(57)【要約】【課題】蛍光灯やノイズなどの影響を受けることなく高精度に動体を検出することができるマイクロ波ドップラーセンサを提供すること【解決手段】局部発振器１１からの出力信号を送信アンテナ１３から出射し、対象物２０からの反射波を受信アンテナ１４で受信する。出力信号は、第１ミキサ１２に直接注入し、第２位相器１７を介して第２ミキサ１８に注入する。反射波は、第１位相器１６を介して第１ミキサに入力し、第２ミキサへは直接入力する。各位相器は位相を９０度遅らせる。動体からの反射波は、ドップラー効果により周波数変調されるので、各ミキサから出力される混合信号は位相差が１８０度生じ、差動増幅器１９の出力が一定レベルになるが、蛍光灯からの反射は振幅変調であるので、位相差は生じない。よって、差動増幅器の出力は０となる。係る出力の有無により動体検出判定部１５は動体の有無を判断する。【選択図】　　　　図２
2004085396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周波数の出力信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段で生成された前記出力信号を出力する送信アンテナと、
前記送信アンテナから出力された前記出力信号の反射波を受信する受信アンテナと、
前記反射波と、前記出力信号を周波数混合するミキサと、
前記ミキサから出力される混合信号に基づいて動体を検出する動体検出手段とを備えたマイクロ波ドップラーセンサにおいて、
前記ミキサを２個設けるとともに、それら２個のミキサに対して、それぞれ前記反射波と前記出力信号を注入して周波数混合するようにし、
前記２つのミキサへの前記出力信号の各注入経路並びに、前記受信信号の各入力経路の少なくとも１箇所に、その経路を流れる信号の位相を変更する位相変更手段を設け、
前記動体検出手段は、前記２つのミキサから出力される混合信号の位相差に基づいて動体の有無を判断する機能を備えたことを特徴とするマイクロ波ドップラーセンサ。
【請求項２】
前記位相変更手段は、動体からの反射波であるドップラー信号を受信した場合に、前記２つのミキサから出力される混合信号の位相差が１８０度になるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波ドップラーセンサ。
【請求項３】
前記動体検出手段は、前記２つのミキサの出力をそれぞれ入力信号として取り込む差動増幅器を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ波ドップラーセンサ。
【請求項４】
所定周波数の出力信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段で生成された前記出力信号を出力する送信アンテナと、
前記送信アンテナから出力された前記出力信号の反射波を受信する受信アンテナと、
前記反射波と、前記出力信号を周波数混合するミキサと、
前記ミキサから出力される混合信号に基づいて動体を検出する動体検出手段とを備えたマイクロ波ドップラーセンサにおいて、
前記信号生成手段は、異なる２つの周波数からなる第１，第２出力信号を生成する機能を持ち、
前記第１，第２出力信号は、択一的に選択されて交互に前記ミキサ並びに前記送信アンテナに与えられるように構成し、
前記ミキサでは、前記第１出力信号に基づく反射波と、前記第１出力信号とを周波数混合して得られる第１混合信号と、前記第２出力信号に基づく反射波と、前記第２出力信号とを周波数混合して得られる第２混合信号とが交互に出力され、
前記動体検出手段は、前記ミキサから出力される第１，第２混合信号の位相差に基づいて動体の有無を判断する機能を備えたことを特徴とするマイクロ波ドップラーセンサ。
【請求項５】
前記信号生成手段は、制御電圧により異なる周波数の信号を出力可能な発振器であることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ波ドップラーセンサ。
【請求項６】
前記動体検出手段は、差動増幅器を備え、
前記ミキサから交互に出力される第１，第２混合信号を、切替手段を介してそれぞれ前記差動増幅器の別の入力端子に与えるように構成したことを特徴とする請求項４または５に記載のマイクロ波ドップラーセンサ。
【請求項７】
前記動体検出手段は、第１，第２混合信号の位相を比較する位相比較器であることを特徴とする請求項４または５に記載のマイクロ波ドップラーセンサ。
【請求項８】
