(57)【要約】【課題】電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、誤検知を抑制し、検知精度を向上させることが可能な監視システムを提供する。【解決手段】所定エリアに配置され、電波を送信する監視子機と、電波を受信し、受信した電波が、前記監視子機から送信された対象電波であるか否かを判定し、前記対象電波であると判定した場合に、前記対象電波を用いて前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視親機とを備え、前記監視親機は、前記対象電波に基づく値が所定条件を満たす場合、電波の送信動作を変更する電波変更指示を前記監視子機に与える、監視システム。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定エリアに配置され、電波を送信する監視子機と、
電波を受信し、受信した電波が、前記監視子機から送信された対象電波であるか否かを判定し、前記対象電波であると判定した場合に、前記対象電波を用いて前記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視親機とを備え、
前記監視親機は、前記対象電波に基づく値が所定条件を満たす場合、電波の送信動作を変更する電波変更指示を前記監視子機に与える、監視システム。
【請求項２】
前記監視親機は、所定範囲に含まれる所定の閾値と前記値との関係が所定条件を満たす場合、前記電波変更指示を前記監視子機に与える、請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記監視親機は、前記値が所定時間以上所定範囲に含まれる場合、前記電波変更指示を前記監視子機に与える、請求項１または請求項２に記載の監視システム。
【請求項４】
前記監視親機は、前記値が所定回数以上所定範囲に含まれる場合、前記電波変更指示を前記監視子機に与える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項５】
前記監視親機は、前記値が、前記監視親機における前記対象電波の受信期間に対して所定割合以上所定範囲に含まれる場合、前記電波変更指示を前記監視子機に与える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項６】
前記監視親機は、前記所定エリアにおける人間の動作を検知する侵入検知処理を行い、
前記監視親機は、人間の動作が有ると判定する基準となる第１の閾値、および人間の動作が無いと判定する基準となる第２の閾値と、前記対象電波に基づく値との比較結果に基づいて前記侵入検知処理を行い、
前記所定範囲は、前記第１の閾値および前記第２の閾値の間である、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項７】
前記監視親機は、前記所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する見守り処理を行い、
前記監視親機は、人間の動作が有るかまたは少なくないと判定する基準となる第４の閾値、および人間の動作が無いかまたは少ないと判定する基準となる第５の閾値と、前記対象電波に基づく値との比較結果に基づいて前記見守り処理を行い、
前記所定範囲は、前記第４の閾値および前記第５の閾値の間である、請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項８】
前記監視子機は、前記電波変更指示を前記監視親機から与えられた場合、送信する電波の電力、送信する電波の周波数、および送信する電波の送信周期の少なくともいずれか１つを変更する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視システムに関し、特に、電波を用いて人間の動作を監視する監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内等の所定エリアにおいて、人の動作を検知する侵入検知装置が開発されている。侵入検知方法の一例として、たとえば、「ＵＷＢ−ＩＲによる屋内侵入者検知に関する検討」寺阪圭司  他、電子情報通信学会論文誌Ｂ、第Ｊ９０−Ｂ巻、第１号、９９．９７−１００、２００７年１月１日（非特許文献１）には、ＵＷＢ−ＩＲ（Ｕｌｔｒａ  ＷｉｄｅＢａｎｄ−Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒａｄｉｏ）による伝搬遅延プロファイルすなわち電力遅延プロファイルを用いる方法が開示されている。
【０００３】
しかしながら、非特許文献１に記載の方法では、広帯域の信号を用いることから他の無線サービスとの干渉が問題となり、また、受信信号の電力を用いることから屋内におけるマルチパスフェージングの影響を受け、検出精度が劣化する場合がある。
【０００４】
このような問題点を解決するための技術として、たとえば、特開２００８−２１６１５２号公報（特許文献１）には、以下のような構成が開示されている。すなわち、イベント検出装置は、各アレイアンテナの受信信号に基づいて固有ベクトルすなわち到来角分布を計算し、当該固有ベクトルと、比較基準となる平時の固有ベクトルとの内積値を計算する。そして、イベント検出装置は、この内積値と所定の閾値との比較結果に基づいて、イベントの発生すなわち侵入者の検知を行なう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「ＵＷＢ−ＩＲによる屋内侵入者検知に関する検討」寺阪圭司  他、電子情報通信学会論文誌Ｂ、第Ｊ９０−Ｂ巻、第１号、ｐｐ．９７−１００、２００７年１月１日
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ  Ｐａｒｔ  １５．４：  Ｌｏｗ−Ｒａｔｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＬＲ−ＷＰＡＮｓ）、ＬＡＮ／ＭＡＮ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ  ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１５．４−２０１１
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２１６１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のイベント検出装置では、たとえば、受信機が、受信機にとって希望波となる電波を送信する送信機、および受信機にとって妨害波となる電波を送信する送信機から概ね同じ搬送波周波数の電波を受信する場合、妨害波を含む無線信号を用いて所定エリアの状態を求めてしまう。
【０００８】
このようにして求められた状態に基づいて所定エリアにおける人間の動作を検知する場合、受信機では、所定エリアにおける電波環境に変化があったように観測してしまう誤検知が発生することがある。
【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、誤検知を抑制し、検知精度を向上させることが可能な監視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる監視システムは、所定エリアに配置され、電波を送信する監視子機と、電波を受信し、受信した電波が、上記監視子機から送信された対象電波であるか否かを判定し、上記対象電波であると判定した場合に、上記対象電波を用いて上記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視親機とを備え、上記監視親機は、上記対象電波に基づく値が所定条件を満たす場合、電波の送信動作を変更する電波変更指示を上記監視子機に与える。
【００１１】
本発明は、このような特徴的な処理部を備える監視システムとして実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする監視方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、監視システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現したり、監視システムを構成する受信機および送信機として実現したりすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する構成において、誤検知を抑制し、検知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムの使用イメージを示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が受信する無線信号の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が復調するベースバンド信号のＩ成分およびＱ成分をプロットしたＩＱ平面の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける送信機の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機の構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける制御部の構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量算出部が算出するＦ（Ｐ（ｔ））の時間変化およびＦ（Ｐ（ｔ））と各閾値との関係の時間変化の一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける制御部の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量算出部が算出するＦ（Ｐ（ｔ））の時間変化およびＦ（Ｐ（ｔ））と各閾値との関係の時間変化の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける制御部の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量算出部が算出するＦ（Ｐ（ｔ））の時間変化およびＦ（Ｐ（ｔ））と各閾値との関係の時間変化の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける制御部の構成を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量算出部が算出するＦ（Ｐ（ｔ））の時間変化およびＦ（Ｐ（ｔ））と各閾値との関係の時間変化の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る送信機が無線信号を送信する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が人間の動作を監視する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１５】
