JP2008286693A - Microwave detecting system, microwave detecting technique, and road surveillance system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、放電発光管より発せられる微弱なマイクロ波を検出して検知対象物を検出するマイクロ波検出システム、マイクロ波検出方法、およびこれを利用した道路監視システムに関する。 The present invention relates to a microwave detection system, a microwave detection method, and a road monitoring system using the same, which detect a detection target by detecting weak microwaves emitted from a discharge arc tube.
マイクロ波は、従来から物体検出のためのセンサーとして用いられてきている。
例えば特開２００３−１０７１５０号公報（特許文献１）には、送信波となるマイクロ波信号源と、該信号源からの送信波と反射波とを分波する分波部と、該分波部からの送信波をセンシング対象に照射すると共に、センシング対象から反射してくる反射波を受波して分波部に送るアンテナ部と、分波部で分波された反射波が供給されると共に、送信波の一部を局発信号として供給されるミキサ部と、該ミキサ部で局発信号と反射波とを混合して送信波に対する反射波のドップラ信号を検出する検出部と、ドップラ信号から所定の忌避・回避の為の動作信号を発信する動作信号部で構成されたマイクロ波センサーが示されている。
そして、特開２００３−１０７１５０号公報における発明の実施の形態に記載されているように、従来からマイクロ波センサーは種々の応用が検討されている。
また、例えば特開平８−１２９０４７号公報（特許文献２）の段落００１５の記載からも明らかなように、マイクロ波は放電現象により発生することも知られており、従って、放電現象を利用した機器である放電発光管も、微弱ながらマイクロ波が発生している。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-107150 (Patent Document 1) discloses a microwave signal source that becomes a transmission wave, a demultiplexing unit that demultiplexes a transmission wave and a reflected wave from the signal source, and the demultiplexing unit Irradiates the transmission wave from the sensing object, receives the reflected wave reflected from the sensing object and sends it to the demultiplexing part, and supplies the reflected wave demultiplexed by the demultiplexing part A mixer unit that supplies a part of the transmission wave as a local oscillation signal, a detection unit that detects the Doppler signal of the reflection wave with respect to the transmission wave by mixing the local oscillation signal and the reflection wave in the mixer unit, and a Doppler signal The microwave sensor comprised by the operation signal part which transmits the operation signal for predetermined avoidance and avoidance from is shown.
As described in the embodiments of the invention in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-107150, various applications of microwave sensors have been studied conventionally.
Further, for example, as is clear from the description in paragraph 0015 of JP-A-8-129047 (Patent Document 2), it is also known that microwaves are generated by a discharge phenomenon, and accordingly, a device using the discharge phenomenon. The discharge arc tube is also weak but generates microwaves.
しかしながら、放電発光管から発生するマイクロ波は微弱であるので、従来の受信機をそのまま用いたのでは、マイクロ波検出センサーとして用いることは困難であった。
従って、「放電発光管を用いてマイクロ波検出センサーシステムを構成する」という発想や試みは、従来には全くなかった。
However, since the microwave generated from the discharge arc tube is weak, it is difficult to use the conventional receiver as it is as a microwave detection sensor.
Accordingly, there has never been any idea or attempt to “configure a microwave detection sensor system using a discharge arc tube”.
かかる点に鑑み、本発明は、放電発光管より放射される微弱なマイクロ波を受信して、検知対象物を検出するマイクロ波検出センサーとして利用することが可能であり、更に、種々の用途に利用できるマイクロ波検出システムを提供することを目的とする。 In view of such a point, the present invention can be used as a microwave detection sensor that receives a weak microwave radiated from a discharge arc tube and detects a detection target, and for various applications. An object is to provide a microwave detection system that can be used.
この発明に係るマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物を透過するマイクロ波を受信するマイクロ波受信機を含むマイクロ波受信装置で構成されたものである。
また、この発明に係るマイクロ波検出システムの上記放電発光管は、蛍光灯であることを特徴とするものである。
A microwave detection system according to the present invention includes a discharge arc tube that emits visible light and microwaves to a detection target, and a microwave reception that receives the microwave emitted from the discharge arc tube and passing through the detection target. It is comprised with the microwave receiver including a machine.
Further, the discharge arc tube of the microwave detection system according to the present invention is a fluorescent lamp.
また、この発明に係るマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置されているものである。
また、この発明に係るマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過するマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたものである。
A microwave detection system according to the present invention includes a long tube-shaped discharge arc tube that emits visible light and microwaves to a detection object, and a microwave that is emitted from the discharge arc tube and passes through the detection object. And a plurality of microwave receivers constituting the microwave receiver in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube. These are arranged opposite to the discharge arc tube.
A microwave detection system according to the present invention includes a long tube-shaped discharge arc tube that emits visible light and microwaves to a detection object, and a microwave that is emitted from the discharge arc tube and passes through the detection object. Each of the plurality of microwave receivers constituting the microwave receiver has an antenna, and the reception sensitivity of the antenna is improved. The large direction and the direction in which the electric field intensity of the microwave passing through the detection object is large are aligned in the same direction.
また、この発明に係るマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物で反射されるマイクロ波を受信するマイクロ波受信機を含むマイクロ波受信装置で構成されたものである。
また、この発明に係るマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物で反射されるマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置されているものである。
In addition, a microwave detection system according to the present invention receives a discharge arc tube that emits visible light and microwaves to a detection object, and a microwave that is emitted from the discharge arc tube and reflected by the detection object. The microwave receiver includes a microwave receiver.
In addition, a microwave detection system according to the present invention includes a long tube-shaped discharge arc tube that radiates visible light and microwaves to a detection object, and a microwave that is emitted from the discharge arc tube and reflected by the detection object. A plurality of microwave receivers comprising a plurality of microwave receivers for receiving waves, wherein the plurality of microwave receivers constituting the microwave receiver are in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube Thus, it is arranged to face the discharge arc tube.
また、この発明に係るマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物で反射されるマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射されるマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたものである。 In addition, a microwave detection system according to the present invention includes a long tube-shaped discharge arc tube that radiates visible light and microwaves to a detection object, and a microwave that is emitted from the discharge arc tube and reflected by the detection object. A plurality of microwave receivers configured to receive a wave, and each of the plurality of microwave receivers constituting the microwave receiver includes an antenna, and the reception sensitivity of the antenna And the direction in which the electric field intensity of the microwave reflected by the detection object is large are aligned in the same direction.
また、この発明に係る道路監視システムは、マイクロ波受信装置と該マイクロ波受信装置と対応する外部表示装置とが一対となっているマイクロ波検出システムが道路に沿って複数配置された道路監視システムであって、上記マイクロ波受信装置は、検知対象物である道路の表面に可視光線およびマイクロ波を放射する放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記道路の表面で反射されるマイクロ波を受信して上記道路の表面状況を判断するマイクロ波受信装置とで構成され、上記外部表示装置は、上記マイクロ波受信装置が判断した上記道路の表面状況を表示するものである。 The road monitoring system according to the present invention is a road monitoring system in which a plurality of microwave detection systems each having a pair of a microwave receiver and an external display device corresponding to the microwave receiver are arranged along the road. The microwave receiver includes a discharge arc tube that emits visible light and microwaves to a road surface that is a detection target, and a microwave that is emitted from the discharge arc tube and reflected from the road surface. And a microwave receiving device that receives a wave and determines the surface condition of the road. The external display device displays the surface condition of the road determined by the microwave receiving device.
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、マイクロ波受信機を含むマイクロ波受信装置で受信するステップを有したものである。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置しているものである。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているものである。
Moreover, the microwave detection method according to the present invention includes a step of receiving a microwave radiated from the discharge arc tube and passing through the object to be detected by a microwave receiving device including a microwave receiver.
In the microwave detection method according to the present invention, the microwave radiated from the long tube-shaped discharge arc tube and transmitted through the object to be detected is received by a microwave receiving apparatus including a plurality of microwave receivers. The plurality of microwave receivers are arranged to face the discharge arc tube in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube.
In the microwave detection method according to the present invention, the microwave radiated from the long tube-shaped discharge arc tube and transmitted through the object to be detected is received by a microwave receiving apparatus including a plurality of microwave receivers. Each of the plurality of microwave receivers has an antenna, and a direction in which the reception sensitivity of the antenna is large and a direction in which the electric field strength of the microwave transmitted through the detection target is large are aligned in the same direction. It is what.
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を、マイクロ波受信機を含むマイクロ波受信装置で受信するステップを有したものである。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置しているものである。
In addition, the microwave detection method according to the present invention includes a step of receiving a microwave radiated from the discharge arc tube and reflected by a detection object by a microwave receiver including a microwave receiver.
Further, the microwave detection method according to the present invention includes a step of receiving, by a microwave receiving apparatus including a plurality of microwave receivers, a microwave radiated from a long tube-shaped discharge arc tube and reflected by a detection target. The plurality of microwave receivers are arranged to face the discharge arc tube in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube.
