JP2503344B2

JP2503344B2 - マイクロ波検出器

Info

Publication number: JP2503344B2
Application number: JP4049805A
Authority: JP
Inventors: 久雄尾野; 武司畑佐
Original assignee: Yupiteru Industries Co Ltd
Current assignee: Yupiteru Industries Co Ltd
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JPH05249156A; US5268689A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、計測機器などから発
せられるマイクロ波を検出して報知するマイクロ波検出
器に関し、特に、検出対象機器からのマイクロ波と他の
目的外のマイクロ波とを区別する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーダー式スピード測定器から発射され
たマイクロ波を検出してアラームを発するように構成さ
れたマイクロ波検出器が従来から知られている。一般的
な交通監視用レーダー式スピード測定器の場合、１０Ｇ
Ｈｚ帯（Ｘバンド）、２４ＧＨｚ帯（Ｋバンド）、３５
ＧＨｚ帯（Ｋａバンド）のいずれかの帯域のマイクロ波
を使用している。この種のスピード測定器を検出対象機
器とするマイクロ波検出器は、前記各バンドのマイクロ
波をスーパーヘテロダイン方式の回路で受信する。その
際に受信バンド帯域を広げるために局部発振周波数はス
イープされ、さらに検波を確実にするためバンドのスイ
ープは信号受信の度に一定時間だけ止められ、そのスイ
ープが止った信号検出時間におけるそのヘテロダイン受
信特性の信号波形を、一定値以上の時間と、それとは別
の一定値以下の時間に分けて、各バンド受信時間におけ
るそれぞれの時間の割合や発生する位置や発生する数量
の違いから弁別する方法が既に知られており、また、上
記検出の際の１０ＧＨｚ帯および２４ＧＨｚ帯局部発振
周波数用として、１つの局部発振器から同時に放出され
る基本波を含んだ複数の高次高調波から２つの周波数が
選択されて同時に周波数混合のために使用されるので、
１０ＧＨｚ帯および２４ＧＨｚ帯のどちらか目的周波数
バンドの広い方に合わせてバンドのスイープを行い、３
５ＧＨｚ帯の局部発振周波数用としてはもう１つの局部
発振器からの周波数が、前記１０ＧＨｚ帯および２４Ｇ
Ｈｚ帯局部発振器と切換えて使われる。すなわち１０Ｇ
Ｈｚ帯および２４ＧＨｚ帯の時間的に切換わらない受信
手段用の局部発振器が１つと３５ＧＨｚ帯局部発振器の
２つの局部発振器を時間的に切換えるマイクロ波検出器
が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のようなマイクロ
波検出器で目的とするバンドのマイクロ波を検出して
も、それが検出対象機器からのマイクロ波であるとは断
定できず、他の何らかの信号源からの目的外のマイクロ
波である可能性もある。このことが、この種のマイクロ
波検出器を実際に使用する上で信頼性の限界となってい
る。

【０００４】一般のマイクロ波検出器はホーンアンテナ
のスロート開口部付近の内部に露出した混合器部を持
ち、その奥のシールドボックス内に周波数混合のための
マイクロ波の局部発振器を持ち、その局部発振器のマイ
クロ波周波数が少なくとも一度は空間に放出されてから
混合器部へ入る構造のため、逆にホーンアンテナのスロ
ート開口部より局部発振器からの基本波周波数ばかりで
なくその高次高調波周波数を含めてのマイクロ波が外部
へ漏れることが避けられない。そのため、複数のマイク
ロ波検出器が比較的接近して使用されている場合、ある
マイクロ波検出器の局部発振器からの漏洩マイクロ波が
別のマイクロ波検出器で受信され、その漏洩マイクロ波
が目的外のマイクロ波であるのにもかかわらず、前記別
のマイクロ波検出器にてアラームが発生することがあ
る。局部発振器からの漏洩マイクロ波の周波数と受信バ
ンドとの組合わせによって前記のような事態が発生す
る。

