JPS6154484A - Doppler effect crime prevention device - Google Patents

Doppler effect crime prevention device

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JPS6154484A
JPS6154484A JP17705284A JP17705284A JPS6154484A JP S6154484 A JPS6154484 A JP S6154484A JP 17705284 A JP17705284 A JP 17705284A JP 17705284 A JP17705284 A JP 17705284A JP S6154484 A JPS6154484 A JP S6154484A
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circuit
signal
quadrant
output
transition
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JP17705284A
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Japanese (ja)
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JPH0418797B2 (en
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Kazuhiko Goto
和彦 後藤
Kozo Kawai
幸三 河井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/56Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection

Abstract

PURPOSE:To prevent malfunction due to the variance in a component characteristic and a temperature characteristics of the component by processing the direction of quadrant transistion and the number of times of inversion digitally. CONSTITUTION:A receive signal Ein received by a receiver 2 is frequency-converted through a converter circuit 20 and a quadrant signal generating circuit 27 sends out quadrant signals from output terminals I -V corresponding to the respective quadrants of the rotational vector of the receive signal Ein. A quadrant transition direction detecting circuit 31 sends out a digial signal having an H or L level according to the rotational vector of the receive signal Ein moves to another quadrant counterclockwide or clockwise. An integration circuit 37 integrates the output of the quadrant transition direction detecting circuit 31 and the quadrant transition is not outputted when the direction of the quadrant transition is the same. When the direction of the quadrant is inverted, a transition detection signal is generated and when the output of a threshold value circuit 32 goes down to the level L, a clock signal CK outputted from a clock generating circuit 33 is counted by a comparing circuit 34; when the counted value of the comparing circuit 34 attains to a set value, a decision circuit 35 sends out an alarm signal.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野1 本発明はドツプラー効果型防犯装置、さらに詳しくは、
所定周波数の超音波やマイクロ波等の検知波を発射して
被検知物体の移動により生じる反射波の周波l!L偏移
を検出することにより、物体の移動を検知するドツプラ
ー効果型防犯装置に関するしのである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field 1] The present invention relates to a Doppler effect type security device, more specifically,
The frequency of the reflected wave generated by the movement of the object to be detected after emitting a detection wave such as an ultrasonic wave or microwave of a predetermined frequency is the frequency l! This paper relates to a Doppler effect type security device that detects the movement of an object by detecting the L shift.

[背景技術1 一般にこの種のドツプラー効果型防犯装置は、所定周波
数の超音波やマイクロ波を検知波として発射しておき、
検知エリア内で侵入者が移動したときに反射波がドツプ
ラー効果である周波数偏移を生じたことを検知するもの
であって、この装置では侵入者か装置から所定距離内に
近1寸いたと5に反射波の強さの変動によって侵入者を
を検知する距離限定型の防犯装置とは異なり、検知エリ
ア内であっても移動しないものは検知しないから、検知
工17アの形状とは無関係であ;ン、自動車内のように
設備品か多く複雑な形状の室内であっても。
[Background technology 1] Generally, this type of Doppler effect type security device emits ultrasonic waves or microwaves of a predetermined frequency as a detection wave,
This device detects when an intruder moves within the detection area, and the reflected waves undergo a frequency shift called the Doppler effect. 5. Unlike distance-limited security devices that detect intruders based on fluctuations in the strength of reflected waves, it does not detect objects that do not move even within the detection area, so it has nothing to do with the shape of the detection device 17a. Well, even in a room with a complicated shape and a lot of equipment, like the inside of a car.

その略全域を検知エリアとすることが可能となる利点が
あるが、以下のように誤動作する欠点がある。
Although it has the advantage that almost the entire area can be used as a detection area, it has the disadvantage that it may malfunction as described below.

以下の説明では従来例として特開昭55−63774号
公報に開示された発明を示す。第8図に示すように、送
波器1に発振回路10の出力が印加されて送波器1がら
空中に超音波が放射され、その反射波が受波器2により
受信されては電気信号に変換される。電気信号に変換さ
れた受信信号E111は移相回路22、−肘のミキサ回
路21a、21b、一対の増幅回路23a、231〕が
ら成るコンバータ回路20により互いに位相が異なる一
月の中間信号E、E’に変換され、さらに両中間信号E
、E’を単位軸とするベクトル平面内において受信信号
E111がどの象限に存在するかが2進数変換回路26
a、26bと象限信号発生回路27となどから構成され
た象限検出回路25によって求められ、この象限検出回
路25の出力が象限転移方向検出回路31に印加される
。象限転移方向検出回路31では上記ベクトル平面にお
いて受信信号Einが他の象限に移動するときに移動の
向きが原点の回りで右回りであるが左回りであるかに対
応してl」レベルまたはLレベルのデジタル信号を出力
する。ここで、象限の転移する向きは侵入者の移動向き
に対応しており、侵入者が近・1」りときには左回り、
遠ざかるときには右回りとなる。象限転移方向検出回路
31の出力は積分回路38に印加されて象限の転移回数
と向きとが積分され、この積分回路38の出力はしきい
値回路32に印加される。しきい値回路32では電源電
圧Vccの2分の1の電圧を中心としてそれより小さい
第1の設定電圧と、それより大こい第2の設定電圧とか
設定され、入力信号が第1の設定電圧以下で・あるか第
2の設定電圧以上であるときに一報信号を送出する。す
なわち、象限の転移か複数回生じ、その転移の向きが同
じ向きについて所定回以上生ヒrこときに積分回路38
の出力が上記第1の設定電圧以下または第2の設定電圧
以上となってしきい値回路32から警報信号か送出され
るようにしている。しきい値回路32から送出される警
報信号は警報を報知する表示器を駆動する表示器駆動回
路36に入力される。したかって、侵入者の移動向きが
同じ向きであれば、しきい値回路32から警報信号が出
力されて、表示器駆動回路36か駆動され侵入者の存在
が報知されるのである。
In the following description, the invention disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-63774 will be described as a conventional example. As shown in FIG. 8, the output of the oscillation circuit 10 is applied to the transmitter 1, and the transmitter 1 emits an ultrasonic wave into the air.The reflected wave is received by the receiver 2 and is an electrical signal. is converted to The received signal E111 converted into an electric signal is converted into monthly intermediate signals E and E having different phases by a converter circuit 20 consisting of a phase shift circuit 22, an elbow mixer circuit 21a, 21b, and a pair of amplifier circuits 23a, 231]. ', and both intermediate signals E
, the binary number conversion circuit 26 determines in which quadrant the received signal E111 exists in a vector plane whose unit axis is E'.
a, 26b, a quadrant signal generating circuit 27, etc., and the output of this quadrant detecting circuit 25 is applied to a quadrant transition direction detecting circuit 31. In the quadrant transition direction detection circuit 31, when the received signal Ein moves to another quadrant in the vector plane, the level is set to 1' level or L depending on whether the direction of movement is clockwise or counterclockwise around the origin. Outputs a level digital signal. Here, the direction in which the quadrant moves corresponds to the direction in which the intruder moves.
When moving away, it turns clockwise. The output of the quadrant transition direction detection circuit 31 is applied to an integration circuit 38 to integrate the number and direction of quadrant transition, and the output of this integration circuit 38 is applied to a threshold circuit 32. In the threshold circuit 32, a first set voltage smaller than half the voltage of the power supply voltage Vcc and a second set voltage larger than the voltage are set, and the input signal is set at the first set voltage. A notification signal is sent when the voltage is less than or equal to the second set voltage or more than the second set voltage. That is, when the quadrant transition occurs multiple times and the direction of the transition is the same for a predetermined number of times or more, the integration circuit 38
When the output becomes below the first set voltage or above the second set voltage, an alarm signal is sent from the threshold circuit 32. The alarm signal sent from the threshold circuit 32 is input to a display drive circuit 36 that drives a display that notifies an alarm. Therefore, if the intruder is moving in the same direction, an alarm signal is output from the threshold circuit 32, and the display drive circuit 36 is driven to notify the presence of the intruder.

