CN104335259A - 侵入检测装置 - Google Patents

Abstract

利用包括检测元件(30)的光学构件(3)和聚光构件(39)形成具有多个窄幅区域的警戒区域(W)，能够改变警戒区域的方向，来检测该警戒区域内的物体的侵入。该侵入检测传感器(1)具备区域调整部(35)和位置设定部(45)，区域调整部(35)设置在光学构件和聚光构件中的任一方，以光学方式调整形成警戒区域的窄幅区域的两个构件之间的光路，位置设定部(45)设置在光学构件和聚光构件中的另一方，与区域调整部卡合而设定其位置。

Description

侵入检测装置

相关申请

本申请主张2012年10月19日在日本提交申请的日本特愿2012-232272的优先权，通过参照其全文构成为本申请的一部分而引用。

技术领域

本发明涉及对侵入到能够改变方向的警戒区域内的人体等物体进行检测的侵入检测传感器。

背景技术

作为这种一般的侵入检测传感器，已知有被动型红外线检测方式(PIR)和主动型红外线检测方式(AIR)，它们是利用包括对警戒区域内的物体进行检测的检测元件在内的光学构件和透镜这样的聚光构件构成的。

作为该侵入检测传感器的一例，已知有如下结构：利用光学构件和聚光构件，从靠近传感器的位置朝向远离传感器的位置形成具有多个窄幅的区域的警戒区域(例如，专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-086154号公报

发明内容

发明要解决的课题

不过，有时希望使侵入检测传感器的警戒区域的方向能够改变。如图8(A)那样，在侵入检测传感器70中，例如在具有检测元件60的光学构件71装配有罩73，在罩73设置有透镜(聚光构件)72，检测元件60被设置成在光学构件71内水平转动，利用该水平转动能够改变警戒区域的方向。在该情况下，如图8(B)那样，只要警戒区域处于不与建物的壁K接触的方向上，动作上就不会有特别的问题。

但是，如图8(C)那样，在侵入检测传感器的警戒区域能够变化成包括与壁K的壁面接触的方向的情况下，由于壁面自身及其温度变化等，成为误动作的主要原因。也就是说，在图8(B)那样误动作的可能性低的情况下，为了确保检测性能，希望广阔的警戒区域，但在图8(C)那样误动作的可能性高的情况下，为了兼顾警戒区域的确保和误动作防止，期望窄一些的警戒区域。一直以来，为了消除产生该误动作的区域，需要在区域相应部分的例如透镜72的位置粘贴密封件等处置，由于施工人员而粘贴位置产生偏差，施工花费时间和劳力。

本发明的目的在于提供一种侵入检测传感器，使能够改变方向的警戒区域与其状态相应地，容易且自动地设定为期望的区域，能够确保警戒区域并防止误动作。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，在本发明的侵入检测传感器中，利用聚光构件和包括检测元件的光学构件形成警戒区域，能够改变所述警戒区域的方向，检测该警戒区域内的物体的侵入。所述侵入检测传感器具有区域调整部和位置设定部，所述区域调整部设置在所述光学构件和聚光构件中的任一方，并以光学方式调整两个构件之间的光路，所述位置设定部设置在所述光学构件和聚光构件中的另一方，并与所述区域调整部卡合而设定该区域调整部的位置。

根据该结构，利用与位置设定部的卡合而设定区域调整部的位置，因此，与希望警戒的区域的方向相应地，容易自动地通过区域调整部的光学调整而将警戒区域设定为期望的区域，因此，能够确保警戒区域并防止误动作。

在本发明中，优选的是，所述警戒区域具有多个窄幅区域，所述区域调整部以光学方式调整形成各窄幅区域的光路。因此，通过区域调整部的光学调整而容易将窄幅区域自动地设定为期望的区域。

此外，在本发明中，优选的是，所述区域调整部为可变快门，所述可变快门以光学方式遮挡形成至少1个窄幅区域的光路，所述位置设定部为位置设定肋，所述位置设定肋与所述可变快门卡合而进行位置设定。因此，仅通过使可变快门与位置设定肋卡合，就能够利用简单的结构以光学方式遮挡至少1个窄幅区域的光路而容易且自动地设定为期望的区域。

