JP2003329769A - Method and sensor for detecting interruption of microwave - Google Patents

Method and sensor for detecting interruption of microwave

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JP2003329769A
JP2003329769A JP2002133884A JP2002133884A JP2003329769A JP 2003329769 A JP2003329769 A JP 2003329769A JP 2002133884 A JP2002133884 A JP 2002133884A JP 2002133884 A JP2002133884 A JP 2002133884A JP 2003329769 A JP2003329769 A JP 2003329769A
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Japan
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signal
oscillator
phase
antenna
intermediate frequency
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JP2002133884A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazusuke Yanagisawa
和介 柳沢
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Yokowo Co Ltd
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Yokowo Co Ltd
Yokowo Mfg Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and its sensor for detecting the interruption of microwaves capable of estimating an object, to some degree, intruding between a transmission antenna and a reception antenna, and heightening a function as a sensor for accurately specifying the size of the intruding object. <P>SOLUTION: Oscillation output of a microwave oscillator 1 is transmitted from a transmission antenna 2 and received by a reception antenna 3 opposite to the transmission antenna 2 to detect the size of an object 9 passing in-between. A reception signal received by the reception antenna 3 is mixed by a local oscillator 4 and a mixer 5 to create an intermediate frequency signal. The phase of the intermediate frequency signal is detected by a phase detector 8 with reference to the phase of a reference oscillator 6. A PLL circuit for controlling the local oscillator 4 via a phase comparator 7 in such a way that the frequency of the intermediate frequency signal becomes equal to the frequency of the reference oscillator 6 is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波により
不審者の侵入などを警戒するために、マイクロ波の送信
アンテナと受信アンテナとを対向させて警戒区域の周囲
を張り巡らす場合などのマイクロ波遮断センサおよびマ
イクロ波遮断の検出方法に関する。さらに詳しくは、マ
イクロ波を遮断するものが、何であるかを知るためにそ
の大きさも検出することができるマイクロ波遮断センサ
およびその検出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave in a case where a transmitting antenna and a receiving antenna for microwaves are opposed to each other in order to guard against the invasion of a suspicious person by the microwave, and the like. The present invention relates to a cutoff sensor and a microwave cutoff detection method. More specifically, the present invention relates to a microwave cutoff sensor and a detection method thereof that can detect the magnitude of microwaves to know what they are.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の危険領域への侵入検知、ビル家屋
への侵入検知、防衛施設への侵入検知などを行うための
方法としては、発光素子と受光素子とを対向させ、光ビ
ームを用いて、その間を不審者が横切った場合には、光
の遮断により受光素子により検出する方法が用いられて
いる。また、光に代ってマイクロ波を用い、同様に送信
アンテナと受信アンテナとを対向させてその間を遮断す
るものがあると、受信するマイクロ波の一部が遮断され
て小さくなることにより検出する方法も用いられてい
る。
2. Description of the Related Art As a conventional method for detecting an intrusion into a dangerous area, an intrusion into a building, an intrusion into a defense facility, a light emitting element and a light receiving element are opposed to each other and a light beam is used. When a suspicious person crosses the gap, a method of detecting by a light receiving element by blocking light is used. Further, if there is a device that uses a microwave instead of light and similarly blocks a transmission antenna and a reception antenna so as to oppose each other, a part of the received microwave is cut off and becomes smaller, which is detected. Methods have also been used.

【0003】光を用いる場合は、ビームのスポットが小
さいため、検知領域が非常に限定されること、光ビーム
を遮断する物体の大きさを検知することが困難であり、
たとえば木の葉が落ちても人間が通ったのと同程度の検
出になるという問題がある。一方、マイクロ波を用いた
場合、ビーム幅が広いため、送信アンテナと受信アンテ
ナとの間を遮断した物体の大きさが大きいとその減衰量
が大きくなり、遮断した物体の大きさをある程度推測す
ることができる。
When light is used, since the beam spot is small, the detection area is very limited, and it is difficult to detect the size of an object that blocks the light beam.
For example, there is a problem that even if a tree leaf falls, it is detected as much as a human being passes. On the other hand, when a microwave is used, the beam width is wide, and if the size of the object that blocks the transmission antenna and the reception antenna is large, the amount of attenuation increases, and the size of the blocked object can be estimated to some extent. be able to.

