侵入・障害物検出装置及び無給電応答装置
【課題】侵入・障害物の誤認識を減少させ、低消費電力を可能とする検出装置を提供する。
【解決手段】本検出装置は、検知装置と応答装置とを有し、上記応答装置は、検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく検知装置に対して送信するアンテナとを有する。また、上記検知装置は、基準となる周波数及び特定の周波数を含む複数の周波数の電波をアンテナから応答装置に対して送信させる発信手段と、特定の周波数の電波の受信の有無と基準となる周波数の電波の受信の有無とに基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段とを有する。応答装置は増幅することなく特定の周波数の電波を送信するため、消費電力を抑えることができ、無給電でも可能である。さらに、検知装置は、ほとんどのケースを取り扱うことができる。
【解決手段】本検出装置は、検知装置と応答装置とを有し、上記応答装置は、検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく検知装置に対して送信するアンテナとを有する。また、上記検知装置は、基準となる周波数及び特定の周波数を含む複数の周波数の電波をアンテナから応答装置に対して送信させる発信手段と、特定の周波数の電波の受信の有無と基準となる周波数の電波の受信の有無とに基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段とを有する。応答装置は増幅することなく特定の周波数の電波を送信するため、消費電力を抑えることができ、無給電でも可能である。さらに、検知装置は、ほとんどのケースを取り扱うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、侵入又は障害物を検出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばレーザ検知などのアクティブな侵入又は障害物検出システムでは、検出対象の姿勢や形状、材質、色などの条件により検出の困難な状況があり、検出できない場合があった。また、レーザビームなどの極細のビーム発光装置と受光装置を使用したシステムでは、降雪や豪雨などの気象状態において、それらに遮られて正常に動作しないことがある。天候に対して影響を受けない検知方法としては、埋設したループコイルを使用した検知方法があるが、広範囲に埋設作業が必要なため、コストがかさむという欠点があった。加えてレーザビームなどの極細のビーム発光装置と受光装置を使用したシステムでは、ビームが細いため設置時に高精度な位置合わせが必要であることや、設置後に装置にわずかな衝撃が与えられても光軸がずれるため再調整作業が必須であった。
【０００３】
また、レーダを用いて侵入又は障害物を検出するシステムも存在する。しかし、周囲に構造物が多数存在する環境や屋内環境において、レーダを用いて複数の目標物から検知信号を検出しようとすると、周囲の構造物からのクラッタ（検知対象物以外からの不要反射）の影響が大きく、目的とする目標物の検知信号を検出することが困難となるケースもあった。
【０００４】
また、関連する技術としては、特開２０００−１９２４６号公報記載の技術がある。本技術は、障害物の種類、特に走行時に衝突等の危険性のある障害物の識別を正確に行うことが可能な障害物検知システム、及びこの障害物検知システムの構築に好適なレーダ装置、トランスポンダを提供することを目的としており、受信したレーダ波を周波数ｆｃの変調信号Ｍｃにて振幅変調して返送するトランスポンダを各車両に搭載させ、また、レーダ波の送受信により車両前方の障害物を検出するＦＭＣＷ方式のレーダ装置に、受信信号Ｓｒにローカル信号Ｌを混合してなる信号ＩＦから、周波数ｆｃ近傍の信号成分、即ちトランスポンダにて変調された信号を抽出する帯域通過フィルタと、その抽出信号ＩＦｍに周波数ｆｃの第２ローカル信号Ｌｃを混合して第２ビート信号Ｓb2を生成するミキサと、これをＡＤ変換してＥＣＵに供給するＡＤ変換器とを有するシステムである。本技術においては、トランスポンダが搭載された車両から変調された信号と反射波の両方を受信することを前提としており、変調された信号のみを受信するというケースを想定していない。また、車両に搭載されているため、トランスポンダの省電力については考慮されていない。
【特許文献１】特開２０００−１９２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、遠距離領域に侵入物体が存在する場合には直接反射波を検知できないという問題や、検知領域中に元々存在する物体と侵入物体とが近接して存在している場合にそれらを識別できないという問題がある。
【０００６】
また、トランスポンダを用いる従来の技術では、トランスポンダに給電することに何らの問題も無い状態を想定しており、給電しにくい環境というものを考慮していない。また、トランスポンダからの信号のみを受信するというケースを考慮しておらず、トランスポンダからの信号及びトランスポンダが搭載されている車両からの反射波を両方受信する前提であるため、トランスポンダと当該トランスポンダに近接する他の物体との識別という観点は無い。
【０００７】
従って、本発明の目的は、侵入・障害物の誤認識を減少させるための新規な侵入・障害物検出装置を提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、低消費電力を可能とする新規の応答装置及び当該応答装置を含む侵入・障害物検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る侵入・障害物検出装置は、検知装置と応答装置とを有する。そして、上記応答装置は、検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく検知装置に対して送信するアンテナとを有する。また、上記検知装置は、基準となる周波数及び特定の周波数を含む複数の周波数の電波をアンテナから応答装置に対して送信させる発信手段と、特定の周波数の電波の受信の有無と基準となる周波数の電波の受信の有無とに基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段とを有する。
【００１０】
このように応答装置は、増幅することなく特定の周波数の電波を送信するため、消費電力を抑えることができ、外部から給電しにくい場所に設置することも可能となる。なお、フィルタは無給電で動作するものもあり、電源に関連するメンテナンスの手間も省ける。さらに、検知装置は、特定の周波数の電波の受信の有無及び基準となる周波数の電波の受信の有無を検出できれば、ほとんどのケースに対応できる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様に係る侵入・障害物検出装置は、検知装置と応答装置とを有する。そして、上記応答装置は、検知装置から受信した電波に係る信号を変調する変調手段と、変調手段により変調された信号に係る電波を増幅することなく検知装置に送信するアンテナとを有する。また、上記検知装置は、特定の周波数の電波をアンテナから応答装置に対して送信させる手段と、変調された信号に係る電波の受信の有無及び特定の周波数の電波の受信の有無に基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段とを有する。
【００１２】
このように応答装置は、増幅することなく変調された信号に係る電波を送信するため、消費電力を抑えることができ、外部から給電しにくい場所に設置することも可能となる。なお、外部電力の供給を行わずに変調を行う構成も可能であり、電源に関するメンテナンスの手間も省ける。また、検知装置は、変調された電波の受信の有無及び特定の周波数の電波の受信の有無により、例えば応答装置に近接して侵入又は障害物が存在する場合も識別することができる。
【００１３】
なお、応答装置が有するアンテナが、検知装置からの電波の検知装置方向への反射を抑制する機能を有するようにしてもよい。このようにすれば、不要な反射による誤認識を減らすことができるようになる。なお、検知装置のアンテナ及び応答装置が有するアンテナを円偏波アンテナにすることにより、同じく不要反射を抑制することができる。
【００１４】
本発明の第３の態様に係る無給電応答装置は、検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく検知装置に対して送信するアンテナとを有する。このような無給電応答装置を用いれば、線路付近など工事やメンテナンス作業に制約があるような場所にも設置が容易になる。なお、特定の周波数を各無給電応答装置に応じて変更して複数の無給電応答装置を設置すれば、面で侵入又は障害物を検出することができる。
【００１５】
なお上で述べた構成を実現するための構成は多数存在しており、以下で述べる実施の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、侵入・障害物の誤認識を減少させることができる。
【００１７】
また、本発明の別の側面として、低消費電力を可能とする新規の応答装置及び当該応答装置を含む侵入・障害物検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［実施の形態１］
本発明の第１の実施の形態に係る侵入・障害物検出装置の設置例を図１に示す。図１は、踏切における侵入・障害物を検出するための設置例を示している。検知装置１ａは線路３ａ付近の外側に設置され、検知装置１ｂは線路３ｂ付近の外側に設置されている。検知装置１ａ及び１ｂとは道路４を挟んで反対側に、応答装置２ａ、応答装置２ｂ及び応答装置２ｃとが設置されている。応答装置２ａは線路３ａ付近で且つ検知装置１ａ側に設置されており、応答装置２ｂは線路３ａ及び３ｂの間で且つ中央付近に設置されており、応答装置２ｃは線路３ｂ付近で且つ検知装置１ｂ側に設置されている。検知装置１ａは検知装置１ｂと接続されており、検知装置１ｂは警報機１０に接続されている。
【００１９】
図１では一点鎖線で示しているように、いずれの応答装置も検知装置１ａ及び１ｂの両方に応答するようになっており、検知装置１ａと応答装置２ａとの間、検知装置１ａと応答装置２ｂとの間、検知装置１ａと応答装置２ｃとの間、検知装置１ｂと応答装置２ａとの間、検知装置１ｂと応答装置２ｂとの間、検知装置１ｂと応答装置２ｃとの間に侵入・障害物があれば検出することができる。検知装置１ａ及び１ｂ、応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃの設置位置については、検知領域の設定状況等に応じて決定される。但し、例えば応答装置２ｂのように、線路３ａ及び３ｂ間に設置する必要がある場合には、応答装置２ｂへの外部電源からの電力供給が難しい場合がある。応答装置２ａ及び２ｃについても、外部電源からの電力供給が必要となると、設置位置に大きな制限が加わる。また、応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃが、単に検知装置１ａ及び１ｂからのレーダ波を反射するだけであれば、誤認識（誤検知）の問題が生じ得る。
【００２０】
そこで本実施の形態においては、応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃに、以下に示すような構成を採用する。本実施の形態における応答装置２ａ（以下、応答装置を代表して応答装置２ａについて説明する）は、図２に示すように、受信用アンテナ２１と、当該受信用アンテナ２１に接続されたアイソレータ２３と、アイソレータ２３が入力端子に接続された搬送波フィルタ２５と、搬送波フィルタ２５の出力端子に接続されたアイソレータ２４と、アイソレータ２４に接続された送信用アンテナ２２とを有する。搬送波フィルタ２５は、例えば導波管型のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）であり、給電せずとも動作する。応答装置２ａは、図２に模式的に示したように、検知装置から周波数ｆ1（例えば周波数ｆ1を中心とする所定の周波数帯を示すものとする）の電波と周波数ｆ2（例えば周波数ｆ2を中心とする所定の周波数帯を示すものとする）の電波とを受信用アンテナ２１にて受信すると、周波数ｆ1の信号と周波数ｆ2の信号がアイソレータ２３を介して搬送波フィルタ２５に供給される。搬送波フィルタ２５では、例えば周波数ｆ1以外の周波数の信号をフィルタリングするため、周波数ｆ1の信号のみアイソレータ２４に供給される。すなわち、周波数ｆ2の信号は搬送波フィルタ２５により遮断される。そして、増幅することなく周波数ｆ1の電波を送信用アンテナ２２から検知装置に対して送信する。
【００２１】
このような応答装置２ａに対する検知装置１ｂ（以下、検知装置を代表して検知装置１ｂについて説明する）は、図３に示すような構成を有する。すなわち、検知装置１ｂは、所定の電波（ミリ波やマイクロ波などのレーダにおいて用いられる電波）を送受信するアンテナ１１１及び電波の送受信を制御するレーダ制御部１１２を有する検知装置本体１１と、検知装置本体１１において送受信された電波についての信号を処理する（例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理などを実施する）信号処理部１２１と侵入又は障害物の存在などを判定する判定処理部１２２と判定処理部１２２が侵入又は障害物の存在ありと判定した場合に警報機１０に警報信号を出力する警報処理部１２３とを有する判断処理部１２とを有する。検知装置本体１１及び判断処理部１２の信号処理部１２１については、従来のレーダ装置と同様であり以下においても詳細な説明を省略する。
【００２２】
次に、検知装置１ｂの動作及び処理について図４乃至図１４を用いて説明する。なお、前提として、応答装置２ａの搬送波フィルタは周波数ｆ1以外の周波数の信号をフィルタリングし、応答装置２ｂの搬送波フィルタは周波数ｆ2以外の周波数の信号をフィルタリングし、応答装置２ｃの搬送波フィルタは周波数ｆ3以外の周波数の信号をフィルタリングするものとする。また、周波数は、中心周波数を含む、所定の幅の周波数帯を示しているものとする。まず、レーダ制御部１１２は、アンテナ１１１に周波数ｆ0の搬送波ｆ0（以下、簡単のため搬送波ｆ0とのみ記する。周波数ｆ1の搬送波ｆ1、周波数ｆ2の搬送波ｆ2、周波数ｆ3の搬送波ｆ3についても同様とする）、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3を順に検知領域に送信させる（ステップＳ１）。応答装置２ａ、応答装置２ｂ、応答装置２ｃは、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3を受信すると、搬送波フィルタによりフィルタリングを行い、その搬送波フィルタが通過させた周波数の電波を検知装置１ｂに返信する。但し、各応答装置は、その搬送波フィルタを通過させる周波数の電波を受信できなければ返信はない。
【００２３】
検知装置１ｂのアンテナ１１１は、検知領域から電波（搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3。但し、受信しないものもある。）を受信する（ステップＳ３）。アンテナ１１１からの信号はレーダ制御部１１２を介して信号処理部１２１に出力される。信号処理部１２１は、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3につきＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ５）。具体的には、搬送波ｆ0のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ1のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ2のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ3のビート信号についてのＦＦＴ処理を行う。
【００２４】
判定処理部１２２は、搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ1についてのＦＦＴ処理結果が同じであるか判断する（ステップＳ７）。例えば、図５（ａ）のような状態、すなわち検知領域に侵入物又は障害物が全く存在しない状態では、図５（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3のうち、応答装置２ａからは搬送波ｆ1のみ（応答装置２ｂからは搬送波ｆ2のみ、応答装置２ｃからは搬送波ｆ3のみ）が返信される。従って、搬送波ｆ0は検知装置１ｂのアンテナ１１１では受信されず、ＦＦＴ処理結果においてもピークは発生しない。すなわち、図６（ａ）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図６（ａ）において、横軸はビート信号のビート周波数、縦軸は強度を表す。一方、搬送波ｆ1は検知装置１ｂのアンテナ１１１で受信されるので、ＦＦＴ処理結果においてもピークは検出される。すなわち、図６（ｂ）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図６（ｂ）の横軸及び縦軸は図６（ａ）と同じである。このように、侵入物又は障害物が検知領域に存在しなければ、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すようなＦＦＴ処理結果を得ることができ、ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断される。ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、端子Ａを介して図１２の処理に移行する。
【００２５】
一方、図７（ａ）のような状態、すなわち侵入物又は障害物９が検知装置１ｂと応答装置２ａの間に存在する状態では、図７（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3のうち、応答装置２ａの方向からは搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1（応答装置２ｂからは搬送波ｆ2のみ、応答装置２ｃからは搬送波ｆ3のみ）が返信される。従って、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方について、同じ距離から反射波が検出されるので、同じようなピークを有するＦＦＴ処理結果が得られる。すなわち、図８（ａ）（搬送波ｆ0）及び図８（ｂ）（搬送波ｆ1）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）の横軸及び縦軸は図６（ａ）と同じである。このように、侵入物又は障害物９が検知領域に存在すれば、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように同じようなＦＦＴ処理結果を得ることができ、ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断される。
【００２６】
なお、検知領域のクラッタの状態によっては、図７（ａ）のように検知領域に侵入物又は障害物９が存在する状態においても、検知装置１ｂでは反射波を受信できない場合もある。しかし、搬送波ｆ0と搬送波ｆ1の片方だけ反射波を受信できるということはないので、必ず両方が同じように影響を受けている。従って、このような場合には、図９（ａ）及び図９（ｂ）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図９（ａ）（搬送波ｆ0）及び図９（ｂ）（搬送波ｆ1）においても横軸及び縦軸は図６（ａ）と同じである。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1のいずれにおいてもピークは検出されない。よって、ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断される。
