JP2003156570A - Object detector using electromagnetic wave - Google Patents
Object detector using electromagnetic waveInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波を用いた物
体検知装置に係り、更に詳しくは、例えばミリ波のよう
な電波を物体に向けて発信し、物体に反射して戻ってく
る電波の強度により物体の形状や材質を検知する電磁波
を用いた物体検知装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object detecting device using electromagnetic waves, and more specifically, to an electromagnetic wave that emits a radio wave such as a millimeter wave toward an object and is reflected back to the object. The present invention relates to an object detection device that uses electromagnetic waves to detect the shape and material of an object based on strength.
【０００２】[0002]
【従来の技術】物体は、ミリ波のような電磁波を受ける
とその電磁波を反射するという特性を有している。この
反射特性は、物体の形状や材質に依存するので、反射し
た電磁波をデータ処理することによって、物体の有無、
物体の形状、あるいは物体の材質を把握する物体検知装
置が適用されている。2. Description of the Related Art An object has the property of reflecting an electromagnetic wave such as a millimeter wave and reflecting the electromagnetic wave. This reflection property depends on the shape and material of the object, so by processing the reflected electromagnetic waves,
An object detection device that grasps the shape of an object or the material of the object is applied.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電磁波を用いた物体検知装置では、以下のよ
うな問題がある。However, such a conventional object detection device using electromagnetic waves has the following problems.
【０００４】すなわち、図７にその概念を示すように、
ミリ波送受信機２１から物体２３に向けて単一周波数の
ミリ波ＣＷ（Carrier Wave）を送信し、物体２３に反射
して戻る反射ミリ波ＣＷ’をミリ波送受信機２１で受信
し、受信した反射ミリ波ＣＷ’の強度に基づくデータ処
理をデータ処理装置２２において行うことによって、物
体２３の形状および材質等を検知するミリ波検知装置の
場合、ミリ波送受信機２１から送信されたミリ波ＣＷの
一部のミリ波ＣＷｐが、例えば図中点線で示すように
壁、床等の障害物２５との反射を経て反射ミリ波Ｃ
Ｗｐ’となりミリ波送受信機２１によって受信される。That is, as shown in the concept of FIG.
A millimeter wave CW (Carrier Wave) having a single frequency is transmitted from the millimeter wave transceiver 21 to the object 23, and a reflected millimeter wave CW ′ reflected and returned to the object 23 is received by the millimeter wave transceiver 21 and received. In the case of a millimeter wave detection device that detects the shape and material of the object 23 by performing data processing based on the intensity of the reflected millimeter wave CW ′ in the data processing device 22, the millimeter wave CW transmitted from the millimeter wave transceiver 21. Part of the millimeter wave CW p is reflected by an obstacle 25 such as a wall or floor as shown by a dotted line in the figure, and then reflected by the millimeter wave CW.
It becomes W p 'and is received by the millimeter wave transceiver 21.
【０００５】これによって、反射ミリ波ＣＷ’と反射ミ
リ波ＣＷｐ’とが干渉し、フェージングが発生するため
に、データ処理装置２２は、正しいデータ処理を行うこ
とができず、物体を正しく検知することができないとい
う問題がある。[0005] Thus, in order to 'and the reflected millimeter wave CW p' reflected millimeter wave CW and interfere, fading occurs, the data processing apparatus 22 can not perform the correct data processing, correctly detecting an object There is a problem that you cannot do it.
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、フェージングの影響を回避し、もって、物
体の形状および材質を精度良く把握することが可能な電
磁波を用いた物体検知装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an object detecting device using electromagnetic waves capable of avoiding the influence of fading and accurately grasping the shape and material of an object. The purpose is to provide.
【０００７】[0007]
【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、本発明では、以下のような手段を講じる。In order to achieve the above object, the present invention takes the following means.
【０００８】すなわち、請求項１の発明の電磁波を用い
た物体検知装置は、電磁波を被検知物体側に向けて発信
するとともに、発信された電磁波が被検知物体に反射し
て被検知物体側から戻った反射波を受信する複数の電磁
波送受信機と、各電磁波送受信機によって受信された反
射波についてデータ処理を行い、この結果に基づいて被
検知物体の形状および材質を把握するデータ処理手段と
を備えている。That is, the object detecting device using the electromagnetic wave according to the invention of claim 1 transmits the electromagnetic wave toward the object to be detected, and the emitted electromagnetic wave is reflected by the object to be detected from the object side to be detected. A plurality of electromagnetic wave transmitters / receivers for receiving the returned reflected waves, and data processing means for performing data processing on the reflected waves received by each electromagnetic wave transmitter / receiver and grasping the shape and material of the detected object based on the result. I have it.
【０００９】請求項２の発明の電磁波を用いた物体検知
装置は、電磁波を被検知物体側に向けて発信する電磁波
発信機と、被検知物体の周りを取り囲むようにそれぞれ
異なる場所に配置され、電磁波発信機によって発信され
た電磁波が被検知物体に反射して被検知物体側から戻っ
た反射波を受信する複数の電磁波受信機と、各電磁波受
信機によって受信された反射波についてデータ処理を行
い、この結果に基づいて被検知物体の形状および材質を
把握するデータ処理手段とを備えている。According to another aspect of the present invention, there is provided an object detecting device using electromagnetic waves, the electromagnetic wave transmitter transmitting the electromagnetic wave toward the object to be detected and the electromagnetic wave transmitter surrounding the object to be detected. Performs data processing on the multiple electromagnetic wave receivers that receive the reflected waves returned from the detected object by reflecting the electromagnetic waves emitted by the electromagnetic wave transmitters on the detected object and the reflected waves received by each electromagnetic wave receiver. Data processing means for grasping the shape and material of the detected object based on this result.
