JPH0418795B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［技術分野］ 本発明はドツプラー効果型防犯装置、さらに詳
しくは、所定周波数の超音波やマイクロ波等の検
知波を発射して被検知物体の移動により生じる反
射波の周波数偏移を検出することにより、物体の
移動を検知するドツプラー効果型防犯装置に関す
るものである。 ［背景技術］ 一般にこの種のドツプラー効果型防犯装置は、
所定周波数の超音波やマイクロ波を検知波として
発射しておき、検知エリア内で侵入者が移動した
ときに反射波がドツプラー効果である周波数偏移
を生じたことを検知するものであつて、この装置
では侵入者が装置から所定距離内に近付いたとき
に反射波の強さの変動によつて侵入者を検知する
距離限定型の防犯装置とは異なり、検知エリア内
であつても移動しないものは検知しないから、検
知エリアの形状とは無関係であり、自動車内のよ
うに設備品が多く複雑な形状の室内であつても。
その略全域を検知エリアとすることが可能となる
利点があるが、以下のように誤動作する欠点があ
る。 以下の説明では従来例として特開昭55−63774
号公報に開示された発明を示す。第９図に示すよ
うに、送波器１に発振回路１０の出力が印加され
て送波器１から空中に超音波が放射され、その反
射波が受波器２により受信されては電気信号に変
換される。電気信号に変換された受信信号Einは
移相回路２２、一対のミキサ回路２１ａ，２１
ｂ、一対の増幅回路２３ａ，２３ｂから成るコン
バータ回路２０により互いに位相が異なる一対の
中間信号Ｅ，E′に変換され、さらに両中間信号
Ｅ，E′を単位軸とするベクトル平面内において受
信信号Einがどの象限に存在するかが２進数変換
回路２６ａ，２６ｂと象限信号発生回路２７とな
どから構成された象限検出回路２５によつて求め
られ、この象限検出回路２５の出力が象限転移方
向検出回路３１に印加される。象限転移方向検出
回路３１では上記ベクトル平面において受信信号
Einが他の象限に移動するときに移動の向きが原
点の回りで右回りであるか左回りであるかに対応
してＨレベルまたはＬレベルのデジタル信号を出
力する。ここで、象限の転移する向きは侵入者の
移動向きに対応しており、侵入者が近付くときに
は左回り、遠ざかるときには右回りとなる。象限
転移方向検出回路３１の出力は積分回路３８に印
加されて象限の転移回数と向きとが積分され、こ
の積分回路３８の出力はしきい値回路３２に印加
される。しきい値回路３２では電源電圧Vccの２
分の１の電圧を中心としてそれより小さい第１の
設定電圧と、それより大きい第２の設定電圧とが
設定され、入力信号が第１の設定電圧以下である
か第２の設定電圧以上であるときに警報信号を送
出する。すなわち、象限の転移が複数回生じ、そ
の転移の向きが同じ向きについて所定回以上生じ
たときに積分回路３８の出力が上記第１の設定電
圧以下または第２の設定電圧以上となつてしきい
値回路３２から警報信号が送出されるようにして
いる。しきい値回路３２から送出される警報信号
は警報を報知する表示器を駆動する表示器駆動回
路３６に入力される。したがつて、侵入者の移動
向きが同じ向きであれば、しきい値回路３２から
警報信号が出力されて、表示器駆動回路３６が駆
動され侵入者の存在が報知されるのである。 ところで、受波器２では移動物体により反射さ
れた受信信号Ein以外にもベル音などのノイズが
受信されるものであるから、被検知物体からの反
射であるか、ノイズであるかを判別する必要があ
る。一般にノイズは反射波とは位相が全く異なる
ものであり、上記ベクトル平面において象限の転
移が不規則に生じるものであり、右回りの転移と
左回りの転移とが略同確率で発生し、かつ所望の
受信信号Einよりも単位時間当たりの転移の発生
回数が多いと考えられる。したがつて、従来例に
おいては積分回路３８の時定数としきい値回路３
２の第１および第２の設定電圧とを適宜選択する
ことにより、右回りの転移と左回りの転移とを相
殺してノイズを除去しているものである。 しかしながら、ノイズではない反射波であつて
も、装置に対する移動方向の相異、移動速度の相
異、反射面の形状の相異などにより、単位時間内
で発生する象限の転移回数が一定しないから、積
分回路３８の時定数やしきい値回路３２の第１お
よび第２の設定電圧を適当な値に設定することに
