(57)【要約】【課題】赤外線を利用した反射型センサにおいて、各赤外線スポット光単位での検知を可能にしつつ、素子数を削減できるようにする。【解決手段】発光部２０側における赤外線発光素子２１の個数をｍ１、発光側の第１レンズ系２２の分割比をｎ１、受光部３０側における赤外線受光素子３１の個数をｍ２、受光側の第２レンズ系３２の分割比をｎ２（ｍ１≠ｍ２，ｎ１≠ｎ２）として、赤外線発光素子２１の個数ｍ１および発光側の第１レンズ系２２の分割比ｎ１と、赤外線受光素子３１の個数ｍ２および受光側の第２レンズ系３２の分割比ｎ２との関係をｍ１×ｎ１＝ｍ２×ｎ２とし、赤外線発光素子２１および赤外線受光素子３１がともに２以上であり、かつ、第１レンズ系２２および第２レンズ系３２にそれぞれ分割比２以上の複眼レンズを用いる場合には、各赤外線発光素子２１を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、各赤外線受光素子３２から出力される受光信号を個別的に監視する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線発光素子を含む発光部および赤外線受光素子を含む受光部と、上記赤外線発光素子に駆動信号を出力するとともに、上記赤外線受光素子から出力される受光信号に基づいて制御用信号を生成する制御部とを備え、所定の床面を監視エリアとして、上記発光部より発光側の第１レンズ系を介して上記監視エリアに複数の赤外線スポット光を所定の配列で照射し、上記各赤外線スポット光の上記監視エリアからの反射光を受光側の第２レンズ系を介して上記受光部で受光する反射型センサにおいて、
上記発光部側における上記赤外線発光素子の個数をｍ１、上記発光側の第１レンズ系の分割比をｎ１（ｍ１，ｎ１は１以上の正の整数）とし、上記受光部側における上記赤外線受光素子の個数をｍ２、上記受光側の第２レンズ系の分割比をｎ２（ｍ２，ｎ２は１以上の正の整数。ただし、ｍ１≠ｍ２，ｎ１≠ｎ２）として、
上記赤外線発光素子の個数ｍ１および上記発光側の第１レンズ系の分割比ｎ１と、上記赤外線受光素子の個数ｍ２および上記受光側の第２レンズ系の分割比ｎ２との関係を、ｍ１×ｎ１＝ｍ２×ｎ２（ただし、ｎ１＞ｎ２でのｎ１／ｎ２，ｎ１＜ｎ２でのｎ２／ｎ１の各除算値が割り切れる場合、および上記各除算値が割り切れないときでもｎ１，ｎ２に１以外の公約数が存在する場合を除く）とすることを特徴とする反射型センサ。
【請求項２】
上記発光側の第１レンズ系に分割比１の単眼レンズを用いる場合、上記制御部は、上記ｍ１個の赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、上記ｍ２個の赤外線受光素子から出力される受光信号を監視することを特徴とする請求項１に記載の反射型センサ。
【請求項３】
上記受光側の第２レンズ系に分割比１の単眼レンズを用いる場合、上記制御部は、上記ｍ１個の赤外線発光素子を同時に駆動するとともに、上記ｍ２個の赤外線受光素子から出力される各受光信号を監視することを特徴とする請求項１に記載の反射型センサ。
【請求項４】
上記赤外線発光素子の個数ｍ１および上記赤外線受光素子の個数ｍ２がともに２以上であり、かつ、上記発光側の第１レンズ系および上記受光側の第２レンズ系にそれぞれ分割比２以上の複眼レンズを用いる場合、上記制御部は、上記ｍ１個の各赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、上記ｍ２個の各赤外線受光素子から出力される受光信号を個別的に監視することを特徴とする請求項１に記載の反射型センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動ドアの無目部分もしくは天井部分取り付けられて、その出入り口付近の床面を監視エリアとする赤外線を利用した反射型センサに関し、さらに詳しく言えば、上記監視エリアに存在する物体（人）を、その位置情報を含めて精度良く検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動ドアセンサには、超音波式、重量を検知する踏圧マット式および光学式（反射型）などがあり、それぞれ一長一短であるが、監視エリアを明確に設定し得ること、また、製品価格が比較的安価であることから、赤外線を用いた反射型センサが一般的に多く採用されている。
【０００３】
図７に例えば自動ドア用途としての反射型センサの第１従来例を示す。この自動ドア用反射型センサ１Ｃにおいては、送信側としての赤外線発光素子２１を有する発光部２０と、受信側としての赤外線受光素子３１を有する受光部３０とを備えており、赤外線を介して送受信が行われる。  
【０００４】
発光部２０と受光部３０は、図示しない例えば自動ドアの無目部分もしくは天井付近に配置される筐体１０内の回路基板１１に並置され、筐体１０内にはさらに、発光部側２０と受光部３０側のそれぞれに対応する第１レンズ系２２と、第２レンズ系３２が備えられている。
【０００５】
