(57)【要約】【課題】回路規模の増大を抑えつつ監視空間の拡大が図れる移動体検出装置を提供する。【解決手段】複数の送波器３を備えているので、従来では死角となっていた場所（例えば、ワンボックスタイプの自動車における３列目の座席周辺）にも連続エネルギ波（超音波）を行き渡らせることができるために監視空間の拡大が図れる。しかも、送波器３と受波器４の組を複数組備える場合と比較して、受波器４から出力する受波信号を処理する回路（位相検波回路６Ａ，６Ｂやローパスフィルタ７Ａ，７Ｂ、コンパレータ９Ａ，９Ｂなど）を増やす必要がないために回路規模の増大を抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の発振周波数で発振する発振回路と、発振回路から出力する送波信号により連続エネルギ波を監視空間に送波する複数の送波器と、前記連続エネルギ波が監視空間に存在する移動体に反射して生じる反射波を受波する受波器と、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することで基準信号との位相差に応じた振幅を有し且つ互いに位相の異なる一対のドップラー信号を得る位相検波回路と、当該一対のドップラー信号を信号処理して前記監視空間における移動体を検知して検出信号を出力する検知回路とを備えたことを特徴とする移動体検出装置。
【請求項２】
複数の送波器は、監視空間内に分散して設置され、受波器は、何れかの送波器の近傍に設置されることを特徴とする請求項１記載の移動体検出装置。
【請求項３】
複数の送波器は、監視空間内の所定場所に集中して設置されるとともに互いに異なる向きに連続エネルギ波を送波し、受波器は、複数の送波器の近傍に設置されることを特徴とする請求項１記載の移動体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波や電波などの連続エネルギ波を監視空間に放射し、監視空間内の移動体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、監視空間内における移動体の存在を検出する移動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）における移動体（人）の存否を検出するために移動体検出装置が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の移動体検出装置は、所定周波数の連続エネルギ波（例えば、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移動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２参照）。
【０００４】
図５に従来の移動体検出装置の一例を示す。発振回路１が発振する所定周波数の送波信号で送波器３を駆動することにより、発振回路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移動体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回路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、すなわち移動体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越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、第３象限を順に通過して第４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越えると、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、移動体の移動速度を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’の周波数は移動体の移動速度ｖに比例することになる。また、移動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、移動体の移動速度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、移動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移動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、移動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、監視空間内での移動体Ｏの移動距離が閾値回路８４の判定基準となり、移動体Ｏが監視空間内で移動する時間には関係なく、移動体の存在を検出することができるのである。
【０００９】
ところで、最近では車両の前後方向に沿って３列の座席を有する大型の車種（例えば、ミニバンと呼ばれるもの）が広く普及してきているが、このような大型車種においては通常のセダンタイプの車両に比較して監視空間（車室）が広いため、１組の送波器と受波器のみでは移動体を検出できない領域（死角）が生じやすいという問題がある。かかる問題に対して、従来は送波器と受波器の組を複数用いることで対応していた（例えば、特許文献１，３参照）。
【特許文献１】特開平７−３５８５３号公報
【特許文献２】特開２００７−１８３８２８号公報
【特許文献３】特開平１０−２００２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図５に示したドップラー効果を利用する方式の移動体検出装置においては、受波器４の数を増やすと受波信号Ｅinを処理する回路（位相検波回路６Ａ，６Ｂやローパスフィルタ７Ａ，７Ｂ、コンパレータ９Ａ，９Ｂなど）も同数だけ増やさなくてはならず、回路規模が大幅に増大してしまうことになる。
【００１１】
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、回路規模の増大を抑えつつ監視空間の拡大が図れる移動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】
