KR830002736B1

KR830002736B1 - 초음파 경계장치

Info

Publication number: KR830002736B1
Application number: KR1019830004681A
Authority: KR
Inventors: 시로 시라이
Original assignee: 니뽄 게이비 호쇼 가부시끼 가이샤; 이이다 아끼라
Priority date: 1980-08-21
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1983-12-09
Also published as: KR830002734B1; KR850002916A; KR850002917A; KR830002735B1

Abstract

내용 없음.

Description

초음파 경계장치

제1도는 펄스형상 초음파를 이용한 일반적인 초음파 경계장치를 도시한 계통회로도.

제2a도내지 제2d도는 제1도의 회로내에 나타나는 신호의 타이밍도.

제3도는 본 발명에 관계된 초음파 경계장치의 실시예를 도시한 계통회로도.

제4a도내지 제4e도, 제5a도내지 제5e도,

제6a도내지 제6e도, 그리고 제7a도내지

제7e도는 제3도의 회로내에 나타나는 신호의 타이밍도.

제8도는 본 발명에 관계된 초음파 변제장치의 실시예를 도시한 계통회로도.

제9a도내지 제9e도는 제8도의 회로내에 나타나는 신호의 타이밍도.

제10도는 본 발명에 관계된 초음파 경계장치의 실시예를 도시한 계통회로도.

본 발명은 초음파 장치에 관한 것이며, 특히 펄스형상의 초음파를 이용한 초음파 경계장치에 관한 것이다.

최근에 소정구역내로의 침입자를 검출하여 경보를 발생시키는 경계장치에 있어서, 초음파가 이용될 수 있게 된다. 종래에 이와 같은 초음파 경계장치로서도 플러효과를 이용한 장치가 있다. 이 장치에 있어서는 일정주파수의 초음파를 방등에 설정한 경계 구역에서 정상적으로 발사하고, 해당 경계구역의 물체가 검출 됐을때에 경계구역내에서 침입자가 있는 것을 판별하여, 부자등의 경보를 동작시킨다. 즉, 이 장치에 있어서는 물체가 초음파 발사기로 접근하여 이동하고 있는 경우 그 반사파의 주파수가 커지며, 반대로 멀리 이동하고 있는 경우, 그 반사파의 주파수가 작아진다고 하는 도플러효과를 이용하고 있다. 이 장치에 있어서 전화의 벨 또는 화재경보기의 벨등이 울릴 때에 발생하는 초음파(이하, 초음파잡음이라함)가 상기 반사파에 흔입됐을 때에 경보가 동작하지 않도록 즉, 초음파 잡음에 의한 경보의 오동작을 방지하도록 초음파 잡음의 주파수 성분(주파수 변화의 주기)가 반사파의 주파수 성분에 비하여 훨씬 크기 내문에 수신신호를 FM(주파수 변조) 검파후에 지역 여파하여 초음파잡음에 의한 주파수성분을 제거하고 있다.

한편, 펄스형상의 초음파를 이용한 초음파 경계장치에 있어서는 펄스형상의 초음파를 경계구역에 발사하고, 이 경계구역내의 물체로부터의 반사파를 수신하여 얻어진 반사파 패턴을 미리 결정된 기준패턴과 통계적으로 비교하여 이 결과 야자의 패턴이 다를 때에 경보를 동작시킨다.

그러나, 이 장치에 있어서는 초음파잡음의 주파수 성분과 반사파의 주파수성분이 중복되기 때문에, 수신 신호를 상술과 같이 지역여파시키지만 초음파 잡음을 제거할 수 없다. 따라서, 초음파잡음이 반사파에 흔입되면 반사파 패턴이 변화하며, 이 결과 경보가 발생하는 일이 있다. 따라서, 초음파 잡음이 발생할 가능성이 있는 방에서는 경계장치의 설치장소가 한정되어 있으며 또는 설사 설치해도 오동작이 되기 쉬워 신뢰성 이 저하된다.

