JP2008215968A

JP2008215968A - High-frequency sensor apparatus

Info

Publication number: JP2008215968A
Application number: JP2007052162A
Authority: JP
Inventors: Kengo Iwata; 賢吾岩田
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2008-09-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-frequency sensor apparatus capable of preventing incorrect detection of unintentional movements and being easily used as a man-machine interface. <P>SOLUTION: The apparatus includes an oscillation circuit for generating transmission waves; an antenna for radiating the transmission waves and receiving reflected waves of the transmission waves reflected by an object as reception waves; a detection circuit for detecting the reception waves; and a control determination circuit for determining the presence of a body to be detected on the basis of Doppler signals included in the detection circuit and outputting determination signals when the detection of the body to be detected is determined. During the time period from the determination of the detection of the body to be detected and the output of the determination signals until a prescribed time has elapsed, the control determination circuit does not output determination signals on the basis of Doppler signals acquired during the time period. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、高周波センサ装置に関する。 The present invention relates to a high frequency sensor device.

マイクロ波などが人体にあたると反射波あるいは透過波を生じる。この反射波または透過波を受信し人体の有無を検出するのが高周波センサ装置であり、自動ドア、機器のリモートコントロール、便器洗浄装置などに使用できる。さらに、移動物体を検出する高周波センサ装置もあり、例えば水洗便器の自動洗浄などに有用である。 When a microwave hits the human body, a reflected wave or a transmitted wave is generated. A high-frequency sensor device that receives this reflected wave or transmitted wave and detects the presence or absence of a human body can be used for automatic doors, remote control of equipment, toilet cleaning devices, and the like. Furthermore, there is a high-frequency sensor device that detects a moving object, which is useful for automatic washing of a flush toilet, for example.

人体を含む移動物体を検知するには、ドップラー効果を利用することができる。すなわち、電波や音波が移動物体に当たり反射すると、反射波の周波数がドップラーシフトする。反射波及び送信波の差分周波数スペクトラムを求めることにより移動物体が検知される。さらにドップラー周波数は物体の移動速度に比例するので、移動速度を知ることもできる。 In order to detect a moving object including a human body, the Doppler effect can be used. That is, when radio waves or sound waves are reflected by a moving object, the frequency of the reflected waves is Doppler shifted. A moving object is detected by obtaining a difference frequency spectrum between the reflected wave and the transmitted wave. Furthermore, since the Doppler frequency is proportional to the moving speed of the object, the moving speed can also be known.

無給電素子が基板内のスルーホール式の制御線を通じて基板の背面上に設けられた高周波スイッチに接続され、電波ビームの放射方向を切替えるマイクロストリップアンテナ及びこれを用いた高周波センサに関する技術開示例がある（特許文献１）。電波ビームの放射方向をスキャンさせると、例えば高周波センサ装置のアンテナに向かって人がどの方向から接近してきたかなどを検知することができる。
国際公開番号ＷＯ２００６／０３５８８１Ａ１号 There is a technology disclosure example regarding a microstrip antenna in which a parasitic element is connected to a high-frequency switch provided on the back surface of a substrate through a through-hole type control line in the substrate and the radiation direction of a radio wave beam is switched, and a high-frequency sensor using the same Yes (Patent Document 1). When the radiation direction of the radio wave beam is scanned, it is possible to detect from which direction a person is approaching, for example, toward the antenna of the high frequency sensor device.
International Publication Number WO2006 / 035881A1

ところで、電波ビームを複数の方向に順次スキャンさせ、人体の手の動く方向を検知してこれに対応した情報を入力させる場合など、入力のための手の動作の後に、手を元に戻す動作まで検知すると、誤った情報が入力されることがあり得る。また、電波ビームをスキャンさせない場合にも、例えば、高周波センサ装置のアンテナに対して手を接近させる動作と、アンテナから遠ざける動作と、がそれぞれ検知されると、誤った情報を入力する場合があり得る。 By the way, the operation of returning the hand after the operation of the hand for input, such as when scanning the radio wave beam sequentially in multiple directions, detecting the direction of movement of the human hand and inputting information corresponding to this If detected, incorrect information may be input. Even when the radio beam is not scanned, for example, if an operation of bringing a hand close to the antenna of the high-frequency sensor device and an operation of moving away from the antenna are detected, incorrect information may be input. obtain.

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、意図しない動作などが誤検知されずマン・マシン・インタフェースとして使いやすい高周波センサ装置を提供する。 The present invention has been made based on the recognition of such a problem, and provides a high-frequency sensor device that is easy to use as a man-machine interface without erroneous detection of unintended operations.

本発明の一態様によれば、送信波を発生する発振回路と、前記送信波を放射し、前記送信波の物体による反射波を受信波として受信するアンテナと、前記受信波を検知する検波回路と、前記検波回路に含まれるドップラー信号に基づいて被検知体の検知の有無を判定し、前記被検知体の検知を確定すると判定信号を出力する制御判断回路と、を備え、前記制御判断回路は、前記被検知体の検知を確定し判定信号を出力してから所定の時間は、その時間に得られたドップラー信号に基づいて判定信号を出力しないことを特徴とする高周波センサ装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, an oscillation circuit that generates a transmission wave, an antenna that radiates the transmission wave and receives a reflected wave from the object of the transmission wave as a reception wave, and a detection circuit that detects the reception wave And a control determination circuit that determines the presence or absence of detection of the detected object based on a Doppler signal included in the detection circuit, and outputs a determination signal when the detection of the detected object is confirmed, and the control determination circuit Provides a high-frequency sensor device characterized by not outputting a determination signal based on a Doppler signal obtained at a predetermined time after the detection of the detected object is confirmed and the determination signal is output. The

また、本発明の他の一態様によれば、送信波を発生する発振回路と、前記送信波を放射し、前記送信波の物体による反射波を受信波として受信するアンテナと、前記受信波を検知する検波回路と、前記検波回路に含まれるドップラー信号に基づいて被検知体の検知の有無を判定し、前記被検知体の検知を確定すると判定信号を出力する制御判断回路と、を備え、前記制御判断回路は、前記被検知体の検知を確定し判定信号を出力してからドップラー信号の周波数が上昇し振幅が所定の値まで減少するまでは、その時間に得られたドップラー信号に基づいて判定信号を出力しないことを特徴とする高周波センサ装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, an oscillation circuit that generates a transmission wave, an antenna that radiates the transmission wave and receives a reflected wave from an object of the transmission wave as a reception wave, and the reception wave A detection circuit to detect, and a control determination circuit that determines the presence or absence of detection of the detected object based on a Doppler signal included in the detection circuit, and outputs a determination signal when the detection of the detected object is confirmed, The control determination circuit is based on the Doppler signal obtained at that time from when the detection of the detected object is confirmed and the determination signal is output until the frequency of the Doppler signal increases and the amplitude decreases to a predetermined value. Thus, a high frequency sensor device is provided that does not output a determination signal.

本発明により、意図しない動作などが誤検知されずマン・マシン・インタフェースとして使いやすい高周波センサ装置が提供される。 The present invention provides a high-frequency sensor device that is easy to use as a man-machine interface without erroneous detection of unintended operations.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる高周波センサ装置のブロック図である。
高周波センサ装置は、高周波部１０と制御部２０とを有する。高周波部１０は、給電素子１０２及び無給電素子１０４、１０６などからなるアンテナ１００と、高周波回路１２と、を有する。高周波回路１２には、送信波を発生する発振回路１４と、受信波からドップラー信号を取り出す検波回路１６と、が設けられている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a high-frequency sensor device according to an embodiment of the present invention.
The high frequency sensor device includes a high frequency unit 10 and a control unit 20. The high-frequency unit 10 includes an antenna 100 including a feeding element 102 and parasitic elements 104 and 106, and a high-frequency circuit 12. The high-frequency circuit 12 is provided with an oscillation circuit 14 that generates a transmission wave and a detection circuit 16 that extracts a Doppler signal from the reception wave.

アンテナ１００から放射された送信波は、人体などの物体に当たり反射波を生じ、給電素子１０２で受信される。アンテナ１００は送受信共用でもよいし、送信用と受信用とを別にしてもよい。人体検知用の高周波センサ装置において使用可能な送信波の周波数は、１０．５２５及び２４．１５ＧＨｚである。 The transmission wave radiated from the antenna 100 hits an object such as a human body to generate a reflected wave, and is received by the feed element 102. The antenna 100 may be used for both transmission and reception, or transmission and reception may be separated. The frequencies of transmission waves that can be used in the high-frequency sensor device for human body detection are 10.525 and 24.15 GHz.

