JP5224723B2 - マイクロ波検出システムおよびマイクロ波検出方法 - Google Patents
マイクロ波検出システムおよびマイクロ波検出方法 Download PDFInfo
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Description
この発明は、放電発光管より発せられる微弱なマイクロ波を検出して検知対象物を検出するマイクロ波検出システムおよびマイクロ波検出方法に関する。
マイクロ波は、従来から物体検出のためのセンサーとして用いられてきている。
例えば特開２００３−１０７１５０号公報（特許文献１）には、送信波となるマイクロ波信号源と、該信号源からの送信波と反射波とを分波する分波部と、該分波部からの送信波をセンシング対象に照射すると共に、センシング対象から反射してくる反射波を受波して分波部に送るアンテナ部と、分波部で分波された反射波が供給されると共に、送信波の一部を局発信号として供給されるミキサ部と、該ミキサ部で局発信号と反射波とを混合して送信波に対する反射波のドップラ信号を検出する検出部と、ドップラ信号から所定の忌避・回避の為の動作信号を発信する動作信号部で構成されたマイクロ波センサーが示されている。
そして、特開２００３−１０７１５０号公報における発明の実施の形態に記載されているように、従来からマイクロ波センサーは種々の応用が検討されている。
また、例えば特開平８−１２９０４７号公報（特許文献２）の段落００１５の記載からも明らかなように、マイクロ波は放電現象により発生することも知られており、従って、放電現象を利用した機器である放電発光管も、微弱ながらマイクロ波が発生している。
特開２００３−１０７１５０号公報（図１、要約）
特開平８−１２９０４７号公報（段落００１５）
例えば特開２００３−１０７１５０号公報（特許文献１）には、送信波となるマイクロ波信号源と、該信号源からの送信波と反射波とを分波する分波部と、該分波部からの送信波をセンシング対象に照射すると共に、センシング対象から反射してくる反射波を受波して分波部に送るアンテナ部と、分波部で分波された反射波が供給されると共に、送信波の一部を局発信号として供給されるミキサ部と、該ミキサ部で局発信号と反射波とを混合して送信波に対する反射波のドップラ信号を検出する検出部と、ドップラ信号から所定の忌避・回避の為の動作信号を発信する動作信号部で構成されたマイクロ波センサーが示されている。
そして、特開２００３−１０７１５０号公報における発明の実施の形態に記載されているように、従来からマイクロ波センサーは種々の応用が検討されている。
また、例えば特開平８−１２９０４７号公報（特許文献２）の段落００１５の記載からも明らかなように、マイクロ波は放電現象により発生することも知られており、従って、放電現象を利用した機器である放電発光管も、微弱ながらマイクロ波が発生している。
しかしながら、放電発光管から発生するマイクロ波は微弱であるので、従来の受信機をそのまま用いたのでは、マイクロ波検出センサーとして用いることは困難であった。
従って、「放電発光管を用いてマイクロ波検出センサーシステムを構成する」という発想や試みは、従来には全くなかった。
従って、「放電発光管を用いてマイクロ波検出センサーシステムを構成する」という発想や試みは、従来には全くなかった。
かかる点に鑑み、本発明は、放電発光管より放射される微弱なマイクロ波を受信して、検知対象物を検出するマイクロ波検出センサーとして利用することが可能であり、更に、種々の用途に利用できるマイクロ波検出システムを提供することを目的とする。
この発明に係るマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置されているとともに、上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過するマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたものである。
また、この発明に係るマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過するマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたものである。
また、この発明に係るマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物で反射されるマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射されるマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたものである。
この発明に係マイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置しているとともに、上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過するマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているものである。
また、この発明に係マイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているものである。
また、この発明に係マイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているものである。
この発明によれば、放電発光管から放射され、検知対象物を透過する微弱なマイクロ波を検知することが可能であり、安価な放電発光管を用いていながら検知対象物を精度良く検出できるマイクロ波検出システムを提供することができる。
また、この発明によれば、放電管は蛍光灯であるので、照明機能付きの安価なマイクロ波検出システムを提供することができる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置されているので、放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を受信して精度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明によれば、放電管は蛍光灯であるので、照明機能付きの安価なマイクロ波検出システムを提供することができる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置されているので、放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を受信して精度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明によれば、検知対象物で反射される微弱なマイクロ波を検知することが可能であり、安価な放電発光管を用いていながら検知対象物を精度良く検出できるマイクロ波検出システムを提供することができる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置されているので、検知対象物で反射されたマイクロ波を受信して精度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射されたマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置されているので、検知対象物で反射されたマイクロ波を受信して精度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明によれば、マイクロ波受信装置を構成する複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射されたマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
またこの発明の道路監視システムによれば、放電発光管を用いた安価で検知精度の高いマイクロ波検出システムを利用しているので、路面の状態を精度よく監視でき、かつ安価な道路監視システムを提供できる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを人感センサーとして応用した場合を示している。
また、図２は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１および図２において、１は長管形状をした放電発光管である。
ここで言う放電発光管とは、アーク放電・グロー放電などを利用して発光させるランプを言い、その中には、蛍光灯、水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ、ネオン管などを含む。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを人感センサーとして応用した場合を示している。
また、図２は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１および図２において、１は長管形状をした放電発光管である。
ここで言う放電発光管とは、アーク放電・グロー放電などを利用して発光させるランプを言い、その中には、蛍光灯、水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ、ネオン管などを含む。
２は放電発光管１から発信（放射）するマイクロ波／ミリ波である。
ここで言うマイクロ波／ミリ波は、波長１０００mm程度のマイクロ波から通常ミリ波として分類される波長１mm程度の電磁波も含むものである。
以下では、「波長１０００mm程度のマイクロ波から波長１mm程度の電磁波」を代表的に単に「マイクロ波」と称することとする。
３は検出対象である人物、４は検出対象である人物３を透過（通過）して減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、１２は外部表示装置（例えば、パソコン）、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置である。
また、図２において、６はマイクロ波受信機５に配置されているアンテナである。
ここで言うマイクロ波／ミリ波は、波長１０００mm程度のマイクロ波から通常ミリ波として分類される波長１mm程度の電磁波も含むものである。
以下では、「波長１０００mm程度のマイクロ波から波長１mm程度の電磁波」を代表的に単に「マイクロ波」と称することとする。
３は検出対象である人物、４は検出対象である人物３を透過（通過）して減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、１２は外部表示装置（例えば、パソコン）、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置である。
また、図２において、６はマイクロ波受信機５に配置されているアンテナである。
図１および図２に示す例では、マイクロ波受信装置５０は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して、複数のマイクロ波受信機５が垂直方向に並べて配置された構成となっている。
後述するように、放電発光管１から発信（放射）されるマイクロ波２は、放電発光管１の長手方向に方向性を持っている。
そのため、複数のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して並べて配置する（即ち、複数のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して垂直方向に並べて配置する）ことにより、従来のような単体のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波センサーに比べ、マイクロ波の検知精度を飛躍的に向上させることができる。
後述するように、放電発光管１から発信（放射）されるマイクロ波２は、放電発光管１の長手方向に方向性を持っている。
そのため、複数のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して並べて配置する（即ち、複数のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して垂直方向に並べて配置する）ことにより、従来のような単体のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波センサーに比べ、マイクロ波の検知精度を飛躍的に向上させることができる。