【００２７】
ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1が両方共検出されたか判断する（ステップＳ９）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方についてピークが検出されたかを判断する。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ１７）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１９）。なお、「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００２８】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ１１）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ａまでの距離と同じであるか判断する。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すようなＦＦＴ処理結果が今回搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1について得られており、搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果が図８（ｃ）に示すようなものである場合、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1についてのＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じというようには判断できない。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1のＦＦＴ処理結果からすると、侵入物又は障害物までの距離は、応答装置２ａより短い。従って、ステップＳ１７に処理は移行する。
【００２９】
ところが、図１０（ａ）に示すように、応答装置２ａに侵入物又は障害物９が近接している場合、図１０（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3のうち、応答装置２ａの方向からは搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1（応答装置２ｂからは搬送波ｆ2のみ、応答装置２ｃからは搬送波ｆ3のみ）が返信される。従って、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方について、搬送波ｆ0については反射波が、搬送波ｆ1については応答装置２ａからの応答が検出されるので、同じようなピークを有するＦＦＴ処理結果が得られる。すなわち、図１１（ａ）（搬送波ｆ0）及び図１１（ｂ）（搬送波ｆ1）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）の横軸及び縦軸は図６（ａ）と同じである。また、搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果が図１１（ｃ）（図８（ｃ）と同じ）に示すようなものである場合、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1についてのＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じと判断できる。図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＦＦＴ処理結果においても侵入物又は障害物９までの距離は、応答装置２ａとほぼ同じである。
【００３０】
従って、判定処理部１２２は、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ１３）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２２は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１５）。なお、「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理は端子Ａを介して図１２の処理に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００３１】
次に端子Ａ以降の処理を図１２を用いて説明する。判定処理部１２２は、搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果が同じであるか判断する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１では、ステップＳ７における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。ステップＳ２１においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、ステップＳ３５に移行する。
【００３２】
ステップＳ２１においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2が両方共検出されたか判断する（ステップＳ２３）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ２３では、ステップＳ９における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ３１）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ３３）。なお、「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００３３】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ２５）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ｂまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ２５では、ステップＳ１１における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｂより近い場合には、ステップＳ３１に処理は移行する。
【００３４】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｂとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ２７）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ２９）。なお、「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ３５に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００３５】
次に判定処理部１２２は、搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果が同じであるか判断する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５では、ステップＳ７における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。ステップＳ３５においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、ステップＳ４９に移行する。
【００３６】
ステップＳ３５においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3が両方共検出されたか判断する（ステップＳ３７）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ３７では、ステップＳ９における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ４５）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ４７）。なお、「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００３７】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ３９）。すなわち、侵入物又は障害物９までの距離が、応答装置２ｃまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ３９では、ステップＳ１１における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物９までの距離が応答装置２ｃより近い場合には、ステップＳ４５に処理は移行する。
【００３８】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｃとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ４１）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ４３）。なお、「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ４９に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００３９】
ステップＳ４９において、処理を終了するかを判断し、処理を終了しない場合にはステップＳ１に戻って、以上説明した処理を繰り返す。処理を終了する場合には、検知装置１ｂの処理は終了する。
【００４０】
このような処理を実施すれば、無給電の応答装置を用いても、図１０（ａ）及び（ｂ）に示したような、応答装置の付近に存在する侵入物又は障害物をも検出することができ、誤認識を減らすことができる。
【００４１】
なお、検知装置１ａについては、上で述べた検知装置１ｂの処理をそのまま実施して、警報信号を検知装置１ｂに送信して検知装置１ｂの警報処理部１２３を介して警報機１０などに警報信号を出力するようにする。但し、検知装置１ａについては、検知装置１ｂより機能を少なくして、例えばレーダ制御部１１２の出力、又は信号処理部の処理結果を検知装置１ｂに送信して、検知装置１ｂにより処理するようにしても良い。
【００４２】
上では本実施の形態の動作原理を分かりやすくするためにとりあえず述べなかったが、検知装置１ａ及び１ｂからは、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3が送信されるため、応答装置２ａ、２ｂ、２ｃのアンテナ２１も搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3を受信することになるが、アンテナ２１が搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3を反射すると侵入物又は障害物の誤認識につながるため好ましくない。従って、アンテナ２１に以下のような構成を採用することにより、不要反射を抑制するようにすることが好ましい。
【００４３】
すなわち、図１３に示すように、送信用アンテナ２２及び受信用アンテナ２１を所定の角度傾けて設置し、送信用アンテナ２２及び受信用アンテナ２１に入射する入射波１３００を受ける際に検知装置１ａ又は１ｂに向けて反射波１３０１を返さないようにする。しかし、送信用アンテナ２２からは検知装置１ａ又は１ｂに向けて応答を返さなければならない。すなわち、不要な反射波１３０１については別方向に反射して検知装置１ａ又は１ｂでは不要な反射が検出されないようにすると共に、送信用アンテナ２２からはアンテナの向きにかかわらず検知装置１ａ又は１ｂに向けてメインビーム１３０２が放射されるようなアンテナを採用する。
【００４４】
このため、応答装置におけるアンテナには、例えば導波管によるスロットアンテナや、マイクロストリップラインによるスロットアンテナを採用するとよい。すなわち、図１４に示すように、アンテナ素子間隔ｄ、アンテナ素子間の給電線路長Ｌで接続したスロットアンテナを構成する。この際、給電線の管内波長をλｇ、空間波長λとすれば、以下の式を満たす角度θ方向にメインビーム１３０２が設定される。
【００４５】
【数１】
【００４６】
すなわち、応答装置におけるアンテナを角度θ傾けた場合には、アンテナ素子間隔ｄ、アンテナ素子間の給電線路長Ｌを調整してメインビーム１３０２の傾き角度もθになるようにすればよい。なお、詳しくは、「改訂 レーダ技術」、発行：社団法人電子情報通信学会；株式会社コロナ社、初版平成８年１０月１日発行、１２８ページを参照のこと。
【００４７】
またこれとは別に、検知装置及び応答装置のアンテナに同じ旋回方向（右旋回又は左旋回）の円偏波アンテナを用いることで、不要な反射を抑制することができる。これは、円偏波には一度完全反射すると旋回方向が逆転する特徴があり、円偏波アンテナは旋回方向が異なる偏波を受信しない特徴があるため、不要な反射を抑制することになる。すなわち、検知装置１ｂ等から送信された円偏波の電波については応答装置２ａ等のアンテナで完全反射する場合には旋回方向が逆転するため、当該旋回方向が逆転した円偏波の電波を検知装置１ｂ等のアンテナでは受信できない。従って、不要な反射を抑制することができる。なお、詳細については、「マイクロ波アンテナ」、株式会社オーム社、昭和３４年１月１０日発行、１１３から１１４ページ参照のこと。
【００４８】
但し、他の方法を用いて不要な反射を抑制するようにしても良い。
【００４９】
なお、本実施の形態では応答装置の数が３つの例を説明しているが、３に限定するものではない。以下でも同様である。
【００５０】
［実施の形態２］
第１の実施の形態では、受信用アンテナ２１と送信用アンテナ２２とを有する応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃを示したが、必ずしもアンテナを２つ使用しなければならないわけではない。図１５に示すような構成の応答装置を用いることも可能である。
【００５１】
すなわち、アンテナ１５０は、サーキュレータ１５１のアンテナ接続端子に接続されている。サーキュレータ１５１の受信信号出力端子には搬送波フィルタ２５の入力端子が接続されている。搬送波フィルタ２５の出力端子は、サーキュレータ１５１の送信信号入力端子に接続されている。従って、アンテナ１５０により受信された電波についての信号はサーキュレータ１５１を介して搬送波フィルタ２５に入力され、第１の実施の形態と同じように、特定の周波数（例えば周波数ｆ1を中心周波数とする所定の周波数帯とする）以外の周波数をフィルタリングする。搬送波フィルタ２５を通過した信号は、サーキュレータ１５１を介してアンテナ１５０に供給され、検知装置１ａ又は１ｂに対して特定の周波数の電波が送信される。
【００５２】
このような構成であっても第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５３】
［実施の形態３］
第１の実施の形態では、検知装置１ａ及び１ｂは、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3の順番に送信していたが、本実施の形態では異なる順番で送信する場合を述べる。なお、応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃ並びに検知装置１ａ及び１ｂについては、同様の構成を有する。また、前提として、応答装置２ａの搬送波フィルタは周波数ｆ1以外の周波数の信号をフィルタリングし、応答装置２ｂの搬送波フィルタは周波数ｆ2以外の周波数の信号をフィルタリングし、応答装置２ｃの搬送波フィルタは周波数ｆ3以外の周波数の信号をフィルタリングするものとする。また、周波数は、中心周波数を含む、所定の幅の周波数帯を示しているものとする。
【００５４】
図１６及び図１７を用いて本実施の形態における検知装置１ｂの動作・処理の流れを説明する。まず、レーダ制御部１１２は、アンテナ１１１に搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ0、搬送波ｆ2、搬送波ｆ0、搬送波ｆ3を順に検知領域に送信させる（ステップＳ５１）。応答装置２ａ、応答装置２ｂ、応答装置２ｃは、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ0、搬送波ｆ2、搬送波ｆ0、搬送波ｆ3を受信すると、搬送波フィルタによりフィルタリングを行い、その搬送波フィルタが通過させた周波数の電波を検知装置１ｂに返信する。但し、各応答装置は、その搬送波フィルタを通過させる周波数の電波を受信できなければ返信はない。
【００５５】
検知装置２ｂのアンテナ１１１は、検知領域から電波（搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ0、搬送波ｆ2、搬送波ｆ0、搬送波ｆ3。但し、受信しないものもある。）を受信する（ステップＳ５３）。アンテナ１１１からの信号はレーダ制御部１１２を介して信号処理部１２１に出力される。信号処理部１２１は、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ0、搬送波ｆ2、搬送波ｆ0、搬送波ｆ3につきＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ５５）。具体的には、搬送波ｆ0のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ1のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ0のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ2のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ0のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ3のビート信号についてのＦＦＴ処理を行う。
【００５６】
次に、判定処理部１２２は、搬送波ｆ1についてのＦＦＴ処理結果と１つ前の搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果とが同じであるか判断する（ステップＳ５７）。ステップＳ５７の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ７における処理と同じである。ステップＳ５７においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、端子Ｃを介して図１７の処理に移行する。
【００５７】
ステップＳ５７においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1が両方共検出されたか判断する（ステップＳ５９）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ５９の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ９と同じである。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ６７）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ６９）。なお、「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００５８】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ６１）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ａまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ６１の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ１１と同じである。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ａより短い場合には、ステップＳ６７に処理は移行する。