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているものである。 Further, the microwave detection method according to the present invention includes a step of receiving a microwave radiated from a long tube-shaped discharge arc tube and reflected by a detection target by a microwave receiving device configured by a plurality of microwave receivers. Each of the plurality of microwave receivers has an antenna, and the direction in which the reception sensitivity of the antenna is large and the direction in which the electric field intensity of the microwave reflected by the detection target is large are aligned in the same direction. Is.
この発明によれば、放電発光管から放射され、検知対象物を透過する微弱なマイクロ波を検知することが可能であり、安価な放電発光管を用いていながら検知対象物を精度良く検出できるマイクロ波検出システムを提供することができる。
また、この発明によれば、放電管は蛍光灯であるので、照明機能付きの安価なマイクロ波検出システムを提供することができる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置されているので、放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を受信して精度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
According to this invention, it is possible to detect a weak microwave that is radiated from a discharge arc tube and passes through the detection target, and a micro that can detect the detection target with high accuracy while using an inexpensive discharge arc tube. A wave detection system can be provided.
Further, according to the present invention, since the discharge tube is a fluorescent lamp, an inexpensive microwave detection system with an illumination function can be provided.
Further, according to the present invention, the plurality of microwave receivers constituting the microwave receiver are disposed opposite to the discharge arc tube in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube. The detection target can be detected with high accuracy by receiving the microwave radiated from the tube and passing through the detection target.
Further, according to the present invention, each of the plurality of microwave receivers constituting the microwave receiving device has an antenna, and the direction of the reception sensitivity at the antenna and the electric field strength of the microwave transmitted through the detection target are Since the large direction is aligned with the same direction, the detection object can be detected with higher sensitivity.
また、この発明によれば、検知対象物で反射される微弱なマイクロ波を検知することが可能であり、安価な放電発光管を用いていながら検知対象物を精度良く検出できるマイクロ波検出システムを提供することができる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置されているので、検知対象物で反射されたマイクロ波を受信して精度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射されたマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
In addition, according to the present invention, a microwave detection system capable of detecting a weak microwave reflected by a detection object and accurately detecting the detection object while using an inexpensive discharge arc tube. Can be provided.
In addition, according to the present invention, the plurality of microwave receivers constituting the microwave receiving device are arranged to face the discharge arc tube in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube, so that the detection target The object to be detected can be accurately detected by receiving the microwave reflected by the object.
Also, according to the present invention, each of the plurality of microwave receivers constituting the microwave receiver has an antenna, and the direction of the reception sensitivity at the antenna and the electric field of the microwave reflected by the detection object Since the direction of high intensity is aligned with the same direction, the detection target can be detected with higher sensitivity.
またこの発明の道路監視システムによれば、放電発光管を用いた安価で検知精度の高いマイクロ波検出システムを利用しているので、路面の状態を精度よく監視でき、かつ安価な道路監視システムを提供できる。 Further, according to the road monitoring system of the present invention, since an inexpensive and highly accurate microwave detection system using a discharge arc tube is used, the road surface condition can be accurately monitored and an inexpensive road monitoring system is provided. Can be provided.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを人感センサーとして応用した場合を示している。
また、図２は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１および図２において、１は長管形状をした放電発光管である。
ここで言う放電発光管とは、アーク放電・グロー放電などを利用して発光させるランプを言い、その中には、蛍光灯、水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ、ネオン管などを含む。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the drawings, the same reference numerals indicate the same or equivalent ones.
FIG. 1 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to
Moreover, FIG. 2 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
1 and 2,
The discharge arc tube here refers to a lamp that emits light using arc discharge, glow discharge or the like, and includes a fluorescent lamp, a mercury lamp, a high-pressure sodium lamp, a metal halide lamp, a neon tube, and the like.
２は放電発光管１から発信（放射）するマイクロ波／ミリ波である。
ここで言うマイクロ波／ミリ波は、波長１０００mm程度のマイクロ波から通常ミリ波として分類される波長１mm程度の電磁波も含むものである。
以下では、「波長１０００mm程度のマイクロ波から波長１mm程度の電磁波」を代表的に単に「マイクロ波」と称することとする。
３は検出対象である人物、４は検出対象である人物３を透過（通過）して減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、１２は外部表示装置（例えば、パソコン）、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置である。
また、図２において、６はマイクロ波受信機５に配置されているアンテナである。
The microwave / millimeter wave referred to here includes an electromagnetic wave having a wavelength of about 1 mm, which is classified as a millimeter wave from a microwave having a wavelength of about 1000 mm.
Hereinafter, “a microwave having a wavelength of about 1000 mm to an electromagnetic wave having a wavelength of about 1 mm” is typically simply referred to as “microwave”.
3 is a person to be detected, 4 is a microwave that is transmitted (passed) through the person 3 to be detected and attenuated, 5 is a microwave receiver, 12 is an external display device (for example, a personal computer), and 50 is a plurality of This is a microwave receiving apparatus constituted by the
In FIG. 2,
図１および図２に示す例では、マイクロ波受信装置５０は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して、複数のマイクロ波受信機５が垂直方向に並べて配置された構成となっている。
後述するように、放電発光管１から発信（放射）されるマイクロ波２は、放電発光管１の長手方向に方向性を持っている。
そのため、複数のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して並べて配置する（即ち、複数のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して垂直方向に並べて配置する）ことにより、従来のような単体のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波センサーに比べ、マイクロ波の検知精度を飛躍的に向上させることができる。
In the example shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
As will be described later, the
Therefore, a plurality of
また、図１あるいは図２に示すマイクロ波検出システムを人感センサーとして利用する場合、検知すべき人物３は通常縦長状態で検知されるので、その点においても複数のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して垂直方向に並べて縦長状態に配置することは、人物の検知精度を向上させるのに役立つ。
When the microwave detection system shown in FIG. 1 or FIG. 2 is used as a human sensor, the person 3 to be detected is normally detected in a vertically long state, so that a plurality of
図３は、マイクロ波受信機５の構成例を示すブロック図である。
ここで、６はアンテナ、７は増幅器、８は周波数フィルタ、９は検波器、１０は信号処理器、１１は表示器である。
なお、増幅器７、周波数フィルタ８、検波器９、信号処理器１０によって、マイクロ波信号処理装置が構成されている。
図４は、マイクロ波受信装置５０の他の構成例（変形例）を示す図である。
図１では、マイクロ波受信装置５０は、図３で示される構成のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に合わせて複数配置した構造を示しているが、マイクロ波受信装置５０は、図４に示すように、複数のアンテナ６を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１と対向して並べて配置したものであってもよい。
また、マイクロ波受信装置５０は、少なくとも一つのマイクロ波受信機５が複数のアンテナ６と一つのマイクロ波信号処理装置（例えば、増幅器７、周波数フィルタ８、検波器９、信号処理器１０からなるマイクロ波信号処理装置）とで構成されていてもよい。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
Here, 6 is an antenna, 7 is an amplifier, 8 is a frequency filter, 9 is a detector, 10 is a signal processor, and 11 is a display.
The
FIG. 4 is a diagram illustrating another configuration example (modification) of the
In FIG. 1, the
In the
図４に示した構成のマイクロ波受信装置５０では、複数のアンテナ６が放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１と対向して並べて配置されている。
そして、各アンテナ６で得られるマイクロ波信号をセレクタ２４により順次選択し、共通の増幅器７、周波数フィルタ８、検波器９、および信号処理器１０で構成されたマイクロ波信号処理装置を介して、受信するマイクロ波信号を表示器１１で表示するように構成している。
また、図示はしていないが、マイクロ波受信装置５０は、少なくとも一つのマイクロ波受信機が複数のアンテナと一つのマイクロ波信号処理装置とで構成されていてもよい。
なお、図４に示したマイクロ波受信装置５０の構成は、後述する全ての実施の形態におけるマイクロ波受信装置５０として適用することができる。
In the
Then, a microwave signal obtained by each
Although not shown, the
Note that the configuration of the
図５は、各マイクロ波受信機５に配置されるアンテナ６が受信する電界の方向を説明するための図であり、図５（ａ）はアンテナ６の正面図、図５（ｂ）はアンテナ６の側面図、図５（ｃ）はアンテナ６を含むマイクロ波受信機５の斜視図である。
なお、図５（ａ）および図５（ｃ）において、１４はアンテナ６で受信できるマイクロ波の電界方向を示している。
図６は、放電発光管から発信されるマイクロ波の電界方向の違いによる電界の強さを示している。
図に示すように、放電発光管１から発信されるマイクロ波２は、放電発光管１の長手方向に対して電界が直交する方向のマイクロ波２ａと放電発光管１の長手方向に対して電界が同じ方向（即ち、放電発光管１の長手方向）のマイクロ波２ｂからなっている。
5A and 5B are diagrams for explaining the direction of the electric field received by the
In FIGS. 5A and 5C,
FIG. 6 shows the strength of the electric field due to the difference in the electric field direction of the microwave transmitted from the discharge arc tube.
