JPH0869578A - 侵入者検知システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検出物の大きさや形状を予め設定しておく
ことにより誤検出を防ぎ、また、侵入者以外の瞬間的な
変化による誤検出を防止する侵入者検出システム及びそ
の制御方法を提供する。 【構成】 検出すべき設定検出物の設定データマップを
格納したメモリ４を設け、検出判定部５が、２次元セン
サ１０で検出された検出データマップと、メモリ４から
読み出した設定データマップとを比較して合致した場合
に、侵入者有りとして侵入者検出信号（１）を出力する
侵入者検知システムであり、また、時間確認回路６を設
けて、検出判定部５からの侵入者検出信号（１）の受信
回数をカウントし、一定回数以上になった場合にのみ検
知信号出力回路７へ侵入者検出信号（２）を出力する侵
入者検知システムびその制御方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、侵入者を検知する侵入
者検知システムに係り、特に、被検出物の大きさや形状
を予め設定しておくことにより誤検出を防ぎ、また、侵
入者以外の瞬間的な変化による誤検出を防止する侵入者
検出システム及びその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の侵入者検知システムとしては、図
４及び図５に示すようなものがあった。図４及び図５
は、従来の侵入者検知システムの模式説明図である。図
４及び図５に示すように、従来の侵入者検知システムと
しては、一対の赤外線発光素子（発光素子）１と赤外線
受光素子（受光素子）２とを用いた赤外線センサによる
侵入者検知システムがあった。

【０００３】図４に示した上記侵入者検知システムで
は、発光素子１から発光された赤外線は、通常では受光
素子２に受光されないが、侵入者がある場合には、赤外
線が侵入者によって反射されて受光素子２に入射し、電
気信号に変換されて、侵入者があったことを検出するよ
うになっていた。

【０００４】また、図５に示したシステムでは、発光素
子１の光路上に受光素子２を設けており、正常時には、
発光素子１からの光が受光素子２に受光され、侵入者に
よって赤外線が遮られ、受光素子２に入射しなかった場
合に侵入者有りとして検出するようにしたものもあっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の侵入者検知システムでは、赤外線の有無のみを判定
基準としているので、例えば、犬、猫、または放置自転
車等のように本来侵入者として検出する必要のないもの
を誤って検出してしまうという問題点があり、また、誤
検出を防ぐために検出感度を低く設定すると、検出不良
を起こしてしまうという問題点があった。

【０００６】また、従来の侵入者検知システムでは、侵
入者以外による瞬間的な赤外線受光量の変化にも反応し
てしまうために、誤検出となってしまうという問題点が
あった。

【０００７】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、被検出物（例えば人間）の大きさや形状を予め設定
しておくことにより誤検出を防ぎ、また、侵入者以外の
瞬間的な変化による誤検出を防止する侵入者検出システ
ム及びその制御方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項１記載の発明は、侵入者検知システ
ムにおいて、複数の発光素子が２次元に配列された発光
素子群と前記発光素子に対応して複数の受光素子が２次
元に配列された受光素子群とから成る２次元センサと、
前記２次元センサの受光素子群の受光状態を定期的に読
み取って各受光素子の位置情報と該受光レベルのデータ
から成るデータマップに変換するレベル変換器と、予め
侵入者の形状のビットパターンが格納されたメモリと、
前記レベル検出器から出力されるデータマップによって
形成されるビットパターンと前記メモリ内のビットパタ
ーンを比較し、両ビットパターンが合致すると第１の侵
入者検出信号を出力する検出判定部と、前記検出判定部
からの第１の侵入者検出信号を特定回数連続して受信し
た場合に第２の侵入者検出信号を出力する時間確認回路
と、前記第２の侵入者検出信号を受信すると侵入者有り
を示す検知信号を出力する検知信号出力回路とを有する
ことを特徴としている。

