JP2014218801A - Radio wave sensor system and building structure having radio wave sensor system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人の動きなどのイベントを検知するための電波センサーシステム及び電波センサーシステムを備えた建物構造に関する。 The present invention relates to a radio wave sensor system for detecting an event such as a human movement and a building structure including the radio wave sensor system.
従来の住宅等の建物の防犯システムでは、建物の外壁等の開口部に設けられる戸(扉)や窓などがセキュリティ上の弱点になるため、その開閉状態を検出するセンサーをつけることで、それらの開口部から人が侵入した事を検出していた。 In conventional crime prevention systems for buildings such as houses, doors and windows provided in the opening of the building's outer wall, etc. are weak points for security. It was detected that a person invaded from the opening.
ここで、最近では、住宅内で生活する幼児、高齢者、要介護者等の様子を遠隔から知りたい要望があり、留守宅の異変を遠隔から見守るシステムが求められている。このような「人を見守る」という新たなる目的に対応するためには、在室者の動作を検知する必要があるところ、単純に上記開口部に設置するセンサーを用いた場合、室内空間のあらゆる場所にセンサーを取り付けることが必要である。しかしながら、それにはどのようなセンサーをどのように設置するのかが明確ではなく、多数のセンサーが必要となり、多大な手間とコストがかかってしまうことが予想される。 Here, recently, there is a demand for remotely knowing the state of infants, elderly people, care recipients, etc. living in a house, and a system for remotely monitoring changes in the absence home is required. In order to respond to such a new purpose of “watching people”, it is necessary to detect the movement of people in the room, but if the sensor installed in the opening is used simply, It is necessary to install a sensor in place. However, it is not clear what kind of sensor is installed and how to do that, and a large number of sensors are required, and it is expected that a lot of labor and cost will be required.
そこで、公知技術としては、送信機と受信機が対になった構成からなる電波を利用した電波センサーを住宅内に設置することで、空間全体を検知する技術が知られていた(例えば、下記特許文献1及び2)。電波センサーは、送信機から発せられた送信電波が住宅内の壁や窓などに当たり、回折しながら受信機に到達する。その電波の伝搬経路における変化量が、侵入検知する情報量となる。
Therefore, as a known technique, there is known a technique for detecting the entire space by installing a radio wave sensor using a radio wave composed of a transmitter and a receiver in a house (for example, the following)
しかしながら、電波センサーでは、受信機に到来するまでの伝搬経路の少ない電波の強度は、受信機に到来するまでの伝搬経路の多い電波の強度よりも大きくなってしまう。この場合、電波は同一のアンテナで受信され、受信機の電子回路は大きい電波強度に合わせて信号を増幅するため、強度の小さい反射波(回折波)の伝搬経路における変化は相対的に小さくなってしまい、強度の小さい回折波の伝搬経路における変化を検出することが困難になる。そのため、建物内に充満する電波の強弱差が大きいと検出感度が低下してしまうという問題があった。 However, in the radio wave sensor, the intensity of the radio wave with a small propagation path until it arrives at the receiver is larger than the intensity of the radio wave with a large propagation path until it arrives at the receiver. In this case, radio waves are received by the same antenna, and the receiver's electronic circuit amplifies the signal in accordance with the high radio wave intensity, so the change in the propagation path of the reflected wave (diffracted wave) with low intensity is relatively small. Therefore, it becomes difficult to detect a change in the propagation path of a diffracted wave having a low intensity. For this reason, there is a problem that the detection sensitivity is lowered when the strength difference between radio waves filling the building is large.
本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、建物に設ける電波センサーの検出感度を上げることができる電波センサーシステム及び電波センサーシステムを備えた建物構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a radio wave sensor system capable of increasing the detection sensitivity of a radio wave sensor provided in a building and a building structure including the radio wave sensor system.
本発明に係る電波センサーシステムは、電波を送信する送信手段(送信機)と送信手段から送信された電波を受信する受信手段(受信機)とを備え、建物の仕切りに囲まれて構成される閉空間に配置され、受信機が受信した電波に基づいて閉空間内のイベントを検知する電波センサーシステムであって、送信機から送信された電波のうち、一部の電波を遮蔽する電波遮蔽手段を備えることを特徴とする。ここで、閉空間内のイベントは、閉空間内の人、ペット、または物等の動作、動きを含むものである。 The radio wave sensor system according to the present invention includes a transmission unit (transmitter) for transmitting radio waves and a reception unit (receiver) for receiving radio waves transmitted from the transmission unit, and is surrounded by a partition of a building. A radio wave sensor system that is arranged in a closed space and detects an event in the closed space based on a radio wave received by a receiver, and shields a part of the radio wave transmitted from a transmitter. It is characterized by providing. Here, the event in the closed space includes the movement and movement of a person, a pet, or an object in the closed space.
このような電波センサーシステムによれば、送信機から送信された電波のうち、検出感度を低下させる電波を遮蔽することができるため、受信機における検出感度を上げることができる。例えば、電波遮蔽手段により受信機に到来するまでの伝搬経路の少ない電波を遮蔽することで、当該電波の電波強度に合わせて、受信機に到来するまでの伝搬経路の多い電波の強度を増幅する必要がなくなる。それにより、強度の小さい回折波の伝搬経路における変化を検出することが可能となる。すなわち、伝搬経路の多い電波を検出する感度が高まり、電波センサーの検出感度を上げることができる。また、建物内のような狭い場所で、近接した箇所にも送信機と受信機を置くことができる。 According to such a radio wave sensor system, radio waves that reduce detection sensitivity among radio waves transmitted from the transmitter can be shielded, so that the detection sensitivity in the receiver can be increased. For example, by shielding the radio wave with a small propagation path until it arrives at the receiver by the radio wave shielding means, the intensity of the radio wave with many propagation paths until it arrives at the receiver is amplified in accordance with the radio wave intensity of the radio wave. There is no need. As a result, it is possible to detect a change in the propagation path of a diffracted wave having a low intensity. That is, the sensitivity of detecting radio waves with many propagation paths is increased, and the detection sensitivity of the radio wave sensor can be increased. In addition, a transmitter and a receiver can be placed in a close place in a narrow place such as a building.
さらに、電波遮蔽手段は、送信機から受信機に到来する伝搬経路が最短である電波、又は伝搬経路に回折箇所が存在しない電波を遮蔽すると好適である。当該電波を遮蔽することで、当該電波の電波強度に合わせて、受信機に到来するまでの伝搬経路の多い電波の強度を増幅する必要がなくなる。それにより、強度の小さい回折波の伝搬経路における変化を検出することが可能となる。すなわち、電波センサーの検出感度を上げることができる。 Further, it is preferable that the radio wave shielding means shield radio waves that have the shortest propagation path from the transmitter to the receiver, or radio waves that do not have a diffraction spot in the propagation path. By shielding the radio wave, it is not necessary to amplify the intensity of the radio wave having many propagation paths until reaching the receiver in accordance with the radio wave intensity of the radio wave. As a result, it is possible to detect a change in the propagation path of a diffracted wave having a low intensity. That is, the detection sensitivity of the radio wave sensor can be increased.
