(57)【要約】【課題】簡易的に動体を検知することが可能なミリ波レーダー及びミリ波レーダー検出方法を提供すること。【解決手段】本発明の一形態に係るミリ波レーダーは、アンテナ部と、信号処理部とを具備する。上記アンテナ部は、ミリ波を受信可能な複数のアンテナを備える。上記信号処理部は、ミリ波を受信した上記複数のアンテナの出力の差異に基づいて上記複数のアンテナの受信範囲を移動する動体を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリ波を受信可能な複数のアンテナを備えるアンテナ部と、
ミリ波を受信した前記複数のアンテナの出力の差異に基づいて前記複数のアンテナの受信範囲を移動する動体を検出する信号処理部と
を具備するミリ波レーダー。
【請求項２】
請求項１に記載のミリ波レーダーであって、
前記信号処理部は、前記複数のアンテナのいずれかの出力が閾値を超えると、出力が閾値を超えたアンテナの出力を除外する
ミリ波レーダー。
【請求項３】
請求項１に記載のミリ波レーダーであって、
前記信号処理部は、前記複数のアンテナの出力の差異に基づいて、前記動体の移動方向又は移動速度を推定する
ミリ波レーダー。
【請求項４】
請求項３に記載のミリ波レーダーであって、
前記複数のアンテナは４基のアンテナであって、
前記信号処理部は、前記４基のアンテナのうち２基のアンテナの出力の和と、他の２基のアンテナの出力の和の差分から、前記動体の移動方向又は移動速度を推定する
ミリ波レーダー。
【請求項５】
請求項１に記載のミリ波レーダーであって、
ミリ波を送信可能な送信アンテナをさらに具備し、
前記複数のアンテナは、前記送信アンテナを中心として配列されている
ミリ波レーダー。
【請求項６】
請求項１に記載のミリ波レーダーであって、
前記複数のアンテナは、それぞれがミリ波の送信が可能な送受信アンテナである
ミリ波レーダー。
【請求項７】
請求項５に記載のミリ波レーダーであって、
前記送信アンテナに設けられ、前記複数のアンテナの受信範囲を互いに分離するセパレータ
をさらに具備するミリ波レーダー。
【請求項８】
請求項６に記載のミリ波レーダーであって、
前記送受信アンテナに設けられ、前記送受信アンテナの受信範囲を互いに分離するセパレータ
をさらに具備するミリ波レーダー。
【請求項９】
ミリ波を受信可能な複数のアンテナの出力の差異に基づいて、前記複数のアンテナの受信範囲を移動する動体を検出する
ミリ波レーダー検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波を利用した距離測定に係るミリ波レーダー及びミリ波レーダー検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波（波長１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の電磁波）は、水位測定や無線アクセス通信、画像伝送システム、簡易無線、自動車衝突防止レーダー等に利用されている。従来のミリ波センサでは、人や自動車等の動体が検知範囲を通過すると外乱が生じ、これを除外することは困難であった。
【０００３】
一方で特許文献１には、ミリ波を利用した車両用衝突危険予測装置が開示されている。この装置は多数のミリ波受信アンテナを二次元的に配置して、動体を検知することが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５６７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかながら、特許文献１の構成では、多数（数十基以上）のミリ波受信アンテナを二次元的に配置する必要があり、装置が大掛かりとなる上にコストも高くなる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、簡易的に動体を検知することが可能なミリ波レーダー及びミリ波レーダー検出方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るミリ波レーダーは、アンテナ部と、信号処理部とを具備する。
