專利名稱：近程探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及近程探測器，其檢測在近距離狀態(tài)的檢測中使用的特定的電磁波的放射空間的變化，還涉及使用微波的近程探測器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的一般的近程探測器，如專利文獻(xiàn)1中所述，由如下機(jī)構(gòu)構(gòu)成振蕩機(jī)構(gòu)；共振機(jī)構(gòu)，其與所述振蕩機(jī)構(gòu)的振蕩頻率的高次諧波共振；檢測電極，其連接在所述共振機(jī)構(gòu)；和檢測機(jī)構(gòu)，其檢測基于所述檢測電極和被檢測物之間的靜電電容變化的信號變化。在此使用的所述振蕩機(jī)構(gòu)是以預(yù)先規(guī)定的規(guī)定頻率振動的回路。另外，由LC串聯(lián)共振回路構(gòu)成的共振機(jī)構(gòu)，構(gòu)成為與振蕩頻率的高次諧波等共振的回路，而不與振蕩頻率共振。
因此，如果物體靠近檢測電極，則物體表面和檢測電極之間的靜電電容變化，從而，檢測信號變化。通過監(jiān)視該檢測信號的信號變化，能夠檢測到物體的接近。
在這種近程探測器中，通過將靜電電容的初始值，以成為從與共振頻率一致時的值起增加了規(guī)定量的值的方式進(jìn)行設(shè)定，而提高針對溫度變化或長期化的特性。
在專利文獻(xiàn)1中記載的現(xiàn)有的近程探測器中，由于檢測物體和檢測電極之間的靜電電容，因此由于人或物體的大小而形成檢測距離不同的結(jié)果，有可能造成檢測精度差的誤操作。另外，還存在檢測對象的周圍的雨或濕度的變化引起的誤操作多的問題。還有，在將該近程探測器配設(shè)在車輛的導(dǎo)電性主體的情況下，由于檢測檢測電極和車輛的金屬主體地線之間的靜電電容，因此，難以區(qū)分該門的開閉動作和夾在該門的情況等，現(xiàn)實中，還存在難以將檢測電極設(shè)置在車輛的金屬主體的問題。
另一方面，作為使用從天線輸出的200KHz～1MHz左右的振蕩頻率的回路，公知的有鐵耳明(theremin)回路。該鐵耳明回路，將人的手靠近振蕩器、和其振蕩器的局部的天線時的振蕩頻率的變化，轉(zhuǎn)換為聲音的變化而作為電子樂器使用。該鐵耳明回路，如果作為使用電磁波進(jìn)行檢測的近程探測器使用，則能夠?qū)⒕嚯x的變化作為頻率的變化進(jìn)行檢測。
然而，在一般的鐵耳明回路中，如果中間存在有人體，或附近存在有人體，則在振蕩器的局部，人引起電容器電容變化的量導(dǎo)致頻率變化，人的大小的影響大，假設(shè)改變物體的材質(zhì)，增大物體的大小，對近程探測器來說，也不能提高精度。還有，在人體等的近距離的檢測中，由于天線和人體之間的靜電電容起大的作用，從而檢測變得不可能。
因此，在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，放射進(jìn)行了寬頻帶的調(diào)頻的微波，將該微波的反射接收的信號和發(fā)送的信號進(jìn)行混頻，檢測從具有對應(yīng)微波的傳播距離的頻率和相位的天線放射的微波的反射波，并從混頻器輸出拍頻信號，所述拍頻信號基于從放射到接收反射波為止的時間，而運算距物體的距離。作為該信號處理，由拍頻信號和具有對應(yīng)規(guī)定的距離的頻率的正交的兩個參比信號，求出乘算·總和，求出兩個總和之比，由這個比求出對應(yīng)拍頻信號的相位的信號，然后，將對應(yīng)該相位的信號的時間上或空間上的變化，換算為對象距離的時間上的變化量或空間上的變化量。
由此，在使用微波等電波或聲波測定距離的情況下，其射束寬度不受反射體的孔或微小的凹凸的分布的影響，擴(kuò)大到能夠穩(wěn)定得到表示平均距離的信號的程度，因此，無需另行進(jìn)行平均化處理。另外，由于能夠高速的進(jìn)行接收信號的處理，因此，具有能夠高速檢測的特征。
專利文獻(xiàn)1特開2001-55852號公報專利文獻(xiàn)2特開2001-4741號公報這樣，在檢測從天線放射的微波的反射，并通過放射到接收反射波為止的時間，運算距物體的距離的通常的調(diào)頻連續(xù)波方式(FMCW方式)中，例如，為了放大頻偏(掃頻(sweep))，確保頻率的尖銳度，而不得不使用高頻。
特別是，在專利文獻(xiàn)2中記載的調(diào)頻連續(xù)波方式中，如果將掃描頻率設(shè)為1.5GHz，將掃描頻率時間設(shè)為3ms，則能夠通過近距離的拍頻周期，推斷檢測距離。但是，由于不能測定絕對距離，因此，不得不并用例如，利用激光的三角測量等方式。其結(jié)果，在成本、裝置的大型化、反射面等上受到限制，存在難以實現(xiàn)低價的問題。
另外，在公知的利用多普勒效應(yīng)的兩個頻率連續(xù)波方式中，如果在電磁波放射空間中的檢測對象物體停止，則理論上不能檢測距離。另外，脈沖式多普勒方式中，需要脈沖寬度為1ps左右的寬度，存在不能實現(xiàn)低價的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解除上述現(xiàn)有的問題而進(jìn)行的，以提供如下的近程探測器為課題，即該近程探測器，沒有由于檢測對象的周圍的雨或濕度的變化等引起的環(huán)境變化或長年劣化所致的誤操作，可以小型化，廉價且高精度，例如，即使檢測對象靜止也能夠檢測出，而且能夠使檢測速度高速化，還可以使用于由車輛等的金屬構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
在技術(shù)方案1的近程探測器中，包括由隨濕度、溫度、氣壓變化的電磁波放射空間構(gòu)成的檢測區(qū)域和由導(dǎo)電性構(gòu)件形成的空間，或存在于所述檢測區(qū)域和由所述導(dǎo)電性構(gòu)件形成的空間的檢測對象而形成微波回路。該檢測區(qū)域的檢測對象和由導(dǎo)電性構(gòu)件形成的所述微波回路，如果在該檢測區(qū)域存在有檢測對象，則作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件的傳播狀態(tài)變化，因此，可以通過作為該傳播狀態(tài)的各波長成分(頻率成分)的電波傳播的特性值的變化，檢測檢測對象的存在與否。即，如果在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則相比檢測對象不存在時，共振回路的微波的傳播狀態(tài)發(fā)生變化，因此，通過將此檢測，能夠判斷檢測對象的存在與否。
還有，相對作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件的大小，使充分短的微波放射，用所述導(dǎo)電性構(gòu)件檢測存在于所述檢測區(qū)域內(nèi)的檢測對象的存在狀態(tài)作為電波傳播的特性值的變化的微波回路，可以在所述導(dǎo)電性構(gòu)件上設(shè)定多個共振頻率，換而言之，可以在所述導(dǎo)電性構(gòu)件上形成多個駐波，因此，能夠提高檢測對象的檢測精度。
技術(shù)方案2的近程探測器，用UWB(Ultra Wide Band)振蕩器供給從作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件放射的微波的寬頻帶的頻率。用于構(gòu)成形成在所述導(dǎo)電性構(gòu)件、和所述檢測區(qū)域、或存在的檢測對象之間的共振回路的微波回路，通過UWB振蕩器供給的多個共振頻率成為共振狀態(tài)，但是如果其他的多個頻率引起反射或吸收，并在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則由此從UWB振蕩器供給的頻率的傳播狀態(tài)發(fā)生變化，因此，能夠檢測檢測對象的存在與否。即，共振回路由于從UWB振蕩器供給的頻率的傳播狀態(tài)發(fā)生變化，通過對其檢測，而能夠判斷檢測對象。
根據(jù)從所述UWB振蕩器的供電點供給的頻率的傳播狀態(tài)的差異，檢測所述檢測區(qū)域的變化。由所述檢測區(qū)域的檢測對象和所述導(dǎo)電性構(gòu)件形成的微波回路，通過UWB振蕩器供給的多個共振頻率成為共振狀態(tài)，但是如果其他的多個頻率引起反射或吸收，并在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則由此從UWB振蕩器供給的頻率的傳播狀態(tài)發(fā)生變化，因此，可以通過其各波長成分(頻率成分)的電波傳播的特性值的差異，而檢測檢測對象的存在與否。即，如果在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則微波回路由于從UWB振蕩器供給的頻率的傳播狀態(tài)發(fā)生變化，因此，對其檢測，從而能夠判斷檢測對象。在此，上述UWB振蕩器，以波長相對導(dǎo)電性構(gòu)件整體的大小充分短的頻率，將所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線，向形成在所述導(dǎo)電性構(gòu)件、和檢測區(qū)域、或存在的檢測對象之間的共振回路供給電磁波(能量)，通過該供給的各波長成分的電波傳播的特性值差異，獲知檢測對象的存在。
因而，UWB(Ultra Wide Band)是指在不使用載波的條件下，將脈沖寬度非常狹窄的脈沖列的集合作為寬頻帶頻率使用，在不調(diào)制的條件下，傳送信號的技術(shù)，當(dāng)然，相比現(xiàn)有的通信技術(shù)中使用的頻率，占有的頻率帶寬。美國FCC(聯(lián)邦通信委員會)對UWB下了定義，據(jù)此，表示如圖6所示的頻率-輸出特性。
在圖6中，Δf/fc＝2(fH-fL)/(fH+fL)≥20％，或者，定義為Δf＝fH-fL≥500MHz。在實施本發(fā)明的情況下的UWB具有上述定義同等的意思。
還有，以一體式或可分離的方式安裝在安裝對象而構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件，不限于平面板，可以為加工成帶狀、線狀構(gòu)件的形狀。
還有，導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點，設(shè)定在通過仿真或?qū)嶋H測量大致推斷的點上。還有，基準(zhǔn)振蕩器，是確定混頻頻率的振蕩器，通常的微波的振蕩器即可。
技術(shù)方案3中的近程探測器的所述電波傳播的特性值的變化的檢測，通過使用混頻器、和識別電路進(jìn)行，所述混頻器輸入通過連接在UWB振蕩器的供電點的方向性耦合器及帶通濾波器后，用放大機(jī)構(gòu)放大的所述導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率、和降頻變頻用頻率進(jìn)行混頻，所述識別電路通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，檢測所述檢測區(qū)域的變化。
在檢測對象不存在的情況下，特定頻率的電波傳播的特性值幾乎不發(fā)生變動。即，如果在檢測區(qū)域不存在檢測對象，則通過從UWB振蕩器供給的多個共振頻率成為共振狀態(tài)，但是由其他的多個頻率引起反射或吸收，一并確定從UWB振蕩器供給的頻率的傳播狀態(tài)。但是，如果在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則由此從UWB振蕩器供給的各頻率成分的電波傳播的特性值發(fā)生變化，從而能夠檢測檢測對象的存在與否。此時，從導(dǎo)電性構(gòu)件放射的微波，作為受到檢測對象的影響的各波長成分(頻率成分)經(jīng)由帶通濾波器消除雜音的頻率提取，進(jìn)而，將此與基準(zhǔn)振蕩器的頻率混頻，并降頻變頻，成為該檢測的各頻率的頻率圖形。該檢測的各頻率的頻率圖形，與已知的頻率圖形進(jìn)行比較，由此可以檢測檢測對象的距離、大小等。
在此，檢測所述檢測區(qū)域的變化的識別電路，也可以使用用于頻率解析的FFT(高速傅立葉轉(zhuǎn)換fast fourier transform)，對基于傳播狀態(tài)的頻率成分進(jìn)行頻率解析，判斷各頻率成分的分布狀態(tài)。另外，也可以使用F-V轉(zhuǎn)換器(頻率-電壓轉(zhuǎn)換器)。
另外，方向性耦合器，連接在UWB振蕩器和其供電點之間，具有向連接在導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點的帶通濾波器側(cè)導(dǎo)入，且屏蔽其逆向的移動的功能。
技術(shù)方案4中的近程探測器的所述電波傳播的特性值的變化的檢測，通過使用混頻器、和識別電路進(jìn)行，所述混頻器從一個或兩個以上的獨立配置的所述受電點導(dǎo)入所述導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率，且輸入降頻變頻用頻率進(jìn)行混頻，所述識別電路通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，檢測所述檢測區(qū)域的變化。
如果人等檢測對象靠近導(dǎo)電性構(gòu)件的附近，則電磁波放射空間的例如電場被檢測對象反射或吸收，各頻率的特性值發(fā)生變化。此時，電磁波放射空間的檢測對象影響的各波長成分(頻率成分)的電波傳播的特性值，從所述導(dǎo)電性構(gòu)件的一個以上的獨立配置的受電點作為經(jīng)過帶通濾波器而消除雜音的頻率提取，將此與基準(zhǔn)振蕩器的頻率混頻，并降頻變頻，獲得該檢測的各頻率的頻率圖形。該檢測的各頻率的頻率圖形與已知的頻率圖形進(jìn)行比較，由此可以檢測檢測對象的距離、大小等。特別是，通過設(shè)置將導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率兩個以上獨立配置的受電點，可以使用多個電波傳播的特性值的狀態(tài)。
例如，在導(dǎo)電性構(gòu)件的尺寸大的情況下，有可能檢測感應(yīng)度下降，其理由是從供電點放射電磁波，并再次返回(受電點)時的距離變長，因此，信號衰減。因而，通過設(shè)置多個受電點，可以進(jìn)一步提高感應(yīng)度，并且，可以確保S/N比。
技術(shù)方案5的近程探測器，通過在所述導(dǎo)電性構(gòu)件和所述檢測區(qū)域的檢測對象之間形成共振回路，根據(jù)從所述UWB振蕩器的供電點供給的頻率的傳播狀態(tài)的變化，檢測例如，所述檢測對象的變化及移動速度作為頻率圖形的變化及各個頻率的多普勒頻移。
如果在電磁波放射空間即檢測區(qū)域和導(dǎo)電性構(gòu)件之間形成微波的共振回路，從上述UWB振蕩器向該處供給微波，則由該檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件形成的共振回路，通過UWB振蕩器供給的多個諧共振率成為共振狀態(tài)。但是，由其他的多個頻率引起反射或吸收，并在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則由此從UWB振蕩器供給的頻率成分的傳播狀態(tài)相比檢測對象不存在時，發(fā)生變化，因此可以檢測檢測對象的存在與否。另外，還可以通過各個頻率的多普勒頻移，檢測檢測對象的移動速度。例如，如果人等檢測對象靠近導(dǎo)電性構(gòu)件的附近，則電磁波的電磁波被檢測對象反射或吸收，傳播狀態(tài)發(fā)生變化，檢測區(qū)域的位置變化。此時，從電磁波放射空間檢測的頻率具有受人等檢測對象的影響的各波長成分，因此，表現(xiàn)為對應(yīng)傳播狀態(tài)的頻率圖形的變化。在識別電路中，可以將導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率圖形的變化作為基礎(chǔ)，將檢測的變化速度和包含各個頻率的多普勒頻移的頻率圖形與預(yù)先已知的基準(zhǔn)頻率圖形進(jìn)行比較，根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形檢測距離、大小、移動速度等。
即，輸出微波的UWB振蕩器是寬頻帶，因此在由電磁波放射空間即檢測區(qū)域、和作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件確定的共振回路中，通過UWB振蕩器供給的多個各共振頻率成為共振狀態(tài)，其他的多個頻率引起反射或吸收，它們的電波傳播的特性值發(fā)生變化。從而，如果在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則從UWB振蕩器放射的多個頻率的特性值，相比檢測對象不存在時，發(fā)生變化，因此，可以檢測檢測對象的存在與否及其移動速度。
還有，導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點，設(shè)定為通過仿真和實際測量大致推斷的點。還有，基準(zhǔn)振蕩器是確定混頻頻率的振蕩器，可以是通常的微波的振蕩器。
