JPH09230041A - 超音波センサ - Google Patents
超音波センサInfo
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- JPH09230041A JPH09230041A JP8038588A JP3858896A JPH09230041A JP H09230041 A JPH09230041 A JP H09230041A JP 8038588 A JP8038588 A JP 8038588A JP 3858896 A JP3858896 A JP 3858896A JP H09230041 A JPH09230041 A JP H09230041A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 105
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
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- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
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- Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】侵入者が移動監視エリア内で静止しても短時間
でオフ信号を出力することのない超音波センサを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】超音波の送波後にその反射波を受波すると
ともに、移動検知方式及び存在検知方式を一定時間毎に
交互に切り替え、存在検知方式により侵入物の存在を検
知できず、その後、移動検知方式により侵入物の移動を
検知できない期間が、オフディレイ時間を越えた場合に
侵入物が存在しないと判断する超音波センサであって、
移動検知方式により侵入物の移動が検知されている最後
の移動継続時間中において、予め定められた周期よりも
短い周期の検知信号が所定回数を越えて検出された場合
には、上記オフディレイ時間をより短い時間に設定する
構成とされる。
でオフ信号を出力することのない超音波センサを提供す
ることを目的とする。 【解決手段】超音波の送波後にその反射波を受波すると
ともに、移動検知方式及び存在検知方式を一定時間毎に
交互に切り替え、存在検知方式により侵入物の存在を検
知できず、その後、移動検知方式により侵入物の移動を
検知できない期間が、オフディレイ時間を越えた場合に
侵入物が存在しないと判断する超音波センサであって、
移動検知方式により侵入物の移動が検知されている最後
の移動継続時間中において、予め定められた周期よりも
短い周期の検知信号が所定回数を越えて検出された場合
には、上記オフディレイ時間をより短い時間に設定する
構成とされる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、監視空間内に超音
波を送波し、監視空間内の物体からの反射波を検出する
ことにより、監視空間内の物体の移動あるいは存在を検
知する超音波センサに関するものである。
波を送波し、監視空間内の物体からの反射波を検出する
ことにより、監視空間内の物体の移動あるいは存在を検
知する超音波センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の超音波センサは、超音波振動子
を使用して所定周波数の超音波を監視空間内に送波し、
物体からの反射波を超音波振動子によって受波すること
により物体の移動あるいは存在を検知するものである。
図7はこのような従来の超音波センサの構成例を示した
図である。この図において、1は所定周波数の電気信号
を出力する発振器、2は送出する超音波の波形を電気信
号として生成する送波回路、3は送波回路2により成形
された電気信号を超音波に変換して出力する超音波送波
器、4は物体により反射された超音波を受波して、電気
信号に変換する超音波受波器、5は検知方式によって検
波回路を切り換える送波別切換回路、6は移動検知方式
の受波信号の増幅回路、7は移動検知方式において、増
幅された受波信号と送波信号とをミキシングするミキサ
ー、8は受波信号に含まれるドップラ−信号を検波する
検波回路、9は検波されたドップラ−信号を増幅する増
幅回路、10は移動検知方式と存在検知方式を交互に切
り換えるタイマー回路、11は存在検知方式の受波信号
の増幅回路、12はドップラ−信号及び比較回路15の
出力に基づいて侵入物の存在を判断する検知判断回路、
13はタイマー回路10からの信号を受けて、検知方式
を切り換える送波方式決定回路、14は存在検知方式の
増幅された受波信号を検波する検波回路、15は第一の
記憶回路17と第二の記憶回路18に記憶された反射パ
ターンを比較する比較回路、16は検知判断回路12の
出力の変化からオフディレイ時間経過後にオフ信号を出
力するオフ遅延回路、17は移動検知方式により検知信
号が得られる前の存在検知方式による反射パターンを時
系列的に記憶する第一の記憶回路、18は移動検知方式
により検知信号が得られた後の存在検知方式による反射
パターンを時系列的に記憶する第二の記憶回路、19は
ドップラー信号が所定時間以上検出されたことを記憶す
る第三の記憶回路、20はオフ遅延回路16のオフディ
レイ時間を延長する延長指示回路である。
を使用して所定周波数の超音波を監視空間内に送波し、
物体からの反射波を超音波振動子によって受波すること
により物体の移動あるいは存在を検知するものである。
図7はこのような従来の超音波センサの構成例を示した
図である。この図において、1は所定周波数の電気信号
を出力する発振器、2は送出する超音波の波形を電気信
号として生成する送波回路、3は送波回路2により成形
された電気信号を超音波に変換して出力する超音波送波
器、4は物体により反射された超音波を受波して、電気
信号に変換する超音波受波器、5は検知方式によって検
