JPS61501230A - 侵入報知器のための試験装置 - Google Patents

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】 侵入報知器のための試験装置 本発明は、環境により条件付けられ報知器に固有の験し公称Ｉから偏差している 電気パラメータを探矧するための装置に関する。

公知のように、例えば、工場、事務所、倉庫および陳列場所、売買センタ、銀行 、土地、駐車場、飛行場のような対象の監視には、人の不法な浸入を検出して、 上記のような対象を保護する任にある職員、例えば、警１Ｒ機関あるいは一１’ 察等に浸入警報を発生する・／ステムが用いられる。この監視システムは、大き な面積を有する対象に分布されて中央ステーションまたは複数のサブステーショ ンに接続されている多数の侵入報知器から構成されておシ、上記ステーションは 報知器の応答後警報を発生し対象の保護を行なう。このような侵入報知器は赤外 線報知器、超音波報知器、マイクロ波報知器、音波報知器、震動報知器ならびに 容量性報知器として構成されている。これらの報知器に共通している点は、環境 により条件付ゆられるかまたは報知器に対して特定な信号に応答することである 。侵入を表わす信号、例えば、人間の動き、ガラスの破壊のような雑音あるいは 壁や容体に対する４誠的な作用による信号は、報知器内に電気信号レベルを発生 し、この電気信号レベルは、侵入事象と報知器との間の距離に従かい警報開直に 完全に達するかまたは部分的に達する。少なくとも侵入の事象に最も近い報知器 が応答するように企図されている。警報は、特定の開直レベルが越えられた場合 にのみ発生される。報知器はまた妨害信号にも応答する。環境により条件付けら れる妨害信号としては、例えば、雑音、空気の乱流、温度変動等があり、報知器 に固有の妨害信号としては、例えば、センナの雑音等がある。妨害舊号が成る閾 直に達すると、誤り警報の発生の危険が高まる。

さらに、報知器の部品が経年劣化、許容し得ない環境の影響、例えば、湿潤、振 動、保守の不履行等が原因で公称値もしくは定格値から変化した場−＠ｒｖＣミ も円誤り警報が発生し得る。これら誤り′警報は、このような変化もしくは偏差 の直接的原因であり得る。さらに、通常は抑圧される環境因子に起因する妨害信 号が、成る種の回路素子群におけるパラメータの変化が原因で誤り警報を発生し 得る。

米国特許第３３８３６７８号明細書（ジェイ・エル・バルマー（Ｊ、　Ｌ　Ｐａ 加ｅｒ））には、ドンプラ原理で動作する運動検知器もしくは報知器が記述され ている。この特許明細書にはまた、報知器の電気的部品もしくは素子あるいは回 路の機能のづＪ−も開示されている。この機能制御′＃ハ、送出エネルギーの一 部をアンテナがら分岐して取出して「運動シミュレータ」を介し受信アンテナの 出力側に供給することにより実施されている。

この運動シミュレータの役割は、侵入者の運動を模擬して、それにより、侵入信 号の発生で、報知器の電気的要素の機能を検査することにある。しかしながら、 報知器の機能信頼性のこの検査では、報知器の個々の部品が公称僅からどの程度 偏差しているか確定することはできない。この試験では運動に対する報知器の応 答だけが確かめられるに過ぎない。また、この試験では、故障時における報知器 の応答特性も検査されない。

このことは、報知器の誤り警報発生率が高くなることを意味する。別の欠点とし て、上述の試験では、電気回路内部におけるエラーの局限が不可能であることが 挙げられる。上記米国特許明細書に記載の試験は、報知器の動作中のみ実施する ことができる純機能試験である。

本発明の課題は、公知の報知器の試験における上述のような欠点を除去し、さら にそれに加えて報知器を設置場所で駆動する前に被監視環境を考慮して設定する ことができる可変パラメータ、例えば感度、積分時間、通過帯域、閾値シよびそ の他の値の設定もしくは調整を可能にすることにある。同時に、本発明は、パラ メータの偏差もしくは変動で必然的に誤り警報が発生する前、または浸入が検出 されなくなる前に上記のようなパラメータの偏差もしくは変動を検知することを 可能にしようとするものである。また、このようにして、報知器の誤り動作を早 期診断により回避しようとするものである。さらに、早期診断で報だ器の電子回 路内の故ｉｌｌ所を表示することを口論むものである。

