JPH01501260A - 区域保護用の可搬式光学的警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 区域保護用の可搬式光学的警報装置 発明の分野 本発明は区域保護用の可搬式光学的警報装置であって、少くとも１つの光ビーム 放射用の送信装置、該放射された光の検出用の受信装置、および該受信装置のう ちの１つにおける出力端子に接続された駆動ステージを包含するものに関する。

区域保護用の警報システムは、財産保護の目的のため、または、極めて短時間に おける、周期的な性格をもつ、またはひんばんに変化する環境の下において非監 視状態において、保護用警報システムが確立されるべき場合に、好適に使用され ることができる。

発明の背景 実際には、区域保護用の光学的警報システムの種々のものが知られており用いら れているが、それらのシステムの共通の特徴は、大多数の場合において光による 障壁を形成するには赤外線が用いられることである。この光による障壁は変調さ れたまたは変調されない光を連続動作モードで放射し、それにより光による障壁 のための送信装置および受信装置は電池からの電源供給を経済的に行うことがで きない程度の大きさの電力を必要とする。この理由のために、光による障壁のた めの必要な数の送信装置および受信装置は固定的に配置され同時に電源供給され るようになっており、このことは、よく知られているように、保護システムの弱 点をあられすものである。

前述の特性のために、従来知られている区域保護用の光学的警報システムは、可 変的な装置または可６式の形態には全く適合しておらず、また少くとも電池によ る動作には、それに対する常に増大しつつある要求が存在するにもかかわらず全 く適合していない。

発明のサマリ一 本発明の一つの目的は、区域保護用の可搬式の光学的な警報装置であって、それ を用いることにより一方では従来知られている保護システムの欠点が除去され、 他方では任意の大きさ、形状、および範囲の区域をシステムを監視することなし に完全に自動的に保護することが可能になるものを開発することにあり、また設 置、分解、または位置移動に特別な熟練、材料についての費用、および人間労力 を必要とせず、ケーブル設置による電源供給を必要としないものを開発すること にある。

本発明のさらに他の目的は、本発明の装置が電圧低下またはその他の動作欠陥の 性格をもつ事態の発生に際して警報信号を発生するようにすること、およびシス テムの最後の受信装置に接続された駆動ステージが任意の挿入されている装置を 作動させ遠隔作動を実行することができるようにすることにある。

本発明は下記の認識、すなわち、従来知られている区域保護用の光学的警報シス テムにおけるエネルギ消費は送信回路および受信回路に応用される電子的部品に より独占的に決定されるのではなく、エネルギ消費において回路の複雑性が重要 な役割を果たすということ、また、エネルギ消費に影響を及ぼすさらなる要因は 最も分散した機能を遂行するための独立回路の数、放射される光の出力のエネル ギ分布、およびシステムに接続される挿入装置の作動におけるエネルギ要求であ るということ、に基礎をおくものである。したがって、本発明の使命は、少ない 数の回路部品により必要な機能を遂行することができる送信回路および受信回路 を開発することにあり、その場合に該送信回路および受信回路には組合せ機能を もつ回路配置が使用されエネルギ損失が恒久的に可及的最低値に維持されるよう にすることにあり、また、さらなる要求は、放射光パルスまたは出力パルスが回 路への電力需給における急激な相当な電力需要を形成する形態で出現すべきでは ないということにある。

本発明について課せられる使命は、少くとも１つの光放射送信装置、放射された 光を検出する少くとも１つの受信装置、および該受信装置の１つにおける出力端 子に接続されたドライブステ・−ジを有する区域保護用の可搬式光学的警報装置 により解決される。該装置において開発された点は、該送信装置および受信装置 の各個が１つのケーシング内に配置され該ケーシングが電池を有するパルスモー ドの送信装置または受信装置を包含し該受信装置の各個における出力端子が電気 的に接続された後続の送信装置の入力端子に接続され、該警報装置における送信 装置の１つが該送信装置のエネイブル入力の活性化する設定要素を有し、装置の 最後の部材を形成する受信装置の出力がドライブステージの入力に供給されるこ とである。

本発明の好適実施例としての区域保護用の光学的警報装置においては、送信装置 の送信回路が、非安定マルチバイブレーク、タイマ、論理回路、出力スイッチン グ回路、赤外線放射源、エネルギ蓄積装置、および定電流源を包含し、該送信回 路のエネイブル入力端子が論理回路のナントゲートの入力端子の１つに接続され 、タイマの積分器が該ナントゲートの入力端子の他の１つに接続され、該ナント ゲートの出力端子が非安定マルチバイブレークのドライブ入力端子に接続され、 該非安定マルチバイブレークの出力端子が一方ではタイマの積分器に、他方では 赤外線放射ダイオードの１つの端子に接続され、該赤外線放射ダイオードがトラ ンジスタ出力スイッチング回路を介して放射源として挿入され、該赤外線放射ダ イオードがトランジスタ出力スイッチング回路を介して放射源として挿入され、 該赤外線放射ダイオードの他の端子が定電流源により充電されるエネルギ蓄積装 置のコンデンサに接続されている。

