JP2006243876A - Intrusion alert system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、監視区域内への侵入者をピエゾケーブルからなる圧電センサにより検出して警報等を発生させるための侵入警戒システムに関するものである。 The present invention relates to an intrusion warning system for detecting an intruder into a monitoring area by a piezoelectric sensor made of a piezo cable and generating an alarm or the like.
ピエゾケーブルは、いわゆる圧電センサとして広く知られており、心線と網線状の遮蔽層との間に圧電ポリマー(ピエゾポリマー)からなる絶縁層を配置し、遮蔽層の外側をポリエチレン等の外皮により保護して同軸ケーブル状に形成されている。このピエゾケーブルでは、外力に応じて心線と遮蔽層との間に電圧が発生するため、この電圧を検出すれば、ピエゾケーブルに何らかの力が加わったことを検出することができる。 Piezo cables are widely known as so-called piezoelectric sensors, and an insulating layer made of a piezoelectric polymer (piezopolymer) is disposed between a core wire and a mesh-like shielding layer, and the outer side of the shielding layer is an outer sheath such as polyethylene. Protected by a coaxial cable. In this piezo cable, a voltage is generated between the core wire and the shielding layer in accordance with an external force. Therefore, if this voltage is detected, it is possible to detect that some force is applied to the piezo cable.
このようなピエゾケーブルの圧電センサとしての機能に着目し、例えば、車両のスライドドアや建物の自動ドアの端面に沿ってピエゾケーブルを配設し、これらのドア端面と開口部との間への物体の挟み込みを検出するようにした物体検知センサ及び開閉体挟み込み検知装置が、後述する特許文献1に記載されている。
また、この種のピエゾケーブルをジョイスティック等の入力装置に適用可能としたコード状感圧センサ入力装置が、後述する特許文献2に記載されている。
Paying attention to the function as a piezoelectric sensor of such a piezo cable, for example, a piezo cable is arranged along the end face of a sliding door of a vehicle or an automatic door of a building, and the gap between these door end faces and the opening is provided. An object detection sensor and an open / close body pinching detection device that detect pinching of an object are described in
A cord-like pressure sensor input device in which this type of piezo cable is applicable to an input device such as a joystick is described in
一方、侵入者による赤外ビームの遮断を検出し、あるいは身体から発生する赤外ビームを検出して監視を行う赤外線センサ方式の監視システムや、監視区域の周囲に張り巡らしたワイヤに荷重が加わったことを検出して監視を行うテンションセンサ方式の監視システムが、従来から周知となっている。 On the other hand, a load is applied to an infrared sensor-type monitoring system that detects an infrared beam blocked by an intruder or detects an infrared beam generated from the body and a wire that runs around the monitoring area. Conventionally, a tension sensor type monitoring system that detects and monitors the fact has been known.
上記特許文献1に記載された従来技術では、ピエゾケーブルを圧電センサとして用いると同時に、ピエゾケーブルの遮蔽層を静電容量センサの検出電極としても用いており、この検出電極と対にして用いられるケーブル状電極をピエゾケーブルと並設する必要があることから、ケーブル状のセンサ本体の断面積が大きくなり、言い換えればセンサ本体が太くなる傾向にある。
すなわち、例えば監視区域への侵入者を監視するためにセンサ本体を長距離にわたって敷設すると、目立ち易いため察知されてしまうおそれがあり、また、美観上も好ましいものではない。
In the prior art described in
That is, for example, if the sensor main body is laid for a long distance in order to monitor an intruder into the monitoring area, it may be noticeable because it is conspicuous, and the appearance is not preferable.
