JP2001305214A

JP2001305214A - 物体検出装置

Info

Publication number: JP2001305214A
Application number: JP2000125995A
Authority: JP
Inventors: Hayae Kayano; 早衛萱野; Kenji Kurose; 憲二黒瀬; Toshihide Kitazawa; 敏秀北澤
Original assignee: Wadeco Co Ltd
Current assignee: Wadeco Co Ltd
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】マイクロ波送・受信器とアンテナとを湾曲部
が存在する導波管で接続して構成される物体検出装置に
おいて、湾曲部を伝搬する際にマイクロ波の電界が変化
することに起因して起こる検出誤作動を防止する。【解決手段】マイクロ波送・受信器１０とアンテナ３
０とを湾曲部Ａを有する導波管２０で接続してなるマイ
クロ波による物体検出装置において、導波管２０の湾曲
部Ａ、もしくは湾曲部Ａのマイクロ波送・受信器側また
はアンテナ側の少なくとも一カ所において、導波管２０
の内壁に、導波管２０の軸線Ｃ’に向かって延びる金属
または誘電体から平板状のフィン１を突設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波を検出
媒体として物体の位置や有無、物体までの距離を検出す
るための物体検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工場生産現場や作業現場にお
いて、加工品等の物体の存在やその位置を検出するため
に、レーザ光や赤外線等を用いた物体検出装置が使用さ
れている。また、容器内の貯蔵物体の所蔵量を検出す
る、所謂「レベル計」等にもレーザ光や赤外線等を用い
た物体検出装置が使用されている。

【０００３】しかし、このような光を検出媒体に用いた
物体検出装置では、例えば高温多湿で、水蒸気やオイル
ミスト等が存在したり、低温で結露や氷結が起こる使用
環境では検出が困難になるという欠点があった。

【０００４】そこで，このような悪環境下での物体検出
には、検出媒体としてマイクロ波を使用した物体検出装
置が使用されることが多い。このマイクロ波による物体
検出装置は、種々の検出原理のものが知られているが、
例えば図１７に示されるような構成のものがある。即
ち、マイクロ波送・受信器１０のマイクロ波発振器１１
から発振されたマイクロ波Ｍｏを、導波管２０の内部を
伝搬させてアンテナ３０から被検出物体４０に向けて発
射し、この被検出物体４０よる反射波Ｍｒをアンテナ３
０で受信し、導波管２０の内部を伝搬させてマイクロ波
送・受信器１０に入射させ、マイクロ波検波器１２でこ
の入射波を検波することにより、被検出物体４０の有無
やアンテナ３０からの距離を検出している。マイクロ波
は水蒸気やオイルミスト等を透過するため、アンテナ３
０と被検出物体４０との間にそれらが存在していても被
検出物体４０からの反射波Ｍｒのみを検出する。また、
マイクロ波は赤外線等と異なり熱による影響も受けない
ため、被検出物体４０がスラブ等の高温物体であっても
精度良く検出することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、工場内の作
業現場では、空間的な事情から、もしくはスラブ等の高
温物体を検出する場合には、アンテナ３０のみを被検出
物体４０の近傍に配置し、マイクロ波送・受信器１０を
アンテナ３０から離して配置することが一般的である。
また、それに伴って、図１７に示されるように、導波管
２０にも通常、数多くの湾曲部Ａが形成される。

【０００６】一方において、マイクロ波送・受信器１０
のマイクロ波発振器１１はガンダイオード等のマイクロ
波発信ダイオードで構成されており、発振されるマイク
ロ波Ｍｏは、符号Ｅｏで示されるようにこのマイクロ波
発信ダイオードの電流印加方向と平行な電界を有する直
線偏波となる。そして、この発振マイクロ波Ｍｏは、こ
の電界を維持して導波管２０の内部を伝搬し、アンテナ
３０から発射される。

【０００７】そして、この反射波Ｍｒは、その電界を維
持してアンテナ３０で受信され、更に導波管２０の内部
を伝搬してマイクロ波送・受信器１０のマイクロ波受信
器１２に入射される。マイクロ波検波器１２は、ミキサ
ダイオード等のマイクロ波検波ダイオードで構成されて
おり、その電流印加方向（以下、検波方向と呼ぶ）は反
射波Ｍｒの電界の向きと一致するように設定されてい
る。

