JPH04235381A - 侵入検知装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば原子炉の立入り禁
止区域に侵入する小動物等の大きさとその侵入位置が検
知可能な侵入検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種侵入検知装置として、以下
に述べる第１方式〜第４方式のものがある。第１方式は
、フェンスセンサ方式であり、フェンスに張った応力検
知ワイヤで異常を検出したり（わな式）、フェンスに振
動センサを装着し、異常を検知する方式である。第２方
式は、赤外線方式であり、侵入を検知すべき位置に赤外
発振器と受信器を配設し、赤外線の遮断で異常を検知す
る方式である。第３方式は、マイクロ波方式であり、マ
イクロ波発振器と受信器を配設し、その遮断で異常を検
知する方式である。第４の方式は、ＣＣＴＶ方式であり
、これは撮像管を遠隔操作して対象を監視する方式であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた第１方式〜
第４方式にあってはいずれも以下のような課題を有して
いる。すなわち、第１方式では雪、風で誤認し易く、フ
ェンスが変形することから、保守・保全が面倒である。 第２方式および第３方式は、コスト対効果性が悪く、か
つスペース効率が悪い。第４方式は、常時監視の必要が
ある。

【０００４】この他、第１方式〜第３方式の共通的な欠
点としては、物体の侵入は検知できても、侵入位置およ
び物体の高さまでは認識することはできない。第４方式
（ＣＣＴＶ方式）はＣＣＴＶを常時監視すること侵入位
置を識別できるものの、常時監視する必要があることか
ら現実的ではない。

【０００５】本発明は、物体の侵入位置および物体の高
さを、常時監視すること無く、識別できるとともに、ス
ペース効率がよく、検知精度がよい侵入検知装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、侵入物体を検知すべき平面にそれぞれ光を
照射する第１および第２の投光器を、互いに所望距離Ｌ
３　だけ離間して配置し、

【０００７】前記第１の投光器からの光を受光可能であ
って、前記侵入物体が遮光したとき、侵入物体の高さ方
向の寸法に応じた遮光距離ａを検出する第１受光器を、
前記侵入物体の高さ方向の中心線に対して平行で、かつ
前記第１の投光器に対して所望距離Ｌ１　だけ離間して
配設し、

【０００８】前記第２の投光器からの光を受光可能であ
って、前記侵入物体が遮光したとき、侵入物体の高さ方
向の寸法に応じた遮光距離ｂを検出する第２受光器を、
前記侵入物体の高さ方向の中心線に対して平行で、かつ
前記第１の投光器に対しては所望距離Ｌ２　だけ離間し
、しかも前記第１受光器に対しては平行であって所望距
離Ｌ４　だけ離間して配設し、前記所望距離Ｌ３　，Ｌ
４　は互いに平行となるように前記第１，第２投光器お
よび前記第１，第２受光器を配設し、

【０００９】前記第１および第２受光器によって検出さ
れる遮光距離ａ，ｂと前記所望距離Ｌ１　，Ｌ２　，Ｌ
３　，Ｌ４　を所定の相似則の式に基づいて前記侵入物
体の高さ寸法および侵入物体の存在する平面位置を演算
する演算手段を配設してなるものである。

【００１０】

【作用】前記の構成において、受光器によって検出され
る遮光距離ａ，ｂと、前記所望距離Ｌ１　，Ｌ２　，Ｌ
３　，Ｌ４　は既知であることから、これらを所定の相
似則の式に代入することにより、侵入物体の高さ寸法お
よび侵入物体の存在する平面位置を演算する事ができる
。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す全体構成図で
ある。図１において、投光器を構成するレーザ発振器１
は例えばＨｅ　ーＮｅ　レーザ発振器からなり、これら
から発射されたレーザ光は、例えばホトトランジスタ、
ホトシリコーンダイオード、四分割検出器等の光検出器
からなる受光器４に導入されるようになっている。また
、投光器を構成するレーザ発振器２は例えばＨｅ　ーＮ
ｅ　レーザ発振器からなり、これらから発射されたレー
ザ光は、例えばホトトランジスタ、ホトシリコーンダイ
オード、四分割検出器等の光検出器からなる受光器３に
導入されるようになっている。この場合、受光器３，４
は互いに平行であって両者間は距離Ｌ４　だけ離間して
配置すると共に、レーザ発振器１，２相互間は距離Ｌ３
　だけ離間して配置し、かつ前記距離Ｌ３　，Ｌ４　は
互いに平行となるようにレーザ発振器１，２および受光
器３，４が配置されている。

