JP4214523B2

JP4214523B2 - 受動型赤外線感知器

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Publication number: JP4214523B2
Application number: JP2004054378A
Authority: JP
Inventors: 道徳野口
Original assignee: Optex Co Ltd
Current assignee: Optex Co Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2009-01-28
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Description

本発明は、警戒区域に侵入した者から発する赤外線を受光することにより侵入者を検知する受動型赤外線感知器に関し、特に建物の壁際や窓際への侵入者を検知する受動型赤外線感知器に関する。

従来、この種の受動型赤外線感知器では、人体から発する赤外線を光学要素で集光して赤外線感知素子で受光するが、上方から平面的に見たときに感知器が赤外線を集光できる角度範囲、つまり検知エリアは、一般に、プラスとマイナスの対からなる複数対に分割設定される。また、受動型赤外線感知器には、部屋の内部などのような広い空間への侵入者を検知する目的に使用されるワイドセンサと、細長い通路に面する窓やドアからの侵入者を検知する目的に使用されるナローセンサとがある。ワイドセンサの場合、その使用目的から、上述した検知エリアの個々の角度範囲は多数（５〜９対）設定される。これに対してナローセンサの場合は、検知エリアの個々の角度範囲は１〜２対と少数に設定される。なお、以下では１対の検知エリアの数を本数で表すこととする。

また、ナローセンサの検知距離は、その使用目的から一般にワイドセンサの検知距離よりも長く（１．５〜２倍以上）設定される。このため、感知器が検知対象物（侵入者）を検知できる感知器の位置から検知対象物までの最長距離（以下、定格距離と呼ぶ）において、検知対象物の幅と検知エリアの幅が同じとなるように、ワイドセンサの場合に比べてナローセンサのレンズ体の焦点距離を長くして対応している。あるいは、レンズ体の焦点距離はそのままで、検知エリア１つあたりのレンズ体（光学要素の一種）の面積を大きくし、それによって受光量を増大させることにより定格距離を長くして対応する場合もある。

ところが、ナローセンサのレンズ体の焦点距離を長くすると感知器の外形が大きくなるため、建物などに感知器を設置した場合に目立つ結果となる。これでは感知器の存在が侵入者に知られ易くなって防犯効果が損なわれるだけでなく、建物の違和感も増大してしまう。一方、レンズ体の面積を大きくすると検知エリアの幅が広がるため、侵入者の動きが緩慢な場合にその検知が困難になることがある。回路設計などによって検知し易くすることは可能であるが、そのようにすると外乱要因などによる誤検知が起こりやすくなるという新たな問題を招来する。

そこで、１つの感知器によって略１８０°対向する検知エリアを設定できる受動型赤外線感知器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この受動型赤外線感知器は、赤外線感知素子と、前記赤外線感知素子の互いに略１８０°対向する検知エリアを設定する一対の光学要素と、前記検知エリアからの赤外線を前記赤外線感知素子に入光させる一対のミラーとを備えることを特徴とするものである。この受動型赤外線感知器によれば、光学要素の焦点距離を従来方式の１／２とすることができるので、外形を小さくすることが可能になる。警戒区域の中間位置に設置することで、配線作業なども容易になる。

一方、受動型赤外線感知器を屋外などに設置した場合には、検知エリアよりも遠方に存在する熱源や直射日光あるいは検知エリアに入り込んだ小動物などによる誤動作が生じることがあるが、このような誤動作を確実に防止して人体のみを高精度に検出することのできる受動型赤外線式人体検知装置も提案されている（例えば、特許文献２照。）。

この受動型赤外線式人体検知装置は、入射赤外線エネルギをその変動量に応じた電気信号に変換する受光素子と、赤外線を集光して前記受光素子に入射させる光学系とを有し、前記光学系の受光方向により所定の検知エリアを設定して、前記受光素子により、前記検知エリア内から放射される赤外線エネルギをその変動量に応じた電気信号に変化するセンサユニットを、二つ備え、第１のセンサユニットが、検知対象の人体の上半身に受光方向を向け、地面に達しない検知エリアを設定するように配置され、第２のセンサユニットが、前記検知エリアの下方であって、自身の設置位置から所定の検知距離だけ離れた地面に向かう検知エリアを設定するよう配置され、さらに、前記両センサユニットの受光素子からの出力電気信号が所定レベルを超えたときに検出信号を出力するレベル検出回路と、前記両レベル検出回路から検出信号が出力されたときに人体検知信号を出力する人体検知回路とを備えたことを特徴とするものである。なお、この受動型赤外線式人体検知装置では、第２のセンサユニットの上下方向の向きを調整することにより、検知距離を警戒対象区域の大きさに合わせることが可能であることも開示されている。

また、他の従来技術としては、検知位置までの距離が異なる複数の検知エリアを設定する際、検知エリア毎にそれぞれ焦点距離の異なるレンズ体を用いることで、検知エリアの幅を検知距離によらずほぼ同じとし、誤動作を減少させて信頼性を高めた熱線式検知器も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
特開２０００−２１３９８５号公報特開平９−１０１３７６号公報特許第３３２４２７１号公報

建物の壁際や窓際への侵入者を検知するためには上述のナローセンサが適しているが、そのような受動型赤外線感知器で上述の特許文献１および特許文献２に記載されている従来技術を組み合わせて用いているものもある。その場合の検知エリアは、例えば、図６（ａ）および（ｂ）のように形成される。ここで、図６はそのような受動型赤外線感知器１００の設置例における検知エリアの概略説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。なお、検知エリアは受動型赤外線感知器１００の設置位置を中心として左右対称に設定されるので、以下では主に受動型赤外線感知器１００の右側の検知エリアについて説明する。

