(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付用のベースと、該ベースに着脱可能に装着され焦電素子と光学系を有する光学ユニットと、を備える熱線センサにおいて、
前記光学ユニットは、水平方向で遠距離と近距離の検知エリアを形成可能な遠距離用光学系と近距離用光学系を有する第１の光学ユニットと、該第１の光学ユニットに近接配置され水平方向で遠距離と近距離の検知エリアを形成可能な遠距離用光学系と近距離用光学系を有する第２の光学ユニットを有して、該第１の光学系ユニットと第２の光学系ユニットの両遠距離用光学系が第１の操作レバーの操作で連動して角度調整可能に構成されると共に、
前記第１の光学ユニットと第２の光学ユニットは、その少なくとも一方の近距離用光学系による検知機能が近距離無効手段で無効とされ、該近距離無効手段は、前記ベースから前記光学ユニットを取り外した状態でその外面側から操作可能な第２の操作レバーを有して、該第２の操作レバーの操作で前記近距離用光学系の角度を変更することで当該近距離用光学系による検知機能を無効にすると共に、前記第２の操作レバーは、センサの取付高さが所定値未満の場合に使用可能な第１高さ位置と、前記センサの取付高さが所定値以上の場合に使用可能な第２高さ位置と、前記近距離用光学系の検知機能を無効にする近距離無効位置と、に設定可能であることを特徴とする熱線センサ。
【請求項２】
前記第２の光学ユニットは前記第１の光学ユニットの後方側に近接配置されると共に、第１の光学ユニットと第２の光学ユニットの前方側に前記焦電素子がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の熱線センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知エリア内において人体の放射する赤外線を焦電素子と光学系を有する光学ユニットで検知可能な熱線センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、受動型赤外線センサである熱線センサとしては、例えば特許文献１に示すものが知られている。この熱線センサは、ベースやカバー等からなる筺体内に、焦電素子とミラーハウジング（光学系）からなる複数の光学ユニットを近接配置し、複数の検知ゾーンで構成される検知エリア内から放射される赤外線（熱線）をミラーハウジングで集光しつつ焦電素子で検知し、この検知信号を信号処理手段で処理して赤外線に係わる移動物体が人体か否かを判別（判定）し、人体の場合に所定の検知信号を出力するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７１８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような熱線センサにあっては、筺体内に近接配置された複数の光学ユニットで、センサ近傍の検知エリアやセンサ遠方の検知エリア内の人体等を検知できるものの、例えば警戒する室内の天井面に熱線センサを設置して検知エリアを設定した後に、室内のレイアウトの変更等により、センサ近傍に棚やロッカー等が新たに設置された場合、熱線センサの誤動作が発生し易くなる。
【０００５】
すなわち、熱線センサが設置される室内の壁側に棚等が新たに設置されると、該センサの検知エリアがそのままの状態にある場合、近距離検知エリアでの侵入者等の人体の移動は棚等により困難になるものの、ネズミ等の小動物が例えば棚上を移動すると、これを熱線センサが検知してしまい誤報が生じ易い。このような誤報を防止するためには、センサの天井面に対する設置位置を変更すれば良いが、このような場合、変更作業が面倒であったり位置変更が現実的に困難である等、既設の熱線センサの検知精度を低下させることなく、該センサの検知エリアの再設定等に容易に対応することが難しい。
【０００６】
