JP2994828B2 - Doppler object detector - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、所定周波数の超音波を
監視空間に連続的に送波し、監視空間内に存在する移動
物体によって生じた反射波の周波数偏移に基づいて移動
物体の存在を検知するドップラ式物体検知装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for continuously transmitting ultrasonic waves having a predetermined frequency to a monitoring space, and detecting the frequency of a reflected wave generated by the moving object existing in the monitoring space. The present invention relates to a Doppler-type object detection device that detects presence.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、この種のドップラ式物体検知
装置として、所定周波数の超音波を検知波として監視空
間に連続的に送波し、監視空間内で物体が移動したとき
にドップラ効果によって生じる反射波の周波数偏移を検
知することによって移動物体の存在を検知するものが提
供されている（特開昭５５−６３７７４号公報、米国特
許第３４３２８５５号等）。2. Description of the Related Art Conventionally, as a Doppler type object detecting device of this kind, an ultrasonic wave of a predetermined frequency is continuously transmitted as a detection wave to a monitoring space, and when an object moves in the monitoring space, the Doppler effect is applied. There has been provided an apparatus that detects the presence of a moving object by detecting the frequency shift of a reflected wave that occurs (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-63774, U.S. Pat. No. 3,432,855).
【０００３】図６はこの種のドップラ式物体検知装置の
一例を示すものであって、超音波振動子を備えた送波器
１に発振回路１０から出力された送波信号を入力して送
波器１から監視空間に超音波を送波し、その反射波を超
音波振動子を備えた受波器２によって受波して受波信号
Ｅｉｎに変換し、受波信号Ｅｉｎに基づいて監視空間内
での移動物体の存否を判定するように構成されている。
受波信号Ｅｉｎはミキサ２１ａ，２１ｂに入力され、送
波信号と同周波数である混合信号Ｅｘ，Ｅｙとそれぞれ
混合される。両混合信号Ｅｘ，Ｅｙの位相を９０°異な
らせるように、一方の混合信号Ｅｙは移相回路２２を通
してミキサ２１ｂに入力される。したがって、各ミキサ
２１ａ，２１ｂからは送波信号と受波信号との周波数差
のビート信号であって互いに位相が異なる一対のドップ
ラ信号Ｅ，Ｅ′が得られることになる。FIG. 6 shows an example of this type of Doppler-type object detection apparatus. A transmission signal output from an oscillation circuit 10 is input to a transmitter 1 having an ultrasonic vibrator and transmitted. The ultrasonic wave is transmitted from the wave device 1 to the monitoring space, and the reflected wave is received by the wave receiver 2 having the ultrasonic vibrator, converted into a received signal Ein, and monitored based on the received signal Ein. It is configured to determine the presence or absence of a moving object in space.
The received signal Ein is input to the mixers 21a and 21b, and mixed with the mixed signals Ex and Ey having the same frequency as the transmitted signal. One mixed signal Ey is input to the mixer 21b through the phase shift circuit 22 so that the phases of the two mixed signals Ex and Ey are different by 90 °. Therefore, a pair of Doppler signals E and E ', which are beat signals having a frequency difference between the transmission signal and the reception signal and having different phases, are obtained from the mixers 21a and 21b.
【０００４】両ドップラ信号Ｅ，Ｅ′は複極であって、
それぞれ増幅回路２３ａ，２３ｂを通して増幅された
後、２値化回路２４ａ，２４ｂによってドップラ信号
Ｅ，Ｅ′の極性に応じた２値の軸符号信号Ｘ，Ｙに変換
される。軸符号信号Ｘ，Ｙは、たとえば、ドップラ信号
Ｅ，Ｅ′が正極性ならばＨレベル、負極性ならばＬレベ
ルというように設定される。両軸符号信号Ｘ，Ｙを用い
れば、中間信号Ｅ，Ｅ′を基本軸とするベクトル平面内
において受波信号Ｅｉｎがどの象限に存在するかが判定
できる。そこで、軸符号信号Ｘ，Ｙの組み合わせに基づ
いて受波信号Ｅｉｎがどの象限に存在するかを判定する
ために、軸符号信号Ｘ，Ｙを象限検出回路２５に入力す
る。軸符号信号Ｘ，Ｙはそれぞれ２値を有しているから
合計４種類の組み合わせが得られるのであって、象限検
出回路２５ではこの組み合わせに対応した４種類の象限
信号Ｉ〜IVを出力する。ここに、象限検出回路２５はレ
ベル検出回路３０により検出された中間信号Ｅの振幅が
所定レベル以上であるときにのみ動作する。[0004] Both Doppler signals E, E 'are bipolar,
After being amplified through the amplifying circuits 23a and 23b respectively, they are converted into binary axis code signals X and Y according to the polarities of the Doppler signals E and E 'by the binarizing circuits 24a and 24b. The axis code signals X and Y are set to, for example, an H level when the Doppler signals E and E 'have a positive polarity, and an L level when the Doppler signals E and E' have a negative polarity. By using the biaxial code signals X and Y, it is possible to determine in which quadrant the received signal Ein exists in a vector plane having the intermediate signals E and E 'as basic axes. Therefore, the axis code signals X and Y are input to the quadrant detection circuit 25 in order to determine in which quadrant the received signal Ein exists based on the combination of the axis code signals X and Y. Since the axis code signals X and Y each have a binary value, a total of four types of combinations can be obtained. The quadrant detection circuit 25 outputs four types of quadrant signals I to IV corresponding to these combinations. Here, the quadrant detection circuit 25 operates only when the amplitude of the intermediate signal E detected by the level detection circuit 30 is equal to or higher than a predetermined level.
【０００５】象限信号Ｉ〜IVは、象限転移方向検出回路
２６に入力される。象限転移方向検出回路２６では、象
限信号Ｉ〜IVに基づいて象限が変化したときに変化の向
きに応じた２値の転移信号を出力するのであって、次に
象限が変化するか象限信号Ｉ〜IVがなくなるまで出力値
を保持するように構成されている。すなわち、物体が近
付くか遠ざかるかに応じて象限の変化する向きが原点の
回りで左右どちらに回転するかが決定されるから、象限
の変化の向きに応じてＨレベルとＬレベルとの２値の信
号を出力するのである。象限転移方向検出回路２６の出
力は積分回路２７に入力され、積分結果は閾値回路２８
に設定された所定の閾値と比較される。ここで、積分回
路２７には電源電圧の２分の１の電圧が常時入力されて
おり、転移信号が発生していないときには積分回路２７
の出力値が電源電圧の２分の１になるように構成されて
いる。すなわち、象限転移方向検出回路２６は３値出力
を出力する。また、閾値回路２８には電源電圧の２分の
１を中心として、それより小さい第１の基準電圧と、そ
れより大きい第２の基準電圧とが設定され、閾値回路２
８への入力信号が第１の基準電圧以下であるか第２の基
準電圧以上であるときに検知信号を出力するように構成
されている。The quadrant signals I to IV are input to a quadrant transition direction detection circuit 26. The quadrant transition direction detection circuit 26 outputs a binary transition signal corresponding to the direction of the change when the quadrant changes based on the quadrant signals I to IV. It is configured to hold the output value until 〜IV disappears. That is, it is determined whether the direction in which the quadrant changes changes to the left or right around the origin according to whether the object approaches or moves away. Therefore, the binary value of the H level and the L level is determined according to the direction of the change in the quadrant. Is output. The output of the quadrant transition direction detection circuit 26 is input to an integration circuit 27, and the integration result is output to a threshold circuit 28.