（１）本発明の実施の形態に係る監視システムは、所定エリアに配置され、電波を送信する監視子機と、電波を受信し、受信した電波が、上記監視子機から送信された対象電波であるか否かを判定し、上記対象電波であると判定した場合に、上記対象電波を用いて上記所定エリアにおける人間の動作を監視する監視親機とを備え、上記監視親機は、上記対象電波に基づく値が所定条件を満たす場合、電波の送信動作を変更する電波変更指示を上記監視子機に与える。
【００１６】
このような構成により、たとえば監視親機が妨害波を受信した場合に監視子機における送信動作が変更されるので、対象電波に妨害波が含まれる確率を低下させることができる。
【００１７】
これにより、監視親機では、所定エリアにおける電波環境に変化があったように観測してしまう誤検知の発生を抑制することができるので、検知精度を向上させることができる。
【００１８】
（２）好ましくは、上記監視親機は、所定範囲に含まれる所定の閾値と上記値との関係が所定条件を満たす場合、上記電波変更指示を上記監視子機に与える。
【００１９】
このような構成により、上記所定範囲と上記値との比較結果からでは妨害波と人間の動作との区別をつけることが困難である場合に監視親機における電波環境が変更されるので、電波環境が変更された後の新たな上記値に基づいて、妨害波と人間の動作との区別をより正しくつけることができる。これにより、監視親機では、妨害波を受信したか否かを適切に判断することができる。
【００２０】
（３）好ましくは、上記監視親機は、上記値が所定時間以上所定範囲に含まれる場合、上記電波変更指示を上記監視子機に与える。
【００２１】
このような構成により、人間の動作に起因して上記値が所定範囲に含まれる時間のオーダーと、妨害波に起因して上記値が所定範囲に含まれる時間のオーダーとの違いに基づいて、妨害波と人間の動作との区別をより正しくつけることができるので、監視親機では、妨害波を受信したか否かを適切に判断することができる。
【００２２】
（４）好ましくは、上記監視親機は、上記値が所定回数以上所定範囲に含まれる場合、上記電波変更指示を上記監視子機に与える。
【００２３】
このような構成により、人間の動作に起因して上記値が所定範囲に含まれる回数と、妨害波に起因して上記値が所定範囲に含まれる回数との違いに基づいて、妨害波と人間の動作との区別をより正しくつけることができるので、監視親機では、妨害波を受信したか否かを適切に判断することができる。
【００２４】
（５）好ましくは、上記監視親機は、上記値が、上記監視親機における上記対象電波の受信期間に対して所定割合以上所定範囲に含まれる場合、上記電波変更指示を上記監視子機に与える。
【００２５】
このような構成により、人間の動作に起因して上記値が所定範囲に含まれる割合と、妨害波に起因して上記値が所定範囲に含まれる割合との違いに基づいて、妨害波と人間の動作との区別をより正しくつけることができるので、監視親機では、妨害波を受信したか否かを適切に判断することができる。
【００２６】
（６）より好ましくは、上記監視親機は、上記所定エリアにおける人間の動作を検知する侵入検知処理を行い、上記監視親機は、人間の動作が有ると判定する基準となる第１の閾値、および人間の動作が無いと判定する基準となる第２の閾値と、上記対象電波に基づく値との比較結果に基づいて上記侵入検知処理を行い、上記所定範囲は、上記第１の閾値および上記第２の閾値の間である。
【００２７】
このような構成により、上記値と上記所定範囲との関係に基づいて人間の動作を検知することが難しい場合に監視親機における電波環境が変更されるので、電波環境が変更された後の新たな上記関係に基づいて、適切な侵入検知処理を行うことができる。
【００２８】
また、妨害波を受信したか否かについての判断、および人間の動作を検知したか否かについての判断において用いられる基準を共通化することができるので、総合的な判断を行うことができ、また、判断処理の簡素化を図ることができる。
【００２９】
（７）より好ましくは、上記監視親機は、上記所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する見守り処理を行い、上記監視親機は、人間の動作が有るかまたは少なくないと判定する基準となる第４の閾値、および人間の動作が無いかまたは少ないと判定する基準となる第５の閾値と、上記対象電波に基づく値との比較結果に基づいて上記見守り処理を行い、上記所定範囲は、上記第４の閾値および上記第５の閾値の間である。
【００３０】
このような構成により、上記値と上記所定範囲との関係に基づいて人間の動作が無いかまたは少ないことを検知することが難しい場合に監視親機における電波環境が変更されるので、電波環境が変更された後の新たな上記関係に基づいて、適切な見守り処理を行うことができる。
【００３１】
また、妨害波を受信したか否かについての判断、および人間の動作人間の動作が無いかまたは少ないことを検知したか否かについての判断において用いられる基準を共通化することができるので、総合的な判断を行うことができ、また、判断処理の簡素化を図ることができる。
【００３２】
（８）好ましくは、上記監視子機は、上記電波変更指示を上記監視親機から与えられた場合、送信する電波の電力、送信する電波の周波数、および送信する電波の送信周期の少なくともいずれか１つを変更する。
【００３３】
このように、監視子機における電波送信のパラメータを変更する構成により、監視親機では、対象電波に対する妨害波の影響を小さくすることができるので、妨害波による誤検知の発生を抑制することができる。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００３５】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムの使用イメージを示す図である。
【００３６】
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システム（監視システム）２０１は、動体検知センサとして機能する。侵入検知システムとして最低一組の送信機（監視子機）１５１および受信機（監視親機）１０１が、警戒エリアとしたい閉空間、たとえば家の中に設置される。そして、侵入検知システムは、送信機１５１から一定間隔以内または連続的に送信される電波を受信機１０１で受信し、受信した電波に基づいて信号処理を行なうことにより、室内に侵入した人間およびドアの開閉等を検知する。
【００３７】
たとえば、侵入検知システム２０１における受信機１０１は、アレイ式電波センサであり、複数の受信アンテナ素子を備え、閉空間における電波伝搬の変化を利用して動体の検知機能を実現する。侵入検知システム２０１が使用する電波は、原理上は周波数および帯域幅等に制約はない。
【００３８】
［構成および基本動作］
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムの構成を示す図である。
【００３９】
図２を参照して、室内等の所定エリアにおいて、受信機１０１と、送信機１５１と、無線機１６１とが設けられている。受信機１０１と送信機１５１とで侵入検知システム２０１が構成される。
【００４０】
送信機１５１は、電波を送信する。具体的には、送信機１５１は、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４（非特許文献２）規格等の所定の無線通信方式に従って受信機１０１へ間欠的に無線信号を送信する。より詳細には、送信機１５１は、たとえば、１００ミリ秒の送信出力周期Ｔｔで受信機１０１へ無線信号を送信する。この無線信号は、たとえば２．４ＧＨｚ帯の無線信号である。なお、送信機１５１は、たとえば連続的に電波を送信してもよい。
【００４１】
送信機１５１が送信する無線信号には、たとえばＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に従うフレームが含まれる。このようなフレームには、たとえば、フレームの開始位置を示すデリミタ情報、フレームの長さ情報、フレームの送信元を示すＩＤ情報およびフレームに含まれる値の誤りを検出するためのＣＲＣ情報等が含まれる。
【００４２】
無線機１６１は、たとえば、無線ＬＡＮ機器であり、他の無線機１６１と無線信号を送受信する。この無線信号は、たとえば２．４ＧＨｚ帯の無線信号である。
【００４３】
また、送信機１５１は、たとえば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を採用した時分割の通信を行う。このため、送信機１５１は、電波の送信の際、キャリアセンスを行い、他の装置が電波を送信しているか否かを判断する。
【００４４】
より詳細には、送信機１５１は、たとえば、他の装置から出力される電波を受信し、受信した電波のＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）信号を生成する。そして、送信機１５１は、ＲＳＳＩ信号のレベルが所定値より大きい場合、他の装置が電波を送信中であると判断して電波の送信を延期し、所定時間経過後、再度キャリアセンスを行う。一方、送信機１５１は、ＲＳＳＩ信号のレベルが所定値以下である場合、他の装置が電波を送信していないと判断し、受信機１０１へ無線信号を送信する。
【００４５】
侵入検知システム２０１では、受信機１０１は、たとえば、侵入検知装置として、送信機１５１および無線機１６１等の複数の装置が無線信号を送信するエリアにおいて、人間の動作を検知する。
【００４６】
具体的には、受信機１０１は、たとえば２．４ＧＨｚ帯のＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の無線通信方式に従う通信信号の電波を利用して検知動作を行なう。
【００４７】
より詳細には、受信機１０１は、受信した電波を復調することによりデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号に含まれるデリミタ情報およびフレームの長さ情報に基づいて、デジタル信号からフレームを生成する。そして、受信機１０１は、生成したフレームからＩＤ情報およびＣＲＣ情報を取得する。
【００４８】
受信機１０１は、ＩＤ情報の示す送信元が送信機１５１であり、かつＣＲＣ情報を用いた誤り検出において誤りがない無線信号を用いて所定エリアの状態を示す空間特徴量を算出する。
【００４９】
