JPH067169B2 - Infrared detector - Google Patents
Infrared detectorInfo
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- JPH067169B2 JPH067169B2 JP60222578A JP22257885A JPH067169B2 JP H067169 B2 JPH067169 B2 JP H067169B2 JP 60222578 A JP60222578 A JP 60222578A JP 22257885 A JP22257885 A JP 22257885A JP H067169 B2 JPH067169 B2 JP H067169B2
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Description
本発明は、投光器と受光器とによって構成される赤外線
式検知装置に関するものである。The present invention relates to an infrared type detection device including a light projector and a light receiver.
従来、防犯用または来客報知等に使用するこの種の赤外
線式検知装置では、一般に投光用素子として赤外LE
D、受光用素子としてホトトランジスタを使用し、光学
系としてレンズあるいは表面をアルミ蒸着した放物面反
射鏡等を使用している。投光器より発する赤外光は、通
常の太陽光、その他夜間の照明光のような、検知装置か
らすれば外乱となる光と区別するため、パルス光として
発するようにしている。パルス光の周波数は数百ヘルツ
程度や数十キロヘルツのものや、2種類の周波数により
二重変調したもの等さまざまである。投光器から発せら
れるパルス光の強さと、受光器のパルス光の受光能力と
により、個々の検知装置の標準的な設置間隔(防犯用の
場合警戒距離)が定められている。この場合、投光器と
受光器の間における光の減衰や、投光器及び受光器に使
用している光学系の汚れ等による光の減衰を考慮し、受
光器で増幅された後のパルス光の振幅に応じたパルス信
号は待機時には、大きくなる様にしているのが普通であ
る。例えば、受光器の受光素子に到達するパルス光が、
通常の晴天時の屋外等、減衰率の低い状態に比べて百分
の一程度に減衰しても、受光状態を維持し検知信号を発
しないように設定してあることもある。屋外にて使用す
る場合は、この程度の余裕を持つことが各種気象条件等
を考えると必要となる。このため、投光器より発するパ
ルス光は振幅を大きくする一方、パルス占有率(デュー
ティ比)を小さくし、消費電力の低減及びLEDの寿命
への考慮をしている。受光器ではこのパルス光の選択受
光能力を増し、感度を増加させている。また投光及び受
光素子のエレメントは完全な点ではないので、光学系
(凸レンズまたは放物面鏡)とによってできるパルス光
の広がり角と受光範囲は、そのエレメント面積と光学系
の焦点距離等により決定される一定の範囲を持つことな
る。この広がりにより設置時の光軸調整が簡単になり、
設置後の振動による方向のずれに対しても影響が少なく
なるといった利点がある。Conventionally, in this type of infrared detection device used for crime prevention or for notifying visitors, an infrared LE is generally used as a light projecting element.
D, a phototransistor is used as a light receiving element, and a lens or a parabolic reflector whose surface is aluminum-deposited is used as an optical system. Infrared light emitted from the projector is emitted as pulsed light in order to distinguish it from ordinary sunlight and other light such as illumination light at night that is a disturbance for the detection device. The frequency of the pulsed light varies from several hundreds of hertz to several tens of kilohertz, and double-modulation with two kinds of frequencies. The intensity of the pulsed light emitted from the projector and the ability of the receiver to receive the pulsed light define a standard installation interval (a warning distance in the case of crime prevention) of each detection device. In this case, consider the attenuation of light between the sender and the receiver, and the attenuation of light due to contamination of the optical system used for the sender and the receiver, and the amplitude of the pulsed light after being amplified by the receiver. The corresponding pulse signal is normally set to be large during standby. For example, the pulsed light that reaches the light receiving element of the light receiver is
It may be set such that the light receiving state is maintained and the detection signal is not issued even if the light is attenuated to about one-hundredth as compared with the state where the attenuation rate is low such as outdoors under normal fine weather. When used outdoors, it is necessary to have such a margin considering various weather conditions. For this reason, the pulsed light emitted from the light projector has a large amplitude while the pulse occupancy rate (duty ratio) is reduced to reduce power consumption and consider the life of the LED. In the light receiver, the selective light receiving ability of this pulsed light is increased to increase the sensitivity. Also, since the elements of the light emitting and receiving elements are not perfect points, the divergence angle and light receiving range of the pulsed light created by the optical system (convex lens or parabolic mirror) depend on the element area and the focal length of the optical system. It will have a certain range to be determined. This spread makes it easier to adjust the optical axis during installation,
There is an advantage that it is less affected by the deviation of the direction due to vibration after installation.
