JP5317004B1 - 設置用センサ - Google Patents

Abstract

【課題】多くの電波照射による物体検知装置や、この検知装置以外で類似の電波を照射する装置が、同じ検知領域にあると、お互いの電波干渉によって、物体の存在判定（距離算出）が妨げられる事が多々ある。防止の手段は有るが、台数を多く設置する場合に防ぐ方法が限定されていた。
【解決手段】電波Ｄを周波数変調させながら検知領域Ｋに照射して、検知領域Ｋ内の物体Ｔで反射した反射波Ｒを受信することで、検知領域Ｋ内における物体Ｔの距離を算出する。電波Ｄの照射停止時に検知領域Ｋ内における物体Ｔまでの距離算出を妨げる干渉波Ｇの存在を判定すると共に、干渉波Ｇが存在しないと判定した場合に電波Ｄを照射して物体Ｔの距離を算出し、干渉波Ｇが存在すると判定した場合に電波Ｄの照射停止を保留する信号処理手段５に、電波Ｄの照射停止が所定の時間を超えた際に保留超過信号Ｈを出力する保留超過部７を備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、電波を自ら検知領域に照射し、この検知領域に侵入した物体からの反射波により物体までの距離を算出して、その存在を判定する物体検知装置を複数備えた設置用センサに関するものであって、より詳しくは、複数の物体検知装置から互いに電波を照射した際に発生する電波干渉や、検知領域へ侵入した物体からの電波等によって、物体の距離算出が妨害されることを、事前に防止する設置用センサに関するものである。

従来より、物体検知装置として自ら電波を検知領域に照射し、この検知領域に侵入した物体からの反射波により物体を検出する方法として、例えばＦＭＣＷレーダ装置等を利用した方法などが知られている。
前記ＦＭＣＷレーダ装置等の物体検知装置を複数使用する場合においては、物体検知方法として自らの照射した電波の反射波を検出手段とするために、他から照射した電波と電波干渉し、検知領域に侵入した物体と誤って検知してしまう場合がある。

図１０で示すように、例えば、複数の物体検知装置のうち１つの物体検知装置が、他の物体検知装置から照射した電波を、直接、或いは障害物からの反射波を受信すると、電波干渉が誘発される。
このような電波干渉によって干渉波が生じると、検知領域内に物体が存在しなくても、あたかも物体が存在する（図１０中、物体Ｔ’が存在しない場合には、電波ＤａはＤａ’のように突き抜けるものの、他からの電波Ｄｂ、Ｄｃや、反射波Ｒｄが届く）と誤判定をしてしまう。

又、ＦＭＣＷレーダ装置の場合、検知領域内に物体が存在しても、物体の反射波とのビート信号（照射した電波と反射波との差分信号）とは別の干渉波によるビート信号（照射した電波と干渉波との差分信号）が重畳し、存在する物体とは別の物体が検知領域内に存在するかのように誤判定をしてしまう場合もある。
上記の誤判定を防ぐ為に、従来は、複数の物体検知装置や、類似電波の照射装置による電波干渉を避ける為に、検知領域で利用する電波帯域を、周波数帯毎に区分けしたり、時間毎に制限して利用したり、電波干渉が起こらない様にそれぞれの利用電波を相互に干渉しない水平偏波と垂直偏波で利用する方法や、複数のレーダ装置間でネットワークを構築し、そのネットワーク内で、各レーダ装置の物体検知のタイミングを順次切り替えて干渉を回避する方法等があった。

しかしながら、検知領域で利用できる電波には、特定小電力無線局の移動体検知センサとして、２４．０５ＧＨｚ以上２４．２５ＧＨｚ以下との制限があり、周波数帯の区分けと水平・垂直偏波利用を同時に行っても、電波干渉を回避できる台数は数台であり、又、ネットワーク構築時の登録設定の煩わしさや、順次切り替わるレーダ装置同士の電波が被らないように、各レーダ装置の切替り間に、電波を照射しない時間（つまり、物体検知していない時間）を設ける必要があるなど、物体検知装置や類似電波の照射装置を多く設置する事に課題があった。
このように、物体検知装置を多く設置することを課題としたもので、従来、ＦＭＣＷレーダ装置等が他レーダ装置から干渉を受けた場合の誤検知を防止するレーダによる手段検知を用いた踏切等の遮断侵入物検知装置が知られている（特許文献１）。
このレーダ侵入物検知装置は、送受信スイッチを逆相で切り替え、目標と自レーダの相対速度、距離を検出するＦＭＣＷレーダと、レーダにより固定距離に設置した少なくとも１つの基準反射断面積反射体からのレーダ検知受信レベルを検知する手段と、受信レベルがヌルとなる送受切替周波数にした時の信号レベルと閾値とを比較し、干渉障害を判別している。

特開２００７−８６００９号公報（特許第４８１３８５９号公報）

しかしながら、上述の特許文献１に記載された遮断侵入物検知装置は、少なくとも１つの基準反射断面積反射体からレーダまでの距離が、固定距離だからこそ、送受信スイッチを逆相で切り替えただけで、基準反射体とレーダ間を遮断するレーダー搭載車からの出射波が、固定距離だけ離れた基準反射体からの反射波よりも、速く返ってきたことが認識でき、誤検出を防げるだけである。
従って、基準反射体付近にあるレーダー搭載車から電波が出射された場合には、誤検出してしまう。
又、特許文献１の遮断侵入物検知装置は、踏切等での設置を前提としているように、基準反射体から固定距離だけ離れた場所でなくては、レーダを設置できない等、設置条件に大きな制約がある。

そこで本発明は、多くの物体検知装置や類似の電波の照射装置を、検知領域に複数設置しても、自らの電波と他の電波とが電波干渉を起こさない環境下で物体までの距離算出を行う物体検知装置を複数備えた設置用センサを実現することを目的とする。

本発明に係る設置用センサは、電波Ｄを周波数変調させながら検知領域Ｋに照射して、この検知領域Ｋ内の物体Ｔで反射した反射波Ｒを受信することで、前記検知領域Ｋ内における物体Ｔまでの距離を算出する物体検知装置を複数備え、これら複数の物体検知装置が１つの同じ前記検知領域Ｋ内の物体Ｔを検知する位置に設置された設置用センサであって、前記物体検知装置それぞれは、前記電波Ｄを前記検知領域Ｋに照射自在な照射手段２と、前記反射波Ｒ又は干渉波Ｇを受信する受信手段３と、前記電波Ｄの照射停止時に前記検知領域Ｋ内における物体Ｔまでの距離算出を妨げる干渉波Ｇの存在を判定すると共に、前記干渉波Ｇが存在しないと判定した場合に前記電波Ｄを照射して物体Ｔまでの距離を算出し、前記干渉波Ｇが存在すると判定した場合に前記電波Ｄの照射停止を保留する信号処理手段５とを、１つずつ有しており、前記物体検知装置それぞれにおける信号処理手段５は、その内部だけで且つ外部との通信なしで且つ前記複数の物体検知装置同士の通信なしで、前記反射波Ｒ又は干渉波Ｇの何れかである受信した波に相当する信号と前記電波Ｄに相当する信号とを乗算して出力されるビート信号に基づき、前記検知領域Ｋ内の物体Ｔまでの距離算出と、前記検知領域Ｋ内における干渉波Ｇの存在判定とをすると共に、前記電波Ｄの照射停止が所定の時間を超えた際に保留超過信号Ｈを出力して前記複数の物体検知装置同士の位置の不備を知らせる保留超過部７を備えていて、前記物体検知装置それぞれにおける信号処理手段５は、当該物体検知装置における照射手段２に、前記電波Ｄの周波数を周波数変動幅Δｆだけ直線的に減少させながら当該電波Ｄを前記検知領域Ｋに照射させると共に、前記干渉波Ｇの存在判定を、当該干渉波Ｇに相当する信号と、前記電波Ｄに相当する信号として前記電波Ｄの周波数変動幅Δｆ内における最も高い照射直後の周波数と同じ値で周波数を一定とした信号とを乗算して出力されるビート信号に基づいて行い、前記物体検知装置それぞれにおける信号処理手段５は、前記物体Ｔまでの距離算出と前記干渉波Ｇの存在判定と前記保留超過信号Ｈの出力とをする第１〜６のステップＳ１〜Ｓ６を実行していて、前記第１のステップＳ１は、前記信号処理手段５が照射手段２に電波Ｄの照射を停止させる掃引制御信号を出力して前記第２のステップＳ２へ移るステップであり、前記第２のステップＳ２は、前記照射手段２が電波Ｄの照射を停止した状態で前記信号処理手段５が干渉波Ｇの存在判定をし、前記信号処理手段５が干渉波Ｇは存在すると判定した場合に前記検知領域Ｋ内での干渉波Ｇの存在を示す干渉信号を出力して前記第３のステップＳ３へ移り、前記信号処理手段５が干渉波Ｇは存在しないと判定した場合に前記干渉信号を出力せずに同じく前記第３のステップＳ３へ移るステップであり、前記第３のステップＳ３は、前記第２のステップＳ２で干渉信号の出力が有れば前記第６のステップＳ６へ移り、前記第２のステップＳ２で干渉信号の出力が無ければ前記第４のステップＳ４へ移るステップであり、前記第４のステップＳ４は、前記照射手段２が電波Ｄを１回照射する間に前記物体Ｔまでの距離を信号処理手段５が１回算出して前記第５のステップＳ５へ移るステップであり、前記第５のステップＳ５は、前記物体Ｔまでの距離算出の後に、前記信号処理手段５が照射手段２に電波Ｄの照射を停止させて前記第１のステップＳ１へ移るステップであり、前記第６のステップＳ６は、前記干渉信号が所定回数以上出力されていれば、前記電波Ｄの照射停止が所定の時間を超えたとして、前記信号処理手段５が前記保留超過信号Ｈを出力して前記第１のステップＳ１へ移るステップであることを第１の特徴とする。
尚、本発明における電波Ｄとは、一般的な電波の定義と同様に、電磁波のうち、周波数が３ＴＨｚ以下のものを言い、特に、周波数が３００ＭＨｚから３ＴＨｚまでのマイクロ波が好ましい。上述した特定小電力無線局の移動体検知センサとして物体検知装置１を設置するため、周波数が２４．０５ＧＨｚ以上２４．２５ＧＨｚ以下の電波Ｄを使用することとなる。