移動物体の場合、ドップラー信号が高周波部１０の検波回路１６から出力される。このドップラー信号は、制御部２０の増幅器２２を介して制御判断回路２６へ入力される。また、増幅器２２の他の出力は、比較器２４を介して制御判断回路２６へ入力される。その出力は、負荷制御回路３０へ入力される。また、制御判断回路２６は、無給電素子１０４、１０６の電波ビームの放射方向を変える制御信号を出力する。なお、本発明においては、電波ビームの放射方向を変える機能は、必ずしも必須ではない。
図２は、本実施形態の高周波センサ装置に設けられるマイクロストリップアンテナの一例を表す平面図である。
また、図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。なお、図２以降の図については、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 In the case of a moving object, a Doppler signal is output from the detection circuit 16 of the high frequency unit 10. This Doppler signal is input to the control determination circuit 26 via the amplifier 22 of the control unit 20. The other output of the amplifier 22 is input to the control determination circuit 26 via the comparator 24. The output is input to the load control circuit 30. Further, the control determination circuit 26 outputs a control signal for changing the radiation direction of the radio wave beam of the parasitic elements 104 and 106. In the present invention, the function of changing the radiation direction of the radio wave beam is not necessarily essential.
FIG. 2 is a plan view illustrating an example of a microstrip antenna provided in the high-frequency sensor device of the present embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 and the subsequent drawings, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

このアンテナは、セラミックスや樹脂などの絶縁性の材料からなる基板１０１の前面に矩形状の導電体薄膜からなる３つのアンテナ素子１０２、１０４、１０６が一直線上に併設された構造を有する。中央のアンテナ素子１０２は、マイクロ波信号源から直接的に（すなわち、電線を通じて）マイクロ波電力の供給を受ける給電素子である。給電素子１０２の両側に設けられた２つのアンテナ素子１０４、１０６は、直接的な給電は受けない無給電素子である。給電素子１０２の励振方向は、図２において上下の方向であり、３つのアンテナ素子１０４、１０２、１０６の配列方向は励振方向と直交する方向とされている。この実施例では一例として左右の無給電素子１０４、１０６は、中央の給電素子１０２を中心として線対象の位置、すなわち給電素子１０２から等距離の位置に配置されており、サイズも同一とされている。無給電素子１０４、１０６のサイズは、給電素子１０２のサイズとほぼ同一とすることができるが、異なるものとしてもよい。なお、励振方向にみた長さは、用いるマイクロ波の波長に応じて最適な範囲があるので変えることができる範囲は狭いが、励振方向に対して垂直な方向の長さはより広い範囲で変えることができる。 This antenna has a structure in which three antenna elements 102, 104, and 106 made of a rectangular conductive thin film are arranged in a straight line on the front surface of a substrate 101 made of an insulating material such as ceramics or resin. The central antenna element 102 is a feeding element that receives a supply of microwave power directly from a microwave signal source (that is, through an electric wire). The two antenna elements 104 and 106 provided on both sides of the feeding element 102 are parasitic elements that do not receive direct feeding. The excitation direction of the feed element 102 is the vertical direction in FIG. 2, and the arrangement direction of the three antenna elements 104, 102, 106 is a direction orthogonal to the excitation direction. In this embodiment, as an example, the left and right parasitic elements 104 and 106 are arranged at the position of the line object around the central feeding element 102, that is, at the same distance from the feeding element 102, and the size is also the same. Yes. The sizes of the parasitic elements 104 and 106 can be substantially the same as the size of the feeder element 102, but may be different. The length in the excitation direction has an optimum range depending on the wavelength of the microwave to be used, so the range that can be changed is narrow, but the length in the direction perpendicular to the excitation direction is changed in a wider range. be able to.

給電素子１０２の背面の所定箇所（以下、「給電点」という）に給電線１０８の一端が接続されている。図３に表したように、給電線１０８は、基板１０１を貫通する導電線であり、給電線１０８の他端は、基板１０１の背面上に位置された高周波回路１２のマイクロ波出力端子に接続されている。なお、高周波回路１２は、例えばワンチップＩＣとして形成することができる。給電素子１０２は、高周波回路１２に設けられた発振回路１４（図１参照）から出力される特定周波数（例えば、１０．５２５ＧＨｚ、２４．１５ＧＨｚ、または７６ＧＨｚなど）のマイクロ波電力を給電点に受けて励振される。 One end of the power supply line 108 is connected to a predetermined position (hereinafter referred to as “power supply point”) on the back surface of the power supply element 102. As shown in FIG. 3, the power supply line 108 is a conductive line that penetrates the substrate 101, and the other end of the power supply line 108 is connected to the microwave output terminal of the high-frequency circuit 12 positioned on the back surface of the substrate 101. Has been. The high frequency circuit 12 can be formed as a one-chip IC, for example. The power feeding element 102 receives microwave power of a specific frequency (for example, 10.525 GHz, 24.15 GHz, or 76 GHz) output from an oscillation circuit 14 (see FIG. 1) provided in the high frequency circuit 12 at a feeding point. Excited.

図３に表したように、基板１０１は多層基板であり、その内部には１つの層として、薄膜状のアース電極１１６が、基板１０１の全面にわたって設けられている。アース電極１１６は、接地線１１５を介して高周波回路１２のグランド端子に接続されている。 As shown in FIG. 3, the substrate 101 is a multilayer substrate, and a thin-film ground electrode 116 is provided as a single layer over the entire surface of the substrate 101. The ground electrode 116 is connected to the ground terminal of the high-frequency circuit 12 through the ground line 115.

図２及び図３に表したように、無給電素子１０４、１０６のそれぞれの背面の所定箇所（以下、「接地点」という）にも、制御線１１０、１１２の一端がそれぞれ接続されている。制御線１１０、１１２の他端は、基板１０１の背面上に配置されたスイッチ１２０、１２４の一側端子にそれぞれ接続されている。スイッチ１２０、１２４の他側端子は、接地線１１８、１２２をそれぞれ介して、アース電極１１６に接続されている。スイッチ１２０、１２４は個別にオン・オフ操作が可能とされている。左側のスイッチ１２０のオン・オフ操作により、左側の無給電素子１０４がアース電極１１６に接続されるか、フローティング状態になるかが切り替えられる。右側のスイッチ１２４のオン・オフ操作により、右側の無給電素子１０６がアース電極１１６に接続されるか、フローティング状態になるかが切り替えられる。 As shown in FIGS. 2 and 3, one end of each of the control lines 110 and 112 is also connected to a predetermined portion (hereinafter referred to as “grounding point”) on the back surface of each of the parasitic elements 104 and 106. The other ends of the control lines 110 and 112 are respectively connected to one side terminals of the switches 120 and 124 disposed on the back surface of the substrate 101. The other terminals of the switches 120 and 124 are connected to the ground electrode 116 via ground lines 118 and 122, respectively. The switches 120 and 124 can be individually turned on / off. By turning on and off the left switch 120, whether the left parasitic element 104 is connected to the ground electrode 116 or in a floating state is switched. The on / off operation of the right switch 124 switches whether the right parasitic element 106 is connected to the ground electrode 116 or enters a floating state.

スイッチ１２０、１２４には、高周波スイッチを用いることが望ましいが、使用するマイクロ波周波数に対するインピーダンスが所定の適正値に調整されている必要は特になく、高周波信号を遮断するスイッチのオフ特性（アイソレーション）が良好であればよい。図２に表したように、給電素子１０２の給電点の位置は、一例として、給電素子１０２の励振方向（上下方向）において、使用するマイクロ波の基板１０１上での波長λｇに応じた最適アンテナ長（ほぼ、λｇである）だけ給電素子１０２の下側エッジ（または上側エッジ）から上側（または下側）に離れた位置であって、励振方向（上下方向）と直交する方向（左右方向）において、給電素子１０２の中央位置とされている。一方、無給電素子１０４、１０６のそれぞれの接地点の位置は、一例として、励振方向（上下方向）において、各無給電素子１０４、１０６の中央を中心とした幅Ｌ／２の範囲より外側の位置であって、直交する方向（左右方向）において、それぞれの無給電素子１０４、１０６の中央の位置とされている。ここで、Ｌは、無給電素子１０４、１０６の励振方向にみた長さである。 The switches 120 and 124 are preferably high-frequency switches, but it is not particularly necessary that the impedance with respect to the microwave frequency to be used is adjusted to a predetermined appropriate value, and the off characteristics (isolation) of the switches that block high-frequency signals. ) Is good. As shown in FIG. 2, the position of the feeding point of the feeding element 102 is, for example, an optimum antenna corresponding to the wavelength λg of the microwave to be used on the substrate 101 in the excitation direction (vertical direction) of the feeding element 102. A direction (left-right direction) that is a position that is separated from the lower edge (or upper edge) of the feed element 102 by the length (substantially λg) upward (or lower) and orthogonal to the excitation direction (vertical direction) The center position of the feed element 102 is shown in FIG. On the other hand, the positions of the grounding points of the parasitic elements 104 and 106 are, for example, outside the range of the width L / 2 with the center of the parasitic elements 104 and 106 as the center in the excitation direction (vertical direction). The position is the center position of the parasitic elements 104 and 106 in the orthogonal direction (left-right direction). Here, L is a length in the excitation direction of the parasitic elements 104 and 106.

