JPH0823917B2 - Ultrasonic Doppler type moving object detector - Google Patents
Ultrasonic Doppler type moving object detectorInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は超音波ドップラ式移動物体検知装置に関す
る。The present invention relates to an ultrasonic Doppler type moving object detection device.
〈従来の技術〉 例えば、主導路の交通量に比べてこれに交差する従道
路の交通量が非常に少ない交差点においては、常時主道
路側の信号機を青にしておき、従道路側に車両等が到来
したときにこれを検知して信号機を変化させることによ
って交差点での交通を円滑にするような制御方式(半感
応制御)がとられている。<Prior art> For example, at an intersection where the traffic volume on the secondary road intersecting with the traffic volume on the main road is very small, the traffic light on the main road side is always kept blue and the vehicle etc. When a traffic signal arrives, a control method (semi-sensitive control) is adopted so that traffic at an intersection can be smoothed by detecting this and changing a traffic signal.
そして、従道路側の車両感知器として超音波ドップラ
式移動物体検知装置が使用されている。An ultrasonic Doppler type moving object detection device is used as a vehicle detector on the secondary road side.
かかる超音波ドップラ式移動物体検知装置の従来例を
第6図に示し説明する。A conventional example of such an ultrasonic Doppler type moving object detecting device will be described with reference to FIG.
図において、1は超音波振動子を備えた送受器で駆動
回路2からの交流電圧出力によって駆動される。3は受
信アンプ、4は混合器、5は局部発振器、6は帯域フィ
ルタ、7はアンプ、8は信号処理回路、9は感知出力回
路である。In the figure, reference numeral 1 denotes a handset having an ultrasonic transducer, which is driven by an AC voltage output from a drive circuit 2. 3 is a receiving amplifier, 4 is a mixer, 5 is a local oscillator, 6 is a bandpass filter, 7 is an amplifier, 8 is a signal processing circuit, and 9 is a sensing output circuit.
かかる構成において、駆動回路2からの駆動出力によ
って送受器1から超音波(例えば25kHz)が例えば20ms
の時間を一定周期(60〜90ms)で放射され、その反射波
が送信周期の間に送受器1を介して取込まれ受信アンプ
3により増巾され、混合器4で局部発振器5から出力さ
れる周波数(例えば24.4kHz)により復調され帯域フィ
ルタ6によりドップラ偏移分だけを抽出している。即
ち、車両がないときには、反射波の周波数は送信周波数
と同じであり、混合器4からはこの場合600Hzのうなり
周波数が得られるがこれを帯域フィルタ6の遮断点とし
てカットする。一方、車両が接近しているときには、反
射波の周波数は送信周波数より高い周波数(車速が速い
ほど高い)となり、この場合、600Hzより高いうなり周
波数が得られ帯域フィルタ6により抽出される。そし
て、抽出されたドップラ偏移分の周波数信号をアンプ7
で増巾した後、信号処理回路8により、一定時間内に波
数が所定値以上あるか否かを判定し、所定値以上あれば
この判定信号に基づいて車両有りの信号を感知出力回路
9から出力される。In this configuration, the ultrasonic wave (for example, 25 kHz) from the handset 1 is transmitted for 20 ms by the drive output from the drive circuit 2.
Is radiated at a constant period (60 to 90 ms), the reflected wave is taken in through the handset 1 during the transmission period, amplified by the receiving amplifier 3, and output from the local oscillator 5 by the mixer 4. The frequency band (for example, 24.4 kHz) is demodulated and the band filter 6 extracts only the Doppler shift component. That is, when there is no vehicle, the frequency of the reflected wave is the same as the transmission frequency, and the beat frequency of 600 Hz is obtained from the mixer 4 in this case, which is cut as the cutoff point of the bandpass filter 6. On the other hand, when the vehicle is approaching, the frequency of the reflected wave becomes higher than the transmission frequency (the higher the vehicle speed, the higher). In this case, a beat frequency higher than 600 Hz is obtained and extracted by the bandpass filter 6. Then, the amplifier 7 outputs the frequency signal corresponding to the extracted Doppler shift.
Then, the signal processing circuit 8 determines whether or not the wave number is equal to or more than a predetermined value within a certain period of time. Is output.
このように、従来では送信周波数に対して受信周波数
が高いか否かに基づいて帯域フィルタ6により、車両の
有無を判別すると共に、信号処理回路8により風等の突
発的な周波数変化の影響を取除くようにしている。As described above, conventionally, the presence or absence of the vehicle is determined by the band filter 6 based on whether or not the reception frequency is higher than the transmission frequency, and the influence of a sudden frequency change such as wind is detected by the signal processing circuit 8. I try to remove it.
〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、接近車両の速度が低くなる程ドップラ偏移
分は微少になり例えば速度5km/hの車両の場合は25kHzの
送信波に対して約200Hzである。従って、このような低
速の車両を検知するには急峻な遮断特性を有する帯域フ
ィルタが必要であり、現状では5km/hまでが限界でこれ
よりも低速で接近する車両の検知は難しかった。<Problems to be Solved by the Invention> By the way, the lower the speed of the approaching vehicle is, the smaller the Doppler shift amount is. For example, in the case of a vehicle having a speed of 5 km / h, the Doppler shift is about 200 Hz with respect to a transmission wave of 25 kHz. Therefore, in order to detect such a vehicle at a low speed, a bandpass filter having a sharp cutoff characteristic is required, and at present, it is difficult to detect a vehicle approaching at a speed lower than 5 km / h.
このため、渋滞時に車両検知機能が動作しない惧れが
ある。For this reason, there is a fear that the vehicle detection function will not operate during traffic congestion.
本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、超低速
で接近する車両をも検知することが可能な超音波ドップ
ラ式移動物体検知装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic Doppler type moving object detection apparatus capable of detecting a vehicle approaching at an ultra-low speed.
〈問題点を解決するための手段〉 このため本発明は、一定の周波数の超音波を放射しそ
の放射領域内を通過する移動物体からの反射波を受信し
て、前記送信周波数に対する反射波の周波数変化に基づ
いて移動物体を検知する超音波ドップラ式移動物体検知
装置において、前記反射波をパルス信号に変換する波形
整形手段と、前記放射超音波の送信周波数と同一のパル
ス信号を発振するパルス発振手段と、前記両手段の同一
時間で発生するパルス波数の差を所定周期毎に計測する
パルス波数差計測手段と、該パルス波数差計測手段の計
測値を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前
回値と今回値との差が所定値以内か否かを判定する判定
手段と、該判定手段が所定値以内であると判定したとき
前記計測手段の計測値を積算する積算手段と、該積算手
段の積算値が予め定めた所定時間内に所定値以上になっ
たとき移動物体の検知出力を発生する検知出力発生手段
とを備えて構成した。<Means for Solving Problems> Therefore, the present invention radiates an ultrasonic wave of a constant frequency and receives a reflected wave from a moving object passing through the radiating region, and In an ultrasonic Doppler type moving object detecting device for detecting a moving object based on a frequency change, a waveform shaping means for converting the reflected wave into a pulse signal, and a pulse oscillating a pulse signal having the same transmission frequency as the radiated ultrasonic wave. Oscillating means, pulse wave number difference measuring means for measuring the difference between the pulse wave numbers generated at the same time of both means at predetermined intervals, storage means for storing the measured value of the pulse wave number difference measuring means, and the storing means. Determining means for determining whether or not the difference between the previous value and the current value stored in is within a predetermined value, and integrating means for integrating the measurement values of the measuring means when the determining means determines that the difference is within the predetermined value And a detection output generating means for generating a detection output of the moving object when the integrated value of the integrating means exceeds a predetermined value within a predetermined time set in advance.
〈作用〉 上記の構成によれば、高速で移動する物体では、放射
領域の通過時間が短く積算回数が少なくなるが、超音波
の送信周波数と反射波の周波数の差(ドップラ偏移分)
が大きく1回毎の波数差計測値が大きいので、正常であ
れば十分に積算値が判定値を越え検知できる。一方、低
速で移動する物体は、ドップラ偏移分が小さく1回毎の
計測値は小さいが、放射領域の通過時間が長く積算回数
が多くなるので、同じく積算値が判定値を越えることに
なる。従って、積算時間と判定値を適切に設定すること
により、これまで以上の低速の移動物体を検知すること
が可能である。また、波数差の今回と前回の計測値を比
較してその差が異常に大きいときはそのときの測定値を
異常値とすることによって、停止物体からの反射波が風
等によって突発的に変化した場合と区別することができ
る。<Operation> According to the above configuration, in an object that moves at high speed, the transit time in the radiation region is short and the number of integrations is small, but the difference between the transmission frequency of ultrasonic waves and the frequency of reflected waves (Doppler shift)
Is large and the measured value of the wave number difference for each time is large, so that the integrated value can be sufficiently detected to exceed the determination value under normal conditions. On the other hand, an object moving at a low speed has a small Doppler shift and a small measurement value per time, but since the transit time in the radiation region is long and the number of integrations is large, the integration value also exceeds the determination value. . Therefore, by appropriately setting the integration time and the determination value, it is possible to detect a moving object that is slower than ever before. Also, if the difference between the current and previous wave number differences is compared and the difference is abnormally large, the measured value at that time is set to an abnormal value, and the reflected wave from the stationary object suddenly changes due to wind, etc. It can be distinguished from the case.