また、図１あるいは図２に示すマイクロ波検出システムを人感センサーとして利用する場合、検知すべき人物３は通常縦長状態で検知されるので、その点においても複数のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して垂直方向に並べて縦長状態に配置することは、人物の検知精度を向上させるのに役立つ。
図３は、マイクロ波受信機５の構成例を示すブロック図である。
ここで、６はアンテナ、７は増幅器、８は周波数フィルタ、９は検波器、１０は信号処理器、１１は表示器である。
なお、増幅器７、周波数フィルタ８、検波器９、信号処理器１０によって、マイクロ波信号処理装置が構成されている。
図４は、マイクロ波受信装置５０の他の構成例（変形例）を示す図である。
図１では、マイクロ波受信装置５０は、図３で示される構成のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に合わせて複数配置した構造を示しているが、マイクロ波受信装置５０は、図４に示すように、複数のアンテナ６を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１と対向して並べて配置したものであってもよい。
また、マイクロ波受信装置５０は、少なくとも一つのマイクロ波受信機５が複数のアンテナ６と一つのマイクロ波信号処理装置（例えば、増幅器７、周波数フィルタ８、検波器９、信号処理器１０からなるマイクロ波信号処理装置）とで構成されていてもよい。
ここで、６はアンテナ、７は増幅器、８は周波数フィルタ、９は検波器、１０は信号処理器、１１は表示器である。
なお、増幅器７、周波数フィルタ８、検波器９、信号処理器１０によって、マイクロ波信号処理装置が構成されている。
図４は、マイクロ波受信装置５０の他の構成例（変形例）を示す図である。
図１では、マイクロ波受信装置５０は、図３で示される構成のマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向に合わせて複数配置した構造を示しているが、マイクロ波受信装置５０は、図４に示すように、複数のアンテナ６を放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１と対向して並べて配置したものであってもよい。
また、マイクロ波受信装置５０は、少なくとも一つのマイクロ波受信機５が複数のアンテナ６と一つのマイクロ波信号処理装置（例えば、増幅器７、周波数フィルタ８、検波器９、信号処理器１０からなるマイクロ波信号処理装置）とで構成されていてもよい。
図４に示した構成のマイクロ波受信装置５０では、複数のアンテナ６が放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１と対向して並べて配置されている。
そして、各アンテナ６で得られるマイクロ波信号をセレクタ２４により順次選択し、共通の増幅器７、周波数フィルタ８、検波器９、および信号処理器１０で構成されたマイクロ波信号処理装置を介して、受信するマイクロ波信号を表示器１１で表示するように構成している。
また、図示はしていないが、マイクロ波受信装置５０は、少なくとも一つのマイクロ波受信機が複数のアンテナと一つのマイクロ波信号処理装置とで構成されていてもよい。
なお、図４に示したマイクロ波受信装置５０の構成は、後述する全ての実施の形態におけるマイクロ波受信装置５０として適用することができる。
そして、各アンテナ６で得られるマイクロ波信号をセレクタ２４により順次選択し、共通の増幅器７、周波数フィルタ８、検波器９、および信号処理器１０で構成されたマイクロ波信号処理装置を介して、受信するマイクロ波信号を表示器１１で表示するように構成している。
また、図示はしていないが、マイクロ波受信装置５０は、少なくとも一つのマイクロ波受信機が複数のアンテナと一つのマイクロ波信号処理装置とで構成されていてもよい。
なお、図４に示したマイクロ波受信装置５０の構成は、後述する全ての実施の形態におけるマイクロ波受信装置５０として適用することができる。
図５は、各マイクロ波受信機５に配置されるアンテナ６が受信する電界の方向を説明するための図であり、図５（ａ）はアンテナ６の正面図、図５（ｂ）はアンテナ６の側面図、図５（ｃ）はアンテナ６を含むマイクロ波受信機５の斜視図である。
なお、図５（ａ）および図５（ｃ）において、１４はアンテナ６で受信できるマイクロ波の電界方向を示している。
図６は、放電発光管から発信されるマイクロ波の電界方向の違いによる電界の強さを示している。
図に示すように、放電発光管１から発信されるマイクロ波２は、放電発光管１の長手方向に対して電界が直交する方向のマイクロ波２ａと放電発光管１の長手方向に対して電界が同じ方向（即ち、放電発光管１の長手方向）のマイクロ波２ｂからなっている。
なお、図５（ａ）および図５（ｃ）において、１４はアンテナ６で受信できるマイクロ波の電界方向を示している。
図６は、放電発光管から発信されるマイクロ波の電界方向の違いによる電界の強さを示している。
図に示すように、放電発光管１から発信されるマイクロ波２は、放電発光管１の長手方向に対して電界が直交する方向のマイクロ波２ａと放電発光管１の長手方向に対して電界が同じ方向（即ち、放電発光管１の長手方向）のマイクロ波２ｂからなっている。
放電発光管１の長手方向に対して電界が水平方向に発信されるマイクロ波２ａよりも、垂直方向（即ち、放電発光管１の長手方向）に発信されるマイクロ波２ｂの方が弱い電界を示すという特性を持つ。
そのため、各マイクロ波受信機５のアンテナ６は、受信できるマイクロ波の電界方向を放電発光管１が発信するマイクロ波が強い電界を示す方向と一致するように配置されることが好ましい。
即ち、図５に示した「アンテナ６で受信できるマイクロ波の電界方向１４」と図６に示したマイクロ波２ａの電界方向」とが一致するように、放電発光管１とアンテナ６を配質することが望ましい。
また、本実施の形態の場合は、放電発光管１の長手方向は垂直方向であるので、複数のマイクロ波受信機５は、放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に並べて配置する。
本実施の形態では、各マイクロ波受信機５のアンテナは、放電発光管１が発信する強い電界のマイクロ波を受信できるように向きが設定されており、このマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向と同一方向に複数個並べて配置することにより、検知精度の向上を実現している。
そのため、各マイクロ波受信機５のアンテナ６は、受信できるマイクロ波の電界方向を放電発光管１が発信するマイクロ波が強い電界を示す方向と一致するように配置されることが好ましい。
即ち、図５に示した「アンテナ６で受信できるマイクロ波の電界方向１４」と図６に示したマイクロ波２ａの電界方向」とが一致するように、放電発光管１とアンテナ６を配質することが望ましい。
また、本実施の形態の場合は、放電発光管１の長手方向は垂直方向であるので、複数のマイクロ波受信機５は、放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に並べて配置する。
本実施の形態では、各マイクロ波受信機５のアンテナは、放電発光管１が発信する強い電界のマイクロ波を受信できるように向きが設定されており、このマイクロ波受信機５を放電発光管１の長手方向と同一方向に複数個並べて配置することにより、検知精度の向上を実現している。
図２に示すように、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、人物３を透過することにより減衰されたマイクロ波４となりマイクロ波受信機５に入力される。
一方、人物３を透過しないときは、マイクロ波２は減衰することなくマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
各アンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、図３で示すように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、人物３が存在する場合（即ち、検知対象物である人物を透過してマイクロ波が減衰した場合）は小さな電圧を示し、人物３が存在しない場合（即ち、検知対象物である人物を透過せずマイクロ波が減衰しない場合）は大きな電圧を示す。
一方、人物３を透過しないときは、マイクロ波２は減衰することなくマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
各アンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、図３で示すように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、人物３が存在する場合（即ち、検知対象物である人物を透過してマイクロ波が減衰した場合）は小さな電圧を示し、人物３が存在しない場合（即ち、検知対象物である人物を透過せずマイクロ波が減衰しない場合）は大きな電圧を示す。
この電圧差（即ち、マイクロ波が人物３を透過したときに検波器９から出力される直流電圧とマイクロ波が人物３を透過しないときに検波器９から出力される直流電圧の差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に人物３の有無の表示を行なう。
ここで、各マイクロ波受信機５の信号処理器１０で判別した信号は、表示器１１以外にも外部表示装置１２に接続することが可能である。
例えば、ブザー、ベルなどの音を出す機器、さらにはコンピュータに接続してデータの蓄積および処理をした上で種々の出力を行なわせることも可能である。
ここで、各マイクロ波受信機５の信号処理器１０で判別した信号は、表示器１１以外にも外部表示装置１２に接続することが可能である。
例えば、ブザー、ベルなどの音を出す機器、さらにはコンピュータに接続してデータの蓄積および処理をした上で種々の出力を行なわせることも可能である。
なお、本実施の形態によるマイクロ波検出システム（人感センサーシステム）において、放電発光管１として通常の蛍光灯を使用した場合、マイクロ波受信装置５０を直接見えないようにすることによって、検知される人物３にとっては、放電発光管１は通常の照明装置としか思えず、検知を警戒されることを防ぐことができる。
ところで、マイクロ波受信機５と外部表示装置１２の接続は、ケーブルなどを使用する有線接続でもよいし、またケーブルなどを使用しない無線接続でもよい。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムでは、マイクロ波発信源として放電発光管１を用いるため、従来のマイクロ波検出システムに比べて安価に構成することができる。
特に、放電発光管として市販されている安価な蛍光灯を用いれば、蛍光灯をマイクロ波発信装置および照明装置として共用できるので、照明機能を有したマイクロ波検出システムを安価に実現することができる。
また、短管の放電発光管を直列に複数個接続することにより、長管形状の放電発光管を構成してもよい。
また、従来のマイクロ波検出システムでは人体への悪影響を避けるために電波法で規制されていたが、本実施の形態ではマイクロ波発信源として蛍光灯などの放電発光管を使用しているので、かかる法的な制限もなく、簡単な構成とすることができる。
もちろん、蛍光灯などをその本来の目的である照明装置として同時に使用する事ができることは言うまでもない。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムでは、マイクロ波発信源として放電発光管１を用いるため、従来のマイクロ波検出システムに比べて安価に構成することができる。
特に、放電発光管として市販されている安価な蛍光灯を用いれば、蛍光灯をマイクロ波発信装置および照明装置として共用できるので、照明機能を有したマイクロ波検出システムを安価に実現することができる。
また、短管の放電発光管を直列に複数個接続することにより、長管形状の放電発光管を構成してもよい。
また、従来のマイクロ波検出システムでは人体への悪影響を避けるために電波法で規制されていたが、本実施の形態ではマイクロ波発信源として蛍光灯などの放電発光管を使用しているので、かかる法的な制限もなく、簡単な構成とすることができる。
もちろん、蛍光灯などをその本来の目的である照明装置として同時に使用する事ができることは言うまでもない。