ここで、一般的に、電波Ｄなどを含む波動の干渉とは、複数の波動が重ね合わさることにより、新たな波動が発生することを言い、波動の干渉は、相関性の高い波動同士の時に顕著に表れ、例えば、発生源が同じである波動同士や、周波数が近い値又は同じ値である波動同士が重ね合わさった場合に生じる。
従って、本発明において、物体検知装置１が照射する電波Ｄ（又は反射波Ｒ）と、周波数が近い値又は同じ値の電波（妨害波Ｚ）のみが、電波干渉を発生させ、物体検知装置１による距離算出を妨げることとなる。
すなわち、図１０の如く、複数の物体検知装置１ａ〜１ｄを同じ検知領域Ｋに設置した場合では、ある物体検知装置１ａにとって、他の物体検知装置１ｂ、１ｃからの電波Ｄｂ、Ｄｃ、他の物体検知装置１ｄからの電波Ｄｄが物体Ｔで反射した反射波Ｒｄが、妨害波Ｚとなり得る。
よって、本発明では、妨害波Ｚとしては、その妨害波Ｚの周波数Ｆ３が、電波Ｄや反射波Ｒの周波数帯と同じ値又は近い値をとる電波だけを想定すれば良い。

又、本発明における干渉波Ｇとは、厳密には、妨害波Ｚのみから成る波であるか、又は、この妨害波Ｚと照射した電波Ｄ、若しくは、妨害波Ｚと電波Ｄとその反射波Ｒが、電波干渉を起こして重ね合わさった波であり、反射波Ｒの周波数及び振幅に影響を与え、結果的に、物体Ｔまでの距離算出を妨げる波を言う。因みに、電波Ｄや反射波Ｒの周波数帯と同じ値又は近い値をとる妨害波Ｚであれば、その周波数Ｆ３以外に、その振幅や位相という要素も、反射波Ｒの周波数及び振幅に影響を与える。

本発明に係る設置用センサの第２の特徴は、上記第１の特徴に加えて、前記物体検知装置それぞれにおける信号処理手段５は、前記干渉波Ｇの存在判定の履歴から、次に干渉波Ｇが発生すると予測される予測干渉時刻を求める干渉予測部８を備えていると共に、前記干渉波Ｇが存在すると判定した場合に、前記干渉予測部８による予測干渉時刻までに前記電波Ｄを照射する時間の有無を判断し、この照射する時間が有ると判断した際には、次に掃引制御信号が発生する時刻を待たずに、当該物体検知装置における照射手段２に電波Ｄを照射させる点にある。

これらの特徴により、本発明に係る物体検知装置１を複数備えた設置用センサは、電波Ｄの照射を停止しつつ、干渉波Ｇの判定をすることとなり干渉波Ｇの存在判定時には、判定に必要がない電波Ｄを照射しないことによって、複数ある物体検知装置１からの電波Ｄによる余計な干渉がなくなって干渉し合う確率を低減でき、干渉波Ｇ判定の精度が向上できる。
これと同時に、基準反射体から固定距離だけ離れた場所で設置する等の制約は一切なく、特許文献１のように、干渉波Ｇの発生源が、基準反射体付近にあるか否かなどにもよらず、干渉波Ｇの誤検出を低減できる。
これに加え、信号処理手段５によって、電波Ｄの照射停止時に検知領域Ｋ内における干渉波Ｇの存在を判定して、干渉波Ｇが存在しないとの判定時に電波Ｄを照射させて物体Ｔまでの距離を算出し、干渉波Ｇが存在するとの判定時に電波Ｄの照射停止を保留することで、物体検知装置１の設置現場でのネットワーク構築や、構築したネットワークへの登録設定が全く不要となり、装置１間で同期通信にかかる時間に、各物体検知装置１の電波Ｄの照射タイミングが束縛されない。
更には、ネットワークを構築した場合のように、各レーダ装置の切替り間における電波を照射しない時間は、必要なく、各物体検知装置１が、干渉波Ｇが存在しない期間内に、隙あらば、自らが電波Ｄを照射して距離算出を行う状態であり、先を争う形で物体検知が成されるため、物体検知していない時間がなくなる。
電波Ｄの照射停止が所定の時間を超えたことを保留超過信号Ｈによって知らせる際には、電波Ｄが照射保留された物体検知装置１の存在が、装置１の使用者に伝わり、この使用者が、検知領域Ｋ内の物体Ｔを確認したり、物体検知装置１の設置位置を修正して保留解除を行う事が可能となり、より信頼性の高い設置を行った複数の物体検知装置１を提供できる。
更に加えて、信号処理手段５内に、保留超過信号Ｈを出力する保留超過部７を備えることで、信号処理手段５外に、別途、保留超過部７を設けた場合よりも、物体検知装置１のコンパクト化が図れ、又、信号処理手段５と保留超過部７を一体的に製造でき、生産効率が上がる。

又、干渉波Ｇの存在判定の履歴から、今後の干渉波Ｇの変化を予測する際には、電波Ｄの照射に時間的余裕がないと判断した時には、干渉波Ｇの存在判定を、時間経過と共に履歴として記憶し、次に、いつ干渉波Ｇが来るかの判断に活かせると共に、干渉波Ｇの予測を組み合わせることにより、より信頼性の高い物体検知を行う事が出来る。
更に加えて、信号処理手段５内に、今後の干渉波Ｇの変化を予測する干渉予測部８を備えることで、上述と同様に、物体検知装置１のコンパクト化や、生産効率の向上が図れる。

そして、電波Ｄの照射１回につき、物体Ｔまでの距離を１回算出する（判定に必要がない期間に電波Ｄを照射しない）際には、複数ある物体検知装置１からの電波Ｄによる余計な干渉がなくなって干渉し合う確率を更に低減できるため、従来よりも各掃引にかかる時間が短縮、すなわち、各物体検知装置１の電波Ｄの照射停止の時間が短くなり、結果的に、物体検知装置１の同時使用可能台数が大幅に増加する。
尚、従来は、電波Ｄの１回の照射にかかる時間に比べて、信号処理手段５の算出速度が遅い場合もあった。

因みに、装置の同時使用可能台数を例示比較すれば、従来のＦＭＣＷレーダ装置の場合、相互に干渉させないために２４．０５ＧＨｚ以上２４．２５ＧＨｚ以下の周波数帯を区分けして（実質２区分程度）、この区分ごとに水平偏波と垂直偏波で利用した場合でも、多くとも４区分（つまり、最大の同時使用台数が４台）であった。
しかし、本発明に係る物体検知装置１を複数備えた設置用センサでは、物体Ｔまでの測定距離を２００ｍと仮定した場合、反射波Ｒと電波Ｄとのビート信号の周波数は、後述するように、最大で２５０ｋＨｚ程度となり、この２倍のマージンをとって、各物体検知装置１ごとに５００ｋＨｚ以上ビート信号の周波数が離れていれば、互いの検知に影響しないため、利用できる周波数帯を２４．２５ＧＨｚ−２４．０５ＧＨｚ＝２００ＭＨｚのうち上下１０ＭＨｚのマージンをとって１８０ＭＨｚと少な目に見積もっても、１８０ＭＨｚ÷５００ｋＨｚ＝３６０台、つまり、１８０ＭＨｚの周波数帯で使用できる台数が３６０台と算出でき、同時使用可能台数を、４台から大幅に増やすことが可能となる。