Is compared with a predetermined threshold value set in. Here, half of the power supply voltage is always input to the integration circuit 27, and when no transition signal is generated, the integration circuit 27
Is configured to be half the power supply voltage. That is, the quadrant transition direction detection circuit 26 outputs a ternary output. Further, a first reference voltage smaller than the power supply voltage and a second reference voltage larger than the center are set in the threshold circuit 28, and the threshold circuit 2
8 is configured to output a detection signal when the input signal to the reference voltage 8 is equal to or lower than the first reference voltage or equal to or higher than the second reference voltage.
【０００６】上記構成によれば、転移信号が出力されて
いないときには、閾値回路２８への入力は電源電圧の２
分の１であって閾値回路２８からは検知信号が出力され
ない。一方、象限が同じ向きに変化する転移信号が所定
時間内に連続して所定回数発生すると、積分回路２７の
出力値が閾値回路２８に設定された第１の基準電圧以下
もしくは第２の基準電圧以上になり、閾値回路２８から
検知信号が出力されるのである。閾値回路２８から検知
信号が出力されると、駆動回路２９によって報知装置等
の負荷が駆動されるのである。According to the above configuration, when the transition signal is not output, the input to the threshold circuit 28 is the power supply voltage of 2
No detection signal is output from the threshold circuit 28. On the other hand, when the transition signal in which the quadrant changes in the same direction is continuously generated a predetermined number of times within a predetermined time, the output value of the integration circuit 27 becomes equal to or lower than the first reference voltage set in the threshold circuit 28 or the second reference voltage. As described above, the detection signal is output from the threshold circuit 28. When the detection signal is output from the threshold circuit 28, the drive circuit 29 drives a load such as a notification device.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年ではマ
イクロプロセッサが安価に入手できるようになってきて
いるから、象限検出回路２５や象限転移方向検出回路２
６などをマイクロプロセッサを用いて構成することが考
えられる。マイクロプロセッサを用いれば、ハードウエ
アとしての構成を簡単にしながらも、機能を付加して容
易に高機能化できるという利点がある。ところで、ＣＭ
ＯＳを用いたマイクロプロセッサでは出力形態がオープ
ンドレインであるから、プルアップ抵抗を接続すること
によって、ＨレベルとＬレベルとの２値信号を出力する
ことはできるが、上述したような電源電圧の２分の１の
出力を得ることができないものである。このような３値
出力が得られないと、転移信号が出力されていないとき
に積分回路２７の出力値を閾値回路２８に設定された第
１の基準電圧と第２の基準電圧との間の範囲内に設定す
ることができないという不都合が生じる。In recent years, since microprocessors have become available at a low cost, the quadrant detection circuit 25 and the quadrant transition direction detection circuit 2 have been proposed.
6 and the like may be configured using a microprocessor. The use of a microprocessor has the advantage that the function can be easily added to enhance the function while simplifying the configuration as hardware. By the way, CM
Since the output form of the microprocessor using the OS is open drain, a binary signal of H level and L level can be output by connecting a pull-up resistor. It is not possible to obtain a half output. If such a ternary output is not obtained, the output value of the integration circuit 27 is set to a value between the first reference voltage and the second reference voltage set in the threshold circuit 28 when the transition signal is not output. The inconvenience that it cannot be set within the range occurs.
【０００８】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、出力形態がオープンドレインであっても、転
移信号が出力されていないときには積分値を上下の閾値
の範囲内に設定できるようにしたドップラ式物体検知装
置を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem. Even when the output form is an open drain, the integrated value can be set within the range of the upper and lower thresholds when the transition signal is not output. It is an object of the present invention to provide a Doppler-type object detection device described above.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、一定周波数の超音波を監視空
間に連続的に送波する送波手段と、監視空間からの超音
波を受波して受波信号を出力する受波手段と、送波周波
数と同周波数であって互いに位相の異なる一対の混合信
号を受波信号に混合することによって受波周波数と送波
周波数との周波数差を有するとともに互いに位相が異な
る一対のドップラ信号を出力する混合手段と、混合手段
より出力された一対のドップラ信号を基本軸としたベク
トル平面内で受波信号が存在する象限に応じた象限信号
を出力する象限検出手段と、振幅が所定レベル以上であ
るドップラ信号が得られている期間は象限検出手段によ
り検出された象限が変化すると変化の向きに応じた２レ
ベルの転移信号を次に象限が変化するまで連続して出力
する象限転移検出手段と、象限転移検出手段の出力を積
分する積分手段と、積分手段の出力値があらかじめ設定
されている上閾値と下閾値との間の範囲外の値になると
検知出力を発生する閾値手段と、転移信号が出力されて
いない期間に積分手段の出力が転移信号の２レベルの中
間レベルとなるように一定のデューティ比のパルス信号
を積分手段に入力するパルス発生手段とを設けているの
である。According to the first aspect of the present invention, in order to achieve the above object, a transmitting means for continuously transmitting ultrasonic waves of a constant frequency to a monitoring space, and an ultrasonic wave from the monitoring space. Receiving means for receiving and outputting a received signal, and a receiving frequency and a transmitting frequency by mixing a pair of mixed signals having the same frequency as the transmitting frequency and different phases from each other into the receiving signal. And a mixing unit that outputs a pair of Doppler signals having different frequencies and phases different from each other, and according to a quadrant in which a received signal exists in a vector plane having a pair of Doppler signals output from the mixing unit as a basic axis. A quadrant detecting means for outputting a quadrant signal, and a two-level transition signal corresponding to the direction of the change when the quadrant detected by the quadrant detecting means changes during a period in which a Doppler signal having an amplitude not lower than a predetermined level is obtained. A quadrant transition detecting means for continuously outputting until the quadrant changes, an integrating means for integrating the output of the quadrant transition detecting means, and an output value of the integrating means between a predetermined upper threshold value and a lower threshold value. A threshold means for generating a detection output when the value is out of the range; and a pulse signal having a constant duty ratio is integrated so that the output of the integration means becomes an intermediate level between the two levels of the transition signal during a period in which the transition signal is not output. Pulse generating means for inputting to the means.
