JP2001006055A - 侵入検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 監視領域への物の侵入を安定して高い精度で
検出できる侵入検出装置を提供する。 【解決手段】 フェンス１０によって規定された監視領
域に応じて配設され、外力が加えられたときに、伝搬す
る光を当該外力に応じて偏波変動させる光ファイバ４
と、光ファイバ４内に光を出射する光源２と、光ファイ
バ４内を伝搬する光の偏波変動に応じた周波数を持つ演
算結果信号Ｓ２２を生成する演算処理部２２と、演算結
果信号Ｓ２２に含まれる周波数成分のうち、前記物の侵
入が無いときに前記光伝搬線内を伝送する光に生じた偏
波変動による周波数成分を除去して演算結果信号Ｓ２３
を生成するバンドパスフィルタ２３と、演算結果信号Ｓ
２３に基づいて前記光の偏波変動を監視し、当該監視の
結果に基づいて監視領域への前記者の侵入の有無を判断
する侵入判断部２５とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、監視領域への侵入
物を検出する侵入検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】外部から人間などが侵入することが禁止
されている鉄道沿線などには、侵入防止用のフェンスと
共に、例えば、当該フェンスが破壊されたことを検出す
る侵入検出装置が設けられている。従来の侵入検出装置
としては、例えば、ワイヤーを張りめぐらせたフェンス
に、侵入者によってワイヤーが切断されたときに同時に
切断されるようにメタル線を張りめぐらせ、メタル線の
切断をメタル線切断検出手段で検出するものがある。メ
タル線切断検出手段は、例えば、メタル線の一端部から
他端部に向けて電流を流し、他端部において電流を検出
することで、メタル線の切断を検出する。

【０００３】また、従来のその他の侵入検出装置として
は、例えば、ワイヤーを張りめぐらせたフェンスに、侵
入者によってワイヤーが切断されたときに同時に切断さ
れるように光ファイバを張りめぐらせ、光ファイバの切
断を光ファイバ切断検出手段で検出するものがある。光
ファイバ切断検出手段としては、例えば、光ファイバに
レーザー光を入射して後方散乱させ、その反射光を受光
するまでの時間を測定することで、光ファイバの切断の
有無を検出するＯＴＤＲ(Optical Time DomainReflecto
meter) などが用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のメタル線を張りめぐらせた侵入検出装置では、
落雷や空間ノイズなどの電磁気的なノイズによる影響で
誤動作が生じるという問題がある。また、メタル線が、
腐食により、破損および断線してしまう可能性が高いと
いう問題もある。

【０００５】また、前述した従来の光ファイバを張りめ
ぐらせた侵入検出装置では、電磁気的なノイズによる誤
動作はないが、後方散乱光の反射光の受光量が低いた
め、長い検出距離を持たせることが困難であるという問
題がある。また、ＯＴＤＲ自体が非常に高価であるとい
う問題がある。

【０００６】また、前述した従来のメタル線や光ファイ
バを張りめぐらせた侵入検出装置では、メタル線や光フ
ァイバが切断されない限り侵入を検知できず、例えば、
侵入者がワイヤーの位置をずらして侵入した場合には、
当該侵入を検知できないという問題がある。

【０００７】また、上述したような侵入検出装置は、通
常、屋外に配設されるが、この場合に、温度変化や風雨
などの環境的な要因により、侵入検出の精度が低下する
ことがあるという問題がある。

【０００８】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
てなされ、監視領域への物の侵入を安定して高い精度で
検出できる侵入検出装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
侵入検出装置は、監視領域への物の侵入の有無を検出す
る侵入検出装置であって、前記監視領域に応じて配設さ
れ、外力が加えられたときに、伝搬する光を当該外力に
応じて偏波変動させる光伝搬線と、前記光伝搬線の一端
部に設けられ、前記光伝搬線内に光を出射する光源と、
前記光伝搬線の他端部に設けられ、前記光伝搬線内を伝
搬する光の偏波変動に応じた周波数を持つ第１の検出信
号を生成する検出信号生成手段と、前記第１の検出信号
に含まれる周波数成分のうち、前記物の侵入が無いとき
に前記光伝搬線内を伝送する光に生じた偏波変動による
周波数成分を除去して第２の検出信号を生成するフィル
タ手段と、前記第２の検出信号に基づいて前記光の偏波
変動を監視し、当該監視の結果に基づいて監視領域への
前記者の侵入の有無を判断する侵入判断手段とを有す
る。

