JPS5931116B2 - Intruding object detection device - Google Patents
Intruding object detection deviceInfo
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- JPS5931116B2 JPS5931116B2 JP51036127A JP3612776A JPS5931116B2 JP S5931116 B2 JPS5931116 B2 JP S5931116B2 JP 51036127 A JP51036127 A JP 51036127A JP 3612776 A JP3612776 A JP 3612776A JP S5931116 B2 JPS5931116 B2 JP S5931116B2
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- Burglar Alarm Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は侵入物体検知装置に係り、とくに侵入物体の有
無だけでなく、その大きさをも検知できる侵入物体検知
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an intruding object detection device, and more particularly to an intruding object detection device that can detect not only the presence or absence of an intruding object but also its size.
侵入物体あるいは通過物体を検知するものとしては、従
来から投光装置と受光装置とからなる光線式警報装置等
が用いられている。2. Description of the Related Art As a device for detecting an intruding object or a passing object, a light beam alarm device or the like consisting of a light projecting device and a light receiving device has conventionally been used.
しかし、このような光線式警報装置では侵入物体の有無
を検知することはできても、その大きさまで判別するこ
とは不可能であった。However, although such a light beam alarm device can detect the presence or absence of an intruding object, it has been impossible to determine its size.
ところで、近年開発された1次元受光ダイオードアレイ
(イメージセンサともいう)を用いることにより物体の
大きさを識別可能な侵入物体検知装置が考えられるよう
になってきた。Incidentally, an intruding object detection device that can identify the size of an object by using a recently developed one-dimensional light receiving diode array (also referred to as an image sensor) has come to be considered.
この1次元受光ダイオードアレイを用いた従来の侵入物
体検知装置を第1図に示す。A conventional intruding object detection device using this one-dimensional light receiving diode array is shown in FIG.
ここで、■次元受光ダイオードアレイは、数10ミクロ
ンの受光ダイオードエレメントを数10ミクロンのピッ
チで直線的に多数配列したものであって、高感; 度で
しかも高分解能という特長を有している。Here, the ■-dimensional light receiving diode array is a linear array of light receiving diode elements of several tens of microns at a pitch of several tens of microns, and has the features of high sensitivity and high resolution. .
実際には、受光ダイオードエレメントだけでなく、個々
の受光ダイオードエレメントの出力を直列パルスとして
取出す周辺回路と共に集積回路で形成して、ICチップ
内に収納する構造となっている。In reality, the structure is such that not only the light receiving diode elements but also peripheral circuits for extracting the outputs of the individual light receiving diode elements as serial pulses are formed as an integrated circuit and housed in an IC chip.
さて、第1図において、1次元受光ダイオードアレイ1
の前面にはレンズ系としての凸レンズ2が設けられてお
り、監視点より到来した光線が凸レンズ2を通過して1
次元受光ダイオードアレイ1上に結像するようになって
いる。Now, in Fig. 1, one-dimensional light receiving diode array 1
A convex lens 2 as a lens system is provided on the front surface of the monitor, and the light beams arriving from the monitoring point pass through the convex lens 2 and
The image is formed on a dimensional light receiving diode array 1.
そこで、1次元□ 受光ダイオードアレイ1と凸レンズ
2との間の距離をA、凸レンズ2から監視点までの距離
をB、1次元受光ダイオードアレイ1の長さをC1監視
点における監視範囲をDとすると、D−−Cなる関係が
ある。Therefore, the distance between the one-dimensional photodiode array 1 and the convex lens 2 is A, the distance from the convex lens 2 to the monitoring point is B, the length of the one-dimensional photodiode array 1 is C1, and the monitoring range at the monitoring point is D. Then, there is a relationship D--C.
仮りに、A=20mm、B=40m、C=5mmとすれ
ば、D=10mとなる。For example, if A=20mm, B=40m, and C=5mm, then D=10m.
一方、個個のダイオードエレメントの大きさをE、これ
による個別監視範囲をFとすると、同様にF=−E1
なる関係がある。On the other hand, if the size of each diode element is E and the individual monitoring range thereof is F, then similarly F=-E1
There is a relationship.
ここでE−50μm(ミクロン)とし、上記A、Bの値
をそのまま代入すると、F−10CIrLとなる。Here, if E-50 μm (microns) is used and the values of A and B above are substituted as they are, F-10CIrL is obtained.
