(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光素子及び光学ブロックからなる投光部と、受光素子及び光学ブロックからなる受光部とが同じ基台上に配置された第１投受光器と、前記第１投受光器の投光部に対向する受光素子及び光学ブロックからなる受光部と、前記第１投受光器の受光部に対向する投光素子及び光学ブロックからなる投光部とが同じ基台上に配置された第２投受光器と、を備え、
前記第１投受光器と第２投受光器間における、投光素子から受光素子に投光されるビームが平行もしくはクロスする如く設定されると共に、前記第１投受光器及び第２投受光器は、当該各投受光器の受光部で受光した受光レベルを出力可能な受光レベル出力部と、前記各投受光器をモードスイッチにより自己診断モードに切り換えた状態で、各投受光器の投光部から投光されたビームの反射ビームが当該投受光器の受光部で受光されるか否かで判断する自己診断結果を出力可能な自己診断結果出力部と、を備えることを特徴とするビームセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光素子と受光素子等を有して防犯警備装置に使用されるビームセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、防犯警備装置に使用されるビームセンサは、投光素子と光学ブロックからなる投光器と、受光素子と光学ブロックからなる受光器とで構成され、投光器と受光器が警備対象施設の所定位置に対向配置されることにより設置されている。従来、この種のビームセンサとしては、落ち葉や鳥類等による誤動作を防止する目的で、例えば図８に示すように、２個の投光素子と光学ブロックを有する投光ユニット１０３ａが縦長の基台１０２の上下端部にそれぞれ配置された投光器１０３と、該投光器１０３と同じ形状に形成され、２個の受光素子と光学ブロックを有する受光ユニット１０５ａが縦長の基台１０４の上下端部にそれぞれ配置された受光器１０５とで構成されている。なお、この種のビームセンサに関する公報としては、例えば特許文献１がある。
【特許文献１】特許第３０９６６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、図８に示すようなビームセンサ１０１においては、投光器１０３の４個の投光素子と受光器１０５の４個の受光素子が対となって、投光器１０３から受光器１０５に４本のビームＢ１〜Ｂ４が一方向に投光される構成であるため、次のような不都合を有している。すなわち、例えば図９に示すように、太陽光や車のヘッドライト等のような強力な外乱光Ｌが矢印の如く受光器１０５に入射すると、受光ユニット１０５ａの受光素子が飽和してしまい、投光器１０３の投光素子からのビームＢ１〜Ｂ４を受光できなくなる場合があり、特に、太陽光が横方向から入り易い朝方や夕方にこのような現象が生じ易く、ビームセンサ１０１の誤報の一因となっている。
【０００４】
また、投光器１０３と受光器１０５を警備対象施設に設置する場合に、投光器１０３から投光されるビームの受光素子での受光レベル等を調整する光軸調整作業が必要になるが、例えば前述したように太陽光が受光器１０５に入射していると、この光軸調整作業が困難になる等、光軸調整作業自体が面倒となり易い。さらに、ビームセンサ１０１が正常に動作しない場合に、投光器１０３と受光器１０５のどちらが故障しているかを判断する必要があるが、この故障判断時に、例えば投光器１０３を設置位置から外して受光器１０５の位置で対向させたり、あるいは別の投光器や受光器を用意して判断する必要があり、故障判断も面倒となり易い。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、太陽光等の外乱光による誤報を防止し得ると共に、外乱光を受けている状態でも光軸調整が可能になり、かつ故障に関する自己診断が容易に行えるビームセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成すべく、本発明の請求項１に記載の発明は、投光素子及び光学ブロックからなる投光部と、受光素子及び光学ブロックからなる受光部とが同じ基台上に配置された第１投受光器と、前記第１投受光器の投光部に対向する受光素子及び光学ブロックからなる受光