JP4665779B2

JP4665779B2 - フェンス振動センサ装置

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Publication number: JP4665779B2
Application number: JP2006019466A
Authority: JP
Inventors: 史尚福江; 雅吾高橋
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: JP2007198973A

Description

本発明は、光ファイバリング干渉型振動センサを用いたフェンス振動センサ装置に関するものである。

広大な警戒対象域を囲むように設置されるフェンスに取り付け、不法侵入を検知するセンサとしては、光ファイバリング干渉型のセンサが従来提供されている（例えば特許文献１）。

この特許文献１に開示されているセンサ構成は、一つの光ファイバループを異なる波長の光を用いる光ファイバリング干渉型のセンサで共用し、同時に二つの干渉光強度を観測することで加振位置や光路長変動量を算出するものである。

このような光ファイバリング干渉型のセンサのループ状の光路を、例えば広大な警戒域を囲むように配設されたフェンスに取り付け、フェンスの振動から不法侵入を検出するフェンス振動センサ装置を構成する場合、侵入位置を特定できるため、不法侵入者を速やかに補足することが可能となるという利点がある。
特開２００２−３６５０５８公報（段落００２７〜００３２）

上述のように特許文献１に開示されている光ファイバリング干渉型のセンサをフェンス振動センサ装置に用いれば、侵入位置を特定できる利点があるものの、次のような未解決の課題もある。つまり雨や、風などによってフェンスが振動した場合、その振動位置を侵入位置として誤って検出する恐れがあった。そのため感度を低めて誤検出を少なくしようとすると、実際の不法侵入を見逃して失報につながるという課題があった。

また張り巡らしたフェンスの一部に門（ゲート）がある場合、この門の位置では、光ファイバを地中に埋設することで対処するようになっているが、埋設位置の上を車が通過したときに生じる振動を検出する場合もあった。このような振動を検出しないように門の位置の両側において夫々別個のフェンス振動センサ装置を設置するなどの対策を施すことも可能であるが、設置コストが高くなってしまうという新たな課題が生じる。

本発明は、上述の課題に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、誤報を低減して、高い信頼性が得られるフェンス振動センサ装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、警戒域を囲むように設けられるフェンスの周方向に沿うように該フェンスに取り付けてループ状の光路を形成する光ファイバと、この光ファイバの適所から伝搬方向が異なるように光信号を前記光路内に入射させる光源部と、前記光路内を異なる方向で伝搬し前記適所で出射する前記光信号の合波により得られる干渉光を受光して干渉強度を示す干渉強度信号を出力する受光部と、受光部から出力される前記干渉強度信号に基づいて加振点から受光点までの距離を求める距離算出手段と、前記干渉強度信号のレベル変化をモニタしながら前記干渉強度信号のレベルが所定の閾値を越え且つ所定の条件が成立したときに、前記距離算出手段が求めた距離を加振点から受光点までの距離として確定して確定結果を出力する判定手段とを備え、前記条件は、前記閾値を前記干渉強度信号のレベルが連続して越えている時間又は前記閾値を前記干渉強度信号のピークレベルが一定時間内に越える回数であり、前記フェンスを周方向に複数の警戒区画に分割して夫々の警戒区画毎に、前記判定手段で用いる前記閾値や前記条件からなる感度を設定することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、侵入行為によってフェンスに加えられる振動を、一過性の振動と区別して、侵入行為による加振点の距離を正確に測定することができ、そのため広大な警戒域を囲む長距離のフェンスを一つの警報システムで監視するような場合にあっても侵入行為があった場所を高精度に把握することが可能となり、その結果高い信頼性が得られ、しかも光ファイバをフェンスに沿って取り付けるだけで、長距離の監視が可能となるため、当該フェンス振動センサ装置を用いる警報システムの設置コストを低減することもできる。また、距離確定の閾値や条件をフェンスの設置場所等の状態に対応して設定することができ、信頼性の向上が図れる。さらに、環境条件が異なるフェンスの部位毎に感度を設定することができるとともに、侵入不可の部位を検知対象から除去することもでき、そのため誤報要因の低減が図れて信頼性を向上させることができ、その上単発的な振動が発生しても、警戒区画毎での発生の場合には警戒区画毎の判断となるため、誤報の発生を低減することができる。

