(57)【要約】  本発明はドップラーシフト原理を使用した動き検出器に関する。受信した信号は、ドップラーシフトしたバージョンの送信信号とすることがある。位相および／または振幅シフトさせたバージョンの受信信号と局部発振器からの信号とを合成することによって、位相および／または振幅シフトを表しているＩＦ信号を生成させている。
2005513446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の特性を有する合成信号を生成させるように少なくとも第１と第２の電磁気信号を合成するためのミキサーと、少なくとも前記第１の電磁気信号を前記ミキサーに結合させるための第１の導体と、入力信号に応答して前記導体上に可変の負荷を加えることによって前記第１の電磁気信号の位相および振幅の少なくとも一方を変更し該変更が合成信号の前記所定の特性内に発現されるように、前記導体を基準として配置させたデバイスとを備えることを特徴とする検出器。
【請求項２】
前記デバイスは前記導体と物理的に未接続であることを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項３】
前記デバイスは前記第１の電磁気信号の位相を変化させるように動作可能であることを特徴とする請求項１および２のいずれかに記載の検出器。
【請求項４】
前記デバイスは半導体デバイス、好ましくはダイオードを備えていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項５】
前記入力信号を発生させるための信号発生器をさらに備えることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項６】
電磁気信号を送信および受信するための送受信器をさらに備えることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項７】
前記送受信器は、電磁気信号を送信することおよび受信信号を受け取ることのそれぞれのための送信アンテナと受信アンテナの少なくとも一方を備えており、かつ前記受信信号は送信された前記電磁気信号から導出されていることを特徴とする請求項６に記載の検出器。
【請求項８】
前記第１の電磁気信号は前記受信信号から導出されていることを特徴とする請求項７に記載の検出器。
【請求項９】
前記第１の電磁気信号は前記送信信号から導出されていることを特徴とする請求項７に記載の検出器。
【請求項１０】
前記第２の信号は前記受信信号から導出されていることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の検出器。
【請求項１１】
前記第２の信号は前記送信信号を発生させるための発振器から導出されていることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の検出器。
【請求項１２】
前記検出器のうちの少なくとも１つの素子の動作が正しいか否かを判定するように前記合成信号の所定の特性を監視するための信号アナライザをさらに備えていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの素子は、ミキサー、送信器、発振器および受信部分のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１２に記載の検出器。
【請求項１４】
前記デバイスは前記入力信号に応答して電磁場を放射していないことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項１５】
前記デバイスは前記入力信号に応答して電磁場を放射するように設計されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の検出器。
【請求項１６】
前記導体はミキサーのＲＦポートに至るＲＦ導体であり、かつ前記第１の電磁気信号はＲＦ信号であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項１７】
前記導体はミキサーの局部発振器ＲＦポートに至る局部発振器導体であり、かつ前記第１の電磁気信号は局部発振器信号であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項１８】
前記デバイスは、前記入力信号に応答して前記ミキサーの変換損失に影響を及ぼすように動作可能であることを特徴とする請求項１７に記載の検出器デバイス。
【請求項１９】
実質的に添付の図面に関連して本明細書に記載したようであるかつ／または添付の図面に図示したようであることを特徴とする検出器。
【請求項２０】
前記請求項のいずれかに記載の検出器を備えることを特徴とする動き検出システム。
【請求項２１】
動き検出デバイスを実質的に、添付の図面に関連して本明細書に記載したようにしてかつ／または添付の図面に図示したようにして動作させることを特徴とする方法。
【請求項２２】
所定の特性を有する合成信号を生成させるように少なくとも第１と第２の電磁気信号を合成するためのミキサーと、少なくとも前記第１の電磁気信号を前記ミキサーに結合させるための第１の導体と、入力信号に応答して前記導体上に可変の負荷を加えることによって前記第１の電磁気信号の位相および振幅の少なくとも一方を変更し該変更が合成信号の前記所定の特性内に発現されるように、前記導体を基準として配置させたデバイスとを備える検出器を動作させる方法であって、前記第１および第２の電磁気信号を発生させるステップと、前記導体上に前記デバイスによって加える負荷を変動させるように前記デバイスに前記入力信号を加えるステップと、前記合成信号から動作が正しいか否かに関する尺度を導出するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記第１の電磁気信号は受信したＲＦ信号であり、かつ前記第２の電磁気信号は局部発振器信号であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記所定の特性は位相特性であることを特徴とする請求項２２および２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記ミキサーは位相検出器として動作可能であることを特徴とする請求項２２から２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記入力信号に応答して、前記第１および第２の電磁気信号の少なくとも一方に生じる所定の回路状態が生成されるように前記デバイスを動作させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２２から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記所定の回路状態は開回路状態であることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記所定の回路状態は閉回路状態であることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記ミキサーのパフォーマンス特性に影響を及ぼすように前記入力信号を加えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２２から２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記パフォーマンス特性は変換損失であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記検出器は、少なくとも前記第１の電磁気信号を前記ミキサーに結合させるための第２の導体と、第２の入力信号に応答して前記導体上に可変の負荷を加えることによって前記第１の電磁気信号の位相および振幅の少なくとも一方を変更し該変更が合成信号の前記所定の特性内に発現されるように、前記第２の導体を基準として配置させた第２のデバイスとを備えており、前記デバイスによって前記導体上に加えられる負荷を変動させるように前記第２の入力信号を前記デバイスに加えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２２から３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記第１と第２の入力信号を前記デバイスと第２のデバイスのそれぞれに選択的に加えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１および第２の導体は同一のものであることを特徴とする請求項３１および３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
