JPH0290083A - 移動物体検知装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波やマイクロ波等の連続エネルギー波を
監視空間に放射し、監視空間内の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、前記移動
物体を検知する移動物体検知装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にこの種の移動物体検知装置は、所定周波数の超音
波やマイクロ波等の連続エネルギー波を監視空間内に放
射しておき、監視空間内に存在する物体の移動に伴って
トンブラー効果として生じる反射波の周波数偏移を検知
するように構成されている。

このような移動物体検知装置としては、例えば特公昭６
２−４３５０７号があるが、これは１．受波信号が周波
数偏移成分からなるとともに位相の異なる一対の中間信
号（ビート信号）を形成し、両中間信号を基本軸とする
ベクトル平面内で受波信号の存在する象限の転移を追跡
することにより、移動物体の存否を検出するようになっ
ている。

以下この構成について説明する。第４図に示すように、
送波器１に発振回路３の出力を印加して送波器１から監
視空間に超音波を放射し、監視空間内に存在する物体か
らの反射波を受波器２により受波して電気信号に変換す
る。受波器２の出力である受波信号Ｅ８．．はコンバー
タにより一対の中間信号Ｅ、Ｅ’に変換される。コンバ
ータは、発振回路３の出力信号の位相を９０度ずらす移
相回路４と、移相回路４の出力信号Ｅ。と受波信号Ｅ、
ｎ、および発振回路３の出力信号Ｅ。°と受波信号Ｅ１
゜の各ビート信号である中間信号Ｅ、Ｅ’を出力する一
対のミキサ回路５ａ、５ｂと、各中間信号Ｅ、Ｅ’をそ
れぞれ増幅する一対の増幅回路６ａ、６ｂとから構成さ
れている。中間信号ＥＥ°は人力信号の正負に対応して
２値の軸符月信号Ｘ、Ｙが得られる一対の２進数変換回
路２１ａ２１ｂに入力されるとともに、入力信号レベル
が所定値以上であるかどうかを検出する一対のレヘル検
出回路２２ａ、２２ｂに人力される。両レベル検出回路
２２ａ、２２ｂの出力はオア回路２３に人力されて論理
和がとられる。即ち、移動物体が監視空間内に存在しな
ければオア回路２３の出力レベルは”Ｌ”となる。両軸
符号信号Ｘ、　Ｙは中間信号Ｅ、　　Ｅ’を基本軸とす
るベクトル平面内において受波信号Ｅ　ｉ　ｎがどの象
限に存在するかを求める象限検出回路２４に入力される
。象限検出回路２４ではオア回路２３の出力により少な
（とも一方の中間信号Ｅ、　　Ｅ’　の信号レベルが所
定レベル以上であることが検出されると象限信号Ｉ〜■
を出力する。象限信号■〜■は象限転移方向検出回路２
５に入力され、象限転移方向検出回路２５では一ヒ記ベ
クトル平面において受波信号Ｅ８．。

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正負いずれか
の信号を出力し、象限信号■〜■が他の象限に転移する
か消滅するまで信号を維持する。象限転移方向検出回路
２５の出力は積分回路２５に入力されて象限の移転回数
と向きとが積分され、この積分回路２６の出力は予め閾
値の設定された閾値回路２７に入力される。閾値回路２
７では人力レベルが閾値を越えると検知信号を出力する
。この検知信号により報知器駆動回路１３が駆動され、
移動物体の存在が表示される。

以上のようにしで、物体の移動方向の検出をベクトル平
面内で受波信号Ｅ８．．が存在している象限の転移に置
き換えて行うのであり、単にビート信号のレベル判定を
行う場合のような誤報を生じることがないのである。

しかし、この従来例においては、監視空間内の物体が一
定方向に連続して動く時間により、移動物体の存在を判
別しているから、高速で移動する物体に対しては検知す
るまでに長距離移動してしまい、失報してしまうという
問題があった。

またこのような問題を解消するために、特願昭６３−１
５０１９号が提案されている。これは、第５図に示すよ
うな構成になっており、増幅回路６ａ、６ｂで増幅され
た中間信号Ｅ、Ｅ’が象限信号発生回路７に入力される
。中間信号Ｅ、　Ｅ“の位相差を９０度とし、中間信号
Ｅ、Ｅ’を基準ベクトルとするベクトル平面を考えると
、受波器−ｐ、　Ｅ　、、、をこのベクトル平面上のベ
クトルとして表すことができる。従って、中間信号Ｅ、
Ｅ’の極性の組合せによりベクトル平面上の各象限Ｉ〜
■に対応させることができるのである。象限信号発生回
路７ではベクトル平面内において受波信号Ｅ１．。

