JPS63502228A - 侵入者検知システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 侵入者検知システム 技術分野 本発明は、１個以上の他のセンサで検知された状態変化を確認するために検証セ ンサを用いた侵入者検知システム、特に車両或は移動ロボットで運ばれる侵入者 検知システムに関する。

背景技術 本願は、現在出願されている次の出願と関連している。

発明者　発明の名称　代理人参考番号 ミュラー等　超音波範囲検知システム　ＤＭＲ−１０２Ｊベナヤツド・シェリ７ 等　車両用位置配置システム　ＤＭＲ−１０３Ｊパブラツク等　増力序列装置　 ＤＭＲ−１０４Ｊマドツクス等　車両用ビーコン近接検知システム　ＤＭＲ−１ ０ＳＪカトノフ等　配向調整システム及びシステム搭載ロボットＤＭＲ−１０６ Ｊカドノフ等　障害物回避システム　ＤＭＲ−１０７Ｊカトノフ等　ビーコン航 海システム及び車両案内システム　ＤＭＲ−１０８７ジヨージ■世等　移動ロボ ット用充電寄港システム　ＤＭＲ−１１０Ｊ多くの努力が構内を有効的に侵入者 から守る企てに費やしている。ヒトによる警備は最高の融通性を提供するが、高 信頼性或はコストに影響する保護が不必要である。警備は、一度に制限された数 時間のみ巡回でき、巡回中に時々眠気及び不注意が発生し、高価である。

従来の巡回警備を補助成は置換される自動警備システムが強力に望薫れている。

ドア及び窓センサのような周辺警報システムは、構内の外部回りを侵入可能な点 でバリア（障壁）を確立することを企てた。これらシステムは、正確に公知の点 に配置されているので、悪知恵が働く侵入者によって回避できる。

構内の自動警備は、代表的に空間警報として知られている種々の設置型容積検知 器によって提供されている。静止型マイクロ波装置は公知の周波数のマイクロ波 を放射して、反射マイクロ波を解析して動いた物体で誘導される周波数の変化を 決定する。侵入者の動作は、受信マイクロ波にドプラー効果の周波数スレを発生 させる。目に見えない赤外検知器は容積検知器の他の型である。これら検知器は 、ヒトのような熱源が視界内に移動した時に放射赤外線を受信する。超音波検知 器は、経路に移動した物体で反射される超高域の音波を放射している。戻った音 波の周波数或は量の変化が侵入者の到来を示している。

前述の容積検知器は、各々が視界内の特定の状態を検知している。従って、各々 が間違った警報を発生する特定の未侵入者の事件に影響され易い。建物の気候制 御の変化、空調ファン及びタービンの始動及び他の偶発事件がセンサに干渉する であろう。勿論、検知器の増加した感度が侵入者検知の公算を高めているが、費 用がかかる誤報の機会も増加している。ある領域においては、誤報を避けるため に感度を落とす必要がある。更に、個別のセンサは、バラバラに偶発的に故障す るので、信頼性に問題を持っている。

感度を犠牲にしないで信頼性を改良する企てにおいては、２種以上のセンサを組 み合わせて、固定の重複視界を共有するために位置合わせしている。単純なＡＮ Ｄ回路或は比較器は、警報を発する前に２種以上の感知状態の同時変化を要求し ている。

発明の開示 従って、本発明の目的は、異常状態を正確に検知する２種以上の型のセンサを使 用した改良侵入者検知システムを提供することである。

本発明の更なる目的は、目標領域において警報を起動する第１種のセンサを用い 、その後同じ目標領域を負担する第２種のセンサに継続して、もし第２種のセン サも警報を支持したならば確認された警報を形成する侵入者検知システムを提供 することである。

本発明の更なる目的は、極めて高信頼性の警報読みを形成する侵入者検知システ ムを提供することである。

本発明の更なる目的は、誤報を最小にした侵入者検知システムを提供することで ある。

本発明の更なる目的は、高感度で使用できる侵入者検知システムを提供すること である。

本発明の更なる目的は、１種以上のセンサの感度を選択的に調整できる侵入者検 知システムを提供することである。

本発明の更なる目的は、１種以上のセンサを再尋問できる侵入者検知システムを 提供することである。

本発明の更なる目的は、車両或は移動ロボットに搭載できる侵入者検知システム を提供することである。

本発明の他の目的は、侵入者を検知するために、車両或は移動ロボットの移動及 び静止状態を使用する侵入者検知システムを提供することである。

本発明は、全くユニークで効果的な侵入者検知システムが第１種のセンサで目標 領域の明白な侵入者を検知し、同じ目標領域に第２種のセンサが照準を定めて、 第２種のセンサも同じ目標領域で侵入者を検知したならば、侵入者を確認できる ことを実現したことに起因している。