본 발명의 목적은 전화의 벨 또는 화재경보기의 벨등의 울림과 함께 초음파잡음에 의한 오동작을 방지한 실뢰성이 높은 초음파 경계장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 펄스형상초음파를 경계구역에 송출하는 송신수단과, 그 송신수단에 대응하여 그 경계 구역 내로 부터의 초음파를 수신하고 그 초음파의 신호를 A/D 변환하는 수신수단과, 그수신수단으로부터 송출된 디지탈 신호에 의한 반사파 괘턴을 미리 결정된 기준 패턴과 통계적으로 비교하여 양자의 패턴이 다를때에 경보신호를 발생하는 제1의 연산처리수단을 구비하는 초음파 경계장치에 있어서. 상기 경계구역 내로부터 발생하는 초음파 잡음에 의한 상기 경보신호의 오보를 방진하기 위한 오동작 방지수단을 설치한 것 을 특징으로 하는 초음파 경계장치 가 제공된다.

본 발명에 관한 초음파 경계장치에 있어서, 비교적 진폭이 작은 초음파 잡음은 제1의 주파수 선택수단의 출력카 제2의 주파수 선택수단의 출럭과의 차를 얻음으로서 제거된다. 또한, 비교적 진폭이 큰 초음파 잡음은 제2의 주파수 선택수단의 출력을 적분시킨 것에 의해 검출되며, 이 결과, 수신회로의 A/D 변환동작을 정지시켜 이에 의해 경보신호가 발생하지 않도록 한다. 더욱 또한 변동주기가 짧은 초음파잡음은 제 1의 주파수 선택수단의 출력에서의 피크치(극대치 또는 극소치)를 계수함에 의해 검출되며, 이 결과, 경보신호의 발생이 금지된다. 이와같이 하여, 초음파 잡음에 의한 경보신호의 발생을 적게해주고, 경보의 오동작을 방지해 준다.

본 발명을 더욱 명확히 이해하기 위해 첨부된 도면을 참조하에 설명하면 다음과 같다.

펄스형상초음파를 이용한 일반적인 초음파 경계장치를 도시한 제1도에 있어서 초음파 송수신소자(이하 초음파소자)(1)의 송신동작은 송신회로(2)에 의해 제어된다. 이 결과 초음파소자(1)로부터 발사된 초음파는 경계구역내의 책상. 선반, 벽등에 의해 반사되며 이러한 반사파는 다시 초음파소자(1)에 의해 수신된다. 수신된 반사파는 수신회로(3)에 의해 디지탈신호로 변환되어 연산처리회로(4)에 전송된다. 연산처리회로(4)에서는 수신회로(3)에 의해 수집된 반사파의 패턴에 기초해서 기술패턴이 만들어지며, 경계중에는 경계 구역의 상태에 응답한 반사파 패턴이 상술의 기준패턴과 통계적으로 비교된다. 이 결과, 양자의 패턴이 다를때에 연산처리회로(4)는 경보신호를 발생시켜 부자등의 경보(5)를 동작시킨다.

제2a도내지 제2d도는 제1도의 회로내에 나타나는 신호의 타이밍도이다. 이제제2b도내지 제2d도를 참조하여 제1도의 회로를 상세이 설명한다. 송신회로(2)에서, 발진기(21)는 제2a도에 도시한 바와같이 예를들면, 70내지 50킬리헤르쯔의 신호"a"를 발생시키고 또한 펄스발진기(22)는 제2B도에 도시된 바와같이 되풀이되는 주기 T가 예를들면 100ms의 오더이며 지속시간 J수 ms의 오더인 펄스상의 신호 "b"를 발생시킨다. 따라서, 변조기(23)는 제2C도에 도시한 바와같은 신호"e"를 송출시킨다. 이 신호"c"에 의해 초음파소자(1)로부터 발사된 신호는 경계구역내의 책상, 선반, 벽등에 의해 반사되며 여기서 다수의 반사파는 중첩되어 다시 초음파소자(1)에서 수신되어 전기신호 "d"로 변환된다.

수신회로(3)에 있어서, 신호 "d"는 증폭기(31)에 의해 증폭된 후, AM검파용 정류기(32)에 의해 정류되며, 그리고 평활기(33)에 의해 평활되어 제2D도에 도시된 바와 같은 아나로그 신호 "d₁"이 얻어진다.

이 아나로그 신호 "d₁"은 A/D 변환기(34)에서 클록발진기(35)의 클록펄스에 의해 소정간격으로 샘플링되어 디지탈 신호 "e"로 변환된다.

