JP2010101744A - Device and method for detecting moving body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定領域の移動体を検知する移動体検知装置及び移動体検知方法に関する。 The present invention relates to a moving body detection apparatus and a moving body detection method for detecting a moving body in a predetermined area.
近年、例えば、車両の盗難又は破壊を防止するため、車室内又は車両周辺の所定領域において移動する移動体を検知する移動体検知装置が車両に搭載されている。この車両に搭載される移動体検知装置は、例えば、車内に向けて送信した電磁波の反射波を測定することで、車内に何か移動体が存在することを検知するドップラーセンサで構成される。 In recent years, for example, in order to prevent a vehicle from being stolen or destroyed, a moving body detection device that detects a moving body that moves in a predetermined area around a vehicle interior or around the vehicle is mounted on the vehicle. The moving body detection device mounted on the vehicle is constituted by, for example, a Doppler sensor that detects the presence of any moving body in the vehicle by measuring a reflected wave of an electromagnetic wave transmitted toward the inside of the vehicle.
この一般的なドップラーセンサは、図9(a)に示すように、車両に電磁波を送信する送信用アンテナ714と、送信用アンテナ714へ送信する送信波を発する発振部711と、発振部711が発した送信波を送信用アンテナ714へ中継するサーキュレータ712とを備える。また、このドップラーセンサは、車内の移動体で反射した反射波を受信する受信用アンテナ715と、受信用アンテナ715が受信した反射波と発振部711が発した送信波とを検波すると共に、検波した送信波と受信波とを混合してドップラー信号を出力する検波素子716とを更に備え、サーキュレータ712は反射波と送信波とを検波素子716へ中継することを特徴としている。
As shown in FIG. 9A, this general Doppler sensor includes a
また、送信用アンテナと受信用アンテナとを備えるのではなく、1つのアンテナを送信用と受信用とで共用した簡易な構成で移動体を検知できるドップラーセンサが知られている。
このドップラーセンサは、図9(b)に示すように、送信波を発振する発振部811と、送信波を送信すると共に送信波の反射波を受信する送受信用アンテナ814と、送受信用アンテナ814が受信した反射波から発振部811を隔離するアイソレータ813とを備える。また、このドップラーセンサは、発振部811が発した送信信号を結合する送受信アンテナ814の方向へ中継すると共に、送受信用アンテナ814が受信した反射波を検波素子816の方向へ中継する方向性結合器812と、反射波と送信波とを検波してドップラー信号を出力する検波素子816とを備えることを特徴としている。
There is also known a Doppler sensor that can detect a moving body with a simple configuration in which one antenna is shared for transmission and reception, instead of including a transmission antenna and a reception antenna.
As shown in FIG. 9B, this Doppler sensor includes an
更に、送信波と送信波の反射波とを混合してドップラー信号を生成するドップラーセンサよりも簡易な構成で移動体を検知できる移動体検知装置が知られるに至った(例えば、特許文献1参照)。
この移動体検知装置は、図10に示すように、送受信アンテナ915へ送信する送信信号を発する発振部911と、発振部911が発する送信信号を検波する検波素子916と、検波素子916が検波して出力する出力信号を処理する信号処理回路930とを備える。また、この移動体検知装置は、結合する送受信アンテナ915の方向と検波素子916の方向とに発振部911が発した送信信号を分岐して中継する方向性結合器とを備え、信号処理回路940は、移動体で反射した反射波を送受信アンテナ915が受信することで発振部911の発する送信信号が変動することによりに生じる出力信号の変動を検出することを特徴としている。
Furthermore, a moving body detection device that can detect a moving body with a simpler configuration than a Doppler sensor that generates a Doppler signal by mixing a transmission wave and a reflected wave of the transmission wave has been known (see, for example, Patent Document 1). ).
As shown in FIG. 10, the moving body detection apparatus includes an
つまり、送受信アンテナ915が移動体からの反射波を受信すると、受信した反射波の影響を受けて発振部911からみた負荷が変動する。よって、この移動体検知装置は、発振部911からみた負荷の変動を利用して移動体を検知することを特徴としているといえる。
ところで、図9(a)及び(b)に示すドップラーセンサでは、送信波と受信した反射波とを混合させてドップラー信号を検出する検波素子716及び816が必要になる。また、これらのドップラーセンサでは、送信波と反射波とを所定の方向へ中継するサーキュレータ712又は方向性結合器812が必要であり、特に、図9(b)に示す送信用アンテナと受信用アンテナとを一体化したドップラーセンサでは、反射波を発振部811から隔離するアイソレータ813が必要になる。このため、ドップラーセンサは、搭載する部品数が多く簡易な構成ではないという問題があった。この搭載する部品数が多いドップラーセンサは、部品の実装スペースを広く必要とし、部品の消費電力を多く必要とし、製造コストが高いという問題を生じていた。
By the way, in the Doppler sensor shown to Fig.9 (a) and (b), the
また、特許文献1に記載の移動体検知装置は、発振部911からみた負荷の変動を利用して移動体を検知しているが、負荷の変動量によっては発振部911を構成する発振素子の発振が不安定になるため、安定的に精度良く移動体を検知できないという問題があった。特に、発振素子が安定的に発振できる負荷の変動量は、発振部911を構成する発振素子のばらつき、反射波のレベル又は位相、経年変化による発振素子等の特性の変化、設置環境の変化によって異なる。このため、安定的に精度良く移動体を検知するためには、この移動体検知装置を車両に搭載する場合及び搭載した後に定期的に、移動体検知装置及び車両の特性に基づいた感度調整を行う必要があり、効率的に調整を行うことができなかった。
In addition, the moving body detection device described in Patent Document 1 detects a moving body using a load variation viewed from the
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、安定的に精度良く移動体を検知できる簡易な構成の移動体検知装置及び移動体検知方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a moving body detection device and a moving body detection method having a simple configuration capable of stably and accurately detecting a moving body. It is in.
