JP4725823B2

JP4725823B2 - 妨害対策を行った侵入検知センサ

Info

Publication number: JP4725823B2
Application number: JP2000239552A
Authority: JP
Inventors: 正仁岩澤; 強畑野
Original assignee: Optex Co Ltd
Current assignee: Optex Co Ltd
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2020-08-08
Also published as: JP2002056470A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、警戒領域に検知波からなる警戒線を設定する投光器および受光器を含む侵入検知ユニットを備えた侵入検知センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の侵入検知センサの一例である対向型赤外線センサでは、図４に示すように警戒領域Ｒに投光器３１と受光器３２を対向配置して構成され、警戒領域Ｒへ矢印Ａのように侵入者が入ってきて、投光器３１から送出されるパルス信号の検知波である近赤外線ＩＲを遮断したとき、受光器３２側でこれを検知し警報を発するようにされている。
【０００３】
すなわち、受光器３２側では、図５に示すように、投光器３１からの近赤外線ＩＲを受光素子３５で受光し、受光素子３５の出力は増幅回路３６で増幅されるとともに、自動ゲイン制御回路３７で一定レベルに制御されたあと、比較回路３８において、予め設定された基準レベルと比較される。前記近赤外線ＩＲが侵入者により遮断されると、増幅回路３６の出力レベルは比較回路３８の基準レベルを下回るので、このとき比較回路３８から侵入検知信号が出力され、これに応答して警報出力部３９から警報が発せられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成の対向型赤外線センサでは、基本的に投光器３１から送出される近赤外線ＩＲのパルス周波数を機種ごとに一定としているので、侵入者が同一機種の別の投光器３１Ａを持ち込んで、図４のように受光器３２に向けて近赤外線ＩＲを照射した場合、本来の警戒線である近赤外線ＩＲが遮断されても警報が発せられないことになる。その結果、このような侵入検知センサでは、上記した妨害行為により警戒機能が無力化されるというケースが増えつつある。
【０００５】
そこで、本来は他の侵入検知センサとの干渉防止のため投光器３１から送出される近赤外線ＩＲのパルス周波数を、切替スイッチで切り替えできるようにしたり、生産ロット等により近赤外線ＩＲのパルス周波数を変えるなどの工夫が行われた赤外線センサを用いることで、上記した妨害行為を防ぐ対策として利用できる。しかし、このような対策では、上記妨害行為をある程度は減らすことができるものの、完全に防ぐことはできない。
【０００６】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、妨害行為があった場合にも、これを確実に検出できる妨害対策を行った侵入検知センサを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明の侵入検知センサは、警戒領域に検知波からなる警戒線を設定する投光器および受光器を含み、前記警戒線の遮断により侵入を検知する侵入検知ユニットと、前記受光器による検知波の受光量が、妨害行為として別の投光器から当該受光器に照射された検知波に起因して前記妨害行為時および前記妨害行為状態における警戒線遮断時に顕著な変化がみられたとき、前記受光量妨害行為があったと認識する妨害認識手段とを備えている。
【０００８】
前記侵入検知センサによれば、別の投光器で受光器に検知波を照射するという妨害行為があったとき、これに起因して受光器による検知波の受光量に顕著な変化が生じるので、この変化から妨害認識手段は妨害行為があったと認識することになり、妨害行為があった場合にもこれを確実に検出できる。
【０００９】
また、本発明の好ましい実施形態では、前記侵入検知ユニットがさらに、受光器からの出力信号を増幅する増幅器のゲインを増幅器出力が一定となるように調整する自動ゲイン制御回路を備え、前記妨害認識手段は、自動ゲイン制御回路のコントロール信号の変化を検出して前記妨害行為を認識するものとしている。
【００１０】
前記侵入検知センサによれば、前記妨害行為に起因して受光器による検知波の受光量に顕著な変化が生じると、これに対応して自動ゲイン制御回路のコントロール信号に変化が生じるので、このコントロール信号の変化から妨害認識手段が妨害行為があったと認識することになり、妨害行為の有無を容易、かつ正確に認識できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳述する。
図１（Ａ）は本発明の第１の実施形態である侵入検知センサの概略構成を示すブロック図、図１（Ｂ）は受光器２側の構成を示すブロック図である。図１（Ａ）に示すように、侵入検知センサは対向型赤外線センサであって、警戒領域Ｒに検知波ＩＲからなる警戒線を設定する投光器１および受光器２を含む侵入検知ユニット３と、妨害行為を認識する妨害認識手段４とを備えている。投光器１と受光器２は警戒領域Ｒに対向配置され、投光器１からは検知波ＩＲとしてパルス信号である近赤外線が受光器２に向けて送出される。