そして、受信機１０１は、算出した空間特徴量に基づいて、当該エリアにおける人間の動作を検知する。すなわち、受信機１０１は、反射および回折等の波動伝搬の性質に基づいて、所定エリア内の状態を監視する。具体的には、受信機１０１は、複数のアンテナの受信信号に基づいて計算された到来角分布を監視することにより、人間の動作を検知する。
【００５０】
［課題］
たとえば、図２に示すように、送信機１５１と離れた位置に設置された無線機１６１が受信機１０１にとって妨害波となる２．４ＧＨｚ帯の無線信号を送信している場合において、送信機１５１がキャリアセンスを行うとき、送信機１５１が生成するＲＳＳＩ信号のレベルが所定値より大きくならないことがある。このとき、送信機１５１は、無線機１６１等の他の装置が電波を送信していないと判断し、受信機１０１へ無線信号を送信する。
【００５１】
一方、受信機１０１では、送信機１５１から送信された無線信号と無線機１６１から送信された無線信号とを同時に受信してしまう。
【００５２】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が受信する無線信号の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【００５３】
図３を参照して、横軸は周波数、縦軸はたとえばデシベル単位で表した受信機１０１における受信電力のレベルを示す。受信機１０１が受信する送信機１５１からの無線信号の周波数スペクトルＦＳｔｘは、たとえば、搬送波周波数Ｆ１を概ね中心とした周波数範囲Ｒｔｘにおいてレベルを有する周波数スペクトルである。また、周波数範囲Ｒｔｘにおける周波数スペクトルＦＳｔｘの平均レベルがたとえばレベルＬｔｘであるとする。
【００５４】
また、受信機１０１が受信する無線機１６１からの無線信号の周波数スペクトルＦＳｗｉｆｉは、たとえば、周波数範囲Ｒｔｘの全部を含む周波数範囲Ｒｗｉｆｉにおいてレベルを有する周波数スペクトルである。また、周波数スペクトルＦＳｗｉｆｉの周波数範囲Ｒｔｘにおける平均レベルをたとえばレベルＬｗｉｆｉとする。なお、周波数範囲Ｒｗｉｆｉは、たとえば周波数範囲Ｒｔｘの一部を含む範囲であってもよい。
【００５５】
レベルＬｔｘからレベルＬｗｉｆｉを差し引いた値がＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）に相当する。
【００５６】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が復調するベースバンド信号のＩ成分およびＱ成分をプロットしたＩＱ平面の一例を示す図である。
【００５７】
図４を参照して、たとえば、受信機１０１が、無線機１６１からの無線信号すなわち妨害波の無い電波環境において送信機１５１から送信された無線信号を受信する場合、あるタイミングｔｎにおけるベースバンド信号Ｓｎはたとえば座標Ｒｎにプロットされる。座標Ｒｎは、たとえばＩ成分が正であり、かつＱ成分が負となる領域に位置する。
【００５８】
また、たとえば、受信機１０１が、妨害波と送信機１５１から送信された無線信号とを同時に受信する場合、タイミングｔｎにおけるベースバンド信号Ｓａは座標Ｒｎと異なる座標にプロットされる。
【００５９】
具体的には、受信機１０１が受信する妨害波の受信電力のレベルが高い場合、すなわちＳＩＲが小さい場合、ベースバンド信号Ｓａは、たとえばＩ成分およびＱ成分が負となる領域に位置する座標Ｒａ２にプロットされる。
【００６０】
この場合、復調結果として座標Ｒａ２に基づいて生成されるデジタル信号と、座標Ｒｎに基づいて生成されるデジタル信号とが異なるため、ＣＲＣ情報を用いた誤り検出結果はフレームの値に誤りがあることを示す。したがって、受信機１０１は、妨害波を受信したことを認識することができる。
【００６１】
一方、受信機１０１が受信する妨害波の受信電力のレベルが低い場合、すなわちＳＩＲが大きい場合、ベースバンド信号Ｓａは、たとえば座標ＲｎよりＱ成分軸に近い座標であるが、Ｉ成分が正であり、かつＱ成分が負となる領域に位置する座標Ｒａ１にプロットされる。
【００６２】
この場合、復調結果として座標Ｒａ１に基づいて生成されるデジタル信号と、座標Ｒｎに基づいて生成されるデジタル信号とが同じであるため、ＣＲＣ情報を用いた誤り検出結果はフレームの値に誤りがないことを示す。したがって、受信機１０１は、誤り検出処理から妨害波を受信したことを認識することができない。
【００６３】
このため、受信機１０１では、妨害波を含んでいるけれども誤り検出において誤りがない無線信号を用いて所定エリアの状態を示す空間特徴量Ｐｗｅａｋを算出してしまう。
【００６４】
このようにして算出した空間特徴量Ｐｗｅａｋに基づいて所定エリアにおける人間の動作を検知する場合、受信機１０１では、所定エリアにおける電波環境に変化があったように観測してしまう誤検知が発生することがある。
【００６５】
そして、空間特徴量Ｐｗｅａｋが算出された原因が、人間の動作に起因するものか、あるいは、妨害波によるものかを区別することは困難であり、受信機１０１では、実際には妨害波を含む無線信号から算出された空間特徴量Ｐｗｅａｋに基づいて、人間の動作が有ったと誤って検知することがある。
【００６６】
そこで、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。
【００６７】
［送信機の構成］
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける送信機の構成を示す図である。
【００６８】
図５を参照して、送信機１５１は、アンテナ４１と、制御部４２と、トランシーバ４３とを備える。トランシーバ４３は、パワーアンプ４４と、周波数チャネル変更部４５とを含む。
【００６９】
トランシーバ４３は、アンテナ４１において受信された２．４ＧＨｚ帯の無線信号からベースバンド帯のデジタル信号への変換、および制御部４２から受けたたとえばフレームであるベースバンド帯のデジタル信号から２．４ＧＨｚ帯の無線信号への変換を行なう。
【００７０】
より詳細には、トランシーバ４３におけるパワーアンプ４４は、たとえば、変更可能な増幅率でベースバンド帯のデジタル信号から変換された無線信号を増幅し、アンテナ４１へ出力する。
【００７１】
また、トランシーバ４３では、アンテナ４１へ出力する無線信号の搬送波周波数を変更可能である。具体的には、トランシーバ４３では、当該無線信号の搬送波周波数をたとえば周波数チャネルの別に応じた搬送波周波数に変更可能である。
【００７２】
周波数チャネル変更部４５は、たとえば制御部４２から受ける通知に従ってトランシーバ４３において用いられる周波数チャネルを変更する。
【００７３】
制御部４２は、たとえば、フレームを生成し、生成したフレームをトランシーバ４３経由で受信機１０１へ送信する。また、制御部４２は、たとえば、トランシーバ４３経由で受信機１０１から受信する電波変更指示に応じて電波の送信動作を変更する。電波変更指示は、たとえば、送信出力電力変更指示、周波数チャネル変更指示および送信出力周期変更指示である。
【００７４】
具体的には、制御部４２は、たとえば、電波変更指示として送信出力電力変更指示を受信機１０１から受信した場合、送信出力電力変更指示に従ってパワーアンプ４４における増幅率を変更する。
【００７５】
また、制御部４２は、たとえば、電波変更指示として周波数チャネル変更指示を受信機１０１から受信した場合、周波数チャネル変更指示の示す周波数チャネルを周波数チャネル変更部４５に通知する。
【００７６】
また、制御部４２は、たとえば、電波変更指示として送信出力周期変更指示を受信機１０１から受信した場合、生成したフレームをトランシーバ４３経由で受信機１０１へ送信する送信出力周期Ｔｔを、送信出力周期変更指示の示す周期に変更する。
【００７７】
［受信機の構成］
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機の構成を示す図である。
【００７８】
図６を参照して、受信機１０１は、通信部５１と、アレイ受信部５２と、制御部５３とを備える。通信部５１は、アンテナ４６と、トランシーバ４７と、サンプリング制御部４８と、誤り検出部４９とを含む。アレイ受信部５２は、アンテナ部２１と、受信回路２２と、分岐回路３５と、発振器３６とを含む。アンテナ部２１は、たとえば４本のアンテナを含む。受信回路２２は、アンテナ部２１におけるアンテナに対応して、バンドパスフィルタ３１、ローノイズアンプ３２、直交復調器３３およびＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）３４の組を４つ含む。受信回路２２におけるこれらの組を、それぞれＲＸ１，ＲＸ２，ＲＸ３，ＲＸ４と称する。
【００７９】
通信部５１は、たとえば、制御部５３から受けた電波変更指示を示す情報を２．４ＧＨｚ帯の無線信号に変換し、送信機１５１へ送信する。また、通信部５１は、たとえば、送信機１５１から受信した２．４ＧＨｚ帯の無線信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を処理する。
【００８０】
より詳細には、通信部５１におけるトランシーバ４７は、たとえば、アンテナ４６において受信された２．４ＧＨｚ帯の無線信号からベースバンド帯のデジタル信号への変換、および制御部５３から受けた電波変更指示を示す情報であるベースバンド帯のデジタル信号から２．４ＧＨｚ帯の無線信号への変換を行なう。
【００８１】
トランシーバ４７では、２．４ＧＨｚ帯の無線信号の搬送波周波数について、たとえば制御部５３により設定された周波数チャネルに応じた搬送波周波数に変更可能である。
【００８２】
サンプリング制御部４８は、トランシーバ４７によって変換されたデジタル信号からデリミタ情報およびフレームの長さ情報を検出し、検出したデリミタ情報およびフレームの長さ情報に基づいてデジタル信号からフレームを生成する。サンプリング制御部４８は、たとえば、デリミタ情報を検出してからフレームの生成が完了するまでの間、サンプリング指示信号を出力する。そして、サンプリング制御部４８は、フレームの生成が完了すると、生成したフレームを誤り検出部４９へ出力する。
【００８３】
誤り検出部４９は、サンプリング制御部４８によって生成されたフレームからＩＤ情報およびＣＲＣ情報を取得する。誤り検出部４９は、生成したフレームに含まれる値について、ＣＲＣ情報を用いて誤り検出を行う。そして、誤り検出部４９は、取得したＩＤ情報および誤り検出結果を制御部５３へ出力する。
【００８４】
アレイ受信部５２は、通信部５１がサンプリング指示信号を出力している間、送信機１５１から送信される無線信号をサンプリングする。
【００８５】
より詳細には、アレイ受信部５２におけるアンテナ部２１は、所定エリアに配置された送信機１５１からたとえば周期的に送信された電波すなわち無線信号を受信する。なお、アンテナ部２１は、４本のアンテナを含む構成に限らず、１本または複数本のアンテナを含む構成であればよい。
