JPH052690A - 侵入検知システム - Google Patents
侵入検知システムInfo
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- JPH052690A JPH052690A JP15474091A JP15474091A JPH052690A JP H052690 A JPH052690 A JP H052690A JP 15474091 A JP15474091 A JP 15474091A JP 15474091 A JP15474091 A JP 15474091A JP H052690 A JPH052690 A JP H052690A
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Landscapes
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、侵入検知の有無を確度高くかつ正
確に行え、また、システムの設置地帯の状況にかかわら
ず侵入検知を行える侵入検知システムを提供することを
目的とする。 【構成】 警備が必要とされる大地表面にはアンテナ1
1が設置されている。これら各アンテナ11は送信およ
び受信を共用するものである。センター装置12および
これら各アンテナ11間は伝送線13によって接続され
ている。センター装置12内において、切換器15は送
信器14の出力信号を時分割で切り換える。各受信器1
6はアンテナ11で送信された信号を検出し、計算器1
7はこれら各信号の振幅変化量Aおよび位相変化量φを
検知する。判定器19はこれら各変化量に基づき、アン
テナ設置領域への侵入者18の有無を判定する。
確に行え、また、システムの設置地帯の状況にかかわら
ず侵入検知を行える侵入検知システムを提供することを
目的とする。 【構成】 警備が必要とされる大地表面にはアンテナ1
1が設置されている。これら各アンテナ11は送信およ
び受信を共用するものである。センター装置12および
これら各アンテナ11間は伝送線13によって接続され
ている。センター装置12内において、切換器15は送
信器14の出力信号を時分割で切り換える。各受信器1
6はアンテナ11で送信された信号を検出し、計算器1
7はこれら各信号の振幅変化量Aおよび位相変化量φを
検知する。判定器19はこれら各変化量に基づき、アン
テナ設置領域への侵入者18の有無を判定する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はある領域に侵入する物
体、例えば、人間等を検知する侵入検知システムに関す
るものである。
体、例えば、人間等を検知する侵入検知システムに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、警備を必要とする所定地域に侵入
する侵入者を検知するシステムとして、図8に示される
構成のものがある。
する侵入者を検知するシステムとして、図8に示される
構成のものがある。
【0003】漏洩同軸ケーブル1,2はそれぞれ地下に
埋設されており、漏洩同軸ケーブル1の一端には送信器
3,他端には無反射終端器4が接続されている。また、
漏洩同軸ケーブル2の一端には受信器5,他端には無反
射終端器6が接続さている。送信器3は漏洩同軸ケーブ
ル1へ約40MHzの信号を出力する。各漏洩同軸ケー
ブル1,2は電磁界的に結合し、漏洩同軸ケーブル1に
伝播された送信器3の出力の一部は漏洩同軸ケーブル2
に受信されて受信器5に達する。そして、この受信器5
において、その受信信号の振幅レベルや位相が検出され
る。このような構成において、侵入者7が同軸ケーブル
1,2の上を同図の矢印の方向に横切ると、受信器5で
検出される受信信号の振幅レベルや位相が僅かに変化す
る。このため、この変化分を検出することにより、所定
地域に侵入する侵入者7が検知されていた。
埋設されており、漏洩同軸ケーブル1の一端には送信器
3,他端には無反射終端器4が接続されている。また、
漏洩同軸ケーブル2の一端には受信器5,他端には無反
射終端器6が接続さている。送信器3は漏洩同軸ケーブ
ル1へ約40MHzの信号を出力する。各漏洩同軸ケー
ブル1,2は電磁界的に結合し、漏洩同軸ケーブル1に
伝播された送信器3の出力の一部は漏洩同軸ケーブル2
に受信されて受信器5に達する。そして、この受信器5
において、その受信信号の振幅レベルや位相が検出され
る。このような構成において、侵入者7が同軸ケーブル
1,2の上を同図の矢印の方向に横切ると、受信器5で
検出される受信信号の振幅レベルや位相が僅かに変化す
る。このため、この変化分を検出することにより、所定
地域に侵入する侵入者7が検知されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の侵入検知システムには次のような問題があった。
来の侵入検知システムには次のような問題があった。
【0005】第1に、漏洩同軸ケーブル1,2の伝送損
失に経時変化(経年劣化)が生じた場合、侵入検知の感
度は低下してしまう。つまり、送受信器3,5が設置さ
れている側のケーブル端位置zを0(z=0)、これと
反対側のケーブル端位置zをlとすると(z=l)、z
がlに近付く所においてはこの経時変化によって伝送損
失が大きくなり、侵入検知感度は低下してしまう。
失に経時変化(経年劣化)が生じた場合、侵入検知の感
度は低下してしまう。つまり、送受信器3,5が設置さ
れている側のケーブル端位置zを0(z=0)、これと
反対側のケーブル端位置zをlとすると(z=l)、z
がlに近付く所においてはこの経時変化によって伝送損
失が大きくなり、侵入検知感度は低下してしまう。
【0006】第2に、各漏洩同軸ケーブル1,2が埋設
されている土中の水分により、ケーブル1,2の間の電
磁界結合の度合いは変化してしまう。この結合度合いの