【0004】すなわち、図2に示されるように、送信ア
ンテナ21と受信アンテナ22との間に大きさの異なる
物体P、Q、Wが入った場合、送信アンテナ21から出
て受信アンテナ22に入射するマイクロ波のビームB
は、広がりをもっているため、小さい物体Pも大きい物
体Wもその大きさに応じてマイクロ波を遮断する。大き
な面積でマイクロ波を遮断すれば、受信アンテナ22で
受信するマイクロ波はほぼその断面積に比例してその減
衰が大きくなるため、受信する信号の電力(強度)の大
きさを検出することにより、侵入した物体がP、Q、W
のいずれであるかを知ることができる。
That is, as shown in FIG. 2, when objects P, Q, W having different sizes enter between the transmitting antenna 21 and the receiving antenna 22, they exit the transmitting antenna 21 and enter the receiving antenna 22. Microwave beam B
Has a spread, so that both the small object P and the large object W block microwaves according to their sizes. If the microwave is cut off in a large area, the microwave received by the receiving antenna 22 will be attenuated substantially in proportion to its cross-sectional area. Therefore, by detecting the magnitude of the power (intensity) of the received signal, , The intruding object is P, Q, W
You can know which of these.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述のように、マイク
ロ波を用いた遮断センサによれば、受信アンテナによる
受信電力により、侵入者の大きさをある程度知ることが
できる。しかし、この方法では、受信機による受信電力
の絶対値により判断することになるが、長期的レンジで
見ると、マイクロ波発振器の送信電力や受信機の受信感
度は一般的には低下して変動し、長期的安定性の維持が
問題であること、多重反射による誤認が生じやすいこ
と、雨などによるマイクロ波を吸収しやすいものがある
場合に誤認を生じやすいこと、などの問題を有してい
る。そのため、物体の大きさを正確に検出するという点
においては信頼性が低く、実用化されていない。
As described above, according to the cutoff sensor using the microwave, the size of the intruder can be known to some extent by the electric power received by the receiving antenna. However, in this method, the absolute value of the power received by the receiver is used for judgment, but in the long-term range, the transmission power of the microwave oscillator and the reception sensitivity of the receiver generally decrease and fluctuate. However, maintaining long-term stability is a problem, misidentification due to multiple reflections is likely to occur, and misidentification is likely to occur if there is something that easily absorbs microwaves due to rain, etc. There is. Therefore, it is unreliable in terms of accurately detecting the size of the object and has not been put to practical use.

【0006】一方において、送信アンテナと受信アンテ
ナとの間に侵入するものの大きさを知ることができれ
ば、たとえば家屋などへの侵入を検知する用途におい
て、人間の侵入であるか、犬または猫の侵入であるかを
知ることができれば、無用な警報を発することがなくな
り、センサとしてより高度なものとなり、有効性の高い
センサとなり得る。
On the other hand, if it is possible to know the size of an object that enters between the transmitting antenna and the receiving antenna, for example, in the case of detecting an intrusion into a house or the like, it is an intrusion of a human or an invasion of a dog or a cat. If it is possible to know whether or not this is the case, it is possible to become a highly effective sensor as it becomes more sophisticated as a sensor without issuing an unnecessary alarm.

【0007】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、マイクロ波発振器の出力などが変動しても、
送信アンテナと受信アンテナとの間に侵入するものの大
きさを正確に特定することにより、その侵入するものを
ある程度推測し、センサとしての機能を高めることがで
きるマイクロ波遮断の検出方法およびマイクロ波遮断セ
ンサを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a situation, and even if the output of the microwave oscillator fluctuates,
By accurately specifying the size of an intruding object between the transmitting antenna and the receiving antenna, the intruding object can be guessed to some extent to enhance the function as a sensor. It is intended to provide a sensor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、送信アンテ
ナと受信アンテナとの間に侵入するものの大きさを正確
に検知するため鋭意検討を重ねた結果、前述のように、
侵入するものの大きさにより、マイクロ波が遮断されて
受信アンテナにより受信するマイクロ波の量が減るが、
同時に送信アンテナから送信されたマイクロ波は、図1
に矢印Aで示されるように、侵入する物体9を迂回して
受信アンテナ3に到達し、そのように迂回したマイクロ
波は位相遅れをもって受信アンテナに到達し、物体の大
きさが大きいほどその迂回距離が大きくなるため、位相
遅れも大きくなっており、この位相遅れの大きさを検出
することにより、侵入した物体の大きさを予見すること
ができることを見出した。
The present inventor has conducted extensive studies in order to accurately detect the size of an object penetrating between a transmitting antenna and a receiving antenna, and as a result, as described above,
Depending on the size of the intruder, the microwave is blocked and the amount of microwave received by the receiving antenna is reduced,
At the same time, the microwave transmitted from the transmitting antenna is shown in FIG.
As indicated by an arrow A, the object 9 which bypasses the invading object arrives at the receiving antenna 3, and the detoured microwave reaches the receiving antenna with a phase delay. Since the distance increases, the phase delay also increases, and it was found that the size of the intruding object can be predicted by detecting the magnitude of this phase delay.

