JP3895047B2 - 盗聴器検知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内や電話回線等に仕掛けられた無線送信方式の盗聴器の有無及びその位置を検知する盗聴器検知装置に関し、特に検知の自動化、精度の向上、位置探索作業の効率化を可能とする盗聴器検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
盗聴した音声を無線により盗聴者へ送信する従来の電波式盗聴器の存在を検知する装置としては、第１に、簡単なものとして、盗聴器が発する電磁波を検知し、その電磁波の有無又は電磁波強度に応じ、音、メータ表示といった手段により盗聴器が存在する可能性を警告するものがあった。また、第２に、音声、純音などをスピーカより送出しつつ、広帯域受信機の受信周波数をスキャンしながら、スピーカ送出信号と受信信号とを比較し、同一の信号を持つ電波が受信された場合に、盗聴器が仕掛けられているとして警告を出すものもあった。この第２の従来技術は、例えば、特公昭５７−６０６６号公報、特開昭４９−２４０８９号公報、特開平９−１３９７６８号公報、特開平９−２７５４４６号公報に開示されるものである。
【０００３】
また上記第１、第２の従来の盗聴器検知装置は、盗聴器位置を探索するための装置としても利用されている。例えば、第１の従来技術に係る装置で盗聴器位置を探索するために用いられる方法は、その受信感度を順次下げていくことにより、盗聴器の設置位置を絞り込んでいくというものである。一方、第２の従来技術に係る装置で用いられる方法は、スピーカより発生する音量を順次下げていくことにより、盗聴器の設置位置を絞り込んでいくものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば、通常の室内環境を考えてみると、テレビ、ラジオ、蛍光灯、電子レンジなど、盗聴器以外にも微弱電波を発生する機器が多数存在する。よって、上記第１の従来技術には、電波が存在することにより、単純に盗聴器が存在すると結論づけることはできないという問題があった。そのため第１の従来技術によって盗聴器を確実に検出するためには、訓練を積んだ、経験・知識の豊富なオペレータによる操作が必須であり、人手を煩わせずに自動的に盗聴器を検出することには適していないという問題があった。
【０００５】
また第２の従来技術には、次に挙げる理由から、スピーカからの送出信号と受信信号との比較結果が不安定になる場合があり、盗聴器有無の判定誤りが生じるという問題があった。比較結果が不安定となる第１の理由は、盗聴器からの電波のＳ／Ｎ比が良くない場合があるということである。例えば、電話盗聴器など電話回線上に盗聴器が仕掛けられており、盗聴器（電波発信源）が盗聴器検知装置のある場所（電話受話器前など）から離れた場所に存在する場合や、盗聴器からの送出電波が非常に微弱である場合や、盗聴器検知装置の設置場所がたまたま受信状態の悪い場所であった場合などがそのような場合に該当する。また第２の理由は、テレビ・ラジオ、その他業務、アマチュア無線電波などの一般放送電波には、音声信号が必ずと言えるほど含まれており、スピーカより送出した音声信号と類似した信号を持つ合法的な電波が絶えず飛び交っているということである。
【０００６】
これら２つの理由のうち、第１の理由に関しては、スピーカから送出する純音の近傍周波数のみを通過帯域とするバンドパスフィルタを広帯域受信機の後段に設けることにより、ノイズ成分がカットされるので多少の改善が期待される。しかし、第２の理由に対しては、一般放送電波の信号は音声、音楽など広帯域信号であり、前記送出純音と同じ周波数成分の信号も含んでいるため、前記バンドパスフィルタを設けても、これら一般放送電波の信号から絶えず純音出力が得られる結果となる。すなわち、バンドパスフィルタを設けるという方法では、判定誤りを回避することはできない。
【０００７】
また、盗聴器位置を探索することに関しては、第１、第２の従来技術に関する上述の方法は、装置から盗聴器までの距離がある程度まで絞られていれば、第１の従来技術に関しては電波、第２の従来技術に関しては音波の強度の変化を検知することが期待できる。しかし、電波又は音波は平面波としての性格が強いため、装置から盗聴器までの距離が絞り込まれていない状態では、盗聴器からの距離が多少増減しただけでは、電波、音波の強度は大きくは変化しない。また、電波、音波の強度は、反射等の影響により環境によっては必ずしも距離に反比例して変化しない。よって、いずれの従来技術についても、盗聴器の位置を絞り込むためにはかなりの距離を移動しなければならず、数多くの試行回数が必要となり、探索作業の効率が低いという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、電波式盗聴器の有無を精度良く検知でき、また自動的な検知を可能とする盗聴器検知装置を提供し、また盗聴器の位置の探索作業を効率良く行うことができる盗聴器検知装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る盗聴器検知装置は、パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する音波発生手段と、電波を受信して音声信号を復調する無線受信手段と、復調された前記音声信号に対し、前記音波パルスに応じた前記時間圧縮処理を行うパルス圧縮手段と、前記パルス圧縮手段での時間圧縮処理結果における前記圧縮パルスの有無に基づいて前記盗聴器の有無を判断する判断手段とを有し、前記音波発生手段は、複数の前記音波パルスをランダムな時間間隔で発生し、前記判断手段は、複数の前記音波パルスに応じた複数の前記圧縮パルスに基づいて前記盗聴器の有無を判断することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、音波発生手段は、パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する。例えば、そのような音波パルスは、周波数が線形に増加、又は減少する時間引き伸しパルス（Time-Stretched Pulses）であり、これはチャープパルスとも呼ばれている。時間引き伸しパルスとは、瞬時周波数が低周波数から高周波数へ、或いは高周波数から低周波数へと有限の時間をかけて順次推移するものである。この時間引き伸しパルスに対する前記時間圧縮処理は、当該パルスに対して、当該パルスの時間波形を時間軸上で反転した波形をインパルスレスポンスとして持つフィルタ（以下、マッチドフィルタと呼ぶ）を掛けるという処理であり、当該時間圧縮処理により、パワーが時間軸上の１点に集中したパルス（圧縮パルス）に変換されることが知られている。盗聴器検知の精度・信頼性を向上させ、また自動検知を可能とするため、本発明に係る盗聴器検知装置は、盗聴器に受信させるための音として、上記時間引き伸しパルスのような音波パルスを用いる。そして、パルス圧縮手段が、受信された音声信号に対してマッチドフィルタリング処理といった時間圧縮処理を施す。時間圧縮処理により、パルス継続時間長にわたって分散していた音波パルスのエネルギは時間軸上の１点に集中され、得られる圧縮パルスの振幅は相対的に非常に大きなものとなる。一方、前記音波パルスではない一般の放送電波信号や、ノイズ信号は、前記音波パルスのようなパワーの時間軸上の１点への集中は起きない。また前記音波パルスは、周波数が所定の規則で推移する特殊な信号であるため、類似信号が一般放送電波中に存在する確率は極めて低い。従って、受信された音声信号にノイズ成分が多く重畳している場合であっても、時間圧縮処理を施すことにより、著しくＳ／Ｎ比が改善される。つまり、圧縮パルスの有無は正確かつ容易に検知される。判断手段は、従来技術のように音波発生手段から出力した音声・純音などを表す音声信号と無線受信手段により受信され復調された音声・純音などを表す音声信号とを単純に比較するのではなく、この圧縮パルスが得られるか否かを判定基準として盗聴器の有無を精度良く判断する。
【００１２】
上述したように前記音波信号は特殊な信号であり、類似信号が一般放送電波やノイズ中に存在する確率は低い。しかし本発明によれば、さらに前記音波パルスを複数個、順次送出し、時間圧縮処理の結果、それらの全部、又は所定複数個数以上について圧縮パルスが得られたことをもって、盗聴器の有無を判断することにより確実に誤検出を除去し、盗聴器検出精度を更に高めることができる。
【００１３】
本発明は、前記音波発生手段がランダムな時間間隔で前記複数の音波パルスを発生することを特徴とするものである。もし、何らかの人工的な、又は自然現象により音波パルスと類似信号を生じる電波又は音波の信号源があったとした場合、それが周期的に類似信号を発生する可能性は比較的高い。もし、音波発生手段が周期的に音波パルスを発生するとした場合、たまたまそのような信号源の周期と一致すると、類似信号によって判断手段での判定基準の個数の圧縮パルスが生じ、誤検出となる可能性がある。本発明によれば、複数の音波パルスをランダムな間隔で発することにより、類似信号により判定基準以上の多数の圧縮パルスが偶発的に生じる可能性が一層低減される。
【００１４】
また、本発明は、盗聴した音を無線送信する盗聴器を検知する盗聴器検知装置であって、パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する音波発生手段と、電波を受信して音声信号を復調する無線受信手段と、復調された前記音声信号に対し、前記音波パルスに応じた前記時間圧縮処理を行うパルス圧縮手段と、前記パルス圧縮手段での時間圧縮処理結果における前記圧縮パルスの有無に基づいて前記盗聴器の有無を判断する判断手段と、を有し、前記音波発生手段は、周波数の推移率が互いに異なる複数の前記音波パルスを順次発生し、前記判断手段は、複数の前記音波パルスに応じた複数の前記圧縮パルスに基づいて前記盗聴器の有無を判断すること、を特徴とする。同様にもし、何らかの繰り返し類似信号を発生する信号源があったとした場合、それが毎回ほぼ同一の周波数推移率（スイープ率）を伴うパルスを発生する可能性は比較的高い。よってもし、たまたまそのような信号源のパルス波形と一致すると、類似信号によって判断手段での判定基準の個数の圧縮パルスが生じ、誤検出となる可能性がある。本発明によれば、複数の音波パルスの周波数推移率をパルス間で異ならせることにより、類似信号により判定基準以上の多数の圧縮パルスが偶発的に生じる可能性が一層低減される。例えば、スイープ率はランダムに変化させられる。
【００１５】
