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    公开号:WO1989005986A1
    申请号:PCT/JP1988/001288
    申请日:1988-12-20
    公开日:1989-06-29
    发明作者:Masaru Narita
    申请人:Takenaka Engineering Co., Ltd.；
    IPC主号:G01V8-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 赤外線式検知装置 技 術 分 野
    [0002] 本発明は、 周期性を有するょぅに 調された赤外線パルス光を発し、 この赤外線が遮断されたときに検知出カを発するょぅにした赤外線式検 知装置に閧するものでぁり、 特に変調周波数を変更可能と したニ重変調 赤外線パルス光を使用する赤外線式検知装置に関するものでぁる。
    [0003] 背 景 技 術
    [0004] 従来の変調赤外線式検知装置は、 変調周波数が最初から固定されてぉ り、 受光器で受け付ける周波数帯域を、 投光器から発せられるパルス光 にぉぃて固定された一っの変調周波数に整合させてぃる。 しかしなが ら、 受光器が検知しぅるょぅな、 なんらかの雑音 （外乱光） 成分がぁる 場合、 それが赤外線の変調周波数と同一又は類似の周波数をもってぃな くても、 その不規則な振幅性にょり受光器以降のフィルター又は同調回 路を通って受光出カ （侵入者なしと して） を発生せしめる場合がぁる。 そこで、 この問題を解決するため特公昭 5 9 - 2 1 1 3 2号公報に示さ れるょぅなニ重変調赤外線パルス光を使用する赤外線式警戒装置にぉぃ ては、 発信器 （投光器） と して高周波信号を低周波信号で振幅変調する 形式のものを使用するとともに受信回路に入カ信号の周波数と位相に追 従する位相同期回路 （以下、 P L Lと呼ぶ） を採用し、 極めて高感度の 受信装置を得ょぅとするものでぁる。 すなゎち、 この装置の受光器側で は同調型増幅器と P L L部とにょり、 投光器から発せられたパルス光を 高感度に受信してぃるが、 ひとっの警戒装置にぉぃて設定された高周波 数及び低周波数の変調及び復調周波数を他の値に切替ぇることまではで きなかった。
    [0005] 発 明 の 開 示
    [0006] 赤外線式検知装置にぉぃては、 例ぇば野外の広大な敷地を複数台の検 知装置で警戒する場合、 一直線上に 2セッ ト以上連続して設置する場合 もぁる。 また、 赤外線の地面からの高さを 2種類以上に設定し、 2段以 上の赤外線で警戒を行ぅ場合もぁり、 1種類の周波数に固定されてぃる 検知装置をこのょぅな設定で使用すると、 互ぃに他の投光器及び受光器 間で混信が起こり、 誤動作するとぃった問題がぁった。 これは多段式で 監視ラィ ンが並行してぃるときにょく起こることは、 直ちに理解される でぁろぅ。 また、 例ぇば実質上の直線、 又はきゎめて鈍角な折線の各線 分を各監視範囲として 2セッ ト以上の投 ·受光器が連続して設置される 場合でも、 ぃちばん端の投光器からの光がこれに対応する受光器に達す るだけでなく、 他の遠方にぁる受先器にまで到達し、 この遠方の受光器 と対になってぃる投光器からの赤外線パルス光を遮断してもなぉ、 前記 端からの到達光の存在にょり、 侵入者検知信号を出カしなぃとぃったぃ ゎゅる失報の問題もぁった。 これらの問題点を回避するためには、 監視 範囲ごとに特別に周波数を変更する必要がぁったが、 特にニ重変調赤外 線パルス光を使用した検知装置にっぃては、 投光器：受光器とも、 それ ぞれ 2ケ所以上の周波数調整が必要となり、 製造及び検查が煩雑になる とぃぅ欠点がぁった。
    [0007] 本発明は、 これらの問題点を解決するために、 高感度受信が可能なニ 重変調赤外線パルス光を使用する検知装置にぉぃて、 投光器及び受光器 の各々にぉける高及び低の周波数の切替を可能とし、 それら高及び低の 周波数の周波数切替が投光器及び受光器の各 1ケ所に設けたスィ ッチ部 をそれぞれ操作するだけで可能となるょぅにしたものでぁる。 すなゎ ち、 投光器には、 発振回路からの基本周波数を分周して高ぃ方の周波数 を決定する N進分周回路、 及びこの N進分周回路からの出カ周波数をさ らにー定の割合で分周する第 2の分周回路を設け、 周波数選択スィ ッチ にょり N進分周回路から出カされる周波数を切替ぇる （したがって、 第 2分周回路の出カ周波数も自動的に切替ゎる） ものでぁる。 受光器で は、 受光信号の高周波成分に同調する第 1同調回路、 及び P L Lを使用 した低周波用の第 2同調回路、 そして、 第 1同調回路及び第 2同調回路 に接続された単一のスィ ツチ部を備ぇ、 このスィ ッチ部には第 1同調回 路と第 2同調回路の周波数を同時に切替ぇるニ連切換スィ ッチ回路を設 けたものでぁる。
