JP2011099714A - 人体感知センサ - Google Patents

Abstract

【課題】電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサ（送信機）であって、人体感知センサを新たに設置する際に、将来の電波環境の悪化を考慮して負荷制御装置（受信機）との間で電波の送受信テストを行いうる人体感知センサを提供する。
【解決手段】モード切替スイッチ２７ａがテストモードに切り替えられているとき、制御部（検出信号出力部）２６は、テスト用の所定の検出信号を出力し、無線送信部２５は、通常の使用モード時における電波の強度よりも弱い強度の電波で、所定の検出信号を送信する。このテストモードにおいて、外部装置が所定の検出信号を受信できることが確認できれば、通常の使用モードにおいて、多少電波環境が悪化したとしても、この人体感知センサと外部装置との間で所定の検出信号の送受信を続けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、人体感知センサ、特に配線不要の無線通信式の人体感知センサに関する。

従来の人体感知センサは、壁面や天井からセンサ部のみが露出し、回路基板などの本体部は壁面又は天井の内側に設置されており、壁面や天井の裏面に配設された電線を介して商用電源や照明装置の負荷制御装置（電子スイッチ）などに接続されている。一方、特許文献１には、電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサが提案されている。ただし、この人体感知センサには電線を介して電力が供給されるので、設置に際して配線作業を必要とする。すなわち、従来の人体感知センサを既存の住宅に追加的に設置するには、壁や天井に穴を開け、壁や天井の裏側に配線作業を必要としている。

一方、リチウム電池などの長寿命電池が開発されており、電池を電源とし、無線により信号を送信する人体感知センサが提案されている。このような電池を電源とした無線通信式の人体感知センサは、無線通信式の負荷制御装置と共に使用され、新築の建築物だけでなく既存の建築物においても、任意の場所に設置可能であり、ひじょうに適用可能範囲が広いことを特徴としている。

その反面、人体感知センサ（送信機）の設置場所と照明装置などの負荷制御装置（受信機）の間に壁などの障害物が存在するときは、障害物の存在などによって、電波が減衰され、人体感知センサから送信された検出信号が負荷制御装置側で正しく受信されない可能性がある。また、人体感知センサの設置後に、人体感知センサ（送信機）と負荷制御装置（受信機）の間に新たな障害物が設置されると、設置当初は電波による検出信号の送受信が可能であっても、その後の電波環境の悪化に伴い、検出信号が正しく送受信されなくなる可能性がある。

そのため、無線通信式の人体感知センサを、新たに壁面や天井に取り付ける際、あらかじめ電波環境の悪化を考慮して、人体感知センサから負荷制御装置に正しく検出信号が送信されているか、及びどの程度の範囲まで検出信号を送信しうるのかをあらかじめテストできることが好ましい。さらには、どの程度の範囲までその人体感知センサで人の存在を感知しうるのかをあらかじめテストできることが好ましい。