本発明の課題は、請求範囲第１項の特徴により解決される。

本発明は、超音波報知器、マイクロ波報知器および容量性報知器のような能動型 報知器ならびに赤外線報知器、音響報知器および震動報知器のような受動型報知 器に適用可能である。

以下、図面を参照し、本発明の実施例に関し詳細に説明する。

第１図は、侵入報知器における電気パラメータの本発明による監視原理を図解す る図である。

第２図は、報知器の動作期間中における監視試験の時間的過程をグラフで示す図 である。

第３図は、特に単純な形の試験パルスによって発生される周波数スペクトルをグ ラフで示す図でろる。

第４図は、試験機能の時間ダイアグラム図である。

第５図は、ｔｆ′））ｔｐの場合について第４図の試験機能で得られるスペクト ルを示す図である。

第６図は、１ｆが極〈少数のｔｐの周期を含む場合に第４図の試験機能で得られ るスペクトルを示す図である。

第７図は、設置に際しまた動作時間中に試験が行なわれる報知器を示す図である 。

第１図には、侵入報知器が略示しである。センサ１は、被監視空間２または被監 視物体または浸入者３から夫々に信号を受け、この信号は評価処理回路５で電気 信号に変換される。このような電子的評価処理回路５は一般に公知である。した がって、この評価処理回路５については、第１図と関連して詳述しない。この種 の評価処理回路は、受信器１から受信した信号が浸入活動を表す場合に、その出 力端に警報信号７を発生する。第１図と関連して、評価処理回路５の種々な回路 点における電気パラメータの監視という本発明の、し想は、能動形報知器にも、 また受動形報知器にも適用可能であることを述べておく。既述のように、能動形 侵入報知器としては、超音波報知器、マイクロ波報知器およ・び容量性報知器が ある。これら報知器は、送信器および受信器を備えている。受信器だけを有する 受動形侵入報知器は、赤外線報知器、音波報知器および震動報知器として構成さ れる。

第１図に破線で示されている゛部分は、能動形侵入報知器に対してのみ必要とさ れるものであり、以下、本発明と関連して詳細に説明する。論理制御回路８は、 導体を介して、スイッチ９１，９２．９３を図示の位置に設定する。発生器９４ はその送信周波数ｆ０を、閉じ念スイッチ９３および９１を介して送信器４に与 えることができる。該送信器４は、送信周波数を被監視空間２内に放射する。監 視されている対象３によシ反射されたビームは受信器１によって受信されて後続 の評価処理回路５で処理される。

報知器を設置する場合に、空間２の固有の特性に適合させたい場合には、これは 、評価処理回路５内で対応のパラメータを調整することによシ実現される。この ことについて以下詳述する。論理回路８は、導体８１を介して、送信器４を発生 器９４から分離するようにスイッチ９１を制御する。また、該論理回路８は、発 生器９０が混合段９５を介して多重スイッチ９６に接続されるように導体８２を 介してスイッチ９２を制御する。混合段９５においては、試験発生器９０の試験 周波数ｆｘが、発生器９４の送信周波数ｆ０で変調される。変調された試験信号 は論理制御回路８に蓄積されている所定のプログラムに従い、評価処理回路５の 種々な回路点に供給される。論理制御回路８は、導体８４を介して対応のスイッ チを閉成するように制御する。

なお第１図には、変調された試験信号が印加される回路点のうち２つの回路点５ １．５２だけが示されている。例えば、関連の空間２に対し報知器の感度は、電 流回路５３により最適に設定されている。このためには、例えば第６図、第５図 および第６図に示されているような変調された試験信号は先ず回路点５１に供給 される。これと関連して、論理制御回路８は、評価処理回路５の端に信号が受信 されて導体９８を介し該論理制御回路８に供給されるように導体８５を介してス イッチ９７を制御していることが指摘される。該論理制御回路已においては、上 記信号は、記憶されている重要な結果信号の波列と比較される。一致が存在しな い場合には、このことは回路８において表示される。

