(57)【要約】【課題】精度良く移動体を検知できる簡易な構成の移動体検知装置及び移動体検知方法を提供する。【解決手段】  車両に送信する送信波を発振する発振部と、発振部が発振した送信波を送信すると共に送信した送信波の反射波を受信する送受信部と、送受信部が受信した反射波が変動させる発振部のバイアス電圧を検出する検出部と、検出部が検出したバイアス電圧の変化に基づいて車両において移動する移動体を検知する検知処理を実行する移動体検知部とを備える移動体検知装置であって、移動体検知部は、検出部で検出するバイアス電圧に基づいて発振部に異常が生じたか否かを判定する判定処理を更に実行する。これによれば、移動体の検知に用いる発振部のバイアス電圧に基づいて発振部に異常が生じたか否かを判定するため、簡易な構成で精度良く移動体を検知できる。【選択図】図１
2010060427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に送信する送信波を発振する発振部と、
前記発振部が発振した送信波を送信すると共に送信した送信波の反射波を受信する送受信部と、
前記送受信部が受信した反射波が変動させる前記発振部のバイアス電圧を検出する検出部と、
前記検出部で検出するバイアス電圧に基づいて前記発振部が正常であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理で前記発振部が正常であると判定する場合に、前記検出部で検出する前記発振部のバイアス電圧の変化に基づいて、前記車両において移動する移動体を検知する検知処理とを実行する移動体検知部とを備えることを特徴とする移動体検知装置。
【請求項２】
前記発振部は、前記移動体検知装置から電力の供給を受けて発振し、
前記移動体検知部は、前記発振部へ電力を供給する供給処理と、前記判定処理により前記発振部が正常でないと判定した場合に前記電源の供給を停止する停止処理とを更に実行し、
前記判定処理は、前記供給処理により前記発振部へ電力を供給する前に前記検出部が検出したバイアス電圧と、後に検出したバイアス電圧とに基づいて前記発振部が正常であるか否かを判定する処理であることを特徴とする請求項１に記載の移動体検知装置。
【請求項３】
前記発振部の発振と共振する誘電体共振部に対して電磁界により結合した線路を備え、
前記検出部は、前記線路から前記発振部のバイアス電圧を検出することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の移動体検知装置。
【請求項４】
車両に送信する送信波を発振部が発振する発振ステップと、
前記発振ステップで発振した送信波を送信すると共に送信した送信波の反射波を受信する送受信ステップと、
前記送受信ステップで受信した反射波が変動させる前記発振部のバイアス電圧を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出するバイアス電圧に基づいて前記発振部が正常であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理で前記発振部が正常であると判定する場合に、前記検出ステップで検出する前記発振部のバイアス電圧の変化に基づいて、前記車両において移動する移動体を検知する検知処理とを実行する移動体検知ステップとを備えることを特徴とする移動体検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両において移動する移動体を検知する移動体検知装置及び移動体検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、車両の盗難又は破壊を防止するため、車両において移動する移動体を検知する移動体検知装置が車両に搭載されている。この車両に搭載される移動体検知装置は、例えば、車内に向けて送信した電磁波の反射波を測定することで、車内及び車両周辺における移動体の移動を検知するドップラセンサで構成される。
【０００３】
この一般的なドップラセンサは、図１０（ａ）に示すように、車両に電磁波を送信する送信用アンテナ７１４と、送信用アンテナ７１４へ送信する送信波を発する発振部７１１と、発振部７１１が発した送信波を送信用アンテナ７１４へ中継するサーキュレータ７１２とを備える。また、このドップラセンサは、車両における移動体等で反射した反射波を受信する受信用アンテナ７１５と、受信用アンテナ７１５が受信した反射波と発振部７１１が発した送信波とを検波すると共に、検波した送信波と受信波とを混合してドップラ信号を出力する検波素子７１６とを更に備え、サーキュレータ７１２は反射波と送信波とを検波素子７１６へ中継することを特徴としている。
【０００４】
また、送信用アンテナと受信用アンテナとを備えるのではなく、１つのアンテナを送信用と受信用とで共用した簡易な構成で車両において移動する移動体を検知できるドップラセンサが知られている。
このドップラセンサは、図１０（ｂ）に示すように、送信波を発振する発振部８１１と、送信波を送信すると共に送信波の反射波を受信する送受信用アンテナ８１４と、送受信用アンテナ８１４が受信した反射波から発振部８１１を隔離するアイソレータ８１３とを備える。また、このドップラセンサは、発振部８１１が発した送信信号を結合する送受信アンテナ８１４の方向へ中継すると共に、送受信用アンテナ８１４が受信した反射波を検波素子８１６の方向へ中継する方向性結合器８１２と、反射波及び送信波を検波してドップラ信号を出力する検波素子８１６とを備えることを特徴としている。
【０００５】
更に、送信波と送信波の反射波とを混合してドップラ信号を生成するドップラセンサよりも簡易な構成で車両へ移動体の侵入を検知できる侵入検知装置が知られるに至った（例えば、特許文献１参照）。
