JPH04319683A - Apparatus for detecting object - Google Patents

Apparatus for detecting object

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JPH04319683A
JPH04319683A JP3115571A JP11557191A JPH04319683A JP H04319683 A JPH04319683 A JP H04319683A JP 3115571 A JP3115571 A JP 3115571A JP 11557191 A JP11557191 A JP 11557191A JP H04319683 A JPH04319683 A JP H04319683A
Authority
JP
Japan
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signal
antenna
oscillator
distributor
receiving
Prior art date
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Pending
Application number
JP3115571A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masazumi Ueda
上田 正純
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To use an antenna small-sized lightweight and inexpensive like a plane antenna in this apparatus by preventing the effect due to the direct wave emitted from a transmission antenna and directly received by a receiving antenna. CONSTITUTION:The output signal 21a from an oscillator 1 is distributed into two signals by a distributor 2. One distributed output signal 21b is emitted to space from a transmission antenna 3. The other output signal 21c distributed by the distributor 2 is inputted to a synthesizer 6 as a signal 21h of a state equal to a receiving signal 21f due to a direct wave in amplitude but different therefrom in phase by 180 deg.. Therefore, when the signal 21h and the receiving signal 21f are synthesized by the synthesizer 6, a direct wave component 21df is cancelled and only a reflected wave component 21ef is outputted from the synthesizer 6.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、物体検出装置に関する
。具体的にいうと、本発明は、電波を放射し、物体で反
射させられた電波を検知することにより物体を検出する
物体検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object detection device. Specifically, the present invention relates to an object detection device that detects an object by emitting radio waves and detecting radio waves reflected by an object.

【0002】0002

【従来の技術】図4は従来例による物体検出装置50の
構成を示すブロック図であって、図5(a)〜(d)は
図4の各部における信号波形を示すタイムチャートであ
る。また、図5の向かって左側の領域は物体検出装置5
0の前方に検出物体53が存在する場合の信号波形を示
し、右側の領域は物体検出装置50の前方に検出物体5
3が存在しない場合の信号波形を示している。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional object detection device 50, and FIGS. 5(a) to 5(d) are time charts showing signal waveforms at various parts in FIG. In addition, the area on the left side of FIG. 5 is the object detection device 5.
0, the area on the right side shows the signal waveform when there is a detected object 53 in front of the object detection device 50.
3 is not present.

【0003】前方に検出物体53が存在する場合におけ
る従来例の物体検出装置50の動作を、図4及び図5を
参照しながら説明する。発振器51から出力された発振
器出力信号61a(図5(a))は、送信用アンテナ5
2から電波61bとして空間に放射される。空間に放射
された電波61bは、検出物体53の表面で反射され、
受信用アンテナ54に受信される。受信用アンテナ54
で受信された電波61bは、再び電気的な受信信号61
cに変換され、さらに増幅器55によって処理し易いレ
ベルの信号61d(図5(b))に増幅される。増幅信
号61dは、検波回路56によって包絡線検波され、低
周波信号61e(図5(c))に変換され、比較器58
に入力される。一方、比較器58には基準電源57から
基準電圧61fが入力されており、比較器58に入力さ
れた低周波信号61eは基準電圧61fと比較される。 この基準電圧61fは、図5(c)に示すように、検出
物体53が存在している場合には低周波信号61eのレ
ベルよりも小さくなるように設定されているので、図5
(d)に示すように、比較器58からは物体検出を表わ
すハイ(H)レベルの検出信号61gが出力される。
The operation of the conventional object detection device 50 when a detection object 53 is present in front will be explained with reference to FIGS. 4 and 5. The oscillator output signal 61a (FIG. 5(a)) output from the oscillator 51 is transmitted to the transmitting antenna 5.
2 is radiated into space as radio waves 61b. The radio wave 61b radiated into space is reflected by the surface of the detection object 53,
The signal is received by the receiving antenna 54. Receiving antenna 54
The radio wave 61b received by
c, and further amplified by the amplifier 55 to a signal 61d (FIG. 5(b)) at a level that is easy to process. The amplified signal 61d is envelope-detected by the detection circuit 56, converted into a low frequency signal 61e (FIG. 5(c)), and then sent to the comparator 58.
is input. On the other hand, a reference voltage 61f is inputted to the comparator 58 from the reference power supply 57, and the low frequency signal 61e inputted to the comparator 58 is compared with the reference voltage 61f. This reference voltage 61f is set to be lower than the level of the low frequency signal 61e when the detection object 53 is present, as shown in FIG. 5(c).
As shown in (d), the comparator 58 outputs a high (H) level detection signal 61g representing object detection.

