JPH03121597A

JPH03121597A - 超音波警報装置

Info

Publication number: JPH03121597A
Application number: JP25673389A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Nagaya; 潔長屋
Original assignee: NIPPON AREFU KK; Nippon Aleph Corp
Current assignee: NIPPON AREFU KK; Nippon Aleph Corp
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1991-05-23
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JP2825099B2

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〉本発明は超音波警報装置に関し、更に詳しくはドウブラ
ー効果を利用した超音波警報装置に関する。

〈従来の技術〉警戒エリアに超音波を発射して動体検出を行なうように
した超音波警報装置が知られている。このような超音波
警報装置においては受波側でドツプラー周波数を検出し
、その検出レベル値に基いて警報を出力するようにして
いる。したがって、動体な検出する感度は回路素子の特
性や、装置を取り付けている周囲環境によって大きく左
右される。このため、警報装置を取り付けた当初に感度
調整を行なっている。この調整は、例えば人間が警報エ
リア内を移動するなどして反射波中にドツプラー周波数
を含ませるとともにそれを検出する。そして、検出した
ドツプラー周波数のレベル値が予め設定されている規格
値に合うようにアンプ部の増幅度を加減するなどして行
なっている。

また、設定した以後の環境変化に対処するために、定期
的に人手によって感度調整を行なったり、或は感温素子
を設けて温度変化に対する安定性を向上させたりするこ
とにより、安定した警報出力が得られるようにしている
。

〈発明が解決しようとする課題）回路素子の温度特性は種々であり、どの素子も全て同じ
ように変化するとは限らない。例えば、超音波用圧電素
子だけを見ても、素子ごとに温度特性にばらつきがある
ので、量産品において温度補償の精度を上げるのは困難
である。また、温度特性のばらつきの他に周囲環境の変
化による影響や経時変化による影響なども加わるため、
適正な感度を自動的に維持するのは非常に難しかった。

このため、従来は人手による調整を頻繁に行なわなけれ
ば適正な感度が得られる状態を維持することかできなか
った。

本発明は上述の闇題点にかんがみ、動体検出を行なう感
度を最適な感度に自動的に調整できるようにすることを
目的とする。

〈課題を解決するための手段〉本発明の超音波警報装置は、送波側から発射された超音
波信号の反射波を受波側で受けて上記反対波に含まれる
ドツプラー周波数を検出するとともに、上記ドツプラー
信号のレベル値と予め設定されている比較用の基準レベ
ル値とを比較し、その比較結果に基いて動体検出を行な
うようにした超音波検出装置において、上記動体検出用
に発射される基本周波数の超音波信号を発生させるため
に設けられた基本周波数発振部と、上記動体検出を行な
う感度の調整用に発射されるドツプラー周波数を含んだ
感度調整用超音波信号を発生させるために設けられた感
度調整用周波数発振部と、上記基本周波数発振部の発振
出力および上記感度調整用周波数発振部の発振出力の何
れか一方を超音波信号発生用の発振出力として導出する
切換部と、上記切換部の切換動作を側御して通常は上記
基本周波数発振部の発振出力を導出するとともに上記感
度調整用周波数発振部の発振出力を所定の間隔で定期的
に導出し、上記感度調整用周波数発振部の発振出力を導
出している期間に検出されるドツプラー周波数検出信号
のレベル値を監視し、上記レベル値の情報に基いてアン
プ部の増幅度や上記比較用の基準レベル値を加減する制
御部とを具備している。

（作用）ドツプラー周波数を含んだ感度調整用の超音波信号を送
波側から発射して、警報エリア内を移動する物体がなく
てもドツプラー周波数の検出レベル値を調べることかで
きるようにする。したがって、反射波中にドツプラー周
波数が含まれるようにするために、人間が警報エリア内
を移動したりする必要がなく、動体検出を行なう感度を
自動的に調整できるようになる。

〈実施例〉全体構成を表わす図面に示すように、本発明の超音波警
報装置は送波装置ｌと受波装置２とからなり、送波装置
ｌ側から警戒エリアに向けて超音波Ｐｌを発射し、警戒
エリアからの反射波Ｐ２を受波装置２で受けて動体検出
を行なう。