【００１０】本発明の侵入検出装置では、光源から出射
された光が、前記光伝搬線内に伝送して検出信号生成手
段に入射する。このとき、例えば、人の手などにより、
光伝搬線に外力が加えられると、当該光伝搬線を伝送す
る光に偏波変動が発生する。検出信号生成手段では、前
記光伝搬線内を伝搬する光の偏波変動に応じた周波数を
持つ第１の検出信号が生成される。次に、フィルタ手段
によって、前記第１の検出信号に含まれる周波数成分の
うち、前記物の侵入が無いときに前記光伝搬線内を伝送
する光に生じた偏波変動による周波数成分が除去されて
第２の検出信号が生成される。次に、侵入判断手段によ
って、前記第２の検出信号に基づいて前記光の偏波変動
が監視され、当該監視の結果に基づいて監視領域への前
記物の侵入の有無が判断される。

【００１１】また、本発明の侵入検出装置は、好ましく
は、前記フィルタ手段は、前記第１の検出信号に含まれ
る周波数成分のうち、約１Ｈｚ以下の周波数成分と、約
５０〜約２００Ｈｚの周波数成分を除去して前記第２の
検出信号を生成する。

【００１２】また、本発明の侵入検出装置は、好ましく
は、前記検出信号生成手段は、前記光伝搬線の他端部に
設けられ、入力した光を水平偏向成分と垂直偏向成分と
に分離する分離部と、前記水平偏向成分および前記垂直
偏向成分の光強度をそれぞれＳおよびＰとした場合に、
（Ｓ−Ｐ）／（Ｓ＋Ｐ）、Ｓ／（Ｓ＋Ｐ）またはＰ／
（Ｓ＋Ｐ）に相当する演算処理を行い、当該演算処理の
結果に応じた前記第１の検出信号を生成する検出信号生
成部とを有する。

【００１３】また、本発明の侵入検出装置は、好ましく
は、前記検出信号生成手段およびフィルタ手段は、電気
回路によって構成される。

【００１４】また、本発明の侵入検出装置は、好ましく
は、前記検出信号生成手段およびフィルタ手段は、演算
処理回路で、プログラムを実行することによって実現さ
れる。

【００１５】また、本発明の侵入検出装置は、好ましく
は、前記光伝搬線は、光ファイバである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
侵入検出装置について説明する。第１実施形態 図１は、本実施形態の侵入検出装置１の構成図である。
本実施形態では、図１に示すように、フェンス１０によ
って２次元の監視領域が規定されている。侵入検出装置
１は、侵入者がフェンス１０を破壊あるいは変形させ
て、監視領域に侵入する行為を検出する。

【００１７】図１に示すように、侵入検出装置１は、光
源２、光ファイバ４および侵入検出モジュール６を有す
る。光源２は、光ファイバ４の一端部から、光ファイバ
４内に例えばレーザー光による光信号を出射する。

【００１８】光ファイバ４は、ワイヤーを２次元的に弾
力性を持たせた状態で張りめぐらせて構成されたフェン
ス１０上に配設されている。具体的には、光ファイバ４
は、複数の折り返し部を形成しながらフェンス１０の略
全域に所定の張力を持って張りめぐらされるように、フ
ェンス１０を支持するために所定間隔で設けられたポー
ル５上に光ファイバ固定部１２によって固定されてい
る。光ファイバ４は、例えば、侵入行為によってフェン
ス１０のワイヤーが引っ張られたり、切断されると、当
該侵害行為による力が光ファイバ４に外力として伝わ
り、光ファイバ４の当該外力が加えられた部分に歪みが
生じ、その結果、光ファイバ４内の当該歪みが生じた部
分の屈折率分布が変化して当該部分を通過する光信号の
偏波状態が変化する。侵入検出装置１では、後述するよ
うに、当該光信号の偏波変動に基づいて、侵入検出モジ
ュール６において侵入行為の有無を検出する。