この第１従来例では、発光側の第１レンズ系２２と受光側の第２レンズ系３２には、それぞれ単眼レンズ２２ａ，３２ａが用いられており、また、赤外線発光素子２１，赤外線受光素子３１ともに４素子（赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄ，赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄ）としている。なお、各赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄを区別する必要がない場合には、その参照符号を２１とし、同様に、各赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄを区別する必要がない場合には、その参照符号を３１とする。
【０００６】
赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄ，赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄともに回路基板１１上に横一列（図７において左右方向）に等間隔に実装されており、自動ドアの出入り口近傍の床面を監視エリアＡとして、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄから第１レンズ系２２を介して監視エリアＡ上に赤外線スポット光ＳＰａ〜ＳＰｄが一列状態に照射される。なお、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄの実線図示の各光軸には、参照符号２３ａ〜２３ｄを付している。
【０００７】
これに対して、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄは、鎖線図示の各光軸３３ａ〜３３ｄが監視エリアＡ上で赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄの各光軸２３ａ〜２３ｄと一致するように、その素子間隔および／または第２レンズ系３２の傾きなどが調整される。
【０００８】
これにより、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄによる各赤外線スポット光ＳＰａ〜ＳＰｄと、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄのスポット状の受光領域ＲＰａ〜ＲＰｄとが重なり合い、赤外線発光素子２１ａから出射される赤外線が赤外線受光素子３１ａに受光され、同様にして、２１ｂと３１ｂ，２１ｃと３１ｃ，２１ｄと３１ｄとの間で、それぞれ赤外線の授受が行われる。
【０００９】
図７に示す例では、説明の便宜上、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄと赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄの一列分のみの組を示しているが、実際の監視エリアＡにおいては、図８に示すように、自動ドアの出入り口近傍の床面に、多列の監視エリアＡ１〜Ａ４が設定される（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
監視エリアＡ内に、物体（人や小動物、その他に荷台等が含まれるが、以下の説明では「人」を想定する）が存在する場合と非存在の場合とで、各赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄでの受光量が変化するため、制御部では、その受光量の変化に基づいてドアエンジン（ともに図示しない）を駆動させてドアの開閉を制御する。
【００１１】
ところで、監視エリアＡ内における人の存在，非存在の判断のみならず、最近では、監視エリアＡから赤外線スポット光単位での画素的な情報を得て、例えば監視エリアＡ内における人の位置を検知したり、自動ドアに対する人の接近・離反を判断したり、また、各種のノイズによる誤作動を防止することが行われている。
【００１２】
このような画素的な情報を得るには、制御部では、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄを所定の順序にしたがって交代的に走査駆動しながら、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄから出力されるすべての受光信号（受光部３０の受光レベル）を監視するようにしている。
【００１３】
これにより、例えば、赤外線発光素子２１ｂの点灯時に受光部３０の受光レベルが所定の閾値を超えた場合には、赤外線スポット光ＳＰｂの位置に人がいると判断できる。
【００１４】
しかしながら、上記第１従来例では、監視エリアＡを図７において左右方向に広げようとする場合には、それに応じて発光部２０側，受光部３０側ともに素子数を増やさなければならず、その分、コストアップになる、という問題がある。
【００１５】
素子数を削減する方法として、レンズ系に分割レンズ（複眼レンズ）を用いる方法が知られている。図９にレンズ系に分割レンズを採用した第２従来例に係る例えば自動ドア用途の反射型センサ１Ｄを示す。なお、この第２従来例の説明において、上記第１従来例と実質的に同一の構成要素には同じ参照符号を用いる。
【００１６】
この自動ドア用反射型センサ１Ｄでは、一例として、発光部２０，受光部３０ともに２素子（赤外線発光素子２１ａ，２１ｂ；赤外線受光素子３１ａ，３１ｂ）とし、これに伴って、発光側の第１レンズ系２２と受光側の第２レンズ系３２に、それぞれ分割比「２」の２分割レンズ２２ｂ，３２ｂを用いている。
【００１７】