【0009】本発明によるマイクロ波遮断検出方法は、
マイクロ波用の送信アンテナと受信アンテナとを対向さ
せて該送信アンテナおよび受信アンテナの間を遮断する
ものを検出する方法であって、一定周波数で発振する基
準発振器を有し、前記受信アンテナによる受信信号を局
部発振信号と混合することにより前記基準発振器と同じ
周波数の中間周波信号を生成し、該中間周波信号の位相
を、前記基準発振器の位相を基準として検出することに
より、前記送信アンテナおよび受信アンテナの間を遮断
する物体の大きさを検出することを特徴とする。
The microwave cutoff detection method according to the present invention comprises:
A method of detecting a device that opposes a transmitting antenna and a receiving antenna for microwaves to cut off between the transmitting antenna and the receiving antenna, and has a reference oscillator that oscillates at a constant frequency, and reception by the receiving antenna. A signal is mixed with a local oscillation signal to generate an intermediate frequency signal having the same frequency as that of the reference oscillator, and the phase of the intermediate frequency signal is detected by using the phase of the reference oscillator as a reference. It is characterized by detecting the size of an object that blocks the space between the antennas.

【0010】ここに基準発振器とは、たとえば水晶発振
器のように、経時変化を殆ど生じないで常に一定の周波
数で発振し続けるものを意味する。
Here, the reference oscillator means, for example, a crystal oscillator that constantly oscillates at a constant frequency with almost no change over time.

【0011】この方法によれば、物体の存在にのみ依存
する位相変化を検出するため、マイクロ波発振器の出力
低下や受信機の感度低下に影響を受けることなく、物体
の情報のみを検出することができる。しかも、中間周波
信号の周波数を基準発振器の発振周波数と一致するよう
に局部発振器の発振周波数を合せながら行っているた
め、マイクロ波発振器の発振周波数がドリフトしても、
その周波数変化を完全に除去することができ、侵入する
物体の位相のみに依存する情報を検出することができ
る。さらに、その位相情報は、送信アンテナと受信アン
テナの間に侵入する物体の大きさによりその変化量が異
なるため、正確にマイクロ波を遮断する物体の大きさを
検出することができる。その結果、測定装置系の経時変
化、多重反射や環境などの外部事情による変化を完全に
除去して侵入する物体のみの情報を検出することがで
き、正確に侵入する物体の大きさを知ることができる。
According to this method, since the phase change which depends only on the existence of the object is detected, only the information of the object can be detected without being affected by the decrease in the output of the microwave oscillator and the decrease in the sensitivity of the receiver. You can Moreover, since the oscillation frequency of the local oscillator is adjusted so that the frequency of the intermediate frequency signal matches the oscillation frequency of the reference oscillator, even if the oscillation frequency of the microwave oscillator drifts,
The frequency change can be completely removed, and information that depends only on the phase of the intruding object can be detected. Further, since the amount of change in the phase information varies depending on the size of the object penetrating between the transmitting antenna and the receiving antenna, it is possible to accurately detect the size of the object that blocks the microwave. As a result, it is possible to completely eliminate the changes over time of the measuring system, changes due to external conditions such as multiple reflections and the environment, and to detect the information of only the intruding object, and to know the size of the intruding object accurately. You can