【００１９】侵入検出モジュール６は、光ファイバ４の
他端部から出射される光の偏波変動を検出し、フェンス
１０によって規定された監視領域内に何者かが侵入した
か否かを検出する。

【００２０】以下、侵入検出モジュール６について詳細
に説明する。図１に示すように、侵入検出モジュール６
は、偏波ビームスプリッタ２０、光強度検出部２１Ｓ，
２１Ｐ、演算処理部２２、バンドパスフィルタ２３、Ａ
／Ｄ変換部２４および侵入判断部２５を有する。偏波ビ
ームスプリッタ２０は、光ファイバ４から入力した光信
号を水平偏向成分Ｓ２０Ｓと垂直偏向成分Ｓ２０Ｐとに
分離し、水平偏向成分Ｓ２０Ｓを光強度検出部２１Ｓに
出力し、垂直偏向成分Ｓ２０Ｐを光強度検出部２１Ｐに
出力する。

【００２１】光強度検出部２１Ｓは、偏波ビームスプリ
ッタ２０から入力した水平偏向成分Ｓ２０Ｓの光強度を
検出し、当該検出した光強度Ｓを示す電気信号である検
出信号Ｓ２１Ｓを演算処理部２２に出力する。光強度検
出部２１Ｐは、偏波ビームスプリッタ２０から入力した
垂直偏向成分Ｓ２０Ｐの光強度を検出し、当該検出した
光強度Ｐを示す電気信号である検出信号Ｓ２１Ｐを演算
処理部２２に出力する。

【００２２】演算処理部２２は、光強度検出部２１Ｓ，
２１Ｐから入力した検出信号Ｓ２１ＳとＳ２１Ｐとがそ
れぞれ示す光信号Ｓ４の水平偏向成分の光強度Ｓと垂直
偏向成分の光強度Ｐとを用いて以下に示す演算を行い、
当該演算の結果を示す演算結果信号Ｓ２２（本発明の第
１の検出信号）をバンドパスフィルタ２３に出力する。
すなわち、演算処理部２２は、下記式（１）に相当する
演算処理を、光強度検出部２１Ｓ，２１Ｐからの検出信
号Ｓ２１Ｓ，Ｓ２１Ｐが示す光強度Ｓ，Ｐを用いて行っ
て比率Ｒを示す演算結果信号Ｓ２２を生成する。

【００２３】

【数１】 Ｒ＝（Ｓ−Ｐ）／（Ｓ＋Ｐ） …（１）

【００２４】演算処理部２２は、例えば、上記（１）の
演算を行う論理回路を用いて構成される。なお、本発明
では、演算処理部２２において、例えば下記式（２）あ
るいは（３）に相当する演算を行って比率Ｒを示す演算
結果信号Ｓ２２を生成してもよい。

【００２５】

【数２】 Ｒ＝Ｓ／（Ｓ＋Ｐ） …（２）

【００２６】

【数３】 Ｒ＝Ｐ／（Ｓ＋Ｐ） …（３）

【００２７】バンドパスフィルタ２３は、光ファイバ４
内を伝送中の光信号に生じる例えば温度変化や風雨など
の周囲の環境的な要因による偏波変動の影響を除去して
侵入判断部２５における侵入判断を高精度なものにする
ために、演算処理部２２から入力した比率Ｒを示す演算
結果信号Ｓ２２に含まれる周波数成分のうち約１Ｈｚ以
下の周波数成分と、約５０〜約２００Ｈｚの周波数成分
とを除去し、当該周波数成分が除去された演算結果信号
Ｓ２３（本発明の第２の検出信号）をＡ／Ｄ変換部２４
に出力する。光信号に偏波変動を生じさせる環境的な要
因としては、温度、湿度、風および雨などがある。これ
は、例えば、直射日光による温度上昇によって光ファイ
バ４が延びたり、光ファイバ４内の光屈折率が変化した
り、風雨によって光ファイバ４が振動するためである。

