移動物体検出装置
【課題】微少振動する物体を移動物体と誤検出することを抑制する。
【解決手段】ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値がコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおける第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)未満であれば微少振動する物体に反射した反射波と推測して象限信号発生回路８０から象限信号Ｑを発生させないことで誤検出が抑制できる。さらに、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値がコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおける第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)以上である場合、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φが第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)と第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との差に対応した基準値よりも大きいときにだけ象限信号Ｑを発生させ、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φが基準値以下のときは演算回路８３が移動物体検知の処理を行わないことにより、微少振動する物体を移動物体と誤検出することがより確実に抑制できる。
【解決手段】ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値がコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおける第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)未満であれば微少振動する物体に反射した反射波と推測して象限信号発生回路８０から象限信号Ｑを発生させないことで誤検出が抑制できる。さらに、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値がコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおける第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)以上である場合、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φが第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)と第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との差に対応した基準値よりも大きいときにだけ象限信号Ｑを発生させ、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φが基準値以下のときは演算回路８３が移動物体検知の処理を行わないことにより、微少振動する物体を移動物体と誤検出することがより確実に抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を監視空間に放射し、監視空間内の物体の移動により生じる反射波の周波数偏移を検出することにより、監視空間内において移動する物体の存在を検出する移動物体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の車両盗難並びに車上盗難が増加しているため、駐車中の車両に不審者が侵入した場合に警報音を鳴動する車載用盗難警報装置が普及してきており、かかる車載用盗難警報装置には監視空間（車内）における移動物体（人）の存否を検出するために移動物体検出装置が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の移動物体検出装置は、所定周波数の超音波を監視空間内に放射しておき、監視空間内に存在する物体の移動に伴なってドップラー効果として生じる反射波の周波数偏移を検出するように構成されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００４】
図５に従来の移動物体検出装置の一例を示す。発振器１が発振する所定周波数の送波信号を受けて送波回路２が送波器３を駆動することにより、発振器１の発振周波数と同周波数の超音波が監視空間に送波され、監視空間内に存在する物体Ｏに超音波が反射して生じる反射波を受波器４で受波する。受波器４では受波した反射波を受波信号Ｅinに変換し、この受波信号Ｅinを第１及び第２の位相検波回路６Ａ，６Ｂにそれぞれ入力して発振器１の発振周波数と同周波数の基準信号Ｅ0,Ｅ0’と混合する。ここで、一方の基準信号Ｅ0は移相回路１０の出力であって、両基準信号Ｅ0,Ｅ0’の位相が互いに異なるように設定される。したがって、第１及び第２の位相検波回路６Ａ，６Ｂの出力にビート信号として得られる一対のドップラー信号Ｅ，Ｅ’も位相が互いに異なったものとなる。ドップラー信号Ｅ，Ｅ’はそれぞれローパスフィルタ７Ａ，７Ｂで高調波成分が除去された後にコンパレータ９Ａ，９Ｂにおいて信号の正負に対応した２値信号（以下、「軸符号信号」と呼ぶ。）Ｘ，Ｙに変換される。軸符号信号Ｘ,Ｙはそれぞれ２値（ハイレベルとローレベル）を有しているから、両者の組み合わせにより４つの状態を表わすことができるのであり、これら４状態はドップラー信号Ｅ,Ｅ’を基本軸とするベクトル平面の４つの象限のうちで、受波信号Ｅinに対応するベクトルがどの象限に存在しているかを示すことになる。したがって、ドップラー信号Ｅ,Ｅ’の極性の組み合わせにより４つの状態（正正、正負、負負、負正）を考えれば、ベクトル平面上の各象限（第１象限乃至第４象限）に対応させることができるのである。要するに正負両極性を有したドップラー信号Ｅ，Ｅ’の極性を組み合わせることによって４つの状態を分類すれば、両ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の信号値を成分としたベクトルが存在する象限（第１象限乃至第４象限）と上記各状態とが一対一に対応することになる。このベクトルは、受波信号Ｅinの基準信号Ｅ０，Ｅ０’に対する周波数偏移に応じてベクトル平面内の象限を移動し、周波数が低くなるか高くなるか、すなわち物体Ｏが遠ざかるか近付くかに応じて、象限を右回りもしくは左回りに移動するのである。
【０００５】
そこで、この従来例では象限信号発生回路８０、メモリ８１、転移方向検出回路８２、演算回路８３、閾値回路８４で検知回路８を構成し、以下のような処理を行っている。但し、検知回路８をマイコンで構成し、マイコンにおいてプログラムを実行することで象限信号発生回路８０、転移方向検出回路８２、演算回路８３、閾値回路８４の機能を実現することも可能である。
【０００６】
