JP3498218B2 - マイクロウエーブセンサ - Google Patents
マイクロウエーブセンサInfo
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- G01S13/38—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal wherein more than one modulation frequency is used
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可視光線よりも低
周波の電磁波を用いた能動型のセンサであるマイクロウ
エーブセンサ（以下、「ＭＷセンサ」という）に係る。
特に、本発明は、検知物体を特定するのに有効なセンシ
ング技術の改良に関するものである。
周波の電磁波を用いた能動型のセンサであるマイクロウ
エーブセンサ（以下、「ＭＷセンサ」という）に係る。
特に、本発明は、検知物体を特定するのに有効なセンシ
ング技術の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、防犯装置の一つとして、マイ
クロ波を検知エリアに向けて送信し、検知エリア内に人
体が存在する場合には、その人体からの反射波（ドップ
ラー効果によって変調したマイクロ波）を受信して人体
（侵入者）を検知するＭＷセンサが知られている（例え
ば特開平７−３７１７６号公報）。
クロ波を検知エリアに向けて送信し、検知エリア内に人
体が存在する場合には、その人体からの反射波（ドップ
ラー効果によって変調したマイクロ波）を受信して人体
（侵入者）を検知するＭＷセンサが知られている（例え
ば特開平７−３７１７６号公報）。
【０００３】更に、ＭＷセンサの１タイプとして、周波
数の異なる複数のマイクロ波を利用して物体までの距離
を計測するようにしたものも知られている。この種のセ
ンサは、例えば周波数の異なる２種類のマイクロ波を検
知エリアに向けて送信し、それぞれの反射波に基づく２
つのＩＦ信号の位相差を検出するようになっている。こ
の位相差は、ターゲット（人体等の検知対象物体）まで
の距離に相関があり、ターゲットまでの距離が長いほど
位相差も大きくなる傾向がある。つまり、この位相差を
求めることによりターゲットまでの距離を計測すること
が可能である。以下、この種のセンサにおけるＩＦ信号
の位相差検出動作について説明する。
数の異なる複数のマイクロ波を利用して物体までの距離
を計測するようにしたものも知られている。この種のセ
ンサは、例えば周波数の異なる２種類のマイクロ波を検
知エリアに向けて送信し、それぞれの反射波に基づく２
つのＩＦ信号の位相差を検出するようになっている。こ
の位相差は、ターゲット（人体等の検知対象物体）まで
の距離に相関があり、ターゲットまでの距離が長いほど
位相差も大きくなる傾向がある。つまり、この位相差を
求めることによりターゲットまでの距離を計測すること
が可能である。以下、この種のセンサにおけるＩＦ信号
の位相差検出動作について説明する。
【０００４】周波数の異なる２種類のマイクロ波の反射
波に基づくＩＦ信号が図３（ａ）に示すような正弦波Ｉ
Ｆout１，ＩＦout２（ターゲットまでの距離に応じた位
相差を有している）である場合、これらＩＦ信号から成
形される矩形波Ａ，Ｂは、それぞれ図３（ｂ）に示すよ
うになる。そして、これら矩形波Ａ，Ｂの位相差（図中
における矩形波の立ち上がり部分の位相差Δｔ）を検出
することによってターゲットまでの距離を計測すること
が可能になる。
波に基づくＩＦ信号が図３（ａ）に示すような正弦波Ｉ
Ｆout１，ＩＦout２（ターゲットまでの距離に応じた位
相差を有している）である場合、これらＩＦ信号から成
形される矩形波Ａ，Ｂは、それぞれ図３（ｂ）に示すよ
うになる。そして、これら矩形波Ａ，Ｂの位相差（図中
における矩形波の立ち上がり部分の位相差Δｔ）を検出
することによってターゲットまでの距離を計測すること
が可能になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のセ
ンサを防犯用センサとして使用する場合、人体（侵入
者）のみを検知し、その他の小動物などの物体を検知し
ないようにしておくことが望ましい。図２は、検知物体
が人体である場合と小動物（猫など）である場合とにお
けるセンサからの距離と反射波の信号レベルとの関係の
一例を示している。
ンサを防犯用センサとして使用する場合、人体（侵入
者）のみを検知し、その他の小動物などの物体を検知し
ないようにしておくことが望ましい。図２は、検知物体
が人体である場合と小動物（猫など）である場合とにお
けるセンサからの距離と反射波の信号レベルとの関係の
一例を示している。
【０００６】この図からも判るように、検知物体が人体
である場合、センサから遠い位置に存在するほど信号レ
ベルは低くなっていく。一方、検知物体が小動物である
場合、センサからの距離が極端に短い位置に存在する際