上記アンテナ部は、ミリ波を受信可能な複数のアンテナを備える。
上記信号処理部は、ミリ波を受信した上記複数のアンテナの出力の差異に基づいて上記複数のアンテナの受信範囲を移動する動体を検出する。
【０００８】
この構成によれば、複数のミリ波アンテナ出力の差異に基づいて動体を検出することができ、動体による外乱ノイズを安価な方法で除外することができる。
【０００９】
上記信号処理部は、上記複数のアンテナのいずれかの出力が閾値を超えると、出力が閾値を超えたアンテナの出力を除外してもよい。
【００１０】
この構成によれば、動体に起因するアンテナ出力の影響を除外することができ、ミリ波レーダーの精度を向上させることが可能となる。
【００１１】
上記信号処理部は、上記複数のアンテナの出力の差異に基づいて、上記動体の移動方向又は移動速度を推定してもよい。
【００１２】
複数のアンテナの出力の差異に基づいて、各アンテナに対する動体の位置やその推移を把握することができ、動体の移動方向や移動速度を推定することが可能となる。
【００１３】
上記複数のアンテナは４基のアンテナであって、
上記信号処理部は、上記４基のアンテナのうち２基のアンテナの出力の和と、他の２基のアンテナの出力の和の差分から、上記動体の移動方向又は移動速度を推定してもよい。
【００１４】
４基のアンテナのうち２基ずつの出力を組み合わせ、その差分をとることにより、動体の移動方向や移動速度を推定することが可能である。
【００１５】
上記ミリ波レーダーは、
ミリ波を送信可能な送信アンテナをさらに具備し、
上記複数のアンテナは、上記送信アンテナを中心として配列されていてもよい。
【００１６】
複数のアンテナはミリ波の受信アンテナであって、ミリ波レーダーはミリ波の送信を行う送信アンテナを別途備えていてもよい。
【００１７】
上記複数のアンテナは、それぞれがミリ波の送信が可能な送受信アンテナであってもよい。
【００１８】
複数のアンテナは、ミリ波の受信と送信が可能な送受信アンテナとすることもできる。
【００１９】
上記ミリ波レーダーは、
上記送信アンテナに設けられ、上記複数のアンテナの受信範囲を互いに分離するセパレータをさらに具備してもよい。
【００２０】
この構成によれば、複数のアンテナの受信範囲が生じることによって生じる干渉外乱を防止することが可能となる。
【００２１】
上記ミリ波レーダーは、
上記送受信アンテナに設けられ、上記送受信アンテナの受信範囲を互いに分離するセパレータをさらに具備してもよい。
【００２２】
ミリ波レーダーが送受信アンテナを備える場合においても、送受信アンテナにセパレータを設けることによって干渉外乱を防止することが可能となる。
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るミリ波レーダー検出方法は、ミリ波を受信可能な複数のアンテナの出力の差異に基づいて、上記複数のアンテナの受信範囲を移動する動体を検出する。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば簡易的に動体を検知することが可能なミリ波レーダー及びミリ波レーダー検出方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係るミリ波レーダーの構成を示すブロック図である。
【図２】同ミリ波レーダーが備えるアンテナ部のレーダー配置を示す模式図である。
【図３】同ミリ波レーダーの動作を示すフローチャートである。
【図４】同ミリ波レーダーのアンテナ部とターゲット、動体の位置関係を示す模式図である。
【図５】同ミリ波レーダーが備えるアンテナ部の受信範囲を示す模式図である。
【図６】同ミリ波レーダーが備えるアンテナ部の受信範囲と動体の移動経路を示す模式図である。
【図７】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの信号強度を示すグラフである。