【0004】これに対し、物体検出装置50の前方に検
出物体53が存在しない場合には、送信用アンテナ52
から放射された電波61bは受信用アンテナ54に受信
されないので、受信用アンテナ54から得られる受信信
号61c及び増幅器55から出力される増幅信号61d
は、図5(b)に示すように、ゼロレベルとなる。した
がって、検波回路56で包絡線検波された低周波信号6
1eも図5(c)のようにゼロレベルとなり、基準電源
57の基準電圧61f以下になるので、比較器58から
は図5(d)のように物体非検出を表わすロー(L)レ
ベルの検出信号61gが出力される。したがって、検出
信号61gのレベル(H,L)によって検出物体53の
有無を判定することができる。
On the other hand, when there is no detection object 53 in front of the object detection device 50, the transmitting antenna 52
Since the radio wave 61b radiated from the receiving antenna 54 is not received by the receiving antenna 54, the received signal 61c obtained from the receiving antenna 54 and the amplified signal 61d output from the amplifier 55
becomes zero level, as shown in FIG. 5(b). Therefore, the low frequency signal 6 whose envelope has been detected by the detection circuit 56
1e also becomes zero level as shown in FIG. 5(c) and becomes lower than the reference voltage 61f of the reference power source 57, so the comparator 58 outputs a low (L) level indicating that no object is detected as shown in FIG. 5(d). A detection signal 61g is output. Therefore, the presence or absence of the detection object 53 can be determined based on the level (H, L) of the detection signal 61g.

【0005】図6は従来の物体検出装置50の構造を示
す。この物体検出装置50は、送信側の導波管71の中
に発振器等を実装した送信回路基板72を内蔵させ、導
波管71の開口部をテーパ状に広げることによって送信
用アンテナ(ホーンアンテナ)52を構成している。同
様に、受信側の導波管73の中に増幅器や検波回路等を
実装した受信回路基板74を内蔵させ、導波管73の開
口部をテーパ状に広げることによって受信用アンテナ(
ホーンアンテナ)54を構成している。
FIG. 6 shows the structure of a conventional object detection device 50. This object detection device 50 incorporates a transmitting circuit board 72 in which an oscillator and the like are mounted in a waveguide 71 on the transmitting side, and widens the opening of the waveguide 71 in a tapered shape to form a transmitting antenna (horn antenna). )52. Similarly, a receiving circuit board 74 on which an amplifier, a detection circuit, etc. are mounted is built into the waveguide 73 on the receiving side, and the receiving antenna (
(horn antenna) 54.

【0006】このように従来の物体検出装置は、ホーン
アンテナ型をしていたので、形状が大型になり、重量も
重く、価格も高価につくという欠点があった。
[0006] As described above, the conventional object detection device was of the horn antenna type, which had the drawbacks of being large in size, heavy, and expensive.

【0007】一方、小型、軽量、低価格のアンテナとし
て平面アンテナが注目されている。平面アンテナは、1
枚のプリント基板上にマイクロストリップラインを構成
し、アンテナとして用いることができるようにしたもの
であり、例えば、図7(a)のようなバッチ型平面アン
テナ81、図7(b)のようなスロット型平面アンテナ
82、図7(c)のようなコプレーナ型平面アンテナ8
3、図7(d)のようなライン型平面アンテナ84など
がある。
On the other hand, planar antennas are attracting attention as small, lightweight, and low-cost antennas. The planar antenna is 1
A microstrip line is constructed on a printed circuit board and can be used as an antenna.For example, a batch type planar antenna 81 as shown in FIG. Slot type planar antenna 82, coplanar type planar antenna 8 as shown in FIG. 7(c)
3. There is a line type planar antenna 84 as shown in FIG. 7(d).

