(57)【要約】【課題】２本の漏洩同軸ケーブルを密着させて設置しても直接波の増大を抑圧できる複合漏洩同軸ケーブルを得る。【解決手段】並列配置した２本の漏洩同軸ケーブル１０１，１０２をケーブル長さ方向に一体に連結する外被覆１０３で一体化する。一方の漏洩同軸ケーブル１０１のスロット１０４の位置と他方の漏洩同軸ケーブル１０２のスロット１０５の位置はケーブル長さ方向に一致させないように配列する。【選択図】図１
2014053673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列配置した２本の漏洩同軸ケーブルをケーブル長さ方向に一体に連結する外被覆で一体化した複合漏洩同軸ケーブルであって、
一方の漏洩同軸ケーブルのスロット位置と他方の漏洩同軸ケーブルのスロット位置をケーブル長さ方向に一致させないように配列することを特徴とした複合漏洩同軸ケーブル。
【請求項２】
一方の漏洩同軸ケーブルのスロットから放射され、他方の漏洩同軸ケーブルのスロットで受信される直接波のレベルが最小となるよう、前記一方の漏洩同軸ケーブルと前記他方の漏洩同軸ケーブルのスロットの位置をケーブル長さ方向に配列することを特徴とする請求項１記載の複合漏洩同軸ケーブル。
【請求項３】
直接波の受信信号レベルが最小となるケーブル長さ方向の配列を、第１の漏洩同軸ケーブルのスロット周期と、第２の漏洩同軸ケーブルのスロット周期とケーブル波長短縮率と入力周波数をパラメータとした所定の式から決定することを特徴とする請求項２記載の複合漏洩同軸ケーブル。
【請求項４】
直接波の受信信号Ｈは、
信号周波数ｆと、第１の漏洩同軸ケーブルのスロットアレイベクトルｕと、第２の漏洩同軸ケーブルのスロットアレイベクトルｖと、前記第１の漏洩同軸ケーブルのスロットから前記第２の漏洩同軸ケーブルのスロットの伝搬ベクトルｐとから構成した
Ｈ（ｆ）＝ｖ（ｆ）T・ｐ（ｆ）・ｕ（ｆ）で表し、
前記スロットアレイベクトルｕは、
2014053673.tif 000015
前記スロットアレイベクトルｖは、
2014053673.tif 000016
前記伝搬ベクトルは、
2014053673.tif 000017
2014053673.tif 000018
で表すことを特徴とする請求項２または請求項３記載の複合漏洩同軸ケーブル。
【請求項５】
一体化する２本の漏洩同軸ケーブルは同じスロット配置であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の複合漏洩同軸ケーブル。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の複合漏洩同軸ケーブルを用い、
予め設定された周波数の発振信号を所定の符号で変調し送信信号として前記複合漏洩同軸ケーブルへ出力する送信手段と、
前記複合漏洩同軸ケーブルで受信された信号を入力し、前記送信手段の発振信号を基準信号として、前記受信信号を検波して得られたベースバンド信号を出力する受信手段と、
前記送信手段からの符号信号と、前記ベースバンド信号との相関値の振幅と位相を演算し、伝搬時間別受信信号として出力する伝搬時間別受信信号分離手段と、
侵入物体が存在しないときの伝搬時間別受信信号を基準信号として、伝搬時間毎の受信信号ビンの振幅と位相の変化量をそれぞれ演算し、予め設定した所定の閾値と比較し侵入物体のケーブルへの接近を判定する侵入検知手段とを備えた侵入検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本の漏洩同軸ケーブルを一体に連結した複合漏洩同軸ケーブル及びこれを用いた侵入検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