象限信号発生回路８０では、上述した信号処理により、上記ベクトル平面上において受波信号Ｅinが存在する象限を検出して対応する象限信号Ｑを出力し、同時に受波信号Ｅinが各象限の境界線を超えて転移するときに転移信号Ｚを発生する。象限信号Ｑは４状態を表わせばよいから、２ビット以上あればよい。また、象限信号Ｑは、転移信号Ｚの発生毎にメモリ８１に一時的に記憶されると同時に、転移方向検出回路８２にも入力される。ここに、メモリ８１に記憶される象限信号Ｑは転移信号Ｚの発生毎に更新される。
【０００７】
転移方向検出回路８２では、受波信号Ｅinに対応するベクトルが隣接する象限（第１象限乃至第４象限）に転移して転移信号Ｚが発生するのに伴って象限信号発生回路８０から入力された現在の象限信号Ｑ（すなわち、転移後の象限信号Ｑ）と、前回の転移信号Ｚの発生に伴ってメモリ８１に記憶されていた前回の象限信号Ｑ（すなわち、転移前の象限信号Ｑ）とが比較され、象限が右回りに転移したか左回りに転移したかが判定される。ここで、転移方向検出回路８２の出力としては、受波信号Ｅinに対応するベクトルが原点を中心として反時計回りに象限の境界線（基本軸）を横切る場合に加算、時計回りに象限の境界線を横切る場合に減算を指示する方向信号が出力されるように設定しておく。こうして、転移方向検出回路８２の出力である方向信号が得られるとメモリ８１の内容は更新される。転移方向検出回路８２の出力である方向信号と象限検出回路８０の出力である転移信号Ｚとは演算回路８３に入力され、演算回路８３では、転移信号Ｚが発生するたびに転移方向検出回路８２の出力信号を読み込み、演算回路８３に記憶されている値に対して方向信号が反時計回りなら１を加え、時計回りなら１を引くようにする。したがって、受波信号Ｅinに対応するベクトルが第１象限から第２象限を通過して第３象限に至る軌跡を描いて移動した場合、演算回路８３の初期値が０であれば、最終値は３になる。こうして演算回路８３の出力値の絶対値が閾値回路８４に予め設定されている閾値を超えると、閾値回路８４は検出信号を送出する。検出信号は報知器駆動回路１１に入力され、移動物体Ｏの存在が適宜報知器により報知される。
【０００８】
上記構成によれば、超音波を送出して反射波の周波数偏移を検出するのであるから、送波信号の周波数をｆ0、物体の移動速度をｖ、超音波の伝播速度をｃとすれば、ドップラー信号Ｅ,Ｅ’の周波数Δｆは、｜Δｆ｜≒２ｖｆ0／ｃとなり（一般に、ｖ≪ｃ）、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の周波数は物体の移動速度ｖに比例することになる。また、物体が単位距離だけ移動したときに発生する、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の波数Ｎは、Ｎ＝２ｆ0／ｃとなるから、超音波の伝播速度ｃと送波周波数ｆ0とが一定であれば、物体の移動速度ｖとは無関係に波数Ｎは一定となる。したがって、受波信号Ｅinに対応するベクトルのベクトル平面での象限転移の回数も一定となる。つまり、上述のように４象限で表わせば、象限転移の回数は４×Ｎ回となり、物体の移動距離に比例することになる。また、象限の転移の向きは物体の移動する向きを表わすから、象限の転移が生じたときに転移の向きに応じて転移回数を加減算すれば、物体の移動距離と向きを知ることができるのである。換言すれば、監視空間内での物体Ｏの移動距離が閾値回路８４の判定基準となり、物体Ｏが監視空間内で移動する時間には関係なく、物体の存在を検出することができるのである。
【特許文献１】特開平９−２７２４０２号公報
【特許文献２】特公昭６２−４３５０７号公報
【特許文献３】特公平６−１６０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述のような移動物体検出装置を車載用盗難警報装置に搭載した場合、他の車両（自動車、電車、オートバイなど）が側を通過することで発生する振動や音が駐車中の車両（自動車）に伝わって当該車両の窓ガラスや送波器３又は受波器４が微少な振幅で振動することがあり、その微少振動に起因して超音波の伝搬経路が時間的に変動して反射波に位相変調がかかることになる。
【００１０】
ここで、発振器１が出力する周期信号をsin(ωt+φ）、微少振動をfmsinω0tとしたとき、受波回路５から出力される変調信号fは、f＝sin(ωt+φ+fmsinω0t）と表されるので、位相検波回路６Ａ，６Ｂから出力されるドップラー信号Ｅ，Ｅ’はそれぞれ下記の式で表される。
【００１１】
Ｅ＝sin(ωt+φ+fmsinω0t)sinωt
≒１／２fmsinφsinω0t
Ｅ’＝sin(ωt+φ+fmsinω0t)cosωt
≒１／２fmcosφsinω0t
但し、fm≪１
上記式から明らかなように、φが０又はπ／２であればドップラー信号Ｅ，Ｅ’の何れか一方がゼロとなり、φがπ／４又は３π／４であればドップラー信号Ｅ，Ｅ’が逆相(即ち、位相差がπ／２）又は同相(位相差がゼロ)となる。
【００１２】
例えば、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が同相となった場合、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’を２値化して得られる軸符号信号Ｘ，Ｙが（１，１）と（−１，−１）を周期的に繰り返すことになり(図６（ａ）参照)、転移前後の象限信号Ｑから転移方向を検出することができないために微少振動する物体（窓ガラスなど）を移動物体と誤検出することはないはずである。
【００１３】
しかしながら、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’を軸符号信号Ｘ，Ｙに変換するコンパレータ９Ａ，９Ｂのしきい値にチャタリング防止用のヒステリシスを持たせた場合、図７（ａ）に示すように同相のドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅が異なっているとき（例えば、ドップラー信号Ｅ’の振幅が小さいとき）には、図７（ｂ）（ｃ）に示すように軸符号信号Ｘ，Ｙの間に位相差が生じて象限信号Ｑが（１，１）→（−１，１）→（−１，−１）→（１，−１）→（１，１）という順序で周期的に転移するため、微少振動する物体を近づく向きに移動する物体と誤検出してしまう虞がある（図６（ｂ）参照）。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、微少振動する物体を移動物体と誤検出することが抑制できる移動物体検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、所定の周波数で発振する発振手段と、発振手段から出力する送波信号により監視空間に超音波を送波する送波手段と、前記超音波が監視空間に存在する物体に反射して生じる反射波を受波する受波手段と、受波手段から出力する受波信号と前記送波信号と同周波数の基準信号との位相差を検波する位相検波手段と、位相検波手段から出力する位相検波信号を所定のしきい値と比較することで２値信号に変換する２値信号変換手段と、２値信号変換手段から出力する２値信号に基づいて監視空間における移動物体の存否を検知する検知手段とを備え、前記位相検波手段は、送波信号と同周波数で互いに位相の異なる基準信号と受波信号とを混合して互いに位相の異なる正負両極性を有した一対のドップラー信号に変換する一対の位相検波回路を有し、前記２値信号変換手段は、前記一対の位相検波回路から出力するドップラー信号をそれぞれヒステリシスを有した所定の第１のしきい値と比較することで２値信号に変換する一対の第１の比較器と、一対の前記ドップラー信号をそれぞれヒステリシスを有し且つ第１のしきい値よりも絶対値が大きい所定の第２のしきい値と比較する一対の第２の比較器とを有し、前記検知手段は、前記第２の比較器の比較結果において一対の前記ドップラー信号の少なくとも何れか一方が前記第２のしきい値を超えていない場合は移動物体の存否を検知せず、前記第２の比較器の比較結果において一対の前記ドップラー信号が何れも前記第２のしきい値を超えており且つ前記２値信号の位相差が第１のしきい値と第２のしきい値との差に対応した基準値よりも大きい場合に各ドップラー信号の信号値を縦横各軸にとったベクトル平面の象限のうち両ドップラー信号の信号値を成分とするベクトルが存在する象限に対応する象限信号を発生し、当該象限信号の時間的な変化に基づいて移動物体の存否を検知することを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第２のしきい値を前記第１のしきい値の２倍とし、前記２値信号の位相差の基準値を４分のπとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
