(57)【要約】      （修正有）【課題】レネルレンズ検知システムを提供する。【解決手段】検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、第１〜３フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理する検知手段とにより構成される。第１のフレネルレンズ手段及び第２のフレネルレンズ手段は、第３のフレネルレンズ手段の両側に設置されている。低コストで従来のフレネルレンズ検知システムによる検出範囲の不足を改善することが可能である。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１の境界と、第２の境界と、第３の境界とを有する検知エリアをデフォルトに設定することと、
第１のフレネルレンズ手段により前記第１の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第２のフレネルレンズ手段により前記第２の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第３のフレネルレンズ手段により前記第３の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
前記第１〜３のフレネルレンズ手段により検知された信号を、検知手段により受信して処理することとを備えることを特徴とするフレネルレンズ検知方法。
【請求項２】
前記第１の境界は、左境界であり、前記第２の境界は、右境界であり、前記第３の境界は、先端境界であることを特徴とする請求項１に記載のフレネルレンズ検知方法。
【請求項３】
第１の境界と、第２の境界と、第３の境界と、第４の境界とを有する検知エリアをデフォルトに設定することと、
第１のフレネルレンズ手段により前記第１の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第２のフレネルレンズ手段により前記第２の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第３のフレネルレンズ手段により前記第３の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第４のフレネルレンズ手段により前記第４の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
前記第１〜４のフレネルレンズ手段により検知された信号を、検知手段により受信して処理することとを備えることを特徴とするフレネルレンズ検知方法。
【請求項４】
前記第１の境界は、左側面であり、前記第２の境界は、右側面であり、前記第３の境界は、前側面であり、前記第４の境界は、上側面または地面に近い下側面であることを特徴とする請求項３に記載のフレネルレンズ検知方法。
【請求項５】
第１の境界と、第２の境界と、第３の境界と、第４の境界と、第５の境界とを有する検知エリアをデフォルトに設定することと、
第１のフレネルレンズ手段により前記第１の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第２のフレネルレンズ手段により前記第２の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第３のフレネルレンズ手段により前記第３の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第４のフレネルレンズ手段により前記第４の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第５のフレネルレンズ手段により前記第５の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
前記第１〜５のフレネルレンズ手段により検知された信号を、検知手段により受信して処理することとを備えることを特徴とするフレネルレンズ検知方法。
【請求項６】
前記第１の境界は、左側面であり、前記第２の境界は、右側面であり、前記第３の境界は、前側面であり、前記第４の境界は、上側面であり、前記第５の境界は、地面に近い下側面であることを特徴とする請求項５に記載のフレネルレンズ検知方法。
【請求項７】
検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、前記フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理する検知手段とにより構成され、前記第１のフレネルレンズ手段及び第２のフレネルレンズ手段は、前記第３のフレネルレンズ手段の両側に設置されていることを特徴とするフレネルレンズ検知システム。
【請求項８】
前記第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段及び第３のフレネルレンズ手段は、一つの平面または一つの平面により折り曲げられてなる３つの平面に設置され、または、前記第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段及び第３のフレネルレンズ手段は、一つの円柱面、楕円柱面、放物柱面または双曲柱面の二次柱面に設置されていることを特徴とする請求項７に記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項９】
検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第４の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第４のフレネルレンズ手段と、前記フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理するための検知手段とにより構成されていることを特徴とするフレネルレンズ検知システム。
