JP2004085363A - 侵入物体検出装置及びその設定装置、設定方法、並びにその設定確認方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】任意の検出領域を設定できる侵入物体検出装置（電波センサ）と検出領域を設定するための装置と設定方法を提供する。
【解決手段】侵入物体検出装置５１を部屋５３の角に設置し、そこを原点として侵入物体検出装置からの距離をｒ、侵入物体検出装置の送信／受信アンテナの走査角をθとして示される座標系を定義し、その座標系に対応する状態を記憶手段に持つ（ｂ）ことにより、侵入物体検出装置の検出領域５２を任意に設定できる。またその設定には反射体、発信体、または反射体と発信装置を組み合わせた設定装置によって容易になされる。
【選択図】 図５
【解決手段】侵入物体検出装置５１を部屋５３の角に設置し、そこを原点として侵入物体検出装置からの距離をｒ、侵入物体検出装置の送信／受信アンテナの走査角をθとして示される座標系を定義し、その座標系に対応する状態を記憶手段に持つ（ｂ）ことにより、侵入物体検出装置の検出領域５２を任意に設定できる。またその設定には反射体、発信体、または反射体と発信装置を組み合わせた設定装置によって容易になされる。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダ等の技術による、電波を用いて検出領域に侵入する物体を検出する装置と、検出領域を設定する方法、及び設定された検出領域を確認する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、電波を利用した侵入物体検出装置は特開平９−２５７９１９号に開示されているように、レーダ装置を複数使用し、検出可能領域を区切って、どの検出領域に侵入物体が侵入したかを特定するようにしている。
【０００３】
また、他の従来例として特開２０００−３４７８号には、電波を利用し人体を検出するための電波センサが示されている。この電波センサは人体を検出しようとする場所に向けて電波を照射して、人の有無や動きを検出しようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来例を含め、電波を利用した侵入物体検出装置（以下、検出装置ともいう）では、検出領域が固定されているか、若しくは指向性を細く絞ったビーム状の電波を送信アンテナから照射し、送信アンテナを走査して幅広く検出領域を捉えている。
【０００５】
固定式の検出装置は検出領域が一箇所（一方向）であり、複数の領域を監視しようとした場合、特開平９−２５７９１９号に開示されるように複数台の設置を必要とする課題を有する。さらに、固定式の検出装置は設置時に検出領域が固定されてしまう。通常、検出装置は手の届かない天井やポールの上に設置されるので、一旦設置された検出領域を自由に変更することは容易ではないという課題を有している。
【０００６】
一方、走査式ではアンテナを走査して検出領域を面で捉えるようにしているが、その検出領域の一部を必要な検出領域として簡単に設定できる装置はない。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、１台の検出装置を用い、検出領域を複数設定できる検出装置ならびにその検出領域の設定装置、及び検出装置の検出領域を簡単に設定する方法ならびに設定された検出領域の簡単な確認方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決する第１の発明である侵入物体検出装置の設定方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定方法であって、検出領域として設定する場所に、電波を反射する反射体を置き、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから電波を照射し、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記反射体からの反射波を受信し、前記反射波から算出される前記反射体の位置を、検出領域として前記侵入物体検出装置の記憶手段に記憶することを特徴としている。
【０００９】
第１の発明によれば、侵入物体検出装置から照射される電波に対して所定の反射率を有する反射体を、侵入物体検出装置の設定時に、検出領域として設定したい場所に置き、送信アンテナから照射された電波を受信アンテナへ反射することにより、侵入物体検出装置は他の物体からの反射と反射体からの反射を容易に区別できるので、検出領域を容易に設定することができる。
【００１０】
第２の発明である侵入物体検出装置の設定方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定方法であって、検出領域として設定する場所に、電波を発信する発信装置を置き、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記発信装置からの電波を受信し、前記発信装置からの電波から算出される前記発信装置の位置を、検出領域として前記侵入物体検出装置の記憶手段に記憶することを特徴としている。
【００１１】
第２の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域を設定する際に、侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信することにより、侵入物体検出装置は発信装置の方向を容易に特定することができ、簡単に検出領域を設定することができる。特に検出領域として設定しようとする場所に設置物があり、侵入物体検出装置から電波を発した場合に、反射が複雑に起こる場所での設定に有効である。
【００１２】
さらに第２の発明の設定方法は、前記発信装置は入力手段を有し、前記入力手段から入力される設定値を、前記発信装置から発信し、前記侵入物体検出装置は、受信された設定値と前記発信装置からの電波から算出される前記発信装置の位置とから検出領域を決定し、前記検出領域を前記記憶手段に記憶することを特徴としている。
【００１３】
これにより、設定者が検出領域として設定される場所から発信装置に設定値を入力して発信することができので、侵入物体検出装置は発信装置からの電波の方向を特定してその場所を検出領域として設定するだけでなく、検出領域の複雑な設定を容易にすることができる。
【００１４】
第３の発明である侵入物体検出装置の設定方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定方法であって、検出領域として設定する場所に、電波を反射する反射体と電波を発信する発信装置からなる設定装置を置き、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記設定装置から発信される電波を受信し、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから電波を照射し、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記設定装置からの反射波を受信し、前記設定装置が発信する電波と前記反射波から算出される前記設定装置の位置を、検出領域として前記侵入物体検出装置の記憶手段に記憶することを特徴としている。
【００１５】
第３の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域を設定する際に、検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信することにより、発信装置の方向を特定することが容易にでき、かつその方向に向けて、検出装置の送信アンテナから電波を照射し、設定装置の反射体からの反射波を検出装置の受信アンテナで受信することにより、設定装置までの距離を算出することができるので、正確に検出領域を設定することができる。
【００１６】
第４の発明である侵入物体検出装置の設定の確認方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定の確認方法であって、電波を反射する反射体を検出領域に置き、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから電波を照射し、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記反射体からの反射波を受信し、前記反射波から算出される前記反射体の位置とあらかじめ侵入物体検出装置の記憶手段に記憶させてある検出領域を照合し、前記反射体の位置が前記検出領域に含まれている場合には、前記侵入物体検出装置は検出信号を出力することを特徴としている。
【００１７】
第４の発明によれば、侵入物体検出装置の設定された検出領域を確認するために、所定の反射率を有する反射体を検出領域やその周辺に置いたり移動させたりして、反射体からの反射波を侵入物体検出装置が受信するようにすれば、侵入物体検出装置で設定されている検出領域が反射体の位置で確認できるので、設定者が意図した検出領域が有効に設定されたか容易に確認することができる。