これによれば、図９において２分割レンズ２２ｂ，３２ｂの各左側レンズ部分をＬ，各右側レンズ部分をＲとして、発光部２０内の一方の赤外線発光素子２１ａから出射される赤外線は２分割レンズ２２ｂにより光軸２３ａＬの赤外光と光軸２３ａＲの赤外光とに分割され、赤外線発光素子２１ａから監視エリアＡに２つの赤外線スポット光ＳＰａＬ，ＳＰａＲが照射される。
【００１８】
同様にして、発光部２０内の他方の赤外線発光素子２１ｂから出射される赤外線は２分割レンズ２２ｂにより光軸２３ｂＬの赤外光と光軸２３ｂＲの赤外光とに分割され、赤外線発光素子２１ｂから監視エリアＡに２つの赤外線スポット光ＳＰｂＬ，ＳＰｂＲが照射される。
【００１９】
これに対して、受光部３０側の一方の赤外線受光素子３１ａの光軸（受光軸）は、２分割レンズ３２ｂにより２つの光軸３３ａＬ，３３ａＲに分割され、これら各光軸３３ａＬ，３３ａＲは監視エリアＡ上で、赤外線発光素子２１ａの各光軸２３ａＬ，２３ａＲと一致するように調整される。なお、各光軸の位置調整（位置合わせ）は、例えばレンズ系の傾きや移動により行うことができる。
【００２０】
これにより、赤外線受光素子３１ａは、２つの受光領域ＲＰａＬ，ＲＰａＲを持ち、これら各受光領域ＲＰａＬ，ＲＰａＲが監視エリアＡ上で赤外線発光素子２１ａによる赤外線スポット光ＳＰａＬ，ＳＰａＲと重ねられる。
【００２１】
同様に、受光部３０側の他方の赤外線受光素子３１ｂの光軸は、２分割レンズ３２ｂにより２つの光軸３３ｂＬ，３３ｂＲに分割され、これら各光軸３３ｂＬ，３３ｂＲは監視エリアＡ上で、赤外線発光素子２１ｂの各光軸２３ｂＬ，２３ｂＲと一致するように調整される。
【００２２】
これにより、赤外線受光素子３１ｂは、２つの受光領域ＲＰｂＬ，ＲＰｂＲを持ち、これら各受光領域ＲＰｂＬ，ＲＰｂＲが監視エリアＡ上で赤外線発光素子２１ｂによる赤外線スポット光ＳＰｂＬ，ＳＰｂＲと重ねられる。
【００２３】
このように、第２従来例に係る自動ドア用反射型センサ１Ｄによれば、一方の赤外線発光素子２１ａから出射される赤外線は２つの赤外光に分割されて監視エリアＡに照射され、それぞれの反射光が一方の赤外線受光素子３１ａにて受光される。
【００２４】
また、他方の赤外線発光素子２１ｂから出射される赤外線は２つの赤外光に分割されて監視エリアＡに照射され、それぞれの反射光が他方の赤外線受光素子３１ｂにて受光されることになるため、上記第１従来例と比べて、素子数が半分でありながら同一面積の監視エリアＡを上記第１従来例と同数の赤外線スポット光で、すなわち同じ信頼性のもとで監視することができる。
【００２５】
しかしながら、第２従来例では、上記第１従来例のように各赤外線スポット光単位での検知ができない、という問題がある。
【００２６】
すなわち、赤外線発光素子２１ａ，２１ｂを交代的に点灯させたとしても、赤外線発光素子２１ａからは２つのの赤外線スポット光ＳＰａＬ，ＳＰａＲが同時に照射され、また、赤外線発光素子２１ｂからは２つのの赤外線スポット光ＳＰｂＬ，ＳＰｂＲが同時に照射される。
【００２７】
したがって、例えば赤外線発光素子２１ａの点灯時に、これと対をなす赤外線受光素子３１ａの受光レベルがドア開の閾値レベルを超えたとしても、赤外線スポット光ＳＰａＬ，ＳＰａＲのいずれかで人が検知されたかまでは判断できない。
【００２８】
【特許文献１】特開２００７−２７１５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
したがって、本発明の課題は、赤外線を利用した反射型センサにおいて、各赤外線スポット光単位での検知を可能にしつつ、素子数を削減できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記課題を解決するため、本発明は、赤外線発光素子を含む発光部および赤外線受光素子を含む受光部と、上記赤外線発光素子に駆動信号を出力するとともに、上記赤外線受光素子から出力される受光信号に基づいて制御用信号を生成する制御部とを備え、所定の床面を監視エリアとして、上記発光部より発光側の第１レンズ系を介して上記監視エリアに複数の赤外線スポット光を所定の配列で照射し、上記各赤外線スポット光の上記監視エリアからの反射光を受光側の第２レンズ系を介して上記受光部で受光する反射型センサにおいて、上記発光部側における上記赤外線発光素子の個数をｍ１、上記発光側の第１レンズ系の分割比をｎ１（ｍ１，ｎ１は１以上の正の整数）とし、上記受光部側における上記赤外線受光素子の個数をｍ２、上記受光側の第２レンズ系の分割比をｎ２（ｍ２，ｎ２は１以上の正の整数。ただし、ｍ１≠ｍ２，ｎ１≠ｎ２）として、上記赤外線発光素子の個数ｍ１および上記発光側の第１レンズ系の分割比ｎ１と、上記赤外線受光素子の個数ｍ２および上記受光側の第２レンズ系の分割比ｎ２との関係を、ｍ１×ｎ１＝ｍ２×ｎ２（ただし、ｎ１＞ｎ２でのｎ１／ｎ２，ｎ１＜ｎ２でのｎ２／ｎ１の各除算値が割り切れる場合、および上記各除算値が割り切れないときでもｎ１，ｎ２に１以外の公約数が存在する場合を除く）とすることを特徴としている。
【００３１】
本発明において、上記発光側の第１レンズ系に分割比１の単眼レンズを用いる場合、上記制御部は、上記ｍ１個の赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、上記ｍ２個の赤外線受光素子から出力される受光信号を監視する。
【００３２】
