(57)【要約】【課題】侵入物の検知能力が高い侵入検知システムを提供する。【解決手段】侵入検知システム１００は、送信機１０と、受信機２０とを備える。送信機１０および受信機２０は、部屋３０内に設置される。送信機１０は、アレーアンテナ１１によって指向性を有する電波を送信する。受信機２０は、送信機１０から送信された電波をアンテナ２１を介して受信し、その受信した電波の受信信号強度が基準値から一定以上離れているとき、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内へ侵入する侵入物を検知する侵入検知システムであって、
指向性を有する電波を送信する送信機と、
前記送信機から送信された電波を受信し、その受信した電波の受信電波強度に基づいて、前記侵入物の前記室内への侵入を検知する受信機とを備える侵入検知システム。
【請求項２】
室内へ侵入する侵入物を検知する侵入検知システムであって、
指向性を有する電波を送信する送信機と、
前記送信機から送信された電波を受信し、その受信した電波のパターンに基づいて、前記侵入物の前記室内への侵入を検知する受信機とを備える侵入検知システム。
【請求項３】
前記受信機は、前記受信電波強度が基準値から一定値以上離れているとき前記侵入物の前記室内への侵入を検知し、
前記基準値は、前記侵入物が前記室内へ侵入していないときの前記受信電波強度の平均値である、請求項１に記載の侵入検知システム。
【請求項４】
前記送信機は、任意の送信回数ごとに複数の指向性から選択した１つの指向性に前記指向性を切換えて前記電波を送信する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の侵入検知システム。
【請求項５】
前記受信機は、相互に前記室内の異なる位置に配置された複数の受信機からなり、
前記複数の受信機の各々は、指向性のアンテナを介して前記送信機から送信された電波を受信する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の侵入検知システム。
【請求項６】
前記受信機は、前記受信信号強度に基づいて、前記侵入物の侵入位置を更に検知する、請求項１に記載の侵入検知システム。
【請求項７】
前記送信機は、相互に異なる複数の周波数で複数の電波を送信し、
前記受信機は、前記複数の周波数で送信された複数の電波の複数の受信信号強度に基づいて、前記侵入物の侵入位置を検知する、請求項６に記載の侵入検知システム。
【請求項８】
前記送信機は、相互に異なる複数の方向に電波を送信し、
前記受信機は、前記複数の方向に送信された複数の電波の複数の受信信号強度に基づいて、前記侵入物の侵入位置を検知する、請求項７に記載の侵入検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、室内に侵入する侵入物を検知する侵入検知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、侵入物検知装置としては、例えば、特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の侵入物検知装置は、送信手段と、受信手段と、位相検出手段と、侵入物検出手段とを備える。
【０００３】
送信手段は、電波を送信し、受信手段は、送信手段によって送信された電波を受信し、受信信号を生成する。そして、位相検出手段は、受信信号の位相を検出し、侵入物検出手段は、位相検出手段によって検出された受信信号の位相の単位時間当たりの変化量が予め設定された範囲内にあるか否かを判定することによって検出空間内の侵入物を検出する。より具体的には、侵入物検出手段は、位相の単位時間当たりの変化量が予め設定された範囲を超えるとき、侵入物が検出空間内へ侵入したことを検出する。そして、予め設定された範囲は、無侵入時における位相の単位時間当たりの変化量に対する平均値および分散から求められ、例えば、標準偏差の３倍程度が閾値として設定される。
【０００４】
このように、特許文献１に記載の侵入物検知装置は、電波を用いて検出空間内への侵入物の侵入を検知する。
【特許文献１】特開２００４−２８６５６７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、従来の侵入物検知装置は、無指向性の電波を送信して侵入物を検知するため、侵入物の検知能力が低いという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、侵入物の検知能力が高い侵入検知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】
【０００７】
この発明によれば、侵入検知システムは、室内へ侵入する侵入物を検知する侵入検知システムであって、送信機と、受信機とを備える。送信機は、指向性を有する電波を送信する。受信機は、送信機から送信された電波を受信し、その受信した電波の受信電波強度に基づいて、侵入物の室内への侵入を検知する。
【０００８】
また、この発明によれば、侵入検知システムは、室内へ侵入する侵入物を検知する侵入検知システムであって、送信機と、受信機とを備える。送信機は、指向性を有する電波を送信する。受信機は、送信機から送信された電波を受信し、その受信した電波のパターンに基づいて、侵入物の室内への侵入を検知する。
【０００９】
好ましくは、受信機は、受信電波強度が基準値から一定値以上離れているとき侵入物の室内への侵入を検知する。そして、基準値は、侵入物が室内へ侵入していないときの受信電波強度の平均値である。
【００１０】
好ましくは、送信機は、任意の送信回数ごとに複数の指向性から選択した１つの指向性に指向性を切換えて電波を送信する。
【００１１】
好ましくは、受信機は、相互に前記室内の異なる位置に配置された複数の受信機からなる。そして、複数の受信機の各々は、指向性のアンテナを介して送信機から送信された電波を受信する。
【００１２】
好ましくは、受信機は、受信信号強度に基づいて、侵入物の侵入位置を更に検知する。
【００１３】
好ましくは、送信機は、相互に異なる複数の周波数で複数の電波を送信する。受信機は、複数の周波数で送信された複数の電波の複数の受信信号強度に基づいて、侵入物の侵入位置を検知するム。
【００１４】
好ましくは、送信機は、相互に異なる複数の方向に電波を送信する。受信機は、複数の方向に送信された複数の電波の複数の受信信号強度に基づいて、侵入物の侵入位置を検知する。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による侵入検知システムにおいては、送信機は、指向性を有する電波を送信し、受信機は、指向性を有する電波の受信信号強度に基づいて侵入物の部屋への侵入を検知する。そして、指向性を有する電波の受信信号強度の変動幅は、無指向性で送信された電波の受信信号強度の変動幅よりも小さい。
【００１６】
従って、この発明によれば、侵入物の検知能力を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。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返さない。
【００１８】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による侵入検知システムの構成を示す概略図である。この発明の実施の形態１による侵入検知システム１００は、送信機１０と、受信機２０とを備える。
【００１９】
送信機１０および受信機２０は、部屋３０の内部に配置される。送信機１０は、アレーアンテナ１１を有する。そして、送信機１０は、指向性を有する電波をアレーアンテナ１１を介して送受信する。受信機２０は、アンテナ２１を有し、送信機１０から送信された電波をアンテナ２１を介して送受信する。そして、受信機２０は、その受信した電波の受信電波強度を検出し、その検出した受信電波強度に基づいて、後述する方法によって、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【００２０】
部屋３０は、ガラス張りの窓３１と、扉３２とを有する。そして、部屋３０は、縦が４．７ｍであり、横が６．８ｍであるサイズを有する。また、部屋３０の内部には、机４０、観葉植物５０、電子白板６０，７０およびテレビジョン８０が設置されている。
【００２１】
図２は、図１に示す送信機１０の構成を示す概略図である。送信機１０は、アレーアンテナ１１に加えて、指向性切換手段１２と、強度検出手段１３と、検知手段１４と、通信手段１５とを備える。アレーアンテナ１１は、アンテナ素子１１１〜１１７と、バラクタダイオード１２１〜１２６とを含む。アンテナ素子１１１〜１１７は、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸からなるｘｙｚ直交座標におけるｚ軸に沿ってｘ−ｙ平面（所定平面）に配置される。
【００２２】
図３は、図２に示すｘ−ｙ平面におけるアンテナ素子１１１〜１１７の平面配置図である。アンテナ素子１１１〜１１６は、アンテナ素子１１７を中心にして正六角形に配置される。そして、アンテナ素子１１１〜１１６の各々とアンテナ素子１１７との間隔は、約λ／４（λ：アレーアンテナ１１によって送受信される電波の波長）であり、アンテナ素子１１１〜１１６の配置間隔も、約λ／４である。
【００２３】
再び、図２を参照して、アンテナ素子１１１〜１１６は、無給電素子であり、アンテナ素子１１７は、給電素子である。バラクタダイオード１２１〜１２６は、それぞれ、アンテナ素子１１１〜１１６と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。これによって、無給電素子であるアンテナ素子１１１〜１１６には、可変容量素子であるバラクタダイオード１２１〜１２６がそれぞれ装荷される。
【００２４】
このように、アレーアンテナ１１は、１本の給電素子（アンテナ素子１１７）と、６本の無給電素子（アンテナ素子１１１〜１１６）とからなる７本のアンテナ素子が給電素子を中心にして正六角形に配列された構造からなる。
【００２５】
指向性切換手段１２は、バラクタダイオード１２１〜１２６に制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ６を供給し、アレーアンテナ１１から放射されるビームを切換える。バラクタダイオード１２１〜１２６は、それぞれ、制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ６によって容量（リアクタンス値）が変化する。
【００２６】
制御電圧セットＣＶ０〜ＣＶ６の各々は、６個のバラクタダイオード１２１〜１２６に対応して６個の電圧Ｖ１〜Ｖ６からなる。従って、６個の電圧Ｖ１〜Ｖ６は、それぞれ、バラクタダイオード１２１〜１２６へ供給される。
【００２７】
そして、６個の電圧Ｖ１〜Ｖ６の各々は、例えば、−２０Ｖまたは０Ｖの直流電圧からなる。バラクタダイオード１２１〜１２６の各々は、−２０Ｖの直流電圧を受けると、リアクタンス値が最大（“ｈｉ”）になり、０Ｖの直流電圧を受けると、リアクタンス値が最小（“ｌｏ”）になる。
【００２８】
各アンテナ素子１１１〜１１６は、装荷されたバラクタダイオードのリアクタンス値が最大になれば、導波器として機能し、装荷されたバラクタダイオードのリアクタンス値が最小になれば、反射器として機能する。
【００２９】
従って、各アンテナ素子１１１〜１１６は、装荷されたバラクタダイオードに−２０Ｖの直流電圧が印加されると、導波器として機能し、装荷されたバラクタダイオードに０Ｖの直流電圧が印加されると、反射器として機能する。
【００３０】
そこで、指向性切換手段１２は、制御電圧セットＣＶ０〜ＣＶ６の各々を構成する電圧Ｖ１〜Ｖ６の電圧パターンを決定し、その決定した電圧パターンからなる制御電圧セットＣＶ０〜ＣＶ６をバラクタダイオード１２１〜１２６へ順次供給する。
【００３１】
より具体的には、指向性切換手段１２は、バラクタダイオード１２１〜１２６におけるリアクタンス値ｘｍ１〜ｘｍ６からなるリアクタンスセットｘｍが表１に示すように変化するように電圧Ｖ１〜Ｖ６を決定して制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ６を生成し、その生成した制御電圧セットＣＶＬ０〜ＣＶＬ６をバラクタダイオード１２１〜１２６へ供給する。
【００３２】
【表１】
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リアクタンス値ｘｍ１〜ｘｍ６の全てが“ｈｉ”であるとき（ｍ＝０）、アレーアンテナ１１は、全方位に感度があるオムニパターン（無指向性のビームパターン）からなるビームＢＭ０を放射する。また、リアクタンス値ｘｍ１が“ｈｉ”であり、リアクタンス値ｘｍ２〜ｘｍ６が“ｌｏ”であるとき（ｍ＝１）、アレーアンテナ１１は、０度の方向ＤＩＲ１に指向性を有する指向性ビームＢＭ１を放射する。なお、アンテナ素子１１７からアンテナ素子１１１への方向を０度の方向とする（図３参照）。
【００３３】
更に、リアクタンス値ｘｍ２が“ｈｉ”であり、リアクタンス値ｘｍ１，ｘｍ３〜ｘｍ６が“ｌｏ”であるとき（ｍ＝２）、アレーアンテナ１１は、６０度の方向ＤＩＲ２に指向性を有する指向性ビームＢＭ２を放射する。
【００３４】
更に、リアクタンス値ｘｍ３が“ｈｉ”であり、リアクタンス値ｘｍ１，ｘｍ２，ｘｍ４〜ｘｍ６が“ｌｏ”であるとき（ｍ＝３）、アレーアンテナ１１は、１２０度の方向ＤＩＲ３に指向性を有する指向性ビームＢＭ３を放射する。
【００３５】
更に、リアクタンス値ｘｍ４が“ｈｉ”であり、リアクタンス値ｘｍ１〜ｘｍ３，ｘｍ５，ｘｍ６が“ｌｏ”であるとき（ｍ＝４）、アレーアンテナ１１は、１８０度の方向ＤＩＲ４に指向性を有する指向性ビームＢＭ４を放射する。
【００３６】
更に、リアクタンス値ｘｍ５が“ｈｉ”であり、リアクタンス値ｘｍ１〜ｘｍ４，ｘｍ６が“ｌｏ”であるとき（ｍ＝５）、アレーアンテナ１１は、２４０度の方向ＤＩＲ５に指向性を有する指向性ビームＢＭ５を放射する。
【００３７】
更に、リアクタンス値ｘｍ６が“ｈｉ”であり、リアクタンス値ｘｍ１〜ｘｍ５が“ｌｏ”であるとき（ｍ＝６）、アレーアンテナ１１は、３００度の方向ＤＩＲ６に指向性を有する指向性ビームＢＭ６を放射する（図３参照）。
【００３８】
このように、指向性切換手段１２は、無給電素子であるアンテナ素子１１１〜１１６に装荷されたバラクタダイオード１２１〜１２６のリアクタンス値ｘｍ１〜ｘｍ６を変えることによってアレーアンテナ１１から放射される指向性ビームを切換える。
【００３９】
そして、指向性切換手段１２は、検知手段１４からの切換信号ＥＸＤに応じて、上述した方法によってアレーアンテナ１１から放射される指向性ビームを指向性ビームＢＭ１〜ＢＭ６に切換える。
【００４０】
また、指向性切換手段１２は、検知手段１４からの設定信号ＢＳＥＴに応じて、アレーアンテナ１１の指向性ビームを所定の指向性ビームに設定する。
【００４１】
強度検出手段１３は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７（給電素子）と同軸ケーブルによって接続される。そして、強度検出手段１３は、アレーアンテナ１１が受信した電波をアンテナ素子１１７から受け、その受けた電波の受信電波強度ＲＳＳＩを検出して検知手段１４へ出力する。
【００４２】
また、強度検出手段１３は、受信信号強度ＲＳＳＩを検出すると、電波の送信を要求するための送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【００４３】
検知手段１４は、強度検出手段１３から受けた受信電波強度ＲＳＳＩに基づいて、後述する方法によって、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。また、検知手段１４は、アレーアンテナ１１の指向性ビームを所定の指向性ビームに設定するための設定信号ＢＳＥＴ、またはアレーアンテナ１１の指向性ビームを切換えるための切換信号ＥＸＤを生成して指向性切換手段１２へ出力する。更に、検知手段１４は、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【００４４】
