JPS61246686A - 移動物体検知装置 - Google Patents
移動物体検知装置Info
- Publication number
- JPS61246686A JPS61246686A JP8934585A JP8934585A JPS61246686A JP S61246686 A JPS61246686 A JP S61246686A JP 8934585 A JP8934585 A JP 8934585A JP 8934585 A JP8934585 A JP 8934585A JP S61246686 A JPS61246686 A JP S61246686A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- ultrasonic
- head
- transmission signal
- transmitting
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
- G01S15/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明け、超音波のドツプラー効果を利用して監視空間
内で移動する被検知物体を検知する移動物体検知装置に
関するものである。
内で移動する被検知物体を検知する移動物体検知装置に
関するものである。
監視空間に超音波を発射して、この超音波の監視空間に
ある被検知物体からの反射波を受波し、被検知物体の移
動に伴って発生するいわゆるドツプラー信号を検出して
スイッチを動作せしめ監視中間中内の移動する液検知物
体、特に人体を検知する装置は、従来より種々提案実施
されている。
ある被検知物体からの反射波を受波し、被検知物体の移
動に伴って発生するいわゆるドツプラー信号を検出して
スイッチを動作せしめ監視中間中内の移動する液検知物
体、特に人体を検知する装置は、従来より種々提案実施
されている。
従来心鴫禰の移動物体検知を第５図に示す。同図におい
て、発振器１で発振された超音波送波信号は、送波用増
幅器２で適当なレベルに増幅され、圧電素子よりなる送
波用超音波ヘッド３に印加される。送波用超音波ヘッド
３け、加えられた信号に対応した超音波を監視空間に向
けて放射する。監視空間〈ある被検知物体よりの反射波
は、圧電素子よシなる受波用超音波ヘッド４で受波され
、電気信号に変換される。この受波信号は帯域増幅器５
によって増幅された後、発振器１から出力される送波信
号の一部とミ士す６で三十シンジされ、検波回路７で、
ドツプラー周波数のみを抽出された後、増幅器８で増幅
され、あるレベル以上のドツプラー信号が存在する時に
スイッチング回路９が動作して物体検知信号が出力され
る。
て、発振器１で発振された超音波送波信号は、送波用増
幅器２で適当なレベルに増幅され、圧電素子よりなる送
波用超音波ヘッド３に印加される。送波用超音波ヘッド
３け、加えられた信号に対応した超音波を監視空間に向
けて放射する。監視空間〈ある被検知物体よりの反射波
は、圧電素子よシなる受波用超音波ヘッド４で受波され
、電気信号に変換される。この受波信号は帯域増幅器５
によって増幅された後、発振器１から出力される送波信
号の一部とミ士す６で三十シンジされ、検波回路７で、
ドツプラー周波数のみを抽出された後、増幅器８で増幅
され、あるレベル以上のドツプラー信号が存在する時に
スイッチング回路９が動作して物体検知信号が出力され
る。
しかしながら、このような従来例にあっては、送波用お
よび受波用の２個の超音波ヘッド３．４を必要とする上
、送波用超音波ヘッド３と受波用超音波ヘッド４を接近
させると送波用超音波ヘッド３から受波用超音波ヘッド
４に超音波が直接まわシ込み、検知性能を劣化させたり
、監視領域が送波用、受波用の超音波ヘッドの持つ指向
性によって決まる為、超音波ヘッド３．４の取付けの自
由度が小さく、施工時の調整が面倒であるとともにコス
トもかかる等の問題があった。
よび受波用の２個の超音波ヘッド３．４を必要とする上
、送波用超音波ヘッド３と受波用超音波ヘッド４を接近
させると送波用超音波ヘッド３から受波用超音波ヘッド
４に超音波が直接まわシ込み、検知性能を劣化させたり
、監視領域が送波用、受波用の超音波ヘッドの持つ指向
性によって決まる為、超音波ヘッド３．４の取付けの自
由度が小さく、施工時の調整が面倒であるとともにコス
トもかかる等の問題があった。
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、超音波
の送波と、反射波の受波とを１個の超音波ヘッドで行う
ことによって、装置の小型化を図るとともにコストタウ
ンを図シ、シかも取付けの自由度を拡げて施工時の調整
を容易にすることを目的とする。
の送波と、反射波の受波とを１個の超音波ヘッドで行う
ことによって、装置の小型化を図るとともにコストタウ