部と、前記第１投受光器の受光部に対向する投光素子及び光学ブロックからなる投光部とが同じ基台上に配置された第２投受光器と、を備え、前記第１投受光器と第２投受光器間における、投光素子から受光素子に投光されるビームが平行もしくはクロスする如く設定されると共に、前記第１投受光器及び第２投受光器は、当該各投受光器の受光部で受光した受光レベルを出力可能な受光レベル出力部と、前記各投受光器をモードスイッチにより自己診断モードに切り換えた状態で、各投受光器の投光部から投光されたビームの反射ビームが当該投受光器の受光部で受光されるか否かで判断する自己診断結果を出力可能な自己診断結果出力部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の発明によれば、投光部と受光部が同じ基台上に配置された第１投受光器と、この第１投受光器の投光部及び受光部に対向する受光部及び投光部が同じ基台上に配置された第２投受光器とを備えるため、対向する両投受光器の受光素子が太陽光等の外乱光により同時に飽和することがなくなり、ビームセンサの誤報を防止することができると共に、両投受光器のそれぞれで受光レベルを確認できることから、一方の投受光器に外乱光が入射している場合でも、他方の投受光器で光軸調整が可能となって、光軸調整作業自体を容易に行うことができる。
【０００９】
また、第１投受光器と第２投受光器間における、投光素子から受光素子に投光されるビームが平行もしくはクロスする如く設定されているため、平行とすることで、両投受光器の投光部と受光部の配置構成が異なり識別化を容易に行うことができ、また、クロスとすることで、両投受光器の投光部と受光部の部品構成や配置等を同一として、そのコストダウンを図ることができる。
【００１０】
さらに、第１投受光器及び第２投受光器が、その各受光部で受光した受光レベルを出力可能な受光レベル出力部を備えるため、受光レベル出力部の表示等により光軸調整作業を一層容易に行うことができる。
【００１１】
また、第１投受光器及び第２投受光器が、その各投受光器の自己診断結果を出力可能な自己診断結果出力部を備えるため、各投受光器の前方の所定位置に鏡等を配置して投光したビームの反射ビームを自ら受光することにより、当該投受光器の状態を判断できて、故障に関する自己診断を容易に行うことができると共に、自己診断結果出力部の表示や音声出力により故障判断を一層容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図７は、本発明に係わるビームセンサの一実施形態を示し、図１が該ビームセンサを使用した防犯警備装置の概略構成図、図２がビームセンサのブロック図、図３〜図５がその動作説明図、図６が自己診断モード時のフローチャート、図７がビームセンサの変形例を示す説明図である。
【００１３】
図１に示すように、防犯警備装置１は、互いに対向配置された同一構成の第１投受光器３及び第２投受光器４からなるビームセンサ２と、このビームセンサ２が有線もしくは無線で接続されたコントローラ５と、このコントローラ５とビームセンサ２の各投受光器３、４に電源を供給する電源装置６等を備えている。
【００１４】
前記第１投受光器３は、縦長の基台７の上下端部に投受光ユニット８がそれぞれ（２組）配置され、各投受光ユニット８は、上下方向に連接状態で配置された投光部８ａと受光部８ｂを備えている。また、前記第２投受光器４も、第１投光器３と同一に構成され、投光部８ａと受光部８ｂが連接状態で配置された投受光ユニット８が基台７の上下端部にそれぞれ（２組）配置されている。また、両投受光器３、４の上下の投受光ユニット８間には、プリント基板９上に配置された受光レベル出力部１０と自己診断結果出力部１１がそれぞれ設けられている。
【００１５】
図２は、前記第１投受光器３と第２投受光器４の上部側の投受光ユニット８のブロック図を示している。なお、図示はしないが、両投受光器３、４の下部側の投受光ユニット８についても図２と同様に構成されている。図２に示すように、第１投受光器３及び第２投受光器４は、光学ブロックとしての投光レンズ１３及び受光レンズ１４と、投光素子１５及び受光素子１６と、投光素子１５を駆動する投光駆動部１７と、この投光駆動部１７を制御する投光制御部１８と、前記受光素子１６で受光した信号を増幅する増幅部１９と、この増幅部１９で増幅した信号等を判別したり処理する判別処理部２０と、この判別処理部２０の判別処理結果等を出力する出力部２１と、前記判別処理部２０に接続されたモードスイッチ（モードＳＷ）２２等で構成されている。
