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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-09
(45)【発行日】2024-01-17
(54)【発明の名称】物体検知装置、物体検知方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
G01V 3/12 20060101AFI20240110BHJP
【ＦＩ】
G01V3/12 A
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022548288
(86)(22)【出願日】2020-09-09
(86)【国際出願番号】 JP2020034070
(87)【国際公開番号】W WO2022054160
(87)【国際公開日】2022-03-17
【審査請求日】2023-02-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】山之内 慎吾
(72)【発明者】
【氏名】有吉 正行
(72)【発明者】
【氏名】野村 俊之
(72)【発明者】
【氏名】住谷 達哉
【審査官】川瀬 正巳
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／１０７３６８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００１－１３３５３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０４９９６６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｖ ３／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電波によって物体を検知するための物体検知装置であって、前記物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、
前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信手段と、
前記送信アンテナから前記電波を照射されるエリア内の所定位置に前記物体が存在する場合に望まれる前記物体から反射される前記電波の反射方向である所望反射方向を設定する反射条件設定手段と、
前記反射条件設定手段において設定された前記エリア内の所定位置における前記所望反射方向に基づいて前記エリア内の所定位置に存在する前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段と、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて前記エリア内の所定位置における重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段と、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段と、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段と、
を備えた事を特徴とする物体検知装置。
【請求項2】
前記対象物検出手段は、前記中間周波数信号から前記物体の画像を生成する対象物画像生成手段を備えている、事を特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項3】
前記対象物検出手段は、対象物画像データベースと、対象物画像照合手段と、を備えており、前記対象物画像データベースは、事前に得た前記物体の画像と前記物体の種別との関係を示すデータを保持し、
前記対象物画像照合手段は、前記対象物画像生成手段が生成した前記物体の画像と前記対象物画像データベースが保持する前記物体の画像とを照合する事で、前記物体の種別を出力する、
事を特徴とする請求項２に記載の物体検知装置。
【請求項4】
前記対象物検出手段は、対象物中間周波数信号データベースと、対象物中間周波数信号照合手段と、を備えており、前記対象物中間周波数信号データベースは、事前に得た前記物体の中間周波数信号の測定結果と前記物体の種別との関係を示すデータを保持し、
前記対象物中間周波数信号照合手段は、測定で得た前記物体の中間周波数信号と前記対象物中間周波数信号データベースが保持する前記物体の中間周波数信号とを照合する事で、前記物体の種別を出力する、
事を特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項5】
前記送信手段は、可変振幅位相器を備えており、前記重み付け係数適用手段は、前記送信手段内の前記可変振幅位相器を制御し、前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを、前記送信アンテナが送信する前記電波に対して適用する、
事を特徴とする請求項１ないし４に記載の物体検知装置。
【請求項6】
前記受信手段は、可変振幅位相器を備えており、前記重み付け係数適用手段は、前記受信手段内の前記可変振幅位相器を制御し、前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを、前記受信アンテナが受信する前記電波又は前記受信手段が生成した中間周波数信号に対して適用する、
事を特徴とする請求項１ないし４に記載の物体検知装置。
【請求項7】
前記受信手段は、前記中間周波数信号をデジタル化するインターフェイス回路を備えており、前記重み付け係数適用手段は、前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを、前記インターフェイス回路においてデジタル化された前記中間周波数信号に対して適用する、
事を特徴とする請求項１ないし４に記載の物体検知装置。
【請求項8】
前記重み付け係数適用手段は前記重み付け係数を保存する記録装置を備えており、前記重み付け係数適用手段は前記重み付け係数による重み付けを適用する際に前記記録装置から保存された前記重み付け係数を読み出す、
事を特徴とする請求項１ないし７に記載の物体検知装置。
【請求項9】
電波によって物体を検知するための物体検知方法であって、コンピュータが、
送信アンテナから前記物体に向けて電波を照射するステップと、
前記物体から反射された前記電波を受信アンテナで受信し、更に前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成するステップと、
前記送信アンテナから前記電波を照射されるエリア内の所定位置に前記物体が存在する場合に望まれる前記物体から反射される前記電波の反射方向である所望反射方向を設定するステップと、
設定された前記エリア内の所定位置における前記所望反射方向に基づいて前記エリア内の所定位置に存在する前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算するステップと、
前記要求照射分布に基づいて前記エリア内の所定位置における重み付け係数を計算するステップと、
前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用するステップと、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出するステップと、
を実行する事を特徴とする物体検知方法。
【請求項10】
物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信手段と、
プロセッサと、
を備える物体検知装置を、
前記送信アンテナから前記電波を照射されるエリア内の所定位置に前記物体が存在する場合に望まれる前記物体から反射される前記電波の反射方向である所望反射方向を設定する反射条件設定手段、
前記反射条件設定手段において設定された前記エリア内の所定位置における前記所望反射方向に基づいて前記エリア内の所定位置に存在する前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて前記エリア内の所定位置における重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段、及び、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電波を検知対象物に照射し、対象物からの反射ないし放射された電波を検知する事で検知対象物の存在を認識ないし識別するための物体検知装置および物体検知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電波（マイクロ波、ミリ波、テラヘルツ波など）は、光と異なり、物体を透過する能力が優れている。電波の透過能力を活用し、衣服下や鞄内の物品を画像化して検査する装置や、衛星ないし航空機から雲を透過して地表を画像化するリモートセンシング技術が実用化されている。
【0003】
電波を用いたイメージング装置（物体検知装置）として特許文献１に開示されたアクティブ型のアンテナアレイ方式が提案されている。ここで図２４を用いて当該方式を説明する。図２４の概念図で示したアレイアンテナ方式では、送受信アンテナ２０２１、２０２２、・・・、２０２Ｎを備えた送受信装置２０１が使用される。送受信装置２０１は、送受信アンテナ２０２１、２０２２、・・・、２０２Ｎの内の一つもしくは複数のアンテナ２０２ｍから送信波（電波）２０４を検知対象物２０３に向けて照射する。送信波２０４は検知対象物２０３において反射され、反射波２０５１、２０５２、・・・、２０５Ｎが発生する。発生した反射波２０５１、２０５２、・・・、２０５Ｎは送受信アンテナ２０２１、２０２２、・・・、２０２Ｎにおいて受信される。送受信装置２０１は、受信した反射波２０５１、２０５２、・・・、２０５Ｎに基づいて検知対象物２０３から反射されている電波振幅を算出する。その電波振幅の分布を画像化する事で、検知対象物２０３の像を得る事ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】ＵＳ２０１４／０１６７７８４ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したアクティブ型のアンテナアレイ方式の問題点について説明する。
【0006】
アクティブ型のアレイアンテナ方式の問題点の一つは、検出可能な検知対象物２０３の位置が限定される事である。
【0007】
上記の点について具体的に説明する。検知対象物２０３において発生する反射波２０５は、その反射角度に対する振幅依存性を持つ。特に反射角度が鏡面反射条件を満たす場合、すなわち検知対象物２０３への送信波２０４の入射角度と、検知対象物２０３からの反射波２０５の反射角度が等しくなる場合に、反射波２０５の振幅が最大になる。一方で、反射角度が鏡面反射条件を満たさない場合、反射波２０５の振幅は微弱になる。
【0008】