1セットの投光器、受光器でできるだけ長い距離を警戒
し、しかも受光素子に達するパルス光の振幅の減衰に対
する余裕を十分に取ろうとすると、投光パルス光を強力
にし受光感度を増加させることになる。このことは、通
常の警戒時(光を減衰させる要因の少ない場合)には必
要以上に受光素子に達するパルス光の振幅が増加するこ
とを意味し逆に問題が生じる場合がある。前述のように
投光器から発せられる光はある一定の広がりを持ってお
り、また受光器もこれと同じ程度の受光範囲を持ってい
る。従って設定の状態によっては、地面や警戒区域の壁
面等による反射光を受光し、中心軸付近の光を遮断して
も、この反射分だけで入光状態を維持する場合が生ず
る。このような現象は投受光器の設置高さが低く、地面
がアスファルトのような平坦な場所で、しかも表面がぬ
れている状態といった特殊な場合しか起こらない。しか
し、防犯用として使用する検知装置の場合、反射面付近
を通過する人間が検知できないといったことはいかなる
条件下でも防止されなくてはならない。If one set of emitter and receiver should be watched for the longest possible distance, and if there is a sufficient margin for the attenuation of the amplitude of the pulsed light reaching the light receiving element, the intensity of the emitted pulsed light will be increased and the light receiving sensitivity will be increased. . This means that the amplitude of the pulsed light reaching the light receiving element increases more than necessary during normal caution (when there are few factors that attenuate light), which may cause a problem on the contrary. As described above, the light emitted from the light projector has a certain spread, and the light receiver also has a light receiving range of the same extent. Therefore, depending on the setting state, even if the reflected light from the ground surface or the wall surface of the guard area is received and the light near the central axis is blocked, the reflected state may be maintained only by this reflected amount. Such a phenomenon occurs only in a special case in which the installation height of the light emitter / receiver is low, the ground is a flat place like asphalt, and the surface is wet. However, in the case of a detection device used for crime prevention, it must be prevented under any condition that a person passing near the reflection surface cannot detect it.
この問題を解決する方法として投光器の光の広がり角を
狭くする方法が考えられるが、狭くすることにより光軸
調整が難しくなり、振動による誤動作が多くなるといっ
た問題が生ずる。このため従来の投受光素子と光学系を
使用したままで、これらの問題を解決するために本発明
では、パルス光として、互いに異なった振幅を持つパル
スを含んだものを投光器から発し、これを受光器で受光
光量に応じて選択し、特定の振幅のパルス光だけを受光
し処理して、通常の待機時に必要以上の振幅のパルス光
を受け付けないようにする検知装置を提供しようとする
ものである。As a method for solving this problem, a method of narrowing the divergence angle of the light of the projector can be considered, but the narrowing thereof makes it difficult to adjust the optical axis and causes a problem that malfunctions due to vibration increase. Therefore, in order to solve these problems, the conventional light emitting / receiving element and the optical system are used, and in the present invention, as the pulsed light, a pulsed light including pulses having different amplitudes is emitted from the light projector, and To provide a detection device which is selected according to the amount of light received by a light receiver, receives and processes only pulsed light having a specific amplitude, and does not accept pulsed light having an amplitude larger than necessary during normal standby. Is.