この侵入検知装置は、図１１に示すように、送受信アンテナ９１５へ送信する送信信号を発する発振部９１１と、発振部９１１が発する送信信号を検波する検波素子９１６と、検波素子９１６が検波して出力する出力信号を処理する信号処理回路９４０とを備える。また、この侵入検知装置は、結合する送受信アンテナ９１５の方向と検波素子９１６の方向とに発振部９１１が発した送信信号を分岐して中継する方向性結合器を更に備え、信号処理回路９４０は、車両への侵入者で反射した反射波を送受信アンテナ９１５が受信することで発振部９１１の発する送信信号が変動することによりに生じる出力信号の変動を検出することを特徴としている。
【０００６】
つまり、送受信アンテナ９１５が侵入者等の移動体からの反射波を受信すると、受信した反射波の影響を受けて発振部９１１からみた負荷が変動する。よって、この侵入検知装置は、発振部９１１からみた負荷の変動を利用して移動体を検知することを特徴としている。
【特許文献１】特開２００７−３３３５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ドップラセンサでは、送信波と受信した反射波とを混合させてドップラ信号を検出する検波素子７１６及び８１６が必要になる。また、ドップラセンサでは、送信波と反射波とを所定の方向へ中継するサーキュレータ７１２又は方向性結合器８１２といったマッチング回路が必要である。更に、送信用アンテナと受信用アンテナとを一体化したドップラセンサでは、反射波を発振部８１１から隔離するアイソレータ８１３が必要になる。このため、ドップラセンサは、搭載する部品数が多く簡易な構成ではないという問題があった。つまり、搭載する部品数が多いドップラセンサは、部品の実装スペースを広く必要とし、部品の消費電力を多く必要とし、製造コストが高いという問題を生じていた。
【０００８】
また、特許文献１に記載の侵入検知装置は、移動体を検知するために用いる発振部９１１からみた負荷を監視しないため、発振部９１１が正常であるか否かを判定できない。具体例としては、この侵入検知装置は、発振が停止する又は発振レベルが侵入を検知するには小さ過ぎるといった異常を検出できない。つまり、特許文献１に記載の侵入検知装置は、発振部９１１が正常であるいか否かを判定できないため、精度良く車両への侵入を検知できないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、精度良く移動体を検知できる簡易な構成の移動体検知装置及び移動体検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る移動体検知装置は、車両に送信する送信波を発振する発振部と、発振部が発振した送信波を送信すると共に送信した送信波の反射波を受信する送受信部と、送受信部が受信した反射波が変動させる発振部のバイアス電圧を検出する検出部と、検出部で検出するバイアス電圧に基づいて発振部が正常であるか否かを判定する判定処理と、判定処理で発振部が正常であると判定する場合に、検出部で検出する発振部のバイアス電圧の変化に基づいて車両において移動する移動体を検知する検知処理とを実行する移動体検知部とを備えることを特徴としている。
【００１１】
上記構成において、発振部は、移動体検知装置から電力の供給を受けて発振し、移動体検知部は、発振部へ電力を供給する供給処理と、判定処理により発振部が正常でないと判定した場合に電源の供給を停止する停止処理とを更に実行し、判定処理は、供給処理により発振部へ電力を供給する前に検出部が検出したバイアス電圧と、後に検出したバイアス電圧とに基づいて発振部が正常であるか否かを判定する処理である構成を採用できる。
【００１２】
上記構成において、発振部の発振と共振する誘電体共振部に対して電磁界により結合した線路を備え、検出部は、線路から発振部のバイアス電圧を検出する構成を採用できる。
【００１３】
本発明に係る移動体検知方法は、車両に送信する送信波を発振部が発振する発振ステップと、発振ステップで発振した送信波を送信すると共に送信した送信波の反射波を受信する送受信ステップと、送受信ステップで受信した反射波が変動させる発振部のバイアス電圧を検出する検出ステップと、検出ステップで検出するバイアス電圧に基づいて発振部が正常であるか否かを判定する判定処理と、判定処理で発振部が正常であると判定する場合に、検出ステップで検出する発振部のバイアス電圧の変化に基づいて車両において移動する移動体を検知する検知処理とを実行する移動体検知ステップとを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
これらの構成によれば、移動体の検知に用いる発振部のバイアス電圧に基づいて発振部が正常であるか否かを判定するため、簡易な構成で精度良く移動体を検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００１６】
先ず、図１を参照して、本発明の移動体検知装置１００を備える移動体検知システム１について説明する。
【００１７】
図１に示す移動体検知システム１は、車両に搭載される。車両は、例えば、乗用車、バス、及びトラック等の自動車で構成される。尚、本実施例では、車両が自動車で構成されるとして説明を行うが、これに限定される訳ではなく、原動機付自転車、軽車両、及びトロリーバス、戦車及び装甲車等の軍用車両、並びに鉄道車両で構成される実施例を採用できる。
本実施例において、移動体検知システム１が車両に搭載される場合について説明するが、これに限定される訳ではない。例えば、移動体検知システム１は、船舶、航空機、並びに人工衛星、宇宙探査機、及び宇宙ステーション等の宇宙機に搭載される構成を採用できる。また更に、移動体検知システム１は、車両又は船舶等に搭載されずに使用される構成を採用できる。
【００１８】