には反射波の信号レベルは低い。これはセンサの受信ア
ンテナの指向性に起因するものである。つまり、センサ
からの距離が極端に短い位置に小動物が存在する場合に
は、受信アンテナは指向性の弱い斜め下方から反射波を
受けることになるので信号レベルは低くなる。そして、
センサからの距離がある程度遠い位置に小動物が存在す
る場合には、上記人体の場合と同様に、センサから遠い
位置に存在するほど信号レベルは低くなっていく。但
し、小動物は人体に比べて小型であるので、反射波の信
号レベルは全体的に低くなっている。
である場合、センサから遠い位置に存在するほど信号レ
ベルは低くなっていく。一方、検知物体が小動物である
場合、センサからの距離が極端に短い位置に存在する際
には反射波の信号レベルは低い。これはセンサの受信ア
ンテナの指向性に起因するものである。つまり、センサ
からの距離が極端に短い位置に小動物が存在する場合に
は、受信アンテナは指向性の弱い斜め下方から反射波を
受けることになるので信号レベルは低くなる。そして、
センサからの距離がある程度遠い位置に小動物が存在す
る場合には、上記人体の場合と同様に、センサから遠い
位置に存在するほど信号レベルは低くなっていく。但
し、小動物は人体に比べて小型であるので、反射波の信
号レベルは全体的に低くなっている。
【０００７】ところで、これまでのＭＷセンサでは、予
め設定されたトリガレベル以上の信号レベルが入力され
る状況となった際に物体検知信号の発信（発報）を行う
ようになっている。
め設定されたトリガレベル以上の信号レベルが入力され
る状況となった際に物体検知信号の発信（発報）を行う
ようになっている。
【０００８】このため、比較的遠距離（例えば８ｍの位
置）に存在する侵入者をも検知可能にしようとすると、
トリガレベルを低く設定する必要がある。ところが、こ
の場合には、小動物を検知してしまう可能性が高くなっ
てしまう。例えば、図２に破線で示すトリガレベルを設
定した場合には、比較的遠距離に存在する侵入者が検知
可能である反面、センサから３ｍ程度の位置に存在する
小動物をも検知してしまうことになる。
置）に存在する侵入者をも検知可能にしようとすると、
トリガレベルを低く設定する必要がある。ところが、こ
の場合には、小動物を検知してしまう可能性が高くなっ
てしまう。例えば、図２に破線で示すトリガレベルを設
定した場合には、比較的遠距離に存在する侵入者が検知
可能である反面、センサから３ｍ程度の位置に存在する
小動物をも検知してしまうことになる。
【０００９】逆に、小動物を検知しないようにトリガレ
ベルを高く設定した場合には、比較的遠距離に存在する
侵入者を検知することができなくなってしまう。例え
ば、図２に一点鎖線で示すトリガレベルを設定した場合
には、小動物を検知することはないもののセンサから７
ｍ付近に存在する侵入者を検知することができなくなっ
てしまう。
ベルを高く設定した場合には、比較的遠距離に存在する
侵入者を検知することができなくなってしまう。例え
ば、図２に一点鎖線で示すトリガレベルを設定した場合
には、小動物を検知することはないもののセンサから７
ｍ付近に存在する侵入者を検知することができなくなっ
てしまう。
【００１０】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、マイクロ波を利用し
て物体を検知するようにしたＭＷセンサに対し、検知物
体の大きさを認識できるようにし、この検知物体が検知
対象とすべき大きさの物体であるのか否かを判断して、
誤報を回避することができるＭＷセンサを提供すること
にある。
であり、その目的とするところは、マイクロ波を利用し
て物体を検知するようにしたＭＷセンサに対し、検知物
体の大きさを認識できるようにし、この検知物体が検知
対象とすべき大きさの物体であるのか否かを判断して、
誤報を回避することができるＭＷセンサを提供すること
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】−発明の概要−
上記の目的を達成するために、本発明は、物体によって
反射されるマイクロ波（反射波）に基づいてその物体ま
での距離を計測するばかりでなく、その反射波の信号レ
ベルをも検知し、これらによって検知物体の大きさを認
識できるようにしている。
反射されるマイクロ波（反射波）に基づいてその物体ま
での距離を計測するばかりでなく、その反射波の信号レ
ベルをも検知し、これらによって検知物体の大きさを認
識できるようにしている。
【００１２】 −解決手段−
具体的に、本発明は、周波数の異なる２種類または３種
類以上のマイクロ波を検知対象エリアに向けて送信し、
この検知対象エリア内に物体が存在する場合に、この物
体による各マイクロ波の反射波を受信し、これら反射波
とその送信波とをミキシングした後のＩＦ信号同士の位
相差により物体までの距離を計測するＭＷセンサを前提
とする。このＭＷセンサに対し、上記計測された物体ま
での距離とその物体からの反射波の信号レベルとに基づ