変化に伴い、侵入検知の感度も変化してしまうという問
題があった。
されている土中の水分により、ケーブル1,2の間の電
磁界結合の度合いは変化してしまう。この結合度合いの
変化に伴い、侵入検知の感度も変化してしまうという問
題があった。
【0007】第3に、従来システムにおいては、各漏洩
同軸ケーブル1,2の内部伝播モードと外部伝播モード
とのビート現象を防止するため、各ケーブル1,2を土
中に埋設する必要があった。このため、山林や岩石の多
い地帯においては、各漏洩ケーブル1,2を一定間隔で
平行に、かつ一定深さに地中に埋設することが困難な場
合があった。
同軸ケーブル1,2の内部伝播モードと外部伝播モード
とのビート現象を防止するため、各ケーブル1,2を土
中に埋設する必要があった。このため、山林や岩石の多
い地帯においては、各漏洩ケーブル1,2を一定間隔で
平行に、かつ一定深さに地中に埋設することが困難な場
合があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解消するためになされたもので、検知領域に設置され
た複数のアンテナと、この複数のアンテナのうちのいず
れか1つのアンテナから信号を送出させる送信器と、残
りの他のアンテナが受信した信号を検出する受信器と、
この受信器で検出された信号に生じる変化量を検出する
計算器と、この変化量を基にして検知領域への侵入の有
無を判断する判定器とを備えて構成されたものである。
を解消するためになされたもので、検知領域に設置され
た複数のアンテナと、この複数のアンテナのうちのいず
れか1つのアンテナから信号を送出させる送信器と、残
りの他のアンテナが受信した信号を検出する受信器と、
この受信器で検出された信号に生じる変化量を検出する
計算器と、この変化量を基にして検知領域への侵入の有
無を判断する判定器とを備えて構成されたものである。
【0009】また、複数の各アンテナは送受信兼用アン
テナであり、信号を送出させるアンテナを時分割で切り
換える切換器を送信器およびアンテナ間に設け、判定器
はこの切換器による各切り換えの度ごとに計算器で検出
された信号変化の有無を検知するものである。
テナであり、信号を送出させるアンテナを時分割で切り
換える切換器を送信器およびアンテナ間に設け、判定器
はこの切換器による各切り換えの度ごとに計算器で検出
された信号変化の有無を検知するものである。
【0010】
【作用】侵入検知のための信号は同軸ケーブル間ではな
くアンテナ間において送受される。従って、送受信信号
は同軸ケーブルの経時変化に影響されない。また、各ア
ンテナ間は電波によって確実に結合され、土中で脆弱に
電磁界結合するために問題になる水分の影響は受けなく
なる。また、アンテナを地表面に設置することも可能に
なり、検知地帯の影響を受けることなくシステムを設置
することが出来る。
くアンテナ間において送受される。従って、送受信信号
は同軸ケーブルの経時変化に影響されない。また、各ア
ンテナ間は電波によって確実に結合され、土中で脆弱に
電磁界結合するために問題になる水分の影響は受けなく
なる。また、アンテナを地表面に設置することも可能に
なり、検知地帯の影響を受けることなくシステムを設置
することが出来る。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例による侵入検知シス
テムの概略構成を示す斜視図である。警備が必要とされ
る大地表面には適当な間隔をおいてアンテナ111 〜1
14 が設置されている。これら各アンテナ111 〜11
4 は送信および受信を共用するものであり、説明の都合
上4本に限っている。また、センター装置12およびこ
れら各アンテナ111 〜114 間は伝送線13によって
接続されている。このようなシステム構成により、侵入
者18の侵入が検知される。
テムの概略構成を示す斜視図である。警備が必要とされ
る大地表面には適当な間隔をおいてアンテナ111 〜1
14 が設置されている。これら各アンテナ111 〜11
4 は送信および受信を共用するものであり、説明の都合
上4本に限っている。また、センター装置12およびこ
れら各アンテナ111 〜114 間は伝送線13によって
接続されている。このようなシステム構成により、侵入
者18の侵入が検知される。
【0012】図2はセンター装置12の内部構成を示す
ブロック図である。送信器(T)14および各アンテナ
111 〜114 間には切換器15が設けられている。こ
の切換器15は送信器14の出力信号を時分割で切り換
え、切り換えられた送信器出力を各アンテナ111 〜1
14へ順次分配する。また、各受信器(R)161 〜1
64 にはアンテナ111 〜114 で受信された各信号お
よび送信器14の出力信号が入力される。各受信器16
1 〜164 はこれら各信号の振幅レベルa1 ,a1d〜a
4 ,a4dおよび位相φ1 ,φ1d〜φ4 ,φ4dを検知して
出力する。計算器17はこれら各受信器161 〜164
の検知出力を基に振幅および位相の変化量を計算して出
力する。判定器19は計算器17が出力したこの変化量
を入力する。そして、信号を送出したアンテナ111 に
接続された受信器161 の出力は無効とし、残りの3つ
の受信器162 〜163 から出力された各振幅変化量Δ
A12,ΔA13,ΔA14および位相変化量Δφ12,Δ
φ13,Δφ14に基づき、アンテナ設置領域への侵入者の
有無を判定する。この判定は以下のように行われる。
ブロック図である。送信器(T)14および各アンテナ
111 〜114 間には切換器15が設けられている。こ
の切換器15は送信器14の出力信号を時分割で切り換
え、切り換えられた送信器出力を各アンテナ111 〜1
14へ順次分配する。また、各受信器(R)161 〜1
64 にはアンテナ111 〜114 で受信された各信号お
よび送信器14の出力信号が入力される。各受信器16