移動体検知システム１は、移動体検知装置１００、制御装置２００、警報装置３００、及び蓄電池４００で構成される。ここで、移動体検知装置１００について説明する前に、制御装置２００、警報装置３００、及び蓄電池４００について説明する。
制御装置２００は、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）で構成される。制御装置２００は、特に例えば、セキュリティＥＣＵで構成され、車両の安全を確保するために車両に搭載された各種の装置を制御する。制御装置２００は、移動体検知装置１００、警報装置３００、及び蓄電池４００に接続する。制御装置２００は、移動体検知装置１００から車両において移動する移動体を検知したことを表す検知信号を受信した場合に、蓄電池４００が提供する電力を用いて、車両への侵入を警報するよう警報装置４００を制御する。尚、車両において移動する移動体とは、車両内部及び車両付近を移動する移動体をいう。ここで、車両付近とは、少なくとも車両に対して侵入行為を行うことができる範囲をいう。尚、制御装置２００は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）バス、又はＬＩＮ（Local Interconnect Network）バス等の通信路を介して他の制御装置と車両の安全を確保するために用いる情報を通信するが、本実施例においては説明を省略する。
【００１９】
また、制御装置２００は、移動体検知装置１００の異常を表す異常信号を移動体検知装置１００から取得した場合に、蓄電池４００が提供する電力を用いて、移動体検知装置１００の異常を警報するよう警報装置４００を制御する。また、制御装置２００は、移動体検知装置１００から異常信号を受信した場合に、移動体の検知を停止するよう移動体検知装置１００を制御する。具体例としては、制御装置２００は、移動体検知装置１００に対して検知を停止するよう命じる停止信号を出力する。また、これに限定される訳ではなく、制御装置２００は、移動体検知装置１００へ供給する電源を遮断して検知を停止するよう移動体検知装置１００を制御する構成を採用できる。この構成によれば、効率的に誤検知を防止できる。
【００２０】
警報装置３００は、例えば、クラクション等の警笛、メータパネル等の表示装置、又はスピーカ等の音声出力装置で構成される。警報装置３００は、制御装置２００及び蓄電池４００に接続する。警報装置３００は、制御装置２００に制御されて、蓄電池４００が提供する電力を用いて、車両における移動体の移動を警報する音声の出力又は表示を行う。具体例としては、警報装置３００は、クラクションを鳴らす、警報ランプを点灯させる、又は所定の警報音を出力する等して移動体の移動を警報する。また、警報装置３００は、警報ランプを点滅させて点灯させる構成を採用できる。
【００２１】
蓄電池４００は、例えば、鉛蓄電池等の一般型のバッテリで構成される。蓄電池４００は、移動体検知装置１００、制御装置２００、及び警報装置３００に接続する。蓄電池４００は、電力を蓄積し、蓄積した電力を移動体検知装置１００、制御装置２００、及び警報装置３００に対して供給する。
【００２２】
移動体検知装置１００は、制御装置２００に接続する。移動体検知装置１００は、波動を用いて移動体を検知する。ここで、一例として、移動体の検知は、車両への侵入を検知するために行われるが、これに限定される訳ではない。尚、波動は、光、電磁波、電波、又は超音波を含む。移動体検知装置１００は、車両における移動体の移動を検知すると検知信号を制御装置２００へ出力する。また、移動体検知装置１００は、移動体検知装置１００が正常でない（以下、移動体検知装置１００に異常が生じたともいう）と判定した場合には、異常信号を制御装置２００へ出力すると共に、移動体の検知を停止する。
【００２３】
ここで、図２を参照して、移動体検知装置１００の構成について機能に着目して説明する。図２は、移動体検知装置１００の一構成例を表す機能ブロック図である。
移動体検知装置１００は、信号検出部１１０、信号増幅部１２０、移動体検知部１３０、通信部１４０、電源生成部１５０、及び中継部１６０で構成される。
【００２４】
信号検出部１１０は、ハードウェア回路で構成される。信号検出部１１０は、信号増幅部１２０、移動体検知部１３０、及び中継部１６０に接続する。信号検出部１１０は、高周波（RF:Radio Frequency）を車両に送信すると共に、送信した送信波の反射波を受信する。よって、以下、信号検出部１１０をＲＦ部１１０とも図示し、ＲＦ部１１０が中継部１６０から中継される電源をＲＦ電源と図示する。次に、信号検出部１１０は、受信した反射波が及ぼす影響に基づいて、送信波を反射する移動体の位置及び移動速度等を表す移動体信号（以下、センサ生信号ともいう）を信号増幅部１２０及へ出力する。
【００２５】
次に、図３を参照して、信号検出部１１０の構成についてハードウェアに着目して概説する。図３は、信号検出部１１０の一構成例を概表する回路図である。
図３において、信号検出部１１０は、発振素子１１１ａ、アンテナ１１４ａ、線路１１５ａ、バイアス抵抗器１１６ａ、及び検波器１１７ａで構成されるとして概表する。
【００２６】
発振素子１１１ａは、例えば、電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴ：Field effect transistor）又は、高電子移動度トランジスタ（以下、ＨＥＭＴ：High Electron Mobility Transistor）で構成される。発振素子１１１ａは、アンテナ１１４ａ及び不図示の誘電体共振器ＤＲに対して電磁界により結合する。発振素子１１１ａは、バイアス電圧を受けて誘電体共振器ＤＲに制御された周波数を有する送信波を発振すると共に、発振した送信波をアンテナ１１４ａへ出力する。また、発振素子１１１ａのバイアス電圧は、アンテナ１１４ａが受信する反射波の影響を受けて変動する。