図２５で示すように、検知対象物２０３の位置が、送受信アンテナ２０２１、２０２２、・・・、２０２Ｎで形成される開口２０７の範囲から外れた場合、鏡面反射条件を満たした振幅の強い反射波２０６を送受信アンテナ２０２１、２０２２、・・・、２０２Ｎで受信できなくなるため、検知対象物２０３の検出は困難になる。すなわち、検出可能な検知対象物２０３の位置は開口２０７の範囲内に限定される。なお、開口２０７は、複数の送受信アンテナ２０２１、２０２２、・・・、２０２Ｎのすべてを内包する最小の領域である。開口２０７の形状は複数の送受信アンテナ２０２１、２０２２、・・・、２０２Ｎの配置の仕方に基づき定まる。開口２０７の形状は例えば矩形であるが、これに限定されない。また『検知対象物２０３が開口２０７の範囲から外れる』とは、複数の送受信アンテナ２０２１、２０２２、・・・、２０２Ｎが延在する面に対し垂直な方向に開口２０７を移動させた時に開口２０７が通過する領域で構成される空間内に検知対象物２０３が存在しないことを意味する。また『検知対象物２０３が開口２０７の範囲にいる』とは、上記空間内に検知対象物２０３が存在することを意味する。
【0009】
したがって、検知対象物２０３の検出可能な位置範囲を広く取ろうとした場合、開口２０７の開口長を大きく取る必要がある。しかし、開口２０７の開口長を大きく取る事は送受信装置２０１の大型化につながり、送受信装置２０１の設置容易性を損なう。また開口２０７のサイズを大きく取る場合、必要となる送受信アンテナ２０２１、２０２２、・・・、２０２Ｎおよび送受信アンテナ２０２と接続する送受信機の数が増大し、送受信装置２０１のコスト増大につながる。
【0010】
上記で議論したように、一般的な電波イメージング装置では、検出可能な検知対象物の位置範囲が開口内に制約される。その結果として開口サイズを大きく取る必要があり、装置のサイズとコストが非常に大きくなるという問題がある。このため、実際に使用できる用途や機会は、限定されたものになるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明によれば、
電波によって物体を検知するための物体検知装置であって、
前記物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、
前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信手段と、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定する反射条件設定手段と、
前記反射条件部設定部において設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段と、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段と、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段と、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段と、
を備えた事を特徴とする物体検知装置が提供される。
電波によって物体を検知するための物体検知装置であって、
前記物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、
前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信手段と、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定する反射条件設定手段と、
前記反射条件部設定部において設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段と、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段と、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段と、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段と、
を備えた事を特徴とする物体検知装置が提供される。
【0012】
また、本発明によれば、
電波によって物体を検知するための物体検知方法であって、
コンピュータが、
送信アンテナから前記物体に向けて電波を照射するステップと、
受信アンテナにおいて、前記物体から反射された前記電波を受信アンテナで受信し、更に前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成するステップと、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定するステップと、
設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算するステップと、
前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算するステップと、
前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用するステップと、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出するステップと、
を実行する事を特徴とする物体検知方法が提供される。
電波によって物体を検知するための物体検知方法であって、
コンピュータが、
送信アンテナから前記物体に向けて電波を照射するステップと、
受信アンテナにおいて、前記物体から反射された前記電波を受信アンテナで受信し、更に前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成するステップと、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定するステップと、
設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算するステップと、
前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算するステップと、
前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用するステップと、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出するステップと、
を実行する事を特徴とする物体検知方法が提供される。
【0013】
また、本発明によれば、
前記物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、
前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信部手段と、
プロセッサと、
を備える物体検知装置を、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定する反射条件設定手段、
前記反射条件部設定部において設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段、及び、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段、
として機能させるプログラムが、提供される。
前記物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、
前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信部手段と、
プロセッサと、
を備える物体検知装置を、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定する反射条件設定手段、
前記反射条件部設定部において設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段、及び、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段、
として機能させるプログラムが、提供される。
【発明の効果】
【0014】
本発明による物体検知装置および物体検知方法によれば、物体に照射された電波の反射方向を制御し、開口の範囲から外れる対象物の検知も可能にする事で、検出可能な検知対象物の位置範囲の制約を無くし装置の小型化も実現する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明による物体検知装置および物体検知方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以降に示す各図面において、同一または相当部分の部位については、同一符号を付して示すこととし、その説明は繰り返さないことにする。
【0017】
以下、本発明の実施の形態における、物体検知装置、物体検知方法、及びプログラムについて、図１～図２３を参照しながら説明する。本実施の形態では、装置の高コスト化や設置容易性を損なう原因となる開口の大型化を回避しながら、対象物を検出可能な位置範囲を拡張する、物体検知装置、物体検知方法、及びプログラムが開示される。
【0018】
なお、本実施形態において、「開口」は、送信アンテナ１２０２と受信アンテナ１２０３のすべてを内包する最小の領域である。開口の形状は複数の送信アンテナ１２０２と受信アンテナ１２０３の配置の仕方に基づき定まる。開口の形状は例えば矩形であるが、これに限定されない。また、「検知対象物が開口の範囲から外れる」とは、複数の送信アンテナ１２０２及び受信アンテナ１２０３が延在する面に対し垂直な方向に開口を移動させた時に開口が通過する領域で構成される空間内に検知対象物が存在しないことを意味する。また、「検知対象物が開口の範囲にいる」とは、上記空間内に検知対象物が存在することを意味する。
【0019】
【0020】
図１に示す本実施の形態における物体検知装置１０００は、電波によって物体を検知するための装置である。図１に示すように、物体検知装置１０００は、送信部１１０１と、受信部１１０２と、演算装置１２１１とを備えている。
【0021】
送信部１１０１は、対象物配置面１００５上に存在し検知対象となる物体（以下、「対象物」と表記する）１００３に向けて、送信信号となる電波１００２を照射する。受信部１１０２は、対象物１００３で反射された電波１００４を受信信号として受信する。
【0022】
本実施の形態１では、受信部１１０２は、更に、受信した受信信号に、送信部１１０１で生成された送信信号をミキシングして、中間周波数信号（以下「ＩＦ（Intermediate Frequency）信号」と表記する。）を生成する。具体的には、図１に示すように、送信部１１０１は、受信部１１０２に向けて、端子１２０８を経由して送信信号を出力する。受信部１１０２は、対象物１００３から反射され受信した電波と、端子１２０８を経由して得た送信信号とをミキシングして、ＩＦ信号を生成する。また、送信部１１０１は、生成したＩＦ信号を演算装置１２１１に出力する。
