JP3033860U - 赤外線式防犯警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光軸の調整を容易に行うことができる赤外線
式防犯警報装置を提供する。 【構成】 パルス変調赤外線を出射する複数の投光器Ｔ
₁ ‥Ｔ_n と、受光器Ｒ₁ ‥Ｒ_n と、光学系Ｏ₁ ‥Ｏ
_n と、変調信号を所定の投光器Ｔ₁ ‥Ｔ_n に供給する投
光制御部１と、各受光器Ｒ₁ ‥Ｒ_n の出力を加算して、
各受光器Ｒ₁ ‥Ｒ _n による受光総量を算出する信号処理
部２と、その受光総量を表示するための表示手段３と、
各光学系Ｏ₁ ‥Ｏ_n の光軸を調整するための光軸調整手
段４とを備え、各投光器Ｔ₁ ‥Ｔ_n から出射するパルス
変調赤外線は、互いに同一のタイミングで発生する第１
の同期パルスと、互いに異なる位相をもつ第２の同期パ
ルスとからなり、光軸調整手段４は、第２の同期パルス
の受光量に基づいて、その受光量が最大となるよう各光
学系Ｏ₁ ‥Ｏ_n の光軸を調整する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、警備用の人体検知装置に関し、更に詳しくは、投光器から投光され る赤外線が遮断されたときに、侵入者を検出する赤外線式の防犯警報装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来の赤外線式防犯警報装置では、図９（ａ）に示すように、直線的な警戒区 域の両端側に、赤外線投光器Ｔ1 と赤外線受光器Ｒ1 とが、これらの光軸を互い に一致させた状態で設置されている。

【０００３】 この投受光系の構成を示すブロック図を図１０に示す。投光部９１は、投光器 ９１ａおよび投光器９１ａを駆動する投光器駆動部９１ｂからなり、この投光器 ９１ａは赤外線発光ダイオード等の発光素子と、投光ビームを導くための投光レ ンズ等から構成されている。そして、この発光素子は、投光器駆動部９１ｂによ り所定の周波数、例えば８００Ｈｚで発光駆動されることにより、パルス変調光 からなる赤外線ビームが出射される。

【０００４】 一方、受光部９２において、受光レンズとフォトダイオード等の受光素子とか らなる受光器９２ａが赤外線ビームを受光してその赤外線受光量に応じた電気信 号を出力しており、この電気信号が増幅回路９２ｂで増幅された後に、検波回路 ９２ｃでパルス変調光のみによる受信信号のレベルに応じた信号に変換され、こ の信号レベルが設定検出レベル以下であるか否かが信号弁別回路９２ｄにより判 別され、例えば投光器９１ａからの赤外線ビームが不法侵入者により遮られて受 信信号レベルが設定検出レベル以下になった時には検出信号が出力されることに より、警報発生器９２ｅが駆動し、警報信号が出力されて不法侵入のあったこと を報知する構成となっている。

【０００５】 この種の赤外線防犯警報装置を屋外に設置する場合、設置作業時の光軸合わせ が容易となるよう、受光器への入射許容角（視野角）は、通常光軸に対し±３° 〜５°の拡がりをもたせている。

【０００６】 以上の構成の投受光系が１組だけの構成である場合、小鳥や小動物でも検出し てしまうため、誤報となる問題がある。そこで、こうした誤報を排除するため、 例えば、図９（ｂ）に示すように、赤外線投光器Ｔ1 と赤外線受光器Ｒ1 および 赤外線投光器Ｔ2 と赤外線受光器Ｒ2 の二組の投受光系を設置し、これら二組の 投受光系において、両方の赤外線投光器Ｔ1 ，Ｔ2 からの赤外線ビームが同時に 遮光されたときのみ、侵入者があるものと判断し、警報信号を出力する構成のも のが開示されている。

【０００７】 この構成において、受光器側の信号処理は、赤外線受光器Ｒ1 およびＲ2 の受 光量の合計量を算出し、その合計量が所定量に達しているか否かを判別すること により、侵入者の有無の判定が行われている。なお、霧などによる受光量の減少 に備えて、例えば１５０ｍ位の到達距離に対し、１．５ｋｍまで届くようにする 構成とすることにより、発光器の発光量に対しては、かなりのマージンをもたせ るようにしている。

