(57)【要約】【課題】赤外線センサを用いることなく、比較的長い距離の２点間領域を監視でき、また場所を移動するイベント会場、工事現場の危険区域等の監視を簡易的かつ迅速に行う。【解決手段】送信部１０と受信部１１（本体１２）は、折り畳み式三脚１３や持ち手１４によって可搬可能に構成される。この送信部１０と受信部１１は、対向配置され、送信部１０の指向性送信アンテナからマイクロ波が送信され、受信部１１の指向性受信アンテナによりマイクロ波が受信され、この受信部１１では、マイクロ波受信信号のレベルにおいて基準レベルに対して所定量の差分を検出したときに侵入が検知される。また、上記基準レベルを所定時間毎にリセットすることにより、雑草の繁殖や積雪等の環境変化があっても、そのままで侵入検知を継続することができる。この侵入検知時の警報と監視映像は、携帯電話等に送信される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可搬可能に構成され、指向性送信アンテナからマイクロ波を送信するマイクロ波送信部と、
可搬可能に構成され、上記送信部の送信アンテナに対向配置された指向性受信アンテナにより送信マイクロ波を受信するマイクロ波受信部と、
このマイクロ波受信部で受信されたマイクロ波信号から送受信部間の侵入物体を検知する侵入検知回路と、
この侵入検知回路の出力に基づき警報信号を無線方式で送信するための無線送信部と、を含んでなる可搬型マイクロ波監視装置。
【請求項２】
上記侵入検知回路は、基準レベルに対して所定量の差分があるときに異常であると判定すると共に、送受信部間の状態変化に対応するため、上記基準レベルを所定時間毎にリセットすることを特徴とする請求項１記載の可搬型マイクロ波監視装置。
【請求項３】
上記送信部と受信部のそれぞれの本体に、直線状の位置決め用覗きパイプを設け、この位置決め用覗きパイプを覗くことにより上記送信部と受信部の対向位置を設定するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の可搬型マイクロ波監視装置。
【請求項４】
上記無線送信部は、携帯電話用通信回路を備え、携帯電話に警報信号及び映像信号が送信可能となるようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可搬型マイクロ波監視装置。
【請求項５】
上記送信部と受信部のそれぞれの本体に、折り畳み式で設置部の高低差に対応可能な三脚を設けると共に、本体持ち上げのための持ち手を設けることにより可搬型にしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の可搬型マイクロ波監視装置。
【請求項６】
上記送信部及び受信部のそれぞれの電源として、バッテリー電源、ＡＣアダプター電源、自動車シガレットライター電源及びソーラー式発電電源を利用できるように構成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の可搬型マイクロ波監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可搬型マイクロ波監視装置、特にマイクロ波を用いて２点間の侵入監視を行い、かつ任意の場所、危険区域の監視或いは緊急的な警備現場等の監視を簡易、迅速に行うための監視装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空港、電力施設、特殊建築物等の管理区域では、図９に示されるような赤外線センサ（監視装置）を用いた侵入者（物）の検知、監視が行われている（下記特許文献１）。図９において、例えば送信側（ポール状）本体１に４個の赤外線投光素子が設けられ、受信側（ポール状）本体２に４個の赤外線受光素子が設けられており、この送信側本体１と受信側本体２とが１００ｍ程度離されて配置され、これら送信側本体１と受信側本体２との間に、高さ方向において、０．５〜０．７ｍ程度の間隔で、直径０．０５〜０．０８ｍの４本の赤外線が送受光される。このような赤外線センサでは、上記送信側本体１から送信された赤外線が受信側本体２で受信されたか否かを判定し、この赤外線の受信が妨げられたときに侵入者等の存在が検知される。