【0023】
また、図１においては、送信部１１０１及び受信部１１０２は、それぞれ一つのみが図示されているが、送信部１１０１及び受信部１１０２は、実際には複数備えられていても良い。送信部１１０１及び受信部１１０２が複数備えられている場合は、複数の受信部１１０２それぞれは、いずれかの送信部１１０１に対応している。
【0024】
続いて、図１に加えて、図２から図３までを用いて、本実施の形態１における物体検知装置１０００内の送受信装置１００１の構成について更に具体的に説明する。図２は、本発明の実施の形態１における物体検知装置１０００の送信部１１０１及び受信部１１０２の構成を具体的に示す図である。図３は、本発明の実施の形態１における物体検知装置１０００の送信部１１０１及び受信部１１０２の他の例の構成を具体的に示す図である。
【0025】
図２に示すように、本実施の形態１では、送受信装置１００１において、送信部１１０１は、発振器１２０１と、可変振幅位相器１２０７と、送信アンテナ１２０２とを備えている。また、受信部１１０２は、受信アンテナ１２０３と、ミキサ１２０４と、インターフェイス回路１２０５とを備えている。更に、図１でも示したように、送信部１１０１と受信部１１０２とは、端子１２０８を介して接続されている。
【0026】
本実施の形態では、例えば、図３に示すように、一つの受信部１１０２において、受信アンテナ１２０３とミキサ１２０４が複数備えられていても良い。
【0027】
送信部１１０１において、発振器１２０１は、ＲＦ信号（電波）を生成する。発振器１２０１で生成されたＲＦ信号は、可変振幅位相器１２０７において振幅と位相を所望値に変更された上で出力される。可変振幅位相器１２０７から出力されたＲＦ信号（電波）は、送信アンテナ１２０２から電波１００２として対象物１００３に照射される。
【0028】
対象物１００３で反射された電波１００４は、受信部１１０２において、受信アンテナ１２０３によって受信される。ミキサ１２０４は、発振器１２０１から端子１２０８を経由して入力されてきたＲＦ信号と受信アンテナ１２０３で受信された電波（受信信号）とを、ミキシングする事で、ＩＦ信号を生成する。ミキサ１２０４で生成されたＩＦ信号は、インターフェイス回路１２０５を経由して、演算装置１２１１へと送信される。インターフェイス回路１２０５は、アナログ信号であるＩＦ信号を、演算装置１２１１で扱えるデジタル信号に変換する機能を持ち、得られたデジタル信号を演算装置１２１１へと出力する。
【0029】
次に、本実施の形態における演算装置１２１１の内部構成を図４において示す。本実施の形態における演算装置１２１１は、図４で示すように、反射条件設定部１３０１と、要求照射分布計算部１３０２と、重み付け係数計算部１３０３と、重み付け係数適用部１３０４と、対象物検出部１３０５を備えている。
【0030】
［装置動作］
図５は、本発明の実施の形態１における物体検知装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図１～図４を参酌する。また、本実施の形態１では、物体検知装置１０００を動作させることによって、物体検知方法が実施される。よって、本実施の形態１における物体検知方法の説明は、以下の物体検知装置１０００の動作説明に代える。
図５は、本発明の実施の形態１における物体検知装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図１～図４を参酌する。また、本実施の形態１では、物体検知装置１０００を動作させることによって、物体検知方法が実施される。よって、本実施の形態１における物体検知方法の説明は、以下の物体検知装置１０００の動作説明に代える。
【0031】
まず、全体の流れを簡単に説明する。
【0032】
図５に示すように、最初に、反射条件設定部１３０１は、反射条件を設定する（ステップＡ１）。
【0033】
次に、要求照射分布計算部１３０２は、反射条件設定部１３０１から出力される上記反射条件の情報に基づいて、検知対象物１００３における照射分布の要求値を計算する（ステップＡ２）。
【0034】
次に、重み付け係数計算部１３０３は、要求照射分布計算部１３０２が出力する検知対象物１００３における照射分布の要求値に基づいて、重み付け係数を計算する（ステップＡ３）。
【0035】
次に、重み付け係数適用部１３０４は、重み付け係数計算部１３０３が計算した重み付け係数に基づいて、送信部１１０１内の可変振幅位相器１２０７を制御し、発振器１２０１から出力されたＲＦ信号の振幅と位相が所望値になるよう設定する（ステップＡ４）。
【0036】
次に、送受信装置１００１において、送信部１１０１から、対象物１００３に向けて、送信信号となる電波を照射する（ステップＡ５）。また、送信部１１０１は、送信信号となる電波の照射と同時に、端子１２０８を介して、送信信号を受信部１１０２に出力する。
【0037】
次に、送受信装置１００１において、受信部１１０２の受信アンテナ１２０３が、対象物１００３から反射された電波を、受信信号として受信する（ステップＡ６）。
【0038】
次に、送受信装置１００１は、受信部１１０２の各受信アンテナ１２０３で受信した受信信号に、送信部１１０１で生成された送信信号をそれぞれミキシングして、ＩＦ信号を生成する（ステップＡ７）。
【0039】
次に、対象物検出部１３０５は、受信部１１０２が生成したＩＦ信号に基づいて、対象物１００３を検出する（ステップＡ８）。
【0040】
なお、ステップＡ１～Ａ４は測定と独立した処理であり、ステップＡ５～Ａ８は測定と連動した処理である。ステップＡ１～Ａ４は、送信アンテナ１２０２および受信アンテナ１２０３の位置および送信アンテナ１２０２から送信される送信信号のＲＦ周波数を変更しない限り測定前に一回だけ処理を行えばよい。一方、ステップＡ５～Ａ８は測定の度に実行する。
【0041】
なお、処理量を削減するため、ステップＡ３で計算した重み付け係数は重み付け係数適用部１３０４内の記録装置に保存し、ステップＡ５～Ａ８で実行する測定時に上記記録装置から重み付け係数を読みだしてもよい。すなわちステップＡ５～Ａ８の測定の度に重み付け係数を再計算しなくてもよい。
【0042】
続いて、図５に示したステップの内、演算処理部１２１１で行うステップＡ１～Ａ７の詳細について説明する。
【0043】
［ステップＡ１］
まず、物体検知装置１０００がスキャンを行うスキャン位置と、各スキャン位置で想定される検知対象物１００３の向きと、各スキャン位置で望まれる検知対象物１００３から反射される電波１００４の反射方向（所望反射方向）とを含む反射条件の情報が予め入力される。ユーザがこれらの情報を入力することができる。反射条件設定部１３０１は、この入力された情報で示される反射条件を設定する。
まず、物体検知装置１０００がスキャンを行うスキャン位置と、各スキャン位置で想定される検知対象物１００３の向きと、各スキャン位置で望まれる検知対象物１００３から反射される電波１００４の反射方向（所望反射方向）とを含む反射条件の情報が予め入力される。ユーザがこれらの情報を入力することができる。反射条件設定部１３０１は、この入力された情報で示される反射条件を設定する。
【0044】
例えば、図６で示すように検知対象物１００３の向きを基準にしてｘ軸が設定される。そして、ｘ座標でスキャン位置が指定される。また、スキャン位置毎に、ｘ軸に対する垂直方向からの回転角度θで所望反射方向が指定される。スキャン位置はスキャンしたい任意の位置を指定することができる。所望反射方向は、当該方向の先に複数の送信アンテナ１２０２及び受信アンテナ１２０３の設置位置が存在するように設定される。
【0045】
［ステップＡ２］
ステップＡ２における、要求照射分布計算部１３０２の動作について、図６で示した検知対象物１００３の位置（スキャン位置）とその位置における所望反射方向の例に基づいて説明する。検知対象物１００３に電波１００２が照射され、照射された電波１００２の検知対象物１００３上の位置ｘにおける複素振幅（以下、照射分布と呼称）ｈ'（ｘ）が以下の式（１）を満たす場合、電波１００４は所望反射方向（角度θ）に反射される。
ステップＡ２における、要求照射分布計算部１３０２の動作について、図６で示した検知対象物１００３の位置（スキャン位置）とその位置における所望反射方向の例に基づいて説明する。検知対象物１００３に電波１００２が照射され、照射された電波１００２の検知対象物１００３上の位置ｘにおける複素振幅（以下、照射分布と呼称）ｈ'（ｘ）が以下の式（１）を満たす場合、電波１００４は所望反射方向（角度θ）に反射される。
【0046】
【数1】
【0047】
ここで、ｊは虚数単位、ｆは送信電波１００２の周波数、ｘは検知対象物１００３上のスキャン位置のｘ軸上の値、ｃは光速である。
【0048】
要求照射分布計算部１３０２は、反射条件設定部１３０１から出力されるスキャン位置ｘと、想定される検知対象物１００３の向きと送信アンテナ１２０２及び受信アンテナ１２０３の位置関係で定まる電波１００４の所望反射方向（角度θ）を用いて、式（１）に従って検知対象物１００３上の要求照射分布ｈ'（ｘ）を計算する。要求照射分布計算部１３０２は、スキャン位置ｘ毎に、各スキャン位置における所望反射方向に基づき要求照射分布ｈ'（ｘ）を計算することができる。
【0049】
［ステップＡ３］
次にステップＡ３における重み付け係数計算部１３０３の動作について説明する。送信アンテナ１２０２の方向行列ＡＴＸを以下の式（２）のように定義する。
次にステップＡ３における重み付け係数計算部１３０３の動作について説明する。送信アンテナ１２０２の方向行列ＡＴＸを以下の式（２）のように定義する。
【0050】
【数2】
【0051】
ここで、ＬＴＸ（ｍ,ｘ）は各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ、Ｍは送信アンテナ１２０２の本数）から検知対象物１００３上のスキャン位置ｘまでの距離である。各送信アンテナ１２０２ｍの重み付け係数ｇｍを用いて重み付け係数ベクトルｇ＝（ｇ１、ｇ２、・・・、ｇｍ、・・・、ｇＭ）Ｔを定義する。ここで添字Ｔはベクトルの転置を表す。この時、検知対象物１００３上の照射分布ｈ（ｘ）と、送信アンテナ１２０２の方向行列ＡＴＸ及び重み付け係数ベクトルｇの間には、以下の式（３）の関係がある。
【0052】
【数3】
【0053】
重み付け係数計算部１３０３は、要求照射分布計算部１３０２から出力される検知対象物１００３上の要求照射分布ｈ'（ｘ）を用いて、重み付け係数ベクトルｇを以下の式（４）に基づいて計算する。
【0054】
【数4】
【0055】
ここで（ＡＴＸ
Ｔ）－１はＡＴＸ
Ｔの逆行列である。送信アンテナ１２０２の本数Ｍと位置ｘの点数が一致しない場合はＡＴＸ
Ｔの逆行列の代わりにＡＴＸ
Ｔの一般化逆行列を用いてもよい。
【0056】
［ステップＡ４］
