CN1318863C

CN1318863C - 物体检测装置

Info

Publication number: CN1318863C
Application number: CNB2004800059419A
Authority: CN
Inventors: 今西修; 仓田又一
Original assignee: OUBAOSHI CO Ltd
Current assignee: OUBAOSHI CO Ltd; Optex Co Ltd
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2024-03-08
Also published as: US7180468B2; WO2004081609A1; EP1605280A1; JPWO2004081609A1; EP1605280A4; CN1756966A; TWI319488B; TW200428016A; US20060170547A1

Abstract

为了提供下述的物体检测装置，该物体检测装置能够不仅在较宽区域或较窄区域，而且在它们的中间的区域的圆点区域，也能够对应于装置的设置环境，充分地调整检测区域，该装置包括天线(AT)，该天线(AT)对检测区域辐射检测波，并且接收来自物体的反射波；调整盖(6，7)，该调整盖(6，7)覆盖上述天线(AT)的前面，调整上述检测区域的形状，上述调整盖为多个，将检测区域调整为互不相同的多种形状，该多个调整盖中的1个被有选择地安装。此时，检测区域选择并采用形成有抑制检测波的旁瓣的一对缺口部(63，63)的调整盖(6)，由此，可在没有不需要的检测区域的状态形成。

Description

物体检测装置

技术领域

本发明涉及利用自动门、防范监视用等所采用的微波这样的检测波的物体检测装置，具体来说，本发明涉及可对应于装置的设置环境，适当地调整人体等的物体的检测区域的物体检测装置。

背景技术

自动门用或防范监视用的物体检测装置可向人体这样的物体的检测区域辐射比如由微波形成的检测波，并接收接触该物体而反射的检测波，根据多普勒效应造成的频率变化，检测上述物体。作为形成这样的物体检测装置的检测区域的天线，在过去主要采用喇叭天线，但是在此场合，喇叭天线的组件呈喇叭状，体积大，由此，装置本身的整体尺寸大，施工时的操作性不好。另外，根据装置的设置环境，在大宽度门上设置该装置的场合，将检测区域的设定改为宽度较大的区域(在下面称为“较宽区域”)，在窄宽度门上设置该装置的场合，将检测区域的设定改为宽度较窄的区域(在下面称为“较窄区域”)，但是，该设定变更通过下述方式而操作，该方式为：使设置于喇叭天线的左右的壁上的宽度调节用的调节壁运动，或将宽度调节用的调节壁设定在规定位置后，使组件整体旋转90°，但是，检测区域的调整是麻烦的。

作为解决这样的不利情况，追求减小装置的整体尺寸和检测区域调整简单化的物体检测装置，代替上述喇叭天线而采用由金属箔形成的接线天线，使该天线的前面旋转90°，由此，以可旋转的方式设置可由凸透镜或凹透镜形成的诱导体透镜(比如，参照JP特开平7-110375号文献)。该装置可通过将诱导体透镜旋转90°的方式来进行检测区域(较宽区域或较窄区域)的调整，其操作也容易。

但是，同样在以可旋转的方式设置诱导透镜的物体检测装置中，由于仅仅使1个透镜旋转，故具有检测区域的改变幅度有限度，而无法充分进行调整的情况。另外，在物体检测装置的场合，具有在微波的辐射束之中，在中间的主束的侧方产生被称为“旁瓣”的较小射束的情况。如果产生该旁瓣，由于主射束的输出被旁瓣接收，故主射束的输出降低，在由主射束形成的检测区域以外同时地形成本来不应形成的不需要的检测区域。如果象这样形成不需要的检测区域的话，则有可能诱发比如在将该装置用作自动门开闭的检测传感器的场合，在该不需要的检测区域仍对人或物体进行检测，在不应进行开闭动作的情况下仍进行开闭动作这样的误动作。另外，所获得的检测区域的形状也包括较宽区域或较窄区域2种，无法形成它们的中间区域，在根据多样的设置环境形成相应的检测区域的方面不能十分满意。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题而提出的，本发明的第1目的在于提供一种可对检测区域进行充分调整的物体检测装置。本发明的第2目的在于提供下述的物体检测装置，该物体检测装置不产生误动作造成的旁瓣，而且，对应于装置的设置环境，检测区域的形状可从3种类型中进行选择。