電波の照射停止時に検知領域内における干渉波の存在を判定すると共に、干渉波が存在しないとの判定時に電波を照射させて物体までの距離を算出し、干渉波が存在するとの判定時に電波の照射停止を保留することで、電波干渉を受けない環境での物体検知が可能になり、誤判定を防ぐことが出来る。

本発明の物体検知装置の構成例を示すブロック図である。 干渉波がない場合の物体検知パターン例を示す図である。 干渉波がある場合の差分信号と干渉例を示す図である。 干渉波の存在判定をする構成の例を示す図である。 本発明の実施例１のフローチャート図である。 本発明の実施例１を説明するタイムチャート図である。 本発明の実施例２のフローチャート図である。 本発明の実施例３のフローチャート図である。 本発明の実施例３を説明するタイムチャート図である。 電波干渉が生じる環境を示した概略図である。

図１〜１０に言及しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。
＜使用環境、全体構成＞
図１は、物体検知装置１の一例であるＦＭＣＷレーダ装置の構成を示すブロック図であり、一般によく利用されているブロック図である。
物体検知装置１は、例えば、図１０にて示された如く、複数の物体装置１ａ〜１ｄが設置された所定の検知領域Ｋにおいて、ある物体検知装置１ａにとって、電波干渉が生じ得る環境（他の物体検知装置１ｂ、１ｃからの電波Ｄｂ、Ｄｃや、他の物体検知装置１ｄからの電波Ｄｄが物体Ｔで反射した反射波Ｒｄが、妨害波Ｚとして入射し得る環境）でも使用できる。
物体検知装置１は、電波Ｄ（以下「照射波Ｄ」と言う）を検知領域Ｋに照射する照射手段２と、反射波Ｒ又は干渉波Ｇを受信する受信手段３と、反射波Ｒ又は干渉波Ｇと照射波Ｄとの差分信号Ｖを出力する差分出力手段４と、差分信号Ｖに基づいて物体Ｔまでの距離を算出する信号処理手段５を有している。

＜照射手段２＞
図１に示したように、照射手段２は、周波数を変調可能な基礎信号Ｍ（照射波Ｄと同等の周波数及び振幅を持つ信号、又は、後述の干渉基準信号Ｎ）を出力しつつ、この基礎信号Ｍを照射波Ｄとして、その周波数を変調させながら、照射波Ｄを照射自在とするものである。
ここで、「照射自在」とは、基礎信号Ｍを出力しつつも照射波Ｄを照射する場合と、この照射波Ｄの照射を停止して、基礎信号Ｍのみを出力する場合を言う。
このように、照射手段２は、基礎信号Ｍを出力しつつ、照射波Ｄを照射自在であれば、何れの構造でも良いが、例えば以下の構成であっても構わない。
尚、本発明において、周波数が変調可能な基礎信号Ｍとは、照射手段２が照射する電波Ｄと周波数及び振幅が同等の信号（電波Ｄに相当する信号）であるか、又は、干渉基準信号Ｎである。
又、本発明における干渉基準信号Ｎとは、電波Ｄ又は反射波Ｒに干渉可能な周波数を持ち、差分出力手段４で干渉波Ｇとの差分（差分干渉信号Ｓ）をとる際に、干渉の存在判定の基準となる信号を言う。又、この干渉基準信号Ｎの振幅は、反射波Ｒに相当する信号の振幅と同じ値又は近い値であっても良い。

照射手段２は、まずは、周波数を任意に変調可能な信号（振幅は一定でも良い）を発生させることが出来る変調信号発生器２１を有しており、この他に、変調信号発生器２１からの信号を増幅させる送信増幅器２２と、この送信増幅器２２から後述の送信アンテナ２４までの経路を開閉させる送信スイッチ２３と、この送信スイッチ２３が閉じた時（ＯＮの時）に送信増幅器２２からの基礎信号Ｍを検知領域Ｋに照射する送信アンテナ２４を備えている。
尚、基礎信号Ｍを出力する経路（経路Ｌ１）は、送信増幅器２２と送信スイッチ２３の間（送信増幅器２２の下流側で且つ送信スイッチ２３の上流側）に設けているが、基礎信号Ｍを出力しつつ、照射波Ｄを照射自在であれば良く、送信スイッチ２３の構成は、限定されず、送信アンテナ２４を塞いで、照射波Ｄを抑えるカバー等であっても構わない。
又、照射波Ｄの照射範囲・角度としては、特に限定はないが、例えば、左右方向よりも上下方向の照射角度を広くとって照射したり、その逆であったり、上下方向、左右方向の照射角度が略同一であっても良い。

＜受信手段３＞
図１に示したように、受信手段３は、照射手段２の送信アンテナ２４から照射された照射波Ｄが、検知領域Ｋ内の物体Ｔで、周波数を変調させながら、反射した反射波Ｒ、又は、物体Ｔまでの距離算出を妨げる干渉波Ｇを受信するものである。
このため、受信手段３は、反射波Ｒ又は干渉波Ｇを受信して、これらに応じた信号とする受信アンテナ２５と、この受信アンテナ２５からの信号を増幅する受信増幅器２６を備えている。
尚、一般的に、送信アンテナ２４と受信アンテナ２５を分けずに、一つのアンテナ（パッチアンテナ等）として構成を簡単にしても良い。

＜差分出力手段４＞
差分出力手段４は、受信手段３が受信した波と、照射手段２からの基礎信号Ｍとの差分信号Ｖを出力するミキサ２７である。
図１で示したように、このミキサ２７への入力は、照射手段２からの基礎信号Ｍ（照射波Ｄに相当する信号、又は、干渉基準信号Ｎ）を入力する経路Ｌ１と、受信手段３（受信増幅器２６）からの信号（反射波Ｒ又は干渉波Ｇに相当する信号）を入力する経路Ｌ２の２つある。
又、照射手段２からの経路Ｌ１における信号の周波数をＦ１とし、受信手段３からの経路Ｌ２における信号の周波数をＦ２とする。

一方、差分出力手段４であるミキサ２７の出力は、基本的に、（１）照射波Ｄに相当する信号と反射波Ｒに相当する信号とのビート差分信号Ｂ（つまり、Ｂ＝Ｄ−Ｒ）と、（２）上述の干渉基準信号Ｎと干渉波Ｇに相当する信号との干渉差分信号Ｓ（Ｓ＝Ｎ−Ｇ）の２種類である。
つまり、（１）はＢ＝Ｄ−Ｒである場合であって、干渉波Ｇが生じておらず、照射波Ｄと本来の反射波Ｒとのビート差分信号Ｂによって、物体Ｔまでの距離が算出できる環境下である。
又、（２）は、Ｓ＝Ｎ−Ｇである場合であって、干渉波Ｇは生じているものの、干渉基準信号Ｎとの干渉差分信号Ｓによって、干渉波Ｇの存在判定ができる環境下である。

尚、ミキサ２７を成す回路は、照射手段２からの基礎信号Ｍと、受信手段３からの信号（反射波Ｒ又は干渉波Ｇに相当する信号）を入力（ミキシング）し、各信号における周波数の差を、出力信号の周波数とする回路である。
具体的には、ミキサ２７は、アナログ乗算回路（差動増幅回路による乗算回路、対数変換による乗算回路）や、ひずみを利用するミキサ（トランジスタを用いたアクティブ・ミキサ、ダイオードを用いたパッシブ・ミキサ）など、何れの構成であっても良い。
因みに、ミキサ２７は、何れの構成であっても、基礎信号Ｍと、受信手段３からの信号を下記式（１）の積和の公式で乗算した後、各周波数の差（Ｆ１−Ｆ２）の成分だけをフィルタ等で取り出すものとなる。

尚、式（１）で示されたように、ミキサ２７から出力される差分信号Ｖの振幅は、基礎信号Ｍの振幅Ａ₁ と、受信手段３からの信号（反射波Ｒ又は干渉波Ｇに相当する信号）の振幅Ａ₂ を乗算したものの１／２となる。
従って、例えば、干渉波Ｇが存在しない場合、ノイズを除けば、受信手段３からの信号（干渉波Ｇに相当する信号）は、振幅Ａ₂ が０（周波数Ｆ２も０）となり、これを基礎信号Ｍに乗算しても、ミキサ２７の差分信号Ｖの振幅は０となる（周波数（Ｆ１−Ｆ２）も０となる）。

