JPS63124983A - 超音波検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［技術分野１ 本発明は、超音波・を送受波して物体の検知を行う超音
波検知！Ｉ置に関するものである。 ［背景技術］ 従来、この種の超音波検知装置では、超音波にて物体が
検知されたとき、内蔵されたパワーリレーを駆動して外
部負荷などを制御するものがある。 しかし、上記物体検知動作以外の他の状況と上記物体検
知動作とを組み合わせた状況に応じて、外部負荷の動作
をパワーリレーにて制御する場合には、他の状況を監視
する他の検知センサなどを別に用意し、この検知センサ
と超音波検知装置とを外部結線しなければならず、手間
がかかる問題があった。 このような物体検知動作以外の他の状況を監視して、両
者の組み合わせにて外部負荷の動作を制御する装置とし
ては、来訪者があったときに屋外の照明を点灯する照明
器具点灯装置がある。この照明器具点灯装置では、来訪
者があることを超音波検知装置にて検知し、かつ照度検
出センサを用いて屋外の照度を監視する。つまり、屋外
の照度が照度検出センサに設定された一定値以下になっ
た（つまり屋外が暗くなった）ときに、超音波検知装置
にて来訪者が検知された場合に照明器共を１代灯し、屋
外の照度が一定値以上（明るい）ときには照明器共を点
灯しないようにするため、従来では超音波検知装置の他
に、照度検出センサを玄関などに別個に配設し、そして
照度検出センサを超音波検知装置のパワーリレーに外部
結線により接続しており、このため外部結線する手間が
必要であった。 ところで、この種の照明器具点灯装置では、照度が一定
値以下になって来訪者が検知されたときは、玄関の照明
器共としての門燈などが点灯し、照度検知センサにて検
出される照度が上昇して再び照明器共が切れてしまうた
め、照明器共が切れるときの照度を＾くしである。実際
の設計においては、照度検出センサにて照度が低下した
と判断する、つまり照明器具が点灯する照度をＡルック
スとすると、照明器共が切れる照度はＡＸ５ルックスに
設計するのが普通である。しかし、この場合にも照度検
出センサの施工場所によっては、外乱光が照度検出セン
サにて検出され、検出照度がＡＸ５Ｘ５ルツクスになっ
て、照明器具がオンオフする、所謂チャタリング動作を
繰り返すことがあった。

【発明の目的】

本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、物体検知動作以外の他の状況を監視
して、両者の組み今わせにて外部負荷の動作を制御する
装置に用いても、他の状況を監視する装置を別個に設け
る必要のない超音波検知装置を提供することにある。 ［発明の開示］ （構成） 本発明は、超音波を送受波して物体の検知を行う物体検
知センサを備えた超音波検知装置において、物体が検知
されたときに駆！！され外部負荷の動作を制御するパワ
ーリレーと、ｔＩＳ２の状況を監視し七の状況が発生し
たときの出力にてパワーリレーの動作を制御する第２検
知センサとを一体に備え、池の状況を監視する装置と超
音波検知装置とを外部配線にて接続する必要をなくした
ものである。 （実施例１） 第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示す図であり、
本実施例の超音波検知装置は、天井あるいは壁面などの
造営面に取り付けられ外部配線が接続される端子が設け
られた端子台２と、この端ｆ台２に被着され超ｆ’ｆ波
振動子１８から超音波を送受波する送受波回路が収納さ
れた装置本体１とからなる。 端子台２は第１図に示すように有底円筒状のハウジング
３内に端子などが実装されたプリント基板４を収納した
ものであり、ハウジング３の底面中央に穿設した挿通孔
６を通して外部配線を内部に引き込むようにしである。 なお、外部配線としては、電源線あるいは外部負荷制御
出力線などの入出力線や、例えば住宅情報盤などの親機
に検知出力を移報出力する移報出力線などがある。そし
て、挿通孔６の両側には端子台２を造営面１０にねじ止
めするために、内部にねじを挿通する挿通孔が穿孔され
たボス８を突設しである。また、ハウジング３の開口周
縁の内側面には後述する装置本体１の係止突起１５を引
っ掛は係止する外側に向いた爪を有する係止爪片第１を
開口のやや内側に形成してあり、この係止爪片第１部分
の周壁に係止突起１５を挿入する凹所（図示せず）を形
成しである。この係止爪片第１と１８０度反対画の底面
