JPH11326505A - ドップラーセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンテナの前面側に位置するカバーの形状に左
右されることなく検知感度を向上させることのできるド
ップラーセンサを提供する。 【構成】マイクロ波を放射して移動物体で反射された波
長の変化したマイクロ波を受信するセンサ本体１９を有
し、このセンサ本体１９の少なくとも前面１９ａをカバ
ー８で覆う。センサ本体１９におけるマイクロ波を放射
する発信アンテナ２０とマイクロ波を受信する受信アン
テナ２１の前方に、両アンテナ２０，２１とカバー８の
間に位置する平板状の感度調整板２３を配置する。感度
調整板２３は、マイクロ波を透過する材料からなり、両
アンテナ２０，２１から１０ｍｍ以下の距離離れて位置
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波のドッ
プラー効果を利用して、例えば一定距離まで近接した移
動物体を検知するドップラーセンサに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ドップラーセンサは、放射したマイクロ
波が移動物体で反射したときの反射波の波長が移動物体
の移動速度に比例するドップラー効果を利用して、移動
する物体を検知するものであり、放射したマイクロ波の
波長に対する反射したマイクロ波の波長の差に応じて、
例えば、周波数範囲が１〜１００Ｈｚのドップラー信号
を出力するものである。このドップラーセンサは、例え
ば、ドップラー信号の周波数が一定値以上変化したとき
に人体などの移動する物体が存在することを検知して、
自動ドアの開閉制御や防犯警報装置の作動制御を行う用
途に用いられている。

【０００３】近年、前述のような用途に用いられるドッ
プラーセンサとしては、汎用性を有して軽量で安価な市
販の平面アンテナを樹脂製ケースに内装した構成のもの
が一般的である。平面アンテナは、例えば、同一形状の
発信アンテナと受信アンテナとを各々２枚ずつ備えてお
り、各２枚ずつの発信アンテナおよび受信アンテナをそ
れぞれ垂直方向に配置することにより、水平方向の検知
エリアを広く、且つ垂直方向の検知エリアを狭くでき、
前述の用途に適したものとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平面ア
ンテナを利用したドップラーセンサでは、マイクロ波が
樹脂製ケースにおける平面アンテナの前面を覆うカバー
を透過するときに減衰することから、移動物体の検知感
度が相当に低下するだけでなく、カバーの形状が変わる
と、それに伴って移動物体の検知感度も変わってしま
う。前記の検知感度は、標準強度のマイクロ波を放射し
たときの標準速度の移動物体からの反射波の受信ピーク
電圧で表されるが、この検知感度の低下をできるだけ抑
えるためには、前記カバーにおける平面アンテナの前方
を覆う前面部を平面アンテナと平行な平板形状にするの
が好ましい。そのため、このドップラーセンサは、カバ
ーのデザインが制約を受けてしまうことから、商品価値
の低下を招く上に、平面アンテナとカバーとの相対位置
も規制されるために、組立性が悪くなる。

【０００５】そこで本発明は、アンテナの前面側に位置
してマイクロ波が透過するカバーの形状に左右されるこ
となく検知感度を高く維持できるドップラーセンサを提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、マイクロ波を放射して移動物体で反射さ
れた波長の変化したマイクロ波を受信するセンサ本体
と、このセンサ本体の少なくとも前面を覆うカバーとを
備えたドップラーセンサであって、前記センサ本体にお
けるマイクロ波を放射する発信アンテナと前記マイクロ
波を受信する受信アンテナの前方に、前記両アンテナと
前記カバーの間に位置する平板状の感度調整板が配置さ
れ、この感度調整板は、マイクロ波を透過する材料から
なり、前記両アンテナから１０ｍｍ以下の距離離れてい
る。