【００１０】請求項２の発明では、象限転移検出手段
は、象限検出手段により検出された象限が変化する際に
隣接していない象限に変化すると、象限が前回変化した
ときのレベルとは反対のレベルの転移信号を次に象限が
変化するまで連続的に出力するのである。請求項３の発
明では、両ドップラ信号の位相差が正規の位相差に対し
て所定以上の差であるときにノイズによるドップラ信号
と判定するノイズ判定手段を設け、ノイズ判定手段は、
両ドップラ信号に位相差が検出されないときにパルス発
生手段を作動させるのである。According to the second aspect of the invention, when the quadrant detected by the quadrant detecting means changes to a non-adjacent quadrant when the quadrant detected by the quadrant detecting means changes, the level opposite to the level when the quadrant was last changed is used. The level transition signal is output continuously until the next quadrant changes. According to the third aspect of the present invention, when the phase difference between the two Doppler signals is a predetermined phase difference or more with respect to the normal phase difference, there is provided noise determination means for determining a Doppler signal due to noise.
When no phase difference is detected between the two Doppler signals, the pulse generating means is operated.
【００１１】請求項４の発明では、両ドップラ信号の位
相差が正規の位相差に対して所定以内の差である状態が
所定時間以上継続するとノイズを受波していると判定す
るノイズ判定手段を設け、ノイズ判定手段はノイズを検
出するとパルス発生手段を作動させるのである。請求項
５の発明では、ノイズ判定手段の判定結果に基づいてノ
イズが検出されていることを報知するノイズ報知手段を
設けているのである。According to the fourth aspect of the present invention, when the state in which the phase difference between the two Doppler signals is within a predetermined range with respect to the normal phase difference continues for a predetermined time or more, the noise determination means determines that noise is being received. And the noise determination means activates the pulse generation means when the noise is detected. According to the fifth aspect of the present invention, the noise notifying means for notifying that noise is detected based on the determination result of the noise determining means is provided.
【００１２】[0012]
【作用】請求項１の構成では、象限転移検出手段から転
移信号が出力されていないときに、積分手段の出力が転
移信号の２レベルの中間レベルとなるように、パルス発
生手段から一定のデューティ比のパルス信号を積分手段
に入力するのであって、２値信号しか出力できない構成
要素を用いている場合であっても、転移信号が出力され
ていないときには積分手段の出力値を閾値手段に設定し
た上閾値と下閾値との範囲内に設定することができるの
である。このような構成を採用したことによって、ＣＭ
ＯＳよりなるマイクロプロセッサを用いて低消費電力か
つ簡単な構成で高機能のドップラ式物体検知装置を提供
することが可能になるのである。According to the first aspect of the present invention, when the transition signal is not output from the quadrant transition detecting means, a constant duty is output from the pulse generating means so that the output of the integrating means becomes an intermediate level between the two levels of the transition signal. Even if a pulse signal having a ratio is input to the integration means and a component capable of outputting only a binary signal is used, the output value of the integration means is set to the threshold means when no transition signal is output. It can be set within the range between the upper threshold value and the lower threshold value. By adopting such a configuration, CM
It is possible to provide a high-performance Doppler-type object detection device with low power consumption and a simple configuration using a microprocessor composed of an OS.
【００１３】請求項２ないし請求項５の構成は、ノイズ
に対する誤認を防止できるようにした高機能化の具体構
成である。請求項２の構成では、象限が連続的に変化せ
ずに飛躍して変化したときに、象限の変化がノイズによ
るものであると判定し、象限が前回変化したときのレベ
ルとは反対のレベルの転移信号を出力するので、このよ
うなノイズが継続している間は積分手段への入力値が交
互に反転することによって積分手段の出力値が増減でき
ず、結果的に閾値手段に設定された上閾値と下閾値との
間の範囲を超えることができないことになる。すなわ
ち、象限の変化が飛躍するようなノイズに対して検知出
力が得られることがなく、監視空間に物体があると誤認
することが防止できるのである。[0013] The configurations of claims 2 to 5 are specific configurations of high functionality which can prevent erroneous recognition of noise. In the configuration of claim 2, when the quadrant changes rapidly without changing continuously, it is determined that the change in the quadrant is caused by noise, and the level opposite to the level when the quadrant was changed last time is determined. Is output, the output value of the integration means cannot be increased or decreased due to the inversion of the input value to the integration means while such noise continues. That is, the range between the upper threshold and the lower threshold cannot be exceeded. That is, no detection output is obtained for noise in which the change in the quadrant jumps, and it is possible to prevent erroneous recognition that there is an object in the monitoring space.
【００１４】請求項３の構成では、両ドップラ信号の位
相差が正規の位相差に対して所定以上の差であるときに
ノイズであると判定して、パルス発生手段を作動させる
ことにより、商用電源等の影響を受けてほぼ同位相ない
し位相が一致するようなドップラ信号が発生したとき
に、転移信号が出力されないようにし、この種のノイズ
による誤認を防止することができる。According to the third aspect of the present invention, when the phase difference between the two Doppler signals is more than a predetermined difference with respect to the normal phase difference, it is determined that the noise is noise, and the pulse generating means is operated, so that the commercial power supply is operated. When a Doppler signal having almost the same phase or the same phase is generated due to the influence of the power supply or the like, the transition signal is prevented from being output, and erroneous recognition due to this kind of noise can be prevented.
【００１５】請求項４の構成では、両ドップラ信号の位
相差が正規の位相差に対して所定以内の差である状態が
所定時間以上継続した場合には、人の移動によって生じ
たドップラ信号ではなく、超音波を発生する機器の存在
によって生じたドップラ信号であると判定することによ
って、周囲に存在する超音波発生機器による誤認を防止
することができるのである。According to the fourth aspect of the present invention, if the state in which the phase difference between the two Doppler signals is within a predetermined range with respect to the normal phase difference continues for a predetermined time or more, the Doppler signal generated by the movement of the person will Instead, by determining that the signal is a Doppler signal generated by the presence of a device that generates ultrasonic waves, it is possible to prevent erroneous recognition by the ultrasonic wave generating devices existing around.
【００１６】請求項５の構成では、ノイズ判定手段の判
定結果に基づいてノイズが検出されていることを報知す
るノイズ報知手段を設けているので、ノイズの発生を認
識することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the noise notifying means for notifying that noise has been detected based on the determination result of the noise determining means is provided, the occurrence of noise can be recognized.
