(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二部材間に介装して相対移動を検出する移動検出装置において、部分的に異なる反射属性に従った特定のコードを有し且つこのコードの肉眼による外部認識を不可とした第一部材側のコード化反射体（１）と、この反射体（１）のコードに対応した反射信号が受信されるか否かを検出する第二部材側の反射型センサ（２）とから成ることを特徴とする移動検出装置。
【請求項２】
コード化反射体（１）の異なる反射属性相互間には明度差が有り、コード化反射体（１）の表側にはその明度差を隠す遮蔽体（１０）を設けている請求項１記載の移動検出装置。
【請求項３】
反射型センサ（２）が受信すべき反射信号のコードを任意設定するコード設定部（５）を設けている請求項１又は２記載の移動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、施設出入口部に設置するシャッターの開閉検出等、移動対象部材と基準部材との相対移動を検出する移動検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、戸締まり後のシャッターの無断開放を検出する防犯用シャッターセンサは、図６，７に示すように、閉状態にあるシャッターＳの施設側内面に貼る再帰反射シートＲと、その対向側に設置する反射型光電センサＰとで構成している。そして、光電センサＰの投射部ＬＥＤから発する近赤外線等の投光が反射シートＲで反射されて受信部ＰＤに入光していると正常、夜間何者かによってシャッターＳが開かれ、反射シートＲが移動して受信部ＰＤへの入光量が減少すると、異常警報を発する仕組みになっている。
【０００３】
尚、図７中、Ｌは光束制御用のレンズであり、図では独立した２個のものとして描いているが、この表現通りに投射部ＬＥＤと受信部ＰＤとが離れていて、実際に２個のレンズがあるものに限らず、投射部ＬＥＤと受信部ＰＤとが近接していて、単一のレンズで投光・受光の両光束を制御するものでもよい。主流は単一レンズ式のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上のシャッターセンサでは、不法者が夜間に別の小窓から施設内に侵入して図６中点線で示すように反射シートＲと同様な帯状シートＤを連続させて貼ったり、閉店前に無断で同様な帯状シートＤを貼る小細工をしておくと、不法者の思いのままにシャッターＳが開けられる問題がある。帯状シートＤにより、シャッターＳが無断で開けられても受信部ＰＤへの入光量が変化せず、異常を感知しないためである。
【０００５】
本発明の主目的は、反射部分の仕組みを察知されず、故意によって移動検出が不能となる事態を回避でき、シャッターセンサへの適用例ではそのセキュリティを高めることができる移動検出装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記主目的を達成するため、二部材間に介装して相対移動を検出する移動検出装置において、図１に示すように、部分的に異なる反射属性に従った特定のコードを有し且つこのコードの肉眼による外部認識を不可とした第一部材側のコード化反射体１と、この反射体１のコードに対応した反射信号が受信されるか否かを検出する第二部材側の反射型センサ２とから成る構成にした。
【０００７】
シャッターセンサへの適用では、第一部材たるシャッターにコード化反射体１を、第二部材たる施設側構造体に反射型センサ２をそれぞれ設けるのが適切であるが、場合によっては、シャッター側に反射型センサ２を、施設側構造体にコード化反射体１を設けてもよい。
【０００８】
コード化反射体１のコードは、図１，２に示すように３ビット構成とする他、２ビットの簡易版や４ビット以上の高セキュリティ版としてもよい。又、各ビットの並びは横配列とする他、縦配列、縦横マトリクス配置、斜め配列、円周に沿う配置等であってもよい。
【０００９】
コードは、各ビットに、反射率の高い例えば白色系反射部Ｗと反射率の低い例えば黒色系反射部Ｂとを、オール白・オール黒とならないように割りつけ、表側に、白黒の明度差を隠す遮蔽体１０を積層して構成するのが一例である。この他、明度差は視認困難だが内部組成の違いにより異なる反射属性、即ち異なる再帰反射率・乱反射率・透過率・吸収率等をもつ反射素材を用い、そのまま並べて遮蔽体レスのコード構造にしてもよい。尚、信号処理の利便性から白黒といった２種の反射属性によりコード化したが、第３、第４等の別の反射属性を追加組入れしてコード化してもよい。
