(57)【要約】【課題】建物に設ける電波センサーの検出感度を上げること。【解決手段】電波センサーシステム４は、電波を送信する送信機１と、送信機１から送信された電波を受信する受信機２とを備え、建物の仕切りに囲まれて構成される閉空間１０に配置され、受信機２が受信した電波に基づいて閉空間１０内のイベントを検知する電波センサーシステム４であって、送信機１から送信された電波のうち、一部の電波を遮蔽する電波遮蔽板３を備える。なお、電波遮蔽板３は、送信機１から受信機２に到来する伝搬経路が最短である電波、又は伝搬経路に回折箇所が存在しない電波を遮蔽してもよい。また、電波遮蔽板３は、金属材であり、板金、金属メッシュ、又は発泡金属のいずれか一つ以上を素材として構成されてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を送信する送信手段と前記送信手段から送信された電波を受信する受信手段とを備え、建物の仕切りに囲まれて構成される閉空間に配置され、前記受信手段が受信した電波に基づいて閉空間内のイベントを検知する電波センサーシステムであって、
前記送信手段から送信された電波のうち、一部の電波を遮蔽する電波遮蔽手段を備えることを特徴とする電波センサーシステム。
【請求項２】
前記電波遮蔽手段は、前記送信手段から前記受信手段に到来する伝搬経路が最短である電波、又は伝搬経路に回折箇所が存在しない電波を遮蔽することを特徴とする請求項１記載の電波センサーシステム。
【請求項３】
前記電波遮蔽手段は、金属材であり、板金、金属メッシュ、又は発泡金属のいずれか一つ以上を素材として構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電波センサーシステム。
【請求項４】
前記電波遮蔽手段の遮蔽面の全体の大きさは、前記受信手段が受信する電波の波長より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の電波センサーシステム。
【請求項５】
前記電波遮蔽手段を構成する線状の金属材の配置間隔又はメッシュ状の金属材の孔の大きさは、電波の波長より小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の電波センサーシステム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項記載の電波センサーシステムを備えた建物構造であって、
一の電波センサーシステムによって感知する一の建物内の閉空間を形成する仕切りは、金属材で構成されるか、又は金属材を少なくとも包含して構成されており、
前記仕切りは、面状の金属材で連続面を構成するか、又は前記仕切りに包含される線状の金属材が所定の間隔を有して連続して配置されていることを特徴とする建物構造。
【請求項７】
前記線状の金属材の配置間隔は、電波センサーの波長より小さいことを特徴とする請求項６記載の建物構造。
【請求項８】
前記仕切りは、建物を構成する外壁、屋根又は床であることを特徴とする請求項６又は７記載の建物構造。
【請求項９】
前記仕切りを構成する外壁、屋根又は床は、鉄筋コンクリートであることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項記載の建物構造。
【請求項１０】
前記仕切りを構成する外壁、屋根又は床は、金属材が配置されたコンクリートパネルであることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項記載の建物構造。
【請求項１１】
前記仕切りを構成する外壁、屋根又は床は、金属材で形成される膜又はシート状物を有する建築パネルで構成されていることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか一項記載の建物構造。
【請求項１２】
前記仕切りは、金属材で形成される膜又はシート状物を有する建築ボード又は断熱材を含んで構成されていることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか一項記載の建物構造。
【請求項１３】
前記仕切りを構成する外壁又は屋根の開口部の開口パネルは、金属材で構成されるフレーム又は金属材を含むガラスで構成されていることを特徴とする請求項６〜１２のいずれか一項記載の建物構造。
【請求項１４】
前記閉空間を構成する前記仕切り以外の部位は、非金属材で構成されるか、又は当該部位に配置される金属材の間隔が前記送信手段から送信される電波の波長より大きいことを特徴とする請求項６〜１３のいずれか一項記載の建物構造。
【請求項１５】
前記閉空間は、建物の一の階層又は吹抜で繋げた複数の階層ごとに一つ形成されていることを特徴とする請求項６〜１４のいずれか一項記載の建物構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の動きなどのイベントを検知するための電波センサーシステム及び電波センサーシステムを備えた建物構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の住宅等の建物の防犯システムでは、建物の外壁等の開口部に設けられる戸（扉）や窓などがセキュリティ上の弱点になるため、その開閉状態を検出するセンサーをつけることで、それらの開口部から人が侵入した事を検出していた。
【０００３】
ここで、最近では、住宅内で生活する幼児、高齢者、要介護者等の様子を遠隔から知りたい要望があり、留守宅の異変を遠隔から見守るシステムが求められている。このような「人を見守る」という新たなる目的に対応するためには、在室者の動作を検知する必要があるところ、単純に上記開口部に設置するセンサーを用いた場合、室内空間のあらゆる場所にセンサーを取り付けることが必要である。しかしながら、それにはどのようなセンサーをどのように設置するのかが明確ではなく、多数のセンサーが必要となり、多大な手間とコストがかかってしまうことが予想される。
