(57)【要約】【課題】少なくとも３つの熱線センサの使用によりＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードを確実に得ることができて、各種形態の警戒エリアに適用できると共に高精度な警戒エリアが容易に得られる赤外線センサを提供する。【解決手段】少なくとも３つの熱線センサの検知信号に基づき警戒エリアで検知された物体が人体か否かを判定して警報信号を出力する制御手段を備えた赤外線センサにおいて、制御手段は、各熱線センサの全てから検知信号が入力された場合に警報信号を出力するＡＮＤ警戒モードと、各熱線センサのうち少なくとも１つから検知信号が入力された場合に警報信号を出力するＯＲ警戒モードの両警戒モードに設定可能であることを特徴とする。前記制御手段は、切替え手段の切替え操作によりＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードに切替え可能であったり、操作手段の操作により切替え動作を可能もしくは不可能にする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線検知素子と球面レンズをそれぞれ有する少なくとも３つの熱線センサと、該各熱線センサの検知信号に基づき警戒エリアで検知された物体が人体か否かを判定して警報信号を出力する制御手段とを備えた赤外線センサにおいて、
前記制御手段は、前記各熱線センサの全てから検知信号が入力された場合に前記警報信号を出力するＡＮＤ警戒モードと、前記各熱線センサのうち少なくとも１つから検知信号が入力された場合に前記警報信号を出力するＯＲ警戒モードの両警戒モードに設定可能であることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項２】
前記制御手段は、該制御手段に接続された切替え手段の切替え操作により前記ＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードに切替え可能であることを特徴とする請求項１に記載の赤外線センサ。
【請求項３】
前記制御手段は、該制御手段に接続された操作手段の操作により前記切替え動作を可能もしくは不可能にすることを特徴とする請求項１または２に記載の赤外線センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体から放射される熱線を検知して警戒エリア内における人体の存否を検知する赤外線センサに係わり、特に、少なくとも３つの熱線センサの検知信号に基づきＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードに切替え可能な赤外線センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、警戒エリア内において人体から放射される熱線を検知する赤外線センサとしては、例えば特許文献１が知られている。この赤外線センサは、上下２段構成として９０度回転可能で扇形の警戒エリアを形成する２つのセンサユニットと、これらのセンサユニットで検知された信号が入力される制御手段とを備えている。そして、２つのセンサユニットの両方から入力信号があった場合のＡＮＤ動作（ＡＮＤ警戒モード）と、いずれか一方のセンサユニットから入力信号があった場合のＯＲ動作（ＯＲ警戒モード）とが切替えられるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−２０１７５４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、このような赤外線センサにあっては、センサユニットが１つの場合には適用することが困難であり、また、上下２段のセンサユニットが９０度回転可能であるものの、各センサユニットを左右異なる方向に９０度回転させて警戒エリアを１８０度に設定した場合には、ＡＮＤ警戒モードに設定することが難しい等、適用される警戒エリアの形態が特定されて、各種形態の警戒エリアへの適用が困難であると共に高精度な警戒エリアを得ることが難しい。
【０００４】
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、少なくとも３つの熱線センサの使用によりＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードを確実に得ることができて、各種形態の警戒エリアに適用できると共に高精度な警戒エリアが容易に得られる赤外線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】