경계구역내에 사람이 없는 경우에 그 경계구역 고유의 반사파에 의해 기준패턴을 얻을 수 있도록 송신회로(2)의 카운터(24)를 리세트신호 R에 의해 리세트시킨다. 이 카운터(24)는 펄스 발진기(22)로부터 발생 하는 펄스를 계수할 수가 있으며, 비교기(25)는 카운터(24)의 소정값 N과 비교하기 위한 것이다. 이 경우 카운터(24)의 값이 소정값 N 미만일때 고전위의 신호를 송출시키고, 카운터(24)의 값이 소정값 N 이상일때 저전위의 신호를 송출시킨다. 따라서, 카운터(24)가 리세트된 후 일정시간은 연산처리회로(4)의 게이트(41-1 및 41-2)가 디지탈 신호 "e'에 대하여 각각 개방 및 폐쇄된다. 따라서, 디지탈신호 "e"의 데이터는 어드레스 발생기(43)에 의해 어드레스 지정된 버퍼메모리(42)의 기억장소에 게이트(41-1)를 통하여 기억된다. 어드레스 발생기(43)는 송신회로(2)의 펄스발진기(22)와 수신회로(3)의 클록발진기(35)에 의해 제어된다. 이와같이 하여 버퍼메모리(42)는 소정샘플수의 기준패턴에 의해 반사파 패턴을 복수개 기억시킬 수 있다. 이 기억동작은 송신회로(2)의 카운터(24)가 소정값에 도달할 때에 완료된다. 그 이후에 버퍼메모리(42)의 기억내용의 평균치는 평균치 계산회로(44)에 의해 각 샘플점마다 계산되어 이 계산결과는 메모리(45)에 기억된다. 또한 동시에 버퍼메모리(42)의 기여내용의 표준편차 값은 표준편차값 계산회로(46)에 의해 각 샘플점마다 계산된다. 이 계산결과는 메모리(47)에 기억된다.

다음에 비교기(25)의 출력신호의 전위가 저레벨에 있으면, 연산처리회로(4)의 게이트(41-1및 41-2)는 디지탈신호 "e"에 대하여 각각 폐쇄 및 개방된다. 이 결과 디지탈신호 "e"는 게이트(41-2)를 통하여 차분 계산회로(48)의 한입력에 공급되며 한편 차분 계산회로(48)의 다른 입력에는 메모리(45)로 부터의 각 샘플링마다의 평균치가 공급된다. 따라서, 수신회로(3)로 부터의 반사파 패턴과 메모리(45)에 기억된 기준패턴의 평균치와의 차는 각 샘플점마다 계산된다. 변별회로(49)에 있어서, 차분계산회로(48)로부터의 출력과 메모리(47)에 기억되어 있는 표준편차값 데이터가 각 샘플점마다에서 비교된다. 이 결과, 회로(48)의 출력이 표준편차값 이상일 경우에 변별회로(49)는 경보신호를 발생시켜 경보(5), 예를들면 부자를 구동시킨다. 이와같이, 반사패턴을 미리 버퍼메모리(42)에 기억시킨 기준 패턴과 통계적으로 비교되며. 이 결과 다를때에 경보(5)가 구동된다.

예를들면, 제2D도에 있어서, 실선이 기준패턴을 나타낸다면 침입자등의 존재에 의해 화살표 X로 도시한 부분이 반사파패턴에 나타났을 때에 경보(5)가 구동된다. 그러부터 이 회로에 있어서는 전화의 벨 혹은 화재경보기의 벨등의 소리에 의한 초음파잡음 예를들면 화살표 Y로 도시된 부분이 반사파 패턴에 나타났을 때에도 경보(5)가 구동되는 문제점이 있다.

본 발명은 초음파잡음이 아래에 기재된 3개의 현상을 갖는 것에 주목하였다.

1. 비교적 긴폭이 작은 초음파잡음 예를들면 전화의 벨이 울림에 의한 초음파잡음은 초음파소자가 발사하는 초음파의 주파수대역과 그 이외의 대역과의 어느것에도 포함된다.

2. 비교적 진폭이 큰 초음파잡음 예를들면 화재경보기의 벨이 울림에 의한 초음파잡음은 초음파 소자가 발사되는 초음파의 주파수 이외의 주파수 대역에 많이 포함된다.

3. 초음파잡음은 반사파 패턴에 비하여 비교적 주기가 짧은 파형으로 나타난다.