【００８６】
受信回路２２において、バンドパスフィルタ３１は、対応のアンテナ部２１において受信された無線信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分、たとえば２．４ＧＨｚ帯以外の成分を減衰させる。
【００８７】
ローノイズアンプ３２は、バンドパスフィルタ３１を通過した無線信号を増幅して直交復調器３３へ出力する。
【００８８】
発振器３６は、制御部５３により設定された周波数チャネルに応じた搬送波周波数のローカル信号を生成し、分岐回路３５へ出力する。分岐回路３５は、発振器３６から受けたローカル信号である無線信号を、受信回路２２の４つの組ＲＸ１，ＲＸ２，ＲＸ３，ＲＸ４の直交復調器３３へ出力する。
【００８９】
直交復調器３３は、ローノイズアンプ３２から受けた無線信号と分岐回路３５を介して発振器３６から受けたローカル信号とを乗算することにより、ローノイズアンプ３２から受けた信号をたとえば直交復調してベースバンド帯のＩ信号およびＱ信号に変換し、Ａ／Ｄコンバータ３４へ出力する。
【００９０】
Ａ／Ｄコンバータ３４は、たとえば、通信部５１が出力するサンプリング指示信号に基づいてサンプリング処理を行う。より詳細には、Ａ／Ｄコンバータ３４は、たとえば、通信部５１がサンプリング指示信号を出力している間駆動し、直交復調器３３から受けたＩ信号およびＱ信号をそれぞれｎビット（ｎは２以上の自然数）のデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を制御部５３へ出力する。
【００９１】
［妨害波受信時間に基づいて送信動作の変更を判断する制御部の構成］
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける制御部の構成を示す図である。
【００９２】
図７を参照して、制御部５３は、空間特徴量算出部１１と、メモリ制御部１２と、メモリ１３と、空間特徴量分析部６３とを含む。空間特徴量分析部６３は、閾値設定部７１と、比較部７２と、検知部７３と、送信動作変更指示部７４と、妨害波受信時間計測部７５と、送信動作変更判断部７６とを含む。
【００９３】
メモリ１３は、メモリ制御部１２の制御に従って、アレイ受信部５２におけるＲＸ１〜ＲＸ４のＡ／Ｄコンバータ３４から受けるデジタル信号を蓄積する。
【００９４】
メモリ制御部１２は、通信部５１がサンプリング指示信号を出力している間、Ａ／Ｄコンバータ３４が出力するデジタル信号をメモリ１３に蓄積する。
【００９５】
メモリ制御部１２は、通信部５１から受ける誤り検出結果およびＩＤ情報に基づいて、メモリ１３に蓄積されたデジタル信号を処理する。より詳細には、メモリ制御部１２は、たとえば、誤り検出結果が無線信号に誤りがないことを示す場合であって無線信号の送信元が送信機１５１であるとき、アレイ受信部５２により受信された電波が送信機１５１から送信された対象電波であると判定する。また、メモリ制御部１２は、たとえば、上記以外の場合、当該電波が対象電波でないと判定する。
【００９６】
メモリ制御部１２は、たとえば、対象電波であると判定した場合、対象電波から生成されたデジタル信号をメモリ１３から空間特徴量算出部１１へ出力する。また、メモリ制御部１２は、たとえば、対象電波でないと判定した場合、メモリ１３に蓄積されたデジタル信号を破棄する。
【００９７】
空間特徴量算出部１１は、メモリ制御部１２から受けるデジタル信号に基づき、各アンテナ部２１によって受信された無線信号のレベルおよび到着タイミングを算出する。そして、空間特徴量算出部１１は、算出結果に基づいて、所定エリアにおける空間特徴量を算出する。すなわち、空間特徴量算出部１１は、人間の動作を検知すべき所定エリアについて、当該所定エリアの状態を示す空間特徴量を算出する。
【００９８】
より詳細には、空間特徴量算出部１１は、たとえば特許文献１に記載の構成と同様に、到来角分布を用いて空間特徴量を抽出する。すなわち、空間特徴量算出部１１は、固有ベクトルの内積を算出することにより、空間特徴量Ｐ（ｔ）を抽出する。この内積は、比較基準となる初期ベクトルからの変化量を示す。初期ベクトルすなわち侵入者無しのときの固有ベクトルをｖｎｏとし、観測時ｔにおける固有ベクトルをｖｏｂ（ｔ）とすると、空間特徴量Ｐ（ｔ）は以下の式で表される。
Ｐ（ｔ）＝ｖｎｏ・ｖｏｂ（ｔ）
【００９９】
空間特徴量算出部１１は、たとえば、算出した空間特徴量Ｐ（ｔ）をＦ（Ｐ（ｔ））＝１０×Ｌｏｇ｛１−Ｐ（ｔ）｝で表される式へ代入し、代入後の式の値を空間特徴量分析部６３へ出力する。ここで、Ｌｏｇ｛Ａ｝は、Ａの常用対数を表す。たとえば、Ｐ（ｔ）として「０．９９９」を代入した後の式Ｆ（０．９９９）の値は、「−３０ｄＢ」である。
【０１００】
空間特徴量分析部６３は、たとえば、対象電波に基づく値に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。具体的には、空間特徴量分析部６３は、たとえば、空間特徴量算出部１１によって算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、所定エリアにおける人間の動作を監視する。
【０１０１】
また、空間特徴量分析部６３は、たとえば、対象電波に基づく値が所定条件を満たす場合、電波の送信動作を変更する電波変更指示を通信部５１経由で送信機１５１へ送信する。具体的には、空間特徴量分析部６３は、たとえば、対象電波に基づく値として空間特徴量Ｐ（ｔ）を用いる。空間特徴量分析部６３は、たとえば、空間特徴量Ｐ（ｔ）が所定時間以上所定範囲に含まれる場合、電波変更指示を通信部５１経由で送信機１５１へ送信する。
【０１０２】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量算出部が算出するＦ（Ｐ（ｔ））の時間変化およびＦ（Ｐ（ｔ））と各閾値との関係の時間変化の一例を示す図である。
【０１０３】
図８を参照して、より詳細には、空間特徴量分析部６３における閾値設定部７１は、たとえば、空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて妨害波の有無を判断するための基準として、所定エリアにおいて人間の動作があると判定する基準となる動作閾値Ｔｈ１、および所定エリアにおいて人間の動作が無いと判定する基準となる無動作閾値Ｔｈ２を設定する。
【０１０４】
具体的には、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「１」に近いほど、観測時ｔにおける所定エリアの状態は、所定エリアに侵入者が存在していない通常時の状態に近い。このため、無動作閾値Ｔｈ２は、たとえば「−５０ｄＢ」に設定される。「−５０ｄＢ」に対応するＰ（ｔ）の値は「０．９９９９９」である。また、動作閾値Ｔｈ１は、たとえば「−１０ｄＢ」に設定される。「−１０ｄＢ」に対応するＰ（ｔ）の値は「０．９」である。
【０１０５】
比較部７２は、たとえば、閾値設定部７１により設定された動作閾値Ｔｈ１および無動作閾値Ｔｈ２と、空間特徴量算出部１１から受けるＦ（Ｐ（ｔ））とを比較し、比較結果に応じた信号を出力する。
【０１０６】
具体的には、比較部７２は、たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））が動作閾値Ｔｈ１以上である場合、ハイレベルの信号ＳＨを出力する。比較部７２は、たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））が無動作閾値Ｔｈ２以上であり、かつ動作閾値Ｔｈ１より小さい場合、ミドルレベルの信号ＳＭを出力する。また、比較部７２は、たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））が無動作閾値Ｔｈ２より小さい場合、ローレベルの信号ＳＬを出力する。
【０１０７】
検知部７３は、たとえば、比較部７２が出力する信号に基づいて、所定エリアに人間が侵入したか否かを判断する。検知部７３は、所定エリアに人間が侵入したと判断する場合、所定エリアに人間が侵入したことを知らせるため、たとえば警備会社に警報信号を送信する。
【０１０８】
具体的には、検知部７３は、たとえば、比較部７２が信号ＳＨまたは信号ＳＭを出力するとき、すなわちＦ（Ｐ（ｔ））が無動作閾値Ｔｈ２以上であるとき、所定エリアに人間が侵入したと判断する。
【０１０９】
一方、比較部７２が信号ＳＭを出力するとき、受信機１０１が人間の動作を検知しているのか、または妨害波を検知しているのかについて検知部７３において判断できない場合がある。たとえば、人間の動作の継続時間は秒のオーダーであるが、妨害波の継続時間は１００ミリ秒以下のオーダーである。したがって、比較部７２が信号ＳＭを出力する場合については、検知部７３は、たとえば、信号ＳＭが数秒間継続して出力されるときに、所定エリアに人間が侵入したと判断してもよい。
【０１１０】
妨害波受信時間計測部７５は、たとえば、比較部７２が信号ＳＭを出力する時間である妨害波受信時間を計測する。具体的には、妨害波受信時間計測部７５は、たとえば、比較部７２が時刻ｔｍｓ１において信号ＳＭの出力を開始すると、妨害波受信時間の計測を開始し、比較部７２が信号ＳＭの出力を停止する時刻ｔｍｅ１まで妨害波受信時間の計測を継続する。
【０１１１】
送信動作変更判断部７６は、たとえば、妨害波受信時間計測部７５において計測された妨害波受信時間に基づいて、送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かを判断する。より詳細には、送信動作変更判断部７６は、たとえば、妨害波受信時間が所定時間Ｔｍ１以上になる場合、送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきと判断する。
【０１１２】
具体的には、送信動作変更判断部７６は、たとえば、妨害波受信時間が時刻ｔｍｓ１から所定時間Ｔｍ１を経過する時刻ｔｍｄ１において、送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきと判断し、妨害波受信情報を送信動作変更指示部７４へ出力する。
【０１１３】
送信動作変更指示部７４は、たとえば、送信動作変更判断部７６から妨害波受信情報を受けると、周波数チャネル変更指示、送信出力電力変更指示および送信出力周期変更指示の少なくとも１つを電波変更指示として通信部５１経由で送信機１５１へ送信する。
【０１１４】
送信動作変更指示部７４は、送信出力電力変更指示については、たとえば送信出力電力を上げる旨を示す送信出力電力変更指示を送信機１５１へ送信する。これにより、受信機１０１では、受信する無線信号のＳＩＲを大きくすることができる。