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物（例えば、人物３）に可視光線およびマイクロ波を放射する放電発光管１と、該放電発光管１から放射され、検知対象物を透過するマイクロ波を受信するマイクロ波受信機５を含むマイクロ波受信装置５０で構成されているので、放電発光管から放射され、検知対象物を透過する微弱なマイクロ波を検知することが可能であり、安価な放電発光管を用いていながら検知対象物を精度良く検出できる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの放電発光管１は蛍光灯であるので、照明機能付きの安価なマイクロ波検出システムを実現することができる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの放電発光管１は蛍光灯であるので、照明機能付きの安価なマイクロ波検出システムを実現することができる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物（例えば、人物３）に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管１と、該放電発光管１から放射され、検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０とを備え、マイクロ波受信装置５０を構成する複数のマイクロ波受信機５は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して配置されているので、放電発光管から放射され、検知対象物を透過するマイクロ波を受信して、精度よく検知対象物を検出できる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物（例えば、人物３）に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管１と、該放電発光管１から放射され、検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０とを備え、マイクロ波受信装置５０を構成する複数のマイクロ波受信機５は、それぞれアンテナ６を有しており、該アンテナ６における受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、マイクロ波受信機を含むマイクロ波受信装置で受信するステップを有している。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置している。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせている。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置している。
また、この発明に係るマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせている。
実施の形態２．
図７は、実施の形態２によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを人感イメージセンサーとして応用した場合を示している。
また、図８は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図７および図８において１は長管形状の放電発光管（例えば、蛍光灯）、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、３はイメージング（画像作成）処理の対象である人物、４は人物３を透過し減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置（パソコン）、１３は回転駆動機構である。
回転駆動機構１３は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で放電発光管１に対向して並べて配置されている複数のマイクロ波受信機５で構成されるマイクロ波受信装置５０を回転自在に載置している。
図７は、実施の形態２によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを人感イメージセンサーとして応用した場合を示している。
また、図８は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図７および図８において１は長管形状の放電発光管（例えば、蛍光灯）、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、３はイメージング（画像作成）処理の対象である人物、４は人物３を透過し減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置（パソコン）、１３は回転駆動機構である。
回転駆動機構１３は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で放電発光管１に対向して並べて配置されている複数のマイクロ波受信機５で構成されるマイクロ波受信装置５０を回転自在に載置している。
前述した実施の形態１の場合と同様に、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、人物３を透過することにより減衰されたマイクロ波４となりマイクロ波受信機５に入力されるが、人物３を透過しないときは、減衰されていないマイクロ波２がマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５においては、前掲の図３に示したように、マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
マイクロ波受信機５においては、前掲の図３に示したように、マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、検知対象物である人物３を透過してマイクロ波が減衰した場合は小さな電圧を示し、検知対象物である人物３を透過せずマイクロ波が減衰しない場合は大きな電圧を示す。
即ち、放電発光管１から放射されるマイクロ波が検知対象物である人物３を透過するか否かにより、検波器９から出力される直流電圧には電圧差が生じる。
放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により水平に回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（即ち、マイクロ波が人物３を透過したときと透過しないときの検波器９から出力される直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に人物３の有無の表示を、外部表示装置１２に人物３のイメージの表示を行なう。
即ち、放電発光管１から放射されるマイクロ波が検知対象物である人物３を透過するか否かにより、検波器９から出力される直流電圧には電圧差が生じる。
放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により水平に回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（即ち、マイクロ波が人物３を透過したときと透過しないときの検波器９から出力される直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に人物３の有無の表示を、外部表示装置１２に人物３のイメージの表示を行なう。
なお、回転駆動機構１３は、例えば１〜３００ｒｐｍの回転速度で水平方向に連続回転
させる。但し、回転速度や回転方法は用途により適宜設定を変更できるものとする。
任意に設定した角度毎に信号処理器１０が取得した数値データを色データ（ＲＧＢ）に変換し、外部表示装置（例えば、パソコンのモニタ）に表示する。
等しい数値データの箇所は同じ色が表示され、例えば、データ数値が大きいほど赤に近く、数値が小さいほど青に近い色で表示する。
このように、マイクロ波受信機５を回転させながら、複数のマイクロ波受信機５による検出データを取得し、これに基づいて外部表示装置１２は検知対象物である人物３のイメージを作成する。
これにより、簡素な構成でありながら検出センサーを二次元アレー構造にした場合と同等のイメージングを実現することができる。
させる。但し、回転速度や回転方法は用途により適宜設定を変更できるものとする。
任意に設定した角度毎に信号処理器１０が取得した数値データを色データ（ＲＧＢ）に変換し、外部表示装置（例えば、パソコンのモニタ）に表示する。
等しい数値データの箇所は同じ色が表示され、例えば、データ数値が大きいほど赤に近く、数値が小さいほど青に近い色で表示する。
このように、マイクロ波受信機５を回転させながら、複数のマイクロ波受信機５による検出データを取得し、これに基づいて外部表示装置１２は検知対象物である人物３のイメージを作成する。
これにより、簡素な構成でありながら検出センサーを二次元アレー構造にした場合と同等のイメージングを実現することができる。
前述の実施の形態１で述べたのと同様に、本実施の形態においても、マイクロ波受信機５と外部表示装置１２の接続は、ケーブルなどを使用する有線接続でもよいしとケーブルなどを使用しない無線接続でもよい。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムでは、マイクロ波発信源として安価な放電発光管１（例えば市販の蛍光灯）を用いるので、従来のマイクロ波検出システムに比べて安価に構成することができる。
また、従来のマイクロ波検出システムでは人体への悪影響を避けるために電波法で規制されていたが、本実施の形態では蛍光灯などの放電発光管を使用しているので、かかる法的な制限もなく、簡単な構成とすることができる。
もちろん、蛍光灯などをその本来の目的である照明装置として同時に使用する事ができることは言うまでもない。
これらのことは、実施の形態１および実施の形態２だけではなく、後述する実施の形態に共通して言えるメリットである。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムでは、マイクロ波発信源として安価な放電発光管１（例えば市販の蛍光灯）を用いるので、従来のマイクロ波検出システムに比べて安価に構成することができる。
また、従来のマイクロ波検出システムでは人体への悪影響を避けるために電波法で規制されていたが、本実施の形態では蛍光灯などの放電発光管を使用しているので、かかる法的な制限もなく、簡単な構成とすることができる。
もちろん、蛍光灯などをその本来の目的である照明装置として同時に使用する事ができることは言うまでもない。
これらのことは、実施の形態１および実施の形態２だけではなく、後述する実施の形態に共通して言えるメリットである。
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、実施の形態１によるマイクロ波検出システムにおいて、マイクロ波受信装置５０を回転させる回転駆動機構１３と外部表示装置１２を更に備えて、外部表示装置１２は、回転駆動機構１３により回転させられるマイクロ波受信装置５０の各マイクロ波受信機５の検出信号に基づいて、検知対象物のイメージを作成して表示する。
従って、検知対象物を精度よく検出できると共に、検知した検知対象物のイメージ人物３）を表示できるマイクロ波検出システムを得ることができる。
なお、検知対象物が人物であれば、人物を検出できると共に、検出した人物のイメージを作成することのできる人感イメージセンサーとして応用できる。
従って、検知対象物を精度よく検出できると共に、検知した検知対象物のイメージ人物３）を表示できるマイクロ波検出システムを得ることができる。
なお、検知対象物が人物であれば、人物を検出できると共に、検出した人物のイメージを作成することのできる人感イメージセンサーとして応用できる。
実施の形態３．
図９は、実施の形態３によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを自動車感知センサーとしてとして応用した場合を示している。
また、図１０は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図９および図１０において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１５は検知（感知）対象である自動車、４は自動車１５を透過して減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置である。