ンを図シ、シかも取付けの自由度を拡げて施工時の調整
を容易にすることを目的とする。
（実施例１）
第１図は本発明一実施例を示すもので発振器１け、超音
波領域の周波数信号を発振し、この発振出力を増幅器２
で増幅した送波信号がインピータンス回路１０を介して
送受波兼用の圧電素子よシなる超音波ヘッド１１に印加
される。超音波ヘッド１１は加えられた信号に対応した
超音波を監視空間に向けて発射し、この超音波は監視空
間にある被検知物体によシ反射され、超音波ヘッド１１
にて受波されて電気信号に変換され、送波信号と合成さ
れる。したがって、超音波ヘッド１１の出力には、送波
信号成分と受波信号成分が含まれており、この信号と送
波信号の一部よりとり出した同振幅、同位相の信号とを
、差動増幅器１２に入力することＫより送波信号成分が
除去され受波信号成分のみが抽出される。この場合、送
波信号成分除去回路はインピータンス回路１０と差動増
巾回路１２にて形成される。但し、との差動増幅器１２
で完全に送波成分を除去できなくとも、送波信号が十分
小さくなれば問題はない。さらに移動する被検知物体よ
りの反射波によって発生するドツプラー信号を検出する
ため発振器１から出力される送波信号と、差動増幅器１
２の出力を三士す６で三十シンタする。このミ士シンタ
によシ送波周波数とほぼ同じ周波数で振幅がドツプラー
偏移周波数で変化する信号が得られる。さらに三十す６
の出力よりドツプラー信号成分を検波回路７で検出し、
この検波回路７で検出されたドツプラー信号を増幅器８
で増幅しであるレベル以上のドツプラー信号が存在する
時にスイッチンジ回路９を動作させることによシ、移動
する被検知物体の検出信号が得られることになる。
波領域の周波数信号を発振し、この発振出力を増幅器２
で増幅した送波信号がインピータンス回路１０を介して
送受波兼用の圧電素子よシなる超音波ヘッド１１に印加
される。超音波ヘッド１１は加えられた信号に対応した
超音波を監視空間に向けて発射し、この超音波は監視空
間にある被検知物体によシ反射され、超音波ヘッド１１
にて受波されて電気信号に変換され、送波信号と合成さ
れる。したがって、超音波ヘッド１１の出力には、送波
信号成分と受波信号成分が含まれており、この信号と送
波信号の一部よりとり出した同振幅、同位相の信号とを
、差動増幅器１２に入力することＫより送波信号成分が
除去され受波信号成分のみが抽出される。この場合、送
波信号成分除去回路はインピータンス回路１０と差動増
巾回路１２にて形成される。但し、との差動増幅器１２
で完全に送波成分を除去できなくとも、送波信号が十分
小さくなれば問題はない。さらに移動する被検知物体よ
りの反射波によって発生するドツプラー信号を検出する
ため発振器１から出力される送波信号と、差動増幅器１
２の出力を三士す６で三十シンタする。このミ士シンタ
によシ送波周波数とほぼ同じ周波数で振幅がドツプラー
偏移周波数で変化する信号が得られる。さらに三十す６
の出力よりドツプラー信号成分を検波回路７で検出し、
この検波回路７で検出されたドツプラー信号を増幅器８
で増幅しであるレベル以上のドツプラー信号が存在する
時にスイッチンジ回路９を動作させることによシ、移動
する被検知物体の検出信号が得られることになる。
而して、本発明にあっては、超音波の送波と受波とを１
個の超音波ヘッド１１にて行なうようにしているので、
装置の小型化を図ることができるとともにコストタウン
を図ることができ、しかも監視空間が１個の超音波ヘッ
ド１１の指向性によって決まるので、監視空間の設定が
容易になるとともに取付けの自由度を拡げることができ
、施工時の調整が容易になる。
個の超音波ヘッド１１にて行なうようにしているので、
装置の小型化を図ることができるとともにコストタウン
を図ることができ、しかも監視空間が１個の超音波ヘッ
ド１１の指向性によって決まるので、監視空間の設定が
容易になるとともに取付けの自由度を拡げることができ
、施工時の調整が容易になる。
ヤシ書褥≠半
（実施例２）
第２図は他の実施例を示すもので、同図において送波信
号成分除去回路は移相器１３および三士す１４にて形成
され、移相器１３にて送波信号の一部よシ超音波ヘッド
１１の出力信号と逆相の信号を作成し、三士す１４で超
音波ヘッド１１の出力（！：移相器１３の出力をミ士シ
ンジ、つまり送相信号の和をとることにより、送波成分
を除去し、ミ士す１４の出力を増幅器１５で増幅して発
振器１からの信号とミ士す６で三十シンジすることＫよ
シドップラー成分を検出する。以下、前記実施例１と同
じ処理をすることＫよ９１個の超音波ヘッド１１で移動
する被検知物体を検出することができる。なお、第１図
、第２図の実施例では、送波成分の信号を、送波用増幅
器２の出力から取シ出しているがこれに限定することは
なく、図中、点線で示すように発振器１の出力から取シ
出してもよい。この場合、インピータンス回路１０は不
要となる。