なお、上記特許文献１に記載された従来の人体感知センサには、設置時における動作テスト機能自体が備えられていない。

特開２００６−２５３０９２号公報

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサ（送信機）であって、人体感知センサを新たに設置する際に、将来の電波環境の悪化を考慮して負荷制御装置（受信機）との間で電波の送受信テストを行いうる人体感知センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサにおいて、人体から放出される特定波長の赤外線を検出するための赤外線センサと、前記赤外線センサが前記特定波長の赤外線を検出した場合に、所定の検出信号を出力する検出信号出力部と、前記検出信号出力部からの前記所定の検出信号を電波による無線通信を介して送信する無線送信部と、前記検出信号出力部及び前記無線送信部の機能を通常の使用モードとテストモードのいずれかに切り替えるモード切替スイッチを備え、前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられているときは、前記検出信号出力部は、前記所定の検出信号を出力し、前記無線送信部は、前記通常の使用モード時における電波の強度よりも弱い強度の電波で、前記所定の検出信号を送信することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の人体感知センサにおいて、前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられているときに操作される電波確認スイッチをさらに備え、前記電波確認スイッチが操作されたときにのみ、前記検出信号出力部は、前記所定の検出信号を出力することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の人体感知センサにおいて、前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられているときは、前記検出信号出力部は、前記赤外線センサが前記特定波長の赤外線を検出しても、前記特定波長の赤外線の検出を無視して、それに応じた所定の検出信号を出力しないことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の人体感知センサにおいて、前記通常の使用モード時における電波の強度及び前記前記通常の使用モード時における電波の強度よりも弱い強度は、いずれも可変であることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の人体感知センサにおいて、前記人体感知センサ固有のアドレスを、前記検出信号出力部から出力される前記所定の検出信号を受信する外部装置に対して送信するための登録スイッチをさらに備え、前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられているときに、さらに前記登録スイッチが操作されたときに、前記無線送信部は、前記人体感知センサ固有のアドレスを送信することを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の人体感知センサにおいて、前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられ、且つ、前記赤外線センサが前記特定波長の赤外線を検出した場合にのみ点灯するＬＥＤをさらに備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、モード切替スイッチがテストモードに切り替えられているときは、検出信号出力部は、テスト用の所定の検出信号を出力し、無線送信部は、通常の使用モード時における電波の強度よりも弱い強度の電波で、所定の検出信号を送信するので、このテストモードにおいて、外部装置が所定の検出信号を受信できることが確認できれば、通常の使用モードにおいて、多少電波環境が悪化したとしても、この人体感知センサと外部装置との間で所定の検出信号の送受信を続けることができる。テストモード中、検出信号出力部は、テスト用の所定の検出信号を出力し続けてもよいし、一定間隔で出力してもよい。

請求項２の発明によれば、テストモード中であっても、作業者が電波確認スイッチを操作したときにのみ、検出信号出力部は所定の検出信号を出力するので、電池の消耗を防ぐことができると共に、外部装置が所定の検出信号を受信できたか否かを確実に確認することができる。なお、人体感知センサの電源は特に電池に限られるものではなく、電線を介して商用電源から電力が供給されるものであってもよい。

一般的に、人体感知センサのテストモード中、作業者が人体感知センサの付近にいて、赤外線センサはほぼ常時特定波長の赤外線を検出していると考えられる。しかしながら、請求項３の発明によれば、テストモード中、検出信号出力部は、赤外線センサが特定波長の赤外線を検出しても、特定波長の赤外線の検出を無視して、それに応じた所定の検出信号を出力しないので、通常の使用モード時における電波強度の強い本来の検出信号が出力されることはなく、人体感知センサの動作確認をスムーズに行うことができる。

例えば、人体感知センサの設置場所付近の電波環境が悪く、テストモード時において、無線送信部が出力しうる最も弱い強度の電波では、外部装置が所定の検出信号を受信できない場合もあり得る。しかしながら、請求項４の発明によれば、通常の使用モード時における電波の強度及び前記通常の使用モード時における電波の強度よりも弱い強度は、いずれも可変であるので、無線送信部から送信されるテスト用の所定の検出信号の電波強度を徐々に増加させることによって、外部装置が所定の検出信号を受信できる電波強度のレベルを確認することができる。そして、通常の使用モード時には、テスト用の所定の検出信号の電波強度よりも高いレベルで所定の検出信号を送信することによって、電波環境がさらに悪化したとしても、この人体感知センサと外部装置との間で所定の検出信号の送受信を続けることができる。

１つの外部装置で複数の人体感知センサ及びそれに対応した複数の照明装置などの負荷を制御する場合や、複数の人体感知センサと複数組の外部装置（無線受信部を備えた負荷制御装置）及びそれに対応した複数の照明装置などが存在する場合も考えられる。その場合、請求項５の発明によれば、個々の人体感知センサに固有のアドレスを設定し、登録スイッチを操作することによって人体感知センサ固有のアドレスを外部装置に送信することにより、１つの外部装置が複数の人体感知センサからの所定の検出信号を受信したとしても、その所定の検出信号がどの人体検知センサからどの外部装置に向けて送信されたものかを識別することができる。この場合、無線送信部は、通常の使用モード時における電波の強度で前記人体感知センサ固有のアドレスを送信するので、固有のアドレスは外部装置によって確実に受信される。なお、通常の使用モードにおいて、人体感知センサから所定の検出信号を送信する際、固有のアドレスを付加して送信することはいうまでもない。