漏洩同軸ケーブルは、同軸ケーブルの外部導体にスロット（細長い孔）を周期的に設け、ケーブルの内部を伝搬する電波の一部を外部に輻射させるようにしたものである。そして、このような漏洩同軸ケーブルを用いた侵入検知装置が従来より用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の侵入検知装置では、２本の漏洩同軸ケーブルを監視したい敷地周辺に沿って略並行に設置し、送信機は一方の漏洩同軸ケーブルへ送信信号を出力し、漏洩同軸ケーブルは送信信号を電波として空間へ放射する。漏洩同軸ケーブル周辺に侵入物体が存在した時、電波は侵入物体で反射する。他方の漏洩同軸ケーブルは、一方の漏洩同軸ケーブルから放射された直接波と物体で反射した反射波を受信して受信信号として受信機へ出力する。受信機は受信信号を伝搬遅延時間毎に分離して、伝搬遅延時間別受信信号を解析部へ出力する。解析部は伝搬遅延時間別受信信号の振幅や位相の時間変化量を所定の閾値で判定し、侵入物体を検知する。さらに、侵入物体を検知した伝搬遅延時間別受信信号の伝搬遅延時間に基づいて侵入物体の位置を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３４３４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような侵入検知装置にあっては、２本の漏洩同軸ケーブルを近づけて設置すると、ケーブル間の結合が強まり送信漏洩同軸ケーブルから放射されて受信漏洩同軸ケーブルで受信した直接波レベルが増大するので受信信号レベルが受信機の飽和レベルを超えて観測不可能となる。そのため、受信信号レベルが受信機の飽和レベル以下となるように、２本の漏洩同軸ケーブルの間隔を広げて設置する必要があった。そのため、ケーブル２本分の設置スペースを確保する必要があるという課題があった。さらにケーブル２本を設置する手間を要するという課題があった。
【０００６】
一方、受信機における受信信号レベルの飽和を防ぐ方法として、受信する直接波をキャンセルする直接波抑圧装置を追加する方法がある。しかしながら、このような手段を用いた場合、侵入検知装置に直接波抑圧装置を追加することから、全体の装置構成が複雑で、高価になるという課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、２本の漏洩同軸ケーブルを密着させて設置しても直接波の増大を抑圧できる複合漏洩同軸ケーブルを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る複合漏洩同軸ケーブルは、並列配置した２本の漏洩同軸ケーブルをケーブル長さ方向に一体に連結する外被覆で一体化した複合漏洩同軸ケーブルであって、一方の漏洩同軸ケーブルのスロット位置と他方の漏洩同軸ケーブルのスロット位置をケーブル長さ方向に一致させないように配列するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の複合漏洩同軸ケーブルは、一方の漏洩同軸ケーブルのスロット位置と他方の漏洩同軸ケーブルのスロット位置をケーブル長さ方向に一致させないように配列するようにしたので、２本の漏洩同軸ケーブルを密着させて設置しても直接波の増大を抑圧することができる。その結果、ケーブル２本分の設置スペースが確保できなかった場所にも設置できるという効果がある。また、ケーブル１本分だけの手間で設置できるので、設置する手間が省けるという効果がある。さらに、受信する直接波をキャンセルするための直接波抑圧装置を追加する必要がないので、装置構成の複雑化やコストアップを回避できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による複合漏洩同軸ケーブルを示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１による複合漏洩同軸ケーブルのスロット配列を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による複合漏洩同軸ケーブルのスロットの位置関係を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による複合漏洩同軸ケーブルの電波の経路を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１による複合漏洩同軸ケーブルの離隔Ｄと直接波レベルの関係を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１による複合漏洩同軸ケーブルの片方向スロットの離隔Ｄと直接波レベルの関係を