号成分除去回路は移相器１３および三士す１４にて形成
され、移相器１３にて送波信号の一部よシ超音波ヘッド
１１の出力信号と逆相の信号を作成し、三士す１４で超
音波ヘッド１１の出力（！：移相器１３の出力をミ士シ
ンジ、つまり送相信号の和をとることにより、送波成分
を除去し、ミ士す１４の出力を増幅器１５で増幅して発
振器１からの信号とミ士す６で三十シンジすることＫよ
シドップラー成分を検出する。以下、前記実施例１と同
じ処理をすることＫよ９１個の超音波ヘッド１１で移動
する被検知物体を検出することができる。なお、第１図
、第２図の実施例では、送波成分の信号を、送波用増幅
器２の出力から取シ出しているがこれに限定することは
なく、図中、点線で示すように発振器１の出力から取シ
出してもよい。この場合、インピータンス回路１０は不
要となる。
ところで、上記実施例１．２は、被検知物体の移動によ
るドツプラー効果にて発生するビート信号を検波回路７
で検波して、この検波出力のレベルが一定以上のとき検
知出力を出し、移動する被検知物体の存在を検出するも
のであシ、第３図は外米雑音、風の動きがあるとき、人
間の動きＫよるビート周波数（検波回路７の出力）であ
る。さて、検波後の増幅器８を帯域増幅器として人の動
きを検出しようとする時、ノイズ（風の動き、外来雑音
）が存在しないときには正常な動作をするが、ノイズが
存在しているときには、帯域増幅器の通過帯域にノイズ
の信号が入ることになる。つまり人間の動きによるビー
ト周波数（ドラづラー周波数）が、風の動き、外米雑音
によるノイズのビート周波数（ドツプラー周波数ではな
い）にオーバーラツプする部分が存在するため、帯域増
幅器では分離できない。そのため、ノイズによる誤動作
が起こる。このようなノイズ（風の動き、外米雑音）に
対する誤動作対策として、特冊昭５５−６３７７４号に
よる誤動作防止方法を適用すれば良いことになる。すな
わち、特開昭５５−６３７７４号による方法は１対のド
ツプラー信号を基本にしてこの受波信号のベクトルの象
限を抽出し、かつ象限の転移を追跡することによシ、受
波信号に含まれるベクトルの回転方向とその期間を連続
的に得ることができ、１ドツづラー周期当シ４個の出力
を得ることができるものであって、スペクトル特性に基
く周波数分析を行う必要もなく、また電気機械的相関器
を使う必要もなく、移動する被検知物体の存在を確実に
検出することができ、その回路構成も簡単なものである
。
るドツプラー効果にて発生するビート信号を検波回路７
で検波して、この検波出力のレベルが一定以上のとき検
知出力を出し、移動する被検知物体の存在を検出するも
のであシ、第３図は外米雑音、風の動きがあるとき、人
間の動きＫよるビート周波数（検波回路７の出力）であ
る。さて、検波後の増幅器８を帯域増幅器として人の動
きを検出しようとする時、ノイズ（風の動き、外来雑音
）が存在しないときには正常な動作をするが、ノイズが
存在しているときには、帯域増幅器の通過帯域にノイズ
の信号が入ることになる。つまり人間の動きによるビー
ト周波数（ドラづラー周波数）が、風の動き、外米雑音
によるノイズのビート周波数（ドツプラー周波数ではな
い）にオーバーラツプする部分が存在するため、帯域増
幅器では分離できない。そのため、ノイズによる誤動作
が起こる。このようなノイズ（風の動き、外米雑音）に
対する誤動作対策として、特冊昭５５−６３７７４号に
よる誤動作防止方法を適用すれば良いことになる。すな
わち、特開昭５５−６３７７４号による方法は１対のド
ツプラー信号を基本にしてこの受波信号のベクトルの象
限を抽出し、かつ象限の転移を追跡することによシ、受
波信号に含まれるベクトルの回転方向とその期間を連続
的に得ることができ、１ドツづラー周期当シ４個の出力
を得ることができるものであって、スペクトル特性に基
く周波数分析を行う必要もなく、また電気機械的相関器
を使う必要もなく、移動する被検知物体の存在を確実に
検出することができ、その回路構成も簡単なものである
。
（実施例３）
第４図は上記特開昭５５−６３７７４号を用いたさらに
他の実施例のブロック回路図であり、実施例１と同様に
１個の超音波ヘッド１１で超音波の送波と受波を行って
おり、受波信号は差動増幅器１２の出力よシ得られる。
他の実施例のブロック回路図であり、実施例１と同様に
１個の超音波ヘッド１１で超音波の送波と受波を行って
おり、受波信号は差動増幅器１２の出力よシ得られる。
移相器１６け送波信号Ｅ４の位相を移相して信号Ｅ１を
作る。三士す１７．１８け、受波信号と前記信号Ｅ４、
Ｅ；とを夫々混合、検波するとともに増幅器１９．２０
によシ夫々増幅して１対のドツプラー信号Ｅ及びＥ′を
検出する。ドツプラー信号Ｅ及びＥ′は夫々２進数変換
器２＋、２２で２進数ｘ１Ｙに変換される。この１対の
ディジタル信号は、受波信号を送波信Ｊｉ）Ｅ４又けＥ
４を基準ベクトルとしてＥｘρ存在する象限情報を貯え