1 〜164 はこれら各信号の振幅レベルa1 ,a1d〜a
4 ,a4dおよび位相φ1 ,φ1d〜φ4 ,φ4dを検知して
出力する。計算器17はこれら各受信器161 〜164
の検知出力を基に振幅および位相の変化量を計算して出
力する。判定器19は計算器17が出力したこの変化量
を入力する。そして、信号を送出したアンテナ111 に
接続された受信器161 の出力は無効とし、残りの3つ
の受信器162 〜163 から出力された各振幅変化量Δ
A12,ΔA13,ΔA14および位相変化量Δφ12,Δ
φ13,Δφ14に基づき、アンテナ設置領域への侵入者の
有無を判定する。この判定は以下のように行われる。
【0013】送信器14が切換器15によりアンテナ1
11 に接続され(図2の状態)、このアンテナ111 か
ら送出された信号が各アンテナ112 〜114 に受信さ
れた上記の場合を想定する。図3のグラフはこの時の各
受信器162 〜164 の出力の一例を示している。同図
(a)および同図(b)は侵入者18がいない時に受信
器162 から出力される振幅レベルa2 ,位相φ2 およ
び侵入者18が図1の点Pに来た時に受信器162 から
出力される振幅レベルa2d,位相φ2dを示している。同
図(c),(d)はこれと同様の時に受信器163 から
出力される振幅レベルa3 ,a3dおよび位相φ3 ,
φ3d、同図(e),(f)もこれと同様の時に受信器1
64 から出力される振幅レベルa4 ,a4dおよび位相φ
4 ,φ4dを示している。各図の縦軸は振幅レベルAまた
は位相Φであり、横軸は時間tである。侵入者18が図
1の矢示の方向から侵入すると、各受信器162 〜16
4 の出力には変化が現れる。つまり、各受信器162 〜
164 から出力される振幅レベルAには、図示の定常状
態a2 ,a3 ,a4 から異常状態a2d,a3d,a4dへの
変動が生じる。また、位相Φには、図示の定常状態
φ2 ,φ3 ,φ4 から異常状態φ2d,φ3d,φ4dへの変
動が生じる。
11 に接続され(図2の状態)、このアンテナ111 か
ら送出された信号が各アンテナ112 〜114 に受信さ
れた上記の場合を想定する。図3のグラフはこの時の各
受信器162 〜164 の出力の一例を示している。同図
(a)および同図(b)は侵入者18がいない時に受信
器162 から出力される振幅レベルa2 ,位相φ2 およ
び侵入者18が図1の点Pに来た時に受信器162 から
出力される振幅レベルa2d,位相φ2dを示している。同
図(c),(d)はこれと同様の時に受信器163 から
出力される振幅レベルa3 ,a3dおよび位相φ3 ,
φ3d、同図(e),(f)もこれと同様の時に受信器1
64 から出力される振幅レベルa4 ,a4dおよび位相φ
4 ,φ4dを示している。各図の縦軸は振幅レベルAまた
は位相Φであり、横軸は時間tである。侵入者18が図
1の矢示の方向から侵入すると、各受信器162 〜16
4 の出力には変化が現れる。つまり、各受信器162 〜
164 から出力される振幅レベルAには、図示の定常状
態a2 ,a3 ,a4 から異常状態a2d,a3d,a4dへの
変動が生じる。また、位相Φには、図示の定常状態
φ2 ,φ3 ,φ4 から異常状態φ2d,φ3d,φ4dへの変
動が生じる。
【0014】計算器17は受信器162 〜164 の各出
力信号に生じる上記の定常状態に対する振幅変化量ΔA
および位相変化量ΔΦを求める。つまり、計算器17は
機能的には図4に示されるベクトル解析を行うものであ
る。同図において、振幅レベルaおよび位相φで示され
るベクトルは侵入者18がいない時に検出される正常受
信状態時のベクトルであり、振幅レベルad および位相
φd で示されるベクトルは侵入者18がP点に来た時に
検出される異常受信状態時のベクトルである。また、振
幅レベルΔAおよび位相Δφで示されるベクトルは異常
受信ベクトルから正常受信ベクトルを減算して得られる
ベクトルであり、信号変化量を表している。この振幅変
化量ΔAおよび位相変化量Δφは次式によって求められ
る。
力信号に生じる上記の定常状態に対する振幅変化量ΔA
および位相変化量ΔΦを求める。つまり、計算器17は
機能的には図4に示されるベクトル解析を行うものであ
る。同図において、振幅レベルaおよび位相φで示され
るベクトルは侵入者18がいない時に検出される正常受
信状態時のベクトルであり、振幅レベルad および位相
φd で示されるベクトルは侵入者18がP点に来た時に
検出される異常受信状態時のベクトルである。また、振
幅レベルΔAおよび位相Δφで示されるベクトルは異常
受信ベクトルから正常受信ベクトルを減算して得られる
ベクトルであり、信号変化量を表している。この振幅変
化量ΔAおよび位相変化量Δφは次式によって求められ
る。
【0015】
【数1】
【0016】なお、計算器17は上記式を厳密に計算す
るものではなく、振幅レベルaおよび振幅レベルad の
比の絶対値はほぼ1に近似することを利用して近似計算
をすることもある。また、計算の方法はデジタル処理を
する方法とアナログ処理をする方法とがある。
るものではなく、振幅レベルaおよび振幅レベルad の
比の絶対値はほぼ1に近似することを利用して近似計算
をすることもある。また、計算の方法はデジタル処理を
する方法とアナログ処理をする方法とがある。
【0017】判定器19は、振幅変化量ΔA12または位
相変化量Δφ12またはこれら双方の各変化量ΔA12およ
びΔφ12、振幅変化量ΔA13または位相変化量Δφ13ま
たはこれら双方の各変化量ΔA13およびΔφ13、振幅変
化量ΔA14または位相変化量Δφ14またはこれら双方の
各変化量ΔA14およびΔφ14のいずれかに一定値以上の
変化を生じた場合に、アンテナ111 〜114 が設置さ
れた所定領域に侵入があったものと判定し、侵入者検知
のアラームを発する。アラームを発する変化分をこのよ