本発明の他の好適実施例としての区域保護用の光学的警報装置においては、受信 装置の受信回路が光検出器、該光検出器に接続された広帯域高利得増幅器、積分 器として構成され該増幅器の出力端子に接続されたパルス欠落検出器、出力ＲＳ フリンブフロンプおよび該出力ＲＳＳフリップフロップ接続されたトランジスタ ドライバステージを包含する。

本発明においては下記のような実施形態をとること、すなわち、送信回路と受信 回路が電圧安定器を介して所属の電池に接続されること、また、送信回路および 受信回路が電圧安定器を介して電池に並列に接続された太陽光要素に接続される ことが有利であると考慮される。

本発明による区域保護用の可搬式光学的警報装置の主要な利点は、次の事項、す なわち、電池または蓄電池による電源供給のために、任意の分布状態において、 監視の必要なしに、全く自由に配置され得ることにある。本システムにおける送 信装置と受信装置の設計により、完全に閉じたループが形成されることができ、 送信回路および受信回路の簡単な配置のことができ、それにより該送信回路およ び受信回路の設置が便利に行われ得る。受信装置および送信回路の設計のために 、回路の待機時電力消費は無視できる程度であり、同時に、動作用電力消費は、 パルス状の形態において、エネルギが安定した電源電圧を円滑に供給することに 対して負担をかけることがない。単一の送信装置と受信装置の間の集中的導電路 形成は不必要となるのであり、その理由は、複数のステーションが相互に相手方 を始動させ、本システムの任意の点において生起する変化を送信するからである 。

図面の簡単な説明 本発明が添付図面の助けをかりて以下に詳細に記述されるが、添付図面には本発 明による区域保護用の可搬式の光学的警報装置の好適な実施例が図解されでいる 。

第１図は、本発明による区域保護用の可搬式の光学的警報装置の一つの実施例に おける受信回路のブロック線図、第２図は第１図の受信回路に属する送信回路の ブロック線図、 第３図は第１図の受信回路のより詳細なブロック線図、第４図は第２図の送信回 路のより詳細なブロック線図、第５図は警報システムの一つの配置を示す図であ る。

好適な実施例の記述 第１図は、−例として、本発明による可搬式の光学的な警報装置における受信装 置のブロック線図を示す。光検出器１の出力端子は増幅器２の入力端子に接続さ れ、該増幅器の出力はパルス欠落検出器３に接続される。パルス欠落検出器３は 出力レジスタ４に接続され、該出力レジスタはドライバステージ５の入力端子に 接続される。ここに図示される受信装置に電力供給を行う電池電源６は、電圧安 定器７を介して、光検出器１、増幅器２、パルス欠落検出器３、出力レジスタ４ 、およびドライバステージ５の対応点に接続される。第２図のブロック線図に示 されるように、ドライバステージ５のエネイブル出力端子５ｂは、送信装置の論 理回路８のエネイブル入力端子８ａに接続される。論理回路８の出力端子は、非 安定マルチバイブレーク９の駆動入力端子に接続され、該非安定マルチバイブレ ークの一方の出力端子９ａにはタイヤ１０を介して論理回路８の他のエネイブル 入力端子８ｂに接続され他方の出力端子９ｂは出力スイッチング回路１１の入力 端子に接続される。出力スイッチング回路１１は放射源（赤外線光放射ダイオー ド）１２の一方の端子に接続され該放射源の他方の端子はエネルギ蓄積装置１４ に接続され、該エネルギ蓄積装置は定電流源１３に接続される。

送信装置に電源供給を行う電池１５が、電圧安定器７と同じ配置を有する電圧安 定器１６を介して、論理回路８、非安定マルチバイブレーク９、タイマ１０、出 力スイッチング回路１】、および定電流源１３の対応電圧供給点に接続される。