【００１７】[0017]
【実施例】図１はドップラ式物体検知装置の全体構成を
示すブロック図である。監視空間への超音波の送波およ
び受波は、超音波振動子を備えた送受波器３１を通して
行われる。すなわち、ＣＭＯＳを用いたマイクロプロセ
ッサよりなる演算制御部４０から一定周波数（たとえ
ば、４０ｋＨｚ）の送波信号が出力され、この送波信号
は増幅回路３２を通して増幅された後に送受波器３１に
入力され、超音波として監視空間に連続的に送出され
る。演算制御部４０は、図２に示すように、一定周期の
クロック信号を発生するクロック発生部４１を備え、ク
ロック信号を分周部４２で分周することによって送波信
号を得ている。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a Doppler object detection device. The transmission and reception of ultrasonic waves to and from the monitoring space are performed through a transmitter / receiver 31 having an ultrasonic vibrator. That is, a transmission signal of a constant frequency (for example, 40 kHz) is output from the arithmetic control unit 40 composed of a microprocessor using CMOS, and this transmission signal is amplified by the amplifier circuit 32 and then input to the transducer 31. , And are continuously transmitted to the monitoring space as ultrasonic waves. As shown in FIG. 2, the arithmetic control unit 40 includes a clock generation unit 41 that generates a clock signal having a constant cycle, and obtains a transmission signal by dividing the frequency of the clock signal by the frequency division unit 42.
【００１８】一方、監視空間からの超音波は送受波器３
１によって受波信号に変換される。すなわち、送受波器
３１は送波手段および受波手段を兼ねることになる。こ
こで、監視空間内に移動物体が存在すると、移動物体に
よる反射波の周波数はドップラ効果によって送波周波数
に対して偏移するから、送波信号中にわずかなビート成
分が発生する。このビート成分の周波数Δｆは、送波周
波数をｆ0 、移動物体の移動速度をｖ、音速をｃとする
と、Δｆ＝（２ｖ／ｃ）・ｆ0 と表すことができる。On the other hand, the ultrasonic waves from the monitoring space
1 is converted into a received signal. That is, the wave transmitter / receiver 31 also functions as a wave transmitter and a wave receiver. Here, if a moving object is present in the monitoring space, the frequency of the reflected wave from the moving object shifts with respect to the transmission frequency due to the Doppler effect, so that a slight beat component is generated in the transmitted signal. Frequency Delta] f of the beat component, the transmit frequency f 0, the moving speed of the moving object v, when the speed of sound is is c, can be expressed as Δf = (2v / c) · f 0.
【００１９】送受波器３１から出力された受波信号は送
受波器３１への入力信号とともにミキサ回路３３および
増幅回路３５に入力される。ミキサ回路３３には送波信
号を位相回路３６に通すことによって得られた送波信号
と同周波数であって位相が１８０°異なる混合信号が入
力され、送受波器３１からの受波信号と混合信号とが混
合され、得られたビート成分は増幅回路３４に入力され
る。増幅回路３４，３５は、それぞれ包絡線検波を行っ
て入力信号のビート成分を検出した後、ビート成分の増
幅を行い、さらにクリッピングを行うことによって、複
極のドップラ信号を出力する。ここに、増幅回路３４か
らは、送波信号に対する位相差が１８０°である混合信
号をミキサ回路３３によって混合して得られたビート成
分に対応したドップラ信号Ｄ1 が出力され、増幅回路３
５からは、送波信号と受波信号とを混合して得られたビ
ート成分に対応したドップラ信号Ｄ2 が出力される。し
たがって、移動物体に対しては位相が互いに９０°異な
る一対のドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 が得られることにな
る。すなわち、送受波器３１、ミキサ回路３３、増幅回
路３４，３５、位相回路３６によって混合手段が構成さ
れる。図３に示すように、物体が近付くときにはドップ
ラ信号Ｄ1 はドップラ信号Ｄ2 に対して位相が９０°進
み、物体が遠ざかるときには位相が９０°遅れる。ドッ
プラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 は演算制御部４０に入力される。The received signal output from the transmitter / receiver 31 is input to the mixer circuit 33 and the amplifier circuit 35 together with the input signal to the transmitter / receiver 31. A mixed signal having the same frequency as the transmitted signal obtained by passing the transmitted signal through the phase circuit 36 and having a phase difference of 180 ° is input to the mixer circuit 33, and mixed with the received signal from the transmitter / receiver 31. The beat component is mixed with the signal, and the obtained beat component is input to the amplifier circuit 34. The amplification circuits 34 and 35 detect the beat component of the input signal by performing envelope detection, respectively, amplify the beat component, and further perform clipping to output a multi-polar Doppler signal. Here, a Doppler signal D 1 corresponding to a beat component obtained by mixing a mixed signal having a phase difference of 180 ° with the transmission signal by the mixer circuit 33 is output from the amplifier circuit 34.
From 5, the Doppler signal D 2 which corresponds to the beat component obtained by mixing the transmit signal and the received signal is output. Therefore, a pair of Doppler signals D 1 and D 2 whose phases are different from each other by 90 ° are obtained for a moving object. That is, the mixer 31 is constituted by the transducer 31, the mixer circuit 33, the amplifier circuits 34 and 35, and the phase circuit 36. As shown in FIG. 3, when the object approaches, the phase of the Doppler signal D 1 advances by 90 ° with respect to the Doppler signal D 2 , and when the object moves away, the phase lags by 90 °. The Doppler signals D 1 and D 2 are input to the arithmetic and control unit 40.
【００２０】演算制御部４０には象限検出部４３が設け
られ、象限検出部４３は、ドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 に基
づいてドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 を基本軸とするベクトル
平面内で受波信号が存在する象限に応じた象限信号を出
力する。すなわち、ドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 はクリッピ
ングされていることによって、図３（ａ）（ｂ）に示す
ように、ビート成分に対しては矩形波状の信号になるか
ら、所定レベル以上のドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 の極性の
組み合わせによって４種類の象限信号を得ることができ
る。いま、ドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 の上限レベルを１、
下限レベル０として、ドップラ信号の組み合わせ
（Ｄ1 ，Ｄ2 ）について、（１，１）を第１象限、
（０，１）を第２象限、（０，０）を第３象限、（１，
０）を第４象限と規定する。この規定に基づいて象限検
出部４３では４種類の象限信号を出力するのである。The operation control section 40 is provided with a quadrant detection section 43. The quadrant detection section 43 receives the Doppler signals D 1 and D 2 in a vector plane having the Doppler signals D 1 and D 2 as basic axes. A quadrant signal corresponding to the quadrant where the wave signal exists is output. That is, since the Doppler signals D 1 and D 2 are clipped, as shown in FIGS. 3A and 3B, the beat components become rectangular wave-like signals. Four types of quadrant signals can be obtained by combining the polarities of D 1 and D 2 . Now, the upper limit level of the Doppler signals D 1 and D 2 is set to 1,
As the lower limit level 0, for the combination (D 1 , D 2 ) of Doppler signals, (1, 1) is the first quadrant,
(0,1) in the second quadrant, (0,0) in the third quadrant, (1,
0) is defined as the fourth quadrant. The quadrant detection unit 43 outputs four types of quadrant signals based on this rule.
