JP4528946B2 - Indoor intrusion detection system and indoor intrusion detection information transmission system - Google Patents

Indoor intrusion detection system and indoor intrusion detection information transmission system Download PDF

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Description

本発明は、放送波などの一定送信電力にてサービスしているシステムが送信している電波を用いることで、送信機を必要とせず、屋内空間におけるマルチパスによる受信レベル変動を利用した、電波による屋内侵入検知システムおよび屋内侵入検知情報発信システムに関する。更に本発明では、侵入を検知した場合に、携帯端末から有線に比べてセキュリティの高い無線を用いて、予め登録した複数の送信先に一斉に侵入検知情報を発信し、侵入検知を迅速に通知させる侵入検知情報発信システムに関する。 The present invention uses a radio wave transmitted by a system serving with a constant transmission power, such as a broadcast wave, and does not require a transmitter, and uses a reception level variation due to multipath in an indoor space. Relates to an indoor intrusion detection system and an indoor intrusion detection information transmission system. Furthermore, in the present invention, when an intrusion is detected, intrusion detection information is transmitted from a mobile terminal to a plurality of pre-registered transmission destinations simultaneously using wireless with higher security than wired communication, and intrusion detection is quickly notified. It relates to an intrusion detection information transmission system.

現在、安心で安全な生活および社会の実現への需要が高まってきている。特に、一戸建ての家屋およびマンションやアパートなどの集合住宅の居室への不正侵入に対する防犯意識が高まりつつあり、不正侵入防犯システムに対する需要が大きくなっている。 Currently, there is an increasing demand for a safe and secure life and society. In particular, there is a growing awareness of crime prevention against unauthorized entry into single-family homes and apartment buildings such as apartments and apartments, and there is an increasing demand for unauthorized entry security systems.

不正侵入の防犯システムで重要な点は、不正侵入者から不正侵入防犯システムが設置されていることが分かりにくいことが挙げられる。そこで、目で見ることができない電波を用いた侵入検知防犯システムが数多く提案されている。 An important point in an unauthorized intrusion prevention system is that it is difficult for an unauthorized intruder to know that an unauthorized intrusion prevention system is installed. Accordingly, many intrusion detection and security systems using radio waves that cannot be seen with the eyes have been proposed.

従来までの電波を用いた防犯システムでは、例えば特許文献1から特許文献3に開示されているように、基本的には送信機と受信機があり、送信機から出力される電波を受信機側で受信し、不正侵入者がその電波経路上を横断する場合に生じる電波の受信レベル変動もしくは不正侵入者に送信した電波がはねかえる反射波から、不正侵入の検知を行うものがほとんどである。
特開平7−141577号公報 特開2002−228744号公報 特開平5−233971号公報
In conventional security systems using radio waves, for example, as disclosed in Patent Document 1 to Patent Document 3, there are basically a transmitter and a receiver, and radio waves output from the transmitter are transmitted to the receiver side. In most cases, unauthorized intruders are detected from fluctuations in the reception level of radio waves that occur when an unauthorized intruder crosses the radio wave path, or reflected waves that rebound from the radio waves transmitted to the unauthorized intruder. .
Japanese Patent Laid-Open No. 7-141577 JP 2002-228744 A JP-A-5-233971

そのため従来までの電波を用いた防犯システムでは、電波を送信するための機能である送信機が不可欠であり、ハードウェアの複雑化およびシステムコストの増加といった問題があった。 Therefore, in conventional crime prevention systems using radio waves, a transmitter which is a function for transmitting radio waves is indispensable, and there are problems such as hardware complexity and an increase in system cost.

また、送信機を有する電波式防犯システムでは、送信する電波が決まっており、その使用する周波数の情報が漏れると、簡易な受信機などでその存在が把握されやすくなり、防犯システムがカバーしていないエリアが分かってしまうといった問題も考えられる。 Also, in radio wave security systems with transmitters, the radio waves to be transmitted are determined, and if information on the frequencies used is leaked, its presence can be easily grasped with a simple receiver, etc., which is covered by the security system. There may be a problem that an unexplained area is known.

さらに、送信機を必要とする電波式侵入検知システムでは、電波の送信機と受信機の位置関係にもよるが、基本的に送信機と受信機間における電波の経路上の限られたエリアでしか侵入を検知しにくいといった問題があった。   Furthermore, in a radio wave intrusion detection system that requires a transmitter, it is basically limited to a limited area on the radio wave path between the transmitter and the receiver, depending on the positional relationship between the radio wave transmitter and the receiver. However, there was a problem that it was difficult to detect the intrusion.

また例えば特許文献4に開示されているこれまでの防犯システムでは、侵入を検知した場合に、その情報を防犯システム設置者のみに発信させる方法が提案されている。
特開2003−115085号公報
For example, in the conventional security system disclosed in Patent Document 4, when an intrusion is detected, a method of transmitting the information only to the security system installer is proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-115085

しかしながら侵入検知情報を防犯システム設置者のみに通知した場合、例えその情報が真実であり緊急を要する情報であっても、その時点で警備会社や警察に通報したとしても手遅れになる場合が多いといった問題があった。 However, if intrusion detection information is notified only to the security system installer, even if the information is true and urgent, it is often too late to report to the security company or police at that time. There was a problem.

