JPH0615180U - Ultrasonic alarm device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成により、低コストで、個々の送波
装置及び受波装置の感度調整が確実に行なわれ得るよう
にする。
【構成】 基本周波数の検出用信号の発振を行なう第一
の発振部，該基本周波数にドップラー周波数を加えた感
度調整用信号の発振を行なう第二の発振部を含んでいる
本体１１と、本体１１から出力される送波信号の周波数
に基づいて超音波を発射する複数個の送波部１２と、該
超音波の反射波を受けてそれに含まれるドップラー周波
数を検出してその信号レベル値を基準レベル値と比較し
て動体検出を行なう受波部１３とから構成し、受波部１
３に対して本体から送波信号が入力されるようにし、受
波部１３は送波信号が検出用信号であるかまたは感度調
整用信号であるかを判断し、感度調整信号である場合に
は、上記ドップラー周波数の信号に基づいて増幅度，基
準レベル値等の調整を行なうようにしている。
(57) [Summary] [Object] To make it possible to reliably adjust the sensitivity of an individual transmitting device and receiving device at low cost with a simple configuration. A main body 11 including a first oscillating unit that oscillates a detection signal of a fundamental frequency, and a second oscillating unit that oscillates a sensitivity adjustment signal obtained by adding a Doppler frequency to the fundamental frequency; A plurality of transmitting units 12 that emit ultrasonic waves based on the frequency of the transmitted signal output from 11, and a Doppler frequency contained in the reflected waves of the ultrasonic waves are detected to determine the signal level value. The wave receiving unit 13 includes a wave receiving unit 13 that detects a moving object by comparing with a reference level value.
3, a wave transmission signal is input from the main body, and the wave receiving unit 13 determines whether the wave transmission signal is a detection signal or a sensitivity adjustment signal. Adjusts the amplification degree, the reference level value, etc. based on the signal of the Doppler frequency.
Description
【０００１】[0001]
この考案は超音波警報装置に係り、特にドップラー効果を利用した超音波警報 装置に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic alarm device, and more particularly to an ultrasonic alarm device utilizing the Doppler effect.
【０００２】[0002]
従来、警戒エリアに対して超音波を発射し、この超音波の反射を検出すること により動体検出を行なうようにした超音波警報装置は、例えば図４に示すように 構成されている。即ち、図４において、超音波警報装置１は、送波装置２及び受 波装置３と、送波装置２及び受波装置３の制御を行なう制御部４とから構成され ており、送波装置２側から警戒エリアに向けて超音波Ｐ１を発射し、この警戒エ リアからの反射波Ｐ２を受波装置３で受けることにより、動体検出を行なうよう になっている。 Conventionally, an ultrasonic alarm device which emits an ultrasonic wave to a caution area and detects a moving object by detecting the reflection of the ultrasonic wave is configured, for example, as shown in FIG. That is, in FIG. 4, the ultrasonic alarm device 1 includes a wave transmitting device 2 and a wave receiving device 3, and a control unit 4 that controls the wave transmitting device 2 and the wave receiving device 3. The ultrasonic wave P1 is emitted from the second side toward the caution area, and the reflected wave P2 from the caution area is received by the wave receiving device 3 to detect the moving object.
【０００３】 上記送波装置２は、基本周波数ｆ0 を発振する第一の発振部２ａと、該基本周 波数ｆ0 に一定のドップラー周波数Δｆを含んだ合成周波数ｆ1 を発振する第二 の発振部２ｂとを備えている。これらの発振部２ａ，２ｂの発振出力Ｓ1 ，Ｓ2 は切換部２ｃに送られて、この切換部２ｃで選択された発振出力Ｓ1 またはＳ2 の何れか一方が、アンプ部２ｄに供給されるようになっている。[0003] The transmitting device 2, the base and the first oscillator part 2a for oscillating a frequency f 0, a second oscillating the combined frequency f 1 that includes a constant Doppler frequency Δf to the basic frequency f 0 The oscillator 2b is provided. Oscillation outputs S 1 and S 2 of these oscillating units 2a and 2b are sent to a switching unit 2c, and either one of the oscillating outputs S 1 or S 2 selected by the switching unit 2c is supplied to an amplifier unit 2d. It is supposed to be done.
【０００４】 上記制御部４は感度調整時に一連の動作を制御するために受波装置３側に設け られており、この制御部４から切換部２ｃに対して切換信号Ｓ3 が与えられるこ とにより、この切換部２ｃはこの切換信号Ｓ3 に応じて切換動作を行ない、通常 警戒時には、第一の発振部２ａの発振出力Ｓ1 を選択してアンプ部２ｄに供給す るようになっている。The control unit 4 is provided on the side of the wave receiving device 3 in order to control a series of operations at the time of sensitivity adjustment, and the control unit 4 gives a switching signal S 3 to the switching unit 2c. accordingly, the switching unit 2c performs a switching operation in response to the switching signal S 3, in the normal alert, turned so that to supply to the amplifier unit 2d selects the oscillation output S 1 of the first oscillator part 2a There is.