【０００４】
そこで、公知技術としては、送信機と受信機が対になった構成からなる電波を利用した電波センサーを住宅内に設置することで、空間全体を検知する技術が知られていた（例えば、下記特許文献１及び２）。電波センサーは、送信機から発せられた送信電波が住宅内の壁や窓などに当たり、回折しながら受信機に到達する。その電波の伝搬経路における変化量が、侵入検知する情報量となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１６１２５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９０１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電波センサーでは、受信機に到来するまでの伝搬経路の少ない電波の強度は、受信機に到来するまでの伝搬経路の多い電波の強度よりも大きくなってしまう。この場合、電波は同一のアンテナで受信され、受信機の電子回路は大きい電波強度に合わせて信号を増幅するため、強度の小さい反射波（回折波）の伝搬経路における変化は相対的に小さくなってしまい、強度の小さい回折波の伝搬経路における変化を検出することが困難になる。そのため、建物内に充満する電波の強弱差が大きいと検出感度が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、建物に設ける電波センサーの検出感度を上げることができる電波センサーシステム及び電波センサーシステムを備えた建物構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電波センサーシステムは、電波を送信する送信手段（送信機）と送信手段から送信された電波を受信する受信手段（受信機）とを備え、建物の仕切りに囲まれて構成される閉空間に配置され、受信機が受信した電波に基づいて閉空間内のイベントを検知する電波センサーシステムであって、送信機から送信された電波のうち、一部の電波を遮蔽する電波遮蔽手段を備えることを特徴とする。ここで、閉空間内のイベントは、閉空間内の人、ペット、または物等の動作、動きを含むものである。
【０００９】
このような電波センサーシステムによれば、送信機から送信された電波のうち、検出感度を低下させる電波を遮蔽することができるため、受信機における検出感度を上げることができる。例えば、電波遮蔽手段により受信機に到来するまでの伝搬経路の少ない電波を遮蔽することで、当該電波の電波強度に合わせて、受信機に到来するまでの伝搬経路の多い電波の強度を増幅する必要がなくなる。それにより、強度の小さい回折波の伝搬経路における変化を検出することが可能となる。すなわち、伝搬経路の多い電波を検出する感度が高まり、電波センサーの検出感度を上げることができる。また、建物内のような狭い場所で、近接した箇所にも送信機と受信機を置くことができる。
【００１０】
さらに、電波遮蔽手段は、送信機から受信機に到来する伝搬経路が最短である電波、又は伝搬経路に回折箇所が存在しない電波を遮蔽すると好適である。当該電波を遮蔽することで、当該電波の電波強度に合わせて、受信機に到来するまでの伝搬経路の多い電波の強度を増幅する必要がなくなる。それにより、強度の小さい回折波の伝搬経路における変化を検出することが可能となる。すなわち、電波センサーの検出感度を上げることができる。
【００１１】
さらに、電波遮蔽手段は、金属材であり、線状、面状及びこれらを組み合わせた形状の金属を素材とする部材で構成し、例えば、板金、金属メッシュ（金網、金属板に多数孔開けしたもの）、又は発泡金属（アルミニウム、金属セラミックス等の金属を発泡させたもの）のいずれか一つ以上を素材として構成されていると好適である。この構成により、送信機から受信機に向かう電波は、導電性が高いため、電波遮蔽効果がある電波遮蔽手段を通過することができず、電波遮蔽手段に吸収されて全部が減衰するか、一部減衰して反射されることにより確実に電波を遮蔽することができる。
【００１２】
さらに、電波遮蔽手段の遮蔽面の全体の大きさ（例えば、方形面の幅又は高さのいずれか一つ、円形面の直径）は、受信機が受信する電波の波長より大きいと好適である。この構成により、例えば、方形である遮蔽面の一辺が使用する電波の１波長より長い辺を持つことにより、確実に電波を遮蔽することができる。
【００１３】
さらに、電波遮蔽手段を構成する線状の金属材の配置間隔又はメッシュ状（網目状）の金属材の孔の大きさは、電波の波長より小さいと好適である。この構成により、電波は電波遮蔽手段を完全に透過することはなくなり、より確実に電波を遮蔽することができる。
【００１４】
なお、上記電波センサーシステムは、受信手段が受信した単位時間毎に電波の強度を測定する電波強度測定手段と、単位時間毎に又は時系列に該測定結果を表示し得る表示手段、電波強度測定手段で測定された電波強度と電波強度の基準値（検知レベル）とを比較して電波強度が前記基準値を下回るか否かを演算する演算処理手段、前記演算処理手段の前記演算処理の結果に基づいて電波強度が電波強度の基準値を下回るか否かを通知する通知手段、及び前記演算処理の結果に基づいて警報手段を起動させて電波強度が前記基準値を下回るか否かを発報する発報手段、を有することが好適である。
【００１５】
また、本発明に係る電波センサーシステムを備えた建物構造は、上述の電波センサーシステムを備えた建物構造であって、一の電波センサーシステムによって感知する一の建物内の閉空間を形成する仕切りは、金属材（金属を素材とする材料や部品）で構成されるか、又は金属材を少なくとも包含して構成されており、当該仕切りは、面状の金属材で連続面を構成するか、又は仕切りに包含される線状の金属材が所定の間隔を有して連続して配置されていることを特徴とする。
