JPH11153666A - Prevention method for erroneous detection of ultrasonic sensor - Google Patents

Prevention method for erroneous detection of ultrasonic sensor

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JPH11153666A
JPH11153666A JP33653397A JP33653397A JPH11153666A JP H11153666 A JPH11153666 A JP H11153666A JP 33653397 A JP33653397 A JP 33653397A JP 33653397 A JP33653397 A JP 33653397A JP H11153666 A JPH11153666 A JP H11153666A
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JP
Japan
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ultrasonic
ultrasonic sensor
reflected wave
sensor
reflected
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Application number
JP33653397A
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Japanese (ja)
Inventor
Munenori Okano
宗徳 岡野
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HOTORON KK
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HOTORON KK
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Publication date
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent mutual interference of each ultrasonic sensor arranged in the vicinity without depending on timing control of ultrasonic oscillation by synchronous lines and data communication. SOLUTION: When emitting ultrasonic wave repeatedly from an ultrasonic wave transmission element of each ultrasonic sensor 1 toward a monitoring region and receiving reflection wave appearing in a specific monitoring period from the time of ultrasonic wave emission using an ultrasonic wave reception element 20 at each time, the ultrasonic wave emission interval is made irregular for each ultrasonic wave sensor 1 and the reflection wave received in the monitoring period is stored in memory means (frame memory) 23 in turn. Based on a plurality of reflection wave data stored in the memory means 23, the existence of an object in the monitoring region is detected.

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】本発明は超音波センサの誤検
出防止方法に関し、さらに詳しく言えば、近隣に配置さ
れた複数の超音波センサ同士の相互干渉による誤検出を
防止する超音波センサの誤検出防止方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing erroneous detection of an ultrasonic sensor, and more particularly, to an erroneous detection of an ultrasonic sensor for preventing erroneous detection due to mutual interference between a plurality of ultrasonic sensors arranged in the vicinity. It relates to a detection prevention method.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波センサは比較的安価であることか
ら、種々の物体検知センサに用いられているが、例えば
駐車場における車両検知センサとして適用される場合に
は、各駐車エリア単位でその天井部分などに配置され
る。すなわち、1エリアを1つのセンサで監視すること
になる。
2. Description of the Related Art Ultrasonic sensors are used for various object detection sensors because they are relatively inexpensive. For example, when applied as a vehicle detection sensor in a parking lot, the ultrasonic sensor is used for each parking area unit. It is placed on the ceiling. That is, one area is monitored by one sensor.

【0003】超音波は弾性波であるため、上記のよう
に、複数の超音波センサを近隣に配置した場合、その反
射波が自己で発射したものなのか、近隣のセンサから発
射されたものであるかの区別が困難であり、相互干渉に
よる誤検知の問題が生ずる。
[0003] Since ultrasonic waves are elastic waves, when a plurality of ultrasonic sensors are arranged in the vicinity as described above, whether the reflected waves are emitted by themselves or those emitted from nearby sensors. It is difficult to distinguish between them, and a problem of erroneous detection due to mutual interference occurs.

【0004】この問題を解決するため、従来より様々な
対策が講じられているが、そのいずれも基本的には、自
己の超音波と他者の超音波とを時間的に区別するように
しており、次にその3例を紹介する。
In order to solve this problem, various countermeasures have been taken in the past, but all of them are basically designed to temporally distinguish one's own ultrasonic wave from another's ultrasonic wave. Next, three examples are introduced.

【0005】第1の方法は、例えば2つの超音波センサ
が近接して配置されているとして、一方の超音波センサ
からは時間Ta秒ごとに超音波を発射させ、これに対し
て、他方の超音波センサBからはそれとは異なる時間T
b秒ごとに超音波を発射させる。
In the first method, for example, assuming that two ultrasonic sensors are arranged close to each other, one ultrasonic sensor emits ultrasonic waves every Ta seconds, while the other ultrasonic sensor emits ultrasonic waves. A different time T from the ultrasonic sensor B
Ultrasonic waves are fired every b seconds.

【0006】そして、一方超音波センサにおいては、そ
の受信した反射波の間隔が自己が送信した周期Ta秒に
一致していれば自己の送信によるものであると判断す
る。他方の超音波センサについても同様に、その受信し
た反射波の間隔が自己が送信した周期Tb秒に一致して
いれば自己の送信によるものであると判断する。
On the other hand, in the ultrasonic sensor, if the interval between the received reflected waves coincides with the cycle Ta transmitted by itself, it is determined that the ultrasonic wave is transmitted by itself. Similarly, if the interval between the received reflected waves of the other ultrasonic sensor coincides with the cycle Tb seconds transmitted by itself, it is determined that the transmission is due to its own transmission.

【0007】第2の方法は、各超音波センサに超音波発
射周期の周期表を持たせ、その周期表にしたがって超音
波を発射させる。そして、反射波の受信間隔がその周期
表と一致していれば、自己で送信したものであると判断
する。この方法においては、さらに自他の区別をより明
確化にするため、少なくとも一度反射波が自己の送信に
よるものであることを確認できた後に、発射周期表を変
更する場合もある。
In a second method, each ultrasonic sensor has a periodic table of ultrasonic emission periods and emits ultrasonic waves according to the periodic table. If the reception interval of the reflected wave matches the periodic table, it is determined that the signal was transmitted by itself. In this method, in order to further clarify the distinction between oneself and another, the launch cycle table may be changed at least once after confirming that the reflected wave is due to one's own transmission.