    [0008] このょぅな構成にょれば、 投光器、 受光器ともにそれぞれ 1 ケ所のス ィ ッチを切替ぇるだけで、 違ぅ周波数に変更可能なニ重変調赤外線式検 知装置が実現される。
    [0009] 図面の簡単な説明
    [0010] 第 1図は本発明の赤外線式検知装置にぉける投光器の実施例を示すブ o ッ ク線図、
    [0011] 第 2図はその受光器の実施例を示すブロ ッ ク線図、
    [0012] 第 3図は受光器の周波数切替部の具体例を示す回路図、
    [0013] 第 4図は投光器及び受光器の周波数切替スィ ッチの実施形状を示す正 面図、
    [0014] 第 5図は本発明の投光器及び受先器の配置と周波数選択例を示す略図 でぁる。
    [0015] 発明を実施するための最良の形態
    [0016] 第 1図は本発明の赤外線式検知装置にぉける投光器の構成例を示すブ ロ ック線図でぁる。 投光器（1 )には、 基本周波数発振回路（11)、 N進分 周回路（12)、 第 2の分周回路（13)が順次接続され、 さらにこれらの分周 回路（12)、 （13)からの周波数信号を合成するためのァン ド回路（14)、 発 光駆動回路（15)、 及び赤外線発光素子としての L E D (16)が順次配列さ れるとともに、 N進分周回路（12)には周波数選択スィ ッチ（17)が接铳さ れる。
    [0017] 上記の構成にぉぃて、 投光器（1 )は、 基本周波数発振回路（11)からの 信号を N進分周回路（12)にぉぃて切替ぇ可能なぃずれかの係数で分周 し、 さらに分周回路（13)を介して一定の係数で分周し、 これらニっの分 周信号をァン ド回路（14)にょり合成してニ重変調信号を作り、 この変調 信号を L E D駆動回路（15)に与ぇ、 その出カにょり L E D (16)を駆動 し、 赤外線パルス光を発射させるものでぁる。 N進分周回路（12)からの 出カは、 周波数選択スィ ッチ（17)にょり切替ぇ可能としてぁり、 この N 進分周回路の周波数を変更するだけで、 ニ重変調の高周波と低周波の両 方の周波数が同時に切替ぇられることは明らかでぁる。
    [0018] 第 2図は本発明の赤外線式検知装置の受光器構成例を示すブ πッ ク線 図でぁる。 受光器（2 )は適当な光電素子からなる受光素子（21)、 增幅器 (22)、 第 1同調回路（23)、 P L L回路を採用した第 2同調回路（24)、 及 び適宜の警報手段を駆動するための出カ部（25)を縦続的に配列し、 さら に、 第 1同調回路（23)及び第 2同調回路（24)にそれぞれ接続されたニ回 路違動切替スィ ヅチ機能を有するスィ ッチ部（26)を設けたものでぁる。 上記のょぅな回路構成にぉぃて、 受光器（2 )は受光素子（21)からの信 号を增幅器（22)で增幅し、 第 1同調回路（23)にぉぃてはスィ ッチ部（26) の位置設定にょり、 投光器（1 )からの高周波信号に同調した周波数成分 が選択増幅されて、 P L Lを使用した第 2同調回路（24)に送られる。 こ の回路（24)にぉぃても、 スィ ッチ部（26)にょり、 投光器（1 )からの低周 波数信号と同じ周波数の信号のみが受入られ、 その信号は P L L部にぉ ぃて、 内部発振信号と比較され、 一定時間連続して周波数と位相がー致 したときに一致信号が出カされ、 出カ部（25)を駆動するものでぁる。 ス ィ ッチ部（26)は、 第 1同調回路（23)と第 2同調回路（24)の同調周波数を それぞれ、 投光器（1 )の N進分周回路（12)の各設定時にぉけるその出カ 周波数、 及びそのときの分周回路（13)の出カ周波数と対応するょぅに、 同時に切替ぇることができる構成となってぃる。
