(57)【要約】【課題】ＦＳＯＣシステムの所定近傍に侵入した侵入者に警告を発する警告システムを備えたシステムを提供する。【解決手段】例示的な実施形態では、自由空間光通信（ＦＳＯＣ）システム１０００の所定近傍内における侵入者を感知し、ＦＳＯＣシステム１０００の放射パワーを低減する方法を提供する。例示的な実施形態では、自由空間光通信（ＦＳＯＣ）サブシステムと、ＦＳＯＣサブシステムの所定近傍内に侵入者を検出できる侵入センサ１７００と、侵入センサ１７００に結合され、ＦＳＯＣサブシステムの放射パワーを低減できるスイッチとを含むシステムを提供する。【選択図】図１
2005176324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由空間光通信（ＦＳＯＣ）システムの所定近傍内における侵入者を感知するステップと、
前記ＦＳＯＣシステムの放射パワーを低減するステップと、
を含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
前記侵入者によって生じるキャパシタンスの変化を感知するステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
前記侵入者によって生じる電圧の変化を感知するステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項４】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
感知された電圧を基準電圧と比較するステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項５】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
前記ＦＳＯＣシステムの放射パワーを、前記侵入者に対して危険でないレベルまで低減するステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項６】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
前記ＦＳＯＣシステムの放射パワーを、前記ＦＳＯＣシステムに関する通信リンクが動作状態を維持できるレベルまで低減するステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項７】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
前記侵入者に、前記ＦＳＯＣシステムに関する危険状況を警告するステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項８】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
前記侵入者に対して警報を示すステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項９】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
ビデオ記録装置を起動させるステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
前記侵入者に関する通知を提供するステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項１１】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
前記ＦＳＯＣシステムの所定近傍からの前記侵入者の不在を検出するステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項１２】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、さらに、
前記ＦＳＯＣシステムの放射パワーを増加させるステップを含むＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項１３】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、
前記ＦＳＯＣシステムは無線システムを有する、ＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項１４】
請求項１に記載のＦＳＯＣ侵入検出方法であって、
前記侵入者は、容量性近接センサによって感知される、ＦＳＯＣ侵入検出方法。
【請求項１５】
自由空間光通信（ＦＳＯＣ）サブシステムと、