ところで、受波器2では移動物本により反射された受信
信号E111以外にもベル音などのノイズか −受信さ
iするものであるから、被検知物体からの反射であるか
、ノイズであるかを判別する必要かある。一般にノイズ
は反射波とは位相が全く異なるものであり、上記ベクト
ル平面において象限の転移が不規則に生しるものであ1
)、右回りの転移と左回りの転移とが略同確率で発生し
、かつ所望の受信信号Einよ1)も単位時間当たりの
転移の発生回数が多いと考えられる。しrこかつて、従
来例においては積分回路38の時定数としきい値回路3
2の第1および第2の設定電圧とを適宜選択することに
より、右回りの転移と左回りの転移とを相殺してノイズ
を除去しているものである。
By the way, in addition to the received signal E111 reflected by the moving object, the receiver 2 also receives noise such as a bell sound, so whether it is a reflection from the detected object or noise. Is it necessary to determine the In general, noise has a completely different phase from the reflected wave, and is caused by irregular transitions of quadrants in the vector plane.
), clockwise transitions and counterclockwise transitions occur with approximately the same probability, and it is considered that the desired reception signal Ein1) also has a large number of transitions occurring per unit time. However, in the conventional example, the time constant of the integrating circuit 38 and the threshold value circuit 3
By appropriately selecting the first and second set voltages of No. 2, the clockwise transition and the counterclockwise transition are canceled out and noise is removed.

しかしなから、ノイズではない反射波であっても、装置
に対する移動方向の相異、移動速度の相異、反射面の形
状の相異などにより、単位時間内で発生する象限の転移
回数が一定しないから、積分回路38の時定数やしきい
値回路32の第1および第2の設定電圧を適当な値に設
定することにより、反射波とノイズとを選別する必要が
ある。
However, even for reflected waves that are not noise, the number of quadrant transitions that occur within a unit time is constant due to differences in the direction of movement relative to the device, differences in movement speed, differences in the shape of the reflecting surface, etc. Therefore, it is necessary to separate reflected waves and noise by setting the time constant of the integrating circuit 38 and the first and second set voltages of the threshold circuit 32 to appropriate values.

この設定値によっては警報信号が必要なときに警報が出
力されなかったり、不要なときに警報が出力されたりす
ることがある。例えば自動車内に装置を配置した場合に
、ドアを閉じるときと、車内に手が侵入したときとでは
象限の転移の形態か異なるものであり、それぞれ第9図
と第10図とに示すように積分回路38の出力信号の変
化率が異なるものである。このため、積分回路38の時
定数としきい値回路32の設定電圧とをノイズか相殺さ
れ、かつ侵入者かあるときに確実に警報信号か出ツノさ
れるように設定する必要かあるか、従来の回路(1νI
成では上述したように受信信号のベクトル平面内での象
眼の転移回数を積分回路38としきい値回路32とを組
み合わせtこアナログ処理によってt11定していたち
のであるから、最適と思わJする設定値を求めても部品
特性のばらつきや、部品の温度特性などにより期待どお
りの動作をしないことがあった。
Depending on this setting value, an alarm may not be output when an alarm signal is required, or an alarm may be output when it is unnecessary. For example, when a device is placed inside a car, the form of quadrant transition is different when the door is closed and when a hand enters the car, as shown in Figures 9 and 10, respectively. The rate of change of the output signal of the integrating circuit 38 is different. For this reason, it is necessary to set the time constant of the integrator circuit 38 and the set voltage of the threshold circuit 32 so that noise is canceled out and an alarm signal is reliably issued when there is an intruder. circuit (1νI
In the construction, as mentioned above, the number of transitions of the inlay in the vector plane of the received signal is determined at t11 by the combination of the integrating circuit 38 and the threshold circuit 32 and the analog processing. Even when the value was determined, there were times when the device did not operate as expected due to variations in component characteristics or temperature characteristics of the components.

[発明の目的1 本発明は上述の点に鑑みて為されたちのであって、その
主な目的とするところは、部品特性のばらつbや、部品
の温度特性などによって誤動作を生しることがないドッ
プラー効果を防犯装置を提供することにある。
[Objective of the Invention 1 The present invention has been made in view of the above points, and its main purpose is to prevent malfunctions caused by variations in component characteristics, temperature characteristics of components, etc. There is no Doppler effect in providing a security device.

[発明の開示1 本発明の構成を第1図に基づいて、i既脱する。以下の
説明では超音波を被検知物体の検出用波動に使用した例
を示すが、検出用波動は波長力’1cm程度かそれより
小さいものであれば、例えばマイクロ波などでもよい。
[Disclosure 1 of the Invention The configuration of the present invention is explained based on FIG. 1. In the following description, an example will be shown in which ultrasonic waves are used as waves for detection of the object to be detected, but the waves for detection may be microwaves, for example, as long as the wavelength power is about 1 cm or smaller.

送波器1は一定の周波数で発振する発振回路10の出力
によって駆動され、送波器1がらは超音波が空中に放射
される。送波器1がら放射された超音波は周囲に配置さ
れた物体により反射されその反射波が受波器2に受信さ
れ、これが電気信号に変換される。送波器1と受波器2
とはとらにピエゾ素子などで構成され、送波器1がらは
付与された電気振動の振動数に一致した超音波が放射さ
Jt、受波器2は受信した超音波の振動数に一致した電
気振動を受信信号E i nとして出力する。受波器2
で受信された受信信号Einはコンバータ回路20 ヲ
illって周波数変換がなされる。コンバータ回路20
は一対のミキサ回路21a、211+と、移相回路22
と、一対の増幅回路23a、231Jとがら構成される
。第1のミキサ回路21aには発振回路10の出力を移
相回路22を通して位相を90度進ませた基準信号Et
と受波器2により受信さjtた受信信号Einとが印加
されてその周波数差の中間信号Eが出力され、第2のミ
キサ回路211)には上記発振回路1()の出力である
基準信号Eし゛と受波器2からの受信信号E111とか
印加3 Jtてその周波数差の中間信号E゛が出力され
る。しtこがって、コンバータ回路20の出力としては
互いに位相が異なった一月の中間信号E、E’が摺られ
る。ここで、超音波を反射する物体か受波器2に接近す
るときには反射波の周波数が発振周波数よりも高くなる
から中間信号Eの位相は中間信号E゛の位相よりち進む
ことにな1)、)!!に物体が受波器2から遠ざかると
bには反射波の周波数が発振周波数よりも低くなるから
中間信号Eの位相が中間信号E゛に対して遅れるもので
ある。しtこかって、各中間信号E、E’を基本軸とす
るベクトル平面において、物体が接近するときには受信
信号Einの表わす回転ベクトルは原点の回りに左回り
に回転し、物体が遠ざかるときには右回りに回転する。
The transmitter 1 is driven by the output of an oscillation circuit 10 that oscillates at a constant frequency, and the transmitter 1 emits ultrasonic waves into the air. Ultrasonic waves emitted from the transmitter 1 are reflected by surrounding objects, and the reflected waves are received by the receiver 2, which converts them into electrical signals. Transmitter 1 and receiver 2
In addition, it is composed of piezo elements, etc., and the transmitter 1 emits ultrasonic waves that match the frequency of the applied electric vibrations, and the receiver 2 emits ultrasonic waves that match the frequency of the received ultrasonic waves. The electric vibration is output as a received signal E in. Receiver 2
The received signal Ein received by the converter circuit 20 undergoes frequency conversion. converter circuit 20
is a pair of mixer circuits 21a, 211+ and a phase shift circuit 22
and a pair of amplifier circuits 23a and 231J. The first mixer circuit 21a is supplied with a reference signal Et whose phase is advanced by 90 degrees from the output of the oscillation circuit 10 through the phase shift circuit 22.
and the reception signal Ein received by the wave receiver 2 are applied, and an intermediate signal E having a frequency difference therebetween is output, and the second mixer circuit 211) receives the reference signal which is the output of the oscillation circuit 1 (). When E and the received signal E111 from the receiver 2 are applied, an intermediate signal E with a frequency difference between them is output. Therefore, the January intermediate signals E and E', which have different phases from each other, are outputted from the converter circuit 20. Here, when an object that reflects ultrasonic waves approaches the receiver 2, the frequency of the reflected wave becomes higher than the oscillation frequency, so the phase of the intermediate signal E leads the phase of the intermediate signal E'1) ,)! ! When the object moves away from the receiver 2, the frequency of the reflected wave becomes lower than the oscillation frequency at b, so the phase of the intermediate signal E lags behind the intermediate signal E'. Therefore, in the vector plane with each intermediate signal E, E' as the basic axis, when the object approaches, the rotation vector represented by the received signal Ein rotates counterclockwise around the origin, and when the object moves away, it rotates clockwise. Rotate to.

