JPS59202083A - 超音波警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は移動物体からのドツプラー信号を検出して警
報出力を得る超音波警報装置に関する。

超音波警報装置として、超音波センサを用いて移動物体
の存在を検出し警報出力を得る装置δがある。すなわち
超音波センサが警戒エリア内に進入した人の動きを、そ
のエリア内に放射された超音波のドツプラー効果を利用
して検出するように構成されている。このような超音波
警報装置は送波部と受波部とから構成されており、送波
部からは送波用センサを介して一定周波数の超音波が警
戒エリア内に送出される。

蓼戒エリア内で反射された反射波は受波部センサを介し
て受波回路により検出されるが、警戒エリア内に移動物
体が存在しない場合にはこの反射波にはドツプラー信号
を含まないため受波回路は検出信号を発生することはな
い。しかし警戒エリア内に移動物体が進入した場合には
反射波中に（・２プラ一信号か含まれるため受波回路は
これを検出することかできる。ドツプラー信号を含む反
則波からトンプラー信号のみを抽出するために通１〜受
波部には帯域フィルタ等の電気回路が設けられている。

送信γｆ波信号は移動物体に当って反射波となる」↓１
合にトンプラー効果によりその周波数が変動するので、
この変動周波数領域のみを通過させる電気回路を設けて
おけば移動物体が警戒エリア内に進入することによって
生ずるドツプラー信号を検出することができる。

このようにして電気回路を介して検出された検出イ１−
１５は整流回路を介して所定の直流レベルに変換ｙれ、
この値があらかじめ定めた一定の値を超えた時には警戒
エリア内に検知対象移動物体が進入したと判定し、警報
出力回路を駆動して警報出力を発生させるようになって
いる。

この場合検知対象移動物体として想定されるのは、警報
装置から所定の距離だけ離れた位置にありしかも前述し
た電気回路の出力が所定の値以」ニとなるような移動物
体のみである。すなわち検知対象移動物体として想定さ
れているものが人１１１ｆであった場合に昆虫などの非
検知対象移動物体が警戒エリア内に進入した場合にはこ
れを検知しないようにするためである。このように検知
対象移動物体のみを検出するようにするためには従来帯
域フィルタ等の電気回路の特性Ｇを検知対象移動物体に
応じて所定の値に設定することによりおこなっていた。

すなわち特性Ｇを非常に大きくしておけば極めて細かい
移動物体であってもこれを検知することができるし、逆
に特性Ｇを小さくしておけば大きな移動物体のみしか検
出できない。

したがって必要に応じてこの帯域フィルタ等−の電気回
路の特性Ｇを調節することにより検知対象移動物体を選
定することができる。しかしこのように電気回路の特性
Ｇのみを変更することによって検知対象移動物体を特定
するだけでは警報装置の誤動作を防止することはできな
い。

すなわち一般に警報装置の超音波センサは天井などに取
り伺けられ床との間でその反射波を受信側るように構成
されるので、ａ音波センサから所′）どの距離だけ離れ
た床面近傍における検知対象移動物体と非検知対象移動
物体との区別は上述した電気回路の特性の調節のみで可
能となるが、超音波センサのごく近傍を移動する非検知
対象についてはこれをυ１除することが困難である。

すなわち超音波センサの近傍を昆虫類等の非検知対象移
動物体が移動した場合にこれによって生ずるトンプラー
信号はきわめて大きな値となってしまい、」二連した受
波回路ではこれを検知対象移動物体とｒｌｌ疋して警報
出力を発してしまう。

したかって超音波警報装置を誤動作なく安定して動作さ
せようとする場合には超音波警報装置に近接した位；δ
を移動する昆虫類等の非検知対象移動物体によって生ず
るドツプラー信号に対しては警報出力を発しないような
対策を講じておく必要かある。

この発明は１−述した欠点を除去するためになされたも
のであって、その目的は警報装置近傍での非検知対象移
動物体によって生ずるドツプラー信号によっては警報出
力を発生することのない安定した動作をおこなう超音波
警報装置を提供するにある。

上記目的を達成するためにこの発明では、移動物体によ
って生ずるドツプラー信号を検出用電気回路を介して検
出し、この検出信号が所望の値となったときに警報を発
する超音波警報装置において、前記電気回路を、警報装
置から所定の距離だけ離れた位置にあって移動する検知
対象移動物体からの第１のドツプラー信号を検出するに
十分な特性を有する第１の電気回路と、前記第１のドツ
プラー信号を検出するには不十分であるが前記警報装置
に近接した位置を移動する非検知対象移動物体によって
生ずる第２のトンプラー信号を検出するには十分な特性
を有する第２の電気回路とに分割して構成したことを特
徴としている。

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図はこの発明の一実施例を示す超音波警報装置ξの
機能ブロック図である。送波発振回路１ｏによって発生
した超音波信号は送波用センサ２０を介して超音波とし
て警戒エリア内に発信される。警戒エリア内のドツプラ
ー信号を含む反射波は、受波用センサ３０を介して受波
増振回路４ｏに入力され必要なレベルまで増幅されたの
ち、検波回路５ｏにより検波される。検波回路５０の出
力は電気回路６゜および電気回路７０にそれぞれ入力さ
れ、その出力は整流回路８０および整流回路９０を介し
て論理積回路１１０に入力される。

なお整流回路９０を通過する信号はレベル反転回路１０
０を通して信号レベルを反転させたのちに論理積回路＋
１０に入力される。論理積回路１１０の出力信号により
警報出力回路１２０を動作させ、所望の警報出力を得る
ように構成されている。

