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J-GLOBAL ID：200903048321952206

生命体の位置発見法およびそれを使用するマイクロ波探査機

Inventor： オシポフ ヴィクトール ロスティスラヴォヴィッチ ,  イクラモフ ガイラト サイドハキモヴィッチ
Applicant, Patent owner： 有限会社 エー・アール・ティー・ラボラトリー
Agent (1)： 中村 稔 (外9名)
Gazette classification：公表公報
Application number (International application number)：1998547951
Publication number (International publication number)：2001525925
Application date： May. 06, 1997
Publication date： Dec. 11, 2001
Summary：

【要約】生命体の位置探知法は、無線周波(RF)信号を時間Ttの間放射し、信号放射終了と反射信号の受信開始間に遅延τdを挟んで放射信号時間Ttに等しい固定された時間Trにわたり反射RF信号を受信するステップを含む。もし、人の心拍数および/または呼吸数の変調成分が検知されるとその変調成分のレベルを測定し、反射信号の受信時間が変更される。この変更は、最初に受信された反射RF信号の変調成分レベルに対し変調成分のレベルが低下するまで、そして信号の到達が終了するまで、実行される。さらに距離が変調成分を持った反射信号の受信時間から決定される。この方法は、以下の構成を有するマイクロ波探査機により実施できる。変調器(1)および発振器(3)、出力分割器(4)、送信アンテナ(5)を含む送信機(2)。受信アンテナ(7)、マイクロ波受信器(8)、前置増幅器/検波器(9)、信号処理ユニット(10)を有する受信機(6)。変調器(1)は制御パルスの長さの変更および固定が可能である。送信機(2)は第1パルス変調器(11)を、マイクロ波受信器(8)は第2パルス変調器(12)をさらに有する。変調器(1)は送信機(2)によるRF信号の放射終了に対して遅延を伴う受信機(6)でのRF信号の受信およびマイクロ波受信器(8)の検知時間の変更のため第2パルス変調器(12)の制御入力に接続する制御出力を有する。信号処理ユニット(10)は変調成分のレベル測定が可能なように構成されている。

