JP6865674B2 - 近接検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、近接検知装置に関する。

従来、物体が近接したことを検知する近接検知装置が用いられている。

例えば、特許文献１は、２つの位相を有する符号が所定の周期でランダムな順番で配列された符号信号を、所定周波数の搬送波信号により直接拡散変調を行って送信し、物体により反射された信号を受信して、物体が近接したことを検知する技術を提案している。

特許文献１に開示される技術では、受信した物体により反射された信号を搬送波信号により復調して復調信号を生成する。そして、復調信号が２つに分配されて、一方の復調信号が、検知したい距離だけ離れた物体により反射された信号が有する位相だけ遅らせた符号信号で相関復調されて第１復調信号が生成される。

復調信号が、検知したい距離だけ離れた物体により反射された信号を含んでいる場合、第１復調信号は、位相が一致する符号信号で相関復調されるので、強い強度を有する信号となる。一方、復調信号が、検知したい距離だけ離れた物体により反射された信号を含んでいない場合、第１復調信号は、位相が一致しない符号信号で相関復調されるので、弱い強度を有する信号となる。

また、分配された他方の復調信号が、復調信号とは非相関な位相を有する符号信号で相関復調されて第２復調信号が生成される。

そして、第１復調信号の大きさが、第２復調信号の大きさに基づいて決定される閾値と比較されて、物体が近接したことが検知される。

このように、特許文献１は、不要信号の影響を抑制して、物体が近接したことを検知する技術を提案している。

特開平６−１１２９９号公報

しかし、物体が近接したことを検知するために使用される閾値は、近接検知装置の内外からの不要信号の大きさに応じて変化する第２復調信号に基づいて決定されるので、不要信号の大きさに伴って閾値も大きくなる。

そのため、まれではあるものの不要信号が極端に大きい場合には、第１復調信号の大きさよりも閾値の方が大きくなる可能性がある。この場合、閾値が、第１復調信号よりも大きくなるので、物体が近接したことを検知できないおそれがあった。

本明細書では、不要信号が大きい場合でも物体が近接したことを検知できる近接検知装置を提案することを課題とする。

本明細書に開示する近接検知装置によれば、２つの位相を有する符号が所定の周期でランダムな順番で配列された第１符号信号を発生する符号発生器と、第１符号信号を入力して、位相を第１の所定量だけ遅延させた第２符号信号を出力する第１遅延回路と、第２符号信号を入力して、位相を第２の所定量だけ遅延させた第３符号信号を出力する第２遅延回路と、第２符号信号に対して、所定周波数の搬送波信号により直接拡散変調を行って、変調信号を出力する変調器と、変調信号を入力して、当該変調信号に応じた信号強度の無線信号を出力する送信部と、物体により反射された無線信号を受信して、受信した当該無線信号に応じた信号強度の受信信号を出力する受信部と、受信信号を入力して、搬送波信号により復調して、第１復調信号を出力する第１復調器と、第１復調信号を２つの信号に分配する分配器と、分配器から入力した第１の第１復調信号に対して、第３符号信号により相関復調を行って、第２復調信号を出力する第２復調器と、分配器から入力した第２の第１復調信号に対して、第１符号信号により相関復調を行って、第３復調信号を出力する第３復調器と、第２復調信号を入力して、所定の周期の逆数とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させる第１帯域フィルタと、第３復調信号を入力して、所定の周期の逆数とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させる第２帯域フィルタと、第１帯域フィルタから出力された第２復調信号及び第２帯域フィルタから出力された第３復調信号を入力して、２つの信号の差分信号を出力する差分器と、差分信号に基づいて、物体が近接したことを検知する検知信号を出力する検知器と、を備える。

本明細書に開示する他の近接検知装置によれば、Ｎビットの符号長を有し、２つの位相を有する符号が所定の周期でランダムな順番で配列された基準符号信号を発生する符号発生器と、基準符号信号を入力して、基準符号信号の位相に対して、それぞれの位相が１ビットからＮビット遅延しているＮ個の遅延符号信号を出力する遅延回路と、基準符号信号に対して、所定周波数の搬送波信号により直接拡散変調を行って、変調信号を出力する変調器と、変調信号を入力して、当該変調信号に応じた信号強度の無線信号を出力する送信部と、物体により反射された無線信号を受信して、受信した当該無線信号に応じた信号強度の受信信号を出力する受信部と、受信信号を入力して、搬送波信号により復調して、第１復調信号を出力する第１復調器と、第１復調信号をＮ個の信号に分配する分配器と、分配器から入力したＮ個の第１復調信号のそれぞれに対して、Ｎ個の遅延符号信号の内の異なる一の遅延符号信号により相関復調を行って、Ｎ個の第２復調信号を出力する第２復調器と、第２復調器から入力したＮ個の第２復調信号のそれぞれに対して、所定の周期の逆数とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させる帯域フィルタと、帯域フィルタを通過したＮ個の第２復調信号を入力して、最小の信号強度を有する第２復調信号を決定する最小復調信号検出器と、帯域フィルタを通過したＮ個の第２復調信号のそれぞれと、最小の信号強度を有する第２復調信号との差分であるＮ個の差分信号を出力する差分器と、差分信号に基づいて、物体が近接したことを検知する検知信号を出力する検知器と、を備える。

上述した本明細書に開示する近接検知装置によれば、不要信号が大きい場合でも物体が近接したことを検知できる。

本明細書に開示する近接検知装置の第１実施形態の構成を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、Ｍ系列符号を説明する図である。 Ｍ系列符号信号の相関値を説明する図である。 第３符号信号の位相を説明する図である。 復調信号の周波数スペクトルを説明する図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、帯域フィルタの通過帯域を説明する図である。 第１符号信号の位相を説明する図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、復調信号が第３符号信号と相関する場合の信号処理を説明する図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、復調信号が第３符号信号と相関しない場合の信号処理を説明する図である。 本明細書に開示する近接検知装置の第１実施形態の変形例を示す図である。 本明細書に開示する近接検知装置の第２実施形態の構成を示す図である。

