JPH08249589A - 車両検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】反射波がセンサと車両との間を往復することに
よって生じる反射波の１つが検出されるまでの時間が、
床面反射波の到達時間Ｔｆと一致する場合であっても、
上記の検出された反射波と床面反射波とを区別して、検
知範囲内の車両の有無を確実に検知することを目的とす
る。 【構成】検知範囲ＳＡ内に侵入物が存在しない状態にお
ける床面反射波のピーク電圧値を予め記憶する手段と、
床面反射波の到達時間帯Ｔｗに検出された反射波のピー
ク電圧値を監視する手段と、検出された反射波の上記ピ
ーク電圧値と記憶された上記ピーク電圧値Ｖｔｈ２とを
比較する手段と、検出された反射波の上記ピーク電圧値
と記憶された上記ピーク電圧値Ｖｔｈ２を越えている場
合は、車両が存在すると判断する手段とにより構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の有無を検知する
車両検知装置における車両の検知方法に係り、更に詳し
くは、パルス式の超音波センサを利用して駐車場等にお
ける車両の駐車状況を監視する車両検知装置において、
床面による反射波と車両による反射波とを区別する車両
検知方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両検知装置の概略を図８に示
す。この車両検知装置は、天井にパルス方式の超音波セ
ンサＳが設置され、超音波センサＳから床面に向かって
発せられた超音波が床面で反射し、この反射波が超音波
センサに入射されて検出される。しかし、検知範囲ＳＡ
内に車両が侵入した場合は、床面での反射波が超音波セ
ンサＳに入射されなくなるため、車両による反射波を検
出されない場合でも、車両の存在を検出することができ
る。

【０００３】一方、検知範囲ＳＡが人体の大きさに比べ
十分に広い範囲であれば、検知範囲ＳＡ内に人体が侵入
した場合であっても、床面からの反射波の大部分は、超
音波センサＳに入射される。従って、床面による反射波
の有無に基づいて判断すれば、車両と人体とを区別し
て、車両の有無の検知を行うことができる。

【０００４】超音波センサＳの基本動作のタイミングチ
ャートを図９に示す。送波開始制御信号（ａ）により、
超音波が送波され、床面で反射された反射波が一定時間
後に検出される。この送波から検出までの時間を床面反
射波到達時間Ｔｆと呼び、超音波センサＳから床面まで
の距離Ｈによってきまる時間であり、 Ｔｆ＝２Ｈ／ｃ と表すことができる。ここで、ｃは音速である。

【０００５】この床面反射波の到達時間Ｔｆを基準に、
一定の時間幅を有する到達時間帯Ｔｗが予め定められ、
この到達時間帯Ｔｗの期間に、床面検知ゲート信号
（ｃ）が出力される。受波信号（ｂ）は、送受波兼用の
超音波センサＳにより検出される反射波であり、超音波
の送波直後に、送波及びその残響波が検出され、床面反
射波到達時間Ｔｆの経過後に、床面による反射波が検出
される。

【０００６】検波信号（ｃ）は、受波信号（ｂ）の電圧
レベルが所定の閾電圧Ｖｔｈ１を越えていれば、変化す
る信号である。この床面検知ゲート信号（ｄ）の出力期
間中に検波信号（ｃ）が変化すれば、床面反射波が到達
しており、車両が存在しないと判断できる一方、検波信
号（ｃ）が変化しなければ、床面反射波が到達せず、又
は、減少しており、車両が存在すると判断することがで
きる。

【０００７】検知範囲ＳＡ内に車両が存在しない場合の
タイミングチャートを図１０に示す。この場合、検知範
囲内に車両が存在しないため、床面による反射波が、到
達時間帯Ｔｗの期間内に閾電圧Ｖｔｈ１を越えるレベル
で検出される。次に、検知範囲ＳＡ内に車両が存在する
場合の様子を図１１に示し、この時のタイミングチャー
トを図１２に示す。