【００１６】
電波センサーシステムの送信機から送信された電波は、面状の金属材（例えば、面板、メッシュ状の孔空き面材（パンチングメタル）など）で連続面を構成するか、又は仕切りに包含される線状の金属材（例えば、鉄筋、メッシュ筋、金網、ラス網など）が連続して配置されている仕切りに交差した際に、金属材の導電性が高いことにより仕切りを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射する。よって、このような建物構造によれば、送信機から送信された電波は、建物内の閉空間を反射しながら、受信機に到達する。それゆえに、最少の電波センサーシステムを設置するのみで、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができ、建物内の不検知エリアを最小限にすることができる。つまり、電波センサーシステムを利用して、人、ペットの動作、動いている物などのイベントを検知するために有効な建物構造を提供することができる。
【００１７】
さらに、線状の金属材の配置間隔は、電波センサーの波長より小さいと好適である。この構成により、電波は線状の金属材を完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。
【００１８】
さらに、仕切りは、建物を構成する外壁、屋根又は床であると好適である。この構成により、建物内の不検知エリアを最小限にすることができる。
【００１９】
さらに、仕切りを構成する外壁、屋根又は床は、内部に鉄筋が配置されたコンクリート（鉄筋コンクリート）であると好適である。この構成により、電波は鉄筋コンクリートを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。
【００２０】
さらに、仕切りを構成する外壁、屋根又は床は、金属材が配置されたコンクリートパネルを複数並列又は直列に敷設して構成されていると好適である。ここで、コンクリートパネルは、プレキャストコンクリート（ＰＣ）パネル、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ（Autoclaved  Lightweight Concrete）、ＡＡＣ（Autoclaved   Aerated Concrete）と呼称されるもの）パネルを含む。プレキャストコンクリート（ＰＣ）パネルには、パネル内部に金属材である鉄筋が配置されている。軽量気泡コンクリートパネルは、パネル内部に金属材である鉄筋が配置されている比較的厚みのある「厚もの」のＡＬＣ板、又は金網（ラス網）や多数の孔を有する金属材がパネル内部に配置されている比較的厚みの「薄もの」のＡＬＣ板がある。この構成により、電波はコンクリートパネルを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。
【００２１】
さらに、仕切りを構成する外壁、屋根又は床は、金属材で形成される膜又はシート状物を有する建築パネルを複数並列又は直列に敷設して構成されていると好適である。ここで、建築パネルは、建築積層パネル又は建築複合パネルと呼称され、木材、軽量鋼材、樹脂材等を枠材とし、木材、セメントやコンクリート製の面材（下地材、断熱材、仕上材等）、複数の部材を層状に積み重ねて形成したものである。建築パネルは、外壁用のサイディングパネル、屋根パネル、又は床パネルであって、外装下地まで形成されているもの、外装仕上げまで形成されているもの等、何れの用途をも含む。
【００２２】
さらに、仕切りは、金属材で形成される膜又はシート状物を有する建築ボード又は断熱材を含んで構成されていると好適である。ここで、建築ボード又は断熱材は、建物を構成する外壁、屋根又は床（スラブ）の層構成を形成するものの他、室内の天井面や間仕切り壁等に施されてもよい。
【００２３】
建築ボードは、建物の外装、内装の仕上材やその下地面を構成する石膏ボード、木製、樹脂性又はセメント製等の板材（面材）を含む。また断熱材は、ロックウールやグラスウール等の柔軟なもの、ポリスチレンフォーム（ＸＰＳ）やフェノールフォーム等の硬質なもの何れでもよく、これらの建築ボードや断熱材にアルミニウム箔やアルミニウムシート等を貼付したものでよい。
【００２４】
この構成により、電波は建築ボード又は断熱材を完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。
【００２５】
さらに、仕切りを構成する外壁又は屋根の開口部の開口パネルは、金属材で構成されるフレーム、サッシ、又は金属材を含むサッシガラスで構成されていると好適である。例えば、フレームには、アルミニウム製サッシ枠、及び当該サッシ枠が固定され、建物の梁等に固定されるスチールフレームが含まる。また、アルミニウム製サッシ障子のガラスには、防犯用に使用される網入りガラス、又は空気層を形成するぺアガラスの内面にコバルト粉末等を蒸着した断熱ガラス（ペアガラス）が含まれる。この構成により、電波は、金属材で構成されたフレーム又は金属材を含むガラスで構成されている仕切りの開口部の開口パネルを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。
【００２６】
さらに、閉空間を構成する仕切り以外の部位は、非金属材で構成されるか、又は当該部位に配置される金属材の間隔が送信機から送信される電波の波長より大きいと好適である。この構成により、電波は、閉空間の仕切り以外の部位（閉空間の内部の天井面、間仕切り壁等）に交差した際に、当該天井面、間仕切り壁は導電性がないので、より確実に透過することができ、閉空間内の電波の到達する充足度を向上させることができ、閉空間内の不検知エリアを最小限にすることができる。
【００２７】