【０００３】
一方、従来では、マイクロ波センサを用いて侵入者等の検知も行われており、例えば図１０に示されるように、玄関上部にマイクロ波センサ５が設けられ、このマイクロ波センサ５により門柱間へ向けてマイクロ波が送受信される。この場合は、マイクロ波センサ５の送信部から扇状に送信したマイクロ波の反射波をマイクロ波センサ５の受信部にて受信し、反射物体までの距離の変化を検出し（下記特許文献２）、或いはドップラ効果を利用するセンサの場合は反射波周波数のずれ等を検出することにより侵入者が検知される。
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１６０９５７号公報
【特許文献２】特開２００７−３３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の図９の赤外線を送受信するセンサでは、上述のように、１００ｍ程度離れた送信側本体１と受光側本体２との間に、直径が０．０５〜０．０８ｍとなる赤外線を送受光するため、４対の送信側投光素子と受光側受光素子の４軸の光軸調整を精度よく行わなければならないと共に、光量の調整も必要となり、この光軸、光量の調整が煩雑であるという問題があった。また、太陽光直射下の監視においては、赤外線が良好に検出できないことが生じたり、太陽光の反射光が受光素子に入射することで、ノイズや誤検出が発生したりするという不都合があった。
【０００６】
また、マイクロ波を利用したセンサでは、上述した赤外線センサでの欠点が解消され、また図１０のマイクロ波センサは、マイクロ波が扇状に広がる状態で送受信されるので、近くの距離の比較的広い範囲を検知できるという利点があるが、２点間の監視距離が長くなる場合の監視には不向きである。
【０００７】
更に、一般の監視装置は、監視すべき領域に固定、設置されるのが通常であるが、近年では、場所を移動し期間限定等で設置されるイベント会場、工事現場の危険区域、或いは緊急的に監視体制を採る必要に迫られる警備現場等を監視することの要請があり、このような要請に対応し、簡易的かつ迅速に監視装置を設置することができれば便利である。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、赤外線センサを用いた監視で生じていた煩雑な光軸、光量調整が不要となり、太陽光の影響も受けることがなく、比較的長い距離の２点間領域を監視することが可能となり、また場所を移動するイベント会場、工事現場の危険区域、緊急的警備現場等の監視を簡易的かつ迅速に行うことができる可搬型マイクロ波監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る可搬型マイクロ波監視装置は、可搬可能に構成され、指向性送信アンテナからマイクロ波を送信するマイクロ波送信部と、可搬可能に構成され、上記送信部の送信アンテナに対向配置された指向性受信アンテナにより送信マイクロ波を受信するマイクロ波受信部と、このマイクロ波受信部で受信されたマイクロ波信号から送受信部間の侵入物体を検知する侵入検知回路と、この侵入検知回路の出力に基づき警報信号を無線方式で送信するための無線送信部と、を含んでなることを特徴とする。
請求項２の発明は、上記侵入検知回路は、基準（正常）レベルに対して所定量の差分があるときに異常であると判定すると共に、送受信部間の状態変化に対応するため、上記基準レベルを所定時間毎にリセットすることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、上記送信部と受信部のそれぞれの本体に、直線状の位置決め用覗きパイプを設け、この位置決め用覗きパイプを覗くことにより上記送信部と受信部のアンテナ対向位置を設定するようにしたことを特徴とする。
請求項４の発明は、上記無線送信部は、携帯電話用通信回路を備え、携帯電話に警報信号及び映像信号が送信可能となることを特徴とする。