人のような移動物体に反射した反射波あるいは静止している物体に反射した反射波を受波して得られる一対のドップラー信号は、通常、互いの振幅値が同一若しくは僅かな差しか生じないはずであり、微少振動する物体に反射した反射波を受波して得られるドップラー信号のみが互いの振幅値に大きな差が生じると考えられるから、本発明によれば、ドップラー信号の振幅値が第２の比較器における第２のしきい値未満であれば微少振動する物体に反射した反射波と推測して象限信号を発生させないことで誤検出が抑制でき、さらに、ドップラー信号の振幅値が第２の比較器における第２の閾値以上である場合においても、２値信号の位相差が第１のしきい値と第２のしきい値との差に対応した基準値よりも大きいときにだけ象限信号を発生させ、２値信号の位相差が基準値以下のときは移動物体検知の処理を行わないことにより、微少振動する物体を移動物体と誤検出することが抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に本実施形態のブロック図を示す。但し、本実施形態の基本構成並びに基本動作は図５に示した従来例と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】
本実施形態においては、ローパスフィルタ７Ａ，７Ｂの出力端に、コンパレータ９Ａ，９Ｂ（第１の比較器）とは別のコンパレータ９Ｃ，９Ｄ（第２の比較器）を並列に接続するとともに、これらのコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおける比較結果（以下、判別信号と呼ぶ。）α，βを、マイコンからなる検知回路８の象限信号発生回路８０に取り込んでいる。ここで、コンパレータ９Ａ，９Ｂにおいてはしきい値にヒステリシスが持たせてあり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が大きい方のしきい値Ｔｈ1(+)を上回ると小さい方のしきい値Ｔｈ1(-)に切り替わり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が小さい方のしきい値Ｔｈ1(-)を下回ると大きい方のしきい値Ｔｈ1(+)に切り替わることでチャタリングを防止している。同様に、本実施形態で追加しているコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおいてもしきい値にヒステリシスが持たせてあり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が大きい方のしきい値Ｔｈ2(+)を上回ると小さい方のしきい値Ｔｈ2(-)に切り替わり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が小さい方のしきい値Ｔｈ2(-)を下回ると大きい方のしきい値Ｔｈ2(+)に切り替わるようになっている。そして、コンパレータ９Ａ，９Ｂにおけるしきい値（第１のしきい値）Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)に対してコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおけるしきい値（第２のしきい値）Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)の方が絶対値が大きく、すなわち、Ｔｈ1(+)＜Ｔｈ2(+)且つＴｈ1(-)＞Ｔｈ2(-)の関係を満たすように第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を設定しており、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２のしきい値Ｔｈ2(+)よりも大きいときに判別信号αがハイレベルとなり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２のしきい値Ｔｈ2(-)よりも小さい場合に判別信号βがハイレベルとなり、それ以外のときに判別信号α，βが何れもローレベルとなる。
【００２０】
一方、象限信号発生回路８０においては、少なくとも何れか一方の判別信号α，βがローレベルの場合、コンパレータ９Ａ，９Ｂで２値化された軸符号信号Ｘ，Ｙから象限信号を発生する処理を行わない。つまり、人のような移動物体に反射した反射波あるいは静止している物体に反射した反射波を受波して得られる一対のドップラー信号Ｅ，Ｅ’は、通常、互いの振幅値が同一若しくは僅かな差しか生じないはずであり、微少振動する物体（例えば、自動車等の通過に伴って振動する車両の窓ガラスなど）に反射した反射波を受波して得られるドップラー信号Ｅ，Ｅ’のみが互いの振幅値に大きな差が生じると考えられるから、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２の比較器（コンパレータ９Ｃ又は９Ｄ）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)未満であるときに受波信号Ｅinが微少振動する物体に反射した反射波によるものと推測することができ、その場合に象限信号発生回路８０で象限信号を発生させないことによって微少振動する物体を移動物体と誤検出することが抑制できる。
【００２１】
ここで、受波信号Ｅinが微少振動する物体に反射した反射波によるものであっても、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２の比較器（コンパレータ９Ｃ又は９Ｄ）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を超えてしまう場合があるから、第２の比較器（コンパレータ９Ｃ又は９Ｄ）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との比較処理のみでは微少振動する物体の誤検出を十分に抑制することができない。
【００２２】