【０００８】ところが、本発明者らの観測により、導波
管２０に湾曲部Ａが存在すると、湾曲部Ａを通過する毎
に電界が円偏波となり、一方向に回転するマイクロ波
（以下、「円偏波」と呼ぶ）となってアンテナ３０から
発射されたり、マイクロ波検波器１２に入射する。しか
し、マイクロ波受信器１２の検波方向は、上記したよう
に規定されており、この検波方向と一致しない電界を有
するマイクロ波は検波しないことから、正常な物体検出
動作が行われなくなる。そこで、従来では、物体検出装
置の設置に際して、マイクロ波送信器１１及びマイクロ
波受信器１２の導波管２０への取付角度の調整を慎重に
行い、より感度の高い位置を求めている。

【０００９】また、上記の物体検出装置において、マイ
クロ波として円偏波を用いたものも知られている。図１
８にこの円偏波を用いた物体検出装置の構成を示すが、
マイクロ波送信器１１からは上記と同様に電流印加方向
に一致する電界を有するマイクロ波（以下、直線偏波と
呼ぶ）Ｍｏが発振されるが、この直線偏波Ｍｏは導波管
２０の内部に設けられた円偏波器５０を通過する際に、
例えば符号Ｒｏで示されるように電界が右旋性円偏波と
なるマイクロ波（以下、発振円偏波と呼ぶ）Ｍｏ’に偏
波される。この円偏波器５０は導波管２０の内径を全幅
とする樹脂製の平板であり、直線偏波Ｍｏの電界の向き
に対して４５°の角度で交差するように規制されて導波
管２０の内部に挿入される。そして、この発振円偏波Ｍ
ｏ’は、導波管２０の内部をその回転方向を維持したま
ま伝搬し、アンテナ３０から発射される。また、この発
振円偏波Ｍｏ’は、被検出物体４０による反射を受ける
と電界の回転方向が反転する性質があり、その反射波Ｍ
ｒ’は符号Ｒｒで示される左旋性円偏波（以下、反射円
偏波と呼ぶ）としてアンテナ３０に受信される。受信さ
れた反射円偏波Ｍｒ’は、その回転方向を維持したまま
導波管２０の内部を伝搬し、円偏波器５０を通過する際
に電界が一方向に振動する直線偏波となる。但し、反射
円偏波Ｍｒ’は、発振円偏波Ｍｏ’とは電界の回転方向
が異なるため、偏波後は符号Ｅｒで示されるようにマイ
クロ波発振器１１から発振される直線偏波Ｍｏの電界分
布Ｅｏと直交する電界を有する。

【００１０】従って、この円偏波を用いた物体検出装置
においても、マイクロ波送・受信器１０において、マイ
クロ波発振器１１とマイクロ波検波器１２とを、両者の
電流印加方向が直交するように構成しておけば、理論上
は良好な物体検出を実現できる。しかし、導波管２０に
湾曲部Ａが存在すると、発振円偏波Ｍｏ’及び反射円偏
波Ｍｒ’がこの湾曲部Ａを通過する際に、電界の回転方
向はそのままでも電界の偏波状態は当初の円状（円偏
波）から楕円状（楕円偏波）、更には長楕円状にまで歪
んでしまう。反射円偏波Ｍｒ’は円偏波器５０により直
線偏波としてマイクロ波検波器１２に入射されなければ
ならないが、反射円偏波Ｍｒ’の電界が歪んでいると、
この円偏波器５０による直線偏波への偏波に際してマイ
クロ波検波器１２の検波方向と一致しない直線偏波とな
り、結果としてマイウロ波検波器１２による検出ができ
なくなる。