【０００８】 これらの投受光系を新規に設置したり、また設置中のものであっても光軸を調 整する必要が生じた場合、上記した受光量によって光軸のずれを判別し、光軸の 調整が行われている。しかし、上記したように、入射許容角に拡がりをもたせて いるため、図９（ｃ）に示すような状態であっても、受光量が十分であるため、 光軸が合っているものと判断されてしまうことがある。このような状態に光軸が 合わされた場合、小鳥が赤外線投光器Ｔ1 の近傍を通過しただけで警報が発せら れる事態が生じる。

【０００９】 こうした事態を避けるため、光軸合わせを行う際には、赤外線投光器Ｔ1 と赤 外線受光器Ｒ1 あるいは赤外線投光器Ｔ2 と赤外線受光器Ｒ2 のそれぞれを同時 に遮光した状態で、それぞれの光軸を調整せざるをえない。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記した従来技術においては、光軸合わせのための調整作業は、投 光側と受光側とに作業者を配置して２人がかりで行うか、もしくは１人で行う場 合には投光器と受光器の間を何回も往復しなければならず、人手や手間を要する 作業となっていた。

【００１１】 本考案はこうした問題点を解決するためになされたもので、光軸の調整を容易 に行うことができる赤外線式防犯警報装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を解決するために本考案は以下のように構成されており、本考案の 基本ブロック図である図１を参照しながら説明する。

【００１３】 変調信号に応じてパラメータを変化させたパルス変調赤外線を出射する複数の 投光器Ｔ₁ ‥Ｔ_n と、それぞれの投光器Ｔ₁ ‥Ｔ_n に対応してそれぞれ設けられ た受光器Ｒ₁ ‥Ｒ_n と、上記各投光器Ｔ₁ ‥Ｔ_n からのパルス変調赤外線を集光 してそれぞれ対応する受光器Ｒ₁ ‥Ｒ_n に導くための光学系Ｏ₁ ‥Ｏ_n と、上記 変調信号を所定の投光器Ｔ₁ ‥Ｔ_n に供給する投光制御部１と、各受光器Ｒ₁ ‥ Ｒ_n の出力を加算して、当該各受光器Ｒ₁ ‥Ｒ_n による受光総量を算出する信号 処理部２と、その受光総量を表示するための表示手段３と、その表示内容に基づ いて各光学系Ｏ₁ ‥Ｏ_n の光軸を調整するための光軸調整手段４とを備えた赤外 線式防犯警報装置において、各投光器Ｔ₁ ‥Ｔ_n から出射するパルス変調赤外線 は、互いに同一のタイミングで発生する第１の同期パルスと、互いに異なる位相 をもつ第２の同期パルスとからなるとともに、光軸調整手段４は、第２の同期パ ルスの受光量に基づいて、その受光量が最大となるよう各光学系Ｏ₁ ‥Ｏ_n の光 軸を調整可能とすることによって特徴付けられる。

【００１４】

【作用】

第２の同期パルスはそれぞれの投光器に固有のパルス波形を形成しているので 、第２の同期パルスにより、出射されたパルス変調赤外線がいずれの投光器から 出射されたものであるかを識別できる。

【００１５】 そして、表示手段に表示された受光情報により、識別されたパルス変調赤外線 の受光量を認識することができ、該当する投受光系の光軸の状態を把握すること ができる。

【００１６】 また、調整光軸調整手段により、第２の同期パルスに示された受光量が最大と なるよう各光学系を調整すれば、所定の投受光系の光軸合わせが可能なる。

【００１７】

【実施例】

図２は本考案実施例の電気的構成を示すブロック図である。図面を参照しなが ら、以下に本実施例を説明する。

【００１８】 本実施例は投光器Ｔ₁ と受光器Ｒ₁ ，投光器Ｔ₂ と受光器Ｒ₂ との二組の投受 光系を設置した構成である。この二組の投受光系では、投光器と受光器は所定距 離を隔てて設置される。また、投光器Ｔ₁ から受光器Ｒ₁ に向けて出射するパル ス変調赤外線Ｌ₁ と、投光器Ｔ₂ から受光器Ｒ₂ に向けて出射するパルス変調赤 外線Ｌ₂ とは平行で相互に近接しており、人が侵入した場合、これら両方のパル ス変調赤外線Ｌ₁ ，Ｌ₂ を遮断することができる距離間隔に設置されている。ま た、これらのパルス変調赤外線Ｌ₁ ，Ｌ₂ の進行方向は同じ向きをなしている。