このように構成されたマイクロストリップアンテナにおいて、スイッチ１２０、１２４を操作して無給電素子１０４、１０６をアース電極１１６に接続（接地）するかを切り替えることにより、このマイクロストリップアンテナから出力されてる電波ビームの放射方向を複数の方向のいずれかに切り替えることができる。給電素子１０２と無給電素子１０４、１０６との位置関係により放射方向が決定されるため、波長よりも極端に短い給電線１０８を介して給電素子１０２と高周波回路１２とを接続することが可能であり、よって、伝送損失が少なく効率がよい。また、制御線に接続されるスイッチが１つで電波ビームの放射方向を変化させることができるため、このマイクロストリップアンテナは基板サイズ小型化や製造の低コスト化に適している。 In the microstrip antenna configured as described above, the radio waves output from the microstrip antenna can be switched by operating the switches 120 and 124 to switch whether the parasitic elements 104 and 106 are connected (grounded) to the ground electrode 116. The radiation direction of the beam can be switched to one of a plurality of directions. Since the radiation direction is determined by the positional relationship between the feed element 102 and the parasitic elements 104 and 106, the feed element 102 and the high-frequency circuit 12 can be connected via the feed line 108 that is extremely shorter than the wavelength. Therefore, the transmission loss is low and the efficiency is good. Further, since the radiation direction of the radio wave beam can be changed with a single switch connected to the control line, this microstrip antenna is suitable for reducing the substrate size and manufacturing costs.

図４は、スイッチ１２０、１２４の操作による電波ビームの放射方向の変化を表す模式図である。
図４において、楕円は放射される電波ビームを模式的に表し、横軸の角度は基板１０１の主面に対して垂直な方向からみた電波ビームの放射方向の角度（放射角度）を表し、プラスの角度は放射方向が図２において右側に傾いていることを表し、マイナスの角度は左側に傾いていることを表す。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a change in the radiation direction of the radio wave beam due to the operation of the switches 120 and 124.
In FIG. 4, the ellipse schematically represents the radiated radio wave beam, and the angle on the horizontal axis represents the angle (radiation angle) of the radio wave radiation direction viewed from the direction perpendicular to the main surface of the substrate 101. 2 represents that the radiation direction is tilted to the right in FIG. 2, and a negative angle represents tilt to the left.

図４に表したように、両方のスイッチ１２０、１２４がオンの場合（すなわち、両方の
無給電素子１０４、１０６が接地されている場合）、電波ビームは点線で表したように、基板１０１の主面に対して垂直な方向に放射される。両方のスイッチ１２０、１２４がオフの場合（すなわち、両方の無給電素子１０４、１０６がフローティング状態の場合）も、電波ビームは一点鎖線で表したように、基板１０１の主面に対して垂直な方向に放射される。 As shown in FIG. 4, when both switches 120 and 124 are on (that is, when both parasitic elements 104 and 106 are grounded), the radio wave beam of the substrate 101 is expressed as indicated by a dotted line. Radiated in a direction perpendicular to the main surface. Even when both switches 120 and 124 are off (that is, when both parasitic elements 104 and 106 are in a floating state), the radio wave beam is perpendicular to the main surface of the substrate 101 as indicated by a one-dot chain line. Radiated in the direction.

一方、左側のスイッチ１２０がオンで右側のスイッチ１２４がオフの場合（すなわち、左側の無給電素子１０４だけが接地されている場合）は、電波ビームは破線で表したように、左側（条件によっては右側）に傾いた方向に放射される。また、左側のスイッチ１２０がオフで右側のスイッチ１２４がオンの場合（すなわち、右側の無給電素子１０６だけが接地されている場合）は、電波ビームはもうひとつの破線で表したように、右側（条件によっては左側）に傾いた方向に放射される。
このように、接地される無給電素子１０４、１０６を選択することにより、電波ビームの放射方向を変えることができる。 On the other hand, when the left switch 120 is on and the right switch 124 is off (that is, when only the left parasitic element 104 is grounded), the radio wave beam is on the left side (depending on conditions). Is emitted in the direction tilted to the right). In addition, when the left switch 120 is off and the right switch 124 is on (that is, when only the right parasitic element 106 is grounded), the radio beam is on the right side as shown by another broken line. Radiated in a direction tilted to the left (depending on conditions).
Thus, the radiation direction of the radio wave beam can be changed by selecting the parasitic elements 104 and 106 to be grounded.

図５は、本発明の第１の実施の形態の高周波センサ装置において実行される動作を例示するフローチャートである。
また、図６は、高周波センサ装置の動作を説明するための模式図である。 FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation executed in the high-frequency sensor device according to the first embodiment of the invention.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the high-frequency sensor device.

また、図７は、図６に表した具体例に対応したドップラー信号の波形や信号のタイミングなどを表すグラフ図である。
本実施形態においては、例えば、図５に表したように、高周波センサ装置は人体検知モードを実行する（ステップＳ１０２）。これは例えば、図６（ａ）に表したように、アンテナ１００から放射する電波ビームの方向を電波ビームＤ２の固定し、移動体によるドップラー信号を監視するモードである。 FIG. 7 is a graph showing the waveform of the Doppler signal, the signal timing, and the like corresponding to the specific example shown in FIG.
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 5, the high-frequency sensor device executes a human body detection mode (step S102). For example, as shown in FIG. 6A, the direction of the radio wave beam radiated from the antenna 100 is fixed to the radio wave beam D2, and the Doppler signal from the moving body is monitored.

そして、例えば、図６（ｂ）に表したように、アンテナ１００に使用者９００が接近し、図６（ｃ）に表したように電波ビームＤ２の検知範囲内において左手を前方に差し出す。すると、図７に表したようにドップラー信号Ａが生ずる。すると、制御判断回路２６は、使用者９００の左手の動作を検知する。すなわち、図７に表した具体例の場合、ドップラー信号Ａの振幅が閾値を越えると、閾値判定信号がハイレベル（Ｈ）となる。そして、制御判断回路２６は、この閾値判定信号に基づいて、検知を確定し（ステップＳ１０４：ｙｅｓ）、判定信号を出力する。ここで、例えば、この判定信号に基づいて、部屋の照明が点灯・消灯されるものとする。つまり、被検知体９００がアンテナ１００の前で、手を動かす度に、照明が点灯と消灯とを交互に繰り返す。 Then, for example, as shown in FIG. 6B, the user 900 approaches the antenna 100, and the left hand is put forward in the detection range of the radio wave beam D2 as shown in FIG. 6C. Then, a Doppler signal A is generated as shown in FIG. Then, the control determination circuit 26 detects the left hand movement of the user 900. That is, in the case of the specific example shown in FIG. 7, when the amplitude of the Doppler signal A exceeds the threshold, the threshold determination signal becomes high level (H). Then, the control determination circuit 26 determines detection based on the threshold determination signal (step S104: yes) and outputs a determination signal. Here, for example, the illumination of the room is turned on / off based on this determination signal. That is, each time the object 900 moves the hand in front of the antenna 100, the illumination is alternately turned on and off.

このような場合、図６（ｃ）に表したように使用者９００が例えば照明を点灯させるために左手をアンテナ１００に向けて差し出した後に、図６（ｄ）に表したように左手を元に戻すと、その動作に対応して、図７に表したように、ドップラー信号Ｂが生ずる。左手を元に戻す動作は、差し出す動作と類似しているので、それにより生ずるドップラー信号Ｂもドップラー信号Ａと類似する。このため、ドップラー信号Ｂが閾値を越えたことにより閾値判定信号はハイレベル（Ｈ）となる。これに基づいて判定信号をもう一度出力すると、照明は消灯される。 In such a case, as shown in FIG. 6C, after the user 900 puts out the left hand toward the antenna 100 to turn on the illumination, for example, the left hand is returned as shown in FIG. In response to the operation, a Doppler signal B is generated as shown in FIG. Since the operation of returning the left hand is similar to the operation of pushing out, the Doppler signal B generated thereby is also similar to the Doppler signal A. For this reason, when the Doppler signal B exceeds the threshold value, the threshold value determination signal becomes high level (H). When the determination signal is output again based on this, the illumination is turned off.

