(57)【要約】検知エリアの３軸方向の調整が容易な物体検知装置を提供する。検知波を送受信するアンテナ（ＡＴ）を有する３軸調整型の物体検知装置（Ｄ）であって、支持台（１）に第１軸心（Ｒ１）の回りに回動自在に支持された第１ホルダ（２）と、第１ホルダ（２）に第１軸心（Ｒ１）と直交する第２軸心（Ｒ２）の回りに回動自在に支持された第２ホルダ（３）と、アンテナ（ＡＴ）を保持し、第２ホルダ（３）に第２軸心（Ｒ２）と直交する第３軸心（Ｒ３）の回りに回動自在に支持されたアンテナモジュール４とを備える。
2004068173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知波を送受信するアンテナを有する３軸調整型の物体検知装置であって、
支持台と、
前記支持台に第１軸心の回りに回動自在に支持された第１ホルダと、
前記第１ホルダに前記第１軸心と直交する第２軸心の回りに回動自在に支持された第２ホルダと、
前記アンテナを保持し、前記第２ホルダに前記第２軸心と直交する第３軸心の回りに回動自在に支持されたアンテナモジュールと、
を備えた３軸調整型の物体検知装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１ホルダおよび第２ホルダは、半球形である３軸調整型の物体検知装置。
【請求項３】
請求項１において、前記支持台は、電子部品を組み込んだ基板を収納し、外部に取り付けられるベースと、このベースを覆うインナカバーとを有し、前記第１ホルダの下端外周部が前記ベースとインナカバーとの間で挟持されている３軸調整型の物体検知装置。
【請求項４】
請求項１において、前記支持台に対する第１ホルダの回動に伴って間欠的に噛み合って第１ホルダの回動操作にクリック感を与える第１間欠係合部を備えている３軸調整型の物体検知装置。
【請求項５】
請求項１において、前記第１ホルダに対する第２ホルダの回動に伴って間欠的に噛み合って第２ホルダの回動操作にクリック感を与える第２間欠係合部を備えている３軸調整型の物体検知装置。
【請求項６】
請求項１において、前記アンテナモジュールは、アンテナを保持する保持部材と裏板との間で前記第２ホルダの頂部取付部を挟持している３軸調整型の物体検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、自動ドアや防犯監視用などに用いられるマイクロ波のような検知波を利用した物体検知装置に関し、詳しくは３軸方向の検知エリア調整が容易かつ迅速に行える物体検知装置に関する。
【背景技術】  自動ドア用や防犯監視用の物体検知装置は、例えばマイクロ波よりなる検知波を検知エリアに向けて放射し、前記検知エリアに侵入した人体に当たって反射した検知波を受信してドップラー効果による周波数変化から前記人体を検知するようになっている。このような物体検知装置として、金属箔よりなるパッチアンテナを使用し、このアンテナの前面に、９０°回転させることにより凸レンズもしくは凹レンズとなりうる誘導体レンズを回転自在に配設したものがある（特開平７−１１０３７５号公報参照）。この装置は、誘導体レンズを９０°回転することで検知エリア（ワイドエリアもしくはナローエリア）の調整を行うことができ、その操作も容易である。
【発明の開示】
しかしながら、誘導レンズを回動自在に設けた物体検知装置でも、一つのレンズを回転させるだけであるから、検知エリアの変更幅に限度があり、十分な調整を行えない場合がある。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、検知エリアの左右方向および前後方向の調整と、ワイドエリアまたはナローエリアの回転切替という３軸方向の調整が容易かつ迅速に行える３軸調整型の物体検知装置を提供することを目的とする。
前記した目的を達成するために、本発明の一構成に係る３軸調整型の物体検知装置は、検知波を送受信するアンテナを有する３軸調整型の物体検知装置であって、支持台と、この支持台に第１軸心の回りに回動自在に支持された第１ホルダと、前記第１ホルダに前記第１軸心と直交する第２軸心の回りに回動自在に支持された第２ホルダと、前記アンテナを保持し、前記第２ホルダに前記第２軸心と直交する第３軸心の回りに回動自在に支持されたアンテナモジュールとを備えている。
