説明

物体検知センサ

【課題】簡単に検知状態とすることができる物体検知センサを提供する。
【解決手段】本発明に係る物体検知センサ1Aは、床面Fからの反射波を検出する検出部5と、検出部5が検出した反射波に基づいて床面Fとの間に物体が存在しているか否か判定し、当該判定結果に応じた物体検知信号を出力する検知制御部8と、外部からの指令信号を受信するとともに、当該指令信号に基づいて検知モードを通常検知モードと強制検知モードとに切り替えるためのモード切替信号を出力する受信部6と、通常検知モードにおいては物体検知信号に基づいて物体が存在しているか否かを示すセンサ出力信号を出力し、強制検知モードにおいては物体検知信号とは無関係に物体が存在していることを示すセンサ出力信号を出力する出力部9と、を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、床面に向かって照射した照射波に対する当該床面からの反射波に基づいて、当該床面との間に物体が存在しているか否かを検知する物体検知センサに関する。
【背景技術】
【0002】
自走式の駐車設備においては、従来から、各駐車エリアの天井に物体検知センサが備えられ、その駐車エリアに車が停まっているか否かが検知されるようになっている。
【0003】
例えば、図8に示す駐車設備では、天井Cに物体検知センサ1a、1b、1cを含む複数の物体検知センサが備えられ、それぞれの真下(駐車エリア)に車が停まっているか否かが検知される。そして、各物体検知センサからは、検知結果に応じたセンサ出力信号が出力される。例えば、物体検知センサ1aの真下には車20が停まっているので、物体検知センサ1aからは“物体が存在している”旨のセンサ出力信号Saが出力される。また、物体検知センサ1bと床面Fとの間には何も物体が存在しないので、物体検知センサ1bからは“物体が存在していない”旨のセンサ出力信号Sbが出力される。
【0004】
各物体検知センサからのセンサ出力信号は、制御部10に入力される。そして、制御部10は、各センサ出力信号に基づいて、空きエリア等に関する情報を表示部11に表示させたり、満車の場合には入口ゲート12が開くのを制限したりする。
【0005】
物体検知センサとしては、光、超音波等の照射波を床面Fに向かって照射し、その反射波を検出することによって、床面Fとの間に物体が存在しているか否かを検知できるタイプのものが多用されている(例えば、特許文献1参照)。このタイプの物体検知センサによれば、反射波の位相、強度等に基づいて、床面Fからの高さが所定のセンサ閾値を超える物体が存在しているか否かを検知することができる。
【0006】
なお、前述のセンサ閾値は、車を天井C側から見た場合に床面Fからの高さが最も低くなる部分(例えば、助手席のフロア面)の高さを考慮して、30cm程度に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特願2008−006729号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、図8に示す駐車設備において、来客やメンテナンス(清掃等)の予定があるために特定の駐車エリアを確保しておきたい場合は、ロードコーン21等をその駐車エリアの物体検知センサ1cの真下に配置する必要がある。これにより、物体検知センサ1cを検知状態とし、空きエリアがある旨の誤った表示が表示部11にされるのを防いでいる。また、他の駐車設備利用者は、その駐車エリアが確保されていることを認識することができる。
【0009】
しかしながら、一般に、物体検知センサの検知領域はφ30cm程度と非常に狭いので、物体検知センサを検知状態にするためには、ロードコーン21等の正確な位置合わせが必要であり、非常に面倒であった。
【0010】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、擬似的にかつ簡単に検知状態とすることができる物体検知センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために、本発明に係る物体検知センサは、床面に向かって照射した照射波に対する当該床面からの反射波に基づいて、当該床面との間に物体が存在しているか否かを検知するセンサであって、前記照射波を照射する照射部と、前記反射波を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記反射波に基づいて前記物体が存在しているか否か判定し、当該判定結果に応じた物体検知信号を出力する検知制御部と、外部からの指令信号を受信するとともに、当該指令信号に基づいて、検知モードを通常検知モードと強制検知モードとに切り替えるためのモード切替信号を出力する受信部と、前記通常検知モードにおいては前記物体検知信号に基づいて前記物体が存在しているか否かを示すセンサ出力信号を出力し、前記強制検知モードにおいては前記物体検知信号とは無関係に前記物体が存在していることを示すセンサ出力信号を出力する出力部とを備えたことを特徴とする。
