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JP3149802B2 - Ultrasonic sensor - Google Patents
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JP3149802B2 - Ultrasonic sensor - Google Patents

Ultrasonic sensor

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JP3149802B2
JP3149802B2 JP31634696A JP31634696A JP3149802B2 JP 3149802 B2 JP3149802 B2 JP 3149802B2 JP 31634696 A JP31634696 A JP 31634696A JP 31634696 A JP31634696 A JP 31634696A JP 3149802 B2 JP3149802 B2 JP 3149802B2
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俊昌 高木
真武 宇野
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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、監視空間に超音波
を送波し、その反射波を検出して、監視空間内への侵入
物を検知等する超音波センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic sensor for transmitting an ultrasonic wave to a monitoring space, detecting a reflected wave thereof, and detecting an intruder in the monitoring space.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の技術の超音波センサを図4乃至図
8を用いて説明する。図4は超音波センサの構成を示す
ブロック図である。図5はデータ列と背景圧縮データ又
は検知圧縮データとの関係の説明図である。図6〜図8
は超音波センサが獲得したデータをメモリに格納した様
子を説明するイメージ図である。
2. Description of the Related Art A conventional ultrasonic sensor will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic sensor. FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship between a data string and background compressed data or detected compressed data. 6 to 8
FIG. 4 is an image diagram illustrating a state in which data acquired by an ultrasonic sensor is stored in a memory.

【0003】超音波センサは所定の周波数の超音波を監
視空間内に送波し、監視空間内にある物体からの反射波
を受波することにより物体の存在を検知するものであ
る。監視空間とは、送波された超音波が、監視空間内に
侵入した物体によって反射された場合に、その反射波を
受波できる空間をいい、超音波センサによる侵入物の検
知が可能な空間である。
An ultrasonic sensor transmits an ultrasonic wave of a predetermined frequency into a monitoring space, and detects the presence of an object by receiving a reflected wave from the object in the monitoring space. The monitoring space is the space where the transmitted ultrasonic wave can be received when the reflected ultrasonic wave is reflected by an object that has entered the monitoring space, and the ultrasonic sensor can detect the intruding object. It is.

【0004】図4において超音波センサは、発振部1、
送波間隔決定部2、波形生成部3、超音波送波部4a、
超音波受波部4b、増幅部5、検波部6、中央処理部7
とを有している。
In FIG. 4, an ultrasonic sensor includes an oscillating unit 1,
Transmission interval determination unit 2, waveform generation unit 3, ultrasonic transmission unit 4a,
Ultrasonic wave receiving section 4b, amplifying section 5, detecting section 6, central processing section 7
And

【0005】発振部1は、電気的な持続振動を有する発
信信号S1を生成して波形生成部3に出力するものであ
る。
The oscillating unit 1 generates a transmission signal S1 having an electric continuous vibration and outputs the signal to the waveform generating unit 3.

【0006】送波間隔決定部2は、超音波の送波の間隔
を決定するものであり、所定時間T間隔毎に送波指示信
号S2を波形生成部3に出力する。
The transmission interval determination unit 2 determines the transmission interval of the ultrasonic waves, and outputs a transmission instruction signal S2 to the waveform generation unit 3 at predetermined time intervals T.

【0007】波形生成部3は、送波指示信号S2を受け
取ると、発信信号S1に基づいて、トーンバースト波S
3を生成して、例えば1ミリ秒等の一定期間だけ該トー
ンバースト波S3を超音波送波部4aに出力する。
[0007] Upon receiving the transmission instruction signal S2, the waveform generator 3 generates a tone burst wave S based on the transmission signal S1.
3 and outputs the tone burst wave S3 to the ultrasonic wave transmitting unit 4a for a certain period of time, for example, 1 millisecond.

【0008】超音波送波部4aは、トーンバースト波S
3に基づく超音波S4を監視空間に送波するものであ
る。超音波送波部4aは、トーンバースト波S3が例え
ば1ミリ秒間入力さた場合には、1ミリ秒間だけ超音波
S4を送波する。超音波送波部4aが超音波S4を送波
する時間間隔は所定時間Tである。
[0008] The ultrasonic wave transmitting section 4a generates a tone burst wave S
The ultrasonic wave S4 based on No. 3 is transmitted to the monitoring space. When the tone burst wave S3 is input, for example, for 1 millisecond, the ultrasonic transmitting unit 4a transmits the ultrasonic wave S4 for only 1 millisecond. The time interval at which the ultrasonic wave transmitting unit 4a transmits the ultrasonic wave S4 is a predetermined time T.

【0009】超音波受波部4bは、超音波送波部4aが
送波して監視空間内に存在する物体により反射した超音
波S5を受波して、微弱電圧である受波信号S6を増幅
部5に出力するものである。
The ultrasonic wave receiving section 4b receives the ultrasonic wave S5 transmitted by the ultrasonic wave transmitting section 4a and reflected by an object existing in the monitoring space, and generates a received signal S6 which is a weak voltage. The signal is output to the amplifier 5.

【0010】増幅部5は微弱電圧の受波信号S6を増幅
して例えば0〜5[v]の電圧の増幅信号S7とし、該
増幅信号S7を検波部6に出力するものである。
The amplifying section 5 amplifies the received signal S6 having a weak voltage to obtain an amplified signal S7 having a voltage of, for example, 0 to 5 [v], and outputs the amplified signal S7 to the detecting section 6.

