(57)【要約】  パルス波生成部に接続されているＢＰＦは、ヘリカルアンテナの共振周波数の変動幅を包含する帯域幅を有している。このため、ヘリカルアンテナに人体が近接することによって、ヘリカルアンテナの共振周波数が変動しても、ＢＰＦを通過した複数の周波数の信号のうち、どれか一つあるいは幾つかはヘリカルアンテナの帯域幅を通過できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波として利用可能な周波数成分を含む信号を生成する信号生成部と、
所定の帯域幅を備え、前記信号生成部が生成した信号から、前記帯域幅に含まれる周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタから得られる信号を増幅する第一ＲＦ増幅器と、
前記第一ＲＦ増幅器が増幅した信号を電波として放射するアンテナと、
前記第一ＲＦ増幅器と前記アンテナとの間に介在する方向性結合器と、
前記方向性結合器から出力される反射波と、前記バンドパスフィルタ又は前記方向性結合器から得られる進行波を乗算する第一ミキサと、
前記方向性結合器から出力される反射波と、前記バンドパスフィルタ又は前記方向性結合器から得られる進行波を乗算する第二ミキサと、
前記第一ミキサの出力信号と前記第二ミキサの出力信号を差動増幅する差動増幅器と
を具備する振動センサ。
【請求項２】
前記バンドパスフィルタの帯域幅は、前記アンテナの共振周波数変動幅を包含する、
請求項１に記載の振動センサ。
【請求項３】
更に、
前記反射波又は前記進行波を増幅する第二ＲＦ増幅器と、
前記第二ＲＦ増幅器と対を成し、前記進行波又は前記反射波を増幅する第三ＲＦ増幅器と、
前記第一ミキサの出力信号から不要な高周波成分の信号を除去する第一ローパスフィルタと、
前記第二ミキサの出力信号から不要な高周波成分の信号を除去する第二ローパスフィルタと、
前記差動増幅器の出力信号から不要な高周波成分の信号を除去する第三ローパスフィルタと
を有する、請求項１に記載の振動センサ。
【請求項４】
前記第二ＲＦ増幅器は前記バンドパスフィルタの出力信号を増幅し、
前記第三ＲＦ増幅器は前記方向性結合器の出力信号を増幅する、
請求項３に記載の振動センサ。
【請求項５】
前記第二ＲＦ増幅器は前記方向性結合器の分離端子から出力される出力信号を増幅し、
前記第三ＲＦ増幅器は前記方向性結合器の結合端子から出力される出力信号を増幅する、
請求項３に記載の振動センサ。
【請求項６】
前記信号生成部はパルス波を生成する、請求項１に記載の振動センサ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかの振動センサを用いて人体の脈拍を検出することを特徴とする脈拍センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波のドップラー効果を利用した振動センサ及び脈拍センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人体の脈拍を検出するには、光電脈拍センサや心電計等のように、人体にセンサを接触させた状態でセンシングを行う必要があった。
もし、非接触で人体の脈拍を検出できるなら、健康維持や健康管理のためのグッズや、独居老人の見守りセンシング等への応用が期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３０５７４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人体の活動状況を非接触にて検出する手法として、電波を用いる技術がある。特許文献１には、電波を用いた非接触式心肺機能監視装置のセンサが開示されている。
特許文献１に開示されるセンサは、ドップラーセンサと呼ばれるものであり、その名称の通り、ドップラー効果を利用して対象物の存在等を検出するセンサである。【０００５】
特許文献１に開示されるドップラーセンサは、高速フーリエ変換と計算機による演算処理を用いるため、装置の規模が大きくなり、高価である。したがって、非接触の脈拍センサを安価なグッズに適用させるためには、更なる簡略化、低価格化が望ましい。【０００６】