請求項１から１９のいずれかに記載の検出器を用いて監視対象ボリューム内における物体の存在を検出する方法であって、第１および第２の電磁気信号を発生させるステップと、前記デバイスによって前記導体上に加えられる負荷を変動させるように前記デバイスに第１の入力信号を加えるステップと、前記合成信号の少なくとも１つの特性を表している第１のデータを格納するステップと、前記デバイスによって前記導体上に加えられる負荷を変動させるように前記デバイスに第２の入力信号を加えるステップと、前記合成信号の少なくとも１つの特性を表している第２のデータを格納するステップと、前記保護対象ボリューム内において前記物体の有無を検出するために前記第１と第２のデータを比較するステップと、前記物体が存在するか否かを前記比較から判定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
前記第１および第２の入力信号は実質的に同一であることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
検出器を実質的に本明細書に記載したようにして動作させることを特徴とする方法。
【請求項３７】
検出器を実質的に、添付の図面を参照しながら本明細書に記載したようにしてかつ／または添付の図面に図示したようにして動作させることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出器に関し、またさらに詳細には、自己診断機能を備えるような検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の動き検出器は、当技術分野ではよく知られているようにドップラーの原理に依拠して、保護対象ボリューム内や調査対象のボリューム内で動いている物体の有無を検出している。従来では、こうした動き検出器は、少なくともマイクロ波テクノロジ、すなわち、典型的には送受信器を介して送信および受信されるＸバンドやＫバンドの信号を使用している。受信後に、その受信した信号を適当に処理し保護対象ボリューム内の動きに起因する可能性があるドップラー信号の有無を識別している。
【０００３】
例えば、典型的にはミキサーダイオードの形態をとるようなミキサーなどの比較的感度が高いデバイスは、取扱いの不適当や過大な信号強度によって簡単に損傷を受ける可能性がある。したがって、動き検出器の製作および据え付けに際しては注意を払う必要がある。こうした注意を払ったとしても、ミキサーダイオードは、据え付け後において、損傷を生じさせることがあるような信号や取扱いの不都合にも曝されることがある。こうした損傷があると、ミキサーダイオードの出力の観点からすると、ドップラーシフトした受信信号により信号に変化が生じないことになるということから、最悪のケースでは動き検出器が正しく動作しないことがあるということを理解されたい。また別に、ミキサーダイオードのパフォーマンスが何らかの形で劣化し、これによって過剰なノイズを発生させ動き検出器の感度を低下させることがある。
【０００４】
【特許文献１】英国特許出願第ＧＢ２２５３１０８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの従来技術の問題点の少なくともいくつかを軽減させることが本発明の１つの目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明の実施形態の第１の態様は、所定の特性を有する合成信号を生成させるように少なくとも第１と第２の電磁気信号を合成するためのミキサーと、少なくとも第１の電磁気信号をミキサーと結合させるための導体と、入力信号に応答して導体上に可変の負荷を加えることによって第１の電磁気信号の位相および振幅の少なくとも一方を変更しこの変更が合成信号の所定の特性内に発現されるように、導体を基準として配置させたデバイスとを備える検出器を提供する。
【０００７】
実施形態により、そのデバイスが導体と物理的に未接続であるような検出器が提供されることが好ましい。そのデバイスが導体と物理的に接続されているような代替的な実施形態も提供される。
【０００８】
そのデバイスが第１の信号を伝達している導体に隣接して配置させた半導体デバイスを備えるような一実施形態を提供することが好ましい。この半導体デバイスは、導体によって伝達されている信号の電磁場に影響を与えることができるように導体に十分近づけて位置決めすべきであることを理解されたい。
【０００９】
好ましい一実施形態では、そのデバイスにより与えられる影響の程度は入力信号の変動に伴って様々な値となる。この入力信号は所定の周波数で変調されていることが好ましい。この所定の周波数は１０Ｈｚと８０Ｈｚの間とすることが好ましく、これらの周波数は保護対象ボリューム内で人間が動いたときに発生するような典型的なドップラー周波数である。さらにこれらは、こうした検出器内のＩＦ増幅器が通過させるような周波数にもなっている。さらにこの入力信号は、実質的に開回路状態と実質的に閉回路状態との間でデバイスを切り替えるように設計されている。さらにこのデバイスは、入力信号に応答して、導体によって伝達される第１の電磁気信号に対して実質的に閉回路状態または開回路状態を提示するように動作可能である。
【００１０】
好ましい実施形態では、そのデバイスは入力信号に応答して電磁場を放出または発生させていない。このデバイスは単に導体上の可変の負荷を意味している。
【００１１】
好ましい一実施形態では、その半導体デバイスはダイオードである。
【００１２】
デバイスによる影響を受けた入力信号のうちの１つを有しているミキサーの出力が、例えばマイクロプロセッサや関連するソフトウェアを備える信号解析システムによって使用されることによって、そのミキサーおよび／またはデバイスが全体として正しく機能しているか否かを判定することができることを理解されたい。適宜、一実施形態は追加として、当該の合成信号が所定の特性を有しているか否かを判定するための合成信号の解析を行う信号アナライザを備えている。好ましい実施形態では、その所定の特性は入力信号の周波数と関連付けられた周波数を有する少なくとも１つの発振を含んでいる。
【００１３】
ミキサーの動作をテストするために、そのデバイスには適当な入力信号を加えるべきである。適宜、一実施形態は、電磁場に影響を与えるためにデバイスに加える入力信号を発生させるための信号発生器を提供している。
【００１４】
ミキサー内に供給される第２の信号は、従来式の局部発振器の出力の１つの分割部分であり、これ以外の部分は、動作時において、送信アンテナによって放射されていることを理解されたい。動きがない場合、ミキサーに対する入力上のＲＦ信号はＬＯ信号と同じ周波数にある。次いでミキサーは、位相検出器として動作し、その出力がＬＯ信号とＲＦ信号の間の位相差並びにＲＦ信号の振幅に関連しているようなＤＣ電圧を発生させている。したがって、ミキサーに対するＲＦ入力信号の少なくとも位相を、また好ましくは位相と振幅を、じょう乱させることによって、当該のじょう乱を示す出力信号がミキサーによって生成されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ここで、本発明の実施形態について、単に一例として添付の図面を参照しながら記載することにする。
【００１６】
図１を参照すると、監視対象ボリューム１０８内においてデバイスと物体１０６の間の相対運動を検出し、こうした相対運動の検出に応答して対応するアラーム信号を出力装置１１０を介して生成させるように検出システム１０４と協働するような検出器１０２を備えた動き検出システム１００を模式的に表している。この出力装置は可聴視覚式出力装置とすることがある。
【００１７】
検出器１０２は、監視対象のボリュームまたは保護対象ボリューム１０８内に送信アンテナ１１４を介して放射されるＫバンドやＸバンドのマイクロ波信号を発生させるための局部発振器１１２を備えている。局部発振器信号１１２の出力の一部分は、受信アンテナ１２０によって受信され導体１１８で伝達されるＲＦ入力信号１２２とこの一部分とを合成させているミキサー１１６の方向に導かれる。典型的には、デバイスと物体の間に相対運動が存在する場合、そのＲＦ入力信号１２２は、反射されかつドップラーシフトしたバージョンの送信信号１２４である。ミキサーの出力すなわちＩＦ信号１２６は、アラーム障害発生器１３０に対して、可聴視覚式出力装置１１０を介して出力されるような適当なアラーム信号を発生させるように適宜指示することができる検出システム１０４内に入力される。