各中間信号E、E’はそれぞれ象限検出回路25に入力
される。象限検出回路25は各中間信号E、E”が印加
される一肘の2進数変換回路26a、261)と、象限
信号発生回路27と、−月のレベル検出回路23、.2
81+と、オア回路29とから構成される。両2進数変
換回路26a、261〕では中間信号E、E’の正負に
応じてl」レベルまたはLレベルのデンタル信号を出力
する(ここでは正をHレベル、負をLレベルとしている
。)。ここで1ilii 2進数変換回路26a、26
1.の出力がそれぞれ上記両中間信号E、E’を基本軸
とするベクトル平面におけるE軸方向の極性Xと、E゛
軸方向における極性Yとに対応する。象限信号発生回路
27では両中間信号E、E’を基本軸とするベクトル平
面において受信信号Eiuの回転ベクトルがどの象限に
存在するかが求められ、各象限に対応した第1ないし第
4の出力端子1〜■から象限信号が送出される6両レベ
ル検出回路28a、23bはそれぞれ中間信号E、E’
が存在するとき、すなわち超音波を反射している物体が
移動してり・るときに、その中間信号E、E’が所定レ
ベル以上であることを検出するものであり、オフ回路2
9はいずれか一方でも中間信号E、E’か存在すれば出
力を送出するちのである。このオア回路29の出力は次
の象限信号発生回路2′7(二人力され中間信号E、E
’か発生しているときにのノド象限信号か゛送出される
ようにしている。
Each intermediate signal E, E' is input to a quadrant detection circuit 25, respectively. The quadrant detection circuit 25 includes one elbow binary conversion circuit 26a, 261) to which each intermediate signal E, E'' is applied, a quadrant signal generation circuit 27, and a -month level detection circuit 23, .2.
81+ and an OR circuit 29. The binary number conversion circuits 26a, 261] output a dental signal of the l'' level or the L level depending on the sign of the intermediate signals E, E' (here, positive is assumed to be H level, and negative is assumed to be L level). Here, 1ilii binary number conversion circuits 26a, 26
1. The outputs correspond to the polarity X in the E-axis direction and the polarity Y in the E'-axis direction in a vector plane having the intermediate signals E and E' as basic axes, respectively. The quadrant signal generation circuit 27 determines in which quadrant the rotation vector of the received signal Eiu exists in a vector plane with both intermediate signals E and E' as the basic axes, and outputs the first to fourth outputs corresponding to each quadrant. Six level detection circuits 28a and 23b, from which quadrant signals are sent from terminals 1 to ■, receive intermediate signals E and E', respectively.
exists, that is, when the object reflecting the ultrasonic wave is moving, it is detected that the intermediate signals E and E' are above a predetermined level, and the off circuit 2
9 sends out an output if either intermediate signal E or E' exists. The output of this OR circuit 29 is sent to the next quadrant signal generating circuit 2'7 (intermediate signals E, E
The throat quadrant signal is sent out when a 'flash' is occurring.

象限信号はl詠移検出回路30に印加され、受信信号I
Einの回転ベクトルの存在する象限か1つの象限から
皿の象限に移動したかどうかか検出される。すなわち、
転移検出回路30は象限転移方向検出回路31と、積分
回路37と、しきい値回路32とから構成されており、
象限転移方向検出回路31では上記ベクトル平面におい
て受信信号E1nの回転ベクトルが他の象限に移動した
ときに、その移動が原点の回りで左回りであるか右回り
であるかに応じて14レベルまたはLレベルのデンタル
信号を送出する。ここではHレベルが電源電圧に月応し
、Lレベルが()■に対応するものとして左回りをHレ
ベノペ右回りをLレベルとしている。
The quadrant signal is applied to the l-transition detection circuit 30, and the received signal I
It is detected whether the rotation vector of Ein has moved from one of the quadrants to the quadrant of the dish. That is,
The transition detection circuit 30 includes a quadrant transition direction detection circuit 31, an integrating circuit 37, and a threshold circuit 32.
In the quadrant transition direction detection circuit 31, when the rotational vector of the received signal E1n moves to another quadrant in the vector plane, 14 levels or 14 levels are detected depending on whether the movement is counterclockwise or clockwise around the origin. Sends an L level dental signal. Here, the H level corresponds to the power supply voltage, and the L level corresponds to () ().The counterclockwise rotation is the H level, and the clockwise rotation is the L level.

象限転移方向検出回路31の出力は上記[4;iベクト
ルが他の象限に移動するか、あるいは回転ベクトルがO
ベクトルとなるまで元の値を維持する。
The output of the quadrant transition direction detection circuit 31 is the above [4;
Keep the original value until it becomes a vector.

積分回路37は象限転移方向検出回路31の出力を積分
するものであって、これによって転移検出回路31の出
力がHレベルからLレベル、あるいはLレベルからHレ
ベルとなったときにのみ積分回路37の出力か斗Iレベ
ルからl−レベル、あるいはLレベルからHレベルとな
るようにしている。
The integrating circuit 37 integrates the output of the quadrant transition direction detection circuit 31, and only when the output of the transition detection circuit 31 changes from the H level to the L level or from the L level to the H level, the integration circuit 37 integrates the output. The output is made to go from the I level to the L level, or from the L level to the H level.

すなわち、象限転移の向きが同方向であるときには象限
の転移が出力に現われないようにしているものである。
That is, when the quadrant transitions are in the same direction, the quadrant transitions are prevented from appearing in the output.

しとい値回路32では電源電圧\’ccの2分の1の電
圧を基準とし乙それよ1)若干小さい第1の設定電圧■
1とそれより若干大きい第2の設定電圧■2とが設定さ
れてお1)、象限転移方向検出回路31の出力が第1の
設定電圧■1以下であるか、またはf52の設定電圧V
2以上である場合に出力をLレベルとし、それ以外のと
きには出力をHレベルとする転移検知信号を送出する。
In the threshold circuit 32, a voltage that is half of the power supply voltage \'cc is used as a reference voltage.1) A slightly smaller first set voltage■
1 and a second set voltage (2) that is slightly larger than that (1), the output of the quadrant transition direction detection circuit 31 is less than or equal to the first set voltage (2), or the set voltage of f52 is V.
If it is 2 or more, the output is set to L level, and otherwise, a transition detection signal is sent out which sets the output to H level.

したがって、象限転移か生したときに象限の向きが反転
すれば、そのとき短いパルス状の転移検知信号が発生し
て象限転移の向きが反転したことが検知される。しきい
値回路32の出力はクロ・ンク発生回路33、比較回路
34、判定回路35に印加され、しとい値回路32の出
力がLレベルとなると、クロック発生回路33が始動す
るとともに比較回路34と判定画m35とがリセットさ
れ、クロック発生回路:(3から出力されるクロック信
号CKが比較回路3・1で計数される。クロック信号C
Kの計数を開始してから象限の移動が生じると転移検出
回路30から象限・1を移信号か発生するから、クロッ
ク発生回路33がこの時点からまtこクロック信号CK
を発生させるとともに、比較回路3゜tも新たに1から
クロック信号CKの計数を開始する。比較回路34には
所定の直が設定されており、この設定値とクロック信号
CKの計数値とが比較されるのである。比較回路3・1
での計数値が設定値に達すると判定回路35からは警(
・ヒ信号か送出され、これによって表示器駆動回路3G
が駆動され警報の報知がなさjするらのである。
Therefore, if the direction of the quadrant is reversed when a quadrant transition occurs, a short pulse-like transition detection signal is generated at that time, and it is detected that the direction of the quadrant transition has been reversed. The output of the threshold value circuit 32 is applied to the clock generation circuit 33, the comparison circuit 34, and the determination circuit 35. When the output of the threshold value circuit 32 becomes L level, the clock generation circuit 33 starts and the comparison circuit 34 is applied. and the judgment picture m35 are reset, and the clock signal CK output from the clock generation circuit (3) is counted by the comparator circuit 3.1.The clock signal C
When the quadrant shifts after starting counting K, the transition detection circuit 30 generates a shift signal of quadrant 1, so that the clock generation circuit 33 generates the clock signal CK from this point onwards.
At the same time, the comparator circuit 3.t also starts counting the clock signal CK from 1 anew. A predetermined value is set in the comparison circuit 34, and this set value is compared with the count value of the clock signal CK. Comparison circuit 3/1
When the count value reaches the set value, the judgment circuit 35 issues an alarm (
- A signal is sent, which causes the display drive circuit 3G to
is activated and no alarm is issued.