前記ＦＳＯＣサブシステムの所定近傍内に侵入者を検出できるセンサと、
前記センサに結合され、前記ＦＳＯＣサブシステムの放射パワーを低減できるスイッチと、
を有するＦＳＯＣ侵入検出システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のＦＳＯＣ侵入検出システムにおいて、
前記ＦＳＯＣサブシステムは、無線サブシステムを有するＦＳＯＣ侵入検出システム。
【請求項１７】
請求項１５に記載のＦＳＯＣ侵入検出システムにおいて、
前記センサは、容量性近接センサである、ＦＳＯＣ侵入検出システム。
【請求項１８】
請求項１５に記載のＦＳＯＣ侵入検出システムにおいて、
前記スイッチは、光学減衰器を有する、ＦＳＯＣ侵入検出システム。
【請求項１９】
請求項１５に記載のＦＳＯＣ侵入検出システムにおいて、
前記センサは、前記ＦＳＯＣサブシステムの設置場所の周囲を少なくとも部分的に取り囲む複数の水平ワイヤを有する、ＦＳＯＣ侵入検出システム。
【請求項２０】
自由空間光通信（ＦＳＯＣ）サブシステムと、
前記ＦＳＯＣサブシステムの所定近傍内に侵入者を感知する手段と、
前記侵入者の検出に対応して前記ＦＳＯＣサブシステムの放射パワーを低減する手段と、
を有するＦＳＯＣ侵入検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自由空間光通信（ＦＳＯＣ）システム、特にＦＳＯＣへの侵入者の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
シーバー（Seaver）による特許文献１（その全記載を本願明細書の一部としてここに援用する）は、「固体光ビーム調整器と、光学検出装置と、コンピュータとを備えるシステムは、自由空間光通信に要求されるような、高速で正確な光ビームの自動トラッキング、ステアリング及びシェーピングを提供する」とされている。上記検出装置としてのＣＭＯＳイメージャと、その屈折率が誘電応力（induced stress）によって変化する応力光学ガラス材料で構成された調整器とを備えることで、上記システムは、ビームの摂動を１ｋＨｚ以上の周波数で追跡することができる。このような性能により、上記システムは自由空間光通信の種々の応用に適する。要約書参照のこと。
【０００３】
プレスリー（Presley）による特許文献２（その全記載を本願明細書の一部としてここに援用する）では、「電子走査（electronically agile）マルチビーム送受信器が、第1のクロスバースイッチを有し、これにより入力信号を発光器の空間アレイの選択された信号に切り替える。発光器は、変調された光ビームを、テレセントリックレンズの空間位置に供給する。テレセントリックレンズは、空間アレイ内の発光器素子のレンズ軸からのずれに応じて、ビームを異なる拡散経路に沿って幾何学的に変換する。テレセントリックレンズの拡散面に入射する遠隔地からの光線は、光検出器アレイに向けて偏向される。光検出器アレイの出力は、第2クロスバースイッチに接続されている。補助光検出器アレイが、その空間位置が既知である1つ以上の位置からの光ビームをモニタし、空間誤差補正信号を供給して、リアルタイムポインティング及びトラッキング、及び大気補正（atmospheric correction）を行う。」とされている。要約書を参照のこと。
【０００４】
ランドグレン（Lundgren）による特許文献３（その全記載を本願明細書の一部としてここに援用する）では、「近端遠端（near-end-far-end）送受信器対（12.sub.1-14.sub.1）の送信器（16.sub.1及び16.sub.2）のパワーの自動制御が、まず、近端遠端送受信器対の近端及び遠端受信器（18.sub.1及び18.sub.2）で受信した信号の強度が晴天自由空間条件で測定された受信信号強度値より所定値低く同時に減衰されているか否かを判断することにより行われる。受信信号強度がこのように減衰されている場合には、近端遠端送受信器の送信パワーを所定の増分（あるいは連続する増分）だけ増加して、受信信号の強度を、晴天自由空間条件で測定されたそれぞれの信号強度値に、これを超えないように回復させる。逆に、上記受信信号強度が上記の所定値だけ同時に減衰されていないと判断された場合に、近端受信信号と遠端受信信号の一方のみが劣化している（例えば、所定の許容閾値を超えるビット誤り率）と判断されれば、遠端または近端送受信器の送信パワーを、前記の劣化したビット誤り率を許容可能な率に回復させるのに十分なだけか、あるいは許容可能な晴天送信器パワーの増加の所定上限に達するまでのいずれかにより増加させる。後者の制限された自動パワー制御ケース（非減衰信号）のバリエーションは、遠端と近端送受信器の両方の送信パワーを、前記の劣化したビット誤り率を許容可能な率に回復させるのに十分なだけか、あるいは許容可能な晴天送信器パワーの増加の所定上限に達するまでのいずれかにより増加させることにより、劣化信号が前記送受信器の両方で受信されたと判断された場合に適合する。要約書を参照のこと。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願第２００３００３５１７８号
