(57)【要約】【課題】  簡単かつ安価な構成により、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも検知性能を低下させることなく正常に動作可能な防犯センサを提供する。【解決手段】  検知エリアに向けてマイクロ波を送信し、この検知エリア内に存在する物体からの前記マイクロ波の反射波を受信して、その物体が検知対象物体であるか否かを判別するマイクロウエーブセンサ１と、熱を発生する発熱手段３と、これらのマイクロウエーブセンサ１および発熱手段３を囲むとともに、筐体２の内面のほぼすべてを覆う断熱材Ｍ１とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知エリアに向けてマイクロ波を送信し、この検知エリア内に存在する物体からの前記マイクロ波の反射波を受信して、その物体が検知対象物体であるか否かを判別するマイクロウエーブセンサと、
熱を発生する発熱手段と、
これらのマイクロウエーブセンサおよび発熱手段を囲むとともに、筐体の内面のほぼすべてを覆う断熱材と
を備えることを特徴とする防犯センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の防犯センサにおいて、
前記断熱材は、比誘電率がほぼ１であってマイクロ波に対してほとんど影響を与えない材質であることを特徴とする防犯センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の防犯センサにおいて、
前記断熱材は、発泡スチロールであることを特徴とする防犯センサ。
【請求項４】
請求項１に記載の防犯センサにおいて、
前記断熱材のうち少なくとも前記マイクロウエーブセンサが送受信するマイクロ波の経路上の部位には、比誘電率がほぼ１であってマイクロ波に対してほとんど影響を与えない材質を使用することを特徴とする防犯センサ。
【請求項５】
請求項４に記載の防犯センサにおいて、
前記断熱材のうち少なくとも前記マイクロウエーブセンサが送受信するマイクロ波の経路上の部位には、発泡スチロールを使用することを特徴とする防犯センサ。
【請求項６】
検知エリア内からの赤外線を受け、周囲との温度差に基づいてこの検知エリア内の検知対象物体の存在の有無を判別する受動型赤外線センサと、
熱を発生する発熱手段と、
これらの受動型赤外線センサおよび発熱手段を囲むとともに、筐体の内面のほぼすべてを覆う断熱材と
を備え、
この断熱材のうち前記受動型赤外線センサへの赤外線の経路上の部位には、赤外線を通過させる貫通穴が形成されていることを特徴とする防犯センサ。
【請求項７】
検知エリアに向けてマイクロ波を送信し、この検知エリア内に存在する物体からの前記マイクロ波の反射波を受信して、その物体が検知対象物体であるか否かを判別するマイクロウエーブセンサと、
前記検知エリア内からの赤外線を受け、周囲との温度差に基づいて前記検知エリア内の検知対象物体の存在の有無を判別する受動型赤外線センサと、
熱を発生する発熱手段と、
これらのマイクロウエーブセンサ、受動型赤外線センサおよび発熱手段を囲むとともに、筐体の内面のほぼすべてを覆う断熱材と
を備え、
前記断熱材のうち少なくとも前記マイクロウエーブセンサが送受信するマイクロ波の経路上の部位には、比誘電率がほぼ１であってマイクロ波に対してほとんど影響を与えない材質を使用するとともに、
前記断熱材のうち前記受動型赤外線センサへの赤外線の経路上の部位には、赤外線を通過させる貫通穴が形成されていることを特徴とする防犯センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロウエーブセンサや赤外線センサを内蔵した防犯センサに関し、特に、寒冷地において屋外設置される場合にも好適な防犯センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロウエーブセンサなどの防犯センサや監視カメラなどは、屋外に設置される場合も多い。これらが使用される地域や季節によっては周囲温度が大きく変わり得るが、例えば、極寒の地域の冬期には、周囲温度が氷点下を遙かに下回ることもある。
【０００３】
これらの防犯センサや監視カメラなどに用いられる各種電子部品には、その機能および性能が保証される動作温度範囲がそれぞれ定められているが、民生用の一般部品の場合、最低温度はせいぜい−２０℃であることが多い。
【０００４】