さらに、電波遮蔽手段は、金属材であり、線状、面状及びこれらを組み合わせた形状の金属を素材とする部材で構成し、例えば、板金、金属メッシュ(金網、金属板に多数孔開けしたもの)、又は発泡金属(アルミニウム、金属セラミックス等の金属を発泡させたもの)のいずれか一つ以上を素材として構成されていると好適である。この構成により、送信機から受信機に向かう電波は、導電性が高いため、電波遮蔽効果がある電波遮蔽手段を通過することができず、電波遮蔽手段に吸収されて全部が減衰するか、一部減衰して反射されることにより確実に電波を遮蔽することができる。 Furthermore, the radio wave shielding means is a metal material, and is composed of a member made of a metal having a linear shape, a planar shape, or a combination thereof. For example, a sheet metal, a metal mesh (a large number of holes are formed in a metal mesh or a metal plate). It is preferable that any one or more of foamed metal (a foamed metal such as aluminum or metal ceramics) is used as a material. With this configuration, since the radio wave traveling from the transmitter to the receiver has high conductivity, it cannot pass through the radio wave shielding unit having the radio wave shielding effect, and is absorbed by the radio wave shielding unit to be attenuated entirely. Radio waves can be reliably shielded by being attenuated and reflected.
さらに、電波遮蔽手段の遮蔽面の全体の大きさ(例えば、方形面の幅又は高さのいずれか一つ、円形面の直径)は、受信機が受信する電波の波長より大きいと好適である。この構成により、例えば、方形である遮蔽面の一辺が使用する電波の1波長より長い辺を持つことにより、確実に電波を遮蔽することができる。 Furthermore, it is preferable that the overall size of the shielding surface of the radio wave shielding means (for example, one of the width and height of the rectangular surface, the diameter of the circular surface) is larger than the wavelength of the radio wave received by the receiver. . With this configuration, for example, by having one side longer than one wavelength of the radio wave used by one side of the rectangular shielding surface, the radio wave can be reliably shielded.
さらに、電波遮蔽手段を構成する線状の金属材の配置間隔又はメッシュ状(網目状)の金属材の孔の大きさは、電波の波長より小さいと好適である。この構成により、電波は電波遮蔽手段を完全に透過することはなくなり、より確実に電波を遮蔽することができる。 Furthermore, it is preferable that the arrangement interval of the linear metal materials constituting the radio wave shielding means or the size of the holes of the mesh (mesh) metal material is smaller than the wavelength of the radio waves. With this configuration, the radio wave is not completely transmitted through the radio wave shielding means, and the radio wave can be more reliably shielded.
なお、上記電波センサーシステムは、受信手段が受信した単位時間毎に電波の強度を測定する電波強度測定手段と、単位時間毎に又は時系列に該測定結果を表示し得る表示手段、電波強度測定手段で測定された電波強度と電波強度の基準値(検知レベル)とを比較して電波強度が前記基準値を下回るか否かを演算する演算処理手段、前記演算処理手段の前記演算処理の結果に基づいて電波強度が電波強度の基準値を下回るか否かを通知する通知手段、及び前記演算処理の結果に基づいて警報手段を起動させて電波強度が前記基準値を下回るか否かを発報する発報手段、を有することが好適である。 The radio wave sensor system includes a radio wave intensity measuring unit that measures the intensity of the radio wave every unit time received by the receiving unit, a display unit that can display the measurement result every unit time or in time series, and radio wave intensity measurement. An arithmetic processing means for comparing the radio wave intensity measured by the means and a reference value (detection level) of the radio wave intensity to calculate whether or not the radio wave intensity is lower than the reference value, and a result of the arithmetic processing of the arithmetic processing means And a notification means for notifying whether or not the radio field intensity is below a reference value of the radio field intensity, and an alarm means is activated based on a result of the arithmetic processing to generate whether or not the radio field intensity is below the reference value. It is preferable to have reporting means for reporting.
また、本発明に係る電波センサーシステムを備えた建物構造は、上述の電波センサーシステムを備えた建物構造であって、一の電波センサーシステムによって感知する一の建物内の閉空間を形成する仕切りは、金属材(金属を素材とする材料や部品)で構成されるか、又は金属材を少なくとも包含して構成されており、当該仕切りは、面状の金属材で連続面を構成するか、又は仕切りに包含される線状の金属材が所定の間隔を有して連続して配置されていることを特徴とする。 Further, a building structure including the radio wave sensor system according to the present invention is a building structure including the above-described radio wave sensor system, and a partition that forms a closed space in one building that is sensed by one radio wave sensor system is , Composed of a metal material (a material or a component made of a metal), or configured to include at least a metal material, and the partition is composed of a planar metal material to form a continuous surface, or A linear metal material included in the partition is continuously arranged with a predetermined interval.
電波センサーシステムの送信機から送信された電波は、面状の金属材(例えば、面板、メッシュ状の孔空き面材(パンチングメタル)など)で連続面を構成するか、又は仕切りに包含される線状の金属材(例えば、鉄筋、メッシュ筋、金網、ラス網など)が連続して配置されている仕切りに交差した際に、金属材の導電性が高いことにより仕切りを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射する。よって、このような建物構造によれば、送信機から送信された電波は、建物内の閉空間を反射しながら、受信機に到達する。それゆえに、最少の電波センサーシステムを設置するのみで、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができ、建物内の不検知エリアを最小限にすることができる。つまり、電波センサーシステムを利用して、人、ペットの動作、動いている物などのイベントを検知するために有効な建物構造を提供することができる。 The radio wave transmitted from the transmitter of the radio wave sensor system forms a continuous surface with a planar metal material (for example, a face plate, a mesh-like perforated surface material (punching metal), or the like) or is included in a partition. When a linear metal material (for example, reinforcing bar, mesh bar, wire net, lath net, etc.) intersects a partition that is continuously arranged, the metal material has high conductivity, so that the partition can be completely transmitted. Without reflection, with constant attenuation. Therefore, according to such a building structure, the radio wave transmitted from the transmitter reaches the receiver while reflecting the closed space in the building. Therefore, it is possible to improve the sufficiency of the arrival of radio waves in the building only by installing the minimum radio wave sensor system, and to minimize the non-detection area in the building. That is, it is possible to provide a building structure that is effective for detecting events such as movements of people, pets, and moving objects using the radio wave sensor system.
さらに、線状の金属材の配置間隔は、電波センサーの波長より小さいと好適である。この構成により、電波は線状の金属材を完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。 Furthermore, it is preferable that the arrangement interval of the linear metal material is smaller than the wavelength of the radio wave sensor. With this configuration, the radio wave is reflected with a certain attenuation without completely passing through the linear metal material, so that the partition can more reliably reflect the radio wave. That is, it is possible to improve the sufficiency that the radio waves in the building reach.
