JPS63127178A - 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】 本発明は、超音波を送受波して物体の検知を行う超音波
検知装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、たとえばセキュリ
ティシステムとして用いられる住宅情報盤の端末として
用いられることが殆どであり、超音波検知装置にて物体
を検知すると一旦親機側にこの物体検知出力を送り、ａ
機を介してたとえばブザーを鳴動したり、あるいは表示
灯を点灯したりしていた。このため超音波検知装置自体
は全体システムの補助的な働きしかしておらず、超音波
検知ｉｊｃ置の８１能を十分に活用しているとは言えな
なかうた。

【発明の目的１ 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、超音波検知ｆＣｒ！１本来の機能を
十分に活用することができる超音波検知装置を提供する
ことにある。

［発明の開示］ （槽成） 本発明は、Ｎ１ｒｆ波を送受波して物体の検知をイテう
超音波検知装置において、物体が検知されたときに駆動
されるリレーと、物体が検知されたとき鳴動するブザー
とを内蔵し、内蔵したリレーやブザーを用いて様々なｉ
ｆｉ音波検知装置の機能の活用を可能にしたものである
。

（実施例１） 第１図乃至第４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、例えば第４図に示すよう
に玄関Ｂのひさし５８の下面に装備し、来訪者Ｃがあっ
たとき門燈なとの照明器具５９を点灯するとともに、内
蔵するブザーを鳴動するようにしたものである。

まず、本実施例のｖＩ造について説明しておく。

この超音波検知装置Δ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、この端子台２に被着され超音波振動子１
８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用筋状のハウシング
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、ハウシング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ｒＡ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、ハウシング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１１
を開口のやや内側に形成してあり、この係止爪片１１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１１と１８０度反対価の底
面の側方には端子台２と装置本体１とをねじ止めするだ
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、ハウシング３の挿通孔
６に合わせた挿通孔、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にはプリント基板４に実装された端
子同士を絶縁する隔！１５１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同動部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
には円筒部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２３
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１２Ｗ１１１１’１　口１−１＋　４
　、、、　Ｌ　Ｑ　１４ｔ　脂ｎ　Ｉ＝ｈ　ＩＪ−イｋ
　ｒ　　Ｌ　１．−ウノング１３内には上記超音波振動
子１８にて超音波を送受波するための送受波回路が６が
成されたプリント基板１４が収納してあり、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！
？！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１３の上面からねじ２６を挿通してボス１７のねし
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１１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「手について説明する。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を通しでおく７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Ｌ′
ｉｉ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１１に引っ掛は係止して装
置本体１の−ｉ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１４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
との組立及び超音波検知装置の造￥ｉ′１１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１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ｍｔ
ｔ波振励振動子１８兼用して用いて送受波を行うもので
あり、送波部を積分回路３２、スイッチング回路３３、
ｍｌ及ｃ／ｆｆ１２の単安定マルチバイブレーク（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７ａツブ４３、及び
デート回路３８で構成され、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
としては送波部と受波用とに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Ｉ！ｉ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
３２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３
４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
ミング信号にて第２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ｆＡ２
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ｆｆｌ音波の周波数と同じ
信号を発振するものであり、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１
８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第２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。

この受渡信号は第２図（ｂ）に示すように増幅回路３９
にて増幅され、同図（ｅ）に示すように検波回路４０に
て検波される。この検波回路４０では増幅回路３つ出力
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０、つまり、
レベル検出回路４１にで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領域外の背景物体の反射波を
区別な（検知してしまうので、所望する検知領域に存在
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Ｐｔ５２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出力が人力された
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
出力轟ｆ１１１−シーかい）　４１４１　　鰭軸傭ゆ山
１→左カナス−！ｔ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す７プフロツプ４３は積分回路４２から検知
出力が生じたときにｍ２図（ｆ）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す７プ７０ツブ４３は積分回路４２出力が生じて
いないときに、ｍ２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第２図（ｇ）に
示すようにパワーリレー４６を駆動する。また、上記７
リツプ７０ツブ４３出力にてブザー６２を鳴動するため
、スイッチング回路６０及びブザー駆動回路６１を備え
ている。つまり、超音波検知装置の物体検知動作により
物体が検知されたときに生じる７リツプ７０ツブ４３出
力にてパワーリレー４６あるいはブザー６２を鳴動させ
るようにするものである。なお、上記パワーリレー４６
及びブザー６２を７リツプ７０ツブ４３出力がハイレベ
ルあるいはローレベルいずれの状態で駆動するかは、第
２図（ｅ）、（ｆ）に示すように用途によって選択でき
る。