【００１０】請求項３の発明は、電磁波を被検知物体に
向けて発信し、被検知物体によって反射された電磁波に
基づいて被検知物体の形状および材質を把握する物体検
知装置であって、電磁波を発信する電磁波発信機と、電
磁波発信機によって発信された電磁波を、任意の方向に
散乱させる散乱手段と、散乱手段によって散乱され、更
に被検知物体によって反射された電磁波を受信する電磁
波受信機と、電磁波受信機によって受信された電磁波に
ついてデータ処理を行い、この結果に基づいて被検知物
体の形状および材質を把握するデータ処理手段とを備え
ている。According to a third aspect of the present invention, there is provided an object detecting device which emits an electromagnetic wave toward a detected object and grasps the shape and material of the detected object based on the electromagnetic wave reflected by the detected object. An electromagnetic wave transmitter that transmits the electromagnetic wave, a scattering unit that scatters the electromagnetic wave transmitted by the electromagnetic wave transmitter in an arbitrary direction, and an electromagnetic wave receiver that receives the electromagnetic wave scattered by the scattering unit and further reflected by the object to be detected. Data processing means for performing data processing on the electromagnetic wave received by the electromagnetic wave receiver and grasping the shape and material of the detected object based on the result.
【００１１】請求項４の発明は、電磁波を被検知物体に
向けて発信し、被検知物体によって反射された電磁波に
基づいて被検知物体の形状および材質を把握する物体検
知装置であって、電磁波を発信する電磁波発信機と、電
磁波発信機によって発信された電磁波を任意の一方向に
反射する反射体として作用し、自転することによって方
向が順次切り替わるミラーボールと、ミラーボールによ
って反射され、更に被検知物体によって反射された電磁
波を受信する電磁波受信機と、電磁波受信機によって受
信された電磁波についてデータ処理を行い、この結果に
基づいて被検知物体の形状および材質を把握するデータ
処理手段とを備えている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an object detecting device which emits an electromagnetic wave toward a detected object and grasps the shape and material of the detected object based on the electromagnetic wave reflected by the detected object. That acts as a reflector that reflects the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave transmitter in one arbitrary direction, and the direction of the mirror ball that is sequentially switched by rotation, and the reflected light by the mirror ball. Equipped with an electromagnetic wave receiver that receives the electromagnetic waves reflected by the detection object, and data processing means that performs data processing on the electromagnetic waves received by the electromagnetic wave receiver and grasps the shape and material of the detected object based on this result. ing.
【００１２】請求項５の発明は、電磁波を被検知物体に
向けて発信し、被検知物体によって反射された電磁波に
基づいて被検知物体の形状および材質を把握する物体検
知装置であって、被検知物体の周りを取り囲むようにそ
れぞれ異なる場所に配置され、電磁波を被検知物体側に
向けて発信するとともに、発信された電磁波が被検知物
体に反射して被検知物体側から戻った反射波を受信する
複数の電磁波送受信機と、各電磁波送受信機によって受
信された各反射波の強度に基づいて被検知物体の表面各
面における形状および材質を把握するデータ処理手段と
を備えている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an object detection device which emits an electromagnetic wave toward a detected object and grasps the shape and material of the detected object based on the electromagnetic wave reflected by the detected object. The electromagnetic waves are placed in different places so as to surround the sensing object, emit electromagnetic waves toward the detected object side, and the emitted electromagnetic waves reflect the reflected waves reflected by the detected object side and returned from the detected object side. It is provided with a plurality of electromagnetic wave transceivers for receiving, and data processing means for grasping the shape and material of each surface of the object to be detected based on the intensity of each reflected wave received by each electromagnetic wave transceiver.
【００１３】請求項６の発明では、請求項１乃至５のう
ちいずれか１項の発明の電磁波を用いた物体検知装置に
おいて、電磁波は、スペクトル分布を持つ変調波、また
は周波数掃引された単一周波数のミリ波、または複数周
波数を有するミリ波である。According to a sixth aspect of the present invention, in the object detecting device using the electromagnetic wave according to any one of the first to fifth aspects, the electromagnetic wave is a modulated wave having a spectral distribution or a frequency-swept single wave. It is a millimeter wave having a frequency or a millimeter wave having a plurality of frequencies.
【００１４】請求項７の発明では、請求項１乃至６のう
ちいずれか１項の発明の電磁波を用いた物体検知装置に
おいて、被検知物体が配置された部屋の壁、または床、
または天井、または他の物体のいずれかによって反射さ
れた電磁波を吸収する電磁波吸収体を、壁、床、天井、
および他の物体のうちの少なくともいずれかの近傍に配
置する。According to a seventh aspect of the present invention, in the object detecting device using the electromagnetic wave according to any one of the first to sixth aspects, the wall or floor of the room in which the object to be detected is arranged,
Or an electromagnetic wave absorber that absorbs electromagnetic waves reflected by any of the ceiling or other objects, walls, floors, ceilings,
And at least one of the other objects.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の各実施の形態に
ついて図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】なお、以下の各実施の形態の説明に用いる
図中の符号は、図７と同一部分については同一符号を付
して示すことにする。It is to be noted that the reference numerals in the drawings used in the description of each of the following embodiments are designated by the same reference numerals as those in FIG.
【００１７】（第１の実施の形態）第１の実施の形態を
図１から図３を用いて説明する。(First Embodiment) A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
【００１８】図１は、第１の実施の形態に係る電磁波を
用いた物体検知装置の構成概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of the configuration of an object detecting device using electromagnetic waves according to the first embodiment.
【００１９】すなわち、本実施の形態に係る電磁波を用
いた物体検知装置は、２つの電磁波送受信機１（＃ａ，
＃ｂ）と、データ処理装置２２とを備えている。That is, the object detecting device using electromagnetic waves according to the present embodiment has two electromagnetic wave transceivers 1 (#a,
#B) and the data processing device 22.
