JP4252533B2 - 監視システムおよび監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、物理的環境の監視方法および監視システムに関する。とりわけ、本発明は、電磁波を用いる物理的環境の監視方法および監視システムに関する。考慮される物理的環境とは、典型的には、ビルの周囲および内部、開放的な空間および野外などであるが、たとえば、屋内の部屋の一部などの集中した局所的空間であってもよい。環境は、通常、たとえば、鉄筋コンクリート、木などの電気伝導性および非電気伝導性の固体建設資材、および、たとえば、人間、動物、木などを構成する生物的建設資材で構成されているが、また、空であってもよい。さらに、物理的環境には、たとえば、水などの液体材料が含まれてもよい。本発明の好ましい実施形態の一般的概念は、環境を通る電磁波の伝播特性の変化の測定による、物理的環境の監視に関する。

米国特許第４，４７６，４５９号は、送信機アンテナおよび受信機アンテナの周囲の空間によって形成された調査（interrogation）ゾーン内部に取り付けられた、送信機アンテナおよび受信機アンテナを含むシステムを開示している。この送信機，受信機システムは、以下の機能シーケンスを用いて、調査ゾーンを通る共振回路の移動の検出に使用される。
１． 送信機は、短い電磁パルスを調査ゾーンへ送る。
２． 共振回路は、調査ゾーンに存在している場合、送信機からの電磁エネルギーパルスを受ける。
３． 前記電磁エネルギーパルスを受けると、共振回路は、その共振周波数で共振し、それにより、エネルギーを調査ゾーン受信機アンテナに送信する。共振回路から送信される信号は時間的に減衰し、この時間遅延は、受信機において共振回路の存在の検出に使用され、環境からの電磁気的雑音により惹起される可能性のある誤検出数を減少させる。

欧州特許第ＥＰ０７４３５４０Ａ２号は、たとえば、銀行で一般的に用いられる、強盗防止セキュリティ用の小室内において異物の存在を検出するシステムを開示している。小室は、複数の受信ユニットに対応する複数の無線周波数放射素子を備える。小室の６つの壁は、好ましくは、マイクロ波を１０ＧＨｚの範囲で反射可能な電気伝導性材料から製造されている。小室は、電磁場の分布が空洞（小室）の幾何学的な大きさおよび空洞内の材料に依存する共振キャビティと考えられる。たとえば、人の通行など、小室内の状況の変更は、定在波電磁場の分布を変えることになる。この変更は、人の通行前の定在波電磁場を分析し、それを人の通行後の電磁場と比較することにより検出可能である。送信機および受信機は、天井にある二次元格子において交互の格子点に位置されている。送信機の重要な特徴は、安定した定在波分析を得るのに十分なスペクトル純度を有していることである。小室内の定在波電磁場の測定は、送信機を１つずつ使用可能にすることにより実行され、さらに、すべての受信機を用いて磁界の同時記録が実行される。その後、これらの測定は、同一の前記測定手順を用いて人が部屋を通行したときに取得されたものと比較され、その結果、小室での異物の検出が達成される。

米国特許第６，２８８，６４０Ｂ１号は、複数のセンサおよび対応する複数の受信機を含むシステムを開示している。このセンサは、送信機、好ましくは民間ＦＭ放送局、により放送されるＦＭ信号を受信する。各受信機は、関連されるセンサを通して、所定の周波数スペクトル内に、異なる周波数での多様な送信を含む無線周波数信号を受信する。受信機は、多数の連続する時間間隔の各々および各送信周波数に対して、無線周波数信号を検出し、および、この時間間隔にわたる信号振幅の測定値を計算し、さらに、少なくとも１つの閾値と信号振幅測定とを比較し、閾値を超えた場合は潜在的アラーム信号を生成する。多様な送信周波数のうちの所定数がアラームを検出した場合は、アラーム信号を生成可能である。２つの独自に送受信された各信号間では、いかなる比較も行われない。
米国特許第４，４７６，４５９号 欧州特許第ＥＰ ０ ７４３ ５４０ Ａ２号 米国特許第６，２８８，６４０Ｂ１号

本発明の目的は、実行および使用が容易な監視システムを提供することである。

本発明のさらなる目的は、既に他の目的のために存在している設備が利用可能な監視システムを提供することである。

本発明のさらなる目的は、送信信号の高度なスペクトル純度を要しない監視システムを提供することである。

本発明のさらなる目的は、使用において動的な監視システムを提供することである。

本発明のさらなる目的は、変化が起こったかどうかを決定する、難解な計算を要しない監視システムを提供することである。

本発明のさらなる目的は、上に概説した利点を有する監視システムを用いる、監視方法を提供することである。

本発明の第１の見地によると、上述のおよび他の目的は、それぞれが信号を送信する少なくとも１つの送信機、および、それぞれが信号を受信する少なくとも１つの受信機を含む監視システムを提供することにより実現される。この監視システムは、さらに、前記少なくとも１つの送信機のうちの１つを用いて、第１電磁気信号を送信し、第１電磁気信号に続いて、前記少なくとも１つの送信機のうちの１つを用いて、第２電磁気信号を送信し、前記少なくとも１つの受信機のうちの１つを用いて、前記第１電磁気信号を受信し、さらに、前記少なくとも１つの受信機のうちの１つを用いて、前記第２電磁気信号を受信する。

この監視システムは、さらに、受信された第１電磁気信号と受信された第２電磁気信号とを比較して相違を検出する比較手段を含んでおり、２つの信号に前記相違がある場合、その相違は、送信中の送信機のうちの少なくとも１つと、受信中の受信機のうちの少なくとも１つとの間の信号経路内の物理的変化により引き起こされ、この物理的変化は、第１電磁気信号の送信開始と第２電磁気信号の受信終了との間に起こっている。

本発明の第２の見地によると、上述のおよび他の目的は、監視方法を提供することにより実現されるが、この監視方法は、各々が信号を送信する少なくとも１つの送信機、および各々が信号を受信する少なくとも１つの受信機を利用するものである。この監視方法は、少なくとも１つの送信機のうちの１つを用いて、第１電磁気信号を送信するステップ、第１電磁気信号に続いて、少なくとも１つの送信機のうちの１つを用いて、第２電磁気信号を送信するステップ、少なくとも１つの受信機のうちの１つを用いて、前記第１電磁気信号を受信するステップ、少なくとも１つの受信機のうちの１つを用いて、前記第２電磁気信号を受信するステップ、および、受信された前記第１電磁気信号と受信された前記第２電磁気信号とを比較して、２つの信号における相違を検出するステップからなる。ここで、２つの信号に相違がある場合、前記相違は、少なくとも１つの送信中の送信機と、少なくとも１つの受信中の受信機との間の信号経路内に存在する物理的変化により引き起こされ、前記変化は、第１電磁気信号の送信開始と、第２電磁気信号の受信終了との間に起こっている。

この説明において、「第１電磁気信号に続いて」という用語は、たとえば第２電磁気信号が送信される前に第１電磁気信号が送信されるようにして、第１送信信号と第２送信信号とが時間的に分離しているものとして理解されるべきである。