請求項５の発明は、上記送信部と受信部のそれぞれの本体に、折り畳み式で設置部の高低差に対応可能な三脚を設けると共に、本体持ち上げのための持ち手を設けることにより可搬型にしたことを特徴とする。
請求項６の発明は、上記送信部及び受信部のそれぞれの電源として、バッテリー電源、ＡＣアダプター電源、自動車シガレットライター電源及びソーラー式発電電源を利用できるように構成したことを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、例えば折り畳み式の三脚を伸ばして広げることで、送信部及び受信部が所定の高さに支持配置され、位置決め用覗きパイプから他方の受信部又は送信部を覗くことにより、指向性送信アンテナと指向性受信アンテナを対向させた送信部と受信部の位置決めが容易に行われる。そして、指向性送信アンテナから出力されたマイクロ波は、送信アンテナに対向する指向性受信アンテナで受信されるが、例えば送受信部間が１００ｍのとき、指向性アンテナによって送受信されるマイクロ波は、送信部又は受信部から１ｍの地点で約０．５ｍの幅、中間地点で約５ｍ（中心軸から約２．５ｍ）の幅を持つことになり、この幅において送受信部間の物体侵入の検知を行うことができる。
【００１２】
この侵入の検知では、マイクロ波受信信号のレベルがモニタされており、通常の基準レベルから所定量の差分を検出したとき、異常（侵入有り）が検知される。また、この基準レベルは、例えば１秒毎（侵入者の通過時間よりも長い時間）に新しいレベルに随時リセットされ、この新しい基準レベルに対する差分が検出される。従って、雑草の繁殖や積雪等の環境の変化がある場合、或いは移動させることができない障害物がある場合等は、環境が変化した状態、或いは障害物がある状態が基準レベルとなり、この状態からの差分（レベル低下又はレベル上昇）が検出され、侵入者等の存在又は障害物の移動が検知される。
【００１３】
そして、侵入が検知された場合は、警報信号と映像信号が監視者待機場所へ送信されるが、請求項４の構成によれば、携帯電話用通信回路によって、警報信号と映像信号が携帯電話へ送信される。これにより、監視者は固定場所に縛られることなく、任意の場所に移動しながら、携帯電話により監視状況を把握することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、対向配置した送受信部間でマイクロ波を送受信するので、赤外線センサを用いた監視で生じていた４対の投受光素子の煩雑な光軸、光量調整が不要となり、太陽光の影響によるノイズや誤検出が発生することもなく、１００ｍ程度の比較的長い距離の２点間領域を良好に監視することが可能になる。また、可搬型であるから、場所を移動して設置されるイベント会場、工事現場の危険区域、緊急的警備現場等に、監視装置を容易に設置し、簡易的かつ迅速に侵入者等を監視することができるという効果がある。
【００１５】
請求項２の発明によれば、雑草の繁殖や積雪等の環境の変化がある場合に、その環境の変化を改善することなく、また移動させることができない障害物がある場合でも、その障害物を排除することなく、良好な監視を行うことができる。
請求項３の発明によれば、位置決め用覗きパイプにより送信部と受信部のアンテナ対向位置を容易に設定することができる。
請求項４の発明によれば、監視者は固定場所に縛られることなく、任意の場所に移動しながら、携帯電話により監視状況を容易に把握することが可能になる。
請求項５の発明によれば、持ち運びが容易になると共に、設置場所、設置地面（部所）の高低差に対応することが可能になる。