【0011】検波部6は、増幅信号S7受け取ると、所
定のしきい値でもってLow (0[v])またはHigh(5
[v])の検波信号S8として、該検波信号S8を中央
制御部7に出力する。
When receiving the amplified signal S7, the detector 6 sets Low (0 [v]) or High (5 [V]) with a predetermined threshold value.
[V]) The detection signal S8 is output to the central control unit 7 as the detection signal S8.

【0012】中央処理部7は、記憶部に相当する背景圧
縮データ記憶部7a、記憶部に相当する検知圧縮データ
記憶部7b,書込部7c,比較部7dとを有して構成さ
れている。中央処理部7は、背景設定モードと、運用モ
ードとの2つのモードを有している。
The central processing unit 7 includes a background compressed data storage unit 7a corresponding to a storage unit, a detected compressed data storage unit 7b corresponding to a storage unit, a writing unit 7c, and a comparison unit 7d. . The central processing unit 7 has two modes, a background setting mode and an operation mode.

【0013】書込部7cは、例えば0.16ミリ秒毎
に、検波信号S8のLow (0[v])またはHigh(5
[v])に基づいて「0」又は「1」の構成データより
なるデータ列を生成する。書込部7cは、該データ列に
ついて各構成データを例えば6個毎等の所定個K毎に区
切り、該所定個数Kの構成データを圧縮して一つの背景
圧縮データDb又は検知圧縮データDsを生成する。そ
して、記憶部7cは、該背景圧縮データDb又は検知圧
縮データDsを背景圧縮データ記憶部7a、検知圧縮デ
ータ記憶部7bにメモリの先頭から順に書き込むもので
ある。従って、背景圧縮データ記憶部7a、検知圧縮デ
ータ記憶部7bには、背景圧縮データDb又は検知圧縮
データDsが蓄積記憶されて、圧縮データ列に相当する
背景圧縮データ列又は検知圧縮データ列が生成される。
The writing unit 7c outputs a low (0 [v]) or a high (5 [V]) of the detection signal S8 every 0.16 milliseconds, for example.
Based on [v]), a data string composed of configuration data of “0” or “1” is generated. The writing unit 7c divides each of the constituent data of the data string into a predetermined number K, for example, every six, and compresses the predetermined number K of the constituent data to form one background compressed data Db or the detected compressed data Ds. Generate. The storage unit 7c writes the background compressed data Db or the detected compressed data Ds into the background compressed data storage unit 7a and the detected compressed data storage unit 7b sequentially from the top of the memory. Therefore, the background compressed data storage unit 7a and the detected compressed data storage unit 7b store and store the background compressed data Db or the detected compressed data Ds, and generate the background compressed data sequence or the detected compressed data sequence corresponding to the compressed data sequence. Is done.

【0014】具体的には、書込部7cは、構成データを
所定個K毎に区切って、該所定個Kの構成データの内1
つでも「1」の構成データがあればメモリに書き込む背
景圧縮データDb又は検知圧縮データDsを「1」と
し、所定個Kの検波信号S8の内全部が「0」の場合に
はメモリに書き込む背景圧縮データDb又は検知圧縮デ
ータDsを「0」とする。
More specifically, the writing section 7c divides the configuration data into a predetermined number K, and
If there is at least one configuration data of "1", the background compressed data Db or the detected compressed data Ds to be written to the memory is set to "1", and if all of the predetermined number K of detected signals S8 are "0", they are written to the memory. The background compressed data Db or the detected compressed data Ds is set to “0”.

【0015】従って、図5に示すように、例えば連続す
る構成データDcの内の12個を取り出して考えてみる
と、12個の構成データDcの内、4番目から9番目の
構成データが「1」である場合、左端から6個の構成デ
ータDcに基づいて、背景圧縮データDb又は検知圧縮
データDsが「1」とされ、残りの6個の構成データD
cに基づいて、背景圧縮データDb又は検知圧縮データ
Dsが「1」とされる。従って、背景圧縮データ記憶部
7a又は検知圧縮データ記憶部7bには「1」の背景圧
縮データDb又は検知圧縮データDsが2つ書き込まれ
る。
Therefore, as shown in FIG. 5, for example, when taking out twelve pieces of continuous configuration data Dc and considering them, of the 12 pieces of configuration data Dc, the fourth to ninth configuration data are " In the case of "1", the background compressed data Db or the detected compressed data Ds is set to "1" based on the six leftmost constituent data Dc, and the remaining six constituent data Dc are set.
Based on c, the background compressed data Db or the detected compressed data Ds is set to “1”. Therefore, two pieces of background compressed data Db or detected compressed data Ds of “1” are written in the background compressed data storage unit 7a or the detected compressed data storage unit 7b.