【００１０】
コードの肉眼による外部認識が不可とは、具体的にコード化反射体１のどの部分が再帰反射面であり、どの部分は再帰反射面ではないというような確証が得られないこと、すなわち、コード化反射体１の全ての部分についての反射属性を外からは見抜くことができないことを意味している。コード化反射体１の部分部分の色の違いが全くないとか、領域の区画が判らないとかいうことを必ずしも意味するものではない。例えば、コード化反射体１の両わき部分が中央の濃い黒よりもやや薄い黒であっても、実験の許されない不法者にとって、この薄い黒が確かに再帰反射面であると確証できないため、コードは依然認識不可である。
【００１１】
反射型センサ２は、近赤外線を投光してその反射光を受光する光電式のものが一例である。図４に示すように、コード化反射体１のビット数に対応した数の受信部４（４１〜４３）をもつパラレル方式とする他、コード化反射体１の各ビットの反射信号を時間差で順次取り込むシリアル方式としてもよい。
【００１２】
尚、図１では、反射型センサ２の投射部３は省略して描いているが、コード化反射体１には反射型センサ２から投射された投射信号が当てられている。又、図４において、各ビット毎のそれぞれの投射部３及び受信部４は、図７の関係と同様、投射・受信の各信号を独立のレンズで制御するものとする他、投射・受信の両信号を単一のレンズで制御するものでもよい。構造の小型化・簡易化等のためには、各ビット毎に投射・受信の各素子を近接させ、単一のレンズで両信号を制御するものが優れる。この場合、３ビットならレンズＬは全部で３個となる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、全体としてコード化反射体１のコストを安く抑え、しかも、十分に高い信頼性を得るため、図１に示すように、コード化反射体１の異なる反射属性相互間には明度差が有り、コード化反射体１の表側にはその明度差を隠す遮蔽体１０を設けた。すなわち、明度差の無い反射素材を用いた遮蔽体レスのものはここでは除外される。オール白・オール黒を除き、図２（１）〜（６）に例示するように、白色系反射部Ｗと黒色系反射部Ｂを取り混ぜた構造が代表例である。
【００１４】
尚、白や黒といった見た目の色の違いは重要な問題ではなく、他の色の組合せでも勿論よい。又、反射率の低い黒色系反射部Ｂは積極的に黒色シートを介在させるものとする他、何も介在させずに隙間を空けておくだけでもよい。逆に、シャッター等の対象物が極めて高い再帰反射率を有するならば、白色系反射部Ｗを隙間で構成することもできる。更に、２色の色分けとする他、第３・第４等の別の色を取り混ぜてもよい。例えば、白、黒、グレーの３色で色分けするといった具合である。遮蔽体１０は、反射型センサ２からの近赤外線等の投光は透過させるが可視光は吸収するという赤外線フィルタを用いるのが代表的である。
【００１５】
請求項３記載の発明は、例えば図２（１）〜（６）に示すように、ユーザーに応じてコード化反射体１のコードを違えるといった運用に適切に対応でき、多種のコードの運用によりコードの見破りや違法なトリックを一層徹底して排除するため、図４に示すように、反射型センサ２が受信すべき反射信号のコードを任意設定するコード設定部５を設けた。
【００１６】
【発明の作用効果】
請求項１記載の発明では、図１に示すように、コード化反射体１は、部分的に異なる反射属性に従った特定のコードを有しており、しかも、そのコードは外部から肉眼によっては認識不可で読み取ることができないため、不法者がコード化反射体１を真似て帯状シート等を偽装工作することが極めて困難になる。でたらめの帯状シート等をコード化反射体１に連続させて貼っても、コード化反射体１と反射型センサ２との相対位置がずれると、コード化反射体１のコードに対応した反射信号が受信されなくなるため、反射型センサ２は移動のあったことを逃さずに検出し、該センサ２での検出をごまかすことはできない。従って、故意による反射型センサ２の検出妨害を排除でき、シャッターセンサへの適用例ではそのセキュリティを十分高め得る。
【００１７】
