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JP3031777B2 - Work alarm - Google Patents
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JP3031777B2 - Work alarm - Google Patents

Work alarm

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JP3031777B2
JP3031777B2 JP4074548A JP7454892A JP3031777B2 JP 3031777 B2 JP3031777 B2 JP 3031777B2 JP 4074548 A JP4074548 A JP 4074548A JP 7454892 A JP7454892 A JP 7454892A JP 3031777 B2 JP3031777 B2 JP 3031777B2
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master station
signal
slave station
ultrasonic
transmission
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雅行 荒井
吉範 神谷
功 滝口
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】親局を工事用のパワーショベル等
に搭載し、子局を作業者のヘルメット等に装着して、親
局と子局の間で超音波信号の送受信を行い、親局から所
定距離内に子局が存在するとき、両局に対してそれぞれ
警告情報が与えられ、作業中の作業員の安全の確保をお
こなうための警報装置に関する。
[Industrial applications] The master station is mounted on a power shovel for construction work, the slave station is mounted on a worker's helmet, etc., and ultrasonic signals are transmitted and received between the master station and the slave station. The present invention relates to an alarm device for providing warning information to both stations when a slave station exists within a predetermined distance from the stations, and for ensuring the safety of workers during work.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の作業用警報装置を図2を参照して
説明する。
2. Description of the Related Art A conventional work alarm will be described with reference to FIG.

【0003】親局装置15内の親局側CPU9は、駆動
回路14を駆動し、親局超音波送信器7から、f0なる
周波数の超音波が発信される。また該発信は、CPU9
により一定の周期ごとに行われ、発信と同時に時間計測
タイマ10をオンさる。
[0003] The master station CPU 9 in the master station apparatus 15 drives the drive circuit 14, and the master station ultrasonic transmitter 7 emits an ultrasonic wave of frequency f 0. Further, the transmission is performed by the CPU 9.
The time measurement timer 10 is turned on at the same time as the transmission.

【0004】子局装置6が、親局装置15に近ずき、超
音波受信エリア内に侵入すると、子局超音波送受信器1
(図2では、4個設けられている)は超音波を検出し、
該検出レベルがコンパレータ2を超えたとき、子局側C
PU3は、子局側警告装置4を作動せしめ、子局携帯者
に注意を喚起せしめる。
When the slave station device 6 approaches the master station device 15 and enters the ultrasonic receiving area, the slave station ultrasonic transceiver 1
(In FIG. 2, four are provided) detect the ultrasonic waves,
When the detection level exceeds the comparator 2, the slave station side C
The PU 3 activates the slave station side warning device 4 to call attention to the slave station carrier.

【0005】この時、子局側CPU3は、駆動回路5を
駆動せしめ、親局超音波送信周波数f0とは異なる、f
1なる送信周波数の超音波を、子局超音波送受信器1か
ら親局超音波受信器8へ向けて送信する。
At this time, the slave-station-side CPU 3 drives the drive circuit 5 so that it differs from the master-station ultrasonic transmission frequency f0.
An ultrasonic wave having a transmission frequency of 1 is transmitted from the slave station ultrasonic transceiver 1 to the master station ultrasonic receiver 8.

【0006】親局超音波受信器8にて受信された受信レ
ベルは、予めしきい値設定回路12にて設定されたしき
い値を有するコンパレータ11にて比較され、前記しき
い値を超える受信信号が存在する時、時間計測タイマ1
6をオフさせる。
The reception level received by the master station ultrasonic receiver 8 is compared by a comparator 11 having a threshold value set in advance by a threshold value setting circuit 12, and the reception level exceeding the threshold value is received. When signal is present, time measurement timer 1
Turn 6 off.

【0007】親局側CPU9は、時間計測タイマ10の
値を読み込み、送受信にかかった時間と、超音波の速度
から、親局装置15と子局装置6の距離を演算し、該演
算値が、例えば、予め設定されている距離より小さけれ
ば、危険状態と判断し、親局警告手段13を駆動せし
め、例えば、親局装置13内に警報をならしめる。
[0007] The master station CPU 9 reads the value of the time measurement timer 10, calculates the distance between the master station device 15 and the slave station device 6 from the time required for transmission and reception and the speed of the ultrasonic wave, and calculates the calculated value. For example, if the distance is smaller than a preset distance, it is determined that there is a danger and the master station warning means 13 is driven.

【0008】このような装置において、例えば親局装置
15をパワーショベルに搭載し、子局装置6を作業員が
かぶるヘルメットに装着し、作業員およびパワーショベ
ルの運転者に注意を喚起せしめ、作業の安全性の向上を
図っている。
In such a device, for example, the master station device 15 is mounted on a power shovel, and the slave station device 6 is mounted on a helmet worn by an operator to draw attention to the operator and the driver of the power shovel, To improve safety.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来例に
よれば、親局装置15は、予め設定されたしきい値を超
える受信信号を受信したときに、これを子局からの受信
信号と判断して警告手段を作動せしめている。
According to the prior art described above, when the master station device 15 receives a reception signal exceeding a preset threshold value, it receives the reception signal from the slave station. And the warning means is activated.

【0010】したがって、外来ノイズが入力されても、
予め設定されたしきい値を超えてしまえば、これを受信
信号と扱うため誤警告が頻繁に発生するという事態が生
ずる。 また、一般に超音波の送受信波の搬送周波数は
20〜30(KHz)であるが、工事用パワーショベル
のキャタピラ等が発生する超音波も、この帯域の周波数
に属するものが多いという事実も存在する。
Therefore, even if external noise is input,
If the threshold value is exceeded, a false alarm is frequently generated because the threshold value is treated as a received signal. Generally, the carrier frequency of the transmitted and received ultrasonic waves is 20 to 30 (KHz), but there is also a fact that many ultrasonic waves generated by caterpillars and the like of a construction power shovel belong to frequencies in this band. .

【0011】このように誤警告が頻発すると、警告に対
する信頼性も薄れ、本装置の商品価値も低下する。
[0011] When erroneous warnings occur frequently, the reliability of the warnings is reduced, and the commercial value of the apparatus is reduced.

【0012】さらに、警告の都度、操作を中止すること
により作業能率の著しい低下を招く事態も生ずることに
なる。
[0012] Further, the operation may be stopped every time a warning is issued, resulting in a situation in which the working efficiency is significantly reduced.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明を実施するための
手段として、以下に示すものが、考えられる。
The following are conceivable means for carrying out the present invention.

【0014】親局と、少なくとも1局の子局から構成さ
れ、前記親局は、ある周波数の超音波を送信する手段
と、送信周波数とは異なった周波数の超音波を受信する
手段と、受信波の周波数成分の分析をする手段と、予め
設定された第一の実験値と受信波のパワースペクトルと
の誤差を計算する手段と、受信波の周波数成分に子局の
送信波の基本周波数が含まれているか否かを判断する手
段と、送信から受信までの時間を計測する手段と、受信
波のパワースペクトルと前記第一の実験値との差の2乗
の、総和の平方根が、第二の実験値以下であり、さら
に、受信波のパワースペクトルに、前記受信手段にて受
信する異なった周波数成分を有する時にのみ、送信から
受信までの計測時間から危険状態を判断する手段と、危
険と判断されたときに警告する手段とからなり、さら
に、前記子局は、親局からの送信信号を受信する手段
と、親局の送信周波数とは異なる周波数の超音波を送信
する手段と、親局の送信信号の受信レベルが、予め設定
されたしきい値以上の時警告を行う手段とからなる構成
が考えられる。
The master station comprises a master station and at least one slave station, wherein the master station transmits ultrasonic waves of a certain frequency, receives ultrasonic waves of a frequency different from the transmission frequency, and Means for analyzing the frequency component of the wave, means for calculating the error between the first experimental value set in advance and the power spectrum of the received wave, and the fundamental frequency of the transmitted wave of the slave station in the frequency component of the received wave. Means for determining whether or not the signal is included; means for measuring the time from transmission to reception; and the square root of the sum of the square of the difference between the power spectrum of the received wave and the first experimental value, Means for judging a dangerous state from the measurement time from transmission to reception only when the power spectrum of the received wave has a different frequency component to be received by the receiving means, When it is determined that The slave station further comprises: a means for receiving a transmission signal from the master station; a means for transmitting an ultrasonic wave having a frequency different from the transmission frequency of the master station; A configuration is conceivable which comprises means for issuing a warning when the reception level is equal to or higher than a preset threshold value.

【0015】また、前記、受信波の周波数成分の分析を
する手段が、しきい値設定手段を有する構成も考えられ
る。
It is also conceivable that the means for analyzing the frequency component of the received wave has a threshold setting means.

【0016】さらに、子局が複数存在する時、どの子局
が頻繁に、危険領域に侵入するかを認識し、作業開始前
に予め、当該作業員に特に安全指導を行い、作業中の事
故を防止する等のため、子局ごとに異なる送信周波数を
送信する手段を設け、親局も該周波数に対応した受信手
段を有する構成も考えられる。
Further, when there are a plurality of slave stations, it is recognized which slave station frequently intrudes into the danger area, and before starting the work, the worker is given particular safety guidance in advance, and the accident during the work is performed. In order to prevent such a situation, it is conceivable to provide a means for transmitting a different transmission frequency for each slave station, and the master station also has a receiving means corresponding to the frequency.

【0017】なお、親局内の送受信手段を、少なくとも
2方向に配置する構成も考えられる。 もちろん2方向
に限られず、例えば4方向に配置する構成等も考えられ
る。
Note that a configuration in which the transmitting / receiving means in the master station is arranged in at least two directions is also conceivable. Of course, the configuration is not limited to two directions, and for example, a configuration in which the components are arranged in four directions can be considered.

