JP2503205B2 - 受動式赤外線検知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は受動式赤外線検知器、更に詳しくは、検知場
所へ侵入する人間から発せられる赤外線を検知して検知
場所に於ける人体の存在を知らせる受動式赤外線検知器
に関するものである。

［発明の概要］ 本発明は、赤外線センサーを備えたベースに対して光
学集光器が着脱自在に取り付けられ、光学集光器を通し
た赤外線がセンサーに集められるようになった受動式赤
外線検知器を開示するものであり、ベースへ回動自在に
支持される結合部材に赤外線センサーが保持され、受光
表面が異なる角度に配向されて上記検知場所の内で夫々
異なる検知領域を規定するとともに夫々がベース上の上
記結合部材へ着脱自在に取り付けられるための共通した
結合端部を備えている異種の光学集光器から選択された
光学集光器が上記結合部材を介してベースに取り付けら
れており、光学集光器が赤外線センサーと共に回動して
その角度位置の調整が行えると共に、ベースや赤外セン
サー及びこれに付随する電気回路を交換せずとも、光学
集光器の変更や交換を行うことができる。

［背景技術］ 従来、一つの赤外線センサーと検知場所からの赤外線
を集光してこれを赤外線センサーに集めることにより検
知場所に於ける人体の有無を識別する受動式の赤外線検
知器として各種のものが提供されおり、また、検知場所
の形状に応じて赤外線検知器の配向角度を調整するため
に取り付け箇所、例えば、天井や壁面に固定されるベー
スに対して赤外線検知器を回動自在とするのが望ましい
ことは良く知られている。このことは、例えば、米国特
許第3,928,843号や同4,081,680号に開示されている。前
者の特許は鏡構造体、即ち、光学集光器に赤外線センサ
ーが固定されたものを示しており、この構造体はハウジ
ングに収められ、ハウジングが回動自在継手を介してベ
ースに接続されることにより、ベース、即ち、このベー
スが固定される壁面や天井に対して回動自在となってそ
の配向角度が調整されるようになっている。後者の特許
では、箱型の反射体状に成形された光学部に赤外線セン
サーが固定され、光学部を形成する複数の反射素子が反
射される入射赤外線をセンサーに集めるようになってお
り、赤外線センサーと一体となった光学部はブラケット
によって枢支され、上記と同様の目的のためにその角度
位置が調整されるようになっている。以上のような従来
の赤外線検知器を用いると、光学集光器が破損した場
合、比較的コストの高い赤外線センサー及びこれに付随
する電気回路が正常であっても、検知器全体を交換しな
ければならないという問題があり、使用者に不必要な負
担を強いることになり、またその家庭や業務用としての
使用自体も制限されるという問題があった。更に、検知
場所、即ち、検知領域を変更する必要が生じた場合は、
検知器全体を所望の検知領域を備えた光学部を持つ他の
検知器と交換しなければならず、従って、上と同様にコ
スト負担が増えるだけでく、既存の検知器を取付け箇所
から取り外してから新しい検知器を設置するといった面
倒な交換作業が必要であるという問題があった。上のこ
とは、赤外線センサー及びこれに付随する電気回路が異
種の光学部に共通して用いることが可能であることを考
えると、満足できるものではないと考えられる。この意
味に於いて、従来の赤外線検知器には、光学集光器のみ
が取り替えられ、赤外線センサー及び電気回路を共通部
品とする構成が存在しないものである。

［発明の目的］ 本発明は叙述の欠点をなくすように考えだされたもの
であり、赤外線センサーを備えたベースに対して光学集
光器を着脱自在として、光学集光器のみを取り替えるこ
とが出来るようにした有用な受動式赤外線検知器を提供
することを目的とするものである。

［発明の開示］ 本発明に係る赤外線検知器には、取付け用ベースと、
ベースに保持された赤外線センサーと、検知場所からの
赤外線を集光してこれを上記ベース上の赤外線センサー
に集束させる共学集光器とが備えられ、赤外線センサー
が赤外線の受光により上記検知場所での人体の存在を示
す出力信号を発生する。光学集光器は結合部材を介して
ベースに装着され、赤外線センサーはこの結合部材に固
定されて光学集光器によって導かれる赤外線を集つめる
位置をとる。この結合部材はベースへ回動自在に支持さ
れ、光学集光器が赤外線センサーとの間で正確な赤外線
の送受光関係と保ちながらベースに対して回動自在とな
ってその角度位置が調整できる。この光学集光器は結合
部材へ着脱自在に結合されることにより、必要に応じて
ベースから取り外せる。この結果、光学集光器が損傷し
た場合は、ベースや赤外線センサー及びこれに付随する
電気回路などの比較的コストの高いものを廃棄すること
なく、光学集光器のみを取り替えることができ、光学集
光器の交換を安価に行えると言う利点がある。また、こ
のように赤外線センターを備えたベースと光学集光器と
を別々としたことにより、赤外線センサー及び電気回路
を備えたベースを共通部品として、検知箇所である室や
部所の形状に合わせて、異なる種類の光学集光器を一つ
のベースと組み合わせることができるものであり、高価
な部品を無駄に重複使用することなく、安いコストで光
学集光器の交換を行うことができるものである。従っ
て、異なる光学系の光学集光器に対して赤外線センサー
及びこれに伴う電気回路を共通部品とすることができ、
光学集光器だけの取り替えが行え、無用なコスト高を招
くことなく広範囲な用途に適用できる。