【００１８】
第５の発明である侵入物体検出装置の設定の確認方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定の確認方法であって、電波を発信する発信装置を検出領域に置き、前記発信装置から電波を発信し、前記発信装置からの電波から算出される前記発信装置の位置とあらかじめ侵入物体検出装置の記憶手段に記憶させてある検出領域を照合し、前記発信装置の位置が前記検出領域に含まれている場合には、前記侵入物体検出装置は検出信号を出力することを特徴としている。
【００１９】
第５の発明によれば、侵入物体検出装置の設定された検出領域を確認するために、侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信させて検出領域やその周辺に置いたり移動させたりして、発信装置からの電波を侵入物体検出装置が受信するようにすれば、侵入物体検出装置で設定されている検出領域が確認できるので、設定者が意図した検出領域が有効に設定されたか容易に確認することができる。
【００２０】
第６の発明である侵入物体検出装置は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置であって、電波を照射する送信アンテナと、前記照射した電波が前記検出領域に侵入してくる物体からの反射波を受信する受信アンテナと、前記送信アンテナと前記受信アンテナの方向若しくは指向性を変更する走査手段と、前記受信アンテナで受信される反射波と走査手段から得られる方向とから物体の位置を算出する算出手段と、反射体または発信装置若しくは反射体と発信装置からなる設定装置によりあらかじめ設定した検出領域を記憶する記憶手段と、前記算出手段により特定した物体の位置と前記記憶手段に記憶された検出領域を照合する照合手段とからなることを特徴としている。
【００２１】
第６の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域としてあらかじめ記憶手段に設定されているので、検知領域が複雑な形状をした離散的な場所であったとしても１台の侵入物体検出装置で監視可能となる。
【００２２】
また、侵入物体検出装置の検出領域を設定するためには、反射体または発信装置若しくは反射体と発信装置からなる設定装置を使用するので、検出領域となる実際の場所から設定でき、容易かつ確実に検出領域を設定することができる。
【００２３】
第７の発明である反射体は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の検出領域を設定または設定の確認をするための反射体であって、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから照射された電波を略入射方向に反射することを特徴としている。
【００２４】
第７の発明によれば、侵入物体検出装置の設定時に、送信アンテナから照射される電波に対して所定の反射率を有し、電波を略入射方向に反射する反射体を、検出領域として設定したい場所に置き、送信アンテナから照射された電波を受信アンテナへ反射することにより、侵入物体検出装置の検出領域を容易に設定または設定の確認をすることができる。
【００２５】
第８の発明である発信装置は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の検出領域を設定または設定の確認をするための発信装置であって、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信することを特徴としている。
【００２６】
第８の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域を設定する際に、侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信することにより、侵入物体検出装置は発信装置の方向を容易に特定することができ、簡単に検出領域を設定することができる。特に検出領域として設定しようとする場所に設置物があり、侵入物体検出装置から電波を発した場合には、反射が複雑に起こる場所での設定または設定の確認に有効である。
【００２７】
さらに第８の発明のである発信装置は、前記発信装置は入力手段を有し、前記入力手段から入力される設定値を、前記発信装置から発信することを特徴としている。
【００２８】
これにより、設定者が検出領域として設定される場所から発信装置に設定値を入力して発信することができので、侵入物体検出装置は発信装置からの電波の方向を特定してその場所を検出領域として設定するだけでなく、検出領域の複雑な設定を容易にすることができる。
【００２９】
第９の発明である設定装置は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の検出領域を設定または設定の確認をするための設定装置であって、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから照射された電波を略入射方向に反射する反射体と、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信する発信装置とからなることを特徴としている。
【００３０】
第９の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域を設定する際に、検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信することにより、侵入物体検出装置に発信装置の方向を特定させることが容易にでき、かつその方向に向けて、侵入物体検出装置は送信アンテナから電波を照射し、設定装置の反射体からの反射波を検出装置の受信アンテナから受信することにより、設定装置までの距離を算出することができるので、正確に検出領域を設定させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る侵入物体検出装置、侵入物体検出装置の検出領域を設定するための装置、およびその設定方法について具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は侵入物体検出装置１１の実施形態のハードブロック図である。まず、電波生成部１２でレーダに必要な高周波（例えば２．５ＧＨｚ）を生成し、送信アンテナ１３から電波を空中に照射する。空中に照射された電波は、空間内にある物体に反射し、反射波として受信アンテナ１４で受信される。送信アンテナ１３と受信アンテナ１４はモータとエンコーダからなる走査手段１５により方向が変えられようにできている。モータとエンコーダは演算部１７に接続されており、アンテナの方向の制御を演算部１７ができるようになっている。
【００３２】
受信アンテナ１４で受信された反射波は情報抽出部１６に入力される。情報抽出部１６とは、レーダの方式としてドップラーレーダを使用している場合には、反射波のスペクトルから距離を抽出し、またパルスレーダを使用している場合には、反射波の時間から物体までの距離を抽出する処理部である。なおレーダの方式は限定するものではなく、反射波から物体までの距離が情報として抽出できれば良い。また後述する発信装置３１で設定する場合には、情報抽出部１６は発信装置３１から送られる情報をデコードする機能を持つ。
【００３３】
次に情報処理部１６からの情報は演算部１７に入力され、走査手段１５のエンコーダから得られる方向の値とともに位置情報が算出される。算出された位置情報に対応する記憶手段１８のメモリー空間上に一対一で対応付けられ、そこが検出領域であることを示すフラグ（図５後述されるフラグの値は１）が記憶手段１８に書き込まれる。また侵入物体を検出して検出信号を出力する通常動作時には、物体の位置情報は記憶手段１８に記憶されている検出領域と演算部１７により照合され、物体の位置が検出領域に含まれる場合には、検出信号が出力される。
【００３４】
なお、送信アンテナ、受信アンテナは共用にした送受信アンテナでもよく、その場合には方向性結合器とサーキュレータを用いて回路内で、送信の電波と受信した反射波を分離すればよい。上記実施例では走査手段は機械的に走査する方式を示したが、フェーズドアレーアンテナを用いて電子的に走査する方式であってもよい。演算部１７は主に中央演算処理装置（ＣＰＵ）等から構成される。また記憶手段１８は読み書きが自由にできかつ電源を切っても記憶を保持することができるＥＥＰＲＯＭ等のメモリーが適している。
【００３５】