【特許文献２】米国特許第６，５２２，４３７号
【特許文献３】米国特許第６，６４３，５１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自由空間光通信（ＦＳＯＣ）／無線（ＦＲ）システムは、ビームが直接照射されると破局的ダメージを発生しうる、高パワーレーザ及び／または無線ビーム（例えば、マイクロ波または高周波数を有する電波を含む）を利用する可能性がある。ところが、現在、既知のＦＲシステムで、システムの設置領域内に侵入する者に、その領域に存在する危険を警告する、警告システムが内蔵されているものはない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある例示的な実施形態では、自由空間光通信（FSOC: Free Space Optical Communication）システムの所定近傍内の侵入者を感知し、前記ＦＳＯＣシステムの放射パワーを低減する方法が提供される。ある例示的な実施形態では、ＦＳＯＣサブシステムと、前記ＦＳＯＣサブシステムの所定近傍内の侵入者を検出できるセンサと、前記ＦＳＯＣサブシステムの放射パワーを低減することができる、前記センサに結合されたスイッチと、を備えるシステムが提供される。
【０００８】
本願明細書において、以下の用語には下記の定義が適用される。
【０００９】
感知する：自動的に検出または知覚する。
【００１０】
センサ：物理的な量（例えば、温度、圧力、キャパシタンス、及び／または音量など）を測定して、この物理的な量をある種の信号（例えば、電圧、電流、電力(パワー)など）に変換するために使用される装置。
【００１１】
容量性近接センサ（capacitive proximity sensor）：コンデンサの保持電荷、誘電体、またはギャップの変化によって起こる、該コンデンサの容量変化を測定するために使用される装置。
【００１２】
侵入者：認証されない人物または動物。
【００１３】
自由空間光通信（Free Space Optical Communications）：ブロードバンド通信のために、可視光または赤外線の光ビームを大気中に送信する見通し線（ＬＯＳ）技術。光ファイバ通信と同様に、自由空間光学系も、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザ（laser：放射刺激発射による光増幅）の点光源をデータ送信に使用できる。ただし、自由空間光学系では、エネルギビームは、光ケーブルによってガイドされるのではなく、空間を通過して視準され、送信される。スペクトルのテラヘルツ部分で動作するこれらの光ビームは、光ファイバによって高感度受信器に接続された受光レンズに集束させることができる。
【００１４】
無線システム：電磁スペクトルの無線周波数部分において動作可能な通信技術。
【００１５】
自動：外的な影響または制御から実質的に独立した方法で作用または動作すること。例えば、自動ライトスイッチは、人をその視野に知覚すると、その人が手動で操作しなくてもスイッチが入る。
【００１６】
放射パワー：装置によって出力されるパワー。
【００１７】
危険な：危険によって特徴づけられる。人または動物にとって危険であることと。
【００１８】
通信リンク：確立された通信チャネル。
【００１９】
表す（render）：知覚可能にする。
【００２０】
警報：存在するまたは接近する危険を示す警告。
【００２１】
スイッチ：実質的に信号をそらす装置。
【００２２】
近傍：周辺または近隣領域。
【００２３】
周囲：ある領域の外側限界または境界。
【００２４】
設置位置：設置されている場所。
【００２５】
不在：ある領域から不在または後退した状態。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
自由空間光通信（ＦＳＯＣ）／無線（ＦＲ）システムは、ビームが直接照射されると破局的ダメージを発生しうる、高パワーレーザ及び／または無線ビーム（例えば、マイクロ波または高周波数を有する電波を含む）を利用する可能性がある。ところが、現在、既知のＦＲシステムで、システムの設置領域内に侵入する者に、その領域に存在する危険を警告する、警告システムが内蔵されているものはない。
【００２７】