【００１９】 まず、投光側の構成は、投光レンズＣ₁₁と赤外線発光ダイオードＤ₁ と駆動回 路１１とからなる投光器Ｔ₁ 、投光レンズＣ₂₁と赤外線発光ダイオードＤ₂ と駆 動回路１２とからなる投光器Ｔ₂ が備えられている。また、メモリＭ₁ には、複 数個のチャネルが設定されており、これら各チャネルには、互いに同一のタイミ ングを有する同期パルスと、互いに異なるタイミングを有する同期パルス、すな わち、互いに異なる位相をもつ同期パルスとから構成されたパルス変調光を出射 するためのスイッチ設定データが予め記憶されている。そして、投光制御部２０ では、このメモリＭ₁ を読み込み、所定のチャネルのスイッチ設定データに基づ いてそのチャネル出力を得るための変調信号を駆動回路１１，１２に供給する。 そして、各駆動回路１１，１２の駆動により、上記した固有の直列パルス列を発 生させるとともに、パルス変調したパルス変調赤外線Ｌ₁ ，Ｌ₂ 赤外線が出射さ れる。

【００２０】 なお、こうした一連の投光制御はマイコンによって行われている。 一方、受光側の構成には、まず、受光レンズＣ₁₂とフォトダイオードＧ₁ から なる受光器Ｒ₁ 、受光レンズＣ₂₂とフォトダイオードＧ₂ からなる受光器Ｒ₂ が あり、それぞれ投光器Ｔ₁ およびＴ₂ に対応して設置されている。この対応した 投受光系、つまり、各受光器Ｒ₁ ，Ｒ₂ は所定のパルス変調光のみ受光する構成 となっている。さらに、受光器Ｒ₁ ではパルス変調赤外線Ｌ₁ を受光してその赤 外線受光量に応じた受信信号を出力し、この受信信号はＧＣ（利得制御）１３， 増幅回路１５を経た後、信号処理回路４０に入力される。一方、受光器Ｒ₂ にお いても受光器Ｒ₁ と同様にパルス変調赤外線Ｌ₂ を受光してその赤外線受光量に 応じた受信信号を出力し、この受信信号はＧＣ（利得制御）１４，増幅回路１６ を経た後、信号処理部４０に入力される。

【００２１】 この信号処理部４０は、受信信号をＡ／Ｄ変換するとともに、各受光器の受光 量の合計を算出して、その算出値が所定値以下であるか否かを比較し、人体の有 無を判別する。また、信号処理を適正に行うためＧＣ１３、ＧＣ１４において利 得制御を行う構成となっている。ここで、この信号処理部４０における処理を図 ３に示すフローチャートを参照しながら、さらに具体的に説明する。

【００２２】 増幅回路１５、１６の出力を定期的にＡ／Ｄ変換する(ST.1)。その後、それぞ れＡ／Ｄ変換された出力に応じてゲインコントロールの減衰率を設定する(ST.2) 。次に、この減衰率を用いて増幅回路１５、１６の出力を補正する。この補正値 をそれぞれデ−タ１、デ−タ２とする。そしてこれらのデ−タ１およびデ−タ２ の和を算出し、その算出値をデ−タ３とする(ST.3)。増幅回路１５および増幅回 路１６の信号において互いの同位相部分と異位相部分を認識し、Ａ／Ｄ変換タイ ミングをとる(ST.4)。デ−タ３の値が、所定の時間内において、所定値以下であ るか否かを比較し(ST.5)、所定値以下である場合は、これを例えば移動人体が検 出されたことを示すなどの遮光状態と判別し、出力回路７０にその検出信号を出 力し、その出力回路７０では、警報を出力する(ST.6)。警報を出力した後、Ａ／ Ｄ変換タイミングを見失った場合は、(ST.1)の処理を行う段に戻る。また、Ａ／ Ｄ変換タイミングを見失っていない場合は、Ａ／Ｄ変換タイミングをとる必要は ないのいで(ST.5)の処理を行う段に戻る。一方、(ST.5)の処理において、デ−タ ３の値が、所定の時間内において、所定の値を超えた場合、そのデ−タ１および ２のそれぞれの異位相部分の出力値に応じて、その受信中の受信レベルをインジ ケータ等の表示器６０に表示する。このように受信中の受信レベルが逐次表示さ れるので、目視によって受信状態を認識することができる(ST.7)。その後、(ST. 5)の処理を行う段に戻る。

【００２３】 さらに、本考案実施例では、光軸が合っているか否かを判別し、光軸を調整す るための光軸調整機構５０が備えられている。以下にこの光軸調整機構５０によ る原理を説明する。