しかし、使用者９００が左手を戻す動作は、使用者９００が情報の入力を意図して行ったものではない。つまり、ドップラー信号Ｂに基づいて、判定信号をもう一度出力すると、使用者９００の意思に反して照明を消灯することとなる。 However, the operation in which the user 900 returns the left hand is not intended for the user 900 to input information. That is, if the determination signal is output once more based on the Doppler signal B, the illumination is turned off against the intention of the user 900.

これに対して、本実施形態においては、最初に使用者９００が左手を差し出した動作（図６（ｃ））に基づいて検知を確定すると、判定信号を出力する（ステップＳ１０６）とともに、タイマＴ１を開始し（ステップＳ１０８）、所定の時間Ｔ１が経過するまで待機する（ステップＳ１１０）。所定の時間Ｔ１は、判定信号を更新しない判定信号未更新期間に対応する。つまり、検知を確定（ステップＳ１０４：ｙｅｓ）し、判定信号を出力した後に、再び判定信号を出力しない期間を設ける。判定信号未更新期間においては、ドップラー信号が閾値を越えてもこれを無効とする。このようにすれば、使用者９００が意図しない動作を実行した場合でも、これが検知されて誤った情報が入力されることを防止できる。 On the other hand, in this embodiment, when the detection is confirmed based on the operation in which the user 900 first puts out the left hand (FIG. 6C), a determination signal is output (step S106) and the timer T1 (Step S108), and waits until a predetermined time T1 elapses (step S110). The predetermined time T1 corresponds to a determination signal non-update period during which the determination signal is not updated. That is, after the detection is confirmed (step S104: yes) and the determination signal is output, a period in which the determination signal is not output again is provided. In the determination signal non-updated period, even if the Doppler signal exceeds the threshold, it is invalidated. In this way, even when the user 900 performs an unintended operation, it is possible to prevent this from being detected and erroneous information being input.

本実施形態における判定信号未更新期間の時間Ｔ１は、高周波センサ装置の用途や使い方などに応じて適宜決定することができるが、人間の動作を検知する場合には、概ね０．１〜３秒程度の範囲とするとよい。判定信号未更新期間の時間Ｔ１がこれよりも短いと、使用者の意図しない動作が誤検知される確率が高くなる。一方、判定信号未更新期間の時間Ｔ１がこれよりも長くなると、使用者が次の入力をするまでの待ち時間が無視できなくなる。 The time T1 of the determination signal non-update period in the present embodiment can be appropriately determined according to the use and usage of the high-frequency sensor device. However, when detecting a human action, the time T1 is approximately 0.1 to 3 seconds. It is better to be within a range. If the time T1 of the determination signal non-update period is shorter than this, the probability that an operation unintended by the user is erroneously detected increases. On the other hand, if the time T1 of the determination signal non-update period becomes longer than this, the waiting time until the user makes the next input cannot be ignored.

図８及び図９は、本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための第２の具体例を表す模式図である。
また、図１０は、本具体例に対応する高周波センサ装置の動作のタイミングなどを表すグラフ図である。 8 and 9 are schematic views showing a second specific example for explaining the operation of the high-frequency sensor device of the present embodiment.
FIG. 10 is a graph showing the operation timing of the high-frequency sensor device corresponding to this example.

本具体例においては、人体検知モード（ステップＳ１０２）において、スイッチ１（ＳＷ１）とスイッチ２（ＳＷ２）とを交互に切り替えることにより、図８（ａ）及び（ｂ）に表したように、アンテナ１００から放射する電波ビームの方向を順次切り替えて走査（スキャン）する。図８に表した具体例の場合、電波ビームＤ１→Ｄ３→Ｄ１→Ｄ３・・の順に交互に切り替えてスキャンしている。なお、図８（ｃ）及び図９においては、便宜的に電波ビームＤ１とＤ３を重ねて表した。
そして、電波ビームＤ１の検知範囲において動作を検知すると第１の判定信号を出力し、電波ビームＤ３の検知範囲において動作を検知すると第２の判定信号を出力する。例えば、電波ビームＤ１の検知範囲において動作を検知すると、部屋の照明の照度が一段階下がり、電波ビームＤ３の検知範囲において動作を検知すると、部屋の照明の照度が一段階上がるものとする。 In this specific example, by alternately switching the switch 1 (SW1) and the switch 2 (SW2) in the human body detection mode (step S102), as shown in FIGS. 8A and 8B, the antenna The direction of the radio wave beam radiated from 100 is sequentially switched and scanned. In the case of the specific example shown in FIG. 8, scanning is performed by alternately switching in the order of radio wave beams D 1 → D 3 → D 1 → D 3. In FIG. 8C and FIG. 9, the radio wave beams D1 and D3 are superimposed for convenience.
When an operation is detected in the detection range of the radio beam D1, a first determination signal is output, and when an operation is detected in the detection range of the radio beam D3, a second determination signal is output. For example, when an operation is detected in the detection range of the radio beam D1, the illuminance of the room illumination decreases by one step, and when an operation is detected in the detection range of the radio beam D3, the illuminance of the room illumination increases by one step.

ここで、図８（ｃ）に表したように、アンテナ１００に使用者９００が接近し、照明の照度を一段階上げるために、図９（ａ）及び（ｂ）に表したように電波ビームＤ３による検知範囲内で左手を矢印Ａの方向に振ったとする。すると、使用者９００の動作に対応して、図６に表したようにドップラー信号Ａが生ずる。これに伴い、閾値判定信号がハイレベルとなり、制御判断回路２６は、検知を確定して（ステップＳ１０４：ｙｅｓ）、判定信号を出力する。この判定信号に対応して、部屋の照明の照度が一段階上げられる。 Here, as shown in FIG. 8C, in order for the user 900 to approach the antenna 100 and increase the illumination illuminance by one step, the radio wave beam as shown in FIGS. 9A and 9B. Assume that the left hand is swung in the direction of arrow A within the detection range of D3. Then, in response to the operation of the user 900, the Doppler signal A is generated as shown in FIG. Along with this, the threshold determination signal becomes high level, and the control determination circuit 26 finalizes detection (step S104: yes) and outputs a determination signal. In response to this determination signal, the illuminance of the room illumination is increased by one step.

ところが、ここで使用者９００が図９（ｃ）に表したように左手を矢印Ｂの方向に戻すと、これに対応したドップラー信号Ｂが電波ビームＤ３の方向（ＳＷ１）に表れる（図１０）。これは例えば、電波ビームＤ３が放射されている間に使用者９００が図９（ａ）〜（ｃ）に表したように左手を素早く動かした場合に起こる。または、使用者９００が左手を矢印Ａの方向に動かした時と、元に戻す時に、電波ビームＤ３がそれぞれ放射されるようにスキャンのタイミングが整合した場合にも起こる。このドップラー信号Ｂに基づいて判定信号をもう一度出力すると、使用者の意図に反して照明の照度がもう一段階上げられしまう。つまり、使用者９００は、一段階だけ照度を上げたかったにも拘わらず、照度が２段階上げられてしまう。 However, when the user 900 returns the left hand in the direction of arrow B as shown in FIG. 9C, the corresponding Doppler signal B appears in the direction (SW1) of the radio beam D3 (FIG. 10). . This occurs, for example, when the user 900 quickly moves the left hand as shown in FIGS. 9A to 9C while the radio wave beam D3 is being emitted. Alternatively, this also occurs when the scanning timing is matched so that the radio wave beam D3 is emitted when the user 900 moves the left hand in the direction of arrow A and when the user 900 returns to the original position. When the determination signal is output once more based on the Doppler signal B, the illumination intensity of the illumination is increased by one step against the user's intention. That is, although the user 900 wants to increase the illuminance by one level, the illuminance is increased by two levels.

これに対して、本具体例においては、最初の検知の確定の後に判定信号未更新期間を設け、ドップラー信号Ｂを無効とする。こうすることにより、使用者９００が左手を元に戻す動作を誤検知することが防止される。
なおこの場合に、判定信号未更新期間は、電波ビームＤ１とＤ３の両方に設けてもよいが、電波ビームＤ３の方向のみに設けてもよい。つまり、電波ビームＤ３に関してのみドップラー信号を無効とし、電波ビームＤ１の方向のドップラー信号は検知し続けて確定すれば判定信号を出力するようにしてもよい。 On the other hand, in this specific example, a determination signal non-update period is provided after the first detection is confirmed, and the Doppler signal B is invalidated. This prevents the user 900 from erroneously detecting the operation of returning the left hand.
In this case, the determination signal non-update period may be provided in both of the radio beams D1 and D3, but may be provided only in the direction of the radio beam D3. That is, the Doppler signal may be invalidated only for the radio beam D3, and the determination signal may be output if the Doppler signal in the direction of the radio beam D1 is continuously detected.