【００１２】受光器３，４は、光信号を電気信号に変換
し、この変換された電気信号は演算処理装置５に入力さ
れ、ここで以下に述べる相似則の式に基づいて侵入物体
６の存在する距離および大きさを演算するものである。

【００１３】すなわち、二つのレーザ発振器１，２間に
、物体６が侵入したときに、侵入距離ｙと物体の大きさ
をｘを検知できる。いま、図２（ａ）に示す平面図，図
２（ｂ）に示す正面図において、物体６が侵入したとき
の受光器３，４上での光の遮断距離をそれぞれｂ，ａと
し、またレーザ発振器１，２間と、受光器３，４間の距
離をそれぞれ等しくＬとすると、相似則により次の（１
）式，　　（２）式が成立する。 ｘ／ｙ＝ｂ／Ｌ　　　　　　　　…（１）ｘ／（Ｌーｙ
）＝ａ／Ｌ…（２） これらの式より、ｘ，ｙを求めると、（３）式，（４）
式となる。 ｙ＝Ｌ／（１＋ｂ／ａ）…（３） ｘ＝ｂ／（１＋ｂ／ａ）…（４）

【００１４】この（３）式、（４）式から物体６の侵入
距離ｙと物体６の大きさを認識でき、これらの演算処理
は図１の演算処理装置５が行う。なお、この演算処理装
置５は各レーザ発振器１，２と受光器３，４に対してタ
イミングコントロールの指令信号を出力している。

【００１５】このようなことから本実施例によれば、所
定の監視区域のどの部分に本来侵入しては困る部外者が
侵入したかということを正確に把握でき、また侵入物体
６の大きさを認識できることから、雪、落ち葉、小動物
等を区別することができ、配置変更が容易で、建屋環境
の変化や増設に柔軟に対応でき、構成が単純で保守が容
易で、全体として小形であり、スペース効率がよく、し
かも広範囲にわたる監視が可能な割にコストも安くてす
む。

【００１６】図２の例は、レーザ発振器１，２間と、受
光器３，４間の距離がそれぞれ等しくＬの場合であるが
、図１のようにレーザ発振器１，２間の距離Ｌ３　で、
受光器３，４間の距離Ｌ４　の場合には、次のように相
似則が成立する。 ｘ／ｙ１　＝ａ／Ｌ１　　　　　　　　　　　　　　　
　　…（５）ｘ／ｙ２　＝ｂ／Ｌ２　　　　　　　　　
　　　　　　　　…（６）ｙ１　／Ｌ３　＝（Ｌ１　−
ｙ１　）／Ｌ４　　　…（７）これらの式より、ｘ，ｙ
１　，ｙ２　を求めると、（８）式，（９）式，（１０
）式となる。 ｙ１　＝Ｌ１　／（１＋Ｌ４　／Ｌ３　）　　　　…（
８）ｘ＝ａ／（１＋Ｌ４　／Ｌ３　）　　　　　　　　
…（９）ｙ２　＝ＡＬ２　／ｂ（１＋Ｌ４　／Ｌ３　）
…（１０）従って、この例であっても侵入物体６の侵入
距離ｙ１　，ｙ２　と物体６の大きさを認識できる。