【0008】しかし、このような平面アンテナを物体検
出装置に用いる場合には、問題があった。平面アンテナ
はホーンアンテナと比較して指向性が弱く、放射された
電波が広がって回り込み易いため、送信用平面アンテナ
と受信用平面アンテナを同一プリント配線基板上に設け
た場合(あるいは、両平面アンテナを接近させて配置し
た場合)、送信用平面アンテナから放射された電波は、
検出物体が無い場合でも、回り込みによって受信用アン
テナに受信されてしまい、正しく物体の有無を判定する
ことができなかった。すなわち、検出物体で反射して受
信用平面アンテナで受信される電波による受信信号(反
射信号)の強度は、回り込みによって送信用平面アンテ
ナから直接受信用平面アンテナへ入った電波(以下、直
接波という。)による受信信号(回り込み信号)の強度
に比べて非常に小さいので、受信信号は大きな回り込み
信号の上に微弱な反射信号が重畳した形となり、物体が
存在する場合でも反射信号/回り込み信号の比が小さく
、また、物体が存在しない場合でも受信用平面アンテナ
で回り込み信号が受信されており、物体の有無の判別精
度が低く、実用化できなかった。
However, there are problems when using such a planar antenna in an object detection device. Planar antennas have weaker directivity than horn antennas, and radiated radio waves tend to spread out and wrap around. ), the radio waves radiated from the transmitting flat antenna are
Even if there is no object to be detected, it will be received by the receiving antenna due to wraparound, making it impossible to correctly determine the presence or absence of an object. In other words, the strength of the received signal (reflected signal) due to the radio waves reflected by the sensing object and received by the receiving flat antenna is the same as the strength of the radio wave that directly enters the receiving flat antenna from the transmitting flat antenna due to wraparound (hereinafter referred to as direct wave). ), the received signal is a weak reflected signal superimposed on a large loop signal, and even if an object is present, the reflected signal / loop signal is very small. The ratio was small, and even when an object was not present, the receiving planar antenna received a wraparound signal, resulting in low accuracy in determining the presence or absence of an object, making it impossible to put it into practical use.

【0009】本発明は、叙上の従来例の欠点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、送信用ア
ンテナから放射され受信用アンテナで直接受信される受
信信号の影響を防止することにより、物体検出装置に平
面アンテナのような小型、軽量、安価なアンテナを用い
ることができるようにすることにある。
The present invention has been made in view of the drawbacks of the conventional examples described above, and its purpose is to prevent the influence of received signals radiated from a transmitting antenna and directly received by a receiving antenna. By doing so, it is possible to use a small, lightweight, and inexpensive antenna such as a planar antenna in the object detection device.

【0010】0010

【課題を解決するための手段】本発明の物体検出装置は
、発振器と、発振器の出力を分配する分配器と、分配器
で分配された一方の発振器出力信号を電波に変換して空
間に放射させるための送信用アンテナと、送信用アンテ
ナから放射された電波を受信して受信信号に変換するた
めの受信用アンテナと、受信用アンテナの受信信号と前
記分配器で分配された他方の発振器出力信号とを合成す
る合成器と、からなることを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] The object detection device of the present invention includes an oscillator, a distributor that distributes the output of the oscillator, and converts one of the oscillator output signals distributed by the distributor into radio waves and radiates them into space. a transmitting antenna for receiving radio waves radiated from the transmitting antenna and converting them into received signals; and a receiving antenna for receiving the radio waves radiated from the transmitting antenna and converting them into received signals, and the received signal of the receiving antenna and the output of the other oscillator distributed by the distributor. It is characterized by consisting of a synthesizer that synthesizes the signals.