优选的是，所述光学构件具备：具有检测元件的主单元、和将所述主单元支承成能够自如转动的单元保持体，在该主单元上装配有所述可变快门，所述聚光构件为分割成多个的透镜，并形成于覆盖所述主单元的罩，在该罩上装配有所述位置设定肋，当所述主单元被设定在规定的转动位置且所述罩被安装在所述主单元时，所述可变快门与装配于所述罩的所述位置设定肋卡合而设定所述可变快门的位置。在该情况下，能够利用更简单的结构，容易且自动地将警戒区域设定为期望的区域。

优选的是，所述位置设定肋具有沿主单元的转动方向并列设置的多个槽，各槽分别具有不同的形状以便保持与该转动位置对应的快门位置，所述可变快门利用快门片和伸出片而具有大致L字状的形状，所述快门片遮挡形成所述窄幅区域的光路，所述伸出片从快门片伸出一部分，所述伸出片嵌入于位置设定肋的槽，从而设定所述可变快门的位置。因此，在透镜有效范围外控制可变快门，因此，能够在不降低透镜的效率的情况下将警戒区域设定为期望的区域。

此外，优选的是，所述侵入检测传感器具有如下区域结构：通过分割成多个的透镜的配置，使正面方向的区域相对于传感器正面向左右偏置，从而与所述光学构件的转动角度的设定对应地成为期望的区域范围。因此，能够容易地将警戒区域设定为期望的区域。

优选的是，如图5那样，所述可变快门由能够变形的材料构成，该可变快门通过与具有规定的凹凸形状的位置设定肋的干涉而能够改变张开角度，与所述光学构件的转动角度相应地设定所述窄幅区域的数量多的宽区域、或所述窄幅区域的数量少的窄区域。因此，能够容易地将警戒区域设定为宽区域和窄区域。

此外，优选的是，如图6那样，所述警戒区域的窄幅区域在垂直倾斜方向上从靠近传感器的一侧朝向远离传感器的一侧形成有多个，在进行使这些窄幅区域全部偏向靠近传感器的一侧的调整的情况下，所述可变快门与位置设定肋卡合来遮挡形成至少1个窄幅区域的光路。因此，在随着使警戒区域偏向靠近传感器的一侧(靠近壁面的一侧)的调整而产生误动作的风险高的窄幅区域这样的情况下，通过消除该窄幅区域，能够兼顾使警戒区域偏向靠近传感器的一侧的调整、和误动作的风险的降低。

优选的是，如图7那样，利用所述可变快门遮挡形成所述窄幅区域的光路的一部分，来对警戒区域的一部分进行灵敏度调整。因此，能够在不变更窄幅区域的数量的情况下，对特定的窄幅区域进行灵敏度调整。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构的各种组合也包含于本发明。特别是权利要求书中的各权利要求的2个以上的各种组合也包含于本发明。

附图说明

本发明可通过参考附图的如下优选实施方式的说明进一步得以明确的理解。然而，实施方式以及附图仅用于图示和说明，并非用于确定本发明的范围。本发明的范围是根据所附权利要求书来确定的。附图中多个附图的相同部件符号表示相同部分。

图1是示出本发明的一个实施方式的侵入检测传感器的一例的立体图。

图2中，(A)～(D)是上述侵入检测传感器的局部分解图。

图3中，(A)、(B)是示出光学构件的转动状态的主视图，(C)、(D)分别是沿(A)的C-C线的剖视图和沿(B)的D-D线的剖视图。

图4中，(A)、(B)是沿图1的IV-IV线的剖视图，(C)、(D)分别是示出(A)、(B)的具有多个窄幅区域的警戒区域的俯视图。

图5中，(A)～(C)是示出侵入检测传感器的变形例的说明图。

图6中，(A)～(C)是示出侵入检测传感器的另一变形例的说明图。

图7中，(A)～(C)是示出侵入检测传感器的又一变形例的说明图。

图8中，(A)～(C)是示出现有的侵入检测传感器的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图详述本发明的优选的实施方式。图1是示出本发明的一个实施方式的侵入检测传感器的一例的立体图，图2中，(A)～(D)是其局部分解图。如图1所示，侵入检测传感器1利用未图示的螺栓这样的安装配件安装在壁K或柱子上。

