特許 7548601 生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサ

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/56 20060101AFI20240903BHJP

   G01S 13/87 20060101ALI20240903BHJP

   G01V 3/12 20060101ALI20240903BHJP

   G08B 13/16 20060101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

G01S13/56

G01S13/87

G01V3/12 A

G08B13/16 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022554165

(86)(22)【出願日】2019-11-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-20

(86)【国際出願番号】 KR2019015254

(87)【国際公開番号】W WO2021095892

(87)【国際公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-07-14

(31)【優先権主張番号】10-2019-0143161

(32)【優先日】2019-11-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】522184039

【氏名又は名称】ジェーシーエフテクノロジー インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】キム，ジン ミョン

(72)【発明者】

【氏名】ジ，ホ ヨン

【審査官】山下 雅人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１２２９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０９９０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２８４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１１９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７２２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３３１０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１２６５８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０４５１１８９７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００－１７／９５

Ｇ０１Ｖ ３／１２

Ｇ０８Ｂ １３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部から印加された電圧にて第１の周期に対応する発信周波数を有する信号を生成し、生成された信号を所定の大きさに増幅させた後、第１の送信アンテナを介して外部に送出する送信器を含んで構成された送信装置と、
外部から印加された電圧にて前記第１の周期とは異なる第２の周期に対応する発信周波数を有する信号を生成し、生成された信号を所定の大きさに増幅させた後、第２の送信アンテナを介して外部に送出し、前記第１の送信アンテナ及び前記第２の送信アンテナから送出された信号を第１の受信アンテナを介してそれぞれ受信し、受信した信号と前記第２の周期に対応する発信周波数を有する信号との差分から、前記第１の送信アンテナから送信された信号を遮る監視対象の有無及び前記第２の送信アンテナから送信された信号を反射させる監視対象の有無をそれぞれ検知するための、セキュリティ監視用のＩＦ信号及びドップラＩＦ信号を生成し、生成したセキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号とをそれぞれ所定の帯域にフィルタリングするフィルタを有するレーダトランシーバ、
前記レーダトランシーバにおいてセキュリティ監視用のＩＦ信号を処理した後の信号を、所定の大きさの第１のＤＣ電圧レベルに変換して出力するセキュリティ信号処理部、
前記レーダトランシーバにおいて、監視領域に近づいてくる感知対象物の反射波によって生じたドップラＩＦ信号を処理した後の信号を、所定の大きさの第２のＤＣ電圧レベルに変換して出力する人体感知信号処理部、及び
前記セキュリティ信号処理部から入力された前記第１のＤＣ電圧レベルと、前記人体感知信号処理部から入力された前記第２のＤＣ電圧レベルとを比較した後、結果値を出力する比較部を有する送受信器を含んで構成されたドップラレーダと、
を備え、
前記第１の送信アンテナから所定の監視領域内において監視距離（ｄ）を経て送出された信号と、前記第２の送信アンテナから所定の監視領域内において監視対象物によって反射された信号とをそれぞれ前記第１の受信アンテナにおいて受信して、前記セキュリティ信号処理部及び前記人体感知信号処理部においてそれぞれ信号処理を施した後、近づいてきたり、微細な動きまたは停止状態を保持したりする監視対象物を感知しかつセンサの誤作動を判別する、生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサ。

【請求項2】

前記比較部において前記第１のＤＣ電圧レベルと前記第２のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、前記セキュリティ信号処理部から入力された前記第１のＤＣ電圧レベルと、によって異常状態を判断する判断手段をさらに備える、請求項１に記載の生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサ。

【請求項3】

前記判断手段は、前記比較部から入力された結果値をもって判断するが、
前記第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、前記第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視対象物の近づきであると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、前記第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、正常な監視状態であると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベルがミドル（Ｍｉｄｄｌｅ）であり、かつ、前記第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視対象物が監視領域内に存在すると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベルがミドル（Ｍｉｄｄｌｅ）であり、かつ、前記第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、正常な監視状態であると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、かつ、前記第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視対象物の侵入であると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、かつ、前記第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、センサの誤作動による誤警報であると判断する、請求項２に記載の生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサ。