次にステップＡ４における重み付け係数計算部１３０４の動作について説明する。重み付け係数適用部１３０４は、送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）に接続された可変振幅位相器１２０７ｍの振幅利得及び位相シフトを制御し、送信アンテナ１２０２ｍから送信される電波１００２の複素振幅をｇｍ倍する。すなわち、電波１００２の振幅は（ｇｍの絶対値）倍され、電波１００２の位相は∠ｇｍシフトする。
次にステップＡ４における重み付け係数計算部１３０４の動作について説明する。重み付け係数適用部１３０４は、送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）に接続された可変振幅位相器１２０７ｍの振幅利得及び位相シフトを制御し、送信アンテナ１２０２ｍから送信される電波１００２の複素振幅をｇｍ倍する。すなわち、電波１００２の振幅は（ｇｍの絶対値）倍され、電波１００２の位相は∠ｇｍシフトする。
【0057】
［ステップＡ５］
ステップＡ５では、ステップＡ４における可変振幅位相器１２０７ｍの振幅利得及び位相シフトの制御により、電波１００２の複素振幅をｇｍ倍した状態で、各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）から対象物１００３に向けて電波１００２を同時に送信する。
ステップＡ５では、ステップＡ４における可変振幅位相器１２０７ｍの振幅利得及び位相シフトの制御により、電波１００２の複素振幅をｇｍ倍した状態で、各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）から対象物１００３に向けて電波１００２を同時に送信する。
【0058】
［ステップＡ６］
ステップＡ６では、対象物１００３から反射された電波１００４を、各受信アンテナ１２０３ｎ（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ、Ｎは受信アンテナの本数）で受信する。この時、受信アンテナ１２０３ｎで受信される電波１００４の複素振幅ｓＲＸ（ｎ）は以下の式（５）で与えられる。
ステップＡ６では、対象物１００３から反射された電波１００４を、各受信アンテナ１２０３ｎ（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ、Ｎは受信アンテナの本数）で受信する。この時、受信アンテナ１２０３ｎで受信される電波１００４の複素振幅ｓＲＸ（ｎ）は以下の式（５）で与えられる。
【0059】
【数5】
【0060】
ここでσ（ｘ）は位置ｘにおける対象物１００３の反射率である。ＬＲＸ（ｎ,ｘ）は各受信アンテナ１２０３ｎ（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ）から検知対象物１００３上のスキャン位置ｘまでの距離である。
【0061】
［ステップＡ７］
ステップＡ７では、送受信装置１００１は、受信部１１０２の各受信アンテナ１２０３で受信した受信信号に、送信部１１０１で生成された送信信号をそれぞれミキシングして、ＩＦ信号を生成する。受信アンテナ１２０３ｎを経由して生成されたＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）は、以下の式（６）で示すように、式（５）の受信アンテナ１２０３ｎで受信される電波１００４の複素振幅ｓＲＸ（ｎ）と一致する。
ステップＡ７では、送受信装置１００１は、受信部１１０２の各受信アンテナ１２０３で受信した受信信号に、送信部１１０１で生成された送信信号をそれぞれミキシングして、ＩＦ信号を生成する。受信アンテナ１２０３ｎを経由して生成されたＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）は、以下の式（６）で示すように、式（５）の受信アンテナ１２０３ｎで受信される電波１００４の複素振幅ｓＲＸ（ｎ）と一致する。
【0062】
【数6】
【0063】
上記のステップＡ１からＡ４までの処理の後、ステップＡ５で送信部１１０１から、対象物１００３に向けて、送信信号となる電波を照射すると、対象物１００３から反射される電波１００４は、ステップＡ１で予め指定した角度θの方向に反射される。
【0064】
したがって、対象物１００３から反射される電波１００４が受信アンテナ１２０３で受信される方向にステップＡ１で角度θを指定しておけば、図７で示すように対象物１００３が送信アンテナ１２０２と受信アンテナ１２０３で構成される開口の範囲から外れる場合でも、受信アンテナ１２０３は電波１００４を受信する事が可能になる。この事により、対象物１００３が送信アンテナ１２０２と受信アンテナ１２０３で構成される開口の範囲から外れる場合でも、物体検知装置１０００は対象物１００３を検知する事ができる。
【0065】
ここで、重み付け係数による重み付けを適用しない従来の方式での電波１００４の反射方向と、本発明の実施の形態で重み付け係数による重み付けを適用して制御した電波１００４の反射方向の例をそれぞれ示す。
【0066】
図８に従来方式での電波１００４の反射方向を示す。図８では、ｘ＝０ｃｍの位置に送信アンテナ１２０２を設置し、ｘ＝２０ｃｍの位置に対象物１００３を設置している。図８では、本発明の実施の形態で用いる重み付け係数による重み付けを適用せずに、送信アンテナ１２０２から対象物１００３に電波１００２を照射する。図８で示した従来方式の場合、送信電波１００２は対象物１００３における鏡面反射により、電波１００４は送信電波１００２とは逆の方向に反射される。このため、受信アンテナ１２０３で電波１００４を受信するためには、受信アンテナ１２０３を送信アンテナ１２０２から離れた位置（具体的にはｘ＝４０ｃｍの位置）に設置する必要がある。このため、対象物１００３を検知するために、送信アンテナ１２０２と受信アンテナ１２０３で構成される開口幅も大きく取る必要がある。
【0067】
図９に本発明の実施の形態を適用した場合の電波１００４の反射方向を示す。図９では、ｘ＝－１０ｃｍから+１０ｃｍの間に複数の送信アンテナ１２０２を設置している。またｘ＝２０ｃｍの位置に対象物１００３を設置している。図９では、本発明の実施の形態で用いる重み付け係数による重み付けを適用し、送信アンテナ１２０２から対象物１００３に電波１００２を照射する。この場合、重み付け係数による重み付けの適用により、電波１００４の反射方向を送信アンテナ１２０２の存在方向に向ける事ができる。この事により、同じ位置に設置した送信アンテナ１２０２と受信アンテナ１２０３で構成される開口の範囲から外れる対象物１００３が存在する場合でも、受信アンテナ１２０３で電波１００４を受信できる。すなわち本発明の実施の形態では、重み付け係数による重み付けで電波１００４の反射方向を受信アンテナ１２０３で受信可能な方向に制御する事で、対象物１００３の検知可能範囲を開口外にまで拡張している。さらに本発明の実施の形態では、開口サイズによる検知可能範囲の制約が無くなるので、開口サイズを縮小し、装置のコストとサイズを低減できる。
【0068】
（第二の実施の形態）
次に、本実施の形態２における物体検知装置の構成について説明する。本実施の形態２も、本実施の形態１と同じく、重み付け係数による重み付けの適用により、対象物１００３から反射される電波１００４の反射方向を所望方向に制御する。本実施の形態１では送信部１１０１内に実装された可変振幅位相器１２０７で重み付け係数による重み付けを適用していたのに対し、本実施の形態２では受信部１１０２内に実装された可変振幅位相器１２０７で重み付け係数による重み付けを適用する。
次に、本実施の形態２における物体検知装置の構成について説明する。本実施の形態２も、本実施の形態１と同じく、重み付け係数による重み付けの適用により、対象物１００３から反射される電波１００４の反射方向を所望方向に制御する。本実施の形態１では送信部１１０１内に実装された可変振幅位相器１２０７で重み付け係数による重み付けを適用していたのに対し、本実施の形態２では受信部１１０２内に実装された可変振幅位相器１２０７で重み付け係数による重み付けを適用する。
【0069】
［装置構成］
本実施の形態２における物体検知装置１０００は、本実施の形態１と同じく、図１で示した構成の装置によって実現される。
本実施の形態２における物体検知装置１０００は、本実施の形態１と同じく、図１で示した構成の装置によって実現される。
【0070】
続いて、図１に加えて、図１０から図１１までを用いて、本実施の形態２における物体検知装置１０００内の送受信装置１００１の構成について更に具体的に説明する。図１０は、本発明の実施の形態２における物体検知装置１０００の送信部１１０１及び受信部１１０２の構成を具体的に示す図である。図１１は、本発明の実施の形態２における物体検知装置１０００の送信部１１０１及び受信部１１０２の他の例の構成を具体的に示す図である。
【0071】
図１０に示すように、本実施の形態２では、送受信装置１００１において、送信部１１０１は、発振器１２０１と、送信アンテナ１２０２と、使用する送信アンテナ１２０２を切り替えるスイッチ１２０６とを備えている。また、受信部１１０２は、受信アンテナ１２０３と、ミキサ１２０４と、インターフェイス回路１２０５と、可変振幅位相器１２０７とを備えている。
【0072】
本実施の形態２では、図１０で示すように、可変振幅位相器１２０７はミキサ１２０４の前段に備えられている。もしくは、図１１で示すように、可変振幅位相器１２０７はミキサ１２０４の後段に備えられていても良い。
【0073】
送信部１１０１において、発振器１２０１で生成されたＲＦ信号は、スイッチ１２０６で選択した少なくとも一つの送信アンテナ１２０２から送信信号として送信され、対象物１００３に照射される。対象物１００３で反射された電波は、受信部１１０２において、受信アンテナ１２０３によって受信される。
【0074】
ミキサ１２０４は、発振器１２０１から端子１２０８を経由して入力されてきたＲＦ信号と受信アンテナ１２０３で受信された電波（受信信号）とを、ミキシングする事で、ＩＦ信号を生成する。ミキサ１２０４の前段又は後段に備えられた可変振幅位相器１２０７により、上記ＩＦ信号の振幅ないし位相は所望値に設定される。上記ＩＦ信号は、インターフェイス回路１２０５を経由して、演算装置１２１１へと送信される。インターフェイス回路１２０５は、アナログ信号であるＩＦ信号を、演算装置１２１１で扱えるデジタル信号に変換する機能を持ち、得られたデジタル信号を演算装置１２１１へと出力する。
【0075】
次に、本実施の形態における演算装置１２１１の内部構成を図１２において示す。本実施の形態における演算装置１２１１は、図１２で示すように、反射条件設定部１３０１と、要求照射分布計算部１３０２と、重み付け係数計算部１３０３と、重み付け係数適用部１３０４と、対象物検出部１３０５とを備えている。
【0076】
［装置動作］
本実施の形態２における物体検知装置１０００の動作を示すフロー図は図１３において示される。図１３で示す本実施の形態２のフロー図では、図５で示した本実施の形態１のフロー図にステップＢ１が追加されている。