この３軸調整型の物体検知装置によれば、第１ホルダを第１軸心の回りに回動させることにより、左右方向の検知エリア調整が行える。また、第２ホルダを第２軸心の回りに回動させることにより、前後方向の検知エリア調整が行える。さらに、アンテナモジュールを第３軸心の回りに回動させることにより、アンテナの向きを変えることができて、検知エリアの形状をワイドまたはナローエリアに切替調整できる。このように、３軸方向の検知エリアの調整が容易であるから、装置取付現場での取付施工が容易かつ迅速に行える。また、検知エリアの形状の切替調整が１つのアンテナの向きを変えるだけで行えるから、２種類の専用アンテナを用意する必要がないので、部品点数の増大を抑制できて装置のコストを低く抑えることができる。
本発明の実施形態では、前記第１ホルダおよび第２ホルダを半球形に構成している。このようにしたことにより、前記第１ホルダと第２ホルダとを相対回転自在に支持する構造が簡略化されるとともに、前記支持台に対して第１ホルダを回動したり、第１ホルダに対して第２ホルダを回動する際における回動操作性が向上する。
本発明の実施形態では、前記支持台は、電子部品を組み込んだ基板を収納し、外部に取り付けられるベースと、このベースを覆うインナカバーとを有し、前記第１ホルダの下端外周部が前記ベースとインナカバーとの間で挟持されている。このようにしたことにより、ベースに収納された電子部品を組み込んだ基板は、インナカバーおよび第１ホルダによって保護されるのみならず、別の取付部材を用いなくとも第１ホルダを支持台に支持させることができ、第１ホルダの回動支持機構の簡略化を実現できる。
また、本発明の実施形態では、前記支持台に対する第１ホルダの回動に伴って間欠的に噛み合って第１ホルダの回動操作にクリック感を与える第１間欠係合部を備えている。このことにより、作業者はクリック感を感じながら第１ホルダを回動操作できるので、左右方向における検知エリア調整がより行いやすくなる。
また、本発明の実施形態では、前記第１ホルダに対する第２ホルダの回動に伴って間欠的に噛み合って第２ホルダの回動操作にクリック感を与える第２間欠係合部を備えている。このことにより、前記第１間欠係合部と同様、クリック感を感じながら第２ホルダを回動操作できるので、前後方向における検知エリア調整がより行いやすくなる。
さらに、本発明の実施形態では、前記アンテナモジュールを、アンテナを保持する保持部材と裏板との間で前記第２ホルダの頂部取付部を挟持する構成としている。このように構成したことにより、別の取付部材を必要とせず、アンテナモジュールを第２ホルダに簡単な構成で取り付けることができる。
以上のように、本発明にかかる３軸調整型の物体検知装置によれば、３軸方向の検知エリア調整が装置取付現場で容易かつ迅速に行える。また、ワイドエリアやナローエリアの設定のための専用アンテナが不要で、１つのアンテナの回転操作でワイドもしくはナローエリアの切替調整が行えるので、部品点数の削減が図れ、装置のコストを低く抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】  本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は同等部分を示す。
図１は、本発明の一実施形態にかかる３軸調整型の物体検知装置を示し、図２のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
図２は、同物体検知装置を透視状態で示す正面図である。
図３は、同物体検知装置のベースの正面図である。
図４は、同物体検知装置のインナカバーの正面図である。
図５Ａは、同物体検知装置の第１ホルダを示す斜視図、図５Ｂは、同第１ホルダの底面図、図５Ｃは、同第１ホルダに取り付けた係合体の拡大斜視図である。
図６は、同物体検知装置の第２ホルダを示す斜視図である。
図７は、同物体検知装置のアンテナモジュールの回転切替を示す正面図である。
図８は、検知エリアの左右方向への移動を示す図である。
図９は、検知エリアの前後方向への移動を示す図である。
図１０Ａ〜１０Ｃはワイドエリアの形状を示す図である。
図１１Ａ〜１１Ｃはナローエリアの形状を示す図である。
図１２は、同物体検知装置の物体検知システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる３軸調整型の物体検知装置Ｄを示す断面図で、図２の矢印Ｉ方向から見た図である、図２は同じく３軸調整型の物体検知装置の正面図である。