【００５９】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ａとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ６３）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ６５）。なお、「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理は端子Ｃを介して図１７の処理に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００６０】
次に端子Ｃ以降の処理を図１７を用いて説明する。判定処理部１２２は、搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果と１つ前の搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果とが同じであるか判断する（ステップＳ７１）。ステップＳ７１では、ステップＳ５７における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても２番目の搬送波ｆ0のＦＦＴ処理結果を使用する。ステップＳ７１においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、ステップＳ８３に移行する。
【００６１】
ステップＳ７１においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2が両方共検出されたか判断する（ステップＳ７３）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ７３では、ステップＳ５９における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても２番目の搬送波ｆ0のＦＦＴ処理結果を使用する。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ８０）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ８１）。なお、「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００６２】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ７５）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ｂまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ７５では、ステップＳ６１における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても２番目の搬送波ｆ0のＦＦＴ処理結果を使用する。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｂより近い場合には、ステップＳ８０に処理は移行する。
【００６３】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｂとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ７７）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ７９）。なお、「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ８３に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００６４】
次に判定処理部１２２は、搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果と１つ前の搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果とが同じであるか判断する（ステップＳ８３）。ステップＳ８３では、ステップＳ５７における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても３番目の搬送波ｆ0を使用する。ステップＳ８３においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、ステップＳ９７に移行する。
【００６５】
ステップＳ８３においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3が両方共検出されたか判断する（ステップＳ８５）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ８５では、ステップＳ５９における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても３番目の搬送波ｆ0を使用する。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ９３）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ９５）。なお、「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００６６】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ８７）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ｃまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ８７では、ステップＳ６１における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても３番目の搬送波ｆ0を使用する。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｃより近い場合には、ステップＳ９３に処理は移行する。
【００６７】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｃとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ８９）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ９１）。なお、「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ９７に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００６８】
ステップＳ９７において、処理を終了するかを判断し、処理を終了しない場合にはステップＳ５１に戻って、以上説明した処理を繰り返す。処理を終了する場合には、検知装置１ｂの処理は終了する。
【００６９】
このような処理を実施すれば、無給電の応答装置を用いても、図１０（ａ）及び（ｂ）に示したような、応答装置の付近に存在する侵入物又は障害物を検出することができ、誤認識を減らすことができる。
【００７０】
［実施の形態４］
第１乃至第３の実施の形態において、検知装置１ａ及び１ｂでは、搬送波ｆ0、搬送波f1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3というように、応答装置の台数に応じて多くの種類の搬送波を送信しなければならない。そこで、本実施の形態では、以下のような構成を採用することにより、検知装置１ａ及び１ｂの送信搬送波の種類を減少させる。
【００７１】
応答装置２ａ（以下、応答装置を代表して応答装置２ａについて説明する）の構成を図１８を用いて説明する。応答装置２ａは、受信用アンテナ１８１と、受信用アンテナ１８１に接続されたアイソレータ１８２と、周波数ｆsの信号を出力する発信器１８４と、アイソレータ１８２の出力端子及び発信器１８４に接続され且つアンテナ１８１で受信した周波数ｆrの搬送波ｆrに対応する信号を発信器１８４からの周波数ｆsの信号で変調する変調部１８３と、変調部１８３の出力端子に接続されたアイソレータ１８５と、アイソレータ１８５に接続された送信用アンテナ１８６とを含む。発信器１８４により生成される信号の周波数ｆsは、応答装置毎に異なる。また、搬送波ｆrに対応する信号を周波数ｆsの信号で変調することにより生成される、周波数ｆmrの信号は、増幅することなく、変調搬送波ｆmrとして送信用アンテナ１８６から検知装置１ａ又は１ｂに送信される。すなわち、応答装置毎に異なる変調搬送波ｆmrが検知装置１ａ又は１ｂに送信される。
【００７２】
本実施の形態の応答装置２ａでは、発信器１８４と変調部１８３では、後に述べるような構成を除き電力が必要である。但し、増幅を行わないため、低消費電力で動作させることができる。従って、小規模な蓄電池での長時間動作や、小規模な太陽電池や風力発電機での連続動作も可能となる。従って、外部給電が難しいような環境においても応答装置の設置を行うことができる。
【００７３】
これに対して本実施の形態の検知装置１ｂ（検知装置を代表して検知装置１ｂについて説明する）は、図１９に示すような構成を有する。検知装置１ｂは、所定の電波（ミリ波やマイクロ波などのレーダにおいて用いられる電波）を送受信するアンテナ１９１１及び電波の送受信を制御するレーダ制御部１９１２を有する検知装置本体１９１と、検知装置本体１９１において受信された電波についての信号を特定の周波数帯域で通過又は除去させるフィルタ（すなわち帯域通過フィルタ又は帯域除去フィルタ）１９２１と当該フィルタ１９２１を通過した信号等を処理する（例えばＦＦＴ処理などを実施する）信号処理部１９２２と侵入又は障害物の存在などを判定する判定処理部１９２３と判定処理部１９２３が侵入又は障害物の存在ありと判定した場合に警報機１０に警報信号を出力する警報処理部１９２４とを有する判断処理部１９２とを有する。検知装置本体１９１並びに判断処理部１９２のフィルタ１９２１及び信号処理部１９２２については、従来のレーダ装置と同様であり以下においても詳細な説明を省略する。
【００７４】
次に、検知装置１ｂの動作及び処理について図２０乃至図２７を用いて説明する。なお、前提として、応答装置２ａの変調部は周波数ｆs1で変調を実施し、応答装置２ｂの変調部は周波数ｆs2で変調を実施し、応答装置２ｃの変調部は周波数ｆs3で変調を実施するものとする。まず、レーダ制御部１９１２は、アンテナ１９１１に周波数ｆrの搬送波ｆrを検知領域に送信させる（ステップＳ１０１）。応答装置２ａは、搬送波ｆrを受信すると、周波数ｆs1で変調を行い、周波数ｆmr1の変調搬送波ｆmr1を、応答装置２ｂは、搬送波ｆrを受信すると、周波数ｆs2で変調を行い、周波数ｆmr2の変調搬送波ｆmr2を、応答装置２ｃは、搬送波ｆrを受信すると、周波数ｆs3で変調を行い、周波数ｆmr3の変調搬送波ｆmr3を、それぞれ検知装置１ｂに対して送信する。但し、各応答装置は、検知装置１ｂから搬送波を受信できなければ返信はしない。
【００７５】
検知装置１ｂのアンテナ１９１１は、検知領域から各搬送波（搬送波ｆr、変調搬送波ｆmr1、変調搬送波ｆmr2、変調搬送波ｆmr3。但し、受信しないものもある。）を受信する（ステップＳ１０３）。アンテナ１９１１からの信号はレーダ制御部１９１２を介してフィルタ１９２１に出力される。フィルタ１９２１は、最初に、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）からの変調搬送波ｆmr1のみを通過させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１０５）。例えば変調搬送波ｆmr1を中心周波数とする所定の周波数帯のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１０７）。具体的には、変調搬送波ｆmr1のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００７６】
判定処理部１９２３は、ＦＦＴ処理結果においてピークを検出したか判断する（ステップＳ１０９）。例えば、図２１（ａ）のような状態、すなわち検知領域に侵入物又は障害物が全く存在しない状態では、図２１（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆrに対応して、応答装置２ａからは変調搬送波ｆmr1（応答装置２ｂからは変調搬送波ｆmr2、応答装置２ｃからは変調搬送波ｆmr3）が返信される。従って、変調搬送波ｆmr1についての信号がフィルタを通過して、図２２（ａ）に示すようなピークを有するＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図２２（ａ）において、横軸はビート信号のビート周波数、縦軸は強度を表す。
【００７７】
一方、図２３（ａ）のような状態、すなわち侵入物又は障害物９が検知装置１ｂと応答装置２ａの間に存在する状態では、図２３（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆrに対応して、応答装置２ａの方向からは搬送波ｆrのみ（応答装置２ｂからは変調搬送波ｆmr2、応答装置２ｃからは変調搬送波ｆmr3）が返信される。従って、ステップＳ１０５におけるフィルタリングで通過する信号は無い。すなわち、図２２（ｂ）に示すようなピークの無いＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図２２（ｂ）の横軸及び縦軸は図２２（ａ）と同じである。
【００７８】
このように、ステップＳ１０５におけるフィルタリング後の信号についてのＦＦＴ処理結果においてピークが検出されなければ、判定処理部１９２３は応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ１１１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１１３）。なお、「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。処理は、端子Ｅを介して図２６の処理に移行する。
【００７９】
一方、ステップＳ１０９でＦＦＴ処理結果においてピークを検出した場合には、フィルタ１９２１は、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）からの変調搬送波ｆmr1のみを除去させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１１５）。例えば変調搬送波ｆmr1の周波数ｆmr1を中心周波数とする所定の周波数帯のみ濾過するフィルタを構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。但し、変調搬送波ｆmr2及び変調搬送波ｆmr3の周波数帯もここでは使用しないので濾過するようなフィルタリングを行う。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１１７）。具体的には、変調搬送波ｆmr1以外の成分のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００８０】
例えば、図２１（ａ）のような状態、すなわち検知領域に侵入物又は障害物が全く存在しない状態では、図２１（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆrに対応して、応答装置２ａからは変調搬送波ｆmr1（応答装置２ｂからは変調搬送波ｆmr2、応答装置２ｃからは変調搬送波ｆmr3）が返信される。従って、変調搬送波ｆmr1（及び変調搬送波ｆmr2及び変調搬送波ｆmr3）が濾過されるため、図２２（ｂ）に示すようなピークの無いＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。
【００８１】
一方、図２４（ａ）に示すように、応答装置２ａに侵入物又は障害物９が近接している場合、図２４（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆrに対応して、応答装置２ａの方向からは搬送波ｆr及び変調搬送波ｆmr1（応答装置２ｂからは変調搬送波ｆmr2、応答装置２ｃからは変調搬送波ｆmr3）が返信される。従って、ステップＳ１０５におけるフィルタリングでは、変調搬送波ｆmr1についての信号のみが通過するため、ＦＦＴ処理結果は、図２５（ａ）に示すようになる。すなわち、図２２（ａ）と同じであり、侵入物又は障害物が存在しない場合と同じＦＦＴ処理結果となる。一方、搬送波ｆrも反射波として受信しているので、ステップＳ１１５におけるフィルタリングでは、搬送波ｆrについての信号のみが通過するため、ＦＦＴ処理結果は、図２５（ｂ）に示すようになる。すなわち、図２５（ａ）と同じである。
【００８２】
そこで、判定処理部１９２３は、ステップＳ１０７のＦＦＴ処理結果とステップＳ１１７のＦＦＴ処理結果において同じビート周波数（すなわちピーク）を検出したか判断する（ステップＳ１１９）。上で述べたように図２１（ａ）及び図２１（ｂ）に示した状態であれば、図２２（ａ）及び図２２（ｂ）の組み合わせとしてＦＦＴ処理結果が得られるので、ビート周波数は一致しない。従って、侵入物又は障害物が存在しないと判定して、端子Ｅを介して図２６の処理に移行する。
【００８３】
一方、図２４（ａ）及び図２４（ｂ）に示した状態であれば、図２５（ａ）及び図２５（ｂ）の組み合わせとしてＦＦＴ処理結果が得られるので、ビート周波数が一致する。従って、判定処理部１９２３は、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ１２１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１２３）。なお、「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理は端子Ｅを介して図２６の処理に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００８４】
次に端子Ｅ以降の処理を図２６及び図２７を用いて説明する。フィルタ１９２１は、アンテナ１９１１及びレーダ制御部１９１２からの信号を、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）からの変調搬送波ｆmr2のみを通過させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１２５）。例えば変調搬送波ｆmr2を中心周波数とする所定の周波数帯のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１２７）。具体的には、変調搬送波ｆmr2のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００８５】