さらに、仕切りは、建物を構成する外壁、屋根又は床であると好適である。この構成により、建物内の不検知エリアを最小限にすることができる。 Furthermore, the partition is preferably an outer wall, a roof, or a floor constituting the building. With this configuration, the non-detection area in the building can be minimized.
さらに、仕切りを構成する外壁、屋根又は床は、内部に鉄筋が配置されたコンクリート(鉄筋コンクリート)であると好適である。この構成により、電波は鉄筋コンクリートを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。 Furthermore, it is preferable that the outer wall, the roof, or the floor constituting the partition is concrete (reinforced concrete) in which reinforcing bars are arranged. With this configuration, the radio wave is reflected with a certain attenuation without completely passing through the reinforced concrete, so that the partition can more reliably reflect the radio wave. That is, it is possible to improve the sufficiency that the radio waves in the building reach.
さらに、仕切りを構成する外壁、屋根又は床は、金属材が配置されたコンクリートパネルを複数並列又は直列に敷設して構成されていると好適である。ここで、コンクリートパネルは、プレキャストコンクリート(PC)パネル、軽量気泡コンクリート(ALC(Autoclaved Lightweight Concrete)、AAC(Autoclaved Aerated Concrete)と呼称されるもの)パネルを含む。プレキャストコンクリート(PC)パネルには、パネル内部に金属材である鉄筋が配置されている。軽量気泡コンクリートパネルは、パネル内部に金属材である鉄筋が配置されている比較的厚みのある「厚もの」のALC板、又は金網(ラス網)や多数の孔を有する金属材がパネル内部に配置されている比較的厚みの「薄もの」のALC板がある。この構成により、電波はコンクリートパネルを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。 Furthermore, it is preferable that the outer wall, roof, or floor constituting the partition is configured by laying a plurality of concrete panels in which metal materials are arranged in parallel or in series. Here, the concrete panels include precast concrete (PC) panels and lightweight cellular concrete (referred to as ALC (Autoclaved Lightweight Concrete) and AAC (Autoclaved Aerated Concrete)) panels. In a precast concrete (PC) panel, a reinforcing bar which is a metal material is arranged inside the panel. A lightweight cellular concrete panel has a relatively thick “thick” ALC plate in which reinforcing bars, which are metal materials, are arranged inside the panel, or a metal material having a metal mesh (lass net) and many holes inside the panel. There are relatively thin “thin” ALC plates in place. With this configuration, the radio wave is reflected with a certain attenuation without completely passing through the concrete panel. Therefore, the partition can more reliably reflect the radio wave. That is, it is possible to improve the sufficiency that the radio waves in the building reach.
さらに、仕切りを構成する外壁、屋根又は床は、金属材で形成される膜又はシート状物を有する建築パネルを複数並列又は直列に敷設して構成されていると好適である。ここで、建築パネルは、建築積層パネル又は建築複合パネルと呼称され、木材、軽量鋼材、樹脂材等を枠材とし、木材、セメントやコンクリート製の面材(下地材、断熱材、仕上材等)、複数の部材を層状に積み重ねて形成したものである。建築パネルは、外壁用のサイディングパネル、屋根パネル、又は床パネルであって、外装下地まで形成されているもの、外装仕上げまで形成されているもの等、何れの用途をも含む。 Furthermore, it is preferable that the outer wall, the roof, or the floor constituting the partition is configured by laying a plurality of building panels having a film or sheet-like material formed of a metal material in parallel or in series. Here, the building panel is called a building laminated panel or a building composite panel, and is made of wood, lightweight steel, resin material, etc., and frame material made of wood, cement, concrete (base material, heat insulating material, finishing material, etc.) ), A plurality of members stacked in layers. The building panel includes any use such as a siding panel, a roof panel, or a floor panel for an outer wall that is formed up to an exterior base and one that is formed up to an exterior finish.
さらに、仕切りは、金属材で形成される膜又はシート状物を有する建築ボード又は断熱材を含んで構成されていると好適である。ここで、建築ボード又は断熱材は、建物を構成する外壁、屋根又は床(スラブ)の層構成を形成するものの他、室内の天井面や間仕切り壁等に施されてもよい。 Furthermore, the partition is preferably configured to include a building board or a heat insulating material having a film or a sheet-like material formed of a metal material. Here, the building board or the heat insulating material may be applied to an indoor ceiling surface, a partition wall, or the like in addition to a layer structure of an outer wall, a roof, or a floor (slab) constituting the building.
建築ボードは、建物の外装、内装の仕上材やその下地面を構成する石膏ボード、木製、樹脂性又はセメント製等の板材(面材)を含む。また断熱材は、ロックウールやグラスウール等の柔軟なもの、ポリスチレンフォーム(XPS)やフェノールフォーム等の硬質なもの何れでもよく、これらの建築ボードや断熱材にアルミニウム箔やアルミニウムシート等を貼付したものでよい。 The building board includes a building exterior material, an interior finish material, a gypsum board constituting a base surface thereof, and a plate material (face material) made of wood, resin, or cement. The heat insulating material may be either a soft material such as rock wool or glass wool, or a hard material such as polystyrene foam (XPS) or phenol foam, and an aluminum foil or an aluminum sheet attached to the building board or the heat insulating material. It's okay.
この構成により、電波は建築ボード又は断熱材を完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。 With this configuration, the radio wave is reflected with a certain attenuation without completely passing through the building board or the heat insulating material. Therefore, the partition can more reliably reflect the radio wave. That is, it is possible to improve the sufficiency that the radio waves in the building reach.
さらに、仕切りを構成する外壁又は屋根の開口部の開口パネルは、金属材で構成されるフレーム、サッシ、又は金属材を含むサッシガラスで構成されていると好適である。例えば、フレームには、アルミニウム製サッシ枠、及び当該サッシ枠が固定され、建物の梁等に固定されるスチールフレームが含まる。また、アルミニウム製サッシ障子のガラスには、防犯用に使用される網入りガラス、又は空気層を形成するぺアガラスの内面にコバルト粉末等を蒸着した断熱ガラス(ペアガラス)が含まれる。この構成により、電波は、金属材で構成されたフレーム又は金属材を含むガラスで構成されている仕切りの開口部の開口パネルを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射するため、仕切りは、より確実に電波を反射することができる。すなわち、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができる。 Furthermore, it is preferable that the opening panel of the opening portion of the outer wall or the roof constituting the partition is made of a frame made of a metal material, a sash, or sash glass containing the metal material. For example, the frame includes an aluminum sash frame and a steel frame to which the sash frame is fixed and fixed to a beam or the like of a building. Moreover, the glass of an aluminum sash shoji includes the glass with a mesh used for crime prevention, or the heat insulation glass (pair glass) which vapor-deposited cobalt powder etc. on the inner surface of the pair glass which forms an air layer. With this configuration, radio waves are reflected with a certain attenuation without completely passing through the opening panel of the partition made of a frame made of a metal material or glass containing the metal material, The partition can reflect radio waves more reliably. That is, it is possible to improve the sufficiency that the radio waves in the building reach.
