JPS6336558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は侵入探知装置、特に保護された空間
内における侵入者の侵入行為を探知するための受
動赤外線装置に関する。

受動赤外線式侵入探知装置においては、保護さ
るべき空間内における赤外線放射が感知され、そ
れによつて保護区域内において受容された放射線
のレベルを表わす電気信号が生ぜしめられる。保
護区域内における侵入者の存在は感知される放射
線レベルの上昇を招来し、放射線レベルが予定の
限界レベルを越えた場合に侵入者存在の出力指示
が付与される。受動赤外線侵入探知装置の数例
は、米国特許第3036219号、同第3524180号、同第
3631434号、同第3703718号、および同第3886360
号明細書に開示されている。

本発明に従えば、比較的安価で構造がコンパク
トであり、しかも視野が広くで、視野内の放射線
を探知器素子に向ける鏡組立構造体を有する、受
動赤外線侵入探知装置が提供される。前記の鏡組
立構造体は、視野を広くするような角度にそれぞ
れ配置された複数の平面鏡の整列構造体を有す
る。また１つの放物面鏡が前記平面鏡の整列構造
体に対向して設けられ、その焦点には探知器素子
が配置されている。前記放物面鏡に対する平面鏡
の角度は、視野内の放射線か１つ以上の平面鏡に
入射し、かつ放物面鏡の軸線に平行な軸線に沿つ
て放物面鏡に入り、該放射線を探知器素子に集束
するようになつている。前記の探知器素子は入射
した放射線の大きさを表わす電気信号を生じさ
せ、またこの信号は、該信号が予定の限界レベル
を越えるか、さもなければ設定された探知基準に
合致した場合に警報指示を生じさせる。前記平面
鏡の整列構造体は、例えばプラスチツク成形によ
り１つの完全なユニツトとして形づくられること
が好ましく、またこの整列構造体は、該構造体の
角度を調整して保護さるべき特定の空間に対し視
野を調整するための手段を備えていることが好ま
しい。また意図された場合に視野を狭めるため
に、前記平面鏡の整列構造体の一部分に関して選
択的に配置される、取はずし式の遮蔽体を設ける
ことができる。

本発明は、添付図面に関する以下の詳細な説明
によつていつそう十分に理解されるものと考え
る。

今まず第１図および第２図について説明する
と、ハウジング１０は部分１１および１３より成
るだいたいＬ字形の形状のものであり、かつその
上には、外側に面する鏡面を持つた複数の平面鏡
の整列構造体１４を有する鏡組立構造体１２と、
それに対向する放物面鏡１６とが支えられてい
る。平面鏡の整列構造体１４は、例えばプラスチ
ツク成形により単一の完全なユニツトとして形づ
くられることが好ましく、かつ周知のフイルム被
覆技術によつて設けられた鏡面を備えていること
が好ましい。ハウジング１０は、前記平面鏡の整
列構造体が配置される開口を囲む、スカート部分
１８を有する。前記平面鏡の整列構造体は１対の
ねじ式固定具２０によつてハウジング上に支えら
れている。前記の固定具２０は、前記整列構造体
ユニツトのすみ部分は設けられた穴を通して配置
されるとともに、ハウジング１０のフランジ部分
２４の一部をなしかつ前記取り付け用の開口内に
延びる継ぎ輪２２にねじ込まれている。第３の固
定具２６は、前記整列構造体ユニツトの外端にあ
けられた穴内に配置されるとともに、スカート部
分１８上に設けられた関連の継ぎ輪２８にねじ込
まれている。コイルばね３０は、固定具２６を取
り巻いて継ぎ輪２８と前記整列構造体ユニツトの
端部分３２との間に配置されている（第２図）。
ばね３０は整列構造体ユニツトをハウジングの内
側に押し込み、またばね３０のかたよせ力に対す
る固定具２６の調整によつて、前記整列構造体ユ
ニツトは以下にさらに述べるように角調整するこ
とができる。

