(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知領域内に熱発生物体が存在するとき、これを検知して物体検知信号を発生する複数の物体検知手段を、それぞれの前記検知領域の形成位置を任意に変更可能に設け、
前記各物体検知手段からの前記物体検知信号が制御手段に入力され、前記制御手段は、複数のモードのうち選択手段によって選択されたモードで動作し、前記各モードは、前記検知領域を異なる高さ位置に設定した状態で異なる高さの物体をそれぞれ検知するモードと、前記物体の移動通路に沿ってそれぞれ前記検知領域を設定した状態で前記各検知領域の前記物体の通過順序に従って前記物体の移動方向を検知するモードと、異なる場所にそれぞれ前記検知領域を設定した状態において前記異なる場所への前記物体の侵入を検知するモードとを、有している物体検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の物体検知装置において、前記物体検知手段は、１つの筐体に取り付けられている物体検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体検知装置に関し、特に熱を発生する発熱物体を検知する検知器を複数個備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱を発生する物体を検知する検知器としては、いわゆる焦電センサが知られている。焦電センサは、検知領域を持ち、この検知領域内に熱を発生する物体が存在するとき、この存在を検知するものである。複数の焦電センサを設けた物体検知装置がある。この物体検知装置では、各焦電センサの検知領域の形成位置を互いに独立して変更できるように構成されている。これらの検知領域を水平方向に沿って異なる方向を向くように構成し、或る物体がどの検知領域において検知され、次にどの検知領域において検知されたかを判断することによって、物体がどの方向から移動してきたかを判別する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この物体検知装置では、複数の焦電センサを有しているので、様々な用途が考えられる。しかるに、上述したような使用が行われているに過ぎない。例えば、複数の検知領域を垂直方向に沿って配置することによって、高さが高い物体と高さの低い物体とをそれぞれ検知することが考えられる。しかし、高さの低い物体を検知するための検知領域は、地面や床面に近い位置にある。このような位置を、本来検知したい物体、例えば乳幼児や小動物以外のものが通過することがあり、乳幼児や小動物以外のものを誤検知することがあった。このようなことは、高さ位置が異なる検知領域以外においても、生じる可能性がある。
【０００４】
本発明は、様々な用途に使用することができる物体検知装置を提供することを目的とする。本発明は、誤検知を生じにくい物体検知装置を提供することも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による物体検知装置は、検知領域内に熱発生物体が存在するとき、これを検知して物体検知信号を発生する複数の物体検知手段を、それぞれの前記検知領域の形成位置を任意に変更可能に設けている。物体検知手段としては、例えば焦電センサと比較手段とを有するものを使用できる。検知領域の形成位置の変更は、例えば焦電センサをそれの垂直軸の回り及び水平軸の回りにそれぞれ独立に回転可能に形成することで可能である。各物体検知手段からの前記物体検知信号が制御手段に入力される。前記制御手段は、複数のモードのうち選択手段によって選択されたモードで動作する。前記各モードは、前記検知領域を異なる高さ位置に設定した状態で異なる高さの物体をそれぞれ検知する第１のモードと、前記物体の移動通路に沿ってそれぞれ前記検知領域を設定した状態で前記各検知領域の前記物体の通過順序に従って前記物体の移動方向を検知する第２のモードと、異なる場所にそれぞれ前記検知領域を設定した状態において前記異なる場所への前記物体の侵入を検知する第３のモードとを有している。
【００１０】