更に、特許文献2に記載された従来技術は、主として入力装置に適用することを目的としているので、コード状感圧センサが直立に据付けられて感圧センサの信号線が引き出されるセンサ据付け器が必須の構成要素となっており、侵入者等を監視するためにフェンス等に沿って長距離にわたり敷設する用途には適さない。
Furthermore, since the prior art described in
また、監視システムとして周知の赤外線センサ方式またはテンションセンサ方式の監視システムは、概してコスト高になりやすく、前者では霧や雨天時に検出感度が低下したり、後者ではワイヤへの積雪や氷結による荷重が誤動作の原因になるといった問題がある。
このため、フェンス等に沿ったセンサの敷設や取り扱いが容易で美観上、防犯上も問題がなく、天候による感度低下や誤動作のおそれのない侵入警戒システムの実現が望まれていた。
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものである。
Infrared sensor type or tension sensor type monitoring systems, which are well known as monitoring systems, generally tend to be expensive, with the former being less sensitive to fog and rain, and the latter being subject to loads due to snow or freezing on the wire. There is a problem of causing malfunction.
For this reason, it has been desired to realize an intrusion warning system that is easy to lay and handle a sensor along a fence or the like, has no aesthetic and security problems, and does not cause a decrease in sensitivity due to weather or a malfunction.
The present invention has been made to solve the above-described problems.
上記課題を解決するため、請求項1に記載した発明は、監視区域の境界に取り付けられた圧電センサに侵入者に起因する外力が加わったことを前記圧電センサの出力電圧から検出して監視区域への侵入者の侵入を検出する侵入警戒システムにおいて、
前記圧電センサとして複数区間にわたりそれぞれ敷設された複数のピエゾケーブルと、
各ピエゾケーブルの出力電圧増幅値から侵入の有無を検出して侵入検出信号を出力可能であり、かつ、互いに縦続接続された複数の検出ユニットと、
これらの検出ユニットに対しポーリング通信を行い、前記侵入検出信号が出力された検出ユニットを特定する判定ユニットと、を備えたものである。
In order to solve the above problem, the invention described in
A plurality of piezoelectric cables respectively laid over a plurality of sections as the piezoelectric sensor;
Intrusion detection signals can be output by detecting the presence or absence of intrusion from the output voltage amplification value of each piezo cable, and a plurality of detection units connected in cascade,
A determination unit that performs polling communication with these detection units and identifies the detection unit from which the intrusion detection signal is output.
請求項2に記載した発明は、請求項1において、
検出ユニットは、ピエゾケーブルの出力電圧増幅値が、所定の検出レベルを一定時間継続して超えた際に前記侵入検出信号を出力するものである。
The invention described in
The detection unit outputs the intrusion detection signal when the output voltage amplification value of the piezo cable continuously exceeds a predetermined detection level for a predetermined time.
請求項3に記載した発明は、請求項2において、
検出ユニットは、更に、ピエゾケーブルの出力電圧増幅値の周波数を検出して前記侵入検出信号を出力するものである。
The invention described in
The detection unit further detects the frequency of the output voltage amplification value of the piezo cable and outputs the intrusion detection signal.
請求項4に記載した発明は、請求項1〜3の何れか1項において、
検出ユニットは、前記侵入検出信号を判定ユニットに送信すると共に、少なくとも自局アドレス及び侵入検出データを含む通信データを判定ユニットからの指令に応答して返信するものである。
The invention described in
The detection unit transmits the intrusion detection signal to the determination unit and returns communication data including at least its own address and intrusion detection data in response to a command from the determination unit.
請求項5に記載した発明は、請求項4において、
判定ユニットは、前記通信データに基づいて前記侵入検出信号を送信した検出ユニットを特定し、この検出ユニットに対して前記侵入検出信号を解除させる指令を含む通信データを送信するものである。
The invention described in
The determination unit identifies a detection unit that has transmitted the intrusion detection signal based on the communication data, and transmits communication data including an instruction to cancel the intrusion detection signal to the detection unit.
請求項6に記載した発明は、請求項1〜5の何れか1項において、
検出ユニットは、少なくとも自局アドレス及び自己の装置異常データを含む通信データを判定ユニットからの指令に応答して返信するものである。
The invention described in claim 6 is any one of
The detection unit returns communication data including at least its own station address and its own device abnormality data in response to a command from the determination unit.