技術(shù)方案6中的近程探測器的所述檢測對象的變化及移動速度的識別，通過使用混頻器和識別電路進(jìn)行，所述混頻器導(dǎo)入所述導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率，且輸入降頻變頻用頻率及所述UWB振蕩器的頻率進(jìn)行混頻，所述識別電路通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，檢測所述檢測對象的變化及移動速度作為頻率圖形的變化及各個頻率的多普勒頻移。
在此，如果在電磁波放射空間即檢測區(qū)域和導(dǎo)電性構(gòu)件之間形成微波的共振回路，從上述UWB振蕩器向該處供給微波，則由該檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件形成的共振回路，通過UWB振蕩器供給的多個共振頻率成為共振狀態(tài)，但是以使其他的多個頻率引起反射或吸收，這些多個頻率的電波傳播的特性值發(fā)生變化。此時，從電磁波放射空間檢測的頻率具有檢測對象的影響的波長成分(頻率成分)電波傳播的特性值，因此，可以通過頻率圖形的變化速度或頻移檢測該檢測對象的移動速度。在識別電路中，可以將導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率圖形變化的速度作為基礎(chǔ)，將檢測的頻率圖形的變化速度與預(yù)先已知的基準(zhǔn)頻率圖形的變化速度進(jìn)行比較，根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形檢測距離、大小、移動速度等。
該識別電路通常UWB振蕩器對電磁波放射空間即檢測區(qū)域的電波傳播的特性值的變化作為頻率圖形的變化而識別，將檢測的頻率圖形與對應(yīng)于已知的距離、大小、移動速度等的基準(zhǔn)頻率圖形進(jìn)行比較，由此，檢測距離、大小、移動速度等，可以由模擬回路或數(shù)字回路構(gòu)成。具體來說，由F-V轉(zhuǎn)換器、FFT等和存儲器等構(gòu)成。
在技術(shù)方案7中的近程探測器的包含所述檢測區(qū)域的檢測對象的微波的共振回路中，如果產(chǎn)生微波，則在所述導(dǎo)電性構(gòu)件上產(chǎn)生若干駐波。通過該檢測區(qū)域和所述導(dǎo)電性構(gòu)件之間的關(guān)系，從所述導(dǎo)電性構(gòu)件對應(yīng)若干駐波的特定的頻率。因此，即使振蕩頻率從導(dǎo)電性構(gòu)件作為電磁波放射，在檢測對象不存在的情況下，電磁波放射空間也不發(fā)生變化，因此，此時的振蕩頻率的頻率變動取決于實際機(jī)器的工作條件。然而，如果檢測對象靠近導(dǎo)電性構(gòu)件的附近或存在，則電磁波放射空間的電場被檢測對象反射或吸收，檢測區(qū)域的電磁波放射空間的位置發(fā)生變化。
例如，在作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件和檢測對象之間的空間，形成微波的回路，對從導(dǎo)電性構(gòu)件輸出的多個振蕩頻率產(chǎn)生影響，檢測對象反射或吸收，由此，增大振幅的頻率、減小振幅的頻率、和各頻率發(fā)生變化。該各個頻率的變化，同時存在兩種以上的頻率，但實際上成為兩者之和的頻率狀態(tài)，作為共振現(xiàn)象的頻率成分，變化為一個頻率。通過提取該頻率變化，檢測檢測對象。
在此，上述微波振蕩部，以波長相對導(dǎo)電性構(gòu)件整體的大小充分短的頻率，將所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線的微波載置在所述導(dǎo)電性構(gòu)件上，從所述導(dǎo)電性構(gòu)件放射該微波，且該放射的微波的頻率根據(jù)電磁波放射空間的狀態(tài)，變化在共振回路內(nèi)的振蕩頻率。
技術(shù)方案8中的近程探測器，具有輸出振蕩器，其供給生成從所述導(dǎo)電性構(gòu)件放射的微波的頻率；混頻器，其將從所述導(dǎo)電性構(gòu)件得到的微波的頻率和從基準(zhǔn)振蕩器得到的頻率混頻，并檢測規(guī)定頻率；帶通濾波器，其從用所述混頻器混頻的頻率只選擇特定的頻率；和反饋系統(tǒng)，其通過經(jīng)過所述帶通濾波器的頻率反饋給所述輸出振蕩器。
在所述微波振蕩部的共振回路的電磁波放射空間，產(chǎn)生有將從所述導(dǎo)電性構(gòu)件得到的頻率和基準(zhǔn)振蕩器的頻率混頻，并通過帶通濾波器作為變動差分的頻率提取，通過該駐波的存在(VSWR測量器的輸出)，經(jīng)由反饋系統(tǒng)反饋給輸出振蕩器的頻率。
從而，從輸出振蕩器經(jīng)由混頻器從導(dǎo)電性構(gòu)件輸出的微波，在電磁波放射空間即檢測區(qū)域、和導(dǎo)電性構(gòu)件或存在的檢測對象之間形成微波的共振回路，成為與該檢測區(qū)域的電磁波放射空間的狀態(tài)對應(yīng)的傳播狀態(tài)。在此，即使從導(dǎo)電性構(gòu)件放射振蕩的微波，在引起反射或吸收的檢測對象不存在的情況下，特定的頻率的特性值不發(fā)生變化，因此，共振回路的頻率變動不發(fā)生。
然而，如果檢測對象靠近導(dǎo)電性構(gòu)件的附近，或者檢測對象存在，則從導(dǎo)電性構(gòu)件放射的電磁波的電場、磁場被檢測對象反射或吸收，從而，傳播狀態(tài)，即檢測區(qū)域的電磁波放射空間的位置發(fā)生變化。
從而，如果在由檢測區(qū)域構(gòu)成的電磁波放射空間存在有檢測對象，則基于與之前檢測的導(dǎo)電性構(gòu)件之間確定的特有的頻率的特性值發(fā)生變化。檢測的各頻率的特性值，相比在電磁波放射空間的位置檢測對象不存在時，發(fā)生變化。該變化的信號將與距離、大小等對應(yīng)的信號預(yù)先作為基準(zhǔn)信號測定，判斷其性質(zhì)，比較該基準(zhǔn)信號和所述變化的信號，由此，推斷距離、大小等或通過規(guī)定的圖形識別，可以檢測距離、大小等。
在此，輸出微波的輸出振蕩器，具有通過電磁波放射空間即檢測區(qū)域和作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件確定的放射頻率，因此是可以由外界控制振蕩頻率的激勵微波振蕩器。還有，導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點，是通過仿真和實際測量大致推斷的點，另外，放射頻率也同樣設(shè)定。于是，基準(zhǔn)振蕩器是確定混頻頻率的振蕩器，可以是通常的微波的振蕩器。
進(jìn)而，上述混頻器，可以將從上述輸出振蕩器得到的頻率(f)和從基準(zhǔn)振蕩器得到的頻率(fo)混頻，作為混頻頻率(mf+nfo；其中，m、n是-∞～+∞的整數(shù))。進(jìn)而，上述帶通濾波器，從上述混頻頻率(mf+nfo)中只提取一個，例如，頻率(f+fo)，可進(jìn)行信號處理即可。當(dāng)然，在實施本發(fā)明的情況下，可以選擇上述混頻頻率(mf+nfo)的任一個。
技術(shù)方案9中的近程探測器的所述微波振蕩部，通過經(jīng)過所述帶通濾波器的頻率的駐波，而識別所述檢測區(qū)域的變化。
即，基于由檢測區(qū)域構(gòu)成的電磁波放射空間和導(dǎo)電性構(gòu)件之間確定的特有的頻率的特性值的駐波，在導(dǎo)電性構(gòu)件產(chǎn)生。而且，該檢測的經(jīng)過帶通濾波器的頻率的VSWR(Voltage Standing Wade Ratio電壓駐波比)，與在電磁波放射空間的位置檢測對象不存在時的傳播狀態(tài)相比，發(fā)生變化。該變化的信號，將與距離、大小等對應(yīng)的信號預(yù)先作為基準(zhǔn)信號測定，判斷其性質(zhì)，比較該基準(zhǔn)信號和所述變化的信號，由此推斷距離、大小等或通過規(guī)定的圖形識別，可以檢測距離、大小等。
還有，所述VSWR是指將由特定頻率的行波和反射波的干擾產(chǎn)生的駐波的最大帶電壓的絕對值用最小電壓的絕對值除后的值，在沒有反射時，最小的值為“1”。
上述識別電路，通過VSWR識別上述電磁波放射空間即檢測區(qū)域的傳播狀態(tài)的變化，將VSWR與對應(yīng)于已知的距離、大小等的基準(zhǔn)進(jìn)行比較，由此檢測距離、大小等，由模擬電路或數(shù)字電路構(gòu)成。
技術(shù)方案10中的近程探測器，連接向所述導(dǎo)電性構(gòu)件供給微波的輸出振蕩器，并向所述導(dǎo)電性構(gòu)件供給電磁波。因此，在設(shè)定于所述導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的檢測區(qū)域內(nèi)或存在有檢測對象時，在所述導(dǎo)電性構(gòu)件和所述檢測區(qū)域的檢測對象之間形成被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路，從所述輸出振蕩器得到該準(zhǔn)回路的頻率，檢測所述檢測區(qū)域的檢測對象存在與否的特性值的變化作為所述輸出振蕩器的振蕩頻率的變化。
在將所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線放射微波時，如果檢測對象靠近檢測該微波的區(qū)域、或存在，則形成將導(dǎo)電性構(gòu)件和檢測對象作為天線發(fā)揮功能的被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路，相當(dāng)于自檢測對象的距離的波長成分(頻率成分)，由于該檢測對象成為天線，與作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件之間發(fā)生天線相互結(jié)合，對從導(dǎo)電性構(gòu)件輸出的多個振蕩頻率產(chǎn)生影響，引起檢測對象的反射或吸收，由此導(dǎo)致各頻率的變化，使成為增大振幅的頻率、縮小振幅的頻率。因此，通過檢測輸出振蕩器的振蕩頻率的偏移(頻移)、特定頻率的振幅，可以檢測檢測對象。檢測對象的檢測，可以檢測輸出振蕩器的振蕩頻率的偏移、該頻率的振幅的變化等頻率的變化，可以檢測檢測對象的存在與否、檢測對象的移動速度、檢測對象的大小等。
在此，上述安裝對象是指近程探測器的安裝對象物，另外，上述導(dǎo)電性構(gòu)件只要是對安裝對象可一體式或可分離的導(dǎo)電體即可，基本結(jié)構(gòu)可以為一維構(gòu)造體(主要是只具有長度方向的構(gòu)造體)、二維構(gòu)造體(主要是只具有面積的構(gòu)造體)、三維構(gòu)造體。
上述輸出振蕩器是指易于引入電介質(zhì)振蕩器或LC振蕩器等輸出側(cè)的共振條件的微波的振蕩器。而且，發(fā)出由特定頻率構(gòu)成的溫度的微波的基準(zhǔn)振蕩器，是不由來自外部的影響，而改變本身的振蕩頻率的穩(wěn)定的微波的振蕩器。
另外，上述檢測區(qū)域在設(shè)定于上述導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的范圍內(nèi)，通過導(dǎo)電性構(gòu)件及微波的波長輸出確定，但通常設(shè)定在50cm以內(nèi)，優(yōu)選設(shè)定在30cm以內(nèi)的任意的距離。
還有，如上所述，在從導(dǎo)電性構(gòu)件放射微波時，如果檢測對象靠近該處，則形成將導(dǎo)電性構(gòu)件和檢測對象彼此之間作為天線發(fā)揮功能的被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路。在此，在本發(fā)明中，對從輸出振蕩器輸出且從導(dǎo)電性構(gòu)件放射的電磁波，被檢測對象反射或吸收的二維區(qū)域是上述檢測區(qū)域，另外，三維地采用上述檢測區(qū)域的放射微波的三維空間就是電磁波放射空間。
技術(shù)方案11中的近程探測器，在所述輸出振蕩器的輸出側(cè)，具有混頻器，其將從所述輸出振蕩器輸出的頻率和從基準(zhǔn)振蕩器得到的頻率混頻；識別電路，其通過選擇用所述混頻器混頻的頻率，并且檢波的頻率的信號，識別設(shè)定在所述導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的檢測區(qū)域內(nèi)的檢測對象的變化。
在將所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線發(fā)揮功能并放射微波時，如果檢測對象靠近該處、或存在，則形成將導(dǎo)電性構(gòu)件和檢測對象彼此之間作為天線發(fā)揮功能的被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路。在此，從輸出振蕩器輸出并從導(dǎo)電性構(gòu)件放射的微波，被檢測對象反射或吸收。該檢測對象的存在導(dǎo)致從導(dǎo)電性構(gòu)件放射的電磁波的電場被檢測對象反射或吸收，該影響表現(xiàn)為輸出振蕩器的輸出頻率的變化。通過該輸出振蕩器的輸出頻率的變化，可以在混頻器與從基準(zhǔn)振蕩器得到的頻率混頻并降頻變頻，由識別電路確認(rèn)經(jīng)過所述混頻器的頻率的偏移、該頻率的振幅的變化，由此，檢測檢測對象的存在與否、檢測對象的移動速度、檢測對象的大小等。
在此，上述安裝對象、輸出振蕩器、檢測區(qū)域與技術(shù)方案10的情形相同，另外，電磁波放射空間也相同。上述混頻器只要是將得到的頻率(f)和從基準(zhǔn)振蕩器得到的頻率(fo)混頻，并作為降頻變頻的混頻頻率(mf+nfo；其中，m、n是-∞～+∞的整數(shù))的混頻器即可。進(jìn)而，上述帶通濾波器只提取在上述混頻器混頻的混頻頻率(|f+fo|或|f-fo|)，可以為在檢波器之前進(jìn)行信號處理、或通過檢波器之后進(jìn)行信號處理的帶通濾波器中的任何一個。進(jìn)而，上述識別電路，通常檢測上述導(dǎo)電性構(gòu)件即檢測區(qū)域的變化作為振蕩頻率的變化(通過混頻器的頻率的偏移、或該頻率的振幅的變化等)，與對應(yīng)于已知的距離、大小等的作為基準(zhǔn)的頻率的偏移、該頻率的振幅的變化等進(jìn)行比較，線性地檢測檢測對象的距離、大小等。經(jīng)過該混頻器的頻率的偏移、該頻率的振幅的變化，還可以通過導(dǎo)入時間因素檢測移動速度。該識別電路由模擬回路或數(shù)字回路構(gòu)成即可。具體來說，由F-V轉(zhuǎn)換器、FFT等和存儲器等構(gòu)成，具有存儲有通過所述混頻器的頻率的偏移、該頻率的振幅的變化等的映射圖，并與該映射圖的信息進(jìn)行比較而判斷。另外，如果對通過混頻器的頻率限定其頻率，則還可以通過該頻率的有無，由與規(guī)定的閾值之間關(guān)系得到兩個值的輸出。
技術(shù)方案12中的近程探測器的所述輸出振蕩器是電介質(zhì)振蕩器(DRO)或LC振蕩器，因此，是廉價產(chǎn)生微波的振蕩器，且能夠期待正確運行。
技術(shù)方案13中的近程探測器，通過在所述微波回路的所述導(dǎo)電性構(gòu)件上，設(shè)定供電點及受電點，并放大從所述受電點得到的頻率，將該頻率反饋到所述供電點，形成產(chǎn)生微波的振蕩回路，檢測所述檢測區(qū)域的變化作為從所述振蕩回路得到的頻率的變化。
因此，在將導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線的振蕩回路發(fā)出振蕩時，從導(dǎo)電性構(gòu)件向檢測區(qū)域放射電磁波。該振蕩回路通過該檢測區(qū)域和導(dǎo)電性構(gòu)件的關(guān)系，成為有從所述導(dǎo)電性構(gòu)件放射的特定的頻率狀態(tài)的電波傳播的特性值確定的共振狀態(tài)。即使從導(dǎo)電性構(gòu)件放射振蕩頻率的電磁波，在引起反射或吸收的檢測對象不存在于檢測區(qū)域的情況下，在振蕩頻率也不發(fā)生頻率變動。但是，如果檢測對象靠近成為電磁波放射空間的檢測區(qū)域，則在導(dǎo)電性構(gòu)件和檢測對象之間，形成與之前的傳播狀態(tài)不同的各頻率的特性值變化的微波的振蕩回路，從所述導(dǎo)電性構(gòu)件放射的共振頻率狀態(tài)發(fā)生變化。即，如果檢測對象靠近導(dǎo)電性構(gòu)件的附近，則檢測區(qū)域的電場被檢測對象反射或吸收，從而，電磁波放射空間的位置發(fā)生變化。通過對其檢測，能夠檢測檢測對象的靠近。在此，檢測對象的頻率的變化，表示頻率的偏移或其頻率的振幅的大小(電壓的大小)等。
在此，上述導(dǎo)電性構(gòu)件，只要是可以對安裝對象一體式或可分離的導(dǎo)電體即可，基本結(jié)構(gòu)可以為一維構(gòu)造體(主要是只具有長度方向的構(gòu)造體)、二維構(gòu)造體(主要是只具有面積的構(gòu)造體)、三維構(gòu)造體。另外，設(shè)定于上述導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的檢測區(qū)域，通過導(dǎo)電性構(gòu)件及微波的波長輸出而確定，但通常設(shè)定在50cm以內(nèi)，優(yōu)選設(shè)定在30cm以內(nèi)的任意的距離。而且，上述振蕩回路只要通過在導(dǎo)電性構(gòu)件上設(shè)定供電點及受電點，放大從所述受電點得到的頻率，將該頻率反饋給所述供電點，可以自激發(fā)出微波即可。進(jìn)而，將上述檢測區(qū)域的變化作為從振蕩回路得到的頻率的變化的檢測，以導(dǎo)電性構(gòu)件附近的人等的檢測對象(電介質(zhì))的變化，作為從振蕩回路得到的頻率的變化而進(jìn)行檢測，可以將頻率的變化作為圖形檢測，也可以與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較而判斷。