【０００５】 このアンプ部２ｄは送波用素子２ｅの駆動回路として設けられており、その増 幅度は、制御部４からの感度制御信号Ｓ5 により所定値に設定される。これによ り、アンプ部２ｄの増幅出力が送波用素子２ｅに与えられ、その内部に設けられ 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、基本周波数ｆ0 の動体検出用超音波信号Ｐ1 が警戒エリアに向けて発射される。この際、超音波 は、波長が短いことから指向性が良好であるために、反射物体に当たるまで該警 戒エリア内を直進することになる。The amplifier section 2d is provided as a drive circuit for the wave transmitting element 2e, and its amplification degree is set to a predetermined value by a sensitivity control signal S 5 from the control section 4. As a result, the amplified output of the amplifier section 2d is given to the wave transmission element 2e, and the ultrasonic piezoelectric element (not shown) provided therein is driven, whereby the fundamental frequency f 0 of The moving body detecting ultrasonic wave signal P 1 is emitted toward the caution area. At this time, since the ultrasonic waves have a short wavelength and thus have a good directivity, the ultrasonic waves go straight through the warning area until they hit a reflecting object.
【０００６】 ここで、上記超音波信号Ｐ1 が反射物体に当たると、この反射物体の表面で反 射せしめられ、その反射波Ｐ2 が受波装置３の受波用素子３ａ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 して受波側のアンプ部３ｂに入力される。ここで、受波信号Ｓ4 の周波数は、反 射物体が停止している場合には、第一の発振部２ａで発振された基本周波数ｆ0 と同じであるが、反射物体が運動している場合には、ドップラー周波数Δｆが発 生することにより、基本周波数ｆ0 からずれることになる。即ち、反射物体が警 報装置に向かって接近するように移動している場合には、超音波信号Ｐ1 の周波 数は、基本周波数ｆ0 よりドップラー周波数Δｆの分だけ高くなってｆ0 ＋Δｆ となり、また反射物体が警報装置から離反するように移動している場合には、超 音波信号Ｐ1 の周波数は、基本周波数ｆ0 よりドップラー周波数Δｆの分だけ低 くなってｆ0 −Δｆとなる。Here, when the ultrasonic signal P 1 hits a reflecting object, it is reflected by the surface of this reflecting object, and the reflected wave P 2 is provided in the wave receiving element 3 a of the wave receiving device 3. It is converted into an electric signal by an element for receiving ultrasonic waves in the air (not shown), and is input to the receiving side amplifier section 3b as a received wave signal S 4 . Here, the frequency of the received signal S 4 is the same as the fundamental frequency f 0 oscillated by the first oscillating unit 2a when the reflecting object is stopped, but the reflecting object moves. If so, the Doppler frequency Δf is generated, which causes a deviation from the fundamental frequency f 0 . That is, when the reflecting object is moving to approach the alarm device, the frequency of the ultrasonic signal P 1 becomes higher than the fundamental frequency f 0 by the Doppler frequency Δf and f 0 + Δf. When the reflecting object is moving away from the alarm device, the frequency of the ultrasonic signal P 1 becomes lower than the fundamental frequency f 0 by the Doppler frequency Δf and becomes f 0 −Δf. Become.
【０００７】 また、受波側のアンプ部３ｂは、前記アンプ部２ｄと同様に、その増幅度が制 御部４から出力される感度制御信号Ｓ5 によって所定値に設定されている。従っ て、受波信号Ｓ4 は、制御部４により制御された所定レベルまで増幅されて、次 段に設けられたドップラー周波数検出増幅部３ｃに供給される。Further, the amplification degree of the receiving side amplifier section 3b is set to a predetermined value by the sensitivity control signal S 5 output from the control section 4, like the amplifier section 2d. Accordingly, the received signal S 4 is amplified to a predetermined level controlled by the control unit 4 and supplied to the Doppler frequency detection amplification unit 3c provided in the next stage.
【０００８】 該ドップラー周波数検出増幅部３ｃは、第一の発振部２ａから基本周波数ｆ0 の発振出力Ｓ1 が与えられることにより、上述した受波信号Ｓ4 と発振出力Ｓ2 との差の周波数をもった出力信号を検出し、それを増幅するようになっている。 尚、ドップラー周波数検出増幅部３ｃの増幅度も、同様に、制御部４からの感度 制御信号Ｓ6 によって所定値に設定されている。従って、反射波Ｐ2 にドップラ ー周波数Δｆが含まれている場合には、該ドップラー周波数検出増幅部３ｃがド ップラー周波数Δｆを検出して増幅し、それをドップラーシフト検出信号Ｓ7 と して次段のレベル検出部３ｄに出力する。The Doppler frequency detecting / amplifying unit 3c receives the oscillation output S 1 of the fundamental frequency f 0 from the first oscillating unit 2a, so that the difference between the received signal S 4 and the oscillation output S 2 is It detects an output signal with a frequency and amplifies it. The amplification degree of the Doppler frequency detecting / amplifying section 3c is similarly set to a predetermined value by the sensitivity control signal S 6 from the control section 4. Therefore, when the reflected wave P 2 contains the Doppler frequency Δf, the Doppler frequency detecting / amplifying section 3c detects and amplifies the Doppler frequency Δf, and outputs it as the Doppler shift detection signal S 7. It is output to the next level detection unit 3d.