請求項２記載の発明では、図１，２に示すように、明度差によって反射属性の異なる配列を容易且つ安価に実現でき、しかも、表側の遮蔽体１０との組合わせによりその明度差によるコードの視認も防ぐことができ、全体としてコード化する際のコストを低減できると共に、信頼性も十分高いものにできる。
【００１８】
請求項３記載の発明では、図２に示すコード化反射体１の種々のコードに対応させて、図４に示すコード設定部５により、正規に受信すべきコードを設定することができる。このため、ユーザーに応じて多種のコードを用いる運用を可能とし、唯一のコードを運用する場合に比べて、コードの見破りや違法なトリックを一層確実に排除できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１において、コード化反射体１は閉状態にあるシャッターの施設側上方内面に接着等により貼り付けており、反射型センサ２はこれに対向させて施設側構造体に設置している。この関係は図６と同じである。
【００２０】
コード化反射体１は、全３ビットの各位に割りつける白色系反射部Ｗ又は黒色系反射部Ｂ、表側に一体に貼り合わせる遮蔽体１０を備える。３ビットの場合、図２に示すように、オール白・オール黒を除き、２の３乗マイナス２で６通りのコードが実用できる。４ビットの場合、２の４乗マイナス２で１４通りのコードが実用できる。
【００２１】
白色系反射部Ｗは、黒色系反射部Ｂに比べて高い再帰反射率を具備するものであって、例えば、ユニチカ製のスパークライト反射フィルムが好適例である。このものは、図３に示すように、入射側の透明な表面樹脂層ＷＦ、ビーズホールド樹脂ＷＨをバインダーとした数十ミクロンの径のガラスビーズＷＢの層、背面のアルミ蒸着層から成る薄膜状のコーティング反射層ＷＲをもち、良好な再帰反射特性が得られるというものである。
【００２２】
遮蔽体１０は赤外線フィルタで構成しており、例えば、筒中プラスチック工業株式会社製テクナライトシリーズの近赤外線透過フィルターＲ２８０５又はＩＲ２８８０がある。これらは、外観上は黒色シートであり、可視光線を吸収し、波長７００ｎｍ（Ｒ２８０５）又は８００ｎｍ（ＩＲ２８８０）以上の近赤外線を９０％以上透過させるというものである。
【００２３】
尚、図３におけるガラスビーズＷＢ中に黒色系等の近赤外線のみを透過させる染料を分散させて色付きとすることにより、再帰反射率は依然高水準に保ちながら、外部からは再帰反射シートとは判明できない構造にできる。このため、赤外線フィルタを不要にでき、遮蔽体レス構造にすることができる。
【００２４】
反射型センサ２は、近赤外線を投射して反射光を受信する光電式のものであり、図４に示すように、コード化反射体１に向けて近赤外線を投射する投射部３、コード化反射体１からの反射信号を受信する受信部４、コード化反射体１に対応させて受信すべきコードを設定するコード設定部５、実際の受信コードと設定コードとの一致不一致をみる判定部６、警報出力部７、電源部８を具備する。
【００２５】
反射型センサ２の具体的回路は、図５に示す。投射部３は、ゲートＧ１，Ｇ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２、コンデンサＣ１を組合せたゲートロジック式の発振回路３１、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２、抵抗Ｒ３，Ｒ４をもつドライブ回路３２、これによって駆動され、コード化反射体１の各ビットに近赤外線を投射する直列３個の近赤外線発光素子ＩＲＬＥＤ１〜３を備える。
【００２６】
受信部４は、コード化反射体１の各ビットに対応したホトダイオードから成る受光素子ＰＤ１〜３をそれぞれもつ３個の同一なパラレル受信回路４１〜４３を備える。各受光素子ＰＤ１〜３への入光信号は、オペアンプＩＣ１，ＩＣ２で２段増幅した後、固定抵抗Ｒ５，Ｒ６及び可変抵抗ＶＲ１をもつ基準電圧設定回路の基準電位と比較され、オペアンプＩＣ３の出力に、白色系反射部Ｗと黒色系反射部Ｂとの反射入光の違いに応じてハイレベル即ち論理「１」又はローレベル即ち論理「０」を出力するようにしている。Ｒ７〜Ｒ１７は固定抵抗、ＶＲ２は可変抵抗、Ｃ２〜Ｃ５はコンデンサである。
【００２７】
コード設定部５は、受信予定のコードに応じて各ビットを論理「１」又は「０」に設定するものであって、３ビットのコードに対応させて、論理「１」への３つのプルアップ抵抗Ｒ１８〜Ｒ２０及び論理「０」への３つのプルダウンスイッチＳＷ１〜ＳＷ３をもつ。
【００２８】