還有，上述導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點及受電點，是通過仿真或仿真和實際機(jī)器推斷或修正確認(rèn)的點，另外，對振蕩頻率及檢測區(qū)域也同樣設(shè)定。
技術(shù)方案14中的近程探測器，由帶通濾波器及高頻放大器構(gòu)成的振蕩回路將從導(dǎo)電性構(gòu)件的受電點通過帶通濾波器來作為特定的頻帶的頻率，將該頻帶的頻率用高頻放大器放大，并反饋給導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點，其中，所述帶通濾波器將從所述導(dǎo)電性構(gòu)件的所述受電點得到的頻率作為特定的頻帶，所述高頻放大器將該頻帶的頻率放大后反饋給所述供電點。由此，形成導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線的振蕩回路，自激發(fā)出微波。從導(dǎo)電性構(gòu)件向檢測區(qū)域放射電磁波，通過該檢測區(qū)域和導(dǎo)電性構(gòu)件的關(guān)系，成為從所述導(dǎo)電性構(gòu)件放射的特定的頻率狀態(tài)即多個頻率成為共振狀態(tài)。即使從導(dǎo)電性構(gòu)件放射振蕩回路的振蕩頻率，在引起反射或吸收的檢測對象不存在于檢測區(qū)域的情況下，振蕩頻率的頻率變動不發(fā)生。
但是，如果在形成電磁波放射空間的檢測領(lǐng)域人等檢測對象(電介質(zhì))靠近，則導(dǎo)電性構(gòu)件和檢測對象之間形成微波的空腔振蕩器，從所述導(dǎo)電性構(gòu)件放射的共振頻率狀態(tài)發(fā)生變化。即，如果檢測對象靠近導(dǎo)電性構(gòu)件的附近，則電磁波放射空間的位置發(fā)生變化。方向性耦合器，檢測各頻率的電波傳播的特性值的變化，該方向性耦合器的輸出，通過輸入降頻變頻用頻率的混頻器，并由得到的頻率，識別所述檢測區(qū)域的變化。還有，在此，電磁波放射空間是指可檢測的檢測區(qū)域，不是電磁波到達(dá)的距離。
在此，上述識別電路，將作為檢測區(qū)域的導(dǎo)電性構(gòu)件的附近的檢測對象的變化作為從振蕩回路得到的頻率的變化而檢測，可以將頻率的變化作為圖形檢測，也可以與規(guī)定閾值進(jìn)行比較而判斷。另外，上述帶通濾波器，消除從上述導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點取出的頻率的雜音(包含低頻的消除)，確定微波的規(guī)定的頻帶。另外，上述混頻器，可以是將從導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點得到的頻率(f)和從振蕩器得到的頻率(fo)混頻，并作為作為混頻頻率(mf+nfo；其中，m，n是-∞～+∞的整數(shù))的帶通濾波器。
進(jìn)而，上述識別電路，通常用頻率圖形將上述電磁波放射空間即檢測區(qū)域的變化作為振蕩頻率的變化而檢測，通過與對應(yīng)于已知的距離、大小、移動速度等的基準(zhǔn)頻率圖形進(jìn)行比較，線性地檢測檢測對象(電介質(zhì))的距離、大小等，且作為基準(zhǔn)頻率圖形，還可以通過時間因素的導(dǎo)入而檢測移動速度。該識別電路可以由模擬回路或數(shù)字回路構(gòu)成。具體來說，由F-V轉(zhuǎn)換器、FFT等和存儲器等構(gòu)成。
技術(shù)方案15中的近程探測器，對所述安裝對象是一體式或可分離地安裝在的導(dǎo)電性構(gòu)件，是開閉自如地安裝在車輛的開閉體，因此，結(jié)構(gòu)簡單，且能夠廉價制造。
在技術(shù)方案1的近程探測器中，對存在于由伴隨濕度、溫度、氣壓變化的電磁波放射空間構(gòu)成的檢測區(qū)域的空間的檢測對象，用所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為電波傳播的特性值的變化而檢測的微波回路，如果檢測對象存在于檢測區(qū)域，則作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件的各頻率的電波傳播的特性值變化，因此，通過該特性值的變化，能夠檢測檢測對象的存在與否。即，如果在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則所述微波回路由于微波的傳播狀態(tài)發(fā)生變化，因此檢測該傳播條件的變化，由此，能夠檢測檢測對象的存在與否。
因此，在成為電磁波放射空間的檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件之間的空間，形成電磁波的電場·磁場的相互影響大的微波回路，傳播與該檢測區(qū)域及該檢測對象對應(yīng)的頻率。在導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)不存在檢測對象的情況下，一并確定根據(jù)天線特性傳播的電磁波的傳播函數(shù)等的特性值。特別是，在導(dǎo)電性構(gòu)件和檢測對象之間，形成微波回路，電磁波的電場·磁場的相互影響變大，不易受到檢測區(qū)域的檢測對象的靜電電容的影響，因此，相比現(xiàn)有的靜電電容檢測方式類型，可以不受檢測區(qū)域的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，裝置廉價，檢測精度提高。另外，與多普勒頻率的檢測不同，即使檢測區(qū)域的檢測對象不移動，也能夠檢測。另外，在作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件上，存在有可放射的多個諧振頻率，檢測其傳播狀態(tài)的變化，因此，特別是不需要仔細(xì)研究導(dǎo)電性構(gòu)件的特性，就能夠?qū)嵤?br> 因而，可以作為以下所述的近程探測器，即不存在隨著檢測對象的周圍的雨或溫度的變化等環(huán)境變化或隨著時間劣化引起誤操作，可以小型化，廉價且高精度，例如，即使在檢測對象靜止也能夠檢測，而且，能夠使檢測速度高速化，還可以使用在車輛等由金屬構(gòu)成的物體上。
技術(shù)方案2中的近程探測器的具有將所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線放射的微波的頻率的UWB振蕩器，向所述導(dǎo)電性構(gòu)件供給寬頻帶的微波。此時，通過UWB振蕩器供給的多個各共振頻率形成共振狀態(tài)，由其他的多個頻率引起反射或吸收，它們的電波傳播的特性值發(fā)生變化。通過對其檢測，能夠判斷檢測對象。
因此，例如，連接在導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點的UWB振蕩器，放射頻帶寬度寬的微波的脈沖。該放射的微波的脈沖，將導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線放射。此時，在導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)不存在檢測對象的情況下，根據(jù)天線特性一并確定傳播函數(shù)等特性值。即，如果考慮將從振蕩器發(fā)送的信號，與從天線放射的信號進(jìn)行比較的特性值，即可確定天線特性。
此時，微波回路形成電磁波的電場·磁場的相互影響力大的微波的共振回路，因此，傳播與其檢測區(qū)域及其檢測對象對應(yīng)的UWB振蕩器的頻率。特別是，使用頻率由于UWB振蕩器的微波的使用，電磁波的電場·磁場的相互的影響力作用大，難以受到檢測區(qū)域的檢測對象的靜電電容的影響，因此，相比現(xiàn)有的靜電電容檢測方式類型，可以不受檢測區(qū)域的濕度、溫度、水蒸氣、壓力(氣壓)等氣氛的影響地檢測，裝置廉價，且檢測精度提高。另外，與多普勒頻率的檢測不同，即使檢測區(qū)域的檢測對象不移動，也能夠檢測。特別是，由于UWB振蕩器的使用，存在有能夠從導(dǎo)電性構(gòu)件放射的多個共振頻率，檢測傳播狀態(tài)的變化，因此，特別是，不需要仔細(xì)研究導(dǎo)電性構(gòu)件的特性就能夠?qū)嵤?，還能夠標(biāo)準(zhǔn)化。于是，連結(jié)在導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點的UWB振蕩器，放射頻帶寬度寬的微波的脈沖，因此，導(dǎo)電性構(gòu)件上存在多個共振頻率，能夠得到多個電波傳播的特性值，從而能夠使用其正確地檢測檢測對象。
技術(shù)方案3中的近程探測器的所述電波傳播的特性值的變化的檢測，通過使用混頻器、和識別電路進(jìn)行，所述混頻器使所述導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率通過連接在UWB振蕩器的供電點的方向性耦合器、和帶通濾波器后，用放大機(jī)構(gòu)放大，并且輸入降頻變頻用頻率進(jìn)行混頻，所述識別電路通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，檢測所述檢測區(qū)域的變化，因此，除了技術(shù)方案2中記載的效果之外，如果在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則由供電點放射從UWB振蕩器供給的頻率的電磁波，返回到供電點的信號發(fā)生變化。該信號的變化，作為多個的特性值而進(jìn)行檢測。此時，檢測的經(jīng)過帶通濾波器的頻率圖形為消除雜音的頻率圖形。另外，方向性耦合器可以消除導(dǎo)電性構(gòu)件的供電點的反射對UWB振蕩器的輸出的影響、來自外部的對供電點的干擾的影響，因此，UWB振蕩器可以穩(wěn)定地發(fā)出振蕩。
技術(shù)方案4中的近程探測器的所述電波傳播的特性值的變化的檢測，通過使用混頻器、和識別電路進(jìn)行，所述混頻器從一個或兩個以上的獨立配置的所述受電點導(dǎo)入所述導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率，且輸入降頻變頻用頻率進(jìn)行混頻，所述識別電路通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，檢測所述檢測區(qū)域的變化。因此，除了技術(shù)方案2或技術(shù)方案3中記載的效果之外，可以由檢測的經(jīng)過帶通濾波器的頻率圖形，通過已知的頻率圖形，與對應(yīng)于檢測對象的距離、大小等的預(yù)先作為基準(zhǔn)頻率圖形存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形檢測檢測對象的距離、大小等。
換而言之，返回受電點的脈沖信號，可以視作天線特性的特性值。在導(dǎo)電性構(gòu)件和檢測對象之間的空間，形成微波回路，導(dǎo)電性構(gòu)件和檢測對象帶有共振頻率具有的多個頻率的特性傳播函數(shù)等特性值，因此，可以由一個或兩個分別配置的受電點，通過電波傳播的特性值的差異，檢測導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)檢測對象存在的情況和不存在的情況。因此，從UWB振蕩器供給的頻率的傳播狀態(tài)的差異根據(jù)檢測區(qū)域的檢測對象的存在與否而變化，因此，通過各個頻率的多普勒頻移檢測。另外，通過設(shè)置多個受電點，能夠進(jìn)一步提高檢測分析能量，并且，能夠確保S/N比。
技術(shù)方案5中的近程探測器，在檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件之間形成微波共振回路，從具有微波的頻率的UWB振蕩器向作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件供給微波。此時，由UWB振蕩器供給的多個各共振頻率形成共振狀態(tài)，由其他的多個頻率引起反射或吸收，這些電波傳播的特性值根據(jù)在檢測區(qū)域檢測對象存在與否而變化。因此，如果在檢測區(qū)域存在有檢測對象，則從UWB振蕩器供給的頻率的特性值發(fā)生變化。通過將其作為電波傳播的特性值的各個頻率的多普勒頻移而檢測，可以判斷檢測對象的移動速度。
此時，在與作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域的檢測對象之間，形成電磁波的電場·磁場的相互的影響作用大的微波的回路，傳播與該檢測區(qū)域及檢測對象對應(yīng)的UWB振蕩器的頻率。特別是，使用頻率通過寬頻帶的微波的使用，磁波的電場·磁場的相互的影響作用大，難以受到檢測區(qū)域的檢測對象的靜電電容的影響，因此，相比現(xiàn)有的靜電電容檢測方式類型，可以不受檢測區(qū)域的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，裝置廉價，且檢測精度提高。另外，傳播狀態(tài)的偏移或變化速度，由頻率圖形的偏移或變化速度等檢測，可以檢測檢測對象的距離或移動速度。特別是，由于使用UWB振蕩器，存在有從導(dǎo)電性構(gòu)件可以放射的多個共振頻率，因此，特別是不需要仔細(xì)研究導(dǎo)電性構(gòu)件的特性，就能夠?qū)嵤?，還能夠標(biāo)準(zhǔn)化。
技術(shù)方案6中的近程探測器，在檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件之間形成微波的回路，UWB振蕩器向作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件供給微波。此時，由UWB振蕩器供給的多個共振頻率形成共振狀態(tài)，由其他的多個頻率引起反射或吸收，這些的電波傳播的特性值發(fā)生變化。因此，除了技術(shù)方案5的效果之外，從導(dǎo)電性構(gòu)件檢測的頻率具有檢測對象影響的波長成分(頻率成分)，因此，通過基于各頻率的頻率圖形的變化速度或頻率的偏移，能夠檢測該檢測對象的移動速度。將導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率圖形變化的速度或偏移作為基準(zhǔn)，將檢測的頻率圖形的各個頻率的多普勒頻移與預(yù)先已知的基準(zhǔn)頻率圖形的變化速度或偏移進(jìn)行比較，根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形還可以進(jìn)測距離、大小、移動速度等。
技術(shù)方案7中的近程探測器，具有激勵從所述導(dǎo)電性構(gòu)件放射的頻率的微波振蕩部，因此，即使從導(dǎo)電性構(gòu)件將微波振蕩部的頻率作為微波放射，在引起反射或吸收的檢測對象不存在的情況下，微波振蕩部的頻率也不發(fā)生變動。如果檢測對象靠近導(dǎo)電性構(gòu)件的附近，則放射電磁波的電場由于檢測對象的存在而引起反射或吸收，導(dǎo)致電磁波放射空間的位置發(fā)生變化，改變相當(dāng)于自檢測對象的距離及大小的波長成分(頻率)。通過該檢測的變化，能夠檢測距離及大小。
此時，在電磁波放射空間即檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件之間，形成微波共振回路而形成的微波振蕩部，成為與該檢測區(qū)域及該檢測對象對應(yīng)的振蕩狀態(tài)。該振蕩狀態(tài)下的微波振蕩部，電磁波的電場·磁場的相互影響力大，從而，可以視作該檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件之間的電場強度(磁場)的共振回路，不易受電磁波放射空間的檢測對象的靜電電容的影響。
特別是，微波振蕩部，在作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件之間形成微波的共振回路，可以將所述電磁波放射空間視作天線之間的電磁強度(磁場)的共振回路，電磁波的電場·磁場的相互影響力變大，不易受電磁波放射空間的檢測對象的靜電電容的影響，因此，檢測精度提高。另外，使用使用頻率為300MHz至300GHz的微波，相比現(xiàn)有的靜電電容檢測方式類型，可以不受濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，裝置變得廉價。從而，本發(fā)明的近程探測器，容易檢測近距離，且可以進(jìn)行能夠廉價制造的狀態(tài)檢測，另外，與多普勒檢測不同，即使檢測區(qū)域的檢測對象不移動，也能夠檢測。
