(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのアンテナ（１）の周囲に生成される静電場において発生する外乱を測定する静電場センサであって、
前記アンテナ（１）の周囲に生成される前記静電場は、当該静電場の影響を特定の領域に集中させるように制御された様態で方向付けされ、
前記静電場センサは、前記静電場における変動の連続測定を実行することにより、前記アンテナ（１）上で生成される前記静電場を形成するように構成され、
前記静電場センサは、信号調整器回路（６）に接続されている、
静電場センサと、
命令を有するソフトウェアを少なくとも組み込んだメモリを備えるプロセッサ（７）と、
を備え、前記命令は、
前記１つのアンテナ（１）の周囲に生成される前記静電場における変動の連続的な測定により、前記静電場センサから受け取った静電場の変化を検知し、
前記静電場センサによって検知された静電場の変化の大きさに基づいて、人を他の生物又は物的対象から区別し、
前記検知された静電場の変化が、許可されていない侵入に対応するかどうかを確定し、暗号化された信号をスイッチボード（９）に発する
ように構成され、
前記静電場センサは、
前記アンテナ（１）と直接接続されている位相測定回路（２）と、
前記アンテナ（１）と前記位相測定回路（２）を介して接続されている２つの静電場メータ（３、４）とを備え、
前記位相測定回路（２）は、前記２つの静電場メータ（３、４）の信号（Ｉ１、Ｉ２）を測定及び解析するよう構成されており、
前記２つの静電場メータ（３、４）の前記信号（Ｉ１、Ｉ２）は、前記２つの静電場メータ（３、４）の間の電位差がゼロとなるように、前記２つの静電場メータ（３、４）の間に接続された減結合回路（５）によって互いに減結合されている、セキュリティシステム。
【請求項２】
前記プロセッサ（７）は、無線周波数エミッタ（８）を介して前記スイッチボード（９）に向けて前記暗号化された信号を発する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサ（７）と接続されたカメラ（１０）を備え、前記命令は、物体の体積及び密度が、前記許可されていない侵入に対応する場合に、前記カメラ（１０）に撮像を実行させるように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
許可されたユーザを識別するための手段（１１）を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシステムにおいて実施される、屋内空間における侵入検知の方法であって、
（ａ）少なくとも静電場センサを用いて、前記１つのアンテナ（１）の周囲に生成される前記静電場における変動を連続的に測定することにより前記静電場における変化を検知するステップと、
（ｂ）前記静電場センサによって検知された静電場の変化の大きさに基づいて、人を他の生物又は物的対象から区別するステップと、
（ｃ）前記検知された静電場の変化が、許可されていない侵入に対応するかどうかを確定するステップと、
（ｄ）警報のための暗号化された信号を発するステップと
を含む、方法。
【請求項６】
ユーザを識別するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
許可されていない侵入領域を記録するステップを含む、請求項５又は請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の方法を実行するために、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシステムに必要とされる前記命令を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の目的は、静電場を測定することが可能なセンサ、及び住居用セキュリティシステムである。本発明はセキュリティ分野において、より具体的には、地所内のプライベート又は家庭用セキュリティにおいてその実際的な用途を有し、その主な目的はドア、窓、又は塀を通した侵入の検知であるが、壁又は間仕切壁などのその他の位置においても本発明は使用され得る。
【背景技術】
【０００２】
現在、屋内空間用のプライベートセキュリティの分野において、住居などへの侵入を検知することが可能な様々なタイプの装置が使用されている。様々なタイプの検知装置としては以下が挙げられる。
（ａ）測定領域の容積の変化を検知してそれらを動き検知に変換する、ボリュメトリックセンサ。
（ｂ）ドア又は窓が開かれたか又は閉じられた場合を検知する、ドア開放センサ。
（ｃ）送信器と受信器との間を物体が通過するのを検知する、赤外線バリアセンサ。
（ｄ）結晶体が打たれるか又は割られた場合に結晶体内の振動を検知する、振動又はガラス割れセンサ。
【０００３】