【請求項4】

外部から印加された電圧にて第１の周期に対応する発信周波数を有する信号を生成し、生成された信号を所定の大きさに増幅させた後、第１の送信アンテナを介して外部に送出し、前記第１の送信アンテナから送出された後に感知対象物によって反射された反射波信号と、第２の送受信器の第２の送信アンテナから送出された前記第１の周期とは異なる第２の周期に対応する発信周波数を有する信号とを第１の受信アンテナを介してそれぞれ受信し、受信した信号と前記第１の周期に対応する発信周波数を有する信号との差分から、前記第１の送信アンテナから送信された信号を遮る監視対象の有無及び前記第２の送信アンテナから送信された信号を反射させる監視対象の有無をそれぞれ検知するための、セキュリティ監視用のＩＦ信号及びドップラＩＦ信号を生成し、生成したセキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号とをそれぞれ所定の帯域にフィルタリングするフィルタを有する第１のレーダトランシーバ、
前記第１のレーダトランシーバにおいてセキュリティ監視用のＩＦ信号を処理した後の信号を、所定の大きさの第１のＤＣ電圧レベルに変換して出力する第１のセキュリティ信号処理部、
前記第１のレーダトランシーバにおいて、監視領域に近づいてくる感知対象物の反射波によって生じたドップラＩＦ信号を処理した後の信号を、所定の大きさの第２のＤＣ電圧レベルに変換して出力する第１の人体感知信号処理部、及び
前記第１のセキュリティ信号処理部から入力された前記第１のＤＣ電圧レベルと、前記第１の人体感知信号処理部から入力された前記第２のＤＣ電圧レベルとを比較した後、結果値を出力する第１の比較部を有する第１の送受信器を含んで構成された第１のドップラレーダと、
外部から印加された電圧にて前記第２の周期に対応する発信周波数を有する信号を生成し、生成された信号を所定の大きさに増幅させた後、前記第２の送信アンテナを介して外部に送出し、前記第２の送信アンテナから送出された後に感知対象物によって反射された反射波信号と、前記第１の送受信器の前記第１の送信アンテナから送出された前記第１の周期に対応する発信周波数を有する信号とを第２の受信アンテナを介してそれぞれ受信し、受信した信号と前記第２の周期に対応する発信周波数を有する信号との差分からセキュリティ監視用のＩＦ信号及びドップラＩＦ信号を生成し、生成したセキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号とをそれぞれ所定の帯域にフィルタリングするフィルタを有する第２のレーダトランシーバ、
前記第２のレーダトランシーバにおいてセキュリティ監視用のＩＦ信号を処理した後の信号を、所定の大きさの第３のＤＣ電圧レベルに変換して出力する第２のセキュリティ信号処理部、
前記第２のレーダトランシーバにおいて、監視領域に近づいてくる感知対象物の反射波によって生じたドップラＩＦ信号を処理した後の信号を、所定の大きさの第４のＤＣ電圧レベルに変換して出力する第２の人体感知信号処理部、及び
前記第２のセキュリティ信号処理部から入力された第３のＤＣ電圧レベルと、第２の人体感知信号処理部から入力された第４のＤＣ電圧レベルとを比較した後、結果値を出力する第２の比較部を有する第２の送受信器を含んで構成された第２のドップラレーダと、
を備え、
所定の監視領域内において監視距離（ｄ）の間の感知対象物から第１の人体感知信号処理部と第２の人体感知信号処理部においてそれぞれドップラＩＦ信号を検出できるように、前記第１の送信アンテナと第２の送信アンテナから所定の監視領域内において監視距離（ｄ）を経て送出されたそれぞれの信号と、前記第１の送信アンテナと２送信アンテナから所定の監視領域内において監視対象物によって反射されたそれぞれの信号とを第１の受信アンテナと第２の受信アンテナにおいて受信して、第１のセキュリティ信号処理部及び第１の人体感知信号処理部と、第２のセキュリティ信号処理部及び第２の人体感知信号処理部においてそれぞれ信号処理を施した後、近づいてきたり、微細な動きまたは停止状態を保持したりする監視対象物を感知しかつセンサの誤作動を判別する、生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサ。

【請求項5】

前記第１の比較部において前記第１のＤＣ電圧レベルと前記第２のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、第１のセキュリティ信号処理部から入力された前記第１のＤＣ電圧レベルと、にて異常状態を判断する第１の判断手段と、
前記第２の比較部において前記第３のＤＣ電圧レベルと前記第４のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、第２のセキュリティ信号処理部から入力された前記第３のＤＣ電圧レベルと、にて異常状態を判断する第２の判断手段と、
をさらに備える、請求項４に記載の生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサ。

【請求項6】

前記第１の判断手段は第１の比較部から入力された結果値をもって判断し、第２の判断手段は第２の比較部から入力された結果値をもって判断するが、
前記第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、前記第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、前記第３のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、前記第４のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、正常な監視状態であると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、前記第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、前記第３のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、前記第４のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、第２のドップラレーダにて監視対象物の近づきであると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、前記第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、前記第３のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、前記第４のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、第１のドップラレーダにて監視対象物の近づきであると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベル～前記第４のＤＣ電圧レベルがいずれもハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視距離内への監視対象物の近づきであると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、前記第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であるかもしくはロウ（Ｌｏｗ）であり、前記第３のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、かつ、前記第４のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であるかもしくはロウ（Ｌｏｗ）であれば、監視対象物の侵入であると判断し、
前記第１のＤＣ電圧レベル～前記第４のＤＣ電圧レベルがいずれもロウ（Ｌｏｗ）であれば、センサの誤作動による誤警報であると判断する、請求項５に記載の生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セキュリティ監視用のセンサに係り、さらに詳しくは、マイクロ波（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ）信号を用いて所定の距離以内において近づいてくる人体や動物または物事を感知して、環境的な要因による誤警報や故障状態を監視しかつ判断する、生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、セキュリティシステムは、人命と財産の保護を必要とする場所や空間などへの外部からの無断接触や侵入により起こり得る各種の犯罪から命と財産を保護するために設置される。かようなセキュリティシステムには、外部の侵入を感知するための各種のセンサが設けられる。

【0003】

センサは、外部の刺激や信号を感知するものであって、人間の感覚器官が感知し難い外部信号や危ない信号を感知して電気信号に切り換える装置である。かようなセンサは、内視鏡、聴診器、体温計、Ｘ線撮影機、磁気共鳴画像装置（ＭＲＩ）、赤外線カメラなど我々の身近なところにおいて種々に用いられている。内視鏡は、光を用いて胃や腸内の様子の観察をサポートし、聴診器は、音を介して心臓拍動や呼吸、血液循環などに関する情報を与えてくれる。体温計は、熱を用いて体中の体温を測定することができ、Ｘ線撮影機や磁気共鳴画像装置は、内視鏡によっても確認できない身体中の状態を電磁気波を用いて間接的に観察できるようにする。赤外線カメラは、物体から放出される赤外線を視認可能な可視光線に切り換えるため、周囲をさらに詳しく確認できるようにする。