請求項６の発明によれば、バッテリー電源、ＡＣアダプター電源だけでなく、自動車シガレットライター電源やソーラー式発電電源を送信部又は受信部の電源として利用でき、電源確保が容易になるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１乃至図６には、実施例に係る可搬型マイクロ波監視装置の構成が示されており、この可搬型マイクロ波監視装置の送信部１０と受信部１１は、図１及び図３に示されるように、円筒状に形成された本体１２を有し、その側面外周に折り畳み式の三脚１３と持ち手（把持部，取っ手）１４を配置したものとなっている。この三脚１３は、均等間隔で配置されるが、その脚部を２段（３段等でもよい）で伸縮でき、開き角度をガイドするガイド部１５に設けられた軸１６に回動可能に取り付けられる。このような三脚１３によれば、図３に示されるように、三脚１３を伸ばして地面に広げた状態で、本体１２を安定した状態で支持することができる。
【００１７】
図２には、上記送信部１０の本体１２の上部の蓋１８を閉めた状態［図（Ａ）］と、受信部１１の本体１２の上部の蓋１８を開けた状態［図（Ｂ）］が示されており、実施例では、図２（Ａ），（Ｂ）に示されるように、蓋１８の上面に、位置決め用覗きパイプ２０がアンテナ対向方向１００に沿って取り付けられる。
【００１８】
図４には、送信部１０と受信部１１を対向配置した状態が示されており、送信部１０の位置決め用覗きパイプ２０を覗いたとき、その覗き円内に受信部１１（の本体１２）が見える状態に、また受信部１１の位置決め用覗きパイプ２０を覗いたとき、その覗き円内に送信部１０（の本体１２）が見える状態にそれぞれを配置することにより、送信部１０と受信部１１の向きがアンテナ対向方向１００に一致し、送信アンテナと受信アンテナが対向する状態になる。
【００１９】
図２（Ｂ）において、受信部１１の蓋１８内には、操作パネル２３が配設されており、この操作パネル２３に、電源スイッチ２３ａ、マイクロ波の受信レベルを表示するＲＦレベル表示器（インジケータ）２３ｂ、外部警報出力端子２３ｃ、携帯電話配信映像モニタ出力端子２３ｄ、充電電力及び外部ＤＣ（直流）電源入力端子２３ｅ等が設けられる。この充電電力及び外部ＤＣ電源入力端子２３ｅには、ＡＣ（交流）アダプター電源の接続、自動車シガレットライター電源及びソーラー式発電電源の接続が可能となっている。なお、上記外部警報出力端子２３ｃや携帯電話配信映像モニタ出力端子２３ｄ等の一部を、本体１２の下部面１２Ｒ（図１）に設けてもよい。
【００２０】
図５には、上記送信部１０の内部の回路構成が示されており、この送信部１０（本体１２）内には、周波数２４．１５ＧＨｚのマイクロ波を送信し、送信波を前方の比較的狭い範囲に絞る指向性を持った指向性送信アンテナ２５、発振回路を備えて周波数２４．１５ＧＨｚのマイクロ波信号を出力する送信ユニット２６が設けられる。また、電源スイッチ２７、バッテリー（電池）２８、充電電力及び外部ＤＣ電源入力端子２９、バッテリー２８からの電源と上記端子２９からの電力、電源を切り換えて送信ユニット２６へ供給するＤＣアイソレータ３０が設けられる。なお、上記電源スイッチ２７及び充電電力及び外部ＤＣ電源入力端子２９は、操作パネル３１に配置され、この充電電力及び外部ＤＣ電源入力端子２９には、ＡＣ（交流）アダプター電源の接続、自動車シガレットライター電源及びソーラー式発電電源の接続が可能である。
【００２１】
図６には、上記受信部１１の内部の回路構成が示されており、この受信部１１（本体１２）内には、周波数２４．１５ＧＨｚのマイクロ波を受信し、受信波を比較的狭い範囲に絞る指向性を持った指向性受信アンテナ３４、周波数２４．１５ＧＨｚのマイクロ波受信信号のレベル（電圧、電流等）を検出し、侵入者を検知するチューナーユニット（侵入検知回路）３５、４２６ＭＨｚ帯特定小電力の警報無線送信機３６、ホイップアンテナ３７が設けられる。上記チューナーユニット３５は、最初に得られた受信信号のレベルを基準レベルとし、この基準レベルを所定時間毎にリセットすると共に、この基準レベルと順次得られる受信信号のレベルを比較し、所定量の差分が検出されたとき、侵入有りとして警報信号を出力する。この警報信号は、警報無線送信機３６へ入力され、ホイップアンテナ３７から監視者待機場所の所定の警報報知装置へ供給される。
【００２２】