これらの全ての装置は、家屋内に設置されるという共通点を有する。従ってそれらは予防セキュリティを提供せず、なぜならそれらは侵入がすでに発生した場合のみこれを検知することが可能だからである。従ってそれらは予防セキュリティシステムではなく、事象警告又は警報システムである。他方、ボリュメトリックセンサ及び赤外線バリアセンサの両方は、加えて、移動物体のタイプを区別することができず、そのレンジ内で発生する様々な移動も区別することができない。
【０００４】
これらの問題を回避するための最良の解決法は、静電場センサである。しかしほとんどの文献は、制御されていない信号に基づいており、かつ、信号の共振周波数における及び／又はそのインピーダンスにおける変化に応じた、静電容量の間接測定に基づいている。
【０００５】
例えば、ＥＳ２１５２３３５Ｔ３号明細書には、アンテナの周囲の電場又は電磁場における小さな静電容量の変化を検知するための、アンテナに接続された検知器装置が記載されており、当該装置は、当該アンテナの周囲に電場又は電磁場を生成するための生成手段と、当該アンテナの周囲に生成された電場又は電磁場を平衡した状態に維持するための平衡化手段と、検知器装置が温度及び湿度の変化によって影響を及ぼされるのを防止するためのフィルタ手段と、当該アンテナの周囲に生成された電場又は電磁場における小さな変化を検知するための検知手段と、電場又は電磁場における変化が発生したことを示すための指示手段とを含み、生成手段が好ましくは５０Ｈｚ〜５０００Ｈｚの方形波を生成する方形波発生器であること、及び、当該発生器からの、影響を受けていない方形波と、アンテナを囲む場によって容量的に影響を受けた方形波とが増幅器手段に供給されて、それらの差が増幅されることを特徴とする。
【０００６】
この検知器装置により、侵入者が保護対象から１００ｃｍ〜１５０ｃｍの距離まで接近したことを示す、第１の存在領域、侵入者が保護対象から３０ｃｍの距離まで接近したことを示す、第２の存在領域、及び侵入者が保護対象とほとんど接触したことを示す、第３の存在領域におけるセキュリティシステムが実現される。
【０００７】
従って、この発明は方形波を生成し、その周波数の変化に応じて、関連する静電容量が計算され得る。この信号は導体内の磁場を生成し、これは制御不能であり、すなわちその力線は全ての方向に伸び、加えて温度、湿度、及びその他の条件と共に変化し、従ってこれらの問題を解決する必要がある。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、電極又はアンテナとして働くプローブの周囲の静電場において、その近傍における人間の存在によって発生する外乱を測定することが可能なセンサである。この静電場はまた、それらの影響を特定の領域に集中させるように制御された様態で方向付けされる。加えてセンサは、変化の大きさに基づいて、人をその他の生物又は物的対象から区別することが可能である。
【０００９】
更にこのセンサは、範囲を定められた空間内への侵入の予防検知のために、センサ、無線通信装置、及び中央警報管理の統合によって設計されたセキュリティシステムの不可欠な部分である。
【００１０】
より具体的には、本発明の第１の態様において、静電場センサは、２つの静電場測定回路を含み、それらの信号は減結合回路によって互いに減結合され、当該静電場測定回路は、位相測定回路を介して、同軸ケーブルからなるアンテナと接続されることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の実施形態において、静電磁場センサは、５ＭＨｚ未満の動作周波数を有するチューナ回路の使用を特徴とする。電子回路が分割される部分は、ＲＬＣタンク回路、及び位相安定化回路である。このセンサは、アンテナとして働いて静電場の伝播を生成するための、当該回路に接続された同軸ケーブルを有する。当該アンテナは、生成される場の影響ゾーンを制御するための、いくつかの層の電極によるものであってもよい。
【００１２】
本発明の第２の態様において、屋内及び屋外空間のためのセキュリティシステムは、信号調整器回路に接続された少なくとも１つの上述の静電場センサと、命令を有するソフトウェアを少なくとも組み込んだメモリを含むプロセッサとを含み、命令は、センサから受け取った静電場における変化を検知し、静電場における変化を生成した物体の体積及び密度を判定し、物体の体積及び密度が、許可されていない侵入に対応するかどうかを確定し、暗号化された信号をスイッチボードに発するように構成される。
【００１３】
最後に、本発明の第３の態様において、住居における侵入者の検知の方法が特許請求され、この方法は、（ａ）上述の静電場センサを少なくとも用いて静電場における変化を検知するステップと、（ｂ）静電場における変化を生成した物体の体積及び密度を判定するステップと、（ｃ）物体の当該体積及び密度が、許可されていない侵入に対応するかどうかを確定するステップと、（ｄ）警報のための暗号化された信号を発するステップとを含む。
【００１４】
本発明は、本発明に係るセンサの静電容量に基づいて、導体の周囲に存在する静電場における変化を、当該の場が人体などの帯電体の影響によって影響を及ぼされた場合に測定するものであり、導体は、本発明の場合は、プローブ又はアンテナとして働く同軸ケーブルである。