さらに、閉空間は、建物の一の階層又は吹抜で繋げた複数の階層ごとに一つ形成されていると好適である。この構成により、建物の一つの階層ごとに電波センサーシステムを利用してイベントを検知することができる。
【００２８】
さらに、階層間の床を一部取り除く（吹抜を形成する）ことで、一の電波センサーシステムを設置して連層（複数階に亘る）閉空間のイベントを検知することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、建物内の電波センサーの検出感度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の電波センサーシステムと、本発明の実施形態に係る電波センサーシステムとを比較した図である。
【図２】電波遮蔽手段の構成例を示す図である。
【図３】電波遮蔽手段の遮蔽面の形状例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電波センサーシステムを天井裏に設置した例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電波センサーシステムに圧電スピーカーを適用した例を示す図である。
【図６】圧電スピーカーの構成例を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電波センサーシステムに圧電スピーカーを適用した別の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る建物構造の概要図である。
【図９】補強鉄筋を配置した軽量気泡コンクリートの例を示す図である。
【図１０】金属が蒸着された窓ガラスの例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る建物構造の断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る建物構造の間仕切り壁の平面詳細図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る建物構造における電波の透過及び反射の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３２】
［電波センサーシステム］
図１は、従来の電波センサーシステム（図１（ａ）及び（ｂ））と、本発明の実施形態に係る電波センサーシステム４（図１（ｃ）及び（ｄ））とを比較した図である。図１（ａ）は、従来の電波センサーシステムの構成図であり、仕切り１１で構成される閉空間１０内に、送信機１’及び受信機２’を含む電波センサーシステムを適用した際の構成図である。図１（ａ）に示す通り、送信機１’から全方位に送信され、受信機２’によって受信された複数の電波には、送信機１’から受信機２’に到来する伝搬経路が最短である（伝搬経路に回折箇所が存在しない）電波Ｒ１と、閉空間１０を構成する床、壁又は屋根などの仕切り１１を反射して到達する電波Ｒ２が含まれる。
【００３３】
ここで、上述したように、受信機２’の電子回路は、強い電波分と弱い電波分のものを重複させて増幅させる。すなわち、大きい電波強度（強分）に合わせて信号を増幅する。図１（ｂ）に、図１（ａ）における受信機２’にて受信された電波の時系列上の電波強度の推移を示したグラフＧ１を示す。グラフＧ１の線Ｌ１は、閉空間内において受信機２’が受け取る複数の電波Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒｎの電波強度の総和ΣＲｎ（電波強度ΣＲｎ）が、時刻の経過とともに変化している様子を示している。グラフＧ１の通り、電波Ｒ１の大きい電波強度に合わせて信号が増幅され、電波Ｒ２の小さい電波強度（弱分）が相対的に小さくなり、例えば、人の動き等により電波Ｒ２が遮られても電波強度ΣＲｎの値はあまり小さくならない。すなわち、電波強度ΣＲｎの変化（電波Ｒ２が遮られていない時と遮られている時の差）が微小なためにその変化を検出することが困難になる。なお、従来の電波センサーシステムは、グラフＧ１において、線Ｌ１は起伏の小さな山谷状の軌跡を描き、時間の推移による上下動は小さく、各時刻において受信機２’が受け取る電波強度ΣＲｎの値が検知レベル（点線）を超える状態を画面表示する。
【００３４】
一方、図１（ｃ）は、本発明の実施形態に係る電波センサーシステム４の構成図であり、仕切り１１で囲まれる閉空間１０内に、送信機１（送信手段）、受信機２（受信手段）及び電波を遮蔽する電波遮蔽板（電波遮蔽手段）３を含む電波センサーシステム４を適用した際の構成図である。図１（ｃ）に示す通り、送信機１から送信される電波のうち、電波Ｒ１は電波遮蔽板３によって遮蔽される。なお、電波遮蔽板３は、送信機１から送信された電波のうち、一部の電波を遮蔽するように構成（配置）される。
【００３５】
図１（ｄ）に、図１（ｃ）における受信機２にて受信された電波の時系列上の電波強度の推移を示したグラフＧ２を示す。グラフＧ２の通り、グラフＧ２の線Ｌ２は、閉空間内において受信機２が受け取る複数の電波Ｒ１、Ｒ２・・・Ｒｎの電波強度の総和ΣＲｎ（電波強度ΣＲｎ）が、時刻の経過とともに変化している様子を示している。大きい電波強度の電波Ｒ１は電波遮蔽板３によって遮蔽されるため、電波Ｒ１に影響されることなく、電波Ｒ２のような弱い電波強度だけが増幅され、例えば、人の動き等により電波Ｒ２が遮られて電波強度ΣＲｎの値が大幅に小さくなる。すなわち、電波強度ΣＲｎの変化（電波Ｒ２が遮られていない時と遮られている時の差）が大きくなり、その変化を検出することが容易になる。なお、電波センサーシステム４は、グラフＧ２において、線Ｌ２は起伏の大きな山谷状の軌跡を描き、時間の推移とともに大きく上下動し、それぞれの谷底部分は、当該時刻において受信機２が受け取る電波強度ΣＲｎの値が検知レベル（点線）にはるかに及ばない状態を画面表示する。このように電波強度が図１（ｄ）に示す検知レベル（電波強度の基準値）を下回るかどうかを表示することにより、当該日時における電波の状態が基準値を下回っていることを視認できるようにする事で、当該日時における在宅者の人等の動きなどのイベントを知ることができるように構成されている。
