JPH0447876B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は赤外線警戒装置に関するもので、警戒
装置の誤報を皆無にし、信頼性の高い警戒装置を
得ることを目的とするものである。 従来公知の赤外線警戒装置として、赤外線を放
出する送光器と、その赤外線を受光する受光器と
を対向して複数組平行に配列し、複数本の赤外線
でフエンス状の平面に近い警戒範囲を形成したも
のがある。 ところが、この様な赤外線警戒装置は１本の赤
外線を遮光しただけで警報を発するもので、例え
ば侵入者以外の小動物や小鳥、或いは木の葉等の
影響を受けることがあつた。 そこで、受光器の遮光応答速度を数10msecか
ら数100msecの範囲に比較的遅くして、誤報を軽
減していた。 しかし、誤報の要因には様々なものがあり、小
動物が赤外線を遮光した状態で停止した場合や、
鳥が赤外線の光軸と平行な方向に舞い降りた場合
等は、遮光応答速度以上に遮断し誤報の原因にな
つていた。 又、あまり遮光応答速度を遅くすると、侵入者
が走つて警戒範囲を通過した場合、人間の走る速
さは約７〜8m／secであるから、逆に警報を発し
ないことがあつた。 本発明の目的は、侵入者による光線の遮断を適
確に通報するとともに、侵入者以外のものによつ
て光線が遮断された場合に侵入者による遮断と区
別して誤報を無くした警戒装置を得ることにあ
る。 この目的を達成するために、本発明は、警戒装
置が設置される場所や状況に応じて、遮断された
赤外線の本数と遮断時間の組合せから警報を発す
るようにすることを意図している。 更に、本発明は、状況に応じて、特定の高さの
赤外線が遮光された場合は、必ず、警報を発生さ
せるように設定できるようにして、より信頼性の
高い光線式警戒装置を提供することを目的とす
る。 本発明は、パルス状の赤外線を放射する複数の
送光部を収納する送光器と、この赤外線をそれぞ
れ受光する複数の受光部を収納する受光器とを警
戒区間を隔てて対向設置するとともに各々の送光
部および受光部が各一本の赤外線により結合され
て一対として動作し、全体として複数の警戒用の
赤外線により結合された上記送光器と受光器とに
より構成される光線式警戒装置において、上記複
数の受光部に接続され微小一定時間内に遮断され
た光線数を検出し、遮断光線数毎に別々に遮断信
号を出力する遮断光線数検出手段と、該遮断光線
数検出手段の上記複数の出力にそれぞれ接続さ
れ、入力遮断信号が警報を発するに必要な最小遮
断時間以上継続したことを検出して警報信号を出
力する遮断時間検出手段とを有し、かつ該遮断時
間検出手段の各々の最小遮断時間は遮断数が少な
いほど長く設定されていることを特徴とする光線
式警戒装置である。 本発明によれば、光線の遮断数が多い場合は、
短かい遮断時間で、また光線の遮断数が少ない場
合は長い遮断時間のときに警報を発するようにし
ているので、適確に侵入者を判別し、警報を発す
ることができる。 例えば、実際に人が走つて警戒光線を横切つた
とき光線遮断時間は30〜50msec程度と短かいが、
その人は当然立つた姿勢であるので多数の光線を
同時に遮ることになる。 一方、人が屈んだり這つたりして光線を横切る
場合は、光線の遮断数は少なくなるが、遮断時間
は長くなる。 また、警戒用光線を遮断して誤報の原因を作る
ものは、前述のように、鳥や木の葉、小動物
（猫、犬、等）が考えられるが、これらは、一般
に、人間より小さいものであるので、人間に比し
て光線遮断数は少なくしかも遮断時間は短かくな
る。 従つて、本発明によれば、侵入者を他のものか
ら確実に判別して警報を発することができる。 ところで、このような装置の実際の設置場所に
よつては、侵入者の居動が制限される場合があ
る。例えば、設置場所近くに壁があつたり立木が
多い等の条件で、到底走ることができない場合に
は、短かい遮断時間に応答して警報を発する必要
がない。誤報を除く意味からは応答時間は長い方
が良いので、このような場合には前述の遮断時間
検出手段に設定した最小遮断時間が可変できるよ
うにしておくと便利である。 更に設置場所に応じては、複数の警戒用赤外線
