JPH0654356B2 - Hot wire detector - Google Patents

Hot wire detector

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JPH0654356B2
JPH0654356B2 JP59275140A JP27514084A JPH0654356B2 JP H0654356 B2 JPH0654356 B2 JP H0654356B2 JP 59275140 A JP59275140 A JP 59275140A JP 27514084 A JP27514084 A JP 27514084A JP H0654356 B2 JPH0654356 B2 JP H0654356B2
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light receiving
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愼二 小林
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、人体等から放射される熱線を検知することに
より侵入者等の有無を識別して盗難等の防止を図る熱線
式検出器に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat ray detector for detecting the heat ray radiated from a human body or the like to identify the presence or absence of an intruder and prevent theft or the like. .

(従来技術) 従来の熱線式検出器では、反射ミラーにより複数の警戒
ビーム領域を設定し、外部からの侵入者がこの警戒ビー
ム領域を横切るときに放射する熱線を受光素子で検出す
ることによつてその熱線の強さに対応した振幅の検出パ
ルスを得、この検出パルスを所定の信号処理手段にて処
理することにより侵入者の有無を識別している。
(Prior Art) In a conventional heat ray type detector, a plurality of warning beam areas are set by a reflecting mirror, and a heat ray emitted when an intruder from outside crosses the warning beam area is detected by a light receiving element. Then, the presence or absence of an intruder is identified by obtaining a detection pulse having an amplitude corresponding to the intensity of the heat ray and processing this detection pulse by a predetermined signal processing means.

ところで、このような熱線式検出器では、雑音と検出信
号とを確実に識別し、雑音に対して常に安定に作動する
ことにより、誤報のない信頼性の高い警報を行なうこと
が要求される。このために従来は、検出素子からの検出
信号を所定のしきい値と比較することによって雑音と検
出信号との識別を行なったり、又は、所定のしきい値を
越えた検出信号を所定時間内に所定数計数した場合に限
って検出信号を正しく検出したものとして雑音と検出信
号との識別を行なう等の信号処理手段が講じられてい
る。
By the way, in such a heat ray type detector, it is required to reliably distinguish noise from a detection signal and always operate stably with respect to noise to give a highly reliable alarm without false alarm. For this reason, conventionally, the detection signal from the detection element is compared with a predetermined threshold to distinguish between noise and the detection signal, or a detection signal exceeding a predetermined threshold is detected within a predetermined time. In addition, signal processing means is provided to distinguish between noise and a detected signal, assuming that the detected signal is correctly detected only when a predetermined number is counted.

前者の所定のしきい値と比較することによって雑音と検
出信号の識別を行なう手段としては、第7図に示すよう
に、受光素子1が熱線の強さに対応した振幅の検出信号
を発生すると、この検出信号は増幅器2で信号処理可能
なレベルまで増幅され、絶対値回路3で同一極性の信号
に整流された後、比較器4に供給される。そして、絶対
値回路3からの出力信号が比較器4のしきい値を越えた
場合に真の検出信号が得られたものとして比較器4から
警報回路5に警報信号が供給され、警報が発せられるよ
うになっている。
As shown in FIG. 7, the light receiving element 1 generates a detection signal having an amplitude corresponding to the strength of the heat ray as a means for discriminating noise from the detection signal by comparing with the predetermined threshold value. The detection signal is amplified by the amplifier 2 to a level at which signal processing is possible, rectified by the absolute value circuit 3 into a signal having the same polarity, and then supplied to the comparator 4. Then, when the output signal from the absolute value circuit 3 exceeds the threshold value of the comparator 4, it is determined that a true detection signal is obtained, and the comparator 4 supplies an alarm signal to the alarm circuit 5 to issue an alarm. It is designed to be used.

