JPS6353692A

JPS6353692A - 侵入者検出方法及びその装置

Info

Publication number: JPS6353692A
Application number: JP19573186A
Authority: JP
Inventors: エリック・カンバーン・バツト
Original assignee: C&K Systems Inc
Current assignee: C&K Systems Inc
Priority date: 1985-08-23
Filing date: 1986-08-22
Publication date: 1988-03-07
Also published as: EP0213558A1; AU6170186A

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】本発明は改良されたマイク（コウ］、−ブ侵入検出装置
、とくに空間に指向されたマイクロウェーブ放射線を発
生するための発振器を備えた型のマイクロウェーブ侵入
検出装置兼当該空間から反則された放射線を検出しうる
前記発振器、に関する。

マイクロウ］−−ブ侵入検出装置は先行技術上よく知ら
れ（いる３、より具体的に述べると、発振器が空間に指
向されたマイクロウェーブ放射線を発生するのみならず
その発振器がイの空間内の運動物体から反則される放射
線を検出するために使用されるｉＩＩ！ｊ１’Ｓのマイ
ク１−１つ］−ブ侵入検出装置がよく知られている。た
とえば米国特許第４，１１７，４６４号を参照されＩＣ
い１．先行技術のイのＪ：うな装置の利点の一つは、そ
の検出装置がマイクロウェーブ敢身・１線の介（１を起
こすと同一のコニツ１〜であることである。ショットキ
ー・ダイオードのような別個の検出器は必要で＜ｒい。

従って製作費が低減でぎる。

パルス列（ｐｕｌｓｅ　ｔｒａｉｎ）がマイクロウ］−
７発生器を能動化させるために使用される型のマイクロ
ウェーブ侵入検出装置もＪ：た公知である。パルス列信
号はガン・ダイオードまたはマイクロウ１−ブ発撮器発
生器に印加されてマイク【」ウェーブ放射線のパルス列
が発生される。この型式の装置の利点は、放射線が常時
発生されることがなく、パルス列として断続的に発生さ
れることである。

従ってそのようなシステムに必要な電力が茗しく低減さ
れる。

本発明によるマイクロウゴ−−ブ侵入検出装置を開示す
る。このマイクロウェーブ侵入検出装置はマイクロウ］
−−ブ放剣線を発生゛りると」（に、運動物体によって
反射された放射線を表わづ検出信号を発生ずる装置を備
えた型式のものｅある。そのような装置に対するこの改
良は、パルス列信号を形成刃る装置を含むことにある。

本パルス列仁月は、マイクロウェーブ発生装置に印加さ
れる。このパルス列信号は検出された信号からろ波され
てろ波信号（ｆｉｌｔｅｒｅｄ　ｓｉｇｎａｌ）を発生
する。本装置はさらに運動物体が検出された場合に曹報
を発生するためのろ波４５１号を処理する装置行を右す
る。本発明はまた、運動侵入体の検出方法にも関する。

第１図を参照すると、本発明のマイク［１ウエーブ侵入
検出装置（１０）の一部の路線回路図が示されている３
３本発明のマイクロウェーブ侵入検出装置（１０）の他
の部分の路線図が第２図に示されている。

本マイクロウェーブ侵入検出装置（１０）は１２ポル１
〜ＤＣ入力電源に対し本装置（１０）を接続するための
接続子（１２）を有する。この電源はすべて並列に接続
された容量（Ｃ１）ダイオード（ＣＲ１）及び容量（Ｃ
２）に印加される。電源はざらに電圧調整集積回路（ｕ
ｉ）に印加される。回路（Ｌｌｌ）及び抵抗（Ｒ１゜Ｒ
２，１ｉ１３）から　８５ポル１への出力電力が線（Ａ
１．八３）に印加される。

集積回路（＋１２−１１はその出力ピン（１）にパルス
列を発生ずる。このパルス列及びパルス列の使用周囲（
ｄｕｔｙ　ｃｙｃｌｅ）は容１７１（Ｃ５）及び抵抗（
Ｒ６，Ｒ７）によって決定される。それぞれ２２１Ｋ及
び１０にの大きさの抵抗（Ｒ６，Ｒ７）及び０．００．
’１７μＦの飴の容ｉ”Ｑ（Ｃ５）によって回路（Ｌ１
２−１１の出力端から出るパルス列は４３マイクロ秒と
いうオン・タイム定格使用周期を有した定格１　ＫＨｚ
のパルス反復周波数（ＰＲ［）を有する。