の中の特定の位置のものが侵入者によつて遮断さ
れる確率の最も高くなる場合がある。例えば、装
置が有刺鉄線とともに用いられる場合には、下段
の方の有刺鉄線の間に相当する赤外線が最も遮断
されやすいし、あるいは構造物に近接して設置さ
れる場合には、構造物から飛び降りて上部の赤外
線を遮断する確率が高くなる。 このような場合の警戒をより確実にするため
に、上記の構成に加えて、特定の位置の赤外線の
遮断を検出してその遮断時間が所定時間以上のと
き警報信号を出力するような特定光線検出手段を
付加すると良い。 なお、上記の複数の遮断時間検出手段から出力
する警報信号は、論理和をとつて、一つの警報発
生装置（ベル、サイレン等）へ起動信号として加
えられることによつて、侵入者の有つたとき音に
よる警報を発することができる。 また、警戒態勢を早期にとり得るように、遮断
光線数検出手段の複数の出力のそれぞれに複数
（例えば２つの）の遮断時間検出手段を接続し、
それぞれの設定最小遮断時間を異ならせておき、
第１の遮断時間検出手段の動作では、注意報を発
報し、第２の遮断時間検出手段の動作で警報を発
するようにしておくこともできる。 なお、注意報、警報のようなランク分けだけで
なく、遮断物そのものを、侵入者、鳥、小動物等
に推定し、分けて表示することもできる。 以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説
明する。 第１図は、送・受光部と遮断光線数検出部の実
施例を示すブロツク図である。 第１図において、１は数ｋHzから100kHzの範
囲を選択的にクロツクパルスを発振する発振器、
２は発振器１からのクロツクパルスを１つずつ加
算計数し、ｎ＋１以上の所定値でリセツトし、繰
返し計数し、その計数値を２進数として出力する
カウンタ、１０（１０−１から１０−ｎのｎ個の
場合を示している）はパルス状の赤外線を放射す
る送光部、１１（１１−１から１１−ｎのｎ個の
場合を示している）は対応する送光部からの赤外
線を受光する受光部で、赤外線の遮光時にＨレベ
ルの信号を発生する。３はカウンタ２から発生す
る２進数により、受光部１１からの複数の入力信
号の中の１つを４−１，４−２，４−３という様
に順次選択するマルチプレクサ、５はアンド回
路、６はアンド回路５の出力を計数する一方、カ
ウンタ２のリセツト信号出力によつて、即ちマル
チプレクサ３で受光部１１の出力信号４−１，４
−２，４…ｎのｎ番目を選択した後に、その時の
計数値を読み出されるとともにリセツトされるカ
ウンタ、７（７−１から７−ｍのｍ個の場合を示
した。）はカウンタ６からの入力信号とデジタル
スイツチ８（８−１から８−ｍのｍ個備えてい
る）で設定した数値とを比較し一定条件で出力す
るコンパレータである。９はコンパレータ７の出
力を上記カウンタ２の計数開始からリセツトまで
の時間（以下１走査周期と呼ぶ）に対応した時間
保持する信号保持回路であり、それぞれのコンパ
レータに応じて９−１〜９−ｍのｍ個設けられ
て。 第２図は、遮断時間検出部と警報発生部を示す
ブロツク図である。第２図において、１２は第１
図のコンパレータ７の出力側の信号保持回路９に
接続された時間検出回路で、信号保持回路９−
１，…，９−ｍのそれぞれに対して、２つずつ即
ち、１２−１，１２−１′，…，１２−ｍ，１２
−m′設けられている。この時間検出回路は、そ
こに設定された時間以上入力信号が継続すると出
力信号を発生する。時間検出回路１２−１，１２
−２，…，１２−ｍの出力は第１のオア回路１３
−１の入力に接続され、時間検出回路１２−１′，
１２−２′，…，１２−m′の出力は第２のオア回
路１３−２に入力されている。第１のオア回路１
３−１および第２のオア回路１３−２の出力に
は、それぞれ、警報発生器１４−１，１４−２が
接続されている。 時間検出回路１２−１，１２−２，…，１２−
ｍに設定された時間は、後述のように全て異なつ
ており、またそれぞれにそれぞれは並列の１２−
１′，１２−２′，…，１２−m′とも異なつた時
間に設定されている。 これら時間検出回路の例を第３図に、その各部
波形図を第４図に示す。 第３図と第４図とを参照して、今、第１図の信
