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移动体检测设备

申请号 CN201480034681.1 申请日 2014-06-12 公开(公告)号 CN105308478A 公开(公告)日 2016-02-03
申请人 松下知识产权经营株式会社; 发明人 麦生田彻; 后藤和士;
摘要 移动体检测设备包括振荡电路、发射器、接收器、相位检测部、移动体确定部、以及控制部。相位检测部包括混频器、仅通过小于或等于第一截止频率的频率分量的低通滤波器、改变第二截止频率并且仅通过大于或等于第二截止频率的频率分量的高通滤波器、以及放大器。控制部控制高通滤波器,使得在从发射器开始发射连续能量波起、直到经过预定等待时间TA前的时间段期间应用的第二截止频率高于在经过等待时间TA后的时间段中应用的第二截止频率。
权利要求

1.一种移动体检测设备,包括:

振荡电路,被配置为输出具有预定频率的振荡信号;

发射器,被配置为向监控空间发射连续能量波,所述连续能量波的幅值基于振荡电路输出的振荡信号而周期性改变;

接收器,被配置为接收连续能量波被存在于监控空间中的物体反射所产生的反射波,并输出接收信号;

相位检测部,被配置为将振荡信号和接收信号混频,以获得依赖于振荡信号和接收信号之间的频率差的多普勒信号;

移动体检测部,被配置为通过对多普勒信号执行信号处理来检测监控空间中的移动体,并输出检测信号;以及控制部,

所述相位检测部包括:

混频器,被配置为将振荡信号和接收信号混频;

低通滤波器,被配置为仅通过小于或等于第一截止频率的频率分量,所述第一截止频率低于振荡信号的频率;

高通滤波器,被配置为改变低于第一截止频率的第二截止频率并且仅通过大于或等于第二截止频率的频率分量,以及放大器,被配置为放大通过所述低通滤波器和所述高通滤波器的输出信号,所述相位检测部被配置为将所述放大器的输出信号当作多普勒信号,以及所述控制部被配置为控制所述高通滤波器,使得在从发射器开始发射连续能量波起、直到经过预定等待时间前的时间段期间应用的第二截止频率高于在经过等待时间后的时间段中应用的第二截止频率。

2.根据权利要求1所述的移动体检测设备,

其中所述高通滤波器包括差分电路,所述差分电路包括电阻电路和电容器,并且电阻电路的组合电阻值可变,以及所述控制部被配置为通过改变电阻电路的组合电阻值来改变第二截止频率。

3.根据权利要求2所述的移动体检测设备,其中所述高通滤波器包括抑制电路,所述抑制电路被配置为抑制高通滤波器的输出信号的信号电平的改变,所述信号电平的改变伴随电阻电路的组合电阻值的改变。

4.根据权利要求3所述的移动体检测设备,

其中所述电阻电路包括两个或更多个第一电阻器的并联电路,所述两个或更多更第一电阻器电连接到电容器的一端,所述电阻电路还包括与两个或更多个第一电阻器中的一个第一电阻器串联的开关元件,所述控制部被配置为通过接通和关断所述开关元件来改变所述电阻电路的组合电阻值,所述抑制电路由两个或更多个第二电阻器的串联电路构成,所述串联电路电连接在预定DC电源和地之间,以及所述两个或更多个第二电阻器中的任何电阻器的连接点电连接到所述电阻电路的两端中与电连接到电容器的一端不同的一端。

5.根据权利要求1所述的移动体检测设备,其中所述相位检测部包括两个或更多个混频器、两个或更多个低通滤波器、两个或更多个高通滤波器以及两个或更多个放大器。

6.根据权利要求1所述的移动体检测设备,其中所述控制部被配置为在使至少发射器和相位检测部停止的停止模式和使发射器和相位检测部操作的检测模式之间周期性切换。

7.根据权利要求1所述的移动体检测设备,

其中所述振荡电路被配置为可变地改变振荡频率,

所述移动体确定部被配置为使所述振荡电路向发射器输出分别具有第一振荡频率和一个或更多个第二振荡频率的振荡信号,并当利用分别具有第一振荡频率和一个或更多个第二振荡频率的振荡信号中的每一个检测到移动体时,输出检测信号。

说明书全文

移动体检测设备

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及移动体检测设备,具体涉及被配置为通过在监控空间中发射连续能量波(例如超声波或无线电波)并检测由监控空间内物体的移动产生的反射波的频移来检测监控空间内移动体的存在的移动体检测设备。