このパルス列は抵抗（Ｒ９）を介してトランジスタ（Ｑ
ｌ）に印加される。トランジスタ（０１）はその］レレ
フがＲ１３を介してＰＮＰＩ−ランジスタのベースに接
続されたＮＰＮ駆動トランジスタである。１〜ランジス
タ（０２）のエミッタは電源供給母線（Ａ１）に接続さ
れている。１〜ランジスタ（０２）は低インピーダンス
・スイッチとして働く。Ｉ・ランジスタ（０２）の］レ
レフはガン・ダイオード（１４）に接続される。

１〜ランジスタ（０１）の機能はトランジスタ（０２）
のベースを適当に駆動し、その結末ＰＮＰ１〜ランジス
タ（Ｑ２）が高速スイッチングでき、「通電は鋭く」行
なわれることを、確実化する。−旦Ｐ　Ｎ　Ｐ　ｌ−ラ
ンジスタ（Ｑ２）が通電されると電流はｆ＞］線（Ａ１
）からガン・ダイオード（１４）に流れ、これがガン・
ダイオード（１４）にマイク［］ウェーブ故銅線を発！
１さけ−〇　− る１、マイク［１ウエーブ電磁エネルギーは、ホーンアンテナ
（１６）から空間に放射される。その空間から反射され
たマイクロウェーブエネルギーもまたこの７ンテプ（１
６）で集められる。もしも運動侵入体がその空間内にあ
ると、ＩＫｔｌｚのＰＲＦ信号に加えられるドツプラー
・シフト信号がガン・ダイオード（１４）にＪ：り受信
され、容量　（Ｃ７）を介してＮ−ヂャンネル電界効果
１−ランジスタ（Ｑ３）のドレーン端子に通される。

１ＫＩＩＺＰＲＦ信号に重ね合わされたこのドツプラー
・シフ］・信号は低インピーダンス・アナログ高速スイ
ッチ（０３）を通される。抵抗（１７）及び容１ｆｉ（
Ｃ８）は約１０マイクロ秒だけ低インピーダンススイッ
チ（０３）の通電を遅らせる。これはガン・ダイオード
（１４）が通電される際、ある種の誤信号雑音（ｓｐｕ
ｒｉｏｕＳｎｏｉｓｅ）が発生するからである。従って
４３マイクロ秒の使用周期のうち最初の約１０マイク１
−」秒は抵抗（Ｒ１７）及び容量（Ｃ８）が遅延回路と
して作動し、信号のその部分のスイッチングを禁止する
。ダイオード（ＣＲ４）は、−「ｊ４３マイク［１秒使
用周期が完了したどきは低インピーダンス・スイッチ（
Ｒ３）が信号を迅速にオフにすることを確実化′？する
。

低インピーダンス・スイッチ（０３）から信号は次に標
本化兼保持容ｆｓｌｃ９）に送られ、この容量が信号を
１ミリ秒ごとに更新するのであるが、この時間は１にＨ
ｚＰＲＦパルス列信号の周期と同一である。

トランジスタ（Ｒ３）からの信号は次にノ１反反転幅器
（１１２−２）にＤＣ結合される。Ｕ２−２は、その出
力端と入力端どの間に接続された容１．（ＣＩ２）に並
列接続された抵抗（Ｒ２２）を含んだ帰還槽を含んでお
り、これら抵抗と容量はローパス能動フィルタどしても
作動する。この能動フィルタの帯域通過特例はドツプラ
ー信号の増幅を可能とし、１にＩＩｚＰＲＦ信号を減衰
させる。１１２−２増幅器の出力は反転増幅器（１１３
−１）にＡＣ結合される。この第二の増幅器（Ｕ３１）
もまたローパス能動フィルタとしても作動する並列抵抗
（Ｒ２５）及び容ｆｊ５　（（’、１４）　ｂ”らイ「
る帰還極を右する。この抵抗（、Ｒ２５）と容ｆｆｌ　
（Ｃ１４）を含むこの能動フィルタはそれらがドツプラ
ー信号の増幅を可能にり−ると共にＩＫＩＩＺＰＲＦ信
号を減衰させる点で抵抗（Ｒ２２）及び容ｉ　（Ｃ１２
）と同じに作動ｊ−ル。従−、）　Ｔ　（１１３−１）
増幅器の出力はＩＫｆｌｚＰＲＦ信号を含まないドツプ
ラー・シフト信号のみからなる信号である。