【0004】

また、センシング技術の一つとしてのレーダは、物体までの正確な距離と観測個所に対する物体の相対速度とを正確に測定することができる。レーダ装置は、概ねマイクロ波の電磁気波を物体に発射して、その物体から反射される電磁気波を受信して作動する。処理された信号は、オペレータやレーダによって制御される周辺装置が使用可能な形態に変換される。目標物に関する情報は、陰極線管のスクリーンに表示される。最も広く用いられるパルスレーダは、無線エネルギーを非常に強いパルス状にして送信する。連続波レーダは、送信信号を短いパルスではない連続状にして送信するため、反響もまた連続して受信される。単なる連続波レーダは、距離を測定することができないものの、さらに精巧な周波数変調レーダは、距離の測定を行うことが可能である。光線レーダは、無線周波数の代わりに非常に狭い幅を有するレーザ光を発射する。

【0005】

また、ドップラレーダ（Ｄｏｐｐｌｅｒ Ｒａｄａｒ）は、電波のドップラ効果を用いたものであり、目標に向かって送信するレーダ電波の周波数と反射する周波数との差分にて移動する目標を検出する。気象レーダや航空機の自律航法装置、軍事用のレーダに用いられる。気象用のものにおいては、雲の内部において起きている風の速度の変化を測定する。自律航法装置においては、地面に達する電波の速度を測定して現在の位置を算出する。軍事用のレーダにおいては、通常、単一パルス信号を用いて地表及び海水面上の反射波中において移動する目標のみを捕捉し、かつ追跡するパルスドップラレーダが主流をなしている。

【0006】

図１に示すトランシーバ構造からなる従来のドップラレーダは、トランシーバの内部の電圧制御発振器（ＶＣＯ）において作成されたマイクロ波信号、例えば、２４～２４．２５ＧＨｚがＴｘアンテナを介して出力され、出力されたマイクロ波信号は、対象物となる人体や物事などのターゲット（Ｔａｒｇｅｔ）に反射されてＲｘアンテナに受信される。そして、ターゲットが動く場合、Ｒｘアンテナに受信される信号は、ターゲットの動く速度に応じて、Ｔｘ信号が相対的に遷移された任意のドップラ遷移周波数信号に切り換えられてＲｘアンテナに受信される。したがって、トランシーバの内部において電圧制御発振器（ＶＣＯ）の周波数信号と受信された周波数信号とがミキサを通過しながら、両信号間の差分がドップラ信号として検出され、これは、特定の電圧レベルのＩＦ（基底帯域）信号となって信号処理回路に引き渡される。このとき、ＩＦ信号として検出されたドップラ信号は、ターゲットが動いている時間の間にのみ異なる電圧レベルの動きにより信号が生じ、動きが消えると、ＩＦ信号もまたゼロ（０）となる。

【0007】

従来より人体や物体の動きを感知するために主として用いられてきている赤外線センサは、感知距離が短く、反応速度が低い他、霧、落ち葉、樹木の枝、鳥類、昆虫、温度、日光などの干渉や乱れによる誤報率が高く、しかも、セットアップの誤差範囲が狭いという不都合がある。また、従来の方式のドップラレーダは、長距離の電波の送出のためにモジュレーション信号を用いたり、ドップラ信号をそのまま用いたりするために信号を感知する過程において受信信号のプロセッシングが必要となるため、受信端に非常に複雑な回路と高価な部品を用いながらも、ソフトウェアを用いることを余儀なくされるという不都合があった。

【0008】

本発明と関わる先行技術であって、特許文献１には、ドップラレーダを用いた動き感知装置が、前記ドップラレーダを介してドップラ信号を受信し、前記ドップラ信号に含まれている周波数成分のパワー平均値を算出する信号処理器と、前記ドップラレーダを介して連続して受信される複数のドップラ信号のそれぞれに対して算出された前記パワー平均値を前記信号処理器から受信し、前記パワー平均値の経時変化を解析して反射体の動きの種類を判定する動き判定器と、を備えるという構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１９－００２１９０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、上記の不都合を解消するためのものであって、ドップラレーダトランシーバ構造において、一対の送信器と受信器を活用して設定された直線距離において侵入する生体信号を感知して、環境的な要因による誤警報や故障状態を監視しかつ判断することを目的としている。

【0011】

また、本発明は、誤報率を改善し、かつ、回路の単純化によって製造コストを節減し、しかも、活用度を向上させることを他の目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、上記の目的を達成するために、外部から印加された電圧にて所定の周期の発振周波数を生成し、生成された発振周波数を所定の大きさに増幅させた後、第１の送信アンテナを介して外部に送出する送信器から構成された第１のドップラレーダと、外部から印加された電圧にて所定の周期の発振周波数を生成し、生成された発振周波数を所定の大きさに増幅させた後、第２の送信アンテナを介して外部に送出し、前記第１の送信アンテナと第２の送信アンテナから送出された信号を第１の受信アンテナを介してそれぞれ送受信するレーダトランシーバと、前記レーダトランシーバの第１の受信アンテナにおいて第１の送信アンテナから送出されたセキュリティ監視用のＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第１のＤＣ電圧レベルに変換して出力するセキュリティ信号処理部と、前記レーダトランシーバの第１の受信アンテナにおいて第２の送信アンテナから送出された、監視領域に近づいてくる感知対象物の反射波によって生じたドップラＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第２のＤＣ電圧レベルに変換して出力する人体感知信号処理部と、前記セキュリティ信号処理部から入力された第１のＤＣ電圧レベルと、人体感知信号処理部から入力された第２のＤＣ電圧レベルとを比較した後、結果値を出力する比較部を有する送受信器から構成された第２のドップラレーダと、を備え、前記第１の送信アンテナから所定の監視領域内において監視距離ｄを経て送出された信号と、前記第２の送信アンテナから所定の監視領域内において監視対象物によって反射された信号とをそれぞれ第１の受信アンテナにおいて受信して、セキュリティ信号処理部と人体感知信号処理部においてそれぞれ信号処理を施した後、近づいてきたり、微細な動きまたは停止状態を保持したりする監視対象物を感知しかつセンサの誤作動を判別する、生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサを提供するところに特徴がある。