本発明は、侵入者に対して保護される空間において、第１の状態を監視する第１ のセンサ手段と、第２の状態を監視する第２のセンサ手段とを含む侵入者検知シ ステムを特徴としている。

また、第２のセンサ手段の目標領域と位置合わせされた目標領域において第１の センサ手段で検知された状態変化に応答する手段と、侵入者を指示した第１のセ ンサ手段及び第２のセンサ手段で検知された状態変化に応答する手段も備えてい る。

好ましい実施例においては、第１のセンサ手段が赤外センサであり、第２のセン サ手段がマイクロ波センサである。これらセンサ手段の１種或は両者は各々が種 々の視界を持つ複数の空間感知要素である。これら第１及び第２°のセンサ手段 は、相対移動でき、或は目標領域に対して相互に移動できる。

これらセンサ手段の少なくとも１個の感度を段階的に増減できる手段と、感度の 増加を一時停止し、センサを所定回数再尋問するために、センサ手段の１個で検 知された状態変化に応答する手段も備えている。警報値は、感度レベル及び再尋 問数に対する警報数の比率の関数として計算される。

マイクロ波センサは、マイクロ波エネルギを放射し、反射したマイクロ波信号を 受信できるマイクロ波アンテナを含んでよい。このアンテナは、第１の周波数の マイクロ波を放射し、更に差動信号を得るために放射信号と反射信号とを混合す る手段を含んでいる。また、警報感度のスレショルドを設定するスレショルド手 段及び差動信号がスレショルド値を越えた時に警報出力を形成する比較手段も備 えている。勿論、スレショルド手段で形成された警報感度のスレショルド値を変 化させる手段も備えている。

この侵入者検知システムは移動ロボットのような車両に搭載されてもよい。この 移動ロボットがロボットの速度を決定する速度手段を含んでよい。このロボット 速度で付加された差動信号のドプラー成分を阻止するためには、速度手段に応答 するフィルタ手段がアンテナと比較手段との間に中継接続されている。

勿論、移動ロボットは、駆動車輪、駆動モータを含む駆動システム及びモータに 応答してロボットの速度を示すエンコーダを含んでよい。

移動ロボットは、本体部及び頭部を含み、本体部に駆動車輪、駆動システム及び エンコーダを含んでよい。勿論、移動ロボットは、本体部及び頭部を相互に回転 させる手段を含み、本体部に駆動車輪を操縦する操縦システムが含まれてよい。

頭部は、本体部に対して車輪と同期して回転するように操縦システムに結合され ている。センサ手段は、１つが頭部或は本体部にあり、他方が−りの部分にあっ てよい。第１のセンサ手段が赤外センサ手段を含んで、本体部に取付られ、第２ のセンサ手段がマイクロ波センサ手段を含んで頭部に取付られている。

図面の簡単な説明 他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び好ましい実施例の次の記載から発生す るであろう。

第１図は本発明による侵入者検知システムを搭載した移動ロボットの不等角投影 図、第２図は第１図のロボットの殻を除いた単純分解図、第３図は第１図及び第 ２図のロボットに含まれる電子モジュールのブロック図、第４Ａ図は第１図のロ ボットの超音波、赤外及びマイクロ波センサの視界領域の平面図、第４Ｂ図は上 記視界領域の側面を示す第４Ａ図の４Ｂ−４Ｂ断面図、第５図は第３図の警報確 認ユニットを有する侵入者検知モジュール及び状態モジュールを示すブロック図 、第６図は侵入者検知モジ込−ルの詳細ブロック図、第７図は第６図のマイクロ 波センサ詳細ブロック図、第８図は第６図の熱線検知型赤外センサの詳細ブロッ ク図、第９図は第５図の状態モジュールの詳細ブロック図、第１０図は第６図の 熱線検知型赤外センサの視界図、第１１図はロボットの本体部及び頭部における 熱線検知を赤外センサのソフトウェア制御のフローチャート図、第１２図はロボ ットの頭部におけるマイクロ波センサのソフトウェア制御のフローチャート図、 第１３図はＣＰＵの警報確認ユニットにおける警報確認ソフトウェアのフローチ ャート図、第１４は環境に対して本体部及び頭部相互の関係を示す概略平面図、 第１５図は警報を示す本体赤外センサの識別及び旋回のフローチャート図である 。