【0008】第3の方法として、近隣の各超音波センサ
を同期線にて接続して、その各超音波センサから超音波
を同時に発射させる方法がある。このように、全ての超
音波センサから一斉に超音波を発射をさせることによ
り、近隣センサからの超音波が検出される可能性が低く
なる。
As a third method, there is a method in which neighboring ultrasonic sensors are connected by a synchronous line, and ultrasonic waves are simultaneously emitted from the respective ultrasonic sensors. In this way, by causing all the ultrasonic sensors to emit ultrasonic waves at the same time, the possibility of detecting ultrasonic waves from neighboring sensors is reduced.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第1の
方法では超音波発射間隔とその反射波受信間隔とが一致
しているかどうかを時間的に検証する手段が不可欠であ
り、それをハードウェア的もしくはソフトウェア的に行
なうにしても、システム全体として複雑化を招くことに
なる。
However, in the first method, a means for temporally verifying whether or not the interval between the emission of the ultrasonic wave and the interval between the reception of the reflected wave is indispensable is required. Or, even if it is performed by software, the whole system becomes complicated.

【0010】第2の方法においては、近隣のセンサが同
一の周期もしくは周期表で動作した場合、反射波の自他
の区別が不可能になる。また、この周期は一般にセンサ
の物体検出応答速度に直接関係するため、周期をいたず
らに変更することは好ましいことではない。
In the second method, when neighboring sensors operate at the same cycle or periodic table, it is impossible to distinguish reflected waves from themselves. In addition, since this cycle is generally directly related to the object detection response speed of the sensor, it is not preferable to change the cycle unnecessarily.

【0011】第3の方法は各超音波センサを同時に動作
させるだけでよく、制御的にはもっとも簡単ではある
が、多くの超音波センサ間に同期線を引き回すことが必
要であり、その工事に難が伴なう。また、この方法では
発振後の監視期間も全てのセンサで同一となるため、検
出すべき物体の位置によっては干渉が発生することがあ
る。
In the third method, it is only necessary to operate each ultrasonic sensor at the same time, and it is the simplest in terms of control. However, it is necessary to route a synchronization line between many ultrasonic sensors, and the With difficulty. In addition, in this method, the monitoring period after oscillation is the same for all sensors, so that interference may occur depending on the position of the object to be detected.

【0012】本発明は、このような従来の諸問題を解決
するためになされたもので、その目的は、各超音波セン
サを同期線などにて接続することなく、また、ハードウ
ェア的にもソフトウェア的にも比較的簡単な構成で、各
超音波センサ間の相互干渉を防止することができるよう
にした超音波センサの誤検出防止方法を提供することに
ある。
The present invention has been made to solve such conventional problems, and its purpose is to connect each ultrasonic sensor without connecting them with a synchronous line or the like, and also in terms of hardware. An object of the present invention is to provide a method for preventing erroneous detection of an ultrasonic sensor, which can prevent mutual interference between ultrasonic sensors with a relatively simple configuration in terms of software.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、近隣に配置された複数の超音波センサ同
士の相互干渉による誤検出を防止する超音波センサの誤
検出防止方法において、上記各超音波センサの超音波送
信素子から監視領域に向けて繰り返し超音波を発射し、
そのつど超音波受信素子にてその超音波発射時点から所
定の監視期間内に現れる反射波を受信するにあたって、
上記各超音波センサごとにその超音波発射間隔を不規則
とするとともに、上記監視期間内に受信された反射波を
記憶手段に順次記憶し、同記憶手段に記憶された複数の
反射波データに基づいて上記監視領域内の物体の有無を
検出することを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a method for preventing erroneous detection of an ultrasonic sensor for preventing erroneous detection due to mutual interference between a plurality of ultrasonic sensors arranged in the vicinity. Repeatedly emit ultrasonic waves from the ultrasonic transmission element of each ultrasonic sensor toward the monitoring area,
In receiving a reflected wave that appears within a predetermined monitoring period from the time of ultrasonic emission at each ultrasonic receiving element,
The ultrasonic emission interval is irregular for each ultrasonic sensor, and the reflected waves received during the monitoring period are sequentially stored in the storage means, and the plurality of reflected wave data stored in the storage means are stored. The presence or absence of an object in the monitoring area is detected based on the detection.

【0014】このように、各超音波センサごとにその超
音波発射間隔を不規則、すなわちランダムとすることに
より、これに応じて反射波監視期間も不規則になるた
め、その反射波監視期間内に他の超音波センサからの超
音波を連続的に受信する確率がきわめて低くなる。
As described above, by making the ultrasonic wave emission intervals irregular, that is, random for each ultrasonic sensor, the reflected wave monitoring period becomes irregular accordingly. Therefore, the probability of continuously receiving ultrasonic waves from another ultrasonic sensor becomes extremely low.

【0015】仮に、その反射波監視期間内に他の超音波
センサからの超音波を受信したとしても、本発明では、
今回受信した反射波データのみでなく、例えばその前
回、前々回などの過去に受信した反射波データを含めて
物体の有無を検出するようにしているため、相互干渉を
排除することができる。
[0015] Even if an ultrasonic wave from another ultrasonic sensor is received during the reflected wave monitoring period, in the present invention,
Since the presence / absence of an object is detected not only by the reflected wave data received this time but also by the reflected wave data received in the past, for example, the previous time, the last two times before, etc., it is possible to eliminate mutual interference.