さらに、閉空間を構成する仕切り以外の部位は、非金属材で構成されるか、又は当該部位に配置される金属材の間隔が送信機から送信される電波の波長より大きいと好適である。この構成により、電波は、閉空間の仕切り以外の部位(閉空間の内部の天井面、間仕切り壁等)に交差した際に、当該天井面、間仕切り壁は導電性がないので、より確実に透過することができ、閉空間内の電波の到達する充足度を向上させることができ、閉空間内の不検知エリアを最小限にすることができる。 Further, it is preferable that the part other than the partition constituting the closed space is made of a non-metallic material, or the interval between the metallic materials arranged in the part is larger than the wavelength of the radio wave transmitted from the transmitter. With this configuration, radio waves can be transmitted more reliably when crossing a portion other than the closed space partition (ceiling surface, partition wall, etc. inside the closed space) because the ceiling surface and partition wall are not conductive. It is possible to improve the sufficiency that radio waves reach in the closed space, and minimize the non-detection area in the closed space.
さらに、閉空間は、建物の一の階層又は吹抜で繋げた複数の階層ごとに一つ形成されていると好適である。この構成により、建物の一つの階層ごとに電波センサーシステムを利用してイベントを検知することができる。 Furthermore, it is preferable that one closed space is formed for each level of a building or a plurality of levels connected by a hollow. With this configuration, an event can be detected using the radio wave sensor system for each level of the building.
さらに、階層間の床を一部取り除く(吹抜を形成する)ことで、一の電波センサーシステムを設置して連層(複数階に亘る)閉空間のイベントを検知することができる。 Furthermore, by removing a part of the floors between the floors (forming an atrium), it is possible to install one radio wave sensor system and detect an event in a closed space (across multiple floors).
本発明によれば、建物内の電波センサーの検出感度を上げることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection sensitivity of the radio wave sensor in a building can be raised.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[電波センサーシステム]
図1は、従来の電波センサーシステム(図1(a)及び(b))と、本発明の実施形態に係る電波センサーシステム4(図1(c)及び(d))とを比較した図である。図1(a)は、従来の電波センサーシステムの構成図であり、仕切り11で構成される閉空間10内に、送信機1’及び受信機2’を含む電波センサーシステムを適用した際の構成図である。図1(a)に示す通り、送信機1’から全方位に送信され、受信機2’によって受信された複数の電波には、送信機1’から受信機2’に到来する伝搬経路が最短である(伝搬経路に回折箇所が存在しない)電波R1と、閉空間10を構成する床、壁又は屋根などの仕切り11を反射して到達する電波R2が含まれる。
[Radio wave sensor system]
FIG. 1 is a diagram comparing a conventional radio wave sensor system (FIGS. 1A and 1B) and a radio wave sensor system 4 (FIGS. 1C and 1D) according to an embodiment of the present invention. is there. FIG. 1A is a configuration diagram of a conventional radio wave sensor system, in which a radio wave sensor system including a
ここで、上述したように、受信機2’の電子回路は、強い電波分と弱い電波分のものを重複させて増幅させる。すなわち、大きい電波強度(強分)に合わせて信号を増幅する。図1(b)に、図1(a)における受信機2’にて受信された電波の時系列上の電波強度の推移を示したグラフG1を示す。グラフG1の線L1は、閉空間内において受信機2’が受け取る複数の電波R1、R2・・・Rnの電波強度の総和ΣRn(電波強度ΣRn)が、時刻の経過とともに変化している様子を示している。グラフG1の通り、電波R1の大きい電波強度に合わせて信号が増幅され、電波R2の小さい電波強度(弱分)が相対的に小さくなり、例えば、人の動き等により電波R2が遮られても電波強度ΣRnの値はあまり小さくならない。すなわち、電波強度ΣRnの変化(電波R2が遮られていない時と遮られている時の差)が微小なためにその変化を検出することが困難になる。なお、従来の電波センサーシステムは、グラフG1において、線L1は起伏の小さな山谷状の軌跡を描き、時間の推移による上下動は小さく、各時刻において受信機2’が受け取る電波強度ΣRnの値が検知レベル(点線)を超える状態を画面表示する。
Here, as described above, the electronic circuit of the
一方、図1(c)は、本発明の実施形態に係る電波センサーシステム4の構成図であり、仕切り11で囲まれる閉空間10内に、送信機1(送信手段)、受信機2(受信手段)及び電波を遮蔽する電波遮蔽板(電波遮蔽手段)3を含む電波センサーシステム4を適用した際の構成図である。図1(c)に示す通り、送信機1から送信される電波のうち、電波R1は電波遮蔽板3によって遮蔽される。なお、電波遮蔽板3は、送信機1から送信された電波のうち、一部の電波を遮蔽するように構成(配置)される。
On the other hand, FIG. 1C is a configuration diagram of the radio wave sensor system 4 according to the embodiment of the present invention. In the
図1(d)に、図1(c)における受信機2にて受信された電波の時系列上の電波強度の推移を示したグラフG2を示す。グラフG2の通り、グラフG2の線L2は、閉空間内において受信機2が受け取る複数の電波R1、R2・・・Rnの電波強度の総和ΣRn(電波強度ΣRn)が、時刻の経過とともに変化している様子を示している。大きい電波強度の電波R1は電波遮蔽板3によって遮蔽されるため、電波R1に影響されることなく、電波R2のような弱い電波強度だけが増幅され、例えば、人の動き等により電波R2が遮られて電波強度ΣRnの値が大幅に小さくなる。すなわち、電波強度ΣRnの変化(電波R2が遮られていない時と遮られている時の差)が大きくなり、その変化を検出することが容易になる。なお、電波センサーシステム4は、グラフG2において、線L2は起伏の大きな山谷状の軌跡を描き、時間の推移とともに大きく上下動し、それぞれの谷底部分は、当該時刻において受信機2が受け取る電波強度ΣRnの値が検知レベル(点線)にはるかに及ばない状態を画面表示する。このように電波強度が図1(d)に示す検知レベル(電波強度の基準値)を下回るかどうかを表示することにより、当該日時における電波の状態が基準値を下回っていることを視認できるようにする事で、当該日時における在宅者の人等の動きなどのイベントを知ることができるように構成されている。
FIG. 1 (d) shows a graph G2 showing the transition of radio wave intensity over time in the radio wave received by the
なお、グラフG2は、本発明の実施形態に係る電波センサーシステム4に含まれるプログラムの実行によりディスプレイにより表示される。すなわち、電波センサーシステム4は、受信機の中に演算処理手段及び当該演算処理結果を表示する表示手段を備えているか、又は受信機とは別に有線又は無線で接続される演算処理手段及び当該演算処理結果を表示する表示手段を有している。 The graph G2 is displayed on the display by executing a program included in the radio wave sensor system 4 according to the embodiment of the present invention. That is, the radio wave sensor system 4 includes an arithmetic processing unit and a display unit for displaying the arithmetic processing result in the receiver, or an arithmetic processing unit and the arithmetic unit that are connected by wire or wirelessly separately from the receiver. Display means for displaying the processing result is provided.