【００２１】一方、ドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 は、位相差
検出部４４にも入力されて両ドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 の
位相差も検出される。ここにおいて、象限検出部４３お
よび位相差検出部４４への入力は、クロック信号に同期
した一定周期（たとえば、１ｍsec ）でサンプリングさ
れているのであって、サンプリング周期毎に象限検出部
４３および位相差検出部４４からの出力が得られるよう
になっている。したがって、位相差検出部４４では、両
ドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 が同極性であるときのサンプリ
ング回数と異極性であるときのサンプリング回数との差
によって位相差を検出する。いま、両ドップラ信号
Ｄ1 ，Ｄ2 の位相差が９０°であって、ドップラ信号Ｄ
1 ，Ｄ2 の周期が約１６ｍsec であるものとすれば、同
極性と異極性とのサンプリング回数はそれぞれ７回にな
る（立ち上がり、立ち下がりは回数に入れない）。一
方、ドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 の周期Ｔが約１６ｍsec で
あって、図４に示すように、位相差ΔＷが９０°よりも
かなり小さい場合には、たとえば、同極性のサンプリン
グ回数が１３、異極性のサンプリング周期が１という比
率になることがある。このように、サンプリング回数に
基づいて位相差を判定することができるのである。On the other hand, the Doppler signals D 1 and D 2 are also input to a phase difference detection unit 44, and the phase difference between the two Doppler signals D 1 and D 2 is also detected. Here, the inputs to the quadrant detection unit 43 and the phase difference detection unit 44 are sampled at a constant period (for example, 1 msec) synchronized with the clock signal. An output from the detection unit 44 is obtained. Therefore, the phase difference detection unit 44 detects the phase difference based on the difference between the number of times of sampling when the two Doppler signals D 1 and D 2 have the same polarity and the number of times of sampling when they have different polarities. Now, the phase difference between the two Doppler signals D 1 and D 2 is 90 °, and the Doppler signal D
Assuming 1, the period of D 2 is about 16 msec, the sampling frequency of the same polarity and different polarities respectively become 7 times (rising edge, falling edge are not taken into count). On the other hand, when the period T of the Doppler signals D 1 and D 2 is about 16 msec and the phase difference ΔW is considerably smaller than 90 °, as shown in FIG. There may be a case where the sampling period of different polarities is one. Thus, the phase difference can be determined based on the number of samplings.
【００２２】象限検出部４３から出力された象限信号
は、位相差検出部４４で検出した両ドップラ信号Ｄ1 ，
Ｄ2 の位相差に基づいてノイズかどうかを判定するノイ
ズ判定部４５を通して出力部４６に入力される。ノイズ
判定部４５では、位相差検出部４４で検出した位相差が
正規の位相差（すなわち、９０°）に対して所定以上の
差であるときにノイズとみなし、象限信号を通さないよ
うにする。たとえば、位相差が７０°よりも小さいか１
１０°より大きいときにはノイズとみなす。このような
ノイズ判定の方法は、商用電源の影響を受けることによ
ってドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 としてほぼ同相ないしほぼ
逆相である信号が得られるような場合に有効である。The quadrant signal output from the quadrant detecting section 43 is the two Doppler signals D 1 ,
Based on the phase difference D 2 is input to the output unit 46 through the determining the noise determining unit 45 whether noise. The noise determination unit 45 regards the phase difference detected by the phase difference detection unit 44 as noise when the phase difference is equal to or more than a predetermined value with respect to the normal phase difference (that is, 90 °), and does not pass the quadrant signal. . For example, if the phase difference is less than 70 ° or 1
If it is larger than 10 °, it is regarded as noise. Such a noise determination method is effective when the Doppler signals D 1 and D 2 are almost in-phase or almost out-of-phase due to the influence of the commercial power supply.
【００２３】出力部４６は、象限転移検出手段として機
能するのであって、ノイズ判定部４５によってノイズが
検出されなかった場合に、象限信号に基づいて象限の変
化を検出するようになっている。すなわち、象限が変化
すると変化の向きに応じて２レベル（ＨレベルおよびＬ
レベル）の信号である転移信号を出力する。転移信号
は、象限が変化したときに出力され、次に象限が変化す
るかドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 が所定レベル以下になるま
で同じレベルに保たれる。したがって、物体が同じ向き
に移動しているときには、次々に同じ向きの象限の変化
が生じることになり、図３（ｃ）のように２レベルのう
ちの一方のレベルの信号が出力されることになる。ま
た、出力部４６にはクロック発生部４１から分周部４７
を通して、たとえば１ｋＨｚでデューティ比が５０％で
あるパルス信号が入力され、転移信号が発生していない
ときには、このパルス信号を出力するようになってい
る。すなわち、クロック発生部４１および分周部４７が
パルス発生部として機能する。また、出力部４７は、象
限が変化する場合であっても象限の変化に連続性がない
場合には、ノイズが入力されているとみなして転移信号
を反転させる。すなわち、図５に示すように、象限がＩ
→IIと変化すれば、次の象限はIII またはＩになるべき
であるが、ここでは、II→IVというように飛躍が生じて
いる。このような飛躍が生じたときにノイズとみなし、
前回に象限の変化が生じたときとは反対のレベルの転移
信号を発生させるようになっている。図５では、II→Ｉ
V →IIというように飛躍が生じているので、初めＬレベ
ルであったとすると、次にＨレベル、次にＬレベルとい
うように転移信号が変化するのである。The output section 46 functions as a quadrant transition detecting means, and detects a change in a quadrant based on a quadrant signal when no noise is detected by the noise determination section 45. That is, when the quadrant changes, two levels (H level and L level) are set according to the direction of the change.
Level) is output. The transition signal is output when the quadrant changes and is then kept at the same level until the quadrant changes or the Doppler signals D 1 and D 2 fall below a predetermined level. Therefore, when the object is moving in the same direction, the quadrant changes in the same direction one after another, and a signal of one of two levels is output as shown in FIG. become. In addition, the output unit 46 is supplied from the clock generator 41 to the frequency divider 47.