【０００９】 このレベル検出部３ｄは、上記ドップラーシフト検出信号Ｓ7 のレベルと前以 て設定された比較用の基準レベルとを比較して、ドッ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Ｓ8 を警報出力部３ｅに出力する。 該警報出力部３ｅは、動体検出信号Ｓ8 が入力されると、リレー等を動作させ る警報用信号を出力して、警戒エリア内に動体が存在することを報知するように なっている。The level detector 3d compares the level of the Doppler shift detection signal S 7 with a preset reference level for comparison, and when the Doppler shift detection signal S 7 is larger, , And outputs the moving object detection signal S 8 to the alarm output unit 3e. When the moving object detection signal S 8 is input, the alarm output unit 3e outputs an alarm signal for operating a relay or the like to notify that a moving object exists in the warning area.
【００１０】 このように構成された超音波警報装置１によれば、感度調整を行なう場合は、 制御部４の制御動作により切換部２ｃが動作せしめられ、この切換部２ｃから出 力される発振出力が、第一の発振部２ａの発振出力Ｓ1 から第二の発振部２ｂの 発振出力Ｓ2 に切り換えられる。尚、この切換えは、例えば６時間毎のように一 定の時間間隔で自動的に行なわれ得るようになっている。According to the ultrasonic alarm device 1 configured as described above, when the sensitivity is adjusted, the switching unit 2c is operated by the control operation of the control unit 4, and the oscillation output from the switching unit 2c is performed. output is switched from the oscillation output S 1 of the first oscillator part 2a to the oscillation output S 2 of the second oscillator part 2b. It should be noted that this switching can be automatically performed at fixed time intervals such as every 6 hours.
【００１１】 上述のように発振出力が切り換えられると、送波用素子部２ｅから出力される 超音波信号Ｐ1 は、基本周波数ｆ0 に一定のドップラー周波数Δｆが含まれる、 合成周波数ｆ1 の感度調整用超音波信号となる。従って、この超音波信号Ｐ1 が 停止している物体に当たった場合、その反射波Ｐ2 は、周波数が変わらないこと から合成周波数ｆ1 である。かくして、反射波Ｐ2 を受波装置３で受けた場合、 該受波装置３は、前述したように動体検出動作を行なうことになる。When the oscillation output is switched as described above, the ultrasonic signal P 1 output from the transmitting element unit 2e has a composite frequency f 1 of which the fundamental frequency f 0 includes a constant Doppler frequency Δf. It becomes the ultrasonic signal for sensitivity adjustment. Therefore, when the ultrasonic signal P 1 hits a stationary object, the reflected wave P 2 is the composite frequency f 1 because the frequency does not change. Thus, when the reflected wave P 2 is received by the wave receiving device 3, the wave receiving device 3 performs the moving body detecting operation as described above.
【００１２】 このような感度調整時において、ドップラー周波数検出増幅部３ｃから出力さ れるドッ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等の影響を受けている。従って、このとき のドップラーシフト検出信号Ｓ7 のレベル値を、前以て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、上述した周囲環境の影響や警報装置自体の温度 特性等の影響が全て補償され得ることになる。At the time of such sensitivity adjustment, the magnitude of the Doppler shift detection signal S 7 output from the Doppler frequency detecting / amplifying unit 3c depends on the influence of the surrounding environment in which the alarm device is installed and the temperature characteristic of the alarm device itself. Etc. Therefore, by adjusting the level value of the Doppler shift detection signal S 7 at this time so as to match the standard value set in advance, the above-mentioned influence of the surrounding environment and the influence of the temperature characteristic of the alarm device itself. Will be all compensated.
【００１３】 このような調整は、図示の警報装置の場合には、感度調整時に、制御部４から 感度制御信号Ｓ5 ，Ｓ6 を出力することにより、送波側のアンプ部２ｄ，受波側 のアンプ部３ｂ及びドップラー周波数検出増幅部３ｃの各増幅度が適宜に調整さ れ、これによって前以て設定された規格値に合ったレベルのドップラーシフト検 出信号Ｓ7 が得られるようになっている。また、制御部４からレベル検出部３ｄ に対して、基準レベル制御信号Ｓ7 を出力することにより、該レベル検出部３ｄ の比較用基準レベルが上記規格値に合わせられ得る。かくして、上述した調整が 一定期間毎に自動的に行なわれることにより、周囲環境や温度特性の変化等に影 響され得ない安定した動体検出が、常に行なわれるようになっている。In the case of the alarm device shown in the figure, such adjustment is performed by outputting sensitivity control signals S 5 and S 6 from the control unit 4 at the time of sensitivity adjustment, so that the amplifier unit 2d on the transmission side and the reception unit The amplification degrees of the amplifier section 3b and the Doppler frequency detecting / amplifying section 3c on the side are appropriately adjusted so that the Doppler shift detection signal S 7 having a level matching the preset standard value can be obtained. Has become. Further, by outputting the reference level control signal S 7 from the control unit 4 to the level detection unit 3d 1, the comparison reference level of the level detection unit 3d 1 can be adjusted to the above standard value. Thus, the above-described adjustment is automatically performed at regular intervals, so that stable moving object detection that is not affected by changes in the ambient environment or temperature characteristics is always performed.