「物理的変化」とは、監視を受ける物理環境で起こった実際の変化である。それは、たとえば、部屋を通過する人、照明、熱、空調、水などのスィッチの開閉、ドアまたはウィンドウの開閉、および／または、環境内のいかなる他の物理的変化であってよい。特に、物理的変化が部屋を通過する人である場合に、これは、侵入者が部屋に入ったことを示す場合もあるので、アラームを作動させてもよい。その代り、照明、熱、空調、水などがオン／オフされた場合に、これは、対応するシステムの故障を示す場合もあるので、適当なアラームを作動させてもよい。

２つの信号の間に相違が検出されないなら、これは、物理的変化が存在していないことを示している。監視方法の前記ステップは、好ましくは、変化が検出され、適切な行動が取られるまで、繰り返される。

少なくとも１つの送信機と少なくとも１つの受信機との間の信号経路は、可能であれば、前記送信機と前記受信機間の見通し線であってもよい。その代り、または、さらに、この信号経路は、信号の１つ以上の反射、および／または、信号の１つ以上の屈折を含む経路であってもよい。いずれの場合も、これは、信号を送信している送信機から、信号を受信している受信機まで、信号が進む実際の経路として理解されるべきである。

「変化」は、第１電磁気信号の送信開始と第２電磁気信号の受信終了との間に、すなわち、それらの信号のうちの少なくとも１つが送信機から受信機まで進む時間内に起こるべきである。すなわち、物理的変化は、「測定」の実行中に起こった場合に発見できる。

第１電磁気信号と第２電磁気信号は、同じ送信機から送信されてもよい。その代り、２つの異なる送信機が、第１電磁気信号と第２電磁気信号を送信してもよい。

同様に、第１電磁気信号と第２電磁気信号は、同じ受信機または２つの異なる受信機により受信されてもよい。

１つの実施形態では、第１電磁気信号と第２電磁気信号は、同じ送信機により送信されるが、２つの異なる受信機によっても受信できる。他の実施形態では、第１電磁気信号と第２電磁気信号は、２つの異なる送信機により送信されてもよいが、同じ受信機により受信されてもよい。その代り、２つの信号が、同一の送信機により送信され、同じの受信機により受信されてもよく、また、２つの信号が、２つの異なる送信機により送信され、２つの異なる受信機により受信されてもよい。

比較手段は、受信された第１電磁気信号と受信された第２電磁気信号との間の信号の強度の相違を検出してもよい。その代りまたはさらに、周波数、分極、遅延および／または任意の他の適当な信号パラメータなど、他の信号パラメータが比較されてもよい。

本発明の１つの実施形態では、比較手段は、受信された第１電磁気信号および／または第２電磁気信号を、それらを比較する前に処理する処理手段を含んでいてもよい。比較は、この処理された信号に基づいて実行される。

この実施形態では、前記比較は、信号から導出された１つ以上の量に対して実行される。その代りにまたはさらに、この比較は、受信された第１電磁気信号と受信された第２電磁気信号の関数について実行されてもよい。この実施形態の代わりに、この比較は、たとえばスペクトル減算または類似の方法により、時間領域または周波数領域において２つの信号の間で直接実行されてもよい。

第１電磁気信号は、予め選択された第１時間ウィンドウの間に送信されてもよく、さらに第２電磁気信号は、予め選択された第２時間ウィンドウの間に送信されてもよい。第１および第２の時間ウィンドウは、等しい持続時間を有していてもよい。その代わり、２つの時間ウィンドウの持続時間は異なっていてもよい。

送信される前記信号の各々は、搬送波、または搬送波に似た電磁波など、一定の信号であってもよい。その代わり、それらは、既知のインパルスまたはインパルスに類似した信号であってもよい。

送信される前記信号は、光信号、無線周波数（ＲＦ）信号、赤外線（ＩＲ）信号などの電磁気的信号であるのが好ましい。その代わり、信号は、音響信号、電気信号、粒子ビーム、または任意の他の適当な種類の信号など、適当な他のいかなる種類であってもよい。

第１電磁気信号と第２電磁気信号は、電磁放射のパケットの第１の組および第２の組として送信されてもよい。その場合、受信機は、パケットの第１の組および第２の組を受信する。ここでの説明では、「パケット」という用語は、送信機と受信機との間の情報転送の分割不能なユニット（情報送信基本単位）として理解されるべきである。

比較手段は、各パケットの信号強度の統計を比較して、パケットの第１の組および第２の組のエネルギーコンテンツの間の相違を識別してもよい。その代わりまたはさらに、スペクトル、分極および／または遅延など、パケットの他の信号パラメータが比較されてもよい。

好ましい実施形態では、前記送信機および前記受信機は、データ送信および／または位置決め（positioning）に使用する無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）など、データ送信および／または位置決めに使用する無線ネットワークの構成要素であってもよい。この実施形態では、無線データ送信の可能性を提供する目的で、既に特定の領域にインストールされている無線ネットワークを監視目的に使用できる。この実施形態での監視システムは、個別のインストールを必要としないので、これは大きな利点である。したがって、この実施形態による監視システムの提供は、非常に容易であり、非常にコスト効率がよい。

１つの実施形態では、少なくとも１つの前記送信機と少なくとも１つの前記受信機とが、１台のトランシーバに組み込まれている。システムの全ての送信機／受信機は、トランシーバに対として組み込まれてもよい。この場合、システムの全ての「ユニット」が送信機と同様に受信機としても機能可能である。この実施形態は、非常に柔軟なシステムを提供する。

比較手段は、検出された相違を、少なくとも１つの既知の値と比較して、前記相違を引き起こす物理的変化を識別してもよい。この実施形態では、既知の値は、さまざまな既知の物理的変化を表し得る。物理的変化は、１つの「参照」または複数の「参照」を確立するために、制御された状況下で、前もって「検出」されていてもよい。したがって、監視システム作動中に、取得された結果を、この／これらの参照と比較できる。取得された結果が、参照または複数の参照のうちの１つに整合する場合、物理的変化の性質が決定できる。こうして、物理的変化が部屋を通過する人に起因することが決定された場合には、侵入者警報が作動し得るが、物理的変化がオンオフされるヒーターに起因すると決定された場合には侵入者警報は作動しない。

本システムはさらに、前もって取得された、比較される複数の信号に関する情報を収集して格納する手段、および、取得された前記情報を比較して、情報の時間的変化の評価を可能にする手段を含んでいてもよい。この実施形態では、関心空間の長期監視が提供されている。比較された信号と関係する情報が格納されているときは、時間の経過と共に信号がどう変化するかをモニター可能である。これは、たとえば、上述のように「参照」の調整に用いられたり、または、たとえば、水分含有量の緩やかな変化など、空間内での変化の検出に用いられたりしてもよい。