請求項7に記載した発明は、請求項1〜6の何れか1項において、
ピエゾケーブルの出力電圧を増幅する増幅器として、交流増幅器を用いたものである。
The invention described in claim 7 is any one of
An AC amplifier is used as an amplifier that amplifies the output voltage of the piezo cable.
本発明によれば、圧電センサとしてピエゾケーブルを用いたため、フェンス等に沿った敷設や取り扱いが容易である。また、ピエゾケーブルには同軸状の簡易な構造のものを使用できるので、美観を損ねたり、外観上、目立つおそれもない。
更に、従来の赤外線センサ方式またはテンションセンサ方式の監視システムに比べて、天候による感度低下や誤動作のおそれのない侵入警戒システムを提供することができる。
特に、ピエゾケーブルの出力電圧に含まれるノイズやオフセット成分を低減させて高精度に侵入者を検出可能な侵入警戒システムを実現することができる。
According to the present invention, since a piezo cable is used as a piezoelectric sensor, laying and handling along a fence or the like is easy. In addition, since a piezo cable having a simple coaxial structure can be used, there is no fear of deteriorating the appearance or conspicuous in appearance.
Furthermore, an intrusion warning system can be provided that is less susceptible to a decrease in sensitivity or malfunction due to weather compared to a conventional infrared sensor type or tension sensor type monitoring system.
In particular, it is possible to realize an intrusion warning system capable of detecting an intruder with high accuracy by reducing noise and offset components included in the output voltage of the piezo cable.
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図1は、この実施形態の全体的な構成図である。図1において、101,102,103,104は圧電センサとしてのピエゾケーブルであり、周知のように、心線と網線状の遮蔽層との間に圧電ポリマーからなる絶縁層を配置し、遮蔽層の外側をポリエチレン等の外皮により保護することによって同軸ケーブル状に形成されている。各ピエゾケーブルは所定の長さで監視区域の境界に配置されたフェンス等に沿って敷設されており、個々のピエゾケーブルの両端には検出ユニット201,202,203,204がそれぞれ接続されていると共に、これらの検出ユニット201,202,203,204はカスケード(縦続)接続されている。なお、図示例ではピエゾケーブル及び検出ユニットをそれぞれ4つ設けてあるが、監視区域の広さに合わせて更に多数(例えば最大で32個まで)接続することも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is an overall configuration diagram of this embodiment. In FIG. 1,
各検出ユニット201,202,203,204と後に詳述する判定ユニット30との間では、各検出ユニットのアドレスを示すアドレスデータと、ピエゾケーブルの出力電圧レベル(ピーク値を含む)と、所定の検出レベル(しきい値)を超える電圧が一定時間継続した場合に侵入者ありと判断して出力される侵入検出データと、各検出ユニットの異常や断線を示す装置異常データとが、後述する電文フォーマットに従った通信データとして授受可能となっている。
Between each detection unit 20 1 , 20 2 , 20 3 , 20 4 and the
端部の検出ユニット201には、判定ユニット30が接続されている。この判定ユニット30は、検出ユニット201,202,203,204側から通信データを受信した際に、そのデータを解析し、侵入者を検出した(発報した)検出ユニットを特定して上位の侵入監視装置(図示せず)に当該検出ユニットのアドレスや電圧レベル等を伝送するように構成されている。
The detection unit 20 first end, the
図2は、 端部の検出ユニット201及び判定ユニット30の内部構成を示すブロック図である。なお、これらの両ユニット201,30は一枚の基板上に一体的に形成してもよい。
検出ユニット201は、ピエゾケーブル101からのアナログの電圧信号(ピエゾ信号)が入力されるアンプ201と、その出力信号の所定の周波数成分を通過させるバンドパスフィルタ202と、その出力信号が入力されるDSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)203とを備えている。
上記DSP203には、バンドパスフィルタ202の出力信号をディジタル信号に変換するA/D変換手段204と、その出力信号のピーク値を保持するピークホールド手段205とが設けられている。
なお、これらのアンプ201からピークホールド手段205に至る部分は、破線で示すように、別チャンネル(2チャンネル)用の予備として同一構成のものを備えても良い。
Figure 2 is a block diagram showing the internal configuration of the detection unit 20 1 and the