【０００９】上記従来例の問題点を解決するための請求
項２記載の発明は、請求項１記載の侵入者検知システム
の制御方法において、レベル変換器が、２次元センサの
受光素子群の受光状態を定期的に読み取って各受光素子
の位置情報と受光レベルから成るデータマップに変換し
て検出判定部に出力し、前記検出判定部が、前記データ
マップによって形成されるビットパターンとメモリに格
納されている侵入者の形状のビットパターンとを比較
し、両ビットパターンが合致すると第１の侵入者検出信
号を時間確認回路に出力し、前記時間確認回路が、前記
第１の侵入者検出信号を特定回数連続して受信すると第
２の侵入者検出信号を検知信号出力回路に出力し、前記
検知信号出力回路が、前記第２の侵入者検出信号を受信
すると侵入者有りを示す検知信号を出力することを特徴
としている。

【００１０】

【作用】請求項１，２記載の発明によれば、メモリに予
め設定した侵入者の形状のビットパターンを基準にして
２次元センサで検出されたデータマップのビットパター
ンとの比較を検出判定部で行い、両ビットパターンが合
致する状態が継続した場合に時間確認回路と検知信号出
力回路の動作により上位監視システムへ侵入者有りを示
す検知信号を出力する侵入者検知システム及びその制御
方法としているので、メモリ内に設定されている人間以
外の犬、猫等の形状による誤検知を防止し、更に侵入者
の動作によらない２次元センサにおける瞬間的な変化に
起因する誤検出を防止できる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本発明の一実施例に係る侵入者検
知システムの構成ブロック図である。本実施例の侵入者
検知システムの特徴は、複数の赤外線センサを２次元に
配列し、各受光素子における受光レベルをデータマップ
として検出し、異常（侵入者）があった場合に、検出さ
れたデータマップを予め設定された設定検出物のデータ
マップと比較して、侵入者が設定検出物と判断された場
合のみ、検知信号を出力するようにしている点である。

【００１２】本実施例の侵入者検知システムの構成は、
図１に示すように、赤外線発光素子群（発光素子群）１
１と赤外線受光素子群（受光素子群）１２とから成る２
次元センサ１０と、受光素子群１２に接続され、受光素
子群１２の各受光素子２の受光レベルを読み取ってデー
タマップに変換するレベル変換器３と、予め設定された
設定検出物のデータマップを格納するメモリ４と、メモ
リ４に格納されたデータマップと受光素子群１２から得
られたデータマップを比較して侵入者を検出する検出判
定部５と、異常の継続時間をチェックする時間確認回路
６と、侵入者の検出を知らせる検知信号を上位の監視シ
ステムに出力する検知信号出力回路７とから構成されて
いる。

【００１３】次に、各構成部分について具体的に説明す
る。２次元センサ１０は、赤外線発光素子１が２次元マ
トリクス状に配列された発光素子群１１と、赤外線受光
素子２が同様の２次元マトリクス状に配列された受光素
子群１２とから構成され、発光素子群１１から発した赤
外線が受光素子群１２において受光されるようになって
いる。図１に示すように、２次元センサ１０は、発光素
子群１１からの赤外線が受光素子群１２の面全体を照射
するように設置されており、「面」を監視するセンサと
なっている。

【００１４】そして、発光素子群１１からの赤外線が受
光素子群１２の各受光素子２に入射すると、受光素子２
内部において電荷が発生し、各受光素子２の受光レベル
として、順次、レベル変換器２に出力されるものであ
る。本実施例の２次元センサ１０では、正常時には全て
の受光素子２に赤外線が射照され、受光レベルは全てＨ
（Ｈｉｇｈ）となっているが、侵入者によって赤外線が
遮られると、遮られた部分の受光素子２においては電荷
が発生せず受光レベルはＬ（Ｌｏｗ）となる。

【００１５】レベル変換器３は、受光素子群１２の各受
光素子２からの受光レベルを定期的に読み取り、各受光
素子２のデータを統合して受光素子群１２全体の受光状
態を示すデータマップを検出し、検出データマップとし
て検出判定部５に出力する。つまり、検出データマップ
は、各受光素子２の位置情報とそれぞれの受光素子の受
光レベルとを対応させたデータである。これにより、受
光レベルＬの受光素子の配列、すなわち、侵入者によっ
て赤外線が遮られた部分が求められ、侵入者の大きさや
形状の特徴を検出するものである。