【００２０】各電磁波送受信機１（＃ａ，＃ｂ）とも
に、広範囲なスペクトル分布を持つ変調波、または周波
数掃引された単一周波数のミリ波、または複数の周波数
を有するミリ波を、検出する物体２３に向けて発信す
る。そして、発信した電磁波が物体２３に反射し、物体
２３側から戻ってきた反射波を受信し、データ処理装置
２２に出力する。Each of the electromagnetic wave transmitters / receivers 1 (#a, #b) detects a modulated wave having a wide spectrum distribution, a frequency-swept millimeter wave having a single frequency, or a millimeter wave having a plurality of frequencies. Send to the object 23. Then, the transmitted electromagnetic wave is reflected by the object 23, and the reflected wave returned from the object 23 side is received and output to the data processing device 22.
【００２１】データ処理装置２２は、各電磁波送受信機
１（＃ａ，＃ｂ）から出力された反射波をデータ処理す
ることによって、物体２３の有無、物体２３の形状、更
に物体２３の材質を把握する。The data processing device 22 processes the reflected waves output from the respective electromagnetic wave transceivers 1 (#a, #b) to determine the presence or absence of the object 23, the shape of the object 23, and the material of the object 23. Figure out
【００２２】仮に、図１に示すような構成において、電
磁波送受信機１（＃ａ）と、電磁波送受信機１（＃ｂ）
との何れもが、物体２３に対向して単一周波数の電磁波
ＥＷを送信し、この反射電磁波ＥＷ’の受信を行う場
合、電磁波送受信機１（＃ａ）が、電磁波ＥＷを送信す
ると、図２に示すように、電磁波送受信機１（＃ａ）
は、物体２３で反射した中心ビームの反射電磁波Ｅ
Ｗｃ’のみを受信する。Assuming that the electromagnetic wave transceiver 1 (#a) and the electromagnetic wave transceiver 1 (#b) have the structure shown in FIG.
When both of them transmit the electromagnetic wave EW of a single frequency facing the object 23 and receive the reflected electromagnetic wave EW ′, when the electromagnetic wave transceiver 1 (#a) transmits the electromagnetic wave EW, 2, the electromagnetic wave transceiver 1 (#a)
Is the reflected electromagnetic wave E of the central beam reflected by the object 23.
Receive only W c '.
【００２３】また仮に、電磁波送受信機１（＃ｂ）が単
一周波数の電磁波ＥＷを送信すると、図３（ａ）に示す
ように、電磁波送受信機１（＃ｂ）は、物体２３で反射
した中心ビームの反射電磁波ＥＷｃ’と、地上等の反射
物２６で反射した反射波ＥＷ ｐ’との合成波（ＥＷｃ’
＋ＥＷｐ’）を受信する。この合成波（ＥＷｃ’＋ＥＷ
ｐ’）は、周波数に依存して強め合うことも弱め合うこ
ともあるため、本来同一であるはずの電磁波送受信機１
（＃ａ）で受信する電磁波強度と、電磁波送受信機１
（＃ｂ）で受信する電磁波強度とは異なり、物体２３の
形状および材質等の状況を正確に把握することが出来な
い。Further, assuming that the electromagnetic wave transmitter / receiver 1 (#b) is a single
When an electromagnetic wave EW of one frequency is transmitted, it is shown in FIG.
As shown, the electromagnetic wave transceiver 1 (#b) is reflected by the object 23.
Electromagnetic wave EW of the reflected central beamc'And the reflection of the ground etc.
Reflected wave EW reflected by object 26 p’Composite wave (EWc’
+ EWp') Is received. This composite wave (EWc’＋ EW
p’) Depends on frequency
Therefore, the electromagnetic wave transmitter / receiver 1 which should be the same originally
The electromagnetic wave intensity received by (#a) and the electromagnetic wave transceiver 1
Unlike the electromagnetic wave intensity received in (#b),
It is not possible to accurately grasp the situation such as shape and material
Yes.
【００２４】しかしながら、本実施の形態に係る電磁波
を用いた物体検知装置における電磁波送受信機１（＃
ａ，＃ｂ）では、広範囲なスペクトル分布を持つ変調
波、または周波数掃引された単一周波数のミリ波、また
は複数の周波数を有するミリ波を、検出する物体２３に
向けて発信する。これによって、電磁波送受信機１（＃
ｂ）で受信する反射波は、周波数に依存して強弱を持つ
ことになるが、受信する反射波を平均化させることによ
り、この平均値は電磁波送受信機１（＃ａ）で受信する
直接波のみの反射波ＥＷｃ’の強度と一致する。However, the electromagnetic wave transmitter / receiver 1 (#
In a) and #b), a modulated wave having a wide spectrum distribution, a frequency-swept millimeter wave having a single frequency, or a millimeter wave having a plurality of frequencies is emitted toward the object 23 to be detected. As a result, the electromagnetic wave transceiver 1 (#
The reflected wave received in b) has strong and weak depending on the frequency, but by averaging the received reflected waves, this average value is the direct wave received by the electromagnetic wave transceiver 1 (#a). This is in agreement with the intensity of the reflected wave EW c ′ only.
【００２５】したがって、データ処理装置２２は、この
反射波ＥＷｃ’をデータ処理することによって、物体２
３の有無、物体２３の形状、あるいは物体２３の材質を
精度良く把握する。Therefore, the data processing device 22 processes the reflected wave EW c 'to process the object 2
The presence or absence of No. 3, the shape of the object 23, or the material of the object 23 is accurately grasped.