【０００８】この場合は、検知範囲内に車両が存在する
ため、車両で反射された反射波が、到達時間帯Ｔｗより
も早く検出され、到達時間帯Ｔｗ内には閾電圧Ｖｔｈ１
に達しない小さなレベルの反射波しか検出されない。こ
の様に、到達時間帯Ｔｗ内における反射波の有無を検出
することにより、車両の有無を検知することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反射波
がセンサと車両との間を往復することによって、センサ
において周期的な反射波が２回以上繰り返して検知され
る多重回検知という現象が生じる場合がある。特に、超
音波センサと車両の反射面との距離が短い場合には、上
記反射波の周期が短くなり、この多重回にわたって検知
される反射波の１つが検出されるまでの時間が、床面反
射波の到達時間Ｔｆと一致して、上記到達時間帯Ｔｗ内
に反射波が検出される場合がある。このため、検知範囲
内に、車両が存在するにも関わらず、床面による反射波
が検出されたと認識され、車両が存在しないと誤った識
別が行われるという問題があった。

【００１０】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、上記多重回検知による反射波と床面反射波とを区
別することにより、検知範囲内の車両の有無を確実に検
知することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決のするための手段】請求項１に記載した本
発明による車両検知方法は、検知範囲内に侵入物が存在
しない状態における床面反射波、即ち、上記到達時間帯
内に超音波センサにより検出される反射波のピーク電圧
値を予め記憶する手段と、上記到達時間帯に検出された
反射波のピーク電圧値を監視する手段と、検出された反
射波の上記ピーク電圧値と記憶された上記ピーク電圧値
とを比較する手段と、検出された反射波の上記ピーク電
圧値と記憶された上記ピーク電圧値を越えている場合
は、車両が存在すると判断する手段とにより構成され
る。

【００１２】請求項２に記載した本発明による車両検知
方法は、請求項１に記載した本発明による車両検知方法
において、上記到達時間帯に検出された反射波のピーク
電圧値が、記憶された上記ピーク電圧値を越えない場合
に、超音波の送波から最初の反射波が検出されるまでの
第一波の到達時間を求める手段と、超音波の送波から床
面反射波が検出されるまでの時間、即ち、床面反射波到
達時間が、第一波の到達時間の整数倍になっていること
を検査する手段と、超音波の送波後に上記床面反射波到
達時間が経過した時刻から上記第一波の到達時間だけ手
前の時刻において反射波が検出されたかを検査する手段
と、上記の両検査手段の検査結果に基づいて、車両が有
無を判断する手段とにより構成される。

【００１３】

【作用】請求項１に記載した本発明による車両検知方法
は、検知範囲内に侵入物が存在しない状態において、床
面による反射波のピーク電圧値を予め記憶し、床面反射
波が検出される時間として予め与えられる上記到達時間
帯に検出された反射波のピーク電圧値を監視し、検出さ
れた反射波の上記ピーク電圧値と記憶された上記ピーク
電圧値とを比較し、検出された反射波の上記ピーク電圧
値が、記憶された上記ピーク電圧値を越えている場合
は、車両が存在すると判断する。

【００１４】請求項２に記載した本発明による車両検知
方法は、請求項１に記載の本発明による車両検知方法に
おいて、反射波のピーク電圧が、記憶された上記ピーク
電圧値を越えない場合に、超音波の送波から最初の反射
波が検出されるまでの第一波の到達時間を求め、上記床
面反射波到達時間が、第一波の到達時間の整数倍になっ
ていることを検査するとともに、超音波の送波から床面
反射波到達時間が経過した時刻から上記第一波の到達時
間だけ手前の時刻において反射波が検出されたかを検査
し、上記床面反射波到達時間が第一波の到達時間の整数
倍であり、かつ、上記床面反射波到達時間から上記第一
波の到達時間だけ手前の時刻において反射波が検出され
た場合は、車両が存在すると判断する。

【００１５】

【実施例】請求項１に記載した本発明による車両検知方
法の基本動作の一例を図１〜図４を用いて説明する。検
知範囲ＳＡ内に車両、人体等の侵入物が存在しない状態
において、超音波センサＳから発せられた超音波が床面
により反射されて超音波センサＳにより検出される様子
の一例を図２に示す。