また、本発明は、盗聴した音を無線送信する盗聴器を検知する盗聴器検知装置であって、パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する音波発生手段と、電波を受信して音声信号を復調する無線受信手段と、復調された前記音声信号に対し、前記音波パルスに応じた前記時間圧縮処理を行うパルス圧縮手段と、前記パルス圧縮手段での時間圧縮処理結果における前記圧縮パルスの有無に基づいて前記盗聴器の有無を判断する判断手段と、を有し、前記盗聴器に受信される音波パルスが受けたドップラ効果を、前記無線受信手段により受信された音波パルスから検出し、当該ドップラ効果から求められる前記盗聴器と前記音波発生手段との相対運動情報に基づいて当該盗聴器の位置情報を取得する位置情報取得手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、静止した盗聴器に対して音波発生手段を移動させることにより、音波発生手段から発せられた音波パルスと、盗聴器で受信された音波パルスとの間にはドップラ効果に伴う時間軸の差異が生じうる。例えば、音波発生手段が盗聴器に近づくような向きに移動する場合には、盗聴器で受信される音波の時間軸は、音波発生手段から発せられる音波の時間軸に比べて圧縮される。逆に、遠ざかる場合には、伸長される。よって、位置情報取得手段は、例えばその圧縮・伸長の違いに基づいて、音波発生手段が盗聴器に近づいているのか、盗聴器から遠ざかっているのかを判断することができ、盗聴器が音波発生手段の位置からその進行方向側の領域にあるのか、後方側の領域にあるのかといった位置情報を取得する。また、一定の方向に音波発生手段を移動させて圧縮・伸長が反転した場合には、その反転位置を通り音波発生手段の進行方向と直交する平面近傍に盗聴器が存在するという位置情報が得られる。
【００１７】
本発明の好適な態様においては、前記音波発生手段が複数の前記音波パルスを順次、発生し、前記位置情報取得手段が前記音波パルスの前記無線受信手段による受信間隔と前記音波発生手段による発生間隔との相違に基づいて前記ドップラ効果を検出することを特徴とする。この態様においては、ドップラ効果は、受信手段により受信された音波パルス（これは、盗聴器で受信された音波パルスに相当する）の時間間隔が、音波発生手段から発せられた当初の音波パルスの時間間隔より短いか長いかに基づいて検出される。つまり、時間間隔が当初より短くなるときは、音波発生手段は盗聴器に近づいており、時間間隔が当初より長くなるときは、音波発生手段は盗聴器から遠ざかっていると判断することができる。
【００１８】
また別の本発明の好適な態様においては、前記位置情報取得手段が前記音波パルスの前記無線受信手段による受信時の周波数と前記音波発生手段による発生時の周波数との相違に基づいて前記ドップラ効果を検出することを特徴とする。この態様においては、ドップラ効果は、受信手段により受信された音波パルスの周波数が、音波発生手段から発せられた当初の音波パルスの周波数より高い方にシフトしているか低い方にシフトしているかに基づいて検出される。つまり、周波数が当初より高くなるときは、音波発生手段は盗聴器に近づいており、周波数が当初より低くなるときは、音波発生手段は盗聴器から遠ざかっていると判断することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態である盗聴器検知装置について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は本発明を適用した盗聴器検知装置の概略の構成を示すブロック図である。本装置は、大きくは音波発生手段２と無線受信手段４と表示装置６と、それらの制御及び得られたデータの処理を行う中央処理装置（Central Processing Unit、以下ＣＰＵ）８とを含んで構成される。音波発生手段２は、空間に音響波である音波パルスを送出するため手段で、メモリ１０、Ｄ／Ａ変換器１２、低域通過フィルタ（Low Pass Filter、以下ＬＰＦ）１４、アンプ１６、スピーカ１８を含んで構成される。Ｄ／Ａ変換器１２は、ＣＰＵ８から命令を受け、メモリ１０にディジタル信号として予め記憶された時間引き伸しパルスデータ２０をアナログ信号へ変換する。アナログ化された信号はＬＰＦ１４により高周波数成分がカットされ、アンプ１６にて増幅された後、スピーカ１８により空中に音響信号として送出される。ここで、送出しようとする音響信号の最高周波数をｆHとすると、Ｄ／Ａ変換器１２は、最低でもｆHの２倍の周波数でサンプリングできるものである必要がある。またＬＰＦ１４はＤ／Ａ変換器１２のサンプリング周波数の１／２のカットオフ周波数をもつアンチエイリアシングフィルタであり、スピーカ１８は所望の送出信号の持つ最高周波数ｆHまで出来るだけフラットな出力特性を持つものが望ましい。
【００２１】
無線受信手段４は、盗聴器から空間に送出された電磁波を受信するための手段で、空中線３０、広帯域受信機３２、ＬＰＦ３４、Ａ／Ｄ変換器３６、メモリ３８を含んで構成される。空中線３０、広帯域受信機３２により、所望の周波数の電磁波が選択受信、復調され、可聴周波数の電気的信号（以下、音声信号と記す）へと変換される。復調により得られた音声信号はＬＰＦ３４を通過後、ＣＰＵ８からの命令を受けＡ／Ｄ変換器３６によりデジタル信号へと変換されメモリ３８に保持される。なお、Ａ／Ｄ変換器３６は前記スピーカ１８より送出した時間引き伸しパルスの持つ最高周波数ｆHの最低２倍の周波数でサンプリングできる必要がある。またＬＰＦ３４はＡ／Ｄ変換器３６のサンプリング周波数の１／２のカットオフ周波数をもつアンチエイリアシングフィルタである。
【００２２】
ＣＰＵ８は、例えばパルス圧縮処理４０、盗聴器有無判断処理４２、位置情報取得処理４４などの処理を行う。このうちパルス圧縮処理４０では、無線受信手段４により受信されメモリ３８に保持された音声信号に、音波発生手段２からの送出の際に用いたメモリ１０に保持されている時間引き伸しパルスデータ２０を時間軸上で反転したデータを用いてマッチドフィルタリング処理を施す。すなわち、ＣＰＵ８はパルス圧縮手段として機能する。
【００２３】
ここでマッチドフィルタリング処理について簡単に説明する。一般に時間的に瞬時周波数の上昇する時間引き伸しパルスをＮ点ＦＦＴした信号は、（１）式、（２）式で表現される。
【００２４】
【数１】
ここで Ｘ*はＸの複素共役を表す。ｎ＝Ｎ／２においてＸ(n)が実数であるという条件から次式で表される関係が得られる（鈴木陽一他、時間引き延ばしパルスの設計法に関する考察、信学技法ＥＡ９２−８６）。
【００２５】
【数２】
また、この式においてｋは瞬時周波数の推移率（以下、スイープ率と称す）に対応する定数で、ｋの逆数に比例してスイープ率は大きくなる、すなわち急激に周波数が変化する。また、この時間引き伸しパルスのマッチドフィルタは位相の回転を巻き戻すフィルタであるため
【数３】
となる。一般に（１）式、（２）式で表現される時間引き伸しパルスは、音波発生手段２と盗聴器との相対運動によりドップラ効果を受けるので、ここではそのドップラ効果を受ける場合を考える。一般に、発信周波数ｆ0の発信源が速度ｖで受信源に向けて移動した場合、受信源でのドップラ効果を受けた周波数ｆは次式で表される。なお、ｃは音速を表している。
【００２６】
【数４】
例えば、ｖが正の場合、受信された音波パルスの周波数ｆは音波発生手段での当初周波数ｆ0より高い周波数にシフトし、逆にｖが負の場合、ｆはｆ0より低い周波数にシフトする。
【００２７】
また、（４）式、（５）式におけるｎは、サンプリング周波数をｆsとした場合、周波数ｆとの間に、ｆ=ｆs・ｎ／Ｎという比例関係がある。従って（４）式、（５）式におけるｎに関しても、（６）式におけるｆと同様なドップラ効果の影響を受ける。従って、音波発生手段２から送出される音波パルスが時間引き伸しパルスであった場合、ドップラ効果を受けた受信信号を周波数軸で表現すると（１）、（２）及び（６）式より
【数５】
となる。すなわち、ドップラ効果を受けた時間引き伸しパルスはスイープ率に対応する定数ｋが 、ｋ（(ｃ−ｖ)／ｃ）2≡ｋ'へと変化した時間引き伸しパルスとなる。ここでドップラ効果の影響を受けた（７）、（８）式で表される信号に、（４）、（５）式で表される送出した時間引き伸しパルスのマッチドフィルタを畳み込むと、周波数軸では掛け算となり、
【数６】
と表される。マッチドフィルタリング処理されたＸ(n)は、音源の移動速度ｖが０の場合にはｋ'＝ｋとなることから、時間軸上の一点に圧縮されたパルスを意味する。一方、ｖが０でない場合は（９）、（１０）式が表す波形は圧縮のされ方が不完全なパルス状波形となる。しかし、スピーカの移動速度ｖが十分に遅い場合にはｋ'はｋに近い値をとり、完全な鋭いパルスとはならないまでも充分にパワーが集中したパルス状波形となる（実際にはスイープ率の極めて高い時間引き伸しパルスになる）。
【００２８】
単に盗聴器の有無を調べる際には、スピーカ１８は基本的に移動せずに音波パルスが発せられる。また盗聴器も一般には動かないので、無線受信手段４が音波パルスを受信した盗聴器からの無線電波を検知した場合には、ＣＰＵ８でのマッチドフィルタリング処理（パルス圧縮処理４０）にて、完全な圧縮パルス信号が得られるはずである。また、スピーカ１８と盗聴器が相対運動している場合でも、パワーが集中したほぼ完全に近い圧縮パルス信号波形が得られるはずである。よって、ＣＰＵ８はそれらの圧縮パルス信号が得られた場合には、盗聴器有無判断処理４２により盗聴器が存在すると判定し、結果を表示装置６に表示する。すなわち、ＣＰＵ８はここで盗聴器の有無を判断する判断手段として機能している。
【００２９】
表示装置６は例えば画面表示可能な装置であるが、盗聴器の有無の判断結果を通知する目的にはその他、警告灯であるランプ、警告音を出すスピーカなど注意を引くあらゆる手段を用いることができる。また表示装置６は盗聴器検知装置の本体の近傍にある必要はなく、電話線を介し、離れた場所に設置されていてもよい。これにより、検知装置本体を一又は複数のユーザの各監視対象室内に配置し、無人で自動的に盗聴器の有無を検知する動作を行わせしめ、遠隔にいる管理者が表示装置６上でその結果を集中的に監視し、警告が発せられた場合にのみ、現地に赴いて、後述する盗聴器の探索、除去作業を行うことができ、盗聴器に対する警備作業が極めて効率的に行われる。
【００３０】
なお、本装置は、広帯域受信機３２が、盗聴器により使用される可能性がある電波の周波数帯を例えば順次、受信周波数を変えながら受信し、ＣＰＵ８が各周波数において上述のマッチドフィルタリング処理、及び圧縮パルスの検知を行って盗聴器の検知を試みる。また、ここでは広帯域受信機３２は、例えば多くの盗聴器が使用するＦＭ変調方式に対応しているが、その他のＡＭ変調、ＳＳＢ変調等の変調方式に対応していてもよく、また盗聴器により使用される可能性がある複数の変調方式にも対応していることが好ましい。また、盗聴器がスクランブルを掛けていることを想定して、予想されるスクランブルを解除できるように備えることも盗聴器検知の信頼性を向上させるのに有効である。なお、表示装置６には、盗聴器が検知された時の電波の周波数、変調方式などの条件を同時に示すようにしてもよい。