図１において、本発明にかかる物体検知装置Ｄの支持台１は、物体検知回路の一部を構成する電子部品Ｅ１を収納した基板１３を収納し、自動ドアの上方の無目や天井のような外部の部材に取り付けられるベース１１（図３）と、このベース１１上を覆うインナカバー１２（図４）とを有している。
前記ベース１１とインナカバー１２との間には、半球形の第１ホルダ２（図５）の下端外周部２ａが挟持され、かつ支持台１の底面、つまり、物体検知装置Ｄを建物や壁のような支持部材に取り付ける取付面となるベース１１の底面１１ａに対して直交する第１軸心Ｒ１の回りに回動自在に支持されている。この第１軸心Ｒ１は、前記底面１１ａと直交しない場合もあり、要するに、底面１１ａと交差する方向に延びる軸心である。前記ベース１１とインナカバー１２とは、例えば図２に示す５個所のねじ止め６で取り付けられている。
また、この第１ホルダ２内には、半球形の第２ホルダ３（図６）が前記第１軸心Ｒ１と直交する第２軸心Ｒ２の回りに回動自在に支持されている。なお、前記第１ホルダ２内に第２ホルダ３を支持する手段は、図６の第２ホルダ２の第２軸心Ｒ２に相当する位置にある支持突部３１，３１を、図５Ａの第１ホルダ２の第２軸心Ｒ２に相当する位置にある支持孔２２，２２にそれぞれ嵌め込むことにより行う。
図１に示す第２ホルダ３の頂部には、検知波の一例であるマイクロ波を送受信するアンテナモジュール４が前記第２軸心Ｒ２と直交する第３軸心Ｒ３の回りに回動自在となるように支持されている。このアンテナモジュール４は、アンテナＡＴを保持する保持部材４１と第２ホルダ３の裏板４２とが、その間で第２ホルダ３の頂部取付部３２を挟持した状態で、２カ所のビス止め４４によって固定されている。また、前記第２ホルダ３の裏板４２の裏面側には、送受信回路を構成する電子部品Ｅ２を収納した基板４３が装着されており、前記アンテナＡＴは、図２に示すように、ジグザク状の２次元形状のワイヤで構成されている。アンテナモジュール４は、第２ホルダ３の第２軸心Ｒ２回りの回動により、前記第１ホルダ２の開口部２１内を、図１の実線で示す位置ＰＩから想像線で示す位置Ｐ２まで前後動できるようになっている。
前記支持台１は、その上方から合成樹脂製のドーム状の外部カバー５で覆われ、前記第１ホルダ２、第２ホルダ３およびアンテナモジュール４が保護されている。さらに、前記ベース１１とインナカバー１２の間には、基板１３に一端が接続された表示灯（ＬＥＤ）Ｐが設けられ、前記外部カバー５を透して外部から装置の動作中であることが確認できるようになっている。
前記支持台１と第１ホルダ２の間に、第１ホルダ２の回動に伴って間欠的に噛み合って前記第１ホルダ２の回動操作時にクリック感を与える第１間欠係合部９が設けられている。また、前記第１ホルダ２と第２ホルダ３の間に、第２ホルダ３の回動に伴って間欠的に噛み合って前記第２ホルダ３の回動操作にクリック感を与える第２間欠係合部１０（図２）が設けられている。
前記第１間欠係合部９は、図３に示す支持台１のベース１１上に設けた金属の板材からなる係合体９１と、図５Ａ，５Ｂに示す第１ホルダ２の端面に設けた歯形の被係合体９２との組み合わせで構成され、前記第１ホルダ２の回動操作時に前記被係合体９２を図３の係合体９１に間欠的に係合させることで、前記クリック感が発揮される。この際、この第１ホルダ２の回動操作は、図４に示すインナカバー１２の縁部に付した目盛１４を見ながら行えるので、より精度の高い調整が可能となる。
同様に、図２の第２間欠係合部１０も、図５Ａ〜５Ｃに示す第１ホルダ２の内面に装着した金属の板材からなる係合体１０１と、図６に示す第２ホルダ３の表面に設けた歯形の被係合体１０２との組み合わせで構成されており、前記第２ホルダ３の回動操作時に前記被係合体１０２を図５Ａの係合体１０１に間欠的に係合させることで、前記クリック感が発揮される。この際、この第２ホルダ３（図６）の回動操作は、第１ホルダの開口部２１の縁部に付した目盛２３を見ながら行えるので、前記第１ホルダ２の回動操作の場合と同様、より精度の高い調整が可能となる。