前記送信アンテナと前記受信アンテナは、１つのアンテナにより構成されていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のマイクロ波ドップラーセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波ドップラーセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、一般的なホモダイン検波によるドップラーセンサの一例を示している。図に示すように、局部発振器１の出力がミキサ２並びに送信アンテナ３に接続されている。また、ミキサ２には、受信アンテナ４にて受信した受信信号も入力され、そこにおいて受信信号と局部発振器１から出力信号とが周波数混合される。さらに、そのミキサ２の出力が、動体検出判定部５に与えられ、動体の有無を判断するようになる。
【０００３】
すなわち、送信アンテナ３から出射された出力信号は、その前方に位置する対象物６に到達し、そこで反射された反射波が受信アンテナ４で受信される。この受信アンテナ４で受信した受信信号の周波数つまり反射波の周波数は、対象物６が固定されているとすると、出力信号の送信周波数、つまり局部発振器１の発振周波数と同一となる。従って、ミキサ２の出力は、０Ｈｚ（直流）となる。
【０００４】
一方、対象物６が移動する動体の場合、ドップラー効果により反射波の周波数は送信周波数と異なる。従って、動体である対象物６からの反射波を受信アンテナ４で受信した場合のミキサ２の出力は、所定周波数の交流信号となる。そして、その周波数は、対象物６の移動速度などに応じた値となり、例えば１００Ｈｚとなる。
【０００５】
そこで、動体検出判定部５は、バンドパスフィルタ，増幅器並びにＣＰＵなどから構成され、例えば、ミキサ２から出力される信号の周波数が、３Ｈｚから２００Ｈｚの場合に、動体を検出したと判定するようにしている。そして、このようなドップラーセンサを応用した人体検知装置としては、例えば特開２００１−２８３３４７号公報などに開示されたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、係るドップラーセンサを室内等で用いた場合、以下に示す問題がある。すなわち、ドップラーセンサを設置した箇所に蛍光灯が存在したとすると、その蛍光灯の放電により反射波が変調されるため、誤動作を生じる。つまり、商用電源周波数は５０Ｈｚとすると、蛍光灯の放電周期はその２倍の１００Ｈｚとなる。
【０００７】
従って、蛍光灯が消灯しているときには、蛍光管は放電しないので単なる固定物となり、ミキサ２から出力される信号の周波数は０Ｈｚ（直流信号）になる。一方、蛍光灯が点灯している場合には、放電と非放電を繰り返すことになり、放電時の蛍光管の反射率と、非放電時の反射率の相違から、受信アンテナ４にて受信される信号は、振幅変調がかかる。さらに、実際には、放電による反射は、多方向から受信アンテナ４に入射するので、複雑な振幅変調となる。従って、ミキサ２から出力される信号は、固定物の場合の直流信号に係る振幅変調された変調波が重畳されることになる。そのため、動体からの反射によるものと同じ１００Ｈｚ及びその高調波がミキサ２から出力されることになる。その結果、動体検出判定部６は、例えば、ミキサ２から１００Ｈｚの信号が出力された場合、正規の検出対象であるか、蛍光灯（蛍光管）からの反射波かを区別することができないので、誤動作をするおそれがある。
【０００８】
従って、室内等で使用する場合には、蛍光灯による誤動作を防止するため、例えば、動体検出判定部５にノッチフィルタを設け、１００Ｈｚだけを検出しないようにするように構成することができる。しかし、係る構成では、動体からの反射波に基づくミキサ２の出力が１００Ｈｚの場合には、当該動体を検出することはできなくなる。さらに、蛍光灯の影響を完全になくすためには、１００Ｈｚの高調波成分まで考慮しなければならず、複雑なフィルタを設計しなければならない。
【０００９】
また、別の解決手段としては、商用電源周波数に同期させ放電周期で検出を行わないようにすることもできる。つまり、蛍光管が発光しているときは物体の検出を行わないようにする。しかしながら、この方法では商用電源からの電力の取り込みが必須であり、電池駆動並びに小型化を図ることができない。
【００１０】
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、簡単な構成でもって蛍光灯などの影響を受けることなく高精度に動体を検出することができるマイクロ波ドップラーセンサを提供するものである。
【００１１】