図９は、実施の形態３によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを自動車感知センサーとしてとして応用した場合を示している。
また、図１０は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図９および図１０において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１５は検知（感知）対象である自動車、４は自動車１５を透過して減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置である。
放電発光管１で発生したマイクロ波２は、自動車１５を透過するときは減衰されたマイクロ波４となりマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
一方、自動車１５を透過しないときは、マイクロ波２は減衰されず、そのままマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、図３に示すように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、検知対象物である自動車１５を透過してマイクロ波が減衰した場合は小さな電圧を示し、自動車１５を透過せずマイクロ波が減衰しない場合は大きな電圧を示す。即ち、放電発光管１から放射されるマイクロ波が自動車１５を透過するか否かにより、検波器９から出力される直流電圧には電圧差が生じる。
この電圧差を信号処理器１０で判別し、表示器１１に自動車１５の有無の表示を行なう。
一方、自動車１５を透過しないときは、マイクロ波２は減衰されず、そのままマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、図３に示すように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、検知対象物である自動車１５を透過してマイクロ波が減衰した場合は小さな電圧を示し、自動車１５を透過せずマイクロ波が減衰しない場合は大きな電圧を示す。即ち、放電発光管１から放射されるマイクロ波が自動車１５を透過するか否かにより、検波器９から出力される直流電圧には電圧差が生じる。
この電圧差を信号処理器１０で判別し、表示器１１に自動車１５の有無の表示を行なう。
なお、自動車１５は、人物に比べて、放電発光管１から発信されるマイクロ波を大きく減衰させる。
従って、マイクロ波受信機５が受信するマイクロ波の受信レベル差（検知レベル差）に基づいて、放電発光管１とマイクロ波受信機５の間に介在するものが自動車であるのか人物であるのかを判別することが可能である。
また、自動車で反射されてくるマイクロ波の強さと人物で反射されてくるマイクロ波の強さには差がある。
従って、放電発光管１から発信したマイクロ波の反射波をマイクロ波受信機５で受信するように構成し、受信する反射マイクロ波の強さの差に基づいて、検知対象物が自動車であるか人物であるかを判別することも可能である。
また、人物については、人物自体から人物の体温とほぼ等価のマイクロ波が発信されているため、やはり検知できる信号の大きさが他と異なるため判別が可能となる。
従って、マイクロ波受信機５が受信するマイクロ波の受信レベル差（検知レベル差）に基づいて、放電発光管１とマイクロ波受信機５の間に介在するものが自動車であるのか人物であるのかを判別することが可能である。
また、自動車で反射されてくるマイクロ波の強さと人物で反射されてくるマイクロ波の強さには差がある。
従って、放電発光管１から発信したマイクロ波の反射波をマイクロ波受信機５で受信するように構成し、受信する反射マイクロ波の強さの差に基づいて、検知対象物が自動車であるか人物であるかを判別することも可能である。
また、人物については、人物自体から人物の体温とほぼ等価のマイクロ波が発信されているため、やはり検知できる信号の大きさが他と異なるため判別が可能となる。
このように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物が人物であるか自動車であるかを判断する判断手段を備えているので、自動車を検知するための自動車センサーシステムとして応用できる。
実施の形態４．
図１１は、実施の形態４によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを自動車イメージセンサーとして応用した場合を示している。
また、図１２は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１１および図１２において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１５はイメージング対象の自動車、４は自動車１５を透過し減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
放電発光管１で発生したマイクロ波２は、自動車１５を透過するときは減衰されたマイクロ波４となりマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
一方、自動車１５を透過しないときは、マイクロ波２は減衰されず、そのままマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
図１１は、実施の形態４によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを自動車イメージセンサーとして応用した場合を示している。
また、図１２は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１１および図１２において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１５はイメージング対象の自動車、４は自動車１５を透過し減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
放電発光管１で発生したマイクロ波２は、自動車１５を透過するときは減衰されたマイクロ波４となりマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
一方、自動車１５を透過しないときは、マイクロ波２は減衰されず、そのままマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２あるいはマイクロ波４は、図３に示すように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、検知対象物である自動車１５によってマイクロ波が減衰した場合は小さな電圧を示し、自動車１５を透過せずマイクロ波が減衰しない場合は大きな電圧を示す。
即ち、放電発光管１から放射されるマイクロ波が自動車１５を透過するか否かにより、検波器９から出力される直流電圧には電圧差が生じる。
本実施の形態では、放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（即ち、マイクロ波が自動車１５を透過するか否かにより生じる検波器９から出力される直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に自動車１５の有無の表示を、外部表示装置１２には自動車１５のイメージの表示を行なう。
この際、検波器９から出力される直流電圧は、検知対象物である自動車１５によってマイクロ波が減衰した場合は小さな電圧を示し、自動車１５を透過せずマイクロ波が減衰しない場合は大きな電圧を示す。
即ち、放電発光管１から放射されるマイクロ波が自動車１５を透過するか否かにより、検波器９から出力される直流電圧には電圧差が生じる。
本実施の形態では、放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（即ち、マイクロ波が自動車１５を透過するか否かにより生じる検波器９から出力される直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に自動車１５の有無の表示を、外部表示装置１２には自動車１５のイメージの表示を行なう。
このように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物が人物であるか自動車であるかを判断する判断できると共に、さらに、回転駆動機構により回転させられるマイクロ波受信装置の各マイクロ波受信機の検出信号に基づいて、検知対象物である自動車のイメージを作成して外部表示装置に表示することができる。
以上説明したように、実施の形態３あるいは実施の形態４によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物が人物であるか自動車であるかを判定する判定手段を備えているので、自動車を検知できる自動車センサーシステムとして応用できる。
実施の形態５．
図１３は、実施の形態５によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを水分量測定センサーとして応用した場合を示している。
また、図１４は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１３および図１４において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１６は水分量測定対象物、４は検知対象物である水分量測定対象物１６の水分の少ない部分（領域）を透過して減衰したマイクロ波、４ａは水分量測定対象物１６の水分が多い部分（領域）を透過し、マイクロ波４よりも更に減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
水分量測定対象物１６を透過したマイクロ波４およびマイクロ波４ａはマイクロ波受信機５に入力される。
一方、マイクロ波２は、水分量測定対象物１６を透過しないときは、減衰することなくマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
図１３は、実施の形態５によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを水分量測定センサーとして応用した場合を示している。
また、図１４は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１３および図１４において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１６は水分量測定対象物、４は検知対象物である水分量測定対象物１６の水分の少ない部分（領域）を透過して減衰したマイクロ波、４ａは水分量測定対象物１６の水分が多い部分（領域）を透過し、マイクロ波４よりも更に減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
水分量測定対象物１６を透過したマイクロ波４およびマイクロ波４ａはマイクロ波受信機５に入力される。
一方、マイクロ波２は、水分量測定対象物１６を透過しないときは、減衰することなくマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２、マイクロ波４、マイクロ波４ａは、前述したように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
マイクロ波は、水分量測定対象物１６の水分の多い部分を透過するときは減衰が大きく、水分の少ない部分を透過するときは減衰が少ない。
従って、検波器９から出力される直流電圧は、水分量測定対象物１６の水分の多い部分を透過するときは小さくなり、水分の少ない部分を透過するときは大きくなる。
マイクロ波は、水分量測定対象物１６の水分の多い部分を透過するときは減衰が大きく、水分の少ない部分を透過するときは減衰が少ない。
従って、検波器９から出力される直流電圧は、水分量測定対象物１６の水分の多い部分を透過するときは小さくなり、水分の少ない部分を透過するときは大きくなる。
放電発光管１から放射されるマイクロ波は、水分量測定対象物１６を透過しない場合、水分量の少ない部分を透過する場合、水分量の多い部分を透過する場合によって、検波器９から出力される直流電圧は変化する。即ち、マイクロ波は透過する部分の水分量に応じて検波器９から出力される直流電圧に電圧差が生じる。
放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（検波器９から出力される直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別し、外部表示装置１２に水分量測定対象物１６の水分量分布のイメージ表示を行なう。