ている。レベル検出回路２３．２４は前記ベクトルＥ、
Ｎの存・否をベクトル信号のレベルが一定レベル以上あ
るか否かで検出するためのもので両検出回ｖＩ！ｒ２３
．２４の出力はオア回路２５に入力される。このオア回
路２５Ｉ／′ｉ、レベル検出回路２３．２４のいずれか
に検出信号があれば信号を発生してベクトルの存在を意
味する信号を出力する。象限信号発生回路２６は、前記
２進数信号Ｘ、Ｙの組合せによりベクトルＥＩＮの存在
する象限に１対１で対応した象限信号Ｉ、Ｉ、Ｉ、■を
発生させるための回路である。象限転移方向検出回路２
７けベクトルがいずれの方向に転移してゆくかを判別す
るために、ある時刻の象限信号■、ｉ、ｉ、ｔｖがいず
れの象限から転移してきたかを判別して転移の方向に応
じて正極、負極いずれかの信号を１個発生し、且つこの
象限信号が他の象限へ転移するか、あるいは消滅するま
でこの１個の正又は負極信号を維持する。積分回路２ｇ
は象限転移方向検出回路２７の出力を積分するためのも
のでその積分出力を予め定めた限界レベルを有するしき
い値回路２９にて検出し、しきい値回路２９けその検出
信号にて表示器駆動回路３０を駆動し、移動体の存在を
表示する。このように第４図実施例では、１個の超音波
ヘッド１１で超音波の送受波を兼用し、しかも耐誤報性
にすぐれた移動物体検知装置を得ることができるようＫ
なっている。なお、特公昭５５−６３７７４号の方法を
前記実施例２にも容易に適用できることは言うまでもな
い。
作る。三士す１７．１８け、受波信号と前記信号Ｅ４、
Ｅ；とを夫々混合、検波するとともに増幅器１９．２０
によシ夫々増幅して１対のドツプラー信号Ｅ及びＥ′を
検出する。ドツプラー信号Ｅ及びＥ′は夫々２進数変換
器２＋、２２で２進数ｘ１Ｙに変換される。この１対の
ディジタル信号は、受波信号を送波信Ｊｉ）Ｅ４又けＥ
４を基準ベクトルとしてＥｘρ存在する象限情報を貯え
ている。レベル検出回路２３．２４は前記ベクトルＥ、
Ｎの存・否をベクトル信号のレベルが一定レベル以上あ
るか否かで検出するためのもので両検出回ｖＩ！ｒ２３
．２４の出力はオア回路２５に入力される。このオア回
路２５Ｉ／′ｉ、レベル検出回路２３．２４のいずれか
に検出信号があれば信号を発生してベクトルの存在を意
味する信号を出力する。象限信号発生回路２６は、前記
２進数信号Ｘ、Ｙの組合せによりベクトルＥＩＮの存在
する象限に１対１で対応した象限信号Ｉ、Ｉ、Ｉ、■を
発生させるための回路である。象限転移方向検出回路２
７けベクトルがいずれの方向に転移してゆくかを判別す
るために、ある時刻の象限信号■、ｉ、ｉ、ｔｖがいず
れの象限から転移してきたかを判別して転移の方向に応
じて正極、負極いずれかの信号を１個発生し、且つこの
象限信号が他の象限へ転移するか、あるいは消滅するま
でこの１個の正又は負極信号を維持する。積分回路２ｇ
は象限転移方向検出回路２７の出力を積分するためのも
のでその積分出力を予め定めた限界レベルを有するしき
い値回路２９にて検出し、しきい値回路２９けその検出
信号にて表示器駆動回路３０を駆動し、移動体の存在を
表示する。このように第４図実施例では、１個の超音波
ヘッド１１で超音波の送受波を兼用し、しかも耐誤報性
にすぐれた移動物体検知装置を得ることができるようＫ
なっている。なお、特公昭５５−６３７７４号の方法を
前記実施例２にも容易に適用できることは言うまでもな
い。
本発明は上述のように、発振器から出力される送波信号
により超音波を監視空間に送波するとともに監視空間内
の被検知物体からの反射波を受波する送受兼用の超音波
ヘッドと、該超音波ヘッドの出力から送波信号の周波数
成分を除去して受波信号成分のみを抽出する送波信号成
分除去回路と、移動する被検知物体よりの反射波によっ
て発生するドツプラー信号を検出する検出回路とを具備
したものであり、超音波の送波と受波とを１個の超音波
ヘッドばて行なうよってしているので、装置の小型化を
図ることができるとともにコストタウンを図ることがで
き、しかも監視空間が１個の超音波ヘッドの指向性によ
って決まるので、監視空間の設定が容易になるとともに
取付けの自由度を拡げることができ、施工時の調整が容
易になるという効果がある。
により超音波を監視空間に送波するとともに監視空間内
の被検知物体からの反射波を受波する送受兼用の超音波
ヘッドと、該超音波ヘッドの出力から送波信号の周波数
成分を除去して受波信号成分のみを抽出する送波信号成
分除去回路と、移動する被検知物体よりの反射波によっ
て発生するドツプラー信号を検出する検出回路とを具備
したものであり、超音波の送波と受波とを１個の超音波
ヘッドばて行なうよってしているので、装置の小型化を
図ることができるとともにコストタウンを図ることがで
き、しかも監視空間が１個の超音波ヘッドの指向性によ
って決まるので、監視空間の設定が容易になるとともに
取付けの自由度を拡げることができ、施工時の調整が容