ある例示的な実施形態では、侵入検出システム（ＩＤＳ）は、ＦＲ設置位置の約半径１０フィート（約３０５センチメートル）以内に定められた危険領域をモニタして、侵入者を検出することができる。ＩＤＳが侵入者を検出した場合、システムは、（１）警報／サイレンを鳴らし、侵入者に放射線の危険を警告し、（２）放射パワーが侵入者に対して有害ではないが、通信リンクが動作可能状態を維持できる低パワー状態に切り替え、（３）ビデオ及び／または音響記録装置を作動させて侵入の証拠を捉え、及び／または（４）センターオフィスに侵入を通知する。侵入者が立ち去ると、システムは元の高パワー状態に戻る。
【００２８】
ＩＤＳは任意のタイプにすることができる。ある例示的実施形態では、ＩＤＳは任意の侵入センサ、例えば容量性近接センサ及び／または容量性位置センサなどを含むことができる。容量性近接センサの例示的な実施形態では、少なくとも１対の実質的に水平なワイヤ、例えば１２ゲージワイヤを、ＦＲ所在地の周囲に沿って設けることができる。この場合、ワイヤのうち第１のワイヤを第１の高さに設け、第２のワイヤを、第１のワイヤの下方に位置する、第２のより低い高さに設ける。これらのワイヤは、フェンスの形状として機能することに加え、低電圧で励起することができ、各ワイヤと地面との間に、空気を誘電体としてキャパシタンスを形成することができる。侵入者は空気よりもはるかに高い誘電率を有するため、侵入者がいずれかのワイヤの下方で動くと、電圧が各ワイヤにおいて誘導される。ＩＤＳはこの電圧変化を検出することができる。ワイヤ及び／またはワイヤ対をさらに追加することで、侵入者の動きの性質及び／または方向を決定することができる。
【００２９】
侵入センサの出力は、ＦＲ信号アダプタ装置（ＦＲ−ＳＡＵ）に供給することができる。ＦＲ―ＳＡＵは、光学的及び電気的入力を有するハイブリッドコンポーネントでもよく、ＦＲシステム屋外装置（ＯＤＵ）の内部に内蔵することができる。ＦＲ−ＳＡＵの光学部は、低損失の通過経路と、最小パワーリンク動作のための高減衰経路を有することができる。各光学経路は、光学スイッチによって選択可能にすることができる。同様に、無線部も、低損失の通過経路と、最小パワーリンク動作のための高減衰経路を有することができる。各無線経路は電気スイッチによって選択可能にすることができる。制御信号発生回路は、スイッチに制御信号を提供することができる。
【００３０】
図１は、システム１０００の例示的な実施形態を示すブロック図である。システム１０００は、リモートＦＳＯＣ設備１２００に通信可能に結合可能なローカルＦＳＯＣ設備１１００を含むことができる。リモートＦＳＯＣ設備１２００は、ローカルＦＳＯＣ設備１１００を構造的及び／または機能的に複製したものでもよい。
【００３１】
例示的な実施形態では、ローカルＦＳＯＣ設備１１００は、リモートＦＳＯＣ設備１２００の光学屋外装置に対して光学信号１３１０を送受信可能な光学屋外装置１３００を備えることができる。光学屋外装置１３００によって送受信される光学信号１３１０は、光学信号アダプタ１３５０を介してハイブリッドモデム１５００から及び／またはハイブリッドモデム１５００に供給可能である。ハイブリッドモデム１５００は、プロセッサ１６００により制御可能である。光学屋外装置１３００が光学信号１３１０を送信中、光学信号アダプタ１３５０は、光学屋外装置１３００及び／またはローカルＦＳＯＣ設備１１００の放射光学パワーを制御することができる。
【００３２】
例示的な実施形態では、ローカルＦＳＯＣ設備１１００は、リモートＦＳＯＣ設備１２００の無線屋外装置に対して無線信号１４１０を送受信可能な無線屋外装置１４００を備えることができる。無線屋外装置１４００によって送受信される無線信号１４１０は、無線信号アダプタ１４５０を介してハイブリッドモデム１５００から及び／またはハイブリッドモデム１５００に供給可能である。ハイブリッドモデム１５００は、プロセッサ１６００により制御可能である。無線屋外装置１４００が無線信号１４１０を送信中、無線信号アダプタ１４５０は、無線屋外装置１４００及び／またはローカルＦＳＯＣ設備１１００の照射無線パワーを制御することができる。
【００３３】
光学信号アダプタ１３５０及び／または無線信号アダプタ１４５０は、侵入センサ１７００によって生成できる２つ以上の感知信号Ｓ１，Ｓ２にもとづき、放射パワーを制御することができる。例示的な実施形態では、侵入センサ１７００は、第１の導電ワイヤ１７１０と第２の導電ワイヤ１７２０により構成できる容量性近接センサを含むことができる。第１の導電ワイヤ１７１０及び第２の導電ワイヤ１７２０は、それぞれ所定の高さＨ１及びＨ２に、光学屋外装置１３００、無線屋外装置１４００及び／またはローカルＦＳＯＣ設備１１００の所定の装置から所定の距離をあけて、ローカルＦＳＯＣ設備１１００の周囲に絶縁ポスト１７３０により支持されている。第１の導電ワイヤ１７１０を地面１７４０に電気結合するのは、第１のコンデンサ１７１２であってもよく、第２の導電ワイヤ１７２０を地面１７４０に電気結合するのは、第２のコンデンサ１７２２であってもよい。