侵入检测传感器1例如由被动型红外线检测方式(PIR)构成，对整个侵入检测装置进行控制的控制面板设置在屋内(未图示)。在侵入检测传感器1内的控制基板上搭载的微型计算机以下述方式进行控制：由检测元件30(图2)接收非法侵入到警戒区域W(图4)内的人体这样的物体发出的远红外线，当表示其受光量的电气信号变化至一定等级以上时发出人体检测信号并输出警戒信号，并且输入到屋内的控制面板。

警戒区域W由包括图2(A)的侵入检测传感器1的检测元件30的光学构件3、和图2(C)的透镜39这样的聚光构件形成。图2(A)的光学构件3具备：具有检测元件30的主单元3A、以及将该主单元3A支承成能够自如转动的单元保持体4。在该例子中，使光学构件3的主单元3A水平转动，在该光学构件3装配有罩40，使设置于罩40的透镜39固定，从而具有能够改变警戒区域W的方向的结构。

如图2(A)所示，例如在主单元3A的上下部位设置有作为检测元件的2个PIR传感器30、30。在单元保持体4的前表面嵌入有带透镜的罩40，在带透镜的罩40一体形成有透镜39，透镜39例如是分割成菲涅尔透镜这样的多个透镜而成的。在警戒区域W，利用上述被分割成多个的透镜39形成多个窄幅区域。另外，也可以与罩40分体地设置透镜39，也可以使用反光镜(mirror)等来代替透镜39。

接着，对光学构件3的转动构造进行说明。如图2(A)所示，主单元3A的背面侧具有分割成一半的圆柱状的形状，其整体以能够绕转动轴31水平转动的方式支承于单元保持体4。如图2(B)所示，在主单元3A的背面侧沿周向设置有多个引导槽部11，在图2(A)的单元保持体4的中央部设置有凸部12。利用该主单元3A的引导槽部11和凸部12构成角度保持部15。以手动的方式使主单元3A在水平方向上转动，将凸部12嵌入到规定的引导槽部11，由此主单元3A被以任意的水平转动角度保持。

如图2(A)所示，设置有旋转轴承21、22，旋转轴承21、22在单元保持体4的上部和下部对绕转动轴31转动的主单元3A进行支承，在下部的旋转轴承22的前侧设置有显示部23，用于显示主单元3A的转动角度。

接着，对为了防止误动作而自动设定警戒区域W的结构进行说明。该侵入检测传感器1具备区域调整部35和位置设定部45，区域调整部35设置在光学构件3和作为聚光构件的透镜39中的任一方，并以光学方式调整形成警戒区域W的窄幅区域的两个构件3、39之间的光路，位置设定部45设置在光学构件3和作为聚光构件的透镜39中的另一方，并与区域调整部35卡合而设定其位置。例如，区域调整部为可变快门35，其以光学方式遮挡(遮光)形成至少1个窄幅区域的光路，位置设定部为位置设定肋45，其与可变快门35卡合而进行位置设定。

如图2(A)所示，光学构件3的左右一对的可变快门35、35利用快门片35a和伸出片35b而具有大致L字状的形状，快门片35a分别遮挡窄幅区域，伸出片35b从快门片35a伸出一部分，将伸出片35b嵌入于后述的位置设定肋45的槽，从而设定其位置。并且，可变快门35被设置成能够在水平(左右)方向上稍微摆动，可变快门35为隔着透镜不易看到的颜色、例如透明的颜色并具有大致L字状的形状，并且可变快门35被设置成能够在检测元件30的两侧水平转动。该可变快门35的上部的伸出片35b与位置设定肋45嵌合，下部的快门片35a具有原本的快门功能。在该例子中，上下的检测元件30中，仅在上方的检测元件30设置有可变快门35。