【0016】すなわち、本来検出すべき反射物(静止物
体)からの反射波は超音波発射タイミングがいかなる状
態でも、その発射時刻から計測して同じ時間的位置に現
れることになる。したがって、記憶手段内の複数の反射
波データに基づいて監視領域内の物体の有無を検出する
にあたって、各反射波データが同一である場合にはそれ
ら反射波データを有効とし、非同一の場合には他の超音
波センサからの反射波が含まれていると判定することが
できる。
That is, the reflected wave from the reflecting object (stationary object) which should be originally detected appears at the same time position as measured from the launching time, regardless of the state of the ultrasound launching timing. Therefore, when detecting the presence or absence of an object in the monitoring area based on a plurality of reflected wave data in the storage means, when each reflected wave data is the same, the reflected wave data is validated, and when the reflected wave data is not the same, Can be determined to include a reflected wave from another ultrasonic sensor.

【0017】その場合において、記憶手段をフレームメ
モリとし、同フレームメモリに各反射波データを反射波
形として保存して、その反射波形同士を対比することに
より、他の超音波センサからの反射波が含まれているか
どうかを簡単かつ正確に判定することができる。
In this case, the storage means is a frame memory, and each reflected wave data is stored as a reflected waveform in the same frame memory, and the reflected waveforms are compared with each other so that the reflected waves from other ultrasonic sensors can be reflected. Whether it is included can be determined easily and accurately.

【0018】本発明においては、各超音波センサごと
に、その超音波発射間隔を不規則とするランダムタイミ
ング生成手段を備える。このランダムタイミング生成手
段には、各超音波センサに割り当てられるアドレスと、
そのアドレスに対応して設定された複数回にわたる不規
則的な超音波発射間隔を有するタイムテーブルが設けら
れている。各超音波センサごとに異なるアドレスが設定
され、これにより各超音波センサは、その設定された自
己アドレスに基づいてそれぞれ異なった不規則な発振を
繰り返すことになる。
In the present invention, each ultrasonic sensor is provided with random timing generating means for making the ultrasonic wave emission intervals irregular. The random timing generation means includes an address assigned to each ultrasonic sensor,
A time table having a plurality of irregular ultrasonic emission intervals set corresponding to the address is provided. A different address is set for each ultrasonic sensor, whereby each ultrasonic sensor repeats a different irregular oscillation based on the set self-address.

【0019】また、各超音波センサの基本周期を同一と
し、その基本周期内において超音波発射間隔を不規則と
することが好ましく、これによれば、各超音波センサの
物体検出応答速度を、精度上問題とされない程度のばら
つき内に押さえ込むことができる。
Further, it is preferable that the basic period of each ultrasonic sensor is the same, and the ultrasonic emission interval is irregular within the basic period. According to this, the object detection response speed of each ultrasonic sensor is reduced. The variation can be suppressed within a range that does not cause a problem in accuracy.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の技術的思想をより
よく理解するうえで、図面を参照しながら、その実施例
について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings for better understanding of the technical concept of the present invention.

【0021】図1は本発明で使用される超音波センサ1
のブロック図で、その用途が例えば駐車場の車両検知セ
ンサである場合、その各駐車エリアごとに、これと同一
構成の超音波センサ1がそれぞれ設けられることにな
る。
FIG. 1 shows an ultrasonic sensor 1 used in the present invention.
In the block diagram of FIG. 7, when the application is, for example, a vehicle detection sensor in a parking lot, the ultrasonic sensor 1 having the same configuration as that of the parking sensor is provided for each parking area.

【0022】説明の便宜上、この超音波センサ1は超音
波送信素子10を含む送信系と、超音波受信素子20を
含む受信系とに分けられる。
For convenience of explanation, the ultrasonic sensor 1 is divided into a transmission system including the ultrasonic transmission element 10 and a reception system including the ultrasonic reception element 20.

【0023】送信系には、超音波送信素子10から不規
則的(ランダム)に超音波を発射させるためのランダム
タイミングデータテーブル11が設けられている。この
ランダムタイミングデータテーブル11には、図2に示
すようなデータテーブルがあらかじめ設定されている。
The transmission system is provided with a random timing data table 11 for emitting ultrasonic waves from the ultrasonic transmission element 10 irregularly (randomly). In the random timing data table 11, a data table as shown in FIG. 2 is set in advance.

【0024】すなわち、このデータテーブルは、左欄縦
行に所定数のアドレス番号1,2…をとり、横列を超音
波発射回数順(1回目、2回目、3回目…)としたタイ
ムテーブルであり、そのアドレス番号ごとに超音波発射
回数順に沿って、前回発射時(もしくは基準時)から何
ミリ秒後に超音波を発射させるかのデータが書き込まれ
ている。
That is, this data table is a time table in which a predetermined number of address numbers 1, 2,... Are arranged in the left column and the vertical line, and the rows are arranged in the order of the number of ultrasonic waves emitted (first, second, third,...). In addition, data indicating the number of milliseconds after the last emission (or reference time) of the emission of the ultrasonic waves is written in the order of the number of ultrasonic emission for each address number.

【0025】この超音波発射時間データは、アドレス間
および超音波発射回数順のいずれにも規則性を持たない
データであり、この意味において、例えば乱数を用いて
設定することが好ましい。
This ultrasonic emission time data has no regularity between addresses and in the order of the number of ultrasonic emission times, and in this sense, it is preferable to set, for example, using a random number.