, A pulse signal having a duty ratio of 50% at 1 kHz is input, and this pulse signal is output when a transition signal is not generated. That is, the clock generator 41 and the frequency divider 47 function as a pulse generator. Further, even when the quadrant changes, the output unit 47 inverts the transition signal assuming that noise is input when the change in the quadrant does not have continuity. That is, as shown in FIG.
If it changes from II to II, the next quadrant should be III or I, but here a leap occurs, such as II → IV. When such a leap occurs, it is considered noise,
A transition signal of a level opposite to that at the time of the previous change of the quadrant is generated. In FIG. 5, II → I
Since a leap occurs such as V → II, if the signal is initially at the L level, the transition signal changes to the H level, then to the L level.
【００２４】出力部４６からの出力信号は積分回路３７
に入力される。積分回路３７では、出力部４６から出力
された転移信号およびパルス信号を積分する。したがっ
て、監視空間に移動物体が存在せず転移信号が発生して
いないときには、積分回路３７の出力は、図３（ｄ）の
ように、電源電圧Ｖｃｃの２分の１になる。また、物体
が近付いたり遠ざかったりする場合であって、象限の変
化が所定時間内で連続的に生じたときには、積分回路３
７の出力レベルがＨレベルまたはＬレベルになる。図示
していないが、演算制御部４０には積分回路３７の出力
値に対する上閾値Ｌ1 と下閾値Ｌ2 とを設定した閾値部
が設けられており、積分回路３７の出力値が閾値部に設
定された上閾値Ｌ1 と下閾値Ｌ2 との間の範囲外になる
と、図３（ｅ）に示すように、検知信号が駆動回路３８
に出力され、警報装置や負荷回路が駆動されるようにな
っている。An output signal from the output section 46 is supplied to an integrating circuit 37.
Is input to The integration circuit 37 integrates the transition signal and the pulse signal output from the output unit 46. Therefore, when no moving object is present in the monitoring space and no transition signal is generated, the output of the integration circuit 37 is の of the power supply voltage Vcc as shown in FIG. In the case where the object approaches or moves away, and the quadrant changes continuously within a predetermined time, the integration circuit 3
7 becomes H level or L level. Although not shown, the arithmetic control unit 40 and the threshold portion which is set an upper threshold value L 1 and the lower threshold value L 2 is provided to the output value of the integrating circuit 37, the output value is the threshold value of the integrating circuit 37 becomes outside the range between the threshold value L 1 and the lower threshold value L 2 on which is set, as shown in FIG. 3 (e), the detection signal driving circuit 38
And an alarm device and a load circuit are driven.
【００２５】以上の構成によれば、転移信号が発生して
いないときには、積分回路３７に一定デューティ比のパ
ルス信号を入力することによって、積分回路３７の出力
値が上閾値Ｌ1 と下閾値Ｌ2 との範囲内になるようにし
ているのである。したがって、図３（ｃ）′に示すよう
に、積分回路３７に３値の入力を行う必要がなく、ＣＭ
ＯＳを用いたマイクロプロセッサなどを用いることが可
能になるのである。また、出力部４６において象限の変
化が飛躍したときにノイズとみなして転移信号のレベル
を反転させるので、積分回路３７への入力値が前回に象
限が変化したときとは反転して入力値が相殺され、積分
値が上閾値Ｌ1 および下閾値Ｌ2 の範囲外になる可能性
が低くなる。その結果、ノイズに対する誤認の確率を減
少させることができるのである。さらに、ドップラ信号
Ｄ1 ，Ｄ2 の位相差を検出し、位相差が小さいときには
象限信号が出力部４６に入力されないようにノイズ判定
部４５を設けているから、商用電源の影響によるノイズ
が存在するときには、出力部４６に象限信号を入力しな
いことによって転移信号が出力されないようにし、この
ことによってもノイズに対する誤認の確率が減少する。[0025] According to the above configuration, when the transition signal is not generated, by inputting a pulse signal having a constant duty ratio to the integrating circuit 37, integrating circuit 37 output value above the threshold L 1 and the lower threshold value L of It is set to be within the range of 2 . Therefore, as shown in FIG. 3C ', there is no need to input three values to the integration circuit 37, and the CM
It becomes possible to use a microprocessor or the like using an OS. Further, when the change of the quadrant jumps in the output section 46, the level of the transition signal is inverted by regarding it as noise, so that the input value to the integration circuit 37 is inverted from the previous time when the quadrant changed, and the input value is inverted. is canceled, it becomes less likely that the integrated value falls outside of the upper threshold value L 1 and the lower threshold value L 2. As a result, the probability of false recognition of noise can be reduced. Further, a noise difference unit 45 is provided to detect the phase difference between the Doppler signals D 1 and D 2 so that the quadrant signal is not input to the output unit 46 when the phase difference is small. In this case, the transition signal is prevented from being output by not inputting the quadrant signal to the output section 46, which also reduces the probability of misidentification of noise.
【００２６】（実施例２）本実施例では、ノイズ判定部
４５において、位相差だけではなく継続時間をノイズの
判定に用いるものである。すなわち、移動物体からの反
射波によって正規の位相差（すなわち、９０°）に近い
位相差を有するドップラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 が生じている場
合であっても、他の人体検知センサなどから発生する超
音波、外部からのノイズ、装置の故障などの要因による
場合がある。外部機器から発生する超音波の周波数は統
一されていないから、送受波器３１から送出された超音
波との差が小さい場合には、位相差が９０°に近いドッ
プラ信号Ｄ1 ，Ｄ2 が出力されるのである。一方、警戒
センサなどとして用いる場合であって人間を検知する場
合には、監視空間としては高々１０ｍの範囲を設定すれ
ばよいのであるから、検知対象に対して象限の変化が長
時間継続することは考えられない。(Embodiment 2) In this embodiment, the noise determination unit 45 uses not only the phase difference but also the duration for noise determination. In other words, even when Doppler signals D 1 and D 2 having a phase difference close to a normal phase difference (that is, 90 °) due to a reflected wave from a moving object are generated from another human body detection sensor or the like. This may be due to factors such as ultrasonic waves, external noise, or device failure. Since the frequency of the ultrasonic wave generated from the external device is not unified, if the difference from the ultrasonic wave transmitted from the transmitter / receiver 31 is small, the Doppler signals D 1 and D 2 having a phase difference close to 90 ° are generated. It is output. On the other hand, in the case of using as a warning sensor or the like and detecting a human, it is only necessary to set a range of at most 10 m as a monitoring space. I can't imagine.
