JP3521899B2

JP3521899B2 - 侵入物検知方法および侵入物検知装置

Info

Publication number: JP3521899B2
Application number: JP2001371312A
Authority: JP
Inventors: 直男西口; 博司島本
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2004-04-26
Anticipated expiration: 2021-12-05
Also published as: JP2002236171A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば検知エリア
内にミリ波などの電波を照射し、この反射波を検知する
ことによって、検知エリア内への侵入物の存在を検知す
る侵入物検知方法および侵入物検知装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】検知エリア内の侵入物を検知するため
に、各種の侵入物検知装置が採用されている。代表的な
侵入物としては、通過車両や人体、動物等が挙げられ、
防犯上、最も問題となるのは、検知エリア内への人間の
侵入である。

【０００３】しかし、従来の侵入物検知装置では、検知
エリアに小動物が侵入した場合でも、人間が侵入してき
たものと誤検知してしまい、警報を鳴らしたり、非常通
報してしまう場合があった。

【０００４】特開平９−２９２４６４号公報では、レー
ザレーダを用いて物体の寸法を計測することにより、人
体以外の侵入物を人体と誤認識することを防止する侵入
物検知装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公知の侵
入物検知装置では、センサとしてレーザレーダを用いる
ため、検知エリアが悪天候（降雨，降雪，霧など）の屋
外であったり、侵入者が発煙筒等を用いて意図的に視界
を遮断した場合には、レーザ光が減衰してしまうため、
検知感度が著しく悪化してしまい、侵入者の検知が困難
になるという問題点を招来していた。

【０００６】本発明は、以上のような従来手法の問題点
を解決するためになされたもので、その目的は、レーダ
システムで検知エリア内の人体を的確に判定することに
より、視界不良状態であっても侵入者の検知を行い、誤
報が少なく信頼性の高い侵入物検知方法および侵入物検
知装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る侵
入物検知方法は、上記の課題を解決するために、検知エ
リア内の侵入物を、電波を照射する送信手段を用いて検
知する侵入物検知方法であって、前記侵入物に対して異
なる方向から照射することによって前記侵入物において
照射される領域の広さを異ならせるように、前記送信手
段から異なる方向へ走査して、または複数の異なる位置
に設けた前記送信手段から、電波を検知エリア内に送信
する送信ステップと、前記送信ステップにより送信され
た前記電波の反射波を受信する受信ステップと、前記受
信ステップにより受信された前記反射波に基づいて、受
信波強度を測定する測定ステップと、前記送信ステップ
において異なる方向から照射された領域の広さの差異に
応じて、前記測定ステップにより測定された前記受信波
強度に基づいて、前記侵入物が人体であるか否か判定す
る人体判定ステップとを含むことを特徴としている。

【０００８】上記の方法によれば、人体判定ステップ
は、測定ステップにより測定された受信波強度に基づい
て、検知エリア内に人体が侵入したか否かを判定する。
電波は、物質透過性が高いため、悪天候の屋外や視界不
良状態であっても、送受信状態を殆ど妨げられることが
ない。したがって、請求項１の発明に係る侵入物検知方
法は、視界不良状態であっても侵入者を検知することが
できる。

【０００９】また、一般に、物体に電波を照射した場
合、物体に対し照射される方向によって、物体における
照射領域の広さが異なり、その差異の程度は、物体によ
って異なる。例えば、二足歩行の人間の場合では、物体
の正面から照射しても、側面から照射しても、その照射
領域の広さは、さほど変わらないが、四足歩行の動物の
場合では、物体の正面から照射したときの方が側面から
照射したときよりも照射領域が小さくなる。

【００１０】従って、物体を異なる方向から検知し、例
えばそれぞれの受信波強度を比較することにより、検知
した物体が人体であるか否かを識別することができる。

【００１１】請求項２の発明に係る侵入物検知方法は、
上記の課題を解決するために、請求項１の方法におい
て、前記人体判定ステップは、前記受信波強度が所定範
囲内である場合には、前記侵入物が人体であると判定す
ることを特徴としている。

【００１２】検知エリア内の侵入物には、人体の他、車
両や小動物など種々のものがあり得るが、車両は、金属
等の電波反射率が高い材質から構成されており、大きさ
も一般に人体より大きいため、車両で反射される電波の
強度は、人体で反射される電波の強度よりも、極めて大
きくなる。

【００１３】また、侵入物が犬、猫、鳥などの小動物で
ある場合には、大きさが人体より小さいため、反射され
る電波の強度は、人体で反射される電波の強度と比較し
て、受信感度で数デシベル程度小さくなることが知られ
ている。

【００１４】したがって、上記人体判定ステップにおい
て、前記侵入物が人体であると判定する前記受信波強度
の所定範囲を、小動物により反射される電波の強度より
も大きく、かつ車両等で反射される電波の強度よりも小
さくすることにより、前記侵入物が人体であるか、その
他の車両や小動物であるかを的確に判定することができ
る。これにより、請求項１の作用効果に加えて、誤検知
が少なく信頼性の高い侵入物検知方法を実現できる。

【００１５】請求項３の発明に係る侵入物検知方法は、
上記の課題を解決するために、請求項１または２の方法
において、前記人体判定ステップが、前記受信波強度に
時間的変動が生じている場合には、前記侵入物が人体で
あると判定することを特徴としている。

【００１６】上記の方法において、前記受信波強度に時
間的変動が生じているとは、前記受信波強度が定常的な
ノイズ等に起因する変動範囲を越えて、有意に変動して
いる状態をいう。

【００１７】一般に、検知エリアへの侵入物が人体なら
ば、通常何らかの移動を行うはずであり、この結果、受
信波強度は時間的に変化するはずである。上記の人体判
定ステップにおいては、前記受信波強度が時間的に変動
している場合、すなわち検知エリア内で何らかの状態変
化が存在する場合にのみ、侵入物が人体であると判定
し、前記受信波強度が時間的に略一定である場合には該
受信波強度の値に関わらず、検知エリアに人体が侵入し
たとの判定は行わない。

【００１８】これにより、請求項１または２の作用効果
に加えて、各種ノイズ等に起因する誤検知を低減して、
人体の侵入判定精度を更に向上することができる。

【００１９】請求項４の発明に係る侵入物検知方法は、
上記の課題を解決するために、請求項１乃至３のいずれ
か１項に記載の方法において、前記受信ステップは、前
記反射波を複数の受信場所で受信しており、前記人体判
定ステップは、前記測定ステップにより測定された、複
数の前記受信場所に関する複数の前記受信波強度から、
同一の侵入物を特定し、特定された前記侵入物につい
て、複数の前記受信場所に関する複数の前記受信波強度
を比較することにより、前記侵入物が人体であるか否か
を識別することを特徴としている。

【００２０】照射された電波が物体にて反射する際の反
射方向は、物体の形状に依存する。例えば、人体のよう
な円柱状の物体では、その側面の何れの方向から電波を
照射しても、反射波の強度が最も大きい反射方向は照射
方向の反対向きであるが、角状の物体では、その物体の
何れの方向から電波を照射するかに依存して、反射波の
強度が最も大きい反射方向は異なることになる。

【００２１】したがって、前記受信ステップにて、同一
の侵入物からの反射波を複数の前記受信場所で受信し、
前記人体判断ステップにて、それらの受信波強度を比較
することにより、侵入物が人体であるか否かを判断する
ことができる。

【００２２】これにより、請求項１乃至３の何れか１項
の作用効果に加えて、上記の人体判定方法とは別の方法
により人体を判定できるから、人体の侵入判定精度を更
に向上することができる。

【００２３】請求項５の発明に係る侵入物検知方法は、
上記の課題を解決するために、請求項１乃至４のいずれ
か１項に記載の方法において、前記人体判定ステップに
おいて、前記侵入物に対して照射した方向の異なる、前
記受信波強度の差を演算することによって、前記侵入物
が二足歩行の人間であるか、四足歩行の動物であるかを
識別することを特徴としている。

【００２４】このように、物体を照射する方向によっ
て、物体における照射される領域の広さが異なり、その
差異の程度は物体によって異なるので、受信波強度の差
を演算することによって、侵入物が二足歩行の人間であ
るか、四足歩行の動物であるかを識別することができ
る。

【００２５】これにより、請求項１乃至４の何れか１項
の作用効果に加えて、二足歩行の人間を、四足歩行の動
物と区別できる。

【００２６】また、侵入物検知方法を、前記送信ステッ
プは、異なる方向から電波を送信しており、前記人体判
定ステップは、前記測定ステップにより測定された、方
向の異なる複数の送信にそれぞれ対応する前記受信波強
度から、同一の侵入物を特定し、特定された前記侵入物
について、送信方向の異なる複数の前記受信波強度を比
較することにより、前記侵入物が人体であるか否かを識
別する構成である、と表現することもできる。

【００２７】送信ステップにて、複数の異なる位置か
ら、または異なる方向へ電波を送信することによって、
同一の侵入物に対し異なる方向から電波を照射し、前記
人体判断ステップにて、それぞれの反射波の受信波強度
を比較することにより、侵入物が人間であるか否かを判
断することができる。

【００２８】請求項６の発明に係る侵入物検知装置は、
上記の課題を解決するために、検知エリア内の侵入物
を、電波を照射する送信手段を用いて検知する侵入物検
知装置であって、前記送信手段が、前記侵入物に対して
異なる方向から照射することによって前記侵入物におい
て照射される領域の広さを異ならせるように、前記送信
手段から異なる方向へ走査して、または複数の異なる位
置に設けた前記送信手段から、電波を検知エリア内に送
信するようになっており、前記送信電波の反射波を受信
する受信手段と、前記受信手段によって受信された受信
波強度を測定する受信波強度測定手段と、前記送信手段
によって異なる方向から照射された領域の広さの差異に
応じて、測定された前記受信波強度に基づいて、人体が
前記検知エリア内に侵入したか否かの判定を行う人体判
定手段とを備えることを特徴としている。

【００２９】上記の構成によれば、送信手段から送信さ
れ、侵入物で反射されて受信手段で受信された電波は、
受信波強度測定手段によって強度を測定される。人体判
定手段は、測定された受信波強度に基づいて、検知エリ
ア内に人体が前記検知エリア内に侵入したか否かを判定
する。

【００３０】上述のように、電波は、物質透過性が高い
ため、悪天候の屋外や視界不良状態であっても、送受信
状態を殆ど妨げられることがない。また、車両で反射さ
れる電波の強度は、人体で反射される電波の強度より
も、極めて大きくなる。さらに、侵入物が犬、猫、鳥な
どの小動物である場合には、大きさが人体より小さいた
め、反射される電波の強度は、人体で反射される電波の
強度と比較して、受信感度で数デシベル程度小さくなる
ことが知られている。

【００３１】したがって、上記人体判定手段は、測定さ
れた受信波強度に基づいて、侵入物が人体であるか、そ
の他の車両や小動物であるかを的確に判定することがで
きる。これにより、視界不良状態であっても侵入者の検
知を行い、誤検知が少なく信頼性の高い侵入物検知装置
を実現できる。