【図８】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの信号強度を組み合わせた状態のグラフである。
【図９】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの信号強度を組み合わせ、差分を算出した状態のグラフである。
【図１０】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの信号強度を２値化した状態のグラフである。
【図１１】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの信号強度を組み合わせ、２値化した状態のグラフである。
【図１２】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの信号強度を組み合わせて差分を算出し、２値化した状態のグラフである。
【図１３】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの受信範囲と動体の移動経路を示す模式図と、受信アンテナの信号強度への影響を示すグラフである。
【図１４】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの受信範囲と動体の移動経路を示す模式図と、受信アンテナの信号強度への影響を示すグラフである。
【図１５】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの受信範囲と動体の移動経路を示す模式図と、受信アンテナの信号強度への影響を示すグラフである。
【図１６】同ミリ波レーダーが備える受信アンテナの信号強度と閾値を示すグラフである。
【図１７】同ミリ波レーダーが備える送信アンテナとセパレータを示す模式図である。
【図１８】同ミリ波レーダーが備える送信アンテナとセパレータを示す模式図である。
【図１９】同ミリ波レーダーが備える送信アンテナとセパレータを示す模式図である。
【図２０】同ミリ波レーダーが備えるセパレータの効果を示す模式図である。
【図２１】同ミリ波レーダーが備えるセパレータの効果を示す模式図である。
【図２２】同ミリ波レーダーが備えるセパレータの効果を示す模式図である。
【図２３】同ミリ波レーダーが備えるアンテナ部のバリエーションを示す模式図である。
【図２４】同ミリ波レーダーが備えるアンテナ部のバリエーションを示す模式図である。
【図２５】送受信アンテナを備えるミリ波レーダーの構成を示すブロック図である。
【図２６】同ミリ波レーダーが備えるアンテナ部の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２７】
［ミリ波レーダーの構成］
図１は、本実施形態に係るミリ波レーダー１００の構成を示すブロック図である。同図に示すようにミリ波レーダー１００は、アンテナ部１１０及び信号処理部１２０から構成されている。また、図１には、ミリ波レーダー１００の測定対象であるターゲットＴを示す。
【００２８】
アンテナ部１１０は、１基の送信アンテナ１１１と、４基の受信アンテナ１１２を有する。以下、４基の受信アンテナ１１２をそれぞれ受信アンテナ１１２Ａ、受信アンテナ１１２Ｂ、受信アンテナ１１２Ｃ及び受信アンテナ１１２Ｄとする。
【００２９】
送信アンテナ１１１は、ミリ波を送信可能なアンテナである。図１に送信アンテナ１１１から送信されるミリ波Ｗを示す。送信アンテナ１１１の構成は特に限定されないが、アンテナ素子をアレイ状に配列したアンテナアレイとすることができる。また、送信アンテナ１１１には、ミリ波を拡散させるレンズが設けられてもよい。
【００３０】
受信アンテナ１１２は、ミリ波を受信可能なアンテナである。図１に受信アンテナ１１２が受信するミリ波ＲＷを示す。受信アンテナ１１２の構成は特に限定されないが、アンテナ素子をアレイ状に配列したアンテナアレイとすることができる。また、受信アンテナ１１２には、ミリ波を集束させるレンズが設けられてもよい。
【００３１】