＜信号処理手段５＞
信号処理手段５は、差分出力手段４（ミキサ２７）からの差分信号Ｖに基づいて、検知領域Ｋ内の物体Ｔまでの距離を算出し、又、差分信号Ｖに基づいて干渉波Ｇの存在を判定する干渉判定部６を備えているものである。
又、信号処理手段５（信号処理回路３２）内に、保留超過部７と干渉予測部８も設けられている。
図１に示したように、具体的には、信号処理手段５は、ミキサ２７からの差分信号Ｖを所定の周波数帯域のみ通過させる距離バンドパスフィルタ２８（以下「距離ＢＰＦ２８」という）と、この距離ＢＰＦ２８からの信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２９と、ミキサ２７からの差分信号Ｖを所定の周波数帯域のみ通過させる干渉バンドパスフィルタ３０（以下「干渉ＢＰＦ３０」という）と、この干渉ＢＰＦ３０からの信号に基づいて干渉波Ｇの存在判定を行う干渉波判定器３１と、この干渉波判定器３１やＡ／Ｄ変換器２９からの信号を処理し、変調信号発生器２１や送信スイッチ２３に指令を与える信号処理回路３２を有している。
尚、干渉ＢＰＦ３０と、干渉波判定器３１を合わせて干渉判定部６とし、バンドパスフィルタとは、帯域通過フィルタのことである。又、図１のように、Ａ／Ｄ変換器２９と干渉波判定器３１は、信号処理回路３２内に設けられているが、信号処理回路３２の外に設けられていても良い。

以下に、信号処理手段５による照射手段２、受信手段３、差分出力手段４を制御の流れを示す。
信号処理回路３２による照射波Ｄに相当する周波数変調信号発生の指示信号Ｃ１をもとに、変調信号発生器２１で任意の周波数に変調された周波数変調信号が発生される。
この周波数変調信号を、送信増幅器２２で増幅することで基礎信号Ｍとなり、この基礎信号Ｍは、経路Ｌ１を通って、ミキサ２７に送られる。
又、この基礎信号Ｍは、信号処理回路３２による電波照射の指示信号Ｃ２で送信スイッチ２３が閉（ＯＮ）となれば、送信アンテナ２４により照射波Ｄ（電波Ｄ）として照射される。逆に、この送信スイッチ２３が開（ＯＦＦ）となれば、照射波Ｄが照射されずに、基礎信号Ｍだけが出力される。

送信アンテナ２４より照射された照射波Ｄ（電波Ｄ）は、検知領域Ｋに侵入した物体Ｔなどの障害物により反射し、反射波Ｒとして、受信アンテナ２５で受信される。
尚、反射波Ｒは、もともと、変調されながら照射された照射波Ｄが、物体Ｔで反射したものであるから、反射波Ｒも変調しながら、物体Ｔで反射することとなる。
受信アンテナ２５で受信された反射波Ｒに相当する信号は、受信増幅器２６を通してミキサ２７で、照射手段２からの基礎信号Ｖとミキシングされる。
又、上述したように、照射手段２（送信増幅器２２）からの信号の周波数がＦ１で、受信手段３（受信増幅器２６）からの信号の周波数がＦ２であるから、ミキサ２７からの出力である差分信号Ｖは、周波数（Ｆ１−Ｆ２）の信号となる。

ミキシングされたミキサ２７（差分出力手段４）の出力は、距離ＢＰＦ２８及び干渉ＢＰＦ３０に導かれ、それらの出力信号を信号処理回路３２に入力して、物体Ｔまでの距離算出や、干渉波Ｇの存在判定が行われる。
この干渉波Ｇの存在判定では、干渉ＢＰＦ３０の出力信号は、干渉波判定器３１（コンパレータ等）を経て信号処理回路３２に導かれ、干渉波判定処理が行われる。
一方、距離ＢＰＦ２８の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器２９でＡ／Ｄ変換され信号処理回路３２に導かれ、以下で説明する周波数解析処理が行われ物体検知処理が行われる。

＜物体検知のパターン例＞
図２は、干渉波Ｇの無い状態での物体検知パターン例を示す図である。
送信アンテナ２４から照射される照射波Ｄは、信号処理回路３２からの指示で変調信号発生器２１によって、所定の掃引時間及び周波数変動幅に設定できるが、例えば、図２中のパターン<1> 及び<2> の照射波Ｄは、鋸波で掃引時間ΔＴの間に周波数変動幅Δｆだけ直線的に減少する。

パターン<1> は、検知領域Ｋ内に物体Ｔが無い状態を説明する図である。物体Ｔが無い為に、当然に物体Ｔからの反射波Ｒを受信アンテナ２５で受信することは出来ず、ミキサ２７からの出力である差分信号Ｖ自体が発生しない。
パターン<2> は、検知領域Ｋ内に物体Ｔが有る状態を説明する図である。送信アンテナ２４から照射された照射波Ｄは、物体Ｔに反射され、時間（遅延時間）Δτだけ遅れて受信アンテナ２５で受信される。この遅延時間Δτは、物体Ｔとの距離に比例する。
尚、このパターン<2> において、

が成立する。つまり、ビート差分信号Ｂの周波数（Ｆ１−Ｆ２）は、遅延時間Δτ（すなわち、物体Ｔまでの距離）に、比例することがわかる。

因みに、このビート差分信号Ｂ用として設けられた距離ＢＰＦ２８の通過帯域について言及すれば、ビート差分信号Ｂは、物体Ｔからの距離が遠ければ遠いほど、照射波Ｄが物体Ｔで反射して戻ってくるまでに、反射波Ｒが微弱化して、Ｓ／Ｎ比が悪く（ノイズ成分の割合が大きく）なり、周波数解析処理が出来なくなる。よって、物体Ｔまでの最大測定距離ｘ、つまり、ビート差分信号Ｂの周波数（Ｆ１−Ｆ２）の上限値Ｆｒ_max が存在する。
又、照射波Ｄを照射した後、直ぐに反射波Ｒが返ってきた場合、ビート差分信号Ｂの周波数（Ｆ１−Ｆ２）の値は、非常に小さい（低周波）となり、周波数解析処理に時間を要し、実時間内に処理が終わらないため、ビート差分信号Ｂの周波数（Ｆ１−Ｆ２）の下限値Ｆｒ_min も存在する。
従って、距離ＢＰＦ２８の通過帯域は、Ｆｒ_min 以上Ｆｒ_max 以下であれば良い。

ここで、ビート差分信号Ｂの周波数から物体Ｔまでの距離までの算出を、より具体的に示せば、例えば、掃引時間がΔＴ、周波数変動幅がΔｆで、ビート差分信号Ｂの周波数が（Ｆ１−Ｆ２）で、物体Ｔまでの距離がｘであり、光の速さをｃとした場合、

から、遅延時間Δτと掃引スピードΔＶが求められるが、

となり、この式（５）に、式（３）、（４）を代入すると、

となる。これをｘについて解き直せば、

が、物体Ｔとの距離を算出する式である。
よって、例えば、掃引時間ΔＴ＝１０２４μSec 、周波数変動幅Δｆ＝１８０ＭＨｚで、ビート差分信号Ｂの周波数（Ｆ１−Ｆ２）≒１７６ｋＨｚであれば、これらを、上記式（７）に代入して、距離はｘ≒１５０ｍと算出され、この他、掃引時間や周波数変動幅を、ΔＴ＝５１２μSec 、周波数変動幅Δｆ＝９０ＭＨｚのように変えたとしても、ビート差分信号Ｂの周波数が（Ｆ１−Ｆ２）≒１１７ｋＨｚであれば、距離はｘ≒１００ｍと算出できる。

これとは逆に、物体Ｔまでの最大測定距離Ｘを算出するために、ビート差分信号Ｂにおける周波数幅が幾らになるかを算出する場合は、上記式（６）を利用すれば良く、例えば、物体Ｔまでの最大測定距離Ｘ＝２１０ｍの物体検知装置１を作る場合、掃引時間ΔＴ＝１０２４μSec 、周波数変動幅Δｆ＝１８０ＭＨｚを、上記式（６）に代入して、ビート差分信号Ｂの周波数（Ｆ１−Ｆ２）≒２４６ｋＨｚで、約２５０ｋＨｚとなる。
つまり、この約２５０ｋＨｚという値が、約２００ｍを測定射程とする物体検知装置１が、１台あたりで最低限確保すべき周波数幅であり、この約２５０ｋＨｚの２倍マージンをとった５００ｋＨｚ分だけ、互いの物体検知装置１の照射波Ｄの照射タイミングを離してやれば、２００ｍを測定射程とする物体検知装置１同士で、干渉は発生しない。