【００１１】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、マイクロ波送・受信器とアンテナとを湾曲
部が存在する導波管で接続して構成される物体検出装置
において、湾曲部を伝搬する際にマイクロ波の電界が変
化することに起因して起こる検出誤作動を防止すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下に示すマイクロ波による物体検出装
置を提供する。（１）マイクロ波送・受信器とアンテナとを湾曲部を有
する導波管で接続してなるマイクロ波による物体検出装
置であって、マイクロ波送・受信器のマイクロ波発振器
からから発振されたマイクロ波を導波管内を伝搬させて
アンテナから被検出物体に向けて発射し、被検出物体に
より反射された反射波をアンテナで受信し、再び前記導
波管内を伝搬させてマイクロ波送・受信器のマイクロ波
検波器で検波することにより被検出物体の有無又は被検
出物体までの距離を検出する検出装置において、導波管
の湾曲部、もしくは前記湾曲部のマイクロ波送・受信器
側またはアンテナ側の少なくとも一カ所において、導波
管の内部に、導波管の軸線に向かって延びる金属または
誘電体からなる平板状のフィンを設けたことを特徴とす
る物体検出装置（以下、「第１の物体検出装置」と呼
ぶ）（２）マイクロ波送・受信器とアンテナとを湾曲部を有
する導波管で接続してなるマイクロ波による物体検出装
置であって、マイクロ波送・受信器のマイクロ波発振器
からから発振されたマイクロ波を導波管内を伝搬させて
アンテナから被検出物体に向けて発射し、被検出物体に
より反射された反射波をアンテナで受信し、再び前記導
波管内を伝搬させてマイクロ波送・受信器のマイクロ波
検波器で検波することにより被検出物体の有無又は被検
出物体までの距離を検出する検出装置において、導波管
の湾曲部、もしくは前記湾曲部のマイクロ波送・受信器
側またはアンテナ側の少なくとも一カ所において、導波
管の内壁に、所定長にわたり凹部を形成したことを特徴
とする物体検出装置（以下、「第２の物体検出装置」と
呼ぶ）（３）マイクロ波送・受信器とアンテナとを湾曲部を有
する導波管で接続してなるマイクロ波による物体検出装
置であって、マイクロ波送・受信器のマイクロ波発振器
からから発振されたマイクロ波を導波管内を伝搬させて
アンテナから被検出物体に向けて発射し、被検出物体に
より反射された反射波をアンテナで受信し、再び前記導
波管内を伝搬させてマイクロ波送・受信器のマイクロ波
検波器で検波することにより被検出物体の有無又は被検
出物体までの距離を検出する検出装置において、導波管
の湾曲部、もしくは前記湾曲部のマイクロ波送・受信器
側またはアンテナ側の少なくとも一カ所において、所定
長さにわたり導波管の内壁の断面形状を、楕円としたこ
とを特徴とする物体検出装置（以下、「第３の物体検出
装置」と呼ぶ）

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に関して図面を参照
して詳細に説明する。（第１の物体検出装置）図１は本発明に係るマイクロ波
による第１の物体検出装置を示す概略構成図であり、導
波管２０については湾曲部Ａの円弧を含む平面Ｐに沿っ
た断面図で示してある。また、マイクロ波として直線偏
波を用いた場合を示すものである。図示されるように、
その基本構成は図１３に示した従来の物体検出装置と同
様であり、マイクロ波送・受信器１０のマイクロ波発振
器１１から発振されたマイクロ波Ｍｏを、導波管２０の
内部を伝搬させてアンテナ３０から被検出物体４０に向
けて発射し、この被検出物体４０よる反射波Ｍｒをアン
テナ３０で受信し、導波管２０の内部を伝搬させてマイ
クロ波送・受信器１０に入射させ、マイクロ波検波器１
２でこの入射波を検波することにより、被検出物体４０
の有無やアンテナ３０からの距離を検出する。

【００１４】本発明は、上記の構成において、図１並び
にそのＢＢ断面図である図２に示されるように、導波管
２０の湾曲部Ａ、もしくはこの湾曲部Ａのマイクロ波送
・受信器側またはアンテナ側の少なくとも一カ所におい
て、導波管２０の内壁に、例えばこれら各部の投影面の
中心線Ｃに沿って、導波管２０の軸線Ｃ’に向かって延
びる金属からなる平板状のフィン１（または１ａ，１
ｂ）を設けたことを特徴とする。即ち、このフィン１
は、導波管２０の投影面の中心線Ｃに沿って、湾曲部Ａ
の円弧を含む平面Ｐと直交して導波管２０の内壁に設け
られる。