第１のモードとしては、例えば、高さ位置の異なる複数の検知領域に同時に物体が存在する場合、複数の物体検知手段が同時に物体検知信号が制御手段に供給されるが、このとき背の高い物体の検知信号を発生し、高さ位置の低い位置の検知領域のみに物体が存在する場合、高さ位置の低い物体検知手段のみが物体検知信号を制御手段に供給するが、このとき背の低い物体の検知信号を発生するように、制御手段を構成することができる。第１のモードの他の例としては、高さ位置の高い検知領域を持つ物体検知手段が物体を検知していないとき、高さ位置の低い検知領域を持つ物体検知手段の感度を制御手段が低下させておき、高さ位置の高い検知領域を持つ物体検知手段が物体を検知したときに、制御手段が高さ位置の低い検知領域を持つ物体検知手段の感度を増大させ、高さ位置が高い検知領域を持つ物体検知手段が物体を検知したとき、背の高い物体の検知信号を発生し、高さ位置の低い検知領域を持つ物体検知手段が物体を検知したとき、背の低い物体の検知信号を発生するように、制御手段を構成することもできる。
【００１１】
第２のモードとしては、各検知領域を一列に配置し、その列のいずれかの側に検知領域を持つ物体検知手段から順に物体検知信号を発生するかを制御手段が判別するものがある。また、第３のモードでは、各物体検知手段が、物体検知信号を発生すると、それをそのまま制御手段が外部に出力する。
【００１２】
このように制御手段が、様々なモードで動作するように構成されているので、汎用性の高い物体検知装置とすることができる。
【００１３】
各物体検知手段は、１つの筐体に取り付けることができる。このように１つの筐体内に設けることによって、小型化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態の物体検知装置は、図２に示すように、例えば直方体状の筐体２を有し、その一方の壁面には、複数、例えば２個の焦電センサ４ａ、４ｂが一直線状に配置されている。筐体２は、焦電センサ４ａ、４ｂが図２に示すように上下方向に一列に位置するように配置することもできるし、図６に示すように焦電センサ４ａ、４ｂが水平方向に一列に位置するように配置することもできる。
【００１５】
焦電センサ４ａ、４ｂは、図２に示すように検知エリア１、２を有し、これら検知エリア１、２は、焦電センサ４ａ、４ｂの正面に設けられているフレネルレンズ６ａ、６ｂによって規定されている。検知エリア１の位置を変更可能とするために、図３（ａ）に示すように焦電センサ４ａは、それの中心を通る垂直軸の回り及び水平軸の回りに互いに独立して回転するように筐体２に取り付けられている。図示していないが、検知エリア２の位置を変更可能とするために、焦電センサ４ｂも同様に筐体２に取り付けられている。なお、符号８ａ、８ｂで示したのは雨よけである。
【００１６】
このような焦電センサ４ａ、４ｂは、検知エリア１、２に熱を発生する物体が存在すると、その熱に応じた出力信号を発生する。これら出力信号は、図１に示すように増幅器１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂによって増幅された後、比較器１４ａ、１４ｂにそれぞれ供給されている。比較器１４ａは、増幅器１２ａから供給された焦電センサ４ａの出力信号を、比較器１４ａが内蔵している基準信号発生器（図示せず）の基準信号と比較して、焦電センサ４ａの出力信号の方が基準信号よりも大きいとき、物体検知信号を発生する。焦電センサ４ａ、増幅器１０ａ、１２ａ、比較器１４ａによって物体検知手段が構成されている。同様に、焦電センサ４ｂ、増幅器１０ｂ、１２ｂ、比較器１４ｂによっても、物体検知手段が構成されている。
【００１７】