判定部６では、受信回路４１〜４３の各終段オペアンプＩＣ３の出力を、アンドゲートＧ３〜Ｇ５にて発振回路３１の出力で同期化した後、コンパレータ７４ＨＣ８５等から成る判定素子ＩＣ４の第１入力部ＸＡ，ＸＢ，ＸＣに入力させている。第２入力部ＹＡ，ＹＢ，ＹＣには、コード設定部５による各ビットの設定値を入力させている。第１入力と第２入力とがビット毎に一致したとき、すなわちＸＡ＝ＹＡ，ＸＢ＝ＹＢ，ＸＣ＝ＹＣのとき、出力Ｘ＝Ｙｏｕｔを論理「１」にする。これ以外の場合は論理「０」である。
【００２９】
警報出力部７は、７４ＨＣ１２３等の単安定マルチバイブレータ（以下ワンショットという）ＩＣ５、リレー回路Ｒｙ，Ｄ１、そのドライバー回路Ｒ２１，ＴＲ３を具備する。ワンショットＩＣ５のＢ１入力には、判定素子ＩＣ４の出力を、アンドゲートＧ６にて発振回路３１の出力で同期化した後、入力させている。時定数回路Ｒ２２，Ｃ６の設定時間は発振回路３１の発振周期よりも長めにしている。
【００３０】
受信コードと設定コードとが一致していてＢ１入力にトリガが連続入力されていると、出力ＱＣ１は論理「０」に維持され、トランジスタＴＲ３はオフでリレーＲｙも励磁されず、警報は出ない。一方、受信コードと設定コードとが不一致になりＢ１入力へのトリガが無くなると、出力ＱＣ１は論理「１」に変わり、リレーＲｙが励磁されて警報が出る。警報出力時は、ブザーやランプを駆動させたり、通信回線を介して警備会社に通報するようにしている。尚、リレーＲｙのメイク接点を介装する警報出力端子とは別に、同リレーＲｙのブレーク接点を介装するタンパー出力端子を設け、利便性を高めている。
【００３１】
電源部８は、全波整流器ＤＢ１、平滑コンデンサＣ７，Ｃ８、５ボルト用の三端子レギュレータＩＣ６、ノイズキラーコンデンサＣ９を具備し、近赤外線発光素子ＩＲＬＥＤ１〜３及びリレーＲｙの駆動電源ＶＤと、その他の５ボルト電源ＶＣＣとを取り出している。尚、５ボルト電源ＶＣＣが所謂Ｃ−ＭＯＳ或はＴＴＬのハイレベル即ち論理「１」、グランドＧが同ローレベル即ち論理「０」であるのは言うまでもない。
【００３２】
図１に示したコード化反射体１を例に動作を説明する。両端の白色系反射部Ｗ，Ｗに対応する受光素子ＰＤ１、ＰＤ３には再帰反射光が十分入光しており、一方、中央の黒色系反射部Ｂに対応する受光素子ＰＤ２には殆ど入光はない。すなわち、受信信号を論理レベルで表すと、「１」「０」「１」である。コード設定部５による設定コードも、「１」「０」「１」に設定してあり、各ビットの信号レベルが一致するため、警報は出ず、シャッターの閉状態が保たれている。
【００３３】
夜間等にシャッターが無断で開けられると、コード化反射体１が上方に移動し、反射型センサ２の前方から外れてしまうため、白色系反射部Ｗ，Ｗでの再帰反射光は入光されず、もはや「１」「０」「１」の受光信号は得られない。従って、受信コードと設定コードとの一致がとれなくなり、警報が出力されることになる。
【００３４】
不法者がコード化反射体１のコードを見破るのは極めて困難であり、単にコード化反射体１と同一幅の帯状シートを連続して貼っても、反射型センサ２には正規のコードは受信されず、コードの一致がとれないため、シャッターを開けると警報が出ることになる。従って、安全性を十分に高めることができる。
【００３５】
尚、本発明は、シャッターセンサ以外に戸・窓の開閉センサ等にも当然適用できるし、その他、対象物が、ある基準の部材に対して動き得る関係にある全ての場合の移動検出器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる移動検出装置の要部斜視図。
【図２】コード化反射体１を３ビットとした場合のバリエーション説明図。
【図３】コード化反射体１における白色系反射部の断面図。
【図４】反射型光電センサ２のブロック図。
【図５】同反射型光電センサ２の回路図。
【図６】シャッターセンサを例にした従来技術の説明図。
【図７】同従来技術の要部平面図。
【符号の説明】
１；コード化反射体
１０；遮蔽体
２；反射型センサ
５；コード設定部
【図１】
0003664568.tif 000002
【図２】
0003664568.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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