波回路を切り換える送波別切換回路、6は移動検知方式
の受波信号の増幅回路、7は移動検知方式において、増
幅された受波信号と送波信号とをミキシングするミキサ
ー、8は受波信号に含まれるドップラ−信号を検波する
検波回路、9は検波されたドップラ−信号を増幅する増
幅回路、10は移動検知方式と存在検知方式を交互に切
り換えるタイマー回路、11は存在検知方式の受波信号
の増幅回路、12はドップラ−信号及び比較回路15の
出力に基づいて侵入物の存在を判断する検知判断回路、
13はタイマー回路10からの信号を受けて、検知方式
を切り換える送波方式決定回路、14は存在検知方式の
増幅された受波信号を検波する検波回路、15は第一の
記憶回路17と第二の記憶回路18に記憶された反射パ
ターンを比較する比較回路、16は検知判断回路12の
出力の変化からオフディレイ時間経過後にオフ信号を出
力するオフ遅延回路、17は移動検知方式により検知信
号が得られる前の存在検知方式による反射パターンを時
系列的に記憶する第一の記憶回路、18は移動検知方式
により検知信号が得られた後の存在検知方式による反射
パターンを時系列的に記憶する第二の記憶回路、19は
ドップラー信号が所定時間以上検出されたことを記憶す
る第三の記憶回路、20はオフ遅延回路16のオフディ
レイ時間を延長する延長指示回路である。
【0003】このような超音波センサの動作について以
下に説明する。まず、送波方式決定回路13はタイマー
回路10から検知方式切り換え信号を受けると、送波回
路2と送波別切換回路5に存在検知方式通知信号を出力
する。送波回路2は、存在検知方式通知信号を受ける
と、発振器1からの所定周波数の電気信号をト−ンバ−
スト波に成形して、超音波送波器3に出力する。超音波
送波器3は、このト−ンバ−スト波に成形された電気信
号をパルス状の超音波に変換して、監視空間内へ出力す
る。
下に説明する。まず、送波方式決定回路13はタイマー
回路10から検知方式切り換え信号を受けると、送波回
路2と送波別切換回路5に存在検知方式通知信号を出力
する。送波回路2は、存在検知方式通知信号を受ける
と、発振器1からの所定周波数の電気信号をト−ンバ−
スト波に成形して、超音波送波器3に出力する。超音波
送波器3は、このト−ンバ−スト波に成形された電気信
号をパルス状の超音波に変換して、監視空間内へ出力す
る。
【0004】監視空間内の物体で反射された上記超音波
は、超音波受波器4に受波され電気信号に変換される。
この受波信号は、送波別切換回路5を経て増幅回路11
により増幅されて、検波回路14により検波される。こ
うして得られた検波波形の反射パタ−ンを、時系列的に
第一の記憶回路17又は第二の記憶回路18に記憶させ
る。
は、超音波受波器4に受波され電気信号に変換される。
この受波信号は、送波別切換回路5を経て増幅回路11
により増幅されて、検波回路14により検波される。こ
うして得られた検波波形の反射パタ−ンを、時系列的に
第一の記憶回路17又は第二の記憶回路18に記憶させ
る。
【0005】次に、タイマ−回路10は、予め定められ
た時間が経過すると、送波方式決定回路13へ検知方式
切り換え信号を出力する。送波方式決定回路13は、こ
れを受けて、送波回路2と送波別切換回路5に移動検知
方式通知信号を出力する。送波回路2は存在検知方式通
知信号を受けると、発振器1からの所定周波数の電気信
号を、移動検知方式の波形に成形して、超音波送波器3
に出力する。超音波送波器3は、この成形された電気信
号を超音波に変換して、監視空間内へ出力する。
た時間が経過すると、送波方式決定回路13へ検知方式
切り換え信号を出力する。送波方式決定回路13は、こ
れを受けて、送波回路2と送波別切換回路5に移動検知
方式通知信号を出力する。送波回路2は存在検知方式通
知信号を受けると、発振器1からの所定周波数の電気信
号を、移動検知方式の波形に成形して、超音波送波器3
に出力する。超音波送波器3は、この成形された電気信
号を超音波に変換して、監視空間内へ出力する。
【0006】監視空間内の移動物体で反射した上記超音
波は、超音波受波器4によって受波され、電気信号に変
換される。この受波信号は送波別切換回路5を経て増幅
回路6により増幅される。この増幅された受波信号は、
ミキサ−7により送波信号とミキシングされ、受波信号
に含まれるドップラ−信号は、検波回路8により検波さ
れる。検波されたドップラ−信号は、増幅回路9により
増幅された後、第三の記憶回路19に入力される。第三
の記憶回路19は、所定レベル以上のドップラー信号
が、所定時間(移動継続時間と呼ぶ)以上の間、継続し
て検波されると、これを記憶する。
波は、超音波受波器4によって受波され、電気信号に変
換される。この受波信号は送波別切換回路5を経て増幅
回路6により増幅される。この増幅された受波信号は、
ミキサ−7により送波信号とミキシングされ、受波信号
に含まれるドップラ−信号は、検波回路8により検波さ
れる。検波されたドップラ−信号は、増幅回路9により
増幅された後、第三の記憶回路19に入力される。第三
の記憶回路19は、所定レベル以上のドップラー信号
が、所定時間(移動継続時間と呼ぶ)以上の間、継続し
て検波されると、これを記憶する。
【0007】さらに、タイマ−回路10は、予め定めら
れた時間が経過すると、送波方式決定回路13へ検知方
式切り換え信号を出力する。この様にして存在検知方式
と移動検知方式が交互に行われ、存在検知方式では、検
波波形の反射パタ−ンを、時系列的に第一の記憶回路1
7又は第二の記憶回路18に記憶させる。第一の記憶回
路17は、移動検知方式により検知信号が得られる前の
存在検知方式による反射波パターンを記憶するものであ
り、移動検知方式によりドップラー信号を検出した後は
更新されない。
れた時間が経過すると、送波方式決定回路13へ検知方
式切り換え信号を出力する。この様にして存在検知方式
と移動検知方式が交互に行われ、存在検知方式では、検
波波形の反射パタ−ンを、時系列的に第一の記憶回路1
7又は第二の記憶回路18に記憶させる。第一の記憶回
路17は、移動検知方式により検知信号が得られる前の
存在検知方式による反射波パターンを記憶するものであ