〈実施例〉 以下本発明の一実施例を説明する。<Example> An example of the present invention will be described below.
本実施例の構成を示す第1図において、11は超音波振
動子駆動用の一定周波数(例えば25kHz)の送信出力を
送信アンプ12を介して送受器13に送信する駆動回路であ
る。前記送受器13は、一定の領域に向けて超音波を放射
すると共に前記領域からの反射波を受信する。受信され
た反射波は受信アンプ14、ノイズ除去用の帯域フィルタ
15を介してコンパレータ16に入力される。コンパレータ
16は反射波が所定の基準値以上になったときHレベル出
力となるもので、ここで反射波をパルス信号に変換して
おり波形整形手段に相当する。17はコンパレータ16の出
力するパルス間隔を検定し、停止物体からの反射波の周
波数(送信周波数25kHzの場合は40μs)に相当するパ
ルス間隔以上のときに異常判定信号を出力するパルス巾
検定回路である。18は駆動回路11の送信出力周波数と同
じ周波数(25kHz)のパルス信号を出力する発振回路、1
9はインバータ20を介して入力される前記コンパレータ1
6のパルスをカウントし所定個数Nになったときカウン
トアップ出力を発生する第1カウンタ、21は前記パルス
発振回路18のパルスをカウントし同じく所定個数Nにな
ったときカウントアップ出力を発生する第2カウンタで
ある。In FIG. 1 showing the configuration of the present embodiment, reference numeral 11 is a drive circuit for transmitting a transmission output of a constant frequency (for example, 25 kHz) for driving an ultrasonic transducer to a handset 13 via a transmission amplifier 12. The handset 13 emits ultrasonic waves toward a certain area and receives reflected waves from the area. Received reflected wave is received amplifier 14, band filter for noise removal
It is input to the comparator 16 via 15. comparator
Reference numeral 16 indicates an H level output when the reflected wave exceeds a predetermined reference value, where the reflected wave is converted into a pulse signal and corresponds to a waveform shaping means. 17 is a pulse width verification circuit that verifies the pulse interval output by the comparator 16 and outputs an abnormality determination signal when the pulse interval is equal to or greater than the pulse interval corresponding to the frequency of the reflected wave from the stationary object (40 μs when the transmission frequency is 25 kHz). is there. 18 is an oscillation circuit that outputs a pulse signal of the same frequency (25 kHz) as the transmission output frequency of the drive circuit 11, 1
9 is the comparator 1 input through the inverter 20
A first counter that counts 6 pulses and generates a count-up output when the number reaches a predetermined number N, and a first counter 21 that counts the pulses of the pulse oscillation circuit 18 and generates a count-up output when the number reaches a predetermined number N as well. 2 counters.
22は前記第1カウンタ19の出力でセットされ、前記第
2カウンタ21の出力でリセットされるS・R−フリップ
フロップ(以下S・R−F・Fとする)で、そのQ端子
出力は、AND回路23に入力しており、該AND回路23の他方
の入力には、発振回路24からの例えば周波数1MHzのパル
ス信号が入力されている。これらパルス発振回路18、第
1及び第2カウンタ19、20、S・R−F・F22、AND回路
23及び発振回路24を含んでパルス波数差計測手段が構成
され、送信波と反射波との同一時間で発生するパルス波
数の差を計測している。Reference numeral 22 is an SR flip-flop (hereinafter referred to as SRFF) which is set by the output of the first counter 19 and reset by the output of the second counter 21, and its Q terminal output is The pulse signal having a frequency of 1 MHz, for example, from the oscillator circuit 24 is input to the other input of the AND circuit 23. These pulse oscillating circuit 18, first and second counters 19, 20, S / R / F / F22, AND circuit
A pulse wave number difference measuring means is configured to include the 23 and the oscillation circuit 24, and measures the difference between the pulse wave number generated at the same time between the transmitted wave and the reflected wave.
25はコンパレータ16のパルス出力と第2カウンタ21か
らそのカウント値がN+αになったとき出力されるリセ
ット信号とが入力するAND回路、26はAND回路25とパルス
巾検定回路17の異常判定信号が入力するOR回路、27はOR
回路26の出力と第2カウンタ21のカウントアップ出力が
入力し、どちらかの入力がHになったとき前記S・R−
F・F22にリセット信号を出力するOR回路である。Reference numeral 25 is an AND circuit to which the pulse output of the comparator 16 and the reset signal output when the count value from the second counter 21 becomes N + α are input, and 26 is the abnormality determination signal of the AND circuit 25 and the pulse width verification circuit 17. OR circuit to input, 27 is OR
When the output of the circuit 26 and the count-up output of the second counter 21 are input, and either of the inputs becomes H, the S / R-
It is an OR circuit that outputs a reset signal to F / F22.