実施例に於いて、上記の結合部材は電気的に遮蔽され
たケースとして形成され、このケース内に赤外線センサ
ー及びこれに接続される増幅器を構成する電気部品が収
められる。従って、赤外線センサー及び増幅器が外部の
雑音より保護されて信頼性の高い検知信号を出すことが
できるようになっている。

上記の光学集光器と結合部材との着脱自在な取付けの
為に、両者の内の一方に永久磁石が、他方にこれに吸着
される磁性材料が用いられる。この永久磁石の使用によ
って両者間の簡単且つ確実な結合が得られ、光学集光器
の交換が容易に行えると共に、ベース上の赤外線センサ
ーとの間での正確な赤外線の送受光関係を保つ位置に光
学集光器を保持できるものである。

上記の結合部材には更にハットが設けられ、このハッ
トにより所定検知場所以外から発せられる不要赤外線輻
射が赤外線センサーのパッケージに影響を与えるのが防
止され、パッケージ、すなわち、赤外線センサーがこの
ような不要赤外線輻射によって加熱されるのが防止さ
れ、これに基づいて誤った検知信号が発生されるのを防
止するようになっており、検知場所から得られる赤外線
に基づく信頼性の高い出力信号が赤外線センサーより発
せられる。

上記のベースに対して選択的に取着される光学集光器
の一つは、略円錐台形状の周面が複数のフレネルレンズ
で構成された全周型の光学集光器であり、フレネルレン
ズは互いに異なる角度で配向されて上記の検知場所をカ
バーする夫々互いに隔てられた複数の検知領域を規定す
る。フレネルレンズは光学集光器の全周に亘って配列さ
れて360度の検知範囲を作り出すと共に共通の焦点を有
し、全ての検知領域から入射する赤外線を赤外線センサ
ーに集めるようになっている。この全周型の光学集光器
では、円錐台の上部壁と底部壁に夫々第１と第２の鏡面
が設けられ、第１と第２の鏡面とが対向して各フレネル
レンズを通す赤外線を２回にわたって反射させて赤外線
センサーに集めるようになっている。第１の鏡面は第２
の鏡面に対して傾斜して両者間の距離が外側端部より内
側端部に行くほど狭くなり、この傾斜構成により各フレ
ネルレンズと赤外線センサーとの間の半径方向の距離を
短縮することができると共に、各フレネルレンズのレン
ズ中心にできるだけ近い部分を有効集光面として利用で
きて赤外線の集光能を向上させている。これに関する詳
しい説明は実施例の項で述べることにする。従って、本
発明に於いては、コンパクトではあるが高い集光能を備
えた全周型の光学集光器を得るための効果的な構成が開
示されるものである。

上記の赤外線センサーの近傍には位置決め用光源が配
置されこの光源から発せられる可視光線が光学集光器を
通して検知場所に到達するようになっており、予定する
検知場所からこの可視光線を観察することにより検知場
所を正確に確認できるようになっている。

上記の光学集光器は、ある程度赤外線を減衰させる取
り外し自在のシールドに覆われる。この減衰量を補償す
るために感度調整手段が設けられ、シールド取付けの有
無に関係なく赤外線センサーから得られる出力に基づい
て同一の検知結果を出すようにしている。この感度調整
手段はシールドの取付けに呼応して自動的に上記の減衰
量の補償動作を行うようになっている。また、このシー
ルドは実質的に可視光線の通過を阻んで、光学集光器を
目立たないようにするものである。これに関連して、前
記の位置決め用光源はシールドを取り外した時のみに動
作するようになっている。

実施例 以下本発明の実施例に基づいて詳細に説明する。第１
図乃至第５図に示すように、本発明の一実施例に係る受
動式赤外線検知器は、検知を行う室や部所の天井や壁面
などの設置面に固定される共通のベース20と、このベー
ス20へ選択的に装着される３種の光源集光器1A,1B,1Cと
で構成される。これらの光源集光器とは、同図に示すよ
うに、全周型の集光器1Aと広角型の集光器1B及び遠距離
型の集光器1Cであり、各光学集光器は密接に並んだ複数
のフレネルレンズ３で構成され、各フレネルレンズ３に
よって互いに隔てられた検知領域が決定され、各検知領
域からの赤外線が集光され、各光学集光器1A,1B,1Cに於
ける検知領域に応じて検知器による希望の検知場所が決
められる。各光学集光器1A,1B,1Cに於けるフレネルレン
ズ３は赤外線と可視光線の両方を透過させる例えばポリ
エチレンのような適宜の合成樹脂によって一枚のシート
として成形され、共通の焦点を有して各検知領域からの
赤外線をこの共通の焦点に集束させる。