Detection unit 20 1 includes an
The DSP 203 is provided with A / D conversion means 204 for converting the output signal of the
It should be noted that these portions from the
206は検出判定手段であり、前記アンプ201の出力電圧レベル、継続時間、周波数等を判定するものである。ここで、周波数の判定は必要に応じて行っても良い。
207は、検出判定手段206による判定結果が加えられるディジタル出力手段であり、当該検出ユニット201が侵入者を検出したことや検出ユニット201に異常が発生したことを表示するための状態表示LED208と、検出判定手段206が侵入者の侵入を検出したときにアクティブとなる侵入検出信号を判定ユニット30に伝送するためのフォトカプラ209とが接続されている。なお、上記侵入検出信号は、信号ケーブル42を介して判定ユニット30に伝送される。
207,
また、判定ユニット30と各検出ユニットとの間で、ポーリング方式により所定の通信プロトコル(RS−485)にてデータを通信するための通信処理手段210と、インターフェイス211及びRS−485ドライバ212が設けられており、このドライバ212はRS−485通信ケーブル43を介して判定ユニット30に接続されている。
更に、DSP203には、ピエゾケーブル101の断線検出を行うためにディジタル信号を生成するディジタル入出力手段213が設けられており、この入出力手段213には、パルス状の電流信号をピエゾケーブル101に通流させ、それによる電流信号を取り込んで断線を検出する電流検出手段(断線検出手段)214が接続されている。この電流検出手段214についても、破線で示すように別チャンネル(2チャンネル)用の予備として同一構成のものを備えても良い。
上記断線検出の結果は、通信データの一部である装置異常データとして、通信処理手段210、インターフェイス211、RS−485ドライバ212、通信ケーブル43を介し判定ユニット30に送られる。
In addition, a
Further, the
The result of the disconnection detection is sent to the
なお、215は検出ユニット201のアドレスを設定するためのスイッチ、216はDSPによる処理プログラムが格納されたフラッシュROM、217はワークエリアとしてのSD−RAM、218は電源ケーブル41に接続された電源スイッチ、219は検出ユニット201に電源を供給するためのDC/DCコンバータである。
The switch for setting the address of the detection unit 20 1 215, 216 flash ROM, 217 of the processing program by the DSP are stored in the SD-RAM, 218 as a work area are connected to the
一方、判定ユニット30は、各検出ユニットからの侵入検出信号が入力されるフォトカプラ301と、通信ケーブル43に接続されたRS−485ドライバ304と、これらに接続されたCPU302とを備えている。なお、前記フォトカプラ301はCPU302内のディジタル入力手段303に接続され、前記RS−485ドライバ304はCPU302内のインターフェイス305に接続されている。
On the other hand, the
CPU302は、通信ケーブル43、ドライバ304及びインターフェイス305を介して受信した通信データを解析し、侵入検出信号が出力された検出ユニットを特定して侵入監視装置へその情報を伝送したり、侵入監視装置との間で各種指令を送受信するものであり、ディジタル出力手段306及びインターフェイス307を備えている。上記ディジタル出力手段306には、侵入や装置異常が特定された検出ユニットに関する情報を接点出力として伝送するための接点出力手段308が接続されていると共に、インターフェイス307はRS-232Cドライバ309を介して侵入監視装置に接続されている。
The
310は、各検出ユニットの状態を一括して表示する検出ユニット状態表示LED、311は外部の交流電源を所定の直流電圧に変換するAC/DCコンバータ、312は電源スイッチ、313はCPU302に電源を供給するためのDC/DCコンバータである。
310 is a detection unit status display LED that collectively displays the status of each detection unit, 311 is an AC / DC converter that converts an external AC power source into a predetermined DC voltage, 312 is a power switch, 313 is a power source for the
次に、図3はピエゾケーブルの出力電圧を増幅した波形の概念図である。
侵入検出のための電圧レベルとしては、前記検出判定手段206に、第1検出レベル及び第2検出レベルが設けられている。第1検出レベルは、検出判定手段206に入力された電圧レベルがこのレベルを超えた場合に検出判定処理を開始する電圧レベルであり、いわば、とりあえず侵入者による侵入かも知れないと判断できる最低電圧レベルである。また、第2検出レベルは、第1検出レベルよりも大きいレベルであり、侵入者ありと断定しても良いような電圧レベルである。
検出判定手段206の入力電圧レベルが例えば第1検出レベルを超えている継続時間は、その値が長いほど侵入者ありの疑いが強くなるパラメータである。
Next, FIG. 3 is a conceptual diagram of a waveform obtained by amplifying the output voltage of the piezo cable.