【0018】さらに、信号とノイズとを識別するため
に、以下のような手段を用いても良い。 親局と、少な
くとも1局の子局からなり、前記親局は、超音波を送信
する手段と、符号化された超音波信号を受信する手段
と、該受信信号の相関関数の演算手段と、送信から符号
化された超音波信号を受信するまでの時間を計測する手
段と、前記相関関数の演算手段による演算結果が、予め
設定されたしきい値以上の時にのみ、送信から受信まで
の計測時間から危険状態を判断する手段と、危険と判断
されたとき警告する手段とからなり、さらに、前記子局
は、親局からの送信信号を受信する手段と、親局の送信
信号の受信レベルが予め設定されたしきい値以上の時警
告を行う手段と、符号化された超音波信号を送信する手
段とからなる構成である。
Further, the following means may be used to distinguish between a signal and noise. A master station, comprising at least one slave station, wherein the master station transmits ultrasound, means for receiving an encoded ultrasound signal, and means for calculating a correlation function of the received signal, A means for measuring the time from transmission to reception of the encoded ultrasonic signal, and a measurement from transmission to reception only when the result of calculation by the means for calculating the correlation function is greater than or equal to a preset threshold. Means for judging a dangerous state from time, and means for giving a warning when it is judged to be dangerous, further comprising: a means for receiving a transmission signal from a master station; and a reception level of a transmission signal from the master station. Is a means for issuing a warning when is equal to or larger than a preset threshold value, and a means for transmitting an encoded ultrasonic signal.

【0019】[0019]

【作用】本発明は、例えば親局を作業用パワーショベル
に、子局を作業員が、かぶるヘルメットに装着し、作業
員およびパワーショベルの運転者に注意を喚起せしめ、
作業の安全性の向上を図る装置である。
According to the present invention, for example, a master station is mounted on a work excavator, and a slave station is mounted on a helmet worn by an operator, thereby calling attention to the worker and the driver of the excavator.
This is a device that improves the safety of work.

【0020】まず、親局は、送信波の駆動回路を駆動
し、親局内に設けられた送信器から、ある周波数(例え
ばf0)の超音波が発信される。
First, the master station drives a drive circuit for a transmission wave, and a transmitter provided in the master station emits an ultrasonic wave of a certain frequency (for example, f0).

【0021】また該発信と同時に、時間計測タイマをオ
ンさせる。
At the same time as the transmission, the time measurement timer is turned on.

【0022】子局が、親局に近ずき、超音波受信エリア
内に侵入すると、子局の超音波送受信器(指向性を考慮
し、通常複数個設けられている)は超音波を検出し、該
検出レベルが、あるしきい値を超えたとき、子局は、子
局内の警告装置を作動せしめ、子局携帯者に注意を喚起
せしめる。
When the slave station approaches the master station and enters the ultrasound reception area, the ultrasound transceiver of the slave station (usually provided in plurality in consideration of directivity) detects the ultrasound. When the detection level exceeds a certain threshold value, the slave station activates an alarm device in the slave station to call attention to a slave station carrier.

【0023】これと同時に、子局は、送信波の駆動回路
を駆動し、f0とは異なる、f1なる送信周波数の超音
波を、子局内の超音波送受信器から親局の超音波受信器
へ向けて送信する。
At the same time, the slave station drives the transmission wave driving circuit, and sends an ultrasonic wave having a transmission frequency f1 different from f0 from the ultrasonic transceiver in the slave station to the ultrasonic receiver in the master station. Send to.

【0024】親局の超音波受信器にて受信された信号
は、FFT等により周波数分析し、そのパワースペクト
ルを求める。
The signal received by the ultrasonic receiver of the master station is subjected to frequency analysis by FFT or the like, and its power spectrum is obtained.

【0025】この、パワースペクトルの値と、予め実験
等により設定されている第一の実験値との誤差演算を行
い、該演算結果が、予め実験等により設定されている第
二の実験値以内であり、かつ、子局の基本周波数f1を
含む場合には、受信信号は外来ノイズではなく、子局か
らの送信信号と判断し、時間計測タイマをオフする。
An error calculation is performed between the value of the power spectrum and a first experimental value set in advance by experiments or the like, and the calculated result is within a second experimental value set in advance by experiments or the like. If the received signal includes the fundamental frequency f1 of the slave station, the received signal is determined not to be external noise but a transmission signal from the slave station, and the time measurement timer is turned off.

【0026】親局は、時間計測タイマの値を、読み込
み、送受信にかかった時間と、超音波の速度から、親局
と子局の距離を演算し、該演算値が例えば、予め設定さ
れている距離より小さければ、危険状態と判断し、親局
警告手段を駆動せしめる。
The master station reads the value of the time measurement timer, calculates the distance between the master station and the slave station from the time taken for transmission and reception and the speed of the ultrasonic wave, and calculates the calculated value, for example, in advance. If the distance is smaller than the distance, it is determined to be in a dangerous state, and the master station warning means is driven.

【0027】例えば、親局内に警報をならしめる。For example, a warning is issued in the master station.

【0028】本発明によれば、外来ノイズと受信信号を
確実に区別でき、誤警告のない信頼性の高い装置を提供
できる。
According to the present invention, an external noise and a received signal can be reliably distinguished, and a highly reliable apparatus free from false alarms can be provided.

【0029】また、本装置による親局内での信号処理
は、受信信号の全てについて行うのではなく、あるしき
い値を超えた受信信号のみを対象として、信号処理の高
速化を図っても良い。
The signal processing in the master station by the present apparatus may not be performed on all received signals, but may be performed only on received signals exceeding a certain threshold to speed up the signal processing. .

【0030】さらに、子局(作業員)が複数存在する
時、子局の超音波の送信周波数が、子局ごとに異る構成
とし、これに対応した受信器を親局側でも有する構成と
することで、どの子局が頻繁に、危険領域に侵入するか
を認識し、作業開始前に予め、当該作業員に特に安全指
導を行い、作業中の事故の未然防止を一層図ることが可
能となる。
Further, when there are a plurality of slave stations (operators), the transmission frequency of the ultrasonic waves of the slave stations is different for each slave station, and the receiver corresponding to this is also provided on the master station side. By doing so, it is possible to recognize which slave station frequently enters the danger area, and to give the worker special safety guidance in advance before starting work, thereby further preventing accidents during work. Becomes

【0031】加えて、親局が子局の送信周波数に対応す
る受信器を、例えば4方向に配置することにより、どの
方向の、どの子局が、危険エリアに侵入しているか否か
を認識でき、親局装置を搭載した車両の運転者は、速や
かに、危険回避を行うことができることにもなる。
In addition, the master station arranges receivers corresponding to the transmission frequency of the slave station in, for example, four directions, thereby recognizing which direction and which slave station has entered the dangerous area. Thus, the driver of the vehicle equipped with the master station device can quickly avoid danger.

【0032】以上は、受信パワースペクトルによる信号
処理を利用したものであるが、以下に符号化信号を利用
した信号とノイズの区別を行なう方法について説明す
る。
The above description uses the signal processing based on the received power spectrum. Hereinafter, a method of distinguishing between a signal using a coded signal and noise will be described.

【0033】まず、親局は、送信波の駆動回路を駆動
し、親局内に設けられた送信器から、ある周波数(例え
ばf0)の超音波が発信される。
First, the master station drives a transmission wave driving circuit, and an ultrasonic wave of a certain frequency (for example, f0) is transmitted from a transmitter provided in the master station.

【0034】また該発信と同時に、時間計測タイマをオ
ンさせる。
At the same time as the transmission, the time measurement timer is turned on.

【0035】子局が、親局に近ずき、超音波受信エリア
内に侵入すると、子局の超音波送受信器(指向性を考慮
し、通常複数個設けられている)は超音波を検出し、該
検出レベルが、あるしきい値を超えたとき、子局は、子
局内の警告装置を作動せしめ、子局携帯者に注意を喚起
せしめる。
When the slave station approaches the master station and enters the ultrasound reception area, the ultrasound transceiver of the slave station (usually provided in plurality in consideration of directivity) detects the ultrasound. When the detection level exceeds a certain threshold value, the slave station activates an alarm device in the slave station to call attention to a slave station carrier.

【0036】これと同時に、子局は、符号発生回路30
にて符号化された送信波を、駆動回路の駆動により発振
し、符号化された送信周波数の超音波を、子局内の超音
波送受信器から親局の超音波受信器へ向けて送信する。
At the same time, the slave station operates the code generation circuit 30.
The transmitter transmits the encoded transmission wave by driving the driving circuit, and transmits the ultrasonic wave of the encoded transmission frequency from the ultrasonic transceiver in the slave station to the ultrasonic receiver in the master station.

【0037】ここで、符号化の例としては、例えばM系
列等がある。
Here, as an example of encoding, there is, for example, an M-sequence.

【0038】親局の超音波受信器にて受信された信号
は、相関関数の計算により、相関関数値を求める。
For the signal received by the ultrasonic receiver of the master station, a correlation function value is obtained by calculating a correlation function.

【0039】該相関関数演算値が、予め実験等により設
定されている基準レベル以上であれば、受信信号は、外
来ノイズではなく子局からの送信信号と判断し、時間計
測タイマをオフする。
If the calculated value of the correlation function is equal to or higher than a reference level set in advance through experiments or the like, the received signal is determined not to be external noise but to be a transmission signal from a slave station, and the time measurement timer is turned off.

【0040】親局は、時間計測タイマの値を、読み込
み、送受信にかかった時間と、超音波の速度から、親局
と子局の距離を演算し、該演算値が例えば、予め設定さ
れている距離より小さければ、危険状態と判断し、親局
警告手段を駆動せしめる。
The master station reads the value of the time measurement timer, calculates the distance between the master station and the slave station from the time taken for transmission and reception and the speed of the ultrasonic wave, and the calculated value is, for example, set in advance. If the distance is smaller than the distance, it is determined to be in a dangerous state, and the master station warning means is driven.

【0041】親局警告手段の駆動方法としては、例え
ば、親局内に警報をならしめる等が考えられる。
As a driving method of the master station warning means, for example, an alarm may be issued in the master station.

【0042】本発明によっても、外来ノイズと受信信号
を確実に区別でき、誤警告のない信頼性の高い装置を提
供できる。
According to the present invention, it is possible to reliably distinguish external noise from a received signal and to provide a highly reliable apparatus free from false alarms.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明の第一実施例を図1、3を参照
して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0044】本実施例は子局装置6、および、親局装置
A19を有して構成される。
This embodiment is configured to include the slave station device 6 and the master station device A19.

【0045】また、子局装置6は、一般には、同時に複
数個使用する。
Generally, a plurality of slave station devices 6 are used at the same time.

【0046】子局装置6は、子局超音波送受信器1、コ
ンパレータ2、子局側CPU3、子局側警告手段4、お
よび、駆動回路5を有して構成される。
The slave station device 6 includes a slave ultrasound transmitter / receiver 1, a comparator 2, a slave CPU 3, a slave warning means 4, and a drive circuit 5.

