(57)【要約】【課題】所定エリアにおける人間の動作の監視に用いる電波を出力する構成において、監視の誤りを抑制し、監視の精度を向上させることができる送信装置を提供する。【解決手段】送信装置は、所定エリアに配置され、受信した電波に基づ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装置へ電波を出力する送信装置であって、無指向性アンテナと、前記無指向性アンテナによる電波の放射範囲を制限する構造体を装着するための装着部とを備える。【選択図】図４
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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、受信した電波に基づ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装置へ電波を出力する送信装置であって、
無指向性アンテナと、
前記無指向性アンテナによる電波の放射範囲を制限する構造体を装着するための装着部とを備える、送信装置。
【請求項２】
前記構造体は、前記装着部に装着された状態において前記無指向性アンテナからの電波の放射方向の一部と交差する板状の部材である、請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記無指向性アンテナは、棒状のアンテナ素子を含み、
前記構造体は、前記装着部に装着された状態において前記アンテナ素子の周りに並んで位置する棒状の部材である、請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
所定エリアに配置され、受信した電波に基づ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装置へ電波を出力する送信装置であって、
有指向性アンテナと、
前記有指向性アンテナに電力を供給する給電部とを備え、
前記有指向性アンテナは、前記電波の放射範囲として、複数種類の放射範囲を設定可能であり、
各前記放射範囲は、共通の放射方向を含む、送信装置。
【請求項５】
前記有指向性アンテナは、
複数のアンテナ素子と、
各前記アンテナ素子の少なくとも一部への給電の有無を選択的に切り替え可能な切替部とを含み、
いずれの前記アンテナ素子が給電を受けるかに応じて前記放射範囲が変更される、請求項４に記載の送信装置。
【請求項６】
前記有指向性アンテナは、さらに、
前記各アンテナ素子と接触する誘電体を含む、請求項５に記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置に関し、特に、人間の動作の監視に用いる電波の送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定エリアにおいて、人間の動作を監視する監視装置が開発されている。監視方法の一例として、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、オペアンプＯＰ．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、オペアンプＯＰ．９７ｐｐ．９７−１００００、２００７年１月１日
【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】
ところで、特許文献１に記載のイベント検出装置および所定の送信機がたとえば会議室において設置される場合、イベント検出装置は、当該会議室における検知処理に用いるべき電波として、送信機からイベント検出装置へ直進する電波および送信機から送信されて当該会議室の壁面等において反射した電波等を受信する。
【０００８】
しかしながら、上記イベント検出装置は、検知処理に用いるべき上記電波の他に、上記会議室から外部へ漏えいした電波、たとえば上記送信装置から送信された後、上記会議室の壁を透過し、隣接する廊下等において壁、物または人間に当たって反射し、再び元の会議室へ戻ってきた電波も受信する場合がある。
【０００９】
会議室から外部へ漏えいする電波の成分が大きい場合、たとえば上記廊下において人間が歩行等の動作をすると、上記イベント検出装置は、受信した電波の変化に基づいて、自己の設置された会議室に人間が侵入したと誤検知してしまう可能性がある。
【００１０】
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、所定エリアにおける人間の動作の監視に用いる電波を出力する構成において、監視の誤りを抑制し、監視の精度を向上させることができる送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る送信装置は、所定エリアに配置され、受信した電波に基づ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装置へ電波を出力する送信装置であって、無指向性アンテナと、前記無指向性アンテナによる電波の放射範囲を制限する構造体を装着するための装着部とを備える。
【００１２】
（４）またこの発明の別の局面に係る送信装置は、所定エリアに配置され、受信した電波に基づ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装置へ電波を出力する送信装置であって、有指向性アンテナと、前記有指向性アンテナに電力を供給する給電部とを備え、前記有指向性アンテナは、前記電波の放射範囲として、複数種類の放射範囲を設定可能であり、各前記放射範囲は、共通の放射方向を含む。
【００１３】
本発明は、このような特徴的な構成を備える送信装置として実現することができるだけでなく、当該送信装置を含むシステムとして実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、所定エリアにおける人間の動作の監視に用いる電波を出力する構成において、監視の誤りを抑制し、監視の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置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送信装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部に放射制限部が装着されたことによる電波の放射方向の変化を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ部のシミュレーションモデルの一例を示す斜視図である。
【図７】図７は、図６に示すシミュレーションモデルの平面図である。
【図８】図８は、図６および図７に示すシミュレーションモデルを用いて得られた水平面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図９】図９は、図６および図７に示すシミュレーションモデルを用いて得られた垂直面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ部のシミュレーションモデルの他の例を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示すシミュレーションモデルの平面図である。
【図１２】図１２は、図１０および図１１に示すシミュレーションモデルを用いて得られた、水平面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１０および図１１に示すシミュレーションモデルを用いて得られた、垂直面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部の構成を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ部のシミュレーションモデルの一例を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５に示すシミュレーションモデルの平面図である。