【0012】前記中間周波信号の周波数を前記基準発振
器の発振周波数と合せるのに、前記中間周波信号と前記
基準発振器との位相を比較することにより前記局部発振
器の発振周波数を制御するPLLを構成することにより
行うことが、マイクロ波発振器の発振周波数がドリフト
などによりずれても、測定する侵入物体による位相の変
化に影響しないため好ましい。
In order to match the frequency of the intermediate frequency signal with the oscillation frequency of the reference oscillator, a PLL for controlling the oscillation frequency of the local oscillator is constructed by comparing the phases of the intermediate frequency signal and the reference oscillator. It is preferable to do so because even if the oscillation frequency of the microwave oscillator shifts due to drift or the like, it does not affect the phase change due to the intruding object to be measured.

【0013】本発明によるマイクロ波遮断センサは、マ
イクロ波発振器と、該マイクロ波発振器の発振出力を送
信する送信アンテナと、該送信アンテナと対向して設け
られ、該送信アンテナから送信される信号を受信する受
信アンテナと、該受信アンテナにより受信した受信信号
の中間周波信号を生成するための電子同調が可能な局部
発振器と、該局部発振器の発振信号と前記受信アンテナ
により受信した受信信号とを混合して中間周波信号を生
成する混合器と、一定周波数の信号を発生させる基準発
振器と、該基準発振器の発振周波数と前記混合器により
生成された中間周波信号の周波数とを比較し、両周波数
の差がなくなるように前記局部発振器に制御信号を送る
位相比較器と、前記基準発振器の位相を基準として前記
混合器により生成される中間周波信号の位相を検出する
位相検出器とからなっている。
A microwave cutoff sensor according to the present invention is provided with a microwave oscillator, a transmitting antenna for transmitting an oscillation output of the microwave oscillator, a signal transmitting from the transmitting antenna, the signal being transmitted from the transmitting antenna. A reception antenna for receiving, a local oscillator capable of electronic tuning for generating an intermediate frequency signal of a reception signal received by the reception antenna, an oscillation signal of the local oscillator and a reception signal received by the reception antenna are mixed. A mixer for generating an intermediate frequency signal, a reference oscillator for generating a signal of a constant frequency, the oscillation frequency of the reference oscillator and the frequency of the intermediate frequency signal generated by the mixer are compared, and both frequencies are compared. Generated by a phase comparator that sends a control signal to the local oscillator so that there is no difference, and the mixer with the phase of the reference oscillator as a reference It consists a phase detector for detecting the phase of the intermediate frequency signal.

【0014】前記混合器により生成される中間周波信号
の信号強度を検出する信号強度検出器をさらに有するこ
とにより、位相と信号強度(振幅)の両方により侵入物
体の存在および大きさを検出することができるため、よ
り一層正確さを確保することができるため好ましい。
The presence and size of an intruding object can be detected by both the phase and the signal strength (amplitude) by further including a signal strength detector for detecting the signal strength of the intermediate frequency signal generated by the mixer. Therefore, it is preferable because the accuracy can be further ensured.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明のマイクロ波遮断センサおよびその検出方法について
説明をする。本発明によるマイクロ波遮断センサは、図
1にその一実施形態の構成例がブロック図で示されるよ
うに、マイクロ波発振器1の発振出力を送信アンテナ2
により送信し、その送信アンテナ2と対向して設けられ
た受信アンテナ3により受信し、その間を通過する物体
9の大きさを検出するものである。受信アンテナ3によ
り受信した受信信号は、局部発振器4と混合器5で混合
され、両者の周波数の差である中間周波信号を生成し、
その中間周波信号の位相を、基準発振器6の位相を基準
にして位相検出器8により検出する。この中間周波信号
の周波数が基準発振器6の周波数と同じ周波数になるよ
うに、位相比較器7を介して局部発振器4を制御するP
LL回路が形成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a microwave cutoff sensor of the present invention and a detection method thereof will be described with reference to the drawings. In the microwave cutoff sensor according to the present invention, the oscillation output of the microwave oscillator 1 is transmitted to the transmission antenna 2 as shown in the block diagram of the configuration example of the embodiment in FIG.
And the size of an object 9 passing therebetween is detected by the receiving antenna 3 provided facing the transmitting antenna 2. The received signal received by the receiving antenna 3 is mixed by the local oscillator 4 and the mixer 5 to generate an intermediate frequency signal which is the difference between the frequencies of the two,
The phase of the intermediate frequency signal is detected by the phase detector 8 with reference to the phase of the reference oscillator 6. P which controls the local oscillator 4 via the phase comparator 7 so that the frequency of the intermediate frequency signal becomes the same as the frequency of the reference oscillator 6.
An LL circuit is formed.