【０００７】このドップラーセンサは、発信アンテナと
受信アンテナに対しこれの前方における１０ｍｍ以下の
距離に平板状の感度調整板を配置したので、感度調整板
を設けず、検知感度を上げるために前面部を平板状とし
たカバーで発信および受信の両アンテナの前面を覆った
従来のドップラーセンサと比較して、検知感度は変わら
ないことが確認された。このようにして得られた検知感
度は、カバーを任意の形状に変えても全く変化しないた
め、カバーのデザインの自由度が高くなり、カバーは、
美観に優れた任意の形状として商品価値を高めることが
できる。そこで、外観上好ましいが検知感度が前記平板
状のものよりも低い外側に膨出する曲面状のカバーとし
た場合、感度調整板を配置することにより、検知感度は
正面のエリアにおいて15〜20％向上することが実験的に
確認された。

【０００８】前記発明における前記感度調整板は、好ま
しくは厚さ１ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上の樹
脂から形成される。この１ｍｍ以上の厚みを有して、マ
イクロ波を透過する樹脂からなる感度調整板を設けるこ
とにより、感度向上の効果を確実に得ることができる。
厚さの上限は特にないが、装置全体の厚さから制限を受
ける。通常は３ｍｍ以下である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照しながら詳述する。図１（ａ）は本
発明の一実施形態に係るドップラーセンサ２を用いた複
合型物体検知装置を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ
−Ｂ線断面図、（ｃ）はドップラーセンサ２の分解斜視
図である。この複合型物体検知装置１は、移動物体を検
知するドップラーセンサ１と、物体から放射される赤外
線エネルギから検知エリア内へ進入した物体を検知する
受動型赤外線検知センサ３とを組み合わせたものであ
り、両センサ２，３からの検知信号をＡＮＤ論理で結合
させて物体検知の誤報を可及的に防止している。例え
ば、ストーブなどにより室内温度が急激に変化したよう
な場合には、温度変化を検知する受動型赤外線検知セン
サ３が検知信号を誤出力しても、物体の移動を検知する
ドップラーセンサ２は検知信号を出力しない。一方、カ
ーテンが風で揺れたような場合には、ドップラーセンサ
２が検知信号を誤出力しても、赤外線検知センサ３は検
知信号を出力しない。

【００１０】前記物体検知装置１は、天井や壁面に取り
付けられるベース７と、ベース７に連結されるカバー８
とによりケーシング４が構成されている。すなわち、ケ
ーシング４は、図１（ａ）に示すように、ベース７の被
係合部９にカバー８の係合部１０を係合するとともに、
ベース７の係合孔１１にカバー８の係合爪１２を嵌め込
むことにより、ベース７とカバー８を連結している。ベ
ース７には、リブ１３を介してプリント回路基板１４が
支持されている。プリント回路基板１４の上部前面（図
の右面）には、ホルダ１７を介して本発明のドップラー
センサ２が装着されている。カバー８の前面部８ａは、
図１（ｂ）に示すように、外側に膨出する曲面状に形成
されており、この前面部８ａが、ドップラーセンサ２の
前面を覆っている。

【００１１】ドップラーセンサ２は、センサケース１８
内に回路素子を収納してなるセンサ本体１９を有し、こ
のセンサ本体１９の前面１９ａに、図１（ｃ）に示すよ
うに、平面アンテナ型の一対の発信アンテナ２０と、発
信アンテナ２０と同一形状の一対の受信アンテナ２１と
が、それぞれ印刷技術により垂直方向の配置で形成され
ている。センサ本体１９の前面１９ａにおける両アンテ
ナ２０，２１の外側には、互いに離間した位置で一対の
両面テープ２２が貼着されている。これら両面テープ２
２に、平板状の感度調整板２３に突設した四角棒状の一
対の取付片２７が貼り付けられており、これによって、
感度調整板２３は、両アンテナ２０，２１の前面を覆っ
た状態で両アンテナ２０，２１とカバー８の間に位置し
て、センサ本体１９に取り付けられている。

【００１２】前記感度調整板２３は、樹脂により１ｍｍ
以上の厚さＤを有する平板に形成されている。この感度
調整板２３は、両アンテナ２０，２１との間隔Ｌが０〜
１０ｍｍの範囲内になるよう配置される。すなわち、取
付片２７が上記の間隔Ｌに相当する高さに形成されてい
る。したがって、取付片２７をセンサ本体１９の前面１
９ａの両面テープ２２に押し当てて取り付けることによ
り、図１（ａ）に示す感度調整板２３と両アンテナ２
０，２１との間隔Ｌが前記の範囲内になるよう自動的に
設定される。

