JP2802191B2 - 防犯用侵入者検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の警戒エリア内に
不法侵入者が入り込んだ場合に、この侵入者を検知して
該侵入者に対し警報や威嚇を発するための防犯用侵入者
検知装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】斯かる防犯用侵入者検知装置は、照明灯
の点灯や点滅、警報ブザーやサイレンの鳴動或いはテー
プレコーダや音声合成器による警告音声の出力といった
警報機能機器を駆動するための起動スイッチとして用い
られるもので、近年では、受動形赤外線式のものが多用
される傾向にある。即ち、警戒すべき場所に光学系を用
いて設定した所定の検知エリアから入射する赤外線エネ
ルギーを該光学系を用いて常時監視し、この検知エリア
内に人体が入り込むと、光学系を介して赤外線検出素子
に入射する赤外線エネルギー量は、人体が放射する量と
検知エリアの背景から放射する量との差だけ変化するの
で、この赤外線エネルギー量の変化から人体つまり侵入
者を検知するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の防
犯用侵入者検知装置が万一誤動作した場合には、近隣に
多大の迷惑がかかるだけでなく、善意の来訪者や家人に
対して甚だ不都合である。そのため、侵入者を確実に検
知できるようにするとともに誤動作の発生を極力回避で
きる極めて高い検出精度が要求される。そこで、検知エ
リアとなる背景の温度変化に応じて増幅回路の増幅度や
周波数特性或いはレベル検出回路の検出レベルを自動的
に可変することによって人体の検出感度を自動的に補正
し、背景から放射される赤外線エネルギー量の変動に拘
わらず信号レベルと人体の検出感度とを相対的に略一定
に保持して誤動作の防止を図った装置が案出されてい
る。

【０００４】然し乍ら、これらの何れの装置において
も、検知エリア内の種々の条件による背景の温度変化に
より侵入者検出信号を誤出力してしまう誤動作の発生の
防止を重視して検出感度の自動補正を設定した場合に
は、人体の検知性能が低下して肝心の侵入者を確実に検
知できない問題が生じ、逆に侵入者の正確な検知を重視
して検出感度の自動補正を設定した場合には、検出感度
が高くなりがちで検知エリアの背景の温度変化により侵
入者検知信号を誤出力してしまう誤動作が発生する確率
が高くなり、侵入者検知装置において最も重大な誤動作
発生を確実に防止できない問題が残存している。

【０００５】そこで本発明は、検知エリア内に侵入者が
存在しないにも拘わらず検出信号を出力する誤動作を確
実に防止しながらも侵入者を正確に検知できる防犯用侵
入者検知装置を提供することを技術的課題とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を達成するための技術的手段として、防犯用侵入者検知
装置を次のように構成した。即ち、所定の検知エリアか
ら放射される赤外線光束を集光する光学系と、この光学
系から入射した赤外線光束をその変動量に応じた電気信
号に変換する赤外線検出素子と、この赤外線検出素子の
出力信号を増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力増
幅信号が所定のレベル以上となった時に侵入者検出信号
を出力して警報信号発生回路を駆動するレベル検出回路
とを備えた防犯用侵入者検知装置において、前記検知エ
リアが存在する同一閉空間内に設置され、該同一空間内
で発生した可聴域未満の低周波の音波を電気信号に変換
する感音手段と、この感音手段による出力信号レベルが
所定値以上となった時に侵入者の検出感度を上げる感度
可変手段とを具備したことを特徴として構成されてい
る。尚、本発明において上述の「可聴域未満の低周波」
とは、人間の耳が認識し得ない超低周波音または気圧の
変動をいう。

【０００７】また、前記感度可変手段を、前記感音手段
の出力信号レベルが所定値以上になった時に前記増幅回
路の増幅度を高くする増幅度可変回路、または該感音手
段の出力信号レベルが所定値以上になった時に前記レベ
ル検出回路の検出レベルを低くする検出レベル可変回
路、或いは該感音手段の出力信号レベルが所定値以上に
なった時に前記増幅回路の周波数特性を検出感度が高く
なるよう可変する周波数可変回路の何れかで構成するこ
とが好ましい。

【０００８】更に、所定の検知エリアから放射される赤
外線光束を集光する光学系と、この光学系から入射した
赤外線光束をその変動量に応じた電気信号に変換する赤
外線検出素子と、この赤外線検出素子の出力信号を増幅
する増幅回路と、この増幅回路の出力増幅信号が所定の
レベル以上となった時に侵入者検出パルス信号を出力す
るレベル検出回路と、このレベル検出回路から連続的に
出力されるパルス信号をカウントしてそのカウント数が
設定カウント数に達した時に警報信号発生回路を駆動す
るトリガ信号を出力するパルスカウント回路を備えた防
犯用侵入者検知装置において、前記検知エリアに向け設
置され可聴域未満の低周波の音波を電気信号に変換する
感音手段と、この感音手段による信号レベルが所定値以
上になった時に前記パルスカウント回路に対し前記トリ
ガ信号を出力するための設定カウント数を少なくするよ
う可変する設定カウント数可変手段を設けた構成とする
こともできる。

