JPH09180070A - セキュリティシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 監視すべきセキュリティ対象ゾーンに対し死
角を生じず、しかも設備費用が低コストなセキュリティ
システムを提供することにある。 【解決手段】 セキュリティ対象ゾーンＡを挟んで、中
心周波数１ＧＨｚ以上の電波を送信する送信アンテナ１
０及びこれを受信する受信アンテナ２０を設置し、波形
解析手段を通して観測される受信電波のスペクトル波形
が正常時のものから変化したときに侵入者ありと判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セキュリティシス
テム、特に電波を利用したセキュリティシステムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】大きなビル内などには、高度なセキュリ
ティを保つ必要のあるエリヤが存在する。日中の執務時
間帯は、警備員他のビル管理運営によって防犯体制も十
分に機能し、問題が生じることは少ない。しかし夜間に
は無人エリヤとなる重要なセキュリティ対象ゾーンが出
現する。

【０００３】従来、このように夜間に無人エリヤとなる
重要なセキュリティ対象ゾーンに対しては、出口、廊下
等予想される侵入経路に監視カメラや赤外線遮断による
侵入感知システムを設置して防犯対策としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、監視カメラに
よる場合はカメラの視野が限られていることから、物の
背後や曲がっている所は見ることができず、死角が生じ
るため、監視すべきセキュリティ対象ゾーンに対し数台
の監視カメラを設置しなければならない。また監視カメ
ラを通してモニタに映し出される画像を常時監視してい
る必要があり、モニタの前から離れた場合は、その間の
映像をビデオレコーダで録画しかつ再生しなければ侵入
の有無を知ることができず、リアルタイムで検出できな
いという問題がある。

【０００５】一方、赤外線遮断による侵入感知システム
においても、赤外線ビームが非常に直線性の強いもので
あり物の背後や曲がっている所には届かないため、死角
が生じる。また、赤外線ビームが非常に狭い幅しか持た
ないため、監視すべきセキュリティ対象ゾーンに対し多
数の赤外線ビームを走らせ、セキュリティ対象ゾーン全
体をカバーしなければならない。

【０００６】このように従来の監視カメラや赤外線を用
いたセキュリティシステムでは、死角となっている予期
せぬ所からの侵入に対しては全く機能せず、防犯システ
ムとして不十分である。敢えてこれらのシステムで防犯
システムを構築しようとすれば、セキュリティ対象ゾー
ンの全てのエリヤをカバーしうるよう複数台の装置を数
多くの箇所に設置する必要があり、設備上のコストが大
きな負担となる。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、監視すべきセキュリティ対象ゾーンに対し死角を生
じず、しかも設備費用が低コストで済むセキュリティシ
ステムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電波を用いて防犯システムを構築したも
のである。

【０００９】即ち、請求項１の発明は、セキュリティ対
象ゾーンの周囲に、中心周波数１ＧＨｚ以上の電波、つ
まり周波数１ＧＨｚ以上の電波領域に中心周波数を持つ
電波を送信する送信アンテナと、受信アンテナとを設置
するとともに、該受信アンテナに、その受信電波の波形
をモニタする波形解析手段を接続して、セキュリティシ
ステムを構成したものである。

【００１０】電波は３０００ＧＨｚ以下の電磁波であ
り、レーザ光や赤外線等に比べはるかに指向性が弱い。
従って、セキュリティ対象ゾーン内の物の背後等、室内
のいたる所に回り込み、特定のセキュリティ対象ゾーン
についてはそれ特有の電界強度分布を示す。つまり、送
信アンテナから送信されセキュリティ対象ゾーンを経過
した電波は受信アンテナにおいて受信され、当該受信ア
ンテナに接続された波形解析手段を通して観測される受
信電波の周波数スペクトル波形も、当該セキュリティ対
象ゾーンに固有のものとなる。

【００１１】そこで、上記特有のスペクトル波形を正常
時のものとして設定しておくと、セキュリティ対象ゾー
ン内に侵入者があった場合には、上記波形解析手段を通
してモニタしている受信電波のスペクトルが直ちに正常
時のものから変化（例えば減衰）するので、そのことか
ら侵入者があったことが検知され、必要に応じ警報ブザ
ー等が作動して異常が報知される。

【００１２】なお、中心周波数が１ＧＨｚ以上の電波を
扱うこととしたのは、周波数１ＧＨｚの電波は３０ｃｍ
の波長であり、これより小さい波長即ち１ＧＨｚ以上で
は、人体の幅に比べて、同等以下となって、電波が人体
に入射すると反射、回折の影響が顕著に現れるためであ
る。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１記載のセキュ
リティシステムにおいて、前記送信アンテナがダイポー
ルアンテナであって、該ダイポールアンテナは、送信電
波が水平面内で無指向性となるように、上下方向に立て
て設置される構成としたものである。