通信手段１５は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７（＝給電素子）から電波ＲＦを受ける。また、通信手段１５は、強度検出手段１３または検知手段１４からの送信要求信号ＲＴに応じて、電力をアンテナ素子１１７（＝給電素子）に給電して電波ＲＦを送信する。
【００４５】
なお、アレーアンテナ１１は、送信機１０から受信機２０への方向が０度の方向になるように配置される。
【００４６】
図４は、図１に示す受信機２０の構成を示す概略図である。受信機２０は、アンテナ２１と、強度検出手段２２と、検知手段２３と、通信手段２４とを含む。アンテナ２１は、無指向性のアンテナである。そして、アンテナ２１は、送信機１０からの電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦを強度検出手段２２および通信手段２４へ出力する。また、アンテナ２１は、通信手段２４からの電波ＲＦを送信する。
【００４７】
強度検出手段２２は、アンテナ２１から電波ＲＦを受け、その受けた電波ＲＦに基づいて、受信信号強度ＲＳＳＩを検出する。そして、強度検出手段２２は、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩを検知手段２３へ出力する。また、強度検出手段２２は、受信信号強度ＲＳＳＩを検出すると、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段２４へ出力する。
【００４８】
検知手段２３は、強度検出手段２２から受信信号強度ＲＳＳＩを受け、その受けた受信信号居度ＲＳＳＩに基づいて、後述する方法によって、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【００４９】
通信手段２４は、アンテナ２１から電波ＲＦを受ける。また、通信手段２４は、強度検出手段２２から送信要求信号ＲＴを受けると、電力をアンテナ２１に給電して電波ＲＦを送信する。
【００５０】
送信機１０の検知手段１４および受信機２０の検知手段２３が侵入物の部屋３０への侵入を検知する方法について説明する。検知手段１４，２３は、侵入物が部屋３０へ侵入していないときの受信信号強度ＲＳＳＩの平均値を演算し、その演算した平均値を基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄとして保持する。そして、検知手段１４，２３は、それぞれ、強度検出手段１３，２２から受信した受信信号強度ＲＳＳＩを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較し、受信信号強度ＲＳＳＩが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄから一定値以上変化したとき、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知する。一方、検知手段１３，２３は、受信信号強度ＲＳＳＩの基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄからの変化が一定値よりも小さいとき、侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【００５１】
侵入検知システム１００において、アレーアンテナ１１が無指向性で電波ＲＦを送受信したときの送信機１０および受信機２０における侵入検知について説明する。
【００５２】
この場合、送信機１０の検知手段１４は、アレーアンテナ１１の指向性を無指向性に設定するための設定信号ＢＳＥＴを生成して指向性切換手段１２へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【００５３】
そして、指向性切換手段１２は、検知手段１４からの設定信号ＢＳＥＴに応じて、制御電圧セットＣＶＬ０（ｘｍ１〜ｘｍ６＝ｈｉを設定するための制御電圧セット）を生成してバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力する。バラクタダイオード１２１〜１２６は、指向性切換手段１２からの制御電圧セットＣＶＬ０に応じて、アレーアンテナ１１の指向性を無指向性に設定する。
【００５４】
また、通信手段１５は、検知手段１４からの送信要求信号ＲＴに応じて、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７に給電してパケットを構成する電波ＲＦを送信する。
【００５５】
そうすると、アレーアンテナ１１は、通信手段１５から受けた電波ＲＦを無指向性で送信する。
【００５６】
受信機２０のアンテナ２１は、送信機１０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦを強度検出手段２２へ出力する。強度検出手段２２は、アンテナ２１から受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検知手段２３へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段２４へ出力する。
【００５７】
検知手段２３は、強度検出手段２２から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較する。そして、検知手段２３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄから一定値以上変化しているとき、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知し、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸの基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄからの変化が一定値よりも小さいとき、侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【００５８】
一方、通信手段２４は、強度検出手段２２から送信要求信号ＲＴを受けると、アンテナ２１へ給電してパケットを構成する電波ＲＦを送信する。
【００５９】
送信機１０のアレーアンテナ１１は、受信機２０から送信された電波ＲＦを無指向性で受信し、その受信した電波ＲＦをアンテナ素子１１７から強度検出手段１３へ出力する。
【００６０】
強度検出手段１３は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７から電波ＲＦを受けると、その受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検知手段１４へ出力する。また、強度検出手段１３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出すると、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【００６１】
検知手段１４は、強度検出手段１３から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較する。そして、検知手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄから一定値以上変化しているとき、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知し、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸの基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄからの変化が一定値よりも小さいとき、侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【００６２】
一方、通信手段１５は、強度検出手段１３からの送信要求信号ＲＴに応じて、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７に給電してパケットを構成する電波ＲＦを送信する。
【００６３】
送信機１０および受信機２０は、上述した動作を繰り返して侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知する。
【００６４】
図５は、アレーアンテナ１１が無指向性で電波ＲＦを送受信したときの侵入検知の実験結果を示す図である。
【００６５】
図５の（ａ）は、送信機１０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示し、図５の（ｂ）は、受信機２０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示す。
【００６６】
なお、図５の（ａ），（ｂ）において、縦軸は、受信信号強度を表し、横軸は、パケットの送受信回数を表す。
【００６７】
図５の（ａ）において、領域ＲＥＧ１，ＲＥＧ３は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ２は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。また、図５の（ｂ）において、領域ＲＥＧ４，ＲＥＧ６は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ５は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。
【００６８】
従って、送信機１０の検知手段１４は、領域ＲＥＧ１，ＲＥＧ３においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ２においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【００６９】
また、受信機２０の検知手段２３は、領域ＲＥＧ４，ＲＥＧ６においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ５においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【００７０】
送信機１０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ２における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ１，ＲＥＧ３における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸは、領域ＲＥＧ２における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸと大きく異なるので、送信機１０の検知手段１４は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【００７１】
また、受信機２０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ５における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ４，ＲＥＧ６における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸは、領域ＲＥＧ５における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸと大きく異なるので、受信機２０の検知手段２３は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【００７２】
図５に示したように、アレーアンテナ１１が無指向性で電波ＲＦを送受信したとき、領域ＲＥＧ２における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸおよび領域ＲＥＧ５における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸは、約３〜５ｄＢの幅で変動する。
【００７３】
侵入検知システム１００においては、送信機１０がアレーアンテナ１１の指向性を各種のパターンに設定してパケットを受信機２０へ送受信したときの受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて、侵入物の部屋３０への侵入が検知される。以下、その各種のパターンについて説明する。
【００７４】
（パターン１）
パターン１においては、送信機１０は、アレーアンテナ１１の指向性を１つの指向性に設定してパケットを受信機２０へ送受信する。この場合、送信機１０は、例えば、アレーアンテナ１１の指向性を受信機２０と反対方向（＝１８０度の方向）に設定してパケットを送受信する。
【００７５】
送信機１０の検知手段１４は、アレーアンテナ１１の指向性を１８０度の方向に設定するための設定信号ＢＳＥＴを生成して指向性切換手段１２へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【００７６】
そして、指向性切換手段１２は、検知手段１４からの設定信号ＢＳＥＴに応じて、制御電圧セットＣＶＬ４（ｘｍ４＝ｈｉ、ｘｍ１〜ｘｍ３，ｘｍ５，ｘｍ６＝ｌｏを設定するための制御電圧セット）を生成してバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力する。バラクタダイオード１２１〜１２６は、指向性切換手段１２からの制御電圧セットＣＶＬ４に応じて、アレーアンテナ１１の指向性を１８０度の方向に設定する。
【００７７】
また、通信手段１５は、検知手段１４からの送信要求信号ＲＴに応じて、パケットを構成する電波ＲＦをアレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７に給電する。
【００７８】
そうすると、アレーアンテナ１１は、通信手段１５から受けた電波ＲＦを１８０度の方向へ向けて送信する。
【００７９】
受信機２０のアンテナ２１は、送信機１０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦを強度検出手段２２へ出力する。強度検出手段２２は、アンテナ２１から受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検知手段２３へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段２４へ出力する。
【００８０】
検知手段２３は、強度検出手段２２から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較する。そして、検知手段２３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄから一定値以上変化しているとき、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知し、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸの基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄからの変化が一定値よりも小さいとき、侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【００８１】
一方、通信手段２４は、強度検出手段２２から送信要求信号ＲＴを受けると、アンテナ２１に給電してパケットを構成する電波ＲＦを送信する。
【００８２】
送信機１０のアレーアンテナ１１は、１８０度の方向に指向性を設定して受信機２０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦをアンテナ素子１１７から強度検出手段１３へ出力する。