【００１４】[0014]
しかしながら、このような構成の超音波警報装置１においては、通常は、図５ に示したように個々の送波装置２及び受波装置３が交互に位置するようにして、 複数個の超音波警報装置１が並置されることになり、さらに動作中は、各送波装 置２が超音波信号Ｐ1 を出力していることになる。これに対して、各受波装置３ は、対となるべき送波装置２からの超音波信号Ｐ1 だけでなく、警戒エリア内か らの反射波Ｐ2 を無条件に受けるようになっていることから、例えば特定の一対 の送波装置２及び受波装置３に関して、上述したような感度調整を行なった場合 には、当該受波装置３には関連する送波装置２からの感度調整用超音波信号Ｐ1 だけでなく、他の送波装置２からの動体検出用の超音波信号も入射することにな り、その結果受けた反射波Ｐ2 が感度調整用の超音波であるか動体検出用の超音 波であるかの判断をすることが不可能になり、従って感度調整を行なうことがで きないという問題があった。However, in the ultrasonic alarm device 1 having such a configuration, usually, as shown in FIG. 5, the individual wave transmitting devices 2 and the wave receiving devices 3 are alternately positioned so that a plurality of ultrasonic waves are transmitted. The alarm devices 1 are arranged side by side, and during operation, each wave transmitting device 2 outputs the ultrasonic signal P 1 . On the other hand, each wave receiving device 3 unconditionally receives not only the ultrasonic signal P 1 from the wave transmitting device 2 to be paired, but also the reflected wave P 2 from the warning area. Therefore, for example, when the sensitivity adjustment as described above is performed for a specific pair of the wave transmitting device 2 and the wave receiving device 3, the sensitivity adjustment from the wave transmitting device 2 related to the wave receiving device 3 is performed. Not only the ultrasonic wave signal P 1 for use in detection but also an ultrasonic wave signal for detecting a moving body from another wave transmitting device 2 is incident, and the reflected wave P 2 received as a result is an ultrasonic wave for sensitivity adjustment. It becomes impossible to judge whether the object is a supersonic wave for detecting a moving object, so that there is a problem that the sensitivity cannot be adjusted.
【００１５】 このため、図５に示すように、各送波装置２及び受波装置３を、制御用のバス 配線５により一つの共通の制御部４に対して接続して、この制御部４が各送波装 置２及び受波装置３を制御駆動せしめるようにすると共に、感度調整の際には該 制御部４が、バス配線５のうちのタイミング信号回線５ａを介して、各受波装置 ３を制御するようにすることにより、各受波装置３の感度調整が確実に行なわれ 得るようにしている。Therefore, as shown in FIG. 5, each transmitting device 2 and each receiving device 3 are connected to one common control unit 4 by a control bus wiring 5, and the control unit 4 Controls the respective wave transmitters 2 and the wave receivers 3, and at the time of sensitivity adjustment, the controller 4 controls the respective wave receivers via the timing signal line 5a of the bus wiring 5. By controlling the device 3, the sensitivity of each wave receiving device 3 can be adjusted surely.
【００１６】 しかしながら、このような構成の超音波警報装置１においては、タイミング信 号回線５ａが必要になることから、構成が複雑になってしまい、またコストが高 くなってしまうという問題があった。 この考案は、以上の点に鑑み、簡単な構成且つ低コストで、個々の送波装置及 び受波装置の感度調整が確実に行なわれ得るようにした、超音波警報装置を提供 することを目的としている。However, in the ultrasonic alarm device 1 having such a configuration, since the timing signal line 5a is required, there is a problem that the configuration becomes complicated and the cost becomes high. It was In view of the above points, the present invention provides an ultrasonic alarm device having a simple structure and low cost, which can surely adjust the sensitivity of each wave transmitting device and wave receiving device. Has an aim.
