JPH0449744Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 本考案は、超音波を送波し、その反射波を受波
することにより、侵入者等を検知して警報を発す
る超音波警報装置に関するものである。

(b) 従来技術 従来この種の超音波を使用した警報装置として
は、特開昭55−103687号公報に記載されているも
のがあつた。

この警報装置においては、トリガ回路から出力
されるトリガ信号を入力して一方のゲートが開く
と超音波が送波され、前記トリガ信号の出力から
一定時間遅れて他方のゲートが開いたときに前記
超音波を受波すると警報を発するものであつた。

(c) 考案が解決しようとする問題点 上記従来技術においては、受波側のゲートが開
いているときに反射波を受波した場合に限り警報
を発するように設定されていたため、ゲートが開
いている短い時間しか侵入者等を検出することが
できないという問題があつた。

(d) 問題点を解決するための手段 本考案の目的は、検出能力を高め、さらに温度
変化等による誤動作のない超音波警報装置を提供
するものであり、その構成は、一定周期毎に超音
波を波送する超音波送波回路と、該超音波送波回
路より送波された超音波の反射波を受波して受波
検出信号を出力する超音波受波回路と、前記受波
検出信号の入力によつて警報動作を行なう警報回
路と、前記超音波の送波時から外部操作によつて
設定される時間の経過後に一定時間幅の検知信号
を出力する検知信号発生回路と、前記検知信号の
出力期間中は前記受波検出信号の前記警報回路へ
の入力を禁止する第１ゲート回路と、前記受波検
出信号の入力によつて明示動作を行なう表示回路
と、前記検知信号の出力開始時から設定時間経過
後に該検知信号の出力時間幅より短い時間幅の距
離設定信号を出力する距離設定信号発生回路と、
前記距離設定信号の出力期間中は前記受波検出信
号の前記表示回路への入力を禁止する第２ゲート
回路と、外部切換操作により前記第１ゲート回路
か第２ゲート回路のいずれか一方を常時前記受波
検出信号を禁止する禁止信号を出力する切換スイ
ツチと、を有することを特徴とする。

(e) 実施例 以下図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。第１図は本考案の一実施例に係る超音波警報
装置の回路構成を示す図である。

２は一定周期毎に超音波を送波する超音波送波
回路である。

この超音波送波回路２は、高周波数信号を出力
する発振器４と、その出力信号を適宜分周する分
周器６と、分周された信号を入力して一定周期毎
に出力信号Ｂにパルスを発生させるタイミング発
生回路８と、その出力信号Ｂのパルス発生タイミ
ングに従つて発振器４からの信号を超音波に変調
する変調回路１０と、その出力された超音波を送
波用に昇圧する昇圧回路１２と、送波器１４とか
ら構成されている。

１６は超音波送波回路２より送波された超音波
の反射波を受波して受波検出信号Ｆを出力する超
音波受波回路である。

この超音波受波回路１６は、受波器１８と、受
波した超音波を増幅する増幅回路２０と、受波し
た超音波の雑音を除去するフイルタ２２と、波形
整形した受波検出信号Ｆを出力する波形整形回路
２４とから構成されている。

２６は超音波送波回路２から送波された超音波
が直接超音波受波回路１６により受波された場合
に受波検出信号Ｆが出力されるのを阻止する直接
波禁止回路である。

この直接波禁止回路２６は、超音波送波回路２
からのタイミング信号Ｂを入力するとパルスを出
力するワンシヨツトマルチバイブレータ２８と、
その出力信号を反転するインバータ３０と、その
出力信号Ｃと超音波受波回路１６の受波検出信号
Ｆを入力するアンドゲート３２とから構成されて
いる。

３４は超音波の送波時から外部操作によつて設
定される時間の経過後に一定時間幅の検知信号Ｅ
を出力する検知信号発生回路である。

この検知信号発生回路３４は、可変抵抗等から
なる外部操作部材の操作により時間が設定される
反射時間設定回路３６と、その出力信号Ｄの立ち
下がりのみを検出するダウンエツジ検出回路３８
と、その出力信号を入力してパルスを出力するワ
ンシヨツトマルチバイブレータ４０と、その出力
信号を反転するインバータ４２とから構成されて
いる。４４は外部切換操作により後述する第１ゲ
ート回路か第２ゲート回路のいずれか一方を常時
閉状態にして超音波受波回路１６から直接波禁止
回路２６を介して出力される受波検出信号Ｇの出
力を禁止する禁止信号Ａを出力する切換スイツチ
である。