【００３１】
ちなみに、上述した時間引き伸しパルスを音波パルスとして発信し、マッチドフィルタリング処理といった時間圧縮処理を行う本発明の方法は、高いＳ／Ｎ比を得ることができる。しかし、より検出精度、信頼性を高めるためには、１個の時間引き伸しパルスだけでの検知ではなく、複数個の時間引き伸しパルスによる検知とすることができる。例えば、スピーカ１８より送出する時間引き伸しパルスを複数発ランダムな間隔で送出する、或いはスイープ率（前記、瞬時周波数の推移率）をランダムに変化させるなどして、それら送出信号に対応するマッチドフィルタ処理を施すことにより、一層の盗聴器検知精度の向上をはかることが可能である。
【００３２】
本装置は、盗聴器の有無を容易に、かつ精度良く検知できるだけでなく、その位置を探索するのにも有効である。次に、この本装置による盗聴器の位置探索について説明する。この探索処理は、一般に無線式盗聴器の存在が確認された後に行われる。よって、ここでは、本装置により無線式盗聴器の存在が確認され、さらにその無線式盗聴器の送信周波数が既知であるものとする。
【００３３】
探索作業においては、音波発生手段２は探索領域内で移動しながら音波パルスを発する。例えば、スピーカ１８と音波発生手段２の他の部分とが分離可能とされ、音波パルス発信位置が容易に移動可能に構成される。そのために例えばスピーカ１８とアンプ１６との間を、ある程度の長さを有するケーブル、或いは無線手段により接続することができる。もちろんこの無線手段は、検知された盗聴器と異なる周波数などを用いて無線受信手段４側の動作に影響を与えないように構成される。なお、ここでスピーカ１８の移動手段は、オペレータがスピーカを携帯して徒歩移動するという方法が最も簡単であろうが、必ずしもこれに限られるものではなく、その他、レールなどを設置し当該レールに沿ってモータなどで自動的に移動させるといった方法などでも構わない。音波発生手段２は、ＣＰＵ８から命令を受け、メモリ１０に予め記憶された時間引き伸しパルスデータ２０を周期ｔ0で繰り返しアナログ信号へと変換し、時間引き伸しパルス列をスピーカ１８から発する。
【００３４】
無線受信手段４においては、既知である盗聴器の送信周波数の電磁波が選択受信、復調され、音声信号へと変換される。
【００３５】
またＣＰＵ８は、上述の盗聴器有無の検知動作と同様、無線受信手段４により受信されメモリ３８に保持された受信信号に対し、マッチドフィルタリング処理を行う。ここでスピーカ１８の移動方向が盗聴器に近づく方向の場合には、ドップラ効果によりマッチドフィルタリング処理結果のパルス間隔は送出された時間引き伸しパルス間隔よりも短くなり、逆に盗聴器から遠ざかる方向の場合にはパルス間隔は長くなる。従って、当該パルス間隔と送出した時間引き伸しパルスの間隔との関係より、スピーカ１８が盗聴器に近づいているか、遠ざかっているか、つまり、盗聴器がスピーカ１８の移動方向前方領域に存在するか、後方領域に存在するかの判断が可能となり、この盗聴器の位置に関する情報を表示装置６に表示することにより、オペレータが盗聴器を探索することが可能となる。この盗聴器の位置情報を取得する処理はＣＰＵ８の位置情報取得処理４４によって行われる。
【００３６】
また盗聴器に近づいている時（ｖ＞０）には（９）式における（ｋ−ｋ'）は正に、逆に遠ざかっている時には（ｋ−ｋ'）は負になり、これらの場合に（９）式はそれぞれ瞬時周波数が時間とともに下降あるいは上昇する時間引き伸しパルスを意味する。従って、マッチドフィルタリング処理結果のパルス列の間隔をモニタリングする代りに、パルス単体の特性、つまり瞬時周波数が下降する時間引き伸しパルスか、上昇する時間引き伸しパルスかを調べることによっても盗聴器位置の探索ができる。
【００３７】
なお、本装置では、パルス単体の特性情報よりも安定に抽出することができるパルス間隔の情報を利用して探索を行っており、以下その具体的な内容を説明する。
【００３８】
まず、実際の処理上の問題として、第１に、移動しながら時間引き伸しパルスを送出すると、上述したように受信された時間引き伸しパルス自体もドップラ効果の影響を受けているため、マッチドフィルタ処理を施しても完全なパルス形状が得られず、各パルスの正確な位置を求めることが難しくなる。第２に、音の反射が存在するような実際の室内環境においては、室内音響特性に応じたインパルス応答の尾を引いた特性が受信信号に更に重畳する。これらの理由で、パルス間隔を安定して求めるのが難しい場合がある。本装置では、以下に説明するように、パワー重心処理、移動平均処理、パワー演算処理、反転位置決定処理手段などの適切な信号処理手段により正確な盗聴器位置の探索を可能としている。
【００３９】
図２は、本装置の位置情報取得処理４４における各機能の関連を表す機能ブロック図である。上述したように、位置情報取得処理４４は、マッチドフィルタリング処理データを基に、パワー重心処理部５０、移動平均処理部５２、パワー演算処理部５４、反転位置決定処理部５６の各部により実行される。
【００４０】
図３は、位置情報取得処理４４を説明するための模式図である。以下、この図を参照しつつ、各処理部５０〜５６について順に説明する。マッチドフィルタリング処理データは、パワー重心処理部５０に入力される。図４は、パワー重心処理部５０での概略の処理の流れを説明するためのブロック図である。マッチドフィルタリング処理の結果、図３（ａ）に示すパルス列データの波形Ｓ1(t)が得られる。図３（ａ）において、パルス状波形６０-1〜６０-3がそれぞれ時間引き伸しパルスに対応してマッチドフィルタリング処理により得られる圧縮パルスである。
【００４１】
パワー重心処理部５０では、まずパルス列データＳ1(t)に対し、その振幅を自乗し時間軸方向に積分することにより、振幅自乗の累積Ｓ2(t)を求める。図３（ｂ）にＳ2(t)が示されている。振幅自乗の累積は各パルス状波形ごとに行われ、各パルス状波形６０-1〜６０-3のそれぞれに対応して、振幅自乗値を累積した曲線６２-1〜６２-3が得られる（Ｓ６４）。
【００４２】
次にＳ2(t)から、その傾き関数（微分）Ｓ3(t)≡dＳ2(t)／dtが計算される。図３（ｃ）にＳ3(t)が示されている。Ｓ2(t)の各曲線６２-1〜６２-3のそれぞれに対応して、累積自乗の傾きの曲線６６-1〜６６-3が得られる（Ｓ６８）。
【００４３】
次の信号区間決定処理Ｓ７０では、まずＳ3(t)が予め設定されたしきい値 Ｐthよりも大きな値を取るか否かが調べられ、Ｐthを超えた場合にはそこにピークが存在すると判断される。そして例えば、そのしきい値を超える時間範囲におけるＳ3(t)の極大点がピークの位置とされる。その極大点は、Ｓ3(t)の１次導関数が０となることなどに基づいて決定される。このようにして例えば曲線６６-1〜６６-3それぞれのピーク値ｐ(1)、ｐ(2)、ｐ(3)が検出される。信号区間決定処理Ｓ７０では、そのピーク値ｐ(n)の所定の割合（ｘ％とする）を超える区間[ｔs(n)，ｔe(n)]を切り出し、その区間が信号区間と定義される。なお、ここでｎは各パルス状波形を区別するためのインデックスであり、例えば先頭からの順番を表す数字である。
【００４４】
処理Ｓ６４、Ｓ６８、Ｓ７０は、「マッチドフィルタリング処理により得られるデータは不完全ながらもパルス列データであるため、各パルス位置で急激な振幅（自乗値）の上昇、すなわち累積自乗値の傾きの増加が観られる。」という考えに基づいたものである。
【００４５】
次にパワー重心処理部５０は、Ｓ７０で決定された信号区間[ｔs(n)，ｔe(n)]に基づいて各パルス状波形６０のパワー重心を算出する。パワー重心は、次の（１１）式を満たすｔg(n)として定義される時間軸方向の位置であり、パワー重心処理部５０はこのパワー重心を算出して、この位置をｎ番目のパルス位置と定義する（Ｓ７２）。ちなみに、（１１）式が意味するところは、図３（ｂ）において、Ｓ2(t)がｔs(n)におけるＳ2(t)の値と、ｔe(n)におけるＳ2(t)の値との平均値をとる時刻がパワー重心であるということである。
【００４６】
【数７】
パワー重心処理部５０で定義された信号区間は、パワー演算処理部５４に提供され使用される。これについては後述する。
【００４７】
さて、パワー重心処理部５０で計算されたパワー重心は移動平均処理部５２に渡される。図５は、移動平均処理部５２及び反転位置決定処理部５６での概略の処理の流れを説明するためのブロック図である。移動平均処理部５２においては、まずパルス間隔の算出が行われる（Ｓ８０）。このパルス間隔は、パワー重心処理部５０にて得られたｎ番目、（ｎ＋１）番目のパルス位置の差を計算することにより求められる。すなわちｎ番目のパルスと（ｎ＋１）番目のパルスとのパルス間隔をdｔ(n)と表すと、dｔ(n)≡ｔg(n+1)−ｔg(n)である。
【００４８】
原理的には、ここで算出されたパルス間隔dｔ(n)が、送出した時間引き伸しパルスの間隔ｔ0に比して短いか長いかにより、スピーカ１８が盗聴器に近付いているか、遠ざかっているかが分かる。しかし、上述した理由により、dｔ(n)は必ずしも安定した結果とはならない場合がある。そこで全体の傾向を抽出するため、dｔ(n)に移動平均処理を施す。移動平均は、２種類のウィンドウ幅を用いて計算される。一つの移動平均パルス間隔dｔa1(n)は、パルス間隔dｔ(n)に対し、ａ1点移動平均を計算したものであり、もう一つの移動平均パルス間隔dｔa2(n)は、ａ2点移動平均を計算したものである。具体的にはdｔa1(n)、dｔa2(n)は、それぞれ次の（１２）、（１３）式に基づいて計算される（Ｓ８２，Ｓ８４）。
【００４９】
【数８】
なお、ここでａ2はａ1より大きく、dｔ(n)の局所的な不安定を取り除き、全体の傾向を抽出するのに必要十分な長さであるものとする。よって、dｔ(n)は平滑化されていないオリジナルのパルス間隔であり、一方、dｔa1(n)は平滑化がなされ、またdｔa2(n)は一層の平滑化がされている。
【００５０】
また、（１２）（１３）式においてｗa1(m)、ｗa2(m)はそれぞれ次式を満たす適切な移動平均重み係数である。
【００５１】
【数９】
