JPS6151741B2 - - Google Patents
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- JPS6151741B2 JPS6151741B2 JP2182079A JP2182079A JPS6151741B2 JP S6151741 B2 JPS6151741 B2 JP S6151741B2 JP 2182079 A JP2182079 A JP 2182079A JP 2182079 A JP2182079 A JP 2182079A JP S6151741 B2 JPS6151741 B2 JP S6151741B2
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- Japan
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- terminal
- ultrasonic
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波警報装置における警戒範囲検出
方式に関し、特に、パルス状の超音波を利用した
超音波警報装置において警戒範囲を確認するため
の警戒範囲検出方式に関する。
方式に関し、特に、パルス状の超音波を利用した
超音波警報装置において警戒範囲を確認するため
の警戒範囲検出方式に関する。
従来、移動速度の大きい移動物体と共に、移動
速度が極端に小さく、あるいは移動速度がゼロで
ある侵入者等の移動物体をも検出可能な超音波警
報装置として、パルス状の超音波を警戒範囲に発
射し、その反射波によるパターンを予め記憶され
た基準パターンと比較し、両者のパターンが異な
る場合に警報を発生する超音波警報装置がある。
この装置においては、一般に、超音波の発射およ
びその反射波の受信を行う端末機が各部室毎に設
置され、これら複数の端末機を順次、時分割で動
作させるための1つの制御機が設置されている。
このような超音波警報装置においては、室内から
の反射波は、互いに干渉し合い、このため、位相
差により相殺もしくは相乗され、反射波の振幅が
大きく変動する。たとえば、25kHzの超音波を発
射した場合には、180゜の位相ずれは、距離1.3cm
に相当し、距離5mからの反射波を考えると往復
距離10mに対して約0.08%であり、すなわち、空
気の温度差等により干渉している一方の反射波が
屈折等により通過距離が0.08%ずれると、反射波
の振幅は相殺もしくは相乗され、その変動は大き
くなる。また、隙間風等による影響も同様で、た
とえば、端末機からの距離5mの所では、超音波
は発射後約30msで到達し、また、180゜の位相
差は時間にして20μsに相当し、従つて、20μ
s/30ms=0.07%の到達時間差が反射波同志に
生ずると、やはり反射波の振幅は相殺もしくは相
乗され、その変動は大きくなる。前記の到達時間
差は風速にして330m/s×0.07%=22cm/sに相当
し、すなわち、風速22cm/sの隙間風があると反射
波の変動が大きくなる。このように、正常時にお
いても、反射波パターンはある変動幅を有し、ま
た、侵入者等からの反射波の振幅は、一般に、
机、書架等からの反射波の振幅より小さい等の理
由から、侵入者等の検出範囲、すなわち、警報装
置の警戒範囲から外れる範囲は、机等の障害物の
影にあたる部分だけでなく、反射波の振幅の変動
が大きい部分も含まれる。このような警戒範囲
は、端末機の設置後および室内の配置変更後には
必ず確認されなければならず、また、温度および
隙間風等の状況変化にも対処するために定期的に
確認されなければならない。しかしながら、従
来、各端末機は侵入者等の判別機能を有せず、共
通の制御機が判別機能を有し、また、制御機側に
おいてのみ侵入者等の検出表示をしているため
に、警戒範囲を確認する場合、端末機が設けられ
た各部屋に侵入すると人と制御機側において侵入
者検出表示を観察する人との少なくとも2人を必
要とするために労力の消耗が大きく、また、確認
作業も迅速性を欠き、かつ、確認された警戒範囲
も不正確になりやすい等の問題点がある。
速度が極端に小さく、あるいは移動速度がゼロで
ある侵入者等の移動物体をも検出可能な超音波警
報装置として、パルス状の超音波を警戒範囲に発
射し、その反射波によるパターンを予め記憶され
た基準パターンと比較し、両者のパターンが異な
る場合に警報を発生する超音波警報装置がある。
この装置においては、一般に、超音波の発射およ
びその反射波の受信を行う端末機が各部室毎に設
置され、これら複数の端末機を順次、時分割で動
作させるための1つの制御機が設置されている。
このような超音波警報装置においては、室内から
の反射波は、互いに干渉し合い、このため、位相
差により相殺もしくは相乗され、反射波の振幅が
大きく変動する。たとえば、25kHzの超音波を発
射した場合には、180゜の位相ずれは、距離1.3cm
に相当し、距離5mからの反射波を考えると往復
距離10mに対して約0.08%であり、すなわち、空