【0012】
上記物体検知センサは、前記強制検知モードにおいて、前記物体検知信号が、前記物体が存在していないことを示す信号から前記物体が存在していることを示す信号に変化し、その後、再び前記物体が存在していないことを示す信号に変化すると、前記モード切替信号とは無関係に、前記検知モードが前記通常検知モードに切り替わるように構成することができる。
【0013】
また、上記物体検知センサにおいて、前記検知制御部は、前記検出部が検出した前記反射波に関する一定時間おきの離散データを平均化し、当該平均化後の前記反射波に基づいて前記物体の有無を判定するよう構成されており、前記検知モードが前記通常検知モードから前記強制検知モードに切り替わると、前記平均化する前記離散データの個数が減らされ、センサとしての応答速度が高められるように構成することもできる。
【発明の効果】
【0014】
上記のように構成された本発明に係る物体検知センサによれば、指令信号を入力するだけで、擬似的にかつ簡単に検知状態(強制検知モード)とすることができるので、駐車エリアを確保したいような場合に、面倒なロードコーン等の位置合わせ行う必要がない。
【0015】
また、本発明に係る物体検知センサは、指令信号を改めて入力することなく自動的に強制検知モードが解除されるよう構成することもできるので、非常に使い勝手がよい。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施例1に係る物体検知センサであって、(A)は側面図、(B)は回路構成を示すブロック図である。
【図2】実施例1に係る物体検知センサの動作の一例を示すタイムチャートである。
【図3】実施例2に係る物体検知センサの回路構成を示すブロック図である。
【図4】実施例2に係る物体検知センサの動作の一例を示すタイムチャートである。
【図5】実施例3に係る物体検知センサの回路構成を示すブロック図である。
【図6】実施例3に係る物体検知センサの動作の一例を示すタイムチャートである。
【図7】実施例3に係る物体検知センサを備えた駐車設備の平面図である。
【図8】物体検知センサを備えた駐車設備を概説するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る物体検知センサの好ましい実施形態について説明する。なお、以下では、駐車設備において車の有無を検知するための光学式のセンサを一例に挙げて説明する。
【実施例1】
【0018】
図1(A)に、実施例1に係る物体検知センサを示す。この図に示すように、物体検知センサ1Aは、駐車エリアの天井Cに取り付けられるベース部2と、ベース部2に取り付けられたセンサ本体部3及び受信部6と、センサ本体部3及び受信部6を覆う透光性のカバー7とから構成される。また、センサ本体部3は、投光素子からなる照射部4と、受光素子からなる検出部5と、不図示の検知制御部8及び出力部9とを備える。
【0019】
図1(B)に、この物体検知センサ1Aのブロック図を示す。照射部4は、検知制御部8の制御下で、床面Fに向かって光を照射する。検出部5は、当該光に対する床面Fからの反射光を検出し、適当な電気信号に変換する。床面Fとの間に何らかの物体がある場合、検出部5は、その物体からの反射光を検出する。
【0020】
検知制御部8は、検出部5が検出した反射光に関する電気信号に基づいて、床面Fとの間に物体が存在しているか否かを判定する。この判定は、例えば、反射光(電気信号)の位相や強度(電圧値)に基づいて行われる。物体が存在すると判定した場合、検知制御部8は、その旨(例えば、Hレベル)の物体検知信号を出力する。一方、物体が存在しないと判定した場合、検知制御部8は、その旨(例えば、Lレベル)の物体検知信号を出力する。
【0021】
検知制御部8が出力した物体検知信号は、出力部9に入力される。
【0022】
受信部6は、外部からの指令信号を受信するとともに、当該指令信号に基づいて、検知モードを通常検知モードと強制検知モードとに切り替えるためのモード切替信号を出力する。本実施例において、受信部6は、リモコンからの指令信号を受信するICである。
【0023】
受信部6が出力したモード切替信号は、出力部9に入力される。
【0024】
出力部9は、モード切替信号と物体検知信号とに基づいてセンサ出力信号を生成し、出力する。詳しくは、通常検知モードに設定されている場合、出力部9は、物体検知信号に基づいて物体が存在しているか否かを示すセンサ出力信号を出力する。物体検知信号がHレベル(物体が存在する)の場合、出力部9からは、Hレベルのセンサ出力信号が出力され、物体検知信号がLレベル(物体が存在しない)の場合は、Lレベルのセンサ出力信号が出力される。
【0025】
一方、強制検知モードに設定されている場合、出力部9は、物体検知信号とは無関係に物体が存在していることを示すHレベルのセンサ出力信号を出力する。つまり、このモードにおいて、物体検知センサ1Aは、床面Fとの間に実際に物体が存在しているか否かにかかわらず、物体が存在していることを検知し続けているかのように振舞う。
【0026】