このようにして求められた３つのパルス間隔情報 dｔ(n)、dｔa1(n)、dｔa2(n)は、後述する反転位置決定処理部５６での盗聴器位置検出のための処理において利用される。図６は、本装置における盗聴器位置検出処理に用いられるパルス間隔情報と後述するパワー情報とのパルス列に応じた変化の一例を示す説明図であり、図６（ａ）はパルス間隔データ dｔ(n)、dｔa1(n)、dｔa2(n)のパルス間での変化を示している。図において、横軸はパルスの順序ｎに対応する。なお、ｎは軸右向きに増加する、つまり右側ほど新しく観測されるパルスに対応する。図に表されるように、dｔ(n)よりもdｔa1(n)の方が滑らかに変化し、またdｔa1(n)よりもdｔa2(n)の方がさらに平滑化の度合いが高い。
【００５２】
なお、ここで（１２）、（１３）式、及び（１４）、（１５）式はそれぞれ、移動平均処理を行うウィンドウ幅ａ1、ａ2が奇数であるという前提での表現となっているが、平均区間［−(ａ1−１)/２，(ａ1−１)/２］及び［−(ａ2−１)/２, (ａ2−１)/２］の区間最大点(ａ1−１)/２、(ａ2−１)/２または区間最小点｛−(ａ1−１)/２｝、｛−(ａ2−１)/２｝を除いた区間にて偶数点での移動平均処理を行っても良い。また偶数点での移動平均処理を行う場合には、平均区間の中心点はデータdｔ(n)の取り得る離散点ｎよりも１／２だけずれるため、移動平均後のデータの取り得る離散点も１／２ずれることになる。よって、この場合、以降の処理において必要に応じて前記データのずれを考慮する。
【００５３】
次にパワー演算処理部５４について説明する。本発明の盗聴器検知装置は、例えばスピーカを持って探索対象室内を歩き回ることにより盗聴器位置を探索するものである。ここで一般にスピーカの音響波の放射指向性は、スピーカ前方に比べ、スピーカ後方では劣化する。従って、原理的にはスピーカが盗聴器の位置を通過した時点でスピーカから盗聴器に到達する音のパワーは急激に減少し、それに伴い盗聴器からの電波の復調信号のパワーも、その時点で急激に減少する。この現象は本装置での盗聴器位置の検知に利用される。
【００５４】
パワー演算処理部５４ではパワー重心処理部５０が決定した信号区間[ｔs(n)，ｔe(n)]において次式で計算されるパワー累積によりパルスパワーＰ(n)が決定される。
【００５５】
【数１０】
次に、パルスパワーＰ(n)のパルス間差分dＰ(n)=Ｐ(n+1)−Ｐ(n)が算出される。図６（ｂ）は、これらパルスパワーＰ(n)、パワーのパルス間差分dＰ(n)のパルスごとの変化を示している。図において、横軸は同図（ａ）に対応しており、パルスの順序ｎを表している。また縦軸はｄＢ単位でのパワーに対応している。
【００５６】
ちなみに、実際に盗聴器が仕掛けられる場所は、かなり入り組んだ場所である場合もあり、音の複雑な反射の結果、必ずしも盗聴器を通り越した瞬間にパワーは下がらず、通り越してしばらく進んでからパワーが下がる場合がある。そのため、本装置ではパワー減少の情報は、直接的に盗聴器位置を推定されるのではなく、次に述べる反転位置決定処理部５６によって補助的に利用される。
【００５７】
次に、反転位置決定処理部５６について説明する。反転位置決定処理部５６は、移動平均処理部５２が算出した３つのパルス間隔データ dｔ(n)、dｔa1(n)、dｔa2(n)と、パワー演算処理部５４が算出したパワー差分データdＰ(n)とを得て、以下に述べる処理により盗聴器位置に関する情報を求める。
【００５８】
パルス間隔の送出時と受信時とでの差は、ドップラ効果により原理的には、盗聴器を通り越した時点で符号が負から正へ反転するはずである。但し、スピーカ１８の移動速度のばらつきなどの影響でもその反転は生じる可能性がある。そこで、本装置では上述したように、処理Ｓ８４においてパルス間隔データdｔ(n)を十分滑らかに平滑化したデータであって局所的なパルス間隔変化の影響が少ないａ2点移動平均データdｔa2(n)を求め、反転位置決定処理部５６はこのdｔa2(n)と時間引き伸しパルス送出間隔ｔ0との差分を求め、その値の負から正への反転位置を盗聴器位置の第１次候補とする（Ｓ８６）。
【００５９】
次に反転位置決定処理部５６は、このようにして決定された第１次候補の妥当性を、パワー演算処理部５４で得られたパワー差分データdＰ(n)に基づいて検討する（Ｓ８８）。上述したようにパワーは盗聴器位置を通り越した近傍で減少する。そこで第１次候補とされた位置Ｑに対して適切に設定された区間[Ｑ−Δ，Ｑ＋Δ]において、予め設定されたしきい値dＰth（＜０）に達するような激しいパワーの減少を伴うか否かを判定し、第１次候補が妥当なものであるかどうかが判断される。具体的にはその区間に含まれる各ｎに対してdＰ(n)＞dＰthである場合、すなわちパワーの急激な落ち込みが存在しない場合は、第１次候補である位置Ｑにおいて盗聴器は存在しないと判断し、その反転を無視する。一方、パルス間隔に基づく第１次候補と、前記区間内でのパワーの急激な落ち込み現象とが共に確認された場合には、反転位置決定処理部５６は次に述べる、より詳細な盗聴器位置の推定を行う。
【００６０】
ａ2点移動平均データdｔa2(n)は平滑化が進んでいるため、全体の変化の傾向は表してはいるものの、その一方でそれに基づく反転位置（すなわち第１次候補とした位置）と、実際に盗聴器とスピーカ１８との相対速度の向きが反転する位置（すなわち正確な盗聴器位置）とのずれが大きくなるおそれがある。逆に、例えば平滑化を行わないパルス間隔データdｔ(n)は、局所的な不安定な反転（擬イベント）を生じる可能性があるものの、盗聴器の存在により生じる反転（真イベント）はより正確にその盗聴器位置を示している場合が多い。このように、平滑化に関して、反転の安定性の向上と、反転位置の精度とはトレードオフの関係にある。
【００６１】
そこで、反転位置決定処理部５６では、上述のＳ８６、Ｓ８８にてパルス間隔データdｔa2(n)に関する反転と、パワー差分dＰ(n)の落ち込みとの加重要件により、安定したイベントを選択する。そして反転位置決定処理部５６はさらに、この安定したイベントに対し、より正確な盗聴器位置を示すことが期待される他のパルス間隔データdｔ(n)、dｔa1(n)の反転位置が得られるかどうかを調べる。そして、それらについて反転精度の高いことが期待される順に応じて、dｔ(n)→dｔa1(n)→dｔa2(n)の優先順位で、いずれかの反転位置を盗聴器の最終的な安定した推定位置として採用する（Ｓ９０）。例えば、dｔa2(n)の反転位置Ｑに対し適切に設定された近傍区間［Ｑ−ｋ1，Ｑ＋ｋ2］において、dｔ(n)の反転位置をまずサーチし、それが発見されれば当該位置情報を盗聴器の近傍と推定される位置情報として選択する。もし、当該範囲にdｔ(n)の反転位置が発見されなかった場合には、次に同範囲においてdｔa1(n)の反転位置をサーチし、それが発見されれば当該位置情報を盗聴器の推定位置情報として選択する。また、もし、当該範囲にdｔa1(n)の反転位置も発見されなかった場合には、既に発見されている第１次候補を盗聴器の推定位置情報として選択する。
【００６２】
これら、dｔ(n)、dｔa1(n)における反転を決定するための手順の具体例を次に説明する。この手順は、できるだけ“安定した”反転を見出すように配慮されている。まず、dｔ(n)、dｔa1(n)を送信時のパルス間隔ｔ0との大小に基づいてそれぞれ２値化した次式で表される数列DT(n)、DTa1(n)を導入する。
【００６３】
【数１１】
ここで、適切な設定ｉ，ｊ及びｋ1，ｋ2において、
【数１２】
を満たすｋが存在する場合、DT(Q+k)は安定した反転であるとし、Ｑ＋ｋを盗聴器位置とする。上記条件を満たすｋが存在しない場合には、同様に
【数１３】
を満たすｋの存在を調べ、存在する場合にはDTa1(Q+k)が安定した反転であるとしＱ＋ｋを盗聴器位置と判定する。
【００６４】
例えば、DT(n)に対しては、ｉ＝ｊ＝２とし、位置Ｑを中心とした所定の範囲［Ｑ−ｋ1−２，Ｑ＋ｋ2＋１］内において、DT(n)の“００１１”というパターンが現れるかどうかが調べるようにすることができる。これにより、［Ｑ−ｋ1，Ｑ＋ｋ2］内におけるdｔ(n)の反転位置が探索される。
【００６５】
また例えば、DTa1(n)に対しては、ｉ＝ｊ＝３とし、位置Ｑを中心とした所定の範囲［Ｑ−ｋ1−３，Ｑ＋ｋ2＋２］内において、DT(n)の“０００１１１”というパターンが現れるかどうかが調べるようにすることができる。これにより、［Ｑ−ｋ1，Ｑ＋ｋ2］内におけるdｔa1(n)の反転位置が探索される。
【００６６】
このように、反転位置の前において所定数の０が連続し、後において所定数の１が連続するという条件で、反転位置を決定することにより、安定した反転位置を決定することができる。
【００６７】
例えば、反転位置決定処理部５６は決定された盗聴器位置の探索結果を出力し、例えば、表示装置６がこれを画面上に表示出力する。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の盗聴器検知装置によれば、時間圧縮処理によりＳ／Ｎ比の高い圧縮パルスに変換可能な音波パルスを用いて無線式盗聴器の検知が行われる。そのような特徴を有する音波パルスを用いることで、その音波パルスを拾った盗聴器が発する電波信号を、他の発生源に起因する電波信号から容易に区別することができ、盗聴器検知を確実に行うことができるという効果が得られる。また、このＳ／Ｎの改善や圧縮パルスの識別容易性により、盗聴器の有無を検知する作業を自動化することができ、盗聴器検知作業の効率化が図られるという効果も得られる。
【００６９】
また、本発明の盗聴器検知装置によれば、音波発生手段と盗聴器との相対運動により生じる音波パルスのドップラ効果に基づいて、例えば音波発生手段を移動させる場合、それが向かっている領域に盗聴器があるのか、遠ざかっている領域にあるのかという情報や接近から退避への切り替わりのポイント位置といった盗聴器の位置を良好に特定する位置情報を容易・確実に取得することができるので、盗聴器の探索作業の効率が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態である盗聴器検知装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】 本装置の位置情報取得処理における各機能の関連を表す機能ブロック図である。
【図３】 本装置の位置情報取得処理での処理を説明するための模式図である。
【図４】 パワー重心処理部での概略の処理の流れを説明するためのブロック図である。
【図５】 移動平均処理部及び反転位置決定処理部での概略の処理の流れを説明するためのブロック図である。