放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（検波器９から出力される直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別し、外部表示装置１２に水分量測定対象物１６の水分量分布のイメージ表示を行なう。
水分量の定量化方法としては、例えば、予め水分量の異なったサンプルによる映像（イメージ）を用意しておき、それらとの比較により定量化することができる。
なお、ここで言う「映像（イメージ）」とは、マイクロ波受信装置５０で取得した数値データ（即ち、検波器９から出力される直流電圧データ）を色に変換して表示している映像のことである。
外部表示装置（パソコン）１２により、水分量が既知のサンプルを透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データと、水分量測定対象物１６を透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データを比較することにより、水分量測定対象物１６の水分量を定量的に知ることができる。
なお、ここで言う「映像（イメージ）」とは、マイクロ波受信装置５０で取得した数値データ（即ち、検波器９から出力される直流電圧データ）を色に変換して表示している映像のことである。
外部表示装置（パソコン）１２により、水分量が既知のサンプルを透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データと、水分量測定対象物１６を透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データを比較することにより、水分量測定対象物１６の水分量を定量的に知ることができる。
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物は水分量測定対象物１６であり、外部表示装置１２は、予め保存されている水分量の異なるサンプルのイメージと水分量測定対象物１６のイメージとを比較することにより水分量測定対象物１６の水分量を判定する水分量判定手段を備えているので、検知対象物の水分量を測定（判定）できる水分量センサーとして応用できる。
実施の形態６．
図１５は実施の形態６によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムをコンクリート密度センサーとして応用した場合を示している。
また、図１６は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１５および図１６において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１７は密度測定対象のコンクリート、４は検知対象物であるコンクリート１７の密度が低い部分（領域）を透過して減衰したマイクロ波、４ａはコンクリート１７の密度が高い部分（領域）を透過して減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
コンクリート１７を透過したマイクロ波４およびマイクロ波４ａはマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
一方、マイクロ波２は、コンクリート１７を透過しないときは、減衰することなくマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
図１５は実施の形態６によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムをコンクリート密度センサーとして応用した場合を示している。
また、図１６は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１５および図１６において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１７は密度測定対象のコンクリート、４は検知対象物であるコンクリート１７の密度が低い部分（領域）を透過して減衰したマイクロ波、４ａはコンクリート１７の密度が高い部分（領域）を透過して減衰したマイクロ波、５はマイクロ波受信機、６はマイクロ波受信機５のアンテナ、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
コンクリート１７を透過したマイクロ波４およびマイクロ波４ａはマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
一方、マイクロ波２は、コンクリート１７を透過しないときは、減衰することなくマイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力されたマイクロ波２、マイクロ波４、マイクロ波４ａは、前述したように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
マイクロ波は、コンクリート１７の密度が高い部分を透過するときは減衰が大きく、密度が低い部分を透過するときは減衰が少ない。
従って、検波器９から出力される直流電圧は、コンクリート１７の密度が高い部分を透過するときは小さくなり、密度が低い部分を透過するときは大きくなる。
マイクロ波は、コンクリート１７の密度が高い部分を透過するときは減衰が大きく、密度が低い部分を透過するときは減衰が少ない。
従って、検波器９から出力される直流電圧は、コンクリート１７の密度が高い部分を透過するときは小さくなり、密度が低い部分を透過するときは大きくなる。
放電発光管１から放射されるマイクロ波は、コンクリート１７を透過しない場合、密度が高い部分を透過する場合、密度が低い部分を透過する場合によって、検波器９から出力される直流電圧は変化する。
即ち、マイクロ波は透過する部分のコンクリート密度に応じて検波器９から出力される直流電圧に電圧差が生じる。
放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差を信号処理器１０で判別し、外部表示装置１２にコンクリート１７の密度分布のイメージ表示を行なう。
即ち、マイクロ波は透過する部分のコンクリート密度に応じて検波器９から出力される直流電圧に電圧差が生じる。
放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差を信号処理器１０で判別し、外部表示装置１２にコンクリート１７の密度分布のイメージ表示を行なう。
コンクリート密度の定量化方法としては、実施の形態５の場合と同様に、予め密度の異なったサンプルによる映像（イメージ）を用意しておき、それらとの比較により定量化することができる。
なお、ここで言う「映像（イメージ）」とは、マイクロ波受信装置５０で取得した数値データ（即ち、検波器９から出力される直流電圧データ）を色に変換して表示している映像のことである。
外部表示装置（パソコン）１２により、密度が既知のサンプルを透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データと、密度測定対象のコンクリート１７を透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データとを比較することにより、コンクリート１７の密度を定量的に知ることができる。
なお、ここで言う「映像（イメージ）」とは、マイクロ波受信装置５０で取得した数値データ（即ち、検波器９から出力される直流電圧データ）を色に変換して表示している映像のことである。
外部表示装置（パソコン）１２により、密度が既知のサンプルを透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データと、密度測定対象のコンクリート１７を透過したマイクロ波をマイクロ波受信機で受信したときに得る数値データとを比較することにより、コンクリート１７の密度を定量的に知ることができる。
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物はコンクリート１７であり、外部表示装置１２、予め保存されているコンクリート密度の異なるサンプルのイメージと検知対象物１７のコンクリートのイメージとを比較することにより検知対象物のコンコリート１６の密度を判定するコンクリート密度判定手段を備えているので、コンクリートの密度を測定（判定）できるコンクリート密度センサーとして応用できる。
実施の形態７．
図１７は、実施の形態７によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムをセキュリティセンサーとして応用した場合を示している。
また、図１８は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１７および図１８において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１８は人物や鞄などの危険物を格納する物体、１９はナイフなどの検知対象物である金属製の危険物、４０は危険物を格納する物体１８で反射した反射マイクロ波、４０ａは危険物１９で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
なお、本実施の形態の例では、図１８に示すようにマイクロ波受信装置５０内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは両側に放電発光管１が配置されている。
図１７は、実施の形態７によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムをセキュリティセンサーとして応用した場合を示している。
また、図１８は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１７および図１８において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、１８は人物や鞄などの危険物を格納する物体、１９はナイフなどの検知対象物である金属製の危険物、４０は危険物を格納する物体１８で反射した反射マイクロ波、４０ａは危険物１９で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、１３は回転駆動機構である。
なお、本実施の形態の例では、図１８に示すようにマイクロ波受信装置５０内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは両側に放電発光管１が配置されている。
放電発光管１で発生したマイクロ波２は、ナイフなどの危険物を格納する物体１８で反射された反射マイクロ波４０あるいは危険物１９で反射された反射マイクロ波４０ａとなり、これらの反射マイクロ波はマイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
ナイフなどの危険物１９の反射率は、衣服や鞄などの危険物を格納する物体１８の反射率より大きい。
即ち、危険物１９で反射された反射マイクロ波４０ａは、ナイフなどの危険物を格納する物体１８で反射された反射マイクロ波４０よりも強い。
従って、危険物１９で反射された反射マイクロ波４０ａが入力されたとき検波器９から出力する直流電圧は、ナイフなどの危険物を格納する物体１８で反射された反射マイクロ波４０が入力された場合よりも大きな電圧を示すこととなる。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
ナイフなどの危険物１９の反射率は、衣服や鞄などの危険物を格納する物体１８の反射率より大きい。
即ち、危険物１９で反射された反射マイクロ波４０ａは、ナイフなどの危険物を格納する物体１８で反射された反射マイクロ波４０よりも強い。
従って、危険物１９で反射された反射マイクロ波４０ａが入力されたとき検波器９から出力する直流電圧は、ナイフなどの危険物を格納する物体１８で反射された反射マイクロ波４０が入力された場合よりも大きな電圧を示すこととなる。
本実施の形態では、放電発光管１と平行に対向させて垂直方向に一列に並べて配置された複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０を回転駆動機構１３により回転させながら、各マイクロ波受信機５では、この電圧差（危険物で反射された反射マイクロ波が入力されたときに検波器９から出力する直流電圧と危険物を格納する物体あるいは人物で反射された反射マイクロ波４０が入力されたときに検波器９から出力する直流電圧の電圧差）を信号処理器１０で判別する。