いて物体の大きさを判別し、物体の大きさが所定以上で
ある場合にのみ物体検知信号を発信する物体検知手段を
備えさせている。
類以上のマイクロ波を検知対象エリアに向けて送信し、
この検知対象エリア内に物体が存在する場合に、この物
体による各マイクロ波の反射波を受信し、これら反射波
とその送信波とをミキシングした後のＩＦ信号同士の位
相差により物体までの距離を計測するＭＷセンサを前提
とする。このＭＷセンサに対し、上記計測された物体ま
での距離とその物体からの反射波の信号レベルとに基づ
いて物体の大きさを判別し、物体の大きさが所定以上で
ある場合にのみ物体検知信号を発信する物体検知手段を
備えさせている。
【００１３】この物体検知手段による物体検知信号の発
信動作を行うための具体構成としては、計測された物体
までの距離に応じて、物体検知信号を発信すべき反射波
の信号レベルの値が変更されたトリガレベルを予め設定
しておき、このトリガレベルを超える信号レベルの反射
波を受信したときにのみ物体検知手段が物体検知信号を
発信する構成としている。
信動作を行うための具体構成としては、計測された物体
までの距離に応じて、物体検知信号を発信すべき反射波
の信号レベルの値が変更されたトリガレベルを予め設定
しておき、このトリガレベルを超える信号レベルの反射
波を受信したときにのみ物体検知手段が物体検知信号を
発信する構成としている。
【００１４】これら特定事項により、センサから物体ま
での距離とその物体からの反射波の信号レベルとによっ
て検知物体の大きさを認識することができる。例えば防
犯用センサとして適用した場合には、検知物体が、検知
対象とすべき人体（侵入者）であるのか、非検知対象と
すべき小動物であるのかを判別して、検知対象とすべき
人体である場合にのみ物体検知手段に物体検知信号を発
信させることができる。このため、誤報を回避すること
ができてセンサの信頼性の向上を図ることができる。
での距離とその物体からの反射波の信号レベルとによっ
て検知物体の大きさを認識することができる。例えば防
犯用センサとして適用した場合には、検知物体が、検知
対象とすべき人体（侵入者）であるのか、非検知対象と
すべき小動物であるのかを判別して、検知対象とすべき
人体である場合にのみ物体検知手段に物体検知信号を発
信させることができる。このため、誤報を回避すること
ができてセンサの信頼性の向上を図ることができる。
【００１５】 また、物体検知手段は、物体までの距離
が長くなるほど、物体の検知判断を行うトリガレベルを
次第に小さくしていくように構成されている。
が長くなるほど、物体の検知判断を行うトリガレベルを
次第に小さくしていくように構成されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。ここでは、ＭＷセンサを防犯セン
サとして使用した場合であって、周波数の異なる２種類
のマイクロ波を利用して検知対象物体（侵入者等）まで
の距離を計測するようにしたＭＷセンサに本発明を適用
した場合について説明する。
に基づいて説明する。ここでは、ＭＷセンサを防犯セン
サとして使用した場合であって、周波数の異なる２種類
のマイクロ波を利用して検知対象物体（侵入者等）まで
の距離を計測するようにしたＭＷセンサに本発明を適用
した場合について説明する。
【００１７】−ＭＷセンサの構成説明−
図１は本形態に係るＭＷセンサ１の回路構成を示してい
る。この図に示すように、ＭＷセンサ１は、ＲＦモジュ
ール２及び信号処理部３を備えている。
る。この図に示すように、ＭＷセンサ１は、ＲＦモジュ
ール２及び信号処理部３を備えている。
【００１８】ＲＦモジュール２は、マイクロ波を発振す
る発振器２１、この発振器２１から発振されるマイクロ
波の周波数を切り換えるための変調器２２、発振器２１
から発振されたマイクロ波を検知エリアに向けて送信す
る送信アンテナ２３、人体等の物体によって反射したマ
イクロ波の反射波を受信する受信アンテナ２４、この受
信されたマイクロ波と発振器２１の電圧波形とをミキシ
ングして出力するミキサ２５を備えている。つまり、送
信アンテナ２３から検知エリアに向けて送信されたマイ
クロ波は、検知エリア内に人体等が存在する場合、ドッ
プラー効果によりその人体等からの反射波の周波数が変
調されて受信アンテナ２４に受信される。この受信され
た反射波はミキサ２５によって発振器２１の電圧波形と
ミキシングされた後、ＲＦモジュール２からＩＦ出力信
号（ＩＦout０）として信号処理部３に出力されるよう
になっている。
る発振器２１、この発振器２１から発振されるマイクロ
波の周波数を切り換えるための変調器２２、発振器２１
から発振されたマイクロ波を検知エリアに向けて送信す
る送信アンテナ２３、人体等の物体によって反射したマ
イクロ波の反射波を受信する受信アンテナ２４、この受
信されたマイクロ波と発振器２１の電圧波形とをミキシ
ングして出力するミキサ２５を備えている。つまり、送
信アンテナ２３から検知エリアに向けて送信されたマイ
クロ波は、検知エリア内に人体等が存在する場合、ドッ