以下、本明細書で開示する近接検知装置の好ましい第１実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

図１は、本明細書に開示する近接検知装置の一実施形態の構成を示す図である。

本実施形態の近接検知装置１０（以下、単に装置１０ともいう）は、物体１５０が所定の距離に近接したことを検知して、検知信号を出力する装置である。

装置１０は、符号信号を発生して、符号信号を含む無線信号を送信する信号送信部２０と、無線信号を受信して、物体の近接を検知する信号検知部３０を備える。

信号送信部２０は、符号発生器２１と、第１遅延回路２２と、変調器２３と、発振器２４と、送信部２５と、第２遅延回路２６を備える。信号検知部３０は、受信部３１と、第１復調器３２と、増幅器３３と、分配器３４と、第２復調器３５と、第３復調器３６と、第１帯域フィルタ３７と、第２帯域フィルタ３８と、第１ＦＦＴ３９と、第２ＦＦＴ４０と、差分器４１と、検知器４２と、バイアス発生器４３を備える。

まず、信号送信部２０について、以下に説明する。

符号発生器２１は、２つの位相を有する符号が所定の周期でランダムな順番で配列された第１符号信号Ｃ１を発生して、第１遅延回路２２へ出力する。具体的には、符号発生器２１は、第１符号信号として、巡回自己相関関数のサイドローブが一定となる信号を発生することが好ましい。このような第１符号信号Ｃ１として、例えば、Ｍ系列（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）符号信号又はバーカー系列符号信号を用いることができる。

本実施形態では、第１符号信号Ｃ１として、Ｍ系列符号信号を用いる。Ｍ系列符号信号は、例えば、所定のビット数を有するシフトレジスタを用いて、シフトレジスタの出力値と、シフトレジスタの中間部分から取り出される帰還タップとの排他的論理和をシフトレジスタに入力する回路を内蔵クロックで駆動して発生することができる。

図２（Ａ）は、Ｍ系列符号信号の１周期を説明する図である。

時間領域表示では、１周期分のＭ系列符号信号は、「１」及び「―１」等の２つの位相を有する符号（ビット）が、ランダムに配列されて形成される。Ｍ系列符号信号がＮ段のシフトレジスタを用いて発生されている場合、１周期分のＭ系列符号信号に含まれる「１」の数は、２^Ｎ−１個であり、「―１」の数は、（２^Ｎ−１）−１個になり、ビット数の総数である系列長ＣＮは、２^Ｎ−１になる。

τは、Ｍ系列符号信号の１ビットの時間的長さであるサブパルス幅であり、１周期の時間的長さＴは、ＣＮ×τとなる。

周波数領域表示は、時間領域表示のＭ系列符号信号を、フーリエ変換することにより得られる。

時間領域表示のＭ系列符号信号は方形の信号波形を有するので、周波数領域表示では、Ｍ系列符号信号は広帯域の周波数分布を有する。メインローブは、０±１／τの範囲にあり、メインローブの両側には、１／τの周期でサイドローブの振動が現れる。

図２（Ｃ）に示すように、符号発生器２１は、Ｍ系列符号信号を、周期Ｔで繰り返して発生して、第１符号信号Ｃ１を連続的に出力する。この場合、時間領域表示の第１符号信号Ｃ１は、図２（Ａ）に示す１周期分のＭ系列符号信号と、図２（Ｂ）に示すデルタ関数列とのコンボリューションで表される。

一方、デルタ関数列は、図２（Ｂ）に示すように、周波数領域表示でもデルタ関数列であり、時間領域のコンボリューションは周波数領域では積となるので、第１符号信号Ｃ１の周波数領域表示は、図２（Ｃ）に示すように、周波数ゼロの両側に１／τの周期で振動する包絡線に囲まれて、１／Ｔの周期でデルタ関数状の周波数成分が配置される周波数スペクトルとなる。周波数ゼロの周波数スペクトルは、系列長ＣＮの逆数の値となる。

図３は、Ｍ系列符号信号の相関値を説明する図である。

Ｍ系列符号信号の自己相関関数の相関値は、位相のずれがゼロの位置を中心として、位相が１ビット進んだ位置と、位相が１ビット遅れた位置との範囲以外の領域では、―１となる。相関値は、位相が一致する（位相のずれが０）場合には、２^Ｎ―１である。位相のずれが０±１ビット範囲では、相関値は、−１から２^Ｎ―１の範囲で直線的に変化する。図３に示すように、１周期の位相の遅れの範囲では、位相の遅れが０〜１ビットの範囲では、相関値は、２^Ｎ―１から−１へ直線的に変化し、位相の遅れが１ビットから２^Ｎ−２の範囲では、相関値は−１となりサイドローブが一定となる。また、位相の遅れが２^Ｎ−２から２^Ｎ−１ビットの範囲では、相関値は、−１から２^Ｎ―１へ直線的に変化する。位相の遅れが２^Ｎ−２であることは、位相が１ビット進んでいることと等価である。

所定の位相を有するＭ系列符号信号と、他の位相を有する当該Ｍ系列符号信号との２の法とした加算は、更に他の位相を有するＭ系列符号信号となる。

第１遅延回路２２は、第１符号信号Ｃ１を入力して、位相を所定量だけ遅延させた第２符号信号Ｃ２を、変調器２３及び第２遅延回路２６へ出力する。第１遅延回路２２が、第１符号信号Ｃ１を遅延させる位相量は、送信部２５から送信された無線信号が、その近接を検知したい距離に位置する物体１５０により反射されて受信部３１に受信されるのに要する時間に基づいて決定されることが好ましい。本実施形態では、第１遅延回路２２は、第１符号信号Ｃ１を入力して、位相を１ビットだけ遅延させた第２符号信号Ｃ２を出力する。第１符号信号Ｃ１の位相と第２符号信号Ｃ２の位相との関係の詳細については後述する。

変調器２３は、第２符号信号Ｃ２に対して、発振器２４から入力した所定周波数の搬送波信号Ｆｃにより直接拡散変調を行って、変調信号Ｍ１を生成して送信部２５へ出力する。変調器２３は、位相変調、振幅変調又は周波数変調を用いることができる。

発振器２４は、所定周波数の搬送波信号Ｆｃを発振して、変調器２３及び第１復調器３２へ出力する。

送信部２５は、変調信号Ｍ１を入力して、変調信号Ｍ１に応じた信号強度の無線信号を出力する。無線信号としては、電磁波、音波、光を用いることができる。本実施形態では、無線信号として、電磁波を用いる。