り、移動検知方式によりドップラー信号を検出した後は
更新されない。
【0008】一方、第二の記憶回路18は、移動検知方
式により検知信号が得られた後の存在検知方式による反
射波パターンを記憶するものであり、存在検知方式によ
る最新の反射パターンを記憶している。比較回路15
は、これらの記憶回路17、18に保持されている反射
波パターンを時系列的に比較する。そして、検知判断回
路12は、比較回路15の比較結果が不一致の場合に、
侵入物が存在すると判断して検知信号を出力する。オフ
遅延回路16は、この検知判断回路12が最後に検知信
号を出力した後、オフディレイ時間が経過すればオフ信
号を出力する。このオフ信号は、例えば、超音波センサ
の設置された室内の照明器具をオン、オフ制御する制御
信号として用いることができる。
式により検知信号が得られた後の存在検知方式による反
射波パターンを記憶するものであり、存在検知方式によ
る最新の反射パターンを記憶している。比較回路15
は、これらの記憶回路17、18に保持されている反射
波パターンを時系列的に比較する。そして、検知判断回
路12は、比較回路15の比較結果が不一致の場合に、
侵入物が存在すると判断して検知信号を出力する。オフ
遅延回路16は、この検知判断回路12が最後に検知信
号を出力した後、オフディレイ時間が経過すればオフ信
号を出力する。このオフ信号は、例えば、超音波センサ
の設置された室内の照明器具をオン、オフ制御する制御
信号として用いることができる。
【0009】延長指示回路20は、上記条件が満たされ
ず、上記第三の記憶回路19が記憶を行わなかった場合
に、オフディレイ時間を予め定めた値だけ延長を指示す
る。即ち、オフディレイ時間は、第三の記憶回路19が
所定レベル以上、所定時間以上のドップラー信号を記憶
していない場合には、延長指示回路20により所定時間
だけ延長される。
ず、上記第三の記憶回路19が記憶を行わなかった場合
に、オフディレイ時間を予め定めた値だけ延長を指示す
る。即ち、オフディレイ時間は、第三の記憶回路19が
所定レベル以上、所定時間以上のドップラー信号を記憶
していない場合には、延長指示回路20により所定時間
だけ延長される。
【0010】従って、人物が移動監視エリア内を移動し
て、移動監視エリアから退出した場合の様に、移動監視
エリア内で大きな動作を行った場合には、短いオフディ
レイ時間の経過後にオフ信号を出力することができる一
方、そうでない場合には、オフディレイ時間を延長する
ものである。
て、移動監視エリアから退出した場合の様に、移動監視
エリア内で大きな動作を行った場合には、短いオフディ
レイ時間の経過後にオフ信号を出力することができる一
方、そうでない場合には、オフディレイ時間を延長する
ものである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな従来の超音波センサは、人物が予め定められた移動
継続時間以上の間、移動監視エリア内で移動した後に、
移動監視エリア内に静止した場合には、短時間で侵入物
が存在しないと誤判断する場合があるという問題があっ
た。
うな従来の超音波センサは、人物が予め定められた移動
継続時間以上の間、移動監視エリア内で移動した後に、
移動監視エリア内に静止した場合には、短時間で侵入物
が存在しないと誤判断する場合があるという問題があっ
た。
【0012】即ち、人物が移動監視エリア内で移動継続
時間以上の間、動作した場合には、オフディレイ時間が
延長されないので、人が監視エリア内に存在するにも関
わらず予め定めた短時間のオフディレイ時間経過後に超
音波センサが、侵入物は存在しないと誤判断する場合が
あった。本発明は上記の点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、侵入者が移動監視エリア
内で静止しても短時間でオフ信号を出力することのない
超音波センサを提供することにある。
時間以上の間、動作した場合には、オフディレイ時間が
延長されないので、人が監視エリア内に存在するにも関
わらず予め定めた短時間のオフディレイ時間経過後に超
音波センサが、侵入物は存在しないと誤判断する場合が
あった。本発明は上記の点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、侵入者が移動監視エリア
内で静止しても短時間でオフ信号を出力することのない
超音波センサを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載した本発
明による超音波センサは、超音波の送波後にその反射波
を受波するとともに、侵入物の移動を検知する移動検知
方式及び侵入物の存在を検知する存在検知方式を一定時
間毎に交互に切り替え、存在検知方式により侵入物の存
在を検知できず、その後、移動検知方式により侵入物の
移動を検知できない期間が、予め定められたオフディレ
イ時間を越えた場合に侵入物が存在しないと判断する超
音波センサであって、移動検知方式により侵入物の移動
が検知されている最後の移動継続時間中において、予め
定められた周期よりも短い周期の検知信号が所定回数を
越えて検出された場合には、上記オフディレイ時間をよ
り短い時間に設定する構成とされる。
明による超音波センサは、超音波の送波後にその反射波
を受波するとともに、侵入物の移動を検知する移動検知
方式及び侵入物の存在を検知する存在検知方式を一定時
間毎に交互に切り替え、存在検知方式により侵入物の存
在を検知できず、その後、移動検知方式により侵入物の
移動を検知できない期間が、予め定められたオフディレ
イ時間を越えた場合に侵入物が存在しないと判断する超
音波センサであって、移動検知方式により侵入物の移動
が検知されている最後の移動継続時間中において、予め
定められた周期よりも短い周期の検知信号が所定回数を
越えて検出された場合には、上記オフディレイ時間をよ
り短い時間に設定する構成とされる。
【0014】請求項2に記載した本発明による超音波セ
ンサは、請求項1に記載した超音波センサであって、移
動検知方式により侵入物の移動が検知されている移動継