【0016】書込部7cは、波形生成部3がトーンバー
スト波S3を超音波送波部4aに出力すると同時に又は
一定時間後に、データ列を圧縮して背景圧縮データDb
又は検知圧縮データDsを背景圧縮データ記憶部7a又
は検知圧縮データ記憶部7bに書込む動作を開始し、1
0ミリ秒等の一定期間書込みを継続した後に該動作を終
了する。書込部7cは、以上のようにして、背景圧縮デ
ータDb又は検知圧縮データDsを背景圧縮データ記憶
部7a又は検知圧縮データ記憶部7bに書き込み、背景
圧縮データ列又は検知圧縮データ列を生成する。
The writing section 7c compresses the data string at the same time as the waveform generating section 3 outputs the tone burst wave S3 to the ultrasonic wave transmitting section 4a or after a predetermined time, and compresses the data string to generate background compressed data Db.
Alternatively, an operation of writing the detected compressed data Ds into the background compressed data storage unit 7a or the detected compressed data storage unit 7b is started, and 1
After the writing is continued for a certain period of time such as 0 millisecond, the operation ends. The writing unit 7c writes the background compressed data Db or the detected compressed data Ds into the background compressed data storage unit 7a or the detected compressed data storage unit 7b as described above, and generates the background compressed data sequence or the detected compressed data sequence. .

【0017】背景圧縮データ記憶部7aは、超音波セン
サの初期設定時等の背景設定モードのときにサンプリン
グしたデータ列に基づく背景圧縮データDbを記憶する
ものである。
The background compressed data storage section 7a stores background compressed data Db based on a data string sampled in a background setting mode such as an initial setting of the ultrasonic sensor.

【0018】検知圧縮データ記憶部7bは、超音波セン
サの運用モードの時にサンプリングしたデータ列に基づ
く検知圧縮データDsを記憶するものである。
The detected compressed data storage section 7b stores detected compressed data Ds based on a data sequence sampled in the operation mode of the ultrasonic sensor.

【0019】図6は背景圧縮データ記憶部7a又は検知
圧縮データ記憶部7bのメモリの状態と、記憶内容とを
説明する図である。図6において、最左端のマスM1
は、0ミリ秒〜1ミリ秒の間に受け取った背景圧縮デー
タDb等を記憶するメモリを表し、その右のマスM2は
1ミリ秒〜2ミリ秒の間に受け取った背景圧縮データD
b等を記憶するメモリを表し、更に右のマスM3は2ミ
リ秒〜3ミリ秒の間に受け取った背景圧縮データDb等
を記憶するメモリを表し…、といった具合に、各マスは
各時間毎に受け取った背景圧縮データDb等を記憶する
メモリに対応している。該マスは、実際にはメモリの1
ビットで表されており、「0」または「1」を記憶でき
る。そして、例えば、左から3番目のマスM3に「1」
が書き込まれていれば、超音波S4が送波されてから超
音波S5が受波されるまでに2〜3ミリ秒の時間を要し
たこととなる。なお、図6中のハッチングされたマスが
「1」を表し、白抜きのマスが「0」を表している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the state of the memory of the background compressed data storage unit 7a or the detected compressed data storage unit 7b and the storage contents. In FIG. 6, the leftmost cell M1
Represents a memory for storing the background compressed data Db and the like received between 0 ms and 1 ms, and a cell M2 on the right thereof stores the background compressed data Db received between 1 ms and 2 ms.
b, etc., and a cell M3 on the right further represents a memory for storing background compressed data Db, etc. received during 2 to 3 milliseconds, and so on. Corresponds to the memory that stores the background compressed data Db and the like received. The cell is actually one of the memories
It is represented by bits, and can store “0” or “1”. Then, for example, "1" is assigned to the third cell M3 from the left.
Is written, it means that a time of 2 to 3 milliseconds is required from the transmission of the ultrasonic wave S4 to the reception of the ultrasonic wave S5. The hatched cells in FIG. 6 represent “1”, and the white cells represent “0”.

【0020】上述のように該背景圧縮データDb又は検
知圧縮データDsは、前述のように「1」の記憶されて
いるマスの位置によって、超音波S4が送波されてから
受波されるまでの時間を表している。よって、該時間に
音速を掛け合わせることにより、超音波センサから超音
波S4を反射した物体までの往復の距離を求めることが
できる。単に超音波が送波されてから受波されるまでの
時間を数値として記憶せずに、時系列に入力される検波
信号S8を束ねて「0」「1」よりなる背景圧縮データ
Db又は検知圧縮データDsとして記憶することとした
のは、ノイズに対する頑強性を向上させるとともに演算
処理を容易に行うよう、背景圧縮データDb又は検知圧
縮データDsに対してAND処理や比較処理を可能にす
るためである。
As described above, the background compressed data Db or the detected compressed data Ds is, as described above, from the transmission of the ultrasonic wave S4 to the reception of the ultrasonic wave S4 depending on the position of the cell in which "1" is stored. Represents the time. Therefore, by multiplying the time by the sound speed, the reciprocating distance from the ultrasonic sensor to the object reflecting the ultrasonic wave S4 can be obtained. The time from when the ultrasonic wave is transmitted until it is received is not stored as a numerical value, but the detection signal S8 input in a time series is bundled and the background compressed data Db composed of "0" and "1" is detected or detected. The reason why the compressed data Ds is stored is that the background compressed data Db or the detected compressed data Ds can be subjected to AND processing and comparison processing so as to improve robustness against noise and facilitate arithmetic processing. It is.