第２遅延回路２６は、第２符号信号Ｃ２を入力して、位相を所定量だけ遅延させた第３符号信号Ｃ３を第２復調器３５へ出力する。本実施形態では、第２遅延回路２６は、第２符号信号Ｃ２を入力して、位相を１ビットだけ遅延させた第３符号信号Ｃ３を出力する。第３符号信号Ｃ３の位相と第２符号信号Ｃ２の位相との関係の詳細については後述する。

次に、信号検知部３０について、以下に説明する。

受信部３１は、物体１５０により反射された無線信号を受信して、受信した無線信号に応じた信号強度の受信信号Ｍ２を第１復調器３２へ出力する。

第１復調器３２は、受信信号Ｍ２を入力して、搬送波信号Ｆｃにより復調して、復調信号Ｄを増幅器３３へ出力する。ここで、復調信号Ｄは、第２符号信号Ｃ２とは異なる位相を有するＭ系列符号信号を含む。このＭ系列符号信号の位相は、送信部２５から送信された無線信号が、物体１５０により反射されて受信部３１に受信されるのに要する時間の分だけ第２符号信号Ｃ２よりも遅れている。また、復調信号Ｄは、装置１０外に起因する不要信号又は装置１０内に起因する不要信号を含み得る。

増幅器３３は、入力した復調信号Ｄを増幅して、分配器３４へ出力する。

分配器３４は、復調信号Ｄを第１信号チャンネルＣＨ１及び第２信号チャンネルＣＨ２のそれぞれに分配する。第１信号チャンネルＣＨ１は、第２復調器３５と、第１帯域フィルタ３７と、第１ＦＦＴ３９を備える。第２信号チャンネルＣＨ２は、第３復調器３６と、第２帯域フィルタ３８と、第２ＦＦＴ４０を備える。

まず、第１信号チャンネルＣＨ１について、以下に説明する。

第２復調器３５は、分配器３４から入力した第１の復調信号Ｄに対して、第３符号信号Ｃ３により相関復調を行って、復調信号Ｄ１を第１帯域フィルタ３７へ出力する。

第２復調器３５は、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号と、同じＭ系列符号信号である第３符号信号Ｃ３との相関値に応じた信号強度を有する復調信号Ｄ１を出力する。復調信号Ｄ１の信号強度は、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号の位相と、第３符号信号Ｃ３の位相とに影響を受ける。

図３を参照して説明したように、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号の位相が、同じＭ系列符号信号である第３符号信号Ｃ３の位相に対して、１ビット未満のずれであれば、自己相関関数を求めることと等価である復調処理により、−１よりも大きい相関値が得られる。次に、第３符号信号Ｃ３の位相について、図４を参照しながら以下に説明する。

図４は、第３符号信号の位相を説明する図である。

第３符号信号Ｃ３の位相は、接近を検知したい、物体１５０と装置１０との最短の距離Ｒｒに基づいて決定され得る。装置１０と物体１５０とが距離Ｒｒだけ離れている時に送信部２５から送信された無線信号が物体１５０に反射されて受信部３１が受信するまでに要する時間Ｔｒは、２×Ｒｒ／Ｖｃで表される。ここで、Ｖｃは、電磁波の速度である。従って、第３符号信号Ｃ３の位相が、第２符号信号Ｃ２の位相に対して時間Ｔｒだけ遅れていると、第３符号信号Ｃ３の位相と復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号の位相とが一致する。

従って、第３符号信号Ｃ３の位相の第２符号信号Ｃ２の位相に対する遅れが、時間Ｔｒ以上であれば、物体１５０が装置１０に距離Ｒｒまで接近する以前に、物体１５０が装置１０と近接したことを、検知することが可能となる。

本実施形態では、第３符号信号Ｃ３の位相の第２符号信号Ｃ２の位相に対する遅れは１ビットである。この１ビットは、距離Ｒｒに基づいて決定される時間Ｔｒに対応している。なお、１ビットの時間は、図２（Ａ）に示すサブパルス幅に対応する。

第１帯域フィルタ３７は、復調信号Ｄ１を入力して、符号発生器２１が発生したＭ系列符号信号Ｃ１の周期の逆数（１／Ｔ）とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて、第１ＦＦＴ３９へ出力する。

第１ＦＦＴ３９は、第１帯域フィルタ３７から出力された復調信号Ｄ１を入力して、フーリエ変換された復調信号Ｄ１を、差分器４１へ出力する。第１ＦＦＴ３９は、時間領域表示の信号を、周波数領域表示の信号（周波数スペクトルを含む信号）に変換する。

図５は、復調信号の周波数スペクトルを説明する図である。

まず、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相と、第３符号信号Ｃ３の位相との差が１ビット未満であれば、大きい相関値が得られるので、図５のピークＰに示すように、ドップラー周波数ｆｄの位置に復調信号Ｄ１の周波数スペクトルが得られる。ドップラー周波数ｆｄの位置に基づいて、装置１０と物体１５０との間の相対速度を求めることもできる。

次に、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相が、第３符号信号Ｃ３の位相よりも１ビット以上遅れている場合の周波数スペクトルを、図５を参照しながら説明する。

周波数スペクトルＳ１及びＳ４は、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相が、第３符号信号Ｃ３の位相よりも１ビット遅れている場合の例である。周波数スペクトルＳ２及びＳ５は、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相が、第３符号信号Ｃ３の位相よりも２ビット遅れている場合の例である。周波数スペクトルＳ３及びＳ６は、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相が、第３符号信号Ｃ３の位相よりも３ビット遅れている場合の例である。

周波数スペクトルＳ１〜Ｓ３は、周波数がゼロと１／Ｔの間の範囲の分布である。周波数スペクトルＳ４〜Ｓ６は、周波数が、１／Ｔ以上の範囲に分布している１次高調波の周波数スペクトルである。

ここで、周波数スペクトルＳ１〜Ｓ３は、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の周波数スペクトルと、同じ分布を有している。即ち、周波数スペクトルＳ１〜Ｓ３は、同じ分布を有している。これは、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相が、第３符号信号Ｃ３の位相よりも１ビット以上遅れていても、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号と第３符号信号Ｃ３との自己相関値（ＤＣ成分）は−１で一定であるためである。

一方、周波数スペクトルＳ４〜Ｓ６は、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相と、第３符号信号Ｃ３の位相とのずれに基づいて変化するので同じとは限らない。