【００１２】
図１（Ｂ）に示すように、受光器２は前記投光器１からの近赤外線ＩＲを受光する受光素子５を有する。受光素子５の次段には、受光素子５からの出力ａを増幅する増幅回路６が設けられ、増幅回路６のゲインは自動ゲイン制御回路７によって増幅回路出力が一定レベルとなるように制御される。すなわち、自動ゲイン制御回路７は、増幅回路６の出力レベルをフィードバックして、これに対応するコントロール信号ｂにより増幅回路６のゲインを増幅回路出力が一定レベルとなるように制御する。増幅回路６の次段には、増幅回路６の出力レベルを所定の基準レベルと比較する第１比較回路８が設けられ、増幅回路６の出力レベルが前記基準レベルより低くなったとき、第１比較回路８から侵入検知信号ｃであるオン信号が出力される。つまり、この第１比較回路８は侵入検知回路として働く。
【００１３】
さらに、第１比較回路８の次段には、この第１比較回路８の出力ｃと、後述する第２比較回路１２の出力ｄとに基づき、警報を発すべきか否かを判断する論理回路９が設けられ、論理回路９から出力される警報駆動信号ｅに基づき、警報出力部１０が警報を発する。受光器２には、前記受光素子５に加えて、増幅回路６および自動ゲイン制御回路７が含まれている。前記侵入検知ユニット３には、前記投・受光器１，２に加えて、第１比較回路８も含まれている。
【００１４】
妨害認識手段４は、受光器２による検知波（近赤外線）ＩＲの受光量に顕著な変化がみられた場合に、妨害行為があったと認識する手段であり、ここでは信号検出回路１１と、第２比較回路１２と前記論理回路９とで構成される。信号検出回路１１は、前記自動ゲイン制御回路７から出力されるコントロール信号ｂのレベル変化を検出する回路であり、検出された電圧レベルは次段の第２比較回路１２により所定の基準レベルと比較される。
【００１５】
この場合、第２比較回路１２における基準レベルとして、例えば上下２つの基準レベルが設定される。すなわち、妨害が無い場合に予想される自動ゲイン制御回路７におけるコントロール電圧信号ｂの上限レベルおよび下限レベルに対して、上限レベルよりさらに高い上位基準レベルと下限レベルよりさらに低い下位基準レベルとが設定される。第２比較回路１２では、信号検出回路１１からの出力レベルが、前記上位基準レベルを越えた場合、および前記下位基準レベルより低くなった場合に、妨害認識信号ｄであるオン信号を出力する。デジタル信号処理部である比較回路８，１２および論理回路９は、マイクロコンピュータ１５によって構成されているが、回路素子を接続した電子回路によって構成することもできる。
【００１６】
上記侵入検知センサの動作を以下に説明する。
別の投光器を用いた妨害行為が無い場合には、自動ゲイン制御回路７から出力されるコントロール信号ｂのレベルは、第２比較回路１２に設定されている上位基準レベルと下位基準レベルの間の範囲内にあり、その比較回路１２から妨害認識信号ｄであるオン信号が出力されることはない。このとき、投光器１から受光器２に照射される検知波である近赤外線ＩＲが侵入者によって遮断されると、増幅回路６の出力レベルが第１比較回路８に設定された基準レベルより低くなり、これにより第１比較回路８から侵入検知信号であるオン信号が出力される。これら第１比較回路８，１２からの信号を受けて、このとき論理回路９は警報指令信号を出力し、これにより警報出力部１０が警報を発する。
【００１７】
投光器１と同種で別の投光器１Ａを受光器２に近づけ、その投光器１Ａから受光器２に向けて検知波である近赤外線ＩＲを照射するという妨害行為があった場合には、一般的に妨害行為がない正常の場合に比べて受光器２での受光量が顕著に増大するので、ポジティブ型の自動ゲイン制御回路７では出力されるコントロ−ル信号ｂのレベルが増大し、このレベル変化を検出する信号検出回路１１の出力レベルは第２比較回路１２の上位基準レベルを越える。これにより、妨害行為時に第２比較回路１２からは妨害認識信号であるオン信号が出力される。この信号を受けて、論理回路９は警報駆動信号ｅを出力し、これにより警戒出力部１０が警報を発する。なお、自動ゲイン制御回路７がネガティブ型の場合には、受光量の増大に伴いコントロ−ル信号ｂのレベルは逆に減少するので、第２比較回路１２に前記下限レベルよりも低い基準レベルを設定しておけば、信号検出回路１１の出力レベルは第２比較回路１２の低い基準レベルより低くなり、やはり警戒出力部１０が警報を発する。
【００１８】
妨害行為として別に設置される投光器による受光器２の受光量が、本来の投光器１による受光量より小さく、信号検出回路１１の出力レベルが第２比較回路１２の上位基準レベルを越えない場合、別の投光器１Ａを近づけるだけの妨害行為は検知されない。しかしながら、このような妨害状態のもとで侵入者が本来の検知波である近赤外線ＩＲ（警戒線）を遮断すると、このとき受光器の受光量が正常時よりも低下するので、自動ゲイン制御回路７から出力されるコントロ−ル信号ｂのレベルが低下し、レベル変化を検出する信号検出回路１１の出力レベルは第２比較回路１２の下位基準レベルより低くなる。これにより、警戒線遮断時に第２比較回路１２から妨害認識信号であるオン信号が出力され、これに応答して論理回路９は警報駆動信号ｅを出力し、警戒出力部１０が警報を発する。
