JPH0736305Y2 - 移動物体検知器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、物体が移動することによって生ずるエネルギ
ー変化分を電気信号に変換する検出素子と、この信号を
増幅、処理し、検知出力を出す信号処理部とを備えた移
動物体検知器に関するものであり、特にその検知信号の
出力の仕方に改良を加えたものである。

［従来の技術］ 物体が発する赤外線エネルギーの変化分を高感度に検出
する焦電型赤外線検出素子を利用した受動型赤外線検知
器は、次のような構成となっている。赤外線エネルギー
を集束する放物面反射鏡等の光学系と、その焦点に配置
した焦電型赤外線検出素子とで、赤外線エネルギー集光
範囲（以下、検知エリアと言う）を形成し、通常は、こ
の検知エリアが達している床や壁面（以下、背景と言
う）の表面の温度に応じた赤外線エネルギーが焦電型赤
外線検出素子に集められている。この検知エリアを人間
や他の移動物体が横切ると、その瞬間に移動物体の表面
の温度に応じた赤外線エネルギーが焦電型赤外線検出素
子に集められるようになる。この背景と移動物体の表面
との温度差に応じた赤外線エネルギー変動分を焦電型赤
外線検出素子が電気信号（1Hz前後の交流信号）に変換
し、この信号の大小を判別、処理して移動物体を検知す
る。

このような受動型赤外線検知器の場合、次に示す２通り
の構成による信号処理が一般的であった。その一方は、
検出素子からの出力を交流アンプ、ウインドウコンパレ
ータ、オフディレイ部を経て検知信号出力部へ接続する
構成による信号処理であり、他方は、検出素子からの出
力を交流アンプ、ウインドウコンパレータ、ワンショッ
ト部を経て、検知信号出力部へ接続する構成による信号
処理である。オフディレイ部やワンショット部は一定時
間以上の検知信号を得るために使用していた。

［考案が解決しようとする問題点］ 従来の技術のうち、前者の構成では検知信号出力の最小
時間は得られるが、入力の大小により、その出力時間が
異なる。このため焦電型赤外線検出素子からの信号が1H
zよりも極端に低い周波数で振幅が大きくなった場合、
オフディレイ部からの出力時間が長くなってしまい、検
出素子からの出力の動きと、実際の検知出力とのタイミ
ングが合わなくなるという問題点があった。第３図にこ
の動作波形を示す。（Ａ）は交流アンプの出力、（Ｂ）
はウインドウコンパレータの出力、（Ｃ）はオフディレ
イ部の出力を示している。（Ｃ）のオフディレイ部から
の出力をみるとわかるように、出力の最小時間ｔは確保
できているが、個々の出力時間は一定ではない。

従来の技術のうち、後者の構成では、検知信号出力時間
は一定となり、検出素子の出力とのタイミングは合う
が、長時間ウインドウコンパレータからの出力が続いて
も、最初に１回しかワンショット部からは出力が出な
い。このため、交流アンプ出力がウインドウコンパレー
タの比較基準電圧の外で停止してしまうような故障状態
になったとしても、それを検出できないという問題があ
った。第４図にこの動作波形を示す。（ａ）は交流アン
プの出力、（ｂ）はウインドウコンパレータの出力、
（ｃ）はワンショット部の出力を示している。（ｃ）の
ワンショット部の出力をみるとわかるように、出力時間
は一定となっているが、ウインドウコンパレータからの
出力が続く場合でも出力は１回しか出ていない。

［問題点を解決するための手段］ 本考案では、ワンショット部を備えた従来の検知器に、
ウインドウコンパレータからの出力がワンショット時間
を越えて一定時間継続した場合に出力を出すタイマー部
を設けたものである。

［作用］ この構成を採用することにより、ワンショット部を備え
た従来の検知器の利点をそこなうことなく、その欠点で
あった長時間ウインドウコンパレータ出力が続いても１
回しか検知信号を出力しないということもなくなる。

［実施例］ 第１図は、本考案の検知器のブロック図である。物体が
移動することによって生ずるエネルギー変化分を検出素
子１が検出し、電気信号に変換して、交流アンプ２で増
幅する。この信号を入力されたウインドウコンパレータ
３は、所定のレベルを越えたかどうか判定し、その結果
としての出力をワンショット部４とタイマー部６へ送
る。検知信号出力部５には、OR回路が内蔵されており、
この検知信号出力部５は、ワンショット部４とタイマー
部６の少なくとも一方の信号が入力されると、その入力
時間分だけ、検知器外へ、検知信号を出力する。ワンシ
ョット部４では、ウインドウコンパレータ３から送られ
た信号の立上りにより、一定時間（例えば２秒）の出力
を出す。タイマー部６は、ウインドウコンパレータから
送られた信号の立上りでセットされ、時間カウントを開
始し、一定時間後（例えば20秒後）に連続した出力を出
す。そして、ウインドウコンパレータからの信号の立下
りでタイマー部６の時間カウントがゼロにリセットさ
れ、出力も停止する。第２図は、第１図のブロック各部
の出力波形を示したものである。（イ）は交流アンプ
２、（ロ）はウインドウコンパレータ３、（ハ）はワン
シヨット部４、（ニ）はタイマー部６、（ホ）は検知信
号出力部５の出力波形である。