送波装置ｔｌには基準周波数ｆ。を発振する第１の発振
部３と、基準周波数ｆ。に一定のドツプラー周波数Δｆ
を含んだ周波数を発振する第２の発振部４とが設けられ
ている。これらの発振部３．４の発振出力Ｓ、、Ｓ２は
切換部５に与えられ、切換部５で選択された発振出力Ｓ
、またはＳ２の何れか一方がアンプ部６に供給される。

感度調整時に一連の動作を制御するための制御部７が受
波装置２側に設けられ、この制御部７から切換部５に切
換信号Ｓ３か与えられる。切換部５は与えられた切換信
号Ｓ３に応じて切換動作し、通常警戒状態においては第
１の発振部３の発振出力Ｓｌが選択されてアンプ部６に
供給される。

アンプ部６は送波用圧電素子の駆動回路として設けられ
ているもので、その増幅度は制御部７から出力される感
度制御信号Ｓ＝、によって所定値に制御されている。ア
ンプ部６の増幅出力が送波用素子部１０に与えられ、そ
こに配設されている超音波用圧電素子（図示せず）が駆
動されることにより、基準周波数ｆ。の動体検出用超音
波信号Ｐ１が警戒エリア内に送出される。超音波は波長
が短いので指向性が良い特性があり、反射物体に当たる
まで警戒エリア内を直進する。

発射波Ｐ□が反射物体に当たると反射して反射波Ｐ２と
なる。この反射波Ｐ２が受波装置２の受波用素子部１１
に設けられている空中超音波受波用素子（図示せず）に
より電気信号に変換され、受波信号Ｓ４として受波側ア
ンプ部１２に導出される。受波信号Ｓ４の周波数は１反
射した物体が停止している場合は第１の発振部３て発振
した基準周波数ｆ。と同じである。また１反射物体が運
動しているときはドツプラー周波数Δｆが発生すること
により、基準周波数ｆ。から変化している。

すなわち、反射物体が警報装置に移動して両者の距離が
縮まりつつあるときには、基準周波数ｆ。

よりもドツプラー周波数Δｆだけ高くなりＣｔａ＋Δｆ
）となる。また、反対に両者の距離か離れつつあるとき
には、基準周波数ｆ。よりもドツプラー周波数Δｆだけ
低くなりＣｔｏ−Δｆ）となる。

受波側アンプ部１２も送波側アンプ部６と同様にその増
幅度が制御部７から出力される感度制御信号Ｓ５によっ
て所定値に制御されている。したがって、受波信号Ｓ４
は制御部７によって制御された所定のレベルまで増幅さ
れ、次段に設けられているドツプラー周波数検出増幅部
１３に供給される。

ドツプラー周波数検出増幅部１３には、第１の発振部３
から基準周波数ｆ。の発振出力ＳＩが与えられていて、
この発振出力Ｓｌと受波信号Ｓ４との差の周波数をもっ
た出力信号を得るとともにそれを増幅している。このド
ツプラー周波数検出増幅部１３の増幅度も制御部７から
与えられる感度制御信号Ｓ６によって所定値に制御され
ている。したがって、反射波Ｐ２にドツプラー周波数Δ
ｆが含まれている場合には、ドツプラー周波数検出増幅
部１３においてそれが検出されるとともに所定の増幅度
で増幅され、ドツプラーシフト検出信号Ｓ７として次段
に設けられているレベル検出部１４に出力される。

レベル検出部１４は入力されたドツプラーシフト検出信
号Ｓ７のレベルと予め設定されている比較用の基準レベ
ルとを比較し、ドツプラーシフト検出信号Ｓ７の方が大
きい場合には動体検出信号Ｓ６を警報出力部１５に出力
する。警報出力部Ｉ５は動体検出信号ＳＢが与えられる
と、リレー等を動作させる警報用信号を出力し、警報エ
リア内に動く物体が存在することを報知する。

このようにして通常の警戒動作を行なっているときに、
制御部７の制御により切換部５から出力される発振出力
が、第１の発振部の発振出力Ｓ１から第２の発振部の出
力Ｓ２に切換えられる。この切換えは１例えば６時間ご
とのような一定の間隔で行なわれる。

第２の発振部の出力Ｓ２が切換部５で選択されることに
より、送波用素子部１０から送出される発射波Ｐ、は、
基本周波数ｆ。に一定ドップラー周波数Δｆが含まれた
感度調整用超音波信号となる。したがって、この発射波
Ｐ１か停止している物体に当たった場合でも、それによ
り発生した反射波Ｐ２にはドツプラー周波数Δｆか含ま
れる。