各光学集光器1A,1B,1Cによって集められる赤外線を受
ける赤外線センサー30は集電素子をパッケージに収めた
ものであり、上記ベース20に保持される。第６図及び第
７図に示すように、ベース20は上面に中央開口部21が設
けられた偏平なケーシング状に成形され、中央開口部21
に結合部材40が収められる。この結合部材40は任意の光
学集光器1A,1B,1Cを着脱自在に保持すると共に上記の赤
外線センサー30を光学集光器1A,1B,1Cの焦点に対応する
位置に固定するものである。この結合部材40は磁気的及
び電気的導通材料、例えば、冷間ロール炭素鋼によって
上面が平坦面41となった半球状のケースとして成形され
る。このケース、即ち、結合部材40には上記の赤外線セ
ンサー30と第１の回路基板31とが収められ、第１の回路
基板31に実装する電気部品（図示せず）によって赤外線
センサー30からの出力を増幅するための増幅器34を構成
する。この第１の回路基板31はケース40の一部を内側に
打ち出すことによって形成される一体の突起42に周縁部
が支持されるものであり、この回路基板31から引き出さ
れルリード32はケース40の底面を通して外部に導出され
る。この結合部材40の上面中央には管状のハット43が突
出し、この中に上記の赤外線センサー30がその赤外線受
光面をハット43上面の開口に露出さるようにして配置さ
れる。この赤外線センサー30のパッケージは結合部材40
の壁面より離間して両者間に良好な熱的遮断性能が与え
られる。また、ハット43の開口内周縁にはフランジ44が
形成され、使用する光学集光器1A,1B,1Cによって決まる
検知領域以外から発せられる赤外線が赤外線センサー30
のパッケージを照射するのを防止し、これによって赤外
線センサー30がそのような望ましくない検知領域以外か
らの赤外線に影響されるのをなくし、これに基づく誤っ
た出力を発生するのを防止するものである。

上記赤外線センサー30の上方にはこれ近接して発光ダ
イオード（LED）33が配置され、この発光ダイオード（L
ED）33としては赤外線センサー30の受光性能に大きな影
響を与えることのないように充分に小さな寸法のものが
用いられる。このLED33は位置決め用の光源として用い
られ、使用される光源集光器1A,1B,1Cを通して各検知領
域に至る可視光線を出すものであり、希望する検知領域
からこの可視光線を観察しながら光学集光器の位置調整
を行うことにより容易に検知領域の位置が決めが行え
る。

各光学集光器1A,1B,1Cにはそれぞれのフレーム２から
下方に延出する中央スリーブ４が設けられ、スリーブ４
の下端面に同一形状の永久磁石リング５が設けてあり、
このリング５が上記結合部材40上面の平坦面41に当接す
ることにより結合部材40と着脱自在となる。このように
して光学集光器1A,1B,1Cが結合部材40に取り付けられた
後に、上記のハット43が永久磁石リング５を通してスリ
ーブ４の下部へ同軸状に突出して、第６図に示すよう
に、光学集光点の集点に対応する位置に赤外線センサー
30が位置決めされる。このような永久磁石を用いた結合
様式により、光学集光器1A,1B,1Cは結合部材40、即ち、
ベース20に取り付けら状態で、赤外線センサー30の中央
軸Ｘの回りに回転自在となるものである。このことは第
２図及び第３図に示す広角型や遠距離型の光学集光器1
B,1Cを使用して希望する検知領域を設定する場合に、特
に有効である。