図１１及び図１２は、本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための第３の具体例を表す模式図である。
本具体例においても、人体検知モード（ステップＳ１０２）において、スイッチ１（ＳＷ１）とスイッチ２（ＳＷ２）とを交互に切り替えることにより、図１１（ａ）及び（ｂ）に表したように、アンテナ１００から放射する電波ビームの方向を順次切り替えて走査（スキャン）する。つまり、電波ビームＤ１→Ｄ３→Ｄ１→Ｄ３・・の順に交互に切り替えてスキャンしている。そして、図８及び図９に関して前述したものと同様に、例えば、電波ビームＤ１の検知範囲において動作を検知すると、部屋の照明の照度が一段階下がり、電波ビームＤ３の検知範囲において動作を検知すると、部屋の照明の照度が一段階上がるものとする。 11 and 12 are schematic views illustrating a third specific example for explaining the operation of the high-frequency sensor device of the present embodiment.
Also in this specific example, by alternately switching the switch 1 (SW1) and the switch 2 (SW2) in the human body detection mode (step S102), as shown in FIGS. The direction of the radio wave beam radiated from 100 is sequentially switched and scanned. That is, scanning is performed by alternately switching in the order of the radio wave beam D 1 → D 3 → D 1 → D 3. 8 and FIG. 9, for example, when an operation is detected in the detection range of the radio beam D1, the illuminance of the room illumination decreases by one step, and an operation is detected in the detection range of the radio beam D3. Suppose that the illumination intensity of the room goes up one step.

ここで、図１１（ｃ）に表したように、アンテナ１００に使用者９００が接近し、照明の照度を一段階上げるために、図１２（ａ）及び（ｂ）に表したように左手を矢印Ａの方向に振ったとする。すると、まず電波ビームＤ３の方向でドップラー信号が生じ、制御判断回路２６は、これにより検知を確定して（ステップＳ１０４：ｙｅｓ）、照度を上げるための判定信号を出力する。 Here, as shown in FIG. 11 (c), the user 900 approaches the antenna 100, and in order to increase the illuminance of the illumination by one step, the left hand as shown in FIGS. 12 (a) and (b). Suppose that it is swung in the direction of arrow A. Then, first, a Doppler signal is generated in the direction of the radio wave beam D3, and the control determination circuit 26 thereby confirms the detection (step S104: yes) and outputs a determination signal for increasing the illuminance.

ところがここで、使用者９００の左手が図１２（ｂ）に表したように、電波ビームＤ１の検知範囲内に入ってしまうと、電波ビームＤ１の方向にドップラー信号が生ずる。これは、部屋の照度を一段階下げる動作に対応するが、これは使用者９００の意図するものではない。 However, when the left hand of the user 900 enters the detection range of the radio beam D1 as shown in FIG. 12B, a Doppler signal is generated in the direction of the radio beam D1. This corresponds to an operation of lowering the illuminance of the room by one step, but this is not intended by the user 900.

これに対して、本具体例においては、図１２（ａ）で表した動作に基づいて検知を確定した後に判定信号未更新期間を設け、その後のドップラー信号を無効とする。こうすることにより、使用者９００の左手が電波ビームＤ１の検知範囲内に入ってしまった場合でも、使用者９００の意図に反して照明の照度を下げることを防止できる。 On the other hand, in this specific example, after the detection is confirmed based on the operation shown in FIG. 12A, a determination signal non-update period is provided, and the subsequent Doppler signal is invalidated. By doing so, even when the left hand of the user 900 enters the detection range of the radio wave beam D1, it is possible to prevent the illumination illuminance from being lowered against the intention of the user 900.

図１３および図１４は、本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための第４の具体例を表す模式図である。
本具体例においても、人体検知モード（ステップＳ１０２）において、スイッチ１（ＳＷ１）とスイッチ２（ＳＷ２）とを交互に切り替えることにより、図１３（ａ）及び（ｂ）に表したように、アンテナ１００から放射する電波ビームの方向を順次切り替えて走査（スキャン）する。つまり、電波ビームＤ１→Ｄ３→Ｄ１→Ｄ３・・の順に交互に切り替えてスキャンしている。そして、これら電波ビームＤ１の検知範囲と電波ビームＤ３の検知範囲との間を移動する検知体を検知するものとする。なお、この際のスキャンの速度は、人の動きを検知するために適した速度であることが望ましく、例えば、それぞれの方向の電波ビームの放射時間を１０〜５０ミリ秒程度とすることができる。 13 and 14 are schematic views showing a fourth specific example for explaining the operation of the high-frequency sensor device of this embodiment.
Also in this specific example, by alternately switching the switch 1 (SW1) and the switch 2 (SW2) in the human body detection mode (step S102), as shown in FIGS. The direction of the radio wave beam radiated from 100 is sequentially switched and scanned. That is, scanning is performed by alternately switching in the order of the radio wave beam D 1 → D 3 → D 1 → D 3. And the detection body which moves between the detection range of these radio beam D1 and the detection range of the radio beam D3 shall be detected. Note that the scanning speed at this time is preferably a speed suitable for detecting a person's movement. For example, the radiation time of the radio wave beam in each direction can be set to about 10 to 50 milliseconds. .

そして、制御判断回路２６は、電波ビームＤ３の検知範囲で検知した後に電波ビームＤ１の検知範囲で検知すると第１の制御信号を出力し、電波ビームＤ１の検知範囲で検知した後に電波ビームＤ３の検知範囲で検知すると第２の制御信号を出力する。例えば、電波ビームＤ３の検知範囲から電波ビームＤ１の検知範囲に移動する動作、すなわち、アンテナ１００の前を矢印Ａ（図１３（ｂ））の方向に移動する動作を検知すると、部屋の照明の照度が一段階上がり、反対に、電波ビームＤ１の検知範囲から電波ビームＤ３の検知範囲に移動する動作、すなわち、矢印Ｂ（図１３（ｂ））の方向に移動する動作を検知すると、部屋の照明の照度が一段階下がるものとする。 The control determination circuit 26 outputs a first control signal when detected in the detection range of the radio beam D1 after detection in the detection range of the radio beam D3. When detected in the detection range, a second control signal is output. For example, when an operation of moving from the detection range of the radio beam D3 to the detection range of the radio beam D1, that is, an operation of moving in front of the antenna 100 in the direction of the arrow A (FIG. 13B), is detected. When the illuminance is increased by one step and, conversely, an operation of moving from the detection range of the radio beam D1 to the detection range of the radio beam D3, that is, an operation of moving in the direction of the arrow B (FIG. 13B), It is assumed that the illuminance of the lighting is lowered by one step.

ここで、図１３（ｃ）に表したように、アンテナ１００から向かって使用者９００が接近し、照明の照度を一段階上げるために、図１４（ａ）及び（ｂ）に表したように電波ビームＤ３の検知範囲から電波ビームＤ１の検知範囲内にかけて左手を矢印Ａの方向に振ったとする。すると、使用者９００の動作に対応して、電波ビームＤ３の方向と電波ビームＤ１の方向にドップラー信号が順次生ずる。制御判断回路２６は、これにより検知を確定して（ステップＳ１０４：ｙｅｓ）、照度を上げるための判定信号を出力する。この判定信号に対応して、部屋の照明の照度が一段階上げられる。 Here, as shown in FIG. 13C, as shown in FIGS. 14A and 14B, the user 900 approaches from the antenna 100 to increase the illumination intensity by one level. It is assumed that the left hand is swung in the direction of arrow A from the detection range of the radio beam D3 to the detection range of the radio beam D1. Then, in response to the operation of the user 900, Doppler signals are sequentially generated in the direction of the radio beam D3 and the direction of the radio beam D1. Thus, the control determination circuit 26 determines the detection (step S104: yes) and outputs a determination signal for increasing the illuminance. In response to this determination signal, the illuminance of the room illumination is increased by one step.

ところが、ここで使用者９００が図１４（ｃ）に表したように左手を矢印Ｂの方向に戻すと、これに対応して、電波ビームＤ１の方向と電波ビームＤ３の方向にドップラー信号が順次生ずる。これは、部屋の照度を一段階下げる動作に対応するが、これは使用者９００の意図するものではない。 However, when the user 900 returns the left hand in the direction of the arrow B as shown in FIG. 14C, the Doppler signals sequentially correspond to the direction of the radio wave beam D1 and the radio wave beam D3. Arise. This corresponds to an operation of lowering the illuminance of the room by one step, but this is not intended by the user 900.