【００１６】
そして、第１投受光器３及び第２投受光器４の各投受光ユニット８がそれぞれ対向し、つまり第１投受光器３と第２投受光器４の投光部８ａと受光部８ｂが上下方向で同一位置となるように配置されることにより、図１に示すように、第１投受光器３と第２投光器４の各投受光ユニット８間の２本のビームＢ１、Ｂ２がそれぞれ上下方向でクロス（交差）するよう設定されている。この点は、下部側の各投受光ユニット８のビームＢ３、Ｂ４についても同様である。
【００１７】
前記各投受光器３、４の判別処理部２０は、例えば受光素子１６で受光し増幅部１９で増幅した信号と予め設定した所定の基準値等とを比較して、両投受光器３、４間を通過した侵入者等の移動体を判別して出力部２１に所定の信号を出力したり、受光部８ｂで受光される受光信号を処理して受光レベルを出力部２１に出力したり、あるいは後述する自己診断ブログラムを実行させる等の、各種判別や処理等を行うようになっている。
【００１８】
また、前記出力部２１は、判別処理部２０で処理された各種処理結果を、前記コントローラ５に送信する如く構成されると共に、前述した受光レベル出力部１０及び自己診断結果出力部１１等を有している。この受光レベル出力部１０は、例えばＬＥＤメータやテスターで測定可能な電圧出力端子、さらには圧電振動板やスピーカ等の音階変化が可能な音声発生部等で構成され、また、前記自己診断結果出力部１１は、例えばＬＥＤや前記音声発生部等で構成されている。なお、図２に示す各部は、前記プリント基板９上等に実装されて、例えば各投受光器３、４の上下の投受光ユニット８間に配置されている。
【００１９】
次に、このように構成されたビームセンサ２の動作を図３〜図７に基づいて説明する。先ず、ビームセンサ２は、警備対象施設の所定位置に所定の間隔を有して第１投受光器３と第２投受光器４が対向配置されると共に、両投受光器３、４がコントローラ５に接続されることで設置される。このビームセンサ２の設置時に、両投受光器３、４が受光レベル出力部１０をそれぞれ有することから、この受光レベル出力部１０を利用して両投受光器３、４の光軸調整作業が行われる。
【００２０】
すなわち、図３に示すように、両投受光器３、４が投光部８ａと受光部８ｂ及び受光レベル出力部１０をそれぞれ有して、両投受光器３、４の受光レベル出力部１０のレベルが常に同一となることから、例えば投受光器３に太陽光等の外乱光Ｌが入射している場合でも、投受光器４で投受光器３からの受光レベルを確認でき、外乱光Ｌの有無に係わらず光軸調整作業が可能となる。その際、両投受光器３、４の受光レベルが同一となることから、一方の投受光器３、４から他方の投受光器４、３に従来のようなレベル伝送を行う必要がなくなって、投光ビームのコード化による前記投光制御部１８や判別処理部１９の構成の複雑化が抑制される。
【００２１】
一方、ビームセンサ２の設置状態において、コントローラ５の操作によりビームセンサ２が警戒状態に設定されると、両投受光器３、４の合計４個の投光部８ａと受光部８ｂ間に４本のビームＢ１〜Ｂ４がクロス状態で投光され、この状態で両投受光器３、４間を侵入者が通過すると例えば４本全てのビームＢ１〜Ｂ４が遮断され、このビームＢ１〜Ｂ４の遮断を前記判別処理部２０が侵入者有りと判別して、出力部２１を介してコントローラ５に警報信号を送信する。これにより、ビームセンサ２で異常状態の発生が検知されることになる。
【００２２】
また、前記警戒状態において、図４に示すように、例えば朝方に太陽光等の外乱光Ｌが矢印の如く第２投受光器４に入射して該投受光器４の受光部８ｂの受光素子１６が飽和状態となった場合は、第１投受光器４の投光部８ａから第２投受光器４に投光される例えばビームＢ１、Ｂ３は無効になるものの、第２投受光器４と対向する第１投受光器３の受光部８ｂへの外乱光Ｌの入射はなく、第２投受光器４の投光部８ｂから第１投受光器３の受光部８ｂへのビームＢ２、Ｂ４は正常に投光されており、このビームＢ２、Ｂ４によって侵入者を検知することができる。
【００２３】