請求項２の発明では、警戒域を囲むように設けられるフェンスの周方向に沿うように該フェンスに取り付けてループ状の光路を形成する光ファイバと、この光ファイバの適所から伝搬方向が異なるように光信号を前記光路内に入射させる光源部と、前記光路内を異なる方向で伝搬し前記適所で出射する前記光信号の合波により得られる干渉光を受光して干渉強度を示す干渉強度信号を出力する受光部と、受光部から出力される前記干渉強度信号に基づいて加振点から受光点までの距離を求める距離算出手段と、前記干渉強度信号のレベル変化をモニタしながら前記干渉強度信号のレベルが所定の閾値を越え且つ所定の条件が成立したときに、前記距離算出手段が求めた距離を加振点から受光点までの距離として確定して確定結果を出力する判定手段とを備え、前記条件は、前記閾値を前記干渉強度信号のレベルが連続して越えている時間又は前記閾値を前記干渉強度信号のピークレベルが一定時間内に越える回数であり、前記判定手段は、モニタする干渉強度信号のピークレベルが前記閾値より低いレベルで一定時間内に所定回数検出されたときに前記閾値を一定レベル高くすることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、侵入行為によってフェンスに加えられる振動を、一過性の振動と区別して、侵入行為による加振点の距離を正確に測定することができ、そのため広大な警戒域を囲む長距離のフェンスを一つの警報システムで監視するような場合にあっても侵入行為があった場所を高精度に把握することが可能となり、その結果高い信頼性が得られ、しかも光ファイバをフェンスに沿って取り付けるだけで、長距離の監視が可能となるため、当該フェンス振動センサ装置を用いる警報システムの設置コストを低減することもできる。また、距離確定の閾値や条件をフェンスの設置場所等の状態に対応して設定することができ、信頼性の向上が図れる。さらに、風等継続的にフェンスに振動を与える事象に対して誤報発生の要因とならないようにすることができ、信頼性の更なる向上が図れる。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記判定手段は、前記干渉強度信号のレベルの経時的な変化波形に基づいて前記フェンスで生じる振動事象を判断する機能を備えるとともに、予め想定される前記振動事象毎に前記閾値を設定し、判断された振動事象に対応している前記閾値と前記干渉強度信号のレベルとの比較を行うことを特徴とする。

請求項３の発明によれば、フェンスに振動を生じさせる様々な事象に対応した閾値を設定することで、異なる振動事象に対する距離確定に高い信頼性を持たせることはできる。

請求項４の発明では、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記判定手段は、前記干渉強度信号のレベルの経時的な変化波形と、前記干渉強度信号に基づいて前記距離算出手段が求める距離値の経時的な変化波形と、前記干渉強度信号のレベルと前記閾値との比較及び前記条件で確定する距離のデータとから加振点が１箇所か２箇所かを判断し、２箇所の場合に警報判断結果を出力する機能を備えていることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、２箇所で同時にフェンスに振動が発生して加振点の距離確定が行えないような場合にあっても、警報発報を行うことができ、そのため警報システムの信頼性を高めることができる。

本発明は、侵入行為によってフェンスに加えられる振動を、一過性の振動と区別して、侵入行為による加振点の距離を正確に測定することができ、そのため広大な警戒域を囲む長距離のフェンスを一つの警報システムで監視するような場合にあっても侵入行為があった場所を高精度に把握することが可能となり、警報システムの信頼性を高めることができ、しかも光ファイバをフェンスに沿って取り付けるだけで、長距離の監視が可能となるため、使用する警報システムの設置コストを低減することもできるという効果がある。

（実施形態１）
図１は、本実施形態のフェンス振動センサ装置を用いた警報システムの概略構成を示しており、フェンス振動センサ装置（Ｉ）は、上述の特許文献１に開示されている光ファイバリング干渉型のセンサ部（II）を振動位置検知のための基本構成として用いるとともに、この基本構成に侵入行為によってフェンス２に加えられる振動を、一過性の振動と区別して、侵入行為による加振点の距離を正確に測定するための判定器（判定手段）を備えた点に特徴がある。