号保持回路９の出力から第４図Ａに示す信号が入
力されると、時間検出回路ではインバータ１２１
で、位相を反転させ、第４図Ｂのような信号と
し、これをダイオード１２２を介して充電用コン
デンサ１２３へ供給している。コンデンサ１２３
と並列に放電用抵抗１２４が接続されており、コ
ンデンサ１２３の電位で制御されるインバータ１
２５が接続されている。従つて、コンデンサ１２
３は、第３図Ｃに示されるように常時は、インバ
ータ１２５のスレツシヨールドレベル以上に充電
されているが、インバータ１２１の出力がＬレベ
ルとなると、抵抗１２４を介して放電し、その電
圧スレツシヨールドレベルTH以下になるとイン
バータ１２５から、第４図ＤのようにＨレベルの
信号が選出される。 ここでインバータ１２１の出力がＨレベルにな
つてコンデンサ１２３の電圧がTHレベルに下が
る迄の時間ｔはコンデンサ１２３と抵抗１２４の
時定数で決るので、コンデンサ１２３と抵抗１２
４の値を適当に選ぶことによつて、該当検出回路
の最小遮断時間を設定できる。もちろん、コンデ
ンサ１２３と抵抗１２４の少なく一方を可変抵抗
にすれば、最小遮断時間を所望に応じて可変設定
できる。第３図では抵抗１２４を半固定抵抗とし
て示した。可変設定とするには、もちろん、抵抗
値の異なるものを複数個設けておき、スイツチで
選択的に接続するようにしても良い。 以上の様な回路において、先ず、発振器１のク
ロツクパルスをカウンタ２でカウントし、クロツ
クパルス毎にマルチプレクサ３への出力が１つづ
つ加算されてゆく。そのことによつてマルチプレ
クサ３はカウンタ２のクロツクパルスに従つて受
光部１１からの入力信号を順次選択していく。即
ち、カウンタ２の出力がｎの時マルチプレクサ３
は入力信号４−ｎを選択することになる。今、仮
に赤外線が何ら遮光されていないとすると、マル
チプレクサ３の入力信号４はいずれもＬレベルと
なるから、マルチプレクサ３からは何ら信号が発
生せずアンド回路５には信号が加わら無い。した
がつて、アンド回路５から先の回路は動作しない
ので警報を発しない。 次に、遮蔽物によつて赤外線が遮断されると、
その該当する受光部１１の出力信号はＨレベルと
なる。 したがつてマルチプレクサ３が受光部１１の出
力信号を順次選択して行き、Ｈレベルの信号を選
択すると、マルチプレクサ３の出力もＨレベルと
なりアンド回路５に信号が入力される。一方発振
器１が発振するクロツクパルスは一定間隔のＨレ
ベル信号を発しており、しかもそのパルスは受光
部１１の出力信号を順次選択して行くのと同期し
ているので、アンド回路にＨレベルのマルチプレ
クサの出力が加えられると同時に発振器５からも
Ｈレベル信号が加わるので、アンド回路５から信
号が出力されカウンタ６に印加される。そして、
カウンタ６はＨレベルの入力信号をカウントし、
その計数値をカウンタ２からのリセツトパルスで
読み出して全てのコンパレータ７に送出するとと
もにカウンタ６をリセツトする。その時、各コン
パレータ７は、対応するデジタルスイツチ８で設
定されている数値と入力計数値とを比較し、両者
が一致していないとき、コンパレータ７からは何
ら信号が出力されない。今、仮にデイジタルスイ
ツチ８−１の設定値がコンパレータ７−１の入力
計数値と一致しているときは、コンパレータ７−
１からＨレベルの信号が出力され、この信号は信
号保持回路９−１で１走査周期間保持される。従
つて次の走査周期で同じ本数の赤外線が遮断され
ていれば、信号保持回路９−１の出力はＨレベル
に保たれたままである。こうしてデイジタルスイ
ツチ８−１で設定された本数の赤外線が遮断され
ている限り、信号保持回路９−１の出力はＨレベ
ルに保持される。このことは、他のコンパレー
タ、デイジタルスイツチ、信号保持回路の組につ
いても同じである。 信号保持回路９の出力は、時間検出回路１２に
加えられているので、信号保持回路９のＨレベル
の出力が、時間検出回路１２で設定された時間よ
り長い時間継続すると、時間検出回路１２からＨ
レベルの信号が送出される。このＨレベルの信号
はオア回路１３を通つて警報発生器１４へ加えら
れ、警報発生器１４を駆動し、警報を発生する。 例えば前述のように信号保持回路９−１からＨ