【請求項１０】
前記第４の境界は、地面に近い下側面であることを特徴とする請求項９に記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項１１】
前記第１〜第４のフレネルレンズ手段は、一つの平面または、一つの台形台の４つの平面に設置され、または、前記第１〜第４のフレネルレンズ手段は、一つの球面、楕円面、放物面または双曲面の二次曲面に設置されていることを特徴とする請求項９に記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項１２】
検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第４の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第４のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第５の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第５のフレネルレンズ手段と、前記フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理するための検知手段とにより構成され、前記第１、第２、第３、第４のフレネルレンズ手段は、前記第５のフレネルレンズ手段を中心として対称分布していることを特徴とするフレネルレンズ検知システム。
【請求項１３】
前記第１〜第５のフレネルレンズ手段は、一つの平面または、一つの台形台の５つの平面に設置され、または、前記第１〜第５のフレネルレンズ手段は、一つの球面、楕円面、放物面または双曲面の二次曲面に設置されていることを特徴とする請求項１２に記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項１４】
前記検知手段は、一つであり、それぞれのフレネルレンズ手段は、いずれも当該検知手段上に焦点を有し、または、前記検知手段は、複数であり、前記フレネルレンズ手段と一対一で対応していることを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１つに記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項１５】
前記検知手段は、赤外線センサーであることを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１つに記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項１６】
前記検知エリアの検知角度は、検知システムと協働する撮像システムの視角とほぼ同じであることを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１つに記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項１７】
前記フレネルレンズ手段の表面は、同心円、同心楕円または同心多面体の鋸歯または段付面形に刻まれることを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１つに記載のフレネルレンズ検知システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、フレネルレンズ検知方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フレネルレンズ検知システムは、信号を検知するために、フレネルレンズ手段と検知手段とをセットとして構成されるシステムであり、そのうち、フレネルレンズ手段は、光信号を検知し、検知手段は、フレネルレンズにより検知された信号を受信して処理する。図１及び図２に示すように、フレネルレンズの表面は、一般的に同心の鋸歯状または段付面形により構成され、その検知信号の特徴は、中間検知距離が長く、信号強度が大きいが、周辺検知距離及び信号強度が急激に減衰することである。図１は、その特性光路を示しているが、図２から分かるように、入射離角が大きければ大きいほど、入射信号の離散が大きくなり、強度の減衰が大きくなる。
【０００３】
監視制御システムにおけるフレネルレンズの応用の１つとして、監視制御システムの撮像システムを起動し、物体の動きが検出されたときのみ、ビデオカメラ撮影又はカメラ撮影を開始することによって、データ量及びシステムの消費電力の低減を実現するものがある。
【０００４】
フレネルレンズ検知システムは、検出及び監視制御等の分野に主に用いられ、２種類に大きく分けられる。１種類は、一般的に１つのフレネルレンズ手段を配置して１つの狭小エリアを検出するものであって、例えば、検出エリアを自動水洗便所の正面の比較的短い距離の狭小エリアに集中させて誤検出による誤水洗操作を回避することが求められる、自動水洗便所の人体検出が挙げられる。もう1種類は、エリア内の生物監視制御であり、このような応用の伝統的な設計構想は、無ブラインドゾーンの中の点監視制御の設計構想に基づき、エリア内のそれぞれの点又はサブエリアを検出するように設計され、監視制御エリアにおいて複数のフレネルレンズ手段を密集配置することによって無ブラインドゾーンの監視制御の設計を実現する。しかしながら、このような密集配置方法には、次のデメリットがある：１）フレネルレンズの密集配置方法は、それぞれのフレネルレンズの面積の減少を招くので、監視制御距離が短くなる、２）フレネルレンズの密集配置方法は、物体がエリア内において少し動くと検知され、頻繁に撮影されてしまうが、撮影の間隔が非常に短い２枚の写真の監視制御情報は、ほぼ同じであるので、実際には撮影する必要がなく、資源の浪費になってしまう。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の主な目的は、従来のフレネルレンズ検知システムによる検出範囲の不足を改善することができるフレネルレンズ検知方法及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した技術課題を解決するために、本考案は、以下の技術案を採用する：
