JPH0528982U - 超音波警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検知感度を常に安定したレベルに保てる超音
波警報装置を提供する。 【構成】 切換部２によって検知用の超音波信号の送出
を停止し、一定時間経過後、再度超音波信号を送出す
る。定在波の影響を受けない受波信号を第２のレベル検
出部１０によって検知し、これに基づいて制御部１１は
アンプ部の増幅度等を制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、家屋等、各種施設への無断侵入等の異常を超音波センサによって検 知し、警報を発する超音波警報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

超音波センサを用いた超音波警報装置は、ある一定の閉空間に超音波を満たし 、この閉空間を移動する物体により生ずるドップラー周波数成分のレベルを検知 し、警報を出力するものである。すなわち、超音波センサとは、一定の基本周波 数の超音波信号を連続して安定した閉空間に送出し、この閉空間に侵入した物体 の移動によって生じるドップラー周波数を受波部により検知し、移動物体の存在 を検出するものである。

【０００３】 このような超音波警報装置の感度特性は、その装置を構成している回路素子の 特性、あるいは装置が取り付けられている周囲環境に大きく左右されるものであ る。 従来、このような超音波警報装置の感度特性の調整は、超音波警報装置を取り 付けた当初に行われていた。この感度調整は、超音波警報装置の送波部を実際に 作動させ、超音波を満たした空間内を人間が移動するなどしてドップラー周波数 を発生させ、その感度を定められた規格に合うようにアンプの増幅度等を調整す ることによってなされていた。

【０００４】 また、このように感度調整をしても、その後、温度等、環境が変化してしまう と、再度、感度調整をやり直す必要が生じる。これに対処するため、通常、定期 的に人手を頼んで感度調整を行っており、コスト高を招いていた。 また、超音波警報装置に感温素子等を設け、周囲の温度変化に対する超音波セ ンサの安定性を向上させる手段を備え、安定した警報出力を得られるようにする 方法もある。

【０００５】 ところで、回路素子の温度特性は種々多様である。たとえば、超音波用圧電素 子を取り上げてみても、素子ごとの温度特性にはばらつきがあるため、量産品に よって温度補償の精度を上げるのは困難である。さらに、周囲の環境変化あるい は経時変化による影響等も加わるため、適性な検知感度を常に維持することは非 常に困難であった。このため、従来は人手による検知感度調整を頻繁に行うこと によって適性感度を維持していた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、一定の基本周波数の超音波信号を連続して安定した閉空間に送 出し続けた場合、この空間内に定在波が生じてしまい、基本周波数の受波信号レ ベルの大小はこの定在波の状態に依存してしまう。したがって、この受波信号レ ベルを内部基準レベルと比較して自動的に検知感度の調整を行っても、この定在 波の存在する状態での受波信号レベルと、実際に前記閉空間内に移動物体が存在 し、定在波が生じていない状態における受波信号レベルは異なってしまう。この ため、適性な感度調整を行うことができないという問題があった。

【０００７】 本考案は、人手による頻繁な検知感度調整を必要としないとともに、低コスト の、しかも安定した検知感度を常に保てる超音波警報装置を提供することを目的 とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の超音波警報装置は、上記問題を解決するため、一定の基本周波数の超 音波信号を閉空間に送出する送波部と、前記閉空間を移動する物体により生じる ドップラー周波数成分のレベルを検知する受波部と、前記検知されたドップラー 周波数成分のレベルに基づいて警報信号を出力する警報出力部と、これら送波部 、受波部および警報出力部を制御する制御部とからなる超音波警報装置において 、前記送波部による超音波信号の送出を停止させ、一定時間経過後、再度超音波 信号を送出させることにより、定在波の影響を受けない受波信号を前記受波部に よって検知させ、この検知された受波信号に基づいて前記制御部により検知感度 の調整を自動的に行うようにさせたものである。

【０００９】

【作用】

本考案の超音波警報装置によれば、検知用の超音波信号の送出を一時停止する ことにより定在波を消失することができ、この後、再度超音波信号を送出するこ とにより、定在波の影響を受けない受波信号を検知することができるようになる 。この受波信号により、超音波センサの感度はセンサ内部に設けられた制御部に よって自動的に調整される。

【００１０】

【実施例】

本考案の実施例を図１を用いて詳細に説明する。 図１は、本考案の超音波警報装置の一実施例を示すブロック図である。 この図において、１は基本周波数ｆ₀ の超音波用電気信号を発生し出力する発 振部、２は制御部１１によって動作され、発振部１からの超音波用電気信号を出 力アンプ部３に送出あるいは停止するための切換部、３は発振部１からの基本周 波数ｆ₀ の超音波用電気信号を増幅し、送波用素子部４に送出する出力アンプ部 、４は前記超音波用電気信号を超音波に変換し閉空間内に送出するための送波用 素子部であり、これら発振部１，切換部２，出力アンプ部３および送波用素子部 ４は送波部を構成している。