【図１７】図１７は、図１５および図１６に示すシミュレーションモデルを用いて得られた、水平面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、図１５および図１６に示すシミュレーションモデルを用いて得られた、垂直面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ部のシミュレーションモデルの他の例を示す斜視図である。
【図２０】図２０は、図１９に示すシミュレーションモデルの平面図である。
【図２１】図２１は、図１９および図２０に示すシミュレーションモデルを用いて得られた水平面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、図１９および図２０に示すシミュレーションモデルを用いて得られた垂直面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部の構成の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置における平面アンテナの構成を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置における平面アンテナの電波の放射範囲の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置における平面アンテナの電波の放射範囲の他の例を示す図である。
【図２７】図２７は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部の構成の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
最初に、本発明の実施の形態の内容を列記して説明する。
【００１７】
（１）本発明の実施の形態に係る送信装置は、所定エリアに配置され、受信した電波に基づ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装置へ電波を出力する送信装置であって、無指向性アンテナと、前記無指向性アンテナによる電波の放射範囲を制限する構造体を装着するための装着部とを備える。
【００１８】
このような構成により、所定エリア以外のエリアにおける人間の動作が誤って検知されるような場合に、構造体を装着することによって、所定エリアの外部への電波の漏えいを抑えることができるため、正しい監視結果を得ることができるようになる。したがって、所定エリアにおける人間の動作の監視に用いる電波を出力する構成において、監視の誤りを抑制し、監視の精度を向上させることができる。
【００１９】
また、構造体が必要ない場合には、構造体を装着しない構成とすることができるため、所定エリアにおける広い範囲へ積極的に電波を放射し、所定エリアを広範に監視することができる。
【００２０】
（２）好ましくは、前記構造体は、前記装着部に装着された状態において前記無指向性アンテナからの電波の放射方向の一部と交差する板状の部材である。
【００２１】
このような構成により、簡易かつ低コストな構成でアンテナからの電波の放射範囲を制限することができる。
【００２２】
（３）好ましくは、前記無指向性アンテナは、棒状のアンテナ素子を含み、前記構造体は、前記装着部に装着された状態において前記アンテナ素子の周りに並んで位置する棒状の部材である。
【００２３】
このような構成により、たとえば、装着する棒状の部材の数を変更することによって電波の放射の制限範囲を容易に調整することができる。
【００２４】
（４）本発明の実施の形態に係る送信装置は、所定エリアに配置され、受信した電波に基づ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装置へ電波を出力する送信装置であって、有指向性アンテナと、前記有指向性アンテナに電力を供給する給電部とを備え、前記有指向性アンテナは、前記電波の放射範囲として、複数種類の放射範囲を設定可能であり、各前記放射範囲は、共通の放射方向を含む。
【００２５】
このように、電波の放射範囲を変更可能な構成により、たとえば、放射範囲を大きくした状態においては、所定エリアにおける広い範囲へ積極的に電波を放射することができるため、所定エリアを広範に監視することができる。また、所定エリア以外のエリアにおける人間の動作が誤って検知されるような場合には、放射範囲を小さくし、所定エリアの外部への電波の漏えいを抑えることによって、正しい監視結果を得ることができるようになる。したがって、所定エリアにおける人間の動作の監視に用いる電波を出力する構成において、監視の誤りを抑制し、監視の精度を向上させることができる。
【００２６】
（５）好ましくは、前記有指向性アンテナは、複数のアンテナ素子と、各前記アンテナ素子の少なくとも一部への給電の有無を選択的に切り替え可能な切替部とを含み、いずれの前記アンテナ素子が給電を受けるかに応じて前記放射範囲が変更される。
【００２７】
このような構成により、簡易かつ低コストな構成でアンテナからの電波の放射範囲を調整することができ、また、たとえば機械的にアンテナの状態を変化させることなく電波の放射範囲の調整を行うことができるため、送信装置の耐久性を高めることができる。
【００２８】
（６）前記有指向性アンテナは、さらに、前記各アンテナ素子と接触する誘電体を含む。
【００２９】
このような構成により、有指向性アンテナの指向性を鋭くし、電波の放射範囲をより小さくすることができる。
【００３０】
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形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００３１】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る監視システムの構成を示す図である。
【００３２】
図１を参照して、監視システム１００は、送信装置１０と、監視装置１１とを備える。送信装置１０および監視装置１１は、監視対象の所定エリア、たとえば会議室であるエリア５に設置される。
【００３３】
送信装置１０は、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４として規格化されたＺｉｇＢｅｅ方式に従い、電波を監視装置１１へ送信する。この電波は、例えば２．４ＧＨｚ帯の無線信号である。
【００３４】
監視装置１１は、アレイ式電波センサであり、複数のアンテナを備え、送信装置１０から送信された電波の伝搬状態の変化を利用して、エリア５における人間の動作の監視機能を実現する。具体的には、送信装置１０から出力された電波は、エリア５における壁、障害物、または人間等によって反射、透過もしくは回折し、監視装置１１に到達する。送信装置１０から出力された電波は、反射などを行うことなく直接監視装置１１に到達してもよい。
【００３５】
監視装置１１は、自己の備える各アンテナにおいて受信した電波に基づいて、エリア５の状態を示す空間特徴量を算出し、算出した空間特徴量に基づいて、エリア５における人間の動作を監視する。
【００３６】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る監視システムにおける監視装置の構成を示す図である。
【００３７】
図２を参照して、監視装置１１は、発振器２４と、分岐回路２５と、４つの検知用アンテナ２１と、受信部２３と、監視部２８とを備える。
