか一項に記載の検出方法(S)。 - 前記検出システム(1)は、第4の検出器(n+1)をさらに備え、
前記第4の検出器(n+1)は、磁場を検出し、該検出された磁場の強度を表す信号を生成するように構成された少なくとも1つの第4の磁気センサ(5)を含み、
前記検出方法(S)は、
前記第3および第4の磁気センサ(5)によって生成された信号に減衰係数を適用することで、前記第3および第4の磁気センサ(5)によって生成された信号の補正値を算出するサブステップと、
前記第3および第4の磁気センサ(5)によって生成された信号の前記補正値に前記安全係数(Ks)を乗算するサブステップと、
前記第2および第3の磁気センサによって生成された信号の前記補正値を、前記第3および第4の磁気センサ(5)によって生成された信号の前記補正値に前記安全係数(Ks)を乗算したものと比較するサブステップと、
前記第3および第4の磁気センサによって生成された信号の前記補正値を、前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号の前記補正値に前記安全係数(Ks)を乗算したものと比較するサブステップと、
前記第1、第2、第3、および第4の検出器(10、20、30、n+1)のうち、磁場を検出した検出器の1つまたは複数の対を推定するサブステップと
をさらに含む請求項15に記載の検出方法(S)。 - 前記第2および第3の磁気センサによって生成された信号の前記補正値が、前記第3および第4の磁気センサ(5)によって生成された信号の前記補正値に前記安全係数(Ks)を乗算したものより大きい場合、前記ステップS5は、前記第2および第3の検出器(20、30)によってのみ実行され、
前記第3および第4の磁気センサによって生成された信号の前記補正値が、前記第2および第3の磁気センサ(5)によって生成された信号の前記補正値に前記安全係数(Ks)を乗算したものより大きい場合、前記ステップS5は、前記第3および第4の検出器(10、20)によってのみ実行される請求項18に記載の検出方法(S)。
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