【００２４】 図３は各投光器Ｔ₁ ，Ｔ₂ から出射されるパルス変調赤外線Ｌ₁ ，Ｌ₂ の投光 パターン・パルスを示すものであり、図３（ａ）は投光器Ｔ₁ 、同図（ｂ）は投 光器Ｔ₂ のそれぞれの投光パターン・パルスである。

【００２５】 図３に示すように、各投光パターン・パルスにおいて、パルス群ａ₁ ，ａ₂ ， ａ₃ ‥とパルス群ｂ₁ ，ｂ₂ ，ｂ₃ ‥とは互いに同一のタイミングで発生する同 期パルスであり、また、パルス群Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ‥とパルス群Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ ₃ ‥とは互いに異なるタイミングで発生する同期パルスである。このように、互 いに共通する同一のタイミングで発生するパルス群の間にそれぞれの投光器から のパルス変調光が有する互いに異なるタイミングで発生する同期パルスによって 、各投光器Ｔ₁ ，Ｔ₂ の識別が可能となる。

【００２６】 また、投光器Ｔ₁ と受光器Ｒ₁ の間、および投光器Ｔ₂ と受光器Ｒ₂ の間には 、それぞれパルス変調赤外線Ｌ₁ ，Ｌ₂ を遮光するためのシャッタＳ₁ ，Ｓ₂ が 設けられており、これにより、各受光器Ｒ₁ ，Ｒ₂ に入力されるパルス変調赤外 線を遮断することができ、このシャッタＳ₁ ，Ｓ₂ を利用してそれぞれの投光器 からのパルス変調赤外線Ｌ₁ ，Ｌ₂ が所定の受光器に十分な光量をもって入射し ているか否かを調べることができる。そして、光軸調整機構５０によって、光軸 合わせのために、投光レンズＣ₁₁，Ｃ₂₁，受光レンズＣ₁₂，Ｃ₂₂の向きを調整で きるようになっている。これらの向きの調整は、表示器６０に表示された互いに 異なるタイミングで発生する同期パルスを見ながら、その対応するパルス変調赤 外線の受光量レベルが最大となる位置に合わされる。

【００２７】 このようにして、光軸の状態を判別し、必要に応じて光軸の調整が行われる。 次に、図５乃至図８に光軸の状態の具体例をあげ、それぞれの状態における表 示内容を示すとともに、その識別内容について述べる。なお、各図において、（ ａ）図は受光器Ｒ1 およびＲ2 の両方とも遮光しない場合におけるパルス波形を 示し、（ｂ）図は受光器Ｒ1 のみを遮光した場合におけるパルス波形を示し、（ ｃ）図は受光器Ｒ2 のみを遮光した場合を示す。また、投光器Ｔ₁ およびＴ₂ の 投光パターン・パルスは図３に示すものを適用する。

【００２８】 まず、図５は投光器Ｔ1 が受光器Ｒ1 に、投光器Ｔ2 が受光器Ｒ2 に光軸が合 っている場合を示す。この場合は両方とも光軸が合っているので、受光器Ｒ1 ， Ｒ2 の両方とも遮光しない場合、同図（ａ）に示すように、所定の受光量を有し たパルス波形となっている。ここで、受光器Ｒ1 を遮光した場合、同図（ｂ）に 示すように、受光器Ｒ2 に受光されたパルス波形が示されている。なお、受光器 Ｒ1 を遮光しているものの、受光器Ｒ1 はわずかに受光しているため、受光器Ｒ 1 に受光されたわずかな受光量のパルス波形ｒ₁ が示されている。また、受光器 Ｒ2 を遮光した場合も同様に、同図（ｃ）に示すように、受光器Ｒ1 に受光され たパルス波形が示されている。なお、受光器Ｒ2 を遮光しているものの、受光器 Ｒ2 はわずかに受光しているため、受光器Ｒ2 に受光されたわずかな受光量のパ ルス波形ｒ₂ が示されている。

【００２９】 次に、図６に投光器Ｔ1 が受光器Ｒ2 に光軸が合っているが、投光器Ｔ2 は的 外れな方向を向いている場合を示す。受光器Ｒ1 ，Ｒ2 の両方とも遮光しない場 合、同図（ａ）に示すように、光軸が合っている投光器Ｔ1 からのパルス波形の み所定の受光量を有したものとなっており、受光器Ｒ1 を遮光した場合、投光器 Ｔ1 からの投光は遮断され、わずかに受光したことを示すパルス波形が示されて いる。また、受光器Ｒ2 を遮光した場合、同図（ｃ）に示すように、遮光しない 場合と同じであり、投光器Ｔ2 は受光器Ｒ₂ に光軸が合っていないことを示すも のである。