本システムはさらに、関心空間（監視対象空間）における物理的変化の位置を決定する位置決定手段を含んでいてもよい。この実施形態では、物理的変化の発生を検出するのみならず、この変化が起こった位置も検出する。これは、物理的変化が検出された場合、どの動作を実行するかを決定するために重要かもしれない。この実施形態では、関心空間の物理モデルを有することが必要である。「位置情報」（たとえば、関心空間に入り、目的物により反射、屈折または減衰された送信／受信された信号から発生する）は、物理的変化の位置を確立するために、物理モデルに結合されてもよい。

図１は、本発明による好ましい実施形態の全体的な概念を示しており、そこには、トランシーバ、すなわち、電磁気的放射を送信するための送信機（ＴＸ）と受信するための受信機（ＲＸ）を含む装置を有する無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）により構成された部屋が示されている。トランシーバ１は、ＷＬＡＮにおけるアクセスポイント（ＡＰ）を構成する。

図１は、４つの壁、床および天井を有する部屋を示している。この部屋の中には、テーブル、コンピュータ２およびイスがある。イスの主要な構成要素のいくつかは金属であると仮定される。部屋の２つの上左隅の間の中点には、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）のアクセスポイント（ＡＰ）１が置かれている。さらに、ＡＰ１は、手前の左壁の中点、および、床のわずかに上の一番右隅にも置かれている。ＷＬＡＮは、ＡＰ１が通信可能で、さらにクライアントとして示されるコンピュータ２が、１つ以上のＡＰ１と通信可能な形で設計されている。複数のＡＰ１が多くの異なる方法で配置可能なことは理解されよう。上はその１例である。

また、部屋の内部には、クライアントとして示されるコンピュータ２が存在しており、コンピュータ２はトランシーバを備え、トランシーバ１経由でサーバとのデータ通信を可能としている。さらに、図１に示したように、部屋には、３つのトランシーバ１およびそれによる３つのアクセスポイント（ＡＰ）が存在している。

ＷＬＡＮは、既知のものであることが好ましいが、本発明に関連して適用された、ブルートゥースタイプまたは類似技術の送信機、受信機または監視目的専用のトランシーバが使用可能であることに留意されたい。

ＷＬＡＮが本発明による監視に使用されるとき、ＷＬＡＮは、２つの異なるモードであるモード１およびモード２で動作される。

初めに、いくつかのモード１およびモード２のレジームのうちの１つを説明する。

モード１では、トランシーバ１から１対のパケットが送信される。この対の中のパケットは、所定の長さＴ_１秒を有する１つの時間ウィンドウ（時間幅）の間に送信されるのが好ましい。パケットは、送信された信号パラメータ（たとえば、信号強度、分極、スペクトルなど）に関する情報を含むと考えられる。トランシーバ１によりパケットが受信されると、各パケットの強度および／または他の信号パラメータが、できれば各パケットが送信されたときの信号強度または信号パラメータについての情報とともに検出され、記録され、かつ、格納される。それにより、対内の各パケットに対して、送信信号および受信信号の強度または信号パラメータを含む、モード１ベクトルが確立される。こうして、モード１は、参照モデルを確立する。

比較の参照を決定するものとして特徴づけられ得るこのモード１に続き、モード２が実行される。基本的に、モード１で実行されたのと同一のステップが実行される。すなわち、１組のパケットを送信し、強度または信号パラメータを受信、検出および記録し、それにより、その組内の各パケットに対して、送信強度および／または他の信号パラメータ、および受信強度または信号パラメータを含む、モード２ベクトルが確立される。こうして、モード２は、現在のモデルを確立する。

モード１とモード２は、モード１の時間ウィンドウとモード２の時間ウィンドウの動きによって定義されるレジームの選択の中に定義される。以下にはレジームの３つの例が与えられているが、多くの代わりのレジームが可能である。

以下を仮定する。
ｎ：値ｎが０、１、２…であるとするカウンタ。ｎの各増分に対して、イベントが起こったか否かを検出するために、参照モデルと現在モデルとの間でテストが実行される。
Ｍ１：モード１ウィンドウ内に送信されたパケット数。
Ｍ２：モード２ウィンドウ内に送信されたパケット数。
ｍ１（ｎ）：カウンタｎを用いて、モード１ウィンドウ内で最も大きなパケット番号。
ｍ２（ｎ）：カウンタｎを用いて、モード２ウィンドウ内で最も大きなパケット番号。
ｄｍ１：ｎが１つ増加するとき、モード１ウィンドウが動かされるパケット数。
ｄｍ２：ｎが１つ増加するとき、モード２ウィンドウが動かされるパケット数。

次に、モード１のウィンドウパケットおよびモード２のウィンドウパケットの時間のインスタンスｔ_ｎは、以下のようにして決定される。
Initialize: m1(-1) = M1 and m2(-1) = M1+M2
Begin for n=0, 1, 2, ... (nは、参照モデルと現在モデルを比較するためのカウンタ)。
m1(n)=m1(n-1) + dm1×n
モード１モデルで使用されるモード１ウィンドウパケットの時間のインスタンスは
次の通りである。
ｔ_{ｍ１−Ｍ１＋１}< … <ｔ_ｍ１
m2(n)=m2(n-1) + dm2×n
モード２モデルで使用されるモード２ウィンドウパケットの時間例は次の通りで
ある。
ｔ_{ｍ２−Ｍ２＋１}< … <ｔ_ｍ２
Endfor n

次に、以下のレジームが、以下の対応パラメータ値を選択することにより得られる。
(１)固定されたモード１ウィンドウと、モード２ウィンドウのブロック運動は、以下により得られる。 Ｍ１＞０、Ｍ２＞０、ｄｍ１＝０、ｄｍ２＝Ｍ２．
(２)モード１ウィンドウのブロック運動とモード２ウィンドウのブロック運動は、以下により得られる。Ｍ１＞０，Ｍ２＞０，ｄｍ１＝Ｍ１，ｄｍ２＝Ｍ２．
(３)モード１ウィンドウのスライド運動と、モード２ウィンドウの単一パケットの運動は、以下により得られる。Ｍ１＞０，Ｍ２＝１，ｄｍ１＝１，ｄｍ２＝１。モード２ウィンドウは、単一パケットのみからなる。

絶え間なくパケットを送信するよう作動するＷＬＡＮでは、上で考察した組は、所与の時間ウィンドウにおける強度および／または他の信号パラメータの情報を記録するだけで定義可能であることに留意されたい。

ここで、モード１およびモード２のベクトルに含まれる情報は、それらの間のいかなる有意の相違も識別するように分析される。有意の相違が識別された場合、これは、電磁放射の送信に影響を及ぼすイベントが、モード１の開始後とモード２の終了前との間に発生したことを示している。

本発明の他の効果は、特定のイベントを識別するようシステムを調整することにより、得られる。これは、既知のイベントがモード２ベクトルにおいて有する影響を分析し、この情報を後の識別用フライ(fly)比較のために格納することにより実行される。

さらに、このシステムは、事前に、所定の既知の状況下でモード１ベクトルが得られるように、容易に実施可能であり、それにより、こうした既知の状況に対するいかなる相違も、モード２ベクトルに反映されることになる。さらに、モード１およびモード２のウィンドウのレジーム選択が参照される。

