JP2010026543A - 赤外線センサ - Google Patents

Abstract

【課題】センサユニットの回転操作による警戒エリアの設定作業を簡単かつ効率的に行うことができると共に、警戒エリアを精度良く設定可能な赤外線センサを提供したり、センサ設置後の意図しない警戒エリアの変更等の異常を確実に検知することが可能な赤外線センサを提供する。
【解決手段】壁面等に取付けられる本体と、該本体の前面に左右方向に回転可能に取付けられ赤外線検知素子及びレンズを有するセンサユニットと、該センサユニットの上下面に取付けられたカバーと、を備え、カバーとセンサユニットとの間に、カバーを本体に固定するための固定部材と該固定部材が係合しセンサユニットに設けられた係合部とを有するロック機構を設け、該ロック機構の外部からの操作でセンサユニットの回転を規制することを特徴とする。また、前記カバーの取り外しを検知する検知手段を設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、人体から放射される熱線を検知して警戒エリア内における人体の存否を検知する赤外線センサに係わり、特に、本体に対して回転可能に配置されたセンサユニットのロック機構に関する。

従来、警備装置等に使用される赤外線センサとしては、例えば特許文献１に開示されている。この赤外線センサは、壁面等に固定される本体と、この本体の前面に取付けられ赤外線検知素子を有するセンサユニットと、前面側にレンズが一体的に配置されてセンサユニットの前面や側面等を覆うカバー等で構成されている。そして、赤外線センサの警戒エリアを所望に設定するために、センサユニットが調整レバー等の操作により水平方向や上下方向に回転可能に配置されている。
特開２００５−２０１７５４号公報

しかしながら、このような赤外線センサにあっては、センサユニットがレンズを有するカバーで完全に覆われた状態となっているため、例えば赤外線センサの設置時に警戒エリアを設定する際、カバーを本体から取外した状態で行い、調整後にカバーを再び本体に取付ける必要がある等、赤外線センサの設置作業を略取付け状態のままで行うことができず、警戒エリアの設定作業を簡単かつ効率的に行うことが困難であると共に、精度良い警戒エリアを簡単に得ることが難しい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、センサユニットの回転操作による警戒エリアの設定作業を簡単かつ効率的に行うことができると共に、警戒エリアを精度良く設定可能な赤外線センサを提供することにある。また、他の目的は、前記目的に加え、センサ設置後の意図しない警戒エリアの変更等の異常を確実に検知することが可能な赤外線センサを提供することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、壁面等に取付けられる本体と、該本体の前面に左右方向に回転可能に取付けられ赤外線検知素子及びレンズを有するセンサユニットと、該センサユニットの上下面に取付けられたカバーと、を備え、前記カバーとセンサユニットとの間に、前記カバーを本体に固定するための固定部材と該固定部材が係合し前記センサユニットに設けられた係合部とを有するロック機構を設け、該ロック機構の外部からの操作でセンサユニットの回転を規制することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記カバーの取外しを検知する検知手段を設けたことを特徴とし、さらに、請求項３に記載の発明は、前記センサユニットが上下方向に配置された複数の赤外線検知素子と該赤外線検知素子に対応した球面レンズを有することを特徴とする。

本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、本体の前面に回転可能に取付けられたセンサユニットと、このセンサユニットの上下面に取付けられたカバーとの間に、ネジ等の固定部材と凹部等の係合部とを有するロック機構を設け、このロック機構の外部からの操作でセンサユニットの回転を規制するため、センサユニットを本体やカバーに略取付け状態のまま、センサユニットの回転操作で警戒エリアを設定することができると共に、簡易な構成のロック機構によりセンサユニットを所定位置にロックすることができ、赤外線センサの警戒エリアの設定等の設置作業を簡単かつ効率的に行うことができると共に、ロック機構により警戒エリアを精度良く設定したり安定維持することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、カバーの取外しを検知する検知手段が設けられているため、例えば侵入者等による意図しないカバーの取外しやセンサユニットの回転操作（向き変更）等を検知手段で自動的に検知して警報等を発することができ、高精度な警戒状態を容易に得ることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、センサユニットが上下方向に配置された複数の赤外線検知素子と球面レンズを有するため、所望の警戒エリアを容易に得ることができると共に、球面レンズの使用により近い警戒エリアの検知精度を高めて一層高精度な警戒状態を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明に係わる赤外線センサの一実施形態を示し、図１がその斜視図、図２が縦断面図、図３が下カバーを取外した状態の斜視図、図４がセンサユニットと本体の分解斜視図、図５が図２のＡ部の拡大断面図、図６が制御系のブロック図である。