【００１８】
検出器はさらに、導体１１８によって伝達されているＲＦ入力信号の電磁場に影響を与えるためのデバイス１３２を備えている。デバイス１３２は、加えた信号１３６に応答して近傍のマイクロストリップ１１８に可変の負荷を提示するように動作可能である。デバイスに信号１３６が加えられるのに連れて、近傍のマイクロストリップ１１８に対するその負荷の影響が変化し、次いで、ＲＦ信号の観点からしてライン１１８の電気的特性が変化する。デバイス１３２は、加えられた信号１３６に応答して、導体１１８によって伝達される電磁場に変化を生じさせるようなダイオードの形態を取ることが好ましい。詳細には、デバイスは、ミキサー１１６のＲＦ入力信号の位相（ＲＦ入力ポートの位置）に影響を及ぼす。
【００１９】
動きがない場合、ミキサー１１６は、位相検出器として動作すると共に、受信信号１２２を通常受け取るポート上（すなわち、ミキサーのＲＦ入力ポート上）での入力信号の受信に応答してＤＣ出力信号を発生させている。この入力信号は、保護対象ボリューム１０８の内部の静止した物体から反射された受信信号１２２と内部反射のために検出器１０２内に発生した信号とを組み合わせたものである。
【００２０】
図２を参照すると、検出器１０２の一実施形態を実現するための回路２００をより詳細に表している。この回路２００は、デカップリング用コンデンサ２０４を介して、送信アンテナのフィード部分２０６およびこの回路の受信アンテナ部分２０８に結合されている局部発振器回路２０２を備えている。このデバイスはさらに、テスト部分２１０を備えている。様々な部分２０２から２１０は、様々な回路素子からの不用なスプリアス電磁放射を抑制するためにその内部に穴が空けられている適当な平板状のメタライゼーション（ｍｅｔａｌｉｓａｔｉｏｎ）２１２を介して仕切られている。
【００２１】
一連の接続タブ２１４は、回路素子２０２から２１０に対するパワーの供給を可能にするため、およびＩＦ信号の受信を可能にするために、並びにテスト部分２１０に対してテスト信号、すなわち入力信号の印加を可能にするために設けられている。接続タブ２１４は、接地接続タブ２１６およびＩＦ出力接続タブ２１８を含んでいる。ＩＦ出力接続タブ２１８はさらに、受信部分２０８の動作をテストした結果として発生させる信号に関する出力の役割をする。テストダイオード２４２は、検出器（すなわち、局部発振器、ミキサー、並びに送信および受信アンテナ）の動作の全体をテストしていることを理解されたい。テスト信号接続タブ２２０は、テスト信号をデバイスのテスト部分２１０に提供するように配置されている。局部発振器回路２０２にはパワー接続タブ２２２を介してパワーが供給される。
【００２２】
この局部発振器回路２０２は、好ましい一実施形態では、ＦＥＴトランジスタのゲートおよびドレインを介して互いに接続されている一対のストリップライン２２６および２２８に隣接して配置させた誘電体パック（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｐｕｃｋ）２２４を備えている。このトランジスタにはパワー接続タブ２２２および抵抗器２３０を介してパワーが供給される。トランジスタの出力はデカップリング用コンデンサ２０４を介して送信部分２０６および受信部分２０８に結合されており、ここでパワーが所定の比に分割されている。送信部分２０６のマイクロストリップライン２３２によって運ばれたパワーは、接地面（図示せず）内のスロットを介して、好ましくは当技術分野でよく知られているような一対のパッチ送信アンテナ（図示せず）に結合させている。本発明の実施形態をその内部に組み込むことができる検出器の一例は、すべての目的に関してその内容を本明細書に組み込む特許文献１に示されている。
【００２３】
同様に、受信部分のマイクロストリップライン２３４に対しては、接地面（図示せず）内の対応するスロットおよび対応する一対のパッチ受信アンテナ（図示せず）を介してパワーが結合されている。
【００２４】
受信部分２０８のダイオードミキサー２３６は、対応するマイクロストリップライン２３８を介して局部発振器から、またさらにはマイクロストリップライン２３４からもパワーを受け取っていることが理解できよう。ミキサーダイオード２３６の出力は、検出システム１０４によって、またさらに具体的には信号アナライザ１２８によってさらに処理するためにＩＦ出力タブ２１８に供給されている。
【００２５】
テスト部分２１０は、好ましい一実施形態では、抵抗器２４０とテストダイオード２４２の直列配列を備えている。ダイオード２４２は、受信マイクロストリップライン２３４からダイオードミキサー２３６の受信ＲＦ入力までパワーを結合させている導体またはマイクロストリップライン２４４のごく近傍内に配置されている。ダイオード２４２は、テスト信号接続タブ２２０に加えられる入力信号が存在している場合に、ダイオード２４２特性の変動が受信マイクロストリップライン２３４からマイクロストリップライン２４４の近傍にあるダイオードミキサー２３６の受信ＲＦ入力まで結合されている信号の電磁場が受ける影響の程度を変動させるだけの十分な大きさとなるように、マイクロストリップライン導体２４４に十分近づけて位置決めされている。好ましい一実施形態では、加えられた信号に応答したダイオード特性の変化によって生じる電磁場じょう乱は、マイクロストリップライン２４４によって伝達される信号に対して少なくとも位相変化を与える。マイクロストリップライン２４４がミキサーのＲＦポート、すなわち、ダイオードミキサー２３６の受信ＲＦ入力、にパワーを結合させると、ミキサーのＲＦポートにおいて対応する位相変化が生じる。
【００２６】
動きがない場合、すなわち、ドップラーシフトしたバージョンの送信信号であるような受信した信号がない場合は、ミキサーダイオード２３６は、局部発振器入力ポートとミキサーのＲＦ入力ポートの位置に出現する信号の相対的な位相および振幅に依存したＤＣ電圧を発生させる位相検出器として動作することを理解されたい。実際には、これら２つの信号のそれぞれは、これら２つのポートのそれぞれに出現するすべての信号をベクトル加算した結果である。したがって、この好ましい実施形態の場合と同様に、これらの信号のうちの１つに影響を及ぼすことによって、ＲＦ入力ポートの位置の合成信号の位相を変化させることが可能である。一方、これによってＩＦ出力タブ２１８上に現れるＤＣ電圧が変化することになる。
【００２７】
テスト信号接続タブ２２０に加えるテスト信号は、ＩＦ出力タブ２１８に接続された信号アナライザ１２８内部に含まれている増幅器の帯域幅内にある周波数においてＴＴＬ信号（０Ｖから＋５Ｖ）であるように設計されていることが好ましい。例えば、実施形態では、３０Ｈｚの周波数を有するテスト信号を使用することがある。
【００２８】
検出システム１０４は、信号アナライザ１２８を使用してＩＦ出力２１８を監視し、システム１００の従来の動作中に保護対象ボリューム１０８内への侵入が検出されたか否かを判定している。信号アナライザ１２８が保護対象ボリューム１０８内への侵入が検出されたと判定した場合、信号アナライザ１２８は、アラーム障害信号発生器１３０に対して、可聴式や視覚式のアラーム信号のうちの少なくとも一方を出力装置１１０を介して発生するか、あるいは例えば集中管理センターによってさらに処理するようにアラーム状態信号を出力するように指示している。
【００２９】
しかし、検出システムがテスト動作モードにあるときは、信号アナライザ１２８は、検出器１０２の通常動作の間において（すなわち、検出器１０２の従来の送信および受信動作の間において）テスト信号接続タブ２２０に適当なテスト信号を供給している。ここでも信号アナライザ１２８はＩＦ出力タブ２１８を監視しており、かつ所定の基準を満たしているＩＦ出力信号がない場合に、信号アナライザ１２８はアラーム障害発生器１３０に対して障害インジケータ１３８を介して出力される障害指示信号を発生させるように指示している。保護対象ボリューム内に物体の動きがない場合にもテストを実行することが好ましいことを理解されたい。この所定の基準には、ＩＦ信号の振幅がある特定のしきい値と比べて上側または下側に位置していることが含まれる。集中管理センターに対してこの障害指示信号を、同様に十分にまたは追加として出力することができる。
【００３０】