図２は侵入物体検出装置の検出領域を設定するための反射体の斜視図である。図２（ａ）はコーナ反射体２０の図であり、金属板または金属膜を施した板３枚２１からなっており一面が開口した三角錐の形状をしている。三角錐の開口面２２を電波の来る方向に向けることにより、電波を来た方向に反射することができる。コーナ反射体の大きさ（開口部）は電波の波長に対して十分大きければ機能し、侵入物体検出装置で通常使用する数〜数十ＧＨｚの周波数帯では、開口部が１０ｃｍもあれば十分である。コーナ反射体には柄２３がついており、人が手で持って操作ができるようになっている。侵入物体検出装置の設定時に反射体を操作する人からの反射を誤って設定することを防ぐために柄を長くすることができるようになっており、操作者は物陰や電波の届く範囲外から反射体を操作できる。
【００３６】
図２（ｂ）は全体がなめらかな凸面からなる凸面反射体２４の図であり、金属または金属膜を施したプラスチック等からなる中空体でよい。凸面は電波を拡散して反射するので、コーナ反射体と違い、反射体の向きを意識せずに容易に使用することができる。また、送信アンテナ、受信アンテナが一カ所にまとまって設置されていない侵入物体検出装置の場合には、凸面反射体を用いる。
【００３７】
図２では反射体に柄を付けた例をしめしたが、反射体を自由雲台に載せ設定する場所におくようにしても良い。
【００３８】
コーナ反射体、凸面反射体ともに、反射体の方向を正確に決定しなくとも、電波の来た方向に反射できる特性があり、この性質を略入射方向に反射するとする。
【００３９】
また、コーナ反射体は小型でも、人よりも高い反射率を示すので、設定及び確認時の閾値を反射体に合わせることにより、人等からの反射の外乱があっても的確に検出領域の設定及び確認することができる。
【００４０】
一方、凸曲面を有する反射体は反射波を拡散するが、その分反射体を置くときの許容度を大きくできる。つまり凸曲面が球体である場合には、反射体をどちらの向きに置いても反射体としての機能する。
【００４１】
図３は侵入物体検出装置の検出領域を設定するための発信装置のハードブロック図である。発信装置の一番簡単な実施例は図３に示す入力手段がＯＮ／ＯＦＦのプッシュスイッチであり、プッシュスイッチを押してＯＮしている時だけ電波が送信アンテナから照射される仕組みのものである。周波数や変調は侵入物体検出装置が受信できるものならば良い。この発信装置により、侵入物体検出装置は発信装置の方向を特定するとことができ、その方向を検出領域として設定することができる。
【００４２】
また、高度な設定ができる発信装置の実施例として、入力手段はキーボード、タッチパネル等であり、その入力手段によって距離、検出領域の大きさ、閾値等の設定情報を入力することができる。この情報を電波に乗せて侵入物体検出装置に与えて、侵入物体検出装置を設定することができる。なお、図示していないが、入力情報を表示する液晶表示器等があっても良い。
【００４３】
さらに、侵入物体検出装置側で発信装置の位置を一意に特定しやすくするために発信装置の送信アンテナ３４は指向性の強いアンテナであることが望ましい。
【００４４】
図４は反射体４２と発信装置４３を組み合わせた設定装置４１の図である。反射体から延びる柄４４の部分の反射体に近い位置に発信装置４３が備え付けられている。反射体または発信装置で設定するよりも、検出領域を正確に設定することができる。
【００４５】
図５は侵入物体検出装置５１の検出領域５２を設定した状態の模式図である。図５（ａ）は侵入物体検出装置５１を設置した部屋５３を上方から見下ろした模式図である。部屋５３の角に侵入物体検出装置５１が設置されており、その場所を原点として、距離方向ｒ、アンテナの走査角をθとした座標系が点線で示されている。図５（ｂ）は図５（ａ）に示した座標系に対応する記憶手段の状態である。図のように部屋５３の片隅にはドア５４があり、またその反対側に窓５５がある場合、部屋への侵入者（侵入物体）はドアか窓ということになる。ここで、侵入物体検出装置の検出領域５２を図５（ａ）中の斜線部分のようにドアと窓の周辺としておけば、侵入者を監視できる。このように侵入物体検出装置を設定したときには、記憶手段には図５（ｂ）に示すように検出領域として必要な場所に１が入力されており、検出領域を離散的または連続的に区別できる。さらに検出領域５２と記憶手段内の情報が１対１で対応するため、記憶手段内の情報を反転、ＡＮＤ、ＯＲ演算することにより複雑な検出領域を容易に設定することができる。
【００４６】
図６は侵入物体検出装置６１に連続的な検出領域６２を設定した状態の模式図である。ドアＡ６３とドアＢ６４の間を通路６５に沿って連続的に検出領域６２を設定し、侵入物体検出装置６１に侵入者を追跡する機能を付加することにより、ドアＡ６３からドアＢ６４に抜ける人だけを検出することも可能となる。
【００４７】
図７は侵入物体検出装置７１の検出領域７２を設定した状態の模式図である。図７（ａ）は侵入物体検出装置７１を設置した部屋７３を横から見た模式図である。部屋７３の天井７４に侵入物体検出装置７１が設置されており、走査手段は床面７５であるＸＹ平面に向かって２次元に走査できる機構を有している。図７（ａ）に示す点線は走査される方向を模式的に示したものである。設定者７６は発信装置７７を用い検出領域７２を設定することができ、図７（ａ）中においては部屋の中央付近で検出領域を設定している。
【００４８】
図７（ｂ）は図７（ａ）に示す床のＸＹ平面と同じ座標系を持つ記憶手段の記憶領域の状態であり、発信装置の電波の来る方向を中心に斜線部分が検出領域７２として設定される。斜線部分は模式的に円で描かれているがアンテナの指向性を鋭くし、走査のステップを細かくすれば任意の形状を検出領域として設定することができる。また、発信装置から詳細な設定情報を送ることにより、検出領域７２の大きさを変更することができ、図７（ｂ）に示す大きい円７３のようにも設定が可能となる。その他、発信装置の入力手段により設定値を入力し、検出領域を四角にしたり、複数ある検出領域の検出のための閾値を検出領域ごとに設定するなどの複雑な設定をすることができる。
【００４９】
図８は侵入物体検出装置の検出領域を反射体によって設定する方法を示すフローチャートである。まずＳ８１では、反射体のない状態で侵入物体検出装置が設置された状況を確認するキャリブレーションを行う。設置された場所の状況は様々であり、部屋の壁や柱等からの反射を誤って検出領域としないために、設置された初期状態でキャリブレーションしておく。
【００５０】
次に、この場合には反射体を用いて検出領域の設定を行うので、Ｓ８２で反射体に対応した閾値を設定する。ここで使用する反射体は人体よりも反射率が高いので、反射体を持って設定を行う人を反射体と誤って設定することがない。また人の流れを止めることができない場所での設定を可能にする。
【００５１】
Ｓ８３では検出可能な領域を広く見渡せる場所に設置された侵入物体検出装置の送信アンテナからパルス状の電波を照射しながらアンテナを走査する動作を行う。
【００５２】
Ｓ８４では反射体からの反射波を検出する判断を行う。反射波を検出しない場合（Ｎ）にはアンテナの走査を引き続き行い、反射波を検出した場合（Ｙ）にはその反射波から、侵入物体検出装置から反射体までの距離ｒをパルスの送信時刻と反射波の受信時刻とから算出し、また反射波が得られたときのアンテナの走査角θを操作手段に組み込まれているエンコーダにより算出する（Ｓ８５）。求められたｒ、θを新たな検出領域として記憶手段に記憶する（Ｓ８６）。
【００５３】
アンテナの走査は、振れ角の端を基準とし、振れ角の端から端までを１回の走査とする。Ｓ８７ではアンテナの１回の走査が終了したかどうかの判断を行い、終了していなければ引き続き走査を行う。ここで、検出領域の設定が複数箇所あり、１回の走査では設定できない場合には、反射体を移動させて順に設定を行い、全ての設定が終了するまで走査を続ければよい。または、設定すべき複数個所の全てに反射体を置き、１回の走査で設定することもできる。
【００５４】
図９は侵入物体検出装置の検出領域を反射体によって確認する第１の方法を示すフローチャートである。まず反射体に対応した閾値を設定する（Ｓ９１）。この設定は前記した内容と同様である。次に送信アンテナから電波を照射しながらアンテナを走査する（Ｓ９２）。
【００５５】
Ｓ９３では反射波を検出の判断を行い、検出しない場合（Ｎ）には走査を続け、検出した場合（Ｙ）には、記憶手段と照合する（Ｓ９４）。
【００５６】
Ｓ９５では反射体の位置と記憶手段に記憶されている検出領域との照合を行い、反射体の位置が検出領域に含まれていない場合（Ｎ）には走査を続行し、含まれる場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ９６）ので、その場所が検出領域として設定されていることが確認できる。
【００５７】
Ｓ９７で走査の終了を判断し、走査が終了していない場合（Ｎ）には引き続き走査を行い、走査が終了した場合（Ｙ）に一連の確認動作を終了する。ここで、検出領域が複数箇所あり、一回の走査では設定できない場合には、反射体を移動させて順に確認を行い、全ての設定が終了するまで走査を続ければよい。
【００５８】