すなわち、全体の監視範囲10mに対して、個別監視範
囲は10(mとなり、この個別監視範囲はレンズの収差
等を無視して考えれば相互に重り合うことはない。That is, while the overall monitoring range is 10 m, the individual monitoring range is 10 m, and these individual monitoring ranges do not overlap each other if lens aberrations and the like are ignored.
従って、このような構成とすれば、比較的遠方の監視位
置における物体の侵入及びその大きさの検知が充分可能
となる。Therefore, with such a configuration, it is possible to sufficiently detect the intrusion of an object and the size of the object at a relatively distant monitoring position.
しかしながら、第1図の装置では以下に述べるような欠
点を生ずる。However, the apparatus of FIG. 1 suffers from the following drawbacks.
すなわち、建物の上から地表を監視するような場合の如
く、監視距離が一定の場合は支障がないが、監視距離が
一定しない場合、例えば建物の側方から建物に沿った範
囲を監視するような場合には、凸レンズ1の近傍に物体
が侵入したり、遠方に侵入したりすることが考えられ、
監視距離をあらかじめ予測しておくことが困難である。In other words, there is no problem when the monitoring distance is constant, such as when monitoring the ground from the top of a building, but when the monitoring distance is not constant, for example when monitoring an area along the building from the side of the building. In such a case, it is possible that an object may enter the vicinity of the convex lens 1 or may enter far away.
It is difficult to predict the monitoring distance in advance.
したがって、物体の大きさが同一であっても1次元受光
ダイオードアレイ1上の像の大きさは異なり、遠方の物
体は大きくても小さく認識され、近接物体は小さくても
大きく認識される。Therefore, even if the size of the object is the same, the size of the image on the one-dimensional light receiving diode array 1 is different, such that a distant object is perceived as small even if it is large, and a nearby object is perceived as large even though it is small.
このように従来の構成では実際の物体の大きさを識別す
ることが不可能となる。Thus, with the conventional configuration, it is impossible to identify the actual size of the object.
本発明は、上記の従来技術の欠点を除去し、監視距離が
一定しない場合であっても侵入物体の大きさを検知する
ことができる侵入物体検知装置を提供しようとするもの
である。The present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and provide an intruding object detection device that can detect the size of an intruding object even when the monitoring distance is not constant.
以下本発明に係る侵入物体検知装置の実施例を図面に従
って説明する。Embodiments of the intruding object detection device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
第2図は、実施例の光学装置部分を示す。FIG. 2 shows the optical device portion of the embodiment.
この図においては、第1図の物体検知装置が対向するよ
うに2個設けられている。In this figure, two object detection devices shown in FIG. 1 are provided so as to face each other.
すなわち、監視点はレンズ系としての凸レンズ2Aを介
して1次元受光ダイオードアレイ1A上に結像されると
ともに凸レンズ2Bを介して1次元受光ダイオードアレ
イ1B上に結像される。That is, the monitoring point is imaged onto the one-dimensional light-receiving diode array 1A through the convex lens 2A serving as a lens system, and is also imaged onto the one-dimensional light-receiving diode array 1B through the convex lens 2B.
今、仮りに物体3の高さ方向の大きさをHとし凸レンズ
2A 、2Bとその物体3との間の距離をLl、L2と
し、凸しイズ2A 、2Bの焦点距離をfとすると、1
次元受光ダイオードアレイIA。Now, suppose that the size of the object 3 in the height direction is H, the distances between the convex lenses 2A and 2B and the object 3 are Ll and L2, and the focal length of the convex lenses 2A and 2B is f, then 1
Dimensional photodiode array IA.
1B上の像の大きさa、bは凸レンズを用いた結像の公
式により以下のように表わせる。The sizes a and b of the images on 1B can be expressed as follows using the formula for image formation using a convex lens.
また、 (但しり。Also, (However.
は凸レンズ2A、2Bの設置間隔)以上の(1)、(2
)、(3)式により、Ll、L2を消去すると、
を得る。is the installation interval of convex lenses 2A and 2B) above (1) and (2
), by eliminating Ll and L2 according to equation (3), we obtain the following.