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、焦電素子と遠近分離用の光学系を有する光学ユニットの近距離用光学系の検知機能を無効にして、センサ自体の検知精度を低下させることなく近距離検知エリア内を移動する小動物等による誤報を確実に防止し得る熱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】
【０００７】
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、取付用のベースと、該ベースに着脱可能に装着され焦電素子と光学系を有する光学ユニットと、を備える熱線センサにおいて、前記光学ユニットは、水平方向で遠距離と近距離の検知エリアを形成可能な遠距離用光学系と近距離用光学系を有する第１の光学ユニットと、該第１の光学ユニットに近接配置され水平方向で遠距離と近距離の検知エリアを形成可能な遠距離用光学系と近距離用光学系を有する第２の光学ユニットを有して、該第１の光学系ユニットと第２の光学系ユニットの両遠距離用光学系が第１の操作レバーの操作で連動して角度調整可能に構成されると共に、前記第１の光学ユニットと第２の光学ユニットは、その少なくとも一方の近距離用光学系による検知機能が近距離無効手段で無効とされ、該近距離無効手段は、前記ベースから前記光学ユニットを取り外した状態でその外面側から操作可能な第２の操作レバーを有して、該第２の操作レバーの操作で前記近距離用光学系の角度を変更することで当該近距離用光学系による検知機能を無効にすると共に、前記第２の操作レバーは、センサの取付高さが所定値未満の場合に使用可能な第１高さ位置と、前記センサの取付高さが所定値以上の場合に使用可能な第２高さ位置と、前記近距離用光学系の検知機能を無効にする近距離無効位置と、に設定可能であることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記第２の光学ユニットは前記第１の光学ユニットの後方側に近接配置されると共に、第１の光学ユニットと第２の光学ユニットの前方側に前記焦電素子がそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、水平方向に遠距離と近距離の検知エリアを形成可能な光学ユニットの近距離用光学系の検知機能が、近距離無効手段で無効にされるため、熱線センサ近傍の床面等に棚等が新たに設置された場合に、近距離無効手段で近距離用光学系の検知機能を無効にできて、センサ自体の検知精度を低下させることなく、近距離検知エリア内を移動する小動物等による誤報を確実に防止し得る等、室内のレイアウト変更等に伴う検知エリアの再設定を簡単かつ確実に行うことができる。
【００１２】
また、光学ユニットが互いに近接配置された第１の光学ユニットと第２の光学ユニットを有し、その少なくとも一方の光学ユニットの近距離用光学系の検知機能が近距離無効手段で無効にされるため、一台で遠距離と近距離共に対応可能な検知エリアであっても、センサ自体の検知精度を低下させることなく、検知エリアの再設定等をより簡単かつ確実に行うことができる。
【００１３】
さらに、近距離無効手段がベースから取り外した光学ユニットの外面側から操作可能な操作レバーを有し、該操作レバーの操作で近距離用光学系の角度を変更して該近距離用光学系による検知機能を無効にするため、光学ユニットをベースから取り外して操作レバーを操作するだけで、検知エリアの再設定を容易に行うことができて、操作性に優れると共に誤報を防止可能な検知エリアの再設定等を一層簡単かつ確実に行うことができる。
【００１４】
また、操作レバーが、センサの取付高さに応じた第１高さ位置及び第２高さ位置と、近距離用光学系の検知機能を無効にする近距離無効位置の３つの位置に設定可能であるため、第１高さ位置及び第２高さ位置への設定により、各種検知エリアに的確に対応できると共に、近距離無効位置への設定により誤報を防止可能な検知エリアの再設定等に容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係わる熱線センサの一実施形態を示す内部斜視図