図１０は侵入物体検出装置の検出領域を反射体によって確認する第２の方法を示すフローチャートである。まず反射体に対応した閾値を設定する（Ｓ１０１）。この設定は前記した内容と同様である。次に記憶手段から検出領域を読み出し（Ｓ１０２）、検出領域に対応する角度θの値にアンテナを動かし、電波を照射し（Ｓ１０３）、距離ｒからの反射波が検出できるかどうかの判断を行う（Ｓ１０４）。反射波が検出された場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ１０５）ので、その場所が検出領域として設定されていることが確認できる。反射波が検出されなかった場合（Ｎ）には次の処理に移る。
【００５９】
Ｓ１０６で検出領域を全て確認したかの判断を行い、確認していない検出領域が残っている場合（Ｎ）にはＳ１０に戻って検出領域の確認を続ける。全て終了している場合（Ｙ）には一連の処理を終了する。
【００６０】
図１１は侵入物体検出装置の検出領域を発信装置によって設定する方法を示すフローチャートである。まず送信アンテナを走査し（Ｓ１１１）、発信装置からの電波の方向を確認する（Ｓ１１２）。走査して確認した方向と発信装置からの情報を処理して、検出領域を記憶手段に記憶する（Ｓ１１３）。
【００６１】
Ｓ１１４で走査の終了を判断し、走査が終了していない場合（Ｎ）には引き続き走査を行い、走査が終了した場合（Ｙ）に一連の確認動作を終了する。設定箇所が複数ある場合には、走査を終了させずに設定を続けても良い。また走査終了の判断は発信装置から与えても良い。
【００６２】
図１２は侵入物体検出装置の検出領域を発信装置によって確認する第１の方法を示すフローチャートである。まず受信アンテナを走査し（Ｓ１２１）、発信装置からの電波を検出する判断を行う（Ｓ１２２）。発信装置からの電波を検出できない場合（Ｎ）には引き続き走査を行う。発信装置からの電波を検出した場合（Ｙ）には、記憶手段に記憶されている検出領域と照合する（Ｓ１２３）。次に発信装置の位置が検出領域に含まれるかの判断を行う（Ｓ１２４）。含まれない場合（Ｎ）には引き続き走査を行う。含まれる場合（Ｙ）には侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ１２５）ので、その場所が検出領域として設定されていることが確認できる。
【００６３】
Ｓ１２６で走査の終了を判断し、走査が終了していない場合（Ｎ）には引き続き走査を行い、走査が終了した場合（Ｙ）に一連の確認動作を終了する。ここで、検出領域が複数箇所あり、一回の走査では設定できない場合には、発信装置を移動させて順に確認を行い、全ての設定が終了するまで走査を続ければよい。
【００６４】
図１３は侵入物体検出装置の検出領域を反射体によって確認する第２の方法を示すフローチャートである。まず記憶手段から検出領域を読み出し（Ｓ１３１）、検出領域の方向に受信アンテナを向け（Ｓ１３２）、発信装置からの電波が検出できるかどうかの判断を行う（Ｓ１３３）。電波が検出された場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ１３４）ので、その場所が検出領域として設定されていることが確認できる。電波が検出されなかった場合（Ｎ）には次の処理に移る。
【００６５】
Ｓ１３５で検出領域を全て確認したかの判断を行い、確認していない検出領域が残っている場合（Ｎ）にはＳ１３に戻って検出領域の確認を続ける。全て終了している場合（Ｙ）には一連の処理を終了する。
【００６６】
図１４は侵入物体検出装置が侵入物体を検出する通常動作の第１の方法を示すフローチャートである。まず検出対象に対応した反射波を検出するための閾値の設定を行う（Ｓ１４１）。反射体で検出領域を設定した時には、人からの反射を除くために反射波検出の閾値を高くしたが、ここでは人を検出できるように閾値を低く設定する。さらに上限の閾値も設定しておけば、誤検出の可能性を減らすことができる。また自動車のような電波の反射率の高い物体を検出する場合には閾値を人のときよりも高く設定する。
【００６７】
次に送信アンテナから電波を照射しながらアンテナを走査する（Ｓ１４２）。Ｓ１４３では侵入物体からの反射波の検出の判断を行い、検出しない場合（Ｎ）には走査を続け、検出した場合（Ｙ）には、反射波から方向θと距離ｒを算出し（Ｓ１４４）、記憶手段と照合する（Ｓ１４５）。
【００６８】
Ｓ１４６では侵入物体の位置が記憶手段に記憶されている検出領域に含まれているかどうかの判断を行い、含まれていない場合（Ｎ）には走査を続行し、含まれる場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ１４７）。
【００６９】
図１５は侵入物体検出装置が侵入物体を検出する通常動作の第２の方法を示すフローチャートである。まず検出対象に対応した閾値の設定を行う（Ｓ１５１）。この設定は前記した内容と同様である。次に記憶手段から検出領域を読み出し（Ｓ１５２）、検出領域に対応する角度θの値にアンテナを動かし、電波を照射し（Ｓ１５３）、距離ｒからの反射波が検出できるかどうかの判断を行う（Ｓ１５４）。侵入物体からの反射波が検出された場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理（Ｓ１５５）を行う。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、設定する人の手元で操作する反射体または発信装置若しくは反射体と発信装置が一体となった設定装置により、実際に侵入物体を検出すべき場所から侵入物体検出装置の検出領域の設定をすることが容易にできる。また、検出領域の設定が正しくできているかどうかの確認も、反射体または発信装置により、簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】侵入物体検出装置のハードブロック図
【図２】反射体の形態を示す図
【図３】発信装置のハードブロック図
【図４】設定装置の形態を示す図
【図５】検出領域を設定した状態の模式図
【図６】検出領域を設定した状態の模式図
【図７】検出領域を設定した状態の模式図
【図８】検出領域を反射体によって設定する方法を示すフローチャート
【図９】検出領域を反射体によって確認する第１の方法を示すフローチャート
【図１０】検出領域を反射体によって確認する第２の方法を示すフローチャー
ト
【図１１】検出領域を発信装置によって設定する方法を示すフローチャート
【図１２】検出領域を発信装置によって確認する第１の方法を示すフローチャート
【図１３】検出領域を発信装置によって確認する第２の方法を示すフローチャート
【図１４】侵入物体を検出する通常動作の第１の方法を示すフローチャート
【図１５】侵入物体を検出する通常動作の第２の方法を示すフローチャート
【符号の説明】
１１ 侵入物体検出装置
１３ 送信アンテナ
１４ 受信アンテナ
１７ 演算部（算出手段／照合手段）
１８ 記憶手段
２０ 反射体
３１ 発信装置
３２ 入力装置
４１ 設定装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダ等の技術による、電波を用いて検出領域に侵入する物体を検出する装置と、検出領域を設定する方法、及び設定された検出領域を確認する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、電波を利用した侵入物体検出装置は特開平９−２５７９１９号に開示されているように、レーダ装置を複数使用し、検出可能領域を区切って、どの検出領域に侵入物体が侵入したかを特定するようにしている。
【０００３】
また、他の従来例として特開２０００−３４７８号には、電波を利用し人体を検出するための電波センサが示されている。この電波センサは人体を検出しようとする場所に向けて電波を照射して、人の有無や動きを検出しようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来例を含め、電波を利用した侵入物体検出装置（以下、検出装置ともいう）では、検出領域が固定されているか、若しくは指向性を細く絞ったビーム状の電波を送信アンテナから照射し、送信アンテナを走査して幅広く検出領域を捉えている。
【０００５】
固定式の検出装置は検出領域が一箇所（一方向）であり、複数の領域を監視しようとした場合、特開平９−２５７９１９号に開示されるように複数台の設置を必要とする課題を有する。さらに、固定式の検出装置は設置時に検出領域が固定されてしまう。通常、検出装置は手の届かない天井やポールの上に設置されるので、一旦設置された検出領域を自由に変更することは容易ではないという課題を有している。
【０００６】