本実施の形態２における物体検知装置１０００の動作を示すフロー図は図１３において示される。図１３で示す本実施の形態２のフロー図では、図５で示した本実施の形態１のフロー図にステップＢ１が追加されている。
【0077】
本実施の形態２におけるステップＡ１～Ａ３は、本実施の形態１の図５で説明したステップＡ１～Ａ３と共通であるため、説明は繰り返さない。
【0078】
［ステップＡ４］
次に本実施の形態２のステップＡ４における重み付け係数計算部１３０４の動作について説明する。重み付け係数適用部１３０４は、送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）から電波１００２を送信する前に、各受信アンテナ１２０３ｎ（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ）を経由して得られるＩＦ信号の振幅と位相が所望値になるように、可変振幅位相器１２０７の振幅利得及び位相シフトを設定する（すなわちＩＦ信号の複素振幅をｇｍ倍する）。なお、使用する送信アンテナ１２０２ｍを切り替える度に可変振幅位相器１２０７の振幅利得及び位相シフトを設定しなおす。また全ての受信アンテナ１２０３ｎに対し可変振幅位相器１２０７の振幅利得及び位相シフトは同一量が適用される（すなわち全ての受信アンテナ１２０３ｎを経由して得られるＩＦ信号の複素振幅は一様にｇｍ倍される）。
次に本実施の形態２のステップＡ４における重み付け係数計算部１３０４の動作について説明する。重み付け係数適用部１３０４は、送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）から電波１００２を送信する前に、各受信アンテナ１２０３ｎ（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ）を経由して得られるＩＦ信号の振幅と位相が所望値になるように、可変振幅位相器１２０７の振幅利得及び位相シフトを設定する（すなわちＩＦ信号の複素振幅をｇｍ倍する）。なお、使用する送信アンテナ１２０２ｍを切り替える度に可変振幅位相器１２０７の振幅利得及び位相シフトを設定しなおす。また全ての受信アンテナ１２０３ｎに対し可変振幅位相器１２０７の振幅利得及び位相シフトは同一量が適用される（すなわち全ての受信アンテナ１２０３ｎを経由して得られるＩＦ信号の複素振幅は一様にｇｍ倍される）。
【0079】
［ステップＡ５］
ステップＡ４の後、ステップＡ５においてスイッチ１２０６で各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）を切り替えながら電波１００２を対象物１００３に送信する。
ステップＡ４の後、ステップＡ５においてスイッチ１２０６で各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）を切り替えながら電波１００２を対象物１００３に送信する。
【0080】
［ステップＡ６］
ステップＡ６において、各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）を切り替えながら電波１００２を送信した状態で対象物１００３から反射される電波１００４を各受信アンテナ１２０３ｎ（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ）で受信する。
ステップＡ６において、各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）を切り替えながら電波１００２を送信した状態で対象物１００３から反射される電波１００４を各受信アンテナ１２０３ｎ（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ）で受信する。
【0081】
［ステップＡ７］
ステップＡ７では、送受信装置１００１は、受信部１１０２の各受信アンテナ１２０３で受信した受信信号に、送信部１１０１で生成された送信信号をそれぞれミキシングして、ＩＦ信号を生成する。送信アンテナ１２０２ｍで送信し、受信アンテナ１２０３ｎを経由して生成されたＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）は、以下の式（７）で与えられる。
ステップＡ７では、送受信装置１００１は、受信部１１０２の各受信アンテナ１２０３で受信した受信信号に、送信部１１０１で生成された送信信号をそれぞれミキシングして、ＩＦ信号を生成する。送信アンテナ１２０２ｍで送信し、受信アンテナ１２０３ｎを経由して生成されたＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）は、以下の式（７）で与えられる。
【0082】
【数7】
【0083】
［ステップＢ１］
ステップＡ７の後、ステップＢ１において、重み付け係数適用部１３０４は、ステップＡ７において得たＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）の和を取り、以下の式（８）に従って重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）を生成する。
ステップＡ７の後、ステップＢ１において、重み付け係数適用部１３０４は、ステップＡ７において得たＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）の和を取り、以下の式（８）に従って重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）を生成する。
【0084】
【数8】
【0085】
式（８）の重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）に式（７）のＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）を代入する事で、重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）は以下の式（９）のようにも表現される事が分かる。
【0086】
【数9】
【0087】
式（９）で与えられる本実施の形態２の重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）は、式（６）で与えられる本実施の形態１のＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）と一致する。
【0088】
［ステップＡ８］
ステップＡ８では、対象物検出部１３０５は、ステップＢ１で得た重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）に基づいて、対象物１００３を検出する。
ステップＡ８では、対象物検出部１３０５は、ステップＢ１で得た重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）に基づいて、対象物１００３を検出する。
【0089】
なお、ステップＡ８における対象物１００３の検出には、本実施の形態１では式（６）のＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）が用いられ、本実施の形態２では式（９）の重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）が用いられる。本実施の形態２のステップＢ１で説明したとおり、式（６）のＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）と式（９）の重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）は同一であるため、ステップＡ８における対象物１００３の検出結果は本実施の形態１と形態２で同一になる。
【0090】
（第三の実施の形態）
次に、本実施の形態３における物体検知装置の構成について説明する。本実施の形態３も、本実施の形態１と同じく、重み付け係数による重み付けの適用により、対象物１００３から反射される電波１００４の反射方向を所望方向に制御する。本実施の形態１では可変振幅位相器１２０７で実装された回路で重み付け係数による重み付けを適用していたのに対し、本実施の形態３では演算装置１２１１内の信号処理で重み付け係数による重み付けを適用する。
次に、本実施の形態３における物体検知装置の構成について説明する。本実施の形態３も、本実施の形態１と同じく、重み付け係数による重み付けの適用により、対象物１００３から反射される電波１００４の反射方向を所望方向に制御する。本実施の形態１では可変振幅位相器１２０７で実装された回路で重み付け係数による重み付けを適用していたのに対し、本実施の形態３では演算装置１２１１内の信号処理で重み付け係数による重み付けを適用する。
【0091】
［装置構成］
本実施の形態３における物体検知装置１０００は、本実施の形態１と同じく、図１で示した構成の装置によって実現される。
本実施の形態３における物体検知装置１０００は、本実施の形態１と同じく、図１で示した構成の装置によって実現される。
【0092】
続いて、図１に加えて、図１４から図１５までを用いて、本実施の形態３における物体検知装置１０００内の送受信装置１００１の構成について更に具体的に説明する。図１４は、本発明の実施の形態３における物体検知装置１０００の送信部１１０１及び受信部１１０２の構成を具体的に示す図である。図１５は、本発明の実施の形態３における物体検知装置１０００の送信部１１０１及び受信部１１０２の他の例の構成を具体的に示す図である。
【0093】
図１４に示すように、本実施の形態３では、送受信装置１００１において、送信部１１０１は、発振器１２０１と、送信アンテナ１２０２と、使用する送信アンテナ１２０２を切り替えるスイッチ１２０６とを備えている。また、受信部１１０２は、受信アンテナ１２０３と、ミキサ１２０４と、インターフェイス回路１２０５とを備えている。
【0094】
本実施の形態３では、例えば、図１５に示すように、一つの受信部１１０２において、受信アンテナ１２０３とミキサ１２０４が複数備えられていても良い。
【0095】
送信部１１０１において、発振器１２０１で生成されたＲＦ信号は、スイッチ１２０６で選択した少なくとも一つの送信アンテナ１２０２から送信信号として送信され、対象物１００３に照射される。対象物１００３で反射された電波は、受信部１１０２において、受信アンテナ１２０３によって受信される。
【0096】
ミキサ１２０４は、発振器１２０１から端子１２０８を経由して入力されてきたＲＦ信号と受信アンテナ１２０３で受信された電波（受信信号）とを、ミキシングする事で、ＩＦ信号を生成する。ミキサ１２０４で生成されたＩＦ信号は、インターフェイス回路１２０５を経由して、演算装置１２１１へと送信される。インターフェイス回路１２０５は、アナログ信号であるＩＦ信号を、演算装置１２１１で扱えるデジタル信号に変換する機能を持ち、得られたデジタル信号を演算装置１２１１へと出力する。
【0097】