より、反射波とノイズとを選別する必要がある。
この設定値によつては警報信号が必要なときに警
報が出力されなかつたり、不要なときに警報が出
力されたりすることがある。例えば自動車内に装
置を配置した場合に、ドアを閉じるときと、車内
に手が侵入したときとでは象限の転移の形態が異
なるものであり、それぞれ第１０図と第１１図と
に示すように積分回路３８の出力信号の変化率が
異なるものである。このため、積分回路３８の時
定数としきい値回路３２の設定電圧とをノイズが
相殺され、かつ侵入者があるときに確実に警報信
号が出力されるように設定する必要があるが、従
来の回路構成では上述したように受信信号のベク
トル平面内での象限の転移回数を積分回路３８と
しきい値回路３２とを組み合わせたアナログ処理
によつて判定していたものであるから、最適と思
われる設定値を求めても部品特性のばらつきや、
部品の温度特性などにより期待どおりの動作をし
ないことがあつた。 ［発明の目的］ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであつ
て、その主な目的とするところは、部品特性のば
らつきや、部品の温度特性などによつて誤動作を
生じることがないドツプラー効果型防犯装置を提
供することにある。 ［発明の開示］ 本発明の構成を第１図に基づいて概説する。以
下の説明では超音波を被検知物体の検出用波動に
使用した例を示すが、検出用波動は波長が１cm程
度かそれより小さいものであれば、例えばマイク
ロ波などでもよい。 送波器１は一定の周波数で発振する発振回路１
０の出力によつて駆動され、送波器１からは超音
波が空中に放射される。送波器１から放射された
超音波は周囲に配置された物体により反射されそ
の反射波が受波器２に受信され、これが電気信号
に変換される。送波器１と受波器２とはともにピ
エゾ素子などで構成され、送波器１からは付与さ
れた電気振動の振動数に一致した超音波が放射さ
れ、受波器２は受信した超音波の振動数に一致し
た電気振動を受信信号Einとして出力する。受波
器２で受信された受信信号Einはコンバータ回路
２０を通つて周波数変換がなされる。コンバータ
回路２０は一対のミキサ回路２１ａ，２１ｂと、
移相回路２２と、一対の増幅回路２３ａ，２３ｂ
とから構成される。第１のミキサ回路２１ａには
発振回路１０の出力を移相回路２２を通して位相
を90度進ませた基準信号Etと受波器２により受
信された受信信号Einとが印加されてその周波数
差の中間信号Ｅが出力され、第２のミキサ回路２
１ｂには上記発振回路１０の出力である基準信号
Et′と受波器２からの受信信号Einとが印加されて
その周波数差の中間信号E′が出力される。したが
つて、コンバータ回路２０の出力としては互いに
位相が異なつた一対の中間信号Ｅ，E′が得られ
る。ここで、超音波を反射する物体が受波器２に
接近するときには反射波の周波数が発振周波数よ
りも高くなるから中間信号Ｅの位相は中間信号
E′の位相よりも進むことになり、逆に物体が受波
器２から遠ざかるときには反射波の周波数が発振
周波数よりも低くなるから中間信号Ｅの位相が中
間信号E′に対して遅れるものである。したがつ
て、各中間信号Ｅ，E′を基本軸とするベクトル平
面において、物体が接近するときには受信信号
Einの表わす回転ベクトルは原点の回りに左回り
に回転し、物体が遠ざかるときには右回りに回転
する。 各中間信号Ｅ，E′はそれぞれ象限検出回路２５
に入力される。象限検出回路２５は各中間信号
Ｅ，E′が印加される一対の２進数変換回路２６
ａ、２進数変換回路２６ｂと、象限信号発生回路
２７と、一対のレベル検出回路２８ａ，２８ｂ
と、オア回路２９とから構成される両２進数変換
回路２６ａ，２６ｂでは中間信号Ｅ，E′の正負に
応じてＨレベルまたはＬレベルのデジタル信号を
出力する（ここでは正をＨレベル、負をＬレベル
としている。）。ここで両２進数変換回路２６ａ，
２６ｂの出力がそれぞれ上記両中間信号Ｅ，E′を
基本軸とするベククトル平面におけるＥ軸方向の
極性ＸとE′軸方向における極性Ｙとに対応する。
象限信号発生回路２７では両中間信号Ｅ，E′を基
本軸とするベクトル平面において受信信号Einの
回転ベクトルがどの象限に存在するかが求めら
れ、各象限に対応した第１ないし第４の出力端子
〜から象限信号が送出される。両レベル検出