そこで、電流回路５３は、回路８が、結果信号と記憶されている目標波列との間 に最適な一致が存在することを示すまで保守作業員により調整される。評価処理 回路５０回路点５２への試験信号の供給の必要性は、動作中、評価処理回路の電 流回路５３の出力側に設けられている回路部分を、電流回路５３における調整可 能なパラメータの値に関係なく試験することを可能にするためでろる。

次に、第１図の報知器は受動形報知器であって、公知のように送信器４は備えて おらず受信器１だけを備えているものと仮定する。したがって、破線で示した制 御導体８１．８３ならびに回路要素４，９１，９３．９４および９５は存在しな い。そこで、受動形報知器を設置する際に試験を竹いたい場合には、論理制御回 路８で、導体８２を介してスイッチ９２を制御し、試験発生器９０の試験信号を 、閉成されたスイッチ９２なら　。

びに一点鎖線で示した導体９９を介して多重スイッチ回路？６および印加点５１ に供給する。固有の特性を有する被監視空間２に対する報知器の感度の最適な設 定は、この場合にも、能動形報知器と関連して述べたのと同じ仕方で行われる。

なお補完的に述べると、この場合には、試験信号は送信信号ｆ０では変調されな い点に注意され度い。と言うのは、受動形報兄器は公知のように送信器を有して いないからである。しかしながら、成る種の回路要素、特に帯域フィルタの場合 には、変調を行うのが合目的的であり得る。その場合には、送信周波数で。の代 りに、対応の中心周波数が用いられる。

第１図に示した報知器は、その動作期間中も、所定の時間間隔で、その評価処理 回路５の電気的パラメータの妥当性に関し検査もしくは試験される。評価処理回 路５の電気的パラメータとしては、例えば、増唱率、中間周波数、時定数、帯域 幅、閾壇、感度等々が挙げられる。第２図は、動作期間中における試験もしくは 検査の時間的経過を示す図でらる。この場合、時間間隔ｔｂ＝　＋　ｏ秒ｆ（Ｖ ｈし１００秒の間に、はぼ１００ないし１０００　ミＩＪ秒の試験時間ｔ１が周 期的に投げられる。実際の試験は逐次的に行うことができ、そして試験時間ｔ１ 内で約４０ないし４００ミリ秒の時間ｔｆ中、試験発生器９０の試験信号は、評 価処理回路５の対応の回路点に印加される。唯１つの試験点が設げられている場 合或いはまた複数の試験点に試験信号が並列に印加される場合には、第２図の左 側の部分に示すように時間ｔでだけが設定される。この時間ｔｆは、電子的回路 素子の何らかの回路状態によシ発生する妨害で試験信号が影響を受げないように 選択される。時間℃ｆに対して変位されている所謂無試蹟時間ｔｍ中は、導体９ ８および多重スイッチ回路９７を介して論理制御回路８で結果信号の把握および 評価が行われる。第２図に示した時間は、能動形もしくは受動形浸入報知器のこ こに開示した実施例に対してしか妥当しない。自明なように、これらの時間は伸 長したり短縮することができる。なお、第２図に示した時間は、第１図の論理制 御回路８によって制御されるものであることを述べておく。

第３図は、試験発生器９０によって発生される個々の矩形パルスの最も単純な試 験パルス波形の周波数スペクトルを示す。送信周波数ｆ０での変調では、単に、 零点（０）が送信周波数ｆ０に変移されるだけである。

このことは第３図に略示しである。

第４図には、時間を横軸ｔにとってパルス列が示しである。第１図に示した試験 発生器９０がこれらのパルスを発生する。該パルスは例えば４０ミリ秒の時間１ ｆ中、スイッチ９２および９６を介して評価処理回路５の所望の回路点に印加さ れる。第４図に示した各パルスは、時間幅ｔｐを有する。