なお、一方の投受光器４の受光素子１６が飽和し、４本のビームＢ１〜Ｂ４のうち同一方向の２本のビームＢ１、Ｂ３が無効となった場合、前記判別処理部２０に、太陽光や車のヘッドライト等の強力な外乱光Ｌによるものと判別するように予め設定されており、これにより、２本のビームＢ１、Ｂ３が無効となった場合を異常状態と判別することがなくなり、コントローラ５への誤報が防止される。また、２本のビームＢ１、Ｂ２が予め設定した時間経過しても回復しない場合には、例えば投受光器４が故障等の異常状態と判別されるようになっている。
【００２４】
また、前記ビームセンサ２の両投受光器３、４によれば、自己診断が可能である。以下、これについて、図５の説明図と図６のフローチャートに基づき説明する。なお、図６に示すフローチャートは、前記判別処理部２０に予め記憶されているプログラムにしたがい自動的に実行される。先ず、図５に示すように、自己診断すべき投受光器３、４（説明の便宜上、第１投受光器３とする）の前方に例えば数ｃｍから数十ｃｍの距離離れて鏡２３を配置する。そして、第１投受光器３のモードスイッチ２２を通常モード側から自己診断モード側に切り換えると、図６に示すように自己診断モードが開始（Ｓ１００）され、投光駆動部１７により投光素子１５が駆動して投光部８ａから投光（Ｓ１０１）が開始される。
【００２５】
ステップＳ１０１で投光が開始されると、予め設定した所定時間内に受光が有りか否かが判断（Ｓ１０２）される。このときの所定時間とは、第１投受光器３と鏡２３の距離に応じて判別処理部１９に予め設定されている時間で、前記距離の場合例えば略０秒が使用される。そして、判断Ｓ１０２で「ＹＥＳ」の場合、すなわち投光部８ａから投光されたビームＢ５が鏡２３で反射されて受光部８ｂで受光された場合は、自己診断ＯＫと判別して、自己診断結果出力部１１のＬＥＤや音によるＯＫ出力（Ｓ１０３）を行う。一方、判断Ｓ１０２で「ＮＯ」の場合、すなわち投光部８ａから投光されたビームＢ５が所定時間を経過しても受光部８ｂで受光されない場合は、自己診断ＮＧと判別して、自己診断結果出力部１１のＬＥＤや音によるＮＧ出力（Ｓ１０４）を行う。
【００２６】
そして、ステップＳ１０３及びＳ１０４でＯＫ出力やＮＧ出力が行われると、自己診断モードが終了か否かが判断（Ｓ１０５）され、この判断Ｓ１０５で「ＮＯ」の場合は、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０２以降を繰り返す。また、判断Ｓ１０５で「ＹＥＳ」の場合、すなわち、第１投受光器３の自己診断結果が判明しモードスイッチ２２が通常モードに切り変わった場合は、一連の自己診断モードが終了（Ｓ１０６）する。つまり、このフローチャートによれば、各投受光器３、４の投受光ユニット８の投光部８ａから投光されたビームＢ５を鏡２３で反射させ、この反射ビームＢ５を自らの受光部８ｂが受光するか否かで、各投受光器３、４の善し悪し、すなわち故障か否かが自己診断されることになる。
【００２７】
ところで、以上の説明においては、両投受光器３、４の投受光ユニット８の投光部８ａと受光部８ｂの配置形態が全く同一である場合について説明したが、例えば図７に示すように、第１投受光器３の投受光ユニット８の投光部８ａと受光部８ｂの上下の位置関係と、第２投受光器４の投受光ユニット８の投光部８ａと受光部８ｂの上下の位置関係を逆配置とすることもできる。この場合、各投受光ユニット８を上下逆にして基台７に配置すれば良く、投受光ユニット８自体の共通化は維持できることになる。この配置によれば、図７に示すように、第１投光器３と第２投光器４の構成が異なると共に、両投受光器３、４間のビームＢ１〜Ｂ４が平行となる。なお、このビームＢ１〜Ｂ４がクロスか平行かの形態は、両投受光器３、４間の距離等の警備対象施設の形態に応じて適宜に選択されるようになっている。
【００２８】
このように、上記実施形態のビームセンサ２にあっては、基台７の上下端部に投光部８ａと受光部８ｂを有する投受光ユニット８がそれぞれ配置された第１投受光器３と、同様に基台７上の上下端部に投光部８ａと受光部８ｂを有する投受光ユニット８がそれぞれ配置された第２投受光器４とを備えるため、対向する両投受光器３、４のビームＢ１〜Ｂ４を両方向とすることができて、受光素子１６が太陽光等の強力な外乱光Ｌを受けて、一方向のビームが無効になったとしても他方向のビームは有効で、両投受光器３、４の受光素子１６が同時に飽和することがなくなる。その結果、強力な外乱光Ｌの入射を異常等として検知することがなくなり、ビームセンサ２の誤報を防止して、信頼性の高い防犯警備装置１を得ることが可能となる。
