JPH0827870B2 - 赤外線式侵入者検知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は自己診断機能を具備した赤外線式の侵入者
検知器に関するものである。

［従来技術］ 第２図は従来の赤外線式侵入者検知器を示し、１は鏡
面が放物面を成す集光ミラー、２は赤外線を受光する受
光素子である。受光素子２としては例えば焦電効果を利
用した焦電検出器を用いており、これは赤外線を受光す
るとわずかな温度上昇により自発分極作用によって電荷
を誘起し、この電荷を電圧または電流として取り出すも
のである。

上記した従来装置の動作を第３図を参照して説明す
る。人間は一般に赤外線を放射するものであり、最大放
射の波長は約9.6μｍである。又、８〜14μｍの波長の
赤外線は大気中をよく通る。従って、第３図（ａ）に示
すように侵入者があると、侵入者が放射する赤外線３は
集光ミラー１により集光され、受光素子２により受光さ
れる。この為、受光素子２を含む検知回路（図示せず）
は（ｂ）図のように出力を出し、この出力が警報レベル
を越えると（ｃ）図のように所定の保持時間で侵入者警
報を発生する。

上記赤外線式侵入者検知器において、検知器の素子や
回路の異常を発見するために侵入者からの赤外線とほぼ
同じレベルの赤外線を発光する赤外線発光部を受光部附
近に設置し、一定の自己診断タイミング発光させる。こ
のとき、受光部からの受光信号のレベルが警報レベルに
満たなければ、検知器の素子や回路に異常が生じたもの
と判断して検知器異常信号を出力するようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、上記した従来の赤外線式侵入者検知器は自
己診断機能を持たないため、素子や回路などに異常が発
生してもすぐには解らず、人手による点検を行うことに
より異常を発見するしかなかった。

また、自己診断機能を有していても、自己診断時に侵
入者がいる場合、警報レベルを越える出力が得られても
侵入者警報を出力せず侵入者を検知することができなか
った。

この発明は上記した従来の問題点を解決するために成
されたものであり、自己診断機能を有し、自己の異常を
人手に頼らず早期に発見することができ、さらに、自己
診断時にも侵入者を検知し、侵入者による警報と検知器
の故障による警報とを区別して出力することができる赤
外線式侵入者検知器を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る赤外線式侵入者検知器は、自己診断を
行うタイミングを示す自己診断タイミング信号を出力す
る自己診断タイミング信号発生部と、自己診断タイミン
グ信号の入力により自己診断用赤外線を発生する赤外線
発光部と、侵入者および赤外線発光部が発生する赤外線
を受光し赤外線の受光レベルに応じた受光信号を出力す
る受光部と、自己診断タイミング信号と受光信号が入力
され、自己診断タイミング信号が入力されていないとき
は、受光信号を侵入者の赤外線を検知するための警報レ
ベルと比較し、受光信号のレベルが警報レベルを越えて
いる場合に侵入者警報を出力し、自己診断タイミング信
号が入力されているときは、受光信号を上記警報レベル
と比較するとともに、上記警報レベルよりも低い自己診
断レベルと比較し、受光信号のレベルが警報レベルを越
えているときは侵入者警報を出力し、受光信号が自己診
断レベル以下の場合に検知器異常信号を出力するレベル
判定部から構成されることを特徴とする。

又この発明に係る赤外線式侵入者検知器は、前記受光
部は、前記赤外線発光部から発生される赤外線を間欠的
に受光するための遮閉板を備えていることを特徴とす
る。

［作用］ この発明に係る赤外線侵入者検知器は、自己診断時に
入力される受光信号を侵入者からの赤外線を検知するた
めの警報レベルと、警報レベルよりも低い自己診断レベ
ルの２つの基準レベルと比較するレベル判定部を備えて
いる。このレベル判定部は、受光信号のレベルと上記２
つの基準レベルとを比較した結果、受光信号のレベルが
自己診断レベルに満たなければ、検知器の素子や回路が
異常であるとして検知器異常信号を出力する。さらに、
自己診断時に侵入者が存在し、受光信号のレベルが警報
レベルを越えると、侵入者警報を出力する。