本発明において、上記受光側の第２レンズ系に分割比１の単眼レンズを用いる場合、上記制御部は、上記ｍ１個の赤外線発光素子を同時に駆動するとともに、上記ｍ２個の赤外線受光素子から出力される各受光信号を監視する。
【００３３】
本発明において、上記赤外線発光素子の個数ｍ１および上記赤外線受光素子の個数ｍ２がともに２以上であり、かつ、上記発光側の第１レンズ系および上記受光側の第２レンズ系にそれぞれ分割比２以上の複眼レンズを用いる場合、上記制御部は、上記ｍ１個の各赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、上記ｍ２個の各赤外線受光素子から出力される受光信号を個別的に監視する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、発光部側における赤外線発光素子の個数をｍ１、発光側の第１レンズ系の分割比をｎ１（ｍ１，ｎ１は１以上の正の整数）とし、受光部側における赤外線受光素子の個数をｍ２、受光側の第２レンズ系の分割比をｎ２（ｍ２，ｎ２は１以上の正の整数。ただし、ｍ１≠ｍ２，ｎ１≠ｎ２）として、赤外線発光素子の個数ｍ１および発光側の第１レンズ系の分割比ｎ１と、赤外線受光素子の個数ｍ２および受光側の第２レンズ系の分割比ｎ２との関係を、ｍ１×ｎ１＝ｍ２×ｎ２（ただし、ｎ１＞ｎ２でのｎ１／ｎ２，ｎ１＜ｎ２でのｎ２／ｎ１の各除算値が割り切れる場合、および各除算値が割り切れないときでもｎ１，ｎ２に１以外の公約数が存在する場合を除く）とすることにより、上記第１従来例に比べて発光部側もしくは受光部側の素子数を半分以下に減らすことができる。
【００３５】
発光側の第１レンズ系に分割比１の単眼レンズを用いる場合には、ｍ１個の赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、ｍ２個の赤外線受光素子から出力される受光信号を監視することにより、上記第１従来例と同じく、各赤外線スポット光単位での検知が可能となる。
【００３６】
また、受光側の第２レンズ系に分割比１の単眼レンズを用いる場合には、ｍ１個の赤外線発光素子を同時に駆動するとともに、ｍ２個の赤外線受光素子から出力される各受光信号を監視することにより、上記第１従来例と同じく、各赤外線スポット光単位での検知が可能となる。
【００３７】
また、赤外線発光素子の個数ｍ１および赤外線受光素子の個数ｍ２がともに２以上であり、かつ、発光側の第１レンズ系および受光側の第２レンズ系にそれぞれ分割比２以上の複眼レンズを用いる場合には、ｍ１個の各赤外線発光素子を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、ｍ２個の各赤外線受光素子から出力される受光信号を個別的に監視することにより、上記第１従来例と同じく、各赤外線スポット光単位での検知が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
次に、図１ないし図６により、本発明のいくつかの実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る反射型センサの構成を示す模式図、図２は第１実施形態における制御部を示す模式図、図３は本発明の第２実施形態に係る反射型センサの構成を示す模式図、図４は第２実施形態における制御部を示す模式図、図５は本発明の第３実施形態に係る反射型センサの発光部側および受光部側の構成を示す模式図、図６は本発明の第４実施形態に係る反射型センサの発光部側および受光部側の構成を示す模式図である。
【００３９】
なお、本発明の反射型センサは、自動ドアの開閉制御用のほかに、例えば特定の建物，部屋もしくは場所に対する入退出者（物体）の検知やその人数を計数する場合などにも用いることができるが、以下に説明する各実施形態では、いずれも用途を自動ドアの開閉制御用としている。また、この実施形態の説明において、先の図７および図９で説明した上記従来例と実質的に同一の構成要素には、それと同じ参照符号を用いる。
【００４０】
まず、図１および図２により、本発明の第１実施形態に係る反射型センサ１Ａについて説明する。この第１実施形態は請求項１，２に対応している。
【００４１】
この自動ドア用反射型センサ１Ａでは、赤外線受光素子３１の個数をｍ２、受光側の第２レンズ系３２の分割比をｎ２として、発光側の第１レンズ系２２に分割比１の単眼レンズ２２ａを用い、赤外線発光素子２１の個数をｍ２×ｎ２とし、かつ、制御部１２にて、ｍ２×ｎ２個の赤外線発光素子２１を所定の順序で交代的に走査駆動するとともに、ｍ２個の赤外線受光素子３１から出力される受光信号を常時監視する。
【００４２】
図１の例では、発光部２０の赤外線発光素子２１を４素子（赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄ）とし、これに対して、受光部３０の赤外線受光素子３１を２素子（赤外線受光素子３１ａ，３１ｂ）とし、発光側の第１レンズ系２２に単眼レンズ２２ａを用い、受光側の第２レンズ系３２に分割比「２」の２分割レンズ（複眼レンズ）３２ｂを用いている。
【００４３】
制御部１２には、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）もしくはマイクロコンピュータなどが用いられてよい。制御部１２は、赤外線発光素子２１に駆動信号を出力するとともに、赤外線受光素子３１から出力される受光信号と所定の閾値とを比較して自動ドアの開閉信号を生成する。