プラー効果によりその人体等からの反射波の周波数が変
調されて受信アンテナ２４に受信される。この受信され
た反射波はミキサ２５によって発振器２１の電圧波形と
ミキシングされた後、ＲＦモジュール２からＩＦ出力信
号（ＩＦout０）として信号処理部３に出力されるよう
になっている。
【００１９】一方、信号処理部３は、送信アンテナ２３
から送信する各周波数のマイクロ波毎に対応して第１の
出力ラインＬ１及び第２の出力ラインＬ２を備えてい
る。各ラインＬ１，Ｌ２には、電源３１，３２，３３、
ＩＦアンプ３４，３５、コンパレータ３６，３７が備え
られ、コンパレータ３６，３７の出力側には本形態の特
徴とする物体検知手段としての物体検知判定部３８が設
けられている。
から送信する各周波数のマイクロ波毎に対応して第１の
出力ラインＬ１及び第２の出力ラインＬ２を備えてい
る。各ラインＬ１，Ｌ２には、電源３１，３２，３３、
ＩＦアンプ３４，３５、コンパレータ３６，３７が備え
られ、コンパレータ３６，３７の出力側には本形態の特
徴とする物体検知手段としての物体検知判定部３８が設
けられている。
【００２０】各ＩＦアンプ３４，３５は、第１スイッチ
ＳＷ１を介してＲＦモジュール２の出力側に接続されて
いる。この第１スイッチＳＷ１は、上記２種類のマイク
ロ波のうち一方が送信アンテナ２３から送信されている
場合には第１の出力ラインＬ１に接続し、他方のマイク
ロ波が送信アンテナ２３から送信されている場合には第
２の出力ラインＬ２に接続するように切り換えられる。
つまり、一方のマイクロ波の送信時に人体等によって反
射された反射波に係るＩＦ出力信号（ＩＦout１）は第
１の出力ラインＬ１に出力され、他方のマイクロ波の送
信時に人体等によって反射された反射波に係るＩＦ出力
信号（ＩＦout２）は第２の出力ラインＬ２に出力され
る構成となっている。
ＳＷ１を介してＲＦモジュール２の出力側に接続されて
いる。この第１スイッチＳＷ１は、上記２種類のマイク
ロ波のうち一方が送信アンテナ２３から送信されている
場合には第１の出力ラインＬ１に接続し、他方のマイク
ロ波が送信アンテナ２３から送信されている場合には第
２の出力ラインＬ２に接続するように切り換えられる。
つまり、一方のマイクロ波の送信時に人体等によって反
射された反射波に係るＩＦ出力信号（ＩＦout１）は第
１の出力ラインＬ１に出力され、他方のマイクロ波の送
信時に人体等によって反射された反射波に係るＩＦ出力
信号（ＩＦout２）は第２の出力ラインＬ２に出力され
る構成となっている。
【００２１】また、各電源３１，３２は、上記第１スイ
ッチＳＷ１に連動する第２スイッチＳＷ２を介してＲＦ
モジュール２の入力側に接続されている。この第２スイ
ッチＳＷ２も、２種類のマイクロ波のうち何れのマイク
ロ波を送信アンテナ２３から送信するかによって各電源
３１，３２に対する接続状態が切り換わるようになって
いる。つまり、この第２スイッチＳＷ２が一方の電源３
１に接続している状態と他方の電源３２に接続している
状態とで、変調器２２がマイクロ波の周波数を切り換
え、これによって送信アンテナ２３から送信されるマイ
クロ波の周波数が切り換えられる構成となっている。
ッチＳＷ１に連動する第２スイッチＳＷ２を介してＲＦ
モジュール２の入力側に接続されている。この第２スイ
ッチＳＷ２も、２種類のマイクロ波のうち何れのマイク
ロ波を送信アンテナ２３から送信するかによって各電源
３１，３２に対する接続状態が切り換わるようになって
いる。つまり、この第２スイッチＳＷ２が一方の電源３
１に接続している状態と他方の電源３２に接続している
状態とで、変調器２２がマイクロ波の周波数を切り換
え、これによって送信アンテナ２３から送信されるマイ
クロ波の周波数が切り換えられる構成となっている。
【００２２】このようにして、各スイッチＳＷ１，ＳＷ
２の切り換え動作に伴い、一方の周波数のマイクロ波が
送信アンテナ２３から検知エリアに向けて送信され、そ
の反射波に基づくＩＦ出力信号（ＩＦout１）が信号処
理部３の第１の出力ラインＬ１に出力されてこの第１の
出力ラインＬ１において信号処理が行われる第１処理動
作と、他方の周波数のマイクロ波が送信アンテナ２３か
ら検知エリアに向けて送信され、その反射波に基づくＩ
Ｆ出力信号（ＩＦout２）が信号処理部３の第２の出力
ラインＬ２に出力されてこの第２の出力ラインＬ２にお
いて信号処理が行われる第２処理動作とが所定時間間隔
（例えば数msec）をもって切り換えられるようになって
いる。そして、各処理動作では、ＲＦモジュール２から
出力されたＩＦ出力信号が、ＩＦアンプ３４，３５によ
って増幅され、このＩＦアンプ３４，３５からの出力が
コンパレータ３６，３７によって矩形波に成形された後
に物体検知判定部３８に出力されるようになっている。
２の切り換え動作に伴い、一方の周波数のマイクロ波が
送信アンテナ２３から検知エリアに向けて送信され、そ
の反射波に基づくＩＦ出力信号（ＩＦout１）が信号処
理部３の第１の出力ラインＬ１に出力されてこの第１の
