JPH09230038A - 電子監視装置 - Google Patents

電子監視装置

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JPH09230038A
JPH09230038A JP8326631A JP32663196A JPH09230038A JP H09230038 A JPH09230038 A JP H09230038A JP 8326631 A JP8326631 A JP 8326631A JP 32663196 A JP32663196 A JP 32663196A JP H09230038 A JPH09230038 A JP H09230038A
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signal
monitoring device
microwave
frequency
electronic monitoring
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Richard Schimko
シムコ リヒャルト
Guenter Butzke
ブツケ ギュンター
Frank Schilling
シリング フランク
Iwao Shioda
巌 潮田
Ivanov Fison Ooreku
イヴァノヴィッチ フィスン オーレク
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 探索領域へのマイクロ波信号放射・エコー信
号受信アンテナ２０、マイクロ波送信機、エコー信号捕
捉検出受信機、デュプレクサ６、定置物体での反射に基
づく固定信号抑圧補償ループを備えた、物体の動き検出
電子監視装置を、頑丈な構造が可能で、信頼性および感
度も高いように改良する。 【解決手段】 デュプレクサはマイクロ波ブリッジとし
て構成され、固定信号を抑圧するための制御可能なリア
クティブ負荷９に接続されおよび／または受信機はエコ
ー信号の、中間周波数ｆ1への周波数変換のために発振
器１および入力側が該発振器に接続されている信号混合
器８を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体の動きを検出
するため、殊に生き埋めになっているまたは隠れている
人間の身体の動きを検出するための電子監視装置であっ
て、探索すべき領域にマイクロ波信号を放射しかつ該探
索すべき領域における前記マイクロ波信号の反射に基因
するエコー信号を受信するためのアンテナと、前記マイ
クロ波信号を生成するための送信機および前記エコー信
号を捕捉検出するための受信機と、前記アンテナ，前記
送信機および前記受信機に接続されていて、前記送信機
からの前記マイクロ波信号を前記アンテナに入力結合し
かつ前記アンテナからの前記エコー信号を前記受信機に
転送するためのデュプレクサと、定置の物体での反射に
基因する、前記エコー信号中の固定信号を抑圧するため
の補償ループとを備えている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許第４２４１６４８
号明細書から、閉じられた空間において覆いまたは壁を
通して人間の検出を可能にする、マイクロ波を用いて動
作する電子監視装置が公知である。
【０００３】このために、探索すべき領域にアンテナに
よって連続マイクロ波信号が照射される。マイクロ波信
号はそこに存在する人間によって反射されるので、放射
されたマイクロ波信号の一部がエコー信号として再びア
ンテナに達しかつ評価することができる。
【０００４】その際、エコー信号は反射する物体の動き
によって位相変調されると云う事実が利用される。その
理由は、アンテナと反射する物体との間の距離、ひいて
はマイクロ波信号の放射とエコー信号の、アンテナへの
再到来との間の信号走行遅延時間が変化するからであ
る。これに対して探索すべき領域において反射する物体
の動きが生じていなければ、放射されたマイクロ波信号
とエコー信号との間の位相関係は時間的に一定である。
【０００５】例えば、例えば人間のような生きている物
体が監視すべき空間に存在している場合、マイクロ波信
号は、例えば心拍および呼吸のような身体機能に結び付
いている動きによって位相変調される。
【０００６】従って、アンテナによって受信されるエコ
ー信号は、物体の動きによって位相変調された成分と、
定置の物体に基因する変調されていない成分とから成
る。
【０００７】生きている物体の検出のためには動きに依
存する位相変調された成分のみが重要であるので、変調
されていない成分は抑圧される。このために上述の公知
の監視装置は、方向結合器を用いて放射の前にマイクロ
波信号の成分を出力結合しかつこの出力結合された成分
を位相および減衰度を調整設定可能な補償ループを介し
て別の方向性結合器に基準信号として供給し、この方向
性結合器は、マイクロ波信号の出力結合された成分をエ
コー信号と重畳し、その際補償ループの減衰度および位
相は、定置の物体に対する２つの重畳された信号が出来
るだけ消去されるように調整設定される。
【０００８】これにより、定置の物体での反射に基因す
る固定信号はエコー信号から取り除かれ、一方エコー信
号の位相変調された成分は動きが原因で変化する位相位
置のために通される。
【０００９】しかしエコー信号は、生き物の身体の動き
によってのみ位相変調されるのではなくて、別の反射す
る物体の動きによっても位相変調される。それ故に、生
き物の検出のために、身体の動きによって惹き起こされ
た位相変調を別の動きによって惹き起こされた位相変調
から区別することが必要である。この場合、呼吸および
心拍に結び付いている身体の動きが低周波でありかつ特
徴的な周波数スペクトルを有しており、一方別の物体の
動きはしばしば周期的でなくまたは比較的高い周波数成
分を有しているという事実が利用される。
【００１０】それ故に補償ループを介する変調されなか
った成分の抑圧の後に、エコー信号は復調されかつ周波
数スペクトルが検出される。それからこの周波数スペク
トルと前以て決められている、生き物の身体の動きに対
して特徴的である周波数スペクトルとの比較によって、
探索された領域に生き物が存在するかどうかが検出され
る。
【００１１】しかしこの公知の監視装置はなお欠点を有
している。
【００１２】マイクロ波信号を放射しかつエコー信号を
唯一のアンテナを介して受信するために、一方において
送信機に接続されておりかつ他方において受信機に接続
されている、サーキュレータとして実現されているデュ
プレクサが設けられている。この場合デュプレクサは、
送信機によって発生されるマイクロ波信号を専らアンテ
ナに入力結合しかつアンテナによって受信されたエコー
信号を受信機に転送するという役割を有している。しか
しこのデュプレクサは送信機および受信機を完全に分離
せずに、その都度放射すべきマイクロ波信号の僅かな部
分を受信機分路にも入力結合するので、このために特別
な条件下では受信障害を来すおそれがある。放射される
マイクロ波信号の強度はエコー信号の強度よりも著しく
高いので、これにより監視装置の感度は不都合にも低減
される。
【００１３】更に、上述の公知の監視装置では、信号処
理は殊に補償ループにおいて殆どマイクロ波領域におい
て行われ、このことは、関与する非常に高い周波数のた
めに回路技術的に制御するのは非常に困難である。この
ことは、冒頭に述べた形式の装置はしばしば生き埋めに
なった人間を救助するために極限の条件下で使用される
ものであり、それ故に回路技術的に特別なものでなけれ
ばならないという要求に応えていない。
【００１４】
【発明が解決する課題】従って本発明の課題は、構造が
頑丈でありかつ信頼できるものであって、高められた感
度を有する、冒頭に述べた形式の電子監視装置を提供す
ることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、冒頭に述べた
形式の電子監視装置において、デュプレクサとしてマイ
クロ波ブリッジを設けかつ該マイクロ波ブリッジを制御
可能なリアクティブ負荷に接続して、マイクロ波の、定
置の物体での反射に基因する変調されていない固定信号
並びに送信機によって発生されたマイクロ波信号それ自
体を抑圧するという思想に基づいている。
【００１６】即ち、マイクロ波ブリッジは送信機、受信
機およびアンテナを接続しかつ、送信機によって発生さ
れるマイクロ波ビームを選択的に専らアンテナに入力結
合して、放射されたマイクロ波信号による受信機の障害
を防止するという課題を有している。更に、マイクロ波
ブリッジは、アンテナに到来するエコー信号を受信機に
転送する。即ち、マイクロ波ブリッジの選択的な伝送特
性に基づいて、同時に送信および受信作動が可能であ
る。
【００１７】それ故に送信機は、エコー信号の受信を中
断する必要なしに、連続掃引作動（ＣＷ−continous wa
ve）において動作することができる。しかし本発明の監
視装置は、連続掃引作動に制限されずに、パルス作動に
も適している。
【００１８】送信機、受信機およびアンテナの選択的な
接続の他に、マイクロ波ブリッジは、アンテナによって
受信されたエコー信号において、定置の物体における反
射に基因する変調されない固定信号を取り除いて、強度
の比較的弱い位相変調された成分の処理を容易にしかつ
このようにして動きのある物体の検出を可能にするとい
う機能を果たすものである。
【００１９】このために、マイクロ波ブリッジの受信側
の出力信号を制御可能なリアクティブ負荷を介してマイ
クロ波ブリッジに帰還結合し、ひいてはマイクロ波ブリ
ッジの伝送特性を、マイクロ波ブリッジの出力信号にお
けるスタチックナ成分が補償されかつこれにより実質的
に、反射する物体の動きによって位相変調された成分の
みが伝送されるように影響を及ぼす補償ループが設けら
れている。有利には、該補償ループには、マイクロ波ブ
リッジから受信機に送出された信号の信号強度を前以て
決められた値と比較しかつ該値を上回った際に、制御ユ
ニットを制御して、該制御ユニットが制御可能なリアク
ティブ負荷を位相および減衰度に関して、変調されてな
い固定信号が除去されないしエコー信号におけるその成
分が最小になるように調整設定するコンパレータ段が設
けられている。
【００２０】即ちマイクロがブリッジは本発明によれば
送信機、受信機およびアンテナを相互に選択的に結合し
かつ更に定置の物体での反射に基因する、エコー信号の
変調されていない成分を抑圧する。これに対して公知の
監視装置ではこの２つの機能は２つの別個の素子によっ
て果たされている。
【００２１】独立した発明の意味を有する本発明の有利
な実施例において、受信機はスーパーヘテロダイン受信
機として実現されている。即ち、エコー信号は受信機に
おいてまず、マイクロ波周波数より著しく低い中間周波
数に変換され、これにより、受信機の回路技術的な実現
は著しく簡単になる。このために、受信機は発振器並び
に入力側が該発振器に接続されており、該発振器の出力
信号をエコー信号に混合しかつこれにより比較的低い中
間周波数に低域変換する信号混合器を有している。
【００２２】スーパーヘテロダイン原理はこれまで主
に、中間周波数が受信周波数による混合周波数の変化に
よって受信周波数に無関係に一定に留まるという理由で
通信技術において使用された。このことはこの場合必要
でない。というのは、いずれにせよ通例１つの動作周波
数しか使用されないからである。ここにおいて予期しな
い効果は、低域変換された周波数の評価の際に、物体の
動きによって惹き起こされた、低い中間周波数に関連し
た信号変化の相対成分が、原受信信号におけるよりも大
きい点にある。これにより、中間周波増幅器においてＳ
Ｎ比も一層有利に実現される。
【００２３】信号混合の際に障害となる比較的高い周波
数の混合積が生じる可能性があるので、信号混合器に少
なくとも１つの、中間周波数に同調されている選択性増
幅器が後置接続されており、該増幅器は選択的に中間周
波成分を増幅しかつ混合積を抑圧する。変調を含んでい
る中間周波数は有利には、１または数メガヘルツ周辺の
周波数領域内にある。この動作周波数により、頑丈でか
つ電気的にも安定した増幅器回路が可能になり、該増幅
器回路に対して一般の受信機技術から非常に狭帯域のフ
ィルタを使用することができる。
【００２４】放射すべきマイクロ波信号の生成は、有利
には１.３ないし１.６ＧＨｚの周波数領域において動作
する、送信機内のマイクロ波発生器によって行われる。
実験の結果、この周波数領域におけるマイクロ波放射
が、覆いまたは壁を通して閉じられた空間内の人間を検
出するのに特別良好に適していることが分かっている。
この場合放射されたマイクロ波信号の出力は２００ｍＷ
のオーダにすることができる。
【００２５】本発明の有利な実施例において、マイクロ
波発生器によって生成されるマイクロ波信号は単に、搬
送波信号として用いられる。この場合この搬送波信号を
変調するために、変調器が設けられており、該変調器は
入力側が一方においてマイクロ波発生器に接続されてお
りかつ他方において変調信号発生器に接続されている。
変調信号発生器によって発生される変調信号は有利には
１ＭＨｚの周波数を有する正弦波である。しかし、別の
信号形状および変調周波数を使用することも可能であ
る。殊に、部分的に矩形である変調信号を用いたパルス
作動も可能である。
【００２６】本発明の有利な実施例において、変調器は
Ｉ・Ｑ変調器（in phase quadrature）として実現され
ておりかつ相互に９０°位相がずれた２つの変調信号に
よって制御される。Ｉ・Ｑ変調器の使用により、変調さ
れた信号が単に１つの側波帯を有し、一方別の側波帯並
びに残留搬送波が抑圧され、その結果変調された信号の
抑圧のために必要である帯域幅が比較的僅かであるとい
う利点が得られる。
【００２７】探索すべき領域内で物体が動くと、この物
体にて反射された、マイクロ波信号の成分のために、ア
ンテナでの放射とエコー信号の再到来との間の信号走行
遅延時間が変化する。即ち、エコー信号はマイクロ波を
反射する物体の動きによって位相変調される。それ故
に、本発明の有利な実施例において、受信機は、反射す
る物体の動きに依存して相応の信号を発生する位相復調
器を有している。
【００２８】この形式の位相変調では、正確な復調のた
めに基準信号として変調されていない信号が必要である
という問題がある。有利な実施例において、位相復調器
は入力側がマイクロ波発生器かまたは、変調信号の変調
の際には変調信号発生器に接続されている。
【００２９】しかし基本的に信号は、復調器の入力信号
が交流成分しか含んでいないとき、周波数復調器を用い
ても復調される。その理由はその場合、位相変化が相応
の周波数変化に換算されるからである。しかしこのこと
は身体の振動の検出には、その振幅が通例使用の波長よ
り小さいという理由で困難である。
【００３０】例えば人間の呼吸運動のような振動性の物
体の動きでは、この物体において反射されたエコー信号
の位相のずれは、放射された信号に比して、直流成分と
交流成分とから合成されて成る。
【００３１】位相ずれの直流成分は、反射する物体の平
均距離と、このことから生じる、放射された信号の、ア
ンテナへの再到来までの信号走行遅延時間とから生じ
る。
【００３２】これに対して位相ずれの交流成分は、アン
テナに対して相対的な物体の動きから生じる、距離ない
し信号走行遅延時間の変化を表している。
【００３３】この場合、正確な位相復調に対する前提条
件は、エコー信号の位相のずれの直流成分と基準信号と
して使用される変調されていない信号の位相位置との間
の位相差が９０°に等しいことである。この条件が反射
する物体の平均距離とそこから生じる信号走行遅延時間
とに基づいて満たされていなければ、位相復調の際にエ
ラーが発生する。即ち、正確な位相復調には時間的な平
均において動く反射する物体の所定の距離が前提となっ
ている。
【００３４】それ故に、このような制限を回避しかつ任
意の平均距離において正確な位相復調を可能にするため
に、本発明の有利な実施例において、２つの位相復調器
を使用するようにしている。この場合一方の位相復調器
に変調されていない信号が供給されかつ他方の位相復調
器に９０°だけ位相がずれた変調されていない信号が供
給される。これにより、２つの位相復調器の一方に対し
て少なくとも、上述の条件が十分に申し分なく満たされ
ていることが保証される。この変形例は、Ｉ・Ｑ変調器
に接続されて使用されるのに特別適している。その理由
は、この形式の変調器は、２つの位相復調器に対する基
準信号としても用いることができる９０°だけ位相がず
れている２つの入力信号をいずれにせよ必要としている
からである。
【００３５】生き物の検出の際、位相変調は例えば呼吸
および心拍のような身体機能に結び付いている低周波の
身体の動きによって行われる。この場合別の物体の動き
によって惹き起こされる位相復調は障害信号として作用
する。この形式の障害信号を抑圧するために、位相復調
器に有利な実施例において０.１および２Ｈｚの間の遮
断周波数を有する低域フィルタが後置接続されている。
この低域フィルタは、身体の動きに基因する、例えば１
Ｈｚを有する心臓周波数のような低周波の成分のみを通
す。
【００３６】上述の方法で得られた信号の評価は例えば
コンピュータによって行われる。これにより、測定され
た信号と記憶されている人間または種に固有の信号パタ
ーンおよび信号スペクトルとの比較が可能にである。こ
のような手法において、探索中の領域における生き物の
存在のみならず、生き物の種類およびアイデンティティ
を突き止めることもできる。この場合、それぞれの人間
およびそれぞれの比較的大きな動物はその呼吸および心
拍機能およびその他の身体機能に基づいて特徴的な、機
械的な振動スペクトルを有しているという事実が利用さ
れる。このスペクトルは指紋の形式において人間、動物
を混同することなく特徴付けている。
【００３７】本発明のその他の有利な実施例はその他の
請求項に記載されている。
【００３８】
【実施の形態】次に本発明を図示の有利な実施例につき
図面を用いて詳細に説明する。
【００３９】図１に図示の電子監視装置は、生き物、殊
に例えば雪崩事故で生き埋めになっている人間を検出す
るために用いられる。このために探索すべき領域にマイ
クロ波が照射される。マイクロ波は生き埋めになった人
間の身体の動きによって変調され、これにより当該人間
の検出が可能になる。
【００４０】マイクロ波ビームを生成するために監視装
置は周波数ｆ2＝１.３５ＧＨｚの搬送波信号を発生する
高周波発生器２を有している。この搬送波信号は、分波
器３を介してＩ・Ｑ変調器４（in phase quadrature）
に供給される。該Ｉ・Ｑ変調器４は周波数ｆ２の搬送波
信号を、中間周波発生器１によって生成される、中間周
波数ｆ1＝１ＭＨｚの９０°だけ位相がずれた２つの変
調信号によって変調する。
【００４１】Ｉ・Ｑ変調器４の出力側には単に一方の側
波帯が現れるにすぎず、他方の側波帯並びに変調されて
いない搬送波信号自体は抑圧される。これにより有利に
も、伝送のために必要な帯域幅の低減が計られる。
【００４２】それから変調された送信信号は、Ｉ・Ｑ変
調器４に後置接続された高周波増幅器５によって増幅さ
れかつマイクロ波ブリッジ６に供給される。該マイクロ
波ブリッジは送信信号を照射のために選択的にアンテナ
２０に入力結合する。
【００４３】それから探索すべき領域において送信信号
が反射されて、送信信号の僅かな成分がエコー信号とし
てアンテナ２０に達する。
【００４４】それからエコー信号がアンテナ２０からマ
イクロ波ブリッジ６によって出力結合されかつ選択的に
高周波入力増幅器７に供給される。
【００４５】エコー信号の周波数は実質的に搬送波信号
の周波数ｆ2と変調信号の周波数ｆ1との和に等しく、従
ってマイクロ波領域にある。それ故に、このように高い
周波数の処理の際に発生する困難性を回避するために、
エコー信号はまず比較的低い中間周波数に変換される。
このためにエコー信号は、入力側が分波器３を介して高
周波発生器２に接続されている高周波混合器８に供給さ
れる。周波数ｆ1＋ｆ2を有するエコー信号と周波数ｆ2
を有する搬送波信号との重畳によって、エコー信号は著
しく低い中間周波数ｆ1に変換される。このために、引
き続く信号処理および復調の回路技術的な実現が容易に
なる。
【００４６】搬送波信号とエコー信号の混合の際に発生
する障害となる混合積を抑圧するために、高周波混合器
８に選択性増幅器１１が後置接続されている。該選択性
増幅器は中間周波数ｆ1に同調されており、従って中間
周波数ｆ1の領域にある信号成分のみが増幅される。中
間周波数は有利には大体メガヘルツの領域を有してい
る。
【００４７】既に先に説明したように、送信信号は探索
すべき領域において反射されるので、送信信号の僅かな
成分がエコー信号として再びアンテナ２０に達する。送
信信号の放射とエコー信号の、アンテナ２０への再到来
との間の信号走行遅延時間に基づいて、送信信号とエコ
ー信号とは相互に位相がずれている。送信信号の反射に
関して、例えば壁または覆いのような定置の物体におけ
る反射と、例えば人間のような動く物体における反射と
を区別すべきである。
【００４８】定置の物体における反射では、アンテナ２
０における放射とエコー信号の、アンテナ２０への再到
来との間の信号走行遅延時間は時間的に一定であり、こ
のために送信信号とエコー信号との位相差は一定という
ことになる。
【００４９】これに対して動く物体での反射では、信号
走行遅延時間、従って送信信号とエコー信号との間の位
相ずれは変化する。即ちエコー信号は反射する物体の動
きによって位相変調されるので、これによって人間の検
出が可能になる。
【００５０】即ち選択性増幅器１１の出力信号は、定置
の物体での反射から生じる変調されていない成分と動き
によって位相変調された成分とから合成されている。こ
の場合、変調されていない成分は確かに変調された成分
より著しく強いが、探索すべき領域における動きに関す
る情報を提供しないことが厄介である。それ故に変調さ
れていない成分を抑圧するために、構成要素６−７−８
−１１−１４−１０−９−６（ここではこれらの個々の
名称は簡単にするために省略する。それは対応する構成
は図から直接分かるからである）から成る補償ループが
設けられている。該ループは、選択性増幅器１１の出力
信号をマイクロ波ブリッジ６に戻しかつ該マイクロ波ブ
リッジ６に接続されている制御可能なリアクティブ負荷
の適当な調整設定によって、変調されていない成分を抑
圧するために、マイクロ波ブリッジ６の伝送特性に影響
を及ぼす。
【００５１】このために該補償ループはコンパレータ段
１４を有している。該コンパレータ段は、選択性増幅器
１１の出力信号の強度を前以て決められたしきい値と比
較しかつこのしきい値を上回った際には制御信号を、コ
ンパレータ段１４に後置接続されている制御ユニット１
０に送出する。
【００５２】その場合制御ユニット１０は制御可能なリ
アクティブ負荷の位相および減衰度を、エコー信号の変
調されていない成分がマイクロ波ブリッジ６によって、
選択制増幅器１１の出力信号の強度が前以て決められた
しきい値を下回る程度に大幅に抑圧されるまで変化す
る。
【００５３】それから選択制増幅器１１の出力信号は実
質的に、反射する物体の動きに基因する位相変調され
た、エコー信号成分を含んでいる。この場合問題なの
は、エコー信号が探索すべき領域における人間の身体運
動によってのみならず、別の反射する物体の動きによっ
ても変調されることである。
【００５４】それ故に生き物を検出するために、身体の
動きによって惹き起こされる位相変調を別の動く物体に
よる位相変調と区別することが必要である。この場合、
呼吸および心拍と結びついている、生き物の身体の動き
が、別の物体の動きの周波数スペクトルとは区別される
典型的な周波数スペクトルを有しているという事実が利
用される。
【００５５】それ故に位相変調されたエコー信号の周波
数スペクトルを求めるために、２つの位相復調器１２，
１３が設けられている。これら位相復調調器はそれぞ
れ、選択性増幅器１１に接続されている。正確な位相復
調のために、基準信号として変調されていない位相信号
が必要であるので、２つの位相復調器１２，１３は入力
側が付加的に中間周波数発生器１に接続されている。
【００５６】例えば呼吸および心拍と結びついている身
体の動きにおける場合にような、反射する物体の振動性
の動きでは、エコー信号の位相のずれは直流成分と交流
成分とから合成されている。直流成分は、送信信号の放
射と、エコー信号の、アンテナへの再到来との間の平均
信号走行遅延時間とから生じる。これに対して交流成分
は、物体の動きに基づいた信号走行遅延時間の変化を表
している。
【００５７】正確な位相復調に対する前提条件は、直流
成分と基準信号として用いられる信号との間の位相差が
所定の値をとるということである。というのはそうでな
い場合には復調エラーが生じるからである。
【００５８】反射する物体からの平均距離に無関係に、
エコー信号の出来るだけ正確な復調を可能にするため
に、２つの位相復調器１２，１３にそれぞれ、９０°だ
け位相がずれている、中間周波発生器１の２つの出力信
号の一方が供給される。従って２つの位相復調器１２，
１３には同一の信号の復調のために９０°位相がずれて
いる基準信号が供給されるので、少なくとも１つの位相
復調器によって、平均位相位置に無関係に、即ち動く物
体からの平均距離に無関係に、十分に正確な位相復調が
可能になる。
【００５９】既述したように、エコー信号は生き物の身
体の動きによって位相変調されるのみならず、別の物体
の動きによっても位相変調される。このような物体によ
って惹き起こされる位相変調を除去するために、２つの
位相復調器１２，１３にそれぞれ、１Ｈｚの遮断周波数
を有する低域フィルタ１５，１６が後置接続されてい
る。
【００６０】即ち、低域フィルタ１５，１６の出力信号
は、約１Ｈｚより低い周波数によって行われる動きを有
するような反射する物体の振れを表している。このこと
は例えば人間の呼吸運動に対して生じる。この信号を増
幅するために、２つの低域フィルタ１５，１６にそれぞ
れ、低周波増幅器１７，１８が後置接続されている。
【００６１】これら２つの低周波増幅器１７，１８から
送出される信号を評価するために、２つの信号のいずれ
が正しく復調されているのかをまず検査するマイクロコ
ンピュータ１９が設けられている。それからこの信号は
まずディスプレイに表示される。更にＦＦＴ解析（Fast
Fourier Transform）を用いて信号の周波数スペクトル
が計算されかつ同様にディスプレイに出力され、その結
果監視装置の利用者は図示された信号経過ないし信号ス
ペクトルに基づいて、探索中の領域に生き物が存在する
かどうかを判断することができる。
【００６２】しかし監視装置は、人間の検出のみなら
ず、信号パターンないし信号スペクトルを前以て決めら
れた信号パターンないし信号スペクトルと比較すること
によってその識別も可能にする。この場合、各々の人間
は、心拍レート、呼吸頻度、呼吸量および別のパラメー
タに依存してエコー信号を個別に特徴的な手法で変調す
るという事実が利用される。それ故に監視装置は、特徴
的な信号パターンないし信号スペクトルを記憶するため
の複数の記憶場所を有している。
【００６３】図２のａには、低周波増幅器１７ないし１
８の出力側に現れる信号の時間経過が示されており、そ
の際探索すべき領域に人間が存在している。ここでＸ軸
には時間が、Ｙ軸には電圧振幅が示されており、その際
電圧振幅は反射する物体の、平均値に対する振れを表し
ている。この図から、反射する身体が約０.２Ｈｚの周
波数によって動いていることが明らかであり、これは人
間の正常な呼吸頻度に相応する。図２のｂに示されてい
る周波数スペクトルは、０．２Ｈｚの周波数において相
応に主最大値を有している。
【００６４】本発明はその実施においてこれまで説明し
た有利な実施例に制限されない。そればかりか、基本的
に別様に実現された実施例においても図示の解決法を使
用した数多くの変形例が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有利な実施例として電子監視装置を示
すブロック線図である。
【図２】処理されたエコー信号の周波数スペクトルの波
形図である。
【符号の説明】
１ 中間周波発生器、 ２ 高周波発生器、 ４ 変調
器、 ６ マイクロ波ブリッジ、 ８ 高周波混合器、
９ リアクティブ負荷、 １０ 制御ユニット、 １
１ 選択性増幅器、 １２，１３ 位相復調器、 １４
コンパレータ段、 ２０ アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リヒャルト シムコ ドイツ連邦共和国 ベルリン フィーノフ シュトラーセ ９ (72)発明者 ギュンター ブツケ ドイツ連邦共和国 ベルリン サルヴァド ール−アレンデ−シュトラーセ 51 (72)発明者 フランク シリング ドイツ連邦共和国 ベルリン ミュッゲル シュレースヒェンヴェーク 26 (72)発明者 潮田 巌 神奈川県藤沢市羽鳥２丁目15番８号 (72)発明者 オーレク イヴァノヴィッチ フィスン ロシア国 モスクワ クロポトキンスカヤ 13−７

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体の動きを検出するための電子監視装
    置であって、探索すべき領域にマイクロ波信号を放射し
    かつ該探索すべき領域における前記マイクロ波信号の反
    射に基因するエコー信号を受信するためのアンテナ（２
    ０）と、前記マイクロ波信号を生成するための送信機お
    よび前記エコー信号を捕捉検出するための受信機と、前
    記アンテナ（２０），前記送信機および前記受信機に接