【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ドップラーセンサは、所定周波数の出力信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段で生成された前記出力信号を出力する送信アンテナと、前記送信アンテナから出力された前記出力信号の反射波を受信する受信アンテナと、前記反射波と、前記出力信号を周波数混合するミキサと、前記ミキサから出力される混合信号に基づいて動体を検出する動体検出手段とを備えたマイクロ波ドップラーセンサを前提とする。そして、第１の発明では、前記ミキサを２個設けるとともに、それら２個のミキサに対して、それぞれ前記反射波と前記出力信号を注入して周波数混合するようにし、前記２つのミキサへの前記出力信号の各注入経路並びに、前記受信信号の各入力経路の少なくとも１箇所に、その経路を流れる信号の位相を変更する位相変更手段（実施の形態では各位相器）を設け、前記動体検出手段は、前記２つのミキサから出力される混合信号の位相差に基づいて動体の有無を判断する機能を備えるようにした。
【００１２】
そして、好ましくは、前記位相変更手段は、動体からの反射波であるドップラー信号を受信した場合に、前記２つのミキサから出力される混合信号の位相差が１８０度になるように構成することである。また、前記動体検出手段は、前記２つのミキサの出力をそれぞれ入力信号として取り込む差動増幅器を含むように構成することができる。
【００１３】
一方、第２の発明は、上記した前提に、前記信号生成手段は、異なる２つの周波数からなる第１，第２出力信号を生成する機能を持ち、前記第１，第２出力信号は、択一的に選択されて交互に前記ミキサ並びに前記送信アンテナに与えられるように構成し、前記ミキサでは、前記第１出力信号に基づく反射波と、前記第１出力信号とを周波数混合して得られる第１混合信号と、前記第２出力信号に基づく反射波と、前記第２出力信号とを周波数混合して得られる第２混合信号とが交互に出力され、前記動体検出手段は、前記ミキサから出力される第１，第２混合信号の位相差に基づいて動体の有無を判断する機能を備えるようにした。
【００１４】
そして、好ましくは、前記信号生成手段は、制御電圧により異なる周波数の信号を出力可能な発振器（実施の形態では、「ＶＣＯ」により実現される）とすることである。もちろん、２つの発振器（実施の形態では、第１，第２局部発振器）により構成することもできる。
【００１５】
また、前記動体検出手段は、差動増幅器を備え、前記ミキサから交互に出力される第１，第２混合信号を、切替手段を介してそれぞれ前記差動増幅器の別の入力端子に与えるように構成することができる。或いは、前記動体検出手段は、第１，第２混合信号の位相を比較する位相比較器とすることもできる。
【００１６】
送信アンテナから出力された出力信号は、対象物で反射して戻ってくる。そして、その反射波が受信アンテナを介して受信される。このとき、対象物が移動する動体の場合、反射波は、ドップラー効果により周波数変調されたドップラー信号となる。従って、反射波の周波数と出力信号の周波数が異なるため、ミキサから出力される混合信号は、所定の周波数からなる交流成分を含むものとなる。
【００１７】
そして、第１の発明における２つのミキサから出力される各混合信号のうち、少なくとも一方は位相変更手段により位相が変更されている（遅らせる／進める）ので、２つの混合信号は位相差を生じている。また、第２の発明の場合、２つの出力信号の周波数が異なるので、各出力信号と、その反射波とを混合して得られた第１，第２混合信号は、位相差を生じる。
【００１８】
一方、対象物が固定されている場合には、ドップラー効果が生じないので、反射波の周波数は出力信号と同じである。従って、ミキサから出力される混合信号は、０Ｈｚとなる。そして、点灯している蛍光灯からの反射波の場合、振幅変調であるので、位相差は生じない。回路中に飛び込んできたノイズの場合も、同様である。
【００１９】
従って、いずれの発明も、２つの混合信号の位相差の有無に基づいて動体か否かを判断することができる。そして、商用電源等と同期を取る必要がないので、小型かつ簡単な回路構成を採ることができる。しかも、ノイズにも強くなる。また、特に位相差が１８０度になるように調整すると、その差が大きく、例えば２つの混合信号を差動増幅器に入力するようにした場合には、差動増幅器の出力レベルが大きくなるので、検出しやすくなる。
【００２０】