【図２】同その平面図
【図３】同裏面図
【図４】同制御系のブロック図
【図５】同標準位置における（ａ）が操作レバーの操作位置を示し、（ｂ）が近距離用光学系の角度を示す図
【図６】同位置における検知エリアの（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図
【図７】同高さ３ｍ以上の位置における（ａ）が操作レバーの操作位置を示し、（ｂ）が近距離用光学系の角度を示す図
【図８】同位置における検知エリアの（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図
【図９】同近距離無効位置における（ａ）が操作レバーの操作位置を示し、（ｂ）が近距離用光学系の角度を示す図
【図１０】同位置における検知エリアの（ａ）が高さ３ｍ未満の場合の側面図、（ｂ）が高さ３ｍ以上の場合の側面図
【図１１】同近距離無効位置における動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１１は、本発明に係わる熱線センサの一実施形態を示している。図１〜図３に示すように、熱線センサ１は、後述する検知エリアに示す立体警戒型の受動型赤外線センサとして機能し、取付面が検知エリアの天井や壁面に取り付けられるベース２と、このベース２の反取付面側に着脱可能に取り付けられる光学ユニット３と、ベース２及び光学ユニット３を覆うように光学ユニット３（もしくはベース２）に取り付けられる半球状のカバー１０（図１１参照）等を備えている。
【００１７】
前記光学ユニット３は、前記ベース２に着脱可能な略円盤状のユニット取付板４を有し、このユニット取付板４の表面側には、第１の光学ユニット３ａ及び第２の光学ユニット３ｂと、これらの各光学ユニット３ａ、３ｂに対応した一対の焦電素子５ａ、５ｂ（赤外線検知素子）と、後述する信号処理回路６ａ、６ｂや判定回路７が形成された制御基板８と、後述する如く第１の光学ユニット３ａの近距離用光学系（ミラー１２）を無効に設定可能な近距離無効手段９等が配置されている。なお、以下の説明において、「近距離用」「遠距離用」とは、熱線センサ１から延びる検知エリア（検知ゾーン）の絶対的な数値により定められるものではなく、「近い側」と「遠い側」といった相対的な位置関係を示すものとする。
【００１８】
前記第１の光学ユニット３ａは、軸１１ａを中心に垂直方向（ベース２と直交する方向）に揺動可能な遠距離用光学系としてのミラーハウジング１１と、軸１２ａを中心に垂直方向に揺動可能な近距離用光学系としてのミラー１２を有している。そして、第１の光学ユニット３ａのミラーハウジング１１とミラー１２の前方（図２において下方）には、前記焦電素子５ａが実装された焦電素子基板１３が配置され、該基板１３の焦電素子５ａの受光面がミラーハウジング１１及びミラー１２の反射面に略対向するように設定されている。
【００１９】
また、前記第２の光学ユニット３ｂは、前記第１の光学ユニット３ａの後方側に近接配置され、軸１４ａを中心に垂直方向に揺動可能な遠距離用光学系としてのミラーハウジング１４と、略垂直の所定位置に設定された近距離用光学系としてのミラー１５を有し、このミラーハウジング１４とミラー１５の指向方向は、前記第１の光学ユニット３ａのミラーハウジング１１とミラー１２の指向方向と略同一方向となるように設定されている。また、第２の光学ユニット３ｂのミラーハウジング１４とミラー１５も、その前方に焦電素子５ｂが実装された焦電素子基板１６が配置され、該基板１６の焦電素子５ｂの受光面がミラーハウジング１４及びミラー１５の反射面に略対向するように設定されている。
【００２０】