以上のように、本実施例に係る物体検知センサ1Aによれば、リモコンからの指令信号で強制検知モードに設定するだけで、ロードコーン等を当該物体検知センサ1Aの真下に配置したのと同等の効果を得ることができる(図8参照)。そして、特定の駐車エリアを容易に確保しておくことができる。
【0027】
図2は、本実施例に係る物体検知センサ1Aの動作の一例を示すタイムチャートである。時間tにおいて、強制検知モードに設定するための指令信号が入力されると、物体検知信号とは無関係にセンサ出力信号はHレベルとなる。その後、時間tにおいて通常検知モードに設定するための指令信号(強制検知モードを解除するための指令信号)が入力されると、センサ出力信号は物体検知信号に応じたものに切り替わる。この図に示す一例では、物体が存在せず、物体検知信号がLレベルなので、時間0〜t及び時間t以降は、Lレベルのセンサ出力信号が出力される。
【実施例2】
【0028】
図3に、実施例2に係る物体検知センサ1Bのブロック図を示す。この図に示すように、出力部9は解除判定部9aを含んでいる。その他の構成については、実施例1に係る物体検知センサ1Aと同じなので、ここでは説明を省略する。
【0029】
解除判定部9aは、強制検知モードに設定されている際の物体検知信号を監視する。そして、物体検知信号が所定の変化をしたと判定すると、強制検知モードを解除して検知モードを通常検知モードに切り替える。そして、出力部9からは、物体検知信号に応じたセンサ出力信号が出力されるようになる。
【0030】
具体的には、図4に示すように、時間tにおいて物体検知信号がLレベル(物体が存在しない)からHレベル(物体が存在する)に変化し、その後、時間tにおいて再びLレベルに変化すると、強制検知モードは自動的に解除され、通常検知モードに切り替えられる。
【0031】
以上のように、本実施例に係る物体検知センサ1Bでは、確保していた駐車エリアに車が停車(時間t)し、その後、その車が当該駐車エリアから出ると(時間t)、強制検知モードが自動的に解除される。つまり、本実施例に係る物体検知センサ1Bによれば、強制検知モードを解除するためにリモコン等で指令信号を入力する必要がないので、解除する手間が省け、解除忘れの心配がない。
【実施例3】
【0032】
図5に、実施例3に係る物体検知センサ1Cのブロック図を示す。この図に示すように、物体検知センサ1Cは閾値変更部8aを含み、単に車が通過するだけで、強制検知モードを自動的に解除することができる。閾値変更部8aを含んでいること以外のその他の構成については、実施例2に係る物体検知センサ1Bと同じなので、ここでは説明を省略する。
【0033】
一般に、物体検知センサの検知制御部8は、検出部5が検出した反射波に関する一定時間おきの離散データを平均化し、当該平均化後の反射波に基づいて物体の有無を判定するよう構成されている。
【0034】
また、前述の通り、物体検知センサのセンサ閾値は、オープンカーのような車高が低い車の存在を確実に検知するために、30cm程度とかなり低く設定されている。センサ閾値が低い場合、床面Fからの反射光と床面Fから当該閾値分だけ離れた位置にある物体からの反射光には顕著な差異は見られない。すなわち、物体が存在していると判定すべき反射光と、物体が存在していないと判定すべき反射光との間に顕著な差異はない。したがって、センサ閾値を低くする場合は、誤検知及び検知漏れを防ぐために、上記平均化する離散データの個数を多めに設定し、検知精度を向上させる必要がある。
【0035】
具体的には、本実施例に係る物体検知センサ1Cでは、7m秒おきの離散データ200個を平均化することにより、30cmのセンサ閾値を実現している。この場合、物体検知センサ1Cのセンサとしての応答時間は、7m秒×200=1.4秒である。つまり、物体が存在しない状態または存在する状態が1.4秒の間継続した後に、センサ出力信号が変化する。
【0036】
しかしながら、この応答時間では、車が物体検知センサ1Cの真下を通過する僅かな時間の間に、物体が存在していることを検知することができない。そこで、本実施例に係る物体検知センサ1Cでは、強制検知モードに設定されると、閾値変更部8aが平均化する離散データの個数を減らし、センサ閾値を上昇させる。そして、これにより、応答速度が高められる。
【0037】
図7は、本実施例に係る物体検知センサ1Cの動作の一例を示すタイムチャートである。この図に示すように、時間0〜tまでの通常検知モードにおいては、センサ閾値は30cm、センサ応答時間は1.4秒(=7m秒×200個)である。時間tにおいて、強制検知モードに設定されると、閾値変更部8aは平均化する離散データの個数を30個に減らし、センサ閾値を60cmに変更する。このとき、センサ応答時間は0.21秒(=7m秒×30個)となり、応答速度は通常検知モードの場合と比べて約7倍に高められる。その後、時間tにおいて強制検知モードが解除されると、閾値変更部8aはセンサ閾値を30cmに戻す。
【0038】
