JP2002055173A - マイクロウエーブセンサ及びセンサ自己診断用電界発生装置 - Google Patents
マイクロウエーブセンサ及びセンサ自己診断用電界発生装置Info
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Abstract
定期的に確実に自己診断動作の実行を可能にする構成を
提供する。 【解決手段】 マイクロウエーブセンサ3に、自己診断
用の電界発生回路9を備えさせる。電界発生回路9の一
部の導線Lをアンテナ31近傍に位置させる。電界発生
回路9のスイッチ93を閉作動させ、アンテナ31の周
辺に自己診断用の電界を発生させる。IFアンプ34の
出力として電界の影響を受けた信号が出力されているか
否かを判定部95によって判定することにより、マイク
ロウエーブセンサ3を診断する。
Description
周波の電磁波を用いた能動型のセンサであるマイクロウ
エーブセンサ(以下、「MWセンサ」という)及びこの
MWセンサに自己診断を行わせるための電界発生装置に
係る。特に、本発明は、センサ自己診断動作を確実に実
行させるための対策に関する。
クロ波を検知エリアに向けて発信し、検知エリア内に人
体が存在する場合には、その人体からの反射波(ドップ
ラー効果によって変調したマイクロ波)を受信して人体
(侵入者)を検知するMWセンサが知られている。ま
た、一般に、このMWセンサは、検知エリア内の人体か
らの赤外線を受けて人体とその周囲との温度差から侵入
者を検知するPIRセンサと組み合わせて使用される
(例えば特開平11−39574号公報)。つまり、M
Wセンサの検知エリアとPIRセンサの検知エリアとを
重ね、両者の検知出力のANDをとることで両センサの
弱点を補完し、人体検知の信頼性を高めるようにしてい
る。
るためには、その自己診断機能を付加しておくことが望
まれる。これまでの自己診断の手法としてはPIRセン
サを利用することによって行われていた。つまり、検知
エリア内に人体が存在しており、PIRセンサから一定
時間以上の出力がなされているにも拘わらず、MWセン
サから検知信号が出力されない状況になった場合には、
MWセンサに異常が発生している(故障発生など)と判
定するようにしている。この自己診断動作は、例えば夜
間警戒が必要とされる検知エリアに設置されたセンサに
あっては、日中の非警戒時に行われる。つまり、日中に
検知エリアを人体が通過する際に各センサに人体検知動
作を行わせることによってMWセンサの異常の有無を判
定している。
来の自己診断動作にあっては、人通りの殆ど無い箇所を
検知エリアとするセンサの場合には、MWセンサの自己
診断動作が長期間に亘って行えなくなる可能性がある。
例えば、上述したように、夜間警戒が必要とされる検知
エリアに設置され、日中の非警戒時に自己診断動作を行
うものにあっては、日中、検知エリアに人体が通過しな
かった場合には、自己診断が行われることなしに夜間警
戒動作に移行することになる。これでは、仮にMWセン
サに異常が発生していたとしてもそれを認識することが
できず、MWセンサに異常が生じたまま夜間警戒が行わ
れることになって、防犯装置としての信頼性を十分に確
保することができない。
サがPIRセンサと組み合わせて使用されている場合に
のみ実行可能である。つまり、MWセンサ単独で防犯装
置を構成しているものや、このMWセンサを自動ドア用
センサとして適用したものに対しての自己診断の実行は
未だ確立されていないのが実情である。
であり、その目的とするところは、MWセンサの自己診
断に関し、定期的に確実に自己診断動作の実行を可能に
する構成を提供することにある。
アンテナ等の受信部の周辺に自己診断用電界を発生させ
るための手段を設け、これによってMWセンサの自己診
断を実行できるようにしている。
イクロ波を発信し、この検知エリア内に人体が存在する
場合に、その人体からの反射波を受信部によって受信す
ることにより人体検知を行うマイクロウエーブセンサを
前提とする。このマイクロウエーブセンサに対し、上記
受信部の周辺に所定の自己診断用電界を発生させる自己
診断用電界発生手段を備えさせている。
ンサの自己診断時には、自己診断用電界発生手段によ
り、受信部の周辺に所定の自己診断用電界が発生する。
このとき、マイクロウエーブセンサが正常に作動してい
る場合、その出力信号は、この電界の影響を受けたもの