第１帯域フィルタ３７は、周波数スペクトルＳ１〜Ｓ３を有する信号を通過させるが、周波数スペクトルＳ４〜Ｓ６を有する信号は通過させない。

なお、上述した説明は、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相が第３符号信号Ｃ３の位相に対して１ビット以上進んでいる場合にも適用される。

図６（Ａ）は、図２（Ｃ）の周波数領域表示の周波数スペクトルに対応しており、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の周波数スペクトルを示している。周波数１／Ｔの間隔で配置される各周波数成分は、装置１０と物体１５０との間に相対速度があると、＋ｆｄ及び―ｆｄの方向にドップラーシフトする。

図６（Ｂ）は、第１帯域フィルタ３７が通過させる、周波数がゼロと１／Ｔの間の範囲の周波数スペクトルを拡大して示す。装置１０と物体１５０との間の相対速度の増加によりドップラー周波数が増大すると、周波数１／Ｔの周波数成分−ｆｄが、周波数ゼロの方向に移動すると共に、周波数ゼロの周波数成分＋ｆｄが、周波数１／Ｔの方向へ移動して、周波数１／（２Ｔ）において重なる。ドップラーシフトによる周波数成分のこれ以上の移動が生じると、検知器４２が周波数ゼロの周波数成分の位置を検知できなくなるおそれがある。

そこで、第１帯域フィルタ３７は、復調信号Ｄ１を入力して、１／（２Ｔ）とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて第１ＦＦＴ３９へ出力することが、検知器４２が周波数ゼロの周波数成分の位置を検知する観点から好ましい。

以上が、第１信号チャンネルＣＨ１の説明である。

次に、第２信号チャンネルＣＨ２について、以下に説明する。

第３復調器３６は、分配器３４から入力した第２の復調信号Ｄに対して、第１符号信号Ｃ１により相関復調を行って、復調信号Ｄ２を第２帯域フィルタ３８へ出力する。

第３復調器３６は、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号と、同じＭ系列符号信号である第１符号信号Ｃ１との相関値に応じた信号強度を有する復調信号Ｄ２を出力する。復調信号Ｄ２の信号強度は、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号の位相と、第１符号信号Ｃ１の位相とに影響を受ける。

図３を参照して説明したように、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号の位相が、同じＭ系列符号信号である第１符号信号Ｃ１の位相に対して、１ビット未満のずれであれば、自己相関関数を求めることと等価である復調処理により、−１よりも大きい相関値が得られる。次に、第１符号信号Ｃ１の位相について、図７を参照しながら以下に説明する。

図７は、第１符号信号の位相を説明する図である。

第１符号信号Ｃ１の位相は、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号との相関がとれないように、即ち相関値が−１となるように、決定されることが好ましい。装置１０では、差分器４１において、第１信号チャンネルＣＨ１の復調信号Ｄ１と、第２信号チャンネルＣＨ２の復調信号Ｄ２との差分が取られて、第３符号信号Ｃ３の位相と一致する信号が検知器４２において検知されるものである。この観点から、第２信号チャンネルＣＨ２の復調信号Ｄ２は、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号と位相が一致する信号を含まないことが好ましい。

具体的には、第１符号信号Ｃ１の位相は、検知したい物体１５０の最大検知距離Ｒよりも離れた距離に相当する時間Ｔｒに対応することが好ましい。即ち、時間Ｔｒは、２×Ｒ／Ｖｃよりも大きいことが好ましい。ここで、Ｖｃは、電磁波の速度である。従って、時間Ｔｒは、２×Ｒ／Ｖｃ＜Ｔｒ＜Ｔの範囲にあることが好ましい。ここで、Ｔは、Ｍ系列符号信号の周期である。

本実施形態では、第２符号信号Ｃ２の位相を基準として、第３符号信号Ｃ３の位相は、１ビットだけ遅れている。周期ＴのＭ系列符号信号において、第２符号信号Ｃ２の位相を基準として位相が最大に遅れている位置Ｃ１’は２^Ｎ―２ビットだけ位相が遅れた位置である。この位置Ｃ１’は、第２符号信号Ｃ２の位相を基準として、位相が１ビットだけ進んだ第１符号信号Ｃ１の位相の位置と等価である。そこで、本実施形態では、第１符号信号Ｃ１の位相を、第２符号信号Ｃ２の位相よりも１ビットだけ進めている。

第１符号信号Ｃ１の位相は、物体１５０が装置１０に対して最大検知距離Ｒよりも十分に遠い位置にある場合に無線信号を反射して受信する可能性はあるが、受信した信号の強度は、検知器４２で検知不可能な程度に十分に小さい。そのため、例え復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号の位相が、第１符号信号Ｃ１の位相と一致したとしても、検知器４２が検知信号を出力することは実質的にはあり得ない。

また、上述したように、所定の位相を有するＭ系列符号信号と、他の位相を有する当該Ｍ系列符号信号との２の法とした加算（復調処理に対応）は、更に他の位相を有するＭ系列符号信号となる。従って、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号の位相は、同じくＭ系列符号信号である第１符号信号Ｃ１の位相とは１ビット以上離れて異なるので、第３復調器３６が出力する復調信号Ｄ２は、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号の位相及び第１符号信号Ｃ１の位相とは異なる位相を有するＭ系列符号信号を含むことになる。

第２帯域フィルタ３８は、復調信号Ｄ２を入力して、符号発生器２１が発生したＭ系列符号信号Ｃ１の周期の逆数（１／Ｔ）とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて、第２ＦＦＴ４０へ出力する。ここで、図６（Ｂ）を参照して説明したのと同じ理由から、第２帯域フィルタ３８は、復調信号Ｄ２を入力して、１／（２Ｔ）と、ゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて第２ＦＦＴ４０へ出力することが好ましい。

第２ＦＦＴ４０は、第２帯域フィルタ３８から出力された復調信号Ｄ２を入力して、フーリエ変換された復調信号Ｄ２を、差分器４１へ出力する。第２ＦＦＴ４０は、時間領域表示の信号を、周波数領域表示の信号（周波数スペクトルを含む信号）に変換する。

上述したように、第２復調器Ｄ２が出力する復調信号Ｄ２は、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号が、１ビット以上離れた位相を有する非相関の第１符号信号Ｃ１の位相により復調されて生成される。従って、第２ＦＦＴ４０が出力する復調信号Ｄ２の周波数スペクトルは、図５の周波数スペクトルＳ１〜Ｓ３のような分布を有することになる。