As the voltage level for intrusion detection, the detection determination means 206 is provided with a first detection level and a second detection level. The first detection level is a voltage level at which the detection determination process is started when the voltage level input to the
The duration for which the input voltage level of the detection determination means 206 exceeds, for example, the first detection level is a parameter that increases the suspicion that there is an intruder as the value increases.
すなわち、一般に、検出レベルを高く設定し、電圧レベルがこの検出レベルを超えている継続時間を長くすれば、犬や猫等の小動物による誤検出を防いで侵入者のみを確実に検出するシステムを構築することができる。
なお、検出判定手段206の入力電圧レベルが第2検出レベルを超えている期間の周波数を判定パラメータに加えれば、例えば侵入者がピエゾケーブルを比較的長い時間にわたって踏み付けているような事態を検出可能であり、検出精度を一層高めることができる。
これらの第1検出レベル、第2検出レベル、継続時間及び周波数等のパラメータは、プログラム上で適宜設定されるもので、好ましくは検証試験によって最適値が決定される。
In other words, in general, if the detection level is set high and the duration during which the voltage level exceeds this detection level is increased, a system that reliably detects only intruders by preventing false detection by small animals such as dogs and cats is established. Can be built.
If the frequency during the period when the input voltage level of the detection determination means 206 exceeds the second detection level is added to the determination parameter, for example, it is possible to detect a situation where an intruder has stepped on the piezo cable for a relatively long time. Thus, the detection accuracy can be further increased.
These parameters such as the first detection level, the second detection level, the duration time, and the frequency are appropriately set on the program, and the optimum values are preferably determined by a verification test.
ピエゾケーブルの出力電圧増幅値のピーク値は前述した如くピークホールド手段205により保持され、8ビットの有効データからなるピークデータ(電圧レベルデータ)として判定ユニット30に送られるようになっている。このピークデータは、隣接するピエゾケーブル(検出ユニット)間でレベルの差を比較することにより、侵入箇所を判定するために使用される。
The peak value of the amplified output voltage of the piezo cable is held by the peak holding means 205 as described above, and is sent to the
次いで、図4は判定ユニット30と各検出ユニットとの間で送受信される通信データの電文フォーマットを示している。
まず、(1)の検出時一斉確認指令(そのコードを[O−00]とする)は、いずれかの検出ユニットにより侵入者が検出され、侵入検出信号がフォトカプラ209、通信ケーブル42、フォトカプラ301、ディジタル入力部303を介してCPU302に入力された場合に、その検出ユニットを特定するために判定ユニット30から一斉ポーリングによってすべての検出ユニットに送られる指令であり、電文フォーマットには一斉アドレスを含んでいる。
Next, FIG. 4 shows a message format of communication data transmitted and received between the
First, the simultaneous confirmation command at the time of detection of (1) (its code is [O-00]) detects an intruder by any of the detection units, and the intrusion detection signal is sent to the
次に、(2)の検出応答(コードを[A−00]とする)は、上記一斉確認指令を受信した検出ユニットが自局のアドレスを付して所定の遅延時間経過後に判定ユニット30に返信するものであり、自局アドレス、侵入検出データ(侵入の有無を示すデータ)、装置異常データ(センサ(ピエゾケーブル)の断線や検出ユニットの自己診断による異常の有無を示すデータ)、電圧レベルデータ(前述したピークデータ)等を含んでいる。
(3)の個別確認指令(コードを[O−01]とする)は、上記検出応答を解析することにより、侵入者を検出した検出ユニットを特定した後で、その検出ユニットに対して判定ユニット30から送信する指令であり、当該検出ユニットの指定アドレス、種別データ(装置動作確認、検出確認等)等を含んでいる。
Next, the detection response of (2) (code is [A-00]) is sent to the
The individual confirmation command of (3) (code is [O-01]) is to determine the detection unit that has detected the intruder by analyzing the detection response, and then determine the determination unit for the detection unit. This is a command transmitted from 30, and includes a designated address of the detection unit, type data (device operation confirmation, detection confirmation, etc.) and the like.