すなわち、前記レベル判定部は、自己診断時に受光部
出力が自己診断レベルに達しないことを検出すると検知
器異常信号を発生するとともに、受光部出力が警報レベ
ルに達した場合には侵入者警報を出力する。これによ
り、自己診断時に侵入者がいる場合でも、侵入者を検出
することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第
１図において、５は赤外線受光素子２に隣接して設けら
れた赤外線発光源、４は変形部分4a,4b（どちらか一方
で良い。）を設けられた集光ミラーである。侵入者から
の赤外線は集光ミラー４により集光されて受光素子２に
より受光される。又、赤外線発光源５からの赤外線は集
光ミラー４の変形部分4a,4bに反射されて受光素子２に
受光される。

第４図は受光素子２および赤外線発光源５を含む検知
回路を示し、６は受光素子２の出力を増幅する増幅回
路、７は増幅回路６の出力を警報レベルおよび自己診断
レベルと比較し、警報レベルより大きい場合および自己
診断レベルより小さい場合には警報を出力するレベル判
定回路、８は自己診断タイミング信号発生回路、９は発
光源駆動回路である。レベル判定回路７は第５図に示す
ようにA/D変換回路7aおよびCPU7bとから構成される。

次に、上記構成の動作を第６図を参照して説明する。
第６図（ａ）は自己診断タイミング信号発生回路８から
一定間隔で発生された自己診断タイミング信号を示し、
この信号に応じて発光源駆動回路９を介して赤外線発光
源５から赤外線が発光され、受光素子２がこれを受け、
増幅回路６を介して第６図（ｂ）に示すように自己診断
レベルとこれより大きな警報レベルの間の出力を出す。
もちろん、第６図（ｃ）に示す侵入者からの信号があつ
た場合には増幅回路６は警報レベル以上の出力を出す。
レベル判定回路７は自己診断タイミング信号を受け、増
幅回路６の出力のレベル判定を行い、自己診断タイミン
グ以外の期間中においては増幅回路６の出力が警報レベ
ル以上の場合に第６図（ｄ）に示すように侵入者警報を
出力する。一方、自己診断タイミング中においては、レ
ベル判定回路７は警報レベル以上の入力に対しては侵入
者警報を発生し、自己診断レベル以上で警報レベル以下
の入力に対しては何も警報を出さず（検知器正常）、第
６図（ｆ）に示すように受光素子２などの故障により入
力が自己診断レベル以下の場合には第６図（ｅ）に示す
ように検知器異常信号を出力する。

第７図は上記動作のフローチャートで、自己診断タイ
ミング発生回路８からの信号はロジックレベルのHIGH、
LOWのように２値化し、警戒時と自己診断時とに処理を
分ける（ステップS1）。また、レベル判定回路７への入
力はA/D変換回路7aによりディジタル値に変換してCPU7b
に読みこむようになっている（ステップS2、S5）。

まず警戒時、ステップS3で先に読みこんだA/D値と警
報レベルを比較し、第８図の「侵入者受光」で示す受光
レベルのように前者が後者より大きいまたは等しい時に
警報を発生する（ステップS4）。

次に自己診断時の処理について、先と同様に読みこん
だA/D値と警報レベルと比較して前者が後者より大きい
または等しいときに、先の通り警報を出力するが（ステ
ップS6）、前者が後者より小さい時は診断レベルと比較
する（ステップS7）。第８図の「自己診断受光」で示す
受光レベルのようにA/D値が診断レベルより大きいまた
は等しく、かつ診断時間内であればA/D値を再度読みこ
んで比較し直し、上記時間を経過した時はステップS1に
戻る（ステップS8）。一方、A/D値が診断レベルより小
さく、診断時間以内であれば再度A/D値を読みこむが
（ステップS9）、上記時間を経過した後は検知器異常信
号を出力して処理を終了する（ステップ10）。