【００３２】また、一般に、物体に電波を照射した場
合、物体に対し照射される方向によって、物体における
照射領域の広さが異なり、その差異の程度は、物体によ
って異なる。例えば、二足歩行の人間の場合では、物体
の正面から照射しても、側面から照射しても、その照射
領域の広さは、さほど変わらないが、四足歩行の動物の
場合では、物体の正面から照射したときの方が側面から
照射したときよりも照射領域が小さくなる。

【００３３】従って、物体を異なる方向から検知し、例
えばそれぞれの受信波強度を比較することにより、検知
した物体が人体であるか否かを識別することができる。

【００３４】請求項７の発明に係る侵入物検知装置は、
上記の課題を解決するために、請求項６の構成におい
て、前記人体判定手段は、前記受信波強度を設定変更可
能な閾値と比較することにより、前記判定を行うことを
特徴としている。

【００３５】上記の構成によれば、上記人体判定手段
は、上記受信波強度を所定の閾値と比較することによっ
て、検知エリア内の侵入物が人体であるか否かを判定す
る。上記閾値は、判定結果に応じて設定変更できる。

【００３６】これにより、請求項６の作用効果に加え
て、判定結果に応じた閾値の設定変更により、上記閾値
を最適化することが可能となり、人体の判定精度を更に
向上することができる。

【００３７】請求項８の発明に係る侵入物検知装置は、
上記の課題を解決するために、請求項７の構成におい
て、前記人体判定手段は、複数の人体データに基づく学
習機能によって、前記閾値を設定することを特徴として
いる。

【００３８】上記の構成によれば、複数の人体データ、
すなわち複数の人体から反射された受信波強度の統計値
（最頻値，平均値，最大値，最小値等）に基づいて、人
体判定の際に用いる前記閾値が設定される。例えば、前
記受信波強度の最頻値に基づいて前記閾値が設定され
る。

【００３９】これにより、請求項７の作用効果に加え
て、より的確な閾値を設定することが可能になり、該閾
値に基づいて人体の検知精度を向上することができる。

【００４０】請求項９の発明に係る侵入物検知装置は、
上記の課題を解決するために、請求項８の構成におい
て、前記人体判定手段は、定期的に前記閾値を設定する
ことを特徴としている。

【００４１】上記の構成によれば、人体判定手段は、外
部からの指示を必要とせずに、定期的に前記閾値設定を
行う。例えば、季節に応じた侵入者の服装変化や侵入物
検知装置の経年変化に的確に対応した前記閾値が得られ
る。

【００４２】これにより、請求項８の作用効果に加え
て、侵入物検知装置のメンテナンスを容易にしながら、
人体の検知精度を向上することができる。

【００４３】請求項１０の発明に係る侵入物検知装置
は、上記の課題を解決するために、請求項６乃至９のい
ずれか１項の構成において、前記人体判定手段は、前記
受信波強度の時間平均値に基づいて前記判定を行うこと
を特徴としている。

【００４４】上記の構成によれば、侵入物の移動や回転
等に起因して、受信波強度が時間的に変化する場合であ
っても、侵入物で反射された受信波強度の安定値を得る
ことができる。

【００４５】これにより、請求項６乃至９のいずれか１
項の作用効果に加えて、侵入物が移動や回転などを行っ
ている場合でも、誤検知が少なく信頼性の高い侵入物検
知装置を実現できる。

【００４６】請求項１１の発明に係る侵入物検知装置
は、上記の課題を解決するために、請求項６乃至９のい
ずれか１項の構成において、前記人体判定手段は、前記
受信波強度に時間的変動が生じているときにのみ、侵入
物は人体であると判定することを特徴としている。

【００４７】一般に、検知エリアへの侵入物が人体なら
ば、通常何らかの移動を行うはずであり、この結果、受
信波強度は時間的に変化するはずである。上記の構成に
よれば、前記受信波強度が時間的に変動している場合、
すなわち検知エリア内で何らかの状態変化が存在する場
合にのみ、人体判定手段は侵入物を人体であると判定
し、前記受信波強度が時間的に略一定である場合には該
受信波強度の値に関わらず、人体判定手段は、検知エリ
アに人体が侵入したとの判定は行わない。

【００４８】これにより、請求項６乃至９のいずれか１
項の作用効果に加えて、各種ノイズ等に起因する誤検知
を低減して、人体の侵入判定精度を更に向上することが
できる。

【００４９】請求項１２の発明に係る侵入物検知装置
は、上記の課題を解決するために、請求項６乃至１１の
いずれか１項の構成において、前記受信手段は、異なる
場所に設けた複数の前記受信手段であり、前記人体判定
手段は、前記受信波強度測定手段によって測定された、
複数の前記受信手段の複数の前記受信波強度から、同一
の侵入物を特定する同一物特定手段と、前記同一物特定
手段によって特定された前記侵入物について、複数の前
記受信手段の複数の前記受信波強度を比較することによ
り、前記侵入物が人体であるか否かを識別する人体識別
手段とを備えることを特徴としている。

【００５０】上記の構成において、前記受信手段は、同
一の侵入物からの反射波を複数の前記受信場所で受信し
ており、前記同一物特定手段は、それらの受信波強度か
ら侵入物が同一であることを特定し、前記人体識別手段
は、それらの受信波強度を比較することにより、侵入物
が人体であるか否かを識別する。

【００５１】上述のように、照射された電波が物体にて
反射する際の反射方向は、物体の形状に依存するから、
侵入物が人体であるか否かを判断することができる。

【００５２】これにより、請求項６乃至１１の何れか１
項の作用効果に加えて、上記の人体判定手段とは別の手
段により人体を判定できるから、人体の侵入判定精度を
更に向上することができる。

【００５３】請求項１３の発明に係る侵入物検知装置
は、上記の課題を解決するために、請求項６乃至１２の
いずれか１項の構成において、前記送信手段は、異なる
位置に設けた複数の前記送信手段であり、前記受信手段
は、複数の前記送信手段にそれぞれ対応する複数の受信
手段であり、前記人体判定手段は、前記受信波強度測定
手段によって測定された複数の受信手段による複数の前
記受信波強度から、同一の侵入物を特定する同一物特定
手段と、複数の前記受信波強度を比較することにより、
特定した前記侵入物が人体であるか否かを識別する人体
識別手段とを備えることを特徴としている。

【００５４】上述のように、一般に、物体に電波を照射
した場合、物体に対し照射される方向によって、物体に
おける照射領域の広さが異なり、その差異の程度は、物
体によって異なる。

【００５５】したがって、上記の構成において、複数の
送信手段が同一の侵入物に対し異なる方向から電波を照
射し、前記人体判断手段が、それぞれの反射波の受信波
強度を比較することにより、侵入物が人間であるか否か
を判断することができる。

【００５６】これにより、請求項６乃至１２の何れか１
項の作用効果に加えて、上記の人体判定手段とは別の手
段で、侵入物が人体であるか否かを判別できるから、人
体の侵入判定精度を更に向上することができる。

【００５７】請求項１４の発明に係る侵入物検知装置
は、上記の課題を解決するために、請求項６乃至１３の
いずれか１項の構成において、前記送信手段は、異なる
方向へ電波を送信するものであり、前記人体判定手段
は、前記受信波強度測定手段によって測定された、異な
る方向への送信にそれぞれ対応する複数の前記受信波強
度から、同一の侵入物を特定する同一物特定手段と、前
記同一物特定手段によって特定された前記侵入物につい
て、異なる方向への送信にそれぞれ対応する複数の前記
受信波強度を比較することにより、前記侵入物が人体で
あるか否かを識別する人体識別手段とを備えることを特
徴としている。

【００５８】ここで、異なる方向へ電波を送信すると
は、例えば、電波の指向性を変化または切り換えること
により、異なる複数の方向へ電波を送信し、走査するも
のである。

【００５９】上記の構成において、前記送信手段が異な
る方向へ電波を照射するから、同一の侵入物が検知エリ
ア内を移動する場合には、前記送信手段は、侵入物に対
して異なる方向から電波を照射することになる。

【００６０】したがって、上述と同様に、同一物特定手
段により同一物と特定された侵入物が、検知エリア内を
移動するときに得られた反射波の受信強度を比較するこ
とにより、侵入物が人間であるか否かを判断することが
できる。

【００６１】これにより、請求項６乃至１３の何れか１
項の作用効果に加えて、上記の人体判定手段とは別の手
段で、侵入物が人体であるか否かを判別できるから、人
体の侵入判定精度を更に向上することができる。

【００６２】また、上記構成において、上記侵入物検知
装置は、前記同一物特定手段によって特定された前記侵
入物について、複数の前記受信波強度から、特定した前
記侵入物の移動方向を抽出する方向抽出手段を備えてい
てもよい。

【００６３】請求項１５の発明に係る侵入物検知装置
は、上記の課題を解決するために、請求項６乃至１４の
いずれか１項の構成において、前記受信波強度に基づい
て、非検知エリアを設定することを特徴としている。

【００６４】上記の構成において、非検知エリアとは、
侵入物検知装置が検知を行わない領域をいう。

【００６５】上記の構成によれば、受信波強度に基づい
て、人体からの反射波判定の障害となる不要反射物の存
在領域周辺が非検知エリアとして設定される。例えば、
侵入物検知装置は、受信波強度の高い対応領域を非検知
エリアとして設定する。この結果、侵入物検知装置は上
記非検知エリアを検知対象としないので、不要反射物か
らの反射波強度に埋もれることなく、人体の侵入判定を
行うことができる。

【００６６】これにより、請求項６乃至１４のいずれか
１項の作用効果に加えて、不要反射物に起因する誤検知
や誤報を低減できる。

【００６７】請求項１６の発明に係る侵入物検知装置
は、上記の課題を解決するために、請求項６乃至１５の
いずれか１項の構成において、所定の時間帯にのみ侵入
物の通報を行うことを特徴としている。

【００６８】上記の構成によれば、特に侵入物を検知す
る必要がない時間帯には、侵入物の通報を行わず、侵入
者を警戒すべき時間帯に限って、検知エリアへの侵入者
を通報するように設定することができる。

【００６９】これにより、請求項６乃至１５のいずれか
１項の作用効果に加えて、特に侵入者を警戒すべき時間
帯を選択して通報を行わせることが可能となる。

【００７０】請求項１７の発明に係る侵入物検知装置
は、上記の課題を解決するために、請求項６乃至１６の
いずれか１項の構成において、ＦＭ−ＣＷ方式であっ
て、侵入物の移動方向を判定することを特徴としてい
る。

【００７１】上記の構成において、ＦＭ−ＣＷ方式と
は、検知エリアに対して、周波数を変調させた電波を送
信して、その反射波を受信し、該送信波と該受信波とを
混合させてビート波を生成した後、該ビート波のスペク
トル解析によって、侵入物の検知および侵入物位置の特
定等を行う検知方式をいう。

【００７２】上記の構成によれば、ＦＭ−ＣＷ方式によ
って、侵入物の移動方向、例えば侵入物の移動は、侵入
物検知装置を基準として近づく方向か、遠ざかる方向か
等が判定される。

【００７３】これにより、請求項６乃至１６のいずれか
１項の作用効果に加えて、侵入物である人体の移動方向
が判定可能であり、例えば侵入物検知装置に近づく人体
のみを判定することができる。