【０００５】特に上記漏洩マイクロ波周波数が目的バン
ドの周波数バンドに完全に含まれている場合には、従来
の時間とヘテロダイン受信特性による信号処理の弁別方
法では弁別不可能と言え、従って目的バンド周波数と漏
洩マイクロ波のどちらか一方のみを検出したとしてもど
ちらかの判断はできないので、報知手段としては例え漏
洩マイクロ波を検出したとしても目的バンドを検出した
こととして報知するので誤報が増えることになり、逆に
報知しないようにするとマイクロ波検出器としての機能
が果たせないことになる。ましてや目的バンド周波数と
漏洩マイクロ波の両方が同時期に存在する場合には、漏
洩マイクロ波による誤動作を避けて目的マイクロ波を検
出する手段がまったく無かった。

【０００６】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、検出対象機器からのマイク
ロ波と他の目的外のマイクロ波とをできるだけ区別する
ことができるようにしたマイクロ波検出器を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明では、目的電
波と目的外電波とをそれぞれのスペクトル特性の違いに
着目して区別しようとするものである。つまり第１の発
明に係るマイクロ波検出器は、マイクロ波帯に設定され
た複数の目的バンドと１つの参照バンドの受信動作を時
分割で繰り返すスーパーヘテロダイン受信手段と、この
受信手段による前記各バンドの受信出力をそれぞれ弁別
して検出信号を発生する信号弁別手段と、この信号弁別
手段の出力に応答して所定の報知動作を行う報知手段と
からなり、前記報知手段は、前記複数の目的バンドのう
ちの１つの特定バンドを除く他の前記目的バンドのいず
れか一方について前記信号弁別手段から検出信号が出力
されたとき報知動作を行う信号処理手段と、前記信号弁
別手段から前記特定バンドの検出信号が出力され、かつ
同時期に前記信号弁別手段から前記参照バンドの検出信
号が出力されないときに報知動作を行う信号処理手段と
を備えたものとした。

【０００８】また第２の発明では、目的電波と目的外電
波とをスペクトル特性の違いだけではなく、レベル特性
の違いからも区別するようにした。つまり第２の発明に
係るマイクロ波検出器は、マイクロ波帯に設定された複
数の目的バンドと１つの参照バンドの受信動作を時分割
で繰り返すスーパーヘテロダイン受信手段と、この受信
手段による前記各バンドの受信出力をそれぞれ弁別して
検出信号を発生する信号弁別手段と、前記複数の目的バ
ンドのうちの１つの特定バンドと前記参照バンドについ
て前記信号弁別手段から同時期に検出信号が出力された
とき前記信号弁別手段における前記特定バンドの検出感
度を一定時間だけ低くした後もとの高感度状態に戻す検
出感度切換え手段と、この切換え手段による制御状態と
前記信号弁別手段の出力に応答して所定の報知動作を行
う報知手段とからなり、前記報知手段は、前記特定バン
ドを除く他の前記目的バンドについて前記信号弁別手段
から検出信号が出力されたとき報知動作を行う信号処理
手段と、前記特定バンドの前記検出感度が高く設定され
ている状態にて前記信号弁別回路から前記特定バンドの
検出信号が出力され、かつ同時期に前記信号弁別回路か
ら前記参照バンドの検出信号が出力されないときに報知
動作を行う信号処理手段と、前記特定バンドの前記検出
感度が低く設定されている状態において前記信号弁別回
路から前記特定バンドの検出信号が出力されたとき報知
動作を行う信号処理手段とを備えたものとした。

【０００９】さらに第３の発明では、前記第１または第
２の発明において、前記スーパーヘテロダイン受信手段
は、前記目的バンドを受信するダブルスーパーヘテロダ
イン回路と、このダブルスーパーヘテロダイン回路にお
ける一部の局部発振器と周波数混合器の機能を休止させ
てシングルスーパーヘテロダイン回路に切換えて前記参
照バンドを受信する制御回路とを備えたものとした。