【００１６】また、メモリ４は、侵入者として検出する
ように予め設定された設定検出物の大きさや形状の特徴
を表すビットパターン（データマップ）を記憶している
ものである。設定検出物のデータマップ（設定データマ
ップ）は、例えば、設定検出物として人間を想定した場
合、男性、女性、子供のそれぞれについて、正面、横向
き、しゃがんでいる場合等、特徴的なパターンを設定
し、それぞれのパターンについて、受光レベルＬとなる
受光素子の配列を受光素子群１２上のマップとして表し
たものである。すなわち、メモリ４に記憶されている設
定データマップは、２次元センサ１０によって検出され
たデータマップのビットパターンが、侵入者として検出
すべき設定検出物であるかどうかを判断する際の基準と
なるものである。

【００１７】そして、検出判定部５は、内部に、一時的
にデータを格納する記憶エリアを備えており、レベル変
換器３から定期的に送られてきた検出データマップをビ
ットパターンに変換して格納しておき、検出データマッ
プが異常であるかどうかを判断し、更に、異常である場
合には、その異常が予め設定された設定検出物によるも
のかどうかを判断する部分である。

【００１８】本実施例の２次元センサ１０は、正常であ
れば全ての受光素子の受光レベルがＨとなるので、検出
判定部５では、まず、受光レベルＬの部分があるかどう
かを判定して、検出データマップが正常かどうかを判断
するようになっている。

【００１９】検出データマップが異常、つまり受光レベ
ルＬの部分がある場合には、更に、記憶エリア内に格納
されているビットパターン状態の検出データマップと、
メモリ４に格納されている設定検出物のビットパターン
状態の設定データマップとを比較して、検出された侵入
者が設定検出物であるかどうかを判断する。そして、侵
入者が設定検出物であると判断された場合に、時間確認
回路６に「侵入者有り」を知らせる侵入者検出信号
（１）を出力するようになっている。これにより、予め
設定された設定検出物（例えば人間）以外の犬、猫等を
検出しないようにしているものである。

【００２０】また、検出データマップに異常がない場合
及び検出データマップと設定データマップが合致しない
場合は、、時間確認回路６に「侵入者無し」を知らせる
正常検出信号を出力するようになっている。

【００２１】時間確認回路６は、検出判定部５からの侵
入者検出信号（１）の受信回数をカウントすることによ
り、異常状態の継続時間をチェックするものであり、侵
入者検出信号（１）が一定回数以上連続して受信された
場合に、検知信号出力回路７に、侵入者検出信号（２）
を出力するようになっている。これにより、継続時間の
短い瞬間的な変化を侵入者として誤検出するのを防ぐも
のである。

【００２２】具体的には、時間確認回路６では、カウン
タを有しており、侵入者検出信号（１）の連続受信回数
（ｎ）をカウントして、ｎが予め設定された一定値ａ以
上（例えばａ＝３）になった場合に、異常状態が継続し
ていると判断して、検知信号出力回路７へ侵入者検出信
号（２）を出力するようにしている。更に、時間確認回
路６は、確認時間タイマーを有しており、この確認時間
タイマーは、最初の侵入者検出信号（１）で起動され、
その後、連続受信が特定時間（確認時間）内に為された
かどうかを判断するのに用いられるものである。

【００２３】また、検知信号出力回路７は、時間確認回
路６から侵入者検出信号（２）を受信した場合に、上位
の監視システムに「侵入者有り」を知らせる検知信号を
出力するものである。

【００２４】次に、本実施例の侵入者検知システムの制
御方法について図２を用いて説明する。図２は、本実施
例の侵入者検知システムの検出判定部５の動作を示すフ
ローチャート図である。図２に示すように、検出判定部
５は、レベル変換器３から定期的に送出された検出デー
タマップを受信し（２１０）、受信した検出データマッ
プを読み取って一旦記憶エリアに格納する（２１２）。
そして、読み取ったデータマップに受光レベルＬの部分
があるかないかを判断して正常か異常かを判定する（２
１４）。ここでは、受光レベルＬの部分がある場合には
異常と判定し、受光レベルＬの部分がない場合には正常
と判断する。