【００２８】なお、図１に示すように、両端が光ファイ
バ固定部１２によって固定されている光ファイバ４の振
動周波数Ｆは、隣接した光ファイバ固定部１２の間の光
ファイバ４の長さＬと、光ファイバ４の張力Ｔと、光フ
ァイバ４の単位長さ当たりの重量σと、１以上の整数の
定数値ｋとを用いて、近似的に、下記式（４）のように
示される。

【００２９】

【数４】 Ｆ＝（ｋ／２Ｌ）×（Ｔ／σ）^1/2 …（４）

【００３０】ところで、図１に示す侵入検出装置１を、
温度変化や風雨などの環境的な要因による影響を受けな
い屋内に配置した場合、演算結果信号Ｓ２３の振幅（電
圧レベル）の時間的変化は、例えば図２に示すようにな
った。また、図１に示す侵入検出装置１を、上記環境的
な要因による影響を受ける屋外配置した場合、演算結果
信号Ｓ２３の振幅（電圧レベル）の時間的変化は、例え
ば図３に示すようになった。また、図１に示す侵入検出
装置１を、上記環境的な要因による影響を受けない屋内
に配置した場合、手などを用いて光ファイバ４をずらし
てフェンス１０によって規定された監視領域に人間など
が侵入した場合の演算結果信号Ｓ２３の振幅（電圧レベ
ル）の時間的変化は、例えば図４（Ａ）に示すようにな
った。

【００３１】また、図４（Ａ）に示す波形の演算結果信
号Ｓ２３をフーリエ変換を用いて周波数解析すると、図
４（Ｂ）に示すようになる。図４（Ｂ）から、手などを
用いて光ファイバ４をずらしてフェンス１０によって規
定された監視領域に人間などが侵入した場合の光ファイ
バ４内で生じる偏波変動は、周波数約１〜約５０Ｈｚの
周波数成分で構成されていることが分かる。また、図２
および図３に示す波形データを含む種々のデータから、
演算結果信号Ｓ２３に含まれる、温度変化による光ファ
イバ４内の偏波変動の周波数成分は一般的に約１Ｈｚ以
下であり、風雨による光ファイバ４内の偏波変動の周波
数成分は一般的に約５０Ｈｚ〜約２００Ｈｚであること
が分かった。従って、バンドパスフィルタ２３では、演
算結果信号Ｓ２２に含まれる周波数成分のうち約１Ｈｚ
以下の周波数成分と、約５０Ｈｚ〜約２００Ｈｚの周波
数成分とを除去して演算結果信号Ｓ２３を生成する。

【００３２】Ａ／Ｄ変換部２４は、演算結果信号Ｓ２３
をアナログからデジタルに変換して演算結果信号Ｓ２４
を生成する。

【００３３】侵入判断部２５は、Ａ／Ｄ変換部２４から
入力したデジタルの演算結果信号Ｓ２４の振幅の最大値
あるいはその時間微分値などを監視し、当該監視の結果
に基づいて、フェンス１０によって規定された監視領域
への侵入行為が行われたか否かを判断する。侵入判断部
２５は、上記監視領域への侵入行為が行われたと判断す
ると、例えば、警報を出力したり、所定の管理所への通
報を行う。