【００１０】

【作用】レーダー式スピード測定器などの検出対象機器
からのマイクロ波は前記複数の目的バンドのいずれか１
つに含まれるスペクトル幅の狭い特性であり、かつ高調
波などの付帯スペクトルをほとんど含まない。これに対
してスーパーヘテロダイン受信回路の局部発振器から漏
洩マイクロ波など、目的電波と区別しようとする目的外
電波は相当大きなレベルの高調波などを伴った付帯スペ
クトルの多い特性であり、前記特定バンドに属するスペ
クトル成分だけでなく前記参照バンドに属するスペクト
ル成分を含んでいる。そこで第１の発明のマイクロ波検
出器では、前記特定バンドと前記参照バンドの両方で同
時期に検出信号が発生した場合、そのときの受信電波は
目的外電波と見なされる。前記特定バンドの検出信号が
発生し、かつ同時期に参照バンドの検出信号が発生して
いない場合に、そのときの受信電波が目的電波と見なさ
れ、所定の報知動作が行われる。

【００１１】第２の発明では、目的電波と目的外電波と
の前述のようなスペクトル特性の違いだけでなく、目的
電波の方が目的外電波よりレベルが大きいという特性を
利用し、目的電波と目的外電波を区別する。つまり、前
記特定バンドと前記参照バンドとで同時期に検出信号が
得られた場合、目的外電波である可能性が高いわけで、
そのときは特定バンドの検出感度を一定時間だけ低下さ
せる。特定バンドの検出感度が低くなっている状態にお
いて特定バンドで検出信号が発生すると、その受信電波
は目的電波と見なされ、所定の報知動作が行われる。

【００１２】第３の発明では、第１または第２の発明を
実現する手段が従来の構成回路の一つの局部発振器を一
時的に止めたり、比較的簡単なバイパス回路手段とスイ
ッチ手段を１つの混合器部に追加するのみであるのを示
しているので、実施する際の部品増加によるコスト上昇
や外形寸法の増加等が最小限となり、開発や製造も簡単
になる。

【００１３】

【実施例】第１の発明の実施例と第２の発明の実施例に
共通するマイクロ波検出器の基本構成と動作を図１およ
び図２に従って説明する。

【００１４】以下に説明する実施例のマイクロ波検出器
では、３つの目的バンドとしてＸバンド（１０．４７５
〜１０．５７５ＧＨｚ）と、Ｋバンド（２４．０５０〜
２４．２５０ＧＨｚ）と、Ｋａバンド（３４．２００〜
３５．３００ＧＨｚ）を設定するとともに、１つの参照
バンド（１１．４２８〜１１．６８８ＧＨｚ）を設定
し、この４バンドをスーパーヘテロダイン受信回路にて
時分割で繰り返し受信するようになっている。

【００１５】図１において、外部からのマイクロ波がホ
ーンアンテナ１でキャッチされ、第１混合器２にて第１
局部発振器３からのマイクロ波と周波数混合される。第
１局部発振器３としては、ＸバンドとＫバンドと参照バ
ンド用の発振器３ａと、Ｋａバンド用の発振器３ｂの２
つがあり、両発振器３ａと３ｂがスウィープドライバ４
ａと４ｂに駆動されて交互に発振動作する。図２に示す
ように、スウィープドライバ４ａにより発振器３ａの出
力周波数が１１．４５５ＧＨｚから１１．７１５ＧＨｚ
までスウィープされ、次にスウィープドライバ４ｂによ
り発振器３ｂの出力周波数が３３．０６０ＧＨｚから３
４．０５０ＧＨｚまでスウィープされる。この動作を一
定周期で繰り返す。発振器３ａの基本波がＸバンドおよ
び参照バンドの受信に使用され、発振器３ａの第２高調
波がＫバンドの受信に使用され、発振器３ｂの出力がＫ
ａバンドの受信に使用される。