【００３８】
受信部２３は、各検知用アンテナ２１に対応して、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６１、ローノイズアンプ６２、直交復調器６３およびＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）６４の組を４つ含む。
【００３９】
各検知用アンテナ２１は、自己が受信した電波を電気信号に変換して受信部２３の対応の組におけるバンドパスフィルタ６１へ出力する。
【００４０】
受信部２３において、各組のバンドパスフィルタ６１は、対応の検知用アンテナ２１の出力信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分を減衰させる。ローノイズアンプ６２は、バンドパスフィルタ６１を通過した信号を増幅して出力する。
【００４１】
発振器２４は、ローカル信号を生成し、分岐回路２５へ出力する。分岐回路２５は、発振器２４から受けたローカル信号を各組の直交復調器６３へ出力する。
【００４２】
直交復調器６３は、ローノイズアンプ６２の出力信号と、分岐回路２５を介して発振器２４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６２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６４へ出力する。
【００４３】
Ａ／Ｄコンバータ６４は、直交復調器６３から受けたアナログ信号であるＩ信号およびＱ信号をデジタル信号に変換して監視部２８へ出力する。
【００４４】
監視部２８は、各組のＡ／Ｄコンバータ６４から受けたデジタル信号に基づいて、たとえば特許文献１に記載の「固有ベクトル」を算出し、算出結果に基づいて空間特徴量を算出する。
【００４５】
すなわち、監視部２８は、比較基準となる平時すなわち異常状態でないときの固有ベクトルと、観測時ｔにおける固有ベクトルとの内積を算出することによって空間特徴量Ｐ（ｔ）を求める。この内積は、比較基準となる平時の固有ベクトルに対する観測時ｔにおける固有ベクトルの変化量を示す。平時における固有ベクトルを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（１）で表される。
Ｐ（ｔ）＝ｖｎｏ・ｖｏｂ（ｔ）      ・・・（１）
【００４６】
たとえば、観測時ｔにおけるエリア５の状況が平時と同じである場合、固有ベクトルｖｎｏおよび固有ベクトルｖｏｂ（ｔ）が同じであるため、空間特徴量Ｐ（ｔ）は１となる。一方、たとえば観測時ｔにおけるエリア５の状況が平時と異なる場合、固有ベクトルｖｏｂ（ｔ）が固有ベクトルｖｎｏに対して変化するため、空間特徴量Ｐ（ｔ）は１より低下して、たとえば０．９となる。
【００４７】
このことから、監視装置１１は、たとえば、エリア５における侵入検知装置またはエリア５における人間の見守り装置として使用することができる。
【００４８】
具体的には、監視装置１１を侵入検知装置として使用する場合、エリア５は、たとえば、平時において、人間が存在していない領域である。この場合、監視装置１１の監視部２８は、たとえば、算出した空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、エリア５における人間の動作の発生を検知する。
【００４９】
具体的には、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「１」に近いほどエリア５に人間が存在していない平時の状態に近い。このため、監視部２８は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が、所定の閾値たとえば「０．９」未満である場合、エリア５に人間が侵入したと判断する。
【００５０】
一方、監視装置１１を見守り装置として使用する場合、エリア５は、たとえば、平時において、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。この場合、監視装置１１の監視部２８は、たとえば、算出した空間特徴量Ｐ（ｔ）に基づいて、エリア５において人間の動作が無くなったか、または少なくなったことを検知する。
【００５１】
具体的には、たとえば、監視部２８は、エリア５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。
【００５２】
空間特徴量Ｐ（ｔ）が「１」より小さい値であるほど、エリア５において１または複数の人間が動作を行っている平時の状態に近い。このため、監視部２８は、たとえば、空間特徴量Ｐ（ｔ）が所定の閾値以上である状態が、所定時間以上継続した場合、エリア５において人間の動作が無くなったか、または少なくなったと判断する。
【００５３】
具体的には、上記所定の閾値が「０．９」であると仮定すると、監視部２８は、空間特徴量Ｐ（ｔ）が「０．９」以上である状態が所定時間以上継続した場合、人間の動作が無くなったか、または少なくなったと判断する。
【００５４】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る送信装置の構成を示す図である。
【００５５】
図３を参照して、送信装置１０は、送信装置本体４０と、アンテナ部４１とを備える。送信装置本体４０は、出力部３３と、処理部３４と、生成部３５とを含む。送信装置本体４０はたとえば筐体に収納され、アンテナ部４１は当該筐体の外部に配置される。
【００５６】
生成部３５は、たとえば、フレームを生成し、生成したフレームであるデジタル信号を処理部３４へ出力する。処理部３４は、生成部３５から受けたデジタル信号をたとえば無線周波数のアナログ信号に変換して出力部３３へ出力する。出力部３３は、処理部３４から受けた信号を増幅してアンテナ部４１へ出力する。
【００５７】
アンテナ部４１は、出力部３３から受けた信号、すなわち電気信号を電波に変換してエリア５において放射する。
【００５８】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部の構成を示す図である。
【００５９】
図４を参照して、アンテナ部４１は、たとえば送信装置本体４０が収納された筐体の上部に配置され、放射制限部５１と、無指向性アンテナ５７と、装着部５９とを含む。無指向性アンテナ５７は、地板５３と、絶縁部５４と、アンテナ素子５５とを含む。
【００６０】
無指向性アンテナ５７は、たとえばモノポールアンテナであり、送信装置本体４０からの電気信号を電波に変換してエリア５において放射する。アンテナ素子５５は、上方へ延伸する棒状の部材であり、たとえば円盤状の地板５３の中心部に設けられる。絶縁部５４は、地板５３およびアンテナ素子５５間を絶縁する。地板５３は、グランドに接続される。
【００６１】
装着部５９は、放射制限部５１を装着可能な部分である。ここでは、装着部５９は、地板５３に設けられ、放射制限部５１を装着するための３つの孔を有している。なお、装着部５９は、地板５３に設けられる構成に限らず、たとえば送信装置本体４０の収納された筐体に設けられる構成であってもよい。
【００６２】
放射制限部５１は、構造体たとえば板状の部材であり、装着部５９に装着される。ここでは、放射制限部５１は、長方形の板状の部材を短手方向に沿って折り曲げた形状の構造体であり、装着部５９に装着するための３つの突起部を有している。装着部５９に放射制限部５１を装着する際、放射制限部５１の各突起部が、装着部５９の各孔に挿入される。
【００６３】
以下、放射制限部５１において、上述のように折り曲げられた部分を屈折部８とも称する。また、放射制限部５１において、屈折部８を介して互いに隣接する２つの面であって、放射制限部５１が装着部５９に装着されることによって、アンテナ素子５５に対向する各面を対向面Ｆ１および対向面Ｆ２とも称する。