以上のようにして、本発明においては象限11を移が生
しそのときに転移の向きが反転していJtば、転移検知
信号を送出しデン゛タル処理を行なうこと(こよ1)そ
の象限帖移の向きの反転回数を計数し、部品特性のばら
つさや部品の温度特性とは無関係に受信信号のベクトル
乎面内で・の転移向きの反転か所定回放生じたときに確
実に警報をぺこり知するよう(ごしているもので゛あっ
て、以下、第2図に具1本回路を開示して実施例を詳!
:lIl iこ説明する。
As described above, in the present invention, if the quadrant 11 is transferred and the direction of the transfer is reversed at that time, a transfer detection signal is sent out and digital processing is performed (1). Counts the number of reversals in the direction of the transition and reliably issues an alarm when the direction of the transition occurs a predetermined number of times within the vector plane of the received signal, regardless of variations in component characteristics or temperature characteristics of the component. For the sake of understanding, one circuit is shown in Fig. 2 and an example will be explained in detail below.
:lIl I will explain.

(実施例) 発振回路10は水晶振動子11を・11iiiえrこも
のであって、周波数の安定した電気振動を出力する。
(Embodiment) The oscillation circuit 10 is a quartz crystal resonator 11, and outputs electrical vibration with a stable frequency.

発振回路10の出力はピエゾ素子などで構成された送波
器1に印加され、発振回路1()の発振周波数と周波数
か等しい超音波が放射される。超音波は周囲の物体によ
り反射され受波器2によって受信さyする。受波器2で
受信された受信信号Einは、コンバータ回路20を構
成する第1のミキサ回路21aによって発振回路lOの
出力を移相回路22を通して位相を90度進めた基準信
号Etと混合され、また第2のミキサ回路211)によ
って発振回路の出力である基準信号EL’と;昆合され
、検波、増幅されて受信信号Einとノ1(糸信号E1
、l三1“との周波数差に)γしい中間信号E、E’か
得られる。 ′ ここで・中間信号C,E’についてさらに検討する。基
バ←信号EL、  EL’を基本軸とするベクトル平面
において受信信号E111を表示すると、第3図に示す
ように、中間信号E、E”は次のように表現される。た
だし、単純化のため受信信号Ein、基準信号Eし、E
l、゛はそれぞれ正弦波としている。
The output of the oscillation circuit 10 is applied to a transmitter 1 composed of a piezo element or the like, and an ultrasonic wave having a frequency equal to the oscillation frequency of the oscillation circuit 1 () is emitted. The ultrasonic waves are reflected by surrounding objects and are received by the receiver 2. The reception signal Ein received by the wave receiver 2 is mixed with a reference signal Et, which is obtained by leading the output of the oscillation circuit IO by 90 degrees through the phase shift circuit 22, by the first mixer circuit 21a constituting the converter circuit 20. Further, the second mixer circuit 211) combines the reference signal EL' which is the output of the oscillation circuit, detects and amplifies the received signal Ein and the signal E1 (thread signal E1).
, l31'') are obtained. ' Here, we will further consider the intermediate signals C and E'. Let the base bar ← signals EL and EL' be the basic axis. When the received signal E111 is displayed on a vector plane, as shown in FIG. 3, the intermediate signals E and E'' are expressed as follows. However, for simplicity, the received signal Ein, the reference signal E, and E
l and ゛ are each sine waves.

E−IEinしcosol:)’=iEinし3inθ
ここてθは受信信号Einと基バ(信号Elとの間の位
相角度である。この中間信号E、E’の位相関係につい
ては、超音波を反射する物体か接近するときには、中間
信号Eは中間信号E゛に月して90度の進み(第3図中
破線部)を生し、物本が遠ざかるときには、9()度の
遅れ(第34中大線部)を生しることか分かる。なお、
この点に関しては米国特許第3432855号等におい
ても説明されている。実際に超音波を反射する物本は表
面か平坦ではなく、友のからだなどでは各部分が異なる
速度で接近した1)遠ざかったりするものであるから、
受信信号E111は反射波の合成ベクトルとして表現さ
れ、特別な場合を除いては中間信号E、E’の波形は正
弦波とはならず、第、1図に示すように、歪んだ波形と
なる。しかし、どのように歪んでも受信信号Einは基
準信号E L /;:表わすベクトルの先端を原点とす
る直交座標平面上の1点として表現できることに変わl
)はなく、このベクトル平面において中間信号E、E’
は互いに直交するものであるから、第4図に示すよう1
こ、中間信号E、E′を見本軸とするベクトル平面上に
受信信号E」11を回転ベクトルとして表現することが
できるのである。中間信号E、E’を基本軸とするベク
トル平面において受信信号Einを表わす回転ベクトル
か原点の回りに左回りに回転するときには中間信号E゛
に対して中間信号Eの位相が進むことを意味し、右回り
に回転するときには中間信号E゛に対して中間信号Eの
位相が遅れることを意味している。しrこがって、回転
ベクトルの存在する象限が変化しtこときにその象限の
移動した順序を検出すれば、物本の移動の向トが検出で
きるのである。
E-IEin cosol:)'=iEin 3inθ
Here, θ is the phase angle between the received signal Ein and the base signal El. Regarding the phase relationship between the intermediate signals E and E', when an object that reflects ultrasonic waves approaches, the intermediate signal E It can be seen that the intermediate signal E' has a 90 degree advance (the dashed line in FIG. 3), and when the object moves away, it has a 90 degree delay (the 34th middle line). In addition,
This point is also explained in US Pat. No. 3,432,855 and the like. Objects that actually reflect ultrasonic waves do not have flat surfaces, and each part of a friend's body approaches or moves away at different speeds.
The received signal E111 is expressed as a composite vector of reflected waves, and except in special cases, the waveforms of the intermediate signals E and E' will not be sinusoidal waves, but will be distorted waveforms as shown in Figure 1. . However, no matter how distorted, the received signal Ein can be expressed as a point on the Cartesian coordinate plane with the origin at the tip of the vector representing the reference signal E L /;
), and in this vector plane the intermediate signals E, E'
are orthogonal to each other, so as shown in Figure 4, 1
The received signal E'11 can be expressed as a rotation vector on a vector plane with the intermediate signals E and E' as sample axes. When the rotational vector representing the received signal Ein rotates counterclockwise around the origin in a vector plane with intermediate signals E and E' as the basic axes, it means that the phase of the intermediate signal E advances with respect to the intermediate signal E'. , which means that when rotating clockwise, the phase of the intermediate signal E is delayed with respect to the intermediate signal E'. Furthermore, if the quadrant in which the rotation vector exists changes and the order in which the quadrant moves is detected, the direction of movement of the object can be detected.

しかして、回転ベクトルの位置する象限を求めるために
は、中間信号E、E’の振幅は2vlする必要がないか
ら、中間信号IE、IE’の極性にのみ着目し、シェミ
ントトリが一回路によ’) J1’lj成された2進数
変換回路26a、261+によって各中間信号E、E’
の(破性が正であればl・ルベル、負であれば゛Lレベ
ルとなるテ゛ノタル(信号X、Yに′麦1負するのであ
る。このデノタル信号X、Yを象限信号発生回路27に
おいて紙み合わせれば、第1表(こ示すように、回転ベ
クトルの存在している象限に対応する象限信号を作成で
きる。
Therefore, in order to find the quadrant in which the rotation vector is located, it is not necessary to increase the amplitude of the intermediate signals E and E' by 2vl, so we focus only on the polarity of the intermediate signals IE and IE', and ') Each intermediate signal E, E' is generated by the binary number conversion circuit 26a, 261+ created by J1'lj.
(If the destructiveness is positive, it becomes L level, and if it is negative, it becomes L level.) Signals By combining the sheets, it is possible to create a quadrant signal corresponding to the quadrant in which the rotation vector exists, as shown in Table 1.