【００１６】第１混合器２からの第１中間周波信号は増
幅器５を経て第２混合器７に入力され、第２局部発振器
６の出力と周波数混合される。第２局部発振器６の出力
周波数はドライバ８により第１局部発振器３と同期して
切換えられる。つまり図２に示すように、第２局部発振
器６の出力周波数は、第１局部発振器３ａが動作してい
るときは１．１３０ＧＨｚで、第１局部発振器３ｂが動
作している期間は１．１６０ＧＨｚになる。前記の第１
局部発振器３のスウィープ動作の切換えと第２局部発振
器６の周波数の切換えはマイクロプロセッサ１２のタイ
ミング制御によってなされる。

【００１７】第２混合器７からの第２中間周波信号はア
ナログスイッチ１５ａを介してバンドパスフィルタ９を
経て検波器１０に入力され、検波器１０の検波出力が信
号弁別回路１１に入力される。

【００１８】また、第１中間周波増幅器５の出力はバイ
パスされてアナログスイッチ１５ｂを介して前記のバン
ドパスフィルタ９に入力されるようになっている。図２
に示すように、２つのアナログスイッチ１５ａと１５ｂ
はマイクロプロセッサ１２により相補的にオン・オフ駆
動される。アナログスイッチ１５ａがオンで１５ｂがオ
フのときは、第２中間周波信号がバンドパスフィルタ９
に入力されるが、この動作状態はＸバンドとＫバンドと
Ｋａバンドの受信動作が行われる。

【００１９】第１局部発振器３ａが動作し、第２局部発
振器の出力周波数が１．１３０ＧＨｚになった直後の短
い一定時間だけアナログスイッチ１５ａがオフ、アナロ
グスイッチ１５ｂがオンとなる。このとき第２混合器７
からの第２中間周波信号は無視され、増幅器５からの第
１中間周波信号がバンドパスフィルタ９に入力される。
この動作状態は前記参照バンドの受信状態である。

【００２０】以上のようにして、３つの目的バンド（Ｘ
バンド、Ｋバンド、Ｋａバンド）がダブルスーパーヘテ
ロダイン方式で受信されるとともに、１つの参照バンド
がシングルスーパーヘテロダイン方式で受信され、これ
ら受信動作が一定周期で繰り返される。

【００２１】信号弁別回路１１は、検波器１０から供給
される各バンドの受信・検波信号を受けて、各バンド毎
に割り当てられた時間内にそれぞれ受信信号があるか否
かを弁別し、各バンド毎の検出信号をマイクロプロセッ
サ１２に供給する。

【００２２】マイクロプロセッサ１２は、４つのバンド
の受信動作を一巡する毎に、信号弁別回路１１からの各
バンドの検出信号をチェックし、以下のようにアラーム
回路１３を動作させる。アラーム回路１３はＬＥＤラン
プとブザーなどからなる。

【００２３】前記のような周波数構成のマイクロ波検出
器においては、第１局部発振器３ａの出力の３次高調波
成分が目的バンドの１つであるＫａバンドに含まれる。
したがって、このマイクロ波検出器が複数個近接して存
在し、一方からの漏洩マイクロ波が他方に入力される
と、目的外の漏洩電波でＫａバンドの検出信号が生ず
る。このときの漏洩マイクロ波の基本周波数（第１局部
発振器３ａの基本周波数）は１１．５ＧＨｚ近辺であ
り、これに合わせて前記参照バンドを１１．４２８〜１
１．６８８ＧＨｚに設定してある。そして、Ｋａバンド
の検出信号が発生しても、同時期に参照バンドの検出信
号も発生していれば、そのときの受信電波は目的電波で
はない可能性が高いことになる。