【0013】

また、本発明において、前記生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサは、前記比較部において第１のＤＣ電圧レベルと第２のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、セキュリティ信号処理部から入力された第１のＤＣ電圧レベルと、にて異常状態を判断する判断手段をさらに備えていてもよい。

【0014】

さらに、本発明において、前記判断手段は、比較部から入力された結果値をもって判断するが、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視対象物の近づきであると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、正常な監視状態であると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがミドル（Ｍｉｄｄｌｅ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視対象物が監視領域内に存在すると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがミドル（Ｍｉｄｄｌｅ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、正常な監視状態であると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視対象物の侵入であると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、センサの誤作動による誤警報であると判断してもよい。

【0015】

さらにまた、本発明において、前記レーダトランシーバは、セキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号とをそれぞれ所定の帯域にフィルタリングするフィルタを備えていてもよい。

【0016】

また、本発明は、外部から印加された電圧にて所定の周期の発振周波数を生成し、生成された発振周波数を所定の大きさに増幅させた後、第１の送信アンテナを介して外部に送出し、前記第１の送信アンテナから送出された後に感知対象物によって反射された反射波信号と、第２の送受信器の第２の送信アンテナから送出された信号とを第１の受信アンテナを介してそれぞれ送受信する第１のレーダトランシーバと、前記第１のレーダトランシーバの第１の受信アンテナにおいて受信した第２の送受信器の第２のレーダトランシーバの第２の送信アンテナから送出されたセキュリティ監視用のＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第１のＤＣ電圧レベルに変換して出力する第１のセキュリティ信号処理部と、前記第１のレーダトランシーバの第１の受信アンテナにおいて受信した第１の送信アンテナから送出された、監視領域に近づいてくる感知対象物の反射波によって生じたドップラＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第２のＤＣ電圧レベルに変換して出力する第１の人体感知信号処理部と、前記第１のセキュリティ信号処理部から入力された第１のＤＣ電圧レベルと、第１の人体感知信号処理部から入力された第２のＤＣ電圧レベルとを比較した後、結果値を出力する第１の比較部を有する第１の送受信器から構成された第１のドップラレーダと、外部から印加された電圧にて所定の周期の発振周波数を生成し、生成された発振周波数を所定の大きさに増幅させた後、第２の送信アンテナを介して外部に送出し、前記第２の送信アンテナから送出された後に感知対象物によって反射された反射波信号と、第１の送受信器の第１の送信アンテナから送出された信号とを第２の受信アンテナを介してそれぞれ送受信する第２のレーダトランシーバと、前記第２のレーダトランシーバの第２の受信アンテナにおいて受信した第１の送受信器の第１の送信アンテナから送出されたセキュリティ監視用のＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第３のＤＣ電圧レベルに変換して出力する第２のセキュリティ信号処理部と、前記第２のレーダトランシーバの第２の受信アンテナにおいて受信した第２の送信アンテナから送出された、監視領域に近づいてくる感知対象物の反射波によって生じたドップラＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第４のＤＣ電圧レベルに変換して出力する第２の人体感知信号処理部と、前記第２のセキュリティ信号処理部から入力された第３のＤＣ電圧レベルと、第２の人体感知信号処理部から入力された第４のＤＣ電圧レベルとを比較した後、結果値を出力する第２の比較部を有する第２の送受信器から構成された第２のドップラレーダと、を備え、所定の監視領域内において監視距離ｄの間の感知対象物 から第１の人体感知信号処理部と第２の人体感知信号処理部においてそれぞれドップラＩＦ信号を検出できるように、前記第１の送信アンテナと第２の送信アンテナから所定の監視領域内において監視距離ｄを経て送出されたそれぞれの信号と、前記第１の送信アンテナと２送信アンテナから所定の監視領域内において監視対象物によって反射されたそれぞれの信号とを第１の受信アンテナと第２の受信アンテナにおいて受信して、第１のセキュリティ信号処理部及び第１の人体感知信号処理部と、第２のセキュリティ信号処理部及び第２の人体感知信号処理部においてそれぞれ信号処理を施した後、近づいてきたり、微細な動きまたは停止状態を保持したりする監視対象物を感知しかつセンサの誤作動を判別する、生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサを提供するところに特徴がある。

【0017】

また、本発明において、生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサは、前記第１の比較部において第１のＤＣ電圧レベルと第２のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、第１のセキュリティ信号処理部から入力された第１のＤＣ電圧レベルと、にて異常状態を判断する第１の判断手段と、前記第２の比較部において第３のＤＣ電圧レベルと第４のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、第２のセキュリティ信号処理部から入力された第３のＤＣ電圧レベルと、にて異常状態を判断する第２の判断手段と、をさらに備えていてもよい。

【0018】

さらに、本発明において、前記第１の判断手段は第１の比較部から入力された結果値をもって判断し、第２の判断手段は第２の比較部から入力された結果値をもって判断するが、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、第３のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第４のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、正常な監視状態であると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、第３のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第４のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、第２のドップラレーダにて監視対象物の近づきであると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、第３のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第４のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、第１のドップラレーダにて監視対象物の近づきであると判断し、第１のＤＣ電圧レベル～第４のＤＣ電圧レベルがいずれもハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視距離内への監視対象物の近づきであると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であるかもしくはロウ（Ｌｏｗ）であり、第３のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、かつ、第４のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であるかもしくはロウ（Ｌｏｗ）であれば、監視対象物の侵入であると判断し、第１のＤＣ電圧レベル～第４のＤＣ電圧レベルがいずれもロウ（Ｌｏｗ）であれば、センサの誤作動による誤警報であると判断してもよい。

