(57)【要約】【課題】電池を電源とし、電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサにおいて、部品をバランス良く、且つ、コンパクトに配置する。【解決手段】壁面又は天井と平行な実装面１０ａの中央に配置されたセンサ部１１、センサ部１１の検出信号を電波により送信する無線送信部２５とセンサ部１１及び無線送信部２５を制御する制御部２６を備えた回路基板２０、センサ部１１や無線送信部２５などに電力を供給する電池１２，１３を備え、回路基板２０は、互いに直交する第１辺２１及び第２辺２２を有し、第１辺２１と第２辺２２が９０度をなす側が切り欠きであり、センサ部１１に対して第１辺２１及び第２辺２２がそれぞれほぼ等距離となるように配置され、無線送信部２５が第１辺２１に対してセンサ部１１と反対側に実装され、電池１２，１３は、センサ部１１に対して、回路基板２０の第１辺２１又は第２辺２２に対向する位置に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を電源とし、電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサにおいて、
壁面又は天井と平行となる実装面の中央に配置されたセンサ部と、前記センサ部の検出信号を電波による無線通信を介して送信する無線送信部と前記センサ部及び前記無線送信部を制御する制御部を備えた回路基板と、前記センサ部、前記無線送信部及び前記制御部に電力を供給する電池を備え、
前記回路基板は、互いに直交する第１辺及び第２辺を有し、前記第１辺と前記第２辺が９０度をなす側が切り欠きであり、前記切り欠きが前記センサ部に対応するように前記実装面に配置され、
前記電池は、前記センサ部に対して、前記回路基板の前記第１辺又は前記第２辺に対向する位置に配置されていることを特徴とする人体感知センサ。
【請求項２】
前記無線送信部が前記第１辺に対して前記センサ部と反対側に実装され、
前記電池は、前記センサ部に対して、前記無線送信部に対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の人体感知センサ。
【請求項３】
前記電池は２個設けられており、２つの電池は、それぞれそれらの中心軸が前記第１辺又は前記第２辺に対して平行に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の人体感知センサ。
【請求項４】
前記回路基板は、前記第１辺又は前記第２辺に沿って２つの部分に分割されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の人体感知センサ。
【請求項５】
前記回路基板は多層基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の人体感知センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体感知センサ、特に配線不要の無線通信式の人体感知センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の人体感知センサは、壁面や天井からセンサ部のみが露出し、回路基板などの本体部は壁面又は天井の内側に設置されており、壁面や天井の裏面に配設された電線を介して商用電源や照明装置などに接続されている。一方、特許文献１には、電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサが提案されている。ただし、この人体感知センサは電線を介して電力が供給されるので、設置に際して配線作業を必要とする。すなわち、従来の人体感知センサを既存の住宅に追加的に設置するには、壁や天井に穴を開け、壁や天井の裏側に配線作業を必要としている。
【０００３】
一方、リチウム電池などの長寿命電池が開発されており、電池を電源とし、無線により信号を送信する人体感知センサが提案されている。ところが、人体感知センサは、上記のように壁面や天井に両面粘着テープや接着剤によって取り付けられるが、電池や無線送信用のアンテナ装置など重量の大きな部品を搭載しているため、それらの部品をバランス良く配置しなければ、長期間の使用において粘着テープなどが剥離するおそれがある。また、従来の人体感知センサと異なり、センサ部だけでなく回路基板や電池及びアンテナ装置なども壁面や天井から露出されるため、如何にコンパクトに設計するかが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５３０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、電池を電源とし、電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサにおいて、部品をバランス良く、且つ、コンパクトに配置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、電池を電源とし、電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサにおいて、壁面又は天井と平行となる実装面の中央に配置されたセンサ部と、前記センサ部の検出信号を電波による無線通信を介して送信する無線送信部と前記センサ部及び前記無線送信部を制御する制御部を備えた回路基板と、前記センサ部、前記無線送信部及び前記制御部に電力を供給する電池を備え、前記回路基板は、互いに直交する第１辺及び第２辺を有し、前記第１辺と前記第２辺が９０度をなす側が切り欠きであり、前記切り欠きが前記センサ部に対応するように前記実装面に配置され、前記電池は、前記センサ部に対して、前記回路基板の前記第１辺又は前記第２辺に対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の人体感知センサにおいて、前記無線送信部が前記第１辺に対して前記センサ部と反対側に実装され、前記電池は、前記センサ部に対して、前記無線送信部に対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の人体感知センサにおいて、前記電池は２個設けられており、２つの電池は、それぞれそれらの中心軸が前記第１辺又は前記第２辺に対して平行に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の人体感知センサにおいて、前記回路基板は、前記第１辺又は前記第２辺に沿って２つの部分に分割されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の人体感知センサにおいて、前記回路基板は多層基板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、回路基板及び電池が略コの字を描くようにして、センサ部を取り囲むようにして配置されているので、実装面におけるデッドスペースが小さくなり、人体感知センサの小型化を図ることが可能となる。