为了实现上述第1目的，本发明的物体检测装置包括天线，该天线对检测区域辐射检测波，并且接收来自物体的反射波；调整盖，该调整盖覆盖上述天线的前面，调整上述检测区域的形状；上述调整盖为多个，将检测区域调整为互不相同的多种形状，该多个调整盖中的1个被有选择地安装。

根据该结构，通过覆盖天线前面的调整盖进行检测区域的形状的调整。因此，从将检测区域调整为互不相同的多个形状的多个调整盖中选择所需的一个覆盖天线前面，由此，可根据需要对充分调整的所需的检测区域进行容易地设定。另外，由于天线本身也通过调整盖保护，因此也没有天线的方向产生与意愿相反的偏移，或损伤的危险，也不会使天线的功能降低。

在本发明的实施例中，上述调整盖中的1个包括圆板状的前壁，与从该前壁的周缘向后方延伸的周壁，在相对的两侧部，按照向径向内侧凹陷的方式形成抑制所辐射的检测波的旁瓣的一对缺口部。

根据该结构，可设定宽度较大的检测区域(较宽区域)。而且，可通过缺口部，强制地抑制在已辐射的检测波的辐射束中，中间的主射束的侧方容易发生的产生旁瓣的问题。因此，不会使主射束的输出降低，在通过主射束形成的检测区域以外也不会形成本来不应形成的不需要的检测区域。象这样，由于主射束的输出不降低，故检测区域的检测精度优良，未形成上述不需要的检测区域，由此，在将该装置用作比如，自动门开闭用的检测传感器的场合，即使在该不需要的检测区域有人或物体，仍不对其进行检测，在不应进行开闭动作时，不会引发进行开闭动作这样的误动作。

另外，在本发明的实施例中，上述调整盖中的另一个包括圆板状的前壁，与从该前壁的周缘向后方延伸的周壁，上述前壁包括凸透镜部，从周缘部向中间部，该凸透镜部的厚度增加。

根据该结构，因具有凸透镜部，所通过的检测波的指向性变窄，其结果是，可形成宽度和进深均较小的圆点状的检测区域(圆点区域)。由此，可大大改变检测区域。

此外，在本发明的实施例中，上述天线由保持部件保持，该保持部件相对于传感器主体以可旋转的方式安装，在该保持部件上安装有上述调整盖。

根据该结构，由于通过保持部件固定天线和调整盖，故如果使上述调整盖旋转，则天线也同时地旋转，从而改变检测区域的形状。因此，在采用带有上述缺口部的调整盖的场合，可通过使天线和调整盖旋转90°，将检测区域按照由较窄区域形成的方式沿纵向定位，或按照由较宽区域形成的方式沿横向定位。象这样，不采用下述的专用天线，该专用天线用于形成对较宽区域或较窄区域进行切换选择所必需的区域，可通过只改变1个天线的方向而实现，实现部件数量的削减和结构的简化。另外，通过具有凸透镜部的调整盖的更换，可调整圆点区域、较宽区域、以及它们之间的尺寸的较窄区域的3个区域。

在本发明的优选实施例中，其还包括支承台；第1支架，该第1支架按照可围绕第1轴心旋转的方式支承于上述支承台上；第2支架，该第2支架按照可围绕与上述第1轴心相垂直的第2轴心旋转的方式支承于上述第1支架上；天线模块，该天线模块保持上述天线，按照可围绕与上述第2轴心相垂直的第3轴心旋转的方式支承于上述第2支架上。

根据该结构，通过使第1支架围绕第1轴心旋转，进行左右方向的检测区域的调整。另外，通过使第2支架围绕第2轴心旋转，进行前后方向的检测区域的调整。进一步，通过使天线模块围绕第3轴心旋转，可改变天线的方向，可将检测区域的形状切换调整为比如，较宽区域或较窄区域。这样，由于容易进行3轴方向的检测区域的调整，故可容易并且快速地进行装置安装现场的安装施工。

