JPS6012527A

JPS6012527A - 赤外ビ−ム走査装置

Info

Publication number: JPS6012527A
Application number: JP58120205A
Authority: JP
Inventors: Itsuki Ban; 伴　五紀; Yuji Mitsuda; 密田　祐次
Original assignee: Sekoh Giken KK; Secoh Giken Co Ltd
Current assignee: Sekoh Giken KK; Secoh Giken Co Ltd
Priority date: 1983-07-04
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1985-01-22

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】領域外の波長の電磁波を利用して、物体を認識し、異常
を警報するものである。

従来より室内侵入者警報装置として、超音波を利用した
ものがある。

この超音波の広がる性質を利用し、振動子、受信子を部
屋の壁に中央を向は設置する。周波数が２０キロヘルツ
程度の音波を用いると放射開角は３０。

以上となり、振動子より放出された波は、壁や設置物に
よって、反射、回折、干渉をくり返し起こす。室内が一
定状態にあれば、受信素子に入射する波は定常的であり
、侵入者のあるときは、反射、回折、干渉の状態、すな
わち音響特性が変化し、受信素子に入射する波に変化を
起こさせる。従って、異常を認識することができる。

この釉の超音波を利用したものは、衝撃音等による雑音
、温度変化による音速度の変化によって誤報を発するこ
とが多い。また、他の防犯装置としてビデオカメラを利
用したものがある。これは照明が必要であり、無人監視
するには、複雑な信号処理回路が必要となる。

本発明装置は、これらの欠点を解決するため、赤外光測
距装置を用いて、室内を全周にわたって測距し、異常を
認識し、警報を発する為の赤外ビーム走査装置である。

本発明装置は誤動作がなく廉価で防犯警備に役立つもの
である。本発明の防犯装置に使用する測距装置の原理は
、同一出願人による特願５６−０７２２２６号、特開昭
５７−１８７６７６号に記載されており、−例として、
可視領域の光に比べ物体の反射率の一定の赤外光を用い
る。波長１ミクロン程度の赤外発光ダイオードから放出
される光を凸レンズで絞りビーム状にし投射して、目標
とする物体捷たは侵入者に照射し、その反射散乱光を受
光することで距離を知ることができる。

すなわち受光素子に入射する光の強度は、そのときの発
光素子の放射強度と物体の反射率に比例し、距離の２乗
に反比例した値として受光される。従って、発光素子の
放射強度を時間と共に比例した値とし、そのときの受信
信号を積分し一定の値となる壕での時間を、発振器から
の信号を計数することにより、距離と計数値が比例する
ようにすることができ距離値を知ることができる。上述
した測距装置が第３図に記号３１として示したものであ
る。

防犯装置として用いるため、室内の任意方向の測距位置
において、すでに記憶されている侵入者がないときの距
離値と侵入者のそれとを比較し、両者が等しくない場合
には、侵入者があるとみなし警報を発する必要がある。

又この為に、前記し光される赤外光の光路上に反射面の
角度が変わる反射鏡を設置し、赤外光の反射方向を水平
、垂直両方向に変わるようにする。

第１図は上述した目的の為の本発明の実施例で、基台１
には支柱２が植立されて上端には、田柱状の匣体３が固
定されている。その上面には、投受光レンズ４がそれぞ
れ設けられており、筺体３の内部の焦点上に発光ダイオ
ード５、フォトダイオード６がそれぞれ固定されている
。筐体３内に固定された電動機７の回転軸８に固定した
歯車９は、支柱２の外周を回転可能に遊嵌されたミラー
支持アーム１０と一体に回転する歯車１１と噛合する。

筐体３の上刃には、赤外光を目標とする方向に反射する
反射鏡１２が設けられている。ミラー支持アーム１０は
、上端で反射鏡１２０回転の中心に固定された支軸１３
の両端を回転可能なよう支えている。