As shown in the figure, the
放電発光管１の長手方向に対して電界が水平方向に発信されるマイクロ波２ａよりも、垂直方向（即ち、放電発光管１の長手方向）に発信されるマイクロ波２ｂの方が強い電界を示すという特性を持つ。
そのため、各マイクロ波受信機５のアンテナ６は、受信できるマイクロ波の電界方向を放電発光管１が発信するマイクロ波が強い電界を示す方向と一致するように配置されることが好ましい。
即ち、図５に示した「アンテナ６で受信できるマイクロ波の電界方向１４」と図６に示したマイクロ波２ｂの電界方向」とが一致するように、放電発光管１とアンテナ６を配質することが望ましい。
また、本実施の形態の場合は、放電発光管１の長手方向は垂直方向であるので、複数のマイクロ波受信機５は、放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に並べて配置する。
本実施の形態では、各マイクロ波受信機５のアンテナは、放電発光管１が発信する強い電界のマイクロ波を受信できるように向きが設定されており、このマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向と同一方向に複数個並べて配置することにより、検知精度の向上を実現している。
The
Therefore, the
That is, the
In the present embodiment, since the longitudinal direction of the
In the present embodiment, the direction of the antenna of each
図２に示すように、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、人物３を透過することにより減衰されたマイクロ波４となりマイクロ波受信機５に入力される。
一方、人物３を透過しないときは、マイクロ波２は減衰することなくマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
各アンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、図３で示すように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、人物３が存在する場合（即ち、検知対象物である人物を透過してマイクロ波が減衰した場合）は小さな電圧を示し、人物３が存在しない場合（即ち、検知対象物である人物を透過せずマイクロ波が減衰しない場合）は大きな電圧を示す。
As shown in FIG. 2, the
On the other hand, when the light does not pass through the person 3, the
As shown in FIG. 3, the
At this time, the DC voltage output from the detector 9 indicates a small voltage when the person 3 is present (that is, when the microwave is attenuated through the person as the detection target), and the person 3 is present. When it does not (that is, when the microwave that does not pass through the person who is the detection object does not attenuate), a large voltage is indicated.
この電圧差（即ち、マイクロ波が人物３を透過したときに検波器９から出力される直流電圧とマイクロ波が人物３を透過しないときに検波器９から出力される直流電圧の差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に人物３の有無の表示を行なう。
ここで、各マイクロ波受信機５の信号処理器１０で判別した信号は、表示器１１以外にも外部表示装置１２に接続することが可能である。
例えば、ブザー、ベルなどの音を出す機器、さらにはコンピュータに接続してデータの蓄積および処理をした上で種々の出力を行なわせることも可能である。
This voltage difference (that is, the difference between the DC voltage output from the detector 9 when the microwave passes through the person 3 and the DC voltage output from the detector 9 when the microwave does not pass through the person 3) is signaled. The
Here, the signal determined by the
For example, it is possible to connect a device such as a buzzer or a bell, or to a computer to store and process data and to perform various outputs.
なお、本実施の形態によるマイクロ波検出システム（人感センサーシステム）において、放電発光管１として通常の蛍光灯を使用した場合、マイクロ波受信装置５０を直接見えないようにすることによって、検知される人物３にとっては、放電発光管１は通常の照明装置としか思えず、検知を警戒されることを防ぐことができる。
In the microwave detection system (human sensor system) according to the present embodiment, when a normal fluorescent lamp is used as the
ところで、マイクロ波受信機５と外部表示装置１２の接続は、ケーブルなどを使用する有線接続でもよいし、またケーブルなどを使用しない無線接続でもよい。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムでは、マイクロ波発信源として放電発光管１を用いるため、従来のマイクロ波検出システムに比べて安価に構成することができる。
特に、放電発光管として市販されている安価な蛍光灯を用いれば、蛍光灯をマイクロ波発信装置および照明装置として共用できるので、照明機能を有したマイクロ波検出システムを安価に実現することができる。
また、短管の放電発光管を直列に複数個接続することにより、長管形状の放電発光管を構成してもよい。
また、従来のマイクロ波検出システムでは人体への悪影響を避けるために電波法で規制されていたが、本実施の形態ではマイクロ波発信源として蛍光灯などの放電発光管を使用しているので、かかる法的な制限もなく、簡単な構成とすることができる。
もちろん、蛍光灯などをその本来の目的である照明装置として同時に使用する事ができることは言うまでもない。
By the way, the connection between the
Further, in the microwave detection system according to the present embodiment, the
In particular, if an inexpensive fluorescent lamp commercially available as a discharge arc tube is used, the fluorescent lamp can be shared as a microwave transmitter and an illuminating device, so that a microwave detection system having an illumination function can be realized at a low cost. .
Alternatively, a long discharge arc tube may be formed by connecting a plurality of short discharge arc tubes in series.
In addition, in the conventional microwave detection system, it was regulated by the Radio Law in order to avoid adverse effects on the human body, but in this embodiment, since a discharge arc tube such as a fluorescent lamp is used as a microwave transmission source, A simple configuration can be obtained without such legal restrictions.
Of course, it goes without saying that a fluorescent lamp or the like can be used at the same time as the original lighting device.
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物（例えば、人物３）に可視光線およびマイクロ波を放射する放電発光管１と、該放電発光管１から放射され、検知対象物を透過するマイクロ波を受信するマイクロ波受信機５を含むマイクロ波受信装置５０で構成されているので、放電発光管から放射され、検知対象物を透過する微弱なマイクロ波を検知することが可能であり、安価な放電発光管を用いていながら検知対象物を精度良く検出できる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの放電発光管１は蛍光灯であるので、照明機能付きの安価なマイクロ波検出システムを実現することができる。
As described above, the microwave detection system according to the present embodiment is radiated from the
Further, since the
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物（例えば、人物３）に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管１と、該放電発光管１から放射され、検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０とを備え、マイクロ波受信装置５０を構成する複数のマイクロ波受信機５は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して配置されているので、放電発光管から放射され、検知対象物を透過するマイクロ波を受信して、精度よく検知対象物を検出できる。
Further, the microwave detection system according to the present embodiment is emitted from the
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物（例えば、人物３）に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管１と、該放電発光管１から放射され、検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０とを備え、マイクロ波受信装置５０を構成する複数のマイクロ波受信機５は、それぞれアンテナ６を有しており、該アンテナ６における受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
Further, the microwave detection system according to the present embodiment is emitted from the
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、マイクロ波受信機を含むマイクロ波受信装置で受信するステップを有している。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置している。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせている。
In addition, the microwave detection method according to the present invention includes a step of receiving a microwave radiated from the discharge arc tube and passing through the detection target with a microwave receiver including a microwave receiver.
In the microwave detection method according to the present invention, the microwave radiated from the long tube-shaped discharge arc tube and transmitted through the object to be detected is received by a microwave receiving apparatus including a plurality of microwave receivers. The plurality of microwave receivers are arranged to face the discharge arc tube in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube.
In the microwave detection method according to the present invention, the microwave radiated from the long tube-shaped discharge arc tube and transmitted through the object to be detected is received by a microwave receiving apparatus including a plurality of microwave receivers. Each of the plurality of microwave receivers has an antenna, and the direction in which the reception sensitivity of the antenna is large and the direction in which the electric field strength of the microwave transmitted through the detection target is large are aligned in the same direction.
実施の形態２．
図７は、実施の形態２によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを人感イメージセンサーとして応用した場合を示している。
また、図８は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図７および図８において１は長管形状の放電発光管（例えば、蛍光灯）、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、３はイメージング（画像作成）処理の対象である人物、４は人物３を透過し減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置（パソコン）、１３は回転駆動機構である。
回転駆動機構１３は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で放電発光管１に対向して並べて配置されている複数のマイクロ波受信機５で構成されるマイクロ波受信装置５０を回転自在に載置している。
FIG. 7 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the second embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as a human image sensor.
Moreover, FIG. 8 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
7 and 8, 1 is a long tube-shaped discharge arc tube (for example, a fluorescent lamp), 2 is a microwave generated from the
The
前述した実施の形態１の場合と同様に、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、人物３を透過することにより減衰されたマイクロ波４となりマイクロ波受信機５に入力されるが、人物３を透過しないときは、減衰されていないマイクロ波２がマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５においては、前掲の図３に示したように、マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
As in the case of the first embodiment described above, the
In the
この際、検波器９から出力される直流電圧は、検知対象物である人物３を透過してマイクロ波が減衰した場合は小さな電圧を示し、検知対象物である人物３を透過せずマイクロ波が減衰しない場合は大きな電圧を示す。
即ち、放電発光管１から放射されるマイクロ波が検知対象物である人物３を透過するか否かにより、検波器９から出力される直流電圧には電圧差が生じる。
放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により水平に回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（即ち、マイクロ波が人物３を透過したときと透過しないときの検波器９から出力される直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に人物３の有無の表示を、外部表示装置１２に人物３のイメージの表示を行なう。
At this time, the DC voltage output from the detector 9 shows a small voltage when the microwave attenuates through the person 3 as the detection target, and does not pass through the person 3 as the detection target. When does not attenuate, a large voltage is indicated.