【００１７】図３は、図１および図２の受光器３として
ホトトランジスタを用いた例であり、この場合移動する
レーザ光を点として捕らえ、全長ｓに対するａを認識し
て演算処理装置５に導くようにしたものである。

【００１８】図４は、図１および図２の受光器３として
ホトシリコーンダイオード（ＰＳＤ）センサを用いた例
であり、この場合には抵抗値の変化量として侵入物体６
として認識し、演算処理装置５に導くようにしたもので
ある。

【００１９】図５は侵入物体６の断面形状が認識できる
ように、受光器３，４をそれぞれ例えばホトトランジス
タをライン状ではなく面状に配列したものであり、この
場合、レーザ発振器１，２同士は、Ｌ３　だけ離間し、
レーザ発振器１と受光器４の間およびレーザ発振器２と
受光器３の間はそれぞれＬ２　，Ｌ１　だけ離間して配
置されている。演算処理装置５からレーザ発振器１，２
に対して受光器３，４の面全体にレーザ光が照射できる
ように制御信号が与えられ、受光器３，４で検出された
電気信号は演算処理装置５に入力され、ここで侵入物体
６の断面形状と侵入物体６の位置が演算される。

【００２０】本発明は以上述べた実施例に限定されず、
例えばレーザ発振器と受光器の組み合わせは、コスト低
減の観点から複数のレーザ発振器に対して１台の受光器
として、演算処理装置のタイミングコントロールで処理
するようにしてもよい。

【００２１】更に、所定のエリアを監視するレーザ発振
器は、視野の死角防止、または冗長化の観点から図１，
図２に示すように１台だけでなく、複数台とすることも
可能である。要するに、本発明のポイントは、図１にお
いて、Ｌ１　，Ｌ２　，Ｌ３　，Ｌ４　，ａ，ｂが既知
であって、ｘａ，ｘｂが各々同一平面上であって、Ｌ３
　，Ｌ４が平行であれば、相似則の式によりｘとｙを算
出できるという原理に基づくものである。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、物体の侵入位置および
物体の高さを、常時監視すること無く、識別できるとと
もに、スペース効率がよく、検知精度がよい侵入検知装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図
。

【図２】本発明の原理を説明するための図。

【図３】本発明の第２の実施例を示す図。

【図４】本発明の第２の実施例を示す図。

【図５】本発明の第３の実施例を示す図。

【符号の説明】

１，２…レーザ発振器，３，４…受光器，５…演算処理
装置，６…侵入物体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　侵入物体を検知すべき平面にそれぞれ
   光を照射する第１および第２の投光器を、互いに所望距
   離Ｌ３　だけ離間して配置し、前記第１の投光器からの
   光を受光可能であって、前記侵入物体が遮光したとき、
   侵入物体の高さ方向の寸法に応じた遮光距離ａを検出す
   る第１受光器を、前記侵入物体の高さ方向の中心線に対
   して平行で、かつ前記第１の投光器に対して所望距離Ｌ
   １　だけ離間して配設し、前記第２の投光器からの光を
   受光可能であって、前記侵入物体が遮光したとき、侵入
   物体の高さ方向の寸法に応じた遮光距離ｂを検出する第
   ２受光器を、前記侵入物体の高さ方向の中心線に対して
   平行で、かつ前記第１の投光器に対しては所望距離Ｌ２
   　だけ離間し、しかも前記第１受光器に対しては平行で
   あって所望距離Ｌ４　だけ離間して配設し、前記所望距
   離Ｌ３　，Ｌ４　は互いに平行となるように前記第１，
   第２投光器および前記第１，第２受光器を配設し、前記
   第１および第２受光器によって検出される遮光距離ａ，
   ｂと前記所望距離Ｌ１　，Ｌ２　，Ｌ３　，Ｌ４　を所
   定の相似則の式に基づいて前記侵入物体の高さ寸法およ
   び侵入物体の存在する平面位置を演算する演算手段を配
   設してなる侵入検知装置。