さらに好ましくは、前記送信アンテナと前記受信アンテナは、１つのアンテナにより構成されるように構成することである。送信アンテナ並びに受信アンテナを１つのアンテナで構成すると、発振器からアンテナに給電する導波管やストリップライン等の導波路に特定の距離を離してミキサを配置すると言った簡単な構造でマイクロ波ドップラーセンサを形成できる。さらに、位相差は２つのミキサ間の距離を変えることにより変更できるので、位相差の合わせ込み等、設計や製造も容易である。
【００２１】
ここで、１つのアンテナとは、図３に示すように導波管の先端をホーン状にしたアンテナ３（ホーンアンテナ）のように、物理的に１個のものはもちろんのこと、図４に示す２枚のパターンからなるパッチアンテナのようなものも１つのアンテナに含まれる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の第１の実施の形態を示している。図に示すように、局部発振器１１の出力が第１ミキサ１２並びに送信アンテナ１３に接続されている。また、第１ミキサ１２には、受信アンテナ１４にて受信した受信信号も入力され、そこにおいて受信信号に基づく信号と局部発振器１１から出力信号とが周波数混合される。このとき、従来では受信アンテナで受信した受信信号を直接ミキサに与えていたが、本発明では受信アンテナ１４と第１ミキサ１２の間に第１位相器１６を挿入配置し、当該受信信号をその第１位相器１６を経由して第１ミキサ１２に入力するようにしている。そして、第１ミキサ１２において、第１位相器１６にて位相が変えられた受信信号と、局部発振出力（送信信号）とが周波数混合される。
【００２３】
さらに、第２位相器１７並びに第２ミキサ１８を設け、局部発振器１１の出力を第２位相器１７を介して第２ミキサ１８に与えるとともに、受信アンテナ１４で受信した受信信号を第２ミキサ１８に与えるようにしている。これにより、第２ミキサ１８では、局部発振出力（送信信号）を第２位相器１７にて位相が変えられた信号と、受信信号とが周波数混合される。
【００２４】
そして、第１，第２ミキサ１２，１８の出力は、それぞれ、差動増幅器１９の各入力端子に与えられ、その差動増幅器１９の出力が動体検出判定部１５に与えられ、動体の有無を判断するようになる。
【００２５】
さらにまた、上記した第１位相器１６と第２位相器１７は、共に位相を９０度遅延させるものであり、具体的には、λ／４の線路長を持つパターンにより構成する。
【００２６】
次に、上記した構成の装置の作用・動作原理を説明しつつ、動体検出判定部１５の機能を説明する。局部発振器１１から出力される信号は、送信アンテナ１３から出射され、その前方に位置する対象物２０に到達し、そこで反射された反射波が受信アンテナ１４で受信される。
【００２７】
この受信アンテナ１４で受信した受信信号の周波数つまり反射波の周波数は、対象物２０が固定されているとすると、出力信号の送信周波数、つまり局部発振器１１の発振周波数と同一となる。また、対象物２０が動体の場合には、ドップラー効果により、反射波の周波数は出力信号の送信周波数と異なる。なお、本実施の形態では、局部発振器１１から出力される局部発振信号とドップラー信号との周波数差は１００Ｈｚとする。
【００２８】
従って、まず対象物が動体とすると、第１ミキサ１２では、局部発振器１１からの信号が注入されるとともに、受信アンテナ１４で受信したドップラー信号が第１位相器１６にて位相が９０度遅れた信号が入力される。従って、第１ミキサ１２の出力は、第１位相器１６がない場合に比べて位相が９０度遅れた信号が出力されることになる。
【００２９】
一方、第２ミキサ１８では、局部発振器１１からの信号が第２位相器１７を通過することにより位相が９０度遅れ、係る位相遅れした信号が注入されるとともに、受信アンテナ１４で受信したドップラー信号は、そのまま位相遅れを生じることなく第２ミキサ１８に与えられる。従って、第２ミキサ１８の出力は、第２位相器１７がない場合に比べて位相が９０度進んだ信号が出力されることになる。
【００３０】
従って、第１ミキサ１２と第２ミキサ１８からそれぞれ出力される混合信号の位相差は、１８０度となる。よって、それら第１，第２ミキサ１２，１８から出力される各混合信号を差動増幅器１９に入力すると、差動増幅器１９からは、各ミキサ１２，１８から出力される混合信号に比べ、倍の振幅の信号が出力される。
【００３１】
一方、対象物２０が固定された蛍光灯で消灯している場合には、対象物２０にて反射してもドップラー効果は起こらず、反射波の周波数は送信アンテナ１３から出射された信号、つまり、局部発振器１１から出力される信号の周波数と同一となる。従って、第１，第２ミキサ１２，１８の出力は０Ｈｚとなる。よって、連続的な信号となるので、第１，第２ミキサ１２，１８の出力において、位相差は考える必要が無く、各出力の位相差は０とみなせるので、差動増幅器１９の出力も０となる。