となる。つまり、この電界発生時のマイクロウエーブセ
ンサの出力信号を検知することにより、マイクロウエー
ブセンサの異常の有無を診断でき、PIRセンサを必要
とすること無しに任意の時間帯に自己診断動作の実行が
可能となる。
おいて、自己診断用電界発生手段を、パルス波発振器を
備えてパルス電流が流れる電界発生回路により構成す
る。そして、この電界発生回路の一部を受信部近傍に位
置させている。
を受信部近傍に位置させるといった比較的簡単な構成で
受信部の周辺に自己診断用電界を発生させることができ
る。つまり、電界発生回路の一部の配線を受信部近傍ま
で延長させるといった手段により自己診断用電界を発生
させる構成を容易に実現できる。
解決手段において、受信部をマイクロ波受信用のアンテ
ナとし、このアンテナにマイクロ波発信機能を兼ね備え
させている。
イクロ波の発信と受信とを行うことができ、マイクロウ
エーブセンサ全体としての構成の簡素化を図ることがで
きる。
手段のうち何れか一つにおいて、一端がマイコンのポー
トに接続され、他端が受信部近傍に延びたリード線を自
己診断用電界発生手段に備えさせている。
手段を構成するための新たな部材としては1本のリード
線のみである。つまり、既存のマイコンを自己診断用電
界発生手段の一部として有効利用している。このため、
低コストで、且つセンサ全体の大型化を招くことなしに
確実に自己診断動作を実行させることができる。
手段のうち何れか一つにおいて、自己診断用電界発生手
段に、高周波ダイオードを備えさせている。
診断用電界を確実に発生させることができ、自己診断動
作の信頼性の向上を図ることができる。
イクロ波を発信し、この検知エリア内に人体が存在する
場合に、その人体からの反射波を受信部によって受信す
ることにより人体検知を行うマイクロウエーブセンサに
自己診断を行わせるための自己診断用電界発生装置を対
象とする。この自己診断用電界発生装置に自己診断用電
界発生手段を備えさせ、この自己診断用電界発生装置を
マイクロウエーブセンサに一体的に組み付けることによ
り、自己診断用電界発生手段よりマイクロウエーブセン
サの受信部の周辺に所定の自己診断用電界を発生させる
構成としている。
決手段の場合と同様に、電界発生時のマイクロウエーブ
センサの出力信号を検知することにより、マイクロウエ
ーブセンサの異常の有無を診断でき、PIRセンサを必
要とすること無しに任意の時間帯に自己診断動作の実行
が可能となる。また、自己診断用電界発生装置をマイク
ロウエーブセンサとは別部材としたため、この自己診断
用電界発生装置を後付けすることにより、既設のマイク
ロウエーブセンサであっても上記第1の解決手段の場合
と同様の作用を得ることができる。
おいて、自己診断用電界発生手段からの自己診断用電界
の発生時、マイクロウエーブセンサの出力信号を受信し
てマイクロウエーブセンサの故障判定を行う判定手段を
備えさせている。
ーブセンサに対して自己診断用電界発生装置を後付けし
た場合であっても良好な自己診断動作を行うことができ
る。
に基づいて説明する。
Vセンサ3を備えた防犯センサユニット1を示す。図1
(a)は防犯センサユニット1の正面図、図1(b)は
図1(a)中のB−B線に沿った断面図である。この防
犯センサユニット1は、ケース2内にMWセンサ3及び
PIRセンサ4が収容され、ケース2の前面がマイクロ
波を透過するカバー5で覆われているとともに、PIR
センサ4の前面にフレネルレンズ6が形成されている。
れた室内(例えば倉庫など)のユニット配設位置と、M
Wセンサ3及びPIRセンサ4の検知エリアとの関係を
示す図であって、図2(a)は側面図、図2(b)は平
面図である。この図2において、防犯センサユニット1
は部屋7を形成する壁面7aのうち、扉7bに対向する
壁面7cの上部に設置されている。図中に一点鎖線で示
した検知エリアAがMWセンサ3による検知エリアであ
る。また、図中に斜線を付した検知エリアB,B,…が
PIRセンサ4による検知エリアである。この検知エリ
アBは、フレネルレンズ6によって複数のビームで室内
7をカバーするように設定されており、MWセンサ3に
よる検知エリアAと、PIRセンサ4による検知エリア
Bとは重なり合っている。
防犯システムのシステム構成を示すブロック図である。
この図3に示すように、本防犯システムでは、MWセン
サ3で検出された人体検出信号mが第1検出回路82に