【0026】このデータテーブルのアドレスは、ユーザ
ーにより、各超音波センサ1に設けられているアドレス
スイッチ12を介して適宜選択される。すなわち、アド
レススイッチ12にて自己のアドレスが例えばアドレス
1に設定されると、中央演算処理ユニット(CPU)1
3により、アドレス1のタイムテーブルが読み出され、
タイマ14にセットされる。
The address of this data table is appropriately selected by the user via an address switch 12 provided in each ultrasonic sensor 1. That is, when the address of the own device is set to, for example, address 1 by the address switch 12, the central processing unit (CPU) 1
3, the time table at address 1 is read,
The timer 14 is set.

【0027】このタイムテーブルによれば、第1回目の
発振タイミングは200ミリ秒であるため、発振するま
での待ち時間が200ミリ秒とされる。第2回目の発振
待ち時間は350ミリ秒であり、このようにしてn回発
振した後、第1回目の発振タイミングに戻る。
According to this time table, the first oscillation timing is 200 milliseconds, so the waiting time until oscillation is 200 milliseconds. The second oscillation waiting time is 350 milliseconds. After oscillating n times in this way, the operation returns to the first oscillation timing.

【0028】このようにして、CPU13にて読み出さ
れた超音波発射時間データは、超音波ドライブ回路15
に与えられ、そのタイミングにしたがって超音波送信素
子10が駆動される。
The ultrasonic emission time data read by the CPU 13 in this manner is stored in the ultrasonic drive circuit 15.
And the ultrasonic transmission element 10 is driven according to the timing.

【0029】受信系において、超音波受信素子20にて
受信された反射波は、その反射波受信回路21を介して
反射波形ディジタル化回路22に与えられる。この実施
例において、反射波形ディジタル化回路22は検波回路
およびA/D変換回路を有し、例えばその検波回路にて
反射波から図3(a)のような検波波形を得、次にこの
検波波形をA/D変換して同図(b)のようなディジタ
ルの反射波形とする。
In the receiving system, the reflected wave received by the ultrasonic receiving element 20 is given to the reflected waveform digitizing circuit 22 via the reflected wave receiving circuit 21. In this embodiment, the reflection waveform digitizing circuit 22 has a detection circuit and an A / D conversion circuit. For example, the detection circuit obtains a detection waveform as shown in FIG. The waveform is A / D converted to a digital reflected waveform as shown in FIG.

【0030】ちなみに、図3(a)の検波波形におい
て、右側の大きなピーク波形は床面からのものである
が、左側の小さなピーク波形は検出物体(この実施例で
は車両)もしくは相互干渉のいずれかによるものであ
る。なお、A/D変換回路の代わりにコンパレータを用
い、反射波の検波波形を適当なしきい値をもってオン、
オフのディジタル情報として反射波形を抽出するように
してもよい。
By the way, in the detected waveform of FIG. 3A, the large peak waveform on the right is from the floor surface, while the small peak waveform on the left is any of the detected object (vehicle in this embodiment) or mutual interference. It depends. A comparator is used in place of the A / D conversion circuit, and the detection waveform of the reflected wave is turned on with an appropriate threshold value.
A reflected waveform may be extracted as digital information of the off state.

【0031】上記のように、反射波形ディジタル化回路
22にてA/D変換された反射波形は、フレームメモリ
23に保存(セーブ)される。この場合、受信系おける
反射波の監視期間タイミング、すなわち反射波形のディ
ジタル化は、CPU13による送信系への超音波発射指
示後、タイマ14を利用してその実行が指示され、これ
により反射波の時間軸長が一定に制御される。
As described above, the reflection waveform A / D converted by the reflection waveform digitizing circuit 22 is saved in the frame memory 23. In this case, the monitoring period timing of the reflected wave in the receiving system, that is, the digitization of the reflected waveform, is instructed to execute by using the timer 14 after the CPU 13 instructs the ultrasonic wave to be transmitted to the transmitting system. The time axis length is controlled to be constant.

【0032】すなわち、反射波形のディジタル化は、送
信系と一定の同期をもって行なわれ、ディジタル化処理
の終了も時間的に一定に制御される。このようにして、
超音波送信素子10から超音波が発射されるたびに、そ
の発射時点から一定時間を反射波監視期間として、反射
波形を得ることができる。
That is, the digitization of the reflected waveform is performed with a certain synchronization with the transmission system, and the end of the digitizing process is controlled to be temporally constant. In this way,
Each time an ultrasonic wave is emitted from the ultrasonic transmission element 10, a reflected waveform can be obtained with a fixed time from the point of emission as a reflected wave monitoring period.

【0033】図4に、隣接配置された2つの超音波セン
サ1A,1Bの超音波発射タイミングとその反射波監視
期間との関係を例示する。同図のように、一方の超音波
センサ1Aの超音波発射間隔TA1,TA2,TA3…
は図2のデータテーブルの例えばアドレス番号1による
ものであり、また、他方の超音波センサ1Bの超音波発
射間隔TB1,TB2,TB3…は同データテーブルの
例えばアドレス番号2によるもので、その発射間隔はそ
れぞれランダムであるが、反射波監視期間RWは常に一
定とされる。
FIG. 4 exemplifies the relationship between the ultrasonic emission timings of two ultrasonic sensors 1A and 1B arranged adjacently and the reflected wave monitoring period. As shown in the figure, the ultrasonic emission intervals TA1, TA2, TA3,.
Are based on, for example, address number 1 in the data table of FIG. 2, and the ultrasonic emission intervals TB1, TB2, TB3... Of the other ultrasonic sensor 1B are based on, for example, address number 2 in the data table. Although the intervals are random, the reflected wave monitoring period RW is always constant.