【００４４】
なお、図示されていないが、赤外線受光素子３１から出力される受光信号は、Ａ／Ｄ変換器を介して制御部１２に入力され、また、赤外線発光素子２１に対する駆動信号は、発光ドライバ回路に与えられる。
【００４５】
赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄ、赤外線受光素子３１ａ，３１ｄは、ともに回路基板１１上に横一列（図１において左右方向）に所定の間隔で実装されており、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄから第１レンズ系２２の単眼レンズ２２ａを介して監視エリアＡ上に赤外線スポット光ＳＰａ〜ＳＰｄが一列状態に照射される。なお、参照符号２３ａ〜２３ｄは赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄの各光軸である。
【００４６】
これに対して、受光部３０側の一方の赤外線受光素子３１ａの光軸（受光軸）は、２分割レンズ３２ｂにより２つの光軸３３ａＬ，３３ａＲに分割され、これら各光軸３３ａＬ，３３ａＲは監視エリアＡ上で、赤外線発光素子２１ａ，２１ｃの各光軸２３ａ，２３ｃと一致するように調整される。なお、各光軸の位置調整（位置合わせ）は、例えばレンズ系の傾きや移動により行うことができる。
【００４７】
これにより、赤外線受光素子３１ａは、２つの受光領域ＲＰａＬ，ＲＰａＲを持ち、これら各受光領域ＲＰａＬ，ＲＰａＲが、監視エリアＡ上でそれぞれ赤外線発光素子２１ｃによる赤外線スポット光ＳＰｃと赤外線発光素子２１ａによる赤外線スポット光ＳＰａと重ねられる。
【００４８】
同様に、受光部３０側の他方の赤外線受光素子３１ｂの光軸は、２分割レンズ３２ｂにより２つの光軸３３ｂＬ，３３ｂＲに分割され、これら各光軸３３ｂＬ，３３ｂＲは監視エリアＡ上で、赤外線発光素子２１ｂ，２１ｄの各光軸２３ｂ，２３ｄと一致するように調整される。
【００４９】
これにより、赤外線受光素子３１ｂは、２つの受光領域ＲＰｂＬ，ＲＰｂＲを持ち、これら各受光領域ＲＰｂＬ，ＲＰｂＲが、監視エリアＡ上でそれぞれ赤外線発光素子２１ｄによる赤外線スポット光ＳＰｄと赤外線発光素子２１ｂによる赤外線スポット光ＳＰｂと重ねられる。
【００５０】
これにより、赤外線発光素子２１ａ，２１ｃから出射される赤外光は、ともに一方の赤外線受光素子３１ａにて受光され、赤外線発光素子２１ｂ，２１ｄから出射される赤外光は、ともに他方の赤外線受光素子３１ｂにて受光される。
【００５１】
図２に示すように、制御部１２は、各赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄに対して駆動信号を出力し、各赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄを順次交代的に駆動する。これにより、各赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄは、例えば２１ａ→２１ｂ→２１ｃ→２１ｄ→２１ａ…のようにサイクリック的に点灯する。
【００５２】
また、制御部１２は、各赤外線受光素子３１ａ，３１ｂから出力される受光信号を受光部３０全体の受光信号として常時監視し、あらかじめ設定されているドア開の閾値と比較する。
【００５３】
これによれば、例えば赤外線発光素子２１ｂの点灯時に、受光部３０の受光レベルが閾値を超えた場合には、赤外線発光素子２１ｂによる赤外線スポット光ＳＰｂの位置に人が侵入したと判断することができる。
【００５４】
この第１実施形態では、上記したように、赤外線受光素子３１の個数をｍ２、受光側の第２レンズ系３２の分割比をｎ２として、赤外線発光素子２１の数がｍ２×ｎ２個と決められることから、例えば赤外線受光素子３１が３個で、受光側の第２レンズ系３２に３分割レンズが用いられる場合には、赤外線発光素子２１の数は９個となる。
【００５５】
逆に言えば、例えば赤外線発光素子２１を６個使用する場合、受光側の第２レンズ系３２に２分割レンズを使用するならば、赤外線受光素子３１の個数は３個でよく、また、受光側の第２レンズ系３２に３分割レンズを使用するならば、赤外線受光素子３１の個数は２個でよいことになる。
【００５６】
次に、図３および図４により、本発明の第２実施形態に係る自動ドア用反射型センサ１Ｂについて説明する。この第２実施形態は請求項１，３に対応している。
【００５７】
この自動ドア用反射型センサ１Ｂでは、赤外線発光素子２１の個数をｍ１、発光側の第１レンズ系２２の分割比をｎ１として、受光側の第２レンズ系３２に分割比１の単眼レンズ３２ａを用い、赤外線受光素子３１の個数をｍ１×ｎ１とし、かつ、制御部１２にて、ｍ１個の赤外線発光素子２１を同時に駆動するとともに、ｍ１×ｎ１個の赤外線受光素子３１から出力される各受光信号を好ましくは所定の順序で交代的に走査監視する。
【００５８】
図３の例では、発光部２０の赤外線発光素子２１を２素子（赤外線発光素子２１ａ，２１ｂ）とし、これに対して、受光部３０の赤外線受光素子３１を４素子（赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄ）とし、発光側の第１レンズ系２２に２分割レンズ２２ｂを用い、受光側の第２レンズ系３２に単眼レンズ３２ａを用いている。
【００５９】