【００６４】
なお、放射制限部５１の形状は、板状の部材を折り曲げた形状であるとしたが、放射制限部５１は、たとえば、板状の部材を折り曲げて作製してもよいし、２つの板状部材をある角度で接続して作製してもよい。
【００６５】
また、放射制限部５１の形状は、板状の部材を折り曲げた形状に限らず、たとえば、平板状であってもよいし、板状の部材を湾曲させた形状であってもよい。
【００６６】
放射制限部５１は、装着部５９に装着されることにより、無指向性アンテナ５７による電波の放射範囲を制限する。具体的には、放射制限部５１は、無指向性アンテナ５７による電波の放射角度および無指向性アンテナ５７の利得を制限する。
【００６７】
より具体的には、たとえば、無指向性アンテナ５７は、放射制限部５１が装着部５９に装着されていない場合において、たとえば水平面における全角度において均等な強度で電波を放射する。
【００６８】
一方、放射制限部５１は、装着部５９に装着されると、無指向性アンテナ５７から受けた電波を反射または吸収することにより、無指向性アンテナ５７による電波の放射角度を制限する。また、放射制限部５１は、装着部５９に装着されると、無指向性アンテナ５７から受けた電波を反射または吸収することにより、たとえばアンテナ素子５５から放射制限部５１への方向における無指向性アンテナ５７の利得を制限する。
【００６９】
図４において、矢印Ａは、監視装置１１の方向を示している。放射制限部５１は、アンテナ素子５５に対して監視装置１１の反対側に位置するように装着部５９に装着されることにより、たとえば、無指向性アンテナ５７から監視装置１１の反対側に放射された電波を減衰させる。
【００７０】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部に放射制限部が装着されたことによる電波の放射方向の変化を示す図である。
【００７１】
図５を参照して、たとえば会議室であるエリア５に送信装置１０および監視装置１１が設置されている。エリア５の両側には、たとえば廊下であるエリア６が隣接している。
【００７２】
放射制限部５１の装着部５９への装着前において、送信装置１０におけるアンテナ部４１は、水平面に沿う全方向へ同程度の強度の電波を放射する。
【００７３】
一方、放射制限部５１の装着部５９への装着後においては、アンテナ部４１からたとえばエリア６への方向に放射される電波の強度が弱くなる。
【００７４】
具体的には、アンテナ部４１において、放射制限部５１は、装着部５９に装着されると、無指向性アンテナ５７からの電波の放射方向の一部と交差する。放射制限部５１は、無指向性アンテナ５７から受けた電波を反射または吸収することにより、電波の放射範囲を制限する。
【００７５】
より具体的には、放射制限部５１は、無指向性アンテナ５７の電波の放射角度を制限し、無指向性アンテナ５７からたとえばエリア６への方向に放射された電波を減衰させる。すなわち、放射制限部５１は、無指向性アンテナ５７から受けた電波を反射または吸収することにより、たとえばアンテナ素子５５からエリア６への方向における無指向性アンテナ５７の利得を制限する。
【００７６】
たとえば、装着部５９に放射制限部５１が装着された場合において、無指向性アンテナ５７から放射された電波が、エリア５の壁を透過し、エリア６において壁、物または人間に当たって反射し、再びエリア５へ戻って監視装置１１に到達したとする。監視装置１１に到達した当該電波の強度は、装着部５９に放射制限部５１が装着されていない場合に比べて、非常に弱くなっている。このような電波は、強度が非常に弱く、監視装置１１における監視処理に与える影響が小さいため、監視装置１１の監視精度を低下させる原因になりにくい。
【００７７】
［シミュレーション］
以下、アンテナ部４１の指向性パターンのシミュレーションについて説明する。
【００７８】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ部のシミュレーションモデルの一例を示す斜視図である。図７は、図６に示すシミュレーションモデルの平面図である。
【００７９】
図６および図７を参照して、アンテナ部４１は、装着部５９に放射制限部５１を装着していない状態である。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の原点は、アンテナ素子５５の中心軸の下端に位置する。Ｚ軸は、アンテナ素子５５の中心軸に沿って上方へ伸びている。アンテナ素子５５の高さｈ１は、６ｍｍである。地板５３の直径ｄは、３０ｍｍである。
【００８０】
図８は、図６および図７に示すシミュレーションモデルを用いて得られた水平面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。図９は、図６および図７に示すシミュレーションモデルを用いて得られた垂直面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【００８１】
図８および図９は、図６および図７に示すアンテナ部４１から１０．５ＧＨｚの電波を放射した場合の指向性パターンを示している。
【００８２】
図８は、アンテナ部４１の水平面の指向性パターンを示している。図８において、円周方向の目盛りは放射角度φを示し、半径方向の目盛は利得を示す。放射角度φ＝０°の方向が図６および図７におけるＸ軸方向であり、放射角度φ＝９０°の方向が図６および図７におけるＹ軸方向である。
【００８３】
また、図８は、仰角δ＝０°の場合における指向性パターンすなわちＸＹ平面の指向性パターンと仰角δ＝４５°の場合における指向性パターンとを示している。
【００８４】
図８を参照して、利得は、仰角δ＝４５°の場合において、すべての方向で３．１３ｄＢｉであり、仰角δ＝０°の場合において、すべての方向で０ｄＢｉであった。このことから、アンテナ部４１すなわちアンテナ素子５５は、無指向性であることが確認できる。
【００８５】
図９は、アンテナ部４１の垂直面の指向性パターン、すなわち図６および図７のＸＺ平面における指向性パターンを示している。図９において、円周方向の目盛りは放射角度θを示し、半径方向の目盛は利得を示す。放射角度θ＝０°の方向が図６および図７におけるＺ軸方向であり、放射角度θ＝９０°の方向が図６および図７におけるＸ軸方向である。
【００８６】
図９を参照して、ピーク利得は、放射角度θ＝５０°および放射角度θ＝−５０°の方向において、３．１２ｄＢｉであった。
【００８７】
なお、仰角δ＝０°であって、かつＸＺ平面に沿う方向は、図９に示す放射角度θ＝９０°の方向と一致する。また、仰角δ＝４５°であって、かつＸＺ平面に沿う方向は、図９に示す放射角度θ＝４５°の方向と一致する。
【００８８】
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るアンテナ部のシミュレーションモデルの他の例を示す斜視図である。図１１は、図１０に示すシミュレーションモデルの平面図である。
【００８９】
図１０および図１１を参照して、アンテナ部４１は、装着部５９に放射制限部５１を装着した状態である。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の原点は、アンテナ素子５５の中心軸の下端に位置する。Ｚ軸は、アンテナ素子５５の中心軸に沿って上方へ伸びている。
【００９０】
アンテナ素子５５の絶縁部５４からの高さｈ１は、６ｍｍである。地板５３の直径ｄは、３０ｍｍである。放射制限部５１の高さｈ２は、８ｍｍである。放射制限部５１の厚さＴは、０．５ｍｍである。放射制限部５１の屈折部８から端部までの長さＬは、１３ｍｍである。放射制限部５１の屈折部８は、Ｘ軸上に位置し、アンテナ素子５５の中心軸からの距離Ｓ１は、１０ｍｍである。また、放射制限部５１における対向面Ｆ１および対向面Ｆ２のＹＺ平面に対する角度αは、３０°である。