【0047】子局超音波送受信器1は、子局からの超音
波の送受信を行う手段であり、通常1局に複数個設けら
れ、セラミック等の圧電素子にて構成される。
The local station ultrasonic transmitter / receiver 1 is a means for transmitting / receiving ultrasonic waves from the local station. Usually, a plurality of the local station ultrasonic transmitters / receivers are provided in one station and are constituted by a piezoelectric element such as ceramic.

【0048】コンパレータ2は、子局超音波送受信器1
にて受信された、親局からの送信信号の受信レベルが所
定以上か否かを判断する手段であり、オペアンプ等の電
子デバイスにて構成される。
The comparator 2 comprises a slave station ultrasonic transceiver 1
Is a means for judging whether or not the reception level of the transmission signal from the master station received by the master station is equal to or higher than a predetermined value, and is constituted by an electronic device such as an operational amplifier.

【0049】子局側CPU3は、コンパレータ2の出力
レベルが所定値以上である場合、警告すべきと判断し、
子局側警告手段4を駆動せしめる手段であり、半導体マ
イクロプロセッサ等の電子デバイスで構成される。
When the output level of the comparator 2 is equal to or higher than the predetermined value, the slave station CPU 3 determines that a warning should be given,
This is a means for driving the slave station side warning means 4 and is constituted by an electronic device such as a semiconductor microprocessor.

【0050】子局側警告手段4は、子局携帯者に危険状
況を知らせるための警告を行う手段であり、LED、チ
ャイム等で構成される。
The slave station side warning means 4 is a means for giving a warning for notifying the slave station carrier of the danger situation, and is constituted by an LED, a chime or the like.

【0051】駆動回路5は、親局からの送信信号に対応
して、子局装置6が、超音波を送信するため、子局超音
波送受信器1を駆動するための手段であり、トランジス
タ、TTL等の電子デバイスにて構成される。
The driving circuit 5 is means for driving the slave station ultrasonic transceiver 1 in order for the slave station device 6 to transmit an ultrasonic wave in response to a transmission signal from the master station. It is composed of an electronic device such as TTL.

【0052】親局装置A19は、親局超音波送信器7、
親局超音波受信器8、A/D変換器16、信号処理DS
P17、駆動回路14、RAM18、親局警告手段1
3、時間計測タイマ10を有して構成される。
The master station apparatus A19 includes a master station ultrasonic transmitter 7,
Master station ultrasonic receiver 8, A / D converter 16, signal processing DS
P17, drive circuit 14, RAM 18, master station warning means 1
3. It has a time measurement timer 10.

【0053】親局超音波送信器7、親局超音波受信器8
は、それぞれ親局から超音波を送信する手段、親局から
の超音波の送信に対応して子局装置6が送信した超音波
信号を受信する手段であり、いずれもセラミック等の圧
電素子を用いて構成される。なお、親局超音波送信器
7、親局超音波受信器8は、超音波信号の指向特性を考
慮し、複数個設けても良い。
Master station ultrasonic transmitter 7, Master station ultrasonic receiver 8
Are means for transmitting ultrasonic waves from the master station, and means for receiving the ultrasonic signals transmitted by the slave station device 6 in response to the transmission of the ultrasonic waves from the master station. It is configured using. Note that a plurality of master station ultrasonic transmitters 7 and master station ultrasonic receivers 8 may be provided in consideration of the directional characteristics of ultrasonic signals.

【0054】A/D変換器16は、親局超音波受信器8
にて受信された信号を、アナログ・デジタル変換する手
段であり、抵抗、TTL等の電子デバイスにて構成され
る。
The A / D converter 16 includes the master station ultrasonic receiver 8
Is a means for performing analog-to-digital conversion of the signal received by the electronic device, and is configured by an electronic device such as a resistor or TTL.

【0055】時間計測タイマ10は、親局装置Aが親局
超音波送信器7にて超音波を送信してから、該送信信号
に対応して、子局装置6が、送信した超音波を親局超音
波受信器8、A/D変換器16を介して、信号処理DS
P17が受信するまでの時間を計測するための手段であ
り、各種TTLによるクロック回路、分周器、抵抗等の
電子デバイスにて構成される。
The time measurement timer 10 transmits the ultrasonic wave transmitted by the slave station device 6 in response to the transmission signal after the master station device A transmits the ultrasonic wave by the master station ultrasonic transmitter 7. Signal processing DS via master station ultrasonic receiver 8 and A / D converter 16
This is a means for measuring the time until reception by P17, and is configured by electronic devices such as a clock circuit using various TTLs, a frequency divider, and a resistor.

【0056】信号処理DSP17は、受信信号をRAM
18に一旦格納し、時間計測タイマ10をオフするとと
もに、受信信号をFFT変換し、パワースペクトルを求
め、所定の演算を施し、受信信号がノイズか否かを判断
し、子局装置6からの信号であると判断した場合、時間
計測タイマ10にて計測された時間、および超音波の速
度から、子局装置6との距離を演算し、該距離が所定値
以下の時、親局警告手段13を駆動する手段であり、半
導体デジタルシグナルプロセッサ(以下「DSP」と記
す)を用いて構成される。
The signal processing DSP 17 converts the received signal into a RAM.
18, the time measurement timer 10 is turned off, the received signal is subjected to FFT conversion, a power spectrum is obtained, a predetermined operation is performed, and it is determined whether or not the received signal is noise. If it is determined that the signal is a signal, the distance to the slave station device 6 is calculated from the time measured by the time measurement timer 10 and the speed of the ultrasonic wave. 13 and is configured using a semiconductor digital signal processor (hereinafter referred to as "DSP").

【0057】また、信号処理DSP17内部には、演算
処理プログラム等がROM化されたものが内蔵されてい
る。
The signal processing DSP 17 contains a ROM in which an arithmetic processing program and the like are stored in a ROM.

【0058】駆動回路14は、親局装置Aから超音波を
送信するため、親局超音波送信器7を駆動するための手
段であり、トランジスタ、TTL等の電子デバイスにて
構成される。
The drive circuit 14 is means for driving the master station ultrasonic transmitter 7 in order to transmit ultrasonic waves from the master station apparatus A, and is composed of electronic devices such as transistors and TTL.

【0059】RAM18は、信号処理DSP17にて行
われるあらゆる演算結果の格納等の手段であり、半導体
メモリ等により構成される。
The RAM 18 is a means for storing the results of all operations performed by the signal processing DSP 17, and is constituted by a semiconductor memory or the like.

【0060】親局警告手段13は、信号処理DSP17
からの駆動信号により、親局装置A19を装着している
者に対して、危険状態を警告するための手段であり、L
ED、チャイム等にて構成される。
The master station warning means 13 is a signal processing DSP 17
Means for warning a person wearing the master station apparatus A19 of a danger state by the drive signal from
It is composed of ED, chime, etc.

【0061】図3、4にもとずき第一実施例の動作を説
明する。
The operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0062】信号処理DSP17からの駆動信号にもと
ずき、駆動回路14は、親局超音波送信器7にトリガ信
号を送る。
Based on the drive signal from the signal processing DSP 17, the drive circuit 14 sends a trigger signal to the master station ultrasonic transmitter 7.

【0063】親局超音波送信器7は、周波数f0なる超
音波を送信する(図3(a)参照)。 該送信信号は、
子局超音波送受信器1にて、受信される(図3(b)参
照)。
The master station ultrasonic transmitter 7 transmits an ultrasonic wave having a frequency f0 (see FIG. 3A). The transmission signal is
The received signal is received by the slave station ultrasonic transceiver 1 (see FIG. 3B).

【0064】該受信信号の受信レベルが、コンパレータ
2にて、あるしきい値と比較され、受信レベルが、該し
きい値より小さなときは、このままの状態を維持する。
The reception level of the reception signal is compared with a certain threshold value by the comparator 2, and when the reception level is lower than the threshold value, the state is maintained.

【0065】この時、親局装置Aからは、一定の周期T
(例えば、150(msec))にて、次々と、超音波
は送信されている。
At this time, a fixed period T
(For example, at 150 (msec)), ultrasonic waves are being transmitted one after another.

【0066】該受信信号の受信レベルが、しきい値より
大きな時は、子局側CPU3は、子局側警告手段4を駆
動せしめ、子局装置6の携帯者に警告を与える。
When the reception level of the received signal is higher than the threshold value, the slave station CPU 3 drives the slave warning means 4 to give a warning to the person carrying the slave station device 6.

【0067】警告方法としてはLEDによる発光、チャ
イムの警告等、警告を促す手段であれば良い。
As a warning method, any means may be used as long as it is a means for prompting a warning such as a light emission by an LED or a chime.

【0068】ところで、子局側CPU3は、受信信号の
レベルが、予め設定されたあるしきい値より大きなとき
には、子局側警告手段4の駆動と同時に、駆動回路5を
駆動し、子局超音波送受信器1にて超音波を送信せしめ
る。
By the way, when the level of the received signal is higher than a predetermined threshold value, the slave station CPU 3 drives the drive circuit 5 simultaneously with the drive of the slave station warning means 4, and An ultrasonic wave is transmitted by the sound wave transceiver 1.

【0069】該超音波の送信は、親局装置A19に向け
おこなわれ、その搬送周波数は、親局の送信信号と異な
る(f1)ものとする(図3(c)参照)。
The transmission of the ultrasonic waves is performed to the master station A19, and the carrier frequency thereof is different (f1) from the transmission signal of the master station (see FIG. 3 (c)).

【0070】該子局装置6からの送信信号は、親局超音
波受信器8にて受信され、時間計測タイマ10による時
間の計測は停止する(図3(d)参照)。
The transmission signal from the slave station device 6 is received by the master station ultrasonic receiver 8, and the time measurement by the time measurement timer 10 is stopped (see FIG. 3D).

【0071】時間計測タイマ10により、親局装置A1
9の超音波の送信から受信までの時間Δtが、計測され
ることになる。
The master station device A 1
The time Δt from transmission to reception of the ultrasonic wave No. 9 will be measured.