そのため、周囲温度がそれ以下になり得る環境下でも防犯センサや監視カメラなどを正常に動作させるためには、例えば、内部にヒーターなどの熱源を配置したり、外部から直接的若しくは間接的に熱を供給したりして、保温を行う必要がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００５−９４５４５号公報
【特許文献２】特開平７−１０７３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、単にヒーターなどで内部を暖めても、その熱が筐体を通して外部へ放射されやすいため、特に外気温が極端に低い場合には筐体内部の温度を十分に上昇させられないこともあった。
【０００６】
外部への熱の放射分を予め見込み、大量の熱を発生するヒーターなどを使用することも考えられるが、消費電力が大きくなってしまうという問題があった。
【０００７】
外部への熱の放射を減らすには、筐体内面に断熱材を配置することも考えられる。この場合に十分な保温効果を得ようとすると、本来は筐体内面全体を隙間なく断熱材で覆う必要がある。しかし、監視カメラであれば、撮影レンズへの光路は最低限確保しておく必要がある。マイクロ波を用いる防犯センサであれば、アンテナ部前面に何らかの障害物があると検出感度が低下してしまうので、その部分は開放しておく必要がある。そのため、実際にはかなり大きな隙間が残存してしまい、十分な保温効果を得ることは難しかった。
【０００８】
従来技術のこのような課題に鑑み、本発明の目的は、簡単かつ安価な構成により、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも検知性能を低下させることなく正常に動作可能な防犯センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の防犯センサは、検知エリアに向けてマイクロ波を送信し、この検知エリア内に存在する物体からの前記マイクロ波の反射波を受信して、その物体が検知対象物体であるか否かを判別するマイクロウエーブセンサと、熱を発生する発熱手段と、これらのマイクロウエーブセンサおよび発熱手段を囲むとともに、筐体の内面のほぼすべてを覆う断熱材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記断熱材としては、比誘電率εr≒１であってマイクロ波に対してほとんど影響を与えない材質を使用する。具体的には、発泡スチロールなどの発泡材が挙げられるが、これに限るものではない。
【００１１】
このような構成の防犯センサによれば、前記マイクロウエーブセンサは通常の場合と同様の検知感度を有する検知エリアを形成する。前記発熱手段で発生した熱のうち前記筐体を通して外部へ放射されるのはごくわずかに留まり、効率的な保温を行うことができる。これにより、マイクロウエーブセンサを内蔵した防犯センサにおいて、十分な検知感度を維持しつつ、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも正常に動作する防犯センサの実現が可能となる。
【００１２】
また、本発明の防犯センサにおいて、前記断熱材のうち少なくとも前記マイクロウエーブセンサが送受信するマイクロ波の経路上の部位に、比誘電率がほぼ１であってマイクロ波に対してほとんど影響を与えない材質を使用してもよい。この場合には、その他の部位にはどのような材質の断熱材を使用してもかまわない。
【００１３】
このような構成の防犯センサによれば、マイクロ波の経路上以外の部位に使用する断熱材の選択の自由度が広がるので、防犯センサの小型化やコストダウンを図ることができる。
【００１４】
あるいは、本発明の防犯センサは、検知エリア内からの赤外線を受け、周囲との温度差に基づいてこの検知エリア内の検知対象物体の存在の有無を判別する受動型赤外線センサと、熱を発生する発熱手段と、これらの受動型赤外線センサおよび発熱手段を囲むとともに、筐体の内面のほぼすべてを覆う断熱材とを備え、この断熱材のうち前記受動型赤外線センサへの赤外線の経路上の部位には、赤外線を通過させる貫通穴が形成されていることを特徴としてもよい。
【００１５】
このような構成の防犯センサによれば、前記発熱手段で発生した熱のうち前記筐体を通して外部へ放射されるのは少量に留まり、効率的な保温を行うことができる。これにより、受動型赤外線センサを内蔵した防犯センサにおいて、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも正常に動作する防犯センサの実現が可能となる。
【００１６】