背景技术

[0002] 文献1(JP 2013-79855A)中描述的移动体检测设备被示为常规示例。文献1中描述的常规示例包括振荡电路、发射器、接收器、相位检测部、移动体确定部、相移电路等。振荡电路被配置为从两个输出端分离地输出频率为数十kHz的振荡信号(以下称为“第一振荡信号”)。发射器接收从振荡电路的一个输出端输出的第一振荡信号,并向监控空间发射频率等于振荡频率(数十kHz)的超声波。接收器接收来自监控空间的超声波,将超声波转换为电信号(接收信号),并向相位检测部输出已转换的接收信号。相移电路是用于将第一振荡信号的相位移位π/2的电路。需要注意的是,被相移电路相位移位的振荡信号称为第二振荡信号。
[0003] 相位检测部包括:由混频器、滤波器和放大电路构成的第一相位检测模块;以及由混频器、滤波器和放大电路构成的第二相位检测模块。第一相位检测模块中的混频器将第一振荡信号和接收信号混频(相乘),从而输出作为两个信号的频率差和频率和的分量(信号)。类似地,第二相位检测模块中的混频器将第二振荡信号和接收信号混频(相乘),从而输出作为两个信号的频率差和频率和的分量(信号)。需要注意的是,向混频器输入的信号(要与接收信号混频的信号)不必是振荡信号(第一振荡信号或第二振荡信号),而可以是频率与振荡信号相同的周期信号。
[0004] 第一相位检测模块的滤波器由低通滤波器构成,并且仅通过混频器输出的两种信号中的第一振荡信号和接收信号的频率差分量的信号(多普勒信号和DC分量信号)。类似地,第二相位检测模块的滤波器由低通滤波器构成,并且仅通过混频器输出的两种信号中的第二振荡信号和接收信号的频率差分量的信号(多普勒信号和DC分量信号)。需要注意的是,接收信号包括频率因移动体的反射而移位的信号和频率因静止物体的反射而没有移位的信号。因此,频率差分量信号不仅包括多普勒信号,还包括DC分量信号。每个相位检测模块的放大电路放大通过其滤波器的多普勒信号。并且,在每个相位检测模块的滤波器和放大电路之间插入高通滤波器(用于切断DC的电容器)。因此,从频率差分量信号中移除DC分量信号,并且每个高通滤波器仅输出多普勒信号。
[0005] 当确定放大电路所放大的多普勒信号是由移动组件引起的信号时,移动体确定部确定(检测到)在监控空间中存在移动体并输出检测信号。需要注意的是,移动体确定部输出的检测信号被发送至汽车的ECU(电子控制单元),并且ECU通过发出例如警报声(汽车鸣笛)等,报告可疑人员的侵入。
[0006] 此外,文献2(JP 2008-145255A)中描述一种常规示例,其通过从振荡电路发射具有不同频率的发射信号来检测移动体。文献2中描述的常规示例被配置为:仅当利用分别具有不同频率的发射信号中的每一个检测到移动体时,才确定监控空间中存在移动体。根据文献2描述的常规示例,例如,即使有来自监控空间外部(车外)的大能量波(具有超高声压级的声波)也能够防止对移动体的错误检测。
[0007] 值得一提的是,当在用于监控泊车内部的应用中使用时,上述移动体检测设备由汽车内置电池供电。但是,由于车载电池在汽车引擎停转时不充电,需要将移动体检测设备的功耗降低,以防止电池在汽车泊车时耗尽。与例如持续操作设备的情形相比,可以通过间歇操作移动体检测设备来降低单位时间的功耗。
[0008] 然而,在间歇操作文献1所描述的常规示例情形中,移动体确定部无法在电路操作稳定前的时间段内正确执行确定(具体地,在高通滤波器的操作稳定前的时间段中)。另一方面,在电路操作稳定前的时间段内对包括移动体确定部的电路进行操作的情形中,存在功耗降低的量减少的问题。
[0009] 此外,虽然为检测慢速移动移动体而希望将高通滤波器的截止频率降低,但是存在操作稳定前的时间段将增加这一缺点。