判定処理部１９２３は、ＦＦＴ処理結果においてピークを検出したか判断する（ステップＳ１２９）。ステップＳ１２９は、ステップＳ１０９と同様の処理である。上でも述べたが、ステップＳ１２５におけるフィルタリング後の信号についてのＦＦＴ処理結果においてピークが検出されなければ、判定処理部１９２３は応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ１３１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１３３）。なお、「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。処理は、端子Ｇを介して図２７の処理に移行する。
【００８６】
一方、ステップＳ１２９でＦＦＴ処理結果においてピークを検出した場合には、フィルタ１９２１は、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）からの変調搬送波ｆmr2のみを除去させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１３５）。例えば変調搬送波ｆmr2の周波数ｆmr2を中心周波数とする所定の周波数帯のみ濾過するフィルタを構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。但し、変調搬送波ｆmr1及び変調搬送波ｆmr3の周波数帯もここでは使用しないので濾過するようなフィルタリングを行う。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１３７）。具体的には、変調搬送波ｆmr2以外の成分のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００８７】
そして、判定処理部１９２３は、ステップＳ１２７のＦＦＴ処理結果とステップＳ１３７のＦＦＴ処理結果において同じビート周波数（すなわちピーク）を検出したか判断する（ステップＳ１３９）。上でも述べたように、ビート周波数が一致しない場合には、侵入物又は障害物が存在しないと判定して、端子Ｇを介して図２７の処理に移行する。一方、ビート周波数が一致する場合には、判定処理部１９２３は、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ１４１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１４３）。なお、「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理は端子Ｇを介して図２７の処理に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００８８】
次に端子Ｇ以降の処理を図２７を用いて説明する。フィルタ１９２１は、アンテナ１９１１及びレーダ制御部１９１２からの信号を、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）からの変調搬送波ｆmr3のみを通過させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１４５）。例えば変調搬送波ｆmr3を中心周波数とする所定の周波数帯のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１４７）。具体的には、変調搬送波ｆmr3のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００８９】
判定処理部１９２３は、ＦＦＴ処理結果においてピークを検出したか判断する（ステップＳ１４９）。ステップＳ１４９は、ステップＳ１０９と同様の処理である。上でも述べたが、ステップＳ１４５におけるフィルタリング後の信号についてのＦＦＴ処理結果においてピークが検出されなければ、判定処理部１９２３は応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ１５１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１５３）。なお、「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。処理は、ステップＳ１６５に移行する。
【００９０】
一方、ステップＳ１４９でＦＦＴ処理結果においてピークを検出した場合には、フィルタ１９２１は、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）からの変調搬送波ｆmr3のみを除去させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１５５）。例えば変調搬送波ｆmr3の周波数ｆmr3を中心周波数とする所定の周波数帯のみ濾過するフィルタを構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。但し、変調搬送波ｆmr1及び変調搬送波ｆmr2の周波数帯もここでは使用しないので濾過するようなフィルタリングを行う。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１５７）。具体的には、変調搬送波ｆmr3以外の成分のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００９１】
そして、判定処理部１９２３は、ステップＳ１４７のＦＦＴ処理結果とステップＳ１５７のＦＦＴ処理結果において同じビート周波数（すなわちピーク）を検出したか判断する（ステップＳ１５９）。上でも述べたように、ビート周波数が一致しない場合には、侵入物又は障害物が存在しないと判定して、ステップＳ１６５に移行する。一方、ビート周波数が一致する場合には、判定処理部１９２３は、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ１６１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１６３）。なお、「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ１６５に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００９２】
ステップＳ１６５において、処理を終了するかを判断し、処理を終了しない場合にはステップＳ１０１に戻って、以上説明した処理を繰り返す。処理を終了する場合には、検知装置１ｂの処理は終了する。
【００９３】
このような処理を実施すれば、省電力の応答装置を用いても、応答装置の付近に存在する侵入物又は障害物をも検出することができ、誤認識を減らすことができる。なお、自然エネルギーを用いることができる場合には、応答装置へは外部から給電を行わずに済み、実質的に無給電と言える場合もある。
【００９４】
なお、応答装置２ａ等の発信器１８４については、ＰＮ信号発生器を用いるようにして、変調部１８３ではＰＮ信号発生器が生成するＰＮ信号に応じた変調を実施するようにしても良い。この場合検知装置側もＰＮ信号に応じた変調に対応した信号処理を実施するようにする。また、不要反射を抑制する必要性は本実施の形態でも同じであり、第１の実施の形態において説明した構成を本実施の形態においても適用することができる。
【００９５】
さらに、応答装置２ａ等については、図２８に示すような構成を採用することも可能である。すなわち、発信器１８４に代わって、風などにより回転するプロペラ等を有し、当該プロペラ等の回転に応じたスイッチングを変調部１８３ａに対して行うスイッチング部２８１を用いるものである。なお、プロペラ等の回転数を例えば機械的に調整して一定の周期でスイッチングできるような構造を有する方が好ましい。変調部１８３ａは、スイッチング部２８１によるスイッチングに応じて、受信した搬送波ｆrに対応する信号を変調する。このような構成を採用することにより、搬送波を給電なしに変調することが可能となる。スイッチングによる変調なので、検知装置側においてもスイッチングによる変調の有無を、受信した搬送波についての信号において検出できるように構成を変更する必要がある。
【００９６】
また、図１５に示したように応答装置のアンテナを１つにする構成についても本実施の形態における応答装置に採用することができる。
【００９７】
さらに、検知装置１ａ及び１ｂの連携についても第１の実施の形態と同様に行うことができる。
【００９８】
［実施の形態５］
第１乃至第４の実施の形態では、侵入物又は障害物の高さについては特に検討していなかった。しかし、踏切などにおいてはどの程度の高さの侵入物又は障害物が存在しているのかを検出する必要がある場合もある。
【００９９】
そのような場合には例えば図２９に示すような構成を採用する。すなわち、検知装置１ｂを地上からの高さｈに設置する。また、応答装置２９１、応答装置２９２及び応答装置２９３を同じ地点に設置するが、応答装置２９１を地上からの高さｈ３に、応答装置２９２を地上からの高さｈ２に、応答装置２９３を地上からの高さｈ１に設置するものとする。なお、ｈ１＜ｈ＜ｈ２＜ｈ３とする。
【０１００】
例えば、図２９に示すように、侵入物又は障害物９が存在する場合には、応答装置２９３及び２９２からの搬送波は検出できず、応答装置２９１からの搬送波のみが検出されるようになる。また、応答装置２９２は、検知装置１ｂより高いので、侵入物又は障害物９が検知装置１ｂより高ければ、応答装置２９２からの搬送波は遮断される。そうすると、ｈ１＜ｈ＜ｈ２＜ｈ３という関係から、侵入物又は障害物９は、ｈからｈ３の高さを有することが推定される。また、検知装置１ｂと応答装置２９２とを結ぶ線分の水平に対する角度θは、定常状態において既知であるから、侵入物又は障害物９までの距離ｒが分かれば、侵入物又は障害物９の高さはｈ＋ｒ×sinθ以上であることが推定できる。但し、応答装置の数は３に限定されない。また、第１乃至第４の実施の形態との組み合わせも可能である。
【０１０１】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明の上で述べた実施の形態に限定されるものではない。例えば、検知装置についての機能ブロック構成は、あくまで機能を説明するための機能ブロック分けについて説明しており、必ずしもプログラム又は部品などに分解できるものではない。
【０１０２】
なお、上で述べた実施の形態では、侵入物又は障害物までの距離の値については特に触れなかったが、必要に応じて当該距離の値を、記録又は出力するようにしても良い。
【０１０３】
（付記１）
検知装置と応答装置とを有する侵入・障害物検出装置であって、
前記応答装置は、給電されておらず、
前記検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく前記検知装置に対して送信するアンテナと、
を有し、
前記検知装置は、
基準となる周波数及び前記特定の周波数を含む複数の周波数の電波をアンテナから前記応答装置に対して送信させる発信手段と、
前記特定の周波数の電波の受信の有無と前記基準となる周波数の電波の受信の有無とに基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段と、
を有する
侵入・障害物検出装置。
【０１０４】
（付記２）
検知装置と応答装置とを有する侵入・障害物検出装置であって、
前記応答装置は、
前記検知装置から受信した電波に係る信号を変調する変調手段と、
前記変調手段により変調された信号に係る電波を増幅することなく前記検知装置に送信するアンテナと、
を有し、
前記検知装置は、
特定の周波数の電波をアンテナから前記応答装置に対して送信させる手段と、
前記変調された信号に係る電波の受信の有無及び前記特定の周波数の電波の受信の有無に基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段と、
を有する
侵入・障害物検出装置。
【０１０５】
（付記３）
前記応答装置が有するアンテナが、前記検知装置からの電波の前記検知装置方向への反射を抑制する機能を有する付記１又は２記載の侵入・障害物検出装置。
【０１０６】
（付記４）
前記判断手段が、
受信電波の発信源の距離にさらに基づき侵入物又は障害物の有無を判断する
ことを特徴とする付記１記載の侵入・障害物検出装置。
【０１０７】
（付記５）
前記特定の周波数が前記応答装置毎に設定されており、
前記発信手段が、
前記アンテナに、前記基準となる周波数の電波及び前記特定の周波数の電波の対を前記応答装置の分だけ順番に送信させる
ことを特徴とする付記１記載の侵入・障害物検出装置。
【０１０８】
（付記６）
前記特定の周波数が前記応答装置毎に設定されており、
前記発信手段が、
前記アンテナに、前記基準となる周波数の電波と各前記応答装置についての前記特定の周波数の電波との組み合わせを送信させる
ことを特徴とする付記１記載の侵入・障害物検出装置。
【０１０９】
（付記７）
検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく前記検知装置に対して送信するアンテナと、
を有する無給電応答装置。
【０１１０】
（付記８）
検知装置と応答装置とを有する侵入・障害物検出装置であって、
前記応答装置は、アンテナを有し、
前記検知装置から受信した電波の周波数とは異なる周波数に係る電波を増幅なしに前記検知装置に対して送信し、
前記アンテナが、前記検知装置からの電波の前記検知装置方向への反射を抑制する機能を有し、
前記検知装置は、
前記応答装置に対して送信した電波の反射波の受信の有無及び前記応答装置から送信される電波の受信の有無に基づき侵入又は障害物の有無を判断する
ことを特徴とする侵入・障害物検出装置。
【０１１１】
（付記９）
前記応答装置が、無給電であることを特徴とする付記１乃至６及び８のいずれか１つ記載の侵入・障害検出物装置。
【０１１２】
（付記１０）
前記応答装置が有するアンテナが、円偏波アンテナであり、
前記検知装置のアンテナも円偏波アンテナであることを特徴とする付記３記載の侵入・障害検出物装置。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態における検知装置及び応答装置の設置例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における応答装置の機能ブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における検知装置の機能ブロック図である。
【図４】第１の実施の形態における処理フローの第１の部分を示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が存在しない場合の状態を示すための模式図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が存在しない場合のＦＦＴ処理結果（概要）を示す図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置と検知装置の間に存在する場合の状態を示すための模式図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が検知装置と応答装置との間に存在する場合のＦＦＴ処理結果（概要）の一例を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が検知装置と応答装置との間に存在する場合のＦＦＴ処理結果（概要）の一例を示す図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置付近に存在する場合の状態を示すための模式図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置付近に存在する場合のＦＦＴ処理結果（概要）を表す図である。
【図１２】第１の実施の形態における処理フローの第２の部分を示す図である。
【図１３】不要反射を抑制する機能を有する応答装置の概要を示す図である。
【図１４】不要反射を抑制するためのアンテナの一例を示す図である。
【図１５】第２の実施の形態における応答装置の機能ブロック図である。
【図１６】第３の実施の形態における処理フローの第１の部分を示す図である。
【図１７】第３の実施の形態における処理フローの第２の部分を示す図である。
【図１８】第４の実施の形態における応答装置の機能ブロック図である。
【図１９】第４の実施の形態における検知装置の機能ブロック図である。
【図２０】第４の実施の形態における処理フローの第１の部分を示す図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、第４の実施の形態において、侵入物又は障害物が存在していない場合の状態を示すための模式図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、ＦＦＴ処理結果（概要）を示す図である。
【図２３】（ａ）及び（ｂ）は、第４の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置と検知装置との間に存在する場合の状態を示すための模式図である。
【図２４】（ａ）及び（ｂ）は、第４の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置付近に存在する場合の状態を示すための模式図である。
【図２５】（ａ）及び（ｂ）は、ＦＦＴ処理結果（概要）を示す図である。
【図２６】第４の実施の形態における処理フローの第２の部分を示す図である。
【図２７】第４の実施の形態における処理フローの第３の部分を示す図である。
【図２８】第４の実施の形態における応答装置の他の例を示す機能ブロック図である。
【図２９】第５の実施の形態における応答装置、検知装置、侵入物又は障害物の位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１ａ，１ｂ 検知装置
２ａ，２ｂ，２ｃ 応答装置
３ａ，３ｂ 線路
４ 道路
９ 侵入物又は障害物
１０ 警報機
１１，１９１ 検知装置本体
１２，１９２ 判断処理部
２１，１８１ 受信用アンテナ
２２，１８６ 送信用アンテナ
２３，２４，１８２，１８５ アイソレータ
２５ 搬送波フィルタ
１５１ サーキュレータ
１５０ アンテナ
１８３，１８３ａ 変調部
１８４ 発信器
１１１，１９１１ 検知装置のアンテナ
１１２，１９１２ レーダ制御部
１２１，１９２２ 信号処理部
１２２，１９２３ 判定処理部
１２３，１９２４ 警報処理部
１９２１ フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、侵入又は障害物を検出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばレーザ検知などのアクティブな侵入又は障害物検出システムでは、検出対象の姿勢や形状、材質、色などの条件により検出の困難な状況があり、検出できない場合があった。また、レーザビームなどの極細のビーム発光装置と受光装置を使用したシステムでは、降雪や豪雨などの気象状態において、それらに遮られて正常に動作しないことがある。天候に対して影響を受けない検知方法としては、埋設したループコイルを使用した検知方法があるが、広範囲に埋設作業が必要なため、コストがかさむという欠点があった。加えてレーザビームなどの極細のビーム発光装置と受光装置を使用したシステムでは、ビームが細いため設置時に高精度な位置合わせが必要であることや、設置後に装置にわずかな衝撃が与えられても光軸がずれるため再調整作業が必須であった。
【０００３】
また、レーダを用いて侵入又は障害物を検出するシステムも存在する。しかし、周囲に構造物が多数存在する環境や屋内環境において、レーダを用いて複数の目標物から検知信号を検出しようとすると、周囲の構造物からのクラッタ（検知対象物以外からの不要反射）の影響が大きく、目的とする目標物の検知信号を検出することが困難となるケースもあった。
【０００４】