【００３２】
ここで、蛍光灯が点灯している場合を考えると、以下のようになる。商用電源（５０Ｈｚ）で点灯している蛍光灯（蛍光管）の放電周期は、その２倍の１００Ｈｚとなる。そのため、蛍光灯で反射された反射波を受信アンテナ１４で受信すると、第１，第２ミキサ１２，１８の出力は、局部発振器１１から出力される信号に対し、係る１００Ｈｚの振幅変調がかかった信号となる。しかし、第１，第２ミキサ１２，１８の出力は同相であるので、差動増幅器１９の出力は０となる。
【００３３】
さらに、第１，第２ミキサ１２，１８や、その他の回路中に外部雑音や装置内部のＣＰＵに起因する雑音が誘導するようなことがあった場合でも、これらの雑音は受信アンテナ１４で受信した信号に対する振幅変調となるため、差動増幅器１９の出力は０となる。
【００３４】
従って、対象物２０が動体の場合に生じる周波数変調されたドップラー信号を受信した場合には、差動増幅器１９から所定レベルの信号が出力される。一方、対象物が一般の固定物の場合はもちろんのこと、点灯している蛍光灯であっても、差動増幅器１９の出力は０となる。よって、動体検出判定部１５は、差動増幅器１９の出力が所定レベル以上の信号があるか否かにより、動体の有無を判断する。具体的には、比較器により構成することができる。
【００３５】
そして、係る判定アルゴリズムを採ると、雑音により振幅変調がされても、係る雑音に基づく部分は差動増幅器１９によりキャンセルされるので、ドップラー信号に雑音がのって振幅変調されても、差動増幅器１９の出力はドップラー信号のみに基づく信号となる。その結果、動体検出判定部１５が誤動作することなく高精度に判定処理をすることができる。
【００３６】
ところで、上記した第１の実施の形態を実現するための装置構成としては、例えば図３に示すような導波管を用いたタイプと、図４に示すようなストリップラインを用いた平面回路で構成するタイプなどがある。すなわち、図３に示すように、導波管３０の一端をホーン状に開口したアンテナ３１にするとともに、他端を閉塞した構成を採る。アンテナ３１は、送信アンテナと受信アンテナを兼用する。そして、係る他端に局部発振器１１を設ける。そして、同一線路上に局部発振器１１，第１ミキサ１２，第２ミキサ１８，アンテナ３１（送信アンテナ，受信アンテナ）を設ける。このとき、隣接する機器間の距離は適宜に設定できるが、少なくとも第１ミキサ１２，第２ミキサ１８間の距離は、λ／４だけ離すようにする。これにより、図２に示した回路と等価な立体回路が構成される。
【００３７】
また、図４に示すように、直線状のマイクロストリップライン４０に対し、端から局部発振器１１，第１ミキサ１２，第２ミキサ１８，アンテナ４１（送信アンテナ，受信アンテナ）を設ける（少なくとも第１，第２ミキサ１２，１８間の距離はλ／４だけ離す）ことにより、図２に示した回路と等価な平面回路が構成される。もちろん、具体的な回路構成は、図示したものに限られないのは言うまでもない。アンテナ４１も、矩形状の２つのパターンから構成されるパッチアンテナとしたが、このパターン形状も各種のものを用いることができる。
【００３８】
図３，図４に示す構成にすると、各素子等が直線状に形成された導波路（導波管３０，マイクロ波ストリップライン４０）の適宜位置に配置された簡単な構成となるとともに、第１，第２ミキサ１２，１８の配置位置（距離）を調整することにより、位相差の調整が行える。
【００３９】
図５は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態では、第１の実施の形態を基本とし、回路中に設ける位相器２１の設置位置を異ならせている。すなわち、位相器２１は、局部発振器１１と第１ミキサ１２の間に挿入配置する。そして、受信アンテナ１４で受信した受信信号は、位相器を介することなく第１，第２ミキサ１２，１８に入力するようにした。さらに、第２ミキサ１８に対し、局部発振器１１の局部発振信号も位相器を介することなくそのまま注入している。そして、ここで用いる位相器２１は、１８０度位相を遅らせる機能を持たせている。
【００４０】
係る構成をとると、対象物２０が動体の場合、受信アンテナ１４で受信したドップラー信号はそのまま第１ミキサ１２に入力されるが、局部発振器１１から出力される局部発振信号は、１８０度位相が遅れて第１ミキサ１２に注入される。そのため、第１ミキサ１２の出力は、局部発振信号を基準に１８０度の位相差が生じる。一方、第２ミキサ１８の出力は、２つの入力経路に位相器がないので、位相遅れはない。よって、第１，第２ミキサ１２，１８の出力の位相差は１８０度となるので、第１の実施の形態と同様に差動増幅器１９の出力は倍となる。