但し、比較器１４ｂには、これが内蔵する基準信号発生器が発生する基準信号の値を変化させる感度調整手段として、抵抗器１６ａ、１６ｂとスイッチング手段、例えばＮＰＮトランジスタ１８ａ、１８ｂが接続されている。例えば、トランジスタ１８ａが導通し、トランジスタ１８ｂが非導通のとき、比較器１４ｂには、比較器１４ａに設定されている基準信号よりも大きな値の基準信号が与えられている。逆にトランジスタ１８ａが非導通で、トランジスタ１８ｂが導通しているとき、比較器１４ｂには比較器１４ａに設定されている基準信号とほぼ等しい基準信号が与えられている。即ち、比較器１４ａよりも大きな基準信号が与えられているとき、焦電センサ４ｂを含む物体検知手段の感度は低く設定され、比較器１４ａに等しい基準信号が与えられているとき、感度が増大されている。また、トランジスタ１８ｂが導通しているときの基準信号を比較器１４ａの基準信号よりも大きな値とすることにより、確実に物体とみなせるもののみ検出するようにしてもよい。このとき、トランジスタ１８ａ、１８ｂが非導通であれば、比較器１４ａの基準信号と同じ値の基準信号が比較器１４ｂに供給されるように構成すると、比較器１４ｂにおいて３段階の物体検出を行える。
【００１８】
比較器１４ａ、１４ｂからの物体検知信号は、制御手段、例えばマイクロコンピュータによって構成された制御部２０に供給されている。この制御部２０には、選択手段、例えば切換スイッチ２２が接続されている。この切換スイッチ２２は、図３（ｂ）に示すように筐体２の側面に設けられており、４段階に切り換えられるように構成されている。制御部２０は、この切換スイッチ２２がどの状態に切り換えられているかに応じて選択されたモードで動作するように、プログラムされている。なお、２つの物体検知手段、制御部２０は筐体２内に設けられている。
【００１９】
例えば切換スイッチ２２によって第１の１モードが選択されているとき、図４に示すフローチャートのように動作する。この場合、図２に示すように筐体２が配置され、検知エリア１、２も図２に示すように高さ位置が異なるが、同一垂直面内を通るように形成されている。また、このときトランジスタ１８ａが導通し、トランジスタ１８ｂが非導通であり、焦電センサ４ｂを含む物体検知手段の感度は、低下させてある。このモードでは、まず、比較器１４ａ、１４ｂの何れかから物体検知信号が供給されるか否かの判断を行う。即ち、検知エリア２に物体が存在することを表す比較器１４ｂからの物体検知信号が制御部２０に供給されているか判断し（ステップＳ２）、この物体検知信号が発生していないと、検知エリア１に物体が存在することを表す比較器１４ａからの物体検知信号が制御部２０に供給されているか判断する（ステップＳ４）。そして、比較器１４ａ、１４ｂのいずれかから物体検知信号が供給されない間、ステップＳ２、Ｓ４が繰り返される。この間、焦電センサ４ｂを含む物体検知手段の感度が低下させられているので、余り多くの熱を発生しない検出する必要のない物体が検知エリア２に侵入しても、これを検出することはない。
【００２０】
比較器１４ａ、１４ｂの何れかから物体検知信号が制御部２０に供給されると、制御部２０は、トランジスタ１８ａを非導通とし、トランジスタ１８ｂを導通させ、焦電センサ４ｂを含む物体検知手段の感度を増大させる（ステップＳ６）。これに続いて、所定時間、例えば１０秒の経過を待つ（ステップＳ８）。これは、例えば小動物と人間とが共に移動しており、人間が検知エリア１に入った時点では、小動物が検知エリア２に入っていない可能性があるので、検知エリア２に確実に小動物が入るまでの時間の経過を待つためである。
【００２１】
これに続いて、検知エリア２に物体が存在することを表す比較器１４ｂからの物体検知信号が制御部２０に供給されているか判断し（ステップＳ１０）、この物体検知信号が供給されていると、小動物検知信号を制御部２０が送出し（ステップＳ１２）、感度を低下させた（ステップＳ１３）、後、ステップＳ２以降を再び繰り返す。このように、焦電センサ４ｂを含む物体検知手段の感度が増大されているので、検知エリア２に物体が存在する場合、これを確実に検知することができる。
【００２２】
一方、比較器１４ｂからの物体検知信号が制御部２０に供給されていない場合、検知エリア１に物体が存在することを表す比較器１４ａからの物体検知信号が制御部２０に供給されているか判断し（ステップＳ１４）、供給されていると、人検知信号を送出し（ステップＳ１６）、ステップＳ１３を経て、ステップＳ２以降を実行する。比較器１４ａからの物体検知信号が供給されていない場合には、ステップＳ１３を経て、ステップＳ２以降が実行される。
【００２３】
この第１の１モードでは、人が小動物を連れて移動しているような場合でも、確実に小動物を検知することができる。
【００２４】