赤外線発光素子２１ａ，２１ｂ、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄは、ともに回路基板１１上に横一列（図１において左右方向）に所定の間隔で実装されており、発光部２０内の一方の赤外線発光素子２１ａから出射される赤外線は２分割レンズ２２ｂにより光軸２３ａＬの赤外光と光軸２３ａＲの赤外光とに分割され、赤外線発光素子２１ａから監視エリアＡに２つの赤外線スポット光ＳＰａＬ，ＳＰａＲが照射される。
【００６０】
同様にして、発光部２０内の他方の赤外線発光素子２１ｂから出射される赤外線は２分割レンズ２２ｂにより光軸２３ｂＬの赤外光と光軸２３ｂＲの赤外光とに分割され、赤外線発光素子２１ｂから監視エリアＡに２つの赤外線スポット光ＳＰｂＬ，ＳＰｂＲが照射される。
【００６１】
これに対して、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄは、鎖線図示の各光軸３３ａ〜３３ｄが監視エリアＡ上で赤外線発光素子２１ａ，２１ｂのそれぞれ２分割された各光軸２３ａＲ，２３ｂＲ，２３ａＬ，２３ｂＬと一致するように、その素子間隔および／または第２レンズ系３２の単眼レンズ３２ａの傾きなどが調整される。
【００６２】
これにより、赤外線発光素子２１ａ，２１ｂによる各赤外線スポット光ＳＰａＲ，ＳＰｂＲ，ＳＰａＬ，ＳＰｂＬと、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄのスポット状の受光領域ＲＰａ〜ＲＰｄとが重なり合い、赤外線発光素子２１ａから出射される赤外線が赤外線受光素子３１ａ，３１ｃに受光され、赤外線発光素子２１ｂから出射される赤外線が赤外線受光素子３１ｂ，３１ｄに受光される。
【００６３】
図４に示すように、この自動ドア用反射型センサ１Ｂにおいて、制御部１２は、２つの赤外線発光素子２１ａ，２１ｂに対して同時に駆動信号与え、各赤外線発光素子２１ａ，２１ｂを同時に点灯させる。
【００６４】
これに対して、受光部３０の各赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄから出力される受光信号は、制御部１２に個別的に入力される。制御部１２では、各赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄごとに個別的に入力される受光信号を所定の順序、例えば３１ａ→３１ｂ→３１ｃ→３１ｄ→３１ａ…のようにサイクリック的に走査監視する。
【００６５】
これによれば、例えば赤外線受光素子３１ｂの走査時に、その受光レベルがドア開の閾値を超えた場合には、赤外線受光素子３１ｂの受光領域ＲＰｂ（赤外線スポット光ＳＰｂＲに対応）の位置に人が侵入したと判断することができる。
【００６６】
なお、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｄから出力される各受光信号を上記のようにサイクリック的に走査監視することなく、個別的に監視することによっても、赤外線スポット光単位で監視することができる。
【００６７】
この第２実施形態では、上記したように、赤外線発光素子２１の個数をｍ１、発光側の第１レンズ系２２の分割比をｎ１として、赤外線受光素子３１の数がｍ１×ｎ１個と決められることから、例えば赤外線発光素子２１が３個で、発光側の第１レンズ系２２に３分割レンズが用いられる場合には、赤外線受光素子２１の数は９個となる。
【００６８】
逆に言えば、例えば赤外線受光素子３１を６個とする場合、発光側の第１レンズ系２２に２分割レンズを使用するならば、赤外線発光素子２１の数は３個でよく、また、発光側の第２レンズ系２２に３分割レンズを使用するならば、赤外線発光素子２１の数は２個でよいことになる。
【００６９】
次に、図５，図６により、本発明の第３実施形態および第４実施形態に係る自動ドア用反射型センサについて説明する。この第３実施形態および第４実施形態は、いずれも請求項１，４に対応している。なお、図５，図６においては、便宜的に発光部２０と受光部３０とを図（ａ），（ｂ）に分けて図解し、また、作図の都合上、上記第１，第２実施形態で説明した筐体、回路基板、制御部等はその図示を省略している。
【００７０】
図５（ａ），（ｂ）を参照して、第３実施形態では、発光部２０の赤外線発光素子２１を２素子（赤外線発光素子２１ａ，２１ｂ）とし、発光側の第１レンズ系２２に分割比「３」の３分割レンズ（複眼レンズ）２２ｃを用い、これに対して、受光部３０の赤外線受光素子３１を３素子（赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃ）とし、受光側の第２レンズ系３２に分割比「２」の２分割レンズ（複眼レンズ）３２ｂを用いている。
【００７１】
図５（ａ）に示すように、発光部２０内の一方の赤外線発光素子２１ａから出射される赤外線は、３分割レンズ２２ｃにより３分割され、監視エリアＡに赤外線発光素子２１ａによる３つの赤外線スポット光ＳＰａが照射される。
【００７２】
同様にして、他方の赤外線発光素子２１ｂから出射される赤外線も、３分割レンズ２２ｃにより３分割され、監視エリアＡに赤外線発光素子２１ｂによる３つの赤外線スポット光ＳＰｂが照射される。
【００７３】