【0072】受信信号が、子局装置6からの信号である
場合、次式1により、 R=(C×Δt)/2 (式1) (但し、Rは親局装置A19と子局装置6との距離;C
は、超音波の速度) 親局装置A19と子局装置6との距離が求められ、RA
M12に格納される。該距離が、所定値以下のとき、信
号処理DSP17は、親局警告手段13に信号を送り、
親局装置A19を搭載している者に警告を与える。
When the received signal is a signal from the slave station device 6, R = (C × Δt) / 2 (Equation 1) where R is the master station device A19 and the slave station device 6. Distance to C
Is the speed of the ultrasonic wave.) The distance between the master station device A19 and the slave station device 6 is determined, and RA
It is stored in M12. When the distance is equal to or less than the predetermined value, the signal processing DSP 17 sends a signal to the master station warning unit 13,
A warning is given to a person equipped with the master station device A19.

【0073】警告方法としてはLEDによる発光、チャ
イムの警報等、いかなる手段でも良い。
As a warning method, any means such as light emission by LED, chime warning, etc. may be used.

【0074】また、該警告の出力にかかわらず、周期T
(例えば、150(msec))で、新たに親局装置A
からの超音波の送信が始まる(図3(e)参照)。
Further, regardless of the output of the warning, the period T
(For example, 150 (msec)), a new master station A
The transmission of the ultrasonic wave from the computer starts (see FIG. 3E).

【0075】ところで、受信信号が真に、子局装置6か
らの送信信号であれば、上述の処理を行っていけばよい
のであるが、外来ノイズが混入する場合、前記警告は、
外来ノイズによる誤警告となり、装置の信頼性が低下す
る。
By the way, if the received signal is truly a transmission signal from the slave station device 6, the above-mentioned processing may be performed.
An erroneous warning due to extraneous noise is generated, and the reliability of the device is reduced.

【0076】したがって、外部からの受信信号を、A/
D変換器16にてデジタル信号に変換した後、外来ノイ
ズか否かを判断する。
Therefore, the received signal from the outside is represented by A /
After conversion into a digital signal by the D converter 16, it is determined whether or not the signal is external noise.

【0077】以下、図4を参照して説明する。Hereinafter, description will be made with reference to FIG.

【0078】まず、受信信号のデータ(Xn)を、複数
個蓄積し、統計処理により平均(XA)、分散(σx)
を算出し、受信データの分布を正規分布とするための正
規化処理を行い、正規化処理データX(n)が得られる
(ステップ100)。
First, a plurality of received signal data (Xn) are accumulated, and the average (XA), the variance (σx)
Is calculated, and normalization processing is performed to make the distribution of the received data a normal distribution, thereby obtaining normalized processing data X (n) (step 100).

【0079】次に、正規化されたデータのFFT処理を
行う。
Next, FFT processing of the normalized data is performed.

【0080】FFT処理を行うには、まずWINDOW
処理を行う(ステップ110)。
To perform the FFT processing, first, a WINDOW
Processing is performed (step 110).

【0081】FFTによる周波数解析は、フーリエ変換
と異なり、無限大の時間軸上に存在する信号のうち、あ
る時間分だけを取り出すことになる。
The frequency analysis by FFT is different from the Fourier transform in that only a certain time is extracted from the signals existing on the infinite time axis.

【0082】この時に、ある時間分だけ取り出したこと
による影響を避けるため、WINDOW関数(窓関数と
も称する)と呼ばれる、重み関数を乗じる必要があり、
これをWINDOW処理と称する。
At this time, it is necessary to multiply by a weight function called a WINDOW function (also referred to as a window function) in order to avoid the influence of taking out for a certain amount of time.
This is called a WINDOW process.

【0083】前記、窓関数には、矩形窓、ハミング窓、
ガウス窓等各種の窓関数が存在するが、ここでは一般に
良く使用されるハミング窓を使用する。
The window functions include a rectangular window, a Hamming window,
There are various window functions such as a Gaussian window. Here, a Hamming window, which is generally used, is used.

【0084】ハミング窓関数W(n)は、一般に次式2
にて与えられる。
The Hamming window function W (n) is generally expressed by the following equation (2).
Given by

【0085】 W(n)=0.54−0.46cos(2πn/(N−1)) (式2) (但し、0≦n≦N−1、Nはサンプリングデータ数) 従って、X(n)に窓関数W(n)を乗じたX(n)×
W(n)を新たに、X(n)とする。
W (n) = 0.54−0.46 cos (2πn / (N−1)) (Equation 2) (where 0 ≦ n ≦ N−1, where N is the number of sampling data) ) Multiplied by the window function W (n) X (n) ×
W (n) is newly set to X (n).

【0086】次に、実際にFFT処理を行い、その大き
さである振幅スペクトルを求める。
Next, an FFT process is actually performed to obtain an amplitude spectrum as its magnitude.

【0087】X(n)のFFT処理結果は、次式3によ
り、以下のように求められる。
The result of the FFT processing of X (n) is obtained by the following equation 3 as follows.

【0088】 X(k)=ΣX(n)exp(−j2πnk/N) (式3) (但し、Σは、nついての、n=0から、N−1までの
総和を、jは虚数単位を、expは、指数関数を表
す。) また、X(k)の絶対値を求めることで、振幅スペクト
ル、|X(k)|が、求まる(ステップ120)。
X (k) = ΣX (n) exp (−j2πnk / N) (Equation 3) (where, Σ is a sum of n from n = 0 to N−1, and j is an imaginary unit) , And exp represents an exponential function.) Further, the amplitude spectrum, | X (k) |, is obtained by obtaining the absolute value of X (k) (step 120).

【0089】次に、ステップ130にて、パワースペク
トラムXiを求める。
Next, at step 130, the power spectrum Xi is obtained.

【0090】パワースペクトラムXiは、振幅スペクト
ル|X(k)|の2乗により求まる。 次に、ステップ
140にて、ユークリッド距離演算を行う。
The power spectrum Xi is determined by the square of the amplitude spectrum | X (k) |. Next, in step 140, Euclidean distance calculation is performed.

【0091】本演算は、予め実験、シミュレーション等
により設定されている、第一の実験値Yiとパワースペ
クトラムXiとの誤差dを求め、受信信号と外来ノイズ
との識別を行うための、前処理演算を行う。
In this calculation, a pre-processing for determining an error d between the first experimental value Yi and the power spectrum Xi, which has been set in advance through experiments, simulations, and the like, and discriminating the received signal from external noise. Perform the operation.

【0092】誤差dは、次式4により求める。The error d is obtained by the following equation (4).

【0093】 d=SQR(Σ(Xi−Yi)2) (式4) (但し、Σは、iついての、i=1から、Nまでの総和
を、SQRは、平方根を求める関数を表す) ステップ150では、上記dと、予め実験、シミュレー
ション等により設定されている第二の実験値である、ス
レッショルドレベルSを比較する。
D = SQR (Σ (Xi−Yi) 2 ) (Equation 4) (where, Σ represents the sum of i from i = 1 to N, and SQR represents a function for obtaining the square root) In step 150, the above d is compared with a threshold level S, which is a second experimental value set in advance by experiments, simulations, and the like.

【0094】dが、Sより大きな場合、外来ノイズと判
断される。
If d is larger than S, it is determined that the noise is external.

【0095】dが、S以下の場合、子局からの送信信号
の可能性が大きなため、ステップ160へとブランチす
る。
If d is less than or equal to S, there is a high possibility of a transmission signal from the slave station, and the process branches to step 160.

【0096】ステップ160では、dの周波数成分に、
子局の送信周波数成分f1が、存在するか否かを判断す
る。
In step 160, the frequency component of d is
It is determined whether or not the transmission frequency component f1 of the slave station exists.

【0097】存在しない場合は、外来ノイズと判断され
る。
If the noise does not exist, it is determined that the noise is external.

【0098】存在する場合には、子局からの送信信号と
判断する。
If there is, it is determined that the signal is a transmission signal from a slave station.

【0099】以上の、一連の処理により、受信信号が外
来ノイズか、子局からの送信信号かを正確に区別できる
ことになる。
By the above series of processing, it is possible to accurately distinguish whether a received signal is an external noise or a transmission signal from a slave station.

【0100】以上のような装置を工事現場で使用する場
合、例えば親局装置A19を作業用パワーショベルに搭
載し、子局装置6を作業者のヘルメットに装着する等の
使用方法が考えられる。
When the above-described apparatus is used at a construction site, for example, a method of mounting the master station apparatus A19 on a work excavator and mounting the slave station apparatus 6 on a worker's helmet may be considered.

【0101】本発明によれば、工事中に発生する各種の
外来ノイズと子局からの信号を、正確に識別することが
でき、親局を搭載したパワーショベルの運転者は、警告
に注意しながら作業を進めればよく、作業能率の向上、
安全性の向上を図ることができる。
According to the present invention, various types of external noise generated during construction and signals from slave stations can be accurately identified, and the driver of a power shovel equipped with a master station pays attention to warnings. Work while improving the work efficiency,
Safety can be improved.

【0102】次に、本発明の第二実施例を図5を参照し
て説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0103】本実施例は子局装置6、および、親局装置
B20を有して構成される。
This embodiment is configured to include the slave station device 6 and the master station device B20.

【0104】また、子局装置6は、一般には、同時に複
数個使用する。
In general, a plurality of slave station devices 6 are used at the same time.

【0105】子局装置6は、子局超音波送受信器1、コ
ンパレータ2、子局側CPU3、子局側警告手段4およ
び駆動回路5を有して構成され、第一実施例と同じもの
を使用することができるため、構成要素の詳細説明は省
略する。
The slave station device 6 comprises a slave ultrasound transmitter / receiver 1, a comparator 2, a slave CPU 3, a slave warning means 4 and a drive circuit 5, and is the same as that of the first embodiment. Since it can be used, detailed description of the components will be omitted.

【0106】親局装置B20は、親局超音波送信器7、
親局超音波受信器8、A/D変換器16、信号処理DS
P17、駆動回路14、RAM18、親局警告手段1
3、時間計測タイマ10、しきい値設定部27を有して
構成される。
The master station device B20 is connected to the master station ultrasonic transmitter 7,
Master station ultrasonic receiver 8, A / D converter 16, signal processing DS
P17, drive circuit 14, RAM 18, master station warning means 1
3. It has a time measurement timer 10 and a threshold value setting unit 27.