本発明の実施形態で発生させるテスト信号は、存在させる可能性があるいかなるＩＦ増幅器も飽和させることがないことが好ましい。例えば、この入力信号は、ＩＦ増幅器の出力位置において３Ｖｐｋ−ｐｋの信号を発生させるように設計されることがある。ミキサーによる信号出力は、何らかの物体が保護対象ボリュームに入ったか否かに従って変動することになることを理解されたい。したがって、テスト信号を加えかつＩＦ増幅器からの出力信号の予期されるピーク対ピーク電圧からの偏差を見いだすことによって、保護対象ボリューム内の物体の有無の変化を検出することができる。したがって、物体が保護対象ボリュームに入ってきて静止状態になった場合は、テストを実施したときに、監視システムが予期される電圧レベル、または以前の平衡した電圧レベルを検出するのではなく、新たな電圧レベルが検出されることになる。この電圧の変化によって、監視システム１０４による最後の調査以降において、場面（ｓｃｅｎｅ）に変化があったこと、すなわち１つまたは複数の物体が保護対象ボリューム内から除かれたことまたは１つまたは複数の物体が保護対象ボリューム内に導入されたことに関する指示が提供される。
【００３１】
検出器１０２の動作が正しいか否かは、所定の方式や制御下の方式で、またさらにはこうした動作を監視するために従来から使用されているような外部のテスト装置がない場合にも監視できると有利である。
【００３２】
図３は、こうした動き検出システムで使用するための別の実施形態による検出器３００を表している。図３の検出器３００は、図２の検出器と実質的に同様であり、同じ参照番号を実質的に同じ機能を実行する同じ要素に対応させている。図３は、負荷付与デバイス、すなわち好ましい実施形態ではダイオード、に関して可能な多数の位置を表している。ダイオードはＲＦ受信パスに関連するＤ１−１からＤ１−５までの５つの箇所、および局部発振器信号パスに関連する２つの追加的な箇所Ｄ１−６およびＤ１−７のうちの１つに位置決めすることができることが理解できよう。当業者であれば、これらのダイオードを、適当であると考える回路の一部分として選択的に使用するまたは選択的に提供することができることが理解できよう。したがって、いくつかの実施形態では、その監視システムは、テスト手順中に協働的かつ個別的に１つまたは複数のダイオードを使用するという選択肢を有している。ＲＦマイクロストリップ２４４に隣接した２つのダイオード位置Ｄ１−２およびＤ１−３は、このマイクロストリップ２４４に対する負荷を増大させるために使用される。スロット２３４に隣接したダイオード位置Ｄ１−４およびＤ１−５は、スロットを通るＲＦ信号に対して有意な影響が生じるように設計されている。最後のＲＦダイオード位置Ｄ１−１はミキサーの「Ｕ」に隣接させている。
【００３３】
ＬＯ入力に隣接させて２つのダイオード位置が設けられている。これらの位置はＤ１−６およびＤ１−７である。これらのダイオード位置は互いに直角であることが好ましい。
【００３４】
様々な位置にあるダイオードは、検出器をテストする場合や保護対象ボリュームを調査する場合に、協働してまたは個別に使用することができる。
【００３５】
ＢＡＳ１６などの従来のダイオードを、これらの好ましい実施形態で使用することができることを理解されたい。しかし、これらの実施形態はこうした設計に限定されるものではない。マイクロストリップラインによってミキサーのＲＦ入力に伝えられる電磁場に影響が与えられているような方式によって、加えられたテスト信号に応答してデバイスの特性が変更される限りにおいて、例えばマイクロ波ダイオード、ＦＥＴ、別のミキサーあるいはその他などの別のデバイスを使用できるような実施形態も等しく十分に実現可能である。
【００３６】
上に示した実施形態は保護対象ボリューム内の動きの検出に関連して記載してきたが、本発明はこうした用途に限定されるものではない。当業者であれば、物体が静止しておりかつ検出器が移動しているか、物体と検出器の両者が互いを基準にして移動しているかによらず、本発明が検出器と物体の間の相対運動にも等しく適用可能であることを理解されよう。
【００３７】
上に示した実施形態について、導体によって伝達される電磁場に影響を与えるまたはこの磁場を変更しているようなデバイスに関連して記載してきた。マイクロ波発振器が、例えば導体によって伝達される電磁場に影響を及ぼすほどに十分な程度にまでに（少なくとも意図的でなく）至っていないときは、電磁気的エネルギーを放射していない。しかし、本発明の実施形態は、入力信号あるいはこれがないことに応答して、ミキサーのＲＦ入力ポートの位置に出現する信号または電磁場に影響を及ぼすような電磁場をデバイスが放射するようにして実現することができることを理解されたい。このポートの位置に出現する電磁場は発生させた電磁場と受信したＲＦ電磁場とを重ね合わせることによって発生させることになる。この重ね合わせは、上述した好ましい実施形態で記載した電磁場の影響に対する追加とすることができる。
【００３８】
上に示した実施形態はＲＦ信号に影響を与えることに関連して記載しているが、実施形態はこうした設計に限定されるものではない。ミキサーまで繋がっている別のマイクロストリップラインのうちの１つに十分近づけてデバイスを配置し、これらのラインが伝える電磁気信号に影響が及ぶようにした実施形態も等しく十分に実現可能である。ここでも、こうした影響はいずれも、ミキサーのＩＦポートの出力信号の変化にそれ自体が発現されることになる。例えばそのデバイスは、ミキサーの局部発振器ポートまで繋げられている局部発振器マイクロストリップラインによって伝達される信号に影響が及ぶようにして配置させることがある。このラインの特性に影響を及ぼすことによって、このラインに関する帰還損失または反射係数が影響を受けることがある。一方、これにより、ミキサーに関しては変換損失に対応する変動が生じることがある。すなわち、ミキサーの変換損失が導体上のダイオードにより加えられる影響のために変化すると、ＩＦポートの位置のＤＣ出力が変化し、保護対象ボリューム内に動きがまったくないときにはミキサーが位相検出器として動作するため、これによって検出器が正しく機能していることの指示が提供されることになる。
【００３９】
読者は、本明細書と同時にまたは本明細書に先立って提出されると共に、本明細書に関して公衆の閲覧に付されている本出願に関連するすべての論文および文献（こうしたすべての論文および文献は参照により本明細書に組み込むものとする）に注目を向けられたい。
【００４０】
本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示した特徴のすべておよび／またはこうして開示した任意の方法または処理のステップのすべては、任意の組合せにより合成することができる、ただし、こうした特徴および／またはステップのうちの少なくともいくつかが互いに相容れないような組合せは除く。
【００４１】
本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示した各特徴は、同じ目的、等価な目的または同様の目的に供する代替的な特徴によって置き換えることができる、ただし、置き換えられないことを明確に述べている場合はこの限りではない。したがって、開示した各特徴は、特にそうでないことを明確に述べている場合を除き、等価または同様の特徴からなる一般的な系列の単なる一例である。
【００４２】
本発明は上述した任意の実施形態の詳細に限定するものではない。本発明は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示した特徴に関する新規の任意の１つ、またはこれらの新規の任意の組合せ、あるいは、開示した任意の方法または処理のステップのうちの新規の任意の１つまたはこれらの新規の任意の組合せにまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態による自己診断機能を有する動き検出システムの模式図である。
【図２】一実施形態によるこうした動き検出システムで使用するための検出器の図である。
【図３】別の実施形態によるこうした動き検出システムで使用するための検出器の図である。
【図１】
2005513446.tif 000003
【図２】
2005513446.tif 000004
【図３】
2005513446.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月22日(2003.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の特性を有する合成信号を生成させるように少なくとも第１と第２の電磁気信号を合成するためのミキサーと、少なくとも前記第１の電磁気信号を前記ミキサーに結合させるための第１の導体と、入力信号に応答して前記導体上に可変の負荷を加えることによって前記第１の電磁気信号の位相および振幅の少なくとも一方を変更し該変更が合成信号のさらなる所定の特性内に発現されるように、前記導体を基準として配置させたデバイスとを備えることを特徴とする検出器。