４６は検知信号Ｅと受波検出信号Ｇと禁止信号
Ａを入力するアンドゲートからなり、検知信号Ｅ
の出力期間中は受波検出信号Ｇの出力を禁止する
第１ゲート回路である。

４８は警報回路であり、第１ゲート回路４６か
らの信号Ｈに応答して警報を発するものである。

５０は検知信号Ｅの出力開始時から設定時間経
過後に検知信号Ｅの出力時間幅より短い時間幅の
距離設定信号Ｋを出力する距離設定信号発生回路
である。

この距離設定信号発生回路５０は、検知信号Ｅ
の立ち下がりを検出するダウンエツジ検出回路５
２と、その出力信号Ｉを設定された時間だけ遅延
させる遅延回路５４と、その出力信号Ｊを入力し
てパルスを出力するワンシヨツトマルチバイブレ
ータ５６と、その出力信号を反転するインバータ
５８とから構成されている。

６０は受波検出信号Ｇと距離設定信号Ｋと反転
した禁止信号Ａを入力するアンドゲートからな
り、距離設定信号Ｋの出力期間中は受波検出信号
Ｇの出力を禁止する第２ゲート回路である。

６２は第２ゲート回路からの信号Ｌに応答して
明示動作を行なう表示回路であり、本実施例にお
いては、抵抗６４を介して信号Ｌをゲート側に入
力するトランジスタ６６と、このトランジスタ６
６と、抵抗６８を介して電源に接続された発光ダ
イオード７０とから構成されている。

次に上記構成からなる本実施例の超音波警報装
置の動作を第２図及び第３図に示すタイムチヤー
トを用いて説明する。

初期時において、超音波の反射時間即ち警報装
置から外部物体までの距離を設定するには、第２
図に示すように、切換スイツチ４４をオフ状態に
して、その出力信号ＡをＬレベルにしておくこと
が必要である。

これより、第１ゲート回路４６は閉状態に保た
れ、第２ゲート回路６０は他の入力信号次第で開
状態になる。

このときに、外部操作により検知信号発生回路
３４内の反射時間設定回路３６が出力するパルス
のパルス幅を変えると、ダウンエツジ検出回路３
８がそのパルスの立ち下がりを検出する間隔も変
わり、ワンシヨツトマルチバイブレータ４０が出
力するパルスの間隔もそれらに応じて変わる。

従つて、反射時間設定回路３６の出力信号Ｄに
発生するパルス幅を変えると、出力信号Ｂにパル
スが発生されてからインバータ４２が出力する検
知信号ＥにＬレベルのパルスが発生するまでの間
隔が変わることになる。

この検知信号Ｅは、第１ゲート回路４６には直
接印加され、また第２ゲート回路６０には距離設
定信号発生回路５０を介して印加されている。

この距離設定信号発生回路５０においては、は
じめに検知信号Ｅの立ち下がりをダウンエツジ検
出回路５２にて検出し、その出力信号Ｉにパルス
を発生させる。

このパルスは、遅延回路５２にて一定時間、即
ち本実施例においては検知信号Ｅに発生するＬレ
ベルのパルスのパルス幅の約半分の時間だけ遅延
されてその出力信号Ｊに発生する。

ワンシヨツトマルチバイブレータ５６は、この
信号Ｊに発生したパルスに応答して予め決められ
たパルスを出力し、インバータ５８はこのパルス
を反転させて出力信号ＫにＬレベルのパルスとし
て発生させる。

一方、超音波受波回路１６は、超音波送波回路
２から一定間隔で送波された超音波を受波する
と、受波器１８、増幅回路２０、フイルタ２２、
波形整形回路２４を介して受波したことを示すパ
ルスをその出力信号Ｆに発生させ、直接波禁止回
路２６内のアンドゲート３２に印加する。

この直接波禁止回路２６内のワンシヨツトマル
チバイブレータ２８は、超音波送波回路２内のタ
イミング信号発生回路８からのタイミング信号Ｂ
を入力するとパルスを出力する。