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１による複合漏洩同軸ケーブルのジグザグスロット配列の離隔Ｄと直接波レベルの関係を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１による複合漏洩同軸ケーブルの２連ジグザグスロット配列の離隔Ｄと直接波レベルの関係を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２による侵入検知装置を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による侵入検知装置の遅延回路群と相関器群の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による侵入検知装置の複合漏洩同軸ケーブルの設置例を従来と比較して示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による侵入検知装置の複合漏洩同軸ケーブルの設置例を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態２による侵入検知装置の侵入物体の検知動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による複合漏洩同軸ケーブルを示す説明図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は断面図を示している。
複合漏洩同軸ケーブルは、並列に配置した第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２、およびこれら第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２とを長さ方向に一体化する外被覆１０３とを備えている。また、第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２に設けられたスロット１０４，１０５は、ケーブル長さ方向にその位置が一致させないよう配列されている。
【００１２】
以下、第１、第２の漏洩同軸ケーブル１０１、１０２の構造についてさらに説明する。
漏洩同軸ケーブルは、同軸ケーブルの外部導体に、ケーブル長さ方向に周期的にスロットと呼ばれる穴が設けられている。図２は、漏洩同軸ケーブルのスロット配列の例である。図２中、（ａ）は片方向スロット配列と呼ばれ、スロットが間隔Ｐで配列された構造となっている。この片方向スロット配列のスロット間隔Ｐをメインスロット配列Ｐ、メインスロット周期Ｐなどと呼ぶ。図２中の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、メインスロット周期Ｐの間にサブスロットが開けられた構造となっている。それぞれ、ジグザグスロット配列、２連ジグザグスロット配列、３連ジグザグスロット配列と呼ばれている。サブスロットは、放射電界量を増加させるため、使用周波数帯域幅を広帯域化するために設けられる。
【００１３】
図１および図２に示されたスロット１０４，１０５は、第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２において、互いに外向きに配列するのが望ましい。それ以外の配列として、両方共に上向き配列、上下配列がある。
【００１４】
また、これらスロット１０４，１０５は、第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２は、同じ周波数の電波を送受信するので、メインスロット周期Ｐが同一であるのが望ましい。
【００１５】
第１の漏洩同軸ケーブル１０１のスロットと第２の漏洩同軸ケーブル１０２を長さ方向に一体化する際のスロット位置関係を図３に示す。第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２のメインスロット開始位置のケーブル方向の間隔を離隔Ｄと呼ぶ。受信する直接波の受信レベルが最小となるように、離隔Ｄ＝Δｄとなるようにスロットを配置する。離隔Ｄ＝Δｄとなる第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２のスロット配列が、複合漏洩同軸ケーブルのスロットパターンとなる。Δｄの決定方法については後述する。