【0016】マイクロ波発振器1による発振出力が送信
アンテナ2により送信され、受信アンテナ3により受信
された受信信号を局部発振器4の信号と混合器5により
混合して中間周波信号IFを生成し、信号処理をする構
成は、従来のレーダ装置と同様である。本発明では、こ
の局部発振器4として、VCO(voltage controlledos
cillator)などの電子的にチューニングすることができ
る発振器が用いられ、中間周波信号IFの周波数が水晶
発振器などの安定した周波数で発振する基準発振器6の
周波数と同じ周波数になるように、PLL回路が形成さ
れており、中間周波信号の周波数を一定にして、その位
相変化を位相検出器8により検出している。
The oscillating output of the microwave oscillator 1 is transmitted by the transmitting antenna 2, and the received signal received by the receiving antenna 3 is mixed with the signal of the local oscillator 4 by the mixer 5 to generate the intermediate frequency signal IF. The configuration for processing is similar to that of the conventional radar device. In the present invention, a VCO (voltage controlled oscillator) is used as the local oscillator 4.
An electronically tunable oscillator such as a cillator) is used, and the PLL circuit is configured so that the frequency of the intermediate frequency signal IF becomes the same as the frequency of the reference oscillator 6 that oscillates at a stable frequency such as a crystal oscillator. The frequency of the intermediate frequency signal is kept constant and the phase change is detected by the phase detector 8.

【0017】すなわち、混合器5により受信信号と局部
発振器4との周波数差の中間周波信号が生成され、その
中間周波信号IFはIF増幅器10により増幅されて、
位相比較器7に水晶発振器6の発振信号と共に入力さ
れ、位相比較器7では、両者の周波数を比較し、その周
波数が一致するように、局部発振器4にフィードバック
することにより、局部発振器4の発振周波数が調整され
るループが形成されている。これは、マイクロ波発振器
1や局部発振器4の発振周波数が変化すると、その周波
数変化により位相も変化するため、受信信号の位相変化
を正確に把握することができないためである。
That is, the mixer 5 generates an intermediate frequency signal having a frequency difference between the received signal and the local oscillator 4, and the intermediate frequency signal IF is amplified by the IF amplifier 10,
The oscillation signal of the crystal oscillator 6 is input to the phase comparator 7, and the phase comparator 7 compares the frequencies of the two and feeds them back to the local oscillator 4 so that the frequencies match, thereby oscillating the local oscillator 4. A loop is formed whose frequency is adjusted. This is because when the oscillation frequency of the microwave oscillator 1 or the local oscillator 4 changes, the phase also changes due to the change of the frequency, so that the phase change of the received signal cannot be accurately grasped.

【0018】たとえばマイクロ波発振器1の発振周波数
を10.525GHzとし、局部発振器4の発振周波数
を10.515GHzと設定しておき、基準発振器6で
ある水晶発振器の発振周波数として10MHzのものを
使用している場合、それぞれがそのままの周波数を維持
すれば中間周波信号の周波数は10MHzで、基準発振
器6の発振周波数と同じになる。しかし、基準発振器6
の発振周波数は温度などの周囲環境が変ってもその発振
周波数は殆ど変化しないが、送信機であるマイクロ波発
振器1や局部発振器4は、周囲温度や動作時間によりそ
の周波数が変動する。そこで、たとえば、両者の差であ
る中間周波信号の周波数が、9MHzになった場合、基
準発振器6の発振周波数に対して1MHz低いため、位
相比較器7は局部発振器4の発振周波数を下げるように
制御する。その結果、中間周波信号の周波数は高くな
り、この関係が逆転すれば局部発振器4の発振周波数を
高くするように制御し、PLLは、この動作を繰り返す
ことにより中間周波信号の周波数を基準発振器6の周波
数と一致させる。
For example, the oscillation frequency of the microwave oscillator 1 is set to 10.525 GHz, the oscillation frequency of the local oscillator 4 is set to 10.515 GHz, and the oscillation frequency of the crystal oscillator, which is the reference oscillator 6, is 10 MHz. In this case, if the respective frequencies are maintained as they are, the frequency of the intermediate frequency signal is 10 MHz, which is the same as the oscillation frequency of the reference oscillator 6. However, the reference oscillator 6
Although the oscillating frequency does not substantially change even if the ambient environment such as the temperature changes, the microwave oscillator 1 and the local oscillator 4, which are transmitters, change in frequency depending on the ambient temperature and the operating time. Therefore, for example, when the frequency of the intermediate frequency signal, which is the difference between the two, is 9 MHz, which is lower than the oscillation frequency of the reference oscillator 6, the phase comparator 7 lowers the oscillation frequency of the local oscillator 4. Control. As a result, the frequency of the intermediate frequency signal increases, and if this relationship is reversed, the oscillation frequency of the local oscillator 4 is controlled to increase, and the PLL repeats this operation to set the frequency of the intermediate frequency signal to the reference oscillator 6 Match the frequency of.