このため、この信号をインバータ３０にて反転
した信号Ｃを入力するアンドゲート３２は、超音
波送波回路２から超音波が送波されると同時に一
定時間閉状態になり、送波された超音波を超音波
受波回路１６が直接受波してその出力信号Ｆにパ
ルスを発生しても、アンドゲート３２により受波
検出信号Ｇにパルスが発生することを阻止し、遅
れて受波する反射波のみにより受波検出信号Ｇに
パルスが発生する。

この受波検出信号Ｇは、第１ゲート回路４６と
第２ゲート回路６０に印加されており、また前述
した検知信号Ｅと距離設定信号Ｋはそれぞれ第１
ゲート回路４６と第２ゲート回路６０に印加され
ている。

今、切換スイツチ４４はオフ状態であるため、
その出力信号ＡはＬレベルになつており、この信
号Ａを入力する第１ゲート回路４６は閉状態に保
たれている。

また、第２ゲート回路６０は信号Ａを反転して
入力しているため、他の入力信号Ｇ、Ｋにより開
状態になり得る状態にある。

この受波検出信号Ｇには前述したように超音波
を受波したときのみＨレベルのパルスが発生し、 また距離設定信号Ｋは、検知信号Ｅに発生する
Ｌレベルのパルスのほぼ中央に対応するタイミン
グでＬレベルのパルスが発生する。

従つて、第２ゲート回路６０の出力信号Ｌに
は、受波検出信号ＧのＨレベルのパルスと距離設
定信号ＫのＬレベルのパルスとが同一時期に発生
したときを除いて信号ＧのＨレベルのパルスが発
生することになる。

このように信号Ｌにパルスが発生すると表示回
路６２内のトランジスタ６６がオン状態になり、
発光ダイオード７０が点灯する。

また、前述したように検知信号Ｅに発生するＬ
レベルのパルスの発生タイミングを外部操作によ
り変化させると、この検知信号Ｅに基づいて発生
される距離設定信号ＫのＬレベルのパルスの発生
タイミングも変化することになる。

このため、距離設定信号ＫのＬレベルのパルス
と受波検出信号ＧのＨレベルのパルスとが同時に
発生するように外部操作により調整すると、第２
ゲート回路６０の出力信号Ｌに信号Ｇのパルスは
発生せず、表示回路６２内の発光ダイオード７０
は点灯しなくなる。

このように受波検出信号Ｇのパルスと距離設定
信号Ｋのパルスとが同時に発生するということ
は、 即ち検知信号Ｅのパルスの中央部に対応するタ
イミングで超音波を受波（受波検出信号Ｇにパル
スが発生）するように検知信号Ｅのパルス発生タ
イミングを設定することができたということであ
る。使用者は、表示回路６２内の発光ダイオード
７０が非点灯状態に保たれることにより、上記状
態に設定されたことを認識することができる。

上記の如く、初期時に検知信号Ｅと受波検出信
号Ｇとの関係を設定した後、切換スイツチ４４を
オン状態にすると、第３図に示すように、その出
力信号ＡはＨレベルになる。

従つて、今度は第２ゲート回路６０が閉状態に
保たれ、第１ゲート回路４６は他の入力信号Ｅ、
Ｇの状態次第で閉状態になり得る状態になる。

ここで、前述したように一定間隔で超音波送波
回路２から送波された超音波を超音波受波回路１
６が受波すると信号Ｆ及びＧにパルスが発生し、
第１ゲート回路４６に印加される。

通常の状態においては、前述したように、検知
信号Ｅに発生するＬレベルのパルスの中央部に対
応する時期に受波検出信号Ｇにパルスが発生する
ように設定されているため、検知信号Ｅにより第
１ゲート回路４６は一旦閉状態になり、信号Ｇの
パルスがその出力信号Ｈに発生することを阻止す
る。このため、警報回路４８から警報は発せられ
ない。

尚、前述したように、超音波回路１６が直接波
を受波して信号Ｆに発生するパルスは、直接波禁
止回路２６により受波検出信号Ｇに発生すること
を阻止されている。

上記の如く、受波検出信号Ｇにパルスが発生す
るタイミングが正常であれば、検知信号Ｅに発生
するＬレベルのパルスにより信号Ｇのパルスが信
号Ｈに発生することを阻止するものである。