うに一定値以上の変化に限定したのは、小動物等がこの
所定領域に侵入し、誤ってアラームを発生するのを防止
するためである。
相変化量Δφ12またはこれら双方の各変化量ΔA12およ
びΔφ12、振幅変化量ΔA13または位相変化量Δφ13ま
たはこれら双方の各変化量ΔA13およびΔφ13、振幅変
化量ΔA14または位相変化量Δφ14またはこれら双方の
各変化量ΔA14およびΔφ14のいずれかに一定値以上の
変化を生じた場合に、アンテナ111 〜114 が設置さ
れた所定領域に侵入があったものと判定し、侵入者検知
のアラームを発する。アラームを発する変化分をこのよ
うに一定値以上の変化に限定したのは、小動物等がこの
所定領域に侵入し、誤ってアラームを発生するのを防止
するためである。
【0018】上記の説明においてはアンテナ111 を送
信用とし、残りの他のアンテナ112 〜114 を受信用
としたが、切換器15を用いて送信器14の出力を切り
換え、アンテナ112 ,113 ,114 を時分割で順次
送信用として使用することにより、より一層検出確率が
高い侵入検知が行えるようになる。つまり、一般的に、
任意のアンテナ11m から送出された信号が残りの他の
アンテナ11n (nはmに等しくない)に受信される時
には、侵入者18の侵入に対応した振幅の変化量Δ
Amn,位相の変化量Δφmnが計算器17から出力され
る。判定器19は、これら各変化量ΔAmnおよびΔφmn
を上記の説明と同様にして各アンテナ111 〜114 間
について検出することにより、アンテナ111 〜114
が張り巡らされた広い地帯についての侵入検知が可能と
なり、侵入の検出確率は高まる。しかも、送信用アンテ
ナおよび受信用アンテナをそれぞれ独立に設ける必要は
なく、アンテナ設置数は減少する。従って、システム構
成規模を拡大することなく、確度の高い侵入検知を行え
る。
信用とし、残りの他のアンテナ112 〜114 を受信用
としたが、切換器15を用いて送信器14の出力を切り
換え、アンテナ112 ,113 ,114 を時分割で順次
送信用として使用することにより、より一層検出確率が
高い侵入検知が行えるようになる。つまり、一般的に、
任意のアンテナ11m から送出された信号が残りの他の
アンテナ11n (nはmに等しくない)に受信される時
には、侵入者18の侵入に対応した振幅の変化量Δ
Amn,位相の変化量Δφmnが計算器17から出力され
る。判定器19は、これら各変化量ΔAmnおよびΔφmn
を上記の説明と同様にして各アンテナ111 〜114 間
について検出することにより、アンテナ111 〜114
が張り巡らされた広い地帯についての侵入検知が可能と
なり、侵入の検出確率は高まる。しかも、送信用アンテ
ナおよび受信用アンテナをそれぞれ独立に設ける必要は
なく、アンテナ設置数は減少する。従って、システム構
成規模を拡大することなく、確度の高い侵入検知を行え
る。
【0019】また、本侵入検知システムではアンテナ1
1から送出される電波の垂直偏波を利用している。一般
に、侵入による垂直偏波の振幅変化や位相変化は電界方
向の物体長さLの二乗に比例する。また、直立している
人間と、この人間と同じ体重を持つ動物とを比較した場
合、人間の方が長さLは大きい。従って、アンテナ11
から送出される信号の周波数を40MHz付近に設定す
れば、信号波長は7m程度になってその4分の1波長は
人間の身長程度になり、人間が侵入した時に特に大きな
振幅変化および位相変化を得ることができる。このた
め、動物と人間との識別を誤ることのない弁別度の高い
侵入検知を行える。
1から送出される電波の垂直偏波を利用している。一般
に、侵入による垂直偏波の振幅変化や位相変化は電界方
向の物体長さLの二乗に比例する。また、直立している
人間と、この人間と同じ体重を持つ動物とを比較した場
合、人間の方が長さLは大きい。従って、アンテナ11
から送出される信号の周波数を40MHz付近に設定す
れば、信号波長は7m程度になってその4分の1波長は
人間の身長程度になり、人間が侵入した時に特に大きな
振幅変化および位相変化を得ることができる。このた
め、動物と人間との識別を誤ることのない弁別度の高い
侵入検知を行える。
【0020】図5は本発明の他の実施例による侵入検知
システムの回路構成を示すブロック図であり、図2と同
一または相当する部分については同符号を用い、その説
明は省略する。本実施例においては上記実施例における
センター装置12を改良し、侵入検知能力を高めたセン
ター装置12aを用いている。すなわち、計算器17か
ら出力される振幅の変化量ΔA12,ΔA13,ΔA14およ
び位相の変化量Δφ12,Δφ13,Δφ14は第2の計算器
20に与えられる。第2の計算器20は侵入により生じ
る振幅の変化量ΔAおよび位相の変化量Δφを合算す
る。この振幅変化量の合算は以下の式fにより、位相変
化量の合算は以下の式gにより行われる。
システムの回路構成を示すブロック図であり、図2と同
一または相当する部分については同符号を用い、その説
明は省略する。本実施例においては上記実施例における
センター装置12を改良し、侵入検知能力を高めたセン
ター装置12aを用いている。すなわち、計算器17か
ら出力される振幅の変化量ΔA12,ΔA13,ΔA14およ
び位相の変化量Δφ12,Δφ13,Δφ14は第2の計算器
20に与えられる。第2の計算器20は侵入により生じ
る振幅の変化量ΔAおよび位相の変化量Δφを合算す
る。この振幅変化量の合算は以下の式fにより、位相変
化量の合算は以下の式gにより行われる。
【0021】
【数2】
【0022】判定器19は第2の計算器20によって合
算されたこの大きな変化量に基づいて、侵入の有無を判
定する。従って、本実施例による侵入検知システムによ
れば、侵入検知能力はさらに高まる。
算されたこの大きな変化量に基づいて、侵入の有無を判
定する。従って、本実施例による侵入検知システムによ