【００４１】
なお、対象物２０が固定物の場合には、位相差の遅れは関係ないので、点灯する蛍光灯か否かを問わず、差動増幅器１９の出力は０となる。よって、第１の実施の形態と同様の判定アルゴリズムにより、動体検出判定部１５は差動増幅器１９の出力に基づいて動体を検出できる。なお、その他の構成並びに作用効果は、上記した第１の実施の形態と同様であるので、対応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
なおまた、位相を１８０度遅らす位相器２１は、上記した実施の形態に限ることは無く、例えば図６に示すように、受信アンテナ１４と第１ミキサ１２との間に挿入してもよいし、さらには、第２ミキサ側の経路に挿入してもよい。
【００４３】
図７は、本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態は、上記した各実施の形態と相違して位相器を設けることなく、局部発振器を２個設け、適宜切替えて計測することにより位相差を生じさせるようにしている。
【００４４】
すなわち、第１，第２局部発振器２２，２３の出力を、第１切替器２４を介して送信アンテナ１３並びにミキサ２５に与える。第１局部発振器２２から出力される局部発振信号（発振周波数：ｆ１）と、第２局部発振器２３から出力される局部発振信号（発振周波数：ｆ２）は、第１切替器２４により択一的に選択され、いずれか一方の信号がミキサ２５に与えられる。
【００４５】
また、このミキサ２５には、受信アンテナ１４で受信した信号も入力され、そこにおいて局部発振信号（ｆ１またはｆ２）と周波数混合を行う。そして、その周波数混合されたミキサ２５の出力は、第２切替器２６を介して差動増幅器１９に与えられる。つまり、第２切替器２６は、２つの切替接点を有し、ミキサ２５の出力をそれら２つの接点のいずれかに接続するものである。そして、それら２つの接点は、それぞれ差動増幅器１９の反転入力端子と非反転入力端子に接続されている。これにより、第２切替器２６を適宜切替え動作させることにより、ミキサ２５の出力は、差動増幅器１９のいずれかの入力端子に入力されることになる。
【００４６】
そして、第１，第２切替器２４，２６の切替制御は、切替制御部２７からの制御信号に基づいて行われる。具体的には、第１局部発振器２２の出力をミキサ２５に与えている時は、ミキサ２５の出力が非反転入力端子に入力されるようにし、第２局部発振器２３の出力をミキサ２５に与えている時は、ミキサ２５の出力が反転入力端子に入力されるように制御する。
【００４７】
これにより、第１局部発振器２２から出力される局部発振信号（ｆ１）が送信アンテナ１３から出射している時は、受信アンテナ１４で受信した信号（対象物からの反射波等）は、その局部発振信号（ｆ２）と周波数混合され、差動増幅器１９の非反転入力端子に入力される。
【００４８】
同様に、第２局部発振器２３から出力される局部発振信号（ｆ２）が送信アンテナ１３から出射している時は、受信アンテナ１４で受信した信号（対象物からの反射波等）は、その局部発振信号（ｆ２）と周波数混合され、差動増幅器１９の反転入力端子に入力される。
【００４９】
さらに、第２切替器２６と差動増幅器１９の間（差動増幅器１９の各入力端子でも可）には、サンプルホールド回路を設け、第２切替器２６の接点が開いている時（ＯＦＦサイクル時）には、前の電圧を保持するようにしている。また、サンプルホールド回路に替えて、積分回路を設けてもよい。なお本発明では、必ずしもサンプルホールド回路等を設けなくてもよい。すなわち、第１，第２切替器２４，２６の切替周波数を高くすることで、差動増幅器１９の応答性により同等の効果を得ることができる。
【００５０】
そして、この差動増幅器１９の出力を動体検出判定部１５に接続させ、差動増幅器１９の出力の状態から対象物が動体か否かを判断するようにしている。この実施の形態においても、差動増幅器１９の２つの入力端子に与えられる信号が、対象物２０が動体の場合には位相差が生じ、蛍光灯（放電管）による反射の場合には位相差が生じないので、差動増幅器１９の出力から動体か否かを簡単に判別できる。そして、その動作原理は以下のとおりである。
【００５１】