さらにまた、本発明は、搬送波的な信号、すなわち、送信機のうちの１つによる連続波の送信における変化の検出を利用するシステムとして具体化できる。その代わり、本発明は、また、短時間のインパルスの送信における変化の検出を利用するシステムとして具体化できる。こうしたシステムでは、受信機は、モード１において第１時間ウィンドウ内の信号を検出し、たとえば、受信信号または推定信号のパラメータ特性（たとえば、信号強度、分極、スペクトルなど）の時間積分を実行する。モード２では、同一手順が適用され、信号が統合され、または信号パラメータ特性（たとえば、信号強度、分極、スペクトルなど）が推定される。次に、２つの積分信号または信号パラメータ特性は、互いに比較され、相違が発見された場合は、関心空間内に変化の兆候が検出される。

トランシーバ１は、配線経由でサーバへ接続されている。その代わり、これらは、無線でサーバへ接続されていてもよい。サーバの目的は、トランシーバ１を制御し、データ処理を実行することである。データ処理は、信号が送信されるトランシーバ１への情報の出力を含み、さらに、モード１およびモード２の間、アクセスポイントであるトランシーバ１、またはクライアントであるトランシーバ２からの、受信された信号の比較を実行する。しかし、データ処理は、トランシーバ１、２の機能の一体化部分で行われ得ることに留意されたい。

上述の説明を考察すると、本発明は、概して、以下の事項により表されることが分かる。

以下で関心空間（ＶＯＩ）として示される３次元の物理的関心環境。ＶＯＩ内の物理的材料は、仮に存在するなら、材料パラメータすなわち誘電率ε、透過率μ、伝導率σにより特徴づけられるマクスウェル方程式の構成関係の空間位置依存性により表される。その１例では、ＶＯＩは、家屋近傍の屋外環境を含む家屋内部であってもよい。

ＶＯＩ内部のイベントは、制限された時間ウィンドウ内部の、１つ以上の物理的材料パラメータの変化により特徴付けられる。これは、ε＝ε(空間的位置,時間)、μ＝μ(空間的位置,時間)、σ＝σ(空間的位置,時間）を意味し、ここで、空間的位置がＶＯＩ内部にある。こうした１例は以下の通りである。家屋内部のある部屋から他の部屋へ移動する人は、前の部屋を歩いて通過し、続いてドアを開け、後の部屋へ歩いて入り、最終的にドアを閉じる。

イベントの位置は、ＶＯＩ内の材料パラメータが変化した空間的位置である。１例は以下の通りである。家屋内を歩き回る人の瞬時の空間的位置、または、開いているドアの位置。

監視または検出システムの要素は、ＧＥ、ＴＭ、ＴＸ、ＲＸ、およびＤＴで示される。ここで、
ＧＥは、電磁波送信機ＴＸにより送信されるべきデータシーケンスを送るジェネレータである。
ＴＭは、電磁搬送周波数または電磁インパルスのいずれかによる転送モードである。
ＴＸは、搬送周波数ｆでまたは転送インパルスにより作動する電磁波送信機である。この送信機は、アンテナを装備している。
ＲＸは、搬送周波数ｆで、または、電磁インパルスが使用されているなら広周波数帯域で、受信する電磁波受信機である。この受信機は、アンテナを装備している。
ＤＴは、ＲＸに接続されるデータシーケンス検知器である。ＤＴは、２つのモードで作動する。モード１では、受信信号の強度、または搬送周波数での前記信号パラメータ、またはＴＸからＲＸへの伝搬経路の受信インパルスから推定される、参照モデルが推定される。モード２では、現在の信号の強度、または伝搬経路を通して受信された信号パラメータ、現在のモデルが、モード１で推定された参照モデルから逸脱しているか否かをテストする。これらのモデルは、信号処理および統計の領域内で利用可能な方法に基づいている。

さらに、ＧＥとＤＴの組合せは、ＧＥ＿ＤＴ＿１からＧＥ＿ＤＴ＿４で示される、４つの異なる機能の場合に作動可能である。これらは、データ通信および／または監視システムの、４つの異なる組合せを表している。４つの場合は、以下により決定される。通信モードおよびデータシーケンス（ＤＳ）が、送信されるか否かを完全に管理しているＧＥの能力、および、受信されたＤＳ、および、たとえば強度、分極、スペクトルなど、その関連するパラメータに応じて、ＧＥへフィードバックを実行するＤＴの能力。

これは以下に導く。
ＧＥ＿ＤＴ＿１： ＧＥはＤＳを完全に管理するわけではない。ＤＴは、受信されたＤＳに応じた、ＧＥへのフィードバック能力を有しない。このシステムは、監視結果に応じて監視機能を適合させるオプションなしで、データ通信および監視の組合せを実行する。
ＧＥ＿ＤＴ＿２： ＧＥはＤＳを完全に管理する。ＤＴは、受信されたＤＳに応じた、ＧＥへのフィードバック能力を有しない。このシステムは、監視結果に応じて監視機能を適合させるオプションなしで、データ通信および監視の中で通信リソースを分割するオプションを有している。
ＧＥ＿ＤＴ＿３： ＧＥはＤＳを完全に管理するわけではない。ＤＴは、受信されたＤＳに応じて、ＧＥへフィードバックする能力を有する。このシステムは、たとえば監視結果に応ずるなど、通信リソースの一部を監視に適合させるオプションを伴って、データ通信および監視の組合せを実行する。
ＧＥ＿ＤＴ＿４： ＧＥはＤＳを完全に管理する。ＤＴは、受信されたＤＳに応じて、ＧＥへフィードバックする能力を有する。このシステムは、たとえば監視結果に応ずるなど、通信リソースの一部を監視に適合させるオプションを伴って、データ通信を、通信および監視のための用途に分割するオプションを有している。したがって、このシステムは、機能モードを、ほとんど全ての通信能力がデータ通信に使用されている状況から、全ての能力が監視に割り当てられている状況へ変更することができる。

こうして、監視システムは、関心空間（ＶＯＩ）を含むことが好ましく、ＶＯＩにおいて、送信機（ＴＸ）および受信機（ＲＸ）が既知の空間的位置に取り付けられている。イベント検出監視システムの動作の１例は、以下の通りである。モード１では、検知器ＤＴは、Ｔ_{ｓｔａｒｔ}からＴ_ｓｔｏｐ＝Ｔ_{ｓｔａｒｔ}＋Ｔ_１までの期間を通して、電磁波伝搬経路を通ってＴＸからＲＸへ送信された、たとえば信号強度、分極、スペクトルなどのＧＥデータシーケンスの受信信号パラメータ統計を推定する。その後、時間Ｔ_ｓｔｏｐで、検知器は、モード１からモード２へ切り換えられ、受信信号統計がモード１で推定されたものから逸脱しているかどうかをテストする。逸脱が発見された場合、ＶＯＩ内部でイベントが検出されたことになる。