このようにして、２つの赤外線発光素子２１ａ，２１ｂにより、監視エリアＡに６つの赤外線スポット光が照射されることになるが、この場合、好ましくは赤外線発光素子２１ａによる赤外線スポット光ＳＰａと赤外線発光素子２１ｂによる赤外線スポット光ＳＰｂが、図５（ａ）において、左からＳＰｂ→ＳＰａの順に交互に並ぶようにする。
【００７４】
これに対して、図５（ｂ）に示すように、受光部３０内の赤外線受光素子３１ａは、その光軸が２分割レンズ３２ｂにより２分割されるため、監視エリアＡに２つの受光領域ＲＰａを持つことになる。
【００７５】
同様に、赤外線受光素子３１ｂ，３１ｃの各光軸も２分割レンズ３２ｂにより２分割されるため、赤外線受光素子３１ｂは、監視エリアＡに２つの受光領域ＲＰｂを持ち、赤外線受光素子３１ｃも、監視エリアＡに２つの受光領域ＲＰｃを持つことになる。
【００７６】
このようにして、監視エリアＡに３つの赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃによる６つの受光領域が設定されるが、図５（ｂ）において、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃの並び順を左から３１ａ→３１ｂ→３１ｃとした場合、それらの受光領域の並び順を好ましくは左からＲＰｃ→ＲＰｂ→ＲＰａ→ＲＰｃ→ＲＰｂ→ＲＰａとして、赤外線スポット光列ＳＰｂ→ＳＰａ→ＳＰｂ→ＳＰａ→ＳＰｂ→ＳＰａとそれぞれ重なり合うようにする。この第３実施形態における赤外線スポット光と受光領域との対応関係を次の表１に示す。
【００７７】
【表１】
2009216677.tif 000003
【００７８】
これから分かるように、一方の赤外線発光素子２１ａから出射された赤外線スポット光ＳＰａは、受光領域ＲＰｂ，ＲＰｃ，Ｒｐａにそれぞれ照射され、その反射光が各赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃにて受光される。
【００７９】
同じく、他方の赤外線発光素子２１ｂから出射された赤外線スポット光ＳＰｂも、受光領域ＲＰｃ，ＲＰａ，Ｒｐｂにそれぞれ照射され、その反射光が各赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃにて受光される。
【００８０】
しかしながら、表１に示す赤外線スポット光と受光領域との組み合わせにおいて、同じ組み合わせが存在しないため、赤外線発光素子２１ａ，２１ｂを交互に駆動し、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃから出力される受光信号を個別的に監視することにより、各赤外線スポット光単位で人を検知をすることができる。
【００８１】
一例として、赤外線発光素子２１ａの点灯時に、例えば赤外線受光素子３１ｃの受光信号が低レベルから高レベルに転じた場合には、表１において、ＳＰａとＲＰｃの組み合わせの箇所、すなわち図５の監視エリアＡにおいて、左から４スポット目の位置に人が存在していると判断することができる。
【００８２】
別の例として、赤外線発光素子２１ｂの点灯時に、例えば赤外線受光素子３１ｂの受光信号が低レベルから高レベルに転じた場合には、表１において、ＳＰｂとＲＰｂの組み合わせの箇所、すなわち図５の監視エリアＡにおいて、左から５スポット目の位置に人が存在していると判断することができる。
【００８３】
次に、図６（ａ），（ｂ）を参照して、第４実施形態では、発光部２０の赤外線発光素子２１を４素子（赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄ）とし、発光側の第１レンズ系２２に分割比「３」の３分割レンズ（複眼レンズ）２２ｃを用い、これに対して、受光部３０の赤外線受光素子３１を３素子（赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃ）とし、受光側の第２レンズ系３２に分割比「４」の４分割レンズ（複眼レンズ）３２ｄを用いている。
【００８４】
図６（ａ）に示すように、発光部２０内の赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄから出射される赤外線は、それぞれ３分割レンズ２２ｃにより３分割され、これにより、監視エリアＡには、赤外線発光素子２１ａによる３つの赤外線スポット光ＳＰａ，赤外線発光素子２１ｂによる３つの赤外線スポット光ＳＰｂ，赤外線発光素子２１ｃによる３つの赤外線スポット光ＳＰｃ，赤外線発光素子２１ｄによる３つの赤外線スポット光ＳＰｄが照射される。
【００８５】
したがって、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄを同時に点灯した場合、監視エリアＡには、１２個の赤外線スポット光が同時に照射されることになるが、図６（ａ）において、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄの並び順を左から２１ａ→２１ｂ→２１ｃ→２１ｄとした場合、それらの赤外線スポット光の並び順を好ましくは左からＳＰｄ→ＳＰｃ→ＳＰｂ→ＳＰａの繰り返しとする。
【００８６】
これに対して、図６（ｂ）に示すように、受光部３０内の赤外線受光素子３１ａは、その光軸が４分割レンズ３２ｂにより４分割されるため、監視エリアＡに４つの受光領域ＲＰａを持つことになる。
【００８７】