(4)の装置動作確認応答(コードを[A−01]とする)は、各検出ユニットの異常を検出するために(3)の個別確認指令を装置動作確認ポーリングによって各検出ユニットに順次送信した場合に、各検出ユニットから判定ユニット30に返信される応答であり、自局アドレス、侵入検出データ、装置異常データ等を含んでいる。
(5)の検出確認指令応答(コードを[A−02]とする)は、(3)の個別確認指令を受信した検出ユニットが、自局の侵入検出信号をリセットした後で判定ユニット30に返信する応答であり、自局アドレス等を含んでいる。
The device operation confirmation response of (4) (code is [A-01]) is sent sequentially to each detection unit by device operation confirmation polling in order to detect an abnormality of each detection unit. In this case, the response is returned from each detection unit to the
The detection confirmation command response (code [A-02]) in (5) is sent to the
次に、この実施形態の動作の一例として、ある検出ユニットが侵入者を検出して侵入検出信号を出力した場合の通信手順を図5に示す。
前述したように、ある検出ユニットから侵入者ありの侵入検出信号が出力されると、これを受信した判定ユニット30は、検出時一斉確認指令[O−00]をすべての検出ユニットに送信し、各検出ユニットは、それぞれの遅延時間経過後に検出応答[A−00]を返信する。この検出応答[A−00]には自局アドレス、侵入検出データ等が含まれており、仮に図5に示すごとく検出ユニット202が侵入検出信号を出力していたとすると、侵入検出データが「1」であり、電圧レベルデータはピーク値を示していることになる。
このため、判定ユニット30は検出ユニット202を特定でき、言い換えれば侵入者を検出した区間を特定することができるので、その結果を上位の侵入監視装置に通報する。
Next, as an example of the operation of this embodiment, FIG. 5 shows a communication procedure when a certain detection unit detects an intruder and outputs an intrusion detection signal.
As described above, when an intrusion detection signal with an intruder is output from a certain detection unit, the
Therefore, the
判定ユニット30は、侵入監視装置への通知後、直ちに検出ユニット202に対して個別確認指令[O−01](種別を「2」:検出確認(侵入検出信号をオフにする要求)とする)を送信する。
この個別確認指令[O−01]を受信した検出ユニット202は、自局の侵入検出信号をリセットした後で、検出確認指令応答[A−02]を判定ユニット30に返信する。
なお、図5においてT0は応答監視タイマ時間であり、例えば30ms以内に応答電文の「STX」を受信できなかった場合にタイムアウトと判定するためのものである。
Detection unit 20 2 receiving the individual confirmation command [O-01], after resetting the intrusion detection signal of its own station, and returns to the determining unit 30 a detection confirmation command response [A-02].
In FIG. 5, T 0 is a response monitoring timer time. For example, when the response message “STX” is not received within 30 ms, it is determined that a timeout has occurred.
以上のシーケンスにより、侵入者を検出した区域を特定してその情報を侵入監視装置に通報することが可能であり、侵入監視装置では警報出力や現場への急行など、必要な対応策を迅速にとることができるものである。
なお、複数の区域で侵入が発生して複数の検出ユニットから検出信号が出力された場合、判定ユニット30は侵入監視装置に通報した後で、侵入検出信号が出力されたすべての検出ユニットに対して順次、個別確認指令[O−01](種別を「2」とする)を送信し、各検出ユニットが検出確認指令応答[A−02]を判定ユニット30に返信することにより、すべての侵入区域を特定することが可能である。
With the above sequence, it is possible to identify the area where the intruder is detected and report the information to the intrusion monitoring device. The intrusion monitoring device can quickly take necessary countermeasures such as alarm output and express to the site. It can be taken.