対象物２０が動体の場合、反射波はドップラー信号になるのは上記した実施例で説明した通りであるが、異なる周波数（ｆ１，ｆ２）の局部発振信号に基づくドップラー信号におけるドップラーシフト量は、移動速度が同一とすると、２つの局部発振信号の位相差Δφとして現れ、具体的には下記式により表すことができる。
Δφ＝４π（ｆ２−ｆ１）Ｒ０／ｃ
但し、Ｒ０：対象物までの距離，ｃ：光速
【００５２】
そこで、ｆ２＝２４．１５ＧＨｚ，ｆ１＝２４．１４ＧＨｚとすると、２つの周波数の差は１０ＭＨｚとなる。従って、両周波数に比べて周波数差は、非常に小さいので、各周波数の局部発振周波数に基づくドップラー信号の周波数（ドップラー周波数）は略等しいと言える。但し、対象物までの距離Ｒ０＝５ｍとすると、位相差Δφは、およそ１２０度となる。また、Ｒ０＝７．５ｍとなると、位相差Δφは、およそ１８０度となる。従って、位相差に応じた出力が差動増幅器１９から出力される。そして、位相差が１８０度のときが、差動増幅器１９の出力は最大となる。
【００５３】
一方、点灯している蛍光灯からの反射のように振幅変調したものや、ミキサ等に直接混入したノイズの場合、ミキサ２５の出力は直流成分のレベル変調として影響が出るだけで、２つの局部発振信号に基づいてそれぞれミキサ２５から出力される信号に位相差は生じない。さらに、両信号の振幅などのレベルが等しいとすると、同一条件での送受信であるとみなせるので、両信号に基づいてミキサ２５から出力される２つの信号の振幅成分も同一である。よって、差動増幅器１９の出力は発生しない（０レベルとなる）。上記した原理から、動体検出判定部１５は、差動増幅器１９の出力を監視し、一定レベル以上の出力があった場合には、動体があると判断できる。
【００５４】
なお、上記した実施の形態では、第１，第２切替器２４，２６の切替えを同一周波数で行ったが、同期させた別周波数で行うようにしてもよい。また、上記した実施の形態では、発振周波数の異なる第１，第２局部発振器２２，２３を２個設け、第１切替器２４による切替制御を行うようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、例えば、１個のＶＣＯを設けるとともに、そのＶＣＯの出力を送信アンテナ１３やミキサ２５に与えるようにしてもよい。すなわち、ＶＣＯは、入力電圧（制御電圧）に応じた発振周波数の信号を出力するものであるため、係る制御電圧を適宜切替えることにより、上記した異なる周波数の局部発振信号を出力することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態並びにその他の各実施の形態では、動体検出判定部１５を設けたが、差動増幅器１９の出力の大小（ＯＮ／ＯＦＦ）自体が動体可否かの判断結果ともいえるので、差動増幅器１９に動体判定機能を兼用させても良い。また、位相差の有無により動体の有無を判断するため、差動増幅器に変えて位相比較器を設けることでも同一の効果を奏することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明では、動体からの反射波の場合には、２つの混合信号の位相差が生じ、固定物のからの反射波の場合には位相差が生じないので、係る位相差の有無等に基づいて動体を検出することができる。そして、点灯する蛍光灯からの反射波の場合には、振幅変調であるので、位相差は生じない。さらに、ノイズが直接ミキサなどに混入した場合でも、位相差への影響はない。よって、簡単な構成でもって蛍光灯やノイズなどの影響を受けることなく高精度に動体を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【図３】第１の実施の形態を実際に構築する場合の立体回路の一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態を実際に構築する場合の平面回路の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１１　局部発振器
１２　第１ミキサ
１３　送信アンテナ
１４　受信アンテナ
１５　動体検出判定部
１６　第１位相器
１７　第２位相器
１８　第２ミキサ
１９　差動増幅器
２０　対象物
２１　位相器
２２　第１局部発振器
２３　第２局部発振器
２４　第１切替器
２５　ミキサ
２６　第２切替器
２７　切替制御部
３０　導波管
３１　アンテナ
４０　マイクロストリップライン
４１　アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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