【００３６】
なお、グラフＧ２は、本発明の実施形態に係る電波センサーシステム４に含まれるプログラムの実行によりディスプレイにより表示される。すなわち、電波センサーシステム４は、受信機の中に演算処理手段及び当該演算処理結果を表示する表示手段を備えているか、又は受信機とは別に有線又は無線で接続される演算処理手段及び当該演算処理結果を表示する表示手段を有している。
【００３７】
一般的な電波センサーシステムを室内の在宅者の見守りをするために使用する場合、室内で回折した微弱な電波は人の動きの異変を示しており、重要な信号となる。この微弱な信号を検知するために、電波センサーシステム４においては、送信機１と受信機２間で強い電波（情報量が少ない）を、電波遮蔽板３を用いてマスキングする。それによって受信機２の検知感度を上げることができる。例えば、上述のように、送信機１と受信機２間で、回折していない直接波の方向を、電波遮蔽板３でマスキングする。
【００３８】
なお、電波センサーシステム４は、グラフＧ２に示すような、閉空間１０の電波の状態（時間推移と強度の関係）を出力する出力手段（不図示）を備えてもよい。
【００３９】
さらに、電波センサーシステム４は、当該システムが演算処理することにより、受信手段が受信して測定した電波の電波強度が電波強度の基準値（検知レベル）を下回った当該日付時刻、当該日付時刻における電波強度の情報等（イベント情報）を一目で視認できる報知情報やアラーム情報に変換して、当該情報を用いて当該システムの表示手段である画面に表示し又は通信手段により遠隔端末に通知を行ってもよい。また、当該情報を用いて当該システムの警報手段を起動させてアラーム音を鳴らしてもよい。
【００４０】
図２は、受信機２に備えられた電波遮蔽板３の構成例を示す図である。図２（ａ）は、受信機２にアンテナが無い場合の電波遮蔽板３の構成例を示す図である。ここで、送信機１は、送信機筐体１ａ及び送信素子１ｂを含んで構成される。また、受信機２は、受信機筐体２ａ及び受信素子２ｂを含んで構成される。図２（ａ）に示す構成例では、電波遮蔽板３は、方形であり、送信素子１ｂから見て、受信素子２ｂが隠れる大きさ（幅Ｗ１又は高さＨ１）として構成される。
【００４１】
一方、図２（ｂ）は、受信機２にアンテナが有る場合の電波遮蔽板３の構成例を示す図である。ここで、受信機２は、アンテナ２ｃをさらに含んで構成される。図２（ｂ）に示す構成例では、電波遮蔽板３は、方形であり、送信素子１ｂから見て、アンテナ２ｃが隠れる大きさ（幅Ｗ２又は高さＨ２）として構成される。
【００４２】
電波遮蔽板３は、線状、面状及びこれらを組み合わせた形状の金属を素材とする部材で構成し、板金（面状の板）、金属メッシュ（金網、金属板に多数孔開けしたもの）、発泡金属（アルミニウム、金属セラミックス等の金属を発泡させたもの）のいずれか一つ以上を素材として構成されていることが好ましい。ここで、電波遮蔽板３の遮蔽面の全体の大きさは、受信機２が受信する電波の波長より大きいことが好ましい。また、電波遮蔽板３を構成する線状の金属材の配置間隔又はメッシュ状の金属材の孔（開口）の大きさは、電波の波長より小さいことが好ましい。
【００４３】
図３は、電波遮蔽板３の遮蔽面の形状例を示す図である。図３（ａ）は、１方向遮蔽の面状の例である。図３（ａ）に示す通り、遮断面は、直方体、円柱、瓦状（円弧形状）であってもよい。図３（ｂ）は、１方向遮蔽のメッシュ状の例である。図３（ｃ）は、２方向遮蔽の面状の例であり、直方体の６面のうち２面で遮断面が構成される。図３（ｄ）は、３方向遮蔽の面状の例であり、直方体の６面のうち３面で遮断面が構成される。図３（ｅ）は、５方向遮蔽の面状の例であり、直方体の６面のうち１面が開放され５面で遮断面が構成される。
【００４４】
電波センサーシステム４において、送信機１から受信機２が見通せる場合は、電波遮蔽板３の遮断面の形状は、図３（ａ）及び（ｂ）のような、面状あるいはメッシュ状の形状を採用してもよい。また、電波遮蔽板３にて、検出する目的物が無いエリアからの電波を遮蔽する場合には、図３（ｃ）〜（ｅ）に示す構成例のような、多方向の面にて遮蔽を行ってもよい。
【００４５】
図４は、建物内において美観を損ねないように、電波センサーシステムが室内に露出しないようにした設置方法であり、電波センサーシステム４を天井裏に設置した例を示す図である。図４（ａ）は、送信機１及び一方向の電波遮蔽板３（例えば、図３（ａ））を持つ受信機２を、閉空間１０内の、電波を透過する材質を使っている天井板１２上に設置した例を示す図である。図４（ａ）に示す電波センサーシステム４では、送信機１から直接受信機２に到達する直接波である電波Ｒ１は電波遮蔽板３によって遮断され、反射波（回折波）である電波Ｒ２は、天井板１２を透過し、室内を反射（回折）した後、受信機２によって受信される。一般的に、天井裏には検出する目的物（人）が存在しないので、電波センサーシステム４を天井裏に設置する場合は、電波遮蔽板３は特に有効である。
【００４６】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の設置例と異なり、受信機２に対して、天井より下面の電波を検出できるように、下面方向だけを残して、上面及び側面を電波遮蔽板３（例えば、図３（ｅ））で覆った設置例である。これにより、天井裏内を伝搬してくる電波を遮蔽することができ、受信機２での検知感度を高めることができる。
【００４７】