【００１９】
このようにして、この侵入検知センサでは、別の投光器を用いた妨害行為があった場合に、妨害行為を確実に認識して警報を発することができる。
【００２０】
なお、この実施形態では、自動ゲイン制御回路７から出力されるコントロール信号ｂのレベル変化から妨害行為の有無を判断しているが、図１（Ｂ）に破線で示すように受光素子５による受光量の変化を信号検出回路１１で直接検出して妨害行為の有無を判断するようにしてもよい。
【００２１】
図２は、本発明の第２の実施形態である侵入検知センサにおける受光器２側の構成を示すブロック図である。この実施形態では、前記第１の実施形態の妨害認識手段４において、その比較回路１２と論理回路９との間に機能切替スイッチ１３を設け、侵入検知センサの設置時に機能切替スイッチ１３をオフにして妨害認識手段４を機能停止させられるようにしている。その他の構成は先の実施形態の場合と同様であり、その説明をここでは省略する。
【００２２】
侵入検知センサの設置時には、投光器１から照射される近赤外線ＩＲが適正に受光器２に受光されるように、投光器１と受光器２の光軸を一致させる調整が行われるが、このとき妨害認識手段４が機能すると、光軸が一致しなくても警報を発する状態となるので光軸調整が煩雑になるが、このとき上記機能切替スイッチ１３をオフにして妨害認識手段４を機能停止させることにより、妨害認識手段４により妨げられることなく光軸調整作業を容易に行うことができる。
【００２３】
図３は、本発明の第３の実施形態である侵入検知センサにおける受光器２側の構成を示すブロック図である。この実施形態では、前記第１の実施形態の妨害認識手段４において、その比較回路１２を微分比較回路１４で置き換えている。なお、この微分比較回路１４は、前段の微分処理部と後段の比較処理部とからなり、入力された電圧信号が微分処理部により微分波形に変換されて、その微分波形とされた信号のレベルが比較処理部で前記比較回路１２と同様に基準レベルと比較される。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様であり、その説明をここでは省略する。
【００２４】
この場合、先述した妨害行為に起因して、自動ゲイン制御回路７のコントロール信号ｂのレベルが急激に増減変化すると、信号検出回路１１から出力される対応した検出信号のレベルの増減変化が微分比較回路１４によって微分波形により強調されて基準レベルと比較されるので、妨害行為の有無をより正確に認識することができる。
【００２５】
なお、前記各実施形態において、侵入検知に対して警報を発する警報出力部１０とは別に、妨害行為が認識されたときにこれを検知する第２の警報出力部を設けてもよい。また、前記各実施形態では、投光器１と受光器２を対向配置した対向型赤外線センサの場合を例示したが、これに限らず、例えば投光器と受光器とを単一のケース内に収容し、ケース内の投光器から送出された近赤外線を、ケースに対向して配置した反射ミラーで反射させてケース内の受光器で受光させるようにした回帰反射型赤外線センサにも、本発明を適用できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の侵入検知センサによれば、別の投光器で受光器に検知波を照射するという妨害行為があったとき、これに起因して受光器による検知波の受光量に生じる顕著な変化から、妨害認識手段が妨害行為を認識することになり、妨害行為があった場合にも、これを確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る侵入検知センサの概略構成を示すブロック図、（Ｂ）は同センサにおける受光器側の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る侵入検知センサにおける受光器側の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る侵入検知センサにおける受光器側の構成を示すブロック図である。
【図４】従来例の侵入検知センサに妨害行為が行われた状態を示す概略構成図である。
【図５】同センサにおける受光器側の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…投光器、２…受光器、３…侵入検知ユニット、４…妨害認識手段、６…増幅回路、７…自動ゲイン制御回路、Ｒ…警戒領域、ＩＲ…近赤外線（検知波）、ｂ…コントロール信号

Claims

警戒領域に検知波からなる警戒線を設定する投光器および受光器を含み、前記警戒線の遮断により侵入を検知する侵入検知ユニットと、
前記受光器による検知波の受光量が、妨害行為として別の投光器から当該受光器に照射された検知波に起因して前記妨害行為時および前記妨害行為状態における警戒線遮断時に顕著な変化がみられたとき、妨害行為があったと認識する妨害認識手段と、
を備えた侵入検知センサ。
請求項１において、
前記侵入検知ユニットはさらに、受光器からの出力信号を増幅する増幅器のゲインを増幅器出力が一定となるように調整する自動ゲイン制御回路を備え、
前記妨害認識手段は、前記自動ゲイン制御回路のコントロール信号の変化を検出して前記妨害行為を認識するものである侵入検知センサ。