附图说明

将附图作为参考，通过下述的适合的实施例的描述，会更加清楚地理解本发明。但是，实施例和附图仅仅是为了图示和说明，不应用其规定本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示相同部分。

图1为表示本发明的一个实施例的物体检测装置的剖面图，其为从图2中的箭头I方向观看到的图；

图2为上述物体检测装置的正视图；

图3为表示上述物体检测装置的第1支架的斜视图；

图4为表示上述物体检测装置的第2支架的斜视图；

图5A～图5D为第1调整盖的正视图和局部剖开的侧视图；

图6A～图6C分别为表示较宽区域的形状的图；

图7A～图7C分别为表示较窄区域和圆点区域的形状的图；

图8表示安装第2调整盖的物体检测装置的剖面图，其为从图9的箭头VIII方向观看到的图；

图9为上述物体检测装置的正视图；

图10A和图10B为第2调整盖的正视图和局部剖开的侧视图；

图11为表示采用该物体检测装置的物体检测系统的方框图。

具体实施方式

图1为表示本发明的一个实施例的物体检测装置的剖面图，其为从图2中的箭头I方向观看到的图，图2为上述物体检测装置的正视图。

在图1中，本发明的物体检测装置D包括支承台1；第1支架2(图3)，该第1支架2按照可围绕与该支承台1的底面相垂直的第1轴心R1旋转的方式支承；第2支架3(图4)，该第2支架3按照可围绕与该第1轴心R1相垂直的第2轴心R2旋转的方式支承于上述第1支架2上；天线模块4，该天线模块4保持发送接收检测波的天线AT，按照可围绕与该第2轴心R2相垂直的第3轴心R3旋转的方式支承于第2支架3上。

上述支承台1包括底座11，该底座11接纳组装有电子器件E1的衬底13，安装于自动门的上方的横档或顶板这样的外部的部件上；内盖12，该内盖12覆盖于该底座11上。另外，上述第1支架2象图3所示的那样，具体来说，呈半球形，其底端外周部2a按照夹持于底座11和内盖12之间的方式支承，上述底座11和内盖12通过比如图2所示的5个部位的螺纹紧固件9安装。

另外，在该第1支架2的内部，按照可围绕与该第1轴心R1相垂直的第2轴心R2旋转的方式支承的第2支架3(图4)也呈半球形，将第2支架3支承于上述第1支架2的内部的机构通过将突出部31，31分别弹起地嵌入位于相当于图3的第1支架2的轴心R2的位置的孔22，22的方式实现，该突出部31，31位于相当于图4所示的第2支架3的第2轴心R2的位置。

象前述那样，在图1所示的上述第2支架3的顶部，发送接收作为检测波的一个实例的微波的天线模块4按照可围绕与上述第2轴心R2相垂直的第3轴心R3旋转的方式支承。该天线模块4在保持天线AT的保持部件41和第2支架3的内板42之间夹持第2支架3的顶部安装部32的状态，通过2个部位的小螺钉紧固件44而固定。另外，在第2支架3的内板42的内面侧，安装接纳有电子器件E2的衬底43，上述天线AT象图2所示的那样，由锯齿状的2维形状的导线构成。天线模块4可伴随第2支架3的旋转，在上述第1支架2的开口部21的内部，从由图1中的实线所示的位置P1，前后运动到由假想线表示的位置P2。

从上方，上述支承台1由合成树脂制的穹顶状的外部罩5覆盖，对上述第1支架2，第2支架3和天线模块4进行保护。

在上述保持部件41上，安装有第1调整盖6，该第1调整盖6按照覆盖天线AT的前面的方式，由树脂制的电介体形成，可通过该第1调整盖6，调整检测区域的形状。

上述第1调整盖6为图5所示的形状。在图5B中，调整盖6呈帽状，其包括圆板状的前壁61，与从该前壁61的周缘，向后方延伸的周壁62，在前壁61的相对的两侧部，形成在径向内方凹陷的一对缺口部63，63(图5A)。在该调整盖6按照象图1所示的那样，覆盖保持于保持部件41上的天线AT的方式安装的场合，抑制通过上述缺口部63，63而辐射的检测波的旁瓣。调整盖6通过模具而成形，其安装机构象图5D所示的那样，为在保持部件41的外周的突部41a的底缘41aa，卡扣成一体形成于调整盖6的底端的4个部位的卡扣爪60的结构。在调整盖6的前壁61上，象图5A，图5C所示的那样，用于形成上述卡扣爪60的脱模用的孔64设置于沿卡扣爪60的轴向相应的位置。