入力される。一方、PIRセンサ4で検出された人体検
出信号pが第2検出回路84に入力される構成となって
いる。
きい値をそれぞれ超えたとき、各検出回路82,84か
ら検出信号d1 ,d2 が判別回路85に個別に出力され
るようになっている。つまり、第1検出回路82は、人
体検出信号mから侵入者の有無を検出する回路である。
この第1検出回路82は、人体検出信号mのレベルが所
定のしきい値を超えたときに検出信号d1 を判別回路8
5に出力する。一方、第2検出回路84は、人体検出信
号pから侵入者の有無を検出する回路である。この第2
検出回路84は、人体検出信号pのレベルが所定のしき
い値を超えたときに検出信号d2 を判別回路85に出力
する。
される検出信号d1 ,d2 のそれぞれについて演算し、
その演算結果が実測データに基づいて定めた所定の数値
内であったとき、侵入者があると判別して警報信号aを
出力する。これにより、本システムの集中管理装置を経
て警備会社への通報が行われる。
ついて説明する。
る。この図に示すように、MWセンサ3は、マイクロ波
の発信及び受信を行うアンテナ31を備えている。この
アンテナ31から検知エリアに向けて発信されたマイク
ロ波は、検知エリア内に人体が存在する場合、ドップラ
ー効果によりその人体からの反射波の周波数が変調され
てアンテナ31に受信される。この受信された反射波は
ミキサ32によって発振用電源33の電圧波形とミキシ
ングされた後、IFアンプ34によって増幅され、この
IFアンプ34からの出力がMWセンサ3の出力信号と
して得られるようになっている。
には、アンテナ31において発信及び受信されるマイク
ロ波の周波数は等しいため、IFアンプ34からの出力
信号におけるIF周波数は「0」となり、MWセンサ3
からは信号が出力されない。これに対し、検知エリア内
に人体が存在する場合には、アンテナ31から発信され
たマイクロ波の周波数に対してアンテナ31に受信され
るマイクロ波は変調されるため、MWセンサ3の出力信
号波形に変化が生じ、これによってMWセンサ3から人
体検出信号mが発信されるようになっている。
電界発生用の電界発生回路9を備えていることにある。
以下、この電界発生回路9について説明する。本電界発
生回路9は、パルス波発振器91、抵抗92、スイッチ
93が直列接続された閉回路で構成されている。また、
この電界発生回路9の一部の導線(図中L部分)は上記
アンテナ31の近傍位置まで延びている。これにより、
上記スイッチ93の閉作動に伴って電界発生回路9にパ
ルス電流が流れ、アンテナ31付近に、このパルス電流
に応じた自己診断のための電界が発生する構成となって
いる。つまり、この電界がアンテナ31に作用した場
合、このアンテナ31からミキサ32に与えられるマイ
クロ波の周波数はアンテナ31から発信されたマイクロ
波の周波数とは異なったものとなる。これによって、M
Vセンサ3からの出力信号は電界の影響を受けたものと
して出力される。つまり、この際に、MWセンサ3の出
力信号が電界の影響を受けたものとして出力されている
か否かを判断することによってMWセンサ3が正常に作
動しているか否かの自己診断が行われるようになってい
る。
ーラ11には、所定時間毎にスイッチ93を閉作動させ
てMWセンサ3の自己診断動作を実行させるスイッチ制
御部94、自己診断動作時にMWセンサ3の出力信号を
受けて診断判定を行う判定手段としての判定部95が備
えられている。また、この自己診断時には、IFアンプ
34からの出力を判定部95のみで判断するようになっ
ている。そして、この判定部95がMWセンサ3の故障
判定を行った場合に限り、集中管理装置を経て警備会社
へMWセンサ3の故障を知らせるための報知信号を発信
するようになっている。
この自己診断動作は、例えば本防犯システムが夜間警戒
が必要とされる検知エリアに対して設置されたものであ
る場合には、日中の非警戒時に行われる。例えば、1時
間おきに行われる。尚、この自己診断動作は夜間警戒時
の所定時間おきにも行うようにしてもよい。
が閉作動されると、電界発生回路9にパルス電流が流
れ、アンテナ31付近に、このパルス電流に応じた自己
診断のための電界が発生する。つまり、アンテナ31か
らミキサ32に与えられるマイクロ波の周波数はアンテ
ナ31から発信されたマイクロ波の周波数とは異なった
ものとなる。この際に、MWセンサ3の出力信号を判定