【００１１】 ５は前記閉空間内からの反射超音波を受け電気信号に変換する受波用素子部、 ６は受波用素子部５からの出力を増幅しΔｆ検出アンプ部７および第２のレベル 検出部１０に送出する入力アンプ部、７はこの入力アンプ部６の出力よりドップ ラー周波数成分のレベルを検知し、発振部１が出力した超音波用電気信号と比較 をとるΔｆ検出アンプ部、８は前記ドップラー周波数成分と基本周波数ｆ₀ との レベルの差を検出する第１のレベル検出部、１０は受波信号レベルを検出する第 ２のレベル検出部であり、これら受波用素子部５，入力アンプ部６，Δｆ検出ア ンプ部７，第１のレベル検出部８および第２のレベル検出部１０は受波部を構成 している。

【００１２】 ９は前記ドップラー周波数成分と基本周波数ｆ₀ とのレベルの差が所定値を超 えたときに警報を出力する警報出力部、１１は前記送波部、受波部および警報出 力部を制御する制御部である。

【００１３】 本実施例における超音波警報装置は、閉空間内に現れた移動物体を以下のよう にして検知し、警報を発するものである。 発振部１から出力された基本周波数ｆ₀ の超音波用電気信号は切換部２を介し て出力アンプ部３で増幅された後、送波用素子部４により超音波に変換され閉空 間内に送出される。この超音波が送出された閉空間内に移動物体があると、ドッ プラー周波数が発生し、受波用素子部５がこの反射波を受信することになる。受 信されたドップラー周波数は、受波用素子部５によって電気信号に変換された後 入力アンプ部６で増幅され、Δｆ検出アンプ部７に送られる。ここで、増幅され た前記ドップラー周波数成分のレベルと基本周波数ｆ₀ との差Δｆが検出される 。Δｆ検出アンプ部７から出力された信号は第１のレベル検出部８に入り、前記 ドップラー周波数成分のレベルと基本周波数ｆ₀ との差Δｆが所定値よりも大き い場合には警報出力信号を発生し、これを警報出力部９に送信する。警報出力部 ９は、この信号に基づいて警報信号を出力する。

【００１４】 以上の超音波警報装置の感度は、以下のようにして定期的に自動的に調整が行 われる。 すなわち、感度調整は連続して受波信号レベルを監視しながら行われるのでは なく、定期的に装置内部に備えられている制御部１１の制御によって行われる。 発振部１から切換部２に入力された超音波用電気信号は、制御部１１の制御信号 に基づいて出力アンプ部３への送出が一時停止される。そして、超音波用電気信 号信号は一定時間停止された後、再度出力アンプ部３に送出され、送波用素子部 ４から超音波が閉空間に出力される。その結果、受波部は、定在波の影響を受け ない受波信号、すなわち、実際に移動物体が存在し定在波ができない時とほぼ同 等の受波信号レベルを検知されることができるようになる。

【００１５】 このようにして発生した受波信号は、入力アンプ部６を経て第２のレベル検出 部１０に入力され、ここで受波信号のレベルが検出され基準レベルと比較される 。この結果は制御部１１に送られ、制御部１１は、この結果に基づいて出力アン プ部３，入力アンプ部６，Δｆ検出アンプ部７の増幅度，第１のレベル検出部８ の基準レベル等を調整する。このようにして回路素子の特性のばらつき、および 経時変化、環境変化による超音波センサの検知感度への影響を確実に補償し、常 に安定した検知感度を得ることができる。

【００１６】 以上、本考案を実施例に基づいて具体的に説明したが、本考案は、前記実施例 に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で あり、図１に示される回路図の構成に限定されるものではない。

【００１７】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案の超音波警報装置によれば、回路素子の特 性のばらつき、経時変化および周囲の環境変化にかかわらず、常に適性な検知感 度を維持できるとともに、人手による調整の必要のない超音波警報装置が実現で きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】超音波警報装置を構成するブロック図である。

【符号の説明】

１ 発振部 ２ 切換部 ３ 出力アンプ部 ４ 送波用素子部 ５ 受波用素子部 ６ 入力アンプ部 ７ Δｆ検出アンプ部 ８ 第１のレベル検出部 ９ 警報出力部 １０ 第２のレベル検出部 １１ 制御部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の基本周波数の超音波信号を閉空間
   に送出する送波部と、前記閉空間を移動する物体により
   生じるドップラー周波数成分のレベルを検知する受波部
   と、前記検知されたドップラー周波数成分のレベルに基
   づいて警報信号を出力する警報出力部と、これら送波
   部、受波部および警報出力部を制御する制御部とからな
   る超音波警報装置において、 前記送波部による超音波信号の送出を停止させ、一定時
   間経過後、再度超音波信号を送出させることにより、定
   在波の影響を受けない受波信号を前記受波部によって検
   知させ、この検知された受波信号に基づいて前記制御部
   により検知感度調整を自動的に行うようにさせたことを
   特徴とする超音波警報装置。