一方、走査式ではアンテナを走査して検出領域を面で捉えるようにしているが、その検出領域の一部を必要な検出領域として簡単に設定できる装置はない。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、１台の検出装置を用い、検出領域を複数設定できる検出装置ならびにその検出領域の設定装置、及び検出装置の検出領域を簡単に設定する方法ならびに設定された検出領域の簡単な確認方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決する第１の発明である侵入物体検出装置の設定方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定方法であって、検出領域として設定する場所に、電波を反射する反射体を置き、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから電波を照射し、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記反射体からの反射波を受信し、前記反射波から算出される前記反射体の位置を、検出領域として前記侵入物体検出装置の記憶手段に記憶することを特徴としている。
【０００９】
第１の発明によれば、侵入物体検出装置から照射される電波に対して所定の反射率を有する反射体を、侵入物体検出装置の設定時に、検出領域として設定したい場所に置き、送信アンテナから照射された電波を受信アンテナへ反射することにより、侵入物体検出装置は他の物体からの反射と反射体からの反射を容易に区別できるので、検出領域を容易に設定することができる。
【００１０】
第２の発明である侵入物体検出装置の設定方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定方法であって、検出領域として設定する場所に、電波を発信する発信装置を置き、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記発信装置からの電波を受信し、前記発信装置からの電波から算出される前記発信装置の位置を、検出領域として前記侵入物体検出装置の記憶手段に記憶することを特徴としている。
【００１１】
第２の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域を設定する際に、侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信することにより、侵入物体検出装置は発信装置の方向を容易に特定することができ、簡単に検出領域を設定することができる。特に検出領域として設定しようとする場所に設置物があり、侵入物体検出装置から電波を発した場合に、反射が複雑に起こる場所での設定に有効である。
【００１２】
さらに第２の発明の設定方法は、前記発信装置は入力手段を有し、前記入力手段から入力される設定値を、前記発信装置から発信し、前記侵入物体検出装置は、受信された設定値と前記発信装置からの電波から算出される前記発信装置の位置とから検出領域を決定し、前記検出領域を前記記憶手段に記憶することを特徴としている。
【００１３】
これにより、設定者が検出領域として設定される場所から発信装置に設定値を入力して発信することができので、侵入物体検出装置は発信装置からの電波の方向を特定してその場所を検出領域として設定するだけでなく、検出領域の複雑な設定を容易にすることができる。
【００１４】
第３の発明である侵入物体検出装置の設定方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定方法であって、検出領域として設定する場所に、電波を反射する反射体と電波を発信する発信装置からなる設定装置を置き、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記設定装置から発信される電波を受信し、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから電波を照射し、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記設定装置からの反射波を受信し、前記設定装置が発信する電波と前記反射波から算出される前記設定装置の位置を、検出領域として前記侵入物体検出装置の記憶手段に記憶することを特徴としている。
【００１５】
第３の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域を設定する際に、検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信することにより、発信装置の方向を特定することが容易にでき、かつその方向に向けて、検出装置の送信アンテナから電波を照射し、設定装置の反射体からの反射波を検出装置の受信アンテナで受信することにより、設定装置までの距離を算出することができるので、正確に検出領域を設定することができる。
【００１６】
第４の発明である侵入物体検出装置の設定の確認方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定の確認方法であって、電波を反射する反射体を検出領域に置き、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから電波を照射し、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記反射体からの反射波を受信し、前記反射波から算出される前記反射体の位置とあらかじめ侵入物体検出装置の記憶手段に記憶させてある検出領域を照合し、前記反射体の位置が前記検出領域に含まれている場合には、前記侵入物体検出装置は検出信号を出力することを特徴としている。
【００１７】
第４の発明によれば、侵入物体検出装置の設定された検出領域を確認するために、所定の反射率を有する反射体を検出領域やその周辺に置いたり移動させたりして、反射体からの反射波を侵入物体検出装置が受信するようにすれば、侵入物体検出装置で設定されている検出領域が反射体の位置で確認できるので、設定者が意図した検出領域が有効に設定されたか容易に確認することができる。
【００１８】
第５の発明である侵入物体検出装置の設定の確認方法は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定の確認方法であって、電波を発信する発信装置を検出領域に置き、前記発信装置から電波を発信し、前記発信装置からの電波から算出される前記発信装置の位置とあらかじめ侵入物体検出装置の記憶手段に記憶させてある検出領域を照合し、前記発信装置の位置が前記検出領域に含まれている場合には、前記侵入物体検出装置は検出信号を出力することを特徴としている。
【００１９】
第５の発明によれば、侵入物体検出装置の設定された検出領域を確認するために、侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信させて検出領域やその周辺に置いたり移動させたりして、発信装置からの電波を侵入物体検出装置が受信するようにすれば、侵入物体検出装置で設定されている検出領域が確認できるので、設定者が意図した検出領域が有効に設定されたか容易に確認することができる。
【００２０】
第６の発明である侵入物体検出装置は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置であって、電波を照射する送信アンテナと、前記照射した電波が前記検出領域に侵入してくる物体からの反射波を受信する受信アンテナと、前記送信アンテナと前記受信アンテナの方向若しくは指向性を変更する走査手段と、前記受信アンテナで受信される反射波と走査手段から得られる方向とから物体の位置を算出する算出手段と、反射体または発信装置若しくは反射体と発信装置からなる設定装置によりあらかじめ設定した検出領域を記憶する記憶手段と、前記算出手段により特定した物体の位置と前記記憶手段に記憶された検出領域を照合する照合手段とからなることを特徴としている。
【００２１】
第６の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域としてあらかじめ記憶手段に設定されているので、検知領域が複雑な形状をした離散的な場所であったとしても１台の侵入物体検出装置で監視可能となる。
【００２２】
また、侵入物体検出装置の検出領域を設定するためには、反射体または発信装置若しくは反射体と発信装置からなる設定装置を使用するので、検出領域となる実際の場所から設定でき、容易かつ確実に検出領域を設定することができる。
【００２３】
第７の発明である反射体は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の検出領域を設定または設定の確認をするための反射体であって、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから照射された電波を略入射方向に反射することを特徴としている。
【００２４】
第７の発明によれば、侵入物体検出装置の設定時に、送信アンテナから照射される電波に対して所定の反射率を有し、電波を略入射方向に反射する反射体を、検出領域として設定したい場所に置き、送信アンテナから照射された電波を受信アンテナへ反射することにより、侵入物体検出装置の検出領域を容易に設定または設定の確認をすることができる。