【図６】 本装置における位置情報取得処理に用いられるパルス間隔情報とパワー情報とのパルス列に応じた変化の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 音波発生手段、４ 無線受信手段、６ 表示装置、８ ＣＰＵ、１０，３８ メモリ、１２ Ｄ／Ａ変換器、１４，３４ ＬＰＦ、１６ アンプ、１８ スピーカ、３０ 空中線、３２ 広帯域受信機、３６ Ａ／Ｄ変換器、４０ パルス圧縮処理、４２ 盗聴器有無判断処理、４４ 位置情報取得処理、５０ パワー重心処理部、５２ 移動平均処理部、５４ パワー演算処理部、５６ 反転位置決定処理部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内や電話回線等に仕掛けられた無線送信方式の盗聴器の有無及びその位置を検知する盗聴器検知装置に関し、特に検知の自動化、精度の向上、位置探索作業の効率化を可能とする盗聴器検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
盗聴した音声を無線により盗聴者へ送信する従来の電波式盗聴器の存在を検知する装置としては、第１に、簡単なものとして、盗聴器が発する電磁波を検知し、その電磁波の有無又は電磁波強度に応じ、音、メータ表示といった手段により盗聴器が存在する可能性を警告するものがあった。また、第２に、音声、純音などをスピーカより送出しつつ、広帯域受信機の受信周波数をスキャンしながら、スピーカ送出信号と受信信号とを比較し、同一の信号を持つ電波が受信された場合に、盗聴器が仕掛けられているとして警告を出すものもあった。この第２の従来技術は、例えば、特公昭５７−６０６６号公報、特開昭４９−２４０８９号公報、特開平９−１３９７６８号公報、特開平９−２７５４４６号公報に開示されるものである。
【０００３】
また上記第１、第２の従来の盗聴器検知装置は、盗聴器位置を探索するための装置としても利用されている。例えば、第１の従来技術に係る装置で盗聴器位置を探索するために用いられる方法は、その受信感度を順次下げていくことにより、盗聴器の設置位置を絞り込んでいくというものである。一方、第２の従来技術に係る装置で用いられる方法は、スピーカより発生する音量を順次下げていくことにより、盗聴器の設置位置を絞り込んでいくものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば、通常の室内環境を考えてみると、テレビ、ラジオ、蛍光灯、電子レンジなど、盗聴器以外にも微弱電波を発生する機器が多数存在する。よって、上記第１の従来技術には、電波が存在することにより、単純に盗聴器が存在すると結論づけることはできないという問題があった。そのため第１の従来技術によって盗聴器を確実に検出するためには、訓練を積んだ、経験・知識の豊富なオペレータによる操作が必須であり、人手を煩わせずに自動的に盗聴器を検出することには適していないという問題があった。
【０００５】
また第２の従来技術には、次に挙げる理由から、スピーカからの送出信号と受信信号との比較結果が不安定になる場合があり、盗聴器有無の判定誤りが生じるという問題があった。比較結果が不安定となる第１の理由は、盗聴器からの電波のＳ／Ｎ比が良くない場合があるということである。例えば、電話盗聴器など電話回線上に盗聴器が仕掛けられており、盗聴器（電波発信源）が盗聴器検知装置のある場所（電話受話器前など）から離れた場所に存在する場合や、盗聴器からの送出電波が非常に微弱である場合や、盗聴器検知装置の設置場所がたまたま受信状態の悪い場所であった場合などがそのような場合に該当する。また第２の理由は、テレビ・ラジオ、その他業務、アマチュア無線電波などの一般放送電波には、音声信号が必ずと言えるほど含まれており、スピーカより送出した音声信号と類似した信号を持つ合法的な電波が絶えず飛び交っているということである。
【０００６】
これら２つの理由のうち、第１の理由に関しては、スピーカから送出する純音の近傍周波数のみを通過帯域とするバンドパスフィルタを広帯域受信機の後段に設けることにより、ノイズ成分がカットされるので多少の改善が期待される。しかし、第２の理由に対しては、一般放送電波の信号は音声、音楽など広帯域信号であり、前記送出純音と同じ周波数成分の信号も含んでいるため、前記バンドパスフィルタを設けても、これら一般放送電波の信号から絶えず純音出力が得られる結果となる。すなわち、バンドパスフィルタを設けるという方法では、判定誤りを回避することはできない。
【０００７】
また、盗聴器位置を探索することに関しては、第１、第２の従来技術に関する上述の方法は、装置から盗聴器までの距離がある程度まで絞られていれば、第１の従来技術に関しては電波、第２の従来技術に関しては音波の強度の変化を検知することが期待できる。しかし、電波又は音波は平面波としての性格が強いため、装置から盗聴器までの距離が絞り込まれていない状態では、盗聴器からの距離が多少増減しただけでは、電波、音波の強度は大きくは変化しない。また、電波、音波の強度は、反射等の影響により環境によっては必ずしも距離に反比例して変化しない。よって、いずれの従来技術についても、盗聴器の位置を絞り込むためにはかなりの距離を移動しなければならず、数多くの試行回数が必要となり、探索作業の効率が低いという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、電波式盗聴器の有無を精度良く検知でき、また自動的な検知を可能とする盗聴器検知装置を提供し、また盗聴器の位置の探索作業を効率良く行うことができる盗聴器検知装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る盗聴器検知装置は、パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する音波発生手段と、電波を受信して音声信号を復調する無線受信手段と、復調された前記音声信号に対し、前記音波パルスに応じた前記時間圧縮処理を行うパルス圧縮手段と、前記パルス圧縮手段での時間圧縮処理結果における前記圧縮パルスの有無に基づいて前記盗聴器の有無を判断する判断手段とを有し、前記音波発生手段は、複数の前記音波パルスをランダムな時間間隔で発生し、前記判断手段は、複数の前記音波パルスに応じた複数の前記圧縮パルスに基づいて前記盗聴器の有無を判断することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、音波発生手段は、パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する。例えば、そのような音波パルスは、周波数が線形に増加、又は減少する時間引き伸しパルス（Time-Stretched Pulses）であり、これはチャープパルスとも呼ばれている。時間引き伸しパルスとは、瞬時周波数が低周波数から高周波数へ、或いは高周波数から低周波数へと有限の時間をかけて順次推移するものである。この時間引き伸しパルスに対する前記時間圧縮処理は、当該パルスに対して、当該パルスの時間波形を時間軸上で反転した波形をインパルスレスポンスとして持つフィルタ（以下、マッチドフィルタと呼ぶ）を掛けるという処理であり、当該時間圧縮処理により、パワーが時間軸上の１点に集中したパルス（圧縮パルス）に変換されることが知られている。盗聴器検知の精度・信頼性を向上させ、また自動検知を可能とするため、本発明に係る盗聴器検知装置は、盗聴器に受信させるための音として、上記時間引き伸しパルスのような音波パルスを用いる。そして、パルス圧縮手段が、受信された音声信号に対してマッチドフィルタリング処理といった時間圧縮処理を施す。時間圧縮処理により、パルス継続時間長にわたって分散していた音波パルスのエネルギは時間軸上の１点に集中され、得られる圧縮パルスの振幅は相対的に非常に大きなものとなる。一方、前記音波パルスではない一般の放送電波信号や、ノイズ信号は、前記音波パルスのようなパワーの時間軸上の１点への集中は起きない。また前記音波パルスは、周波数が所定の規則で推移する特殊な信号であるため、類似信号が一般放送電波中に存在する確率は極めて低い。従って、受信された音声信号にノイズ成分が多く重畳している場合であっても、時間圧縮処理を施すことにより、著しくＳ／Ｎ比が改善される。つまり、圧縮パルスの有無は正確かつ容易に検知される。判断手段は、従来技術のように音波発生手段から出力した音声・純音などを表す音声信号と無線受信手段により受信され復調された音声・純音などを表す音声信号とを単純に比較するのではなく、この圧縮パルスが得られるか否かを判定基準として盗聴器の有無を精度良く判断する。
【００１２】
上述したように前記音波信号は特殊な信号であり、類似信号が一般放送電波やノイズ中に存在する確率は低い。しかし本発明によれば、さらに前記音波パルスを複数個、順次送出し、時間圧縮処理の結果、それらの全部、又は所定複数個数以上について圧縮パルスが得られたことをもって、盗聴器の有無を判断することにより確実に誤検出を除去し、盗聴器検出精度を更に高めることができる。
【００１３】
本発明は、前記音波発生手段がランダムな時間間隔で前記複数の音波パルスを発生することを特徴とするものである。もし、何らかの人工的な、又は自然現象により音波パルスと類似信号を生じる電波又は音波の信号源があったとした場合、それが周期的に類似信号を発生する可能性は比較的高い。もし、音波発生手段が周期的に音波パルスを発生するとした場合、たまたまそのような信号源の周期と一致すると、類似信号によって判断手段での判定基準の個数の圧縮パルスが生じ、誤検出となる可能性がある。本発明によれば、複数の音波パルスをランダムな間隔で発することにより、類似信号により判定基準以上の多数の圧縮パルスが偶発的に生じる可能性が一層低減される。
【００１４】
また、本発明は、盗聴した音を無線送信する盗聴器を検知する盗聴器検知装置であって、パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する音波発生手段と、電波を受信して音声信号を復調する無線受信手段と、復調された前記音声信号に対し、前記音波パルスに応じた前記時間圧縮処理を行うパルス圧縮手段と、前記パルス圧縮手段での時間圧縮処理結果における前記圧縮パルスの有無に基づいて前記盗聴器の有無を判断する判断手段と、を有し、前記音波発生手段は、周波数の推移率が互いに異なる複数の前記音波パルスを順次発生し、前記判断手段は、複数の前記音波パルスに応じた複数の前記圧縮パルスに基づいて前記盗聴器の有無を判断すること、を特徴とする。同様にもし、何らかの繰り返し類似信号を発生する信号源があったとした場合、それが毎回ほぼ同一の周波数推移率（スイープ率）を伴うパルスを発生する可能性は比較的高い。よってもし、たまたまそのような信号源のパルス波形と一致すると、類似信号によって判断手段での判定基準の個数の圧縮パルスが生じ、誤検出となる可能性がある。本発明によれば、複数の音波パルスの周波数推移率をパルス間で異ならせることにより、類似信号により判定基準以上の多数の圧縮パルスが偶発的に生じる可能性が一層低減される。例えば、スイープ率はランダムに変化させられる。