フレネルレンズ検知方法は、
第１の境界と、第２の境界と、第３の境界とを有する検知エリアをデフォルトに設定することと、
第１のフレネルレンズ手段により前記第１の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第２のフレネルレンズ手段により前記第２の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第３のフレネルレンズ手段により前記第３の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
前記第１〜３のフレネルレンズ手段により検知された信号を、検知手段により受信して処理することとを備える。
【０００７】
前記フレネルレンズ検知方法においては、前記第１の境界は、左境界であり、前記第２の境界は、右境界であり、前記第３の境界は、先端境界である。
【０００８】
本考案のもう１つのフレネルレンズ検知方法においては、第１の境界と、第２の境界と、第３の境界と、第４の境界とを有する検知エリアをデフォルトに設定することと、
第１のフレネルレンズ手段により前記第１の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第２のフレネルレンズ手段により前記第２の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第３のフレネルレンズ手段により前記第３の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第４のフレネルレンズ手段により前記第４の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
前記第１〜４のフレネルレンズ手段により検知された信号を、検知手段により受信して処理することとを備える。
【０００９】
前記フレネルレンズ検知方法においては、前記第１の境界は、左側面であり、前記第２の境界は、右側面であり、前記第３の境界は、前側面であり、前記第４の境界は、上側面または地面に近い下側面である。
【００１０】
本考案のもう１つのフレネルレンズ検知方法においては、第１の境界と、第２の境界と、第３の境界と、第４の境界と、第５の境界とを有する検知エリアをデフォルトに設定することと、
第１のフレネルレンズ手段により前記第１の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第２のフレネルレンズ手段により前記第２の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第３のフレネルレンズ手段により前記第３の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第４のフレネルレンズ手段により前記第４の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
第５のフレネルレンズ手段により前記第５の境界を跨ぐ目標物の信号を少なくとも検知することと、
前記第１〜５のフレネルレンズ手段により検知された信号を、検知手段により受信して処理することとを備える。
【００１１】
前記フレネルレンズ検知方法においては、前記第１の境界は、左側面であり、前記第２の境界は、右側面であり、前記第３の境界は、前側面であり、前記第４の境界は、上側面であり、前記第５の境界は、地面に近い下側面である。
【００１２】
本考案のフレネルレンズ検知システムは、検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、前記第１〜３のフレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理する検知手段とにより構成され、前記第１のフレネルレンズ手段及び第２のフレネルレンズ手段は、前記第３のフレネルレンズ手段の両側に設置されている。
【００１３】
前記フレネルレンズ検知システムにおいては、前記第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段及び第３のフレネルレンズ手段が、一つの平面または一つの平面により折り曲げられてなる３つの平面に設置され、または、前記第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段及び第３のフレネルレンズ手段が、一つの円柱面、楕円柱面、放物柱面または双曲柱面の二次柱面に設置されている。
【００１４】
本考案のもう１つのフレネルレンズ検知システムにおいては、検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第４の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第４のフレネルレンズ手段と、前記第１〜４のフレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理するための検知手段とにより構成されている。
【００１５】
前記フレネルレンズ検知システムにおいては、前記第４の境界は、地面に近い下側面を指す。
【００１６】
