Un rilevatore di movimento ad ultrasuoni è un dispositivo in grado di rilevare il movimento di persone o oggetti all’interno di un’area limitata. Rileva il movimento analizzando le onde sonore nel suo ambiente. Alcuni ascoltano semplicemente i suoni, mentre altri inviano segnali ultrasonici e analizzano come vengono riflessi. Questo tipo di sensore di movimento viene spesso utilizzato in un sistema di sicurezza domestica per emettere un allarme se qualcosa si muove. Può essere utilizzato anche per accendere luci o altri dispositivi quando qualcuno entra in una stanza.
I sensori di movimento attivi generano onde sonore nell’intervallo di frequenza ultrasonica, in genere da 30 a 50 kilohertz (kHz). Queste frequenze sono generalmente inudibili per l’uomo e la maggior parte degli animali e non passano attraverso la maggior parte degli oggetti. Il rilevatore di movimento ad ultrasuoni emette onde sonore a forma di cono utilizzando un trasduttore al quarzo e ascolta gli echi. Quando nessun oggetto si muove nell’area, lo schema del suono e il tempo necessario per il rimbalzo rimangono gli stessi. Se qualcosa si muove, il rilevatore rileva che il livello o la fase delle onde sonore di ritorno si è leggermente spostata.
Un rilevatore di movimento attivo dovrebbe cercare di eliminare quanto più rumore o dati falsi possibile. Per fare ciò, analizza spesso le variazioni di frequenza dell’effetto Doppler negli echi, nonché i cambiamenti di ampiezza. Questo tipo di rivelatore è abbastanza complesso e spesso include un microcontrollore programmabile. Al contrario, un sensore di movimento passivo ascolta suoni sospetti come graffi di metallo o vetri infranti. A differenza di un sensore attivo, da solo non genera onde audio.
Il rumore di fondo e il movimento possono spesso attivare involontariamente un rilevatore di movimento a ultrasuoni. Uccelli, insetti e raffiche di vento rendono difficile utilizzarne uno come sensore di movimento all’aperto. Un rilevatore attivo a basso costo, come un tipico sensore di sicurezza per auto, può solo analizzare le variazioni dell’ampiezza dell’eco. Ignorare le variazioni di frequenza può provocare falsi allarmi da questo tipo di rilevatore. I telefoni che squillano e altri rumori forti a volte attivano inavvertitamente sensori di movimento passivi.
Mobili, scatole e altri oggetti di grandi dimensioni possono “nascondere” altri oggetti nell’area da un rilevatore di movimento ad ultrasuoni attivo. Possono anche assorbire e distorcere i suoni critici per un sensore passivo. Anche le brezze dei condizionatori d’aria o delle finestre aperte sono spesso percepite come movimento. Alcuni motori e ventole generano suoni nella gamma degli ultrasuoni, che possono anche confondere i sensori di movimento.
L’utilizzo di un rilevatore di movimento a ultrasuoni che include diversi sensori attivi e passivi può migliorare i risultati. Alcuni sistemi combinano un sensore a ultrasuoni con un rilevatore di movimento a infrarossi passivo. L’analisi congiunta dei dati relativi al suono e al calore spesso fornisce un’immagine più accurata di quella che entrambi i tipi da soli avrebbero.