(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線検出素子を有する本体と、
この本体に装着されて、前記赤外線検出素子の検知エリアを設定するレンズまたは赤外線検出素子の入射面側を覆うカバーからなる入光側外囲部材と、
前記入光側外囲部材の内側から入光側外囲部材へ向けて妨害検知用光線を投光する投光素子と、
前記入光側外囲部材に投光された妨害検知用光線の反射光を受光する受光素子と、
前記受光素子の受光量に基づいて前記入光側外囲部材の外表面および内表面への妨害物の貼付を検出する検知回路とを備え、
前記入光側外囲部材内に入光した妨害検知用光線を、入光側外囲部材の内部で反射させながら、前記受光素子に導く妨害検知機能付き防犯センサ。
【請求項２】
請求項１において、さらに、入光側外囲部材を透過した妨害検知用光線の一部が入光側外囲部材の外表面に貼り付けられた妨害物で反射された反射光を前記受光素子に導く導光部材を備えている妨害検知機能付き防犯センサ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記受光素子は入光側外囲部材の端面から出射された前記反射光を受光する妨害検知機能付き防犯センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受動型赤外線素子を用いた防犯センサについて、シールのような妨害物の貼付を検知する機能を付加する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記防犯センサを用いた侵入者検知システムは、受動型赤外線素子が検知エリア内の人体からの遠赤外線を受けて、人体と周囲温度の差から侵入者を検知するように構成されている。
【０００３】
ところで、妨害行為者が、前記侵入者検知システムの動作を阻害するために人の出入りの多い非警戒動作中に防犯センサが設置されている室内へ侵入し、人体からの遠赤外線が入射する防犯センサのレンズまたはカバーからなる入光側外囲部材の外表面に、遠赤外線を遮断するシールのような妨害物を貼り付けておき、人が出入りしなくなった侵入者検知システムの警戒動作時に室内に侵入する場合がある。
【０００４】
前記のような妨害物の有無を検出する妨害検知装置を備えた防犯センサとして、特開平２−２８７２７８号公報に開示されたものがある。
この妨害検知装置は、投光素子と受光素子とを有し、投光素子から近赤外線または可視光の妨害検知用光線を、人体からの遠赤外線が通過する防犯センサの入光側外囲部材であるレンズの内表面に向けて出射し、受光素子により、前記レンズの内表面からの妨害検知用光線の反射光を受光する。その受光量に基づき、レンズの内表面からの妨害検知用光線の反射光に、レンズの外表面に貼り付けられた妨害物からの妨害検知用光線の反射光が加わることによる、前記受光素子への妨害検知用光線の入射光量の増加を検出することで、レンズの外表面に妨害物があることを検出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記妨害検知装置は、レンズの内表面で反射した妨害検知用光線の迷光による前記受光素子への基準入射光量に対して、妨害物からの妨害検知用光線の反射光量が少ない場合、妨害物からの反射光による増加分の検出が難しい。
【０００６】
特に、レンズの外表面に、遠赤外線を遮蔽し、かつ妨害検知用光線である近赤外線から可視光までを透過する透明シールのような妨害物が密着して貼り付けられた場合、妨害物とレンズが一体化した状態となるので、妨害物からの反射光量は極端に少なくなるため、妨害物の検出が更に難しくなり、さらに前記透明シールは目視では識別できないので、妨害物の目視による検出も困難である。
【０００７】
さらに、レンズの着脱が容易な防犯センサでは、レンズが取り外されて、レンズの内表面に、前記透明シールのような妨害物が貼られることが考えられる。この場合、妨害検知用光線の透過光量の変化が少ないため、妨害物の検出が困難になることがあり、さらに妨害物の目視による検出も難しい。
【０００８】
従来、前記透明シールや紙などのような妨害物を検出するために、妨害物を貼り付ける瞬間の妨害検知用光線の変化量（貼り付ける動作そのもの）を捉える方法、または、妨害検知装置の投受光パワーを大きくして検出する方法がとられていた。しかし、前者の方法では常時監視の必要がある上に、誤動作要因により誤検出するおそれがあった。また、後者の方法では小さな虫などが横切るだけで誤検出動作をすることがあった。