技術(shù)方案8中的近程探測器的所述微波振蕩部，從輸出振蕩器經(jīng)由混頻器輸出的微波，在電磁波放射空間即檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件之間形成共振回路，根據(jù)該檢測區(qū)域的電磁波放射空間的狀態(tài)成為振蕩狀態(tài)。在此，即使從導(dǎo)電性構(gòu)件放射振蕩的微波，在引起反射或吸收的檢測對象不存在的情況下，特定的頻率的輸出狀態(tài)不發(fā)生變化，因此，不發(fā)生共振回路的頻率變動。
如果人等檢測對象靠近導(dǎo)電性構(gòu)件的附近、或該處存在有檢測對象，則從導(dǎo)電性構(gòu)件放射的電磁波的電場由于檢測對象而發(fā)生反射或吸收，檢測區(qū)域的電磁波放射空間的位置發(fā)生變化。此時，被電磁波放射空間的位置的檢測對象影響的波長成分，與基準(zhǔn)振蕩器的頻率混頻，通過帶通濾波器被提取為變動差分的頻率，通過該駐波而識別檢測對象的存在。
因此，如果在由檢測區(qū)域構(gòu)成的電磁波放射空間存在有檢測對象，則產(chǎn)生之前未檢測到導(dǎo)電性構(gòu)件特有的頻率的駐波。即，檢測的駐波，與在電磁波放射空間的位置檢測對象不存在時相比，發(fā)生變化。該變化的信號，將與距離、大小等對應(yīng)的信號預(yù)先作為基準(zhǔn)信號而測定，判斷其性質(zhì)，比較該基準(zhǔn)信號和所述變化的信號，由此推斷距離、大小等或通過規(guī)定的圖形識別，可以檢測距離、大小等。
此時，本發(fā)明的近程探測器，在與輸出振蕩器作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域的檢測對象之間形成微波的共振回路，以與該檢測區(qū)域及該檢測對象對應(yīng)的特定的頻率振蕩，因此電磁波的電場·磁場的相互的影響作用變大，不易受電磁波放射空間的檢測對象的靜電電容的影響，因此，提高檢測精度。
技術(shù)方案9中的近程探測器的所述微波振蕩部，具有通過經(jīng)過所述帶通濾波器的頻率的駐波，而識別所述檢測區(qū)域的變化的識別電路。因此，除了技術(shù)方案7或技術(shù)方案8的效果之外，所檢測的通過帶通濾波器的頻率的VSWR，與在電磁波放射空間的位置人等檢測對象不存在時相比發(fā)生變化。該變化的信號，將與距離、大小等對應(yīng)的信號預(yù)先作為基準(zhǔn)信號測定，判斷其性質(zhì)，比較該基準(zhǔn)信號和所述變化的信號，由此，推斷距離、大小等或通過規(guī)定的圖形識別，可以檢測距離、大小等。
技術(shù)方案10中的近程探測器，在所述導(dǎo)電性構(gòu)件和所述檢測區(qū)域的檢測對象之間形成被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路，該準(zhǔn)回路的頻率從輸出振蕩器得到，并檢測所述輸出振蕩器的振蕩頻率的偏移、振幅等，所述輸出振蕩器供給以波長相對所述導(dǎo)電性構(gòu)件的大小充分短的頻率，使所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線放射的微波。
因此，從形成被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路的導(dǎo)電性構(gòu)件放射的電磁波，被檢測對象反射或吸收，其影響表現(xiàn)為輸出振蕩器的輸出頻率的變化，因此，通過檢測該輸出振蕩器的振蕩頻率的頻率的偏移、該頻率的振幅的變化，能夠檢測檢測對象的存在與否、檢測對象的移動速度、檢測對象的大小等。
假設(shè)，即使利用公知的鐵耳明回路而構(gòu)成近程探測器，對于從其波長來說距檢測對象為止的距離的短的情況下，通過作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件和地線之間的電容容量而檢測檢測對象，距離精度誤差由于該電容容量的大小而變大。但是，本發(fā)明形成相當(dāng)于檢測對象和作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件之間的相對距離的微波的被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路，電磁波的電場·磁場的相互的影響作用變大，不易受電磁波放射空間的檢測對象的靜電電容的影響，因此，提高檢測精度。另外，通過使用頻率為300MHz到300GHz的微波的使用，可以不受電磁波放射空間的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，因此，裝置變得廉價。
從而，本發(fā)明的近程探測器，容易檢測近距離，且可以檢測能夠廉價制造的近距離狀態(tài)。
技術(shù)方案11中的近程探測器，在所述導(dǎo)電性構(gòu)件和所述檢測區(qū)域的檢測對象之間形成被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路，將從向所述導(dǎo)電性構(gòu)件供給的輸出振蕩器得到該準(zhǔn)回路的頻率、與基準(zhǔn)振蕩器得到的頻率混頻，根據(jù)該混頻的頻率選擇特定的頻率，并且檢波，識別電路通過該檢波的頻率的信號，檢測設(shè)定所述導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的檢測區(qū)域內(nèi)的檢測對象的變化。
因此，從形成被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路的導(dǎo)電性構(gòu)件放射的電磁波，被檢測對象反射或吸收，其影響表現(xiàn)為輸出振蕩器的輸出頻率的變化，因此，在識別電路檢測該輸出振蕩器的振蕩頻率的頻移、該頻率的振幅的變化，由此，能夠檢測檢測對象的存在與否、檢測對象的移動速度、檢測對象的大小等。
假設(shè)，在利用公知的鐵耳明回路構(gòu)成近程探測器的情況下，檢測將檢測對象作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件和地線之間的電容容量，距離精度誤差變大。但是，本發(fā)明形成相當(dāng)于檢測對象和作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件之間的相對距離的微波的被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路，電磁波的電場·磁場的相互的影響作用變大，難以受電磁波放射空間的檢測對象的靜電容量的影響，因此，提高檢測精度。另外，通過頻率使用為300MHz到300GHz的微波的使用，可以不受電磁波放射空間的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，因此，裝置變得廉價。
從而，本發(fā)明容易檢測近距離，且可以進(jìn)行能夠廉價制造的狀態(tài)的檢測。
在技術(shù)方案12中的近程探測器中，將上述技術(shù)方案10或技術(shù)方案11的所述輸出振蕩器作為電介質(zhì)振蕩器或LC振蕩器，因此，振蕩器自身廉價，其結(jié)果，可以使裝置廉價。
技術(shù)方案13中的近程探測器，通過能夠?qū)Π惭b對象一體式或可分離的方式安裝的導(dǎo)電性構(gòu)件上，設(shè)定供電點及受電點，并放大從所述受電點得到的頻率，將該頻率反饋到所述供電點，由此，將以波長相對所述導(dǎo)電性構(gòu)件的大小充分短的頻率使所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線發(fā)出微波的振蕩回路、和設(shè)定在所述導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的檢測區(qū)域的變化，通過從所述振蕩回路得到的頻率的變化而檢測。
因此，檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件，在作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件之間，互相作為天線發(fā)揮功能，它們被視為微波的空腔共振器，微波振蕩頻率根據(jù)該檢測區(qū)域及該檢測對象而變化，因此，電磁波的電場·磁場的相互的影響作用大，導(dǎo)電性構(gòu)件之間的電場強度(磁場)的空腔共振器，難以受電磁波放射空間的檢測對象的靜電電容的影響。
特別是，在微波振蕩回路成為電磁波放射空間的檢測區(qū)域的檢測對象和導(dǎo)電性構(gòu)件之間，兩者作為天線發(fā)揮功能，從而，可以將此視作天線之間的電場強度(磁場)的空腔共振器，電磁波的電場·磁場的相互的影響作用變大，難以受檢測區(qū)域的檢測對象的靜電電容的影響，因此，提高檢測精度。另外，由于使用頻率為300MHz到300GHz的微波的使用，相比現(xiàn)有的靜電電容檢測方式類型，可以不受檢測區(qū)域的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，因此，裝置變得廉價。還有，與使用微波的多普勒檢測不同，即使檢測對象移動，也能夠檢測。
從而，本發(fā)明容易檢測近距離，且可以進(jìn)行能夠廉價制造的狀態(tài)的檢測。
技術(shù)方案14中的近程探測器，過能夠?qū)Π惭b對象一體式或可分離的方式安裝的導(dǎo)電性構(gòu)件上，設(shè)定供電點及受電點，并放大從所述受電點得到的頻率，將該頻率反饋到所述供電點，由此，以波長相對所述導(dǎo)電性構(gòu)件的大小充分短的頻率使所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線發(fā)出微波。此時，構(gòu)成微波的振蕩回路的電磁波放射空間，通過將從導(dǎo)電性構(gòu)件的受電點得到的頻率作為特定的頻帶的帶通濾波器，及將該頻帶的頻率放大后反饋給所述供電點的高頻放大器，形成特定的振蕩狀態(tài)。連接在所述受電點到供電點之間，且提取所述振蕩回路的振蕩狀態(tài)的方向性耦合器，檢測設(shè)定在導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的檢測區(qū)域的變化，將其用識別電路識別。該微波的振蕩頻率，在通過方向性耦合器產(chǎn)生的反饋狀態(tài)下，在輸入有降頻變頻用頻率混頻，通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，由識別電路判斷檢測區(qū)域的變化。
即，識別電路通過方向性耦合器提取微波的振蕩頻率，并對該振蕩頻率的圖形進(jìn)行判斷。該檢測的振蕩頻率的圖形，與作為與檢測對象的距離、大小等對應(yīng)的基準(zhǔn)頻率圖形存儲的通過方向性耦合器檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形檢測檢測對象的距離、大小等。
此時，在檢測區(qū)域檢測對象不存在時，如果將從導(dǎo)電性構(gòu)件放射的振蕩頻率設(shè)為特定的閾值，則通過檢測的頻率相對該閾值的變化，可以使檢測對象的檢測為“1”、“0”來作為檢測區(qū)域的位置的變化。
技術(shù)發(fā)方案15中的近程探測器，對所述車輛能夠一體式或可分離地安裝而組成的導(dǎo)電性構(gòu)件，是對車輛開閉自如地安裝的開閉體，因此，除了技術(shù)方案1或技術(shù)方案2中記載的效果之外，結(jié)構(gòu)簡單，且能夠廉價制造。


圖1是搭載有本發(fā)明的實施方式1及2的近程探測器的車輛的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是本發(fā)明的實施方式1的近程探測器的功能方框圖。
圖3是本發(fā)明的實施方式2的近程探測器的功能方框圖。
圖4是本發(fā)明的實施方式3的近程探測器的功能方框圖。
圖5是本發(fā)明的實施方式4的近程探測器的功能方框圖。
圖6是美國FCC(聯(lián)邦通信委員會)對UWB定義的頻率-輸出特性圖。
圖7是本發(fā)明的實施方式5的近程探測器的功能方框圖。
圖8是本發(fā)明的實施方式6的近程探測器的功能方框圖。
圖9是本發(fā)明的實施方式7的近程探測器的功能方框圖。
圖中，1-車輛、11～14-外板(導(dǎo)電性構(gòu)件)、11A～14A-檢測區(qū)域、121-輸出振蕩器、21-UWB振蕩器、22-基準(zhǔn)振蕩器、221-輸出振蕩器、23-混頻器、24-帶通濾波器、26-F-V轉(zhuǎn)換器、27-識別電路、28-反饋系統(tǒng)、29-VSWR測量器、31-檢測對象、32-檢波器、33-S測量器、50-被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路、60-振蕩器。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式的近程探測器進(jìn)行說明。
還有，在本發(fā)明的實施方式2之后，與實施方式1相同的記號或符號表示與上述的實施方式1相同或相應(yīng)的結(jié)構(gòu)部分，對于共同的功能，盡量省略其重復(fù)說明。
(實施方式1)圖1是搭載有本發(fā)明的實施方式1及2的近程探測器的車輛的整體結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2是本發(fā)明的實施方式1的近程探測器的功能方框圖。圖6是美國FCC(聯(lián)邦通信委員會)對UWB(Ultra Wide Band超寬帶)定義的頻率-輸出特性圖。
在圖1至圖2中，在車輛1的各門的由金屬板(導(dǎo)電性)構(gòu)成的外板11～14上，電連接有UWB振蕩器21的天線端子，其成為外板11～14的供電點a。各門的外板11～14，從供電點a接收微波的供給，作為從其表面放射微波的天線發(fā)揮功能，各門的外板11～14構(gòu)成本實施方式的導(dǎo)電性構(gòu)件。
在本實施方式中，用將各門的外板11～14作為天線的事例進(jìn)行了說明，但也可以將車輛1的前后緩沖器、行禮箱蓋、發(fā)動機(jī)罩、前門、后門、滑動車門、擺式門、其他的活動式罩、活動車頂?shù)认裢獍?1～14一樣作為本實施方式的導(dǎo)電性構(gòu)件使用。其中，可以將前門、后門、滑動車門、擺式門都視為以開閉自如的方式安裝在車輛的開閉體。
該UWB振蕩器21，輸出能夠以波長相對各門的外板11～14的大小充分短的頻率，使外板11～14作為天線放射的微波的寬頻帶的頻率。如圖6的說明所述，UWB(Ultra Wide Band超寬帶)是不使用載波，用脈沖寬度非常窄的脈沖(impulse)列的集合作為寬頻帶頻率使用，在不調(diào)頻的條件下傳送信號的振蕩器，由美國FCC(聯(lián)邦通信委員會)通過頻率-輸出特性圖定義。
另外，各門的外板11～14的供電點a，設(shè)定在通過仿真、或仿真和實際機(jī)器推斷或修正確認(rèn)的點。同樣，用于接收從各門的外板11～14放射的微波，并檢測傳播狀態(tài)即各頻率的電波傳播的特性值的受電點b，也設(shè)定在通過仿真、或仿真和實際機(jī)器推斷或修正確認(rèn)的點。在本發(fā)明的實施方式2之后的實施方式中，也同樣設(shè)定。
發(fā)出頻率為寬頻帶的微波的UWB振蕩器21，通過作為天線發(fā)揮功能的外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A形成的共振回路的傳遞函數(shù)等電波傳播的特性值的變化，獲得該外板11～14的微波的傳播狀態(tài)，所述檢測區(qū)域11A～14A由隨著外板11～14的周圍的溫度、溫度、氣壓變化而變化的電磁波放射空間構(gòu)成。具體來說，UWB振蕩器21，可以將通過由電磁波放射空間構(gòu)成的檢測區(qū)域11A～14A、和外板11～14確定的多種頻率作為共振頻率而具有。
還有，檢測區(qū)域11A～14A，設(shè)定在從外板11～14距離相當(dāng)于放射的微波的頻率的半波長度的距離的外側(cè)。
另外，基準(zhǔn)振蕩器22，是由特性頻率(fo)組成的微波的振蕩器，而且是通常發(fā)出與UWB振蕩器21相同或接近的頻率的微波的振蕩器，所述特性頻率(fo)用于檢測根據(jù)電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的傳播狀態(tài)的變化而變化的頻率。該基準(zhǔn)振蕩器22，使用振蕩頻率(fo)比較穩(wěn)定的振蕩器。
帶通濾波器24，是只選擇消除雜音后的特定的頻率的濾波器。另外，高頻放大器25，是放大帶通濾波器24的輸出的放大器。而且，混頻器23，將頻率(f)和從基準(zhǔn)振蕩器22獲得的頻率(fo)進(jìn)行混頻，并形成混頻頻率(mf+nfo；其中，m、n是-∞～+∞的整數(shù))，其中，頻率(fo)通過使外板11～14作為天線發(fā)揮功能放射波長相對外板11～14的大小充分短的微波，并通過電波傳播的特性值的變化，在外板11～14檢測在檢測區(qū)域11A～14A內(nèi)檢測對象31的存在。另外，將頻率轉(zhuǎn)換為電壓的F-V轉(zhuǎn)換器26，通過檢測電壓檢測經(jīng)過帶通濾波器24的頻率圖形。其結(jié)果，混頻器23和F-V轉(zhuǎn)換器26，通過將頻率圖形的變化與從基準(zhǔn)振蕩器22得到的頻率(fo)進(jìn)行混頻，通過F-V轉(zhuǎn)換器26檢測提取的頻率圖形，獲得對應(yīng)各頻率的頻率圖形的電壓值的變化或各頻率圖形的波形匹配(pattern matching)。