【００３４】
侵入センサ１７００、光学信号アダプタ１３５０及び／または無線信号アダプタ１４５０が、光学屋外装置１３００、無線屋外装置１４００、ローカルＦＳＯＣ設備１１００の所定の装置、及び／またはローカルＦＳＯＣ設備１１００の近傍内に侵入者を検出すると、通報装置１８００により、その侵入者及び／またはローカルＦＳＯＣ設備１１００のモニタに、通知を行うことができる。例えば、ランプ、ライト、ストロボ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、ディスプレイ、モニタ、電子ペーパ、フラグ、標識などによって、視覚的な通報を提供することができる。別の例として、拡声器（horn）、信号表示器（アナンシエータ）、ビーパ、ブザー、ホイッスル、スピーカ、サイレンなどによって、可聴通報を提供することができる。さらに、通知装置は、モニタ装置、例えばスチルカメラ、ビデオカメラ、マイクロフォンなどを備える及び／または起動することができる。
【００３５】
図２は、光学スイッチングシステム２１００及び／または無線スイッチングシステム２２００を含むことができるスイッチングシステム２０００の例示的な実施形態を示すブロック図である。
【００３６】
光学スイッチングシステム２１００は、光学モデム及び／またはハイブリッドモデム２１１０の光学部から光学信号を受信できる。光学信号は、第１の制御信号２１３０によって制御可能な第１の光学スイッチ２１２０において、通常の光学経路２１４０から減衰された光学経路２１５０に切り替えられる。光学信号は、第２の制御信号２１７０によって制御可能な第２の光学スイッチ２１６０により受信できる。光学スイッチ２１６０から、光学信号の照射及び／またはさらなる処理が可能である。
【００３７】
無線スイッチングシステム２２００は、無線モデム及び／またはハイブリッドモデム２１１０の無線部から無線信号を受信できる。無線信号は、第１の制御信号２２３０によって制御可能な第１の無線スイッチ２２２０において、通常の無線経路２２４０から減衰された無線経路２２５０に切り替えられる。無線信号は、第２の無線信号２２７０によって制御可能な第２の無線スイッチ２２６０により受信できる。無線スイッチ２２６０から、無線信号の照射及び／またはさらなる処理が可能である。
【００３８】
図３は、制御信号発生回路３０００の例示的な実施形態を示す図である。制御信号発生回路３０００は、第１センサ信号ＳＳ１及び／または第２センサ信号ＳＳ２を処理して、通知装置３１００（例えば、図１の通知装置１８００）を起動する、及び／または光学スイッチ及び／または無線スイッチ(例えば、図２の光学スイッチ２１２０、光学スイッチ２１６０、無線スイッチ２２２０、及び／または無線スイッチ２２６０)に制御入力３２００を提供することができる。
【００３９】
図４は、方法４０００の例示的な実施形態のフロー図である。活動ブロック４１００において、ＦＳＯＣシステムの所定の近傍及び／または周囲内で侵入者が感知される。ＦＳＯＣシステムは、合成型ＦＳＯＣ／無線システムであってもよい。侵入者は、例えば、近接センサ、容量性近接センサ、光電池、ＩＲ検出器などを含む、任意の既知の感知手段によって感知できる。例示的な実施形態においては、感知手段、例えば、侵入者が引き起こす、キャパシタンス、抵抗、電流及び／または電圧などの変化を検出するセンサによって、感知を行う。例示的な実施形態では、感知手段は、検出したキャパシタンス、抵抗、電流及び／または電圧などの値を、基準値と比較し、その結果、所定の差が検出されると、検出された侵入を示す信号を供給することができる。
【００４０】
活動ブロック４２００において、ＦＳＯＣシステムの放射パワーを、例えば、侵入者に対して危険ではないレベル及び／またはＦＳＯＣシステムに関する通信リンクを動作状態に維持することのできるレベルまで低減することができる。例示的実施形態では、例えば、光学減衰器による放射パワーの減衰及び／または低減を生じさせるスイッチを作動させることができる。
【００４１】
活動ブロック４３００において、侵入者に、ＦＳＯＣシステムに関する危険状態を警告することができる。警告は、聞こえるように、及び／または視覚的に行うことができる。侵入者の存在についての警告及び／または通知は、ＦＳＯＣシステムのモニタ、例えばＦＳＯＣシステムから遠く離れて位置するオペレーション担当及び／または自動モニタリングシステムに送信及び／または提供することができる。