第１の２モードは、図２に示すように検知エリア１、２が異なる高さ位置にある、特に検知エリア２は地面も検知エリア内に含み、かつ同一延長面を通るように形成され、トランジスタ１８ａが非導通、トランジスタ１８ｂが導通状態とされ、焦電センサ４ａ、４ｂを含む２つの物体検知手段の感度は等しく設定されている状態で、使用される。
【００２５】
第１の２モードでは、図５に示すように、まずエリア１において物体が検知されているか、即ち比較器１４ａが物体検知信号を発生しているか判断され（ステップＳ２０）、検知されていなければ、エリア２において物体が検知されているか、即ち比較器１４ｂが物体検知信号を発生しているか判断される（ステップＳ２２）。いずれの比較器１４ａ、１４ｂも物体検知信号を発生していない間、ステップＳ２０、Ｓ２２が繰り返される。ステップＳ２２において、検知エリア２に物体が存在すると検知されると、小動物検知信号が制御部２０によって送出され、ステップＳ２０以降が繰り返される。
【００２６】
ステップＳ２０において、検知エリア１に物体が存在すると判断されると、検知エリア２に物体が存在するか、即ち比較器１４ｂが物体検知信号を発生しているか判断され（ステップＳ２６）、検知エリア２でも物体が検知されていると、背の高い人が存在すると考えられるので、人検知信号を送出し（ステップＳ２８）、ステップＳ２０以降を実行する。もし、ステップＳ２６において検知エリア２に物体を検知できないなら、空中を浮遊するなんらかのものを検知したとして、ステップＳ２０以降が繰り返される。
【００２７】
第１の２モードでは、第１の検知エリアが地上に到達しないものの場合でも、地上に立っている人のみを検知することができるし、地上付近にある検知エリア２内に存在する小動物や乳幼児も確実に検知できる。
【００２８】
第２のモードは、図６に示すように筐体２が水平に配置され、水平面に沿って検知エリア１、２が配置され、トランジスタ１８ａが非導通、トランジスタ１８ｂが導通状態とされ、両物体検知手段の感度も等しくされている状態で使用される。なお、図２のように筐体２を配置し、焦電センサ４ａ、４ｂのフレネルレンズ６ａ、６ｂの向きを異なる方向に向けて、高さは異なるが、図６と同様に検知エリア１、２を形成することもできる。
【００２９】
図７に示すように、第２のモードでは、検知エリア１に物体が存在するか、即ち比較器１４ａが物体検知信号を発生しているか判断する（ステップＳ３０）。比較器１４が物体検知信号を発生していないと、検知エリア２に物体が存在するか、即ち比較器１４ｂが物体検知信号を発生しているか判断する（ステップＳ３２）。検知エリア１または２のいずれかに物体が存在しない間、ステップＳ３０、Ｓ３２が繰り返される。
【００３０】
ステップＳ３０において物体が検知されると、予め設定した設定時間の経過を待つ（ステップＳ３４）。即ち、検知エリア１から検知エリア２に物体が移動するのに必要な時間の経過を待つ。この時間の経過後に、検知エリア２に物体が存在するか、即ち比較器１４ｂが物体検知信号を発生しているか判断する（ステップＳ３６）。物体検知信号が発生していると、一方から他方、例えば検知エリア１側から２側に物体が移動しているので、一方から他方への移動信号を制御部２０が送出し（ステップＳ３８）、ステップＳ３０に戻る。また、検知エリア２において物体を検知していないと、ステップＳ３０にそのまま戻る。
【００３１】
ステップＳ３２において、検知エリア２に物体が存在すると判断されると、検知エリア２から検知エリア１に物体が移動するのに要すると目される時間が設定されている設定時間の経過を待つ（ステップＳ４０）。設定時間の経過後、検知エリア１に物体が存在するか、即ち比較器１４ａが物体検知信号を発生しているか判断する（ステップＳ４２）。物体検知信号が発生していると、他方から一方、例えば検知エリア２側から１側に物体が移動しているので、他方から一方への移動信号を制御部２０が送出し（ステップＳ４４）、ステップＳ３０に戻る。また、検知エリア１において物体を検知していないと、ステップＳ３０にそのまま戻る。
【００３２】
この第２のモードでは、物体がどのような方向に移動しているかを知ることができる。
【００３３】