出力ラインＬ１において信号処理が行われる第１処理動
作と、他方の周波数のマイクロ波が送信アンテナ２３か
ら検知エリアに向けて送信され、その反射波に基づくＩ
Ｆ出力信号（ＩＦout２）が信号処理部３の第２の出力
ラインＬ２に出力されてこの第２の出力ラインＬ２にお
いて信号処理が行われる第２処理動作とが所定時間間隔
（例えば数msec）をもって切り換えられるようになって
いる。そして、各処理動作では、ＲＦモジュール２から
出力されたＩＦ出力信号が、ＩＦアンプ３４，３５によ
って増幅され、このＩＦアンプ３４，３５からの出力が
コンパレータ３６，３７によって矩形波に成形された後
に物体検知判定部３８に出力されるようになっている。
【００２３】更に、上記各処理動作について詳述する
と、検知エリア内に人体等が存在していない場合には、
送信アンテナ２３から送信されたマイクロ波と受信アン
テナ２４に受信されたマイクロ波との周波数は等しいた
め、ＩＦアンプ３４，３５からの出力信号におけるＩＦ
周波数は「０」となり、コンパレータ３６，３７からは
信号が出力されない。これに対し、検知エリア内に人体
等が存在する場合には、送信アンテナ２３から送信され
たマイクロ波の周波数に対して受信アンテナ２４に受信
されたマイクロ波は変調されるため、コンパレータ３
６，３７の出力信号波形に変化が生じ、この矩形波が物
体検知判定部３８に出力されるようになっている。
と、検知エリア内に人体等が存在していない場合には、
送信アンテナ２３から送信されたマイクロ波と受信アン
テナ２４に受信されたマイクロ波との周波数は等しいた
め、ＩＦアンプ３４，３５からの出力信号におけるＩＦ
周波数は「０」となり、コンパレータ３６，３７からは
信号が出力されない。これに対し、検知エリア内に人体
等が存在する場合には、送信アンテナ２３から送信され
たマイクロ波の周波数に対して受信アンテナ２４に受信
されたマイクロ波は変調されるため、コンパレータ３
６，３７の出力信号波形に変化が生じ、この矩形波が物
体検知判定部３８に出力されるようになっている。
【００２４】−物体検知判定部３８の説明−
次に、コンパレータ３６，３７からの出力信号波形を受
ける物体検知判定部３８について説明する。この物体検
知判定部３８は、上記各コンパレータ３６，３７の出力
信号波形を受け、これに基づいて検知物体（人体等）ま
での距離を計測するものである。また、この物体検知判
定部３８は、検知した物体からの反射波の信号レベルを
認識し、上記計測した検知物体までの距離と、この信号
レベルとに基づいて物体の大きさを判別し、物体の大き
さが所定以上の大きさである場合にのみ物体検知信号を
発信するようになっている。
ける物体検知判定部３８について説明する。この物体検
知判定部３８は、上記各コンパレータ３６，３７の出力
信号波形を受け、これに基づいて検知物体（人体等）ま
での距離を計測するものである。また、この物体検知判
定部３８は、検知した物体からの反射波の信号レベルを
認識し、上記計測した検知物体までの距離と、この信号
レベルとに基づいて物体の大きさを判別し、物体の大き
さが所定以上の大きさである場合にのみ物体検知信号を
発信するようになっている。
【００２５】具体的には、物体までの距離とその物体か
らの反射波の信号レベルとを関連付けたトリガレベルを
予め設定しておき、反射波の受信レベルがこのトリガレ
ベルを超える状況であるときにのみ物体検知判定部３８
から物体検知信号が発信（発報）されるようになってい
る。このトリガレベルとしては、図２に実線で示すよう
に、検知物体までの距離が長くなるほど、物体の検知判
断を行う信号レベルを次第に小さくしていくように設定
している。尚、このトリガレベルの傾斜角度は、センサ
の設置環境や受信アンテナの指向性などに応じて設定さ
れている。
らの反射波の信号レベルとを関連付けたトリガレベルを
予め設定しておき、反射波の受信レベルがこのトリガレ
ベルを超える状況であるときにのみ物体検知判定部３８
から物体検知信号が発信（発報）されるようになってい
る。このトリガレベルとしては、図２に実線で示すよう
に、検知物体までの距離が長くなるほど、物体の検知判
断を行う信号レベルを次第に小さくしていくように設定
している。尚、このトリガレベルの傾斜角度は、センサ
の設置環境や受信アンテナの指向性などに応じて設定さ
れている。
【００２６】尚、物体までの距離、物体の大きさ及び受
信信号電力（信号レベル）の間には以下の関係式（１）
が成立している。この式（１）を用いることによって、
物体までの距離と受信信号電力（信号レベル）とから物
体の大きさを判別することが可能になる。
信信号電力（信号レベル）の間には以下の関係式（１）
が成立している。この式（１）を用いることによって、
物体までの距離と受信信号電力（信号レベル）とから物
体の大きさを判別することが可能になる。
【００２７】
Ｐr＝σＧ2Ｐtλ／{（４π）3ｄ4｝ …（１）
Ｐr：受信電力、Ｐt：送信電力、Ｇ：アンテナゲイン、
λ：波長、σ：レーダ断面積（物体の大きさ）、ｄ：距