の側方には端子台２と装置本体１とをねじ止めするため
のねじ孔が穿孔されたボス１７が形成しである。プリン
ト基板４は円盤状に形成され、ハウジング３の挿通孔６
に今わせた挿通孔、ボス８゜１７用の挿通孔を夫々形成
してあり、一端側の周縁に沿って端子５を実装してあり
、他端側に外部負荷の動作を制御するパワーリレーや電
源回路などの回路部を構成する電子部品が実装しである
。 なお、ハウジング３にはプリン１基板４に災Ｖｃされた
端子同士を絶縁する隔壁５１を突設しである。 装置本体１は、下面が開口され断面略台形状の上面中央
に円筒部１９が突設されたハウジング１３を備え、ハウ
ジング１３の円筒部１９に略円錐状のホーン１２が取着
しである。このホーン１２の基部には超音波振動子１８
を内蔵する半球状の回動部５２が取着され、この回動部
５２を円筒部１９内に回動自在に装着しである。具体的
には円ｆ２部１９の上部内面を回動部５２が上方に抜け
ないように形成し、回動部５２の球面である下端部を摺
接自在に保持する保持部２２と、この保持部２２を上方
に弾性支持しハウジング１３内面に固定されたばね板２
３とで回動部５２を円筒部１９内に回動自在に取着しで
ある。なお、ホーン１２の開口にはネット２１が取り付
けである。上記ハウジング１３内には上記超音波振動子
１８にで超音波を送受波するための送受波回路が構成さ
れたプリント基板１４が収納しであり、このプリント基
板１４に形成された回路の入出力などを端子台２側に回
路に接続するリード線がプリント基板１４に実装しであ
る。そして、ハウジング１３の上面には窓５４を′ｇ設
してあり、この窓５４がら本実施例の後述する第２検知
センサとしての照度検出センサなどを露呈させるように
しである。また、ハウジング１３の内面からは、上記端
子台２のボス１７の上端に先端が当接し、ハウジング１
３の上面からねじ２６を挿通してボス１７のねじ孔に螺
合して装置本体１を端子台２に被着するためのボス１６
が突設してあり、このボス１６と１８０度反対価の開口
周縁には上記端子台２の係止爪片第１の爪が係止される
係止突起１５を突設しである。 本実施例の天井への取付について説明する。まず、天井
などの造営面１０の引出孔がら外部配線を引き出して、
端子台２の挿通孔６を通しておく。 そして、ボス８を通してねじ９を螺合して天井１０に端
子台２を取り付け、外部配線を端子に結線する。この端
子台２の開口周縁に形成された凹所内に係止突起１５を
嵌め込み、この係止突起１５を係止爪片第１に引っ掛は
係止して装置本体１の一端を端子台２に係止し、ついで
装置本体１を端子台２に被着する。この状態で端子台２
のボス１７と装置本体１のボス１６との先端位置が合う
ようになっており、上記ボス１６を通してハウジング１
４の上面からねじ止めを行うことにより、ハウジング５
と端子台２どの組立及び超音波検知装置の造営面への取
付が完了する。 次に、本実施例の回路構成について第２図に従って説明
する。本実施例の超音波検知装置は送受波を１個の超音
波振動子１８にて兼用して用いて送受波を行うものであ
り、送披部を積分回路３２、スイッチング回路３３、第
１及び第２の単安定マルチバイブレータ（以下、単安定
マルチパイプレークは単安定マルチと略称する）３４，
３５、発振回路３６、ドライブ回路３７とで構成し、間
欠的に超音波パルスを送波するようになっており、受渡
部は増幅回路３９、検波回路４０、レベル検出回路４１
、積分回路４２．７リツプ７０ツブ４３、及びデート回
路３８でｖＩ成され、超音波パルスの物体からの反射波
を受波し検知領域を内に物体が存在することを検知する
ようになっている。なお、上記超音波振動子１８として
は送波用と受渡用とに２個の超音波振動子１８を用いて
も良いことは言うまでもない。 さらに詳細に各部について説明する。積分回路３２、ス
イッチ−ング回路３３、及び第１及び第２の単安定マル
チ３４は超音波の送波タイミングを決定する送波タイミ
ング信号を作成するものであり、積分回路３２は電源が
投入されたと同時に積分動作を開始し、この積分回路３
２出力がある電位までに達すると、第１の単安定マルチ
３４の出力がハイレベルとなり、この単安定マルチ３４
出力にてスイッチング回路３３が積分回路３２に蓄積さ
れた電荷を一瞬に放電するといった動作を繰り返すこと
により、送波タイミング信号を作成し、この送波タイミ
ング信号にてｔｔＳ２の単安定マルチ３５が超音波振動
子１８を駆動して超音波を間欠的に送波する期間を決定
する間欠周期信号を作成する。発振回路３６は上記第２
の単安定マルチ３５出力がハイレベルである期間に超音