部95が検知し、MWセンサ3の診断判定を行う。つま
り、上記パルス電流に応じた波形信号がMWセンサ3の
出力信号として得られた場合には、MWセンサ3に故障
は生じていないと判定するのに対し、上記パルス電流に
応じた波形信号がMWセンサ3の出力信号として得られ
ない場合には、MWセンサ3に故障が生じていると判定
する。そして、この故障判定時には、判定部95は本防
犯システムの集中管理装置を経て警備会社へMWセンサ
3の故障を知らせるための報知信号を発信する。このよ
うにしてMWセンサ3の自己診断が行われる。尚、この
MWセンサ3の故障を知らせるための報知信号として
は、侵入者を検知した場合に警備会社へ発信する警報信
号とは異なる信号であることが好ましい。
している。図5(a)は自己診断を開始する前のMWセ
ンサ3の出力信号状態をモニタしたものである。この図
のようにIF周波数は「0」となっている。図5(b)
は自己診断時のMWセンサ3の出力信号波形をモニタし
たものである。この図では、電界発生回路9のパルス波
発振器91が3個のパルス波形を発振した場合の出力波
形を示している。このように、電界発生回路9によって
アンテナ31付近に電界を発生させることにより、MW
センサ3に故障が生じていな場合には、電界に応じた波
形信号がMWセンサ3の出力信号として得られ、これに
よってMWセンサ3に故障は生じていないことが確認さ
れるのである。一方、MWセンサ3に故障が生じている
場合には、上記電界に応じた波形信号が得られず、例え
ば図5(a)に示すような出力のない状態となる。
電界発生回路9を備えさせ、これによって自己診断動作
を実行することができる。このため、設置個所に拘わり
なく確実に自己診断動作を実行することが可能になる。
従来のPIRセンサとの組み合わせにより自己診断動作
を行うものにあっては、人通りの殆ど無い箇所を検知エ
リアとする場合にあっては自己診断動作が長期間に亘っ
て実行できない可能性があった。本形態では、定期的に
MWセンサ3の自己診断動作を実行することが可能であ
り、警戒時におけるMWセンサ3の信頼性を十分に確保
することができる。
することなく、MWセンサ3単独で自己診断動作を行う
ことができるので、MWセンサ単独で防犯装置等を構成
する場合であっても自己診断の実行が可能になる。
形態について説明する。本形態は、電界発生回路9の変
形例である。その他の構成は、上述した第1実施形態の
ものと同様である。従って、ここでは電界発生回路9に
ついてのみ説明する。
生回路9は、本防犯センサユニット1のマイクロコンピ
ュータMC(以下、マイコンと略称する)により兼用さ
れている。つまり、マイコンMCの一つのポートにリー
ド線96が接続されており、このリード線96がアンテ
ナ31の近傍位置まで延びている。これにより、上述し
た第1実施形態の場合と同様に、アンテナ31付近に自
己診断のための電界が発生する構成となっている。つま
り、本形態の場合、マイコンMCの制御によって、自己
診断動作の実行時にリード線96よりアンテナ31付近
に電界を発生させる。これにより、第1実施形態の場合
と同様にしてMWセンサ3単独で自己診断動作を行うこ
とができる。
形態について説明する。本形態も、電界発生回路9の変
形例である。その他の構成は、上述した第1実施形態の
ものと同様である。従って、ここでも電界発生回路9に
ついてのみ説明する。
生回路9は、パルス波発振器91、抵抗92、高周波ダ
イオード96が直列接続された回路で構成されている。
そして、高周波ダイオード96がアンテナ31の近傍に
配置されている。これにより、パルス波発振器91の発
振動作に伴って高周波ダイオード96からアンテナ31
付近に自己診断のための電界が発生する構成となってい
る。これにより、第1実施形態の場合と同様にしてMW
センサ3単独で自己診断動作を行うことができる。
形態について説明する。本形態は、電界発生回路9をM
Wセンサ3とは個別の部品により構成したものである。
つまり、例えば上記第1実施形態を変更したものとし
て、図8に示すように、電界発生回路9のみをケーシン
グ98内に収容して自己診断用電界発生装置99として
構成する。一方、この電界発生回路9以外の部分をケー
シング35内に収容してMWセンサ3を構成する。この
場合、自己診断用電界発生装置99をMWセンサ3に対
して係止などの手段により一体的に組み付け、電界発生
回路9の一部をアンテナ31近傍に位置させることによ