第1表 友中1はHレベノ呟()はLレベルを示し、木部は両中
間信号[、E゛がとちに所定レベルCJ、下て゛あるこ
とを示しており、これは受信信号E111が所定レベル
以下であって、超音波を反射する物体が装置の検知エリ
アの外に位置している状態1こ対応する。中間信号E 
、 E ’のレベル検出はコンパレータ回路であるレベ
ル検出回路23a、23bによって行なっており、レベ
ル検出回路28a、281]の出力を一対のダイオード
Da、DI+によって構成されたオア回路29に入力す
ることにより、いずJtか一方の中間信号E、E’が所
定レベル以上で゛あれば゛オア回路29の出力がHレベ
ルとなるよう1こしている。受信信号E111のレベル
判定は上述のようなレベル検出回路28a、281)の
ように中間信号E、E’のいずれが一方でも所定レベル
V、上となれば出力をHレベルとするものの池、両中間
信号E、E’の合成ベクトルの絶対値(すなわち受信信
号E111の絶対値)を検出し、その絶対値が所定レベ
ル以上であると出力をHレベルとするようにしてもよい
The first table shows that the H level () is at the L level, and the wood shows that both the intermediate signals [, E' are below the predetermined level CJ, which means that the received signal E111 corresponds to a state in which the ultrasonic wave is below a predetermined level and the object that reflects the ultrasonic waves is located outside the detection area of the device. intermediate signal E
, E' are detected by level detection circuits 23a and 23b, which are comparator circuits. , Jt, so that if one of the intermediate signals E, E' is at a predetermined level or higher, the output of the OR circuit 29 becomes H level. The level of the received signal E111 is determined by the level detecting circuits 28a and 281) as described above, which set the output to H level if either of the intermediate signals E and E' are at a predetermined level V or above. The absolute value of the composite vector of the intermediate signals E and E' (that is, the absolute value of the received signal E111) may be detected, and if the absolute value is equal to or higher than a predetermined level, the output may be set to H level.

以上のようにして2進数変換回路26a、261)の、
中、jノとし′ζ1;1られたデ゛ノタル信号X、Yと
オア回路29の出力とは象限信号発生回路27に人力さ
れる。象限信号発生回路27は上記第1表に示しtこ信
号の組み合わせを行なうように4個の3人力ナンド回路
と2個のインバータ回路とにより構成されたデフーグ回
路であって、・′1個のナンド回路の各出力端子1〜■
のうち上記ベクトル平面における各象限に対応する端子
をLレベルとする象限信号か′出力される。ここで゛オ
ア回路20の出力はすべてのナンド回路の1つの入力端
にそれぞれ接続されているから、オア回路29の出力が
Lレベルとなると2進41L変換回路26a、261〕
の出力に関係なく、上述のようにすべての象限信号がH
レベルとなるものであり、反射物本が検知エリア外にあ
るときには特定の象限を指定しない。
As described above, the binary number conversion circuits 26a, 261)
In the middle, the digital signals X and Y obtained by setting j and the output of the OR circuit 29 are inputted to the quadrant signal generating circuit 27. The quadrant signal generation circuit 27 is a defog circuit constructed of four three-man NAND circuits and two inverter circuits so as to combine the signals shown in Table 1 above. Each output terminal of the NAND circuit 1~■
Of these, a quadrant signal is output in which the terminal corresponding to each quadrant on the vector plane is at L level. Here, since the output of the OR circuit 20 is connected to one input terminal of all the NAND circuits, when the output of the OR circuit 29 becomes L level, the binary 41L conversion circuits 26a, 261]
Regardless of the output of
A specific quadrant is not designated when the reflective object is outside the detection area.

以上のようにして象限信号発生回路シフにより中間信号
E、E’を基本軸とするベクトル平面において受信信号
Einを表わす回転ベクトルの存在する象限に対応した
象限信号が作成されるものであり、次に回転ベクトルの
存在する象限の移動を検出するために象限信号は象限転
移方向検出回路31に印加される。象限転移方向検出回
路31は2個のR379777077回路にょ1)構r
k、されrこ記憶回路40と、4個のアンド回路−14
個のナンド回路、8個のダイオードを備えた論理回路と
から構成されている。各ダイオードはそれぞれアンド回
路またはナンド回路の出力端に4(方向に接続さjt、
逆1Aコの阻止を行なっている。記憶回路4()におい
て第1のR37リツプ70ンプ回路のリセット端子とセ
・ント端子とはそれぞれ上記象限信号発生回路27の第
1象限と第3宋限とに対応した出力端子1、■に接続さ
れ、また第2のR379717071回路のリセット端
子とセット端子とはそれぞれ第2象限と第4求限とに対
応した出力端子■、■に接続される。しrこがって、2
進数変換回路26a、26bの出力であるデノタル信号
X、Yと受信信号Einの存在する象限と記憶回路40
の出力との関係は下記fjS2表のようになる。
As described above, the quadrant signal generation circuit shifts to create a quadrant signal corresponding to the quadrant in which the rotation vector representing the received signal Ein exists in the vector plane with the intermediate signals E and E' as the basic axes. A quadrant signal is applied to a quadrant transition direction detection circuit 31 in order to detect movement of the quadrant in which the rotation vector exists. The quadrant transition direction detection circuit 31 consists of two R379777077 circuits.
k, r, memory circuit 40, and four AND circuits-14
It consists of 8 NAND circuits and a logic circuit equipped with 8 diodes. Each diode is connected to the output terminal of the AND circuit or NAND circuit in the direction 4 (jt,
He is preventing reverse 1A players. In the memory circuit 4(), the reset terminal and the send terminal of the first R37 lip 70 amplifier circuit are respectively connected to the output terminal 1 and (2) corresponding to the first quadrant and the third song quadrant of the quadrant signal generating circuit 27. Further, the reset terminal and set terminal of the second R379717071 circuit are connected to the output terminals (2) and (2) corresponding to the second quadrant and the fourth quadrant, respectively. Shut up, 2
The quadrant in which the digital signals X and Y, which are the outputs of the decimal conversion circuits 26a and 26b, and the received signal Ein exist, and the storage circuit 40
The relationship with the output of is shown in the fjS2 table below.

第2表 したがって、奇数象限から偶数象限に転移する際には転
移の向きが左右どちら向きであるかには関係なく第1の
RSフリンプ70ノブ回路の出力端11、qの状態は変
化せずにその直前の状態を維持し、よrこ偶数象限から
奇数象限に転移する際には第2のR379717071
回路の出力端r、 sの状態かその直前の状態を維持す
る。しかして、象限が転移する際には記憶回路・↓()
の出力端:ン〜Sに転移 ”する前の象限信号が出力さ
れているから、これと象限信号発生回路27の出力であ
る象限信号とを組み合わせることにより、受信信号Ei
nlこ対応した回転ベクトルが左右どちら向きに転移し
たかが検出できるものである。象限11を移方向検出回
路31のアンド回路とナンド回路とには各象限信号とそ
の象限に隣合う象限信号が印加されたR S 717ノ
ブ70ツブ回路の出力とが印加されてお1)、記憶回路
40によって記憶された直前の象限信号が1転移した後
の象限信号に利して左隣の象限を表わす場合にはナンド
回路、右隣の象限を表わす場合にはアンド回路に接続さ
れる。したがって、アンド回路とナンド回路との出力端
a〜11に出力される信号およびダイオードを通し一ζ
′rii終的に象限・1を移力向検出回路31の出力端
Zに送出さJする信号と象限信号発生回路27の出力で
ある象限信号との関係を示すと、第3表のようになる。
Table 2 Therefore, when transitioning from an odd-numbered quadrant to an even-numbered quadrant, the state of the output terminal 11, q of the first RS flip 70 knob circuit does not change regardless of whether the direction of transition is left or right. to maintain the previous state, and when transferring from the even quadrant to the odd quadrant, the second R379717071
The state of the output terminals r and s of the circuit or the state just before that state is maintained. Therefore, when the quadrant transfers, the memory circuit ↓()
Output terminal: Since the quadrant signal before the transition from N to S is output, by combining this with the quadrant signal that is the output of the quadrant signal generation circuit 27, the received signal Ei
It is possible to detect whether the corresponding rotation vector has shifted to the left or right. The AND circuit and the NAND circuit of the direction detection circuit 31 for moving the quadrant 11 are applied with each quadrant signal and the output of the R S 717 knob 70 knob circuit to which the quadrant signal adjacent to the quadrant is applied 1). It is connected to a NAND circuit when the quadrant signal stored in the storage circuit 40 is used to represent the quadrant on the left after one transition, and to an AND circuit when the quadrant on the right is to be represented. . Therefore, the signals output to the output terminals a to 11 of the AND circuit and the NAND circuit and the signals output through the diodes
'rii Finally, the relationship between the signal that sends quadrant 1 to the output terminal Z of the movement direction detection circuit 31 and the quadrant signal that is the output of the quadrant signal generation circuit 27 is as shown in Table 3. Become.