第９図はこの発明の第２の実施例を示し、レベル判定
回路７の他の例を示している。増幅回路６からの信号を
ピークホールド回路10によりピークホールドしてアナロ
グのコンパレータ11の一方の入力とし、コンパレータ11
の他方の入力には警報レベルおよび自己診断レベルが夫
々アナログスイツチ12,13を介して切換可能に入力さ
れ、比較される。この切換は自己診断タイミング信号発
生回路８からの信号により行われ、自己診断時には少く
とも１回、警戒レベル側から自己診断レベル側に切換え
る。この切換が行われない場合には、第８図の警報レベ
ル帯にあるか否かのチエツクをしていることになる。こ
うして、自己診断時には少くとも１回レベル切換を行う
ことにより、コンパレータ11の出力から第８図のいずれ
のレベル帯にあるかを判断し、警報を出す場合には警報
出力部14を介して行う。又、コンパレータ15の一方の入
力には自己診断レベルを入力し、他方の入力にはアナロ
グスイツチ12を介して警報レベルをオンオフ可能に入力
し、両者の比較を行うことにより警報レベルそのものが
正常か否かのチエツクを行うことができる。尚、レベル
切換に際して入力信号はピークホールドされているの
で、入力信号との比較に支障を生じることはなく、自己
診断タイミング信号の立下りエツジでピークホールド回
路10をクリアする。

第10図はこの発明の第３の実施例を示し、この例では
集光ミラー１に従来同様のものを用い、赤外線発光源５
は侵入者からの赤外線３を遮らない構造の支柱６によつ
て支持するようにしている。又、第11図はこの発明の第
４の実施例を示し、赤外線発光源５を集光ミラー１に埋
設したものである。

上記した第１〜第４の実施例においては、自己診断時
以外では検知回路の出力が警報レベルに達したことによ
り侵入者を検知することができ、自己診断時には検知回
路の出力レベルにより検知器の正常、異常および侵入者
を検知することができる。

上記した各実施例においては、赤外線発光源５を直接
スイッチングする（スイッチング応答性がよい。）場合
の例を示した。

ところで、赤外線発光源５として電熱線などのスイッ
チング応答性が悪いものを用いた場合、赤外線発光源５
の温度変化が緩慢であるため、受光素子２が正常であっ
てもその出力が自己診断レベルを越えないことがある。
そこで、この対策として、赤外線発光源５からの赤外線
を間欠的に受光素子２に受光させ、受光素子２の温度が
断続的に変化するようにした。その例を以下に説明す
る。第12図（ａ），（ｂ）はこの発明の第５の実施例を
示し、この例では受光素子２および赤外線発光源５の前
に遮閉板16を設け、この遮閉板16をモータ18によりリニ
ア駆動軸17を介して進退自在に駆動するようにしてい
る。第13図はこの場合の回路構成を示し、第４図との相
違は自己診断タイミング信号によりモータ駆動回路19を
介してモータ18を駆動するようにした点にある。

第５図の実施例の動作を第14図のタイミングチヤート
により説明する。（ａ）は自己診断タイミング信号を示
し、（ｂ）はこの信号に同期して駆動される赤外線発光
源５の出力を示し、（ｃ）は同じくモータ18の駆動を示
す。（ｄ）は遮閉板16の動きを示し、これにより赤外線
発光源５からの赤外線は間欠的に受光素子２に受光さ
れ、（ｅ）に示す増幅回路６の出力には自己診断レベル
の出力が得られる。又、（ｆ）のように侵入者があつた
場合には、自己診断時以外には受光素子２は遮閉板16に
遮られないので（ｇ）図に示すようにレベル判定回路７
から侵入者警報が発せられる。又、検知器に異常があつ
た場合には自己診断時に増幅回路６から出力が得られ
ず、レベル判定回路７の判定により（ｈ）のように検知
器異常信号が発せられる。さらに、自己診断時に侵入者
があつた場合には、増幅回路６の出力が警報レベルに達
するために侵入者警報が発せられる。

第15図（ａ），（ｂ）はこの発明の第６の実施例を示
し、この例では遮閉板16は円板の一部を欠除した円弧板
となつており、この遮閉板16を回転軸20を介してモータ
18により回転させることにより受光素子２および赤外線
発光源５を間欠的に遮閉する。他の構成および動作は前
記実施例と同様である。第16図はこの発明の第７の実施
例を示し、赤外線発光源５および受光素子２を集光ミラ
ー４の下部に設けた場合にも赤外線発光源５および受光
素子２と集光ミラー４の変形部分（反射部分）4aとの間
に遮閉板11を設けることができる。