本発明は、目に見えない電波の性質を活用しながら、かつ送信機を必要としない、簡易で且つコストパフォーマンスの高い新たな屋内侵入検知システムを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a new indoor intrusion detection system that is simple and has high cost performance while utilizing a property of invisible radio waves and does not require a transmitter.

また、特定の周波数に限定しない電波を用いることにより、防犯システムが設置されているかどうかを調べにくくする特徴を有した新たな侵入検知システムを提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a new intrusion detection system having a feature that makes it difficult to check whether a security system is installed by using radio waves not limited to a specific frequency.

さらに、ある特定のエリアに限定されず、屋内空間の全体にわたり、効率的に侵入者の監視を実現することができる新たな侵入検知システムを提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a new intrusion detection system that can efficiently monitor an intruder not only in a specific area but also in an entire indoor space.

また、もし防犯システム設置者が遠出をしていて、侵入検知情報を受けても本人が迅速に対応することが難しい状況においても、本人の代わりに侵入者への警告や威嚇を実現することが出来る侵入検知システムを提供することを目的とする。 In addition, even if the security system installer is out, and it is difficult for the person to respond promptly even if intrusion detection information is received, warning and intimidation to the intruder can be realized instead of the person. The purpose is to provide a possible intrusion detection system.

前述の課題および目的を解決するために、本発明の屋内侵入検知システムでは、モノポールアンテナあるいはダイポールアンテナを用いた受信部と、受信した電波の受信レベルの変動を常時検知するレベル変動検出部と、前記受信レベルの変動の大きさによって屋内への不正侵入を検知する不正侵入識別部とを具備し、屋外から窓や天井などから屋内空間へ入ってきた送信局から送信された電波は、屋内環境の配管や什器などの金属製物体に反射して様々な電波経路を形成するマルチパス環境を生じさせ、前記電波経路を侵入者が遮断し、あるいは侵入者がドアや窓を開けることによって前記電波経路が変化することにより屋内の前記マルチパス環境の変化が生じ、その変化が前記受信レベルの変動に現れ、前記送信局から送信された電波に、或る一定のレベル変動幅を超えるような受信レベル変動があれば不正侵入として検知することを特徴とする。
また、ラジオ放送やFM放送やTV放送および携帯電話システムなどの、一定送信電力にてサービスをしている或る無線システムが送信している電波の受信レベル変動を屋内のマルチパス空間内の或る位置において常時監視する第1の機能と、その受信レベルの変動の大きさにより屋内への侵入者を検知する第2の機能とからなることを特徴とする。
In order to solve the foregoing problems and objectives, ya the intrusion detection system of the present invention, a monopole antenna or a dipole antenna and a receiving unit using a level variation detection unit for always detecting the variation in the receiving level of the radio wave received And an unauthorized intrusion identifying unit that detects unauthorized intrusion indoors depending on the magnitude of the fluctuation of the reception level, radio waves transmitted from a transmitting station that has entered the indoor space from the window or ceiling from the outside, By creating a multipath environment in which various radio wave paths are formed by reflecting on metal objects such as pipes and fixtures in indoor environments, the intruder blocks the radio wave path, or the intruder opens a door or window. A change in the indoor multipath environment occurs due to a change in the radio wave path, the change appears in the fluctuation of the reception level, and the radio wave transmitted from the transmitting station Wherein the receive level variation exceeding a certain level fluctuation width is detected as unauthorized intrusion, if any.
Also, fluctuations in the reception level of radio waves transmitted by a certain wireless system that provides services at a constant transmission power, such as radio broadcasts, FM broadcasts, TV broadcasts, and mobile phone systems, can be detected in indoor multipath spaces And a second function for detecting intruders indoors based on the magnitude of fluctuations in the reception level.

また、本発明の屋内侵入検知システムでは、最も簡易なアンテナであるモノポールアンテナやダイポールアンテナなどのアンテナを受信アンテナに用いることにより、屋内環境の配管や什器などの金属製物体によって形成されるマルチパス環境を積極的に利用し、複数の到来方向が異なる電波を受信することを特徴とする。
Further, in the indoor intrusion detection system of the present invention, a simple antenna such as a monopole antenna or a dipole antenna is used as a receiving antenna, so that a multi-object formed by metal objects such as pipes and fixtures in an indoor environment. It is characterized by actively using a path environment and receiving a plurality of radio waves with different directions of arrival.

さらに、本発明の屋内侵入検知システムでは、屋内が無人の環境であれば、マルチパス環境は変化することなく、屋内侵入検知システムの受信アンテナでは一定のレベルの電波を受信されることになる。しかし何者が屋内に侵入した場合には、ドアがいたり、窓が割られたりして、屋内のマルチパス環境が変化することにより、受信レベルの変動が生じるという原理を利用し、屋内空間全体にわたって、マルチパス環境変化による受信レベル変動によって不正侵入を検知することを特徴とする。
Furthermore, in the indoor intrusion detection system of the present invention , if the indoor is an unattended environment, the multipath environment does not change, and the reception antenna of the indoor intrusion detection system receives a certain level of radio waves. However, if someone is entering indoors reaches the door open, and or windows divided by indoor multipath environment changes, using the principle of variation of the received level occurs, the entire indoor space In addition, unauthorized intrusion is detected by reception level fluctuation due to multipath environment change.