【0019】

さらにまた、本発明において、前記第１のレーダトランシーバと第２のレーダトランシーバは、それぞれセキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号をそれぞれ所定の帯域にフィルタリングするフィルタを備えていてもよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、従来のマイクロ波センサにおいて変調信号を用いたり、ドップラ信号をそのまま用いたりするために受信器に非常に複雑な回路と高価な部品を用いながらも、ソフトウェアを用いることを余儀なくされるというデメリットを克服することができ、ＲＦトランシーバモジュールを用いてソフトウェアの構成なしに簡単な回路の挿入だけでも同等以上のレベルのセンサを実現することができ、人体の感知及びセキュリティ信号の処理をそれぞれ行う第１のドップラレーダと第２のドップラレーダを一対にして設けて監視距離をさらに広げてセキュリティ監視が行えるようにし、人体によって乱されるＩＦ周波数帯域を特定して設定することができ、監視距離ｄを広げるために単にＩＦ周波数を増幅させたり、電圧レベル（ピークトウピーク）の変化をＤＣ電圧の変位に変更して出力して使用したりすることができるようにし、監視距離の拡張によって、一対のセンサが互いにセキュリティ信号を送出しかつ受信できるように二重で確認（ダブルチェック）することにより、監視状態を細かく管理することができ、センサの誤警報や故障状態をさらに簡単に見分けることができて既存のマイクロ波センサに比べて誤報率を大幅に改善することができるというメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】従来のドップラレーダの作用を示す図である。

【図2】本発明に係る第１の実施形態であり、生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサを示すブロック図である。

【図3】本発明に係る生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサにおいて、比較部から出力されたＤＣ電圧レベルにて判断手段において監視状態を判断する結果を示す図表である。

【図4】本発明に係る第２の実施形態であり、生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサを示すブロック図である。

【図5】本発明に係る生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサにおいて、第１の比較部及び第２の比較部から出力されたＤＣ電圧レベルにて第１の判断手段と第２の判断手段において監視状態を判断する結果を示す図表である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、添付図面に基づいて、本発明に係る生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサに関する第１の実施形態について詳しく説明する。

【0023】

図２中、第１のドップラレーダ１０と第２のドップラレーダ２０は、マイクロ波（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ）周波数を送出しかつ受信するための所定の範囲内において設定された監視距離ｄに見合う分だけ隔設される。第１のドップラレーダ１０と第２のドップラレーダ２０は、向かい合うように対応して設けられることが好ましい。

【0024】

第１のドップラレーダ１０は、外部から印加された電圧にて所定の周期の発振周波数を生成し、生成された発振周波数を所定の大きさに増幅させた後、第１の送信アンテナＴｘ１を介して外部に送出する送信器１１から構成される。

【0025】

前記第１のドップラレーダ１０に対応して設けられる第２のドップラレーダ２０は、発振周波数を送信しかつ受信する送受信器２１から構成される。第２のドップラレーダ２０のレーダトランシーバ２２は、外部から印加された電圧にて所定の周期の発振周波数を生成し、生成された発振周波数を所定の大きさに増幅させた後、第２の送信アンテナＴｘ２を介して外部に送出する。なお、送受信器２１は、第１のドップラレーダ１０の第１の送信アンテナＴｘ１と第２のドップラレーダ２０の第２の送信アンテナＴｘ２から送出された信号を第１の受信アンテナＲｘ１にてそれぞれ送受信する。

【0026】

また、セキュリティ信号処理部２３は、レーダトランシーバ２２の第１の受信アンテナＲｘ１において第１の送信アンテナＴｘ１から送出されたセキュリティ監視用のＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第１のＤＣ電圧レベルに変換して出力する。また、人体感知信号処理部２４は、レーダトランシーバ２２に接続された第１の受信アンテナＲｘ１において第２の送信アンテナＴｘ２から送出された、監視領域に近づいてくる感知対象物から反射された反射波によって生じたドップラＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第２のＤＣ電圧レベルに変換して出力する。さらに、レーダトランシーバ２２は、セキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号をそれぞれ所定の帯域にフィルタリングするためのフィルタを備える。

【0027】

第２のドップラレーダ２０の比較部２５は、セキュリティ信号処理部２３から入力された第１のＤＣ電圧レベルと、人体感知信号処理部２４から入力された第２のＤＣ電圧レベルとをそれぞれ比較した後、その結果値を出力する。

【0028】

また、第２のドップラレーダ２０の送受信器２１には判断手段２６が組み込まれ、判断手段２６は、比較部２５において第１のＤＣ電圧レベルと第２のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、セキュリティ信号処理部２３から入力された第１のＤＣ電圧レベルと、にてセキュリティ監視用のマイクロ波センサの正常な作動状態や異常状態を判断する。

【0029】

さらに、判断手段２６において受信された信号にてセキュリティ監視のための管制センターなどの監視スタッフに監視領域内における侵入体の侵入や近づきまたは通過などに伴う警報の発生またはモニタリングを行わせてもよい。

【0030】

このような構成を有する本発明の第１の実施形態に係る生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサの作用について説明する。