人体感知センサを設置する際、どの範囲まで人の存在を検出できるのか、あらかじめ調べておきたい場合もある。請求項６の発明によれば、テストモード中、赤外線センサが特定波長の赤外線を検出した場合にＬＥＤが点灯するので、例えば作業者がＬＥＤの点灯を確認しながら、人体感知センサの周囲を移動することによって、人体感知センサによるおおよその人検出範囲を知ることができる。なお、このＬＥＤは、通常の使用モードにおいては点灯しないので、不必要な電池の消耗を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る人体感知センサのカバーを外した状態における構成を示す正面図。 上記人体感知センサの使用状態を示す斜視図。 上記人体感知センサのテストモードにおける動作を示すフローチャート。

本発明の一実施形態に係る人体感知センサについて説明する。本実施形態に係る人体感知センサ１は、電池を電源とし、電波による無線通信を介して検出信号を送信するものであって、図２に示すように、例えば天井に両面粘着テープや接着剤によって取り付けられる。壁面に設けられたスイッチ２には、人体感知センサ１から送信される検出信号を受診するための無線受信部が設けられている。また、スイッチ２は天井に設けられた照明装置３に電線４を介して接続されている。

スイッチ２は、例えばトライアックなどの無接点スイッチ素子を用いた電子式スイッチ（負荷制御装置）であり、機械的に接点を開閉させる従来の２線式スイッチを配線工事不要で置き換えることが可能である。それに合わせて、人体感知センサ１も配線工事不要で既存の住宅などに追加的に設置可能である。人体感知センサ１及びスイッチ２の間は、例えば特定小電力無線などの電波による無線通信が可能であり、人体感知センサ１によって人の存在が検出されると、検出信号がスイッチ２に対して送信され、スイッチ２は照明装置３を点灯させる。さらに、人体感知センサ１によって人の存在が検出されなくなると一定時間経過後、非検出信号がスイッチ２に対して送信され、スイッチ２は照明装置３を消灯させる。

図１に、本実施形態に係る人体感知センサ１のカバーを外した状態における構成を示す。この人体感知センサ１は、上記のように両面粘着テープなどによって天井に取り付けられるものであり、その筺体１０は、正面視で略円形であり、その実装面（上記両面粘着テープなどによって天井に取り付けられる面とは反対側の面）１０ａの中央に赤外線センサ１１ａ、照度センサ１１ｂ及びＬＥＤ１１ｃなどで構成されたセンサ部１１が設けられている。センサ部１１は、例えば正面視円形である。また、実装面１０ａには、回路基板２０及び電池１２，１３などが実装されている。

回路基板２０には、センサ部１１の検出信号を電波による無線通信を介して送信する無線送信部２５と、センサ部１１及び無線送信部２５を制御する制御部（検出信号出力部）２６と、さらにこの人体感知センサ１を設置する際に正しく電波が送信されているかどうかを確認するための操作部２７などが設けられている。

制御部２６は、例えば演算処理を行うＣＰＵや制御プログラムなどを記憶したＲＯＭや演算結果を一時的に記憶するためのＲＡＭなどで構成され、センサ部１１による検出結果、具体的には、赤外線センサ１１ａが特定波長の赤外線を検出した又はそれを検出しなくなったこと、照度センサ１１ｂによる周囲の明るさが一定の輝度以上又は未満であることなどを総合的に判断し、判断結果に応じて所定の検出信号又は非検出信号を送信するか否かを決定する。無線送信部２５は、制御部２６からの検出信号又は非検出信号を所定周波数の電波信号に変換してアンテナ２５ａから送信する。アンテナ２５ａは、筐体１０に設けられた水平な回転軸の周りに回転可能である。

また、無線送信部２５は、発振回路などを備えており、所定の周波数の搬送電波を発振し、その搬送信号に検出信号やアドレスなどを重畳させて送信する。操作部２７は、通常の使用モードと新規設定時又は設定変更時におけるテストモード（又は登録モード）を切り替えるための動作モード切替スイッチ２７ａ、人体感知センサ１による照明装置３の点灯及び消灯を自動的に制御する周囲環境の明るさを選択するための明るさ設定トリマ２７ｂ、人体感知センサ１によって人の存在が確認されなかった後、照明装置３を点灯させるための点灯保持時間設定スイッチ２７ｃ、テストモード時に使用される電波確認スイッチ２７ｄ及び登録スイッチ２７ｅなどが設けられている。