また、本発明の屋内侵入検知情報発信システムでは、モノポールアンテナあるいはダイポールアンテナを用いた受信部と、受信した電波の受信レベルの変動を常時監視するレベル変動検出部と、前記受信レベルの変動の大きさによって屋内への不正侵入を検知する不正侵入識別部と、前記検出した不正侵入情報を発信する発信用携帯端末とを具備し、屋外から窓や天井などから屋内空間へ入ってきた送信局から送信された電波は、屋内環境の配管や什器などの金属製物体に反射して様々な電波経路を形成するマルチパス環境を生じさせ、前記電波経路を侵入者が遮断し、あるいは侵入者がドアや窓を開けることによって前記電波経路が変化することにより屋内の前記マルチパス環境の変化が生じ、その変化が前記受信レベルの変動に現れ、前記送信局から送信された電波に、或る一定のレベル変動幅を超えるような受信レベル変動があれば不正侵入として検知し、前記受信レベル変動が設定した適切な閾値を超えた場合に不正侵入を検知したと識別し、前記発信用携帯端末の音や光により警告アラームを発生させるスイッチを入れることを特徴とする。
さらに、本発明の屋内侵入検知情報発信システムでは、前記不正侵入識別部では、前記受信レベル変動が設定した適切な閾値を超えた場合に不正侵入を検知したと識別し、前記発信用携帯端末から登録先に侵入者検知情報を送信する機能を持つことを特徴とする。
さらに、既存放送電波の受信レベル変動を屋内のマルチパス空間内の或る位置において常時監視する第1の機能と、その受信レベルの変動の大きさにより屋内への侵入者を検知する第2の機能と、侵入者を検知した時に音や光により警告アラームを発生させる第3の機能とからなることを特徴とし、本人の代わりに侵入者への警告や威嚇を実現することが出来る侵入検知システムを提供することを特徴とする。更に、本発明の屋内侵入検知情報発信システムでは、侵入者を検知した時に発信用携帯端末から登録先に侵入者検知情報を送信する第4の機能を持つことを特徴とし、システム設置者の他に近隣住民や居室管理人など複数設定することを特徴とする。
Further, in the indoor intrusion detection information transmission system of the present invention , a receiving unit using a monopole antenna or a dipole antenna, a level fluctuation detecting unit that constantly monitors fluctuations in the reception level of received radio waves, and fluctuations in the reception level A transmitting station that includes an unauthorized intrusion identifying unit that detects unauthorized intrusion indoors by size and a mobile terminal for transmitting the detected unauthorized intrusion information, and that has entered the indoor space from a window or ceiling from the outside The radio waves transmitted from the indoor environment are reflected on metal objects such as pipes and fixtures in the indoor environment to form a multipath environment in which various radio wave paths are formed. When the radio wave path is changed by opening a door or window, the indoor multipath environment changes, and the change appears in the reception level fluctuation. If a radio wave transmitted from a transmitting station has a reception level fluctuation exceeding a certain level fluctuation range, it is detected as an unauthorized intrusion, and an unauthorized intrusion is detected when the reception level fluctuation exceeds a set appropriate threshold. It is characterized in that it is identified that it has been detected, and a switch for generating a warning alarm by the sound or light of the transmitting mobile terminal is turned on.
Furthermore, in the indoor intrusion detection information transmission system according to the present invention, the unauthorized intrusion identifying unit identifies that an unauthorized intrusion has been detected when the reception level fluctuation exceeds a set appropriate threshold, and It has a function of transmitting intruder detection information to a registration destination.
Furthermore, a first function for constantly monitoring the reception level fluctuation of the existing broadcast radio wave at a certain position in the indoor multipath space, and a second function for detecting an intruder in the room based on the magnitude of the fluctuation of the reception level. Intrusion detection system that can provide a warning and intimidation to the intruder instead of the person, with a function and a third function that generates a warning alarm by sound or light when an intruder is detected It is characterized by providing. Furthermore, the indoor intrusion detection information transmission system according to the present invention has a fourth function of transmitting intruder detection information from the calling mobile terminal to the registration destination when an intruder is detected. It is characterized by having multiple settings such as neighborhood residents and room managers.

発明に係る屋内侵入検知システムでは、送信機が必要となくなることにより、受信機のみで装置が構成でき、ハードウェア構成が簡易であり且つコストパフォーマンスの高い屋内侵入検知システムを実現できる。
The indoor intrusion detection system according to the present invention eliminates the need for a transmitter, so that a device can be configured with only a receiver, a hardware configuration is simple, and a high cost performance indoor intrusion detection system can be realized.