このように構成される物体検知装置Ｄは、図２の支持台１の取付孔７を利用して、例えば、図１０の正面図に示すように、スライド式自動ドア８１の上方の無目８２に取り付けて設置される。物体検知装置Ｄの検知エリアの設定は次のようにして行う。まず、左右方向の検知エリア設定は、図１の支持台１に対して第１ホルダ２を第１軸心Ｒ１の回りに所定量、図２に示す矢印Ａ方向に往復回動させることで行う。このとき、上から見ると、図８のＳ１およびＳ２に示すように、検知エリアはドア８１に対して左右方向に移動する。次に、前後方向の検知エリア設定は、図１の第１ホルダ２に対して第２ホルダ３を第２軸心Ｒ２の回りに所定量、矢印Ｂ方向に回動（前後動）させることで行う。このとき、上から見ると、図９のＳ３およびＳ４に示すように、検知エリアはドア８１に対して前後に移動する。
つづいて、ワイドエリアまたはナローエリアのエリア形状の設定は、図１の第２ホルダ３に対してアンテナモジュール４を第３軸心Ｒ３の回りを所定量、図７に示す矢印Ｃ方向に回動させてアンテナＡＴの向きを変えることにより行う。すなわち、アンテナモジュール４を回動させて前記アンテナＡＴの向きを、図７の実線で示す向きにすれば、図１０Ａ，１０Ｂに示す装置設置面の前方に幅が広くなったワイドエリアＷを設定することができる。このワイドエリアＷからなる検知エリアは、正面から見て床８３上における幅がＷ１（図１０Ａ）で、上から見たエリア形状は横長の長楕円形状（図１０Ｂ）となり、側方から見たエリア形状は奥行き長さＬ１（図１０Ｃ）と比較的短めになっている。このように検知エリアをワイドエリアＷに設定すると、両開きになった自動ドア８１に適したセンサとなる。
アンテナモジュール４を回動させて前記アンテナＡＴの向きを、図７の破線で示す向きにすれば、図１１Ａ〜１１Ｃに示す装置設置面の前方に幅が狭くなったナローエリアＮを設定することができる。このナローエリアＮからなる検知エリアは、正面から見て、床８３上における幅Ｗ２（図１１Ａ）がＷ１（図１０Ａ）よりも狭く、上から見たエリア形状が縦長の長楕円形状（図１１Ｂ）となり、側方から見たエリア形状は奥行き長さＬ１（図１０Ｃ）よりも大きいＬ２（図１１Ｃ）となっている。このように検知エリアをナローエリアＮに設定すると、片引きドアやスウイング式の自動ドア８１Ａに適したセンサとなる。
この物体検知装置を図１２に示す自動ドアシステム５０に用いた場合、アンテナモジュール４に設けた送受信回路２５の作動により、アンテナモジュール４のアンテナＡＴから、マイクロ波よりなる検知波が検知エリアに向けて放射され、移動する人体などの物体で反射した検知波がアンテナＡＴから送受信回路２５に送られる。この送受信回路２５で受信した反射波にドップラー効果による周波数の変化があったとき、検出回路２６にて検出される。この検出結果は図２の接続端子８に接続された回線を介して外部の図１１に示すドア制御回路２７に送られて、自動ドアの開閉を制御する。
このとき、前記自動ドアの制御は、装置の設置環境を考慮して、両開きドア８１（図１０）の場合には、アンテナモジュール４を図１の第３軸心Ｒ３の回りに回動してアンテナＡＴを予め図７に実線で示す向きに位置させ、検知エリアをワイドエリア（図１０）に設定する。また片引きドア（図１１）やスウイング式ドアの場合には、アンテナＡＴを予め図７に破線で示す向きに位置させ、検知エリアをナローエリア（図１１）に設定する。
以上のように構成される本発明の３軸調整型の物体検知装置によれば、検知エリアの調整が左右方向および前後方向に加えて、装置Ｄの設置環境に応じ、図１０に示すワイドエリアＷ、図１１に示すナローエリアＮの設定が装置取付の施工現場で容易かつ迅速に行える。特に、ワイドエリアＷまたはナローエリアＮの設定は、アンテナモジュール４の回転によって容易に行えるので、ワイドまたはナローエリア用の２種類の専用アンテナを用意する必要がなくなり、部品点数の増大を抑制することができる。また、これにより、コンパクトで取扱性に優れた物体検知装置を低コストで製造できる。
なお、前記実施形態では、アンテナＡＴはワイヤ状のほか、金属箔からなるパッチアンテナであってもよい。また、本発明の物体検知装置は、前記自動ドア用のセンサとしてのみならず、不法侵入者を検知して警報信号を出力する防犯検知センサにも使用できる。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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2004068173.tif 000013
【図１２】
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【国際調査報告】
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