本実施形態に係る人体感知センサ１は、通常の使用モードとテストモード（又は登録モード）を備えており、動作モード切替スイッチ２７ａを操作することによって、いずれかのモードに切り替えられる。この人体感知センサ１を新規に設置する場合又は電波環境が変化したことに起因して設定を変更する場合、動作モード切替スイッチ２７ａをテストモード側に切り替える。そうすると、制御部２６は、操作部２７の各スイッチ操作に応じて、センサ部１１及び無線送信部２５を制御する。

テストモードにおける人体感知センサ１の動作を図３に示すフローチャートを参照しつつ詳細に説明する。動作モード切替スイッチ２７ａがテストモード側に切り替えると、制御部２６は、まず、登録スイッチ２７ｅが操作されたか否かを判断し（＃１）、登録スイッチ２７ｅが操作されたときは、制御部２６は、この人体感知センサ１に固有のアドレスをメモリから読み出し、無線送信部２５から外部装置に向けて送信する。例えば、人体感知センサ１から送信される所定の検出信号を受信しうる外部装置が１つしかない場合、具体的には、無線受信部を備えた負荷制御装置（電子スイッチ）が１つしかない場合、人体感知センサ１の固有のアドレスを登録する必要はないので、この登録スイッチ２７ｅは操作されない。一方、１つの外部装置で複数の人体感知センサ及びそれに対応した複数の照明装置などの負荷を制御する場合や、複数の人体感知センサと複数組の外部装置（無線受信部を備えた負荷制御装置）及びそれに対応した複数の照明装置などが存在する場合も考えられる。その場合、個々の人体感知センサに固有のアドレスを外部装置に送信し、外部装置に登録することによって、１つの外部装置が複数の人体感知センサからの所定の検出信号を受信したとしても、その所定の検出信号がどの人体検知センサからどの外部装置に向けて送信されたものかを識別することができる。なお、固有のアドレスは、外部装置によって確実に受信される必要があるため、通常の使用モード時における電波の強度で送信される。また、人体感知センサ１の固有のアドレスが送信された場合には、通常の使用モードにおいて、人体感知センサから所定の演出信号を送信する際、固有のアドレスを付加して送信することはいうまでもない。

次に、制御部２６は、電波確認スイッチ２７ｄが操作されたか否かを判断する（＃３）。上記のように固有アドレスを登録する必要がない場合は、作業者は直接この電波確認スイッチ２７ｄを操作する。電波確認スイッチ２７ｄが操作されると、制御部２６は、無線送信部２５から送信される所定の検出信号などの電波の強度を、通常の使用モード時における電波の強度よりも弱い強度に切り替え（＃４）、所定の検出信号を出力する。無線送信部２５は、切り替えられた弱い電波で所定の検出信号を送信する（＃５）。ここで、テストモード時における最初の電波の強度は、例えば無線送信部２５が出力しうる最も弱い強度とする。所定の検出信号が外部装置によって受信されると、負荷がオンされる（例えば、照明装置が点灯される）ので、この人体感知センサ１と外部装置との間で信号の送受信可能であることが確認できる（＃６）。

電波確認スイッチ２７ｄが操作しても負荷がオンしない場合（＃６でＮＯ）、人体感知センサ１の設置場所付近の電波環境が悪く、テストモード時において、無線送信部２５が出力しうる最も弱い強度の電波では、外部装置が所定の検出信号を受信できなかったと考えられる。そこで、作業者が、再度電波確認スイッチ２７ｄを操作すると（＃３でＹＥＳ）、制御部２６は、無線送信部２５から再送信される所定の検出信号などの電波の強度のレベルを上げ（＃４）、無線送信部２５は所定の検出信号を再送信する（＃５）。これらの操作を人体感知センサ１と外部装置との間で信号の送受信可能であることが確認できるまで繰り返す。これらの操作により、この人体検知センサ１が設置されている場所の電波環境が良いか悪いかなどを知ることができる。なお、通常の使用モード時には、テスト用の所定の検出信号の電波強度よりも高いレベルで所定の検出信号を送信する。それによって、電波環境がさらに悪化したとしても、この人体感知センサ１と外部装置との間で所定の検出信号の送受信を続けることができる。