この(4)式から判るように、あらかじめレンズの焦点
距離ならびに設置間隔を定めておけば1次元受光ダイオ
ードアレイIA、1B上の像の大きさa、bより物体の
大きさHを知ることができる。As can be seen from equation (4), if the focal length and installation interval of the lenses are determined in advance, the object size H can be determined from the image sizes a and b on the one-dimensional light receiving diode arrays IA and 1B. can.
さらに、もう1つ考慮しなければならない点は、監視点
における背景と侵入物体との識別の問題である。Furthermore, another point that must be considered is the problem of distinguishing between the background and the intruding object at the monitoring point.
本実施例では、背景は時間的に変化せず、侵入物体は監
視点に存在していない状態から移動して侵入してくるこ
とに着目している。This embodiment focuses on the fact that the background does not change over time, and that the invading object moves and intrudes from a state where it does not exist at the monitoring point.
第3図は、実施例の光電変換装置部分を示す。FIG. 3 shows the photoelectric conversion device portion of the example.
この図において、1次元受光ダイオードアレイ1Aのビ
デオ出力は、増幅器10Aで増幅された後スライサ11
Aに入力され、このスライサ11Aにより論理「1」又
は「0」を示す直列ディジタル信号に変換される。In this figure, the video output of a one-dimensional photodiode array 1A is amplified by an amplifier 10A, and then a slicer 11
A, and is converted by this slicer 11A into a serial digital signal indicating logic "1" or "0".
このディジタル信号はメモリ12Aに加えられるととも
に、比較回路としてのエクスクルーシブオアゲー)13
Aの一端に加えられる。This digital signal is applied to the memory 12A, and is also applied to the exclusive OR game (13) as a comparison circuit.
Added to one end of A.
これと同時にメモリ12Aに記憶されていたこの前のデ
ィジタル信号がエクスクル−シブオアゲート13Aの他
端に加えられる。At the same time, the previous digital signal stored in the memory 12A is applied to the other end of the exclusive OR gate 13A.
ここでエクスクル−シブオアゲート13Aでの比較は1
ビツト毎に順次行なわれる。Here, the comparison with exclusive or gate 13A is 1
This is done sequentially for each bit.
そしてエクスクル−シブオアゲート13Aの出力はカウ
ンタ14Aに加えられる。The output of exclusive OR gate 13A is then added to counter 14A.
なお、1次元受光ダイオードアレイ1Aには、読み出し
開始用のスタート信号STと、クロックパルスCLとが
印加され、メモリ12AにはクロックパルスCLが加え
られるようになっている。Note that a start signal ST for starting reading and a clock pulse CL are applied to the one-dimensional light receiving diode array 1A, and a clock pulse CL is applied to the memory 12A.
一方、1次元受光ダイオードプレイ1Bに対しても10
B乃至14Bによる全く同一の回路が設けられている。On the other hand, 10
Identical circuits B through 14B are provided.
そして前記カウンタ14A及びカウンタ14Bの出力は
、前述の(4)式の演算を行う演算装置15に各々加え
られる。Then, the outputs of the counter 14A and the counter 14B are respectively applied to the arithmetic unit 15 which performs the arithmetic operation of the above-mentioned equation (4).
ここで、1次元受光ダイオードアレイIA、IBのビデ
オ信号をディジタル信号に変換するのは、後段を簡便な
ディジタル回路で構成するためであり、メモリ12A、
12Bで前回のディジタル信号を記憶しておき、今回の
ディジタル信号との比較を行なうのは、時間的に変化し
ない監視点の背景と時間的に変化する移動物体で表わさ
れる侵入物体とを識別するためである。Here, the reason why the video signals of the one-dimensional light receiving diode arrays IA and IB are converted into digital signals is to configure the subsequent stage with a simple digital circuit, and the memory 12A,
12B stores the previous digital signal and compares it with the current digital signal to distinguish between the background of a monitoring point that does not change over time and an intruding object represented by a moving object that changes over time. It's for a reason.
エクスクル−シブオアゲート回路13A、13Bは、前
回の信号と今回の信号との不一致箇所(不一致ビット)
を検出するものである。Exclusive-OR gate circuits 13A and 13B are used to detect mismatch points (mismatch bits) between the previous signal and the current signal.
This is to detect.
