[發明專利]信號處理裝置

在審

• 申請號: 201380068394.8
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN104903742A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 杉野聰
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: G01S13/56
• 分類號: G01S13/56
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及被配置為對來自接收物體反射的無線信號的傳感器的傳感器信號進行信號處理的信號處理裝置。

背景技術

提出了具有圖12所示的結構的照明系統(例如，參見日本專利申請公開2011-47779；以下稱為“文獻1”)。該照明系統包括：物體檢測裝置101，其配備有傳感器110，其中該傳感器110用于檢測在檢測區域內有無檢測對象物并且輸出傳感器信號；以及照明器具102。物體檢測裝置101控制照明器具102的點亮狀態。

傳感器110是如下的毫米波檢測器，其中該毫米波檢測器向檢測區域發送毫米波，接收檢測區域內移動的檢測對象物所反射的毫米波，并且輸出具有與所發送的毫米波和所接收到的毫米波之間的頻率差等同的多普勒(Doppler)頻率的傳感器信號。

物體檢測裝置101包括放大電路111、判斷部112和照明控制部113。放大電路111被配置為根據多個頻率帶寬對從傳感器110輸出的傳感器信號進行分割并且針對這多個頻率帶寬各自進行放大。判斷部112通過將放大電路111的輸出與預定閾值進行比較來判斷檢測對象物的有無。照明控制部113根據判斷部112的判斷結果來控制照明器具102的點亮狀態。

物體檢測裝置101包括頻率分析部114和噪聲去除部(噪聲判斷部115和切換電路116)。頻率分析部114檢測針對從傳感器110輸出的傳感器信號的各頻率的強度。通過使用頻率分析部114的分析結果，噪聲去除部降低恒定地發生的具有特定頻率的噪聲的影響。使用FFT(Fast?Fourier?Transform，快速傅立葉變換)分析器作為頻率分析部114。判斷部112、照明控制部113和噪聲去除部包含在主要包括微計算機的控制塊117中。放大電路111構成針對各預定的頻率帶寬輸出傳感器信號的信號處理部。文獻1還提及了信號處理部可以由FFT分析器或數字濾波器構成。

放大電路111具有多個放大器118，并且使用運算放大器作為各放大器118。在各放大器118中，可以通過調整構成放大器118的電路的各種參數來設置要進行放大的信號的頻率帶寬。也就是說，各放大器118還用作允許特定頻率帶寬的信號通過的帶通濾波器。然后，在放大電路111中，多個放大器118并聯連接，并且放大根據多個頻率帶寬進行分割后的傳感器信號。然后，放大器118輸出分割并放大后的分別具有各頻率帶寬的信號成分。

判斷部112包括針對各放大器118的比較器(在圖12中縮寫為“A/D”)119。各比較器119將相應放大器118的輸出A/D轉換成數字值，然后將該數字值與預定閾值進行比較，由此判斷部112判斷檢測對象物的有無。另外，針對各帶通(即，針對放大器118)單獨設置閾值，并且在相應放大器118的輸出在閾值的范圍外的情況下，各比較器119輸出高電平信號。在該傳統示例中，初始狀態下(出廠之前)的各帶通的閾值“Vth”是通過Vth＝Vavg±Vppini所表示的值，其中“Vppini”表示在吸波暗室中無電磁波反射的狀態下、在給定時間段內所檢測到的各放大器118的輸出值“V”的峰-峰“Vpp”的最大值，并且“Vavg”表示所述輸出值“V”的平均值。判斷部112包括OR(或)電路120，其中該OR電路120獲得來自比較器119的比較結果的邏輯和。如果還存在一個高電平信號，則OR電路120輸出表示“檢測狀態”的檢測信號，這意味著存在檢測對象物。作為對比，如果所有信號均為低電平，則OR電路120輸出表示“非檢測狀態”的檢測信號，這意味著不存在檢測對象物。檢測信號在檢測狀態下示出“1”，并且在非檢測狀態下示出“0”。

噪聲去除部包括：噪聲判斷部115，用于根據頻率分析部114的輸出來判斷恒定發生的具有特定頻率的噪聲的有無；以及切換電路116，用于根據噪聲判斷部115的判斷結果來切換要輸出至判斷部112的放大器118的輸出狀態。

切換電路116包括多個開關121，并且各開關121插入在放大電路111的放大器118和判斷部112的相應比較器119之間。在初始狀態下所有開關121均接通，然后通過噪聲判斷部115的輸出來單獨控制開關121的接通/斷開狀態，由此單獨接通或斷開從放大器118向判斷部121的輸出。也就是說，切換電路116根據噪聲判斷部115的輸出來斷開與具有任意帶通的放大器118相對應的開關121，由此可以使放大器118的輸出無效。

噪聲判斷部115讀取從頻率分析部114輸出的傳感器信號的各頻率(頻率成分)的信號強度(電壓強度)，并且將各信號強度存儲在存儲器(未示出)中，然后通過使用所存儲的數據來判斷恒定地發生的具有特定頻率的噪聲的有無。