【００１５】尚、このフィン１の中心線Ｃに沿った長さ
Ｌ、突出量Ｈ及び幅（板厚）Ｗについては特に制限はな
い。但し、フィン１の突出量Ｈや幅Ｗが大きくなりすぎ
ると、このフィン１による反射が起こり、しかもフィン
１は被検出物体４０よりもマイクロ波波送・受信器１０
に近くに位置するためその反射強度は被検出物体４０に
よる反射波Ｍｒの強度を上回り、被検出物体４０の検出
が出来なくなる。

【００１６】そこで、図３に示すようなフィルタ回路１
００をマイクロ波送・受信器１０のマイクロ波検波器１
２に付設することが望ましい。このフィルタ回路１００
では、マイクロ波検波器１２が検波した信号を増幅する
プリアンブ１０１の後段に、ハイパスフィルタまたはノ
ッチフィルタからなるフィルタ１０２を挿入してフィン
１からの反射波をカットし、被検出物体４０からの反射
波Ｍｒのみをアンプ１０３に送る。ここで、フィン１か
らの反射波は、マイクロ波送・受信器１０からフィン１
までの距離に対応してその周波数（ビート周波数）が異
なるため、フィルタ１０２に除去距離設定手段１０２ａ
を接続して除去周波数を設定する必要がある。この距離
除去設定手段１０２ａは、例えばＣＰＵ１０５から前記
距離に対応した特定周波数のパルスをフィルタ１０２に
入力する構成としてもよいし、パルス発振器を別途設け
て同様のパルスをフィルタ１０２に入力する構成として
もよい。その後は、Ａ／Ｄ変換器１０４やＣＰＵ１０５
による演算を経て被検出物体４０に関する検出情報を報
知部（図示せず）に報知する。このフィルタ回路１００
により、より正確で、安定した物体検出が可能になる。

【００１７】図４は、上記フィン１が導波管２０の内部
を伝搬するマイクロ波に及ぼす作用を説明するための図
である。尚、ここでは同図（ａ）に示すように、電界の
向きが右側に傾斜した直線偏波が湾曲部Ａを伝搬する場
合を想定して説明する。この傾斜した電界Ｅは、導波管
２０の軸線Ｃ’と投影面の中心線Ｃとを結ぶ線に平行な
電界成分Ｅｙとこれに直交する電界成分Ｅｘとに分解で
きるが、湾曲部Ａでは電界成分Ｅｘの方が電界成分Ｅｙ
よりも伝搬速度が遅くなるためにその位相が遅れ、結果
として同図（ｂ）に示すように右旋性円偏波へと移行し
ていく。

【００１８】そこで、同図（ｃ）に示すように、導波管
２０の内壁に、導波管２０の投影面の中心線Ｃに沿って
導波管２０の軸線Ｃ’に向かうフィン1 を所定長さにわ
たり突設する。マイクロ波は、フィン１の軸線方向で単
位長さ当りの容量が変化し、管内波長が変化するため、
電界成分Ｅｙがこのフィン１に沿って伝搬する間に位相
が遅れて電界成分Ｅｘの位相に近づいていく。従って、
フィン１の長さＬを調整することにより、電界成分Ｅｙ
と電界成分Ｅｘとの間で位相差が無くなり、湾曲部Ａへ
の入射前の電界、即ち図４（ａ）に示す電界が維持され
る。

【００１９】また、上記において、マイクロ波がフィン
１と平行に入射した場合は、電界成分Ｅｘ、Ｅｙは図４
（ｄ）に示すように、フィン１の影響を同じだけ受ける
ために位相遅れの問題は無くなり、フィン１の伝搬前後
で電界の変化は見られない。逆に、マイクロ波がフィン
１と直交して入射した場合も、図４（ｅ）に示すよう
に、同様に位相遅れの問題は無くなり、フィン１の伝搬
前後で電界の変化は見られない。

【００２０】上記のフィン１による電界の修正作用は、
フィン１の形成箇所で同様に起こる。従って、フィン１
は導波管２０の湾曲部Ａの他にもこの湾曲部Ａのマイク
ロ波送・受信器側またはアンテナ側にも形成できる。そ
して、これらの各形成箇所にてフィン１に入射するマイ
クロ波の電界が修正されて、常に一定の電界を有するマ
イクロ波による送受信を実現できるようになる。