本発明は係る状況に鑑みてなされたものであり、極めて簡易且つ安価な回路構成で、人体の脈拍等、検出対象の低周波振動を非接触にて検出できる振動センサ及び脈拍センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の振動センサは、電波として利用可能な周波数成分を含む信号を生成する信号生成部と、所定の帯域幅を備え、信号生成部が生成した信号から、帯域幅に含まれる周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタとを具備する。更に、バンドパスフィルタから得られる信号を増幅する第一ＲＦ増幅器と、第一ＲＦ増幅器が増幅した信号を電波として放射するアンテナと、第一ＲＦ増幅器とアンテナとの間に介在する方向性結合器とを具備する。更に、方向性結合器から出力される反射波と、バンドパスフィルタ又は方向性結合器から得られる進行波を乗算する第一ミキサと、方向性結合器から出力される反射波と、バンドパスフィルタ又は方向性結合器から得られる進行波を乗算する第二ミキサと、第一ミキサの出力信号と第二ミキサの出力信号を差動増幅する差動増幅器とを具備する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、極めて簡易且つ安価な回路構成で、人体の脈拍等、検出対象の低周波振動を非接触にて検出できる振動センサ及び脈拍センサを提供できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る、振動センサのブロック図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る、振動センサのブロック図である。
【図３】パルス波生成部の回路例である。
【図４】パルス波生成部が出力するパルスの波形図と、パルス波生成部が出力するパルスをフーリエ変換した、周波数領域におけるスペクトル図と、ＢＰＦの周波数特性図と、ＢＰＦを通過した高調波成分を示すスペクトル図である。
【図５】ＢＰＦを通過した高調波成分を示すスペクトル図と、方向性結合器から出力される反射波を示すスペクトル図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係る振動センサは、電波を用いたドップラーセンサである。すなわち、対象物に電波を照射し、反射した電波の周波数の変化を検出する。
しかし、対象物がアンテナに近い場合、対象物の位置や動きで、アンテナの共振周波数は容易に変動する。
本発明の実施形態に係る振動センサは、この変動する共振周波数の変動範囲を包含するバンドパスフィルタを用いて、複数の周波数の電波を抽出して、低周波振動の検出に利用する。
【００１１】
［第一の実施形態：振動センサ１０１の全体構成］
図１は、本発明の第一の実施形態に係る、振動センサ１０１のブロック図である。
振動センサ１０１は、以下に記す二つの要素に分けられる。
第一の要素は、対象物に進行波である電波を送信し、対象物から反射される反射波を受信して抽出する要素である。この第一の要素には、パルス波生成部１０２、バンドパスフィルタ（以下「ＢＰＦ」と略）１０３、第一ＲＦ増幅器１０４、方向性結合器１０５及びヘリカルアンテナ１０６が含まれる。
第二の要素は、進行波と反射波から周波数差信号を生成し、更に振動信号を抽出する要素である。この第二の要素としては、第二ＲＦ増幅器１０８、第三ＲＦ増幅器１０９、第一ミキサ１１０、第二ミキサ１１２、第一ローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」と略）１１４、第二ＬＰＦ１１５、差動増幅器１１６及び第三ＬＰＦ１１７が含まれる。
【００１２】
信号生成部ともいえるパルス波生成部１０２は、比較的低い周波数のパルス信号を生成する。このパルス生成器１０２で生成されるパルス信号の周波数は、例えば１ＭＨｚである。
ＢＰＦ１０３は、パルス波生成部１０２が生成したパルス信号から高調波成分を取り出す。ＢＰＦ１０３の中心周波数と帯域幅は、例えば６０ＭＨｚ±３ＭＨｚである。ＢＰＦ１０３は例えばＬＣ共振回路を多段接続した回路構成が利用可能である。
第一ＲＦ増幅器１０４は、ＢＰＦ１０３を通過したパルス信号の高調波成分の信号を増幅する。
【００１３】