本発明に係る移動体検知装置は、所定領域の移動体を検出する移動体検出装置であって、車両に送信する送信波を発振する発振部と、発振部が発振した送信波を送信すると共に送信した送信波の反射波を受信する送受信部と、送受信部が受信した反射波が変動させる発振部のバイアス電圧を検出する検出部と、検出部が検出したバイアス電圧の変化に基づいて所定領域の移動体を検知する検知処理と、検出部が検出したバイアス電圧と、バイアス電圧の基準値を定める基準電圧との差異に基づいて発振部に印加する電圧を補正する補正処理とを実行する実行部を備えたことを特徴としている。 A moving body detection apparatus according to the present invention is a moving body detection apparatus that detects a moving body in a predetermined area, and that transmits an oscillation unit that oscillates a transmission wave transmitted to a vehicle, and transmits a transmission wave oscillated by the oscillation unit. A transmission / reception unit that receives a reflected wave of a transmitted transmission wave, a detection unit that detects a bias voltage of an oscillation unit that changes a reflected wave received by the transmission / reception unit, and a predetermined region based on a change in the bias voltage detected by the detection unit Executing a detection process for detecting a moving body of the sensor and a correction process for correcting a voltage applied to the oscillation unit based on a difference between a bias voltage detected by the detection unit and a reference voltage for determining a reference value of the bias voltage It is characterized by having a part.
上記構成において、実行部は、補正処理で補正した電圧が印加された発振部のバイアス電圧を、検出部から取得する取得処理を更に実行し、補正処理は、取得処理で取得した電圧の変化に基づいてバイアス電圧の基準値を定める基準電圧を補正し、検知処理は、取得処理で取得したバイアス電圧と、補正処理で補正した基準電圧との電圧差の変化に基づいて移動体を検知する構成を採用できる。 In the above configuration, the execution unit further executes an acquisition process of acquiring the bias voltage of the oscillation unit to which the voltage corrected by the correction process is applied from the detection unit, and the correction process is performed based on a change in the voltage acquired by the acquisition process. The reference voltage for determining the reference value of the bias voltage is corrected based on the detection voltage, and the detection process is configured to detect the moving body based on a change in voltage difference between the bias voltage acquired in the acquisition process and the reference voltage corrected in the correction process. Can be adopted.
上記構成において、実行部は、取得処理で取得した電圧に基づいて、発振部のバイアス電圧が正常であるか否かを判定する判定処理を更に実行し、検知処理は、判定処理で正常でないと判断した場合に移動体の検知を中止し、実行部が判定処理の実行により電圧が正常でないと判断した場合に、異常が生じたことを表す信号を送信する通信部を更に備える構成を採用できる。 In the above configuration, the execution unit further executes a determination process for determining whether or not the bias voltage of the oscillation unit is normal based on the voltage acquired in the acquisition process, and the detection process is not normal in the determination process. When it is determined, the detection of the moving body is stopped, and when the execution unit determines that the voltage is not normal due to the execution of the determination process, a configuration further including a communication unit that transmits a signal indicating that an abnormality has occurred can be adopted. .
本発明に係る移動体検知方法は、所定領域の移動体を検出する移動体検出方法であって、車両に送信する送信波を発振素子が発振する発振ステップと、発振ステップで発振した送信波を送信する送受信部が送信した送信波の反射波を受信する受信ステップと、受信ステップで受信した反射波が変動させる発振素子のバイアス電圧を検出する検出ステップと、検出ステップで検出したバイアス電圧の変化に基づいて所定領域の移動体を検知する検知処理と、検知処理で検出したバイアス電圧と、バイアス電圧の基準値を定める基準電圧との差異に基づいて発振素子に印加する電圧を補正する補正処理とを実行する実行ステップとを備えたことを特徴としている。 A moving body detection method according to the present invention is a moving body detection method for detecting a moving body in a predetermined region, wherein an oscillation step in which an oscillation element oscillates a transmission wave transmitted to a vehicle, and a transmission wave oscillated in the oscillation step. A reception step for receiving a reflected wave of a transmission wave transmitted by a transmitting / receiving unit, a detection step for detecting a bias voltage of an oscillation element that fluctuates a reflected wave received in the reception step, and a change in the bias voltage detected in the detection step Detection processing for detecting a moving body in a predetermined region based on the correction processing, and correction processing for correcting the voltage applied to the oscillation element based on the difference between the bias voltage detected in the detection processing and the reference voltage that determines the reference value of the bias voltage And an execution step for executing.
これらの構成によれば、移動体の検知に用いる発振部のバイアス電圧と基準電圧との差異に基づいて発振部に印加する電圧を補正するため、簡易な構成で移動体を検知できるだけでなく、バイアス電圧を安定させて精度良く移動体を検知できる。 According to these configurations, in order to correct the voltage applied to the oscillating unit based on the difference between the bias voltage of the oscillating unit used for detecting the moving body and the reference voltage, not only can the mobile unit be detected with a simple configuration, The moving body can be detected with high accuracy by stabilizing the bias voltage.
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
先ず、図1を参照して、本発明の移動体検知装置100を備える移動体検知システム1について説明する。
First, with reference to FIG. 1, the mobile body detection system 1 provided with the mobile
図1に示す移動体検知システム1は、車両に搭載される。車両は、例えば、乗用車、バス、及びトラック等の自動車で構成される。尚、本実施例では、車両が自動車で構成されるとして説明を行うが、これに限定される訳ではなく、原動機付自転車、軽車両、及びトロリーバス、戦車及び装甲車等の軍用車両、並びに鉄道車両で構成される実施例を採用できる。
本実施例において、移動体検知システム1が車両に搭載される場合について説明するが、これに限定される訳ではない。例えば、移動体検知システム1は、船舶、航空機、並びに人工衛星、宇宙探査機、及び宇宙ステーション等の宇宙機に搭載される構成を採用できる。また更に、移動体検知システム1は、車両又は船舶等に搭載されずに使用される構成を採用できる。
A moving body detection system 1 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle. A vehicle is comprised by motor vehicles, such as a passenger car, a bus, and a truck, for example. In this embodiment, the description will be made assuming that the vehicle is composed of an automobile. However, the present invention is not limited to this, and is not limited to this. Motor vehicles such as motorbikes, light vehicles, trolley buses, tanks and armored vehicles, and railways An embodiment composed of a vehicle can be adopted.