気の温度差等により干渉している一方の反射波が
屈折等により通過距離が0.08%ずれると、反射波
の振幅は相殺もしくは相乗され、その変動は大き
くなる。また、隙間風等による影響も同様で、た
とえば、端末機からの距離5mの所では、超音波
は発射後約30msで到達し、また、180゜の位相
差は時間にして20μsに相当し、従つて、20μ
s/30ms=0.07%の到達時間差が反射波同志に
生ずると、やはり反射波の振幅は相殺もしくは相
乗され、その変動は大きくなる。前記の到達時間
差は風速にして330m/s×0.07%=22cm/sに相当
し、すなわち、風速22cm/sの隙間風があると反射
波の変動が大きくなる。このように、正常時にお
いても、反射波パターンはある変動幅を有し、ま
た、侵入者等からの反射波の振幅は、一般に、
机、書架等からの反射波の振幅より小さい等の理
由から、侵入者等の検出範囲、すなわち、警報装
置の警戒範囲から外れる範囲は、机等の障害物の
影にあたる部分だけでなく、反射波の振幅の変動
が大きい部分も含まれる。このような警戒範囲
は、端末機の設置後および室内の配置変更後には
必ず確認されなければならず、また、温度および
隙間風等の状況変化にも対処するために定期的に
確認されなければならない。しかしながら、従
来、各端末機は侵入者等の判別機能を有せず、共
通の制御機が判別機能を有し、また、制御機側に
おいてのみ侵入者等の検出表示をしているため
に、警戒範囲を確認する場合、端末機が設けられ
た各部屋に侵入すると人と制御機側において侵入
者検出表示を観察する人との少なくとも2人を必
要とするために労力の消耗が大きく、また、確認
作業も迅速性を欠き、かつ、確認された警戒範囲
も不正確になりやすい等の問題点がある。
本発明の目的は、制御機にスイツチを設け、警
戒範囲を確認する場合にそのスイツチを操作する
ことにより、制御機に侵入者検出表示された場合
には制御機から端末機に信号を送出して端末機側
にも侵入者検出表示を行うようにし、これによ
り、警戒範囲の解認を1人でも行えるようにして
労力の消耗を少なくし、また、確認作業の迅速性
および正確な警戒範囲を得るようにし、前述の従
来形における問題点を解決することにある。
戒範囲を確認する場合にそのスイツチを操作する
ことにより、制御機に侵入者検出表示された場合
には制御機から端末機に信号を送出して端末機側
にも侵入者検出表示を行うようにし、これによ
り、警戒範囲の解認を1人でも行えるようにして
労力の消耗を少なくし、また、確認作業の迅速性
および正確な警戒範囲を得るようにし、前述の従
来形における問題点を解決することにある。
以下、図面により本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明の方式が適用される端末機を設
置した部屋の一例を示す配置図である。第1図に
おいて、端末機1から超音波が部屋に発射され、
部屋内の机2および3、書架4等から反射された
反射波は再び端末機1に受信される。この場合、
超音波は机2および3、書架4の影にあたる部分
には到達せず、従つて、この部分からの反射波も
ない。また、超音波の発射の指向性、および空気
の温度差あるいは隙間風等による反射波の振幅の
大きな変化等により、超音波警報装置の警戒範囲
は第1図のRに示すように限定される。
置した部屋の一例を示す配置図である。第1図に
おいて、端末機1から超音波が部屋に発射され、
部屋内の机2および3、書架4等から反射された
反射波は再び端末機1に受信される。この場合、
超音波は机2および3、書架4の影にあたる部分
には到達せず、従つて、この部分からの反射波も
ない。また、超音波の発射の指向性、および空気
の温度差あるいは隙間風等による反射波の振幅の
大きな変化等により、超音波警報装置の警戒範囲
は第1図のRに示すように限定される。
第2図aは第1図における端末機1から発射す
る超音波を示し、また、第2図bは第1図におけ
る端末機1に受信された反射波を整流および平滑
して得られたパターンを示す。第1図aに示すよ
うに、端末機1からパルス状の超音波を部屋に発
射すると、第2図bの実線で示す反射波パターン
が端末機1に受信される。第2図bにおいて、比
較的大きな振幅を有する波形部A,BおよびC
は、それぞれ、第1図における机2および3、書
架4からの反射波によるものである。ここにおい
て、たとえば、第1図における机2と机3との間
に侵入者が存在すると仮定すると、この侵入者か
らの反射波による波形は第2図bの点線で示す波
形部Xとして現われる。この場合、波形部Xの振
幅は波形部A,BおよびCの振幅に比べて小さ
い。超音波警報装置はこのような波形部Xを判別
して警報を発生する。
る超音波を示し、また、第2図bは第1図におけ
る端末機1に受信された反射波を整流および平滑
して得られたパターンを示す。第1図aに示すよ
うに、端末機1からパルス状の超音波を部屋に発
射すると、第2図bの実線で示す反射波パターン
が端末機1に受信される。第2図bにおいて、比
較的大きな振幅を有する波形部A,BおよびC
は、それぞれ、第1図における机2および3、書