一方、後者の所定時間内に所定数の検出信号を計数する
ことによって雑音と検出信号との識別を行なう手段とし
ては、第8図に示すように、熱線を検出した受光素子1
から出力された検出信号は増幅器2で所定のレベルまで
増幅され、絶対値回路3で同一極性の信号に整流され、
その整流信号が所定のしきい値を越えた場合にのみ比較
器4からパルス信号が出力される。タイマ回路7は、こ
のパルス信号に基づいて起動し、所定の時間幅の矩形信
号を計数回路8に供給し、計数回路8はこの矩形信号で
設定される時間内に限って比較器4からのパルス信号を
計数する。この計数結果が予め設定された計数の場合に
は、計数回路8から警報回路5に警報信号が供給されて
警報が発せられるようになっている。すなわち、瞬時雑
音が計数回路8に印加して、計数回路8が誤まって計数
しても、タイマ回路7からの矩形信号で設定された所定
時間後にリセットされて警報回路5へ警報信号が供給さ
れないこととなるので、誤報を防止することができるよ
うになっている。
On the other hand, the latter means for discriminating between noise and detection signals by counting a predetermined number of detection signals within a predetermined time is, as shown in FIG.
The detection signal output from is amplified to a predetermined level by the amplifier 2 and rectified into a signal of the same polarity by the absolute value circuit 3,
The pulse signal is output from the comparator 4 only when the rectified signal exceeds a predetermined threshold value. The timer circuit 7 is activated based on this pulse signal and supplies a rectangular signal having a predetermined time width to the counting circuit 8. The counting circuit 8 outputs the rectangular signal from the comparator 4 only within the time set by this rectangular signal. Count pulse signals. When the count result is a preset count, an alarm signal is supplied from the counting circuit 8 to the alarm circuit 5 to issue an alarm. That is, even if instantaneous noise is applied to the counting circuit 8 and the counting circuit 8 erroneously counts, it is reset after a predetermined time set by the rectangular signal from the timer circuit 7 and an alarm signal is supplied to the alarm circuit 5. Therefore, false alarms can be prevented.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の熱線式検出器にあって
は、第7図に示す構成の場合には、受光素子1の内部で
発生するポップコーンノイズなどのように瞬時に単発的
に発生し、しかも比較的大振幅の雑音に対しては、増幅
器2に設定した周波数の通過帯域制限によっても除去す
ることができず、比較器4において雑音と検出信号との
識別を行なうことはきわめて困難であった。また、第8
図に示す構成の場合には、例えば単発的なポップコーン
ノイズが増幅器2の入力側に加わった場合、増幅器2の
交流増幅によって最初のノイズピークの振幅に続き振動
的に減衰する振幅変化が生ずる。このため、計数回路8
が2カウントで警報信号を出力する場合、最初のノイズ
ピークと次の減衰する振幅ピークのカウントで警報信号
を出力し、誤警報を出す問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a conventional heat ray type detector, in the case of the configuration shown in FIG. 7, there is a problem such as popcorn noise generated inside the light receiving element 1. The noise that occurs instantaneously and sporadically and that has a relatively large amplitude cannot be removed even by the pass band limitation of the frequency set in the amplifier 2, and the noise and the detection signal are compared in the comparator 4. It was extremely difficult to identify. Also, the eighth
In the case of the configuration shown in the figure, for example, when a single popcorn noise is applied to the input side of the amplifier 2, the amplitude of the amplitude of the first noise peak is vibrated and subsequently attenuated by the AC amplification of the amplifier 2. Therefore, the counting circuit 8
When the alarm signal is output at 2 counts, there is a problem that the alarm signal is output at the count of the first noise peak and the subsequent attenuating amplitude peak, and an erroneous alarm is issued.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、受光素子内で発生する例えばポップコーンノイズ
等の瞬時的で単発的に発生する雑音と受光素子で検出し
た所望の検出信号とを効果的に識別し、雑音に対して常
に安定に作動して正確な警報を行なうことのできる熱線
式検出器を提供することを目的とする。この目的を達成
するため本発明は、警戒ビーム領域を形成する反射ミラ
ーと、2個の焦電型赤外線センサを近接して互いに差動
対接続してなる受光部を有し前記警戒ビーム領域内を被
検出物体が横切る際に該被検出物体から放射される熱線
を該受光部で検出して該熱線の強さの変化に対応した小
振幅とこれに続く大振幅の振動を含む検出信号を発生す
る受光回路と、所定のしきい値を越える信号を検知する
と同時にそのピーク値を保持し、所定時間内にそのピー
ク値より大きな振幅の信号を検知した場合にのみ警報信
号を発生する信号識別回路とを設けたことを特徴とす
る。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to eliminate noise generated in the light receiving element, such as popcorn noise, which is generated instantaneously and sporadically. It is an object of the present invention to provide a hot-wire detector that can effectively discriminate a desired detection signal detected by a light-receiving element, operate stably against noise, and give an accurate alarm. In order to achieve this object, the present invention has a reflection mirror that forms a warning beam region and a light receiving unit that is formed by closely connecting two pyroelectric infrared sensors to each other in a differential pair connection. When the object to be detected crosses, the heat ray radiated from the object to be detected is detected by the light receiving section, and a detection signal including a small amplitude corresponding to a change in the intensity of the heat ray and a vibration with a large amplitude following the detection signal are detected. Signal detection that generates a light-receiving circuit and a signal that exceeds a predetermined threshold value, holds the peak value at the same time, and generates an alarm signal only when a signal with an amplitude larger than the peak value is detected within a predetermined time And a circuit are provided.

(実施例) 以下、本発明による熱線式検出器の一実施例を図面と共
に説明する。
(Embodiment) An embodiment of a heat ray detector according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、この実施例における熱線式検出器のブロック
図であって、検出した熱線の強さに対応した振幅の検出
信号を発生する受光回路9と、その検出信号を増幅する
増幅器10と、増幅器10からの出力信号を同一極性の信号
に整流する絶対値回路11と、絶対値回路11からの出力信
号を信号処理する信号識別回路12および信号識別回路12
から供給される警報信号に基づいて警報を発する警報回
路13とから構成される。
FIG. 1 is a block diagram of a heat ray detector according to this embodiment, which includes a light receiving circuit 9 for generating a detection signal having an amplitude corresponding to the intensity of the detected heat ray, and an amplifier 10 for amplifying the detection signal. , An absolute value circuit 11 for rectifying the output signal from the amplifier 10 into a signal of the same polarity, and a signal identifying circuit 12 and a signal identifying circuit 12 for signal processing the output signal from the absolute value circuit 11.
And an alarm circuit 13 for issuing an alarm based on an alarm signal supplied from