Claim (excerpt)：

1.生命体の位置探知法であって、無線周波(RF)信号を放射し、RF信号 の発射地点で反射RF信号を受信し、非可動生命体の心拍数および/また は呼吸数に対応して振幅および位相の変調された反射RF信号の成分を分 離し、分離された成分に基づいて生命体の検知を判定する方法において、 固定された時間TtにわたりRF信号を放射し、 RF信号放射終了と反射RF信号の受信開始間に遅延τdを挟んで時間 Ttに等しい固定された時間Trにわたり反射RF信号を受信し、 変調成分が検知されたならばその変調成分のレベルを測定し、 受信された反射RF信号の変調成分レベルに対し変調成分のレベルが 低下する反射RF信号の到達終了時点まで固定時間Tt内で反射RF信 号の受信時間を変更し、 生命体の位置までの距離を次式により決定する、 D≒c(τd+Trr)/2 ここで、cはRF信号の伝播速度、 τdはRF信号の放射終了および受信開始間の遅延時間、 Trrは反射RF信号の受信開始からその到達終了までの時間間隔に 対応する、変調成分が低下する反射RF信号の受信時間である、 という各工程を有することを特徴とする方法。 2.変調成分が検知された時、等間隔で反射RF信号の受信時間を短縮することを特徴とする、請求の範囲1に記載の方法。 3.変調成分が検知された時、反射RF信号の受信時間を逐次近似計算により変更することを特徴とする、請求の範囲1に記載の方法。 4.RF信号を次式に対応する周波数で放射することを特徴とする、請求の範囲1に記載の方法:ここでα=tgδ√εは減衰係数、tgδおよびεはそれぞれ周波数1GHzでの誘電損角のタンジェントおよび障害物の比誘電率の有効部分、dは障害物の推定最大厚(m)。 5.マイクロ波探査機において、変調器(1)および発振器(3)、出力分割器(4)、 送信アンテナ(5)からなり無線周波(RF)信号を変調して放射可能な送 信機(2)および受信アンテナ(7)、マイクロ波受信器(8)、前置増幅器/検 波器(9)、信号処理ユニット(10)からなり生命体の心拍数および/または 生命体の呼吸の成分で変調された反射RF信号を受信しかつ前置増幅器/ 検波器(9)の出力部で前記成分の分離が可能な受信機(6)を備え、出力分割 器(4)の第2信号出力がマイクロ波受信器(8)の制御入力に接続し、変調器 (1)の第1制御出力が送信機(2)に接続し、変調器(1)の第2および第3制 御出力が前置増幅器/検波器(9)の第1および第2制御入力部にそれぞれ 接続するマイクロ波探査機であって 変調器(1)は制御パルスの長さの変更および固定が可能であり、 送信機(2)は第1パルス変調器(11)を、マイクロ波受信器(8)は第2パ ルス変調器(12)をさらに有し、出力分割器(4)の第1信号出力は第1パル ス変調器(11)の信号入力および信号出力を経て送信アンテナ(5)の入力に 接続し、出力分割器(4)の第2信号出力は第2パルス変調器(12)の信号入 力および信号出力を経てマイクロ波受信器(8)の制御入力に接続し、第1 パルス変調器(11)の制御入力はRF信号の放射時間の固定のため変調器(1 )の第1制御出力に接続し、変調器(1)は送信機(2)によるRF信号の放射 終了に対して遅延を伴う受信機(6)でのRF信号の受信およびマイクロ波 受信器(8)の検知時間の変更のため第2パルス変調器(12)の制御入力に接 続する第4制御出力を有し、信号処理ユニット(10)は変調成分のレベル測 定が可能なように構成されていることを特徴とするマイクロ波探査機。 6.マイクロ波受信器(8)は2チャンネル直角位相検知が可能であることを特徴とする、請求の範囲5に記載のマイクロ波探査機。 7.送信機(2)はさらに出力増幅器(13)を有し、第1パルス変調器(11)の信号出力は出力増幅器(13)の信号入力および出力を経て送信アンテナ(5)の入力に接続することを特徴とする、請求の範囲5に記載のマイクロ波探査機。 8.サーキュレータ(14)をさらに有し、送信アンテナ(5)および受信アンテナ(7)は単一の送信/受信アンテナ(15)であり、第1パルス変調器(11)はサーキュレータ(14)のサーキュレーション方向の第1ブランチおよび第2ブランチを経て送信/受信アンテナ(15)に接続し、マイクロ波受信器(8)はサーキュレータ(14)のサーキュレーション方向の第2および第3ブランチを経て送信/受信アンテナ(15)に接続することを特徴とする、請求の範囲5に記載のマイクロ波探査機。 9.変調器(1)がクロック発生器(16)およびタイミング・ユニット(17)からなり、タイミング・ユニットはそのクロック入力がクロック発生器(16)の出力に接続されかつその出力がそれそれ変調器(1)の第1、第2、第3および第4出力となり、信号処理ユニット(10)は測定部(18)、制御部(19)および表示器(20)からなり、測定部(18)の入力は信号処理ユニット(10)の入力の役をなし、測定部(18)の制御出力は制御部(19)の入力に接続し、信号出力は表示器(20)の信号入力に接続し、制御部(19)の第1制御出力はタイミング・ユニット(17)の制御入力に接続し、制御部(19)の第2制御出力は表示器(20)の制御入力に接続することを特徴とする、請求の範囲5に記載のマイクロ波探査機。 10.