【請求項２】
前記デバイスは前記導体と物理的に未接続であることを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項３】
前記デバイスは前記第１の電磁気信号の位相を変化させるように動作可能であることを特徴とする請求項１および２のいずれかに記載の検出器。
【請求項４】
前記デバイスは半導体デバイス、好ましくはダイオードを備えていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項５】
前記入力信号を発生させるための信号発生器をさらに備えることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項６】
電磁気信号を送信および受信するための送受信器をさらに備えることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項７】
前記送受信器は、電磁気信号を送信することおよび受信信号を受け取ることのそれぞれのための送信アンテナと受信アンテナの少なくとも一方を備えており、かつ前記受信信号は送信された前記電磁気信号から導出されていることを特徴とする請求項６に記載の検出器。
【請求項８】
前記第１の電磁気信号は前記受信信号から導出されていることを特徴とする請求項７に記載の検出器。
【請求項９】
前記第１の電磁気信号は前記送信信号から導出されていることを特徴とする請求項７に記載の検出器。
【請求項１０】
前記第２の信号は前記受信信号から導出されていることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の検出器。
【請求項１１】
前記第２の信号は前記送信信号を発生させるための発振器から導出されていることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の検出器。
【請求項１２】
前記検出器のうちの少なくとも１つの素子の動作が正しいか否かを判定するように前記合成信号のさらなる所定の特性を監視するための信号アナライザをさらに備えていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの素子は、ミキサー、送信器、発振器および受信部分のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１２に記載の検出器。
【請求項１４】
前記デバイスは前記入力信号に応答して電磁場を放射していないことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項１５】
前記デバイスは前記入力信号に応答して電磁場を放射するように設計されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の検出器。
【請求項１６】
前記導体はミキサーのＲＦポートに至るＲＦ導体であり、かつ前記第１の電磁気信号はＲＦ信号であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項１７】
前記導体はミキサーの局部発振器ＲＦポートに至る局部発振器導体であり、かつ前記第１の電磁気信号は局部発振器信号であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の検出器。
【請求項１８】
前記デバイスは、前記入力信号に応答して前記ミキサーの変換損失に影響を及ぼすように動作可能であることを特徴とする請求項１７に記載の検出器デバイス。
【請求項１９】
所定の特性を有する合成信号を生成させるように少なくとも第１と第２の電磁気信号を合成するためのミキサーと、少なくとも前記第１の電磁気信号を前記ミキサーに結合させるための第１の導体と、入力信号に応答して前記導体上に可変の負荷を加えることによって前記第１の電磁気信号の位相および振幅の少なくとも一方を変更し該変更が合成信号のさらなる所定の特性内に発現されるように、前記導体を基準として配置させたデバイスとを備える検出器を動作させる方法であって、前記第１および第２の電磁気信号を発生させるステップと、前記導体上に前記デバイスによって加える負荷を変動させるように前記デバイスに前記入力信号を加えるステップと、前記合成信号から動作が正しいか否かに関する尺度を導出するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記第１の電磁気信号は受信したＲＦ信号であり、かつ前記第２の電磁気信号は局部発振器信号であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記所定の特性は位相特性であることを特徴とする請求項１９および２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記ミキサーは位相検出器として動作可能であることを特徴とする請求項１９から２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記入力信号に応答して、前記第１および第２の電磁気信号の少なくとも一方に生じる所定の回路状態が生成されるように前記デバイスを動作させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９から２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記所定の回路状態は開回路状態であることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記所定の回路状態は閉回路状態であることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記ミキサーのパフォーマンス特性に影響を及ぼすように前記入力信号を加えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記パフォーマンス特性は変換損失であることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記検出器は、少なくとも前記第１の電磁気信号を前記ミキサーに結合させるための第２の導体と、第２の入力信号に応答して前記導体上に可変の負荷を加えることによって前記第１の電磁気信号の位相および振幅の少なくとも一方を変更し該変更が合成信号の前記所定の特性内に発現されるように、前記第２の導体を基準として配置させた第２のデバイスとを備えており、前記デバイスによって前記導体上に加えられる負荷を変動させるように前記第２の入力信号を前記デバイスに加えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９から２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記第１と第２の入力信号を前記デバイスと第２のデバイスのそれぞれに選択的に加えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１および第２の導体は同一のものであることを特徴とする請求項２８および２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
請求項１から１８のいずれかに記載の検出器を用いて監視対象ボリューム内における物体の存在を検出する方法であって、第１および第２の電磁気信号を発生させるステップと、前記デバイスによって前記導体上に加えられる負荷を変動させるように前記デバイスに第１の入力信号を加えるステップと、前記合成信号の少なくとも１つの特性を表している第１のデータを格納するステップと、前記デバイスによって前記導体上に加えられる負荷を変動させるように前記デバイスに第２の入力信号を加えるステップと、前記合成信号の少なくとも１つの特性を表している第２のデータを格納するステップと、前記保護対象ボリューム内において前記物体の有無を検出するために前記第１と第２のデータを比較するステップと、前記物体が存在するか否かを前記比較から判定するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項３２】