さらに、現在サービスが行われている電波を使用するため、侵入検知システム特有の発信用の電波を使用する必要がなく、侵入検知システムが設置されているかどうかを侵入者が特定することが極めて困難となる。   In addition, because it uses radio waves that are currently being serviced, it is not necessary to use radio waves for transmission specific to intrusion detection systems, making it extremely difficult for an intruder to determine whether an intrusion detection system is installed. It becomes.

また、本発明に係る屋内侵入検知システムでは、簡易なアンテナを受信アンテナに用いることによって、ハードウェア構成を簡易化することが実現でき、さらに屋内のマルチパス環境にて生じる様々な到来方向の電波を受信しやすくなる。
Further , in the indoor intrusion detection system according to the present invention, the hardware configuration can be simplified by using a simple antenna as a receiving antenna, and radio waves of various directions of arrival generated in an indoor multipath environment can be realized. Easier to receive.

さらに、本発明に係る屋内侵入検知システムでは、何者かが屋内に侵入した場合には、屋内のマルチパス環境が変化することが原理的に生じ、受信レベルの変動が必ず生じるため、その受信レベル変動を常時モニターすることにより、屋内空間全体にわたって不正侵入の監視を行うことが可能となる。この為、監視範囲が広くかつ高精度な侵入検知を実現することが可能となる。
Furthermore , in the indoor intrusion detection system according to the present invention, when someone intrudes indoors, the indoor multipath environment changes in principle, and reception level fluctuations always occur. By constantly monitoring fluctuations, it is possible to monitor unauthorized intrusion over the entire indoor space. For this reason, it is possible to realize intrusion detection with a wide monitoring range and high accuracy.

また、本発明に係る屋内侵入検知情報発信システムでは、屋内侵入を検知した場合に、一斉に侵入検知情報を発信する機能を有し、例え侵入検知システム設置者が遠出をしていても、近隣住民もしくは居室管理人にも侵入検知情報を発信することによって、侵入者への警告や威嚇などの対応を迅速に行ってもらうことが期待できる。
In addition , the indoor intrusion detection information transmission system according to the present invention has a function of transmitting intrusion detection information all at once when an indoor intrusion is detected, even if the intrusion detection system installer goes out, By transmitting intrusion detection information to residents or living room managers, it can be expected to promptly respond to warnings and threats to intruders.

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。本発明に係る屋内侵入検知システム及び屋内侵入検知情報発信システムでは、一定の電力を送信する無線システムの電波であれば何でも送信源として利用することができるが、以下の実施例では、TV放送電波を例として説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the indoor intrusion detection system and the indoor intrusion detection information transmission system according to the present invention, any radio wave of a wireless system that transmits a certain amount of power can be used as a transmission source. Will be described as an example.

以下に本発明の特徴である送信機を必要とせず、屋内の電波マルチパス環境を利用した電波式屋内侵入検知システム及び屋内侵入検知情報発信システムの一実施例につき図面とともに説明する。   Hereinafter, an embodiment of a radio wave type indoor intrusion detection system and an indoor intrusion detection information transmission system using an indoor radio multipath environment without requiring a transmitter, which is a feature of the present invention, will be described with reference to the drawings.

図1は、TV放送電波が窓や天井などから屋内空間へ入る場合を想定し、その電波が床やドアに反射して屋内環境がマルチパス環境となっている様子を示している。図1中に於いて、1はTV放送送信局であり、この送信局から送信されて電波は基本的に屋外の環境に依存せずに、窓3や天井4などから図1中2に図示される如く屋内空間へ入る。屋内に入った電波は、床5やドア6および天井4などに金属製物体が存在すると、その金属製物体に反射して、7A〜7Cに示すように様々な電波経路が形成されるマルチパス環境が生じる。8は本発明に係る侵入検知システムの一部である電波受信装置である。この電波受信装置8は、本実施例ではモノポールアンテナを用いており、適当な位置に設置されている。この屋内マルチパス環境では、屋外から入ってきた電波が様々な金属製物体によって反射するため、電波受信装置8内のアンテナで受信される複数の電波の位相が同相であったり、逆相であったりした場合には、原理的に受信レベルが強めあったり弱めあったりすることになる。つまり屋内空間において、マルチパス環境を生成する電波の経路を侵入者が遮断する時、または侵入者がドアや窓を開けることによって電波の経路が変化するといった何らかのマルチパス環境の変化が生じた時、その変化が受信レベル変動に顕著に現れる。またモノポールアンテナを用いることにより、アンテナの簡易化を図れるのみならず、マルチパス環境で生じる到来方向の異なる複数の電波を効率的に受信することが可能となり、マルチパス環境の変化を広範囲にかつ高精度に検知することが可能となる。   FIG. 1 shows a situation where a TV broadcast radio wave enters an indoor space from a window, a ceiling, or the like, and the radio wave is reflected on a floor or a door and the indoor environment is a multipath environment. In FIG. 1, 1 is a TV broadcast transmitting station, and the radio waves transmitted from this transmitting station are basically independent of the outdoor environment, and are shown in FIG. Enter the indoor space as expected. When a metal object is present on the floor 5, door 6 or ceiling 4, etc., the radio waves that enter the room are reflected by the metal object, and various radio paths are formed as shown in 7A to 7C. An environment is created. Reference numeral 8 denotes a radio wave receiver which is a part of the intrusion detection system according to the present invention. The radio wave receiver 8 uses a monopole antenna in this embodiment and is installed at an appropriate position. In this indoor multipath environment, radio waves that enter from the outdoors are reflected by various metal objects, so that the phases of a plurality of radio waves received by the antenna in the radio wave receiver 8 are the same or opposite. In principle, the reception level may be stronger or weaker. In other words, in an indoor space, when an intruder cuts off a radio path that creates a multipath environment, or when a multipath environment change occurs such as when the intruder opens a door or window, the radio path changes. The change appears remarkably in the reception level fluctuation. Also, by using a monopole antenna, not only simplification of the antenna can be achieved, but it is also possible to efficiently receive multiple radio waves with different directions of arrival that occur in a multipath environment. And it becomes possible to detect with high precision.