【００９１】
図１２は、図１０および図１１に示すシミュレーションモデルを用いて得られた、水平面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。図１３は、図１０および図１１に示すシミュレーションモデルを用いて得られた、垂直面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【００９２】
図１２および図１３は、図１０および図１１に示すアンテナ部４１から１０．５ＧＨｚの電波を放射した場合の指向性パターンを示している。
【００９３】
図１２は、アンテナ部４１の水平面の指向性パターンを示している。図１２において、円周方向の目盛は放射角度φを示し、半径方向の目盛は利得を示す。放射角度φ＝０°の方向が図１０および図１１におけるＸ軸方向であり、放射角度φ＝９０°の方向が図１０および図１１におけるＹ軸方向である。
【００９４】
また、図１２は、仰角δ＝０°の場合における指向性パターンすなわちＸＹ平面の指向性パターンと仰角δ＝４５°の場合における指向性パターンとを示している。
【００９５】
図１２を参照して、仰角δ＝４５°および仰角δ＝０°のいずれの場合においても、放射角度φ＝０°の方向の利得が最も高くなった。仰角δ＝４５°の場合におけるピーク利得は７．１３ｄＢｉであり、ビーム幅は８９．２°であった。また、仰角δ＝０°の場合におけるピーク利得は約５．８７ｄＢｉであり、ビーム幅は７５°であった。
【００９６】
図８および図１２を比較すると、放射制限部５１を装着部５９に装着することにより、たとえば、アンテナ素子５５から見て放射制限部５１の方向の利得が低くなることが分かる。
【００９７】
図１３は、アンテナ部４１の垂直面の指向性パターン、すなわち図１０および図１１のＸＺ平面における指向性パターンを示している。図１３において、円周方向の目盛りは放射角度θを示し、半径方向の目盛は利得を示す。放射角度θ＝０°の方向が図１０および図１１におけるＺ軸方向であり、放射角度θ＝９０°の方向が図１０および図１１におけるＸ軸方向である。
【００９８】
図１３を参照して、ピーク利得は、放射角度θ＝６０°の方向において７．７９ｄＢｉであった。
【００９９】
図９および図１３を比較すると、放射制限部５１を装着部５９に装着することにより、たとえば、アンテナ素子５５から見て放射制限部５１の方向の利得が低くなることが分かる。
【０１００】
ところで、特許文献１に記載のイベント検出装置および所定の送信機がたとえば会議室において設置される場合、イベント検出装置は、当該会議室における検知処理に用いるべき電波として、送信機からイベント検出装置へ直進する電波および送信機から出力されて当該会議室の壁面等において反射した電波等を受信する。
【０１０１】
しかしながら、上記イベント検出装置は、検知処理に用いるべき上記電波の他に、上記会議室から外部へ漏えいした電波、たとえば上記送信装置から出力された後、上記会議室の壁を透過し、隣接する廊下等において壁、物または人間に当たって反射し、再び元の会議室へ戻ってきた電波も受信する場合がある。
【０１０２】
会議室から外部へ漏えいする電波の成分が大きい場合、たとえば上記廊下において人間が歩行等の動作をすると、上記イベント検出装置は、受信した電波の変化に基づいて、自己の設置された会議室に人間が侵入したと誤検知してしまう可能性がある。
【０１０３】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る送信装置は、たとえば会議室であるエリア５に配置され、受信した電波に基づいてエリア５における人間の動作を監視する監視装置１１へ電波を出力する。当該送信装置において、装着部５９は、無指向性アンテナ５７による電波の放射範囲を制限する放射制限部５１を装着するために用いられる。
【０１０４】
このような構成により、エリア５以外のエリアにおける人間の動作が誤って検知されるような場合に、放射制限部５１を装着することによって、エリア５の外部、たとえば廊下であるエリア６への電波の漏えいを抑えることができるため、正しい監視結果を得ることができるようになる。
【０１０５】
したがって、本発明の第１の実施の形態に係る送信装置では、所定エリアにおける人間の動作の監視に用いる電波を出力する構成において、監視の誤りを抑制し、監視の精度を向上させることができる。
【０１０６】
また、放射制限部５１が必要ない場合には、放射制限部５１を装着しない構成とすることができるため、エリア５における広い範囲へ積極的に電波を放射し、エリア５を広範に監視することができる。
【０１０７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る送信装置では、放射制限部５１は、装着部５９に装着された状態において無指向性アンテナ５７からの電波の放射方向の一部と交差する板状の部材である。
【０１０８】
このような構成により、簡易かつ低コストな構成で無指向性アンテナ５７からの電波の放射範囲を制限することができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
＜第２の実施の形態＞
［構成］
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る送信装置と比べて、アンテナ部の形状が異なる送信装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る監視システムと同様である。
【０１１１】
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部の構成を示す図である。
【０１１２】
図１４を参照して、アンテナ部４１は、たとえば送信装置本体４０が収納された筐体の上部に配置され、無指向性アンテナ５７と、放射制限部７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃと、装着部７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃとを含む。無指向性アンテナ５７は、地板５３と、絶縁部５４と、アンテナ素子５５とを含む。以下、放射制限部７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃの各々を放射制限部７１とも称する。また、装着部７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃの各々を装着部７２とも称する。
【０１１３】
装着部７２は、放射制限部７１を装着可能な部分である。ここでは、装着部７２は、地板５３においてアンテナ素子５５の近傍に設けられた孔である。なお、装着部７２は、地板５３に設けられる構成に限らず、たとえば送信装置本体４０が収納された筐体に設けられる構成であってもよい。
【０１１４】
放射制限部７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃは、構造体たとえば棒状の部材であり、装着部７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃにそれぞれ装着される。放射制限部７１は、装着部７２に装着された状態において、アンテナ素子５５の周りにアンテナ素子５５と並んで位置する。具体的には、アンテナ素子５５および各放射制限部７１の延伸方向が略同じ方向となる。
【０１１５】
各放射制限部７１は、無指向性アンテナ５７による電波の放射範囲を制限する。具体的には、放射制限部７１は、無指向性アンテナ５７による電波の放射角度および無指向性アンテナ５７の利得を制限する。
