JPS5818794A - 空間監視用運動体報知器 - 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】 本発明は、少なくとも１つの視界全結像するための光学
系全弁して例えば赤外線領域における電磁放射線を検出
するための少なくとも２つのセンサおよびこれらセンサ
に装置接続された、１１１ｚ以下の下方の遮断周波数を
有する増幅器を備えた電磁放射線受信機と、電磁放射縁
飾ＩＷの変化の際誉報ヲトリガする評価回路と、警報装
置とから成る、空間監視用運動体報知器に関する。

この形式の運動体報知器は、ドイツ連邦共和国特許第２
５３７３８０号明細書から公知である。この運動体報知
器は、複数の並列接続されたセンサ（放射源検出素子）
を有し、これらセンサのそれぞれに、複数の視界（走査
領域）の複数の指向性ローブ（セグメント）のいずれか
１つが所属している。評価回路は、セグメント間を移動
する物体から放射されるエネルギーが。

所定の時間間隔内において複数のセンサによって受信さ
れたとき警報を行なうように作用する。

更に、並列接続のため連続的に正のセンサ電圧が、微分
素子、電圧比較装置および積分素子を介してＡＮＤ−素
子に供給され、ＡＮＤ−素子の出力信号が′＃：報を制
御する。この公知の運動体警報器は、唯一のセンサしか
有しないこの神の報知器に比べて著しく誤誓報陣害を起
こし易く、報知装置４ｅのこの最も正夢な基準の現実的
意味を考慮すれば満足できない。

本発明の課咀は、冒頭に述べた形式の運動体報知器にお
いて出来るだけ僅かなコストで障害となる誤警報に対す
る安全性を高めかつ持続的に確実に保証することである
。

この課題は、本発明により次のように解決される・即ち
それぞれの視界において光学系の相応の構造によって伝
送領域において相並んで延在する２つの放射線指向性ロ
ーブがそれぞれ所属している２つのセンサがそれぞれ一
プツシ１ゾルで動作し、かつ評価回路が、前身って決め
られた時間間隔内に・屯磁放射庫受信機の出力側に相次
いで正並びに負の電圧、５ルスが現われたときにだけ、
警報をトリガする制御パルスを発生するようにする。

特別に簡単かつ有利な方法で、実際に公知のものに大し
て余分なコストヲかけずに来現されるこの１ノ報基準に
よって、障害となる誤警報にχ・１する最適な安全性が
得られる。というのは、この形式の信号列は、目的とは
別個の障害要因によっては極めて稀にしか生じないから
であり、他方において警報として指示すべき運動体、例
えば所望しない侵入者の検出の確率は非常に高い。

評価回路において、連続する正および負の・々ルスを評
価することはドイツ連邦共和国特許第ンサ）全１更用し
ているため同じパルス列が、ｔｙｒ望しない障害作用に
よっても発生するので、誤−報という障害を取除く点に
ついては改善されない。

ｉ軍動体報知器に、ブツシュ拳プルセンサ全便用するこ
とは基本的には公知であるが、その際使用のブツシュ・
プルセンサは、例えば熱気の上昇によって生じるような
同相の信号を↑＋ｉ　ｆ［ｔ／て、誤警報の発生を低減
するために用いらＪしるにすぎない。本発明においては
この補償効果は自動的に利用される。更にブツシュ・ブ
ルセンサバ、ツレツレのセンサに所属する近接する放射
線指向性ローブとの関連において上記の警報基準を形成
する、明瞭な正および負のパルスを発生するために設け
られている。

このように本発明の運動体報知器においては全体的に、
誤警報に対する非常に高度な防護が得られ、このために
数多くの場合において効果的であり本発明の実＋甫例の
装置において公知の匹敵する運動体報知器の場合よりも
４０ｄＢまでの高い埴が得られる。

本発明の運動体報知器の評価回路の有利な構成は、特許
請求の範囲第２項に記載されており、その際最も簡単な
場合には両１６号路は２つの逆相に接続されたダイオー
ドによって形成されている。従って有利にも、増幅器出
力ｉｌ＋ｕにおける電圧変化がタイマを、ダイオードの
閾′嵯圧を越えたときにのみトリガするように作用し、
これにより回避できない雑音妨害レベルが誤′ｇ報をト
リガすることがないようにすることができる。