发明内容

[0010] 鉴于上述问题,提出本发明,并且本发明的目的在于提供一种移动体检测设备,其在抑制检测慢速移动体的精度降低的同时,减少其操作稳定前的时间段。
[0011] 根据本发明的一个方面的移动体检测设备包括振荡电路、发射器、接收器、相位检测部、移动体确定部、以及控制部。振荡电路被配置为输出具有预定频率的振荡信号。发射器被配置为向监控空间发射连续能量波,所述连续能量波的幅值基于振荡电路输出的振荡信号而周期性改变。接收器被配置为接收连续能量波被存在于监控空间中的物体反射所产生的反射波,并输出接收信号。相位检测部被配置为将振荡信号和接收信号混频,以获得依赖于振荡信号和接收信号之间的频率差的多普勒信号。移动体检测部被配置为通过对多普勒信号执行信号处理来检测监控空间中的移动体,并输出检测信号。控制部被配置为控制每一个部分。相位检测部包括混频器、低通滤波器、高通滤波器、以及放大器。混频器被配置为将振荡信号和接收信号混频。低通滤波器被配置为仅通过混频器的输出信号中低于振荡信号频率的频率分量。高通滤波器被配置为在截止频率之间切换并对低通滤波器的输出信号进行滤波。放大器被配置为放大高通滤波器的输出信号。相位检测部被配置为将放大器的输出信号当作多普勒信号。控制部被配置为控制高通滤波器,使得在从发射器开始发射连续能量波起、直到经过预定等待时间前的时间段期间应用的截止频率高于在经过等待时间后的时间段中应用的截止频率。

附图说明

[0012] 图1是示出根据实施例的移动体检测设备的框图;
[0013] 图2是示出根据实施例的移动体检测设备中的高通滤波器的电路图;
[0014] 图3是描述根据实施例的移动体检测设备的操作的时间图;
[0015] 图4是描述根据实施例的移动体检测设备的操作的时间图;
[0016] 图5是描述根据实施例的移动体检测设备的操作的波形图;以及[0017] 图6是描述根据实施例的移动体检测设备的操作的波形图。