したがって、監視システムは、５個１組の｛ＧＥ，ＴＭ，ＴＸ，ＲＸ，ＤＴ｝により表されるのが好ましい。これらの要素は上に定義されている。

ＴＸからＲＸへの伝搬経路は、２つの部分、すなわち、ＴＸからＲＸへの最短直線経路である見通し線（ＬＯＳ）伝搬経路、および、電磁波が少なくとも１回反射または屈折される、ＴＸからＲＸへのマルチパス（ＭＰ）伝搬を含む。ＴＸとＲＸの組に対する設計原則は、データ通信とＶＯＩ監視とを結合することを対象としており、通信部分に対するマルチパスの影響を最小にし、ＶＯＩ監視部分に対するマルチパスの影響を最大にするという原則に基づくことになろう。

したがって、完全な監視または検出システムは、関心空間を、既知の位置での１組の監視システム｛ＧＥ、ＴＭ、ＴＸ、ＲＸ、ＤＴ｝でカバーしている。これらは以下において、｛ＧＥ_ｉ，ｊ，ＴＭ_ｊ，ｋ，ＴＸ_ｊ，ＲＸ_ｋ，ＤＴ_ｍ，ｋ｝により表される。ここで、ｉ＝１，２，…，ＮＧ_ｊ（送信機ｊのジェネレータ数）、ｊ＝１，２，…，Ｎ_Ｔ（送信機の数）、ｋ＝１，２，…，Ｎ_Ｒ（受信機の数）、ｍ＝１，２，…，ＮＤ_ｋ（受信機ｋの検知器の数）。

以下のことに留意されたい。各送信機は数個のジェネレータを有し得る。転送モードは特定のＴＸとＲＸの対に依存し、したがって、空間的に依存し、さらに、各受信機は数個の検知器を有し得る。

転送モードが、搬送周波数に基づく場合は、ＴＸの電磁波搬送周波数は、技術的に実行可能なイベントおよび周波数に敏感な周波数の間の折衷として選定される。ＴＸからＲＸへの送信における減衰(fade)も示す人間の影の影響を取得するために、搬送周波数は１ギガヘルツより小さくないことが望ましい。４００ＭＨｚより低い周波数は主に人体を貫通し、そして３ＧＨｚより高い周波数は人体により完全に反射される。

受信機が、既知の強度を伴う既知の送信信号シーケンスの受信信号強度を測定可能な、いかなる送信機と受信機の対も、監視システムを実施可能である。

本発明による監視システムの好ましい実施形態の例は、［ＩＥＥＥ ８０２．１１、１９９７］により例示されている無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を利用している。以下では、ＷＬＡＮに関連する定義は、その標準に基づいている。

監視または検出システムの実施形態は、以下のＷＬＡＮ要素を利用する。
アクセスポイント（ＡＰ）［ＩＥＥＥ ８０２．１１、１９９７］３頁。送信機ＡＰ‐ＴＸ部、および受信機ＡＰ‐ＴＸ部を含む。
チャンネル（ＣＨ） ［ＩＥＥＥ ８０２．１１、１９９７］３頁。
ＲＸＶＥＣＴＯＲパラメータ ［ＩＥＥＥ ８０２．１１、１９９７］１８１頁。ここで、０〜ＲＳＳＩ_ｍａｘの値を有する任意のパラメータである、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を伴う。このパラメータは、現在のＰＰＤＵの受信に使用されるアンテナで観測されるエネルギーのＰＨＹ副層により測定される。ＲＳＳＩは、スタートフレームデリミタ（ＳＦＤ）の開始とＰＬＣＰヘッダエラーチェック（ＨＥＣ）の終了との間で測定される。したがって、ＲＳＳＩのエネルギー測定は、［ＩＥＥＥ ８０２．１１、１９９７］１８３頁、図７０に従い、さらに、ＳＦＤ（１６ビット）＋ＰＬＷ（１２ビット）＋ＰＳＦ（４ビット）＋ＨＥＣ（１６ビット）、総計４８ビットで定義される。

監視または検出システムは、以下の通り具体化される。
ＧＥ≡ＰＰＤＵのデータ・シーケンス・ジェネレータ（ＡＰ_１−ＴＸに関連付けられたコンピュータ内で具体化される）
ＴＸ≡ＡＰ_１‐ＴＸ（ＶＯＩ内の固定された既知の位置に取り付けられる）
ＲＸ≡Ｃｌｉｅｎｔ‐ＲＸ（ＶＯＩ内の固定された既知の位置に取り付けられる）、または、ＲＸ≡ＡＰ_２‐ＲＸ（固定された既知の位置に取り付けられる）
ＤＴ≡検出アルゴリズム（クライアントに関連付けられたコンピュータにおいて具体化される）。
Ｓ_１(ｔ_ｎ)≡時間ｔ_ｎでのＲＳＳＩの値。

このＤＴ・アルゴリズムは、ＧＥ＿ＤＴ＿１機能の場合、以下のステップを実行する。
Mode１: Ｔ_{ｓｔａｒｔ}からＴ_{ｓｔａｒｔ}＋Ｔ_１からまでの時間ウィンドウの間の｛S_１(t_n) ｝
の取得、および、時間Ｔ_{ｓｔａｒｔ}＋Ｔ_１でのモード２への切り替え。
Mode2： Repeat（反復）
Acquisition of {S_S(t_n)} during time window T_start to T_start+T₁
(時間ウィンドウＴ＋Ｔ１の間の｛S_S(t_n)}の取得)
({S_S(t_n)}でのモード２の間に得られる経験的分布関数を識別するコルモゴロフ・スミルノフ統計テスト法を実行する。この関数は、閾値ＴＨを用いて、｛S_S(t_n)}でのモード１の間に取得される。経験的分布が前記閾値ＴＨによって異なる場合は、イベントが検出されたことになる。
End Repeat（反復の終了）

多くの別の検出関数およびテストが使用可能であることは、理解されるべきである。

ＷＬＡＮが、標準的データ通信および監視の双方を実行する場合は、その複合システムはマルチモーダル（Ｍｕｌｔｉｍｏｄａｌ)ＷＬＡＮまたは多機能（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ）ＷＬＡＮという。一般に、この機能を実行するネットワークは、マルチモーダル・ネットワークという。

１つの改良は、屋内サイトの床近くに置かれた監視固定アクセスポイント（Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ Ａｎｃｈｏｒｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔｓ、ＳＡＡＰ）、および通常のＷＬＡＮ＿ＡＰ、または普通の位置に配置された、固定取り付けのＷＬＡＮクライアントの適用である。ＡＰまたは固定取り付けＷＬＡＮクライアントは、ＳＡＡＰに使用されることになり、したがって、単一で監視に使用可能であろう。