放物面鏡１６は、スカート部分１８から外側に
述びるとともに該放物面鏡１６の収容のための端
クリツプまたは保持具３６を有する、１対の支柱
３４によつて支えられている。保持部材３８は、
放物面鏡１６を保持するためにハウジングの壁部
４０上に設けられている。羽根４２は、壁部４０
から外側に延びるとともに、赤外線探知素子４８
を放物面鏡１６の焦点に支えるために前記平面鏡
の整列構造体１４における穴４６の中心部に配置
された、継ぎ輪部分４４に終つている。前記の羽
根は、前記探知素子を焦点面に保持したままでの
状態で整列構造体ユニツトの角度調整ができるよ
うに、該整列構造体ユニツトに設けられた溝穴５
３（第３図）内にその一部が配置されている。前
記探知素子の電気的出力は、侵入者探知の出力指
示を与えるために、後述の電子処理回路に接続さ
れている。

第１―３図に示される平面鏡の整列構造体１４
は、該整列構造体を２分する中央断面の両側に対
称的に配置された、第１および第２の平面鏡のグ
ループを有する。第１のグループは平面鏡５０
ａ，５０ｂおよび５０ｃから成つており、また第
２のグループは対応する平面鏡面５２ａ，５２ｂ
および５２ｃから成つている。第３および第４の
平面鏡のグループは、前記第１および第２のグル
ープに隣接して中央断面に関し対称的に配置され
ている。第３のグループは平面鏡面５４ａ，５４
ｂおよび５４ｃを有し、また第４のグループは平
面鏡面５６ａ，５６ｂおよび５６ｃを有する。平
面鏡面５５は、第１および第３の平面鏡のグルー
プに隣接して前記整列構造体の一側に設けられて
いる。同様の平面鏡面５７は整列構造体の他側に
設けられている。前記グループのおのおにおい
て、各平面鏡面はそれぞれの視野を与えるために
異なつた角度になつている。例えば、平面鏡面５
０ｂおよび５０ｃは鏡面５０ａの角度に関し中央
断面に対して順次により小さい角度になつてい
る。同様に、鏡面５４ｂおよび５４ｃは鏡面５４
ａよりも中央断面に対して順次により小さい角度
をなしている。その上、各グループの鏡面は、中
央断面に平行な軸線に沿つて、互いに食い違つて
いるかまたは傾斜している。整列構造体の外端に
は１対の平面鏡面５８および６０が設けられてお
り、これらの鏡面は互いに食い違つている。ま
た、別の鏡面６２が前記両鏡面５８および６０の
脇を延びている（第２図）。

前記平面鏡の整列構造体１４は、反射被覆が設
けられた各平面と、隣接するそれら平面を接合す
る段付き部分とを有する、単一の成形プラスチツ
クユニツトとして製作されることが好ましい。前
記の反射被覆は、代表的にはアルミニウムの真空
溶着によつて設けられ、次いでアルミニウムの酸
化を防ぐために一酸化けい素によつて被覆され
る。ハウジング１０および関連する支柱、保持用
クリツプおよび探知素子架装用部材もまた、単一
の成形プラスチツクユニツトとして製作されるこ
とが好ましい。支柱３４は、放物面鏡１６を取り
付け、かつ次いで該放物面鏡を保持するためのそ
れら支柱をはずすに十分なだけ、外側に向つてた
わむことができるよう、十分に弾力あるものでな
ければならない。ハウジング１０は台７０に取り
付けられている。電子信号処理回路を含む印刷回
路船７２はハウジングの部分１３内に支えられて
いる。別の印刷回路船７４は台７０によつて支え
ることができ、この回路船は、特殊の警報回路ま
たは関連する装置との間のインターフエイスとな
る回路のような、所望の付加の回路を含んでい
る。本発明装置の電気的相互接続のために、台内
には接続片７６を設けることもできる。印刷回路
船７２は、ハウジングの部分１３の外端に内側に
向つて配置された位置決め板７８に設けられた切
欠きにより、その一端において保持されている。

視覚歩行試験を行うために、ハウジングに設け
られた穴内には発光ダイオード８２または他の適
当な指示器が配置されている。ハウジングの部分
１３の内面上には金属被覆された紙、プラスチツ
ク、または他のシート８４が設けられるととも
に、好ましくは金属被覆プラスチツクにより形成
された保持部材８０に接合されており、それによ
つて電子回路のためのしやへいされた囲いが形成
されている。ハウジング１０の位置決めを容易に
するために、台７０内には位置決めピン８６が設
けられている。台７０はまた、その中にカード７
４を取付けるための遠く離れた柱脚８８、および
前記カードとその関連するコネクタとの位置決め
のための位置決めピン９０を有する。