の存在する象限を検出して、対応する象限信号Ｑを出力
し、同時に受波信号Ｅｉｎが各象限ｌ〜■の境界線を越
えて転移するときに転移信号Ｚを発生する。象限信号Ｑ
はメモリ８に一時的に記憶される。また、象限信号Ｑは
転移方向検出回路９にも入力され、メモリ８に記憶され
ている前回の象限信号Ｑと比較され、象限が右回りに転
移したか左回りに転移し、たかが判定される。そこで、
転移方向検出回路９の出力としては、左回りに対して加
算、右回りに対して減算を指示する信号が出されるよう
に設定しておく。転移方向検出回路９の出力信号と象限
信号発生回路７の出力である転移信号Ｚとは、演算回路
１１に入力され、転移信号Ｚが発生する度に転移方向検
出回路９の出力信号を読み込み、演算回路１１に記１．
りされている計数値に対して加減算を行う。

従って、受波信号Ｅ、７を示すベクトルが、第６図に示
すようにａ　−ｅの軌跡を描いたとすれば、０点以外で
は象限の境界線を左回りに横切ることになるから加算し
、０点で減算することになる。

このようにして、演算回路１１の計数値の絶対値が閾値
回路１２に予め設定されている閾値を超えると閾値回路
１２は検知出力を送出し、報知器駆動回路１３により移
動物体の存在を示す信号を送出するのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来例にあっては、受波信号ベクトルの存在する象
限を検出し、転移方向データに基づいて転移回数を計数
し、この計数値により移動物体の存在を判定するもので
ある。ところが、この転移回数は、物体の移動距離に比
例するものであるので、高速で移動する物体に対して失
報することはなくなったが、逆に低速で移動する物体に
対しては検知までの時間が非常に長くなってしまうとい
う問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなしたものであり、誤報や
失報をなくし、物体の移動速度に関係なく速やかに移動
物体を検知することのできる移動物体検知装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、所定の周波数で発振する発振回路と、該発振
回路から出力される送波信号により監視空間に連続エネ
ルギー波を放射する送波器と、前記監視空間内の物体か
らの反射波を受波して受波信号を出力する受波器と、前
記受波信号の周波数偏移成分を互いに移相の異なる一対
の中間信号に変換するミキサと、両中間信号を基準軸と
するベクトル平面内で受波信号ベクトルの存在する象限
に対応する象限信号を発生するとともに前記受波信号の
存在する象限が転移したときに転移信号を発生する象限
信号発生回路と、前記象限信号を一時的に記憶するメモ
リと、前記メモリに記憶された前の象限信号と現在の象
限信号とを比較して前記受波信号の存在する象限が転移
したときにその向きに対応する方向信号を発生する転移
方向検出回路と、転移信号と方向信号に基づいて一方の
転移向きで加算し、他方の転移向きで減算するように転
移回数を計数する演算回路と、前記演算回路の出力値が
所定の閾値を超えると検知信号を出力する閾値回路とを
具備した移動物体検知装置であっζ、前記象限信号発生
回路からの転移信号が発生してからの時間を計測すると
ともに前記計測時間を出力するタイマ回路を付加し、前
記演算回路では、前記タイマ回路からの計測時間出力に
より計数値を補正するようにしたことを特徴とするもの
である。

〔作用〕

本発明の移動物体検知装置では、タイマ回路で転移信号
が発生してからの時間を計測しておき、演算回路では、
転移方向に応じた転移回数の計数だけでな（、受波信号
が同一の象限に長時間存在する場合は、計数値を補正し
てやるというものである。

〔実施例］ 以下、本発明を一実施例として掲げた図面に基づき説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。移
動物体を検知する基本的構成は従来の技術として説明し
た第５図に示したものと同様なので、第５図と同一部分
には同一符号を付し、説明を省略する。

従って、ここでは本実施例の特徴部分のみを説明する。

１０はタイマ回路で、象限信号発生回路７からの転移信
号Ｚ（受波信号Ｅ　ｉｎが各象限１〜■の境界線を越え
て転移するときに発生する信号）を受けて、転移が生じ
てからの時間を計測し、その計測値を演算回路１１に送
るのである。演算回路１１では、転移方向転出回路９か
ら出力される方向信号とタイマ回路１０からの計測値を
用いて、前記計測値で補正をかけながら一方向への転移
回数を計数していく。

次に、第２図および第３図を用いて前記演算回路１１で
の補正方法の例を２つ説明する。

第２図および第３図は、（ａ）象限信号発生回路７から
出力される象限出力Ｑと、（ｂ）転移方向検出回路９か
ら出力される転移方向出力と、（Ｃ）タイマ回路１０か
らのタイマ出力と、（ｄ）演算回路での計数値の関係を
示したものである。