【００１５】
また、本発明は、盗聴した音を無線送信する盗聴器を検知する盗聴器検知装置であって、パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する音波発生手段と、電波を受信して音声信号を復調する無線受信手段と、復調された前記音声信号に対し、前記音波パルスに応じた前記時間圧縮処理を行うパルス圧縮手段と、前記パルス圧縮手段での時間圧縮処理結果における前記圧縮パルスの有無に基づいて前記盗聴器の有無を判断する判断手段と、を有し、前記盗聴器に受信される音波パルスが受けたドップラ効果を、前記無線受信手段により受信された音波パルスから検出し、当該ドップラ効果から求められる前記盗聴器と前記音波発生手段との相対運動情報に基づいて当該盗聴器の位置情報を取得する位置情報取得手段を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、静止した盗聴器に対して音波発生手段を移動させることにより、音波発生手段から発せられた音波パルスと、盗聴器で受信された音波パルスとの間にはドップラ効果に伴う時間軸の差異が生じうる。例えば、音波発生手段が盗聴器に近づくような向きに移動する場合には、盗聴器で受信される音波の時間軸は、音波発生手段から発せられる音波の時間軸に比べて圧縮される。逆に、遠ざかる場合には、伸長される。よって、位置情報取得手段は、例えばその圧縮・伸長の違いに基づいて、音波発生手段が盗聴器に近づいているのか、盗聴器から遠ざかっているのかを判断することができ、盗聴器が音波発生手段の位置からその進行方向側の領域にあるのか、後方側の領域にあるのかといった位置情報を取得する。また、一定の方向に音波発生手段を移動させて圧縮・伸長が反転した場合には、その反転位置を通り音波発生手段の進行方向と直交する平面近傍に盗聴器が存在するという位置情報が得られる。
【００１７】
本発明の好適な態様においては、前記音波発生手段が複数の前記音波パルスを順次、発生し、前記位置情報取得手段が前記音波パルスの前記無線受信手段による受信間隔と前記音波発生手段による発生間隔との相違に基づいて前記ドップラ効果を検出することを特徴とする。この態様においては、ドップラ効果は、受信手段により受信された音波パルス（これは、盗聴器で受信された音波パルスに相当する）の時間間隔が、音波発生手段から発せられた当初の音波パルスの時間間隔より短いか長いかに基づいて検出される。つまり、時間間隔が当初より短くなるときは、音波発生手段は盗聴器に近づいており、時間間隔が当初より長くなるときは、音波発生手段は盗聴器から遠ざかっていると判断することができる。
【００１８】
また別の本発明の好適な態様においては、前記位置情報取得手段が前記音波パルスの前記無線受信手段による受信時の周波数と前記音波発生手段による発生時の周波数との相違に基づいて前記ドップラ効果を検出することを特徴とする。この態様においては、ドップラ効果は、受信手段により受信された音波パルスの周波数が、音波発生手段から発せられた当初の音波パルスの周波数より高い方にシフトしているか低い方にシフトしているかに基づいて検出される。つまり、周波数が当初より高くなるときは、音波発生手段は盗聴器に近づいており、周波数が当初より低くなるときは、音波発生手段は盗聴器から遠ざかっていると判断することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態である盗聴器検知装置について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は本発明を適用した盗聴器検知装置の概略の構成を示すブロック図である。本装置は、大きくは音波発生手段２と無線受信手段４と表示装置６と、それらの制御及び得られたデータの処理を行う中央処理装置（Central Processing Unit、以下ＣＰＵ）８とを含んで構成される。音波発生手段２は、空間に音響波である音波パルスを送出するため手段で、メモリ１０、Ｄ／Ａ変換器１２、低域通過フィルタ（Low Pass Filter、以下ＬＰＦ）１４、アンプ１６、スピーカ１８を含んで構成される。Ｄ／Ａ変換器１２は、ＣＰＵ８から命令を受け、メモリ１０にディジタル信号として予め記憶された時間引き伸しパルスデータ２０をアナログ信号へ変換する。アナログ化された信号はＬＰＦ１４により高周波数成分がカットされ、アンプ１６にて増幅された後、スピーカ１８により空中に音響信号として送出される。ここで、送出しようとする音響信号の最高周波数をｆHとすると、Ｄ／Ａ変換器１２は、最低でもｆHの２倍の周波数でサンプリングできるものである必要がある。またＬＰＦ１４はＤ／Ａ変換器１２のサンプリング周波数の１／２のカットオフ周波数をもつアンチエイリアシングフィルタであり、スピーカ１８は所望の送出信号の持つ最高周波数ｆHまで出来るだけフラットな出力特性を持つものが望ましい。
【００２１】
無線受信手段４は、盗聴器から空間に送出された電磁波を受信するための手段で、空中線３０、広帯域受信機３２、ＬＰＦ３４、Ａ／Ｄ変換器３６、メモリ３８を含んで構成される。空中線３０、広帯域受信機３２により、所望の周波数の電磁波が選択受信、復調され、可聴周波数の電気的信号（以下、音声信号と記す）へと変換される。復調により得られた音声信号はＬＰＦ３４を通過後、ＣＰＵ８からの命令を受けＡ／Ｄ変換器３６によりデジタル信号へと変換されメモリ３８に保持される。なお、Ａ／Ｄ変換器３６は前記スピーカ１８より送出した時間引き伸しパルスの持つ最高周波数ｆHの最低２倍の周波数でサンプリングできる必要がある。またＬＰＦ３４はＡ／Ｄ変換器３６のサンプリング周波数の１／２のカットオフ周波数をもつアンチエイリアシングフィルタである。
【００２２】
ＣＰＵ８は、例えばパルス圧縮処理４０、盗聴器有無判断処理４２、位置情報取得処理４４などの処理を行う。このうちパルス圧縮処理４０では、無線受信手段４により受信されメモリ３８に保持された音声信号に、音波発生手段２からの送出の際に用いたメモリ１０に保持されている時間引き伸しパルスデータ２０を時間軸上で反転したデータを用いてマッチドフィルタリング処理を施す。すなわち、ＣＰＵ８はパルス圧縮手段として機能する。
【００２３】
ここでマッチドフィルタリング処理について簡単に説明する。一般に時間的に瞬時周波数の上昇する時間引き伸しパルスをＮ点ＦＦＴした信号は、（１）式、（２）式で表現される。
【００２４】
【数１】
【００２５】
【数２】
【数３】
【００２６】
【数４】
【００２７】
また、（４）式、（５）式におけるｎは、サンプリング周波数をｆsとした場合、周波数ｆとの間に、ｆ=ｆs・ｎ／Ｎという比例関係がある。従って（４）式、（５）式におけるｎに関しても、（６）式におけるｆと同様なドップラ効果の影響を受ける。従って、音波発生手段２から送出される音波パルスが時間引き伸しパルスであった場合、ドップラ効果を受けた受信信号を周波数軸で表現すると（１）、（２）及び（６）式より
【数５】
【数６】
【００２８】
単に盗聴器の有無を調べる際には、スピーカ１８は基本的に移動せずに音波パルスが発せられる。また盗聴器も一般には動かないので、無線受信手段４が音波パルスを受信した盗聴器からの無線電波を検知した場合には、ＣＰＵ８でのマッチドフィルタリング処理（パルス圧縮処理４０）にて、完全な圧縮パルス信号が得られるはずである。また、スピーカ１８と盗聴器が相対運動している場合でも、パワーが集中したほぼ完全に近い圧縮パルス信号波形が得られるはずである。よって、ＣＰＵ８はそれらの圧縮パルス信号が得られた場合には、盗聴器有無判断処理４２により盗聴器が存在すると判定し、結果を表示装置６に表示する。すなわち、ＣＰＵ８はここで盗聴器の有無を判断する判断手段として機能している。
【００２９】
表示装置６は例えば画面表示可能な装置であるが、盗聴器の有無の判断結果を通知する目的にはその他、警告灯であるランプ、警告音を出すスピーカなど注意を引くあらゆる手段を用いることができる。また表示装置６は盗聴器検知装置の本体の近傍にある必要はなく、電話線を介し、離れた場所に設置されていてもよい。これにより、検知装置本体を一又は複数のユーザの各監視対象室内に配置し、無人で自動的に盗聴器の有無を検知する動作を行わせしめ、遠隔にいる管理者が表示装置６上でその結果を集中的に監視し、警告が発せられた場合にのみ、現地に赴いて、後述する盗聴器の探索、除去作業を行うことができ、盗聴器に対する警備作業が極めて効率的に行われる。
【００３０】
なお、本装置は、広帯域受信機３２が、盗聴器により使用される可能性がある電波の周波数帯を例えば順次、受信周波数を変えながら受信し、ＣＰＵ８が各周波数において上述のマッチドフィルタリング処理、及び圧縮パルスの検知を行って盗聴器の検知を試みる。また、ここでは広帯域受信機３２は、例えば多くの盗聴器が使用するＦＭ変調方式に対応しているが、その他のＡＭ変調、ＳＳＢ変調等の変調方式に対応していてもよく、また盗聴器により使用される可能性がある複数の変調方式にも対応していることが好ましい。また、盗聴器がスクランブルを掛けていることを想定して、予想されるスクランブルを解除できるように備えることも盗聴器検知の信頼性を向上させるのに有効である。なお、表示装置６には、盗聴器が検知された時の電波の周波数、変調方式などの条件を同時に示すようにしてもよい。
【００３１】
ちなみに、上述した時間引き伸しパルスを音波パルスとして発信し、マッチドフィルタリング処理といった時間圧縮処理を行う本発明の方法は、高いＳ／Ｎ比を得ることができる。しかし、より検出精度、信頼性を高めるためには、１個の時間引き伸しパルスだけでの検知ではなく、複数個の時間引き伸しパルスによる検知とすることができる。例えば、スピーカ１８より送出する時間引き伸しパルスを複数発ランダムな間隔で送出する、或いはスイープ率（前記、瞬時周波数の推移率）をランダムに変化させるなどして、それら送出信号に対応するマッチドフィルタ処理を施すことにより、一層の盗聴器検知精度の向上をはかることが可能である。
【００３２】
本装置は、盗聴器の有無を容易に、かつ精度良く検知できるだけでなく、その位置を探索するのにも有効である。次に、この本装置による盗聴器の位置探索について説明する。この探索処理は、一般に無線式盗聴器の存在が確認された後に行われる。よって、ここでは、本装置により無線式盗聴器の存在が確認され、さらにその無線式盗聴器の送信周波数が既知であるものとする。
【００３３】