また、関連する技術としては、特開２０００−１９２４６号公報記載の技術がある。本技術は、障害物の種類、特に走行時に衝突等の危険性のある障害物の識別を正確に行うことが可能な障害物検知システム、及びこの障害物検知システムの構築に好適なレーダ装置、トランスポンダを提供することを目的としており、受信したレーダ波を周波数ｆｃの変調信号Ｍｃにて振幅変調して返送するトランスポンダを各車両に搭載させ、また、レーダ波の送受信により車両前方の障害物を検出するＦＭＣＷ方式のレーダ装置に、受信信号Ｓｒにローカル信号Ｌを混合してなる信号ＩＦから、周波数ｆｃ近傍の信号成分、即ちトランスポンダにて変調された信号を抽出する帯域通過フィルタと、その抽出信号ＩＦｍに周波数ｆｃの第２ローカル信号Ｌｃを混合して第２ビート信号Ｓb2を生成するミキサと、これをＡＤ変換してＥＣＵに供給するＡＤ変換器とを有するシステムである。本技術においては、トランスポンダが搭載された車両から変調された信号と反射波の両方を受信することを前提としており、変調された信号のみを受信するというケースを想定していない。また、車両に搭載されているため、トランスポンダの省電力については考慮されていない。
【特許文献１】特開２０００−１９２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、遠距離領域に侵入物体が存在する場合には直接反射波を検知できないという問題や、検知領域中に元々存在する物体と侵入物体とが近接して存在している場合にそれらを識別できないという問題がある。
【０００６】
また、トランスポンダを用いる従来の技術では、トランスポンダに給電することに何らの問題も無い状態を想定しており、給電しにくい環境というものを考慮していない。また、トランスポンダからの信号のみを受信するというケースを考慮しておらず、トランスポンダからの信号及びトランスポンダが搭載されている車両からの反射波を両方受信する前提であるため、トランスポンダと当該トランスポンダに近接する他の物体との識別という観点は無い。
【０００７】
従って、本発明の目的は、侵入・障害物の誤認識を減少させるための新規な侵入・障害物検出装置を提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、低消費電力を可能とする新規の応答装置及び当該応答装置を含む侵入・障害物検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る侵入・障害物検出装置は、検知装置と応答装置とを有する。そして、上記応答装置は、検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく検知装置に対して送信するアンテナとを有する。また、上記検知装置は、基準となる周波数及び特定の周波数を含む複数の周波数の電波をアンテナから応答装置に対して送信させる発信手段と、特定の周波数の電波の受信の有無と基準となる周波数の電波の受信の有無とに基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段とを有する。
【００１０】
このように応答装置は、増幅することなく特定の周波数の電波を送信するため、消費電力を抑えることができ、外部から給電しにくい場所に設置することも可能となる。なお、フィルタは無給電で動作するものもあり、電源に関連するメンテナンスの手間も省ける。さらに、検知装置は、特定の周波数の電波の受信の有無及び基準となる周波数の電波の受信の有無を検出できれば、ほとんどのケースに対応できる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様に係る侵入・障害物検出装置は、検知装置と応答装置とを有する。そして、上記応答装置は、検知装置から受信した電波に係る信号を変調する変調手段と、変調手段により変調された信号に係る電波を増幅することなく検知装置に送信するアンテナとを有する。また、上記検知装置は、特定の周波数の電波をアンテナから応答装置に対して送信させる手段と、変調された信号に係る電波の受信の有無及び特定の周波数の電波の受信の有無に基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段とを有する。
【００１２】
このように応答装置は、増幅することなく変調された信号に係る電波を送信するため、消費電力を抑えることができ、外部から給電しにくい場所に設置することも可能となる。なお、外部電力の供給を行わずに変調を行う構成も可能であり、電源に関するメンテナンスの手間も省ける。また、検知装置は、変調された電波の受信の有無及び特定の周波数の電波の受信の有無により、例えば応答装置に近接して侵入又は障害物が存在する場合も識別することができる。
【００１３】
なお、応答装置が有するアンテナが、検知装置からの電波の検知装置方向への反射を抑制する機能を有するようにしてもよい。このようにすれば、不要な反射による誤認識を減らすことができるようになる。なお、検知装置のアンテナ及び応答装置が有するアンテナを円偏波アンテナにすることにより、同じく不要反射を抑制することができる。
【００１４】
本発明の第３の態様に係る無給電応答装置は、検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく検知装置に対して送信するアンテナとを有する。このような無給電応答装置を用いれば、線路付近など工事やメンテナンス作業に制約があるような場所にも設置が容易になる。なお、特定の周波数を各無給電応答装置に応じて変更して複数の無給電応答装置を設置すれば、面で侵入又は障害物を検出することができる。
【００１５】
なお上で述べた構成を実現するための構成は多数存在しており、以下で述べる実施の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、侵入・障害物の誤認識を減少させることができる。
【００１７】
また、本発明の別の側面として、低消費電力を可能とする新規の応答装置及び当該応答装置を含む侵入・障害物検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［実施の形態１］
本発明の第１の実施の形態に係る侵入・障害物検出装置の設置例を図１に示す。図１は、踏切における侵入・障害物を検出するための設置例を示している。検知装置１ａは線路３ａ付近の外側に設置され、検知装置１ｂは線路３ｂ付近の外側に設置されている。検知装置１ａ及び１ｂとは道路４を挟んで反対側に、応答装置２ａ、応答装置２ｂ及び応答装置２ｃとが設置されている。応答装置２ａは線路３ａ付近で且つ検知装置１ａ側に設置されており、応答装置２ｂは線路３ａ及び３ｂの間で且つ中央付近に設置されており、応答装置２ｃは線路３ｂ付近で且つ検知装置１ｂ側に設置されている。検知装置１ａは検知装置１ｂと接続されており、検知装置１ｂは警報機１０に接続されている。
【００１９】
図１では一点鎖線で示しているように、いずれの応答装置も検知装置１ａ及び１ｂの両方に応答するようになっており、検知装置１ａと応答装置２ａとの間、検知装置１ａと応答装置２ｂとの間、検知装置１ａと応答装置２ｃとの間、検知装置１ｂと応答装置２ａとの間、検知装置１ｂと応答装置２ｂとの間、検知装置１ｂと応答装置２ｃとの間に侵入・障害物があれば検出することができる。検知装置１ａ及び１ｂ、応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃの設置位置については、検知領域の設定状況等に応じて決定される。但し、例えば応答装置２ｂのように、線路３ａ及び３ｂ間に設置する必要がある場合には、応答装置２ｂへの外部電源からの電力供給が難しい場合がある。応答装置２ａ及び２ｃについても、外部電源からの電力供給が必要となると、設置位置に大きな制限が加わる。また、応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃが、単に検知装置１ａ及び１ｂからのレーダ波を反射するだけであれば、誤認識（誤検知）の問題が生じ得る。
【００２０】
そこで本実施の形態においては、応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃに、以下に示すような構成を採用する。本実施の形態における応答装置２ａ（以下、応答装置を代表して応答装置２ａについて説明する）は、図２に示すように、受信用アンテナ２１と、当該受信用アンテナ２１に接続されたアイソレータ２３と、アイソレータ２３が入力端子に接続された搬送波フィルタ２５と、搬送波フィルタ２５の出力端子に接続されたアイソレータ２４と、アイソレータ２４に接続された送信用アンテナ２２とを有する。搬送波フィルタ２５は、例えば導波管型のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）であり、給電せずとも動作する。応答装置２ａは、図２に模式的に示したように、検知装置から周波数ｆ1（例えば周波数ｆ1を中心とする所定の周波数帯を示すものとする）の電波と周波数ｆ2（例えば周波数ｆ2を中心とする所定の周波数帯を示すものとする）の電波とを受信用アンテナ２１にて受信すると、周波数ｆ1の信号と周波数ｆ2の信号がアイソレータ２３を介して搬送波フィルタ２５に供給される。搬送波フィルタ２５では、例えば周波数ｆ1以外の周波数の信号をフィルタリングするため、周波数ｆ1の信号のみアイソレータ２４に供給される。すなわち、周波数ｆ2の信号は搬送波フィルタ２５により遮断される。そして、増幅することなく周波数ｆ1の電波を送信用アンテナ２２から検知装置に対して送信する。
【００２１】
このような応答装置２ａに対する検知装置１ｂ（以下、検知装置を代表して検知装置１ｂについて説明する）は、図３に示すような構成を有する。すなわち、検知装置１ｂは、所定の電波（ミリ波やマイクロ波などのレーダにおいて用いられる電波）を送受信するアンテナ１１１及び電波の送受信を制御するレーダ制御部１１２を有する検知装置本体１１と、検知装置本体１１において送受信された電波についての信号を処理する（例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理などを実施する）信号処理部１２１と侵入又は障害物の存在などを判定する判定処理部１２２と判定処理部１２２が侵入又は障害物の存在ありと判定した場合に警報機１０に警報信号を出力する警報処理部１２３とを有する判断処理部１２とを有する。検知装置本体１１及び判断処理部１２の信号処理部１２１については、従来のレーダ装置と同様であり以下においても詳細な説明を省略する。
【００２２】
次に、検知装置１ｂの動作及び処理について図４乃至図１４を用いて説明する。なお、前提として、応答装置２ａの搬送波フィルタは周波数ｆ1以外の周波数の信号をフィルタリングし、応答装置２ｂの搬送波フィルタは周波数ｆ2以外の周波数の信号をフィルタリングし、応答装置２ｃの搬送波フィルタは周波数ｆ3以外の周波数の信号をフィルタリングするものとする。また、周波数は、中心周波数を含む、所定の幅の周波数帯を示しているものとする。まず、レーダ制御部１１２は、アンテナ１１１に周波数ｆ0の搬送波ｆ0（以下、簡単のため搬送波ｆ0とのみ記する。周波数ｆ1の搬送波ｆ1、周波数ｆ2の搬送波ｆ2、周波数ｆ3の搬送波ｆ3についても同様とする）、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3を順に検知領域に送信させる（ステップＳ１）。応答装置２ａ、応答装置２ｂ、応答装置２ｃは、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3を受信すると、搬送波フィルタによりフィルタリングを行い、その搬送波フィルタが通過させた周波数の電波を検知装置１ｂに返信する。但し、各応答装置は、その搬送波フィルタを通過させる周波数の電波を受信できなければ返信はない。
【００２３】
検知装置１ｂのアンテナ１１１は、検知領域から電波（搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3。但し、受信しないものもある。）を受信する（ステップＳ３）。アンテナ１１１からの信号はレーダ制御部１１２を介して信号処理部１２１に出力される。信号処理部１２１は、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3につきＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ５）。具体的には、搬送波ｆ0のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ1のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ2のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ3のビート信号についてのＦＦＴ処理を行う。
【００２４】
判定処理部１２２は、搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ1についてのＦＦＴ処理結果が同じであるか判断する（ステップＳ７）。例えば、図５（ａ）のような状態、すなわち検知領域に侵入物又は障害物が全く存在しない状態では、図５（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3のうち、応答装置２ａからは搬送波ｆ1のみ（応答装置２ｂからは搬送波ｆ2のみ、応答装置２ｃからは搬送波ｆ3のみ）が返信される。従って、搬送波ｆ0は検知装置１ｂのアンテナ１１１では受信されず、ＦＦＴ処理結果においてもピークは発生しない。すなわち、図６（ａ）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図６（ａ）において、横軸はビート信号のビート周波数、縦軸は強度を表す。一方、搬送波ｆ1は検知装置１ｂのアンテナ１１１で受信されるので、ＦＦＴ処理結果においてもピークは検出される。すなわち、図６（ｂ）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図６（ｂ）の横軸及び縦軸は図６（ａ）と同じである。このように、侵入物又は障害物が検知領域に存在しなければ、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すようなＦＦＴ処理結果を得ることができ、ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断される。ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、端子Ａを介して図１２の処理に移行する。
【００２５】
一方、図７（ａ）のような状態、すなわち侵入物又は障害物９が検知装置１ｂと応答装置２ａの間に存在する状態では、図７（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3のうち、応答装置２ａの方向からは搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1（応答装置２ｂからは搬送波ｆ2のみ、応答装置２ｃからは搬送波ｆ3のみ）が返信される。従って、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方について、同じ距離から反射波が検出されるので、同じようなピークを有するＦＦＴ処理結果が得られる。すなわち、図８（ａ）（搬送波ｆ0）及び図８（ｂ）（搬送波ｆ1）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）の横軸及び縦軸は図６（ａ）と同じである。このように、侵入物又は障害物９が検知領域に存在すれば、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように同じようなＦＦＴ処理結果を得ることができ、ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断される。
【００２６】
なお、検知領域のクラッタの状態によっては、図７（ａ）のように検知領域に侵入物又は障害物９が存在する状態においても、検知装置１ｂでは反射波を受信できない場合もある。しかし、搬送波ｆ0と搬送波ｆ1の片方だけ反射波を受信できるということはないので、必ず両方が同じように影響を受けている。従って、このような場合には、図９（ａ）及び図９（ｂ）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図９（ａ）（搬送波ｆ0）及び図９（ｂ）（搬送波ｆ1）においても横軸及び縦軸は図６（ａ）と同じである。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1のいずれにおいてもピークは検出されない。よって、ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断される。
【００２７】
ステップＳ７においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1が両方共検出されたか判断する（ステップＳ９）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方についてピークが検出されたかを判断する。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ１７）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１９）。なお、「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００２８】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ１１）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ａまでの距離と同じであるか判断する。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すようなＦＦＴ処理結果が今回搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1について得られており、搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果が図８（ｃ）に示すようなものである場合、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1についてのＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じというようには判断できない。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1のＦＦＴ処理結果からすると、侵入物又は障害物までの距離は、応答装置２ａより短い。従って、ステップＳ１７に処理は移行する。
【００２９】
ところが、図１０（ａ）に示すように、応答装置２ａに侵入物又は障害物９が近接している場合、図１０（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3のうち、応答装置２ａの方向からは搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1（応答装置２ｂからは搬送波ｆ2のみ、応答装置２ｃからは搬送波ｆ3のみ）が返信される。従って、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方について、搬送波ｆ0については反射波が、搬送波ｆ1については応答装置２ａからの応答が検出されるので、同じようなピークを有するＦＦＴ処理結果が得られる。すなわち、図１１（ａ）（搬送波ｆ0）及び図１１（ｂ）（搬送波ｆ1）のようなＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）の横軸及び縦軸は図６（ａ）と同じである。また、搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果が図１１（ｃ）（図８（ｃ）と同じ）に示すようなものである場合、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1についてのＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じと判断できる。図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＦＦＴ処理結果においても侵入物又は障害物９までの距離は、応答装置２ａとほぼ同じである。