【００１６】
次に、複合漏洩同軸ケーブルからの電波送受信動作について説明する。ここでは、実施の形態２として後述する侵入検知装置内の送信手段と第１の漏洩同軸ケーブル１０１を接続し、侵入検知装置内の受信手段と第２の漏洩同軸ケーブル１０２を接続した場合について説明する。
【００１７】
送信手段の送信信号は第１の漏洩同軸ケーブル１０１へ出力される。送信信号は、第１の漏洩同軸ケーブル１０１内を伝搬し、第１の漏洩同軸ケーブル１０１の各スロットから電波として放射される。放射された電波は空間を伝搬し第２の漏洩同軸ケーブル１０２の各スロットで受信される。受信された信号は、第２の漏洩同軸ケーブル１０２内を伝搬し受信信号として受信手段へ出力される。
【００１８】
図４は、送信手段から送信した信号が第１の漏洩同軸ケーブル１０１内をｍ番目のスロットまで伝搬してｍ番目のスロットから放射した信号が、第２の漏洩同軸ケーブル１０２のｎ番目のスロットで受信して第２の漏洩同軸ケーブル１０２内を伝搬し受信手段に戻ってくる経路を示している。以下、ｍ番目のスロットから放射されｎ番目のスロットに伝搬し返ってきた信号の振幅と位相について説明する。
【００１９】
2014053673.tif 000003
【００２０】
次にｍ番目のスロットからｎ番目のスロットまで伝搬する信号ｐnmは、
2014053673.tif 000004
【００２１】
放射利得は、ケーブル鉛直方向鉛直方向となす角度θとするとｃｏｓθで表すことができる。ケーブル鉛直方向の放射利得は１、ケーブル並行方向の放射利得は０となる。
【００２２】
最後にｎ番目のスロットで受信した受信手段までケーブル内を伝搬する信号ｖnは、
2014053673.tif 000005
【００２３】
式（１）〜（３）を用いて、ｍ番目のスロットから放射されｎ番目のスロットに伝搬し返ってきた信号ｈnmは以下となる。
ｈnm（ｆ）＝ｖn（ｆ）・ｐnm（ｆ）・ｕm（ｆ）    （４）
ｈnmは複素数で表され、複素数ｈnmの絶対値は信号の振幅、複素数ｈnmの偏角は信号の位相に相当する。
実際には、信号の伝搬経路は第１の漏洩同軸ケーブル１０１のスロットと第２の漏洩同軸ケーブル１０２のスロットの全ての組合せだけ存在し、各信号の合成波が直接波となる。
このとき、離隔ＤがΔｄとなる場合、各信号同士の干渉により直接波のレベルは最も小さくなる。
先に説明したｍ番目のスロットから放射されｎ番目のスロットに伝搬し返ってきた信号の式を拡張して、第１の漏洩同軸ケーブル１０１から放射した第２の漏洩同軸ケーブル１０２で受信した直接波の受信レベルの詳細について図４を用いて説明する。
【００２４】
先述した通り、直接波は、最初に第１の漏洩同軸ケーブル１０１内を伝搬し、次に第１の漏洩同軸ケーブル１０１のスロットから第２の漏洩同軸ケーブル１０２のスロットまで空間を伝搬し、最後に第２の漏洩同軸ケーブル１０２内を伝搬する信号の合成波である。
第１の漏洩同軸ケーブル１０１の基準点からスロットまで伝搬し放射される電波の振幅と位相は、次式で定義されるベクトル（スロットアレイベクトル）となる。
2014053673.tif 000006
【００２５】
第１の漏洩同軸ケーブル１０１のｍ番目のスロットから第２の漏洩同軸ケーブル１０２のｎ番目のスロットまでの伝搬ベクトルは、以下となる。
2014053673.tif 000007
2014053673.tif 000008
【００２６】
よって、第１の漏洩同軸ケーブル１０１のスロットから第２の漏洩同軸ケーブル１０２のスロットまでの伝搬ベクトルは、第１の漏洩同軸ケーブル１０１のスロットと第２の漏洩同軸ケーブル１０２のスロットの全ての組合せである次式で定義される行列となる。
2014053673.tif 000009
【００２７】
第２の漏洩同軸ケーブル１０２のスロット数をＮとすると、第２の漏洩同軸ケーブル１０２のスロットアレイベクトルは、次式で表される。
2014053673.tif 000010
2014053673.tif 000011
【００２８】