架4からの反射波によるものである。ここにおい
て、たとえば、第1図における机2と机3との間
に侵入者が存在すると仮定すると、この侵入者か
らの反射波による波形は第2図bの点線で示す波
形部Xとして現われる。この場合、波形部Xの振
幅は波形部A,BおよびCの振幅に比べて小さ
い。超音波警報装置はこのような波形部Xを判別
して警報を発生する。
第3図は本発明の一実施例としての警戒範囲検
出方式を行う超音波警報装置のブロツク回路図で
ある。第3図において、各部屋に設置されたn個
の端末機11,……,1nは共通の制御機5に3
つの線、すなわち電源線l1、信号線l2および共通
線l3によつて接続されており、各端末機11,…
…,1nは制御機5によつて順次、時分割的に動
作する。また、制御機5における中枢部53は、
図示していないが詳細には、差動増幅器55の出
力信号をAM(振幅変調)検波するAM検波用整
流器と、この整流器の出力をA/D(アナログデ
イジタル)変換するA/D変換器と、このA/D
変換器のデイジタルデータを統計的に処理し、侵
入者等を判別するためのマイクロプロセツサおよ
びメモリを中心に構成された演算器と、を含んで
構成されている。例として、端末機11の警戒範
囲を確認する場合について説明する。初期設定と
して、警戒範囲検出用の操作スイツチ52を閉に
して、信号「a」を中枢部53のマイクロプロセ
ツサに入力させる。次に、このマイクロプロセツ
サは制御信号「b」を端末機切換スイツチ62に
送出し、これにより、端末機11が選択されて動
作状態となり、また、制御信号「c」によつてス
イツチ60が閉にされる。さらに、中枢部53の
マイクロプロセツサが制御信号「d」をパルス発
生器54に送出すると、パルス発生器54は一定
周期で発振指令パルスを送出する。この発振指令
パルスはスイツチ60および端末機切換スイツチ
62を介して端末機11に転送される。この場
合、発振指令パルスの電圧はツエナーダイオード
13のツエナー電圧より大きい正の値に設定され
ており、これにより、発振器14が駆動され、超
音波送受信素子15は発振指令パルスのパルス幅
の時間だけ一定周波数たとえば25kHzの超音波を
発射する。
出方式を行う超音波警報装置のブロツク回路図で
ある。第3図において、各部屋に設置されたn個
の端末機11,……,1nは共通の制御機5に3
つの線、すなわち電源線l1、信号線l2および共通
線l3によつて接続されており、各端末機11,…
…,1nは制御機5によつて順次、時分割的に動
作する。また、制御機5における中枢部53は、
図示していないが詳細には、差動増幅器55の出
力信号をAM(振幅変調)検波するAM検波用整
流器と、この整流器の出力をA/D(アナログデ
イジタル)変換するA/D変換器と、このA/D
変換器のデイジタルデータを統計的に処理し、侵
入者等を判別するためのマイクロプロセツサおよ
びメモリを中心に構成された演算器と、を含んで
構成されている。例として、端末機11の警戒範
囲を確認する場合について説明する。初期設定と
して、警戒範囲検出用の操作スイツチ52を閉に
して、信号「a」を中枢部53のマイクロプロセ
ツサに入力させる。次に、このマイクロプロセツ
サは制御信号「b」を端末機切換スイツチ62に
送出し、これにより、端末機11が選択されて動
作状態となり、また、制御信号「c」によつてス
イツチ60が閉にされる。さらに、中枢部53の
マイクロプロセツサが制御信号「d」をパルス発
生器54に送出すると、パルス発生器54は一定
周期で発振指令パルスを送出する。この発振指令
パルスはスイツチ60および端末機切換スイツチ
62を介して端末機11に転送される。この場
合、発振指令パルスの電圧はツエナーダイオード
13のツエナー電圧より大きい正の値に設定され
ており、これにより、発振器14が駆動され、超
音波送受信素子15は発振指令パルスのパルス幅
の時間だけ一定周波数たとえば25kHzの超音波を
発射する。
上述のように発射されたパルス状の超音波は部
屋内の壁、机等において反射され、これら反射波
は再び超音波送受信素子15によつて受信され
る。この受信信号は増幅器16によつて増幅され
て出力トランジスタ17のベースに印加され、出
力トランジスタ17は駆動状態、すなわち、導
通・非導通の繰返し状態となる。この結果、反射
波の強弱に応じた電流が、制御機5における電源
57の正電極から、差動増幅器55の入力抵抗5
6、ダイオード59、スイツチ60および端末機
切換スイツチ62を介して、端末機11の出力ト
ランジスタ17に流れる。この場合、電源57お
よび電源58の電圧をそれぞれE1およびE2、ま
た、抵抗56および抵抗18の値をそれぞれR1
およびR2とすれば、E1>E2、R1≪R2になるよう
に設定し、たとえば、E1=15V、E2=12V、R1=
10Ω、R2=100Ωに設定し、これにより、端末機
11において、電源線l1と信号線l2との間に接続
された抵抗11および発光ダイオード12に電流
が流れないようにしてある。このようにして、反
射波の強弱に応じて、差動増幅器55の入力抵抗