離、Ｒ：負荷抵抗 このようにトリガレベルを設定したことにより、例え
ば、物体までの距離が４ｍであった場合、信号レベルが
０．６Vrmsを越えていない限り物体検知信号が発信され
ることはない。言い換えると、センサからの距離が４ｍ
の位置にある物体であって信号レベルが０．６Vrmsを越
えているものは侵入者であると判断し、この場合には物
体検知信号を発信する。一方、センサからの距離が４ｍ
の位置にある物体であっても信号レベルが０．６Vrmsを
越えていないものは小動物であると判断し、この場合に
は物体検知信号を発信しないようにしている。
λ：波長、σ：レーダ断面積（物体の大きさ）、ｄ：距
離、Ｒ：負荷抵抗 このようにトリガレベルを設定したことにより、例え
ば、物体までの距離が４ｍであった場合、信号レベルが
０．６Vrmsを越えていない限り物体検知信号が発信され
ることはない。言い換えると、センサからの距離が４ｍ
の位置にある物体であって信号レベルが０．６Vrmsを越
えているものは侵入者であると判断し、この場合には物
体検知信号を発信する。一方、センサからの距離が４ｍ
の位置にある物体であっても信号レベルが０．６Vrmsを
越えていないものは小動物であると判断し、この場合に
は物体検知信号を発信しないようにしている。
【００２８】以上、説明したように、本形態では、検知
物体が、検知対象とすべき人体（侵入者）であるのか、
非検知対象とすべき小動物であるのかをその大きさを認
識することによって判別して、検知対象とすべき物体で
ある場合にのみ物体検知判定部３８が物体検知信号を発
信するようになっている。このため、誤報を回避するこ
とができ、信頼性の高いＭＷセンサ１を提供することが
できる。
物体が、検知対象とすべき人体（侵入者）であるのか、
非検知対象とすべき小動物であるのかをその大きさを認
識することによって判別して、検知対象とすべき物体で
ある場合にのみ物体検知判定部３８が物体検知信号を発
信するようになっている。このため、誤報を回避するこ
とができ、信頼性の高いＭＷセンサ１を提供することが
できる。
【００２９】−その他の実施形態−
上述した実施形態では、周波数の異なる２種類のマイク
ロ波を利用して検知物体までの距離を計測するようにし
たＭＷセンサ１について説明した。本発明はこれに限ら
ず、周波数の異なる３種類以上のマイクロ波を利用して
検知物体までの距離を計測するようにしてもよい。ま
た、パルス方式やＦＭ−ＣＷ方式のＭＷセンサに適用す
ることも可能である。
ロ波を利用して検知物体までの距離を計測するようにし
たＭＷセンサ１について説明した。本発明はこれに限ら
ず、周波数の異なる３種類以上のマイクロ波を利用して
検知物体までの距離を計測するようにしてもよい。ま
た、パルス方式やＦＭ−ＣＷ方式のＭＷセンサに適用す
ることも可能である。
【００３０】また、上記トリガレベルは上述したものに
限らない。例えば図２上において、傾斜の異なるトリガ
レベルを設定したり、曲線形状や一部分で折れ曲がった
形状のトリガレベルを設定することも可能である。
限らない。例えば図２上において、傾斜の異なるトリガ
レベルを設定したり、曲線形状や一部分で折れ曲がった
形状のトリガレベルを設定することも可能である。
【００３１】また、本発明のＭＷセンサ１は防犯センサ
以外の用途にも適用可能である。
以外の用途にも適用可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、周波数
の異なる２種類または３種類以上のマイクロ波を利用し
て物体までの距離を計測するようにしたＭＷセンサに対
し、物体によって反射される反射波とその送信波とをミ
キシングした後のＩＦ信号同士の位相差により物体まで
の距離を計測するばかりでなく、その反射波の信号レベ
ルをも検知し、これらによって検知物体の大きさを認識
できるようにしている。このため、例えば防犯用センサ
として適用した場合には、検知物体が、検知対象とすべ
き人体（侵入者）であるのか、非検知対象とすべき小動
物であるのかを判別して、検知対象とすべき物体である
場合にのみ物体検知手段が物体検知信号を発信すること
になる。つまり、検知対象とすべき物体の大きさを予め
特定しておくことができ、その特定した大きさの物体の
みを検知することが可能となり、誤報を回避することが
できてセンサの信頼性の向上を図ることができる。
の異なる２種類または３種類以上のマイクロ波を利用し
て物体までの距離を計測するようにしたＭＷセンサに対
し、物体によって反射される反射波とその送信波とをミ
キシングした後のＩＦ信号同士の位相差により物体まで
の距離を計測するばかりでなく、その反射波の信号レベ
ルをも検知し、これらによって検知物体の大きさを認識
できるようにしている。このため、例えば防犯用センサ
として適用した場合には、検知物体が、検知対象とすべ
き人体（侵入者）であるのか、非検知対象とすべき小動
物であるのかを判別して、検知対象とすべき物体である
場合にのみ物体検知手段が物体検知信号を発信すること