【００２７】
アンテナ１１４ａは、例えば、平面アンテナ、線状アンテナ、及び立体アンテナで構成される。アンテナ１１４ａは、発振素子１１１ａに接続する。アンテナ１１４ａは、発振素子１１１ａが発する送信波を車両へ送信する。また、アンテナ１１４ａは、送信した送信波の反射波を受信する。尚、上記の様に、アンテナ１１４ａが受信した反射波は、発振素子１１１ａのバイアス電圧を変動させる。
【００２８】
線路１１５ａは、例えば、マイクロストリップラインで構成される。線路１１５ａは、電磁界により結合する不図示の誘電体共振器ＤＲに結合する。また、線路１１５ａは、バイアス抵抗器１１６ａ、検波器１１７ａ、及び信号増幅部１２０に接続する。線路１１５ａは、誘電体共振器ＤＲを介して結合する発振素子１１１ａのバイアス電圧の変動をバイアス抵抗器１１６ａ、検波器１１７ａ、及び信号増幅部１２０へ伝える。
【００２９】
バイアス抵抗器１１６ａは、例えば、サーミスタ等の感温抵抗器で構成される。バイアス抵抗器１１６ａは、片端でバイアス電圧の電圧源と接続し、他端で線路１１５ａ、検波器１１７ａ、及び信号増幅部１２０に接続する。バイアス抵抗器１１６ａは、検波器１１７ａに印加するバイアス電圧を制御する。
特に、バイアス抵抗器１１６ａは、温度の上昇により検波器１１７ａを流れる電流及び電圧の上昇を相殺するために、温度の上昇によって抵抗値が上昇する正特性を有する。また、バイアス抵抗器１１６ａは、温度の低下により検波器１１７ａを流れる電流及び電圧の下降を相殺するために、温度の下降によって抵抗値が下降する特性を有する。この構成によれば、検波電圧を安定化できるため、移動体の検知精度を向上できる。
【００３０】
検波器１１７ａは、例えば、整流器で構成される。特に、検波器１１７ａは、高周波の整流に適した整流器で構成される。具体例としては、検波器１１７ａは、例えば、ショットキーバリアダイオード（Schottky Barrier Diode）で構成される。検波器１１７ａは、線路１１５ａ、バイアス抵抗器１１６ａ、及び信号増幅部１２０に接続する。検波器１１７ａは、バイアス抵抗器１１６ａを介してバイアス電圧を印加される。検波器１１７ａのバイアス電圧は、線路１１５ａを介して伝達される発振素子１１１ａのバイアス電圧が変動することで変動する。検波器１１７ａは、変動するバイアス電圧を受けて所定方向へ整流を流すことで、発振素子１１１ａが発振する送信波を検波する。尚、変動するバイアス電圧は、センサ生信号（移動体信号）として、信号増幅部１２０へ出力される。
【００３１】
次に、図４及び５を参照して、信号検出部１１０の構成についてハードウェアに着目して詳説する。図４は、信号検出部１１０の一構成例を詳表する回路図であり、図５は、信号検出部１１０の一構成例を詳表する配置図である。
図４及び５において、信号検出部１１０は、図３で説明した誘電体共振器ＤＲ、発振素子１１１ａ、（発振用）バイアス回路１１２ａ、アンテナ１１４ａ、線路１１５ａ、（検波用）バイアス抵抗器１１６ａ、及び検波器１１７ａの他に、線路１１５ｂ、緩衝増幅器１１８ａ、及び濾波器１１９ａで構成される。図３で説明した誘電体共振器ＤＲから検波器１１７ａについては、繰り返しの説明を省略する。
【００３２】
誘電体共振器ＤＲは、例えば、ＤＲＯ（Dielectric Resonant Oscillator）で構成される。誘電体共振器ＤＲは、線路１１５ａ及び１１５ｂに結合している。誘電体共振器ＤＲは、線路１１５ｂを介して結合する発振素子１１１ａの発振と共振すると共に、共振する発振素子１１１ａのバイアス電圧の変動を線路１１５ａへ伝達する。
【００３３】
発振素子１１１ａは、ゲート（Gate）側で、アンテナ１１４ａと接続する線路１１５ｂに接続する。この構成によれば、発振素子１１１ａは、ゲート側でアンテナ１１４ａと接続するため、アンテナ１１４ａが受信する反射波の影響を受け易く、反射波を反射する移動体を精度良く検知できる。
【００３４】
また、発振素子１１１ａは、バイアス回路１１２ａに接続する。発振素子１１１ａは、ソース側（Source）にバイアス回路１１２ａによって値「Vdd」の電圧が印加され、誘電体共振器ＤＲに制御された周波数を有する送信波を発生させてアンテナ１１４ａへ出力する。また、発振素子１１１ａのゲート（Gate）とドレイン（Drain）間のバイアス電圧は、アンテナ１１４ａが受信する反射波の影響を受けて変動する。
【００３５】
バイアス回路１１２ａは、抵抗器及び不図示のバイアス制御素子で構成される。バイアス回路１１２ａは、発振素子１１１ａに接続する。バイアス回路１１２ａは、発振素子１１１ａのソース側（Source）に対して、間欠的に電圧を印加する構成を採用できる。具体的には、バイアス回路１１２ａは、例えば、トランジスタスイッチ回路で構成される開閉器を更に備え、開閉器は移動体検知部１３０により間欠的に開閉を制御されることで、発振素子１１１ａに対して間欠的に電圧を印加する構成を採用できる。この構成によれば、発振素子１１１ａの消費電力を軽減できる。
【００３６】
アンテナ１１４ａは、発振素子１１１ａに接続する線路１１５ｂと接続する。
線路１１５ｂは、検波用の線路１１５ａと同様に、例えば、マイクロストリップラインで構成される。線路１１５ｂは、誘電体共振器ＤＲと結合し、発振素子１１１ａ及びアンテナ１１４ａと接続する。ここで、線路１１５ｂは、発信用の線路１１５ｂである。つまり、線路１１５ｂは、アンテナ１１４ａが受信した反射波の影響を受けて変動する発振素子１１１ａのバイアス電圧を誘電体共振器ＤＲへ伝達する。
【００３７】
尚、図５に示すように、線路１１５ａ及び１１５ｂと誘電体共振器ＤＲとは、互いの結合により線路１１５ｂと接続する発振素子１１１ａが発振を停止するなどの異常動作を生じない位置に配置されている。この位置は、線路１１５ａ及び１１５ｂと誘電体共振器ＤＲとの最短距離及び線路１１５ａ及び１１５ｂの端部と誘電体共振器ＤＲの中心との距離で定まる。