【００７４】請求項１８の発明に係る侵入物検知装置
は、上記の課題を解決するために、請求項６乃至１７の
いずれか１項の構成において、ＦＭ−ＣＷ方式であっ
て、前記人体判定手段は予め取得した背景成分を差し引
かれた前記受信波強度に基づいて、前記判定を行うこと
を特徴としている。

【００７５】従来、ＦＭ−ＣＷ方式の電波レーダシステ
ムでは、ビート波の低周波数成分に対応する近距離領域
の情報は、電気回路のＤＣ成分や掃引周波数切り替え時
の影響による低域ノイズに埋もれてしまい、近距離エリ
アの状態を十分に把握できないという問題点を招来して
いた。

【００７６】上記の構成によれば、前記受信手段で受信
された受信波から、予め取得した背景成分を差し引かれ
た前記受信波強度に基づいて前記判定が行われるため、
上記低域ノイズの影響を抑制しながら、検知エリアの侵
入物が判定される。

【００７７】これにより、請求項６乃至１７のいずれか
１項の作用効果に加えて、従来検知範囲外とされていた
近距離での侵入者特定が可能になる。また、人体は金属
などに比較すると電波の反射率が低いものの、近距離エ
リアでは人体でも高い反射率が期待できるため、近距離
情報を有効に利用することによって、人体の検知感度自
体が向上する。

【００７８】請求項１９の発明に係る侵入物検知装置
は、前記人体判定手段が、前記侵入物に対して照射した
方向の異なる、前記受信波強度の差を演算することによ
って、前記侵入物が二足歩行の人間であるか、四足歩行
の動物であるかを識別することを特徴としている。

【００７９】このように、物体を照射する方向によっ
て、物体における照射される領域の広さが異なり、その
差異の程度は物体によって異なるので、受信波強度の差
を演算することによって、侵入物が二足歩行の人間であ
るか、四足歩行の動物であるかを識別することができ
る。

【００８０】これにより、請求項６乃至１８の何れか１
項の作用効果に加えて、二足歩行の人間を、四足歩行の
動物と区別できる。

【００８１】

【発明の実施の形態】〔参考例１〕本発明の参考例について、図面に基づいて説明すれば、
以下の通りである。図１は本発明の防犯センサ１（侵入
物検知装置）の概略構成を示している。

【００８２】防犯センサ１は、センサ部２（送受信手
段），比較部３（受信波強度測定手段，人体判定手
段），記憶部４，演算処理部５（受信波強度測定手段，
人体判定手段），設定入力部６，表示部７から構成され
ており、演算処理部５は外部の警報装置８，通報装置９
に接続されている。また、通報装置９は、管理・警備者
１０に侵入物情報を通報する。

【００８３】センサ部２はＦＭ−ＣＷ方式レーダシステ
ムを構成しており、周波数変調部（送信手段）、ミリ波
ＲＦ(Radio Frequency) 部（受信手段）、アンテナ部
（送信手段・受信手段）を備えた構成となっている。

【００８４】周波数変調部は、ミリ波ＲＦ部から送信さ
れるミリ波の周波数を変調させるブロックである。周波
数変調部は、所定の範囲の周波数内で、直線的に周波数
を高低変化させる処理を周期的に行っている。具体的に
は、例えば、下限となる周波数から一定の割合で周波数
を上げていき、上限となる周波数となった時点で再び下
限となる周波数に戻す、という変調を繰り返し行う周波
数変調が行われる。すなわち、この例では、周波数変調
がノコギリ波(Saw-tooth Wave)状に行われることにな
る。なお、この周波数変調は、例えばサイン波状、三角
波状などに行われてもかまわない。

【００８５】ミリ波ＲＦ部は、上記周波数変調部による
周波数変調の制御に従って、ミリ波帯の周波数からなる
ミリ波( 電波) を生成するとともに、後述するビート波
を生成するブロックである。ここで生成されたミリ波
は、アンテナ部から照射波として検知エリアに向けて照
射される。その後、照射波が検知エリア内の何らかの物
体で反射し、この反射波がアンテナ部において受信さ
れ、再びミリ波ＲＦ部に入力される。そして、ミリ波Ｒ
Ｆ部が備えるミキサーにおいて、照射波と反射波との混
合が行われ、ビート波が生成される。なお、ミリ波ＲＦ
部によって生成される電波は、ミリ波に限定されるもの
ではない。

【００８６】反射波処理部は、ミリ波ＲＦ部において生
成されたビート波に対して、ＦＦＴ(Fast Fourier Tran
sform)処理を行うブロックである。ＦＦＴ処理が行われ
たビート波は、スペクトル変換されて、周波数と受信電
力強度のパラメータによって表されるスペクトルデータ
に変換される。

【００８７】図２は、横軸に周波数、縦軸に受信波電力
（受信波強度）をとったスペクトルデータの一例を示す
グラフである。このグラフにおいて、ピークの位置は何
らかの物体Ａ，Ｂからの反射波を示しており、周波数
は、その物体のセンサ部２本体からの距離に比例してい
る。一般的に、受信波電力は、電波の送受信点と反射物
との距離の４乗に反比例して低減することが知られてい
る。したがって、距離の異なる物体Ａ，Ｂからの受信波
電力を単純比較することはできないが、距離に応じた補
正を加えることで、受信波電力から物体Ａ，Ｂでの反射
率を算出することが可能になる。

【００８８】次に、図１１及び１２を用いて、前記スペ
クトルデータから侵入物の位置を特定する方法について
説明する。同図は、ＦＭ−ＣＷ方式レーダシステムにお
ける送信波Ｔx ，受信波Ｒx ，及び両者のフーリエ変換
後の差信号ＦＴx −ＦＲx との関係を示すものである。

【００８９】図１１に示すように、送信波Ｔx として三
角波のＦＭ変調波を用い、距離Ｒだけ離れた侵入物で反
射された受信波Ｒx との周波数差ｆr に基づいて距離Ｒ
を算出するものとする。送信波デビエーションをΔｆと
すると、送信周波数は、Ｔ／２の時間内にΔｆだけ周波
数変化するので、単位時間あたりの周波数変化量ｄｆ／
ｄｔは、ｄｆ／ｄｔ＝Δｆ／（Ｔ／２）＝２Δｆ×ｆm
によって表される。（ただし、１／Ｔは変調周波数ｆm
に等しい。）送信波Ｔx が距離Ｒ離れた侵入物で反射し
て、受信波Ｒx として、送信点に帰ってくるまでに要す
る時間Ｔｒは、光速をＣとすると、Ｔｒ＝２Ｒ／Ｃであ
る。したがって、送信波と受信波の周波数差ｆr は、下
記（１）式で表される。

【００９０】ｆr ＝（ｄｆ／ｄｔ）×Ｔｒ＝２Δｆ×ｆm ×２Ｒ／Ｃ＝（４Δｆ×ｆm ×Ｒ）／Ｃ・・・（１）予めドップラーシフトを無視できるように、Δｆとｆm
を選定しておけば、（１）式は距離Ｒとビート波周波数
（ｆm ≒ｆr ）との関係式となる。すなわち、ホモダイ
ン検波を行った出力信号が、（１）式の周波数になるか
ら、（１）式を用いて該周波数に基づいて距離Ｒを算出
することができる。

【００９１】なお、侵入物が送信点に対して相対速度を
有する場合、反射受信波は侵入物の速度に応じたドップ
ラーシフトを受けて反射するため、この成分をキャンセ
ルしないと正確なビート波周波数を知ることができな
い。

【００９２】図１２は、ＦＭ−ＣＷレーダにおいて侵入
物が相対速度を持つ場合における送信波Ｔx ，受信波Ｒ
x ，及び両者のフーリエ変換後の差信号ＦＴx −ＦＲx
との関係を示すものである。図１１と比較して、ドップ
ラー周波数ｆｄが受信波Ｒx に加わり、受信波Ｒx の中
心周波数がｆ0 ＋ｆd になっている。このため、送信波
Ｔx の周波数が上昇方向に変化している期間に出力され
るビート波周波数はｆr −ｆｄにドリフトする。したが
って、パルスカウントなど適切な方法で、両者の周波数
を計測し、ｆr ，ｆｄを求めることができる。

【００９３】なお、センサ部２は、検知エリアを広範囲
とし、かつ詳細に侵入物の位置特定を行うために走査方
式であったり、複数のセンサから構成されることも好ま
しい。検知エリアは、通常、送信波の到達領域とセンサ
部２の受信感度やＳ／Ｎ比によって規定されるがセンサ
部２を走査方式としたり、センサ部２を複数設けること
によって、上記検知エリアを格段に広範囲化することが
できる。

【００９４】記憶部４は、定常状態、すなわち、侵入者
・侵入物が検知エリア内にない状態で得られる反射物の
反射電力データ、および、侵入を検知すべき物体の反射
電力強度を記憶するブロックである。これらデータは、
定常状態、および侵入を検知すべき物体を検知エリア内
に配置した状態において実際に測定した初期値に基づい
て設定される。なお、ここで記憶されているデータは、
センサ部２によって算出された前記距離による電力補正
がなされているデータであってもよいし、前記距離によ
る電力補正がなされていないデータであってもよい。前
記距離による電力補正がなされているデータを記憶する
場合には、初期値が得られた際に、演算処理部５におい
て上記初期値に対して補正演算を行い、これを記憶す
る。

【００９５】一般に、何らかの物体に対してミリ波が照
射され、その物体が照射されたミリ波を反射した場合、
その物体の表面の材料や形状などによって、反射率が異
なっている。記憶部４には、侵入物を人体と判定するた
めの基準となる判定値が格納されている。

【００９６】具体的には、受信波強度と比較するため
の、犬、猫、鳥などの小動物に対する第一の基準範囲
値、人体に対する第二の基準範囲値、車両等極めて反射
率の高い物体に対する第三の基準範囲値が設定されてい
る。第二の基準範囲値は第一の基準範囲値より、受信感
度に換算して約６デシベル大きく、第三の基準範囲値は
第二の基準範囲値より数十デシベル以上大きな値として
設定されている。

【００９７】比較部３及び演算処理部５は、前記反射波
処理部から入力されるスペクトルデータに基づいて、検
知エリア内への侵入者あるいは侵入物を検知するブロッ
クである。ここでの検知は、入力されたスペクトルデー
タを、記憶部４に予め記憶されているデータと比較する
ことによって、人体が検知エリア内に侵入したか否かが
判定される。すなわち、入力されたスペクトルデータが
第二の基準範囲値に適合する値であるか否かによって、
検知エリア内に人体が侵入したか否かが判定される。

【００９８】なお、記憶部４に記憶されているデータ
に、センサ部２によって算出された前記距離による電力
補正がなされていない場合には、比較部３及び演算処理
部５において、入力されたスペクトルデータ、および記
憶部４に記憶されている各基準範囲値に対してセンサ部
２によって算出された前記距離による電力補正を行った
後、上記判定が行われる。

【００９９】または、記憶部４には、第一の基準範囲値
と第二の基準範囲値との境界値となる閾値を設定してお
き、前記スペクトルデータを該閾値と比較することによ
って、人体が検知エリア内に侵入したか否かを判定して
もよい。上記閾値を、判定結果に応じて設定変更できる
構成とすれば、上記閾値を最適化することにより、人体
の判定精度を更に向上することができる。