一般的な電波センサーシステムを室内の在宅者の見守りをするために使用する場合、室内で回折した微弱な電波は人の動きの異変を示しており、重要な信号となる。この微弱な信号を検知するために、電波センサーシステム4においては、送信機1と受信機2間で強い電波(情報量が少ない)を、電波遮蔽板3を用いてマスキングする。それによって受信機2の検知感度を上げることができる。例えば、上述のように、送信機1と受信機2間で、回折していない直接波の方向を、電波遮蔽板3でマスキングする。
When a general radio wave sensor system is used to watch indoor residents, a weak radio wave diffracted in the room shows a change in human movement and becomes an important signal. In order to detect this weak signal, the radio wave sensor system 4 masks strong radio waves (with a small amount of information) between the
なお、電波センサーシステム4は、グラフG2に示すような、閉空間10の電波の状態(時間推移と強度の関係)を出力する出力手段(不図示)を備えてもよい。
The radio wave sensor system 4 may include output means (not shown) that outputs the radio wave state (relationship between time transition and intensity) of the closed
さらに、電波センサーシステム4は、当該システムが演算処理することにより、受信手段が受信して測定した電波の電波強度が電波強度の基準値(検知レベル)を下回った当該日付時刻、当該日付時刻における電波強度の情報等(イベント情報)を一目で視認できる報知情報やアラーム情報に変換して、当該情報を用いて当該システムの表示手段である画面に表示し又は通信手段により遠隔端末に通知を行ってもよい。また、当該情報を用いて当該システムの警報手段を起動させてアラーム音を鳴らしてもよい。 Further, the radio wave sensor system 4 performs the arithmetic processing on the date and time when the radio wave intensity of the radio wave received and measured by the receiving unit is lower than the reference value (detection level) of the radio wave intensity. Radio wave intensity information (event information) is converted into notification information and alarm information that can be seen at a glance, and displayed on the screen that is the display means of the system using the information or notified to the remote terminal by communication means May be. Moreover, the alarm means of the system may be activated using the information to sound an alarm sound.
図2は、受信機2に備えられた電波遮蔽板3の構成例を示す図である。図2(a)は、受信機2にアンテナが無い場合の電波遮蔽板3の構成例を示す図である。ここで、送信機1は、送信機筐体1a及び送信素子1bを含んで構成される。また、受信機2は、受信機筐体2a及び受信素子2bを含んで構成される。図2(a)に示す構成例では、電波遮蔽板3は、方形であり、送信素子1bから見て、受信素子2bが隠れる大きさ(幅W1又は高さH1)として構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the radio
一方、図2(b)は、受信機2にアンテナが有る場合の電波遮蔽板3の構成例を示す図である。ここで、受信機2は、アンテナ2cをさらに含んで構成される。図2(b)に示す構成例では、電波遮蔽板3は、方形であり、送信素子1bから見て、アンテナ2cが隠れる大きさ(幅W2又は高さH2)として構成される。
On the other hand, FIG. 2B is a diagram showing a configuration example of the radio
電波遮蔽板3は、線状、面状及びこれらを組み合わせた形状の金属を素材とする部材で構成し、板金(面状の板)、金属メッシュ(金網、金属板に多数孔開けしたもの)、発泡金属(アルミニウム、金属セラミックス等の金属を発泡させたもの)のいずれか一つ以上を素材として構成されていることが好ましい。ここで、電波遮蔽板3の遮蔽面の全体の大きさは、受信機2が受信する電波の波長より大きいことが好ましい。また、電波遮蔽板3を構成する線状の金属材の配置間隔又はメッシュ状の金属材の孔(開口)の大きさは、電波の波長より小さいことが好ましい。
The radio
図3は、電波遮蔽板3の遮蔽面の形状例を示す図である。図3(a)は、1方向遮蔽の面状の例である。図3(a)に示す通り、遮断面は、直方体、円柱、瓦状(円弧形状)であってもよい。図3(b)は、1方向遮蔽のメッシュ状の例である。図3(c)は、2方向遮蔽の面状の例であり、直方体の6面のうち2面で遮断面が構成される。図3(d)は、3方向遮蔽の面状の例であり、直方体の6面のうち3面で遮断面が構成される。図3(e)は、5方向遮蔽の面状の例であり、直方体の6面のうち1面が開放され5面で遮断面が構成される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a shape example of the shielding surface of the radio
電波センサーシステム4において、送信機1から受信機2が見通せる場合は、電波遮蔽板3の遮断面の形状は、図3(a)及び(b)のような、面状あるいはメッシュ状の形状を採用してもよい。また、電波遮蔽板3にて、検出する目的物が無いエリアからの電波を遮蔽する場合には、図3(c)〜(e)に示す構成例のような、多方向の面にて遮蔽を行ってもよい。
In the radio wave sensor system 4, when the
図4は、建物内において美観を損ねないように、電波センサーシステムが室内に露出しないようにした設置方法であり、電波センサーシステム4を天井裏に設置した例を示す図である。図4(a)は、送信機1及び一方向の電波遮蔽板3(例えば、図3(a))を持つ受信機2を、閉空間10内の、電波を透過する材質を使っている天井板12上に設置した例を示す図である。図4(a)に示す電波センサーシステム4では、送信機1から直接受信機2に到達する直接波である電波R1は電波遮蔽板3によって遮断され、反射波(回折波)である電波R2は、天井板12を透過し、室内を反射(回折)した後、受信機2によって受信される。一般的に、天井裏には検出する目的物(人)が存在しないので、電波センサーシステム4を天井裏に設置する場合は、電波遮蔽板3は特に有効である。
FIG. 4 is an installation method in which the radio wave sensor system is not exposed indoors so as not to impair the aesthetics in the building, and is a diagram illustrating an example in which the radio wave sensor system 4 is installed behind the ceiling. FIG. 4A shows a
図4(b)は、図4(a)の設置例と異なり、受信機2に対して、天井より下面の電波を検出できるように、下面方向だけを残して、上面及び側面を電波遮蔽板3(例えば、図3(e))で覆った設置例である。これにより、天井裏内を伝搬してくる電波を遮蔽することができ、受信機2での検知感度を高めることができる。
4 (b) is different from the installation example of FIG. 4 (a), and the upper and side surfaces of the
ここで、一般的な住宅の侵入検知システム(防犯システム)は、戸(扉)や窓などの開口部に開閉を検知する開閉センサーを取りつける。しかしながら、住宅に侵入した侵入者は、外壁等を破壊してそれ以外の開口部を作ることで、当該防犯システムに検知されずに、住宅内に侵入できてしまう。そこで空間全体を検知することができる電波センサーシステムを防犯に利用することが提案されているが、閉空間内に電波を充満させるべく電波を遮らないように電波センサーシステムの機器本体を該空間内の上部などの遮蔽物のないところに設置することが予想される。このとき、室内の視認しやすい分かり易い所に設置してしまうと、侵入者に発見されて壊されてしまう。また、警報音が例えばシステムのセンサー本体から鳴ったときにも、侵入者に発見されやすい。特に、受信機は、例えば遮蔽板を持った場合、特に形状が大きくなるので、侵入者に発見されやすい。また、機器が露出して設置したのでは、インテリア性も害する。 Here, a general residential intrusion detection system (security system) attaches an opening / closing sensor for detecting opening / closing to an opening such as a door (door) or a window. However, an intruder who has entered the house can break into the house without being detected by the crime prevention system by destroying the outer wall or the like to create other openings. Therefore, it has been proposed to use a radio wave sensor system that can detect the entire space for crime prevention, but the radio wave sensor system device body is placed in the space so that the radio wave is not blocked in order to fill the radio wave in the closed space. It is expected to be installed where there is no obstruction such as the upper part of. At this time, if it is installed in an easily understandable place in the room, it will be discovered and destroyed by an intruder. Also, when an alarm sound is emitted from the sensor body of the system, for example, it is easily detected by an intruder. In particular, when the receiver has, for example, a shielding plate, the shape is particularly large, so that it is easily detected by an intruder. Also, if the equipment is exposed and installed, the interior is also harmful.
