(57)【要約】  本発明によるレーダセンサは、アンテナにより人間及び／又は静止した物体を認識するように、近接領域に検出可能な捕捉領域（５）を生成させ、捕捉領域（５）を電気的に変更又は調整可能とするように操作される。
2007502969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナにより人間及び／又は静止した物体を認識するように、近接領域に検出可能な捕捉領域（５）を生成させ、
捕捉領域（５）は電気的に変更又は調整可能であることを特徴とするレーダセンサの操作方法。
【請求項２】
アンテナにより人間及び／又は静止した物体を認識するように、近接領域に検出可能な捕捉領域（５）を生成させ、
感知センサ（７）は、自己検査するために少なくとも１つの独立した補助アンテナ（１０）を有する１つの距離測定用のＦＭ連続波センサ及び／又は１つのレーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）を備えるようにしたことを特徴とするレーダセンサの操作方法。
【請求項３】
個々の反射したアンテナの信号の周波数及び位相の解析を行うようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーダセンサの操作方法。
【請求項４】
アンテナ信号の位相差により捕捉領域（５）の放射角（α）が調整、特に微調整されるように構成したセンサ、特にレーダセンサを例えば壁又は扉枠のような任意の土台に垂直に配置するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のレーダセンサの操作方法。
【請求項５】
設置高さ（ＭＨ）に依存する放射角（α）により捕捉領域（５）の面積及び位置を調整するか、整列させるか又は捕捉領域（５）を下方に傾斜させ必要に応じて微調整により変更することを特徴とする請求項４に記載のレーダセンサの操作方法。
【請求項６】
レーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）が１つの感知センサ（７）を備えていること特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のレーダセンサの操作方法。
【請求項７】
自律且つ独立した補助アンテナ（１０）により、レーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）及び／又は感知センサ（７）に検査用のエネルギーを吸収させ、それによりレーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）及び／又は感知センサ（７）の操作性をチェックするようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のレーダセンサの操作方法。
【請求項８】
補助アンテナ（１０）を用いてのエネルギーの吸収によるか又はレーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）及び／又は感知センサ（７）のそれぞれの捕捉領域（５、９）への負荷により、同一か又は異なった周波数の信号を生成させて、レーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）及び／又は感知センサ（７）の操作性を解析するようにしたことを特徴とする請求項７に記載のレーダセンサの操作方法。
【請求項９】
遠隔操作による調整可能な位相差又は出力信号と入力信号間の周波数及び位相の解析により、捕捉領域（９）の方向、位置と大きさ又は面に影響を及ぼすようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のレーダセンサの操作方法。
【請求項１０】
アンテナにより人間及び／又は静止した物体を認識するように、近接領域に検出可能な捕捉領域（５）を生成させ、
捕捉領域（９）において距離を測定するＦＭ連続波レーダを有する感知センサ（７）を用いて、反射信号の位相差及び継続時間の決定により静止物体の大きさ及び位置を決定できるようにしたことを特徴とするレーダセンサの操作方法。
【請求項１１】
反射信号の持続時間の決定又は周波数及び位相の解析により、該領域又は補足領域内の静止物体の大きさ、位置及び高さを決定できるようにしたことを特徴とする請求項１０に記載のレーダセンサの操作方法。
【請求項１２】
反射信号において異なっているか又は変更した継続時間又は周波数及び位相を解析して、静止した捕捉領域（９）内の物体までの距離を測定するようにしたことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のレーダセンサの操作方法。
【請求項１３】
アンテナ（３）により人間及び／又は静止した物体を認識するように、近接領域に検出可能な捕捉領域（５、９）を生成させるレーダセンサであって、