投光器から発するパルス光として最大振幅を示すパルス
を基準パルスとし、基準パルスから時間t1、t2だけ
遅れて振幅のそれぞれ異なるパルス光を含む第2図の
(a)に示すようなものを用いる。このパルス光を発す
る投光器と、対となる受光器のブロック図を第1図に示
す。投光器には、前記パルス光を投光するための投光素
子と発振部を備えられている。受光器側のホトトランジ
スタ等の受光素子で光電変換された信号は、アンプ1で
増幅される。アンプ1で増幅されたパルス信号の中で基
準となるパルスを最大パルス検出部で検出し、同期パル
ス制御部へ入力させる。同期パルス制御部では、まず検
出した基準パルスの発生タイミングより時間t2だけ遅
れた一番振幅の小さなパルスと同期したパルスを発生さ
せる。アンプ2では、前記アンプ1の出力の中で、同期
パルス制御部から出力されるパルスと一致するタイミン
グのパルスだけを選択して増幅する。アンプ2の出力
は、ウインドコンパレータと警報用コンパレータに接続
される。警報用コンパレータのスレッシュレベルとウン
イドコンパレータの低い方のスレッシュレベルとは同じ
値、Th1に設定されている。ウインドコンパレータの
高い方のスレッシュレベルをTh2とする。いま、アン
プ2出力がTh2を超えるレベルである場合は、これら
2つのコンパレータからは出力が出ない。従って警報用
ワンショットは働かず、警報出力は出ない。この状態を
示したのが第2図の(イ)部分である。(a)は投光器
から発せられるパルス光の波形、(b)はアンプ1の出
力波形、(c)は最大パルス検出部の出力波形、(d)
は同期パルス制御部の出力波形、(e)はアンプ2の出
力の出力波形を示している。 次に、アンプ2の出力が減ってきた場合、つまり投光器
受光時間の環境が悪化して光の透過率が低下した場合の
動きを説明する。アンプ2の出力が、ウインドコンパレ
ータの出力を生ずるレベルTh1とTh2の間になった
とする。このときウインドコンパレータからは出力が出
されディレイ回路を経て同期パルス制御部へ入力され
る。すると同期パルス制御部では同期パルス発生のタイ
ミングを基準パルスの時間t1後に変更させる。つま
り、それまで受光しアンプ2で増幅していたパルスより
も、振幅の大きなパルスに同期した同期パルスを発生す
るように変更される。この同期パルスによりアンプ2で
は、基準パルスよりも時間t1だけ遅れたパルスを増幅
し、それまでのアンプ2の出力よりも大きくなる。従っ
てウインドコンパレータの出力はなくなる。環境の状態
によってはこれと同様の動作を繰り返し、アンプ2の出
力レベルが調整される。これにより、Th2とアンプ2
の出力の差(警報動作に至るまでの余裕)が必要以上に
大きくならない。ウインドコンパレータの出力をそのま
ま同期パルス制御部へ送ると、受光パルス光の減衰して
いくのに要する時間に関係なくアンプ2の出力を変える
ことになるので、人間がパルス光を遮った場合と、霧等
により徐々にパルス光が減衰していった場合の区別がつ
かいないことになる。このため、ウインドコンパレータ
の出力と同期パルス制御部の間にディレイ回路を設け、
この区別ができるようにする。そして、このディレイ回
路で設定した遅延時間よりも長い時間経過後、再びもと
の同期パルスにもどし環境状態が回復していないことを
確認させるようにする。第2図(ロ)の部分は、ウイン
ドコンパレータから出力が出され、アンプ2の出力を調
整した後の状態を示す。このようにすると、アンプ2の
出力は常にストッシュレベルTh2よりも高く維持しな
がら瞬間的にTh1を下まわるような時には警報用コン
パレータが出力を生じ、警報ワンショット部、警報回路
から警報信号が出される。最大の振幅を示すパルス光を
基準パルス光としている場合は、投光器と受光器間の設
定距離が近くなると、受光器内のアンプ1の出力が飽和
し最大振幅のパルスを検出できなくなることが考えられ
る。この状態を回避するため、基準パルスのパルス幅を
他のパルスと違う値に設定し、最大パルス検出部にこの
パルス幅の違いを検出する機能を追加するようにしても
よい。基準パルスの間に発生させる互いに振幅の異なる
パルスを多くすればする程、精密なレベル調整が可能と
なる。また高周波の変調光を低周波で振幅変調した形式
の二重変調赤外パルス光を用いる赤外線式検知装置につ
いても、本発明を適用できることは言うまでもない。As the pulsed light emitted from the projector, a pulse having the maximum amplitude is used as a reference pulse, and a pulsed light having different amplitudes is delayed from the reference pulse by times t1 and t2, as shown in FIG. 2 (a). FIG. 1 shows a block diagram of a projector that emits this pulsed light and a light receiver that forms a pair. The light projector is provided with a light projecting element for projecting the pulsed light and an oscillating unit. A signal photoelectrically converted by a light receiving element such as a phototransistor on the light receiver side is amplified by an amplifier 1. In the pulse signal amplified by the amplifier 1, a reference pulse is detected by the maximum pulse detector and is input to the synchronous pulse controller. The synchronous pulse control unit first generates a pulse synchronized with the pulse having the smallest amplitude, which is delayed by the time t2 from the generation timing of the detected reference pulse. The amplifier 2 selects and amplifies only the pulse of the timing that coincides with the pulse output from the synchronous pulse control unit among the outputs of the amplifier 1. The output of the amplifier 2 is connected to the window comparator and the alarm comparator. The threshold level of the alarm comparator and the lower threshold level of the void comparator are set to the same value, Th1. The higher threshold level of the window comparator is Th2. Now, when the output of the amplifier 2 is at a level exceeding Th2, no output is output from these two comparators. Therefore, the one shot for alarm does not work and no alarm is output. This state is shown in part (a) of FIG. (A) is a waveform of pulsed light emitted from the projector, (b) is an output waveform of the amplifier 1, (c) is an output waveform of the maximum pulse detector, (d)