【００１７】[0017]
上記目的を達成するため、この考案による超音波警報装置は、動体検出用の基 本周波数の検出用信号の発振を行なう第一の発振部，感度調整のために上記基本 周波数にドップラー周波数を加えた感度調整用信号の発振を行なう第二の発振部 及び該第一の発振部及び第二の発振部の出力を切り換える切換部を含んでいる本 体と、この本体の切換部から出力される送波信号の周波数に基づいて超音波を発 射する複数個の送波部と、この送波部から発射された超音波信号の反射波を受け てこの反射波に含まれるドップラー周波数を検出し、このドップラー周波数の信 号レベル値を前以て設定された基準レベル値と比較し、その比較結果に基づいて 動体検出を行なう受波部とから構成されており、さらに該受波部に対して上記本 体からの送波信号が入力されるようにし、上記受波部は送波信号が検出用信号で あるかまたは感度調整用信号であるかを判断し、感度調整信号である場合には、 上記ドップラー周波数の信号に基づいて増幅度，基準レベル値等の調整を行なう ようにしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the ultrasonic alarm device according to the present invention includes a first oscillating unit that oscillates a detection signal of a basic frequency for detecting a moving object, and a Doppler frequency is added to the above basic frequency for sensitivity adjustment. A main body including a second oscillating section that oscillates the sensitivity adjusting signal and a switching section that switches the outputs of the first oscillating section and the second oscillating section, and the output from the switching section of the main body. A plurality of transmitters that emit ultrasonic waves based on the frequency of the transmitted signal and a reflected wave of the ultrasonic signal emitted from this transmitter are received to detect the Doppler frequency contained in this reflected wave. , The signal level value of this Doppler frequency is compared with a preset reference level value, and a wave receiving unit that detects a moving object based on the comparison result is provided. The transmission signal from the main body Is input, and the wave receiving unit determines whether the transmission signal is a detection signal or a sensitivity adjustment signal, and if it is a sensitivity adjustment signal, based on the Doppler frequency signal. The feature is that the amplification degree and reference level value are adjusted.
【００１８】[0018]
上記構成によれば、通常は、切換部が第一の発振部からの基本周波数の検出用 信号を選択することにより、送波部から基本周波数の超音波の発射が行なわれ、 この超音波信号の反射波を受波部により受けて動体検出を行なうと共に、感度調 整時には、切換部が第二の発振部からの感度調整用信号を選択することにより、 送波部から基本周波数にドップラー周波数を加えた周波数の超音波の発射が行わ れ、この超音波信号の反射波を受波部により受けて、該反射波に含まれるドップ ラー周波数の信号を検出して、該ドップラー周波数の信号レベル値に基づいて、 増幅度，基準レベル値等の調整が行なわれ得ることになる。 従って、感度調整時には、本体から全ての送波部に対して同時に感度調整用信 号が入力されると共に、受波部が感度調整用信号であることを判断することによ り、増幅度，基準レベル値等の調整が行なわれて、感度調整を行なうようにした から、タイミング信号等が不要になり、その結果、簡単な構成により低コストで 個々の送波部及び受波部の感度調整が確実に行なわれ得ることになる。 According to the above configuration, normally, the switching unit selects the detection signal of the fundamental frequency from the first oscillating unit, so that the ultrasonic wave of the fundamental frequency is emitted from the transmitting unit. The reflected wave is received by the wave receiving section to detect a moving object, and at the time of sensitivity adjustment, the switching section selects the sensitivity adjustment signal from the second oscillating section, so that the transmitter section changes the Doppler frequency The ultrasonic wave of the frequency added is emitted, the reflected wave of this ultrasonic signal is received by the wave receiving unit, the signal of the Doppler frequency included in the reflected wave is detected, and the signal level of the Doppler frequency is detected. Based on the value, the amplification degree, the reference level value, etc. can be adjusted. Therefore, at the time of sensitivity adjustment, the sensitivity adjustment signal is input from the main body to all the wave transmitters at the same time, and it is judged that the wave receiver is the signal for sensitivity adjustment. Since the reference level value is adjusted to adjust the sensitivity, the timing signal is not needed, and as a result, the sensitivity of each transmitting and receiving unit can be adjusted with a simple structure at low cost. Can be done reliably.
【００１９】[0019]
以下、図面に示した実施例に基づいてこの考案を詳細に説明する。 図１はこの考案による超音波警報装置の一実施例を示しており、超音波警報装 置１０は、本体１１と、この本体１１から出力される送波信号の周波数に基づい て超音波信号を発射する複数個の送波部１２と、この送波部１２からの超音波信 号の反射波を受ける受波部１３とから構成されている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of an ultrasonic alarm device according to the present invention. An ultrasonic alarm device 10 includes a main body 11 and an ultrasonic signal based on the frequency of a transmission signal output from the main body 11. It is composed of a plurality of transmitting units 12 for emitting and a receiving unit 13 for receiving reflected waves of ultrasonic signals from the transmitting units 12.
【００２０】 本体１１は、動体検出用の基本周波数ｆ0 の検出用信号の発振を行なう第一の 発振部１１ａと、感度調整のために上記基本周波数ｆ0 にドップラー周波数Δｆ を加えた合成周波数ｆ1 の感度調整用信号の発振を行なう第二の発振部１１ｂと 、そして第一の発振部１１ａ及び第二の発振部１１ｂの発振出力を切り換える切 換部１１ｃと、この切換部１１ｃを切換制御する制御部１１ｄと、切換部１１ｃ からの出力を増幅するアンプ部１１ｅとを含んでいる。The main body 11 includes a first oscillating unit 11a that oscillates a detection signal having a fundamental frequency f 0 for detecting a moving object, and a composite frequency obtained by adding the Doppler frequency Δf to the fundamental frequency f 0 for sensitivity adjustment. The second oscillating unit 11b that oscillates the sensitivity adjusting signal of f 1, the switching unit 11c that switches the oscillation output of the first oscillating unit 11a and the second oscillating unit 11b, and the switching unit 11c. It includes a control unit 11d for controlling and an amplifier unit 11e for amplifying the output from the switching unit 11c.