これに対して、本具体例においては、図１４（ａ）及び（ｂ）で表した動作に基づいて検知を確定した後に判定信号未更新期間を設け、その後のドップラー信号を無効とする。こうすることにより、使用者９００が左手を元に戻す動作を誤検知することが防止される。 On the other hand, in this specific example, after the detection is determined based on the operations shown in FIGS. 14A and 14B, the determination signal non-update period is provided, and the subsequent Doppler signal is invalidated. This prevents the user 900 from erroneously detecting the operation of returning the left hand.

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１５は、本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための模式図である。
また、図１６は、図１５に表した具体例に対応して得られるドップラー信号の波形などを表したグラフ図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the operation of the high-frequency sensor device of the present embodiment.
FIG. 16 is a graph showing the waveform of the Doppler signal obtained corresponding to the specific example shown in FIG.

また、図１７は、本実施形態において実行される処理を例示するフローチャートである。 FIG. 17 is a flowchart illustrating processing executed in this embodiment.

図１５は、使用者９００が電波ビームＤ２の検知範囲において左手を矢印Ａの方向に振った場合を表す。この場合、図１６に表したように、アンテナ１００に対する左手の接近に対応したドップラー信号Ａと、アンテナ１００から左手が遠ざかることに対応したドップラー信号Ｂと、が得られる。これは例えば、図６に関して前述したように、使用者９００が電波ビームＤ２の検知範囲において左手を差し出してから戻す動作をした場合にも同様である。
第１実施形態においては、この後、所定の時間Ｔ１を判定信号未更新期間とすることにより、ドップラー信号Ｂを無効としている。ただし、このようにすると、所定の時間Ｔ１が経過するまでの間は、高周波センサ装置に対する入力ができない。 FIG. 15 shows a case where the user 900 swings his / her left hand in the direction of arrow A in the detection range of the radio wave beam D2. In this case, as illustrated in FIG. 16, the Doppler signal A corresponding to the approach of the left hand to the antenna 100 and the Doppler signal B corresponding to the left hand moving away from the antenna 100 are obtained. For example, as described above with reference to FIG. 6, the same applies to the case where the user 900 performs an operation of inserting and returning the left hand in the detection range of the radio wave beam D2.
In the first embodiment, thereafter, the Doppler signal B is invalidated by setting the predetermined time T1 as the determination signal non-update period. However, if it does in this way, until the predetermined time T1 passes, the input with respect to a high frequency sensor apparatus cannot be performed.

これに対して、本実施形態においては、ドップラー信号Ｂの波形に基づいて判定信号未更新期間を終了する。
すなわち、使用者が図１５に表したようにアンテナ１００の前で手を振った場合などには、図１６に表したように、接近動作に対応するドップラー信号Ａと、離遠動作に対応するドップラー信号Ｂとが表れる。アンテナ１００に対する使用者９００の左手の相対的な速度は、アンテナ１００に近いほど遅い傾向がある。すなわち、接近動作の場合には相対速度は低下する傾向があり、離遠動作の場合には相対速度は上昇する傾向がある。つまり、離遠動作の場合には、ドップラー信号Ｂの周波数は時間とともに上昇し、一方、その振幅は時間とともに小さくなる傾向がある。 On the other hand, in the present embodiment, the determination signal non-update period ends based on the waveform of the Doppler signal B.
That is, when the user shakes his / her hand in front of the antenna 100 as shown in FIG. 15, as shown in FIG. 16, the Doppler signal A corresponding to the approaching operation and the separation operation are supported. A Doppler signal B appears. The relative speed of the left hand of the user 900 with respect to the antenna 100 tends to be slower as it is closer to the antenna 100. That is, the relative speed tends to decrease in the approaching operation, and the relative speed tends to increase in the separation operation. That is, in the case of a remote operation, the frequency of the Doppler signal B increases with time, while its amplitude tends to decrease with time.

そこで、本実施形態においては、接近動作に対応するドップラー信号Ａに基づいて判定信号を出力（ステップＳ１０６）した後に、判定信号未更新期間を開始する（ステップＳ１０８）。そして、判定信号未更新期間の間にドップラー信号Ｂが表れた時（ステップＳ１１２：ｙｅｓ）に、その周波数の変化（ステップＳ１１４）と、振幅の変化（ステップＳ１１６）と、を調べる。そして、周波数が上昇し（ステップＳ１１４：ｙｅｓ）、振幅が減少する（ステップＳ１１６：ｙｅｓ）場合には、離遠動作であると判定して、判定信号未更新期間を終了する（ステップＳ１０２）。こうすると、判定信号未更新期間をより早く終了することが可能となり、例えば、使用者９００が高周波センサ装置に対して所定の情報を入力した後に、もう一度入力したい場合など、直ちに入力を実行することが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, after the determination signal is output based on the Doppler signal A corresponding to the approaching operation (step S106), the determination signal non-update period is started (step S108). Then, when the Doppler signal B appears during the determination signal non-updated period (step S112: yes), the frequency change (step S114) and the amplitude change (step S116) are examined. When the frequency increases (step S114: yes) and the amplitude decreases (step S116: yes), it is determined that the operation is a remote operation, and the determination signal non-update period ends (step S102). This makes it possible to end the determination signal non-update period earlier. For example, when the user 900 wants to input again after inputting predetermined information to the high-frequency sensor device, the input is executed immediately. Is possible.

なお、離遠動作の誤検知を防止するために、ステップＳ１１６においては、ドップラー信号の振幅が閾値判定（図１６参照）における閾値を下回った時に、振幅が減少したと判定することが望ましい。またさらに、ステップＳ１１６において、ドップラー信号の振幅が減少したと判定した（ステップＳ１１６：ｙｅｓ）後に、所定の時間が経過してから人体検知モードに戻ってもよい（ステップＳ１０２）。 In order to prevent erroneous detection of the remote operation, in step S116, it is desirable to determine that the amplitude has decreased when the amplitude of the Doppler signal falls below the threshold in the threshold determination (see FIG. 16). Furthermore, after determining that the amplitude of the Doppler signal has decreased in step S116 (step S116: yes), the human body detection mode may be returned after a predetermined time has elapsed (step S102).

図１８〜図２０は、第１実施形態または第２実施形態の高周波センサ装置のもうひとつの具体例を説明するための模式図である。 18 to 20 are schematic views for explaining another specific example of the high-frequency sensor device of the first embodiment or the second embodiment.

すなわち、図１８は、本実施形態の高周波センサ装置において用いることができるアンテナ１００の模式平面図である。
また、図１９は、このアンテナ１００においてスイッチ操作により放射ビームの方向が変化することを表した模式図である。
また、図２０は、この高周波センサ装置により制御されるパラメータを例示した模式図である。 That is, FIG. 18 is a schematic plan view of an antenna 100 that can be used in the high-frequency sensor device of the present embodiment.
FIG. 19 is a schematic diagram showing that the direction of the radiation beam changes in the antenna 100 by a switch operation.
FIG. 20 is a schematic view illustrating parameters controlled by the high-frequency sensor device.

このアンテナ１００は、給電素子１０２の上下左右に無給電素子１３０、１３２、１０４、１０６が配置された形態を有する。これら無給電素子は、制御線１１０、１１２、１３４、１３６を介して接続されたスイッチＳＷ１〜ＳＷ４により、それぞれ接地状態とフローティング状態のいずれかにすることができる。無給電素子１０４、１０６、１３０、１３２のいずれか１つのみを選択的に接地状態とすることにより、メインビームの放射方向を上下左右に傾斜させることができる。また、無給電素子１０４、１０６、１３０、１３２は給電素子１０２により励起され、同一方向に励振されるため、左右の無給電素子１０４、１０６のうちのいずれかと上下の無給電素子１３０、１３２のいずれかをそれぞれ接地することにより、メインビームの方向を平面視で４５度程度の方向に傾斜させることもできる。このように接地される無給電素子１０４、１０６、１３０、１３２を選択することにより、メインビームの方向を４５度間隔で変えることもできる。 The antenna 100 has a configuration in which parasitic elements 130, 132, 104, and 106 are arranged on the upper, lower, left, and right sides of the feeding element 102. These parasitic elements can be set to either a ground state or a floating state by switches SW1 to SW4 connected via control lines 110, 112, 134, and 136, respectively. By selectively bringing only one of the parasitic elements 104, 106, 130, 132 into a grounded state, the radiation direction of the main beam can be tilted up, down, left, and right. Further, since the parasitic elements 104, 106, 130, and 132 are excited by the feeding element 102 and excited in the same direction, either of the left and right parasitic elements 104, 106 and the upper and lower parasitic elements 130, 132 are not affected. By grounding one of them, the direction of the main beam can be inclined in a direction of about 45 degrees in plan view. By selecting the parasitic elements 104, 106, 130, and 132 that are grounded in this way, the direction of the main beam can be changed at intervals of 45 degrees.