発明を実施するための最良の形態 第１図においては、本発明による車両、移動ロボット１０が示され、この移動ロ ボットは、頭部１２と、本体部１４と、３個の車輪とを備え、その内２個の車輪 １６．１８が見えている。

これら車輪は３個の操縦トラックに取付けられ、その内２個の操縦トラック２０ 及び２２が見えている。本体部（ベース）１４の回りには、１５度の角度で等間 隔に２４個の超音波変換器２４が配置されている。各変換器２４は、ポラロイド 社から市販されたセル型の静電変換器である。本体部より小径のネック２６の上 部には、６個のパッシブ型（熱線検知型）赤外検知器２ｇ、３０，３２，３４， ３６．３８が配置されている。その内２個２８．３０が見えている。これら赤外 検知器は、６０度の角度で等間隔に配置され、各々がアリチック社から供給され るＤＲ−３２１である。これら検知器の直ぐ上部には、移動ロボットの電池を充 電するために充電アームと各々係合できる２列の導体帯５０及び５２が配置され ている。ベース１４には頭部１２が取付られ、この頭部１２が中央垂直軸を中央 としてベース１４に対して回転する。頭部１２は、ベース位置即ち警備管理室に 通信信号を授受するＲＦアンテナ６５を運んでいる。

勿論、頭部１２は、巡回領域にロボット１０を向けて移動させる補助をするため に、ロボット１０によって警備される構内の壁に１個以上取付もれたビーコン６ ４のＬＥＤ６２から放射された例えば９０４ナノメータの波長の近赤外領域の赤 外線を検知する赤外センサ６０も含んでいる。操縦及び回避に使用された変換器 ２４と類似する超音波変換器６６は、有効範囲用に形成されてもよい。勿論、セ ンサ２８〜３８と類似する熱線検知を赤外センサ６８も供給できる。また、頭部 １２には、明らかな侵入者が発生した時に、マイクロ波送受信アンテナ７０及び 旋回できるＴＶカメラ７２が含まれてもよい。

第２図において、ベース１４は、１個のみが示されたＧＬＯＢＥ　１２Ｖ　８０ ＡＨＧＥＬ電池のような３個の電池８２を運ぶ主シャーシ８０を含んでいる。こ れらの電池８２は、完全に充電した時に、２４時間以上ロボット１０を操作でき る。

このシャーシ８０からは、各々車輪１６及び１８を持つトラック２０及び２２が 吊り下げられている。各トラックは、トラック２０で示すように、垂直駆動軸８ ６からの入力を受け、プーリ９０を操作し、ベルト９２を通して車輪１６の軸に 取付られた駆動プーリ９４を順に駆動する直交駆動器８４を含んでいる。

駆動軸８６及び対応の駆動軸９６及び９８は、シャーシ８０の下側に取付られた 駆動モータ１００の出力軸１０８のプーリ１０７で動力供給されたエンドレスベ ルト１０６によって駆動された各歯車或はプーリ１００，１０２，１０４によっ て順に駆動されている。モータ１００に取付られたエンコーダ１１１がロボット １０の速度を監視している。このベルト１０６に最適な張力を維持するためには 、アイドラ車輪１１２が形成される。

各駆動軸８６．９６及び９８と同軸配置された３個の追加軸は１個の追加軸９９ が示されているが、シャーシ８０の下側に取付られた操縦モータ１３０で駆動さ れた歯車１２Ｂで動力供給された駆動ベルト１２６と係合する第２組の歯車或は プーリ１２０．１２２，１２４によって駆動されている。このベルト１２６に張 力を維持するためにはアイドラ車輪１３２が使用される。操縦モータ１３０には エンコーダ１３２が取付られて、操縦位置を示した出力を形成している。この操 縦モータの軸は、プーリ１２８を通して延長軸１３４に接続され、この軸１３４ の上部に複数の取付穴１３８を持つフランジ１３６が形成されている。シャーシ ８０の３個の短い棒１４４には、電子シャーシ１４０が螺子１４２の手段で取付 られている。この電子シャーシ１４０には、螺子１５０の手段でネック２６を取 付ける長い棒１４８が貫通できる３個の穴１４６が形成されている。この電子シ ャーシ１４０は、後述する状態モジュールを含む、ベース１４に含まれる項目１ ５２のような電子回路基板及び成分が全部含まれている。