ここで、一般的な住宅の侵入検知システム（防犯システム）は、戸（扉）や窓などの開口部に開閉を検知する開閉センサーを取りつける。しかしながら、住宅に侵入した侵入者は、外壁等を破壊してそれ以外の開口部を作ることで、当該防犯システムに検知されずに、住宅内に侵入できてしまう。そこで空間全体を検知することができる電波センサーシステムを防犯に利用することが提案されているが、閉空間内に電波を充満させるべく電波を遮らないように電波センサーシステムの機器本体を該空間内の上部などの遮蔽物のないところに設置することが予想される。このとき、室内の視認しやすい分かり易い所に設置してしまうと、侵入者に発見されて壊されてしまう。また、警報音が例えばシステムのセンサー本体から鳴ったときにも、侵入者に発見されやすい。特に、受信機は、例えば遮蔽板を持った場合、特に形状が大きくなるので、侵入者に発見されやすい。また、機器が露出して設置したのでは、インテリア性も害する。
【００４８】
上述の従来の電波センサーシステムの課題を解決するため、本実施形態に係る電波センサーシステム４を天井裏や壁裏の中に設置している。
【００４９】
さらにこの場合において、同システムにつながる警報器が設置される場合、警報音が天井裏や壁裏で鳴るために威嚇効果に乏しくなることが予想される。そこで、警報器には圧電スピーカーを適用してもよい。
【００５０】
ここで、この場合の電波センサーシステム４は、例えば、上述した通り、当該システムが演算処理することにより、受信手段が受信して測定した電波の電波強度が電波強度の基準値を下回った当該日付及び時刻、当該日付及び時刻における電波強度の情報等（イベント情報）をアラーム情報に変換して、当該システムの出力手段に出力するものであり、警報手段である警報器は、前記イベント情報が出力されたときに連動して起動するものとして構成されている。
【００５１】
図５は、電波センサーシステム４に圧電スピーカー１６を適用した例を示す図である。
【００５２】
図５（ａ）は、電波センサーシステム４を、電波を透過する材質を使っている天井板１２上に設置し、さらに圧電スピーカー１６を天井板１２に接触させて固定した例である。これにより、電波センサーシステム４は、天井板１２全体から警報音を鳴らすことができる。また、図５（ｂ）は、電波センサーシステム４を、電波を透過する材質を使っている壁板１３の裏に配置し、さらに圧電スピーカーを壁板１３の裏に接触させて固定した例である。これにより、電波センサーシステム４は、壁板１３全体から警報音を鳴らすことができる。
【００５３】
図５に示すような適用例により、住宅への侵入者は、室内に設置されている電波センサーシステム４を見つけることができず、それにより、電波センサーシステム４を破壊されないようにすることができる。また、天井板１２や壁板１３などの建材を振動させることにより天井面や壁面全体を広範囲に非常に大きな警報音を鳴らすことできるので、侵入者を威嚇する効果、建物外に室内の異変を発報する効果を飛躍的に高めることができる。
【００５４】
図６は、圧電スピーカー１６の構成例を示した図である。図６（ａ）は、圧電スピーカー１６を外付けした場合の構成例を示した図である。図６（ａ）に示す通り、天井板１２上（天井裏の空間側）に設置された受信機２は、警報出力コード（配線）１７を介して、同じく天井板１２上に設置された圧電スピーカー１６に接続されている。一方、図６（ｂ）は、圧電スピーカー１６を受信機２に組み込んだ場合の構成例を示す図である。図６（ｂ）に示す通り、天井板１２上に設置された受信機２について、天井板１２に接触する脚の部分に圧電スピーカー１６が組み込まれている。
【００５５】
図７は、電波センサーシステム４に圧電スピーカー１６を適用した別の例を示す図である。図７（ａ）、及び図７（ａ）の側面図である図７（ｂ）は、絵額１４に電波センサーシステム４を組み込んだ場合の構成例を示す図である。図７（ａ）に示す通り、建物の室内の壁板１３にかかった絵額１４には、受信機２（あるいは送信機１及び受信機２を含む電波センサー）が組み込まれている。そして、図７（ｂ）に示す通り、受信機２と警報出力コード（配線）１７（不図示）を介して接続された圧電スピーカー１６は、絵額１４と壁板１３との間に挟まれて設置される。これにより、電波センサーシステム４は、絵額１４全体、壁板１３を振動させて大きな警報音を鳴らすことができる。
【００５６】
図７（ｃ）は、照明に電波センサーシステム４を組み込んだ場合の構成例を示す図である。図７（ｃ）に示す通り、天井板１２にぶらさがる形で配置された照明１５について、室内からは見えない、照明１５と天井板１２との間に圧電スピーカー１６が、照明１５に接触して設置される。これにより、電波センサーシステム４は、照明１５全体、天井板１２を振動させて大きな警報音を鳴らすことができる。
【００５７】
なお、電波センサーシステム４における圧電スピーカー１６は、上述した部材（建材）以外にも、鉄骨や時計などのあらゆる部材に接触して設置することができ、それにより設置した部材を振動させて広範囲で警報音を鳴らすことができ、建物に侵入した侵入者への威嚇効果、建物外への発報効果を高めることができる。
【００５８】
［電波センサーシステムを備えた建物構造］
続いて、電波センサーシステム４を備えた本発明の実施形態に係る建物構造５について説明する。
【００５９】
まず、従来技術の課題について説明する。従来の電波センサー装置では、どのように閉空間に配置すれば、イベント検知可能な電波が空間内に充足するのかが不明であり、建物構造をどのようにすれば、電波の透過と電波の遮蔽または反射（回折）を適切に行うことができるかが不明であった。また、建物に対して一対の電波センサーシステムだけでは、建材を通過して、屋外に放出されてしまったり、建材に電波が吸収されてしまったりして、建物内で、電波が届かない場所ができてしまうという問題があった。また、複数の電波センサーを配置したのでは、美観を損ね、設置コストが上昇して実用性、普及性がないという問題もあった。電波センサーシステム４を備えた本発明の実施形態に係る建物構造５は、上述の課題を解決するものである。