回路２８ａ，２８ｂはそれぞれ中間信号Ｅ，E′が
存在するとき、すなわち超音波を反射している物
体が移動しているときに、その中間信号Ｅ，E′が
所定レベル以上であることを検出するものであ
り、オア回路２９はいずれか一方でも中間信号
Ｅ，E′が存在すれば出力を送出するものである。
このオア回路２９の出力は次の象限信号発生回路
２７に入力され中間信号Ｅ，E′が発生していると
きにのみ象限信号が送出されるようにしている。 象限信号は象限転移検出回路３０に印加され、
受信信号Einの回転ベクトルの存在する象限が１
つの象限から他の象限に移動したかどうかが検出
される。すなわち、象限転移検出回路３０は象限
転移方向検出回路３１としきい値回路３２とから
構成されており、象限転移方向検出回路３１では
上記ベクトル平面において受信信号Einの回転ベ
クトルが他の象限に移動しときに、その移動が原
点の回りで左回りであるか右回りであるかに応じ
てＨレベルまたはＬレベルのデジタル信号を送出
する。ここではＨレベルが電源電圧に対応し、Ｌ
レベルがOVに対応するものとして左回りをＨレ
ベル、右回りをＬレベルとしている。象限転移方
向検出回路３１の出力は上記回転ベクトルが他の
象限に移動するか、あるいは回転ベクトルが０ベ
クトルとなるまで元の値を維持する。しきい値回
路３２では電源電圧の２分の１の電圧を基準とし
て、それより若干小さい第１の設定値とそれより
若干大きい第２の設定値とが設定されており、象
限転移方向検出回路３１の出力が第１の設定値以
下であるか、または第２の設定値以上である場合
に出力をＬレベルとし、それ以外のときには出力
をＨレベルとするデジタル信号を送出する。した
がつて、象限転移方向検出回路３１の出力がＨレ
ベルであるかＬレベルであるかにかかわらず、象
限が変わるとしきい値回路３２の出力がＬレベル
となるのである。すなわち、象限の移動がある
と、象限転移検出回路３０から短いパルス状の象
限転移信号が発生して象限の転移が発生したこと
が検出されるものである。しきい値回路３２の出
力はクロツク発生回路３３、比較回路３４、判定
回路３５に印加され、しきい値回路３２の出力が
Ｌレベルとなると、クロツク発生回路３３が始動
するとともに比較回路３４と判定回路３５とがリ
セツトされ、クロツク発生回路３３から出力され
るクロツク信号が比較回路３４で計数される。ク
ロツク信号の計数を開始してから象限の移動が生
じると象限転移検出回路３０から象限転移信号が
発生するから、クロツク発生回路３３がこの時点
からまたクロツク信号を発生させるとともに、比
較回路３４も新たに１からクロツク信号の計数を
開始する。比較回路３４には所定の値が設定され
ており、この設定値とクロツク信号の計数値とが
比較されるのである。比較回路３４での計数値が
設定値に達すると判定回路３５からは警報信号が
送出され、これによつて表示器駆動回路３６が駆
動され警報の報知がなされるものである。 以上のようにして、本発明においては象限の転
位があつたときにデジタル信号を処理するにより
その転移回数を計数し、部品特性のばらつきや部
品の温度特性とは無関係に受信信号のベクトル平
面内での転移が同方向に所定回数生じたときに確
実に警報を報知するようにしているものであつ
て、以下、第２図に具体回路を開示して実施例を
詳細に説明する。 （実施例） 発振回路１０は水晶振動子１１を備えたもので
あつて、周波数の安定した電気振動を出力する。
発振回路１０の出力はピエゾ素子などで構成され
た送波器１に印加され、発振回路１０の発振周波
数と周波数が等しい超音波が放射される。超音波
は周囲の物体により反射され受波器２によつて受
信される。受波器２で受信された受信信号Einは
コンバータ回路２０を構成する第１のミキサ回路
２１ａによつて発振回路１０の出力を移相回路２
２を通して位相を90度進めた基準信号Etと混合
され、また第２のミキサ回路２１ｂによつて発振
回路１０の出力である基準信号Et′と混され、検
波、増幅されて両信号の周波数差に等しい一対の
中間信号Ｅ，E′が得られる。 ここで中間信号Ｅ，E′についてさらに検討す
る。発振回路１０から第１のミキサ回路２１ａに
入力される基準信号をEtとし、第２のミキサ回
路２１ｂに入力される基準信号をEt′として、基
準信号Et，Et′を基本軸とするベクトル平面にお
いて受信信号Einを表示すると、第３図に示すよ