また、線路１１５ａ及び１１５ｂは、同様に、発振素子１１１ａが異常動作を生じない長さを有する。この長さは、発振素子１１１ａが発振する送信波の波長により定まる。線路１１５ａ及び１１５ｂと誘電体共振器ＤＲとの好適な位置、及び線路１１５ａ及び１１５ｂの好適な長さは、いわゆる当業者が実験又は理論により容易に定めることができる。
【００３８】
バイアス抵抗器１１６ａ及び検波器１１７ａは、図３で説明を行ったため繰り返しの説明については省略する。
検波器１１７ａは、図５に示す様に、最大検波電圧となる位置に実装される。検波器１１７ａの好適な位置は、いわゆる当業者が実験又は理論により容易に定めることができる。また、図５に示す検波器１１７ａは、当業者が定めた位置に移動させることができる。
【００３９】
緩衝増幅器１１８ａは、例えば、バッファアンプで構成される。緩衝増幅器１１８ａは、線路１１５ａ、バイアス抵抗器１１６ａ、及び濾波器１１９ａに接続する。緩衝増幅器１１８ａは、濾波器１１９ａ及び濾波器１１９ａに接続する信号増幅部１２０が及ぼす影響を吸収する。また、緩衝増幅器１１８ａは、バイアス抵抗器１１６ａを介して検波用のバイアス電圧を印加される。この検波用のバイアス電圧は、線路１１５ａを介して伝達される発振素子１１１ａのバイアス電圧の変動によって変動する。よって、緩衝増幅器１１８ａは、発振素子１１１ａのバイアス電圧の変動を増幅した信号を濾波器１１９ａへ出力する。
濾波器１１９ａは、例えば、フィルタ回路で構成される。濾波器１１９ａは、緩衝増幅器１１８ａが入力する信号からバイアス電圧の変動を表す信号を周波数に基づいて取り出す。次に、濾波器１１９ａは、取り出した信号をセンサ生信号（移動体信号）として信号増幅器１２０へ出力する。
【００４０】
この構成によれば、発振素子１１１ａの発振と共振する誘電体共振器ＤＲと結合した線路１１５ａから発振素子のバイアス電圧を検出するため、検波による干渉が少なく発振が安定して精度良く移動体を検知できる。
またこの構成によれば、例えば、誘電体共振器ＤＲと結合した線路１１５ａから発振素子１１１ａのバイアス電圧を検出するため、誘電体共振器ＤＲと結合せずにバイアス電圧を検出する場合と比べて、発振素子１１１ａの発振が「20GHz」を超える高周波数であっても、線路１１５ａ及び１１５ｂの寸法精度が低くとも精度良く移動体を検知できる。
【００４１】
次に、図６を参照して、信号検出部１１０の構成について、機能に着目して説明する。図６は、信号検出部１１０の一構成例を表する機能ブロック図である。
図６に示すように、信号検出部１１０は、発振部１１１、バイアス制御部１１２、送受信部１１４、及び検出部１１８で構成される。
発振部１１１は、例えば、発振素子１１１ａで構成される。発振部１１１は、バイアス制御部１１２、送受信部１１４、及び検出部１１８に接続する。発振部１１１は、バイアス制御部１１２が制御するバイアス電圧を受けて車両に送信する送信波を発する。次に、発振部１１１は、発した送信波を送受信部１１４へ出力する。また、発振部１１１のバイアス電圧は、送受信部１１４の受信する反射波の影響を受けて変動する。この変動するバイアス電圧は、検出部１１６によって参照される。
【００４２】
送受信部１１４は、例えば、アンテナ１１４ａで構成される。送受信部１１４は、発振部１１１に接続する。送受信部１１４は、発振部１１１が発した送信波を車両に送信すると共に、送信した送信波の移動体による反射波を受信する。
【００４３】
バイアス制御部１１２は、例えば、バイアス回路１１２ａで構成される。バイアス制御部１１２は、発振部１１１及び中継部１６０に接続する。バイアス制御部１１２は、移動体検知部１３０が提供するよう中継部１６０に指示する電力を用いて発振部１１１に印加するバイアス電圧を制御する。
検出部１１８は、例えば、バイアス抵抗器１１６ａ、検波器１１７ａ、緩衝増幅器１１８ａ、及び濾波器１１９ａで構成される。検出部１１８は、発振部１１１及び信号増幅部１２０に接続する。検出部１１８は、送受信部１１４が受信した反射波が変動させる発振部１１１のバイアス電圧を検出すると共に、検出したバイアス電圧を信号増幅器１２０へ出力する。
【００４４】
ここで、図２に戻り、移動体検知装置１００の構成について引き続き説明を行う。
信号増幅部１２０は、例えば、ＡＦ（Audio Frequency）回路で構成される。よって、信号増幅部１２０をＡＦ部とも表す。ＡＦ回路は、例えば、低周波増幅回路で構成される。信号増幅部１２０は、信号検出部１１０及び移動体検知部１３０に接続する。信号増幅部１２０は、信号検出部１１０が出力する低周波信号（つまり、移動体信号及びセンサ生信号）を増幅させたセンサ増幅信号を移動体検知部１３０へ入力する。
移動体検知部１３０は、例えば、マイクロコンピュータ（以下単に、マイコンという）で構成される。移動体検知部１３０は、信号検出部１１０、信号増幅部１２０、通信部１４０、及び中継部１６０に接続する。移動体検知部１３０は、ソフトウェア処理である移動体検知処理を実行することで、信号検出部１１０を構成する検出部１１８が検出したバイアス電圧の変化に基づいて車両における移動体の移動を検知すると共に、バイアス電圧の変化に基づいて信号検出部１１０が異常であると判定すると移動体の検知を停止する。
【００４５】
ここで、図７を参照して、移動体検知部１３０がソフトウェア処理を実行するために用いるハードウェアの一構成例について説明する。図７は、移動体検知部１３０の一構成例を表すハードウェア構成図である。