波振動子１８から送波される！音波の周波数と同じ信号
を発振するらのであり、この発振回路３６出力であるバ
ースト信号をドライブ回路３７にて超音波振動子１８を
駆動するに必要なレベルまで増幅して超音波振動子１８
に印加し、超音波振動子１８から間欠的な超音波パルス
を送波するのである。この送波信号波形を！Ｗ３図（ａ
）に示す。 そして、超音波振動子１８から送波された超音波パルス
の物体による反射波を超音波振動子１８にて受波する。 この受波信号は第４図（ｂ）に示すように増幅回路３９
にて増幅され、同図（ｅ）に示１ように検波回路４０に
て検波される。この検波回路４０″Ｃは増幅回路３９出
力から超音波振動子１８の振動周波数である高周波成分
を取り除いて反射波の包路線のみを抽出する、所謂包路
線検波を行う。レベル検出回路４１は検波回路４０出力
が所定レベルに達しているかを判定するものであり、さ
らに積分回路４２はレベル検出回路４１にて所定レベル
に達したと判定された受渡信号の時間幅が所定時間幅以
上あるかどうかを判定するものである。つまり、レベル
検出回路４１にて微弱なレベルのノイズを除去し、さら
に積分回路４２でレベルの大きなノイズを時間幅から検
出して超音波検知装置が誤動作することを防止するよう
にしである。なお、上述の構成のみでは、検知領域に存
在する物体及び検知頒域外の背景物体の反射波を区別な
く検知してしまうので、所望する検知１！１域に存在す
る物体のみを検知できるようにデート回路３８を備えて
いる。このデート回路３８は単安定マルチ３４出力にて
第３図（ｄ）に示すように一定時間の出力を生じるもの
であり、上記単安定マルチ３４出力が入力された後、一
定時間遅延して出力を生じるようにして、超音波振動子
１８が超音波パルスを送波しているときに、検知出力が
生じないようにし、検知ｉＭｔ内に存在する物体による
反射波が超音波振動子１８に受波される期間だけハイレ
ベル出力を生じることにより、背景物体などからの反射
波にて検知出力が生じないようにしである。つまり検知
領域の距離を決定する時間デートを作成する。この時間
デートによる上記処理は積分回路４２で行うようになっ
ている。 そして、７リツ１７０ツブ４３は積分回路４２から検知
出力が生じたときに第３図（「）に示すようにハイレベ
ル信号を出力して、物体が存在することを示す。なお、
上記７リツプ７０ツブ４３は積分回路４２出力が生じて
いないときに、第２の単安定マルチ３５出力にてリセッ
トされるようになっており、積分回路４２出力が生じた
場合には所定時間ハイレベル状態を保持するようになっ
ている。 ところで、本実施例の超音波検知装置では、外部負荷の
動作を制御するためにパワーリレー４６を内蔵している
。このため、このパワーリレー４６を７リツプ７０ツブ
４３出力にて駆動する駆動回路４５を備え、７リツプ７
０ツブ４３出力がハイレベルであるとき＠３図（ｇ）に
示すようにパワーリレー４６を駆動する。 以上は本実施例の基本情成となる超音波検知装置の回路
構成に関する説明であったが、本実施例ではｔＩ％２検
知センサ５０を備え、上記超音波検知装置出力と第２検
知センサ５０出力とに応じて外部負荷の動作を制御する
ようにしであるので、超音波検知装置出力と第２検知セ
ンサ５０出力との論理積を行う、つまり両出力がハイレ
ベルであるとき外部負荷を駆動するアンド回路４４を備
えているものである。従って、たとえば第３図（ｅ）に
示すように第２検知センサ５０出力がハイレベルである
ときに、物体が検知されるとパワーリレー４６を駆動す
るようにしである。このように、第２検知センサ５０を
超音波検知装置内に内蔵することにより、２つの監視状
況によって監視を行うことができ、しかも第２検知セン
サを別個に設けた場合のように両装置同士を外部結線す
る手間がなくなる。 第４図及びＰＩＳＳ図は、上述の第２検知センサ５０と
して照度検出センサを用いたものである。照度検出セン
サ５０としてｆＩＳ６図に示すホ））ランノスｙＰＴな
どを用い、このホ））ランノスタＰＴ出力を検知出力回
路５４適宜増幅してアンド回路４４に出力するようにな
っている。 この超音波検知装置は玄関Ｂの口端５りなどの点灯を制
御するために用いるものであり、第４図に示すように玄
関Ｂのひさし５８下面に検知方向を下向きにして超音波
検知ＶＣ置Ａを取り付け、上記超音波検知装ＭＡにて来
訪者Ｃを検知するとともに、この超音波検知装ｆｉＡに
一体に内蔵された照度検出センサ５０にて屋外の照度を
検出する。 つまり、照度検出センサ５０にで屋外の照度を検出する