うに、中間信号Ｅ，E′は次のように表現される。
ただし、単純化のため受信信号Ein、基準信号
Et，Et′はそれぞれ正弦波としている。 Ｅ＝｜Ein｜・cosθ E′＝｜Ein｜・sinθ ここでθは受信信号Einと基準信号Etとの間の
位相角度である。この中間信号Ｅ，E′の位相関係
については、超音波を反射する物体が接近すると
きには、中間信号Ｅは中間信号E′に対して90度の
進み（第３図中破線部）を生じ、物体が遠ざかる
ときには、90度の遅れ（第３図中実線部）を生じ
ることが分かる。なお、この点に関しては米国特
許第3432855号等においても説明されている。実
際に超音波を反射する物体は表面が平坦ではな
く、人のからだなどでは各部分が異なる速度で接
近したり遠ざかつたりするものであるから、受信
信号Einは反射波の合成ベクトルとして表現さ
れ、特別な場合を除いては中間信号Ｅ，E′の波形
は正弦波とはならず、第４図に示すよに、歪んだ
波形となるものである。しかし、どのように歪ん
でも受信信号Einは基準信号Etを表わすベクトル
の先端を原点とする直交座標平面上の１点として
表現できることに変わりはなく、このベクトル平
面において中間信号Ｅ，E′は互いに直交するもの
であるかな、第４図に示すよに、中間信号Ｅ，
E′を基本軸とするベクトル平面上に受信信号Ein
を回転ベクトルとして表現することができるので
ある。中間信号Ｅ，E′を基本軸とするベクトル平
面において受信信号Einを表わす回転ベクトルが
原点の回りに左回りに回転するときには中間信号
E′に対して中間信号Ｅの位相が進むことを意味
し、右回りに回転するときには中間信号E′に対し
て中間信号Ｅの位相が遅れることを意味してい
る。したがつて、回転ベクトルの存在する象限が
変化したときにその象限の移動した順序を検出す
れば、物体の移動の向きが検出できるのである。 しかして、回転ベクトルの位置する象限を求め
るためには、中間信号Ｅ，E′の振幅は考慮する必
要がないから、中間信号Ｅ，E′の極性にのみ着目
し、シユミツトトリガー回路により構成された２
進数変換回路２６ａ，２６ｂによつて各中間信号
Ｅ，E′の極性が正であればＨレベル、負であれば
Ｌレベルとなるデジタル信号Ｘ，Ｙに変換するの
である。このデジタル信号Ｘ，Ｙを象限信号発生
回路２７において組み合わせれば、第１表に示す
ように、回転ベクトルの存在している象限に対応
する象限信号を作成できる。

【表】 表中１はＨレベル、０はＬレベルを示し、＊印
は両中間信号Ｅ，E′がともに所定レベル以下であ
ることを示しており、これは受信信号Einが所定
レベル以下であつて、超音波を反射する物体が装
置の検知エリアの外に位置している状態に対応す
る。中間信号Ｅ，E′のレベル検出はコンパレータ
回路であるレベル検出回路２８ａ，２８ｂによつ
て行つており、レベル検出回路２８ａ，２８ｂは
共に、オープンコレクタの２つのコンパレータか
らウインドウコンパレータを構成してその出力を
共通接続することにより負論理のオア回路２９を
構成し、いずれか一方のレベル検出回路２８ａ又
２８ｂの力が“Ｌ”となると、共通接続点を
“Ｌ”とするようになつている。 ここで上記レベル検出回路２８ａ又２８ｂの動
作に付いて説明すると、例えば28aの場合、第８
図ａに示す中間信号Ｅがしきい値L₁，L₂の間に
おいて出力は“Ｌ”となり、この“Ｌ”となる間
は必ず、両レベル検出回路２８ａ，２８ｂの接続
点のレベルが第８図ｂに示すように“Ｌ”とな
る。 さて中間Einのレベル判定は上述のようなレベ
ル検出回路２８ａ，２８ｂのように中間信号Ｅ，
E′の両方が所定レベル以上となれば出力をＨレベ
ルとするものの他、両中間信号Ｅ，E′の合成ベク
トルの絶対値（すなわち受信信号Einの絶対値）
を検出し、その絶対値が所定レベル以上であると
出力をＨレベルとするようにしてもよい。 以上のようにして２進数変換回路２６ａ，２６
ｂの出力として得られたデジタル信号Ｘ，Ｙとオ
ア回路２９の出力とは象限信号発生回路２７に入
力される。象限信号発生回路２７は上記第１表に
示した信号の組み合わせを行なうよに４個の３入
力ナンド回路と２個のインバータ回路とにより構
成されたデコーダ回路であつて、４個のナンド回
路の各出力端〜のうち上記ベクトル平面にお
ける各象限に対応する端子をＬレベルとする象限
信号が出力されるようにしている。ここでオア回