上述の従来の電波センサーシステムの課題を解決するため、本実施形態に係る電波センサーシステム4を天井裏や壁裏の中に設置している。 In order to solve the above-described problems of the conventional radio wave sensor system, the radio wave sensor system 4 according to the present embodiment is installed in the back of the ceiling or the back of the wall.
さらにこの場合において、同システムにつながる警報器が設置される場合、警報音が天井裏や壁裏で鳴るために威嚇効果に乏しくなることが予想される。そこで、警報器には圧電スピーカーを適用してもよい。 Furthermore, in this case, when an alarm device connected to the system is installed, it is expected that the alarm sound will sound behind the ceiling or behind the wall, so that the threatening effect is poor. Therefore, a piezoelectric speaker may be applied to the alarm device.
ここで、この場合の電波センサーシステム4は、例えば、上述した通り、当該システムが演算処理することにより、受信手段が受信して測定した電波の電波強度が電波強度の基準値を下回った当該日付及び時刻、当該日付及び時刻における電波強度の情報等(イベント情報)をアラーム情報に変換して、当該システムの出力手段に出力するものであり、警報手段である警報器は、前記イベント情報が出力されたときに連動して起動するものとして構成されている。 Here, the radio wave sensor system 4 in this case is, for example, the date when the radio wave intensity of the radio wave received and measured by the receiving unit falls below the reference value of the radio wave intensity by performing calculation processing as described above. And the time, the date and time, the radio wave intensity information, etc. (event information) are converted into alarm information and output to the output means of the system. The alarm device which is the alarm means outputs the event information. It is configured to start when linked.
図5は、電波センサーシステム4に圧電スピーカー16を適用した例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which the
図5(a)は、電波センサーシステム4を、電波を透過する材質を使っている天井板12上に設置し、さらに圧電スピーカー16を天井板12に接触させて固定した例である。これにより、電波センサーシステム4は、天井板12全体から警報音を鳴らすことができる。また、図5(b)は、電波センサーシステム4を、電波を透過する材質を使っている壁板13の裏に配置し、さらに圧電スピーカーを壁板13の裏に接触させて固定した例である。これにより、電波センサーシステム4は、壁板13全体から警報音を鳴らすことができる。
FIG. 5A shows an example in which the radio wave sensor system 4 is installed on a
図5に示すような適用例により、住宅への侵入者は、室内に設置されている電波センサーシステム4を見つけることができず、それにより、電波センサーシステム4を破壊されないようにすることができる。また、天井板12や壁板13などの建材を振動させることにより天井面や壁面全体を広範囲に非常に大きな警報音を鳴らすことできるので、侵入者を威嚇する効果、建物外に室内の異変を発報する効果を飛躍的に高めることができる。
With the application example as shown in FIG. 5, an intruder into a house cannot find the radio wave sensor system 4 installed in the room, thereby preventing the radio wave sensor system 4 from being destroyed. . In addition, by vibrating building materials such as the
図6は、圧電スピーカー16の構成例を示した図である。図6(a)は、圧電スピーカー16を外付けした場合の構成例を示した図である。図6(a)に示す通り、天井板12上(天井裏の空間側)に設置された受信機2は、警報出力コード(配線)17を介して、同じく天井板12上に設置された圧電スピーカー16に接続されている。一方、図6(b)は、圧電スピーカー16を受信機2に組み込んだ場合の構成例を示す図である。図6(b)に示す通り、天井板12上に設置された受信機2について、天井板12に接触する脚の部分に圧電スピーカー16が組み込まれている。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the
図7は、電波センサーシステム4に圧電スピーカー16を適用した別の例を示す図である。図7(a)、及び図7(a)の側面図である図7(b)は、絵額14に電波センサーシステム4を組み込んだ場合の構成例を示す図である。図7(a)に示す通り、建物の室内の壁板13にかかった絵額14には、受信機2(あるいは送信機1及び受信機2を含む電波センサー)が組み込まれている。そして、図7(b)に示す通り、受信機2と警報出力コード(配線)17(不図示)を介して接続された圧電スピーカー16は、絵額14と壁板13との間に挟まれて設置される。これにより、電波センサーシステム4は、絵額14全体、壁板13を振動させて大きな警報音を鳴らすことができる。
FIG. 7 is a diagram showing another example in which the
図7(c)は、照明に電波センサーシステム4を組み込んだ場合の構成例を示す図である。図7(c)に示す通り、天井板12にぶらさがる形で配置された照明15について、室内からは見えない、照明15と天井板12との間に圧電スピーカー16が、照明15に接触して設置される。これにより、電波センサーシステム4は、照明15全体、天井板12を振動させて大きな警報音を鳴らすことができる。
FIG.7 (c) is a figure which shows the structural example at the time of incorporating the electromagnetic wave sensor system 4 in illumination. As shown in FIG. 7 (c), for the
なお、電波センサーシステム4における圧電スピーカー16は、上述した部材(建材)以外にも、鉄骨や時計などのあらゆる部材に接触して設置することができ、それにより設置した部材を振動させて広範囲で警報音を鳴らすことができ、建物に侵入した侵入者への威嚇効果、建物外への発報効果を高めることができる。
In addition, the
[電波センサーシステムを備えた建物構造]
続いて、電波センサーシステム4を備えた本発明の実施形態に係る建物構造5について説明する。
[Building structure with radio wave sensor system]
Then, the
まず、従来技術の課題について説明する。従来の電波センサー装置では、どのように閉空間に配置すれば、イベント検知可能な電波が空間内に充足するのかが不明であり、建物構造をどのようにすれば、電波の透過と電波の遮蔽または反射(回折)を適切に行うことができるかが不明であった。また、建物に対して一対の電波センサーシステムだけでは、建材を通過して、屋外に放出されてしまったり、建材に電波が吸収されてしまったりして、建物内で、電波が届かない場所ができてしまうという問題があった。また、複数の電波センサーを配置したのでは、美観を損ね、設置コストが上昇して実用性、普及性がないという問題もあった。電波センサーシステム4を備えた本発明の実施形態に係る建物構造5は、上述の課題を解決するものである。