具体实施方式

[0018] 以下将参考附图详细描述根据本发明的实施例的移动体检测设备100。需要注意的是,尽管与常规示例类似,在本实施例的移动体检测设备100中使用超声波作为连续能量波,但是本发明的技术构思还可以应用于使用无线电波以替换超声波的情形。
[0019] 本实施例的移动体检测设备100包括如图1所示的振荡电路1、发射器2、接收器3、相移电路4、相位检测部5、移动体确定部6、控制部7、模式切换部8等。振动器电路1被配置为输出频率为数十kHz的第一振荡信号(正弦波信号)。发射器2被配置为接收振荡电路1输出的第一振荡信号,然后向监控空间发射频率等于振荡频率(数十kHz)的超声波。接收器3被配置为接收来自监控空间的超声波,将超声波转换为电信号(接收信号),并向相位检测部5输出已转换的接收信号。相移电路4是用于将第一振荡信号的相位移位π/2的电路。需要注意的是,被相移电路4相位移位的振荡信号称为第二振荡信号。
[0020] 相位检测部5包括第一相位检测模块5A和第二相位检测模块5B。第一相位检测模块5A由混频器50A、低通滤波器51A、高通滤波器52A、以及放大器53A构成。第二相位检测模块5B由混频器50B、低通滤波器51B、高通滤波器52B、以及放大器53B构成。
[0021] 第一相位检测模块5A中的混频器50A将第一振荡信号和接收信号混频(相乘或相加),从而输出作为两个信号的频率差和频率和的分量(信号)。类似地,第二相位检测模块5B中的混频器50B将第二振荡信号和接收信号混频(相乘或相加),从而输出作为两个信号的频率差和频率和的分量(信号)。需要注意的是,向混频器50A和50B输入的信号(要与接收信号混频的信号)不必是振荡信号(第一振荡信号或第二振荡信号),而可以是频率与振荡信号相同的周期信号。
[0022] 第一相位检测模块5A中的低通滤波器(LPF)51A仅通过混频器50A输出的两种信号中的第一振荡信号和接收信号的频率差分量的信号(多普勒信号和DC分量信号)。类似地,第二相位检测模块5B中的LPF 51B仅通过混频器50B输出的两种信号中的第二振荡信号和接收信号的频率差分量的信号(多普勒信号和DC分量信号)。换句话说,LPF 51A和51B都仅通过等于或小于比振荡信号(第一振荡信号或第二振荡信号)频率更低的第一截止频率的频率分量。需要注意的是,接收信号包括频率因移动体的反射而移位的信号和频率因静止物体的反射而没有移位的信号。因此,频率差分量信号不仅包括多普勒信号,还包括DC分量信号。
[0023] 此外,高通滤波器(HPF)52A和52B分别仅通过来自各LPF 51A和51B的输出信号的大于或等于预定截止频率的频率分量。换句话说,HPF 52A和52B分别仅通过大于或等于比各LP 51A和51B的各第一截止频率更低的各第二截止频率的频率分量。因此,从频率差分量信号中移除DC分量信号,并且HPF 52A和52B都仅输出多普勒信号。需要注意的是,优选将HPF 52A和52B的第二截止频率设置为与作为检测目标的移动体的移动速度相对应的频率(例如,在移动体是人的情形中频率为数十Hz)。
[0024] 当确定分别由放大器53A和53B所放大的信号(多普勒信号)是由移动组件引起的信号时,移动体确定部6确定(检测到)在监控空间中存在移动体并输出检测信号。需要注意的是,移动体确定部6执行的确定处理是公知的(如文献1公开),因而将省略其详细描述。需要注意的是,移动体确定部6输出的检测信号被发送至例如汽车的ECU(电子控制单元)。当接收检测信号时,ECU通过发出例如警报声(汽车鸣笛)等,报告可疑人员的侵入汽车。
[0025] 模式切换部8包括分别插入在振荡电路1的输出端和发射器2的输入端之间、振荡电路1的输出端和相移电路4的输入端之间、以及振荡电路1的输出端和混频器50A的输入端之间的开关80、81、82。也就是说,当模式切换部8关断时(全部开关81、81、82都关断),发射器2、相移电路4以及混频器50A和50B都处于停止状态。另一方面,当模式切换部8接通时(全部开关81、81、82都接通),发射器2、相移电路4以及混频器50A和50B都处于操作状态。如果发射器2、相移电路4以及混频器50A和50B处于停止状态,本实施例的移动体检测设备100的功耗将比发射器82、相移电路4以及混频器50A和50B处于操作状态的情形显著降低。
[0026] 控制部7被配置为控制模式切换部8的操作,并操作使得周期性切换将模式切换部8关断的停止模式和将模式切换模块8接通的检测模式(参考图3)。此外,控制部7具有将移动体确定部6切换到操作状态和停止状态之一的功能。在停止状态下,移动体确定部6的功耗比在操作状态下显著降低。