また、受信部１１には、送受信部間の監視領域を撮影するカメラ（例えばミニチュアカメラ）４０、このカメラ４０から出力された映像（動画）アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４１が設けられており、このＡ／Ｄ変換器４１には、上記チューナーユニット３５からの警報信号が入力される。このＡ／Ｄ変換器４１の後段には、携帯電話に監視映像等を無線送信するための携帯電話無線カード［携帯電話用通信回路で、例えばＦＯＭＡ（登録商標）カード］４２が設けられる。なお、この携帯電話無線カード４２に代えて又はこれに加えて、外部の監視映像表示装置に送信するための映像用無線機４３を設けてもよい。上記携帯電話無線カード４２には、携帯電話無線出力をテレビ電話に送信するためのテレビ電話送受信アンテナ４４が接続される。
【００２３】
更に、電源回路として、上述した電源スイッチ２３ａ、バッテリー４７、このバッテリー４７からの電源と上記充電電力及び外部ＤＣ電源入力端子２３ｅからの電力、電源を切り換えて出力するＤＣアイソレータ４８、このＤＣアイソレータ４８からの出力を電源スイッチ２３ａを介して入力し、カメラ用ＤＣ電圧（駆動電圧）、警報送信機用ＤＣ電圧、携帯電話無線カード用電圧を供給するＤＣマルチ電源４９が設けられる。実施例では、バッテリー電源、ＡＣアダプター電源、自動車シガレットライター電源及びソーラー発電電源が利用できる。
【００２４】
実施例は以上の構成からなり、この可搬型マイクロ波監視装置は、図１に示されるように、持ち手１４により送信部１０及び受信部１１を持ち運びすることができ、任意の監視現場においては、折り畳み式の三脚１３を伸ばして広げることにより、図３の状態に送信部１０及び受信部１１の本体１２が支持される。また、送信部１０と受信部１１のそれぞれの位置決め用覗きパイプ２０を覗くことにより、図４のように、両方をアンテナ対向方向１００に一致させれば、送信部１０の送信アンテナ２５と受信部１１の受信アンテナ３４とが対向する位置にセットされる。この場合、送受信されるマイクロ波の軸の高さは１．１ｍ程度となる。
【００２５】
上記電源スイッチ２７，２３ａをオンにすると、送信部１０から２４．１５ＧＨｚのマイクロ波が受信部１１へ向けて送信されることになり、このマイクロ波の送受信状態は図７のようになる。図７（Ａ）は、送受信部間距離を１０ｍにした場合であり、この場合は、上述した送信アンテナ２５と受信アンテナ３４の指向性によって、送信部１０又は受信部１１から１ｍの地点で約０．５ｍの幅、中間地点で約１ｍ（中心軸から０．５ｍ）の幅を持つマイクロ波が送受信される。図７（Ｂ）は、送受信部間距離を５０ｍにした場合であり、この場合は、送信部１０又は受信部１１から１ｍの地点で約０．５ｍの幅、中間地点で約２ｍ（中心軸から１ｍ）の幅を持つマイクロ波が送受信され、図７（Ｃ）は、送受信部間距離を１００ｍにした場合であり、この場合は、送信部又は受信部から１ｍの地点で約０．５ｍの幅、中間地点で約５ｍ（中心軸から２．５ｍ）の幅を持つマイクロ波が送受信されることになり、このような幅において送受信部間の侵入の検知を行うことが可能になる。実施例では、１対の送受信アンテナにより、１軸のマイクロ波の送受信によって侵入検知ができ、従来の赤外線センサ（図９）のように、４軸の（４対の投受光素子により）赤外線を送受光する必要がない。
【００２６】
そして、受信部１１では、受信アンテナ３４で受信したマイクロ波信号をチューナーユニット３５へ入力し、ここでは、受信したマイクロ波信号のレベル（電圧、電流等）において基準レベルに対する差分があるか否かよって侵入検知が行われる。また、この基準レベルについては随時リセットされる。
【００２７】