【０００５】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、赤外線検知素子と球面レンズをそれぞれ有する少なくとも３つの熱線センサと、該各熱線センサの検知信号に基づき警戒エリアで検知された物体を人体か否かを判定して警報信号を出力する制御手段とを備えた赤外線センサにおいて、前記制御手段は、前記各熱線センサの全てから検知信号が入力された場合に前記警報信号を出力するＡＮＤ警戒モードと、前記各熱線センサのうち少なくとも１つから検知信号が入力された場合に前記警報信号を出力するＯＲ警戒モードの両警戒モードに設定可能であることを特徴とする。
【０００６】
この場合、前記制御手段は、請求項２に記載の発明のように、該制御手段に接続された切替え手段の切替え操作により前記ＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードに切替え可能であることが好ましく、また、前記制御手段は、請求項３に記載の発明のように、該制御手段に接続された操作手段の操作により前記切替え動作を可能もしくは不可能にすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、赤外線検知素子と球面レンズ等を有する少なくとも３つの熱線センサで検知された物体が人体か否かを判定する制御手段が、ＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードの両警戒モードに設定可能であるため、各熱線センサによりＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードを確実に得ることができて、各種形態の警戒エリアに適用できると共に高精度な警戒エリアを容易に得ることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、制御手段に接続された切替え手段の切替え操作によりＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードに切替え可能であるため、各警戒モードへの切替えを切替え手段で簡単かつ確実に行うことができて、赤外線センサ自体の操作性と使い勝手を向上させることができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、制御手段に接続された操作手段の操作により切替え動作が可能もしくは不可能に設定されるため、切替え動作の可能・不可能を操作手段で行うことができて、赤外線センサ自体の操作性等を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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６は、本発明に係わる赤外線センサの一実施形態を示し、図１がその斜視図、図２が縦断面図、図３が制御系のブロック図、図４がその制御回路のブロック図、図５が警戒エリアの一例を示す図、図６が動作の一例を示すフローチャートである。
【００１１】
図１及び図２に示すように、赤外線センサ１は、建物の外壁等に取付けられ、幅方向の両側に前方に突出したホルダ２ａを有すると共に上端部に前方に水平状態で突出した上カバー部２ｂを有するベース２と、このベース２の前面に回転可能に取付けられる外形形状が略円筒形状のセンサユニット３と、このセンサユニット３の下面を覆う下カバー５等を有している。
【００１２】
前記センサユニット３は、ベース２形状に略対応した縦長形状のプリント基板６上に実装された３個の赤外線検知素子７ａ〜９ａと、この各赤外線検知素子７ａ〜９ａの前方にそれぞれ配置された集光光学系としての球面レンズ７ｂ〜９ｂを有し、各赤外線検知素子７ａ〜９ａと各球面レンズ７ｂ〜９ｂとにより３個の熱線センサ７〜９が形成されている。そして、この各熱線センサ７〜９は、赤外線検知素子７ａ〜９ａの前方に形成される所定形態の検知エリア内の赤外線（熱線）を赤外線検知素子７ａ〜９ａで検知（受光）し、その検知信号を後述する信号処理回路２１に出力するようになっている。なお、前記赤外線検知素子７ａ〜９ａとしては、２つの焦電素子を互いに逆極性に直列に差動接続し、プラス（＋）極性の焦電素子の出力信号と、マイナス（−）極性の焦電素子の出力信号との合成出力が得られるツイン素子が使用される。
【００１３】
また、センサユニット３は、内部に前記プリント基板６等が内蔵される断面略半円形状の前ケース１１ａ及び後ケース１１ｂを有し、前ケース１１ａの前記球面レンズ７ｂ〜９ｂに対応する部位には、球面レンズ７ｂ〜９ｂを外部に露出させるための開口１２が３個設けられている。また、センサユニット３のプリント基板６には、例えば赤外線センサ１のテストモード時に所定の形態で点灯する２個のＬＥＤ１３が上下方向に所定間隔を有して実装されており、このＬＥＤ１３の前方の前ケース１１ａには、ＬＥＤ１３の点灯、点滅や消灯等をセンサユニット３の前方から視認可能な透光部１４が設けられている。
【００１４】