【0011】特に、本発明の物体検出装置は、合成器で
合成される前記発振器出力信号と直接波による前記受信
信号の振幅を等しくし、かつ、両信号の位相を180度
異ならせると効果がある。
Particularly, the object detection device of the present invention is effective when the amplitudes of the oscillator output signal synthesized by the synthesizer and the received signal due to the direct wave are made equal, and the phases of both signals are made to differ by 180 degrees. be.

【0012】0012

【作用】本発明にあっては、発振器出力信号の一部を送
信側の分配器から受信側の合成器へ送信しているので、
送信用アンテナから放射され、物体で反射されることな
く直接受信用アンテナへ回り込んだ直接波による受信信
号と分配器及び合成器を通って受信側へ入力された発振
器出力信号とを合成器で合成させることができる。この
とき、分配器から合成器へ送信される発振器出力信号の
振幅及び位相を適当に調整することにより、直接波によ
る受信信号との合成信号を検出物体で反射された電波に
よる受信信号よりも小さなレベルまで低減させることが
できる。特に、合成器で合成される前記発振器出力信号
と前記受信信号の振幅を等しくし、かつ、両信号の位相
を180度異ならせれば、合成信号をゼロにすることが
できる。
[Operation] In the present invention, since a part of the oscillator output signal is transmitted from the transmitting side distributor to the receiving side combiner,
A synthesizer combines the direct wave received signal that is radiated from the transmitting antenna and goes directly to the receiving antenna without being reflected by an object, and the oscillator output signal that is input to the receiving side through the distributor and combiner. It can be synthesized. At this time, by appropriately adjusting the amplitude and phase of the oscillator output signal transmitted from the distributor to the combiner, the combined signal with the received signal due to the direct wave can be made smaller than the received signal due to the radio waves reflected by the detection object. It can be reduced to the level In particular, if the amplitudes of the oscillator output signal and the received signal to be combined by a combiner are made equal, and the phases of the two signals are made to differ by 180 degrees, the combined signal can be made zero.

【0013】この結果、直接波による影響を低減ないし
無くすことができ、平面アンテナのような指向性の低い
アンテナを送信用アンテナや受信用アンテナとして使用
することができるようになる。
As a result, the influence of direct waves can be reduced or eliminated, and antennas with low directivity, such as planar antennas, can be used as transmitting antennas and receiving antennas.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明の一実施例による物体検出装置
31の構成を示すブロック図である。1は送信側に設け
られた発振器であって、発振器1から出力された発振器
出力信号21aは分配器2によって2つの発振器出力信
号21b及び21cに分配される。分配された一方の発
振器出力信号21bは送信用アンテナ3へ送られ、送信
用アンテナ3から電波21d,21eとして空間に放射
される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an object detection device 31 according to an embodiment of the present invention. 1 is an oscillator provided on the transmitting side, and an oscillator output signal 21a output from the oscillator 1 is distributed by a distributor 2 into two oscillator output signals 21b and 21c. One of the distributed oscillator output signals 21b is sent to the transmitting antenna 3, and is radiated into space from the transmitting antenna 3 as radio waves 21d and 21e.

【0015】空間に放射された電波の一部(直接波)2
1dは、受信用アンテナ4へ回り込んで直接受信される
。また、送信用アンテナ3から放射された電波の一部2
1eは、検出物体5が存在すれば、検出物体5の表面で
反射され、受信用アンテナ4に受信される。受信用アン
テナ4で受信された電波21d,21eは、再び電気的
な受信信号21fに変換され、合成器6に入力される。 したがって、受信信号21fは、検出物体5が存在しな
い場合には、直接波21dによる受信信号のみとなって
おり、検出物体5が存在する場合には、直接波21dに
よる受信信号に物体5で反射した電波21eによる微弱
な受信信号が重畳した形となっている(図2(c)参照
)。
Part of radio waves radiated into space (direct waves) 2
1d goes around to the receiving antenna 4 and is directly received. In addition, part 2 of the radio waves radiated from the transmitting antenna 3
If the detection object 5 exists, the signal 1e is reflected by the surface of the detection object 5 and received by the reception antenna 4. The radio waves 21d and 21e received by the receiving antenna 4 are again converted into an electrical received signal 21f and input to the combiner 6. Therefore, when the detection object 5 does not exist, the reception signal 21f is only a reception signal due to the direct wave 21d, and when the detection object 5 exists, the reception signal 21f includes the reception signal due to the direct wave 21d reflected by the object 5. This is a form in which weak received signals from the radio waves 21e are superimposed (see FIG. 2(c)).