図２は、アンテナ部１１０における送信アンテナ１１１及び受信アンテナ１１２の配置を示す模式図であり、ターゲットＴの方向からアンテナ部１１０をみた図である。同図に示すように、４基の受信アンテナ１１２は、送信アンテナ１１１を中心としてその周囲に２行２列の配列で配置されている。
【００３２】
信号処理部１２０は、演算処理部１２１、ＤＡ変換器１２２、ＶＣＯ１２３、送信アンプ１２４、４基の受信アンプ１２５及び４基のＡＤ変換器１２６を備える。
【００３３】
演算処理部１２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のマイクロプロセッサであり、送信アンテナ１１１から送信されるミリ波の信号（以下、送信信号）を生成し、また受信アンテナ１１２が受信したミリ波の信号（以下、受信信号）に対する信号を処理する。この詳細については後述する。
【００３４】
ＤＡ（digital to analog）変換器１２２は、演算処理部１２１から出力されたデジタル信号である送信信号をアナログ信号に変換し、ＶＣＯ１２３に供給する。
【００３５】
ＶＣＯ（Voltage-Controlled Oscillator：電圧制御発振器）１２３は、ＤＡ変換器１２２から供給された送信信号を受けて、所定の周波数（例えば３０ＧＨｚ）帯の高周波信号を出力し、送信アンプ１２４に供給する。
【００３６】
送信アンプ１２４は、ＶＣＯ１２３から供給された送信信号を、送信出力として必要なレベルにまで増幅し、送信アンテナ１１１に供給する。
【００３７】
受信アンプ１２５は、ミリ波ＲＷを受信して受信アンテナ１１２が出力した受信信号を増幅し、ＡＤ変換器１２６に供給する。４基の受信アンプ１２５は、４基の受信アンテナ１１２にそれぞれ一つずつが接続されている。
【００３８】
ＡＤ変換器（analog to digital）１２６は受信アンプ１２５から供給された受信信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換し、演算処理部１２１に供給する。４基のＡＤ変換器１２６は、４基の受信アンプ１２５にそれぞれ一つずつが接続されている。
【００３９】
ミリ波レーダー１００は以上のような構成を有する。
【００４０】
［ミリ波レーダーの動作］
ミリ波レーダー１００の動作について説明する。図３は、ミリ波レーダー１００の動作を示すフローチャートである。
【００４１】
演算処理部１２１において送信信号が生成されると、生成信号はＤＡ変換器１２２、ＶＣＯ１２３及び送信アンプ１２４を介して送信アンテナ１１１に供給され、送信アンテナ１１１からミリ波Ｗが送信される（Ｓｔ１０１）。
【００４２】
ミリ波は被測定物（ターゲットＴ等）によって反射され、反射波であるミリ波ＲＷが４基の受信アンテナ１１２によって受信される（Ｓｔ１０２）。受信アンテナ１１２から出力された受信信号は、受信アンプ１２５及びＡＤ変換器１２６を介して演算処理部１２１に供給される。
【００４３】
演算処理部１２１は、それぞれの受信アンテナ１１２から出力された受信信号の強度から、各受信アンテナ１１２と被測定物の間の距離を計算する（Ｓｔ１０３）。
【００４４】
図４は、送信アンテナ１１１、受信アンテナ１１２、ターゲットＴ及び動体Ｍの位置関係を示す模式図である。同図に示すように４基の受信アンテナ１１２はターゲットＴに対向しており、通常は送信アンテナ１１１から送信されたミリ波ＷはターゲットＴで反射され、ミリ波ＲＷとして受信アンテナ１１２で受信される。ターゲットＴは特に限定されないが、例えば水面である。
【００４５】
図４に示すように、動体Ｍが受信アンテナ１１２とターゲットＴの間を通過すると、ミリ波Ｗは動体Ｍによって反射され、受信アンテナ１１２の受信信号に影響を与える。
【００４６】
図５は、それぞれの受信アンテナ１１２の受信範囲を示す模式図である。同図に示すように、受信アンテナ１１２Ａの受信範囲を受信範囲ＨＡとし、受信アンテナ１１２Ｂの受信範囲を受信範囲ＨＢ、受信アンテナ１１２Ｃの受信範囲を受信範囲ＨＢ、受信アンテナ１１２Ｄの受信範囲を受信範囲ＨＤとする。