続時間中に検出されたドップラー信号の周期を検出する
周期計測回路と、予め定められた周期以下のドップラー
信号について、最後の移動継続時間中における検出回数
を計数する短周期計数回路とを備えて、上記短周期計数
回路の計数値が、予め定められた所定値以上となれば、
上記ディレイ時間をより短い時間に設定する構成とされ
る。
ンサは、請求項1に記載した超音波センサであって、移
動検知方式により侵入物の移動が検知されている移動継
続時間中に検出されたドップラー信号の周期を検出する
周期計測回路と、予め定められた周期以下のドップラー
信号について、最後の移動継続時間中における検出回数
を計数する短周期計数回路とを備えて、上記短周期計数
回路の計数値が、予め定められた所定値以上となれば、
上記ディレイ時間をより短い時間に設定する構成とされ
る。
【0015】請求項3に記載した本発明による超音波セ
ンサは、請求項1に記載した超音波センサであって、最
後の移動継続時間中における、予め定められた一定時間
内において、予め定められた周期よりも短い周期の検知
信号が所定回数を越えて検出された場合には、上記オフ
ディレイ時間をより短い時間に設定する構成とされる。
ンサは、請求項1に記載した超音波センサであって、最
後の移動継続時間中における、予め定められた一定時間
内において、予め定められた周期よりも短い周期の検知
信号が所定回数を越えて検出された場合には、上記オフ
ディレイ時間をより短い時間に設定する構成とされる。
【0016】請求項4に記載した本発明による超音波セ
ンサは、請求項3に記載した超音波センサであって、移
動検知方式により侵入物の移動が検知されている移動継
続時間中に検出されたドップラー信号の周期を検出する
周期計測回路と、上記移動継続時間中において、予め定
められた一定時間を計測するタイマー回路と、予め定め
られた周期以下のドップラー信号について、上記タイマ
ー回路の計測する一定時間内にける検出回数を計数する
短周期計数回路とを備え、上記短周期計数回路の計数値
が、予め定められた所定値以上となれば、上記ディレイ
時間をより短い時間に設定する構成とされる。
ンサは、請求項3に記載した超音波センサであって、移
動検知方式により侵入物の移動が検知されている移動継
続時間中に検出されたドップラー信号の周期を検出する
周期計測回路と、上記移動継続時間中において、予め定
められた一定時間を計測するタイマー回路と、予め定め
られた周期以下のドップラー信号について、上記タイマ
ー回路の計測する一定時間内にける検出回数を計数する
短周期計数回路とを備え、上記短周期計数回路の計数値
が、予め定められた所定値以上となれば、上記ディレイ
時間をより短い時間に設定する構成とされる。
【0017】請求項5に記載した本発明による超音波セ
ンサは、請求項1から4のいずれかに記載した超音波セ
ンサであって、監視空間内に超音波を送波する送波器
と、上記監視空間内に存在する物体からの反射波を受波
する受波器を備え、上記物体が移動したときにトップラ
ー効果によって受波信号に生じる周波数偏位成分を検出
して侵入物体の移動を検知する移動検知方式と、送波器
からパルス列の超音波を送波して受波器により物体から
の反射波を受波することにより監視空間内の物体の存在
を検知する存在検知方式とを一定時間毎に交互に切り替
える手段と、移動検知方式の検知信号が得られる前の存
在検知方式の検知信号を時系列的に記憶する第一の記憶
回路と、移動検知方式の検知方式が得られた後の存在検
知方式の検知信号を時系列的に記憶する第二の記憶回路
と、第一及び第二の記憶回路の記憶内容を比較する比較
回路と、比較回路の比較結果が一致しないときに侵入物
が存在すると判断する検知判断回路と、上記検知判断回
路が侵入物を検知できず、移動検知方式による検知信号
が所定の閾値レベルを越えない場合に、予め定められた
オフ遅延時間を計測するオフ遅延回路とを備えて構成さ
れる。
ンサは、請求項1から4のいずれかに記載した超音波セ
ンサであって、監視空間内に超音波を送波する送波器
と、上記監視空間内に存在する物体からの反射波を受波
する受波器を備え、上記物体が移動したときにトップラ
ー効果によって受波信号に生じる周波数偏位成分を検出
して侵入物体の移動を検知する移動検知方式と、送波器
からパルス列の超音波を送波して受波器により物体から
の反射波を受波することにより監視空間内の物体の存在
を検知する存在検知方式とを一定時間毎に交互に切り替
える手段と、移動検知方式の検知信号が得られる前の存
在検知方式の検知信号を時系列的に記憶する第一の記憶
回路と、移動検知方式の検知方式が得られた後の存在検
知方式の検知信号を時系列的に記憶する第二の記憶回路
と、第一及び第二の記憶回路の記憶内容を比較する比較
回路と、比較回路の比較結果が一致しないときに侵入物
が存在すると判断する検知判断回路と、上記検知判断回
路が侵入物を検知できず、移動検知方式による検知信号
が所定の閾値レベルを越えない場合に、予め定められた
オフ遅延時間を計測するオフ遅延回路とを備えて構成さ
れる。
【0018】
【実施の形態】図1は、請求項1、2及び5に記載の発
明による超音波センサの一構成例を示した図である。図
5に示した従来の超音波センサの構成例と同様の部分に
は、同一符号を付して、説明を省略する。この超音波セ
ンサは、第三の記憶回路19と、周期計測回路21と、
短周期計数回路22とを備えて構成される。
明による超音波センサの一構成例を示した図である。図
5に示した従来の超音波センサの構成例と同様の部分に
は、同一符号を付して、説明を省略する。この超音波セ
ンサは、第三の記憶回路19と、周期計測回路21と、
短周期計数回路22とを備えて構成される。
【0019】第三の記憶回路19は、移動検知方式によ
り侵入物の移動を検知している場合において、予め定め
た閾値レベルを越えるドップラー信号が、予め定められ
た移動継続時間以上の間、検出されている場合には、こ
れを記憶する。また、移動検知方式により侵入物の移動
を検知している場合においては、周期計測回路21が、
ドップラー信号の周期を計測し、短周期計数回路22
が、計測された周期のうち、予め定められた所定の周期