もしも運動侵入体が本マイク［ｌウェーブ放射線の指向
された空間内に検出されると、ドツプラー・シフト信号
が増幅器（０３−１１の出力ピン（１）に発生される。

このドツプラー・シフｈされた信号は負の成分と正の成
分を右する。ドツプラー・シフｉ・信号の負の成分は抵
抗（Ｒ２６）を介して高くバイアスをかげられた容量（
Ｃ１６）を放電される。正のバイアスがダイオード（Ｃ
Ｒ６）の陽極から除去されると、ドツプラー・シフ１ル
信号の負の成分もまた抵抗（Ｒ２９，Ｒ３０）を介して
容ｉ　（Ｃ１７）を放電させる。

ゼロ人力状態では分割器回路網抵抗（Ｒ２６，Ｒ２７）
によって与えられる正バイアスがダイオード（ＣＲ６）
ど抵抗（Ｒ２Ｑｌを通されて容量　（Ｃ１７）を充電す
る。

従って容量（Ｃ１７）は、それがドツプラー増幅器のゼ
ロ入力状態すなわち非警報状態の正成分の電荷を保持す
る、という意味で記憶紺狛菰首で・ある、。

容量（Ｃ１７）もまた比較器（Ｃ１３−２）の入力端（
６）（負の入力端）に接続される。入力端（６）　ｆ；
１出ノＪ端（７）におりる比較器（１１３−２）の出力
が通常部は低くなるように入力（５）よりも高くバイア
スされる。比較器（１１３−２）の入力（６）が入力端
（５）より低くなると、比較器（Ｕ３−２）の出力が高
くなる。容量（Ｃ１７）が抵抗（Ｒ２９）と抵抗（Ｒ３
０）を介して放電し、その結果、入力（６）が入力（５
）のレベルｊ、り低くなって出力（７）のトリガーとな
るには、約２秒を７ｇ、づ−るので、比較器（ｌＪ３−
２）に対する容が（Ｃ１７：ｌの接続は約２秒間、ドツ
プラー・シフ１へ信号を保持しておくものである。

比較器（１１３−２）の出力すなわノ５出力ピン（７）
からの出力はアンド・グー１−（１１４−１）の入力ピ
ン（３）に印加される。このアンド・グー１−（＋１４
−１）の第二の入力は入力ピン（２）であって、後述す
る受動的赤外線検出器（Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｉｎｆｒａｒ
ｅｄ　ＲａｄｉａｔｉｏｎＤｅｔｅｃｔｏｒ）から信号
を印加される。アンド・グー１へ（旧−１）の出力はリ
レー駆動器（＋１４−３）の入力ピン（９）に印加され
る。リレー駆動器（旧−３）の出力は次いでリレー（に
１）に接続される。リレー（Ｋ１）の接点は励磁された
状態Ｊ−なわち警報状態にない状態にある場合がボされ
ている。したがってもしも停電があればリレー（Ｋ１）
の接点が聞いて連続的警報出力を介ｔトする。

本発明のマイクロウェーブ侵入検出装置（１０）の作動
においてはパルス発生器（１１２−１１が４３マイクロ
秒作動周期を右した１ＫｌｌＺＰＲＦのＤＣパルス列を
発生ずる。このパ、ルス列信号はＰＮＰ１〜ランジスタ
（０２）を断続するＮＰＮ駆動トランジスタ（０１）に
印加される。このパルス列信号は母線（八１）からガン
・ダイオード（１４）に４３マイク［１秒作動周期で１
に１（ｚＰＲＦの率（・電力が供給されるようにする。

このマイクロウェーブ放射線は、これど同一の作動周期
で発生されて空間に向（Ｊられたホーンアンテプ（１６
）ににつて故ＩＪ１される。その反射された放射線がア
ンアナ（１Ｇ）によって集められ、ドツプラ−・シフト
信号を発生ずる。