カウンタ14A、14Bは、前回の信号と今回の信号と
の不一致箇所の個数(不一致ビット数)を計数するもの
であり、この個数は侵入物体の大きさに比例している。The counters 14A and 14B count the number of mismatch points (number of mismatch bits) between the previous signal and the current signal, and this number is proportional to the size of the invading object.
スタート信号STが1次元受光ダイオードアレイ1Aに
加えられると、1次元受光ダイオードアレイ1Aは、そ
れを構成する個々の受光ダイオードエレメントの露光に
応じたビデオ信号をクロックパルスCLに従って順次1
個ずつ出力する。When the start signal ST is applied to the one-dimensional light-receiving diode array 1A, the one-dimensional light-receiving diode array 1A sequentially transmits video signals corresponding to the exposure of the individual light-receiving diode elements constituting it according to the clock pulse CL.
Output each item one by one.
この出力は、増幅器10Aで所定レベルにまで増幅され
た後、スライサ11Aに加えられる。This output is amplified to a predetermined level by an amplifier 10A and then applied to a slicer 11A.
スライf11Aは一定のスレッショルドレベル以上の信
号を論理「1」、そのレベル未満のものを論理「0」で
表した直列ディジタル信号として、メモリ12Aに加え
る。The slide f11A is applied to the memory 12A as a serial digital signal in which signals above a certain threshold level are expressed as logic "1" and signals below that level are expressed as logic "0".
メモリ12Aはそのディジタル信号を一時記憶する。Memory 12A temporarily stores the digital signal.
このようにして、ある時刻における監視点の状態が「1
」 「0」・・・・・・のディジタル信号として記憶さ
れる。In this way, the state of the monitoring point at a certain time is "1".
” "0"... is stored as a digital signal.
次に再びスタート信号STが1次元受光ダイオードアレ
イ1Aに加えられると、前回の監視点の状態を示すメモ
!J12Aの内容がクロック信号CLに従って読み出さ
れエクスクル−シブオアゲート13Aに印加されると同
時に、スライサ11Aによりディジタル信号化された今
回の監視点の状態を示す信号がエクスクル−シブオアゲ
ート13Aに加えられ、1ビツト毎比較される。Next, when the start signal ST is applied again to the one-dimensional light receiving diode array 1A, a memo indicating the status of the previous monitoring point! At the same time, the contents of J12A are read out in accordance with the clock signal CL and applied to the exclusive OR gate 13A, and at the same time, a signal indicating the status of the current monitoring point, which has been converted into a digital signal by the slicer 11A, is applied to the exclusive OR gate 13A. It is compared every time.
−もしも第2図に示すように侵入物体が存在する場合に
は、前回の信号と、今回の信号とは物体の大きさに対応
して変化している筈であるから、このエクスクルーシブ
オアゲー)13Aにより両信号の差(不一致箇所)を検
出し、その不一致ビットの個数をカウンタ14Aで計数
すれば侵入物体の1次元受光ダイオードアレイ1Aの大
きさを知ることができる。-If there is an invading object as shown in Figure 2, the previous signal and the current signal should change depending on the size of the object, so this exclusive or game) 13A detects the difference between the two signals (a point of mismatch), and by counting the number of mismatched bits using a counter 14A, it is possible to know the size of the one-dimensional light receiving diode array 1A of the invading object.
例えば、1次元受光ダイオードアレイ1Aを構成するダ
イオードエレメントのピッチが60ミクロンであるとし
、カウンタ14Aの計数値が50であれば、60X50
=3000ミクロンー3mmが1次元受光ダイオードア
レイ1Aの受光面上の侵入物体の大きさaとなる。For example, if the pitch of the diode elements constituting the one-dimensional light receiving diode array 1A is 60 microns, and the count value of the counter 14A is 50, then 60×50
=3000 microns - 3 mm is the size a of the intruding object on the light receiving surface of the one-dimensional light receiving diode array 1A.
全く同様な動作により、カウンタ14Bの計数値から1
次元受光ダイオードアレイ1Bの受光面上の侵入物体の
大きさbを求めることができる。By the same operation, 1 is calculated from the count value of the counter 14B.
The size b of the intruding object on the light receiving surface of the dimensional light receiving diode array 1B can be determined.