本実施例の場合、受波検出信号Ｇのパルスは、
検知信号Ｅのほぼ中央部に対応する時期に発生す
るように設定されている。

従つて、たとえ温度変化等により検知信号Ｅの
Ｌレベルのパルスが発生する時期に変化が生じて
も、その変化の度合が前後に受波検出信号Ｇのパ
ルス幅だけずれた場合には信号Ｇに発生したパル
スは第１ゲート回路４６により信号Ｈに発生する
ことを阻止される。

このため、温度変化による検知信号Ｅのパルス
発生時期の変化分に応じて信号Ｅのパルス幅及び
信号Ｇのパルス幅を決めることにより、温度変化
による誤動作を防止することができる。

また、侵入者等に送波した超音波が反射する
と、超音波受波回路１６が受波するタイミングが
通常の場合より早くなり、受波検出信号Ｇにパル
スが発生する時期が早まる。

このため、検知信号Ｅに発生するＬレベルのパ
ルスよりも信号Ｇに発生するパルスの発生時期の
方が早くなり、第１ゲート回路４６の出力信号Ｈ
に信号Ｇのパルスが発生する。

そして警報回路４８は、この信号Ｈに発生した
パルスに応答して警報を発する。

(f) 考案の効果 上記本考案によれば、検知信号のパルスと受波
検出信号のパルスとがほぼ同時に発生した場合に
は警報せず、また受波検出信号のパルスが検知信
号のパルスよりも早いか又は遅く発生した場合に
は警報を発するように設定しているので、従来例
に比べて検出能力を高めることができる。

また、表示回路６２を見ながら検知信号Ｅに発
生するパルスの時間を設定すると、一般的には発
光ダイオード７０が非点灯状態になるとすぐに調
節の操作を止めてしまうため、検知信号Ｅのパル
スと受波検出信号Ｇのパルスは第４図左側に示す
ようにそのパルスエツジがほぼ並ぶように設定さ
れてしまう。

このため、第４図右側に示すように温度変化等
により検知信号Ｅのパルス発生タイミングが受波
検出信号Ｇのパルス幅だけ遅れると、警報が発せ
られることが考えられる。

しかしながら、本考案においては距離設定信号
発生回路５０を設けているため、第５図左側に示
すように検知信号Ｅのパルス発生時間を設定する
際に検知信号Ｅのパルスの中央部に対応するタイ
ミングで受波検出信号Ｇにパルスが発生するよう
に設定することができ、これにより第５図右側に
示すように検知信号Ｅのパルスが温度変化等によ
り遅れたとしても、誤動作を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る超音波警報装
置の回路構成を示す図、第２図及び第３図はタイ
ムチヤート、第４図は警報装置における検知信号
と受波検出信号の一般的な関係を示す図、第５図
は本考案の警報装置における検知信号と受波検出
信号の関係を示す図である。 ２……超音波送波回路、１６……超音波受波回
路、２６……直接波禁止回路、３４……検知信号
発生回路、４４……切換スイツチ、４６……第１
ゲート回路、４８……警報回路、５０……距離設
定信号発生回路、６０……第２ゲート回路、６２
……表示回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一定周期毎に超音波を送波する超音波回路と、 該超音波送波回路より送波された超音波の反射
   波を受波して受波検出信号を出力する超音波受波
   回路と、 前記受波検出信号の入力によつて警報動作を行
   なう警報回路と、 前記超音波の送波時から外部操作によつて設定
   される時間の経過後に一定時間幅の険知信号を出
   力する検知信号発生回路と、 前記検知信号の出力期間中は前記受波検出信号
   の前記警報回路への入力を禁止する第１ゲート回
   路と、 前記受波検出信号の入力によつて明示動作を行
   なう表示回路と、 前記検知信号の出力開始時から設定時間経過後
   に該検知信号の出力時間幅より短い時間幅の距離
   設定信号を出力する距離設定信号発生回路と、 前記距離設定信号の出力期間中は前記受波検出
   信号の前記表示回路への入力を禁止する第２ゲー
   ト回路と、 外部切換操作により前記第１ゲート回路か第２
   ゲート回路のいずれか一方を常時前記受波検出信
   号を禁止する禁止信号を出力する切換スイツチ
   と、を有することを特徴とする超音波警報装置。