【００８３】
強度検出手段１３は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７から電波ＲＦを受けると、その受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検知手段１４へ出力する。また、強度検出手段１３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出すると、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【００８４】
検知手段１４は、強度検出手段１３から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較する。そして、検知手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄから一定値以上変化しているとき、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知し、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸの基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄからの変化が一定値よりも小さいとき、侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【００８５】
一方、通信手段１５は、強度検出手段１３からの送信要求信号ＲＴに応じて、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７に給電してパケットを構成する電波ＲＦを送信する。
【００８６】
送信機１０および受信機２０は、上述した動作を繰り返して侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知する。
【００８７】
図６は、パターン１における侵入検知の実験結果を示す図である。図６の（ａ）は、送信機１０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示し、図６の（ｂ）は、受信機２０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示す。
【００８８】
なお、図６の（ａ），（ｂ）において、縦軸は、受信信号強度を表し、横軸は、パケットの送受信回数を表す。
【００８９】
図６の（ａ）において、領域ＲＥＧ７，ＲＥＧ９は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ８は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。また、図６の（ｂ）において、領域ＲＥＧ１０，ＲＥＧ１２は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ１１は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。
【００９０】
従って、送信機１０の検知手段１４は、領域ＲＥＧ７，ＲＥＧ９においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ８においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【００９１】
また、受信機２０の検知手段２３は、領域ＲＥＧ１０，ＲＥＧ１２においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ１１においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【００９２】
送信機１０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ８における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ７，ＲＥＧ９における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸは、領域ＲＥＧ８における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸと大きく異なるので、送信機１０の検知手段１４は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【００９３】
また、受信機２０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ１１における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ１０，ＲＥＧ１２における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸは、領域ＲＥＧ１１における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸと大きく異なるので、受信機２０の検知手段２３は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【００９４】
そして、領域ＲＥＧ８，ＲＥＧ１１における受信信号強度の変動幅は、アレーアンテナ１１が無指向性で電波ＲＦを送受信したときの受信信号強度の変動幅（図５参照）よりも小さいので、指向性のアレーアンテナ１１によって電波ＲＦを送受信することによって、侵入物の部屋３０への侵入検知能力を向上できる。
【００９５】
（パターン２）
パターン２においては、送信機１０のアレーアンテナ１１は、１回の通信ごとに指向性を２つの指向性に切換えて電波ＲＦを送受信する。この場合、送信機１０は、１回の通信ごとに、例えば、アレーアンテナ１１の指向性を受信機２０の方向＝０度の方向）と、受信機２０と反対方向（＝１８０度の方向）とに切換えてパケットを送受信する。
【００９６】
送信機１０の検知手段１４は、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向に設定するための設定信号ＢＳＥＴ１（設定信号ＢＳＥＴの一種）を生成して指向性切換手段１２へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【００９７】
そして、指向性切換手段１２は、検知手段１４からの設定信号ＢＳＥＴ１に応じて、制御電圧セットＣＶＬ１（ｘｍ１＝ｈｉ、ｘｍ２〜ｘｍ６＝ｌｏを設定するための制御電圧セット）を生成してバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力する。バラクタダイオード１２１〜１２６は、指向性切換手段１２からの制御電圧セットＣＶＬ１に応じて、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向に設定する。
【００９８】
また、通信手段１５は、検知手段１４からの送信要求信号ＲＴに応じて、パケットを構成する電波ＲＦをアレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７へ給電する。
【００９９】
そうすると、アレーアンテナ１１は、通信手段１５から受けた電波ＲＦを０度の方向へ向けて送信する。
【０１００】
受信機２０のアンテナ２１は、送信機１０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦを強度検出手段２２へ出力する。強度検出手段２２は、アンテナ２１から受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検知手段２３へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段２４へ出力する。
【０１０１】
検知手段２３は、強度検出手段２２から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較する。そして、検知手段２３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄから一定値以上変化しているとき、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知し、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸの基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄからの変化が一定値よりも小さいとき、侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１０２】
一方、通信手段２４は、強度検出手段２２から送信要求信号ＲＴを受けると、パケットを構成する電波ＲＦをアンテナ２１へ給電してパケットを送信する。
【０１０３】
送信機１０のアレーアンテナ１１は、０度の方向に指向性を設定して受信機２０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦをアンテナ素子１１７から強度検出手段１３へ出力する。
【０１０４】
強度検出手段１３は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７から電波ＲＦを受けると、その受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検知手段１４へ出力する。また、強度検出手段１３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出すると、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【０１０５】
検知手段１４は、強度検出手段１３から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較する。そして、検知手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄから一定値以上変化しているとき、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知し、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸの基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄからの変化が一定値よりも小さいとき、侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１０６】
検知手段１４は、侵入物の部屋３０への侵入検知が終了すると、アレーアンテナ１１の指向性を１８０度の方向に設定するための設定信号ＢＳＥＴ２（設定信号ＢＳＥＴの一種）を生成して指向性切換手段１２へ出力する。
【０１０７】
そして、指向性切換手段１２は、検知手段１４からの設定信号ＢＳＥＴ２に応じて、制御電圧セットＣＶＬ４（ｘｍ４＝ｈｉ、ｘｍ１〜ｘｍ３，ｘｍ５，ｘｍ６＝ｌｏを設定するための制御電圧セット）を生成してバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力する。バラクタダイオード１２１〜１２６は、指向性切換手段１２からの制御電圧セットＣＶＬ４に応じて、アレーアンテナ１１の指向性を１８０度の方向に設定する。
【０１０８】
また、通信手段１５は、強度検出手段１３からの送信要求信号ＲＴに応じて、パケットを構成する電波ＲＦをアレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７へ給電する。
【０１０９】
そうすると、アレーアンテナ１１は、通信手段１５から受けた電波ＲＦを１８０度の方向へ向けて送信する。
【０１１０】
受信機２０のアンテナ２１は、送信機１０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦを強度検出手段２２へ出力する。強度検出手段２２は、アンテナ２１から受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検知手段２３へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段２４へ出力する。
【０１１１】
検知手段２３は、強度検出手段２２から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較する。そして、検知手段２３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄから一定値以上変化しているとき、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知し、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸの基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄからの変化が一定値よりも小さいとき、侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１１２】
一方、通信手段２４は、強度検出手段２２から送信要求信号ＲＴを受けると、パケットを構成する電波ＲＦをアンテナ２１へ給電してパケットを送信する。
【０１１３】
送信機１０のアレーアンテナ１１は、１８０度の方向に指向性を設定して受信機２０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦをアンテナ素子１１７から強度検出手段１３へ出力する。
【０１１４】
強度検出手段１３は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７から電波ＲＦを受けると、その受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検知手段１４へ出力する。また、強度検出手段１３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出すると、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【０１１５】
検知手段１４は、強度検出手段１３から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較する。そして、検知手段１４は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄから一定値以上変化しているとき、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知し、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸの基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄからの変化が一定値よりも小さいとき、侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１１６】
図７は、パターン２における侵入検知の実験結果を示す第１の図である。また、図８は、パターン２における侵入検知の実験結果を示す第２の図である。
【０１１７】
図７の（ａ）および図８の（ａ）は、送信機１０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示し、図７の（ｂ）および図８の（ｂ）は、受信機２０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示す。
【０１１８】
なお、図７の（ａ），（ｂ）および図８の（ａ），（ｂ）において、縦軸は、受信信号強度を表し、横軸は、パケットの送受信回数を表す。