【0034】また、フレームメモリ23への反射波デー
タの書き込みもCPU13によって行なわれる。すなわ
ち、CPU13は上記のように送信系と一定の同期をも
ってディジタル化された反射波形を1フレームデータと
して順次フレームメモリ23に保存する。このようにし
て、複数回にわたる反射波形がセーブされる。
The CPU 13 also writes the reflected wave data into the frame memory 23. That is, the CPU 13 sequentially stores the digitized reflection waveform in the frame memory 23 as one frame data in a fixed synchronization with the transmission system as described above. In this way, multiple reflection waveforms are saved.

【0035】本発明においては、フレームメモリ23に
セーブされた反射波形に基づいて、その中に相互干渉に
よる反射波が含まれているかどうかを判断する。この実
施例では、CPU13にその判断機能を持たせている
が、これをハードウェア的に処理する場合には、別途に
フレームメモリ解析回路などを設けて、フレームメモリ
データを演算させるようにすればよい。
In the present invention, based on the reflected waveform saved in the frame memory 23, it is determined whether or not a reflected wave due to mutual interference is included therein. In this embodiment, the CPU 13 is provided with the determination function. However, when this is processed in hardware, a separate frame memory analysis circuit or the like may be provided to calculate the frame memory data. Good.

【0036】図5はフレームメモリ23に保存された過
去3回分の反射波形のイメージ図である。なお、この実
施例において、反射波形は本来ディジタル波形である
が、説明の便宜上、アナログ波形として示されている。
FIG. 5 is an image diagram of the past three reflection waveforms stored in the frame memory 23. In this embodiment, the reflection waveform is originally a digital waveform, but is shown as an analog waveform for convenience of explanation.

【0037】フレームメモリの解析にあたっては、例え
ばこの過去3回分の反射波形、すなわち最新(今回)の
受信反射波形W1、前回の受信反射波形W2および前々
回の受信反射波形W3をその波形同士で比較する。
In analyzing the frame memory, for example, the last three reflected waveforms, that is, the latest (current) received reflected waveform W1, the last received reflected waveform W2, and the received reflected waveform W3 before the last three times are compared with each other. .

【0038】この例において、反射ピーク波形P1は床
面からのもので、各反射波形W1〜W3ともに同じ位置
に現れている。これに対して、最新の受信反射波形W1
には反射ピーク波形P1の左側に別の反射ピーク波形P
2が出ている。
In this example, the reflection peak waveform P1 is from the floor surface, and all the reflection waveforms W1 to W3 appear at the same position. In contrast, the latest received reflection waveform W1
Has another reflection peak waveform P on the left side of the reflection peak waveform P1.
Two are out.

【0039】この反射ピーク波形P2が駐車している車
両などの移動しない物体によるものであれば、超音波発
射間隔がミリ秒単位であるため、前回の受信反射波形W
2および前々回の受信反射波形W3にも同じ位置に反射
ピーク波形P2が現れるはずであるが、この例では反射
波形W2,W3にはそれが存在しない。
If this reflection peak waveform P2 is caused by an immovable object such as a parked vehicle, the ultrasonic wave emission interval is on the order of milliseconds.
Although the reflection peak waveform P2 should appear at the same position in the second and last received reflection waveforms W3, the reflection waveforms W2 and W3 do not exist in this example.

【0040】したがって、このような場合には、反射ピ
ーク波形P2は相互干渉による可能性が高いと判断され
る。なお、この実施例では過去3回分の反射波形を比較
しているが、これは一種のフィルタ操作であり、解析す
るための比較対象とする反射波形の数は任意である。
Therefore, in such a case, it is determined that the reflection peak waveform P2 has a high possibility of mutual interference. In this embodiment, the past three reflected waveforms are compared, but this is a kind of filter operation, and the number of reflected waveforms to be compared for analysis is arbitrary.

【0041】また、相互干渉による反射波形に上記のよ
うにフィルタをかけるには、各反射波形間における波形
的な論理積をとるか、もしくは加算平均をとるなどの方
法が例示できる。
In order to apply a filter to the reflected waveform due to the mutual interference as described above, a method such as a logical AND between the reflected waveforms or an averaging method can be exemplified.

【0042】一方、駐車エリアに車両が存在する場合に
は、図5の例で言えば、各反射波形W1〜W3のすべて
に、図6に示すように床面からの反射ピーク波形P1と
ともに、その左側に駐車車両による反射ピーク波形P3
が現れることになる。ここで、左側とは床面よりも時間
的に早く反射波が帰ってくることであり、床面とセンサ
との間に反射物があることを意味している。
On the other hand, when a vehicle is present in the parking area, in the example of FIG. 5, all of the reflection waveforms W1 to W3 are added together with the reflection peak waveform P1 from the floor surface as shown in FIG. On the left side, the reflected peak waveform P3 by the parked vehicle
Will appear. Here, the left side means that the reflected wave returns earlier in time than the floor surface, and means that there is a reflector between the floor surface and the sensor.