【0021】比較部7dは、背景圧縮データ記憶部7a
に記憶されている背景圧縮データ列と、検知圧縮データ
記憶部7bに記憶されている検知圧縮データ列とを読み
出して、両者を比較して両者に差異があれば監視空間に
侵入物があると判断する。
The comparing section 7d is provided with a background compressed data storage section 7a.
And the detected compressed data sequence stored in the detected compressed data storage unit 7b are read out, and the two are compared. If there is a difference between the two, it is determined that there is an intruder in the monitoring space. to decide.

【0022】以上のようにして構成された超音波センサ
は次のように動作する。まず、初期設定時の背景設定モ
ードにおいては、超音波送波部4aが超音波S4を送波
し、超音波受波部4bが超音波S5を受波して、書込部
7cが検波信号S8に基づくデータ列を圧縮して背景圧
縮データDbを生成し、該背景圧縮データDbを背景圧
縮データ記憶部7aに書き込む。このとき、例えば、図
6に示すように、左から9番目のマスM4と10番目の
マスM5に「1」の背景圧縮データDbが書き込まれ
る。即ち、図6の例では、初期設定時には、超音波セン
サから超音波S4を送波して反射した超音波S5を受波
するまでに、8ミリ秒時間がかかっている。
The ultrasonic sensor configured as described above operates as follows. First, in the background setting mode at the time of the initial setting, the ultrasonic wave transmitting unit 4a transmits the ultrasonic wave S4, the ultrasonic wave receiving unit 4b receives the ultrasonic wave S5, and the writing unit 7c detects the detection signal. The data string based on S8 is compressed to generate background compressed data Db, and the background compressed data Db is written to the background compressed data storage unit 7a. At this time, for example, as shown in FIG. 6, the background compressed data Db of “1” is written in the ninth cell M4 and the tenth cell M5 from the left. That is, in the example of FIG. 6, at the time of the initial setting, it takes 8 milliseconds to transmit the ultrasonic wave S4 from the ultrasonic sensor and receive the reflected ultrasonic wave S5.

【0023】次に、運用モードにおいて、所定時間T毎
に超音波送波部4aが超音波S4を送波し、超音波受波
部4bが超音波S5を受波して、書込部7c検波信号S
8に基づくデータ列を圧縮して検知圧縮データDsを生
成し、該検知圧縮データDsを検知圧縮データ記憶部7
bに書き込む。その際、監視空間に侵入物が存在し、超
音波センサと超音波S4を反射する物体との距離が短く
なると、図7に示すように、左から8番目のマスM6と
9番目のマスM7に「1」の検知圧縮データDsが書き
込まれる。即ち、図7の例では、超音波センサから超音
波S4を送波して反射した超音波S5を受波するまで
に、7ミリ秒時間がかかっている。
Next, in the operation mode, the ultrasonic wave transmitting section 4a transmits the ultrasonic wave S4 every predetermined time T, the ultrasonic wave receiving section 4b receives the ultrasonic wave S5, and the writing section 7c. Detection signal S
8 to generate detected compressed data Ds, and stores the detected compressed data Ds in the detected compressed data storage unit 7.
Write to b. At this time, if an intruder exists in the monitoring space and the distance between the ultrasonic sensor and the object that reflects the ultrasonic wave S4 decreases, as shown in FIG. 7, the eighth cell M6 and the ninth cell M7 from the left. Is written with the detected compressed data Ds of "1". That is, in the example of FIG. 7, it takes 7 milliseconds to transmit the ultrasonic wave S4 from the ultrasonic sensor and receive the reflected ultrasonic wave S5.

【0024】次に、比較部7dは、背景圧縮データ記憶
部7aに記憶されている背景圧縮データ列と、検知圧縮
データ記憶部7bに記憶されている検知圧縮データ列と
を読み出して、両者の「0」と「1」の並びを比較す
る。比較部7dは、両者に差異があれば監視空間に侵入
物があると判断する。図6の背景圧縮データ列と図7の
検知圧縮データ列とを比較すると、背景圧縮データ列は
「000000001100…」であるのに対して、検
知圧縮データ列は「000000011000…」であ
り「1」の位置が相違しているので、比較部7dは侵入
物があると判断する。超音波センサは、以上のようにし
て侵入物の検知を行う。
Next, the comparing section 7d reads the background compressed data string stored in the background compressed data storage section 7a and the detected compressed data string stored in the detected compressed data storage section 7b, and reads both of them. The arrangement of “0” and “1” is compared. If there is a difference between the two, the comparing unit 7d determines that there is an intruder in the monitoring space. When the background compressed data string in FIG. 6 is compared with the detected compressed data string in FIG. 7, the background compressed data string is “000000001100...”, Whereas the detected compressed data string is “000000011000. Are different, the comparing unit 7d determines that there is an intruder. The ultrasonic sensor detects an intruder as described above.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図4に示すような超音波センサにあっては、次のような
問題点があった。
However, the ultrasonic sensor as shown in FIG. 4 has the following problems.

【0026】0.16ミリ秒間隔で構成データを生成し
ているにも関わらず、書込部7cが該構成データを圧縮
して、背景圧縮データDbや検知圧縮データDsとな
し、背景圧縮データ記憶部7aや検知圧縮データ記憶部
7bに書込んでいるので、圧縮前のデータ列を用いる場
合に較べると距離解像度が低下する。
Although the constituent data is generated at intervals of 0.16 milliseconds, the writing unit 7c compresses the constituent data to generate the background compressed data Db and the detected compressed data Ds. Since the data is written in the storage unit 7a and the detected compressed data storage unit 7b, the distance resolution is reduced as compared with the case where the data string before compression is used.