上記の結合部材40は半円弧状の支持アーム50とクリッ
プ52を用いてベース20へ枢支される。支持アーム50の両
端にはフック51が設けられ、フック51が結合部材40の上
面の直径方向に対向する位置に設けた二股突起46を通し
てこれに隣接して平坦面41の周縁部に形成した穴45に嵌
入する。この二股突起46は一直線上に並んで支軸として
使用し、この支軸の回りで結合部材40が支持アーム50に
対して回転できるようになっている。上記のクリップ52
は、第９図に示すように、両端に曲げ部53を有し一方の
曲げ部53から内方に脚片54が延出するような形状にばね
材で成形されている。クリップ52はその脚片54の自由端
に設けたキャッチ55を上記支持アーム50の中間部へ摺動
自在に係合させることにより、ベース20の中央開口部21
の内周縁に延出するスカート22の曲面に結合部材40の曲
面を圧接させる位置迄、支持アーム50を下方にばね付勢
し、結合部材40スカート22上に回動自在に支持する。こ
のように結合部材40を下方にばね付勢することにより、
クリップ52には反対方向のばね力が作用しこのばね力に
よって、上記の曲げ部53が上記の中央開口部21の外側で
ベース20の上壁の内面に突出するポスト23の底面に圧接
することになり、その結果、結合部材40が中央開口部21
内ヘクリップ52によって支持アーム50を介して保持され
る。上記中央開口部21の周縁部の直径方向に対向する部
分にはスロット24が形成され、このスロット24に上記支
持アーム50の上端部が通されることにより支持アーム50
がこのスロット24を含む面内のみで揺動自在となり、即
ち、支持アーム50は、クリップ52のキャッチ55が支持ア
ーム50の長手方向に沿って摺動することに応じて、支持
アーム50の曲率中心を通り且つ上記の面と直交する水平
軸の回りで介てするものである。この結果、支持アーム
50とクリップ52との組み合わせによってベース20上に保
持される上記の組合部材40は、フック51と二股突起46と
の接続部分を通る上記の軸の回りで回転自在となるだけ
でなく、この軸に直交する上記の水平軸の回りでも回転
自在となる。以上の構成によって、結合部材450に保持
される赤外線センサー30及び光学集光器1A,1B,1Cがペー
ス20に回動自在に支持されることになり、光学集光器1
A,1B,1Cをその角度位置の調整のためベース20に対して
自由に動かすことができるものである。

上記３種の光学集光器1A,1B,1Cは、検知すべき室や部
所の形状、或いは、ベース20の取付け位置に応じて希望
する検知場所を効果的にカバーするように選択されて使
用される。各光学集光器1A,1B,1Cのフレーム２には窓が
設けられ、複数のフレネルレンズ３が一体に設けられた
上記のシートがこの窓へ内側から装着され、その周縁部
を適宜の接着剤によって固着する。第１図及び第11図に
示すように、上記の全周型の光学集光器1Aは略円錐台形
状に成形され、円錐台の側周面の全周に沿って複数のフ
レネルレンズ３が並ぶことにより360度に亘る水平面で
の検知領域を作り出している。第２図及び第４図に示す
広角型の光学集光器1Bは、フレネルレンズ３のシートを
かまぼこ状に曲げたものであり、各フレネルレンズ３が
かまぼこ状の弧にそって並ぶことにより、広い角度範囲
に亘る検知場所を作り出している。また、遠距離型の光
学集光器1Cでは、フレネルレンズ３のシートにより互い
に鈍角で交わる２つの平面を形成しており、各平面に夫
々他の２種の型のものより大口径のフレネルレンズ３が
設けられてより遠方からの赤外線を集光するようになっ
ている。

上記の全周型の光学集光器1Aには、更に、第１と第２
の鏡面11、12が設けられ、これらの鏡面11,12によって
各フレネルレンズ３を通過する赤外線を効果的に反射さ
せて赤外線センサー30に集束させるようになっている。
一方、他の２種の光学集光器1B,1Cには鏡面が設けられ
ていない。

次に、全周型の光学集光器1Aの詳細を第６図、第11図
及び第12図に基づいて説明する。光学集光器1Aの側周を
形成する複数のフレネルレンズ３のシートは第１及び第
２の夫々上部側と底部側で周方向に並ぶレンズ列に分け
られている。各レンズ列のフレネルレンズ３は互いに異
なる方向に対面し、第１と第２のレンズ列14,15とでフ
レネルレンズ３の口径が異なり、第15図及び第16図に示
すように、第１のレンズ列14における比較的小口径のフ
レネルレンズ３で近距離の検知領域Ｓを、第２のレンズ
列15のフレネルレンズ３で遠距離の検知領域Ｌを受け持
つようになっている。この光学集光器1Aのフレーム２に
は円板の底板６が設けてあり、底板６の中心から上記の
スリーブ４が延出すると共に底板６の内面に第１の鏡面
11が形成してあって、第１の鏡面11は各レンズ列14,15
に於けるフレネレンズ３の数に等しい数のミラー素体13
で構成される。第２の鏡面12はリング状の平面鏡であ
り、合成樹脂製の天板７の下面に形成されて上記第１の
鏡面11と対向する。この第１及び第２の鏡面11,12は、
例えば、アルミニウムの真空蒸着によって合成樹脂でで
きた板表面に形成される。第１及び第２の鏡面11,12は
フレネルレンズ３と組み合わされて、第19図に示すよう
に、フレネルレンズ３を通過した赤外線が先ず第１の鏡
面11で反射された後第２の鏡面12で反射されて赤外線セ
ンサー30に集束されるものである。同図中のＦは第１及
び第２のレンズ列14,15の各フレネルレンズ３の共通焦
点を示す。上記天板７の中央には別のフレネルレンズ８
が形成され、第15図のＣで示す検知領域からの赤外線が
直接赤外線センサー30に集束される。