第一ＲＦ増幅器１０４によって増幅されたパルス信号の高調波成分の信号は、方向性結合器１０５の入力端子（図１中「ＩＮ」）に入力される。そして、このパルス信号の高調波成分の信号は方向性結合器１０５の出力端子（図１中「ＯＵＴ」）に接続されたヘリカルアンテナ１０６に供給される。
方向性結合器１０５は、コイル、コンデンサ及び抵抗で形成され、ＶＳＷＲ計（電圧定在波比：Voltage Standing Wave Ratio）等に用いられる、周知の回路素子である。方向性結合器１０５は、第一の伝送路に含まれる進行波と反射波に基づいて、進行波に比例した出力信号と、反射波に比例した出力信号とをそれぞれ出力することができる。
【００１４】
ヘリカルアンテナ１０６は、パルス信号の高調波成分の信号に基づく、複数の周波数の電波を発する。そして、対象物によって反射された電波は、ヘリカルアンテナ１０６によって受信され、方向性結合器１０５の内部で定在波を生じる。
方向性結合器１０５の分離端子（図１中「Ｉｓｏｌａｔｅｄ」）には、ヘリカルアンテナ１０６を通じて出力端子から入力される電波の信号（反射波）に比例した信号が出力される。
方向性結合器１０５の結合端子（図１中「Ｃｏｕｐｌｅｄ」）には、入力端子に入力されるパルス信号の高調波成分の信号（進行波）に比例した信号が出力される。
結合端子は、抵抗Ｒ１０７を介して接地ノードに接続されている。抵抗Ｒ１０７の抵抗値は、方向性結合器１０５及びヘリカルアンテナ１０６のインピーダンスに等しい抵抗値が設定される。多くの場合、方向性結合器１０５及びヘリカルアンテナ１０６のインピーダンスは５０Ωか７５Ωである。
【００１５】
第二ＲＦ増幅器１０８は、ＢＰＦ１０３を通過したパルス信号の高調波成分の信号（進行波）を増幅する。
第三ＲＦ増幅器１０９は、方向性結合器１０５の分離端子から出力される、ヘリカルアンテナ１０６を通じて出力端子から入力される電波の信号（反射波）を増幅する。
第二ＲＦ増幅器１０８の出力信号は、第一ミキサ１１０に供給されると共に、反転増幅器１１１を介して第二ミキサ１１２に供給される。
第三ＲＦ増幅器１０９の出力信号は、第二ミキサ１１２に供給されると共に、バッファ１１３を介して第一ミキサ１１０に供給される。なお、第二ＲＦ増幅器１０８の出力信号と第三ＲＦ増幅器１０９の出力信号とは、位相が異なっていても所望の信号を第一ミキサ１１０及び第二ミキサ１１２から得られる。したがって、反転増幅器１１１の代わりにバッファ（非反転増幅器）を用いてもよい。
こうして、第一ミキサ１１０と第二ミキサ１１２は、それぞれ進行波と反射波の乗算信号を出力する。ここで、第一のミキサ１１０と第二のミキサ１１２としては、例えばデュアルゲートＦＥＴ等が利用可能である。
【００１６】
第一ミキサ１１０の出力信号は、第一ＬＰＦ１１４に供給される。第一ＬＰＦ１１４は、第一ミキサ１１０から出力される進行波と反射波の乗算信号のうち、進行波と反射波の、それぞれの周波数の差の信号を出力する。
同様に、第二ミキサ１１２の出力信号は、第二ＬＰＦ１１５に供給される。第二ＬＰＦ１１５は、第二ミキサ１１２から出力される進行波と反射波の乗算信号のうち、進行波と反射波の周波数の差の信号を出力する。
第一ＬＰＦ１１４の出力信号と、第二ＬＰＦ１１５の出力信号は、それぞれ差動増幅器１１６に入力される。オペアンプよりなる差動増幅器１１６は、第一ＬＰＦ１１４の出力信号と、第二ＬＰＦ１１５の出力信号からノイズ成分を除去した信号を出力する。
差動増幅器１１６の出力信号は、第三ＬＰＦ１１７に供給される。第三ＬＰＦ１１７は、差動増幅器１１６の出力信号から比較的高い周波数の交流成分を除去して、人体の脈拍を示す低周波信号を通過させる。
【００１７】
［第二の実施形態：振動センサ２０１の全体構成］
図２は、本発明の第二の実施形態に係る、振動センサ２０１のブロック図である。
図２に示す振動センサ２０１の、図１に示す振動センサ１０１との相違点は、第二ＲＦ増幅器１０８の入力端子が方向性結合器１０５の分離端子に、第三ＲＦ増幅器１０９の入力端子が方向性結合器１０５の結合端子に、それぞれ接続されている点と、第二ＲＦ増幅器１０８と第二ミキサ１１２との間に、反転増幅器１１１の代わりにバッファ２０２が接続されている点である。なお、第二ＲＦ増幅器１０８の出力信号と第三ＲＦ増幅器１０９の出力信号とは、位相が異なっていても所望の信号を第一ミキサ１１０及び第二ミキサ１１２から得られる。したがって、バッファ２０２の代わりに反転増幅器を用いてもよい。