Shows the output waveform of the synchronous pulse control unit, and (e) shows the output waveform of the output of the amplifier 2. Next, the operation when the output of the amplifier 2 is reduced, that is, when the environment of the light receiving time of the projector is deteriorated and the light transmittance is reduced will be described. It is assumed that the output of the amplifier 2 is between the levels Th1 and Th2 that produce the output of the window comparator. At this time, an output is output from the window comparator and is input to the sync pulse control unit via the delay circuit. Then, the sync pulse control unit changes the timing of sync pulse generation after the time t1 of the reference pulse. That is, it is changed so as to generate a synchronization pulse synchronized with a pulse having a larger amplitude than the pulse that has been received and amplified by the amplifier 2 until then. With this synchronizing pulse, the amplifier 2 amplifies the pulse delayed by the time t1 from the reference pulse, and becomes larger than the output of the amplifier 2 up to that point. Therefore, the output of the window comparator disappears. Depending on the state of the environment, the same operation is repeated to adjust the output level of the amplifier 2. This allows Th2 and amplifier 2
Output difference (margin until alarm action) does not become larger than necessary. If the output of the window comparator is sent to the synchronous pulse control unit as it is, the output of the amplifier 2 will be changed regardless of the time required to attenuate the received pulsed light. When the pulsed light is gradually attenuated due to fog or the like, it cannot be distinguished. Therefore, a delay circuit is provided between the output of the window comparator and the sync pulse control unit,
Make this distinction possible. Then, after a lapse of a time longer than the delay time set by the delay circuit, the original sync pulse is restored and it is confirmed that the environmental condition is not recovered. The part (b) of FIG. 2 shows a state after the output is output from the window comparator and the output of the amplifier 2 is adjusted. In this way, the alarm comparator produces an output when the output of the amplifier 2 is constantly lower than Th1 while maintaining the output always higher than the rush level Th2, and the alarm signal is output from the alarm one-shot section and the alarm circuit. Will be issued. When the pulsed light showing the maximum amplitude is used as the reference pulsed light, it is possible that the output of the amplifier 1 in the light receiver is saturated and the pulse with the maximum amplitude cannot be detected when the set distance between the light emitter and the light receiver becomes short. To be In order to avoid this state, the pulse width of the reference pulse may be set to a value different from that of the other pulses, and the maximum pulse detection unit may be provided with a function of detecting this difference in pulse width. The more pulses having different amplitudes generated between the reference pulses, the more precise the level can be adjusted. It goes without saying that the present invention can also be applied to an infrared detection device that uses double-modulated infrared pulsed light in which high-frequency modulated light is amplitude-modulated at low frequency.
投光器から発するパルス光を本発明のようにすること
は、常に最大パルスを発する従来の方式よりも消費電流
を減らすことができる。また、受光器で最終的に警報レ
ベルを判定する際の対象となるアンプ2のパルス信号の
振幅を受光素子に達するパルス光のレベルに応じて自動
的に最適値に調整することができるので、しゃ光物の検
出機能を維持しながら待機時の必要以上に強いパルス光
による誤動作を防止することが可能となった。 また、本発明によれば、受光素子に達するパルス光の中
から基準となるパルスを選別し、そのパルス発生タイミ
ングを基準として増幅すべきパルス信号を指定する方式
であるため、投光器から同期信号をとるために配線を要
したり、他に記憶装置を用いたりするといった複雑な構
成が不要となり、装置を安価に作ることができる。By making the pulsed light emitted from the projector as in the present invention, the current consumption can be reduced as compared with the conventional method that always emits the maximum pulse. Further, since the amplitude of the pulse signal of the amplifier 2 which is the target when the alarm level is finally determined by the light receiver can be automatically adjusted to the optimum value according to the level of the pulsed light reaching the light receiving element, While maintaining the function of detecting light shields, it is possible to prevent malfunctions due to excessively strong pulsed light during standby. Further, according to the present invention, the reference pulse is selected from the pulsed light reaching the light receiving element, and the pulse signal to be amplified is specified based on the pulse generation timing. Wiring is required for this purpose, and a complicated structure such as using a storage device is not required, and the device can be manufactured at low cost.
第1図は、本発明の実施例のブロック図である。第2図
は、説明のため第1図のブロック図の一部の波形を示し
たものである。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a part of the waveforms of the block diagram of FIG. 1 for explanation.