【０１１９】
図７の（ａ）において、領域ＲＥＧ１３，ＲＥＧ１５は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ１４は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。また、図７の（ｂ）において、領域ＲＥＧ１６，ＲＥＧ１８は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ１７は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。
【０１２０】
図８の（ａ）において、領域ＲＥＧ１９，ＲＥＧ２１は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ２０は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。また、図８の（ｂ）において、領域ＲＥＧ２２，ＲＥＧ２４は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ２３は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。
【０１２１】
従って、送信機１０の検知手段１４は、領域ＲＥＧ１３，ＲＥＧ１５；ＲＥＧ１９，ＲＥＧ２１においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ１４；ＲＥＧ２０においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１２２】
また、受信機２０の検知手段２３は、領域ＲＥＧ１６，ＲＥＧ１８；ＲＥＧ２２，ＲＥＧ２４においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ１７；ＲＥＧ２３においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１２３】
送信機１０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ１４；ＲＥＧ２０における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ１３，ＲＥＧ１５；ＲＥＧ１９，ＲＥＧ２１における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸは、領域ＲＥＧ１４；ＲＥＧ２０における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸと大きく異なるので、送信機１０の検知手段１４は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【０１２４】
また、受信機２０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ１７；ＲＥＧ２３における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ１６，ＲＥＧ１８；ＲＥＧ２２，ＲＥＧ２４における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸは、領域ＲＥＧ１７；ＲＥＧ２３における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸと大きく異なるので、受信機２０の検知手段２３は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【０１２５】
そして、領域ＲＥＧ１４，ＲＥＧ１７，ＲＥＧ２０，ＲＥＧ２３における受信信号強度の変動幅は、アレーアンテナ１１が無指向性で電波ＲＦを送受信したときの受信信号強度の変動幅（図５参照）よりも小さいので、指向性のアレーアンテナ１１によって電波ＲＦを送受信することによって、侵入物の部屋３０への侵入検知能力を向上できる。
【０１２６】
このように、アレーアンテナ１１が１回の通信ごとに指向性を２つの指向性に切換えて電波ＲＦを送受信したときも、送信機１０および受信機２０は、侵入物の部屋３０への侵入を正確に検知できる。
【０１２７】
また、図７および図８に示す実験結果から、送信機１０および受信機２０は、再現性良く侵入を検知できる。
【０１２８】
なお、上記においては、アレーアンテナ１１の指向性は、１回の通信ごとに、０度の方向および１８０度の方向に切換えられると説明したが、この発明においては、これに限らず、アレーアンテナ１１の指向性は、１回の通信ごとに、０度の方向、６０度の方向、１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向から任意に選択された２つの方向に切換えられればよい。
【０１２９】
（パターン３）
パターン３においては、送信機１０は、１２８回の通信ごとにアレーアンテナ１１の指向性を６個の方向に切換えて電波ＲＦを送受信する。この場合、送信機１０は、１２８回の通信ごとに、例えば、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向、６０度の方向、１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向へ順次切換える。
【０１３０】
送信機１０の検知手段１４は、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向に設定するための設定信号ＢＳＥＴを生成して指向性切換手段１２へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【０１３１】
そして、指向性切換手段１２は、検知手段１４からの設定信号ＢＳＥＴに応じて、制御電圧セットＣＶＬ１（ｘｍ１＝ｈｉ、ｘｍ２〜ｘｍ６＝ｌｏを設定するための制御電圧セット）を生成してバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力する。バラクタダイオード１２１〜１２６は、指向性切換手段１２からの制御電圧セットＣＶＬ１に応じて、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向に設定する。
【０１３２】
また、通信手段１５は、検知手段１４からの送信要求信号ＲＴに応じて、パケットを構成する電波ＲＦをアレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７へ給電する。
【０１３３】
そうすると、アレーアンテナ１１は、通信手段１５から受けた電波ＲＦを０度の方向へ向けて送信する。
【０１３４】
受信機２０のアンテナ２１は、送信機１０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦを強度検出手段２２へ出力する。強度検出手段２２は、アンテナ２１から受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検知手段２３へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段２４へ出力する。
【０１３５】
検知手段２３は、強度検出手段２２から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸおよび基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄに基づいて、上述した方法によって、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【０１３６】
一方、通信手段２４は、強度検出手段２２から送信要求信号ＲＴを受けると、パケットを構成する電波ＲＦをアンテナ２１へ給電してパケットを送信する。
【０１３７】
送信機１０のアレーアンテナ１１は、受信機２０から送信された電波ＲＦを０度の方向に指向性を設定して受信し、その受信した電波ＲＦをアンテナ素子１１７から強度検出手段１３へ出力する。
【０１３８】
強度検出手段１３は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７から電波ＲＦを受けると、その受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検知手段１４へ出力する。また、強度検出手段１３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出すると、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【０１３９】
検知手段１４は、強度検出手段１３から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸおよび基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄに基づいて、上述した方法によって、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【０１４０】
送信機１０および受信機２０は、アレーアンテナ１１の指向性が０度の方向に設定された状態で、上述した動作を１２８回繰り返し行なう。
【０１４１】
そして、検知手段１４は、強度検出手段１３から１２８個目の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを受けると、アレーアンテナ１１の指向性を６０度の方向に切換えるための切換信号ＥＸＤを生成して指向性切換手段１２へ出力する。
【０１４２】
そして、指向性切換手段１２は、検知手段１４からの切換信号ＥＸＤに応じて、制御電圧セットＣＶＬ２（ｘｍ２＝ｈｉ、ｘｍ１，ｘｍ３〜ｘｍ６＝ｌｏを設定するための制御電圧セット）を生成してバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力する。バラクタダイオード１２１〜１２６は、指向性切換手段１２からの制御電圧セットＣＶＬ２に応じて、アレーアンテナ１１の指向性を６０度の方向に設定する。
【０１４３】
そして、送信機１０および受信機２０は、アレーアンテナ１１の指向性が６０度の方向に設定された状態で上述した動作を１２８回繰り返し行ない、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【０１４４】
その後、送信機１０および受信機２０は、アレーアンテナ１１の指向性が１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に設定された状態でそれぞれ上述した動作を１２８回繰り返し行ない、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。この場合、送信機１０の検知手段１４は、１２８個の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを強度検出手段１３から受けるごとに切換信号ＥＸＤを生成して指向性切換手段１２へ出力し、指向性切換手段１２は、切換信号ＥＸＤに応じてアレーアンテナ１１の指向性を１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に順次設定する。
【０１４５】
図９から図１４は、それぞれ、パターン３における侵入検知の実験結果を示す第１から第６の図である。
【０１４６】
図９から図１４において、（ａ）は、送信機１０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示し、（ｂ）は、受信機２０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示す。
【０１４７】
なお、図９から図１４の（ａ），（ｂ）において、縦軸は、受信信号強度を表し、横軸は、パケットの送受信回数を表す。
【０１４８】
図９の（ａ）において、領域ＲＥＧ２５，ＲＥＧ２７は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ２６は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。また、図９の（ｂ）において、領域ＲＥＧ２８，ＲＥＧ３０は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ２９は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。
【０１４９】
同様に、図１０の領域ＲＥＧ３１，ＲＥＧ３３，ＲＥＧ３４，ＲＥＧ３６、図１１の領域ＲＥＧ３７，ＲＥＧ３９，ＲＥＧ４０，ＲＥＧ４２、図１２の領域ＲＥＧ４３，ＲＥＧ４５，ＲＥＧ４６，ＲＥＧ４８、図１３の領域ＲＥＧ４９，ＲＥＧ５１，ＲＥＧ５２，ＲＥＧ５４および図１４の領域ＲＥＧ５５，ＲＥＧ５７，ＲＥＧ５８，ＲＥＧ６０は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、図１０の領域ＲＥＧ３２，ＲＥＧ３５、図１１の領域ＲＥＧ３８，ＲＥＧ４１、図１２の領域ＲＥＧ４４，ＲＥＧ４７、図１３の領域ＲＥＧ５０，ＲＥＧ５３および図１４の領域ＲＥＧ５６，ＲＥＧ５９は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。
【０１５０】
従って、送信機１０の検知手段１４は、領域ＲＥＧ２５，ＲＥＧ２７；ＲＥＧ３１，ＲＥＧ３３；ＲＥＧ３７，ＲＥＧ３９；ＥＧ４３，ＲＥＧ４５；ＲＥＧ４９，ＲＥＧ５１；ＲＥＧ５５，ＲＥＧ５７においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ２６，ＲＥＧ３２，ＲＥＧ３８，ＲＥＧ４４，ＲＥＧ５０，ＲＥＧ５６においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１５１】
また、受信機２０の検知手段２３は、領域ＲＥＧ２８，ＲＥＧ３０；ＲＥＧ３４，ＲＥＧ３６；ＲＥＧ４０，ＲＥＧ４２；ＲＥＧ４６，ＲＥＧ４８；ＲＥＧ５２，ＲＥＧ５４；ＲＥＧ５８，ＲＥＧ６０においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ２９，ＲＥＧ３５，ＲＥＧ４１，ＲＥＧ４７，ＲＥＧ５３，ＲＥＧ５９においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１５２】
送信機１０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ２６，ＲＥＧ３２，ＲＥＧ３８，ＲＥＧ４４，ＲＥＧ５０，ＲＥＧ５６における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ２５，ＲＥＧ２７；ＲＥＧ３１，ＲＥＧ３３；ＲＥＧ３７，ＲＥＧ３９；ＥＧ４３，ＲＥＧ４５；ＲＥＧ４９，ＲＥＧ５１；ＲＥＧ５５，ＲＥＧ５７における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸは、領域ＲＥＧ２６，ＲＥＧ３２，ＲＥＧ３８，ＲＥＧ４４，ＲＥＧ５０，ＲＥＧ５６における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸと大きく異なるので、送信機１０の検知手段１４は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【０１５３】