鏡組立構造体を囲うために、ハウジングには外
殼またはカバー９２が付設されている。このカバ
ーは対象スペクトル内の赤外線放射を伝達すると
ともに、目だたない装飾的外観を付与するために
視覚的に不透明になつている。

保護さるべき代表的な室または施設内で用いる
ためには、ハウジング１０は、侵入者の存在を探
知しようとする容積空間を含む全視野がはいる位
置にある壁に取付けられる。保護空間からの赤外
線放射は前記整列構造体１４の中の１つまたはそ
れ以上の平面鏡によつて受け取られ、その受けと
られた放射線はそれを探知素子４４上に集束せし
めるように作動する放物面鏡１６に反射され、そ
れによつてその受け取られた放射線の大きさを表
わす電気的出力信号が出される。放物面鏡１６に
関する整列構造体１４の鏡面の角度は、平面鏡面
のうちの１つまたはそれ以上によつて受け取られ
た放射線が放物面鏡の軸線に平行な軸線に沿つて
反射され、放射線が放物面鏡によつて探知素子上
に集束せしめられるようになつている。

平面鏡の整列構造体１４はフアスナー２６の回
転により１ユニツトとして角度調整することがで
き、それによつて視野が変更される。ハウジング
のフランジ部分２４は、所要の角度調整ができる
ように十分の弾力がなければならない。ばね３０
は前記整列構造体をハウジング１０の内側にかた
よらせる。整列構造体ユニツトは初めは基準位置
にあるように調整されるが、この基準位置は角度
調整の上下両極端の中間にある。代表的には、整
列構造体は外側および内側に向つて４―5゜変更さ
せ、それによつて角度調整範囲が約８―10゜にな
るとともに、対応する視野の範囲の調整をするこ
とができる。前記の範囲は、探知装置が設置され
る施設のフロアと平面鏡面との距離として定義さ
れる。本発明の装置は、実質上180゜の水平視野範
囲を有し、かつ整列構造体ユニツトのそれぞれの
平面鏡によつて付与される17個の視野を有する。

ある場合には視野を制限することが望まれる
が、このような結果を達成するためにクリツプ部
分６４を有する遮蔽体６２ａが設けられ。前記ク
リツプ部分は、整列構造体１４の側フランジ上に
はさみ付けられて、前記遮蔽体６２ａを整列構造
体ユニツトの片側半分と放物面鏡との間に保持し
（第３図）、それによつて光学的組立体の半分に対
して光の通路を有効に塞ぐことができる。前記の
シールド６２ａは整列構造体のいずれの側にも配
置してそのそれぞれの側を閉そくすることができ
る。シールド６２ａを所定の位置にくことによ
り、放射線は対向する平面鏡面に到達することが
該シールド６２ａにより阻止されるか、さもなく
てもし放射がそれら平面鏡面によつて受け取られ
た場合には、シールド６２ａはそれら鏡面によつ
て反射された放射線が放物面鏡に到達することを
阻止する。その結果として、光学的組立体の塞が
れてない部分だけが有効に作用して視野からの放
射線を探知素子に差し向ける。

信号処理回路は第５図に示されている。探知素
子４８は、ACアースと高利得帯減増幅器１００
の入力との間に電気的位相を逆にして接続され
た、熱電対列４８ａおよび４８ｂを有する複式熱
電対列である。前記の増幅器は約．１ないし6.0
ヘルツの帯減を有し、それによつて雑音と対象信
号帯の外側にある擬似信号と最小限にする。前記
帯減の高周波のしや断で擬似信号源に対し強くな
り低雑音性能を得る。また前記帯減の低周波のし
や断は背景放射変化を握らせて雑音を最小限にす
る。増幅器１００からの出力はコンパレータ１０
２の負入力とコンパレータ１０４の正入力とに接
続されている。正の基準源１０６はコンパレータ
１０２に正の基準信号を付与し、また負の基準信
号は負の基準源１０８によつてコンパレータ１０
４に付与される。コンパレータ１０２および１０
４の出力は予定の探知基準を付与する論理警報探
知器１１０に与えられ、これによつて警報器１１
２の作動または他の利用手段への適用のための出
力信号を生ぜしめる。論理警報探知器１１０は、
一例として、前記両コンパレータのうちの一方か
らの第１の信号である時間間隔が開始し、その時
間間隔内に前記コンパレータのうちの一方からの
第２の信号が受け取られて警報が開始せしめられ
るような、２事象論理のものであつてよい。過渡
状態が経過する後まで調時サイクルの開始を最小
限度にするために、前記両コンパレータのうちの
一方からの第１の信号が論理警報器によつて受け
取られた後に抑制時間を設けることができる。代
表的には、約30秒の調時時間間隔が２事象論理に
よつて与えられ、また前記両コンパレータのうち
の一方からの第１の信号の受領後に２秒間の抑制
時間間隔が与えられる。