前記フレネルレンズ検知システムにおいては、前記第１〜第４のフレネルレンズ手段が、一つの平面または、一つの台形台の４つの平面に設置され、または、前記第１〜第４のフレネルレンズ手段が、一つの球面、楕円面、放物面または双曲面の二次曲面に設置されている。
【００１７】
本考案のもう１つのフレネルレンズ検知システムは、検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第４の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第４のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第５の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第５のフレネルレンズ手段と、前記第１〜５のフレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理するための検知手段とにより構成され、前記第１、第２、第３、第４のフレネルレンズ手段は、前記第５のフレネルレンズ手段を中心として対称分布している。
【００１８】
前記フレネルレンズ検知システムにおいては、前記第１〜第５のフレネルレンズ手段が、一つの平面または、一つの台形台の５つの平面に設置され、または、前記第１〜第５のフレネルレンズ手段が、一つの球面、楕円面、放物面または双曲面の二次曲面に設置されている。
【００１９】
前記フレネルレンズ検知システムにおいては、前記検知手段は、一つであり、それぞれのフレネルレンズ手段は、当該検知手段上に焦点を有し、または、前記検知手段は、複数であり、前記フレネルレンズ手段と一対一で対応している。
【００２０】
本考案のフレネルレンズ検知システムにおいては、前記検知手段は、赤外線センサー（ＰＩＲ）である。
【００２１】
本考案のフレネルレンズ検知システムにおいては、前記検知エリアの検知角度は、検知システムと協働する撮像システムの視角とほぼ同じである。
【００２２】
本考案のフレネルレンズ検知システムにおいては、前記フレネルレンズ手段の表面は、同心円、同心楕円または同心多面体の鋸歯または段付面形に刻まれている。
【００２３】
本考案の有益な効果は、以下の通りである：
１）本考案は、密集エリアにおける点監視制御という伝統的な構想を放棄し、境界監視制御の構想を採用する。即ち、監視制御時、監視制御目標が監視制御エリアの境界を越えた情景を検知し、第１のフレネルレンズ、第２のフレネルレンズ、第３のフレネルレンズの設計の応用に対して、それぞれのフレネルレンズ手段は、監視制御（検知）エリアの第１の境界、第２の境界、第３の境界を越えた目標物の信号をそれぞれ検知し、例えば、第１の境界は、検知エリアの左境界であり、第２の境界は、検知エリアの右境界であり、第３の境界は、検知エリアの先端境界である。動物監視制御を例として挙げると、動物は、監視制御エリアに入ったり離れたりするのに、監視制御範囲の境界を通らなければならないので、フレネルレンズ検知手段により検知エリアの境界を監視制御することによって、監視制御の効果を保証することができ、また、フレネルレンズ手段の制限は、撮影の回数を大幅に減らすことができるので、エネルギーが最も有効的な監視制御空間に集中され、エネルギー消費が低減され、待機時間が増える。第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段、第３のフレネルレンズ手段、第４のフレネルレンズ手段及び第５のフレネルレンズ手段の設計時、検知エリアの５つの境界を監視制御することができ、例えば、第１の境界は、左側面であり、第２の境界は、右側面であり、第３の境界は、前側面であり、第４の境界は、上側面であり、第５の境界は、地面に近い下側面であるので、監視制御エリアを、立体空間において広げることができる。構成を簡略化する観点から、第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段、第３のフレネルレンズ手段及び第４のフレネルレンズ手段だけを設計してもよく、即ち、１つのフレネルレンズ手段を設置不要としてもよい。
本考案を更に活用すると、第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段、第３のフレネルレンズ手段、第４のフレネルレンズ手段及び第５のフレネルレンズ手段などの主なフレネルレンズ手段の他に、これらの主なフレネルレンズ手段の下又は周辺にサイズがもっと小さいフレネルレンズ手段を追加することによって、地面、上空又は検知システムの後ろから監視制御エリアに入ったり、監視制御エリアから離れたりするのを検知する全包囲監視制御する目的を達成することができる。
２）従来技術に比べ、本考案は、同じ面積におけるフレネルレンズ手段の数が明らかに減少したので、構成の簡略化を実現すると同時に、コストが低減した。一方、フレネルレンズの検知距離は、フレネルレンズの表面積と正比例の関係にあるので、同一のレンズの全体寸法では、フレネルレンズ手段の数が少なければ、検知する距離が遠くなる。本考案のフレネルレンズ検知システムにおいては、主なフレネルレンズ手段の数が３〜５個に減り、それぞれのフレネルレンズ手段の面積は、従来技術より大きいので、フレネルレンズ手段の検知距離が増え、検出範囲が更に広くなり、検出装置を更に小型化にすることができる。
３）複数のフレネルレンズ手段を曲面に、例えば、弧面、折れ面に配置することによって、加工が更に簡単になるとともに、全体の監視制御範囲の形態がより整然となり、中央が突出するような不規則な形態を避けることができる。
本考案は、最も好ましい３〜５個のフレネルレンズ検知手段の設計または３〜５個のフレネルレンズ検知手段を主体とするフレネルレンズの設計により、コストの低減を実現するとともに、監視制御の効果を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のフレネルレンズの特性光路の模式図である。