That is, a voltage difference is generated in the DC voltage output from the detector 9 depending on whether or not the microwave radiated from the
While the
なお、回転駆動機構１３は、例えば１〜３００ｒｐｍの回転速度で水平方向に連続回転
させる。但し、回転速度や回転方法は用途により適宜設定を変更できるものとする。
任意に設定した角度毎に信号処理器１０が取得した数値データを色データ（ＲＧＢ）に変換し、外部表示装置（例えば、パソコンのモニタ）に表示する。
等しい数値データの箇所は同じ色が表示され、例えば、データ数値が大きいほど赤に近く、数値が小さいほど青に近い色で表示する。
このように、マイクロ波受信機５を回転させながら、複数のマイクロ波受信機５による検出データを取得し、これに基づいて外部表示装置１２は検知対象物である人物３のイメージを作成する。
これにより、簡素な構成でありながら検出センサーを二次元アレー構造にした場合と同等のイメージングを実現することができる。
The
Numerical data acquired by the
The same color data is displayed at the same numerical data location. For example, the larger the data numerical value, the closer to red, and the smaller the numerical value, the closer to blue.
Thus, while rotating the
Thereby, although it is a simple structure, the imaging equivalent to the case where a detection sensor is made into a two-dimensional array structure is realizable.
前述の実施の形態１で述べたのと同様に、本実施の形態においても、マイクロ波受信機５と外部表示装置１２の接続は、ケーブルなどを使用する有線接続でもよいしとケーブルなどを使用しない無線接続でもよい。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムでは、マイクロ波発信源として安価な放電発光管１（例えば市販の蛍光灯）を用いるので、従来のマイクロ波検出システムに比べて安価に構成することができる。
また、従来のマイクロ波検出システムでは人体への悪影響を避けるために電波法で規制されていたが、本実施の形態では蛍光灯などの放電発光管を使用しているので、かかる法的な制限もなく、簡単な構成とすることができる。
もちろん、蛍光灯などをその本来の目的である照明装置として同時に使用する事ができることは言うまでもない。
これらのことは、実施の形態１および実施の形態２だけではなく、後述する実施の形態に共通して言えるメリットである。
As described in the first embodiment, the connection between the
Further, in the microwave detection system according to the present embodiment, an inexpensive discharge arc tube 1 (for example, a commercially available fluorescent lamp) is used as a microwave transmission source, so that it can be configured at a lower cost than a conventional microwave detection system. it can.
In addition, the conventional microwave detection system is regulated by the Radio Law in order to avoid adverse effects on the human body, but in this embodiment, a discharge arc tube such as a fluorescent lamp is used. In addition, a simple configuration can be obtained.
Of course, it goes without saying that a fluorescent lamp or the like can be used at the same time as the original lighting device.
These are merits that can be said not only in the first and second embodiments but also in the later-described embodiments.
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、実施の形態１によるマイクロ波検出システムにおいて、マイクロ波受信装置５０を回転させる回転駆動機構１３と外部表示装置１２を更に備えて、外部表示装置１２は、回転駆動機構１３により回転させられるマイクロ波受信装置５０の各マイクロ波受信機５の検出信号に基づいて、検知対象物のイメージを作成して表示する。
従って、検知対象物を精度よく検出できると共に、検知した検知対象物のイメージ人物３）を表示できるマイクロ波検出システムを得ることができる。
なお、検知対象物が人物であれば、人物を検出できると共に、検出した人物のイメージを作成することのできる人感イメージセンサーとして応用できる。
As described above, the microwave detection system according to the present embodiment is the microwave detection system according to the first embodiment, and further includes the
Therefore, it is possible to obtain a microwave detection system that can accurately detect the detection target and display the image person 3) of the detected detection target.
In addition, if a detection target object is a person, while being able to detect a person, it can apply as a human image sensor which can produce the image of the detected person.
実施の形態３．
図９は、実施の形態３によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを自動車感知センサーとしてとして応用した場合を示している。
また、図１０は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図９および図１０において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１５は検知（感知）対象である自動車、４は自動車１５を透過して減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the third embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as an automobile sensor.
Moreover, FIG. 10 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
9 and 10, 1 is a discharge arc tube, 2 is a microwave generated from the
放電発光管１で発生したマイクロ波２は、自動車１５を透過するときは減衰されたマイクロ波４となりマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
一方、自動車１５を透過しないときは、マイクロ波２は減衰されず、そのままマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、図３に示すように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、検知対象物である自動車１５を透過してマイクロ波が減衰した場合は小さな電圧を示し、自動車１５を透過せずマイクロ波が減衰しない場合は大きな電圧を示す。即ち、放電発光管１から放射されるマイクロ波が自動車１５を透過するか否かにより、検波器９から出力される直流電圧には電圧差が生じる。
この電圧差を信号処理器１０で判別し、表示器１１に自動車１５の有無の表示を行なう。
The
On the other hand, when it does not pass through the
As shown in FIG. 3, the
At this time, the DC voltage output from the detector 9 shows a small voltage when the microwave is attenuated through the
This voltage difference is discriminated by the
なお、自動車１５は、人物に比べて、放電発光管１から発信されるマイクロ波を大きく減衰させる。
従って、マイクロ波受信機５が受信するマイクロ波の受信レベル差（検知レベル差）に基づいて、放電発光管１とマイクロ波受信機５の間に介在するものが自動車であるのか人物であるのかを判別することが可能である。
また、自動車で反射されてくるマイクロ波の強さと人物で反射されてくるマイクロ波の強さには差がある。
従って、放電発光管１から発信したマイクロ波の反射波をマイクロ波受信機５で受信するように構成し、受信する反射マイクロ波の強さの差に基づいて、検知対象物が自動車であるか人物であるかを判別することも可能である。
また、人物については、人物自体から人物の体温とほぼ等価のマイクロ波が発信されているため、やはり検知できる信号の大きさが他と異なるため判別が可能となる。
Note that the
Therefore, based on the reception level difference (detection level difference) between the microwaves received by the
Moreover, there is a difference between the intensity of the microwave reflected by the automobile and the intensity of the microwave reflected by the person.
Therefore, the
Further, since a microwave that is substantially equivalent to the person's body temperature is transmitted from the person itself, the magnitude of the signal that can be detected is different from the others, so that the person can be identified.
このように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物が人物であるか自動車であるかを判断する判断手段を備えているので、自動車を検知するための自動車センサーシステムとして応用できる。 As described above, the microwave detection system according to this embodiment includes a determination unit that determines whether the detection target is a person or an automobile, and thus can be applied as an automobile sensor system for detecting an automobile. .
実施の形態４．
図１１は、実施の形態４によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを自動車イメージセンサーとして応用した場合を示している。
また、図１２は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１１および図１２において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１５はイメージング対象の自動車、４は自動車１５を透過し減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
放電発光管１で発生したマイクロ波２は、自動車１５を透過するときは減衰されたマイクロ波４となりマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
一方、自動車１５を透過しないときは、マイクロ波２は減衰されず、そのままマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 11 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the fourth embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as an automobile image sensor.
Moreover, FIG. 12 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
11 and 12, 1 is a discharge arc tube, 2 is a microwave generated from the
The
On the other hand, when it does not pass through the
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、図３に示すように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、検知対象物である自動車１５によってマイクロ波が減衰した場合は小さな電圧を示し、自動車１５を透過せずマイクロ波が減衰しない場合は大きな電圧を示す。
即ち、放電発光管１から放射されるマイクロ波が自動車１５を透過するか否かにより、検波器９から出力される直流電圧には電圧差が生じる。
本実施の形態では、放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（即ち、マイクロ波が自動車１５を透過するか否かにより生じる検波器９から出力される直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に自動車１５の有無の表示を、外部表示装置１２には自動車１５のイメージの表示を行なう。
As shown in FIG. 3, the
At this time, the DC voltage output from the detector 9 indicates a small voltage when the microwave is attenuated by the
That is, a voltage difference occurs in the DC voltage output from the detector 9 depending on whether or not the microwave radiated from the
In the present embodiment, while the
このように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物が人物であるか自動車であるかを判断する判断できると共に、さらに、回転駆動機構により回転させられるマイクロ波受信装置の各マイクロ波受信機の検出信号に基づいて、検知対象物である自動車のイメージを作成して外部表示装置に表示することができる。 As described above, the microwave detection system according to the present embodiment can determine whether the detection target is a person or an automobile, and each microwave of the microwave receiver rotated by the rotation drive mechanism. Based on the detection signal of the wave receiver, it is possible to create an image of the automobile that is the detection target and display it on the external display device.
以上説明したように、実施の形態３あるいは実施の形態４によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物が人物であるか自動車であるかを判定する判定手段を備えているので、自動車を検知できる自動車センサーシステムとして応用できる。 As described above, according to the microwave detection system according to the third embodiment or the fourth embodiment, since the determination unit that determines whether the detection target is a person or an automobile is provided, the automobile is detected. It can be applied as an automotive sensor system.
