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生物検出装置 コモンズ

国内特許コード P06A009662
掲載日 2007年2月16日
出願番号 特願2005-035840
公開番号 特開2006-220595
登録番号 特許第4701384号
出願日 平成17年2月14日(2005.2.14)
公開日 平成18年8月24日(2006.8.24)
登録日 平成23年3月18日(2011.3.18)
発明者
  • 本間 恭二
  • 本村 和磨
出願人
  • 学校法人電気通信大学
発明の名称 生物検出装置 コモンズ
発明の概要

【課題】マイクロ波を用いて生物を検出する場合に、その検出性能を高めるようにする。
【解決手段】 マイクロ波センサ1は、送信信号vtと、生物22により反射された結果得られる受信信号vrとの位相差を利用して受信信号vrを直交検波することで、直交検波出力信号(信号vi,vq)を出力する。直交検波出力信号は増幅/フィルタ部2とノイズ処理判定部3とを介して信号I,Qとしてノイズ処理部5に供給される。ノイズ処理部5は、この信号I,Qを利用して、直交検波出力信号を構成する2つの信号のうちの一方の信号と同相または逆相のノイズ成分に対するノイズ処理を実行する。これにより、ノイズ処理後の信号vmが得られる。検出判定処理部6は、このノイズ処理後の信号vmを利用して生物22を検出する。本発明は、マイクロ波センサを利用する食害虫検出装置に適用可能である。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


近年、農業や園芸の分野で、苗木を食べてしまう食害虫を非破壊で検出する技術が研究されている。



本発明人は、このような技術のひとつとして、マイクロ波を利用して、地中で動いている食害虫を検出する技術の研究を続けてきた。



このようなマイクロ波を利用して、建物又は他の構造物の一部分、例えば、壁、床又は天井に存在するしろありを検出する技術が、特許文献1に開示されている。

【特許文献1】特表平11-512178号公報

産業上の利用分野


本発明は、生物検出装置に関し、特に、マイクロ波を用いて生物を検出する場合に、その検出性能を高めることができるようにした生物検出装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
測定対象に存在する生物を検出する生物検出装置において、
前記測定対象に対してマイクロ波を送信信号として送信し、前記送信信号が前記生物により反射された結果得られる反射波を受信信号として受信し、前記送信信号と前記受信信号との位相差に基づいて前記受信信号を直交検波し、その結果得られる互いに位相が90度異なる第1の信号と第2の信号とを出力するマイクロ波送受信手段と、
前記マイクロ波送受信手段から出力された前記第1の信号と前記第2の信号とのうちの前記第1の信号に対して位相を180度ずらした第3の信号を生成し、前記第1の信号と前記第2の信号との差分信号である第4の信号を生成し、前記第3の信号と前記第2の信号との差分信号である第5の信号を生成し、前記第4の信号と前記第5の信号とのうちの所定の条件を満たす方の信号を、前記マイクロ波送受信手段から出力された前記第1の信号と前記第2の信号に重畳されたノイズに対して処理が施された後のノイズ処理後信号として選択して出力するノイズ処理手段と、
前記ノイズ処理手段から出力された前記ノイズ処理後信号を利用して、前記生物の存在を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする生物検出装置。

【請求項2】
前記ノイズ処理後信号を選択するための前記所定の条件は、信号の特徴を示す所定の属性のレベルが最小であるという条件である
ことを特徴とする請求項1に記載の生物検出装置。

【請求項3】
前記ノイズ処理手段は、
前記ノイズ処理後信号として選択された前記第4の信号または前記第5の信号を出力する前に、さらに、
前記第4の信号の生成元の前記第1の信号と前記第2の信号とのそれぞれの利得、または、前記第5の信号の生成元の前記第3の信号と前記第2の信号のそれぞれの利得を調整し直した後、前記第4の信号または前記第5の信号を再生成する処理を複数回繰り返し、
再生成された複数の前記第4の信号または前記第5の信号のうちの、前記所定の属性のレベルが最小となった前記第4の信号または前記第5の信号を、前記ノイズ処理後信号として出力する
ことを特徴とする請求項2に記載の生物検出装置。