【００１６】この時のタイミングチャートの一例を図１
に示す。この図は、検知範囲ＳＡ内に車両、人体等の侵
入物が存在しない状態において、超音波センサＳにより
検出される反射波、即ち、受波信号（ａ）と、この受波
信号（ａ）を第一の閾電圧Ｖｔｈ１を用いて識別した信
号、即ち、第一の検波信号（ｂ）と、受波信号（ａ）を
第二の閾電圧Ｖｔｈ２を用いて識別した信号、即ち、第
二の検波信号（ｃ）のタイミングチャートを示してい
る。

【００１７】まず、ピーク電圧値の記憶について説明す
る。超音波センサＳが超音波を送波し、床面反射波到達
時間Ｔｆが経過した後に、床面により反射された反射波
による受波信号（ａ）が第一の閾電圧Ｖｔｈ１を越え
て、第一の検波信号（ｂ）が変化し、床面反射波を検出
することができる。この時の床面反射波の受波信号
（ａ）のピーク電圧値を第二の閾電圧Ｖｔｈ２として採
用する。

【００１８】次に、検知範囲ＳＡ内の車両の有無を検出
する場合について説明する。検知範囲ＳＡ内に車両が存
在しない場合、受波信号（ａ）は、図１に示したタイミ
ングチャートと全く同様となり、床面反射波のピーク電
圧は電圧値Ｖｔｈ２となるため、第二の閾電圧Ｖｔｈ２
を越えることはく、第二の検波信号（ｃ）が到達時間帯
Ｔｗ内で変化することはない。

【００１９】一方、検知範囲内に車両が存在する場合で
あって、上述の多重回検知が発生した場合の様子の一例
を図３に示し、この時のタイミングチャートの一例を図
４に示す。超音波センサＳと車両の反射面との距離が短
い場合であり、受波信号（ａ）は、多重回検知により周
期的な反射波が２回以上繰り返して検知され、かつ、検
出される反射波のピーク電圧は、床面反射波のピーク電
圧Ｖｔｈ２よりも高くなり、第二の閾電圧Ｖｔｈ２を越
えるため、第二の検波信号（ｃ）が変化する。

【００２０】このため、上記の多重回にわたる反射波の
１つが、到達時間帯Ｔｗにおいて超音波センサＳに入射
した場合、到達時間帯Ｔｗにおいて第二の検波信号
（ｃ）が変化するため、車両が存在することを検知する
ことができる。従って、到達時間帯Ｔｗにおける受波信
号（ａ）が、第一の閾電圧Ｖｔｈ１を越えない場合及び
第二の閾電圧Ｖｔｈ２を越える場合には、車両が存在す
ると判断することができ、それ以外の場合は車両が存在
しないと判断することができる。

【００２１】即ち、到達時間帯において、第一の検波信
号（ｂ）が変化し、第二の検波信号（ｃ）が変化しない
場合にのみ車両が存在しないと判断することができ、そ
れ以外の場合、即ち、第一の検波信号（ｂ）が変化ない
場合、又は、第二の検波信号（ｃ）が変化した場合に
は、車両が存在すると判断することができる。このた
め、多重回検知が生じた場合であって、多重反射波の１
つが到達時間帯に入射した場合であっても、床面反射波
と誤認識することが少なく、従来の車両検知方法に比べ
正確な車両検知を行うことができる。

【００２２】請求項２に記載した本発明による車両検知
方法の基本動作の一例を図５〜図７に示す。図５は、検
知範囲ＳＡ内に車両が存在する場合の受波信号（ａ）
と、第一の検波信号（ｂ）と、第二の検波信号（ｃ）の
タイミングチャートを示している。この図は、図４に示
した場合と同様、多重回検知により周期的な反射波が２
回以上繰り返して検知される場合であるが、各反射波の
ピーク値が、次第に減衰していき、到達時間帯Ｔｗにお
けるピーク値が、第二の閾電圧Ｖｔｈ２を越えないが、
第一の閾電圧Ｖｔｈ１を越えている場合である。