31はS・R−F・F22の出力がCP入力端子に入力する
D−フリップフロップ(以下、D−F・Fとする)で、
そのQ端子出力はAND回路32、35に入力し、端子出力
はD入力端子に入力すると共にAND回路33、34に入力し
ている。前記AND回路32、34の他方の入力には、AND回路
23の出力が入力し、当該AND回路32、34の出力は波数差
計測値を交互に記憶する記憶手段としての第1及び第2
メモリ36、37のCK入力端子に入力している。またAND回
路33、35の他方の入力には、OR回路26のリセット出力が
入力し、当該AND回路33、35の出力は第1及び第2メモ
リ36、37のR(リセット)端子に入力している。31 is a D-flip-flop (hereinafter referred to as D-F-F) in which the output of S-R-F-F22 is input to the CP input terminal.
The Q terminal output is input to the AND circuits 32 and 35, and the terminal output is input to the D input terminal and the AND circuits 33 and 34. The other input of the AND circuits 32 and 34 has an AND circuit
The output of 23 is input, and the outputs of the AND circuits 32 and 34 are first and second as storage means for alternately storing the wave number difference measurement values.
Input to the CK input terminals of memories 36 and 37. The reset outputs of the OR circuit 26 are input to the other inputs of the AND circuits 33 and 35, and the outputs of the AND circuits 33 and 35 are input to the R (reset) terminals of the first and second memories 36 and 37. ing.
38は前記第1メモリ36と第2メモリ37の記憶値を比較
しその差が所定値以内か否かを判定する判定手段として
の判定回路、39は判定回路38の判定結果が所定値より大
で異常と判定した回数をカウントする異常回数カウンタ
で、そのカウント値が所定回数MになったときOR回路40
を介して第3カウンタ41のリセット信号を出力する。38 is a judging circuit as a judging means for comparing the stored values of the first memory 36 and the second memory 37 and judging whether or not the difference is within a predetermined value, and 39 is a judgment result of the judging circuit 38 is larger than a predetermined value. When the count value reaches a predetermined number M, the OR circuit 40
The reset signal of the third counter 41 is output via the.
前記第3カウンタ41は、AND回路23から出力される波
数差計測値を積算する積算手段を構成するもので、駆動
回路11に同期して駆動するタイマ42によりその積算時間
が制御され、タイマ42から所定周期で出力されるリセッ
ト信号間の時間内においてその積算値が所定値以上にな
ったときカウントアップ出力を発生する。43は第3カウ
ンタ41のカウントアップ出力が入力したときに移動物体
の検知出力を発生する検知出力発生手段としての検知出
力回路である。The third counter 41 constitutes an integrating means for integrating the wave number difference measurement value output from the AND circuit 23, and the integration time is controlled by the timer 42 which is driven in synchronization with the drive circuit 11, and the timer 42 When the integrated value becomes equal to or more than a predetermined value within the time between the reset signals output in a predetermined cycle from, a count-up output is generated. Reference numeral 43 is a detection output circuit as a detection output generating means for generating a detection output of a moving object when the count-up output of the third counter 41 is input.
次に作用を説明する。 Next, the operation will be described.
駆動回路11からは一定周期(例えば60〜90ms)で、例
えば25kHzの送信出力が出力されると送信アンプ12で増
巾され送受器13の超音波振動子を振動し所定の領域に超
音波が放射され、この放射された超音波は領域内の物体
で反射しその反射波が送受器から入力する(第2図参
照)。入力した反射波は受信アンプ14で増巾され帯域フ
ィルタ15でパルス状のノイズが除去された後、コンパレ
ータ16に入力し、ここで第3図(A)のようなパルス信
号(デジタル信号)に置換えられる。コンパレータ16の
出力はインバータ20を介して第1カウンタ19に入力し、
そのパルス数がカウントされる。この際に、パルス発振
回路18からも送信周波数と同じ周波数(25kHz)のパル
ス信号(第3図(B))が出力され第2カウンタ21によ
て第1カウンタ19と同時にカウントが開始される。各カ
ウンタ19、21はそれぞれ所定個数Nをカウントしたとき
カウントアップ出力をそれぞれ出力する(第3図
(C),(D)参照)。When a transmission output of, for example, 25 kHz is output from the drive circuit 11 at a constant cycle (for example, 60 to 90 ms), the transmission amplifier 12 widens the ultrasonic transducer of the handset 13 to oscillate ultrasonic waves in a predetermined area. The emitted ultrasonic waves are reflected by an object in the area, and the reflected waves are input from the handset (see FIG. 2). The input reflected wave is amplified by the receiving amplifier 14 and pulse-shaped noise is removed by the bandpass filter 15, and then input to the comparator 16, where it is converted into a pulse signal (digital signal) as shown in FIG. 3 (A). Can be replaced. The output of the comparator 16 is input to the first counter 19 via the inverter 20,
The number of pulses is counted. At this time, the pulse signal (FIG. 3 (B)) having the same frequency (25 kHz) as the transmission frequency is also output from the pulse oscillation circuit 18, and the second counter 21 starts counting at the same time as the first counter 19. . Each of the counters 19 and 21 outputs a count-up output when counting a predetermined number N (see FIGS. 3C and 3D).