【００１２】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、所定の発振周波数で発振する発振回路と、発振回路から出力する送波信号により連続エネルギ波を監視空間に送波する複数の送波器と、前記連続エネルギ波が監視空間に存在する移動体に反射して生じる反射波を受波する受波器と、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することで基準信号との位相差に応じた振幅を有し且つ互いに位相の異なる一対のドップラー信号を得る位相検波回路と、当該一対のドップラー信号を信号処理して前記監視空間における移動体を検知して検出信号を出力する検知回路とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、複数の送波器は、監視空間内に分散して設置され、受波器は、何れかの送波器の近傍に設置されることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、複数の送波器は、監視空間内の所定場所に集中して設置されるとともに互いに異なる向きに連続エネルギ波を送波し、受波器は、複数の送波器の近傍に設置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の送波器を備えているので、従来では死角となっていた場所にも連続エネルギ波を行き渡らせることができるために監視空間の拡大が図れ、しかも、送波器と受波器の組を複数組備える場合と比較して、受波器から出力する受波信号を処理する回路を増やす必要がないために回路規模の増大を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、従来例と同様に連続エネルギ波として超音波を用いる実施形態について図面を参照して詳細に説明する。但し、超音波の代わりに電波を用いる場合にも本発明の技術思想は適用可能である。また、本実施形態は自動車（乗用車）の車室を監視空間とし、車室内への不審者の侵入を検知する用途に用いられるものであるが、本実施形態の使用用途はこれに限定されるものではない。
【００１７】
本実施形態は、図１に示すように複数（図示例では２つ）の送波器３を備えた点に特徴があり、その他の構成並びに動作は図５に示した従来例と共通である。故に、従来例と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。尚、本実施形態では送波器３の個数を２つとしているが、３つ以上であっても構わない。
【００１８】
図１に示すように、複数の送波器３には同一の発振回路１から送波信号が供給されているから、各送波器３からは同一周波数の超音波が監視空間ヘ送波されることになる。すなわち、複数の送波器３に異なる周波数の送波信号が供給された場合、監視空間内に移動体が存在しなくても各送波器３から送波される超音波の反射波間に周波数差が生じて移動体を誤検出してしまう虞があるので、本実施形態では同一の発振回路１で複数の送波器３を駆動するようにしている。但し、発振回路１から複数の送波器３へ個別且つ一定時間だけ送波信号を供給し、個々の送波器３から順番に一定時間ずつ超音波を送波するようにしても構わない。このようにすれば、何れの送波器３から送波された超音波の反射波であるかが判別しやすくなるとともに、それぞれの反射波に対する検出処理の処理時間を短縮することができる。さらに、受波器４との距離が近い送波器３から順番に超音波を送波すれば、反射波の到達時間差によって、各送波器３から超音波を送波する時間間隔を短くすることができ、その結果、全ての送波器３から超音波を送波して移動体を検出するのに要する１回の検出時間が短縮できるという利点がある。
【００１９】
図２〜図４は、いわゆるワンボックスタイプの自動車１００の車室内に複数の送波器３と受波器４を設置した様子を表している。例えば、図２（ａ）に示すように前窓上部に１つの送波器３を設置するとともに当該送波器３の近傍に受波器４を設置し、さらに、後窓上部にもう１つの送波器３を設置している。すなわち、ワンボックスタイプの自動車１００は３列の座席が前後方向に並設されているため、最後尾（３列目）の座席周辺には前窓上部に設置されている送波器３から送波される超音波が到達し難いが、かかる最後尾の座席周辺には後窓上部に設置されている送波器３から送波される超音波が到達し、尚かつ最後尾の座席周辺に存在する移動体で前方へ反射した反射波を受波器４で受波することによって当該移動体も検出可能である。あるいは、図２（ｂ）に示すように前窓上部に１つの送波器３を設置し、さらに、後窓上部にもう１つの送波器３を設置するとともに当該送波器３の近傍に受波器４を設置しても構わない。
【００２０】
また、図３に示すように前窓上部に１つの送波器３を設置するとともに後窓上部にもう１つの送波器３を設置し、前後方向における中央部天井に受波器４を設置しても良い。この場合、前方の送波器３は後方に向けて超音波を送波し、後方の送波器３は前方へ向けて超音波を送波することになり、双方の超音波が移動体で反射した反射波を中央部の受波器４で受波することができる。
【００２１】
さらに、図４（ａ）に示すように前窓上部に２つの送波器３と受波器４を全て設置するとともに一方の送波器３の送波向きを後方下向きとし、他方の送波器３の送波向きを後方略水平向きとすれば、１列目及び２列目の座席周辺には前者の送波器３から送波される超音波が到達し（図４（ａ）における領域Ｓ１）、３列目の座席周辺には後者の送波器３から送波される超音波が到達し（図４（ａ）における領域Ｓ２）、それぞれの領域Ｓ１，Ｓ２から到来する反射波を受波器４で受波することができる。
【００２２】
あるいは、図４（ｂ）に示すように前後方向における中央部天井に２つの送波器３と受波器４を全て設置するとともに一方の送波器３の送波向きを前方向きとし、他方の送波器３の送波向きを後方向きとすれば、１列目及び２列目の座席周辺には前者の送波器３から送波される超音波が到達し（図４（ｂ）における領域Ｓ１）、３列目の座席周辺には後者の送波器３から送波される超音波が到達し（図４（ｂ）における領域Ｓ２）、それぞれの領域Ｓ１，Ｓ２から到来する反射波を受波器４で受波することができる。
【００２３】
上述のように本実施形態では複数の送波器３を備えているので、従来では死角となっていた場所（例えば、ワンボックスタイプの自動車における３列目の座席周辺）にも連続エネルギ波（超音波）を行き渡らせることができるために監視空間の拡大が図れ、しかも、送波器３と受波器４の組を複数組備える場合と比較して、受波器４から出力する受波信号を処理する回路（位相検波回路６Ａ，６Ｂやローパスフィルタ７Ａ，７Ｂ、コンパレータ９Ａ，９Ｂなど）を増やす必要がないために回路規模の増大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は同上における送波器及び受波器の監視空間（自動車の車室内）への設置状態を説明するための説明図である。
【図３】同上における送波器及び受波器の監視空間（自動車の車室内）への設置状態を説明するための説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は同上における送波器及び受波器の監視空間（自動車の車室内）への設置状態を説明するための説明図である。
【図５】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  発振回路
３  送波器
４  受波器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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