れば、侵入検知能力はさらに高まる。
【0023】上記説明を一般化してk本のアンテナ11
1 〜11k が設置されている場合について説明する。k
本の中の1本のアンテナ11m から信号が送出され、こ
の信号を残りのk−1本の他のいずれかのアンテナ11
n が受信したものとする。このアンテナ11n に接続さ
れた受信器16n の出力は計算器17に与えられる。計
算器17は、人が点P(x,y)に位置した異常受信状
態時の受信信号ベクトルと、人がいない時に検出される
正常受信状態時の受信信号ベクトルとの間の差分として
次式に示されるベクトル変化量を各受信器出力毎に計算
する。ここで、位置Pはベクトル表現としている。
1 〜11k が設置されている場合について説明する。k
本の中の1本のアンテナ11m から信号が送出され、こ
の信号を残りのk−1本の他のいずれかのアンテナ11
n が受信したものとする。このアンテナ11n に接続さ
れた受信器16n の出力は計算器17に与えられる。計
算器17は、人が点P(x,y)に位置した異常受信状
態時の受信信号ベクトルと、人がいない時に検出される
正常受信状態時の受信信号ベクトルとの間の差分として
次式に示されるベクトル変化量を各受信器出力毎に計算
する。ここで、位置Pはベクトル表現としている。
【0024】
【数3】
【0025】第2の計算器20は、これら各ベクトル変
化量における振幅変化量ΔAmnについての総和を次の合
成関数によって演算する。
化量における振幅変化量ΔAmnについての総和を次の合
成関数によって演算する。
【0026】
【数4】
【0027】ただし、n=mは除く。この演算により、
前述したのと同様に、侵入者18の侵入に対する振幅感
度は最も強調される。また、上記の合成関数による演算
は信号を送出するアンテナをアンテナ11m に固定した
場合の計算例であるが、送信アンテナを切換器15によ
って順次切り換え、各切り換えのたび毎に上記と同様な
演算を行うことにより、振幅感度はさらに高まる。
前述したのと同様に、侵入者18の侵入に対する振幅感
度は最も強調される。また、上記の合成関数による演算
は信号を送出するアンテナをアンテナ11m に固定した
場合の計算例であるが、送信アンテナを切換器15によ
って順次切り換え、各切り換えのたび毎に上記と同様な
演算を行うことにより、振幅感度はさらに高まる。
【0028】また、第2の計算器20は、計算器17に
おいて検出された各ベクトル変化量における位相変化量
Δφについても、次の合成関数によってその総和を演算
する。
おいて検出された各ベクトル変化量における位相変化量
Δφについても、次の合成関数によってその総和を演算
する。
【0029】
【数5】
【0030】ただし、n=mは除く。この演算により、
侵入者18の侵入に対する位相感度は最も強調され、上
記の振幅成分ΔAmnについての強調と併せることによ
り、判定器19における侵入の有無の判断の確度は高ま
る。また、上記式の合成関数による演算は信号を送出す
るアンテナをアンテナ11mに固定した場合の計算例で
あるが、送信アンテナを切換器15によって順次切り換
え、各切り換えのたび毎に上記と同様な演算を行うこと
により、位相感度はさらに高まる。
侵入者18の侵入に対する位相感度は最も強調され、上
記の振幅成分ΔAmnについての強調と併せることによ
り、判定器19における侵入の有無の判断の確度は高ま
る。また、上記式の合成関数による演算は信号を送出す
るアンテナをアンテナ11mに固定した場合の計算例で
あるが、送信アンテナを切換器15によって順次切り換
え、各切り換えのたび毎に上記と同様な演算を行うこと
により、位相感度はさらに高まる。
【0031】また、検知領域の種々の位置P(x,y)
に侵入者18が侵入した時に、各受信器16n で検出さ
れる信号に生じる各変動分を予め実験的に求めて記憶し
ておくことにより、侵入者18の侵入位置の推定をする
ことが出来る。つまり、計算器20は、実際に人が侵入
した時に検出される各変動分のベクトル変化量ΔQ
mnを、記憶してある予め求めた位置Pでのベクトル変化
量と比較する。そして、位置P点を変えて計算し、振幅
変化量および位相変化量の合成量が最大となる位置Pを
侵入者18が侵入した位置と推定する。すなわち、本侵
入検知システムは、予め各位置Pにおける変化量を求め
ておくことにより、侵入者18の侵入位置を知ることも
可能になる。
に侵入者18が侵入した時に、各受信器16n で検出さ
れる信号に生じる各変動分を予め実験的に求めて記憶し
ておくことにより、侵入者18の侵入位置の推定をする
ことが出来る。つまり、計算器20は、実際に人が侵入
した時に検出される各変動分のベクトル変化量ΔQ
mnを、記憶してある予め求めた位置Pでのベクトル変化
量と比較する。そして、位置P点を変えて計算し、振幅
変化量および位相変化量の合成量が最大となる位置Pを
侵入者18が侵入した位置と推定する。すなわち、本侵
入検知システムは、予め各位置Pにおける変化量を求め
ておくことにより、侵入者18の侵入位置を知ることも
可能になる。
【0032】この侵入位置推定の具体的な計算は次のよ
うに行われる。
うに行われる。
【0033】人の侵入する位置Pを変えながらベクトル
変化量ΔRmnおよび位相変化量Δφmnを予め実測し、計
算器20に記憶しておく。そして、システムの稼働中に
おいて、人がいない定常状態から侵入者18が入った時
の受信信号のベクトル変化量ΔQmnが実際に観測され
る。この時、計算器20は、振幅変化量について以下の
合成関数を用いて合算を行う。
変化量ΔRmnおよび位相変化量Δφmnを予め実測し、計
算器20に記憶しておく。そして、システムの稼働中に
おいて、人がいない定常状態から侵入者18が入った時
の受信信号のベクトル変化量ΔQmnが実際に観測され
る。この時、計算器20は、振幅変化量について以下の
合成関数を用いて合算を行う。
【0034】
【数6】