また、受信機２０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ２９，ＲＥＧ３５，ＲＥＧ４１，ＲＥＧ４７，ＲＥＧ５３，ＲＥＧ５９における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ２８，ＲＥＧ３０；ＲＥＧ３４，ＲＥＧ３６；ＲＥＧ４０，ＲＥＧ４２；ＲＥＧ４６，ＲＥＧ４８；ＲＥＧ５２，ＲＥＧ５４；ＲＥＧ５８，ＲＥＧ６０における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸは、領域ＲＥＧ２９，ＲＥＧ３５，ＲＥＧ４１，ＲＥＧ４７，ＲＥＧ５３，ＲＥＧ５９における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸと大きく異なるので、受信機２０の検知手段２３は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【０１５４】
そして、領域ＲＥＧ２６，ＲＥＧ２９，ＲＥＧ３２，ＲＥＧ３５，ＲＥＧ３８，ＲＥＧ４１，ＲＥＧ４４，ＲＥＧ４７，ＲＥＧ５０，ＲＥＧ５３，ＲＥＧ５６，ＲＥＧ５９における受信信号強度の変動幅は、アレーアンテナ１１が無指向性で電波ＲＦを送受信したときの受信信号強度の変動幅（図５参照）よりも小さいので、指向性のアレーアンテナ１１によって電波ＲＦを送受信することによって、侵入物の部屋３０への侵入検知能力を向上できる。
【０１５５】
このように、アレーアンテナ１１が１２８回の通信ごとに指向性を６個の指向性に順次切換えて電波ＲＦを送受信したときも、送信機１０および受信機２０は、侵入物の部屋３０への侵入を正確に検知できる。
【０１５６】
また、図９から図１４に示す実験結果から、送信機１０および受信機２０は、再現性良く侵入を検知できる。
【０１５７】
（パターン４）
パターン４においては、送信機１０は、１回の通信ごとにアレーアンテナ１１の指向性を６個の方向に切換えて電波ＲＦを送受信する。この場合、送信機１０は、１回の通信ごとに、例えば、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向、６０度の方向、１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向へ順次切換える。
【０１５８】
送信機１０の検知手段１４は、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向に設定するための設定信号ＢＳＥＴを生成して指向性切換手段１２へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【０１５９】
そして、指向性切換手段１２は、検知手段１４からの設定信号ＢＳＥＴに応じて、制御電圧セットＣＶＬ１（ｘｍ１＝ｈｉ、ｘｍ２〜ｘｍ６＝ｌｏを設定するための制御電圧セット）を生成してバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力する。バラクタダイオード１２１〜１２６は、指向性切換手段１２からの制御電圧セットＣＶＬ１に応じて、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向に設定する。
【０１６０】
また、通信手段１５は、検知手段１４からの送信要求信号ＲＴに応じて、パケットを構成する電波ＲＦをアレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７へ給電する。
【０１６１】
そうすると、アレーアンテナ１１は、通信手段１５から受けた電波ＲＦを０度の方向へ向けて送信する。
【０１６２】
受信機２０のアンテナ２１は、送信機１０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦを強度検出手段２２へ出力する。強度検出手段２２は、アンテナ２１から受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検知手段２３へ出力するとともに、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段２４へ出力する。
【０１６３】
検知手段２３は、強度検出手段２２から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸおよび基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄに基づいて、上述した方法によって、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【０１６４】
一方、通信手段２４は、強度検出手段２２から送信要求信号ＲＴを受けると、パケットを構成する電波ＲＦをアンテナ２１へ給電してパケットを送信する。
【０１６５】
送信機１０のアレーアンテナ１１は、受信機２０から送信された電波ＲＦを０度の方向に指向性を設定して受信し、その受信した電波ＲＦをアンテナ素子１１７から強度検出手段１３へ出力する。
【０１６６】
強度検出手段１３は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７から電波ＲＦを受けると、その受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検知手段１４へ出力する。また、強度検出手段１３は、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを検出すると、送信要求信号ＲＴを生成して通信手段１５へ出力する。
【０１６７】
検知手段１４は、強度検出手段１３から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸおよび基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄに基づいて、上述した方法によって、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【０１６８】
そして、検知手段１４は、侵入物の部屋３０への侵入検知が終了すると、アレーアンテナ１１の指向性を６０度の方向に切換えるための切換信号ＥＸＤを生成して指向性切換手段１２へ出力する。
【０１６９】
指向性切換手段１２は、検知手段１４からの切換信号ＥＸＤに応じて、制御電圧セットＣＶＬ２（ｘｍ２＝ｈｉ、ｘｍ１，ｘｍ３〜ｘｍ６＝ｌｏを設定するための制御電圧セット）を生成してバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力する。バラクタダイオード１２１〜１２６は、指向性切換手段１２からの制御電圧セットＣＶＬ２に応じて、アレーアンテナ１１の指向性を６０度の方向に設定する。
【０１７０】
そして、送信機１０および受信機２０は、アレーアンテナ１１の指向性が６０度の方向に設定された状態で上述した動作を行ない、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【０１７１】
その後、送信機１０および受信機２０は、アレーアンテナ１１の指向性が１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に設定された状態でそれぞれ上述した動作を繰り返し行ない、侵入物の部屋３０への侵入を検知する。この場合、送信機１０の検知手段１４は、１個の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを強度検出手段１３から受けるごとに切換信号ＥＸＤを生成して指向性切換手段１２へ出力し、指向性切換手段１２は、切換信号ＥＸＤに応じてアレーアンテナ１１の指向性を１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に順次設定する。
【０１７２】
図１５から図２０は、それぞれ、パターン４における侵入検知の実験結果を示す第１から第６の図である。
【０１７３】
図１５から図２０において、（ａ）は、送信機１０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示し、（ｂ）は、受信機２０における受信信号強度とパケットの送受信回数との関係を示す。
【０１７４】
なお、図１５から図２０の（ａ），（ｂ）において、縦軸は、受信信号強度を表し、横軸は、パケットの送受信回数を表す。
【０１７５】
図１５の（ａ）において、領域ＲＥＧ６１，ＲＥＧ６３は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ６２は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。また、図１５の（ｂ）において、領域ＲＥＧ６４，ＲＥＧ６６は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、領域ＲＥＧ６５は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。
【０１７６】
同様に、図１６の領域ＲＥＧ６７，ＲＥＧ６９，ＲＥＧ７０，ＲＥＧ７２、図１７の領域ＲＥＧ７３，ＲＥＧ７５，ＲＥＧ７６，ＲＥＧ７８、図１８の領域ＲＥＧ７９，ＲＥＧ８１，ＲＥＧ８２，ＲＥＧ８４、図１９の領域ＲＥＧ８５，ＲＥＧ８７，ＲＥＧ８８，ＲＥＧ９０および図２０の領域ＲＥＧ９１，ＲＥＧ９３，ＲＥＧ９４、ＲＥＧ９６は、侵入物が部屋３０へ侵入している状態を表し、図１６の領域ＲＥＧ６８，ＲＥＧ７１、図１７の領域ＲＥＧ７４，ＲＥＧ７７、図１８の領域ＲＥＧ８０，ＲＥＧ８３、図１９の領域ＲＥＧ８６，ＲＥＧ８９および図２０の領域ＲＥＧ９２，ＲＥＧ９５は、侵入物が部屋３０へ侵入していない状態を表す。
【０１７７】
従って、送信機１０の検知手段１４は、領域ＲＥＧ６１，ＲＥＧ６３；ＲＥＧ６７，ＲＥＧ６９；ＲＥＧ７３，ＲＥＧ７５；ＥＧ７９，ＲＥＧ８１；ＲＥＧ８５，ＲＥＧ８７；ＲＥＧ９１，ＲＥＧ９３においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ６２，ＲＥＧ６８，ＲＥＧ７４，ＲＥＧ８０，ＲＥＧ８６，ＲＥＧ９２においては、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１７８】
また、受信機２０の検知手段２３は、領域ＲＥＧ６４，ＲＥＧ６６；ＲＥＧ７０，ＲＥＧ７２；ＲＥＧ７６，ＲＥＧ７８；ＲＥＧ８２，ＲＥＧ８４；ＲＥＧ８８，ＲＥＧ９０；ＲＥＧ９４，ＲＥＧ９６においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していることを検知し、領域ＲＥＧ６５，ＲＥＧ７１，ＲＥＧ７７，ＲＥＧ８３，ＲＥＧ８９，ＲＥＧ９５においては、強度検出手段２２から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄと比較して侵入物が部屋３０へ侵入していないことを検知する。
【０１７９】
送信機１０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ６２，ＲＥＧ６８，ＲＥＧ７４，ＲＥＧ８０，ＲＥＧ８６，ＲＥＧ９２における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ６１，ＲＥＧ６３；ＲＥＧ６７，ＲＥＧ６９；ＲＥＧ７３，ＲＥＧ７５；ＲＥＧ７９，ＲＥＧ８１；ＲＥＧ８５，ＲＥＧ８７；ＲＥＧ９１，ＲＥＧ９３における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸは、領域ＲＥＧ６２，ＲＥＧ６８，ＲＥＧ７４，ＲＥＧ８０，ＲＥＧ８６，ＲＥＧ９２における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸと大きく異なるので、送信機１０の検知手段１４は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【０１８０】
また、受信機２０において、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄは、領域ＲＥＧ６５，ＲＥＧ７１，ＲＥＧ７７，ＲＥＧ８３，ＲＥＧ８９，ＲＥＧ９５における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸに基づいて演算され、領域ＲＥＧ６４，ＲＥＧ６６；ＲＥＧ７０，ＲＥＧ７２；ＲＥＧ７６，ＲＥＧ７８；ＲＥＧ８２，ＲＥＧ８４；ＲＥＧ８８，ＲＥＧ９０；ＲＥＧ９４，ＲＥＧ９６における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸは、領域ＲＥＧ６５，ＲＥＧ７１，ＲＥＧ７７，ＲＥＧ８３，ＲＥＧ８９，ＲＥＧ９５における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸと大きく異なるので、受信機２０の検知手段２３は、上述した方法によって、侵入物が部屋３０へ侵入したことを正確に検知できる。
【０１８１】
そして、領域ＲＥＧ６２，ＲＥＧ６５，ＲＥＧ６８，ＲＥＧ７１，ＲＥＧ７４，ＲＥＧ７７，ＲＥＧ８０，ＲＥＧ８３，ＲＥＧ８６，ＲＥＧ８９，ＲＥＧ９２，ＲＥＧ９５における受信信号強度の変動幅は、アレーアンテナ１１が無指向性で電波ＲＦを送受信したときの受信信号強度の変動幅（図５参照）よりも小さいので、指向性のアレーアンテナ１１によって電波ＲＦを送受信することによって、侵入物の部屋３０への侵入検知能力を向上できる。
【０１８２】
このように、アレーアンテナ１１が１回の通信ごとに指向性を６個の指向性に順次切換えて電波ＲＦを送受信したときも、送信機１０および受信機２０は、侵入物の部屋３０への侵入を正確に検知できる。
【０１８３】
また、図１５から図２０に示す実験結果から、送信機１０および受信機２０は、再現性良く侵入を検知できる。
【０１８４】
なお、上述したパターン３およびパターン４においては、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向、６０度の方向、１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に順次切換えると説明したが、この発明においては、これに限らず、パターン３およびパターン４においては、アレーアンテナ１１の指向性は、任意の順序で６個の指向性に切換えられてもよい。
【０１８５】
また、上述したパターン３においては、１２８回の通信ごとにアレーアンテナ１１の指向性を６個の指向性に切換え、パターン４においては、１回の通信ごとにアレーアンテナ１１の指向性を６個の指向性に切換えると説明したが、この発明においては、アレーアンテナ１１の指向性は、任意の通信回数ごとに任意数の指向性に切換えられてもよい。
【０１８６】
更に、上記においては、受信機２０は、無指向性のアンテナ２１によって電波ＲＦを送受信すると説明したが、この発明においては、これに限らず、受信機２０は、指向性のアンテナによって電波ＲＦを送受信してもよい。この場合、受信機２０は、１個の指向性において電波ＲＦを送受信した後、アンテナの指向性を次の指向性に切換える。
【０１８７】
更に、上記においては、送信機１０および受信機２０は、相互に電波ＲＦを送受信して侵入物の部屋３０への侵入を検知すると説明したが、この発明においては、これに限らず、送信機１０は、電波ＲＦの送信のみを行ない、受信機２０は、電波ＲＦの受信のみを行なって上述した方法によって侵入物の部屋３０への侵入を検知するようにしてもよい。
【０１８８】
上述したように、実施の形態１によれば、アレーアンテナ１１によって指向性を有する電波ＲＦを送信し、指向性を有する電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩが基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄ（＝侵入物が侵入していないときの受信信号強度）から一定値以上変化しているとき、侵入物の部屋３０への侵入が検知される。そして、指向性を有する電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩの変動幅は、無指向性で送信された電波ＲＦの受信信号強度の変動幅よりも小さい。
【０１８９】
従って、この発明によれば、侵入物の検知能力を向上できる。
【０１９０】
［実施の形態２］