同様に、赤外線受光素子３１ｂ，３１ｃの各光軸も４分割レンズ３２ｄにより４分割されるため、赤外線受光素子３１ｂは、監視エリアＡに４つの受光領域ＲＰｂを持ち、赤外線受光素子３１ｃも、監視エリアＡに４つの受光領域ＲＰｃを持つことになる。
【００８８】
このようにして、監視エリアＡに３つの赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃによる１２個の受光領域が設定されるが、図６（ｂ）において、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃの並び順を左から３１ａ→３１ｂ→３１ｃとした場合、それらの受光領域の並び順を好ましくは左からＲＰｃ→ＲＰｂ→ＲＰａの繰り返しとして、上記赤外線スポット光列ＳＰｄ→ＳＰｃ→ＳＰｂ→ＳＰａの繰り返しとそれぞれ重なり合うようにする。この第４実施形態における赤外線スポット光と受光領域との対応関係を次の表２に示す。
【００８９】
【表２】
2009216677.tif 000004
【００９０】
これから分かるように、赤外線発光素子２１ａから出射された赤外線スポット光ＳＰａは、受光領域ＲＰｃ，ＲＰｂ，Ｒｐａにそれぞれ照射され、その反射光が各赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃにて受光される。
【００９１】
同じく、赤外線発光素子２１ｂから出射された赤外線スポット光ＳＰｂは、受光領域ＲＰａ，ＲＰｃ，Ｒｐｂに、赤外線発光素子２１ｃから出射された赤外線スポット光ＳＰｃは、受光領域ＲＰｂ，ＲＰａ，Ｒｐｃに、また、赤外線発光素子２１ｄから出射された赤外線スポット光ＳＰｄは、受光領域ＲＰｃ，ＲＰｂ，Ｒｐａに照射され、それらの各反射光がそれぞれ赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃにて受光される。
【００９２】
このように、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄから出射された赤外光は、それぞれ赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃにて受光されるが、表２に示す赤外線スポット光と受光領域との組み合わせにおいて、同じ組み合わせは存在しない。
【００９３】
したがって、この第４実施形態においても、赤外線発光素子２１ａ〜２１ｄを交代的に走査駆動（スキャン点灯）し、赤外線受光素子３１ａ〜３１ｃから出力される受光信号を個別的に監視することにより、各赤外線スポット光単位で人を検知をすることができる。
【００９４】
一例として、赤外線発光素子２１ａの点灯時に、例えば赤外線受光素子３１ａの受光信号が低レベルから高レベルに転じた場合には、表１において、ＳＰａとＲＰａの組み合わせの箇所、すなわち図６の監視エリアＡにおいて、一番右端のスポット光の位置で人が検知されたと判断することができる。
【００９５】
別の例として、赤外線発光素子２１ｂの点灯時に、例えば赤外線受光素子３１ｃの受光信号が低レベルから高レベルに転じた場合には、表１において、ＳＰｂとＲＰｃの組み合わせの箇所、すなわち図６の監視エリアＡにおいて、左から７スポット目の位置に人が存在していると判断することができる。
【００９６】
このように、第３実施形態および第４実施形態によれば、各赤外線スポット光単位での検知を可能としながら、上記第１，第２実施形態よりも、さらに素子数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動ドア用途の反射型センサの構成を示す模式図。
【図２】上記第１実施形態における制御部を示す模式図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る自動ドア用途の反射型センサの構成を示す模式図。
【図４】上記第２実施形態における制御部を示す模式図。
【図５】本発明の第３実施形態に係る反射型センサの（ａ）発光部側の構成を示す模式図，（ｂ）受光部側の構成を示す模式図。
【図６】本発明の第４実施形態に係る反射型センサの（ａ）発光部側の構成を示す模式図，（ｂ）受光部側の構成を示す模式図。
【図７】第１従来例に係る自動ドア用反射型センサの構成を示す模式図。
【図８】監視エリアを多列配置とした例を示す模式図。
【図９】第２従来例に係る自動ドア用反射型センサの構成を示す模式図。
【符号の説明】
【００９８】
１Ａ，１Ｂ  自動ドア用反射型センサ
１０  筐体
１１  回路基板
１２  制御部
２０  発光部
２１（２１ａ〜２１ｄ）  赤外線発光素子
２２  第１レンズ系
２２ａ  単眼レンズ
２２ｂ  ２分割レンズ
２３ｃ  ３分割レンズ
３０  受光部
３１（３１ａ〜３１ｄ）  赤外線受光素子
３２  第２レンズ系
３２ａ  単眼レンズ
３２ｂ  ２分割レンズ
３２ｄ  ４分割レンズ
Ａ  監視エリア
【図１】
2009216677.tif 000005
【図２】
2009216677.tif 000006
【図３】
2009216677.tif 000007
【図４】
2009216677.tif 000008
【図５】
2009216677.tif 000009
【図６】
2009216677.tif 000010
【図７】
2009216677.tif 000011
【図８】
2009216677.tif 000012
【図９】
2009216677.tif 000013