【００２１】 また、上記送波部１２は、上記本体１１のアンプ部１１ｅから出力される送波 信号を増幅するアンプ部１２ａと、このアンプ部１２ａの出力信号により、該送 波信号の周波数に基づく超音波信号Ｐ1 を発射する送波用圧電素子等の送波用素 子１２ｂとを含んでいる。In addition, the transmitting unit 12 uses the amplifier unit 12a that amplifies the transmitting signal output from the amplifying unit 11e of the main body 11 and the output signal of the amplifying unit 12a to change the frequency of the transmitting signal. And a wave-transmitting element 12b such as a wave-transmitting piezoelectric element that emits an ultrasonic signal P 1 based on the ultrasonic wave.
【００２２】 さらに、受波部１３は、上記送波部１２から発射された超音波信号Ｐ1 の反射 波Ｐ2 を受けて、電気信号に変換する受波用素子１３ａと、該受波用素子１３ａ からの受波信号を増幅するアンプ部１３ｂと、発振部１３ｃから基本周波数ｆ0 の信号が与えられることにより、このアンプ部１３ｂからの出力される増幅され た受波信号に含まれるドップラー周波数Δｆを検出して増幅し、ドップラーシフ ト検出信号として出力するドップラー周波数検出増幅部１３ｄと、該ドップラー シフト信号を前以て設定された基準レベルと比較するレベル検出部１３ｅと、こ のレベル検出部１３ｅの出力に基づいて、ドップラーシフト検出信号の方が大き い場合に後述の制御部１３ｈを介して動体検出信号を出力する警報出力部１３ｆ とから構成されている。Further, the wave receiving unit 13 receives the reflected wave P 2 of the ultrasonic signal P 1 emitted from the wave transmitting unit 12 and converts it into an electric signal, and a wave receiving element 13 a. The amplifier unit 13b for amplifying the received signal from the element 13a and the signal of the fundamental frequency f 0 given from the oscillating unit 13c are included in the amplified received signal output from the amplifier unit 13b. A Doppler frequency detecting / amplifying unit 13d that detects and amplifies the frequency Δf and outputs it as a Doppler shift detecting signal, a level detecting unit 13e that compares the Doppler shift signal with a preset reference level, and this level Based on the output of the detection unit 13e, if the Doppler shift detection signal is larger, an alarm output unit 13f that outputs a moving body detection signal via a control unit 13h described later. It is configured.
【００２３】 さらに、受波部１３は、本体１１から送波信号が入力される送波信号入力部１ ３ｇと、この送波信号入力部１３ｇからの信号により各種制御を行うべく、レベ ル検出部１３ｅと警報出力部１３ｆとの間に設けられた制御部１３ｈとを含んで いる。この制御部１３ｈは、本体１１からの送波信号に基づいて、該送波信号が 検出用信号Ｓ1 である場合には、レベル検出部１３ｅからの信号に基づいて警報 出力部１３ｆを制御し、ドップラーシフト検出信号が所定の基準レベルより大き い場合に警報出力部１３ｆから外部に対して警報を出力するようにする。また、 該制御部１３ｈは、送波信号が感度調整用信号である場合には、レベル部１３ｅ からの信号に基づいて、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 体の温度特性等の影響を受けているドップラーシフト検出信号の大きさが前以て 設定されている規格値に合うように、アンプ部１３ｂ，ドップラー周波数検出増 幅部１３ｄ及びレベル検出部１３ｅの増幅度及び基準レベル値をそれぞれ適宜に 調整して、上述した周囲環境の影響や警報装置自体の温度特性等の影響が全て補 償されるようにしている。Furthermore, the wave receiving unit 13 detects the level of the wave transmission signal input unit 13g to which the wave transmission signal is input from the main body 11, and the level detection so as to perform various controls by the signal from the wave transmission signal input unit 13g. It includes a control unit 13h provided between the unit 13e and the alarm output unit 13f. The control unit 13h controls the alarm output unit 13f based on the signal from the level detection unit 13e, based on the signal transmitted from the main body 11, when the transmission signal is the detection signal S 1. When the Doppler shift detection signal is higher than a predetermined reference level, the alarm output unit 13f outputs an alarm to the outside. Further, when the transmitted signal is a sensitivity adjustment signal, the control unit 13h, based on the signal from the level unit 13e, influences the surrounding environment in which the alarm device is installed and the temperature of the alarm device itself. In order that the magnitude of the Doppler shift detection signal affected by the characteristics and the like conforms to the preset standard value, the amplification degree of the amplifier unit 13b, the Doppler frequency detection amplification unit 13d and the level detection unit 13e and The reference level values are adjusted appropriately so that the effects of the surrounding environment and the temperature characteristics of the alarm device itself are all compensated.