図１〜図４に示すように、赤外線センサ１は、建物の外壁等に取付けられ、幅方向の両側に前方に突出したホルダ２ａを有すると共に上端部に前方に水平状態で突出した上カバー部２ｂを有する本体２と、この本体２の前面に水平面内で左右方向に回転可能に取付けられる外形形状が略円筒形状のセンサユニット３と、このセンサユニット３と本体２の下面を覆う下カバー５等を有している。

前記センサユニット３は、本体２形状に略対応した縦長形状のプリント基板６（図２参照）上に実装された３個の赤外線検知素子７ａ〜９ａと、この各赤外線検知素子７ａ〜９ａの前方にそれぞれ配置された集光光学系としての球面レンズ７ｂ〜９ｂを有し、各赤外線検知素子７ａ〜９ａと各球面レンズ７ｂ〜９ｂとによって３個の熱線センサ７〜９が形成されている。そして、この各熱線センサ７〜９は、赤外線検知素子７ａ〜９ａの前方に形成される所定形態の警戒エリア内の赤外線（熱線）を赤外線検知素子７ａ〜９ａで検知（受光）し、その検知信号をプリント基板６に形成された後述する制御回路２５に出力するようになっている。なお、前記赤外線検知素子７ａ〜９ａとしては、２つの焦電素子を互いに逆極性に直列に差動接続し、プラス（＋）極性の焦電素子の出力信号と、マイナス（−）極性の焦電素子の出力信号との合成出力が得られるツイン素子が使用される。

また、センサユニット３は、内部に前記プリント基板６等が内蔵される断面略半円形状の前ケース１１ａ及び後ケース１１ｂを有し、前ケース１１ａの前記球面レンズ７ｂ〜９ｂに対応する部位には、球面レンズ７ｂ〜９ｂを外部に露出させるための開口１２が３個設けられている。また、センサユニット３のプリント基板６には、例えば赤外線センサ１のテストモード時に所定の形態で点灯する２個のＬＥＤ１３（図２参照）が上下方向に所定間隔を有して実装されており、このＬＥＤ１３の前方の前ケース１１ａには、ＬＥＤ１３の点灯、点滅や消灯等をセンサユニット３の前方から視認可能な透光部１４が設けられている。

そして、センサユニット３は、前ケース１１ａと後ケース１１ｂが一体化されて外形形状が略円筒形状に形成され、この状態において、その上下面に形成された軸部が、前記本体２の上カバー部２ｂと下カバー５に水平面内で左右方向に所定角度（例えば９０度）回転可能で、かつ所定位置で後述するロック機構１６によりロック可能に取付けられている。これにより、３個の熱線センサ７〜９の警戒エリアがセンサユニット３の回転動作により調整可能となっている。なお、図１の符号１０は、センサユニット３の回転角度（回転位置）を示す下カバー５に設けられた目盛である。

前記ロック機構１６は、図５に示すように、下カバー５に上下方向に貫通状態で設けられた取付孔１７に下方から嵌挿された固定部材としてのネジ１８と、このネジ１８の先端部１８ａが係合するセンサユニット３の下面３ａに設けられた凹部からなる係合部２０を有している。そして、前記ネジ１８が本体２の下面２ｂに設けたネジ孔１９にねじ込まれ、その先端部１８ａが上方に所定寸法突出することにより、センサユニット３の係合部２０に係合状態とされている。このとき、係合部２０は、図４に示すように、センサユニット３の下面３ａで後ケース１１ｂ部分に円周方向に一定間隔で複数個（図では１１個）設けられている。

また、センサユニット３は、その設定角度に応じて所定の係合部２０に前記ネジ１８の先端部１８ａが係合することにより、下カバー５にロック状態とされて、センサユニット３の回転動作が禁止されるようになっている。なお、センサユニット３の下面３ａで前ケース１１ａ部分には、前記複数の係合部２０に角度的に対応した状態で下カバー５に設けた突起（図示せず）が係合する複数個の凹凸部２１が一体形成されている。

また、前記本体２の下面には、図２〜図５に示すように、検知手段としてのタンパスイッチ２２が取付けられている。このタンパスイッチ２２は、例えば本体２２ａと作動子２２ｂ及び押圧板２２ｃ（図５参照）を有するマイクロスイッチが使用され、作動子２２ｂが下方に突出状態で配置されて、バネ性の押圧板２２ｃが下方から上方に押されることにより、作動子２２ｂが本体２２ａ方向に押されて本体２２ａ内部のスイッチが例えばオンするようになっている。このタンパスイッチ２２の押圧板２２ｃに対応して下カバー５の内面所定位置には、押圧板２２ｃに当接可能な突起２３（図５参照）が設けられており、これにより、下カバー５を本体２やセンサユニット３から取外すと、突起２３による作動子２２ｂの押圧状態が解除されて、タンパスイッチ２２が例えばオンするようになっている。