【0027】即ち、0.16ミリ秒毎に生成される構成
データよりなるデータ列を用いて検知を行うと、一つの
構成データが表す距離は、0.16ミリ秒×約340メ
ートルで約5.4センチメートルである。
That is, when the detection is performed using the data string composed of the configuration data generated every 0.16 milliseconds, the distance represented by one configuration data is 0.16 milliseconds × about 340 meters and about 5 0.4 cm.

【0028】しかし、例えば6個の構成データを束ねて
1ミリ秒毎に背景圧縮データDb等を記憶することにす
ると、1ビットが表す距離は、1ミリ秒×約340メー
トルで約34センチメートルである。つまり距離解像度
が圧縮前のデータ列を用いる場合に較べて約6分の1に
低下している。
However, for example, if the background compressed data Db and the like are stored every millisecond by bundling six constituent data, the distance represented by one bit is 1 millisecond × about 340 meters and about 34 centimeters. It is. That is, the distance resolution is reduced to about one sixth compared with the case where the data string before compression is used.

【0029】また、図8に示すように、実際に構成デー
タが「1」となるタイミングは、図7に示す場合と異な
るが、データ列を圧縮することにより背景圧縮データ列
等として見た場合には同一のものと見える場合があり、
変化を検出できない場合がある。
Also, as shown in FIG. 8, the timing when the configuration data actually becomes "1" is different from that in the case shown in FIG. 7, but when the data sequence is compressed and viewed as a background compressed data sequence or the like. May look the same,
Changes may not be detected.

【0030】このため、距離解像度が低く、また侵入物
の侵入を確実に検出することができないという問題点が
あった。
For this reason, there is a problem that the distance resolution is low and the intrusion of an intruder cannot be reliably detected.

【0031】一方、この問題を解決するために、データ
列を全てで記憶しておくことも考えられるが、必要とな
るメモリが大量となり、また比較部6における演算も大
量となるため高性能の演算装置を必要としコストの増大
を招く。
On the other hand, in order to solve this problem, it is conceivable to store all the data strings. However, a large amount of memory is required, and the number of operations in the comparison unit 6 is large, so that a high-performance An arithmetic unit is required, resulting in an increase in cost.

【0032】本発明は、上記問題点を改善するために成
されたもので、その目的とするところは、さほどメモリ
を増大させることなく、距離解像度を高くでき、侵入物
の侵入による監視空間内の変化を確実に検知できる超音
波センサを提供することにある。
The present invention has been made in order to improve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to increase the distance resolution without significantly increasing the memory, and to increase the distance resolution in a monitoring space due to the intrusion of an intruder. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic sensor capable of reliably detecting a change in the temperature.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するために、請求項1記載の発明にあっては、超音波
の送波後にその反射波を検出して該反射波に基づいてデ
ータ列を生成し、該データ列を圧縮した圧縮データ列を
生成し、該圧縮データ列と監視空間内に侵入者が存在し
ない場合における圧縮データ列とを比較して、監視空間
内の侵入物の有無を検知する超音波センサにおいて、圧
縮データ列を構成する個々の構成データのうち反射波を
受波したことを表す構成データに対応する部分の圧縮前
のデータ列である部分データ列を記憶する詳細記憶部
と、所定の送波間隔で超音波の送波が行われて検出され
たデータ列の圧縮データ列及びその部分データ列と、監
視空間内に侵入者が存在しない場合における圧縮データ
列及びその部分データ列とを比較する比較部と、を有す
ることを特徴とするものである。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, a reflected wave is detected after transmitting an ultrasonic wave, and based on the reflected wave. To generate a compressed data string by compressing the data string, and comparing the compressed data string with a compressed data string when no intruder exists in the monitored space, to detect the intrusion in the monitored space. In the ultrasonic sensor that detects the presence / absence of an object, a partial data sequence that is a data sequence before compression of a portion corresponding to the configuration data representing that a reflected wave has been received among the individual configuration data configuring the compressed data sequence A detailed storage unit for storing, a compressed data sequence of a data sequence detected by transmitting ultrasonic waves at a predetermined transmission interval and a partial data sequence thereof, and a compression when no intruder exists in the monitoring space. Data string and its partial data A comparator for comparing the column, is characterized in that it has a.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1〜図3
を用いて説明する。図1は超音波センサの構成を示すブ
ロック図である。図2、図3は超音波センサが獲得した
データをメモリに格納した様子を説明するイメージ図で
ある。なお、図1においては前述の従来の技術で説明し
たところの超音波センサと同等の箇所には同じ符号を付
してあるので、同等の箇所の詳細な説明は省略する。
1 to 3 show an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic sensor. FIG. 2 and FIG. 3 are image diagrams for explaining how data obtained by the ultrasonic sensor is stored in the memory. In FIG. 1, the same parts as those of the ultrasonic sensor described in the above-described conventional technique are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same parts will be omitted.