第１の漏洩同軸ケーブル１０１の基準点に信号を入力した際に、第２の漏洩同軸ケーブル１０２の基準点で観測される直接波は、
Ｈ（ｆ）＝ｖ（ｆ）T・ｐ（ｆ）・ｕ（ｆ）    （９）
で表される。よって、直接波の電力レベルをデジベル表示すると
ｐ（ｆ）＝２０×ｌｏｇ１０（Ｈ（ｆ））    （１０）
となる。
【００２９】
次に、離隔Ｄ＝Δｄを決定する方法について説明する。
離隔Ｄ＝Δｄは式（１０）を用いて決定する。離隔Ｄをd_stepずつ変化させたときの直接波レベルを式（１０）から逐次算出する。図５は離隔Ｄと直接波レベルの関係を示す説明図である。探索した結果、直接波レベルが最小となる離隔がΔｄとなる。具体例を以下に示す。
【００３０】
片方スロット配列における離隔Ｄと直接波レベルの一例を図６に示す。この例では、第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２の特性を、メインスロット周期Ｐ＝１．０ｍ、波長短縮率κ＝０．９、伝送損失３０ｄＢ／ｋｎ、スロットのアンテナ利得を７０ｄＢｉとする。また、ケーブルの直径を１０ｍｍとおく。このときの離隔Ｄと直接波レベルの関係は図６に示す通りとなる。図６より、周波数が３００ＭＨｚのΔｄ＝０．４４ｍ、２００ＭＨｚのΔｄ＝０．５４ｍ、１００ＭＨｚのΔｄ＝０．４９ｍとなる。
【００３１】
ジグザグスロット配列における離隔Ｄと直接波レベルの一例を図７に示す。この例では、第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２の特性を、メインスロット周期Ｐ＝１．０ｍ、波長短縮率κ＝０．９、伝送損失３０ｄＢ／ｋｎ、スロットのアンテナ利得を７０ｄＢｉとし、Ｐ／２の位置にサブスロットが配置されている。また、ケーブルの直径を１０ｍｍとおく。このときの離隔Ｄと直接波レベルの関係は図７に示す通りとなる。図７より、周波数が３００ＭＨｚのΔｄ＝０．２４５ｍ、２００ＭＨｚのΔｄ＝０．２６ｍ、１００ＭＨｚのΔｄ＝０．２５５ｍとなる。
【００３２】
２連ジグザグスロット配列における離隔Ｄと直接波レベルの一例を図８に示す。この例では、第１の漏洩同軸ケーブル１０１と第２の漏洩同軸ケーブル１０２の特性を、メインスロット周期Ｐ＝１．０ｍ、波長短縮率κ＝０．９、伝送損失３０ｄＢ／ｋｎ、スロットのアンテナ利得を７０ｄＢｉとする。Ｐ／６、Ｐ／２、２Ｐ／３の位置にサブスロットが配置されている。またケーブルの直径を１０ｍｍとおく。このときの離隔Ｄと直接波レベルの関係は図８となる。図８より、周波数が３００ＭＨｚのΔｄ＝０．０８ｍ、２００ＭＨｚのΔｄ＝０．４６５ｍ、１００ＭＨｚのΔｄ＝０．２５ｍとなる。
【００３３】
なお、周波数やスロット構成により、Δｄの値が異なり、ケーブル方向のスロット配列を単純に一方のスロット間の中央に他方のスロットを配置すればよいというわけではない。
【００３４】
以上説明したように、実施の形態１の複合漏洩同軸ケーブルによれば、並列配置した２本の漏洩同軸ケーブルをケーブル長さ方向に一体に連結する外被覆で一体化した複合漏洩同軸ケーブルであって、一方の漏洩同軸ケーブルのスロット位置と他方の漏洩同軸ケーブルのスロット位置をケーブル長さ方向に一致させないように配列するようにしたので、２本の漏洩同軸ケーブルを密着させて設置しても直接波の増大を抑圧することができる。その結果、ケーブル２本分の設置スペースが確保できなかった場所にも設置できるという効果がある。また、ケーブル１本分だけの手間で設置できるので、設置する手間が省けるという効果がある。さらに、受信する直接波をキャンセルするための直接波抑圧装置を追加する必要がないので、装置構成の複雑化やコストアップを回避できるという効果がある。
【００３５】
また、実施の形態１の複合漏洩同軸ケーブルによれば、一方の漏洩同軸ケーブルのスロットから放射され、他方の漏洩同軸ケーブルのスロットで受信される直接波のレベルが最小となるよう、一方の漏洩同軸ケーブルと他方の漏洩同軸ケーブルのスロットの位置をケーブル長さ方向に配列するようにしたので、２本の漏洩同軸ケーブルを密着させて設置しても直接波の増大を抑圧することができる。
【００３６】