本発明による区域保護用の可搬式の光学的警報装置の動作が、第３図および第４ 図に示されるようなより詳細な回路図の助けをかりて以下に記述される。光検出 器１の光ダイオードＤ１に入射する赤外線光ビームの影響の下に、光ダイオード ＤＩは並列接続されている抵抗Ｒ１を分路し、それにより生起する相当の電圧変 化が、集積回路形増幅器２の出力により約１μ■の感度と約６０ｄＢの自動的に 制御される利得をもって送出される。増幅器２の出力信号はインバータＩＮＶＩ を介してトランジスタＴ１のベースに供給され、該トランジスタは、光ダイオー ドＤＩに周期的に入射する赤外線光ビームの割合に応じて抵抗Ｒ２を介して充電 されるコンデンサＣ１を放電する。抵抗Ｒ２とコンデンサＣＩの時定数は、規則 的に到来する光パルスの場合に、コンデンサＣ１が、ナントゲートでｔｉ成され た出力レジスタ４のＲ−３７９７１７０７１回路をトリガすることができる電圧 レベルにまで充電されることができないように選定される。もし何らかの理由で 適切な光パルスが光ダイオードＤ１に到来しないと、増幅器２はトランジスタＴ １のベースに該トランジスタを導通させる電圧を供給することができない。した がって、コンデンサＣ１に印加される増大する電圧が出力レジスタ４をトリガす る。この出力レジスタは一方では局部的表示装置として発光ダイオードＬＤＩを オープンさせ、他方ではドライバステージ５のトランジスタＴ２をオープンさせ る。トランジスタＴ２のコレクタ回路には、任意の挿入装置例えばリードリレー の作動コイルが挿入されることができるが、しかし、同じ点が受信装置のエネイ ブル出力端子５ｂをあられし、該エネイブル出力端子は電気的に接続された送信 装置のエネイブル入力端子８ａに接続される。

第４図から明らかであるように、送信回路のエネイブル入力端子８ａは論理回路 ８のナントゲートの出力端子の１つに接続されている。該ナントゲートの出力端 子はナントゲートで構成される非安定マルチバイブレーク９の駆動入力端子に接 続され、該非安定マルチバイブレークの出力端子９ａはタイマ１０におけるトラ ンジスタＴ５のベースに接続されている。積分器とし才働くトランジスタＴ５は スイッチングトランジスタＴ６を制御し、該スイッチングトランジスタの出力端 子は論理回路８のエネイブル入力端子８ｂに接続される。

論理回路８のエネイブル入力端子８ａ、８ｂに適切な論理しベル（現在の例にお いては低レベル）が出現しているときは、論理回路８のナントゲートが非安定マ ルチバイブレーク９を始動させる。それにより周波数約１００Ｈｚ、デユーティ 比１：１０００のパルスが発生させられ、該パルスは、インバータＩ　ＮＶ２を 経由する出力信号として、トランジスタＴ３．Ｔ４により構成される出力スイッ チング回路１１の出力を制御する。空白期間を決定する非安定マルチバイブレー ク−９の時定数要素（抵抗Ｒ３−コンデンサＣ２）はＣＭＯ５のナントゲートに 直接に入力供給することは行わず、トランジスタＴ５とトランジスタＴ６により 構成されるスイッチとにより構成される積分器が時間間隔の特徴であるところの 論理状態を該ゲートの入力端子へ送出する。このような動作態様において、電源 電圧またはほぼ接地電位が該ゲートの入力端子へ供給され、その結果、パルス間 隔において全電力消費は極めて小である。パルスを規定する要素抵抗Ｒ３および コンデンサＣ２はナントゲートに負担をかけるが、しかし、その時間は、デユー ティサイクルに依存し動作継続時間の１０００分の１程度であるから、平均電力 消費は決定的な影響を受けることはない。

赤外線障壁について必要である広範囲の動作を実行するために、送信装置の放射 源１２には大なるエネルギが供給されるべきであり、このことは送信装置への電 力供給において突然に出現する相当の負荷として働く。この現象を回避するため に、電源１４のコンデンサＣ３は定電流源１３による小電流により連続的に充電 され、一方、出力スイッチング回路１１により、大なるエネルギを蓄積している コンデンサＣ３が放射ａ１２、すなわち現在の例においては赤外線放射ダイオー ドＬＤ２、に接続され、そしてコンデンサＣ３は光放射ダイオードＬＤ２に対し てパルス態様で放電させられる。

簡単にするためには、定電流源１３は適切な大なる抵抗値をもつ１つの抵抗を有 することが可能でありまたは任意に選択されることができる相異なる抵抗値をも つ複数個の抵抗を有することが可能であり、これらの抵抗はコンデンサＣ３を定 電流で充電し、同時に、コンデンサＣ３に出力スイッチング回路１１を介して接 続される発光ダイオードＬＤ２が電池１５の負荷として動作することを防止する 。この回路配置により、送信装置が、５ｍないし１５ｍの距離においても、個別 の光学装置なしに、平均電流消費１ｍＡないし２ｍＡにおいて測定されることが できるパルスを送出することが実行されることができる。