본 발명에 있어서는 현상(1)에 의하여, 발사 초음파의 주파수 성분에 의한 패턴과 그 주파수 성분이의 주파수 성분에 의한 패턴의 차를 얻으므로서 반사파 패턴을 형성하고, 이에 의해 비교적 진폭이 짧은 초음파 잡음을 반사파 패턴으로부터 제거한다. 따라서, 비교적 진폭이 짧은 초음파잡음에 의한 경보의 오동작을 방지할 수 있다. 또 현상(2)에 의하여 반사파 패턴에서 피크치(극대치 혹은 극소치)의 수를 계수하고, 이 계수치를 기준패턴에서 피크치수의 기준치와 통계적으로 비교한다. 이 결과, 피크치의 수가 기준치 이상일때, 경보신호의 발생을 금지하고, 이에 의해 초음파잡음에 의한 경보의 오동작을 방지할 수 있다.

제3도는 본 발명에 따른 초음파 경계장치의 실시예를 도시한 계통회로도이다. 제3도에 있어서 제1도에서의 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일의 참조번호로 표시한다. 수신회로(3')는 제1도의 수신회로(3)와 다르다. 수신회로(3')에서 증폭기(21)의 후단에 발사초음파의 주파수성분을 통과시키는 제1의 주파수 선택수단으로서 대역여파기(36-1)와 그 발사초음파 주파수 이외의 주파수성분을 통과하는 제2의 주파수 선택수단으로서의 대역여파기(36-2)가 접수되어 있는 2개의 대역여파기(36-1 및 36-2)의 각출력신호는 AM검파용 정류기(32-1 및 32-2)의 각각에 의해 정류되며, 그를고 2개의 정류기(32-1 및 32-2)의 출력신호 "f"와 "g"의 차는 차등증폭기(37)에 의해 검출되며 차등증폭기(37)의 출력신호 "h"는 평활기(33)에 공급된다.

전화의 벨등의 비교적 작은 진폭과 초음파 잡음의 경계구역에 존재하는 경우에는 이 초음파잡음에 의한 파형은 대역여파기(36-1 및 36-2)의 양쪽에 나타난다. 이 경우, 정류기(32-1)의 출력신호 "f"의 반사파 성분 S, 잡음성분을 N₁그리고 정류기(32-2)의 출력신호"g"의 N₂로 하면, 차등증폭기(37)의 출력신호 "h"의 진폭은 S+(N₁-N₂)에 비례한다. 전화의 벨등의 비교적 작은 진폭의 초음파 잡음에 있어서는 N₁과 N₁간에 밀접 상관이 있고, 대여파기(36-1 및 36-2)의 진폭주파수 특성 및 증폭율을 조정함으로서 N

N₂에 있다. 이에 의해, 비교적 작은 진폭의 초음파잡음은 차등증폭기(37)의 출럭에 나타나지 않는다.

또한 수신회로(3)에 있어서 정류기(32-2)의 후단에는 화재경보기의 벨등의 비교적 큰 진폭의초음파잡음을 검출하기 위해 적분기(38) 및 비교기(39)가 집속되어 있다. 대역여파기(36-2)의 출력이 크지 않으면 적분기(38)의 줄신호 "j"의 진폭은 크지 않다. 이 진폭이 기준치 V_R보다 크지 않으면 비교기(39)의 출력 신호의 전위는 저레벨로부터 고레벨로 변화되며 A/D 변환기(34)의 차단수단으로서의 게이트(40)이 폐쇄된다. 따라서, A/D 변환기(34)의 A/D 변환동작이 정지되며, 비교적 진폭의 큰 초음파잡음에 의한 경보(5)의 오동작을 방지할 수 있다. 또한 적분기(38)은 송신회로(2)의 펄스발진기(22)의 출력신호"b"에 의해 리세트 된다.

본 발명에 따른 제3도의 회로동작을 상세이 설명하면 다음과 같다.