アンテナ（３）は複数のエンドファイア−アンテナ、特にスロットアンテナ（３）又はパッチ−アンテナとして形成されていることを特徴とするレーダセンサ。
【請求項１４】
複数のスロットアンテナ（３）は互いに上下及び／又は左右に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のレーダセンサ。
【請求項１５】
スロットアンテナ（３）が基部表面（２）に配置されていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のレーダセンサ。
【請求項１６】
複数のスロットアンテナ（３）は基部表面（２）に左右及び上下に配置されており、それら個々のスロットアンテナ（３）の間の間隔（Ａ）及び／又は間隔（Ｂ）を選択するか又は変更することにより、放射角（α）は必要に応じては個々のスロットアンテナ（３）間の位相差により、変更且つ調整可能にしたことを特徴とする請求項１５に記載のレーダセンサ。
【請求項１７】
基部表面（２）のスロットアンテナ（３）又は個々のスロットアンテナの配置（４）の変更、必要に応じて設置高さ（ＭＨ）も変更することにより、捕捉領域（５）、特に動的領域（Ｄ）の位置及び大きさを変更可能に決定できるようにしたことを特徴とする請求項１３ないし請求項１６のいずれか１項に記載のレーダセンサ。
【請求項１８】
側面（８）に、レーダセンサ、特にＦＭ連続波レーダセンサとして感知センサ（７）を追加して備えたことを特徴とする請求項１３ないし請求項１７のいずれか１項に記載のレーダセンサ。
【請求項１９】
側面（８）は基部表面（２）に対して直角又は傾いた角度をもって形成されていることを特徴とする請求項１８に記載のレーダセンサ。
【請求項２０】
レーダセンサ(Ｒ１〜Ｒ４)及び／又は感知センサ（７）の捕捉領域（５及び／又は９）にエネルギーを負荷する補助アンテナ（１０）をレーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）及び／又は感知センサ（７）に備え、それによりレーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）及び／又は感知センサ（７）の操作性をチェックできるようにしたことを特徴とする請求項１３ないし請求項１９のいずれか１項に記載のレーダセンサ。
【請求項２１】
操作性をチェックできるように補助アンテナ（１０）は自律の独立した補助アンテナ（１０）としてレーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）及び／又は感知センサ（７）に配置され、同一か又は異なった周波数において操作可能であることを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載のレーダセンサ。
【請求項２２】
電子装置が基部表面（２）の裏側に配置されていることを特徴とする請求項１５ないし請求項２１のいずれか１項に記載のレーダセンサ。
【請求項２３】
感知センサ（７）としての静止センサが、レーダセンサ（Ｒ１〜Ｒ４）又は感知センサに組み込まれていることを特徴とする請求項１３ないし請求項２２のいずれか１項に記載のレーダセンサ。
【請求項２４】
第一の配置（６．１）が少なくとも２つの上下に並んだスロットアンテナ（３）によって形成されると同時に、第二の配置（６．２）が少なくとも２つの上下に並んだスロットアンテナ（３）によって形成され、スロットアンテナ（３）の第一の配置（６．１）と第二の配置（６．２）が互いに離れて形成されていることを特徴とする請求項１３ないし請求項２３のいずれか１項に記載のレーダセンサ。
【請求項２５】
スロットアンテナ（３）の第一の配置（６．１）の信号は第二の配置（６．２）の信号と反射波面において２つ又は多数の面において重なり合うようにしたことを特徴とする請求項２４に記載のレーダセンサ
【請求項２６】
基部本体（１）に電子装置、スロットアンテナ（３）並びに少なくとも１つの感知サンサがレーダセンサのユニットとして統合されていることを特徴とする請求項１８ないし請求項２５のいずれか１項に記載のレーダセンサ。
【請求項２７】
アンテナ（３）により人間及び／又は静止した物体を認識するように、近接領域に検出可能な捕捉領域（５、９）を生成させるレーダセンサであって、
アンテナ（３）は少なくとも１つの送信機及び受信機を備え、継続時間の決定及び／又は受信信号の位相差により予め設定した捕捉領域（９）内の物体の大きさ、位置及び／又は高さを決定可能とし、前記送信機と受信機が互いに離れていることを特徴とするレーダセンサ。
【請求項２８】
前記送信機と受信機間の角度並びに位相差により、選択可能な捕捉領域（９）の位置及び照度の決定が可能であるようにしたことを特徴とする請求項２７に記載のレーダセンサ。
【請求項２９】