【００６０】
図８は、建物構造５の概要図である。図８に示す通り、建物構造５は、鉄骨軸組構造の躯体であり、鉄筋コンクリートの基礎２０、角型鋼管などの柱２１、Ｈ型鋼などの梁２２、補強鉄筋を配置した軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネルの床２３、ＡＬＣパネルの屋根２４、ＡＬＣパネルの外壁２５、アルミサッシを有する開口パネル２６などから構成される。なお、柱２１と梁２２を通り芯（設計モジュールの最小単位、３０５ｍｍ）の軸組で構成される。また、建物構造５の外部との仕切りである床２３、屋根２４、又は外壁２５のＡＬＣパネルを上下梁２２で形成される垂直構面に並列に配置して、１階層の外壁２５のＡＬＣパネルを、基礎２０の天端に載置し、１階層目の梁２２のフランジに支持し、２階層の外壁２５のＡＬＣパネルを、１階層目の梁２２の上フランジに支持し、２階層目の梁２２に支持することにより帳壁（カーテンウォール）を構成する。
【００６１】
図９は、補強鉄筋Ｓを内部に配置した外壁２５のＡＬＣパネルＰの例を示す図である。図９に示す補強鉄筋Ｓの配置間隔Ｗ３は、４０〜４００ｍｍである。外壁２５のＡＬＣパネルは、内部に図示しないラス網（金網）を設けることでもよい。線状の金属で形成されたラス網の網目の間隔は、一般的なものでよく、上述の補強鉄筋Ｓの配置間隔Ｗ３よりは十分に細かいものである。
【００６２】
図１０は、建物構造５の開口部に設置されるサッシ付の開口パネル２６であり、サッシガラスの内側のガラスに金属が蒸着された断熱用の窓ガラス（ペアガラスサッシ）の例を示す図である。図１０（ａ）は、建物構造５の外壁の開口部に設置する開口パネル２６を示す図であり、外壁２５により構成される外壁の一部にＡＬＣパネルを設けずに開口部を形成し、通常のＡＬＣパネルの代わりに開口パネル２６を設け、この開口パネル２６はＡＬＣパネル同様に梁２２にカーテンウォール方式に設置される。すなわち、開口パネル２６は薄鋼板の井桁状の四方枠３０にアルミサッシであるサッシ枠３１を取り付けたものであり、サッシ枠３１の上下には、通常のＡＬＣパネルを短尺化したＡＬＣパネルが取り付けられる（不図示）。開口パネル２６は、その下部が基礎２０の天端（１階設置の場合）又はＨ型鋼梁２２の上側のフランジ(２階以上に設置の場合）に載置され、その上部がＨ型鋼梁２２の下側のフランジに支持される。そして、サッシ枠３１内には、サッシ障子３２が装着されている。また、サッシ障子３２には、２重ガラス（ペアガラス）として、室内側と室外側の２枚のガラス３２ａ（その間に気体を密閉封入）が取り付けられている。このように開口パネル２６は、金属材で構成されるフレーム又は金属材を含むガラスで構成されている。
【００６３】
図１０（ｂ）は、サッシ障子３２とガラス３２ａ部分の断面図であり、２重ガラス３２ａ、３２ａのうち、室内側のガラス３２ａの内側部分のガラス面３３に、金属が蒸着された金属膜３３ａが形成されている。本実施例では、蒸着する金属として、アルミニウム金属を利用している。なお、建物構造５の開口部に設けられたサッシのガラスが、通常の一枚ガラスである場合は、金属を蒸着させたフィルムを貼付する構成としてもよい。
【００６４】
図１１は、建物構造５の閉空間内の構造の断面図である。図１１を用いて、主に床２３、外壁２５及び間仕切り壁２７の構成について説明する。床２３は、地面側から順に、ＡＬＣ床パネル４２、床下地４３及び床仕上げ４４が下方から順に積み重なって層状に構成される。外壁２５は、室外側から順に、ＡＬＣ壁パネル４０及び壁下地４１が室外側から室内側に向かって順に隣接して層状に構成される。間仕切り壁２７は、縦枠となるスタッド４５と、その両側を挟む石膏ボード（ＰＢ（Plasterboard））４６とで構成されている。なお、屋根２４は、ＡＬＣ屋根パネル４８が敷き並べてられ、その上面には断熱材や建築ボードを積み重ねた防水下地４９を形成し、さらにその上面に防水シート（不図示）が敷設されている。
【００６５】
図１２は、間仕切り壁２７の平面詳細図（平断面）である。なお、床下地４３及び壁下地４１などは、アルミニウム等の金属膜（金属材で形成される膜）、金属箔又は金属シート状物のある断熱材を含んで構成される。つまり、床２３、屋根２４又は外壁２５は、金属膜、金属箔又は金属シート状物のある建築ボード又は断熱材を含んで構成される。図１１に示す通り、閉空間は、建物の一の階層又は吹抜で繋げた複数の階層（図１１における１階と２階の間の天井・床の構成を全部又は一部取り除いた場合）にそれぞれ一つ閉空間として形成されている。
【００６６】
なお、床２３、屋根２４又は外壁２５は、鉄筋が配置された鉄筋コンクリートであってもよいし、金属材が配置されたコンクリートパネルを複数並列又は直列に敷設して構成されているものであってもよいし、金属材で形成される膜又はシート状物を有する外装パネル複数並列又は直列に敷設して構成されていてもよい。
【００６７】
間仕切り壁２７の間仕切り下地のスタッド４５は、軽量鉄骨の薄鋼板を加工したＣチャネル型の長尺板材を用いている。また、天井下地の野縁４７は、閉塞断面の長尺パイプ材を用いている。スタッド４５は、間仕切り壁２７を形成する骨組として床パネル４２のスラブ面に垂直に立設され、野縁４７は、天井裏空間２８の天井面を形成する石膏ボード（ＰＢ）４６を固定するための骨組下地として上層階の鋼製の梁２２から垂下させた吊り具（不図示）に水平支持材を支持させて梁２２の下方に懸架されている。これらの薄鋼板の長尺材の配置間隔は、４５０ｍｍピッチである。天井裏空間２８の天井面、間仕切り壁２７など、閉空間を構成する仕切り以外の部位は、非金属材で構成されるか、又は当該部位に配置される金属材の間隔が送信機１から送信される電波の波長より大きくした金属材であってもよい。