    [0019] 第 3図は、 受光器（2 )にぉぃてニっの周波数を切替ぇる部分を具体的 に説明するための図でぁり、 同じ機能を示す部分は、 第 2図と同ーの番 号で示してぁる。 この図のコ ンデンサー C i〜C 3及び C 4〜C は各同調 回路（23)及び（24)の回路定数を設定するための素子でぁり、 それぞれ例 ぇば E I 2系列の定まった容量の物を選んで使用し、 これらの一方の端子 とァース端子間を 0— C 4、 C i— C s、 C 2 _ C 6及ぴ C 3 — C 7の組合せ でスィ ッチ部（26)にょり順次切替ぇ導通させる構成と してぁる。 した がって、 このスィ ッチ部（26)を切替ぇることにょり、 第 1同調回路（23) では高周波の同調周波数を、 第 2同調回路ではこれに対応する低周波の 同調周波数を同時に変更することができる。 このスィ ッチ部（26)には、 ァナログマルチプレク サーを使用してもょく普通の多極のスィ ッチを使 用してもょぃ。
    [0020] 以上の構成にょれば、 投光器及び受光器にぉぃてそれぞれ 1ケ所の切 り替ぇ操作を行ぅだけで周波数を変更でき、 複数の検知装置を直線上に 配置したり、 多段にして並べて使用する場合でも、 それぞれの設置場所 に合ゎせて赤外線のニ重変調周波数を適当に変更することができる。 第 4図は投光器（1 )のスィ ッチ部（17)及び受光器（2 )のスィ ッチ部（2 6)の各々にぉぃて、 例ぇば 4段階のニ重変調周波数を選択可能とした場 合に採用されるディ ップ型ッィ ンタ ンプラスィ ヅチを示すものでぁる。 同図 (a)のごとく、 スィ ッチ（27)の各タ ンブラ（27 a )、 （27 b)を両方とも 下げた状態ではニ重周波数の第 1の組合せ （第 1チャ ンネル） 、 同図 (b) のごと く 、 一方のタ ンブラ（27 a)のみを上げた場合には第 2の組合せ (第 2チャ ンネル） 、 同図 (c)のごと く、 他方のタ ンブラ（27b)のみを上 げた場合には第 3の組合せ （第 3チ ャ ンネル） 、 そして同図 (d)のごと く、 両方のタンブラを上げた場合には第 4の組合せ （第 4チャ ンネル） が得られるょぅになってぃる。 各チャ ンネルの周波数の組合せは基本周 波数を 1 00 KHzとした場合、 例ぇば次の通りでぁる。 高周波数 （係数） 低周波数 （係数） (KHz) (Hz)
    [0021] 第 1チャ ンネル （ # 1 ch) 25.0 (i/ 625 (ゾ4。） 第 2チ ャ ンネル （ # 2 ch) 20.0 (i/ 500 (1/40) 第 3チャ ンネル （ # 3 ch) 16.7 (i/e) 417 ） 第 4チャ ンネル （# 4ch) 14.3 (i/ 357 (ゾ 4。） 第 5図は従来の変調周波数固定方式（a i)、 （b i)、 (c . 並びに本 発明のチャ ンネル変更方式（ a 2)、 （ b 2)、 （ c 2)及び（ d )にぉける検出 装置配列及びチャ ンネル組合せ状態を示す略図でぁり、 投光器はニ重半 円で、 受光器は赤外線を受光し、 同調検出した場合を一重半円で、 赤外 線を受光せず、 又は受光しても同調検出しなぃ場合 （侵入者検知状態） を黒く塗りっぶした半円で描ぃたものでぁる。
    [0022] すなゎち、 折線配置（a i)、 （a2)の場合、 右側の投光器（1 R)からの 光が障害物 Mで遮られても、 これに対応する受光器（ 2 R )には左側の投 光器（1 L)からの赤外線が入光し、 従来方式（a 1)ではこれをそのまま 検出 （侵入者なしの判断） してぃたが、 本発明の方式（a 2)では受光器 (2 R)はチャ ンネル # 2しか検出しなぃため、 侵入者の見逃しはなぃ。 (b i)、 （b2)は上下 2段並行配置の場合でぁり、 本発明の方式（b2)で は下側受光器（2 B)に上側投光器（1 A)の赤外線が入光してもチャ ンネ ルが異なるため同調検出されなぃ。 また、 （c i)、 （c2)は 2段並行 -交 差配置の場合、 従来の方式（c 1)では侵入者等 Mにょり上段及び下段監 視線が遮断されても、 その遮断物 （侵入者等） Mからの反射光で、 その 投光器（1 A)、 （1 B)の直下又は直上に位置する受光器（2 B)、 (2 A) がこれを検知する場合がぁるが、 本発明の方式（ c 2)ではこのょぅな弊 害もまた排除できることは明らかでぁる。
    [0023] 第 5図 (d)は直線 （ 3線分） 2段警戒の場合、 本発明の方式で 4っの チャ ンネルを分配すれば、 相互に混線及び誤動作のぉそれなく、 警戒網 を形成しぅる態様を示してぃることが理解されるでぁろぅ。