第３のモードは、例えば図６に示すように異なる方向を向いて検知エリア１、２が形成され、２つの物体検知手段の感度が等しく設定されている場合に使用される。第３のモードでは、図８に示すように、検知エリア１または２のいずれかで物体が検知されているか、即ち、比較器１４ａまたは１４ｂが物体検知信号を発生しているか判断する（ステップＳ４６）。いずれの比較器１４ａ、１４ｂも物体検知信号を発生していない場合、ステップＳ４６が繰り返される。いずれかの比較器１４ａまたは１４ｂが物体検知信号を発生すると、制御部２０が検知信号を発生し（ステップＳ４８）、ステップ４６に戻る。
【００３４】
第３のモードでは、２つの異なる位置にある検知エリア１、２の何れかに物体が存在する場合、これを検知することができる。
【００３５】
第１乃至第３のモードにおいて制御部２０が発生した人検知信号、小動物検知信号、移動信号、検知信号は、筐体２内に設けられている符号器２４において符号化され、筐体２内に設けられている送信機２６によって搬送波を変調して送信信号とされ、アンテナ２８から送信される。この送信信号は図示しない受信機によって受信され、人検知信号、小動物検知信号、移動信号、検知信号に復調される。これら信号に基づいて、報知手段、例えば警報器または表示器が作動する。
【００３６】
このように、この物体検知装置では、選択スイッチ２２の操作によって様々なモードが選択され、また、焦電センサ４ａ、４ｂは、それらの検知エリア１、２の形成位置を各モードに対応した位置に変更できるので、様々なモードで動作し、汎用性が高い。
【００３７】
なお、上記の実施の形態では、２つの焦電センサ４ａ、４ｂを用いたが、さらに多くの焦電センサを用いてもよい。また、選択スイッチ２２を使用したが、遠隔制御送信機を用いて、各モードを切り換えるようにしてもよい。さらに、第１の１モードでは、検知エリア２において物体が検知された場合にも、焦電センサ４ｂを含む物体検知手段の感度を上げたが、検知エリア１において物体が検知された場合に、この物体検知手段の感度を上げてもよい。また、感度の調整は、基準信号の値を変更することによって行ったが、例えば、基準信号の値は一定とし、増幅器１０ｂ、１２ｂを可変利得増幅器とし、これらの利得を変更してもよい。なお、第１の１モードは、図２に示すように検知領域を形成したときだけでなく、例えば図５に示したように検知領域を形成した場合でも使用できる。この場合、検知エリア１に物体が存在するまで、検知エリア２で不要な物体を検知することを防止できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、様々なモードで作動する汎用性の高い物体検知装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態の物体検知装置のブロック図である。
【図２】図１の物体検知装置の配置状態を示す図である。
【図３】図１の物体検知装置の正面図及び側面図である。
【図４】図１の物体検知装置の第１の１モードのフローチャートである。
【図５】図１の物体検知装置の第１の２モードのフローチャートである。
【図６】図１の物体検知装置の図２とは別の配置状態を示す図である。
【図７】図１の物体検知装置の第２のモードのフローチャートである。
【図８】図１の物体検知装置の第３のモードのフローチャートである。
【符号の説明】
２  筐体
４ａ、４ｂ  焦電センサ（物体検知手段）
１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂ  増幅器（物体検知手段）
１４ａ、１４ｂ  比較器（物体検知手段）
１８ａ、１８ｂ  トランジスタ（感度調整手段）
２０  制御部（制御手段）
２２  切換スイッチ（選択手段）
【図１】
0004347505.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004347505.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004347505.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004347505.tif 000008
【図８】
0004347505.tif 000009