【0035】また、位相変化量については、ベクトル変
化量ΔQmnとΔRmnとの内積をとることにより、合算が
行われる。実際には、位相変化量に比例した値を得るた
め、以下の合成関数を用いて合算を行う。
化量ΔQmnとΔRmnとの内積をとることにより、合算が
行われる。実際には、位相変化量に比例した値を得るた
め、以下の合成関数を用いて合算を行う。
【0036】
【数7】
【0037】なお、位置Pに関するベクトル変化量ΔR
mnおよび位相変化量ΔΦmnは、実測によらなくても、人
の位置Pとアンテナ位置との関係から理論的に求めた計
算式、またはその計算式を実測値によって修正した修正
計算式によって求めることも可能である。
mnおよび位相変化量ΔΦmnは、実測によらなくても、人
の位置Pとアンテナ位置との関係から理論的に求めた計
算式、またはその計算式を実測値によって修正した修正
計算式によって求めることも可能である。
【0038】図6(a)は信号切換器15と各アンテナ
111 〜114 間の伝送線13が同軸ケーブルで構成さ
れている上記各実施例の一部構成を示す図である。しか
し、伝送線13は同軸ケーブルに限らず、同図(b)に
示される光ファイバケーブル21,22を用いることも
可能である。この場合には、切換器15を介して送信器
14から出力される電気信号は電気光(EO)変換器2
3によって光信号に変換され、光ファイバケーブル21
へ出力される。そして、光電気(OE)変換器24によ
って電気信号に戻され、アンテナ111 に出力される。
また、アンテナ111 に受信された電気信号はEO変換
器25によって光信号に変換され、光ファイバケーブル
22を伝搬してOE変換器26に達し、電気信号に戻さ
れて受信器161 に与えられる。
111 〜114 間の伝送線13が同軸ケーブルで構成さ
れている上記各実施例の一部構成を示す図である。しか
し、伝送線13は同軸ケーブルに限らず、同図(b)に
示される光ファイバケーブル21,22を用いることも
可能である。この場合には、切換器15を介して送信器
14から出力される電気信号は電気光(EO)変換器2
3によって光信号に変換され、光ファイバケーブル21
へ出力される。そして、光電気(OE)変換器24によ
って電気信号に戻され、アンテナ111 に出力される。
また、アンテナ111 に受信された電気信号はEO変換
器25によって光信号に変換され、光ファイバケーブル
22を伝搬してOE変換器26に達し、電気信号に戻さ
れて受信器161 に与えられる。
【0039】このように伝送線13に代えて光ファイバ
ケーブル21,22を使用することにより、各アンテナ
111 〜114 は伝送線と電磁界的に絶縁された状態に
なり、次の効果を得ることが出来る。つまり、各アンテ
ナ111 〜114 および送受信器14,16間を、同軸
ケーブルからなる伝送線13で接続する場合には、各ア
ンテナ111 〜114 から放射された電波の一部は、地
表面または地表面下に布設されたこの同軸ケーブルの外
導体に流れてしまう。このため、各アンテナ間の結合特
性が変化してしまい、あるアンテナから送出され他のア
ンテナに受信される信号には、人間の侵入以外の原因に
よって変動が生じてしまう場合がある。従って、侵入検
知の検知確度が低下する場合が考えられる。これに対し
て、伝送線13に代えて光ファイバケーブル21,22
を用いれば、各アンテナ111〜114 間で送受される
信号はこれら光ファイバケーブル21,22の存在の影
響を全く受けることがない。つまり、各アンテナ111
〜114 は伝送線と電磁界的に絶縁状態になり、正確な
侵入検知が行える。
ケーブル21,22を使用することにより、各アンテナ
111 〜114 は伝送線と電磁界的に絶縁された状態に
なり、次の効果を得ることが出来る。つまり、各アンテ
ナ111 〜114 および送受信器14,16間を、同軸
ケーブルからなる伝送線13で接続する場合には、各ア
ンテナ111 〜114 から放射された電波の一部は、地
表面または地表面下に布設されたこの同軸ケーブルの外
導体に流れてしまう。このため、各アンテナ間の結合特
性が変化してしまい、あるアンテナから送出され他のア
ンテナに受信される信号には、人間の侵入以外の原因に
よって変動が生じてしまう場合がある。従って、侵入検
知の検知確度が低下する場合が考えられる。これに対し
て、伝送線13に代えて光ファイバケーブル21,22
を用いれば、各アンテナ111〜114 間で送受される
信号はこれら光ファイバケーブル21,22の存在の影
響を全く受けることがない。つまり、各アンテナ111
〜114 は伝送線と電磁界的に絶縁状態になり、正確な
侵入検知が行える。
【0040】また、このような光ファイバケーブル2
1,22を使用しなくても、EO変換器23とOE変換
器24とを、また、EO変換器25とOE変換器26と
を光学的に直結することによっても同様な効果が得られ
る。
1,22を使用しなくても、EO変換器23とOE変換
器24とを、また、EO変換器25とOE変換器26と
を光学的に直結することによっても同様な効果が得られ
る。
【0041】図7は、同軸ケーブルからなる伝送線13
を用いる上記各実施例において、アンテナ111 〜11
4 の設置してある検知領域の地表面または地表面下に金
属線31を網目状に設置したシステムの構成を示してい
る。このような金属線31を張り巡らすことにより、次
の効果を得ることが出来る。つまり、金属線31を網目
状に布設していない場合には、上記のように、センター
装置12または12aと各アンテナ111 〜114 とを
つなぐ同軸ケーブル等の給電系を通じて各アンテナ11
1 〜114 間に電気的結合が生じ、侵入検知の確度は低
下した。しかし、このような金属線31を網目状に布設
することにより、伝送線13は各アンテナ111 〜11
4 から出力される電波からシールドされる。このため、
各アンテナ間の結合特性は変化しなくなり、侵入検知の