そして警報システムとしてはフェンス振動センサ装置（Ｉ）と、フェンス振動センサ装置（Ｉ）の判定器４で確定した距離データに基づいて加振点までの距離を表示するとともに警報を発する警報・表示器５とで構成される。

基本構成の光ファイバリング干渉型のセンサ部（II）は、図１に示すように警戒域Ｘを囲繞するように配設されたフェンス１の周方向に沿って配設されるループ状光路と、距離算出器３とで構成される。

ループ状光路は、フェンス１に取り付けられ夫々の両端を近接配置した２本の検出用の光ファイバ２ａ、２ｂと、両光ファイバ２ａ、２ｂの適所たる各端部に夫々の入出力側ポートを接続した四つの波長分割分岐用カプラ（以下ＷＤＭ＜Wavelength Division Multiplexing＞カプラという）１０１〜１０４と、光ファイバ２ａ，２ｂの一端側に接続しているＷＤＭカプラ１０１、１０２の分岐用ポートの一方同士を接続する光ファイバ２ｃ１と、光ファイバ２ａ，２ｂの他端側のＷＤＭカプラ１０３、１０４の分岐用ポートの一方同士を夫々接続する光ファイバ２ｃ２とで構成され、各波長分岐用カプラ１０１〜１０４の分岐用ポートの他方を距離算出器３内の対応する光分岐結合部７１，７２（図２参照）に光ファイバ２ｄ１〜２ｄ４を夫々介して接続している。

距離算出器３は、光分岐結合器７１に対応して、レーザダイオードからなる光源部６１とフォトダイオードからなる受光部８１と光源部６１を駆動して波長λ_１の光を発光させる駆動部３０１とを備え、また光分岐結合器７２に対応してレーザダイオードからなる光源部６２とフォトダイオードからなる受光部８２と光源部６２を駆動して波長λ２の光を発光させる駆動部３０２とを備え、光源部６１，６２の光は光ファイバ２ｅ１，２ｅ２を介して光分岐結合器７１，７２へ入射され、光分岐結合器７１，７２から出射される光は光ファイバ２ｆ１，２ｆ２を介して受光部８１，８２に入射される。

各受光部８１，８２で電気信号に変換された受光信号は増幅部３１１，３１２で増幅され、更にＡ／Ｄ変換部３２１，３２２でＡ／Ｄ変換された後演算処理部３３に取り込まれるようになっている。

図３はセンサ部位の接続構成を示しており、ここで光ファイバ２ａの光路長をＬａ、光ファイバ２ｂの光路長をＬｂ、光ファイバ２ｃ１の光路長をＬｄ，光ファイバ２ｃ２の光路長をＬｇ、光ファイバ２ｄ１の光路長をＬｃ，光ファイバ２ｄ２の光路長をＬｅ，光ファイバ２ｄ３の光路長をＬｆ，光ファイバ２ｄ４の光路長をＬｈ，光ファイバ２ｅ１の光路長をＬｉ，光ファイバ２ｅ２の光路長をＬｋ，光ファイバ２ｆ１の光路長をＬｊ、光ファイバ２ｆ２の光路長をＬｌとする。

而して、図３において、一方の光源部６１の波長λ１の光は光ファイバ２ｅ１を介して光分岐結合部７１に入射して分岐され、ＷＤＭカプラ１０１、１０２を介して長さＬｃ＋Ｌａ＋Ｌｇ＋Ｌｂ＋Ｌｅの光路を時計回りと、反時計回りに伝搬し、またこれらの伝搬光はＷＤＭカプラ１０１、１０２を介して光分岐結合部７１で結合され、更に光ファイバ２ｆ１を介して受光部８１で受光される。

他方の光源部６２の波長λ２の光は光ファイバ２ｅ２を介して光分岐結合部７２に入射して分岐され、ＷＤＭカプラ１０３、１０４を介して長さＬｆ＋Ｌｂ＋Ｌｄ＋Ｌａ＋Ｌｈの光路を時計回りと、反時計回りに伝搬し、またこれらの伝搬光はＷＤＭカプラ１０３、１０４を介して光分岐結合部７２で結合され、更に光ファイバ２ｆ２を介して受光部８２で受光される。このようにして時計回りと反時計回りにループ状の光路を伝搬することでファイバリング干渉型のセンサ部位が構成されることになる。