他の改良は、監視に関して重要となるドアなどの構成要素内に軽金属構造を埋め込むことにより、監視に関するＶＯＩ感度を高めることである。

図２は、１階、２階および３階からなる３階建てのビルでの例を示している。このビルは、通常の方法で、部屋、通路、ドアなどから成っている。このビルの３つの階は、全てビル内の固定位置に取り付けられた、ＷＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）１（正方形で表示）およびＷＬＡＮクライアント２（三角形で表示）の組合せでカバーされている。ＡＰ１は、互いに通信することになり、さらにそれらは、標準システムを用いる固定ワイヤードネットワークを通して接続されていることが好ましい。ＷＬＡＮクライアント２は、クライアント２の通信領域内にある、これらのＡＰ１と通信する。監視は、クライアント２とＡＰ１との間、およびＡＰ１間の、前記受信信号の強度または信号パラメータ（たとえば、分極、スペクトルなど）内の変化を検出することにより実行される。ＡＰ１およびクライアント２は、異なる階にまたがって通信可能である。

局所化された監視
完全な監視システムは、局所化された監視へ拡張可能なことが予見される。局所化された監視の目的は、送信機と受信機の対の間のデータ通信を、関心空間（ＶＯＩ）の先験的物理的モデル情報に結合し、仮に存在するなら、関心空間内の若干の主要な各反射点に対して、反射変化の近似的な物理的位置を決定することである。変化は、たとえば、その位置変化の検出に十分な大きさの金属部分を含む、ドアの開閉などである。

関心空間（ＶＯＩ）が、完全な監視システムでカバーされていると仮定する。さらに、ＶＯＩは、ＶＯＩ内部の材料の幾何学的位置を説明する物理的モデルにより表されていると仮定する。たとえば、ＶＯＩがビルを含む場合、その物理的モデルは、全ての建設材料の配置、および使用された材料のタイプについて説明する、ビルの青写真である、情報ベースで支援されたコンピュータにより表されることになる。このモデルは、以下では、関心空間の物理的モデルと呼ばれる。また、完全な監視システムに属する送信機は、あらかじめ既知となっている信号を、完全な監視システムに属する受信機へ送信すると仮定される。その後、受信機は、たとえば、既知の送信信号と受信信号との間の相互相関を用いることにより、送信信号が環境反射体を含む経路に沿って受信される受信信号内の時間例を決定可能である。送信機および受信機の幾何学的位置が既知で関心空間内部に固定されていると仮定するなら、任意の送信機か任意の受信機への送信遅延も計算可能である。さらに、受信機（ＲＸ）は、最短直線に沿って結合された送信機（ＴＸ）からの信号を受信すると仮定される。これは、いわゆる見通し線（ＬＯＳ）である。ＬＯＳに沿って受信される信号は、受信機で受信される第１電磁気信号である。送信機からの他のすべての信号は、その後に受信機に届くことになる。経路上の唯一の反射と仮定される、反射体を伴う経路のうちの１つに沿って受信される信号に対する送信時間は、ＬＯＳに沿う送信時間と、受信経路信号とＬＯＳ信号との間の時差との合計として決定される。この後者の相違は、受信機内で、たとえば相互相関を用いて決定可能である。送信機（ＴＸ）から関心空間に属する反射体、さらに受信機（ＲＸ）までの、既知の送信時間は、ＴＸとＲＸの既知の位置と共に、送信機と受信機との所与の対に対して、反射体が存在する、回転対称楕円体表面を特徴づける。楕円体の焦点は受信機および送信機の位置であり、また、焦点から回転対称楕円体表面までの、そして、さらに、他の焦点までの幾何学的距離は、送信機から反射体までの、そして、さらに、受信機までの上記送信時間に、光速を掛けたものである。

関心空間がただ１つの反射体を含むと仮定すると、送信機（ＴＸ）および受信機（ＲＸ）の対の領域内に反射体があるとすると、ＴＸおよびＲＸの各組に対して、この反射体は、回転対称楕円体表面に存在している。したがって、反射体の位置は、ＶＯＩ内の全てのＴＸ，ＲＸ対から取得される楕円体間の交さの３Ｄ空間内の座標に対する解を求めることにより、見いだされる。

ここで、関心空間が、たとえば、物理的モデルにより表されたビルなどの複合的物理的対象物を含むと仮定すると、主要な反射体の位置は、以下の通り決定される。全ての物理的対象物は、静止していると仮定される。これは、いかなる反射体も、関心空間内で位置を変えないことを意味する。したがって、送信機と受信機の対は、送受信された信号の相互相関と、関心空間の物理的モデルと共に、反射点位置の決定のための、組合わせ検索および数値的最適化の組合せのために使用される。

局所化された監視のより詳細な説明は、以下の通りである。

関心空間（ＶＯＩ）は、以下のように、１つの完全な監視システムにより見張られていると仮定される。
１組の送信機ＴＸ_ｊ、ここで、ｊ＝１，２，…，Ｎ_Ｔ(Ｎ_Ｔは送信機数である)。
ＶＯＩ内の送信機の位置
ｐｔ_ｊ＝（ｐｔｘ_ｊ、ｐｔｙ_ｊ、ｐｔｚ_ｊ）
ここで、ｊ＝１，２，…，Ｎ_Ｔ。
１組の受信機ＲＸ_ｉ。ここで、ｉ＝１，２，…，Ｎ_Ｒ(Ｎ_Ｒは受信機数である)。
ＶＯＩ内の受信機の位置
ｐｒ_ｉ＝（ｐｒｘ_ｉ、ｐｒｙ_ｉ、ｐｒｚ_ｉ）
ここで、ｉ＝１，２，…，Ｎ_Ｒ。
Ｄ_ｉ，ｊは、受信機ＲＸ_ｉと送信機ＴＸ_ｊとの間の幾何学的距離である。ここで、ｉ＝１，２，…，Ｎ_Ｒ、およびｊ＝１，２，…，Ｎ_Ｔ。

ｃは光速（メートル／秒）である。
ｒ_ｉ，ｊ(ｋ)は、送信機ＴＸ_ｊから送信される信号と、受信機ＲＸ_ｉで受信される信号との間の相互相関であり、ここで、ｋは、相互相関の遅延である。

遅延ｋの１の増加に対応する相互相関関数の時間増分は、Ｔ秒の増分に対応する。

ｋの最低値＝ｋ_０。ここで、｜ｒ_ｉ，ｊ(ｋ)｜＞Ｗ_{ｎｏｉｓｅ}。ここで、Ｗ_{ｎｏｉｓｅ}は雑音閾値は、ＬＯＳに沿った通信が可能と仮定して、送信機（ＴＸ_ｊ）から受信機（ＲＸ_ｉ）までの見通し線（ＬＯＳ）経路に沿った信号の受信に対応した時間遅延である。ｋの値＝ｋ_ｎ、およびｋ_ｎ＞ｋ_０。ここで、｜ｒ_ｉ，ｊ(ｋ)｜＞Ｗ_{ｎｏｉｓｅ}、は、送信機ＴＸ_ｊからＶＯＩ内の反射体まで、さらに受信機ＲＸ_ｉまでの、１つ以上のマルチパス伝播遅延に対応している。この経路の幾何学的な長さＬ_ｉ，ｊは、Ｌ_ｉ，ｊ(ｍ)＝Ｄ_ｉ，ｊ＋ｃＴ(ｋ_ｎ−ｋ_０)＝Ｄ_ｉ，ｊ＋ｄｍにより決定される。ここで、ｄ＝ｃＴは受信機の空間分解能であり、そして、ｍ＝ｋ_ｎ−ｋ_０である。