この信号は容：１（Ｃ９）によってパルス列信冴と同一
の率である１Ｋｌｌｚで標本化され、保Ｍ　、Ｎれる。

標本化兼保持容量（Ｃ９）から、この信号は格段ごとに
帯域通過フィルタを備えた二段増幅器にえ１してＤＣ結
合されて印加される。この増幅器は、実際上、ドツプラ
ー信号をｉ　Ｋ１１ｚパルス列から分１ｍ、７する。こ
のドツプラー信号は次いで記憶保持容量（Ｃ１７）の帯
電状態を制御し、また、約２秒間状態変化を遅延させる
比較器（１１３−２）の入力を反転する。

このことにより誤信号による警報が防止される。

０３−２の出力は、その入力のうちの一つをイｊするア
ンド・ゲートに印加される。この出力は本発明のマイク
ロウェーブ侵入検出装置及び受動的赤外線検出装置から
のもう一つの出力である。このアンド・グー１〜の出力
は警報出力を発生するリレー駆動器を作動とさせる。

第３図を参照すると、本発明のマイク臼つＪ−ブ侵入検
出装置（１０）との２重感知装置として使用できる受動
的赤外線検出装置（３０）の路線図が示されている。

この受動的赤外線検出装置（３０）は、容Ｍ（ＣＩ）に
直列接続された抵抗（Ｒ１）に信号を印加する赤外線検
出器（ＮＴＴ）を含む。この抵抗（Ｒ１）はＣ１を１０
０ｐＦとしたとき、４．７にΩの抵抗を有する。Ｒ１−
Ｃ１回路の目的どするところは、ラジオ周波数ｆ渉を回
避する為、８００−９００ＫＩＩｚ！）域内でＵＨＦ信
号をろ波することにある。ＭＴｒ検出器からの信号は、
非反転演算増幅器（１１１−３）にＤＣ結合されてから
、反転増幅器にＡＣ結合される。この反転増幅器の利得
は、並列接続されたザーミスタ（ＲＴｌ）と抵抗（Ｒ６
）により熱的に補償される。受動的赤外線検出器（ＨＴ
ｒ）からの信号の１成分は電圧比較器（Ｌｌｌ−１）に
印加される。その負成分は反転器兼電圧比較器（旧−４
）に印加されて、入ノｊが論理的しぎい値電圧を超えた
ときに高い（正の）出力を与える。電圧比較器（１１＋
−Ｌ　１１１−４）の出力はステアリング・ダイオード
（ＣＲＩ、ＣＲ２）それぞれに接続され、これらダイオ
ードは陰極端で一体的に接続されてオア・グー１〜出力
を出す。このオーア・グー１〜出力は次に抵抗（Ｒ１２
）を介して容量（Ｃ１９）及び抵抗（Ｒ３／ｌ）（第２
図に示す）に接続されて、定格時定数３秒のパルス引伸
し回路網（ｐｕｌｓｅ　ｓｌ：ｒｅｔｃｈｉｎｇ　ｎｏ
ｌＷＯｒｋ）を形成する。このパルス引伸し回路網から
の信号は次に昇圧比較器（ｐＨｍｐ−Ｕｐ　ＶＯｌｔａ
（ｌｅ　ｃｏｍｐａｒａ＋、ｏｒ）（Ｕ４−２）の非反
転入力に印加される。Ｕ４−２の出力すなわちピン（７
）の出力は次に抵抗（Ｒ３６）を介してアンド・ゲート
（０４−１１の非反転入力に印加される。