【０１００】比較部３及び演算処理部５が侵入物を人体
と判定したときに、警報装置８に対する警報指示、およ
び通報装置９に対する通報指示などの措置が行われる。

【０１０１】設定入力部６は、センサ部２に対して各種
設定情報や指示を入力するための装置である。設定入力
部６としては、例えばキーボード、ボタン、ポインティ
ングデバイスなどの入力デバイスが用いられる。表示部
７は、センサ部２によって検出された情報や、各種設定
情報、動作状況などを表示する装置である。表示部７と
しては、例えばＣＲＴ(Cathode Ray Tube)やＬＣＤ(Liq
uid Crystal Display)などの表示用モニタが用いられ
る。

【０１０２】警報装置８は、センサ部２において検知対
象としての人体の侵入などが検知された場合に、警報音
を発する装置である。警報装置８は、図略の警報音を生
成する音声合成部、音声合成部で生成された警報音を増
幅するアンプ部、およびアンプ部からの出力を音声に変
換するスピーカ部などによって構成される。

【０１０３】通報装置９は、センサ部２において検知対
象としての人体の侵入などが検知された場合に、当該防
犯センサ１を管理する管理者や警備者などにその旨を通
報する装置である。通報装置９は、例えば無線や有線の
通信装置などによって構成される。通報装置９は管理・
警備者１０に検知エリアの侵入者存在を通報する。

【０１０４】以上のように、本参考例においては、セン
サ部２としてレーダシステムを用いているので、雨、
霧、雪などによる視界不良や、不審侵入者による検知阻
害目的での発煙筒使用による視界不良などが生じていて
も、的確に侵入者を検知することができる。

【０１０５】また、本参考例では、センサ部２は受信波
Ｒx のデータを所定の時間に渡って蓄積し、蓄積データ
の時間平均値を受信波強度とすることによって、比較部
３及び演算処理部５は前記時間平均値に基づいて人体の
判定を行う。これにより、侵入物の移動や回転等に起因
して、受信波強度が時間的に変化する場合であっても、
侵入物で反射された受信波強度の安定値を得ることがで
きるため、判定精度を更に向上することが可能になる。

【０１０６】次に、図３を用いて、防犯センサ１の動作
フロー例について説明する。同図に示されているよう
に、上記動作フロー例はＳ３１〜Ｓ３８の８ステップか
ら構成されている。

【０１０７】Ｓ３１では、防犯センサ１は記憶部４に非
検知エリアデータが格納されているか否かを判断する。
非検知エリアデータとは、防犯センサ１が検知を行わな
い領域をあらわすデータである。上記判断の結果、記憶
部４に非検知エリアデータが格納されていない場合に
は、後述の初期設定モード１に移行して、上記人体反射
電力データを取得する。上記判断の結果、記憶部４に非
検知エリアデータが格納されている場合には、次のＳ３
２に進む。

【０１０８】Ｓ３２では、防犯センサ１は記憶部４に人
体反射電力データが格納されているか否かを判断する。
本参考例では、前記第二の基準範囲値または第一の基準
範囲値と第二の基準範囲値との境界値となる閾値が上記
人体反射電力データに該当する。なお、記憶部４に格納
されている人体反射電力データ、すなわち前記第二の基
準範囲値や第一の基準範囲値と第二の基準範囲値との境
界値となる閾値は、設定入力部６を通じて、外部から設
定及び変更してもよいし、後述のように、防犯センサ１
の学習機能によって設定されてもよい。

【０１０９】上記判断の結果、記憶部４に人体反射電力
データが格納されていない場合には、後述の初期設定モ
ード２に移行して、上記人体反射電力データを取得す
る。上記判断の結果、記憶部４に人体反射電力データが
格納されている場合には、次のＳ３３に進む。

【０１１０】Ｓ３３では、センサ部２によって受信波デ
ータ、すなわち検知エリアからの反射波データを取得す
る。センサ部２は、送受信可能領域のうち非検知エリア
（非検知エリアデータの対応領域）を除く領域を検知エ
リアとして、該検知エリアからの受信波強度を所定の時
間に渡って蓄積する。所定時間に渡る受信波強度のデー
タ蓄積が終了すれば、次のＳ３４に進む。

【０１１１】Ｓ３４では、Ｓ３３で蓄積された受信波デ
ータを平均化する。前述のように、時間平均化された受
信波強度に基づいて、比較部３及び演算処理部５が人体
の判定を行うことにより、受信波強度が時間的に変化す
る場合であっても、侵入物で反射された受信波強度の安
定値を得ることができるため、判定精度を更に向上する
ことができる。上記平均化処理が終了すれば、次のＳ３
５に進む。

【０１１２】Ｓ３５では、Ｓ３４で取得した時間平均化
した受信波強度に、距離による補正処理を行う。すなわ
ち、前述のように、受信波電力は、電波の送受信点と反
射物との距離の４乗に反比例して低減するため、予めセ
ンサ部２によって取得しておいたセンサ部２と侵入物と
の距離に基づいて、上記低減量を補うように補正処理を
施す。これにより、任意距離の侵入物によって反射され
た受信波強度を前記基準範囲値や前記閾値と比較するこ
とが可能になる。

【０１１３】Ｓ３６では、比較部３及び演算処理部５に
て、Ｓ３５で補正処理された受信波強度を前記基準範囲
値や前記閾値と比較することによって、人体が前記検知
エリア内に侵入したか否かの判定を行う。判定の結果、
侵入物は人体以外であると判定された場合、警戒するべ
き情報はないものとして、Ｓ３３〜Ｓ３６の処理を繰り
返して検知を続行する。判定の結果、侵入物を人体であ
ると判定した場合、次のＳ３７に進む。

【０１１４】Ｓ３７では、検知エリア内への人体の侵入
が警報装置８や通報装置９に報知され、警報装置８や通
報装置９が稼働する。この結果、Ｓ３８として、通報装
置９を通じて、管理・警備者１０に上記侵入が通報され
る。

【０１１５】次に、図４を用いて、前記初期設定モード
１における防犯センサ１の動作フロー例について説明す
る。初期設定モード１は、非検知エリアデータを取得す
るモードであり、初期設定モード１の間は、防犯センサ
１は警報や通報を行わない。図４に示されているよう
に、上記動作フロー例はＳ４１〜Ｓ４４の４ステップか
ら構成されている。

【０１１６】Ｓ４１では、防犯センサ１は、背景データ
として、侵入物が存在しない状態の検知エリアからの受
信波強度を取得し、Ｓ４２に進む。

【０１１７】Ｓ４２では、Ｓ４１における受信波強度の
取得が所定時間（例えば、数秒〜数分）だけ繰り返され
たか否かを判断する。所定時間だけ繰り返されていない
と判断した場合には、Ｓ４１に戻り、再び背景データを
取得する。すなわち、Ｓ４１〜Ｓ４２のフローによっ
て、所定時間の背景データが蓄積される。

【０１１８】Ｓ４３では、蓄積した上記背景データ（受
信波強度）に基づいて、非検知エリア（非検知エリアデ
ータ）を設定する。例えば、蓄積された背景データの時
間平均を算出し、これにより生成されたスペクトルデー
タに基づいて、高い反射波強度に対応する領域を非検知
エリアとするような距離領域データを記憶部４（図１参
照）に設定及び記憶する。

【０１１９】防犯センサ１が走査を行わない場合には、
非検知エリアデータは主に距離情報からなり、防犯セン
サ１が走査を行う場合には、非検知エリアデータは走査
方向の広がりを持つ２次元領域情報からなる。なお、設
定される非検知エリアデータは複数領域に対応するもの
であってもよい。

【０１２０】このように、大きな反射波強度に対応する
領域を非検知エリアとするのは、検知エリア内に反射波
強度の大きい不要反射物、例えば鉄製の花瓶等の金属製
品が人体の周辺に存在すると、判定目的とする人体から
の反射波が、上記不要反射物からの大きな反射波に埋も
れてしまい、人体の侵入判定が困難となるからである。

【０１２１】本参考例では、防犯センサ１は、上記手順
で不要反射物の周辺領域を非検知エリアとして設定する
ことにより、非検知エリアでは人体検知を行わない一
方、上記不要反射物に起因する誤検知や誤報を低減する
ものである。非検知エリアの設定及び記憶が終了すれ
ば、Ｓ４４に進む。

【０１２２】Ｓ４４では、設定された非検知エリアが過
多状態にあるか否かを判断する。つまり、Ｓ４３にて非
検知エリアを余りに広く設定した場合、防犯センサ１の
検知エリアは極めて狭いものとなり、実質上、防犯セン
サとしての役割を果たさなくなってしまう。上記非検知
エリアが占める領域が適正範囲であると判断した場合に
は初期設定モード１を終了する一方、設定された非検知
エリアが過多状態にあると判断した場合にはＳ４５に進
む。

【０１２３】Ｓ４５では、防犯センサ１の設置場所や設
置状態を変更したり、検知エリア内の不要反射物の移動
・撤去・遮蔽処理を行い、不要反射物からの反射波強度
を低減する。上記いずれかの手法によって、反射波強度
を通常レベルに低減した後、Ｓ４１〜Ｓ４３の処理に戻
り、再度背景データの取得及び非検知エリアの設定を行
う。このように、不要反射物からの反射波強度を低減
後、非検知エリアを設定することによって、上記非検知
エリアが占める領域を適正範囲にすることができる。

【０１２４】次に、図５を用いて、前記初期設定モード
２における防犯センサ１の動作フロー例について説明す
る。初期設定モード２は、人体反射電力データを取得す
るモードであり、初期設定モード２の間は、防犯センサ
１は警報や通報を行わない。図５に示されているよう
に、上記動作フロー例はＳ５１〜Ｓ５６の６ステップか
ら構成されている。

【０１２５】Ｓ５１〜Ｓ５３の各ステップにおける処理
は、それぞれ前記Ｓ３３〜Ｓ３５の処理と同様である。
Ｓ５１では、センサ部２によって受信波データ、すなわ
ち検知エリアからの反射波データを所定時間（数秒〜数
分）取得する。Ｓ５２では、Ｓ５１で蓄積された受信波
データを平均化する。Ｓ５３では、Ｓ５２で取得した時
間平均化した受信波強度に、距離による補正処理を行
う。

【０１２６】Ｓ５４では、人体が検知エリア内に侵入し
たか否かの判定を行う。ただし、本モードでは、上記判
定は防犯センサ１自体ではなく、外部のオペレータが行
う。具体的には、防犯センサ１は、検知エリア内の侵入
物の存在を表示部７に表示して、オペレータに報知す
る。

【０１２７】オペレータは、検知エリア内の侵入物を監
視カメラ等で確認して、該侵入物が人体であるか否かを
確認する。上記侵入物が人体である場合には、オペレー
タは“Ｙｅｓ”という判定を設定入力部６を通じて防犯
センサ１に入力する。