り、上記第1実施形態の場合と同様の作用を得ることが
できる。つまり、自己診断用電界発生装置99をMWセ
ンサ3のオプション部品として扱うものである。
る場合においても、電界発生回路9をケーシング内に収
容して自己診断用電界発生装置として構成し、これをM
Wセンサ3に一体的に組み付けることによって、上記第
2及び第3実施形態の場合と同様の作用を得ることがで
きる。
9がオプション部品であるため、MWセンサ3には上記
スイッチ制御部94や判定部95が備えられていない。
このため、これらスイッチ制御部94や判定部95は自
己診断用電界発生装置99内に設けられることになり
(図8では図示省略)、自己診断用電界発生装置99が
MWセンサ3に組み付けられた際に、判定部95はIF
アンプ34からの出力信号を受信可能となる。本形態の
場合においても、自己診断時には、IFアンプ34から
の出力は判定部95のみに送信されるようになってい
る。そして、この判定部95がMWセンサ3の故障判定
を行った場合に限り、集中管理装置を経て警備会社へM
Wセンサ3の故障を知らせるための報知信号を発信する
ようになっている。つまり、判定部95は、自己診断
時、IFアンプ34から所定の出力がある場合には報知
信号を発信せず、IFアンプ34から出力がない場合に
報知信号を発信する構成となっている。
99とMWセンサ3とを個別の部品として構成したこと
により、既設のMWセンサ3に対しても、自己診断用電
界発生装置99を後付けすることにより、上記各実施形
態の場合と同様の効果が発揮されるMWセンサ3を実現
することができる。
4とが組み合わされた防犯システムに本発明を適用した
場合について説明した。本発明は、これに限らずMWセ
ンサ3単独で防犯システムを構成するものやMWセンサ
を自動ドア用センサとして適用した場合にも適用可能で
ある。
ような効果が発揮される。
し、受信部の周辺に所定の自己診断用電界を発生させる
自己診断用電界発生手段を備えさせている。このため、
人通りの殆ど無い箇所を検知エリアとする場合であって
も確実に自己診断動作を実行することが可能になり、M
Wセンサの信頼性を十分に確保することができて、防犯
センサとして使用した場合の警戒時における防犯性の向
上を図ることができる。また、従来では、PIRセンサ
との組み合わせによりMWセンサの自己診断動作を行っ
ていたが、本発明では、MWセンサ単独で自己診断動作
を行うことができるので、MWセンサ単独で防犯装置等
を構成する場合であっても自己診断の実行が可能にな
り、MWセンサの適用範囲の拡大を図ることができる。
れる電界発生回路の一部を受信部近傍に位置させること
で、受信部の周辺に自己診断用電界を発生させるように
している。このため、比較的簡単な構成で受信部の周辺
に自己診断用電界を発生させることができ、MWセンサ
の実用性の向上を図ることができる。
でマイクロ波の発信と受信とを行うようにしているた
め、MWセンサ全体としての構成の簡素化を図ることが
でき、これによってもMWセンサの実用性の向上を図る
ことができる。
トから受信部近傍に延びるリード線を自己診断用電界発
生手段に備えさせている。このため、既存のマイコンを
自己診断用電界発生手段の一部として有効利用し、新た
な部材として1本のリード線を付加するのみで受信部の
周辺に自己診断用電界を発生させることができる。その
結果、低コストで、且つセンサ全体の大型化を招くこと
なしに確実に自己診断動作を実行させることが可能にな
る。
発生手段に高周波ダイオードを備えさせている。このた
め、受信部の周辺に自己診断用電界を確実に発生させる
ことができ、自己診断動作の信頼性の向上を図ることが
できて、MWセンサが故障状態のまま使用され続けると
いった状況を確実に回避することができる。
発生装置をMWセンサとは別部材として構成し、この自
己診断用電界発生装置をMWセンサに一体的に組み付け
ることにより、MWセンサの受信部の周辺に所定の自己
診断用電界を発生させるようにしている。このため、既
設のMWセンサに対して自己診断用電界発生装置を後付
けすることで上述した請求項1記載の発明に係る効果を
発揮することができ、既設の防犯設備などの信頼性の向
上を図ることができる。
の発生時、MWセンサの出力信号を受信してMWセンサ
の故障判定を行う判定手段を備えさせている。このた
め、既設のMWセンサに対して自己診断用電界発生装置