【図２】従来のフレネルレンズの入射角度と入射離角の関係模式図である。
【図３】本考案の１つの実施形態のフレネルレンズ検知システムの模式図であり、そのうち、外側の２つのレンズ手段の中心線により形成された夾角φは、設計時に興味のある監視制御エリアにより決められる。
【図４】本考案のもう１つの実施形態のフレネルレンズ検知システムの模式図であり、図３のシステムが９０°回転された後、図３に示すシステムにおいて発生可能な簡単な変化を一般的な例として示している。
【図５】本考案のもう１つの実施形態のフレネルレンズ検知システムの模式図であり、図３に示すシステムをより精巧に拡充したものであり、そのうち、水平及び垂直方向における２つの夾角φ及びβ、または円錐角Θは、いずれも興味のある検知エリアを表している。
【図６】図３の実用上の簡単な拡充であり、簡単な変化及び拡充を説明し、依然として本考案の保護範囲に属し、類似する変化は、図５に示すフレネルレンズ検知システムにも適用する。図６．１は、レンズの螺線が鏡面全体を充満するフレネルレンズシステムを示し、図６．２は、伝統的な同心円のフレネルレンズ手段を同心楕円にする変化を示し、図６．３は、そのうちの１つのフレネルレンズ境界検知手段を小さくて密集するフレネルレンズ手段により実現する変化を示し、物体の地面、上空又は検知システムの後ろからの出入りを覆うためである。
【考案を実施するための形態】
【００２５】
図面を参照しながら、具体的な実施形態を挙げて本考案について更に詳しく説明する。
【００２６】
本考案は、フレネルレンズの中心入射角の信号が強く、周辺入射角の信号が弱いという特徴に基づき、もっと強い中心信号を十分に利用して監視制御エリアの境界線を検出したが、監視制御エリアの内点を監視制御するという従来技術と異なるので、検出範囲が拡大し、またはエネルギー消費及びレンズサイズを低減させるという目的を達成し、重複するデータ量が大幅に減少した。
【００２７】
本考案の実施形態のフレネルレンズ検知システムは、検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第３のフレネルレンズ手段と、前記フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理する検知手段とを備え、前記第１、第２フレネルレンズ手段は、前記第３のフレネルレンズ手段の両側に配置されている。そのうち、第１の境界は、検知エリアの左境界であり、第２の境界は、右境界であり、第３の境界は、先端境界である。
【００２８】
もう１つの実施形態においては、本考案のフレネルレンズ検知システムは、検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第４の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第４のフレネルレンズ手段と、前記フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理する検知手段とを備える。そのうち、第１の境界は、検知エリアの左境界であり、第２の境界は、検知エリアの右境界であり、第３の境界は、検知エリアの前側面であり、第４の境界は、検知エリアの上側面又は地面に近い下側面である。
【００２９】
もう１つの実施形態においては、本考案のフレネルレンズ検知システムは、検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第４の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第４のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第５の境界を跨ぐ目標物の信号を検知する第５のフレネルレンズ手段と、前記フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理する検知手段とを備える。前記第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段、第３のフレネルレンズ手段及び第４のフレネルレンズ手段は、前記第５のフレネルレンズ手段を中心として対称分布する。そのうち、第１の境界は、検知エリアの左境界であり、第２の境界は、検知エリアの右境界であり、第３の境界は、検知エリアの前側面であり、第４の境界は、検知エリアの上側面であり、第５の境界は、地面に近い下側面である。
【００３０】
フレネルレンズ手段は、１つの平面上に配置されることができ、周辺のフレネルレンズ手段は、中心のフレネルレンズ手段の両側又は四周に配置され、通常、等距離で配置されてもよい、または、１つの曲面に配置され、通常、１つの中心点と同じ曲率半径を有するように配置されることができ、同様に、周辺のフレネルレンズ手段は、等距離で中心のフレネルレンズ手段の両側又は四周に配置されてもよい。曲面としては、例えば、弧面、折れ面等である。
【００３１】
検知手段は、複数であってもよく、フレネルレンズ手段と一対一で対応する。または、検知手段は、１つであり、それぞれのフレネルレンズ手段は、いずれも当該検知手段上に焦点を有している。
【００３２】
検知手段としては、例えば、赤外線センサー（ＰＩＲ）であってもよい。以下、ＰＩＲを検知手段の例として説明する。そのほかの種類の検知手段を同様に本考案に記載の検知システムに適用することことができるのは、当業者にとって容易に想到する。
【００３３】