【００２７】以上のような事情に鑑みて、ドップラ信号
Ｄ1 ，Ｄ2 の象限の変化する方向が同じ向きである状態
が所定時間以上継続しているときには、目的とする検知
対象からの反射波ではないものとして、転移信号の発生
を停止させるのである。転移信号の発生を停止させたと
きには、パルス信号を積分回路３７に入力するのはいう
までもない。ここに、判定に用いる時間は、人が室内で
一方向に移動し続けることができる程度の時間に設定す
れば十分であるが、他装置から継続的に発生している超
音波を検出するのが目的であれば１分以上に設定しても
よい。他の構成は実施例１と同様である。In view of the above situation, when the direction in which the quadrants of the Doppler signals D 1 and D 2 change are the same is maintained for a predetermined time or more, the reflected wave from the target detection target is detected. Instead, it stops generating the transition signal. When the generation of the transition signal is stopped, it goes without saying that the pulse signal is input to the integration circuit 37. Here, it is sufficient that the time used for the determination is set to such a time that a person can continue to move in one direction in the room, but it is necessary to detect ultrasonic waves continuously generated from other devices. May be set to one minute or more if the purpose is. Other configurations are the same as in the first embodiment.
【００２８】（実施例３）本実施例では、ノイズを検出
したときに、その報知を行うことを目的としている。す
なわち、ノイズ判定部４５や出力部４６においてノイズ
を検出したときに検出した旨の情報を演算制御部４０か
ら出力し、この情報に基づいて報知手段を駆動するので
ある。(Embodiment 3) The purpose of this embodiment is to notify when noise is detected. That is, when the noise is detected by the noise determination unit 45 or the output unit 46, information indicating that the noise has been detected is output from the arithmetic control unit 40, and the notification unit is driven based on this information.
【００２９】具体的には、移動物体が存在しないときに
は１ｋＨｚのパルス信号を出力部４６から出力し、ノイ
ズに対しては１００Ｈｚのパルス信号を出力部４６から
出力する。演算制御部４０の外部には、周波数弁別部を
設けて、１ｋＨｚと１００Ｈｚの出力とを弁別し、パル
ス信号が１００Ｈｚのときには発光ダイオードなどの表
示手段を点滅させるのである。また、演算制御部４０か
ら、ノイズ検知信号を直接出力させ表示手段を点滅させ
てもよい。このようなノイズに対する報知を行うことに
よって、他機器との干渉があることを報知することなど
ができ、干渉が生じないように設置場所を変えるなどの
対策を施すのが容易になる。他の構成は実施例１と同様
である。More specifically, a pulse signal of 1 kHz is output from the output unit 46 when no moving object is present, and a pulse signal of 100 Hz is output from the output unit 46 for noise. A frequency discriminator is provided outside the arithmetic and control unit 40 to discriminate between 1 kHz and 100 Hz outputs, and when the pulse signal is 100 Hz, a display means such as a light emitting diode is turned on and off. Further, the noise detection signal may be directly output from the arithmetic and control unit 40 so that the display means blinks. By reporting such noise, it is possible to report that there is interference with other devices, and it is easy to take measures such as changing the installation location so as not to cause interference. Other configurations are the same as in the first embodiment.
【００３０】[0030]
【発明の効果】請求項１の発明は、象限転移検出手段か
ら転移信号が出力されていないときに、積分手段の出力
が転移信号の２レベルの中間レベルとなるように、パル
ス発生手段から一定のデューティ比のパルス信号を積分
手段に入力するのであって、２値信号しか出力できない
構成要素を用いている場合であっても、転移信号が出力
されていないときには積分手段の出力値を閾値手段に設
定した上閾値と下閾値との範囲内に設定することができ
るのである。このような構成を採用したことによって、
ＣＭＯＳよりなるマイクロプロセッサを用いて低消費電
力かつ簡単な構成で高機能のドップラ式物体検知装置を
提供することが可能になるという効果を奏する。According to the first aspect of the present invention, when the transition signal is not output from the quadrant transition detection means, the output of the integrator is constant from the pulse generation means so that the output becomes an intermediate level between the two levels of the transition signal. Is input to the integrating means, and the output value of the integrating means is set to the threshold value when the transition signal is not output, even if a component capable of outputting only a binary signal is used. Can be set within the range between the upper threshold value and the lower threshold value set in the above. By adopting such a configuration,
It is possible to provide a high-performance Doppler-type object detection device with low power consumption and a simple configuration using a microprocessor made of CMOS.
【００３１】請求項２の発明は、象限が連続的に変化せ
ずに飛躍して変化したときに、象限の変化がノイズによ
るものであると判定し、象限が前回変化したときのレベ
ルとは反対のレベルの転移信号を出力するので、このよ
うなノイズが継続している間は積分手段への入力値が交
互に反転することによって積分手段の出力値が増減でき
ず、結果的に閾値手段に設定された上閾値と下閾値との
間の範囲を超えることができないことになる。すなわ
ち、象限の変化が飛躍するようなノイズに対して検知出
力が得られることがなく、監視空間に物体があると誤認
することが防止できるという利点がある。According to the second aspect of the present invention, when the quadrant changes rapidly without changing continuously, it is determined that the change in the quadrant is caused by noise, and the level when the quadrant changed last time is determined. Since the transition signal of the opposite level is output, while such noise continues, the output value of the integration means cannot be increased or decreased due to the alternate inversion of the input value to the integration means. Cannot exceed the range between the upper threshold value and the lower threshold value set in. That is, there is an advantage that a detection output is not obtained for noise in which a change in a quadrant jumps, and it is possible to prevent an erroneous recognition that an object is present in the monitoring space.
【００３２】請求項３の発明は、両ドップラ信号の位相
差が正規の位相差に対して所定以上の差であるときにノ
イズであると判定して、パルス発生手段を作動させるこ
とにより、商用電源等の影響を受けてほぼ同位相ないし
位相が一致するようなドップラ信号が発生したときに、
転移信号が出力されないようにし、この種のノイズによ
る誤認を防止することができるという利点がある。According to a third aspect of the present invention, when the phase difference between the two Doppler signals is more than a predetermined difference from the normal phase difference, it is determined that the noise is a noise, and the pulse generating means is operated, whereby the commercial power supply is operated. When a Doppler signal with almost the same phase or the same phase occurs due to the influence of the power supply, etc.,
There is an advantage that a transition signal is not output, and erroneous recognition due to this kind of noise can be prevented.