【００１４】ダイポールアンテナを、送信電波が水平面
内で無指向性となるように上下方向に立てて設置した構
成であるので、１台の送信アンテナで、セキュリティ対
象ゾーン全域をカバーすることができる程度に、水平面
内の相当広い範囲に亘って電界が均一に生成され、結果
的に同一水平面内において無指向性の監視領域を簡単に
作り上げることができる。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１記載のセキュ
リティシステムにおいて、前記波形解析手段に、これが
モニタしている波形が変化したときに作動するアラーム
装置を接続した構成としたものである。

【００１６】セキュリティ対象ゾーン内に侵入者があ
り、上記波形解析手段を通してモニタしている受信電波
強度の波形が正常時のものから変化したとき、警報ブザ
ー等のアラーム装置を作動させることは、監視員に異常
があったことを正しく報知するのに役立つ。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
例に基づいて説明する。

【００１８】図１及び図２に、中心周波数１ＧＨｚ（１
０⁹ Ｈｚ）の電波を用いて構築したビル内のセキュリテ
ィシステムを示す。

【００１９】Ａはセキュリティ対象ゾーンであり、ビル
の一室１の内部である。セキュリティ対象ゾーンＡの周
囲に、電波の送信アンテナ１０が設置されると共に、セ
キュリティ対象ゾーンＡを挟んで上記送信アンテナ１０
の反対側に受信アンテナ２０が設置されている。

【００２０】この送信アンテナ１０及び受信アンテナ２
０は、ここでは見立つことのないように、室１の壁体２
の内部に収納されており、図示してないビル管理室内の
発信機及び受信機まで給電線で接続されている。この送
信機は、送信アンテナ１０から、中心周波数１ＧＨｚの
狭帯域の電波を常時室１内に向けてつまりセキュリティ
対象ゾーンＡに向けて送信させる。一方、受信アンテナ
２０と接続された受信機には、受信電波の波形をモニタ
する波形解析手段としてのスペクトルアナライザーが包
含されており、該スペクトルアナライザーで解析された
受信波形がモニタされる。

【００２１】送信アンテナ１０及び受信アンテナ２０
は、この例では１／２波長のダイポールアンテナから成
る。従って、そのダイポールアンテナの長さは１５ｃｍ
程度であり、中心周波数２ＧＨｚの電波を用いる場合は
ダイポールアンテナの長さは７．５ｃｍ程度となる。

【００２２】このダイポールアンテナの設置方法は、代
表的に送信アンテナ１０について図１に示すように、ダ
イポールアンテナから発射される電界強度分布が平面内
で無指向性となるように、ダイポールアンテナを垂直に
設置している。この例では、送信アンテナ１０及び受信
アンテナ２０を、上記のように平面的に無指向性となる
姿勢で、上記壁体２の、例えばコンセント内などに収納
設置している。なお、３は壁下地ボード、４は天井ボー
ド、５は床仕上げ部材を示す。

【００２３】従って、送信アンテナ１０から発射され無
指向性で伝搬して行く電波は、室１の隅々まで行き渡
り、図２に示すように反射、回折等をしながら受信アン
テナ２０に到達する。つまり、このセキュリティ対象ゾ
ーンＡについてはそれ特有の電界強度分布を示す。よっ
て、受信アンテナ２０において受信され、これに接続さ
れた波形解析手段たるスペクトルアナライザーを通して
観測される受信電波の狭帯域の周波数スペクトル波形
（電界強度及びスペクトル波形）も、当該セキュリティ
対象ゾーンＡに固有のものとなる。即ち、受信アンテナ
に入る電波の電界強度と狭帯域スペクトル波形は、物が
動かない限り一定である。

【００２４】そこで、上記固有の受信電波の周波数スペ
クトル波形を当該セキュリティ対象ゾーンＡについて正
常時のものとして設定しておくと、セキュリティ対象ゾ
ーン内に侵入者があった場合、上記スペクトルアナライ
ザーを通してモニタしている受信電波の狭帯域の周波数
スペクトルの波形（電界強度及びスペクトル波形）が、
正常時のものから変化（例えば減衰）するので、その変
化から侵入者があったことを検知できる。

【００２５】スペクトル波形の変化の検知は、簡易に
は、スペクトルアナライザーを通してモニタしている受
信電波の中心周波数の電界強度が正常時のものからレベ
ル変化したことを捉えて検知することもでき、これによ
り侵入者が入ったと判断することもできる。

【００２６】図３は、このスペクトルアナライザーを通
して観測される受信電波の周波数スペクトル波形の例を
示したもので、横軸に周波数（ＧＨｚ）を、縦軸に電界
強度（ｄＢμＶ）をとってある。図中、上側の波形ａが
侵入者がないときの正常時のスペクトル波形であり、下
側の波形ｂが侵入者がいるときのスペクトル波形であ
る。このように誰かが室１内に侵入すると、直ちに周波
数スペクトルが波形ａから波形ｂに変化する。

【００２７】この例では、上記周波数スペクトル波形ａ
をセキュリティ対象ゾーンＡについて正常時のものとし
て設定し、波形ａから波形ｂ方向へ変化したとき、受信
機側において、侵入者が入ったと判断し、アラーム装置
たる警報ブザーを鳴らすように構成している。