差分器４１は、第１ＦＦＴ３９から出力された復調信号Ｄ１及び第２ＦＦＴ４０から出力された復調信号Ｄ２を入力して、２つの信号の差分信号Ｅを出力する。

検知器４２は、差分信号Ｅと、バイアス発生器４３から入力したバイアス信号Ｖとに基づいて、物体１５０が近接したことを検知して、検知信号を出力する。

バイアス発生器４３は、装置１０内外の電磁気的及び電気的ノイズ環境に応じたアダプティブな信号強度を有するバイアス信号Ｖを出力する。例えば、バイアス発生器４３は、復調信号Ｄ２に基づいて、バイアス信号Ｖを生成してもよい。

検知器４２は、差分信号Ｅに含まれる周波数成分の大きさと、バイアス信号Ｖの大きさとを比較して、差分信号Ｅに含まれる周波数成分の大きさの方が大きい場合に検知信号を出力する。

次に、検知器４２が、物体１５０を検知する動作について、図８を参照しながら以下に説明する。

図８（Ａ）は、第１復調器３２が出力する復調信号Ｄの周波数スペクトルを示す。復調信号Ｄは、Ｍ系列符号信号と、不要信号とを含んでいる。ここで、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相と、第３符号信号Ｃ３の位相との差が１ビット未満であるとする。即ち、受信信号は、装置１０と物体１５０とが距離Ｒｒだけ離れている時に送信部２５から送信された無線信号が物体１５０に反射されて受信部３１により受信されている（図４参照）。

図８（Ｂ）は、第１信号チャンネルＣＨ１において、第１ＦＦＴ３９が出力する復調信号Ｄ１の周波数スペクトルを示す。

復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号は、第２復調器３５により、位相が相関する第３符号信号Ｃ３により復調されて、図８（Ｂ）に示すように、Ｍ系列符号信号の自己相関値に対応する大きい周波数スペクトルを有する。一方、不要信号は、第２復調器３５において、第３符号信号Ｃ３により直接拡散変調されて広帯域に分布する周波数スペクトルを示す。

図８（Ｃ）は、第２信号チャンネルＣＨ２において、第２ＦＦＴ４０が出力する復調信号Ｄ２の周波数スペクトルを示す。

不要信号は、第３復調器３６において、第１符号信号Ｃ１により直接拡散変調されて広帯域に分布する周波数スペクトルを示す。

復調信号Ｄ２に含まれるＭ系列符号信号は、第３復調器３６により、位相が非相関な第１符号信号Ｃ１により復調されるので、異なる位相を有するＭ系列符号信号の周波数スペクトルを示す。しかし、このＭ系列符号信号の周波数スペクトルの大きさは、系列長の逆数程度になるので、通常、不要信号と比べて無視できる大きさとなるので図示していない。

図８（Ｄ）は、差分器４１が出力する差分信号Ｅを示す。

差分信号Ｅは、図８（Ｂ）に示す周波数スペクトルと、図８（Ｃ）に示す周波数スペクトルとの差分をとることにより、不要信号が消去され、且つ、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号が第１符号信号Ｃ１により非相関に復調された信号の周波数成分（ただし、不要信号と比べて無視できる大きさ）が減算されて、Ｍ系列符号信号の自己相関値に対応する強い周波数スペクトルＳのみを含む。

検知器４２は、差分信号Ｅが含む周波数スペクトルＳを、バイアス信号Ｖの大きさと比較して、周波数スペクトルがバイアス信号Ｖよりも大きい場合に、検知信号を出力する。

Ｍ系列符号信号の系列長（２^Ｎ−１）を長くすることにより、自己相関関数の相関値を大きくすることができる。これにより、相関復調された復調信号Ｄ１の周波数スペクトルＳが増大するので、検知器４２よる周波数スペクトルＳの検知精度を高めることができる。一方、Ｍ系列符号信号の系列長を長くすることは、帯域フィルタの上限周波数１／（２Ｔ）を小さくすることになるので、接近を検知したい物体の接近速度に起因するドップラ周波数ｆｄ＝２Ｖ／λ（Ｖ：相対速度、λ：波長）に制限を設けるおそれがある。従って、Ｍ系列符号信号の系列長は、検知器４２の検知精度と、接近を検知したい物体とのドップラ周波数との兼ね合いにより決定されることが好ましい。

次に、装置１０が物体１５０の近接を検知しない場合について、検知器４２の動作を、図９を参照しながら以下に説明する。

図９（Ａ）は、第１復調器３２が出力する復調信号Ｄの周波数スペクトルを示す。復調信号Ｄは、Ｍ系列符号信号と、不要信号とを含んでいる。ここで、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号の位相と、第３符号信号Ｃ３の位相との差が１ビット以上離れている。即ち、復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号と第３符号信号Ｃ３とは非相関である。

図９（Ｂ）は、第１信号チャンネルＣＨ１において、第１ＦＦＴ３９が出力する復調信号Ｄ１の周波数スペクトルを示す。

復調信号Ｄ１に含まれるＭ系列符号信号は、第２復調器３５により、位相が非相関な第３符号信号Ｃ３により復調されるので、異なる位相を有するＭ系列符号信号の周波数スペクトルを示す。このＭ系列符号信号の周波数スペクトルの大きさは、系列長の逆数程度になるので、通常、不要信号と比べて無視できる大きさとなるので図示していない。

また、不要信号は、第２復調器３５において、第３符号信号Ｃ３により直接拡散変調されて広帯域に分布する周波数スペクトルを示す。

図９（Ｃ）は、第２信号チャンネルＣＨ２において、第２ＦＦＴ４０が出力する復調信号Ｄ２の周波数スペクトルを示す。

不要信号は、第３復調器３６において、第１符号信号Ｃ１により直接拡散変調されて広帯域に分布する周波数スペクトルを示す。

また、復調信号Ｄ２に含まれるＭ系列符号信号は、第３復調器３６により、位相が非相関な第１符号信号Ｃ１により復調されるので、異なる位相を有するＭ系列符号信号の周波数スペクトルを示す。この周波数スペクトルは、第１信号チャンネルＣＨ１において、第２復調器３５により生成されるＭ系列符号信号の周波数スペクトルと同じである。このＭ系列符号信号の周波数スペクトルの大きさは、系列長の逆数程度になるので、通常、不要信号と比べて無視できる大きさとなるので図示していない。