探知素子の各熱電対列は視野のそれぞれの部分
に応答する。熱電対列４８ａによつて侵入者が探
知されると、増幅された信号レベルに正の転移を
引き起こし、増幅された信号レベルが正の基準限
界を越えた場合に、コンパレータ１０２から出力
が出る。また熱電対列４８ｂによつて探知された
侵入者の存在は、信号レベルに負の転移を生じさ
せ、負の基準限界を越えた場合に、コンパレータ
１０４から出力信号が出る。

方位平面内において見られるような平面鏡方式
によつて得られる17個の視野の視野パターンは、
第６図に示されている。各視野は複式探知素子の
それぞれの熱電列に対して２つの視野パターンを
持つている。それぞれの視野パターンの相対長さ
は、整列構造体１４の個々の平面鏡の角度のいか
んによつて定まる、異なる視野の相対範囲を示
す。第６図における周辺は保護された室の壁を表
わし、またその周辺に延びる視野はまわりの各壁
に交さしているのに対して、短い視野は保護され
た室のフロアに交さしているのがわかる。便宜
上、図示の視野パータンはビームと呼ばれている
が、この用語は感度パターンまたは感度の帯減を
指すものと理解されている。

作動について述べるに当り、侵入者（または侵
入物）は第６図に示される視野パターンを持つた
保護された囲いの中にはいるものと仮定する。も
し侵入者がビーム２００にはいれば、正の信号の
転移が探知素子によつて生じ、２事象論理に対す
る第１の事象が構成される。また関連するビーム
２０２内に侵入者がはいれば、探知素子により負
の信号の転移が生ぜしめられて２事象論理に対す
る第２の事象が構成され、従つて非常状態を示す
出力信号が出る。実際の設備においては、保護さ
れた空間内にはいつた人はたいてい各視野の２つ
のビームを横切り、従つて警報を出させるほど、
各視野の２つのビームは十分接近している。しか
しながら、今仮に侵入者がビーム２００にはい
り、次いでその侵入者が方向を変えてビーム２０
０を去つたと仮定する。前記ビーム内への侵入者
の進入は第１事象の信号を生じさせ、またその侵
入者の前記ビームからの退去は第２事象の信号を
生じさせて警報を出させる。本発明の装置は、受
け取られた赤外線放射のレベルにおける変化また
は転移に応じて作動し、また警報指示は、探知さ
れた放射線に応じて付与された信号が２極基準限
界レベルの一方を越え、かつ２事象論理基準、ま
たは論理警報探知器１１０によつて予定されるよ
うな他の探知基準に合致した場合に得られる。