レベルの信号が発生しており、その継続時間が、
時間検出回路１２−１′で設定した最小遮断時間
より長いときは、時間検出回路１２−１′からＨ
レベルの信号が出力され、その信号はオア回路１
３−２を通つて警報発生装置１４−２を駆動す
る。更に信号保持回路９−１のＨレベル信号の送
出時間が時間検出回路１２−１で設定した最小遮
断時間より長いときは、時間検出回路１２−１か
らＨレベルの信号が出力され、その信号はオア回
路１３−１を介して警報発生装置１４−１を駆動
する。それ故、時間検出回路１２−１と１２−
１′とに設定する最小遮断時間を適当に定めれば、
警報発生装置１４−１の警報を本警報、警報発生
装置１４−２の警報を注意警報とすることが出来
る。 もちろん、この場合、前述のように警報のラン
ク付けでなく、遮断物を、人か、島か、小動物か
推定して警報を異ならせるようにすることもでき
る。 他の信号保持回路９−２，…，９−ｍとそれら
に接続された時間検出回路１２−２，１２−２′
〜１２−ｍ，１２−m′の動作についても同様で
ある。 なおコンパレータ７からの遮断本数に応じた信
号即ちデイジタルスイツチでの設定本数と、それ
に対応した時間検出回路に設定された最小遮断時
間との関係の一例を示すと、次表のとおりであ
る。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルス状の赤外線を放射する複数の送光部を
   収納する送光器と、この赤外線をそれぞれ受光す
   る複数の受光部を収納する受光器とを警戒区間を
   隔てて対向設置するとともに各々の送光部および
   受光部が各一本の赤外線により結合されて一対と
   して動作し、全体として複数の警戒用の赤外線に
   より結合された上記送光器と受光器とにより構成
   される光線式警戒装置において、上記複数の受光
   部に接続され微小一定時間内に遮断された光線数
   を検出し、遮断光線数毎に別々に遮断信号を出力
   する遮断光線数検出手段と、該遮断光線数検出手
   段の上記複数の出力にそれぞれ接続され、入力遮
   断信号が警報を発するに必要な最小遮断時間以上
   継続したことを検出して警報信号を出力する遮断
   時間検出手段とを有し、かつ該遮断時間検出手段
   の各々の最小遮断時間は遮断光線数が少ないほど
   長く設定されていることを特徴とする光線式警報
   装置。 ２ パルス状の赤外線を放射する複数の送光部を
   収納する送光器と、この赤外線をそれぞれ受光す
   る複数の受光部を収納する受光器とを警戒区間を
   隔てて対向設置するとともに各々の送光部および
   受光部が各一本の赤外線により結合されて一対と
   して動作し、全体として複数の警戒用の赤外線に
   より結合された上記送光器と受光器とにより構成
   される光線式警戒装置において、上記複数の受光
   器に接続され微小一定時間内に遮断された光線数
   を検出し、遮断光線数毎に別々に遮断信号を出力
   する遮断光線数検出手段と、該遮断光線数検出手
   段の上記複数の出力にそれぞれ接続され、入力遮
   断信号が警報を発するに必要な最小遮断時間以上
   継続したことを検出して警報信号を出力する遮断
   時間検出手段と、上記複数の赤外線のうち予め定
   められた位置の赤外線の遮断が所定時間継続した
   ことを検出して警報信号を出力する手段とを有
   し、かつ上記遮断時間検出手段の各々の上記最小
   遮断時間は遮断数が少ないほど長く設定されてい
   ることを特徴とする光線式警報装置。 ３ 特許請求の範囲第１項あるいは第２項の光線
   式警報装置において、上記遮断時間検出手段が上
   記遮断光線数検出手段の複数の出力の各々に複数
   設けられ、これにより同じ本数の光線遮断に対し
   て遮断時間に応じて異なる警報を発生するように
   して警報にランク付けを持たせることを可能とし
   た光線式警報装置。 ４ 特許請求の範囲第１項あるいは第２項の光線
   式警報装置において、上記遮断時間検出手段の
   各々は、上記最小遮断時間の可変設定が可能であ
   ることを特徴とする光線式警報装置。