【００２９】
また、第１投受光器３と第２投受光器４間における、投光素子１５から受光素子１６に投光されるビームＢ１〜Ｂ４が上下方向においてクロスするように設定されているため、両投受光器３、４の投受光ユニット８の部品構成や配置等を同一、すなわち両投受光器３、４を同一構成として、ビームセンサ２自体のコストダウンを図ることができて、安価な防犯警備装置１の提供が可能となる。また、第１投光器３と第２投受光器４間のビームＢ１〜Ｂ４を平行に設定すれば、両投受光器３、４の投受光ユニット８と投光部８ａと受光部８ｂの配置構成が異なり、両投受光器３、４の識別化が容易となって、ビームセンサ２の設置作業等を簡単に行うことができる。
【００３０】
さらに、両投受光器３、４に受光レベル出力部１０が設けられ、該レベル出力部１０で両投受光器３、４の受光レベルをＬＥＤ表示や音等でそれぞれ確認できるため、両投受光器３、４での光軸調整が可能となり、例えば一方の投受光器３、４に外乱光が入射している場合でも、他方の投受光器４、３で光軸調整を行うことができる。その結果、従来のように二人の作業員がトランシーバー等で連絡を取りながら光軸調整を行う作業が不要となり、光軸調整作業自体を例えば一人の作業員でも容易に行うことができる。また、両投受光器３、４の双方で光軸調整が可能でその受光レベルが同一となるため、従来のようなレベル伝送が不要となり、従来通りの投光パルスを使用したり回路を使用できて、投光制御部１８や判別処理部１９の構成及び制御を簡略化できて、コスト的に有利なビームセンサ２を得ることができる。
【００３１】
また、第１投受光器３及び第２投受光器４に自己診断結果を出力可能な自己診断結果出力部１１がそれぞれ設けられているため、各投受光器３、４の前方の所定位置に鏡２３を配置して投光したビームを自ら受光することにより、当該投受光器３、４の状態をＬＥＤ表示や音により判断できて、故障等に関する自己診断を設置場所で容易に行うことができ、例えばビームセンサ２のメンテナンスコストの低減化を図ること等が可能となる。
【００３２】
なお、上記実施形態においては、各投受光器３、４の投受光ユニット８が各基台７上に２組ずつ設けられるビームセンサ２について説明したが、例えば投受光ユニット８が１組設けられたり３組以上設けられる場合にも適用できる。また、上記実施形態における、各投受光器３、４の具体的な形状、そのブロック図等は一例であって、例えば図２のブロック図において各投受光ユニット８の各部を共通化する等、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、互いに対向可能な少なくとも１組の投光部と受光部をそれぞれ有する一対の投受光器で形成される全てのビームセンサに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係わるビームセンサを使用した防犯警備装置の一実施形態を示す概略構成図
【図２】同ビームセンサのブロック図
【図３】同光軸調整時の説明図
【図４】同外乱光入射時の説明図
【図５】同自己診断時の説明図
【図６】同自己診断時の動作を示すフローチャート
【図７】同ビームセンサの変形例を示す説明図
【図８】従来のビームセンサの説明図
【図９】同その太陽光入射時の説明図
【符号の説明】
【００３５】
１・・・防犯警備装置、２・・・ビームセンサ、３・・・第１投受光器、４・・・第２投受光器、５・・・コントローラ、６・・・電源装置、７・・・基台、８・・・投受光ユニット、８ａ・・・投光部、８ｂ・・・受光部、１０・・・受光レベル出力部、１１・・・自己診断結果出力部、１３・・・投光レンズ、１４・・・受光レンズ、１５・・・投光素子、１６・・・受光素子、１７・・・投光駆動部、１８・・・投光制御部、１９・・・増幅部、２０・・・判別処理部、２１・・・出力部、２２・・・モードスイッチ、２３・・・鏡、Ｂ１〜Ｂ５・・・ビーム、Ｌ・・・外乱光。
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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