【００２５】検出されたデータマップが正常である場合
には、処理２３０の前に移行し、時間確認回路６へ正常
検出信号を出力する（２３０）。また、検出されたデー
タマップが異常である場合には、メモリ４から設定検出
物の設定データマップを読み取り（２１６）、検出デー
タマップと、メモリ４から読み取った設定データマップ
とを比較する（２１８）。

【００２６】そして、検出データマップが設定データマ
ップのいずれかに合致するかどうかを判断し（２２
０）、合致する場合には「侵入者有り」として、時間確
認回路６へ侵入者検出信号（１）を出力し（２２２）、
処理を終了する。また、処理２２０において検出データ
マップが設定データマップのいずれにも合致しない場合
には、処理２３０へ移行して、時間確認回路６へ正常検
出信号を出力する。このようにして検出判定部５の動作
が行われるものである。

【００２７】本実施例では、予め設定された一定時間毎
にレベル変換器３が受光素子群１２の受光レベルを読み
取って、一定時間毎に上記の処理を行うようになってい
る。

【００２８】次に、時間確認回路６の動作について図３
を用いて説明する。図３は、時間確認回路６の動作を示
すフローチャート図である。図３に示すように、時間確
認回路６は、検出判定部５から信号が入力されると（３
１０）、入力信号が正常検出信号であるか侵入者検出信
号（１）であるかを判断する。正常検出信号の場合は処
理３２０に移行し、ｎ（連続受信回数）を０に設定（ｎ
←０）して（３２４）、処理を終了する。

【００２９】また、処理３１２において、入力信号が侵
入者検出信号（１）である場合は、その入力信号が最初
の信号であるがどうか（ｎ＝０？）を判断する（３１
４）。そして、ｎ＝０であれば、連続受信であるかどう
かを判断するための確認時間タイマーを起動する（３１
６）。次に、ｎに１を加えて更新（ｎ←ｎ＋１）して
（３１８）、ｎが予め設定された継続回数ａ以上である
かどうかを判断する（３２０）。そして、ｎ≧ａであれ
ば、検知信号出力回路７に侵入者検出信号（２）を出力
し（３２２）、ｎを０に設定（ｎ←０）して（３２
４）、処理を終了する。

【００３０】また、処理３２０でｎ＜ａであれば、確認
時間タイマーの時間内であるかどうかを判断して（３２
６）、時間内であれば、入力信号が侵入者検出信号
（１）であるか否かを確認する処理に戻る（３１４）。
確認時間タイマーの時間内でない場合には、そのまま処
理を終了する。このようにして、時間確認回路６の動作
が行われるようになっている。

【００３１】本実施例の侵入者検知システムによれば、
メモリ４に検出すべき設定検出物の設定データマップを
予め格納しておき、検出判定部５が、２次元センサ１０
で検出された検出データマップと、メモリ４から読み出
した設定データマップとを比較して合致した場合に、侵
入者有りとして侵入者検出信号（１）を出力するように
しているので、設定検出物として人間のパターンをデー
タマップとして格納しておけば、人間以外の犬、猫等を
侵入者として誤検出するのを防ぐことができる効果があ
る。

【００３２】また、本実施例の侵入者検知システムで
は、時間確認回路６を設けて、検出判定部５からの侵入
者検出信号（１）の受信回数をカウントし、一定回数以
上になった場合にのみ検知信号出力回路７へ侵入者検出
信号（２）を出力するようにしているので、瞬間的な変
化を侵入者として誤検出するのを防ぐ効果がある。

【００３３】次に、本発明の別の実施例に係る侵入者検
知システムについて説明する。別の実施例の侵入者検知
システムは、図１に示した第１の実施例とほぼ同様の構
成であるが、２次元センサとして赤外線センサではな
く、光センサを用いている点が特徴となっている。

【００３４】侵入者検知システムにおいて、２次元セン
サとして赤外線センサを用いた場合、日中は、２次元セ
ンサで用いられている赤外線の光量に比べて太陽光から
の赤外線量が多いために、受光素子における赤外線受光
量の変化を検出するのは困難である。そのため、従来、
日中の屋外では、監視テレビ等を用いた有人監視を行っ
ていた。