ことにより、照度が一定値以上である日中などの明るい
ときには超音波検知装置ｌｉ！Ａ出力にて来訪者Ｃを検
知しても門燈５９を点灯することがないようにし、照度
が一定値以下である夜などの屋外が暗くなったときに超
音波検知装ｆｉＡにて来訪者Ｃが検知された場合に初め
て門灯５９を点灯するようにしである。 （実施例２） 第６図乃至第９図は本発明の他の実施例を示す図であり
、上述の第２検知センサ５０として照度検出センサを用
いた辺音波検知＊ｌｉｔを、門灯５９などの屋外照明器
具の制御装置として用いた場合、超音波検知装置の施工
場所によっては外乱光などにより照度検出センサ５０の
検出照度が門灯５９を消灯するしきい値を越えて門灯５
９がオンオフする、所謂チャタリング現象を起こすこと
を防止するようにしたものである。 本実施例の回路３の全体構成は上述の第１の実施例とほ
ぼ同様であり、本実施例ではアンド回路４４の代わりに
、積分回路４２と７リツプ７０フブ４３との闇にタイマ
５１を備え、７リタブ７０ツブ４３を第６図のように構
成しである。動作としては、来訪者Ｃが存在することが
検出されるとタイマ５１出力が第９図（ｅ）に示すよう
にローレベルになり、かつそのとき照度検出センサ５０
出力が第９図（「）に示すようにハイレベルならば、７
リツプ７０ツブ４３の出力は第９図（ｇ＞に示すように
ハイレベル状態に保持され、つまり記憶され、この保持
中に照度検出センサ５０がローレベルになっても７リツ
プ７０ツブ４３の出力がローレベルにならないようにし
である。従って、門灯５９が点灯し照度検出センサ５０
がまわりの明るくなってもパワーリレー４６が切れて門
灯５９が切れることかない、！Ｒだ、本実施例によれば
、在米のように外乱光などにて照度検出センサ５０出力
が一時的に反転しても門灯５９がオンオフすることもな
い。 ［発明の効果Ｊ 本発明は上述のように、物体が検知されたときに駆動さ
れ外部負荷の動作を制御するパワーリレーと、第２の状
況を監視しその状況が発生したときの出力にてパワーリ
レーの動作を制御する第２検知センサとを一体に備えて
いるので、超音波検知装置の物体検知動作と第２検知セ
ンサによる他の状況を監視動作を組み今わせで、外部負
荷の動作を制御するパワーリレーの駆動制御を行うこと
ができ、このため外部負荷の動作を様々な状況に応じて
動作制御することが可能となり、しかも第２検知センサ
を内蔵しているから、超音波検知装置と別個に設けた第
２検知センサとを外部配線にて接続する必要がなく、配
線が容易になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例の外観を示す正面図、
同図（ｂ）は断面図、第２図は同上の回路構成を示すブ
ロック図、第３図は同上の動作説明図、第４図は同上の
取付説明図、第５図は同上の要部具体回路図、第６図は
本発明の他の実施例の要部具体回路図、第７図は同上の
動作説明図、第８図は同上の回路構成を示すブロック図
、第９図は同上の動作説明図である。 Ａは超音波検知装置、４６はパワーリレー、５０はｔＩ
Ｓ２検知センサである。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第１図 （ｂ） 第３図 第４図 第５図 モ 第６図 第７図 Δ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波を送受波して物体の検知を行う物体検知セ
   ンサを備えた超音波検知装置において、物体が検知され
   たときに駆動され外部負荷の動作を制御するパワーリレ
   ーと、第２の状況を監視しその状況が発生したときの出
   力にてパワーリレーの動作を制御する第２検知センサと
   を一体に備えて成ることを特徴とする超音波検知装置。
2. （２）上記第２検知センサとして照度を監視する照度検
   出センサを用いて成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の超音波検知装置。
3. （３）上記超音波検知装置が基台から突出した超音波ホ
   ーンを備え、第２検知センサを基台に設けて成ることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波検知装置
   。
4. （４）上記照度検出センサが照度記憶手段を備えて成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の超音波検
   知装置。