そして、センサユニット３は、前ケース１１ａと後ケース１１ｂが一体化されて外形形状が略円筒形状に形成され、この状態において、その上下面に形成された軸部が、前記ベース２の上カバー部２ｂと下カバー５に水平面内で所定角度（例えば９０度）回転可能で、かつ所定位置で図示しないロック機構によりロック可能に取付けられている。これにより、３個の熱線センサ７〜９の後述する警戒エリアがセンサユニット３の回転動作により調整可能となっている。なお、図１の符号１０は、センサユニット３の回転角度（回転位置）を示す下カバー５に設けられた目盛である。
【００１５】
図３及び図４は、前記赤外線センサ１の制御系のブロック図を示している。以下、これについて説明する。図３に示すように、赤外線センサ１は制御手段としての制御回路１５を有し、この制御回路１５には、その入力側に前記３個の熱線センサ７〜９と、赤外線センサ１をＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードに設定する設定スイッチ１６と、赤外線センサ１の設置場所の外気温を検知する温度センサ１８と、前記設定スイッチ１６による機能を使用もしくは未使用に設定するモードスイッチ２３等が接続されると共に、例えば電池等の電源１９に接続された電源回路２０が接続されている。また、制御回路１５の出力側には前記ＬＥＤ１３が接続されると共に、制御回路１５の所定の出力端子からは、検知出力が出力されるようになっている。
【００１６】
前記制御回路１５は、図４に示すように、３個の熱線センサ７〜９にそれぞれ接続された３個の信号処理回路２１を有し、この各信号処理回路２１は、各熱線センサ７〜９で検知された信号を増幅する増幅器２１ａと、人体に関する周波数を透過させる帯域フィルタ２１ｂと、該帯域フィルタ２１ｂを透過した信号と予め設定した閾値とを比較する比較器２１ｃ等によって構成されている。そして、各比較器２１ｃがマイコン等からなる判定部２２に接続されており、３個の比較器２１ｃの比較結果、つまり信号処理回路２１の出力に基づいて、判定部２２により例えば各熱線センサ７〜９の出力信号がＡＮＤ論理（もしくはＯＲ論理）の際に、各熱線センサ７〜９で検知された物体が例えば人体であると判定して、前記検知出力を出力するようになっている。
【００１７】
そして、この赤外線センサ１は、各熱線センサ７〜９によって所定の警戒エリアが得られるようになっている。図５は、前記熱線センサ７の警戒エリアの平面図及び側面図を示しており、水平面内においては、図５（ａ）に示すようにＡ〜Ｉの検知ゾーンが形成され、また、垂直面内においては、図５（ｂ）に示すようなＡ〜Ｄ、Ｅ〜Ｈ及びＩの検知ゾーンが形成されている。
【００１８】
なお、図５は、赤外線センサ１の最も高い位置にある熱線センサ７による検知ゾーンを示すが、中間位置にある熱線センサ８や最も低い位置にある熱線センサ９の検知ゾーンは、水平面内や垂直面内において他の熱線センサ７〜９の検知ゾーンと同一とならないように設定されており、これにより、水平面及び垂直面において３つの熱線センサ７〜９により所定形態の警戒エリアが形成されるようになっている。
【００１９】
次に、この赤外線センサ１の動作の一例を図６のフローチャートに基づいて説明する。なお、図６に示すフローチャートは、前記判定部２２の記憶部に予め記憶されたプログラムにしたがい自動的に実行される。先ず、赤外線センサ１の電源を投入するとプログラムが開始（Ｓ１００）され、前記モードスイッチ２３が使用か否か、すなわち、ＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードの切替え機能を使用可能とするか未使用（不可能）とするかが判断（Ｓ１０１）される。モードスイッチ２３の操作により判断Ｓ１０１で「ＹＥＳ」になると、設定スイッチ１６がＡＮＤか否か（Ｓ１０１）、すなわち、赤外線センサ１を前記ＡＮＤ警戒モードで使用するかＯＲ警戒モードで使用するかが判断（Ｓ１０２）される。
【００２０】
そして、前記設定スイッチ１６がＡＮＤ警戒モード側に設定されて判断Ｓ１０２で「ＹＥＳ」になると、全ての熱線センサ７〜９が検知か否かが判断（Ｓ１０３）され、また、設定スイッチ１６がＯＲ警戒モード側に設定されて判断Ｓ１０２で「ＮＯ」になると、３つの熱線センサ７〜９のうちのいずれか一つの熱線センサ７〜９が検知か否かが判断（Ｓ１０４）される。判断Ｓ１０３で「ＹＥＳ」の場合、すなわち３つの熱線センサ７〜９の全てから検知出力があってＡＮＤ論理が成立した場合は、警報信号を出力（Ｓ１０５）して、一連のプログラムが終了（Ｓ１０６）する。
【００２１】
また、判断Ｓ１０４で「ＹＥＳ」の場合、すなわち３つの熱線センサ７〜９のうちの少なくとも一つの熱線センサ７〜９から検知出力があってＯＲ論理が成立した場合も、警報信号を出力（Ｓ１０５）して終了（Ｓ１０６）する。一方、判断Ｓ１０３及び判断Ｓ１０４で「ＮＯ」の場合は、ステップＳ１０２に戻り該ステップＳ１０２以降を繰り返す。さらに、前記判断Ｓ１０１で「ＮＯ」の場合、すなわち、設定スイッチ１６によるモード切替えを使用しない場合は、ステップＳ１０３に移り、ＡＮＤ警戒モードが実行される。