【0107】親局超音波送信器7、親局超音波受信器
8、A/D変換器16、信号処理DSP17、駆動回路
14、RAM18、親局警告手段13、時間計測タイマ
10は、第一実施例と同じものが使用されるため、ここ
では詳細説明を省略する。
The master station ultrasonic transmitter 7, the master station ultrasonic receiver 8, the A / D converter 16, the signal processing DSP 17, the drive circuit 14, the RAM 18, the master station warning means 13, and the time measurement timer 10 Since the same components as those in the embodiment are used, the detailed description is omitted here.

【0108】なお、しきい値設定部27は、A/D変換
した後の受信信号レベルを信号処理DSP17が検出
し、該レベルに対応して、しきい値を設定した後、ある
しきい値を超えた信号のみを、A/D変換器16に入力
するための手段であり、オペアンプ、抵抗、電源等の電
子デバイスにて構成される。
The threshold value setting section 27 detects the level of the received signal after the A / D conversion by the signal processing DSP 17 and sets a threshold value in accordance with the detected level. Is a means for inputting only a signal exceeding the threshold value to the A / D converter 16, and is configured by electronic devices such as an operational amplifier, a resistor, and a power supply.

【0109】本発明は、受信信号すべてについて、第一
実施例にて説明した、FFT処理を施すのではなく、受
信信号のレベルに応じて設定された、しきい値レベルを
超えた受信信号のみを、FFT処理し、信号処理の高速
化を図るようにしたものである。
According to the present invention, not all the received signals are subjected to the FFT processing described in the first embodiment, but only the received signals exceeding the threshold level set according to the level of the received signal. Is subjected to FFT processing to increase the speed of signal processing.

【0110】親局超音波受信器8にて受信された信号
は、A/D変換器16にてアナログ・デジタル変換さ
れ、信号処理DSP17に送られる。
The signal received by the master station ultrasonic receiver 8 is converted from analog to digital by the A / D converter 16 and sent to the signal processing DSP 17.

【0111】本装置の起動とともに、所定時間(例えば
1分間)、一定周期で、親局が送信を継続し、受信レベ
ルのデータを、RAM18に蓄積し、その平均値を信号
処理DSP17にて演算し、例えば、平均値の70%
を、しきい値として採用し、しきい値設定部27の設定
しきい値を、信号処理DSP17にて、自動的に変更せ
しめる方法が考えられる。
At the start of the apparatus, the master station continues transmission for a predetermined period of time (for example, one minute) at a constant period, accumulates reception level data in the RAM 18, and calculates an average value of the data by the signal processing DSP 17. And, for example, 70% of the average
Is adopted as a threshold, and the signal processing DSP 17 automatically changes the threshold set by the threshold setting unit 27.

【0112】また、該しきい値は、例えば作業前に、所
定距離だけ子局装置6を、親局装置B20から離し、実
験的に受信レベルを求めておき(例えばA/D変換器1
6の入力電圧をオシロスコープ等で観測する)、子局装
置6からの送信信号のみを、コンパレートする、おおよ
その値に、マニュアルで設定する構成にしておく方法も
考えられる。
Further, the threshold value is obtained by, for example, moving the slave station device 6 away from the master station device B20 by a predetermined distance before the work, and experimentally determining the reception level (for example, the A / D converter 1).
6 may be observed with an oscilloscope or the like), and only the transmission signal from the slave station device 6 may be compared and manually set to an approximate value.

【0113】A/D変換器16に受信信号が、入力され
てからは、図4に示したフローチャートにそって、外来
ノイズか否かを判断するための、一連の処理が行われる
が、これは第一実施例と全く同じなため、ここでは説明
を省略する。
After the received signal is input to the A / D converter 16, a series of processing is performed according to the flowchart shown in FIG. 4 to determine whether the noise is an external noise. Is exactly the same as in the first embodiment, and the description is omitted here.

【0114】本実施例により、より高速に受信信号の処
理を行うことができる装置を、提供することができる。
According to the present embodiment, it is possible to provide an apparatus capable of processing received signals at higher speed.

【0115】次に、本発明の第三実施例を図6を参照し
て説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0116】本実施例は、子局が複数存在する場合の実
施例であり、説明を簡単にするため子局を2局(第一子
局装置24および第二子局装置25)としているが。2
局以上であってもよい。
This embodiment is an embodiment in the case where there are a plurality of slave stations. In order to simplify the explanation, the number of slave stations is two (the first slave station device 24 and the second slave station device 25). . 2
It may be more than a station.

【0117】親局装置C21は、親局超音波送信器7、
f1用受信器22、f2用受信器23、A/D変換器1
6A、A/D変換器16B、信号処理DSP17、駆動
回路14、RAM18、親局警告手段13、時間計測タ
イマ10A、時間計測タイマ10B、表示装置26を有
して構成される。
The master station device C21 is connected to the master station ultrasonic transmitter 7,
f1 receiver 22, f2 receiver 23, A / D converter 1
6A, an A / D converter 16B, a signal processing DSP 17, a drive circuit 14, a RAM 18, a master station warning unit 13, a time measurement timer 10A, a time measurement timer 10B, and a display device 26.

【0118】親局超音波送信器7、A/D変換器16
A、A/D変換器16B、信号処理DSP17、駆動回
路14、RAM18、親局警告手段13、時間計測タイ
マ10A、時間計測タイマ10Bは、第一実施例と同じ
ものを使用しているため、これらに関する詳細説明は省
略する。
Master station ultrasonic transmitter 7, A / D converter 16
A, A / D converter 16B, signal processing DSP 17, drive circuit 14, RAM 18, master station warning means 13, time measurement timer 10A, and time measurement timer 10B use the same ones as in the first embodiment. A detailed description of these will be omitted.

【0119】f1用受信器22は、第一子局装置24か
らの送信信号(周波数f1)を受信するための手段であ
る。
The f1 receiver 22 is a means for receiving the transmission signal (frequency f1) from the first slave station device 24.

【0120】f2用受信器23は、第二子局装置25か
らの送信信号(周波数f2)を受信するための手段であ
る。
[0120] The f2 receiver 23 is means for receiving a transmission signal (frequency f2) from the second slave station device 25.

【0121】表示装置26は、子局が危険エリアに侵入
した回数等を表示する装置であり、CRT、液晶ディス
プレイ等で構成される。
The display device 26 is a device for displaying the number of times the slave station has entered the dangerous area, and is composed of a CRT, a liquid crystal display and the like.

【0122】なお、A/D変換器16A、A/D変換器
16B、時間計測タイマ10A、時間計測タイマ10B
は、子局の数に対応して2個設けられている。
The A / D converter 16A, A / D converter 16B, time measuring timer 10A, and time measuring timer 10B
Are provided corresponding to the number of slave stations.

【0123】第一子局装置24、第二子局装置25はと
もに、子局超音波送受信器1、コンパレータ2、子局側
CPU3、子局側警告手段4および駆動回路5を有して
構成される。
Each of the first and second slave stations 24 and 25 has a slave ultrasound transmitter / receiver 1, a comparator 2, a slave CPU 3, a slave warning means 4, and a drive circuit 5. Is done.

【0124】これらの構成要素は、第一実施例と同じも
のを使用しているため、ここでの説明は避ける。
Since these components are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

【0125】だだし、第一子局装置24に内蔵される、
子局超音波送受信器1の送信周波数はf1であり、第二
子局装置25に内蔵される、子局超音波送受信器1の送
信周波数はf2であり、f1とf2は異なる。
However, it is built in the first child station device 24.
The transmission frequency of the slave ultrasonic transmitter / receiver 1 is f1, and the transmission frequency of the slave ultrasonic transmitter / receiver 1 incorporated in the second slave station device 25 is f2, and f1 and f2 are different.

【0126】なお、圧電素子であるセラミックの印加電
圧を変化させることにより、子局の送信周波数を、変化
させることが可能となる。
It is to be noted that the transmission frequency of the slave station can be changed by changing the applied voltage of the ceramic which is a piezoelectric element.

【0127】子局と親局の送受信波のやりとり、およ
び、親局が、子局からの送信波を受信した後の信号処理
は、第一実施例と概ね同じであるが、若干説明する。
The exchange of transmission / reception waves between the slave station and the master station and the signal processing after the master station receives the transmission wave from the slave station are almost the same as those in the first embodiment, but will be briefly described.

【0128】親局装置C21からの、送信信号(周波数
f0)に対応し、第一子局装置24は、周波数f1の超
音波を親局装置C21に送信し、f1用受信器22にて
受信される。
In response to the transmission signal (frequency f0) from the master station device C21, the first slave station device 24 transmits an ultrasonic wave having the frequency f1 to the master station device C21 and receives it at the f1 receiver 22. Is done.

【0129】親局装置C21は、超音波の送受信にかか
った時間を、時間計測タイマ10Aにて計測し、危険エ
リア内に子局が存在するか否かを判断し、危険時には親
局警告手段13により警告せしめる。
The master station device C21 measures the time taken to transmit and receive the ultrasonic wave by the time measuring timer 10A, determines whether or not the slave station exists in the danger area, and gives a master station warning means in danger. 13 warns me.

【0130】また、この際、信号処理DSP17は、警
告した回数を、RAM18に蓄えるとともに表示装置2
6に、第一子局装置24による警告の回数を表示せしめ
る。
At this time, the signal processing DSP 17 stores the number of warnings in the RAM 18 and displays
In FIG. 6, the number of warnings by the first child station device 24 is displayed.

【0131】表示方法としては、単に子局ごとの警告回
数を表示する方法、子局ごとの警告回数を累積度数分布
グラフとして表示する方法等が考えられる。
As a display method, a method of simply displaying the number of warnings for each slave station, a method of displaying the number of warnings for each slave station as a cumulative frequency distribution graph, and the like can be considered.

【0132】また、作業後に、子局ごとの警告回数をプ
リントアウトするためのプリンタをインタフェイスを介
して信号処理DSP17に接続しても良い。
After the operation, a printer for printing out the number of warnings for each slave station may be connected to the signal processing DSP 17 via an interface.

【0133】この場合、信号処理DSP17は、RAM
18に蓄積されているデータを呼出し、プリンタへと該
データを伝送する。
In this case, the signal processing DSP 17
The data stored in the storage unit 18 is called, and the data is transmitted to the printer.

【0134】親局装置C21と、第二子局装置25の間
でも、第二子局装置25から送信された周波数f2の超
音波を利用して、同様の動作が行われる。
The same operation is performed between the master station device C21 and the second slave station device 25 using the ultrasonic wave of the frequency f2 transmitted from the second slave station device 25.