ここでこの光路に振動が加わった場合、その加振点Ｐまでの距離Ｌｐを求める原理は上述の特許文献１に開示されているが、その点について改めて簡単に説明しておく。

まず受光部７１で観測される波長λ_１の時計回り光と反時計回り光との位相差θ１は、 θ_１（ｔ）＝φ_１（ｔ−（Ｌｐ＋Ｌｃ＋Ｌｊ）・ｎ／ｃ）
−φ_１（ｔ−（Ｌａ−Ｌｐ＋Ｌｇ＋Ｌｂ＋Ｌｅ＋Ｌｊ）・ｎ／ｃ）＋θ_０
…（式１）で表される。
但し、
ｎ：使用した光ファイバのコア屈折率
ｃ：光速
θ_０：静的な状態での初期値
また受光部７２で観測される波長λ_２の時計回り光と反時計回り光との位相差θ２も、 θ_２（ｔ）＝φ_２（ｔ−（Ｌｐ＋Ｌｄ＋Ｌｂ＋Ｌｆ＋Ｌｌ）・ｎ／ｃ）
−φ_２（ｔ−（Ｌａ−Ｌｐ＋Ｌｈ＋Ｌｌ）・ｎ／ｃ）＋θ_０
…（式２）
で表される。

ここでＬｐは加振点ＰからＷＤＭカプラ１０１までの距離を、またφ_１とφ_２は、それぞれ加振点Ｐにおける波長λ_１の光と波長λ_２の光の位相変動量を示す。

また、位相変動量φ_１とφ_２は同一の光路長変動によって起こるため、
λ_１φ_１＝λ_２φ_２ …（式３）
となる。

（式１）（式２）（式３）の中で、未知数はＬｐ，φ_１，φ_２だけであり、測定系が定まれば他の数は既知である。従って、この連立方程式を解くことで、Ｌｐ，φ_１，φ_２を得ることができる。

ここで光がセンサ部位を通過する時間内では、φ_１（φ_２）の時間微分値がほとんど変動しないとすると、
即ち加振周波数をｆとすると、
ｆ＜＜ｃ／｛ｎ・（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｃ＋Ｌｅ＋Ｌｇ＋Ｌｉ＋Ｌｊ）｝且つｆ＜＜ｃ／｛ｎ・（Ｌａ＋Ｌｂ＋Ｌｄ＋Ｌｆ＋Ｌｈ＋Ｌｋ＋Ｌｌ）｝であるとすると、Ｌｐ，φ_１，φ_２は次式のように表すことができる。

尚θ_１（ｔ），θ_２（ｔ）は下式より、センサの測定系が定まればＰｉ，Ｐｃが既知となるので、受光部７１，７２で検出される光強度Ｐｐｄから求めることができる。

Ｐｐｄ＝Ｐｉ＋（Ｐｃ（１＋ｃｏｓθ））／２
但しＰｃは受光部７１，７２で検出される光の干渉成分、Ｐｉは非干渉成分を示す。

以上の演算処理は各受光部７１，７２によって電気信号として得られる干渉強度信号を増幅部３１１，３１２で夫々増幅した後、Ａ／Ｄ変換部３２，３でＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換した干渉強度信号を用いて演算部３３で行われ、その演算部３３で求めた距離Ｌｐのデータ、つまり距離データαは判定器４へ出力される。

ところで上述のように加振点Ｐの距離Ｌｐを求めるだけでは、誤検出につながるため、判定器４では距離算出器３から出力される距離データαを経時的に記憶部４０に記憶させながら、距離算出器３から時間応答データ、つまり干渉強度信号の経時的なレベル変化を示すデータβを比較判断部４１でモニタし、そのレベル変化のピークレベル（極大値）と感度設定器９で設定される閾値ＬＡとの比較を行い、図４（ａ）に示すようにピークレベルが閾値ＬＡを越えると、比較判断部４１は距離確定の所定条件が成立したとして図４（ｂ）に示す記憶部４０で記憶している経時的な距離データαからピークレベルが越えた時点の距離値を抽出し、該距離値を加振点Ｐに対応する距離Ｌｐ’と確定し、この確定結果を警報・表示器５に出力する。警報・表示器５では制御部５０の制御の下で確定結果に基づいて加振点Ｐの距離Ｌｐ’を表示部５１で表示するとともに、警報出力γを発する処理を行う。