以下の信号の発生回数を計数する。
り侵入物の移動を検知している場合において、予め定め
た閾値レベルを越えるドップラー信号が、予め定められ
た移動継続時間以上の間、検出されている場合には、こ
れを記憶する。また、移動検知方式により侵入物の移動
を検知している場合においては、周期計測回路21が、
ドップラー信号の周期を計測し、短周期計数回路22
が、計測された周期のうち、予め定められた所定の周期
以下の信号の発生回数を計数する。
【0020】そして、第三の記憶回路19には、継続移
動の検知結果が記憶され、短周期計数回路22の計数値
が、予め定められた値以上となると、オフ遅延回路16
のオフディレイ時間をより短い時間に設定する。図2の
(a)〜(h)は、図1に記載した本発明による超音波
センサの動作の一例を説明した説明図である。この図は
トイレを上方から見た様子を示した図であり、図中のT
がトイレであり、DはトイレTのドアであり、Kは便器
である。
動の検知結果が記憶され、短周期計数回路22の計数値
が、予め定められた値以上となると、オフ遅延回路16
のオフディレイ時間をより短い時間に設定する。図2の
(a)〜(h)は、図1に記載した本発明による超音波
センサの動作の一例を説明した説明図である。この図は
トイレを上方から見た様子を示した図であり、図中のT
がトイレであり、DはトイレTのドアであり、Kは便器
である。
【0021】このトイレのほぼ中央の天井部分に、超音
波センサSが設置されており、トイレT内の中央部に
は、存在監視エリアAeが形成され、その周辺部には、
移動監視エリアAmが形成されている。この超音波セン
サは、トイレT内に人物Mが存在しているかどうかを判
断して、トイレ内の照明器具を自動的に点灯、消灯する
ものである。
波センサSが設置されており、トイレT内の中央部に
は、存在監視エリアAeが形成され、その周辺部には、
移動監視エリアAmが形成されている。この超音波セン
サは、トイレT内に人物Mが存在しているかどうかを判
断して、トイレ内の照明器具を自動的に点灯、消灯する
ものである。
【0022】(a)は、トイレT内に人物のいない初期
状態を示した図であり、(b)〜(e)は、ドアDを開
けて人物MがトイレTへ入り、ドアDを閉めて便器Kに
着座するまでの様子を示したものである。トイレT内に
入った人物Mは、移動監視エリアAmを移動し、存在監
視エリアAeへ入る。この時、人物Mが移動監視エリア
Amを移動することにより、オフディレイ時間がより短
い時間に設定されることになる。しかしながら、人物M
の着座中、第一の記憶回路17には、入室前の反射波パ
ターンが保持されている一方、第二の記憶回路18に
は、最新の着座中の反射波パターンが保持されているた
め、比較回路15の出力は不一致を示しており、この超
音波センサが、誤判断することはない。
状態を示した図であり、(b)〜(e)は、ドアDを開
けて人物MがトイレTへ入り、ドアDを閉めて便器Kに
着座するまでの様子を示したものである。トイレT内に
入った人物Mは、移動監視エリアAmを移動し、存在監
視エリアAeへ入る。この時、人物Mが移動監視エリア
Amを移動することにより、オフディレイ時間がより短
い時間に設定されることになる。しかしながら、人物M
の着座中、第一の記憶回路17には、入室前の反射波パ
ターンが保持されている一方、第二の記憶回路18に
は、最新の着座中の反射波パターンが保持されているた
め、比較回路15の出力は不一致を示しており、この超
音波センサが、誤判断することはない。
【0023】(f)及び(g)は、便器Kに着座してい
た人物Mが、ドアDを開けて、トイレTから退出してド
アを閉める様子を示したものであり、(h)は、便器K
に着座していた人物Mが、移動監視エリアAm内で一定
の動作を行った後、移動監視エリアAm内で静止した場
合の様子を示したものである。通常、人物Mが退出する
のに要する移動時間は3秒以上である。また、この時
に、ドアDの開閉に伴って生じるドップラー信号は、1
0ms以下の短い周期を有しており、移動継続時間内に
おいては、通常、この様な周期の短いドップラー信号を
20回以上検出することができる。
た人物Mが、ドアDを開けて、トイレTから退出してド
アを閉める様子を示したものであり、(h)は、便器K
に着座していた人物Mが、移動監視エリアAm内で一定
の動作を行った後、移動監視エリアAm内で静止した場
合の様子を示したものである。通常、人物Mが退出する
のに要する移動時間は3秒以上である。また、この時
に、ドアDの開閉に伴って生じるドップラー信号は、1
0ms以下の短い周期を有しており、移動継続時間内に
おいては、通常、この様な周期の短いドップラー信号を
20回以上検出することができる。
【0024】従って、移動継続時間である3秒以上の
間、周期計測回路21の計測したドップラー信号の周期
が10ms以下である回数を、短周期計数回路22が計
数することにより、人物Mの動作が退出であったのか、
或は、移動監視エリアAm内での移動であったのかを判
別することができる。そして、人物Mの退出時には、オ
フ遅延回路16のオフディレイ期間をより短く、例えば
5秒に設定し、人物Mの退出後、迅速に照明を消灯する
ことができる。一方、退出でない場合には、オフディレ
イ時間を通常の時間、例えば、数分間のままとし、人物
Mが退出する前に、誤って照明を消灯することを防止す
ることができる。
間、周期計測回路21の計測したドップラー信号の周期
が10ms以下である回数を、短周期計数回路22が計
数することにより、人物Mの動作が退出であったのか、
或は、移動監視エリアAm内での移動であったのかを判
別することができる。そして、人物Mの退出時には、オ
フ遅延回路16のオフディレイ期間をより短く、例えば
5秒に設定し、人物Mの退出後、迅速に照明を消灯する
ことができる。一方、退出でない場合には、オフディレ
イ時間を通常の時間、例えば、数分間のままとし、人物
Mが退出する前に、誤って照明を消灯することを防止す
ることができる。
【0025】図3は、検波回路8から出力されるドップ
ラー信号の一例を示した図であり、ドップラー信号の各
周期を周期計測回路21が計測し、計測された周期が1