【００４７】
図６に示すように、動体Ｍが受信範囲ＨＢ及び受信範囲ＨＣを通過すると、各受信アンテナ１１２が出力する受信信号の強度は図７のようになる。図７は受信アンテナ１１２Ａ〜Ｄから出力される受信信号の信号強度をそれぞれ示すグラフであり、図中Ａは受信アンテナ１１２Ａの出力、図中Ｂは受信アンテナ１１２Ｂの出力、図中Ｃは受信アンテナ１１２Ｃの出力、図中Ｄは受信アンテナ１１２Ｄの出力である。
【００４８】
同図に示すように、受信アンテナ１１２Ｂと受信アンテナ１１２Ｃの信号強度には、動体Ｍが通過したことよるピークが生じる。演算処理部１２１は、それぞれの受信アンテナ１１２の信号強度から、各受信アンテナ１１２と被測定物の距離を計算する。
【００４９】
続いて、演算処理部１２１は、それぞれの受信アンテナ１１２の信号強度を組み合わせて動体Ｍ（外乱）による影響の有無を算出する（Ｓｔ１０４）。
【００５０】
図８は、各受信アンテナ１１２の信号強度を組み合わせた信号強度のグラフである。同図に示すように、演算処理部１２１は受信アンテナ１１２Ａと受信アンテナ１１２Ｂの信号強度の和（図中Ａ＋Ｂ）、受信アンテナ１１２Ｃと受信アンテナ１１２Ｄの信号強度の和（図中Ｃ＋Ｄ）、受信アンテナ１１２Ａと受信アンテナ１１２Ｄの信号強度の和（図中Ａ＋Ｄ）、受信アンテナ１１２Ｂと受信アンテナ１１２Ｃの信号強度の和（図中Ｂ＋Ｃ）を算出する。
【００５１】
さらに、演算処理部１２１は図９に示すように、受信アンテナ１１２Ａと受信アンテナ１１２Ｂの信号強度の和と受信アンテナ１１２Ｃと受信アンテナ１１２Ｄの信号強度の和の差（図中（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ））と、受信アンテナ１１２Ａと受信アンテナ１１２Ｄの信号強度の和と受信アンテナ１１２Ｂと受信アンテナ１１２Ｃの信号強度の和の差（図中（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ））を算出する。
【００５２】
また、演算処理部１２１は、上述した各受信アンテナ１１２の信号強度、信号強度の和及び信号強度の和の差分をそれぞれ２値化する。図１０乃至図１２は、２値化した結果を示す。演算処理部１２１は、２値化を施すことで、動体Ｍの動きを検出することができる。
【００５３】
図１３乃至図１５は、動体Ｍの各種の動きを示す模式図とその際の信号強度の差分を２値化した結果を示すグラフである。各図（ａ）に示すように動体Ｍが移動した際に、信号強度の和の差分は各図（ｂ）及び各図（ｃ）に示すような形状となる。したがって、信号強度の組み合わせから、動体Ｍの移動方向や速度を類推することができる。
【００５４】
演算処理部１２１は、続いて、それぞれの受信アンテナ１１２の信号強度から、動体Ｍによる影響（外乱）を検出する。図１６は、各受信アンテナ１１２の信号強度及び閾値Ｌを示すグラフである。同図に示すように、演算処理部１２１は、各受信アンテナ１１２の信号強度を閾値Ｌと比較する。同図では受信アンテナ１１２Ｂと受信アンテナ１１２Ｃの信号強度が閾値Ｌを超えており、動体Ｍによって反射されたミリ波ＲＷが受信されていることがわかる。このように演算処理部１２１は、各受信アンテナ１１２の信号強度について、閾値Ｌを超えている場合には外乱があると判定し、閾値Ｌ以下の場合には外乱はないと判定する。
【００５５】
演算処理部１２１は、外乱がない場合（Ｓｔ１０５：Ｎｏ）、測定された受信アンテナ１１２と被測定物の距離を受信アンテナ１１２とターゲットＴの距離として採用する（Ｓｔ１０６）。一方、演算処理部１２１は、外乱がある場合（Ｓｔ１０５：Ｙｅｓ）測定された受信アンテナ１１２と被測定物の距離は、動体Ｍによる影響を受けているとして除外する（Ｓｔ１０７）。
【００５６】
ミリ波レーダー１００は以上のような動作を行う。上記のように、ミリ波レーダー１００は簡易的に動体を検知することで動体に起因する外乱を除去することが可能であり、簡易的な動体センサとしても利用することができる。
【００５７】
［セパレータについて］