実施の形態５．
図１３は、実施の形態５によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを水分量測定センサーとして応用した場合を示している。
また、図１４は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１３および図１４において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１６は水分量測定対象物、４は検知対象物である水分量測定対象物１６の水分の少ない部分（領域）を透過して減衰したマイクロ波、４ａは水分量測定対象物１６の水分が多い部分（領域）を透過し、マイクロ波４よりも更に減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
水分量測定対象物１６を透過したマイクロ波４およびマイクロ波４ａはマイクロ波受信機５に入力される。
一方、マイクロ波２は、水分量測定対象物１６を透過しないときは、減衰することなくマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
FIG. 13 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the fifth embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as a moisture content measurement sensor.
Moreover, FIG. 14 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
In FIGS. 13 and 14, 1 is a discharge arc tube, 2 is a microwave generated from the
The microwave 4 and the
On the other hand, the
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２、マイクロ波４、マイクロ波４ａは、前述したように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
マイクロ波は、水分量測定対象物１６の水分の多い部分を透過するときは減衰が大きく、水分の少ない部分を透過するときは減衰が少ない。
従って、検波器９から出力される直流電圧は、水分量測定対象物１６の水分の多い部分を透過するときは小さくなり、水分の少ない部分を透過するときは大きくなる。
As described above, the
The microwave has a large attenuation when passing through a portion with a high amount of moisture in the moisture
Therefore, the DC voltage output from the detector 9 is small when passing through a portion with a high amount of moisture of the moisture
放電発光管１から放射されるマイクロ波は、水分量測定対象物１６を透過しない場合、水分量の少ない部分を透過する場合、水分量の多い部分を透過する場合によって、検波器９から出力される直流電圧は変化する。即ち、マイクロ波は透過する部分の水分量に応じて検波器９から出力される直流電圧に電圧差が生じる。
放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（検波器９から出力される直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別し、外部表示装置１２に水分量測定対象物１６の水分量分布のイメージ表示を行なう。
The microwave radiated from the
Each
水分量の定量化方法としては、例えば、予め水分量の異なったサンプルによる映像（イメージ）を用意しておき、それらとの比較により定量化することができる。
なお、ここで言う「映像（イメージ）」とは、マイクロ波受信装置５０で取得した数値データ（即ち、検波器９から出力される直流電圧データ）を色に変換して表示している映像のことである。
外部表示装置（パソコン）１２により、水分量が既知のサンプルを透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データと、水分量測定対象物１６を透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データを比較することにより、水分量測定対象物１６の水分量を定量的に知ることができる。
As a method for quantifying the amount of water, for example, images (images) of samples having different amounts of water can be prepared in advance, and quantified by comparison with them.
The “video (image)” here refers to a video that is displayed by converting numerical data acquired by the microwave receiver 50 (that is, DC voltage data output from the detector 9) into a color. That is.
The external display device (personal computer) 12 receives the microwave that has been transmitted through the sample having a known moisture content by the microwave receiver and the microwave that has been transmitted through the moisture
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物は水分量測定対象物１６であり、外部表示装置１２は、予め保存されている水分量の異なるサンプルのイメージと水分量測定対象物１６のイメージとを比較することにより水分量測定対象物１６の水分量を判定する水分量判定手段を備えているので、検知対象物の水分量を測定（判定）できる水分量センサーとして応用できる。
As described above, according to the microwave detection system of the present embodiment, the detection target is the water
実施の形態６．
図１５は実施の形態６によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムをコンクリート密度センサーとして応用した場合を示している。
また、図１６は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１５および図１６において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１７は密度測定対象のコンクリート、４は検知対象物であるコンクリート１７の密度が低い部分（領域）を透過して減衰したマイクロ波、４ａはコンクリート１７の密度が高い部分（領域）を透過して減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
コンクリート１７を透過したマイクロ波４およびマイクロ波４ａはマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
一方、マイクロ波２は、コンクリート１７を透過しないときは、減衰することなくマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
FIG. 15 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the sixth embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as a concrete density sensor.
Moreover, FIG. 16 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
15 and 16, 1 is a discharge arc tube, 2 is a microwave generated from the
The microwave 4 and the
On the other hand, when the
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２、マイクロ波４、マイクロ波４ａは、前述したように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
マイクロ波は、コンクリート１７の密度が高い部分を透過するときは減衰が大きく、密度が低い部分を透過するときは減衰が少ない。
従って、検波器９から出力される直流電圧は、コンクリート１７の密度が高い部分を透過するときは小さくなり、密度が低い部分を透過するときは大きくなる。
As described above, the
The microwave has a large attenuation when passing through a portion of the concrete 17 having a high density, and has a low attenuation when passing through a portion having a low density.
Therefore, the DC voltage output from the detector 9 is small when passing through a portion where the density of the concrete 17 is high, and is large when passing through a portion where the density is low.
放電発光管１から放射されるマイクロ波は、コンクリート１７を透過しない場合、密度が高い部分を透過する場合、密度が低い部分を透過する場合によって、検波器９から出力される直流電圧は変化する。
即ち、マイクロ波は透過する部分のコンクリート密度に応じて検波器９から出力される直流電圧に電圧差が生じる。
放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差を信号処理器１０で判別し、外部表示装置１２にコンクリート１７の密度分布のイメージ表示を行なう。
The direct current voltage output from the detector 9 varies depending on whether the microwave radiated from the
That is, a voltage difference is generated in the DC voltage output from the detector 9 in accordance with the concrete density of the portion where the microwave is transmitted.
Each
コンクリート密度の定量化方法としては、実施の形態５の場合と同様に、予め密度の異なったサンプルによる映像（イメージ）を用意しておき、それらとの比較により定量化することができる。
なお、ここで言う「映像（イメージ）」とは、マイクロ波受信装置５０で取得した数値データ（即ち、検波器９から出力される直流電圧データ）を色に変換して表示している映像のことである。
外部表示装置（パソコン）１２により、密度が既知のサンプルを透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データと、密度測定対象のコンクリート１７を透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データとを比較することにより、コンクリート１７の密度を定量的に知ることができる。
As a method for quantifying the concrete density, as in the case of the fifth embodiment, images (images) of samples with different densities can be prepared in advance and quantified by comparison with them.
The “video (image)” here refers to a video that is displayed by converting numerical data acquired by the microwave receiver 50 (that is, DC voltage data output from the detector 9) into a color. That is.
Numerical data obtained when the microwave that has passed through the sample having a known density is received by the microwave receiver by the external display device (personal computer) 12, and the microwave that has passed through the concrete 17 whose density is to be measured. The density of the concrete 17 can be known quantitatively by comparing with the numerical data obtained when received by.
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物はコンクリート１７であり、外部表示装置１２、予め保存されているコンクリート密度の異なるサンプルのイメージと検知対象物１７のコンクリートのイメージとを比較することにより検知対象物のコンコリート１６の密度を判定するコンクリート密度判定手段を備えているので、コンクリートの密度を測定（判定）できるコンクリート密度センサーとして応用できる。
As described above, according to the microwave detection system according to the present embodiment, the detection target is the concrete 17, and the
実施の形態７．
図１７は、実施の形態７によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムをセキュリティセンサーとして応用した場合を示している。
また、図１８は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１７および図１８において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１８は人物や鞄などの危険物を格納する物体、１９はナイフなどの検知対象物である金属製の危険物、４０は危険物を格納する物体１８で反射した反射マイクロ波、４０ａは危険物１９で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
なお、本実施の形態の例では、図１８に示すようにマイクロ波受信装置５０内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは両側に放電発光管１が配置されている。
FIG. 17 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the seventh embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as a security sensor.
Moreover, FIG. 18 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
17 and 18, 1 is a discharge arc tube, 2 is a microwave generated from the
In the example of the present embodiment, as shown in FIG. 18, the
放電発光管１で発生したマイクロ波２は、ナイフなどの危険物を格納する物体１８で反射された反射マイクロ波４０あるいは危険物１９で反射された反射マイクロ波４０ａとなり、これらの反射マイクロ波はマイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
ナイフなどの危険物１９の反射率は、衣服や鞄などの危険物を格納する物体１８の反射率より大きい。
即ち、危険物１９で反射された反射マイクロ波４０ａは、ナイフなどの危険物を格納する物体１８で反射された反射マイクロ波４０よりも強い。
従って、危険物１９で反射された反射マイクロ波４０ａが入力されたとき検波器９から出力する直流電圧は、ナイフなどの危険物を格納する物体１８で反射された反射マイクロ波４０が入力された場合よりも大きな電圧を示すこととなる。
The
The reflected microwave 4 or the reflected
The reflectance of the
That is, the reflected
Therefore, when the reflected
本実施の形態では、放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（危険物で反射された反射マイクロ波が入力されたときに検波器９から出力する直流電圧と危険物を格納する物体あるいは人物で反射された反射マイクロ波４０が入力されたときに検波器９から出力する直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別する。
そして、表示器１１に危険物１９の有無の表示を、外部表示装置１２に危険物を格納する物体１８と危険物１９のイメージ表示を行なう。
危険物１９が電波吸収体などのマイクロ波を極端に吸収する物体あるいは金属物体で囲まれている場合には、危険物１９を囲んでいる物体が検出されてしまい、危険物１９そのものは検出されない。
しかし、電波吸収体などのマイクロ波を極端に吸収しない物体あるいは金属物体以外の物体で囲まれている場合は、金属製の危険物を検出することが可能である。
従って、革の鞄などに入った危険物の検知は可能である。
In the present embodiment, while the
Then, the
If the
However, when the object is surrounded by an object that does not extremely absorb microwaves, such as a radio wave absorber, or an object other than a metal object, it is possible to detect a dangerous metal object.