この場合、接近する移動物体からの反射波ときには、
ドップラ効果によりその周波数が送信周波数に対して高
くなるため、パルス間隔が送信波の間隔40μmよりも短
く(40−a)μmとなる。尚、aは移動物体の速度によ
り異なり高速になるほど大となる。In this case, when the reflected wave from an approaching moving object,
Since the frequency becomes higher than the transmission frequency due to the Doppler effect, the pulse interval becomes (40-a) μm shorter than the transmission wave interval 40 μm. It should be noted that a varies depending on the speed of the moving object and becomes larger as the speed becomes higher.
従って、そのドップラ偏移分に応じて第1カウンタ19
のカウントアップ時間が第2カウンタ21のカウントアッ
プ時間よりも早く、S・R−F・F22はその時間に応じ
たパルス巾のパルス信号を出力する(第3図(E)参
照)。Therefore, according to the Doppler shift amount, the first counter 19
The count-up time is faster than the count-up time of the second counter 21, and the S / R / F / F22 outputs a pulse signal having a pulse width corresponding to the time (see FIG. 3 (E)).
S・R−F・F22の前記パルス出力はAND回路23に入力
されこの入力している間だけ、発振回路24の周波数1MHz
のパルス出力に同期してAND回路23からパルスが第3カ
ウンタ41に出力される(第3図(F)参照)。The pulse output of S / R / F / F22 is input to the AND circuit 23, and the frequency of the oscillation circuit 24 is 1 MHz only while the AND circuit 23 is input.
A pulse is output from the AND circuit 23 to the third counter 41 in synchronism with the pulse output (see FIG. 3 (F)).
そして、第2カウンタ21のカウント値がN+αになる
と、AND回路25にリセット信号が出力され、その後コン
パレータ16からパルスが出力されたときAND回路25及びO
R回路26を介してパルス発振回路18、第1及び第2カウ
ンタ19、21が同時にリセットされ(第3図(G))、反
射波がなくなるまで再び前述と同様のカウント動作を繰
り返す。Then, when the count value of the second counter 21 becomes N + α, a reset signal is output to the AND circuit 25, and when a pulse is output from the comparator 16 thereafter, the AND circuit 25 and O
The pulse oscillation circuit 18, the first and second counters 19 and 21 are simultaneously reset via the R circuit 26 (FIG. 3 (G)), and the same counting operation as described above is repeated until the reflected wave disappears.
一方、第3カウンタ41は駆動回路11の所定周期(例え
ば4周期)毎の送信開始時に同期して出力されるタイマ
42のリセット信号によってリセットされるようになって
おり、リセットからリセットまでの間(所定時間)にAN
D回路23から入力するパルス数を積算カウントする。そ
して、前記リセットからリセットまでの所定時間内にそ
の積算値が所定値以上になるとカウントアップ信号を検
知出力回路43に出力し、該検知出力回路43から移動物体
有りの検知出力が発生する(第4図参照)。また、積算
値が所定値に満たなければ移動物体無しとして検知出力
は発しない。第3カウンタ41はタイマ42からのリセット
信号によってリセットされ次の検知動作に備える。On the other hand, the third counter 41 is a timer that is output in synchronization with the start of transmission of the drive circuit 11 in every predetermined cycle (for example, four cycles).
It is designed to be reset by the reset signal of 42, and during the period between resets (predetermined time), AN
The number of pulses input from the D circuit 23 is integrated and counted. Then, when the integrated value becomes equal to or more than a predetermined value within a predetermined time from the reset to the reset, a count-up signal is output to the detection output circuit 43, and the detection output circuit 43 generates a detection output with a moving object ( (See Fig. 4). Further, if the integrated value does not reach the predetermined value, it is determined that there is no moving object and no detection output is issued. The third counter 41 is reset by the reset signal from the timer 42 to prepare for the next detection operation.
ところで、本装置では上述の積算過程においてS・R
−F・F22のセット時間、即ち出力パルス巾の前回値と
今回値を常時比較してその差が大きいときには反射波の
周波数変化が風等による突発的なものと判定して積算値
をリセットするようにしており、以下にその動作につい
て第5図を参照しながら説明する。By the way, in this device, S / R
-The set time of F / F22, that is, the previous value and the current value of the output pulse width are constantly compared, and if the difference is large, it is determined that the frequency change of the reflected wave is sudden due to wind, etc. and the integrated value is reset. The operation will be described below with reference to FIG.