移動体検知部１３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成される実行部１３０ａ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read-Only Memory）又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等で構成される読出専用記憶装置１３０ｂ、ＤＲＡＭ（Dynamic  RAM）又はＳＲＡＭ（Static  RAM）等の揮発性メモリ及びＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）等の不揮発性メモリで構成される読書可能記憶装置１３０ｃ、及び入出力回路で構成される入出力部１３０ｄで構成され、実行部１３０ａ、読出専用記憶装置１３０ｂ、読書可能記憶装置１３０ｃ、及び入出力部１３０ｄは互いにバスによって接続している。
【００４６】
ソフトウェア処理は、実行部１３０ａが、読出専用記憶装置１３０ｂに格納したプログラムを読み込み、読み込んだプログラムに従って演算を実行することにより実現される。なお、読書可能記憶装置１３０ｃには、演算結果のデータが書き込まれ、特にＮＶＲＡＭには、電源オフする場合にバックアップが必要なデータが保存される。また、演算結果は、入出力部１３０ｄを介して接続する信号増幅部１２０及び通信部１４０との間で入出力される。尚、入出力部１３０ｄは、信号検出部１１０が出力するアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換して入力する。
【００４７】
次に、図６を再度参照して、移動体検知部１３０の構成について機能に着目して説明する。
移動体検知部１３０は、供給部１３１、取得部１３２、判定部１３３、検知部１３４、及び停止部１３５で構成される。
供給部１３１は、移動体検知部１３０を構成する実行部１３０ａが供給処理を実行することで実現される。供給部１３１は、判定部１３３及び中継部１６０に接続する。供給部１３１は、信号検出部１１０へ電力を供給する。具体的には、供給部１３１は、電力を信号検出部１１０へ中継するよう命じる信号を中継部１６０及び判定部１３３へ出力する。
【００４８】
取得部１３２は、実行部１３０ａが取得処理を実行することで実現される。取得部１３２は、センサ増幅信号を信号増幅部１２０から取得する。次に、取得部１３２は、取得したセンサ増幅信号を判定部１３３及び検知部１３４へ出力する。
判定部１３３は、実行部１３０ａが判定処理を実行することで実現される。判定部１３３は、供給部１３１、取得部１３２、検知部１３４、停止部１３５、及び通信部１４０に接続する。判定部１３３は、取得部１３２が取得したセンサ増幅信号に基づいて発振部１１１が正常であるか否か（つまり、発振部１１１に異常が生じたか否か）を判定する。具体的には、判定部１３３は、供給部１３１が信号増幅部１２０へ電力を供給する前に取得部１３２から取得したセンサ増幅信号が表すバイアス電圧と、後に検出したバイアス電圧とに基づいて信号増幅部１２０に異常が生じたか否かを判定する。判定部１３３は、信号増幅部１２０が異常であると判断する場合には、異常信号を通信部１４０及び停止部１３５へ出力する。
この構成によれば、移動体の検知に用いる発振部１１１のバイアス電圧に基づいて発振部１１１に異常が生じたか否かを判定するため、簡易な構成で精度良く移動体を検知できる。
【００４９】
より具体的な例を説明すると、判定部１３３は、電力を供給する前のバイアス電圧と供給した後のバイアス電圧との差異が所定の範囲に属する場合に、信号増幅部１２０を構成する発振部１１１が正常であると判定し、そうでない場合に異常であると判定する。尚、発振部１１１が正常であるか否かを判断するための所定の範囲は、いわゆる当業者が実験又は理論に基づいて容易に決定し得る。
この構成によれば、電力を供給する前のバイアス電圧と供給した後のバイアス電圧との差異が所定の範囲に属する場合に、信号増幅部１２０を構成する発振部１１１が正常であると判定し、そうでない場合に異常であると判定するため、発振レベルが移動体を検知するには小さ過ぎる値となる異常を検出できる。
【００５０】
また他の具体例を説明すると、判定部１３３は、電力を供給する前のバイアス電圧が供給した後のバイアス電圧よりも小さい場合に、信号増幅部１２０を構成する発振部１１１が正常であると判定し、そうでない場合に異常であると判定する構成を採用できる。
この構成によれば、電力を供給する前のバイアス電圧が供給した後のバイアス電圧よりも小さい場合に、信号増幅部１２０を構成する発振部１１１が正常であると判定し、そうでない場合に異常であると判定するため、発振が停止する異常を検出できる。
【００５１】
検知部１３４は、実行部１３０ａが検知処理を実行することで実現される。検知部１３４は、取得部１３２、判定部１３３、及び通信部１４０に接続する。検知部１３４は、取得部１３２が取得した電圧の変化に基づいて車両における移動体の移動を検知する。具体的には、検知部１３４は、取得部１３２が取得した電圧の変化量が所定の閾値を上回った場合に、車両における移動体の移動を検知すると共に、検知信号を通信部１４０へ出力する。また、検知部１３４は、判定部１３３から異常信号を取得した場合には、移動体の検知を中止する。尚、車両における移動体の移動を検知するための所定の閾値は、いわゆる当業者が実験又は理論に基づいて容易に決定し得る。
この構成によれば、発振部１１１のバイアス電圧の変化に基づいて移動体を検知するため、従来のドップラセンサに比べて、搭載する部品数が少なく、部品の実装スペースが狭く、部品の消費電力が少なく、かつ製造コストを安価にできる。
【００５２】
停止部１３５は、実行部１３０ａが停止処理を実行することで実現される。停止部１３５は、判定部１３３及び中継部１６０に接続する。停止部１３５は、判定部１３３が信号検出部１１０に異常が生じたと判定した場合に、信号検出部１１０への電源の供給を停止するよう中継部１６０を制御する。