次に、本実施の形態における演算装置１２１１の内部構成を図１６において示す。本実施の形態における演算装置１２１１は、図４で示すように、反射条件設定部１３０１と、要求照射分布計算部１３０２と、重み付け係数計算部１３０３と、重み付け係数適用部１３０４と、対象物検出部１３０５とを備えている。
【0098】
［装置動作］
図１７は、本発明の実施の形態３における物体検知装置１０００の動作を示すフロー図である。図１７で示す本実施の形態３のフロー図では、図５で示した本実施の形態１のフロー図からステップＡ４が削除され、ステップＢ２が追加されている。
図１７は、本発明の実施の形態３における物体検知装置１０００の動作を示すフロー図である。図１７で示す本実施の形態３のフロー図では、図５で示した本実施の形態１のフロー図からステップＡ４が削除され、ステップＢ２が追加されている。
【0099】
本実施の形態３におけるステップＡ１～Ａ３は、本実施の形態１の図５で説明したステップＡ１～Ａ３と共通であるため、説明は繰り返さない。
【0100】
［ステップＡ５］
本実施の形態３のステップＡ５では、本実施の形態１と異なり可変振幅位相器１２０７ｍを用いず、スイッチ１２０６で各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）を切り替えながら電波１００２を対象物１００３に送信する。
本実施の形態３のステップＡ５では、本実施の形態１と異なり可変振幅位相器１２０７ｍを用いず、スイッチ１２０６で各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）を切り替えながら電波１００２を対象物１００３に送信する。
【0101】
［ステップＡ６］
本実施の形態３のステップＡ６では、各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）を切り替えながら電波１００２を送信した状態で対象物１００３から反射される電波１００４を各受信アンテナ１２０３ｎ（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ）で受信する。本実施の形態３のステップＡ６において、送信アンテナ１２０２ｍが送信する際に受信アンテナ１２０３ｎで受信される電波１００４の複素振幅ｓＲＸ（ｍ,ｎ）は以下の式（１０）で与えられる。
本実施の形態３のステップＡ６では、各送信アンテナ１２０２ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）を切り替えながら電波１００２を送信した状態で対象物１００３から反射される電波１００４を各受信アンテナ１２０３ｎ（ｎ＝１、２、・・・、Ｎ）で受信する。本実施の形態３のステップＡ６において、送信アンテナ１２０２ｍが送信する際に受信アンテナ１２０３ｎで受信される電波１００４の複素振幅ｓＲＸ（ｍ,ｎ）は以下の式（１０）で与えられる。
【0102】
【数10】
【0103】
［ステップＡ７］
ステップＡ７では、送受信装置１００１は、受信部１１０２の各受信アンテナ１２０３で受信した受信信号に、送信部１１０１で生成された送信信号をそれぞれミキシングして、ＩＦ信号を生成する。送信アンテナ１２０２ｍで送信し、受信アンテナ１２０３ｎを経由して生成されたＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）は、以下の式（１１）で示すように、式（１０）の電波１００４の複素振幅ｓＲＸ（ｎ）と一致する。
ステップＡ７では、送受信装置１００１は、受信部１１０２の各受信アンテナ１２０３で受信した受信信号に、送信部１１０１で生成された送信信号をそれぞれミキシングして、ＩＦ信号を生成する。送信アンテナ１２０２ｍで送信し、受信アンテナ１２０３ｎを経由して生成されたＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）は、以下の式（１１）で示すように、式（１０）の電波１００４の複素振幅ｓＲＸ（ｎ）と一致する。
【0104】
【数11】
【0105】
［ステップＢ２］
ステップＡ７の後、ステップＢ２において、重み付け係数適用部１３０４は、ステップＡ７において得たＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）と、ステップＡ３において得た重み付け係数ｇｍから、以下の式（１２）に従って重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）を生成する。
ステップＡ７の後、ステップＢ２において、重み付け係数適用部１３０４は、ステップＡ７において得たＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）と、ステップＡ３において得た重み付け係数ｇｍから、以下の式（１２）に従って重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）を生成する。
【0106】
【数12】
【0107】
式（１２）の重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）に式（１１）のＩＦ信号ｓＩＦ（ｍ,ｎ）を代入する事で、重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）は以下の式（１３）のようにも表現される事が分かる。
【0108】
【数13】
【0109】
式（１３）で与えられる本実施の形態３の重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）は、式（６）で与えられる本実施の形態１のＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）と一致する。
【0110】
［ステップＡ８］
ステップＡ８では、対象物検出部１３０５は、ステップＢ２で得た重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）に基づいて、対象物１００３を検出する。
ステップＡ８では、対象物検出部１３０５は、ステップＢ２で得た重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）に基づいて、対象物１００３を検出する。
【0111】
なお、ステップＡ８における対象物１００３の検出には、本実施の形態１では式（６）のＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）が用いられ、本実施の形態３では式（１３）の重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）が用いられる。本実施の形態３のステップＢ２で説明したとおり、式（６）のＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）と式（１３）の重み付けＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）は同一であるため、ステップＡ８における対象物１００３の検出結果は本実施の形態１と形態３で同一になる。
【0112】
（第四の実施の形態）
次に、本実施の形態４について説明する。本実施の形態４では、対象物検出部１３０５の一例が開示される。本実施の形態４の物体検知装置１０００のその他の構成は、本実施の形態１乃至本実施の形態３と同様である。
次に、本実施の形態４について説明する。本実施の形態４では、対象物検出部１３０５の一例が開示される。本実施の形態４の物体検知装置１０００のその他の構成は、本実施の形態１乃至本実施の形態３と同様である。
【0113】
図１８に示すように、本実施の形態４において、対象物検出部１３０５は、対象物画像生成部１４０１と、対象物画像データベース１４０２と、対象物画像照合部１４０３とを備えている。
【0114】
対象物画像生成部１４０１は、本実施の形態１ないし本実施の形態２におけるＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）を用いて、対象物１００３の画像を生成する。
【0115】
対象物画像データベース１４０２は、事前に測定された対象物１００３の画像と対象物１００３の種別の関係を示すデータが保存されている。
【0116】
対象物画像照合部１４０３は、対象物画像生成部１４０１で生成された対象物１００３の画像と、対象物画像データベース１４０２に保存されている対象物１００３の画像とを照合し、対象物１００３の種別を対象物検出結果として出力する。
【0117】
なお、本実施の形態４の変形例として、対象物画像データベース１４０２と対象物画像照合部１４０３を省いてもよい。そして、対象物検出部１３０５は、対象物画像生成部１４０１から出力される対象物１００３の画像をディスプレイ等の出力装置を介して出力し、その後、ユーザからその画像に含まれる対象物１００３の種別の入力を受付けてもよい。ユーザは、出力された画像を目視で確認して対象物１００３の種別を識別し、その識別した結果を入力する。
【0118】
以下では、対象物画像生成部１４０１における対象物１００３の画像生成法の一例を示す。対象物１００３の画像生成法の例としては、ビームフォーマ法が挙げられる。ビームフォーマ法では、周波数ｆの送信電波１００２を用いて測定した際に得られた本実施の形態１ないし本実施の形態２におけるＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ、ｆ）を用いて、スキャン位置ｘにおける対象物１００３の画像の複素振幅Ｐ（ｘ）を以下の式（１４）に従って算出する。
【0119】
【数14】
【0120】
ここで、重み付け係数による重み付けを適用しない従来の方式での対象物１００３の画像強度の例と、本実施の形態４で重み付け係数による重み付けを適用した場合の対象物１００３の画像強度の例をそれぞれ示す。ここでは図１９で示すように、送信アンテナ１２０２及び受信アンテナ１２０３で構成された開口内に対象物１００３１が存在する場合と、開口外に対象物１００３２が存在する場合の画像強度を示す。
【0121】
図２０において、重み付け係数による重み付けを適用しない従来方式で開口内の対象物１００３１と開口外の対象物１００３２の画像強度をそれぞれ算出した結果を示す。従来方式の場合、開口内の対象物１００３１が存在する範囲（ｘ＝－１０～１０ｃｍ）において画像強度は正しく得られているが、開口外の対象物１００３２が存在する範囲（ｘ＝１０～３０ｃｍ）では画像強度の消失が起きている。従来方式では開口外の対象物１００３２からの反射電波１００４から十分な強度のＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ、ｆ）を得られないために、開口外の対象物１００３２の画像強度が消失する不具合が発生している。
【0122】