【００３０】
従って、判定処理部１２２は、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ１３）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２２は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１５）。なお、「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理は端子Ａを介して図１２の処理に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００３１】
次に端子Ａ以降の処理を図１２を用いて説明する。判定処理部１２２は、搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果が同じであるか判断する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１では、ステップＳ７における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。ステップＳ２１においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、ステップＳ３５に移行する。
【００３２】
ステップＳ２１においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2が両方共検出されたか判断する（ステップＳ２３）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ２３では、ステップＳ９における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ３１）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ３３）。なお、「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００３３】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ２５）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ｂまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ２５では、ステップＳ１１における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｂより近い場合には、ステップＳ３１に処理は移行する。
【００３４】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｂとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ２７）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ２９）。なお、「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ３５に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００３５】
次に判定処理部１２２は、搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果が同じであるか判断する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５では、ステップＳ７における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。ステップＳ３５においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、ステップＳ４９に移行する。
【００３６】
ステップＳ３５においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3が両方共検出されたか判断する（ステップＳ３７）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ３７では、ステップＳ９における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ４５）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ４７）。なお、「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００３７】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ３９）。すなわち、侵入物又は障害物９までの距離が、応答装置２ｃまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ３９では、ステップＳ１１における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物９までの距離が応答装置２ｃより近い場合には、ステップＳ４５に処理は移行する。
【００３８】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｃとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ４１）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ４３）。なお、「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ４９に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００３９】
ステップＳ４９において、処理を終了するかを判断し、処理を終了しない場合にはステップＳ１に戻って、以上説明した処理を繰り返す。処理を終了する場合には、検知装置１ｂの処理は終了する。
【００４０】
このような処理を実施すれば、無給電の応答装置を用いても、図１０（ａ）及び（ｂ）に示したような、応答装置の付近に存在する侵入物又は障害物をも検出することができ、誤認識を減らすことができる。
【００４１】
なお、検知装置１ａについては、上で述べた検知装置１ｂの処理をそのまま実施して、警報信号を検知装置１ｂに送信して検知装置１ｂの警報処理部１２３を介して警報機１０などに警報信号を出力するようにする。但し、検知装置１ａについては、検知装置１ｂより機能を少なくして、例えばレーダ制御部１１２の出力、又は信号処理部の処理結果を検知装置１ｂに送信して、検知装置１ｂにより処理するようにしても良い。
【００４２】
上では本実施の形態の動作原理を分かりやすくするためにとりあえず述べなかったが、検知装置１ａ及び１ｂからは、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3が送信されるため、応答装置２ａ、２ｂ、２ｃのアンテナ２１も搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3を受信することになるが、アンテナ２１が搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3を反射すると侵入物又は障害物の誤認識につながるため好ましくない。従って、アンテナ２１に以下のような構成を採用することにより、不要反射を抑制するようにすることが好ましい。
【００４３】
すなわち、図１３に示すように、送信用アンテナ２２及び受信用アンテナ２１を所定の角度傾けて設置し、送信用アンテナ２２及び受信用アンテナ２１に入射する入射波１３００を受ける際に検知装置１ａ又は１ｂに向けて反射波１３０１を返さないようにする。しかし、送信用アンテナ２２からは検知装置１ａ又は１ｂに向けて応答を返さなければならない。すなわち、不要な反射波１３０１については別方向に反射して検知装置１ａ又は１ｂでは不要な反射が検出されないようにすると共に、送信用アンテナ２２からはアンテナの向きにかかわらず検知装置１ａ又は１ｂに向けてメインビーム１３０２が放射されるようなアンテナを採用する。
【００４４】
このため、応答装置におけるアンテナには、例えば導波管によるスロットアンテナや、マイクロストリップラインによるスロットアンテナを採用するとよい。すなわち、図１４に示すように、アンテナ素子間隔ｄ、アンテナ素子間の給電線路長Ｌで接続したスロットアンテナを構成する。この際、給電線の管内波長をλｇ、空間波長λとすれば、以下の式を満たす角度θ方向にメインビーム１３０２が設定される。
【００４５】
【数１】
【００４６】
すなわち、応答装置におけるアンテナを角度θ傾けた場合には、アンテナ素子間隔ｄ、アンテナ素子間の給電線路長Ｌを調整してメインビーム１３０２の傾き角度もθになるようにすればよい。なお、詳しくは、「改訂 レーダ技術」、発行：社団法人電子情報通信学会；株式会社コロナ社、初版平成８年１０月１日発行、１２８ページを参照のこと。
【００４７】
またこれとは別に、検知装置及び応答装置のアンテナに同じ旋回方向（右旋回又は左旋回）の円偏波アンテナを用いることで、不要な反射を抑制することができる。これは、円偏波には一度完全反射すると旋回方向が逆転する特徴があり、円偏波アンテナは旋回方向が異なる偏波を受信しない特徴があるため、不要な反射を抑制することになる。すなわち、検知装置１ｂ等から送信された円偏波の電波については応答装置２ａ等のアンテナで完全反射する場合には旋回方向が逆転するため、当該旋回方向が逆転した円偏波の電波を検知装置１ｂ等のアンテナでは受信できない。従って、不要な反射を抑制することができる。なお、詳細については、「マイクロ波アンテナ」、株式会社オーム社、昭和３４年１月１０日発行、１１３から１１４ページ参照のこと。
【００４８】
但し、他の方法を用いて不要な反射を抑制するようにしても良い。
【００４９】
なお、本実施の形態では応答装置の数が３つの例を説明しているが、３に限定するものではない。以下でも同様である。
【００５０】
［実施の形態２］
第１の実施の形態では、受信用アンテナ２１と送信用アンテナ２２とを有する応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃを示したが、必ずしもアンテナを２つ使用しなければならないわけではない。図１５に示すような構成の応答装置を用いることも可能である。
【００５１】
すなわち、アンテナ１５０は、サーキュレータ１５１のアンテナ接続端子に接続されている。サーキュレータ１５１の受信信号出力端子には搬送波フィルタ２５の入力端子が接続されている。搬送波フィルタ２５の出力端子は、サーキュレータ１５１の送信信号入力端子に接続されている。従って、アンテナ１５０により受信された電波についての信号はサーキュレータ１５１を介して搬送波フィルタ２５に入力され、第１の実施の形態と同じように、特定の周波数（例えば周波数ｆ1を中心周波数とする所定の周波数帯とする）以外の周波数をフィルタリングする。搬送波フィルタ２５を通過した信号は、サーキュレータ１５１を介してアンテナ１５０に供給され、検知装置１ａ又は１ｂに対して特定の周波数の電波が送信される。
【００５２】
このような構成であっても第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５３】
［実施の形態３］
第１の実施の形態では、検知装置１ａ及び１ｂは、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3の順番に送信していたが、本実施の形態では異なる順番で送信する場合を述べる。なお、応答装置２ａ、２ｂ及び２ｃ並びに検知装置１ａ及び１ｂについては、同様の構成を有する。また、前提として、応答装置２ａの搬送波フィルタは周波数ｆ1以外の周波数の信号をフィルタリングし、応答装置２ｂの搬送波フィルタは周波数ｆ2以外の周波数の信号をフィルタリングし、応答装置２ｃの搬送波フィルタは周波数ｆ3以外の周波数の信号をフィルタリングするものとする。また、周波数は、中心周波数を含む、所定の幅の周波数帯を示しているものとする。
【００５４】
図１６及び図１７を用いて本実施の形態における検知装置１ｂの動作・処理の流れを説明する。まず、レーダ制御部１１２は、アンテナ１１１に搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ0、搬送波ｆ2、搬送波ｆ0、搬送波ｆ3を順に検知領域に送信させる（ステップＳ５１）。応答装置２ａ、応答装置２ｂ、応答装置２ｃは、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ0、搬送波ｆ2、搬送波ｆ0、搬送波ｆ3を受信すると、搬送波フィルタによりフィルタリングを行い、その搬送波フィルタが通過させた周波数の電波を検知装置１ｂに返信する。但し、各応答装置は、その搬送波フィルタを通過させる周波数の電波を受信できなければ返信はない。
【００５５】
検知装置２ｂのアンテナ１１１は、検知領域から電波（搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ0、搬送波ｆ2、搬送波ｆ0、搬送波ｆ3。但し、受信しないものもある。）を受信する（ステップＳ５３）。アンテナ１１１からの信号はレーダ制御部１１２を介して信号処理部１２１に出力される。信号処理部１２１は、搬送波ｆ0、搬送波ｆ1、搬送波ｆ0、搬送波ｆ2、搬送波ｆ0、搬送波ｆ3につきＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ５５）。具体的には、搬送波ｆ0のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ1のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ0のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ2のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ0のビート信号についてのＦＦＴ処理、搬送波ｆ3のビート信号についてのＦＦＴ処理を行う。
【００５６】
次に、判定処理部１２２は、搬送波ｆ1についてのＦＦＴ処理結果と１つ前の搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果とが同じであるか判断する（ステップＳ５７）。ステップＳ５７の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ７における処理と同じである。ステップＳ５７においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、端子Ｃを介して図１７の処理に移行する。
【００５７】
ステップＳ５７においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1が両方共検出されたか判断する（ステップＳ５９）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ５９の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ９と同じである。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ６７）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ６９）。なお、「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００５８】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ６１）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ａまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ６１の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ１１と同じである。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ａより短い場合には、ステップＳ６７に処理は移行する。
【００５９】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ1のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ1の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ａとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ６３）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ６５）。なお、「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理は端子Ｃを介して図１７の処理に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００６０】
次に端子Ｃ以降の処理を図１７を用いて説明する。判定処理部１２２は、搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果と１つ前の搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果とが同じであるか判断する（ステップＳ７１）。ステップＳ７１では、ステップＳ５７における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても２番目の搬送波ｆ0のＦＦＴ処理結果を使用する。ステップＳ７１においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、ステップＳ８３に移行する。
【００６１】
ステップＳ７１においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2が両方共検出されたか判断する（ステップＳ７３）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ７３では、ステップＳ５９における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても２番目の搬送波ｆ0のＦＦＴ処理結果を使用する。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ８０）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ８１）。なお、「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００６２】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ７５）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ｂまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ７５では、ステップＳ６１における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ2についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても２番目の搬送波ｆ0のＦＦＴ処理結果を使用する。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｂより近い場合には、ステップＳ８０に処理は移行する。