【０１２８】Ｓ５５では、Ｓ５４で侵入物を人体と判定
された前記受信波強度を、人体反射電力データとして記
憶部４に格納して、次のＳ５６に進む。

【０１２９】Ｓ５６では、演算処理部５は、複数人、つ
まり所定人数の人体に対する前記反射電力データの記憶
部４への格納を完了したか否かを判断する。演算処理部
５が所定人数の人体に対する前記反射電力データ格納を
完了していないと判断したならば、再びＳ５１の処理に
戻り、所定人数の人体に対する前記反射電力データ格納
が完了するまで、Ｓ５１〜Ｓ５６の処理を繰り返す。最
終的に蓄積された前記反射電力データの統計値（最頻
値，平均値，最大値，最小値等）に基づいて、前記閾値
を設定する。この閾値の設定に上記複数の人体データに
基づく学習機能を用いることができる。上記学習機能に
は任意の公知アルゴリズムを採用することができ、例え
ば標準分布を考慮したアルゴリズムを用いることができ
る。

【０１３０】上記初期設定モード２の動作フローを、防
犯センサ１のセットアップ時や点検時だけでなく、定期
的に比較部３及び演算処理部５の指示により自動実行す
るものとすれば、防犯センサ１のメンテナンスを容易に
しながら、人体の判定精度を向上することができる。例
えば、季節に応じた侵入者の服装変化や防犯センサ１の
経年変化に的確に対応することができる。防犯センサ１
が上記初期設定モード２の動作フローを自動実行するの
ではなく、稼働累計時間に応じて、オペレータに上記動
作フローの実行を促す構成でもよい。

【０１３１】また、本参考例において、ＦＭ−ＣＷ方式
レーダシステムであるセンサ部２は、前記受信波強度か
ら背景データ（背景成分）を差し引くことにより、電気
回路のＤＣ成分や掃引周波数切り替え時の影響による低
域ノイズを除去する補正処理を行う。具体的には、演算
処理部５において、取得した前記受信波強度から上記非
検知エリアデータを差し引いた絶対値を補正後の受信波
強度とする。

【０１３２】図８乃至１０に基づいて、上記補正処理の
詳細について説明する。

【０１３３】図８に示されるように、理論的には、ＦＭ
−ＣＷ方式では受信波をＦＦＴ処理した場合、スペクト
ルには相似波形があらわれ、この相似波形はそれぞれ距
離に応じた中心周波数を有している。同図中、ｆ1 の値
は任意であり、実線は距離に応じた受信レベルの減衰を
補正した後の上記相似波形をあらわす。

【０１３４】図９は、ＤＣ成分や低域ノイズのスペクト
ルを示した説明図である。

【０１３５】実際のレーダシステムでは、図１０に示さ
れるように、図８の理想的なスペクトルと図９のノイズ
スペクトルが合成された形で、受信波スペクトルが得ら
れる。この波形合成では、受信波の位相も含めた波形加
算となるため、距離により低域ノイズのレベルが低下す
る場合もある。

【０１３６】本参考例では、受信波信号をＦＦＴ処理ス
ペクトルデータ（図１０相当）から、前記非検知エリア
データをＦＦＴ処理したノイズスペクトル（図９相当）
を差し引いて絶対値化する補正処理を行う。補正処理
後、通常の背景差分処理同様、新たな非検知エリアデー
タ生成のため、重み付けされて非検知エリアデータと加
重平均される。

【０１３７】上記補正処理を前記Ｓ３５で行うことによ
り、従来のＦＭ−ＣＷ方式の電波レーダシステムでは、
検知範囲外とされていた近距離（例えば５ｍ程度）での
侵入者特定が可能になる。

【０１３８】また、人体は金属などに比較すると電波の
反射率が低いものの、近距離エリアでは人体でも高い反
射率が期待できるため、近距離情報を有効に利用するこ
とによって、人体の検知感度自体が向上する。

【０１３９】〔参考例２〕次に、図６を用いて、本発明の更なる参考例について説
明する。

【０１４０】図６に示されるように、本参考例の防犯セ
ンサ１１（侵入物検知装置）は、センサ部２，演算処理
部５，設定入力部６，表示部７，時計部１２から構成さ
れており、演算処理部５は外部の警報装置８，通報装置
９に接続されている。また、通報装置９は、管理・警備
者１０に侵入物情報を通報する。参考例１における防犯
センサ１と共通する構成は、同一の部材番号を付してお
りその説明を省略する。なお、参考例１における防犯セ
ンサ１の比較部３，記憶部４は、本参考例の防犯センサ
１１では、演算処理部５と一体化している。

【０１４１】時計部１２は、時刻を演算処理部５に知ら
せるための時計回路から構成されている。時刻を正確に
測定するためには、例えば公知のクォーツ式時計回路を
採用することが好ましい。

【０１４２】オペレータは、設定入力部６を通じて、予
め、警報装置８や通報装置９に通報動作を行うべき時間
帯を時計部１２に設定入力しておく。設定する時間帯と
しては、例えば、住人，管理者，来客等の人間が検知エ
リア内で活動されることが予想される時間帯として、店
舗の営業時間である午前９時から午後５時までの時間帯
や、この時間帯に従業員の出退勤時間を考慮した午前８
時から午後６時までの時間帯など様々な例が考えられ
る。

【０１４３】上記時間帯をオペレータが設定入力するの
ではなく、防犯センサ１１が自ら設定する構成を採用し
てもよい。例えば、防犯センサ１１を数日間連日稼働さ
せて、検知エリア内に人間の活動がある時間帯とそれ以
外の時間帯を自動学習させることにより、防犯センサ１
１に上記時間帯を自動設定させることができる。

【０１４４】また、防犯センサ１１はＦＭ−ＣＷ方式レ
ーダシステムであって、侵入物の移動方向を判定するこ
とができる構成である。センサ部２が固定されている場
合には、侵入物の移動方向は防犯センサ１１を基準とし
て近づく方向か、遠ざかる方向かを判定することができ
るし、センサ部２が走査方式であったり、複数設けられ
ている場合には、侵入物の移動方向を２次元的に判定で
きる。これにより、例えば防犯センサ１１に近づく侵入
物のみを判定すること等が可能になる。

【０１４５】次に、図７を用いて、防犯センサ１１の動
作フロー例について説明する。同図に示されているよう
に、上記動作フローはＳ７１〜Ｓ７５の５ステップから
構成されている。

【０１４６】Ｓ７１では、防犯センサ１１は検知エリア
内に、侵入物が存在するか否かを検出する。侵入物の存
在を検出しない場合には、侵入物を検出するまでＳ７１
の処理を繰り返す。

【０１４７】Ｓ７２では、上記侵入物の移動方向を確認
する。具体的には、侵入物が防犯センサ１１に近づいて
いるか遠ざかっているかを判断する。侵入物が防犯セン
サ１１から遠ざかっていると判断した場合には、本例で
は特に通報の必要なしとしてＳ７１の処理に戻る。

【０１４８】Ｓ７３では、現在時刻が予め設定された上
記時間帯であるか否かを判断する。所定時間外である場
合には、通報の必要なしとしてＳ７１の処理に戻る。

【０１４９】Ｓ７４では、演算処理部５は、警報装置８
や通報装置９を稼働させて、通報を行い、この結果、Ｓ
７５として、通報装置９を通じて、管理・警備者１０に
上記侵入が通報される。

【０１５０】なお、本参考例では、上記侵入物は特に限
定されないが、参考例１の防犯センサ１と同様の動作フ
ローによって、通報対象を人体に限定してもよい。

【０１５１】また、参考例１，２共に、受信波強度に時
間的変動が生じているときにのみ、侵入物を人体である
と判定する構成を採用してもよい。一般に、検知エリア
への侵入物が人体ならば、通常何らかの移動を行うはず
であり、この結果、受信波強度は時間的に変化するはず
である。本構成によれば、各種ノイズ等に起因する誤検
知を低減して、人体の侵入判定精度を更に向上すること
ができる。

【０１５２】〔実施の形態〕次に、図１３〜１８を用いて、本発明の実施形態につい
て説明する。本実施形態の防犯センサ２１（侵入物検知
装置）は、図１３に示すように、センサ部２と、パーソ
ナルコンピュータによって構成されるＰＣ部２２とから
構成されている。なお、参考例１・２における防犯セン
サ１・１１と共通する構成は、同一の部材番号を付して
おりその説明を省略する。

【０１５３】センサ部２には、本体２３およびセンサヘ
ッド２４が配備される。本体２３には、上述のように、
周波数変調部およびミリ波ＲＦ部が配備されている。ま
た、本実施形態におけるセンサ部２は、走査方式のセン
サ部であり、モータ２５がセンサヘッド（アンテナ部）
２４を左右方向へそれぞれ約２０度回転させることがで
きる。センサヘッド２４の角度は、エンコーダ２６によ
り測定され、方位トリガ生成回路２７によりパルス変換
されて、ＰＣ部２２に出力される。

【０１５４】また、センサヘッド２４にて受信した反射
波は、本体２３内部のミリ波ＲＦ部にてビート波に変換
され、アンプ、バンドパスフィルタ等によって構成され
る波形処理回路２８にて適当な波形処理が行われたの
ち、ＰＣ部２２に出力される。

【０１５５】図１４に示すように、ＰＣ部２２は、演算
処理部５、設定入力部６、表示部７および時計部１２を
備える構成であり、演算処理部５は、外部の警報装置
８，通報装置９に接続されている。また、通報装置９
は、管理・警備者１０に侵入物情報を通報する。

【０１５６】図１５に示すように、演算処理部５は、デ
ータ取得部３０、記憶部４および判断処理部３１を備え
る構成である。データ取得部３０は、センサ部２に照射
する方向を指示するとともに、センサ部２から方向デー
タおよびビート波が入力される。データ取得部３０は、
入力された方向データおよびビート波に対して、適当な
処理および必要な演算を行ない、所定形式のデータ（フ
レームデータ）に変換して記憶部４に保存する。

【０１５７】一方、判断処理部３１は、記憶部４から複
数の前記フレームデータを読み出し、読み出したフレー
ムデータに基づいて侵入物を検知するとともに、検知し
た侵入物が人体であるか否かを判断する。

【０１５８】次に、データ取得部３０および判断処理部
３１における各処理動作を図１６および図１７に基づい
てさらに詳しく説明する。

【０１５９】まず、図１６を用いて、データ取得部３０
におけるデータ取得動作について説明する。同図に示す
ように、上記動作は、Ｓ１６１〜Ｓ１６６の６ステップ
から構成されている。

【０１６０】Ｓ１６１では、センサ部２に電波ビームを
或る方向へ照射するように指示する。これにより、セン
サ部２のセンサヘッド２４は、モータ２５により回転駆
動されて、指示方向に照射する。

【０１６１】Ｓ１６２では、センサ部２から、方向デー
タ、ビート波等のセンサデータ、すなわち、指示方向の
反射波データを取得する。このとき、送受信可能領域の
うち指示方向の領域を検知エリアとして、該検知エリア
からのビート波を所定の周期に渡って蓄積することによ
り、平均化を行なう。所定時間に渡るビート波の平均化
処理が終了すれば、次のＳ１６３に進む。

【０１６２】Ｓ１６３では、走査可能な全ての方向から
前記センサデータを取得したか否かを判断する。取得し
ていない場合には、Ｓ１６１に戻って、前回と異なる方
向に電波ビームを照射して、センサデータを取得する。
取得している場合には、次のＳ１６４に進む。

【０１６３】Ｓ１６４では、走査された各方向からのビ
ート波に対し、ＦＦＴ処理を行なうことにより、スペク
トルデータに変換し、各方向データと、対応するスペク
トルデータとに基づいて、検知エリアに存在する１また
は複数の物体の方向および距離を演算する。