【0016】また、分配器2で分配されたもう一方の発
振器出力信号21cは、移相器7及び減衰器8を通って
合成器6に入力される。この移相器7は、合成器6に入
力される発振器出力信号21hの位相を直接波による受
信信号21fの位相と180度だけ異ならせるよう調整
されており、減衰器8は、合成器6に入力される発振器
出力信号21hの振幅を直接波による受信信号21fの
振幅と等しくするよう調整されている。合成器6からは
、発振器出力信号21hと受信信号21fを重ね合わせ
た合成信号21iが出力される。合成信号21iは、増
幅器9によって処理し易いレベルの信号21jに増幅さ
れる。この増幅信号21jは、検波回路10によって包
絡線検波され、低周波信号21kに変換され、比較器1
1に入力される。一方、比較器11には基準電源12か
ら基準電圧21mが入力されており、比較器11に入力
された低周波信号21kは基準電圧21mと比較される
。この基準電圧21mは、検出物体5が存在している場
合には低周波信号21kのレベルよりも小さくなるよう
設定されており(図2(g)参照)、比較器11からは
物体の有無を判別する検出信号21nが出力される。
The other oscillator output signal 21c distributed by the divider 2 is input to the combiner 6 through a phase shifter 7 and an attenuator 8. The phase shifter 7 is adjusted so that the phase of the oscillator output signal 21h input to the synthesizer 6 differs by 180 degrees from the phase of the received signal 21f due to the direct wave. The amplitude of the input oscillator output signal 21h is adjusted to be equal to the amplitude of the direct wave reception signal 21f. The synthesizer 6 outputs a composite signal 21i obtained by superimposing the oscillator output signal 21h and the received signal 21f. The composite signal 21i is amplified by the amplifier 9 to a signal 21j at a level that is easy to process. This amplified signal 21j is envelope-detected by the detection circuit 10, converted into a low frequency signal 21k, and then sent to the comparator 1.
1 is input. On the other hand, a reference voltage 21m is inputted to the comparator 11 from the reference power source 12, and the low frequency signal 21k inputted to the comparator 11 is compared with the reference voltage 21m. This reference voltage 21m is set to be lower than the level of the low frequency signal 21k when the detection object 5 is present (see FIG. 2(g)), and the comparator 11 detects the presence or absence of the object. A detection signal 21n for discrimination is output.

【0017】図3は同上の物体検出装置31の構成を示
す概略斜視図である。送信用アンテナ3及び受信用アン
テナ4は平面アンテナであって、送信用平面アンテナ3
及び受信用平面アンテナ4は同一のプリント基板32上
に構成されている。また、送信アンテナ3及び受信用ア
ンテナ4の背後には、発振器1や分配器2、合成器6、
増幅器9その他の回路を実装された回路基板33が配置
されており、両アンテナ3,4及び回路基板33はケー
シング34内に納められている。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the configuration of the object detection device 31 mentioned above. The transmitting antenna 3 and the receiving antenna 4 are planar antennas, and the transmitting antenna 3 is a planar antenna.
The receiving planar antenna 4 is constructed on the same printed circuit board 32. Also, behind the transmitting antenna 3 and the receiving antenna 4, an oscillator 1, a distributor 2, a combiner 6,
A circuit board 33 on which the amplifier 9 and other circuits are mounted is disposed, and both antennas 3 and 4 and the circuit board 33 are housed in a casing 34.