【００２４】図３は第１の発明の実施例としてのマイク
ロプロセッサ１２によるアラーム制御動作を示してい
る。

【００２５】図３のフローチャートに示すように、各バ
ンドの受信動作が一巡する毎に、ＸバンドおよびＫバン
ドの検出信号が発生したかどうかを判定する（ステップ
３０１、３０２）。ＸバンドとＫバンドのいずれかの検
出信号が発生していれは、ステップ３０５を実行し、ア
ラーム回路１３を動作させる。

【００２６】ＸバンドとＫバンドの検出信号が両方とも
発生していない場合、次にＫａバンドの検出信号が発生
したか否かを判定する（ステップ３０３）。Ｋａバンド
の検出信号がなければ今回の処理を終了するが、Ｋバン
ドの検出信号がある場合、参照バンドの検出信号がある
か否かを判定する（ステップ３０４）。そしてＫａバン
ドの検出信号があり、かつ参照バンドの検出信号がない
場合にステップ３０５に進んでアラーム回路１３を動作
させる。

【００２７】なお前記の実施例において、Ｋａバンドの
検出信号と参照バンドの検出信号が同時期に発生した場
合に、アラーム回路１３を通常のアラームモードとは異
なるモードで動作させるようにしてもよい。つまり通常
のアラームモードとは異なる色のＬＥＤランプを点灯さ
せたり、ブザーの鳴り方や音色を通常のアラームモード
と変えるようにしてもよい。

【００２８】図４は第２の発明の実施例としてのマイク
ロプロセッサ１２によるアラーム制御の動作を示してい
る。なおこの実施例では、信号弁別回路１１におけるＫ
ａバンドの検出感度をマイクロプロセッサ１２が高低２
段階に切換えることができるようになっており、通常は
Ｋａバンドの検出感度は高感度に設定されており、以下
のように一定の条件のもとで検出感度が一定時間だけ低
感度に切換えられる。

【００２９】図４のフローチャートに示す処理が各バン
ドの受信動作が一巡する毎に実行される。Ｘバンドまた
はＫバンドの検出信号が発生した場合、ステップ４０１
または４０２からステップ４０７に進み、アラーム回路
１３を動作させる。

【００３０】ＸバンドとＫバンドの両方の検出信号がな
かった場合、Ｋａバンドの検出信号の有無をステップ４
０３で判定し、検出信号がなければこの回の処理を終了
する。Ｋａバンドの検出信号があった場合、信号弁別回
路１１におけるＫａバンドの検出感度を高感度に設定し
ていたか低感度に設定していたかを判定する（ステップ
４０４）。Ｋａバンドの検出感度が高感度になっていた
のであれば、ステップ４０５に進み、参照バンドの検出
信号の有無を判定する。参照バンドの検出信号がなけれ
ばステップ４０７に進みアラーム回路１３を動作させ
る。しかし参照バンドの検出信号がなかった場合にはス
テップ４０６に進み、信号弁別回路１１におけるＫａバ
ンドの検出感度を一定時間だけ低感度に設定する（一定
時間を経過すると自動的に高感度に復帰する）。Ｋａバ
ンドの検出感度が低感度に設定された状態でＫａバンド
の検出信号が発生した場合、ステップ４０３、４０４、
４０７と処理が進み、参照バンドの検出信号の有無にか
かわらずアラーム回路１３を動作させる。

【００３１】なお、第２局部発振器の出力周波数を切換
えることで、ダブルスーパーヘテロダイン方式のままで
参照バンドを受信するように構成しても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によるマイクロ波検出器では、検出対象機器以外からの
目的外電波は前記特定バンドと参照バンドの両方に含ま
れるスペクトル成分を有し、目的電波は参照バンドに属
するスペクトル成分を含まないという特性の違いに着目
し、目的電波と目的外電波とを区別することができる。
また第２の発明のマイクロ波検出器では、前記のスペク
トル特性の違いに加えて、目的電波の方が目的外電波よ
りレベルが大きいという違いを加味し、目的電波と目的
外電波とを区別することができる。また、参照バンドの
検出手段が目的バンドの検出手段とは別に設ける必要は
無く、第３の発明のように、目的バンドの検出手段にわ
ずかな付加回路を追加するのみで構成が可能であるの
で、部品価格や寸法の上昇を低くでき、製造しやすいマ
イクロ波検出器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施例および第２の発明の実施例
に共通するマイクロ波検出器の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１のマイクロ波検出器におけるスーパーヘテ
ロダイン受信部の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図３】第１の発明の実施例の要部であるアラーム制御
動作のフローチャートである。