【０１１５】
また、送信動作変更指示部７４は、たとえば、周波数チャネル変更指示を送信機１５１へ送信する場合、変更後に用いられる周波数チャネルをアレイ受信部５２および通信部５１に設定する。これにより、アレイ受信部５２および通信部５１は、搬送波周波数が変更された後の送信機１５１からの無線信号を正しく復調することができる。
【０１１６】
［妨害波受信回数に基づいて送信動作の変更を判断する制御部の構成］
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける制御部の構成を示す図である。
【０１１７】
図９を参照して、制御部５３の変形例である制御部５４は、空間特徴量算出部１１と、メモリ制御部１２と、メモリ１３と、空間特徴量分析部６４とを含む。空間特徴量分析部６４は、図７に示す空間特徴量分析部６３と比べて、妨害波受信時間計測部７５および送信動作変更判断部７６の代わりに、妨害波受信回数計測部７７および送信動作変更判断部７８を含む。
【０１１８】
空間特徴量算出部１１、メモリ制御部１２およびメモリ１３は、図７に示す空間特徴量算出部１１、メモリ制御部１２およびメモリ１３とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。空間特徴量分析部６４における閾値設定部７１、比較部７２、検知部７３および送信動作変更指示部７４は、図７に示す空間特徴量分析部６３における閾値設定部７１、比較部７２、検知部７３および送信動作変更指示部７４とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１１９】
空間特徴量分析部６４は、たとえば、空間特徴量Ｐ（ｔ）が所定回数以上所定範囲に含まれる場合、電波変更指示を通信部５１経由で送信機１５１へ送信する。
【０１２０】
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量算出部が算出するＦ（Ｐ（ｔ））の時間変化およびＦ（Ｐ（ｔ））と各閾値との関係の時間変化の一例を示す図である。
【０１２１】
図１０を参照して、具体的には、空間特徴量分析部６４における妨害波受信回数計測部７７は、たとえば、妨害波を受信した回数を示すカウント値を記録するためのカウンタを有する。妨害波受信回数計測部７７は、たとえば、比較部７２が出力する信号を監視し、信号ＳＬが信号ＳＭへ切り替わるとき、妨害波を新たに受信したものとしてカウント値をインクリメントする。
【０１２２】
送信動作変更判断部７８は、たとえば、妨害波受信回数計測部７７におけるカウンタに記録されたカウント値に基づいて、送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かを判断する。
【０１２３】
具体的には、送信動作変更判断部７８は、たとえば、信号ＳＬから信号ＳＭへ切り替わる時刻ｔｍｓ２から所定時間Ｔｍ２内におけるカウント値の増分が所定値具体的には３カウント以上となる場合、送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきと判断し、妨害波受信情報を送信動作変更指示部７４へ出力する。
【０１２４】
たとえば、送信動作変更判断部７８は、図１０に示すように、時刻ｔｍｓ２から所定時間Ｔｍ２が経過する前にカウント値の増分が３カウント以上になるので、カウント値の増分が３カウントとなる時刻ｔｍｄ２において送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきと判断する。
【０１２５】
なお、空間特徴量分析部６４は、所定時間内におけるカウント値の増分に基づいて、送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきか否かを判断する構成であるとしたが、これに限定するものではない。空間特徴量分析部６４は、たとえば、カウント値の累積値に基づいて、送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきか否かを判断する構成であってもよい。
【０１２６】
［妨害波受信割合に基づいて送信動作の変更を判断する制御部の構成］
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける制御部の構成を示す図である。
【０１２７】
図１１を参照して、制御部５３の変形例である制御部５５は、空間特徴量算出部１１と、メモリ制御部１２と、メモリ１３と、空間特徴量分析部６５とを含む。空間特徴量分析部６５は、図７に示す空間特徴量分析部６３と比べて、送信動作変更判断部７６の代わりに、送信動作変更判断部８１を含み、さらに、サンプリング時間計測部７９および期間割合算出部８０を含む。
【０１２８】
空間特徴量算出部１１、メモリ制御部１２およびメモリ１３は、図７に示す空間特徴量算出部１１、メモリ制御部１２およびメモリ１３とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。空間特徴量分析部６５における閾値設定部７１、比較部７２、検知部７３、妨害波受信時間計測部７５および送信動作変更指示部７４は、図７に示す空間特徴量分析部６３における閾値設定部７１、比較部７２、検知部７３、妨害波受信時間計測部７５および送信動作変更指示部７４とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１２９】
空間特徴量分析部６５は、たとえば、対象電波に基づく値としての空間特徴量Ｐ（ｔ）が、自己の受信機１０１における対象電波の受信期間に対して所定割合以上所定範囲に含まれる場合、電波変更指示を通信部５１経由で送信機１５１へ送信する。
【０１３０】
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量算出部が算出するＦ（Ｐ（ｔ））の時間変化およびＦ（Ｐ（ｔ））と各閾値との関係の時間変化の一例を示す図である。
【０１３１】
図１２を参照して、具体的には、空間特徴量分析部６５におけるサンプリング時間計測部７９は、たとえば、通信部５１から受ける誤り検出結果、ＩＤ情報およびサンプリング指示信号に基づいて対象電波の受信期間を計測する。
【０１３２】
具体的には、サンプリング時間計測部７９は、通信部５１がサンプリング指示信号の出力を開始すると、サンプリング時間の計測を開始し、通信部５１がサンプリング指示信号の出力を停止するまでサンプリング時間の計測を継続する。
【０１３３】
また、サンプリング時間計測部７９は、誤り検出結果が無線信号に誤りがあることを示す場合におけるサンプリング指示信号、およびＩＤ情報が無線信号の送信元が送信機１５１以外の装置を示す場合におけるサンプリング指示信号を計測の対象から除外する。
【０１３４】
期間割合算出部８０は、たとえば、対象電波の受信期間に対する妨害波の受信期間の割合Ｒを算出する。具体的には、期間割合算出部８０は、たとえば、直近の一定時間Ｔｃ１においてサンプリング時間計測部７９が計測するサンプリング時間を積算し、サンプリング積算時間Ｔｓ１を算出する。
【０１３５】
また、期間割合算出部８０は、たとえば、直近の一定時間Ｔｃ１において妨害波受信時間計測部７５が計測する妨害波受信時間を積算し、妨害波受信積算時間Ｔｉ１を算出する。
【０１３６】
期間割合算出部８０は、たとえば、直近の一定時間Ｔｃ１における対象電波の受信期間であるサンプリング積算時間Ｔｓ１に対する妨害波の受信期間である妨害波受信積算時間Ｔｉ１の割合Ｒを示すＴｉ１／Ｔｓ１を算出する。
【０１３７】
送信動作変更判断部８１は、たとえば、期間割合算出部８０において算出された割合Ｒに基づいて、送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かを判断する。
【０１３８】
具体的には、送信動作変更判断部８１は、たとえば、割合Ｒが所定値以上となる場合、送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきと判断し、妨害波受信情報を送信動作変更指示部７４へ出力する。
【０１３９】
たとえば、送信動作変更判断部８１は、図１２に示すように、割合Ｒが所定値具体的にはＲｔｈ以上となる時刻ｔｍｄ３において、送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきと判断する。
【０１４０】
［妨害波変動回数に基づいて送信動作の変更を判断する制御部の構成］
図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける制御部の構成を示す図である。
【０１４１】
図１３を参照して、制御部５３の変形例である制御部５６は、空間特徴量算出部１１と、メモリ制御部１２と、メモリ１３と、空間特徴量分析部６６とを含む。空間特徴量分析部６６は、図７に示す空間特徴量分析部６３と比べて、閾値設定部７１、比較部７２、検知部７３、妨害波受信時間計測部７５および送信動作変更判断部７６の代わりに、閾値設定部９１、比較部９２、検知部９３、妨害波受信回数計測部９５および送信動作変更判断部９６を含む。
【０１４２】
空間特徴量算出部１１、メモリ制御部１２およびメモリ１３は、図７に示す空間特徴量算出部１１、メモリ制御部１２およびメモリ１３とそれぞれ同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。空間特徴量分析部６６における送信動作変更指示部７４は、図７に示す空間特徴量分析部６３における送信動作変更指示部７４と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１４３】
空間特徴量分析部６６は、たとえば、所定範囲に含まれる所定の閾値と対象電波に基づく値との関係が所定条件を満たす場合、電波変更指示を通信部５１経由で送信機１５１へ送信する。具体的には、空間特徴量分析部６６は、たとえば、上記所定範囲である動作閾値Ｔｈ１と無動作閾値Ｔｈ２との間に変動判断閾値Ｔｈ３を設定し、変動判断閾値Ｔｈ３と対象電波に基づく値としての空間特徴量Ｐ（ｔ）との関係が所定条件を満たす場合、電波変更指示を通信部５１経由で送信機１５１へ送信する。
【０１４４】
図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量算出部が算出するＦ（Ｐ（ｔ））の時間変化およびＦ（Ｐ（ｔ））と各閾値との関係の時間変化の一例を示す図である。
【０１４５】
図１４を参照して、より詳細には、空間特徴量分析部６６における閾値設定部９１は、たとえば、動作閾値Ｔｈ１と、無動作閾値Ｔｈ２との間にＦ（Ｐ（ｔ））の変動を判断するための変動判断閾値Ｔｈ３を設定する。変動判断閾値Ｔｈ３は、たとえば「−３０ｄＢ」に設定される。
【０１４６】