【０１１６】
より具体的には、たとえば、無指向性アンテナ５７は、放射制限部７１が装着部７２に装着されていない場合において、たとえば水平面における全角度において均等な強度で電波を放射する。
【０１１７】
一方、放射制限部７１は、装着部７２に装着されると、無指向性アンテナ５７から受けた電波を反射または吸収することにより、無指向性アンテナ５７による電波の放射角度を制限する。また、放射制限部７１は、装着部７２に装着されると、無指向性アンテナ５７から受けた電波を反射または吸収することにより、たとえばアンテナ素子５５から放射制限部７１への方向における無指向性アンテナ５７の利得を制限する。
【０１１８】
図１４において、矢印Ａは、監視装置１１の方向を示している。放射制限部７１は、アンテナ素子５５に対して監視装置１１の反対側に位置するように装着部７２に装着されることにより、たとえば、無指向性アンテナ５７から監視装置１１の反対側に放射された電波を減衰させる。
【０１１９】
［シミュレーション］
以下、アンテナ部４１の指向性パターンのシミュレーションについて説明する。
【０１２０】
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ部のシミュレーションモデルの一例を示す斜視図である。図１６は、図１５に示すシミュレーションモデルの平面図である。
【０１２１】
図１５および図１６を参照して、アンテナ部４１は、各装着部７２に放射制限部７１を装着していない状態である。
【０１２２】
Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の原点は、アンテナ素子５５の中心軸の下端に位置する。Ｚ軸は、アンテナ素子５５の中心軸に沿って上方へ伸びている。装着部７２Ｂの中心は、ＸＺ平面上に位置している。各装着部７２は、地板５３に形成された貫通孔である。アンテナ素子５５の絶縁部５４からの高さｈ１は、６ｍｍである。地板５３の直径ｄは、３０ｍｍである。
【０１２３】
装着部７２の直径ｐ１は、３ｍｍである。装着部７２Ａの中心からＹＺ平面までの距離Ｓ３、装着部７２Ｂの中心からＹＺ平面までの距離Ｓ２および装着部７２Ｃの中心からＹＺ平面までの距離Ｓ４は、それぞれ７ｍｍ、１０ｍｍおよび７ｍｍである。
【０１２４】
装着部７２Ａの中心からＹＺ平面へ引いた垂線と装着部７２Ｂの中心からＹＺ平面へ引いた垂線との距離Ｓ５は、８ｍｍである。装着部７２Ｂの中心からＹＺ平面へ引いた垂線と装着部７２Ｃの中心からＹＺ平面へ引いた垂線との距離Ｓ６は、８ｍｍである。
【０１２５】
図１７は、図１５および図１６に示すシミュレーションモデルを用いて得られた、水平面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。図１８は、図１５および図１６に示すシミュレーションモデルを用いて得られた、垂直面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【０１２６】
図１７および図１８は、図１５および図１６に示すアンテナ部４１から１０．５ＧＨｚの電波を放射した場合の指向性パターンを示している。
【０１２７】
図１７は、アンテナ部４１の水平面の指向性パターンを示している。図１７において、円周方向の目盛は放射角度φを示し、半径方向の目盛は利得を示す。放射角度φ＝０°の方向が図１５および図１６におけるＸ軸方向であり、放射角度φ＝９０°の方向が図１５および図１６におけるＹ軸方向である。
【０１２８】
また、図１７は、仰角δ＝０°の場合における指向性パターンすなわちＸＹ平面の指向性パターンと仰角δ＝４５°の場合における指向性パターンとを示している。
【０１２９】
図１７を参照して、利得は、仰角δ＝４５°の場合において、すべての方向で３．１３ｄＢｉであり、仰角δ＝０°の場合において、すべての方向で０ｄＢｉであった。
【０１３０】
図１８は、アンテナ部４１の垂直面の指向性パターン、すなわち図１５および図１６のＸＺ平面における指向性パターンを示している。図１８において、円周方向の目盛りは放射角度θを示し、半径方向の目盛は利得を示す。放射角度θ＝０°の方向が図１５および図１６におけるＺ軸方向であり、放射角度θ＝９０°の方向が、図１５および図１６におけるＸ軸方向である。
【０１３１】
図１８を参照して、ピーク利得は、放射角度θ＝５１°および放射角度θ＝−５１°の方向において、３．１５ｄＢｉであった。
【０１３２】
図１９は、本発明の第２の実施の形態に係るアンテナ部のシミュレーションモデルの他の例を示す斜視図である。図２０は、図１９に示すシミュレーションモデルの平面図である。
【０１３３】
図１９および図２０を参照して、アンテナ部４１は、各装着部７２に放射制限部７１を装着した状態である。
【０１３４】
Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の原点は、アンテナ素子５５の中心軸の下端に位置する。Ｚ軸は、アンテナ素子５５の中心軸に沿って上方へ伸びている。
【０１３５】
放射制限部７１Ｂの中心軸は、Ｘ軸と交差している。アンテナ素子５５の絶縁部５４からの高さｈ１は、６ｍｍである。地板５３の直径ｄは、３０ｍｍである。放射制限部７１の直径ｐ２は、３ｍｍである。放射制限部７１Ａの中心軸からＹＺ平面までの距離Ｓ８、放射制限部７１Ｂの中心軸からＹＺ平面までの距離Ｓ７および放射制限部７１Ｃの中心軸からＹＺ平面までの距離Ｓ９は、それぞれ７ｍｍ、１０ｍｍおよび７ｍｍである。
【０１３６】
放射制限部７１Ａの中心軸からＹＺ平面へ引いた垂線と放射制限部７１Ｂの中心軸からＹＺ平面へ引いた垂線との距離Ｓ１０は、８ｍｍである。放射制限部７１Ｂの中心軸からＹＺ平面へ引いた垂線と放射制限部７１Ｃの中心軸からＹＺ平面へ引いた垂線との距離Ｓ１１は、８ｍｍである。
【０１３７】
図２１は、図１９および図２０に示すシミュレーションモデルを用いて得られた水平面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。図２２は、図１９および図２０に示すシミュレーションモデルを用いて得られた垂直面における指向性パターンのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【０１３８】
図２１および図２２は、図１９および図２０に示すアンテナ部４１から１０．５ＧＨｚの電波を放射した場合の指向性パターンを示している。
【０１３９】
図２１は、アンテナ部４１の水平面の指向性パターンを示している。図２１において、円周方向の目盛は放射角度φを示し、半径方向の目盛は利得を示す。放射角度φが０°＝方向が、図１９および図２０におけるＸ軸方向であり、放射角度φ＝９０°の方向が、図１９および図２０におけるＹ軸方向である。
【０１４０】
また、図２１は、仰角δ＝０°の場合における指向性パターンすなわちＸＹ平面の指向性パターンと仰角δ＝４５°の場合における指向性パターンとを示している。
【０１４１】
図２１を参照して、仰角δ＝４５°および仰角δ＝０°のいずれの場合においても、放射角度φ＝０°の方向の利得が最も高くなった。仰角δ＝４５°の場合におけるピーク利得は６．７９ｄＢｉであり、ビーム幅は１０７．３７°であった。また、仰角δ＝０°の場合におけるピーク利得は約５．４８ｄＢｉであり、ビーム幅は８８．１°であった。
【０１４２】
図１７および図２１を比較すると、放射制限部７１を装着部７２に装着することにより、たとえば、アンテナ素子５５から見て放射制限部７１の方向の利得が低くなることが分かる。
【０１４３】
