JP4576525B2

JP4576525B2 - 防犯センサ

Info

Publication number: JP4576525B2
Application number: JP2004138126A
Authority: JP
Inventors: 中村　　浩章
Original assignee: Optex Co Ltd
Current assignee: Optex Co Ltd
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2024-05-07
Also published as: EP1594099B1; EP1594099A1; JP2005321917A

Description

本発明は、侵入者検知システムと、シール，塗料のような妨害物の貼付け検知システムとを備えた防犯センサに関するものである。

前記侵入者検知システムは、例えば受動型赤外線検出素子が検知エリア内の人体からの遠赤外線を受けて、人体と周囲温度の差から侵入者を検知するように構成されている。また、妨害物検知システムは、遠赤外線を遮断するテープや塗料のような妨害物が防犯センサのレンズまたはカバーの外面に貼り付けられたことを検知するものである（特許文献１，２参照）。

上記防犯センサのレンズまたはカバーの外面には塵埃が付着し、経過日数とともに、付着量が増大する。付着した塵埃は、付着量が増すほど光の透過量を減少させるとともに反射量を増大させるので、侵入者検知機能および妨害物検知機能が経過日数とともに低下する。このため、数ヶ月ごとのように期日を定めて清掃する必要があるが、防犯センサの設置場所によって塵埃の付着量が異なるので、適切な清掃間隔を個々に定めるのが煩わしいという問題があった。
特願２０００−０４０７０１特願２０００−０５２７９６

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、受信素子の受信レベルの経時的な変化をチェックして、妨害物の検出感度を最初に設定されたレベルに維持するように補償する機能を備えた防犯センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る防犯センサは、侵入者からの赤外線を検出する赤外線検出素子と、前記検出素子の前面を覆うカバーと、前記カバーに向けて妨害検知線を送信する送信素子と、前記カバーで反射またはこれを透過した前記妨害検知線の２次線を受信する受信素子と、前記受信素子の受信レベルを所定の時間間隔でチェックするチェック回路と、前記受信素子の受信レベルが妨害検出閾値に近づいたとき、前記受信素子の受信レベルが前記妨害検出閾値から遠ざかるように、前記送信素子の送信レベルもしくは受信素子の受信レベル、または前記妨害検出閾値を調整する第１調整回路と、前記赤外線検出素子の受光信号を処理する処理回路を前記第１調整回路の動作に連動して調整することにより、前記侵入者の検出感度を所望値に近づける第２調整回路とを備えている。上記構成によれば、妨害物の貼付け検知システムを用いてカバーへの塵埃の付着量を検出し、妨害物検知レベルを所定の時間間隔で最初のレベルに近づくように補正できるので、初期の良好な妨害物検出感度を維持できる。ここで、妨害物検出感度とは、前記受信素子の受信レベルと妨害検出閾値との差である。しかも、侵入者の検出感度を所定の時間間隔で最初のレベルに近いレベルに補正できるので、初期の良好な侵入者検知機能を維持できる。

また、本発明の好ましい実施形態ではさらに、前記受信素子の経時的な受信レベルの変化率が一定値を越えたとき警報信号を出力させる汚れ報知回路を備えている。上記構成によれば、警報信号によって、前記レベル補正が可能な範囲を越えている状況を報知できる。

また、本発明の好ましい実施形態では、前記送信素子および受信素子は前記カバーの内側に配置されており、前記受信素子が前記カバーで反射した２次線を受信する。上記構成によれば、送信素子および受信素子への塵埃の付着が防止されるから、塵埃の付着を高精度で検出できる。

本発明の防犯センサは、妨害物の貼付け検知システムを用いてカバーへの塵埃の付着量を検出し、この付着量の経時的な変化にかかわらず妨害物検出感度を初期のレベルに維持して良好な妨害物検出感度を維持できる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る防犯センサの斜視図を示す。この防犯センサ１は、天井や壁面に取り付けられるベース２と、このベース２に取り付けられてベース２の前面を覆うケース３とを備えた本体４の内部に、受動型の遠赤外線検出素子５を収容している。前記ケース３は、ベース２にねじ止め（図示せず）により着脱可能に固定されている。