56の両端間の電圧が変化し、この電圧は差動増
幅器55によつて増幅されて中枢部53に転送さ
れる。この中枢部53において、反射波によるパ
ターンと予め記憶された基本パターンとが比較検
定される。これらのパターンが統計的に異なると
判別された場合には、すなわち、侵入者等が警戒
範囲に侵入した場合には、中枢部53のマイクロ
プロセツサは制御信号「e」を送出して警報ブザ
ー51を鳴動させると同時に、制御信号「c′」を
送出してスイツチ60を開にさせ、かつ、制御信
号「f」を送出してトランジスタ61を導通状態
にする。従つて、電源線l1と共通線l3との間にお
いて、電流が、発光ダイオード12、抵抗11、
端末機切換スイツチ62およびトランジスタ61
を介して流れ、発光ダイオード12が発光する。
このように、各部屋の警戒範囲を確認する場合に
は、各端末機に備えられた発光ダイオード12の
点滅状態を観察すればよい。また、このような確
認は1人で十分に実行し得る。なお、端末機の発
光ダイオード12の発光の必要のない警戒時にお
いては、制御機5の操作スイツチ52を開にさせ
て、中枢部53のマイクロプロセツサが制御信号
「c′」および「f」を送出しないようにしてあ
る。
屋内の壁、机等において反射され、これら反射波
は再び超音波送受信素子15によつて受信され
る。この受信信号は増幅器16によつて増幅され
て出力トランジスタ17のベースに印加され、出
力トランジスタ17は駆動状態、すなわち、導
通・非導通の繰返し状態となる。この結果、反射
波の強弱に応じた電流が、制御機5における電源
57の正電極から、差動増幅器55の入力抵抗5
6、ダイオード59、スイツチ60および端末機
切換スイツチ62を介して、端末機11の出力ト
ランジスタ17に流れる。この場合、電源57お
よび電源58の電圧をそれぞれE1およびE2、ま
た、抵抗56および抵抗18の値をそれぞれR1
およびR2とすれば、E1>E2、R1≪R2になるよう
に設定し、たとえば、E1=15V、E2=12V、R1=
10Ω、R2=100Ωに設定し、これにより、端末機
11において、電源線l1と信号線l2との間に接続
された抵抗11および発光ダイオード12に電流
が流れないようにしてある。このようにして、反
射波の強弱に応じて、差動増幅器55の入力抵抗
56の両端間の電圧が変化し、この電圧は差動増
幅器55によつて増幅されて中枢部53に転送さ
れる。この中枢部53において、反射波によるパ
ターンと予め記憶された基本パターンとが比較検
定される。これらのパターンが統計的に異なると
判別された場合には、すなわち、侵入者等が警戒
範囲に侵入した場合には、中枢部53のマイクロ
プロセツサは制御信号「e」を送出して警報ブザ
ー51を鳴動させると同時に、制御信号「c′」を
送出してスイツチ60を開にさせ、かつ、制御信
号「f」を送出してトランジスタ61を導通状態
にする。従つて、電源線l1と共通線l3との間にお
いて、電流が、発光ダイオード12、抵抗11、
端末機切換スイツチ62およびトランジスタ61
を介して流れ、発光ダイオード12が発光する。
このように、各部屋の警戒範囲を確認する場合に
は、各端末機に備えられた発光ダイオード12の
点滅状態を観察すればよい。また、このような確
認は1人で十分に実行し得る。なお、端末機の発
光ダイオード12の発光の必要のない警戒時にお
いては、制御機5の操作スイツチ52を開にさせ
て、中枢部53のマイクロプロセツサが制御信号
「c′」および「f」を送出しないようにしてあ
る。
なお、第3図において、端末機における警報表
示として発光ダイオードを用いているが、他のも
の、たとえば、警報ブザーにもなし得る。
示として発光ダイオードを用いているが、他のも
の、たとえば、警報ブザーにもなし得る。
本発明によれば、警戒範囲を確認する場合に、
各端末機においても発光ダイオードあるいは警報
ブザー等によつて警報表示が行えることができ、
これにより、警戒範囲の確認作業は1人のみで十
分に行うことができ、従つて、労力の消耗が非常
に小さくすることができ、また、確認作業の迅速
性と正確な警戒範囲を得ることができ、前述の従
来形における問題点の解決に役立つものである。
各端末機においても発光ダイオードあるいは警報
ブザー等によつて警報表示が行えることができ、
これにより、警戒範囲の確認作業は1人のみで十
分に行うことができ、従つて、労力の消耗が非常
に小さくすることができ、また、確認作業の迅速
性と正確な警戒範囲を得ることができ、前述の従
来形における問題点の解決に役立つものである。
第1図は本発明の方式が適用される端末機を設
置した部屋の一例を示す配置図、第2図aは第1
図における端末機1から発射するパルス状の超音
波の波形図、第2図bは第1図における端末機1
に受信された反射波を整流および平滑して得られ
たパターンを示す波形図、第3図は本発明の一実
施例としての警戒範囲検出方式を行う超音波警報
装置のブロツク回路図である。 (符号の説明)、1,11,……,1n:端末
機、5:制御機、12:発光ダイオード、13:
ツエナーダイオード、14:発振器、15:超音