以下図2から図4において、受信レベル変動がある時の例を用いながら、本発明の侵入検知原理について説明する。   Hereinafter, the principle of intrusion detection according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図2は、屋内空間が無人の状態における電波の受信レベル変動の基本特性を示す。屋内空間が無人の状態の時には、適当な場所に受信機8を固定した場合、屋内マルチパス環境が変化しないため、図2中の右のグラフの9に示すように、受信レベルは安定し変動はほとんど生じてない。この時、図2中に10で図示される如く部屋の外に人や車など移動する物体があったとしても(この時ドア6は開かれていない)、屋内空間での電波伝搬に対する影響ほとんど無いことが判明した。この為、屋内マルチパス環境が変化せず、受信レベルは安定した状態(図2中の9の状態)を維持しつづける。   FIG. 2 shows basic characteristics of radio wave reception level fluctuations when the indoor space is unattended. When the indoor space is unattended, if the receiver 8 is fixed at an appropriate location, the indoor multipath environment does not change. Therefore, the reception level is stable and fluctuates as indicated by 9 in the graph on the right in FIG. Almost never occurred. At this time, even if there is a moving object such as a person or a car outside the room as indicated by 10 in FIG. 2 (the door 6 is not opened at this time), the influence on the radio wave propagation in the indoor space is almost zero. It turned out not to exist. For this reason, the indoor multipath environment does not change, and the reception level continues to maintain a stable state (state 9 in FIG. 2).

図3は、図示される10の侵入者がドア6を開いたときの状態とその時の電波の受信レベル変動を示すグラフである。無人の状態であれば、図1や図2に示すように、ドアに反射する電波もアンテナで受信されるマルチパス電波の一部であるが、侵入者10がドアを開いた瞬間に、ドア6から反射する電波11がなくなり、その電波11がアンテナで受信されなくなることによって、これまで受信していた複数の電波の位相関係が崩れ、受信レベルが低下もしくは増加し、図3中の右のグラフの12に示すように受信レベル変動が生じる。   FIG. 3 is a graph showing a state when ten intruders shown in the figure open the door 6 and a change in reception level of radio waves at that time. In the unmanned state, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the radio wave reflected on the door is also a part of the multipath radio wave received by the antenna, but at the moment the intruder 10 opens the door, 6 is lost, and the radio wave 11 is no longer received by the antenna, so that the phase relationship of the plurality of radio waves received so far collapses and the reception level decreases or increases. As indicated by 12 in the graph, the reception level fluctuates.

図4は、屋内空間が無人の状態から10の侵入者が屋内に入り右(図中13)から左(図中14)へと移動したときの状態とその時の受信レベル変動を示すグラフである。無人の状態の時では受信レベルが安定しているが(前述した図2の状態)、侵入者10が部屋に侵入し右から左に移動した場合には、図4中に13や14に示すように屋内のマルチパス環境を生成している電波を遮断したり反射したりすることにより、そのマルチパス環境を変化させる。この為、これまで受信していた複数の電波の位相関係が崩れ、受信レベルが低下もしくは増加し、図4中の下のグラフの15に示すように受信レベル変動が生じる。   FIG. 4 is a graph showing a state when ten intruders enter the room from the unmanned indoor space and move from the right (13 in the figure) to the left (14 in the figure) and the reception level fluctuation at that time. . Although the reception level is stable in the unmanned state (the state of FIG. 2 described above), when the intruder 10 enters the room and moves from right to left, it is indicated by 13 or 14 in FIG. In this way, the multipath environment is changed by blocking or reflecting the radio waves generating the indoor multipath environment. For this reason, the phase relationship of the plurality of radio waves received so far is broken, the reception level is lowered or increased, and the reception level fluctuates as indicated by 15 in the lower graph in FIG.