Therefore, it is possible to detect a dangerous article in a leather bag or the like.
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する放電発光管１と、放電発光管１から放射され、検知対象物で反射されるマイクロ波を受信するマイクロ波受信機５を含むマイクロ波受信装置５０で構成されているので、検知対象物で反射される微弱なマイクロ波を検知することが可能であり、安価な放電発光管を用いていながら検知対象物を検出できる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管１と、放電発光管１から放射され、検知対象物で反射されるマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０とを備え、該マイクロ波受信装置５０を構成する複数のマイクロ波受信機５は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して配置されているので、検知対象物で反射されたマイクロ波を受信して精度よく検知対象物を検出できる。
As described above, the microwave detection system according to the present embodiment is radiated from the
Further, the microwave detection system according to the present embodiment is a long tube-shaped
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管１と、放電発光管１から放射され、検知対象物で反射されるマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置５０とを備え、マイクロ波受信装置５０を構成する複数のマイクロ波受信機５は、それぞれアンテナ６を有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
Further, the microwave detection system according to the present embodiment is a long tube-shaped
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、マイクロ波受信装置５０を回転させる回転駆動機構１３と外部表示装置１２を更に備え、外部表示装置５０は、回転駆動機構１３により回転させられるマイクロ波受信装置５０の各マイクロ波受信機５の検出信号に基づいて、検知対象物のイメージを作成して表示する。
従って、人物が検知対象物である金属製の危険物１９を携帯する場合、危険物のイメージを作成して外部表示装置５０に表示することが可能であり、空港などにおけるセキュリティーセンサーとして応用できる。
The microwave detection system according to the present embodiment further includes a
Therefore, when a person carries a metal
また、本実施の形態によるマイクロ波検出方法は、放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を、マイクロ波受信機を含むマイクロ波受信装置で受信するステップを有したものである。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置している。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物で反射したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせている。
In addition, the microwave detection method according to the present embodiment includes a step of receiving a microwave radiated from the discharge arc tube and reflected by a detection target by a microwave receiver including a microwave receiver.
Also, the microwave detection method according to the present embodiment receives a microwave radiated from a long tube-shaped discharge arc tube and reflected by an object to be detected by a microwave receiver configured with a plurality of microwave receivers. The plurality of microwave receivers are arranged to face the discharge arc tube in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube.
The microwave detection method according to the present embodiment includes a step of receiving a microwave radiated from a long tube-shaped discharge arc tube and reflected by an object to be detected by a microwave receiving apparatus including a plurality of microwave receivers. Each of the plurality of microwave receivers has an antenna, and the direction in which the reception sensitivity of the antenna is high and the direction in which the electric field intensity of the microwave reflected by the detection target is high are aligned in the same direction.
実施の形態８．
図１９は、実施の形態８によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを壁面検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２０は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１９および図２０において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２０は検知対象物である壁、４０は壁２０で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａは壁２０の表面にあるヒビあるいは埋設物などで反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置を壁２０と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 19 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the eighth embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as a wall surface inspection sensor.
Moreover, FIG. 20 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
19 and 20,
Also in the present embodiment, the
放電発光管１は、壁２０と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、壁２０に向かって放射され、壁２０の表面で反射される反射マイクロ波４０あるいは壁２０の表面のキズや内部の埋設物で反射される反射マイクロ波４０ａとなり、マイクロ波受信装置５０を構成する各マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、前述したように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
壁２０の表面や内部の状態（ヒビなど）あるいは壁２０に埋設されている埋設物により反射率が異なる。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
The
As described above, the reflected
The reflectivity varies depending on the surface of the
The DC voltage output from the detector 9 indicates a small voltage when the reflectance is low, and indicates a large voltage when the reflectance is large.
本実施の形態では、平行移動駆動機構２１により、マイクロ波受信装置５０を壁２０に対して平行に（即ち、放電発光管１の長手方向に）に移動させながら、検波器９から出力する電圧の差を信号処理器１０で判別し、表示器１１に壁２０の表面あるいは壁２０の内部の異常および壁２０の埋設物有無の表示を行い、外部表示装置１２に壁２０のイメージ表示を行なう。
壁２０が電波吸収体などのマイクロ波を極端に吸収する物体あるいは金属物体でできていなければ、壁２０の表面あるいは壁２０の内部の状態（即ち、壁２０の表面のヒビや壁２０の内部埋設物の有無）を検知することが可能である。なお、マイクロ波の周波数が低いほど、壁２０の奥まで検知することが可能となる。
In the present embodiment, the voltage output from the detector 9 while moving the
If the
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、マイクロ波受信装置５０を設置面に対して平行移動させる平行移動駆動機構２１と外部表示装置１２を更に備え、外部表示装置１２は、平行移動駆動機構２１により移動させられるマイクロ波受信装置５０の各マイクロ波受信機５の検出信号に基づいて、検知対象物のイメージを作成して表示する。
従って、検知対象物が壁２０である場合、壁２０の異常（例えば、壁表面のヒビ）あるいは壁中の埋設物を検出する壁センサーとして応用できる。
As described above, the microwave detection system according to the present embodiment further includes the
Therefore, when the detection target is the
実施の形態９．
図２１は、実施の形態９によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを地中検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２２は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図２１および図２２において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２２は地面、４０は地面２２で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａは地面２２の内部にある埋設物で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０を地面２２と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
Embodiment 9 FIG.
FIG. 21 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the ninth embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as an underground inspection sensor.
Moreover, FIG. 22 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
21 and 22, 1 is a discharge arc tube, 2 is a microwave generated from the
Also in the present embodiment, the
放電発光管１は、地面２２と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、地面２２に向かって放射され、地面２２の表面で反射される反射マイクロ波４０あるいは地面２２内の物体（埋設物）で反射された反射マイクロ波４０ａとなり、マイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
地面２２の表面、地面２２に埋設されている物体（埋設物）により反射率が異なる。
そのため、検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
The
The reflected
The reflectance varies depending on the surface of the
Therefore, the DC voltage output from the detector 9 indicates a small voltage when the reflectance is low, and indicates a large voltage when the reflectance is large.
平行移動駆動機構２１により、マイクロ波受信装置５０を地面２２に対して平行に（即ち、放電発光管１の長手方向に）に移動させながら、検波器９から出力する電圧の差（即ち、地面で反射した反射マイクロ波４０が入力した場合に検波器９から出力する直流電圧と地面中の埋設物で反射した反射マイクロ波４０ａが入力した場合に検波器９から出力する直流電圧の差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に地面２２の表面あるいは地面２２内の埋設物の有無の表示を行い、外部表示装置１２に壁２０のイメージ表示を行なう。
なお、マイクロ波の周波数が低いほど、地中深くまで検知することが可能となる。
The
Note that the lower the frequency of the microwave, the deeper the ground can be detected.
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物は地面であり、外部表示装置１２は地面のイメージを作成して表示するので、検知対象物である地面の表面に異常（例えば、凹凸など）があったり、地中に金属などの埋設物がある場合は、この部分での反射率が他の部分と異なり、地面（例えば路面）の表面異常や地中の埋設物などに対応したイメージを得ることができ、路面状態検査センサーや地中埋設物検査センサーなどとして応用できる。
As described above, according to the microwave detection system according to the present embodiment, the detection target is the ground, and the
実施の形態１０．
図２３は、実施の形態１０によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを雪中検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２４は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図２３および図２４において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２２は地面、４０は地面上の積雪２３で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａは積雪２３の内部にある物体で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０を地面２２と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
FIG. 23 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the tenth embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as an in-snow inspection sensor.
FIG. 24 is a diagram for explaining a use state of the microwave detection system according to the present embodiment.
23 and 24, 1 is a discharge arc tube, 2 is a microwave generated from the
Also in the present embodiment, the
放電発光管１は、地面上の積雪２３と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、積雪２３に向かって放射され、積雪２３の表面で反射される反射マイクロ波４０あるいは積雪２３内の物体で反射された反射マイクロ波４０ａとなり、マイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
積雪２３の表面、積雪２３中に埋設されている物体により反射率が異なる。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
The
The reflected
The reflectance varies depending on the surface of the
The DC voltage output from the detector 9 indicates a small voltage when the reflectance is low, and indicates a large voltage when the reflectance is large.