【００２６】本実施の形態に係る電磁波を用いた物体検
知装置は、以上のような構成をしているので、物体２３
に反射して戻った反射波ＥＷｃ’に基づいてデータ処理
することができるので、フェージングの影響を受けるこ
となく、物体２３の有無、物体２３の形状、あるいは物
体２３の材質を精度良く把握することが可能となる。Since the object detecting apparatus using electromagnetic waves according to the present embodiment has the above-mentioned configuration, the object 23
Since data processing can be performed based on the reflected wave EW c ′ reflected and returned to, the presence or absence of the object 23, the shape of the object 23, or the material of the object 23 can be accurately grasped without being affected by fading. It becomes possible.
【００２７】なお、電磁波送受信機１を１つのみ備えた
構成であっても、周辺環境に応じてフェージングの影響
で受信電力が変動する。したがって、受信電力を一定に
保つために、送信する電磁波を、広帯域にスペクトル分
布を持つ変調波、または周波数掃引された単一周波数の
ミリ波、または複数の周波数を有するミリ波とすること
が有効である。Even if only one electromagnetic wave transmitter / receiver 1 is provided, the received power varies depending on the surrounding environment due to the effect of fading. Therefore, in order to keep the received power constant, it is effective to use an electromagnetic wave to be transmitted as a modulation wave with a broad spectrum distribution, a frequency-swept single-frequency millimeter wave, or multiple-frequency millimeter waves. Is.
【００２８】なお、図３（ｂ）に示すように、壁、床、
あるいは障害物２５等の電磁波が反射しやすい箇所に、
例えばカーボンのような電波吸収体４を配置することに
より、フェージングの影響を低減化することも可能であ
る。As shown in FIG. 3B, the wall, the floor,
Or in a place where electromagnetic waves such as obstacles 25 are easily reflected,
By disposing the radio wave absorber 4 such as carbon, it is possible to reduce the influence of fading.
【００２９】（第２の実施の形態）第２の実施の形態を
図４を用いて説明する。(Second Embodiment) A second embodiment will be described with reference to FIG.
【００３０】図４は、第２の実施の形態に係る電磁波を
用いた物体検知装置の構成概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of the configuration of an object detecting device using electromagnetic waves according to the second embodiment.
【００３１】すなわち、本実施の形態に係る電磁波を用
いた物体検知装置は、１つの電磁波波送受信機１と、３
つの電磁波受信機４（＃１〜＃３）と、データ処理装置
２２とを備えている。That is, the object detecting device using electromagnetic waves according to the present embodiment has one electromagnetic wave transmitter / receiver 1 and 3
The electromagnetic wave receiver 4 (# 1 to # 3) and the data processing device 22 are provided.
【００３２】電磁波送受信機１は、検知対象である物体
２３に向けて電磁波を発信する。そして、発信した電磁
波が物体２３に反射し、物体２３側から戻ってきた反射
波を受信し、データ処理装置２２に出力する。ここで電
磁波とは、単一周波数のミリ波、広帯域なスペクトル分
布を持つ変調波、周波数掃引された単一周波数のミリ
波、あるいは複数の周波数を有するミリ波等が該当す
る。The electromagnetic wave transmitter / receiver 1 emits an electromagnetic wave toward the object 23 to be detected. Then, the transmitted electromagnetic wave is reflected by the object 23, and the reflected wave returned from the object 23 side is received and output to the data processing device 22. Here, the electromagnetic wave corresponds to a millimeter wave having a single frequency, a modulation wave having a wide band spectral distribution, a frequency-swept millimeter wave having a single frequency, or a millimeter wave having a plurality of frequencies.
【００３３】また、各電磁波受信機２（＃１〜＃３）
は、電磁波送受信機１とあわせて物体２３の周囲を取り
囲むようにそれぞれ異なる場所に配置している。電磁波
送受信機１によって発信された電磁波は、物体２３に衝
突してランダムの方向に反射する。したがって、このよ
うに電磁波送受信機１と各電磁波受信機２（＃１〜＃
３）とで物体２３の周囲を取り囲むように配置すること
によって、物体２３の表面各面で反射した電磁波を受信
できるようにしている。Further, each electromagnetic wave receiver 2 (# 1 to # 3)
Are arranged in different places so as to surround the object 23 together with the electromagnetic wave transceiver 1. The electromagnetic wave transmitted by the electromagnetic wave transceiver 1 collides with the object 23 and is reflected in random directions. Therefore, in this way, the electromagnetic wave transmitter / receiver 1 and each electromagnetic wave receiver 2 (# 1 to #
By arranging so as to surround the periphery of the object 23 with 3), the electromagnetic wave reflected by each surface of the object 23 can be received.
【００３４】データ処理装置２２は、電磁波送受信機１
および各電磁波受信機２（＃１〜＃３）から出力された
反射波をデータ処理することによって、物体２３の表面
各面の形状、あるいは材質を把握する。The data processing device 22 is the electromagnetic wave transmitter / receiver 1
By processing the reflected waves output from each of the electromagnetic wave receivers 2 (# 1 to # 3), the shape or material of each surface of the object 23 is grasped.
【００３５】また、図４（ｂ）に示すように、壁、床、
あるいは障害物２５等の電波が反射しやすい箇所に、例
えばカーボンのような電波吸収体４を配置するようにし
ても良い。Further, as shown in FIG. 4 (b), a wall, a floor,
Alternatively, the radio wave absorber 4 such as carbon may be arranged at a location where the radio waves are easily reflected, such as the obstacle 25.
【００３６】本実施の形態に係る電磁波を用いた物体検
知装置は、以上のような構成をしているので、物体２３
の表面各面における形状および材質を把握することがで
きる。Since the object detecting apparatus using electromagnetic waves according to the present embodiment has the above-mentioned structure, the object 23
The shape and material of each surface of the can be grasped.