比較部９２は、たとえば、閾値設定部９１により設定された動作閾値Ｔｈ１、無動作閾値Ｔｈ２および変動判断閾値Ｔｈ３と、空間特徴量算出部１１から受けるＦ（Ｐ（ｔ））とを比較し、比較結果に応じた信号を出力する。
【０１４７】
具体的には、比較部９２は、たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））が動作閾値Ｔｈ１以上である場合、ハイレベルの信号ＳＨを出力する。比較部９２は、たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））が変動判断閾値Ｔｈ３以上であり、かつ動作閾値Ｔｈ１より小さい場合、ミドルハイレベルの信号ＳＭＨを出力する。比較部９２は、たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））が無動作閾値Ｔｈ２以上であり、かつ変動判断閾値Ｔｈ３より小さい場合、ミドルローレベルの信号ＳＭＬを出力する。また、比較部９２は、たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））が無動作閾値Ｔｈ２より小さい場合、ローレベルの信号ＳＬを出力する。
【０１４８】
検知部９３は、たとえば、比較部９２が出力する信号に基づいて、所定エリアに人間が侵入したか否かを判断する。具体的には、検知部９３は、たとえば、比較部９２が信号ＳＨ、信号ＳＭＨまたは信号ＳＭＬを出力するとき、所定エリアに人間が侵入したと判断する。
【０１４９】
なお、検知部９３は、たとえば、信号ＳＭＨおよび信号ＳＭＬについては、比較部９２が信号ＳＭＨまたは信号ＳＭＬを数秒間継続して出力するとき、所定エリアに人間が侵入したと判断してもよい。
【０１５０】
妨害波変動回数計測部９５は、たとえば、妨害波の受信レベルが変動した回数を示すカウント値を記録するためのカウンタを有する。妨害波変動回数計測部９５は、たとえば、比較部９２が出力する信号を監視し、信号ＳＭＬが、信号ＳＭＨへ切り替わるとき、および信号ＳＭＨが信号ＳＭＬへ切り替わるときにおいて、妨害波の受信レベルが変動したものとしてカウント値をインクリメントする。なお、妨害波変動回数計測部９５は、たとえば、信号ＳＭＬまたは信号ＳＭＨが信号ＳＨまたは信号ＳＬへ切り替わるとき、カウント値をリセットしてもよい。
【０１５１】
送信動作変更判断部９６は、たとえば、妨害波変動回数計測部９５におけるカウンタに記録されたカウント値に基づいて、送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かを判断する。
【０１５２】
具体的には、送信動作変更判断部９６は、たとえば、信号ＳＬから信号ＳＭＬへ切り替わる時刻ｔｍｓ４から所定時間Ｔｍ４内におけるカウント値の増分が所定値具体的には５カウント以上となる場合、送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきと判断し、妨害波受信情報を送信動作変更指示部７４へ出力する。
【０１５３】
たとえば、送信動作変更判断部９６は、図１４に示すように、時刻ｔｍｓ４から所定時間Ｔｍ４が経過する前にカウント値の増分が５カウント以上となるので、カウント値の増分が５カウントとなる時刻ｔｍｄ４において送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきと判断する。
【０１５４】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る受信機１０１では、対象電波に基づく値として空間特徴量Ｐ（ｔ）を用いる構成であるとしたが、これに限定するものではない。受信機１０１では、対象電波に基づく値として、たとえば対象電波の測定値を用いる構成であってもよい。
【０１５５】
具体的には、受信機１０１では、対象電波に基づく値として、たとえば受信した対象電波のＲＳＳＩ信号のレベルを用いる構成であってもよい。より詳細には、たとえば、妨害波を含む対象電波のＲＳＳＩ信号のレベルが、妨害波を含まないＲＳＳＩ信号のレベルより大きくなることを利用する。受信機１０１は、動作閾値Ｔｈ１、無動作閾値Ｔｈ２および変動判断閾値Ｔｈ３を適宜設定することにより、ＲＳＳＩ信号のレベルに基づいて、所定エリアにおける人間の動作の監視、および送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かの判断を行ってもよい。
【０１５６】
また、受信機１０１では、対象電波に基づく値として、たとえば対象電波を復調することにより生成されるベースバンド信号のレベル、すなわちＩ成分およびＱ成分のレベルを用いる構成であってもよい。より詳細には、たとえば、妨害波を含む対象電波に基づくＩ成分およびＱ成分のレベルが、妨害波を含まない対象電波に基づくＩ成分およびＱ成分のレベルより大きくなることを利用する。受信機１０１は、動作閾値Ｔｈ１、無動作閾値Ｔｈ２および変動判断閾値Ｔｈ３を適宜設定することにより、Ｉ成分およびＱ成分のレベルに基づいて、所定エリアにおける人間の動作の監視、および送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かの判断を行ってもよい。
【０１５７】
また、対象電波に基づく値については、受信機１０１において、所定エリアにおける人間の動作を監視する際に用いられる値の種類と、送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かを判断する際に用いられる値の種類とが、同じであってもよいし、異なってもよい。
【０１５８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る受信機１０１では、空間特徴量分析部６３〜６６が送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かを判断する際に用いる基準のうち、一部または全部を適宜組み合わせた基準を用いて送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かを判断することも可能である。
【０１５９】
具体的には、本発明の第１の実施の形態に係る受信機１０１は、たとえば、空間特徴量分析部６３〜６６が上記判断に用いる条件のうち、一部または全部を組み合わせた条件を用いて上記判断を行ってもよい。
【０１６０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量分析部６３〜６６の各々において用いられる閾値は、同じ閾値であってもよいし、異なる閾値であってもよい。すなわち、空間特徴量分析部６３〜６６の各々が送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かの判断に用いる所定範囲は、同じであってもよいし、異なってもよい。
【０１６１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る空間特徴量分析部６３〜６６では、所定エリアに人間が侵入したか否かを判断する際に用いる動作閾値Ｔｈ１および無動作閾値Ｔｈ２を、送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かを判断する際に用いる構成であるとしたが、これに限定するものではない。
【０１６２】
空間特徴量分析部６３〜６６では、たとえば、動作閾値Ｔｈ１および無動作閾値Ｔｈ２の一方または両方と異なる閾値を用いて送信機１５１による電波の送信動作を変更するか否かを判断する構成であってもよい。
【０１６３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムでは、受信機１０１は、１台の送信機１５１から送信される電波を処理する構成であるとしたが、これに限定するものではない。受信機１０１は、たとえば複数の送信機１５１から送信される各電波を処理する構成であってもよい。
【０１６４】
［動作］
図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る送信機が無線信号を送信する際の動作手順を定めたフローチャートである。侵入検知システム２０１における送信機１５１および受信機１０１は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０１６５】
図１５を参照して、まず、送信機１５１は、たとえば、受信機１０１へ送信すべきフレームを生成する（ステップＳ１０２）。
【０１６６】
次に、送信機１５１は、受信機１０１から新たな電波変更指示を受信している場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、受信した電波変更指示に従って電波の送信動作を変更する（ステップＳ１０６）。
【０１６７】
次に、送信機１５１は、キャリアセンスを行い、無線機１６１等の他の装置が電波を送信しているか否かを判断する（ステップＳ１０８）。
【０１６８】
一方、送信機１５１は、受信機１０１から新たな電波変更指示を受信していない場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、キャリアセンスを行い、他の装置が電波を送信しているか否かを判断する（ステップＳ１０８）。
【０１６９】
次に、送信機１５１は、他の装置が電波を送信していると判断すると、所定時間経過後、再度キャリアセンスを行う（ステップＳ１０８でＹＥＳ）。
【０１７０】
一方、送信機１５１は、他の装置が電波を送信していないと判断すると、フレームを含む対象電波を受信機１０１へ送信する（ステップＳ１０８でＮＯおよびステップＳ１１０）。
【０１７１】
次に、送信機１５１は、電波を受信機１０１へ送信してから送信出力周期Ｔｔ経過するまで待機し（ステップＳ１１２でＮＯ）、送信出力周期Ｔｔ経過すると（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、受信機１０１へ送信すべきフレームを生成する（ステップＳ１０２）。
【０１７２】
図１６は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機が人間の動作を監視する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１７３】
図１６を参照して、侵入検知モードにおいて、まず、受信機１０１における制御部５３は、通信部５１から受ける誤り検出結果およびＩＤ情報に基づいて、アレイ受信部５２により受信された電波が送信機１５１から送信された対象電波であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【０１７４】