そこで、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２の比較器（コンパレータ９Ｃ又は９Ｄ）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を超えている場合であっても、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差が第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)と第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との差に対応した基準値以下であれば、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’がほぼ同相又は逆相で振幅値の絶対値が異なっていると考えられることから、受波信号Ｅinが微少振動する物体に反射した反射波によるものと推測することができる。つまり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の位相差（＝軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差）が基準値以下であるということは、象限の転移が生じたときに転移前の象限に存在していた時間が極めて短かったことを示しており、移動物体（例えば、人）がそのような短時間の間に移動の向きを変えることは非常に起き難いことであるから、かかる場合は受波信号Ｅinが微少振動する物体に反射した反射波によるものと推測することができる。
【００２３】
例えば、第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)の２倍（Ｔｈ2(+)＝Ｔｈ1(+)×２，Ｔｈ2(-)＝Ｔｈ1(-)×２）に設定した場合、図２に示すようにドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を超えているときの軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φは最大で３０°（＝π／６）となる。そして、図３に示すように軸符号信号Ｘがローレベルからハイレベルに変化した時点ｔ１（象限信号Ｑ＝（１，−１））から、軸符号信号Ｙがローレベルからハイレベルに変化する時点ｔ２（象限信号Ｑ＝（１，１））までの時間Ｔ１（＝ｔ２−ｔ１）と、時点ｔ２から軸符号信号Ｘがハイレベルからローレベルに変化した時点ｔ３（象限信号Ｑ＝（−１，１））までの時間Ｔ２（＝ｔ３−ｔ２）とを演算回路８３において比較し、２つの時間Ｔ１，Ｔ２の比（Ｔ１：Ｔ２）が１：３〜３：１の範囲内、言い換えると２つの時間Ｔ１，Ｔ２の時間差（軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差）が４５°（＝π／４）以上のときにだけ演算回路８３が転移方向検出回路８２の出力信号を読み込んで記憶している値に対して方向信号が反時計回りなら１を加え、時計回りなら１を引く処理を実行し、２つの時間Ｔ１，Ｔ２の時間差が４５°未満のときは演算回路８３は記憶値に対して加算又は減算処理を行わない。つまり、２つの時間Ｔ１，Ｔ２の比（Ｔ１：Ｔ２）が１：３〜３：１の範囲外、言い換えると２つの時間Ｔ１，Ｔ２の時間差（軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差）が４５°未満である場合、演算回路８３では、図４に示すように実際の受波信号Ｅinが第１象限と第３象限の間を移動する（ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が同相のとき）か若しくは第２象限と第４象限の間を移動する（ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が逆相のとき）と推定して移動物体の検出処理を行わないようにしている。
【００２４】
ここで、演算回路８３が軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差と比較している基準値（＝４５°）は、第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)と第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との差に対応した値、すなわち、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φの最大値（＝３０°）に若干の余裕値を見積もって決定される値である。但し、本実施形態で例示した値は一例であって、これに限定する趣旨ではない。
【００２５】
而して、本実施形態によれば、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値がコンパレータ９Ｃ，９Ｄ（第２の比較器）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)未満であれば微少振動する物体に反射した反射波と推測して象限信号発生回路８０から象限信号Ｑを発生させないことで誤検出が抑制でき、さらに、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値がコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおける第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)以上である場合においても、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φが第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)と第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との差に対応した基準値よりも大きいときにだけ象限信号Ｑを発生させ、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φが基準値以下のときは演算回路８３が移動物体検知の処理（記憶値に対して加算又は減算処理）を行わないことにより、微少振動する物体を移動物体と誤検出することがより確実に抑制できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上の動作説明用の波形図である。
【図３】同上における軸符号信号の説明図である。
【図４】同上における象限信号の説明図である。
【図５】従来例を示すブロック図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】同上の動作説明用の波形図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 発振器
２ 送波回路
３ 送波器
４ 受波器
５ 受波回路
６Ａ，６Ｂ 位相検波回路
８ 検知回路
９Ａ，９Ｂ コンパレータ（第１の比較器）
９Ｃ，９Ｄ コンパレータ（第２の比較器）
８０ 象限信号発生回路