になる。つまり、検知対象とすべき物体の大きさを予め
特定しておくことができ、その特定した大きさの物体の
みを検知することが可能となり、誤報を回避することが
できてセンサの信頼性の向上を図ることができる。
【図１】実施形態に係るＭＷセンサの回路構成を示す図
である。
である。
【図２】検知物体が人体である場合と小動物である場合
とにおけるセンサからの距離と反射波の信号レベルとの
関係を示す図である。
とにおけるセンサからの距離と反射波の信号レベルとの
関係を示す図である。
【図３】従来例における各ＩＦ信号及びそれにより得ら
れた矩形波を示す図である。
れた矩形波を示す図である。
１ マイクロウエーブセンサ
３８ 物体検知判定部（物体検知手段）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01S 7/00 - 7/42
G01S 13/00 - 13/95
G01N 22/00
G01S 7/285
G01V 3/12
G08B 13/16
Claims (3)
- 【請求項１】 周波数の異なる２種類または３種類以上
のマイクロ波を検知対象エリアに向けて送信し、この検
知対象エリア内に物体が存在する場合に、この物体によ
る各マイクロ波の反射波を受信し、これら反射波とその
送信波とをミキシングした後のＩＦ信号同士の位相差に
より物体までの距離を計測するマイクロウエーブセンサ
において、 上記計測された物体までの距離とその物体からの反射波
の信号レベルとに基づいて物体の大きさを判別し、物体
の大きさが所定以上である場合にのみ物体検知信号を発
信する物体検知手段を備えていることを特徴とするマイ
クロウエーブセンサ。 - 【請求項２】 請求項１記載のマイクロウエーブセンサ
において、 計測された物体までの距離に応じて、物体検知信号を発
信する反射波の信号レベルの値が変更されたトリガレベ
ルが予め設定されており、 物体検知手段は、このトリガレベルを超える信号レベル
の反射波を受信したときにのみ物体検知信号を発信する
よう構成されていることを特徴とするマイクロウエーブ
センサ。 - 【請求項３】 請求項２記載のマイクロウエーブセンサ
において、物体検知手段は、物体までの距離が長くなる
ほど、物体の検知判断を行うトリガレベルを次第に小さ
くしていくように構成されていることを特徴とするマイ
クロウエーブセンサ。
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|---|---|---|---|
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| PCT/JP2002/010900 WO2003036327A1 (fr) | 2001-10-19 | 2002-10-21 | Capteur d'hyperfrequence |
| US10/492,949 US7026931B2 (en) | 2001-10-19 | 2002-10-21 | Microwave sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321705A JP3498218B2 (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | マイクロウエーブセンサ |
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| JP2003121534A JP2003121534A (ja) | 2003-04-23 |
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Family
ID=19138882
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| US20090321094A1 (en) * | 2003-07-31 | 2009-12-31 | Michael Steven Thomas | Fire suppression delivery system |
| KR20050048809A (ko) * | 2003-11-20 | 2005-05-25 | (주)태성엠아이에스 | 차폐물 검지회로가 내장된 방범용 마이크로웨이브 감지기 |
| JP2005231442A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Kyosan Electric Mfg Co Ltd | 転落物検知装置 |
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| JP2007188436A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Komutekku:Kk | 盗難警報装置 |