【００３４】以下、図１に示す侵入検出装置１を屋外に
設置した場合の侵入検出装置１の作用について説明す
る。先ず、フェンス１０上に張りめぐらされた光ファイ
バ４に、光源２から光信号が出射され、当該光信号が光
ファイバ４内を伝送中に偏波変動し、当該偏波変動した
光信号Ｓ４が侵入検出モジュール６に入射する。侵入検
出モジュール６では、偏波ビームスプリッタ２０におい
て、入射した光信号Ｓ４を、水平偏向成分Ｓ２０Ｓと垂
直偏向成分Ｓ２０Ｐとに分離し、水平偏向成分Ｓ２０Ｓ
を光強度検出部２１Ｓに出力し、垂直偏向成分Ｓ２０Ｐ
を光強度検出部２１Ｐに出力する。

【００３５】次に、光強度検出部２１Ｓにおいて、偏波
ビームスプリッタ２０から入力した水平偏向成分Ｓ２０
Ｓの光強度を検出し、当該検出した光強度Ｓを示す電気
信号である検出信号Ｓ２１Ｓを演算処理部２２に出力す
る。また、光強度検出部２１Ｐにおいて、偏波ビームス
プリッタ２０から入力した垂直偏向成分Ｓ２０Ｐの光強
度を検出し、当該検出した光強度Ｐを示す電気信号であ
る検出信号Ｓ２１Ｐを演算処理部２２に出力する。

【００３６】次に、演算処理部２２において、光強度検
出部２１Ｓ，２１Ｐから入力した光信号Ｓ４の水平偏向
成分の光強度Ｓと、垂直偏向成分の光強度Ｐとを用いて
例えば前記式（１）に示す演算を行い、当該演算の結果
を示す演算結果信号Ｓ２２をバンドパスフィルタ２３に
出力する。

【００３７】次に、バンドパスフィルタ２３において、
演算結果信号Ｓ２２に含まれる周波数成分のうち約１Ｈ
ｚ以下の周波数成分と、約５０〜約２００Ｈｚの周波数
成分とを除去して演算結果信号Ｓ２３を生成し、当該演
算結果信号Ｓ２３をＡ／Ｄ変換部２４に出力する。これ
により、例えば、温度変化や風雨などの環境的な要因に
よって、光ファイバ４内を伝送している光信号に生じた
偏波変動による周波数成分が除去された演算結果信号Ｓ
２３を生成できる。

【００３８】次に、Ａ／Ｄ変換部２４において、演算結
果信号Ｓ２３をアナログからデジタルに変換して演算結
果信号Ｓ２４を生成し、演算結果信号Ｓ２４を侵入判断
部２５に出力する。

【００３９】次に、侵入判断部２５において、Ａ／Ｄ変
換部２４から入力したデジタルの演算結果信号Ｓ２４の
振幅の最大値あるいはその時間微分値などを監視するこ
とで光ファイバ４からの光信号Ｓ４の偏波変動を検出
し、当該検出の結果に基づいて、フェンス１０によって
規定された監視領域への侵入行為が行われたか否かを判
断する。このとき、演算結果信号Ｓ２４は、既に前述し
たように環境的な要因によって生じた偏波変動による周
波数成分が除去されたものであるため、侵入判断部２５
は、演算結果信号Ｓ２４に基づいて、環境的な要因を考
慮せずに、光ファイバ４に侵入行為による偏波変動が生
じたか否かを判断でき、侵入行為の有無を簡単な処理で
正確に判断できる。侵入判断部２５は、上記監視領域へ
の侵入行為が行われたと判断すると、例えば、警報を出
力したり、所定の管理所への通報を行う。

【００４０】以上説明したように、侵入検出装置１によ
れば、侵入検出装置１が配置された環境的な要因による
影響を受けずに、侵入防止用のフェンスなどにによって
規定される２次元的な監視領域への侵入行為を安定して
高精度に検出できる。また、侵入検出装置１によれば、
侵入者が、当該フェンスを切断せずに、例えば、フェン
スのワイヤーをずらして侵入行為を行った場合にも、当
該侵入行為を検出できる。また、侵入検出装置１によれ
ば、光ファイバを用いていることから、電磁気的なノイ
ズの影響を受けずに、侵入の有無を検出できる。また、
侵入検出装置１によれば、前述した従来の侵入検出装置
のようにＯＴＤＲを用いてレーザー光を後方散乱させた
反射光を受光して検出を行うのでなく、光ファイバを伝
搬する直接光を受光して検出するため、受光量を増大さ
せることができる。その結果、長い検出距離を持たせる
ことができる。また、ＯＴＤＲを用いた場合に比べて、
装置を安価にできる。