ここで、受光回路9は第2図に示す回路構成をしてい
る。第2図において、受光回路9は、極めて近接して設
けられた2個の焦電型赤外線センサ14,15のそれぞれ一
方の接点を逆極性の直列接続してなる一体構造の受光部
16を有し、焦電型赤外線センサ15の他方の接点がアース
端子17に接続し、焦電型赤外線センサ14の他方の接点が
電界効果型トランジスタ18のゲート端子並びに抵抗19に
接続している。電界効果型トランジスタ18のドレイン端
子は第1図に示す増幅器10の入力端子に接続した出力端
子20に接続すると共に、抵抗21を介してアース端子17に
接続し、ソース端子は電源供給端子22に接続している。
このように受光部16は逆極性で直列接続した焦電型赤外
線センサ14,15で構成されているので、差動特性を有し
ており、焦電型赤外線センサ14,15で発生するそれぞれ
の信号の差動信号が電界効果型トランジスタ18を介して
出力端子20に出力される。
Here, the light receiving circuit 9 has the circuit configuration shown in FIG. In FIG. 2, the light receiving circuit 9 is an integrally structured light receiving section in which one contact of each of two pyroelectric infrared sensors 14 and 15 provided extremely close to each other is connected in series with opposite polarities.
16, the other contact of the pyroelectric infrared sensor 15 is connected to the ground terminal 17, the other contact of the pyroelectric infrared sensor 14 is connected to the gate terminal of the field effect transistor 18 and the resistor 19. . The drain terminal of the field effect transistor 18 is connected to the output terminal 20 connected to the input terminal of the amplifier 10 shown in FIG. 1, and also connected to the ground terminal 17 via the resistor 21, and the source terminal is connected to the power supply terminal 22. Connected.
As described above, the light receiving unit 16 is composed of the pyroelectric infrared sensors 14 and 15 connected in series with opposite polarities, and therefore has differential characteristics, and each of the pyroelectric infrared sensors 14 and 15 generated. A differential signal of the signals is output to the output terminal 20 via the field effect transistor 18.

第3図は、この差動特性を有する受光回路の動作を示す
説明図であって、同図(a)に示すように熱線を放射する
物体が受光部16の前方をX−Y方向に横切った場合、同
図(d)に示すような検出信号を出力端子20に出力する。
すなわち、物体が第1の焦電型赤外線センサ14の前方に
侵入すると、該赤外線センサ14は、物体の移動に伴う熱
線の変化量に対応した微分波形信号を発生し、この微分
波形信号は受光回路9内部の時定数等により積分された
状態で出力される。次に、物体が第1の焦電型赤外線セ
ンサ14から離れつつ、しかも第2の焦電型赤外線センサ
15に侵入すると、それぞれの赤外線センサ14,15は共
に、熱線の変化量に対応した微分波形信号を発生するの
で、これらの微分波形信号の差分信号が積分された状態
となって出力される。このため、第1の焦電型赤外線セ
ンサ14のみで検出した検出信号よりも、大振幅でしかも
逆極性の検出信号が出力端子20に出力する。そして物体
が第2の焦電型赤外線センサ15から離れていく場合、該
赤外線センサ15が熱線の変化量に対応した微分波形信号
を発生し、この微分波形信号が受光回路9の時定数等に
よって積分されて、出力端子20に出力され、同図(d)に
示すような波形の検出信号が得られることになる。即
ち、赤外線センサ14のみの場合の同図(b)の波形と、
赤外線センサ15のみの場合の同図(c)の波形とを加算
合成した波形として、同図(d)の波形が得られる。そし
て、受光部16は極めて特性の揃った焦電型赤外線センサ
14,15を差動対接続して構成されるので、周囲温度の変
化や供給電源の電圧変動の影響を受けにくく安定して検
出信号を発生する。尚、第3図(a)において、便宜上、
焦電型赤外線センサ14,15を離して示してあるが、実際
には極めて近接して設けられている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the light receiving circuit having this differential characteristic. As shown in FIG. 3A, an object that radiates heat rays traverses in front of the light receiving section 16 in the XY directions. In that case, the detection signal as shown in FIG.
That is, when an object penetrates in front of the first pyroelectric infrared sensor 14, the infrared sensor 14 generates a differential waveform signal corresponding to the amount of change of the heat ray due to the movement of the object, and the differential waveform signal is received. It is output in a state of being integrated by the time constant and the like inside the circuit 9. Next, while the object is away from the first pyroelectric infrared sensor 14, the second pyroelectric infrared sensor
When entering the infrared ray sensor 15, both infrared sensors 14 and 15 both generate a differential waveform signal corresponding to the amount of change of the heat ray, so that the differential signal of these differential waveform signals is output in an integrated state. Therefore, a detection signal having a larger amplitude and a reverse polarity than the detection signal detected by only the first pyroelectric infrared sensor 14 is output to the output terminal 20. When the object moves away from the second pyroelectric infrared sensor 15, the infrared sensor 15 generates a differential waveform signal corresponding to the amount of change of the heat ray, and the differential waveform signal is generated by the time constant of the light receiving circuit 9 or the like. The integrated signal is output to the output terminal 20, and a detection signal having a waveform as shown in FIG. That is, with the waveform of FIG.
The waveform of FIG. 9D is obtained as a waveform obtained by adding and synthesizing the waveform of FIG. The light receiving section 16 is a pyroelectric infrared sensor with extremely uniform characteristics.
Since it is configured by connecting 14 and 15 in a differential pair, it is not easily affected by changes in ambient temperature and voltage fluctuations of the power supply, and a stable detection signal is generated. In FIG. 3 (a), for convenience,
Although the pyroelectric infrared sensors 14 and 15 are shown separated from each other, they are actually provided very close to each other.