図3や図4に示すように、本発明の侵入検知システムでは、電波マルチパス環境が生成されている屋内空間内に侵入者が入ると受信レベルの変動により、侵入を検知することが可能となる。また、無人の状態の時には受信レベルがほぼ一定であり受信レベルの変動幅はほとんどないが、侵入者が屋内に入ったり屋内を移動したりすることによって受信レベルが大きく変動することになり、受信レベルの変動幅をモニターすることによって、高精度に不正侵入の検知を行うことができる。   As shown in FIGS. 3 and 4, in the intrusion detection system of the present invention, when an intruder enters an indoor space where a radio multipath environment is generated, it is possible to detect the intrusion due to a change in reception level. Become. In addition, the reception level is almost constant in an unattended state, and there is almost no fluctuation range of the reception level, but the reception level greatly fluctuates when an intruder enters or moves indoors. By monitoring the level fluctuation range, unauthorized intrusion can be detected with high accuracy.

更に、本発明の改良に係る屋内侵入検知情報発信システムでは、侵入を検知した場合に、セキュリティの高い無線接続にて侵入検知を通知することを実現させるため、携帯端末を利用してその侵入検知情報を発信する機能を有する。   Furthermore, in the indoor intrusion detection information transmission system according to the improvement of the present invention, intrusion detection is performed using a mobile terminal in order to realize notification of intrusion detection through a highly secure wireless connection when an intrusion is detected. It has a function to send information.

図5に本発明に係る屋内侵入検知システムの一実施例の基本構成を示す。本実施例では、放送波などの電波を受信する16の受信アンテナおよび17の受信部と、その受信レベル変動をモニターする18の受信レベル変動検波部(検出部)と、受信レベルの変動の大きさによって不正侵入を検出する19の不正侵入検出部と、検出した不正浸入の情報を発信する20の発信用携帯端末とから構成される。   FIG. 5 shows a basic configuration of an embodiment of the indoor intrusion detection system according to the present invention. In the present embodiment, 16 receiving antennas and 17 receiving units for receiving radio waves such as broadcast waves, 18 reception level variation detecting units (detecting units) for monitoring the reception level variation, and a large variation in the reception level. Accordingly, it is composed of 19 unauthorized intrusion detection units that detect unauthorized intrusion and 20 outgoing mobile terminals that transmit detected unauthorized intrusion information.

19の不正侵入識別部では、ある適切な閾値を設定し、受信レベル変動がその閾値を超えた場合に、不正侵入を検知したと識別し、20の発信用携帯端末に侵入検知情報を登録先に通知するよう命令を出す。   The 19 unauthorized intrusion identifying unit sets an appropriate threshold, identifies that an unauthorized intrusion has been detected when the reception level fluctuation exceeds the threshold, and registers the intrusion detection information in the 20 outgoing mobile terminals. Command to notify.

図6は、発信用携帯端末20から複数の登録先(AからD)に一斉に通知を行っている様子を示す発信システムの概念図である。発信用携帯端末20は、図6中に21の表に示されるように予め登録先を複数設定できるものであり、携帯電話ネットワークやインターネットなどのネットワーク22を通じて、侵入検知システム設置者本人Aにはもちろん、近隣の住民や、居室管理者など(図中B〜D)にも侵入検知情報を発信できる機能を持っている。これにより設置者本人以外でも、侵入者への威嚇や警告などの迅速な対応が可能となる。 FIG. 6 is a conceptual diagram of a transmission system showing a state in which a plurality of registration destinations (A to D) are notified all at once from the transmission portable terminal 20. As shown in the table 21 in FIG. 6, the outgoing mobile terminal 20 can set a plurality of registration destinations in advance. Through the network 22 such as a mobile phone network or the Internet, the intrusion detection system installer A himself can Of course, it has a function of transmitting intrusion detection information to neighboring residents and living room managers (B to D in the figure). This makes it possible for a person other than the installer himself to respond quickly to threats and warnings to intruders.

更に、前述の発信用携帯端末20に、音や光で侵入者を警告・威嚇する警告(警報)装置のスイッチを入れる機能を有することによって、侵入検知情報の発信のみならず、音や光で侵入者を警告・威嚇するといったことが実現できる。   Furthermore, the above-mentioned mobile terminal 20 for sending has a function to switch on a warning (alarm) device that warns and threatens an intruder with sound and light, so that not only the intrusion detection information is transmitted but also sound and light. It can be used to warn and intimidate intruders.

以下に、モノポールアンテナを利用して、TV放送(Ch.38)の電波の受信レベル変動を実際に測定した結果を示す。 The results of actually measuring fluctuations in the reception level of TV broadcast (Ch.38) radio waves using a monopole antenna are shown below.