[0027] 值得一提的是,在停止模式和和检测模式如上文所述周期性切换的情形中,在紧接在检测模式开始(时间t=t0)后的时间段中,由于DC分量(参考图5中具有类似方波形状的部分),使得HPF 52A和52B的输出信号的每一个中都发生波动。在由于DC分量引起的波动回落(settle)后(时间t=t1后),如果监控空间中不存在移动体,HPF52A和52B的输出信号的信号电平都回落至恒定值(参见图5)。因此,如下文所述,如果控制部7在由于DC分量引起的波动回落前确定是否有多普勒信号输出,则错误确定的可能性将上升。因此,优选地,控制部7在由于DC分量引起的波动回落(收敛)后确定是否有多普勒信号输出,以抑制错误确定。
[0028] 这里,当不存在移动体时,希望检测模式的时间段尽可能地短,从而降低功耗。为缩短检测模式的时间段,优选使电路操作稳定前的时间段(图5中从时间t=t0到时间t=t1的时间段)尽可能地缩短。可以想到增加HPF 52A和52B的截止频率(第二截止频率)作为用于缩短该时间段的方法。例如,可以想到将HPF 52A和52B每个都由包括电容器(电容量“C”)和电阻器(电阻电路)(电阻值“R”)的差分电路配置的情形。在该情形中,因为截止频率fc表示为fc=1/(2πRC),所以通过降低电阻电路的电阻值“R”来增加截止频率fc。
[0029] 然而,可检测移的动速度的下限值随着HPF 52A和52B的截止频率fc的增加而增加,因此检测慢速移动的移动体(缓慢移动的身体)的精度降低。因此,为保障检测慢速移动移动体的精度,优选降低HPF52A和52B的截止频率fc。
[0030] 因此,优选使HPF 52A和52B的截止频率fc可变。在检测模式的开始点,可以将HPF 52A和52B的截止频率fc设置得相对较高,从而在较短时间段内使电路操作稳定,然后可以将HPF 52A和52B的截止频率fc设置得相对较低。
[0031] 例如,如图2所示,HPF 52A和52B的每一个都可以由电容器520、多个电阻器522至525、以及由控制部7接通和关断的开关521构成。电阻器522与开关521串联地电连接,并且电阻器523与电阻器522和开关521的串联电路并联地电连接。两个电阻器522和523的连接点电连接到电容器520的输出侧的一端,并且开关521和电阻器523的连接点电连接到电阻器524和电阻器525的串联电路的中间点(连接点)。两个电阻器524和525电连接在控制电源Vcc(预定DC电源)和地之间。也就是说,两个电阻器524和525的串联电路的两端的第一端电连接到控制电源Vcc,并且两端的第二端电连接到地。
[0032] 在HPF 52A和52B的每一个中,输入电压表示为Vin并且输出电压表示为Vout。在没有多普勒信号输出的情形中,操作稳定后的输出电压Vout(图5中t=t1后的电压)用作参考电压值Va。需要注意的是,参考电压值Va表示为Va=Vcc1×R4/(R3+R4)。这里,“R3”是电阻器524的电阻值,并且“R4”是电阻器525的电阻值。此外,“Vcc1”是控制电源Vcc的电源电压。
[0033] 此外,在开关521处于闭合(接通)的状态中,HPF 52A和52B的每一个的时间常数τ1表示为τ1=C×(Ra+Rb),其中Ra=R1×R2/(R1+R2),且Rb=R3×R4/(R3+R4)。这里,“R1”是电阻器523的电阻值,并且“R2”是电阻器522的电阻值。此外,“Ra”是电阻器522和523的组合电阻的电阻值,并且“Rb”是电阻器524和525的组合电阻的电阻值。
[0034] 这里,如果电阻器522的电阻值“R2”充分小于电阻器523的电阻值“R1”,则可认为组合电阻的电阻值“Ra”实质上等于电阻器522的电阻值“R2”。因此,可认为时间常数τ1=C×(R2+Rb)。
[0035] 另一方面,在开关521处于打开(关断)的状态中,HPF 52A和52B的每一个的时间常数τ2表示为τ2=C×(R1+Rb)。假设例如电阻值“R1”是1MΩ,电阻值“R2”是1kΩ,并且“R3”和“R4”的电阻值都是100kΩ,则组合电阻的电阻值“Rb”将是50kΩ,并且时间常数τ2将大约是时间常数τ1的20倍。也就是说,在这里,电阻电路A1由电阻器522和523(第一电阻器)以及开关(开关元件)521构成。控制部7被配置为通过接通和关断开关521来改变电阻电路A1的组合电阻值。
[0036] 接下来,将参考图3和图4的时间图描述本实施例的移动体检测设备100的操作,主要是控制部7的控制操作。
[0037] 如图3所示,在从检测模式开始(通过接通模式切换部8)直到经过预定等待时间前的时间段中,控制部7通过接通开关521将HPF52A和52B中的每一个的时间常数τ都设置为“τ1”。然后,当经过等待时间TA后,控制部7通过关断开关521将HPF 52F和52B中的每一个的时间常数τ都设置为“τ2”,并且确定是否有多普勒信号从相位检测部5输出(是否存在多普勒信号)。