また、実施の形態１の複合漏洩同軸ケーブルによれば、直接波の受信信号レベルが最小となるケーブル長さ方向の配列を、第１の漏洩同軸ケーブルのスロット周期と、第２の漏洩同軸ケーブルのスロット周期とケーブル波長短縮率と入力周波数をパラメータとした所定の式から決定するようにしたので、２本の漏洩同軸ケーブルを密着させて設置しても直接波の増大を抑圧することができる。
【００３７】
また、実施の形態１の複合漏洩同軸ケーブルによれば、直接波の受信信号Ｈは、信号周波数ｆと、第１の漏洩同軸ケーブルのスロットアレイベクトルｕと、第２の漏洩同軸ケーブルのスロットアレイベクトルｖと、前記第１の漏洩同軸ケーブルのスロットから前記第２の漏洩同軸ケーブルのスロットの伝搬ベクトルｐとから構成した
Ｈ（ｆ）＝ｖ（ｆ）T・ｐ（ｆ）・ｕ（ｆ）で表し、
スロットアレイベクトルｕは、
2014053673.tif 000012
スロットアレイベクトルｖは、
2014053673.tif 000013
伝搬ベクトルは、
2014053673.tif 000014
で表すようにしたので、２本の漏洩同軸ケーブルを密着させて設置しても直接波の増大を抑圧することができる。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１で説明した複合漏洩同軸ケーブルを用いた侵入検知装置について説明する。
図９は、実施の形態２における侵入検知装置を示す構成図である。
図示のように、侵入検知装置は、複合漏洩同軸ケーブル１００と、無線機２００と、終端器３００ａ，３００ｂを備えている。複合漏洩同軸ケーブル１００は、実施の形態１で説明した複合漏洩同軸ケーブルである。無線機２００は複合漏洩同軸ケーブル１００と接続され、複合漏洩同軸ケーブル１００を介して電波の送受信を行うことにより侵入者の検知を行う装置である。終端器３００ａは送信側の複合漏洩同軸ケーブル１００における送信側の漏洩同軸ケーブルの送信手段２１０とは接続されていない他端に接続される終端器であり、３００ｂは、受信手段２２０とは接続されていない他端に接続される終端器である。
【００３９】
無線機２００は、送信手段２１０、受信手段２２０、伝搬時間別受信信号分離手段２３０、侵入検知手段２４０を備えている。
【００４０】
送信手段２１０は、予め設定された周波数の発振信号を所定の符号で変調し送信信号として複合漏洩同軸ケーブル１００へ出力する手段であり、符号生成器２１１、発振器２１２、変調器２１３、増幅器２１４を備えている。符号生成器２１１は、予め設定した符号を符号信号として出力する。この予め設定した符号は、高い自己相関をもつＭ系列やＧＯＬＤ系列などで構成する。符号生成器２１１が出力する符号信号は、送信手段２１０内の変調器２１３と伝搬時間別受信信号分離手段２３０内の遅延回路群２３１へ出力する。発振器２１２は、予め設定された周波数を持った信号を発振信号として変調器２１３と受信手段２２０内の復調器２２２へ出力する。変調器２１３は、発振信号を搬送波として符号信号でＢＰＳＫ変調して変調信号として増幅器２１４へ出力する。増幅器２１４は、変調信号を所定のレベルまで増幅し送信信号として複合漏洩同軸ケーブル１００に出力する。
【００４１】
複合漏洩同軸ケーブル１００は、送信信号を電波として空間に放射すると共に、空間に放射され複合漏洩同軸ケーブル１００に直接到達した直接波、または、直接波と複合漏洩同軸ケーブル１００周辺の物体で反射して複合漏洩同軸ケーブル１００に到達した反射波の両方を受信し受信信号として受信手段２２０に出力する。
【００４２】
受信手段２２０は、複合漏洩同軸ケーブル１００で受信された信号を入力し、送信手段２１０の発振信号を基準信号として、受信信号を検波して得られたベースバンド信号を出力する手段であり、増幅器２２１と復調器２２２を備えている。増幅器２２１は、受信信号を所定のレベルにまで増幅し復調器２２２へ出力する。復調器２２２は、送信手段２１０内の発振器２１２の発振信号を基準信号として受信信号をベースバンド信号にＩＱ検波し、このＩＱ信号を伝搬時間別受信信号分離手段２３０内の相関器群２３２へ出力する。
【００４３】