従って、筐体３内に固定された電動機７を駆動源とし、
ミラー支持アーム１０は支柱２のまわりを回転する。回
転軸１４はミラー支持アーム１０に回転可能なよう支え
られており、上端には、ウオーム歯車１５が固定され、
支軸１３に固定された歯車１６と噛合する。下端に固定
された歯車１７は、ミラー支持アーム１０が支柱２のま
わりを一回転する毎に、筺体３の下側の外周に設けられ
た爪１８と噛合し、回転軸１４を所定の角度回転させる
。この回転は、ウオーム歯車１５と歯車１６により減速
され、ミラー支持アーム１０が、支柱２の壕わりを一回
転すると、反射鏡１２の仰角を例えば１°回転させるよ
う構成されている。このとき発光ダイオード５から放出
される赤外光はレンズ４を介して反射鏡１２により進行
方向を変えられ、支柱２のまわりを回転しながら外周を
一定の仰角で照射し、−回転毎に一回、反射鏡１２の仰
角の変化、例えば１°に対応して物体に投射する赤外光
の仰角を２°変化させる。さらに物体に投射した赤外光
は反射、散乱し、一部は再び反射鏡１２により進行方向
を変えられ、レンズ４を介しフォトダイオード６に入射
される。基台１は室内の床に載置しても、又天井に固定
して、装置を吊下して使用することができる。

第２図は、第１図の筺体３の近傍の他の実施例である。

筐体３の下部の外周に固定した内歯車１９は、ミラー支
持アーム１０の下部に固定された支軸２０に回転自在に
支持された歯車２１と噛合し、歯車２１と一体に構成さ
れた歯車２２はミラー支持アーム１０に回転自在に支持
された回転軸１４に固定された歯車２：３と噛合してい
る。寸だ記号２４は軸承である。

第１図と同一記号のものは同一部材なので、作用も又同
じである。

筐体３の内部に固定された電動機７を駆動源として、ミ
ラー支持アーム１０が支柱２の１わりを回転することに
より内歯車１９に噛合した歯車２０が回転する。この回
転は歯車２２．２３により減速され回転軸１４に伝達さ
れ、すなわち反射鏡１２が支柱２のまわりを回転するの
と同時に反射鏡１２の仰角を連続的に変える。例えは、
反射＠１２の一回転に対し１°仰角を変えるように構成
されている。従って、物体に照射される赤外光の軌跡は
、螺旋を描く。

反射散乱光については、第１図の場合と同じである。

第１図および第２図の器具において、赤外光は、投射す
る方向を装置のまわりを回転しながら、仰角を上から下
へと変え測距し、その値を記憶回路に引き込み、一定の
範囲走査すると、今度は逆向きに回転し仰角を下から上
へと変え測距する。その値と記憶回路に書き込まれてい
る同位置の距離値と比較し、両者が等しいときには、警
報の発生が抑止されるような電気回路を旧設することに
より、侵入者に対して警報が得られるようにすることが
できる。

次に上述した電気回路の詳細を第３図につき説明する。

第１図と同一記号のものは同一部材である。電動機７の
回転軸８にはシャフトエンコーダ２５が取り付けられて
おり、反射鏡１２が支柱２のまわりを回転するに従って
角度が例えば、１°毎に１パルス出力し、このパルスは
アップダウンカウンタ２６に入力される。計数値はデコ
ーダ２７に入力され、”Ｏ”　、”Ｎ”　に等しいとき
それぞれの端子より出力が出る。この出力は、フリップ
フロップ回路２８のセント、リセット入力端子にそれぞ
れ入力と電動機７の回転方向を決めるモータドライブ回
路２９の入力端子、ＲＡＭ３０の読み出し、書き込み切
換入力端子にそれぞれ入力される。モータドライブ回路
２９は、フリップフロップ回路２８がセントされると電
動機７を正転させ、リセットで逆転させる。アンプダウ
ンカウンタ２６及びＲＡＭ３０はそれぞれ、フリップフ
ロップ回路２８がセントで、アンプ動作、儒−き込み動
作し、リセットでダウン動作、読み出し動作をする。Ｒ
ＡＭ３０のアドレスはアップダウンカウンタ２６の計数
値で指定され、書き込むテークは、測距回路３１より出
力されるテイジタル信号である。今、手動スイッチ（図
示せず）によって電動機７を回転させ、投射赤外光を適
当な走査開始位置にもってきて、アップダウンカウンタ
２６をリセットし計数値を°１０′１にする。電動機７
は正転、アンプタウンカウンタ２６はアンプ動作、ＲＡ
Ｍ３０は書き込み状態となり、投射赤外光は、支柱２の
まわりを一力に回転しながら、仰角を上から下へと変え
る。今、反射鏡１２の仰角の変化を支柱２のまわり一回
転毎に１°とし、デコーダ２７の値を１Ｎ°）を１８０
００とする。投射赤外光は支柱２のまわりを一回転する
と仰角を２°変え、５０回転し１００°仰角を変え　３
６０Ｘ５υ＝　１８０００回測距し、その値をＲＡ　Ｍ
　３０に書き込むとアップダウンカウンタ２６の計数値
は１８０００となり、フリップフロップ回路２８がリセ
ットされ、投射赤外光は支柱２のまわりを逆方向に回転
し、仰角を下から上へと変える。ＲＡＭ３０は、読み出
し状態となり、その出力は減算回路３２の一方の入力端
子へ入力され、他力は測距装置３１よりの信号が入力さ
れる。