上記の第１の鏡面11は第２の鏡面12に対して、両者間
の距離が外側端部から内側端部に行くほど狭くなるよう
に、傾斜していて、この構成により光学集光器1Aをコン
パクトに仕上げることができると共にフレネルレンズ３
を有効に利用できるものである。上の利点を第20図乃至
第23図に基づいて説明する。同図に於いて、実際は２枚
の隣接するフレネルレンズ３が断面に現れるものである
が、簡略化のために１枚のフレネルレンズ３を示してい
る。第20図及び第21図は、フレネルレンズ３が赤外線セ
ンサー30の中心軸Ｘに対して一定の角度をとり且つこの
軸に沿った両者間の距離を一定とした条件で、２つの光
学系の比較をおこなうものであり、第20図に示す光学系
は本実施例に相当し、第21図に示す光学系は第１及び第
２の鏡面11′,12′を互いに平行に配置した参考例を示
す。同図から明らかなように、第１と第２の鏡面11,12
を傾斜関係とした場合は、両者を平行とした場合に比べ
て大幅に、赤外線センサー30とフレネルレンズ３との間
の半径方向、即ち、水平距離を短縮できるものであり、
従って、本実施例の光学集光器1Aを幅が小さくてコンパ
クトなものに仕上げることができるわけである。ところ
で、フレネルレンズはそのレンズ中心に近い部分の方が
遠い部分に比べて単位面積当たりの集光能が高いことが
一般に知られている。従って、フレネルレンズ３のレン
ズ中心により近い部分を用いることが集光能を向上させ
るために望まれる。この意味においても、第22図及び第
23図から明らかなように、第１と第２の鏡面11,12を傾
斜関係とすることが有益であることが判る。第22図と第
23図は本実施例の光学系と参考例の光学系との比較のた
めに用いられ、同図では、同じ焦点距離のフレネルレン
ズ３を赤外線センサー30の中心軸Ｘに対して一定の角度
として、両光学系を簡単且つ有効に比較するものであ
る。第23図に示すように、第１と第２の鏡面11′,12′
を平行とした参考例では、フレネルレンズ３の全面を通
る赤外線を赤外線センサー30に導くためには、フレネル
レンズ３のレンズ中心Ｃより離れた部分を使用しなくて
はならないものであるが、これに反して、第22図で示す
ように、第１及び第２の鏡面11,12を傾斜関係とした光
学系では、フレネルレンズ３のレンズ中心Ｃに近い部分
が使用できるものである。従って、第１と第２の鏡面1
1,12を傾斜関係としたことにより、上記全周型の光学集
光器1Aに用いるフレネルレンズ３の集光能を向上させる
ことができたものである。上の全周型の光学集光器1A及
び他の２種の光学集光器1B,1Cに用いるフレネルレンズ
３の縞模様を、夫々第13図、第14図、第17図及び第18図
に示す。同図から明らかなように、これらのフレネルレ
ンズ３は中心に近い部分が主に利用されている。ところ
で、全周型の光学集光器1Aの底板６の中央から延出する
上記スリーブ４の内面は非反射面とされており、ここで
不必要な反射が行なわれるのを防いでいる。このような
不必要な反射がもしも行なわれた場合は、所望の検知領
域以外からの不要な輻射が赤外線センサー30に入る虞れ
があり、これに基づく誤った検知信号を発生する原因に
なる。

第１図に示すように、本発明に係る赤外線検知器で
は、光学集光器1A,1B,1Cの上からベース20に着脱自在と
なったシールド90が設けられ、このシールド90によって
光学集光器を保護すると共にこれを目立たないようにし
ており、シールド90は赤外線を通過させるが可視光線を
実質的に通過させないような合成樹脂、例えば、ポリエ
チレンで成形されている。

上記ベース20の中には第２の回路基板（図示せず）が
収められ、その上に実装する電気部品で信号処理回路60
を構成している。第24図はこの信号処理回路60の回路ブ
ロックを示すものであり、信号処理回路60は上記の結合
部材40内に収められた第１の回路基板31上の増幅器34を
介して同じく結合部材40に収めた上記赤外線センサー30
に接続される。赤外線センサー30からの出力は増幅器34
で増幅され、使用される光学集光器1A,1B,1Cを通して得
られた赤外線強度を示すこととなるこの増幅出力はゲイ
ンコントロールアンプ61に送られるものであり、ここで
のゲインはシールドスイッチ62や遅延タイマー63によっ
て制御される。