【0035】図1に示す本実施の形態の超音波センサ
が、前述の従来の技術で説明したところの超音波センサ
と異なり特徴となるのは次の構成である。
The ultrasonic sensor according to the present embodiment shown in FIG. 1 is different from the ultrasonic sensor described in the above-mentioned conventional technique in that it has the following features.

【0036】即ち、書込部8は、圧縮するための所定個
Kの構成データのうち一つでも「1」の構成データが存
在すれば、背景圧縮データDb又は検知圧縮データDs
を「1」として背景圧縮データ記憶部7a又は検知圧縮
データ記憶部7bに書き込むとともに、該所定個Kの構
成データの各々の内容(即ち、「0」であるか「1」で
あるか)を部分データ列に相当する背景部分データ列又
は検知部分データ列として、詳細記憶部に相当する背景
部分データ記憶部10a又は検知部分データ記憶部10
bに書き込むようにした構成である。また、比較部9は
背景圧縮データDbと検知圧縮データDsとを比較する
際に両者ともに「1」であれば、更に背景部分データ列
と検知部分データ列とを比較して、両者が一致するか否
かを比較するようにした構成である。
That is, if at least one of the predetermined number K of constituent data to be compressed exists, the writing unit 8 determines whether the background compressed data Db or the detected compressed data Ds is present.
Is written to the background compressed data storage unit 7a or the detected compressed data storage unit 7b as "1", and the contents (that is, "0" or "1") of each of the predetermined number K of constituent data are written. A background partial data storage unit 10a or a detected partial data storage unit 10 corresponding to a detailed storage unit as a background partial data sequence or a detected partial data sequence corresponding to the partial data sequence.
b. When both of the background compressed data Db and the detected compressed data Ds are “1” when comparing the background compressed data Db and the detected compressed data Ds, the comparing unit 9 further compares the background partial data sequence with the detected partial data sequence, and the two match. This is a configuration in which it is determined whether or not the comparison is made.

【0037】背景部分データ記憶部10aと検知部分デ
ータ記憶部10bとは、図2に示すように、背景圧縮デ
ータ記憶部7a内の一部のメモリ及び、検知圧縮データ
記憶部7b内の一部のメモリを用いている。なお、背景
部分データ記憶部10aと検知部分データ記憶部10b
とは、背景圧縮データ記憶部7a、検知圧縮データ記憶
部7bと別個に設けるようにしても良い。
As shown in FIG. 2, the background partial data storage unit 10a and the detected partial data storage unit 10b are provided with a partial memory in the background compressed data storage unit 7a and a partial memory in the detected compressed data storage unit 7b. Memory is used. Note that the background partial data storage unit 10a and the detected partial data storage unit 10b
May be provided separately from the background compressed data storage unit 7a and the detected compressed data storage unit 7b.

【0038】以上のようにして構成した超音波センサは
次のように動作する。まず、初期設定時の背景設定モー
ドにおいて、超音波送波部4aが超音波S4を送波し、
超音波受波部4bが超音波S5を受波して、書込部8が
検波信号S8に基づくデータ列を圧縮して背景圧縮デー
タDbとなし、該背景圧縮データDbを背景圧縮データ
記憶部7aに書き込む。このとき、例えば、図2に示す
ように、データ列が「…000001111110…」
という順序であるとすると、例えば左から8番目のマス
M8と9番目のマスM9に「1」の背景圧縮データDb
が書き込まれる。更に、8番目のマスM8に記憶される
背景圧縮データDbは「1」であるため、書込部8は、
該背景圧縮データDbを書き込む際に、対応する構成デ
ータを背景部分データ列として背景部分データ記憶部1
0aに書き込む。また、9番目のマスM9に記憶される
背景圧縮データDbも「1」であるため、書込部8は、
該背景圧縮データDbを書き込む際に、対応する構成デ
ータを背景部分データ列として背景部分データ記憶部1
0aに書き込む。従って、背景部分データ記憶部10a
には、「000001、111110」が記憶される。
The ultrasonic sensor constructed as described above operates as follows. First, in the background setting mode at the time of the initial setting, the ultrasonic wave transmitting unit 4a transmits the ultrasonic wave S4,
The ultrasonic wave receiving unit 4b receives the ultrasonic wave S5, and the writing unit 8 compresses a data sequence based on the detection signal S8 into the background compressed data Db, and stores the background compressed data Db in the background compressed data storage unit. Write to 7a. At this time, for example, as shown in FIG. 2, the data string is "... 000001111110 ...".
For example, the background compressed data Db of “1” is added to the eighth cell M8 and the ninth cell M9 from the left.
Is written. Further, since the background compressed data Db stored in the eighth cell M8 is “1”, the writing unit 8
When writing the background compressed data Db, the corresponding configuration data is set as a background partial data string in the background partial data storage unit 1.
Write to 0a. Further, since the background compressed data Db stored in the ninth cell M9 is also “1”, the writing unit 8
When writing the background compressed data Db, the corresponding configuration data is set as a background partial data string in the background partial data storage unit 1.
Write to 0a. Therefore, the background part data storage unit 10a
Stores “000001, 111110”.