図7は測定環境を示す平面図であり、測定場所は広島市立大学情報科学部棟8階の研究室である。図7中で左側は研究室が存在する建物の一部の縮小した平面図であり、右側は測定した研究室の平面図である。TV放送局は南方向に約1.8km離れた場所に位置する。研究室の部屋の構成は約2mの窓23が南側にあり、部屋の両サイドにはそれぞれ金属製のロッカー24および書棚25がある。また部屋の北側は廊下に面しており、ドア26が取り付けられている。部屋の中央には高さ約1.2mの机27が設置されている。本測定では、28の受信アンテナを机の隅におき、部屋を無人にした状態から人がドア26から部屋に入り部屋を移動して退室するまでの、電波の受信レベル変動を連続記録した。 FIG. 7 is a plan view showing the measurement environment, and the measurement location is a laboratory on the 8th floor of Hiroshima City University Information Science Building. In FIG. 7, the left side is a reduced plan view of a part of the building where the laboratory exists, and the right side is a plan view of the measured laboratory. The TV broadcasting station is located about 1.8 km away in the south direction. The structure of the laboratory room has a window 23 of about 2 m on the south side, and a metal locker 24 and a bookshelf 25 on both sides of the room. The north side of the room faces the hallway, and a door 26 is attached. In the center of the room is a desk 27 with a height of about 1.2m. In this measurement, 28 reception antennas were placed at the corners of the desk, and radio wave reception level fluctuations were continuously recorded from when the room was left unattended until a person entered the room through the door 26 and moved away from the room.

また本測定では、映像搬送波、色副搬送波、音声搬送波で構成されているTV放送信号の中でも最も安定して受信レベルを測定することのできる音声搬送波の周波数(625.75MHz)に設定して受信レベルを測定した。 In this measurement, reception is performed by setting the audio carrier frequency (625.75 MHz) at which the reception level can be measured most stably among TV broadcast signals composed of a video carrier, a color subcarrier, and an audio carrier. Level was measured.

図8に、本測定で得られた受信レベル変動の特性を示す。測定開始から110秒までは部屋が無人の状態であり、その場合には図8中に29に示す如く受信レベルはほぼ同じ値を示しており、レベル変動はほとんどないことが分かる。またこの時、廊下を歩いている人がいたが、屋内の受信レベル変動への影響は無視できることがわかった。110秒後に一人の人が屋内へドア26を開けて侵入した。その場合には図8中に30に示すように受信レベルは大きく変動し、明らかに無人の状態と異なる変動を生じたことが確認できた。侵入後では受信レベル変動幅は約9dBとなった。無人の状態では受信レベルの変動幅は1dB以下であったので、今回の場合例えば受信レベル変動幅が閾値3dBを超えると侵入を検知したと識別するように設定すれば、受信レベル変動をモニターすることで高精度に侵入を検知できることが分かった。 FIG. 8 shows the characteristics of reception level fluctuation obtained in this measurement. From the start of measurement to 110 seconds, the room is in an unattended state. In this case, the reception level shows almost the same value as indicated by 29 in FIG. At this time, there were people walking in the hallway, but it was found that the effect on indoor reception level fluctuation can be ignored. 110 seconds later, a person opened the door 26 and entered. In this case, as indicated by 30 in FIG. 8, it was confirmed that the reception level fluctuated greatly, and obviously a fluctuation different from the unattended state occurred. After the intrusion, the reception level fluctuation range was about 9 dB. In the unmanned state, the fluctuation range of the reception level is 1 dB or less. In this case, for example, if the reception level fluctuation width exceeds the threshold value 3 dB, the reception level fluctuation is monitored by setting to identify that an intrusion has been detected. It was found that intrusion can be detected with high accuracy.

前述の実施例ではTV放送波を用いたが、一定の送信電力でサービスを行っている無線システムであれば、他の無線システムでも前述した本発明の原理を用いて侵入検知を高精度に実現することができることは当然であり、係る無線システムを使用した侵入検知システムも本特許の権利範囲に入るものである。   In the above-described embodiment, TV broadcast waves are used. However, if the wireless system provides services with a constant transmission power, intrusion detection can be realized with high accuracy using the principle of the present invention described above in other wireless systems. Of course, intrusion detection systems using such wireless systems are also within the scope of this patent.

屋内マルチパス環境において、放送電波が複数の電波の経路を経て受信アンテナに届く様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the broadcast electromagnetic wave arrives at a receiving antenna via the path | route of several electromagnetic waves in an indoor multipath environment. 屋内が無人の状態であれば受信レベルはほとんど変動しないことを示した図である。It is the figure which showed that a reception level hardly fluctuates, when indoor is an unattended state. ドアが開かれることにより、屋内マルチパス環境が変化し、受信レベルが変化することを示した図である。It is the figure which showed that an indoor multipath environment changes and a receiving level changes by opening a door. 侵入者が屋内を移動することによって、屋内マルチパス環境が変化し、受信レベルが変化することを示した図である。It is the figure which showed that an indoor multipath environment changes and a reception level changes when an intruder moves indoors. 本発明の屋内侵入検知システムの一実施例の基本構成図である。1 is a basic configuration diagram of an embodiment of an indoor intrusion detection system according to the present invention. 本発明の屋内侵入検知情報発信システムの一実施例の概念図である。It is a conceptual diagram of one Example of the indoor intrusion detection information transmission system of this invention. 本発明の効果を立証する為に放送波の測定を行った時の測定環境を示した図である。It is the figure which showed the measurement environment when measuring a broadcast wave in order to prove the effect of this invention. 本発明の効果を立証する為に放送波の測定を行った時の電波の受信レベル変動を示した図である。It is the figure which showed the reception level fluctuation | variation of the electromagnetic wave when the broadcast wave was measured in order to prove the effect of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 電波
6 ドア
7A〜7C マルチパス
8 電波受信装置
10 侵入者
12 受信レベル変動
15 受信レベル変動
16 受信アンテナ
17 受信部
18 レベル変動検出部
19 不正侵入識別部
20 発信用携帯端末