In the present embodiment, the case where the moving body detection system 1 is mounted on a vehicle will be described, but the present invention is not limited to this. For example, the moving body detection system 1 can employ a configuration mounted on a ship, an aircraft, and a space machine such as an artificial satellite, a space probe, and a space station. Furthermore, the moving body detection system 1 can employ a configuration that is used without being mounted on a vehicle or a ship.
移動体検知システム1は、移動体検知装置100、制御装置200、及び警報装置300で構成される。ここで、移動体検知装置100について説明する前に、制御装置200及び警報装置300について説明する。
制御装置200は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)で構成される。制御装置200は、特に例えば、セキュリティECUで構成され、車両の安全を確保するために車両に搭載された各種の装置を制御する。制御装置300は、移動体検知装置100及び警報装置300に接続する。制御装置300は、移動体検知装置100から移動体を検知したことを表す検知信号を受信した場合に、移動体の存在を警報するよう警報装置400を制御する。尚、制御装置300は、例えば、CAN(Controller Area Network)バス、又はLIN(Local Interconnect Network)バス等の通信路を介して他の制御装置と車両の安全を確保するために用いる情報を通信するが、本実施例においては説明を省略する。
The moving body detection system 1 includes a moving
The
また、移動体検知装置100から移動体検知装置100の異常を表す異常信号を取得した場合に、制御装置200は、移動体の検知を停止するよう移動体検知装置100を制御する。具体例としては、制御装置200は、移動体検知装置100へ供給する電源を遮断して検知を停止するよう移動体検知装置100を制御する。また、これに限定される訳ではなく、制御装置200は、移動体検知装置100に対して検知を停止するよう命じる停止信号を出力する構成を採用できる。この構成によれば、効率的に誤検知を防止できる。
In addition, when an abnormality signal indicating an abnormality of the moving
警報装置300は、例えば、クラクション等の警笛、ミルランプ、メータパネル等の表示装置、又はスピーカ等の音声出力装置で構成される。警報装置300は、制御装置200に接続する。警報装置300は、制御装置200に制御されて、移動体の存在を警報する音声の出力又は表示を行う。具体例としては、警報装置300は、クラクションを鳴らす、警報ランプを点灯させる、警報ランプを点滅させる、又は所定の警報音を出力する等して移動体の存在を警報する。
The
移動体検知装置100は、制御装置200に接続する。移動体検知装置100は、波動を用いて所定領域の移動体を検知する。尚、波動は、光、電磁波、電波、又は超音波を含む。また、所定領域とは、車室内及び車両周辺の予め定められた領域をいう。車両周辺とは、車両に対して侵入行為をすることができる範囲をいう。移動体検知装置100は、移動体を検知すると検知信号を制御装置200へ出力する。また、移動体検知装置100は、移動体検知装置100に異常が生じたと判定した場合には、異常信号を制御装置200へ出力すると共に、移動体の検知を停止する。
The moving
ここで、図2を参照して、移動体検知装置100の構成について機能に着目して説明する。図2は、移動体検知装置100の一構成例を表す機能ブロック図である。
移動体検知装置100は、信号検出部110、信号増幅部120、移動体検知部130、及び通信部140で構成される。
Here, with reference to FIG. 2, the structure of the mobile
The moving
信号検出部110は、ハードウェア回路で構成される。信号検出部110は、信号増幅部120及び移動体検知部130に接続する。信号検出部110は、信号検出処理を実行することで、高周波(RF:Radio Frequency)を車両に送信すると共に、送信した送信波の反射波を受信する。よって、以下、信号検出部110をRF部110とも図示する。次に、信号検出部110は、受信した反射波が及ぼす影響に基づいて、送信波を反射する移動体の位置及び移動速度等を表す移動体信号(以下、センサ生信号ともいう)を信号増幅部120及び移動体検知部130へ出力する。
The
次に、図3を参照して、信号検出部110の構成についてハードウェアに着目して説明する。図3は、信号検出部110の一構成例を表するハードウェア構成図である。
図3に示すように、信号検出部110は、発振素子111a、アンテナ114a、検知抵抗器116a、緩衝増幅器116b、第1差動増幅器116c、第2差動増幅器116d、基準電圧源116e、DA(Digital/Analog)変換器116f、及びバイアス回路116gで構成される。
Next, with reference to FIG. 3, the configuration of the
As shown in FIG. 3, the
発振素子111aは、例えば、電界効果トランジスタ(以下、FET:Field effect transistor)で構成される。FETは、例えば、高電子移動度トランジスタ(以下、HEMT:High Electron Mobility Transistor)で構成される。発振素子111aは、ゲート(Gate)側でアンテナ114a及び検知抵抗器116aに接続する。また、発振素子111aは、ドレイン(Drain)側で検知抵抗器116a及びバイアス回路116gに接続する。更に、発振素子111aは、ソース側(Source)でバイアス回路116gに接続する。発振素子111aは、バイアス回路116gで制御されたバイアス電圧を受けて誘電体共振器DRに制御された周波数を有する送信波を発生させてアンテナ114aへ出力する。逆に、発振素子111aのバイアス電圧は、アンテナ114aが受信する反射波の影響を受けて変動する。