【0039】次に、運用モードにおいて、所定時間T毎
に超音波送波部4aが超音波S4を送波し、超音波受波
部4bが超音波S5を受波して、書込部7cがデータ列
を圧縮して検知圧縮データDsを検知圧縮データ記憶部
7bに書き込む。その際、監視空間に侵入物が存在する
と、超音波センサと超音波S4を反射する物体との距離
が短くなる。そして例えば、図3に示すように、データ
列が「…000111111000…」という順である
とすると、例えば左から8番目のマスM10と9番目の
マスM11に「1」の検知圧縮データDsが書き込まれ
る。更に、8番目のマスM10に記憶される検知圧縮デ
ータDsは「1」であるため、書込部8は、該検知圧縮
データDsを書き込む際に、対応する構成データを検知
部分データ列として検知部分データ記憶部10bに書き
込む。また、9番目のマスM11に記憶される検知圧縮
データDsも「1」であるため、書込部8は、該検知圧
縮データDsを書き込む際に、構成データを検知部分デ
ータ列として検知部分データ記憶部10bに書き込む。
従って、検知部分データ記憶部10bには、「0001
11、111000」が記憶される。
Next, in the operation mode, the ultrasonic wave transmitting section 4a transmits the ultrasonic wave S4 at every predetermined time T, the ultrasonic wave receiving section 4b receives the ultrasonic wave S5, and the writing section 7c. Writes the detected compressed data Ds into the detected compressed data storage unit 7b by compressing the data string. At this time, if an intruder exists in the monitoring space, the distance between the ultrasonic sensor and the object that reflects the ultrasonic wave S4 becomes shorter. Then, as shown in FIG. 3, for example, assuming that the data sequence is in the order of "... 0001111111000 ...", for example, the detection compression data Ds of "1" is written in the eighth cell M10 and the ninth cell M11 from the left. It is. Further, since the detected compressed data Ds stored in the eighth cell M10 is “1”, when writing the detected compressed data Ds, the writing unit 8 detects the corresponding configuration data as a detected partial data string. Write to the partial data storage unit 10b. Since the detected compressed data Ds stored in the ninth cell M11 is also “1”, when writing the detected compressed data Ds, the writing unit 8 uses the constituent data as a detected partial data string when detecting the detected compressed data Ds. Write to the storage unit 10b.
Therefore, the detected partial data storage unit 10b stores "0001
11, 111000 "is stored.

【0040】次に、比較部9は、背景圧縮データ記憶部
7aに記憶されている背景圧縮データ列と、検知圧縮デ
ータ記憶部7bに記憶されている検知圧縮データ列とを
読み出して、メモリの先頭に記憶されたデータから順に
両者を比較する。比較部7dは、両者に差異があれば監
視空間に侵入物があると判断する。また、比較部9は、
両者に差異がない場合であっても、背景圧縮データDb
と検知圧縮データDsとがいずれも「1」の場合には、
背景部分データ列を背景部分データ記憶部10aから読
み出し、検知部分データ列を検知部分データ記憶部10
bから読み出し、背景部分データ列と検知部分データ列
とを比較する。即ち、比較部9は、図2、図3における
8番目のマスM8,M10を比較した場合、背景圧縮デ
ータDbと検知圧縮データDsとがいずれも「1」であ
るので、対応する背景部分データ列と検知部分データ列
とを読み出す。背景部分データ列は「000001」で
あり、検知部分データ列は「000111」である。従
って、比較部9は背景部分データ列と検知部分データ列
とを比較して、両者が異なるので、監視空間内に侵入物
が存在すると判断する。超音波センサは、以上のように
して侵入物の検知を行う。
Next, the comparison section 9 reads the background compressed data string stored in the background compressed data storage section 7a and the detected compressed data string stored in the detected compressed data storage section 7b, and The two are compared in order from the data stored at the head. If there is a difference between the two, the comparing unit 7d determines that there is an intruder in the monitoring space. Further, the comparison unit 9
Even if there is no difference between them, the background compressed data Db
And both the detected compressed data Ds are “1”,
The background partial data string is read from the background partial data storage unit 10a, and the detected partial data string is read from the detected partial data storage unit 10a.
b, and compares the background partial data string with the detected partial data string. That is, when the comparison unit 9 compares the eighth cells M8 and M10 in FIGS. 2 and 3, the background compressed data Db and the detected compressed data Ds are both “1”. The column and the detection partial data column are read. The background partial data string is “000001” and the detected partial data string is “000111”. Therefore, the comparing unit 9 compares the background partial data string with the detected partial data string, and determines that there is an intruder in the monitoring space because the two are different. The ultrasonic sensor detects an intruder as described above.

【0041】従って、メモリをさほど増大させることな
く、距離解像度を高くすることができ、より正確に侵入
物の存在を検知することができる。また、メモリをさほ
ど増大させないので、コストの増大を抑制することがで
きる。
Accordingly, the distance resolution can be increased without increasing the memory significantly, and the presence of an intruder can be detected more accurately. Further, since the memory is not increased so much, an increase in cost can be suppressed.