演算装置15はこれらのカウンタ14A、14Bの計数
値を受けて受光面上の侵入物体の大きさa、bを算出し
、さらに前記(4)式の演算を行って、侵入物体の実際
の大きさHを示す信号SHを出力する。The calculation device 15 receives the counted values of these counters 14A and 14B, calculates the sizes a and b of the intruding object on the light receiving surface, and further calculates the above equation (4) to determine the actual size of the intruding object. A signal SH indicating the level H is output.
なお、上記第2図では]次元受光ダイオードアレイ上に
監視点を結像させるためのレンズ系として凸レンズを用
いたが、ズームレンズ等の組合せレンズを用いてもよく
、また凹面鏡を用いても同様の効果を得る。Note that in Figure 2 above, a convex lens is used as the lens system to image the monitoring point on the dimensional light receiving diode array, but a combination lens such as a zoom lens may also be used, or a concave mirror may be used. obtain the effect of
斜上の様に、本発明によれば、監視距離が不定であり、
監視点の背景が複雑であっても、侵入物体の有無ととも
にその大きさを知ることができる。According to the present invention, the monitoring distance is indefinite,
Even if the background of the monitoring point is complex, it is possible to know whether there is an intruding object and its size.
第1図は従来の侵入物体検知装置を示す概略図、第2図
は本発明に係る侵入物体検知装置の実施例の光学装置部
分を示す概略図、第3図は実施例の光電変換装置部分を
示すブロック図である。
IA、IB・・・・・・1次元受光ダイオードアレイ、
2A、2B−m−・・・凸レンズ、10A、IOB・・
−・・・増幅器、11A、11B・・・・・−スライサ
、12A。
12B・・°・・・メモリ、13A、13B・−・・・
・エクスクル−シブオアゲート、14A、14B・・・
・・・カウンタ、15・・−・・・演算装置。FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional intruding object detection device, FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical device portion of an embodiment of the intrusion object detection device according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a photoelectric conversion device portion of the embodiment. FIG. IA, IB・・・One-dimensional light receiving diode array,
2A, 2B-m-... Convex lens, 10A, IOB...
-...Amplifier, 11A, 11B...-Slicer, 12A. 12B...°...Memory, 13A, 13B...
・Exclusive or gate, 14A, 14B...
...Counter, 15...--Arithmetic device.
Claims (1)
ンズ系による監視点の結像を受ける1次元受光ダイオー
ドアレイと、これらの受光ダイオードアレイの出力をデ
ィジタル化する回路と、この回路によりディジタル化さ
れた信号を記憶するメモリと、メモリに記憶されていた
以前の監視点の状態を示すディジタル信号と現在の状態
を示すディジタル信号とを比較し、かつ両信号に差異が
生じた場合のみ出力する比較回路と、比較回路の出力を
計数するカウンタと、各々の1次元受光ダイオードアレ
イ上の侵入物体の大きさに対応する各各のカウンタ計数
値を受けて、実際の侵入物体の大きさを算出する演算装
置とを備えたことを特徴とする侵入物体検知装置。1 Lens systems installed facing each other, a one-dimensional light-receiving diode array that receives images of monitoring points by these lens systems, a circuit that digitizes the output of these light-receiving diode arrays, and a digital Compares the memory that stores the converted signal with the digital signal that indicates the state of the previous monitoring point stored in the memory and the digital signal that indicates the current state, and outputs only when there is a difference between the two signals. A comparator circuit that counts the output of the comparator circuit, and a counter that counts the output of the comparator circuit, and receives the count value of each counter corresponding to the size of the intruding object on each one-dimensional light receiving diode array, and calculates the actual size of the intruding object. An intruding object detection device comprising: an arithmetic device for calculating.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51036127A JPS5931116B2 (en) | 1976-04-02 | 1976-04-02 | Intruding object detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51036127A JPS5931116B2 (en) | 1976-04-02 | 1976-04-02 | Intruding object detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52120379A JPS52120379A (en) | 1977-10-08 |
| JPS5931116B2 true JPS5931116B2 (en) | 1984-07-31 |
Family
ID=12461105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51036127A Expired JPS5931116B2 (en) | 1976-04-02 | 1976-04-02 | Intruding object detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931116B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848884A (en) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Aisin Seiki Co Ltd | Object detecting device |
-
1976
- 1976-04-02 JP JP51036127A patent/JPS5931116B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52120379A (en) | 1977-10-08 |
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