DE102017110569A1

DE102017110569A1 - Sensorvorrichtung und beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017110569A1
Application number: DE102017110569.7A
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Masuda; Tadashi Murakami; Shigeo Gotoh
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2017-11-30
Also published as: US10481252B2; JP6755002B2; JP2017211320A; US20170343663A1

Abstract

Eine Sensorvorrichtung (1) weist einen Funkwellensensor (2) und einen Signalprozessor (3) auf. Der Signalprozessor (3) weist einen Identifikator (42) und einen Rauschentferner (43) auf, der konfiguriert ist, um aus einem zweiten Sensorsignal mindestens eine Frequenzkomponente (s(n)), die von dem Identifikator (42) als eine Rauschkomponente bestimmt wurde, zu entfernen. Der Identifikator (42) vergleicht eine Signalstärke jeder der Frequenzkomponenten (s(n)) mit einer oder mehreren Signalstärken der anderen Frequenzkomponenten. Wenn eine Signalstärke mindestens einer ersten Frequenzkomponente (s(i)) um ein Ausmaß, das einen Schwellenbereich überschreitet, größer ist als Signalstärken einer oder mehrerer Nachbarfequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)), die in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente (s(i)) liegen, bestimmt der Identifikator (42) die erste Frequenzkomponente (s(i)) als die Rauschkomponente.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Sensorvorrichtungen und Beleuchtungsvorrichtungen und spezifischer eine Sensorvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und die Funkwelle, die von einem Objekt reflektiert wird, zu empfangen, um die Gegenwart des Objekts zu erfassen, und eine Beleuchtungsvorrichtung, die die Sensorvorrichtung aufweist.
Stand der Technik
Um Energie zu sparen, ist eine bekannte Beleuchtungsvorrichtung konfiguriert, um eine Lichtquelle auszuschalten, wenn eine Sensorvorrichtung die Gegenwart einer Person erfasst, und die Lichtquelle auszuschalten (oder zu dimmen), wenn die Sensorvorrichtung die Gegenwart einer Person nicht erfasst. Die Patentschrift 1 ( JP 2014-219249 A ) beschreibt ein Beispiel für eine solche Sensorvorrichtung. Die Sensorvorrichtung, die in Patentschrift 1 beschrieben ist, weist einen Funkwellensensor auf, der als ein Dopplersensor gebildet ist, und einen Signalprozessor, der konfiguriert ist, um die Signalverarbeitung auf einem Sensorsignal, das von dem Funkwellensensor ausgegeben wird, auszuführen. Der Funkwellensensor (Dopplersensor) gibt einem Sensorsignal aus, das eine Frequenz gleich einem Frequenzunterschied zwischen einer Übertragungswelle und einer Reflexionswelle zu dem Signalprozessor hat. Die Frequenz des Sensorsignals hat einen Wert gleich einer Frequenz anteilsmäßig zu einer Bewegungsgeschwindigkeit eines Objekts, das die Funkwelle reflektiert (zum Beispiel Geschwindigkeit, mit der eine Person geht), und einer Schwingungsfrequenz eines Objekts, das an einer Position bleibt und schwingt. Der Signalprozessor wandelt das Sensorsignal (führt seine orthogonale Umformung aus), das ein Signal in einem Zeitbereich ist, in ein Signal eines Frequenzbereichs um. Der Signalprozessor nimmt eine Geräuschkomponente (Hintergrund Signal) an, die ständig unter den Geräuschkomponenten, die in dem Sensorsignal enthalten sind, auftritt. Dann entfernt der Signalprozessor das Hintergrundsignal, das angenommen wird, aus dem Sensorsignal, wodurch die Erfassungspräzision eines Erfassungszielobjekts (zum Beispiel einer sich bewegenden Person) verbessert wird.
Die Sensorvorrichtung muss die Erfassungspräzision mit einem relativ einfachen Prozess verbessern. Bei der in der Patentschrift 1 beschriebenen Sensorvorrichtung wurde es jedoch schwierig, die Signalverarbeitung eines Signalprozessors zu vereinfachen, während die Erfassungspräzision verbessert wird.
Kurzdarstellung der Erfindung
Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sensorvorrichtung und eine Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen, die fähig sind, die Signalverarbeitung zu vereinfachen, während sie die Erfassungspräzision erhöhen.
Eine Sensorvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Funkwellensensor auf, der konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und eine Reflexionswelle zu empfangen, die die von einem Objekt reflektierte und zurückkehrende Funkwelle ist, und um ein Sensorsignal auszugeben, das Frequenzkomponenten proportionsal zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält. Die Sensorvorrichtung weist ferner einen Signalprozessor auf, der konfiguriert ist, um Signalverarbeitung auf dem Sensorsignal, das von dem Funkwellensensor ausgegeben wird, auszuführen, und zu bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist oder nicht. Der Signalprozessor weist einen Signalwandler auf, der konfiguriert ist, um das Sensorsignal, das ein erstes Sensorsignal eines Zeitbereichs ist, in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs umzuwandeln. Der Signalprozessor weist einen Erkennungsprozessor auf, der konfiguriert ist, um basierend auf einer Verteilung von Signalstärken, die Größen von Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals zeigen, zu bestimmen, ob das Objekt das Erfassungszielobjekt ist oder nicht, und einen Identifikator, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob jede der Frequenzkomponenten eine Geräuschkomponente ist oder nicht. Der Signalprozessor weist einen Rauschentferner auf, der konfiguriert ist, um aus dem zweiten Sensorsignal mindestens eine der Frequenzkomponenten zu entfernen, die von dem Identifikator als die Rauschkomponente bestimmt wird. Der Identifikator vergleicht eine Signalstärke jeder der Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals mit einer oder mehreren Signalstärken anderer Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals. Wenn eine Signalstärke mindestens einer Frequenzkomponente der Frequenzkomponenten um ein Ausmaß größer ist, das einen Schwellenbereich überschreitet, als Signalstärken einer oder mehrerer Nachbarfrequenzkomponenten, die in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente liegt/liegen, bestimmt der Identifikator die mindestens eine Frequenzkomponente als die Rauschkomponente.
Eine Sensorvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Funkwellensensor auf, der konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und eine Reflexionswelle zu empfangen, die die von einem Objekt reflektierte und zurückkehrende Funkwelle ist, und ein Sensorsignal auszugeben, das Frequenzkomponenten proportionsal zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält. Außerdem weist die Sensorvorrichtung einen Signalprozessor und einen Speicher, der ein Programm speichert, auf. Das Programm veranlasst, wenn es von dem Signalprozessor ausgeführt wird, den Signalprozessor, Folgendes auszuführen: Umwandeln des Sensorsignals, das ein erstes Sensorsignal eines Zeitbereichs ist, in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs; basierend auf einer Verteilung von Signalstärken, die Größen von Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals zeigen, Bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist oder nicht; Bestimmen ob jede der Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals eine Rauschkomponente ist oder nicht, indem eine Signalstärke mindestens einer Frequenzkomponente des zweiten Sensorsignals mit einem Wert verglichen wird, der aus den Signalstärken einer oder mehrerer Nachbarfrequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals berechnet wird, wobei die eine oder die mehreren Nachbarfrequenzkomponenten in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente liegen, und Entfernen einer oder mehrerer der Frequenzkomponenten, die als die Rauschkomponente bestimmt wird/werden, aus dem zweiten Sensorsignal.