従って警報システムのオペレータは警報・表示器５に表示された距離Ｌｐ’と警報出力γにより不審者がフェンス１を破って或いは昇って侵入しようとすることを知ることができるとともに、加振点Ｐに警備員を急行させたり、監視カメラの撮影方向を加振点Ｐの方向に設定する等の処置が迅速にとれることになる。

ここでフェンス１を周方向に複数の警戒区画Ａ１〜A８（尚区画数は８区画に限定されるものではない）に分割しておけば、確定した距離から対応する警戒区画を検出し、その警戒区画名で表示させることもできる。図４（ｃ）は例えば警戒区画Ａ１と判断した場合を示す。

上述の距離確定の判断条件は干渉強度信号のピークレベルが閾値ＬＡを越えたときとしているが、干渉強度信号のピークレベルが一定時間の間に閾値ＬＡを越える回数が所定回数となったときに距離確定を判断したり、或いは干渉強度信号のレベルが所定時間連続して閾値ＬＡを越えたときに距離確定を判断するようにしても良い。単に閾値ＬＡを越えるだけでなく判断条件を厳しくことで、誤報を低減して信頼性が向上させることができる。

また風によってフェンス１が振動するような場合の誤報を防ぐために、干渉強度信号のピークレベルが閾値ＬＡを越えないものの、一定時間の間に所定のレベルを超える回数が所定回数に達するような場合には、風によってフェンス１が振動していると判断して閾値ＬＡを通常時のレベルよりも一定レベル高くなるように感度設定器９を比較判断部４１の下で制御するようにしても良い。これにより感度が低下し、風によってフェンス１が連続的振動するような事象に対する誤報を避けることができる。

更に上述のように警戒区画Ａ１〜Ａ８を複数設定する場合、各警戒区画Ａ１〜A８毎に距離確定を行うための閾値ＬＡや判断の条件からなる感度を感度設定器９で設定できるようにしても良い。つまり各警戒区画Ａ１〜A８の環境条件、例えばフェンス１近傍に木立があって、風が吹いたときに枝などがフェンス１に接触する場所や、或いは道路に面し、道路を走行する車両の影響で振動する場所というように夫々の環境に応じた感度を設定することで、各警戒区画Ａ１〜A８に適した感度を用いて距離確定の判断処理が行え、更に信頼性を向上させる高めることができる。尚感度設定器９は図示例では判定器５の外に設けているが判定器５に内蔵させても良い。

また各警戒区画Ａ１〜A８の感度で距離確定を行うため、ボールが当たって発生するような単発の振動で、その場所が異なる警戒区画Ａ１〜A８で生じるような場合には夫々の警戒区画Ａ１〜A８において距離確定を行う判断を設定感度に基づいて行うため、誤報の発生を低減することができる。

また警戒区画Ａ１〜A８毎に感度を設定することで、夫々の警戒区画Ａ１〜A８毎に設定された感度で距離確定が可能となり、例えば２箇所で順次振動が発生するような場合にも夫々の警戒区画Ａ１〜A８で距離確定が行え、互いに一定距離離れている２つの警戒区画で距離確定が行えた場合には、２箇所での不法侵入行為があったと判断してそれに対応する表示と警報を警報・表示器５で行わせることができる。
（実施形態２）
上記実施形態１では干渉強度信号のレベル変化をモニタし、そのレベルのピークレベルが閾値ＬＡを越えるという条件において距離を確定するようにしているが、警戒域Ｘ内に侵入する方法としては、フェンス１をよじ登る方法や、フェンス１を切断して孔を空け、その孔から侵入する方法等があり、その方法によってフェンス１の振動によって現れる事象が異なる。例えばフェンス１をよじ登る場合には、一定時間連続して閾値を越えるような干渉強度信号のレベル変化の波形が現れる一方、フェンス１を切断するような場合には、フェンス材を切断する度にピークレベルを持つレベル変化の波形が現れる。