あるいは、本発明の防犯センサは、検知エリアに向けてマイクロ波を送信し、この検知エリア内に存在する物体からの前記マイクロ波の反射波を受信して、その物体が検知対象物体であるか否かを判別するマイクロウエーブセンサと、前記検知エリア内からの赤外線を受け、周囲との温度差に基づいて前記検知エリア内の検知対象物体の存在の有無を判別する受動型赤外線センサと、熱を発生する発熱手段と、これらのマイクロウエーブセンサ、受動型赤外線センサおよび発熱手段を囲むとともに、筐体の内面のほぼすべてを覆う断熱材とを備え、前記断熱材のうち少なくとも前記マイクロウエーブセンサが送受信するマイクロ波の経路上の部位には、比誘電率がほぼ１であってマイクロ波に対してほとんど影響を与えない材質を使用するとともに、前記断熱材のうち前記受動型赤外線センサへの赤外線の経路上の部位には、赤外線を通過させる貫通穴が形成されていることを特徴としてもよい。
【００１７】
このような構成の防犯センサによれば、前記発熱手段で発生した熱のうち前記筐体を通して外部へ放射されるのは少量に留まり、効率的な保温を行うことができる。これにより、マイクロウエーブセンサおよび受動型赤外線センサを内蔵した防犯センサにおいて、十分な検知感度を維持しつつ、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも正常に動作する防犯センサの実現が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の防犯センサによれば、マイクロウエーブセンサや受動型赤外線センサを内蔵した防犯センサにおいて、十分な検知感度を維持しつつ、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも正常に動作する防犯センサの実現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る防犯センサ１０の概略構成を示す断面図である。この図１に示すように、この防犯センサ１０は箱形の筐体２を有しており、この筐体２内部のほぼ中央にマイクロウエーブセンサ１が配置されている。このマイクロウエーブセンサ１の前面側（図１中では右側）には、マイクロ波を送受信するアンテナ部１ａが配置され、マイクロウエーブセンサ１の背面側には、防犯センサ１０内部を保温するために通電によって熱を発生するヒーター３が取り付けられている。
【００２１】
マイクロウエーブセンサ１は、２つの異なる周波数のマイクロ波を送受信するタイプのものとする。検知エリアＡ１内に対してアンテナ部１ａからマイクロ波が送信され、送信されたマイクロ波は、検知エリアＡ１内に何らかの物体が存在すると反射される。反射されたマイクロ波の一部はアンテナ部１ａの方向に戻って受信される。そして、マイクロウエーブセンサ１は、受信したそれぞれの反射波に基づく２つのＩＦ信号の位相差を検出し、この位相差に基づいて、検知した物体が侵入者などの本来の検知対象物体であるか否か（換言すると、検知対象物体の存在の有無）およびその物体までの距離を検知する。
【００２２】
ただし、このマイクロウエーブセンサ１は２つの異なる周波数のマイクロ波を送受信するものには限らない。例えば、３つ以上の異なる周波数のマイクロ波を送受信するものであってもよいし、単一の周波数のマイクロ波のみを用いて検知対象物体の存在の有無のみを検知するものでもよい。
【００２３】
防犯センサ１０の筐体２の内面にはすべて、所定値またはそれ以上の厚さの断熱材Ｍ１が密着して配置されている。図１では、筐体２内面の各面に板状の断熱材をそれぞれ貼り付けた場合を示しているが、このようなものに限るわけではない。また、断熱材間にわずかな隙間があってもかまわない。
【００２４】
断熱材としては、一般に発泡材、グラスファイバー、アクリル材、アルミ材、木材などが挙げられるが、この防犯センサ１０に使用する断熱材Ｍ１としては、比誘電率εr≒１であってマイクロ波に対してほとんど影響を与えない材質を使用する。具体例としては発泡スチロールなどの発泡材が挙げられるが、これに限るものではない。
【００２５】
なお、筐体２については断熱性を有する必要はないが、マイクロ波に対してほとんど影響を与えない材質を用いる必要がある。
【００２６】