【０００９】更にまた、所定の検知エリアから放射され
る赤外線光束を集光する光学系と、この光学系から入射
した赤外線光束をその変動量に応じた電気信号に変換す
る赤外線検出素子と、この赤外線検出素子の出力信号を
増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力増幅信号が所
定のレベル以上となった時に侵入者検出信号を出力して
警報信号発生回路を駆動するレベル検出回路とを備えた
防犯用侵入者検知装置において、前記光学系を、互いに
異なる検知エリアを設定する複数個の集光レンズにより
構成し、通常時に前記各集光レンズのうちの特定のもの
を遮光状態とする光学系変更手段と、前記検知エリアが
存在する同一閉空間内設置され、該同一閉空間内で発生
した可聴域未満の低周波の音波を電気信号に変換する感
音手段と、この感音手段の出力信号レベルが所定値以上
となった時に前記光学系変更手段により全ての前記集光
レンズを集光状態に切り換える光学系制御手段とを具備
した構成とすることもできる。

【００１０】

【作用】一般に、侵入者が不法に侵入する場合には、窓
や扉を開閉する音、ガラスを破壊する音、その他に侵入
行為に伴う超低周波音または気圧の変動が発生する。こ
の可聴域未満の低周波の音波が例えばマイクロホンから
なる感音手段により電気信号に変換される。この感音手
段の出力信号レベルが所定値以上である時に感度可変手
段が人体の検出感度を上げるよう自動的に可変する。従
って、感音手段の出力信号レベルが所定値以下であって
侵入者が検知エリア内に存在しない確率が極めて高い場
合には、検出感度が比較的低くなっているので、検知エ
リアの背景の温度変化や犬や猫等の小動物の検知エリア
内の通過といったことで侵入者検出信号が誤出力される
ことはない。一方、感音手段の出力信号レベルが所定値
以上となって侵入者が検知エリア内に不法侵入した確率
が極めて高くなった場合には、検出感度が高くなるよう
自動的に可変されるので、この侵入者を確実に検知でき
る。しかも、可聴域未満の低周波域を用いているため、
低周波の音波の発生は窓や扉の開閉やガラス、扉または
壁等の破壊等の部屋への不法侵入行為に伴い発生する音
に限られる。従って、前期感音手段がその他の音によっ
て誤動作する確率は極めて低い。

【００１１】また、感音手段の出力信号レベルが所定値
以上になったことにより信号カウント回路に対しトリガ
信号を出力するための設定カウント数を少なくするよう
可変する装置においては、例えば、感音手段の出力信号
レベルが所定値以下であって侵入者が検知エリア内に存
在しない確率が極めて高い場合にカウント数を４回と設
定すれば、侵入者検出パルス信号が連続的に４回誤出力
される可能性は極めて少ないので、パルスカウント回路
が警報信号発生回路を駆動するトリガ信号を誤出力する
ことはない。一方、感音手段の出力信号レベルが所定値
以上となって侵入者が検知エリア内に不法侵入した確率
が極めて高くなった場合、設定カウント数可変手段がパ
ルスカウント回路の設定カウント数を例えば１回に切り
換えるようにすれば、侵入者検出パルス信号が１個入力
することによりトリガ信号を出力するので、侵入者を確
実に検知できる。

【００１２】更に、感音手段の出力信号レベルが所定値
以上になったことにより複数個の集光レンズを全て集光
できる状態とする装置においては、例えば犬や猫等の小
動物が頻繁に行き来する場所であって侵入者が侵入する
場合に通過する可能性の高い場所を検知エリアとして設
定する集光レンズを、光学系変更手段により通常時は遮
光状態としておくことにより、小動物等による誤動作を
確実に防止できる。一方、感音手段の出力信号レベルが
所定値以上となって侵入者が検知エリア内に不法侵入し
た確率が極めて高くなった場合に、光学系制御手段によ
り光学系変更手段により全ての前記集光レンズを集光状
態となるよう切り換えることにより、検知エリアが広く
なって侵入者を確実に検知できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら詳細に説明する。本発明の一実施例のブ
ロック構成を示した図１において、所定の検知エリアか
ら放射される赤外線光束は光学系（１）により集光され
て赤外線検出素子（２）に入射する。赤外線検出素子
（２）は、焦電検出器、サーミスタ・ボロメータ、熱電
堆等で、光学系（１）を通じて入射した赤外線エネルギ
ー量をその変動量に比例する電気信号に変換する。この
電気信号が増幅回路（３）で増幅され、この増幅信号の
信号強度、即ち赤外線光束の変動量が比較器からなるレ
ベル検出回路（４）で常時監視され、レベル検出回路
（４）は、所定の検出レベルを超える変動を検知した時
に侵入者検出信号を出力する。この侵入者検出信号によ
って警報信号発生回路（５）が駆動して照明灯、ブザ
ー、サイレンまたは警告音声発生器等の警報機能機器に
対し作動信号を出力する。