そこで、本実施形態においては、比較判断部４１がモニタする干渉強度信号のレベル変化の波形をモニタし、図５（ａ）に示すように干渉強度信号のレベル変化の波形が、予め「よじ登り」に対応して設定している閾値ＬＢ１を一定時間Ｔ１以上連続して越えるような波形の場合には、「よじ登り」と判断し、その判断時点で算出された距離を距離データαから抽出して距離確定を行い、その確定結果を発報表示部５へ出力する。尚その一定期間Ｔ１中の距離データαの平均値を確定距離として出力するようにしても良い。

一方干渉強度信号のピークレベルが予めフェンス１の切断に対応して設定している閾値ＬＢ２を一定時間Ｔ２内に所定回数（所定条件）、例えば４回越えた場合には、フェンス１の切断と判断し、その判断時点である４回目のピークレベルを越えた時点で算出された距離値を距離データαから抽出して発報表示部５へ出力する。勿論閾値ＬＢ２を干渉強度信号のピークレベルが越える各時点での距離値の平均値を確定距離として出力するようにしても良い。また所定回数は４回に限定されるものではない。尚図５（ｂ）は距離算出器３が算出する加振点Ｐまでの距離ＬＰの値の経時的な変化を示す。

而して本実施形態では、振動事象を判断して、その振動事象に対応した閾値を設定するため、上述したようにフェンス１が切断される場合のように干渉強度信号のピークレベルが低い場合にあっても、この切断による加振点Ｐの距離を確定し、干渉強度信号のレベルが低いフェンス１の切断をも見逃すことなく、表示発報することができる。勿論振動事象としては、フェンス１にはしごを掛けるような場合の事象をも判断して閾値を設定すれば、
異なる不法侵入方法に対して対処することができ、誤報は勿論のこと失報を無くすことができる。

尚上述の動作以外のシステム構成及び回路のハードウェア構成は実施形態１と同じであるので、図示及び説明は省略する。
（実施形態３）
ところで、実施形態１，２では距離算出器３が算出する加振点までの距離を、判定器４により干渉強度信号のレベル変化をモニタしながら所定の閾値及び判断条件を用いて確定しているが、同時に２箇所で加振があった場合には、各加振点を判別できない。そこで本実施形態では、距離算出器３が算出する加振点までの距離データの時系列的な変化が加振点が１箇所の場合と、２箇所の場合とで相違することに着目し、加振点が１箇所か２箇所かを判断する判断機能を判断器の比較判断部４１に持たせたことに特徴がある。

つまり加振が１箇所のみの場合には図５（ａ）のように干渉強度信号のレベルの経時的な変化波形と、図５（ｂ）のように距離算出器３が算出する距離値の経時的な変化波形とは類似しているが、加振が同時に２箇所あった場合（例えば図５（ａ）に示すようにフェンス１の「よじ登り」が同時に２箇所であった場合）や、フェンス１の切断が同時に２箇所であった場合には、図６（ａ）の干渉強度信号のレベルの経時的な変化を示す波形と、図６（ｂ）で示す距離算出器３が算出する距離値の経時的な変化波形との間には相違がある。つまり例えばフェンス１の「よじ登り」による干渉強度信号のレベルは一定時間以上閾値ＬＢ１を越えているのに対して、経時的な距離値の変化は上下に大きく変動し、両者には相違がある。またフェンス１の切断では干渉強度信号のピークレベルが一定時間内に閾値ＬＢ２を越える回数が４回あるのに対して、経時的な距離値の変化は、上向き＜正方向＞のピークＰＫと下向き＜負方向＞のピークＰＫ’の２種類のピークが図６（ｂ）に示すように夫々２回あって、両者には相違がある。

そこで本実施形態は、比較判断部４１において干渉強度信号のレベルの経時的な変化波形と、距離算出器３が算出する距離値の経時的な変化波形と、閾値と判断条件を基に確定する距離値とを比較し、上述の相違の有無と、閾値と判断条件とで確定する距離から２箇所発生か１箇所発生かを判断し、２箇所同時に加振があった場合にはこの判断結果を警報・表示器５へ出力する。これの判断結果を受けた警報・表示器５は２箇所侵入の表示と警報出力を発生させる。つまり、加振点までの距離確定は行えないものの、２箇所侵入の表示と警報を発生させることで、不法侵入に対する対処が図れる。