図２１は、実施の形態２による侵入検知システムの構成を示す概略図である。実施の形態２による侵入検知システム１００Ａは、図１に示す侵入検知システム１００に受信機９０，１３０を追加したものであり、その他は、侵入検知システム１００と同じである。
【０１９１】
送信機１０および受信機２０，９０，１３０は、部屋３０内に配置される。受信機９０は、無指向性のアンテナ９１を有し、アンテナ９１を介して電波を送受信する。受信機１３０は、無指向性のアンテナ１３１を有し、アンテナ１３１を介して電波を送受信する。
【０１９２】
そして、受信機９０，１３０の各々は、図４に示す受信機２０と同じ構成からなる。
【０１９３】
侵入検知システム１００Ａにおいては、送信機１０は、アレーアンテナ１１の指向性を所定の指向性に設定して電波ＲＦを送受信し、受信機２０，９０，１３０は、それぞれ、アンテナ２１，９１，１３１を介して電波ＲＦを送受信する。そして、送信機１０および受信機２０，９０，１３０は、受信した電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩを検出して侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【０１９４】
この場合、送信機１０および受信機２０，９０，１３０は、実施の形態１において説明したパターン１〜パターン４を用いて侵入物の部屋３０への侵入を検知する。
【０１９５】
このように、侵入検知システム１００Ａは、送信機１０と、複数の受信機２０，９０，１３０とを備えた侵入検知システムである。そして、複数の受信機２０，９０，１３０を備えることによって、部屋３０の複数の場所において侵入物が部屋３０へ侵入したときの電波ＲＦの変化を検出できるので、侵入検知の能力を更に向上できる。
【０１９６】
侵入検知システム１００Ａにおいては、送信機１０が指向性のアレーアンテナ１１を介して電波ＲＦを送信する機能のみを有し、受信機２０，９０，１３０が送信機１０から送信された電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩを検出して侵入物の部屋３０への侵入を検知する機能を有するようにしてもよい。
【０１９７】
また、受信機２０，９０，１３０は、指向性のアンテナを有していてもよい。
【０１９８】
その他は、実施の形態１と同じである。
【０１９９】
［実施の形態３］
図２２は、実施の形態３による侵入検知システムの構成を示す概略図である。実施の形態３による侵入検知システム１００Ｂは、図１に示す侵入検知システム１００にネットワーク１４０、カメラ１５０および警備部門１６０を追加したものであり、その他は、侵入検知システム１００と同じである。
【０２００】
侵入検知システム１００Ｂにおいては、送信機１０、受信機２０およびカメラ１５０は、部屋３０内に配置され、警備部門１６０は、部屋３０外に設置される。そして、送信機１０、受信機２０、カメラ１５０および警備部門１６０は、ネットワーク１４０に接続される。
【０２０１】
送信機１０および受信機２０は、上述した方法によって、侵入物の部屋３０への侵入を検知するとともに、侵入物の部屋３０への侵入を検知すると、侵入物が部屋３０へ侵入したことを示す信号ＩＮＶＤをネットワーク１４０を介してカメラ１５０へ送信する。
【０２０２】
カメラ１５０は、送信機１０または受信機２０から信号ＩＮＶＤを受信すると、部屋３０内の映像を撮影し、その撮影した映像をネットワーク１４０を介して警備部門１６０へ送信する。
【０２０３】
警備部門１６０は、ネットワーク１４０を介してカメラ１５０から部屋３０内の映像を受け、その受けた映像をＣＲＴ１６１に写す。これによって、警備部門１６０の警備員は、侵入物が部屋３０へ侵入したことを検知し、部屋３０へ駆けつける。そして、警備員は、侵入物を排除する。
【０２０４】
このように、実施の形態３による侵入検知システム１００Ｂは、侵入物の部屋３０への侵入を検知するとともに、侵入物を排除する機能を有するものである。
【０２０５】
［実施の形態４］
図２３は、実施の形態４による侵入検知システムの構成を示す概略図である。実施の形態４による侵入検知システム１００Ｃは、送信機１７０と受信機１８０とを備える。
【０２０６】
送信機１７０および受信機１８０は、部屋３０内に設置される。そして、送信機１７０および受信機１８０は、アレーアンテナ１１を有する。
【０２０７】
送信機１７０は、アレーアンテナ１１を介して電波ＲＦを送受信するとともに、受信した電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて、後述する方法によって、侵入物の部屋３０への侵入および侵入位置を検知する。
【０２０８】
また、受信機１８０は、アレーアンテナ１１を介して電波ＲＦを送受信するとともに、受信した電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩに基づいて、後述する方法によって、侵入物の部屋３０への侵入および侵入位置を検知する。
【０２０９】
図２４は、図２３に示す送信機１７０の構成を示す概略図である。送信機１７０は、図２に示す送信機１０の検知手段１４を検知手段１４Ａに代えたものであり、その他は、送信機１０と同じである。
【０２１０】
検知手段１４Ａは、侵入物が部屋３０の各位置へ侵入したときの複数の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４を予め保持しており、強度検出手段１３から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを受けると、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸに一致する侵入時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤを複数の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４の中から検出して侵入および侵入位置を検知する。この場合、複数の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４の各々は、アレーアンテナ１１の６個の指向性で受信した６個の受信信号強度のうち、基準値ＲＳＳＩ＿ｓｔｄ（侵入がないときの受信信号強度の平均値）からの変化が最も大きい受信信号強度である。そして、複数の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４の各々は、部屋３０内の各位置ＰＳ１〜ＰＳ１４に障害物を実際に配置したときの受信信号強度ＲＳＳＩの実測値から決定された値からなる。
【０２１１】
具体的に説明する。図２５は、侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示すテーブルの概念図である。強度検出手段１３は、侵入物が部屋３０の各位置ＰＳ１〜ＰＳ１４に侵入したときの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４を予め検出し、検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４を予め保持している。また、検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４と位置ＰＳ１〜ＰＳ１４との対応関係を示すテーブルＴＢＬ１（図２５参照）も予め保持している。
【０２１２】
そして、検知手段１４Ａは、一定時間ごとに強度検出手段１３から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを受け、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸを複数の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４と比較し、複数の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４の中から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸに一致する受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４のいずれか）を検出する。例えば、侵入物が位置ＰＳ１へ侵入した場合、検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸに一致する受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１を検出する。
【０２１３】
そうすると、検知手段１４Ａは、テーブルＴＢＬ１を参照して、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１に対応する位置ＰＳ１を検出して侵入物が位置ＰＳ１へ侵入したことを検知する。
【０２１４】
侵入物が部屋３０の位置ＰＳ２〜ＰＳ１４に侵入したときも、検知手段１４Ａは、同様にして侵入物が位置ＰＳ２〜ＰＳ１４に侵入したことを検知する。
【０２１５】
また、検知手段１４Ａは、次の方法によって侵入物の侵入および侵入位置を検知してもよい。図２６は、侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示すテーブルの概念図である。
【０２１６】
侵入物が部屋３０の各位置ＰＳ１〜ＰＳ１４へ侵入したときの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４は、バラクタダイオード１２１〜１２６のリアクタンスセットを所定のリアクタンスセットに設定したときに得られる。従って、検知手段１４Ａは、各受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４が得られるときのリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１〜ｘｍＩＮＶＤ１４（各々はｘｍ１〜ｘｍ６のいずれか）と、リアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１〜ｘｍＩＮＶＤ１４と位置ＰＳ１〜ＰＳ１４との対応関係を示すテーブルＴＢＬ２（図２６参照）とを保持しており、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＴＸが得られたときのリアクタンスセットｘｍＴＸに一致するリアクタンスセットを複数のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１〜ｘｍＩＮＶＤ１４の中から検出する。例えば、検知手段１４Ａは、複数のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１〜ｘｍＩＮＶＤ１４の中からリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ５を検出する。
【０２１７】
そうすると、検知手段１４Ａは、テーブルＴＢＬ２を参照して、リアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ５に対応する位置ＰＳ５を検出して侵入物が部屋３０の位置ＰＳ５へ侵入したことを検知する。
【０２１８】
その他、検知手段１４Ａは、検知手段１４と同じ機能を果たす。なお、図２３に示す受信機１８０は、図２４に示す送信機１７０と同じ構成からなり、上述した方法によって、侵入物の部屋３０への侵入および侵入位置を検知する。
【０２１９】
送信機１７０および受信機１８０は、電波ＲＦを送受信する機能を有するが、侵入検知システム１００Ｃが実際に動作する場合、送信機１７０は、電波ＲＦを送信する動作だけを行ない、受信機１８０は、送信機１７０から送信された電波ＲＦを受信し、上述した方法によって侵入物の侵入および侵入位置を検知する動作を行なう。
【０２２０】
従って、送信機１７０の検知手段１４Ａは、アレーアンテナ１１の指向性を所定の指向性に設定するための設定信号ＢＳＥＴを生成して指向性切換手段１２へ出力し、指向性切換手段１２は、設定信号ＢＳＥＴに応じて、制御電圧セットＣＶＬ（制御電圧セットＣＶＬ１〜ＣＶＬ６のいずれか）をバラクタダイオード１２１〜１２６へ出力してアレーアンテナ１１の指向性を所定の指向性に設定する。そして、通信手段１５は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７に給電して電波ＲＦをアレーアンテナ１１を介して送信する。これによって、送信機１７０は、所定の指向性で電波ＲＦを送信する。
【０２２１】
そうすると、受信機１８０は、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向、６０度の方向、１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に順次切換えながら、送信機１７０から送信された電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸに基づいて、上述した方法によって、侵入物の部屋３０への侵入および侵入位置を検知する。
【０２２２】
より具体的には、受信機１８０の検知手段１４Ａは、アレーアンテナ１１の指向性を０度の方向、６０度の方向、１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に順次切換えるための切換信号ＥＸＤを生成して指向性切換手段１２へ出力し、指向性切換手段１２は、切換信号ＥＸＤに応じて、制御電圧セットＣＶＬ１〜ＣＶＬ６をバラクタダイオード１２１〜１２６へ順次出力してアレーアンテナ１１の指向性を０度の方向、６０度の方向、１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に順次切換える。
【０２２３】
そうすると、受信機１８０のアレーアンテナ１１は、指向性を０度の方向、６０度の方向、１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に順次切換えながら、送信機１７０からの電波ＲＦを受信し、その受信した電波ＲＦをアンテナ素子１１７から強度検出手段１３へ出力する。受信機１８０の強度検出手段１３は、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１７から受けた電波ＲＦの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを検出して検知手段１４Ａへ出力する。
【０２２４】
そして、受信機１８０の検知手段１４Ａは、強度検出手段１３から受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを複数の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４と比較し、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸに一致する受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤを複数の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４から検出する。その後、受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４のいずれか）を検出すると、テーブルＴＢＬ１を参照して、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤに対応する位置（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のいずれか）を検出して侵入物の部屋３０への侵入および侵入位置を検知する。
【０２２５】