第５〜７の実施例においては、自己診断が可能である
上に、赤外線発光源５のスイツチング特性が悪い場合に
も良好なスイツチング特性を得ることができ、明確な回
路出力を得ることができる。

第17図はこの発明の第８の実施例を示し、この実施例
が他の実施例と相違する点は、レベル判定回路７が増幅
回路６の出力を警報レベルとのみレベル判定するように
したことである。即ち、増幅回路６は第18図（ｃ）に示
すように自己診断時に赤外線発光源５からの赤外線によ
つて警報レベル以上の出力を出し、レベル判定回路７は
検知器正常と判断する。従つて、自己診断時に侵入者が
あつても検知することができないが、赤外線発光源５か
らの赤外線を侵入者からの赤外線とレベル差を設ける必
要がない。もちろん、自己診断時以外では第18図（ｄ）
に示すように侵入者があれば（ｅ）図に示すように侵入
者警報を出し、自己診断時に増幅回路６の出力が警報レ
ベルに達しない場合には（ｆ）図に示すように検知器異
常信号を発生する。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る赤外線式侵入者検知器に
よれば、自己診断時に受光部出力が自己診断レベルに達
しないことにより検知器異常信号を出力し、受光部出力
が警報レベルに達したことにより侵入者警報を出力する
ようにしており、自己の異常を検出すると同時に、侵入
者の存在を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による侵入者検知器の
受光部構成図、第２図および第３図は夫々従来の侵入者
検知器の受光部構成図およびタイミングチヤート、第４
図および第５図は夫々この発明の第１の実施例による侵
入者検知器の構成図およびそのレベル判定回路の構成
図、第６図〜第８図は夫々この発明の第１の実施例によ
る侵入者検知器のタイミングチヤート、フローチヤート
および動作波形図、第９図はこの発明の第２の実施例に
よるレベル判定回路の構成図、第10図および第11図は夫
々この発明の第３および第４の実施例による侵入者検知
器の受光部構成図、第12図（ａ），（ｂ）は夫々この発
明の第５の実施例により侵入者検知器の受光部の正面図
および側面図、第13図および第14図は夫々この発明の第
５の実施例による侵入者検知器の構成図およびタイミン
グチヤート、第15図（ａ），（ｂ）は夫々この発明の第
６の実施例による侵入者検知器の受光部の正面図および
平面図、第16図はこの発明の第７の実施例による侵入者
検知器の受光部構成図、第17図および第18図は夫々この
発明の第８の実施例による侵入者検知器の構成図および
タイミングチヤートである。 ２……受光素子、５……赤外線発光源、７……レベル判
定回路、16……遮閉板、18……モータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自己診断を行うタイミングを示す自己診断
   タイミング信号を出力する自己診断タイミング信号発生
   部と、自己診断タイミング信号の入力により自己診断用
   赤外線を発生する赤外線発光部と、侵入者および赤外線
   発光部が発生する赤外線を受光し赤外線の受光レベルに
   応じた受光信号を出力する受光部と、自己診断タイミン
   グ信号と受光信号が入力され、自己診断タイミング信号
   が入力されていないときは、受光信号を侵入者の赤外線
   を検知するための警報レベルと比較し、受光信号のレベ
   ルが警報レベルを越えている場合に侵入者警報を出力
   し、自己診断タイミング信号が入力されているときは、
   受光信号を上記警報レベルと比較するとともに、上記警
   報レベルよりも低い自己診断レベルと比較し、受光信号
   のレベルが警報レベルを越えているときは侵入者警報を
   出力し、受光信号が自己診断レベル以下の場合に検知器
   異常信号を出力するレベル判定部から構成されることを
   特徴とする赤外線式侵入者検知器。
2. 【請求項２】前記受光部は、前記赤外線発光部から発生
   される赤外線を間欠的に受光するための遮閉板を備えて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の赤外
   線式侵入者検知器。