First, the problems of the prior art will be described. In conventional radio wave sensor devices, it is unclear how the radio waves that can be detected by events will be filled in the space if placed in a closed space. Or it was unknown whether reflection (diffraction) can be performed appropriately. In addition, with only a pair of radio wave sensor systems for a building, there are places where the radio wave does not reach in the building because it passes through the building material and is released outdoors, or the radio wave is absorbed by the building material. There was a problem of being able to do it. In addition, when a plurality of radio wave sensors are arranged, there is a problem that the aesthetic appearance is impaired and the installation cost is increased, so that there is no practicality and spread. The
図8は、建物構造5の概要図である。図8に示す通り、建物構造5は、鉄骨軸組構造の躯体であり、鉄筋コンクリートの基礎20、角型鋼管などの柱21、H型鋼などの梁22、補強鉄筋を配置した軽量気泡コンクリート(ALC)パネルの床23、ALCパネルの屋根24、ALCパネルの外壁25、アルミサッシを有する開口パネル26などから構成される。なお、柱21と梁22を通り芯(設計モジュールの最小単位、305mm)の軸組で構成される。また、建物構造5の外部との仕切りである床23、屋根24、又は外壁25のALCパネルを上下梁22で形成される垂直構面に並列に配置して、1階層の外壁25のALCパネルを、基礎20の天端に載置し、1階層目の梁22のフランジに支持し、2階層の外壁25のALCパネルを、1階層目の梁22の上フランジに支持し、2階層目の梁22に支持することにより帳壁(カーテンウォール)を構成する。
FIG. 8 is a schematic diagram of the
図9は、補強鉄筋Sを内部に配置した外壁25のALCパネルPの例を示す図である。図9に示す補強鉄筋Sの配置間隔W3は、40〜400mmである。外壁25のALCパネルは、内部に図示しないラス網(金網)を設けることでもよい。線状の金属で形成されたラス網の網目の間隔は、一般的なものでよく、上述の補強鉄筋Sの配置間隔W3よりは十分に細かいものである。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the ALC panel P of the
図10は、建物構造5の開口部に設置されるサッシ付の開口パネル26であり、サッシガラスの内側のガラスに金属が蒸着された断熱用の窓ガラス(ペアガラスサッシ)の例を示す図である。図10(a)は、建物構造5の外壁の開口部に設置する開口パネル26を示す図であり、外壁25により構成される外壁の一部にALCパネルを設けずに開口部を形成し、通常のALCパネルの代わりに開口パネル26を設け、この開口パネル26はALCパネル同様に梁22にカーテンウォール方式に設置される。すなわち、開口パネル26は薄鋼板の井桁状の四方枠30にアルミサッシであるサッシ枠31を取り付けたものであり、サッシ枠31の上下には、通常のALCパネルを短尺化したALCパネルが取り付けられる(不図示)。開口パネル26は、その下部が基礎20の天端(1階設置の場合)又はH型鋼梁22の上側のフランジ(2階以上に設置の場合)に載置され、その上部がH型鋼梁22の下側のフランジに支持される。そして、サッシ枠31内には、サッシ障子32が装着されている。また、サッシ障子32には、2重ガラス(ペアガラス)として、室内側と室外側の2枚のガラス32a(その間に気体を密閉封入)が取り付けられている。このように開口パネル26は、金属材で構成されるフレーム又は金属材を含むガラスで構成されている。
FIG. 10 is an
図10(b)は、サッシ障子32とガラス32a部分の断面図であり、2重ガラス32a、32aのうち、室内側のガラス32aの内側部分のガラス面33に、金属が蒸着された金属膜33aが形成されている。本実施例では、蒸着する金属として、アルミニウム金属を利用している。なお、建物構造5の開口部に設けられたサッシのガラスが、通常の一枚ガラスである場合は、金属を蒸着させたフィルムを貼付する構成としてもよい。
FIG. 10B is a cross-sectional view of the
図11は、建物構造5の閉空間内の構造の断面図である。図11を用いて、主に床23、外壁25及び間仕切り壁27の構成について説明する。床23は、地面側から順に、ALC床パネル42、床下地43及び床仕上げ44が下方から順に積み重なって層状に構成される。外壁25は、室外側から順に、ALC壁パネル40及び壁下地41が室外側から室内側に向かって順に隣接して層状に構成される。間仕切り壁27は、縦枠となるスタッド45と、その両側を挟む石膏ボード(PB(Plasterboard))46とで構成されている。なお、屋根24は、ALC屋根パネル48が敷き並べてられ、その上面には断熱材や建築ボードを積み重ねた防水下地49を形成し、さらにその上面に防水シート(不図示)が敷設されている。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the structure in the closed space of the
図12は、間仕切り壁27の平面詳細図(平断面)である。なお、床下地43及び壁下地41などは、アルミニウム等の金属膜(金属材で形成される膜)、金属箔又は金属シート状物のある断熱材を含んで構成される。つまり、床23、屋根24又は外壁25は、金属膜、金属箔又は金属シート状物のある建築ボード又は断熱材を含んで構成される。図11に示す通り、閉空間は、建物の一の階層又は吹抜で繋げた複数の階層(図11における1階と2階の間の天井・床の構成を全部又は一部取り除いた場合)にそれぞれ一つ閉空間として形成されている。
FIG. 12 is a detailed plan view (plane cross section) of the
なお、床23、屋根24又は外壁25は、鉄筋が配置された鉄筋コンクリートであってもよいし、金属材が配置されたコンクリートパネルを複数並列又は直列に敷設して構成されているものであってもよいし、金属材で形成される膜又はシート状物を有する外装パネル複数並列又は直列に敷設して構成されていてもよい。
In addition, the
間仕切り壁27の間仕切り下地のスタッド45は、軽量鉄骨の薄鋼板を加工したCチャネル型の長尺板材を用いている。また、天井下地の野縁47は、閉塞断面の長尺パイプ材を用いている。スタッド45は、間仕切り壁27を形成する骨組として床パネル42のスラブ面に垂直に立設され、野縁47は、天井裏空間28の天井面を形成する石膏ボード(PB)46を固定するための骨組下地として上層階の鋼製の梁22から垂下させた吊り具(不図示)に水平支持材を支持させて梁22の下方に懸架されている。これらの薄鋼板の長尺材の配置間隔は、450mmピッチである。天井裏空間28の天井面、間仕切り壁27など、閉空間を構成する仕切り以外の部位は、非金属材で構成されるか、又は当該部位に配置される金属材の間隔が送信機1から送信される電波の波長より大きくした金属材であってもよい。
The
なお、建物構造5の建物内で閉空間を形成する仕切りは、金属材で構成されるか、または金属材を少なくとも包含して構成されており、当該仕切りは、面状の金属材で連続面を構成するか、又は当該仕切りに包含される線状の金属材が所定の間隔を有して連続して配置されていることが好ましい。なお、線状の金属材の配置間隔は、電波センサーの波長より小さくすることが好ましい。
The partition forming the closed space in the building of the
ここで、建物構造5において、電波センサーシステム4で利用する電波の周波数として、315MHzと10.5GHzを利用して、電波の透過及び反射について検証した。
Here, in the
周波数f[MHz]に対する波長λ[m]の大きさは、波長λ[m]=約300[Mm/s]/周波数f[MHz]で求められるので、315MHzの波長は、950mm、10.5GHzの波長は、29mmである。 The size of the wavelength λ [m] with respect to the frequency f [MHz] is obtained by the wavelength λ [m] = about 300 [Mm / s] / frequency f [MHz], so the wavelength of 315 MHz is 950 mm, 10.5 GHz. The wavelength of is 29 mm.