【０１６４】Ｓ１６５では、各方向データと、対応する
スペクトルデータと、Ｓ１６４により演算された物体の
方向および距離とをフレームデータとして記憶部４に記
憶することにより、フレームデータを保存する。

【０１６５】Ｓ１６６では、使用者がデータ取得の中止
を指示しているか否かを判断する。中止を指示していな
い場合には、Ｓ１６１に戻って、上記のデータ取得動作
を繰り返す。中止を指示している場合には、このデータ
取得処理を終了する。

【０１６６】次に、図１７を用いて、判断処理部３１に
おける判断処理動作について説明する。同図に示すよう
に、上記動作は、Ｓ１７１〜Ｓ１７６の６ステップから
構成されている。

【０１６７】Ｓ１７１では、記憶部４から複数のフレー
ムデータを読み出し、読みだした複数のフレームデータ
の中から判断対象となる物体（以下、「ターゲット」と
称する。）を抽出し、フレームデータに含まれるターゲ
ットの方向および距離に基づき、検知エリア内のターゲ
ットの位置を算出する。記憶部４から読み出す複数のフ
レームデータとしては、時間的に連続したものであるこ
とが望ましい。また、ターゲットは複数であってもよ
い。

【０１６８】Ｓ１７２では、複数のフレームデータから
ターゲットの軌跡（移動経路）を抽出する。すなわち、
Ｓ１７１にてフレームデータごとに算出したターゲット
の位置を繋ぐことにより、ターゲットの軌跡が抽出され
る。

【０１６９】Ｓ１７３では、Ｓ１７２にて抽出されたタ
ーゲットの軌跡に基づいて、ターゲットの移動方向を抽
出するとともに、記憶部４から再びフレームデータを読
みだして、フレームデータ内のスペクトルデータから、
ターゲットの反射電力、すなわち、ビート波の信号強度
を抽出する。抽出された反射電力は、センサ部２とター
ゲットとの距離に依存しないように補正処理される。

【０１７０】Ｓ１７４では、Ｓ１７３にて抽出されたタ
ーゲットの移動方向および反射電力に基づいて、ターゲ
ットが人体であるか否かを識別する処理を行なう。本実
施形態における人体の識別方法については、後述する。

【０１７１】Ｓ１７５では、Ｓ１７４にてターゲットが
人体であると識別した場合には、必要に応じて、外部の
警報装置８および通報装置９の何れか一方または両方
に、人体を検知したことを出力する。このとき、人体の
位置または移動経路（軌跡）を出力してもよい。

【０１７２】Ｓ１７６では、使用者が識別処理の中止を
指示しているか否かを判断する。中止を指示していない
場合には、Ｓ１７１に戻って、上記の識別処理動作を繰
り返す。中止を指示している場合には、この識別処理を
終了する。

【０１７３】次に本実施形態において、Ｓ１７４にて行
なわれる人体の識別方法について、図１９（ａ）（ｂ）
に基づいて説明する。

【０１７４】図１９は、ターゲットとなる二足歩行の人
間４０と四足歩行の犬４１とをセンサ部２から見た状態
を示している。同図（ａ）では、センサ部２に向かって
前後方向、すなわち、センサ部２に対向する方向または
その反対方向に人間４０および犬４１が移動している状
態を示している。また、同図（ｂ）では、センサ部２の
正面を横切る方向に人間４０および犬４１が移動してい
る状態を示している。

【０１７５】図１９（ａ）（ｂ）を参照すると、電波ビ
ームにより物体が照射される領域は、該物体が人間４０
の場合では、何れの方向に移動していてもほとんど変わ
らないが、該物体が犬４１の場合では、横切る方向に移
動しているときの方が、前後方向に移動しているときよ
りも、著しく大きいことが理解できる。

【０１７６】従って、ターゲットに対して照射している
方向の異なる反射電力の差を演算することにより、ター
ゲットが二足歩行の人間であるか、四足歩行の動物であ
るかを識別することができる。

【０１７７】なお、Ｓ１７４の識別処理において、前記
の人体を識別する方法に対して、参考例１のように、タ
ーゲットに関するビート波の信号強度から人体を識別す
る方法や、参考例２のように、ターゲットの移動方向か
ら人体を識別する方法を組み合わせることもできる。こ
の場合、さらに精度よく、人体の識別が可能となる。

【０１７８】上記構成の防犯センサ２１を、例えば図１
８に示すように、道路の脇に設けたポールの上にセンサ
部２を設置し、センサ部２が、道路の遠い検知領域、中
間の検知領域、および近い検知領域について順次走査を
行なう場合に適用する。

【０１７９】センサ部２は、ＰＣ部２２内の演算処理部
５からの指示に基づき、まず、遠い検知領域に電波ビー
ムを所定時間照射して反射波を受信し、受信した反射波
からビート波を生成して、生成したビート波のデータを
照射方向のデータと共に演算処理部５に出力する。以
下、センサ部２は、中間の検知領域および近い検知領域
でも同様に行なうことにより、１走査分のビート波のデ
ータと照射方向のデータとを演算処理部５に出力するこ
とになる。

【０１８０】このとき、演算処理部５内のデータ取得部
３０は、センサ部２から入力されたビート波のデータに
基づいて、スペクトルデータを生成し、センサ部２から
入力された方向のデータと、対応するスペクトルデータ
とに基づいて、３つの検知領域に存在する１または複数
の物体の方向および距離を求める（図１６のＳ１６
４）。算出された物体の方向および距離は、センサ部２
から入力された各方向のデータと、対応するスペクトル
データとともにフレームデータとして記憶部４に保存さ
れる（同図のＳ１６５）。

【０１８１】ここで、人間が、遠い検知領域から中間の
検知領域を通って近い検知領域に移動した場合を考え
る。この場合、最初の走査時に、遠い検知領域にて物体
４０ａが検知され、２番目の走査時に、中間の検知領域
にて物体４０ｂが検知され、３番目の走査時に、近い検
知領域にて物体４０ｃが検知されることになる。

【０１８２】このとき、演算処理部５内の判断処理部３
１は、記憶部４から３走査分のフレームデータを読みだ
して、読みだしたフレームデータからターゲットとなる
物体４０ａ〜４０ｃを抽出して（図１７のＳ１７１）、
物体４０ａ〜４０ｃの軌跡を抽出し（同図のＳ１７
２）、抽出した軌跡から物体４０ａ〜４０ｃの移動方向
を求めるとともに、前記フレームデータに基づいて、物
体４０ａ〜４０ｃの反射電力を抽出する（同図のＳ１７
３）。

【０１８３】この場合、図１８に示すように、最初のフ
レームデータからは、物体４０ａの正面方向を検知し、
２番目のフレームデータからは、物体４０ｂの斜め方向
を検知し、３番目のフレームデータからは、物体４０ｃ
の側面方向を検知することになる。

【０１８４】次に、物体４０ａ〜４０ｃの反射電力どう
しを比較し、その差が小さい（たとえば１〜２ｄＢ（デ
シベル）程度）場合には、物体４０ａ〜４０ｃを人体と
判定し（図１７のＳ１７４）、必要があれば、外部の警
報装置８や通報装置９に出力する（同図のＳ１７５）。

【０１８５】従って、本実施形態の防犯センサ２１は、
物体を異なる方向から検知し、それぞれの反射電力を、
距離に応じた電力補正を行った後に比較することによ
り、検知した物体が人体であるか否かを識別することが
できる。この識別方法は、二足歩行の人間と四足歩行の
動物とを識別するのに特に好適ではあるが、正面方向か
ら照射したときと、側面方向から照射したときとでは、
電波が照射される領域が大きく異なる物体であれば、該
物体と人体とを識別することができる。

【０１８６】なお、本実施形態では、１つのセンサ部２
を用いて人体を識別したが、図２０に示すように、異な
る場所に配備した２つのセンサ部２ａ・２ｂを用いて人
体を識別することもできる。この場合、センサ部２ａ・
２ｂは、それぞれ異なる方向から電波を照射することか
ら、物体から異なる方向へ反射した反射電力を１度の走
査で取得することができる。

【０１８７】また、２つの前記センサ部２ａ・２ｂの一
方にのみ電波を送信する手段を設けても、センサ部２ａ
・２ｂは、それぞれ物体から異なる方向に反射した電波
を受信するから、人体を識別することができる。

【０１８８】さらに、図２１に示すように、電波の送信
のみを行うセンサ部２ｃを新たに配備し、２つの前記セ
ンサ部２ａ・２ｂが電波の受信のみを行うようにするこ
とにより、電波を送信する手段と電波を受信する手段と
を別々に配備することもできる。この場合、センサ部２
ｃによる電波の送信と、センサ部２ａ・２ｂによる電波
の受信との同期をとることにより、人体を識別すること
ができる。

【０１８９】なお、上記の実施形態において、前記受信
波強度が過多状態にあるときには、前記検知エリアを変
更する構成を追加してもよい。

【０１９０】この場合、検知エリア内に不要反射物、例
えば鉄製の花瓶などの金属製品が存在する場合であって
も、上記不要反射物を除外するように検知エリアが変更
され、受信波強度は通常レベルに低減される。

【０１９１】これにより、目的とする人体からの反射波
強度が不要反射物等に起因する反射波強度に埋もれるこ
とを防止できるため、人体の判定精度が向上することが
できる。

【０１９２】また、侵入物検知装置が不要反射物からの
反射波強度を無視するように設定変更を行った場合、上
記特定距離領域においては侵入物検知は行われないもの
の、上記不要反射物で反射される反射波強度が突然ゼロ
になった場合等には、侵入物検知装置は、センサ故障や
侵入者による妨害工作等の異常状態を間接的に知ること
ができる。

【０１９３】なお、本願発明に適用できる人体の判別方
法としては、さらに以下のものが考えられる。

【０１９４】照射された電波が物体にて反射する際の反
射方向は、物体の形状に依存する。例えば、人体のよう
な円柱状の物体では、その側面の何れの方向から電波を
照射しても、反射波の強度が最も大きい反射方向は照射
方向の反対向きであるが、角状の物体では、その物体の
何れの方向から電波を照射するかに依存して、反射波の
強度が最も大きい反射方向は異なることになる。

【０１９５】したがって、同一の侵入物からの反射波を
複数の前記受信場所で受信し、それらの受信波強度を比
較することにより、侵入物が人体であるか否かを判断す
ることができる。

【０１９６】

【発明の効果】請求項１の発明に係る侵入物検知方法
は、以上のように、検知エリア内の侵入物を、電波を照
射する送信手段を用いて検知する侵入物検知方法であっ
て、前記侵入物に対して異なる方向から照射することに
よって前記侵入物において照射される領域の広さを異な
らせるように、前記送信手段から異なる方向へ走査し
て、または複数の異なる位置に設けた前記送信手段か
ら、電波を検知エリア内に送信する送信ステップと、前
記送信ステップにより送信された前記電波の反射波を受
信する受信ステップと、前記受信ステップにより受信さ
れた前記反射波に基づいて、受信波強度を測定する測定
ステップと、前記送信ステップにおいて異なる方向から
照射された領域の広さの差異に応じて、前記測定ステッ
プにより測定された前記受信波強度に基づいて、前記侵
入物が人体であるか否か判定する人体判定ステップとを
含んでいる。