【００６３】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ2のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ2の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｂとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ７７）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ７９）。なお、「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ８３に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００６４】
次に判定処理部１２２は、搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果と１つ前の搬送波ｆ0についてのＦＦＴ処理結果とが同じであるか判断する（ステップＳ８３）。ステップＳ８３では、ステップＳ５７における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても３番目の搬送波ｆ0を使用する。ステップＳ８３においてＦＦＴ処理結果が同じではないと判断された場合には、ステップＳ９７に移行する。
【００６５】
ステップＳ８３においてＦＦＴ処理結果が同じであると判断されると、判定処理部１２２は、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3が両方共検出されたか判断する（ステップＳ８５）。すなわち、ＦＦＴ処理結果において搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3の両方についてピークが検出されたかを判断する。ステップＳ８５では、ステップＳ５９における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても３番目の搬送波ｆ0を使用する。搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3の両方についてピークが検出されない場合には、判定処理部１２２は応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ９３）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ９５）。なお、「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。
【００６６】
一方、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3が両方共検出された場合には、判定処理部１２２は、ＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果と同じであるか判断する（ステップＳ８７）。すなわち、侵入物又は障害物までの距離が、応答装置２ｃまでの距離と同じであるか判断する。ステップＳ８７では、ステップＳ６１における搬送波ｆ1の代わりに搬送波ｆ3についてのＦＦＴ処理結果を用いて判断すればよい。搬送波ｆ0についても３番目の搬送波ｆ0を使用する。もし、搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3のＦＦＴ処理結果が搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果と一致せず、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｃより近い場合には、ステップＳ９３に処理は移行する。
【００６７】
搬送波ｆ0及び搬送波ｆ3のＦＦＴ処理結果と搬送波ｆ3の正常状態のＦＦＴ処理結果とがほぼ同じであり、侵入物又は障害物までの距離が応答装置２ｃとほぼ同じであると判断されると、判定処理部１２２は、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ８９）、その旨警報処理部１２３に通知する。警報処理部１２３は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ９１）。なお、「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ９７に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００６８】
ステップＳ９７において、処理を終了するかを判断し、処理を終了しない場合にはステップＳ５１に戻って、以上説明した処理を繰り返す。処理を終了する場合には、検知装置１ｂの処理は終了する。
【００６９】
このような処理を実施すれば、無給電の応答装置を用いても、図１０（ａ）及び（ｂ）に示したような、応答装置の付近に存在する侵入物又は障害物を検出することができ、誤認識を減らすことができる。
【００７０】
［実施の形態４］
第１乃至第３の実施の形態において、検知装置１ａ及び１ｂでは、搬送波ｆ0、搬送波f1、搬送波ｆ2、搬送波ｆ3というように、応答装置の台数に応じて多くの種類の搬送波を送信しなければならない。そこで、本実施の形態では、以下のような構成を採用することにより、検知装置１ａ及び１ｂの送信搬送波の種類を減少させる。
【００７１】
応答装置２ａ（以下、応答装置を代表して応答装置２ａについて説明する）の構成を図１８を用いて説明する。応答装置２ａは、受信用アンテナ１８１と、受信用アンテナ１８１に接続されたアイソレータ１８２と、周波数ｆsの信号を出力する発信器１８４と、アイソレータ１８２の出力端子及び発信器１８４に接続され且つアンテナ１８１で受信した周波数ｆrの搬送波ｆrに対応する信号を発信器１８４からの周波数ｆsの信号で変調する変調部１８３と、変調部１８３の出力端子に接続されたアイソレータ１８５と、アイソレータ１８５に接続された送信用アンテナ１８６とを含む。発信器１８４により生成される信号の周波数ｆsは、応答装置毎に異なる。また、搬送波ｆrに対応する信号を周波数ｆsの信号で変調することにより生成される、周波数ｆmrの信号は、増幅することなく、変調搬送波ｆmrとして送信用アンテナ１８６から検知装置１ａ又は１ｂに送信される。すなわち、応答装置毎に異なる変調搬送波ｆmrが検知装置１ａ又は１ｂに送信される。
【００７２】
本実施の形態の応答装置２ａでは、発信器１８４と変調部１８３では、後に述べるような構成を除き電力が必要である。但し、増幅を行わないため、低消費電力で動作させることができる。従って、小規模な蓄電池での長時間動作や、小規模な太陽電池や風力発電機での連続動作も可能となる。従って、外部給電が難しいような環境においても応答装置の設置を行うことができる。
【００７３】
これに対して本実施の形態の検知装置１ｂ（検知装置を代表して検知装置１ｂについて説明する）は、図１９に示すような構成を有する。検知装置１ｂは、所定の電波（ミリ波やマイクロ波などのレーダにおいて用いられる電波）を送受信するアンテナ１９１１及び電波の送受信を制御するレーダ制御部１９１２を有する検知装置本体１９１と、検知装置本体１９１において受信された電波についての信号を特定の周波数帯域で通過又は除去させるフィルタ（すなわち帯域通過フィルタ又は帯域除去フィルタ）１９２１と当該フィルタ１９２１を通過した信号等を処理する（例えばＦＦＴ処理などを実施する）信号処理部１９２２と侵入又は障害物の存在などを判定する判定処理部１９２３と判定処理部１９２３が侵入又は障害物の存在ありと判定した場合に警報機１０に警報信号を出力する警報処理部１９２４とを有する判断処理部１９２とを有する。検知装置本体１９１並びに判断処理部１９２のフィルタ１９２１及び信号処理部１９２２については、従来のレーダ装置と同様であり以下においても詳細な説明を省略する。
【００７４】
次に、検知装置１ｂの動作及び処理について図２０乃至図２７を用いて説明する。なお、前提として、応答装置２ａの変調部は周波数ｆs1で変調を実施し、応答装置２ｂの変調部は周波数ｆs2で変調を実施し、応答装置２ｃの変調部は周波数ｆs3で変調を実施するものとする。まず、レーダ制御部１９１２は、アンテナ１９１１に周波数ｆrの搬送波ｆrを検知領域に送信させる（ステップＳ１０１）。応答装置２ａは、搬送波ｆrを受信すると、周波数ｆs1で変調を行い、周波数ｆmr1の変調搬送波ｆmr1を、応答装置２ｂは、搬送波ｆrを受信すると、周波数ｆs2で変調を行い、周波数ｆmr2の変調搬送波ｆmr2を、応答装置２ｃは、搬送波ｆrを受信すると、周波数ｆs3で変調を行い、周波数ｆmr3の変調搬送波ｆmr3を、それぞれ検知装置１ｂに対して送信する。但し、各応答装置は、検知装置１ｂから搬送波を受信できなければ返信はしない。
【００７５】
検知装置１ｂのアンテナ１９１１は、検知領域から各搬送波（搬送波ｆr、変調搬送波ｆmr1、変調搬送波ｆmr2、変調搬送波ｆmr3。但し、受信しないものもある。）を受信する（ステップＳ１０３）。アンテナ１９１１からの信号はレーダ制御部１９１２を介してフィルタ１９２１に出力される。フィルタ１９２１は、最初に、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）からの変調搬送波ｆmr1のみを通過させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１０５）。例えば変調搬送波ｆmr1を中心周波数とする所定の周波数帯のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１０７）。具体的には、変調搬送波ｆmr1のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００７６】
判定処理部１９２３は、ＦＦＴ処理結果においてピークを検出したか判断する（ステップＳ１０９）。例えば、図２１（ａ）のような状態、すなわち検知領域に侵入物又は障害物が全く存在しない状態では、図２１（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆrに対応して、応答装置２ａからは変調搬送波ｆmr1（応答装置２ｂからは変調搬送波ｆmr2、応答装置２ｃからは変調搬送波ｆmr3）が返信される。従って、変調搬送波ｆmr1についての信号がフィルタを通過して、図２２（ａ）に示すようなピークを有するＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図２２（ａ）において、横軸はビート信号のビート周波数、縦軸は強度を表す。
【００７７】
一方、図２３（ａ）のような状態、すなわち侵入物又は障害物９が検知装置１ｂと応答装置２ａの間に存在する状態では、図２３（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆrに対応して、応答装置２ａの方向からは搬送波ｆrのみ（応答装置２ｂからは変調搬送波ｆmr2、応答装置２ｃからは変調搬送波ｆmr3）が返信される。従って、ステップＳ１０５におけるフィルタリングで通過する信号は無い。すなわち、図２２（ｂ）に示すようなピークの無いＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。なお、図２２（ｂ）の横軸及び縦軸は図２２（ａ）と同じである。
【００７８】
このように、ステップＳ１０５におけるフィルタリング後の信号についてのＦＦＴ処理結果においてピークが検出されなければ、判定処理部１９２３は応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ１１１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１１３）。なお、「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。処理は、端子Ｅを介して図２６の処理に移行する。
【００７９】
一方、ステップＳ１０９でＦＦＴ処理結果においてピークを検出した場合には、フィルタ１９２１は、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）からの変調搬送波ｆmr1のみを除去させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１１５）。例えば変調搬送波ｆmr1の周波数ｆmr1を中心周波数とする所定の周波数帯のみ濾過するフィルタを構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。但し、変調搬送波ｆmr2及び変調搬送波ｆmr3の周波数帯もここでは使用しないので濾過するようなフィルタリングを行う。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１１７）。具体的には、変調搬送波ｆmr1以外の成分のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００８０】
例えば、図２１（ａ）のような状態、すなわち検知領域に侵入物又は障害物が全く存在しない状態では、図２１（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆrに対応して、応答装置２ａからは変調搬送波ｆmr1（応答装置２ｂからは変調搬送波ｆmr2、応答装置２ｃからは変調搬送波ｆmr3）が返信される。従って、変調搬送波ｆmr1（及び変調搬送波ｆmr2及び変調搬送波ｆmr3）が濾過されるため、図２２（ｂ）に示すようなピークの無いＦＦＴ処理結果（概要）が得られる。
【００８１】
一方、図２４（ａ）に示すように、応答装置２ａに侵入物又は障害物９が近接している場合、図２４（ｂ）に示すように、検知装置１ｂから送信された搬送波ｆrに対応して、応答装置２ａの方向からは搬送波ｆr及び変調搬送波ｆmr1（応答装置２ｂからは変調搬送波ｆmr2、応答装置２ｃからは変調搬送波ｆmr3）が返信される。従って、ステップＳ１０５におけるフィルタリングでは、変調搬送波ｆmr1についての信号のみが通過するため、ＦＦＴ処理結果は、図２５（ａ）に示すようになる。すなわち、図２２（ａ）と同じであり、侵入物又は障害物が存在しない場合と同じＦＦＴ処理結果となる。一方、搬送波ｆrも反射波として受信しているので、ステップＳ１１５におけるフィルタリングでは、搬送波ｆrについての信号のみが通過するため、ＦＦＴ処理結果は、図２５（ｂ）に示すようになる。すなわち、図２５（ａ）と同じである。
【００８２】
そこで、判定処理部１９２３は、ステップＳ１０７のＦＦＴ処理結果とステップＳ１１７のＦＦＴ処理結果において同じビート周波数（すなわちピーク）を検出したか判断する（ステップＳ１１９）。上で述べたように図２１（ａ）及び図２１（ｂ）に示した状態であれば、図２２（ａ）及び図２２（ｂ）の組み合わせとしてＦＦＴ処理結果が得られるので、ビート周波数は一致しない。従って、侵入物又は障害物が存在しないと判定して、端子Ｅを介して図２６の処理に移行する。
【００８３】
一方、図２４（ａ）及び図２４（ｂ）に示した状態であれば、図２５（ａ）及び図２５（ｂ）の組み合わせとしてＦＦＴ処理結果が得られるので、ビート周波数が一致する。従って、判定処理部１９２３は、応答装置Ａ（ここでは応答装置２ａ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ１２１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１２３）。なお、「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ａの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理は端子Ｅを介して図２６の処理に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００８４】
次に端子Ｅ以降の処理を図２６及び図２７を用いて説明する。フィルタ１９２１は、アンテナ１９１１及びレーダ制御部１９１２からの信号を、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）からの変調搬送波ｆmr2のみを通過させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１２５）。例えば変調搬送波ｆmr2を中心周波数とする所定の周波数帯のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１２７）。具体的には、変調搬送波ｆmr2のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００８５】
判定処理部１９２３は、ＦＦＴ処理結果においてピークを検出したか判断する（ステップＳ１２９）。ステップＳ１２９は、ステップＳ１０９と同様の処理である。上でも述べたが、ステップＳ１２５におけるフィルタリング後の信号についてのＦＦＴ処理結果においてピークが検出されなければ、判定処理部１９２３は応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ１３１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１３３）。なお、「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。処理は、端子Ｇを介して図２７の処理に移行する。
【００８６】
一方、ステップＳ１２９でＦＦＴ処理結果においてピークを検出した場合には、フィルタ１９２１は、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）からの変調搬送波ｆmr2のみを除去させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１３５）。例えば変調搬送波ｆmr2の周波数ｆmr2を中心周波数とする所定の周波数帯のみ濾過するフィルタを構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。但し、変調搬送波ｆmr1及び変調搬送波ｆmr3の周波数帯もここでは使用しないので濾過するようなフィルタリングを行う。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１３７）。具体的には、変調搬送波ｆmr2以外の成分のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００８７】