図６は、前記赤外線センサ１の制御系のブロック図を示している。図６に示すように、赤外線センサ１は制御回路２５を有し、この制御回路２５には、その入力側に前記熱線センサ７〜９と、赤外線センサ１を例えばテストモードに設定する設定スイッチ２６と、前記タンパスイッチ２２と、赤外線センサ１の設置場所の外気温を検知する温度センサ２７等が接続されると共に、例えば電池等の電源２８に接続された電源回路２９が接続されている。また、制御回路２５の出力側には前記ＬＥＤ１３が接続されると共に、制御回路２５の所定の出力端子からは検知出力が出力されるようになっている。なお、前記タンパスイッチ２２は、制御回路２５と関連なく配置されてタンパ出力が得られるようになっているが、制御回路２５を介してタンパ出力を得るように構成することも勿論可能である。

なお、前記制御回路２５は、３個の熱線センサ７〜９にそれぞれ接続された３個の信号処理回路とマイコン等からなる判定部（いずれも図示せず）を有し、各信号処理回路は、各熱線センサ７〜９で検知された信号を増幅する増幅器と、人体に関する周波数を透過させる帯域フィルタと、該帯域フィルタを透過した信号と予め設定した閾値とを比較する比較器等によって構成されている。そして、各信号処理回路の出力に基づいて、判定部により例えば各熱線センサ７〜９の出力信号が例えばＡＮＤ論理の際に、各熱線センサ７〜９で検知された物体が例えば人体であると判定して、前記検知出力が出力されると共に、前記タンパスイッチ２２が例えばオンした際に、前記タンパ出力が出力されるようになっている。

次に、このように構成された赤外線センサ１の動作について説明する。先ず、赤外線センサ１を設置する場合には、本体２を壁面等の所定位置に固定することにより赤外線センサ１を仮設置し、この仮設置状態で、前記設定スイッチ２６をオン操作してテストモードに設定する。そして、この状態で下カバー５に設けたネジ１８を下方からドライバーの操作で緩めて下方に所定量引き抜き、ネジ１８の先端部１８ａと係合部２０の係合状態、すなわちロック機構１６のロック状態を解除する。

このロック状態の解除により、センサユニット３が本体２の上カバー部２ｂや下カバー５等に対して回転可能となり、センサユニット３を左右の所定方向に所定角度回転させる。このとき、センサユニット３はその下面に設けた凹凸部２１が、下カバー５の内面に設けた突起に係合しつつ凹凸部２１間の角度に対応して段階的（ステップ状）に回転することになる。センサユニット３を所定角度に回転させたら、その位置で例えば歩行テストにより赤外線センサ１の各熱線センサ７〜９の警戒エリアをテストし、このテストがＯＫの場合に、当該回転位置で、緩めた状態のネジ１８を締め付け方向に回転操作して、ネジ１８の先端部１８ａを上方に突出させセンサユニット３の下面３ａの所定の係合部２０に係合させる。

なお、ネジ１８の先端部１８ａは、各係合部２０と凹凸部２１とが角度的に対応していることから、所定の凹凸部２１に対応した係合部２０にスムーズに係合され、これにより、センサユニット３と下カバー５とがロック機構１６によりロック状態とされる。つまり、下カバー５を本体２に固定するためのネジ１８を下カバー５の下方から緩めたり締め付けることにより、センサユニット３のロック状態が解除されたりあるいはロック状態に設定されることになる。

一方、赤外線センサ１の設置状態において、例えば侵入者がいたずらや警戒エリアの変更等の目的で、センサユニット３の向きを変えようとして下カバー５を取り外した場合は、下カバー５で押圧状態とされて例えばオフ状態とされていたタンパスイッチ２２がオンすると、これを異常状態と判定してダンパ出力を出力し、例えば警報を発したり警備会社に通報をするようになっている。つまり、下カバー５の開閉状態がタンパスイッチ２２により自動的に検知され、例えば意図しない取外しの場合に、警報等が発せられることになる。