これを詳解すれば、仮に、複数の物体検知装置１ａ〜１ｄのうち、ある装置１ａが検知領域Ｋに照射した電波Ｄは、照射直後の周波数から連続的に離れていくが、その照射直後の周波数から測定射程２００ｍ往復分にあたる２５０ｋＨｚの更に２倍の５００ｋＨｚ分離れた時間後に、次の装置１ｂが同じ検知領域Ｋに電波Ｄを照射しても、先の装置１は、距離算出を２倍の余裕で既に終えており、なんら影響を受けない。
従って、２番目の装置１ｂの電波Ｄ照射から、５００ｋＨｚ分離れた時間後に、３番目の装置１ｃが同じ検知領域Ｋに電波Ｄ照射しても、２番目の装置１ｂの距離算出は、やはり影響を受けない。これは、３番目の装置１ｃと４番目の装置１ｄや、それ以降の各装置１、１、１・・・同士にも言える。

隙あらば、先を争って距離算出を行う各物体検知装置１であれば、当該装置１が電波Ｄを照射しようとする瞬間に、５００ｋＨｚ離れた電波が、同じ検知領域Ｋ内に存在しても、この電波は、物体Ｔまでの距離算出を妨げる干渉波Ｇと認識されず（電波干渉は発生せず）、当該検知領域Ｋ内に設置された数多くの物体検知装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１、１、１・・・同士は、５００ｋＨｚ刻みで、隙あらば先を争って照射波Ｄ（電波Ｄ）を連続で照射し続ける。
例えば、各装置１の照射波Ｄが、図２のパターン<1> 及び<2> のように、掃引時間ΔＴの間に周波数変動幅Δｆだけ直線的に減少する場合であれば、ある１つの装置１ｄが照射した電波Ｄの照射直後の周波数が、利用できる周波数帯（例：１８０ＭＨｚの幅）内で、最も高い周波数（例：２４．２４ＧＨｚ）であるが、その装置１ｄが電波Ｄを照射した「その瞬間」にも、先の装置１ａ、１ｂ、１ｃから、最も高い周波数（例：２４．２４ＧＨｚ）よりも低い周波数帯で、５００ＫＨｚ刻みの電波Ｄ（例：２４．２３９５ＧＨｚ、２４．２３９０ＧＨｚ、２４．２３８５ＧＨｚ）が照射され得ていて、互いに影響することなく存在し得る。
従って、この利用できる周波数帯を、２４．２５ＧＨｚ−２４．０５ＧＨｚ＝２００ＭＨｚのうち上下１０ＭＨｚのマージンをとって１８０ＭＨｚと少な目に見積もった場合でも、１８０ＭＨｚ÷５００ｋＨｚ＝３６０台、つまり、１８０ＭＨｚの周波数帯で使用できる台数が３６０台と算出できる。
又、仮に、照射波Ｄの測定射程２００ｍ往復分にあたる２５０ｋＨｚに対して、１０倍の２５００ｋＨｚを更にマージンとしたとしても、１８０ＭＨｚ÷２５００ｋＨｚ＝７２台の同時使用が可能となる。

尚、物体検知装置１では、距離算出だけではなく、反射波Ｒの反射強度、振幅（ビート差分信号Ｂの振幅）等によって、その物体Ｔが、反射しにくいもの（人など）か、表面が均一で反射しやすいもの（車など）か等が判断でき、検知領域Ｋにおける物体Ｔの認識や存在判定が可能となる。
又、照射波Ｄは、検知領域Ｋ内に物体Ｔが無くとも、建物や樹木など既知の物体Ｔから反射して、その反射波Ｒが発生する場合もある。このような既知の物体Ｔからの反射波Ｒによる検知を除く方法として、定常的な反射波Ｒと比較して既知の物体Ｔを取り除く処理等があり、通常実施されている。

又、実際のビート差分信号Ｂは、様々な周波数成分をもつ波形であるため、その周波数成分の中で最も多く含まれる周波数の値を求める必要がある。
そのため、一般的には、以下の式（８）に示すフーリエの変換公式を適用することで、ビート差分信号Ｂの周波数（Ｆ１−Ｆ２）スペクトルが得られ、そのスペクトルにおいて振幅又はエネルギーのピークを示す周波数成分を、ビート差分信号Ｂの周波数とし、物体Ｔまでの距離ｘを算出することとなる。

図２におけるパターン<3> は、検知領域Ｋ内に物体Ｔが有る状態で送信アンテナから照射される照射波Ｄは、鋸波で掃引時間ΔＴの間に周波数変動幅Δｆだけ直線的に増加する照射波Ｄを用いても、パターン<2> と同様に物体Ｔを判別できる事を示した図である。

図２におけるパターン<4> は、送信アンテナから照射される照射波Ｄは、掃引時間ΔＴの間に周波数変動幅Δｆだけ直線的に増加し、その後掃引時間ΔＴの間に周波数変動幅Δｆだけ直線的に減少する三角波で照射波Ｄを用いても、パターン<2> と同様に物体Ｔを判別できる事を示した図である。

以上のように、本発明に用いる送信アンテナ２４から照射される照射波Ｄは、鋸波で掃引時間ΔＴの間に周波数変動幅Δｆだけ直線的に減少する照射波Ｄを用いても（パターン<1> ・<2> ）、鋸波で掃引時間ΔＴの間に周波数変動幅Δｆだけ直線的に増加する照射波Ｄを用いても（パターン<3> ）、掃引時間ΔＴの間に周波数変動幅Δｆだけ直線的に増加し、その後掃引時間ΔＴの間に周波数変動幅Δｆだけ直線的に減少する三角波で照射波Ｄを用いても（パターン<4> ）、同様の結果を得ることが出来る。

＜干渉判定部６＞
次に、信号処理手段５の一部である干渉判定部６について述べる。
図１にて示したように、干渉判定部６は、干渉ＢＰＦ３０と、干渉波判定器３１を備えている。
図３のパターン<5> にて示したように、検知領域Ｋ内に物体Ｔは存在しないが、妨害波Ｚ（図１０中で、他の物体検知装置１から照射される電波Ｄなど）が存在する場合、受信アンテナ２５は、妨害波Ｚを、干渉波Ｇとして受信する。
図４にて示した如く、この干渉波Ｇに相当する信号は、受信増幅器２６で増幅後、周波数Ｆ２の信号としてミキサ２７に入力され、照射手段２から出力された周波数Ｆ１の干渉基準信号Ｎと、ミキシングされる。
ミキサ２７の出力であり且つ周波数が（Ｆ１−Ｆ２）である干渉差分信号Ｓは、干渉ＢＰＦ３０に入力された後、干渉ＢＰＦ３０の出力信号として、信号処理回路３２内の干渉波判定器３１に導かれ、干渉波判定処理が行われる。

この処理の際に、信号処理回路３２は、干渉基準信号Ｎの発生の指示信号Ｃ３で、変調信号発生器２１に、所定の周波数の信号を発生させ、この信号を送信増幅器２２で増幅することで、干渉波Ｇの存在判定の基準となる干渉基準信号Ｎを出力させている。
尚、この干渉基準信号Ｎは、電波Ｄ又は反射波Ｒに干渉可能な周波数（電波Ｄや反射波Ｒの周波数と近い値又は同じ値の周波数）を持つことで、干渉の存在判定の際、判定の基準と成る信号である。この干渉基準信号Ｎが、照射手段２から経路Ｌ１を介して、差分出力手段４（ミキサ２７）に入力される。又、干渉基準信号Ｎの振幅を、反射波Ｒの振幅と同じ値か又は近い値としても良い。
更に、この処理では、信号処理回路３２による電波Ｄの照射停止の指示信号Ｃ４で送信スイッチ２３が開（ＯＦＦ）として送信アンテナ２４から照射波Ｄが照射されないように制御されている。

ここで、干渉基準信号Ｎと干渉波Ｇに相当する信号をミキシングした干渉差分信号Ｓは、干渉ＢＰＦ３０で設定された帯域の周波数成分のみが通過して、信号処理回路３２に入力される。
つまり、干渉ＢＰＦ３０における通過帯域を、上手く設定していなければ、電波干渉が生じたかが正しく認識できない。
そこで、干渉ＢＰＦ３０の通過帯域について、以下に述べる。

干渉ＢＰＦ３０の帯域として、（物体検知装置１自身が）物体検知用として変調して実際に照射された照射波Ｄの周波数の「内」に、干渉基準信号Ｎが存在する場合（つまり、周波数が周波数変動幅Δｆだけ直線的に減少する照射波Ｄに対して、例えば、照射波Ｄの照射直後における最も高く一定の周波数を持つ信号を、干渉基準信号Ｎとするなど、周波数変動幅Δｆ「内」の周波数を持つ信号を、干渉基準信号Ｎとする場合）を述べる。
この場合には、干渉基準信号Ｎは、電波Ｄにおける周波数変動幅Δｆ内のいずれかの周波数を持つことから、干渉ＢＰＦ３０の通過帯域を、Ｆｇ_min 以上Ｆｇ_max 以下とすると、下限値であるＦｇ_min は、