上記のシールドスイッチ62のプッシュボタン26はベー
ス上に突出し、シールド90をベース20に装着した時にシ
ールド90の内面に突出する爪片91によって作動してゲイ
ンコントロールアンプ61のゲインを下げるような出力を
出し、シールド90を外した場合は爪片91からプッシュボ
タン26が外れることによりそのような出力を出すのを止
める。このゲインの減少量は、シールド90のあるなしに
関係なくゲインコントロールアンプ61から得られる出力
に基づいて検知領域での人体の有無を識別するための同
一の判断基準を与えるように、設定されている。言い替
えると、シールドスイッチ62とゲインコントロールアン
プ61との組み合わせによって、シールド90を装着した場
合の入射赤外線の減衰量を補償し、シールド90を装着し
た場合と取り外した場合とで同一の出力レベルをゲイン
コントロールアンプ61より出すようにしている。これに
よって、本発明の検知器ではシールド90の有無に拘わら
ず同じ検知出力が得られるものである。

上記の遅延タイマー63は回路を作動させた初期状態の
時に一定の限られた時間、例えば、30秒間、制御信号を
上記のゲインコントロールアンプ61に送り出してこの限
定時間中のゲインコントロールアンプ61の動作を停止さ
せ、回路の始動時に見られる各部の不安定な状態に基づ
く誤動作を無くすようにしている。

上記のシールドスイッチ62はまた上述の位置決め用光
源、即ち、発光ダイオード33に接続され、シールド90を
外した時のみに発光ダイオード33を点灯させるようにな
っている。従って、シールド90を外して光学集光器1A,1
B,1Cを露出させた時に発行された可視光線が光学集光器
を通して夫々の検知領域に達するものであり、各検知領
域でこの可視光線が確認するようにベース20に装着され
た光学集光器1A,1B,1Cの角度位置を調整できるものであ
る。この発光ダイオード33は、検知領域の位置決めを行
ってからシールド90を取り付けることに呼応して消燈さ
れる。

ゲインコントロールアンプ61からの出力は次にウイン
ドコンパレータ64に送られ、ここで所定の上限及び下限
レベルと比較され、ゲインコントロールアンプ61からの
出力が上限レベルを越えて検知領域の一つに人間が入っ
たことを示すか、或いは、この出力が下限レベルより低
くて検知領域から人間が出たことを示す場合のみ、ウイ
ンドコンパレータ64からパルスが出力される。このよう
にして、ウインドコンパレータ64が検知領域の任意の一
つでの人間の出入りに伴って起こる赤外線強度の特徴的
な変化を認識し、この変化が生じたことを示す出力パル
スを発生するものである。上記の検知領域の一つまたは
それ以上に人間が存在することを示すことになるこの出
力パルスは、ウインドコンパレータ64から出力タイマー
65に送られ、この出力タイマー65はこれに呼応して少な
くとも1.5〜から2.0秒間の限定時間の間タイマーパルス
を出力する。尚、上記の遅延タイマー63はその限時制御
出力をこの出力タイマー65にも送り出し、上記と同じ理
由に基づいて回路始動時に於ける出力タイマー65の動作
を所定時間の間停止させる。上記タイマーパルスはリレ
ードライバー66に送られ、これによりラッチングリレー
67をタイマーパルスの立ち上がり時にセットし、同パル
スの立ち下がり時にこれをリセットする。このラッチン
グリレー67の共通接点68、常閉接点69、常開接点70は夫
々出力端子71,72,73に接続され、この出力端子に接続さ
れる外部の警報手段により検知器と離れた場所で警報表
示が行える。これらの出力端子71,72,73はベース20に設
けた端子台25に配列され、この端子台25にはさらに上記
の回路を駆動するための入力端子74が設けられる。出力
タイマー65から出力される上記のタイマーパルスはまた
同時に表示ドライバー76に送られ、これの作動によって
警報表示灯77を所定時間点灯させる。この警報表示灯77
はシールド90によって塞がれることのない位置のベース
20に設けた発光ダイオードである。上記の表示ドライバ
ー76と警報表示灯77の間には切換スイッチ78が挿入され
ており、ベース20上面に露出するノブ28を操作すること
によって両者間の接続と解離を行い必要に応じて警報表
示灯77の動作を停止させる。尚、上記のシールドスイッ
チ62は上記の端子台25に設けた出力端子80,81につなが
る接点部79に接続されており、これらの出力端子80,81
を利用することにより、適宜の外部回路でシールド90が
装着されているか否かを認識できるものである。