【００３７】また、図４（ｂ）に示すように、壁、床、
あるいは障害物２５等の電波が反射しやすい箇所に、例
えばカーボンのような電波吸収体４を配置した場合に
は、フェージングを回避し、データ処理装置２２によっ
てなされるデータ処理の精度を高めることができる。Further, as shown in FIG. 4 (b), a wall, a floor,
Alternatively, when the radio wave absorber 4 such as carbon is placed at a location where the radio waves are easily reflected, such as the obstacle 25, fading can be avoided and the accuracy of data processing performed by the data processing device 22 can be improved. it can.
【００３８】（第３の実施の形態）第３の実施の形態を
図５を用いて説明する。(Third Embodiment) A third embodiment will be described with reference to FIG.
【００３９】図５は、第３の実施の形態に係る電磁波を
用いた物体検知装置の構成概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing the structure of an object detecting device using electromagnetic waves according to the third embodiment.
【００４０】すなわち、本実施の形態に係る電磁波を用
いた物体検知装置は、図５（ａ）に示すように、電磁波
送信機５と、散乱体６と、電磁波受信機２と、データ処
理装置２２とを備えている。なお、電磁波受信機２は、
１つとは限らず、図５（ｂ）に示すように、複数備えて
いても良い。That is, as shown in FIG. 5A, the object detecting device using the electromagnetic wave according to the present embodiment has an electromagnetic wave transmitter 5, a scatterer 6, an electromagnetic wave receiver 2, and a data processing device. 22 and 22. The electromagnetic wave receiver 2 is
The number is not limited to one, and a plurality may be provided as shown in FIG.
【００４１】電磁波受信機５は、散乱体６に向けて電磁
波を発信する。ここで電磁波とは、単一周波数のミリ
波、広帯域なスペクトル分布を持つ変調波、周波数掃引
された単一周波数のミリ波、あるいは複数の周波数を有
するミリ波等が該当する。そして、発信した電磁波は、
散乱体６によってランダムな方向に散乱され、うちいず
れかの電磁波が物体２３に向けて発信されるようにして
いる。The electromagnetic wave receiver 5 emits an electromagnetic wave toward the scatterer 6. Here, the electromagnetic wave corresponds to a millimeter wave having a single frequency, a modulation wave having a wide band spectral distribution, a frequency-swept millimeter wave having a single frequency, or a millimeter wave having a plurality of frequencies. And the electromagnetic wave that is transmitted is
The scatterer 6 scatters in random directions, and one of the electromagnetic waves is emitted toward the object 23.
【００４２】散乱体６は、例えばミラーボールであっ
て、この様な散乱体６から物体２３に向けて電磁波を照
射することによって、物体２３に複数の電磁波が照射さ
れ、フェージングの影響を緩和する。更に、散乱体６か
ら物体２３に向けて反射される電磁波が同時に一方向の
みであって、反射方向が連続的に変化する回転式のミラ
ーボールである場合には、後述するようにデータ処理装
置２２によってなされる時間平均処理によって、フェー
ジングの影響を更に緩和する。The scatterer 6 is, for example, a mirror ball, and by radiating electromagnetic waves from such scatterer 6 toward the object 23, the object 23 is irradiated with a plurality of electromagnetic waves, and the influence of fading is mitigated. . Further, when the electromagnetic wave reflected from the scatterer 6 toward the object 23 is only one direction at the same time, and is a rotary type mirror ball whose reflection direction changes continuously, a data processing device will be described later. The time averaging process performed by 22 further mitigate the effects of fading.
【００４３】このようにして物体２３に向けて発信され
た電磁波は、物体２３の表面で反射し、その反射波が電
磁波受信機２によって受信されるようにしている。電磁
波受信機２は、更に、受信した反射波をデータ処理装置
２２に出力する。The electromagnetic wave thus transmitted to the object 23 is reflected on the surface of the object 23, and the reflected wave is received by the electromagnetic wave receiver 2. The electromagnetic wave receiver 2 further outputs the received reflected wave to the data processing device 22.
【００４４】データ処理装置２２は、電磁波受信機２か
ら出力された反射波をデータ処理することによって、物
体２３の形状、あるいは材質を把握する。特に、散乱体
６が、物体２３に向けて反射する電磁波が同時に一方向
のみであって、反射方向が連続的に変化する回転式のミ
ラーボールである場合には、電磁波受信機７から出力さ
れた反射波の強度に対して時間平均を取ることにより、
フェージングの影響を緩和するようにしている。The data processing device 22 grasps the shape or material of the object 23 by data-processing the reflected wave output from the electromagnetic wave receiver 2. In particular, when the scatterer 6 is a rotary mirror ball in which the electromagnetic waves reflected toward the object 23 are in only one direction at a time and the reflection direction changes continuously, the electromagnetic waves are output from the electromagnetic wave receiver 7. By taking the time average for the intensity of the reflected wave,
I try to reduce the effects of fading.
【００４５】また、図５（ｃ）に示すように、壁、床、
あるいは障害物２５等の電波が反射しやすい箇所に、例
えばカーボンのような電波吸収体４を配置するようにし
ても良い。As shown in FIG. 5 (c), the wall, the floor,
Alternatively, the radio wave absorber 4 such as carbon may be arranged at a location where the radio waves are easily reflected, such as the obstacle 25.
【００４６】本実施の形態に係る電磁波を用いた物体検
知装置は、以上のような構成をしているので、ミラーボ
ールの様な散乱体６から複数の電磁波が物体２３に照射
されることによって、フェージングの影響を緩和して物
体２３の表面各面の形状および材質を把握することがで
きる。なお、散乱体６として、散乱する電磁波が同時に
一方向のみで散乱方向が連続的に変化する方式のミラー
ボールを適用した場合には、データ処理装置２２が、受
信した電磁波強度に対して時間平均をとることによっ
て、フェージングの影響をより緩和することができる。Since the object detecting device using electromagnetic waves according to the present embodiment has the above-mentioned structure, the object 23 is irradiated with a plurality of electromagnetic waves from the scatterer 6 such as a mirror ball. The shape and material of each surface of the object 23 can be grasped by mitigating the influence of fading. When a mirror ball of a system in which scattered electromagnetic waves are changed in only one direction and the scattering direction is continuously changed is applied as the scatterer 6, the data processing device 22 makes a time average of the received electromagnetic wave intensity. By taking, it is possible to further reduce the effect of fading.