次に、信号識別回路12の回路構成を第4図に基づいて説
明する。同図において、23は絶対値回路11の出力端子に
接続する入力端子であって、24は警報回路13の入力端子
に接続する出力端子である。25は非反転入力端子を入力
端子23に接続し、反転入力端子を基準電圧源26に接続す
る比較器であり、この比較器25の出力端子は2ビットの
バイナリーカウンタ回路27の入力端子IC及び単安定マル
チバイブレータ(以下ワンショットマルチ)28の入力端
子IMに接続している。ワンショットマルチ28の出力端子
QMはカウンタ回路27のセット端子SC及びピークホール
ド回路29のセット端子SPに接続している。ピークホー
ルド回路29の入力端子IPは、カウンタ回路27の下位ビッ
ト出力端子Q1からの制御信号により開閉が制御されるア
ナログスイッチなどのスイッチ素子30を介して、入力端
子23に接続し、出力端子QPは第2の比較器31の反転入力
端子に接続している。更に、比較器31の非反転入力端子
は、カウンタ回路27の上位ビット出力端子Q2から供給さ
れる制御信号により開閉が制御されるアナログスイッチ
等のスイッチ素子32を介して入力端子23に接続し、比較
器31の出力端子は出力端子24を介して警報回路13に接続
するようになっている。
Next, the circuit configuration of the signal identifying circuit 12 will be described with reference to FIG. In the figure, 23 is an input terminal connected to the output terminal of the absolute value circuit 11, and 24 is an output terminal connected to the input terminal of the alarm circuit 13. Reference numeral 25 is a comparator that connects the non-inverting input terminal to the input terminal 23 and connects the inverting input terminal to the reference voltage source 26. The output terminal of the comparator 25 is the input terminal I C of the 2-bit binary counter circuit 27. Also, it is connected to the input terminal I M of the monostable multivibrator (hereinafter referred to as one-shot multi) 28. One shot multi 28 output terminal
Q M is connected to the set terminal SC of the counter circuit 27 and the set terminal SP of the peak hold circuit 29. The input terminal I P of the peak hold circuit 29 is connected to the input terminal 23 via the switch element 30 such as an analog switch whose opening and closing is controlled by the control signal from the lower bit output terminal Q 1 of the counter circuit 27, and the output terminal Q P is connected to the inverting input terminal of the second comparator 31. Further, the non-inverting input terminal of the comparator 31 is connected to the input terminal 23 via a switch element 32 such as an analog switch whose opening and closing is controlled by a control signal supplied from the upper bit output terminal Q 2 of the counter circuit 27. The output terminal of the comparator 31 is connected to the alarm circuit 13 via the output terminal 24.

尚、第2の比較器31は、必ず非反転入力端子の印加電圧
が反転入力端子の印加電圧より高い場合に限り警報信号
を発生するようにするため、非反転・反転入力端子間に
若干のオフセット電圧Vosを設定している。
The second comparator 31 always generates an alarm signal only when the voltage applied to the non-inverting input terminal is higher than the voltage applied to the inverting input terminal. Offset voltage Vos is set.