図２は、図１のII−II線における防犯センサ１の横断面を示す図である。ケース３の下部に、遠赤外線Ｆｉを透過するポリエチレンのような合成樹脂で形成されたカバー６が嵌め込まれている。ベース２内に取り付けられた配線基板１０には、前記遠赤外線の検出素子５が取り付けられ、その正面を前記カバー６が覆っている。このカバー６は検出素子５に遠赤外線を集光するレンズ（例えばフレネルレンズ）を兼ねている。また、遠赤外線の検出素子５の一方の側方には、赤外線のような妨害物検知用光線Ｌ１をカバー６の内面に向かって投光する送信素子１１が取り付けられ、他方の側方には、カバー６の内面で反射された妨害物検知用光線Ｌ１の反射光Ｌ２を受光する受信素子１２が取り付けられている。送信素子１１と受信素子１２は、それぞれ遮光部材１３，１４で側方が覆われ、受信素子１２に入射する迷光量が少なくなるように構成されている。

図３は、本発明の第１実施形態の回路構成を示す図である。まず、侵入者を検知する回路について説明する。侵入者からの遠赤外線を受けた検出素子５からパルス状の受光信号ｉ１が出力される。この受光信号ｉ１は受光信号処理回路１５に入力されて増幅、波形整形などの処理を受け、その増幅信号ｉ２が侵入検出回路１６に入力される。侵入検出回路１６は増幅信号ｉ２を監視し、予め設定された閾値を満たしたとき、侵入者検出信号Ｉを出力する。

つぎに妨害物を検知する回路について説明する。送信素子１１は、駆動回路２１で駆動されて妨害物検知用光線Ｌ１をカバー６の内面に向けて投射する。カバー６の内外面で反射された妨害物検知用光線の反射光Ｌ２は受信素子１２に入射し、その受信信号ｓ１が受信信号処理回路２２に入力される。受信信号処理回路２２で増幅された増幅信号ｓ２は、妨害検出回路２３とチェック回路２４に入力される。妨害検出回路２３は増幅信号ｓ２のレベルを監視し、増幅信号ｓ２のレベルが予め設定された閾値を超えたとき、妨害物警報Ｓを送出する。管理者は、この妨害物警報Ｓによってカバー６に妨害物が貼付、または塗布されたことを知ることができる。

ところで、壁面または天井面に装着された防犯センサ１のカバー６の表面には塵埃が付着する。カバー６の表面に付着した塵埃は、妨害物検知用光線Ｌ１を反射して反射光Ｌ２の光量を増大させるので、増幅信号ｓ２のレベルが高くなる。塵埃の付着量は、通常、時間の経過とともに多くなるので、増幅信号ｓ２のレベルも高くなってゆき、遂には妨害検出回路２３に設定されている妨害検出閾値に近づくために、受信信号ｓ１のレベルに対応する増幅信号ｓ２のレベルと、前記妨害検出閾値との差が小さくなって、検出感度が敏感になり過ぎる結果、誤動作が生じるようになる。

図３の第１調整回路２０は、妨害物検出感度を当初に設定された検出感度に近づけるように調整するもので、タイマ回路２５は定められた時間、たとえば３０日ごとにチェック信号ｃをチェック回路２４に出力する。チェック回路２４は最初に入力された増幅信号ｓ２のレベルを記憶しており、チェック信号ｃが入力されたとき、入力された増幅信号ｓ２と記憶信号のレベル差を示す差分信号ｍを第１増幅率調整回路２６に出力する。第１増幅率調整回路２６は、前記レベル差を修正する第１増幅率調整信号ａ１を受信信号処理回路２２に出力し、受信信号処理回路２２は増幅率を変更して増幅信号ｓ２のレベルが最初のレベルに戻るように調整する。