【0135】本実施例により、頻繁に危険エリア内に侵
入する子局が、どの子局であるかを把握することがで
き、該子局の携帯者に、作業前の安全説明を十分に行う
事等により、作業者の安全を確保する作業用警告装置
を、提供することができる。
According to the present embodiment, it is possible to grasp which slave station frequently enters the dangerous area, and to sufficiently explain the safety of the slave station before the work to the person carrying the slave station. Thus, it is possible to provide a work warning device that ensures the safety of the worker.

【0136】さらに、図7(子局図示せず)に示すよう
に、親局装置D28に、例えば、f1用受信器22、f
2用受信器23を4方向に4つずつ設けることにより親
局装置D28は、どの方向の、どの子局が危険エリアに
侵入したかを判断することができる。
Further, as shown in FIG. 7 (slave station not shown), for example, the f1 receivers 22, f
By providing four receivers for two in four directions, the master station device D28 can determine in which direction and which slave station has entered the dangerous area.

【0137】すなわち、信号処理DSP17は、A/D
変換された、信号レベルを検出し、どの方向から送信信
号が送られてきたかを、検出するわけである。
That is, the signal processing DSP 17 performs A / D
The converted signal level is detected, and the direction from which the transmission signal is transmitted is detected.

【0138】この結果も、表示装置26にて表示される
ことが可能である。
[0138] This result can also be displayed on the display device 26.

【0139】このように、子局の送信器および受信器
を、所定方向に配置することにより、子局の存在方向を
認識でき、親局装置D28を搭載しているパワーショベ
ルの運転者は、速やかに危険回避を行うことができるこ
とになる。
As described above, by arranging the transmitter and the receiver of the slave station in a predetermined direction, the existence direction of the slave station can be recognized, and the driver of the power shovel equipped with the master station device D28 can It is possible to quickly avoid danger.

【0140】また、子局も図11に示すように超音波の
送受信部を4方向に設け、親局からの送信信号を、もれ
なく受信する構成としてもよい。
As shown in FIG. 11, the slave station may be provided with an ultrasonic wave transmitting / receiving section in four directions, and may receive a transmission signal from the master station without fail.

【0141】次に、符号化された超音波送信信号の相関
関数演算を用いて、信号とノイズを区別する発明につい
て図を参照して説明する。
Next, an invention for distinguishing between a signal and noise by using a correlation function operation of an encoded ultrasonic transmission signal will be described with reference to the drawings.

【0142】図8に本発明の一実施例を示す。FIG. 8 shows an embodiment of the present invention.

【0143】本実施例は、子局装置6、および、親局装
置E29を有して構成される。
This embodiment is configured to include the slave station device 6 and the master station device E29.

【0144】また、子局装置6は、一般には、同時に複
数個使用する。
Generally, a plurality of slave station devices 6 are used at the same time.

【0145】子局装置6は、子局超音波送受信器1、コ
ンパレータ2、子局側CPU3、子局側警告手段4、駆
動回路5、符号発生回路30を有して構成される。
The slave station device 6 comprises a slave ultrasound transmitter / receiver 1, a comparator 2, a slave CPU 3, a slave warning means 4, a drive circuit 5, and a code generation circuit 30.

【0146】子局超音波送受信器1は、子局からの超音
波の送受信を行う手段であり、通常1局に複数個設けら
れ、セラミック等の圧電素子にて構成される。
[0146] The slave station ultrasonic transceiver 1 is a means for transmitting and receiving ultrasonic waves from the slave station. A plurality of the slave station ultrasound transceivers are usually provided in one station, and are composed of a piezoelectric element such as ceramic.

【0147】コンパレータ2は、子局超音波送受信器1
にて受信された、親局からの送信信号の受信レベルが所
定以上か否かを判断する手段であり、オペアンプ等の電
子デバイスにて構成される。
The comparator 2 is composed of the slave station ultrasonic transceiver 1
Is a means for judging whether or not the reception level of the transmission signal from the master station received by the master station is equal to or higher than a predetermined value, and is constituted by an electronic device such as an operational amplifier.

【0148】子局側CPU3は、コンパレータ2の出力
レベルが所定値以上である場合、警告すべきと判断し、
子局側警告手段4を駆動せしめる手段であり、半導体マ
イクロプロセッサ等の電子デバイスで構成される。
If the output level of the comparator 2 is equal to or higher than the predetermined value, the slave station CPU 3 determines that a warning should be issued.
This is a means for driving the slave station side warning means 4 and is constituted by an electronic device such as a semiconductor microprocessor.

【0149】子局側警告手段4は、子局携帯者に危険状
況を知らせるための警告を行う手段であり、LED、チ
ャイム等で構成される。
The slave station side warning means 4 is a means for giving a warning for informing the slave station carrier of a danger situation, and is composed of an LED, a chime or the like.

【0150】符号発生回路30は、親局装置E29から
の送信信号の受信に応じて、符号化された超音波信号を
送信するために、超音波信号を符号化する手段あり、C
PU、各種TTL等の電子デバイスにて構成される。
The code generation circuit 30 is means for encoding the ultrasonic signal in order to transmit the encoded ultrasonic signal in response to the reception of the transmission signal from the master station device E29.
It is composed of electronic devices such as PUs and various TTLs.

【0151】駆動回路5は、子局装置6が符号化された
超音波信号を送信するため、子局超音波送受信器1を駆
動するための手段であり、トランジスタ、TTL等の電
子デバイスにて構成される。
The drive circuit 5 is means for driving the slave station ultrasonic transceiver 1 so that the slave station device 6 transmits an encoded ultrasonic signal. The drive circuit 5 includes an electronic device such as a transistor or TTL. Be composed.

【0152】親局装置E29は、親局超音波送信器7、
親局超音波受信器8、A/D変換器16、信号処理DS
P17、駆動回路14、RAM18、親局警告手段1
3、時間計測タイマ10を有して構成される。
The master station device E29 includes the master station ultrasonic transmitter 7,
Master station ultrasonic receiver 8, A / D converter 16, signal processing DS
P17, drive circuit 14, RAM 18, master station warning means 1
3. It has a time measurement timer 10.

【0153】親局超音波送信器7、親局超音波受信器8
は、それぞれ親局から超音波を送信する手段、親局から
の超音波の送信に対応して子局装置6が送信した超音波
信号を受信する手段であり、いずれもセラミック等の圧
電素子を用いて構成される。なお、親局超音波送信器
7、親局超音波受信器8は、超音波信号の指向特性を考
慮し、複数個設けても良い。
Master station ultrasonic transmitter 7, Master station ultrasonic receiver 8
Are means for transmitting ultrasonic waves from the master station, and means for receiving the ultrasonic signals transmitted by the slave station device 6 in response to the transmission of the ultrasonic waves from the master station. It is configured using. Note that a plurality of master station ultrasonic transmitters 7 and master station ultrasonic receivers 8 may be provided in consideration of the directional characteristics of ultrasonic signals.

【0154】A/D変換器16は、親局超音波受信器8
にて受信された信号を、アナログ・デジタル変換する手
段であり、抵抗、TTL等の電子デバイスにて構成され
る。
The A / D converter 16 includes the master station ultrasonic receiver 8
Is a means for performing analog-to-digital conversion of the signal received by the electronic device, and is configured by an electronic device such as a resistor or TTL.

【0155】時間計測タイマ10は、親局装置Aが親局
超音波送信器7にて超音波を送信してから、該送信信号
に対応して、子局装置6が、送信した超音波を親局超音
波受信器8、A/D変換器16を介して、信号処理DS
P17が受信するまでの時間を計測するための手段であ
り、各種TTLによるクロック回路、分周器、抵抗等の
電子デバイスにて構成される。
The time measurement timer 10 determines that the slave station device 6 transmits the ultrasonic wave transmitted by the slave station device 6 in response to the transmission signal after the master station device A transmits the ultrasonic wave with the master station ultrasonic transmitter 7. Signal processing DS via master station ultrasonic receiver 8 and A / D converter 16
This is a means for measuring the time until reception by P17, and is configured by electronic devices such as a clock circuit using various TTLs, a frequency divider, and a resistor.

【0156】信号処理DSP17は、受信信号をRAM
18に一旦格納し、時間計測タイマ10をオフするとと
もに、符号化された受信信号の相関関数演算を行ない、
該受信信号が、信号であるかノイズであるかを判断し、
子局装置6からの信号であると判断した場合、時間計測
タイマ10にて計測された時間、および超音波の速度か
ら、子局装置6との距離を演算し、該距離が所定値以下
の時、「危険状態」と判断し、親局警告手段13を駆動
する手段であり、半導体デジタルシグナルプロセッサ
(以下「DSP」と記す)等を用いて構成される。
[0156] The signal processing DSP 17 converts the received signal into a RAM.
18 and temporarily turn off the time measurement timer 10 and perform a correlation function operation on the encoded received signal.
Determine whether the received signal is a signal or noise,
When it is determined that the signal is from the slave station device 6, the distance to the slave station device 6 is calculated from the time measured by the time measurement timer 10 and the speed of the ultrasonic wave, and the distance is equal to or less than a predetermined value. At this time, it is a means for judging a “dangerous state” and driving the master station warning means 13 and is configured using a semiconductor digital signal processor (hereinafter referred to as “DSP”) or the like.

【0157】また、信号処理DSP17内部には、演算
処理プログラム等がROM化されたものが内蔵されてい
る。
The signal processing DSP 17 contains a ROM in which an arithmetic processing program and the like are stored.

【0158】駆動回路14は、親局装置Aから超音波を
送信するため、親局超音波送信器7を駆動するための手
段であり、トランジスタ、TTL等の電子デバイスにて
構成される。
The drive circuit 14 is means for driving the master station ultrasonic transmitter 7 to transmit ultrasonic waves from the master station apparatus A, and is composed of electronic devices such as transistors and TTL.

【0159】RAM18は、信号処理DSP17にて行
われるあらゆる演算結果の格納等の手段であり、半導体
メモリ等により構成される。
The RAM 18 is a means for storing the results of all the operations performed by the signal processing DSP 17, and is constituted by a semiconductor memory or the like.

【0160】親局警告手段13は、信号処理DSP17
からの駆動信号により、親局装置E29を装着している
者に対して、危険状態を警告するための手段であり、L
ED、チャイム等にて構成される。
The master station warning means 13 is a signal processing DSP 17
Means for alerting a person wearing the master station device E29 of a danger condition by the drive signal from
It is composed of ED, chime, etc.