【0043】このようにして、物体が検知されると、そ
の結果が出力回路25に与えられる。この出力回路25
は、超音波センサに搭載されたリレーやLED(発光ダ
イオード)であってよい。
When an object is detected as described above, the result is given to the output circuit 25. This output circuit 25
May be a relay or an LED (light emitting diode) mounted on the ultrasonic sensor.

【0044】この反射ピーク波形P3は例えばしきい値
レベルLとの関係で検出されるが、この場合には、その
しきい値レベルLは車両の天井面からの反射などを基準
として適宜設定されることになる。
The reflection peak waveform P3 is detected, for example, in relation to a threshold level L. In this case, the threshold level L is appropriately set based on the reflection from the ceiling of the vehicle or the like. Will be.

【0045】反射ピーク波形P3は床面よりも高い所、
すなわちセンサに近い所からの反射によるものであるた
め、時間的に床面からの反射ピーク波形P1よりも超音
波受信素子20に速く到達する。
The reflection peak waveform P3 is higher than the floor surface,
That is, since the light is reflected by a portion close to the sensor, it reaches the ultrasonic receiving element 20 temporally faster than the reflection peak waveform P1 from the floor.

【0046】検出物体の有無は、基本的には反射波がし
きい値レベルLを超えた場合を「有り」、超えない場合
を「無し」と判断する。したがって、床面からの反射ピ
ーク波形P1を検出物としないために、この実施例で
は、図6に示されているように、所定の時間幅Tthで
しきい値を解除している。
Basically, the presence or absence of a detected object is determined as “present” when the reflected wave exceeds the threshold level L, and “absent” when the reflected wave does not exceed the threshold level L. Accordingly, in order to prevent the reflection peak waveform P1 from the floor from being detected, the threshold value is released in a predetermined time width Tth in this embodiment, as shown in FIG.

【0047】次に、各超音波センサ1に基本周期を設定
し、その基本周期内で超音波をランダムに発射させる場
合を別の実施例として、図7の動作フローチャートおよ
び図8の発信、受信のタイミングチャートを加えてより
詳しく説明する。
Next, as another embodiment, a basic cycle is set in each ultrasonic sensor 1 and an ultrasonic wave is randomly emitted within the basic cycle. This will be described in more detail with reference to the timing chart of FIG.

【0048】まず、ステップST1においてCPU13
を含むこの超音波センサ1の制御系の初期化が行なわれ
た後、ステップST2でCPU13により基本周期TO
が設定される。この例では基本周期TOは750ミリ秒
に設定され、この基本周期TO内で必ず1回超音波が発
射されるようにする。
First, in step ST1, the CPU 13
After the initialization of the control system of the ultrasonic sensor 1 is performed, the CPU 13 sets the basic cycle TO in step ST2.
Is set. In this example, the basic period TO is set to 750 milliseconds, and the ultrasonic wave is always emitted once within the basic period TO.

【0049】この基本周期TOはすべての超音波センサ
1について共通に設定され、これにより超音波センサ1
の超音波発振から、その反射波受信、フィルタリング動
作および物体検知に至るまでの検出時間が確保される。
The basic period TO is set in common for all the ultrasonic sensors 1, whereby the ultrasonic sensor 1
From the ultrasonic oscillation to the reception of the reflected wave, the filtering operation, and the object detection are secured.

【0050】次に、ステップST3において、CPU1
3はアドレススイッチ12からユーザーにて設定された
自己アドレスを得る。なお、この自己アドレスの指定
は、近隣に設置される超音波センサとの関係において、
超音波発射タイミングが異なるように、あらかじめユー
ザーによって設定される。
Next, in step ST3, the CPU 1
Numeral 3 obtains the self address set by the user from the address switch 12. In addition, the designation of this self address is based on the relationship with the ultrasonic sensor installed in the vicinity,
The user sets the ultrasonic emission timing in advance so as to be different.

【0051】このようにして、自己アドレスが指定され
ると、各超音波センサ1はステップST4において、そ
のアドレス番号に属するタイムテーブルから、超音波発
射回数順に設定されている超音波発射待ち時間データを
読み出し、そのデータに基づいて超音波送信素子10よ
り超音波を発射する。
When the self address is designated in this manner, each ultrasonic sensor 1 determines in step ST4 from the time table belonging to the address number the ultrasonic emission waiting time data set in the order of the ultrasonic emission frequency. Is read, and an ultrasonic wave is emitted from the ultrasonic transmission element 10 based on the data.

【0052】この動作を図2のデータテーブルおよび図
8のタイミングチャートを参照しながら、超音波センサ
1Aを代表として説明する。超音波センサ1Aがアドレ
ススイッチ12より例えばアドレス番号1を取得したと
すると、ステップST4において、まず、1回目の発射
タイミングデータTA1として200ミリ秒を得る。
This operation will be described with reference to the data table of FIG. 2 and the timing chart of FIG. 8, using the ultrasonic sensor 1A as a representative. Assuming that the ultrasonic sensor 1A obtains, for example, the address number 1 from the address switch 12, in step ST4, first, 200 ms is obtained as the first firing timing data TA1.

【0053】ステップST5で基本周期TOの初期時点
から200ミリ秒経過するまで待った後、ステップST
6で超音波を送出する。すなわち、メイン処理の先頭か
ら200ミリ秒後に超音波送信素子10から監視エリア
に向けて超音波が発射される。
After waiting for 200 milliseconds from the initial time of the basic period TO in step ST5, the process proceeds to step ST5.
At step 6, an ultrasonic wave is transmitted. That is, ultrasonic waves are emitted from the ultrasonic transmission element 10 toward the monitoring area 200 milliseconds after the beginning of the main processing.