路２９の出力はすべてのナンド回路の１つの入力
端にそれぞれ接続されているから、オア回路２９
の出力がＬレベルとなると２進数変換回路２６
ａ，２６ｂの出力に関係なく、上述のようにすべ
ての象限信号がＨレベルとなるものであり、反射
物体が検知エリアの外にあるときには特定の象限
を指定しない。号 以上のようにして象限信号発生回路２７により
中間信号Ｅ，E′を基本軸とするベクトル平面にお
いて受信信号Einを表わす回転ベクトルの存在す
る象限に対応した象限信号が作成されるものであ
り、次に回転ベクトルの存在する象限の移動を検
出するために象限信号は象限転移方向検出回路３
１に印加される。象限転移方向検出回路３１は２
個のRSフリツプフロツプ回路により構成された
記憶回路４０と、４個のアンド回路と、４個のナ
ンド回路と、８個のダイオードとから構成されて
いる。各ダイオードはそれぞれアンド回路または
ナンド回路の出力端に順方向に接続され、逆流の
阻止を行なつている。記憶回路４０において第１
のRSフリツプフロツプ回路のリセツト端子とセ
ツト端子とはそれぞれ上記象限信号発生回路２７
の第１象限と第３象限とに対応した出力端子，
に接続され、また第２のRSフリツプフロツプ
回路のリセツト端子とセツト端子とはそれぞれ第
２象限と第４象限とに対応した出力端子，に
接続される。したがつて、２進数変換回路２６
ａ，２６ｂの出力であるデジタル信信号Ｘ，Ｙと
受信信号Einの存在する象限と記憶回路４０の出
力との関係は下記第２表のようになる。

【表】 したがつて、奇数象限から偶数象限に転移する
際には転移の向きが左右どちら向きであるかには
関係なく第１のRSフリツプフロツプ回路の出力
端ｐ，ｑの状態は変化せずにその直前の状態を維
持し、また偶数象限から奇数象限に転移する際に
は第２のRSフリツプフロツプ回路の出力端ｒ，
ｓの状態がその直前の状態を維持する。しかし
て、象限が転移する際には記憶回路４０の出力端
ｐ〜ｓに転移する前の象限信号が出力されている
から、これと象限信号発生回路２７の出力である
象限信号とを組み合わせることにより、受信信号
Einに対応した回転ベククトルが左右どちら向き
に転移したかが検出できるものである。象限転移
方向検出回路３１のアンド回路とナンド回路とに
は各象限信号とその象限に隣合う象限信号が印加
されたRSフリツプフロツプ回路の出力とが印加
されており、記憶回路４０によつて記憶された直
前の象限信号が転移した後の象限信号に対して左
隣の象限を表わす場合にはナンド回路、右隣の象
限を表わす場合にはアンド回路に接続される。し
たがつて、アンド回路とナンド回路との出力端ａ
〜ｈに出力される信号およびダイオードを通して
最終的に象限転移方向検出回路３１の出力端Ｚに
送出される信号と象限信号発生回路２７の出力で
ある象限信号との関係を示すと、第３表のように
なる。

【表】 表中下線部はアンド回路あるいはナンド回路と
ダイオードとの接続関係により象限転移方向検出
回路３１の出力とて実際に出力される信号を示し
ている。以上のようにして中間信号Ｅ，E′を基本
軸としたベクトル平面において受信信号Einを表
わす回転ベクトルの存在する象限が変化すると、
象限転移方向検出回路３１の出力は象限の変化の
向きにより、右隣に移動すればＨレベル、左隣に
移動すればＬレベルとなるのである。また、象限
転移方向検出回路３１の回路構成より明らかなよ
うに、象限が変わる瞬間（回転ベクトルがベクト
ル平面のＸ軸またはＹ軸を通過するとき）には、
象限転移方向検出回路３１は無出力になる。 つまり上述したようにレベル検出回路２８ａ，
２８ｂの接続点のレベルが第８図ｂに示す如く
“Ｌ”レベルとなる期間が象限の転移で存在する
ためである。またこの動作に基づく象限転移方向
検出回路３１の無出力により後述するしきい値回
路３２に巾狭のパルスが出力端Ｕから出力される
ことになる。 ところで、象限転移方向検出回路３１には上述
のようにナンド回路とアンド回路とダイオードと
による論理回路が設けられているが、この論理回
路は次に説明するスイツチ回路３７によつて置き
換えることができる。すなわち、上記記憶回路４
０の動作について見方を変えれば、記憶回路４０
は下記第４表のように動作するものである。ここ
で〜は各象限に受信信号Einに対応した回転
ベクトルが存在する状態を示す。また→印は象限
の転移する向きおよび区間を示す。