そして、判定処理部１９２３は、ステップＳ１２７のＦＦＴ処理結果とステップＳ１３７のＦＦＴ処理結果において同じビート周波数（すなわちピーク）を検出したか判断する（ステップＳ１３９）。上でも述べたように、ビート周波数が一致しない場合には、侵入物又は障害物が存在しないと判定して、端子Ｇを介して図２７の処理に移行する。一方、ビート周波数が一致する場合には、判定処理部１９２３は、応答装置Ｂ（ここでは応答装置２ｂ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ１４１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１４３）。なお、「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｂの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理は端子Ｇを介して図２７の処理に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００８８】
次に端子Ｇ以降の処理を図２７を用いて説明する。フィルタ１９２１は、アンテナ１９１１及びレーダ制御部１９１２からの信号を、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）からの変調搬送波ｆmr3のみを通過させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１４５）。例えば変調搬送波ｆmr3を中心周波数とする所定の周波数帯のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１４７）。具体的には、変調搬送波ｆmr3のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００８９】
判定処理部１９２３は、ＦＦＴ処理結果においてピークを検出したか判断する（ステップＳ１４９）。ステップＳ１４９は、ステップＳ１０９と同様の処理である。上でも述べたが、ステップＳ１４５におけるフィルタリング後の信号についてのＦＦＴ処理結果においてピークが検出されなければ、判定処理部１９２３は応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）と検知装置１ｂとの間に侵入物又は障害物ありと判定し（ステップＳ１５１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１５３）。なお、「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしてもよい。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃとの間に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしても良い。処理は、ステップＳ１６５に移行する。
【００９０】
一方、ステップＳ１４９でＦＦＴ処理結果においてピークを検出した場合には、フィルタ１９２１は、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）からの変調搬送波ｆmr3のみを除去させるようにフィルタリングを実施する（ステップＳ１５５）。例えば変調搬送波ｆmr3の周波数ｆmr3を中心周波数とする所定の周波数帯のみ濾過するフィルタを構成して、受信した搬送波についての信号を処理する。但し、変調搬送波ｆmr1及び変調搬送波ｆmr2の周波数帯もここでは使用しないので濾過するようなフィルタリングを行う。そして、フィルタリング後の信号を信号処理部１９２２に出力する。信号処理部１９２２は、フィルタリング後の信号についてＦＦＴ処理を実施する（ステップＳ１５７）。具体的には、変調搬送波ｆmr3以外の成分のビート信号についてのＦＦＴ処理を実施する。
【００９１】
そして、判定処理部１９２３は、ステップＳ１４７のＦＦＴ処理結果とステップＳ１５７のＦＦＴ処理結果において同じビート周波数（すなわちピーク）を検出したか判断する（ステップＳ１５９）。上でも述べたように、ビート周波数が一致しない場合には、侵入物又は障害物が存在しないと判定して、ステップＳ１６５に移行する。一方、ビート周波数が一致する場合には、判定処理部１９２３は、応答装置Ｃ（ここでは応答装置２ｃ）付近に侵入物又は障害物が存在すると判定し（ステップＳ１６１）、その旨警報処理部１９２４に通知する。警報処理部１９２４は、侵入物又は障害物ありとの通知を受けると、警報信号を警報機１０に出力する（ステップＳ１６３）。なお、「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」という通知を出力するような場合には、それに応じた警報信号を警報機１０に出力するようにしても良い。警報機１０は、警報信号に応じて警報を出力する。「応答装置Ｃの付近に侵入物又は障害物あり」に応じた警報を出力するようにしてもよい。そして、処理はステップＳ１６５に移行する。なお、警報信号については警報機１０だけではなく、他の装置に出力するようにしても良い。
【００９２】
ステップＳ１６５において、処理を終了するかを判断し、処理を終了しない場合にはステップＳ１０１に戻って、以上説明した処理を繰り返す。処理を終了する場合には、検知装置１ｂの処理は終了する。
【００９３】
このような処理を実施すれば、省電力の応答装置を用いても、応答装置の付近に存在する侵入物又は障害物をも検出することができ、誤認識を減らすことができる。なお、自然エネルギーを用いることができる場合には、応答装置へは外部から給電を行わずに済み、実質的に無給電と言える場合もある。
【００９４】
なお、応答装置２ａ等の発信器１８４については、ＰＮ信号発生器を用いるようにして、変調部１８３ではＰＮ信号発生器が生成するＰＮ信号に応じた変調を実施するようにしても良い。この場合検知装置側もＰＮ信号に応じた変調に対応した信号処理を実施するようにする。また、不要反射を抑制する必要性は本実施の形態でも同じであり、第１の実施の形態において説明した構成を本実施の形態においても適用することができる。
【００９５】
さらに、応答装置２ａ等については、図２８に示すような構成を採用することも可能である。すなわち、発信器１８４に代わって、風などにより回転するプロペラ等を有し、当該プロペラ等の回転に応じたスイッチングを変調部１８３ａに対して行うスイッチング部２８１を用いるものである。なお、プロペラ等の回転数を例えば機械的に調整して一定の周期でスイッチングできるような構造を有する方が好ましい。変調部１８３ａは、スイッチング部２８１によるスイッチングに応じて、受信した搬送波ｆrに対応する信号を変調する。このような構成を採用することにより、搬送波を給電なしに変調することが可能となる。スイッチングによる変調なので、検知装置側においてもスイッチングによる変調の有無を、受信した搬送波についての信号において検出できるように構成を変更する必要がある。
【００９６】
また、図１５に示したように応答装置のアンテナを１つにする構成についても本実施の形態における応答装置に採用することができる。
【００９７】
さらに、検知装置１ａ及び１ｂの連携についても第１の実施の形態と同様に行うことができる。
【００９８】
［実施の形態５］
第１乃至第４の実施の形態では、侵入物又は障害物の高さについては特に検討していなかった。しかし、踏切などにおいてはどの程度の高さの侵入物又は障害物が存在しているのかを検出する必要がある場合もある。
【００９９】
そのような場合には例えば図２９に示すような構成を採用する。すなわち、検知装置１ｂを地上からの高さｈに設置する。また、応答装置２９１、応答装置２９２及び応答装置２９３を同じ地点に設置するが、応答装置２９１を地上からの高さｈ３に、応答装置２９２を地上からの高さｈ２に、応答装置２９３を地上からの高さｈ１に設置するものとする。なお、ｈ１＜ｈ＜ｈ２＜ｈ３とする。
【０１００】
例えば、図２９に示すように、侵入物又は障害物９が存在する場合には、応答装置２９３及び２９２からの搬送波は検出できず、応答装置２９１からの搬送波のみが検出されるようになる。また、応答装置２９２は、検知装置１ｂより高いので、侵入物又は障害物９が検知装置１ｂより高ければ、応答装置２９２からの搬送波は遮断される。そうすると、ｈ１＜ｈ＜ｈ２＜ｈ３という関係から、侵入物又は障害物９は、ｈからｈ３の高さを有することが推定される。また、検知装置１ｂと応答装置２９２とを結ぶ線分の水平に対する角度θは、定常状態において既知であるから、侵入物又は障害物９までの距離ｒが分かれば、侵入物又は障害物９の高さはｈ＋ｒ×sinθ以上であることが推定できる。但し、応答装置の数は３に限定されない。また、第１乃至第４の実施の形態との組み合わせも可能である。
【０１０１】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明の上で述べた実施の形態に限定されるものではない。例えば、検知装置についての機能ブロック構成は、あくまで機能を説明するための機能ブロック分けについて説明しており、必ずしもプログラム又は部品などに分解できるものではない。
【０１０２】
なお、上で述べた実施の形態では、侵入物又は障害物までの距離の値については特に触れなかったが、必要に応じて当該距離の値を、記録又は出力するようにしても良い。
【０１０３】
（付記１）
検知装置と応答装置とを有する侵入・障害物検出装置であって、
前記応答装置は、給電されておらず、
前記検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく前記検知装置に対して送信するアンテナと、
を有し、
前記検知装置は、
基準となる周波数及び前記特定の周波数を含む複数の周波数の電波をアンテナから前記応答装置に対して送信させる発信手段と、
前記特定の周波数の電波の受信の有無と前記基準となる周波数の電波の受信の有無とに基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段と、
を有する
侵入・障害物検出装置。
【０１０４】
（付記２）
検知装置と応答装置とを有する侵入・障害物検出装置であって、
前記応答装置は、
前記検知装置から受信した電波に係る信号を変調する変調手段と、
前記変調手段により変調された信号に係る電波を増幅することなく前記検知装置に送信するアンテナと、
を有し、
前記検知装置は、
特定の周波数の電波をアンテナから前記応答装置に対して送信させる手段と、
前記変調された信号に係る電波の受信の有無及び前記特定の周波数の電波の受信の有無に基づき侵入又は障害物の有無を判断する判断手段と、
を有する
侵入・障害物検出装置。
【０１０５】
（付記３）
前記応答装置が有するアンテナが、前記検知装置からの電波の前記検知装置方向への反射を抑制する機能を有する付記１又は２記載の侵入・障害物検出装置。
【０１０６】
（付記４）
前記判断手段が、
受信電波の発信源の距離にさらに基づき侵入物又は障害物の有無を判断する
ことを特徴とする付記１記載の侵入・障害物検出装置。
【０１０７】
（付記５）
前記特定の周波数が前記応答装置毎に設定されており、
前記発信手段が、
前記アンテナに、前記基準となる周波数の電波及び前記特定の周波数の電波の対を前記応答装置の分だけ順番に送信させる
ことを特徴とする付記１記載の侵入・障害物検出装置。
【０１０８】
（付記６）
前記特定の周波数が前記応答装置毎に設定されており、
前記発信手段が、
前記アンテナに、前記基準となる周波数の電波と各前記応答装置についての前記特定の周波数の電波との組み合わせを送信させる
ことを特徴とする付記１記載の侵入・障害物検出装置。
【０１０９】
（付記７）
検知装置から受信した電波の周波数のうち特定の周波数以外の周波数をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタを通過した特定の周波数の電波を増幅することなく前記検知装置に対して送信するアンテナと、
を有する無給電応答装置。
【０１１０】
（付記８）
検知装置と応答装置とを有する侵入・障害物検出装置であって、
前記応答装置は、アンテナを有し、
前記検知装置から受信した電波の周波数とは異なる周波数に係る電波を増幅なしに前記検知装置に対して送信し、
前記アンテナが、前記検知装置からの電波の前記検知装置方向への反射を抑制する機能を有し、
前記検知装置は、
前記応答装置に対して送信した電波の反射波の受信の有無及び前記応答装置から送信される電波の受信の有無に基づき侵入又は障害物の有無を判断する
ことを特徴とする侵入・障害物検出装置。
【０１１１】
（付記９）
前記応答装置が、無給電であることを特徴とする付記１乃至６及び８のいずれか１つ記載の侵入・障害検出物装置。
【０１１２】
（付記１０）
前記応答装置が有するアンテナが、円偏波アンテナであり、
前記検知装置のアンテナも円偏波アンテナであることを特徴とする付記３記載の侵入・障害検出物装置。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態における検知装置及び応答装置の設置例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における応答装置の機能ブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における検知装置の機能ブロック図である。
【図４】第１の実施の形態における処理フローの第１の部分を示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が存在しない場合の状態を示すための模式図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が存在しない場合のＦＦＴ処理結果（概要）を示す図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置と検知装置の間に存在する場合の状態を示すための模式図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が検知装置と応答装置との間に存在する場合のＦＦＴ処理結果（概要）の一例を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が検知装置と応答装置との間に存在する場合のＦＦＴ処理結果（概要）の一例を示す図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置付近に存在する場合の状態を示すための模式図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、第１の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置付近に存在する場合のＦＦＴ処理結果（概要）を表す図である。
【図１２】第１の実施の形態における処理フローの第２の部分を示す図である。
【図１３】不要反射を抑制する機能を有する応答装置の概要を示す図である。
【図１４】不要反射を抑制するためのアンテナの一例を示す図である。
【図１５】第２の実施の形態における応答装置の機能ブロック図である。
【図１６】第３の実施の形態における処理フローの第１の部分を示す図である。
【図１７】第３の実施の形態における処理フローの第２の部分を示す図である。
【図１８】第４の実施の形態における応答装置の機能ブロック図である。
【図１９】第４の実施の形態における検知装置の機能ブロック図である。
【図２０】第４の実施の形態における処理フローの第１の部分を示す図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、第４の実施の形態において、侵入物又は障害物が存在していない場合の状態を示すための模式図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、ＦＦＴ処理結果（概要）を示す図である。
【図２３】（ａ）及び（ｂ）は、第４の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置と検知装置との間に存在する場合の状態を示すための模式図である。
【図２４】（ａ）及び（ｂ）は、第４の実施の形態において、侵入物又は障害物が応答装置付近に存在する場合の状態を示すための模式図である。
【図２５】（ａ）及び（ｂ）は、ＦＦＴ処理結果（概要）を示す図である。
【図２６】第４の実施の形態における処理フローの第２の部分を示す図である。
【図２７】第４の実施の形態における処理フローの第３の部分を示す図である。
【図２８】第４の実施の形態における応答装置の他の例を示す機能ブロック図である。
【図２９】第５の実施の形態における応答装置、検知装置、侵入物又は障害物の位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１ａ，１ｂ 検知装置
２ａ，２ｂ，２ｃ 応答装置
３ａ，３ｂ 線路
４ 道路
９ 侵入物又は障害物
１０ 警報機
１１，１９１ 検知装置本体
１２，１９２ 判断処理部
２１，１８１ 受信用アンテナ
２２，１８６ 送信用アンテナ
２３，２４，１８２，１８５ アイソレータ
２５ 搬送波フィルタ
１５１ サーキュレータ
１５０ アンテナ
１８３，１８３ａ 変調部
１８４ 発信器
１１１，１９１１ 検知装置のアンテナ
１１２，１９１２ レーダ制御部
１２１，１９２２ 信号処理部
１２２，１９２３ 判定処理部
１２３，１９２４ 警報処理部
１９２１ フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知装置と応答装置とを有する侵入・障害物検出装置であって、
前記応答装置は、アンテナを有し、
前記検知装置から受信した電波の周波数とは異なる周波数に係る電波を増幅なしに前記検知装置に対して送信し、
前記アンテナが、前記検知装置からの電波の前記検知装置方向への反射を抑制する機能を有し、
前記検知装置は、
前記応答装置に対して送信した電波の反射波の受信の有無及び前記応答装置から送信される電波の受信の有無に基づき侵入又は障害物の有無を判断する
ことを特徴とする侵入・障害物検出装置。
【請求項２】
前記応答装置が、無給電であることを特徴とする請求項２記載の侵入・障害検出物装置。
【請求項１】
検知装置と応答装置とを有する侵入・障害物検出装置であって、
前記応答装置は、アンテナを有し、
前記検知装置から受信した電波の周波数とは異なる周波数に係る電波を増幅なしに前記検知装置に対して送信し、
前記アンテナが、前記検知装置からの電波の前記検知装置方向への反射を抑制する機能を有し、
前記検知装置は、
前記応答装置に対して送信した電波の反射波の受信の有無及び前記応答装置から送信される電波の受信の有無に基づき侵入又は障害物の有無を判断する
ことを特徴とする侵入・障害物検出装置。
【請求項２】
前記応答装置が、無給電であることを特徴とする請求項２記載の侵入・障害検出物装置。
【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】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【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】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２００６−１５３８９５（Ｐ２００６−１５３８９５Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６５４４５（Ｐ２００６−６５４４５）
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【分割の表示】特願２００４−１２９５１２（Ｐ２００４−１２９５１２）の分割
【原出願日】平成１６年４月２６日（２００４．４．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【分割の表示】特願２００４−１２９５１２（Ｐ２００４−１２９５１２）の分割
【原出願日】平成１６年４月２６日（２００４．４．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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