具有使車輛1的外板11～14作為天線放射的微波的頻率的UWB振蕩器21，在作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域11A～14A上的檢測對象31、和外板11～14之間形成微波的共振回路，并分別向由該電磁波放射空間的傳播狀態(tài)確定的多個共振頻率供給共振能量。即，通過由UWB振蕩器21供給的多個共振頻率形成共振狀態(tài)，由其他的多種頻率引起反射或吸收，它們的特性值對應(yīng)于各頻率。如果檢測對象31存在于檢測區(qū)域11A～14A，則該檢測對象31成為天線，與作為天線發(fā)揮功能的外板11～14對應(yīng)，發(fā)生天線相互之間的結(jié)合。
此時，由于檢測對象31成為天線，作為天線發(fā)揮功能的外板11～14之間發(fā)生天線結(jié)合，對從外板11～14輸出的多個振蕩頻率產(chǎn)生影響，導(dǎo)致檢測對象31引起反射或吸收，各頻率變化為相當(dāng)于自檢測對象31的距離的波長成分(頻率成分)的振幅增大的頻率、振幅減小的頻率。
例如，由外板11～14確定的特性值，在檢測對象31不存在時，F(xiàn)-V轉(zhuǎn)換器26形成對應(yīng)各頻率的電壓值的變化的特定的頻率圖形。但是，如果檢測對象31存在，則由于電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化，導(dǎo)致電波傳播的特性值變化，F(xiàn)-V轉(zhuǎn)換器26形成與檢測對象31不存在時不同的頻率圖形。
這樣，由于UWB振蕩器21的頻帶寬，因此，從外板11～14放射的微波具有多個共振頻率。在外板11～14上，根據(jù)電磁波放射空間的傳播狀態(tài)形成有駐波，但如果電波傳播的特性值由于檢測對象31的存在而變化，則之前形成在外板11～14的駐波變化。
混頻器23，將從UWB振蕩器21得到的頻率(f)和從基準(zhǔn)振蕩器22得到的頻率(fo)混頻，并降頻變頻，通過F-V轉(zhuǎn)換器26獲得頻率圖形。另外，識別電路27使經(jīng)過帶通濾波器24的頻率作為經(jīng)過F-V轉(zhuǎn)換器26的信號，并通過與微波的電波傳播的特性值的差異，檢測電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化。該檢測的頻率圖形的變化可以通過將相當(dāng)于距離、大小等的狀態(tài)預(yù)先作為基準(zhǔn)頻率圖形測定，并根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形推斷距離、大小等，由此，檢測距離、大小等。
因此，如果人等接近，則發(fā)生將人及外板11～14視為天線的天線相互之間的結(jié)合，之前人等不存在時的各頻率的特性值的變化成為不同的各頻率的電波傳播的特性值，因此，可以將其作為頻率圖形的變化檢測。
即，此時，人、物、大小等檢測對象31的信息，通過將它們的特性與在識別電路27內(nèi)部映射的基準(zhǔn)頻率圖形進(jìn)行比較而判斷。該方法可以區(qū)分門的自動開閉操作時的變化、和人或物等檢測對象31的接近。
另外，識別電路27將其輸出向電子控制電路2輸入。該實施方式的電子控制電路2由執(zhí)行門開閉系統(tǒng)的障礙物檢測的計算機(jī)構(gòu)成，判斷能否在關(guān)閉門時安全開閉門，或者障礙物存在與否，如果檢測到人或結(jié)構(gòu)物，則停止門的開閉，在車輛1內(nèi)產(chǎn)生警報音。
還有，構(gòu)成本實施方式的近程探測器10的UWB振蕩器21、基準(zhǔn)振蕩器22、混頻器23、帶通濾波器24、F-V轉(zhuǎn)換器26，內(nèi)置在車輛1的各門的外板11～14和內(nèi)板(未圖示)之間。而且，F(xiàn)-V轉(zhuǎn)換器26的輸出，向識別電路27及電子控制電路2輸出。電子控制電路2，在該實施方式中為執(zhí)行門開閉系統(tǒng)的障礙物檢測裝置的計算機(jī)。
這樣，本實施方式的近程探測器10，配備由以一體式或可分離的方式安裝在車體的外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件；設(shè)定在外板11～14的外側(cè)的檢測區(qū)域11A～14A；輸出向外板11～14供給微波的寬頻帶的頻率的UWB振蕩器21；對不同于由外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件的UWB振蕩器21的供電點a的受電點b借由帶通濾波器24消除雜音，并通過輸入降頻變頻用基準(zhǔn)振蕩器22的頻率進(jìn)行混頻的混頻器23；通過經(jīng)過混頻器23的頻率圖形識別檢測區(qū)域11A～14A的變化的識別電路27。
這樣構(gòu)成的本實施方式的近程探測器10的運行如下所述。
首先，UWB振蕩器21，向形成共振回路的車輛1的各門的外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A供給寬頻帶的微波。電波傳播的特性值是由檢測區(qū)域11A～14A、外板11～14、檢測對象31之間的關(guān)系確定的值。從該外板11～14放射的各頻率的電波傳播的特性值根據(jù)檢測對象31的存在與否而變化。
即，由外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31構(gòu)成的共振回路，利用從UWB振蕩器21供給的微波共振，在檢測區(qū)域11A～14A內(nèi)不存在引起反射或吸收的檢測對象31的情況下，形成特定的多種頻率的電波傳播的特性值。然而，當(dāng)檢測對象31靠近外板11～14的附近的情況下，微波被檢測對象31反射或吸收。這樣，由外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31構(gòu)成的共振回路，表現(xiàn)出與檢測對象31不存在時不同的微波的電波傳播的特性值。例如，如果檢測對象31存在于檢測區(qū)域11A～14A，則從UWB振蕩器21供給的頻率的傳播狀態(tài)，與檢測對象31不存在時不同。這種區(qū)別在于，通過帶通濾波器24消除雜音，只提取規(guī)定的頻帶的頻率，將該輸出的頻率與基準(zhǔn)振蕩器22的輸出頻率(fo)一同導(dǎo)入混頻器23，通過該混頻器23混頻，降頻變頻，而成為混頻頻率(f+fo)。出自混頻器23的混頻頻率(f+fo)輸入到F-V轉(zhuǎn)換器26，在此，通過基于特性值的頻率圖形檢測。
混頻頻率(f+fo)的檢測如下所述，即將由識別電路27使經(jīng)過帶通濾波器24的頻率經(jīng)過F-V轉(zhuǎn)換器26的頻率圖形的差異通過檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化識別。該檢測的頻率圖形的變化，可以通過將相當(dāng)于距離、大小等的狀態(tài)預(yù)先作為基準(zhǔn)頻率圖形測定，根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形推斷距離、大小等，來檢測距離、大小等。另外，基準(zhǔn)頻率圖形可以根據(jù)其變化速度檢測外板11～14的移動速度和距離。
UWB振蕩器21，是發(fā)出使用頻率為寬頻帶的微波的振蕩器，因此，可以廉價地選擇能夠從外板11～14放射多種頻率，能夠廉價地形成整個裝置。另外，本實施方式的天線是車輛1的外板11～14。該門的開閉引起由伴隨外板11～14的外側(cè)的濕度、溫度、氣壓變化的電磁波放射空間構(gòu)成的檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化。即使在這種情況下，發(fā)出寬頻帶的微波的UWB振蕩器21可以放射多種頻率，因此，能夠正確檢測檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31。特別是，在將車輛1的門作為天線的情況下，可以作為防盜系統(tǒng)、免鑰匙系統(tǒng)(keyless enter system)等的傳感器使用，而且，通過選擇UWB振蕩器21的頻率帶，還可以在由車輛1的門的外板11～14距離30cm左右的范圍內(nèi)設(shè)定檢測區(qū)域11A～14A。因此，還可以將電磁波放射空間的位置設(shè)定在從門的外板11～14距離30cm左右的范圍內(nèi)。
實施方式1的近程探測器，在外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31之間形成微波的共振回路，因此，電磁波的電場·磁場的相互影響變大，難以受檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象的靜電電容的影響，故提高檢測精度。特別是，本實施方式的近程探測器相比現(xiàn)有的靜電電容檢測方式類型，可以不受檢測區(qū)域的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，故裝置廉價。另外，UWB振蕩器21放射多種頻率，因此，如果應(yīng)用仿真結(jié)果設(shè)定供電點a、受電點b，則可以可靠地收集發(fā)自由外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件的放射波。從而，容易檢測近距離，且可以進(jìn)行廉價制造的狀態(tài)的檢測。
(實施方式2)在上述實施方式1中，具有一對供電點a、受電點b。但是，在實施本發(fā)明的情況下，供給受電點不限于供電點a、受電點b這一對，還可以像本實施方式一樣，設(shè)置多個受電點b。
圖3是本發(fā)明的實施方式2的近程探測器的功能方框圖。
本實施方式2的近程探測器10，在實施方式1的回路結(jié)構(gòu)上，在由外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件上設(shè)置了兩處受電點b。在這些受電點b分別具有混頻器123，其經(jīng)由帶通濾波器124消除雜音，由高頻放大器125放大，輸入降頻變頻用基準(zhǔn)振蕩器122的頻率進(jìn)行混頻；識別電路27，其通過經(jīng)過混頻器123的頻率圖形，識別檢測區(qū)域11A～14A的變化。在實施方式2中追加的基本的回路結(jié)構(gòu)，與實施方式1的回路結(jié)構(gòu)，即，基準(zhǔn)振蕩器22、混頻器23、帶通濾波器24、高頻放大器25、F-V轉(zhuǎn)換器26、識別電路27相同。
圖3中的實施方式，表示在由外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件上設(shè)置多個受電點b的(兩個)的示例。這樣在外板11～14上設(shè)置多個(兩個以上)受電點b可以進(jìn)一步提高檢測分辨能力，并且確保S/N比。在該實施方式中，將受電點b設(shè)為兩個，不但可以檢測兩個特性值的差異，與將受電點b設(shè)為一個時相比還能夠提高檢測分辨能力。如果將受電點b設(shè)為兩個以上，當(dāng)然還能夠相應(yīng)提高檢測分辨能力。
如該實施方式一樣，在外板11～14的尺寸大的情況下，例如，像實施方式1一樣，由一對供電點a、受電點b，可能造成從供電點a放射的電磁波再次返回到(受電點b)時的距離增加，信號衰減，因此通過設(shè)置多個受電點b，能夠進(jìn)一步提高感應(yīng)度，并且能夠保持S/N比良好。
(實施方式3)在實施方式1中，具有一對供電點a、受電點b，但在實施本發(fā)明的情況下，還可以共用供電點a和受電點b。另外，上述實施方式1的近程探測器10，用于檢測檢測對象31的存在與否，但還可以檢測檢測對象31的移動。
圖4是本發(fā)明的實施方式3的近程探測器的功能方框圖。
該實施方式3通過使用方向性耦合器28，可以將具有供電點a和受電點b的結(jié)構(gòu)形成為僅單個供電點a(b)的結(jié)構(gòu)。
在圖4中，方向性耦合器28是將UWB振蕩器21的輸出向外板11～14供給，但將疊加在外板11～14的頻率不傳送到UWB振蕩器21，而傳送到帶通濾波器24的回路。即，方向性耦合器28，是防止從供電點a反射、或防止由于供給到兼之作為受電點b的供電點a的、在外板11～14上疊加的UWB振蕩器21的輸出，而其輸出頻率變動的回路。
本實施方式3的近程探測器10，可以構(gòu)成為具有下述構(gòu)件的實施方式，即UWB振蕩器21，其以波長相比外板11～14的大小充分短的頻率使外板11～14作為天線，供給寬頻帶的頻率；混頻器23，其在外板11～14的UWB振蕩器21的供電點a和同一供電點a借助方向性耦合器28、帶通濾波器24消除雜音，輸入發(fā)出降頻變頻用頻率的基準(zhǔn)振蕩器22輸出的頻率進(jìn)行混頻，并且，檢測多普勒頻率；識別電路27，其通過經(jīng)過混頻器23的各頻率圖形的變化，識別檢測區(qū)域11A～14A的變化。
因此，上述實施方式3的近程探測器10，如果從UWB振蕩器21向外板11～14供給微波，則在檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31和由外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件之間形成共振回路，并以基于與由該檢測區(qū)域11A～14A和外板11～14設(shè)定的各頻率對應(yīng)的電波傳播的特性值的多個的各頻率共振。首先，在識別電路27上，記錄基于此時在檢測區(qū)域11A～14A上引起反射的檢測對象31不存在的情況下的電波傳播的特性值的從外板11～14得到的頻率圖形。如果人等檢測對象31靠近外板11～14，則由于與由電磁波放射空間構(gòu)成的檢測區(qū)域11A～14A的各頻率對應(yīng)的電波傳播的特性值的不同，導(dǎo)致由外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31形成的共振回路的共振頻率變化。此時，在外板11～14上，產(chǎn)生基于人等檢測對象31影響的電波傳播的特性值的差異的各頻率(波長)成分的駐波。
疊加在外板11～14的多個的頻率，通過帶通濾波器24提取，在高頻放大器25中放大，將所提取的頻率和基準(zhǔn)振蕩器22的輸出混頻，利用基準(zhǔn)振蕩器22的頻率降頻混頻，將該頻率的變化作為F-V轉(zhuǎn)換器26的輸出。識別電路27將作為F-V轉(zhuǎn)換器26的輸出檢測的頻率圖形，與預(yù)先已知的基準(zhǔn)頻率圖形進(jìn)行比較，并由基準(zhǔn)信號判斷距離、大小等。另外，識別電路27還可以根據(jù)基準(zhǔn)頻率圖形的變化的各個頻率的多普勒頻移檢測檢測對象31的移動速度。
(實施方式4)上述實施方式1至實施方式3的近程探測器10，用于檢測檢測對象31的存在與否，但還可以檢測檢測對象31的移動。
圖5是本發(fā)明的實施方式4的近程探測器的功能方框圖。
本實施方式4的近程探測器10可以構(gòu)成為具有下述構(gòu)件的實施方式，即UWB振蕩器21，其以波長相比外板11～14的大小充分短的頻率使外板11～14作為天線，供給寬頻帶的頻率；混頻器23，其在不同于外板11～14的UWB振蕩器21的供電點a的供電點b，借助帶通濾波器24消除雜音，借助發(fā)出降頻變頻用頻率的基準(zhǔn)振蕩器22及方向性耦合器28輸入UWB振蕩器21的頻率進(jìn)行混頻，并且，檢測多普勒頻率；識別電路27，其通過經(jīng)過混頻器23的規(guī)定的頻帶的頻率，識別檢測區(qū)域11A～14A的傳播狀態(tài)的變化。
因此，上述實施方式4的近程探測器10，如果從UWB振蕩器21向外板11～14供給微波，則在檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31和由外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件之間形成共振回路，并以由該檢測區(qū)域11A～14A和外板11～14設(shè)定的多個的各頻率共振。識別電路27，記錄基于與在檢測區(qū)域11A～14A上引起反射的檢測對象31不存在的情況下的各頻率對應(yīng)的特性值的、從外板11～14得到的頻率圖形。如果檢測對象31靠近外板11～14，則電磁波放射空間的各頻率的電波傳播的特性值不同生成，由外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31形成的共振回路的頻率圖形變化。此時，在外板11～14上，產(chǎn)生基于人等檢測對象31影響的電波傳播的特性值的差異的、頻率(波長)成分的駐波。疊加在此時的外板11～14的頻率，通過帶通濾波器24提取，并且將所提取的頻率和UWB振蕩器31的輸出頻率混頻，在兩者之中提取多普勒頻率成分，另外，通過基準(zhǔn)振蕩器22的頻率降頻混頻。得到的頻率的變化，通過與F-V轉(zhuǎn)換器26的輸出的各頻率對應(yīng)的頻率圖形判斷。識別電路27，將檢測的頻率圖形，與預(yù)先已知的基準(zhǔn)頻率圖形進(jìn)行比較，并由基準(zhǔn)信號判斷距離、大小等。另外，識別電路27還可以根據(jù)多普勒頻率檢測檢測對象31的移動速度。