[0038] 这里,在等待时间TA中HPF 52A和52B中每一个的时间常数τ都是τ2的情形中,在输出电压Vout回落到参考电压值Va前需要很长的时间段,如图6的虚线Y所示。然而,如果将等待时间TA中HPF52A和52B中每一个的时间常数τ切换为“τ1”,如上文所述,则可以大大降低输出电压Vout回落到参考电压值Va前的时间段,如图6的实线X所示。此外,由于当HPF 52A和52B的操作都稳定时,无论时间常数τ切换为“τ1”或“τ2”中的任何一个,输出电压Vout都回落到参考电压值Va,所以可以抑制由电阻值的改变引起的输出电压Vout的改变。
[0039] 也就是说,HPF 52A和52B每一个都包括电阻器524和525(第二电阻器)的串联电路作为抑制电路B1,该抑制电路B1抑制与电阻电路A1的组合电阻值的改变相伴随的输出信号Vout的信号电平的改变。
[0040] 在由于DC分量引起的波动回落后(在时间t=t1后),如果监控空间中不存在移动体,则HPF 52A和52B的输出信号的信号电平都回落到恒定值(参考图5)。另一方面,如果监控空间中存在移动体,则各HPF 52A和52B的输出信号的信号电平根据移动体的速度而改变,并且放大器53A和53B每一个都输出多普勒信号。
[0041] 因此,如果两个放大器53A和53B的输出信号中的至少一个输出信号的信号电平大于或等于下限值(大于上述恒定值的值),控制部7确定有多普勒信号输出。并且,如果每个放大器53A和53B的输出信号的信号电平都低于下限值,则控制部7确定没有多普勒信号输出。
[0042] 当确定没有多普勒信号输出时,控制部7通过关断模式切换部8,从检测模式切换到停止模式,并且在经过预定停止时间段后的时间点,通过再次接通模式切换部8,从停止模式切换到检测模式(参考图3)。需要注意的是,除非在检测模式中确定有多普勒信号输出,否则控制部7将使移动体确定部6处于停止模式。
[0043] 另一方面,当确定有多普勒信号输出时,控制部7继续检测模式,并将移动体确定部6从停止状态切换到操作状态(参考图4)。然后,移动体确定部6对相位检测部5输出的两个多普勒信号执行信号处理,并确定(检测)移动体是否存在。需要注意的是,在检测模式期间,控制部7继续确定是否有多普勒信号输出。当确定没有多普勒信号输出的时间段达到预定时间段TB(≥t1-t0)时,控制部7通过关断模式切换部8切换到停止模式,并将移动体确定部6切换到停止状态。
[0044] 如上所述,本实施例的移动体检测设备100使电路的某部分(相移电路4和相位检测部5)间歇操作,从而可以降低功耗。此外,在本实施例的移动体检测设备100中,当模式从停止模式向检测模式切换时,控制部7不通过移动体确定部6来执行移动体的确定。控制部7等待,直到电路操作稳定,然后仅当有可能存在移动体时(在确定有多普勒信号输出的情形中)才使移动体确定部6操作。因此,本实施例的移动体检测设备100可以降低移动体确定部6错误确定(错误检测)移动体存在或者不存在的可能性。也就是说,可以在抑制检测移动体精度降低的同时,降低本实施例的移动体检测设备100的功耗。
[0045] 此外,本实施例的移动体检测设备100通过将等待时间TA中HPF52A和52B的截止频率fc(第二截止频率)设置为相对较高的值(通过降低时间常数τ),降低由于DC分量引起的波动的收敛时间。因此,本实施例的移动体检测设备100可以减小操作稳定前所需的时间。另一方面,本实施例的移动体检测设备100在经过等待时间TA后将HPF52A和52B的截止频率fc设置为相对较低的频率(通过增加时间常数τ)。因此,本实施例的移动体检测设备100可以抑制检测慢速移动体时的精度降低。需要注意的是,在本实施例的移动体检测设备100中,虽然控制部7使一些电路间歇地操作,间歇操作不是必须执行的,并且本发明的技术构思可应用于不执行间歇操作的情形中。
[0046] 值得一提的是,在本实施例的移动体检测设备100中,相位检测部5由第一相位检测模块5A和第二相位检测模块5B构成。第一相位检测模块5A包括混频器50A、LPF 51A、HPF 52A、以及放大器53A。类似地,第二相位检测模块5B包括混频器50B、LPF 51B、HPF52B、以及放大器53B。此外,向第二相位检测模块5B中的混频器50B输入的振荡信号(第二振荡信号)的相位相对于向第一相位检测模块5A中的混频器50A输入的振荡信号(第一振荡信号)移位π/2。
[0047] 也就是说,取决于观察到放大器53A的输出信号的时间,输出信号的信号电平可能较小。然而,在本实施例的移动体检测设备100中,两个相位检测模块5A和5B同时平行分别产生多普勒信号,并且将在各相位检测模块5A和5B中与接收信号混频的信号(第一振荡信号和第二振荡信号)的相位相互移位。因此,在本实施例的移动体检测设备100中,可以快速且可靠地确定是否有多普勒信号输出,这是因为当两个放大器53A和53B的输出信号中的一个降低时,另一个输出信号升高。