図２１において、本実施の形態４で重み付け係数による重み付けを適用した場合の開口内の対象物１００３１と開口外の対象物１００３２の画像強度をそれぞれ算出した結果を示す。本実施の形態４では、開口内の対象物１００３１が存在する範囲（ｘ＝－１０～１０ｃｍ）と開口外の対象物１００３２が存在する範囲（ｘ＝１０～３０ｃｍ）のいずれにおいても画像強度の消失が無く、正しく撮像されている。本実施の形態４では、重み付け係数による重み付けにより、開口内の対象物１００３１と開口外の対象物１００３２のいずれに対しても反射電波１００４から十分な強度のＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ、ｆ）が得られるようにする事で、画像強度の消失を防いでいる。
【0123】
（第五の実施の形態）
次に、本実施の形態５について説明する。本実施の形態５では、対象物検出部１３０５の一例が開示される。本実施の形態５の物体検知装置１０００のその他の構成は、本実施の形態１乃至本実施の形態３と同様である。
次に、本実施の形態５について説明する。本実施の形態５では、対象物検出部１３０５の一例が開示される。本実施の形態５の物体検知装置１０００のその他の構成は、本実施の形態１乃至本実施の形態３と同様である。
【0124】
図２２に示すように、本実施の形態５において、対象物検出部１３０５は、対象物ＩＦ信号データベース１５０１と、対象物ＩＦ信号照合部１５０２とを備えている。
【0125】
対象物ＩＦ信号データベース１５０１は、事前に得た対象物１００３のＩＦ信号の測定結果と対象物１００３の種別の関係を示すデータが保存されている。なお、ここでは本実施の形態１ないし本実施の形態２におけるＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）を用いる事が望ましい。
【0126】
対象物ＩＦ信号照合部１５０２は、測定で得られた本実施の形態１ないし本実施の形態２におけるＩＦ信号ｓ'ＩＦ（ｎ）が入力される。対象物ＩＦ信号照合部１５０２は、測定で得られたＩＦ信号と、対象物ＩＦ信号データベース１５０１に保存されているＩＦ信号とを照合し、対象物１００３の種別を対象物検出結果として出力する。
【0127】
［プログラム］
ここで、本発明の実施の形態におけるプログラムを実行することによって、物体検知装置１０００を実現するコンピュータ（演算装置）について図２３を用いて説明する。図２３は本発明の実施の形態における物体検知装置１０００を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
ここで、本発明の実施の形態におけるプログラムを実行することによって、物体検知装置１０００を実現するコンピュータ（演算装置）について図２３を用いて説明する。図２３は本発明の実施の形態における物体検知装置１０００を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
【0128】
図２３に示すように、コンピュータ１１０は、ＣＰＵ１１１と、メインメモリ１１２と、記憶装置１１３と、入力インターフェイス１１４と、表示コントローラ１１５と、データリーダ／ライタ１１６と、通信インターフェイス１１７とを備える。これらの各部は、バス１２１を介して、互いにデータ通信可能に接続される。
【0129】
ＣＰＵ１１１は、記憶装置１１３に格納された、本実施の形態におけるプログラム（コード）をメインメモリ１１２に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ１１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１２０に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス１１７を介して接続されたインターネット上で流通するものであっても良い。
【0130】
また、記憶装置１１３の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス１１４は、ＣＰＵ１１１と、キーボード及びマウスといった入力機器１１８との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ１１５は、ディスプレイ装置１１９と接続され、ディスプレイ装置１１９での表示を制御する。なお、コンピュータ１１０は、ＣＰＵ１１１に加えて、又はＣＰＵ１１１に代えて、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を備えていても良い。
【0131】
データリーダ／ライタ１１６は、ＣＰＵ１１１と記録媒体１２０との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体１２０からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ１１０における処理結果の記録媒体１２０への書き込みを実行する。通信インターフェイス１１７は、ＣＰＵ１１１と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。
【0132】
また、記録媒体１２０の具体例としては、ＣＦ（Compact Flash（登録商標））及びＳＤ（Secure Digital）等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）等の磁気記録媒体、又はＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記録媒体が挙げられる。
【0133】
なお、本実施の形態における物体検知装置１０００は、プログラムがインストールされたコンピュータではなく、各部に対応したハードウェアを用いることによっても実現可能である。更に、物体検知装置は、一部がプログラムで実現され、残りの部分がハードウェアで実現されていてもよい。
【0134】
［効果］
以下において、本発明の実施の形態の効果を要約する。
以下において、本発明の実施の形態の効果を要約する。
【0135】
本発明の実施の形態では、対象物１００３から反射される電波１００４の反射方向が所望値になるように、対象物１００３に電波１００２の照射を行う。その照射状態が実現されるように、重み付け係数計算部１３０３と重み付け適用部１３０４により、送信アンテナ１２０２から照射される電波１００２ないし受信アンテナ１２０３で受信される電波１００４ないしＩＦ信号に対し重み付けを行う。上記の手段により、対象物１００３から反射される電波１００４の反射方向を所望値に制御できる。この事により、送信アンテナ１２０２と受信アンテナ１２０３で構成される開口の範囲から外れる対象物１００３が存在する場合でも、対象物１００３から反射される電波１００４を受信アンテナ１２０３で受信できるので、対象物１００３の検知可能範囲を開口外にまで拡張できる。さらに本発明の実施の形態では、開口サイズによる検知可能範囲の制約が無くなるので、開口サイズを縮小し、装置のサイズとコストを低減できる。
【0136】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、前述の各特許文献等に開示されている内容は、本発明に引用をもって繰り込むことも可能とする。本発明の全開示（特許請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施の形態の変更・調整が可能である。また、本発明の特許請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせあるいは選択も可能である。すなわち、本発明は、特許請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって、当業者であればなし得ることが可能な各種変形、修正を含むことは勿論である。
【0137】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限定されない。
１． 電波によって物体を検知するための物体検知装置であって、
前記物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、
前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信手段と、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定する反射条件設定手段と、
前記反射条件部設定部において設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段と、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段と、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段と、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段と、
を備えた事を特徴とする物体検知装置。
２． 前記対象物検出手段は、前記中間周波数信号から前記物体の画像を生成する対象物画像生成手段を備えている、
事を特徴とする１に記載の物体検知装置。
３． 前記対象物検出手段は、対象物画像データベースと、対象物画像照合手段と、を備えており、
前記対象物画像データベースは、事前に得た前記物体の画像と前記物体の種別との関係を示すデータを保持し、
前記対象物画像照合手段は、前記対象物画像生成手段が生成した前記物体の画像と前記対象物画像データベースが保持する前記物体の画像とを照合する事で、前記物体の種別を出力する、
事を特徴とする２に記載の物体検知装置。
４． 前記対象物検出手段は、対象物中間周波数信号データベースと、対象物中間周波数信号照合手段と、を備えており、
前記対象物中間周波数信号データベースは、事前に得た前記物体の中間周波数信号の測定結果と前記物体の種別との関係を示すデータを保持し、
前記対象物中間周波数信号照合手段は、測定で得た前記物体の中間周波数信号と前記対象物中間周波数信号データベースが保持する前記物体の中間周波数信号とを照合する事で、前記物体の種別を出力する、
事を特徴とする１に記載の物体検知装置。
５． 前記送信手段は、可変振幅位相器を備えており、
前記重み付け係数適用手段は、前記送信手段内の前記可変振幅位相器を制御し、前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを、前記送信アンテナが送信する前記電波に対して適用する、
事を特徴とする１ないし４に記載の物体検知装置。
６． 前記受信手段は、可変振幅位相器を備えており、
前記重み付け係数適用手段は、前記受信手段内の前記可変振幅位相器を制御し、前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを、前記受信アンテナが受信する前記電波又は前記受信手段が生成した中間周波数信号に対して適用する、
事を特徴とする１ないし４に記載の物体検知装置。
７． 前記受信手段は、前記中間周波数信号をデジタル化するインターフェイス回路を備えており、