また、すべての構成部品がセンサ部を中心として、実装面に２次元的に配置されているので、人体感知センサの厚みを薄くすることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、比較的重量の大きな電池及び無線送信部がセンサ部に対して互いに対向する位置に配置されているので、人体感知センサのほぼ中央部に位置するセンサ部に対して、重量のバランスをとることができる。その結果、人体感知センサを壁面や天井面に両面粘着テープや接着剤などで取り付けた場合でも、長期間の使用において粘着テープなどが剥離する可能性を低減することができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、電池を２個使用する場合であっても、回路基板及び電池が略ロの字を描くようにして、センサ部を取り囲むようにして配置されているので、もう１つの電池を、センサ部に対して回路基板の他の部分に対向する位置に配置することができ、全体として重量のバランスをとることができると共に、実装面におけるデッドスペースを小さくすることができ、人体感知センサの小型化を図ることが可能となる。さらに、電池容量が２倍になるので、電池交換の頻度を少なくすることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、回路基板が第１辺又は第２辺に沿って２つの部分に分割されているので、１枚の定尺の基板材料からとれる基板枚数を多くすることができ、コストダウン及び資源節約を図ることができる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、回路基板を多層基板としているので、実装密度をさらに高くすることができ、さらに人体感知センサの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る人体感知センサのカバーを外した状態における構成を示す正面図。
【図２】上記人体感知センサの使用状態を示す斜視図。
【図３】上記人体感知センサの構成部品の配置状態を概略的に示す図。
【図４】上記人体感知センサにおける回路基板を定尺の基板材料から切り出す際の歩留まりを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態に係る人体感知センサについて説明する。本実施形態に係る人体感知センサ１は、電池を電源とし、電波による無線通信を介して検出信号を送信するものであって、図２に示すように、例えば天井に両面粘着テープや接着剤によって取り付けられる。壁面に設けられたスイッチ２には、人体感知センサ１から送信される検出信号を受診するための無線受信部が設けられている。また、スイッチ２は天井に設けられた照明装置３に電線４を介して接続されている。
【００１８】
スイッチ２は、例えばトライアックなどの無接点スイッチ素子を用いた電子式スイッチ（負荷制御装置）であり、機械的に接点を開閉させる従来の２線式スイッチを配線工事不要で置き換えることが可能である。それに合わせて、人体感知センサ１も配線工事不要で既存の住宅などに追加的に設置可能である。人体感知センサ１及びスイッチ２の間は、例えば特定小電力無線などの電波による無線通信が可能であり、人体感知センサ１によって人の存在が検出されると、検出信号がスイッチ２に対して送信され、スイッチ２は照明装置３を点灯させる。さらに、人体感知センサ１によって人の存在が検出されなくなると一定時間経過後、非検出信号がスイッチ２に対して送信され、スイッチ２は照明装置３を消灯させる。
【００１９】
図１に、本実施形態に係る人体感知センサ１のカバーを外した状態における構成を示す。この人体感知センサ１は、上記のように両面粘着テープなどによって天井に取り付けられるものであり、その筺体１０は、正面視で略円形であり、その実装面（上記両面粘着テープなどによって天井に取り付けられる面とは反対側の面）１０ａの中央に赤外線センサ、照度センサなどで構成されたセンサ部１１が設けられている。センサ部１１は、例えば正面視円形である。また、実装面１０ａには、回路基板２０及び電池１２，１３などが実装されている。
【００２０】
回路基板２０は、その外周の一部が筐体１０の円形に対応して円弧状であり、また外周の他の一部がセンサ部１１を避けるように直角に切り欠かれている。すなわち、回路基板２０は、互いに直交する第１辺２１及び第２辺２２を有し、第１辺２１と第２辺２２が９０度をなす側が切り欠きである。さらに、センサ部１１に対して第１辺２１及び第２辺２２がそれぞれほぼ等距離となるように（図１の構成例では、センサ部１１の円形にほぼ外接するように）、実装面１０ａに配置されている。
【００２１】
回路基板２０には、センサ部１１の検出信号を電波による無線通信を介して送信する無線送信部２５と、センサ部１１及び無線送信部２５を制御する制御部２６と、さらにこの人体感知センサ１を設置する際に正しく電波が送信されているかどうかを確認するための操作部２７などが設けられている。
【００２２】
制御部２６は、例えば演算処理を行うＣＰＵや制御プログラムなどを記憶したＲＯＭや演算結果を一時的に記憶するためのＲＡＭなどで構成され、センサ部１１による検出結果、具体的には、赤外線センサが特定波長の赤外線を検出した又はそれを検出しなくなったこと、照度センサによる周囲の明るさが一定の輝度以上又は未満であることなどを総合的に判断し、判断結果に応じて所定の検出信号又は非検出信号を送信するか否かを決定する。無線送信部２５は、制御部２６からの検出信号又は非検出信号を所定周波数の電波信号に変換してアンテナ２５ａから送信する。アンテナ２５ａは、筐体１０に設けられた水平な回転軸の周りに回転可能である。