In addition, when intrusion occurs in a plurality of areas and detection signals are output from a plurality of detection units, the
図6は、検出ユニットの異常を確認するための通信手順であり、定周期で実行されるシーケンスである。
すなわち、判定ユニット30から個別確認指令[O−01](種別を「1」:装置動作確認とする)を各検出ユニットに順次送信し、各検出ユニットが装置動作確認応答[A−01]を返信することにより、ピエゾケーブルの断線や自己診断による検出ユニットの異常を自装置状態として通報する。これにより、判定ユニット30はすべての検出ユニットの状態を検出することができ、異常が検出された検出ユニットに対して点検等の対策を迅速にとることが可能になる。
FIG. 6 is a communication procedure for confirming an abnormality of the detection unit, and is a sequence executed at regular intervals.
That is, an individual confirmation command [O-01] (type “1”: device operation confirmation) is sequentially transmitted from the
なお、本システムの開発に当たり、発明者は、ピエゾ信号を増幅する増幅器(図2におけるアンプ201に相当)の出力電圧が、フェンス等の揺れを検出した波形と比較して非常に長い周期のノイズを持ち、しかも、周囲温度の変化に伴ってオフセット電圧を持つという知見を得た。図7(a)〜(d)におけるチャンネル1の波形は、恒温槽内で低温から高温、または高温から低温に変化させた場合の上記増幅器の出力電圧を示しており(図7(d)は40℃→41℃→40℃→41℃→……と変化)、ノイズ及びオフセット電圧が顕著に表れている。
In developing this system, the inventor has found that the output voltage of an amplifier that amplifies a piezo signal (corresponding to the
その原因は、上記増幅器として使用した直流増幅器にあると考えられ、これを交流増幅器に変更したところ(カットオフ周波数は侵入者によるフェンスの揺れの周波数:約16Hzとした)、図8(a)〜(d)におけるチャンネル1に示す波形が得られた。
これらの波形から明らかなように、交流増幅器に変更することによって出力電圧のノイズ、オフセット電圧共に低減されることが確認された。これにより、侵入者等の検出精度を一層向上させることが可能である。
The cause is considered to be the direct current amplifier used as the above-mentioned amplifier, and when this is changed to the alternating current amplifier (the cutoff frequency is set to the frequency of the fence swing by the intruder: about 16 Hz), FIG. The waveform shown in
As is clear from these waveforms, it was confirmed that both the noise of the output voltage and the offset voltage were reduced by changing to the AC amplifier. Thereby, it is possible to further improve the detection accuracy of an intruder or the like.