減算回路３２は２つの入力の差を出力し、その出力は比
較回路３３に入力され、絶対値が一定値よりも大きいと
きパルスを出す。この一定値は測距回路３１に厳密な精
度を必要とせず、誤報を防ぐ効果をもっている。比較回
路３３の出力はフリップフロップ回路２８の出力と共に
アンド回路３４に入力され、その出力はフリップフロッ
プ回路３５のセット端子に入力される。フリップフロッ
プ回路３５の出力端子３８は、製報するためのブザーラ
ンプ等へ接続される。従って、異常がないときは、ＲＡ
Ｍ３０に記憶しである距離値と、測距した値が一定値以
内にあり、警報の発生が抑止され、侵入者があるときに
は、二つの値に一定値以上の差を生じ警報を出す。さら
にアップダウンカウンタの値が＋ｌ　ＯＩ＋　になるま
で投射赤外光を下から上へと走査し測距をつづける。走
査が終わると再びフリップフロップ回路２８がセントさ
れ前記の動作がくり返し行なわれる。

本装置は、投射赤外光が煙の微粒子によって、反射、屈
折、吸収され、受光する赤外光の強度が変化するので、
煙検知器として火災報知にも役立つことができる。

以上に説明したように、装置のまわり全周にわたって１
個の装置で警戒できる有効な手段を供与することができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の実施例の本体図、第２図は、第
１図と異なる実施例で筐体部近傍の断面図、第３図は、
本発明装置のブロック電気回路を示す。１・・・基台、２・・・支柱、３・・・筐体、４・・・
レンズ、５・・・発光タイオード、６・・・フォトダイ
オード、　７・・電動機、８．１４・・・回転軸、　９
．１１．１６．１７．２１．２２．２３　・・・歯車、
　１０　・・・ミラー支持アーム、１２・・・反射鏡、
１３．２ｏ・・・支軸、　１５・・・ウオーム歯車、　
１８・・・爪、１９・・・内歯車、　２４・・・軸承、
２５・・・シャフトエンコータ、２６・・・アップダウ
ンカウンタ、２７・・デコーダ、２８．３５・・・フリ
ップフロップ回路、２９・・・モータドライブ回路、　
３０・・・ＲＡＭ、　３１・・・測距回路、　３２・・
・減算回路、３３・・・比較回路、３４・・・アンド回
路、３６．３７・・・スイッチ。特許出願人牟　ｌ　図牟　２　図

Claims

【特許請求の範囲】

基台に植立した支柱と、該支柱を支軸として全周にわた
って回動するように支持されたミラー支の正逆転するこ
とによりミラー支持アームを正逆方向に回動せしめる駆
動装置と、前記した筐体内に収納された赤外発光源より
ビーム状に赤外ビームを鉛直方向に投射し、該射出光が
、ミラー支持アームの先端に、支軸により回動自在に支
持された反射鏡に投射され、その反射光が室内の物体に
投射され、その反射散乱光が再び反射光により反射され
て、前記した筐体に収納された赤外受光素子に入射され
る赤外ビームの投射及び受光装置と、ミラー支持アーム
の回動と連動して、ミラー支持アームが正逆転すること
に対応して、反射鏡の仰角を上下方向に除徐に回動して
、赤外ビームを螺旋状に往復して走査する装置とより構
成されたことを特徴とする赤外ビーム走査装置。