【００２３】ここで、多重回検知は、超音波センサと車
両との距離を反射波が往復するために発生する現象であ
るため、各反射波は時間的に等間隔で検知される。図５
においては、第一から第三の反射波が順に検知されてお
り、超音波の送波から第一の反射波の検出までの時間ｔ
０、第一の反射波の検出から第二の反射波の検出までの
時間ｔ１及び第二の反射波の検出から第三の反射波の検
出までの時間ｔ２はすべて等しくなり、床面反射波の到
達時間Ｔｆは、第一の反射波の検出までの時間ｔ０の整
数倍となる。

【００２４】このため、到達時間帯Ｔｗにおいて、第一
の閾電圧Ｖｔｈ１を越えるが、第二の閾電圧Ｖｔｈ２を
越えない反射波が検出された場合に、床面反射波の到達
時間Ｔｆが、第一の反射波の検出までの時間ｔ０の整数
倍となっているかを検査する。上記検査の結果、床面反
射波の到達時間Ｔｆが、第一の反射波の検出までの時間
ｔ０の整数倍となっている場合には、さらに、超音波送
波から床面反射波到達時間Ｔｆの経過後の時刻、即ち、
第三の反射波の検出時刻から上記時間ｔ０だけ手前の時
刻において、閾電圧Ｖｔｈ１を越える反射波が検出され
ているかを検査する。図５では、この時刻に、第二の反
射波が検出され、第一の検波信号が変化している。

【００２５】上記の検査の結果、反射波が検出されてい
る場合は、多重回検知による反射波であると認識するこ
とができ、車両が存在すると判断することができる。一
方、検知範囲内に車両が存在せず、人体が存在する場合
の様子を図６に示し、この時のタイミングチャートを図
７に示す。図７は、検知範囲内に車両が存在しない場合
の受波信号（ａ）と、第一の検波信号（ｂ）と、第二の
検波信号（ｃ）のタイミングチャートを示している。

【００２６】超音波センサＳは、人体により反射された
複数の反射波と、床面で反射された反射波とを検出す
る。従って、タイミングチャートは、図５と同様、第一
から第三の反射波が順に検知されているが、これらの反
射波は、多重回検知による反射ではないため、超音波の
送波から第一の反射波の検出までの時間ｔ０、第一の反
射波の検出から第二の反射波検出までの時間ｔ１及び第
二の反射は検出から第三の各反射波の検出までの時間ｔ
２はそれぞれ、等しくはない。

【００２７】即ち、床面反射波の到達時間Ｔｆが、第一
の反射波の検出までの時間ｔ０の整数倍にはならず、ま
た、到達期間帯Ｔｗにおいて検出された反射波、即ち、
第三の反射波の検出時刻から上記時間ｔ０だけ手前の時
刻において、閾電圧Ｖｔｈ１を越える反射波が検出され
ていることない。従って、多重回検知による反射波では
なく、人体等による反射波であると認識することがで
き、車両は存在しないと判断することができる。

【００２８】この様に、多重回検知の反射波は、超音波
センサと車両との距離やそれぞれの反射面の反射率の違
いなどによりそのピーク電圧値が異なり、到達時間帯Ｔ
ｗにおける反射波が、第一の閾電圧Ｖｔｈ１を越える
が、第二の閾電圧Ｖｔｈ２を越えない場合があるため、
請求項１に記載した本発明による車両検知方法によれば
車両が存在しないと誤認識されることになるおそれがあ
る。

【００２９】しかしながら、請求項２に記載した本発明
による車両検知方法によれば、多重回検知の反射波が時
間的に等間隔で検出されることを利用して、多重回検知
の反射波を判別することができる。このため、多重回検
知の反射波であっても誤認識することができるため、確
実に車両の有無を検知することができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載した本発明による車両検
知方法は、床面反射波のピーク電圧値を第二の閾電圧と
することにより、多重回検知が生じた場合であって、多
重反射波の１つが到達時間帯に入射した場合であって
も、床面反射波と認識することができるため、車両と人
体とを区別して、正確な車両の存在検知を行うことがで
きる。