と設定でき、上限値であるＦｇ_max は、

と設定でき、このような通過帯域を、干渉ＢＰＦ３０がもてば十分である。
尚、上述の例では、周波数が周波数変動幅Δｆだけ直線的に減少する照射波Ｄにおける照射直後の周波数を、干渉基準信号Ｎの周波数としたが、照射波Ｄの照射終了直前における最も低い周波数を、干渉基準信号Ｎの周波数としても良い。
又、干渉基準信号Ｎの周波数は、周波数変動幅Δｆ内で減少途中の値（照射波Ｄが減少する途中で、干渉差分信号Ｓの周波数が０になり得る値）の周波数でも設定可能である。
干渉基準信号Ｎは、周波数を一定とした信号だけでなく、図２中における鋸波や三角波のように変調する信号でも良い。

一方、実際に照射される照射波Ｄの周波数の「外」に、干渉基準信号Ｎが存在する場合（つまり、照射波Ｄの周波数変動幅Δｆ以外の周波数持つ信号を、干渉基準信号Ｎとした場合）について述べる。
但し、照射波Ｄの周波数変動幅Δｆ以外といえども、照射波Ｄの周波数変動幅Δｆから干渉基準信号Ｎが離れすぎてしまうと、本来、存在判定すべき、干渉波Ｇからも離れてしまうため、干渉の存在判定の基準となる範囲で、干渉基準信号Ｎを設定する。
照射波Ｄの周波数の「外」に、干渉基準信号Ｎが存在する場合における干渉ＢＰＦ３０の通過帯域の下限値Ｆｇ_min は、

と設定し、上限値であるＦｇ_max は、

と設定でき、このような通過帯域を、干渉ＢＰＦ３０がもてば十分である。
これらの設定により、干渉波Ｇを反映した干渉差分信号Ｓが、確実に干渉ＢＰＦ３０を通過し、干渉ＢＰＦ３０の出力信号が干渉波判定器３１へ入力される。

干渉波判定器３１は、干渉ＢＰＦ３０の出力信号の振幅が、所定の値を超えたかを判断できるものであれば、何れの構成でも構わないが、例えば、干渉ＢＰＦ３０の出力信号（交流信号）を直流に変換し、その値をコンパレータで比較する事により、干渉ＢＰＦ３０の出力信号の振幅が、一定以上になったかを判定するような構成でも良い。

より詳しく述べれば、干渉波判定器３１は、交流信号を直流信号に変換するコンバータ回路（順変換回路）と、このコンバータ回路からの信号を１つの入力とするコンパレータ回路（比較回路）を備えている。
干渉波判定器３１は、まず、コンバータ回路で干渉ＢＰＦ３０からの出力信号（交流信号）を直流信号に変換する。この直流信号を、コンパレータ回路の１つの入力とすると共に、コンパレータ回路のもう１つの入力には、干渉波Ｇが存在したかを判断する閾値直流信号を入力し、この閾値直流信号を超えた際に、越えた旨を表すＨレベル信号が、コンパレータ回路から出力される。

この閾値直流信号は、干渉波判定器３１へ入力される干渉差分信号Ｓを鑑みて決定できる。
干渉波判定器３１のコンバータ回路へは、ミキサ２７の干渉差分信号Ｓが、干渉ＢＰＦ３０を経て入力される。
ここで、干渉差分信号Ｓにおける振幅は、上記式（１）で示したように、基礎信号Ｍの振幅Ａ₁ と、干渉波Ｇに相当する信号の振幅Ａ₂ を乗算したものの１／２となり、特に、干渉波Ｇが存在しない場合、ノイズを除けば、干渉波Ｇに相当する信号の振幅Ａ₂ が０であって、干渉差分信号Ｓの振幅も０となる。
従って、閾値直流信号を、ノイズの振幅分に相当する電圧値と、同じ値又は若干大きい値にしておけば、本来のノイズ分を超えて、干渉波Ｇが受信されていることがわかり、検知領域Ｋ内における干渉波Ｇ（電波干渉）の存在が判定できる。

尚、コンバータ回路としては、交流信号における正逆いずれも整流せずとも、ダイオード回路のみを用いて正逆一方のみを整流した場合でも、それぞれの直流信号で表される振幅を、コンパレータ回路で判定することは可能である。又、干渉ＢＰＦ３０の出力信号を、別途設けたＡ／Ｄ変換器で変換することで、干渉ＢＰＦ３０の出力信号の振幅を信号処理回路３２で処理する事も出来る。
一方、干渉差分信号Ｓの周波数に着目すれば、干渉波Ｇが存在しない場合、ノイズを除けば、干渉波Ｇに相当する信号の振幅Ａ₂ が０となるが、このＡ₂ ＝０を、上記式（１）に代入すると、干渉差分信号Ｓは、振幅が０となるだけでなく、交流信号としての周波数も表れず、０となる。
従って、ミキサ２７から出力される干渉差分信号Ｓにおいて、その周波数成分の中で最も多く含まれる周波数の値を、上記式（８）に示すフーリエの変換公式を適用することで、干渉差分信号Ｓの周波数（Ｆ１−Ｆ２）スペクトルを得て、そのスペクトルにおいて振幅又はエネルギーのピークを示す周波数成分が、ノイズ相当分の周波数成分を越えたか否かを判定することで、検知領域Ｋ内における干渉波Ｇ（電波干渉）の存在を判定するように、干渉判定部６を構成しても良い。

又、この他の干渉波判定処理の例として、図１の干渉ＢＰＦ３０及び干渉波判定器３１を使用せず干渉波Ｇを判別することも出来る。
この場合において、干渉判定部６は、距離ＢＰＦ２８とＡ／Ｄ変換機２９で構成されることとなる。
又、この場合における干渉波Ｇの存在判定の基準となる基礎信号Ｍは、距離ＢＰＦ２８の周波数通過帯域を鑑みて、照射波Ｄに相当する信号が好ましいが、距離ＢＰＦ２８に応じた信号（例えば、上述のように、照射波Ｄの照射直後における最も高く一定の周波数を持つ信号）を用いる場合には、上述と同様に、干渉基準信号Ｎを用いても良い。
これら基礎信号Ｍと干渉波Ｇに相当する信号をミキシングした干渉差分信号Ｓは、距離ＢＰＦ２８に入力され、この距離ＢＰＦ２８からの出力をＡ／Ｄ変換器２９で変換することで、干渉差分信号Ｓの振幅を、信号処理回路３２で処理する事ができる。
その結果、干渉差分信号Ｓの振幅が、一定以上になったかで、干渉波Ｇの存在を判定する事が出来る。

ここで、更に考察すれば、周波数変動幅Δｆ「内」の周波数を持つ干渉基準信号Ｎや、照射波Ｄの相当する信号を、基礎信号Ｍとした場合には、干渉ＢＰＦ３０に入力される差分信号Ｖは、同時に、距離ＢＰＦ２８へも入力され得る。
つまり、図３のパターン<6> にて示したように、物体検知装置１自らも照射波Ｄを出し物体Ｔまでの距離算出を行っているときであれば、距離ＢＰＦ２８へ、物体Ｔからの反射波と妨害波Ｚを含んだ干渉波Ｇに相当する信号と、基礎信号Ｍ（照射波Ｄに相当する信号）との差分信号Ｖが入力される。
そこで、以下の実施例１〜３で後述するように、信号処理回路３２が照射波Ｄの照射を停止させた状態で、干渉波Ｇの判定だけを行い、干渉波Ｇが存在しなくなれば、再び照射波Ｄを照射して物体検知処理を行うことにより、妨害波Ｚを含んだ干渉波Ｇを反射波Ｒと誤認識することを避けて、干渉波Ｇの存在しない環境で物体検知することも出来る。

［実施例１］
図５の本発明の実施例１を示すフローチャート図と、図６の本発明の実施例１を示すタイムチャート図をもとに、実施例１の詳細を説明する。
尚、図６のケース<1> は、干渉波Ｇを受信し、干渉波Ｇの存在を示す干渉信号が有る場合のタイムチャート図である。

図５のフローチャート図に従い、信号処理回路３２は、掃引制御信号を周期的に発生させる。掃引制御信号により干渉波判定処理において定められた時間、干渉信号を観測し、干渉信号の有無を判定する。干渉信号が有ると判定されると何もせず次の掃引制御信号を待機する。
尚、図６のケース<2> は、干渉波Ｇを受信し干渉信号が無い場合のタイムチャートである。

図５のフローチャート図に従い、信号処理回路３２は、掃引制御信号を周期的に発生させる。掃引制御信号により干渉波判定処理において定められた時間、干渉信号を観測し、干渉信号の有無を判定する。
干渉波判定処理で干渉信号が無いと判定されると物体検知処理を起動し、変調信号波形発生し、送信スイッチ２３を閉（ＯＮ）にし、送信アンテナより照射波Ｄを照射する。