８３ 演算回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を監視空間に放射し、監視空間内の物体の移動により生じる反射波の周波数偏移を検出することにより、監視空間内において移動する物体の存在を検出する移動物体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の車両盗難並びに車上盗難が増加しているため、駐車中の車両に不審者が侵入した場合に警報音を鳴動する車載用盗難警報装置が普及してきており、かかる車載用盗難警報装置には監視空間（車内）における移動物体（人）の存否を検出するために移動物体検出装置が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の移動物体検出装置は、所定周波数の超音波を監視空間内に放射しておき、監視空間内に存在する物体の移動に伴なってドップラー効果として生じる反射波の周波数偏移を検出するように構成されている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００４】
図５に従来の移動物体検出装置の一例を示す。発振器１が発振する所定周波数の送波信号を受けて送波回路２が送波器３を駆動することにより、発振器１の発振周波数と同周波数の超音波が監視空間に送波され、監視空間内に存在する物体Ｏに超音波が反射して生じる反射波を受波器４で受波する。受波器４では受波した反射波を受波信号Ｅinに変換し、この受波信号Ｅinを第１及び第２の位相検波回路６Ａ，６Ｂにそれぞれ入力して発振器１の発振周波数と同周波数の基準信号Ｅ0,Ｅ0’と混合する。ここで、一方の基準信号Ｅ0は移相回路１０の出力であって、両基準信号Ｅ0,Ｅ0’の位相が互いに異なるように設定される。したがって、第１及び第２の位相検波回路６Ａ，６Ｂの出力にビート信号として得られる一対のドップラー信号Ｅ，Ｅ’も位相が互いに異なったものとなる。ドップラー信号Ｅ，Ｅ’はそれぞれローパスフィルタ７Ａ，７Ｂで高調波成分が除去された後にコンパレータ９Ａ，９Ｂにおいて信号の正負に対応した２値信号（以下、「軸符号信号」と呼ぶ。）Ｘ，Ｙに変換される。軸符号信号Ｘ,Ｙはそれぞれ２値（ハイレベルとローレベル）を有しているから、両者の組み合わせにより４つの状態を表わすことができるのであり、これら４状態はドップラー信号Ｅ,Ｅ’を基本軸とするベクトル平面の４つの象限のうちで、受波信号Ｅinに対応するベクトルがどの象限に存在しているかを示すことになる。したがって、ドップラー信号Ｅ,Ｅ’の極性の組み合わせにより４つの状態（正正、正負、負負、負正）を考えれば、ベクトル平面上の各象限（第１象限乃至第４象限）に対応させることができるのである。要するに正負両極性を有したドップラー信号Ｅ，Ｅ’の極性を組み合わせることによって４つの状態を分類すれば、両ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の信号値を成分としたベクトルが存在する象限（第１象限乃至第４象限）と上記各状態とが一対一に対応することになる。このベクトルは、受波信号Ｅinの基準信号Ｅ０，Ｅ０’に対する周波数偏移に応じてベクトル平面内の象限を移動し、周波数が低くなるか高くなるか、すなわち物体Ｏが遠ざかるか近付くかに応じて、象限を右回りもしくは左回りに移動するのである。
【０００５】
そこで、この従来例では象限信号発生回路８０、メモリ８１、転移方向検出回路８２、演算回路８３、閾値回路８４で検知回路８を構成し、以下のような処理を行っている。但し、検知回路８をマイコンで構成し、マイコンにおいてプログラムを実行することで象限信号発生回路８０、転移方向検出回路８２、演算回路８３、閾値回路８４の機能を実現することも可能である。
【０００６】
象限信号発生回路８０では、上述した信号処理により、上記ベクトル平面上において受波信号Ｅinが存在する象限を検出して対応する象限信号Ｑを出力し、同時に受波信号Ｅinが各象限の境界線を超えて転移するときに転移信号Ｚを発生する。象限信号Ｑは４状態を表わせばよいから、２ビット以上あればよい。また、象限信号Ｑは、転移信号Ｚの発生毎にメモリ８１に一時的に記憶されると同時に、転移方向検出回路８２にも入力される。ここに、メモリ８１に記憶される象限信号Ｑは転移信号Ｚの発生毎に更新される。
【０００７】
転移方向検出回路８２では、受波信号Ｅinに対応するベクトルが隣接する象限（第１象限乃至第４象限）に転移して転移信号Ｚが発生するのに伴って象限信号発生回路８０から入力された現在の象限信号Ｑ（すなわち、転移後の象限信号Ｑ）と、前回の転移信号Ｚの発生に伴ってメモリ８１に記憶されていた前回の象限信号Ｑ（すなわち、転移前の象限信号Ｑ）とが比較され、象限が右回りに転移したか左回りに転移したかが判定される。ここで、転移方向検出回路８２の出力としては、受波信号Ｅinに対応するベクトルが原点を中心として反時計回りに象限の境界線（基本軸）を横切る場合に加算、時計回りに象限の境界線を横切る場合に減算を指示する方向信号が出力されるように設定しておく。こうして、転移方向検出回路８２の出力である方向信号が得られるとメモリ８１の内容は更新される。転移方向検出回路８２の出力である方向信号と象限検出回路８０の出力である転移信号Ｚとは演算回路８３に入力され、演算回路８３では、転移信号Ｚが発生するたびに転移方向検出回路８２の出力信号を読み込み、演算回路８３に記憶されている値に対して方向信号が反時計回りなら１を加え、時計回りなら１を引くようにする。したがって、受波信号Ｅinに対応するベクトルが第１象限から第２象限を通過して第３象限に至る軌跡を描いて移動した場合、演算回路８３の初期値が０であれば、最終値は３になる。こうして演算回路８３の出力値の絶対値が閾値回路８４に予め設定されている閾値を超えると、閾値回路８４は検出信号を送出する。検出信号は報知器駆動回路１１に入力され、移動物体Ｏの存在が適宜報知器により報知される。
【０００８】
上記構成によれば、超音波を送出して反射波の周波数偏移を検出するのであるから、送波信号の周波数をｆ0、物体の移動速度をｖ、超音波の伝播速度をｃとすれば、ドップラー信号Ｅ,Ｅ’の周波数Δｆは、｜Δｆ｜≒２ｖｆ0／ｃとなり（一般に、ｖ≪ｃ）、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の周波数は物体の移動速度ｖに比例することになる。また、物体が単位距離だけ移動したときに発生する、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の波数Ｎは、Ｎ＝２ｆ0／ｃとなるから、超音波の伝播速度ｃと送波周波数ｆ0とが一定であれば、物体の移動速度ｖとは無関係に波数Ｎは一定となる。したがって、受波信号Ｅinに対応するベクトルのベクトル平面での象限転移の回数も一定となる。つまり、上述のように４象限で表わせば、象限転移の回数は４×Ｎ回となり、物体の移動距離に比例することになる。また、象限の転移の向きは物体の移動する向きを表わすから、象限の転移が生じたときに転移の向きに応じて転移回数を加減算すれば、物体の移動距離と向きを知ることができるのである。換言すれば、監視空間内での物体Ｏの移動距離が閾値回路８４の判定基準となり、物体Ｏが監視空間内で移動する時間には関係なく、物体の存在を検出することができるのである。
【特許文献１】特開平９−２７２４０２号公報
【特許文献２】特公昭６２−４３５０７号公報
【特許文献３】特公平６−１６０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述のような移動物体検出装置を車載用盗難警報装置に搭載した場合、他の車両（自動車、電車、オートバイなど）が側を通過することで発生する振動や音が駐車中の車両（自動車）に伝わって当該車両の窓ガラスや送波器３又は受波器４が微少な振幅で振動することがあり、その微少振動に起因して超音波の伝搬経路が時間的に変動して反射波に位相変調がかかることになる。