【0018】図2(a)〜(h)は図1のブロック図に
おける各部の信号波形を示すタイムチャートである。図
2において、左側の領域は物体検出装置31の前方に検
出物体5が存在しない場合の信号波形を示し、右側の領
域は物体検出装置31の前方に検出物体5が存在する場
合の信号波形を示している。
FIGS. 2A to 2H are time charts showing signal waveforms at various parts in the block diagram of FIG. In FIG. 2, the left region shows the signal waveform when the detection object 5 does not exist in front of the object detection device 31, and the right region shows the signal waveform when the detection object 5 exists in front of the object detection device 31. It shows.

【0019】まず、物体検出装置31の前方に物体5が
存在しない場合の動作について説明する。発振器1から
は、図2(a)に示すように正弦波の発振器出力信号2
1aが出力されている。この発振器出力信号21aは、
分配器2によって2つに分配され、図2(b)に示すよ
うな同相の発振器出力信号21b及び21cが得られる
。発振器出力信号21bは、電波に変換されて送信用ア
ンテナから放射されるが、検出物体5が無いので、受信
用アンテナ4で受信される電波は、回り込みによって直
接受信された電波(直接波)21dである。この直接波
21dから変換された受信信号21fを図2(c)に示
す。一方、分配器2で分配された発振器出力信号21c
は、移相器7を通過することにより、図2(d)のよう
に受信信号21fと位相が180度異なる信号21gと
なるように位相をシフトさせられ、さらに減衰器8を通
過することにより、図2(e)のように受信信号21f
と振幅が等しい信号21hとなるように減衰させられる
。したがって、合成器6に入力される受信信号21fと
信号21hとは振幅が等しく、位相が180度異なって
いるので、両信号21f,21hが足し合わされると、
図2(f)に示すように、合成器6からの合成出力21
iはゼロとなる。この結果、検波器10へ入力される増
幅信号21jもゼロで、検波器10で包絡線検波された
低周波信号21kもゼロになる。したがって、図2(g
)に示すように、低周波信号21kと基準電圧21mと
が比較されると、図2(h)に示すように比較器11か
らは物体非検出を表わすロー(L)レベルの検出信号2
1nが出力される。
First, the operation when the object 5 does not exist in front of the object detection device 31 will be explained. From the oscillator 1, a sinusoidal oscillator output signal 2 is output as shown in FIG. 2(a).
1a is output. This oscillator output signal 21a is
The signal is divided into two by the distributor 2, and in-phase oscillator output signals 21b and 21c as shown in FIG. 2(b) are obtained. The oscillator output signal 21b is converted into a radio wave and radiated from the transmitting antenna, but since there is no detection object 5, the radio wave received by the receiving antenna 4 is a radio wave (direct wave) 21d that is directly received by looping around. It is. A received signal 21f converted from this direct wave 21d is shown in FIG. 2(c). On the other hand, the oscillator output signal 21c distributed by the distributor 2
By passing through the phase shifter 7, the phase is shifted so that it becomes a signal 21g whose phase is 180 degrees different from the received signal 21f as shown in FIG. 2(d), and further by passing through the attenuator 8. , as shown in FIG. 2(e), the received signal 21f
The signal 21h is attenuated to have the same amplitude as the signal 21h. Therefore, since the received signal 21f and the signal 21h input to the combiner 6 have the same amplitude and a 180 degree difference in phase, when the two signals 21f and 21h are added together,
As shown in FIG. 2(f), the combined output 21 from the combiner 6
i becomes zero. As a result, the amplified signal 21j input to the wave detector 10 is also zero, and the low frequency signal 21k whose envelope has been detected by the wave detector 10 is also zero. Therefore, Fig. 2 (g
), when the low frequency signal 21k and the reference voltage 21m are compared, the comparator 11 outputs a low (L) level detection signal 2 indicating that no object is detected, as shown in FIG. 2(h).
1n is output.