そして、表示器１１に危険物１９の有無の表示を、外部表示装置１２に危険物を格納する物体１８と危険物１９のイメージ表示を行なう。
危険物１９が電波吸収体などのマイクロ波を極端に吸収する物体あるいは金属物体で囲まれている場合には、危険物１９を囲んでいる物体が検出されてしまい、危険物１９そのものは検出されない。
しかし、電波吸収体などのマイクロ波を極端に吸収しない物体あるいは金属物体以外の物体で囲まれている場合は、金属製の危険物を検出することが可能である。
従って、革の鞄などに入った危険物の検知は可能である。
そして、表示器１１に危険物１９の有無の表示を、外部表示装置１２に危険物を格納する物体１８と危険物１９のイメージ表示を行なう。
危険物１９が電波吸収体などのマイクロ波を極端に吸収する物体あるいは金属物体で囲まれている場合には、危険物１９を囲んでいる物体が検出されてしまい、危険物１９そのものは検出されない。
しかし、電波吸収体などのマイクロ波を極端に吸収しない物体あるいは金属物体以外の物体で囲まれている場合は、金属製の危険物を検出することが可能である。
従って、革の鞄などに入った危険物の検知は可能である。
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する放電発光管１と、放電発光管１から放射され、検知対象物で反射されるマイクロ波を受信するマイクロ波受信機５を含むマイクロ波受信装置５０で構成されているので、検知対象物で反射される微弱なマイクロ波を検知することが可能であり、安価な放電発光管を用いていながら検知対象物を検出できる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管１と、放電発光管１から放射され、検知対象物で反射されるマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０とを備え、該マイクロ波受信装置５０を構成する複数のマイクロ波受信機５は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して配置されているので、検知対象物で反射されたマイクロ波を受信して精度よく検知対象物を検出できる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管１と、放電発光管１から放射され、検知対象物で反射されるマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置５０とを備え、該マイクロ波受信装置５０を構成する複数のマイクロ波受信機５は、放電発光管１の長手方向に平行する方向で、放電発光管１に対向して配置されているので、検知対象物で反射されたマイクロ波を受信して精度よく検知対象物を検出できる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管１と、放電発光管１から放射され、検知対象物で反射されるマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置５０とを備え、マイクロ波受信装置５０を構成する複数のマイクロ波受信機５は、それぞれアンテナ６を有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせているので、更に感度よく検知対象物を検出できる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、マイクロ波受信装置５０を回転させる回転駆動機構１３と外部表示装置１２を更に備え、外部表示装置５０は、回転駆動機構１３により回転させられるマイクロ波受信装置５０の各マイクロ波受信機５の検出信号に基づいて、検知対象物のイメージを作成して表示する。
従って、人物が検知対象物である金属製の危険物１９を携帯する場合、危険物のイメージを作成して外部表示装置５０に表示することが可能であり、空港などにおけるセキュリティーセンサーとして応用できる。
従って、人物が検知対象物である金属製の危険物１９を携帯する場合、危険物のイメージを作成して外部表示装置５０に表示することが可能であり、空港などにおけるセキュリティーセンサーとして応用できる。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出方法は、放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を、マイクロ波受信機を含むマイクロ波受信装置で受信するステップを有したものである。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置している。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物で反射したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせている。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、放電発光管の長手方向に平行する方向で、放電発光管に対向して配置している。
また、本実施の形態によるマイクロ波検出方法は、長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と検知対象物で反射したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせている。
実施の形態８．
図１９は、実施の形態８によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを壁面検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２０は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１９および図２０において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２０は検知対象物である壁、４０は壁２０で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａは壁２０の表面にあるヒビあるいは埋設物などで反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置を壁２０と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
図１９は、実施の形態８によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを壁面検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２０は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図１９および図２０において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２０は検知対象物である壁、４０は壁２０で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａは壁２０の表面にあるヒビあるいは埋設物などで反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置を壁２０と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
放電発光管１は、壁２０と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、壁２０に向かって放射され、壁２０の表面で反射される反射マイクロ波４０あるいは壁２０の表面のキズや内部の埋設物で反射される反射マイクロ波４０ａとなり、マイクロ波受信装置５０を構成する各マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、前述したように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
壁２０の表面や内部の状態（ヒビなど）あるいは壁２０に埋設されている埋設物により反射率が異なる。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、前述したように、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
壁２０の表面や内部の状態（ヒビなど）あるいは壁２０に埋設されている埋設物により反射率が異なる。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
本実施の形態では、平行移動駆動機構２１により、マイクロ波受信装置５０を壁２０に対して平行に（即ち、放電発光管１の長手方向に）に移動させながら、検波器９から出力する電圧の差を信号処理器１０で判別し、表示器１１に壁２０の表面あるいは壁２０の内部の異常および壁２０の埋設物有無の表示を行い、外部表示装置１２に壁２０のイメージ表示を行なう。
壁２０が電波吸収体などのマイクロ波を極端に吸収する物体あるいは金属物体でできていなければ、壁２０の表面あるいは壁２０の内部の状態（即ち、壁２０の表面のヒビや壁２０の内部埋設物の有無）を検知することが可能である。なお、マイクロ波の周波数が低いほど、壁２０の奥まで検知することが可能となる。
壁２０が電波吸収体などのマイクロ波を極端に吸収する物体あるいは金属物体でできていなければ、壁２０の表面あるいは壁２０の内部の状態（即ち、壁２０の表面のヒビや壁２０の内部埋設物の有無）を検知することが可能である。なお、マイクロ波の周波数が低いほど、壁２０の奥まで検知することが可能となる。
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムは、マイクロ波受信装置５０を設置面に対して平行移動させる平行移動駆動機構２１と外部表示装置１２を更に備え、外部表示装置１２は、平行移動駆動機構２１により移動させられるマイクロ波受信装置５０の各マイクロ波受信機５の検出信号に基づいて、検知対象物のイメージを作成して表示する。
従って、検知対象物が壁２０である場合、壁２０の異常（例えば、壁表面のヒビ）あるいは壁中の埋設物を検出する壁センサーとして応用できる。
従って、検知対象物が壁２０である場合、壁２０の異常（例えば、壁表面のヒビ）あるいは壁中の埋設物を検出する壁センサーとして応用できる。
実施の形態９．
図２１は、実施の形態９によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを地中検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２２は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図２１および図２２において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２２は地面、４０は地面２２で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａは地面２２の内部にある埋設物で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０を地面２２と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
図２１は、実施の形態９によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを地中検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２２は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図２１および図２２において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２２は地面、４０は地面２２で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａは地面２２の内部にある埋設物で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０を地面２２と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