探索作業においては、音波発生手段２は探索領域内で移動しながら音波パルスを発する。例えば、スピーカ１８と音波発生手段２の他の部分とが分離可能とされ、音波パルス発信位置が容易に移動可能に構成される。そのために例えばスピーカ１８とアンプ１６との間を、ある程度の長さを有するケーブル、或いは無線手段により接続することができる。もちろんこの無線手段は、検知された盗聴器と異なる周波数などを用いて無線受信手段４側の動作に影響を与えないように構成される。なお、ここでスピーカ１８の移動手段は、オペレータがスピーカを携帯して徒歩移動するという方法が最も簡単であろうが、必ずしもこれに限られるものではなく、その他、レールなどを設置し当該レールに沿ってモータなどで自動的に移動させるといった方法などでも構わない。音波発生手段２は、ＣＰＵ８から命令を受け、メモリ１０に予め記憶された時間引き伸しパルスデータ２０を周期ｔ0で繰り返しアナログ信号へと変換し、時間引き伸しパルス列をスピーカ１８から発する。
【００３４】
無線受信手段４においては、既知である盗聴器の送信周波数の電磁波が選択受信、復調され、音声信号へと変換される。
【００３５】
またＣＰＵ８は、上述の盗聴器有無の検知動作と同様、無線受信手段４により受信されメモリ３８に保持された受信信号に対し、マッチドフィルタリング処理を行う。ここでスピーカ１８の移動方向が盗聴器に近づく方向の場合には、ドップラ効果によりマッチドフィルタリング処理結果のパルス間隔は送出された時間引き伸しパルス間隔よりも短くなり、逆に盗聴器から遠ざかる方向の場合にはパルス間隔は長くなる。従って、当該パルス間隔と送出した時間引き伸しパルスの間隔との関係より、スピーカ１８が盗聴器に近づいているか、遠ざかっているか、つまり、盗聴器がスピーカ１８の移動方向前方領域に存在するか、後方領域に存在するかの判断が可能となり、この盗聴器の位置に関する情報を表示装置６に表示することにより、オペレータが盗聴器を探索することが可能となる。この盗聴器の位置情報を取得する処理はＣＰＵ８の位置情報取得処理４４によって行われる。
【００３６】
また盗聴器に近づいている時（ｖ＞０）には（９）式における（ｋ−ｋ'）は正に、逆に遠ざかっている時には（ｋ−ｋ'）は負になり、これらの場合に（９）式はそれぞれ瞬時周波数が時間とともに下降あるいは上昇する時間引き伸しパルスを意味する。従って、マッチドフィルタリング処理結果のパルス列の間隔をモニタリングする代りに、パルス単体の特性、つまり瞬時周波数が下降する時間引き伸しパルスか、上昇する時間引き伸しパルスかを調べることによっても盗聴器位置の探索ができる。
【００３７】
なお、本装置では、パルス単体の特性情報よりも安定に抽出することができるパルス間隔の情報を利用して探索を行っており、以下その具体的な内容を説明する。
【００３８】
まず、実際の処理上の問題として、第１に、移動しながら時間引き伸しパルスを送出すると、上述したように受信された時間引き伸しパルス自体もドップラ効果の影響を受けているため、マッチドフィルタ処理を施しても完全なパルス形状が得られず、各パルスの正確な位置を求めることが難しくなる。第２に、音の反射が存在するような実際の室内環境においては、室内音響特性に応じたインパルス応答の尾を引いた特性が受信信号に更に重畳する。これらの理由で、パルス間隔を安定して求めるのが難しい場合がある。本装置では、以下に説明するように、パワー重心処理、移動平均処理、パワー演算処理、反転位置決定処理手段などの適切な信号処理手段により正確な盗聴器位置の探索を可能としている。
【００３９】
図２は、本装置の位置情報取得処理４４における各機能の関連を表す機能ブロック図である。上述したように、位置情報取得処理４４は、マッチドフィルタリング処理データを基に、パワー重心処理部５０、移動平均処理部５２、パワー演算処理部５４、反転位置決定処理部５６の各部により実行される。
【００４０】
図３は、位置情報取得処理４４を説明するための模式図である。以下、この図を参照しつつ、各処理部５０〜５６について順に説明する。マッチドフィルタリング処理データは、パワー重心処理部５０に入力される。図４は、パワー重心処理部５０での概略の処理の流れを説明するためのブロック図である。マッチドフィルタリング処理の結果、図３（ａ）に示すパルス列データの波形Ｓ1(t)が得られる。図３（ａ）において、パルス状波形６０-1〜６０-3がそれぞれ時間引き伸しパルスに対応してマッチドフィルタリング処理により得られる圧縮パルスである。
【００４１】
パワー重心処理部５０では、まずパルス列データＳ1(t)に対し、その振幅を自乗し時間軸方向に積分することにより、振幅自乗の累積Ｓ2(t)を求める。図３（ｂ）にＳ2(t)が示されている。振幅自乗の累積は各パルス状波形ごとに行われ、各パルス状波形６０-1〜６０-3のそれぞれに対応して、振幅自乗値を累積した曲線６２-1〜６２-3が得られる（Ｓ６４）。
【００４２】
次にＳ2(t)から、その傾き関数（微分）Ｓ3(t)≡dＳ2(t)／dtが計算される。図３（ｃ）にＳ3(t)が示されている。Ｓ2(t)の各曲線６２-1〜６２-3のそれぞれに対応して、累積自乗の傾きの曲線６６-1〜６６-3が得られる（Ｓ６８）。
【００４３】
次の信号区間決定処理Ｓ７０では、まずＳ3(t)が予め設定されたしきい値 Ｐthよりも大きな値を取るか否かが調べられ、Ｐthを超えた場合にはそこにピークが存在すると判断される。そして例えば、そのしきい値を超える時間範囲におけるＳ3(t)の極大点がピークの位置とされる。その極大点は、Ｓ3(t)の１次導関数が０となることなどに基づいて決定される。このようにして例えば曲線６６-1〜６６-3それぞれのピーク値ｐ(1)、ｐ(2)、ｐ(3)が検出される。信号区間決定処理Ｓ７０では、そのピーク値ｐ(n)の所定の割合（ｘ％とする）を超える区間[ｔs(n)，ｔe(n)]を切り出し、その区間が信号区間と定義される。なお、ここでｎは各パルス状波形を区別するためのインデックスであり、例えば先頭からの順番を表す数字である。
【００４４】
処理Ｓ６４、Ｓ６８、Ｓ７０は、「マッチドフィルタリング処理により得られるデータは不完全ながらもパルス列データであるため、各パルス位置で急激な振幅（自乗値）の上昇、すなわち累積自乗値の傾きの増加が観られる。」という考えに基づいたものである。
【００４５】
次にパワー重心処理部５０は、Ｓ７０で決定された信号区間[ｔs(n)，ｔe(n)]に基づいて各パルス状波形６０のパワー重心を算出する。パワー重心は、次の（１１）式を満たすｔg(n)として定義される時間軸方向の位置であり、パワー重心処理部５０はこのパワー重心を算出して、この位置をｎ番目のパルス位置と定義する（Ｓ７２）。ちなみに、（１１）式が意味するところは、図３（ｂ）において、Ｓ2(t)がｔs(n)におけるＳ2(t)の値と、ｔe(n)におけるＳ2(t)の値との平均値をとる時刻がパワー重心であるということである。
【００４６】
【数７】
【００４７】
さて、パワー重心処理部５０で計算されたパワー重心は移動平均処理部５２に渡される。図５は、移動平均処理部５２及び反転位置決定処理部５６での概略の処理の流れを説明するためのブロック図である。移動平均処理部５２においては、まずパルス間隔の算出が行われる（Ｓ８０）。このパルス間隔は、パワー重心処理部５０にて得られたｎ番目、（ｎ＋１）番目のパルス位置の差を計算することにより求められる。すなわちｎ番目のパルスと（ｎ＋１）番目のパルスとのパルス間隔をdｔ(n)と表すと、dｔ(n)≡ｔg(n+1)−ｔg(n)である。
【００４８】
原理的には、ここで算出されたパルス間隔dｔ(n)が、送出した時間引き伸しパルスの間隔ｔ0に比して短いか長いかにより、スピーカ１８が盗聴器に近付いているか、遠ざかっているかが分かる。しかし、上述した理由により、dｔ(n)は必ずしも安定した結果とはならない場合がある。そこで全体の傾向を抽出するため、dｔ(n)に移動平均処理を施す。移動平均は、２種類のウィンドウ幅を用いて計算される。一つの移動平均パルス間隔dｔa1(n)は、パルス間隔dｔ(n)に対し、ａ1点移動平均を計算したものであり、もう一つの移動平均パルス間隔dｔa2(n)は、ａ2点移動平均を計算したものである。具体的にはdｔa1(n)、dｔa2(n)は、それぞれ次の（１２）、（１３）式に基づいて計算される（Ｓ８２，Ｓ８４）。
【００４９】
【数８】
【００５０】
また、（１２）（１３）式においてｗa1(m)、ｗa2(m)はそれぞれ次式を満たす適切な移動平均重み係数である。
【００５１】
【数９】
【００５２】
なお、ここで（１２）、（１３）式、及び（１４）、（１５）式はそれぞれ、移動平均処理を行うウィンドウ幅ａ1、ａ2が奇数であるという前提での表現となっているが、平均区間［−(ａ1−１)/２，(ａ1−１)/２］及び［−(ａ2−１)/２, (ａ2−１)/２］の区間最大点(ａ1−１)/２、(ａ2−１)/２または区間最小点｛−(ａ1−１)/２｝、｛−(ａ2−１)/２｝を除いた区間にて偶数点での移動平均処理を行っても良い。また偶数点での移動平均処理を行う場合には、平均区間の中心点はデータdｔ(n)の取り得る離散点ｎよりも１／２だけずれるため、移動平均後のデータの取り得る離散点も１／２ずれることになる。よって、この場合、以降の処理において必要に応じて前記データのずれを考慮する。
【００５３】
次にパワー演算処理部５４について説明する。本発明の盗聴器検知装置は、例えばスピーカを持って探索対象室内を歩き回ることにより盗聴器位置を探索するものである。ここで一般にスピーカの音響波の放射指向性は、スピーカ前方に比べ、スピーカ後方では劣化する。従って、原理的にはスピーカが盗聴器の位置を通過した時点でスピーカから盗聴器に到達する音のパワーは急激に減少し、それに伴い盗聴器からの電波の復調信号のパワーも、その時点で急激に減少する。この現象は本装置での盗聴器位置の検知に利用される。
【００５４】
パワー演算処理部５４ではパワー重心処理部５０が決定した信号区間[ｔs(n)，ｔe(n)]において次式で計算されるパワー累積によりパルスパワーＰ(n)が決定される。
【００５５】
【数１０】
【００５６】
ちなみに、実際に盗聴器が仕掛けられる場所は、かなり入り組んだ場所である場合もあり、音の複雑な反射の結果、必ずしも盗聴器を通り越した瞬間にパワーは下がらず、通り越してしばらく進んでからパワーが下がる場合がある。そのため、本装置ではパワー減少の情報は、直接的に盗聴器位置を推定されるのではなく、次に述べる反転位置決定処理部５６によって補助的に利用される。
【００５７】
次に、反転位置決定処理部５６について説明する。反転位置決定処理部５６は、移動平均処理部５２が算出した３つのパルス間隔データ dｔ(n)、dｔa1(n)、dｔa2(n)と、パワー演算処理部５４が算出したパワー差分データdＰ(n)とを得て、以下に述べる処理により盗聴器位置に関する情報を求める。