象这样构成的物体检测装置的检测区域的设定象下述这样进行。即，左右方向的检测区域的设定通过相对图1的支承台1，使第1支架2围绕第1轴心R1，沿图2所示的箭头A方向旋转的方式进行。接着，前后方向的检测区域的设定通过相对第1支架2，使第2支架3围绕第2轴心R2，沿图1所示箭头B方向旋转(前后运动)的方式进行。接着，较宽区域或较窄区域的设定通过下述方式进行，该方式为：象图2所示的那样，相对第2支架3，使安装有调整盖6的天线模块4围绕第3轴心R3而沿箭头C方向旋转，改变天线AT的方向。

比如，物体检测装置D象图6的正视图所示的那样，安装于滑动式的自动门81的上方的横档82上。使天线模块4旋转，将调整盖6和天线AT的方向如图5A所示的那样，调整为纵向(在此场合，缺口部63，63位于上下方向)的话，则可在图6所示的装置设置面的前方设定宽度较大的较宽区域W。由该较宽区域W形成的检测区域中，从正面看，地面83上的宽度为W1(图6A)，从上方看到的区域形状为横向较长的长椭圆形状(图6B)，在从侧方观看到的区域形状中，进深长度为L1(图6C)，较短。另外，在上述调整盖6中未设置缺口部63，63的场合产生的旁瓣受到抑制，在由斜线表示的区域W的外侧，未形成不需要的检测区域。如果象这样，将检测区域设定为较宽区域W，则形成适合于双开的自动门81的物体检测装置。

如果使图2的天线模块4旋转，将调整盖6和上述天线AT的方向象图5C所示的那样，调整为横向(在此场合，缺口部63，63位于左右方向)，则可在装置设置面的前方设定宽定较窄的较窄区域N。在由该较窄区域N形成的检测区域中，从正面观看，地面83上的宽度为小于W1的W2(图7A)，从上方观看到的区域形状为纵向较长的长椭圆形状(图7B)，在从侧方观看到的区域形状中，进深长度为大于L1的L2(图7C)。如果象这样，将检测区域设定为较窄区域N，则形成适合单拉门或回转式的自动门81A的物体检测装置。

图8表示本发明的第2调整盖。该调整盖7也与前述图5所示的调整盖6相同，由通过树脂等形成的电介体形成，象根据图10而知道的那样，其呈帽状，其包括圆板状的前壁71，与从该前壁71的周缘，向后方延伸的周壁72(图10A)。前壁71包括凸透镜部73(图10B)，从周缘部的稍稍靠近中心的位置，向中间部，该凸透镜部73的厚度增加。另外，即使在该第2调整盖7的安装中，与上述第1调整盖6相同，通过卡扣爪60，与图8的天线模块4的保持部件41卡扣。

在该调整盖7安装于天线模块4的保持部件41上的场合，在已辐射的微波通过上述凸透镜部73时，通过该透镜作用，抑制该波的扩大，形成作为比较窄区域N更窄的检测区域的圆点区域S。即，象图7A所示的那样，从正面看的检测区域的宽度W3与较窄区域的宽度W相同，在从上方观看到的区域形状中，与在较窄区域N的场合，呈纵向较长的长椭圆形状的情况相对，形成基本呈纯圆形状的圆点区域S(图7B)。另外，在从侧方观看到的区域形状中，与较窄区域N的场合的进深长度L2相比较，形成进深长度为更短的L3(图7C)。象这样，可通过有选择地使用第1和第2调整盖6，7，获得较宽区域W，较窄区域N和圆点区域S这3个检测区域。