Claims (2)
を発する投光器と、一定の範囲の方向からの赤外線パル
ス光を受光する受光器とを警戒区間を隔てて設置し、こ
の赤外線パルス光が遮断された時に検知信号を出力する
赤外線式検知装置において、一定周期の基準パルス光の
パルス間に前記基準パルス光の振幅よりも低くかつ互い
に異なった振幅となるようなひとつ以上のパルス光が、
それぞれ基準パルスよりも一定時間遅れて発するように
した投光器と、投光器から発せられた赤外線パルス光を
パルス信号に変換する受光素子と、前記パルス信号を増
幅するアンプ1と、アンプ1より出力される信号の中か
ら基準パルスを検出する最大パルス検出部と、基準パル
スから一定時間遅れて発生するひとつ以上のパルス信号
の中から振幅のいちばん小さいパルス信号と同期したパ
ルス信号を発生するようにする同期パルス制御部と、同
期パルス制御部から出力されるパルス信号と一致するタ
イミングのパルスを選択増幅するアンプ2と、アンプ2
に接続されたウインドコンパレータと、アンプ2からの
出力が減少し、ウインドコンパレータの2つの基準値の
間に入ってから所定時間経過してから信号を同期パルス
制御部へ送るディレイ回路とを備え、同期パルス制御部
はディレイ回路からの信号が入力された直後に所定時間
だけアンプ2へ送る同期信号を、それまでのパルス信号
の振幅の次に大きな振幅のパルス信号に同期したパルス
信号に切り替え、アンプ2から出力される信号の振幅が
ほぼ一定の値となる様な構成とした受光器とで構成され
たことを特徴とする赤外線式検知装置。1. A light projector that emits infrared pulsed light that spreads at a fixed angle and a light receiver that receives infrared pulsed light from a fixed range of directions are installed with a warning zone in between. In an infrared detection device that outputs a detection signal when interrupted, one or more pulsed lights having a lower amplitude and a different amplitude than the reference pulsed light between the pulses of the reference pulsed light of a constant period,
Each of the projectors emits light with a certain time delay from the reference pulse, a light receiving element for converting the infrared pulsed light emitted from the projector into a pulse signal, an amplifier 1 for amplifying the pulse signal, and an output from the amplifier 1. A maximum pulse detector that detects the reference pulse from the signal, and a synchronization that generates a pulse signal that is synchronized with the pulse signal with the smallest amplitude from one or more pulse signals that are generated after a certain time delay from the reference pulse. A pulse control unit, an amplifier 2 that selectively amplifies a pulse at a timing that matches a pulse signal output from the synchronous pulse control unit, and an amplifier 2
And a delay circuit that sends a signal to the synchronous pulse control unit after a predetermined time has elapsed since the output from the amplifier 2 decreased and the output from the amplifier 2 fell between the two reference values of the window comparator, The synchronization pulse control unit switches the synchronization signal sent to the amplifier 2 for a predetermined time immediately after the signal from the delay circuit is input, to a pulse signal synchronized with a pulse signal having the next largest amplitude of the amplitude of the pulse signal until then, An infrared detection device comprising a light receiver configured such that the amplitude of a signal output from the amplifier 2 has a substantially constant value.
ルス光のパルス幅と異なるものを採用し、最大パルス検
出部に前記基準パルス光のパルス幅と同一であるかどう
かを検出する機能を備えたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の赤外線式検知装置。2. The reference pulsed light having a pulse width different from the pulse widths of other pulsed lights is adopted, and a maximum pulse detector has a function of detecting whether or not it is the same as the pulsed width of the reference pulsed light. The infrared detection device according to claim 1, wherein the infrared detection device is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60222578A JPH067169B2 (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Infrared detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60222578A JPH067169B2 (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Infrared detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6281595A JPS6281595A (en) | 1987-04-15 |
JPH067169B2 true JPH067169B2 (en) | 1994-01-26 |
Family
ID=16784663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60222578A Expired - Lifetime JPH067169B2 (en) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | Infrared detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH067169B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5931758B2 (en) * | 1977-12-15 | 1984-08-03 | 松下電工株式会社 | light beam warning device |
JPS6017254B2 (en) * | 1979-11-15 | 1985-05-01 | 松下電工株式会社 | Photoelectric detection device |
JPS59191683U (en) * | 1983-06-08 | 1984-12-19 | 沖電気工業株式会社 | alarm device |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP60222578A patent/JPH067169B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6281595A (en) | 1987-04-15 |
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