少なくとも１つの送信機及び受信機を用いて、捕捉領域（９）内の任意の静止した物体までの距離、その位置及びその高さを測定可能としたことを特徴とする請求項２７又は請求項２８に記載のレーダセンサ。
【請求項３０】
捕捉領域（５）の長さ及び幅方向の境界を調整可能にしたことを特徴とする請求項２７ないし請求項２９のいずれか１項に記載のレーダセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナにより人間及び／又は静止した物体を認識するように、近接領域に検出可能な捕捉領域を生成させるレーダセンサの操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定センサ、赤外発信機及び赤外センサを備えている従来のレーダセンサにおいては、捕捉領域を決定、調整することにかなりの経費が掛ることが多かった。捕捉領域を変更する場合には、手動によりレーダセンサを例えば壁に対して傾けるか、位置を変更する必要があった。
【０００３】
例えば、壁又は所定の対象物に対する位置の変更は多大な経費を要し且つ不正確であった。
【０００４】
特に、距離及び位相により静止した障害物を特定するのに、捕捉領域は必ずしも正確に設定されるわけではなく、望ましくないことであった。
【０００５】
このようなレーダセンサは例えば自動扉及び自動門に取り付けられて、扉及び門の開閉に利用されると同時に、人間の巻き込み、怪我を防止するようになっている。これらのセンサは受動赤外センサ、能動赤外センサ、超音波センサ及びレーダを基に構成してもよい。時には移動センサ及び感知センサを装置に組み込むこともある。能動型赤外感知センサを有するレーダ移動センサがその例である。
【０００６】
扉に取り付けの際、捕捉領域を手動で合わせ、調整しなければならないという短所がある。即ち、捕捉領域を新たに設定するため、専門家は、例えば、梯子を用いてセンサを高所に上げるとか、傾斜を変更するのに試行するとか、高価な調整機器によりセンサのストロークを変更するなどが必要であった。
【０００７】
時にはケース内のセンサ及び電子解析機器を互いに分離するため、個別に止め具又はプラグが必要となる。
【０００８】
従来のレーダセンサでは、取り付けに大きな面積及び高さを必要とし、簡単なやり方での手動による設置又は配置は不可能という短所がある。赤外センサを追加すると外からの光に影響を受けるので、特に太陽光の下ではセンサは一定且つ連続的には作動しなくなる。赤外感知センサを有する従来のレーダセンサは床の条件及び床の反射度が異なるので何処にでも設置可能ではないことが短所となる。従来の赤外感知センサでは、望ましくないことであるが、反射率を入力しておくか、調整しておく必要があった。従来のシステムは、床毎に調整及び制御を行う必要があった。床を特定するのに十分な反射がないので、従来のセンサ又はレーダセンサを用いることはできなかった。特に、超音波センサでは空気の動きが悪影響を及ぼしていた。
【０００９】
従来の受動赤外システムは、温度差を識別するのみで、使用の信頼性を保証するシステムではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の課題に基づいて、レーダセンサを操作する方法並びにレーダセンサを提供することにあり、上記の短所を除き、簡単で安価なやり方で捕捉領域を簡単に設定し変更できるようにした。更に、作動中は常にその信頼性をチェックできるようにする必要がある。また、製造費用、組み立て費用並びに設置費用を大幅に減らすことができるようにした。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の特徴並びに以下の請求項に記載の特徴により上記課題が解決できる。
【００１２】
本発明においては、電子的に捕捉領域を変更できるように、レーダセンサが基部表面に複数のスロットアンテナを備えていることが利点であることが判明した。
【００１３】
動的なレーダセンサに電気的に調整可能な捕捉領域を付与する感知センサを備えてもよい。ある数量のスロットアンテナ並びにそのアンテナを基部表面に互いに配列することにより、捕捉領域に影響を及ぼすことができる。例えば、所定の方式に対する値を保存し、レーダセンサに伝達するような遠隔操作により、所定の方式に対する捕捉領域の調整ができる。基部本体にスロットアンテナ、感知センサ並びに電子解析装置また必要に応じて補助アンテナを組み込み、例えば基部本体の裏側には電子装置をそなえてもよい。
【００１４】
任意の感知センサ−及び移動サンサ−モジュールの組み合わせにより、種々の方式の扉及び取り付け状況における同様なモジュール系の補償が可能となる。
【００１５】
更に、選択可能な間隔Ａ及び／又は間隔Ｂでもって上下及び／又は左右に配置した２つのスロットアンテナは、生成する捕捉領域の大きさ並びに位置に影響を及ぼすか又は放射角αに影響を及ぼす。これによって、捕捉領域として生成した動的領域における動体を正確に検出できる。
【００１６】