ミリ波レーダー１００は、送信アンテナ１１１に設けられたセパレータをさらに具備してもよい。図１７乃至図１９は、セパレータ１１３が設けられた送信アンテナ１１１を示す模式図であり、各図（ａ）はミリ波Ｗの送信方向に対して垂直方向から見た図、各図（ｂ）はミリ波Ｗの送信方向から見た図である。
【００５８】
セパレータ１１３はミリ波を遮蔽する材料からなり、図１７に示すように円錐形状であってもよく、図１８に示すように四角錐形状であってもよい。また、図１９に示すように管状であってもよい。
【００５９】
図２０乃至図２２は、セパレータ１１３による効果を示す模式図である。図２０（ａ）にはセパレータ１１３が設けられていない状態の受信アンテナ１１２Ａの受信範囲ＨＡ及び受信アンテナ１１２Ｂの受信範囲ＨＢを示す。なお、受信アンテナ１１２Ｃ及び受信アンテナ１１２Ｄの受信範囲については省略する。
【００６０】
図２０（ｂ）に示す受信アンテナ１１２Ａの距離に対する信号強度及び図２０（ｃ）に示す受信アンテナ１１２Ｂの距離に対する信号強度は同等である。
【００６１】
図２１（ａ）に示すように、動体Ｍが受信範囲ＨＡに進入すると、図２１（ｂ）に示すように受信アンテナ１１２Ａの距離に対する信号強度のピークは、受信アンテナ１１２Ａに接近する。また、図２１（ｃ）に示すように受信アンテナ１１２Ｂの距離に対する信号強度に干渉外乱（図中破線）が生じる。これは、受信範囲ＨＡと受信範囲ＨＢが一定程度重複しており、受信アンテナ１１２Ｂにも動体Ｍによる反射波が到達するためである。
【００６２】
図２２（ａ）にはセパレータ１１３が設けられた状態の受信アンテナ１１２Ａの受信範囲ＨＡ及び受信アンテナ１１２Ｂの受信範囲ＨＢを示す。動体Ｍが受信範囲ＨＡに進入すると、図２２（ｂ）に示すように受信アンテナ１１２Ａの距離に対する信号強度のピークは、受信アンテナ１１２Ａに接近する。一方で、図２２（ｃ）に示すように受信アンテナ１１２Ｂの距離に対する信号強度には動体Ｍによる影響は生じない。これは、受信範囲ＨＡと受信範囲ＨＢがセパレータ１１３によって分離されており、動体Ｍによる反射波が受信アンテナ１１２Ｂに到達しないためである。
【００６３】
このようにセパレータ１１３によって受信範囲の重複が解消されるため、動体Ｍの検出精度を向上させることが可能である。なお、上記説明では受信アンテナ１１２Ａ及び受信アンテナ１１２Ｂについて説明したが、受信アンテナ１１２Ｃ及び受信アンテナ１１２Ｄについても同様にセパレータ１１３によって受信範囲が分離されているものとすることができる。
【００６４】
［受信アンテナの数について］
上記説明においてミリ波レーダー１００は４基の受信アンテナ１１２を備えるとしたが、ミリ波レーダー１００が備える受信アンテナ１１２の数は４基に限られない。ミリ波レーダー１００は、図２３に示すように２基の受信アンテナ１１２（１１２Ａ，Ｂ）を備えていてもよく、図２４に示すように６基の受信アンテナ１１２（１１２Ａ−Ｆ）を備えていてもよい。受信アンテナ１１２の数や配置は、ミリ波レーダー１００の用途に合わせて適宜変更することが可能である。
【００６５】
この他にもミリ波レーダー１００は２基以上の受信アンテナ１１２を備えるものとすることができる。受信アンテナ１１２の配置は特に限定されないが、送信アンテナ１１１を中心とする配置が好適である。
【００６６】
［送受信アンテナについて］
上記説明では、ミリ波レーダー１００は、１基の送信アンテナ１１１と４基の受信アンテナ１１２とを備えるものとしたが、これらに代えてミリ波の送信と受信が可能な送受信アンテナを備えてもよい。図２５は、送受信アンテナを備えるミリ波レーダー２００のブロック図である。
【００６７】
同図に示すようにミリ波レーダー２００は、アンテナ部２１０及び信号処理部２２０から構成されている。また、図２５には、ミリ波レーダー２００の観測対象であるターゲットＴを示す。
【００６８】
アンテナ部２１０は、４基の送受信アンテナ２１２を有する。以下、４基の送受信アンテナ２１２をそれぞれ送受信アンテナ２１２Ａ、送受信アンテナ２１２Ｂ、送受信アンテナ２１２Ｃ及び送受信アンテナ２１２Ｄとする。