前記差分信号ｍは汚れ警報回路３０にも入力される。汚れ警報回路３０は、差分信号ｍのレベルが、例えば、チェック回路２４に記憶された最初の増幅信号ｓ２のレベルと、妨害検出回路２３に設定されている妨害検出閾値との差の１／２を超えたとき、汚れ警報Ｔを出力する。汚れ警報Ｔは電気信号として出力され、光、音声、画像表示などの形態で報知される。管理者は汚れの報知を受けてカバー６に付着した塵埃を清掃除去することで、防犯センサ１の妨害物検出機能を維持することができる。

他方、遠赤外線検出素子５に入射する遠赤外線Ｆｉは、カバー６に付着した塵埃の量が多くなるほど透過量が減少し、侵入者検出感度が低下する。図３の第２調整回路４０は、この感度低下を防止するためのものであり、第２増幅率調整回路４１からなる。差分信号ｍが入力された第２増幅率調整回路４１は、受光信号処理回路１５の増幅率を増大させる第２増幅率調整信号ａ２を受光信号処理回路１５に出力し、受光信号処理回路１５の増幅率を、差分信号ｍの初期値からの変化率に応じて、前記透過減少量を補うように高めて、増幅信号ｉ２と侵入検出回路１６に設定された侵入検出閾値との差である侵入者検出感度の低下を補償する。例えば、差分信号ｍが初期値の５０％に低下したとき、受光信号処理回路１５の増幅率を５０％上昇させる。

以上説明したように、第１実施形態によれば、カバー６に付着した塵埃による妨害物検出感度、および侵入者検出感度を、予め定めた時間間隔で最初に設定された感度に近づけるように補正するとともに、塵埃の付着量が設定量を超えたとき、汚れ警報Ｔを送出して報知するので、塵埃の付着に伴う不具合を解消することができる。また、送信素子１１および受信素子１２がカバー６の内側に配置されているから、送信素子１１および受信素子１２への塵埃の付着が防止されるので、カバー６に付着した塵埃の検出精度が高く維持される。

図４は本発明の第２実施形態の回路構成を示す図である。この第２実施形態では、前記塵埃の付着による妨害物検出感度の低下補償を、送信素子１１から出射する妨害物検知用光線Ｌ１の投光量を塵埃からの反射光量分だけ低減することにより達成している。すなわち、図４中に一点鎖線で示した第１調整回路２０Ａは、差分信号ｍを投光量調整回路２８に入力し、この投光量調整回路２８が、駆動回路２１から出力される投光素子１１の駆動信号のレベルを、カバー６に付着した塵埃からの反射光による増幅信号ｓ２の増大分に対応する量だけ減少させて、差分信号ｍを初期値に近づけている。

図５は、本発明の第３実施形態に係る防犯センサの縦断面図を示す。この防犯センサ１は、配線基板１０に取り付けられた送信素子１１から集光レンズを兼ねるカバー６の内面に向けて投射した妨害物検知用光線Ｌ１を、ケース３の外部に開口する導光部材９を介して受信素子１２で受光するように構成されたものである。この防犯センサ１のカバー６の外面には複数の突起６１が形成されており、カバー６の外面に貼り付けられた妨害物７が外面に密着するのを妨げて、妨害物７からの反射光Ｌ３を導光部材９を介して受信素子１２で受光するように構成されている。遮蔽壁１８で送信素子１１と受信素子１２とが隔離されており、これによって、迷光が少なくなって、妨害物検出精度が向上する。

この防犯センサ１においても前記図３または図４と同様の回路を用いて、カバー６の外面に付着する塵埃による妨害物検出感度の修正、汚れ警報の送出および侵入者検出感度の修正を、前記第１実施形態または第２実施形態と同様に行うことができるが、動作上、以下の点が異なる。

妨害物７が付着してない状態で、受信素子１２はカバー６を透過した光線Ｌ１を受信するから、受信素子１２の受光量は、カバー６に付着した塵埃の量が多くなるほど少なくなるので、図３のチエック回路２４から出力される差分信号ｍはマイナスの値となる。これに伴って、第１増幅率調整信号ａ１はプラス方向に、第２増幅率調整信号ａ２はプラス方向に、図４の投光量調整回路２８はプラス方向に調整し、汚れ警報回路３０はマイナス方向の減少量を監視して汚れ警報Ｔを出力する。