伝搬時間別受信信号分離手段２３０は、送信手段２１０からの符号信号と、受信手段２２０からのベースバンド信号との相関値の振幅と位相を演算し、伝搬時間別受信信号として侵入検知手段２４０に出力する手段である。ここで、符号信号は、所定の遅延時間で遅延した後にベースバンド信号と相関演算を行う。遅延時間は、送信手段２１０から送信された信号が複合漏洩同軸ケーブル１００を伝搬し空間へ電波として放射されて再び複合漏洩同軸ケーブル１００で受信され複合漏洩同軸ケーブル１００内を伝搬し受信手段２２０へ戻ってきた時間の最短の時間から、所定の時間分解能の刻みで遅延時間を設定することで、所定の時間分解能で伝搬時間別に受信信号を分離する。
【００４４】
伝搬時間別受信信号分離手段２３０は遅延回路群２３１と相関器群２３２を備えている。遅延回路群２３１は、送信手段２１０の符号生成器２１１により生成された符号信号を予め設定した遅延時間だけ遅延させて遅延符号信号群を相関器群２３２へ出力する。設定する遅延時間は、送信手段２１０から送信された受信手段２２０で受信されるまでの最短時間から所定の時間刻みで遅延させる。遅延時間の最大時間は、複合漏洩同軸ケーブル１００を往復するのに要する伝搬時間よりも十分長くする。
【００４５】
相関器群２３２は、遅延符号信号とＩＱ信号との相関演算を行う。ここで、受信信号は伝搬時間別に分離される。伝搬時間は、遅延回路群２３１で設定した遅延時間に相当する。相関演算は、遅延符号信号の１周期分の相関を演算し、Ｉ成分に対応する相関器ＩとＱ成分に相当する相関器Ｑを計算する。相関器Ｉと相関器Ｑの二乗和の平方根は、所定の伝搬時間の受信信号の振幅、相関値Ｉと相関値Ｑの逆正接は、所定の伝搬時間の受信信号の位相に相当する。相関器群２３２で演算して得られた受信信号群は侵入検知手段２４０内の解析器２４１へ出力する。
【００４６】
図１０は、遅延回路群と相関器群の詳細な構成を示すブロック図である。遅延回路群２３１はｎ個の遅延回路２３１−１〜２３１−ｎで構成する。相関器群２３２はｎ個の相関回路２３２−１〜２３２−ｎで構成する。符号生成器２１１から出力された符号信号は、ｎ個の遅延回路２３１−１〜２３１−ｎに入力されて、各遅延回路２３１−１〜２３１−ｎでそれぞれ異なる遅延時間だけ遅延された遅延符号信号が相関器群２３２へ出力される。遅延時間は、送信手段２１０から出力した信号が受信手段２２０に入力されるまでに要する伝搬時間で、所定の時間刻みで遅延回路群２３１の遅延時間は設定する。相関器群２３２は遅延符号信号とＩＱ信号の相関演算を行いＩＱ信号を出力する。伝搬時間に電波の速度を乗算して得られた距離は、送信信号が入力された複合漏洩同軸ケーブル１００の一端を基準として複合漏洩同軸ケーブル１００内の伝搬距離と空間の伝搬距離と複合漏洩同軸ケーブル１００内の伝搬距離の和となる。
【００４７】
侵入検知手段２４０は、侵入物体が存在しないときの伝搬時間別受信信号を基準信号として、伝搬時間毎の受信信号ビンの振幅と位相の変化量をそれぞれ演算し、予め設定した所定の閾値と比較し侵入物体のケーブルへの接近を判定する手段であり、解析器２４１、メモリ２４２、判定器２４３、閾値２４４、警報機２４５、表示機２４６を備えている。解析器２４１は、メモリ２４２に予め記憶した侵入物体が存在しないときの受信信号群を基準信号群として、伝搬時間毎に受信信号群の基準信号群に対する振幅と位相の時間変動量を演算し、解析信号群を判定器２４３へ出力する。メモリ２４２は、基準信号群を記憶するための記憶部である。判定器２４３は、予め設定した閾値２４４を解析信号群と比較し、閾値２４４を超えた解析信号が存在した場合、侵入者ありとして接点信号を警報機２４５へ出力する。また、閾値２４４を超えた解析信号の伝搬時間を表示器２４６へ出力する。警報機２４５は、侵入者が検知された場合に警報を発するものであり、表示機２４６は、その位置を表示するものである。
【００４８】
図１１は、複合漏洩同軸ケーブル１００の設置例を示す図である。
複合漏洩同軸ケーブル１００は広域な敷地を囲んで設置されたフェンス４００や壁の外周に沿って設置する。図１１における（ａ）に示すように、従来の漏洩同軸ケーブルでは、フェンス４００横に２本の漏洩同軸ケーブルを略並行に間隔約１ｍで設置するため、大きなケーブル設置スペースを確保する必要があり、設置困難なケースがあるという問題があった。また、従来では、ケーブルを２本設置する作業に時間と費用がかかるという問題もあった。これに対し、図１１における（ｂ）に示すように、本発明の複合漏洩同軸ケーブル１００は、ケーブル１本分の設置スペースを確保するだけでよく、また、ケーブル１本分だけの設置作業で済むため、ケーブル設置スペースと設置作業量を半分以下にできるという効果がある。