また、受信機１８０の検知手段１４Ａは、強度検出手段１３から受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸを受けると、その受けた受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸに一致する受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤを複数の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４から検出する。そして、受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４のいずれか）が得られたときのリアクタンスセット（リアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１〜ｘｍＩＮＶＤ１４のいずれか）を検出し、テーブルＴＢＬ２を参照して、リアクタンスセット（リアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１〜ｘｍＩＮＶＤ１４のいずれか）に対応する位置（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のじずれか）を検出する。これによって、受信機１８０の検知手段１４Ａは、侵入物の部屋３０への侵入および侵入位置を検知する。
【０２２６】
なお、侵入検知システム１００Ｃにおいては、受信機１８０がアレーアンテナ１１の指向性を所定の指向性に設定して電波ＲＦを送信し、送信機１７０がアレーアンテナ１１の指向性を０度の方向、６０度の方向、１２０度の方向、１８０度の方向、２４０度の方向および３００度の方向に順次切換えながら、受信機１８０から送信された電波ＲＦを検出し、上述した方法によって、侵入物の部屋３０への侵入および侵入位置を検知するようにしてもよい。
【０２２７】
部屋３０内で送受信される電波ＲＦを検出して侵入物の検知を行なう場合、受信電波のフェージングが問題になる。そこで、送信機１７０および受信機１８０は、フェージングを抑制して侵入物の侵入および侵入位置を検知する。フェージングの抑制は、次の２つの方法によって行なわれる。
【０２２８】
（フェージングの抑制方法１）
送信機１７０は、アレーアンテナ１１の指向性を所定の指向性に設定して異なる２つの周波数ｆ１，ｆ２で電波ＲＦを送信し、受信機１８０は、アレーアンテナ１１の指向性を切換えながら、２つの周波数ｆ１，ｆ２で送信された２つの電波ＲＦを受信するとともに、その受信した２つの電波に対応する２つの受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ１，ＲＳＳＩ＿ＲＸ２に基づいて、侵入物の侵入および侵入位置を検知する。
【０２２９】
この場合、受信機１８０の強度検出手段１３は、侵入物が各位置ＰＳ１〜ＰＳ１４へ侵入したときの周波数ｆ１における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（ｆ１）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（ｆ１）と、侵入物が各位置ＰＳ１〜ＰＳ１４へ侵入したときの周波数ｆ２における受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（ｆ２）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（ｆ２）とを予め検出する。そして、受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（ｆ１）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（ｆ１）と、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（ｆ２）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（ｆ２）とを予め保持している。
【０２３０】
図２７は、侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示す他のテーブルの概念図である。図２７の（ａ）は、周波数ｆ１で送信された電波ＲＦの侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示し、図２７の（ｂ）は、周波数ｆ２で送信された電波ＲＦの侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示す。
【０２３１】
受信機１８０の検知手段１４Ａは、テーブルＴＢＬ３，ＴＢＬ４を予め保持している。受信機１８０のアレーアンテナ１１は、周波数ｆ１で送信された電波ＲＦ１を受信し、その受信した電波ＲＦ１を強度検出手段１３へ出力するとともに、周波数ｆ２で送信された電波ＲＦ２を受信し、その受信した電波ＲＦ２を強度検出手段１３へ出力する。
【０２３２】
受信機１８０の強度検出手段１３は、電波ＲＦ１，ＲＦ２の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ１），ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ２）を検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ１），ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ２）を検知手段１４Ａへ出力する。
【０２３３】
受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ１）を強度検出手段１３から受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ１）に一致する侵入時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（ｆ１）（受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（ｆ１）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（ｆ１）のいずれか）を検出し、テーブルＴＢＬ３を参照して、侵入時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（ｆ１）に対応する位置ＰＳ（ｆ１）（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のいずれか）を検出する。また、受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ２）を強度検出手段１３から受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ２）に一致する侵入時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（ｆ２）（受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（ｆ２）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（ｆ２）のいずれか）を検出し、テーブルＴＢＬ４を参照して、侵入時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（ｆ２）に対応する位置ＰＳ（ｆ２）（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のいずれか）を検出する。そして、受信機１８０の検知手段１４Ａは、位置ＰＳ（ｆ１）が位置ＰＳ（ｆ２）に一致するときに、位置ＰＳ（ｆ１）＝ＰＳ（ｆ２）を侵入物の侵入位置として検知する。一方、受信機１８０の検知手段１４Ａは、位置ＰＳ（ｆ１）が位置ＰＳ（ｆ２）に一致しないとき、位置ＰＳ（ｆ１），ＰＳ（ｆ２）を侵入物の侵入位置として検知しない。
【０２３４】
図２８は、侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示す他のテーブルの概念図である。図２８の（ａ）は、周波数ｆ１で送信された電波ＲＦの侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示し、図２８の（ｂ）は、周波数ｆ２で送信された電波ＲＦの侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示す。
【０２３５】
受信機１８０の検知手段１４Ａは、各受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（ｆ１）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（ｆ１）が得られるときのリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１（ｆ１）〜ｘｍＩＮＶＤ１４（ｆ１）（各々はｘｍ１〜ｘｍ６のいずれか）と、各受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（ｆ２）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（ｆ２）が得られるときのリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１（ｆ２）〜ｘｍＩＮＶＤ１４（ｆ２）（各々はｘｍ１〜ｘｍ６のいずれか）と、テーブルＴＢＬ５，ＴＢＬ６とを予め保持している。受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ１）を強度検出手段１３から受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ１）が得られたときのリアクタンスセットｘｍ（ｆ１）を検出し、その検出したリアクタンスセットｘｍ（ｆ１）に一致する侵入時のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ（ｆ１）（リアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１（ｆ１）〜ｘｍＩＮＶＤ１４（ｆ１）のいずれか）を検出し、テーブルＴＢＬ５を参照して、侵入時のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ（ｆ１）に対応する位置ＰＳ（ｆ１）（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のいずれか）を検出する。また、受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ２）を強度検出手段１３から受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ２）が得られたときのリアクタンスセットｘｍ（ｆ２）を検出し、その検出したリアクタンスセットｘｍ（ｆ２）に一致する侵入時のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ（ｆ２）（リアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１（ｆ２）〜ｘｍＩＮＶＤ１４（ｆ２）のいずれか）を検出し、テーブルＴＢＬ６を参照して、侵入時のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ（ｆ２）に対応する位置ＰＳ（ｆ２）（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のいずれか）を検出する。そして、受信機１８０の検知手段１４Ａは、位置ＰＳ（ｆ１）が位置ＰＳ（ｆ２）に一致するときに、位置ＰＳ（ｆ１）＝ＰＳ（ｆ２）を侵入物の侵入位置として検知する。一方、受信機１８０の検知手段１４Ａは、位置ＰＳ（ｆ１）が位置ＰＳ（ｆ２）に一致しないとき、位置ＰＳ（ｆ１），ＰＳ（ｆ２）を侵入物の侵入位置として検知しない。
【０２３６】
このように、２つの周波数ｆ１，ｆ２で送信された電波ＲＦ１，ＲＦ２の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ１），ＲＳＳＩ＿ＲＸ（ｆ２）に基づいて検出された２つの位置が一致する場合、その一致した位置を侵入物の侵入位置として検知する。
【０２３７】
送信機１７０から送信された周波数の異なる２つの電波ＲＦ１，ＲＦ２は、異なる伝搬経路を経て受信機１８０へ到達するので、上述した方法によって侵入物の侵入位置を検知すると、フェージングの影響を抑制できる。
【０２３８】
なお、上記においては、送信機１７０は、アレーアンテナ１１の指向性を所定の指向性に設定して、相互に異なる２つの周波数ｆ１，ｆ２で電波ＲＦを送信すると説明したが、この発明においては、これに限らず、送信機１７０は、アレーアンテナ１１の指向性を所定の指向性に設定して、相互に異なる３つ以上の周波数で電波を送信してもよく、一般的には、アレーアンテナ１１の指向性を所定の指向性に設定して、相互に異なる複数の周波数で電波を送信すればよい。そして、受信機１８０は、アレーアンテナ１１の指向性を６個の指向性に順次切換えながら、送信機１７０から送信された複数の電波を受信し、その受信した複数の電波に対応する複数の受信信号強度または複数の受信信号強度が得られたときの複数のリアクタンスセットに基づいて、上述した方法によって侵入物の侵入位置を検知する。
【０２３９】
（フェージングの抑制方法２）
送信機１７０は、電波の送信方向を２つの方向に一定時間ごとに切換えながら電波を送信し、受信機１８０は、アレーアンテナ１１の指向性を６個の指向性に順次切換えながら、２つの方向に送信された２つの電波を受信し、その受信した２つの電波に対応する２つの受信信号強度に基づいて侵入物の侵入位置を検知する。
【０２４０】
この場合、電波の送信方向を２つの方向に一定時間ごとに切換えることは、送信機１７０のアレーアンテナ１１の指向性を２つの指向性に一定時間ごとに切換えることに相当する。従って、送信機１７０は、アレーアンテナ１１の指向性を２つの指向性に一定時間ごとに切換えて電波を送信する。
【０２４１】
また、受信機１８０の強度検出手段１３は、侵入物が各位置ＰＳ１〜ＰＳ１４へ侵入したときの方向θ１に送信された電波の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（θ１）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（θ１）と、侵入物が各位置ＰＳ１〜ＰＳ１４へ侵入したときの方向θ２に送信された受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（θ２）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（θ２）とを予め検出する。そして、受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（θ１）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（θ１）と、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（θ２）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（θ２）とを予め保持している。
【０２４２】
図２９は、侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示す更に他のテーブルの概念図である。図２９の（ａ）は、方向θ１に送信された電波ＲＦの侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示し、図２９の（ｂ）は、方向θ２に送信された電波ＲＦの侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示す。
【０２４３】