S・R−F・F22から出力が発生するたびに、D−F
・F31のQ端子と端子の出力が切換わる。前記Q端子
出力は第1メモリ36のCK端子に接続するAND回路32と、
第2メモリ37のR端子に接続するAND回路35に入力し、
第1メモリ36のクロック受付け及び第2メモリ37のリセ
ット受付けのイネーブル信号になっており、前記端子
出力はその逆で、AND回路33,34に入力して第1メモリ36
のリセット受付け及び第2メモリ37のクロック受付けの
イネーブル信号になっている。Every time an output is generated from S ・ R ・ F ・ F22, DF
・ F31 Q terminal and terminal output are switched. The output of the Q terminal is connected to the CK terminal of the first memory 36 and the AND circuit 32,
Input to the AND circuit 35 connected to the R terminal of the second memory 37,
It is an enable signal for the clock reception of the first memory 36 and the reset reception of the second memory 37, and the terminal output is the opposite, and is input to the AND circuits 33 and 34 to input the first memory 36.
It is an enable signal for the reset acceptance and the second memory 37 clock acceptance.
従って、Q端子出力がHになると、その間第1メリ36
のCK端子に発振回路24からのカウント信号がAND回路2
3、32を介して入力されその数を記憶する。次のS・R
−F・F22の出力によって端子出力がHになると、今
度は第2メモリ37がクロック受付け可能となり発振回路
24からのカウント信号が入力され記憶する。そして、第
1メモリ36に記憶された前記値と第2メモリ37に記憶さ
れた今回値とは判定回路38で比較され、その差が所定値
以上のときには異常と判定して異常回数カウンタ39のカ
ウント値をカウントアップする。異常回数カウンタ39の
カウント値が所定値Mになるとリセット信号がOR回路40
を介して第3カウンタ41に出力され第3カウンタ41をリ
セットする。この際、第3カウンタ41へのリセット信号
によって第1及び第2メモリ36、37もリセットされる。Therefore, when the Q terminal output becomes H, the
The count signal from the oscillator circuit 24 is input to the CK terminal of the AND circuit 2
It is input via 3, 32 and the number is stored. Next SR
-When the terminal output becomes H due to the output of F / F22, the second memory 37 can now receive the clock and the oscillation circuit
The count signal from 24 is input and stored. Then, the value stored in the first memory 36 and the current value stored in the second memory 37 are compared by the judgment circuit 38, and when the difference is equal to or more than a predetermined value, it is judged as abnormal and the abnormality number counter 39 Count up the count value. When the count value of the abnormality counter 39 reaches the predetermined value M, the reset signal is ORed by the OR circuit 40.
It is output to the third counter 41 via the and resets the third counter 41. At this time, the first and second memories 36 and 37 are also reset by the reset signal to the third counter 41.
こうすることにより、周波数変化が大きい反射波のと
きには、移動物体ではなく風等によるものとして検知出
力を出さないようにして誤動作を防止している。また、
反射波の周波数が送信周波数より低いときには、コンパ
レータ16から出力されるパルスの間隔が長くなりパルス
巾検定回路17がこれを検知して異常判定信号を出力しパ
ルスカウント動作を停止させている。By doing so, when the reflected wave has a large frequency change, the detection output is not output because it is not due to the moving object but due to the wind or the like, and malfunction is prevented. Also,
When the frequency of the reflected wave is lower than the transmission frequency, the interval between the pulses output from the comparator 16 becomes long and the pulse width verification circuit 17 detects this and outputs an abnormality determination signal to stop the pulse counting operation.
尚、第2メモリ37に今回値が記憶されると同時に、第
1メモリ36はD−F・F31のの端子出力によってリセ
ット可能状態になり、第2メモリ37に今回値が記憶され
た後の第5図に示すOR回路26からのリセット信号によっ
て第1メモリ36はリセットされ次回値の記憶動作に備え
る。第2メモリ37についても同様第1メモリ36の記憶動
作後リセットされる。このようにして第1及び第2メモ
リ36、37にはそれぞれ前に記憶している記憶値がリセッ
トされながら前回値と今回値とが入れ換り記憶されるも
のである。At the same time that the current value is stored in the second memory 37, the first memory 36 becomes resettable by the terminal output of DF / F31, and after the current value is stored in the second memory 37. The first memory 36 is reset by a reset signal from the OR circuit 26 shown in FIG. 5 to prepare for the next value storage operation. Similarly, the second memory 37 is reset after the storage operation of the first memory 36. In this way, the previous value and the current value are exchanged and stored in the first and second memories 36 and 37 while the previously stored values are reset.