送信装置および受信装置それぞれにおける電圧安定器７および１５は、同様の構 成を有しており、該構成は、電池６または１５が所定の電圧レベルより低い電圧 になると、送信装置は光パルスを放射することができなくなることが保証される ようなり様のものであり、このことは、光学的接続のなかに存在する受信装置に より中断信号として測定され、その結果として、介入信号が出力端子から送出さ れる。

光学的警報システムにおける連鎖状に接続された送信装置および受信装置のうち 、連鎖の最初の部材を形成する送信装置は、該連鎖の最後の部材を形成する受信 装置に必ずしも電気的に接続されないことはいうまでもないことである。この場 合に送信装置は自由動作状態にされる。第４図に見られる設定要素１７がこの目 的のために働き、該設定要素は最も簡単な場合には１つのスイッチであり、該ス イッチの助けをかりて要求される論理レベル、すなわち現在の例においては低レ ベル、が論理回路８のエネイブル人力８ａへ切換えられる。

第５図は４個の送信装置および４個の受信装置を具備する警報システムの１つの 可能な配置を示す、送信装置と受信装置は閉じられたループを構成することがな く、すなわち、第１の送信装置のエネイブル入力端子が、第４の受信装置のエネ イブル出力端子に接続されることがなく設定要素１７により活性化される。第４ の受信装置の電力出力が警報信号用の電灯を作動させるドライブステージに供給 される。

警報信号 Ｆｉｇ、　５ 国際調査報告 ？Ｃ？／Ｈ’Ｊ　８７／ＣＣＣコ９ 二Ｅ−Ｃ１−３４４７３５００５／１２／１９８５　Ｎｏｒ、ｅＵＳ−Ａ　−４ ３１４２３９０２１０２／１９８２　Ｎｏｎｅ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．少くとも１つの光放射送信装置、放射された光を検出する少くとも１つの受 信装置、および該受信装置の１つにおける出力端子に接続されたドライブステー ジを有する区域保護用の可搬式光学的警報装置において、該送信装置および受信 装置の各個が１つのケーシング内に配置され該ケーシングが電池を有するパルス モードの送信装置または受信装置を包含し該受信装置の各個における出力端子が 電気的に接続された後続の送信装置の入力端子に接続され、 該警報装置における送信装置の１つが該送信装置のエネイプル入力を活性化する 設定要素を有する、ことを特徴とする区域保護用の可搬式光学的警報装置。
2. ２．該送信装置の送信回路が論理回路（８）、非安定マルチバイブレータ（９） 、タイマ（１０）、出力スイッチング回路（１１）、赤外線放射源（１２）、定 電流源（１３）、およびエネルギ蓄積装置（４）を包含し、 該送信回路のエネイプル入力端子（８ａ）が論理回路（８）のナンドゲートの入 力端子の１つに接続され、タイマ（１０）の出力端子が論理回路（８）のナンド ゲートの他のエネイプル入力端子（８ｂ）に接続され、該ナンドゲートの出力端 子が非安定マルチバイブレータ（９）のドライブ入力端子に接続され、該非安定 マルチバイブレータの出力端子が、一方ではタイマ（１０）の積分器に、他方で は赤外線放射ダイオード（ＬＤ２）の１つの端子に接続され、 該赤外線放射ダイオードがトランジスタ出力スイッチング回路（１１）を介して 放射源（１２）として挿入され、該赤外線放射ダイオード（ＬＤ２）の他の端子 が定電流源（１３）により充電されるエネルギ蓄積装置（１４）のコンデンサ（ Ｃ３）に接続されている、 ことを特徴とする請求の範囲１記載の区域保護用の可搬式光学的警報装置。
3. ３．該受信装置の受信回路が光検出器（１）、該光検出器に接続された広帯域高 利得増幅器（２）、積分器として構成され該増幅器（２）の出力端子に接続され たパルス欠落検出器（３）、出力レジスタ（４）、および該出力レジスタに接続 されたトランジスタドライバステージ（５）を包含し、該受信回路の電力出力（ ５ａ）が該警報装置の挿入装置に供給され、該受信装置のエネイプル出力（５ｂ ）が該受信装置と電気的接続関係にある送信装置のエネイプル入力（８ａ）に供 給されるようになっている、 請求の範囲１記載の区域保護用の可搬式光学的警報装置。
4. ４．該送信回路と該受信回路が電圧安定器（７，１６）を介して電池（６，１５ ）に接続されていることを特徴とする請求の範囲１〜３のいずれかに記載の区域 保護用の可搬式光学的警報装置。