0ms以下であれば、短周期計数回路22がその発生回
数を計数する場合を例示したものである。図4は、請求
項3、4及び5に記載の発明による超音波センサの一構
成例を示した図である。図1に示した従来の超音波セン
サの構成例と同様の部分には、同一符号を付して、説明
を省略する。この超音波センサは、図1に示した超音波
センサに、タイマー回路23を備えて構成される。
ラー信号の一例を示した図であり、ドップラー信号の各
周期を周期計測回路21が計測し、計測された周期が1
0ms以下であれば、短周期計数回路22がその発生回
数を計数する場合を例示したものである。図4は、請求
項3、4及び5に記載の発明による超音波センサの一構
成例を示した図である。図1に示した従来の超音波セン
サの構成例と同様の部分には、同一符号を付して、説明
を省略する。この超音波センサは、図1に示した超音波
センサに、タイマー回路23を備えて構成される。
【0026】このタイマー回路23は、移動継続時間を
予め定められた一定時間ごとに区分するための手段であ
り、短周期計数回路22は、このタイマ回路23の計測
する一定時間内において、周期計測回路21により計測
された周期のうち、予め定められた周期以下の信号の発
生回数を計数する。そして、第三の記憶回路19には、
継続移動の検知結果が記憶され、短周期計数回路22の
計数値が、予め定められた値以上となると、オフディレ
イ回路16のディレイ時間をより短い時間に設定する。
予め定められた一定時間ごとに区分するための手段であ
り、短周期計数回路22は、このタイマ回路23の計測
する一定時間内において、周期計測回路21により計測
された周期のうち、予め定められた周期以下の信号の発
生回数を計数する。そして、第三の記憶回路19には、
継続移動の検知結果が記憶され、短周期計数回路22の
計数値が、予め定められた値以上となると、オフディレ
イ回路16のディレイ時間をより短い時間に設定する。
【0027】図5の(a)〜(h)は、図4に記載した
本発明による超音波センサの動作の一例を説明した説明
図である。この図はトイレを上方から見た様子を示した
図であり、図2と同様の場合を示したものである。
(a)は、トイレT内に人物のいない初期状態を示した
図であり、(b)〜(e)は、ドアDを開けて人物Mが
トイレTへ入り、ドアDを閉めて便器Kに着座するまで
の様子を示したものである。この時の超音波センサの動
作は、図2の場合と全く同様である。
本発明による超音波センサの動作の一例を説明した説明
図である。この図はトイレを上方から見た様子を示した
図であり、図2と同様の場合を示したものである。
(a)は、トイレT内に人物のいない初期状態を示した
図であり、(b)〜(e)は、ドアDを開けて人物Mが
トイレTへ入り、ドアDを閉めて便器Kに着座するまで
の様子を示したものである。この時の超音波センサの動
作は、図2の場合と全く同様である。
【0028】(f)及び(g)は、便器Kに着座してい
た人物Mが、ドアDを開けて、トイレTから退出してド
アを閉める様子を示したものであり、(h)は、便器K
に着座していた人物Mが、移動監視エリアAm内で一定
の動作を行った後、移動監視エリアAm内で静止した場
合の様子を示したものである。通常、人物Mが退出する
のに要する移動時間は3秒以上であるのは上述した通り
である。この時に、ドアDの開閉に伴って生じるドップ
ラー信号は、8ms以下の短い周期を有しており、移動
継続時間内の1秒間に、この様な周期の短いドップラー
信号は、通常、4回以上検出することができる。一方、
退出せずに移動監視エリアAm内で移動しただけの動き
の場合には、3秒以上の動作があってもドップラー信号
に含まれる周期が8ms以下の周期成分は、通常、1秒
間に2回以下となる。
た人物Mが、ドアDを開けて、トイレTから退出してド
アを閉める様子を示したものであり、(h)は、便器K
に着座していた人物Mが、移動監視エリアAm内で一定
の動作を行った後、移動監視エリアAm内で静止した場
合の様子を示したものである。通常、人物Mが退出する
のに要する移動時間は3秒以上であるのは上述した通り
である。この時に、ドアDの開閉に伴って生じるドップ
ラー信号は、8ms以下の短い周期を有しており、移動
継続時間内の1秒間に、この様な周期の短いドップラー
信号は、通常、4回以上検出することができる。一方、
退出せずに移動監視エリアAm内で移動しただけの動き
の場合には、3秒以上の動作があってもドップラー信号
に含まれる周期が8ms以下の周期成分は、通常、1秒
間に2回以下となる。
【0029】従って、移動継続時間内においてタイマー
回路23が計測する1秒間に、周期計測回路21の計測
したドップラー信号の周期が8ms以下である回数を、
短周期計数回路22が計数することにより、人物Mの動
作が退出であったのか、或は、移動監視エリアAm内で
の移動であったのかを判別することができる。なお、3
秒以上の移動継続時間が検出されなければ、オフ遅延回
路16は、オフディレイ時間の計測を開始しない。
回路23が計測する1秒間に、周期計測回路21の計測
したドップラー信号の周期が8ms以下である回数を、
短周期計数回路22が計数することにより、人物Mの動
作が退出であったのか、或は、移動監視エリアAm内で
の移動であったのかを判別することができる。なお、3
秒以上の移動継続時間が検出されなければ、オフ遅延回
路16は、オフディレイ時間の計測を開始しない。
【0030】そして、人物Mの退出時には、オフ遅延回
路16のオフディレイ期間をより短く、例えば5秒に設
定し、人物Mの退出後、迅速に照明を消灯することがで
きる。一方、退出でない場合には、オフディレイ時間を
通常の時間、例えば、数分間のままとし、人物Mが退出
する前に、誤って照明を消灯することを防止することが
できる。なお、3秒以上の移動継続時間が検出されなけ
れば、オフ遅延回路16は、オフディレイ時間の計測を
開始しないため、この場合にも、誤って照明を消灯する
ことはない。
路16のオフディレイ期間をより短く、例えば5秒に設
定し、人物Mの退出後、迅速に照明を消灯することがで