【００３０】 次に、図７に投光器Ｔ1 ，Ｔ2 がともに受光器Ｒ1 に光軸が合っている場合を 示す。受光器Ｒ1 ，Ｒ2 の両方とも遮光しない場合、同図（ａ）に示すように、 受光器Ｒ1 に光軸が合っている投光器Ｔ1 ，Ｔ2 からのパルス波形はいずれも所 定の受光量を有したものとなっている。したがって、受光器Ｒ1 を遮光した場合 、投光器Ｔ1 ，Ｔ2 からの投光はいずれも遮断され、わずかに受光したことを示 すパルス波形が示されている。また、受光器Ｒ2 を遮光した場合、同図（ｃ）に 示すように、遮光しない場合と同じであり、投光器Ｔ2 は受光器Ｒ₂ に光軸が合 っていないことを示すものである。

【００３１】 次に、図８に投光器Ｔ1 が受光器Ｒ1 ，Ｒ2 に光軸が合っており、投光器Ｔ2 はどこにも合っていない場合を示す。受光器Ｒ1 ，Ｒ2 の両方とも遮光しない場 合、受光器Ｒ1 を遮光した場合、及び受光器Ｒ2 を遮光した場合にもそれぞれ、 同図（ａ）、同図（ｂ）、同図（ｃ）となり、いずれの場合にも、信号の形が同 じになるので、投光器Ｔ2 の光軸がずれていることが分かる。

【００３２】 これらの具体例から明らかなように、上記した構成の同期パルスによって構成 されたパルス変調赤外線を投受光するとともに、受光側を任意に遮光することに より、様々な場合における各投受光系の光軸のずれの状況を判断することができ る。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の赤外線式防犯警報装置によれば、各投光器から 出射する赤外線は、互いに同一のタイミングで発生する第１の同期パルスと、互 いに異なる位相をもつ第２の同期パルスとからなるとともに、上記光軸調整手段 は、第２の同期パルスの受光量に基づいて、その受光量が最大となるよう上記各 光学系の光軸を調整可能とする構成としたので、そのパルス変調光がいずれの投 光器から出射されたものであるかの識別が可能となり、また、各投受光系の光軸 の状態を的確に分析し、把握することが容易となる。さらに、光軸調整の際には 、表示手段に表示される受光情報を見ながら、光軸調整手段によって光学系を調 整すればよいので、作業者は一人でよく、しかも投光器と受光器の間を往復する などの手間は少なくなり、作業効率は向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の基本ブロック図

【図２】本考案実施例の電気的構成を示すブロック図

【図３】本考案実施例の信号処理回路の動作を説明する
ためのフローチャート

【図４】本考案実施例に適用される投光器から出射され
るパルス変調光のパターン

【図５】本考案実施例を説明するための具体例

【図６】本考案実施例を説明するための具体例

【図７】本考案実施例を説明するための具体例

【図８】本考案実施例を説明するための具体例

【図９】従来例を説明するための図

【図１０】従来例のブロック図

【符号の説明】

Ｔ₁ ‥Ｔ_n 投光器 Ｒ₁ ‥Ｒ_n 受光器 Ｏ₁ ‥Ｏ_n 光学系 １ 投光制御部 ２ 信号処理部 ３ 表示手段 ４ 光軸調整手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 変調信号に応じてパラメータを変化させ
   たパルス変調赤外線を出射する複数の投光器と、それぞ
   れの投光器に対応してそれぞれ設けられた受光器と、上
   記各投光器からのパルス変調赤外線を集光してそれぞれ
   対応する受光器に導くための光学系と、上記変調信号を
   所定の投光器に供給する投光制御部と、上記各受光器の
   出力を加算して、当該各受光器による受光総量を算出す
   る信号処理部と、その受光総量を表示するための表示手
   段と、その表示内容に基づいて上記各光学系の光軸を調
   整するための光軸調整手段とを備えた赤外線式防犯警報
   装置において、上記各投光器から出射するパルス変調赤
   外線は、互いに同一のタイミングで発生する第１の同期
   パルスと、互いに異なる位相をもつ第２の同期パルスと
   からなるとともに、上記光軸調整手段は、第２の同期パ
   ルスの受光量に基づいて、その受光量が最大となるよう
   上記各光学系の光軸を調整可能とすることを特徴とする
   赤外線式防犯警報装置。