図９（Ｄ）は、差分器４１が出力する差分信号Ｅを示す。

差分信号Ｅは、図９（Ｂ）に示す周波数スペクトルと、図９（Ｃ）に示す周波数スペクトルとの差分をとることにより、Ｍ系列符号信号の周波数スペクトル及び不要信号が消去されるので、周波数成分をほとんど含まない信号となる。

検知器４２は、差分信号Ｅをバイアス信号Ｖの大きさと比較して、バイアス信号Ｖが差分信号Ｅよりも大きいので、検知信号を出力しない。

上述した本実施形態の近接検知装置によれば、不要信号が大きい場合でも、差分器により不要信号が除去されるので、物体が近接したことを検知できる。

次に、上述した第１実施形態の近接検知装置の変形例を、図１０を参照しながら、以下に説明する。

本変型例の装置１０では、分配器３４は、復調信号Ｄを第１信号チャンネルＣＨ１、第２信号チャンネルＣＨ２及び第３信号チャンネルＣＨ３のそれぞれに分配する。第３信号チャンネルＣＨ３は、第４復調器５０と、第３帯域フィルタ５１と、第３ＦＦＴ５２を備える。

第１遅延回路２２は、第１符号信号Ｃ１を入力して、位相を所定量だけ遅延させた第２符号信号Ｃ２を、変調器２３、第２遅延回路２６及び第３遅延回路５４へ出力する。

第３遅延回路５４は、第２符号信号Ｃ２を入力して、位相を第３符号信号Ｃ３よりも大きく遅延させた第４符号信号Ｃ４を第４復調器５０へ出力する。本実施形態では、第３遅延回路５４は、第２符号信号Ｃ２を入力して、位相を２ビットだけ遅延させた第４符号信号Ｃ４を出力する。

次に、第３信号チャンネルＣＨ３について、以下に説明する。

第４復調器５０は、分配器３４から入力した復調信号Ｄに対して、第４符号信号Ｃ４により相関復調を行って、復調信号Ｄ３を第３帯域フィルタ５１へ出力する。

第４復調器５０は、復調信号Ｄに含まれるＭ系列符号信号と、同じＭ系列符号信号である第４符号信号Ｃ４との相関値に応じた信号強度を有する復調信号Ｄ３を出力する。

第３帯域フィルタ５１は、復調信号Ｄ３を入力して、符号発生器２１が発生したＭ系列符号信号Ｃ１の周期の逆数（１／Ｔ）とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて、第３ＦＦＴ５２へ出力する。

第３ＦＦＴ５２は、第３帯域フィルタ５１から出力された復調信号Ｄ３を入力して、フーリエ変換された復調信号Ｄ３を、差分器５３へ出力する。

差分器５３は、第３ＦＦＴ５２から出力された復調信号Ｄ３及び第２ＦＦＴ４０から出力された復調信号Ｄ２を入力して、２つの信号の差分信号Ｆを出力する。

検知器４２は、差分信号Ｆと、バイアス発生器４３から入力したバイアス信号Ｖとに基づいて、物体１５０が近接したことを検知して、検知信号を出力する。

上述した本変型例によれば、第３信号チャンネルを追加して配置することにより、第１信号チャンネルとは異なる距離においても物体を検知することが可能となる。分配器が分岐する信号の数及び信号チャンネルの数は、更に増やすことにより、更に異なる距離においても物体を検知するようにしてもよい。

次に、上述した近接検知装置の第２実施形態を、図１１を参照しながら以下に説明する。第２実施形態について特に説明しない点については、上述の第１実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、同一の構成要素には同一の符号を付してある。

本実施形態の装置１０も、上述した第１実施形態と同様に、信号送信部２０と、信号検知部３０を備える。

信号送信部２０は、符号発生器２１と、遅延回路６０と、変調器２３と、発振器２４と、送信部２５を備える。

信号検知部３０は、受信部３１と、第１復調器３２と、増幅器３３と、分配器６１と、第２復調器６２と、帯域フィルタ６３と、ＦＦＴ６４と、最小復調信号検出器６５と、差分器６６と、検知器４２と、バイアス発生器４３を備える。

まず、信号送信部２０について、以下に説明する。

符号発生器２１は、Ｎビットの符号長（系列長）を有し、２つの位相を有する符号が所定の周期でランダムな順番で配列された基準符号信号ＣＢを発生して、変調器２３及び遅延回路６０へ出力する。

遅延回路６０は、基準符号信号ＣＢを入力して、基準符号信号ＣＢの位相に対して、それぞれの位相が１ビットからＮビット遅延しているＮ個の遅延符号信号ＣＲ１〜ＣＲＮを第２復調器６２へ出力する。遅延符号信号ＣＲ１の位相は、基準符号信号ＣＢよりも１ビット遅延している。遅延符号信号ＣＲ２の位相は、遅延符号信号ＣＲ１よりも１ビット遅延しており、遅延符号信号ＣＲＮの位相は、遅延符号信号ＣＲＮ−１よりも１ビット遅延している。

変調器２３、発振器２４及び送信部２５の動作は、上述した第１実施形態と同様である。

次に、信号検知部３０について、以下に説明する。

受信部３１と、第１復調器３２と、増幅器３３の動作は、上述した第１実施形態と同様である。

分配器６１は、復調信号ＤをＮ個の信号に分配して、第１〜第Ｎの復調信号Ｄを第２復調器６２へ出力する。

第２復調器６２は、分配器６１から入力したＮ個の復調信号Ｄのそれぞれに対して、Ｎ個の遅延符号信号ＣＲ１〜ＣＲＮの内の異なる一の遅延符号信号により相関復調を行って、Ｎ個の復調信号Ｄ１〜ＤＮを、帯域フィルタ６３へ出力する。

図１１に示すように、第２復調器６２は、Ｎ個のサブ復調器６２ａ〜６２ｎを有する。

サブ復調器６２ａは、分配器６１から入力した第１の復調信号Ｄに対して、遅延符号信号ＣＲ１により相関復調を行って、復調信号Ｄ１を帯域フィルタ６３へ出力する。同様に、サブ復調器６２ｂ〜６２ｎは、分配器６１から入力した第２〜第Ｎの復調信号Ｄに対して、遅延符号信号ＣＲ２〜ＣＲＮにより相関復調を行って、復調信号Ｄ２〜ＤＮを帯域フィルタ６３へ出力する。