第５図および第６図には、全パルス列の時間ｔｆに対するパルス幅ｔｐの時間比 を変えた場合に第４図のパルス列から生ずる周波数スペクトルが示しである。

評価処理回路５の特定の電子回路素子における特定の試験に対して種々な周波数 スペクトルが用いられる。

このことについては追って第７図と関連して詳細に説明する。第５図（ｒｉｚ　 ｔｆ＞ｔｌ）の場合における周波数スペクトルを示す。周波数軸ｆに示したこの スペクトルの零点（０）は、能動形報昶器（送信器４を有する）の試験の場合に は、送信周波数ｆ０にシフトされる。第５図に示した形のスペクトルは、評価処 理回路５における電気的パラメータの点選択的な測定に用いられる。

横軸に周波数ｆをとった第６図の周波数スペクトルは、公知のように試験発生器 ９０によって発生される第４図のパルス列を、時間ｔｆがパルス時間℃アの極く 少数の周期を含むように変えることにより得られる。

この機能は受動形報知器（送信器および送信周波数を有しない）ならびに能動形 報知器（送信器４および送信周波Ｒｆ０を有する）双方に有効であるので、横軸 ｆにはこれら２つの唾が示されている。第６図に示した形態の周波数スペクトル は、評価処理回路５の選択性回路の積分試験に適している。このことについては 、特に、帯域フィルタが考えられる。

以上要約すると、第１図の試験発生器９０は、純パルス列を変えることにより、 評価処理回路５の特定の電流回路の特定の試験目的に有用なあらゆる形の周波数 スペクトルを発生することができると言うことができる。

第７図は、超音波報知器のための実施例を示す。評価処、理゛皿路５は、増幅器 ５４、ポテンショメータ５３、変調器、帯域フィルタ５６および積分器５７、比 較器５８ならびにアンドゲート６０が筬続されているメモリ５９から構成される 。該アンドゲート６０は、回路素子５６，５７，５８．５９の２つの分岐路に同 時に出力信号が存在する場合に警報を発生する。この評価処理回路５は本発明の 対象ではないので、これ以上詳述する必要はないであろう。

第７図の能動形超音波報知器は送信器４を備えており、この送信器４は閉じたス イッチ９５．９１を介して送信発生器９４から送信周波数ｆ０を供給される。こ の送信周波数ｆ０は導体６１を介して変調器５５に供給され、該変調器において 受信器１からの受信周波数を該送信周波数で変調する。動作中、多重スイッチ９ ６．９７ならびにスイッチ９２は、第７図に示すように開路状態にある。第７図 の実施例において、論理制御回路は、マイクロプロセッサ８６から構成されてお って、導体８１．８２，８３．８４および８５を介してスイッチ９１．９２．９ ３，９６．９７を制御する。さらに、マイクロプロセッサ８６は、アナログ／デ ィジタル変換器８７を介して結果信号を受けて、該結果信号を評価する。例えば 、これら結果信号の波形と評価処理回路の種々７２：検査または試験へに対する 所望の波形列の間における比較を行う。

次に、所謂設置試験について述べ続いて周期的に繰返される動作中試験、てつい て説明する。

報知器を被監視空間２の場所に設置する場合には、該報知器の応答を被監視空間 に対して最適に設定できねばならない。これは、マイクロプロセッサ８６により 導体８１を介してスイッチ９１を図示されていない位１にして、それにより変調 器９５を多重スイッチ回路９６０入力側に接続することによシ達成される。さら に、制御導体８２を介してスイッチ９２も図示されていない位置に切換えられ、 それによシ試験発生器９０は第４図に示されている試験機能を変調器９５に対し て行うことができる。そこで、マイクロプロセッサ８６に格納されているプログ ラムに、発生器９０の試験信号を発生器９４の送信周波数ｆ０で変調すべきこと が規定されている場合には、スイッチ９３は図示の閉じた位置に留まる。変調器 ９５においては変調が行われる。また、マイクロプロセッサ８６に格納されてい るプログラムに、ｇ：、調を行わないことが規定されている場合には、制御導体 ８３を介してスイッチ９３は開かれる。この場合に６は、発生器９０からの純試 験信号は変調器９５を介して多重スイッチ９６に印加さｆｔル。マイクロプロセ ッサａ６はそのプログ２ムに対応して、制御導体８４を介し多重スイッチ９６の 個々のスイッチ要素を閉成する。結果信号は例えば、積分器５７の出力側から取 出されて導体９８を介し多重スイッチ９７に供給される。これら信号はアナログ 信号であるので、後続のアナログ／ディジタル変換器８７で変換されてディンタ ル喧としてマイクロプロセッサ８６に供給される。該マイクロプロセッサはこれ ら結果言号を目標波形列と比較する。既に第３図、第４図、第５図および第６図 と関連して述べたように種々な回路要素の試験に対しては、最も好ましい周波数 スペクトルを試、験信号として利用することができる。