動的領域の大きさ並びに位置を正確に決定且つ合わせることが重要である。更に、レーダセンサ特に動的レーダセンサに感知センサを配置してもよい。しかし、本発明の範囲において、感知領域内の静止した物体を認識できるように、レーダセンサに依存しないように独立して感知センサを設置してもよい。
【００１７】
感知センサを所望の幅及び長さに構成し、送信機及び受信機を組み込むことにより、特に受信信号の位相差の角度を決定することにより物体の位置及び大きさの決定ができるようになる。
【００１８】
感知センサは、組み込んである補助アンテナを用いずに自己検査をするようにしたレーダセンサ、特にＦＭ連続波（ＦＭＣＷ）センサである。利用可能領域のエネルギーの影響により、受信アンテナに決定可能な信号を生成することができる。これにより、センサシステム内のアンテナを含む全ての信号経路のチェックができるようになる。
【００１９】
本発明において、スロットアンテナを種々に配置する構成により、適切且つ選択可能な捕捉領域を生成させ、例えば遠隔制御又は遠隔操作により電気的に変更できるようにしたことが利点である。スロットアンテナを移動センサ又は動的センサ内に形成し、感知センサを静止した障害物の距離及び位相を簡単に認識するように使用する。捕捉領域の位置及び寸法は、遠隔操作を介して電気的に調整可能であり、システムに組み込んだ独立の補助アンテナにより自己検査が可能である。
【００２０】
これら二つのセンサ方式、即ち感知センサ並びにレーダセンサは単独又は組み合わせて全体のレーダセンサ又は組み合わせセンサ内に組み込み、機械的な設置機構を用いずに扉枠上、壁上、扉、門などの前面に取り付けることができる。この場合、感知センサ及び移動センサ又はレーダセンサの任意の組み合わせが可能である。これも本発明の範囲内である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施例）
以下、図面を用いて、実施例により本発明の利点、特徴及び詳細を説明する。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、本発明によるレーダセンサＲ１は外部に基部表面２を備えた、特に金属製の基部本体１から構成されている。複数のアンテナ、特にスロットアンテナ３は基部表面２に備えられるか又は基部表面２から形成されている。スロットアンテナ３は、絶縁体として基部表面２から形成するか、又は基部表面を取り除いた絶縁体である。スロットアンテナ３として異なった方法及び型の任意のアンテナを用いてもよい。しかし、スロットアンテナ３を用いることが好ましい。
【００２３】
本発明においては、所定の波面が生成されるように、基部表面２の中心に形成された幾つかのスロットアンテナ３の配置４が重要であり、図１（ｂ）に示すように、放射角αの方向に所望の捕捉領域５又は動的領域Ｄが生成される。基部表面２に配列したスロットアンテナ３の間隔Ａ及び／又は間隔Ｂの寸法は、捕捉領域５の位置を決める放射角αに影響を与える。２つのスロットアンテナ３間の間隔Ａ及び／又は間隔Ｂを変化させることにより、放射角αを変化させるか、又は所望の位置に捕捉領域５の幅及び大きさを設定できる。このように、所定の設置高さＭＨに依存するその取り付け位置に固有に製造したレーダセンサＲ１を設置することができる。位相を変化させることにより、捕捉領域の微調整、また必要ならば遠隔操作もできる。
【００２４】
幾つかのアンテナ素子、特にスロットアンテナ３の放射エネルギーを電気的に制御して、放射角α及び領域の大きさに影響を及ぼし、変化させることが重要である。位相情報、即ち周波数及び位相を利用して、捕捉領域の方向及び領域の制限を電気的に行う調整が可能となる。そのため、レーダセンサＲ１の設置高さＭＨの変更にも影響を及ぼす。
【００２５】
複数のスロットアンテナ３を上下及び左右に、特にレーダセンサＲ１の基部表面２に同じ高さで配置してもよい。
【００２６】
第一の配置６．１は上下に平行な３つのスロットアンテナ３により構成さており、それと並んで同様のスロットアンテナ３により第二の配置６．２が構成されている。この場合、配置６．１、６．２の隣接したスロットアンテナ３同士は同じ高さに配置されている。
【００２７】
これにより、第一の配置６．１及び第二の配置６．２はスロットアンテナ３から同一の捕捉領域を形成する波面を生成させることができる。
【００２８】
別の領域又は角度を必要とする場合には、配置６．１、６．２のスロットアンテナ３の間隔Ａ及び／又は間隔Ｂを変えればよい。
【００２９】
図２（ａ）〜（ｃ）には、２つ又は４つのスロットアンテナ３を配置したレーダセンサＲ２を示し、それぞれの図には、基部表面２の配置６．１、６．２に上下に２つ及び左右に２つのスロットアンテナの配列が示されている。これらが捕捉領域５の大きさ並びに放射角αに影響を及ぼす。
【００３０】
図３にはそれぞれが４つのスロットアンテナ３を備えた左右に並んだ２つの配置６．１、６．２を備えたレーダセンサＲ３を示す。
【００３１】