【０００９】
本発明は、前記のような問題点を解消するためになされたもので、防犯センサの入光側外囲部材の外表面に前記透明シールのような妨害物が貼り付けられたとき、または入光側外囲部材の内表面に前記透明シールまたは紙のような妨害物が貼り付けられたとき、それらの妨害物の存在を容易に検出できる妨害検知機能付き防犯センサを得ることを目的とする。
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明に係る妨害物検知機能付き防犯センサは、赤外線検出素子を有する本体と、この本体に装着されて、前記赤外線検出素子の検知エリアを設定するレンズまたは赤外線検出素子の入射面側を覆うカバーからなる入光側外囲部材と、前記入光側外囲部材の内側から入光側外囲部材へ向けて妨害検知用光線を投光する投光素子と、前記入光側外囲部材に投光された妨害検知用光線の反射光を受光する受光素子と、前記受光素子の受光量に基づいて前記入光側外囲部材の外表面および内表面への妨害物の貼付を検出する検知回路とを備え、前記入光側外囲部材内に入光した妨害検知用光線を、入光側外囲部材の内部で反射させながら、前記受光素子に導くようにしたものである。
【００１１】
上記構成によれば、入光側外囲部材の外表面に透明な妨害物が貼り付けられたときは、入光側外囲部材の外表面と妨害物の内表面との境界面での反射光が加わって入光側外囲部材の内部の反射光量が増すので、受光素子の受光量が増大する。また、入光側外囲部材の内表面に透明シールまたは紙のような妨害物が貼り付けられたときは、入光側外囲部材内に入る妨害検知用光線の光量が減少するので、受光素子の受光量が減少する。ここで、入光側外囲部材自身が反射光を受光素子に導く導光部材を兼ねるから、別途導光部材を設ける必要がない。
【００１２】
また、本発明の好ましい実施形態においては、さらに、入光側外囲部材を透過した妨害検知用光線の一部が入光側外囲部材の外表面に貼り付けられた妨害物で反射された反射光を前記受光素子に導く導光部材を備えている。
上記構成によれば、入光側外囲部材の外表面に貼り付けられた妨害物の、入光側外囲部材の外表面に密着していない部分で反射された妨害検知用光線の反射光が前記導光部材に入射し、この反射光が入光側外囲部材の内部を通って受光素子に入射する反射光に加わるので、受光素子の受光量が増大する。
【００１３】
また、本発明の好ましい実施形態においては、受光素子は入光側外囲部材の端面から出射された前記反射光を受光するものである。
上記構成によれば、受光素子は入光側外囲部材内のいずれの場所からの反射光も、その内部を通って受光できる位置にあるので、妨害検知用光線を入光側外囲部材の広い領域に向けて投光することにより、この広い領域に存在する妨害物からの反射光を受光して、妨害物を検出できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に本発明の第１実施形態に係る防犯センサの斜視図を示す。この防犯センサ１は、天井や壁面に取り付けられるベース２と、このベース２に取り付けられてベース２の前面を覆うケース３とを備えた本体Ａの内部に、受動型遠赤外線検出素子である焦電素子４を収容している。前記ケース３はベース２にねじ止め（図示せず）により開閉可能に固定されている。
【００１５】
図２は、図１のII−II線における防犯センサ１の縦断面図を示す。図２に示すように、ケース３には、入光側外囲部材であるレンズ５が嵌め込まれている。このレンズ５は焦電素子４を保護するカバーを兼ねるもので、遠赤外線を透過するポリエチレンのような合成樹脂で形成されており、その内表面には、焦電素子４の複数の検知エリアＢを設定するフレネルレンズ部６が形成されている。
【００１６】
また、本体Ａの内部でベース２に取り付けられた配線基板１０には、前記焦電素子４と、妨害検知用光線Ｌ１である近赤外線を発生してレンズ５の内側からレンズ５に向かって投光する投光素子１１と、取付台３０を介して受光素子１２とが装着されている。こうして、焦電素子４，投光素子１１および受光素子１２は、ベース２に支持され、ケース３とレンズ５で覆われて、本体Ａの内部に収納されている。投光素子１１は、妨害検知用光線Ｌ１をレンズ５内に入光し易い角度で投光し、受光素子１２は、レンズ５内に入った妨害検知用光線Ｌ１が前記レンズ５の外表面と内表面で反射を繰り返してレンズ内部を通り、レンズ５の中心線Ｃ（図１）と交わる端面５ａから出射する光線を受光する。ここで、レンズ５の前記外表面と内表面はレンズ５とその周囲領域との境界面を指し、妨害検知用光線Ｌ１は、２つの境界面の内側（レンズの内部）で交互に反射して、レンズ５の内部を通る。つまり、レンズ５が光ファイバーのような導光部材として機能する。