照射した照射波Ｄは、検知領域Ｋ内に物体Ｔが存在すると受信アンテナ２５は、物体Ｔの反射波Ｒを受信し、受信増幅器２６、ミキサ２７、距離ＢＰＦ２８及びＡ／Ｄ変換器２９を通してデジタル信号が信号処理回路３２に導かれ周波数解析処理が行われる。
周波数解析の結果、物体検知処理で、物体Ｔの検知の有無や、物体Ｔまでの距離を判定し、その結果として物体検知信号を外部に送付する。

そして送信スイッチ２３を開（ＯＦＦ）にして照射波Ｄの照射を止め、次の掃引制御信号を待つ一連の動作を繰り返す。
上述の処理で、干渉信号が有ると判定すると、干渉波Ｇが無いと判定されるまで干渉波判定処理を実施すことにしても同様の効果を得ることが出来る。

以上の動作による効果として、干渉波Ｇが無い事を確認し、自ら送信アンテナ２４から照射波Ｄ波を照射する事により受信アンテナ２５には、干渉波Ｇの無い状態で照射波Ｄの反射波Ｒが受信できる為に、物体検知処理で誤判定を行うことなく物体Ｔを検知できる。
又、必要な時のみ送信アンテナ２４から照射波Ｄを照射する為に、他の物体検知装置１に干渉を誘発する機会が軽減される。

上述の流れを換言すれば、図５で示した如く、電波干渉を回避して物体Ｔまでの距離算出する処理をスタートする（ステップＳ０）、次に、信号処理回路３２から掃引制御信号（Ｃ３、Ｃ４）を照射手段２に出す（ステップＳ１）、照射手段２は、干渉波判定処理において定められた時間、照射波Ｄ（電波Ｄ）の照射を停止した状態で干渉基準信号Ｎを出力して、干渉波Ｇの存在判定をスタートする（ステップＳ２）。
干渉波Ｇの存在判定を行い（ステップＳ３）、判定の結果、存在すると判定されれば、掃引制御信号を出すステップＳ１に戻り、存在しないと判定されれば、実際に、物体Ｔまでの距離算出の処理（ステップＳ４）へ移る。
物体Ｔまでの距離算出のステップＳ４では、電波Ｄを変調させながら照射し、その反射波Ｒに相当する信号と電波Ｄに相当する信号のビート差分信号Ｂから、周波数解析を経て、物体Ｔまでの距離を算出する。
もし、検知領域Ｋ内で物体Ｔまでの距離が算出できれば、その距離や、物体Ｔを検知したとの信号を出力する。尚、反射波Ｒの反射強度、振幅（ビート差分信号Ｂの振幅）等も出力しても良い。又、物体Ｔが検知されなければ、当然、検知したとの信号は出力されない（ステップＳ４）。
ステップＳ４の物体検知処理が終了すれば、照射手段２に、電波Ｄの照射を停止する信号（Ｃ４）を出す（ステップＳ５）。

ここで、物体検知装置１は、電波Ｄの照射１回につき、物体Ｔまでの距離を１回算出することとしても良く、判定に必要がない期間に電波Ｄを照射しない際には、複数ある物体検知装置１からの電波Ｄによる余計な干渉がなくなって干渉し合う確率を更に低減できるため、従来よりも各掃引にかかる時間が短縮、つまり、各物体検知装置１の電波Ｄの照射停止の時間が短くなり、結果的に、物体検知装置１の同時使用可能台数が大幅に増加する。
尚、従来は、電波Ｄの１回の照射にかかる時間に比べて、信号処理手段５の算出速度が遅い場合もあった。

［実施例２］
次に、図７の本発明の異常信号発生例のフローチャート図により、実施例２の詳細を説明する。
図７は、図５の本発明の干渉回避のフローチャート図の例を基本に、異常処理を施したフローチャート図である。検知領域Ｋ内に干渉波Ｇ存在したとの意である干渉信号が長く続き、本来の物体検知処理を行う事が出来ない事態を想定し、そのような場合には、信号処理回路３２内の保留超過部７から異常信号（保留超過信号Ｈ）を出力し、設定等を再度行う事を促す処置を施したフローチャート図である。
尚、この保留超過信号Ｈを出すのは、干渉信号が出力される回数が、所定の値を超えた時などのように設定されるが、干渉信号が出力される回数以外のものに基づいて、保留超過信号Ｈを、ディスプレイ、ランプ、ブザー等の出力手段を介して、装置１の使用者や複数の装置１の管理者に対し、出力しても良い。

例えば、他の物体検知装置１や類似の電波照射装置から発せられる照射波Ｄが一定期間以上照射されている装置からの影響で、自らの物体検知装置１で干渉波Ｇを検知し、物体検知処理が出来ない場合に、保留超過信号Ｈを出力しても良い。
このように、保留超過信号Ｈを出力する処置を行う事により、検知領域Ｋ内の他の物体検知装置１から発せられる照射波Ｄや、検知領域Ｋ内の物体Ｔから発せられる妨害波Ｚ等の干渉波Ｇが発生し続けた場合であっても、各物体検知装置１同士の配置の不備を認識できたり、検知領域Ｋ内に、妨害波Ｚを出し続ける物体Ｔが存在することを知らせたりする事が可能となり、より信頼性の高い装置を提供できる。

上述の流れを換言すれば、図７で示した如く、実施例２において、処理をスタートしてから、物体検知処理を終了して、電波Ｄの照射を停止するまでは、実施例１のステップＳ０〜ステップＳ５と同様である。
実施例２と、実施例１の違いは、干渉信号が長く続き、本来の物体検知処理を行う事が出来ない場合には、保留超過信号Ｈを出力する処理（ステップＳ６）の有無にある。

［実施例３］
次に、図８の本発明の実施例３を示すフローチャート図と、図９の本発明の実施例３を示すタイムチャート図をもとに、実施例３の詳細を説明する。
まず、図９に言及すれば、ケース<3> は、物体検知装置１ａが、掃引制御信号を基に干渉信号が無いことを確認して送信アンテナ２４から照射波Ｄを照射し、物体検知装置１ｂが、物体検知装置１ａから照射された照射波Ｄにより干渉信号を発生させた場合のタイムチャート図である。
このケース<3> では、物体検知装置１ｂは、信号処理回路３２（干渉予測部８）内に過去の干渉信号の履歴（干渉波Ｇの存在判定の履歴）が存在せず、干渉信号の発生によって、送信アンテナ２４から照射波Ｄが照射されない。

これに対して、図９のケース<4> は、物体検知装置１ａが、掃引制御信号を基に干渉信号が無いことを確認して送信アンテナから照射波Ｄを照射し、物体検知装置１ｂが、物体検知装置１ａから照射された照射波Ｄにより、干渉信号を発生させるものの、信号処理回路３２（干渉予測部８）に、過去の干渉信号の履歴がある場合のタイムチャート図であり、実施例３の基本的動作を説明するものである。

本発明における実施例３は、図８のフローチャート図において干渉波判定処理後の干渉信号有無判定で、干渉信号が有の場合には、干渉信号有の時間記録し、過去の受信履歴を記録し残しておき、干渉信号が無くなった時に、過去の干渉信号履歴から次に受信する干渉波Ｇを予測する干渉予測部８を、信号処理回路３２に備えている事が特徴である。
この干渉予測部８の動作を、図９を使って示せば、ケース<3> では、物体検知装置１ｂの干渉予測部８に干渉信号の履歴がなく、物体検知装置１ｂからは、照射波Ｄが照射されなかったものの、このケース<3> で発生した干渉信号の履歴（発生の時刻等）を、物体検知装置１ｂの干渉予測部８に記憶させておく。
この干渉予測部８で記憶させたケース<3> における干渉信号から、次のケース<4> で発生した干渉信号までの所定時間を測定し、この所定時間も、干渉予測部８に記憶させておく。
つまり、ケース<4> では、この所定時間後に、次の干渉信号が発生すると予測している（図９のケース<4> 中の予測干渉時刻）。
このケース<4> では、物体検知装置１ｂは、次の干渉信号が発生する予測干渉時刻までに、自らが照射波Ｄを照射する時間的余裕があると判断して、次の掃引制御信号が発生する時刻（タイミング）まで待たずに、照射波Ｄを照射している。
これによって、各物体検知装置１ａ、１ｂが掃引制御信号を発生させる時間間隔よりも、更に短い時間間隔で、各装置１ａ、１ｂ同士が、隙あらば先を争って距離算出を行うこととなると共に、同じ検知領域Ｋ内に設置された他の物体検知装置１から発せられる照射波Ｄ（干渉波Ｇ）も予測することで、より信頼性の高い物体検知を行う事が出来る。