以上で説明した第１実施形態の構成によれば、マイクロウエーブセンサ１のアンテナ部１ａで送受信されるマイクロ波は、アンテナ部１ａの前面にある断熱材Ｍ１の存在による影響をほとんど受けないため、通常の場合と同様の検知感度を有する検知エリアＡ１が形成される。一方、筐体２内面にはほぼ隙間なく断熱材Ｍ１が配置されているので、ヒーター３から発生した熱のうち筐体２を通して外部へ放射されるのはごくわずかに留まり、少ない消費電力で効率的な保温を行うことができる。これにより、マイクロウエーブセンサを内蔵した防犯センサにおいて、十分な検知感度を維持しつつ、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも正常に動作する防犯センサの実現が可能となる。また、構成が簡単なので設計および製造などが容易であるとともに、断熱材なども安価で入手できるので防犯センサ全体としてもコスト上昇を抑制可能である。
【００２７】
なお、周囲温度によらずに常に最適な保温を行うためには、さらに温度センサを内蔵させ、その温度センサの検知結果に応じてヒーター３から発生させる熱量を適切に制御するように構成してもよい。
【００２８】
＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る防犯センサ２０の概略構成を示す断面図である。なお、上述の第１実施形態と同じ構成部材には同じ参照符号を付すこととし、以下では主に第１実施形態との相違点について説明する。
【００２９】
図２に示すように、この防犯センサ２０では、筐体２の内面に２種類の断熱材Ｍ１および断熱材Ｍ２を使い分けて密着配置している。具体的には、アンテナ部１ａの前面方向にのみ第１実施形態と同様にマイクロ波にほとんど影響を与えない断熱材Ｍ１を配置し、それ以外には異なる種類の断熱材Ｍ２を配置している。
【００３０】
この断熱材Ｍ２にはマイクロ波に対する影響の有無などの制約はないため、断熱効果やコストなどの観点から材質を選択することが可能になる。例えば、断熱効果の高い材質を使えば、その断熱材を薄くすることができるので、防犯センサ２０全体としての小型化を図ることができる。
【００３１】
以上で説明した第２実施形態の構成によれば、マイクロウエーブセンサ１のアンテナ部１ａで送受信されるマイクロ波は、アンテナ部１ａの前面にある断熱材Ｍ１の存在による影響をほとんど受けないため、通常の場合と同様の検知感度を有する検知エリアＡ１が形成される。一方、筐体２内面にはほぼ隙間なく断熱材Ｍ１または断熱材Ｍ２が配置されているので、ヒーター３から発生した熱のうち筐体２を通して外部へ放射されるのはごくわずかに留まり、少ない消費電力で効率的な保温を行うことができる。これにより、マイクロウエーブセンサを内蔵した防犯センサにおいて、十分な検知感度を維持しつつ、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも正常に動作する防犯センサの実現が可能となる。さらに、アンテナ部１ａの前面以外の断熱材の選択の自由度が広がるので、防犯センサ２０の小型化やコストダウンを図ることができる。
【００３２】
＜第３実施形態＞
図３は、本発明の第３実施形態に係る防犯センサ３０の概略構成を示す断面図である。なお、上述の各実施形態と同じ構成部材には同じ参照符号を付すこととし、以下では主に第１実施形態との相違点について説明する。
【００３３】
図３に示すように、この防犯センサ３０では、筐体２内部のほぼ中央に受動型赤外線センサ（以下では「ＰＩＲセンサ」と記す）４が配置され、このＰＩＲセンサ４の前面側（図３中では右側）には、人体などからの赤外線を受光する焦電素子部４ａが配置されている。ＰＩＲセンサ４は、この焦電素子部４ａによって検知エリアＡ４内からの赤外線を受け、周囲との温度差に基づいて人体などの検知対象物体の有無を検知する。
【００３４】
焦電素子部４ａの前面にある断熱材Ｍ１には、赤外線の光路を確保するための必要最小限の貫通穴６が形成されており、筐体２における貫通穴６に対応する部分には開口部が形成されてそこにレンズ５が配置されている。検知エリアＡ４内部に存在する人体などからの赤外線は、このレンズ５で屈折させられて焦電素子部４ａに到達する。
【００３５】
なお、この防犯センサ３０では、断熱材の材質に特に制約はないので、断熱効果やコストなどを基準として選択してもよい。
【００３６】
以上で説明した第３実施形態の構成によれば、筐体２内面には貫通穴６を除いてほぼ隙間なく断熱材が配置されているので、ヒーター３から発生した熱のうち筐体２を通して外部へ放射されるのは少量に留まり、少ない消費電力で効率的な保温を行うことができる。これにより、ＰＩＲセンサを内蔵した防犯センサにおいて、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも正常に動作する防犯センサの実現が可能となる。