【0031】

まず、第１のドップラレーダ１０の第１の送信アンテナＴｘ１から所定の監視領域内において監視距離ｄを経て発振された周波数信号が送出される。第１の送信アンテナＴｘ１から送出された信号は、第２のドップラレーダ２０の第１の受信アンテナＲｘ１において受信される。そして、第２のドップラレーダ２０の第２の送信アンテナＴｘ２から送出された信号は、所定の監視領域内において監視対象物によって反射された後、第１の受信アンテナＲｘ１において受信される。このとき、第２のドップラレーダ２０の第１の受信アンテナＲｘ１において第１の送信アンテナＴｘ１と第２の送信アンテナＴｘ２からそれぞれ受信された信号は、レーダトランシーバ２２において周波数信号をそれぞれフィルタを介してフィルタリングする。通常、１００Ｋｍ／ｈ以下の速度にて移動する人体や動物または物事におけるドップラＩＦ信号は、概ね数百Ｈｚ未満の特性を有している。これは、任意の設定されたセキュリティ監視用のＩＦ信号との周波数偏差が大きいので、両信号は、当該帯域のフィルタにて手軽に分離することができる。

【0032】

レーダトランシーバ２２において分離されたセキュリティ監視用のＩＦ信号は、セキュリティ信号処理部２３において処理された後、第１のＤＣ電圧レベルに変換されて出力され、監視領域に近づいてくる人体や動物または物事によって反射されたドップラＩＦ信号は、人体感知信号処理部２４において処理された後、第２のＤＣ電圧レベルに変換されて出力される。

【0033】

したがって、第２のドップラレーダ２０の送受信器２１は、第１の受信アンテナＲｘ１において受信された信号に対して、セキュリティ信号処理部２３と人体感知信号処理部２４においてそれぞれ信号処理を施して第１のＤＣ電圧レベル及び第２のＤＣ電圧レベルとして出力すれば、判断手段２６において、第１のドップラレーダ１０と第２のドップラレーダ２０との間において近づいてくる監視対象物を感知したりセンサの誤作動を判別したりすることができる。

【0034】

図３中、判断手段２６は、比較部２５から入力された結果値をもって判断する。すなわち、判断手段２６は、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視対象物が近づいていると判断する。また、判断手段２６は、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、正常な監視状態であると判断する。そして、判断手段２６は、第１のＤＣ電圧レベルがミドル（Ｍｉｄｄｌｅ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視対象物が警報区域に相当する監視領域内に存在すると判断して監視状況のモニタリングが行われるようにし、さらに、判断手段２６は、第１のＤＣ電圧レベルがミドル（Ｍｉｄｄｌｅ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、正常な監視状態であると判断する。なお、判断手段２６は、第１のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視対象物の侵入であると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、かつ、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、センサの誤作動による誤警報であると判断して、センサのメンテナンスが行われるようにする。

【0035】

さらに、第２のドップラレーダ２０の送受信器２１に組み込まれた人体感知信号処理部２４は、呼吸などの微細な動きを感知することができるので、監視対象物の隠蔽や掩蔽もしくは停止などといった状況下でも監視対象物の存否と近づきを判断することができる。

【0036】

このように、第１のドップラレーダ１０の第１の送信アンテナＴｘ１から所定の監視領域内において監視距離ｄを経て送出された信号と、第２のドップラレーダ２０の第２の送信アンテナＴｘ２から所定の監視領域内において監視対象物によって反射された信号とを第２のドップラレーダ２０の第１の受信アンテナＲｘ１において受信して、セキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号に対して、セキュリティ信号処理部２３と人体感知信号処理部においてそれぞれ信号処理を施すことにより、監視領域における監視対象物の近づきや存否の感知を行うことができ、しかも、センサの誤作動を判別することができる。したがって、監視領域に近づいてくる人体や動物または物事を感知し、セキュリティ監視状態における環境的な要因によるセンサの誤警報と故障状態を感知しかつ判断することができて、セキュリティ警備のモニタリングをなお一層効率よく行うことができる。

【0037】

次いで、本発明に係る生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサの第２の実施形態について説明する。

【0038】

図４中、第３のドップラレーダ３０と第４のドップラレーダ４０は、マイクロ波周波数を送出しかつ受信するための所定の範囲内において設定された監視距離ｄに見合う分だけ隔設される。第３のドップラレーダ３０と第４のドップラレーダ４０は、向かい合うように対応して設けられることが好ましい。

【0039】

第３のドップラレーダ３０は、第４のドップラレーダ４０に対応して設けられて発振周波数を送信しかつ受信する第１の送受信器３１から構成される。第３のドップラレーダ３０の第１のレーダトランシーバ３２は、外部から印加された電圧にて所定の周期の発振周波数を生成し、生成された発振周波数を所定の大きさに増幅させた後、第１の送信アンテナＴｘ１を介して外部に送出する。なお、第１の送受信器３１は、第３のドップラレーダ３０の第１の送信アンテナＴｘ１と第４のドップラレーダ４０の第２の送信アンテナＴｘ２から送出された信号を第１の受信アンテナＲｘ１にてそれぞれ送受信する。

【0040】

第１のセキュリティ信号処理部３３は、第１のレーダトランシーバ３２の第１の受信アンテナＲｘ１において第２の送受信器４１の第２の送信アンテナＴｘ２から送出されたセキュリティ監視用のＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第１のＤＣ電圧レベルに変換して出力する。そして、第１の人体感知信号処理部３４は、第１のレーダトランシーバ３２に接続された第１の受信アンテナＲｘ１において第１の送信アンテナＴｘ１から送出された、監視領域に近づいてくる感知対象物から反射された反射波によって生じたドップラＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第２のＤＣ電圧レベルに変換して出力する。さらに、第１のレーダトランシーバ３２には、セキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号をそれぞれ所定の帯域にフィルタリングするためのフィルタが備えられる。

【0041】

第３のドップラレーダ３０の第１の比較部３５は、第１のセキュリティ信号処理部３３から入力された第１のＤＣ電圧レベルと、第１の人体感知信号処理部３４から入力された第２のＤＣ電圧レベルとをそれぞれ比較した後、その結果値を出力する。