Eine Sensorvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Funkwellensensor auf, der konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und eine Reflexionswelle zu empfangen, die die von einem Objekt reflektierte und zurückkehrende Funkwelle ist, und um ein Sensorsignal auszugeben, das Frequenzkomponenten proportionsal zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält. Außerdem weist die Sensorvorrichtung einen Signalprozessor auf. Der Signalprozessor ist konfiguriert, um das Sensorsignal, das ein erstes Sensorsignal eines Zeitbereichs ist, in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs umzuwandeln. Der Signalprozessor ist konfiguriert, um basierend auf einer Verteilung von Signalstärken, die Größen von Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals zeigen, zu bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist oder nicht. Der Signalprozessor ist konfiguriert um zu bestimmen, ob jede der Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals eine Rauschkomponente ist oder nicht, indem eine Signalstärke mindestens einer Frequenzkomponente des zweiten Sensorsignals mit einem Wert verglichen wird, der aus den Signalstärken einer oder mehrerer Nachbarfrequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals berechnet werden, wobei die eine oder mehreren Nachbarfrequenzkomponenten in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente liegt/liegen. Der Signalprozessor ist konfiguriert, um aus dem zweiten Sensorsignal eine oder mehrere der Frequenzkomponenten, die als die Rauschkomponente bestimmt wird/werden, zu entfernen.
Eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Sensorvorrichtung gemäß dem einen Aspekt und einen Beleuchtungskörper auf. Ein beleuchteter Zustand des Beleuchtungskörpers wechselt gemäß einem Erfassungsresultat des Erfassungszielobjekts durch die Sensorvorrichtung.
Die Sensorvorrichtung und die Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Vereinfachung von Signalverarbeitung mit verbesserter Erfassungspräzision.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ein Blockschaltbild, dass eine Sensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist ein Blockschaltbild, das einen Hauptteil eines Signalprozessors der Sensorvorrichtung veranschaulicht;
3A ist eine Ansicht, die eine Frequenzverteilung eines zweiten Sensorsignals veranschaulicht, bevor eine Leistungszufuhrfrequenz und eine Rauschkomponente einer Frequenz einer Vervielfachung der Leistungszufuhrfrequenz entfernt werden, und 3B ist eine Ansicht, die eine Frequenzverteilung des zweiten Sensorsignals veranschaulicht, nachdem die Leistungszufuhrfrequenz und die Rauschkomponente der Frequenz der Vervielfachung der Leistungszufuhrfrequenz entfernt wurden;
4 ist eine Ansicht, die eine Frequenzverteilung in einem Fall veranschaulicht, in dem einige Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals Rauschkomponenten aufweisen;
5 ist eine Ansicht, die eine Frequenzverteilung in einem Fall veranschaulicht, in dem einige Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals keine Rauschkomponente aufweisen;
6A ist eine Ansicht, die eine Frequenzverteilung einiger Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals in einem Fall veranschaulicht, in dem die Rauschkomponenten auf null gesetzt sind, und 6B ist eine Ansicht, die eine Frequenzverteilung einiger Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals in einem Fall darstellt, in dem die Rauschkomponente auf einen interpolierten Wert gesetzt ist, und
7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Beschreibung der Ausführungsform
Eine Sensorvorrichtung und eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unten ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zu bemerken ist, dass die Konfigurationen, die in den folgenden Ausführungsformen beschrieben sind, nur Beispiele der vorliegenden Erfindung sind, und dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist. Diverse Modifikationen können in Abhängigkeit von Design und dergleichen ausgeführt werden, solange die eine oder mehreren Wirkungen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden.
Wie in 1 veranschaulicht, weist die Sensorvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform einen Funkwellensensor 2 und einen Signalprozessor 3 auf. Der Funkwellensensor 2 weist eine Hochfrequenzschaltung 20, eine Übertragungsantenne 21 und eine Empfangsantenne 22 als Hauptbauteile auf. Der Funkwellensensor 2 kann jedoch nach Bedarf andere Bauteile als die Hochfrequenzschaltung 20, die Übertragungsantenne 21 und die Empfangsantenne 22 aufweisen. Die Hochfrequenzschaltung 20 erzeugt ein Übertragungssignal, das eine Referenzfrequenz hat und gibt das Übertragungssignal aus, das von der Übertragungsantenne 21 erzeugt wurde. Das Übertragungssignal ist zum Beispiel ein nicht demoduliertes kontinuierliches Wellensignal in dem 24 GHz-Band. Die Übertragungsantenne 21 überträgt das Übertragungssignal, das von der Hochfrequenzschaltung 20 ausgegeben wird, als Funkwellen, die Referenzfrequenzen haben (spezifizierte Frequenzen innerhalb eines Bereichs von 24,05 bis 24,25 [GHz]). Die Empfangsantenne 22 empfängt unter den Funkwellen, die von der Übertragungsantenne 21 übertragen werden, eine Funkwelle (eine Reflexionswelle), die von einem Objekt (das sowohl ein sich bewegendes Objekt als auch ein stationäres Objekt aufweisen kann) reflektiert wird und zurückkehrt, und gibt ein Empfangssignal aus. Hier wird die Frequenz der Reflexionswelle, die von einem sich bewegenden Objekt reflektiert wird, um eine Frequenz (unten Dopplerfrequenz genannt) anteilsmäßig zu der Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts reflektiert. Die Frequenz einer Reflexionswelle, die von einem Objekt, das an einer Position bleibt und schwingt, reflektiert wird, wird jedoch ebenfalls um die Dopplerfrequenz verlagert, die gleich der Schwingungsfrequenz des Objekts ist.
Die Hochfrequenzschaltung 20 mischt das Empfangssignal, das von der Empfangsantenne 22 ausgegeben wird, mit dem Übertragungssignal, wodurch ein Schwebungssignal erzeugt wird, das eine Frequenz gleich der Dopplerfrequenz hat. Das Schwebungssignal ist ein Signal eines Zeitbereichs, und wenn sich bewegende Objekte und Objekte, die jeweils an einer Position bleiben und schwingen, gegenwärtig sind, weist das Schwebungssignal Frequenzkomponenten gleich Frequenzen jeweils anteilsmäßig zu der Bewegungsgeschwindigkeit eines entsprechenden der sich bewegenden Objekte und Schwingungsfrequenzen der Objekte auf, die jeweils an einer Position bleiben und schwingen. Die Hochfrequenzschaltung 20 verwendet einen IQ-Phasendetektor zum Erzeugen von zwei Schwebungssignalen (I-Phasen- und Q-Phasen-Schwebungssignal), die unterschiedliche Phasen von der des Empfangssignals um π/2 haben und gibt das I-Phasen-Schwebungssignal als ein erstes Sensorsignal von einem Ausgangsport P11 aus. Zu bemerken ist, dass die Hochfrequenzschaltung 20 ein Q-Phasen-Schwebungssignal als das erste Sensorsignal an Stelle des I-Phasen-Schwebungssignals ausgeben kann, oder dass die Hochfrequenzschaltung 20 zwei Schwebungssignale, das I-Phasen- und Q-Phasen-Schwebungssignal, als erste Sensorsignale ausgeben kann.