本発明は、添付図面および本明細書に記載した
実施の態様によつて限定されるものでは勿論な
く、本発明の精神および範囲を逸脱することなく
して幾多の変更修正を加え得るものであることは
勿論のことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の侵入探知装置の斜面図；第２
図は第１図における光学的組立構造体の縦断側面
図；第３図は第１図における光学的組立構造体を
抽出して示した正面図；第４図は取はずし式遮蔽
体のクリツプ部分を示す断面図；第５図は本発明
に有用な電子信号処理回路のブロツク図；第６図
は方位平面内における本発明装置の視野パターン
を示すプロツト図である。 １０……ハウジング、１２……鏡組立構造体、
１４……平面鏡の整列構造体、１６……放物面
鏡、２６……固定具（平面鏡の整列構造体の角度
調整手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング１０；該ハウジング上に支えら
   れ、視野が異なる複数の平面鏡の整列構造体１４
   と該複数の平面鏡の整列構造体で反射された赤外
   線を受けるように配置された放物面鏡１６とから
   なる鏡組立構造体；前記ハウジング１０上に支え
   られ、前記放物面鏡の焦点に配置されている赤外
   線探知素子４８；前記探知素子４８からの電気信
   号に応答作動して侵入行為探知を示す信号を出力
   する信号処理回路；および前記平面鏡の整列構造
   体の角度を調整して視野を変更させるための手段
   から成る侵入探知装置。 ２ 前記平面鏡の整列構造体１４は、中央断面の
   両側に対称的に配置された第１および第２の平面
   鏡のグループと；該第１および第２の平面鏡のグ
   ループに隣接して中央断面に関し対称的に配置さ
   れた第３および第４の平面鏡のグループとから成
   り；各グループの各鏡面は隣接するグループの鏡
   面とは、視野が異なるように、異なつた角度に配
   置されるようになつている特許請求の範囲第１項
   の侵入探知装置。 ３ 前記平面鏡の整列構造体１４はさらに前記平
   面鏡の各グループに隣接する複数の平面鏡をも包
   含する、特許請求の範囲第２項の侵入探知装置。 ４ 前記平面鏡のグループのおのおのにおいて、
   各平面鏡は放物面鏡１６により近い隣接する鏡面
   に関し中央断面に対して順次により小さい角度を
   なすとともに、各グループの鏡面は中央断面に平
   行な軸線に沿い互いの関し食い違つている、特許
   請求の範囲第３項記載の侵入探知装置。 ５ 前記平面鏡の整列構造体１４は、前記ハウジ
   ング１０上に一体で調整可能に取り付けられてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の侵入探知装置。 ６ 前記ハウジング１０は、前記平面鏡の整列構
   造体１４の一端が取り付けられる弾性フランジ部
   分２４と、前記整列構造体の他端を前記ハウジン
   グに連結する調整可能な固定具２６とを有し、そ
   れによつて前記整列構造体の角度が調整できるよ
   うになつている、特許請求の範囲第５項記載の侵
   入探知装置。 ７ 前記ハウジング１０は、前記平面鏡の整列構
   造体１４が配置される１つの開口と前記整列構造
   体の一端が取り付けられる複数のフランジ部分２
   ４とを有し；また前記整列構造体のための調整支
   持手段は、前記フランジ部分に取り付けられる前
   記整列構造体１４の端とは反対の端と前記ハウジ
   ングの対向する部分とを相互に連結するねじ付き
   固定具２６、および前記整列構造体をハウジング
   の内側に押し進めるためのかたよせ手段３０を有
   し；前記固定具の回転で前記整列構造体の角度を
   調整するようにした、特許請求の範囲第２項記載
   の侵入探知装置。 ８ 前記ハウジング１０は、だいたいＬ字形の形
   状であり、かつ該Ｌ字形部分のうちの少なくとも
   一部分には信号処理回路を含む回路盤７２を支え
   るための手段を有し、また、前記信号処理回路の
   ための電気的にしやへいされた囲い８０，８４を
   有する、特許請求の範囲第７項記載の侵入探知装
   置。 ９ 前記ハウジング１０は、該ハウジングに取り
   外し可能に取り付けられて前記鏡組立構造体１４
   を囲み、かつ対象スペクトル内の赤外線放射が伝
   達されるカバー９２を有する、特許請求の範囲第
   ８項記載の侵入探知装置。 １０ ハウジング１０；該ハウジング上に支えら
   れ、視野が異なる複数の平面鏡の整列構造体１４
   とそれに対向する放物面鏡１６とからなる鏡組立
   構造体；前記ハウジング上に支えられ、前記放物
   面鏡の焦点に配置されている赤外線探知素子４
   ８；前記探知素子４８からの電気信号に応答作動
   して侵入行為探知を示めす信号を出力する信号処
   理回路；および前記平面鏡の整列構造体の角度を
   調整して視野を変更させるための手段；前記平面
   鏡の整列構造体の一部分と放物面鏡との間に選択
   的に配置されて、視野の対応する部分を塞ぐよう
   に適合せしめられた遮蔽体６２ａからなる侵入探
   知装置。