제4a도내지 제4e도는 경계구역에 침입자 및 초음파 잡음도 존재하지 않을 경우의 제3도의 회로내에 나타나는 신호의 타이밍도이다. 제4a도에 도시된 변조신호 "c"에 의해서 초음파가 초음파 소자(1)로부터 경계구역에 송출되면 수신회로(3')에서 정류기(32-1)의 출력신호 "f"는 제4b도와 같이 되나 초음파 잡음이 존재하지 않기 때문에 정류기(32-2)의 출력신호 "g"의 전위는 제4c도에 도시한 바와같이 영으로 유지된다. 따라서, 차등증폭기(37)의 출력신호 "h"의 파형은 제4d도에 도시한 바와같이 제4t도의 파형과 유사하다. 또한 정류기(32-2)의 출력신호 "g"의 전위는 영이기 때문에 적분기(38)의 출력신호 "j"의 전위도 제4e도에 보인 바와 같이 영으로 유지된다. 차등증폭기(37)가 제4d도에 도시된 바와 같은 파형의 출력신호 "h"를 송출시킬 때에는 연산처리회로(4)에서 반사파패턴은 기준패턴과 동일하게판별되어 경보(5)가 동작하지 않는다.

제5a도내지 제5e도는 경계구역에서 침입자가 존재하며 또한 초음파잡음이 존재할 경우 제3도의 회로내에 나타나는 신호의 일례를 도시하는 타이밍도이다. 제5a도에 도시된 변조신호 "e"에 의하여 초음파가 초음파소자(1)로부터 경계구역에 송출되면 수신회로(3')에서 정류기(32-1)의 출력신호 "f"는 제5b에 도시된 바와같이 침입자에 의한 반사파 X를 포함하지만 초음파 잡음이 존재하지 않도록 정류기(32-2)의 출력신호"g"의 전위는 제5C도에 도시한 바와같이 영으로 유지된다. 따라서, 차등증폭기(37)의 출력신호 "h"의 파형은 제5d도에 도시한 바와 같이 제5b도의 파형에 유사하다. 또안 정류기(32-2)의 출력신호 "g"의 전위는 영이기 때문에 적분기(38)의 출력신호 "j"의 전위도 제5e도에 도시된 바와 같이 영으로 유지된다. 차등증폭기(37)이 제5d도에 도시된 바와같은 파형의 출력신호"n"를 송출시키면 연산처리회로(4)에서 반사파 패턴(제 5d도에 상당)은 기준패턴 (제4d도에 상당)과 다른 것으로 판되어 경보(5)가 동작된다.

제6a도내지 제6e도는 경계구역에 침입자가 존재하지 않고 또한 전화의 벨등의 비교적 작은 진폭의 초음파잡음이 존재할 경우 제3도의 회로내에 나타나는 신호의 일례를 도시하는 타이밍도이다. 제6a도에 도시된 변조신호"c"에 의하여 초음파가 초음파소자(1)로부터 경계구역으로 송출되면 수신회로(3')에서 정류기(32-1)의 출력신호 "f"는 제6b도에 도시한 바와 같이 초음파 잡음에 의한 파형 Y 를포함한다. 또한 정류기(32-2)의 출력신호"g"는 제6c도에 도시한 바와같길이 초음파 잡음에 의한 파형만을 포함한다.

그리하여 차등증폭기(37)의 출력신호 "h"는 제6d도에 도시한 바와같이 처음에 의한 파형을 포함하지 않는다. 즉, 제6d도의 파형은 제4d도이 기준패턴의 파형과 유사하다. 또한 정류기(32-2)의 출력신호 "g"의 진폭이 작기 때문에 적분기(38)의 출력신호 "j"의 전위는 제6e도에 도시된 바와같이 기준치V_R에 도달하지 않는다. 따라서, 차등증폭기(37)는 제6d도에 도시한 파형의 출력신호"h" 를 송출시키면 연산처리회로(4)에서 반사파패턴(제6d도상당)은 기준패턴(제4d도에 상당)과 동일하게 판별되어 경보(5)는 동작하지 않는다.