このような構成の信号識別回路12において、ワンショッ
トマルチ28は、予め設定された幅の矩形信号を出力し、
この矩形信号を出力している間に、起動信号が入力端子
IMに供給されても再起動しない、いわゆるノンリトリガ
ブル型の単安定マルチバイブレータが用いられている。
カウンタ回路27及びピークホールド回路29は、それぞれ
のセット端子SC,SPにワンショットマルチ28からの
矩形信号が供給されている間だけ所定の動作をする。す
なわち、矩形信号が供給される間、カウンタ回路27は比
較器25からの矩形信号を計数し、下位ビット出力端子Q1
及び上位ビット出力端子Q2にバイナリーカウントの結果
を出力し、この出力がスイッチ素子30,32の制御信号と
なる。そして、それぞれの出力端子Q1,Q2の出力が
“H”レベルの時、スイッチ素子30,32は閉じて導通状
態となり、出力端子Q1,Q2の出力が“L”レベルの時、
スイッチ素子30,32は開いて非導通状態となる。スイッ
チ素子30が導通状態の時、入力端子23に供給された検出
信号のピーク電圧を保持し、出力端子QPからその保持電
圧を出力する。比較器31はスイッチ素子32が導通状態の
時に、入力端子23に供給された検出信号のレベルと、ピ
ークホールド回路29の保持電圧のレベルとを比較し、検
出信号のレベルが高い場合に警報信号を出力端子24へ出
力する。このように、ワンショットマルチ28で矩形信号
を発生する期間において、カウンタ回路27が計数動作
し、このカウンタ回路27の出力端子Q1,Q2の出力レベル
に応じてスイッチ素子30,32の動作が制御される。そし
て、スイッチ素子30が導通してスイッチ素子32が非導通
の時にピークホールド回路29に保持された電圧よりも、
スイッチ素子30が非導通で、スイッチ素子32が導通の時
に入力端子23に供給された検出信号の方が振幅が大きい
場合にのみ、比較器31は真の検出信号を検知したものと
して、警報信号を出力するようになっている。
In the signal identification circuit 12 having such a configuration, the one-shot multi-28 outputs a rectangular signal having a preset width,
While outputting this rectangular signal, the start signal is input
A so-called non-retriggerable monostable multivibrator that does not restart when supplied to I M is used.
The counter circuit 27 and the peak hold circuit 29 perform a predetermined operation only while the rectangular signals from the one-shot multi 28 are supplied to the respective set terminals SC and SP. That is, while the rectangular signal is supplied, the counter circuit 27 counts the rectangular signal from the comparator 25 and outputs the lower bit output terminal Q 1
Also, the result of the binary count is output to the high-order bit output terminal Q 2 , and this output serves as a control signal for the switch elements 30 and 32. When the outputs of the respective output terminals Q 1 and Q 2 are at the “H” level, the switch elements 30 and 32 are closed and in the conductive state, and when the outputs of the output terminals Q 1 and Q 2 are at the “L” level,
The switch elements 30 and 32 are opened to be in a non-conductive state. When the conductive state switching device 30, holds a peak voltage of the supplied detection signal to the input terminal 23, and outputs the holding voltage from the output terminal Q P. The comparator 31 compares the level of the detection signal supplied to the input terminal 23 with the level of the holding voltage of the peak hold circuit 29 when the switch element 32 is in the conductive state, and outputs an alarm signal when the level of the detection signal is high. Is output to the output terminal 24. As described above, the counter circuit 27 performs the counting operation during the period in which the rectangular signal is generated by the one-shot multi 28, and the operation of the switch elements 30 and 32 according to the output levels of the output terminals Q 1 and Q 2 of the counter circuit 27. Is controlled. The voltage held in the peak hold circuit 29 when the switch element 30 is conducting and the switch element 32 is non-conducting,
Only when the detection signal supplied to the input terminal 23 has a larger amplitude when the switch element 30 is non-conductive and the switch element 32 is conductive, the comparator 31 detects that the true detection signal has been detected, and outputs the alarm signal. Is output.

次に、第1図に示す熱線式検出器の作動を第4図に示す
信号識別回路と第5図、及び第6図のタイミングチャー
トに基づいて説明する。
Next, the operation of the hot-wire detector shown in FIG. 1 will be described based on the signal identification circuit shown in FIG. 4 and the timing charts of FIGS. 5 and 6.

第5図及び第6図において、(a)は増幅器10の出力信
号、(b)は絶対値回路11の出力信号、(c)は第1の比較器
25の出力信号、(d)はワンショットマルチ28の出力信
号、(e)はカウンタ回路27の下位ビット出力端子Q1の出
力信号、(f)はカウンタ回路27の上位ビット出力端子Q2
の出力信号、(g)はピークホールド回路29の出力端子QP
の出力信号、(h)は第2の比較器31の出力信号を示す。
5 and 6, (a) is the output signal of the amplifier 10, (b) is the output signal of the absolute value circuit 11, and (c) is the first comparator.
25 output signal, (d) one-shot multi 28 output signal, (e) counter circuit 27 lower bit output terminal Q 1 output signal, (f) counter circuit 27 upper bit output terminal Q 2
Output signal, (g) is the output terminal Q P of the peak hold circuit 29
, And (h) shows the output signal of the second comparator 31.