（イ）の交流アンプ出力は、基準電圧を中心としてプラ
ス側、マイナス側の両方向に変化する。破線は、ウイン
ドウコンパレータのプラス側と、マイナス側の２つの比
較基準電圧である。

２つの比較基準電圧を設けたのは、物体の移動によって
引き起こされるエネルギー変化がプラス側、マイナス側
のどちらか一方に限定できないためである。本実施例の
ような受動型赤外線検知器の場合、人間の表面温度が背
景の表面温度より常に高いとは限らず、人間が検知エリ
アをさえぎったままの状態で立ち止まった時にはプラス
側、あるいはマイナス側の一方にしか信号出力が出な
い。このような特殊な状況をも確実に検知することがで
きるように、２つの比較基準電圧を設けている。

（ハ）のｔはワンショット部４の出力時間であり、
（ニ）のＴはタイマー部６の設定時間を示している。タ
イマー部６は、ウインドウコンパレータ３の出力が、ワ
ンショット部４の出力時間（ｔ）よりも長い時間（Ｔ）
続いた時に出力を出し、検知信号出力部５を駆動させ
る。

このタイマー部６の働きは、CPU等を使用しても実現可
能である。

検知信号出力部５の出力は、（ホ）の波形から分かるよ
うに、ワンショット部４及び、タイマー部６の少なくと
も一方の信号が入力された時にその入力時間だけ出力を
出す。

第１図に示すように、交流アンプ２側の接続部は抵抗７
を介して電源のプラス側に接続し、ウインドウコンパレ
ータ８側の接続部は抵抗８を介して電源のマイナス側に
接続してある。この構成において、前記２つの接続部を
結んだ配線部ｌが断線した場合には、検知信号として連
続した信号が得られる。つまり、第１図に示す配線部ｌ
が切られた時には、ウインドウコンパレータの入力がマ
イナス側（グランド側）に固定され、ワンショット部４
から２秒間出力が出されると同時に、タイマー部６から
20秒後、連続信号が出されるのである。従来のワンショ
ット部だけを備えた構成では、断線時に１回しか検知出
力が出ず、異常を見逃すおそれがあったが、本考案によ
ればワンショット時間終了後も、タイマー部６からの連
続信号により検知信号出力部５が作動し続けるので確実
に異常であることが判別できる。

尚、第１図に示す位置とは反対に、交流アンプ２側の接
続部を抵抗を介して電源のマイナス側に接続し、ウイン
ドウコンパレータ８側の接続部を抵抗を介して電源のプ
ラス側に接続してもよい。この構成においては、配線ｌ
が切れると、ウインドウコンパレータの入力がプラス側
（電源側）に固定されることになる。

［考案の効果］ 以上のように本願考案によれば、配線部の断線や部品の
故障により、ウインドウコンパレータからの出力が連続
してしまうような場合でも、ワンショット部からの出力
による検知信号のほかに、タイマー部からの出力による
検知信号も出力されるので、故障状態（出力を発しない
状態であり、見かけ上正常とみなされてしまうような状
態）を発見することが可能となり、交流信号を取り扱う
この種の検知器の信頼性が格段に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案の検知器の構成を示したブロック図で
あり、第２図はその動作波形図である。第３図、第４図
は従来の検知器の動作波形を示した図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】物体が移動することによって生ずるエネル
   ギー変化分を電気信号に変換する検出素子と、この信号
   を増幅する交流アンプと、ウインドウコンパレータと、
   ワンショット部と、検知信号出力部とを備え、これらを
   この順序で接続した検知器において、前記交流アンプの
   出力端と、前記ウインドウコンパレータの入力端にそれ
   ぞれ接続部を設け、前記交流アンプ側の接続部か、前記
   ウインドウコンパレータ側の接続部のどちらか一方を抵
   抗を介して電源のプラス側に接続し、他方を別の抵抗を
   介して電源のマイナス側に接続し、前記２つの接続部を
   結ぶ配線部を設け、前記電源のプラス側に接続した抵抗
   及び、前記電源のマイナス側に接続した抵抗により配線
   部にかかる電圧を分圧し、前記ウインドウコンパレータ
   と前記検知信号出力部との間にタイマー部を設け、前記
   タイマー部は前記ウインドウコンパレータの出力信号の
   立ち上がりでセットされ、前記ワンショット部の出力時
   間より長い設定時間経過後、連続信号を前記検知信号出
   力部へ出力し、前記検知信号出力部は、ワンショット部
   とタイマー部の少なくとも一方の信号が入力されると、
   その入力時間だけ検知信号を出力し、前記タイマー部
   は、前記ウインドウコンパレータの出力信号の立ち下が
   りで時間カウントのリセット及び出力信号の停止を行う
   ものであることを特徴とする移動物体検知器。