【００５８】
パルス間隔の送出時と受信時とでの差は、ドップラ効果により原理的には、盗聴器を通り越した時点で符号が負から正へ反転するはずである。但し、スピーカ１８の移動速度のばらつきなどの影響でもその反転は生じる可能性がある。そこで、本装置では上述したように、処理Ｓ８４においてパルス間隔データdｔ(n)を十分滑らかに平滑化したデータであって局所的なパルス間隔変化の影響が少ないａ2点移動平均データdｔa2(n)を求め、反転位置決定処理部５６はこのdｔa2(n)と時間引き伸しパルス送出間隔ｔ0との差分を求め、その値の負から正への反転位置を盗聴器位置の第１次候補とする（Ｓ８６）。
【００５９】
次に反転位置決定処理部５６は、このようにして決定された第１次候補の妥当性を、パワー演算処理部５４で得られたパワー差分データdＰ(n)に基づいて検討する（Ｓ８８）。上述したようにパワーは盗聴器位置を通り越した近傍で減少する。そこで第１次候補とされた位置Ｑに対して適切に設定された区間[Ｑ−Δ，Ｑ＋Δ]において、予め設定されたしきい値dＰth（＜０）に達するような激しいパワーの減少を伴うか否かを判定し、第１次候補が妥当なものであるかどうかが判断される。具体的にはその区間に含まれる各ｎに対してdＰ(n)＞dＰthである場合、すなわちパワーの急激な落ち込みが存在しない場合は、第１次候補である位置Ｑにおいて盗聴器は存在しないと判断し、その反転を無視する。一方、パルス間隔に基づく第１次候補と、前記区間内でのパワーの急激な落ち込み現象とが共に確認された場合には、反転位置決定処理部５６は次に述べる、より詳細な盗聴器位置の推定を行う。
【００６０】
ａ2点移動平均データdｔa2(n)は平滑化が進んでいるため、全体の変化の傾向は表してはいるものの、その一方でそれに基づく反転位置（すなわち第１次候補とした位置）と、実際に盗聴器とスピーカ１８との相対速度の向きが反転する位置（すなわち正確な盗聴器位置）とのずれが大きくなるおそれがある。逆に、例えば平滑化を行わないパルス間隔データdｔ(n)は、局所的な不安定な反転（擬イベント）を生じる可能性があるものの、盗聴器の存在により生じる反転（真イベント）はより正確にその盗聴器位置を示している場合が多い。このように、平滑化に関して、反転の安定性の向上と、反転位置の精度とはトレードオフの関係にある。
【００６１】
そこで、反転位置決定処理部５６では、上述のＳ８６、Ｓ８８にてパルス間隔データdｔa2(n)に関する反転と、パワー差分dＰ(n)の落ち込みとの加重要件により、安定したイベントを選択する。そして反転位置決定処理部５６はさらに、この安定したイベントに対し、より正確な盗聴器位置を示すことが期待される他のパルス間隔データdｔ(n)、dｔa1(n)の反転位置が得られるかどうかを調べる。そして、それらについて反転精度の高いことが期待される順に応じて、dｔ(n)→dｔa1(n)→dｔa2(n)の優先順位で、いずれかの反転位置を盗聴器の最終的な安定した推定位置として採用する（Ｓ９０）。例えば、dｔa2(n)の反転位置Ｑに対し適切に設定された近傍区間［Ｑ−ｋ1，Ｑ＋ｋ2］において、dｔ(n)の反転位置をまずサーチし、それが発見されれば当該位置情報を盗聴器の近傍と推定される位置情報として選択する。もし、当該範囲にdｔ(n)の反転位置が発見されなかった場合には、次に同範囲においてdｔa1(n)の反転位置をサーチし、それが発見されれば当該位置情報を盗聴器の推定位置情報として選択する。また、もし、当該範囲にdｔa1(n)の反転位置も発見されなかった場合には、既に発見されている第１次候補を盗聴器の推定位置情報として選択する。
【００６２】
これら、dｔ(n)、dｔa1(n)における反転を決定するための手順の具体例を次に説明する。この手順は、できるだけ“安定した”反転を見出すように配慮されている。まず、dｔ(n)、dｔa1(n)を送信時のパルス間隔ｔ0との大小に基づいてそれぞれ２値化した次式で表される数列DT(n)、DTa1(n)を導入する。
【００６３】
【数１１】
【数１２】
【数１３】
【００６４】
例えば、DT(n)に対しては、ｉ＝ｊ＝２とし、位置Ｑを中心とした所定の範囲［Ｑ−ｋ1−２，Ｑ＋ｋ2＋１］内において、DT(n)の“００１１”というパターンが現れるかどうかが調べるようにすることができる。これにより、［Ｑ−ｋ1，Ｑ＋ｋ2］内におけるdｔ(n)の反転位置が探索される。
【００６５】
また例えば、DTa1(n)に対しては、ｉ＝ｊ＝３とし、位置Ｑを中心とした所定の範囲［Ｑ−ｋ1−３，Ｑ＋ｋ2＋２］内において、DT(n)の“０００１１１”というパターンが現れるかどうかが調べるようにすることができる。これにより、［Ｑ−ｋ1，Ｑ＋ｋ2］内におけるdｔa1(n)の反転位置が探索される。
【００６６】
このように、反転位置の前において所定数の０が連続し、後において所定数の１が連続するという条件で、反転位置を決定することにより、安定した反転位置を決定することができる。
【００６７】
例えば、反転位置決定処理部５６は決定された盗聴器位置の探索結果を出力し、例えば、表示装置６がこれを画面上に表示出力する。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の盗聴器検知装置によれば、時間圧縮処理によりＳ／Ｎ比の高い圧縮パルスに変換可能な音波パルスを用いて無線式盗聴器の検知が行われる。そのような特徴を有する音波パルスを用いることで、その音波パルスを拾った盗聴器が発する電波信号を、他の発生源に起因する電波信号から容易に区別することができ、盗聴器検知を確実に行うことができるという効果が得られる。また、このＳ／Ｎの改善や圧縮パルスの識別容易性により、盗聴器の有無を検知する作業を自動化することができ、盗聴器検知作業の効率化が図られるという効果も得られる。
【００６９】
また、本発明の盗聴器検知装置によれば、音波発生手段と盗聴器との相対運動により生じる音波パルスのドップラ効果に基づいて、例えば音波発生手段を移動させる場合、それが向かっている領域に盗聴器があるのか、遠ざかっている領域にあるのかという情報や接近から退避への切り替わりのポイント位置といった盗聴器の位置を良好に特定する位置情報を容易・確実に取得することができるので、盗聴器の探索作業の効率が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態である盗聴器検知装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】 本装置の位置情報取得処理における各機能の関連を表す機能ブロック図である。
【図３】 本装置の位置情報取得処理での処理を説明するための模式図である。
【図４】 パワー重心処理部での概略の処理の流れを説明するためのブロック図である。
【図５】 移動平均処理部及び反転位置決定処理部での概略の処理の流れを説明するためのブロック図である。
【図６】 本装置における位置情報取得処理に用いられるパルス間隔情報とパワー情報とのパルス列に応じた変化の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 音波発生手段、４ 無線受信手段、６ 表示装置、８ ＣＰＵ、１０，３８ メモリ、１２ Ｄ／Ａ変換器、１４，３４ ＬＰＦ、１６ アンプ、１８ スピーカ、３０ 空中線、３２ 広帯域受信機、３６ Ａ／Ｄ変換器、４０ パルス圧縮処理、４２ 盗聴器有無判断処理、４４ 位置情報取得処理、５０ パワー重心処理部、５２ 移動平均処理部、５４ パワー演算処理部、５６ 反転位置決定処理部。
Claims (5)
- 盗聴した音を無線送信する盗聴器を検知する盗聴器検知装置であって、
パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する音波発生手段と、
電波を受信して音声信号を復調する無線受信手段と、
復調された前記音声信号に対し、前記音波パルスに応じた前記時間圧縮処理を行うパルス圧縮手段と、
前記パルス圧縮手段での時間圧縮処理結果における前記圧縮パルスの有無に基づいて前記盗聴器の有無を判断する判断手段と、
を有し、
前記音波発生手段は、複数の前記音波パルスをランダムな時間間隔で発生し、
前記判断手段は、複数の前記音波パルスに応じた複数の前記圧縮パルスに基づいて前記盗聴器の有無を判断すること、
を特徴とする盗聴器検知装置。 - 盗聴した音を無線送信する盗聴器を検知する盗聴器検知装置であって、
パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する音波発生手段と、
電波を受信して音声信号を復調する無線受信手段と、
復調された前記音声信号に対し、前記音波パルスに応じた前記時間圧縮処理を行うパルス圧縮手段と、
前記パルス圧縮手段での時間圧縮処理結果における前記圧縮パルスの有無に基づいて前記盗聴器の有無を判断する判断手段と、
を有し、
前記音波発生手段は、周波数の推移率が互いに異なる複数の前記音波パルスを順次発生し、
前記判断手段は、複数の前記音波パルスに応じた複数の前記圧縮パルスに基づいて前記盗聴器の有無を判断すること、
を特徴とする盗聴器検知装置。 - 盗聴した音を無線送信する盗聴器を検知する盗聴器検知装置であって、
パルス継続時間中に周波数が推移するパルスであって所定の時間圧縮処理により圧縮パルスに変換可能な音波パルスを発する音波発生手段と、
電波を受信して音声信号を復調する無線受信手段と、
復調された前記音声信号に対し、前記音波パルスに応じた前記時間圧縮処理を行うパルス圧縮手段と、
前記パルス圧縮手段での時間圧縮処理結果における前記圧縮パルスの有無に基づいて前記盗聴器の有無を判断する判断手段と、
を有し、
前記盗聴器に受信される音波パルスが受けたドップラ効果を、前記無線受信手段により受信された音波パルスから検出し、当該ドップラ効果から求められる前記盗聴器と前記音波発生手段との相対運動情報に基づいて当該盗聴器の位置情報を取得する位置情報取得手段を有すること、を特徴とする盗聴器検知装置。 - 請求項３記載の盗聴器検知装置において、
前記音波発生手段は、複数の前記音波パルスを順次、発生し、
前記位置情報取得手段は、前記音波パルスの前記無線受信手段による受信間隔と前記音波発生手段による発生間隔との相違に基づいて前記ドップラ効果を検出すること、
を特徴とする盗聴器検知装置。 - 請求項３記載の盗聴器検知装置において、
前記位置情報取得手段は、前記音波パルスの前記無線受信手段による受信時の周波数と前記音波発生手段による発生時の周波数との相違に基づいて前記ドップラ効果を検出すること、を特徴とする盗聴器検知装置。
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