【0161】図9、10にもとずき本実施例の動作を説
明する。
The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0162】信号処理DSP17からの駆動信号にもと
ずき、駆動回路14は、親局超音波送信器7にトリガ信
号を送る。
Based on the drive signal from the signal processing DSP 17, the drive circuit 14 sends a trigger signal to the master station ultrasonic transmitter 7.

【0163】親局超音波送信器7は、周波数f0なる超
音波を送信する(図9(a)参照)。 該送信信号は、
子局超音波送受信器1にて、受信される(図9(b)参
照)。
The master station ultrasonic transmitter 7 transmits an ultrasonic wave having a frequency f0 (see FIG. 9A). The transmission signal is
The received signal is received by the slave station ultrasonic transceiver 1 (see FIG. 9B).

【0164】該受信信号の受信レベルが、コンパレータ
2にて、所定のしきい値と比較され、受信レベルが、該
しきい値より小さなときは、このままの状態を維持す
る。
The reception level of the reception signal is compared with a predetermined threshold value by comparator 2, and when the reception level is lower than the threshold value, the state is maintained.

【0165】この時、親局装置Aからは、一定の周期T
(例えば、150(msec))にて、次々と、超音波
は送信されている。
At this time, the master station A sends a fixed cycle T
(For example, at 150 (msec)), ultrasonic waves are being transmitted one after another.

【0166】該受信信号の受信レベルが、しきい値より
大きな時は、子局側CPU3は、子局側警告手段4を駆
動せしめ、子局装置6の携帯者に警告を与える。
When the reception level of the received signal is larger than the threshold value, the slave station side CPU 3 drives the slave station side warning means 4 to give a warning to the person carrying the slave station device 6.

【0167】警告方法としてはLEDによる発光、チャ
イムの警告等、警告を促す手段であれば良い。
As a warning method, any means may be used as long as it is a means for prompting a warning, such as light emission by an LED or a chime.

【0168】ところで、子局側CPU3は、受信信号の
レベルが、あるしきい値より大きなときには、子局側警
告手段4の駆動と同時に、符号発生回路30にて符号化
された送信信号を駆動回路5にて駆動せしめ、子局超音
波送受信器1から符号化超音波信号を送信せしめる。
When the level of the received signal is larger than a certain threshold, the slave station CPU 3 drives the slave station side warning means 4 and simultaneously drives the transmission signal coded by the code generation circuit 30. It is driven by the circuit 5 and the encoded ultrasonic signal is transmitted from the slave station ultrasonic transceiver 1.

【0169】図9(c)に、一例として4ビットのM系
列符号「1101」を利用して、送信超音波信号を符号
化した場合について示す。
FIG. 9 (c) shows a case where a transmission ultrasonic signal is encoded using a 4-bit M-sequence code "1101" as an example.

【0170】「1」の符号が付加された部分には、周波
数f1なる超音波の信号が、キャリアとなっている。
An ultrasonic signal having a frequency f1 is a carrier in a portion to which a code "1" is added.

【0171】ビット数を多くすることにより、信号とノ
イズの識別精度は、向上するが、相関関数計算時間と
の、かねあいを考慮し、適当なビット数にて符号化され
ることとなる。
By increasing the number of bits, the accuracy of discriminating between a signal and noise is improved, but encoding is performed with an appropriate number of bits in consideration of the balance with the correlation function calculation time.

【0172】なお、符号発生回路30は、各種TTL等
の電子デバイスにて構成され、所定の符号、例えば上記
例では「1101」なる、デジタル信号を発生させる。
The code generation circuit 30 is composed of electronic devices such as various TTLs, and generates a predetermined code, for example, a digital signal “1101” in the above example.

【0173】該符号が、駆動回路5に送信されると、
「1」の信号に対応して、超音波を送信する構成にして
おけばよい。
When the code is transmitted to the driving circuit 5,
What is necessary is just to make it the structure which transmits an ultrasonic wave corresponding to the signal of "1".

【0174】例えば、「1」の信号を、入力トリガ信号
とする単安定マルチバイブレータ等の電子回路にて構成
できる。
For example, an electronic circuit such as a monostable multivibrator using the signal “1” as an input trigger signal can be used.

【0175】なお、符号化の方法は、M系列に限られず
各種の符号が、考えられる。
Note that the encoding method is not limited to the M-sequence, but various codes are conceivable.

【0176】該超音波の送信は、親局装置E29に向け
おこなわれ、その搬送周波数は、親局の送信信号と異な
る(f1)ものとする(図9(c)参照)。
The transmission of the ultrasonic waves is performed to the master station device E29, and the carrier frequency thereof is different (f1) from the transmission signal of the master station (see FIG. 9 (c)).

【0177】該子局装置6からの送信信号は、親局超音
波受信器8にて受信され、時間計測タイマ10による時
間の計測は停止する(図9(d)参照)。
The transmission signal from the slave station device 6 is received by the master station ultrasonic receiver 8, and the time measurement by the time measurement timer 10 is stopped (see FIG. 9D).

【0178】時間計測タイマ10により、親局装置A1
9の超音波の送信から受信までの時間Δtが、計測され
ることになる。
The time measurement timer 10 allows the master station A1
The time Δt from transmission to reception of the ultrasonic wave No. 9 will be measured.

【0179】受信信号が、子局装置6からの信号である
場合、式1により、親局装置E29と、子局装置6との
距離が求められ、該距離データは、RAM12に格納さ
れる。 該距離が、所定値以下のとき、信号処理DSP
17は、親局警告手段13に信号を送り、親局装置A1
9を搭載している者に警告を与える。
When the received signal is a signal from the slave station device 6, the distance between the master station device E29 and the slave station device 6 is obtained by equation (1), and the distance data is stored in the RAM 12. When the distance is equal to or less than a predetermined value, the signal processing DSP
17 sends a signal to the master station warning means 13 and sends a signal to the master station device A1.
The warning is given to the person who carries 9.

【0180】警告方法としてはLEDによる発光、チャ
イムの警報等、いかなる手段でも良い。
As a warning method, any means such as light emission by LED, chime warning, etc. may be used.

【0181】また、該警告の出力にかかわらず、周期T
(例えば、150(msec))で、新たに親局装置A
からの超音波の送信が始まる(図9(e)参照)。
Further, regardless of the output of the warning, the period T
(For example, 150 (msec)), a new master station A
The transmission of the ultrasonic wave from is started (see FIG. 9E).

【0182】ところで、受信信号が真に、子局装置6か
らの送信信号であれば、上述の処理を行っていけばよい
のであるが、外来ノイズが混入する場合、前記警告は、
外来ノイズによる誤警告となり、装置の信頼性が低下す
る。
By the way, if the received signal is truly a transmission signal from the slave station device 6, the above-mentioned processing may be performed.
An erroneous warning due to extraneous noise is generated, and the reliability of the device is reduced.

【0183】したがって、外部からの受信信号を、A/
D変換器16にてデジタル信号に変換した後、外来ノイ
ズか否かを判断する。
Therefore, the received signal from the outside is changed to A /
After conversion into a digital signal by the D converter 16, it is determined whether or not the signal is external noise.

【0184】以下、図10を参照して説明する。Hereinafter, description will be made with reference to FIG.

【0185】まず、受信信号のデータ(Xn)を、複数
個蓄積し、統計処理により平均(XA)、分散(σx)
を算出し、受信データの分布を正規分布とするための正
規化処理を行い、正規化処理データX(n)が得られる
(ステップ200)。
First, a plurality of received signal data (Xn) are accumulated, and the average (XA), the variance (σx)
Is calculated, and a normalization process is performed to make the distribution of the received data a normal distribution, thereby obtaining normalized process data X (n) (step 200).

【0186】次に、正規化されたデータのFFT処理を
行う。
Next, FFT processing is performed on the normalized data.

【0187】FFT処理を行うには、前述のようにWI
NDOW処理を行う(ステップ210)。
To perform the FFT processing, as described above, the WI
An NDOW process is performed (step 210).

【0188】ここでは、窓関数として、一般に良く使用
されるハミング窓を使用する。
Here, a Hamming window, which is generally used, is used as the window function.

【0189】ハミング窓関数は、前述の式2にて与えら
れる。
The Hamming window function is given by equation (2).

【0190】従って、X(n)に窓関数W(n)を乗じ
たX(n)×W(n)を新たに、X(n)とする(ステ
ップ210) 次に、FFT処理を行なう。
Therefore, X (n) × W (n) obtained by multiplying X (n) by the window function W (n) is newly set as X (n) (step 210). Next, FFT processing is performed.

【0191】X(n)のFFT処理結果は、式3によ
り、以下のように求められる(ステップ220)。
The result of the FFT processing of X (n) is obtained from Equation 3 as follows (step 220).

【0192】 X(k)=ΣX(n)exp(−j2πnk/N) (但し、Σは、nついての、n=0から、N−1までの
総和を、jは虚数単位を、expは、指数関数を表
す。) 次に、ステップ230にて、クロスパワースペクトラム
処理を行なう。
X (k) = ΣX (n) exp (−j2πnk / N) (where, Σ is a sum of n from n = 0 to N−1, j is an imaginary unit, and exp is Next, at step 230, cross power spectrum processing is performed.

【0193】クロスパワースペクトラムSxy(k)
は、X(k)と、符号化されたデータ列のFFT処理さ
れた結果の共役複素数Y*(k)の積(式5)により求
まる。
Cross power spectrum Sxy (k)
Is obtained by the product (Equation 5) of X (k) and the conjugate complex number Y * (k) obtained by performing the FFT processing on the encoded data sequence.

【0194】 Sxy(k)=X(k)・Y*(k) (式5) なお、符号化方法が定められておれば、Y*(k)の値
は、予め計算し、信号処理DSP17内のROM領域等
に記憶させておけばよい。
Sxy (k) = X (k) · Y * (k) (Equation 5) If the encoding method is determined, the value of Y * (k) is calculated in advance, and the signal processing DSP 17 May be stored in a ROM area or the like.

【0195】次に、ステップ240にて、Sxy(k)
の逆FFT処理を行ない、最終的に、相関関数Rxy
(M)を求める(式6)。
Next, at step 240, Sxy (k)
Is performed, and finally, the correlation function Rxy
(M) is calculated (Equation 6).