【００１４】以上のような受動型赤外線式侵入者検知装
置としての基本構成に対し、増幅回路（３）に、これの
増幅度を可変して侵入者検出信号に対する検出感度を可
変する増幅度可変回路（６）が接続されており、この増
幅度可変回路（６）は、マイクロホン（７）、増幅器
（８）および比較器（９）により構成された感音回路に
より制御される。これらの構成については以下の作用説
明と共に説明する。

【００１５】マイクロホン（７）は、光学系（１）によ
り設定された検知エリアが存在する同一閉空間内で発生
した可聴域未満の音を検知できるよう設置されており、
この検知エリアから発する音波を電気信号に変換する。
このマイクロホン（７）の出力電気信号が増幅器（８）
で増幅された後に、この増幅信号のレベルが比較器
（９）において設定基準レベルと比較され、且つ基準レ
ベル以上となった時に比較器（９）からハイレベル信号
が出力される。

【００１６】そして、比較器（９）の基準レベルは、通
常時におけるマイクロホン（７）の出力電気信号を増幅
した増幅信号の平均レベルより高く設定されている。従
って、通常時には比較器（９）の出力がローレベルであ
って増幅度可変回路（６）のトランジスタ（Ｑ）がオフ
状態であり、２個の直列抵抗（Ｒ１），（Ｒ２）の合成
抵抗値と抵抗（Ｒ３）の抵抗値との比により増幅回路
（３）の増幅器（Ａ）の増幅度が設定されている。この
時の増幅度は、検知エリアの背景の温度変化や犬や猫等
の小動物の検知エリア内の通過といったことで侵入者検
出信号が誤出力されることのない比較的低い検出感度と
なるよう予め設定されている。このように、マイクロホ
ン（７）の出力信号レベルが所定値以下であって侵入者
が検知エリア内に存在しない確率が極めて高い通常時に
は、検出感度が比較的低くなっていることにより前述の
ような原因で侵入者検出信号を誤出力する確率は極めて
低くなる。

【００１７】また、侵入者が不法に侵入する場合には、
窓や扉を開閉する音、ガラスを破壊する音、その他に侵
入行為に伴って何らかの低周波の音が一般に発生する。
この可聴域未満の低周波の音波をマイクロホン（７）が
電気信号に変換するので、増幅器（８）からの増幅信号
が比較器（９）の基準レベル以上となって該比較器
（９）からハイレベル信号が出力され、増幅度可変回路
（６）のトランジスタ（Ｑ）がオン状態となって抵抗
（Ｒ１）を短絡する。従って、増幅回路（３）の増幅器
（Ａ）の増幅度が、抵抗（Ｒ２）の抵抗値と抵抗（Ｒ
３）の抵抗値との比により大きくなるので、結果として
装置の検出感度が高くなる。このように、マイクロホン
（７）の出力信号レベルが所定値以上となって侵入者が
検知エリア内に不法侵入した確率が極めて高くなった場
合には、検出感度が高くなることによりこの侵入者を確
実に検知できる。

【００１８】尚、感度可変手段としては、前述の増幅回
路（３）の増幅度を可変する増幅度可変回路（６）を設
ける以外に、マイクロホン（７）の出力信号レベルが所
定値以上になった時にレベル検出回路（４）の検出レベ
ルを低くして検出感度を高くする構成、またはマイクロ
ホン（７）の出力信号レベルが所定値以上になった時に
増幅回路（３）の周波数特性を検出感度が高くなるよう
可変する構成としても、前記実施例と同様の効果を得る
ことができる。