図６は、本発明の第４実施形態の回路構成を示す図で、図２に示した第１実施形態の防犯センサに適用したものである。この実施形態は、妨害物検出感度の低下、および侵入者検出感度の低下を、妨害検出回路２３、および侵入検出回路１６の妨害検出閾値および侵入検出閾値を変更することで、補償するように構成したものである。すなわち、第１調整回路５０は、チエック回路２４から出力された差分信号ｍを閾値調整回路５１に入力し、閾値調整回路５１から閾値調整信号ｈ１を出力して、受信信号処理回路２２から入力される増幅信号ｓ２の塵埃による増加分に相当するレベルだけ、妨害検出回路２３の閾値を高くする。図７（Ａ）は上記作用の説明図で，チエック回路２４から差分信号ｍが出力されるたびに妨害検出閾値が高くなって一定のマージン（検出感度に相当）を維持し、差分信号ｍのレベルが調整限度を超えると、汚れ警報Ｔが送出され、清掃により汚れが解消されると初期状態の閾値に戻る。

図６の第２調整回路６０は閾値調整回路６２からなり、チエック回路２４から出力された差分信号ｍを受けて閾値調整信号ｈ２を出力し、受光信号処理回路１５から入力される増幅信号ｉ２の塵埃による減少分に相当するレベルだけ、侵入検出回路１６の侵入検出閾値を低くする。図７（Ｂ）は上記作用の説明図で，チエック回路２４から差分信号ｍが出力されるたびに侵入検出閾値が低くなって一定のマージンを維持する。

侵入者検知システムとしては、前記各実施形態のような遠赤外線の検出素子５を使用する受動型赤外線検出（ＰＩＲ）システムのほかに、マイクロウェーブ、超音波、近赤外線などを使用する能動型検出システムであっても、本発明を適用できる。

本発明の第１実施形態に係る防犯センサの斜視図である。図１のII−II線における横断面図である。本発明の第１実施形態の回路構成を示す図である。本発明の第２実施形態の回路構成を示す図である。本発明の第３実施形態に係る防犯センサの縦断面図である。本発明の第４実施形態の回路構成を示す図である。同実施形態の閾値調整を示す図である。

符号の説明

１…防犯センサ
５…遠赤外線の検出素子
６…カバー
７…妨害物
９…導光部材
１１…送信素子
１２…受信素子
１５…受光信号処理回路
１６…侵入検出回路
２０，２０Ａ，５０…第１調整回路
２２…受信信号処理回路
２３…妨害検出回路
２４…チェック回路
２５…タイマ
２６…第１増幅率調整回路
２８…投光量調整回路
３０…汚れ警報回路
４０，６０…第２調整回路
４１…第２増幅率調整回路
５１，６２…閾値調整回路
ａ１…第１増幅率調整信号
ａ２…第２増幅率調整信号
Ｌ１…妨害物検知用光線
Ｌ２…反射光（２次線）

Claims

侵入者からの赤外線を検出する赤外線検出素子と、
前記検出素子の前面を覆うカバーと、
前記カバーに向けて妨害検知線を送信する送信素子と、
前記カバーで反射またはこれを透過した前記妨害検知線の２次線を受信する受信素子と、
前記受信素子の受信レベルを所定の時間間隔でチェックするチェック回路と、
前記受信素子の受信レベルが妨害検出閾値に近づいたとき、前記受信素子の受信レベルが前記妨害検出閾値から遠ざかるように、前記送信素子の送信レベルもしくは受信素子の受信レベル、または前記妨害検出閾値を調整する第１調整回路と、
前記赤外線検出素子の受光信号を処理する処理回路を前記第１調整回路の動作に連動して調整することにより、前記侵入者の検出感度を所望値に近づける第２調整回路とを備えた防犯センサ。
請求項１において、さらに、前記受信素子の経時的な受信レベルの変化率が一定値を越えたとき警報信号を出力させる汚れ報知回路を備えた防犯センサ。
請求項１または２において、前記送信素子および受信素子は前記カバーの内側に配置されており、前記受信素子が前記カバーで反射した２次線を受信する防犯センサ。