제7a도내지 제7e도는 경계구역에 침입자가 존재하지 않거나 화재경보기의 벨등의 비교적 큰 진폭의 초음파잡음이 존재하는 경우 제3도의 회로내에 나타나는 신호의 인례를 도시한 타이밍도이다. 제7a도에 도시한 변조신호"c"에 의하여 초음파가 초음파소자(1)로부터 경계구역으로 송출되면 수신회로(3')에서 정류기(32-1)의 출력신호 "f"는 제7b도에 도시한 바와 같이 소음에 의한 큰 진폭의 파형 Z를 포함한다. 또한. 정류기(32-2)의 출력신호"g"도 제7c도에 도시한 바와 같이 초음파잡음에 의한 큰 진폭의 파형을 포함한다. 출력신호 "f"의 큰 진폭의 파형 Z의 존재 때문에 차등증폭기(37)의 출력신호"h"는 제7d도에 도시된 바와같이 이상한 파형 Z를 포함하고 이것은 경보(5)를 동작시켜주게된다. 그에 의해 적분기(38)의 출력신호"j"의 전위는 제7e도에 도시된 바와같이 기준치 V_R을 초월한다. 따라서, 비교기(39)는 저전위의 신호를 송출하며, 게이트(40)를 폐쇄시키며, 이 결과, A/D변환동작이 정지되어 경보(5)가 동작하지 않는다. 즉, 만일 차등증폭기(37)의 출력신호 "h"에 초음파 잡음에 의한 이상한 파형 Z가 존재해도 경보(5)는 동작하지 않는다.

제8도는 본 발명에 관련된 초음파 경계장치의 실시예의 계통회로도이다. 제8도에서는 제1도에서의 요소와 동일한 요소에 대해서는 동일한 참조번호로 표시한다. 즉, 수신회로(3'')는 제1도의 수신회로(3)와 다르다. 수신회로(3'')에서 정류기(32)의 후단에 극대치 혹은 극소치를 검출하는 피크 검출회로(101)및 카운터가 설치되어 있다. 피크검출회로(101)는 예를들면 직렬접속된 미분회로 및 비교기로 구성되며. 또한 카운터(102)는 송신회로(2)의 펄스발진기(22)의 출력신호 "7"에 의해 를세트된다. 더우기 제8도에서는 제1의 연산처리회로(4)에 더하여 반사파 패턴에서 피크치의 수와 기준패턴에서 피크치의 수와를 통계적으로 비교하도록 제2의 연산처리회로(6)가 설치되어 있다.

제2의 연산처리회로(6)의 구성은 제1의 연산처리회로(4)와 유사하다. 버퍼메모리(6)는 복수개의 기준 패턴의 피크치의 수를 기억하도록 되어 있다. 즉, 송신회로(2)의 카운터(24)가 리세트된 후 일정시간은 비교기(25)의 출력신호 전위는 고레벨로 되며, 따라서 게이트(61-1 및 61-2) 카운터(102)의 출력신호에 대하여 각각 개방 및 폐쇄된다. 이 결과, 카운터(24)의 출레신호는 어드레스발생기(63)에 의해 어드레스 지정된 버퍼메모리(62)의 기억장소에 게이트(61-1)를 통하여 출력된다. 어드레스발생기(63)는 송신회로(2)의 펄스발진기(22)에 의해 제어된다. 이와같이 하여, 버퍼메모리(62)는 소정수의 기준패턴의 피크치의 수를 기억하게된다. 그 후에 버퍼메모리(62)의 기억내용의 평균치 및 표준편차값이 평균값 계산회로(64) 및 표즌편차값 계산회로(66)에 의해 계산되며, 이 계산결과는 각각 메모리(65 및 67)에 기억된다.

다음에 비교기(25)의 출력신호의 전위는 고레벨로부터 저레벨로 변화하여 연산처리회로(6)의 게이트(61-1 및 61-2)는 카운터(102)의 출력신호에 대하여 각각 폐쇄 및 개방된다. 이 결과, 카운터(102)의 출력 신호는 게이트(61-2)를 통하여 차분 계산회로(68)의 한 입력에 공급되며, 한편, 차분계산회로(68)의 다를 입력에는 메모리(65)로 부터 피크치의 수의 평균치가 공급된다. 이 결과, 차분계산회로(68)는 수신회로(3'')로 부터의 반사파 패턴에서 피크치의 수와 메모리(65)에 기억된 기준패턴에서 피크치의 수위 평균치와의 차가 판별회로(69)에 송출된다. 그차가 메모리(69)에 기억되어 있는 표준편차 치에 이상이 있으면 판별회로(69)는 고전위의 신호를 송출하여 게이트(7)를 폐쇄시킨다. 따라서, 제1의 연산처리회로(4)의 동작과 무관하게 경보신호의 발생이 금지되어 경보(5)는 동작하지 않는다. 이와같이, 방사파 패턴에서 피크치의 수를 미리 기억시킨 버퍼메모리(62)에 기억된 기준패턴의 피크의 수와 통계적으로 비교하여 전화의 벨 혹은 화재경보기의 벨의 울림에 따를 초음파 잡음을 검출하고, 그 초음파 잡음에 의한 경보(5)의 오동작을 방지해 준다.