【００２５】
第８の発明である発信装置は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の検出領域を設定または設定の確認をするための発信装置であって、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信することを特徴としている。
【００２６】
第８の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域を設定する際に、侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信することにより、侵入物体検出装置は発信装置の方向を容易に特定することができ、簡単に検出領域を設定することができる。特に検出領域として設定しようとする場所に設置物があり、侵入物体検出装置から電波を発した場合には、反射が複雑に起こる場所での設定または設定の確認に有効である。
【００２７】
さらに第８の発明のである発信装置は、前記発信装置は入力手段を有し、前記入力手段から入力される設定値を、前記発信装置から発信することを特徴としている。
【００２８】
これにより、設定者が検出領域として設定される場所から発信装置に設定値を入力して発信することができので、侵入物体検出装置は発信装置からの電波の方向を特定してその場所を検出領域として設定するだけでなく、検出領域の複雑な設定を容易にすることができる。
【００２９】
第９の発明である設定装置は、検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の検出領域を設定または設定の確認をするための設定装置であって、前記侵入物体検出装置の送信アンテナから照射された電波を略入射方向に反射する反射体と、前記侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信する発信装置とからなることを特徴としている。
【００３０】
第９の発明によれば、侵入物体検出装置の検出領域を設定する際に、検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信装置から発信することにより、侵入物体検出装置に発信装置の方向を特定させることが容易にでき、かつその方向に向けて、侵入物体検出装置は送信アンテナから電波を照射し、設定装置の反射体からの反射波を検出装置の受信アンテナから受信することにより、設定装置までの距離を算出することができるので、正確に検出領域を設定させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る侵入物体検出装置、侵入物体検出装置の検出領域を設定するための装置、およびその設定方法について具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は侵入物体検出装置１１の実施形態のハードブロック図である。まず、電波生成部１２でレーダに必要な高周波（例えば２．５ＧＨｚ）を生成し、送信アンテナ１３から電波を空中に照射する。空中に照射された電波は、空間内にある物体に反射し、反射波として受信アンテナ１４で受信される。送信アンテナ１３と受信アンテナ１４はモータとエンコーダからなる走査手段１５により方向が変えられようにできている。モータとエンコーダは演算部１７に接続されており、アンテナの方向の制御を演算部１７ができるようになっている。
【００３２】
受信アンテナ１４で受信された反射波は情報抽出部１６に入力される。情報抽出部１６とは、レーダの方式としてドップラーレーダを使用している場合には、反射波のスペクトルから距離を抽出し、またパルスレーダを使用している場合には、反射波の時間から物体までの距離を抽出する処理部である。なおレーダの方式は限定するものではなく、反射波から物体までの距離が情報として抽出できれば良い。また後述する発信装置３１で設定する場合には、情報抽出部１６は発信装置３１から送られる情報をデコードする機能を持つ。
【００３３】
次に情報処理部１６からの情報は演算部１７に入力され、走査手段１５のエンコーダから得られる方向の値とともに位置情報が算出される。算出された位置情報に対応する記憶手段１８のメモリー空間上に一対一で対応付けられ、そこが検出領域であることを示すフラグ（図５後述されるフラグの値は１）が記憶手段１８に書き込まれる。また侵入物体を検出して検出信号を出力する通常動作時には、物体の位置情報は記憶手段１８に記憶されている検出領域と演算部１７により照合され、物体の位置が検出領域に含まれる場合には、検出信号が出力される。
【００３４】
なお、送信アンテナ、受信アンテナは共用にした送受信アンテナでもよく、その場合には方向性結合器とサーキュレータを用いて回路内で、送信の電波と受信した反射波を分離すればよい。上記実施例では走査手段は機械的に走査する方式を示したが、フェーズドアレーアンテナを用いて電子的に走査する方式であってもよい。演算部１７は主に中央演算処理装置（ＣＰＵ）等から構成される。また記憶手段１８は読み書きが自由にできかつ電源を切っても記憶を保持することができるＥＥＰＲＯＭ等のメモリーが適している。
【００３５】
図２は侵入物体検出装置の検出領域を設定するための反射体の斜視図である。図２（ａ）はコーナ反射体２０の図であり、金属板または金属膜を施した板３枚２１からなっており一面が開口した三角錐の形状をしている。三角錐の開口面２２を電波の来る方向に向けることにより、電波を来た方向に反射することができる。コーナ反射体の大きさ（開口部）は電波の波長に対して十分大きければ機能し、侵入物体検出装置で通常使用する数〜数十ＧＨｚの周波数帯では、開口部が１０ｃｍもあれば十分である。コーナ反射体には柄２３がついており、人が手で持って操作ができるようになっている。侵入物体検出装置の設定時に反射体を操作する人からの反射を誤って設定することを防ぐために柄を長くすることができるようになっており、操作者は物陰や電波の届く範囲外から反射体を操作できる。
【００３６】
図２（ｂ）は全体がなめらかな凸面からなる凸面反射体２４の図であり、金属または金属膜を施したプラスチック等からなる中空体でよい。凸面は電波を拡散して反射するので、コーナ反射体と違い、反射体の向きを意識せずに容易に使用することができる。また、送信アンテナ、受信アンテナが一カ所にまとまって設置されていない侵入物体検出装置の場合には、凸面反射体を用いる。
【００３７】
図２では反射体に柄を付けた例をしめしたが、反射体を自由雲台に載せ設定する場所におくようにしても良い。
【００３８】
コーナ反射体、凸面反射体ともに、反射体の方向を正確に決定しなくとも、電波の来た方向に反射できる特性があり、この性質を略入射方向に反射するとする。
【００３９】
また、コーナ反射体は小型でも、人よりも高い反射率を示すので、設定及び確認時の閾値を反射体に合わせることにより、人等からの反射の外乱があっても的確に検出領域の設定及び確認することができる。
【００４０】
一方、凸曲面を有する反射体は反射波を拡散するが、その分反射体を置くときの許容度を大きくできる。つまり凸曲面が球体である場合には、反射体をどちらの向きに置いても反射体としての機能する。
【００４１】
図３は侵入物体検出装置の検出領域を設定するための発信装置のハードブロック図である。発信装置の一番簡単な実施例は図３に示す入力手段がＯＮ／ＯＦＦのプッシュスイッチであり、プッシュスイッチを押してＯＮしている時だけ電波が送信アンテナから照射される仕組みのものである。周波数や変調は侵入物体検出装置が受信できるものならば良い。この発信装置により、侵入物体検出装置は発信装置の方向を特定するとことができ、その方向を検出領域として設定することができる。
【００４２】
また、高度な設定ができる発信装置の実施例として、入力手段はキーボード、タッチパネル等であり、その入力手段によって距離、検出領域の大きさ、閾値等の設定情報を入力することができる。この情報を電波に乗せて侵入物体検出装置に与えて、侵入物体検出装置を設定することができる。なお、図示していないが、入力情報を表示する液晶表示器等があっても良い。
【００４３】
さらに、侵入物体検出装置側で発信装置の位置を一意に特定しやすくするために発信装置の送信アンテナ３４は指向性の強いアンテナであることが望ましい。
【００４４】
図４は反射体４２と発信装置４３を組み合わせた設定装置４１の図である。反射体から延びる柄４４の部分の反射体に近い位置に発信装置４３が備え付けられている。反射体または発信装置で設定するよりも、検出領域を正確に設定することができる。
【００４５】