すなわち、本発明の第二の実施形態に係る振動センサ２０１において、第二ＲＦ増幅器１０８は反射波を増幅し、第三ＲＦ増幅器１０９は進行波を増幅する。
【００１８】
［パルス波生成部１０２の具体例］
第一の実施形態及び第二の実施形態に共通するパルス波生成部１０２は、後述する図４Ａに示すようなパルス信号を発生する。このようなパルス信号を発生する方法としては様々な回路や装置が数多く考えられるが、図３にその一例を示す。
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれパルス波生成部１０２の回路例である。
図３Ａは、マイコン３０１のブロック図である。ＣＰＵ３０２とＲＯＭ３０３とＲＡＭ３０４とシリアルインターフェース３０５がバス３０６に接続されている。今日、安価で使い勝手の良いワンチップマイコンが容易に入手可能である。このようなワンチップマイコンは内蔵するフラッシュメモリであるＲＯＭ３０３にプログラムを書き込むことで、容易に図４Ａに示すようなパルス信号を生成できる。
図３Ｂは、水晶発振器を用いた発振回路とモノマルチを用いた波形整形回路の回路図である。
ＮＯＴゲート３１１の入力端子には、水晶発振器３１２の一端と抵抗Ｒ３１３の一端とコンデンサＣ３１４の一端が接続されている。
抵抗Ｒ３１３の他端はＮＯＴゲート３１１の出力端子に接続されている。
ＮＯＴゲート３１１の出力端子には、抵抗Ｒ３１５の一端とモノマルチ３１６の入力端子が接続されている。
抵抗Ｒ３１５の他端には、水晶発振器３１２の他端とコンデンサＣ３１７の一端が接続されている。
コンデンサＣ３１４の他端とコンデンサＣ３１７の他端はそれぞれ接地ノードに接続されている。
すなわち、ＮＯＴゲート３１１と水晶発振器３１２によって構成される発振回路が生成した信号は、水晶発振器３１２によって周波数が制御され、モノマルチ３１６でデューティ比を調整したパルス信号に波形整形される。
【００１９】
［振動センサ１０１の動作］
これより、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、振動センサ１０１の動作を説明する。
図４Ａは、パルス波生成部１０２が出力するパルス信号の波形図である。波形図の横軸は時間であり、縦軸は電圧である。図４Ａに示すように、デューティ比が小さくインパルスに近い波形は高調波を多く含むので、本実施形態の振動センサ１０１にはこのような波形が望ましい。
図４Ｂは、パルス波生成部１０２が出力する、図４Ａに示すパルス信号をフーリエ変換した、周波数領域におけるスペクトル図である。スペクトル図の横軸は周波数であり、縦軸は電圧である。図４Ｂに示すように、パルス信号には、基本波に対し、整数倍の周波数の高調波が複数含まれる。
【００２０】
図４Ｃは、ＢＰＦ１０３の周波数特性図である。図４Ｃのスケールは図４Ｂに合わせてあるので、周波数特性図の横軸は周波数であり、縦軸は電圧である。
図４Ｄは、ＢＰＦ１０３を通過した信号の周波数分布図である。図４Ｄのスケールも図４Ｃに合わせてあるので、周波数特性図の横軸は周波数であり、縦軸は電圧である。
図４Ｃに示すように、ＢＰＦ１０３は、パルス信号に含まれる高調波成分のうち、特定の周波数の成分を通過させる。すると、図４Ｄの周波数分布図に示すように、ＢＰＦ１０３を通過したパルス信号の高調波成分は、パルス信号から基本波を含むカットオフ周波数以下の周波数成分等が除去される。
【００２１】
図５Ａは、図４Ｄの周波数分布図の周波数軸（横軸）を拡大して示したものであり、ＢＰＦ１０３を通過したパルス信号の高調波成分を示すスペクトル図である。
図５Ｂは、方向性結合器１０５から出力される反射波を示すスペクトル図である。
今、図５Ａに示すように、ＢＰＦ１０３を通過したパルス信号の高調波成分が、６０ＭＨｚを中心とした五つの信号であるものとする。五つの信号は周波数が低い順から、ｆ１＝５８ＭＨｚ、ｆ２＝５９ＭＨｚ、ｆ３＝６０ＭＨｚ、ｆ４＝６１ＭＨｚ、ｆ５＝６２ＭＨｚである。これら五つの信号は、第一ＲＦ増幅器１０４によって増幅され、方向性結合器１０５を介してヘリカルアンテナ１０６から電波として発される。
但し、ヘリカルアンテナ１０６の周波数特性（帯域幅）は狭いので、ｆ１〜ｆ５の信号のうち、どれか一つあるいは二つ程度がヘリカルアンテナ１０６から電波として発射される。