【0196】 Rxy(M)=(ΣSxy(k)exp(j2πnk/N))/N (式6) (但し、Σは、nついての、n=0から、N−1までの
総和を、jは虚数単位を、expは、指数関数を表
す。) 最後に、Rxy(M)が、予め設定された相関スレッシ
ョルド値L以上のとき、子局からの信号、それ以外の時
は、外来ノイズと判定する(ステップ250)。
Rxy (M) = (ΣSxy (k) exp (j2πnk / N)) / N (Equation 6) (where, Σ is the sum of n from n = 0 to N−1, j Represents an imaginary unit, and exp represents an exponential function.) Finally, when Rxy (M) is equal to or greater than a predetermined correlation threshold value L, a signal from a slave station is used. A determination is made (step 250).

【0197】なお、かかるスレッショルド値Lは、予め
実験、シミュレーション等により求めておく。
Note that the threshold value L is obtained in advance by experiments, simulations, and the like.

【0198】以上の、信号処理DSP17内での一連の
処理によっても、受信信号が外来ノイズか、子局からの
送信信号かを正確に区別できることになる。
By the above-described series of processing in the signal processing DSP 17, it is possible to accurately distinguish whether a received signal is an external noise or a transmission signal from a slave station.

【0199】本発明によっても、工事中に発生する各種
の外来ノイズと子局からの信号を、正確に識別すること
ができ、親局を搭載したパワーショベル等の運転者は、
警告に注意しながら作業を進めればよく、作業能率の向
上、安全性の向上を図ることができる
According to the present invention as well, various external noises generated during construction and signals from slave stations can be accurately identified, and a driver such as a power shovel equipped with a master station can
Work can be performed while paying attention to warnings, which can improve work efficiency and safety.

【0200】[0200]

【発明の効果】親局内での受信波の信号処理により、外
来ノイズと子局からの送信信号を正確に区別でき、誤警
告の少ない作業用警告装置を提供できる。
According to the present invention, the signal processing of the received wave in the master station can accurately discriminate the external noise from the transmission signal from the slave station, thereby providing a work warning device with less false warning.

【0201】また、どの子局が、頻繁に、危険状態にな
るかを把握できるため、予防安全対策を講じることや、
子局の存在方向を認識でき、速やかに危険回避を行うこ
とができることにもなる。
Further, since it is possible to grasp which slave station frequently becomes in danger, it is possible to take preventive safety measures,
The direction in which the slave station exists can be recognized, and danger can be quickly avoided.

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

【図1】本発明の第一実施例の構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】従来の技術の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【図3】本発明の第一実施例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第一実施例の機能を説明する工程図で
ある。
FIG. 4 is a process chart for explaining the function of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第二実施例の構成の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a configuration of a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第三実施例の構成の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例の構成の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration of an example of the present invention.

【図8】本発明の実施例の構成の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a configuration of an example of the present invention.

【図9】本発明の実施例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例の機能を説明する工程図であ
る。
FIG. 10 is a process chart for explaining the function of the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…子局超音波送受信器、2…コンパレータ、3…子局
側CPU、4…子局側警告手段、5…駆動回路、6…子
局装置、7…親局超音波送信器、8…親局超音波受信
器、9…親局側CPU、10…時間計測タイマ、10A
…時間計測タイマ、10B…時間計測タイマ、10C…
時間計測タイマ、10D…時間計測タイマ、10E…時
間計測タイマ、10F…時間計測タイマ、10G…時間
計測タイマ、10H…時間計測タイマ、10I…時間計
測タイマ、10J…時間計測タイマ、11…コンパレー
タ、12…しきい値設定回路、13…親局警告手段、1
4…駆動回路、15…親局装置、16…A/D変換器、
16A…A/D変換器、16B…A/D変換器、16C
…A/D変換器、16D…A/D変換器、16E…A/
D変換器、16F…A/D変換器、16G…A/D変換
器、16H…A/D変換器、16I…A/D変換器、1
6J…A/D変換器、17…信号処理DSP、18…R
AM、19…親局装置A、20…親局装置B、21…親
局装置C、22…f1用受信器、23…f2用受信器、
24…第一子局装置、25…第二子局装置、26…表示
装置、27…しきい値設定部、28…親局装置D、29
…親局装置E、30…符号発生回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Slave station ultrasonic transmitter / receiver, 2 ... Comparator, 3 ... Slave station side CPU, 4 ... Slave station side warning means, 5 ... Drive circuit, 6 ... Slave station apparatus, 7 ... Master station ultrasonic transmitter, 8 ... Master station ultrasonic receiver, 9: master station side CPU, 10: time measurement timer, 10A
... Time measurement timer, 10B ... Time measurement timer, 10C ...
Time measurement timer, 10D time measurement timer, 10E time measurement timer, 10F time measurement timer, 10G time measurement timer, 10H time measurement timer, 10I time measurement timer, 10J time measurement timer, 11 comparator 12: threshold setting circuit, 13: master station warning means, 1
4 ... Drive circuit, 15 ... Master station device, 16 ... A / D converter,
16A: A / D converter, 16B: A / D converter, 16C
... A / D converter, 16D ... A / D converter, 16E ... A /
D converter, 16F A / D converter, 16G A / D converter, 16H A / D converter, 16I A / D converter, 1
6J A / D converter, 17 Signal processing DSP, 18 R
AM, 19 ... master station device A, 20 ... master station device B, 21 ... master station device C, 22 ... receiver for f1, 23 ... receiver for f2,
24 first slave station device, 25 second slave station device, 26 display device, 27 threshold setting section, 28 master station device D, 29
... Master station device E, 30 ... Code generation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−368000(JP,A) 特開 平4−70587(JP,A) 特開 平4−74989(JP,A) 特開 昭64−12285(JP,A) 実開 平2−128972(JP,U) 実開 平5−33080(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 G08B 3/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-368000 (JP, A) JP-A-4-70587 (JP, A) JP-A-4-74989 (JP, A) JP-A 64-64 12285 (JP, A) Japanese Utility Model 2-128972 (JP, U) Japanese Utility Model 5-33080 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01S 7/52-7 / 64 G01S 15/00-15/96 G08B 3/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】親局と、少なくとも1局の子局から構成さ
れ、 前記親局は、ある周波数の超音波を送信する手段と、送
信周波数とは異なった周波数の超音波を受信する手段
と、受信波の周波数成分の分析をする手段と、予め設定
された第一の実験値と受信波のパワースペクトルとの誤
差を計算する手段と、受信波の周波数成分に子局の送信
波の基本周波数が含まれているか否かを判断する手段
と、送信から受信までの時間を計測する手段と、受信波
のパワースペクトルと前記第一の実験値との差の2乗
の、総和の平方根が、第二の実験値以下であり、さら
に、受信波のパワースペクトルに、前記受信手段にて受
信する異なった周波数成分を有する時にのみ、送信から
受信までの計測時間から危険状態を判断する手段と、危
険と判断されたときに警告する手段とからなり、 さらに、前記子局は、親局からの送信信号を受信する手
段と、親局の送信周波数とは異なる周波数の超音波を送
信する手段と、親局の送信信号の受信レベルが、予め設
定されたしきい値以上の時警告を行う手段とからなる、
作業用警報装置。
1. A master station comprising: a master station; and at least one slave station, wherein the master station transmits ultrasonic waves of a certain frequency, and receives ultrasonic waves of a frequency different from the transmission frequency. Means for analyzing the frequency component of the received wave; means for calculating the error between the first experimental value set in advance and the power spectrum of the received wave; and Means for determining whether a frequency is included, means for measuring the time from transmission to reception, and the square root of the sum of the square of the difference between the power spectrum of the received wave and the first experimental value is , A second experimental value or less, and further, only when the power spectrum of the received wave has a different frequency component received by the receiving means, means for judging a dangerous state from the measurement time from transmission to reception. , When determined to be dangerous The slave station further comprises: means for receiving a transmission signal from the master station; means for transmitting an ultrasonic wave having a frequency different from the transmission frequency of the master station; and Means for issuing a warning when the reception level is equal to or higher than a preset threshold value,
Work alarm.
【請求項2】請求項1記載において、受信波の周波数成
分の分析をする手段が、しきい値設定手段を有すること
を特徴とする作業用警報装置。
2. The work alarm device according to claim 1, wherein the means for analyzing the frequency component of the received wave includes a threshold value setting means.
【請求項3】請求項1または2記載において、子局の超
音波の送信周波数が、子局ごとに異り、親局も該周波数
に対応した受信手段を有することを特徴とする作業用警
報装置。
3. The work alarm according to claim 1, wherein the transmission frequency of the ultrasonic wave of the slave station differs for each slave station, and the master station also has receiving means corresponding to the frequency. apparatus.
【請求項4】請求項3記載において、親局の送信手段お
よび受信手段を、少なくとも2方向に配置したことを特
徴とする作業用警報装置。
4. The work alarm device according to claim 3, wherein the transmitting means and the receiving means of the master station are arranged in at least two directions.
【請求項5】親局と、少なくとも1局の子局からなり、 前記親局は、超音波を送信する手段と、符号化された超
音波信号を受信する手段と、該受信信号の相関関数の演
算手段と、送信から符号化された超音波信号を受信する
までの時間を計測する手段と、前記相関関数の演算手段
による演算結果が、予め設定されたしきい値以上の時に
のみ、送信から受信までの計測時間から危険状態を判断
する手段と、危険と判断されたとき警告する手段とから
なり、 さらに、前記子局は、親局からの送信信号を受信する手
段と、親局の送信信号の受信レベルが予め設定されたし
きい値以上の時警告を行う手段と、符号化された超音波
信号を送信する手段とからなる、作業用警報装置。
5. A master station, comprising at least one slave station, said master station transmitting ultrasound, receiving an encoded ultrasound signal, and a correlation function of the received signal. Calculating means, means for measuring the time from transmission to receiving the encoded ultrasonic signal, and only when the calculation result of the correlation function calculating means is equal to or greater than a preset threshold value, Means for judging a danger state from the measurement time until reception, and means for warning when it is judged danger, further, said slave station, means for receiving a transmission signal from the master station, A work alarm device comprising: a unit for issuing a warning when a reception level of a transmission signal is equal to or higher than a preset threshold value; and a unit for transmitting an encoded ultrasonic signal.
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