Der Signalprozessor 3 weist einen Mikrocontroller 4, einen Verstärker 5, der konfiguriert ist, um das erste Sensorsignal zu verstärken, ein Bandpassfilter 6, das konfiguriert ist, um das Frequenzband des ersten Sensorsignals, das von dem Verstärker 5 verstärkt wird, einzuschränken, sowie eine Steuer-Leistungsversorgungsschaltung (Regler) 7 auf. Das Bandpassfilter 6 erlaubt das Durchgehen von Frequenzkomponenten in einem Frequenzband, das Frequenzkomponenten aufweist, die zu der Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts, das ein Erfassungsziel ist, proportional sind, wobei die Frequenzkomponenten in dem Frequenzband in Frequenzkomponenten des ersten Sensorsignals, das ein Signal des Zeitbereichs ist, enthalten sind. Die Sensorvorrichtung 1 zielt auf Personen als Erfassungsziel ab. Im Allgemeinen beträgt die Bewegungsgeschwindigkeit, mit der eine Person auf ebenem Boden spaziert oder geht oder Treppen aufwärts und abwärts geht, etwa 1 bis 6 [km/h]. Der Durchgangsbereich des Bandpassfilters 6 ist daher mindestens innerhalb eines Bereichs von etwa 40 [Hz] bis etwa 300 [Hz]. Die Steuerleistungsversorgung 7 weist zum Beispiel einen Dreiklemmenregler auf und bildet ein Betriebsnetzteil des Funkwellensensors t2 und ein Betriebsnetzteil des Signalprozessors 3.
Der Mikrocontroller 4 führt A/D-Umwandlung auf dem ersten Sensorsignal aus, das ein Analogsignal ist, das zu einem A/D-Eingangsport P21 eingegeben wird. Wenn ein sich bewegendes Objekt als eine Person identifiziert wird, gibt der Mikrocontroller 4 ein Erfassungssignal aus einem Ausgangsport P22 aus. Außerdem hat der Mikrocontroller 4 einen Kommunikationsport P23, der elektrisch mit einem Kommunikationsport P12 der Hochfrequenzschaltung 20 verbunden ist. Diese Kommunikationsports P12 und P23 sind Ports, die verwendet werden, um bidirektionale serielle Kommunikation auszuführen, und die der Serial Peripheral Interface (SPI) als eine Spezifikation serieller Kommunikation entsprechen. Der Mikrocontroller 4 überträgt zum Beispiel einen Erfassungsstartbefehl und einen Erfassungsstoppbefehl von dem Kommunikationsport P23. Beim Empfangen des Erfassungsstartbefehls über den Kommunikationsport P12, erzeugt die Hochfrequenzschaltung 20 ein Übertragungssignal und beginnt das Übertragen einer Funkwelle. Beim Empfangen des Erfassungsstoppbefehls über den Kommunikationsport P12, erzeugt die Hochfrequenzschaltung 20 ein Übertragungssignal und stoppt das Übertragen der Funkwelle.
2 zeigt von den Komponenten des Signalprozessors 3 Komponenten, die von dem Mikrocontroller 4 hergestellt werden. Der Mikrocontroller 4 weist einen A/D-Wandler 40, einen Signalwandler 41, einen Identifikator 42, einen Rauschentferner 43, einen Erkennungsprozessor 44, eine Datenbank 45 und einen Ausgeber 46 auf. Zu bemerken ist, dass der Signalwandler 41, der Identifikator 42 und der Rauschentferner 44 durch Ausführen von Programmen, die in einem Speicher 30 gespeichert sind (siehe 1) umgesetzt werden. Beispiele des Speichers 30 weisen überschreibbare nichtflüchtige Speicher auf, wie zum Beispiel Electrically Erasable Programmable Read-Only Memories (EEPROMs) oder Flashspeicher auf. Zu bemerken ist, dass der Mikrocontroller 4 eine Zentraleinheit (CPU) zum Ausführen von Programmen aufweist, die in einem Speicher gespeichert sind, der innerhalb oder außerhalb des Mikrocontrollers angeordnet ist, wobei der Signalwandler 41, der Identifikator 42, der Rauschentferner 43 und der Erkennungsprozessor 44 umgesetzt werden.
Der A/D-Wandler 40 tastet das erste Sensorsignal, das ein Analogsignal ist und über den Verstärker 5 und das Bypassfilter 6 eingegeben wird, ab und quantisiert es, wodurch A/D-Umwandlung des ersten Sensorsignals in ein erstes Sensorsignal, das digital ist, ausgeführt wird. Der A/D-Wandler 40 ist eine A/D-Wandlerschaltung, die in dem Mikrocontroller 4 enthalten ist.
Der Signalwandler 41 führt Fast Fourier-Transformation (FFT) auf dem ersten Sensorsignal des Zeitbereichs, das von dem A/D-Wandler 40 eingegeben wird, aus, wodurch das erste Sensorsignal in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs umgewandelt wird. Das erste Sensorsignal, das in ein digitales Signal umgewandelt wird, wird daher durch die FFT in ein zweites Sensorsignal des Frequenzbereichs umgewandelt. Zu bemerken ist, dass der Signalwandler 41 das erste Sensorsignal in das zweite Sensorsignal durch diskrete Kosinustransformation (Discrete Cosine Transform – DCT) umwandeln kann.
Das zweite Sensorsignal wird hier in Frequenzbereiche geteilt. Jede der Frequenzkomponenten der Frequenzbereiche wird mit „s(n)” bezeichnet. Der Parameter n ist eine natürliche Anzahl (zum Beispiel größer als 4), die in aufsteigender Frequenzreihenfolge jedem der Frequenzbereiche zugewiesen wird, die durch das gleichförmige Teilen des Frequenzbereichs der zweiten Sensorsignale erhalten wird. Außerdem ist s(i) ein Parameter, der eine Frequenzkomponente in dem Frequenzbereich der Anzahl i darstellt und der Signalstärke des zweiten Sensorsignals in dem Frequenzbereich entspricht. Zu bemerken ist, dass der Signalwandler 41 bevorzugt die Frequenzkomponenten s(n) normiert. In der folgenden Beschreibung sind die Frequenzkomponenten s(n) normiert.
Der Identifikator 42 bestimmt, ob jede der Frequenzkomponenten s(n) eine Rauschkomponente ist. Der Rauschentferner 43 entfernt aus dem zweiten Sensorsignal mindestens eine der Frequenzkomponenten s(n), die als die Rauschkomponente von dem Identifikator 42 bestimmt wird.
Der Erkennungsprozessor 44 bestimmt die Gegenwart eines Erfassungszielobjekts (zum Beispiel einer Person) auf der Basis einer Verteilung der Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals, nachdem die Rauschkomponente durch den Rauschentferner 43 entfernt wurde. Dann, wenn der Erkennungsprozessor 44 die Gegenwart des Erfassungszielobjekts bestimmt (erfasst), veranlasst der Erkennungsprozessor 44 den Ausgeber 46, das Erfassungssignal auszugeben. Der Ausgeber 46 kann zum Beispiel ein Spannungssignal ausgeben kann, das in dem Fall, in dem die Gegenwart des Erfassungszielobjekts von dem Erkennungsprozessor 44 nicht bestimmt (erfasst) wird, auf einen hohen Pegel übergeht, und auf einen niedrigen Pegel in dem Fall übergeht, in dem die Gegenwart des Erfassungszielobjekts von dem Erfassungsprozessor 44 bestimmt (erfasst) wird. Zu bemerken ist, dass der Ausgeber 46 ein Spannungssignal ausgeben, das in dem Fall, in dem die Gegenwart des Erfassungszielobjekts von dem Erkennungsprozessor 44 nicht bestimmt (erfasst) wird, auf den niedrigen Pegel übergeht, und auf den hohen Pegel in dem Fall übergeht, in dem die Gegenwart des Erfassungszielobjekts von dem Erfassungsprozessor 44 bestimmt (erfasst) wird.