波送受信素子、16:増幅器、17:出力トラン
ジスタ、51:警報ブザー、52:操作スイツ
チ、53:中枢部、54:パルス発生器、55:
差動増幅器、62:端末機切換スイツチ、R:警
戒範囲。
置した部屋の一例を示す配置図、第2図aは第1
図における端末機1から発射するパルス状の超音
波の波形図、第2図bは第1図における端末機1
に受信された反射波を整流および平滑して得られ
たパターンを示す波形図、第3図は本発明の一実
施例としての警戒範囲検出方式を行う超音波警報
装置のブロツク回路図である。 (符号の説明)、1,11,……,1n:端末
機、5:制御機、12:発光ダイオード、13:
ツエナーダイオード、14:発振器、15:超音
波送受信素子、16:増幅器、17:出力トラン
ジスタ、51:警報ブザー、52:操作スイツ
チ、53:中枢部、54:パルス発生器、55:
差動増幅器、62:端末機切換スイツチ、R:警
戒範囲。
Claims (1)
- 1 パルス状の超音波を警戒範囲に発射し該超音
波の反射波を受信する端末機と、該端末機から前
記反射波の信号を受信し、該反射波によるパター
ンと予め記憶された基準パターンとを比較し、両
者のパターンが異なる場合に警報を発生する制御
機とを具備する超音波警報装置において、前記制
御機にスイツチを設け、前記警戒範囲を確認する
場合に前記スイツチを操作して、前記制御機が前
記警報を表示するときに該制御機から前記端末機
に信号を送出するようにし、これにより、該端末
機も警報表示を行えるようにしたことを特徴とす
る超音波警報装置における警戒範囲検出方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2182079A JPS55115194A (en) | 1979-02-28 | 1979-02-28 | Guard range detection system in ultrasonic alarm |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2182079A JPS55115194A (en) | 1979-02-28 | 1979-02-28 | Guard range detection system in ultrasonic alarm |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55115194A JPS55115194A (en) | 1980-09-04 |
JPS6151741B2 true JPS6151741B2 (ja) | 1986-11-10 |
Family
ID=12065686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2182079A Granted JPS55115194A (en) | 1979-02-28 | 1979-02-28 | Guard range detection system in ultrasonic alarm |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55115194A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5852584A (ja) * | 1981-09-25 | 1983-03-28 | Japanese National Railways<Jnr> | ソニツク・レ−ダを用いた物体検知装置 |
JPS60249075A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-09 | Casio Comput Co Ltd | 障害物位置検出装置 |
JPS6138478A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-24 | Sogo Keibi Hoshiyou Kk | 超音波による物体検出方式 |
DE3428773A1 (de) * | 1984-08-03 | 1986-02-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Ultraschallnaeherungsinitiator |
JPH0345191Y2 (ja) * | 1985-07-30 | 1991-09-24 | ||
JPS6239783A (ja) * | 1985-08-15 | 1987-02-20 | Sogo Keibi Hoshiyou Kk | 物体検出方式 |
-
1979
- 1979-02-28 JP JP2182079A patent/JPS55115194A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55115194A (en) | 1980-09-04 |
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