このように、上記実施形態の赤外線センサ１にあっては、本体２の前面に水平面内で左右方向に回転可能に取付けられたセンサユニット３と、このセンサユニット３の下面に取付けられた下カバー５との間に、下カバー５の下方から操作可能でセンサユニット３の回転を規制するロック機構１６が設けられているため、本体２を壁面等に固定すると共に、この本体２にセンサユニット３や下カバー５が取付けられて一体化された状態のまま、センサユニット３の回転操作で警戒エリアを設定することができると共に、センサユニット３をロック機構１６により所定位置に確実にロックすることができる。その結果、赤外線センサ１の設置作業を簡単かつ効率的に行うことができると共に、赤外線センサ１の警戒エリアを精度良く設定したりその状態を安定維持することが可能となる。

また、ロック機構１６が下カバー５を本体２の下面に固定するためのネジ１８と、このネジ１８の先端部１８ａが係合する係合部２０とを有するため、ネジ１８の締め付けにより、下カバー５を本体２に固定しつつ、ネジ１８の先端部１８ａでセンサユニット３の回転を同時にロックすることができて、ロック機構１６の構成を簡易にしつつ赤外線センサ１の設置作業の作業性を一層向上させることができる。

さらに、下カバー５の取外しを検知するためのタンパスイッチ２２が設けられているため、例えば侵入者等による意図しない下カバー５の取外しをタンパスイッチ２２で自動的に検知して警報を発することができ、高精度な警戒エリアを容易に得ることが可能となる。また、ネジ１８が下カバー５の外面に下方から回転操作可能に設けられているため、赤外線センサ１を壁面の高い位置に設置した場合等に、ネジ１８の回転操作を簡単に行うことができて、設置作業の作業性をより一層向上させることができる。

また、熱線センサ７〜９が３つの赤外線検知素子７ａ〜９ａとレンズとして３つの球面レンズ７ｂ〜９ｂとで構成されているため、３つの赤外線検知素子７ａ〜９ａにより、虫等の小動物による誤報を減少できると共に、球面レンズ７ｂ〜９ｂの使用により扇形の精度良い警戒エリアが形成されて、近い警戒エリアにおける小動物による誤報を減少できる等、赤外線センサ１に一層高精度な警戒エリアを得ることが可能となる。

なお、上記実施形態においては、タンパスイッチ２２としてマイクロスイッチを使用したが、本発明はこれに限定されず、下カバー５の取外しを検知できる適宜のスイッチ等を使用することができる。また、上記実施形態における、赤外線センサ１の全体及びセンサユニット３等の各部の形状、ロック機構１６の構成、制御系のブロック図等は一例であって、例えば熱線センサ１のレンズとして平面レンズを使用する等、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。

本発明は、３つの熱線センサを有する赤外線センサに限らず、少なくとも一つの熱線センサを有する全ての赤外線センサにも利用できる。

本発明に係わる赤外線センサの一実施形態を示す斜視図 同その縦断面図 同下カバーを取外した状態の斜視図 同センサユニットの本体の分解斜視図 同図２のＡ部の拡大断面図 同制御系のブロック図

符号の説明

１・・・赤外線センサ、２・・・本体、２ａ・・・ホルダ、２ｂ・・・上カバー部、３・・・センサユニット、３ａ・・・下面、４・・・上カバー、５・・・下カバー、６・・・プリント基板、７〜９・・・熱線センサ、７ａ〜９ａ・・・赤外線検知素子、7ｂ〜９ｂ・・・球面レンズ、１１ａ・・・前ケース、１１ｂ・・・後ケース、１２・・・開口、１３・・・ＬＥＤ、１４・・・透光部、１６・・・ロック機構、１８・・・ネジ、１８ａ・・・先端部、１９・・・ネジ孔、２０・・・係合部、２１・・・凹凸部、２２・・・タンパスイッチ、２３・・・突起、２５・・・制御回路、２６・・・設定スイッチ、２７・・・温度センサ、２９・・・電源回路。

Claims (3)

1. 壁面等に取付けられる本体と、該本体の前面に左右方向に回転可能に取付けられ赤外線検知素子及びレンズを有するセンサユニットと、該センサユニットの上下面に取付けられたカバーと、を備え、
   前記カバーとセンサユニットとの間に、前記カバーを本体に固定するための固定部材と該固定部材が係合し前記センサユニットに設けられた係合部とを有するロック機構を設け、該ロック機構の外部からの操作でセンサユニットの回転を規制することを特徴とする赤外線センサ。
2. 前記カバーの取り外しを検知する検知手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の赤外線センサ。
3. 前記センサユニットが上下方向に配置された複数の赤外線検知素子と該赤外線検知素子に対応した球面レンズを有することを特徴とする請求項１または２に記載の赤外線センサ。

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