そして、第１の光学ユニット３ａのミラーハウジング１１と、第２の光学ユニット３ｂのミラーハウジング１４は、前記ユニット取付板４の外面側である裏面に露出状態で設けられた図３に示す操作レバー１７の操作で、垂直方向の角度、すなわち各焦電素子５ａ、５ｂに対する角度が複数段階（例えば１０段階）に調整可能とされている。つまり、第１の光学ユニット３ａと第２の光学ユニット３ｂの遠距離用の各ミラーハウジング１１、１４は、操作レバー１７の操作で互いに連動して所定角度となるように構成されており、この各ミラーハウジング１１、１４で集光され反射された赤外線が対向する焦電素子５ａ、５ｂに入力（入射）されるようになっている。
【００２１】
また、第１の光学ユニット３ａの近距離用のミラー１２は、前記操作レバー１７と同様に、ユニット取付板４の裏面に露出状態で設けられ前記近距離無効手段９を構成する、図３に示す操作レバー９ａの操作で垂直方向に揺動して３つの角度に設定されるようになっている。このミラー１２の３つの角度、すなわち操作レバー９ａの３つの位置とは、熱線センサ１の設置高さが３ｍ未満の「通常位置（第１高さ位置）Ｓ１」と、設置高さが３ｍ以上の「３ｍ以上位置（第２高さ位置）Ｓ２」と、近距離の所定の検知ゾーンを無効にする「近距離無効位置Ｓ３」である。
【００２２】
なお、前記近距離無効手段９は、前記操作レバー９ａの他に、図１及び図２に示すように、ミラー１２の一端側の底面に設けた図示しない突起が溝に係合してユニット取付板４の表面に軸９ｂ１を中心に回動する平面視扇形状の回転板９ｂと、この回転板９ｂの外周側に一体的に設けられ先端に係止爪を有する係止片９ｃと、この係止片９ｃの係止爪が係合するユニット取付板４の表面に一体形成された３つの凹部を有する平面視略円弧形状のガイド９ｄ等を有している。
【００２３】
そして、前記操作レバー９ａが回転板９ｂの裏面側に突出状態で一体的に設けられ、この操作レバー９ａをユニット取付板４に形成されている円弧形状の溝９ｅ（図３参照）に沿って「一端」「中央」「他端」の３つの位置に移動させることにより、前記ミラー１２の突起が回転板９ｂの溝に沿って移動してミラー１２が３つの角度に設定されると共に、各角度において係止片９ｃの係止爪がガイド９ｄの所定の凹部に係止されて、該位置に保持されるようになっている。このミラー１２の揺動機構は、この構成に限定されず、ミラー１２を３つの角度に設定可能な適宜の構成を採用することができる。
【００２４】
また、前記第２の光学ユニット３ｂの近距離用のミラー１５は、その垂直方向の角度が所定値となるように固定的に配置されている。そして、これらのミラーハウジング１１、１４及びミラー１２、１５で集光されて反射された赤外線が、対向する焦電素子５ａ、５ｂで検出されるようになっている。なお、図３に示すように、ユニット取付板４の裏面側には、各種設定スイッチ１８や各種端子板１９が露出状態で配置されている。
【００２５】
図４は、前記熱線センサ１の制御系のブロック図を示している。図４に示すように、前記制御基板８には、前記第１の光学ユニット３ａに対応した信号処理回路６ａと、前記第２の光学ユニット３ｂに対応した信号処理回路６ｂと、各信号処理回路６ａ、６ｂから入力される信号に基づいて、検知された物体が人体（侵入者）か否か等の所定の判定を行い、人体と判定した場合に検知信号を出力する判定回路７等を有している。なお、各信号処理回路６ａ、６ｂは、それぞれ増幅回路２０ａ、２０ｂと帯域フィルタ２１ａ、２１ｂ及び比較回路２２ａ、２２ｂ等で構成されている。
【００２６】
次に、このように構成された熱線センサ１の使用方法（動作）の一例を、図５〜図１１に基づいて説明する。先ず、図５（ａ）に示すように、前記操作レバー９ａが操作されて溝９ｅの中央の「通常位置Ｓ１」に設定されると、前記第１の光学ユニット３ａのミラー１２の水平面に対する角度α１が、図５（ｂ）に示すように例えばα１＝５４．８度に設定され、該ミラー１２による反射光が対向する焦電素子５ａに入力（入射）可能となっている。
【００２７】
なお、前記角度α１の具体的に数値は、一つの例であって、ベース２の大きさやミラー１２の形態等に応じて適宜の数値が使用される。このことは後述する各位置Ｓ２、Ｓ３における角度α２、α３についても同様である。この「通常位置Ｓ１」における検知エリアを形成する検知ゾーンは、平面的には図６（ａ）となり、また、側面的には図６（ｂ）となって、図６（ｂ）に示すように、第１の光学ユニット３ａの近距離用光学系としてのミラー１２による検知ゾーンｋ１、ｋ２が存在する状態（ミラー１５による検知ゾーンも存在する状態）となっている。