識別電路27，可以由以下所述的模擬電路或數(shù)據(jù)電路構(gòu)成，即通過基于電波傳播的特性值的變化的差異的頻率圖形，將上述電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的變化以圖形識別，通過將頻率圖形，與已知的距離、大小等對應(yīng)的基準(zhǔn)頻率圖形進(jìn)行比較，檢測距離、大小等，另外，通過該頻率圖形的各個頻率的多普勒頻移檢測檢測對象31的移動速度。
在此，本實施方式1至4的近程探測器10，具有輸出以波長相比外板11～14的大小充分短的頻率使外板11～14作為天線放射的微波的寬頻帶的頻率的UWB振蕩器21，在外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31之間形成共振回路，將基于從UWB振蕩器21的供電點供給的頻率的傳播狀態(tài)的差異的、檢測區(qū)域11A～14A導(dǎo)電性構(gòu)件變化作為頻率圖形的變化而檢測。
因此，具有將車輛1的外板11～14作為天線供給的微波的頻率的UWB振蕩器21，在作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31和外板11～14之間形成微波的共振回路，從外板11～14放射微波。因此，在引起反射或吸收的檢測對象31不存在的情況下，產(chǎn)生與特定頻率對應(yīng)的電波傳播的特性值的差異。另外，如果人等檢測對象31靠近外板11～14，則放射電磁波的電場·磁場被檢測對象31反射或吸收。即，相比人等檢測對象31遠(yuǎn)離并靜止時，電磁波放射空間的電波傳播的特性值變化，因此作為頻率圖形的各個頻率的多普勒頻移的差異收集，并判斷該頻率圖形，由此能夠判斷檢測對象31的接近速度及距離。
還有，本實施方式的近程探測器10，使用于車輛1，因此像門的外板11～14一樣能夠作為導(dǎo)電性構(gòu)件使用的結(jié)構(gòu)部件存在很多，還可以使用其他結(jié)構(gòu)部件，因此，適合作為車輛用而使用。
(實施方式5)上述實施方式1至實施方式4的近程探測器10，使用了UWB振蕩器21，但可以取代為發(fā)出300MHz～300GHz的微波的輸出振蕩器。此時，包含檢測區(qū)域11A～14A和檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31的微波的共振回路，成為微波振蕩部30。
圖7是本發(fā)明的實施方式5的近程探測器的功能方框圖。
在圖7中，發(fā)出頻率為300MHz～300GHz的微波的輸出振蕩器121，從作為天線發(fā)揮功能的外板11～14放射微波，檢測外板11～14的周圍的電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的傳播狀態(tài)的變化。由檢測區(qū)域11A～14A和外板11～14確定的電磁波放射空間，具有基于與多個頻率對應(yīng)的電波傳播的特性值的特定的共振頻率，因此在UWB振蕩器121，使用能夠從外部控制輸出振蕩器121的振蕩頻率的激勵微波振蕩器。
實施本發(fā)明的情況下的輸出振蕩器121，通過電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的變化，能夠?qū)?yīng)振蕩頻率(f)的反射·吸收。該輸出振蕩器121的輸出，經(jīng)由混頻器23于外板11～14的供電點a電連接。還有，檢測區(qū)域11A～14A，設(shè)定在對于外板11～14距離放射的微波的頻率的半波長距離的外側(cè)。
帶通濾波器24，是只選擇一個混頻頻率(f+fo)的濾波器，另外，VSWR測量器29，檢測經(jīng)過帶通濾波器24的頻率的VSWR。其結(jié)果，混頻器23，將從輸出振蕩器121得到的頻率(f)和疊加在外板11～14的頻率，由從基準(zhǔn)振蕩器22得到的頻率(fo)混頻并降頻變頻，將輸出振蕩器121的頻率變化經(jīng)由帶通濾波器24作為變動差分的頻率提取，通過VSWR測量器29檢測該提取的頻率的駐波。
此時，從輸出振蕩器121對外板11～14供給的頻率，被設(shè)定為在從外板11～14有效放射時所有駐波的比例變小的頻率。為了謹(jǐn)慎起見記載的是，通常出于提高從外板11～14放射的微波的放射效率，而將在檢測對象31不存在的情況下通過混頻器23的VSWR設(shè)定為最小。但是，在實施本發(fā)明的情況下，將所述VSWR設(shè)為最小不是前提條件。
然而，電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化，表現(xiàn)為在外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A之間的頻率匹配的偏離。該匹配的檢測，通過在檢測對象31不存在時，監(jiān)視VSWR測量器29而使得VSWR最小。
即，外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A，構(gòu)成為以波長相對外板11～14充分短的特性頻率使外板11～14作為天線，包含檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31而形成微波的共振回路的微波振蕩部30。
這樣，從外板11～14放射的微波的頻率存在多種。輸出振蕩器121的頻帶，包含它們放射的微波的頻率的一部分或全部?；祛l器23，將從輸出振蕩器121得到的頻率(f)和從基準(zhǔn)振蕩器22得到的頻率(fo)混頻并降頻變頻，通過VSWR測量器29測定其VSWR。在將通過監(jiān)視VSWR測量器29而將VSWR設(shè)為最小的狀態(tài)設(shè)定為初始狀態(tài)下，如果人等接近，則發(fā)生將人及外板11～14視為天線的天線的相互結(jié)合，這將被檢測為特性頻率的變化。
此外，識別電路27，通過使檢測通過帶通濾波器24的頻率的VSWR的VSWR測量器29通過的信號，而識別電磁波放射空間的檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化。該被檢測出的信號變化，通過測定相當(dāng)于距離、大小等的信號狀態(tài)的預(yù)基準(zhǔn)信息，從該基準(zhǔn)信息推斷距離、大小等，而進(jìn)行距離、大小等的檢測。
即，此時，作為檢測對象31的人、物、大小等信息，通過將它們的特性與在識別電路27內(nèi)部映射的數(shù)據(jù)比較參照而檢測。該方法可以區(qū)分門的自動開閉操作時的變化、和人或物的接近。另外，識別電路27將其輸出輸入到電子控制電路2。
此時，構(gòu)成本實施方式的輸出振蕩器121、基準(zhǔn)振蕩器22、混頻器23、帶通濾波器24、VSWR測量器29，內(nèi)置在車輛1的各門的外板11～14和內(nèi)板(未圖示)之間。而且，VSWR測量器29的輸出，輸入在識別電路27及電子控制電路2。電子控制電路2，成為在該實施方式中為執(zhí)行門開閉系統(tǒng)的障礙物檢測裝置的計算機(jī)。
本實施方式的近程探測器10具有輸出振蕩器121，其輸出以波長相對外板11～14的大小充分短的頻率將外板11～14及檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31作為共振回路的微波；基準(zhǔn)振蕩器22，其發(fā)出用于得到混頻的微波；混頻器23，其將由從輸出振蕩器121得到的微波，通過外板11～14及檢測區(qū)域11A～14A得到的輸出頻率，與從基準(zhǔn)振蕩器22得到的頻率混頻，檢測規(guī)定的頻率；帶通濾波器24，其根據(jù)在混頻器23檢測的頻率只選擇特定的頻率；反饋系統(tǒng)28，其通過經(jīng)過帶通濾波器24的頻率的駐波，確定從外板11～14放射的特定的輸出頻率的向輸出振蕩器121的反饋；和識別電路27，其其通過經(jīng)過帶通濾波器24的頻率的駐波，識別檢測區(qū)域11A～14A的變化。
在此，本實施方式的近程探測器10，輸出振蕩器121、基準(zhǔn)振蕩器22、混頻器23、帶通濾波器24、VSWR測量器29、和反饋系統(tǒng)28，通過經(jīng)過帶通濾波器24的頻率的駐波，構(gòu)成獲得由電磁波放射空間及檢測區(qū)域11A～14A和外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性板的共振的微波振蕩部30。微波振蕩部30，供給波長相對由電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31和外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性板的大小充分短的頻率。
按此，本實施方式的近程探測器10，具有以波長相對外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性板的大小充分短的特定頻率，使外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性板作為天線，包含檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31而形成微波的共振回路的微波振蕩部30。
如此而構(gòu)成的本實施方式的近程探測器10，如下而工作。
本實施方式的近程探測器10，以波長相對外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性板的大小充分短的特定頻率，使外板11～14構(gòu)成的導(dǎo)電性板作為天線，包含檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31而形成微波的共振回路。如果發(fā)出微波，則在外板11～14上，基于與各頻率對應(yīng)的電波傳播的特性值產(chǎn)生若干駐波。即使在從外板11～14將振蕩頻率作為電磁波放射，在檢測對象31不存在的情況下，在電磁波放射空間上也不發(fā)生變化，因此，此時的振蕩頻率的頻率變動由施工條件確定。然而，如果人等靠近外板11～14的附近或存在的情況下，電磁波放射空間的電場被檢測對象31反射或吸收，檢測區(qū)域11A～14A的電磁波放射空間的位置變化。
這樣，檢測區(qū)域11A～14A、外板11～14、人等檢測對象27之間的關(guān)系如下，輸出振蕩器121的輸出由于從形成空腔振蕩回路的外板11～14放射的特定的頻率而變化，這樣，能夠形成相當(dāng)于檢測對象31和外板11～14之間的相對距離的微波的共振回路的回路結(jié)構(gòu)，受到微波的電場、磁場的相互影響比檢測對象31的靜電電容的影響大，可以視為外板11～14之間的電場強度(磁場)的共振回路，難以受到電磁波放射空間的檢測對象31的靜電電容的影響。
輸出振蕩器121的頻率，即使從外板11～14作為微波被放射，在引起反射或吸收的檢測對象31不存在于檢測區(qū)域11A～14A內(nèi)的情況下，輸出振蕩器121的頻率也不發(fā)生變動。然而，如果人等檢測對象31靠近外板11～14或存在有檢測對象31，則微波被檢測對象31反射或吸收，電磁波放射空間的位置變化。此時，如果從外板11～14返回的反射波的相當(dāng)于自檢測對象31的距離的波長成分(頻率)，為與從外板11～14輸出的輸出振蕩器121的頻率相近的頻率，則成為多種頻率成分存在的狀態(tài)，但實際上，作為共振現(xiàn)象的頻率變化為一個頻率(f)。將該頻率變化、基準(zhǔn)振蕩器22的輸出頻率(fo)導(dǎo)入混頻器23，通過該混頻器23混頻，由此，降頻變頻的頻率成為混頻頻率(mf+nfo)。對來自混頻器23的混頻頻率(mf+nfo)，通過帶通濾波器24提取變動差分的頻率即混頻頻率(f+fo)，通過VSWR測量器29檢測該提取的混頻頻率(f+fo)的駐波。
對混頻頻率(f+fo)的VSWR測量器29的檢測，是根據(jù)經(jīng)過VSWR測量器29的信號的大小，通過檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化識別，所述VSWR測量器29對通過識別電路27經(jīng)過帶通濾波器24的頻率的VSWR進(jìn)行檢波。該被檢測的信號變化，通過將相當(dāng)于距離、大小等的信號狀態(tài)預(yù)先作為基準(zhǔn)信息測定，并由該基準(zhǔn)信息推斷距離、大小等，來檢測距離、大小等。
特別是，輸出振蕩器121，是發(fā)出使用頻率為300MHz至300GHz的微波的振蕩器，因此，能夠廉價產(chǎn)生微波，能夠廉價形成整個裝置。另外，本實施方式的天線是車輛1的門的外板11～14。
還有，本實施方式的近程探測器10用于車輛，因此如門的外板11～14一樣能夠作為導(dǎo)電性構(gòu)件使用的結(jié)構(gòu)部件存在很多，還可以使用其他結(jié)構(gòu)部件，因此適合作為車輛用而使用。
(實施方式6)上述實施方式1至實施方式5的近程探測器10，對如UWB振蕩器21一樣輸出頻率的頻帶寬度寬、或如輸出振蕩器121一樣主動反饋為振蕩頻率，產(chǎn)生振蕩頻率變化的例子進(jìn)行了說明，但還可以實施容易受發(fā)出300MHz～300GHz的微波的輸出振蕩器的影響的振蕩器。
圖8是本發(fā)明的實施方式6的近程探測器導(dǎo)電性構(gòu)件功能方框圖。
輸出振蕩器221是發(fā)出頻率為300MHz～300GHz的微波的振蕩器，從作為天線發(fā)揮功能的外板11～14放射微波，頻率可以偏移到能夠判斷在設(shè)定于外板11～14的外周圍的檢測區(qū)域11A～14A上欲檢測的人、物體等檢測對象31的存在與否的程度。
具體來說，該輸出振蕩器221由于外部因素振蕩頻率容易變化，換而言之，使用了不具有PLL電路等的易于與外部因素調(diào)協(xié)的電介質(zhì)振蕩器(DRO)或LC振蕩器。該輸出振蕩器221的天線端子與外板11～14的受電點電連接。因此，該輸出振蕩器221可以通過檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化，而得到其波長的變化即輸出振蕩器221的振蕩頻率的偏移、該頻率的振幅的變化等。
其次，對電磁波放射空間的狀態(tài)變化，對輸出振蕩器221的振蕩頻率的偏移、該頻率的振幅的變化等頻率的變化產(chǎn)生的影響進(jìn)行說明。
外板11～14接受從輸出振蕩器221發(fā)出的微波，向外板11～14的外部方向放射微波。在電磁波放射空間的檢測區(qū)域11A～14A上存在檢測對象31的情況下，從外板11～14放射的電磁波被檢測對象31反射或吸收，該反射或吸收的電磁波的影響表現(xiàn)為輸出振蕩器221的輸出頻率的變化。即，通過外板11～14檢測檢測對象31的區(qū)域作為共振回路51發(fā)揮功能，根據(jù)檢測對象31存在與否具有不同的無數(shù)個共振頻率。如果將輸出振蕩器221視為其具體化的結(jié)構(gòu)裝置，即微波產(chǎn)生裝置52，則具有2～3個左右的多個共振頻率。
在此，一體式連接共振回路51和微波產(chǎn)生裝置52的振蕩頻率是相近似的頻率，因此共振回路51的振蕩頻率與輸出振蕩器221的振蕩頻率匯合，兩者以共通的一個特定的共振頻率振蕩。
即，將外板11～14作為天線放射微波的共振回路51、和由輸出波長相對外板11～14的大小充分短的頻率的輸出振蕩器221構(gòu)成的微波產(chǎn)生裝置52，形成有成為共通的一個特定的共振頻率的準(zhǔn)回路50。
從輸出振蕩器221輸出，并從外板11～14放射的微波，被檢測對象31反射或吸收。在該準(zhǔn)回路中檢測對象31的存在，導(dǎo)致從外板11～14放射的電磁波被檢測對象31反射或吸收，其結(jié)果表現(xiàn)為造成輸出振蕩器221的輸出頻率的變化。檢測對象31的檢測，可以通過檢測輸出振蕩器221的振蕩頻率的偏移、頻率的振幅的變化等變化，而能夠獲得檢測對象31的存在與否、移動速度、大小等。
如上所述，在從外板11～14放射微波時，如果檢測對象31靠近，則形成外板11～14和檢測對象31互相作為天線發(fā)揮功能的被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路50。在準(zhǔn)回路50中，檢測區(qū)域11A～14A，成為從輸出振蕩器221輸出并從外板11～14放射的微波，被檢測對象31反射或吸收，而導(dǎo)致輸出振蕩器221的振蕩頻率的偏移、特定頻率的振幅而反應(yīng)的二維區(qū)域。同樣，電磁波放射空間還可以成為放射三維覆蓋檢測區(qū)域11A～14A的微波的三維空間。因此，說明本發(fā)明的實施方式的檢測區(qū)域11A～14A的電磁波放射空間，無論哪一個都表示能夠檢測檢測對象31的區(qū)域。
另一方面，基準(zhǔn)振蕩器22是利用PLL回路等的輸出頻率不易變化(輸出溫度的頻率)的回路，并且是發(fā)出由不受電磁波放射空間的狀態(tài)變化的影響的特定的頻率(fo)構(gòu)成的穩(wěn)定的微波的振蕩器，通常，用混頻器23將基準(zhǔn)振蕩器22的輸出頻率降頻變頻。