另外，可以上下一起、或者只在下方设置可变快门。并且，通过变更可变快门的水平可变范围，还能够调整警戒区域W的宽窄。

另一方面，如图2(D)所示，具有沿主单元3A的转动方向并列设置的多个凹部(槽)的位置设定肋(凸轮)45，以能够装卸的方式固定于罩40。位置设定肋45与可变快门35的旋转角度相应地分别具有不同的凹部形状，L字状的可变快门35的上部的伸出片35b与位置设定肋45的凹部嵌合。该伸出片35b设置在罩40的透镜有效范围外，从而能够在不降低透镜效率的情况下变更警戒区域W。

可变快门35的位置随着光学构件3的主单元3A的转动而变化。图3(A)例如是主单元3A的转动角度为0°而检测元件30朝向正面方向的情况下的主视图，图3(C)是沿其C－C线的剖视图，图3(B)是主单元3A的转动角度倾斜大约45°的情况下的主视图，图3(D)是沿其D-D线的剖视图。

如图4(C)、(D)所示，警戒区域W整体上形成为能够设定多个窄幅区域A～N，所述多个窄幅区域A～N与被分割成多个的透镜a～n对应地在水平方向上排列。图4(A)是示出图3(A)的情况下的可变快门35与罩40的位置设定肋45嵌合的状态的沿图1的IV-IV线的剖视图。利用图4(A)的可变快门35，例如相对于透镜d～k，如图4(C)所示地形成有由D～K的窄幅区域构成的警戒区域W。所述显示部23的转动角度显示位置D。并且，图4(B)是示出图3(B)的状态的沿图1的IV-IV线的剖视图。利用图4(B)的可变快门35，例如相对于透镜h～n，如图4(D)所示地形成有由H～N的窄幅区域构成的警戒区域W。显示部23的转动角度显示位置G。

位置设定肋45的各凹部分别具有不同的形状，与主单元3A的转动角度相应地，可变快门35具有能够分别在各凹部内定位这样的至少1个内表面形状。可变快门35向左右稍微摆动(间隙配合)，并且如图4(A)、(B)所示地例如利用位置设定肋45的凹部的内侧面形状进行定位。在主单元3A的转动位置，通过罩40的开闭，与固定于罩40的位置设定肋45抵接的可变快门35向左右稍微改变角度，并被强制地引导至位置设定肋45的特定的凹部位置。

对于图4(C)的警戒区域W，由于不存在与壁K接触导致的误动作，因此，例如形成于窄幅区域D～K这8个窄幅区域的90°以上的宽范围。与此相对，对于图4(D)的警戒区域W，由于在端部发生与壁K的接触，形成于去除端部的1个窄幅区域G后的、窄幅区域H～N这7个窄幅区域的小于90°的窄范围。

在该情况下，具有下述区域结构：通过配置多个透镜，而使正面方向的区域相对于传感器正面在左右方向上偏置，从而与主单元3A的转动角度的设定对应地成为期望的区域范围。在该例子中，利用透镜g、h，区域G、H相对于传感器正面向左右偏置规定角度(例如±5～10°)，即如图4(D)那样，在使主单元3A向右侧转动45°的情况下，窄幅区域G、H被偏置而使得窄幅区域H接触不到壁面K。假设在不偏置的情况下，由于会在窄幅区域G、H的中心(传感器正面)构成区域，所以当使主单元3A转动时，传感器正面的窄幅区域会接触到壁面K。当为了应对误动作而消除传感器正面的窄幅区域时，相应地成为比90°窄很多的警戒区域，壁侧的区域消失，从而存在警戒遗漏这样的问题。

因此，在该偏置的区域结构中，例如在主单元3A向右方向转动45°的状态下，消除窄幅区域G，形成窄幅区域H～N的比90°稍微窄的期望的警戒区域W。这时，如图4(B)那样，可变快门35与位置设定肋45卡合，遮挡透镜g的光路。另外，相反地，在主单元3A向左方向转动45°的状态下，消除窄幅区域H。这样，能够与主单元3A的转动位置相应地调整期望的警戒区域W。

通过将该警戒区域W的区域偏置、和自动设定区域的结构组合，能够与图8(B)、(C)那样的侵入检测传感器1的建筑物的设置状态相应地，容易地将警戒区域设定为期望的区域。如图8(C)所示，即使在侵入检测传感器1的警戒区域能够变化成包括与壁K的壁面接触的方向的情况下，也能够利用可变快门35消除产生误动作的窄幅区域，调整警戒区域W以不产生误动作。这样，能够容易同时实现检测性能的确保和误动作风险的降低。