【００２１】この第１の物体検出装置において、マイク
ロ波として円偏波を使用することができる。即ち、図５
に示すように、導波管２０の湾曲部Ａ、もしくはこの湾
曲部Ａのマイクロ波送・受信器側またはアンテナ側の少
なくとも一カ所において、同様のフィン１（１ａ，１
ｂ）を導波管２０の内壁に形成することにより、円偏波
Ｍｏ’の電界の回転状態を維持することができる。円偏
波Ｍｏ’の電界が完全な円状に旋回する場合は、図６
（ａ）に示すように、電界成分Ｅｘと電界成分Ｅｙとが
９０°位相遅れを起こした状態となる。しかし、この円
状に旋回する円偏波Ｍｏ’が湾曲部Ａを伝搬すると、同
図（ｂ）に示すように、電界成分Ｅｘの方が位相が徐々
に遅れていき、楕円偏波の電界を有する合成波Ｍｏ”へ
と移行していく。

【００２２】そこで、同図（ｃ）に示すように、導波管
２０の内壁に、導波管２０の投影面の中心線Ｃに沿って
導波管２０の軸線Ｃ’に向かうフィン１を所定長さにわ
たり突設する。これにより、電界成分Ｅｙがこのフィン
１に沿って伝搬する間に位相が遅れて電界成分Ｅｘとの
間で位相差が９０°となり、同図（ａ）に示すような電
界に修正されて、再び円状に旋回する円偏波となる。従
って、このフィン１（１ａ，１ｂ）を形成することによ
り、常に一定の電界を有するマイクロ波による送受信を
実現できるようになる。

【００２３】尚、上記第１の物体検出装置において、フ
ィン１は金属板である必要はなく、フッ素樹脂やセラミ
ックス等の誘電体製の平板とすることもできる。但し、
その場合は、図２に示す断面図において、その突出量Ｈ
を導波管２０の内径と一致させる必要がある。この誘電
体製のフィンによっても、金属製のフィンと同様の作用
により、マイクロ波の位相遅れを調整することができ
る。

【００２４】（第２の物体検出装置）図７は、本発明に
係るマイクロ波による第２の物体検出装置を図１に従っ
て示した概略構成図であり、マイクロ波として直線偏波
を用いた場合を示すものである。第１の物体検出装置と
異なる点は、フィン１の代わりに、例えば図８にＢＢ断
面図でも示すように、導波管２０の平面Ｐと交差する位
置に凹部２を形成したことにある。尚、この凹部２の開
口幅（ｋ）や深さ（ｄ）、長さ（Ｌ）は特に制限される
ことはない。また、この凹部２は、導波管２０に所定長
さにわたり線状の切欠を開け、この切欠を塞ぐように導
波管２０の外周面に断面半円形の部材を固着すればよ
い、

【００２５】この第２の物体検出装置においても、第１
の物体検出装置におけるフィン１による作用と同様に、
凹部２を伝搬する間にマイクロ波の電界成分Ｅｙの位相
が遅れて電界成分Ｅｘの位相に近づいていくため（図４
参照）、凹部２の長さＬを調整することにより、電界成
分Ｅｙと電界成分Ｅｘとの間で位相差が無くなり、湾曲
部Ａへの入射前の電界が維持される。

【００２６】また、この第２の物体検出装置において
も、第１の物体検出装置と同様に、マイクロ波として円
偏波を使用することができ、その場合も図６に示したよ
うな電界の変化を起こして電界の維持が図られる。

【００２７】尚、この第２の物体検出装置においても、
凹部２での反射が起こることがあるため、第１の物体検
出装置と同様にフィルタ回路１００を付加することが好
ましい。

【００２８】（第３の物体検出装置）図９は、本発明に
係るマイクロ波による第３の物体検出装置を図１に従っ
て示した概略構成図であり、マイクロ波として直線偏波
を用いた場合を示すものである。第１の物体検出装置と
異なる点は、フィン１の代わりに、例えば図９にＢＢ断
面図でも示すように、導波管２０に、断面形状として平
面Ｐと交差する部分ａを長径部とする楕円とした楕円部
３を形成したことにある。尚、楕円部３における長径部
及び短径部のそれぞれの寸法や両者の比、並びに長さ
（Ｌ）は特に制限されることはない。