図３、４は、３つのフレネルレンズ手段の設計を示し、図３から分かるように、これらのフレネルレンズ手段は、１つの平面、１つの平面により折り曲げられる３つの面又は１つの二次柱面（円柱面、楕円柱面、放物柱面又は双曲柱面）に配置することができ、しかも異なる方向に配置することができる。例えば、図３．１は、水平に配置されている３つのフレネルレンズ手段を示し、水平方向に、図３．２（３つのフレネルレンズ手段は、１つの平面にある）、図３．３（３つのフレネルレンズ手段は、１つの弧面にある）、図３．４（３つのフレネルレンズ手段は、１つの平面により折り曲げられる３つの平面にある）に示す異なる配列構成を形成することができ、３つのフレネルレンズ手段は、水平方向に１つの広範囲及び遠距離（例えば、１２０°×２５ｍ）の監視制御エリアを形成することができ、即ち、検知エリアの検知角度は、１２０°に達することができ、検知距離は、２５メートルに達することができる。それに対して、従来のフレネルレンズ検知システムは、通常、１２０°×６ｍ又は５０°×９ｍのエリアしか覆うことができない。
【００３４】
図４は、図３のフレネルレンズ検知システムの監視制御又は取り付け方向における簡単な変形を示している。
【００３５】
図５は、５つのフレネルレンズ手段の設計を示し、図５から分かるように、これらのフレネルレンズ手段は、１つの平面、１つの平面により折り曲げられる５つの面又は１つの二次曲面（球面、楕円面、放物面または双曲面）に配置することができる。図５に示すように、図５．１と図５．２は、５つのフレネルレンズ手段のうちの１つが平面の真ん中に配置され、そのほかの４つがその周囲に配置され、中心に位置するフレネルレンズ手段を中心として対称分布する配置方法は、即ち、中心に位置する１つの中心フレネルレンズ手段と、水平方向に当該中心フレネルレンズ手段の左右に分布している２つのフレネルレンズ手段と、垂直方向に当該中心フレネルレンズ手段の上下に分布している２つのフレネルレンズ手段とを備える。図５．３に示すように、弧面は、半球面、楕円球面、放物面または双曲面の１つの二次曲面を更に形成し、図５．４に示すように、折れ面は、台形台を更に形成し、５つのフレネルレンズ手段は、台形台の頂面及び４つの側面に分布し、ＰＩＲが比較的遠い検出距離を有すると同時に、各方向及び検出角度には、検出死角が生じることがない。よって、複数のフレネルレンズ手段の分布は、非常に融通性があり、異なる検出位置に予め配置して分布させることができ、しかも、それぞれのフレネルレンズ手段は、各自の位置または方向において独立に使用されている。
【００３６】
図３、４、５に示すように、フレネルレンズの監視測定の重点を変え、内点検出を境界検出に変えることによって、フレネルレンズの中心信号が強く、周辺信号の減衰が大きいという特徴を利用して監視制御エリアを拡大し、システムのエネルギー消費を低減し、システムのサイズを小さくするとともに、重複する情報を減少させることができる。フレネルレンズシステムは、円形または直方形であってもよく、フレネルレンズ手段は、同心円、同心楕円（図６．２に示すように）又は同心の多辺形（円形を多辺形に変える簡単な変化であり、図示なし）であってもよい。
【００３７】
明らかに、上述した実施例は、本考案の簡単な例である。フレネルレンズシステム又は赤外線検出を熟知する当業者にとっては、本考案の構想に基づいて様々な簡単な変形を行って本考案のメリットを容易に利用することができる。
【００３８】
図６．１は、図３．１及び図４．１の１つの実施例である。図６．２は、同心楕円のフレネルレンズ手段の図３．１及び図４．１の１つの実施例である。図６．３は、図３．１及び図４．１（３つのフレネルレンズシステム）を主体とし、周辺を少し変えた１つの実例である。図から分かるように、第１〜第３のフレネルレンズ手段の下方に監視制御エリアの第４の境界を設置し、即ち、地面に近い下側面を第４の境界として設置する。第４の境界に対応する４つの第４のフレネルレンズ手段は、第４の境界を越えた目標物の信号を検知することによって、第４の境界を拡大し、即ち、地面に近い下側面の監視制御面積を拡大する。しかしながら、第４のフレネルレンズ手段のそれぞれのフレネルレンズのサイズは、第１、第２及び第３のフレネルレンズ手段のフレネルレンズより比較的小さい。第１〜第３のフレネルレンズ手段を第１の群のフレネルレンズ手段とし、第４のフレネルレンズ手段を第２の群のフレネルレンズ手段とすれば、第２のフレネルレンズ手段の密集度は、第１のフレネルレンズ手段のフレネルレンズより高く、即ち、第２の群のフレネルレンズ手段のうちのフレネルレンズ手段のサイズは、第１の群のフレネルレンズ手段のうちのフレネルレンズ手段より小さいので、同様の鏡面の面積において、第２の群のフレネルレンズ手段のうちのフレネルレンズ手段の数は、第１の群のフレネルレンズ手段のうちのフレネルレンズ手段の数より多く、第２のフレネルレンズ手段を設置する目的は、地面及び検知システムの後ろへの物体の出入りを覆うためである。明らかに、このような簡単な変化は、５つのフレネルレンズ手段システムを用いる検知システムにも使うことができる。５つのフレネルレンズ手段のうちの１つを使わず、４つのフレネルレンズ手段を有する後退された検知システムを簡単に得ることができ、即ち、中心のフレネルレンズ手段を設けなくてもよく、周辺の１つのフレネルレンズ手段を設けなくてもよい。このような簡単な変形も、本考案の範囲に属する。類似的に、第１、第２及び第３のフレネルレンズ手段も、それぞれいくつかのフレネルレンズ手段を配置する方式で第１の境界面、第２の境界面、第３の境界面の監視制御面積を拡大することができる。
監視制御システム全体の一部としては、フレネルレンズ検知システムは、撮像システムと協働して使われ、即ち、フレネルレンズ検知システムが物体を検知した場合、撮像システムを起動して撮影する。よって、フレネルレンズ検知システムの検知エリアの検知角度は、撮像システムの視角とほぼ同じであるので、カメラ撮影起動の精度を保証し、誤撮影又は撮影漏れを避けることができる。
本考案は、フレネルレンズ手段の配列分布により、水平、垂直、全方位半球面等の検出方向における検出信号の拡大を形成することができる。フレネルレンズ及び赤外センシングシステムの検出範囲及び検出距離を大きくし、システム全体の検出範囲を拡大し、検出システム全体の性能を向上させることができる。マルチウエイ、多点、多目標及び広範囲の検出システム又は安全な偵察システムを形成することができる。