また、第1及び第2メモリ36、37において、電源投入
直後や第3カウンタ41へのリセット信号によりリセット
されたときのように、両メモリ36、39内に記憶値がない
場合、最初と比較判定は、一方のメモリ内に記憶値がな
く必ず異常判定になるため、異常回数カウンタ39のリセ
ット信号発生のカウント値はMは少なくとも2以上にす
る必要がある。In the first and second memories 36, 37, when there is no stored value in both memories 36, 39, such as immediately after power-on or when reset by a reset signal to the third counter 41, compare with the first. Since the determination is always an abnormality determination because there is no stored value in one of the memories, the count value of the reset signal generation of the abnormality counter 39 must be at least 2 or more.
以上のような構成によれば、従来では移動物体の速
度、即ち、送信波と反射波の周波数差(ドップラ偏移
分)だけで判定しているのに対し、本発明では速度に加
えて領域通過時間を判定要素に加え低速の移動物体は領
域通過時間、言い換えれば感知時間を長くとることがで
きることを利用しており、即ち、ドップラ偏移分の一定
時間内における積算値で判定しているので、従来検知が
困難であった超低速、例えば2km/hまでの移動物体も検
知することが可能である。また、例えば、道路交通制御
用に超音波ドップラ式移動物体検知装置を適用する場
合、2輪車以上は検知したいが人間は検知したくないと
いう要求が多い。この場合、感知領域を通過するのに要
する時間は同一速度としたとき2輪車以上の方が車長分
だけ長くなることから、本発明の方式によれば同一速度
でもドップラ偏移分の積算値が2輪車以上の方が車長分
だけ人間より多くなるため、従来方式よりも高い確率で
人間と2輪以上を区別することができるという効果もあ
る。According to the configuration as described above, the determination is made only by the velocity of the moving object, that is, the frequency difference between the transmitted wave and the reflected wave (Doppler shift amount) in the related art. It uses the fact that a slow moving object can take a long area transit time, in other words, a long sensing time by adding the transit time to the determination factor, that is, it is determined by the integrated value within a fixed time of the Doppler shift. Therefore, it is possible to detect an ultra-low speed, which has been difficult to detect in the past, for example, a moving object up to 2 km / h. Further, for example, when an ultrasonic Doppler type moving object detection device is applied for road traffic control, there are many demands for detecting two or more vehicles but not humans. In this case, since the time required to pass through the sensing area is the same as that of a two-wheeled vehicle or more when the speed is the same, the method of the present invention integrates the Doppler shift amount at the same speed. Since the value of two or more wheels is greater than that of human by the length of the vehicle, there is also an effect that it is possible to distinguish a human from two or more wheels with a higher probability than in the conventional method.
更に、従来はアナログ回路が中心であり、フィルタ回
路、混合器等の復調回路構成等が複雑で、温度補償の必
要性があり不安定要素が多ものであったが、本発明のも
のはアンプ系と簡単なフィルタ等を除けば他はディジタ
ル回路で構成されているため安定性が良く、またディジ
タル回路部分をIC化することによってコンパクト化する
ことができる。Further, in the past, the analog circuit was the main focus, the demodulation circuit configuration such as the filter circuit, the mixer, etc. was complicated, and there were many unstable elements due to the need for temperature compensation. Except for the system and simple filters, it is composed of digital circuits except for the stability, and the digital circuit part can be made compact by making it IC.
尚、本実施例では、第1及び第2メモリの各記憶値の
差が異常なときには第3カウンタをリセットしてそれま
での積算値をリセットする構成としたが、例えば第3カ
ウンタの前段にメモリ等の処理回路を介在して異常判定
のときにはその回の計測値を第3カウンタに取り込まず
無効(積算しない)とする構成としてもよい。In this embodiment, when the difference between the stored values in the first and second memories is abnormal, the third counter is reset to reset the integrated value up to that point. When an abnormality is determined through a processing circuit such as a memory, the measurement value at that time may be invalidated (not integrated) without being taken into the third counter.
〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、一定時間内におけ
るドップラ偏移分の積算値によって移動物体の有無を判
定する構成としたもので、ドップラ偏移分が小さく従来
では検知が難しかった超低速で接近する移動物体でも、
感知領域通過時間が長いためドップラ偏移分の積算値は
大きくなり判定値を適切に設定することにより十分検知
することが可能である。また、ドップラ偏移分の前回値
と今回値とを比較してその差が大きければ異常と判定し
ているので、風等に起因する誤動作を防止できる。更に
は、回路構成が主としてディジタル回路からなっている
ので、安定性が良いと共にIC化による小型化が可能であ
る。<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, the presence or absence of a moving object is determined by the integrated value of the Doppler shift amount within a fixed time. It was difficult to move even a moving object approaching at a very low speed,
Since the passage time of the sensing area is long, the integrated value of the Doppler shift becomes large, and it is possible to sufficiently detect by setting the determination value appropriately. Further, the previous value and the current value of the Doppler shift amount are compared, and if the difference is large, it is determined to be abnormal, and therefore malfunction due to wind or the like can be prevented. Furthermore, since the circuit configuration is mainly composed of a digital circuit, it has good stability and can be miniaturized by using an IC.