確度が低下するといったことはなくなる。
を用いる上記各実施例において、アンテナ111 〜11
4 の設置してある検知領域の地表面または地表面下に金
属線31を網目状に設置したシステムの構成を示してい
る。このような金属線31を張り巡らすことにより、次
の効果を得ることが出来る。つまり、金属線31を網目
状に布設していない場合には、上記のように、センター
装置12または12aと各アンテナ111 〜114 とを
つなぐ同軸ケーブル等の給電系を通じて各アンテナ11
1 〜114 間に電気的結合が生じ、侵入検知の確度は低
下した。しかし、このような金属線31を網目状に布設
することにより、伝送線13は各アンテナ111 〜11
4 から出力される電波からシールドされる。このため、
各アンテナ間の結合特性は変化しなくなり、侵入検知の
確度が低下するといったことはなくなる。
【0042】なお、上記各実施例においては侵入検知の
対象を人間として説明したが、必ずしも人間に限ること
はなく、他の物体の侵入を検知することも可能であり、
上記各実施例と同様な効果を奏する。
対象を人間として説明したが、必ずしも人間に限ること
はなく、他の物体の侵入を検知することも可能であり、
上記各実施例と同様な効果を奏する。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、侵
入検知のための信号は同軸ケーブル間ではなくアンテナ
間において送受される。従って、送受信信号は同軸ケー
ブルの経時変化に影響されない。また、各アンテナ間は
電波によって確実に結合され、土中で脆弱に電磁界結合
するために問題になる水分の影響は受けなくなる。従っ
て、侵入検知の有無は確度高く正確に行われる。また、
アンテナを地表面に設置することも可能になり、検知地
帯の影響を受けることなくシステムを設置することが出
来る。従って、システムの設置地帯の状況にかかわら
ず、侵入検知を行えるようになる。
入検知のための信号は同軸ケーブル間ではなくアンテナ
間において送受される。従って、送受信信号は同軸ケー
ブルの経時変化に影響されない。また、各アンテナ間は
電波によって確実に結合され、土中で脆弱に電磁界結合
するために問題になる水分の影響は受けなくなる。従っ
て、侵入検知の有無は確度高く正確に行われる。また、
アンテナを地表面に設置することも可能になり、検知地
帯の影響を受けることなくシステムを設置することが出
来る。従って、システムの設置地帯の状況にかかわら
ず、侵入検知を行えるようになる。
【図1】本発明の一実施例による侵入検知システムの概
略構成を示す斜視図である。
略構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示されたセンター装置12の内部構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図3】図1に示された各受信器162 〜164 で検出
された振幅レベルAおよび位相Φの一例を示すグラフで
ある。
された振幅レベルAおよび位相Φの一例を示すグラフで
ある。
【図4】受信信号に生じるベクトル変化量の解析を説明
するための図である。
するための図である。
【図5】本発明の他の実施例による侵入検知システムに
使用されるセンター装置の内部構成を示すブロック図で
ある。
使用されるセンター装置の内部構成を示すブロック図で
ある。
【図6】アンテナ11および送受信器14,16間を同
軸ケーブルまたは光ファイバケーブルで接続した状態の
システムの一部構成を示すブロック図である。
軸ケーブルまたは光ファイバケーブルで接続した状態の
システムの一部構成を示すブロック図である。
【図7】アンテナ11および送受信器14,16間が同
軸ケーブルで接続される場合に金属線31を網目状に布
設したシステム構成を示す斜視図である。
軸ケーブルで接続される場合に金属線31を網目状に布
設したシステム構成を示す斜視図である。
【図8】従来の侵入検知システムの構成を示す斜視図で
ある。
ある。
111 〜114 …アンテナ
12,12a…センター装置
13…伝送線
14…送信器
15…切換器
161 〜164 …受信器
17…計算器
18…侵入者
19…判定器
20…第2の計算器
Claims (9)
- 【請求項1】 検知領域に設置された複数のアンテナ
と、この複数のアンテナのうちのいずれか1つのアンテ
ナから信号を送出させる送信器と、残りの他の前記アン
テナが受信した前記信号を検出する受信器と、この受信
器で検出された信号に生じる変化量を検出する計算器
と、この変化量を基にして前記検知領域への侵入の有無
を判断する判定器とを備えて構成されたことを特徴とす
る侵入検知システム。 - 【請求項2】 判定器は計算器で検出された信号に生じ
る振幅変化または位相変化または振幅変化および位相変
化の双方が一定値以上の場合に検知領域への侵入があっ
たと判断することを特徴とする請求項1記載の侵入検知
システム。 - 【請求項3】 計算器で検出される信号に生じる各振幅
変化量および各位相変化量のそれぞれの総和量を求める
第2の計算器を設け、判定器はこの第2の計算器から出
力されるこれら各総和量に基づいて前記各受信器で検出
された信号に生じる変化の有無を判断することを特徴と
する請求項1または請求項2記載の侵入検知システム。 - 【請求項4】 複数の各アンテナは送受信兼用アンテナ
であり、信号を送出させるアンテナを時分割で切り換え
る切換器を送信器および前記アンテナ間に設け、判定器
はこの切換器による各切り換えの度ごとに計算器で検出
された信号変化の有無を検知することを特徴とする請求
項1から請求項3のいずれか1項記載の侵入検知システ
ム。 - 【請求項5】 アンテナから送出される信号の垂直偏波
成分を検出することを特徴とする請求項1から請求項4
のいずれか1項記載の侵入検知システム。 - 【請求項6】 検知領域の各地点ごとに予め測定された