このようなアンテナ１００を用いて、テレビを制御することができる。例えば、図２０に表したように、向かって右側において動作を検知する音量を大きくし、向かって左側において動作を検知すると音量を小さくする。一方、向かって上側において動作を検知するとチャンネルを上げ、向かって下側において動作を検知するとチャンネルを下げる。
これら音量やチャンネルの制御は、例えば一段階ずつデジタル的に実行してもよく、または、使用者の手の動作の速度や動作距離などに応じてアナログ的に実行してもよい。 A television can be controlled using such an antenna 100. For example, as shown in FIG. 20, the volume for detecting the operation is increased on the right side, and the volume is decreased when the operation is detected on the left side. On the other hand, when an operation is detected on the upper side, the channel is raised, and when an operation is detected on the lower side, the channel is lowered.
The control of the volume and channel may be executed digitally, for example, one step at a time, or may be executed in an analog manner according to the speed of the hand of the user, the operating distance, and the like.

そして、例えば、使用者の動作に対応してまず向かって右側で検知した場合、これに対応して音量を大きくする。そして、第１または第２実施形態に関して前述したように、判定信号未更新期間を開始する。ただしここで、アンテナ１００の全ての方向について判定信号未更新期間を開始する必要はない。何故なら、使用者は、音量を制御し、その後すぐにチャンネルを変えたい場合も多い。そこで、使用者の動作に対応して音量を制御した場合、音量に関する検知部分については判定信号未更新期間を開始し、所定の時間の間、ドップラー信号を無効とするが、チャンネルに関する検知は継続し、使用者の動作を検知した時には、これに応じて判定信号を出力するとともに、チャンネルに関する検知について判定信号未更新期間を開始するようにしてもよい。
このように、目的の異なる複数の機能を有し、その各々の機能に対し増加減または進退の調整が可能なシステムにおいて、複数の機能のうちいずれかひとつの機能が使用者の動作に対応して増加減または進退が調整された時、所定時間が経過するまでは、その機能については調整できない。しかし、所定時間内であっても他のいずれかの機能については使用者の動作に対応して増加減や進退を調整できるようにすることで、使用勝手に優れたスイッチを提供することができる。 For example, when the detection is first made on the right side corresponding to the user's operation, the volume is increased correspondingly. Then, as described above with reference to the first or second embodiment, the determination signal non-update period is started. However, here, it is not necessary to start the determination signal non-update period for all directions of the antenna 100. This is because the user often wants to control the volume and then change the channel immediately. Therefore, when the volume is controlled in response to the user's action, the detection signal non-update period is started for the detection portion related to the volume, and the Doppler signal is invalidated for a predetermined time, but the detection regarding the channel is continued. And when a user's operation | movement is detected, while outputting a determination signal according to this, you may make it start the determination signal non-update period about the detection regarding a channel.
Thus, in a system that has multiple functions with different purposes and can adjust the increase / decrease or advance / retreat for each function, one of the functions corresponds to the user's action. When the increase / decrease or advance / retreat is adjusted, the function cannot be adjusted until a predetermined time has elapsed. However, it is possible to provide an easy-to-use switch by making it possible to adjust the increase / decrease or advance / retreat for any of the other functions in response to the user's operation even within the predetermined time. .

ここで、目的の異なる複数の機能を有し、各々の機能に対し増加減や進退を調整できるスイッチに本発明の高周波センサ装置を用いる場合、図１８に例示したように給電素子を中心として給電素子の各辺に対向する位置に無給電素子を配置し、無給電素子に接続されたスイッチを所定の順序にてＯＮ／ＯＦＦを切り替え、電波ビームを（図中アンテナ面を上面視した場合）右方向・左方向・上方向・下方向にスキャンし、使用者の動作（接近方向）を検知して予め各電波ビームの方向に対し割り当てられた機能の増加減や進退（図２０参照）を操作することができる。 Here, when the high-frequency sensor device of the present invention is used for a switch having a plurality of functions having different purposes and capable of adjusting the increase / decrease or advance / retreat for each function, power is fed around the power feeding element as illustrated in FIG. Parasitic elements are arranged at positions facing each side of the element, switches connected to the parasitic elements are switched on / off in a predetermined order, and radio waves are emitted (when the antenna surface is viewed from above). Scans in the right, left, up and down directions, detects the user's movement (direction of approach), and increases / decreases or advances / retreats the functions assigned to the direction of each radio beam (see Fig. 20). Can be operated.

ここでいう電波ビームとは、最大放射強度が得られる方向に放射されるメインビームを本来指している。しかし、各電波ビームの放射方向に対して機能やその増加減を割り当てる際には、メインビームとは略反対方向に放射される不要ビーム（以下、「サイドローブ」という）を考慮する必要がある。何故なら、電波ビームの放射方向を切り替える前後において、例えば前の放射のサイドローブの放射方向と後の放射のメインビームの放射方向とが略同じだと、使用者の手がセンサに接近する角度によっては誤検知する可能性があるからである。 The radio wave beam here refers to the main beam emitted in the direction in which the maximum radiation intensity can be obtained. However, when assigning a function or increase / decrease to the radiation direction of each radio wave beam, it is necessary to consider an unnecessary beam (hereinafter referred to as a “side lobe”) radiated in a direction substantially opposite to the main beam. . This is because the angle at which the user's hand approaches the sensor before and after switching the radiation direction of the radio wave beam, for example, when the radiation direction of the side lobe of the previous radiation and the radiation direction of the main beam of the subsequent radiation are substantially the same. This is because there is a possibility of erroneous detection.

従って、各電波ビームの放射方向に対する機能やその増加減を割り当てる際には、図２１に表したように、目的は異なっていても各機能の増加させる方向と減少させる方向を揃え、機能別で並列に配置されるよう設定することが好ましい。例えば、「音量大」と「チャンネル上げ」については、電波ビームの放射方向を上方向（図中アンテナ面を上面視した場合をという。以下、方向に関する記述についても同様である。）側に揃え、「音量小」と「チャンネル下げ」については電波ビームの放射方向を下方向側に揃え、さらにチャンネル調整は電波ビームの放射方向が右方向側で操作、音量調整は電波ビームの放射方向が左方向側で操作となるよう設定する。 Therefore, when assigning the function to the radiation direction of each radio wave beam and the increase / decrease thereof, as shown in FIG. 21, even if the purpose is different, the direction in which each function is increased and the direction in which the function is decreased are aligned. It is preferable to set to be arranged in parallel. For example, for “volume up” and “channel up”, the radiation direction of the radio wave beam is aligned upward (referred to when the antenna surface is viewed from the top in the figure. The same applies to the description of the direction hereinafter). For “Low volume” and “Lower channel”, the radio beam radiation direction is aligned to the lower side, and the channel adjustment is performed with the radio beam radiation direction on the right side, and the volume adjustment is on the left side. Set to operate on the direction side.

つまり、電波ビームが右上方向に放射されている時に使用者の動作（接近）を検知したら「チャンネル上げ」、電波ビームが右下方向に放射されている時に使用者の動作を検知したら「チャンネル下げ」、電波ビームが左上方向に放射されている時に使用者の動作を検知したら「音量大」、電波ビームが左下方向に放射されている時に使用者の動作を検知したら「音量小」、となるよう割り当てている。その結果、同一機能の調整に対し、前のサイドローブの放射方向と後のメインビームの放射方向が異なることになり、サイドローブによる誤検知を抑制できる。 In other words, if the user's movement (approach) is detected when the radio beam is radiated in the upper right direction, “channel up” is detected. If the user's movement is detected when the radio beam is radiated in the lower right direction, “channel down” is detected. "If the user's movement is detected when the radio beam is radiated in the upper left direction, the volume will be" high ", and if the user's movement is detected when the radio beam is radiated in the lower left direction, the volume will be" low ". Is assigned. As a result, for the same function adjustment, the radiation direction of the front side lobe and the radiation direction of the subsequent main beam are different, and erroneous detection due to the side lobe can be suppressed.