【００３１】請求項２に記載した本発明による車両検知
方法は、多重反射波の１つが到達時間帯に入射した場合
であって、反射波のピーク電圧の電圧レベルによっては
多重反射波であることを判別できない場合であっても、
多重回検知の反射波が時間的に等間隔で検出されること
を利用して、車両による多重回検知の反射波とその他の
反射波とを区別することにより、車両と人体とを区別し
て、正確な車両の存在検知を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】検知範囲内に車両が存在しない場合における請
求項１に記載の本発明による車両検知装置の基本動作を
示すタイミングチャートの一例である。

【図２】検知範囲内に車両が存在しない場合の様子の一
例を示す図である。

【図３】車両による多重回検知が発生した場合の様子の
一例を示す図である。

【図４】図３における請求項１に記載の本発明による車
両検知装置の基本動作を示すタイミングチャートの一例
である。

【図５】車両による多重回検知が発生した場合における
請求項２に記載の本発明による車両検知装置の基本動作
を示すタイミングチャートの一例である。

【図６】車両による多重回検知以外の複数の反射波が発
生した場合の様子の一例を示す図である。

【図７】図６における請求項２に記載の本発明による車
両検知装置の基本動作を示すタイミングチャートの一例
である。

【図８】従来の車両検知装置の概略を示す図である。

【図９】従来の車両検知方法の基本動作を示すタイミン
グチャートである。

【図１０】車両が存在しない場合のタイミングチャート
の一例である。

【図１１】車両が存在する場合の様子を示す一例であ
る。

【図１２】車両が存在する場合のタイミングチャートの
一例である。

【符号の説明】

Ｓ ・・・超音波センサ ＳＡ・・・検知範囲 Ｔｆ・・・床面反射波到達時間 Ｔｗ・・・床面反射波の到達時間帯 ｔ０・・・第一波の到達時間

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年５月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載した本発明による車両検
知方法は、床面反射波のピーク電圧値を第二の閾電圧と
することにより、多重回検知が生じた場合であって、多
重回反射波の１つが到達時間帯に入射した場合であって
も、床面反射波と認識することができるため、車両と人
体とを区別して、正確な車両の存在検知を行うことがで
きる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】請求項２に記載した本発明による車両検知
方法は、多重回反射波の１つが到達時間帯に入射した場
合であって、反射波のピーク電圧の電圧レベルによって
は多重回反射波であることを判別できない場合であって
も、多重回検知の反射波が時間的に等間隔で検出される
ことを利用して、車両による多重回検知の反射波とその
他の反射波とを区別することにより、車両と人体とを区
別して、正確な車両の存在検知を行うことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河原 英喜 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波を送波し、床面で反射されたその反
   射波を検出する超音波センサを利用して車両の存在を検
   知する車両検知装置において、 超音波の送波から床面による反射波を検出するまでの時
   間を基準とし、一定の時間幅を有する到達時間帯が予め
   与えられ、 検知範囲内に侵入物が存在しない状態において、床面か
   らの反射波のピーク電圧値を予め記憶し、 超音波の送波後の上記到達時間帯内に検出された反射波
   のピーク電圧値が、記憶された上記ピーク電圧値を越え
   ている場合は、車両が存在すると判断することを特徴と
   する車両検知方法。
2. 【請求項２】超音波の送波後の上記到達時間帯内に検出
   された反射波のピーク電圧が、記憶された上記ピーク電
   圧値を越えない場合において、 超音波の送波から床面反射波が検出されるまでの時間で
   ある床面反射波到達時間が、超音波の送波から最初の反
   射波が検出されるまでの第一波の到達時間の整数倍にな
   っている場合であって、 かつ、上記到達時間帯内で検出された反射波とその直前
   に検出された反射波の検出の時間差が、上記第一波の到
   達時間と一致している場合に、 車両が存在すると判断することを特徴とする請求項１に
   記載の車両検知方法。