【００１３】前記プリント回路基板１４の下部前面には
受動型赤外線検出センサ３が設置されている。この赤外
線検出センサ３の前方側には、このセンサ３の検知エリ
アを設定するためのフレネルレンズのようなレンズ２８
が、カバー８に嵌め込んで取り付けられている。

【００１４】前記ドップラーセンサ２における平面タイ
プの発信および受信の両アンテナ２０，２１は、裏面側
（図の左面側）がシールドされており、検知範囲は前面
側に形成される。発明者による実験の結果、５〜３０ギ
ガヘルツの周波数のマイクロ波を使用した場合、間隔Ｌ
を０〜１０ｍｍの範囲内に設定するのが好ましく、さら
に好ましくは、間隔Ｌを０〜５ｍｍの範囲内に設定す
る。

【００１５】前記間隔Ｌを上述の範囲内に設定すること
により、感度調整板２３を設けず、かつ、検知感度向上
のためにカバーの平板状の前面部を両アンテナ２０，２
１に平行に対置させた従来のドップラーセンサと比較し
て、検知感度は変わらないことが確認された。感度調整
板２３は、厚みを１ｍｍ以上に設定しないと、上述の効
果を殆ど得ることができない。また、感度調整板２３
は、実施形態の樹脂に限らず、マイクロ波を透過させる
素材であればよく、例えば木製であってもよい。

【００１６】両アンテナ２０，２１の前方に感度調整板
２３を配置して得られた検知感度は、カバー８を任意の
形状に変えても全く変化しないため、カバー８のデザイ
ンの自由度が高くなる。そのため、カバー８は、図１
（ｂ）に示す外側に膨出した断面弧状のような美観に優
れた形状として、商品価値を高めることができる。この
断面弧状のカバー８を用いた場合、感度調整板を配置し
ない場合と比較して、検知感度は正面のエリアにおいて
15〜20％向上することが実験的に確認された。しかも、
間隔Ｌの調整は、感度調整板２３の取付片２７の高さに
より設定でき、所要の高さの取付片２７を有する感度調
整板２３を選択してセンサ本体１９に貼着するだけでよ
い。

【００１７】なお、前記の実施形態では、平面タイプの
発信アンテナ２０および受信アンテナ２１を備えた場合
について説明したが、本発明は、このような平面アンテ
ナに限定されるものではなく、例えば、ホーンアンテナ
の場合には、ホーンの出口から１０ｍｍ以下の距離離れ
た位置に平板状の感度調整板を配置すれば、上述と同様
の効果を得ることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明のドップラーセン
サによれば、発信アンテナと受信アンテナに対し、これ
の前方における１０ｍｍ以下の距離に平板状の感度調整
板を配置することにより、検知感度を向上させることが
できる。この感度調整板により得られた検知感度は、カ
バーの形状を任意に変えても全く変化しないので、カバ
ーのデザインの自由度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係るドップラー
センサを用いた複合型物体検知装置を示す縦断面図、図
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は同上ドップ
ラーセンサの分解斜視図である。

【符号の説明】

２…ドップラーセンサ、８…カバー、１９…センサ本
体、１９ａ…前面、２０…発信アンテナ、２１…受信ア
ンテナ、２３…感度調整板、Ｌ…アンテナと感度調整板
との間隔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロ波を放射して移動物体で反射さ
   れた波長の変化したマイクロ波を受信するセンサ本体
   と、このセンサ本体の少なくとも前面を覆うカバーとを
   備えたドップラーセンサであって、 前記センサ本体におけるマイクロ波を放射する発信アン
   テナと前記マイクロ波を受信する受信アンテナの前方
   に、前記両アンテナと前記カバーの間に位置する平板状
   の感度調整板が配置され、 この感度調整板は、マイクロ波を透過する材料からな
   り、前記両アンテナから１０ｍｍ以下の距離離れている
   ドップラーセンサ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記感度調整板は、
   厚さ１ｍｍ以上の樹脂からなるドップラーセンサ。