（実施例２） 第５図及Ｖ第６図は本発明の他の実施例を示す図であり
、上述のＰｔＳｉに実施例ではパワーリレー４６を１個
だけしか備えていなかったが、本実施例ではパワーリレ
ー４６のほかにリレー６４を備え、さらに他の用途にリ
レー６４出力を用いることができるようにしたものであ
り、上記リレー６４の駆動用のスイッチング回路６３を
備えている。

動作としてはｔ５６図に示すようになり、使用用途によ
りリレー４６，６３を使い分ける。たとえばパワーリレ
ー４６を外部負荷の駆動用とし、リレー６３を鋭器への
移報出力回路として用いる。動作は第６図（ａ）−（ｇ
）に示すようになり、第２図（ａ）〜（ｇ）の同一符号
ものが同一出力あるいは同一動作状態を示す。

（実施例３） 第７図は本発明のさＣ）に他の実施例を示す図であり、
本実施例では１２の状況を監視するｆ５２検知センサ５
０を超音波検知装置に一体に備え、このｆ：ｔＳ２検知
センサ５０出力が生じたとき適宜信号状態にして出力す
る検知出力回路６４とを備え、上記超音波検知装置出力
と検知出力回路６５出力とに応じて外部負荷などの動作
を制御するようにしである。このため、超音波検知装置
の７リツプ７０ツブ４３出力と検知出力回路６５出力と
の論理積を行うアンド回路４４を備え、このアンド回路
４４出力にてスイッチング回路６３がリレー６４を適宜
動作させるようにしたものである。

点灯を制御するために用いた場合について説明する。こ
の場合、第２検知センサ５０としては照度検知センサを
用いている。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装置Ａを取り付
け、上記超音波検知装置へにて来訪者Ｃを検知するとと
もに、この超音波検知装置Ａ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にて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ｉ置Ａにて
来訪者Ｃが検知された場合に初めて門燈５９を点灯する
ようにしである。なお、上述の場合には玄関Ｂに来訪者
Ｃが米たときにブザー６２を鳴動するようにすれば、た
とえば泥棒などが玄関Ｂから侵入しようとしたとき、ブ
ザー６２が鳴動されるので、ブザー６２勇宜１−ｆ況線
冬−嚇十入一シｔ、で曳ス　−めト八に本実施例並びに
上述の実施例においては、リレーやブザーを超音波検知
装置内に備えることにより、超音波検知装置の機能を用
いて様々な機能を有する装置に応用でき、従って超音波
検知装置の機能を有効に発揮でべろ。

【発明の効果１ 本発明は上述のように、超音波を送受波して物体の検知
を行うＮ１ｒｔ波検知装置において、物体が検知された
ときに駆動されるリレーと、物体が検知されたとき鳴動
するブザーとを内蔵しているので、超音波検知装置出力
にてリレーあるいはブザーを適宜動作で駆動することに
より、様々な機能を有する装置に応用でき、従って超音
波検知装置の機能を有効に活用できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
、第２図は同上の動作説明図、第３図（ａ）は同上の外
観を示す正面図、同図（ｂ）は同上の断面図、第４図は
同上の使用状態を示す説明図、第５図は本発明の他の実
施例の回路構成を示すブロック図、ｔｐａ図は同上の動
作説明図、第７図は本発明のさらに他の実施例の回路構
成を示すブロック図、ｆ５８図は同上の動作説明図であ
る。 Ａは超音波検知装置、４ｆ３．６４はリレー、６２はブ
ザーである。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第２図 （ｆ）−一一一一一ヒーーーーーーーーー第６図 （ｆ）□１−一一一一一一一一

Claims (3)

【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るリレ
   ーと、物体が検知されたとき鳴動するブザーとを内蔵し
   て成ることを特徴とする超音波検知装置。
2. （２）上記リレーを複数個備えることを成ることを特徴
   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第２の状況を監視する第２
   検知センサを一体に備え、この第２検知センサ出力が生
   じて、かつ物体が検知されたとき、上記いずれかのリレ
   ーを駆動し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。