平行移動駆動機構２１により、マイクロ波受信装置５０を積雪２３に対して平行に（即ち、放電発光管１の長手方向に）に移動させながら、検波器９から出力する電圧の差（即ち、積雪面で反射した反射マイクロ波４０が入力した場合に検波器９から出力する直流電圧と積雪中の埋設物で反射した反射マイクロ波４０ａが入力した場合に検波器９から出力する直流電圧の差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に積雪２３の表面あるいは積雪２３内の物体（埋設物）の有無の表示を行い、外部表示装置１２に積雪２３のイメージ表示を行なう。
なお、マイクロ波の周波数が低いほど、雪中深くまで検知することが可能となる。
The
Note that the lower the frequency of the microwave, the deeper the snow can be detected.
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物は地面上の積雪２３であり、外部表示装置１２は、地面上の積雪２３のイメージを作成して表示する。
従って、検知対象物である地面上の積雪中に金属などの埋設物がある場合、この部分での反射率が他の部分とは異なるので、積雪中の埋設物に対応したイメージを得ることができ、雪中探査センサーとして応用できる。
As described above, according to the microwave detection system according to the present embodiment, the detection target is the
Therefore, if there is a buried object such as metal in the snow cover on the ground, which is the object to be detected, the reflectance at this part is different from that of other parts, so an image corresponding to the buried object in the snow can be obtained. It can be applied as a snow exploration sensor.
実施の形態１１．
図２５は、実施の形態１１によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムをアスファルト下の地中検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２６は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図２５および図２６において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２４は路面に敷設されたアスファルト、４０はアスファルト２５で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａはアスファルト２４の内部にある空洞で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０をアスファルト２５と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
FIG. 25 is a diagram conceptually showing the configuration of the microwave detection system according to the eleventh embodiment, and shows a case where the microwave detection system is applied as an underground inspection sensor under asphalt.
Moreover, FIG. 26 is a figure for demonstrating the use condition of the microwave detection system by this Embodiment.
25 and 26, 1 is a discharge arc tube, 2 is a microwave generated from the
Also in the present embodiment, the
放電発光管１は、アスファルト２４と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、アスファルト２４に向かって放射され、アスファルト２４の表面で反射される反射マイクロ波４０ａあるいはアスファルト２４内またはアスファルト下の空洞で反射された反射マイクロ波４０となり、マイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
アスファルト２４の表面、アスファルト２４内あるいはアスファルト２４下の地中の空洞／埋設物により反射率が異なる。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
The
The reflected
The reflectivity varies depending on the surface of the
The DC voltage output from the detector 9 indicates a small voltage when the reflectance is low, and indicates a large voltage when the reflectance is large.
本実施の形態では、平行移動駆動機構２１により、マイクロ波受信装置５０をアスファルト２４に対して平行に（即ち、放電発光管１の長手方向に）に移動させながら、検波器９から出力する電圧の差を信号処理器１０で判別し、表示器１１にアスファルト２４の表面状態あるいはアスファルト２５内あるいはアスファルト下の空洞／埋設物の有無の表示を行い、外部表示装置１２にアスファルト２４のイメージ表示を行なう。
なお、マイクロ波の周波数が低いほど、アスファルト下の地中深くまで検知することが可能となる。
In the present embodiment, the voltage output from the detector 9 while moving the
Note that the lower the frequency of the microwave, the deeper the underground under the asphalt can be detected.
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物は地面上のアスファルトであり、外部表示装置１２は地面上のアスファルトのイメージを作成して表示する。
従って、検知対象物である地面上のアスファルトに異常がある場合やアスファルト下の空洞／埋設物がある場合は、この部分での反射率が他の部分と異なるので、アスファルトの異常の有無あるいはアスファルト下の空洞／埋設物の有無などに対応したイメージを得ることができる「アスファルト下地中状態検出センサー」として応用できる。
As described above, according to the microwave detection system according to the present embodiment, the detection target is asphalt on the ground, and the
Therefore, if there is an abnormality in the asphalt on the ground that is the object to be detected, or if there is a cavity / buried object under the asphalt, the reflectance at this part is different from the other parts. It can be applied as an “asphalt under-ground state detection sensor” that can obtain an image corresponding to the presence or absence of a lower cavity / buried object.
実施の形態１２．
本実施の形態では、本発明によるマイクロ波検出システムを利用した道路監視システムについて説明する。
図２７は、本実施の形態による道路監視システムに応用されるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図である。
また、図２８は、本実施の形態による道路監視システムを説明するための概念図である。
本実施の形態では、図２８に示すように、道路表面の状態を監視するためのマイクロ波検出システムが所定の間隔を有して道路に沿って配置されている。
In the present embodiment, a road monitoring system using the microwave detection system according to the present invention will be described.
FIG. 27 is a diagram conceptually showing a configuration of a microwave detection system applied to the road monitoring system according to the present embodiment.
FIG. 28 is a conceptual diagram for explaining the road monitoring system according to the present embodiment.
In the present embodiment, as shown in FIG. 28, the microwave detection system for monitoring the state of the road surface is arranged along the road with a predetermined interval.
図２７において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２５は道路、４０は道路２５で反射した反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０を道路２５と平行な方向に自在に移動させる移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左右に２本の放電発光管１が配置されている。
なお、図２７では、マイクロ波受信装置５０を平行移動駆動機構２１に載置した場合を示しているが、本実施の形態では移動駆動機構２１は必ずしも必要ではなく、図２８に示すように、各マイクロ波受信装置５０は道路面に対して固定して設けてもよい。
In FIG. 27, 1 is a discharge arc tube, 2 is a microwave generated from the
Also in the present embodiment, two
27 shows the case where the
図２８において、４０ａは濡れた道路面（ＷＥＴな道路面）で反射される反射マイクロ波、４０ｂは凍結した道路面（ＩＣＥ状の道路面）で反射される反射マイクロ波である。
マイクロ波受信装置５０内の放電発光管１は、道路２５の面と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、道路２５に向かって放射され、道路２５の表面で反射される反射マイクロ波４０（例えば、濡れた道路面で反射される場合は反射マイクロ波４０ａ、凍結した道路面で反射される場合は反射マイクロ波４０ｂ）となり、マイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０、反射マイクロ波４０ａあるいは反射マイクロ波４０ｂは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
In FIG. 28, 40a is a reflected microwave reflected on a wet road surface (WET road surface), and 40b is a reflected microwave reflected on a frozen road surface (ICE-like road surface).
The
The reflected
道路面での反射率は、路面の状態により異なる。例えば、反射率は、濡れた路面（ＷＥＴ）、凍結している路面（ＩＣＥ）、積雪している路面（ＳＮＯＷ）、乾燥している路面（ＤＲＹ）の順に大きくなることが実験により確かめられている。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
従って、検波器９から出力する直流電圧の値に応じて、路面の状態（濡れている／凍結／積雪／乾燥など）を判定することができる。
マイクロ波受信装置５０のマイクロ波受信機５は、検波器９から出力する電圧値を信号処理器１０で判別し、マイクロ波が照射されている道路２５の路面状況を判断して、外部表示装置１２に路面情報を表示させる。
表示を行なう。
The reflectance on the road surface varies depending on the road surface condition. For example, it has been experimentally confirmed that the reflectance increases in the order of a wet road surface (WET), a frozen road surface (ICE), a snowy road surface (SNOW), and a dry road surface (DRY). Yes.
The DC voltage output from the detector 9 indicates a small voltage when the reflectance is low, and indicates a large voltage when the reflectance is large.
Therefore, the state of the road surface (wet / freeze / snow cover / dry, etc.) can be determined according to the value of the DC voltage output from the detector 9.
The
Display.
道路表面の状態（濡れている／凍結／積雪／乾燥）によって、マイクロ波受信機５で取得する数値データ（即ち、検波器９から出力される直流電圧値）の範囲が決まるので、例えば、数値データがある数値以下では凍結、それ以上の範囲では濡れているというように、道路表面の状態を一意的に判断することができ。
各外部表示装置１２は、対応するマイクロ波受信装置５０で得られるデータ（即ち、路面の状態など）を運転者が容易に確認できるように表示している。
また、各マイクロ波受信装置５０で得られるデータは、それぞれ中央道路監視センター（図示なし）に通報され、中央道路監視センターは、対応する外部表示装置１２に対して「凍結注意」とか「スリッブ注意」などの警告表示をさせてもよい。
The range of the numerical data (that is, the DC voltage value output from the detector 9) acquired by the
Each
The data obtained by each
以上説明したように、本実施の形態による道路監視システムは、マイクロ波受信装置５０と該マイクロ波受信装置５０と対応する外部表示装置１２とが一対となっているマイクロ波検出システムが道路２５に沿って複数配置された道路監視システムであって、マイクロ波受信装置５０は、検知対象物である道路２５の表面にマイクロ波を放射する放電発光管１と、放電発光管１から放射され、道路２５の表面で反射されるマイクロ波を受信して道路２５の表面状況を判断するマイクロ波受信装置とで構成され、外部表示装置１２は、マイクロ波受信装置が判断した道路２５の表面状況を表示する。
従って、放電発光管を用いたマイクロ波検出システムを利用して、路面の状況を精度よく監視できる安価な道路監視システムを実現することができる。
As described above, in the road monitoring system according to the present embodiment, the microwave detection system in which the
Therefore, an inexpensive road monitoring system capable of accurately monitoring the road surface condition can be realized by using a microwave detection system using a discharge arc tube.