特Ｗｆｓｇ求の範囲第３項に記載の相補対称接続された
タイマでは有利にも、反対向きのスタートパルスを発ヤ
するための位相反転段を省略可能である。

評価回路において必要とされるダイオード作用は、固定
基準電圧を有するウィンドウ形弁別器の使用によっても
得ることができる。しかしこの形式の回路は、増幅器の
立ち上り過渡振動によって時限形弁別器の極端に非対称
の１１１１１−１ひいては所望しない警報が行なわれる
という欠点を有し、その際誤警報はそこに１史用のＮ？
幅器の立ち上り過渡振動持続時間（例えば３〜５分。

段数に依存する）に相応して非常に長時間持続しかつ従
って装置の使用開始の際不都合な遅血（例えば投入作業
すべきサービスマンの作業ンが生じる。更に場合Ｖこよ
ってはこの神の脣報を抑圧するための回ｉ６に多大なコ
ストが必要である。しかしこの１里のウィンドウ形弁別
器においては構成要素のばらつき、コンデンサの漏れ電
流および類似の効果によって、増幅器の出力重圧は立ち
上り過渡振動時間の経過後も公称値に相応せず、このた
めにこの場合もウィンドウ形弁別器の非対称な制御、ひ
いては誤警報のトリガを来たす。

所望の障害となる誤、ｌ！ｌ＠に対する高度な安全性を
まさに低減する方向にあるので特に重大なこれらの欠点
は、特許請求の範囲第４項に記載のようにＮ追従するｉ
位〃　を有するウィンドウ形弁別器の使用によって簡単
かつコストの点で有利す方法で効果的に回避される。こ
の回路では基準電圧は固定でなく、むしろ連続的に増幅
器の変化する出力′電圧に適応調整されるので１このウ
ィンドウ形弁別器は常に準一対称制御され、これによっ
て既述の誤＃報は回避される。

その際適応調整時間は、構成部分の相応の設計によって
、一方において作動状態に迅速に到達するように、また
他方において緩慢に動く対尿物（侵入者〕でも確実に警
報をトリガするように両者の間で最適な妥協的解決が得
られるように１選択されている。

この際有利にも、所望しない侵入者の報知は。

装置の投入の際セットされたレベルが僅かに変化しただ
けでも行なわれる。というのはウィンドウ形弁別器は著
しく非対称の制御が行なわれるとたソちに動作するから
である。

抵抗ヲ、トランジスタのエミッタ側でなくベース側にお
いてコンデンサを介してアース接＆Ｍすると、コンデン
サの容＃は有利にも同じ作用においてトランジスタの電
流増幅係数だけ小さく選択することができる。

回路にアース電位が存在しない場合には、特許請求の範
囲第５項に記載の構成により」−記の適応調整時間を短
縮するための簡単な構成が（ｉられる。

次に本発明を図示の実施例を用いて詳細にＡに明する。

図は、２つの対称動作形センサを有する本発明の動き報
知器の実施例の基本構成並びに、これらセンサに所属す
る２つの、監視領域にお・いて互いに並んで延在する。

ｌ視界の放射、ｄ指向性ローブを示し、その際わかり易
くするために別の視界は省略してありかつ時限形弁別器
のみが具体的回路として示されており、一方その他の装
置は単に象徴的に図示されているに過ぎない。

閉鎖すした空間への侵入を監視するために設けられてい
る運動体報知器は、放射線受信器ＳＦと、評価回路Ａｓ
と、警報装置ＡＨとから成る。

光学系は、２つのプッシュプル接続された赤外−感知セ
ンサＳ１　ｔ　ｓｚｋ有し、これらセンサは。

鏡またはレンズ系（し／ズＬによって簡略に示されてい
るンの焦点の外−ａに、これらセンチから出ている１監
視領域におけるそれぞれの視野に対して２つの放射−指
向性ローブに、、に２が相互に出来るだ″け近接して延
在するように配置されている。センサＳＩ＋８２によっ
て受信された放射線は、＜ＩＨｚの下方の遮断周波数を
有する演算増幅器■において積幅されかつ評価回路Ａｓ
において処理される。評価回路は、＃的基準電圧を有す
るウィンドウ形弁別器と、この弁別器の出力信号によっ
てそれぞれトリガされる２つのタイマｚ、　ｊ　ｚ、と
ＡＮＤ素子Ｕとから構成されており、ＡＮＤ素子の出力
信号が、リレーＲと信号発生器ＳＧ（例えばサイレン）
から成る警報装置を制御する。