この構成によれば、発振素子111aは、ゲート側でアンテナ114aと接続するため、アンテナ114aが受信する反射波の影響を受け易く、精度良く車両への移動体を検知できる。
The
According to this configuration, since the
アンテナ114aは、例えば、平面アンテナ、線状アンテナ、及び立体アンテナで構成される。アンテナ114aは、発振素子111aに接続する。アンテナ114aは、発振素子111aが発する送信波を車両へ送信する。また、アンテナ114aは、送信した送信波の反射波を受信する。尚、上記の様に、アンテナ114aが受信した反射波は、発振素子111aのバイアス電圧を変動させる。
The
検知抵抗器116aは、例えば、金属皮膜抵抗又は酸化金属皮膜抵抗で構成される。検知抵抗器116aは、片端で発振素子111aのゲート側及び緩衝増幅器116bの片端と接続し、他端で発振素子111aのドレイン側及び緩衝増幅器116bの他端と接続する。検知抵抗器116aは、緩衝増幅器116bへの入力を制限して保護すると共に、両端電位の差をもって発振素子111aのゲート−ドレイン間のバイアス電圧を表す。
The
緩衝増幅器116bは、例えば、バッファアンプで構成される。緩衝増幅器116bは、検知抵抗器116a及び第1差動増幅器116cに接続する。緩衝増幅器116bは、後述する基準電圧源116e等が及ぼす影響を吸収すると共に、検知抵抗器116aの両端電位を第1差動増幅器116cへ出力する。
第1差動増幅器116cは、例えば、差動アンプで構成される。第1差動増幅器116cは、緩衝増幅器116b、第2差動増幅器116d、及び移動体検知部130に接続する。第1差動増幅器116cは、緩衝増幅器116bが出力する検知抵抗器116aの両端電位の差(つまり、発振素子111aのバイアス電圧)を第2差動増幅器116d及び移動体検知部130へ出力する。尚、第1差動増幅器116cが第2差動増幅器116d及び移動体検知部130へ出力する信号を、以下単に、差動信号という。
The
The first
第2差動増幅器116dは、第1差動増幅器116cと同様に、例えば、差動アンプで構成される。第2差動増幅器116dは、第1差動増幅器116c、基準電圧源116e、バイアス回路116g、及び信号増幅部120に接続する。第2差動増幅器116dは、第1差動増幅器116cが検出したバイアス電圧と、バイアス電圧の基準値を定める基準電圧源116eの提供する基準電圧との差異に基づいて発振素子111aに印加する電圧を変更してバイアス電圧を所定の電圧に補正する。本実施例において、発振素子111aのバイアス電圧は、所定の電圧「0.2V」に補正されるとして説明するが、これに限定される訳ではない。尚、基準電圧源116eの提供する基準電圧は、DA変換器116fを介して移動体検知部130により補正される。
Similar to the first
具体的には、第2差動増幅器116dは、予め定められた基準電圧に対してDA変換116fが出力する電圧を加えて補正された基準電圧を、基準電圧源116eから取得する。次に、第2差動増幅器116dは、第1差動増幅器116cが出力する電圧と、補正された基準電圧との差分電圧を有する制御信号をバイアス回路116gへ出力して発振素子111aに印加する電圧を補正する。尚、第2差動増幅器116dは、制御信号を信号増幅部120にも出力する。
Specifically, the second
この構成によれば、移動体の検知に用いる発振素子111aのバイアス電圧と基準電圧との差異に基づいて発振素子111aに印加する電圧を補正するため、バイアス電圧を安定させて精度良く移動体を検知できる。
According to this configuration, the voltage applied to the
基準電圧源116eは、例えば、基準電源IC(Integrated Circuit)等の基準電圧回路で構成される。基準電圧源116eは、D/A変換部116fが出力する電圧に基づいて補正された所定の基準電圧を第2差動増幅器116dへ提供する。本実施例において、所定の基準電圧は「1V」であるとして説明するが、これに限定される訳ではない。
DA変換器116fは、例えば、DAコンバータで構成される。DA変換器116fは、基準電圧源116e及び移動体検知部130に接続する。DA変換器116fは、移動体検知部130が出力するデジタル信号をアナログ信号に変換する。次に、DA変換器116fは、変換した信号を基準電圧源116eへ出力する。
The
The
バイアス回路116gは、バイアス制御素子126h及びバイアス制御抵抗で構成される。バイアス回路116gは、発振素子111aと第2差動増幅器116dとに接続する。バイアス回路116gは、第2差動増幅器116dが出力する制御信号の電圧に基づいて発振素子111aのバイアス電圧を制御する。
The
次に、図4を参照して、信号検出部110の構成について説明する。図4(a)は、信号検出部110の一構成例を表する機能ブロック図である。
図4(a)に示すように、信号検出部110は、発振部111、送受信部114、及び自動バイアス部116で構成される。
発振部111は、発振素子111aで構成される。発振部111は、送受信部114及び自動バイアス部116に接続する。発振部111は、車両に送信する送信波を発すると共に、発した送信波を送受信部114へ出力する。また、発振部111のバイアス電圧は、送受信部114の受信する反射波の影響を受けて変動する。この変動するバイアス電圧は、自動バイアス部116によって参照されると共に、自動バイアス部116によって基準電圧で定まる所定の値に修正される。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 4A, the
The oscillation unit 111 includes an
送受信部114は、アンテナ114aで構成される。送受信部114は、発振部111に接続する。送受信部114は、発振部111が発した送信波を車両に送信すると共に、送信した送信波の移動体による反射波を受信する。
The transmission /
自動バイアス部116は、自動バイアス回路で構成される。自動バイアス回路は、検知抵抗器116aからバイアス回路116gで構成される。自動バイアス部116は、発振部111及び移動体検知部130に接続する。自動バイアス部116は、発振部111のバイアス電圧を取得すると共に、バイアス電圧を表す制御信号(センサ生信号であり移動体信号である)を信号増幅部120及び移動体検知部130へ出力する。また、自動バイアス部116は、取得したバイアス電圧と移動体検知部130が補正する基準電圧とに基づいて発振部111に印加する電圧を変化させることで、発振部111のバイアス電圧を所定の値に修正にする。
The
次に、図4(b)を参照して、自動バイアス部116の構成について説明する。図4(b)は、自動バイアス部116の一構成例を表する機能ブロック図である。