【００１０】
ここで、発振器１が出力する周期信号をsin(ωt+φ）、微少振動をfmsinω0tとしたとき、受波回路５から出力される変調信号fは、f＝sin(ωt+φ+fmsinω0t）と表されるので、位相検波回路６Ａ，６Ｂから出力されるドップラー信号Ｅ，Ｅ’はそれぞれ下記の式で表される。
【００１１】
Ｅ＝sin(ωt+φ+fmsinω0t)sinωt
≒１／２fmsinφsinω0t
Ｅ’＝sin(ωt+φ+fmsinω0t)cosωt
≒１／２fmcosφsinω0t
但し、fm≪１
上記式から明らかなように、φが０又はπ／２であればドップラー信号Ｅ，Ｅ’の何れか一方がゼロとなり、φがπ／４又は３π／４であればドップラー信号Ｅ，Ｅ’が逆相(即ち、位相差がπ／２）又は同相(位相差がゼロ)となる。
【００１２】
例えば、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が同相となった場合、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’を２値化して得られる軸符号信号Ｘ，Ｙが（１，１）と（−１，−１）を周期的に繰り返すことになり(図６（ａ）参照)、転移前後の象限信号Ｑから転移方向を検出することができないために微少振動する物体（窓ガラスなど）を移動物体と誤検出することはないはずである。
【００１３】
しかしながら、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’を軸符号信号Ｘ，Ｙに変換するコンパレータ９Ａ，９Ｂのしきい値にチャタリング防止用のヒステリシスを持たせた場合、図７（ａ）に示すように同相のドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅が異なっているとき（例えば、ドップラー信号Ｅ’の振幅が小さいとき）には、図７（ｂ）（ｃ）に示すように軸符号信号Ｘ，Ｙの間に位相差が生じて象限信号Ｑが（１，１）→（−１，１）→（−１，−１）→（１，−１）→（１，１）という順序で周期的に転移するため、微少振動する物体を近づく向きに移動する物体と誤検出してしまう虞がある（図６（ｂ）参照）。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、微少振動する物体を移動物体と誤検出することが抑制できる移動物体検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、所定の周波数で発振する発振手段と、発振手段から出力する送波信号により監視空間に超音波を送波する送波手段と、前記超音波が監視空間に存在する物体に反射して生じる反射波を受波する受波手段と、受波手段から出力する受波信号と前記送波信号と同周波数の基準信号との位相差を検波する位相検波手段と、位相検波手段から出力する位相検波信号を所定のしきい値と比較することで２値信号に変換する２値信号変換手段と、２値信号変換手段から出力する２値信号に基づいて監視空間における移動物体の存否を検知する検知手段とを備え、前記位相検波手段は、送波信号と同周波数で互いに位相の異なる基準信号と受波信号とを混合して互いに位相の異なる正負両極性を有した一対のドップラー信号に変換する一対の位相検波回路を有し、前記２値信号変換手段は、前記一対の位相検波回路から出力するドップラー信号をそれぞれヒステリシスを有した所定の第１のしきい値と比較することで２値信号に変換する一対の第１の比較器と、一対の前記ドップラー信号をそれぞれヒステリシスを有し且つ第１のしきい値よりも絶対値が大きい所定の第２のしきい値と比較する一対の第２の比較器とを有し、前記検知手段は、前記第２の比較器の比較結果において一対の前記ドップラー信号の少なくとも何れか一方が前記第２のしきい値を超えていない場合は移動物体の存否を検知せず、前記第２の比較器の比較結果において一対の前記ドップラー信号が何れも前記第２のしきい値を超えており且つ前記２値信号の位相差が第１のしきい値と第２のしきい値との差に対応した基準値よりも大きい場合に各ドップラー信号の信号値を縦横各軸にとったベクトル平面の象限のうち両ドップラー信号の信号値を成分とするベクトルが存在する象限に対応する象限信号を発生し、当該象限信号の時間的な変化に基づいて移動物体の存否を検知することを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第２のしきい値を前記第１のしきい値の２倍とし、前記２値信号の位相差の基準値を４分のπとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
人のような移動物体に反射した反射波あるいは静止している物体に反射した反射波を受波して得られる一対のドップラー信号は、通常、互いの振幅値が同一若しくは僅かな差しか生じないはずであり、微少振動する物体に反射した反射波を受波して得られるドップラー信号のみが互いの振幅値に大きな差が生じると考えられるから、本発明によれば、ドップラー信号の振幅値が第２の比較器における第２のしきい値未満であれば微少振動する物体に反射した反射波と推測して象限信号を発生させないことで誤検出が抑制でき、さらに、ドップラー信号の振幅値が第２の比較器における第２の閾値以上である場合においても、２値信号の位相差が第１のしきい値と第２のしきい値との差に対応した基準値よりも大きいときにだけ象限信号を発生させ、２値信号の位相差が基準値以下のときは移動物体検知の処理を行わないことにより、微少振動する物体を移動物体と誤検出することが抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に本実施形態のブロック図を示す。但し、本実施形態の基本構成並びに基本動作は図５に示した従来例と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】
本実施形態においては、ローパスフィルタ７Ａ，７Ｂの出力端に、コンパレータ９Ａ，９Ｂ（第１の比較器）とは別のコンパレータ９Ｃ，９Ｄ（第２の比較器）を並列に接続するとともに、これらのコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおける比較結果（以下、判別信号と呼ぶ。）α，βを、マイコンからなる検知回路８の象限信号発生回路８０に取り込んでいる。ここで、コンパレータ９Ａ，９Ｂにおいてはしきい値にヒステリシスが持たせてあり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が大きい方のしきい値Ｔｈ1(+)を上回ると小さい方のしきい値Ｔｈ1(-)に切り替わり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が小さい方のしきい値Ｔｈ1(-)を下回ると大きい方のしきい値Ｔｈ1(+)に切り替わることでチャタリングを防止している。同様に、本実施形態で追加しているコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおいてもしきい値にヒステリシスが持たせてあり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が大きい方のしきい値Ｔｈ2(+)を上回ると小さい方のしきい値Ｔｈ2(-)に切り替わり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が小さい方のしきい値Ｔｈ2(-)を下回ると大きい方のしきい値Ｔｈ2(+)に切り替わるようになっている。