まず、第5図において、警戒ビーム領域内に侵入した物
体から放射される熱線を受光回路9で検出し、増幅器10
で増幅された検出信号〔同図(a)〕は、絶対値回路11に
より同一極性の信号〔同図(b)〕に変換され信号識別回
路12に供給される。時刻t1において、検出信号のレベル
が基準電圧電源26のしきい値VREFを越えた時、比較器25
から矩形信号が出力され、この矩形信号の立上がりで、
ワンショットマルチ28が起動し、所定の時間幅Tの矩形
信号を発生する。ここで、この矩形信号の時間幅Tは、
人間が警戒ビーム領域を横切る際の移動速度を統計的に
調べ、この統計結果に基づいて設定されており、この熱
線式検出器が設置される部屋の広さ等を考慮した上で、
侵入者が最も低速で警戒ビーム領域を移動するのに要す
る時間より若干長く設定してあり、この実施例ではT=
3秒に設定してある。したがって、侵入者が警戒ビーム
領域を通過して、受光回路9からの検出信号が消える時
刻t4よりも後の時刻t5にワンショットマルチ28の出力す
る矩形波信号が立ち下がるようになっている。このよう
に時刻t1でワンショットマルチ28より矩形波信号が発生
すると、カウンタ回路27及びピークホールド回路29が所
定の動作を開始する。カウンタ回路27は、比較器25で出
力する矩形波信号を計数するので時刻t1では、下位ビッ
ト出力端子Q1の出力が“H”レベルとなり、スイッチ素
子30が導通状態となる。一方、ピークホールド回路29で
は検出信号のピーク電圧を保持し、ワンショットマルチ
28からの矩形信号が“L”レベルに立下がる時刻t5
で、その保持電圧を出力端子QPから出力する。時刻t1
らt2までの間は、カウンタ回路27に比較器25から1個の
矩形信号が供給されるので、上位ビット出力端子Q2の出
力は“L”レベルであり、スイッチ素子32は非導通状態
になる。このため、第2の比較器31の非反転入力端子へ
の印加電圧よりも反転入力端子への印加電圧が高くなっ
て、第2の比較器31からは警報信号が出力されない。次
に、時刻t2において、絶対値回路11からの信号が基準電
圧源26のしきい値VREFを越えると、第1の比較器25が矩
形信号を出力し、カウンタ回路27がこの矩形信号を計数
するので、カウンタ回路27の下位ビット出力端子Q1の出
力は“L”レベル、上位ビット出力端子Q2の出力は
“H”レベルとなる。したがって、スイッチ素子30は非
導通状態となり、スイッチ素子32は導通状態となって、
絶対値回路11から入力端子23を介して供給された信号が
比較器31の非反転入力端子に供給される。この時、ピー
クホールド回路29が出力端子QPより出力する保持電圧よ
りも非反転入力端子に印加される信号の電圧のほうが高
くなる時刻t′において第2の比較器31からは“H”
レベルの警報信号〔第5図(h)〕が出力される。次に、
時刻t3において、絶対値回路11の出力信号が基準電圧源
26のしきい値VREFを越えると、第1の比較器25が矩形信
号が出力されカウンタ回路25がこの矩形信号を計数し、
下位ビット出力端子Q1の出力及び上位ビット出力端子Q2
の出力は“H”レベルに変化し、スイッチ素子30,32は
共に導通状態となる。したがって、ピークホールド回路
29には、入力端子23に供給された絶対値回路11からの出
力信号のピーク電圧が保持されると共に、この保持電圧
が出力端子QPを介して比較器31の非反転入力端子に印加
され、比較器31の非反転入力端子には入力端子23の信号
電圧が印加される。この時、比較器31には等しい電圧が
印加されるが比較器31に設定されたオフセット電圧によ
り比較器31からは警報信号が発生しない。
First, in FIG. 5, the heat ray radiated from an object that has entered the warning beam region is detected by the light receiving circuit 9, and the amplifier 10
The detection signal [(a) in the figure] amplified by [1] is converted into a signal of the same polarity [(b) in the figure] by the absolute value circuit 11 and supplied to the signal identifying circuit 12. At time t 1 , when the level of the detection signal exceeds the threshold value V REF of the reference voltage power supply 26, the comparator 25
A rectangular signal is output from, and at the rising edge of this rectangular signal,
The one-shot multi 28 is activated to generate a rectangular signal having a predetermined time width T. Here, the time width T of this rectangular signal is
Statistical examination of the moving speed when a person crosses the warning beam area, it is set based on this statistical result, after considering the size of the room where this heat ray type detector is installed,
It is set to be slightly longer than the time required for the intruder to move through the warning beam area at the slowest speed, and in this embodiment, T =
It is set to 3 seconds. Thus, the intruder passes through the guard beam region, so that the rectangular wave signal output from the light receiving circuit 9 detects signals after time t 4 when disappear from time t 5 to the one-shot multi 28 falls There is. In this way, when the rectangular wave signal is generated from the one-shot multi 28 at time t 1 , the counter circuit 27 and the peak hold circuit 29 start a predetermined operation. Since the counter circuit 27 counts the rectangular wave signal output from the comparator 25, at time t 1 , the output of the lower bit output terminal Q 1 becomes “H” level and the switch element 30 becomes conductive. On the other hand, the peak hold circuit 29 holds the peak voltage of the detection signal and
Until time t 5 the rectangular signal is "L" level falls from 28, and outputs the holding voltage from the output terminal Q P. Between times t 1 and t 2, one square signal is supplied from the comparator 25 to the counter circuit 27, so that the output of the upper bit output terminal Q 2 is at “L” level, and the switch element 32 is It becomes non-conductive. Therefore, the voltage applied to the inverting input terminal becomes higher than the voltage applied to the non-inverting input terminal of the second comparator 31, and the second comparator 31 does not output an alarm signal. Next, at time t 2 , when the signal from the absolute value circuit 11 exceeds the threshold value V REF of the reference voltage source 26, the first comparator 25 outputs a rectangular signal, and the counter circuit 27 outputs this rectangular signal. Therefore, the output of the lower bit output terminal Q 1 of the counter circuit 27 becomes “L” level and the output of the upper bit output terminal Q 2 becomes “H” level. Therefore, the switch element 30 becomes non-conductive, the switch element 32 becomes conductive,
The signal supplied from the absolute value circuit 11 via the input terminal 23 is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 31. In this case, at time t '2 which towards the voltage of the signal peak-hold circuit 29 is applied to the non-inverting input terminal than the holding voltage to the output from the output terminal Q P is increased from the second comparator 31 "H"
A level alarm signal [Fig. 5 (h)] is output. next,
At time t 3 , the output signal of the absolute value circuit 11 is the reference voltage source.
When the threshold value V REF of 26 is exceeded, the first comparator 25 outputs a rectangular signal and the counter circuit 25 counts this rectangular signal.
Output of lower bit output terminal Q 1 and higher bit output terminal Q 2
Output changes to "H" level, and both switch elements 30 and 32 become conductive. Therefore, the peak hold circuit
The peak voltage of the output signal from the absolute value circuit 11 supplied to the input terminal 23 is held in 29, and this held voltage is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 31 via the output terminal Q P. The signal voltage of the input terminal 23 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 31. At this time, an equal voltage is applied to the comparator 31, but an alarm signal is not generated from the comparator 31 due to the offset voltage set in the comparator 31.