電子シャーシ１４０及びネック２６が６棒に取付られな時には、延長軸１３４及 びフランジ１３６及び関連の構造が電子シャーシ１４０の中央穴１６０及びネッ ク２６の開口を適合させて、頭部の板１７０が螺子１７２の手段でフランジ１３ ６の螺子穴１３８に取付られている。この方法において、頭部は、操縦モータ１ ３０によって操縦された時に、トラック及び車輪と同期して回転する。第１次マ イクロ波センサ７０の外に、３個の追加のマイクロ波センサ１９０，３３０，３ ３２が追加され、その内センサ１９０が見えている。これらセンサは、頭部の板 １７０の回りに約９０度間隔おいて、ハウジング１９２，１９４及び１９６に取 付られている。ハウジング１９４は、正面向きの第１次マイクロ波センサ７０と 反対の後ろに面していて、赤外センサ６８と同種の図示略の第２の赤外センサ３ ３４を備えている。カバー２００は頭部の板１７０の電子部品を保護している。

頭部１２及び本体部１４間の電気的相互接続は、本体部１４の延長軸１３４回り に取付られたスリップリングユニット２０２に含まれるスリップリングで形成さ れている。

第３図において、頭部１２は、３個の電子部分、ビーコンモジュール２１０、頭 部超音波モジュール２１２及び侵入者検知モジュール２１４を含んでいる。この ビーコンモジュール２１０は、頭部赤外センサ６０に応答して、ビーコン６４と ロボットとの相対角度を決定する。この相対角度がバス２１６を通り、スリップ リングユニット２０２を経由してＣＰＵ　（中央処理装置）２１８に供給する。

頭部超音波モジュール２１２は、超音波変換器６６に応答して、バス２１６上の 範囲情報をＣＰＵ２１８に供給する。侵入者検知モジュール２１４は、４個のマ イクロ波センサ７０，１９０，３３０，３３２及び２個の赤外センサ６８及び３ ３４に応答して、未だ未確認侵入者事件のような指示を供給する。以下に説明さ れるように、これら事件は、ＣＰＵ２１８内の警報確認ユニット２２０によって 処理されて、本当に侵入者が居たか否かを決定する。本体部１４においては、状 態モジュール２２２、移動モジュール２２４、本体超音波モジュール２２６及び ＣＰＵ２１　ｇが内蔵されている。状態モジュール２２２は、６個の赤外センサ ２８〜３８に応答して侵入者の指示を形成する。勿論、状態モジュール２２２は 、化学的災及び排煙検知器及び診断センサを監視してもよい。移動モジュール２ ２４は、駆動モータ１１０及び操縦モータ１３０の作用を操作し、監視している 。２４個の超音波変換器２４は、超音波モジュール２２６の本体に入力を供給し て、障害物を避けながらロボットを移動案内させている。最終的に、本体部１４ には、警報確認ユニット２２０の外に７０ツピデイスク制御器、２チャンネル直 列Ｉ１０基板、及び押し釦リセット、ＣＰＯ２１８及び出力超音波リセット、モ ータリセット、状態リセット、ビーコンリセットＩ１０モジュールリセット及び 頭部超音波リセット殻の入力を受信するリセット基板と相互接続されたＣＰＵ２ １８が内蔵されている。勿論、ＣＰＵ２１８は、ＲＦ回路２４０を通してＲＦア ンテナ６５から入力も受信している。

第４Ａ図には、種々のセンサ及び変換器の視界の平面図を示している。２４個の 超音波変換器２４は３６０度の完全視界３００を持っている。６個の赤外センサ ２８，３０，３２，３４゜３６．３８は本体部１４に６個の扇状視界３０２，３ ０４，３０６．３０８，３１０及び３１２を形成する。頭部１２上の２個の赤外 センサ６８及び３３４は狭視界３１４及び３１６を形成し、４個のマイクロ波変 換器７０，１９０，３３０，３３２が４個の視界３１８，３２０，３２２及び３ ２４を形成する。