｜ｒ_ｉ，ｊ(ｋ)｜＞Ｗ_{ｎｏｉｓｅ}である経路は、主要な反射点に属していると言われる。

ＴＸ_ｊおよびＲＸ_ｉにより決定された、反射体が存在する回転対称楕円体表面は、
Ｅ_ｉ，ｊ(ｘ，ｍ)＝０
で示される。ここで、
ｘ＝(ｘ、ｙ、ｚ)
は、表面の独立空間変数である。

関心空間が、１つの反射体を含むのみであり、さらに、Ｎ_Ｔ個の送信機およびＮ_Ｒ個の受信機が用いられていると仮定すると、反射体位置
ｒ＝(ｒ_ｘ，ｒ_ｙ，ｒ_ｚ)
は、以下の非線形問題の解を求めることで見いだされる。
ｒ＝ａｒｇ（ｘ） ｍｉｎ Σ_ｉΣ_ｊ［Ｅ_ｉ，ｊ(ｘ，ｍ)］^２
ここで、ｉ＝１，２，…，Ｎ_Ｒ、およびｊ＝１，２，…，Ｎ_Ｔ。さらに、ｍはそれぞれの相互相関関数における経路に対応した交差相関遅延差である。

ここで、関心空間が、たとえばビルなどの複合的物理的対象物を含むと仮定するなら、主要反射点の位置の決定は、以下の通り決定される。ＴＸ_ｊとＲＸ_ｉの各対に対して、受信信号と参照信号との間の相互相関は、ｒ_ｉ，ｊ(ｍ)として決定される。ここで、ｍは、上で定義されている。さらに、ＴＸ_ｊとＲＸ_ｉの各対に対して、ＴＸ_ｊとＲＸ_ｉの位置は既知であるので、この対に適切な主要な物理的モデル反射体の位置を決定することが可能である。

主要な反射点の位置を特定する枠組みは以下の通りである。反射体の位置は、選択方法を用いて見いだされる。反射位置の数値を見いだすために、反射と数値的最適化との組における、組合せ検索の組合せを用いることが提案される。この検索は、反射と関心空間の物理モデルによる組合せで制御される。関心空間の固定反射に対して、この解決策は、定常性からの逸脱、および逸脱が起こる関心空間内の位置をテストするために、その後、繰り返して用いられる。

相互相関は、時間遅延推定のための他の方法で代用可能であることが、理解されるべきである。

関心空間の長期分析

さらに、関心空間（ＶＯＩ）に対する完全な監視システムは、ＶＯＩの物理的モデルが変化しないという仮定の下に、固定モード１ウィンドウとモード２ウィンドウのブロック運動を用いて、ＶＯＩの長期分析に対して使用することが予見される。

モデルＡ内の、完全な監視システム固定モード１ウィンドウでの全ての測定値の使用と、モデルＢ内の、完全な監視システムモード２ブロックでの全ての測定値の比較とは、モデルＡとモデルＢとを比較することにより、ＶＯＩの材料における主要な変化の検出に使用可能である。

監視システムのファミリー
監視システムの少なくとも４つのファミリーが考慮される。これらは全て、好ましくは注文設計ハードウェア、ＷＬＡＮ、ブルートゥースなどを用いて実施されることが望ましい。
機能：関心空間（ＶＯＩ）内のイベントの検出。
機能：ＶＯＩおよびデータ通信内のイベントの検出。
機能：ＶＯＩ内のイベントの位置決めを含む、イベントの検出。
機能：ＶＯＩおよびデータ通信内のイベントの位置決めを含む、イベントの検出。

本発明に関連して使用される用語は、以下を含む。
ＡＰ：無線ローカルエリアネットワークのアクセスポイント。
ＤＳ：データシーケンス。
ＤＴ：検知器。
ＨＥＣ：ヘッダエラーチェック。
ＰＬＣＰ：物理層集中プロトコル、［ＩＥＥＥ ８０２．１１、１９９７］８頁。
ＰＬＷ：ＰＳＤＵの長さ。
ＰＰＤＵ：ＰＬＣＰプロトコルデータユニット。
ＰＳＦ：ＰＬＣＰ通信フィールド。
ＰＳＤＵ：ＰＬＣＰ ＳＤＵ。
ＲＳＳＩ：受信信号強度インデックス。
ＲＸ：受信機。
ＳＡＡＰ：無線ローカルエリアネットワークの監視固定アクセスポイント。
ＳＤＵ：サービスデータユニット。
ＳＦＤ：スタートフレームデリミタ。
ＴＨ：イベント検知器の閾値。
ＴＸ：送信機。
ＷＬＡＮ：無線ローカルエリアネットワーク。
ε：誘電率
μ：透過率
σ：電気伝導率

以下の文献は本明細書で参照される
［ＩＥＥＥ ８０２．１１，１９９７］は、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ．８０２．１１−１９９７、Ｐａｒｔ １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ）ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ （ＰＨＹ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎである。

本発明の好ましい実施形態による環境を示し、この環境は、４つの壁、床、および天井を有する部屋を含む。 本発明の他の好ましい実施形態による環境を示し、この環境は、１階、２階、および３階の３階建てのビルを含む。

符号の説明

１ アクセスポイント， ２ コンピュータ。

Claims (36)