そして、時刻t5においてワンショットマルチ28の出力信
号が立下がるので、カウンタ回路27、及びピークホール
ド回路29はリセットされ、カウンタ回路27の出力端子
Q1,Q2の出力が“L”レベルとなって、スイッチ素子30,
32は共に非導通状態となり、ピークホールド回路29の保
持電圧は放電して、出力端子QPの電圧はアース電圧と等
しくなる。このように、信号識別回路12は、第1の比較
器25で所定のしきい値VREFを越える最初の小振幅の検出
信号を検知した後、その小振幅信号より大きな振幅の検
出信号を次に検知した場合に限って第2の比較器31から
警報信号を発生する。すなわち、侵入者が警戒ビーム領
域を横切る時に放射する熱線の放射パターンの特徴を検
知することによって確実に雑音との識別を行ない、誤報
の防止を行なうようにしている。
Then, at time t 5 , the output signal of the one-shot multi 28 falls, so the counter circuit 27 and the peak hold circuit 29 are reset, and the output terminal of the counter circuit 27.
The output of Q 1 and Q 2 goes to “L” level, and the switching element 30,
32 are both rendered non-conductive, the holding voltage of the peak hold circuit 29 is discharged, the voltage of the output terminal Q P is equal to the ground voltage. As described above, the signal identifying circuit 12 detects the first small-amplitude detection signal exceeding the predetermined threshold value V REF with the first comparator 25, and then detects the detection signal with a larger amplitude than the small-amplitude signal. The alarm signal is generated from the second comparator 31 only when it is detected. That is, by detecting the characteristic of the radiation pattern of the heat ray emitted when the intruder crosses the warning beam area, the intruder is surely discriminated from the noise and the false alarm is prevented.

第6図は、受光回路9内で瞬時に単一のパルス状雑音が
発生した場合における、この熱線式検出器の作動を説明
するタイミングチャートである。同図において、雑音が
増幅器10で増幅され、絶対値回路11で整流されて、第6
図(b)に示すようにしきい値VREFを越える雑音が信号識
別回路12に供給された場合、第1の比較器25からは、時
刻t6及びt7において矩形信号が発生する。まず、時刻t6
において、ワンショットマルチ28が時間幅Tの矩形信号
を発生し、これに基づいてカウンタ回路27の計数動作及
びピークホールド回路29の保持動作が開始する。時刻t6
においては、カウンタ回路27の計数動作により下位ビッ
ト出力端子Q1の出力が“H”レベル、上位ビット出力端
子Q2の出力が“L”レベルとなるので、スイッチ素子30
は導通状態に、スイッチ素子32は非導通状態となり時刻
t6における雑音のピーク電圧がピークホールド回路29に
保持される。次に、時刻t7において、第1の比較器25か
ら出力された矩形信号をカウンタ回路27が計数すると、
下位ビット出力端子Q1の出力は“L”レベル、上位ビッ
ト出力端子Q2の出力は“H”レベルとなる。したがっ
て、スイッチ素子30は非導通状態に、スイッチ素子32は
導通状態となり、第2の比較器31の非反転入力端子には
時刻t7における雑音の電圧が印加され、反転入力端子に
はピークホールド回路29の保持電圧が印加される。この
時点t7では、非反転入力端子に印加する電圧よりもピー
クホールド回路29の保持電圧のほうが高いので、比較器
31からは警報信号が出力されないことになる。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of this heat ray type detector when a single pulse noise is instantaneously generated in the light receiving circuit 9. In the figure, noise is amplified by the amplifier 10 and rectified by the absolute value circuit 11,
When noise exceeding the threshold value V REF is supplied to the signal identifying circuit 12 as shown in FIG. 6B, the first comparator 25 generates a rectangular signal at times t 6 and t 7 . First, time t 6
At this time, the one-shot multi 28 generates a rectangular signal of the time width T, and based on this, the counting operation of the counter circuit 27 and the holding operation of the peak hold circuit 29 are started. Time t 6
, The output of the lower bit output terminal Q 1 becomes "H" level and the output of the higher bit output terminal Q 2 becomes "L" level by the counting operation of the counter circuit 27.
Is in the conductive state, and the switch element 32 is in the non-conductive state.
The peak voltage of noise at t 6 is held in the peak hold circuit 29. Next, at time t 7 , when the counter circuit 27 counts the rectangular signal output from the first comparator 25,
The output of the lower bit output terminal Q 1 is at “L” level, and the output of the upper bit output terminal Q 2 is at “H” level. Therefore, the switch element 30 is turned off, the switch element 32 is turned on, the noise voltage at time t 7 is applied to the non-inverting input terminal of the second comparator 31, and the peak hold is applied to the inverting input terminal. The holding voltage of the circuit 29 is applied. At this time t 7 , the holding voltage of the peak hold circuit 29 is higher than the voltage applied to the non-inverting input terminal, so the comparator
No alarm signal will be output from 31.