另外，檢波器32對經(jīng)過帶通濾波器24的信號進(jìn)行檢波，并作為規(guī)定的頻率的振幅。該帶通濾波器24的檢波器32，由于只解調(diào)特定的混頻頻率(f+fo)即可，因此在實施本發(fā)明的情況下，可以不考慮帶通濾波器24和檢波器32的信號處理的順序，只要將頻率變化通過基準(zhǔn)振蕩器(fo)混頻，通過帶通濾波器24提取特定的頻率，通過檢波器32對該提取的頻率進(jìn)行檢波，轉(zhuǎn)換為振幅變化即可。
進(jìn)而，識別電路27，通過經(jīng)過檢波器32的頻率的偏移及其特定頻率的振幅(電壓)的變化識別辨別，所述檢波器32對經(jīng)過帶通濾波器24的頻率的信號進(jìn)行檢波。檢測的頻率的偏移及其特定頻率的振幅變化通過將相當(dāng)于檢測對象31的距離、大小的頻移、特定頻率的振幅預(yù)先作為基準(zhǔn)電壓測定，并根據(jù)該頻率偏移、基準(zhǔn)電壓推斷距離、大小、移動速度。因而，具體來說，由F-V轉(zhuǎn)換器、FFT等存儲器等構(gòu)成，并具有存儲經(jīng)過混頻器23的頻率的偏移、該頻率的振幅的變化等的存儲映射圖，與該存儲映射圖的信息進(jìn)行比較而判斷電磁波放射空間的變化。但是，在將帶通濾波器24的頻帶縮小時，可以將在檢測區(qū)域11A～14A不存在檢測對象31時、和存在時，通過兩個值(ON、OFF)檢測經(jīng)過帶通濾波器24的檢測對象31的有無。
而且，方向性耦合器28，由于輸出振蕩器221的輸出取決于電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化，并變化其輸出頻率，因此只將該變化的頻率成分輸入到混頻器23，以使對基準(zhǔn)振蕩器22的輸出不產(chǎn)生影響。
即，此時，人、物、它們的大小等的頻率的偏移及頻率的振幅信息，通過將它們的信息與在識別電路27內(nèi)作為基準(zhǔn)的頻率的偏移及振幅信息進(jìn)行比較參照，而推斷距檢測對象31的距離、檢測對象31的大小、外板11～14的移動速度。該方法還可以區(qū)分車輛1的門的自動開閉操作時的變化，和人或物的接近。
這樣構(gòu)成的本實施方式的近程探測器，如下述地運行。
輸出振蕩器21的輸出，使車輛1的各門的外板11～14作為天線，并從外板11～14向電磁波放射空間放射微波。此時，形成將外板11～14和檢測對象31互相作為天線發(fā)揮功能的被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路50。該被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路50的輸出，表現(xiàn)在作為一個頻率從輸出振蕩器221的輸出得到的頻率(f)。得到的頻率(f)和從基準(zhǔn)振蕩器22得到的頻率(fo)，在混頻器23中與從基準(zhǔn)振蕩器22得到的頻率混頻并被降頻變頻，由識別電路27確認(rèn)經(jīng)過混頻器23的頻率的偏移、該頻率的振幅的變化，檢測檢測對象31的存在與否、移動速度、大小等。
這樣，相當(dāng)于檢測對象31和外板11～14之間的相對距離的微波被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路50，微波的電場·磁場的相互影響比檢測對象31的靜電電容的影響大，能夠視為外板11～14之間的電場強度(磁場)的共振回路51，不易受到電磁波放射空間的檢測對象31的靜電電容的影響。
即使輸出振蕩器221的頻率從外板11～14作為微波被放射，在引起反射或吸收的檢測對象31存在于電磁波放射空間內(nèi)的情況下，輸出振蕩器221也不發(fā)生頻率變動。
然而，如果檢測對象31靠近外板11～14的附近，則微波被檢測對象31反射或吸收，造成電磁波放射空間的狀態(tài)變化。此時，相當(dāng)于返回到外板11～14的反射波自檢測對象31的距離的頻率成分(波長成分)，是與從外板11～14輸出的輸出振蕩器221的頻率近似的頻率，形式上，成為兩種頻率存在的狀態(tài)。但是，實際上，互相結(jié)合，作為共振現(xiàn)象變化為一個頻率(f)。將該頻率變化、基準(zhǔn)振蕩器22的輸出頻率(fo)導(dǎo)入混頻器23，通過該混頻器23混頻的頻率成為混頻頻率(|f+fo|)和混頻頻率(|f-fo|)。出自混頻器23的混頻頻率(|f+fo|)和混頻頻率(|f-fo|)通過帶通濾波器24提起變動差分的頻率，即混頻頻率(|f+fo|)或混頻頻率(|f-fo|)，通過檢波器(S曲線特性器)32檢測混頻頻率(|f+fo|)或混頻頻率(|f-fo|)，檢測混頻頻率(|f+fo|)或混頻頻率(|f-fo|)的振幅。通過識別電路27確認(rèn)通過混頻器23的混頻頻率(|f+fo|)或混頻頻率(|f-fo|)的偏移、該頻率的振幅的變化，由此，檢測檢測對象31的存在與否、移動速度、大小等。
在本實施方式中使用的輸出振蕩器221，是發(fā)出使用頻率為300MHz至300GHz的微波的電介質(zhì)振蕩器，因此能夠廉價產(chǎn)生微波，能夠廉價形成整個裝置。
因此，如果與公知的智能鑰匙組合，則通過車輛1的駕駛?cè)丝拷囕v1，能夠打開門。此時，電子控制電路2，例如，可以檢測駕駛?cè)藗?cè)的門的相反側(cè)是否藏有人，因此，能夠向駕駛?cè)税l(fā)出警報。另外，電子控制電路2，還可以根據(jù)需要使駕駛?cè)藗?cè)的門打不開，對異常發(fā)出警報。當(dāng)然，電子控制電路2，也可以只打開駕駛?cè)藗?cè)的門，加快駕駛?cè)蓑?qū)乘，將整個門設(shè)為閉鎖狀態(tài)。即，可以通過區(qū)別車輛1附近的第三者與智能鑰匙的持有人，將此告知駕駛?cè)?。此外，電子控制電?通過與智能鑰匙進(jìn)行區(qū)別，還可以設(shè)為人靠近時免鑰匙打開門，人離開時閉鎖。
(實施方式7)上述實施方式1至實施方式6的近程探測器10，對使用輸出頻率的頻帶寬度寬的UWB振蕩器21、主動反饋給振蕩頻率，產(chǎn)生振蕩頻率變化的輸出振蕩器121的例子進(jìn)行了說明，但也可以將作為天線發(fā)揮功能的外板11～14、設(shè)定在該外板11～14的外周的檢測區(qū)域11A～14A、和欲檢測的檢測對象31存在與否的空間作為振蕩器實施本發(fā)明。
圖9是本發(fā)明的實施方式7的近程探測器的方框圖。
在車輛1的各門的金屬板等具有導(dǎo)電性的外板11～14上，從其受電點b串聯(lián)連接有帶通濾波器24、高頻放大器25、和方向性耦合器28，并連接在供電點a上。
從外板11～14的受電點b開始經(jīng)過帶通濾波器24的微波的特定的頻帶的頻率，在高頻放大器25放大，被供給到供電點a，在外板11～14的受電點b接收的特定的頻率在高頻放大器25放大，并反饋到供電點a，成為振蕩狀態(tài)。
總之，在受電點b，由于來自外部環(huán)境等的噪音或高頻放大器25的熱噪音，存在白噪音(white noise)。因而，如果使該噪音作為基準(zhǔn)的增益大于1，且信號的相位為360度的條件下反饋，則成為振蕩狀態(tài)。
在此，方向性耦合器28，可以從帶通濾波器24經(jīng)過高頻放大器25向供電點a輸出，檢測在外板11～14的受電點b接收的頻率。混頻器23，用于將通過方向性耦合器28生成的反饋狀態(tài)下的頻率(f)，和從基準(zhǔn)振蕩器22得到的頻率(fo)混頻，具體來說，通過混頻得到混頻頻率(mf+nfo)。另外，S測量器33(信號測量器)檢測與通過方向性耦合器28生成的反饋狀態(tài)下的頻率(f)混頻的混頻頻率(f+fo)的輸出(特定頻率的振幅、頻率的推移)。其結(jié)果，將通過方向性耦合器28生成的反饋狀態(tài)下的頻率(f)的變化通過振蕩器(fo)混頻，通過S測量器33檢測該提取的頻率的變化或波的變化。
在此，本實施方式的近程探測器10，在外板11～14上設(shè)定供電點a及受電點b，放大從受電點b得到的頻率，將頻率反饋給供電點a，由此，構(gòu)成以波長相對外板11～14的大小充分短的頻率，使外板11～14作為天線發(fā)出微波的振蕩回路60，通過作為天線發(fā)揮功能的外板11～14和它們的外板11～14的周圍的電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A構(gòu)成共振器。
實施本發(fā)明的情況下的振蕩器22，用于檢測將外板11～14作為天線發(fā)出微波的振蕩回路60的頻率(f)的變化，將從外板11～14放射的振蕩頻率的頻率(f)降頻變頻。
另外，S測量器(信號測量器)33，檢測與通過方向性耦合器28生成的反饋狀態(tài)下的頻率(f)混頻的混頻頻率(f+fo)的振蕩頻率的變化。其結(jié)果，通過方向性耦合器28生成的反饋狀態(tài)下的頻率(f)的變化是通過振蕩器(fo)混頻，并通過S測量器33檢測該提取的頻率。
此時，通過作為天線發(fā)揮功能的外板11～14和它們周圍的電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A形成的共振器的頻率，在檢測對象31不存在時，通過監(jiān)視S測量器33使之成為規(guī)定的閾值以上。但是，如果檢測對象31存在，則通過電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化，外板11～14和檢測區(qū)域11A～14A之間的振蕩頻率變化，因此，S測量器33的輸出低于規(guī)定的閾值。
這樣，混頻器23，將通過方向性耦合器28生成的反饋狀態(tài)下的頻率(f)和從基準(zhǔn)振蕩器22得到的頻率(fo)混頻并降頻變頻，并通過S測量器33測定特定頻率的輸出。監(jiān)視S測量器33得到的特定頻率的輸出(頻率的偏移、特定頻率的振幅)的變化，通過在檢測對象31靠近或存在時，發(fā)生將檢測對象31及外板11～14視為天線的天線相互之間的結(jié)合，作為頻率變化而檢測。
進(jìn)而，識別電路27，將經(jīng)過帶通濾波器24的頻率的偏移、特定頻率或各頻率的振幅等的輸出通過經(jīng)過S測量器33的信號，作為電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)變化識別。該被檢測的頻率的變化，通過預(yù)先將相當(dāng)于距離、大小等的狀態(tài)作為基準(zhǔn)頻率圖形信息而測定，根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形推斷距離、大小等，由此檢測距離、大小等。另外，該檢測內(nèi)容，還可以將根據(jù)基準(zhǔn)頻率圖形隨時間的變化作為移動速度。此時，人、物、大小等的基準(zhǔn)頻率圖形，通過將它們的特性與在識別電路27內(nèi)映射頻率、振幅的大小、它們的變化速度等的基準(zhǔn)頻率圖形的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而判斷。該判斷方法可以區(qū)分門的自動開閉操作時的變化、和靜止或移動中的人或物的接近狀態(tài)。
此時，構(gòu)成本實施方式的基準(zhǔn)振蕩器22、混頻器23、帶通濾波器24、高頻放大器25、方向性耦合器28、S測量器33，內(nèi)置在車輛1的各門的外板11～14和內(nèi)板(未圖示)之間。而且，S測量器33的輸出，輸入在識別電路27及電子控制電路2。電子控制電路2，在該實施方式中為執(zhí)行門開閉系統(tǒng)的障礙物檢測裝置的計算機(jī)。
這樣，本實施方式的近程探測器10具有振蕩回路60，其由帶通濾波器24及放大頻率后反饋給供電點a的高頻放大器25構(gòu)成，所述帶通濾波器24將通過將供電點a及受電點b設(shè)定在外板11～14，并放大從受電點b得到的頻率，將該頻率放大后反饋給供電點a，以波長相對外板11～14的大小充分短的頻率，使外板11～14作為天線發(fā)出微波的從受電點b得到的頻率作為特定的頻帶；方向性耦合器28，其連接在從受電點b到供電點a之間的路徑上，檢測振蕩回路60的振蕩狀態(tài)；混頻器23，其通過輸入降頻變頻用頻率混頻檢測通過方向性耦合器28生成的反饋狀態(tài)；識別電路27，通過經(jīng)過混頻器23的頻率識別檢測區(qū)域11A～14A的變化。
因此，將外板11～14作為天線的振蕩回路60，從外板11～14的受電點b經(jīng)由混頻器23作為特定的頻帶的頻率，在高頻放大器25放大該頻帶的頻率后，供給到外板11～14的供電點a，振蕩微波。從外板11～14將電磁波放射到檢測區(qū)域11A～14A，根據(jù)該檢測區(qū)域11A～14A和外板11～14的關(guān)系，將從外板11～14放射的特定的頻率狀態(tài)，即由多個頻率形成共振狀態(tài)。即使從外板11～14放射振蕩回路10的振蕩頻率，在引起反射或吸收的檢測對象31不存在于檢測區(qū)域11A～14A的情況下，也不發(fā)生振蕩頻率的頻率變動。
但是，如果人等檢測對象31靠近作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域11A～14A，則在與外板11～14之間形成微波的共振器，從外板11～14放射的共振頻率狀態(tài)變化。即，如果人等檢測對象31靠近外板11～14的附近，則檢測區(qū)域11A～14A的電場被檢測對象31反射或吸收，電磁波放射空間的位置變化。電磁波放射空間的位置的變化通過方向性耦合器28作為頻率的變化檢測，將此與降頻變頻用頻率一同輸入到混頻器23，通過經(jīng)過混頻器23的頻率，識別檢測區(qū)域11A～14A的變化。
該振蕩回路60的振蕩頻率，將通過方向性耦合器28生成的反饋狀態(tài)，用輸入有降頻變頻用頻率的混頻器23混頻，通過經(jīng)過混頻器23的頻率，由識別電路27判斷檢測區(qū)域11A～14A的變化。即，通過方向性耦合器28提取振蕩回路60的頻率，判斷該振蕩頻率的存在(信號測量器輸出)的圖形。該被檢測的頻率圖形，預(yù)先將對應(yīng)檢測區(qū)域11A～14A的距離、大小等的頻率的變化作為基準(zhǔn)頻率圖形存儲，比較該已知的基準(zhǔn)頻率圖形和檢測的頻率，根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形，檢測檢測對象31的距離、大小等。
在檢測區(qū)域11A～14A的位置上不存在檢測對象31時，如果設(shè)定為從外板11～14放射的特定的振蕩頻率的閾值以上，則可以在低于從外板11～14放射的特定的振蕩頻率的閾值時，檢測檢測對象31作為檢測區(qū)域11A～14A的位置的變化。
進(jìn)而，識別電路27，通常用于將電磁波放射空間即檢測區(qū)域11A～14A的變化作為振蕩頻率的變化而識別，通過與已知的距離、大小等相對應(yīng)的基準(zhǔn)頻率圖形進(jìn)行比較，而檢測距離、大小等，并且，可以由模擬電路或數(shù)字電路構(gòu)成。
特別是，在作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域11A～14A上，檢測對象31存在時，視作將外板11～14及檢測對象31作為天線的天線相互之間的空腔共振器的結(jié)構(gòu)，由此電磁波的電場、磁場的相互之間的影響大，難以受檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31的靜電電容的影響，因此，提高檢測精度。
另外，本實施方式的天線，是車輛1的門的外板11～14，但隨著門的開閉，外板11～14的條件變化，檢測區(qū)域11A～14A的狀態(tài)發(fā)生變化，但即使在這種情況下，由于振蕩器22放射的頻率，可以在任何情況下都能設(shè)定檢測區(qū)域11A～14A。
這樣，上述實施方式的近程探測器10，具有振蕩回路60，并將檢測區(qū)域11A～14A的變化作為從振蕩回路60得到的頻率的變化檢測，所述振蕩回路60通過將供電點a及受電點b設(shè)定在外板11～14，并放大從受電點b得到的頻率，將該頻率反饋給受電點b，以波長相對外板11～14的大小充分短的頻率，使外板11～14作為天線發(fā)出微波。
因此，將外板11～14作為天線的振蕩回路60發(fā)出振蕩，從外板11～14將電磁波放射到檢測區(qū)域11A～14A，根據(jù)該檢測區(qū)域11A～14A和外板11～14的關(guān)系，成為從外板11～14放射的特定的頻率狀態(tài)的共振狀態(tài)。即使從外板11～14放射振蕩回路60的振蕩頻率，在引起反射或吸收的檢測對象31不存在于檢測區(qū)域的情況下，也不發(fā)生振蕩頻率的頻率變動。但是，如果人等檢測對象31靠近作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域11A～14A，則將檢測對象31作為天線，在與外板11～14之間形成微波的空腔振蕩器，從外板11～14放射的共振頻率狀態(tài)變化。即，如果人等檢測對象31靠近外板11～14的附近，則檢測區(qū)域11A～14A的電場被檢測對象反射或吸收，電磁波放射空間的位置變化。通過檢測這個，能夠檢測出檢測對象31的接近。