【０１９７】電波は、物質透過性が高いため、悪天候の
屋外や視界不良状態であっても、送受信状態を殆ど妨げ
られることがないから、請求項１の発明に係る侵入物検
知方法は、視界不良状態であっても侵入者を検知できる
という効果を奏する。

【０１９８】また、物体を異なる方向から検知し、例え
ばそれぞれの受信波強度を比較することにより、検知し
た物体が人体であるか否かを識別することができるとい
う効果を奏する。

【０１９９】請求項２の発明に係る侵入物検知方法は、
以上のように、請求項１の方法において、前記人体判定
ステップは、前記受信波強度が所定範囲内である場合に
は、前記侵入物が人体であると判定している。

【０２００】上記人体判定ステップにおいて、前記侵入
物が人体であると判定する前記受信波強度の所定範囲
を、例えば、小動物により反射される電波の強度よりも
大きく、かつ車両等で反射される電波の強度よりも小さ
くすることにより、前記侵入物が人体であるか、その他
の車両や小動物であるかを的確に判定できるから、請求
項１の作用効果に加えて、誤検知が少なく信頼性の高い
侵入物検知方法を実現できるという効果を奏する。

【０２０１】請求項３の発明に係る侵入物検知方法は、
以上のように、請求項１または２の方法において、前記
人体判定ステップが、前記受信波強度に時間的変動が生
じている場合には、前記侵入物が人体であると判定して
いる。

【０２０２】これにより、請求項１または２の作用効果
に加えて、各種ノイズ等に起因する誤検知を低減して、
人体の侵入判定精度を更に向上できるという効果を奏す
る。

【０２０３】請求項４の発明に係る侵入物検知方法は、
以上のように、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
方法において、前記受信ステップは、前記反射波を複数
の受信場所で受信しており、前記人体判定ステップは、
前記測定ステップにより測定された、複数の前記受信場
所に関する複数の前記受信波強度から、同一の侵入物を
特定し、特定された前記侵入物について、複数の前記受
信場所に関する複数の前記受信波強度を比較することに
より、前記侵入物が人体であるか否かを識別している。

【０２０４】それゆえ、前記受信ステップにて、同一の
侵入物からの反射波を複数の前記受信場所で受信し、前
記人体判断ステップにて、それらの受信波強度を比較す
ることにより、侵入物が人体であるか否かを判断するこ
とができる。

【０２０５】これにより、請求項１乃至３の何れか１項
の作用効果に加えて、上記の人体判定方法とは別の方法
により人体を判定できるから、人体の侵入判定精度を更
に向上する効果を奏する。

【０２０６】請求項５の発明に係る侵入物検知方法は、
以上のように、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
方法において、前記人体判定ステップにおいて、前記侵
入物に対して照射した方向の異なる、前記受信波強度の
差を演算することによって、前記侵入物が二足歩行の人
間であるか、四足歩行の動物であるかを識別している。

【０２０７】これにより、請求項１乃至４の何れか１項
の作用効果に加えて、二足歩行の人間を、四足歩行の動
物と区別できる。

【０２０８】請求項６の発明に係る侵入物検知装置は、
以上のように、検知エリア内の侵入物を、電波を照射す
る送信手段を用いて検知する侵入物検知装置であって、
前記送信手段が、前記侵入物に対して異なる方向から照
射することによって前記侵入物において照射される領域
の広さを異ならせるように、前記送信手段から異なる方
向へ走査して、または複数の異なる位置に設けた前記送
信手段から、電波を検知エリア内に送信するようになっ
ており、前記送信電波の反射波を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された受信波強度を測定する
受信波強度測定手段と、前記送信手段によって異なる方
向から照射された領域の広さの差異に応じて、測定され
た前記受信波強度に基づいて、人体が前記検知エリア内
に侵入したか否かの判定を行う人体判定手段とを備える
構成である。

【０２０９】それゆえ、上記人体判定手段は、測定され
た受信波強度に基づいて、侵入物が人体であるか、その
他の車両や小動物であるかを的確に判定することができ
る。これにより、視界不良状態であっても侵入者の検知
を行い、誤検知が少なく信頼性の高い侵入物検知装置を
実現できるという効果を奏する。

【０２１０】また、物体を異なる方向から検知し、例え
ばそれぞれの受信波強度を比較することにより、検知し
た物体が人体であるか否かを識別することができるとい
う効果を奏する。

【０２１１】請求項７の発明に係る侵入物検知装置は、
以上のように、請求項１の構成において、前記人体判定
手段は、前記受信波強度を設定変更可能な閾値と比較す
ることにより、前記判定を行う構成である。

【０２１２】それゆえ、上記人体判定手段は、上記受信
波強度を所定の閾値と比較することによって、検知エリ
ア内の侵入物が人体であるか否かを判定する。

【０２１３】これにより、請求項１の作用効果に加え
て、判定結果に応じた閾値の設定変更により、上記閾値
を最適化することが可能となり、人体の判定精度を更に
向上することができるという効果を奏する。

【０２１４】請求項８の発明に係る侵入物検知装置は、
以上のように、請求項７の構成において、前記人体判定
手段は、複数の人体データに基づく学習機能によって、
前記閾値を設定する構成である。

【０２１５】これにより、請求項７の作用効果に加え
て、より的確な閾値を設定することが可能になり、該閾
値に基づいて人体の検知精度を向上することができると
いう効果を奏する。

【０２１６】請求項９の発明に係る侵入物検知装置は、
以上のように、請求項８の構成において、前記人体判定
手段は、定期的に前記閾値を設定する構成である。

【０２１７】これにより、例えば、季節に応じた侵入者
の服装変化や侵入物検知装置の経年変化に的確に対応し
た前記閾値が得られるため、請求項８の作用効果に加え
て、侵入物検知装置のメンテナンスを容易にしながら、
人体の検知精度を向上することができるという効果を奏
する。

【０２１８】請求項１０の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、請求項６乃至９ののいずれか１項の
構成において、前記人体判定手段は、前記受信波強度の
時間平均値に基づいて前記判定を行う構成である。

【０２１９】それゆえ、侵入物の移動や回転等に起因し
て、受信波強度が時間的に変化する場合であっても、侵
入物で反射された受信波強度の安定値を得ることができ
るので、請求項６乃至９のいずれか１項の作用効果に加
えて、侵入物が移動や回転などを行っている場合でも、
誤検知が少なく信頼性の高い侵入物検知装置を実現でき
るという効果を奏する。

【０２２０】請求項１１の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、請求項６乃至９のいずれか１項の構
成において、前記人体判定手段は、前記受信波強度に時
間的変動が生じているときにのみ、侵入物は人体である
と判定する構成である。

【０２２１】これにより、請求項６乃至９のいずれか１
項の作用効果に加えて、各種ノイズ等に起因する誤検知
を低減して、人体の侵入判定精度を更に向上できるとい
う効果を奏する。

【０２２２】請求項１２の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、請求項６乃至１１のいずれか１項の
構成において、前記受信手段は、異なる場所に設けた複
数の前記受信手段であり、前記人体判定手段は、前記受
信波強度測定手段によって測定された、複数の前記受信
手段の複数の前記受信波強度から、同一の侵入物を特定
する同一物特定手段と、前記同一物特定手段によって特
定された前記侵入物について、複数の前記受信手段の複
数の前記受信波強度を比較することにより、前記侵入物
が人体であるか否かを識別する人体識別手段とを備える
構成である。

【０２２３】上述のように、照射された電波が物体にて
反射する際の反射方向は、物体の形状に依存するから、
侵入物が人体であるか否かを判断することができる。

【０２２４】これにより、請求項６乃至１１の何れか１
項の作用効果に加えて、上記の人体判定手段とは別の手
段により人体を判定できるから、人体の侵入判定精度を
更に向上できるという効果を奏する。

【０２２５】請求項１３の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、請求項６乃至１２のいずれか１項の
構成において、前記送信手段は、異なる位置に設けた複
数の前記送信手段であり、前記受信手段は、複数の前記
送信手段にそれぞれ対応する複数の受信手段であり、前
記人体判定手段は、前記受信波強度測定手段によって測
定された複数の受信手段による複数の前記受信波強度か
ら、同一の侵入物を特定する同一物特定手段と、複数の
前記受信波強度を比較することにより、特定した前記侵
入物が人体であるか否かを識別する人体識別手段とを備
える構成である。

【０２２６】それゆえ、複数の送信手段が同一の侵入物
に対し異なる方向から電波を照射し、前記人体判断手段
が、それぞれの反射波の受信波強度を比較することによ
り、侵入物が人間であるか否かを判断することができ
る。

【０２２７】これにより、請求項６乃至１２の何れか１
項の作用効果に加えて、上記の人体判定手段とは別の手
段で、侵入物が人体であるか否かを判別できるから、人
体の侵入判定精度を更に向上することができるという効
果を奏する。

【０２２８】請求項１４の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、請求項６乃至１３のいずれか１項の
構成において、前記送信手段は、異なる方向へ電波を送
信するものであり、前記人体判定手段は、前記受信波強
度測定手段によって測定された、異なる方向への送信に
それぞれ対応する複数の前記受信波強度から、同一の侵
入物を特定する同一物特定手段と、前記同一物特定手段
によって特定された前記侵入物について、異なる方向へ
の送信にそれぞれ対応する複数の前記受信波強度を比較
することにより、前記侵入物が人体であるか否かを識別
する人体識別手段とを備える構成である。

【０２２９】それゆえ、前記送信手段が異なる方向へ電
波を照射するから、同一の侵入物が検知エリア内を移動
する場合には、前記送信手段は、侵入物に対して異なる
方向から電波を照射することになる。したがって、上述
と同様に、同一物特定手段により同一物と特定された侵
入物が、検知エリア内を移動するときに得られた反射波
の受信強度を比較することにより、侵入物が人間である
か否かを判断することができる。

【０２３０】これにより、請求項６乃至１３の何れか１
項の作用効果に加えて、上記の人体判定手段とは別の手
段で、侵入物が人体であるか否かを判別できるから、人
体の侵入判定精度を更に向上できるという効果を奏す
る。

【０２３１】請求項１５の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、請求項６乃至１４のいずれか１項の
構成において、前記受信波強度に基づいて、非検知エリ
アを設定する構成である。

【０２３２】それゆえ、受信波強度に基づいて、人体か
らの反射波判定の障害となる不要反射物の存在領域周辺
は非検知エリアとして設定され、不要反射物からの反射
波強度に埋もれることなく、人体の侵入判定を行うこと
ができる。

【０２３３】これにより、請求項６乃至１４のいずれか
１項の作用効果に加えて、不要反射物に起因する誤検知
や誤報を低減できるという効果を奏する。

【０２３４】請求項１６の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、請求項６乃至１５のいずれか１項の
構成において、所定の時間帯にのみ侵入物の通報を行う
構成である。

【０２３５】これにより、請求項６乃至１５のいずれか
１項の作用効果に加えて、特に侵入者を警戒すべき時間
帯を選択して通報を行わせることが可能となるという効
果を奏する。

【０２３６】請求項１７の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、請求項６乃至１６のいずれか１項の
構成において、ＦＭ−ＣＷ方式であって、侵入物の移動
方向を判定する構成である。