この構成によれば、電力の供給を受けて発振部１１１が発振する前のバイアス電圧と発振した後のバイアス電圧とに基づいて発振部の異常を判定すると共に、異常と判定した場合に発振部１１１への電源供給を停止するため、精度良く異常を判定できるだけでなく、精度良く誤検知を防止できる。
【００５３】
ここで、図８及び９を参照して、移動体検知部１３０が実行する移動体検知処理について説明する。図８は、移動体検知部１３０が実行する移動体検知処理の一例を表すフローチャートの一部であり、図９は、移動体検知部１３０が実行する移動体検知処理の一例を表すフローチャートの他部である。
先ず、移動体検知部１３０は、発振部１１１の電源をＯＦＦにする（ステップＳ０１）。具体的には、移動体検知部１３０は、電源生成部１５０が生成する電源の信号検出部１１０に対する供給を停止するよう中継部１６０を制御する。次に、移動体検知部１３０は、検波電圧を測定する（ステップＳ０２）。具体的には、移動体検知部１３０は、信号増幅部１２０からセンサ増幅信号を取得する。
【００５４】
その後、移動体検知部１３０は、例えば、図７の読書可能記憶装置１３０ｃへ、ステップＳ０２で測定した検波電圧を記録する（ステップＳ０３）。次に、移動体検知部１３０は、発振部１１１の電源をＯＮにする（ステップＳ０４）。具体的には、移動体検知部１３０は、電源生成部１５０が生成する電源を信号検出部１１０へ中継するよう中継部１６０を制御する。次に、移動体検知部１３０は、ステップＳ０２と同様に、検波電圧を測定する（ステップＳ０５）。
【００５５】
その後、移動体検知部１３０は、発振部１１１の電源がＯＮの場合に測定した検波電圧と、ＯＦＦの場合に測定した検波電圧とを比較する（ステップＳ０６）。次に、移動体検知部１３０は、検波電圧の比較により発振部１１１が正常であるか否かを判定する（ステップＳ０７）。入検知部１３０は、正常であると判定する場合にはステップＳ０８の処理を、そうでない場合にはステップＳ１３の処理を実行する。本実施例において、移動体検知部１３０は、発振部１１１の電源がＯＮの場合に測定した検波電圧が、ＯＦＦの場合に測定した検波電圧よりも大きい場合に発振部１１１が正常であると判定するとして説明するが、これに限定される訳ではない。例えば、上記の様に、移動体検知部１３０は、ＯＮの場合に測定した検波電圧とＯＦＦの場合に測定した検波電圧との差異が所定の範囲に属する場合に正常であると判定する構成を採用できる。
【００５６】
ステップＳ０７において、電源ＯＮの場合に測定した検波電圧がＯＦＦの場合に測定した検波電圧よりも大きいと判断した場合には、移動体検知部１３０は、発振部１１１が正常であると判定する（ステップＳ０８）。次に、移動体検知部１３０は、移動体の検知を継続するか否かを判断する（ステップＳ０９）。移動体検知部１３０は、検知を継続すると判断する場合にはステップＳ１０の処理を実行し、そうでない場合には移動体検知処理の実行を終了する。
具体例としては、移動体検知部１３０は、制御装置２００から移動体の検知を停止するよう命じる信号を取得した場合に検知を継続しないと判断し、そうでない場合に検知を継続すると判断する。また、他の具体例としては、検波電圧の変動が所定時間に渡って生じない場合に、移動体検知部１３０は、移動体の検知を継続しないと判断してスリープ処理を実行する。
【００５７】
ステップＳ０９において、検知を継続すると判断した場合には、移動体検知部１３０は、検波信号（つまり、移動体信号及びセンサ増幅信号）を解析する（ステップＳ１０）。次に、移動体検知部１３０は、解析の結果として移動体を検知したか否かを判断する（ステップＳ１１）。移動体検知部１３０は、移動体を検知したと判断する場合にはステップＳ１２の処理を、そうでない場合にはステップＳ０９に戻り上記処理を繰り返す。具体例としては、移動体検知部１３０は、上記の様に、検波信号のレベルが所定の閾値を超えた場合に移動体を検知する。
ステップＳ１１において、移動体を検知したと判断した場合には、通信部１４０へ検知信号を出力する（ステップＳ１２）。その後、移動体検知部１３０は、移動体検知処理の実行を終了する。
【００５８】
ステップＳ０７において、電源ＯＮの場合に測定した検波電圧がＯＦＦの場合に測定した検波電圧よりも大きくないと判断した場合には、移動体検知部１３０は、発振部１１１が異常であると判定する（ステップＳ１３）。次に、移動体検知部１３０は、移動体の検知を停止する（ステップＳ１４）。その後、通信部１４０へ異常信号を出力する（ステップＳ１５）。その後、移動体検知部１３０は、移動体検知処理の実行を終了する。
【００５９】
尚、ステップＳ０１の処理が停止部１３５を実現する停止処理に相当し、ステップＳ０２及びＳ０５の処理が取得部１３２を実現する取得処理に相当し、ステップＳ０４の処理が供給部１３１を実現する供給処理に相当し、ステップＳ０６からＳ０８、Ｓ１３、及びＳ１５の処理が判定部１３３を実現する判定処理に相当し、ステップＳ０９からＳ１２及びＳ１４の処理が検知部１３１を実現する検知処理に相当する。
【００６０】
ここで、図２に戻り、移動体検知装置１００の構成について引き続き説明する。
通信部１４０は、例えば、通信回路で構成される。通信部１４０は、移動体検知部１３０及び制御装置２００に接続する。通信部１４０は、移動体検知部１３０が移動体を検知した場合に、検知信号を制御装置２００へ送信する。また、通信部１４０は、移動体検知部１３０が判定処理の実行により発振部１１１が異常であると判定した場合に、異常信号を制御装置２００へ送信する。
【００６１】
電源生成部１５０は、例えば、電源回路で構成される。電源回路は、例えば、電源ＩＣ（Integrated Circuit）で構成される。電源生成部１５０は、蓄電池４００及び中継部１６０に接続する。電源生成部１５０は、蓄電池４００が供給する電力を用いて、信号検出部１１０（ＲＦ部）が用いる電源（以下、ＲＦ電源と図示する）を生成する。