【００２２】
そして、ヘリカルアンテナ１０６から発された電波は、対象物に反射して、ヘリカルアンテナ１０６を通じて方向性結合器１０５に入力される。これら反射波の信号が、例えば図５Ｂに示すように、周波数が低い順から、ｆ１’＝５８．１ＭＨｚ、ｆ２’＝５９．１ＭＨｚ、ｆ３’＝６０．１ＭＨｚ、ｆ４’＝６１．１ＭＨｚ、ｆ５’＝６２．１ＭＨｚの何れかである。この例では、ドップラー効果によって反射波の周波数が進行波から１００ｋＨｚシフトしたものとする。
【００２３】
第一ミキサ１１０及び第二ミキサ１１２には、ｆ１〜ｆ５と、ｆ１’〜ｆ５’の何れかが入力され、乗算される。すると、第一ミキサ１１０及び第二ミキサ１１２は、各々の周波数を加算した信号と、各々の周波数を減算した信号が出力される。
周波数を加算した信号は、例えば反射波がｆ１’であった場合、ｆ１＋ｆ１’，ｆ２＋ｆ１’…ｆ５＋ｆ１’となる。
反射波がｆ２’であった場合、ｆ１＋ｆ２’，ｆ２＋ｆ２’…ｆ５＋ｆ２’となる。
以下同様に、反射波がｆ３’であった場合、…反射波がｆ４’であった場合、…と続き、反射波がｆ５’であった場合、ｆ１＋ｆ５’，ｆ２＋ｆ５’…ｆ５＋ｆ５’となる。
【００２４】
周波数を減算した信号は、例えば反射波がｆ１’であった場合、｜ｆ１−ｆ１’｜，｜ｆ２−ｆ１’｜…｜ｆ５−ｆ１’｜となる。
反射波がｆ２’であった場合、｜ｆ１−ｆ２’｜，｜ｆ２−ｆ２’｜…｜ｆ５−ｆ２’｜となる。
以下同様に、反射波がｆ３’であった場合、…反射波がｆ４’であった場合、…と続き、反射波がｆ５’であった場合、｜ｆ１−ｆ５’｜，｜ｆ２−ｆ５’｜…｜ｆ５−ｆ５’｜となる。
【００２５】
第一ミキサ１１０及び第二ミキサ１１２から出力されるこれら信号のうち、最も低い周波数は、｜ｆ１−ｆ１’｜，｜ｆ２−ｆ２’｜，｜ｆ３−ｆ３’｜，｜ｆ４−ｆ４’｜及び｜ｆ５−ｆ５’｜である。図５Ａ及び図５Ｂの場合、これら信号の周波数は全て１００ｋＨｚである。これらの信号はドップラー効果によって周波数がシフトした成分のみであり、全て等しい周波数になる。
【００２６】
アンテナに対象物が近い場合、対象物の位置や動作で、アンテナの共振周波数は容易に変動する。すると、単一の周波数の信号でアンテナから電波を発しても、その信号がアンテナの共振周波数とミスマッチを生じてしまい、正しく反射波を受信できない。
そこで、本発明の実施形態に係る振動センサは、この共振周波数の変動を包含するバンドパスフィルタを用いて、複数の周波数の電波を利用する。こうすることで、アンテナの共振周波数が変動しても、複数の周波数の信号のうちどれか一つあるいは二つ程度はアンテナの帯域幅に合致し、反射波を受信できる。
反射波を受信できれば、ドップラー効果によって生じた、反射波と進行波の周波数差を、ミキサを用いて取り出すことで、対象物の存在及び／又は変動状態を検出できる。
なお、６０ＭＨｚは人体の血流に最もマッチングし易いと言われている周波数である。
【００２７】
本発明の第一の実施形態に係る振動センサ１０１、及び第二の実施形態に係る振動センサ２０１は、共に差動増幅器１１６を用いて、信号に含まれる同相成分のノイズを除去している。更に第三ＬＰＦ１１７を通すことで、高周波成分のノイズも除去している。これらノイズ除去を経て、本実施形態の振動センサ１０１及び振動センサ２０１は、対象物の振動によって電波に乗じている微弱な変動から、高速フーリエ変換等の高価な装置を用いることなく、振動を検出できる。
【００２８】
以上説明した実施形態には、以下に記す応用例が可能である。
（１）上述の実施形態では、ヘリカルアンテナ１０６を使用したが、アンテナの種類はこれに限られない。ダイポールアンテナ、グランドプレーンアンテナ、メアンダラインアンテナ等、開放端を有するアンテナであれば何でも良い。また、開放端を有さないループアンテナでも、ゲインは下がるが利用可能である。
（２）パルス波生成部１０２の代わりに、ホワイトノイズを生成する回路を用いてもよい。
（３）本実施形態の振動センサ１０１及び２０１は、非接触にて物体の低周波振動を検出する。検出対象は、アンテナに近接することによってアンテナの分布定数に変化を及ぼすことが可能な物体であれば、特定の対象物に限られない。従って、脈拍センサとしても利用可能である。
【００２９】