第3表 表中下線部はアンド回路あるいはナンド回路とダイオー
ドとの接続関係により象限転移方向検出回路31の出力
として実際に出力される信号を示している。以上のよう
1こして中間信号E、E’を基本軸としたベクトル平面
において受信信′I′、E111ヲ表わす回1ijベク
トルの存在する象限か変化°rると、(IH限・1を移
方向検出回路31の出力は象限の変化の向きにより、右
FJ4に移動すればHレベル、左隣に移動すればLレベ
ルとなるのである。
The underlined portion in Table 3 shows the signal actually output as the output of the quadrant transition direction detection circuit 31 due to the connection relationship between the AND circuit or the NAND circuit and the diode. As described above, in the vector plane with the intermediate signals E and E' as the basic axes, if the quadrant in which the times 1ij vector representing the received signals 'I' and E111 exists changes °r, then (IH limit・1 is shifted) Depending on the direction of change in the quadrant, the output of the direction detection circuit 31 becomes H level when moving to the right FJ4, and becomes L level when moving to the left side.

ところで、象限転移方向検出回路31には上述のように
ナンド回路とアンド回路とダイオードとによる論理回路
か設けられているが、この論理回路は次に説明するスイ
ッチ回路371こよって置き換えることができる。すな
わち、」二記記憶回路40の動作について見方を変えれ
ば、記・1念回路4()は下記第、を表のように動作す
るものである。ここで1〜■は各象限に受信信号E11
1に対応した回転ベクトルか存在する状態を示す。また
→印は象限のl転移する向きおよび区間を示す。
Incidentally, although the quadrant transition direction detection circuit 31 is provided with a logic circuit including a NAND circuit, an AND circuit, and a diode as described above, this logic circuit can be replaced by a switch circuit 371 to be described next. That is, if we look at the operation of the second memory memory circuit 40 from a different perspective, the first memory circuit 4() operates as shown in the table below. Here, 1 to ■ are the received signals E11 in each quadrant.
Indicates that a rotation vector corresponding to 1 exists. Further, the → symbol indicates the direction and section of the quadrant l transition.

第4表 したがって、第5図に示すようにスイッチ回路37の入
力端にそi”t+″れ記憶回路40の出力141)〜S
を接続し、スイッチ回路37のコントロール端子Co 
I: &限信号を印加するものとして、このスイッチ回
路37として第5表に示す動作をするものを用いれば、
スイッチ回路37の出力端Zには上記論理回路と同様の
出力が得られるものである。
Table 4 Therefore, as shown in FIG. 5, the input terminal of the switch circuit 37 is
is connected to the control terminal Co of the switch circuit 37.
I: If the switch circuit 37 that operates as shown in Table 5 is used to apply the & limit signal, then
At the output terminal Z of the switch circuit 37, an output similar to that of the logic circuit described above is obtained.

第5表 したがって、例えば回転ベクトルがtS1象限に存在す
るときには、スイッチ回路37の出力端Zには記憶回路
40の出力端Sの信号か出力されるものであり、第4表
から明らかなように、回転ベクトルが第71宋限から移
動してきたときにはHレベル、第2象限から移動してき
たときにはLレベルの信号を出力端Zに出力するのであ
る。以下同様にして第2象限に回転ベクトルか存在する
ときには記憶回路40の出力端1】の信号かスイッチ回
路37から出力され、第3象限では出力端「、第4東限
では出力端〔1の信号が出力される。このようにして、
転移が右回1)のときには14レベル、左回りのときに
はLレベルとなる出力信号が得られるものである。した
がって、このスイッチ回路:)7は」二連の論理回路と
置換可能となるしのである。
Table 5 Therefore, for example, when the rotation vector exists in the tS1 quadrant, the signal from the output terminal S of the storage circuit 40 is output to the output terminal Z of the switch circuit 37, and as is clear from Table 4, When the rotation vector moves from the 71st Song limit, an H level signal is output to the output terminal Z, and when it moves from the second quadrant, an L level signal is output to the output terminal Z. Similarly, when there is a rotational vector in the second quadrant, the signal at the output end 1 of the memory circuit 40 is output from the switch circuit 37, and in the third quadrant, the signal at the output end 1 is output, and in the fourth east limit, the signal at the output end 1 is output. A signal is output.In this way,
When the transition is clockwise 1), an output signal of level 14 is obtained, and when the transition is counterclockwise, the output signal is L level. Therefore, this switch circuit 7 can be replaced with two logic circuits.

なお、象限信号がないと外には・匠移方向が定義できな
いものであるから、スイッチ回路37は入力信号のうち
のどれも選択しないようにしておく。
It should be noted that without the quadrant signal, it is impossible to define the direction of movement, so the switch circuit 37 is configured not to select any of the input signals.

象限転移方向検出回路31の出力は積分回路37に印加
される。積分回路37では、象限転移方向検出回路31
の出力において単(こ象限が転移したときには略元の出
力レベルを保ち、象限転移の向きが反転したときにのみ
出力レベルを転移の向きに合わせるような出力jを送出
する。例えば、前の象限の転移が左回1)で・あって、
次に象限転移が生じたときにも左回りて゛あると、積分
回路37の出力1はI]レベルに保た」t、次の象限転
移か右回りになるとLレベルに反I匠するのである。
The output of the quadrant transition direction detection circuit 31 is applied to an integration circuit 37. In the integrating circuit 37, the quadrant transition direction detection circuit 31
At the output of ``Simple'', when this quadrant transitions, it maintains approximately the original output level, and only when the direction of quadrant transition is reversed, it sends out an output j that adjusts the output level to the direction of the transition.For example, The transition to the left is 1),
When the next quadrant transition occurs, the output 1 of the integrator circuit 37 is kept at the I level, and when the next quadrant transition occurs or the clockwise rotation occurs, it changes to the L level. .