Der Erkennungsprozessor 44 führt vorzugsweise einen Musterbestimmungsprozess aus, zum Beispiel durch eine Hauptkomponentenanalyse, wodurch die Gegenwart des Erfassungszielobjekts bestimmt wird. Wenn der Erkennungsprozessor 44 den Musterbestimmungsprozess durch die Hauptkomponentenanalyse ausführt, speichert der Erkennungsprozessor 44 bevorzugt in der Datenbank 45 Daten (Lernmusterdaten) einer Frequenzverteilung der Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals in dem Fall, in dem kein Erfassungszielobjekt in einem Erfassungsbereich des Funkwellensensors 2 gegenwärtig ist. Außerdem werden als andere Lernmusterdaten Daten einer Frequenzverteilung der Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals, die den unterschiedlichen Bewegungen des Erfassungszielobjekts entsprechen, in der Datenbank 45 gespeichert. Der Erkennungsprozessor 44 vergleicht bevorzugt jeden der Teile von Lernmusterdaten, die in der Datenbank 45 gespeichert sind, mit Frequenzverteilungsmerkmalen der Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals, das in Echtzeit eingegeben wird, wodurch die Gegenwart oder Abwesenheit des Erfassungszielobjekts bestimmt wird. Zu bemerken ist, dass der Musterbestimmungsprozess durch die Hauptkomponentenanalyse, wie oben beschrieben, wie auch in Patentschrift 1 beschrieben bekannt war und daher seine ausführliche Beschreibung weggelassen wird. Zu bemerken ist, dass der Erkennungsprozessor 44 die Gegenwart des Erfassungszielobjekts bestimmen kann, wenn die Größe einer spezifischen Frequenzkomponente s(n) unter den Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals einen Schwellenwert überschreitet.
Nun wird der Bestimmungsprozess des Identifikators 42 beschrieben. Jede der 3A und 3B zeigt die Frequenzverteilung der Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals in dem Fall, in dem kein Erfassungszielobjekt gegenwärtig ist. Zu bemerken ist, dass die Abszisse in 3A und 3B die Dopplerfrequenz darstellt, und die Ordinate die normierte Signalstärke.
Wie in 3A veranschaulicht, wird in dem zweiten Sensorsignal Rauschen auf einer Frequenzkomponente gleich der Leistungszufuhrfrequenz (zum Beispiel 60 [Hz]) eines Leistungssystems und Frequenzkomponenten gleich den Vervielfachung (120 [Hz], 180 [Hz], 24 [Hz]) der Leistungszufuhrfrequenz überlagert. Dann ist das Rauschen, das auf den Frequenzkomponenten gleich der Leistungszufuhrfrequenz des Leistungssystems und der Vervielfachung der Leistungszufuhrfrequenz zu überlagern ist, ohne Weiteres aus dem zweiten Sensorsignal entfernbar, indem zum Beispiel ein Kerbfilter verwendet wird (siehe 3B). Die Frequenzverteilung in 3B zeigt jedoch einen sehr hohen Wert der Signalstärke einer Frequenzkomponente, die sich in der Nähe von etwa 15 [Hz] befindet. Im Allgemeinen, wenn sich eine Person in dem Erfassungsbereich bewegt, zeigt die Frequenzverteilung der Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals relativ hohe Signalstärken der Frequenzkomponenten s(n) innerhalb eines Frequenzbereichs (ein Frequenzbereich von 40 [Hz] bis 300 [Hz]), der der Bewegungsgeschwindigkeit der Person entspricht. Die Frequenzverteilung, die in 3B gezeigt ist, ist daher signifikant von der Frequenzverteilung in dem Fall unterschiedlich, in dem das Erfassungszielobjekt (die Person) gegenwärtig ist, und die Spitze in der Nähe von etwa 15 [Hz] wird als Rauschen angenommen. Zu bemerken ist, dass das Rauschen nicht notwendigerweise in dem Frequenzbereich erzeugt wird (in dem Frequenzbereich in der Nähe von etwa 15 [Hz]), der in 3B gezeigt ist, sondern in diversen Frequenzbereichen in Übereinstimmung mit einer Umgebung, in der die Sensorvorrichtung 1 installiert ist, erzeugt werden kann.
Der Identifikator 42 vergleicht daher Signalstärken von Frequenzkomponenten s(i – 2), s(i – 1), s(i), s(i + 1) und s(i + 2) miteinander. Dann, wenn die Signalstärke der Frequenzkomponente s(i) um ein Ausmaß, das einen Schwellenbereich überschreitet, höher ist als die Signalstärken einiger anderer Frequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)), bestimmt der Identifikator 42 die Frequenzkomponente s(i) als die Rauschkomponente. Mit anderen Worten, wenn die Signalstärke der Frequenzkomponente s(i) höher ist als ein Schwellenwert, bestimmt der Identifikator 42 die Frequenzkomponente s(i) als die Rauschkomponente. Der Schwellenwert ist ein Wert, der auf den Signalstärken einiger anderer Frequenzkomponenten s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2) basiert. Spezifisch, wenn (die Signalstärke der) Frequenzkomponente s(i) den folgenden Ungleichheitsausdruck erfüllt, bestimmt der Identifikator 42 die Frequenzkomponente s(i) als die Rauschkomponente, während, wenn die Frequenzkomponente s(i) den folgenden Ungleichheitsausdruck nicht erfüllt, der Identifikator 42 die Frequenzkomponente s(i) nicht als die Rauschkomponente bestimmt. Die rechte Seite des folgenden Ungleichheitsausdrucks stellt den Schwellenwert dar. s(i) > α × {s(i – 2) + s(i – 1) + s(i + 1) + s(i + 2)}
Hier ist der Wert eines Koeffizienten α zum Gewichten bevorzugt größer als 1, kann aber weniger als 1 sein. Außerdem kann der Koeffizient α ein festgelegter Wert sein oder kann variiert werden. In dem Fall des Bestimmens (Erfassens) der Langzeitgegenwart eines Erfassungsziels (einer Person) durch den Erkennungsprozessor 44, ist ein solches Erfassen zum Beispiel höchstwahrscheinlich aufgrund der Rauschkomponente fehlerhaft, und der Identifikator 42 kann hat daher den Wert des Koeffizienten α verringern. Zu bemerken ist, dass der Identifikator 42 den Wert des Koeffizienten α variieren kann, wenn der Funkwellensensor 2 das Übertragen einer Funkwelle startet, oder während der Funkwellensensor 2 die Funkwelle überträgt.
Es wird zum Beispiel angenommen, dass die Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals wie in einer Frequenzverteilung der 4 gezeigt verteilt sind. Der Identifikator 42 bestimmt, ob jede der Frequenzkomponenten s(n) den Ungleichheitsausdruck erfüllt oder nicht. Da die Frequenzkomponente s(i) der Anzahl i den Ungleichheitsausdruck erfüllt, bestimmt der Identifikator 42 die Frequenzkomponente s(i) der Anzahl i als die Rauschkomponente. Wenn die Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals jedoch wie in einer Frequenzverteilung der 5 gezeigt verteilt sind, erfüllt die Frequenzkomponente s(i) der Anzahl i den Ungleichheitsausdruck nicht. Der Identifikator 42 bestimmt daher die Frequenzkomponente s(i) der Anzahl i nicht als die Rauschkomponente. Der Identifikator 42 überträgt dann Bestimmungsresultate aller Frequenzkomponenten s(n) zu dem Rauschentferner 43.