【００４７】更に、図５（ｂ）に示すように複数の電磁
波受信機２（＃１〜＃３）を備えた場合には、物体２３
の表面各面の形状および材質を把握することができる。Furthermore, when a plurality of electromagnetic wave receivers 2 (# 1 to # 3) are provided as shown in FIG.
The shape and material of each surface can be understood.
【００４８】もちろん図５（ｃ）に示すように、壁、
床、あるいは障害物２５等の電波が反射しやすい箇所
に、例えばカーボンのような電波吸収体４を配置した場
合には、フェージングを回避し、データ処理装置２２に
よってなされるデータ処理の精度を高めることができ
る。Of course, as shown in FIG.
When the radio wave absorber 4 such as carbon is placed on the floor or a place where the radio waves are easily reflected, such as the obstacle 25, fading is avoided and the accuracy of data processing performed by the data processing device 22 is improved. be able to.
【００４９】（第４の実施の形態）第４の実施の形態を
図６を用いて説明する。(Fourth Embodiment) A fourth embodiment will be described with reference to FIG.
【００５０】図６は、第４の実施の形態に係る電磁波を
用いた物体検知装置の構成概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of the structure of an object detecting device using electromagnetic waves according to the fourth embodiment.
【００５１】すなわち、本実施の形態に係る電磁波を用
いた物体検知装置は、複数の電磁波送受信機１と、デー
タ処理装置２２とを備えている。ここでは、一例として
４つの電磁波送受信機１（＃１〜＃４）を備えた場合を
示している。That is, the object detecting device using electromagnetic waves according to the present embodiment comprises a plurality of electromagnetic wave transceivers 1 and a data processing device 22. Here, as an example, the case where four electromagnetic wave transceivers 1 (# 1 to # 4) are provided is shown.
【００５２】各電磁波送受信機１（＃１〜＃４）は、検
知対象である物体２３に向けて電磁波を発信する。そし
て、それぞれ発信した電磁波が物体２３に反射し、戻っ
てきた反射波を受信し、データ処理装置２２に出力す
る。ここで電磁波とは、単一周波数のミリ波、広帯域な
スペクトル分布を持つ変調波、周波数掃引された単一周
波数のミリ波、あるいは複数の周波数を有するミリ波等
が該当する。Each electromagnetic wave transmitter / receiver 1 (# 1 to # 4) emits an electromagnetic wave toward the object 23 to be detected. Then, the electromagnetic waves respectively transmitted are reflected by the object 23, and the reflected waves that have returned are received and output to the data processing device 22. Here, the electromagnetic wave corresponds to a millimeter wave having a single frequency, a modulation wave having a wide band spectral distribution, a frequency-swept millimeter wave having a single frequency, or a millimeter wave having a plurality of frequencies.
【００５３】また、これら各電磁波送受信機１（＃１〜
＃４）は、物体２３の周囲を取り囲むようにそれぞれ異
なる場所に配置している。このように各電磁波送受信機
１（＃１〜＃４）をそれぞれ異なる場所に配置すること
によって、物体２３の異なる面で反射した電磁波を受信
できるようにしている。Further, each of these electromagnetic wave transceivers 1 (# 1 to # 1
# 4) are arranged in different places so as to surround the periphery of the object 23. By arranging the respective electromagnetic wave transceivers 1 (# 1 to # 4) at different places in this way, it is possible to receive the electromagnetic waves reflected by different surfaces of the object 23.
【００５４】データ処理装置２２は、各電磁波送受信機
１（＃１〜＃４）から出力された反射波をデータ処理す
ることによって、物体２３の表面各面の形状、あるいは
材質を多面的に把握する。この把握方法としては、例え
ば、以下に示す２通りがある。
１）各電磁波送受信機１（＃１〜＃４）から出力された
反射波強度を、画像化し、並列表示することによって、
各方向の状況を比較しながら把握する。
２）各電磁波送受信機１（＃１〜＃４）から出力された
反射波強度を表示した表示画像を、所定時間間隔毎に順
次切り換えながら表示する。これによって、あたかも物
体２３を見込みながら観測者が物体２３の周りを回って
いる様に物体２３の状況を把握することができる。The data processing device 22 performs data processing on the reflected waves output from the electromagnetic wave transmitters / receivers 1 (# 1 to # 4) to grasp the shape or material of each surface of the object 23 in a multifaceted manner. To do. There are, for example, the following two methods of grasping this. 1) The reflected wave intensity output from each electromagnetic wave transceiver 1 (# 1 to # 4) is imaged and displayed in parallel,
Understand by comparing the situation in each direction. 2) Display images displaying the intensity of reflected waves output from each of the electromagnetic wave transceivers 1 (# 1 to # 4) are sequentially switched at predetermined time intervals and displayed. As a result, the situation of the object 23 can be grasped as if the observer were turning around the object 23 while looking at the object 23.
【００５５】また、図６（ｂ）に示すように、壁、床、
あるいは障害物２５等の電波が反射しやすい箇所に、例
えばカーボンのような電波吸収体４を配置するようにし
ても良い。Further, as shown in FIG. 6B, the wall, the floor,
Alternatively, the radio wave absorber 4 such as carbon may be arranged at a location where the radio waves are easily reflected, such as the obstacle 25.