このような各電波ビームの放射方向に対する割り当てを実現するためには、電波ビームの放射方向を、右上方向・右下方向・左上方向・左下方向に切り替える必要がある。
電波ビームの放射方向を右上方向・右下方向・左上方向・左下方向に切り替える手段として、図２１に表した具体例では、給電素子を中心として給電素子の各辺の一部が無給電素子の各辺の一部と対向するよう無給電素子を配置したマイクロストリップアンテナを使用している。図１８に表したアンテナと比較すると、給電素子と無給電素子との間の干渉が少ないため放射効率に優れ、右上方向・右下方向・左上方向・左下方向についてはより広角に検知できる点で有利である。 In order to realize such assignment to the radiation direction of each radio wave beam, it is necessary to switch the radio wave radiation direction to the upper right direction, the lower right direction, the upper left direction, and the lower left direction.
As means for switching the radiation direction of the radio wave beam to the upper right direction, the lower right direction, the upper left direction, and the lower left direction, in the specific example shown in FIG. A microstrip antenna in which parasitic elements are arranged so as to face part of each side is used. Compared with the antenna shown in FIG. 18, the interference between the feeding element and the parasitic element is small, so that the radiation efficiency is excellent, and the upper right direction, the lower right direction, the upper left direction, and the lower left direction can be detected at a wider angle. It is advantageous.

以上、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。
しかし、本発明はこれらの実施形態に限定されない。例えば、図８〜図１４などには電波ビームの方向をスキャンする人体検知モードを実行する具体例を表したが、本発明においては、電波ビームのスキャンは必ずしも必須ではない。また、高周波センサ装置を構成するアンテナ、高周波スイッチ、発振回路、検波回路、制御部などの形状、サイズ、配置などに関して当業者が設計変更を行ったものであっても本発明の主旨を逸脱しない限り本発明の範囲に包含される。また、前述した各具体例のふたつまたはそれ以上を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の範囲に包含される。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings.
However, the present invention is not limited to these embodiments. For example, FIGS. 8 to 14 show specific examples of executing the human body detection mode in which the direction of the radio wave beam is scanned. However, in the present invention, scanning of the radio wave beam is not necessarily essential. Further, even if a person skilled in the art makes a design change with respect to the shape, size, arrangement, etc. of the antenna, the high frequency switch, the oscillation circuit, the detection circuit, the control unit, etc. constituting the high frequency sensor device, it does not depart from the gist of the present invention. As long as it is included in the scope of the present invention. Further, a combination of two or more of the specific examples described above within a technically possible range is also included in the scope of the present invention.

本発明の実施の形態にかかる高周波センサ装置のブロック図である。It is a block diagram of the high frequency sensor apparatus concerning an embodiment of the invention. 本実施形態の高周波センサ装置に設けられるマイクロストリップアンテナの一例を表す平面図である。It is a top view showing an example of the microstrip antenna provided in the high frequency sensor apparatus of this embodiment. 図２のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. スイッチ１２０、１２４の操作による電波ビームの放射方向の変化を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the change of the radiation direction of a radio wave beam by operation of switch 120,124. 本発明の第１の実施の形態の高周波センサ装置において実行される動作を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the operation | movement performed in the high frequency sensor apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 高周波センサ装置の動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating operation | movement of a high frequency sensor apparatus. 図６に表した具体例に対応したドップラー信号の波形や信号のタイミングなどを表すグラフ図である。FIG. 7 is a graph showing a waveform of a Doppler signal, signal timing, and the like corresponding to the specific example shown in FIG. 6. 本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための第２の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 2nd example for demonstrating operation | movement of the high frequency sensor apparatus of this embodiment. 本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための第２の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 2nd example for demonstrating operation | movement of the high frequency sensor apparatus of this embodiment. 本具体例に対応する高周波センサ装置の動作のタイミングなどを表すグラフ図である。It is a graph showing the timing etc. of the operation | movement of the high frequency sensor apparatus corresponding to this example. 本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための第３の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 3rd example for demonstrating operation | movement of the high frequency sensor apparatus of this embodiment. 本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための第３の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 3rd example for demonstrating operation | movement of the high frequency sensor apparatus of this embodiment. 本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための第４の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 4th example for demonstrating operation | movement of the high frequency sensor apparatus of this embodiment. 本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための第４の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 4th example for demonstrating operation | movement of the high frequency sensor apparatus of this embodiment. 本実施形態の高周波センサ装置の動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating operation | movement of the high frequency sensor apparatus of this embodiment. 図１５に表した具体例に対応して得られるドップラー信号の波形などを表したグラフ図である。FIG. 16 is a graph showing a waveform of a Doppler signal obtained corresponding to the specific example shown in FIG. 15. 本実施形態において実行される処理を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the process performed in this embodiment. 本実施形態の高周波センサ装置において用いることができるアンテナ１００の模式平面図である。1 is a schematic plan view of an antenna 100 that can be used in the high-frequency sensor device of the present embodiment. アンテナ１００においてスイッチ操作により放射ビームの方向が変化することを表した模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing that the direction of a radiation beam is changed by a switch operation in antenna 100. 高周波センサ装置により制御されるパラメータを例示した模式図である。It is the schematic diagram which illustrated the parameter controlled by a high frequency sensor apparatus. 本実施形態の高周波センサ装置において用いることができるアンテナ１００の模式平面図である。1 is a schematic plan view of an antenna 100 that can be used in the high-frequency sensor device of the present embodiment.

Explanation of symbols

１０高周波部、１２高周波回路、１４発振回路、１６検波回路、２０制御部、２２増幅器、２４比較器、２６制御判断回路、３０負荷制御回路、１００アンテナ、１０１基板、１０２アンテナ素子（給電素子）、１０４、１０６アンテナ素子（無給電素子）、１０８給電線、１１０制御線、１１５接地線、１１６アース電極、１１８接地線、１２０、１２４スイッチ、１３０、１３２無給電素子、９００被検知体、ＳＷ１〜ＳＷ４スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 High frequency part, 12 High frequency circuit, 14 Oscillation circuit, 16 Detection circuit, 20 Control part, 22 Amplifier, 24 Comparator, 26 Control judgment circuit, 30 Load control circuit, 100 Antenna, 101 Substrate, 102 Antenna element (feeding element) , 104, 106 Antenna element (parasitic element), 108 Feed line, 110 Control line, 115 Ground line, 116 Ground electrode, 118 Ground line, 120, 124 Switch, 130, 132 Parasitic element, 900 Detected object, SW1 ~ SW4 switch

Claims

An oscillation circuit for generating a transmission wave;
An antenna that radiates the transmitted wave and receives a reflected wave from the object of the transmitted wave as a received wave;
A detection circuit for detecting the received wave;
A control determination circuit that determines the presence or absence of detection of the detection object based on the Doppler signal included in the detection circuit, and outputs a determination signal when the detection of the detection object is confirmed;
With
The control determination circuit does not output a determination signal based on a Doppler signal obtained at a predetermined time after the detection of the detected object is confirmed and the determination signal is output. Sensor device.

The control determination circuit outputs a determination signal based on the Doppler signal after the frequency of the Doppler signal increases and the amplitude decreases to a predetermined value even before the predetermined time elapses. The high-frequency sensor device according to claim 1.

An oscillation circuit for generating a transmission wave;
An antenna that radiates the transmitted wave and receives a reflected wave from the object of the transmitted wave as a received wave;
A detection circuit for detecting the received wave;
A control determination circuit that determines the presence or absence of detection of the detection object based on the Doppler signal included in the detection circuit, and outputs a determination signal when the detection of the detection object is confirmed;
With
The control determination circuit determines the detection of the object to be detected and outputs the determination signal until the frequency of the Doppler signal increases and the amplitude decreases to a predetermined value. A high-frequency sensor device characterized by not outputting a determination signal based on this.

The high-frequency sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the control determination circuit detects the detected object while sequentially changing the direction of the radio wave radiated from the antenna in a plurality of directions. apparatus.

The control determination circuit determines the detection of the detected object in any of the plurality of directions and outputs the determination signal based on the Doppler signal in the other directions. The high-frequency sensor device according to claim 4, wherein the determination signal is not output.

The control determination circuit includes:
When the detected object is detected in a first direction of the plurality of directions and then the detected object is detected in a second direction different from the first direction of the plurality of directions, the detection is performed. To output a first determination signal,
When the detected object is detected in the second direction of the plurality of directions and then the detected object is detected in the first direction of the plurality of directions, the detection is confirmed and the first Outputting a second determination signal different from the determination signal of 1,
5. The high-frequency sensor device according to claim 4, wherein when one of the first and second determination signals is output, the other determination signal is not output for a predetermined time.

The control determination circuit outputs the determination signal when the detection is confirmed in any of the plurality of directions, while the detection is confirmed in any of the plurality of directions and the determination signal is not output. The high-frequency sensor device according to any one of claims 1 to 6.

8. The determination signal is not output based on a Doppler signal in any one of the other periods after the detection is confirmed and the determination signal is output in any of the other areas. High frequency sensor device.