放電発光管１は、地面２２と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、地面２２に向かって放射され、地面２２の表面で反射される反射マイクロ波４０あるいは地面２２内の物体（埋設物）で反射された反射マイクロ波４０ａとなり、マイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
地面２２の表面、地面２２に埋設されている物体（埋設物）により反射率が異なる。
そのため、検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
地面２２の表面、地面２２に埋設されている物体（埋設物）により反射率が異なる。
そのため、検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
平行移動駆動機構２１により、マイクロ波受信装置５０を地面２２に対して平行に（即ち、放電発光管１の長手方向に）に移動させながら、検波器９から出力する電圧の差（即ち、地面で反射した反射マイクロ波４０が入力した場合に検波器９から出力する直流電圧と地面中の埋設物で反射した反射マイクロ波４０ａが入力した場合に検波器９から出力する直流電圧の差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に地面２２の表面あるいは地面２２内の埋設物の有無の表示を行い、外部表示装置１２に壁２０のイメージ表示を行なう。
なお、マイクロ波の周波数が低いほど、地中深くまで検知することが可能となる。
なお、マイクロ波の周波数が低いほど、地中深くまで検知することが可能となる。
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物は地面であり、外部表示装置１２は地面のイメージを作成して表示するので、検知対象物である地面の表面に異常（例えば、凹凸など）があったり、地中に金属などの埋設物がある場合は、この部分での反射率が他の部分と異なり、地面（例えば路面）の表面異常や地中の埋設物などに対応したイメージを得ることができ、路面状態検査センサーや地中埋設物検査センサーなどとして応用できる。
実施の形態１０．
図２３は、実施の形態１０によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを雪中検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２４は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図２３および図２４において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２２は地面、４０は地面上の積雪２３で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａは積雪２３の内部にある物体で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０を地面２２と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
図２３は、実施の形態１０によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムを雪中検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２４は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図２３および図２４において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２２は地面、４０は地面上の積雪２３で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａは積雪２３の内部にある物体で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０を地面２２と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
放電発光管１は、地面上の積雪２３と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、積雪２３に向かって放射され、積雪２３の表面で反射される反射マイクロ波４０あるいは積雪２３内の物体で反射された反射マイクロ波４０ａとなり、マイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
積雪２３の表面、積雪２３中に埋設されている物体により反射率が異なる。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
積雪２３の表面、積雪２３中に埋設されている物体により反射率が異なる。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
平行移動駆動機構２１により、マイクロ波受信装置５０を積雪２３に対して平行に（即ち、放電発光管１の長手方向に）に移動させながら、検波器９から出力する電圧の差（即ち、積雪面で反射した反射マイクロ波４０が入力した場合に検波器９から出力する直流電圧と積雪中の埋設物で反射した反射マイクロ波４０ａが入力した場合に検波器９から出力する直流電圧の差）を信号処理器１０で判別し、表示器１１に積雪２３の表面あるいは積雪２３内の物体（埋設物）の有無の表示を行い、外部表示装置１２に積雪２３のイメージ表示を行なう。
なお、マイクロ波の周波数が低いほど、雪中深くまで検知することが可能となる。
なお、マイクロ波の周波数が低いほど、雪中深くまで検知することが可能となる。
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物は地面上の積雪２３であり、外部表示装置１２は、地面上の積雪２３のイメージを作成して表示する。
従って、検知対象物である地面上の積雪中に金属などの埋設物がある場合、この部分での反射率が他の部分とは異なるので、積雪中の埋設物に対応したイメージを得ることができ、雪中探査センサーとして応用できる。
従って、検知対象物である地面上の積雪中に金属などの埋設物がある場合、この部分での反射率が他の部分とは異なるので、積雪中の埋設物に対応したイメージを得ることができ、雪中探査センサーとして応用できる。
実施の形態１１．
図２５は、実施の形態１１によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムをアスファルト下の地中検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２６は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図２５および図２６において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２４は路面に敷設されたアスファルト、４０はアスファルト２５で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａはアスファルト２４の内部にある空洞で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０をアスファルト２５と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
図２５は、実施の形態１１によるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図であり、マイクロ波検出システムをアスファルト下の地中検査センサーとして応用した場合を示している。
また、図２６は、本実施の形態によるマイクロ波検出システムの使用状態を説明するための図である。
図２５および図２６において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２４は路面に敷設されたアスファルト、４０はアスファルト２５で反射した反射した反射マイクロ波、４０ａはアスファルト２４の内部にある空洞で反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０をアスファルト２５と平行な方向に自在に移動させる平行移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左側または右側あるいは左右両側に放電発光管１が配置されている。
放電発光管１は、アスファルト２４と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、アスファルト２４に向かって放射され、アスファルト２４の表面で反射される反射マイクロ波４０ａあるいはアスファルト２４内またはアスファルト下の空洞で反射された反射マイクロ波４０となり、マイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
アスファルト２４の表面、アスファルト２４内あるいはアスファルト２４下の地中の空洞／埋設物により反射率が異なる。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０あるいは反射マイクロ波４０ａは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
アスファルト２４の表面、アスファルト２４内あるいはアスファルト２４下の地中の空洞／埋設物により反射率が異なる。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
本実施の形態では、平行移動駆動機構２１により、マイクロ波受信装置５０をアスファルト２４に対して平行に（即ち、放電発光管１の長手方向に）に移動させながら、検波器９から出力する電圧の差を信号処理器１０で判別し、表示器１１にアスファルト２４の表面状態あるいはアスファルト２５内あるいはアスファルト下の空洞／埋設物の有無の表示を行い、外部表示装置１２にアスファルト２４のイメージ表示を行なう。
なお、マイクロ波の周波数が低いほど、アスファルト下の地中深くまで検知することが可能となる。
なお、マイクロ波の周波数が低いほど、アスファルト下の地中深くまで検知することが可能となる。
以上説明したように、本実施の形態によるマイクロ波検出システムによれば、検知対象物は地面上のアスファルトであり、外部表示装置１２は地面上のアスファルトのイメージを作成して表示する。
従って、検知対象物である地面上のアスファルトに異常がある場合やアスファルト下の空洞／埋設物がある場合は、この部分での反射率が他の部分と異なるので、アスファルトの異常の有無あるいはアスファルト下の空洞／埋設物の有無などに対応したイメージを得ることができる「アスファルト下地中状態検出センサー」として応用できる。
従って、検知対象物である地面上のアスファルトに異常がある場合やアスファルト下の空洞／埋設物がある場合は、この部分での反射率が他の部分と異なるので、アスファルトの異常の有無あるいはアスファルト下の空洞／埋設物の有無などに対応したイメージを得ることができる「アスファルト下地中状態検出センサー」として応用できる。
実施の形態１２．
本実施の形態では、本発明によるマイクロ波検出システムを利用した道路監視システムについて説明する。
図２７は、本実施の形態による道路監視システムに応用されるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図である。
また、図２８は、本実施の形態による道路監視システムを説明するための概念図である。
本実施の形態では、図２８に示すように、道路表面の状態を監視するためのマイクロ波検出システムが所定の間隔を有して道路に沿って配置されている。
本実施の形態では、本発明によるマイクロ波検出システムを利用した道路監視システムについて説明する。
図２７は、本実施の形態による道路監視システムに応用されるマイクロ波検出システムの構成を概念的に示す図である。
また、図２８は、本実施の形態による道路監視システムを説明するための概念図である。
本実施の形態では、図２８に示すように、道路表面の状態を監視するためのマイクロ波検出システムが所定の間隔を有して道路に沿って配置されている。