このドツプラー周波数Δｆを含んだ反射波Ｐ２を受波装
置２で受けて、上述した動体検出を行なう。

この自動感度調整期間において検出され、レベル検出部
１４で比較用の基準レベルと比較されるドツプラーシフ
ト検出信号Ｓ７の大きさは、警報装置が設置されている
周囲環境の影響や警報装置自体の温度特性などを含んで
いる。したがって、このときに得られたドツプラーシフ
ト検出信号Ｓ７のレベル値を、予め設定されている規格
値に合うように調整することにより、回路素子の温度特
性のばらつきや周囲環境の変化などを全て補償すること
ができる。実施例ではこの自動感度調整期間に制御部７
から感度制御信号Ｓ　５．　Ｓ　ｓを出力し、送波側ア
ンプ部６や受波側アンプ部１２．およびドツプラー周波
数検出増幅部１３の増幅度を自動的に調整することによ
り、予め設定されている規格値に合ったドツプラーシフ
ト検出信号Ｓ７が得られるようにしている。また、制御
部７からレベル検出部１３に基準レベル制御信号Ｓ９を
出力し、レベル検出部１３に設定される比較用の基準レ
ベルを規格値に合わせている。このような調整を定期的
に行なうことにより、周囲環境の影響や温度特性の変化
などに左右されない安定した適正感度が常に得られる。

なお、この自動感度調整期間においては動体検出信号Ｓ
８を警報出力部１５にテえないようにして警報が出力し
ないようにするとともに、ドツプラーシフト検出信号Ｓ
７を制御部７に適正感度が得られているか否かを確認し
ている。

なお、自動感度調整を行なっている期間は通常の動体検
出が中断されるが、中断期間は１〜２秒間秒間上極〈短
いので問題ない。

〈発明の効果）本発明は上述したように、ドツプラー周波数を含んだ感
度調整用超音波信号を定期的に発射するとともに、上記
感度調整用超音波信号を発射している期間に検出される
ドツプラー周波数検出信号のレベル値を監視し、上記レ
ベル値の情報に基づいてアンプ部の増幅度やドツプラー
周波数検出のしきい値などを自動的に加減するようにし
たので、動体検出を行なう感度を常に最適な感度に自動
調整することができる。したがって、人手による定期的
な調整作業をなくして省略化できるとともに、回路素子
の特性ばらつきや周囲環境の変化による影響を確実に補
償して常に安定した適正感度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例を示す超音波警報装置の要部回
路図である。１・・・送波装置、　２・・・受波装置。３・・・基本周波数発振部。４・・・感度調整用周波数発振部。５・・・切換部、　　６・・・送波側アンプ部。７・・・制御部、　　　１２−・・受波側アンプ部。１３・・・ドツプラー周波数検出増幅部。１４・・・レベル検出部、　ｆｏ・・・基本周波数。 Δｆ−・・ドツプラー周波数。

Claims

【特許請求の範囲】送波側から発射された超音波信号の反射波を受波側で受
けて上記反射波に含まれるドップラー周波数を検出する
とともに、上記ドップラー信号のレベル値と予め設定さ
れている比較用の基準レベル値とを比較し、その比較結
果に基いて動体検出を行なうようにした超音波検出装置
において、上記動体検出用に発射される基本周波数の超
音波信号を発生させるために設けられた基本周波数発振
部と、上記動体検出を行なう感度の調整用に発射されるドップ
ラー周波数を含んだ感度調整用超音波信号を発生させる
ために設けられた感度調整用周波数発振部と、上記基本周波数発振部の発振出力および上記感度調整用
周波数発振部の発振出力の何れか一方を超音波信号発生
用の発振出力として導出する切換部と、上記切換部の切換動作を制御して通常は上記基本周波数
発振部の発振出力を導出するとともに、上記感度調整用
周波数発振部の発振出力を所定の間隔で定期的に導出し
、上記感度調整用周波数発振部の発振出力を導出してい
る期間に検出されるドップラー周波数検出信号のレベル
値を監視し、上記レベル値の情報に基いてアンプ部の増
幅度や上記比較用の基準レベル値などを加減する制御部
とを具備することを特徴とする超音波警報装置。