【００６８】
なお、建物構造５の建物内で閉空間を形成する仕切りは、金属材で構成されるか、または金属材を少なくとも包含して構成されており、当該仕切りは、面状の金属材で連続面を構成するか、又は当該仕切りに包含される線状の金属材が所定の間隔を有して連続して配置されていることが好ましい。なお、線状の金属材の配置間隔は、電波センサーの波長より小さくすることが好ましい。
【００６９】
ここで、建物構造５において、電波センサーシステム４で利用する電波の周波数として、３１５ＭＨｚと１０．５ＧＨｚを利用して、電波の透過及び反射について検証した。
【００７０】
周波数ｆ［ＭＨｚ］に対する波長λ［ｍ］の大きさは、波長λ［ｍ］＝約３００［Ｍｍ／ｓ］／周波数ｆ［ＭＨｚ］で求められるので、３１５ＭＨｚの波長は、９５０ｍｍ、１０．５ＧＨｚの波長は、２９ｍｍである。
【００７１】
本検証において、電波の周波数が３１５ＭＨｚの場合は、電波の波長に比べ、金属の間隔が小さい外壁２５、間仕切り壁２７や、開口パネル２６を完全に透過することはなく、一定の減衰をしながら建物内を反射した。一方、電波の周波数が１０．５ＧＨｚの場合では、電波の波長に比べ、金属の間隔が大きい外壁２５、間仕切り壁２７では、電波は透過していて、開口パネル２６では、一定の減衰をしながら反射していた。
【００７２】
以上の検証より、「ＡＬＣパネルの補強鉄筋＜電波の波長＜軽量鉄骨の長尺材（内装下地）の配置間隔」という関係が成立する周波数の電波を使うことで、建物構造５のＡＬＣや開口パネル２６で仕切られた閉空間内では、仕切りに交差する電波は、仕切りを完全に透過することはなく、一定の減衰をしながら反射し、間仕切り壁２７等については、電波は透過するので、住宅内の人の動きが検出できることが判明した。
【００７３】
図１３は、建物構造５における電波の透過及び反射の例を示す図である。建物構造５において、上述の関係が成立する周波数の電波Ｒが送信機１から送信されると、電波Ｒは、間仕切り壁２７を透過し、外壁２５の内部に配置された補強鉄筋Ｓにより反射される。なお、外壁２５を構成する壁下地４１に含まれる金属箔又は金属シート状物に覆われた断熱材により反射させることも可能である。
【００７４】
以上、本実施形態に係る電波センサーシステム４では、送信機１から送信された電波のうち、検出感度を低下させる電波を遮蔽することができるため、受信機２における検出感度を上げることができる。例えば、電波遮蔽板３により受信機２に到来するまでの伝搬経路の少ない電波を遮蔽することで、当該電波の電波強度に合わせて、受信機２に到来するまでの伝搬経路の多い電波の強度を増幅する必要がなくなる。それにより、強度の小さい回折波の伝搬経路における変化を検出することが可能となる。すなわち、伝搬経路の多い電波を検出する感度が高まり、電波センサーの検出感度を上げることができる。また、建物内のような狭い場所で、近接した箇所にも送信機１と受信機２を置くことができる。
【００７５】
また、本実施形態に係る電波センサーシステム４を備えた建物構造５によれば、電波センサーシステム４の送信機１から送信された電波は、面状の金属材（例えば、面板、メッシュ状の孔空き面材（パンチングメタル）など）で連続面を構成するか、又は仕切りに包含される線状の金属材（例えば、鉄筋、メッシュ筋、金網、ラス網など）が連続して配置されている仕切りに交差した際に、仕切りを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射する。よって、このような建物構造５によれば、送信機１から送信された電波は、建物内の閉空間を反射しながら、受信機２に到達する。それゆえに、最少の電波センサーシステムを設置するのみで、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができ、建物内の不検知エリアを最小限にすることができる。つまり、電波センサーシステム４を利用して、人の動きなどのイベントを検知するために有効な建物構造５を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の電波センサーシステム及び電波センサーシステムを備えた建物構造は、建物に侵入した侵入者の検出だけではなく、宅内に人がいて、動いているのを検出できるので、老人や子供の見守りなどにも利用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１…送信機（送信手段）、１ａ…送信機筐体、１ｂ…送信素子、２…受信機（受信手段）、２ａ…受信機筐体、２ｂ…受信素子、２ｃ…アンテナ、３…電波遮蔽板（電波遮蔽手段）、４…電波センサーシステム、５…建物構造、１０…閉空間、１１…仕切り、１２…天井板、１３…壁板、１４…絵額、１５…照明、１６…圧電スピーカー、１７…警報出力コード、２０…基礎、２１…柱、２２…梁、２３…床、２４…屋根、２５…外壁、２６…開口パネル、２７…間仕切り壁、２８…天井裏空間、３０…井桁状の四方枠、３１…サッシ枠、３２…サッシ障子、３２ａ…ガラス、３３…金属材を蒸着させたガラス面、３３ａ…金属膜、４０…ＡＬＣ壁パネル、４１…壁下地、４２…ＡＬＣ床パネル、４３…床下地、４４…床仕上げ、４５…スタッド、４６…石膏ボード（ＰＢ）、４７…野縁、４８…ＡＬＣ屋根パネル、４９…防水下地、Ｇ１・Ｇ２…グラフ、Ｌ１・Ｌ２…各時刻の電波強度の値を繋げた線、Ｒ１・Ｒ２・Ｒｎ・Ｒ…電波、Ｐ…ＡＬＣパネル、Ｓ…補強鉄筋、Ｗ１、Ｈ１…受信素子２ｂが隠れる大きさ、Ｗ２、Ｈ２…アンテナ２ｃが隠れる大きさ、Ｗ３…補強鉄筋Ｓの配置間隔。
【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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