［発明の効果］ 本発明の赤外線検知器は上述のように、光学集光器が
ベースへ回動自在に支持された結合部材へ着脱自在に取
り付けられているため、光学集光器が結合部材に固定し
た赤外線センサーと共にベースに対して回動自在となっ
てその角度位置が調整できるのは勿論のこと、光学集光
器を必要に応じてベースから取り外すことができ、この
結果、光学集光器が損傷した場合は、ベースや赤外線セ
ンサー及びこれに付随する電気回路などの比較的コスト
の高いものを廃棄することなく、光学集光器のみを取り
替えることができ、光学集光器の交換を安価に行えると
言う利点がある。また、ベースに対して回動自在になっ
ているのは結合部材であるために、光学集光器を結合部
材へ着脱自在に取り付けるための構成は簡単な構成です
むと同時に、赤外線センサーも結合部材に保持されてい
るために、光学集光器と赤外線センサーとの位置関係が
ずれてしまったりする虞れが少ないものであり、更には
このように赤外線センサーを備えたベースと光学集光器
とを別々としたことに加えて、受光表面か異なる角度に
配向させて上記検知場所の内で夫々異なる検知領域を規
定する異種の光学集光器を用意して、これらに夫々ベー
ス上の上記結合部材へ着脱自在に取り付られるための共
通した結合端部を設けていることから、赤外線センサー
及び電気回路を備えたベースを共通部品として、検知場
所である室や部所の形状に合わせて、異なる種類の光学
集光器を一つのベースと組み合わせることができるもの
であり、高価な部品を無駄に重複使用することなく、安
いコストで光学集光器の交換を行うことができるもので
ある。従って、異なる光学系の光学集光器に対して赤外
線センサー及びこれに伴う電気回路を共通部品とするこ
とができ、光学集光器だけの取り替えが行え、無用なコ
スト高を避けながら広範囲な用途に適用できるという利
点がある。そして本願の第２の発明とするところによれ
ば、位置決め用光源がシールドの着脱に応じて点灯する
上に、可視光線を通過させないシールドの着脱に応じて
赤外線センサーの出力の減衰の補償を行う感度調整手段
を有していることから、シールドを外すことによって行
う位置決め用光源による検知場所の設定が容易であると
ともに、感度設定も容易となっているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る全周型の光学集光器を
備えた受動式赤外線検知器を示す斜視図、 第２図は同上の検知器へ選択的に取り付けられる広角型
の光学集光器を示す斜視図、 第３図は同上の検知器へ選択的に取り付けられる遠距離
型の光学集光器を示す斜視図、 第４図は同上の広角型の光学集光器を取り付けた検知器
を示す斜視図、 第５図は同上の遠距離型の光学集光器を取り付けた検知
器を示す斜視図、 第６図は第１図に示す検知器の縦断面図、 第７図は同上の検知器を構成するベースと結合部材を示
す斜視図、 第８図は同上の結合部材を示す拡大斜視図、 第９図は同上の結合部材を収めるベースの一部をベース
の下方から見た斜視図、 第10図は同上の結合部材の上部とこれに収められた赤外
線センサーを示す拡大部分図、 第11図は同上の全周型の光学集光器を示す分解斜視図、 第12図は同上の全周型の光学集光器を別の角度から見た
分解斜視図、 第13図は同上の全周型の光学集光器を構成するシート状
に成形されたフレネルレンズの縞模様を示す平面図、 第14図は第13図に示すフレネルレンズの部分拡大図、 第15図は同上の全周型の光学集光器によって得られる垂
直面での検知領域を示す概略図、 第16図は同上の全周型の光学集光器によって得られる水
平面での検知領域を示す概略図、 第17図は第２図に示す広角型の光学集光器に用いたフレ
ネルレンズの縞模様を示す平面図、 第18図は第３図に示す遠距離型の光学集光器に用いたフ
レネルレンズの縞模様を示す平面図、 第19図は同上の全周型の光学集光器の光学系を概略的に
示す断面図、 第20図は同上の全周型の光学集光器の特徴点を容易に理
解するために第19図と同様の光学系をこれより簡略化し
た形で示す概略断面図、 第21図は第20図に示す光学系との比較の為に用いた参考
例の光学系を示す概略断面図、 第22図は同上の全周型の光学示の別の特徴点を容易に理
解するために第19図の光学系をこれより簡略化した形で
示す概略断面図、 第23図は第22図に示す光学系との比較の為に用いた参考
例の光学系を示す概略断面図、 第24図は同上の検知器に用いる信号処理回路を示すブロ
ック回路図である。 図中において、1Aは全周型の光学集光器、1Bは広角型の
光学集光器、1Cは遠距離型の光学集光器、３はフレネル
レンズ、11は第１の鏡面、12は第２の鏡面、20はベー
ス、30は赤外線センサー、33は位置決め用光源、40は結
合部材、43はハット、60は信号処理回路、90はシールド
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 亮 門真市大字門真1048番地 松下電工株式 会社内 (72)発明者 栢木 一仁 門真市大字門真1048番地 松下電工株式 会社内