【図４】第２の発明の実施例の要部であるアラーム制御
動作のフローチャートである。

【符号の説明】

１ホーンアンテナ２第１混合器３第１局部発振器６第２局部発振器７第２混合器９バンドパスフィルタ１２マイクロプロセッサ１３アラーム回路１５ａ、１５ｂアナログスイッチ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロ波帯に設定された複数の目的バ
ンドと１つの参照バンドの受信動作を時分割で繰り返す
スーパーヘテロダイン受信手段と、この受信手段による
前記各バンドの受信出力をそれぞれ弁別して検出信号を
発生する信号弁別手段と、この信号弁別手段の出力に応
答して所定の報知動作を行う報知手段とからなり、前記報知手段は、前記複数の目的バンドのうちの１つの
特定バンドを除く他の前記目的バンドのいずれか一方に
ついて前記信号弁別手段から検出信号が出力されたとき
報知動作を行う信号処理手段と、前記信号弁別手段から
前記特定バンドの検出信号が出力され、かつ同時期に前
記信号弁別手段から前記参照バンドの検出信号が出力さ
れないときに報知動作を行う信号処理手段とを備えたこ
とを特徴とするマイクロ波検出器。
【請求項２】マイクロ波帯に設定された複数の目的バ
ンドと１つの参照バンドの受信動作を時分割で繰り返す
スーパーヘテロダイン受信手段と、この受信手段による
前記各バンドの受信出力をそれぞれ弁別して検出信号を
発生する信号弁別手段と、前記複数の目的バンドのうち
の１つの特定バンドと前記参照バンドについて前記信号
弁別手段から同時期に検出信号が出力されたとき前記信
号弁別手段における前記特定バンドの検出感度を一定時
間だけ低くした後もとの高感度状態に戻す検出感度切換
え手段と、この切換え手段による制御状態と前記信号弁
別手段の出力に応答して所定の報知動作を行う報知手段
とからなり、前記報知手段は、前記特定バンドを除く他の前記目的バ
ンドについて前記信号弁別手段から検出信号が出力され
たとき報知動作を行う信号処理手段と、前記特定バンド
の前記検出感度が高く設定されている状態にて前記信号
弁別回路から前記特定バンドの検出信号が出力され、か
つ同時期に前記信号弁別回路から前記参照バンドの検出
信号が出力されないときに報知動作を行う信号処理手段
と、前記特定バンドの前記検出感度が低く設定されてい
る状態において前記信号弁別回路から前記特定バンドの
検出信号が出力されたとき報知動作を行う信号処理手段
とを備えたことを特徴とするマイクロ波検出器。
【請求項３】請求項１において、前記スーパーヘテロ
ダイン受信手段は、前記目的バンドを受信するダブルス
ーパーヘテロダイン回路と、このダブルスーパーヘテロ
ダイン回路における一部の局部発振器と周波数混合器の
機能を休止させてシングルスーパーヘテロダイン回路に
切換えて前記参照バンドを受信する制御回路とを備えた
ことを特徴とするマイクロ波検出器。
【請求項４】請求項２において、前記スーパーヘテロ
ダイン受信手段は、前記目的バンドを受信するダブルス
ーパーヘテロダイン回路と、このダブルスーパーヘテロ
ダイン回路における一部の局部発振器と周波数混合器の
機能を休止させてシングルスーパーヘテロダイン回路に
切換えて前記参照バンドを受信する制御回路とを備えた
ことを特徴とするマイクロ波検出器。