【００２４】 この考案による超音波警報装置１０は以上のように構成されており、通常は、 図２に示したように個々の送波部１２及び受波部１３が交互に位置するようにし て複数個の超音波警報装置１０が並置されるようになっている。そして、検出時 には、本体１１の制御部１１ｄが切換部１１ｃを制御することにより、この切換 部１１ｃが第一の発振部１１ａからの基本周波数ｆ0 （例えば２４．０ｋＨｚ） の検出用信号を選択し、それにより各送波部１２から基本周波数ｆ0 の超音波信 号を発射し、この超音波信号の反射波を受波部１３により受けることにより、そ のドップラーシフト検出信号のレベル値に基づいて動体検出が行なわれ得る。The ultrasonic alarm device 10 according to the present invention is configured as described above, and normally, as shown in FIG. 2, the individual wave transmitters 12 and the wave receivers 13 are alternately arranged. A plurality of ultrasonic alarm devices 10 are arranged side by side. At the time of detection, the control unit 11d of the main body 11 controls the switching unit 11c, so that the switching unit 11c outputs the detection signal of the fundamental frequency f 0 (for example, 24.0 kHz) from the first oscillation unit 11a. , The ultrasonic wave of the fundamental frequency f 0 is emitted from each transmitting section 12, and the reflected wave of this ultrasonic signal is received by the wave receiving section 13, whereby the level of the Doppler shift detection signal is detected. Motion detection can be performed based on the value.
【００２５】 また、感度調整時には、制御部１１ｄが切換部１１ｃを切換え制御することに より、この切換部１１ｃが第二の発振部１１ｂからの合成周波数ｆ1 （例えば２ ４．０４ｋＨｚ）の感度調整用信号を選択し、それにより各送波部１２から同時 に合成周波数ｆ1 の超音波信号を発射し、この超音波信号の反射波を受波部１３ にて受けることにより、反射波に含まれるドップラー周波数の信号（例えば４０ Ｈｚ）を検出して、該ドップラー周波数の信号レベル値を基準レベル値と比較す る。そして、制御部１３ｈは、本体１１から入力される送波信号に基づいて、感 度調整状態にあることを確認した上で、上記ドップラーシフト検出信号のレベル 値に基づいて、アンプ部１３ｂ，ドップラー周波数検出増幅部１３ｄ及びレベル 検出部１３ｅの増幅度，基準レベル値等の調整を行ない、これにより、周囲環境 の影響や警報装置自体の温度特性等に対する補償が行なわれ得ることになる。こ の場合、制御部１３ｈが、送波信号を監視することにより、送波信号が感度調整 用信号に切り換えられたとき、これを判断して、内部処理を切り換えることにな るが、図３に示したように、送波部１２から受波部１３に超音波信号が到達する 際に、僅かな時間遅れが生ずることから、切換えのための時間は十分確保され得 ることになる。During sensitivity adjustment, the control unit 11d controls the switching of the switching unit 11c, so that the switching unit 11c can detect the sensitivity of the composite frequency f 1 (for example, 2 4.04 kHz) from the second oscillating unit 11b. By selecting the adjustment signal, the ultrasonic wave signals of the composite frequency f 1 are simultaneously emitted from the respective wave transmitters 12, and the reflected wave of this ultrasonic wave signal is received by the wave receiver 13 to form a reflected wave. A signal of the included Doppler frequency (for example, 40 Hz) is detected, and the signal level value of the Doppler frequency is compared with the reference level value. Then, the control unit 13h confirms that the sensitivity is adjusted based on the transmission signal input from the main body 11, and then the amplifier unit 13b and the Doppler based on the level value of the Doppler shift detection signal. The amplification of the frequency detecting / amplifying unit 13d and the level detecting unit 13e, the reference level value, etc. are adjusted so that the influence of the surrounding environment and the temperature characteristic of the alarm device itself can be compensated. In this case, the control unit 13h monitors the transmission signal, and when the transmission signal is switched to the sensitivity adjustment signal, the control unit 13h determines this and switches the internal processing. As shown in (1), a slight time delay occurs when the ultrasonic signal arrives at the wave receiving section 13 from the wave transmitting section 12, so that the time for switching can be sufficiently secured.
【００２６】 かくして、感度調整時には、本体１１から全ての送波部１２に対して、同時に 送波信号として感度調整用信号が入力されると共に、受波部１３が感度調整用信 号であることを判断することにより、増幅度，基準レベル値等の調整を行なうの で、各送波部１２及び受波部１３の感度調整が確実に行なわれることになる。Thus, at the time of sensitivity adjustment, the sensitivity adjustment signal is simultaneously input as a transmission signal from the main body 11 to all the transmission units 12, and the reception unit 13 is a sensitivity adjustment signal. Since the amplification degree, the reference level value, and the like are adjusted by determining the above, the sensitivity adjustment of each transmitting unit 12 and receiving unit 13 can be reliably performed.