【請求項4】
複数の前記マイクロ波送受信手段を備え、
前記ノイズ処理手段は、複数の前記マイクロ波送受信手段のそれぞれから出力された前記第1の信号と前記第2の信号とに対応して、複数のノイズ処理後信号のそれぞれを出力し、
前記検出手段は、複数の前記ノイズ処理後信号のうちの少なくとも1つを利用して、前記生物の存在を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の生物検出装置。

【請求項5】
前記検出手段の検出結果を呈示する呈示手段
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の生物検出装置。

【請求項6】
前記呈示手段は、前記検出結果を含む画像を表示することで、前記検出結果を呈示する
ことを特徴とする請求項に記載の生物検出装置。

【請求項7】
前記呈示手段は、前記検出結果を示す音声を出力することで、前記検出結果を呈示する
ことを特徴とする請求項に記載の生物検出装置。

【請求項8】
前記呈示手段は、1以上のLED(Light Emitting Diode)を含み、1以上の前記LEDの点灯または消灯のパターンを変化させることで、前記検出結果を呈示する
ことを特徴とする請求項に記載の生物検出装置。

【請求項9】
前記測定対象自体またはそれを内在する物体は、所定の軸を中心として回転する回転台が有する面のうちの、前記所定の軸と略垂直な面上に配置され、
前記回転台が回転されてその回転が停止した場合、前記ノイズ処理手段から出力された前記ノイズ処理後信号を利用して前記回転台の振動レベルを検出し、前記振動レベルが所定のレベルを超えている間、前記検出手段の動作を禁止し、前記振動レベルが前記所定のレベル以下となったときに、前記検出手段の動作の禁止を解除する
ことを特徴とする請求項1に記載の生物検出装置。

【請求項10】
測定対象に存在する生物を検出する生物検出装置において、
前記測定対象に対してマイクロ波を送信信号として送信し、前記送信信号が前記生物により反射された結果得られる反射波を受信信号として受信し、前記送信信号と前記受信信号との位相差に基づいて前記受信信号を直交検波し、その結果得られる互いに位相が90度異なる第1の信号と第2の信号とを出力するマイクロ波送受信手段と、
前記マイクロ波送受信手段から出力された前記第1の信号と前記第2の信号に重畳されたノイズに対して処理を施してノイズ処理後信号として出力するノイズ処理手段と、
前記ノイズ処理手段から出力された前記ノイズ処理後信号を利用して前記生物の存在を検出する検出手段を備えており、
前記ノイズ処理手段は、前記第1の信号の位相を180度異ならしめる位相制御手段と、
前記第1の信号あるいは前記位相制御手段からの信号を選択的に出力する信号切替手段と、
前記第2の信号と前記信号切替手段からの信号を重畳する信号演算手段を具備しており、
前記信号切替手段は、前記ノイズ処理手段から出力される信号に含まれるノイズ成分が低減するように切り替えられる
ことを特徴とする生物検出装置。

【請求項11】
前記信号演算手段は、該信号演算手段に供給される少なくとも一方の信号の振幅を制御することで前記ノイズ制御処理手段から出力される信号に含まれるノイズ成分を低減させるための可変利得増幅手段をさらに備えている
ことを特徴とする請求項10に記載の生物検出装置。

【請求項12】
前記測定対象を回転あるいは移動可能な状態に配置するための架台と、
前記測定対象が所定量回転あるいは移動したことを検出する検出手段をさらに備え、
前記検出手段からの信号に対応して前記ノイズ処理手段から出力された前記ノイズ処理後信号に基づいて前記測定対象の回転あるいは移動に伴う振動レベルを検出し、該検出された振動レベルに対応して前記測定対象に存在する生物の検出を開始する
ようにしたことを特徴とする請求項10に記載の生物検出装置。
産業区分
  • 試験、検査
  • その他農林水産
  • その他通信
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005035840thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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