【0020】つぎに、物体検出装置31の前方に検出物
体5が存在する場合の動作について説明する。この場合
には、送信用アンテナ3から放射された電波は、回り込
みによる直接波21dと物体5で反射された電波21e
とが混じり合った状態で受信用アンテナ4に受信され、
受信信号21fに変換される。この受信信号21fは、
図2(c)に示すように、直接波21dによる信号成分
(直接波成分)21dfと反射波21eによる信号成分
(反射波成分)21efとが重なりあっている。この直
接波成分21dfは、分配器2で分配され移相器7及び
減衰器8を通過して合成器6に入力される信号21hと
振幅が等しく、位相が180度異なっているので、合成
器6で信号21hと受信信号21fとが足し合わされる
と、直接波成分21dfがキャンセルされ、図2(f)
に示すように、反射波成分21efだけが合成出力21
iとして合成器6から出力される。この反射波成分21
efは増幅器9で増幅される。このとき、増幅される信
号には直接波成分21dfを含まないので、反射波成分
21efのみを必要な電圧レベルまで増幅することがで
きる。この後、増幅信号21jは検波回路10で包絡線
検波され、図2(g)に示すように基準電圧21mより
も大きな低周波信号21kとなるので、低周波信号21
kと基準電圧21mが比較器11で比較されると、図2
(h)に示すように比較器11からは物体検出を表わす
ハイ(H)レベルの検出信号21nが出力される。
Next, the operation when the detection object 5 is present in front of the object detection device 31 will be explained. In this case, the radio waves radiated from the transmitting antenna 3 include a direct wave 21d due to wraparound and a radio wave 21e reflected by the object 5.
are received by the receiving antenna 4 in a mixed state,
It is converted into a received signal 21f. This received signal 21f is
As shown in FIG. 2C, a signal component (direct wave component) 21df due to the direct wave 21d and a signal component (reflected wave component) 21ef due to the reflected wave 21e overlap. This direct wave component 21df has the same amplitude as the signal 21h which is distributed by the distributor 2, passes through the phase shifter 7 and the attenuator 8, and is input to the combiner 6, and has a phase difference of 180 degrees, so the combiner When the signal 21h and the received signal 21f are added in step 6, the direct wave component 21df is canceled, and the result is shown in FIG. 2(f).
As shown in , only the reflected wave component 21ef is the combined output 21
It is output from the synthesizer 6 as i. This reflected wave component 21
ef is amplified by an amplifier 9. At this time, since the signal to be amplified does not include the direct wave component 21df, only the reflected wave component 21ef can be amplified to the required voltage level. Thereafter, the amplified signal 21j is envelope-detected by the detection circuit 10, and becomes a low-frequency signal 21k larger than the reference voltage 21m as shown in FIG. 2(g).
When k and the reference voltage 21m are compared by the comparator 11, FIG.
As shown in (h), the comparator 11 outputs a high (H) level detection signal 21n representing object detection.

【0021】なお、上記実施例では、分配器で分配され
た発振器出力信号の位相及び振幅をそれぞれ移相器及び
減衰器を用いて調整しているが、移相器及び減衰器はな
くすことも可能である。移送器とは信号の位相を変化さ
せるものであるから、何らかの信号遅延手段があればよ
い。最も簡単な遅延手段は、各回路ブロックを構成する
接続線の長さを変えることである。したがって、分配器
と合成器を結ぶ信号線の長さを調整し、合成器に入力さ
れる直接波成分の位相と180度異なるように線路のイ
ンピーダンスを調整しておけばよい。また、分配器の分
配比を調整し、分配器から合成器へ入力される信号と直
接波成分の振幅とが等しくなるようにすれば、減衰器も
不要となる。
In the above embodiment, the phase and amplitude of the oscillator output signals distributed by the distributor are adjusted using a phase shifter and an attenuator, respectively, but the phase shifter and attenuator may be omitted. It is possible. Since the transport device changes the phase of the signal, it is sufficient if it includes some kind of signal delay means. The simplest means of delay is to change the length of the connection lines that constitute each circuit block. Therefore, it is sufficient to adjust the length of the signal line connecting the divider and combiner, and adjust the impedance of the line so that the phase differs by 180 degrees from the phase of the direct wave component input to the combiner. Furthermore, if the distribution ratio of the distributor is adjusted so that the amplitude of the signal input from the distributor to the combiner and the direct wave component are equal, an attenuator is also not necessary.