受動赤外線検出器（３０）及び本発明のマイク［１ウエ
ーブ侵入検出器（１０）の両プＪが同時に警報状態を生
ずるとき警報条件が生ずる。アンド・グー１〜（１１４
−１）（７）出カバ１．Ｊ　ｌ／　−１動器（１１４−
３）ヲ作９）Ｊ　サｔ、その結果リレー（Ｋ１）を警報
状態にさせる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマイク［−１ウエーブ侵入検出装
置の一部を示す路線図、第２図は本発明のマイクロウェ
ーブ侵入検出装置の他の部分を承り路線図、第３図は本
発明のマイクロウェーブ侵入検出装置と２重感知構成を
なすように使用しうる受動赤外線検出器出装買の路線図
である。１０・・・マイク［１１７１：−ブ侵入検出装置の一部
１２・・・ＤＣ電源への接続装置１４・・・ガン・ダイＡ−ド３０・・・受動赤外線検出装置特許出願代理人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マイクロウェーブ放射線を発生し、かつ運動物体
から反射された該放射線を表わす検出信号を発生する装
置を有する型式のマイクロウェーブ侵入検出装置であっ
て、パルス列信号を発生する装置と、該発生装置に該パルス列信号を印加する装置と、該パルス列信号をろ波して該検出信号からろ波信号を発
生する装置と、該ろ波信号を処理して警報を発生する装置と、を含むこ
とを特徴とするマイクロウェーブ侵入検出装置。
（２）特許請求の範囲第（１）項に記載の装置において
、上記印加装置が、該パルス列信号を受信するための駆動装置と、電源及び
該発生装置間に接続されるスイッチ装置と、をさらに含
んでおり、該駆動装置が該スイッチ装置を作動すべく該
スイッチ装置に接続されていることを特徴とする検出装
置。
（３）特許請求の範囲第（１）項に記載の装置にして、
該検出装置を保持するための標本化兼保持装置をさらに
含むことを特徴とする装置。
（４）特許請求の範囲第（１）項に記載の装置において
、上記処理装置が、上記ろ波信号を保持するための記憶装置と、該記憶装置
を予定のしきい値に比較するための比較器装置と、該比較器装置が状態変化を起こしたときに警報を発生す
るための装置と、を含むことを特徴とする装置。
（５）特許請求の範囲第（３）項に記載の装置において
、該パルス列信号がある周波数を有することを特徴とする
装置。
（６）特許請求の範囲第（３）項に記載の装置において
上記標本化兼保持装置が、上記検出信号を上記周波数に
保持することを特徴とする装置。
（７）マイクロウェーブ侵入検出装置であつて、マイク
ロウェーブ放射線を発生する装置と、該マイクロウェー
ブ放射線を空間に指向させる装置と、該空間から反射された放射線を検出するとともに検出信
号を発生する装置と、パルス列信号を発生する装置と、該パルス列信号を該マイクロウェーブ放射線発生装置に
印加する装置と、該検出信号から得られた該パルス列信号をろ波してろ波
信号を発生する装置と、運動物体が検出されると警報を発するべく該ろ波信号を
処理する装置と、を含むことを特徴とする装置。
（８）特許請求の範囲第（７）項に記載の装置において
、上記印加装置が、上記パルス列信号を受信するための駆動装置と、電源及び上記マイクロウェーブ放射線発生装置間に接続
されたスイッチ装置と、をさらに含んでおり、上記駆動装置が上記スイッチ装置
を能動化すべく該スイッチ装置に接続されていることを
特徴とする装置。
（９）特許請求の範囲第（７）項に記載の装置にして、
上記検出信号を保持するための標本化兼保持装置をさら
に含むことを特徴とする装置。
（１０）特許請求の範囲第（９）項に記載の装置におい
て、上記パルス列信号がある周波数を有することを特徴とす
る装置。
（１１）特許請求の範囲第（１０）項に記載の装置にお
いて、上記標本化兼保持装置が上記検出信号を上記周波
数にて保持することを特徴とする装置。
（１２）特許請求の範囲第（７）項に記載の装置におい
て、上記処理装置が、上記ろ波信号を保持するための記憶装置と、上記記憶装
置を予定しきい値に比較するための比較器装置と、該比較器装置が状態変化を生じたときに警報を発する装
置と、を含むことを特徴とする装置。
（１３）空間内の運動侵入体を検出する方法であつて、
パルス列を形成する段階と、自己検出型マイクロウェーブ放射線発生装置に該パルス
列信号を印加する段階と、該自己検出型マイクロウェーブ発生装置からパルス列マ
イクロウェーブ信号を発生する段階と、該マイクロウェーブ放射線を上記空間に放射する段階と
、上記自己検出型発生装置によって上記空間から反射され
たマイクロウェーブ放射線を検出する段階と、該自己検出型マイクロウェーブ発生装置から検出信号を
発生する段階と、該検出信号からろ波信号を発生すべく該パルス列信号を
ろ波する段階と、運動侵入体が検出されると警報を発すべく該ろ波信号を
処理する段階と、を含むことを特徴とする方法。