【0019】位相検出器8は、一般的な位相検出用IC
を使用することができ、基準発振器6の位相を基準とし
て中間周波信号の位相を測定することにより、中間周波
信号の位相変化、すなわち送信信号の侵入した物体9に
よる位相の変化を検出するものである。
The phase detector 8 is a general phase detection IC.
Can be used to detect the phase change of the intermediate frequency signal by measuring the phase of the intermediate frequency signal with reference to the phase of the reference oscillator 6, that is, the change of the phase due to the intruded object 9 of the transmission signal. is there.

【0020】以上の装置の説明により明らかなように、
本発明によるマイクロ波遮断検出方法は、マイクロ波送
信アンテナ2とマイクロ波受信アンテナ2とを対向させ
て、その間に侵入して遮断するものを検出する場合に、
PLL回路を用いて、中間周波信号の周波数を基準とな
る基準発振器6の発振周波数と合せて、中間周波信号の
位相を、基準発振器の位相を基準として位相検出器8に
より検出することにより、侵入物体の大きさを検出する
ことを特徴としている。
As is clear from the above description of the apparatus,
The microwave cutoff detection method according to the present invention, in the case where the microwave transmission antenna 2 and the microwave reception antenna 2 are opposed to each other and a substance that enters and blocks between them is detected,
By using the PLL circuit, the frequency of the intermediate frequency signal is matched with the oscillation frequency of the reference oscillator 6 serving as a reference, and the phase of the intermediate frequency signal is detected by the phase detector 8 using the phase of the reference oscillator as a reference. The feature is that the size of the object is detected.

【0021】すなわち、送信アンテナ2と受信アンテナ
3との間に障害物がなければ、送信アンテナ2と受信ア
ンテナ3との間の距離は一定であるため、その距離に伴
う位相は常に一定の位相であるが、前述のように、送信
アンテナ2と受信アンテナ3との間に物体9が侵入する
と、送信信号はその物体9により反射されると共に、そ
の一部は図1に矢印Aで示されるように、物体9を迂回
して受信アンテナ3に到達する。そのため、この迂回に
より位相が遅れ、受信信号は物体9の大きさに応じた位
相遅れが生じる。この位相の遅れは、侵入する物体9の
大きさが大きいほどその迂回距離が大きくなるため大き
くなる。この位相の変化と侵入した物体の大きさとの関
係は、予め測定しておけばはっきりするが、たとえば送
信アンテナと受信アンテナとの間を垂直に猫が横切った
場合の位相変化は数ラジアン程度であり、人間が垂直に
横切った場合には、数十ラジアン程度となり、容易に区
別できる。そして、この受信信号の位相遅れは、中間周
波信号にしてもそのまま位相遅れを維持する。
That is, if there is no obstacle between the transmitting antenna 2 and the receiving antenna 3, the distance between the transmitting antenna 2 and the receiving antenna 3 is constant, so the phase associated with the distance is always constant. However, as described above, when the object 9 enters between the transmitting antenna 2 and the receiving antenna 3, the transmission signal is reflected by the object 9 and a part thereof is indicated by an arrow A in FIG. Thus, the object 9 is bypassed to reach the receiving antenna 3. Therefore, due to this detour, the phase is delayed, and the received signal is delayed in phase according to the size of the object 9. This phase delay increases as the size of the intruding object 9 increases and the detour distance increases. The relationship between this phase change and the size of the intruding object is clear if measured in advance.For example, when a cat crosses vertically between the transmitting antenna and the receiving antenna, the phase change is about several radians. Yes, when a person crosses vertically, it becomes about several tens of radians, which is easily distinguishable. The phase delay of the received signal is maintained as it is even if it is an intermediate frequency signal.