图5(A)～(C)示出变形例。如图5(A)所示，在该例子中，可变快门35A具有用实线表示那样的形状，由具有能够变形为向箭头方向展开的弹性的、例如尼龙这样的材料构成。如图5(B)所示，设置于罩40的位置设定肋45A具有例如在中央形成有凹部且在两侧形成有凸部的凹凸形状。该可变快门35A通过与位置设定肋45A的干涉而能够改变张开角度，从而与主单元3A的转动角度相应地被设定为窄幅区域的数量多的宽区域、或数量少的窄区域。其他结构与第1实施方式相同。

如图5(B)所示，在可变快门35A不与位置设定肋45A干涉的情况下，可变快门35A设定为窄角度，形成窄区域。如图5(C)那样，通过使可变快门35A与位置设定肋45A干涉，可变快门35A被推开而设定为宽角度，由此形成宽区域。由此，能够容易地将警戒区域W设定为宽区域和窄区域。

图6(A)～(C)示出其他变形例。在前述的各例子中，使主单元3A在水平方向上转动，通过可变快门与位置设定肋的卡合来遮挡在水平方向上排列的窄幅区域的光路。一般警戒区域W的窄幅区域具有在水平方向和垂直方向上延展的光路，在该例子中，如图6(A)那样，利用透镜a、b、c，在垂直倾斜方向上从靠近传感器的一侧朝向远离传感器的一侧形成有多个警戒区域的窄幅区域A、B、C，在进行使这些窄幅区域A、B、C(警戒区域W)全部偏向靠近壁K的壁面的一侧的调整的情况下，可变快门35B与位置设定肋45B卡合，遮挡任意的窄幅区域的光路。

当使主单元3A朝下倾斜而使警戒区域W偏向靠近传感器的一侧时，如图6(B)所示，窄幅区域A靠近传感器设置面(壁K的壁面)，因此受到传感器设置面的温度变化等的影响，误动作的风险增高。因此，如图6(C)所示，利用位置设定肋45B使可变快门35B工作，遮蔽(遮光)透镜a，消除离传感器设置面近的窄幅区域A，由此，能够兼顾使警戒区域W偏向靠近传感器的一侧的调整、和误动作的风险的降低。

图7(A)～(C)示出又一变形例。在前述的各例子中，在各透镜39的边界区域配置有可变快门35的状态下，将警戒区域W调整为宽范围和狭范围。在该例子中，通过稍微改变可变快门35的位置，对遮盖形成各窄幅区域的透镜39的一部分的面积进行调整，由此，遮挡警戒区域W的窄幅区域的光路的一部分，对警戒区域W的一部分进行灵敏度调整。

如图7(A)所示，利用可变快门35，透镜a～n中的透镜d～k为有效范围，在该情况下，各透镜d～k的检测灵敏度设定为最大。与此相对，如图7(B)所示，主单元3A转动，透镜g～n为有效范围，仅透镜g利用可变快门而使得透镜的有效面积成为例如1/2。也就是说，窄幅区域G的检测灵敏度成为1/2。透镜h～n的区域H～N的检测灵敏度设定为最大。这样，能够在不变更窄幅区域的数量的情况下，对特定的窄幅区域进行灵敏度调整。

并且，如图7(C)所示，对于在垂直方向延展的窄幅区域，可变快门35B在垂直方向上遮挡窄幅区域a的一部分，由此能够使窄幅区域a的检测灵敏度为例如1/2。在该情况下，能够将成为误动作主要原因的窄幅区域(壁K附近的区域)的检测灵敏度调整得较低。

这样，本发明中，区域调整部以光学方式对形成警戒区域的窄幅区域的光路进行调整，位置设定部与区域调整部卡合而控制其位置，因此，使能够改变方向的警戒区域与其状态相应地，通过窄幅区域的光学调整来容易且自动地设定为期望的区域，因此，能够确保检测性能并防止误动作。