【００３３】請求項４の発明は、両ドップラ信号の位相
差が正規の位相差に対して所定以下の差である状態が所
定時間以上継続した場合には、人の移動によって生じた
ドップラ信号ではなく、超音波を発生する機器の存在に
よって生じたドップラ信号であると判定することによっ
て、周囲に存在する超音波発生機器による誤認を防止す
ることができるという効果がある。According to a fourth aspect of the present invention, when the state in which the phase difference between the two Doppler signals is smaller than a predetermined value with respect to the normal phase difference continues for a predetermined time or more, the Doppler signal generated by the movement of the person is used. However, by determining that the signal is a Doppler signal generated by the presence of a device that generates ultrasonic waves, it is possible to prevent erroneous recognition by surrounding ultrasonic wave generating devices.
【００３４】請求項５の発明は、ノイズ判定手段の判定
結果に基づいてノイズが検出されていることを報知する
ノイズ報知手段を設けているので、ノイズの発生を認識
することができるという利点がある。According to the fifth aspect of the present invention, since the noise notifying means for notifying that noise has been detected based on the determination result of the noise determining means is provided, the advantage that the occurrence of noise can be recognized is provided. is there.
【図１】実施例１を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a first embodiment;
【図２】実施例１の演算制御部を示す概略構成図であ
る。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an arithmetic control unit according to the first embodiment.
【図３】実施例１の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the first embodiment.
【図４】実施例１の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the first embodiment.
【図５】実施例１の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the first embodiment.
【図６】従来例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example.
３１ 送受波器 ３２ 増幅回路 ３３ ミキサ ３４ 増幅回路 ３５ 増幅回路 ３６ 移相回路 ３７ 積分回路 ３８ 駆動回路 ４０ 演算制御部 ４１ クロック発生部 ４２ 分周部 ４３ 象限検出部 ４４ 位相差検出部 ４５ ノイズ判定部 ４６ 出力部 ４７ 分周部 Reference Signs List 31 transmitter / receiver 32 amplifier circuit 33 mixer 34 amplifier circuit 35 amplifier circuit 36 phase shift circuit 37 integration circuit 38 drive circuit 40 arithmetic control unit 41 clock generation unit 42 frequency division unit 43 quadrant detection unit 44 phase difference detection unit 45 noise determination unit 46 Output unit 47 Divider
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01S 3/80-3/86 G01S 5/18-5/30 G01S 7/52-7/64 G01S 15 / 00-15/96
Claims (5)
に送波する送波手段と、監視空間からの超音波を受波し
て受波信号を出力する受波手段と、送波周波数と同周波
数であって互いに位相の異なる一対の混合信号を受波信
号に混合することによって受波周波数と送波周波数との
周波数差を有するとともに互いに位相が異なる一対のド
ップラ信号を出力する混合手段と、混合手段より出力さ
れた一対のドップラ信号を基本軸としたベクトル平面内
で受波信号が存在する象限に応じた象限信号を出力する
象限検出手段と、振幅が所定レベル以上であるドップラ
信号が得られている期間は象限検出手段により検出され
た象限が変化すると変化の向きに応じた２レベルの転移
信号を次に象限が変化するまで連続して出力する象限転
移検出手段と、象限転移検出手段の出力を積分する積分
手段と、積分手段の出力値があらかじめ設定されている
上閾値と下閾値との間の範囲外の値になると検知出力を
発生する閾値手段と、転移信号が出力されていない期間
に積分手段の出力が転移信号の２レベルの中間レベルと
なるように一定のデューティ比のパルス信号を積分手段
に入力するパルス発生手段とを設けたことを特徴とする
ドップラ式物体検知装置。1. A transmitting means for continuously transmitting an ultrasonic wave of a constant frequency to a monitoring space, a receiving means for receiving an ultrasonic wave from the monitoring space and outputting a receiving signal, Mixing means for mixing a pair of mixed signals having the same frequency and different phases from each other into a received signal to output a pair of Doppler signals having a frequency difference between the received frequency and the transmitted frequency and different phases from each other And a quadrant detecting means for outputting a quadrant signal corresponding to a quadrant in which a received signal exists in a vector plane having a pair of Doppler signals output from the mixing means as a basic axis, and a Doppler signal having an amplitude of a predetermined level or more. During the period during which is obtained, when the quadrant detected by the quadrant detecting means changes, a quadrant transition detecting means for continuously outputting a two-level transition signal according to the direction of the change until the next quadrant changes, Integrating means for integrating the output of the transition detecting means, threshold means for generating a detection output when the output value of the integrating means falls outside a range between a preset upper threshold and lower threshold, and a transition signal Pulse generating means for inputting a pulse signal having a constant duty ratio to the integrating means so that the output of the integrating means becomes an intermediate level between the two levels of the transition signal during a period in which the output signal is not output. Object detection device.
り検出された象限が変化する際に隣接していない象限に
変化すると、象限が前回変化したときのレベルとは反対
のレベルの転移信号を次に象限が変化するまで連続的に
出力することを特徴とする請求項１記載のドップラ式物
体検知装置。2. The quadrant transition detecting means, when the quadrant detected by the quadrant detecting means changes to a non-adjacent quadrant, outputs a transition signal having a level opposite to the level at which the quadrant last changed. 2. The Doppler-type object detection device according to claim 1, wherein the output is continuously performed until the quadrant changes.
に対して所定以上の差であるときにノイズによるドップ
ラ信号と判定するノイズ判定手段を設け、ノイズ判定手
段は、両ドップラ信号に位相差が検出されないときにパ
ルス発生手段を作動させることを特徴とする請求項１記
載のドップラ式物体検知装置。3. A noise judging means for judging a Doppler signal due to noise when a phase difference between the two Doppler signals is a predetermined phase difference or more with respect to a normal phase difference, wherein the noise judging means judges the level of both Doppler signals. 2. The Doppler-type object detection device according to claim 1, wherein the pulse generation means is operated when a phase difference is not detected.
に対して所定以内の差である状態が所定時間以上継続す
るとノイズを受波していると判定するノイズ判定手段を
設け、ノイズ判定手段はノイズを検出するとパルス発生
手段を作動させることを特徴とする請求項１記載のドッ
プラ式物体検知装置。4. A noise judging means for judging that noise has been received when a state in which the phase difference between both Doppler signals is within a predetermined difference from a normal phase difference continues for a predetermined time or more, 2. The Doppler object detection device according to claim 1, wherein the means activates the pulse generation means when detecting the noise.
イズが検出されていることを報知するノイズ報知手段を
設けたことを特徴とする請求項４記載のドップラ式物体
検知装置。5. The Doppler object detection device according to claim 4, further comprising noise notification means for notifying that noise has been detected based on the determination result of the noise determination means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337186A JP2994828B2 (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Doppler object detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337186A JP2994828B2 (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Doppler object detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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