【０２３７】これにより、請求項６乃至１６のいずれか
１項の作用効果に加えて、侵入物である人体の移動方向
が判定可能であり、例えば侵入物検知装置に近づく人体
のみを判定することができるという効果を奏する。

【０２３８】請求項１８の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、請求項６乃至１７のいずれか１項の
構成において、ＦＭ−ＣＷ方式であって、前記人体判定
手段は予め取得した背景成分を差し引かれた前記受信波
強度に基づいて、前記判定を行う構成である。

【０２３９】それゆえ、前記受信手段で受信された受信
波から、予め取得した背景成分を差し引かれた前記受信
波強度に基づいて前記判定が行われるため、上記低域ノ
イズの影響を抑制しながら、検知エリアの侵入物が判定
される。

【０２４０】これにより、請求項６乃至１７のいずれか
１項の作用効果に加えて、従来検知範囲外とされていた
近距離での侵入者特定が可能になるという効果を奏す
る。また、人体は金属などに比較すると電波の反射率が
低いものの、近距離エリアでは人体でも高い反射率が期
待できるため、近距離情報を有効に利用することによっ
て、人体の検知感度自体が向上するという効果を併せて
奏する。

【０２４１】請求項１９の発明に係る侵入物検知装置
は、以上のように、前記人体判定手段が、前記侵入物に
対して照射した方向の異なる、前記受信波強度の差を演
算することによって、前記侵入物が二足歩行の人間であ
るか、四足歩行の動物であるかを識別する構成である。

【０２４２】これにより、請求項６乃至１８の何れか１
項の作用効果に加えて、二足歩行の人間を、四足歩行の
動物と区別できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の参考例に係る防犯センサの概略構成を
示すブロック図である。

【図２】図１の防犯センサにおいて、横軸に周波数、縦
軸に受信波電力をとったスペクトルデータの一例を示す
グラフである。

【図３】図１に示された防犯センサの動作フロー例を示
すフローチャートである。

【図４】非検知エリアデータを取得する初期設定モード
における上記防犯センサの動作フロー例を示すフローチ
ャートである。

【図５】人体反射電力データを取得する初期設定モード
における上記防犯センサの動作フロー例を示すフローチ
ャートである。

【図６】本発明の更なる参考例に係る防犯センサの概略
構成を示すブロック図である。

【図７】図６に示された防犯センサの動作フロー例を示
すフローチャートである。

【図８】ＦＭ−ＣＷ方式レーダシステムにおける理論
スペクトルを示すグラフである。

【図９】ＤＣ成分や低域ノイズのスペクトルを示すグラ
フである。

【図１０】実際のＦＭ−ＣＷ方式レーダシステムにおけ
るスペクトルを示すグラフである。

【図１１】ＦＭ−ＣＷ方式レーダシステムにおける送信
波，受信波，及び両者のフーリエ変換後の差信号との関
係を示すグラフである。

【図１２】図１１に対応し、侵入物が相対速度を持つ場
合の送信波，受信波，及び両者のフーリエ変換後の差信
号との関係を示すグラフである。

【図１３】本発明の実施形態に係る防犯センサの概要図
である。

【図１４】図１３に示された防犯センサの概略構成を示
すブロック図である。

【図１５】図１４に示された演算処理部において侵入物
の検知に関する構成を示すブロック図である。

【図１６】図１５に示されたデータ取得部における動作
を示すフローチャートである。

【図１７】図１５に示された判断処理部における動作を
示すフローチャートである。

【図１８】図１３に示された防犯センサの適用例を示す
概要図である。

【図１９】侵入物である人間および犬をセンサ部から見
た状態を示す模式図であり、（ａ）は、センサ部の対向
方向またはその反対方向に人間および犬が移動している
状態を示しており、（ｂ）は、センサ部正面を横切る方
向に人間および犬が移動している状態を示している。

【図２０】図１３に示された防犯センサにおいて、セン
サ部をさらに追加した構成を示す概要図である。

【図２１】図２０に示された防犯センサにおいて、電波
の送信のみを行なうセンサ部をさらに追加した構成を示
す概要図である。

【符号の説明】

１防犯センサ（侵入物検知装置）２センサ部（送受信手段）３比較部４記憶部５演算処理部６設定入力部７表示部８警報装置９通報装置１０管理・警備者１１防犯センサ１２時計部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開2000−3478（ＪＰ，Ａ) 特開2000−101903（ＪＰ，Ａ) 特開平11−6874（ＪＰ，Ａ) 特開平10−62526（ＪＰ，Ａ) 特開平９−185775（ＪＰ，Ａ) 特開平10−319116（ＪＰ，Ａ) 特開2000−338231（ＪＰ，Ａ) 特開2000−266861（ＪＰ，Ａ) 特開2003−121534（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/64 G01S 13/00 - 13/95 G01V 3/00 G01N 22/00 G08B 13/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】検知エリア内の侵入物を、電波を照射する
送信手段を用いて検知する侵入物検知方法であって、前記侵入物に対して異なる方向から照射することによっ
て前記侵入物において照射される領域の広さを異ならせ
るように、前記送信手段から異なる方向へ走査して、ま
たは複数の異なる位置に設けた前記送信手段から、電波
を検知エリア内に送信する送信ステップと、前記送信ステップにより送信された前記電波の反射波を
受信する受信ステップと、前記受信ステップにより受信された前記反射波に基づい
て、受信波強度を測定する測定ステップと、前記送信ステップにおいて異なる方向から照射された領
域の広さの差異に応じて、前記測定ステップにより測定
された前記受信波強度に基づいて、前記侵入物が人体で
あるか否か判定する人体判定ステップとを含むことを特
徴とする侵入物検知方法。
【請求項２】前記人体判定ステップは、前記受信波強度
が所定範囲内である場合には、前記侵入物が人体である
と判定することを特徴とする請求項１に記載の侵入物検
知方法。
【請求項３】前記人体判定ステップは、前記受信波強度
に時間的変動が生じている場合には、前記侵入物が人体
であると判定することを特徴とする請求項１または２に
記載の侵入物検知方法。
【請求項４】前記受信ステップは、前記反射波を複数の
受信場所で受信しており、前記人体判定ステップは、前記測定ステップにより測定された、複数の前記受信場
所に関する複数の前記受信波強度から、同一の侵入物を
特定し、特定された前記侵入物について、複数の前記受信場所に
関する複数の前記受信波強度を比較することにより、前
記侵入物が人体であるか否かを識別することを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれか１項に記載の侵入物検知方
法。
【請求項５】前記人体判定ステップにおいて、前記侵入
物に対して照射した方向の異なる、前記受信波強度の差
を演算することによって、前記侵入物が二足歩行の人間
であるか、四足歩行の動物であるかを識別することを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の侵入物
検知方法。
【請求項６】検知エリア内の侵入物を、電波を照射する
送信手段を用いて検知する侵入物検知装置であって、前記送信手段が、前記侵入物に対して異なる方向から照
射することによって前記侵入物において照射される領域
の広さを異ならせるように、前記送信手段から異なる方
向へ走査して、または複数の異なる位置に設けた前記送
信手段から、電波を検知エリア内に送信するようになっ
ており、前記送信電波の反射波を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された受信波強度を測定する
受信波強度測定手段と、前記送信手段によって異なる方向から照射された領域の
広さの差異に応じて、測定された前記受信波強度に基づ
いて、人体が前記検知エリア内に侵入したか否かの判定
を行う人体判定手段とを備えることを特徴とする侵入物
検知装置。
【請求項７】前記人体判定手段は、前記受信波強度を設
定変更可能な閾値と比較することにより、前記判定を行
うことを特徴とする請求項６に記載の侵入物検知装置。
【請求項８】前記人体判定手段は、複数の人体データに
基づく学習機能によって、前記閾値を設定することを特
徴とする請求項７に記載の侵入物検知装置。
【請求項９】前記人体判定手段は、定期的に前記閾値を
設定することを特徴とする請求項８に記載の侵入物検知
装置。
【請求項１０】前記人体判定手段は、前記受信波強度の
時間平均値に基づいて前記判定を行うことを特徴とする
請求項６乃至９のいずれか１項に記載の侵入物検知装
置。
【請求項１１】前記人体判定手段は、前記受信波強度に
時間的変動が生じているときにのみ、侵入物は人体であ
ると判定することを特徴とする請求項６乃至９のいずれ
か１項に記載の侵入物検知装置。
【請求項１２】前記受信手段は、異なる場所に設けた複
数の前記受信手段であり、前記人体判定手段は、前記受信波強度測定手段によって測定された、複数の前
記受信手段の複数の前記受信波強度から、同一の侵入物
を特定する同一物特定手段と、前記同一物特定手段によって特定された前記侵入物につ
いて、複数の前記受信手段の複数の前記受信波強度を比
較することにより、前記侵入物が人体であるか否かを識
別する人体識別手段とを備えることを特徴とする請求項
６乃至１１のいずれか１項に記載の侵入物検知装置。
【請求項１３】前記送信手段は、異なる位置に設けた複
数の前記送信手段であり、前記受信手段は、複数の前記送信手段にそれぞれ対応す
る複数の受信手段であり、前記人体判定手段は、前記受信波強度測定手段によって測定された複数の受信
手段による複数の前記受信波強度から、同一の侵入物を
特定する同一物特定手段と、複数の前記受信波強度を比較することにより、特定した
前記侵入物が人体であるか否かを識別する人体識別手段
とを備えることを特徴とする請求項６乃至１２のいずれ
か１項に記載の侵入物検知装置。
【請求項１４】前記送信手段は、異なる方向へ電波を送
信するものであり、前記人体判定手段は、前記受信波強度測定手段によって測定された、異なる方
向への送信にそれぞれ対応する複数の前記受信波強度か
ら、同一の侵入物を特定する同一物特定手段と、前記同一物特定手段によって特定された前記侵入物につ
いて、異なる方向への送信にそれぞれ対応する複数の前
記受信波強度を比較することにより、前記侵入物が人体
であるか否かを識別する人体識別手段とを備えることを
特徴とする請求項６乃至１３のいずれか１項に記載の侵
入物検知装置。
【請求項１５】前記受信波強度に基づいて、非検知エリ
アを設定することを特徴とする請求項６乃至１４のいず
れか１項に記載の侵入物検知装置。
【請求項１６】所定の時間帯にのみ侵入物の通報を行う
ことを特徴とする請求項６乃至１５のいずれか１項に記
載の侵入物検知装置。
【請求項１７】ＦＭ−ＣＷ方式であって、侵入物の移動
方向を判定することを特徴とする請求項６乃至１６のい
ずれか１項に記載の侵入物検知装置。
【請求項１８】ＦＭ−ＣＷ方式であって、前記人体判定
手段は予め取得した背景成分を差し引かれた前記受信波
強度に基づいて、前記判定を行うことを特徴とする請求
項６乃至１７のいずれか１項に記載の侵入物検知装置。
【請求項１９】前記人体判定手段が、前記侵入物に対し
て照射した方向の異なる、前記受信波強度の差を演算す
ることによって、前記侵入物が二足歩行の人間である
か、四足歩行の動物であるかを識別することを特徴とす
る請求項６乃至１８のいずれか１項に記載の侵入物検知
装置。