ＦＩＩ３．　２ ＦＩＧ、７ 国際調量報告 ＡＮＮＥＸ　τ０τＦＥ　ＩＮＴＥＲＮＡτｒＯＮＡｆ、Ｓ乙ＩＪｋＣＨＲＥ？ ＯＲＴ　０ＮＵＳ−Ａ−２７８２４０５Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．環境により条件付けられ報知器に固有の有用および妨害信号に対する侵入報 知器の応答性を試験し公称値から偏差している電気パラメータを探知するための 装置において： −試験信号を発生するための発生器（９０）と；−前記報知器の電子的評価処理 回路（５）の所望の印加点（５１），（５２）に試験信号を選択的に印加するた めの第１の回路装置（９６９と； −試験信号によつて発生された結果信号を選択的に取出すための第２の回路装置 （９７）と；−前記結果信号を正規の信号と比較して結果信号にエラーが現れた 場合に該エラー発生筒所を表示装置（１０２）に表示する論理制御装置（８）と ；を備えていることを特徴とする装置。 ２．可変のパラメータを有する回路部分（５３）の前後で少なくとも２つの試験 信号を第１のスイツチ装置（９６）を介して印加し、そして論理回路（８）は少 なくとも２つの結果信号で報知器の動作に対し重要なパラメータの設定量を決定 することを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 ３．能動形侵入報知器が、該報知器の送信器（４）に対して予め定められた送信 周波数（ｆｏ）を発生するための発生器（９４）を備え、該送信周波数で発生器 （９０）の試験信号を変調し、該変調された試験信号を第１のスイツチ装置（９ ６）を介して、評価処理回路（５）の印加点（５１），（５２）に供給し結果信 号として第２のスイツチ装置（９７）を介し論理制御装置（８）に供給すること を特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 ４．受動型浸入報知器が試験信号を発生するための発生器（９０）を備え、該試 験信号は第１のスイツチ装置（９６）を介して評価処理回路（５）の印加点（５ １），（５２）に供給され、結果信号として第２のスイツチ装置（９７）を介し 論理制御装置（８）に供給されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置 。 ５．受動型侵入報知器が中心周波数ｆｍを発生するための発生器を備え、該周波 数で発生器（９０）の試験信号を変調し、変調された試験信号は第１のスイツチ 回路（９６）を介して評価処理回路（５）の印加点（５１），（５２）に供給さ れ、結果信号として第２のスイツチ装置（９７）を介し論理制御装置（６）に与 えられることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 ６．発生器（９０）が三角形、矩形、鋸波形、台形のパルス形状の試験信号また は正弦波振動を発生することを特徴とする請求の範囲第１項または第３項記載の 装置。 ７．論理制御装置（８）が、報知器の所定の動作時間（ｔｂ）後に周期的に所定 の持続期間の試験時間（ｔｌ）を設定し、発生器（９０）は該試験時間（ｔｌ） の一部分の時間（ｔｆ）中だけ試験信号を第１のスイツチ装置（９６）を介して 評価処理回路（５）の選択された印加点（５１），（５２）に与え、論理制御装 置（８）は、時間（ｔｍ）においてのみ、第２のスイツチ装置（９７）を介して 評価処理回路（５）の選択された引出し点から結果信号を受信することを特徴と する請求の範囲第１項記載の装置。