次に、制御部５３は、アレイ受信部５２により受信された電波が対象電波でないと判定する場合、対象電波の受信を待ち受ける（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０１７５】
一方、制御部５３が、アレイ受信部５２により受信された電波が対象電波であると判定する場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、空間特徴量算出部１１は、対象電波を用いてたとえばＦ（Ｐ（ｔ））を算出する（ステップＳ２０４）。
【０１７６】
次に、制御部５３は、算出したＦ（Ｐ（ｔ））に基づいて所定エリアにおける人間の動作を監視する（ステップＳ２０６）。
【０１７７】
次に、制御部５３は、Ｆ（Ｐ（ｔ））が所定条件を満たさない場合（ステップＳ２０８でＮＯ）、対象電波の受信を待ち受ける（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０１７８】
一方、制御部５３は、Ｆ（Ｐ（ｔ））が所定条件を満たす場合（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、電波変更指示を通信部５１経由で送信機１５１へ送信する（ステップＳ２１０）。
【０１７９】
次に、制御部５３は、対象電波の受信を待ち受ける（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０１８０】
ところで、特許文献１に記載のイベント検出装置では、たとえば、受信機が、受信機にとって希望波となる電波を送信する送信機、および受信機にとって妨害波となる電波を送信する送信機から概ね同じ搬送波周波数の電波を受信する場合、妨害波を含む無線信号を用いて所定エリアの状態を求めてしまう。
【０１８１】
このようにして求められた状態に基づいて所定エリアにおける人間の動作を検知する場合、受信機では、所定エリアにおける電波環境に変化があったように観測してしまう誤検知が発生することがある。
【０１８２】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムは、所定エリアに配置され、電波を送信する送信機１５１と、電波を受信し、受信した電波が、送信機１５１から送信された対象電波であるか否かを判定し、対象電波であると判定した場合に、対象電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する受信機１０１とを備える。受信機１０１は、対象電波に基づく値が所定条件を満たす場合、電波の送信動作を変更する電波変更指示を送信機１５１に与える。
【０１８３】
このような構成により、たとえば受信機１０１が妨害波を受信した場合に送信機１５１における送信動作が変更されるので、対象電波に妨害波が含まれる確率を低下させることができる。
【０１８４】
これにより、受信機１０１では、所定エリアにおける電波環境に変化があったように観測してしまう誤検知の発生を抑制することができるので、検知精度を向上させることができる。
【０１８５】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムでは、受信機１０１は、所定範囲に含まれる変動判断閾値Ｔｈ３と上記値との関係が所定条件を満たす場合、電波変更指示を送信機１５１に与える。
【０１８６】
このような構成により、上記所定範囲と上記値との比較結果からでは妨害波と人間の動作との区別をつけることが困難である場合に受信機１０１における電波環境が変更されるので、電波環境が変更された後の新たな上記値に基づいて、妨害波と人間の動作との区別をより正しくつけることができる。これにより、受信機１０１では、妨害波を受信したか否かを適切に判断することができる。
【０１８７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムでは、受信機１０１は、対象電波に基づく値が所定時間以上所定範囲に含まれる場合、電波変更指示を送信機１５１に与える。
【０１８８】
このような構成により、人間の動作に起因して上記値が所定範囲に含まれる時間のオーダーと、妨害波に起因して上記値が所定範囲に含まれる時間のオーダーとの違いに基づいて、妨害波と人間の動作との区別をより正しくつけることができるので、受信機１０１では、妨害波を受信したか否かを適切に判断することができる。
【０１８９】
一方、たとえば、上記値が所定範囲に含まれる時間のオーダーについて、人間の動作および妨害波の間において違いがない場合ある。
【０１９０】
このような場合においても、上記値が所定時間以上所定範囲に含まれるとき、送信機１５１における電波の送信動作が変更されるので、受信機１０１では、上記値が送信動作の変更後引き続き所定時間以上所定範囲に含まれる場合、人間の動作に起因して上記値が所定範囲に含まれていることを認識することができる。
【０１９１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムでは、受信機１０１は、対象電波に基づく値が所定回数以上所定範囲に含まれる場合、電波変更指示を送信機１５１に与える。
【０１９２】
このような構成により、人間の動作に起因して上記値が所定範囲に含まれる回数と、妨害波に起因して上記値が所定範囲に含まれる回数との違いに基づいて、妨害波と人間の動作との区別をより正しくつけることができるので、受信機１０１では、妨害波を受信したか否かを適切に判断することができる。
【０１９３】
具体的には、人間の動作に起因して上記値が変動する場合に要する時間は、妨害波に起因して上記値が変動する場合に要する時間より長いことが多いため、上記値が所定回数以上所定範囲に含まれる場合、妨害波に起因して上記値が所定範囲に含まれていることを認識することができる。
【０１９４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムでは、受信機１０１は、対象電波に基づく値が、受信機１０１における対象電波の受信期間に対して所定割合以上所定範囲に含まれる場合、電波変更指示を送信機１５１に与える。
【０１９５】
このような構成により、人間の動作に起因して上記値が所定範囲に含まれる割合と、妨害波に起因して上記値が所定範囲に含まれる割合との違いに基づいて、妨害波と人間の動作との区別をより正しくつけることができるので、受信機１０１では、妨害波を受信したか否かを適切に判断することができる。
【０１９６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムでは、受信機１０１は、所定エリアにおける人間の動作を検知する侵入検知処理を行う。受信機１０１は、人間の動作が有ると判定する基準となる動作閾値Ｔｈ１、および人間の動作が無いと判定する基準となる無動作閾値Ｔｈ２と、対象電波に基づく値との比較結果に基づいて侵入検知処理を行う。そして、上記所定範囲は、動作閾値Ｔｈ１および無動作閾値Ｔｈ２の間である。
【０１９７】
このような構成により、上記値と上記所定範囲との関係に基づいて人間の動作を検知することが難しい場合に受信機１０１における電波環境が変更されるので、電波環境が変更された後の新たな上記関係に基づいて、適切な侵入検知処理を行うことができる。
【０１９８】
また、妨害波を受信したか否かについての判断、および人間の動作を検知したか否かについての判断において用いられる基準を共通化することができるので、総合的な判断を行うことができ、また、判断処理の簡素化を図ることができる。
【０１９９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムでは、送信機１５１は、電波変更指示を受信機１０１から与えられた場合、送信する電波の電力、送信する電波の搬送波周波数、および送信する電波の送信出力周期Ｔｔの少なくともいずれか１つを変更する。
【０２００】
このように、送信機１５１における電波送信のパラメータを変更する構成により、たとえば、送信機１５１が送信する電波の電力を変更し、受信機１０１におけるＳＩＲが改善する場合、受信機１０１では、上記値が妨害波による異常な値から正常な値に近づくので、妨害波による誤検知の発生を抑制することができる。
【０２０１】
また、たとえば、送信機１５１が送信する電波の搬送波周波数を変更し、受信機１０１において対象電波の搬送波周波数と妨害波の搬送波周波数とが異なる周波数となる場合、受信機１０１では、対象電波および妨害波を同時に受信しても電波の復調処理を行う際に妨害波を除去できるので、妨害波による誤検知の発生を抑制することができる。
【０２０２】
また、たとえば、送信機１５１が送信する電波の送信出力周期Ｔｔを変更し、受信機１０１において対象電波を受信する周期と妨害波を受信する周期とが異なる周期となる場合、受信機１０１では、対象電波および妨害波を同時に受信する確率を低下させることができるので、妨害波による誤検知の発生を抑制することができる。
【０２０３】
すなわち、受信機１０１では、対象電波に対する妨害波の影響を小さくすることができるので、妨害波による誤検知の発生を抑制することができる。
【０２０４】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る受信機では、検知部７３，９３は、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアへの人間の侵入を検知する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検知部７３，９３は、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアに存在する人間の不審行動開始を検知する構成であってもよい。この場合も、検知部７３，９３は、空間特徴量Ｐ（ｔ）の変動により、所定エリアに存在する人間の不審行動開始を検知することができる。
【０２０５】
また、本発明の第１の実施の形態に係る受信機では、侵入者の有無という二値的な判定を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。侵入可能性のレベルを示す指標を出力する構成であってもよい。
【０２０６】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２０７】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る監視システムと比べて、使用目的を変更した監視システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る侵入検知システムと同様である。
【０２０８】
本発明の第１の実施の形態に係る受信機１０１では、検知部７３，９３が、空間特徴量算出部１１によって算出された空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、所定エリアにおける人間の動作として、所定エリアへの人間の侵入または不審行動開始を検知する。