【００２８】
また、図７（ａ）に示すように、前記操作レバー９ａが操作されて溝９ｅの一端の「３ｍ以上位置Ｓ２」に設定されると、前記第１の光学ユニット３ａのミラー１２の角度α２が、図７（ｂ）に示すように例えばα２＝５２．４度に設定され、該ミラー１２による反射光が対向する焦電素子５ａに入力可能となっている。この「３ｍ以上位置Ｓ２」における検知エリアは、平面的には図８（ａ）となり、また、側面的には図８（ｂ）となって、「通常位置Ｓ１」と同様、図８（ｂ）に示すように、第１の光学ユニット３ａのミラー１２による検知ゾーンｋ１、ｋ２が存在する状態となっている。
【００２９】
さらに、図９（ａ）に示すように、前記操作レバー９ａが操作されて溝９ｅの他端の「近距離無効位置Ｓ３」に設定されると、前記第１の光学ユニット３ａのミラー１２の角度α３が、図９（ｂ）に示すように例えばα３＝７２．５６度に設定され、該ミラー１２による反射光が対向する焦電素子５ａに入力不可能、すなわちミラー１２による検知機能が無効となっている。この「近距離無効位置Ｓ３」における検知エリアは、側面的に、設置高さが３ｍ未満の場合は、図１０（ａ）となり、設置高さが３ｍ以上の場合は、図１０（ｂ）となって、これらの図から明らかなように、第１の光学ユニット３ａのミラー１２による前記検知ゾーンｋ１、ｋ２が存在しない状態（ミラー１５による検知ゾーンは存在する状態）となっている。
【００３０】
つまり、操作レバー９ａで「近距離無効位置Ｓ３」に設定されると、ミラー１２の角度α３が焦電素子５ａに反射光が入力されない角度となり、該ミラー１２による検知機能が無効とされる。その結果、図１１に示すように、室内の熱線センサ１が既に設置されている壁２３側に棚２４が置かれた場合、初期設定時のままで熱線センサを使用すると、棚２４の部分に検知ゾーンｋ１、ｋ２が存在するため、棚２４上をネズミ等の小動物２５が移動した場合に、熱線センサがこれを人体と判定して誤報を発することになる。
【００３１】
しかし、前記熱線センサ１の場合は、操作レバー９ａを「近距離無効位置Ｓ３」に設定するだけで、検知ゾーンｋ１、ｋ２が存在しなくなるため、小動物２５を検知することがなく誤報を防ぐことができる。このときの操作レバー９ａの操作は、カバー１０付きの光学ユニット３をベース２から取り外し、光学ユニット３の裏面（ユニット取付板４の裏面）に露出している操作レバー９ａを溝９ｅに沿って移動操作するだけで行うことができる。なお、図１１における無効する近距離の検知ゾーンｋ１、ｋ２は、近距離エリアにおける誤報等を防止し得るように、熱線センサ１の下方より所定の角度θに設定される。
【００３２】
このように、前記実施形態の熱線センサ１によれば、光学ユニット３が、互いに近接配置された第１の光学ユニット３ａと第２の光学ユニット３ｂを有し、第１の光学ユニット３ａの近距離用光学系であるミラー１２が、近距離無効手段９の操作レバー９ａの操作で検知機能が無効とされるため、熱線センサ１近傍の室内の床面に棚２４等が設置された場合に、ミラー１２の検知機能を無効とすることができて、熱線センサ１の遠距離検知エリア内の検知精度を低下させることなく、近距離検知エリア内を移動する小動物等による誤報を確実に防止することができる。
【００３３】
その結果、熱線センサ１を設置した後の使用中に、室内のレイアウントの変更等により、熱線センサ１の近傍に棚２４やロッカー等が新たに設置された場合でも、操作レバー９ａで該設置部分の検知ゾーンを無効に設定でき、例えば熱線センサ１の天井に対する設置位置を変更することなく、熱線センサ１の操作レバー９ａの操作のみで対応でき、的確な検知エリアの再設定を簡単かつ確実に行うことができると共に、既存の熱線センサ１にも容易に対応できる等、熱線センサ１のメンテナンスを含めた商品的価値を高めることが可能になる。