【００４１】第２実施形態 図５は、本実施形態の侵入検出装置３１の構成図であ
る。図５に示すように、侵入検出装置３１は、光源２、
光ファイバ４および侵入検出モジュール３６を有する。
図５において、図１と同一符号を付した光源２および光
ファイバ４は、前述した第１実施形態で説明したものと
同じである。また、光ファイバ４は、第１実施形態と同
様に、ワイヤーを２次元的に弾力性を持たせた状態で張
りめぐらせて構成されたフェンス１０上に配設されてい
る。侵入検出装置３１は、侵入検出モジュール３６の構
成が、図１に示す侵入検出モジュール６と異なる。

【００４２】以下、侵入検出モジュール３６について詳
細に説明する。図５に示すように、侵入検出モジュール
６は、偏波ビームスプリッタ２０、光強度検出部２１
Ｓ，２１Ｐ、Ａ／Ｄ変換部３４Ｓ，３４Ｐおよび侵入判
断部３５を有する。ここで、偏波ビームスプリッタ２０
および光強度検出部２１Ｓ，２１Ｐは、第１実施形態で
説明したものと同じである。

【００４３】Ａ／Ｄ変換部３４Ｓは、光強度検出部２１
Ｓから入力した検出信号Ｓ２１Ｓを、アナログからデジ
タルに変換して検出信号Ｓ３４Ｓを生成し、これをフィ
ルタ処理・侵入判断部３５に出力する。Ａ／Ｄ変換部３
４Ｐは、光強度検出部２１Ｐから入力した検出信号Ｓ２
１Ｐを、アナログからデジタルに変換して検出信号Ｓ３
４Ｐを生成し、これをフィルタ処理・侵入判断部３５に
出力する。

【００４４】フィルタ処理・侵入判断部３５は、例え
ば、ＣＰＵ(Central Processing Unit) などを有し、所
定のプログラムを実行することで、以下に示す処理を行
う。すなわち、フィルタ処理・侵入判断部３５は、検出
信号Ｓ３４Ｓ，Ｓ３４Ｐが示す光強度Ｓ，Ｐを用いて前
記式（１），（２）あるいは（３）に示す演算を行って
比率Ｒを示す第１の演算結果信号を生成する。次に、フ
ィルタ処理・侵入判断部３５は、前記生成した第１の演
算結果信号に含まれる周波数成分のうち約１Ｈｚ以下の
周波数成分と、約５０〜約２００Ｈｚの周波数成分とを
除去して第２の演算結果信号を生成する。次に、フィル
タ処理・侵入判断部３５は、前記生成した第２の演算結
果信号の振幅の最大値あるいはその時間微分値などを監
視し、当該監視の結果に基づいて、フェンス１０によっ
て規定された監視領域への侵入行為が行われたか否かを
判断する。フィルタ処理・侵入判断部３５は、上記監視
領域への侵入行為が行われたと判断すると、例えば、警
報を出力したり、所定の管理所への通報を行う。

【００４５】侵入検出装置３１によっても、前述した第
１実施形態の侵入検出装置１と同様の効果を得ることが
できる。また、侵入検出装置３１によれば、フィルタ処
理・侵入判断部３５における処理は、プログラムの記述
に基づいて行うため、プログラムの記述を変更すること
でき、フィルタ処理の特性や侵入判断の処理内容を柔軟
に変更できる。

【００４６】第３実施形態 本実施形態の侵入検出装置は、光ファイバの配設パター
ンおよび配設対象を除いて、基本的に図１に示す侵入検
出装置１あるいは図５に示す侵入検出装置３１と同じ構
成をしている。図６は、本実施形態の侵入検出装置にお
ける光ファイバの配設パターンおよび配設対象を説明す
るための図である。本実施形態の侵入検出装置は、床な
どに規定された２次元的な監視領域に侵入物があったか
否かを検出する際に用いられる。