【表】 したがつて、第５図に示すようにスイツチ回路
３７の入力端にそれぞれ記憶回路４０の出力端ｐ
〜ｓを接続し、スイツチ回路３７のコントロール
端子Coに象限信号を印加するものとして、この
スイツチ回路３７として第５表に示す動作をする
ものを用いれば、スイツチ回路３７の出力端Ｚに
は上記論理回路と同様の出力が得られるものであ
る。

【表】 したがつて、例えば回転ベクトルが第１象限に
存在するときには、スイツチ回路３７の出力端Ｚ
には記憶回路４０の出力端ｓの信号が出力される
ものであり、第４表から明らかなように、回転ベ
クトルが第４象限から移動してきたときにはＨレ
ベル、第２象限から移動してきたときにはＨレベ
ルの信号を出力端Ｚに出力するのである。以下同
様にして第２象限に回転ベクトルが存在するとき
には記憶回路４０の出力端ｐの信号がスイツチ回
路３７から出力され、第３象限では出力端ｒ、第
４象限では出力端ｑの信号が出力される。このよ
うにして、転移が右回りのときにはＨレベル、左
回りのときにはＬレベルとなる出力信号が得られ
るものである。したがつて、このススイツチ回路
３７は上述の論理回路と置換可能となるものであ
る。なお、象限信号がないときには転移方向が定
義できないものであるから、スイツチ回路３７は
入力信号のうちのどれも選択しないようにしてお
く。 象限転移方向検出回路３１の出力はしきい値回
路３２に印加される。しきい値回路３２はウイン
ドウコンパレータ回路であつて、電源電圧Vccの
２分の１の電圧を中心としてそれより若干高い第
１の設定電圧V₁と若干低い第２の設定電圧V₂と
が設定されており、第１の設定電圧V₁以上また
は第２の設定電圧V₂以下の電圧が入力されると
出力をＬレベルとするように構成されている。し
たがつて、象限転移方向検出回路３１の出力がＨ
レベルであるときと、Ｌレベルであるときにはし
きい値回路３２の出力はＬレベルとなる。また、
しきい値回路３２の入力端には電源電圧Vccの２
分の１の電圧を取り出す分圧回路４１が設けられ
ており、しきい値回路３２に信号入力がないとき
には入力電圧を電源電圧Vccの２分の１とて、し
きい値回路３２の出力がＨレベルに保たれるよう
にしてある。物体が移動して象限が転移すると、
しきい値回路３２への信号入力はＨレベルまたは
Ｌレベルになるから、しきい値回路３２の出力は
Ｌレベルになる。ここでしき値回路３２の第１の
設定電圧V₁と第２の設定電圧V₂とを設定する抵
抗R₁〜R₃および分圧回路４１を構成する抵抗R₄，
R₅の抵抗値はさほど厳密に設定する必要はなく、
上述のようにしきい値回路３２にＨレベルまたは
Ｌレベルの入力があるときには出力がＬレベル、
しきい値回路３２の入力信号がＨレベルとＬレベ
ルとの中間値付近であれば出力がＨレベルとなる
動作ができる程度に設定すればよいものである。
以上の構成によれば、物体が装置の検知エリア内
で連続して同じ向きに移動していれば回転ベクト
ルは同じ向きに回転することになるから、象限が
切り換わる時点で、しきい値回路３２への入力は
ＨレベルまたはＬレベルから一旦電源電圧Vccの
２分の１になり、その後、ＨレベルまたはＬレベ
ルに戻ることになる。その結果、しきい値回路３
２の出力はＨレベルからＬレベルになつた後に再
びＨレベルになり、しきい値回路３２の出力は象
限が転移する間の短時間だけＬレベルになるので
ある。すなわち、しきい値回路３２の出力端Ｕか
ら巾の狭いパルスが出力されることになる。この
巾の狭いパルスの発生は、上述したように両レベ
ル検出回路２８ａ，２８ｂの接続点のレベルが第
８図ｂに示す如く“Ｌ”レベルとなる期間が象限
の転移で存在するためである。 また、物体の移動する向きが変化したときに
は、しきい値回路３２への入力は、Ｈレベルまた
はＬレベルから電源電圧Vccの２分の１になつた
後、ＬレベルまたはＨレベルに変化するから、し
きい値回路３２の出力は短時間だけＬレベルにな
るのであ。すなわち、しきい値回路３２の出力端
Ｕから巾の狭いパルスが出力されることになる。
しきい値回路３２の出力の変化を第６図Ｕに示
す。こしきい値回路３２の出力は象限の転移方向
に関係なく、象限が転移すれば象限転移信号とし
て巾狭パルスを送出するのである。 しきい値回路３２の出力はクロツク発生回路３
３と、カウンタ回路４２とに印加される。カウン
タ回路４２は比較回路３４と判定回路３５との両