【００５６】本実施の形態に係る電磁波を用いた物体検
知装置は、以上のような構成をしているので、物体２３
の表面各面の形状および材質を多面的に把握することが
できる。Since the object detecting apparatus using electromagnetic waves according to the present embodiment has the above-mentioned structure, the object 23
The shape and material of each surface of the can be grasped in multiple ways.
【００５７】また、図６（ｂ）に示すように、壁、床、
あるいは障害物２５等の電波が反射しやすい箇所に、例
えばカーボンのような電波吸収体４を配置した場合に
は、フェージングを回避し、データ処理装置２２によっ
てなされるデータ処理の精度を高めることができる。As shown in FIG. 6 (b), the wall, the floor,
Alternatively, when the radio wave absorber 4 such as carbon is placed at a location where the radio waves are easily reflected, such as the obstacle 25, fading can be avoided and the accuracy of data processing performed by the data processing device 22 can be improved. it can.
【００５８】以上、本発明の好適な実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技
術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such configurations. Within the scope of the technical idea of the invention as claimed in the claims, those skilled in the art can come up with various modifications and modifications, and the modifications and modifications are also within the technical scope of the present invention. Be understood to belong to.
【００５９】[0059]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フェージングの影響を回避することができる。As described above, according to the present invention,
The influence of fading can be avoided.
【００６０】以上により、物体の形状および材質を精度
良く把握することが可能な電磁波を用いた物体検知装置
を実現することができる。As described above, it is possible to realize an object detection device using electromagnetic waves, which is capable of accurately grasping the shape and material of an object.
【図１】第１の実施の形態に係る電磁波を用いた物体検
知装置の構成概念図FIG. 1 is a configuration conceptual diagram of an object detection device using electromagnetic waves according to a first embodiment.
【図２】電磁波送受信機１（＃ａ）から発信された電磁
波の反射パターンの一例を示す概念図FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a reflection pattern of an electromagnetic wave transmitted from an electromagnetic wave transceiver 1 (#a).
【図３】電磁波送受信機１（＃ｂ）から発信された電磁
波の反射パターンの一例を示す概念図FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a reflection pattern of an electromagnetic wave transmitted from an electromagnetic wave transceiver 1 (#b).
【図４】第２の実施の形態に係る電磁波を用いた物体検
知装置の構成概念図FIG. 4 is a configuration conceptual diagram of an object detection device using electromagnetic waves according to a second embodiment.
【図５】第３の実施の形態に係る電磁波を用いた物体検
知装置の構成概念図FIG. 5 is a structural conceptual diagram of an object detection device using electromagnetic waves according to a third embodiment.
【図６】第４の実施の形態に係る電磁波を用いた物体検
知装置の構成概念図FIG. 6 is a structural conceptual diagram of an object detection device using electromagnetic waves according to a fourth embodiment.
【図７】従来技術による電磁波を用いた物体検知装置の
構成概念図FIG. 7 is a conceptual diagram of a configuration of an object detection device using electromagnetic waves according to a conventional technique.
ＣＷ…ミリ波 ＥＷ…電磁波 １…電磁波送受信機 ２…電磁波受信機 ４…電波吸収体 ６…散乱体 ２１…ミリ波送受信機 ２２…データ処理装置 ２３…物体 ２５…壁、床、あるいは障害物 ２６…反射物 CW ... millimeter wave EW ... electromagnetic wave 1 ... Electromagnetic wave transceiver 2 ... Electromagnetic wave receiver 4 ... Radio wave absorber 6 ... Scatterer 21 ... Millimeter wave transceiver 22 ... Data processing device 23 ... Object 25 ... Walls, floors, or obstacles 26 ... Reflector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G005 DA04 2G065 CA03 DA15 5J070 AB17 AB20 AB24 AC20 AD05 AD06 AE20 AK07 AK22 BC30 BC40 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2G005 DA04 2G065 CA03 DA15 5J070 AB17 AB20 AB24 AC20 AD05 AD06 AE20 AK07 AK22 BC30 BC40
Claims (7)
ともに、前記発信された電磁波が前記被検知物体に反射
して前記被検知物体側から戻った反射波を受信する複数
の電磁波送受信機と、 前記各電磁波送受信機によって受信された反射波につい
てデータ処理を行い、この結果に基づいて前記被検知物
体の形状および材質を把握するデータ処理手段とを備え
たことを特徴とする電磁波を用いた物体検知装置。1. A plurality of electromagnetic wave transmitters / receivers that emit electromagnetic waves toward a detected object and receive reflected waves that are reflected from the detected object and returned from the detected object side. An electromagnetic wave characterized by comprising data processing means for performing data processing on the reflected wave received by each electromagnetic wave transceiver and grasping the shape and material of the detected object based on the result. Object detection device.
磁波発信機と、 前記被検知物体の周りを取り囲むようにそれぞれ異なる
場所に配置され、前記電磁波発信機によって発信された
電磁波が前記被検知物体に反射して前記被検知物体側か
ら戻った反射波を受信する複数の電磁波受信機と、 前記各電磁波受信機によって受信された反射波について
データ処理を行い、この結果に基づいて前記被検知物体
の形状および材質を把握するデータ処理手段とを備えた
ことを特徴とする電磁波を用いた物体検知装置。2. An electromagnetic wave transmitter that emits an electromagnetic wave toward an object to be detected and an electromagnetic wave transmitter that is arranged in different places so as to surround the object to be detected, and the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave transmitter is the object to be detected. A plurality of electromagnetic wave receivers that receive reflected waves reflected from an object and returned from the detected object side, and perform data processing on the reflected waves received by each electromagnetic wave receiver, and based on the result, the detected object is detected. An object detection device using electromagnetic waves, comprising: a data processing unit for grasping the shape and material of an object.