きる。一方、退出でない場合には、オフディレイ時間を
通常の時間、例えば、数分間のままとし、人物Mが退出
する前に、誤って照明を消灯することを防止することが
できる。なお、3秒以上の移動継続時間が検出されなけ
れば、オフ遅延回路16は、オフディレイ時間の計測を
開始しないため、この場合にも、誤って照明を消灯する
ことはない。
【0031】図6は、検波回路8から出力されるドップ
ラー信号の一例を示した図であり、ドップラー信号の各
周期を周期計測回路21が計測し、タイマー回路23の
計測する1秒間において、計測された周期が10ms以
下であれば、短周期計数回路22がその発生回数を計数
する場合を例示したものである。
ラー信号の一例を示した図であり、ドップラー信号の各
周期を周期計測回路21が計測し、タイマー回路23の
計測する1秒間において、計測された周期が10ms以
下であれば、短周期計数回路22がその発生回数を計数
する場合を例示したものである。
【0032】
【発明の効果】本発明による超音波センサにおいては、
ドップラー効果を利用した移動検知方式と、超音波パル
ス列の反射を利用した存在検知方式とを交互に切り替
え、上記移動検知方式により物体の移動が検知される
と、侵入物が存在すると判断して、侵入物の存在を示す
オン信号がを出力する。
ドップラー効果を利用した移動検知方式と、超音波パル
ス列の反射を利用した存在検知方式とを交互に切り替
え、上記移動検知方式により物体の移動が検知される
と、侵入物が存在すると判断して、侵入物の存在を示す
オン信号がを出力する。
【0033】そして、その直前に記憶された上記存在検
知方式による物体からの反射パターンを基準環境反射パ
ターンとし、現在の反射パターンと比較し、異なるパタ
ーンの場合には侵入物の存在を検知し続け、同じパター
ンの場合には、最後の移動継続時間及びドップラー信号
に含まれている短周期の信号の回数に基づいて、侵入物
の存在の有無を判断する。
知方式による物体からの反射パターンを基準環境反射パ
ターンとし、現在の反射パターンと比較し、異なるパタ
ーンの場合には侵入物の存在を検知し続け、同じパター
ンの場合には、最後の移動継続時間及びドップラー信号
に含まれている短周期の信号の回数に基づいて、侵入物
の存在の有無を判断する。
【0034】即ち、最後の移動継続時間が予め定めた閾
値を越える移動レベルを持ち、移動継続時間が予め定め
た値よりも長時間であり、なおかつ、この移動継続時間
中における予め定めた周期よりも短い周期を含んでいる
回数が予め定めた数値以上検出した場合には、侵入物が
退出したと判断し、短時間のオフディレイ時間を設定す
る。
値を越える移動レベルを持ち、移動継続時間が予め定め
た値よりも長時間であり、なおかつ、この移動継続時間
中における予め定めた周期よりも短い周期を含んでいる
回数が予め定めた数値以上検出した場合には、侵入物が
退出したと判断し、短時間のオフディレイ時間を設定す
る。
【0035】このため、侵入物の退出後は、短時間のオ
フディレイ時間が経過することにより、侵入物が存在し
ないことを示すオフ信号が出力される一方、侵入物が移
動監視エリア内に静止した場合には短時間でオフ信号が
出力されることを防ぐことができる。換言すれば、侵入
物が、移動監視エリア内において移動した後に、移動監
視エリアから退出した場合であっても、移動監視エリア
内に静止した場合であっても、侵入物の存在の有無を誤
って判断することのない超音波センサを提供することが
できる。
フディレイ時間が経過することにより、侵入物が存在し
ないことを示すオフ信号が出力される一方、侵入物が移
動監視エリア内に静止した場合には短時間でオフ信号が
出力されることを防ぐことができる。換言すれば、侵入
物が、移動監視エリア内において移動した後に、移動監
視エリアから退出した場合であっても、移動監視エリア
内に静止した場合であっても、侵入物の存在の有無を誤
って判断することのない超音波センサを提供することが
できる。
【図1】請求項1、2及び5に記載の発明による超音波
センサの一構成例を示した図である。
センサの一構成例を示した図である。
【図2】図1に記載した本発明による超音波センサの動
作の一例を説明した説明図である。
作の一例を説明した説明図である。
【図3】図1に示した検波回路から出力されるドップラ
ー信号の一例を示した図である。
ー信号の一例を示した図である。
【図4】請求項3、4及び5に記載の発明による超音波
センサの一構成例を示した図である。
センサの一構成例を示した図である。
【図5】図1に記載した本発明による超音波センサの動
作の一例を説明した説明図である。
作の一例を説明した説明図である。
【図6】検波回路から出力されるドップラー信号の一例
を示した図である。
を示した図である。
【図7】従来の超音波センサの構成例を示した図であ
る。
る。
1 ・・・発振器 2 ・・・送波回路 3 ・・・超音波送波器 4 ・・・超音波受波器 5 ・・・送波別切換回路 6 ・・・増幅器 8 ・・・検波回路 10・・・タイマー回路 12・・・検知判断回路 13・・・送波方式決定回路 15・・・比較回路 16・・・オフ遅延回路 17・・・第一の記憶回路 18・・・第二の記憶回路 19・・・第三の記憶回路 21・・・周期計測回路 22・・・短周期計数回路 23・・・タイマー回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G08B 13/16 G01S 7/52
Claims (5)
- 【請求項1】超音波の送波後にその反射波を受波すると
ともに、侵入物の移動を検知する移動検知方式及び侵入
物の存在を検知する存在検知方式を一定時間毎に交互に
切り替え、監視空間内における侵入物の有無を判別する
超音波センサであって、 存在検知方式により侵入物の存在を検知できず、その
後、移動検知方式により侵入物の移動を検知できない期
間が、予め定められたオフディレイ時間を越えた場合に
侵入物が存在しないと判断する超音波センサにおいて、 移動検知方式により侵入物の移動が検知されている最後
の移動継続時間中において、予め定められた周期よりも
短い周期の検知信号が所定回数を越えて検出された場合