【００１９】図２は本発明の他の実施例のブロック構成
を示し、同図において図１と同一若しくは同等のものに
は同一の符号を付してある。そして、図１と相違する点
は、レベル検出回路（４）と警報信号発生回路（５）と
の間に、レベル検出回路（４）から連続的に出力される
侵入者検出信号としてのパルス信号をカウントしてその
カウント数が設定カウント数に達した時点で警報信号発
生回路（５）を駆動するトリガ信号を出力するパルスカ
ウント回路（１０）を介挿接続することにより、誤動作
の防止を図った検知装置において、パルスカウント回路
（１０）に、マイクロホン（７）の出力信号レベルが所
定値以上になって比較器（９）から出力されるハイレベ
ル信号により前記トリガ信号を出力するための設定カウ
ント数を少なくするよう可変する設定カウント数可変機
能を付加した構成を設けたことである。

【００２０】従って、マイクロホン（７）の出力信号レ
ベルが所定値以下であって侵入者が検知エリア内に存在
しない確率が極めて高い通常時に、パルスカウント回路
（１０）にカウント数を例えば４回と設定すれば、侵入
者検出のパルス信号が連続的に４回誤出力される可能性
は極めて少ないため、パルスカウント回路（１０）が警
報信号発生回路（５）に対しトリガ信号を誤出力するこ
とはない。一方、マイクロホン（７）の出力信号レベル
が所定値以上となって侵入者が検知エリア内に不法侵入
した確率が極めて高くなった場合に、比較器（９）の出
力ハイレベル信号によりパルスカウント回路（１０）の
設定カウント数を例えば１回となるよう切り換えるよう
にすれば、レベル検出回路（４）から侵入者検出パルス
信号が１回出力された時点でパルスカウント回路（１
０）からトリガ信号が出力されるので、侵入者を確実に
検知できる。

【００２１】図３は本発明の更に他の実施例のブロック
構成を示し、同図において図１および図２と同一若しく
は同等のものは同一の符号を付してある。そして、図１
および図２と相違する点は、互いに異なる近接した検知
エリアを設定する３個の集光レンズ（１ａ）〜（１ｃ）
により光学系を構成し、通常時に１点鎖線で示した特定
の集光レンズ（１ｂ），（１ｃ）を光学シャッター等の
手段で遮光状態とし、且つ実線で示した集光レンズ（１
ａ）のみ集光状態とする光学系変更手段（１１）を設
け、マイクロホン（７）、増幅器（８）および比較器
（９）を、前記光学系変更手段（１１）を切り換え制御
する光学系制御手段として用い、マイクロホン（７）の
出力信号レベルが所定値以上となった時に光学系変更手
段（１１）により遮光状態の集光レンズ（１ｂ），（１
ｃ）を集光状態に切り換えるようにした構成のみであ
る。

【００２２】従って、例えば犬や猫等の小動物が頻繁に
行き来する場所であって侵入者が侵入する場合に通過す
る可能性の高い場所を、通常時には遮光状態の集光レン
ズ（１ｂ），（１ｃ）により検知エリアとして設定して
おくことにより、小動物等による誤動作を確実に防止で
きる。一方、マイクロホン（７）の出力信号レベルが所
定値以上となって侵入者が検知エリア内に不法侵入した
確率が極めて高くなった場合に、比較器（９）の出力ハ
イレベル信号により光学変更更手段（１１）を作動させ
て集光レンズ（１ｂ），（１ｃ）を集光状態となるよう
切り換えることにより、検知エリアが広くなって侵入者
を確実に検知できる。

【００２３】尚、本発明は前記実施例にのみ限定される
ものではなく、請求の範囲を逸脱しない限り種々の変形
例をも包含し得る。例えば、感音手段からの出力により
検出感度を上げると同時にタイマ等の計時手段を作動さ
せるとともに、所定時間経過後に検出感度を元のレベル
に戻す自動復帰機能を付加するようにしてもよく、ま
た、感音手段の出力の判定手段として、実施例のレベル
の他に出力信号波形を比較するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の防犯用侵入者検知
装置によると、侵入者が不法に侵入する場合において一
般に発生する窓や扉を開閉する音、ガラスを破壊する
音、その他の侵入行為に伴って発生する可聴域未満の低
周波の音波を感音手段により電気信号に変換し、この感
音手段の出力信号レベルが所定値以上となった時のみ、
人体の検出感度を上げるよう自動補正する、または侵入
者検知パルス信号をカウントする信号カウント回路に対
しトリガ信号を出力するための設定カウント数を少なく
するよう可変する、或いは通常時において遮光状態の集
光レンズを全て集光できる状態とする、といった各手段
を設けた構成としたので、感音手段の出力信号レベルが
所定値以下であって侵入者が検知エリア内に存在しない
確率が極めて高い場合には、検出感度が比較的低い、ま
たは侵入者検知パルス信号が連続的に多数回出力しない
限りトリガ信号を出力しない、或いは検知エリアが狭い
ので、検知エリアの背景の温度変化や犬や猫等の小動物
の検知エリア内の通過といったことで検出信号が誤出力
されることはない。