【００２２】
つまり、制御回路１５に接続されたモードスイッチ２３が使用に設定され、設定スイッチ１６がＡＮＤ側に設定されると、赤外線センサ１がＡＮＤ警戒モードで動作可能となり、また、設定スイッチ１６がＯＲ側に設定されると、赤外線センサ１がＯＲ警戒モードで動作可能となる。なお、以上のフローチャートは一例であって、例えばモードスイッチ２３によりＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードの切替え機能が未使用に設定された場合に、ステップＳ１０４に移りＯＲ警戒モードを実行したり、あるいは両モードとも実行しないフローチャートとすることも可能である。また、以上の説明においては、設定スイッチ１６とモードスイッチ２３をそれぞれ設けたが、例えば３つの接点を有する１つのロータリースイッチを使用し、このスイッチの３つの接点を「ＡＮＤ警戒モード」と「ＯＲ警戒モード」及び「未使用」に対応させることもできる。
【００２３】
このように、上記実施形態の赤外線センサ１にあっては、制御回路１５に赤外線検知素子７ａ〜９ａを有する３つの熱線センサ７〜９が接続されると共に、設定スイッチ１６やモードスイッチ２３が接続され、各スイッチ１６、２３の操作により、赤外線センサ１をＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードの両警戒モードに設定可能であるため、各熱線センサ７〜９によりＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードを確実に得ることができて、各種形態の警戒エリアに適用できると共に高精度な警戒エリアを容易に得ることができる。
【００２４】
また、熱線センサ７〜９が３つの赤外線検知素子７ａ〜９ａとレンズとして３つの球面レンズ７ｂ〜９ｂとで構成されているため、３つの赤外線検知素子７ａ〜９ａにより、虫等の小動物による誤報を減少できると共に、球面レンズ７ｂ〜９ｂの使用により扇形の精度良い警戒エリアが形成されて、近い警戒エリアにおける小動物による誤報を減少できる等、一層高精度な警戒エリアを得ることが可能となる。
【００２５】
また、警戒モードの切替えが設定スイッチ１６やモードスイッチ２３の切替え操作によって行われるため、各警戒モードへの切替えを簡単かつ確実に行うことができて、赤外線センサ１自体の操作性や使い勝手を向上させることができる。さらに、１台の赤外線センサ１が３つの熱線センサ７〜９を有して、制御回路１５の制御でＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードに設定可能であるため、例えば従来の１つの熱線センサを有する赤外線センサを３台設置する場合に比較して、設置作業やメンテナンス作業を容易に行うことができると共に、効率的な設置スペースが得られ、赤外線センサ１をコスト安価に形成することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態における、赤外線センサ１の全体及びセンサユニット３等の各部の形状、制御系のブロック図や制御回路自体のブロック図、及びこれらの動作は一例であって、制御回路１５を他のブロック構成としたり、上記したフローチャートと同様の作用効果が得られる他のフローチャートを採用する等、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】
【００２７】
本発明は、３つの熱線センサを有する赤外線センサに限らず、ＡＮＤ警戒モードとＯＲ警戒モードに設定可能な４つ以上の熱線センサを有する全ての赤外線センサにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係わる赤外線センサの一実施形態を示す斜視図
【図２】同その縦断面図
【図３】同制御系のブロック
【図４】同その制御回路のブロック図
【図５】同警戒エリアの一例を示す図
【図６】同動作の一例を示すフローチャート
【符号の説明】
【００２９】
１・・・赤外線センサ、２・・・ベース、２ａ・・・ホルダ、２ｂ・・・上カバー部、３・・・センサユニット、５・・・下カバー、６・・・プリント基板、７〜９・・・熱線センサ、７ａ〜９ａ・・・赤外線検知素子、7ｂ〜９ｂ・・・球面レンズ、１１ａ・・・前ケース、１１ｂ・・・後ケース、１２・・・開口、１３・・・ＬＥＤ、１４・・・透光部、１５・・・制御回路、１６・・・設定スイッチ、１８・・・温度センサ、１９・・・電源、２０・・・電源回路、２１・・・信号処理回路、２１ａ・・・増幅器、２１ｂ・・・帯域フィルタ、２１ｃ・・・比較器、２２・・・判定部、２３・・・モードスイッチ。
【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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