Der Rauschentferner 43 stellt bevorzugt die Signalstärke der Frequenzkomponente s(i), die als die Rauschkomponente von dem Identifikator 42 bestimmt wird, auf null ein (siehe 6A). In 6A stellt ein leerer Kreis, der durch eine unterbrochene Linie gezeichnet ist, die Frequenzkomponente s(i) dar, bevor Rauschen durch den Rauschentferner 43 entfernt wird, und schwarze Punkte stellen die Frequenzkomponenten s(i) nach dem Entfernen des Rauschens durch den Rauschentferner 43 dar.
Alternativ kann der Rauschentferner 43 die Signalstärke der Frequenzkomponente s(i)n die als die Rauschkomponente bestimmt wird, eine auf einen Wert ein, der mit den Signalstärken der einigen anderen Frequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)), die in der Nähe der Frequenzkomponente s(i) liegen, interpoliert wird. Der Rauschentferner 43 stellt die Signalstärke der Frequenzkomponente s(i) bevorzugt auf einen Mittelwert von Signalstärken der Frequenzkomponente s(i – 1), die unmittelbar vor der Frequenzkomponente s(i) liegt, und die Frequenzkomponenten s(i + 1), die unmittelbar nach der Frequenzkomponente s(i) liegen, ein (siehe 6B). In 6B stellt ein leerer Kreis, der durch eine unterbrochene Linie gezeichnet ist, die Frequenzkomponente s(i) dar, bevor Rauschen durch den Rauschentferner 43 entfernt wird, und schwarze Punkte stellen die Frequenzkomponenten s(i) nach dem Entfernen des Rauschens durch den Rauschentferner 43 dar. Alternativ kann der Rauschentferner 43 die Signalstärke der Frequenzkomponente s(i)n auf einen Mittelwert der Signalstärken jeder der zwei Frequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)), die der Frequenzkomponente s(i) vorangehen und auf sie folgen, einstellen.
Der Erkennungsprozessor 44 führt einen Musterbestimmungsprozess (alternativ einen Vergleichsprozess mit einem Schwellenwert) auf dem zweiten Sensorsignal nach dem Entfernen der Rauschkomponente durch den Rauschentferner 43 aus. In der Sensorvorrichtung 1 kann daher die Erfassungspräzision des Erfassungszielobjekts im Vergleich zu einem Fall verbessert werden, indem der Erkennungsprozessor 44 den Musterbestimmungsprozess auf dem zweiten Sensorsignal, aus dem die Rauschkomponente nicht von dem Rauschentferner 43 entfernt wurde, ausführen. Außerdem bestimmt der Identifikator 42, ob die Frequenzkomponente s(i) eine Rauschkomponente ist, durch einen einfachen Prozess des Vergleichens der Signalstärke der Frequenzkomponente s(i) mit den Signalstärken der einigen anderen Frequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)), die in der Nähe der Frequenzkomponente s(i) liegen. Die Sensorvorrichtung 1 kann daher die Signalverarbeitung durch den Signalprozessor 3 im Vergleich zu dem bekannten Beispiel, das in Patentschrift 1 beschrieben ist, vereinfachen. Außerdem erlaubt es das Vereinfachen der Signalverarbeitung der Sensorvorrichtung 1, den Bestimmungsprozess des Erfassungszielobjekts durch den Erkennungsprozessor 44 gleichzeitig mit dem Bestimmungsprozess der Rauschkomponente durch den Identifikator und dem Entfernungsprozess der Rauschkomponente durch den Rauschentferner 43 auszuführen. Die Sensorvorrichtung 1 braucht daher das Erfassen des Erfassungszielobjekts nicht zu unterbrechen, um die Rauschkomponente zu entfernen und daher die Eignung zu verbessern.
Die Bewegungsgeschwindigkeit eines Objekts mit einer Dopplerfrequenz von 500 [Hz] beträgt hier etwa 11 [km/h]. Im Allgemeinen, wird jedoch die Geschwindigkeit, mit der eine Person Treppen aufwärts oder abwärts geht, als niedriger betrachtet als die Geschwindigkeit, mit der die Person auf ebenem Boden geht (in etwa 5 bis 6 [km/h]). Wenn das Erfassungszielobjekt der Sensorvorrichtung 1 daher eine Person ist, die Treppen aufwärts oder abwärts geht, erfordert der Musterbestimmungsprozess des Erkennungsprozessors 44 keine Frequenzkomponente s(n) in einem Frequenzbereich höher als etwa 300 [Hz] unter den Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals. Der Identifikator 42 führt daher bevorzugt den Bestimmungsprozess der Rauschkomponente nur auf den Frequenzkomponenten s(n) in dem Frequenzbereich aus, der die Dopplerfrequenz enthält, die der Bewegungsgeschwindigkeit des Erfassungszielobjekts entspricht. Außerdem, wenn ein Frequenzbereich, in dem die Rauschkomponente auftreten kann, bekannt ist, führt der Identifikator 42 bevorzugt den Bestimmungsprozess auf dem Frequenzbereich (Bestimmungsfrequenzbereich), der bekannt ist, aus. Eine spezifische Schwingungsfrequenz einer Struktur (zum Beispiel eines Beleuchtungskörpers 8 und dergleichen, die unten beschrieben sind), an der die Sensorvorrichtung 1 anzubringen ist, ist zum Beispiel bekannt, und der Identifikator 42 führt bevorzugt den Bestimmungsprozess auf einem Frequenzbereich (Bestimmungsfrequenzbereich) aus, der die spezifische Schwingungsfrequenz aufweist. Wie oben beschrieben, ermöglicht das Verschmälern des Frequenzbereichs, der dem Bestimmungsprozess der Rauschkomponente durch den Identifikator 42 unterzogen wird, eine Verringerung der Prozessmenge der Signalverarbeitung durch den Signalprozessor 3. Die Sensorvorrichtung 1 verringert die Prozessmenge der Signalverarbeitung durch den Signalprozessor 3, wodurch die Zeit, die für das Erfassen des Erfassungszielobjekts erforderlich ist, verringert wird.
Hier ist bei dem Bestimmungsprozess der Rauschkomponente durch den Identifikator 42 die Anzahl einiger anderer Frequenzkomponenten s(n), deren Signalstärken mit der Signalstärke der Frequenzkomponente s(i) verglichen werden, nicht auf vier beschränkt, sondern kann zwei oder sechs oder mehr sein. Außerdem braucht die Anzahl einiger anderer Frequenzkomponenten s(n) in einem Frequenzbereich höher als der Frequenzbereich (n = i) der Frequenzkomponente s(i) nicht gleich der Anzahl einiger anderer Frequenzkomponenten s(n) in einem Frequenzbereich, der niedriger ist als der Frequenzbereich (n = i) der Frequenzkomponente s(i) zu sein. Die Anzahl von Frequenzkomponenten s(n) kann zwischen dem Frequenzbereich, der höher ist als der Frequenzbereich (n = i) der Frequenzkomponente s(i) und dem Frequenzbereich, der niedriger ist als der Frequenzbereich (n = i) der Frequenzkomponente s(i) unterschiedlich sein. Zu bemerken ist, dass bei der Sensorvorrichtung 1 das Einstellen der Anzahl von Frequenzkomponenten, wie oben beschrieben, in ein Programm geschrieben wird, das von der CPU des Mikrocontrollers 4 ausgeführt wird. Um daher bei der Sensorvorrichtung 1 die Einstellung der Anzahl von Frequenzkomponenten wie oben beschrieben zu ändern, muss das Programm geändert werden. Alternativ kann der Signalprozessor 3 mit einer Eingabevorrichtung versehen sein, wie zum Beispiel mit einem DIP Switch, und die Sensorvorrichtung 1 kann derart konfiguriert sein, dass die Einstellung der Anzahl von Frequenzkomponenten, wie oben beschrieben, zu dem Mikrocontroller 4 von der Eingabevorrichtung eingegeben wird.