上述した内容は、具体的な実施形態を挙げて本考案を更に詳しく説明した。本考案は、これらの実施例に限られるものではない。本考案の主旨から逸脱しない限り、様々な変形や取り替えは、全て本考案の請求の範囲内に含まれる。
【図１】
0003189624.tif 000003
【図２】
0003189624.tif 000004
【図３】
0003189624.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月16日(2013.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、前記フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理する検知手段とにより構成され、前記第１のフレネルレンズ手段及び第２のフレネルレンズ手段は、前記第３のフレネルレンズ手段の両側に設置されていることを特徴とするフレネルレンズ検知システム。
【請求項２】
前記第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段及び第３のフレネルレンズ手段は、一つの平面または一つの平面により折り曲げられてなる３つの平面に設置され、または、前記第１のフレネルレンズ手段、第２のフレネルレンズ手段及び第３のフレネルレンズ手段は、一つの円柱面、楕円柱面、放物柱面または双曲柱面の二次柱面に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項３】
検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第４の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第４のフレネルレンズ手段と、前記フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理するための検知手段とにより構成されており、
前記第１〜第４のフレネルレンズ手段は、一つの平面または、一つの台形台の４つの平面に設置され、または、前記第１〜第４のフレネルレンズ手段は、一つの球面、楕円面、放物面または双曲面の二次曲面に設置されていることを特徴とするフレネルレンズ検知システム。
【請求項４】
前記第４の境界は、地面に近い下側面であることを特徴とする請求項３に記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項５】
検知エリアの第１の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第１のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第２の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第２のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第３の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第３のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第４の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第４のフレネルレンズ手段と、検知エリアの第５の境界を跨ぐ目標物の信号を検知するための第５のフレネルレンズ手段と、前記フレネルレンズ手段により検知された信号を受信して処理するための検知手段とにより構成され、前記第１、第２、第３、第４のフレネルレンズ手段は、前記第５のフレネルレンズ手段を中心として対称分布していることを特徴とするフレネルレンズ検知システム。
【請求項６】
前記第１〜第５のフレネルレンズ手段は、一つの平面または、一つの台形台の５つの平面に設置され、または、前記第１〜第５のフレネルレンズ手段は、一つの球面、楕円面、放物面または双曲面の二次曲面に設置されていることを特徴とする請求項５に記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項７】
前記検知手段は、一つであり、それぞれのフレネルレンズ手段は、いずれも当該検知手段上に焦点を有し、または、前記検知手段は、複数であり、前記フレネルレンズ手段と一対一で対応していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項８】
前記検知手段は、赤外線センサーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項９】
前記検知エリアの検知角度は、検知システムと協働する撮像システムの視角とほぼ同じであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のフレネルレンズ検知システム。
【請求項１０】
前記フレネルレンズ手段の表面は、同心円、同心楕円または同心多面体の鋸歯または段付面形に刻まれることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のフレネルレンズ検知システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本考案は、フレネルレンズ検知システムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本考案の主な目的は、従来のフレネルレンズ検知システムによる検出範囲の不足を改善することができるフレネルレンズ検知システムを提供することである。