【００２３】
また、無線送信部２５は、発振回路などを備えており、所定の周波数の搬送電波を発振し、その搬送信号に検出信号などを重畳させて送信する。操作部２７は、通常の使用モードと新規設定時又は設定変更時における登録モードを切り替えるための動作モード切替スイッチ２７ａ、人体感知センサ１による照明装置３の点灯及び消灯を自動的に制御する周囲環境の明るさを選択するための明るさ設定トリマ２７ｂ、人体感知センサ１によって人の存在が確認されなかった後、照明装置３を点灯させるための点灯保持時間設定スイッチ２７ｃ、登録モード時に使用される確認スイッチ２７ｄ及び登録スイッチ２７ｅなどが設けられている。
【００２４】
ところで、この人体感知センサ１は、上記のように壁面や天井に両面粘着テープや接着剤によって取り付けられるところ、実装面１０ａ上で重量のバランが不均一であると、すなわち、特定の部位が他の部位よりも極端に重いと、その部分から両面粘着テープや接着剤が剥離する可能性が生じる。そのため、センサ部１１を中心として、放射状の各方向になるべく均一に重量を配分する必要がある。そこで、本実施形態では、比較的重量の大きな電池１３及び無線送信部２５をセンサ部１１に対して互いに対向する位置に配置し、それによって、人体感知センサ１のほぼ中央部に位置するセンサ部１１に対して、重量のバランスをとっている。また、もう１つの電池１２は、センサ部１１に対して回路基板２０の他の部分、具体的には操作部２７に対向する位置に配置されている。
【００２５】
すなわち、２つの電池１２，１３は、それぞれそれらの長手方向の中心軸が回路基板２０の第１辺２１又は第２辺２２に対して平行に配置されている。すなわち、仮に、電池が１個の場合であっても、図３に於いて一点鎖線Ａ又はＢで示すように、回路基板２０及び電池１２又は１３が略コの字を描くようにして、センサ部１１を取り囲むようにして配置されているので、実装面１０ａにおけるデッドスペースが小さくなり、人体感知センサ１の小型化を図ることが可能となる。一方、電池１２及び１３を２個使用する場合であっても、図３に於いて一点鎖線Ｃで示すように、回路基板２０及び電池１２及び１３が略ロの字を描くようにして、センサ部１１を取り囲むようにして配置されているので、体として重量のバランスをとることができるので、実装面１０ａにおけるデッドスペースを小さくすることができ、人体感知センサの小型化を図ることが可能となる。さらに、すべての構成部品がセンサ部を中心として、実装面１０ａに２次元的に配置されているので、人体感知センサ１の厚みを薄くすることができる。その結果、人体感知センサ１を壁面や天井に両面粘着テープや接着剤などで取り付けた場合でも、長期間の使用において粘着テープなどが剥離する可能性を低減することができる。また、電池１２，１３を２個使用している場合は、電池を１個しか使用しない場合に比べて電池容量が２倍になるので、電池交換の頻度を少なくすることができる。
【００２６】
次に、回路基板２０の構成について説明する。図４は、人体感知センサにおける回路基板を定尺の基板材料から切り出す際の歩留まりを示す図である。図４において、（ａ）は回路基板２０を一体化した場合の定尺の基板材料から一体化された回路基板２０を切り出す様子を示す。また、（ｂ）及び（ｃ）は、同じ又はほぼ同じ寸法の基板材料から、２分割された回路基板の各部分を切り出す様子を示す。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態においては、回路基板２０は、第１辺２１又は第２辺２２に沿って２つの部分２０ａ，２０ｂに分割されている。図４（ａ）において、回路基板２０が一体化されている場合、定尺の基板材料５０からは４枚の回路基板２０しか切り出されないと仮定する。一方、図４（ｂ）に示すように、ほぼ同じサイズの基板材料５１から１６枚の基板の部分２０ａが切り出される。また、図４（ｃ）に示すように、同じサイズの基板材料５０からは８枚の基板の部分２０ｂが切り出される。従って、このように基板２０を、第１辺２１又は第２辺２２に沿って２つの部分２０ａ，２０ｂに分割することにより、結果的に、必要な基板材料の面積を少なくすることができ、コストダウン及び資源節約を図ることができる。さらに、基板材料として、多層基板を用いることにより、回路基板２０の実装密度をさらに高くすることができ、さらに人体感知センサ１の小型化を図ることができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記実施形態の説明に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りに於いて様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、人体感知センサを天井に取り付ける場合について、人体感知センサの正面形状を円形としたが、壁面に取り付ける場合、人体感知センサの正面形状を、正面視で正方形や長方形など、その他の形状としてもよい。さらに、上記実施形態では、電波による無線通信を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、赤外線などの光による無線通信であってもよい。さらに、上記実施形態では、人体感知センサを両面粘着テープや接着剤で壁面や天井に取り付ける場合について説明したが、ねじなどを用いて壁面や天井に取り付けてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  人体感知センサ
２  スイッチ
３  照明装置
１０  筐体
１０ａ  実装面
１１  センサ部
１２，１３  電池
２０  回路基板
２１  第１辺
２２  第２辺
２５  無線送信部
２６  制御部
２７  操作部
５０，５１  基板材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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