帯域フィルタ６３は、第２復調器６２から入力したＮ個の復調信号Ｄ１〜ＤＮのそれぞれに対して、符号発生器２１が発生したＭ系列符号信号ＣＢの周期の逆数（１／Ｔ）とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて、ＦＦＴ６４へ出力する。

図１１に示すように、帯域フィルタ６３は、Ｎ個の第１帯域フィルタ（第１ＰＦ）６３ａ〜第Ｎ帯域フィルタ（第ＮＰＦ）６３ｎを有する。

第１ＰＦ６３ａは、サブ復調器６２ａから入力した復調信号Ｄ１に対して、符号発生器２１が発生したＭ系列符号信号ＣＢの周期の逆数（１／Ｔ）とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて、ＦＦＴ６４へ出力する。第２ＰＦ６３ｂ〜第ＮＰＦ６３ｎは、サブ復調器６２ｂ〜６２ｎから入力した復調信号Ｄ２〜ＤＮに対して、符号発生器２１が発生したＭ系列符号信号ＣＢの周期の逆数（１／Ｔ）とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて、ＦＦＴ６４へ出力する。

ＦＦＴ６４は、帯域フィルタ６３から出力された復調信号Ｄ１〜ＤＮを入力して、フーリエ変換された復調信号Ｄ１〜ＤＮを、最小復調信号検出器６５及び差分器６６へ出力する。

図１１に示すように、ＦＦＴ６４は、Ｎ個の第１ＦＦＴ６４ａ〜第ＮＦＦＴ６４ｎを有する。

第１ＦＦＴ６４ａは、第１ＰＦ６３ａから出力された復調信号Ｄ１を入力して、フーリエ変換された復調信号Ｄ１を、最小復調信号検出器６５及び差分器６６へ出力する。第２ＦＦＴ６４ｂ〜第ＮＦＦＴ６４ｎは、第２ＰＦ６３ｂ〜第ＮＰＦ６３ｎから出力された復調信号Ｄ２〜ＤＮを入力して、フーリエ変換された復調信号Ｄ２〜ＤＮを、最小復調信号検出器６５及び差分器６６へ出力する。

最小復調信号検出器６５は、帯域フィルタ６３及びＦＦＴ６４を通過したＮ個の復調信号Ｄ１〜ＤＮを入力して、最小の信号強度を有する復調信号を決定して、決定された最小の信号強度を有する復調信号を、差分器６６へ出力する。

差分器６６は、帯域フィルタ６３及びＦＦＴ６４を通過したＮ個の復調信号Ｄ１〜ＤＮのそれぞれと、最小の信号強度を有する復調信号との差分であるＮ個の差分信号Ｅ１〜ＥＮを、検知器４２へ出力する。

図１１に示すように、差分器６６は、Ｎ個の第１差分器６６ａ〜第Ｎ差分器６６ｎを有する。

第１差分器６６ａは、第１ＰＦ６３ａ及び第１ＦＦＴ６４ａを通過した復調信号Ｄ１と、最小の信号強度を有する復調信号との差分である差分信号Ｅ１を、検知器４２へ出力する。第２差分器６６ｂ〜第Ｎ差分器６６ｎは、第２ＰＦ６３ｂ〜第ＮＰＦ６３ｎ及び第２ＦＦＴ６４ｂ〜第ＮＦＦＴ６４ｎを通過した復調信号Ｄ２〜ＤＮと、最小の信号強度を有する復調信号との差分である差分信号Ｅ２〜ＥＮを、検知器４２へ出力する。

検知器４２は、差分信号Ｅ１〜ＥＮと、バイアス発生器４３から入力したバイアス信号Ｖとに基づいて、物体１５０が近接したことを検知して、検知信号を出力する。

具体的には、検知器４２は、差分信号Ｅ１〜ＥＮに含まれる周波数成分の大きさと、バイアス信号Ｖの大きさとを比較して、バイアス信号Ｖの大きさよりも大きい周波数成分を有する差分信号Ｅ１〜ＥＮの信号チャンネルを識別するチャンネル識別情報（例えば、Ｅ１〜ＥＮ）を、検知信号と共に出力する。

差分信号Ｅ１〜ＥＮのチャンネル識別情報は、遅延符号信号ＣＲ１〜ＣＲＮのそれぞれと対応しているので、基準符号信号ＣＢの位相に対する遅延符号信号ＣＲ１〜ＣＲＮの位相の遅れに基づいて、物体の近接を検知する距離が対応づけられている。従って、検知信号と共にチャンネル識別情報を出力することにより、物体の近接を検知した距離と共に、物体が近接したことを検知することができる。

物体の近接を検知する場合、通常は、遠い位置から近づいてくることを検知できるが、物体の移動の仕方によっては、このような順番では検知されないことがある。本実施形態の近接検知装置によれば、物体がこのような近接の仕方で近づくことも検知することができる。

または、検知器４２は、差分信号Ｅ１〜ＥＮに含まれる周波数成分の大きさと、バイアス信号Ｖの大きさとを比較して、何れかの差分信号Ｅ１〜ＥＮに含まれる周波数成分の大きさの方が大きい場合に検知信号を出力してもよい。

本発明では、上述した実施形態の近接検知装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。

例えば、第１実施形態の構成において、第１ＦＦＴ及び第２ＦＦＴは配置しなくてもよい。差分器は、第１帯域フィルタ及び第２帯域フィルタの出力する復調信号の差分信号を出力し、検知器が差分信号に基づいて、物体の近接を検知する。第２実施形態においても、同様にＦＦＴを配置しなくてもよい。

１０ 近接検知装置
２０ 信号送信部
２１ 符号発生器
２２ 第１遅延回路
２３ 変調器
２４ 発振器
２５ 送信部
２６ 第２遅延回路
３０ 信号検知部
３１ 受信部
３２ 第１復調器
３３ 増幅器
３４ 分配器
３５ 第２復調器
３６ 第３復調器
３７ 第１帯域フィルタ
３８ 第２帯域フィルタ
３９ 第１ＦＦＴ（第１フーリエ変換器）
４０ 第２ＦＦＴ（第２フーリエ変換器）
４１ 差分器
４２ 検知器
４３ バイアス発生器
５０ 第４復調器
５１ 第３帯域フィルタ
５２ 第３ＦＦＴ（第３フーリエ変換器）
５３ 差分器
５４ 第３遅延回路
６０ 遅延回路
６１ 分配器
６２ 第２復調器
６３ 帯域フィルタ
６４ ＦＦＴ（フーリエ変換器）
６５ 最小復調信号検出器
６６ 差分器
１５０ 物体