【００３４】
特に、ベース２から光学ユニット３を取り外して、この光学ユニット３の外面に露出している操作レバー９ａの操作でミラー１２の角度を変更して該ミラー１２による検知機能を無効にできるため、検知エリアの再設定を光学ユニット３の取り外しと操作レバー９ａの操作という簡単な作業で行うことができ、小動物等による誤報を防止可能な検知エリアの再設定作業の作業性に優れると共に、当該検知エリアの再設定を一層簡単かつ確実に行うことができる。
【００３５】
また、操作レバー９ａが、熱線センサ１の取付高さに応じた「通常位置Ｓ１」及び「３ｍ以上位置Ｓ２」の２つの高さ位置と、ミラー１２の検知機能を無効にする「近距離無効位置Ｓ３」の３つの位置に設定可能であるため、「通常位置Ｓ１」や「３ｍ以上位置Ｓ２」への設定により、近距離及び遠距離が所望検知ゾーンからなる各種検知エリアに的確に対応できると共に、「近距離無効位置Ｓ３」への設定により、誤報が防止可能な検知エリアの再設定等に一層容易に対応することができる。
【００３６】
さらに、近距離無効手段９がユニット取付板４に設けた操作レバー９ａを有する回転板９ｂや係止片９ｃあるいはガイド９ｄ等で構成されているため、近距離無効手段９の構成を簡略化して安価に形成できると共に、ガイド９ｄの凹部と係止片９ｃにより操作レバー９ａ（回転板９ｂ）を所定の位置に確実に保持することができ、熱線センサ１に安定した検知状態を得ることができる。
【００３７】
なお、前記実施形態においては、第１の光学ユニット３ａの近距離用光学系であるミラー１２を垂直方向に揺動させて「近距離無効位置Ｓ３」に設定可能としたが、本発明はこれに限定されず、第２の光学系ユニット３ｂのミラー１５を「近距離無効位置Ｓ３」に設定可能にしたり、第１と第２の各光学ユニット３ａ、３ｂのミラー１２、１５を共に「近距離無効位置Ｓ３」に設定可能にしても良い。
【００３８】
また、前記実施形態における、ミラーハウジングやミラーの形状等の光学ユニット３ａ、３ｂの形態、制御系のブロック図等は一例であって、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】
【００３９】
本発明は、円盤状のベースに少なくとも一対の遠近分離用の光学系を有する光学ユニットが配置され、取付高さや最長警戒距離に影響されることなく、一台で様々な設置環境において、遠距離、近距離共に対応可能な全ての熱線センサに利用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・・・・・熱線センサ
２・・・・・・・ベース
３・・・・・・・光学ユニット
３ａ・・・・・・第１の光学ユニット
３ｂ・・・・・・第２の光学ユニット
４・・・・・・・ユニット取付板
５ａ、５ｂ・・・焦電素子
６ａ、６ｂ・・・信号処理回路
７・・・・・・・判定回路
８・・・・・・・制御基板
９・・・・・・・近距離無効手段
９ａ・・・・・・操作レバー
９ｂ・・・・・・回転板
９ｂ１・・・・・軸
９ｃ・・・・・・係止片
９ｄ・・・・・・ガイド
９ｅ・・・・・・溝
１１、１４・・・ミラーハウジング
１３、１６・・・焦電素子基板
１２、１５・・・ミラー
１７・・・・・・操作レバー
２３・・・・・・壁
２４・・・・・・棚
２５・・・・・・小動物
α１〜α３・・・角度
ｋ１、ｋ２・・・検知ゾーン
Ｓ１・・・・・・通常位置（第１高さ位置）
Ｓ２・・・・・・３ｍ以上位置（第２高さ位置）
Ｓ３・・・・・・近距離無効位置
【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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【図１０】
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【図１１】
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