【0054】そして、ステップST7で監視エリアから
の反射波を受信し、反射波形ディジタル化回路22で反
射波形を得た後、ステップST8でその反射波形をフレ
ームメモリ23に保存する。
Then, the reflected wave from the monitoring area is received in step ST7, and the reflected waveform is obtained by the reflected waveform digitizing circuit 22, and then the reflected waveform is stored in the frame memory 23 in step ST8.

【0055】続いて、ステップST9で過去数回の反射
波形との対比により、相互干渉によるノイズのフィルタ
リングを行なうのであるが、この場合、超音波の発射回
数が1回目であるから、ステップST10およびステッ
プST11をジャンプして、ステップST12で基本周
期であるTO時間が経過するまで待った後、ステップS
T4に戻る。この基本周期TO時間を待つことにより、
超音波センサの応答スピードを一定の誤差内に納めるこ
とができる。
Subsequently, in step ST9, noise filtering due to mutual interference is performed by comparison with the past several reflected waveforms. In this case, the number of ultrasonic waves emitted is the first time. After jumping from step ST11 and waiting until the TO period, which is the basic period, has elapsed in step ST12,
Return to T4. By waiting for this basic period TO time,
The response speed of the ultrasonic sensor can be kept within a certain error.

【0056】そして、ステップST4でデータテーブル
から2回目の発射タイミングデータTA2として350
ミリ秒を得る。すると、今回はメイン処理の先頭から3
50ミリ秒後に超音波を発射する。このようにして、超
音波送信素子10から監視エリアに向けて各基本周期T
Oの初期時点から異なった発射タイミングTA1,TA
2…で超音波を順次発射する。
Then, at step ST4, the second firing timing data TA2 is set to 350 from the data table.
Get milliseconds. Then, 3 times from the top of the main processing this time
The ultrasonic wave is emitted after 50 milliseconds. In this way, each basic period T from the ultrasonic transmission element 10 toward the monitoring area is
Different firing timings TA1, TA from the initial time of O
2. Ultrasonic waves are sequentially emitted.

【0057】これにより、その超音波発射ごとにフレー
ムメモリ23にその各反射波形が保存され、2回目以降
においては、ステップST9で過去数回の反射波形との
対比により相互干渉によるノイズのフィルタリングが行
なわれる。
As a result, each reflected waveform is stored in the frame memory 23 every time the ultrasonic wave is emitted, and in the second and subsequent times, filtering of noise due to mutual interference is performed in step ST9 by comparing with the past several reflected waveforms. Done.

【0058】しかる後、ステップST10で車両(物
体)が検知されたかが判断され、YESであればステッ
プST11aで、例えば車両の有無を表示する表示ラン
プのリレーをオンにし、その表示ランプを点灯させる。
車両が検知されない場合にはステップST11bで表示
ランプのリレーをオフとする。
Thereafter, it is determined whether or not a vehicle (object) is detected in step ST10. If YES, in step ST11a, for example, a relay of a display lamp for displaying the presence or absence of the vehicle is turned on, and the display lamp is turned on.
If no vehicle is detected, the relay of the display lamp is turned off in step ST11b.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の超音波センサを例えば駐車場の各駐車エリアごと
に近接した状態で設置する場合において、各超音波セン
サの超音波発射間隔をそれぞれ不規則(ランダム)とし
たことにより、相互干渉による誤動作を大幅に低減する
ことができる。
As described above, according to the present invention,
For example, when a plurality of ultrasonic sensors are installed close to each parking area of a parking lot, malfunctions due to mutual interference are caused by making the ultrasonic emission intervals of each ultrasonic sensor irregular (random). It can be significantly reduced.

【0060】また、反射波データを順次記憶手段に記憶
し、その各反射波データ同士を対比することにより、各
反射波データが同一である場合には、それら反射波デー
タを有効とし、非同一の場合には、他の超音波センサか
らの反射波が含まれていると判定することができる。
Further, the reflected wave data is sequentially stored in the storage means, and the respective reflected wave data are compared with each other. If the respective reflected wave data are the same, the reflected wave data is validated, and In this case, it can be determined that a reflected wave from another ultrasonic sensor is included.

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

【図1】本発明に用いられる超音波センサの一実施例を
示したブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of an ultrasonic sensor used in the present invention.

【図2】上記超音波センサ内にあるランダムタイミング
生成回路のデータテーブルを説明するための模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a data table of a random timing generation circuit in the ultrasonic sensor.

【図3】上記超音波センサにて受信した超音波波形を模
式的に示した波形図。
FIG. 3 is a waveform diagram schematically showing an ultrasonic waveform received by the ultrasonic sensor.

【図4】本発明による超音波センサの超音波発射タイン
ミグチャート。
FIG. 4 is an ultrasonic emission tine Mig chart of the ultrasonic sensor according to the present invention.

【図5】上記超音波センサのフレームメモリに保存され
た反射波形を示したイメージ図。
FIG. 5 is an image diagram showing a reflected waveform stored in a frame memory of the ultrasonic sensor.