記被検知物体によって反射された電磁波に基づいて前記
被検知物体の形状および材質を把握する物体検知装置で
あって、 前記電磁波を発信する電磁波発信機と、 前記電磁波発信機によって発信された電磁波を、任意の
方向に散乱させる散乱手段と、 前記散乱手段によって散乱され、更に前記被検知物体に
よって反射された前記電磁波を受信する電磁波受信機
と、 前記電磁波受信機によって受信された電磁波についてデ
ータ処理を行い、この結果に基づいて前記被検知物体の
形状および材質を把握するデータ処理手段とを備えたこ
とを特徴とする電磁波を用いた物体検知装置。3. An object detection device which emits an electromagnetic wave toward a detected object and grasps the shape and material of the detected object based on the electromagnetic wave reflected by the detected object. An electromagnetic wave transmitter, a scattering means for scattering the electromagnetic wave transmitted by the electromagnetic wave transmitter in an arbitrary direction, and an electromagnetic wave reception for receiving the electromagnetic wave scattered by the scattering means and further reflected by the detected object Machine, and a data processing means for performing data processing on the electromagnetic wave received by the electromagnetic wave receiver and grasping the shape and material of the detected object based on the result. Object detection device.
記被検知物体によって反射された電磁波に基づいて前記
被検知物体の形状および材質を把握する物体検知装置で
あって、 前記電磁波を発信する電磁波発信機と、 前記電磁波発信機によって発信された電磁波を任意の一
方向に反射する反射体として作用し、自転することによ
って前記方向が変化するミラーボールと、 前記ミラーボールによって反射され、更に前記被検知物
体によって反射された前記電磁波を受信する電磁波受信
機と、 前記電磁波受信機によって受信された電磁波についてデ
ータ処理を行い、この結果に基づいて前記被検知物体の
形状および材質を把握するデータ処理手段とを備えたこ
とを特徴とする電磁波を用いた物体検知装置。4. An object detection device which emits an electromagnetic wave toward an object to be detected and grasps the shape and material of the object to be detected based on the electromagnetic wave reflected by the object to be detected. And an electromagnetic wave transmitter that acts as a reflector that reflects the electromagnetic wave emitted by the electromagnetic wave transmitter in any one direction, and the mirror ball that changes the direction by rotation, and is reflected by the mirror ball, An electromagnetic wave receiver that receives the electromagnetic wave reflected by the detected object, and data that performs data processing on the electromagnetic wave received by the electromagnetic wave receiver and that grasps the shape and material of the detected object based on this result. An object detection device using electromagnetic waves, comprising: a processing means.
記被検知物体によって反射された電磁波に基づいて前記
被検知物体の形状および材質を把握する物体検知装置で
あって、 前記被検知物体の周りを取り囲むようにそれぞれ異なる
場所に配置され、電磁波を前記被検知物体に向けて発信
するとともに、前記発信された電磁波が前記被検知物体
に反射して前記被検知物体側から戻った反射波を受信す
る複数の電磁波送受信機と、 前記各電磁波送受信機によって受信された各反射波の強
度に基づいて前記被検知物体の表面各面における形状お
よび材質を把握するデータ処理手段とを備えたことを特
徴とする電磁波を用いた物体検知装置。5. An object detection device which emits an electromagnetic wave toward a detected object and grasps the shape and material of the detected object based on the electromagnetic wave reflected by the detected object. Are arranged in different places so as to surround the circumference of the electromagnetic wave, emit electromagnetic waves toward the detected object, and the emitted electromagnetic waves are reflected by the detected object and returned from the detected object side. A plurality of electromagnetic wave transmitters / receivers for receiving the data, and data processing means for grasping the shape and material of each surface of the detected object based on the intensity of each reflected wave received by each electromagnetic wave transmitter / receiver. An object detection device using electromagnetic waves.
載の電磁波を用いた物体検知装置において、 前記電磁波は、スペクトル分布を持つ変調波、または周
波数掃引された単一周波数のミリ波、または複数周波数
を有するミリ波であることを特徴とする電磁波を用いた
物体検知装置。6. The object detection device using an electromagnetic wave according to claim 1, wherein the electromagnetic wave is a modulated wave having a spectral distribution or a frequency-swept single-frequency millimeter wave. Or an object detection device using electromagnetic waves, which is a millimeter wave having a plurality of frequencies.
載の電磁波を用いた物体検知装置において、 前記被検知物体が配置された部屋の壁、または床、また
は天井、または他の物体のいずれかによって反射された
前記電磁波を吸収する電磁波吸収体を、前記壁、床、天
井、および他の物体のうちの少なくともいずれかの近傍
に配置したことを特徴とする電磁波を用いた物体検知装
置。7. The object detecting device using an electromagnetic wave according to claim 1, wherein a wall of the room in which the object to be detected is placed, a floor, a ceiling, or another object. An object detector using an electromagnetic wave, characterized in that an electromagnetic wave absorber that absorbs the electromagnetic wave reflected by any one of the above is disposed near at least one of the wall, floor, ceiling, and other objects. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001353545A JP2003156570A (en) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | Object detector using electromagnetic wave |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001353545A JP2003156570A (en) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | Object detector using electromagnetic wave |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003156570A true JP2003156570A (en) | 2003-05-30 |
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ID=19165545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001353545A Withdrawn JP2003156570A (en) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | Object detector using electromagnetic wave |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003156570A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006220595A (en) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Univ Of Electro-Communications | Living thing detector |
| JP2018004339A (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-11 | 株式会社アースニクスエム | Measuring device |
| WO2023190157A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 太陽誘電株式会社 | High-frequency system |
-
2001
- 2001-11-19 JP JP2001353545A patent/JP2003156570A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006220595A (en) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Univ Of Electro-Communications | Living thing detector |
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