図５は侵入物体検出装置５１の検出領域５２を設定した状態の模式図である。図５（ａ）は侵入物体検出装置５１を設置した部屋５３を上方から見下ろした模式図である。部屋５３の角に侵入物体検出装置５１が設置されており、その場所を原点として、距離方向ｒ、アンテナの走査角をθとした座標系が点線で示されている。図５（ｂ）は図５（ａ）に示した座標系に対応する記憶手段の状態である。図のように部屋５３の片隅にはドア５４があり、またその反対側に窓５５がある場合、部屋への侵入者（侵入物体）はドアか窓ということになる。ここで、侵入物体検出装置の検出領域５２を図５（ａ）中の斜線部分のようにドアと窓の周辺としておけば、侵入者を監視できる。このように侵入物体検出装置を設定したときには、記憶手段には図５（ｂ）に示すように検出領域として必要な場所に１が入力されており、検出領域を離散的または連続的に区別できる。さらに検出領域５２と記憶手段内の情報が１対１で対応するため、記憶手段内の情報を反転、ＡＮＤ、ＯＲ演算することにより複雑な検出領域を容易に設定することができる。
【００４６】
図６は侵入物体検出装置６１に連続的な検出領域６２を設定した状態の模式図である。ドアＡ６３とドアＢ６４の間を通路６５に沿って連続的に検出領域６２を設定し、侵入物体検出装置６１に侵入者を追跡する機能を付加することにより、ドアＡ６３からドアＢ６４に抜ける人だけを検出することも可能となる。
【００４７】
図７は侵入物体検出装置７１の検出領域７２を設定した状態の模式図である。図７（ａ）は侵入物体検出装置７１を設置した部屋７３を横から見た模式図である。部屋７３の天井７４に侵入物体検出装置７１が設置されており、走査手段は床面７５であるＸＹ平面に向かって２次元に走査できる機構を有している。図７（ａ）に示す点線は走査される方向を模式的に示したものである。設定者７６は発信装置７７を用い検出領域７２を設定することができ、図７（ａ）中においては部屋の中央付近で検出領域を設定している。
【００４８】
図７（ｂ）は図７（ａ）に示す床のＸＹ平面と同じ座標系を持つ記憶手段の記憶領域の状態であり、発信装置の電波の来る方向を中心に斜線部分が検出領域７２として設定される。斜線部分は模式的に円で描かれているがアンテナの指向性を鋭くし、走査のステップを細かくすれば任意の形状を検出領域として設定することができる。また、発信装置から詳細な設定情報を送ることにより、検出領域７２の大きさを変更することができ、図７（ｂ）に示す大きい円７３のようにも設定が可能となる。その他、発信装置の入力手段により設定値を入力し、検出領域を四角にしたり、複数ある検出領域の検出のための閾値を検出領域ごとに設定するなどの複雑な設定をすることができる。
【００４９】
図８は侵入物体検出装置の検出領域を反射体によって設定する方法を示すフローチャートである。まずＳ８１では、反射体のない状態で侵入物体検出装置が設置された状況を確認するキャリブレーションを行う。設置された場所の状況は様々であり、部屋の壁や柱等からの反射を誤って検出領域としないために、設置された初期状態でキャリブレーションしておく。
【００５０】
次に、この場合には反射体を用いて検出領域の設定を行うので、Ｓ８２で反射体に対応した閾値を設定する。ここで使用する反射体は人体よりも反射率が高いので、反射体を持って設定を行う人を反射体と誤って設定することがない。また人の流れを止めることができない場所での設定を可能にする。
【００５１】
Ｓ８３では検出可能な領域を広く見渡せる場所に設置された侵入物体検出装置の送信アンテナからパルス状の電波を照射しながらアンテナを走査する動作を行う。
【００５２】
Ｓ８４では反射体からの反射波を検出する判断を行う。反射波を検出しない場合（Ｎ）にはアンテナの走査を引き続き行い、反射波を検出した場合（Ｙ）にはその反射波から、侵入物体検出装置から反射体までの距離ｒをパルスの送信時刻と反射波の受信時刻とから算出し、また反射波が得られたときのアンテナの走査角θを操作手段に組み込まれているエンコーダにより算出する（Ｓ８５）。求められたｒ、θを新たな検出領域として記憶手段に記憶する（Ｓ８６）。
【００５３】
アンテナの走査は、振れ角の端を基準とし、振れ角の端から端までを１回の走査とする。Ｓ８７ではアンテナの１回の走査が終了したかどうかの判断を行い、終了していなければ引き続き走査を行う。ここで、検出領域の設定が複数箇所あり、１回の走査では設定できない場合には、反射体を移動させて順に設定を行い、全ての設定が終了するまで走査を続ければよい。または、設定すべき複数個所の全てに反射体を置き、１回の走査で設定することもできる。
【００５４】
図９は侵入物体検出装置の検出領域を反射体によって確認する第１の方法を示すフローチャートである。まず反射体に対応した閾値を設定する（Ｓ９１）。この設定は前記した内容と同様である。次に送信アンテナから電波を照射しながらアンテナを走査する（Ｓ９２）。
【００５５】
Ｓ９３では反射波を検出の判断を行い、検出しない場合（Ｎ）には走査を続け、検出した場合（Ｙ）には、記憶手段と照合する（Ｓ９４）。
【００５６】
Ｓ９５では反射体の位置と記憶手段に記憶されている検出領域との照合を行い、反射体の位置が検出領域に含まれていない場合（Ｎ）には走査を続行し、含まれる場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ９６）ので、その場所が検出領域として設定されていることが確認できる。
【００５７】
Ｓ９７で走査の終了を判断し、走査が終了していない場合（Ｎ）には引き続き走査を行い、走査が終了した場合（Ｙ）に一連の確認動作を終了する。ここで、検出領域が複数箇所あり、一回の走査では設定できない場合には、反射体を移動させて順に確認を行い、全ての設定が終了するまで走査を続ければよい。
【００５８】
図１０は侵入物体検出装置の検出領域を反射体によって確認する第２の方法を示すフローチャートである。まず反射体に対応した閾値を設定する（Ｓ１０１）。この設定は前記した内容と同様である。次に記憶手段から検出領域を読み出し（Ｓ１０２）、検出領域に対応する角度θの値にアンテナを動かし、電波を照射し（Ｓ１０３）、距離ｒからの反射波が検出できるかどうかの判断を行う（Ｓ１０４）。反射波が検出された場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ１０５）ので、その場所が検出領域として設定されていることが確認できる。反射波が検出されなかった場合（Ｎ）には次の処理に移る。
【００５９】
Ｓ１０６で検出領域を全て確認したかの判断を行い、確認していない検出領域が残っている場合（Ｎ）にはＳ１０に戻って検出領域の確認を続ける。全て終了している場合（Ｙ）には一連の処理を終了する。
【００６０】
図１１は侵入物体検出装置の検出領域を発信装置によって設定する方法を示すフローチャートである。まず送信アンテナを走査し（Ｓ１１１）、発信装置からの電波の方向を確認する（Ｓ１１２）。走査して確認した方向と発信装置からの情報を処理して、検出領域を記憶手段に記憶する（Ｓ１１３）。
【００６１】
Ｓ１１４で走査の終了を判断し、走査が終了していない場合（Ｎ）には引き続き走査を行い、走査が終了した場合（Ｙ）に一連の確認動作を終了する。設定箇所が複数ある場合には、走査を終了させずに設定を続けても良い。また走査終了の判断は発信装置から与えても良い。
【００６２】
図１２は侵入物体検出装置の検出領域を発信装置によって確認する第１の方法を示すフローチャートである。まず受信アンテナを走査し（Ｓ１２１）、発信装置からの電波を検出する判断を行う（Ｓ１２２）。発信装置からの電波を検出できない場合（Ｎ）には引き続き走査を行う。発信装置からの電波を検出した場合（Ｙ）には、記憶手段に記憶されている検出領域と照合する（Ｓ１２３）。次に発信装置の位置が検出領域に含まれるかの判断を行う（Ｓ１２４）。含まれない場合（Ｎ）には引き続き走査を行う。含まれる場合（Ｙ）には侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ１２５）ので、その場所が検出領域として設定されていることが確認できる。
【００６３】
Ｓ１２６で走査の終了を判断し、走査が終了していない場合（Ｎ）には引き続き走査を行い、走査が終了した場合（Ｙ）に一連の確認動作を終了する。ここで、検出領域が複数箇所あり、一回の走査では設定できない場合には、発信装置を移動させて順に確認を行い、全ての設定が終了するまで走査を続ければよい。
【００６４】
図１３は侵入物体検出装置の検出領域を反射体によって確認する第２の方法を示すフローチャートである。まず記憶手段から検出領域を読み出し（Ｓ１３１）、検出領域の方向に受信アンテナを向け（Ｓ１３２）、発信装置からの電波が検出できるかどうかの判断を行う（Ｓ１３３）。電波が検出された場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ１３４）ので、その場所が検出領域として設定されていることが確認できる。電波が検出されなかった場合（Ｎ）には次の処理に移る。
【００６５】
Ｓ１３５で検出領域を全て確認したかの判断を行い、確認していない検出領域が残っている場合（Ｎ）にはＳ１３に戻って検出領域の確認を続ける。全て終了している場合（Ｙ）には一連の処理を終了する。
【００６６】