図4(b)に示すように、自動バイアス部116は、検出部116i、変更部116j、基準電圧提供部116k、及びバイアス制御部116lで構成される。
検出部116iは、第1差動増幅器116cで構成される。検出部116iは、発振部111及び変更部116jに接続する。検出部116iは、送受信部114が受信した反射波が変動させる発振部111のバイアス電圧を検出すると共に、検出したバイアス電圧を変更部116jへ出力する。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 4B, the
The
変更部116jは、例えば、第2差動増幅器116dで構成される。変更部116jは、検出部116i、基準電圧提供部116k、バイアス制御部116l、信号増幅部120、及び移動体検知部130に接続する。変更部116jは、検出部116iが検出したバイアス電圧と、基準電圧提供部116kが提供する基準電圧との差異に基づいて発振部111に印加する電圧を変更する。次に、変更部116jは、変更した電圧を有する制御信号をバイアス制御部116l、信号増幅部120、及び移動体検知部130へ出力する。尚、基準電圧提供部116kが提供する基準電圧は、移動体検知部130が出力する信号によって補正される。
For example, the changing
基準電圧提供部116kは、基準電圧源116eで構成される。基準電圧提供部116kは、変更部116j及び補正部132に接続する。基準電圧提供部116kは、補正部132が出力する電圧に基づいて補正した基準電圧を変更部116jへ提供する。
バイアス制御部116lは、バイアス回路116gで構成される。バイアス制御部116lは、発振部111及び変更部116jに接続する。バイアス制御部116lは、変更部116jが出力する制御信号の有する電圧に基づいて発振部111のバイアスを制御する。
The reference
The bias control unit 116l includes a
ここで、図2に戻り、移動体検知装置100の構成について引き続き説明を行う。
信号増幅部120は、例えば、AF(Audio Frequency)回路で構成される。よって、信号増幅部120をAF部とも表す。AF回路は、例えば、低周波増幅回路で構成される。信号増幅部120は、信号検出部110及び移動体検知部130に接続する。信号増幅部120は、信号検出部110が出力する低周波信号(つまり、移動体信号、センサ生信号、及び制御信号)を増幅させたセンサ増幅信号を移動体検知部130へ入力する。
移動体検知部130は、例えば、マイクロコンピュータ(以下単に、マイコンという)で構成される。移動体検知部130は、ソフトウェア処理である移動体検知処理を実行することで、検出部116iが検出したバイアス電圧の変化に基づいて移動体を検知する。
Here, returning to FIG. 2, the configuration of the moving
The
The moving
ここで、図5を参照して、移動体検知部130がソフトウェア処理を実行するために用いるハードウェアの一構成例について説明する。図5は、ソフトウェア処理を実行するために用いる移動体検知部130の一構成例を表すハードウェア構成図である。
移動体検知部130は、例えば、CPU(Central Processing Unit)で構成される実行部130a、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等で構成される読出専用記憶装置130b、DRAM(Dynamic RAM)又はSRAM(Static RAM)等の揮発性メモリ及びNVRAM(Non Volatile RAM)等の不揮発性メモリで構成される読書可能記憶装置130c、及び入出力回路で構成される入出力部130dで構成され、実行部130a、読出専用記憶装置130b、読書可能記憶装置130c、及び入出力部130dは互いにバスによって接続している。
Here, with reference to FIG. 5, a configuration example of hardware used for the moving
The moving
ソフトウェア処理は、実行部130aが、読出専用記憶装置130bに格納したプログラムを読み込み、読み込んだプログラムに従って演算を実行することにより実現される。なお、読書可能記憶装置130cには、演算結果のデータが書き込まれ、特にNVRAMには、電源オフする場合にバックアップが必要なデータが保存される。また、演算結果は、入出力部130dを介して接続する信号検出部110、信号増幅部120、及び通信部140との間で入出力される。尚、入出力部130dは、信号検出部110が出力するアナログ信号をデジタル信号にAD変換して入力する。
The software processing is realized by the
次に、図4(b)を再度参照して、移動体検知部130の構成について機能に着目して説明する。
移動体検知部130は、取得部131、補正部132、判定部133、及び検知部134で構成される。
取得部131は、移動体検知部130を構成する実行部130aが取得処理を実行することで実現される。取得部131は、センサ生信号(つまり、制御信号及び移動体信号)を信号検出部110から取得し、かつセンサ生信号を増幅したセンサ増幅信号を信号増幅部120から取得する。次に、取得部131は、取得したセンサ増幅信号を検知部134へ出力する。更に、取得部131は、取得したセンサ生信号を判定部133及び補正部132へ出力する。
Next, referring to FIG. 4B again, the configuration of the moving
The moving
The
補正部132は、実行部130aが補正処理を実行することで実現される。補正部132は、信号検出部110及び取得部131に接続する。補正部132は、取得部131が取得したセンサ生信号に基づいて信号検出部110が用いる基準電圧を補正する。具体例としては、補正部132は、センサ生信号の電圧(つまり、バイアス電圧)が減少する場合に、基準電圧に補正するために加える電圧を増加させてバイアス電圧を増加させる。また逆に、補正部132は、センサ生信号の電圧が増加する場合に、基準電圧を補正するために加える電圧を減少させる。
The
他の具体例としては、補正部132は、制御信号の変化に基づいてバイアス電圧の変化が発振素子111aの発振が不安定になる程度に大きいか否かを判断する。具体的には、補正部132は、制御信号の電圧変動が所定の閾値よりも大きいと判断する場合に、発振が不安定になる程度にバイアス電圧の変化が大きいと判断する。発振が不安定になる程度にバイアス電圧の変化が大きいと判断する場合には、補正部132は、そうでない場合に比べて、基準電圧を調整するために加える電圧を増減させるタイミングを早くする。この構成によれば、バイアス電圧の変化を小さく調整することで、発振素子111aの発振を安定化できる。