前記重み付け係数適用手段は、前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを、前記インターフェイス回路においてデジタル化された前記中間周波数信号に対して適用する、
事を特徴とする１ないし４に記載の物体検知装置。
８． 前記重み付け係数適用手段は前記重み付け係数を保存する記録装置を備えており、
前記重み付け係数適用手段は前記重み付け係数による重み付けを適用する際に前記記録装置から保存された前記重み付け係数を読み出す、
事を特徴とする１ないし７に記載の物体検知装置。
９． 前記送信アンテナと前記受信アンテナとで構成される開口の範囲から外れる前記物体を検知する、
事を特徴とする１ないし８に記載の物体検知装置。
１０． 電波によって物体を検知するための物体検知方法であって、
コンピュータが、
送信アンテナから前記物体に向けて電波を照射するステップと、
受信アンテナにおいて、前記物体から反射された前記電波を受信アンテナで受信し、更に前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成するステップと、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定するステップと、
設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算するステップと、
前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算するステップと、
前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用するステップと、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出するステップと、
を実行する事を特徴とする物体検知方法。
１１． 前記物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、
前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信部手段と、
プロセッサと、
を備える物体検知装置を、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定する反射条件設定手段、
前記反射条件部設定部において設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段、及び、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段、
として機能させるプログラム。
１． 電波によって物体を検知するための物体検知装置であって、
前記物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、
前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信手段と、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定する反射条件設定手段と、
前記反射条件部設定部において設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段と、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段と、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段と、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段と、
を備えた事を特徴とする物体検知装置。
２． 前記対象物検出手段は、前記中間周波数信号から前記物体の画像を生成する対象物画像生成手段を備えている、
事を特徴とする１に記載の物体検知装置。
３． 前記対象物検出手段は、対象物画像データベースと、対象物画像照合手段と、を備えており、
前記対象物画像データベースは、事前に得た前記物体の画像と前記物体の種別との関係を示すデータを保持し、
前記対象物画像照合手段は、前記対象物画像生成手段が生成した前記物体の画像と前記対象物画像データベースが保持する前記物体の画像とを照合する事で、前記物体の種別を出力する、
事を特徴とする２に記載の物体検知装置。
４． 前記対象物検出手段は、対象物中間周波数信号データベースと、対象物中間周波数信号照合手段と、を備えており、
前記対象物中間周波数信号データベースは、事前に得た前記物体の中間周波数信号の測定結果と前記物体の種別との関係を示すデータを保持し、
前記対象物中間周波数信号照合手段は、測定で得た前記物体の中間周波数信号と前記対象物中間周波数信号データベースが保持する前記物体の中間周波数信号とを照合する事で、前記物体の種別を出力する、
事を特徴とする１に記載の物体検知装置。
５． 前記送信手段は、可変振幅位相器を備えており、
前記重み付け係数適用手段は、前記送信手段内の前記可変振幅位相器を制御し、前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを、前記送信アンテナが送信する前記電波に対して適用する、
事を特徴とする１ないし４に記載の物体検知装置。
６． 前記受信手段は、可変振幅位相器を備えており、
前記重み付け係数適用手段は、前記受信手段内の前記可変振幅位相器を制御し、前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを、前記受信アンテナが受信する前記電波又は前記受信手段が生成した中間周波数信号に対して適用する、
事を特徴とする１ないし４に記載の物体検知装置。
７． 前記受信手段は、前記中間周波数信号をデジタル化するインターフェイス回路を備えており、
前記重み付け係数適用手段は、前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを、前記インターフェイス回路においてデジタル化された前記中間周波数信号に対して適用する、
事を特徴とする１ないし４に記載の物体検知装置。
８． 前記重み付け係数適用手段は前記重み付け係数を保存する記録装置を備えており、
前記重み付け係数適用手段は前記重み付け係数による重み付けを適用する際に前記記録装置から保存された前記重み付け係数を読み出す、
事を特徴とする１ないし７に記載の物体検知装置。
９． 前記送信アンテナと前記受信アンテナとで構成される開口の範囲から外れる前記物体を検知する、
事を特徴とする１ないし８に記載の物体検知装置。
１０． 電波によって物体を検知するための物体検知方法であって、
コンピュータが、
送信アンテナから前記物体に向けて電波を照射するステップと、
受信アンテナにおいて、前記物体から反射された前記電波を受信アンテナで受信し、更に前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成するステップと、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定するステップと、
設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算するステップと、
前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算するステップと、
前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用するステップと、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出するステップと、
を実行する事を特徴とする物体検知方法。
１１． 前記物体に向けて電波を照射する送信アンテナを備えた送信手段と、
前記物体から反射された前記電波を受信する受信アンテナを備え、更に、前記受信アンテナで受信した受信信号から中間周波数信号を生成する受信部手段と、
プロセッサと、
を備える物体検知装置を、
前記物体から反射される前記電波の所望反射方向を設定する反射条件設定手段、
前記反射条件部設定部において設定された前記所望反射方向に基づいて前記物体に照射されるべき前記電波の要求照射分布を計算する要求照射分布計算手段、
前記要求照射分布計算手段が計算した前記要求照射分布に基づいて重み付け係数を計算する重み付け係数計算手段、
前記重み付け係数計算手段が計算した前記重み付け係数による重み付けを前記電波又は前記中間周波数信号に適用する重み付け係数適用手段、及び、
前記中間周波数信号に基づいて前記物体を検出する対象物検出手段、
として機能させるプログラム。
【符号の説明】
【0138】
１１０ コンピュータ
１１１ ＣＰＵ
１１２ メインメモリ
１１３ 記憶装置
１１４ 入力インターフェイス
１１５ 表示コントローラ
１１６ データリーダ／ライタ
１１７ 通信インターフェイス
１１８ 入力機器
１１９ ディスプレイ装置
１２０ 記録媒体
１２１ バス
１０００ 物体検知装置
１００１ 送受信装置
１００２ 電波（送信信号）
１００３ 対象物（検知対象となる物体）
１００４ 電波（受信信号）
１００５ 対象物配置面
１１０１ 送信部
１１０２ 受信部
１２０１ 発振器
１２０２ 送信アンテナ
１２０３ 受信アンテナ
１２０４ ミキサ
１２０５ インターフェイス回路
１２０６ スイッチ
１２０７ 可変振幅位相器
１２０８ 端子
１２１１ 演算装置
１３０１ 反射条件設定部
１３０２ 要求照射分布計算部
１３０３ 重み付け係数計算部
１３０４、１３０６ 重み付け係数適用部
１３０５ 対象物検出部
１４０１ 対象物画像生成部
１４０２ 対象物画像データベース
１４０３ 対象物画像照合部
１５０１ 対象物IF信号データベース
１５０２ 対象物IF信号照合部
１１１ ＣＰＵ
１１２ メインメモリ
１１３ 記憶装置
１１４ 入力インターフェイス
１１５ 表示コントローラ
１１６ データリーダ／ライタ
１１７ 通信インターフェイス
１１８ 入力機器
１１９ ディスプレイ装置
１２０ 記録媒体
１２１ バス
１０００ 物体検知装置
１００１ 送受信装置
１００２ 電波（送信信号）
１００３ 対象物（検知対象となる物体）
１００４ 電波（受信信号）
１００５ 対象物配置面
１１０１ 送信部
１１０２ 受信部
１２０１ 発振器
１２０２ 送信アンテナ
１２０３ 受信アンテナ
１２０４ ミキサ
１２０５ インターフェイス回路
１２０６ スイッチ
１２０７ 可変振幅位相器
１２０８ 端子
１２１１ 演算装置
１３０１ 反射条件設定部
１３０２ 要求照射分布計算部
１３０３ 重み付け係数計算部
１３０４、１３０６ 重み付け係数適用部
１３０５ 対象物検出部
１４０１ 対象物画像生成部
１４０２ 対象物画像データベース
１４０３ 対象物画像照合部
１５０１ 対象物IF信号データベース
１５０２ 対象物IF信号照合部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】