第４Ｂ図には、これら視界の垂直面が示されている。マイクロ・波変換器の視界 は約１５０フイートまで延長している。頭部における赤外センサの視界が約３０ フイートであり、本体部における赤外センサの視界が約２５フイートであり、本 体部における超音波変換器の視界が約２５フイートである。

第５図において、侵入者検知システムは、状態モジュール２２２を通して本体回 りの６個の熱線検知型赤外センサ２８〜３８に応答し、侵入者検知モジュール２ １４を通して頭部における熱線検知型赤外センサ６８及び３３４及びマイクロ波 変換器７０．１９０，３３０，３３２に応答する警報確認ユニット２２０を用い ている。

第６図において、侵入者検知モジュール２１４は、頭部の回りを各々０度及び１ ８０度に配置された熱線検知型赤外センサ６８及び３３４に応答し、更に頭部の 回りを各々０度、９０度、１８０度及び２７０度に配置されたマイクロ波変換器 ７０，１９０．３３０，３３２に応答する。４個のマイクロ波変換器及び熱線検 知型赤外センサ６８及び３３４の各出力はインタフェース３３６及びＩ１０回路 ３３８を経由して２８０のようなマイクロプロセッサ３４０に送信される。

各マイクロ波センサは、第７図のセンサ７０で実施されるように、発信器３５２ が電力源３５４によって１０ＧＨｇで動作させられるマイクロ波アンテナ３５０ を含んでいる。反射した１０ＧＨｘ信号はダイオード３５６で受信される。これ ら２個のギガ信号は混合され、即ちビートを発し、差動信号が増幅器３５８に供 給される。その後出力が比較器３６２に供給される。

もし、フィルタ３６０からの出力が、ライン３６４を通って供給された信号で制 御されたスイッチ３６５で決定されたスレショルド値を越えた時に、比較器３６ ２が未確認警報を示す出力を形成する。このスレショルド値制御信号は４ビツト デコーダ３６６によってアナログスイッチ３６５に供給される。このデコーダ３ ６６は、増幅器３５８の利得も変化させ、スイッチ３５９．３６１，３６３によ ってフィルタ３６０内の２段回路３６７．３６９を各々制御している。デコーダ ３６６は、ＣＰＵ２１８からバス２１６上の命令を受信している。デコーダ３６ ６に対する入力は、後述するように、最小感度レベルから最大感度レベルに、ス レショルド値及び利得を徐々に移行するように段階的に変化させてよい。ロボッ トの移動中には、戻りのマイクロ波信号がロボットの速度によって、ドプラー効 果のズレが生じている。これを補償するためには、ロボットの速度がエンコーダ １３２によって、その出力がノツチフィルタとしてのフィルタ３６０を操作して 、ロボットの速度で生じドプラー効果のズレに対応する差動信号を阻止する速度 分解回路３６８に供給されている。

第８図において、各赤外センサ６８及び３３４は、出力が増幅器３７２及び３７ ４を各々経由して比較器３７６に供給されるデュアル要素パイロ電気検知器３７ ０を含んでいる。このデュアル要素は、１つが３度の円錐視界３７８に応答する が、他方が１度の円錐視界３８０に応答する。これら要素は、もし１つの視界に おける背景が他方の視界における背景に対して突然変化したならば、この変化が 比較器３７６で検知されて、リレー駆動器３８２を操作して未確認警報を発する ように、平衡操作されている。

第９図において、状態モジュール２２２は、６個の熱線検知型赤外センサ２Ｂ、 ３０，３２，３４．３６及び３８の入力をインタフェース３８４及びＩ１０回路 ３８６を経由してＺ８０でよいマイクロプロセッサ３８８に受信させている。こ れら赤外センサの視界は、平坦であり、センサ２８に関して第１０図に示すよう に扇状である。これらは、アリチック社のＤＲ−３２１で実行してもよく、勿論 １つの要素がグループとしてセクター３９０，３９２，３９４，３９６及び３９ ８に応答し、他方の要素がグループとしてセクター４００，４０２，４０４及び ４０６に応答するデュアル要素装置でよい。これら２グループの平衡背景間のど の変化も、第８図に示す同じ回路を用いて、出力となる。

頭部における赤外センサ６Ｂ、３３４を制御するために第６図の侵入者検知モジ ュール２１４におけるマイクロプロセッサ３４０で使用されたソフトウェア・ル ーチンは、各熱線検知型赤外センサ６８及び３３４を走査させる第１１図の段階 ４１０から始まっている。もし、警報が段階４１２で検知されたならば、システ ムは第１３図の警報確認ユニット２２０に渡される。