機能を備えるものであつて、しきい値回路３２の
出力がＬレベルであるときにクロツク発生回路３
３の出力であるクロツク信号CKの個数を計数す
る。そして、クロツク信号CKの個数が予め設定
された所定の個数に達するとカウンタ回路４２の
出力端Ｑには警報信号が送出され、この警報信号
によつて、表示器駆動回路３６に設けたリレー
Ryが駆動されリレーRyの接点に接続された適宜
警報手段が駆動され、警報が報知されるのであ
る。ところで、クロツク発生回路３３とカウンタ
回路４２とはともにしきい値回路３２の出力がＨ
レベルとなつたときにリセツトされるものであつ
て、しきい値回路３２の出力がＬレベルである間
のみ動作可能となつている。ここで、超音波が移
動する物体によつて反射された受信信号Einと、
ベル音のようなノイズとを比較すると、後者の方
が単位時間当たりの転移回数が多いものであるか
ら、クロツク発生回路３３およびカウンタ回路４
２がリセツトされる回数は、警報を出力すべき受
信信号Einを受信したときの方が、ノイズを受信
した場合に比べて格段に少なくなるものである。
したがつて、例えばカウンタ回路４２においてク
ロツク信号CKが４個計数されると警報信号が出
力されるように設定したものとすれば、一定の方
向に移動する物体によつて反射された超音波を受
信した場合には、第６図に示すように、象限が転
移してから次の転移が生じるまでの間にクロツク
信号CKを４個計数することができ、警報信号を
送出するものであるが、ベル音のように転移方向
が短い時間に不規則に変化する場合には、第７図
に示すように、クロツク信号CKが４個計数され
る前にクロツク発生回路３２とカウンタ回路４２
とがリセツトされ、カウンタ回路４２の出力端Ｑ
から警報信号が出力されないものである。ここ
で、クロツク信号CKの周期によつて警報信号を
送出すべきかどうかが判定されるので、クロツク
発生回路３３は周期変化のできるだけ少ないもの
が望ましく、例えば送波器１に電気振動を印加す
る発振回路１０の出力をそのまま、または適宜分
周してクロツク信号CKとしてもよいものである。 以上のようにして、不規則に発生するノイズと
移動する物体により反射された目的とする受信信
号Einとを単位時間当たりの象限転移回数の差に
よつて判別するものであり、従来のように不規則
な象限転移を積分回路によつて相殺するアナログ
処理のものに対して、信号がデジタル処理される
ことになるから、回路中に設定された値が正確に
反映されるものである。 本発明は、室内への侵入者を検出したり、自動
車内に侵入する手や腕を検出するために用いるの
であつて、これらの物体は一定時間内では同じ向
きに移動すると考えられるものである。一方、本
発明において誤報を排除できるノイズ源は、風で
ゆれるカーテンや窓、鳥篭内の鳥の羽ばたきや移
動、自動車のドアの開閉時や自動車の車体にボー
ルなどが当たつたときなぢに発生する振動、目覚
し時計のベル音などである。これらのノイズ源
は、移動の向きが比較的短時間の間に変化する
か、もしくは、移動の向きが比較的短時間で変化
したときと同様の信号が本発明装置の内部で生じ
るようなものである。上記一定時間は、クロツク
信号CKの周期とカウンタ回路４２から警報信号
が送出されるまでの計数値とにより決定される。
したがつて、検知すべき物体に応じて上記一定時
間を設定すれば、ノイズ源とは容易に識別できる
ものである。また、単一パルスを発生するノイズ
源による誤報を発生させないためには、上記一定
時間を単一パルスの時間巾よりも長く設定してお
けばよいのである。すなわち、警報信号が発生す
るまでに、単一発パルスが消滅すれば象限転移信
号も消滅し、しきい値回路３２の出力がＨレベル
になるから、クロツク信号発生回路３３とカウン
タ回路３４とがリセツトされ、警報信号は出力さ
れないのである。 ［発明の効果］ 本発明は上述のように、位相の異なる一対の中
間信号を基本軸とするベクトル平面において受信
信号を表わす回転ベクトルが存在する象限に対応
した象限検出回路と、その象限が転移するたびに
１つのパルスを送出する象限転移検出回路と、象
限転移検出回路から送出されたパルスにより始動
するクロツク発生回路と、象限転移検出回路から
送出されるパルスによつてリセツトされクロツク
発生回路から送出されたクロツク信号をリセツト
時から計数し計数値と設定値とを比較する比較回
路と、設定値と計数値とが一致すると警報信号を