| FR2897162B1 (fr) * | 2006-02-09 | 2008-11-21 | Schneider Electric Ind Sas | Methode de detection hyperfrequence et detecteur utilisant cette methode |
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| RU2415402C1 (ru) * | 2006-12-06 | 2011-03-27 | Кирсен Текнолоджиз Корпорейшн | Система и способ для обнаружения опасных объектов и веществ |
| EP2210126A4 (en) * | 2007-10-24 | 2011-08-31 | Kirsen Technologies Corp | SYSTEM AND METHOD FOR ROOM CONTROL AND REMOTE MONITORING |
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| JP2016142661A (ja) | 2015-02-03 | 2016-08-08 | オプテックス株式会社 | 車両検知装置、車両ゲートシステム、物体検知装置、車用検知装置の制御方法、車両検知プログラム |
| JP6784236B2 (ja) * | 2017-07-10 | 2020-11-11 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 超音波式の物体検出装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4003045A (en) * | 1975-10-01 | 1977-01-11 | Napco Security Systems, Inc. | Intrusion detection systems with turbulence discrimination |
| US4647913A (en) | 1985-01-15 | 1987-03-03 | American District Telegraph Company | Self-diagnostic ultrasonic intrusion detection system |
| JPH01285884A (ja) | 1988-05-12 | 1989-11-16 | Omron Tateisi Electron Co | マイクロ波近接スイッチ |
| US5150099A (en) * | 1990-07-19 | 1992-09-22 | Lienau Richard M | Home security system and methodology for implementing the same |
| JPH0816649A (ja) * | 1994-07-01 | 1996-01-19 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路のレイアウト方法 |
| JPH08166449A (ja) | 1994-12-15 | 1996-06-25 | Matsushita Electric Works Ltd | 超音波ドップラー方式検知装置 |
| US6239736B1 (en) * | 1999-04-21 | 2001-05-29 | Interlogix, Inc. | Range-gated radar motion detector |
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| DK1067397T3 (da) * | 1999-07-03 | 2006-05-08 | Siemens Schweiz Ag | Bevægelsesmelder baseret på Doppler-princippet |
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2001
- 2001-10-19 JP JP2001321705A patent/JP3498218B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-10-21 GB GB0408247A patent/GB2397453B/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-21 WO PCT/JP2002/010900 patent/WO2003036327A1/ja active Application Filing
- 2002-10-21 US US10/492,949 patent/US7026931B2/en not_active Expired - Fee Related
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