Claims (7)

1. ２つの位相を有する符号が所定の周期でランダムな順番で配列された第１符号信号を発生する符号発生器と、
   前記第１符号信号を入力して、位相を第１の所定量だけ遅延させた第２符号信号を出力する第１遅延回路と、
   前記第２符号信号を入力して、位相を第２の所定量だけ遅延させた第３符号信号を出力する第２遅延回路と、
   前記第２符号信号に対して、所定周波数の搬送波信号により直接拡散変調を行って、変調信号を出力する変調器と、
   前記変調信号を入力して、当該変調信号に応じた信号強度の無線信号を出力する送信部と、
   物体により反射された前記無線信号を受信して、受信した当該無線信号に応じた信号強度の受信信号を出力する受信部と、
   前記受信信号を入力して、前記搬送波信号により復調して、第１復調信号を出力する第１復調器と、
   前記第１復調信号を２つの信号に分配する分配器と、
   前記分配器から入力した第１の前記第１復調信号に対して、前記第３符号信号により相関復調を行って、第２復調信号を出力する第２復調器と、
   前記分配器から入力した第２の前記第１復調信号に対して、前記第１符号信号により相関復調を行って、第３復調信号を出力する第３復調器と、
   前記第２復調信号を入力して、前記所定の周期の逆数とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させる第１帯域フィルタと、
   前記第３復調信号を入力して、前記所定の周期の逆数とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させる第２帯域フィルタと、
   前記第１帯域フィルタから出力された前記第２復調信号を入力して、フーリエ変換された前記第２復調信号を出力する第１フーリエ変換器と、
   前記第２帯域フィルタから出力された前記第３復調信号を入力して、フーリエ変換された前記第３復調信号を出力する第２フーリエ変換器と、
   前記第１フーリエ変換器から出力された前記第２復調信号及び前記第２フーリエ変換器から出力された前記第３復調信号を入力して、２つの信号の差分信号を出力する差分器と、
   前記差分信号に基づいて、物体が近接したことを検知する検知信号を出力する検知器と、
   を備える近接検知装置。
2. 前記第１帯域フィルタは、前記第２復調信号を入力して、前記所定の周期の逆数の１／２と、ゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて出力し、
   前記第２帯域フィルタは、前記第３復調信号を入力して、前記所定の周期の逆数の１／２と、ゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させて出力する請求項１に記載の近接検知装置。
3. 前記第１遅延回路は、前記第１符号信号を入力して、位相を１ビットだけ遅延させた前記第２符号信号を出力する請求項１又は２に記載の近接検知装置。
4. 前記第２遅延回路は、前記第２符号信号を入力して、位相を１ビットだけ遅延させた前記第３符号信号を出力する請求項１〜３の何れか一項に記載の近接検知装置。
5. 前記符号発生器は、前記第１符号信号として、巡回自己相関関数のサイドローブが一定となる信号を発生する請求項１〜４の何れか一項に記載の近接検知装置。
6. 前記分配器は、前記第１復調信号を３つの信号に分配しており、
   前記第２符号信号を入力して、位相を、前記第３符号信号よりも大きく遅延させた第４符号信号を出力する第３遅延回路と、
   前記分配器から入力した第３の前記第１復調信号に対して、前記第４符号信号により相関復調を行って、第４復調信号を出力する第４復調器と、
   前記第４復調信号を入力して、前記所定の周期の逆数とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させる第３帯域フィルタと、
   前記第３帯域フィルタから出力された前記第４復調信号を入力して、フーリエ変換された前記第４復調信号を出力する第３フーリエ変換器と、
   前記第３フーリエ変換器から出力された前記第４復調信号及び前記第２フーリエ変換器から出力された前記第３復調信号を入力して、２つの信号の差分を第２の差分信号として出力する第２の差分器と、
   を備え、
   前記検知器は、前記差分信号及び前記第２の差分信号に基づいて、物体が近接したことを検知する検知信号を出力する、請求項１〜５の何れか一項に記載の近接検知装置。
7. Ｎビットの符号長を有し、２つの位相を有する符号が所定の周期でランダムな順番で配列された基準符号信号を発生する符号発生器と、
   前記基準符号信号を入力して、前記基準符号信号の位相に対して、それぞれの位相が１ビットからＮビット遅延しているＮ個の遅延符号信号を出力する遅延回路と、
   前記基準符号信号に対して、所定周波数の搬送波信号により直接拡散変調を行って、変調信号を出力する変調器と、
   前記変調信号を入力して、当該変調信号に応じた信号強度の無線信号を出力する送信部と、
   物体により反射された前記無線信号を受信して、受信した当該無線信号に応じた信号強度の受信信号を出力する受信部と、
   前記受信信号を入力して、前記搬送波信号により復調して、第１復調信号を出力する第１復調器と、
   前記第１復調信号をＮ個の信号に分配する分配器と、
   前記分配器から入力したＮ個の前記第１復調信号のそれぞれに対して、Ｎ個の前記遅延符号信号の内の異なる一の前記遅延符号信号により相関復調を行って、Ｎ個の第２復調信号を出力する第２復調器と、
   前記第２復調器から入力したＮ個の前記第２復調信号のそれぞれに対して、前記所定の周期の逆数とゼロとの間の範囲の周波数を有する信号を通過させる帯域フィルタと、
   前記帯域フィルタから出力されたＮ個の前記第２復調信号のそれぞれを入力して、フーリエ変換されたＮ個の前記第２復調信号を出力するフーリエ変換器と、
   前記フーリエ変換器から出力されたＮ個の前記第２復調信号を入力して、最小の信号強度を有する前記第２復調信号を決定する最小復調信号検出器と、
   前記フーリエ変換器から出力されたＮ個の前記第２復調信号のそれぞれと、最小の信号強度を有する前記第２復調信号との差分であるＮ個の差分信号を出力する差分器と、
   Ｎ個の前記差分信号に基づいて、物体が近接したことを検知する検知信号を出力する検知器と、
   を備える近接検知装置。

Images