[0048] 也就是说,为了找出一个放大器53A(或放大器B)的输出信号的拐点(峰值),要求与输出信号的半周期相对应的时间段处于最大。然而,为找出两个放大器53A和53B的输出信号中的一个的拐点,只要求与输出信号的四分之一周期相对应的时间段处于最大。因此,可以降低控制部7确定是否有多普勒信号输出所需的时间段。这里,两个输出信号的平方和的平方根对应于多普勒信号的幅值。因此,通过将两个输出信号的平方和与阈值相比较,而不是将放大器53A和53B的输出信号各自与下限值相比较,控制部7可以确定是否有多普勒信号输出。作为基于放大器53A和53B的输出信号的平方和来确定是否有多普勒信号输出的结果,可以在较短的时间段内确定是否有多普勒信号输出,因为不需要考虑由移动体的速度引起的输出信号的频率(相位)。
[0049] 需要注意的是,本发明的技术构思可应用于文献2描述的常规示例。文献2描述的常规示例被配置为从振荡电路发射具有不同频率的两个发射信号以检测移动体,并且仅当利用分别具有不同频率的每个发射信号检测到移动体时,才确定监控空间中存在移动体。此外,在该配置中,由于使HPF的截止频率(时间常数)可变并在出现由于DC分量引起的波动的时间段中增加截止频率(减低时间常数),所以可以减小该时间段。此外,在该配置中,由于在由于DC分量引起的波动收敛后降低HPF的截止频率(增加时间常数),所以可以抑制检测慢速移动移动体的精度降低。
[0050] 此外,虽然本实施例的移动体检测设备100被配置为使HPF 52A和52B设置在相应LPF 51A和51B的下游,该配置可以使LPF 51A和51B设置在相应HPF 52A和52B的下游。
[0051] 如上所述,本实施例的移动体检测设备100具有下述第一特征。
[0052] 根据第一特征,移动体检测设备100包括振荡电路(振荡装置)1、发射器(发射装置)2、接收器(接收装置)3、相位检测部(相位检测装置)5、移动体确定部(确定装置)6、以及控制部(控制装置)7。振荡电路1被配置为输出具有预定频率的振荡信号。发射器2被配置为向监控空间发射连续能量波,所述连续能量波的幅值基于振荡电路1输出的振荡信号而周期性改变。接收器3被配置为接收连续能量波被存在于监控空间中的物体反射所产生的反射波,并输出接收信号。相位检测部5被配置为将振荡信号和接收信号混频,以获得依赖于振荡信号和接收信号之间的频率差的多普勒信号。移动体检测部6被配置为通过对多普勒信号执行信号处理来检测监控空间中的移动体,并输出检测信号。控制部7被配置为控制每一个部分(装置)。相位检测部5包括混频器(50A,50B)、低通滤波器(51A,
51B)、高通滤波器(52A,52B)、以及放大器(53A,53B)。混频器(50A,50B)被配置为将振荡信号和接收信号混频。低通滤波器(51A,51B)被配置为仅通过混频器(50A,50B)的输出信号中低于振荡信号频率的频率分量。高通滤波器(52A,52B)被配置为在两个或更多个截止频率之间切换并对低通滤波器(51A,51B)的输出信号进行滤波。放大器(53A,53B)被配置为放大通过高通滤波器(52A,52B)的输出信号。此外,相位检测部5被配置为将放大器(53A,
53B)的输出信号当作多普勒信号。此外,控制部7被配置为控制高通滤波器(52A,52B),使得在从发射器2开始发射连续能量波起、直到经过预定等待时间TA前的时间段中,高通滤波器(52A,52B)的截止频率相对较高。此外,控制部7被配置为控制高通滤波器(52A,52B),使得在经过等待时间TA后,高通滤波器(52A,52B)的截止频率相对较低。
[0053] 换句话说,移动体检测设备100包括振荡电路1、发射器2、接收器3、相位检测部5、移动体确定部6、以及控制部7。振荡电路1被配置为输出具有预定频率的振荡信号。发射器2被配置为向监控空间发射连续能量波,所述连续能量波的幅值基于振荡电路1输出的振荡信号而周期性改变。接收器3被配置为接收连续能量波被存在于监控空间中的物体反射所产生的反射波,并输出接收信号。相位检测部5被配置为将振荡信号和接收信号混频,以获得依赖于振荡信号和接收信号之间的频率差的多普勒信号。移动体检测部6被配置为通过对多普勒信号执行信号处理来检测监控空间中的移动体,并输出检测信号。相位检测部5包括混频器(50A,50B)、低通滤波器(51A,51B)、高通滤波器(52A,52B)、以及放大器(53A,53B)。混频器(50A,50B)被配置为将振荡信号和接收信号混频。低通滤波器(51A,
51B)被配置为仅通过小于或等于第一截止频率的频率分量,所述第一截止频率低于振荡信号的频率。高通滤波器(52A,52B)被配置为切换低于第一截止频率的第二截止频率,并且仅通过大于或等于第二截止频率的频率分量。放大器(53A,53B)被配置为放大通过低通滤波器(51A,51B)和高通滤波器(52A,52B)的输出信号。此外,相位检测部5被配置为将放大器(53A,53B)的输出信号当作多普勒信号。此外,控制部7被配置为控制高通滤波器(52A,
52B),使得在从发射器2开始发射连续能量波起、直到经过预定等待时间TA前的时间段期间应用的第二截止频率高于在经过等待时间TA后的时间段中应用的第二截止频率。