【００６９】
送受信アンテナ２１２は、ミリ波の送信及び受信が可能なアンテナである。図２５に、送受信アンテナ２１２から送信されるミリ波Ｗ及び送受信アンテナ２１２が受信するミリ波ＲＷを示す。送受信アンテナ２１２の構成は特に限定されないが、アンテナ素子をアレイ状に配列したアンテナアレイとすることができる。また、送受信アンテナ２１２には、ミリ波を集束させるレンズが設けられてもよい。
【００７０】
図２６は、アンテナ部２１０における送受信アンテナ２１２の配置を示す模式図であり、ターゲットＴの方向からアンテナ部２１０をみた図である。同図に示すように、４基の送受信アンテナ２１２は、２行２列となるように配列されている。
【００７１】
信号処理部２２０は、演算処理部２２１、４基のＤＡ変換器２２２、４基のＶＣＯ２２３、４基の送信アンプ２２４、４基の受信アンプ２２５及び４基のＡＤ変換器２２６を備える。
【００７２】
演算処理部２２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のマイクロプロセッサであり、送受信アンテナ２１２から送信される送信信号を生成し、また送受信アンテナ２１２が受信した受信信号に対する信号を処理する。
【００７３】
ＤＡ（digital to analog）変換器２２２は、演算処理部２２１から出力されたデジタル信号である送信信号をアナログ信号に変換し、ＶＣＯ２２３に供給する。４基のＤＡ変換器２２２はそれぞれ演算処理部２２１に接続されている。
【００７４】
ＶＣＯ（Voltage-Controlled Oscillator：電圧制御発振器）２２３は、ＤＡ変換器２２２から供給された送信信号を受けて、所定の周波数（例えば３０ＧＨｚ）帯の高周波信号を出力し、送信アンプ２２４に供給する。４基のＶＣＯ２２３は、４基のＤＡ変換器２２２にそれぞれ一つずつが接続されている。
【００７５】
送信アンプ２２４は、ＶＣＯ２２３から供給された送信信号を、送信出力として必要なレベルにまで増幅し、４基の送受信アンテナ２１２にそれぞれ供給する。送信アンプ２２４は、４基のＶＣＯ２２３にそれぞれ一つずつが接続されている。
【００７６】
受信アンプ２２５は、ミリ波ＲＷを受信して送受信アンテナ２１２が出力した受信信号を増幅し、ＡＤ変換器２２６に供給する。４基の受信アンプ２２５は、４基の送受信アンテナ２１２にそれぞれ一つずつが接続されている。
【００７７】
ＡＤ変換器（analog to digital）２２６は受信アンプ２２５から供給された受信信号をデジタル信号に変換し、演算処理部２２１に供給する。４基のＡＤ変換器は、４基の受信アンプ２２５にそれぞれ一つずつが接続され、演算処理部２２１に接続されている。
【００７８】
ミリ波レーダー２００は以上のような構成を有する。ミリ波レーダー２００は、ミリ波レーダー１００と同様に動作する。即ち、ミリ波レーダー２００は簡易的に動体を検知することで動体に起因する外乱を除去することが可能であり、簡易的な動体センサとしても利用することができる。
【００７９】
なお、送受信アンテナ２１２の数は４基に限られず、２基以上とすることができる。また、送受信アンテナ２１２には上述のように、送受信アンテナ２１２の受信範囲を互いに分離するためのセパレータが設けられてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１００、２００…ミリ波レーダー
１１０、２１０…アンテナ部
１１１…送信アンテナ
１１２…受信アンテナ
１１３…セパレータ
１２０、２２０…信号処理部
【図１】
2018054493.tif 000003
【図２】
2018054493.tif 000004
【図３】
2018054493.tif 000005
【図４】
2018054493.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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