図２２は、アンテナ部４１の垂直面の指向性パターン、すなわち図１９および図２０のＸＺ平面における指向性パターンを示している。図２２において、円周方向の目盛りは放射角度θを示し、半径方向の目盛は利得を示す。放射角度θ＝０°の方向が、図１９および図２０におけるＺ軸方向であり、放射角度θ＝９０°の方向が、図１９および図２０におけるＸ軸方向である。
【０１４４】
図２２を参照して、ピーク利得は、放射角度θ＝６０°の方向において７．４６ｄＢｉであった。
【０１４５】
図１８および図２２を比較すると、放射制限部７１を装着部７２に装着することにより、たとえば、アンテナ素子５５から見て放射制限部７１の方向の利得が低くなることが分かる。
【０１４６】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る送信装置では、アンテナ素子５５は、棒状のアンテナ素子である。放射制限部７１は、装着部７２に装着された状態においてアンテナ素子５５の周りに並んで位置する棒状の部材である。
【０１４７】
このような構成により、たとえば、装着する棒状の部材の数を変更することによって電波の放射の制限範囲を容易に調整することができる。
【０１４８】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る送信装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１４９】
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。
【０１５０】
＜第３の実施の形態＞
［構成］
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る送信装置と比べて、アンテナ部の形状が異なる送信装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る監視システムと同様である。
【０１５１】
図２３は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部の構成の一例を示す図である。
【０１５２】
図２３を参照して、アンテナ部４１は、たとえば送信装置本体４０が収納された筐体の上部に位置し、平面アンテナ（有指向性アンテナ）８１と、給電部８２とを含む。
【０１５３】
給電部８２は、平面アンテナ８１へ電力を供給する。具体的には、送信装置本体４０が、給電部８２経由で平面アンテナ８１へ電気信号を出力する。
【０１５４】
平面アンテナ８１は、たとえば、長方形のプリント基板を加工して作製されたアンテナであり、主表面である電波放射面Ｆ３と、電波放射面Ｆ３の反対側の主表面であるグランド面Ｆ４とを有する。平面アンテナ８１は、送信装置本体４０から給電部８２経由で受けた電気信号を電波に変換して電波放射面Ｆ３から放射する。具体的には、当該電気信号は、平面アンテナ８１において、電波放射面Ｆ３に銅箔パターンで形成された複数のアンテナ素子に印加される。
【０１５５】
平面アンテナ８１は、指向性を有し、たとえば、図２３において矢印Ｂで示す監視装置１１の方向に電波を放射する。
【０１５６】
図２４は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置における平面アンテナの構成を示す図である。
【０１５７】
図２４を参照して、平面アンテナ８１は、アンテナ素子８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ，８３Ｄと、アンテナ素子８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄと、スルーホール８５と、給電路８９Ａ，８９Ｂ，８９Ｃ，８９Ｄと、切替部９５とを含む。切替部９５は、スイッチ素子８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃ，８６Ｄを含む。スイッチ素子８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃ，８６Ｄは、たとえば、ＰＩＮダイオード等の半導体素子を用いた高周波信号スイッチ素子である。
【０１５８】
以下、アンテナ素子８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ，８３Ｄの各々をアンテナ素子８３とも称する。また、アンテナ素子８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄの各々をアンテナ素子８４とも称する。また、給電路８９Ａ，８９Ｂ，８９Ｃ，８９Ｄの各々を給電路８９とも称する。また、スイッチ素子８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃ，８６Ｄをスイッチ素子８６とも称する。
【０１５９】
アンテナ素子８３と、アンテナ素子８４と、給電路８９と、切替部９５とは、平面アンテナ８１における電波放射面Ｆ３に設けられる。
【０１６０】
各アンテナ素子８３は、たとえば、電波放射面Ｆ３の角付近に配置される。各アンテナ素子８４は、各アンテナ素子８３と比べて、電波放射面Ｆ３の中心部に近い位置に配置される。
【０１６１】
スルーホール８５は、たとえば、平面アンテナ８１における電波放射面Ｆ３およびグランド面Ｆ４の中央部に設けられ、平面アンテナ８１に供給された給電部８２からの電力、すなわち電気信号を、自己を通じて電波放射面Ｆ３に供給する。
【０１６２】
各アンテナ素子８３は、給電部８２からの電気信号をスルーホール８５および対応の給電路８９経由で受ける。具体的には、アンテナ素子８３Ａは、スルーホール８５および給電路８９Ａ経由で給電部８２からの給電、すなわち電気信号を受ける。アンテナ素子８３Ｂは、スルーホール８５および給電路８９Ｂ経由で給電部８２からの給電を受ける。アンテナ素子８３Ｃは、スルーホール８５および給電路８９Ｃ経由で給電部８２からの給電を受ける。アンテナ素子８３Ｄは、スルーホール８５および給電路８９Ｄ経由で給電部８２からの給電を受ける。
【０１６３】
切替部９５は、各アンテナ素子８４への給電の有無を選択的に切り替え可能である。具体的には、各スイッチ素子８６は、オン状態において、対応の給電路８９から受けた電力を対応のアンテナ素子８４へ供給する。
【０１６４】
より具体的には、アンテナ素子８４Ａは、スイッチ素子８６Ａがオンしている場合において、スルーホール８５、給電路８９Ｂおよびスイッチ素子８６Ａ経由で給電部８２からの給電、すなわち電気信号を受ける。アンテナ素子８４Ｂは、スイッチ素子８６Ｂがオンしている場合において、スルーホール８５、給電路８９Ｂおよびスイッチ素子８６Ｂ経由で給電部８２からの給電を受ける。アンテナ素子８４Ｃは、スイッチ素子８６Ｃがオンしている場合において、スルーホール８５、給電路８９Ｄおよびスイッチ素子８６Ｃ経由で給電部８２からの給電を受ける。アンテナ素子８４Ｄは、スイッチ素子８６Ｄがオンしている場合において、スルーホール８５、給電路８９Ｄおよびスイッチ素子８６Ｄ経由で給電部８２からの給電を受ける。
【０１６５】
平面アンテナ８１は、スイッチ素子８６を切り替えることにより、電波の放射範囲として、複数種類の放射範囲を設定可能である。すなわち、平面アンテナ８１は、スイッチ素子８６を切り替えることにより、電波の放射範囲を調整することができる。
【０１６６】
具体的には、平面アンテナ８１において、いずれのアンテナ素子８４が給電を受けるかに応じて平面アンテナ８１の電波の放射範囲が変更される。
【０１６７】
より具体的には、いずれのアンテナ素子８４が給電を受けるかに応じて、平面アンテナ８１の電波の放射角度および平面アンテナ８１の利得が変更される。たとえば、給電を受けているアンテナ素子８４の数が多いほど、電波の放射角度が小さくなり、電波の放射方向における平面アンテナ８１の利得が大きくなる。
【０１６８】