1. 各々が信号を送信する少なくとも１つの送信機、および、各々が電磁信号を受信する少なくとも１つの受信機からなり、
   前記少なくとも１つの送信機のうちの１つの送信機を用いて、第１電磁気信号と、この第１電磁気信号に続く第２電磁気信号とを送信し、前記少なくとも１つの受信機のうちの１つの受信機を用いて、前記第１電磁気信号と前記第２電磁気信号とを受信する監視システムであって、
   さらに、受信された前記第１電磁気信号と受信された前記第２電磁気信号とを比較して前記２つの信号の相違が存在する場合に前記相違を検出する比較手段を含み、前記２つの信号の相違は、送信中の少なくとも１つの送信機と受信中の少なくとも１つの受信機との間の信号経路に存在する物理的変化により引き起こされ、前記物理的変化は、第１電磁気信号の送信開始と第２電磁気信号の受信終了との間に起こる変化であり、前記送信機および前記受信器は、データ通信のために用いられる無線ネットワークの構成要素であることを特徴としている
   監視システム。
2. 前記第１電磁気信号および第２電磁気信号が同じ送信機から送信される、請求項１に記載された監視システム。
3. 前記第１電磁気信号および第２電磁気信号が同じ受信機により受信される、請求項１または請求項２に記載された監視システム。
4. 前記比較手段が、第１受信信号と第２受信信号との間の信号強度の相違を検出する、請求項１から請求項３のいずれかに記載された監視システム。
5. 前記比較手段が、受信された前記第１電磁気信号および／または第２電磁気信号を比較する前に、それらを処理する処理手段を含んでおり、前記比較手段は、前記処理手段により処理された前記第１電磁気信号および／または第２電磁気信号を比較する、請求項１から請求項４のいずれかに記載された監視システム。
6. 前記送信機が、予め選択された第１時間幅の間に前記第１電磁気信号を送信し、さらに予め選択された第２時間幅の間に前記第２電磁気信号を送信する、請求項１から請求項５のいずれかに記載された監視システム。
7. 送信される前記信号の各々が一定の信号である、請求項１から請求項６のいずれかに記載された監視システム。
8. 送信される前記信号の各々が搬送波である、請求項７に記載された監視システム。
9. 送信される前記信号の各々がインパルスである、請求項１から請求項７のいずれかに記載された監視システム。
10. 前記送信機が、前記第１電磁気信号を電磁的放射の情報送信基本単位の第１の組として送信し、前記第２電磁気信号を電磁的放射の情報送信基本単位の第２の組として送信し、さらに、前記受信機が、前記第１の組および第２の組の電磁気信号を受信する、請求項１から請求項９のいずれかに記載された監視システム。
11. 前記比較手段が、各情報送信基本単位の信号強度の統計を比較して、前記情報送信基本単位の第１の組および第２の組のエネルギー量の間の相違を識別する、請求項１０に記載された監視システム。
12. 前記比較手段が、信号パラメータを比較して、前記情報送信基本単位の第１の組および第２の組の信号パラメータの間の相違を識別する、請求項１０または請求項１１に記載された監視システム。
13. 前記信号パラメータの比較は、各情報送信基本単位の分極、スペクトル、および／または、遅延の比較である請求項１２に記載された監視システム。
14. 前記無線ネットワークが、データ送信に使用される無線ローカルエリアネットワークである、請求項１に記載された監視システム。
15. 少なくとも１つの前記送信機と少なくとも１つの前記受信機が１台のトランシーバに組み込まれている、請求項１から請求項１４のいずれかに記載された監視システム。
16. 前記比較手段が、検出された前記相違を、少なくとも１つの既知の値と比較して、前記相違を引き起こす前記物理的変化を識別する、請求項１から請求項１５のいずれかに記載された監視システム。
17. さらに、比較される複数の信号に関する、前もって取得された情報を収集して格納する格納手段、および、取得された前記情報を比較して、前記情報の時間的変化の評価を可能にする比較手段を含む、請求項１から請求項１６のいずれかに記載された監視システム。
18. さらに、監視対象空間における物理的変化の位置を決定する決定手段を含む、請求項１から請求項１７のいずれかに記載された監視システム。
19. 各々が信号を送信する少なくとも１つの送信機、および、各々が信号を受信する少なくとも１つの受信機を利用する監視方法であって、
    前記少なくとも１つの送信機のうちの１つの送信機を用いて、第１電磁気信号と、この第１電磁気信号に続く第２電磁気信号とを送信するステップ、
    前記少なくとも１つの受信機のうちの１つの受信機を用いて、前記第１電磁気信号と前記第２電磁気信号とを受信するステップ、
    受信された前記第１電磁気信号と受信された前記第２電磁気信号とを比較して、前記第１電磁気信号と前記第２電磁気信号の相違が存在していれば、前記相違を検出する検出ステップを含み、
    前記第１電磁気信号と前記第２電磁気信号の相違は、送信中の少なくとも１つの前記送信機と、受信中の少なくとも１つの前記受信機との間の信号経路内の物理的変化により引き起こされ、前記物理的変化は、第１電磁気信号の送信開始と第２電磁気信号の受信終了との間に起こり、
    前記送信機および前記受信器は、データ通信に用いられる無線ネットワークの構成要素であることを特徴としている監視方法。
20. 前記第１電磁気信号および前記第２電磁気信号が同じ送信機から送信される、請求項１９に記載された監視方法。
21. 前記第１電磁気信号および前記第２電磁気信号が同じ受信機により受信される、請求項１９または請求項２０に記載された監視方法。
22. 前記比較ステップが、受信された前記第１電磁気信号と前記第２電磁気信号の間の信号強度の相違を検出することを含む、請求項１９から請求項２１のいずれかに記載された監視方法。
23. 比較ステップが、受信された前記第１電磁気信号および／または受信された前記第２電磁気信号を比較する前に、それらを処理するステップを含んでおり、前記比較ステップは、処理された前記第１電磁気信号と前記第２電磁気信号に基づいて実行される、請求項１９から請求項２２のいずれかに記載された監視方法。
24. 前記第１電磁気信号が予め選択された第１時間幅の間に送信され、さらに前記第２電磁気信号が予め選択された第２時間幅の間に送信され、好ましくは、前記第１および第２の時間幅が等しい持続時間を有している、請求項１９から請求項２３のいずれかに記載された監視方法。
25. 送信される前記信号の各々が一定の信号である、請求項１９から請求項２４のいずれかに記載された監視方法。
26. 送信される前記信号の各々が搬送波である、請求項２４に記載された監視方法。
27. 送信される第１電磁気信号と第２電磁気信号の各々がインパルスである、請求項１９から請求項２５のいずれかに記載された監視方法。
28. 第１電磁気信号および第２電磁気信号を送信する前記ステップが、電磁気的放射の情報送信基本単位の第１の組および第２の組を送信することにより実行され、さらに第１電磁気信号および第２電磁気信号を受信する前記ステップが、情報送信基本単位の第１の組および第２の組の電磁気放射を受信することにより実行される、請求項１９から請求項２７のいずれかに記載された監視方法。
29. 前記比較ステップが、各情報送信単位の信号強度の統計を比較して、前記情報送信基本単位の第１の組および第２の組のエネルギー量の間の相違を識別することを含む、請求項２８に記載された監視方法。
30. 前記比較ステップが、信号パラメータを比較して、前記情報送信基本単位の第１の組および第２の組の信号パラメータの間の相違を識別することを含む、請求項２８または請求項２９に記載された監視方法。
31. 前記信号パラメータの比較は、各情報送信基本単位の分極、スペクトル、および／または、遅延の比較である請求項３０に記載された監視方法。
32. 前記無線ネットワークが、データ送信に使用される無線ローカルエリアネットワークである、請求項１９に記載された監視方法。
33. 前記第１電磁気信号および前記第２電磁気信号が、１台以上のトランシーバにより送受信される、請求項１９から請求項３２のいずれかに記載された監視方法。
34. 前記比較ステップが、検出された前記相違を、少なくとも１つの既知の値と比較して、前記相違を引き起こす物理的変化を識別することを含む、請求項１９から請求項３３のいずれかに記載された監視方法。
35. さらに、
    前もって取得された、比較される複数の信号に関する情報を収集して格納する格納ステップ、および、
    前記情報を比較して、取得された前記情報の時間的変化の評価を可能にする比較ステップ
    を含む、請求項１９から請求項３４のいずれかに記載された監視方法。
36. さらに、監視対象空間内の物理的変化の位置を決定する決定ステップを含む、請求項１９から請求項３５のいずれかに記載された監視方法。

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