受信機１８０の検知手段１４Ａは、テーブルＴＢＬ７，ＴＢＬ８を予め保持している。受信機１８０のアレーアンテナ１１は、方向θ１に送信された電波ＲＦ１を受信し、その受信した電波ＲＦ１をアンテナ素子１１７によって強度検出手段１３へ出力するとともに、方向θ２に送信された電波ＲＦ２を受信し、その受信した電波ＲＦ２をアンテナ素子１１７によって強度検出手段１３へ出力する。
【０２４４】
受信機１８０の強度検出手段１３は、電波ＲＦ１，ＲＦ２の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ１），ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ２）を検出し、その検出した受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ１），ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ２）を検知手段１４Ａへ出力する。
【０２４５】
受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ１）を強度検出手段１３から受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ１）に一致する侵入時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（θ１）（受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（θ１）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（θ１）のいずれか）を検出し、テーブルＴＢＬ７を参照して、侵入時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（θ１）に対応する位置ＰＳ（θ１）（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のいずれか）を検出する。また、受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ２）を強度検出手段１３から受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ２）に一致する侵入時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（θ２）（受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（θ２）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（θ２）のいずれか）を検出し、テーブルＴＢＬ８を参照して、侵入時の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ（θ２）に対応する位置ＰＳ（θ２）（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のいずれか）を検出する。そして、受信機１８０の検知手段１４Ａは、位置ＰＳ（θ１）が位置ＰＳ（θ２）に一致するときに、位置ＰＳ（θ１）＝ＰＳ（θ２）を侵入物の侵入位置として検知する。一方、受信機１８０の検知手段１４Ａは、位置ＰＳ（θ１）が位置ＰＳ（θ２）に一致しないとき、位置ＰＳ（θ１），ＰＳ（θ２）を侵入物の侵入位置として検知しない。
【０２４６】
図３０は、侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示す更に他のテーブルの概念図である。図３０の（ａ）は、方向θ１に送信された電波ＲＦの侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示し、図３０の（ｂ）は、方向θ２に送信された電波ＲＦの侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示す。
【０２４７】
受信機１８０の検知手段１４Ａは、各受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（θ１）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（θ１）が得られるときのリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１（θ１）〜ｘｍＩＮＶＤ１４（θ１）（各々はｘｍ１〜ｘｍ６のいずれか）と、各受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１（θ２）〜ＲＳＳＩ＿ＩＮＶＤ１４（θ２）が得られるときのリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１（θ２）〜ｘｍＩＮＶＤ１４（θ２）（各々はｘｍ１〜ｘｍ６のいずれか）と、テーブルＴＢＬ９，ＴＢＬ１０とを予め保持している。受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ１）を強度検出手段１３から受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ１）が得られたときのリアクタンスセットｘｍ（θ１）を検出し、その検出したリアクタンスセットｘｍ（θ１）に一致する侵入時のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ（θ１）（リアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１（θ１）〜ｘｍＩＮＶＤ１４（θ１）のいずれか）を検出し、テーブルＴＢＬ９を参照して、侵入時のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ（θ１）に対応する位置ＰＳ（θ１）（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のいずれか）を検出する。また、受信機１８０の検知手段１４Ａは、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ２）を強度検出手段１３から受けると、受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ２）が得られたときのリアクタンスセットｘｍ（θ２）を検出し、その検出したリアクタンスセットｘｍ（θ２）に一致する侵入時のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ（θ２）（リアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ１（θ２）〜ｘｍＩＮＶＤ１４（θ２）のいずれか）を検出し、テーブルＴＢＬ１０を参照して、侵入時のリアクタンスセットｘｍＩＮＶＤ（θ２）に対応する位置ＰＳ（θ２）（位置ＰＳ１〜ＰＳ１４のいずれか）を検出する。そして、受信機１８０の検知手段１４Ａは、位置ＰＳ（θ１）が位置ＰＳ（θ２）に一致するときに、位置ＰＳ（θ１）＝ＰＳ（θ２）を侵入物の侵入位置として検知する。一方、受信機１８０の検知手段１４Ａは、位置ＰＳ（θ１）が位置ＰＳ（θ２）に一致しないとき、位置ＰＳ（θ１），ＰＳ（θ２）を侵入物の侵入位置として検知しない。
【０２４８】
このように、２つの方向θ１，θ２に送信された電波ＲＦ１，ＲＦ２の受信信号強度ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ１），ＲＳＳＩ＿ＲＸ（θ２）に基づいて検出された２つの位置が一致する場合、その一致した位置を侵入物の侵入位置として検知する。
【０２４９】
送信機１７０から送信された方向が異なる２つの電波ＲＦ１，ＲＦ２は、異なる伝搬経路を経て受信機１８０へ到達するので、上述した方法によって侵入物の侵入位置を検知すると、フェージングの影響を抑制できる。
【０２５０】
なお、上記においては、送信機１７０は、アレーアンテナ１１を用いて、相互に異なる２つの方向θ１，θ２に電波ＲＦを送信すると説明したが、この発明においては、これに限らず、送信機１７０は、アレーアンテナ１１を用いて、相互に異なる３つ以上の方向に電波を送信してもよく、一般的には、アレーアンテナ１１を用いて、相互に異なる複数の方向に電波を送信すればよい。そして、受信機１８０は、アレーアンテナ１１の指向性を６個の指向性に順次切換えながら、送信機１７０から送信された複数の電波を受信し、その受信した複数の電波に対応する複数の受信信号強度または複数の受信信号強度が得られたときの複数のリアクタンスセットに基づいて、上述した方法によって侵入物の侵入位置を検知する。
【０２５１】
また、実施の形態４による侵入検知システム１００Ｃは、図２２に示すネットワーク１４０、カメラ１５０および警備部門１６０を更に備えていてもよい。この場合、送信機１７０および受信機１８０は、ネットワーク１４０に接続される。そして、受信機１８０は、侵入物の部屋３０への侵入および侵入位置を検知すると、ネットワーク１４０を介して信号ＩＮＶＤをカメラ１５０へ送信する。その他は、実施の形態１，３において説明したとおりである。
【０２５２】
上述したように、この発明によれば、送信機は、指向性を有する電波を送信し、受信機は、指向性を有する電波の受信信号強度に基づいて、侵入物の侵入および／または侵入位置を検知する。そして、指向性を有する電波の受信号強度の変動幅は、無指向性の電波の受信信号強度の変動幅よりも小さい。
【０２５３】
従って、この発明によれば、侵入検知能力を向上できる。
【０２５４】
また、この発明によれば、送信機は、異なる複数の周波数で電波を送信し、または異なる複数の方向に電波を送信し、受信機は、異なる複数の周波数を有する複数の電波に対応する複数の受信信号強度に基づいて侵入物の侵入および／または侵入位置を検知し、または異なる複数の方向に送信された複数の電波に対応する複数の受信信号強度に基づいて侵入物の侵入および／または侵入位置を検知する。
【０２５５】
従って、この発明によれば、電波のフェージングを抑制して侵入物の侵入および侵入位置を検知できる。その結果、侵入検知能力を向上できる。
【０２５６】
なお、上記においては、アレーアンテナ１１のアンテナ素子１１１〜１１６（＝無給電素子）の１本に装荷されたバラクタダイオードのリアクタンス値を“ｈｉ”に設定し、それ以外の無給電素子に装荷されたバラクタダイオードのリアクタンス値を“ｌｏ”に設定して指向性の電波を送信すると説明したが、この発明においては、これに限らず、隣接する２本または３本の無給電素子に装荷されたバラクタダイオードのリアクタンス値を“ｈｉ”に設定し、それ以外の無給電素子に装荷されたバラクタダイオードのリアクタンス値を“ｌｏ”に設定して指向性の電波を送信するようにしてもよい。これによって、アレーアンテナ１１から放射されるビームのビーム幅を小さくできるので、侵入物の侵入検知感度（侵入検知能力）を更に向上できる。
【０２５７】
また、上記においては、電波の受信信号強度に基づいて、侵入物が侵入したことを検知すると説明したが、この発明においては、これに限らず、電波のパターンに基づいて、侵入物が部屋３０内に侵入したことを検知してもよい。侵入物が部屋３０内に侵入すると、部屋３０内の電波のパターンが変化し、その結果、受信機２０，９０，１３０，１８０における電波の受信信号強度が図５から図２０に示すように変化する。従って、電波の受信信号強度に基づいて侵入物が部屋３０内に侵入したことを検知することは、電波のパターンに基づいて侵入物が部屋３０内に侵入したことを検知することに相当するからである。
【０２５８】
今回開示された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、上記した実施の形態の説明ではなくて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。
【産業上の利用可能性】
【０２５９】
この発明は、侵入物の検知能力が高い侵入検知システムに適用される。
【図面の簡単な説明】
【０２６０】
【図１】この発明の実施の形態１による侵入検知システムの構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す送信機の構成を示す概略図である。
【図３】図２に示すｘ−ｙ平面におけるアンテナ素子の平面配置図である。
【図４】図１に示す受信機の構成を示す概略図である。
【図５】アレーアンテナが無指向性で電波を送受信したときの侵入検知の実験結果を示す図である。
【図６】パターン１における侵入検知の実験結果を示す図である。
【図７】パターン２における侵入検知の実験結果を示す第１の図である。
【図８】パターン２における侵入検知の実験結果を示す第２の図である。
【図９】パターン３における侵入検知の実験結果を示す第１の図である。
【図１０】パターン３における侵入検知の実験結果を示す第２の図である。
【図１１】パターン３における侵入検知の実験結果を示す第３の図である。
【図１２】パターン３における侵入検知の実験結果を示す第４の図である。
【図１３】パターン３における侵入検知の実験結果を示す第５の図である。
【図１４】パターン３における侵入検知の実験結果を示す第６の図である。
【図１５】パターン４における侵入検知の実験結果を示す第１の図である。
【図１６】パターン４における侵入検知の実験結果を示す第２の図である。
【図１７】パターン４における侵入検知の実験結果を示す第３の図である。
【図１８】パターン４における侵入検知の実験結果を示す第４の図である。
【図１９】パターン４における侵入検知の実験結果を示す第５の図である。
【図２０】パターン４における侵入検知の実験結果を示す第６の図である。
【図２１】実施の形態２による侵入検知システムの構成を示す概略図である。
【図２２】実施の形態３による侵入検知システムの構成を示す概略図である。
【図２３】実施の形態４による侵入検知システムの構成を示す概略図である。
【図２４】図２３に示す送信機の構成を示す概略図である。
【図２５】侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示すテーブルの概念図である。
【図２６】侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示すテーブルの概念図である。
【図２７】侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示す他のテーブルの概念図である。
【図２８】侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示す他のテーブルの概念図である。
【図２９】侵入時の受信信号強度と位置との対応関係を示す更に他のテーブルの概念図である。
【図３０】侵入時のリアクタンスセットと位置との対応関係を示す更に他のテーブルの概念図である。
【符号の説明】
【０２６１】
１０，１７０  送信機、１１  アレーアンテナ、１２  指向性切換手段、１３，２２  強度検出手段、１４，１４Ａ，２３  検知手段、１５，２４  通信手段、２０，９０，１３０，１８０  受信機、２１，９１，１３１  アンテナ、３０  部屋、３１  窓、３２  扉、４０  机、５０  観葉植物、６０，７０  白板、８０  テレビジョン、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  侵入検知システム、１１１〜１１７  アンテナ素子、１２１〜１２６  バラクタダイオード、１４０  ネットワーク、１５０  カメラ、１６０  警備部門、１６１  ＣＲＴ。
【図１】
2008151510.tif 000004
【図２】
2008151510.tif 000005
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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