제9a도내지 제9e도는 제8도의 회로내에 나타나는 신호의 일례를 도시한 타이밍도이다. 제9a도는 초음파소자(1)로부터 경계구역으로 초음파를 송출시키기 위한 변조신호 "c"를 도시하고 있다. 제9A도는 경계구역에 침입자도 없고 또한 초음파잡음의 발생도 없는 경우, 수신회로(3'')의 정류기(32)의 출력신호 "u"를 도시하고 있다. 이 경우 피크검출회로(101)의 출력신호"v"는 제9c도에 도시한 바와같이 신호"u"의 극대치에 대응하는 펄스열을 송출한다. 한편, 제9도d는 경계구역에서 초음파잡음이 발생하는 경우, 정류기(32)의 출력신호"u"를 도시한다. 즉, 초음파잡음의 진폭의 변동주기는 짧기 때문에 제9도d에 도시한 바와같이 극대점의 수는 현저하게 증가하고 있는 이상부 U,V 및 W가 나타난다. 이 경우, 피크검출회로(3'')의 정류기(32)의 출력신호"v"는 제9e도에 도시된 바와같은 펄스열이다. 제2의 연산처리회로(6)는 제9c도및 제9e도에서의 펄스열을 펄스수를 통계적으로 비교하게 되어 있다. 따라서 예를들면, 이와같은 초음파 잡음은 제1의 연산처리회로(4)에 의해 침입자로 판별되지만 제2의 연산처리회로(6)에 의해 게이트(7)가 폐쇄되기 때문에 경보(5)는 동작하지 않는다.

제10도는 본 발명에 관련된 초음파 계장치의 실시예를 나타내는 블록회로도 이다.

제10도에 있어서는 제3도에 도시한 제1의 실시예와 제8도에 도시한 제2의 실시예를 정합한 블럭회로도를 나타내고 있다. 따라서 수신회로(3''')에 있어서, 정류기(32-1)의 출력신호"f"에 극대치가 매우 많은 파형이 나타났을 경우, 혹은 정류기(32-2)의 출력신호 "g"에 진폭이 큰 파형이 나타났을 경우에는 어느 파형도 초음파 잡음에 의한 파형으로 간주경고 경보(5)는 작동되지 않는다.

또한 상기의 실시예에서는 연산처리회로(4) 및 버퍼메모리(42 및 62)의 기억내용(기준패턴 및 기준치)은 항상 송신회로(2)의 카운터(24)를 리셋트 하므로서 바꾸어 쓸 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 초음파 경계장치는 종래장치에 비하여 전화의 벨 또는 화재경보기의 벨등의 울림에 따를 초음파 잡음에 의한 경보의 오동작을 방지할 수 있으므로 실뢰성이 대단이 높다.

Claims

펄스형상 초음파를 경계구역에 송출하는 송신회로(2)와 그 송신회로에 대응하여 그 경계구역내로부터의 초음파를 수신하여 그 초음파 신호를 A/D변환하는 수신회로(3)와 그 수신회로로부터 송출되는 디지탈 신호에 의한 반사파 패턴을 이미 결정된 기준패턴과 통계적으로 비교하여, 양자의 패턴이 다를 때에 경보신호를 발생하는 제1의 연산처리회로(4)를 구비하는 초음파 경계장치에 있어서:상기 수신회로(3'')와,

상기 수신회로에 의한 수신신호에 있어서의 피이크치를 검출하는 피이크검출기(101)와 그 피이크검출기의 출력펄스를 계수하는 카운터(102)를 구성 시키고,

상기 카운터로부터 송출된 피이크치의 수를 이마 결정된 기준치와 통계적으로 비교하는 제2의 연산처리회로(6)와,

그 피이크치의 수가 상기 기준치 이상일때에 상기 경보신호의 발생을 금지하는 금지수단(7)을 구비한 초음파 경계장치.