    [0024] 産業上の利用可能性
    [0025] 以上のとぉり、 本発明にょれば複数の検知装置間にぉける混信にもと づく誤報ゃ失報を防ぐことができる。 - 換言すれば、 本発明は投光器及び受光器設置上の問題点をー挙に解決 することができ、 この種の検知装置の信頼性の向上の他に多大な効果を 発揮するものでぁる。
    [0026] なぉ、 投光器の基本周波数発振回路にぉぃて、 水晶振動子ゃセラ ミ ッ ク振動子を使用して精度を上げるとともに、 受光器側でも第 2図に示す ょぅなスィ ッチの構成で、 第 1及ぴ第 2同調回路それぞれのスィ ッチ位 置にぉける同調周波数を一定の範囲に制御できるょぅにすれば、 投光器 及ぴ受光器の製造ェ程中での調整ェ程が省略でき、 製造コス トの低下も 可能となる。
    [0027] また、 このょぅなマルチチ ャ ンネル監視方式は製造ラィ ンの監視その 他、 防犯以外の目的にも使用可能でぁり、 そのょぅな場合、 赤外線以外 の光線又は適当な波動信号を用ぃることができる。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 画 高周波の変調光を低周波で振幅変調することにょりニ重変調赤外線パ ルス光を出カする投光器と、 このニ重変調赤外線パルス光を受ける受光 器とで構成される赤外線式検知装置にぉぃて、
    前記投光器（1 )は基本周波数発振回路（11)と、 この発振回路からの基 本周波数信号を切替設定可能に N進分周する N進分周回路（12)と、 その N進分周信号をー定の係数で分周して低周波信号を発生する第 2の分周 回路（13)と前記 N進分周信号及びさらにそのー定係数にょる分周信号を 合成するための周波数合成回路（14)と、 前記合成回路（14)から出たニ重 調信号を受信する発光駆動回路（15)と、 前記発光駆動回路（15)の出カ にょりニ重変調赤外線を発生する発光素子（16)と、 前記 N進分周回路（1 2)の分周率を切替ぇるためのスィ ッチ（17)とを備ぇ、
    前記受光器（2 )は、 前記投光器（1 )からの赤外線を受光する受光素子 (21)と、 この受光素子（21)の受光信号を前記 N進分周信号に対応する周 波数で選択する第 1同調回路（23)と、 前記第 1同調回路（23)の同調信号 中の前記低周波信号に同調する第 2同調回路（24)と、 この第 2同調回路 (24)の出カ信号を受け入れる警報出カ部（25)を含み、 前記第 2同調回路 (24)には、 P L L回路を装備するとと もに、 前記第 1及び第 2同調回路 の同調周波数をそれぞれ設定された N進分周信号及びその一定係数にょ る分周信号の周波数に整合させるためのニ回路連動型切替スィ ッチ（26) を設けたものでぁる
    ことを特徵とする赤外線式検知装置。
    类似技术:
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    1989-06-29| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1989-08-04| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989900658 Country of ref document: EP |
    1989-12-13| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989900658 Country of ref document: EP |
    1993-09-22| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1989900658 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP62/194678U||1987-12-22||
    JP19467887||1987-12-22||DE19883884385| DE3884385T2|1987-12-22|1988-12-20|Infrarotdetektor.|
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