以上で、本発明に係る各実施の形態についての説明は終わるが、各実施の形態に共通して以下のことが言える。
＊ 放電発光管は、長管形状である場合について説明したが、短管形状の放電発光管を直列に複数個接続したものであってもよい。
＊ 放電発光管として蛍光灯を用いることによって、照明装置と兼用することが可能である。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、簡単かつ安価に構成できる。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、使用する周波数によって発信機を変更する必要ない。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、電波法の規制もなく、人体への悪影響も考慮する必要がない。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、発信機を持ち運びするときは軽量でポータビリティーに優れている。
This is the end of the description of each embodiment according to the present invention, but the following can be said in common with each embodiment.
* Although the case where the discharge arc tube has a long tube shape has been described, a plurality of short tube discharge arc tubes may be connected in series.
* By using a fluorescent lamp as the discharge arc tube, it can also be used as a lighting device.
* Since the discharge arc tube is used as a microwave transmitter, it can be configured easily and inexpensively.
* Since the discharge arc tube is used as a microwave transmitter, there is no need to change the transmitter according to the frequency used.
* Since the discharge arc tube is used as a microwave transmitter, there is no regulation of the Radio Law, and there is no need to consider adverse effects on the human body.
* Since the discharge arc tube is used as a microwave transmitter, it is lightweight and has excellent portability when carrying the transmitter.
この発明は、放電発光管を用いて、安価且つ検知精度が高く、種々の用途に応用可能なマイクロ波検出システムの実現に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for realizing a microwave detection system that uses a discharge arc tube and is inexpensive, has high detection accuracy, and can be applied to various applications.
１ 放電発光管
２ 放電発光管から放射されるマイクロ波
４、４ａ 検知対象物を透過したマイクロ波
５ マイクロ波受信機 ６ アンテナ
７ 増幅器 ８ 周波数フィルタ
９ 検波器 １０ 信号処理器
１１ 表示器 １２ 外部表示装置
１３ 回転駆動機構
１４ アンテナで受信できるマイクロ波の方向
１５ 自動車 １６ 水分量測定対象物
１７ コンクリート １８ 危険物を格納する物体
１９ 危険物 ２０ 壁
２１ 移動駆動機構 ２２ 地面
２３ 積雪 ２４ アスファルト
２５ 道路
４０、４０ａ、４０ｂ 検知対象物で反射したマイクロ波
５０ マイクロ波受信装置
1 Discharge arc tube
2 Microwave radiated from
Claims (28)
上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置されていることを特徴とするマイクロ波検出システム。 It comprises a long tube shaped discharge arc tube that emits visible light and microwaves to a detection object, and a plurality of microwave receivers that receive the microwaves emitted from the discharge arc tube and passing through the detection object. A microwave receiver,
The plurality of microwave receivers constituting the microwave receiving device are arranged to face the discharge arc tube in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube. system.
上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過するマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたことを特徴とするマイクロ波検出システム。 It comprises a long tube shaped discharge arc tube that emits visible light and microwaves to a detection object, and a plurality of microwave receivers that receive the microwaves emitted from the discharge arc tube and passing through the detection object. A microwave receiver,
Each of the plurality of microwave receivers constituting the microwave receiver has an antenna, and the direction in which the reception sensitivity of the antenna is high and the direction in which the electric field strength of the microwave passing through the detection target is high are the same. A microwave detection system characterized by its direction.
上記外部表示装置は、上記回転駆動機構により回転させられる上記マイクロ波受信装置の各マイクロ波受信機の検出信号に基づいて、上記検知対象物のイメージを作成して表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のマイクロ波検出システム。 A rotation drive mechanism for rotating the microwave receiver and an external display device;
The external display device creates and displays an image of the detection object based on a detection signal of each microwave receiver of the microwave reception device rotated by the rotation driving mechanism. Item 5. The microwave detection system according to any one of Items 1 to 4.
上記外部表示装置は、上記平行移動駆動機構により移動させられる上記マイクロ波受信装置の各マイクロ波受信機の検出信号に基づいて、上記検知対象物のイメージを作成して表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のマイクロ波検出システム。 A translation drive mechanism that translates the microwave receiver relative to the installation surface and an external display device;
The external display device creates and displays an image of the detection object based on a detection signal of each microwave receiver of the microwave reception device moved by the parallel drive mechanism. The microwave detection system of any one of Claims 1-4.
上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置されていることを特徴とするマイクロ波検出システム。 A long tube-shaped discharge arc tube that emits visible light and microwaves to a detection object, and a plurality of microwave receivers that receive the microwaves emitted from the discharge arc tube and reflected by the detection object A microwave receiving device,
The plurality of microwave receivers constituting the microwave receiving device are arranged to face the discharge arc tube in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge arc tube. system.
上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射されるマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたことを特徴とするマイクロ波検出システム。 A long tube-shaped discharge arc tube that emits visible light and microwaves to a detection object, and a plurality of microwave receivers that receive the microwaves emitted from the discharge arc tube and reflected by the detection object A microwave receiving device,
Each of the plurality of microwave receivers constituting the microwave receiver has an antenna, and has a direction in which the reception sensitivity of the antenna is large and a direction in which the electric field intensity of the microwave reflected by the detection target is large. Microwave detection system characterized by matching in the same direction.
上記外部表示装置は、上記回転駆動機構により回転させられる上記マイクロ波受信装置の各マイクロ波受信機の検出信号に基づいて、上記検知対象物のイメージを作成して表示することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のマイクロ波検出システム。 A rotation drive mechanism for rotating the microwave receiver and an external display device;
The external display device creates and displays an image of the detection object based on a detection signal of each microwave receiver of the microwave reception device rotated by the rotation driving mechanism. Item 11. The microwave detection system according to any one of Items 7 to 10.
上記外部表示装置は、上記平行移動駆動機構により移動させられる上記マイクロ波受信装置の各マイクロ波受信機の検出信号に基づいて、上記検知対象物のイメージを作成して表示することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のマイクロ波検出システム。 A translation drive mechanism that translates the microwave receiver relative to the installation surface and an external display device;
The external display device creates and displays an image of the detection object based on a detection signal of each microwave receiver of the microwave reception device moved by the parallel drive mechanism. The microwave detection system of any one of Claims 7-10.
上記マイクロ波受信装置は、検知対象物である道路の表面に可視光線およびマイクロ波を放射する放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記道路の表面で反射されるマイクロ波を受信して上記道路の表面状況を判断するマイクロ波受信装置とで構成され、
上記外部表示装置は、上記マイクロ波受信装置が判断した上記道路の表面状況を表示することを特徴とする道路監視システム。 A road monitoring system in which a plurality of microwave detection systems in which a microwave receiving device and a corresponding external display device corresponding to the microwave receiving device are paired are arranged along the road,
The microwave receiving apparatus receives a discharge arc tube that emits visible light and microwaves on a road surface that is a detection target, and a microwave that is emitted from the discharge arc tube and reflected on the road surface. And a microwave receiver for judging the surface condition of the road,
The road display system, wherein the external display device displays a surface condition of the road determined by the microwave receiver.
上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置していることを特徴とするマイクロ波検出方法。 Receiving microwaves emitted from the long tube-shaped discharge arc tube and passing through the object to be detected by a microwave receiving device composed of a plurality of microwave receivers,
The microwave detection method, wherein the plurality of microwave receivers are arranged to face the discharge arc tube in a direction parallel to a longitudinal direction of the discharge arc tube.
上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせていることを特徴とするマイクロ波検出方法。 Receiving microwaves emitted from the long tube-shaped discharge arc tube and passing through the object to be detected by a microwave receiving device composed of a plurality of microwave receivers,
Each of the plurality of microwave receivers has an antenna, and a direction in which the reception sensitivity of the antenna is large and a direction in which the electric field intensity of the microwave transmitted through the detection target is aligned are aligned in the same direction. A microwave detection method.
上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置していることを特徴とするマイクロ波検出方法。 Receiving a microwave radiated from a long tube-shaped discharge arc tube and reflected by an object to be detected by a microwave receiver constituted by a plurality of microwave receivers;
The microwave detection method, wherein the plurality of microwave receivers are arranged to face the discharge arc tube in a direction parallel to a longitudinal direction of the discharge arc tube.
上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせていることを特徴とするマイクロ波検出方法。 Receiving a microwave radiated from a long tube-shaped discharge arc tube and reflected by an object to be detected by a microwave receiver comprising a plurality of microwave receivers;
Each of the plurality of microwave receivers has an antenna, and a direction in which the reception sensitivity of the antenna is large and a direction in which the electric field intensity of the microwave reflected by the detection target is large are aligned in the same direction. A microwave detection method.
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