【0022】しかして、上記のような構成により電波の
回り込み(直接波成分)による影響を防止し、平面アン
テナを用いて物体検出装置を構成することを可能にでき
る。
[0022] With the above configuration, it is possible to prevent the influence of radio waves (direct wave components) and to configure an object detection device using a planar antenna.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、送信側の分配器から受
信側の合成器へ送信された発振器出力信号と受信用アン
テナで受信された直接波による受信信号とを部分的に(
あるいは、完全に)相殺させることにより直接波による
影響を防止することができる。この結果、平面アンテナ
のような指向性の低いアンテナを送信用アンテナや受信
用アンテナとして使用することができるようになり、小
型、軽量で、かつ安価な物体検出装置を製作できるよう
になる。
According to the present invention, the oscillator output signal transmitted from the transmitting-side distributor to the receiving-side combiner and the received signal as a direct wave received by the receiving antenna are partially (
Alternatively, the influence of direct waves can be prevented by canceling them out (completely). As a result, it becomes possible to use an antenna with low directivity, such as a planar antenna, as a transmitting antenna or a receiving antenna, and it becomes possible to manufacture a small, lightweight, and inexpensive object detection device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例による物体検出装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an object detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)〜(h)は図1の各部における信号波形
を示すタイムチャートである。
2(a) to (h) are time charts showing signal waveforms at each part in FIG. 1; FIG.

【図3】平面アンテナを用いた物体検出装置の構造を示
す概略斜視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the structure of an object detection device using a planar antenna.

【図4】従来例による物体検出装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional object detection device.

【図5】(a)〜(d)は図4の各部における信号波形
を示すタイムチャートである。
5A to 5D are time charts showing signal waveforms at each part in FIG. 4;

【図6】ホーンアンテナを用いた物体検出装置の構造を
示す概略斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing the structure of an object detection device using a horn antenna.

【図7】(a)(b)(c)(d)は各種平面アンテナ
を示す斜視図である。
FIGS. 7(a), (b), (c), and (d) are perspective views showing various planar antennas.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  発振器 2  分配器 3  送信用アンテナ 4  受信用アンテナ 6  合成器 1 Oscillator 2 Distributor 3 Transmission antenna 4 Receiving antenna 6 Synthesizer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  発振器と、発振器の出力を分配する分
配器と、分配器で分配された一方の発振器出力信号を電
波に変換して空間に放射させるための送信用アンテナと
、送信用アンテナから放射された電波を受信して受信信
号に変換するための受信用アンテナと、受信用アンテナ
の受信信号と前記分配器で分配された他方の発振器出力
信号とを合成する合成器と、からなる物体検出装置。
[Claim 1] An oscillator, a distributor that distributes the output of the oscillator, a transmitting antenna that converts one of the oscillator output signals distributed by the distributor into a radio wave and radiates it into space, and An object consisting of a receiving antenna for receiving radiated radio waves and converting them into a received signal, and a combiner for combining the received signal of the receiving antenna and the output signal of the other oscillator distributed by the distributor. Detection device.
【請求項2】  合成器で合成される前記発振器出力信
号と直接波による前記受信信号の振幅を等しくし、かつ
、両信号の位相を180度異ならせていることを特徴と
する請求項2に記載の物体検出装置。
2. The oscillator output signal synthesized by a synthesizer and the received signal as a direct wave have the same amplitude, and the phases of the two signals are made to differ by 180 degrees. The object detection device described.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006119129A (en) * 2004-09-22 2006-05-11 Univ Of Electro-Communications Target detection device and target detection system
JP2019219215A (en) * 2018-06-18 2019-12-26 株式会社マトリックス Moving object detection sensor

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