【００４９】
図１２は、複合漏洩同軸ケーブル１００の設置場所の例を示す図である。
図中、（ａ）は地面上にそのまま設置する例、（ｂ）はフェンス４００や塀の中央高さ付近に設置する例、（ｃ）はフェンス４００や塀の上部に設置する例、（ｄ）は地中に埋めて設置する例である。
【００５０】
次に、侵入検知装置における侵入物体の検知動作について説明する。
図１３は、侵入者検知の説明図である。図中の（ａ）は、伝搬時間別受信信号分離手段２３０で伝搬時間別に分離された受信信号を、横軸に伝搬時間、縦軸に受信信号の振幅でプロットした一例である。横軸の伝搬時間は、図中の実線は基準信号で、破線は物体反射波により変動した受信信号群である。基準信号は侵入検知手段２４０におけるメモリ２４２に記憶された信号であり、破線で示される受信信号は、解析器２４１に入力された受信信号群の基準信号群に対する振幅と位相の時間変動量のうち、振幅の変化をプロットしたものである。物体反射波により変動した箇所で振幅変化量が大きいピーク波形が得られる。無線機２００は、複合漏洩同軸ケーブル１００における物体反射波と、物体不在時の直接波の合成波を観測するので、直接波と反射波の位相関係により、振幅変化は増加、減少のいずれかとなる。
【００５１】
さらに、図中（ｂ）の破線は判定器２４３で設定した閾値２４４の一例である。振幅変化量がこの閾値を超えた場合に、判定器２４３は侵入者ありと判定する。判定器２４３が侵入者ありと判定した場合、警報機２４５は判定器２４３からの接点信号により警報を出力し、表示機２４６は、判定器２４３から伝搬時間が入力されると所定の演算式により侵入者の位置を算出し、その位置を表示する。ここで、伝搬時間は、送信手段２１０から送信され、物体（侵入者）で反射し受信手段２２０で受信されるまで、信号が往復伝搬する時間である。よって、伝搬時間に電波の速度を乗算し、さらに０．５を乗算して得られたケーブル長さ位置に物体は存在する。
【００５２】
以上説明したように、実施の形態２の侵入検知装置によれば、実施の形態１の複合漏洩同軸ケーブルを用い、予め設定された周波数の発振信号を所定の符号で変調し送信信号として複合漏洩同軸ケーブルへ出力する送信手段と、複合漏洩同軸ケーブルで受信された信号を入力し、送信手段の発振信号を基準信号として、受信信号を検波して得られたベースバンド信号を出力する受信手段と、送信手段からの符号信号と、ベースバンド信号との相関値の振幅と位相を演算し、伝搬時間別受信信号として出力する伝搬時間別受信信号分離手段と、侵入物体が存在しないときの伝搬時間別受信信号を基準信号として、伝搬時間毎の受信信号ビンの振幅と位相の変化量をそれぞれ演算し、予め設定した所定の閾値と比較し侵入物体のケーブルへの接近を判定する侵入検知手段とを備えたので、侵入検知装置として、ケーブル２本分の設置スペースが確保できなかった場所にも設置できるという効果がある。また、ケーブル１本分だけの手間で設置できるので、設置する手間が省けるという効果がある。さらに、直接波抑圧装置を追加する必要がないので、装置構成の複雑化やコストアップを回避できるという効果がある。
【００５３】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１００  複合漏洩同軸ケーブル、１０１  第１の漏洩同軸ケーブル、１０２  第２の漏洩同軸ケーブル、１０３  外被覆、１０４，１０５  スロット、２００  無線機、２１０  送信手段、２１１  符号生成器、２１２  発振器、２１３  変調器、２１４  増幅器、２２０  受信手段、２２１  増幅器、２２２  復調器、２３０  伝搬時間別受信信号分離手段、２３１  遅延回路群、２３２  相関器群、２４０  侵入検知手段、２４１  解析器、２４２  メモリ、２４３  判定器、２４４  閾値、２４５  警報機、２４６  表示機、３００ａ，３００ｂ  終端器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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