また逆に、バイアス電圧の変化が小さいと判断する場合には、補正部132は、電圧を増減させるタイミングを遅くする。この構成によれば、バイアス電圧の変化を大きく調整することで、発振素子111aの発振を安定化できる。
As another specific example, the
Conversely, when determining that the change in the bias voltage is small, the
よってこれらの構成によれば、効率的にバイアス電圧の基準値を変更して移動体の検知精度を向上できる。つまり、移動体検知装置100及び車両の特性に基づいた感度調整を自動で効率的に行うため、移動体検知装置100を車両に搭載する場合及び搭載した後に定期的に行う必要がない。より具体例としては、発振素子のばらつき、車両の形状、移動体検知装置100を覆うケース又はレドームの形状により変化する反射波のレベル又は位相、経年変化による発振素子等の特性化、動作温度等の設置環境によって異なる移動体検知装置100及び車両の特性に基づいた調整を効率的に行うことができる。
Therefore, according to these configurations, the detection accuracy of the moving object can be improved by efficiently changing the reference value of the bias voltage. That is, since the sensitivity adjustment based on the characteristics of the moving
判定部133は、実行部130aが判定処理を実行することで実現される。判定部133は、取得部131、検知部134、及び通信部140に接続する。判定部133は、取得部131が取得したセンサ生信号(制御信号)の電圧に基づいて、発振部111のバイアス電圧が正常であるか否かを判定する。判定部133は、バイアス電圧が異常であると判定した場合には、異常が生じたことを表す異常信号を検知部134及び通信部140へ出力する。
具体的には、判定部133は、制御信号の電圧が所定の上限閾値を超えた場合、又は下限閾値を超えた場合に、発振部111のバイアス電圧が正常でない(つまり、異常である)と判定する。
The
Specifically, the
また、他の具体例としては、判定部133は、基準電圧を補正部132が調整できない場合に、発振部111のバイアス電圧が異常であると判定する。具体的には、補正部132が基準電圧を調整するために加える電圧が所定の上限閾値を超える場合、又は所定の下限閾値を下回る場合に、判定部133は、発振部111のバイアス電圧が異常であると判定する。本実施例では、補正部132が基準電圧を調整するために加える電圧が「0V」である(つまり、デューティ比が「0」である)場合、及び調整するために加える電圧が印加可能な電圧を超える(つまり、デューティ比が「1」である)場合に、発振部111のバイアス電圧が異常であると判定する。
As another specific example, the
検知部134は、実行部130aが検知処理を実行することで実現される。検知部134は、判定部133及び通信部140に接続する。検知部134は、取得部131が取得した電圧の変化に基づいて移動体を検知する。具体的には、検知部134は、取得部131が取得した電圧の変化量が所定の閾値を上回った場合に、移動体を検知すると共に、検知信号を通信部140へ出力する。また、検知部134は、判定部133がバイアス電圧が正常でないと判定した場合には、移動体の検知を中止する。
The
ここで、図6及び7を参照して、移動体検知部130が実行する移動体検知処理について説明する。図6は、移動体検知部130が実行する移動体検知処理の一例を表すフローチャートの一部であり、図7は、移動体検知部130が実行する移動体検知処理の一例を表すフローチャートの他部である。
先ず、移動体検知部130は、第1差動増幅器116cから制御信号を取得する(ステップS01)。次に、移動体検知部130は、制御信号に基づいて発振部111のバイアス電圧が正常であるか否かを判定する(ステップS02)。移動体検知部130は、バイアス電圧が正常であると判定する場合にはステップS03の処理を、そうでない場合にはステップS10の処理を実行する。
Here, with reference to FIG. 6 and FIG. 7, the mobile body detection process which the mobile
First, the moving
ステップS02において、移動体検知部130は、バイアス電圧が正常であると判定した場合には、発振部111が正常であると判定する(ステップS03)。次に、移動体検知部130は、移動体の検知(つまり、侵入の検知)を継続するか否かを判断する(ステップS04)。具体例としては、制御信号の変動が所定時間に渡って生じない場合に、移動体検知部130は、移動体の検知を継続しないと判断してスリープ処理を実行する。移動体検知部130は、検知を継続すると判断する場合にはステップS05の処理を、そうでない場合には移動体検知処理の実行を終了する。
In step S02, the moving
ステップS05において、移動体検知部130は、移動体の検知を継続すると判断した場合に、制御信号の変化量に基づいて基準電位の補正量を算出する(ステップS05)。次に、移動体検知部130は、算出した補正量の電圧を有する信号を信号検出部110へ出力して基準電位を補正する(ステップS06)。
In step S05, when the moving
この構成によれば、移動体の検知に用いる発振部の111バイアス電圧と基準電圧との差異に基づいて発振部111に印加する電圧を補正するため、簡易な構成で移動体を検知できるだけでなく、バイアス電圧を安定させて精度良く移動体を検知できる。 According to this configuration, the voltage applied to the oscillating unit 111 is corrected based on the difference between the 111 bias voltage of the oscillating unit used for detecting the moving body and the reference voltage. The moving body can be detected with high accuracy by stabilizing the bias voltage.