前記第１および第２の入力信号は実質的に同一であることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出器に関し、またさらに詳細には、自己診断機能を備えるような検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の動き検出器は、当技術分野ではよく知られているようにドップラーの原理に依拠して、保護対象ボリューム内や調査対象のボリューム内で動いている物体の有無を検出している。従来では、こうした動き検出器は、少なくともマイクロ波テクノロジ、すなわち、典型的には送受信器を介して送信および受信されるＸバンドやＫバンドの信号を使用している。受信後に、その受信した信号を適当に処理し保護対象ボリューム内の動きに起因する可能性があるドップラー信号の有無を識別している。
【０００３】
例えば、典型的にはミキサーダイオードの形態をとるようなミキサーなどの比較的感度が高いデバイスは、取扱いの不適当や過大な信号強度によって簡単に損傷を受ける可能性がある。したがって、動き検出器の製作および据え付けに際しては注意を払う必要がある。こうした注意を払ったとしても、ミキサーダイオードは、据え付け後において、損傷を生じさせることがあるような信号や取扱いの不都合にも曝されることがある。こうした損傷があると、ミキサーダイオードの出力の観点からすると、ドップラーシフトした受信信号により信号に変化が生じないことになるということから、最悪のケースでは動き検出器が正しく動作しないことがあるということを理解されたい。また別に、ミキサーダイオードのパフォーマンスが何らかの形で劣化し、これによって過剰なノイズを発生させ動き検出器の感度を低下させることがある。
【０００４】
【特許文献１】英国特許出願第ＧＢ２２５３１０８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの従来技術の問題点の少なくともいくつかを軽減させることが本発明の１つの目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明の実施形態の第１の態様は、所定の特性を有する合成信号を生成させるように少なくとも第１と第２の電磁気信号を合成するためのミキサーと、少なくとも第１の電磁気信号をミキサーと結合させるための導体と、入力信号に応答して導体上に可変の負荷を加えることによって第１の電磁気信号の位相および振幅の少なくとも一方を変更しこの変更が合成信号のさらなる所定の特性内に発現されるように、導体を基準として配置させたデバイスとを備える検出器を提供する。
【０００７】
実施形態により、そのデバイスが導体と物理的に未接続であるような検出器が提供されることが好ましい。そのデバイスが導体と物理的に接続されているような代替的な実施形態も提供される。
【０００８】
そのデバイスが第１の信号を伝達している導体に隣接して配置させた半導体デバイスを備えるような一実施形態を提供することが好ましい。この半導体デバイスは、導体によって伝達されている信号の電磁場に影響を与えることができるように導体に十分近づけて位置決めすべきであることを理解されたい。
【０００９】
好ましい一実施形態では、そのデバイスにより与えられる影響の程度は入力信号の変動に伴って様々な値となる。この入力信号は所定の周波数で変調されていることが好ましい。この所定の周波数は１０Ｈｚと８０Ｈｚの間とすることが好ましく、これらの周波数は保護対象ボリューム内で人間が動いたときに発生するような典型的なドップラー周波数である。さらにこれらは、こうした検出器内のＩＦ増幅器が通過させるような周波数にもなっている。さらにこの入力信号は、実質的に開回路状態と実質的に閉回路状態との間でデバイスを切り替えるように設計されている。さらにこのデバイスは、入力信号に応答して、導体によって伝達される第１の電磁気信号に対して実質的に閉回路状態または開回路状態を提示するように動作可能である。
【００１０】
好ましい実施形態では、そのデバイスは入力信号に応答して電磁場を放出または発生させていない。このデバイスは単に導体上の可変の負荷を意味している。
【００１１】
好ましい一実施形態では、その半導体デバイスはダイオードである。
【００１２】
デバイスによる影響を受けた入力信号のうちの１つを有しているミキサーの出力が、例えばマイクロプロセッサや関連するソフトウェアを備える信号解析システムによって使用されることによって、そのミキサーおよび／またはデバイスが全体として正しく機能しているか否かを判定することができることを理解されたい。適宜、一実施形態は追加として、当該の合成信号がさらなる所定の特性を有しているか否かを判定するための合成信号の解析を行う信号アナライザを備えている。好ましい実施形態では、その所定の特性は入力信号の周波数と関連付けられた周波数を有する少なくとも１つの発振を含んでいる。
【００１３】
ミキサーの動作をテストするために、そのデバイスには適当な入力信号を加えるべきである。適宜、一実施形態は、電磁場に影響を与えるためにデバイスに加える入力信号を発生させるための信号発生器を提供している。
【００１４】
ミキサー内に供給される第２の信号は、従来式の局部発振器の出力の１つの分割部分であり、これ以外の部分は、動作時において、送信アンテナによって放射されていることを理解されたい。動きがない場合、ミキサーに対する入力上のＲＦ信号はＬＯ信号と同じ周波数にある。次いでミキサーは、位相検出器として動作し、その出力がＬＯ信号とＲＦ信号の間の位相差並びにＲＦ信号の振幅に関連しているようなＤＣ電圧を発生させている。したがって、ミキサーに対するＲＦ入力信号の少なくとも位相を、また好ましくは位相と振幅を、じょう乱させることによって、当該のじょう乱を示す出力信号がミキサーによって生成されることになる。
【００１５】
本発明の実施形態は、送信信号から第１の電極磁気信号が導出されているようにして提供されることが好ましい。
【００１６】
別の実施形態は、受信信号から第２の信号が導出されているようにして提供される。
【００１７】
さらに別の実施形態は、合成信号の所定の特性を監視して検出器の少なくとも１つの素子の動作が正しいか否かを判定するための信号アナライザをさらに備えるような検出器を提供する。
【００１８】
その少なくとも１つの素子は、ミキサー、送信器、発振器および受信部分のうちの少なくとも１つであることが好ましい。
【００１９】
実施形態は、そのデバイスが入力信号に応答して電磁場を放射することがないようにして提供される。
【００２０】
別の実施形態は、そのデバイスが入力信号に応答して電磁場を放射するように設計されるようにして提供される。
【００２１】
実施形態は、その導体がミキサーの局部発振器のＲＦポートに至る局部発振器導体であり、かつその第１の電極磁気信号が局部発振器信号であるような検出器を提供する。
【００２２】
実施形態は、少なくとも第１と第２の電磁気信号を合成して所定の特性を有する合成信号を生成させるためのミキサーと、少なくとも第１の電磁気信号をミキサーに結合させるための第１の導体と、入力信号に応答して導体上に可変の負荷を加えることによって第１の電磁気信号の位相および振幅の少なくとも一方を変更しこの変更が合成信号の別の所定の特性内に発現されるように、この導体を基準として配置させたデバイスとを備える検出器を動作させる方法であって、第１および第２の電磁気信号を発生させるステップと、導体上にデバイスによって加える負荷を変動させるようにデバイスに入力信号を加えるステップと、合成信号から動作が正しいか否かに関する尺度を導出するステップとを含む方法を提供する。
【００２３】
実施形態は、入力信号に応答して第１および第２の電磁気信号の少なくとも一方に生じる所定の回路状態が生成されるようにデバイスを動作させるステップをさらに含む方法を提供する。
【００２４】
実施形態はその所定の回路状態が開回路状態であるような方法を提供する。
【００２５】
実施形態はその所定の回路状態が閉回路状態であるような方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
ここで、本発明の実施形態について、単に一例として添付の図面を参照しながら記載することにする。
【００２７】
図１を参照すると、監視対象ボリューム１０８内においてデバイスと物体１０６の間の相対運動を検出し、こうした相対運動の検出に応答して対応するアラーム信号を出力装置１１０を介して生成させるように検出システム１０４と協働するような検出器１０２を備えた動き検出システム１００を模式的に表している。この出力装置は可聴視覚式出力装置とすることがある。
【００２８】