図４にはそれぞれが３つのスロットアンテナ３を備えた左右に配列した３つの配置６．１〜６．３を備えたレーダセンサＲ４を示す。
【００３２】
特に少なくとも２つの左右に並んだ配置６．１、６．２はそれぞれが少なくとも２つのスロットアンテナ３を備えていることも本発明の範囲内であり、左右に並んだ複数の配置６．１〜６．３がそれぞれ任意の複数のスロットアンテナ３を有し基部表面２に形成されている。
【００３３】
本発明において、重要なことは、図１（ｂ）に示すように、選択可能且つ規定又は所定の設置高さMH及び放射角αが捕捉領域５の大きさに影響を及ぼすようにしたことである。
【００３４】
レーダセンサＲ１から所望の間隔内の所望の動的領域Ｄ内に捕捉領域５を生成させるように、通常は規定している設置高さＭＨ及び選択、規定可能な放射角αに関してもレーダセンサＲ１の基部表面２内のスロットアンテナ３の配置に応じて決定できることが重要である。
【００３５】
例えば本発明において、規定又は選択した設置高さＭＨは、特にスロットアンテナ３の配置も関わって、捕捉領域５の大きさ並びにレーダセンサから捕捉領域５までの距離に影響を及ぼす。
【００３６】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように少なくとも１つの感知センサ７を側面８に備えてもよい。当然ながら感知センサ７を独立した個別の構成部材としてもよい。前面８と基部表面２は互いにある角度（図５（ｂ）参照）をもって、特に直角（図５（ａ）参照）を構成することが好ましく、それにより付加的に捕捉領域９又は感知領域Ｐも検出できるようになる。この付加的捕捉領域９は、例えば扉又は門の可動領域内の静止した障害物の認識に利用される。
【００３７】
更に、本発明において、例えば遠隔操作を用いてスロットアンテナ３間の個々の反射した受信信号の位相差により、放射角αの微調整が可能となる。このように、遠隔操作により、捕捉領域５の大きさ及び間隔を簡単に変更することができる。このことにより、組立経費は極めて少なくできる。
【００３８】
特に、レーダセンサＲ１の遠隔操作によりレーダセンサは簡単にパラメータ表示できる。
【００３９】
例えば、最初に組み立てたレーダセンサの変数をパラメータ化し、そのパラメータを遠隔操作部に保存、記憶し、このデータを更に調整すべきレーダセンサに遠隔操作により簡単に伝達することも考えられる。これも本発明の範囲内である。
【００４０】
例えば図４に示すように、各レーダセンサＲ１〜Ｒ４及び／又は感知センサ７に、少なくとも１つの補助アンテナ１０を配置してもよい。補助アンテナは設置しているレーダセンサからエネルギーを吸収するように構成されている。このように、エネルギーの吸収を通して、レーダセンサＲ１〜Ｒ４及び／又は感知センサ７の動作の信頼性をテストできる。特に、レーダセンサＲ１〜Ｒ４及び感知センサ７の固有の領域に負荷を掛けることにより、アンテナ、特にスロットアンテナ３を同一周波数か又は異なった周波数におけるテストが可能である。テスト信号は常に生成させることが可能なので、レーダセンサ及び感知センサ７の動作の信頼性を常にチェックすることができる。補助アンテナ１０は独立して個別に構成してもよく、レーダセンサＲ１〜Ｒ４及び感知センサ７の動作の信頼性を常にチェックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明によるレーダセンサＲ１の模式図を示し、（ａ）平面図、（ｂ）レーダセンサの使用状態を示す側面図
【図２】本発明によるレーダセンサＲ２の種々の配置を示す模式図
【図３】本発明によるレーダセンサＲ３を示す模式図
【図４】本発明によるレーダセンサＲ４を示す模式図
【図５】図２〜図４のレーダセンサの側面図を示し、（ａ）側面が直角の例、（ｂ）側面がある角度を有する例
【符号の説明】
【００４２】
１    基部本体
２    基部表面
３    スロットアンテナ
４    配置
５    捕捉領域
６    配置
７    感知センサ
８    側面
９    捕捉領域
１０  補助アンテナ
Ｒ１〜Ｒ４  レーダセンサ
α    放射角
ＭＨ  設置高さ
Ａ    間隔
Ｂ    間隔
Ｄ    動的領域
Ｐ    感知領域
【図１】
2007502969.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007502969.tif 000007
【国際調査報告】
2007502969.tif 000008
2007502969.tif 000009
2007502969.tif 000010
2007502969.tif 000011
2007502969.tif 000012
2007502969.tif 000013
2007502969.tif 000014
2007502969.tif 000015
2007502969.tif 000016
2007502969.tif 000017