【0022】その結果、中間周波信号の位相を、基準発
振器の位相を基準にして測定することにより、受信信号
が直線で進む場合に比べて、その進行距離が長くなった
割合を知ることができ、迂回距離、ひいては侵入する物
体の大きさを検出することができ、侵入物体を予測する
ことができる。しかも、この位相変化は、マイクロ波発
振器の出力低下や受信機の感度とは関係なく、さらに、
マイクロ波発振器や局部発振器の周波数変化による影響
はPLL回路により常に除去しているため、侵入物体に
よる変化のみを検出することができる。
As a result, by measuring the phase of the intermediate frequency signal with reference to the phase of the reference oscillator, it is possible to know the rate at which the distance traveled is longer than that in the case where the received signal travels in a straight line. The detour distance, and thus the size of the intruding object, can be detected, and the intruding object can be predicted. Moreover, this phase change has nothing to do with the decrease in the output of the microwave oscillator and the sensitivity of the receiver.
Since the influence of the frequency change of the microwave oscillator or the local oscillator is always removed by the PLL circuit, only the change caused by the intruding object can be detected.

【0023】以上のように、本発明によれば、受信信号
の位相変化により送信アンテナと受信アンテナとの間を
通過する物体の大きさを検出する構成になっているた
め、マイクロ波発振器などの出力低下や経時変化、受信
機の感度の低下などにより受信レベルが変化しても、そ
れらの変化とは関係なく、正確に侵入物体の大きさを把
握することができる。その結果、犬や猫などの小さな物
体が侵入したのか、人間などの大きな物体が侵入したの
かを正確に把握することができる。
As described above, according to the present invention, the size of the object passing between the transmitting antenna and the receiving antenna is detected by the phase change of the received signal, so that the size of the microwave oscillator or the like is reduced. Even if the reception level changes due to a decrease in output, a change with time, a decrease in sensitivity of the receiver, or the like, the size of the intruding object can be accurately grasped regardless of the change. As a result, it is possible to accurately grasp whether a small object such as a dog or a cat has entered or a large object such as a human has entered.

【0024】本発明によれば、受信信号の位相変化を検
出することにより、その侵入物体の大きさを検出してい
るが、この位相変化と共に、さらに従来の受信信号の振
幅変化、すなわち受信信号の大きさ(強度)も検出すれ
ば、より一層検出の信頼性を向上させることができる。
この受信信号の大きさの変化は、従来と同様に、たとえ
ば中間周波信号IFの出力の一部を検波器により検波
し、その大きさを測定することにより簡単に知ることが
できる。
According to the present invention, the size of the intruding object is detected by detecting the phase change of the received signal. In addition to the phase change, the amplitude change of the conventional received signal, that is, the received signal is detected. If the magnitude (strength) of the is also detected, the reliability of the detection can be further improved.
The change in the magnitude of the received signal can be easily known by detecting a part of the output of the intermediate frequency signal IF with a detector and measuring the magnitude thereof, as in the conventional case.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、侵入警戒装置など、特
定の間隔の領域に不審者などの侵入を監視する場合に、
その侵入物体の侵入の有無のみならず、侵入物体の大き
さまで正確に把握することができるため、犬や猫などの
影響のない物体との差別を認識することができ、非常に
信頼性の高い警戒をすることができる。
According to the present invention, in the case of monitoring the intrusion of a suspicious person or the like in an area of a specific interval such as an intrusion warning device,
Not only the presence or absence of the intruding object, but also the size of the intruding object can be accurately grasped, so that it is possible to recognize the discrimination from an unaffected object such as a dog or a cat, which is extremely reliable. You can be vigilant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるマイクロ波遮断センサの一実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a microwave cutoff sensor according to the present invention.