【００１７】
前記焦電素子４は、検知エリアＢ内の人体から放出される遠赤外線をレンズ５を介して検出することにより、検知エリアＢ内への人体の侵入を検出する。図３に示した投受光タイミング制御回路１９は、駆動回路１３と受光量検出回路１４に駆動信号を出力し、投光素子１１から妨害検知用光線Ｌ１を投光するタイミングと、受光素子１２の受光量を検出するタイミングとを同期させる。投光素子１１は、駆動回路１３に駆動されて妨害検知用光線Ｌ１をレンズ５の中央の主要部を含む広い領域に向かって投光する。
【００１８】
レンズ５の外表面および内表面に妨害物が貼り付けられていない場合、投光素子１１から投光された妨害検知用光線Ｌ１の一部分はレンズ５を透過して外部に出射され、一部がレンズ５の内表面で反射され、残りがレンズ５の内部でレンズ５の境界面である外表面と内表面の間で反射を繰り返してレンズ５の内部を通り、端面５ａから出射する。受光素子１２はこの端面５ａから出射した妨害検知用光線Ｌ１の反射光を受光する。受光量検出回路１４は、前記投受光タイミング制御回路１９から入力される制御信号に制御されて受光素子１２の受光量に応じた出力電圧Ｖを出力する。妨害物が貼り付けられていないときの基準入射光量に対応する出力電圧Ｖは、図４に示すように、低レベルのほぼ一定値Ｖ０となる。
【００１９】
しかし、レンズ５の外表面に遠赤外線を遮蔽し、近赤外線から可視光線までを透過する透明シールのような妨害物８が貼り付けられた場合は、受光素子１２の受光量が増大し、受光量検出回路１４の出力電圧Ｖは、図４に示すように高レベルのＶ１に増大する。この理由は、図３の妨害物８が無い場合にはレンズ５を透過しようとする妨害検知用光線Ｌ１が、レンズ５の外表面と妨害物８の内表面との境界面で反射されて、その一部が、Ｌ１０で示すように、レンズ５内に戻り、レンズ５の内部で反射を繰り返してレンズ５内を通り、端面５ａから出射するので、受光素子１２での受光量が増大するからである。
【００２０】
また、レンズ５が着脱し易い構造の防犯センサでは、妨害行為者によってレンズ５が取り外されて、レンズ５の内表面に前記透明シールのような妨害物８が貼り付けられる場合がある。この場合は、妨害物８によって妨害検知用光線Ｌ１が反射されて、レンズ５内に入る妨害検知用光線Ｌ１の光量が減るので、受光素子１２の受光量が減少し、受光量検出回路１４の出力電圧Ｖは、図４中に破線で示すように、低レベルのＶ２に減少する。
【００２１】
さらに、図３のレンズ５の内表面に、遠赤外線から可視光線までを吸収して遮蔽する紙のような妨害物８Ｂが貼られる場合がある。この場合は、レンズ５内に入る妨害検知用光線Ｌ１の光量が大きく減るので、受光素子１２の受光量が大幅に減少し、受光量検出回路１４の出力電圧Ｖは、図４中に二点鎖線で示すように、ほぼ零レベルのＶ３となる。
【００２２】
図３の検知回路１５は、第１および第２の比較器１６，１７と警報回路１８とを有しており、第１の比較器１６および第２の比較器１７には前記受光量検出回路１４の出力電圧Ｖが入力され、第１の比較器１６では第１のしきい値ｄ１と比較され、第２の比較器１７では第２のしきい値ｄ２と比較される。前記第１のしきい値ｄ１は、例えば、妨害物が貼り付けられていないときの低レベル電圧Ｖ０の１．１倍程度の値、第２のしきい値ｄ２は、低レベル電圧Ｖ０の０．９倍程度の値に設定されている。
【００２３】
第１の比較器１６は、入力電圧Ｖと第１のしきい値ｄ１とを比較し、Ｖ＞ｄ１となったとき妨害検知信号を警報回路１８に送出し、警報回路１８は、図示していないコントロール室に警報信号を送出する。また、第２の比較器１７は、入力電圧Ｖと第１のしきい値ｄ２とを比較し、Ｖ＜ｄ２となったとき妨害検知信号を警報回路１８に送出し、警報回路１８は、図示していないコントロール室に警報信号を送出する。
【００２４】