2 Radio wave 6 Door 7A-7C Multipath 8 Radio wave receiver 10 Intruder 12 Reception level fluctuation 15 Reception level fluctuation 16 Reception antenna 17 Reception part 18 Level fluctuation detection part 19 Unauthorized intrusion identification part 20 Mobile terminal for transmission

Claims (3)

モノポールアンテナあるいはダイポールアンテナを用いた受信部と、
受信した電波の受信レベルの変動を常時検知するレベル変動検出部と、
前記受信レベルの変動の大きさによって屋内への不正入を検知する不正侵入識別部とを具備し、
屋外から窓や天井などから屋内空間へ入ってきた送信局から送信された電波は、屋内環境の配管や什器などの金属製物体に反射して様々な電波経路を形成するマルチパス環境を生じさせ、
前記電波経路を侵入者が遮断し、あるいは侵入者がドアや窓を開けることによって前記電波経路が変化することにより屋内の前記マルチパス環境の変化が生じ、その変化が前記受信レベルの変動に現れ、
前記送信局から送信された電波に、或る一定のレベル変動幅を超えるような受信レベル変動があれば不正侵入として検知することを特徴とする屋内侵入検知システム。
A receiver using a monopole antenna or a dipole antenna;
A level fluctuation detection unit that constantly detects fluctuations in the reception level of received radio waves,
Comprising the intrusion identification unit that detects intrusion to indoor me by the magnitude of the fluctuation of the received level,
Radio waves transmitted from a transmitter station that enters the indoor space from the window or ceiling from the outside are reflected by metal objects such as piping and fixtures in the indoor environment, creating a multipath environment in which various radio wave paths are formed. ,
When the intruder blocks the radio wave path, or when the intruder opens a door or window, the radio path changes, causing a change in the indoor multipath environment, and the change appears in the fluctuation of the reception level. ,
An indoor intrusion detection system that detects an unauthorized intrusion when a radio wave transmitted from the transmitting station has a reception level fluctuation exceeding a certain level fluctuation range .
モノポールアンテナあるいはダイポールアンテナを用いた受信部と、
受信した電波の受信レベル変動を常時監視するレベル変動検出部と、
前記受信レベルの変動の大きさによって屋内への不正入を検知する不正侵入識別部と、
前記検出した不正侵入情報を発信する発信用携帯端末とを具備し、
屋外から窓や天井などから屋内空間へ入ってきた送信局から送信された電波は、屋内環境の配管や什器などの金属製物体に反射して様々な電波経路を形成するマルチパス環境を生じさせ、
前記電波経路を侵入者が遮断し、あるいは侵入者がドアや窓を開けることによって前記電波経路が変化することにより屋内の前記マルチパス環境の変化が生じ、その変化が前記受信レベルの変動に現れ、
前記送信局から送信された電波に、或る一定のレベル変動幅を超えるような受信レベル変動があれば不正侵入として検知し、
前記受信レベル変動が設定した適切な閾値を超えた場合に不正侵入を検知したと識別し、前記発信用携帯端末の音や光により警告アラームを発生させるスイッチを入れることを特徴とする屋内侵入検知情報発信システム。
A receiver using a monopole antenna or a dipole antenna;
The variation in the receiving level of the received radio wave and the level variation detection unit for always-on monitoring,
And intrusion identification unit that detects intrusion to indoor me by the magnitude of the fluctuation of the received level,
A mobile terminal for transmission that transmits the detected unauthorized intrusion information,
Radio waves transmitted from a transmitter station that enters the indoor space from the window or ceiling from the outside are reflected by metal objects such as piping and fixtures in the indoor environment, creating a multipath environment in which various radio wave paths are formed. ,
When the intruder blocks the radio wave path, or when the intruder opens a door or window, the radio path changes, causing a change in the indoor multipath environment, and the change appears in the fluctuation of the reception level. ,
If the radio wave transmitted from the transmitting station has a reception level fluctuation that exceeds a certain level fluctuation range, it is detected as an unauthorized intrusion,
Identify that it has detected the intrusion when the receive level variation exceeds a suitable threshold value set, indoor intrusion detection, characterized in that switching on of generating a warning alarm by sound or light of the call origination mobile terminal Information dispatch system.
前記不正侵入識別部では、前記受信レベル変動が設定した適切な閾値を超えた場合に不正侵入を検知したと識別し、前記発信用携帯端末から登録先に侵入者検知情報を送信する機能を持つことを特徴とする請求項2に記載の屋内侵入検知情報発信システム。
The intrusion identification unit identifies that detects intrusion when the receive level variation exceeds a suitable threshold value set, capability machine that sends intruder detection information to the registration destination from the originating portable terminal The indoor intrusion detection information transmission system according to claim 2, wherein:
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