【００４２】
モニタリング及び／または記録装置、例えば、ビデオモニタリング及び／または記録装置は、ＦＯＳＣシステム、侵入者、及び／または侵入に関する情報を、ＦＳＯＣシステムのモニタに提供することができる。例えば、ビデオカメラは、ＦＳＯＣシステム及び／またはその周囲を連続的に映すことができる。別の例としては、ビデオカメラ／レコーダシステムは、侵入者が検出されると起動されて、侵入者及び／または侵入に関する情報をとられることができる。
【００４３】
活動ブロック４４００においては、侵入者の動き及び／または不在を検出できる。例えば、ＦＳＯＣシステムの所定近傍範囲からの侵入者の退出及び／または不在を検出及び／または送信することができる。このような検出は、手動及び／または自動で行うことができる。例えば、オペレーション担当者がＦＳＯＣシステムまで移動し、ＦＳＯＣシステムの所定近傍から侵入者が離れたことを確認することができる。別の例としては、センサ及び／またはモニタリングシステムによって、侵入者の退出を検出することができる。
【００４４】
活動ブロック４５００において、ＦＳＯＣシステムの放射パワーを増加させることができる。このような増加は、手動及び／または自動で行うことができる。例えば、オペレーション担当者が、手動スイッチ及び／またはダイアルを使用するなどして、パワーの増加を認証し、命令し、及び／または生じさせることができる。別の例では、近傍に侵入者がいることが示されずに所定時間が経過した後、パワーを自動的に増加させることができる。
【００４５】
例示的な実施形態では、容量性近接センサは、地面に平行に設置され、キャパシタンスＣ０を発生する少なくとも単一のワイヤを含むことができる。キャパシタンスの値は、地面からのワイヤの高さ、温度及び／または湿度に依存することができる。例示的な実施形態では、２本のこのようなワイヤを地面に平行に、絶縁ポストに取り付け、ハイブリッドＦＳＯＣ／無線システムの設置所在地を包囲することができる。ハイブリッドＦＳＯＣ／無線システムからワイヤまでの距離は任意の適当な値にすることができ、例えば、１つ以上の側で、約５フィート(約３５．５センチメートル)から約５０フィート（３５５センチメートル）である。２つのワイヤ（例えば、ワイヤ１とワイヤ２）を使用し、温度及び湿度によるキャパシタンスのばらつきを取り消すことができる。これらのワイヤは、ワイヤ１が第１の高さ（例えば、約４フィート（約１２２センチメートル）から約７フィート（約２１３．５センチメートル））に、ワイヤ２が第２の高さ（例えば、約１フィート（約３０．５センチメートル）から約４フィート（約１２２センチメートル））において、絶縁ポストに設置することができる。これらのワイヤと地面との間の誘電体は、誘電率が１の空気である。ワイヤ１−地面によるキャパシタンスは、次式のように表すことができる。
【００４６】
Ｃ０１  ＝  ７．３５４／ＬＯＧ（４（Ｈ１／Ｄ１））            （１）
【００４７】
ここで、Ｈ１はワイヤ１の地面からの高さであり、Ｄ１はワイヤ１の直径である。
【００４８】
同様に、ワイヤ２−地面によるキャパシタンスは、次式のように表すことができる。
【００４９】
Ｃ０２  ＝  ７．３５４／ＬＯＧ（４（Ｈ２／Ｄ２））            （２）
【００５０】
ここで、Ｈ２はワイヤ２の地面からの高さであり、Ｄ２はワイヤ２の直径である。
【００５１】
侵入者の誘電率は、空気より数十倍大きい（約８０倍）可能性がある。侵入者がワイヤの下方をうろついていれば、キャパシタンスは数十倍（約８０倍）増加し、これにより電荷が誘導され、その結果、ワイヤに電圧が誘導される。誘導電圧は、以下の式から計算することができる。
【００５２】
Ｉ  =  Ｃｄｖ／ｄｔ                                          （３）
【００５３】
Ｉｔ  ＝  ＣＶ  ＝  Ｑ                                        （４）
【００５４】
Ｖ  ＝  Ｑ／Ｃ                                                （５）
【００５５】
ここで、Ｉはワイヤに発生した誘導電流、Ｑは誘導電荷、Ｖは誘導電圧、ｔは電荷Ｑの発生にかかる時間、Ｃは侵入者及び空気の誘電体のキャパシタンスである。
【００５６】
ＦＳＯＣ／無線信号アダプタ装置（ＦＲ−ＳＡＵ）は、光学的及び電気的入力を受信できる。光学部は、低損失の通過経路と、最小パワーリンクのための高減衰経路とを有することができる。各光学経路は、光学スイッチによって選択することができる。同様に、無線部は、低損失の通過経路と、最小パワーリンクのための高減衰経路とを有することができる。各無線経路は、電気的スイッチによって選択することができる。制御信号発生回路が、これらのスイッチに制御信号を提供することができる。