【図6】上記超音波センサにて受信した超音波波形に対
して設定されるしきい値を説明するための模式図。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a threshold set for an ultrasonic waveform received by the ultrasonic sensor.

【図7】本発明の別の実施例についての動作フローチャ
ート。
FIG. 7 is an operation flowchart for another embodiment of the present invention.

【図8】上記別の実施例における超音波発射タインミグ
チャート。
FIG. 8 is an ultrasonic emission tine Mig chart in the another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 超音波送信素子 11 ランダムタイミングデータテーブル 12 アドレススイッチ 13 CPU 14 タイマ 15 超音波ドライブ回路 20 超音波受信素子 21 超音波受信回路 22 反射波形ディジタル化回路 23 フレームメモリ REFERENCE SIGNS LIST 10 ultrasonic transmitting element 11 random timing data table 12 address switch 13 CPU 14 timer 15 ultrasonic driving circuit 20 ultrasonic receiving element 21 ultrasonic receiving circuit 22 reflected waveform digitizing circuit 23 frame memory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 近隣に配置された複数の超音波センサ同
士の相互干渉による誤検出を防止する超音波センサの誤
検出防止方法において、上記各超音波センサの超音波送
信素子から監視領域に向けて繰り返し超音波を発射し、
そのつど超音波受信素子にてその超音波発射時点から所
定の監視期間内に現れる反射波を受信するにあたって、
上記各超音波センサごとにその超音波発射間隔を不規則
とするとともに、上記監視期間内に受信された反射波を
記憶手段に順次記憶し、同記憶手段に記憶された複数の
反射波データに基づいて上記監視領域内の物体の有無を
検出することを特徴とする超音波センサの誤検出防止方
法。
1. An ultrasonic sensor erroneous detection prevention method for preventing erroneous detection due to mutual interference between a plurality of ultrasonic sensors arranged in the vicinity, wherein the ultrasonic sensors of each ultrasonic sensor are directed to a monitoring area. Repeatedly emit ultrasonic waves,
In receiving a reflected wave that appears within a predetermined monitoring period from the time of ultrasonic emission at each ultrasonic receiving element,
The ultrasonic emission interval is irregular for each ultrasonic sensor, and the reflected waves received during the monitoring period are sequentially stored in the storage means, and the plurality of reflected wave data stored in the storage means are stored. Detecting the presence or absence of an object in the monitoring area based on the detection error of the ultrasonic sensor.
【請求項2】 上記記憶手段内の複数の反射波データに
基づいて上記監視領域内の物体の有無を検出するにあた
って、各反射波データが同一である場合にはそれら反射
波データを有効とし、非同一の場合には他の超音波セン
サからの反射波が含まれていると判定することを特徴と
する請求項1に記載の超音波センサの誤検出防止方法。
2. When detecting the presence / absence of an object in the monitoring area based on a plurality of reflected wave data in the storage means, if the respective reflected wave data are the same, the reflected wave data is validated; 2. The method according to claim 1, wherein it is determined that a reflected wave from another ultrasonic sensor is included when the two ultrasonic waves are not the same.
【請求項3】 上記記憶手段はフレームメモリからなる
とともに、上記反射波データは波形として同フレームメ
モリに保存され、その波形同士の対比により、他の超音
波センサからの反射波が含まれているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の超音波センサの誤検
出防止方法。
3. The storage means comprises a frame memory, and the reflected wave data is stored as a waveform in the same frame memory, and a comparison between the waveforms indicates whether a reflected wave from another ultrasonic sensor is included. 3. The method according to claim 2, wherein the determination is made as to whether or not the ultrasonic sensor is erroneously detected.
【請求項4】 上記各超音波センサごとに、その超音波
発射間隔を不規則とするランダムタイミング生成手段を
備え、同ランダムタイミング生成手段には、上記各超音
波センサに割り当てられるアドレスと、そのアドレスに
対応して設定された複数回にわたる不規則的な超音波発
射間隔データを有するタイムテーブルとが設けられてお
り、同タイムテーブルに基づいて超音波発射間隔が制御
されることを特徴とする請求項1または2に記載の超音
波センサの誤検出防止方法。
4. An ultrasonic sensor according to claim 1, wherein each of said ultrasonic sensors comprises a random timing generating means for making said ultrasonic wave emitting intervals irregular, said random timing generating means comprising: an address assigned to each of said ultrasonic sensors; A time table having a plurality of irregular ultrasonic emission interval data set corresponding to the address, wherein the ultrasonic emission interval is controlled based on the time table. The method for preventing erroneous detection of the ultrasonic sensor according to claim 1.
【請求項5】 上記各超音波センサの基本周期は同一と
され、その基本周期内において超音波発射間隔が不規則
とされることを特徴とする請求項1,2または4に記載
の超音波センサの誤検出防止方法。
5. An ultrasonic wave according to claim 1, wherein said ultrasonic sensors have the same basic period, and ultrasonic emission intervals are irregular within said basic period. A method for preventing sensor misdetection.
JP33653397A 1997-11-20 1997-11-20 Prevention method for erroneous detection of ultrasonic sensor Pending JPH11153666A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7100829B2 (en) * 2002-08-02 2006-09-05 Omron Corporation Card reader and transaction processing apparatus
KR20200054568A (en) * 2018-11-12 2020-05-20 (주)블리스 Detection error prevention device and method of ultrasonic sensor
US11181468B2 (en) 2020-02-17 2021-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Signal detection sensor, apparatus and method for analyzing component of object

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