この運動体報知器は、タイマＺＩ　Ｚ２　ｋ用いてセッ
ト可能な時間間隔内に相次いでセンサから正の信号並び
に負の信号が送出されたときにだけ’ＩＩ＠を発生する
。こ＼ではその時間間帛は、光学系の焦点距離が４０・
・・１００■の場合、監視領域に２ける両方の指向性ロ
ーブが大体！ｍの幅でありかつ秒当り約帆３ｍの速度で
侵入者が極めて緩慢に移動する場合でも丁度上および負
のパルスが生じるように１例えば３秒に選択されている
。

警報発生の基準として選択されている・１ｇ号列は、放
射線指向性ローブを通り抜ける望ましくない侵入者によ
っては極めて確実に発生せられるが、既述の特別な条件
によって、ｌＩＰ報ｋ　４’ｔｉ示すべきでない障害作
用は極めて稀にしか生じない。

従って簡単かつ効果的な方法でしかも実際に大したコス
トをかけずに、誤警報に対する極めて高度な安全性が保
証される。

この安全性は更に、動的なウィンドウ形弁別器の使用お
よび次に説明する構成によって、付加的に高められる。

即ち動的なウィンドウ形弁別器は、　　ｎｐｎ−トラン
ジスタダｒｌおよびｐｎｐ−トランジスタＴ２から成り
、これらトランジスタのコレクタはそれぞれ作動抵抗”
１　ｒ　ＦＬ２を介して動作直流電圧源の両極±ＵＢＫ
接続されており、まタエツタオヨヒペースは直接相互接
続されており、また共通のベースおよびエミッタの間に
抵抗Ｒｓｔｒ有し、かつエミッタ・副においてはトリガ
振幅全調節する抵抗ＦＬａｋ介して増幅器出方側にｍＭ
されており、一方ペース側ではコンデンサＯｉ介してア
ース電位に＃続されている。その際容量Ｃおよび抵抗ｉ
ｔ３は、検出すべき望ましくない動きが極めて緩慢であ
る場合増幅器の出力側に生じる電圧変化でも、抵抗Ｒ３
とコンデンサＣとの間の接続点における電圧変化よりも
大きくなるように設定されている。コンデンサＯｉペー
ス側に接続すると、エミッタ側に接続する場合に比して
、￥ｊの容量をトランジスタの電流増幅係数だけ小さく
できるという利点が生じる。

既述のウィンドウ形弁別器は、単に回避できない雑音−
妨害レベル（トランジスタ閾電圧のため）による誤警報
を回避する働きをするばかりでなく、その上実際に使用
する際に特に重要な、次に説明する利点も有する。即ち
増幅器Ｖの変動出力゛電圧およびこれにより生じる、時
限弁別器の非対称な制御によって惹起される誤−ｍが、
次の理由から効果的に妨げられることである。

即ちウィンドウ形弁別器の基準成圧Ｆｉ、固定的でなく
、増幅器の変動する出力電圧に連続的に適合調整される
からである。適会調蟹時間は、緩慢に移動する侵入者に
おいても、迅速な動作状態への到達と確実な警報発生と
の間に最適な妥協的解決が得られるように、約２０秒に
選択されている。

監視される空間領域において放射−強匿に変化が生じな
い間は、ウィンドウ形弁別器は完全に対称制御され、２
つのトランジスタＴ、、Ｔ２のベースにおける゛電圧レ
ベルは、コンデンサＣ（約５μＦ）のためエミッタの電
圧レベルに等しいので、両トランジスタは遮断状態にあ
り、このために両タイマＺ１．Ｚ２に対してトリガパル
スは供給されず、従ってＡＮＤ素子素子用力側には、警
報を発生させる制御信号は現われない。

これに対して、両センサＳｌおよびＳ２の放射線指向性
ローブＫｔ　ｌ　Ｋ２　ｋ通って侵入者が移動すると％
円トランジスタは相次いで導通状態になりかつタイマー
Ｚ１およびＺ２に対するトリガパルスを発生し、タイマ
ーも、侵入者が十分迅速に視界を通って移動した場会は
、セットされた時間間−内にそれぞれ１つの正および負
の信号をＡＮＤ−ゲートＵに送出し、それからＡＮＤ菓
子の出力側に＃ｗを発生させる信号が現われる。