易になるという効果がある。
第１図は本発明一実施例のブロック回路図、第２図は他
の実施例のブロック回路図、第３図は同上の動作説明図
、第４図はさらに他の実施例のブロック回路図、第５図
は従来例のブロック回路図である。 １け発振器、７け検波回路、１１け超音波ヘッドである
。 代理人 弁理士 石 １）長 上 第１図 １１３！ＰＩＩ 手続補正書（自発） 昭和６０年７月５日
の実施例のブロック回路図、第３図は同上の動作説明図
、第４図はさらに他の実施例のブロック回路図、第５図
は従来例のブロック回路図である。 １け発振器、７け検波回路、１１け超音波ヘッドである
。 代理人 弁理士 石 １）長 上 第１図 １１３！ＰＩＩ 手続補正書（自発） 昭和６０年７月５日
Claims (1)
- （１）発振器から出力される送波信号により超音波を監
視空間に送波するとともに監視空間内の被検知物体から
の反射波を受波する送受兼用の超音波ヘッドと、該超音
波ヘッドの出力から送波信号の周波数成分を除去して受
波信号成分のみを抽出する送波信号成分除去回路と、移
動する被検知物体よりの反射波によつて発生するドップ
ラー信号を検出する検出回路とを具備した移動物体検知
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8934585A JPS61246686A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 移動物体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8934585A JPS61246686A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 移動物体検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61246686A true JPS61246686A (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=13968112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8934585A Pending JPS61246686A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 移動物体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61246686A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247590U (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-30 | ||
| EP0965858A2 (en) * | 1998-06-19 | 1999-12-22 | Vingmed Sound A/S | Method and apparatus for processing ultrasound signals |
| JP2011002338A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 移動物体検出装置 |
| WO2011021078A1 (ja) * | 2009-06-18 | 2011-02-24 | パナソニック電工株式会社 | 移動物体検出装置 |
| JP2011513733A (ja) * | 2008-02-26 | 2011-04-28 | オーエヌ セミコンダクターズ，インコーポレイティド | エコー検出 |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP8934585A patent/JPS61246686A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247590U (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-30 | ||
| EP0965858A2 (en) * | 1998-06-19 | 1999-12-22 | Vingmed Sound A/S | Method and apparatus for processing ultrasound signals |
| EP0965858A3 (en) * | 1998-06-19 | 2004-02-04 | Vingmed Sound A/S | Method and apparatus for processing ultrasound signals |
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