もし、警報が段階４１２で検知されなかったならば、走査が段階４１６で続行さ れて、段階４１０に戻っている。同様のルーチンが状態モジュール２２２におけ るマイクロプロセッサ３８８の本体部における赤外センサ２８〜３８の走査用に 使用され第１２図において、分離ルーチンがマイクロプロセッサ３４０において マイクロ波センサ７０，１９０，３３０及び３３２の制御に使用されてもよい。

まず、これらセンサは段階４２０において初期感度レベルして検査される。もし 、警報が段階４２２において、初期感度レベルで検知されなかったならば、シス テムがよす高いレベルに移行するか否かの決定が段階４２４でなされる。高いレ ベルが要求されたならば、段階４２６でＬ＝１が設定されて、初期段階４２０に 戻る。もし、感度が最高のレベルでなければ、段階４２８において、感度レベル が次の１段階高いレベルにインクリメントされて、システムが段階４２０に戻る 。もし、段階４２２において警報が発見されなかったならば、段階４３０におい て、センサが１０回連続的に再度検査し、段階４３２において、再尋問の回数こ の場合１０回で割算された感度によって乗算された警報起動数に等しい値を計算 する。この値が段階４３４においてマイクロ波警報値を越えたならば、未確認警 報が指示され、システムは、第１３図の警報確認ユニットを参照する。もし、マ イクロ波警報値が越えなかったならば、システムが段階４２４に戻る。

第１３図において、警報確認ユニットは、第１１図のルーチンで指示されたよう に、未確認赤外警報が有ったか否かを段階４４０において検査するために設定さ れている。もし、警報がないと、システムが単純に段階４４０に戻る。もし、警 報が有ったならば、段階４４２においてＴＶカメラ７２が点灯され、段階４４４ において頭部が回転して、未確認警報を示した赤外センサ及び１次マイクロ波セ ンサ７０が位置合わせされる。段階４４６において、もし、第１２図のルーチン で示されるように、マイクロ波による警報がないならば、システムが段階４４０ に戻る。もし、未確認マイクロ波警報が同様に有ったならば、システムは、段階 ４４８において確認された侵入者警報を形成する。

センサが警報を指示したことを同定するためには、センサの方位角の向きが決定 されなければならない。第１４図には、本体部１４に対する頭部１２の配向の種 々の表記法が記載されている。矢印１３００はロボット１０の前向き方向を示し ている。

本体部１４の方位角配向け、空間で固定され、点３０２で示され、以後センサゼ ロとして参照される。センサゼロは、本体部１４自身の指定された固定点、例え ば第１図の赤外センサ２８である。頭部の前面１３００及びセンサゼロ間の角度 がθ。である。全体ゼロからセンサゼロまでの方位角角度距離は、θ８で示され ている。矢印１３０４は取り囲まれた環境用の指定された配向を示している。

警報を指示した本体部の赤外センサを同定して、頭部をそのセンサ方向に向くよ うに回転させる操作は第１４図に示している。赤外警報が段階４５０において検 知された後、この赤外センサに向く前方が段階４５２，４５４において発見され る。各赤外センサＩＲ，は、第１表に示されるように、センサゼロに対して知ら れた方位を持っている。

第　１　表 本体部の赤外センサ早見表 センサ番号　方位（θ□υ ２　１２０℃ ３　１８０℃ ５　３００℃ 各角度θｌＲｉは、絶対値が光線幅の半分例えば３０°Ｃより少ない時に、セン サ番号ｉが段階４５６において前向きセンサＩＲＤとして指定されて、方向角θ 。から引算される。

次に、警報を発し、前向きセンサＩＲＤに対する方位角配向の最も近接の赤外セ ンサＩＲ，が段階４５８において配置される。これは、次の式に従って達成され てもよい。

ｉ　＝σｈ（ｋ＋１）／２＋（１−σｈＸｎ−に／２）　（１）但し、ｉが前向 きセンサＩＲ，から始まるセンサ数であり、ｋがゼロで始まるカウンタ定数であ り、ｎが活性センサの数であり、σ、は、ｋが偶数である時にゼロであり、ｋが 奇数である時に１に等しい。この等式（１）が０　＋　１　＊　ｎ　１　＋　２ 　＋　ｎ−２．３．・・・としてセンサ要素の交互検査を発生する。