本検証において、電波の周波数が315MHzの場合は、電波の波長に比べ、金属の間隔が小さい外壁25、間仕切り壁27や、開口パネル26を完全に透過することはなく、一定の減衰をしながら建物内を反射した。一方、電波の周波数が10.5GHzの場合では、電波の波長に比べ、金属の間隔が大きい外壁25、間仕切り壁27では、電波は透過していて、開口パネル26では、一定の減衰をしながら反射していた。
In this verification, when the frequency of the radio wave is 315 MHz, the metal does not completely pass through the
以上の検証より、「ALCパネルの補強鉄筋<電波の波長<軽量鉄骨の長尺材(内装下地)の配置間隔」という関係が成立する周波数の電波を使うことで、建物構造5のALCや開口パネル26で仕切られた閉空間内では、仕切りに交差する電波は、仕切りを完全に透過することはなく、一定の減衰をしながら反射し、間仕切り壁27等については、電波は透過するので、住宅内の人の動きが検出できることが判明した。
From the above verification, the ALC and the aperture of the
図13は、建物構造5における電波の透過及び反射の例を示す図である。建物構造5において、上述の関係が成立する周波数の電波Rが送信機1から送信されると、電波Rは、間仕切り壁27を透過し、外壁25の内部に配置された補強鉄筋Sにより反射される。なお、外壁25を構成する壁下地41に含まれる金属箔又は金属シート状物に覆われた断熱材により反射させることも可能である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of transmission and reflection of radio waves in the
以上、本実施形態に係る電波センサーシステム4では、送信機1から送信された電波のうち、検出感度を低下させる電波を遮蔽することができるため、受信機2における検出感度を上げることができる。例えば、電波遮蔽板3により受信機2に到来するまでの伝搬経路の少ない電波を遮蔽することで、当該電波の電波強度に合わせて、受信機2に到来するまでの伝搬経路の多い電波の強度を増幅する必要がなくなる。それにより、強度の小さい回折波の伝搬経路における変化を検出することが可能となる。すなわち、伝搬経路の多い電波を検出する感度が高まり、電波センサーの検出感度を上げることができる。また、建物内のような狭い場所で、近接した箇所にも送信機1と受信機2を置くことができる。
As described above, in the radio wave sensor system 4 according to the present embodiment, the radio wave transmitted from the
また、本実施形態に係る電波センサーシステム4を備えた建物構造5によれば、電波センサーシステム4の送信機1から送信された電波は、面状の金属材(例えば、面板、メッシュ状の孔空き面材(パンチングメタル)など)で連続面を構成するか、又は仕切りに包含される線状の金属材(例えば、鉄筋、メッシュ筋、金網、ラス網など)が連続して配置されている仕切りに交差した際に、仕切りを完全に透過することなく、一定の減衰をしながら反射する。よって、このような建物構造5によれば、送信機1から送信された電波は、建物内の閉空間を反射しながら、受信機2に到達する。それゆえに、最少の電波センサーシステムを設置するのみで、建物内の電波の到達する充足度を向上させることができ、建物内の不検知エリアを最小限にすることができる。つまり、電波センサーシステム4を利用して、人の動きなどのイベントを検知するために有効な建物構造5を提供することができる。
Further, according to the
本発明の電波センサーシステム及び電波センサーシステムを備えた建物構造は、建物に侵入した侵入者の検出だけではなく、宅内に人がいて、動いているのを検出できるので、老人や子供の見守りなどにも利用できる。 The radio wave sensor system of the present invention and the building structure equipped with the radio wave sensor system can detect not only intruders who have entered the building but also people in the house and moving, so that the elderly and children can be watched over, etc. It can also be used.
1…送信機(送信手段)、1a…送信機筐体、1b…送信素子、2…受信機(受信手段)、2a…受信機筐体、2b…受信素子、2c…アンテナ、3…電波遮蔽板(電波遮蔽手段)、4…電波センサーシステム、5…建物構造、10…閉空間、11…仕切り、12…天井板、13…壁板、14…絵額、15…照明、16…圧電スピーカー、17…警報出力コード、20…基礎、21…柱、22…梁、23…床、24…屋根、25…外壁、26…開口パネル、27…間仕切り壁、28…天井裏空間、30…井桁状の四方枠、31…サッシ枠、32…サッシ障子、32a…ガラス、33…金属材を蒸着させたガラス面、33a…金属膜、40…ALC壁パネル、41…壁下地、42…ALC床パネル、43…床下地、44…床仕上げ、45…スタッド、46…石膏ボード(PB)、47…野縁、48…ALC屋根パネル、49…防水下地、G1・G2…グラフ、L1・L2…各時刻の電波強度の値を繋げた線、R1・R2・Rn・R…電波、P…ALCパネル、S…補強鉄筋、W1、H1…受信素子2bが隠れる大きさ、W2、H2…アンテナ2cが隠れる大きさ、W3…補強鉄筋Sの配置間隔。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記送信手段から送信された電波のうち、一部の電波を遮蔽する電波遮蔽手段を備えることを特徴とする電波センサーシステム。 A transmitter that transmits radio waves and a receiver that receives radio waves transmitted from the transmitter; and is disposed in a closed space surrounded by a partition of a building, based on the radio waves received by the receiver A radio wave sensor system that detects an event in a closed space,
A radio wave sensor system comprising radio wave shielding means for shielding a part of radio waves transmitted from the transmission means.
一の電波センサーシステムによって感知する一の建物内の閉空間を形成する仕切りは、金属材で構成されるか、又は金属材を少なくとも包含して構成されており、
前記仕切りは、面状の金属材で連続面を構成するか、又は前記仕切りに包含される線状の金属材が所定の間隔を有して連続して配置されていることを特徴とする建物構造。 A building structure comprising the radio wave sensor system according to any one of claims 1 to 5,
The partition that forms the closed space in one building that is sensed by one radio wave sensor system is made of a metal material or at least includes a metal material,
The partition has a continuous surface made of a planar metal material, or a linear metal material included in the partition is continuously arranged with a predetermined interval. Construction.
15. The building structure according to any one of claims 6 to 14, wherein one closed space is formed for each level of the building or a plurality of levels connected by a hollow.
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2013
- 2013-05-02 JP JP2013097043A patent/JP2014218801A/en active Pending
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