Unten wird eine Beleuchtungsvorrichtung 9 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wie in 7 veranschaulicht, weist die Beleuchtungsvorrichtung 9 die Sensorvorrichtung 1 und den Beleuchtungskörper 8 auf. Zu bemerken ist, dass in der folgenden Beschreibung die Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, die rechte und linke Richtung und die Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Beleuchtungsvorrichtung 9 wie in 7 gezeigt definiert sind. Der Beleuchtungskörper 8 ist ein Treppenpassagen-Führungslicht, das auf einer Wand eines Treppenabsatzes installiert ist, der ein Notausgangsweg eines Gebäudes ist. Der Beleuchtungskörper 8 weist eine erste Lichtquelleneinheit 80 für normale Beleuchtung auf, zwei zweite Lichtquelleneinheiten 82 für Notbeleuchtung, und einen Gerätkörper 81. Der Beleuchtungskörper 8 weist außerdem bevorzugt eine Notleistungsversorgungseinheit, eine Batterieeinheit und eine Steuereinheit auf.
Der Gerätkörper 81 ist aus einer Metallplatte hergestellt, um eine quadratische Rinnenform zu haben. Die erste Lichtquelleneinheit 80 ist abnehmbar an dem Gerätkörper 81 derart angebracht, dass sie eine Öffnung in einer Frontfläche des Gerätkörpers 81 verschließt. Die zwei zweiten Lichtquelleneinheiten 82 sind an entgegengesetzten Enden in die Längsrichtung des Gerätkörpers 81 eingerichtet. Die Notleistungsversorgungseinheit, die Batterieeinheit und die Steuereinheit sind in dem Gerätkörper 81 untergebracht.
Die erste Lichtquelleneinheit 80 weist bevorzugt ein LED-Modul auf, das als eine Lichtquelle dient, ein Anbringungselement, an dem das LED-Modul angebracht ist, einen Deckel 800, der an dem Anbringungselement angebracht ist, so dass er das LED-Modul abdeckt, und eine Leistungsversorgungseinheit. Die Leistungsversorgungseinheit weist bevorzugt eine Leistungsumwandlungsschaltung auf, die konfiguriert ist, um Wechselstromleistung, die von einem Leistungssystem geliefert wird, in Gleichstromleistung umzuwandeln, und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, um die Leistungsumwandlungsschaltung zu steuern, um den Lichtstrom, der von dem LED-Modul ausgegeben wird, zu erhöhen oder zu verringern (dimmen).
Jede der zwei zweiten Lichtquelleneinheiten 82 weist bevorzugt eine Licht emittierende Diode (LED), eine Linse 820, die konfiguriert ist, um die Ausrichtung des Lichtstroms, der von der LED ausgegeben wird, zu steuern, und einen Körper 821, der die LED und die Linse 820 aufnimmt, auf. Zu bemerken ist, dass die Linse 820 von einer Vorderfläche des Körpers 821 exponiert wird. In dem Fall eines Stromausfalls des Leistungssystems, veranlasst die elektrische Leistung, die von der Batterieeinheit geliefert wird, die Notleistungsversorgungseinheit, die zwei zweiten Lichtquelleneinheiten 82 für die Notbeleuchtung einzuschalten.
Die Sensorvorrichtung 1 ist an der Mitte einer unteren Fläche des Gerätkörpers 81 in eine Längsrichtung des Gerätkörpers 81 angebracht. Die Sensorvorrichtung 1 überträgt eine Funkwelle vorwärts in Bezug zu dem Beleuchtungskörper 8, und beim Erfassen einer Person, die die Treppe aufwärts oder abwärts geht, gibt die Sensorvorrichtung 1 ein Erfassungssignal aus. Das Erfassungssignal, das von der Sensorvorrichtung 1 ausgegeben wird, wird zu der Steuerschaltung der Notnetzteileinheit der ersten Lichtquelleneinheit 80 eingegeben. Wenn die Steuerschaltung das Erfassungssignal empfängt, steuert die Steuerschaltung die Leistungsumwandlungsschaltung, um Nennbeleuchtung des LED-Moduls zu veranlassen.
Außerdem, wenn die Steuerschaltung das Erfassungssignal nicht empfängt, steuert die Steuerschaltung die Leistungsumwandlungseinheit, um gedämpftes Beleuchten des LED-Moduls zu veranlassen (Beleuchten mit dem Lichtstrom, der niedriger ist als der Lichtstrom der Nennbeleuchtung). Zu bemerken ist, dass die Sensorvorrichtung 1 das Öffnen oder Schließen einer Tür erfassen kann, wenn eine Person den Raum der Treppe betritt oder verlässt, um das Erfassungssignal auszugeben.
Zu bemerken ist, dass der Beleuchtungskörper, der in der Beleuchtungsvorrichtung 9 enthalten ist, nicht auf den Beleuchtungskörper 8 der vorliegenden Ausführungsform, das heißt das Treppenpassagen-Führungslicht beschränkt ist. Die Beleuchtungsvorrichtung kann zum Beispiel einen Beleuchtungskörper wie eine Straßenlampe aufweisen, die zum Beispiel in einer Park- oder Fahrbahn-Beleuchtungsausstattung installiert ist, um Fahrbahnen auszuleuchten, und die Sensorvorrichtung 1. Die Sensorvorrichtung 1 braucht nicht an dem Gerätkörper 81 angebracht zu sein. Wenn der Beleuchtungskörper zum Beispiel die Straßenlampe oder Fahrbahnbeleuchtungsausstattung ist, kann die Sensorvorrichtung 1 an einem Mast, an dem der Beleuchtungskörper angebracht ist, angebracht sein.
Wie oben beschrieben, weist eine Sensorvorrichtung 1 eines ersten Aspekts einen Funkwellensensor 2 auf, der konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und eine Reflexionswelle, die die Funkwelle ist, die von einem Objekt reflektiert wird und zurückkehrt, und um ein Sensorsignal auszugeben, das Frequenzkomponenten anteilsmäßig zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält. Die Sensorvorrichtung 1 weist ferner einen Signalprozessor 3 auf, der konfiguriert ist, um Signalverarbeitung auf dem Sensorsignal, das von dem Funkwellensensor 2 ausgegeben wird, auszuführen, und zu bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist oder nicht. Der Signalprozessor 3 weist einen Signalwandler 41 auf, der konfiguriert ist, das Sensorsignal, das ein erstes Sensorsignal eines Zeitbereichs ist, in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs umzuwandeln. Der Signalprozessor 3 weist einen Erkennungsprozessor 44 auf, der konfiguriert ist, um basierend auf einer Verteilung von Signalstärken, die Größen von Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals zeigen, zu bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist oder nicht. Der Signalprozessor 3 weist einen Identifikator 42 auf, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob jede der Frequenzkomponenten s(n) eine Rauschkomponente ist oder nicht, und einen Rauschentferner 43, der konfiguriert ist, um aus dem zweiten Sensorsignal mindestens einer der Frequenzkomponenten s(n), die als die Rauschkomponente von dem Identifikator 42 bestimmt wird, zu entfernen. Der Identifikator 42 vergleicht eine Signalstärke jeder der Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals mit einer oder mehreren Signalstärken anderer Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals. Wenn eine Signalstärke mindestens eine Frequenzkomponente s(i) der Frequenzkomponenten um ein Ausmaß größer ist als die Signalstärken einer oder mehrerer Nachbarfrequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)), die in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente s(i) liegen, bestimmt der Identifikator 42 die mindestens eine Frequenzkomponente s(i) als die Rauschkomponente.