警報吊の最も近接のセンサＩＲＡの方位角が角度θ□で表される。戻り角度θ、 は、段階４６０において、頭部方向角θ。を引算した最も近接の活性センサθＩ ＲＡの配向に等しい。この戻り角度θ、が第３図の移動モジュール２２４への出 力であり、頭部が段階４６２，４６４において警報と面するように回転する。

ここに記載した特別の実施例においては、これら赤外センサがロボットの本体部 に取付けられて、第１の侵入者の指示毎に探し、マイクロ波センサが頭部に取付 けられて、その赤外センサと位置合わせするように回転した後侵入者の第２の指 示毎に探しているが、これは本発明の必要な限定でない。第１に、センサが赤外 或はマイクロ波でなくてもよい。第２に、侵入者の第１の指示にいずれも使用で き、他が第２の指示に使用できる。

いずれも本体部に取付けられ、他が頭部に取付けられる。いずれも静止し、他が 位置合わせするために相対的に回転でさる。

更に、相対可動部分を分離する必要がない。例えば、両者のセンサ群が頭部に有 ってもよい。ゼロ位置での第１のセンサが明らかな侵入者を検知してもよく、そ の後９０°Ｃで第２のセンサで検知してもよい。種々の型のセンサは、同じ目標 領域に対面して、明らかな侵入者の検査をするように、ゼロ位置に回転してよい 。もし、これらの２個が同じ目標領域で侵入者を確認したならば、確認された侵 入者警報を指示してもよい。センサのをは、赤外及びマイクロ波に限定されず、 １つの型が侵入者をまず検知し、その後別の型が同じ目標領域内を探して確認或 は拒絶して実際の侵入者を確認する限り、超音波、音、可視光線、紫外線及び化 学的検知法が全部使用されてもよい。