には、上記オフディレイ時間をより短い時間に設定する
ことを特徴とする超音波センサ。 - 【請求項2】請求項1に記載した超音波センサが、移動
検知方式により侵入物の移動が検知されている移動継続
時間中に検出されたドップラー信号の周期を検出する周
期計測回路と、 予め定められた周期以下のドップラー信号について、最
後の移動継続時間中における検出回数を計数する短周期
計数回路とを備えて構成され、 上記短周期計数回路の計数値が、予め定められた所定値
以上となれば、上記ディレイ時間をより短い時間に設定
することを特徴とする超音波センサ。 - 【請求項3】請求項1に記載した超音波センサにおい
て、 最後の移動継続時間中であって、さらに、予め定められ
た一定時間内において、予め定められた周期よりも短い
周期の検知信号が所定回数を越えて検出された場合に
は、上記オフディレイ時間をより短い時間に設定するこ
とを特徴とする超音波センサ。 - 【請求項4】請求項3に記載した超音波センサが、移動
検知方式により侵入物の移動が検知されている移動継続
時間中に検出されたドップラー信号の周期を検出する周
期計測回路と、 上記移動継続時間中において、予め定められた一定時間
を計測するタイマー回路と、 予め定められた周期以下のドップラー信号について、上
記タイマー回路の計測する一定時間内にける検出回数を
計数する短周期計数回路とを備えて構成され、上記短周
期計数回路の計数値が、予め定められた所定値以上とな
れば、上記ディレイ時間をより短い時間に設定すること
を特徴とする超音波センサ。 - 【請求項5】請求項1から4のいずれかに記載した超音
波センサが、監視空間内に超音波を送波する送波器と、
上記監視空間内に存在する物体からの反射波を受波する
受波器を備え、上記物体が移動したときにトップラー効
果によって受波信号に生じる周波数成分を検出して侵入
物体の移動を検知する移動検知方式と、送波器からパル
ス列の超音波を送波して受波器により物体からの反射波
を受波することにより監視空間内の物体の存在を検知す
る存在検知方式とを一定時間毎に交互に切り替える手段
と、移動検知方式の検知信号が得られる前の存在検知方
式の検知信号を時系列的に記憶する第一の記憶回路と、
移動検知方式の検知方式が得られた後の存在検知方式の
検知信号を時系列的に記憶する第二の記憶回路と、第一
及び第二の記憶回路の記憶内容を比較する比較回路と、
比較回路の比較結果が一致しないときに侵入物が存在す
ると判断する検知判断回路と、上記検知判断回路が侵入
物を検知できず、移動検知方式による検知信号が所定の
閾値レベルを越えない場合に、予め定められたオフ遅延
時間を計測するオフ遅延回路とを備えて構成されること
を特徴とする超音波センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8038588A JPH09230041A (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 超音波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8038588A JPH09230041A (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 超音波センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230041A true JPH09230041A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12529467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8038588A Withdrawn JPH09230041A (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 超音波センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09230041A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001248209A (ja) * | 2000-03-07 | 2001-09-14 | Toto Ltd | 温水洗浄装置 |
| KR101143986B1 (ko) * | 2010-08-17 | 2012-05-09 | 대성전기공업 주식회사 | 차량 실내 침입 감지 시스템 및 이의 제어 방법 |
| JP2013072714A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Toto Ltd | 人体検知装置 |
| JP2016121460A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 株式会社Lixil | トイレ装置 |
-
1996
- 1996-02-26 JP JP8038588A patent/JPH09230041A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001248209A (ja) * | 2000-03-07 | 2001-09-14 | Toto Ltd | 温水洗浄装置 |
| KR101143986B1 (ko) * | 2010-08-17 | 2012-05-09 | 대성전기공업 주식회사 | 차량 실내 침입 감지 시스템 및 이의 제어 방법 |
| JP2013072714A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Toto Ltd | 人体検知装置 |
| JP2016121460A (ja) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 株式会社Lixil | トイレ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |