| 【発明の名称】 |
マイクロ波検出器 |
| 【発明者】 |
【氏名】杉浦 岳彦
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| 【要約】 |
【課題】前方と後方から入射するマイクロ波を、受信方向とともに検出できるマイクロ波検出器を提供すること【解決手段】 指向方向が反対を向いた前方用／後方用アンテナの出力を、それぞれ各ミキサダイオード８ａ，８ｂにて発振周波数の異なる前方用／後方用第１局部発振回路７ａ，７ｂの出力と周波数混合し、両ミキサダイオードの出力を第２ミキサ１０ｃに与え、そこにおいてスイープ動作する第２局部発振器１０ｂの出力と周波数混合する。これにより、第２局部発振回路のスイープ範囲のうち、前方用アンテナからの出力信号の検出領域と、後方アンテナからの出力信号の検出領域を分離させることができるので、マイクロ波を検出した際の第２局部発振回路のスイープ位置情報に基づいて検出したマイクロ波が前方・後方のいずれからのものかを判断する機能を設けた。
【解決手段】指向方向が反対を向いた前方用／後方用アンテナの出力を、それぞれ各ミキサダイオード８ａ，８ｂにて発振周波数の異なる前方用／後方用第１局部発振回路７ａ，７ｂの出力と周波数混合し、両ミキサダイオードの出力を第２ミキサ１０ｃに与え、そこにおいてスイープ動作する第２局部発振器１０ｂの出力と周波数混合する。これにより、第２局部発振回路のスイープ範囲のうち、前方用アンテナからの出力信号の検出領域と、後方アンテナからの出力信号の検出領域を分離させることができるので、マイクロ波を検出した際の第２局部発振回路のスイープ位置情報に基づいて検出したマイクロ波が前方・後方のいずれからのものかを判断する機能を設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 指向方向が反対を向いた前方用アンテナ及び後方用アンテナと、前記前方用アンテナの出力と前方用第１局部発振回路の出力を前方用第１ミキサで周波数混合する前方受信系と、前記後方用アンテナの出力と後方用第１局部発振回路の出力を後方用第１ミキサで周波数混合する後方受信系と、前記前方受信系と前記後方受信系の出力を択一的に選択する選択手段と、前記選択手段により選択された受信系の出力に対し、第２局部発振回路から出力されるスイープ信号を周波数混合させる第２ミキサと、前記第２ミキサの出力に基づいて検出対象のマイクロ波の有無を判断する判定手段と、その判定手段が前記検出対象のマイクロ波を検出したときに警報を出力する警報手段とを備え、前記判定手段は、前記選択手段に対して与えられる切替信号から、どちらの受信系で受信した信号かを認識し、前記検出したマイクロ波が前方・後方のいずれからのものかを判断する判断機能をさらに備えたことを特徴とするマイクロ波検出器。
【請求項２】 指向方向が反対を向いた前方用アンテナ及び後方用アンテナと、前記前方用アンテナの出力と前方用第１局部発振回路の出力を前方用第１ミキサで周波数混合する前方受信系と、前記後方用アンテナの出力と後方用第１局部発振回路の出力を後方用第１ミキサで周波数混合する後方受信系と、前記前方受信系の出力と、前記後方受信系の出力と、第２局部発振回路から出力されるスイープ信号を周波数混合させる第２ミキサと、前記第２ミキサの出力に基づいて検出対象のマイクロ波の有無を判断する判定手段と、その判定手段が前記検出対象のマイクロ波を検出したときに警報を出力する警報手段とを備え、前記前方用第１局部発振回路と、前記後方用第１局部発振回路の発振周波数を異ならせ、前記第２局部発振回路のスイープ範囲のうち、前記前方受信系の出力信号の検出領域と、前記後方受信系の出力信号の検出領域を分離させ、前記判定手段は、前記マイクロ波を検出した際の前記第２局部発振回路のスイープ位置情報に基づいて前記検出したマイクロ波が前方・後方のいずれからのものかを判断する判断機能をさらに備えたことを特徴とするマイクロ波検出器。
【請求項３】 前記警報手段は、前記検出したマイクロ波が前方用アンテナと後方用アンテナのいずれで受信した信号かを区別できる報知出力を発生するようにした請求項１または２に記載のマイクロ波検出器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、計測機器などから発せられるマイクロ波を検出して報知するマイクロ波検出器に関し、特に、前方から到来するマイクロ波だけでなく後方から到来するマイクロ波も同様に検出するための技術改良に関する。
【０００２】
【発明の背景】レーダー式スピード測定器から発射されたマイクロ波を検出してアラームを発するように構成されたマイクロ波検出器が従来から知られている。この種のマイクロ波検出器はスーパーヘテロダイン式受信回路を中心とし、これにより所定の帯域のマイクロ波を弁別したときにブザーやＬＥＤランプなどによってアラームを発生する構成となっている。
【０００３】受信アンテナとしては一般にホーンアンテナが使用されている。そのホーンアンテナのスロート部の給電点にミキサダイオードが設置される。またホーンアンテナのスロート部の奥に局部発振室が連通しており、その室に局部発振回路を構成するマイクロ波回路が実装される。
【０００４】この種のマイクロ波検出器は主に自動車に装備され、自動車が進行する前方からの目的電波（マイクロ波）をキャッチするという目的で使用されている。この場合、前記ホーンアンテナを自動車の前方に向けてマイクロ波検出器を設置する。ところが最近では、監視車両にレーダー式スピード測定器を装備し、走行しながら他の自動車のスピードを測定することも行われるようになってきた。この場合は、測定対象の自動車からみると、測定用のマイクロ波が自動車の後方から照射されることになる。そのため、ホーンアンテナを前方に向けて設置したマイクロ波検出器ではほとんど検出することができない。
【０００５】そこで、反対方向を向いて開口した２つのホーンアンテナを設け、検出回路の共通化及び小型化を図るために、両ホーンアンテナのそれぞれのスロート部の奥を共通の局部発振室に連通させる構造をとることを考えた。
【０００６】すると、局部発振室内の検出回路の共通化を図りつつ、前方検出用のホーンアンテナと、後方検出用のホーンアンテナのいずれでマイクロ波を受信したかを検出したいという要求が出てきた。
【０００７】本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、前方だけでなく反対の後方から入射するマイクロ波を高感度に検出できるマイクロ波検出器をできるだけ安価に製作することができ、しかも、前方／後方のどちらの方向からのマイクロ波かを簡単かつ正確に識別することのできるマイクロ波検出器を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成するため、本発明に係るマイクロ波検出器では、指向方向が反対を向いた前方用アンテナ及び後方用アンテナと、前記前方用アンテナの出力と前方用第１局部発振回路の出力を前方用第１ミキサ（実施の形態では、「前方用ミキサダイオード８ａ」により実現される）で周波数混合する前方受信系と、前記後方用アンテナの出力と後方用第１局部発振回路の出力を後方用第１ミキサ（実施の形態では、「後方用ミキサダイオード８ｂ」により実現される）で周波数混合する後方受信系と、前記前方受信系と前記後方受信系の出力を択一的に選択する選択手段（実施の形態では「切り替えスイッチ１０ａ」により実現されている）と、前記選択手段により選択された受信系の出力に対し、第２局部発振回路から出力されるスイープ信号を周波数混合させる第２ミキサと、前記第２ミキサの出力に基づいて検出対象のマイクロ波の有無を判断する判定手段（実施の形態では、検波器１０ｅ，信号識別回路１０ｆ及び制御器ＣＰＵ１０ｇ等により実現されている）と、その判定手段が前記検出対象のマイクロ波を検出したときに警報を出力する警報手段とを備えた。そして、前記判定手段は、前記選択手段に対して与えられる切替信号から、どちらの受信系で受信した信号かを認識し、前記検出したマイクロ波が前方・後方のいずれからのものかを判断する判断機能をさらに備えて構成した（請求項１）。そして、この発明は、第１の実施の形態により実現されている。
【０００９】また、別の解決手段としては、指向方向が反対を向いた前方用アンテナ及び後方用アンテナと、前記前方用アンテナの出力と前方用第１局部発振回路の出力を前方用第１ミキサで周波数混合する前方受信系と、前記後方用アンテナの出力と後方用第１局部発振回路の出力を後方用第１ミキサで周波数混合する後方受信系と、前記前方受信系の出力と、前記後方受信系の出力と、第２局部発振回路から出力されるスイープ信号を周波数混合させる第２ミキサと、前記第２ミキサの出力に基づいて検出対象のマイクロ波の有無を判断する判定手段と、その判定手段が前記検出対象のマイクロ波を検出したときに警報を出力する警報手段とを備えた。そして、前記前方用第１局部発振回路と、前記後方用第１局部発振回路の発振周波数を異ならせ、前記第２局部発振回路のスイープ範囲のうち、前記前方受信系の出力信号の検出領域と、前記後方受信系の出力信号の検出領域を分離させる。さらに、前記判定手段は、前記マイクロ波を検出した際の前記第２局部発振回路のスイープ位置情報に基づいて前記検出したマイクロ波が前方・後方のいずれからのものかを判断する判断機能をさらに備えるようにした（請求項２）。そして、この発明は、第２の実施の形態により実現されている。
【００１０】そして、上記した各実施の形態を前提とし、前記警報手段は、前記検出したマイクロ波が前方用アンテナと後方用アンテナのいずれで受信した信号かを区別できる報知出力を発生するように構成するとより好ましい（請求項３）。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１，図２は、本発明に係るマイクロ波検出器の一実施の形態の構造を示している。同図に示すように、立体回路ブロック１は、下面が開口したアルミダイキャスト製の偏平な形態からなる立体回路部品２と、その立体回路部品２の下面開口部に取り付けられたプリント配線板３の上面に形成された金属膜（銅箔）４とにより構成される。
【００１２】立体回路ブロック１には、互いに反対方向を向いて開口した２つのホーンアンテナ５ａ，５ｂが形成されており、両ホーンアンテナ５ａ，５ｂのそれぞれのスロート部の奥は共通の局部発振室６に連通している。ここで、ホーンアンテナ５ａを前方からのマイクロ波を受信するものとし、ホーンアンテナ５ｂを後方からのマイクロ波を受信するためのものとする。なお、この検出方向は以下の説明をする上での便宜上付したものであり、構造的にはどちらも等しいものとしている。
【００１３】一方、局部発振室６の中央には、ＦＥＴや誘電体共振子などからなる第１局部発振回路７が配設されている。また、２つのホーンアンテナ５ａ，５ｂのスロート部にはそれぞれミキサダイオード８ａ，８ｂが配設されている。つまり、ミキサダイオード８ａが前方用で、ミキサダイオード８ｂが後方用となる。
【００１４】そして、これら２つのミキサダイオード８a，８bからの混合出力が、信号処理回路１０に与えられ、そこにおいて第２局部発信回路の出力信号とさらに混合されるとともに、中間周波増幅や検波処理を行い、条件に合致する特定信号を検出したときに警報装置１３に対して検出信号を送り、そこにおいて所定の警報出力をするようにしている。なお、実際には信号処理回路１０の一部または全部は、プリント配線板３にて構成されるようになっている。もちろん、別回路で構成してもよい。
【００１５】ここで本発明では、図２に示すように、第１局部発信回路７として前方用第１局部発振回路７ａと、後方用第１局部発振回路７ｂを別途形成し、それら前方・後方用第１局部発振回路７ａ，７ｂをそれぞれ前方・後方用ミキサダイオード８ａ，８ｂに連結している。そして、両第１局部発振回路７ａ，７ｂは連続発振している（断続でも可）。
【００１６】また、信号処理回路１０は、入力側に上記前方・後方用ミキサダイオード８ａ，８ｂを択一的に選択する切り替えスイッチ１０ａを備え、その切り替えスイッチ１０ａを介して送られてくる前方或いは後方からの受信信号に基づく混合信号と、第２局部発振回路１０ｂから出力される信号と第２ミキサ１０ｃにて周波数混合する。
【００１７】第２ミキサ１０ｃの出力信号は、中間周波帯域増幅器１０ｄに与えられ、そこにおいて所定周波帯域の信号を増幅し、検波器１０ｅに与える。そして検波器１０ｅは、所定周波数の信号を検出するようになっている。つまり、本形態では、第２局部発振回路１０ｂはＶＣＯからなり、掃引電圧に基づいて所定の周波数範囲で繰り返しスイープする。従って、検出対象の周波数の信号が受信されると、スイープ中の第２局部発振回路１０ｂの出力信号の周波数が所定のときに第２ミキサ１０の出力ひいては検波器１０ｅの出力にピーク信号が現れる。従って、信号識別回路１０ｆでは、例えばしきい値処理することにより、上記ピーク信号が入力されたときのみパルス信号を出力するようにする。
【００１８】そして、係るパルス信号が制御器マイコン１０ｇに与えられ、その制御器マイコン１０ｇでは、パルス信号の受信の有無及び受信間隔などに基づいて検出対象とするマイクロ波を受信したか否かを判断し、受信したと判断した場合には警報回路１３ａに警報命令を送るようになっている。なお、係る所定のマイクロ波の検出アルゴリズムは従来のものと同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００１９】また、警報装置１３を構成する警報回路１３ａは、制御マイコン１０ｇから受ける警報命令にしたがってスピーカー１３ｂをならし、使用者に報知するようになっている。
【００２０】さらに、制御器マイコン１０ｇは、切り替えスイッチ１０ａに対する切り替え制御並びにＶＣＯからなる第２局部発振回路１０ｂに対して掃引電圧を与える機能も有している。係る構成にすると、制御器マイコン１０ｇが切り替えスイッチ１０ａに対する切り替え制御信号を出力しているので、現在どちらのホーンアンテナから受信した信号に基づいて検波処理しているかがわかっている。従って、制御器マイコン１０ｇは、信号識別回路１０ｆから受け取ったパルス信号が、前方／後方のいずれの方向からのマイクロ波に基づくものかを容易に弁別できる。
【００２１】そして、そのように方向がわかったならば、その方向の情報とともに検出信号を警報回路１３ａに送る。警報回路１３ａでは、検出方向の情報に応じて報知態様を変えて報知出力する。一例を示すと、音の高さを変えたり、ブザーの種類を変えたり、音声の場合には「前方（後方）から受信しました」などの様にアナウンスの内容を変えたりすることにより対応できる。さらには、ランプなど他の報知媒体と兼用することもできる。
【００２２】図３，図４は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態は、上記した第１の実施の形態と同様に、前方用と後方用にそれぞれ独立した第１局部発振回路７′ａ，７′ｂを設けている点では共通するものの、発振周波数を変えている。具体的には、前方用第１局部発振回路７′ａの発振周波数を１１．５５０ＧＨｚとし、後方用第１局部発振回路７′ｂの発振周波数を１１．６００ＧＨｚとした。
【００２３】そして、信号処理回路も第１の実施の形態と相違して切り替えスイッチを設けることなく前方用，後方用ミキサダイオード８ａ，８ｂから出力される混合信号をそのまま１つの第２ミキサ１０ｃに与え、両混合信号を同時に第２局部発振回路１０ｂから出力される信号と混合するようにしている。さらに、第２局部発振回路１０ｂは、１０００ＭＨｚ〜１１００ＭＨｚの間を繰り返しスイープするようにしている。
【００２４】このように構成すると、検出対象のマイクロ波の周波数は前方／後方いずれのものも１０．５２５ＧＨｚであるが、混合する周波数が異なるためミキサダイオード８ａ，８ｂから出力される混合信号の周波数は前方用のホーンアンテナ５ａで受信した信号に基づくものと、後方用のホーンアンテナ５ｂで受信した信号に基づくものとで相違する。従って、前方からのマイクロ波は、第２局部発振回路１０ｂから出力されるスイープ信号のうち、１０００〜１０５０ＭＨｚの周波数領域のときに受信・検波されて信号識別回路１０ｆから検出パルス信号が出力される。また、前方からのマイクロ波は、第２局部発振回路１０ｂから出力されるスイープ信号のうち、１０５０〜１１００ＭＨｚの周波数領域のときに受信・検波されて信号識別回路１０ｆから検出パルス信号が出力される（図４参照）。
【００２５】そして、制御器マイコン１０ｇは、検出パルス信号を受信したときの第２局部発振器１０ｂの発振周波数（掃引電圧）がわかっているので、どちらの方向からの受信信号かを識別できる。なお、図４に示すスイープ波形は、マイクロ波を検出した場合にスイープを一時停止するタイプの例としたため図示のように出力が一定のときに検出しているとわかるが、本発明では必ずしも一時停止するタイプに限らない。
【００２６】なおまた、上記した実施の形態では、図１に示したようにホーンアンテナなどを立体回路部品２とプリント配線基板３上に形成した金属膜４とによって構成するタイプに適用した例について説明したが、本発明はこれに限ることはなく、例えばホーンアンテナ等を立体回路部品のみにより形成することもできる。つまり、一例としてはアルミダイキャストなどにより半割りした上側立体回路部品と下側立体回路部品を形成し、それらを接合することにより構成できる。さらにはアンテナの構造はこのホーンアンテナに限ることはなく、要は、前方及び後方からのいずれのマイクロ波も受信できるようになっていればよいのである。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明に係るマイクロ波検出器では、指向方向を逆方向とした２つのアンテナを設けたため、前方だけでなく反対の後方から入射するマイクロ波を高感度に検出できる。そして、選択手段（切り替えスイッチ）により択一的に判断対象とする受信信号を切り替えれば、マイクロ波を検出したときに選択手段が選択した受信系で受信したことになるので、その受信方向を容易かつ正確に識別できる。また前方受信系と後方受信系における局部発振回路の発振周波数を異ならせておけば、発振周波数がスイープする第２局部発振器における感知領域が前方と後方で異ならせることができる。これにより、マイクロ波を検出したときに第２局部発振器の出力（掃引電圧によって判断することもできる）がどの周波数領域にあるかを検出することにより、その受信方向を容易かつ正確に識別できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１００１８４８
【氏名又は名称】ユピテル工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月２５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】松井 伸一
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２７１４２２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月８日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−９６８９４ |
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