[0054] 此外,除第一特征之外,本实施例的移动体检测设备100还可以具有下述第二特征。
[0055] 根据第二特征,高通滤波器(52A,52B)由包括电阻器522和523、以及电容器520的差分电路构成,并且电阻器522和523的组合电阻值可变。控制部7被配置为通过改变电阻器522和523的组合电阻值来改变截止频率。
[0056] 换句话说,高通滤波器(52A,52B)由差分电路构成,所述差分电路包括电阻电路A1(电阻器522和523、以及开关521)和电容器520,并且电阻电路A1的组合电阻值可变。所述控制部7被配置为通过改变电阻电路A1的组合电阻值来改变截止频率。
[0057] 此外,除第二特征之外,本实施例的移动体检测设备100还可以具有下述第三特征。
[0058] 根据第三特征,高通滤波器(52A,52B)包括抑制电路B1,所述抑制电路B1被配置为抑制输出信号Vout的信号电平的改变,所述输出信号Vout的信号电平的改变伴随电阻器522和523的组合电阻值的改变。
[0059] 换句话说,高通滤波器(52A,52B)包括抑制电路B1,所述抑制电路B1被配置为抑制高通滤波器(52A,52B)的输出信号Vout的信号电平的改变,所述信号电平的改变伴随电阻电路A1的组合电阻值的改变。
[0060] 此外,除第三特征之外,本实施例的移动体检测设备100还可以具有下述第四特征。
[0061] 根据第四特征,高通滤波器(52A,52B)包括电容器520、连接到电容器520的一端的两个或更多个并联电阻器522和523。此外,高通滤波器(52A,52B)包括与两个或更多个电阻器522和523中的电阻器522串联的开关(开关元件)521。此外,抑制电路B1由两个或更多个电阻524和525的串联电路构成,所述串联电路被施加预定恒定电压Vcc1,两个或更多个电阻器524和525的连接点连接到电阻器523的一端,电阻器523的另一端连接到电容器520。
[0062] 换句话说,电阻电路A1包括两个或更多个第一电阻器522和523的并联电路,所述两个或更多个第一电阻器电连接到电容器520的一端,并且所述电阻电路A1还包括与两个或更多个第一电阻器522和523中的一个第一电阻器522串联的开关(开关元件)521。控制部7被配置为通过接通和关断开关521来改变电阻电路A1的组合电阻值。抑制电路B1由两个或更多个第二电阻器524和525的串联电路构成,所述串联电路电连接在控制电源(预定DC电源)Vcc和地之间。此外,在抑制电路B1中,两个或更多个第二电阻器524和525的连接点电连接到电阻电路A1的两端中与电连接到电容器520的一端不同的一端。
[0063] 此外,除第一至第四特征中的任一项之外,本实施例的移动体检测设备100还可以具有下述第五特征。
[0064] 根据第五特征,相位检测部5包括两个或更多个混频器50A和50B、两个或更多个低通滤波器51A和51B、两个或更多个高通滤波器52A和52B以及两个或更多个放大器53A和53B。所有的高通滤波器52A和52B每个都被配置为使得其截止频率可在两个或更多个频率之间切换。
[0065] 换句话说,相位检测部5包括两个或更多个混频器50A和50B、两个或更多个低通滤波器51A和51B、两个或更多个高通滤波器52A和52B以及两个或更多个放大器53A和53B。
[0066] 此外,除第一至第五特征中的任一项之外,本实施例的移动体检测设备100还可以具有下述第六特征。
[0067] 根据第六特征,控制部7被配置为在使至少发射器2和相位检测部5停止的停止模式和使发射器2和相位检测部5操作的检测模式之间周期性切换。
[0068] 此外,除第一至第六特征中的任一项之外,本实施例的移动体检测设备100还可以具有下述第七特征。
[0069] 根据第七特征,振荡电路1被配置为可变地改变振荡频率。当通过使振荡电路1向发射器2输出具有基础频率的振荡信号来检测移动体时,移动体确定部6使振荡电路1向发射器2输出一个或更多个分别具有不同于基础频率的不同频率的振荡信号。然后,移动体确定部6被配置为当利用一个或更多个分别具有不同频率的振荡信号中的每一个检测到移动体时,输出检测信号。
[0070] 换句话说,振荡电路1被配置为可变地改变振荡频率。移动体确定部6使所述振荡电路1向发射器2输出分别具有第一振荡频率和一个或更多个第二振荡频率的振荡信号。然后,移动体确定部6被配置为当利用分别具有第一振荡频率和一个或更多个第二振荡频率的振荡信号中的每一个检测到移动体时,输出检测信号。
[0071] 在本实施例的移动体检测设备100中,控制部7对高通滤波器(52A,52B)进行如下控制。即,控制部7控制高通滤波器(52A,52B),使得在从发射器2开始发射连续能量波起、直到经过预定等待时间TA前的时间段期间应用的截止频率高于在经过等待时间TA后的时间段中应用的截止频率。因此,本实施例的移动体检测设备100具有可在抑制检测慢速移动体的精度降低的同时,减小操作稳定前所需的时间的效果。