このように、警戒ビーム領域内を横切る時に侵入者が放
射する熱線の放射パターンと異なる雑音が発生しても、
雑音は識別されるので誤報を生じない。こうして第5
図,第6図に示すように侵入者が放射する熱線パターン
の変化のみを検知することにより、雑音をよく識別して
誤報の防止を行なうことができる。
In this way, even if noise that differs from the radiation pattern of the heat ray emitted by the intruder occurs when it crosses the inside of the warning beam area,
The noise is identified so that it does not cause false alarms. Thus the fifth
By detecting only the change in the heat ray pattern radiated by the intruder as shown in FIGS. 6 and 6, noise can be well identified and false alarms can be prevented.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明の熱線式検出器によれば、
反射ミラーによって形成されたビーム領域内を被検出物
体が横切るときに該被検出物体から放射される熱線を受
光回路で検出し、熱線量の強さの変化に対応した小振幅
とこれに続く大振幅の信号を含む検出信号を発生させ、
所定のしきい値を越える信号を検知すると同時にそのピ
ーク値を保持し、所定時間内にそのピーク値より大きな
振幅の信号を検知した場合にのみ侵入物体が有ると識別
するようにしたので、受光素子内で発生する瞬時的で単
発的な雑音を真の検出信号と識別することができ、雑音
に対して常に安定に作動して正確な警報を行なうことが
できると共に、受光回路から出力された検出信号をほぼ
実時間で処理するので、検出信号の識別のための応答速
度を向上することができる効果がある。
(Effects of the Invention) As described above, according to the hot-wire detector of the present invention,
When the object to be detected crosses the beam area formed by the reflecting mirror, the heat ray emitted from the object to be detected is detected by the light receiving circuit, and a small amplitude corresponding to the change in the intensity of the heat dose and a large amplitude following it are detected. Generate a detection signal that includes the amplitude signal,
At the same time as detecting a signal that exceeds a specified threshold value, its peak value is held, and if an intruding object is identified only when a signal with an amplitude larger than that peak value is detected within a specified time, it is possible to detect Instantaneous and sporadic noise generated in the element can be distinguished from the true detection signal, and it can always operate stably against noise to give an accurate alarm and output from the light receiving circuit. Since the detection signal is processed in substantially real time, there is an effect that the response speed for identifying the detection signal can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による熱線式検出器の一実施例を示すブ
ロック図,第2図は第1図の受光回路の回路構成を示す
回路図,第3図は第2図の受光回路の動作を示す説明
図,第4図は第1図の信号識別回路の回路構成を示す回
路図,第5図は第1図の熱線式検出器の動作を示すタイ
ミングチャート,第6図は第1図の熱線式検出器に雑音
が発生した場合の動作を示すタイミングチャート、第7
図と第8図は従来の熱線式検出器の一例を示すブロック
図である。 9:受光回路、10:増幅器 11:絶対値回路、12:信号識別回路 14,15:焦電型赤外線センサ 16:受光部、25,31:比較器 26:基準電圧源、27:カウンタ回路 28:単安定マルチバイブレータ 29:ピークホールド回路 30,32:スイッチ素子
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a hot wire detector according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the light receiving circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is an operation of the light receiving circuit of FIG. 4 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the signal discrimination circuit of FIG. 1, FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the hot-wire detector of FIG. 1, and FIG. 6 is of FIG. 7 is a timing chart showing the operation when noise is generated in the heat ray detector of
FIG. 8 and FIG. 8 are block diagrams showing an example of a conventional hot-wire detector. 9: Light receiving circuit, 10: Amplifier 11: Absolute value circuit, 12: Signal identification circuit 14, 15: Pyroelectric infrared sensor 16: Light receiving part, 25, 31: Comparator 26: Reference voltage source, 27: Counter circuit 28 : Monostable multivibrator 29: Peak hold circuit 30,32: Switch element

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】警戒ビーム領域を形成する反射ミラー等の
光学系と、2個の焦電型赤外線センサを近接して互いに
差動対接続してなる受光部を有し、前記警戒ビーム領域
内を被検出物体が横切る際に該被検出物体から放射され
る熱線を該受光部で検知し該熱線の強さの変化に対応し
た小振幅とこれに続く大振幅の信号を含む検出信号を発
生する受光回路と、所定のしきい値を越える信号を検知
すると同時にそのピーク値を保持し、所定時間内にその
ピーク値より大きな振幅の信号を検知した場合にのみ警
報信号を発生する信号識別回路とを設けたことを特徴と
する熱線式検出器。
1. An optical system such as a reflecting mirror for forming a warning beam region, and a light receiving section formed by closely connecting two pyroelectric infrared sensors to each other in a differential pair, and within the warning beam region. When the object to be detected crosses, the heat ray emitted from the object to be detected is detected by the light receiving unit, and a detection signal including a small amplitude signal and a large amplitude signal corresponding to the change in the intensity of the heat ray is generated. Light receiving circuit and a signal identifying circuit that detects a signal exceeding a predetermined threshold value, holds the peak value at the same time, and generates an alarm signal only when a signal having an amplitude larger than the peak value is detected within a predetermined time A heat ray detector characterized by being provided with.
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