另外，在上述实施方式中，在光学构件设置了可变快门，在罩设置了位置设定肋，但也可以在光学构件设置位置设定肋，并在罩上设置可变快门。

并且，在上述各实施方式中，在侵入检测传感器中应用了被动型红外线检测方式，但不限定于此，例如也能够应用主动型红外线检测方式。

以上参照附图说明了优选实施方式，然而本领域技术人员阅读本说明书能够在自明的范围内容易设想出各种变更和修改。因此，这些变更和修改也可解释为属于根据所附权利要求书确定的本发明的范围之内。

标号说明

1：侵入检测传感器

3：光学构件

3A：主单元

4：单元保持体

15：角度保持部

30：PIR传感器(检测元件)

35：区域调整部(可变快门)

35a：快门片

35b：伸出片

39：聚光构件(透镜)

40：带透镜的罩

45：位置设定部(位置设定肋)

W：警戒区域

A～N：窄幅区域。

Claims (9)

1.一种侵入检测传感器，其利用聚光构件和包括检测元件的光学构件形成警戒区域，能够改变所述警戒区域的方向，来检测该警戒区域内的物体的侵入，其中，

所述侵入检测传感器具有区域调整部和位置设定部，所述区域调整部设置在所述光学构件和聚光构件中的任一方，并以光学方式调整两个构件之间的光路，所述位置设定部设置在所述光学构件和聚光构件中的另一方，并与所述区域调整部卡合而设定该区域调整部的位置。

2.根据权利要求1所述的侵入检测传感器，其中，

所述警戒区域具有多个窄幅区域，所述区域调整部以光学方式调整形成各窄幅区域的光路。

3.根据权利要求2所述的侵入检测传感器，其中，

所述区域调整部为可变快门，所述可变快门以光学方式遮挡形成至少1个窄幅区域的光路，所述位置设定部为位置设定肋，所述位置设定肋与所述可变快门卡合而进行位置设定。

4.根据权利要求3所述的侵入检测传感器，其中，

所述光学构件具备：具有检测元件的主单元、以及将所述主单元支承成能够自如转动的单元保持体，在该主单元上装配有所述可变快门，

所述聚光构件为分割成多个的透镜，并形成于覆盖所述主单元的罩，在该罩上装配有所述位置设定肋，

当所述主单元被设定在规定的转动位置且所述罩被安装在所述主单元上时，所述可变快门与装配于所述罩的所述位置设定肋卡合而设定所述可变快门的位置。

5.根据权利要求4所述的侵入检测传感器，其中，

所述位置设定肋具有沿主单元的转动方向并列设置的多个槽，各槽分别具有不同的形状以便保持与该转动位置对应的快门位置，所述可变快门利用快门片和伸出片而具有大致L字状的形状，所述快门片遮挡形成所述窄幅区域的光路，所述伸出片从快门片伸出一部分，所述伸出片嵌入于位置设定肋的槽，从而设定所述可变快门的位置。

6.根据权利要求4所述的侵入检测传感器，其中，

所述侵入检测传感器具有如下区域结构：通过所述分割成多个的透镜的配置，使正面方向的区域相对于侵入检测传感器正面向左右偏置，从而与所述光学构件的转动角度的设定对应地成为期望的区域范围。

7.根据权利要求3所述的侵入检测传感器，其中，

所述可变快门由能够变形的材料构成，该可变快门通过与具有规定的凹凸形状的位置设定肋的干涉而能够改变张开角度，与所述光学构件的转动角度相应地设定所述窄幅区域的数量多的宽区域、或所述窄幅区域的数量少的窄区域。

8.根据权利要求3所述的侵入检测传感器，其中，

所述警戒区域的窄幅区域在垂直倾斜方向上从靠近传感器的一侧朝向远离传感器的一侧形成有多个，在进行使这些窄幅区域全部偏向靠近传感器的一侧的调整的情况下，所述可变快门与位置设定肋卡合来遮挡至少1个窄幅区域的光路。

9.根据权利要求3所述的侵入检测传感器，其中，

所述侵入检测传感器利用所述可变快门遮挡形成所述窄幅区域的光路的一部分，来对警戒区域的一部分进行灵敏度调整。