【００３７】
また、このような構成はＰＩＲセンサを内蔵した防犯センサに限らず、例えば、能動型赤外線センサ（ＡＩＲセンサ）を内蔵した防犯センサにも好適である。なお、ＡＩＲとは、赤外線受光素子に加えて赤外線発光素子も内蔵しており、この赤外線発光素子から発せられた赤外線の検知エリア内の物体による反射光を検知することにより、人体などの有無を検知するものである。
【００３８】
＜第４実施形態＞
図４は、本発明の第４実施形態に係る防犯センサ４０の概略構成を示す断面図である。なお、上述の各実施形態と同じ構成部材には同じ参照符号を付すこととし、以下では主に第１実施形態および第３実施形態との相違点について説明する。
【００３９】
図４に示すように、この防犯センサ４０では、筐体２内部のほぼ中央にマイクロウエーブセンサ１およびＰＩＲセンサ４が併せて配置（例えば、この図の手前側にマイクロウエーブセンサ１、奥の側にＰＩＲセンサ４が隣接して配置）されている。これは、コンビネーションセンサ（あるいは複合型センサ）とも言われるもので、マイクロウエーブセンサ１およびＰＩＲセンサ４がともに人体などの検知対象物体を検知した場合に限って警告信号を発することで、誤報などを極力防止して動作の信頼性を高めるものである。
【００４０】
このマイクロウエーブセンサ１の前面側（図４中では右側）には、マイクロ波を送受信するアンテナ部１ａが配置されるとともに、ＰＩＲセンサ４の前面側（図４中では右側）には、人体などからの赤外線を受光する焦電素子部４ａが配置されている。これらの背面側には、防犯センサ１０内部を保温するための熱を発生するヒーター３が取り付けられている。
【００４１】
筐体２内面には、マイクロ波に対してほとんど影響を与えない材質の断熱材Ｍ１を密着して配置するとともに、この焦電素子部４ａの前面にある断熱材Ｍ１には、第３実施形態と同様に赤外線の光路を確保するための必要最小限の貫通穴６が形成されている。さらに、筐体２における貫通穴６に対応する部分には開口部が形成されてそこにレンズ５が配置されている。
【００４２】
以上で説明した第４実施形態の構成によれば、マイクロウエーブセンサ１のアンテナ部１ａで送受信されるマイクロ波は、アンテナ部１ａの前面にある断熱材Ｍ１の存在による影響をほとんど受けないため、通常の場合と同様の検知感度を有する検知エリアＡ１が形成される。また、検知エリアＡ４内部に存在する人体などからの赤外線は、レンズ５で屈折させられて焦電素子部４ａに到達する。筐体２内面には貫通穴６を除いてほぼ隙間なく断熱材が配置されているので、ヒーター３から発生した熱のうち筐体２を通して外部へ放射されるのは少量に留まり、少ない消費電力で効率的な保温を行うことができる。これにより、マイクロウエーブセンサおよびＰＩＲセンサを内蔵した防犯センサにおいて、十分な検知感度を維持しつつ、周囲温度が極端に低くなるような条件下でも正常に動作する防犯センサの実現が可能となる。
【００４３】
なお、第２実施形態と同様に、アンテナ部１ａの前面方向にのみマイクロ波にほとんど影響を与えない断熱材Ｍ１を配置し、それ以外には異なる種類の断熱材Ｍ２を配置してもよい。
【００４４】
本発明は、その主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る防犯センサの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る防犯センサの概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る防犯センサの概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る防犯センサの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  防犯センサ（第１実施形態）
２０  防犯センサ（第２実施形態）
３０  防犯センサ（第３実施形態）
４０  防犯センサ（第４実施形態）
１    マイクロウエーブセンサ
１ａ  アンテナ部
２    筐体
３    ヒーター
４    ＰＩＲセンサ
４ａ  焦電素子部
５    レンズ
６    貫通穴
Ａ１  検知エリア
Ａ４  検知エリア
Ｍ１  断熱材（発泡スチロール）
Ｍ２  断熱材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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