【0042】なお、本実施の形態では、構成データの圧
縮は、所定個数の構成データの内1つでも「1」の構成
データgあれば、検知圧縮データDs等を「1」とし、
全ての構成データが「0」の場合のみ検知圧縮データD
s等を「0」としているが、圧縮の方法はこれに限られ
るものではなく、例えば「1」の構成データが2つ以上
ある場合に検知圧縮データDs等を「1」とするもので
あってもよい。
In this embodiment, the configuration data is compressed by setting the detected compressed data Ds and the like to “1” if at least one of the predetermined number of configuration data is “1”.
Detected compressed data D only when all constituent data are "0"
Although s and the like are set to “0”, the compression method is not limited to this. For example, when there are two or more configuration data of “1”, the detection compression data Ds and the like are set to “1”. You may.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の超音波センサは上述のように構
成してあるから、請求項1記載の発明にあっては、詳細
記憶部が圧縮データ列を構成する個々の構成データのう
ち反射波を受波したことを表す構成データに対応する部
分の圧縮前のデータ列である部分データ列を記憶し、比
較部が所定の送波間隔で超音波の送波が行われて検出さ
れたデータ列の圧縮データ列及びその部分データ列と、
監視空間内に侵入者が存在しない場合における圧縮デー
タ列及びその部分データ列とを比較するので、メモリを
さほど増大させることなく、距離解像度を高くすること
ができる。
Since the ultrasonic sensor of the present invention is constructed as described above, according to the first aspect of the present invention, the detailed storage unit stores the reflection data among the individual constituent data constituting the compressed data string. A partial data sequence, which is a data sequence before compression of a portion corresponding to the configuration data indicating that the wave has been received, is stored, and the comparison unit detects that the ultrasonic wave has been transmitted at a predetermined transmission interval. A compressed data sequence of the data sequence and its partial data sequence;
Since the compressed data sequence and the partial data sequence when no intruder exists in the monitoring space are compared, the distance resolution can be increased without increasing the memory much.

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

【図1】本発明の超音波センサの一構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an ultrasonic sensor according to the present invention.

【図2】超音波センサが獲得したデータをメモリに格納
した様子を説明するイメージ図である。
FIG. 2 is an image diagram illustrating a state where data acquired by an ultrasonic sensor is stored in a memory.

【図3】超音波センサが獲得したデータをメモリに格納
した様子を説明するイメージ図である。
FIG. 3 is an image diagram illustrating a state where data acquired by an ultrasonic sensor is stored in a memory.

【図4】従来の技術の超音波センサの構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional ultrasonic sensor.

【図5】データ列と背景圧縮データ又は検知圧縮データ
との関係の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a relationship between a data string and background compressed data or detected compressed data.

【図6】超音波センサが獲得したデータをメモリに格納
した様子を説明するイメージ図である。
FIG. 6 is an image diagram illustrating a state where data acquired by an ultrasonic sensor is stored in a memory.

【図7】超音波センサが獲得したデータをメモリに格納
した様子を説明するイメージ図である。
FIG. 7 is an image diagram illustrating a state in which data acquired by an ultrasonic sensor is stored in a memory.

【図8】超音波センサが獲得したデータをメモリに格納
した様子を説明するイメージ図である。
FIG. 8 is an image diagram illustrating a state where data acquired by an ultrasonic sensor is stored in a memory.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4a 超音波送波部 4b 超音波受波部 8 書込部 9 比較部 7a 背景データ記憶部 7b 検知データ記憶部 10a 詳細記憶部 10b 詳細記憶部 4a Ultrasonic wave transmitting section 4b Ultrasonic wave receiving section 8 Writing section 9 Comparison section 7a Background data storage section 7b Detection data storage section 10a Detailed storage section 10b Detailed storage section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−201826(JP,A) 特許3057395(JP,B2) 特表 平8−506656(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 G01V 1/00 G08B 13/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-201826 (JP, A) Patent 3057395 (JP, B2) JP-A-8-506656 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. G01S 7 /52-7/64 G01S 15/00-15/96 G01V 1/00 G08B 13/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 超音波の送波後にその反射波を検出して
該反射波に基づいてデータ列を生成し、該データ列を圧
縮した圧縮データ列を生成し、該圧縮データ列と監視空
間内に侵入者が存在しない場合における圧縮データ列と
を比較して、監視空間内の侵入物の有無を検知する超音
波センサにおいて、 圧縮データ列を構成する個々の構成データのうち反射波
を受波したことを表す構成データに対応する部分の圧縮
前のデータ列である部分データ列を記憶する詳細記憶部
と、 所定の送波間隔で超音波の送波が行われて検出されたデ
ータ列の圧縮データ列及びその部分データ列と、監視空
間内に侵入者が存在しない場合における圧縮データ列及
びその部分データ列とを比較する比較部と、を有するこ
とを特徴とする超音波センサ。
1. After transmitting an ultrasonic wave, a reflected wave is detected, a data sequence is generated based on the reflected wave, a compressed data sequence is generated by compressing the data sequence, and the compressed data sequence and the monitoring space are generated. The ultrasonic sensor that detects the presence or absence of an intruder in the monitoring space by comparing the compressed data sequence when there is no intruder in the interior of the monitoring space receives reflected waves from the individual constituent data that make up the compressed data sequence. A detailed storage unit for storing a partial data sequence that is a data sequence before compression of a portion corresponding to the configuration data indicating that the wave has been transmitted; and a data sequence detected by transmitting ultrasonic waves at a predetermined transmission interval. An ultrasonic sensor, comprising: a compressed data sequence and its partial data sequence described above, and a comparing unit that compares the compressed data sequence and its partial data sequence when no intruder exists in the monitoring space.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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