101,102,103,104:ピエゾケーブル
201,202,203,204:検出ユニット
201:アンプ
202:バンドパスフィルタ
203:DSP
204:A/D変換手段
205:ピークホールド手段
206:検出判定手段
207:ディジタル出力手段
208:状態表示LED
209:フォトカプラ
210:通信処理手段
211:インターフェイス
212:RS-485ドライバ
213:ディジタル入出力手段
215:スイッチ
216:フラッシュROM
217:SD−RAM
218:電源スイッチ
219:DC/DCコンバータ
30:判定ユニット
301:フォトカプラ
302:CPU
303:ディジタル入力手段
304:RS-485ドライバ
305:インターフェイス
306:ディジタル出力手段
307:インターフェイス
308:接点出力手段
309:RS-232Cドライバ
310:検出ユニット状態表示LED
311:AC/DCコンバータ
312:電源スイッチ
313:DC/DCコンバータ
10 1 , 10 2 , 10 3 , 10 4 : Piezo cable 20 1 , 20 2 , 20 3 , 20 4 : Detection unit 201: Amplifier 202: Band pass filter 203: DSP
204: A / D conversion means 205: Peak hold means 206: Detection determination means 207: Digital output means 208: Status display LED
209: Photocoupler 210: Communication processing means 211: Interface 212: RS-485 driver 213: Digital input / output means 215: Switch 216: Flash ROM
217: SD-RAM
218: Power switch 219: DC / DC converter 30: Determination unit 301: Photocoupler 302: CPU
303: Digital input means 304: RS-485 driver 305: Interface 306: Digital output means 307: Interface 308: Contact output means 309: RS-232C driver 310: Detection unit status display LED
311: AC / DC converter 312: Power switch 313: DC / DC converter
Claims (7)
前記圧電センサとして複数区間にわたりそれぞれ敷設された複数のピエゾケーブルと、
各ピエゾケーブルの出力電圧増幅値から侵入の有無を検出して侵入検出信号を出力可能であり、かつ、互いに縦続接続された複数の検出ユニットと、
これらの検出ユニットに対しポーリング通信を行い、前記侵入検出信号が出力された検出ユニットを特定する判定ユニットと、
を備えたことを特徴とする侵入警戒システム。 In an intrusion warning system for detecting an intruder intrusion into the monitoring area by detecting from the output voltage of the piezoelectric sensor that an external force due to the intruder has been applied to the piezoelectric sensor attached to the boundary of the monitoring area,
A plurality of piezoelectric cables respectively laid over a plurality of sections as the piezoelectric sensor;
Intrusion detection signals can be output by detecting the presence or absence of intrusion from the output voltage amplification value of each piezo cable, and a plurality of detection units connected in cascade,
A polling communication is performed for these detection units, and a determination unit for identifying the detection unit from which the intrusion detection signal is output, and
An intrusion warning system characterized by comprising:
検出ユニットは、ピエゾケーブルの出力電圧増幅値が、所定の検出レベルを一定時間継続して超えた際に前記侵入検出信号を出力することを特徴とする侵入警戒システム。 Intrusion alert system according to claim 1,
The detection unit outputs the intrusion detection signal when the output voltage amplification value of the piezo cable continuously exceeds a predetermined detection level for a certain period of time.
検出ユニットは、更に、ピエゾケーブルの出力電圧増幅値の周波数を検出して前記侵入検出信号を出力することを特徴とする侵入警戒システム。 Intrusion warning system according to claim 2,
The detection unit further detects the frequency of the output voltage amplification value of the piezo cable and outputs the intrusion detection signal.
検出ユニットは、前記侵入検出信号を判定ユニットに送信すると共に、少なくとも自局アドレス及び侵入検出データを含む通信データを判定ユニットからの指令に応答して返信することを特徴とする侵入警戒システム。 In the intrusion warning system according to any one of claims 1 to 3,
The detection unit transmits the intrusion detection signal to the determination unit and returns communication data including at least a local address and intrusion detection data in response to a command from the determination unit.
判定ユニットは、前記通信データに基づいて前記侵入検出信号を送信した検出ユニットを特定し、この検出ユニットに対して前記侵入検出信号を解除させる指令を含む通信データを送信することを特徴とする侵入警戒システム。 Intrusion warning system according to claim 4,
The determination unit specifies the detection unit that has transmitted the intrusion detection signal based on the communication data, and transmits communication data including an instruction to cancel the intrusion detection signal to the detection unit. Vigilance system.
検出ユニットは、少なくとも自局アドレス及び自己の装置異常データを含む通信データを判定ユニットからの指令に応答して返信することを特徴とする侵入警戒システム。 In the intrusion warning system according to any one of claims 1 to 5,
An intrusion warning system characterized in that the detection unit returns communication data including at least its own station address and its own device abnormality data in response to a command from the determination unit.
ピエゾケーブルの出力電圧を増幅する増幅器として、交流増幅器を用いたことを特徴とする侵入警戒システム。 In the intrusion warning system according to any one of claims 1 to 6,
An intrusion warning system using an AC amplifier as an amplifier that amplifies the output voltage of a piezo cable.
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