ＦＩＧ、　４Ｂ へ ＦＩＧ、１１ 〃卦二匹１ ！ｊ」ＪＬ■二Ｌ ＦＩＧ、　１３ ＦＩＧ、　Ｉ４ ＦＩＧ、　１５ 国際調査報告

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. １．侵入者に対して保護される空間の目標領域において、第１の状態を監視する 第１のセンサ手段と、第２の状態を監視する第２のセンサ手段と、 この第２のセンサ手段の目標領域と位置合わせされた目標領域において前記第１ のセンサ手段で検知された状態変化に応答する手段と、 侵入者を指示した第１のセンサ手段及び第２のセンサ手段で検知された状態変化 に応答する手段とを備えた侵入者検知システム。
2. ２．前記センサ手段は、１つが赤外センサであり、他がマイクロ波センサである 請求の範囲第１項記載のシステム。
3. ３．前記センサ手段の１つが複数の検知要素を含む請求の範囲第１項記載のシス テム。
4. ４．各検知要素が種々の視界を持つ請求の範囲第３項記載のシステム。
5. ５．前記第１及び第２のセンサ手段は相対移動できる請求の範囲第１項記載のシ ステム。
6. ６．前記第１及び第２のセンサ手段は移動できる請求の範囲第１項記載のシステ ム。
7. ７．更に、前記センサ手段の少なくとも１個の感度を段階的に増減できる手段と 、 感度の増加を一時停止し、センサを所定回数再尋問するために、センサ手段の１ 個で検知された状態変化に応答する手段と、 警報値を感度レベル及び再尋問数に対する警報数の比率の関数として計算する手 段とを備えた請求の範囲第１項記載のシステム。
8. ８．前記センサ手段の少なくとも１つがマイクロ波センサである請求の範囲第１ 項記載のシステム。
9. ９．前記マイクロ波センサは、マイクロ波エネルギを放射し、反射したマイクロ 波信号を受信できるマイクロ波アンテナを含む請求の範囲第８項記載のシステム 。
10. １０．前記アンテナは、第１の周波数のマイクロ波を放射し、更に差動信号を得 るために出力信号と反射信号とを混合する手段と、 警報感度のスレショルドを設定するスレショルド手段と、差動信号がスレショル ド値を越えた時に警報出力を形成する比較手段と、 スレショルド手段で形成された警報感度のスレショルド値を変化させる手段とを 備えた請求の範囲第９項記載のシステム。
11. １１．この侵入者検知システムが車両に搭載される請求の範囲第１０項記載のシ ステム。
12. １２．前記車両の速度を決定する速度手段と、前記アンテナと前記比較手段との 間に中継接続されて、この車両速度で付加された差動信号のドプラー成分を阻止 するための、速度手段に応答するフイルタ手段とを備えた請求の範囲第１１項記 載のシステム。
13. １３．前記車両は、駆動車輪、駆動モータを含む駆動システムと、このモータに 応答してロボットの速度を示すエンコーダとを備えた請求の範囲第１１項記載の システム。
14. １４．前記車両は、本体部及び頭部を含み、この本体部に駆動車輪、駆動システ ム及びエンコーダが含まれる請求の範囲第１３項記載のシステム。
15. １５．前記車両は、本体部及び頭部を相互に回転させる手段を含む請求の範囲第 １４項記載のシステム。
16. １６．前記本体部には、駆動車輪を操縦する操縦システムが含まれる請求の範囲 第１５項記載のシステム。
17. １７．前記頭部は、本体部に対して車輪と同期して回転するように操縦システム に結合されている請求の範囲第１６項記載のシステム。
18. １８．前記センサ手段は、１つが頭部或は本体部にあり、他方が残りの部分にあ る請求の範囲第１６項記載のシステム。
19. １９．前記第１のセンサ手段が赤外センサ手段を含んで、前記本体部に取付られ 、前記第２のセンサ手段がマイクロ波センサ手段を含んで前記頭部に取付られて いる請求の範囲第１８項記載のシステム。
20. ２０．侵入者に対して保護される空間の目標領域において、第１の状態を監視す る第１のセンサ手段と、第２の状態を監視する第２のセンサ手段と、 この第２のセンサ手段の目標領域と位置合わせされた目標領域において前記第１ のセンサ手段で検知された状態変化に応答する手段と、 侵入者を指示した第１のセンサ手段及び第２のセンサ手段で検知された状態変化 に応答する手段とを備えた、相対回転できる頭部及び本体部を含み、この本体部 が駆動車輪、駆動モータ及びこの駆動モータから前記駆動車輪に中継する駆動シ ステムを含む移動ロボット用の侵入者検知システム。
21. ２１．前記センサ手段は、１つが赤外センサであり、他がマイクロ波センサであ る請求の範囲第２０項記載のシステム。
22. ２２．前記第１のセンサ手段が赤外線を検知し、前記第２のセンサ手段がマイク ロ波を検知する請求の範囲第２１項記載のシステム。
23. ２３．前記第１のセンサ手段が前記本体部に配置され、前記第２のセンサ手段が 前記頭部に配置される請求の範囲第２０項記載のシステム。
24. ２４．前記赤外線を検知するセンサ手段が複数の空間配置され検知要素を含む請 求の範囲第２１項記載のシステム。
25. ２５．更に、前記センサ手段の少なくとも１個の感度を段階的に増減できる手段 と、 感度の増加を一時停止し、センサを所定回数再尋問するために、センサ手段の１ 個で検知された状態変化に応答する手段と、 警報値を感度レベル及び再尋問数に対する警報数の比率の関数として計算する手 段とを備えた請求の範囲第２０項記載のシステム。
26. ２６．前記マイクロ波センサは、マイクロ波エネルギを放射し、反射したマイク ロ波信号を受信できるマイクロ波アンテナを含む請求の範囲第２１項記載のシス テム。
27. ２７．前記アンテナは、第１の周波数のマイクロ波を放射し、更に差動信号を得 るために出力信号と反射信号とを混合する手段と、 警報感度のスレショルドを設定するスレショルド手段と、差動信号がスレショル ド値を越えた時に警報出力を形成する比較手段と、 スレショルド手段で形成された警報感度のスレショルド値を変化させる手段とを 備えた請求の範囲第２６項記載のシステム。
28. ２８．前記ロボットの速度を決定する速度手段と、前記アンテナと前記比較手段 との間に中継接続されて、このロボット速度で付加された差動信号のドプラー成 分を阻止するための、速度手段に応答するアィルタ手段とを備えた請求の範囲第 ２７項記載のシステム。
29. ２９．前記本体部には、駆動車輪を操縦する操縦システムが含まれる請求の範囲 第２０項記載のシステム。
30. ３０．前記頭部は、本体部に対して車輪と同期して回転するように操縦システム に結合されている請求の範囲第１６項記載のシステム。