その後、移動体検知部130は、制御信号を解析する(ステップS07)。次に、移動体検知部130は、解析の結果として移動体を検知したか否かを判断する(ステップS08)。移動体検知部130は、移動体を検知したと判断する場合にはステップS09の処理を、そうでない場合にはステップS04に戻り上記処理を繰り返す。
ステップS09において、移動体を検知したと判断した場合には、通信部140へ検知信号を出力する(ステップS09)。その後、移動体検知部130は、移動体検知処理の実行を終了する。
Thereafter, the moving
If it is determined in step S09 that a moving body has been detected, a detection signal is output to the communication unit 140 (step S09). Thereafter, the moving
この構成によれば、発振部111のバイアス電圧の変化に基づいて移動体を検知するため、従来のドップラーセンサに比べて、搭載する部品数が少なく、部品の実装スペースが狭く、部品の消費電力が少なく、かつ製造コストを安価にできる。 According to this configuration, since the moving body is detected based on the change in the bias voltage of the oscillation unit 111, the number of components to be mounted is small, the mounting space for the components is small, and the power consumption of the components is smaller than that of the conventional Doppler sensor. And manufacturing cost can be reduced.
ステップS02において、移動体検知部130は、バイアス電圧が正常でないと判定した場合には、発振部111が異常であると判定する(ステップS10)。次に、移動体検知部130は、移動体の検知を停止する(ステップS11)。その後、通信部140へ異常信号を出力する(ステップS12)。その後、移動体検知部130は、移動体検知処理の実行を終了する。
この構成によれば、発振部に生じた異常を検知して送信することができるだけでなく、誤検知を防止できる。
In step S02, the moving
According to this configuration, it is possible not only to detect and transmit an abnormality that has occurred in the oscillation unit, but also to prevent erroneous detection.
尚、ステップS01の処理が取得部131を実現する取得処理に相当し、ステップS02、S03、及びS10の処理が判定部133を実現する判定処理に相当し、ステップS05及びS06の処理が補正部132を実現する補正処理に相当し、ステップS07及びS08の処理が検知部134を実現する検知処理に相当する。
Note that the process of step S01 corresponds to an acquisition process for realizing the
ここで、図2に戻り、移動体検知装置100の構成について引き続き説明する。
通信部140は、例えば、通信回路で構成される。通信部140は、移動体検知部130及び制御装置200に接続する。通信部140は、移動体検知部130が移動体を検知した場合に、検知信号を制御装置200へ送信する。また、通信部140は、移動体検知部130が判定処理の実行により発振部111が異常であると判定した場合に、異常信号を制御装置200へ送信する。
Here, returning to FIG. 2, the configuration of the moving
The
以下、本発明の第2の実施形態について図面を参酌しながら説明する。 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第2の実施例においては、DA(Digital/Analog)変換器によってDA変換を行うことなく基準電圧を補正する信号検出部について説明する。 In the second embodiment, a signal detection unit that corrects a reference voltage without performing DA conversion by a DA (Digital / Analog) converter will be described.
先ず、図8を参照して、本実施例における信号検出部の構成について説明する。図8は、実施例2における信号検出部の一構成例を表すハードウェア構成図である。
図8に示す信号検出部410は、実施例1の信号検出部110とほぼ同様の構成を有するため、以下主に、相違点について説明する。
信号検出部410は、実施例1のDA変換器116fに相当する部ではなく、フィルタ416fで構成される。フィルタ416fは、移動体検知部430が出力する信号の内で所定の周波数帯に属する信号を通過させ、他の信号の通過を遮断する。尚、本実施例における信号増幅部420及び移動体検知部430は、実施例1の信号増幅部120及び移動体検知部130と同様の構成であるため説明を省略する。
First, with reference to FIG. 8, the structure of the signal detection part in a present Example is demonstrated. FIG. 8 is a hardware configuration diagram illustrating a configuration example of the signal detection unit according to the second embodiment.
Since the signal detection unit 410 shown in FIG. 8 has substantially the same configuration as that of the
The signal detection unit 410 is not a unit corresponding to the
この構成によれば、DA変換をすることなく基準電圧を調整するため、DA変換を行うDA変換器116fの特性に影響を受けることなく精度良く基準電圧を調整できる。よって、この構成によれば、精度良く発振部411のバイアス電圧を制御して安定化できるだけでなく、精度良く移動体を検知できる。
According to this configuration, since the reference voltage is adjusted without performing DA conversion, the reference voltage can be accurately adjusted without being affected by the characteristics of the
本発明の移動体検知方法は、実施例1で説明した移動体検知装置100及び実施例2の信号検出部410で構成される移動体検知装置を用いて実施できる。
移動体検知部100等が実行するプログラムは、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体に格納して配布したり、ネットワークを介して配信したりすることにより提供できる。
移動体検知部100等がソフトウェア処理を実行することで実現する機能の一部又は全部は、ハードウェア回路を用いて実現することができる。逆に、移動体検知部100等がハードウェア回路を用いて実現する機能の一部又は全部は、ソフトウェア処理を実行することで実現することができる。
The moving body detection method of the present invention can be implemented using the moving body detection apparatus configured by the moving
A program executed by the moving
Part or all of the functions realized by the mobile
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications, within the scope of the gist of the present invention described in the claims, It can be changed.
100…移動体検知装置(センサ) 110…信号検出部(RF部)
111a…発振素子 114a…アンテナ
114…送受信部 116…自動バイアス部
116a…検知抵抗
116b…緩衝増幅器(バッファアンプ)
116c…第1差動増幅器(差動アンプ)
116d…第2差動増幅器(差動アンプ) 116e…基準電圧源
116f……D/A変換器 116g…バイアス回路
116h…バイアス制御素子 116i…検出部
116j…変更部 116k…基準電圧提供部
116l…バイアス制御部 120…信号増幅部(AF部)
130…移動体検知部(マイコン) 130a…実行部(PCU)
130b…読出専用記憶装置 130c…読書可能記憶装置
130d…入出力部 131…取得部
132…補正部 133…判定部
134…検知部 140…通信部
200…制御装置(セキュリティECU) 300…警報装置
410…信号検出部(RF部) 411a…発振素子
414…アンテナ 416a…検知抵抗
416b…緩衝増幅器(バッファアンプ)
416c…第1差動増幅器(差動アンプ)
416d…第2差動増幅器(差動アンプ) 416e…基準電圧源
416f……フィルタ 416g…バイアス回路
416h…バイアス制御素子 420…信号増幅部
430…移動体検知部 710…信号検出部
711…発振部 712…サーキュレータ
714…送信アンテナ 715…受信アンテナ
716…検波素子 740…移動体検知部
810…信号検出部 811…発振部
812…方向性結合器 813…アイソレータ
814…送受信アンテナ 816…検波素子
840…移動体検知部 910…信号検出部
911…発振部 912…方向性結合器
915…送受信アンテナ 916…検波素子
930…信号処理回路
DESCRIPTION OF
111a ...