（４）本実施形態に係る振動センサ１０１及び２０１は、様々なアプリケーションに適用が可能である。例えば、脈拍センサを乗用車の運転席に設置して、運転手の居眠りを検出する居眠り防止装置としての応用が期待できる。また、脈拍センサをゲーム機に設置して、遊技者の脈拍を検出し、興奮の度合いを類推することで、ゲーム展開に変化を持たせることも可能である。更に、人感センサと併用して、部屋の一角に机と椅子を設け、椅子に人が座ったことを検出したら直ちに脈拍を検出する、脈拍検出装置を実現することも可能である。この脈拍検出装置は、従来の血圧計よりも簡易に且つ短時間で脈拍を検出可能である。
【００３０】
上述の実施形態では、複数の周波数の信号を用いてアンテナから電波（進行波）を発し、対象物である人体から反射された電波（反射波）を方向性結合器１０５で取り出し、ミキサで進行波と反射波との周波数差信号を取り出す、振動センサ１０１について説明した。
パルス波生成部１０２に接続されているＢＰＦ１０３は、ヘリカルアンテナ１０６の共振周波数の変動幅を包含する帯域幅を有している。このため、ヘリカルアンテナ１０６に対象物が近接することによって、ヘリカルアンテナ１０６の共振周波数が変動しても、ＢＰＦ１０３を通過した複数の周波数の信号のうち、どれか一つあるいは幾つかはヘリカルアンテナ１０６の帯域幅を通過できる。このようにして、低い周波数の電波を用いたドップラーセンサである振動センサを実現できる。
【００３１】
本実施形態の振動センサ１０１及び２０１は、従来のドップラーセンサに比べて、扱う信号の周波数が凡そ数十〜数百ＭＨｚ程度と低い。このため、回路素子の価格が安価である。また、周波数が低いので、ＢＰＦ１０３や方向性結合器１０５を含めて回路の実装が容易である。加えて、扱う信号の周波数が低いので、電力消費が少なく済む。
更に、本実施形態の振動センサ１０１は、従来のドップラーセンサに比べて、回路規模が極めて小さい。
第一ＲＦ増幅器１０４、第二ＲＦ増幅器１０８及び第三ＲＦ増幅器１０９、バッファ１１３、反転増幅器１１１はそれぞれトランジスタ一個で済む。
第一ミキサ１１０及び第二ミキサ１１２もそれぞれデュアルゲートＦＥＴ一個で済む。
パルス波生成部１０２は安価なワンチップマイコン一個で済む。
特許文献１に開示される技術とは異なり、本実施形態の振動センサ１０１及び２０１はフーリエ変換や複雑なデータ処理も不要である。
このように本実施形態の振動センサ１０１及び２０１は、能動素子である半導体素子が合計十個に満たない数で、実装できる。したがって、安価に製造できると共に、量産も容易である。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。
例えば、上記した実施形態は本発明をわかりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることは可能であり、更にはある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行するためのソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の揮発性あるいは不揮発性のストレージ、または、ＩＣカード、光ディスク等の記録媒体に保持することができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０１…振動センサ、１０２…パルス波生成部、１０３…ＢＰＦ、１０４…第一ＲＦ増幅器、１０５…方向性結合器、１０６…ヘリカルアンテナ、１０８…第二ＲＦ増幅器、１０９…第三ＲＦ増幅器、１１０…第一ミキサ、１１１…反転増幅器、１１２…第二ミキサ、１１３…バッファ、１１４…第一ＬＰＦ、１１５…第二ＬＰＦ、１１６…差動増幅器、１１７…第三ＬＰＦ、２０１…振動センサ、２０２…バッファ、３０１…マイコン、３１２…水晶発振器、３１６…モノマルチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015056740.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2015056740.tif 000008
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