ところで、この人体感知センサ１では、モード切替スイッチ２７ａがテストモードに切り替えられているときでも、センサ部１１に電力を供給し続けている。そのため、赤外線センサ１１ａは、特定波長の赤外線を検出すると、所定の検出信号を出力する。制御部２６は、赤外線センサ１１ａからの所定の検出信号を受信しても、その所定の検出信号を無線送信部２５には転送しない。すなわち、上記テストモードに関しては、検出信号出力部として機能する制御部２６は、赤外線センサ１１ａによる特定波長の赤外線の検出を無視して、それに応じた所定の検出信号を出力しない。

一方、制御部２６は、赤外線センサ１１ａからの所定の検出信号を受信すると、ＬＥＤ１１ｃを点灯させる。この機能を利用すれば、例えば作業者がＬＥＤの点灯を確認しながら、人体感知センサの周囲を移動することによって、人体感知センサによるおおよその人検出範囲を知ることができる。なお、このＬＥＤ１１ｃは、モード切替スイッチ２７ａがテストモードに切り替えられ、且つ、赤外線センサ１１ａが特定波長の赤外線を検出した場合にのみ点灯され、通常の使用モードでは点灯されないので、不必要な電池の消耗を防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態の説明に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて様々な変形が可能である。上記実施形態では、負荷として照明装置を例にして説明したが、人体感知センサの用途としては、照明装置の点灯及び消灯の他、自動扉の開閉、防犯カメラの撮影開始及び終了などを挙げることができる。また、上記実施形態では、電波確認スイッチが操作されたときにのみ、制御部（検出信号出力部）から所定の検出信号が出力されるように説明したが、これに限定されるものではなく、テストモード中、検出信号出力部は、テスト用の所定の検出信号を出力し続けてもよいし、一定間隔で出力してもよい。さらに、人体感知センサの電源は特に電池に限られるものではなく、電線を介して商用電源から電力が供給されるものであってもよい。

１ 人体感知センサ
２ スイッチ
３ 照明装置
１０ 筐体
１０ａ 実装面
１１ センサ部
１１ａ 赤外線センサ
１１ｂ 照度センサ
１１ｃ ＬＥＤ
１２，１３ 電池
２０ 回路基板
２５ 無線送信部
２６ 制御部（検出信号発生部）
２７ 操作部
２７ａ 動作モード切替スイッチ
２７ｄ 電波確認スイッチ
２７ｅ 登録スイッチ

Claims (6)

1. 電波による無線通信を介して検出信号を送信する人体感知センサにおいて、
   人体から放出される特定波長の赤外線を検出するための赤外線センサと、
   前記赤外線センサが前記特定波長の赤外線を検出した場合に、所定の検出信号を出力する検出信号出力部と、
   前記検出信号出力部からの前記所定の検出信号を電波による無線通信を介して送信する無線送信部と、
   前記検出信号出力部及び前記無線送信部の機能を通常の使用モードとテストモードのいずれかに切り替えるモード切替スイッチを備え、
   前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられているときは、前記検出信号出力部は、前記所定の検出信号を出力し、前記無線送信部は、前記通常の使用モード時における電波の強度よりも弱い強度の電波で、前記所定の検出信号を送信することを特徴とする人体感知センサ。
2. 前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられているときに操作される電波確認スイッチをさらに備え、
   前記電波確認スイッチが操作されたときにのみ、前記検出信号出力部は、前記所定の検出信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の人体感知センサ。
3. 前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられているときは、前記検出信号出力部は、前記赤外線センサが前記特定波長の赤外線を検出しても、前記特定波長の赤外線の検出を無視して、それに応じた所定の検出信号を出力しないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の人体感知センサ。
4. 前記通常の使用モード時における電波の強度及び前記前記通常の使用モード時における電波の強度よりも弱い強度は、いずれも可変であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の人体感知センサ。
5. 前記人体感知センサ固有のアドレスを、前記検出信号出力部から出力される前記所定の検出信号を受信する外部装置に対して送信するための登録スイッチをさらに備え、
   前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられているときに、さらに前記登録スイッチが操作されたときに、前記無線送信部は、前記人体感知センサ固有のアドレスを送信することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の人体感知センサ。
6. 前記モード切替スイッチがテストモードに切り替えられ、且つ、前記赤外線センサが前記特定波長の赤外線を検出した場合にのみ点灯するＬＥＤをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の人体感知センサ。

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