まず、第２図の例から説明する。第２図（ａ）のような
象限出力の変化に対して、第２図（ｂ）のような転移方
向に応じた方向出力が出される（＋は転移方向が左回り
、−は転移方向が右回りであることを示す）。演算回路
１１では通常は、転移方向出力が出たときに、その方向
に従って方向出力が十のときはカウントアツプし、−の
ときはカウントダウンするというように計数しているも
のである。ここで、タイマ回路１０では、転移が発生し
てから次の転移が発生するまでの時間を計測しており、
この計測時間が予め決められた設定時間τ。を超えた場
合は、新たに転移方向出力が出ていなくても、その都度
カウントを行う。従って、転移が発生してから次の転移
が発生するまでにτ。の２倍の時間が経過すれば、２回
カウントを行うことになる。この場合のカウントの極性
は前回の転移方向出力に応じたカウントを行う。従って
Ｌ　Ａ、Ｂ、Ｃの各時点ではカウントアンプし、Ｄの時
点ではカウントダウンする。閾値回路１２では、このよ
うにして得られた計数値を用いて検知か否かの判定を行
うのである。また、演算回路の計数値は受波信号Ｅ　ｉ
ｎがなくなれば自動的にリセットされるようになってい
る。

このように、転移回数の計数をタイマ回路１０により補
正するようにしているので、移動速度の遅い物体に対し
ても一定時間内に検知できるようになる。

次に第３図の例を説明する。第３図（ａ）、（ｂ）のよ
うな象限出力および転移方向出力に対して、タイマ回路
１０では、受波信号Ｅ　ｉｎが同−象限内に存在する時
間を計測しており、この計測時間が予め決められた設定
時間τ１を超えた場合は、次の転移でのカウント値を通
常の何倍かにするのである。第４図の例では、通常のカ
ウント値を１とし、計測時間が設定時間τ、を超えた場
合は２としている。従って、Ａ゛時点は＋２、Ｂ’時点
では−２、Ｃ′時点ではモ２のカウントを行う。

ここで、第３図の場合と第４図の場合で計数値が異なっ
ているのは、短時間の範囲でみているからであり、実際
の移動移動物体の検知という動作に対してはほとんど差
は出す、ともに同様の効果が得られるのである。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、発振回路から出力され
る送波信号により送波器を駆動して、連続エネルギー波
を監視空間に送波し、監視空間内の物体からの反射波を
受波器にて受波し、前記物体が移動している場合に、ド
ツプラー効果によって生じる周波数偏移成分の信号の規
則性を検出して監視空間内の移動物体を検知する移動物
体検知装置において、象限信号発生回路からの転移信号
が発生してからの時間を計測するとともに前記計測時間
を出力するタイマ回路を付加し、演算回路では、前記タ
イマ回路からの計測時間出力により計数値を補正するよ
うにしたので、誤報や失報をなくし、物体の移動速度に
関係なく速やかに移動物体を検知することのできる移動
物体検知装置が提供できた。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
および第３図は、同上の動作説明図、第４図は、従来例
を示すブロック図、 第５図は、他の従来例を示すブロック図、第６図は、同
上の動作説明図である。 １−・送波器 ２・・受波器 ３−発振回路 ４・−移相回路 ５ａ、５ｂ−ミキサ ６ａ、６ｂ＝増幅回路 ７　象限信号発生回路 ８・−メモリ ９−転移方向検出回路 １０−タイマ回路 １１−演算回路 閾値回路 報知器駆動回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の周波数で発振する発振回路と、該発振回路
   から出力される送波信号により監視空間に連続エネルギ
   ー波を放射する送波器と、前記監視空間内の物体からの
   反射波を受波して受波信号を出力する受波器と、前記受
   波信号の周波数偏移成分を互いに移相の異なる一対の中
   間信号に変換するミキサと、両中間信号を基準軸とする
   ベクトル平面内で受波信号ベクトルの存在する象限に対
   応する象限信号を発生するとともに前記受波信号の存在
   する象限が転移したときに転移信号を発生する象限信号
   発生回路と、前記象限信号を一時的に記憶するメモリと
   、前記メモリに記憶された前の象限信号と現在の象限信
   号とを比較して前記受波信号の存在する象限が転移した
   ときにその向きに対応する方向信号を発生する転移方向
   検出回路と、転移信号と方向信号に基づいて一方の転移
   向きで加算し、他方の転移向きで減算するように転移回
   数を計数する演算回路と、前記演算回路の出力値が所定
   の閾値を超えると検知信号を出力する閾値回路とを具備
   した移動物体検知装置であって、前記象限信号発生回路
   からの転移信号が発生してからの時間を計測するととも
   に前記計測時間を出力するタイマ回路を付加し、前記演
   算回路では、前記タイマ回路からの計測時間出力により
   計数値を補正するようにしたことを特徴とした移動物体
   検知装置。
2. （２）前記演算回路では、前記タイマ回路からの計測時
   間が予め定めた設定時間を超える毎に、前回の転移方向
   信号に応じて計数するようにしたことを特徴とする請求
   項（１）記載の移動物体検知装置。
3. （３）前記演算回路では、前記タイマ回路からの計測時
   間が予め定めた設定時間を超えた場合に、次の計数時に
   は通常の計数値の所定倍数だけ計数するようにしたこと
   を特徴とする請求項（１）記載の移動物体検知装置。