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公開番号2025070546
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180958
出願日2023-10-20
発明の名称電波式センサ及び非接触スイッチ
出願人日清紡マイクロデバイス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01S 13/58 20060101AFI20250424BHJP(測定;試験)
要約【課題】本開示は、ユーザの意図しない動作による誤検出を防止可能な電波式センサを提供することを目的とする。
【解決手段】本開示は、電波を送信する送信アンテナ11と、対象物によって反射された電波を受信する受信アンテナ12と、予め設定されたドップラー信号の周波数と、アンテナに対して移動する対象物のドップラー周波数との関係から、アンテナに対して近接または離反する方向に所定の速度で移動する対象物を検出する、検知判定部165を備える、電波式センサ10を提供する。
【選択図】図11

特許請求の範囲【請求項１】
電波を送信するとともに、対象物によって反射された前記電波を受信するアンテナと、
予め設定されたドップラー信号の周波数と、前記アンテナに対して移動する前記対象物のドップラー周波数との関係から、前記アンテナに対して近接または離反する方向に所定の速度で移動する前記対象物を検出する、検知判定部とを備える、
電波式センサ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記アンテナからの信号に基づいて、９０度位相の異なる２つの信号を出力する位相検波器と、
前記２つの信号のいずれか一方を前記設定されたドップラー信号の周波数において前記９０度位相に対応する周期だけ時間的にずらした信号と、他方の信号と、の積を算出する、積算部と、を備え、
前記検知判定部は、前記積に基づいて、前記アンテナに対して近接または離反する方向に移動する前記対象物を検出する、
請求項１に記載の電波式センサ。
【請求項３】
前記設定されたドップラー信号の周波数は、対応するドップラー速度が２ｍ／ｓ以上１０ｍ／ｓ以下のいずれかの値を取るように設定されることを特徴とする、
請求項２に記載の電波式センサ。
【請求項４】
前記積の移動平均を算出する移動平均部を、備え、
前記ドップラー信号の周波数と前記アンテナに対する前記対象物のドップラー周波数との差が大きくなるほど、前記移動平均部による算出の結果の絶対値が小さくなることに基づいて、前記アンテナに対して近接または離反する方向に移動する前記対象物を検出する、
請求項２に記載の電波式センサ。
【請求項５】
前記移動平均は、２０ｍｓ以上１ｓ以下のいずれかの時間毎における前記積の移動平均であることを特徴とする、
請求項４に記載の電波式センサ。
【請求項６】
前記アンテナに近接する方向にユーザが手を振る動作を検出する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の電波式センサ。
【請求項７】
請求項６に記載の電波式センサと、
前記手を振る動作を所定時間内の間に所定回数検出した場合に、前記手を振る動作があったことを出力する、カウンタとを備える、
非接触スイッチ。
【請求項８】
前記位相検波器の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、
突発的な雑音に起因する大きな信号を除去するための上限閾値又は下限閾値を設定し、前記Ａ／Ｄ変換器からの出力データが前記上限閾値又は前記下限閾値を下回るとき、その出力データを０に置き換えたうえで前記２つの信号を前記積算部へ出力する第１信号除去部と、をさらに備える、
請求項２から５のいずれか一項に記載の電波式センサ。
【請求項９】
移動平均の演算を短い時間で行う短時間移動平均部と、
前記短い時間の移動平均の値が所定の正の閾値以下で負の閾値以上の閾値範囲を連続して超える回数が所定回数以下のときの信号をスパイク信号と判定し、前記スパイク信号を前記閾値範囲内の値の信号に置き換えるスパイク除去部と、を備える、
請求項８に記載の電波式センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電波式センサを採用する非接触近接スイッチに関し、誤検知を抑制し非接触にて機器の制御を行うことに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、赤外線、光等を用いた非接触スイッチが広く知られている。また、特許文献１には、電波を用いた非接触スイッチが開示されている。特許文献１の非接触スイッチでは、センサから所定範囲内に対象物（手や指）が位置したときに対象物（手や指）を検出し、非接触スイッチに接続された機器の所定の機能を開始または停止させる。
【０００３】
また、特許文献１の非接触スイッチでは、第１のセンサで物体が検出された後に第２のセンサで物体が検出された場合に、第１のセンサから第２のセンサの方向への対象物（手や指）による移動を操作として検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１３１４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の非接触スイッチは、センサから所定範囲内に歩行者が侵入しただけでセンサが対象物として検出し、センサから所定範囲内を歩行者が歩行しただけでユーザによる操作として検出してしまう。このため、特許文献１の非接触スイッチは、ユーザの意図しない動作によって誤検出が生じる可能性があった。
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示は、ユーザの意図しない動作による誤検出を防止可能な電波式センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示の電波式センサは、予め設定されたドップラー信号の周波数に基づいて、アンテナに近接または離反する方向に移動する対象物を検出するという方法を採用する。
【０００８】
具体的には、本開示の電波式センサは、
電波を送信するとともに、対象物によって反射された前記電波を受信するアンテナと、
予め設定されたドップラー信号の周波数と、前記アンテナに対して移動する前記対象物のドップラー周波数との関係から、前記アンテナに対して近接または離反する方向に移動する前記対象物を検出する、検知判定部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、予め設定されたドップラー信号の周波数を基準に、所定のドップラー周波数でアンテナに対して近接または離反する方向に移動する対象物を検出することができるとともに、それ以外の物体の誤検出を抑制することができる。
【００１０】
また、電波式センサは、
前記アンテナからの信号に基づいて、９０度位相の異なる２つの信号を出力する位相検波器と、
前記２つの信号のいずれか一方を前記設定されたドップラー信号の周波数において前記９０度位相に対応する周期だけ時間的にずらした信号と、他方の信号と、の積を算出する、積算部と、を備え、
前記検知判定部は、前記積に基づいて、前記アンテナに対して近接または離反する方向に移動する前記対象物を検出してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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