このように、レンズ５の外表面に、前記透明シールのような妨害物８が貼り付けられると、受光素子１２の受光量が増大し、レンズ５の内表面に前記透明シールのような妨害物８または前記紙のような妨害物８Ｂが貼り付けられると、受光素子１２の受光量が減少するから、この変化量を検出することで、レンズ５の外表面および内表面に貼られた前記透明シールのような妨害物８や、紙のような妨害物８Ｂを検出することができる。
【００２５】
また、レンズ５自身が反射光を受光素子１２に導く導光部材を兼ねるから、別途導光部材を設ける必要がない。さらに、受光素子１２はレンズ５の端面５ａに対向した位置、つまり、レンズ５上のいずれの場所からの反射光もレンズ５の内部を通って受光できる位置にあるので、妨害検知用光線Ｌ１をレンズ５の広い領域に向けて投光することにより、この広い領域に存在する妨害物８からの反射光を受光して、妨害物８を検出できる。また、レンズ５の外表面に一時的に虫のような小物体が付着しても、これからの反射光量は少ないので、これを妨害物として誤って検出するおそれもない。
【００２６】
図５は本発明の第２実施形態の防犯センサの斜視図、図６は図５のVI−VI線における縦断面図、図７は同実施形態のレンズ内の光の伝播状態と妨害物検出回路の構成を示す概略図である。図５〜７において、図１〜図３と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。
図５に示す防犯センサ１は、レンズ５の中心線Ｃと交わる端面５ａ側に、入射面９ａが突出している導光部材９を設けたものである。
【００２７】
図７に示すように、レンズ５の外表面に貼り付けられた妨害物８の端部８ａがレンズ５の外表面に密着しないで外表面から浮き上がっている場合、レンズ５を透過した妨害検知用光線Ｌ１の一部が前記端部８ａで反射され、この反射光の大部分は、Ｌ２０で示すように、レンズ５の外表面で反射されるか、またはレンズ５の外表面の外側近傍を通過し、レンズ５内には戻らない。前記導光部材９は、このような反射光Ｌ２０を受光素子１２に導光するためのものであり、レンズ５のフレネルレンズ部６の領域外に配設され、ケース３に嵌め込まれて装着され、入光側の前部がレンズ５の縁部の外表面上に載っている。
【００２８】
前記導光部材９は、妨害物８の端部８ａで反射された妨害検知用光線Ｌ１の反射光Ｌ２０が入射する入射面９ａと、この入射した妨害検知用光線Ｌ１の反射光Ｌ２０を受光素子１２に向かって反射する反射面９ｂとを備え、妨害物８の浮き上がった端部８ａからの反射光Ｌ２０を導光して、受光素子１２に入射させる。
これにより、受光素子１２の受光量が増大し、受光量検出回路１４の出力電圧Ｖは、図４に示した第１実施形態によって端部が浮き上がった妨害物８を検出する場合の出力電圧よりも高レベルとなる。
【００２９】
なお、レンズ５の内表面に、前記透明シールのような妨害物８および紙のような妨害物８Ｂが貼り付けられたときの受光量検出回路１４の出力電圧Ｖは、第１実施形態のときと同様に減少し、図４のＶ２，Ｖ３のようになる。
【００３０】
図８および図９は、本発明の第３実施形態の防犯センサを示す図で、図８は図９（ａ）のVIII−VIII線における断面図、図９（ａ）は図８のIX−IX線における断面図である。両図において、図１〜図３と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図８に示す防犯センサ１は、その本体Ａが、天井面Ｓに取り付けられるベース２を有し、このベース２に配線基板１０が設けられ、この配線基板１０に装着された支持部材２０，２０に回動調整可能に軸支されている基板２１に、焦電素子４と多面鏡２２を取り付けて、複数の検知エリアＢを形成している。焦電素子４と多面鏡２２に対する遠赤外線の入射面側を覆う不透明な合成樹脂製の半球形のカバー（入光側外囲部材）２４が、ベース２の環状のリップ部２ａの内側に嵌め込まれて取り付けられている。このカバー２４は単にセンサ本体Ａを保護する入光側外囲部材で、検知エリアを設定するレンズ機能は備えていない。
【００３１】
前記カバー２４には、図９（ｂ）に示すように、解放端の一部に切欠部２４ａが形成されており、その底面は図９（ａ）に示すように、カバー内方に向かう傾斜面の端面２４ｂに形成されている。前記切欠部２４ａは、ベース２のリップ部２ａによって覆われて外部に露出しないように設定されている。配線基板１０には、投光素子１１がカバー２４の内表面に近い位置で、かつ投光する妨害検知用光線Ｌ１がカバー２４内に入光し易い角度で支持されており、カバー２４内に侵入した妨害検知用光線Ｌ１が、カバー２４の外表面と内表面の間で反射を繰り返してカバー２４内で前記端面２４ｂに向かって進むように構成されている。