【００１５】
人体は、任意のその他の既存の物体と同様に、材料、密度、体積、温度、及び導電率に応じた独自の電気的特性を有する。異なる物体の間の電位差は、それらが接触した場合又は互いに接近した場合に、１つの物体から別の物体への静電相互作用をもたらす。この効果は本発明の目的のセンサによって使用され、センサに接続された電子回路内での、当該場が発生させる変動の連続測定が実現される。この回路は、場の大きさの変化によって、様々なタイプの物体又は対象を識別すること、及び人間の存在を別の物質又は動物の存在から区別することが可能である。
【００１６】
実際には、本発明に係るセンサは、静電容量の連続測定の実行において、アンテナ上で生成される、かつ無限の力線が通る電場を形成し、アンテナに接続されたプロセッサが、アンテナにおける場の変動を生成する物質の体積及び密度を判定することを可能にする。
【００１７】
本発明は、住居におけるセキュリティシステムに適用され、ドア、窓、及び塀における侵入を事前予防的に検知する機能、すなわち侵入が発生する前の検知機能を提供する。
【００１８】
本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」という語、及びそのバリエーションは、他の技術的特徴、付加物、構成要素、又はステップを除外することを意図するものではない。当業者には、本発明の他の目的、利点、及び特徴が、一部は本明細書から、及び一部は本発明の実施から明らかになるであろう。以下の例及び図面は、例示のために提供されるものであり、本発明を限定することを意図するものではない。更に本発明は、本明細書中に示す特定の及び好ましい実施形態の、全ての可能な組み合わせ包含する。
【００１９】
本発明のよりよい理解を提供するために役立つ、かつ当該発明の非限定的な例として提示される当該発明の実施形態と明示的に関連付けられた、一連の図面の非常に簡単な説明を以下に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の目的の静電場センサの図を示す。
【図２】本発明の目的のセキュリティシステムの図を示す。
【図３】本発明の目的の静電場センサの第２の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１からわかるように、静電場センサは、１本、２本、又は３本のワイヤを有する同軸ケーブルからなるアンテナ１を含む。アンテナ１は位相測定回路２と直接接続されており、位相測定回路２は、位相測定回路２と接続された２つの静電場メータ（３、４）の信号を測定及び解析する回路である。静電場メータ（３、４）は減結合回路５によって互いに減結合され、これによって、それぞれの電流Ｉ１及びＩ２は異なっているにもかかわらず、両方のメータ（３、４）の間の電位差はゼロである。
【００２２】
しかし図３に示すように、本発明の目的の静電場センサは第２の実施形態を含み、ここで、アンテナ１は５ＭＨｚ未満の動作周波数を有するチューナ回路に接続され、チューナ回路はＲＬＣ回路３１と位相安定化回路３２とを含む。
【００２３】
第１の実施形態におけるのと同様に、アンテナ１は当該チューナ回路（３１、３２）に接続される同軸ケーブルであり、やはり電磁場の広がりを生成するように構成される。このアンテナは、生成される場の影響ゾーンを制御するために複数層電極を有してもよい。
【００２４】
アンテナ１は同軸アクティブに対して閉じられるため、導体内で生成される磁場は閉じ込められ、従って、ドア、窓、又は壁内などの所望の場所に場を生成することが可能である。
【００２５】
図２は、図１又は図３で説明した静電場センサを含む本発明の目的のセキュリティシステムの概略図を示す。静電場センサは、本質的にアナログ−デジタル変換器である信号調整器回路６と接続され、信号調整器回路６は更にプロセッサ７に接続され、プロセッサ７は、静電場における変化を検知し、そのような変化についての一種の３次元マップを確定するように構成され、当該変化が生成した物体の体積及び密度を判定することが可能である。
【００２６】
このプロセッサ７は更に、高周波回路８に接続され、高周波回路８は、設備全体を制御するスイッチボード９に向けて、暗号化された信号を発する。
【００２７】
加えてプロセッサ７は、セキュリティカメラ１０に接続され、セキュリティカメラ１０は、許可されていない侵入としてプロセッサ７によって検知及び規定された物体を記録する。
【００２８】
最後にプロセッサ７は、許可されたシステムユーザが敷地に入ることを可能にするため、及び警報信号を生成しないために、好ましくはブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）を介して、ユーザ識別の手段１１と接続される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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