送出する判定回路と、警報信号に応動して警報を
報知するための表示装置を駆動する表示器駆動回
路とを備えているので、単位時間当たりの象限の
転移回数によつて警報を報知すべき受信信号とノ
イズとを判別するものであつて、この転移回数が
デジタル処理によつてなされることになり、部品
特性のばらつきや部品の温度特性によつて設定値
が変化することがないものである。その結果、所
望の受信信号とノイズとを設定した通りに識別る
ものであり、誤動作を生じないという利点を有す
るものである。また、単位時間当たりの象限の転
移回数を精度よく計数するために、クロツク信号
の精度のみを管理すればよく、水晶振動子などを
用いれば、誤動作のない装置が簡単かつ安価に構
成できるという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るドツプラー効果型防犯装
置を示すブロツク図、第２図は本発明の一実施例
を示す回路図、第３図および第４図は同上の動作
原理を示す動作説明図、第５図は同上に使用する
スイツチ回路を示す概略構成図、第６図および第
７図はそれぞれ警報を報知すべき信号を受信した
ときと、ノイズを受信したときとの装置各部の信
号を示す動作説明図、第８図は本発明の一実施例
のレベル検出回路の動作説明用波形図、第９図は
従来例を示すブロツク図、第１０図および第１１
図は従来の問題点を示す動作説明図である。 １は送波器、２は受波器、１０は発振回路、２
０はコンバータ回路、２５は象限信号検知回路、
３０は象限転移検出回路、３３はクロツク発生回
路、３４は比較回路、３５は判定回路、３６は表
示器駆動回路、４０は記憶回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定周波数の電気振動を出力する発振回路
   と、発振回路の出力が印加され空中に検知波を放
   射する送波器と、物体からの反射波を受信しては
   電気信号に変換する受波器と、受波器から出力さ
   れた受信信号を互いに位相の異なる一対の中間信
   号に変換するコンバータ回路と、両中間信号を基
   本軸とするベクトル平面において受信信号が存在
   する象限に対応した象限信号を送出する象限検出
   回路と、象限信号が上記ベクトル平面の他の象限
   に１回移動するごとに１つのパルスを送出する象
   限転移検出回路と、象限転移検出回路から送出さ
   れたパルスにより始動するクロツク発生回路と、
   象限転移検出回路から送出される上記パルスによ
   つてリセツトされクロツク発生回路から送出され
   たクロツク信号をリセツト時から計数し計数値と
   設定値とを比較する比較回路と、設定値と計数値
   とが一致すると警報信号を送出する判定回路と、
   警報信号に応動して警報を報知する表示装置を駆
   動する表示器駆動回路とから構成されたことを特
   徴とするドツプラー効果型防犯装置。 ２ 上記中間信号が所定レベル以上であることを
   検出するレベル検出回路を備え、所定レベル以下
   のときには象限信号と象限転移検出回路の出力信
   号とのうち少なくともいずれか一方を禁止するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のドツ
   プラー効果型防犯装置。 ３ 上記象限転移検出回路は象限転移前の象限を
   記憶する一対のフリツプフロツプ回路により構成
   された記憶回路を備えて成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のドツプラー効果型防犯
   装置。 ４ 上記象限転移検出回路は象限信号と記憶回路
   の出力信号とを組み合わせる論理回路を備えて成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   ドツプラー効果型防犯装置。 ５ 上記象限転移検出回路は他入力、１出力のス
   イツチ回路を備え、スイツチ回路の入力には記憶
   回路の出力信号が印加され、上記象限信号または
   象限信号情報を含む複数信号により指定される１
   個の入力信号が出力として伝達されることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載のドツプラー効
   果型防犯装置。