そして、コンパレータ９Ａ，９Ｂにおけるしきい値（第１のしきい値）Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)に対してコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおけるしきい値（第２のしきい値）Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)の方が絶対値が大きく、すなわち、Ｔｈ1(+)＜Ｔｈ2(+)且つＴｈ1(-)＞Ｔｈ2(-)の関係を満たすように第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を設定しており、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２のしきい値Ｔｈ2(+)よりも大きいときに判別信号αがハイレベルとなり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２のしきい値Ｔｈ2(-)よりも小さい場合に判別信号βがハイレベルとなり、それ以外のときに判別信号α，βが何れもローレベルとなる。
【００２０】
一方、象限信号発生回路８０においては、少なくとも何れか一方の判別信号α，βがローレベルの場合、コンパレータ９Ａ，９Ｂで２値化された軸符号信号Ｘ，Ｙから象限信号を発生する処理を行わない。つまり、人のような移動物体に反射した反射波あるいは静止している物体に反射した反射波を受波して得られる一対のドップラー信号Ｅ，Ｅ’は、通常、互いの振幅値が同一若しくは僅かな差しか生じないはずであり、微少振動する物体（例えば、自動車等の通過に伴って振動する車両の窓ガラスなど）に反射した反射波を受波して得られるドップラー信号Ｅ，Ｅ’のみが互いの振幅値に大きな差が生じると考えられるから、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２の比較器（コンパレータ９Ｃ又は９Ｄ）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)未満であるときに受波信号Ｅinが微少振動する物体に反射した反射波によるものと推測することができ、その場合に象限信号発生回路８０で象限信号を発生させないことによって微少振動する物体を移動物体と誤検出することが抑制できる。
【００２１】
ここで、受波信号Ｅinが微少振動する物体に反射した反射波によるものであっても、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２の比較器（コンパレータ９Ｃ又は９Ｄ）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を超えてしまう場合があるから、第２の比較器（コンパレータ９Ｃ又は９Ｄ）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との比較処理のみでは微少振動する物体の誤検出を十分に抑制することができない。
【００２２】
そこで、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２の比較器（コンパレータ９Ｃ又は９Ｄ）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を超えている場合であっても、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差が第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)と第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との差に対応した基準値以下であれば、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’がほぼ同相又は逆相で振幅値の絶対値が異なっていると考えられることから、受波信号Ｅinが微少振動する物体に反射した反射波によるものと推測することができる。つまり、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の位相差（＝軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差）が基準値以下であるということは、象限の転移が生じたときに転移前の象限に存在していた時間が極めて短かったことを示しており、移動物体（例えば、人）がそのような短時間の間に移動の向きを変えることは非常に起き難いことであるから、かかる場合は受波信号Ｅinが微少振動する物体に反射した反射波によるものと推測することができる。
【００２３】
例えば、第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)の２倍（Ｔｈ2(+)＝Ｔｈ1(+)×２，Ｔｈ2(-)＝Ｔｈ1(-)×２）に設定した場合、図２に示すようにドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値が第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)を超えているときの軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φは最大で３０°（＝π／６）となる。そして、図３に示すように軸符号信号Ｘがローレベルからハイレベルに変化した時点ｔ１（象限信号Ｑ＝（１，−１））から、軸符号信号Ｙがローレベルからハイレベルに変化する時点ｔ２（象限信号Ｑ＝（１，１））までの時間Ｔ１（＝ｔ２−ｔ１）と、時点ｔ２から軸符号信号Ｘがハイレベルからローレベルに変化した時点ｔ３（象限信号Ｑ＝（−１，１））までの時間Ｔ２（＝ｔ３−ｔ２）とを演算回路８３において比較し、２つの時間Ｔ１，Ｔ２の比（Ｔ１：Ｔ２）が１：３〜３：１の範囲内、言い換えると２つの時間Ｔ１，Ｔ２の時間差（軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差）が４５°（＝π／４）以上のときにだけ演算回路８３が転移方向検出回路８２の出力信号を読み込んで記憶している値に対して方向信号が反時計回りなら１を加え、時計回りなら１を引く処理を実行し、２つの時間Ｔ１，Ｔ２の時間差が４５°未満のときは演算回路８３は記憶値に対して加算又は減算処理を行わない。つまり、２つの時間Ｔ１，Ｔ２の比（Ｔ１：Ｔ２）が１：３〜３：１の範囲外、言い換えると２つの時間Ｔ１，Ｔ２の時間差（軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差）が４５°未満である場合、演算回路８３では、図４に示すように実際の受波信号Ｅinが第１象限と第３象限の間を移動する（ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が同相のとき）か若しくは第２象限と第４象限の間を移動する（ドップラー信号Ｅ，Ｅ’が逆相のとき）と推定して移動物体の検出処理を行わないようにしている。
【００２４】
