JPH0418797B2 - - 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、
所定周波数や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回路を送
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よりも転位時間当た
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３２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
着を配置した場合に、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図に基づいて概略する。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，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，２
６ｂ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回路Ｅ，E′を基本軸とするベ
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，２８
ｂ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、転移検出回路３０は象限転移方向
検出回路３１と、積分回路３７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たとき
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。積分回路３７は象限転移方向検出回路３１
の出力を積分するものであつて、これによつて転
移検出回路３１の出力がＨレベルからＬレベル、
あるいはＬレベルからＨレベルとなつたときにの
み積分回路３７の出力がＨレベルからＬレベル、
あるいはＬレベルからＨレベルとなるようにして
いる。すなわち、象限転移の向きが同方向である
ときには象限の転移が出力に現われないよにして
いるものである。しきい値回路３２では電源電圧
Vcc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の説定電圧V₁とそれより若于大き
い第２の設定電圧V₂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の設定電圧
V₁以下であるか、または第２の設定電圧V₂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レベルとする転移検知回路を送出
する。したがつて、象限転移が生じたときに象限
の向きが反転すれば、そのとき短いパルス状の転
移検知信号が発生して象限転移の向きが反転した
ことが検知される。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３
５に印加され、しきい値回路３２の出力がLL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CKが比較回路３４で計数される。ク
ロツク信号CKの計数を開始してから象限の移動
が生じると転移検知回路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CK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CK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CK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転移
が生じそのときに転移の向きが反転していれば、
転移検知信号を送出しデジタル処理を行なうこと
によりその象限転移の向きの反転回数を計数し、
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向きの反転
が所定回数生じたときに確実に警報を報知するよ
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２２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
発振回路の出力である基準信号Et′混合され、検
波、増幅されて受信信号Einと基準信号Et，Et′と
の周波数差に等しい中間信号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。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、物体が遠がか
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図に示すように、歪ん
だ波形となる。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
ら、第４図に示すように、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を表わす回転ベルトルが原点の回
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
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の出力が“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又は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うに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
回路の各出力端子〜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。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２６ａ，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
リア外にあるときには特定の象限を指定しない。 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、８個のダイオードを備えた論理回路と
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準方向に接
続され、逆流の阻止を行なつている。記憶回路４
０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２６ａ，２６ｂの出力であるデジタル信
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
端子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の出力とし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値
回路３２の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４０
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Ｌ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の出力は積分回路３
７に印加される。積分回路３では、象限転移方向
検出回路３１の出力において単に象限が転移した
ときには略元の出力レベルを保ち、象限転移の向
きが反転したときにのみ出力レベルを転移の向き
に合わせるような出力ｉを送出する。例えば、前
の象限の転移が左回りであつて、次に象限転移が
生じたときにも左回りであると、積分回路３７の
出力ｉはＨレベルに保たれ、次の象限転移が右回
りになるとＬレベルに反転するのである。 積分回路３７の出力はしきい値回路３２に加印
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、積
分回路３７の出力が第１の設定電圧V₁以上であ
る場合、すなわち象限転移が連続して左回りであ
るときと、積分回路３７の出力が第２の設定電圧
V₂以下である場合、すなわち象限転移が連続し
て右回りであるときとにはしきい値回路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、積分回路３
７の出力が第１の設定電圧V₁と第２の設定電圧
V₂との間にあるときに入力電圧をＨレベルとす
るようにしている。したがつて、象限転移の向き
が反転したときには、積分回路３７の出力がＨレ
ベルからＬレベル、あるいはＬレベルからＨレベ
ルとなるから、第６図および第７図に示すよう
に、しきい値回路３２の出力端Ｕには巾の狭いパ
ルスが出力され、象限転移の向きが反転しないと
きにはＬレベルに保たれるのである。ここで積分
回路３７の時定数、しきい値回路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、
上述の動作ができる程度に設定すればよいもので
ある。このしきい値回路３２の出力は象限転移の
回数に関係なく、象限転移の向きが反転したとき
にのみ転移検知信号として巾狭パルスを送出する
のである。 さらに詳しく説明すれば、積分回路３７が存在
しない場合には、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。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
することになる。 ここにおいて、本発明では、積分回路３７を設
けているから、象限の転移する向きが同じである
ときには、しきい値回路３２への入力が第１の設
定電圧V₁または第２の設定電圧V₂を超えないよ
うにすることができるのであり、象限の転移する
向きが反転したときのみ、しきい値回路３２への
入力レベルが第１の設定電圧V₁と第２の設定電
圧V₂との間の領域を通過するようにすることが
できるのである。その結果、象限の転移する向き
が反転したときには、しきい値回路３２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の出力はしきい値回路
３２への入力レベルが第１の設定電圧V₁と第２
の設定電圧V₂との間の領域を通過している間の
短時間だけＬレベルになるのである。すなわち、
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。 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、クロツク回路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の反転する回数が多いも
のであるから、クロツク発生回路３３およびカウ
ンタ回路４２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８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８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８
個計数される前にクロツク発生回路３３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。 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も
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、鳥篭内の鳥や羽ばたきや移動、
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どに発生する振動、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発生するよう
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。 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の向きが反
転する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。 ［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
した象限信号を送出する象限検出回路と、象限信
号がベクトル平面の他の象限に転移するとともに
象限転移の向きが反転するごとに転移検知信号を
送出する転移検出回路と、転移検知信号により始
動するクロツク発生回路と、転移検知信号によつ
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器を
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転移の向きの反転回数によつ
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、この反転回数の計数がデジタル
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できるもので
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、単位時間当りの象限転移の反転回
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
   れる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
   に移動するとともに象限転移の向きが反転するご
   とに転移検知信号を送出する転移検出回路と、転
   移検知信号により始動するクロツク発生回路と、
   転移検出回路から送出される転移検知信号によつ
   てリセツトされる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、計数値と計数値
   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器を駆動
   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。