【００２８】従って、例えば夜間人の出入りがない、情
報関連諸室、金庫室、役員室に適用した場合、受信アン
テナに入る電波の電界強度と狭帯域スペクトルは、物が
動かない限り一定であるが、もし、この空間内に人が侵
入すれば、どの位置であろうと、波形ａは図３に波形ｂ
で示す如く今までのものと瞬時に変わり、何者かが動い
たことを示す。

【００２９】ビル管理室内では、この受信電波の周波数
スペクトルを常時監視する必要はなく、今迄と変わった
スペクトル波形となった瞬間に、スイッチリレーでアラ
ーム装置たる警報ブザーが作動させられ、アラーム音を
鳴らし続けるシステムとして構築される。従って、警備
員が短時間でも離席していたり、仮眠をとっていても確
実に知らしめることができる。

【００３０】上記実施の形態では、中心周波数が１ＧＨ
ｚの電波を用いたが、これは周波数１ＧＨｚの電波は３
０ｃｍの波長であり、これより小さい波長即ち１ＧＨｚ
以上では、人体の幅に比べて同等以下となって、電波が
人体に入射すると反射、回折の影響が顕著に現れるため
である。従って、セキュリティ対象の大きさつまり被検
知サイズに応じて、使用する電波の波長を変えるのが好
ましい。即ち、人体に対しては１ＧＨｚで良好な反応を
するが、人体より小さい例えば電線保守などのためのネ
ズミ対策の場合には中心周波数を５ＧＨｚ〜１０ＧＨｚ
にとるのが望ましい。

【００３１】本セキュリティシステムでは、送受信シス
テムに対して環境電磁ノイズがほとんどないＧＨｚ帯を
用いているので、微弱電波で十分対応できることから、
大がかりな送受信装置が不要であるという長所を有す
る。

【００３２】上記実施の形態では、送信アンテナ１０及
び受信アンテナ２０を壁の中に設置したが、ボックス内
や天井（天井ボード４）の裏等に設置して隠してもよい
し、或いは視認されてしまうような位置に取り付けて設
置してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。

【００３４】（１）請求項１の発明によれば、セキュリ
ティ対象ゾーンに中心周波数１ＧＨｚ以上の電波を伝搬
させ、波形解析手段を通して観測される受信電波の波形
をモニタする構成としたので、赤外線等に比べ指向性が
なく、セキュリティ対象ゾーン内のあらゆる地点の侵入
者に対しても反応し、監視すべきセキュリティ対象ゾー
ンに対し死角が生じない。即ち、侵入者があると、波形
解析手段を通してモニタしている受信電波のスペクトル
波形が直ちに正常時のものから変化し、そのことから侵
入者があったことが検知され、必要に応じ警報ブザー等
が作動して異常が報知される。

【００３５】また、送受信システムに対して環境電磁ノ
イズがほとんどないＧＨｚ帯を用いているので、微弱電
波で十分対応でき、大がかりな送受信装置が不要で、設
備費用もそれ程かからない。そして送信アンテナ及び受
信アンテナを含め、防犯システムを完全に人の目に見え
ない所に設置することができる。

【００３６】（２）請求項２の発明によれば、送信電波
が水平面内で無指向性となるようにダイポールアンテナ
を上下方向に立てて設置しているので、同一水平面内に
おいて無指向性の監視領域を簡単に作り上げることがで
きる。

【００３７】（３）請求項３の発明によれば、前記波形
解析手段に、これがモニタしているスペクトル波形が変
化したときに作動するアラーム装置を接続しているの
で、セキュリティ対象ゾーン内に侵入者があったときに
は、その旨を警報ブザー等のアラーム装置により監視員
に確実に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセキュリティシステムの送信アンテナ
側を示した縦断面図である。

【図２】本発明のセキュリティシステムを設備した室の
平面図である。

【図３】スペクトルアナライザーから得られる周波数ス
ペクトル波形を例示した図である。

【符号の説明】

Ａ セキュリティ対象ゾーン １ 室 ２ 壁体 ３ 内壁下地ボー
ド ４ 天井ボード ５ 床仕上げ部材 １０ 送信アンテナ ２０ 受信アンテ
ナ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セキュリティ対象ゾーンの周囲に、中心
   周波数１ＧＨｚ以上の電波を送信する送信アンテナと、
   受信アンテナとを設置するとともに、該受信アンテナ
   に、その受信電波の波形をモニタする波形解析手段を接
   続して構成したことを特徴とするセキュリティシステ
   ム。
2. 【請求項２】 前記送信アンテナがダイポールアンテナ
   であって、該ダイポールアンテナは、送信電波が水平面
   内で無指向性となるように、上下方向に立てて設置され
   ることを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステ
   ム。
3. 【請求項３】 前記波形解析手段に、これがモニタして
   いる波形が変化したときに作動するアラーム装置を接続
   したことを特徴とする請求項１記載のセキュリティシス
   テム。