ここで、演算回路８３が軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差と比較している基準値（＝４５°）は、第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)と第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との差に対応した値、すなわち、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φの最大値（＝３０°）に若干の余裕値を見積もって決定される値である。但し、本実施形態で例示した値は一例であって、これに限定する趣旨ではない。
【００２５】
而して、本実施形態によれば、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値がコンパレータ９Ｃ，９Ｄ（第２の比較器）における第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)未満であれば微少振動する物体に反射した反射波と推測して象限信号発生回路８０から象限信号Ｑを発生させないことで誤検出が抑制でき、さらに、ドップラー信号Ｅ，Ｅ’の振幅値がコンパレータ９Ｃ，９Ｄにおける第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)以上である場合においても、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φが第１のしきい値Ｔｈ1(+)，Ｔｈ1(-)と第２のしきい値Ｔｈ2(+)，Ｔｈ2(-)との差に対応した基準値よりも大きいときにだけ象限信号Ｑを発生させ、軸符号信号Ｘ，Ｙの位相差φが基準値以下のときは演算回路８３が移動物体検知の処理（記憶値に対して加算又は減算処理）を行わないことにより、微少振動する物体を移動物体と誤検出することがより確実に抑制できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上の動作説明用の波形図である。
【図３】同上における軸符号信号の説明図である。
【図４】同上における象限信号の説明図である。
【図５】従来例を示すブロック図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】同上の動作説明用の波形図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 発振器
２ 送波回路
３ 送波器
４ 受波器
５ 受波回路
６Ａ，６Ｂ 位相検波回路
８ 検知回路
９Ａ，９Ｂ コンパレータ（第１の比較器）
９Ｃ，９Ｄ コンパレータ（第２の比較器）
８０ 象限信号発生回路
８３ 演算回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数で発振する発振手段と、発振手段から出力する送波信号により監視空間に超音波を送波する送波手段と、前記超音波が監視空間に存在する物体に反射して生じる反射波を受波する受波手段と、受波手段から出力する受波信号と前記送波信号と同周波数の基準信号との位相差を検波する位相検波手段と、位相検波手段から出力する位相検波信号を所定のしきい値と比較することで２値信号に変換する２値信号変換手段と、２値信号変換手段から出力する２値信号に基づいて監視空間における移動物体の存否を検知する検知手段とを備え、
前記位相検波手段は、送波信号と同周波数で互いに位相の異なる基準信号と受波信号とを混合して互いに位相の異なる正負両極性を有した一対のドップラー信号に変換する一対の位相検波回路を有し、
前記２値信号変換手段は、前記一対の位相検波回路から出力するドップラー信号をそれぞれヒステリシスを有した所定の第１のしきい値と比較することで２値信号に変換する一対の第１の比較器と、一対の前記ドップラー信号をそれぞれヒステリシスを有し且つ第１のしきい値よりも絶対値が大きい所定の第２のしきい値と比較する一対の第２の比較器とを有し、
前記検知手段は、前記第２の比較器の比較結果において一対の前記ドップラー信号の少なくとも何れか一方が前記第２のしきい値を超えていない場合は移動物体の存否を検知せず、前記第２の比較器の比較結果において一対の前記ドップラー信号が何れも前記第２のしきい値を超えており且つ前記２値信号の位相差が第１のしきい値と第２のしきい値との差に対応した基準値よりも大きい場合に各ドップラー信号の信号値を縦横各軸にとったベクトル平面の象限のうち両ドップラー信号の信号値を成分とするベクトルが存在する象限に対応する象限信号を発生し、当該象限信号の時間的な変化に基づいて移動物体の存否を検知することを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項２】
前記第２のしきい値を前記第１のしきい値の２倍とし、前記２値信号の位相差の基準値を４分のπとしたことを特徴とする請求項１記載の移動物体検出装置。
【請求項１】
所定の周波数で発振する発振手段と、発振手段から出力する送波信号により監視空間に超音波を送波する送波手段と、前記超音波が監視空間に存在する物体に反射して生じる反射波を受波する受波手段と、受波手段から出力する受波信号と前記送波信号と同周波数の基準信号との位相差を検波する位相検波手段と、位相検波手段から出力する位相検波信号を所定のしきい値と比較することで２値信号に変換する２値信号変換手段と、２値信号変換手段から出力する２値信号に基づいて監視空間における移動物体の存否を検知する検知手段とを備え、
前記位相検波手段は、送波信号と同周波数で互いに位相の異なる基準信号と受波信号とを混合して互いに位相の異なる正負両極性を有した一対のドップラー信号に変換する一対の位相検波回路を有し、
前記２値信号変換手段は、前記一対の位相検波回路から出力するドップラー信号をそれぞれヒステリシスを有した所定の第１のしきい値と比較することで２値信号に変換する一対の第１の比較器と、一対の前記ドップラー信号をそれぞれヒステリシスを有し且つ第１のしきい値よりも絶対値が大きい所定の第２のしきい値と比較する一対の第２の比較器とを有し、
前記検知手段は、前記第２の比較器の比較結果において一対の前記ドップラー信号の少なくとも何れか一方が前記第２のしきい値を超えていない場合は移動物体の存否を検知せず、前記第２の比較器の比較結果において一対の前記ドップラー信号が何れも前記第２のしきい値を超えており且つ前記２値信号の位相差が第１のしきい値と第２のしきい値との差に対応した基準値よりも大きい場合に各ドップラー信号の信号値を縦横各軸にとったベクトル平面の象限のうち両ドップラー信号の信号値を成分とするベクトルが存在する象限に対応する象限信号を発生し、当該象限信号の時間的な変化に基づいて移動物体の存否を検知することを特徴とする移動物体検出装置。
【請求項２】
前記第２のしきい値を前記第１のしきい値の２倍とし、前記２値信号の位相差の基準値を４分のπとしたことを特徴とする請求項１記載の移動物体検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−８８７１（Ｐ２００８−８８７１Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８２４６８（Ｐ２００６−１８２４６８）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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