図８には、マイクロ波信号のレベル変化の一例が示されており、当該監視装置を設置した当初のマイクロ波信号のレベルがａ０であるとすると、このレベルａ０が基準レベルとなり、この基準レベルａ０に対し所定量以上の差分の変化があるかが検出され、この基準レベルは、例えば１秒単位で新しいレベルに自動的にリセットされる。この基準レベルとしてａ０が継続した後、例えば雑草の繁殖や積雪等の環境の変化が生じ、又は障害物が置かれ、ｔ１時に差分ｃ１のレベル変化が生じた場合は、異常状態とされ、警報信号が出力される。しかし、この状態が継続されると、リセットによりａ１が新しい基準レベルとして設定されることになり、この後は、基準レベルａ１に対する差分が検出される。その後、侵入者がマイクロ波を遮ったときは、例えば時間ｔ２〜ｔ３の間（１００ｍｓ程度）に差分ｃ２の変化が検出され、警報信号が出力される。この警報信号は、警報無線送信機３６から外部警報信号として外部警報装置に送信されることになり、これによって、監視者等に警報が送られる。なお、侵入者が１秒以上滞留するときは、侵入検知レベルが基準レベルとなるが、侵入者が移動すると、再度異常の検出が行われ、そのときのレベルが新しい基準レベルに設定される。
【００２８】
一方、当該監視装置では、カメラ４０にて監視領域を常時撮影しており、この映像（動画）信号はＡ／Ｄ変換器４１を介して携帯電話無線カード４２と携帯電話配信映像モニタ出力端子２３ｄから送信又は出力できる状態となっている。従って、携帯電話からの接続によって監視領域の映像を見ることができると共に、チューナーユニット３５から警報信号が出力されたときは、携帯電話へ自動的に電話接続の発信が行われ、電話接続の後に警報及び映像が伝送されることにより、監視者は携帯電話の画面で警報と監視映像を確認することが可能になる。また、この携帯電話配信映像は上記モニタ出力端子２３ｄに接続されたモニタで観察することもできる。
【００２９】
実施例では、上述したように、携帯電話を使用しない場合等では、映像用無線機４３を設けてもよく、この場合は、映像用無線機４３からカメラ４０で撮影された監視映像を送信することができ、異常時には監視映像を警報信号と共に外部の監視映像表示装置（監視者待機場所）に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例に係る可搬型マイクロ波監視装置（送信部又は受信部）の設置前の外観構成を示す図である。
【図２】実施例の可搬型マイクロ波監視装置の送信部［図（Ａ）］と受信部［図（Ｂ）］の上部側の構成を示す上面図である。
【図３】実施例の可搬型マイクロ波監視装置（送信部又は受信部）を設置したときの斜視図である。
【図４】実施例装置の送信部と受信部を対向配置したときの上面図である。
【図５】実施例装置の送信部内の回路構成を示すブロック図である。
【図６】実施例装置の受信部内の回路構成を示すブロック図である。
【図７】実施例装置で送受信されるマイクロ波の幅領域を示す図である。
【図８】実施例装置における侵入検知時のマイクロ波信号のレベル変化を示す図である。
【図９】従来の監視装置として赤外線センサを用いた場合の赤外線投受光を示す図である。
【図１０】従来の監視装置としてマイクロ波センサを用いた場合のマイクロ波送受波を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…送信部、                １１…受信部、
１２…本体（送信部、受信部）、  １３…三脚、
１４…持ち手、                ２０…位置決め用覗きパイプ、
２３，３１…操作パネル、      ２５…送信アンテナ、
２６…送信ユニット、          ３０，４８…ＤＣアイソレータ、
３４…受信アンテナ、          ３５…チューナーユニット、
３６…警報無線送信機、        ４０…カメラ、
４２…携帯電話無線カード、    ４３…映像用無線機。
【図１】
2008269373.tif 000003
【図２】
2008269373.tif 000004
【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】
2008269373.tif 000009
【図８】
2008269373.tif 000010
【図９】
2008269373.tif 000011
【図１０】
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