検出器１０２は、監視対象のボリュームまたは保護対象ボリューム１０８内に送信アンテナ１１４を介して放射されるＫバンドやＸバンドのマイクロ波信号を発生させるための局部発振器１１２を備えている。局部発振器信号１１２の出力の一部分は、受信アンテナ１２０によって受信され導体１１８で伝達されるＲＦ入力信号１２２とこの一部分とを合成させているミキサー１１６の方向に導かれる。典型的には、デバイスと物体の間に相対運動が存在する場合、そのＲＦ入力信号１２２は、反射されかつドップラーシフトしたバージョンの送信信号１２４である。ミキサーの出力すなわちＩＦ信号１２６は、アラーム障害発生器１３０に対して、可聴視覚式出力装置１１０を介して出力されるような適当なアラーム信号を発生させるように適宜指示することができる検出システム１０４内に入力される。
【００２９】
検出器はさらに、導体１１８によって伝達されているＲＦ入力信号の電磁場に影響を与えるためのデバイス１３２を備えている。デバイス１３２は、加えた信号１３６に応答して近傍のマイクロストリップ１１８に可変の負荷を提示するように動作可能である。デバイスに信号１３６が加えられるのに連れて、近傍のマイクロストリップ１１８に対するその負荷の影響が変化し、次いで、ＲＦ信号の観点からしてライン１１８の電気的特性が変化する。デバイス１３２は、加えられた信号１３６に応答して、導体１１８によって伝達される電磁場に変化を生じさせるようなダイオードの形態を取ることが好ましい。詳細には、デバイスは、ミキサー１１６のＲＦ入力信号の位相（ＲＦ入力ポートの位置）に影響を及ぼす。
【００３０】
動きがない場合、ミキサー１１６は、位相検出器として動作すると共に、受信信号１２２を通常受け取るポート上（すなわち、ミキサーのＲＦ入力ポート上）での入力信号の受信に応答してＤＣ出力信号を発生させている。この入力信号は、保護対象ボリューム１０８の内部の静止した物体から反射された受信信号１２２と内部反射のために検出器１０２内に発生した信号とを組み合わせたものである。
【００３１】
図２を参照すると、検出器１０２の一実施形態を実現するための回路２００をより詳細に表している。この回路２００は、デカップリング用コンデンサ２０４を介して、送信アンテナのフィード部分２０６およびこの回路の受信アンテナ部分２０８に結合されている局部発振器回路２０２を備えている。このデバイスはさらに、テスト部分２１０を備えている。様々な部分２０２から２１０は、様々な回路素子からの不用なスプリアス電磁放射を抑制するためにその内部に穴が空けられている適当な平板状のメタライゼーション（ｍｅｔａｌｉｓａｔｉｏｎ）２１２を介して仕切られている。
【００３２】
一連の接続タブ２１４は、回路素子２０２から２１０に対するパワーの供給を可能にするため、およびＩＦ信号の受信を可能にするために、並びにテスト部分２１０に対してテスト信号、すなわち入力信号の印加を可能にするために設けられている。接続タブ２１４は、接地接続タブ２１６およびＩＦ出力接続タブ２１８を含んでいる。ＩＦ出力接続タブ２１８はさらに、受信部分２０８の動作をテストした結果として発生させる信号に関する出力の役割をする。テストダイオード２４２は、検出器（すなわち、局部発振器、ミキサー、並びに送信および受信アンテナ）の動作の全体をテストしていることを理解されたい。テスト信号接続タブ２２０は、テスト信号をデバイスのテスト部分２１０に提供するように配置されている。局部発振器回路２０２にはパワー接続タブ２２２を介してパワーが供給される。
【００３３】
この局部発振器回路２０２は、好ましい一実施形態では、ＦＥＴトランジスタのゲートおよびドレインを介して互いに接続されている一対のストリップライン２２６および２２８に隣接して配置させた誘電体パック（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｐｕｃｋ）２２４を備えている。このトランジスタにはパワー接続タブ２２２および抵抗器２３０を介してパワーが供給される。トランジスタの出力はデカップリング用コンデンサ２０４を介して送信部分２０６および受信部分２０８に結合されており、ここでパワーが所定の比に分割されている。送信部分２０６のマイクロストリップライン２３２によって運ばれたパワーは、接地面（図示せず）内のスロットを介して、好ましくは当技術分野でよく知られているような一対のパッチ送信アンテナ（図示せず）に結合させている。本発明の実施形態をその内部に組み込むことができる検出器の一例は、すべての目的に関してその内容を本明細書に組み込む特許文献１に示されている。
【００３４】
同様に、受信部分のマイクロストリップライン２３４に対しては、接地面（図示せず）内の対応するスロットおよび対応する一対のパッチ受信アンテナ（図示せず）を介してパワーが結合されている。
【００３５】
受信部分２０８のダイオードミキサー２３６は、対応するマイクロストリップライン２３８を介して局部発振器から、またさらにはマイクロストリップライン２３４からもパワーを受け取っていることが理解できよう。ミキサーダイオード２３６の出力は、検出システム１０４によって、またさらに具体的には信号アナライザ１２８によってさらに処理するためにＩＦ出力タブ２１８に供給されている。
【００３６】
テスト部分２１０は、好ましい一実施形態では、抵抗器２４０とテストダイオード２４２の直列配列を備えている。ダイオード２４２は、受信マイクロストリップライン２３４からダイオードミキサー２３６の受信ＲＦ入力までパワーを結合させている導体またはマイクロストリップライン２４４のごく近傍内に配置されている。ダイオード２４２は、テスト信号接続タブ２２０に加えられる入力信号が存在している場合に、ダイオード２４２特性の変動が受信マイクロストリップライン２３４からマイクロストリップライン２４４の近傍にあるダイオードミキサー２３６の受信ＲＦ入力まで結合されている信号の電磁場が受ける影響の程度を変動させるだけの十分な大きさとなるように、マイクロストリップライン導体２４４に十分近づけて位置決めされている。好ましい一実施形態では、加えられた信号に応答したダイオード特性の変化によって生じる電磁場じょう乱は、マイクロストリップライン２４４によって伝達される信号に対して少なくとも位相変化を与える。マイクロストリップライン２４４がミキサーのＲＦポート、すなわち、ダイオードミキサー２３６の受信ＲＦ入力、にパワーを結合させると、ミキサーのＲＦポートにおいて対応する位相変化が生じる。
【００３７】
動きがない場合、すなわち、ドップラーシフトしたバージョンの送信信号であるような受信した信号がない場合は、ミキサーダイオード２３６は、局部発振器入力ポートとミキサーのＲＦ入力ポートの位置に出現する信号の相対的な位相および振幅に依存したＤＣ電圧を発生させる位相検出器として動作することを理解されたい。実際には、これら２つの信号のそれぞれは、これら２つのポートのそれぞれに出現するすべての信号をベクトル加算した結果である。したがって、この好ましい実施形態の場合と同様に、これらの信号のうちの１つに影響を及ぼすことによって、ＲＦ入力ポートの位置の合成信号の位相を変化させることが可能である。一方、これによってＩＦ出力タブ２１８上に現れるＤＣ電圧が変化することになる。
【００３８】
テスト信号接続タブ２２０に加えるテスト信号は、ＩＦ出力タブ２１８に接続された信号アナライザ１２８内部に含まれている増幅器の帯域幅内にある周波数においてＴＴＬ信号（０Ｖから＋５Ｖ）であるように設計されていることが好ましい。例えば、実施形態では、３０Ｈｚの周波数を有するテスト信号を使用することがある。
【００３９】
検出システム１０４は、信号アナライザ１２８を使用してＩＦ出力２１８を監視し、システム１００の従来の動作中に保護対象ボリューム１０８内への侵入が検出されたか否かを判定している。信号アナライザ１２８が保護対象ボリューム１０８内への侵入が検出されたと判定した場合、信号アナライザ１２８は、アラーム障害信号発生器１３０に対して、可聴式や視覚式のアラーム信号のうちの少なくとも一方を出力装置１１０を介して発生するか、あるいは例えば集中管理センターによってさらに処理するようにアラーム状態信号を出力するように指示している。
【００４０】
しかし、検出システムがテスト動作モードにあるときは、信号アナライザ１２８は、検出器１０２の通常動作の間において（すなわち、検出器１０２の従来の送信および受信動作の間において）テスト信号接続タブ２２０に適当なテスト信号を供給している。ここでも信号アナライザ１２８はＩＦ出力タブ２１８を監視しており、かつ所定の基準を満たしているＩＦ出力信号がない場合に、信号アナライザ１２８はアラーム障害発生器１３０に対して障害インジケータ１３８を介して出力される障害指示信号を発生させるように指示している。保護対象ボリューム内に物体の動きがない場合にもテストを実行することが好ましいことを理解されたい。この所定の基準には、ＩＦ信号の振幅がある特定のしきい値と比べて上側または下側に位置していることが含まれる。集中管理センターに対してこの障害指示信号を、同様に十分にまたは追加として出力することができる。