【００３５】そこで、別の実施例では、２次元センサと
して、太陽光に影響され難い特定波長の光、例えば、可
視光線と紫外線との間の近紫外線程度の波長の光を発す
る発光素子を２次元マトリクス状に配置した発光素子群
と、発光素子からの光を受光して電荷を発生する受光素
子を２次元マトリクス状に配置した受光素子群とから成
る光センサを設け、赤外線より太陽光線の影響が小さい
短波長の光によって侵入者を検出するようにしたもので
ある。また、その他の部分の構成及び動作については第
１の実施例と同様としている。

【００３６】別の実施例によれば、２次元センサとして
太陽光線の影響を受けにくい光センサを用いているの
で、日中の屋外でも侵入者を監視することができ、無人
監視を行って人件費等を削減することができる効果があ
る。

【００３７】

【発明の効果】請求項１，２記載の発明によれば、メモ
リに予め設定した侵入者の形状のビットパターンを基準
にして２次元センサで検出されたデータマップのビット
パターンとの比較を検出判定部で行い、両ビットパター
ンが合致する状態が継続した場合に時間確認回路と検知
信号出力回路の動作により上位監視システムへ侵入者有
りを示す検知信号を出力する侵入者検知システム及びそ
の制御方法としているので、メモリ内に設定されている
人間以外の犬、猫等の形状による誤検知を防止し、更に
侵入者の動作によらない２次元センサにおける瞬間的な
変化に起因する誤検出を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る侵入者検知システムの
構成ブロック図である。

【図２】本実施例の侵入者検知システムの検出判定部５
の動作を示すフローチャート図である。

【図３】図３は、時間確認回路６の動作を示すフローチ
ャート図である。

【図４】従来の侵入者検知システムの模式説明図であ
る。

【図５】従来の侵入者検知システムの模式説明図であ
る。

【符号の説明】

１…赤外線発光素子、 ２…赤外線受光素子、 ３…レ
ベル変換器、 ４…メモリ、 ５…検出判定部、 ６…
時間確認回路、 ７…検知信号出力部、 １０…２次元
センサ、 １１…赤外線発光素子群、 １２…赤外線受
光素子群

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発光素子が２次元に配列された発
   光素子群と前記発光素子に対応して複数の受光素子が２
   次元に配列された受光素子群とから成る２次元センサ
   と、前記２次元センサの受光素子群の受光状態を定期的
   に読み取って各受光素子の位置情報と該受光レベルのデ
   ータから成るデータマップに変換するレベル変換器と、
   予め侵入者の形状のビットパターンが格納されたメモリ
   と、前記レベル検出器から出力されるデータマップによ
   って形成されるビットパターンと前記メモリ内のビット
   パターンを比較し、両ビットパターンが合致すると第１
   の侵入者検出信号を出力する検出判定部と、前記検出判
   定部からの第１の侵入者検出信号を特定回数連続して受
   信した場合に第２の侵入者検出信号を出力する時間確認
   回路と、前記第２の侵入者検出信号を受信すると侵入者
   有りを示す検知信号を出力する検知信号出力回路とを有
   することを特徴とする侵入者検知システム。
2. 【請求項２】 レベル変換器が、２次元センサの受光素
   子群の受光状態を定期的に読み取って各受光素子の位置
   情報と受光レベルから成るデータマップに変換して検出
   判定部に出力し、前記検出判定部が、前記データマップ
   によって形成されるビットパターンとメモリに格納され
   ている侵入者の形状のビットパターンとを比較し、両ビ
   ットパターンが合致すると第１の侵入者検出信号を時間
   確認回路に出力し、前記時間確認回路が、前記第１の侵
   入者検出信号を特定回数連続して受信すると第２の侵入
   者検出信号を検知信号出力回路に出力し、前記検知信号
   出力回路が、前記第２の侵入者検出信号を受信すると侵
   入者有りを示す検知信号を出力することを特徴とする請
   求項１記載の侵入者検知システムの制御方法。