在此，外板11～14可以是可一體式或可分離地安裝在安裝對象的導(dǎo)電體。另外，設(shè)定在外板11～14的外側(cè)的檢測區(qū)域11A～14A，通過外板11～14及微波的波長等確定，但通常設(shè)定在1m以內(nèi)的任意的距離。還有，振蕩回路60只要是通過將供電點a及受電點b設(shè)定在外板11～14，并放大從受電點b得到的頻率，將該頻率放大后反饋給供電點a，發(fā)出微波即可。進(jìn)而，將上述檢測區(qū)域11A～14A的變化作為從振蕩回路60得到的頻率的變化進(jìn)行的檢測，是將外板11～14的附近的人等的檢測對象31的變化作為從振蕩回路60得到的頻率的變化檢測，可以將頻率的變化作為圖形檢測，也可以由與規(guī)定的閾值的比較進(jìn)行判斷。
因此，微波的振蕩頻率根據(jù)檢測區(qū)域11A～14A及其檢測對象31變化，因此電磁波的電場、磁場相互之間的影響大，難以受到電磁波放射空間的檢測區(qū)域11A～14A的靜電電容的影響。
特別是，本實施方式的近程探測器10，可以將微波的振蕩回路60視作與作為檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31之間的空腔共振器，電磁波的電場、磁場相互之間的影響大，難以受到電磁波放射空間的檢測對象31的靜電電容的影響，因此提高檢測精度。另外，本實施方式的近程探測器10，由于使用頻率為300MHz至300GHz的微波的使用，相比現(xiàn)有的靜電電容的檢測方式類型，不受檢測區(qū)域11A～14A的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，故裝置廉價。而且，本實施方式的近程探測器10，與微波的使用的多普勒檢測不同，即使檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31不移動，也能夠檢測。從而，本實施方式的近程探測器10，易于進(jìn)行近程的檢測，且可以進(jìn)行能夠廉價制造的狀態(tài)的檢測。
即，本實施方式的近程探測器10，通過方向性耦合器28提取微波的振蕩頻率，判斷其振蕩頻率圖形。該檢測的振蕩頻率的圖形作為對應(yīng)檢測對象的距離、大小等的基準(zhǔn)頻率圖形存儲，并與通過方向性耦合器28檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)該基準(zhǔn)頻率圖形，檢測檢測對象的距離、大小等，根據(jù)需要還檢測其速度。
此時，在檢測區(qū)域11A～14A上檢測對象31不存在時，如果簡單地將從外板11～14放射的特定的振蕩頻率設(shè)為特定的閾值，則通過檢測的頻率相對該閾值的變化，可以接通、關(guān)閉檢測對象的檢測來檢測作為檢測區(qū)域的位置的變化。
而且，如果使用的頻率為300MHz至300GHz的微波，則可以不受檢測區(qū)域11A～14A的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，從而裝置廉價。從而，本實施方式的近程探測器10，易于進(jìn)行近程的檢測，且可以進(jìn)行能夠廉價制造的狀態(tài)的檢測。
上述實施方式的近程探測器，通過由伴隨濕度、溫度、氣壓變化的電磁波放射空間構(gòu)成的檢測區(qū)域11A～14A，和作為導(dǎo)電性構(gòu)件的外板11～14、或存在的檢測對象31一同形成微波的回路。由該檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31，和作為導(dǎo)電性構(gòu)件的外板11～14形成的所述微波的回路，如果檢測對象31存在于檢測區(qū)域11A～14A，則作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件的外板11～14的傳播狀態(tài)變化，因此，能夠通過作為該傳播狀態(tài)的、各波長成分(頻率成分)的電波傳播的特性值的變化，檢測檢測對象31的存在與否。在此，檢測檢測區(qū)域的檢測對象的微波的回路，通過放大其振動反饋給導(dǎo)電性構(gòu)件，能夠自激振蕩。另外，該微波的回路，可以作為通過使用特定頻率的微波激勵導(dǎo)電性構(gòu)件激勵振蕩的回路。而且，該微波的回路，由于需要求出作為天線發(fā)揮功能的導(dǎo)電性構(gòu)件的電波傳播的特性值的變化，因此，可以形成具有供給從外部的能量供給的白噪音的頻率的UWB振蕩器的回路結(jié)構(gòu)。
即，本發(fā)明的實施方式可以構(gòu)成為，具有外板11～14，其作為以一體式或可分離的方式安裝在安裝對象的導(dǎo)電性構(gòu)件；檢測區(qū)域11A～14A，其由設(shè)定在外板11～14的外側(cè)的、伴隨濕度、溫度、氣壓變化的電磁波放射空間構(gòu)成；微波回路，其使外板11～14作為天線發(fā)揮功能，放射波長相對外板11～14的大小充分短的微波，用外板11～14將存在于檢測區(qū)域11A～14A內(nèi)的空間的檢測對象31的存在狀態(tài)作為電波傳播的特性值檢測，并且，可以將所述微波的回路的電波傳播的特性值的變化作為所述檢測區(qū)域的變化而檢測。
因此，在作為電磁波放射空間的檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31和外板11～14之間，形成電磁波的電場、磁場的相互之間的影響作用大的微波的回路，傳播對應(yīng)該檢測區(qū)域11A～14A及該檢測對象31的頻率。在檢測對象31不存于外板11～14的外側(cè)的情況下，根據(jù)天線的特性一并確定傳播函數(shù)等電波傳播的特性值。特別是，由于使用頻率形成微波的回路，電磁波的電場、磁場相互之間的影響作用大，難以受到檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象31的靜電電容的影響，因此，相比現(xiàn)有的靜電電容的檢測方式類型，不受檢測區(qū)域11A～14A的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測，從而裝置廉價，提高檢測精度。另外，與多普勒頻率的檢測不同，即使不移動檢測區(qū)域11A～14A的檢測對象，也能夠檢測。另外，在作為天線發(fā)揮功能的外板11～14上，存在有能夠放射的多個共振頻率，并檢測其傳播狀態(tài)的變化，因此，特別是，不需要仔細(xì)調(diào)查外板11～14的特性，就能夠?qū)嵤?br> 從而，本發(fā)明的實施方式，可以作為具有以下所述的優(yōu)點的近程探測器，即不存在隨著檢測對象的周圍的雨或溫度的變化等環(huán)境變化或長時劣化引起誤操作，可以小型化，廉價且高精度，例如，即使在檢測對象靜止也能夠檢測，而且，能夠高速化檢測速度，還可以使用在車輛等由金屬構(gòu)成的物體上。
本發(fā)明可以不受檢測區(qū)域11A～14A的濕度、溫度、水蒸氣、壓力等氣氛的影響地檢測檢測對象31的近程的檢測，因此，不僅可以作為門開閉系統(tǒng)的障礙物檢測裝置、防盜系統(tǒng)、免鑰匙系統(tǒng)等的傳感器，而且，相比現(xiàn)有的靜電電容檢測方式類型，在自然界的空氣中的濕度變化等氣象條件變化的情況下，也不受其影響，因此，可以作為各種檢測近程的傳感器使用。
還有，這種本發(fā)明的實施方式的近程探測器10，還可以使用在車輛以外的、檢測人體的移動、存在的淋浴室洗手間等，其用途不限于車輛。例如，還可以如檢測人體的移動、存在的淋浴室洗手間的傳感器一樣通用化。此時，例如，如能使外板11～14作為天線發(fā)揮功能即可。其他的結(jié)構(gòu)與上述實施方式不同。另外，以一體式或可分離的方式安裝在安裝對象上而形成的外板11～14不限于平面板，可以加工為帶狀、線狀構(gòu)件的形狀。
此時，本發(fā)明的實施方式的近程探測器10，以一體式或可分離地安裝在安裝對象上的方式將外板11～14等導(dǎo)電性構(gòu)件配設(shè)在安裝對象上即可。
還有，在通用化的近程探測器10中，可以做成與上述實施方式相同的結(jié)構(gòu)，且起到相同的作用，因此，省略其詳細(xì)的說明。
另外，即使安裝在車輛1的情況下，在行駛中由所述緩沖器彈開檢測對象31的情況下，將其用本實施方式的近程探測器10檢測，檢測對象31落在發(fā)動機(jī)罩上的可能性大，因此，可以使發(fā)動機(jī)罩浮上，而軟著陸于發(fā)動機(jī)罩?；蛘?，在發(fā)動機(jī)罩上使氣囊動作。
而且，通過將本實施方式的近程探測器10安裝于后方緩沖器，可以作為倒車聲納使用。
進(jìn)而，本實施方式的近程探測器10，通過在車輛的座位配置，而能夠檢測就座與否、就座的姿勢，還可以使用于安全枕的升降、座椅斜度的控制等。
權(quán)利要求
1.一種近程探測器，其特征在于，具有導(dǎo)電性構(gòu)件，其以一體式或可分離的方式安裝于安裝對象而形成；檢測區(qū)域，其由設(shè)定在所述導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的隨濕度、溫度、氣壓變化的電磁波放射空間構(gòu)成；和微波回路，其使所述導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線發(fā)揮功能，放射相對于所述導(dǎo)電性構(gòu)件的大小波長充分短的微波，將所述檢測區(qū)域內(nèi)的空間的檢測對象的存在作為電波傳播的特性值的變化而檢測，將所述微波回路檢測到的所述特性值的變化，作為所述檢測區(qū)域的變化而進(jìn)行檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述近程探測器，其特征在于，在所述微波回路上，具有供給從所述導(dǎo)電性構(gòu)件放射的微波的寬頻帶的頻率的UWB振蕩器，在所述導(dǎo)電性構(gòu)件和所述檢測區(qū)域之間形成共振回路，根據(jù)從所述UWB振蕩器的供電點供給的頻率的傳播狀態(tài)的差異，而檢測所述檢測區(qū)域的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近程探測器，其特征在于，所述電波傳播的特性值的變化的檢測，通過使用混頻器、和識別電路進(jìn)行，在所述混頻器，輸入降頻變頻用頻率，對經(jīng)過連接在UWB振蕩器的供電點的方向性耦合器、和帶通濾波器后，由放大機(jī)構(gòu)放大的所述導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率進(jìn)行混頻，所述識別電路，通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，檢測所述檢測區(qū)域的變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近程探測器，其特征在于，所述電波傳播的特性值的變化的檢測，通過使用混頻器、和識別電路進(jìn)行，在所述混頻器，輸入降頻變頻用頻率，從一個或兩個以上的獨立配置的所述受電點導(dǎo)入所述導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率，進(jìn)行混頻，所述識別電路，通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，檢測所述檢測區(qū)域的變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的近程探測器，其特征在于，所述電波傳播的特性值的變化的檢測，在所述導(dǎo)電性構(gòu)件和所述檢測區(qū)域之間形成共振回路，根據(jù)從所述UWB振蕩器的供電點供給的頻率的傳播狀態(tài)的變化，作為所述檢測對象的變化及移動速度，而進(jìn)行檢測。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的近程探測器，其特征在于，所述檢測對象的變化及移動速度的識別，通過使用混頻器、和識別電路進(jìn)行，在所述混頻器，導(dǎo)入所述導(dǎo)電性構(gòu)件的頻率，且輸入降頻變頻用頻率及所述UWB振蕩器的頻率進(jìn)行混頻，所述識別電路，通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，檢測所述檢測對象的變化及移動速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近程探測器，其特征在于，所述微波回路，具有微波振蕩部，其包含所述檢測區(qū)域而形成微波的共振回路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的近程探測器，其特征在于，所述微波振蕩部具有輸出振蕩器，其供給生成從所述導(dǎo)電性構(gòu)件放射的微波的頻率；混頻器，其將從所述導(dǎo)電性構(gòu)件得到的微波的頻率，和從基準(zhǔn)振蕩器得到的頻率進(jìn)行混頻，并檢測規(guī)定的頻率；帶通濾波器，其從由所述混頻器混頻的頻率只選擇特定的頻率；反饋系統(tǒng)，其通過經(jīng)過所述帶通濾波器的頻率反饋給所述輸出振蕩器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的近程探測器，其特征在于，所述微波振蕩部，具有識別電路，其通過經(jīng)過所述帶通濾波器的頻率的駐波，識別所述檢測區(qū)域的變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近程探測器，其特征在于，所述微波回路，具有向所述導(dǎo)電性構(gòu)件輸出微波的輸出振蕩器，在設(shè)定于所述導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的檢測區(qū)域內(nèi)存在有檢測對象時，在所述導(dǎo)電性構(gòu)件和所述檢測區(qū)域的檢測對象之間形成有被視為空腔共振回路的準(zhǔn)回路，從所述輸出振蕩器得到該準(zhǔn)回路的頻率，將所述檢測區(qū)域的檢測對象，作為所述輸出振蕩器的振蕩頻率的變化，而進(jìn)行檢測。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的近程探測器，其特征在于，在所述輸出振蕩器的輸出側(cè)具有混頻器，其將從所述輸出振蕩器輸出的頻率，和從基準(zhǔn)振蕩器得到的頻率進(jìn)行混頻；識別電路，其通過選擇由所述混頻器混頻的頻率，并且檢波的頻率的信號，而識別設(shè)定在所述導(dǎo)電性構(gòu)件的外側(cè)的檢測區(qū)域內(nèi)的檢測對象。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的近程探測器，其特征在于，所述輸出振蕩器是電介質(zhì)振蕩器或LC振蕩器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近程探測器，其特征在于，通過在所述微波回路的所述導(dǎo)電性構(gòu)件上，設(shè)定供電點及受電點，并放大從所述受電點得到的頻率，將該頻率反饋到所述供電點，由此形成產(chǎn)生微波的振蕩回路，將所述檢測區(qū)域的變化作為從所述振蕩回路得到的頻率的變化而進(jìn)行檢測。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的近程探測器，其特征在于，具有振蕩回路，其由帶通濾波器及高頻放大器構(gòu)成，所述帶通濾波器將從所述導(dǎo)電性構(gòu)件的所述受電點得到的頻率作為特定的頻帶，所述高頻放大器將該頻帶的頻率放大后反饋給所述供電點；方向性耦合器，其連接于從所述受電點到供電點之間的路徑，檢測所述振蕩回路的振蕩狀態(tài)；混頻器，其輸入降頻變頻用頻率，混頻檢測由所述方向性耦合器生成的反饋狀態(tài)；識別電路，其通過經(jīng)過所述混頻器的頻率，識別所述檢測區(qū)域的變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的任一項所述的近程探測器，其特征在于，所述導(dǎo)電性構(gòu)件，是對于車輛開閉自如地安裝而形成的開閉體。
全文摘要
一種近程探測器，具有輸出振蕩器功能的微波振蕩部(30)，可以檢測設(shè)定在一體式或可分離地安裝在車輛(1)的外板(11～14)的外側(cè)的檢測區(qū)域(11A～14A)的檢測對象(27)，即人、物。其中，所述輸出振蕩器功能可以自動調(diào)節(jié)以波長相對由外板(11～14)構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件的大小充分短的特定頻率，使由外板(11～14)構(gòu)成的導(dǎo)電性構(gòu)件作為天線放射的微波的頻率。
文檔編號G01S7/28GK1867837SQ200480030580
公開日2006年11月22日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月17日
發(fā)明者峠宗志, 杉浦岳彥 申請人:愛信精機(jī)株式會社