【図2】マイクロ波により侵入物体の検出を行う場合の
物体の大きさが異なる例を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which the size of an object is different when an intruding object is detected by microwaves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイクロ波発振器 2 送信アンテナ 3 受信アンテナ 4 局部発振器 5 混合器 6 基準発振器 7 位相比較器 8 位相検出器 1 microwave oscillator 2 transmitting antenna 3 receiving antenna 4 Local oscillator 5 mixer 6 Reference oscillator 7 Phase comparator 8 Phase detector

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロ波用の送信アンテナと受信アン
テナとを対向させて該送信アンテナおよび受信アンテナ
の間を遮断するものを検出する方法であって、一定周波
数で発振する基準発振器を有し、前記受信アンテナによ
る受信信号を局部発振信号と混合することにより前記基
準発振器と同じ周波数の中間周波信号を生成し、該中間
周波信号の位相を、前記基準発振器の位相を基準として
検出することにより、前記送信アンテナおよび受信アン
テナの間を遮断する物体の大きさを検出することを特徴
とするマイクロ波遮断の検出方法。
1. A method for detecting what cuts between the transmission antenna and the reception antenna by facing a transmission antenna and a reception antenna for microwaves, having a reference oscillator oscillating at a constant frequency, By generating an intermediate frequency signal having the same frequency as the reference oscillator by mixing the received signal by the receiving antenna with a local oscillation signal, the phase of the intermediate frequency signal is detected by using the phase of the reference oscillator as a reference. A method for detecting microwave blocking, comprising detecting the size of an object that blocks between the transmitting antenna and the receiving antenna.
【請求項2】 前記中間周波信号の周波数を前記基準発
振器の発振周波数と合せるのに、前記中間周波信号と前
記基準発振器との位相を比較することにより前記局部発
振器の発振周波数を制御するPLLを構成することによ
り行う請求項1記載の検出方法。
2. A PLL for controlling the oscillation frequency of the local oscillator by comparing the phases of the intermediate frequency signal and the reference oscillator in order to match the frequency of the intermediate frequency signal with the oscillation frequency of the reference oscillator. The detection method according to claim 1, which is performed by configuring.
【請求項3】 マイクロ波発振器と、該マイクロ波発振
器の発振出力を送信する送信アンテナと、該送信アンテ
ナと対向して設けられ、該送信アンテナから送信される
信号を受信する受信アンテナと、該受信アンテナにより
受信した受信信号の中間周波信号を生成するための電子
同調が可能な局部発振器と、該局部発振器の発振信号と
前記受信アンテナにより受信した受信信号とを混合して
中間周波信号を生成する混合器と、一定周波数の信号を
発生させる基準発振器と、該基準発振器の発振周波数と
前記混合器により生成された中間周波信号の周波数とを
比較し、両周波数の差がなくなるように前記局部発振器
に制御信号を送る位相比較器と、前記基準発振器の位相
を基準として前記混合器により生成される中間周波信号
の位相を検出する位相検出器とからなるマイクロ波遮断
センサ。
3. A microwave oscillator, a transmitting antenna for transmitting an oscillation output of the microwave oscillator, a receiving antenna provided to face the transmitting antenna and receiving a signal transmitted from the transmitting antenna, An electronically tunable local oscillator for generating an intermediate frequency signal of a reception signal received by a reception antenna, and an intermediate frequency signal by mixing an oscillation signal of the local oscillator and a reception signal received by the reception antenna The mixer, a reference oscillator for generating a signal of a constant frequency, the oscillation frequency of the reference oscillator and the frequency of the intermediate frequency signal generated by the mixer, and the local part so that there is no difference between the two frequencies. A phase comparator for sending a control signal to the oscillator, and a unit for detecting the phase of the intermediate frequency signal generated by the mixer with reference to the phase of the reference oscillator. A microwave cutoff sensor consisting of a phase detector.
【請求項4】 前記混合器により生成される中間周波信
号の信号強度を検出する信号強度検出器をさらに有する
請求項3記載のマイクロ波遮断センサ。
4. The microwave cutoff sensor according to claim 3, further comprising a signal strength detector that detects a signal strength of the intermediate frequency signal generated by the mixer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050048809A (en) * 2003-11-20 2005-05-25 (주)태성엠아이에스 Microwave detector having anti-masking circuit for crime prevention

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