【００４１】
本発明の実施形態で発生させるテスト信号は、存在させる可能性があるいかなるＩＦ増幅器も飽和させることがないことが好ましい。例えば、この入力信号は、ＩＦ増幅器の出力位置において３Ｖｐｋ−ｐｋの信号を発生させるように設計されることがある。ミキサーによる信号出力は、何らかの物体が保護対象ボリュームに入ったか否かに従って変動することになることを理解されたい。したがって、テスト信号を加えかつＩＦ増幅器からの出力信号の予期されるピーク対ピーク電圧からの偏差を見いだすことによって、保護対象ボリューム内の物体の有無の変化を検出することができる。したがって、物体が保護対象ボリュームに入ってきて静止状態になった場合は、テストを実施したときに、監視システムが予期される電圧レベル、または以前の平衡した電圧レベルを検出するのではなく、新たな電圧レベルが検出されることになる。この電圧の変化によって、監視システム１０４による最後の調査以降において、場面（ｓｃｅｎｅ）に変化があったこと、すなわち１つまたは複数の物体が保護対象ボリューム内から除かれたことまたは１つまたは複数の物体が保護対象ボリューム内に導入されたことに関する指示が提供される。
【００４２】
検出器１０２の動作が正しいか否かは、所定の方式や制御下の方式で、またさらにはこうした動作を監視するために従来から使用されているような外部のテスト装置がない場合にも監視できると有利である。
【００４３】
図３は、こうした動き検出システムで使用するための別の実施形態による検出器３００を表している。図３の検出器３００は、図２の検出器と実質的に同様であり、同じ参照番号を実質的に同じ機能を実行する同じ要素に対応させている。図３は、負荷付与デバイス、すなわち好ましい実施形態ではダイオード、に関して可能な多数の位置を表している。ダイオードはＲＦ受信パスに関連するＤ１−１からＤ１−５までの５つの箇所、および局部発振器信号パスに関連する２つの追加的な箇所Ｄ１−６およびＤ１−７のうちの１つに位置決めすることができることが理解できよう。当業者であれば、これらのダイオードを、適当であると考える回路の一部分として選択的に使用するまたは選択的に提供することができることが理解できよう。したがって、いくつかの実施形態では、その監視システムは、テスト手順中に協働的かつ個別的に１つまたは複数のダイオードを使用するという選択肢を有している。ＲＦマイクロストリップ２４４に隣接した２つのダイオード位置Ｄ１−２およびＤ１−３は、このマイクロストリップ２４４に対する負荷を増大させるために使用される。スロット２３４に隣接したダイオード位置Ｄ１−４およびＤ１−５は、スロットを通るＲＦ信号に対して有意な影響が生じるように設計されている。最後のＲＦダイオード位置Ｄ１−１はミキサーの「Ｕ」に隣接させている。
【００４４】
ＬＯ入力に隣接させて２つのダイオード位置が設けられている。これらの位置はＤ１−６およびＤ１−７である。これらのダイオード位置は互いに直角であることが好ましい。
【００４５】
様々な位置にあるダイオードは、検出器をテストする場合や保護対象ボリュームを調査する場合に、協働してまたは個別に使用することができる。
【００４６】
ＢＡＳ１６などの従来のダイオードを、これらの好ましい実施形態で使用することができることを理解されたい。しかし、これらの実施形態はこうした設計に限定されるものではない。マイクロストリップラインによってミキサーのＲＦ入力に伝えられる電磁場に影響が与えられているような方式によって、加えられたテスト信号に応答してデバイスの特性が変更される限りにおいて、例えばマイクロ波ダイオード、ＦＥＴ、別のミキサーあるいはその他などの別のデバイスを使用できるような実施形態も等しく十分に実現可能である。
【００４７】
上に示した実施形態は保護対象ボリューム内の動きの検出に関連して記載してきたが、本発明はこうした用途に限定されるものではない。当業者であれば、物体が静止しておりかつ検出器が移動しているか、物体と検出器の両者が互いを基準にして移動しているかによらず、本発明が検出器と物体の間の相対運動にも等しく適用可能であることを理解されよう。
【００４８】
上に示した実施形態について、導体によって伝達される電磁場に影響を与えるまたはこの磁場を変更しているようなデバイスに関連して記載してきた。マイクロ波発振器が、例えば導体によって伝達される電磁場に影響を及ぼすほどに十分な程度にまでに（少なくとも意図的でなく）至っていないときは、電磁気的エネルギーを放射していない。しかし、本発明の実施形態は、入力信号あるいはこれがないことに応答して、ミキサーのＲＦ入力ポートの位置に出現する信号または電磁場に影響を及ぼすような電磁場をデバイスが放射するようにして実現することができることを理解されたい。このポートの位置に出現する電磁場は発生させた電磁場と受信したＲＦ電磁場とを重ね合わせることによって発生させることになる。この重ね合わせは、上述した好ましい実施形態で記載した電磁場の影響に対する追加とすることができる。
【００４９】
上に示した実施形態はＲＦ信号に影響を与えることに関連して記載しているが、実施形態はこうした設計に限定されるものではない。ミキサーまで繋がっている別のマイクロストリップラインのうちの１つに十分近づけてデバイスを配置し、これらのラインが伝える電磁気信号に影響が及ぶようにした実施形態も等しく十分に実現可能である。ここでも、こうした影響はいずれも、ミキサーのＩＦポートの出力信号の変化にそれ自体が発現されることになる。例えばそのデバイスは、ミキサーの局部発振器ポートまで繋げられている局部発振器マイクロストリップラインによって伝達される信号に影響が及ぶようにして配置させることがある。このラインの特性に影響を及ぼすことによって、このラインに関する帰還損失または反射係数が影響を受けることがある。一方、これにより、ミキサーに関しては変換損失に対応する変動が生じることがある。すなわち、ミキサーの変換損失が導体上のダイオードにより加えられる影響のために変化すると、ＩＦポートの位置のＤＣ出力が変化し、保護対象ボリューム内に動きがまったくないときにはミキサーが位相検出器として動作するため、これによって検出器が正しく機能していることの指示が提供されることになる。
【００５０】
読者は、本明細書と同時にまたは本明細書に先立って提出されると共に、本明細書に関して公衆の閲覧に付されている本出願に関連するすべての論文および文献（こうしたすべての論文および文献は参照により本明細書に組み込むものとする）に注目を向けられたい。
【００５１】
本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示した特徴のすべておよび／またはこうして開示した任意の方法または処理のステップのすべては、任意の組合せにより合成することができる、ただし、こうした特徴および／またはステップのうちの少なくともいくつかが互いに相容れないような組合せは除く。
【００５２】
本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示した各特徴は、同じ目的、等価な目的または同様の目的に供する代替的な特徴によって置き換えることができる、ただし、置き換えられないことを明確に述べている場合はこの限りではない。したがって、開示した各特徴は、特にそうでないことを明確に述べている場合を除き、等価または同様の特徴からなる一般的な系列の単なる一例である。
【００５３】
本発明は上述した任意の実施形態の詳細に限定するものではない。本発明は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示した特徴に関する新規の任意の１つ、またはこれらの新規の任意の組合せ、あるいは、開示した任意の方法または処理のステップのうちの新規の任意の１つまたはこれらの新規の任意の組合せにまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態による自己診断機能を有する動き検出システムの模式図である。
【図２】一実施形態によるこうした動き検出システムで使用するための検出器の図である。
【図３】別の実施形態によるこうした動き検出システムで使用するための検出器の図である。
【国際調査報告】
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