【0042】

また、第３のドップラレーダ３０の第１の送受信器３１には第１の判断手段３６が組み込まれ、第１の判断手段３６は、第１の比較部３５において第１のＤＣ電圧レベルと第２のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、第１のセキュリティ信号処理部３３から入力された第１のＤＣ電圧レベルと、にてセキュリティ監視用のマイクロ波センサの正常な作動状態や異常状態を判断する。

【0043】

一方、第４のドップラレーダ４０は、第３のドップラレーダ３０に対応して設けられて発振周波数を送信しかつ受信する第２の送受信器４１から構成される。第４のドップラレーダ４０の第２のレーダトランシーバ４２は、外部から印加された電圧にて所定の周期の発振周波数を生成し、生成された発振周波数を所定の大きさに増幅させた後、第１の送信アンテナＴｘ１を介して外部に送出する。そして、第２の送受信器４１は、第３のドップラレーダ３０の第１の送信アンテナＴｘ１と第４のドップラレーダ４０の第２の送信アンテナＴｘ２から送出された信号を第２の受信アンテナＲｘ２にてそれぞれ送受信する。

【0044】

第２のセキュリティ信号処理部４３は、第２のレーダトランシーバ４２の第２の受信アンテナＲｘ２において第１の送受信器３１の第１の送信アンテナＴｘ１から送出されたセキュリティ監視用のＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第３のＤＣ電圧レベルに変換して出力する。そして、第２の人体感知信号処理部４４は、第２のレーダトランシーバ４２に接続された第２の受信アンテナＲｘ２において第２の送信アンテナＴｘ２から送出された、監視領域に近づいてくる感知対象物から反射された反射波によって生じたドップラＩＦ信号を処理した後、所定の大きさの第４のＤＣ電圧レベルに変換して出力する。さらに、第２のレーダトランシーバ４２には、セキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号をそれぞれ所定の帯域にフィルタリングするためのフィルタが備えられる。

【0045】

第４のドップラレーダ４０の第２の比較部４５は、第２のセキュリティ信号処理部４３から入力された第３のＤＣ電圧レベルと、第２の人体感知信号処理部４４から入力された第４のＤＣ電圧レベルとをそれぞれ比較した後、その結果値を出力する。

【0046】

また、第４のドップラレーダ４０の第２の送受信器４１には第２の判断手段４６が組み込まれ、第２の判断手段４６は、第２の比較部４５において第３のＤＣ電圧レベルと第４のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、第２のセキュリティ信号処理部４３から入力された第３のＤＣ電圧レベルと、にてセキュリティ監視用のマイクロ波センサの正常な作動状態や異常状態を判断する。

【0047】

さらに、第１の判断手段３６と第２の判断手段４６において受信された信号にてセキュリティ監視のための管制センターなどの監視スタッフに監視領域内において侵入体の侵入や近づきまたは通過などに伴う警報の発生またはモニタリングを行わせることができる。

【0048】

このような構成を有する本発明の第２の実施形態に係る生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサの作用について説明する。

【0049】

まず、第３のドップラレーダ３０の第１の送信アンテナＴｘ１から所定の監視領域内において監視距離ｄを経て発振された周波数信号が送出される。第１の送信アンテナＴｘ１から送出された信号は、第４のドップラレーダ４０の第２の受信アンテナＲｘ２において受信され、これとともに、第１の送信アンテナから送出された信号は、所定の監視領域内において監視対象物によって反射された後、第１の受信アンテナＲｘ１において受信される。

【0050】

そして、第４のドップラレーダ４０の第２の送信アンテナＴｘ２から所定の監視領域内において監視距離ｄを経て発振された周波数信号が送出される。第２の送信アンテナＴｘ２から送出された信号は、第３のドップラレーダ３０の第１の受信アンテナＲｘ１において受信され、これとともに、第２の送信アンテナから送出された信号は、所定の監視領域内において監視対象物によって反射された後、第２の受信アンテナＲｘ２において受信される。

【0051】

第３のドップラレーダ３０の第１の送受信器３１に組み込まれた第１のレーダトランシーバ３２は、第１の受信アンテナＲｘ１において第１の送信アンテナＴｘ１と第２の送信アンテナＴｘ２からそれぞれ受信された周波数信号をフィルタを介してフィルタリングする。そして、第１のレーダトランシーバ３２において分離されたセキュリティ監視用のＩＦ信号は、第１のセキュリティ信号処理部３３において処理された後、第１のＤＣ電圧レベルに変換されて出力され、監視領域に近づいてくる人体や動物または物事によって反射されたドップラＩＦ信号は、第１の人体感知信号処理部３４において処理された後、第２のＤＣ電圧レベルに変換されて出力される。

【0052】

第３のドップラレーダ３０の第１の送受信器３１は、第１の受信アンテナＲｘ１において受信された信号に対して、第１のセキュリティ信号処理部３３と第１の人体感知信号処理部３４においてそれぞれ信号処理を施して、第１のＤＣ電圧レベル及び第２のＤＣ電圧レベルとして出力すれば、第１の判断手段３６において、第１の比較部３５において第１のＤＣ電圧レベルと第２のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、第１のセキュリティ信号処理部３３から入力された第１のＤＣ電圧レベルと、にて異常状態を判断する。したがって、第１の判断手段３６は、第３のドップラレーダ３０と第４のドップラレーダ４０との間において近づいてくる監視対象物を感知したり、センサの誤作動を判別したりすることができる。