積分回路37の出力はしきい値回路32(こ印加される
。しbい値回路32はウィンドウコンパレータ回路て゛
あって、電源型riVccの2分の1の電圧を中心とし
てそれより若干高い第1の設定電圧\゛1と若干底い第
2の設定電圧V:とか設定されており、第1の設定電圧
\・“1以上または第2の設定電圧V2以下の電圧か人
力されると出力をLレベルとするよう)こ構成されてい
る。したかって、積分回路37の出力が第1の設定電圧
V3以上である場合、すなわち象限転移が連続して左回
りて゛あるときと、積分回路37の出力が第2の設定電
圧V2以下である場合、すなわち象限転移が連続して右
回りであるときとにはしきい値回路32の出力はLレベ
ルとなる。また、しきい値回路32の入力端には電源電
圧Vccの2分の1の電圧を取り出す分圧回路41が設
けられており、積分回路37の出力が第1の設定電圧%
′lと第2の設定電圧\パ、との間にあるときに入力電
圧をHレベルとするようにしている。したがって、象限
転移の向トか反転したとぎには、積分回路37の出力が
HレベルからLレベル、するいはLレベルからHレベル
となるから、第6図および第7図に示すように、しきい
(直回路32の出力端(jには中の狭いパルスか出力さ
れ、象限(1g移の向きが反転しないときにはI−レベ
ルに保たれるのである。ここで積分回路37のII;!
7定数、しきい値回路32の第1の設定電圧\°1と第
2の設定電圧〜゛2とを設定する抵抗R1〜R3、およ
び分圧回路・・11を構成する抵抗R4、R3の抵抗値
はさほど厳密に設定する必要はなく、上述の動作かでき
る程度に設定すれはよいらので′ある。このしきい値回
路32の出力は象限転移の回数に関係なく、象限転移の
向きが反転しtこときにのみ転移検知信号として中挟パ
ルスを送出するのである。
The output of the integrator circuit 37 is applied to the threshold circuit 32. The threshold value circuit 32 is a window comparator circuit and has a first voltage centered around one-half voltage of the power supply type riVcc and slightly higher than that. The second set voltage V: is set to be slightly lower than the set voltage \゛1, and if the voltage is higher than the first set voltage \;1 or lower than the second set voltage V2, the output will be output. Therefore, when the output of the integrating circuit 37 is equal to or higher than the first set voltage V3, that is, when the quadrant transition is continuously counterclockwise, and when the output of the integrating circuit 37 is When the output is lower than the second set voltage V2, that is, when the quadrant transition is continuously clockwise, the output of the threshold circuit 32 becomes L level. A voltage dividing circuit 41 is provided at the end to take out a voltage of 1/2 of the power supply voltage Vcc, and the output of the integrating circuit 37 is set to the first set voltage %.
The input voltage is set to H level when it is between 'l and the second set voltage\pa. Therefore, when the direction of the quadrant transition is reversed, the output of the integrating circuit 37 changes from the H level to the L level, or from the L level to the H level, so as shown in FIGS. 6 and 7, A medium narrow pulse is output to the output terminal (j) of the threshold (direct circuit 32), and is kept at the I-level when the direction of the quadrant (1g shift) is not reversed.Here, II of the integrating circuit 37;
7 constants, resistors R1 to R3 that set the first set voltage \°1 and the second set voltage ~'2 of the threshold circuit 32, and resistors R4 and R3 that constitute the voltage divider circuit 11. It is not necessary to set the resistance value very strictly; it is sufficient to set it to a value that allows the above-mentioned operation. The output of the threshold circuit 32 sends out an intermediate pulse as a transition detection signal only when the direction of quadrant transition is reversed, regardless of the number of quadrant transitions.

しきい値回路32の出力はクロ/り発生回路33と、カ
ウンタ回路42とに印加され\る。カウンタ回路42は
比較回路34と1−11定回路35との両機能を111
えるものであって、しbい値回路32の出力がLレベル
であるときにクロック発生回路33の出力であるクロッ
ク信号CKの個数を計数する。そして、クロック信号C
Kの個数が予め設定された所定の個数に達するとカウン
タ回路42の出力端Qには警報信号か′送出され、この
警報信号によって、表示器駆動回路3Gに設けたリレー
Ryか駆動されリレーRyの接点に接続された適宜警報
手段が駆動され、警報が報知されるので・ある。
The output of the threshold circuit 32 is applied to a black/cross generating circuit 33 and a counter circuit 42. The counter circuit 42 has both the functions of the comparison circuit 34 and the 1-11 constant circuit 35.
The number of clock signals CK output from the clock generation circuit 33 is counted when the output from the lower value circuit 32 is at L level. And clock signal C
When the number of K reaches a predetermined number, an alarm signal is sent to the output terminal Q of the counter circuit 42, and this alarm signal drives the relay Ry provided in the display drive circuit 3G. The appropriate alarm means connected to the contact point is activated to issue an alarm.

ところで、クロック発生回路33とカウンタ回路42と
はともにしきい値回路32の出力がトIレベルとなった
ときにリセットされるものであって、しきい値回路32
の出力がLレベルで・ある間のみ動作可能となっている
。ここで、超音波が移動する物体によって反射された受
信信号Einと、ベル音のようなノイズとを比較すると
、後者の方が単位時間当たりの転移の反転する回数が多
いものであるから、クロック発生回路33およびカウン
タ回路42かリセットサれる回数は、警報を出力すべ外
受信信号Einを受信したときの方が、ノイズを受信し
た場合に比べて格段に少なくなるものである。したがっ
て、例えばカウンタ回路・12においてクロック信号C
Kが8個計数されると警報信号が出力されるように設定
したちのとすれば、一定の方向に移動する物体によって
反射された超音波を受信した場合には、第6図に示すよ
うに、象限か゛転移してから次の転移が生じるまでの間
(こクロック信号CKを8個計数することかでき、警報
信号を送出するらのであるか、ベル音のように11広移
方向が短い時間に不規則に変化する場合には、第7図に
示すように、クロック信号CKか゛8個計数される前に
クロック発生回路33とカウンタ回路・12とがリセッ
トされ、カウンタ回路・12の出力端Qから警報信号が
出力されないしのである。
By the way, both the clock generation circuit 33 and the counter circuit 42 are reset when the output of the threshold circuit 32 reaches the I level.
It is possible to operate only while the output is at L level. Here, if we compare the received signal Ein, which is an ultrasonic wave reflected by a moving object, with a noise such as a bell sound, the latter has more transition reversals per unit time, so the clock The number of times that the generation circuit 33 and the counter circuit 42 are reset is much smaller when the alarm output error reception signal Ein is received than when noise is received. Therefore, for example, in the counter circuit 12, the clock signal C
If we set it so that an alarm signal is output when 8 K is counted, then when an ultrasonic wave reflected by an object moving in a certain direction is received, the alarm signal will be output as shown in Figure 6. From the time a quadrant transitions until the next transition occurs (this clock signal CK can be counted 8 times and an alarm signal is sent out. If it changes irregularly in a short period of time, as shown in FIG. 7, the clock generation circuit 33 and the counter circuit 12 are reset before eight clock signals CK are counted. This is because no alarm signal is output from the output terminal Q.

ここで、クロック信号CKの周期によっ′ζ警報信号を
送出すべきかどうかが判定されるので、クロック発生回
路33は周期変化のて゛きるだけ少ないものか”望まし
く、例えば送波器1に電気振動を印加する発振回路10
の出力をそのまま、または適宜分周してクロック信号C
Kとしてらよいものである。
Here, it is determined whether the 'ζ alarm signal should be sent out based on the period of the clock signal CK, so it is desirable that the clock generation circuit 33 has as little period variation as possible. Oscillation circuit 10 for applying
Clock signal
This is a good thing for K.

以上のようにして、不規則に発生するノイズと移動する
物体により反射された目的と−[る受信信号IEinと
を単位時間当たりの象限11を移の向きが反転する回数
の差によって判別するものであり、従来のように不規則
な3と限転移を積分回路によって相殺するアナログ処理
のらのに灯して、信号かデジタル処理されることになる
から、回路中に設定された値が正確に反映さJするらの
である。
As described above, irregularly occurring noise, the object reflected by a moving object, and the -[received signal IEin] are discriminated based on the difference in the number of times the direction of movement in quadrant 11 is reversed per unit time. In addition to conventional analog processing in which irregular 3 and limit transitions are canceled out by an integrating circuit, the signal is processed digitally, so the values set in the circuit are accurate. It is reflected in J et al.