すなわちこの発明による超音波警報装置では従来の構成
と異なり、検出用電気回路を２つに分割し、それぞれ電
気回路６０および７０をして構成している点に特徴を増
する。

なお電気回路６０は、警報装置から所定の距離だけ離れ
た位置にあって移動する検知対象移動物体からのドツプ
ラー信号を検出するに十分な特性を有し、電気回路７０
は前述した検知対象移動物体からのドツプラー信号を検
出するには不十分であるが、警報装置に近接した位置を
移動する非検知対象移動物体によって生ずるドツプラー
信号を検出するには十分な特性を有するように設計され
ている。

すなわち電気回路７０は、電気回路６０と比較して特性
が低く設計されているため、検知対象移動物体からのド
ツプラー信号は検出できないか、警報装置に近接した位
置を移動する非検知対象移動物体からのドツプラー信号
はきわめて強いためこれを検知することができるように
なっている。

整流回路８０を介して得られる電気回路６０の出力はド
ツプラー信号を検出したときにはハイレベルとなり、検
出しない場合にはローレベルとなる。

同様に整流回路８０を介して得られる電気回路７０の出
力もドツプラー信号を検出した時にはハイレベルとなり
、検出しない場合にはローレベルとなる。

第２図・は電気回路６０および７０の周波数−特性を小
す図である。実線で示した曲線Ａは電気回路６０の特性
曲線を、点線で示した曲線Ｂは大気フィルり７０の特性
曲線をそれぞれ表わしている。曲線Ａ、Ｂは特性Ｇが異
なるが、周波数ｆはほぼ同様であり、Ｉ・ツプラー信号
の検出周波数ｊ。で最大の特性を示す。

次に第１図に示した回路の動作について説明する。

警戒エリア内に検知対象移動物体のみが進入した場合に
は帯域フィルタ等の電気回路６０がこの検知対象移動物
体からのドツプラー信号を検出し、整流回路８０の出力
を／＼イレベルに保つ。

−力電気回路７０は前述したように特性が低いため、検
知対象移動物体からのドツプラー信号を検出できないた
め整流回路９０の出力はローレベルとなる。したがって
レベル反転回路１００を介して論理積回路１１０に入力
される信号は／＼イレベルとなる。

このように論理積回路１１０の入力信号はともにハイレ
ベルである場合にはその出力もハイレベルとなり、警報
出力回路１２０がハイレベルに応答して動作するように
構成されておれば、警報出力が発生する。このような動
作が通常の検出動作である。

一方警報装置に近接した位置を移動する昆由等の非検知
対象移動物体がある場合には、この非検知対象移動物体
から生ずるドツプラー信号はきわめてその信号レベルが
高いため、電気回路６０のみならず電気回路７０におい
てもそれを検知し、したがって整流回路８０および整流
回路９０の出力はともにハイレベルとなる。

したがって論理積回路１１０の入力信号は一方がローレ
ベルとなるためその出力はローレベルとなり、警報出力
回路１２０を動作させることができなくなるため警報出
力は発生しない。したがって非検知対象移動物体の侵入
による警報装置の誤動作を防止することができる。

第３図は第１図に示した機能ブロック図をごらに、ｚＴ
細に示した回路図の一例を示したものである。斜線で囲
み第１図に示したと同一番号を伺した部分がそれぞれ第
１図に示す機能ブロックに対応する。この回路では図示
はしないが警報出力としてＬＥＤの発光出力を用いてい
る。

゛ｉＬ気回路６０および７０は例えば差動演算増幅器を
用いた低域フィルタと高域フィルタとの組合せにより構
成され、その特性は回路定数を適当に設計することによ
り所望の値に定めることができる。

なお第３図の回路は実施例の一例を示したにすきず、種
々の変形により同様の動作を有する電気回路を実現する
ことができるのはいうまでもない。

以」二実施例に基づいて詳細に説明したようにこの発明
では検知対象移動物体からのドツプラー信号と非検知対
象移動物体からのドツプラー信号とにそれぞれ応答する
電気回路を設けることにより非検知対象移動物体の侵入
に対しては動作しない安定した超音波警報装置を実現す
ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す機能ブロック図、 第２図はこの発明に用いる電気回路の特性を示す図、 第３図は第１図に示す機能ブロック図を実現するための
一例を示す回路図である。 ６０・・・第１の電気回路、７０・・・第２の電気回路
。 ８０・・・整流回路、８ｏ・・・整流回路。 １００・・・レベル反転回路、１１ｏ・・・論理積回路
。 １２０・・・警報出力回路。 出願人　株式会社日本アレフ 代理人　弁理士　船橋國則

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、移動物体によって生ずるドツプラー信号を電気回路
   を通過せしめ、この検出信号が所望の値となったときに
   警報を発する超音波警報装置において、前記電気回路を
   、警報装置から所定の距離だけ固れた位置にあって移動
   する検知対象移動物体からの第１のトンプラー信号を検
   出するに十分な特性を有する第１の電気回路と、前記第
   １のトンプラー信号を検出するには不十分であるが、前
   記警ｔμ装置に近接した位置を移動する非検知対象移動
   物体によって生ずる第２のドツプラー信号を検出するに
   は十分な特性を有する第２の電気回路とに分割して構成
   したことを特徴とする超音波警報装置。 ２、前記第１の電気回路と第２の電気回路が帯域フィル
   ターであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の超音波警報装置。