【００２９】この第３の物体検出装置においても、第１
の物体検出装置におけるフィン１による作用と同様に、
楕円部３を伝搬する間にマイクロ波の電界成分Ｅｙの位
相が遅れて電界成分Ｅｘの位相に近づいていくため（図
４参照）、楕円部３の長さＬを調整することにより、電
界成分Ｅｙと電界成分Ｅｘとの間で位相差が無くなり、
湾曲部Ａへの入射前の電界が維持される。

【００３０】また、この第３の物体検出装置において
も、第１の物体検出装置と同様に、マイクロ波として円
偏波を使用することができ、その場合も図６に示したよ
うな電界の変化を起こして電界の維持が図られる。

【００３１】尚、この第３の物体検出装置においても、
楕円部３での反射が起こることがあるため、第１の物体
検出装置と同様にフィルタ回路１００を付加することが
好ましい。

【００３２】（実施例）本発明の物体検出装置による電
界の修正作用を検証するために、第１の物体検出装置に
ついて以下の実験を行った。即ち、図１１に示すよう
に、外径２５．４ｍｍ、内径２２．４ｍｍで、曲率半径
（ｒ）８０ｍｍの湾曲部Ａが形成された導波管２０を作
製し、湾曲部Ａの一端から１５０ｍｍ（Ｄ１）離れた位
置にマイクロ波発振器１１を接続し、また湾曲部Ａ他端
から１０ｍｍ（Ｄ２）離れた位置にアンテナ３０を接続
した。マイクロ波発振器１１からは周波数１０ＧＨｚ帯
の縦励振（ｙ方向）及び横励振（ｚ方向）のマイクロ波
を発振し、それぞれ前記導波管２０を伝搬させた後アン
テナ３０から発射して検出手段６０により両励振の位相
差を測定した。結果を図１２に示すが、例えば１０ＧＨ
ｚでは約１９０°の位相差で縦励振の方が進行している
ことが確認された。

【００３３】次に、図１３（ａ）に示すように、導波管
２０の内壁にフィン１をｚ方向に沿って付設し、その長
さ（Ｌ）を変えて同様の測定を行った。結果を図１４〜
図１６に示す。尚、フィン１の長さ（Ｌ）は、図１４が
最も短く、次いで図１５、図１６が最も長い。この結果
から、フィン１の長さが長くなるのに従って、縦励振と
横励振との位相差が小さくなっており、図１６に示すよ
うにフィン１の長さを調整することにより、縦励振と横
励振とを一致（１０ＧＨｚ）させることが可能になるこ
とがわかる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マイクロ波送・受信器とアンテナとを湾曲部が存在する
導波管で接続して構成される物体検出装置において、湾
曲部を伝搬する際にマイクロ波の電界が変化することに
起因して起こる検出誤作動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロ波による第１の物体検出装置
を示す概略構成図である。

【図２】図１のＢＢ断面図である。

【図３】フィルタ回路を示すブロック図である。

【図４】図１に示す物体検出装置におけるフィンの作用
を説明するための図である。

【図５】第１の物体検出装置において、マイクロ波とし
て円偏波を使用すう場合を示す概略構成図である。

【図６】図５に示す物体検出装置におけるフィンの作用
を説明するための図である。

【図７】本発明のマイクロ波による第２の物体検出装置
を示す概略構成図である。

【図８】図７のＢＢ断面図である。

【図９】本発明のマイクロ波による第３の物体検出装置
を示す概略構成図である。

【図１０】図９のＢＢ断面図である。

【図１１】実施例に用いた導波管及び測定装置の構成を
示す図である。

【図１２】実施例において、フィンの無い導波管を用い
た場合の位相差の測定結果を示すグラフである。

【図１３】実施例において、フィンを備えた導波管の各
部の寸法を示す図である。

【図１４】実施例において、フィンの長さを変えて位相
差を測定した結果を示すグラフである。

【図１５】実施例において、フィンの長さを変えて位相
差を測定した結果を示すグラフである。

【図１６】実施例において、フィンの長さを変えて位相
差を測定した結果を示すグラフである。

【図１７】従来のマイクロ波による物体検出装置（直線
偏波使用）を示す概略構成図である。

【図１８】従来のマイクロ波による他の物体検出装置
（円偏波使用）を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１フィン２凹部３楕円部１０マイクロ波送・受信器１１マイクロ波発振器１２マイクロ波検波器２０導波管３０アンテナ４０被検出物体５０円偏波器１００フィルタ回路１０２フィルタ１０２ａ除去距離設定手段Ａ湾曲部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｇ０１Ｖ 3/12 Ｇ０１Ｖ 3/12 Ａ (72)発明者黒瀬憲二兵庫県尼崎市常光寺１丁目９番27号株式会社ワイヤーデバイス内 (72)発明者北澤敏秀滋賀県草津市若草７−７−12 Ｆターム(参考） 2G005 DA04 5J070 AC02 AD01 AD13 AD15 AD16 AE20 AF01 AH39 AK22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロ波送・受信器とアンテナとを湾
曲部を有する導波管で接続してなるマイクロ波による物
体検出装置であって、マイクロ波送・受信器のマイクロ
波発振器からから発振されたマイクロ波を導波管内を伝
搬させてアンテナから被検出物体に向けて発射し、被検
出物体により反射された反射波をアンテナで受信し、再
び前記導波管内を伝搬させてマイクロ波送・受信器のマ
イクロ波検波器で検波することにより被検出物体の有無
又は被検出物体までの距離を検出する検出装置におい
て、導波管の湾曲部、もしくは前記湾曲部のマイクロ波送・
受信器側またはアンテナ側の少なくとも一カ所におい
て、導波管の内部に、導波管の軸線に向かって延びる金
属または誘電体からなる平板状のフィンを設けたことを
特徴とする物体検出装置。
【請求項２】マイクロ波送・受信器とアンテナとを湾
曲部を有する導波管で接続してなるマイクロ波による物
体検出装置であって、マイクロ波送・受信器のマイクロ
波発振器からから発振されたマイクロ波を導波管内を伝
搬させてアンテナから被検出物体に向けて発射し、被検
出物体により反射された反射波をアンテナで受信し、再
び前記導波管内を伝搬させてマイクロ波送・受信器のマ
イクロ波検波器で検波することにより被検出物体の有無
又は被検出物体までの距離を検出する検出装置におい
て、導波管の湾曲部、もしくは前記湾曲部のマイクロ波送・
受信器側またはアンテナ側の少なくとも一カ所におい
て、導波管の内壁に、所定長にわたり凹部を形成したこ
とを特徴とする物体検出装置。
【請求項３】マイクロ波送・受信器とアンテナとを湾
曲部を有する導波管で接続してなるマイクロ波による物
体検出装置であって、マイクロ波送・受信器のマイクロ
波発振器からから発振されたマイクロ波を導波管内を伝
搬させてアンテナから被検出物体に向けて発射し、被検
出物体により反射された反射波をアンテナで受信し、再
び前記導波管内を伝搬させてマイクロ波送・受信器のマ
イクロ波検波器で検波することにより被検出物体の有無
又は被検出物体までの距離を検出する検出装置におい
て、導波管の湾曲部、もしくは前記湾曲部のマイクロ波送・
受信器側またはアンテナ側の少なくとも一カ所におい
て、所定長さにわたり導波管の内壁の断面形状を、楕円
としたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項４】前記マイクロ波送・受信器のマイクロ波
検波器の検波信号から前記フィンによる反射波の信号を
除去するためのフィルタ手段を具備することを特徴とす
る請求項１〜３の何れか一項に記載の物体検出装置。
【請求項５】前記フィルタ手段は、前記マイクロ波送
・受信器のマイクロ波検波器から前記フィンまでの距離
に応じて除去周波数を設定する除去距離設定手段を備え
ることを特徴とする請求項４記載の物体検出装置。
【請求項６】前記マイクロ波が、電界がある一方向を
向く直線偏波であることを特徴とする請求項１〜５の何
れか一項に記載の物体検出装置。
【請求項７】前記マイクロ波が、電界がある一方向に
回転する円偏波であることを特徴とする請求項１〜５の
何れか一項に記載の物体検出装置。