マイクロ波受信器(8)は第1および第2位相検知器(21)、(22)、直角出力2分割器(23)、同相出力2分割器(24)からなり、同相出力2分割器はその信号入力を受信アンテナ(7)の入力に接続しかつその第1出力は第1位相検知器(21)の第1入力に接続しその第2出力は第2位相検知器(22)の第1入力に接続し、第2パルス変調器(12)の出力をマイクロ波受信器(8)の制御入力となる直角出力2分割器(23)の入力に接続し、直角出力2分割器(23)の第1出力は第1位相検知器(21)の第2入力に接続し、第2出力を第2位相検知器(22)の第2入力に接続することを特徴とする、請求の範囲6に記載のマイクロ波探査機。 11.マイクロ波受信器(8)がさらに高周波増幅器(25)を有し、同相出力2分割器(24)の信号入力は高周波増幅器(25)を経て受信アンテナ(7)の出力に接続することを特徴とする、請求の範囲10に記載のマイクロ波探査機。 12.マイクロ波受信器(8)がさらに出力制限器(26)を有し、高周波増幅器(25)の信号入力は出力制限器(26)の信号出力および信号入力を経て受信アンテナ(7)の出力に接続することを特徴とする、請求の範囲11に記載のマイクロ波探査機。 13.前置増幅器/検波器(9)は第1および第2帯域フィルタ(27)、(28)、第1および第2クロック・レート増幅器(29)、(30)、第1、第2、第3、および第4低周波位相検知器(31)、(32)、(33)、(34)、第1および第2増幅器(35)、(36)、加算器(37)および減算器(38)からなり、第1帯域フィルタ(27)の信号入力は第1位相検知器(21)の信号出力に接続し、その信号出力は第1クロック・レート増幅器(29)の信号入力に接続し、第2帯域フィルタ(28)の信号入力は第2位相検知器(22)の信号入力に接続し、その信号出力は第2クロック・レート増幅器(30)の信号入力に接続し、第1クロック・レート増幅器(29)の信号出力は第1および第2低周波位相検知器(31)、(32)の信号入力に接続し、第2クロック・レート増幅器(30)の信号出力は第3および第4低周波位相検知器(33)、(34)の信号入力に接続し、変調器(1)の第2出力は第2および第4低周波位相検知器(33)、(34)の制御入力に接続し、変調器(1)の第3制御出力は第1および第3低周波位相検知器(31)、(33)の制御入力に接続し、更に変調器(1)の第3出力のクロック周波数制御パルス列の位相はその第2出力でのクロック周波数列の位相に対し4分の1サイクルずれ、第1および第4低周波位相検知器(31)、(34)の出力は減算器(38)の第1および第2入力に接続し、第2および第3低周波位相検知器(32)、(33)の出力は加算器(37)の第1および第2入力に接続し、加算器(37)の出力は第1増幅器(35)の入力に接続し、減算器(38)の出力は第2増幅器(36)の入力に接続し、第1および第2増幅器(35)、(36)の出力を信号処理ユニット(10)に接続することを特徴とする、請求の範囲10に記載のマイクロ波探査機。 14.第1および第2増幅器(35)、(36)は直列に接続された高周波通過フィルタ(39)、中間増幅器(40)、低周波通過フィルタ(41)、有効信号増幅器(42)の連鎖からなることを特徴とする、請求の範囲13に記載のマイクロ波探査機。 15.前記第1および第2増幅器(35)、(36)のそれぞれは多チャンネル式に構成 されており、第1チャンネルは生命体の呼吸に対応した変調成分の分離が 可能であり、第2チャンネルは生命体の心臓鼓動に対応した変調成分の分 離が可能であり、第3チャンネルは生命体の身動きに対応可能であること を特徴とする、請求の範囲14に記載のマイクロ波探査機。 16.信号処理ユニット(10)の測定部(18)は第1および第2振幅検出器(43)、(4 4)、検知信号加算器(45)、積分器(46)、第1および第2比較器(47)、 (48)、フリップフロップ(49)、カウンタ(50)、アラーム(51)からなり、第1振 幅検出器(43)の信号入力は第2増幅器(35)の信号出力に接続し、第2振幅検出 器(44)の信号入力は第2増幅器(36)の信号出力に接続し、第1および第2振幅 検出器(43)、(44)の出力は検知信号加算器(45)の第1および第2入力にそれぞ れ接続され、その出力は積分器(46)の信号入力および第1比較器(47)の信号入 力に接続され、第1比較器(47)の他方入力は閾値入力に接続され、積分器(46) の信号出力は第2比較器(48)の信号入力に接続し、第2比較器(48)の他方入力 は閾値入力に接続され、第2比較器(48)の出力はアラーム(51)に接続し、積分 器(46)の信号出力は信号処理ユニット(10)の表示器(20)の第1入力に接続し、 第1比較器(47)の信号出力はフリップフロップ(49)の信号入力に接続し、フリ ップフロップ(49)の信号出力はカウンタ(50)に接続され、カウンタ(50)の出力 は表示器(20)の第2入力に接続することを特徴とする、請求の範囲13に記載 のマイクロ波探査機。

IPC (3)：

G01S 13/12 ,  G01S 13/88 ,  G01V 3/12

FI (3)：

G01S 13/12 ,  G01S 13/88 Z ,  G01V 3/12 B