【００４７】図６に示すように、本実施形態の侵入検出
装置では、１本の光ファイバ１４が、光ファイバ敷設部
１６内で網目を形成するように張りめぐらされており、
光ファイバ敷設部１６が上部板１８と下部板１９とによ
って挟み込まれた状態で、例えば、床などに配設され
る。なお、上部板１８の上には、例えば、マットや人工
芝などのように、侵入物によって踏まれたときに、当該
踏まれた力を光ファイバ１４に効率的に伝達できる弾力
性のある部材を配設して、侵入検出装置の存在を目立た
ないようにすることが望ましい。また、光ファイバ１４
が形成する網目の大きさは、例えば、人間などの侵入を
検出する場合には、人間の足の大きさより小さく設定す
ることが望ましい。

【００４８】また、上部板１８には、図７に示すよう
に、光ファイバ１４を押圧するための複数の凸部１８ａ
がマトリクス状に配設されている。また、下部板１９に
は、図７に示すように、上部板１８の凸部１８ａと対向
する位置に、複数の凸部１９ａがマトリクス状に配設さ
れている。

【００４９】図６に示すように光ファイバ１４を配設し
た本実施形態の侵入検出装置によれば、例えば、侵入者
が上部板１８を足で踏みつけたときに、当該踏みつけ力
が、凸部１８ａおよび１９ａを介して、上部板１８と下
部板１９との間に配設されている光ファイバ１４に伝達
され、光ファイバ１４内の屈折率が変化して、図１ある
いは図５に示す光源２から出射され光ファイバ１４内を
伝搬している光に偏波変動が生じ、当該偏波変動が図１
に示す侵入検出モジュール６あるいは図５に示す侵入検
出モジュール３６において検出される。そして、侵入判
断部２５あるいはフィルタ処理・侵入判断部３５から警
報が出力される。

【００５０】なお、上述した例では、図７に示すよう
に、上部板１８の凸部１８ａと下部板１９の凸部１９ａ
とを対向させて配置した場合を例示したが、例えば、図
８に示すように、凸部１８ａと凸部１９ａとが噛み合う
ように配設してもよい。また、上部板１８および下部板
１９に凸部を設けないよう構成にしてもよい。

【００５１】本発明は上述した実施形態には限定されな
い。例えば、本発明の監視領域は、特に前述したものに
は限定されない。また、光ファイバの配設パターンは、
監視領域の形状に応じて、任意に変更可能である。

【００５２】また、上述した実施形態では、１本の光フ
ァイバを監視領域内に張りめぐらせた場合を例示した
が、２本以上の光ファイバを監視領域内に張りめぐらせ
てもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の侵入検出
装置によれば、監視領域への物の侵入を安定して高い精
度で検出できる。また、本発明の侵入検出装置によれ
ば、光ファイバを切断せずに行われた侵入行為も検出で
きる。また、本発明の侵入検出装置によれば、電磁気的
なノイズの影響を受けずに、安価な構成で、侵入物の有
無を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施形態の侵入検出装置
の構成図である。

【図２】図２は、図１に示す侵入検出装置を温度変化や
風雨などの環境的な要因による影響を受けない屋内に配
置した場合における、演算結果信号３の振幅（電圧レベ
ル）の時間的変化を示す図である。

【図３】図３は、図１に示す侵入検出装置１を、環境的
な要因による影響を受ける屋外配置した場合における、
演算結果信号の振幅（電圧レベル）の時間的変化を示す
図である。

【図４】図４（Ａ）は図１に示す侵入検出装置を、上記
環境的な要因による影響を受けない屋内に配置した場合
において、手などを用いて光ファイバをずらしてフェン
スによって規定された監視領域に人間などが侵入した場
合の演算結果信号振幅（電圧レベル）の時間的変化を示
す図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す波形の演算
結果信号をフーリエ変換を用いて周波数解析したときの
波形図である。