を後付けした場合であっても良好な自己診断動作を行う
ことができる。
あり、(a)は正面図、(b)は(a)中のB−B線に
沿った断面図である。
示し、(a)は側面図、図2(b)は平面図である。
である。
示す図である。
己診断を開始する前の出力信号状態をモニタした図であ
り、(b)は自己診断時の出力信号波形をモニタした図
である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 検知エリアに向けてマイクロ波を発信
し、この検知エリア内に人体が存在する場合に、その人
体からの反射波を受信部によって受信することにより人
体検知を行うマイクロウエーブセンサにおいて、 上記受信部の周辺に所定の自己診断用電界を発生させる
自己診断用電界発生手段が備えられていることを特徴と
するマイクロウエーブセンサ。 - 【請求項2】 請求項1記載のマイクロウエーブセンサ
において、 自己診断用電界発生手段は、パルス波発振器を備えてパ
ルス電流が流れる電界発生回路により構成されており、
この電界発生回路の一部が受信部近傍に位置しているこ
とを特徴とするマイクロウエーブセンサ。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のマイクロウエー
ブセンサにおいて、 受信部は、マイクロ波受信用のアンテナであり、このア
ンテナがマイクロ波発信機能を兼ね備えていることを特
徴とするマイクロウエーブセンサ。 - 【請求項4】 請求項1〜3のうち何れか一つに記載の
マイクロウエーブセンサにおいて、 自己診断用電界発生手段は、一端がマイコンのポートに
接続され、他端が受信部近傍に延びたリード線を備えて
いることを特徴とするマイクロウエーブセンサ。 - 【請求項5】 請求項1〜3のうち何れか一つに記載の
マイクロウエーブセンサにおいて、 自己診断用電界発生手段は、高周波ダイオードを備えて
いることを特徴とするマイクロウエーブセンサ。 - 【請求項6】 検知エリアに向けてマイクロ波を発信
し、この検知エリア内に人体が存在する場合に、その人
体からの反射波を受信部によって受信することにより人
体検知を行うマイクロウエーブセンサに自己診断を行わ
せるための自己診断用電界発生装置であって、 自己診断用電界発生手段を備え、上記マイクロウエーブ
センサに一体的に組み付けられることにより、この自己
診断用電界発生手段よりマイクロウエーブセンサの受信
部の周辺に所定の自己診断用電界を発生させる構成とさ
れていることを特徴とするセンサ自己診断用電界発生装
置。 - 【請求項7】 請求項6記載のセンサ自己診断用電界発
生装置において、 自己診断用電界発生手段からの自己診断用電界の発生
時、マイクロウエーブセンサの出力信号を受信してマイ
クロウエーブセンサの故障判定を行う判定手段を備えて
いることを特徴とするセンサ自己診断用電界発生装置。
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---|---|---|---|
JP2000244183A JP3638118B2 (ja) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | マイクロウエーブセンサ及びセンサ自己診断用電界発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000244183A JP3638118B2 (ja) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | マイクロウエーブセンサ及びセンサ自己診断用電界発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002055173A true JP2002055173A (ja) | 2002-02-20 |
JP3638118B2 JP3638118B2 (ja) | 2005-04-13 |
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JP (1) | JP3638118B2 (ja) |
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2000
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