図１４は侵入物体検出装置が侵入物体を検出する通常動作の第１の方法を示すフローチャートである。まず検出対象に対応した反射波を検出するための閾値の設定を行う（Ｓ１４１）。反射体で検出領域を設定した時には、人からの反射を除くために反射波検出の閾値を高くしたが、ここでは人を検出できるように閾値を低く設定する。さらに上限の閾値も設定しておけば、誤検出の可能性を減らすことができる。また自動車のような電波の反射率の高い物体を検出する場合には閾値を人のときよりも高く設定する。
【００６７】
次に送信アンテナから電波を照射しながらアンテナを走査する（Ｓ１４２）。Ｓ１４３では侵入物体からの反射波の検出の判断を行い、検出しない場合（Ｎ）には走査を続け、検出した場合（Ｙ）には、反射波から方向θと距離ｒを算出し（Ｓ１４４）、記憶手段と照合する（Ｓ１４５）。
【００６８】
Ｓ１４６では侵入物体の位置が記憶手段に記憶されている検出領域に含まれているかどうかの判断を行い、含まれていない場合（Ｎ）には走査を続行し、含まれる場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理を行う（Ｓ１４７）。
【００６９】
図１５は侵入物体検出装置が侵入物体を検出する通常動作の第２の方法を示すフローチャートである。まず検出対象に対応した閾値の設定を行う（Ｓ１５１）。この設定は前記した内容と同様である。次に記憶手段から検出領域を読み出し（Ｓ１５２）、検出領域に対応する角度θの値にアンテナを動かし、電波を照射し（Ｓ１５３）、距離ｒからの反射波が検出できるかどうかの判断を行う（Ｓ１５４）。侵入物体からの反射波が検出された場合（Ｙ）には、侵入物体検出装置は検出信号を出力する処理（Ｓ１５５）を行う。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、設定する人の手元で操作する反射体または発信装置若しくは反射体と発信装置が一体となった設定装置により、実際に侵入物体を検出すべき場所から侵入物体検出装置の検出領域の設定をすることが容易にできる。また、検出領域の設定が正しくできているかどうかの確認も、反射体または発信装置により、簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】侵入物体検出装置のハードブロック図
【図２】反射体の形態を示す図
【図３】発信装置のハードブロック図
【図４】設定装置の形態を示す図
【図５】検出領域を設定した状態の模式図
【図６】検出領域を設定した状態の模式図
【図７】検出領域を設定した状態の模式図
【図８】検出領域を反射体によって設定する方法を示すフローチャート
【図９】検出領域を反射体によって確認する第１の方法を示すフローチャート
【図１０】検出領域を反射体によって確認する第２の方法を示すフローチャー
ト
【図１１】検出領域を発信装置によって設定する方法を示すフローチャート
【図１２】検出領域を発信装置によって確認する第１の方法を示すフローチャート
【図１３】検出領域を発信装置によって確認する第２の方法を示すフローチャート
【図１４】侵入物体を検出する通常動作の第１の方法を示すフローチャート
【図１５】侵入物体を検出する通常動作の第２の方法を示すフローチャート
【符号の説明】
１１ 侵入物体検出装置
１３ 送信アンテナ
１４ 受信アンテナ
１７ 演算部（算出手段／照合手段）
１８ 記憶手段
２０ 反射体
３１ 発信装置
３２ 入力装置
４１ 設定装置
Claims (11)
- 検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定方法であって、
検出領域として設定する場所に、電波を反射する反射体を置き、
前記侵入物体検出装置の送信アンテナから電波を照射し、
前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記反射体からの反射波を受信し、
前記反射波から算出される前記反射体の位置を、検出領域として前記侵入物体検出装置の記憶手段に記憶することを特徴とした侵入物体検出装置の設定方法。 - 検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定方法であって、
検出領域として設定する場所に、電波を発信する発信装置を置き、
前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記発信装置からの電波を受信し、
前記発信装置からの電波から算出される前記発信装置の位置を、検出領域として前記侵入物体検出装置の記憶手段に記憶することを特徴とした侵入物体検出装置の設定方法。 - 前記発信装置は入力手段を有し、
前記入力手段から入力される設定値を、前記発信装置から発信し、
前記侵入物体検出装置は、受信された設定値と前記発信装置からの電波から算出される前記発信装置の位置とから検出領域を決定し、
前記検出領域を前記記憶手段に記憶することを特徴とした請求項２に記載の侵入物体検出装置の設定方法。 - 検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定方法であって、
検出領域として設定する場所に、電波を反射する反射体と電波を発信する発信装置からなる設定装置を置き、
前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記設定装置から発信される電波を受信し、
前記侵入物体検出装置の送信アンテナから電波を照射し、
前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記設定装置からの反射波を受信し、
前記設定装置が発信する電波と前記反射波から算出される前記設定装置の位置を、検出領域として前記侵入物体検出装置の記憶手段に記憶することを特徴とした侵入物体検出装置の設定方法。 - 検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定の確認方法であって、
電波を反射する反射体を検出領域に置き、
前記侵入物体検出装置の送信アンテナから電波を照射し、
前記侵入物体検出装置の受信アンテナで前記反射体からの反射波を受信し、
前記反射波から算出される前記反射体の位置とあらかじめ侵入物体検出装置の記憶手段に記憶させてある検出領域を照合し、
前記反射体の位置が前記検出領域に含まれている場合には、前記侵入物体検出装置は検出信号を出力することを特徴とした侵入物体検出装置の設定の確認方法。 - 検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の設定の確認方法であって、
電波を発信する発信装置を検出領域に置き、
前記発信装置から電波を発信し、
前記発信装置からの電波から算出される前記発信装置の位置とあらかじめ侵入物体検出装置の記憶手段に記憶させてある検出領域を照合し、
前記発信装置の位置が前記検出領域に含まれている場合には、前記侵入物体検出装置は検出信号を出力することを特徴とした侵入物体検出装置の設定の確認方法。 - 検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置であって、
電波を照射する送信アンテナと、
前記照射した電波が前記検出領域に侵入してくる物体からの反射波を受信する受信アンテナと、
前記送信アンテナと前記受信アンテナの方向若しくは指向性を変更する走査手段と、
前記受信アンテナで受信される反射波と走査手段から得られる方向とから物体の位置を算出する算出手段と、
反射体または発信装置若しくは反射体と発信装置からなる設定装置によりあらかじめ設定した検出領域を記憶する記憶手段と、
前記算出手段により特定した物体の位置と前記記憶手段に記憶された検出領域を照合する照合手段とからなることを特徴とした侵入物体検出装置。 - 検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の検出領域を設定または設定の確認をするための反射体であって、
前記侵入物体検出装置の送信アンテナから照射された電波を略入射方向に反射することを特徴とした反射体。 - 検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の検出領域を設定または設定の確認をするための発信装置であって、
前記侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信することを特徴とした発信装置。 - 前記発信装置は入力手段を有し、
前記入力手段から入力される設定値を、前記発信装置から発信することを特徴とした請求項９に記載の発信装置。 - 検出領域に電波を照射し、その領域内に侵入してくる物体から反射される電波（反射波）を受信し、物体を検出する侵入物体検出装置の検出領域を設定または設定の確認をするための設定装置であって、
前記侵入物体検出装置の送信アンテナから照射された電波を略入射方向に反射する反射体と、
前記侵入物体検出装置の受信アンテナで受信できる周波数の電波を発信する発信装置とからなることを特徴とした設定装置。
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