    続されていて、前記送信機からの前記マイクロ波信号を
    前記アンテナ（２０）に入力結合しかつ前記アンテナ
    （２０）からの前記エコー信号を前記受信機に転送する
    ためのデュプレクサ（６）と、定置の物体での反射に基
    因する、前記エコー信号中の固定信号を抑圧するための
    補償ループとを備えている形式のものにおいて、前記デ
    ュプレクサ（６）はマイクロ波ブリッジとして構成され
    ておりかつ前記固定信号を抑圧するために前記補償ルー
    プに配置されている制御可能なリアクティブ負荷（９）
    に接続されておりおよび／または前記受信機は前記エコ
    ー信号の、中間周波数（ｆ1）への周波数変換のために
    発振器（１）と入力側が該発振器（１）に接続されてい
    る信号混合器（８）とを有していることを特徴とする電
    子監視装置。
  2. 【請求項２】 前記制御可能なリアクティブ負荷（９）
    に、位相および値を調整設定するために、前記補償ルー
    プにおいて制御ユニット（１０）が前置接続されている
    請求項１記載の電子監視装置。
  3. 【請求項３】 前記制御ユニット（１０）に前記補償ル
    ープにおいてコンパレータ段（１４）が前置接続されて
    おり、該コンパレータ段は、前記エコー信号の信号強度
    を前以て決められたしきい値と比較しかつ前記固定信号
    を最小化するために前記しきい値を上回った際に前記制
    御ユニット（１０）を制御する請求項２記載の電子監視
    装置。
  4. 【請求項４】 前記送信機は、搬送波信号を生成するた
    めのマイクロ波発生器（２）と変調信号を生成するため
    の変調信号発生器（１）とを有し、かつ前記送信機は該
    変調信号によって前記搬送波信号を変調するために入力
    側が前記マイクロ波発生器（２）と前記変調信号発生器
    （１）とに接続されている変調器（４）を有している請
    求項１から３までのいずれか１項記載の電子監視装置。
  5. 【請求項５】 前記変調信号発生器（１）は、相互に９
    ０°だけ位相がずれている変調信号（ｓｉｎ ｆ1，ｃｏ
    ｓ ｆ2）を有する２つの出力側を有しており、かつ前記
    変調器（４）はＩ・Ｑ変調器でありかつ入力側が前記変
    調信号発生器（１）の２つの出力側に接続されている請
    求項４記載の電子監視装置。
  6. 【請求項６】 前記受信機は位相復調器（１２）を有し
    ており、該位相復調器は入力側がエコー信号を復調する
    ために前記変調信号発生器（１）と前記信号混合器
    （８）または前記マイクロ波ブリッジ（６）とに接続さ
    れている請求項１から５までのいずれか１項記載の電子
    監視装置。
  7. 【請求項７】 前記受信機は２つの位相復調器（１２，
    １３）を有しており、該両位相復調器は入力側が前記信
    号混合器（８）または前記マイクロ波ブリッジ（６）並
    びに前記変調信号発生器（１）のそれぞれの出力側に接
    続されている請求項６記載の電子監視装置。
  8. 【請求項８】 前記２つの位相復調器（１２，１３）
    に、低周波の身体振動を選択するために低域フィルタ
    （１５，１６）が後置接続されている請求項１から７ま
    でのいずれか１項記載の電子監視装置。
  9. 【請求項９】 前記低域フィルタ（１５，１６）は０.
    １Ｈｚと２Ｈｚとの間の遮断周波数を有している請求項
    ８記載の電子監視装置。
  10. 【請求項１０】 前記搬送波信号の周波数（ｆ2）は前
    記変調信号の周波数（ｆ1）より著しく高い請求項１か
    ら９までのいずれか１項記載の電子監視装置。
  11. 【請求項１１】 前記搬送波信号の周波数（ｆ2）は１.
    ３ＧＨｚと１.６ＧＨｚとの間にある請求項１から１０
    までのいずれか１項記載の電子監視装置。
  12. 【請求項１２】 前記変調信号の周波数（ｆ1）は実質
    的に１ＭＨｚである請求項１から１１までのいずれか１
    項記載の電子監視装置。
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