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は同上実施
例の送信波と反射波の送受状態を示す図、第3図はドッ
プラ偏移分のカウント動作を説明するための出力タイム
チャート、第4図はドップラ偏移分の積算動作を説明す
るためのタイムチャート、第5図はドップラ偏移分の計
測値の記憶動作を説明するための出力タイムチャート、
第6図は従来例の概略構成図を示す。 11……駆動回路、13……送受器、16……コンパレータ、
18……パルス発振回路、19……第1カウンタ、21……第
2カウンタ、22……S・R−F・F、23……AND回路、2
4……発振回路、26……OR回路、31……D−F・F、32
〜35……AND回路、36……第1メモリ、37……第2メモ
リ、38……判定回路、39……異常回数カウンタ、41……
第3カウンタ、42……タイマ、43……検知出力回路FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a transmission / reception state of a transmitted wave and a reflected wave of the same embodiment, and FIG. 3 is a diagram for explaining a counting operation of a Doppler shift amount. An output time chart, FIG. 4 is a time chart for explaining the integration operation of the Doppler shift, and FIG. 5 is an output time chart for explaining the storage operation of the measured value of the Doppler shift.
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of a conventional example. 11 …… Drive circuit, 13 …… Transmitter, 16 …… Comparator,
18 ... Pulse oscillator circuit, 19 ... First counter, 21 ... Second counter, 22 ... S / R / F, 23 ... AND circuit, 2
4 …… Oscillation circuit, 26 …… OR circuit, 31 …… DF ・ F, 32
~ 35 …… AND circuit, 36 …… first memory, 37 …… second memory, 38 …… decision circuit, 39 …… abnormality counter, 41 ……
3rd counter, 42 ... Timer, 43 ... Detection output circuit
Claims (1)
域内を通過する移動物体からの反射波を受信して、前記
送信周波数に対する反射波の周波数変化に基づいて移動
物体を検知する超音波ドップラ式移動物体検知装置にお
いて、前記反射波をパルス信号に変換する波形整形手段
と、前記放射超音波の送信周波数と同一のパルス信号を
発振するパルス発振手段と、前記両手段の同一時間で発
生するパルス波数の差を所定周期毎に計測するパルス波
数差計測手段と、該パルス波数差計測手段の計測値を記
憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前回値と今
回値との差が所定値以内か否かを判定する判定手段と、
該判定手段が所定値以内であると判定したとき前記計測
手段の計測値を積算する積算手段と、該積算手段の積算
値が予め定めた所定時間内に所定値以上になったとき移
動物体の検知出力を発生する検知出力発生手段とを備え
たことを特徴とする超音波ドップラ式移動物体検知装
置。Claim: What is claimed is: 1. A method for radiating an ultrasonic wave having a constant frequency, receiving a reflected wave from a moving object passing through the radiation area, and detecting the moving object based on a frequency change of the reflected wave with respect to the transmission frequency. In a sound wave Doppler type moving object detection device, a waveform shaping means for converting the reflected wave into a pulse signal, a pulse oscillating means for oscillating a pulse signal having the same transmission frequency as the radiated ultrasonic waves, and at the same time of both means. Between the pulse wave number difference measuring means for measuring the difference in the generated pulse wave number for each predetermined cycle, the storing means for storing the measured value of the pulse wave number difference measuring means, and the previous value and the current value stored in the storing means. Determination means for determining whether the difference is within a predetermined value,
Integrating means for integrating the measured values of the measuring means when the determining means determines that the measured value is within a predetermined value, and a moving object when the integrated value of the integrating means exceeds a predetermined value within a predetermined time set in advance. An ultrasonic Doppler-type moving object detection device, comprising: a detection output generation unit that generates a detection output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8484787A JPH0823917B2 (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Ultrasonic Doppler type moving object detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8484787A JPH0823917B2 (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Ultrasonic Doppler type moving object detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63251899A JPS63251899A (en) | 1988-10-19 |
| JPH0823917B2 true JPH0823917B2 (en) | 1996-03-06 |
Family
ID=13842192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8484787A Expired - Lifetime JPH0823917B2 (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Ultrasonic Doppler type moving object detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823917B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114814829A (en) * | 2021-01-21 | 2022-07-29 | 深圳绿米联创科技有限公司 | Movement detection method and device, movement detection equipment and readable storage medium |
-
1987
- 1987-04-08 JP JP8484787A patent/JPH0823917B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63251899A (en) | 1988-10-19 |
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