Die Sensorvorrichtung 1 des ersten Aspekts ermöglicht Vereinfachung der Signalverarbeitung durch den Signalprozessor 3 durch Entfernen der Rauschkomponente, um die Erfassungspräzision des Erfassungszielobjekts zu verbessern, während durch einfache Verarbeitung bestimmt wird, ob die mindestens eine Frequenzkomponente s(i) die Rauschkomponente ist oder nicht.
Außerdem kann eine Sensorvorrichtung 1 eines zweiten Aspekts kombiniert mit der Sensorvorrichtung 1 des ersten Aspekts ausgeführt werden. Bei der Sensorvorrichtung 1 des zweiten Aspekts bestimmt der Identifikator 42 bevorzugt, ob jede der Frequenzkomponenten eine Rauschkomponente innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs ist oder nicht.
Die Sensorvorrichtung 1 des zweiten Aspekts ermöglicht das Verschmälern eines Frequenzbereichs, auf dem der Identifikator 42 den Bestimmungsprozess der Rauschkomponente ausführt, und das Verringern der Prozessmenge der Signalverarbeitung durch den Signalprozessor 3.
Außerdem kann eine Sensorvorrichtung 1 eines dritten Aspekts kombiniert mit der Sensorvorrichtung 1 des zweiten Aspekts ausgeführt werden. Bei der Sensorvorrichtung 1 des ersten Aspekts, ändert der Identifikator 42 bevorzugt eine Gesamtanzahl der Nachbarfrequenzkomponenten s(i – 1), ..., die in der Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente s(i) liegen.
Die Sensorvorrichtung 1 des dritten Aspekts ermöglicht das Bestimmen der Rauschkomponente aus den Frequenzkomponenten s(i – 1), ..., eines geeigneten Frequenzbereichs, zum Beispiel gemäß Merkmalen der Rauschkomponente.
Außerdem kann eine Sensorvorrichtung 1 eines vierten Aspekts kombiniert mit der Sensorvorrichtung 1 des ersten bis dritten Aspekts ausgeführt werden. Bei der Sensorvorrichtung 1 des vierten Aspekts ist der Rauschentferner 43 bevorzugt konfiguriert, um die Rauschkomponente zu entfernen, indem die Signalstärke der mindestens einen Frequenzkomponente s(i), die von dem Identifikator 42 als die Rauschkomponente bestimmt wurde, auf null gesetzt wird.
Die Sensorvorrichtung 1 des vierten Aspekts ermöglicht eine Verringerung des Einflusses der Rauschkomponente über den Bestimmungsprozess, der von dem Identifikator 42 ausgeführt wird.
Außerdem kann eine Sensorvorrichtung 1 eines fünften Aspekts kombiniert mit der Sensorvorrichtung 1 des ersten bis dritten Aspekts ausgeführt werden. Bei der Sensorvorrichtung 1 des fünften Aspekts ist der Rauschentferner 43 bevorzugt konfiguriert, um die Rauschkomponente durch Einstellen der Signalstärke s(i) auf die mindestens eine Frequenzkomponente, die von dem Identifikator 42 als die Rauschkomponente bestimmt wurde, auf einen Wert, der mit zwei oder mehr der Signalstärken der Nachbarfrequenzkomponenten, die in der Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente s(i) liegen, interpoliert wird, zu entfernen.
Die Sensorvorrichtung 1 des fünften Aspekts ermöglicht eine Verringerung des Einflusses der Rauschkomponente über den Bestimmungsprozess, der von dem Identifikator 42 ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben, weist eine Sensorvorrichtung 1 eines sechsten Aspekts einen Funkwellensensor 2 auf, der konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und eine Reflexionswelle, die die Funkwelle ist, die von einem Objekt reflektiert wird und zurückkehrt, zu empfangen, und ein Sensorsignal auszugeben, das Frequenzkomponenten anteilsmäßig zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält. Außerdem weist die Sensorvorrichtung einen Signalprozessor 3 und einen Speicher 30, der ein Programm speichert, auf. Das Programm veranlasst, wenn es von dem Signalprozessor 3 ausgeführt wird, den Signalprozessor 3, Folgendes auszuführen: Umwandeln des Sensorsignals, das ein erstes Sensorsignal eines Zeitbereichs ist, in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs; basierend auf einer Verteilung von Signalstärken, die Größen von Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals zeigen, Bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist oder nicht; Bestimmen ob jede der Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals eine Rauschkomponente ist oder nicht, indem eine Signalstärke mindestens einer Frequenzkomponente s(i) des zweiten Sensorsignals mit einem Wert verglichen wird, der aus den Signalstärken einer oder mehrerer Nachbarfrequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)), die in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente s(i) liegen, und Entfernen aus dem zweiten Sensorsignal einer Frequenzkomponente s(n), die als die Rauschkomponente bestimmt wird.
Die Sensorvorrichtung 1 des sechsten Aspekts ermöglicht Vereinfachung der Signalverarbeitung durch den Signalprozessor 3 durch Entfernen der Rauschkomponente, um die Erfassungspräzision des Erfassungszielobjekts zu verbessern, während durch einfache Verarbeitung bestimmt wird, ob die eine Frequenzkomponente s(i) die Rauschkomponente ist oder nicht.
Wie oben beschrieben, weist eine Sensorvorrichtung 1 eines siebten Aspekts einen Funkwellensensor 2 auf, der konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und eine Reflexionswelle, die die Funkwelle ist, die von einem Objekt reflektiert wird und zurückehrt, zu empfangen, und ein Sensorsignal auszugeben, das Frequenzkomponenten anteilsmäßig zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält. Außerdem weist die Sensorvorrichtung 1 einen Signalprozessor 3 auf. Der Signalprozessor 3 ist konfiguriert, um das Sensorsignal, das ein erstes Sensorsignal eines Zeitbereichs ist, in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs umzuwandeln. Der Signalprozessor 3 ist konfiguriert, um basierend auf einer Verteilung von Signalstärken, die Größen von Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals zeigen, zu bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist oder nicht. Der Signalprozessor 3 ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob jede der Frequenzkomponenten s(n) des zweiten Sensorsignals eine Rauschkomponente ist, indem eine Signalstärke mindestens einer Frequenzkomponente s(i) des zweiten Sensorsignals mit einem Wert verglichen wird, der aus den Signalstärken einer oder mehrerer der Nachbarfrequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)) des zweiten Sensorsignals berechnet wird, wobei die eine oder mehreren Nachbarfrequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)) in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente liegen. Der Signalprozessor 3 ist konfiguriert, um aus dem zweiten Sensorsignal eine oder mehrere der Frequenzkomponenten s(n), die als die Rauschkomponente bestimmt wird/werden, zu entfernen.
Die Sensorvorrichtung 1 des siebten Aspekts ermöglicht Vereinfachung der Signalverarbeitung durch den Signalprozessor 3 durch Entfernen der Rauschkomponente, um die Erfassungspräzision des Erfassungszielobjekts zu verbessern, während durch einfache Verarbeitung bestimmt wird, ob die mindestens eine Frequenzkomponente s(i) die Rauschkomponente ist oder nicht.