114: Transmission /
116a: Detection resistance
116b. Buffer amplifier (buffer amplifier)
116c. First differential amplifier (differential amplifier)
116d: second differential amplifier (differential amplifier) 116e: reference voltage source
116f: D /
116h:
116j: changing
116l: Bias control unit 120: Signal amplification unit (AF unit)
130 ... Moving object detection unit (microcomputer) 130a ... Execution unit (PCU)
130b ... Read-
130d ... Input /
132 ...
134: Detection unit 140: Communication unit
200 ... Control device (security ECU) 300 ... Alarm device
410: Signal detection unit (RF unit) 411a: Oscillation element
414 ...
416b: Buffer amplifier (buffer amplifier)
416c ... 1st differential amplifier (differential amplifier)
416d: second differential amplifier (differential amplifier) 416e: reference voltage source
416f:
416h: Bias control element 420: Signal amplifier
430 ... Moving object detection unit 710 ... Signal detection unit
711 ...
714 ... Transmitting
716: Detection element 740: Moving body detection unit
810: Signal detection unit 811: Oscillation unit
812 ...
814 ... Transmission /
840 ... Moving body detection unit 910 ... Signal detection unit
911:
915 ... Transmitting / receiving
930 ... Signal processing circuit
Claims (4)
車両に送信する送信波を発振する発振部と、
前記発振部が発振した送信波を送信すると共に送信した送信波の反射波を受信する送受信部と、
前記送受信部が受信した反射波が変動させる前記発振部のバイアス電圧を検出する検出部と、
前記検出部が検出したバイアス電圧の変化に基づいて所定領域の移動体を検知する検知処理と、前記検出部が検出したバイアス電圧と、前記バイアス電圧の基準値を定める基準電圧との差異に基づいて前記発振部に印加する電圧を補正する補正処理とを実行する実行部を備えた移動体検知装置。 A moving body detection apparatus for detecting a moving body in a predetermined area,
An oscillation unit that oscillates a transmission wave to be transmitted to the vehicle;
A transmission / reception unit for transmitting a transmission wave oscillated by the oscillation unit and receiving a reflected wave of the transmitted transmission wave;
A detecting unit for detecting a bias voltage of the oscillating unit that varies a reflected wave received by the transmitting / receiving unit;
Based on a difference between a detection process for detecting a moving body in a predetermined region based on a change in bias voltage detected by the detection unit, a bias voltage detected by the detection unit, and a reference voltage that determines a reference value of the bias voltage. A moving body detection apparatus comprising: an execution unit that executes a correction process for correcting a voltage applied to the oscillation unit.
前記補正処理は、前記取得処理で取得した電圧の変化に基づいて前記バイアス電圧の基準値を定める基準電圧を補正し、
前記検知処理は、前記取得処理で取得したバイアス電圧と、前記補正処理で補正した基準電圧との電圧差の変化に基づいて前記移動体を検知することを特徴とする請求項1に記載の移動体検知装置。 The execution unit further executes an acquisition process of acquiring, from the detection unit, the bias voltage of the oscillation unit to which the voltage corrected in the correction process is applied,
The correction process corrects a reference voltage that determines a reference value of the bias voltage based on a change in voltage acquired in the acquisition process,
The movement according to claim 1, wherein the detection process detects the moving body based on a change in a voltage difference between the bias voltage acquired in the acquisition process and a reference voltage corrected in the correction process. Body detection device.
前記検知処理は、前記判定処理で正常でないと判断した場合に前記移動体の検知を中止し、
前記実行部が前記判定処理の実行により電圧が正常でないと判断した場合に、異常が生じたことを表す信号を送信する通信部を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の移動体検知装置。 The execution unit further executes a determination process for determining whether or not the bias voltage of the oscillation unit is normal based on the voltage acquired in the acquisition process,
When the detection process determines that the determination process is not normal, the detection of the moving object is stopped,
The mobile body detection according to claim 2, further comprising: a communication unit that transmits a signal indicating that an abnormality has occurred when the execution unit determines that the voltage is not normal due to the execution of the determination process. apparatus.
車両に送信する送信波を発振素子が発振する発振ステップと、
前記発振ステップで発振した送信波を送信する送受信部が送信した送信波の反射波を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した反射波が変動させる前記発振素子のバイアス電圧を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出したバイアス電圧の変化に基づいて所定領域の移動体を検知する検知処理と、前記検知処理で検出したバイアス電圧と、前記バイアス電圧の基準値を定める基準電圧との差異に基づいて前記発振素子に印加する電圧を補正する補正処理とを実行する実行ステップとを備えた移動体検知方法。 A moving body detection method for detecting a moving body in a predetermined area,
An oscillation step in which the oscillation element oscillates a transmission wave to be transmitted to the vehicle;
A reception step of receiving a reflected wave of a transmission wave transmitted by a transmission / reception unit that transmits the transmission wave oscillated in the oscillation step;
A detection step of detecting a bias voltage of the oscillation element that causes the reflected wave received in the reception step to fluctuate;
Based on a difference between a detection process for detecting a moving body in a predetermined region based on a change in the bias voltage detected in the detection step, a bias voltage detected in the detection process, and a reference voltage for determining a reference value of the bias voltage. And a correction process for correcting the voltage applied to the oscillation element.
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