中継部１６０は、例えば、電源ＯＮ／ＯＦＦ回路で構成される。電源ＯＮ／ＯＦＦ回路は、例えば、電磁リレー等で構成される。中継部１６０は、信号検出部１１０、移動体検知部１３０、及び電源生成部１５０に接続する。中継部１６０は、移動体検知部１３０が出力する信号に従って、電源生成部１５０が生成する電源を信号検出部１１０（ＲＦ部）へ中継又は中断する。
【００６２】
本実施例において、ソフトウェア処理である移動体検知処理を移動体検知部１３０が実行する場合について説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、移動体検知処理の実行により実現される機能の一部又は全部をハードウェア回路が実現する構成を採用できる。
【００６３】
本発明の移動体検知方法は、移動体検知装置１００を用いて実施できる。
移動体検知部１３０が実行するプログラムは、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体に格納して配布したり、ネットワークを介して配信したりすることにより提供できる。
【００６４】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の移動体検知装置を備える移動体検知システムの一例を表すシステム構成図である。
【図２】移動体検知装置の一構成例を表す機能ブロック図である。
【図３】信号検出部の一構成例を概表する回路図である。
【図４】信号検出部の一構成例を詳表する回路図である。
【図５】信号検出部の一構成例を詳表する配置図である。
【図６】信号検出部の一構成例を表する機能ブロック図である。
【図７】移動体検知部の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図８】移動体検知部が実行する移動体検知処理の一例を表すフローチャートの一部である。
【図９】移動体検知部が実行する移動体検知処理の一例を表すフローチャートの他部である。
【図１０】従来の信号検出部の一構成例を表すハードウェア構成図である。
【図１１】従来の信号検出部の他構成例を表すハードウェア構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００…移動体検知装置（センサ）
１１０…信号検出部（ＲＦ部）    １１１…発振部                  
１１１ａ…発振素子              １１２…バイアス制御部          
１１２ａ…バイアス回路          １１４…送受信部                
１１４ａ…アンテナ              １１５ａ…線路                  
１１５ｂ…線路                  １１６ａ…バイアス抵抗器        
１１７ａ…検波器                １１８…検出部                  
１１８ａ…緩衝増幅器            １１９ａ…濾波器                
１２０…信号増幅部（ＡＦ部）    １３０…移動体検知部（マイコン）
１３０ａ…実行部（ＰＣＵ）      １３０ｂ…読出専用記憶装置      
１３０ｃ…読書可能記憶装置      １３０ｄ…入出力部              
１３１…供給部                  １３２…取得部                  
１３３…判定部                  １３４…検知部                  
１３５…停止部                  １４０…通信部                  
１５０…電源生成部              
１６０…中継部（電源ＯＮ／ＯＦＦ回路）
２００…制御装置（セキュリティＥＣＵ）
３００…警報装置                ４００…蓄電池                  
７１０…信号検出部              ７１１…発振部                  
７１２…サーキュレータ          ７１４…送信アンテナ            
７１５…受信アンテナ            ７１６…検波素子                
７４０…移動体検知部            ８１０…信号検出部              
８１１…発振部                  ８１２…方向性結合器            
８１３…アイソレータ            ８１４…送受信アンテナ          
８１６…検波素子                ８４０…移動体検知部            
９１０…信号検出部              ９１１…発振部                  
９１２…方向性結合器            ９１５…送受信アンテナ          
９１６…検波素子                ９４０…信号処理回路            
ＤＲ…誘電共振体                
【図１】
2010060427.tif 000003
【図２】
2010060427.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010060427.tif 000008
【図７】
2010060427.tif 000009
【図８】
2010060427.tif 000010
【図９】
2010060427.tif 000011
【図１０】
2010060427.tif 000012
【図１１】
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