【００５７】
上記の式（５）で求められた電圧は、ＦＳＯＣ／無線信号アダプタ装置（ＦＲ−ＳＡＵ）の内部に配設可能な第１の差分増幅器において総計される。この第１の差分増幅器において、温度及び湿度によるばらつきを除去できる。その結果得られた信号が、検出され、フィルタリングされ、及び／またはさらなる増幅のためにＤＣ増幅器に送られる。ＤＣ増幅器の出力は、比較器において、基準電圧と比較できる。入力された電圧が基準電圧より大きい場合、比較器の出力は状態を低状態から高状態に状態を変えることができる。この高状態では、比較器の出力は、サイレンを駆動して、侵入者が退出するまで警報を鳴らすことができる。警報が作動している時間の長さは、時間定数Ｃ（Ｒ１+Ｒ２）に比例させることができる。ここで、Ｃはキャパシタンスの合計である。比較器の出力により、ＦＲ−ＳＡＵの光学及び／または電気スイッチを制御することができる。
【００５８】
さらに別の実施形態が、例示的実施形態に関する上記の詳細な説明及び図面から、当業者には簡単に理解できよう。多数の変更、修正及びさらなる実施形態が可能であり、よって、そのような変更、修正及び実施形態のすべてが請求の範囲にあるとみなされる。例えば、本願の任意の部分（例えば、表題、分野、背景技術、サマリ、要約、図面など）の内容にかかわらず、明確に特定されていない限り、本願の任意の請求項に、任意の特定の記載されたまたは例示された活動または部材、任意の特定された、かかる活動の連続、またはかかる部材の任意の特定相互関係を含む必要はない。さらに、任意の活動を繰り返すことができ、任意の活動は複数の存在物によって行うことができ、及び／または任意の部材を複製することができる。さらに、任意の活動及び部材を排除することができ、活動の順序を変えることができ、及び／または部材の相互関係を変えることができる。したがって、本願の記載及び図面は、本質的に例示的であるとみなされるものであり、限定的ではない。さらに、任意の数及び範囲が記載されている場合には、明確な記載がない限りは、その数及び範囲は近似値である。任意の範囲が記載されている場合には、明確に記載されていない限り、その範囲にはそのすべての値及びその部分範囲を含む。本願明細書の一部として本願に援用された任意の文献（例えば、米国特許、米国特許出願、書籍、記事など）の任意の情報は、かかる情報と、本願に記載された他の供述及び図面とのあいだに矛盾がない程度にのみ援用されている。このような矛盾がある場合には、請求項を無効にするような矛盾を含み、かかる援用された文献のこのような任意の矛盾情報は、特定的に本願明細書の一部として援用しない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施の形態におけるＦＳＯＣシステムを示すブロック図である。
【図２】本実施の形態におけるスイッチングシステムを示すブロック図である。
【図３】本実施の形態における制御信号発生回路を示す図である。
【図４】本実施の形態におけるＦＳＯＣ侵入検出方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１０００  ＦＳＯＣシステム、１１００  ローカルＦＳＯＣ設備、１２００  リモートＦＳＯＣ設備、１３００  光学屋外装置、１３１０  光学信号、１３５０  光学信号アダプタ、１４００  無線屋外装置、１４１０  無線信号、１４５０  無線信号アダプタ、１５００  ハイブリッドモデム、１６００  プロセッサ、１７００  侵入センサ、１７１０  第１導電ワイヤ、１７１２  第１キャパシタンス、１７２０  第２導電ワイヤ、１７２２  第２キャパシタンス、１７３０  絶縁ポスト、１８００  通知装置、２０００  スイッチングシステム、２１００  光学スイッチングシステム、２１１０  ハイブリッドモデム、２１２０  第１光学スイッチ、２１３０  第１制御信号、２１４０  通常光学経路、２１５０  減衰光学経路、２１６０  第２光学スイッチ、２１７０  第２制御信号、２２００  無線スイッチングシステム、２２１０  ハイブリッドモデム、２２２０  第１無線スイッチ、２２３０  第１制御信号、２２４０  通常無線経路、２２５０  減衰無線経路、２２６０  第２無線スイッチ、２２７０  第２制御信号、３０００  制御信号発生回路、３１００  通知装置、３２００  制御入力。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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