【００２７】[0027]
以上述べたように、この考案によれば、簡単な構成により、低コストで、個々 の送波装置及び受波装置の感度調整が確実に行なわれ得る、極めて優れた超音波 警報装置が提供される。 As described above, according to the present invention, an extremely excellent ultrasonic alarm device is provided which has a simple structure and can reliably adjust the sensitivity of each wave transmitting device and the wave receiving device at low cost. It
【図１】この考案による超音波警報装置の一実施例のブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an ultrasonic alarm device according to the present invention.
【図２】図１の超音波警報装置における本体と複数組み
の送波部及び受波部との接続状態を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a connection state between a main body and a plurality of sets of wave transmission units and wave reception units in the ultrasonic alarm device of FIG.
【図３】図１の超音波警報装置における送波信号と送波
出力と受波信号との関係を示すタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart showing a relationship among a transmission signal, a transmission output, and a reception signal in the ultrasonic alarm device of FIG.
【図４】従来の超音波警報装置の一例を示すブロック図
である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional ultrasonic alarm device.
【図５】上記従来の超音波警報装置における本体と複数
組みの送波部及び受波部との接続状態を示す概略図であ
る。FIG. 5 is a schematic diagram showing a connection state between a main body and a plurality of sets of wave transmitting units and wave receiving units in the conventional ultrasonic alarm device.
１０ 超音波警報装置 １１ 本体 １１ａ 第一の発振部 １１ｂ 第二の発振部 １１ｃ 切換部 １１ｄ 制御部 １１ｅ アンプ部 １２ 送波部 １２ａ アンプ部 １２ｂ 送波用素子 １３ 受波部 １３ａ 受波用素子 １３ｂ アンプ部 １３ｃ 発振部 １３ｄ ドップラー周波数検出増幅部 １３ｅ レベル検出部 １３ｆ 警報出力部 １３ｇ 送波信号入力部 １３ｈ 制御部 10 Ultrasonic Alarm Device 11 Main Body 11a First Oscillating Section 11b Second Oscillating Section 11c Switching Section 11d Control Section 11e Amplifier Section 12 Transmitting Section 12a Amplifier Section 12b Transmitting Element 13 Receiving Section 13a Receiving Element 13b Amplifier section 13c Oscillation section 13d Doppler frequency detection amplification section 13e Level detection section 13f Alarm output section 13g Transmission signal input section 13h Control section
Claims (1)
発振を行なう第一の発振部，感度調整のために上記基本
周波数にドップラー周波数を加えた感度調整用信号の発
振を行なう第二の発振部及び該第一の発振部及び第二の
発振部の出力を切り換える切換部を含んでいる本体と、 上記本体の切換部から出力される送波信号の周波数に基
づいて超音波を発射する複数個の送波部と、 上記送波部から発射された超音波信号の反射波を受けて
該反射波に含まれるドップラー周波数を検出し、該ドッ
プラー周波数の信号レベル値を前以て設定された基準レ
ベル値と比較し、その比較結果に基づいて動体検出を行
なう受波部と、から構成されており、さらに該受波部に
対して上記本体からの送波信号が入力されるようにし、
上記受波部は送波信号が検出用信号であるかまたは感度
調整用信号であるかを判断し、感度調整信号である場合
には、上記ドップラー周波数の信号に基づいて増幅度，
基準レベル値等の調整を行なうようにしたことを特徴と
する、超音波警報装置。1. A first oscillating unit for oscillating a detection signal having a fundamental frequency for detecting a moving object, and a second oscillating unit for oscillating a sensitivity adjustment signal obtained by adding a Doppler frequency to the fundamental frequency for sensitivity adjustment. A body including an oscillating unit and a switching unit that switches the outputs of the first oscillating unit and the second oscillating unit, and emits ultrasonic waves based on the frequency of a transmission signal output from the switching unit of the main body. A plurality of wave transmitters and a reflected wave of the ultrasonic signal emitted from the wave transmitter are received to detect a Doppler frequency contained in the reflected wave, and a signal level value of the Doppler frequency is preset. And a wave receiving unit that detects a moving object based on the comparison result, and a wave transmission signal from the main body is input to the wave receiving unit. ,
The wave receiving unit determines whether the transmission signal is a detection signal or a sensitivity adjustment signal, and if it is a sensitivity adjustment signal, the amplification factor based on the Doppler frequency signal,
An ultrasonic alarm device characterized in that a reference level value and the like are adjusted.
Priority Applications (1)
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| JP5514392U JP2568902Y2 (en) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | Ultrasonic alarm |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP5514392U JP2568902Y2 (en) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | Ultrasonic alarm |
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|---|---|
| JPH0615180U true JPH0615180U (en) | 1994-02-25 |
| JP2568902Y2 JP2568902Y2 (en) | 1998-04-22 |
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Family Applications (1)
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