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】取付け用ベースと、ベースに保持された赤
   外線センサーと、検知場所よりの赤外線を集光してこれ
   を上記ベース上の赤外線センサーに集束させる光学集光
   器とを備え、赤外線センサーが赤外線の受光により上記
   検知場所での人体の存在を示す出力信号を発生する受動
   式赤外線検知器に於いて、 上記赤外線センサーを保持すると共にベースへ回動自在
   に支持された結合部材が設けられ、 上記の光学集光器は、受光表面が異なる角度に配向され
   て上記検知場所の内で夫々異なる検知領域を規定すると
   ともに夫々がベース上の上記結合部材へ着脱自在に取り
   付けられるための共通した結合端部を備えている異種の
   光学集光器から選択されて結合部材を介してベースに取
   り付けられ、赤外線センサーと共にベースに対して回動
   自在となってその角度調整ができるものとなっているこ
   とを特徴とする受動式赤外線検知器。
2. 【請求項２】上記の結合部材は開口部を有する電気的に
   遮蔽されたケースに成形され、このケースの中に赤外線
   センサーに接続される電気回路と共に赤外線センサーが
   その受光面を開口部に露出させる形で収められ、上記電
   気回路には赤外線センサーからの出力信号を増幅するた
   めの増幅器が設けられたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の受動式赤外線検知器。
3. 【請求項３】所定検知場所以外から発せられる不要赤外
   線輻射が赤外線センサーのパッケージに影響を与えるの
   を防止するためのハットが上記結合部材に設けられて、
   赤外線センサーが不要赤外線輻射から熱的に絶縁された
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の受動式赤
   外線検知器。
4. 【請求項４】上記の結合端部と結合部材の内の一方が永
   久磁石で形成され、他方がこれに吸着される磁性体で形
   成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   受動式赤外線検知器。
5. 【請求項５】上記ベースへ選択的に装着される光学集光
   器の一つが上部壁、側部壁及び底部壁を有する略円錐台
   形状に成形され、円錐台の全周に沿って並ぶ複数フレネ
   ルレンズによって上記の側部壁が構成され、各フレネル
   レンズは互いに異なる角度で配向して夫々互いに隔てら
   れた検知領域を規定し、各フレネルレンズを通過する赤
   外線が上記の赤外線センサーに集まるように複数のフレ
   ネルレンズの焦点を共通としたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の受動式赤外線検知器。
6. 【請求項６】上記の光学集光器の底部壁に第１の鏡面が
   形成されると共に上部壁に第２の鏡面に形成され、第１
   と第２の鏡面が互いに対向すると共に上記フレネルレン
   ズと組み合わされて各フレネルレンズを通過する赤外線
   が第１と第２の鏡面で順次反射して上記赤外線センサー
   に進むようにし、この反射赤外線を受光するために上記
   の赤外線センサーが上記の底部壁の中央に設けた穴に配
   置されたことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
   受動式赤外線検知器。
7. 【請求項７】上記第１の鏡面が第２の鏡面に対して傾斜
   して両者間の距離が外側端部より内側端部に行くほど狭
   くなったことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   受動式赤外線検知器。
8. 【請求項８】上記の光学集光器が可視光線を通す複数の
   フレネルレンズで構成され、位置決め用光源が赤外線セ
   ンサーに近接して配置され位置決め用光源から発せられ
   る可視光線がフレネルレンズを通して検知場所に到達す
   るようになったことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の受動式赤外線検知器。
9. 【請求項９】取付け用ベースと、ベースに保持された赤
   外線センサーと、検知場所よりの赤外線を集光してこれ
   を上記ベース上の赤外線センサーに集束させる光学集光
   器と、上記赤外線センサーに接続され受光赤外線の強度
   が特徴的な変化を示した時に上記検知領域での人体の存
   在を示す出力信号を発生する信号処理回路とを備えた受
   動式赤外線検知器に於いて、 上記光学集光器は赤外線及び可視光線の両方を透過する
   フレネルレンズで構成され、 上記赤外線センサーはベースに回動自在に支持された結
   合部材に保持され、 上記光学集光器は結合部材へ着脱自在に取り付けられて
   赤外線センサーと共にベースに対して回動自在になって
   その角度調整ができ、 上記光学集光器を通して検知場所に到達する可視光線を
   発する位置決め用光源が赤外線センサーに近接して設け
   られ、 赤外線を通過させる共とに可視光線を透過させない着脱
   自在のシールドで上記光学集光器が覆われ、 上記シールドの取り外し時に上記の位置決め用光源を点
   灯させる手段が設けられ、 上記シールドの取り付け時に赤外線センサーからの出力
   の減衰を補償して上記の信号処理回路がシールドの有無
   に関係なく同一の出力レベルに基づいて人体の存在を検
   知するための感度調整手段が設けられたことを特徴とす
   る受動式赤外線検知器。