その際ａ３ｃ−菓子の１１１は、妥錫的解決として次の
よりに設定されている。即ち一万において装置の投入の
際回路が作動準備状態になるまでの時間をウィンドウ形
弁別器ではなく、増幅器■のみが決めるようにしくａｓ
−Ｏｆ、出来るだけ小さく）かつ他方！おいて増幅器出
力側における信号の、５シス上外時間がトランジスタ’
ｒ１．’ｒ２のペースにおける信号のパルス上昇時間よ
りも大きくなるようにし、その結果ウィンドウ形弁別器
が極めて緩慢に動く侵入者によって惹起される、増幅器
出力電圧の最小パルスーヒ昇をも警報として指示できる
ようにする（Ｒｓ−Ｃｅ出来るだけ大きく）。

既述の運動体報知器は、簡単かつコスト節約形の構成で
あるにも拘らず、極めて稀にしか誤警報を起こさず、か
つ従って規定通り、最適に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の空間監視用運動体報知器の実施例の回路略
図である。 Ｋ１　、　Ｋ２・・・放射線指向性ローブ、■・・・・
レンズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも１つの視界を結像するだめの光学系を介
   して電磁放射線を検出するだめの少なくとも２つのセン
   サおよび該センサに後置接続された。　　ｌＨｚ以下の
   下方の遮断周波数を有する増幅器を備えた電磁放射線受
   信機と、電磁放射線の強度の変化の際警報をトリガする
   ための評価回路と、警報装置とから成る、空間監視用運
   動体報知器において、 それぞれの視界において光学系の相応の構造によって伝
   送領域において相並んで延在する２つの放射線指向性ロ
   ーブ（Ｋ、、に、）がそれぞれ所属している２つのセ／
   す（８１＋　８２）はそれぞれ、ブツシュゾルで動作し
   かつ評価回路（１５）は、前以って決められた時間間隔
   内に電晦晩機（Ｓｇ）の出力側に相次いで正並びに負の
   電圧パルスが現われたときにだけ、警報をトリガする制
   御ノぞルスを発生することを特徴とする空間監視用運動
   体報知器。 ２　評価回路はそれぞれ、信号を流す狩続時間をセット
   するためにタイマとして構成されている時限素子（ＺＩ
   、ｚ２３ｋＮする正および負の信号に対する信号路を有
   し、該時限素子の出力側が、警報発生をＩＩ＋御するＡ
   　Ｎ　Ｉ）−素子（１月の入力側に接続されている特許
   請求の範囲第１項記載の運動体報知器。 ３、　両タイマ（’ｌｔ　ｔ　Ｚ２　）は、相補対称接
   続されている特許請求の範囲第２項記載の運動体報知器
   。 ４、　両タイマ（Ｚｔ＊Ｚｚ）は、２つの相補対称接続
   トランジスタ（Ｔｔ　＊　Ｔ２３を有するウィンドウ形
   弁別器の出力パルスによってトリガされ、前記両トラン
   ジスタのエミッタおよびペースはまとめられかつ抵抗（
   Ｒ３）　ｋ介して相互接続されており、かつウィンドウ
   形弁別器はトランジスタのベース側の接続点においてコ
   ンデンサ（０）ｔ−介してアースに接続されており、そ
   の際該コンデンサのＷｔｉｔおよび抵抗（Ｒ３）値は、
   検出すべき望ましくない動きが極めて緩慢な場合に、増
   幅器（Ｖ）の出力側に生じる電圧変化でも、コンデンサ
   （０）と抵抗（Ｒ３）との間の接続点における゛電圧変
   化より太きくなるように回路定数が選定されている特許
   請求の範囲第２項記載の連動体報知器。 ５、コンデンサＣＯ）は、２つの部分コンデンサから成
   り、該部分コンデンサの共通の電極は、トランジスタ（
   Ｔ１．Ｔ２）の相互接続されたベースに接続されており
   かつ別の電極はそれぞれ動作直流電圧源のプラスまたは
   マイナス極（±［ＪＢ）に接続されている特許請求の範
   囲第４項記載の運動体報知器。