【0053】

また、第４のドップラレーダ４０の第２の送受信器４１に組み込まれた第２のレーダトランシーバ４２は、第２の受信アンテナＲｘ２において第１の送信アンテナＴｘ１と第２の送信アンテナＴｘ２からそれぞれ受信された周波数信号をフィルタを介してフィルタリングする。そして、第２のレーダトランシーバ４２において分離されたセキュリティ監視用のＩＦ信号は、第２のセキュリティ信号処理部４３において処理された後、第３のＤＣ電圧レベルに変換されて出力され、監視領域に近づいてくる人体や動物または物事によって反射されたドップラＩＦ信号は、第２の人体感知信号処理部４４において処理された後、第４のＤＣ電圧レベルに変換されて出力される。

【0054】

第４のドップラレーダ４０の第２の送受信器４１は、第２の受信アンテナＲｘ２において受信された信号に対して、第２のセキュリティ信号処理部４３と第２の人体感知信号処理部４４においてそれぞれ信号処理を施して、第３のＤＣ電圧レベル及び第４のＤＣ電圧レベルとして出力すれば、第２の判断手段４６において、第２の比較部４５において第３のＤＣ電圧レベルと第４のＤＣ電圧レベルとを比較して出力した値と、第２のセキュリティ信号処理部４３から入力された第３のＤＣ電圧レベルと、にて異常状態を判断する。したがって、第２の判断手段４６は、第３のドップラレーダ３０と第４のドップラレーダ４０との間において近づいてくる監視対象物を感知したり、センサの誤作動を判別したりすることができる。

【0055】

図５中、第１の判断手段３６は第１の比較部３５から入力された結果値をもって判断し、第２の判断手段４６は第２の比較部４５から入力された結果値をもって判断する。すなわち、第１の判断手段３６と第２の判断手段４６は、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、第３のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第４のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、正常な監視状態であると判断する。また、第１の判断手段３６と第２の判断手段４６は、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、第２のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、第３のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第４のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、第２のドップラレーダ２０への監視対象物の近づきであると判断し、さらに、第１のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、第３のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であり、かつ、第４のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であれば、第１のドップラレーダ１０への監視対象物の近づきであると判断する。さらにまた、第１のＤＣ電圧レベル～第４のＤＣ電圧レベルがいずれもハイ（Ｈｉｇｈ）であれば、監視距離内への人体や動物または大きな物事などの監視対象物の近づきであると判断し、第１のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、第２のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であるかもしくはロウ（Ｌｏｗ）であり、第３のＤＣ電圧レベルがロウ（Ｌｏｗ）であり、かつ、第４のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）であるかもしくはロウ（Ｌｏｗ）であれば、監視対象物の侵入であると判断する。そして、第１の判断手段３６と第２の判断手段４６において、第１のＤＣ電圧レベル～第４のＤＣ電圧レベルがいずれもロウ（Ｌｏｗ）であれば、センサの誤作動による誤警報であると判断して、センサのメンテナンスが行われるようにする。なお、第１の判断手段３６と第２の判断手段４６において、第１のＤＣ電圧レベル～第４のＤＣ電圧レベルがハイ（Ｈｉｇｈ）またはロウ（Ｌｏｗ）ではない場合には、正常状態であると判断するか、あるいは、監視者によるモニタリング後に適切な処置が決められる筈である。

【0056】

さらに、第３のドップラレーダ３０の第１の送受信器３１に組み込まれた第１の人体感知信号処理部３４と、第４のドップラレーダ４０の第２の送受信器４１に組み込まれた第２の人体感知信号処理部４４は、それぞれ呼吸などの微細な動きを感知することができるので、監視対象物の隠蔽や掩蔽もしくは停止などといった状況下でも監視対象物の存否と近づきを判断することができる。

【0057】

このように、第３のドップラレーダ３０の第１の送信アンテナＴｘ１と第４のドップラレーダ４０の第２の送信アンテナＴｘ２から所定の監視領域内において監視距離ｄを経て送出された信号と、所定の監視領域内において監視対象物によって反射された信号とを第３のドップラレーダ３０の第１の受信アンテナＲｘ１と第４のドップラレーダ４０の第２の受信アンテナＲｘ２において受信して、セキュリティ監視用のＩＦ信号とドップラＩＦ信号に対して、第１のセキュリティ信号処理部３３及び第２のセキュリティ信号処理部４３と、第１の人体感知信号処理部３４及び第２の人体感知信号処理部４４においてそれぞれ信号処理を施すことにより、監視領域における監視対象物の近づきや存否の感知が行えるとともに、センサの誤作動を判別することができる。したがって、監視領域に近づいてくる人体や動物または物事を感知し、セキュリティ監視状態における環境的な要因によるセンサの誤警報と故障状態を感知しかつ判断することができて、セキュリティ警備モニタリングをなお一層効率よく行うことができる。

【0058】

さらに、本発明の第２の実施形態においては、人体の感知及びセキュリティ信号の処理をそれぞれ行う第１の送受信器３１と第２の送受信器４１を一対にして設けて監視距離をさらに広げてセキュリティ監視が行えるようにしたのである。そして、監視距離の拡張によって、一対のセンサが互いにセキュリティ信号を送出しかつ受信できるように二重で確認することにより、監視状態を細かく管理することができ、センサの誤警報や故障状態をさらに簡単に見分けることができる。

【0059】

したがって、本発明の生体信号感知によって誤報率を改善したセキュリティ監視用のマイクロ波センサは、人体によって乱されるＩＦ周波数帯域を特定して設定することができ、監視距離ｄを広げるために単にＩＦ周波数を増幅させたり、電圧レベル（ピークトウピーク）の変化をＤＣ電圧の変位に変更して出力して用いたりすることができるので、既存のマイクロ波センサに比べて誤報率の大幅な改善を期待することができるというメリットがある。

【0060】

以上の説明において、本発明については、特定の実施形態と関連付けて図示及び説明したが、特許請求の範囲によって示された発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内において種々の改造及び変化を行うことが可能であるということは、この技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも理解できる筈である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】