尚、物体検知装置１ｂが、次の干渉信号が発生する予測干渉時刻までに、自らが照射波Ｄを照射する時間的余裕がないと判断した時には、図８のフローチャート図に示すように、干渉信号有の時間記録として履歴を記録し、次の照射判断に活かす。
又、実施例３の処理は、実施例２を、より高めて基本動作を補うものであり、除く事も可能である。

上述の流れを換言すれば、図９で示した如く、実施例３において、処理をスタートしてから、干渉波Ｇの存在判定を行うまでは、実施例１、２のステップＳ０〜ステップＳ３と同様である。
又、実施例３は、干渉信号が長く続き、本来の物体検知処理を行う事が出来ない場合には、保留超過信号Ｈを出力するステップＳ６’では、実施例２と同様であるが、このステップＳ６を詳解している。
具体的には、まず、干渉信号有の時間を記録する（ステップＳ６１）。
次に、干渉信号有の時間が一定値を超過したか判定を行い（ステップＳ６２）、判定の結果、超過していなければステップＳ３へ戻り、超過していると判定されれば、保留超過信号Ｈを出力する処理（ステップＳ６３）へ移り、このステップＳ６３によって、保留超過信号Ｈを出力する。
又、実施例３と、実施例１、２との違いは、以下のステップＳ９、１０の有無にある。 実施例３におけるステップＳ３にて、干渉信号が無くなった判定した時に、次に発生する干渉が発生する時間を予測する（ステップＳ７）。
この干渉予測の時間に対して、自ら照射する時間的余裕があるか判定を行い（ステップＳ８）、その結果、時間的余裕があると判定した時には、実施例１、２と同様に、物体検知を行うステップＳ４、Ｓ５へ移り、時間的余裕がないと判定した時には、干渉信号有の時間記録として履歴を記録し、ステップＳ６１へ移る。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。設置用センサの各構成又は全体の構造、デザイン形状、寸法、重量などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
保留超過部７、干渉予測部８は、上述のように信号処理手段５内に設けていても良いが、信号処理手段５の外に、干渉予測部８を備えた処理手段を別途設けても構わない。

本発明は、物体検知装置や類似の電波照射装置を周辺に複数設置し、それぞれの装置が干渉を起こさずに物体の検知を確実に検出する用途に適用できる。又、検知領域へ侵入した物体からの電波によって、物体までの距離算出が妨害される際にも有用である。

１ 物体検知装置
２ 照射手段
３ 受信手段
４ 差分出力手段
５ 信号処理手段
６ 干渉判定部
７ 保留超過部
８ 干渉予測部
２１ 変調信号発生器
２２ 送信増幅器
２３ 送信スイッチ
２４ 送信アンテナ
２５ 受信アンテナ
２６ 受信増幅器
２７ ミキサ
２８ 距離バンドパスフィルタ（距離ＢＰＦ）
２９ Ａ／Ｄ変換器
３０ 干渉バンドパスフィルタ（干渉ＢＰＦ）
３１ 干渉波判定器
３２ 信号処理回路
Ｄ 電波（照射波）
Ｋ 検知領域
Ｔ 物体
Ｍ 基礎信号
Ｒ 反射波
Ｇ 干渉波
Ｖ 差分信号
Ｈ 保留超過信号
Ｚ 妨害波
Ｎ 干渉基準信号
Ｂ ビート差分信号
Ｓ 干渉差分信号

Claims (2)

1. 電波（Ｄ）を周波数変調させながら検知領域（Ｋ）に照射して、この検知領域（Ｋ）内の物体（Ｔ）で反射した反射波（Ｒ）を受信することで、前記検知領域（Ｋ）内における物体（Ｔ）までの距離を算出する物体検知装置を複数備え、これら複数の物体検知装置が１つの同じ前記検知領域（Ｋ）内の物体（Ｔ）を検知する位置に設置された設置用センサであって、
   前記物体検知装置それぞれは、前記電波（Ｄ）を前記検知領域（Ｋ）に照射自在な照射手段（２）と、前記反射波（Ｒ）又は干渉波（Ｇ）を受信する受信手段（３）と、前記電波（Ｄ）の照射停止時に前記検知領域（Ｋ）内における物体（Ｔ）までの距離算出を妨げる干渉波（Ｇ）の存在を判定すると共に、前記干渉波（Ｇ）が存在しないと判定した場合に前記電波（Ｄ）を照射して物体（Ｔ）までの距離を算出し、前記干渉波（Ｇ）が存在すると判定した場合に前記電波（Ｄ）の照射停止を保留する信号処理手段（５）とを、１つずつ有しており、
   前記物体検知装置それぞれにおける信号処理手段（５）は、その内部だけで且つ外部との通信なしで且つ前記複数の物体検知装置同士の通信なしで、前記反射波（Ｒ）又は干渉波（Ｇ）の何れかである受信した波に相当する信号と前記電波（Ｄ）に相当する信号とを乗算して出力されるビート信号に基づき、前記検知領域（Ｋ）内の物体（Ｔ）までの距離算出と、前記検知領域（Ｋ）内における干渉波（Ｇ）の存在判定とをすると共に、前記電波（Ｄ）の照射停止が所定の時間を超えた際に保留超過信号（Ｈ）を出力して前記複数の物体検知装置同士の位置の不備を知らせる保留超過部（７）を備えていて、
   前記物体検知装置それぞれにおける信号処理手段（５）は、当該物体検知装置における照射手段（２）に、前記電波（Ｄ）の周波数を周波数変動幅（Δｆ）だけ直線的に減少させながら当該電波（Ｄ）を前記検知領域（Ｋ）に照射させると共に、前記干渉波（Ｇ）の存在判定を、当該干渉波（Ｇ）に相当する信号と、前記電波（Ｄ）に相当する信号として前記電波（Ｄ）の周波数変動幅（Δｆ）内における最も高い照射直後の周波数と同じ値で周波数を一定とした信号とを乗算して出力されるビート信号に基づいて行い、
   前記物体検知装置それぞれにおける信号処理手段（５）は、前記物体（Ｔ）までの距離算出と前記干渉波（Ｇ）の存在判定と前記保留超過信号（Ｈ）の出力とをする第１〜６のステップ（Ｓ１〜Ｓ６）を実行していて、
   前記第１のステップ（Ｓ１）は、前記信号処理手段（５）が照射手段（２）に電波（Ｄ）の照射を停止させる掃引制御信号を出力して前記第２のステップ（Ｓ２）へ移るステップであり、
   前記第２のステップ（Ｓ２）は、前記照射手段（２）が電波（Ｄ）の照射を停止した状態で前記信号処理手段（５）が干渉波（Ｇ）の存在判定をし、前記信号処理手段（５）が干渉波（Ｇ）は存在すると判定した場合に前記検知領域（Ｋ）内での干渉波（Ｇ）の存在を示す干渉信号を出力して前記第３のステップ（Ｓ３）へ移り、前記信号処理手段（５）が干渉波（Ｇ）は存在しないと判定した場合に前記干渉信号を出力せずに同じく前記第３のステップ（Ｓ３）へ移るステップであり、
   前記第３のステップ（Ｓ３）は、前記第２のステップ（Ｓ２）で干渉信号の出力が有れば前記第６のステップ（Ｓ６）へ移り、前記第２のステップ（Ｓ２）で干渉信号の出力が無ければ前記第４のステップ（Ｓ４）へ移るステップであり、
   前記第４のステップ（Ｓ４）は、前記照射手段（２）が電波（Ｄ）を１回照射する間に前記物体（Ｔ）までの距離を信号処理手段（５）が１回算出して前記第５のステップ（Ｓ５）へ移るステップであり、
   前記第５のステップ（Ｓ５）は、前記物体（Ｔ）までの距離算出の後に、前記信号処理手段（５）が照射手段（２）に電波（Ｄ）の照射を停止させて前記第１のステップ（Ｓ１）へ移るステップであり、
   前記第６のステップ（Ｓ６）は、前記干渉信号が所定回数以上出力されていれば、前記電波（Ｄ）の照射停止が所定の時間を超えたとして、前記信号処理手段（５）が前記保留超過信号（Ｈ）を出力して前記第１のステップ（Ｓ１）へ移るステップであることを特徴とする設置用センサ。
2. 前記物体検知装置それぞれにおける信号処理手段（５）は、前記干渉波（Ｇ）の存在判定の履歴から、次に干渉波（Ｇ）が発生すると予測される予測干渉時刻を求める干渉予測部（８）を備えていると共に、前記干渉波（Ｇ）が存在すると判定した場合に、前記干渉予測部（８）による予測干渉時刻までに前記電波（Ｄ）を照射する時間の有無を判断し、この照射する時間が有ると判断した際には、次に掃引制御信号が発生する時刻を待たずに、当該物体検知装置における照射手段（２）に電波（Ｄ）を照射させることを特徴とする請求項１に記載の設置用センサ。