図２７において、１は放電発光管、２は放電発光管１から発生するマイクロ波、２５は道路、４０は道路２５で反射した反射した反射マイクロ波、５０は複数のマイクロ波受信機５で構成されたマイクロ波受信装置、１２は外部表示装置、２１はマイクロ波受信装置５０を道路２５と平行な方向に自在に移動させる移動駆動機構である。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左右に２本の放電発光管１が配置されている。
なお、図２７では、マイクロ波受信装置５０を平行移動駆動機構２１に載置した場合を示しているが、本実施の形態では移動駆動機構２１は必ずしも必要ではなく、図２８に示すように、各マイクロ波受信装置５０は道路面に対して固定して設けてもよい。
なお、本実施の形態においても、マイクロ波受信装置内で複数のマイクロ波受信機５の左右に２本の放電発光管１が配置されている。
なお、図２７では、マイクロ波受信装置５０を平行移動駆動機構２１に載置した場合を示しているが、本実施の形態では移動駆動機構２１は必ずしも必要ではなく、図２８に示すように、各マイクロ波受信装置５０は道路面に対して固定して設けてもよい。
図２８において、４０ａは濡れた道路面（ＷＥＴな道路面）で反射される反射マイクロ波、４０ｂは凍結した道路面（ＩＣＥ状の道路面）で反射される反射マイクロ波である。
マイクロ波受信装置５０内の放電発光管１は、道路２５の面と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、道路２５に向かって放射され、道路２５の表面で反射される反射マイクロ波４０（例えば、濡れた道路面で反射される場合は反射マイクロ波４０ａ、凍結した道路面で反射される場合は反射マイクロ波４０ｂ）となり、マイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０、反射マイクロ波４０ａあるいは反射マイクロ波４０ｂは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
マイクロ波受信装置５０内の放電発光管１は、道路２５の面と平行に配置されており、放電発光管１で発生したマイクロ波２は、道路２５に向かって放射され、道路２５の表面で反射される反射マイクロ波４０（例えば、濡れた道路面で反射される場合は反射マイクロ波４０ａ、凍結した道路面で反射される場合は反射マイクロ波４０ｂ）となり、マイクロ波受信機５に入力される。
マイクロ波受信機５のアンテナ６に入力された反射マイクロ波４０、反射マイクロ波４０ａあるいは反射マイクロ波４０ｂは、増幅器７で電力増幅され、周波数フィルタ８で所望する周波数だけを通過させ、検波器９で直流電圧に変換される。
道路面での反射率は、路面の状態により異なる。例えば、反射率は、濡れた路面（ＷＥＴ）、凍結している路面（ＩＣＥ）、積雪している路面（ＳＮＯＷ）、乾燥している路面（ＤＲＹ）の順に大きくなることが実験により確かめられている。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
従って、検波器９から出力する直流電圧の値に応じて、路面の状態（濡れている／凍結／積雪／乾燥など）を判定することができる。
マイクロ波受信装置５０のマイクロ波受信機５は、検波器９から出力する電圧値を信号処理器１０で判別し、マイクロ波が照射されている道路２５の路面状況を判断して、外部表示装置１２に路面情報を表示させる。
表示を行なう。
検波器９から出力する直流電圧は、反射率が低い状態の場合は小さな電圧を示し、反射率が大きな状態の場合は大きな電圧を示す。
従って、検波器９から出力する直流電圧の値に応じて、路面の状態（濡れている／凍結／積雪／乾燥など）を判定することができる。
マイクロ波受信装置５０のマイクロ波受信機５は、検波器９から出力する電圧値を信号処理器１０で判別し、マイクロ波が照射されている道路２５の路面状況を判断して、外部表示装置１２に路面情報を表示させる。
表示を行なう。
道路表面の状態（濡れている／凍結／積雪／乾燥）によって、マイクロ波受信機５で取得する数値データ（即ち、検波器９から出力される直流電圧値）の範囲が決まるので、例えば、数値データがある数値以下では凍結、それ以上の範囲では濡れているというように、道路表面の状態を一意的に判断することができ。
各外部表示装置１２は、対応するマイクロ波受信装置５０で得られるデータ（即ち、路面の状態など）を運転者が容易に確認できるように表示している。
また、各マイクロ波受信装置５０で得られるデータは、それぞれ中央道路監視センター（図示なし）に通報され、中央道路監視センターは、対応する外部表示装置１２に対して「凍結注意」とか「スリッブ注意」などの警告表示をさせてもよい。
各外部表示装置１２は、対応するマイクロ波受信装置５０で得られるデータ（即ち、路面の状態など）を運転者が容易に確認できるように表示している。
また、各マイクロ波受信装置５０で得られるデータは、それぞれ中央道路監視センター（図示なし）に通報され、中央道路監視センターは、対応する外部表示装置１２に対して「凍結注意」とか「スリッブ注意」などの警告表示をさせてもよい。
以上説明したように、本実施の形態による道路監視システムは、マイクロ波受信装置５０と該マイクロ波受信装置５０と対応する外部表示装置１２とが一対となっているマイクロ波検出システムが道路２５に沿って複数配置された道路監視システムであって、マイクロ波受信装置５０は、検知対象物である道路２５の表面にマイクロ波を放射する放電発光管１と、放電発光管１から放射され、道路２５の表面で反射されるマイクロ波を受信して道路２５の表面状況を判断するマイクロ波受信装置とで構成され、外部表示装置１２は、マイクロ波受信装置が判断した道路２５の表面状況を表示する。
従って、放電発光管を用いたマイクロ波検出システムを利用して、路面の状況を精度よく監視できる安価な道路監視システムを実現することができる。
従って、放電発光管を用いたマイクロ波検出システムを利用して、路面の状況を精度よく監視できる安価な道路監視システムを実現することができる。
以上で、本発明に係る各実施の形態についての説明は終わるが、各実施の形態に共通して以下のことが言える。
＊ 放電発光管は、長管形状である場合について説明したが、短管形状の放電発光管を直列に複数個接続したものであってもよい。
＊ 放電発光管として蛍光灯を用いることによって、照明装置と兼用することが可能である。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、簡単かつ安価に構成できる。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、使用する周波数によって発信機を変更する必要ない。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、電波法の規制もなく、人体への悪影響も考慮する必要がない。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、発信機を持ち運びするときは軽量でポータビリティーに優れている。
＊ 放電発光管は、長管形状である場合について説明したが、短管形状の放電発光管を直列に複数個接続したものであってもよい。
＊ 放電発光管として蛍光灯を用いることによって、照明装置と兼用することが可能である。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、簡単かつ安価に構成できる。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、使用する周波数によって発信機を変更する必要ない。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、電波法の規制もなく、人体への悪影響も考慮する必要がない。
＊ 放電発光管をマイクロ波発信機として使用するので、発信機を持ち運びするときは軽量でポータビリティーに優れている。
この発明は、放電発光管を用いて、安価且つ検知精度が高く、種々の用途に応用可能なマイクロ波検出システムの実現に有用である。
１ 放電発光管
２ 放電発光管から放射されるマイクロ波
４、４ａ 検知対象物を透過したマイクロ波
５ マイクロ波受信機 ６ アンテナ
７ 増幅器 ８ 周波数フィルタ
９ 検波器 １０ 信号処理器
１１ 表示器 １２ 外部表示装置
１３ 回転駆動機構
１４ アンテナで受信できるマイクロ波の方向
１５ 自動車 １６ 水分量測定対象物
１７ コンクリート １８ 危険物を格納する物体
１９ 危険物 ２０ 壁
２１ 移動駆動機構 ２２ 地面
２３ 積雪 ２４ アスファルト
２５ 道路
４０、４０ａ、４０ｂ 検知対象物で反射したマイクロ波
５０ マイクロ波受信装置
２ 放電発光管から放射されるマイクロ波
４、４ａ 検知対象物を透過したマイクロ波
５ マイクロ波受信機 ６ アンテナ
７ 増幅器 ８ 周波数フィルタ
９ 検波器 １０ 信号処理器
１１ 表示器 １２ 外部表示装置
１３ 回転駆動機構
１４ アンテナで受信できるマイクロ波の方向
１５ 自動車 １６ 水分量測定対象物
１７ コンクリート １８ 危険物を格納する物体
１９ 危険物 ２０ 壁
２１ 移動駆動機構 ２２ 地面
２３ 積雪 ２４ アスファルト
２５ 道路
４０、４０ａ、４０ｂ 検知対象物で反射したマイクロ波
５０ マイクロ波受信装置
Claims (6)
- 検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、
上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置されているとともに、上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過するマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたことを特徴とするマイクロ波検出システム。 - 検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物を透過するマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、
上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過するマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたことを特徴とするマイクロ波検出システム。 - 検知対象物に可視光線およびマイクロ波を放射する長管形状の放電発光管と、該放電発光管から放射され、上記検知対象物で反射されるマイクロ波を受信する複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置とを備え、
上記マイクロ波受信装置を構成する上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射されるマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたことを特徴とするマイクロ波検出システム。 - 長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、
上記複数のマイクロ波受信機は、上記放電発光管の長手方向に平行する方向で、上記放電発光管に対向して配置しているとともに、上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれア
ンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過するマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせたことを特徴とするマイクロ波検出方法。 - 長管形状の放電発光管から放射され検知対象物を透過するマイクロ波を、複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、
上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物を透過したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせていることを特徴とするマイクロ波検出方法。 - 長管形状の放電発光管から放射され検知対象物で反射するマイクロ波を複数のマイクロ波受信機で構成されたマイクロ波受信装置で受信するステップを有し、
上記複数のマイクロ波受信機は、それぞれアンテナを有し、該アンテナにおける受信感度の大きい方向と上記検知対象物で反射したマイクロ波の電界強度の大きい方向とを同方向に合わせていることを特徴とするマイクロ波検出方法。
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