図２５は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置における平面アンテナの放射範囲の一例を示す図である。図２６は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置における平面アンテナの放射範囲の他の例を示す図である。
【０１６９】
図２５および図２６は、アンテナ部４１を上方から見た場合における平面アンテナ８１から放射される電波の放射範囲、具体的には、平面アンテナ８１から放射される電波の放射角度β、および平面アンテナ８１の最も利得が高い方向における利得ｉを示している。図２５および図２６において、矢印Ｒｄは、監視装置１１の方向を示している。
【０１７０】
図２５は、平面アンテナ８１において、全部のアンテナ素子８３および全部のアンテナ素子８４が給電を受けている場合における放射角度βおよび利得ｉを示している。図２６は、平面アンテナ８１において、全部のアンテナ素子８３が給電を受けており、かつ全部のアンテナ素子８４が給電を受けていない場合における放射角度βおよび利得ｉを示している。
【０１７１】
図２５を参照して、全部のアンテナ素子８３および全部のアンテナ素子８４が給電を受けている場合、放射角度βは最も小さくなり、利得ｉは最も大きくなる。また、図２６を参照して、全部のアンテナ素子８３が給電を受けており、かつ全部のアンテナ素子８４が給電を受けていない場合、放射角度βは最も大きくなり、利得ｉは最も小さくなる。
【０１７２】
また、調整前後の放射範囲は、共通の放射方向を含む。具体的には、たとえば、平面アンテナ８１は、各アンテナ素子８４への給電の有無のすべての組み合わせにおいて、監視装置１１の方向に電波を放射可能である。
【０１７３】
なお、平面アンテナ８１において、監視装置１１の方向へ電波が放射されない上記組み合わせが存在してもよい。
【０１７４】
また、アンテナ素子８３およびアンテナ素子８４の配置は、図２４に示す配置に限られない。
【０１７５】
また、平面アンテナ８１は、４つのアンテナ素子８３および４つのアンテナ素子８４を備える構成に限らず、２つ以上のアンテナ素子８４を備える構成であればよい。また、平面アンテナ８１は、１つ以上のアンテナ素子８３および１つのアンテナ素子８４を備える構成であってもよい。
【０１７６】
また、アンテナ部４１は、平面アンテナ８１を含む構成に限らず、有指向性アンテナであって、かつ電波の放射範囲を変更可能なアンテナを含む構成であればよい。
【０１７７】
図２７は、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置におけるアンテナ部の構成の他の例を示す図である。
【０１７８】
図２７を参照して、アンテナ部４１は、給電部８２と、有指向性アンテナ８７とを含む。有指向性アンテナ８７は、平面アンテナ８１と、誘電体９０とを含む。
【０１７９】
誘電体９０は、平面アンテナ８１の各アンテナ素子８３および各アンテナ素子８４に接触するように、平面アンテナ８１の電波放射面Ｆ３にたとえば貼り付けられる。これにより、アンテナ部４１の指向性をより鋭くすることができるため、アンテナ部４１の電波の放射角度βをより小さくすることができる。
【０１８０】
以上のように、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置では、給電部８２は、平面アンテナ８１に電力を供給する。平面アンテナ８１は、電波の放射範囲として、複数種類の放射範囲を設定可能であり、各放射範囲は、共通の放射方向を含む。
【０１８１】
このように、電波の放射範囲を変更可能な構成により、たとえば、放射範囲を大きくした状態においては、エリア５における広い範囲へ積極的に電波を放射することができるため、エリア５を広範に監視することができる。また、エリア５以外のエリアにおける人間の動作が誤って検知されるような場合には、放射範囲を小さくし、エリア５の外部たとえばエリア６への電波の漏えいを抑えることによって、正しい監視結果を得ることができるようになる。
【０１８２】
したがって、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置では、所定エリアにおける人間の動作の監視に用いる電波を出力する構成において、監視の誤りを抑制し、監視の精度を向上させることができる。
【０１８３】
また、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置では、切替部９５は、各アンテナ素子８４の少なくとも一部への給電の有無を選択的に切り替え可能である。また、平面アンテナ８１の電波の放射範囲は、いずれのアンテナ素子８４が給電を受けるかに応じて変更される。
【０１８４】
このような構成により、簡易かつ低コストな構成でアンテナからの電波の放射範囲を調整することができ、また、たとえば機械的にアンテナの状態を変化させることなく電波の放射範囲の調整を行うことができるため、送信装置１０の耐久性を高めることができる。
【０１８５】
また、本発明の第３の実施の形態に係る送信装置では、誘電体９０は、各アンテナ素子８３および各アンテナ素子８４と接触するように設置される。
【０１８６】
このような構成により、平面アンテナ８１の指向性を鋭くし、電波の放射範囲をより小さくすることができる。
【０１８７】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る送信装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１８８】
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。
【０１８９】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０１９０】
［付記１］
所定エリアに配置され、受信した電波に基づ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装置へ電波を出力する送信装置であって、
モノポールアンテナと、
前記モノポールアンテナによる電波の放射範囲を制限する構造体を装着するための装着部とを備える、送信装置。
【０１９１】
［付記２］
所定エリアに配置され、受信した電波に基づ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装置へ電波を出力する送信装置であって、
平面アンテナと、
前記平面アンテナに電力を供給する給電部とを備え、
前記平面アンテナは、前記電波の放射範囲として、複数種類の放射範囲を設定可能であり、
各前記放射範囲は、前記監視装置への共通の放射方向を含む、送信装置。
【符号の説明】
【０１９２】
５，６  エリア
８  屈折部
１０  送信装置
１１  監視装置
２１  検知用アンテナ
２３  受信部
２４  発振器
２５  分岐回路
２８  監視部
３３  出力部
３４  処理部
３５  生成部
４０  送信装置本体
４１  アンテナ部
５１，７１  放射制限部
５３  地板
５４  絶縁部
５５  ８３，８４  アンテナ素子
５７  無指向性アンテナ
５９，７２  装着部
６１  バンドパスフィルタ
６２  ローノイズアンプ
６３  直交復調器
６４  Ａ／Ｄコンバータ
８１  平面アンテナ
８２  給電部
８５  スルーホール
８６  スイッチ素子
８７  有指向性アンテナ
８９  給電路
９０  誘電体
９５  切替部
１００  監視システム
Ｆ１，Ｆ２  対向面
Ｆ３  電波放射面
Ｆ４  グランド面
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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