Wie oben beschrieben, weist eine Beleuchtungsvorrichtung 9 eines achten Aspekt die Sensorvorrichtung 1 eines des ersten bis siebten Aspekts und einen Beleuchtungskörper 8 auf. Ein beleuchteter Zustand des Beleuchtungskörpers 8 wechselt gemäß einem Erfassungsresultat des Erfassungszielobjekts durch die Sensorvorrichtung 1.
Wenn die Beleuchtungsvorrichtung 9 des achten Aspekt eine Verringerung der Energie, die von dem Beleuchtungskörper 8 verbraucht wird erlaubt, zum Beispiel, wenn der Beleuchtungskörper 8 in einem AUS-Zustand (oder in einem gedimmten Zustand) ist, in dem keine Person gegenwärtig ist, und der Beleuchtungskörper 8 in einem EIN-Zustand ist, wenn eine Person gegenwärtig ist.
Zu bemerken ist, dass die elektrische Vorrichtung, die mit der Sensorvorrichtung 1 kombiniert ist, nicht auf einen Beleuchtungskörper beschränkt ist. Die Sensorvorrichtung 1 kann zum Beispiel mit einer automatischen Tür kombiniert werden, die sich auf der Basis des Erfassungsresultat der Sensorvorrichtung 1 öffnet oder schließt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-219249 A [0002]

Claims

Sensorvorrichtung (1), umfassend: einen Funkwellensensor (2), der konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und eine Reflexionswelle, die die Funkwelle ist, die von einem Objekt reflektiert wird und zurückehrt, zu empfangen, und um ein Sensorsignal auszugeben, das Frequenzkomponenten proportional zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält, einen Signalprozessor (3), der konfiguriert ist, um eine Signalverarbeitung auf dem Sensorsignal, das von dem Funkwellensensor (2) ausgegeben wird, auszuführen, und zu bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist oder nicht, wobei der Signalprozessor (3) aufweist: einen Signalwandler (41), der konfiguriert ist, um das Sensorsignal, das ein erstes Sensorsignal eines Zeitbereichs ist, in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs umzuwandeln, einen Erkennungsprozessor (44), der konfiguriert ist, um basierend auf einer Verteilung von Signalstärken, die Größen von Frequenzkomponenten (s(n)) des zweiten Sensorsignals zeigen, zu bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist oder nicht, einen Identifikator (42), der konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob jede der Frequenzkomponenten (s(n)) eine Rauschkomponente ist oder nicht, einen Rauschentferner (43), der konfiguriert ist, um aus dem zweiten Sensorsignal mindestens eine der Frequenzkomponenten (s(n)), die von dem Identifikator (42) als die Rauschkomponente bestimmt wird, zu entfernen, wobei der Identifikator (42) eine Signalstärke jeder der Frequenzkomponenten (s(n)) des zweiten Sensorsignals mit einer oder mehreren Signalstärken anderer Frequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals vergleicht, und wenn eine Signalstärke mindestens einer Frequenzkomponente (s(i)) der Frequenzkomponenten um ein Ausmaß größer ist als Signalstärken einer oder mehrerer Nachbarfrequenzkomponenten (s(i – 2), s(i – 1), s(i + 1) und s(i + 2)), die in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente (s(i)) liegen, der Identifikator die mindestens eine Frequenzkomponente (s(i)) als die Rauschkomponente bestimmt.
Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Identifikator (42) bestimmt, ob jede der Frequenzkomponenten (s(n)) eine Rauschkomponente innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs ist oder nicht.
Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Identifikator (42) eine Gesamtanzahl der Nachbarfrequenzkomponenten (s(i – 1), ...), die in der Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente (s(i)) liegen, ändert.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rauschentferner (43) konfiguriert ist, um die Rauschkomponente zu entfernen, indem die Signalstärke der mindestens einen Frequenzkomponente (s(i)), die von dem Identifikator (42) als die Rauschkomponente bestimmt wurde, auf null gesetzt wird.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rauschentferner (43) konfiguriert ist, um die Rauschkomponente durch Einstellen der Signalstärke der mindestens einer Frequenzkomponente (s(i)), die von dem Identifikator (42) als eine Rauschkomponente bestimmt wurde, auf einen Wert setzt, der mit zwei oder mehr der Signalstärken der Nachbarfrequenzkomponenten, die in der Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente (s(i)) liegen, interpoliert sind, zu entfernen.
Sensorvorrichtung (1), umfassend: einen Funkwellensensor (2), der konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und eine Reflexionswelle, die die Funkwelle ist, die von einem Objekt reflektiert wird und zurückehrt, zu empfangen, und um ein Sensorsignal auszugeben, das Frequenzkomponenten proportional zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält. einen Signalprozessor (3), und einen Speicher, der ein Programm speichert, wobei das Programm, wenn es von dem Signalprozessor (3) ausgeführt wird, den Signalprozessor (3) veranlasst, Folgendes auszuführen: Umwandeln des Sensorsignals, das ein erstes Sensorsignal eines Zeitbereichs ist, in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs; Bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist, basierend auf einer Verteilung von Signalstärken, die Größen von Frequenzkomponenten (s(n)) des zweiten Sensorsignals zeigen; Bestimmen, ob jede der Frequenzkomponenten (s(n)) des zweiten Sensorsignals eine Rauschkomponente ist oder nicht, indem eine Signalstärke mindestens einer Frequenzkomponente des zweiten Sensorsignals mit einem Wert verglichen wird, der aus den Signalstärken einer oder mehrerer Nachbarfrequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals berechnet wird, wobei die eine oder mehreren Nachbarfrequenzkomponenten in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente liegen, und aus dem zweiten Sensorsignal eine oder mehrere der Frequenzkomponenten, die als die Rauschkomponente bestimmt wird/werden, zu entfernen.
Sensorvorrichtung (1), umfassend: einen Funkwellensensor (2), der konfiguriert ist, um eine Funkwelle zu übertragen und eine Reflexionswelle, die die Funkwelle ist, die von einem Objekt reflektiert wird und zurückehrt, zu empfangen, und um ein Sensorsignal auszugeben, das Frequenzkomponenten proportional zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält, und einen Signalprozessor (3), der konfiguriert ist, um: das Sensorsignal, das ein erstes Sensorsignal eines Zeitbereichs ist, in ein zweites Sensorsignal eines Frequenzbereichs umzuwandeln; Bestimmen, ob das Objekt ein Erfassungszielobjekt ist, basierend auf einer Verteilung von Signalstärken, die Größen von Frequenzkomponenten (s(n)) des zweiten Sensorsignals zeigen; zu bestimmen, ob jede der Frequenzkomponenten (s(n)) des zweiten Sensorsignals eine Rauschkomponente ist oder nicht, indem eine Signalstärke mindestens einer Frequenzkomponente des zweiten Sensorsignals mit einem Wert verglichen wird, der aus den Signalstärken einer oder mehrerer Nachbarfrequenzkomponenten des zweiten Sensorsignals berechnet wird, wobei die eine oder mehreren Nachbarfrequenzkomponenten in einer Nähe der mindestens einen Frequenzkomponente liegen, und aus dem zweiten Sensorsignal eine oder mehrere der Frequenzkomponenten, die als die Rauschkomponente bestimmt wird/werden, zu entfernen.
Beleuchtungsvorrichtung (9), umfassend: die Sensorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, und einen Beleuchtungskörper (8), einen beleuchteten Zustand des Beleuchtungskörpers (8), der sich gemäß einem Erfassungsresultat des Erfassungszielobjekts durch die Sensorvorrichtung (1) ändert.