なお、車の通過を検知する場合は、車の一部分がセンサ閾値を超える高さを有していればよいので、センサ閾値を高くしても差し支えない。一方、車の停止状態を検知する場合は、車の最も低い部分の高さに合わせてセンサ閾値を設定する必要があるので、誤検知及び検知漏れを確実に防ぐという観点から、センサ閾値を30cmよりも高く設定することはできない。
【0039】
本実施例に係る物体検知センサ1Cは、例えば、以下の状況での使用に適している。
【0040】
すなわち、図7に示す店舗の駐車設備30では、柱31があるために使い勝手の悪い駐車エリアPb、Pcを従業員用駐車エリアとし、その他の駐車エリアをお客様用駐車エリアとする場合、先に駐車エリアPaに車が停められてしまうと、従業員は駐車エリアPb、Pcに車を停めることができない。
【0041】
これを防ぐために、この駐車設備30では、リモコン等を用いて駐車エリアPaの天井に備えられた実施例3に係る物体検知センサ1aを強制検知モードに設定し、駐車エリアPaの確保がなされる。そして、従業員が駐車エリアPb、Pcに車を停める際に、車が物体検知センサ1aの真下を通過すると、物体検知センサ1aの強制検知モードが解除される。そして、その後は駐車エリアPaを自由に使うことができる。
【0042】
つまり、物体検知センサ1aの強制検知モードは、リモコン等を用いて解除しなくても、従業員が車を駐車エリアPb、Pcに停める際に自動的に解除されるので、解除する手間が省け、解除忘れの心配がない。
【0043】
以上、本発明に係る物体検知センサの好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではない。
例えば、センサの方式は光学式に限らず、超音波式にすることができる。
また、上記各信号は一例であり、HレベルとLレベルを入れ替えてもよいし、所望の情報を伝達できる全く別の種類の信号に変更してもよい。
また、受信部6はリモコンからの指令信号を受信するICに限定されず、指令信号の入力形式は有線であっても無線であってもよい。
また、実施例3では、強制検知モードに設定された場合に、平均化する離散データの個数を減らしてセンサとしての応答速度を高めているが、必要に応じて、平均化する離散データの個数を増やして応答速度を低くすることもできる。
【符号の説明】
【0044】
1A,B,C 物体検知センサ
2 ベース部
3 センサ本体部
4 照射部
5 検出部
6 受信部
7 カバー
8 検知制御部
8a 閾値変更部
9 出力部
9a 解除判定部
10 制御部
11 表示部
12 入口ゲート
30 駐車設備
C 天井
F 床面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
床面に向かって照射した照射波に対する当該床面からの反射波に基づいて、当該床面との間に物体が存在しているか否かを検知するセンサであって、
前記照射波を照射する照射部と、
前記反射波を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記反射波に基づいて前記物体が存在しているか否か判定し、当該判定結果に応じた物体検知信号を出力する検知制御部と、
外部からの指令信号を受信するとともに、当該指令信号に基づいて、検知モードを通常検知モードと強制検知モードとに切り替えるためのモード切替信号を出力する受信部と、
前記通常検知モードにおいては前記物体検知信号に基づいて前記物体が存在しているか否かを示すセンサ出力信号を出力し、前記強制検知モードにおいては前記物体検知信号とは無関係に前記物体が存在していることを示すセンサ出力信号を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする物体検知センサ。
【請求項2】
前記強制検知モードにおいて、
前記物体検知信号が、前記物体が存在していないことを示す信号から前記物体が存在していることを示す信号に変化し、その後、再び前記物体が存在していないことを示す信号に変化すると、前記モード切替信号とは無関係に、前記検知モードが前記通常検知モードに切り替わることを特徴とする請求項1に記載の物体検知センサ。
【請求項3】
前記検知制御部は、前記検出部が検出した前記反射波に関する一定時間おきの離散データを平均化し、当該平均化後の前記反射波に基づいて前記物体の有無を判定するよう構成されており、
前記検知モードが前記通常検知モードから前記強制検知モードに切り替わると、前記平均化する前記離散データの個数が減らされ、センサとしての応答速度が高められることを特徴とする請求項1または2に記載の物体検知センサ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2010−256086(P2010−256086A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−104271(P2009−104271)
【出願日】平成21年4月22日(2009.4.22)
【出願人】(000210425)竹中電子工業株式会社 (11)
【出願人】(000101318)株式会社タケックス研究所 (9)
【Fターム(参考)】