【００３２】
受光素子１２は前記端面２４ｂに対向する姿勢で配線基板１０に装着され、端面２４ｂから出射する妨害検知用光線Ｌ１の反射光を受光するように構成されている。こうして、焦電素子４，投光素子１１および受光素子１２は、本体Ａであるベース２に支持され、カバー２４によって覆われている。投光素子１１には、図３に示した駆動回路１３が接続され、受光素子１２は、受光量検出回路１４および検知回路１５に接続されている。
【００３３】
図９に示すように、この防犯センサ１は、カバー２４の検知エリアＢに対応する面域に、焦電素子４の動作を妨害するために透明シールのような妨害物８が貼り付けられた場合、前記第１実施形態と同様に、妨害物８が無い場合に前記カバー２４内を透過する妨害検知用光線Ｌ１の一部が、妨害物８の内表面で反射されて、Ｌ１０に示すように、カバー２４内に戻り、カバー２４内で反射を繰り返して端面２４ｂから出射するので、この端面２４ａから出射する光量が増大し、前記受光素子１２の受光量が増大する。この結果、図３に示した受光量検出回路１４の出力電圧Ｖが増大し、検知回路１５により、前記第１実施形態と同様に、妨害物８が検出されて警報信号が送出される。
【００３４】
なお、前記各実施形態では、妨害検知用光線Ｌ１として近赤外線を使用したが、レンズ５またはカバー２４が透明である場合、これを透過する可視光線を使用することもできる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の防犯センサは、投光素子から投光されて入光側外囲部材内に入光した妨害検知用光線を、入光側外囲部材の内部で反射させながら、前記受光素子に導くように構成したものであるから、妨害検知用光線を透過する透明シールのような妨害物が入光側外囲部材の外表面に貼り付けられたとき、受光素子の受光量が増大する。また、入光側外囲部材の内表面に、前記透明シールのような妨害物および遠赤外線から妨害検知用光線を遮蔽する紙のような妨害物が貼り付けられたとき、これらの妨害物による反射または遮蔽作用により入光側外囲部材の内部を通って受光素子に受光される反射光の光量が減少する。したがって、この受光量の変化を検知することにより、妨害物を確実に検出することができる。また、入光側外囲部材自身が反射光を受光素子に導く導光部材を兼ねるから、別途導光部材を設ける必要がない。さらに、入光側外囲部材の外表面に一時的に虫のような小物体が付着しても、これからの反射光量は少ないので、これを妨害物として誤って検出するおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る妨害検知機能付き防犯センサの斜視図である。
【図２】図１のII−II線における縦断面図である。
【図３】同実施形態の導光部材内の光の伝播状態と妨害物検出回路の構成を示す概略図である。
【図４】同実施形態の受光量検出回路の出力電圧特性を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５のVI−VI線における縦断面図である。
【図７】同実施形態のレンズ内の光の伝播状態と妨害物検出回路の構成を示す概略図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図９】（ａ）は図８のIX−IX線における断面図、（ｂ）はカバーの斜視図である。
【符号の説明】
１…防犯センサ、２…ベース、３…ケース、４…焦電素子（赤外線検出素子）、５…レンズ（入光側外囲部材）、６…フレネルレンズ部、８，８Ｂ…妨害物、９…導光部材、９ａ…入射面、９ｂ…反射面、１０…配線基板、１１…投光素子、１２…受光素子、１３…駆動回路、１４…受光量検出回路、１５…検知回路、１６…第１比較器、１７…第２比較器、１８…警報回路、２０…支持部材、２１…基板、２２…多面反射鏡、２４…カバー（入光側外囲部材）、２４ａ…切欠部、２４ｂ…端面、Ａ…本体、Ｂ…検知エリア、Ｌ１…妨害検知用光線。
【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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