【００２５】一方、感音手段の出力信号レベルが所定値
以上となって侵入者が検知エリア内に不法侵入した確率
が極めて高くなった場合には、検出感度が高くなる、ま
たは侵入者検知パルス信号の少ない回数の出力でトリガ
信号を出力する、或いは検知エリアが広くなるので、侵
入者を確実に検知できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。

【図２】本発明の他の実施例のブロック構成図である。

【図３】本発明の更に他の実施例のブロッ構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 光学系 １ａ〜１ｃ 集光レンズ（光学系） ２ 赤外線検出素子 ３ 増幅回路 ４ レベル検出回路 ５ 警報信号発生回路 ６ 増幅度可変回路 ７ マイクロホン（感音手段） ９ 比較器 １０ パルスカウント回路 １１ 光学系変更手段

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の検知エリアから放射される赤外線
   光束を集光する光学系と、この光学系から入射した赤外
   線光束をその変動量に応じた電気信号に変換する赤外線
   検出素子と、この赤外線検出素子の出力信号を増幅する
   増幅回路と、この増幅回路の出力増幅信号が所定のレベ
   ル以上となった時に侵入者検出信号を出力して警報信号
   発生回路を駆動するレベル検出回路とを備えた防犯用侵
   入者検知装置において、前記検知エリアが存在する同一
   閉空間内に設置され、該同一閉空間内で発生した可聴域
   未満の低周波の音波を電気信号に変換する感音手段と、
   この感音手段による出力信号レベルが所定値以上となっ
   た時に侵入者の検出感度を上げる感度可変手段とを具備
   したことを特徴とする屋内用の防犯用侵入者検知装置。
2. 【請求項２】 前記感度可変手段を、前記感音手段の出
   力信号レベルが所定値以上になった時に前記増幅回路の
   増幅度を高くする増幅度可変回路、または該感音手段の
   出力信号レベルが所定値以上になった時に前記レベル検
   出回路の検出レベルを低くする検出レベル可変回路、或
   いは該感音手段の出力信号レベルが所定値以上になった
   時に前記増幅回路の周波数特性を検出感度が高くなるよ
   う可変する周波数可変回路の何れかで構成することを特
   徴とする請求項１に記載の屋内用の防犯用侵入者検知装
   置。
3. 【請求項３】 所定の検知エリアから放射される赤外線
   光束を集光する光学系と、この光学系から入射した赤外
   線光束をその変動量に応じた電気信号に変換する赤外線
   検出素子と、この赤外線検出素子の出力信号を増幅する
   増幅回路と、この増幅回路の出力増幅信号が所定のレベ
   ル以上となった時に侵入者検出パルス信号を出力するレ
   ベル検出回路と、このレベル検出回路から連続的に出力
   されるパルス信号をカウントしてそのカウント数が設定
   カウント数に達した時に警報信号発生回路を駆動するト
   リガ信号を出力するパルスカウント回路を備えた防犯用
   侵入者検知装置において、前記検知エリアに向け設置さ
   れ可聴域未満の低周波の音波を電気信号に変換する感音
   手段と、この感音手段による信号レベルが所定値以上に
   なった時に前記パルスカウント回路に対し前記トリガ信
   号を出力するための設定カウント数を少なくするよう可
   変する設定カウント数可変手段を設けたことを特徴とす
   る屋内用の防犯用侵入者検知装置。
4. 【請求項４】 所定の検知エリアから放射される赤外線
   光束を集光する光学系と、この光学系から入射した赤外
   線光束をその変動量に応じた電気信号に変換する赤外線
   検出素子と、この赤外線検出素子の出力信号を増幅する
   増幅回路と、この増幅回路の出力増幅信号が所定のレベ
   ル以上となった時に侵入者検出信号を出力して警報信号
   発生回路を駆動するレベル検出回路とを備えた防犯用侵
   入者検知装置において、前記光学系を、互いに異なる検
   知エリアを設定する複数個の集光レンズにより構成し、
   通常時に前記各集光レンズのうちの特定のものを遮光状
   態とする光学系変更手段と、前記検知エリアに向け設置
   され可聴域未満の低周波の音波を電気信号に変換する感
   音手段と、この感音手段の出力信号レベルが所定値以上
   となった時に前記光学系変更手段により全ての前記集光
   レンズを集光状態に切り換える光学系制御手段とを具備
   したことを特徴とする屋内用の防犯用侵入者検知装置。