【０２０９】
これに対して、本発明の第２の実施の形態に係る見守りシステム（監視システム）２０２における見守り装置すなわち受信機（監視親機）１０１では、所定エリアにおける人間の動作として、送信機（監視子機）１５１が送信する電波に基づいて、所定エリアにおける人間、具体的には見守り対象者の無動作または少動作を検知する。
【０２１０】
より詳細には、受信機１０１の制御部５３〜５６における検知部７３，９３は、空間特徴量算出部１１によって算出されたＦ（Ｐ（ｔ））に基づいて、所定エリアにおける人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する。具体的には、たとえば、検知部７３，９３は、所定エリアにおいて、心臓発作などの異常が発生したことにより所定時間以上動いていない人間がいるか否かを監視する。この所定エリアは、たとえば、通常時には１または複数の人間が歩行等の動作を行っている領域である。
【０２１１】
空間特徴量算出部１１は、本発明の第１の実施の形態に係る受信機と同様に、初期ベクトルｖｎｏと、観測時ｔにおける固有ベクトルｖｏｂ（ｔ）とを用いて、観測時ｔにおける空間特徴量Ｐ（ｔ）を算出する。空間特徴量算出部１１は、たとえば、算出した空間特徴量Ｐ（ｔ）をＦ（Ｐ（ｔ））＝１０×Ｌｏｇ｛１−Ｐ（ｔ）｝で表される式へ代入する。
【０２１２】
ここで、受信機１０１において比較基準として用いられる初期ベクトルｖｎｏは、たとえば所定エリアに人間が存在していないときの固有ベクトルである。
【０２１３】
空間特徴量分析部６３〜６６は、たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））に基づいて妨害波の有無を判断するための基準として、所定エリアにおいて人間の動作があるかまたは少なくないと判定する基準となる動作閾値Ｔｈ４、および所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ないと判定する基準となる無動作閾値Ｔｈ５を設定する。また、空間特徴量分析部６６は、たとえば、動作閾値Ｔｈ４と無動作閾値Ｔｈ５との間に変動判断閾値Ｔｈ６を設定する。
【０２１４】
動作閾値Ｔｈ４、無動作閾値Ｔｈ５および変動判断閾値Ｔｈ６は、それぞれ本発明の第１の実施の形態に係る受信機１０１で用いられる動作閾値Ｔｈ１、無動作閾値Ｔｈ２および変動判断閾値Ｔｈ３と同じ値に設定されてもよいし、異なる値に設定されてもよい。
【０２１５】
たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））がゼロに近い値であるほど、観測時ｔにおける所定エリアの状態は、１または複数の人間が動いている通常時の状態に近い。このため、検知部７３，９３は、Ｆ（Ｐ（ｔ））が動作閾値Ｔｈ４以下である状態が、所定時間以上継続する場合、所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ないと判断する。
【０２１６】
具体的には、動作閾値Ｔｈ４が「−１０ｄＢ」であると仮定すると、検知部７３，９３は、Ｆ（Ｐ（ｔ））が「−１０ｄＢ」より大きい場合、所定エリアにおいて人間の動作の有る通常状態であると判断する。一方、検知部７３，９３は、Ｆ（Ｐ（ｔ））が「−１０ｄＢ」以下である状態が、所定時間以上継続する場合、所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ない異常状態であると判断する。
【０２１７】
たとえば、空間特徴量分析部６６は、変動判断閾値Ｔｈ６と対象電波に基づく値としての空間特徴量Ｐ（ｔ）との関係が所定条件を満たす場合、電波変更指示を通信部５１経由で送信機１５１へ送信する。
【０２１８】
具体的には、空間特徴量分析部６６は、たとえば、Ｆ（Ｐ（ｔ））と変動判断閾値Ｔｈ６との大小関係が変化する回数を示すカウント値の所定時間内における増分が所定値以上となる場合、送信機１５１による電波の送信動作を変更すべきと判断し、妨害波受信情報を送信動作変更指示部７４へ出力する。
【０２１９】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る侵入検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２２０】
たとえば、本発明の第２の実施の形態に係る見守りシステムは、所定エリアに配置され、電波を送信する送信機１５１と、電波を受信し、受信した電波が、送信機１５１から送信された対象電波であるか否かを判定し、対象電波であると判定した場合に、対象電波を用いて所定エリアにおける人間の動作を監視する受信機１０１とを備える。受信機１０１は、対象電波に基づく値が所定条件を満たす場合、電波の送信動作を変更する電波変更指示を送信機１５１に与える。
【０２２１】
このような構成により、たとえば受信機１０１が妨害波を受信した場合に送信機１５１における送信動作が変更されるので、対象電波に妨害波が含まれる確率を低下させることができる。
【０２２２】
これにより、受信機１０１では、所定エリアにおける電波環境に変化があったように観測してしまう誤検知の発生を抑制することができるので、検知精度を向上させることができる。
【０２２３】
また、本発明の第２の実施の形態に係る見守りシステムでは、受信機１０１は、所定エリアにおいて人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する見守り処理を行う。受信機１０１は、人間の動作が有るかまたは少なくないと判定する基準となる動作閾値Ｔｈ４、および人間の動作が無いかまたは少ないと判定する基準となる無動作閾値Ｔｈ５と、対象電波に基づく値との比較結果に基づいて見守り処理を行う。そして、上記所定範囲は、動作閾値Ｔｈ４および無動作閾値Ｔｈ５の間である。
【０２２４】
このような構成により、上記値と上記所定範囲との関係に基づいて人間の動作が無いかまたは少ないことを検知することが難しい場合に受信機１０１における電波環境が変更されるので、電波環境が変更された後の新たな上記関係に基づいて、適切な見守り処理を行うことができる。
【０２２５】
また、妨害波を受信したか否かについての判断、および人間の動作人間の動作が無いかまたは少ないことを検知したか否かについての判断において用いられる基準を共通化することができるので、総合的な判断を行うことができ、また、判断処理の簡素化を図ることができる。
【０２２６】
また、本発明の第２の実施の形態に係る見守りシステムでは、受信機１０１は、所定エリアにおける人間の動作が無いかまたは少ないことを検知する。
【０２２７】
このような構成により、所定エリアにおける人間の見守りを良好に行なうことができる。
【０２２８】
なお、本発明の第２の実施の形態に係る受信機では、人間の動作の有無または多少という二値的な判定を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。人間の無動作または少動作の可能性のレベルを示す指標を出力する構成であってもよい。
【０２２９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機および第２の実施の形態に係る見守りシステムにおける受信機では、空間特徴量として固有ベクトルを用いる構成であるとしたが、これに限定するものではない。固有ベクトルに限らず、非特許文献１に記載されているような遅延プロファイル等、他の空間特徴量を用いる構成であってもよい。
【０２３０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機および第２の実施の形態に係る見守りシステムにおける受信機では、空間特徴量として１次元の特徴量を用いる構成であるとしたが、これに限定するものではない。空間特徴量として多次元の特徴量を用いる構成であってもよい。たとえば、固有ベクトルそのものを特徴量ベクトルとして用いることも可能であるし、非特許文献１に記載されているような遅延プロファイルを用いることも可能である。
【０２３１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る侵入検知システムにおける受信機および第２の実施の形態に係る見守りシステムにおける受信機はアレイ式電波センサであるとしたが、他の種類の電波センサであってもよい。
【０２３２】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０２３３】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０２３４】
［付記１］
所定エリアに配置され、電波を送信する送信機と、
電波を受信し、受信した電波が、前記送信機から送信された対象電波であるか否かを判定し、前記対象電波であると判定した場合に、前記対象電波を用いて前記所定エリアにおける人間の動作を監視する受信機とを備え、
前記受信機は、前記対象電波に基づく値が所定条件を満たす場合、電波の送信動作を変更する電波変更指示を送信機に与えることが可能であり、
前記値は、空間特徴量、ＲＳＳＩ信号のレベルまたはベースバンド信号のレベルであり、
前記電波変更指示は、送信出力電力変更指示、周波数チャネル変更指示および送信出力周期変更指示のうち少なくともいずれか１つである、監視システム。
【符号の説明】
【０２３５】
１１  空間特徴量算出部
１２  メモリ制御部
１３  メモリ
２１  アンテナ部
２２  受信回路
３１  バンドパスフィルタ
３２  ローノイズアンプ
３３  直交復調器
３４  Ａ／Ｄコンバータ
３５  分岐回路
３６  発振器
４１  アンテナ
４２  制御部
４３  トランシーバ
４４  パワーアンプ
４５  周波数チャネル変更部
４６  アンテナ
４７  トランシーバ
４８  サンプリング制御部
４９  誤り検出部
５１  通信部
５２  アレイ受信部
５３，５４，５５，５６  制御部
６３，６４，６５，６６  空間特徴量分析部
７１，９１  閾値設定部
７２，９２  比較部
７３，９３  検知部
７４  送信動作変更指示部
７５  妨害波受信時間計測部
７６，７８，８１，９６  送信動作変更判断部
７７  妨害波受信回数計測部
７９  サンプリング時間計測部
８０  期間割合算出部
９５  妨害波変動回数計測部
１０１  受信機（監視親機）
１５１  送信機（監視子機）
１６１  無線機
２０１  侵入検知システム（監視システム）
２０２  見守りシステム（監視システム）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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