在该物体检测装置用于图11所示的自动门系统50的场合，通过设置于天线模块4上的发送接收电路25的动作，从天线模块4的天线AT向检测区域辐射由微波形成的检测波，由移动的人体等的物体所反射的检测波从天线AT送给发送接收电路25。在于通过发送接收电路B接收的反射波中，具有因多普勒效应造成的频率变化时，通过检测电路26检测。将该检测结果，通过与图2的连接端子8连接的线路，发送给外部的门控制电路27，对自动门进行控制。

此时，如果使安装有第1调整盖6的天线模块4围绕图1的第3轴心R3旋转，预先象图5A那样将天线AT和调整盖6的缺口部63，63的方向定位，则可将检测区域设定为较宽区域W(图6)。另外，如果象图5C那样将天线AT和缺口部63，63的方向定位，则可将检测区域设定为较窄区域N(图7)。另外，在采用图10所示的第2调整盖7，代替第1调整盖6的场合，可将检测区域设定为圆点区域S(图7)。于是，在上述自动门的控制中，考虑装置的设置环境，在双开门81(图6)的场合，可将检测区域设定为较宽区域W，在单拉门81A(图7)的场合，可将检测区域设定为较窄区域N或更窄的圆点区域S。

根据上述结构，检测区域的调整沿左右方向和前后方向而进行，对应于装置D的设置环境，图6的较宽区域W，图7的较窄区域N和圆点区域S的设定均可在装置安装的施工现场，简单而快速地进行。特别是，由于较宽区域W或较窄区域N的设定容易通过图2的天线模块4的旋转而进行，故不必象过去那样，要求采用较宽区域或较窄区域用的2种专用天线，可实现部件数量的削减。由此，可低成本地制作小型的、操作性优良的物体检测装置D。另外，通过调整盖6，7，对天线AT进行保护。

另外，通过围绕第1轴心R1而使第1支架2旋转，进行左右方向的检测区域调整。另外，通过围绕第2轴心R2而使第2支架3旋转，进行前后方向的检测区域调整。进一步，通过围绕第3轴心R3而使天线模块4旋转，可改变天线AT的方向，可将检测区域的形状切换调整为较宽区域W或较窄区域N。象这样，由于3轴方向的检测区域的调整容易，故可以容易而快速地进行装置安装现场的安装施工。

此外，在前述实施例中，对可围绕R1～R3的3个轴心，调整检测区域的3轴调整型的物体检测装置的应用实例进行了描述，但是，不一定仅限于3轴调整型，对于2轴调整型或单轴调整型也同样适用。另外，天线除了可为前述实施例的导线状之外，还可为由金属箔形成的接线天线。此外，本发明的物体检测装置不仅限于自动门，也可用于检测非法侵入者并输出警报信号的防范检测传感器。

Claims

1.一种物体检测装置，该物体检测装置包括：

天线，该天线对检测区域辐射检测波，并且接收来自物体的反射波；

调整盖，该调整盖覆盖上述天线的前面，调整上述检测区域的形状，其特征在于，还具有保持上述天线的保持部件，

上述调整盖为多个，将检测区域调整为互不相同的多种形状，该多个调整盖中的1个通过安装在上述保持部件上而被有选择地安装。

2.根据权利要求1所述的物体检测装置，其特征在于上述调整盖中的1个包括圆板状的前壁，与从该前壁的周缘向后方延伸的周壁，在相对的两侧部，按照向径向内侧凹陷的方式形成抑制所辐射的检测波的旁瓣的一对缺口部。

3.根据权利要求2所述的物体检测装置，其特征在于上述调整盖中的另一个包括圆板状的前壁，与从该前壁的周缘向后方延伸的周壁，上述前壁包括凸透镜部，从周缘部向中间部，该凸透镜部的厚度增加。

4.根据权利要求1所述的物体检测装置，其特征在于上述保持部件相对于传感器主体以可旋转的方式安装。

5.根据权利要求1所述的物体检测装置，其特征在于其还包括：

支承台；

第1支架，该第1支架按照可围绕第1轴心旋转的方式支承于上述支承台上；

第2支架，该第2支架按照可围绕与上述第1轴心相垂直的第2轴心旋转的方式支承于上述第1支架上；

天线模块，该天线模块保持上述天线，按照可围绕与上述第2轴心相垂直的第3轴心旋转的方式支承于上述第2支架上。