尚上述の動作以外のシステム構成及び回路のハードウェア構成は実施形態１と同じであるので、図示及び説明は省略する。また加振点が１箇所の場合の距離確定は実施形態３と同様に行うため、ここでは説明を省略する。

実施形態１を用いた警報システムの構成図である。実施形態１の用いた警報システムの回路ブロック図である。実施形態１のセンサ部の概要構成図である。実施形態１の動作説明用波形図である。実施形態２の動作説明用波形図である。実施形態３の動作説明用波形図である。

符号の説明

(Ｉ）フェンス振動センサ装置
(II) センサ部
X 警戒域
１フェンス
２光ファイバ
３距離算出器
４判定器
５警報・表示器
９感度設定器

Claims

警戒域を囲むように設けられるフェンスの周方向に沿うように該フェンスに取り付けてループ状の光路を形成する光ファイバと、
この光ファイバの適所から伝搬方向が異なるように光信号を前記光路内に入射させる光源部と、
前記光路内を異なる方向で伝搬し前記適所で出射する前記光信号の合波により得られる干渉光を受光して干渉強度を示す干渉強度信号を出力する受光部と、
受光部から出力される前記干渉強度信号に基づいて加振点から受光点までの距離を求める距離算出手段と、
前記干渉強度信号のレベル変化をモニタしながら前記干渉強度信号のレベルが所定の閾値を越え且つ所定の条件が成立したときに、前記距離算出手段が求めた距離を加振点から受光点までの距離として確定して確定結果を出力する判定手段とを備え、
前記条件は、前記閾値を前記干渉強度信号のレベルが連続して越えている時間又は前記閾値を前記干渉強度信号のピークレベルが一定時間内に越える回数であり、
前記フェンスを周方向に複数の警戒区画に分割して夫々の警戒区画毎に、前記判定手段で用いる前記閾値や前記条件からなる感度を設定することを特徴とするフェンス振動センサ装置。
警戒域を囲むように設けられるフェンスの周方向に沿うように該フェンスに取り付けてループ状の光路を形成する光ファイバと、
この光ファイバの適所から伝搬方向が異なるように光信号を前記光路内に入射させる光源部と、
前記光路内を異なる方向で伝搬し前記適所で出射する前記光信号の合波により得られる干渉光を受光して干渉強度を示す干渉強度信号を出力する受光部と、
受光部から出力される前記干渉強度信号に基づいて加振点から受光点までの距離を求める距離算出手段と、
前記干渉強度信号のレベル変化をモニタしながら前記干渉強度信号のレベルが所定の閾値を越え且つ所定の条件が成立したときに、前記距離算出手段が求めた距離を加振点から受光点までの距離として確定して確定結果を出力する判定手段とを備え、
前記条件は、前記閾値を前記干渉強度信号のレベルが連続して越えている時間又は前記閾値を前記干渉強度信号のピークレベルが一定時間内に越える回数であり、
前記判定手段は、モニタする干渉強度信号のピークレベルが前記閾値より低いレベルで一定時間内に所定回数検出されたときに前記閾値を一定レベル高くすることを特徴とするフェンス振動センサ装置。
前記判定手段は、前記干渉強度信号のレベルの経時的な変化波形に基づいて前記フェンスで生じる振動事象を判断する機能を備えるとともに、予め想定される前記振動事象毎に前記閾値を設定し、判断された振動事象に対応している前記閾値と前記干渉強度信号のレベルとの比較を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のフェンス振動センサ装置。
前記判定手段は、前記干渉強度信号のレベルの経時的な変化波形と、前記干渉強度信号に基づいて前記距離算出手段が求める距離値の経時的な変化波形と、前記干渉強度信号のレベルと前記閾値との比較及び前記条件で確定する距離のデータとから加振点が１箇所か２箇所かを判断し、２箇所の場合に警報判断結果を出力する機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか記載のフェンス振動センサ装置。