【図５】図５は、本発明の第２実施形態の侵入検出装置
の構成図である。

【図６】図６は、本発明の第３実施形態の侵入検出装置
における光ファイバの配設パターンおよび配設対象を説
明するための図である。

【図７】図７は、図６に示す上部板および下部板の断面
構造を説明するための図である。

【図８】図７は、図６に示す上部板および下部板の断面
構造のその他の例を説明するための図である。

【符号の説明】 １…侵入検出装置、２…光源、４…光ファイバ、５…ポ
ール、６，３６…侵入検出モジュール、１０…フェン
ス、１２…光ファイバ固定部、２０…偏波ビームスプリ
ッタ、２１Ｓ，２１Ｐ…光強度検出部、２２…演算処理
部、２３…バンドパスフィルタ、２４，３４Ｓ，３４Ｐ
…Ａ／Ｄ変換部、２５…侵入判断部、３５…フィルタ処
理・侵入判断部

フロントページの続き (72)発明者 武内 富幸 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 冨永 幸一 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 網干 勝也 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 柳瀬 博之 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C084 AA02 AA07 AA15 BB07 BB31 CC16 CC19 DD35 DD36 DD56 DD77 DD82 DD83 DD87 EE01 EE02 GG07 GG09 GG38 GG42 GG43 GG56 GG57 GG61

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】監視領域への物の侵入の有無を検出する侵
   入検出装置であって、 前記監視領域に応じて配設され、外力が加えられたとき
   に、伝搬する光を当該外力に応じて偏波変動させる光伝
   搬線と、 前記光伝搬線の一端部に設けられ、前記光伝搬線内に光
   を出射する光源と、 前記光伝搬線の他端部に設けられ、前記光伝搬線内を伝
   搬する光の偏波変動に応じた周波数を持つ第１の検出信
   号を生成する検出信号生成手段と、 前記第１の検出信号に含まれる周波数成分のうち、前記
   物の侵入が無いときに前記光伝搬線内を伝送する光に生
   じた偏波変動による周波数成分を除去して第２の検出信
   号を生成するフィルタ手段と、 前記第２の検出信号に基づいて前記光の偏波変動を監視
   し、当該監視の結果に基づいて監視領域への前記者の侵
   入の有無を判断する侵入判断手段とを有する侵入検出装
   置。
2. 【請求項２】前記フィルタ手段は、前記第１の検出信号
   に含まれる周波数成分のうち、約１Ｈｚ以下の周波数成
   分と、約５０〜約２００Ｈｚの周波数成分とを除去して
   前記第２の検出信号を生成する請求項１に記載の侵入検
   出装置。
3. 【請求項３】前記検出信号生成手段は、 前記光伝搬線の他端部に設けられ、入力した光を水平偏
   向成分と垂直偏向成分とに分離する分離部と、 前記水平偏向成分および前記垂直偏向成分の光強度をそ
   れぞれＳおよびＰとした場合に、（Ｓ−Ｐ）／（Ｓ＋
   Ｐ）、Ｓ／（Ｓ＋Ｐ）またはＰ／（Ｓ＋Ｐ）に相当する
   演算処理を行い、当該演算処理の結果に応じた前記第１
   の検出信号を生成する検出信号生成部とを有する請求項
   １または請求項２に記載の侵入検出装置。
4. 【請求項４】前記検出信号生成手段およびフィルタ手段
   は、電気回路によって構成される請求項１〜３のいずれ
   かに記載の侵入検出装置。
5. 【請求項５】前記検出信号生成手段およびフィルタ手段
   は、演算処理回路で、プログラムを実行することによっ
   て実現される請求項１〜３のいずれかに記載の侵入検出
   装置。
6. 【請求項６】前記光伝搬線は、光ファイバである請求項
   １〜５のいずれかに記載の侵入検出装置。