[発明の効果1 本発明は上述のよう1.こ、位相の異なる一討の中間信
号を基本軸とするベクトル平面におい−ζ受信信号を表
わす回転ベクトルが存在する象限に対応した象限信号、
を送出する象限検出回路と、末成信号かベクトル平面の
皿の象限に移動するととらに象限転移の向きが反転する
ごとに転移検知信号を送出する転移検出回路と、転移検
知信号により始動するクロック発生回路と、転移検知信
号によってリセットされクロック発生回路から送出され
たクロック信号をリセット時から計数し計数値と設定値
とを比較する比較回路と、設定値と計数値とか一致する
と警報信号を送出するtlIl回定と、警報信号に応動
して警報を報知するだめの表示器を駆ΦIj士る表示器
部+I+回路とを・(1iiiえているので、t°1゛
ξ1ヶ時間当たりの象限・1を移の向きの反・111回
数によっ′ζ1資報を報知士へき受信信号とノイズとを
閂別するらので・あって、この反転回数の計数かデフタ
ル処理によってなさizることになり、部品1、y性の
ばらつきや’im品の温)主将性によって設定値か変化
することかないらので・ある。その結果、所望の受信信
号とノイズとを設定した通りに識別て゛きるものであり
、誤動作を生しないという利点を41才るしのである。
[Effects of the Invention 1] The present invention has the following advantages: 1. In a vector plane whose basic axis is the intermediate signal of one signal having a different phase, a quadrant signal corresponding to the quadrant in which the rotation vector representing the −ζ received signal exists,
a quadrant detection circuit that sends out a transition detection signal, a transition detection circuit that sends out a transition detection signal every time the direction of the quadrant transition is reversed when the terminal signal moves to a quadrant of the plate of the vector plane, and a clock that is started by the transition detection signal. A generation circuit, a comparator circuit that counts the clock signal sent from the clock generation circuit that is reset by the transition detection signal from the time of reset, and compares the counted value with the set value, and sends out an alarm signal when the set value and the counted value match. tlIl rotation, and the display unit +I+ circuit that drives the display device to notify the alarm in response to the alarm signal. 1 is shifted in the opposite direction by 111 times, the information is sent to the broadcaster and the received signal is separated from the noise, so this can be done by counting the number of times of reversal or by performing differential processing. This is because the set value does not change due to variations in component 1 and y properties and the temperature of the im product. As a result, the desired received signal and noise can be discriminated according to the settings, and there is an advantage that malfunction does not occur.

また、単位時間当たりの象限11云移の反・l’Z回数
を精度よく計数するために、クロック信号の精度のみを
管理すればよく、水晶振動子なとをJllいれば、誤動
作のない装置が簡単かつ安価(こ構成で゛きるという利
点を有するしのである。
In addition, in order to accurately count the number of shifts in the 11 quadrants per unit time, it is only necessary to manage the accuracy of the clock signal, and if a crystal oscillator is used, it is possible to create a device that does not malfunction. This structure has the advantage of being simple and inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第10は本発明に係るドアプラー効果型防犯装置を示す
フロック図、第2図は本発明の一実施例を小す回路図、
第3図および第・1図は同上の動作原理を示す動作説明
図、第5図は同上に使用する又インチ回路を示す(既略
構成図、第6図および゛第7図はそれぞれ警報を報知す
べき信号を受信したときと、ノイズを受信したときとの
装置各部の信号を示す動作説明図、第8図は従来例を示
すブロック図、第9図および第10図は従来の問題点を
示す動作説明図である。 1は送波器、2は受波:(:1.10は発振回路、20
はコンバータ回路、25は象限信号検知回路、30は1
7移検出回路、33はクロック発生回路、34は比較回
路、35は1−11定回路、36は表示器駆動回路、=
> 1:+は記憶回路である。 代理人 弁理士 石 1)長 七 一慶1′。 @3 図 第4因 ! ローQOで (L)−woke  N   −フ  Q
  。 −−×   Σ  −EF!≧ !
10 is a block diagram showing a door puller effect type security device according to the present invention; FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention;
Figures 3 and 1 are operation explanatory diagrams showing the principle of operation of the same as above, and Figure 5 shows an inch circuit used in the same. An operation explanatory diagram showing the signals of each part of the device when a signal to be notified is received and when noise is received, FIG. 8 is a block diagram showing a conventional example, and FIGS. 9 and 10 are problems with the conventional example. It is an operation explanatory diagram showing the operation. 1 is a transmitter, 2 is a receiver: (:1.10 is an oscillation circuit, 20
is a converter circuit, 25 is a quadrant signal detection circuit, 30 is 1
7 a shift detection circuit, 33 a clock generation circuit, 34 a comparison circuit, 35 a 1-11 constant circuit, 36 a display drive circuit, =
>1:+ is a memory circuit. Agent Patent Attorney Ishi 1) Chief Shichikei 1'. @3 Figure 4th cause! With low QO (L)-woke N-fu Q
. −−× Σ −EF! ≧!

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一定周波数の電気振動を出力する発振回路と、発
振回路の出力が印加され空中に検知波を放射する送波器
と、物体からの反射波を受信しては電気信号に変換する
受波器と、受波器から出力される受信信号を互いに位相
の異なる一対の中間信号に変換するコンバータ回路と、
両中間信号を基本軸とするベクトル平面において受信信
号が存在する象限に対応した象限信号を送出する象限検
出回路と、象限信号が上記ベクトル平面の他の象限に移
動するとともに象限転移の向きが反転するごとに転移検
知信号を送出する転移検出回路と、転移検知信号により
始動するクロック発生回路と、転移検出回路から送出さ
れる転移検知信号によってリセットされクロック発生回
路から送出されたクロック信号をリセット時から計数し
計数値と設定値とを比較する比較回路と、設定値と計数
値とが一致すると警報信号を送出する判定回路と、警報
信号に応動して警報を報知する表示器を駆動する表示器
駆動回路とから構成されたことを特徴とするドップラー
効果型防犯装置。
(1) An oscillation circuit that outputs electrical vibrations at a constant frequency, a transmitter that emits detection waves into the air to which the output of the oscillation circuit is applied, and a receiver that receives reflected waves from objects and converts them into electrical signals. a converter circuit that converts the received signal output from the wave receiver into a pair of intermediate signals having mutually different phases;
A quadrant detection circuit that sends out a quadrant signal corresponding to the quadrant in which the received signal exists in a vector plane with both intermediate signals as the basic axes, and a quadrant signal that moves to another quadrant of the vector plane and the direction of the quadrant transition is reversed. A transition detection circuit that sends out a transition detection signal every time the transition occurs, a clock generation circuit that is started by the transition detection signal, and a clock signal that is reset by the transition detection signal sent from the transition detection circuit and sent out from the clock generation circuit. A comparison circuit that counts from and compares the counted value with the set value, a judgment circuit that sends out an alarm signal when the set value and the counted value match, and a display that drives the display that notifies the alarm in response to the alarm signal. 1. A Doppler effect type security device comprising a device drive circuit.
(2)上記中間信号が所定レベル以上であることを検出
するレベル検出回路を備え、所定レベル以下のときには
象限信号と転移検出回路の出力信号とのうち少なくとも
いずれか一方を禁止することを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のドップラー効果型防犯装置。
(2) A level detection circuit is provided for detecting that the intermediate signal is above a predetermined level, and when the intermediate signal is below the predetermined level, at least one of the quadrant signal and the output signal of the transition detection circuit is prohibited. A Doppler effect type security device according to claim 1.
(3)上記転移検出回路は象限転移前の象限を記憶する
一対のフリップフロッップ回路により構成された記憶回
路を備えて成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のドップラー効果型防犯装置。
(3) The Doppler effect type crime prevention system according to claim 1, wherein the transition detection circuit comprises a memory circuit constituted by a pair of flip-flop circuits that stores the quadrant before quadrant transition. Device.
(4)上記転移検出回路は象限信号と記憶回路の出力信
号とを組み合わせる論理回路を備えて成ることを特徴と
する特許請求の範囲第3項記載のドップラー効果型防犯
装置。
(4) The Doppler effect type security device according to claim 3, wherein the transition detection circuit comprises a logic circuit that combines the quadrant signal and the output signal of the storage circuit.
(5)上記転移検出回路は他入力、1出力のスイッチ回
路を備え、スイッチ回路の入力には記憶回路の出力信号
が印加され、上記象限信号または象限信号情報を含む複
数信号により指定される1個の入力信号が出力として伝
達されることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
ドップラー効果型防犯装置。
(5) The transition detection circuit includes a switch circuit with other inputs and one output, and the output signal of the memory circuit is applied to the input of the switch circuit, and one signal is specified by the quadrant signal or a plurality of signals including quadrant signal information. 4. The Doppler effect type security device according to claim 3, wherein the input signals are transmitted as output.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004361355A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Yupiteru Ind Co Ltd Object state determining system
JP4870225B1 (en) * 2010-12-01 2012-02-08 富美雄 西川 Centering jig

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