各受信器で検出される信号に生じる各変化量または計算
式により求めた各変化量と、実際に侵入があった時に各
受信器で検出される信号に生じる各変化量とを比較し、
侵入のあった位置を推定することを特徴とする請求項1
から請求項5のいずれか1項記載の侵入検知システム。 - 【請求項7】 複数のアンテナは検知領域の地表面に設
置されることを特徴とする請求項1から請求項6のいず
れか1項記載の侵入検知システム。 - 【請求項8】 複数のアンテナと送信器および受信器と
が導線で電気的に接続される場合に、検知領域に金属線
を網目状に布設することを特徴とする請求項1記載から
請求項7のいずれか1項記載の侵入検知システム。 - 【請求項9】 複数のアンテナと送信器および受信器と
の間を光学的に結合することを特徴とする請求項1から
請求項8のいずれか1項記載の侵入検知システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15474091A JPH052690A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 侵入検知システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15474091A JPH052690A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 侵入検知システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH052690A true JPH052690A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15590890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15474091A Pending JPH052690A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 侵入検知システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH052690A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09501120A (ja) * | 1993-03-31 | 1997-02-04 | オートモーティブ・テクノロジーズ・インターナショナル・インク | 車両内乗員の位置・速度センサ |
| JP2001229474A (ja) * | 2000-02-14 | 2001-08-24 | Sony Corp | 受信回路及びそれを用いたセキュリティシステム |
| JP2006119129A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-05-11 | Univ Of Electro-Communications | 物標検知装置及び物標検知システム |
| JP2007163249A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 移動物体の検知方法および検知システム |
| JP2008139077A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 侵入者検知システム、および、侵入者検知方法 |
| JP2008522154A (ja) * | 2004-11-30 | 2008-06-26 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | 多目的レーダ監視システム |
| JP2008292231A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Nec Corp | 位置推定システムおよび位置推定方法並びにプログラム |
| JP2009110236A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Nec Tokin Corp | リーダライタ及びゲートシステム |
| JP2010237230A (ja) * | 2010-07-29 | 2010-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 接近検知システム |
| US8878718B2 (en) | 2010-02-18 | 2014-11-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Intruding object discrimination apparatus for discriminating intruding object based on multiple-dimensional feature |
| JP2016125881A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | Simplex Quantum株式会社 | 空間監視装置および空間監視方法 |
| CN108510683A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-07 | 中央民族大学 | 室内入侵监测报警方法、系统、电子设备及装置 |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP15474091A patent/JPH052690A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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