図６（ａ）および（ｂ）に示すように、受動型赤外線感知器１００は、壁５０に沿った細長い警戒区域５１の中央において、壁面５０ａに地面５２から高さＨ（例えば０．８〜１．２ｍ）の位置に設置される。受動型赤外線感知器１００には上段および下段の２本の検知エリアがあり、水平方向にはそれぞれ１対（以下、参照符号に＋あるいは−を付加して示す）の分割エリアからなっている。上段の検知エリア１０１＋、１０１−は、受動型赤外線感知器１００からほぼ水平方向に向けて設定される。下段の検知エリア１０２＋、１０２−は、受動型赤外線感知器１００から定格距離Ｌ１離れた位置の地面５２のやや上方に向けて設定される。これらの検知エリアは平面視すると、検知エリア１０１＋と１０２＋は重なっており、同様に検知エリア１０１−と１０２−も重なっている。なお、警戒区域５１の長さが短いとき、例えば、受動型赤外線感知器１００から警戒区域５１の端までが距離Ｌ２であるときには、下段の検知エリア１０２＋、１０２−を受動型赤外線感知器１００から距離Ｌ２の位置の地面５２付近に向けて設定するように変更することで、実際に対象とする警戒区域５１内への侵入者の検知をより確実に行うことが可能となる。

このような受動型赤外線感知器１００において、警戒区域５１の端における検知エリアの幅（１対の検知エリアの幅を合わせたもの）が侵入者の検知幅として適切であっても、近距離では検知エリアの幅が狭くなることが問題となることがある。例えば、Ｌ１＝６ｍ、Ｌ２＝２ｍのとき、警戒区域の端において検知エリアの幅Ｗ１＝０．６ｍであれば検知幅としてはほぼ適切である。ところが、距離Ｌ２においては検知エリアの幅Ｗ２＝０．２ｍとなり、検知幅としては小さすぎるために検知性能が低下してしまう。このような場合でも侵入者を確実に検知させるには、受動型赤外線感知器１００の検知感度を上げることで対応可能であるが、そうすると外乱要因などによる誤報の問題を生じさせる可能性がある。また、赤外線感知素子や光学系などを追加して、近距離専用の検知エリアを新たに設定することも考えられるが、受動型赤外線感知器１００の大型化やコストアップなどを招いてしまう。

一方、上述の特許文献３のような従来技術では、焦点距離の異なる複数のレンズ体が必要となり、侵入者までの距離に応じて適切な幅の検知エリアを設定することは可能であるが、構成が複雑になって、やはり大型化やコストアップ要因にもなり得る。

従来技術のこのような課題に鑑み、本発明の目的は、簡単な構成で近距離領域における検知性能の低下を防止するとともに、誤報発生が少なく信頼性の高い受動型赤外線感知器を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の受動型赤外線感知器は、赤外線感知素子と、前記赤外線感知素子の互いに略１８０°対向する検知エリアを設定する一対の光学要素と、前記検知エリアからの赤外線をそれぞれ前記赤外線感知素子に入光させる第１主ミラーおよび第２主ミラーとを備える受動型赤外線感知器において、前記第１主ミラー上に、前記第１主ミラーの向きとは異なる向きの第１副ミラーが配置されており、前記第１副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向については前記第１主ミラーの向きに対して設置時に取り付け面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記受動型赤外線感知器設置時の垂直方向については前記第１主ミラーの向きに対して設置時に下方となる側へ第２所定角度向きを変えられており、前記第２主ミラー上に、前記第２主ミラーの向きとは異なる向きの第２副ミラーが配置されており、前記第２副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向については前記第２主ミラーの向きに対して設置時に取り付け面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記受動型赤外線感知器設置時の垂直方向については前記第２主ミラーの向きに対して設置時に下方となる側へ第２所定角度向きを変えられていることを特徴とする。

ここで、受動型赤外線感知器としては、例えば、壁際や窓際に沿った細長い警戒区域を対象とするのに好適なナローセンサが挙げられるが、これに限るものではない。第１副ミラーおよび第２副ミラーは、第１主ミラーおよび第２主ミラーとは別部材として第１主ミラーおよび第２主ミラー上にそれぞれ配置してもよいし、あるいは、第１主ミラーおよび第２主ミラー上に第１副ミラーおよび第２副ミラーをそれぞれ一体的に設けてもよい。

この発明の受動型赤外線感知器によれば、第１主ミラーおよび第２主ミラーによって設定される互いに略１８０°対向する検知エリアが、第１副ミラーおよび第２副ミラーの存在によって光学的に分割される。すなわち、もともとの検知エリアの設定方向に対しては下向きであって受動型赤外線感知器の設置面からは離れる側の方向にも検知エリアが追加設定される。これは、実質的には近距離用にのみ検知エリアの本数が増えることを意味し、近距離においては検知対象領域の設置面からの幅が広がることになる。このように、ミラー部分の簡単な構成変更により、近距離領域における検知性能を向上させることができる。また、受動型赤外線感知器の検知感度を特に上げる必要はないので、誤報発生などを増やすことなく信頼性の高い受動型赤外線感知器を実現することが可能となる。

あるいは、上記目的を達成するため、本発明の受動型赤外線感知器は、赤外線感知素子と、前記赤外線感知素子の互いに略１８０°対向する検知エリアを設定する一対の光学要素と、前記検知エリアからの赤外線をそれぞれ前記赤外線感知素子に入光させる第１主ミラーおよび第２主ミラーとをそれぞれ有する第１赤外線感知系と第２赤外線感知系とを備えるとともに、前記第１赤外線感知系は略水平方向に第１検知エリアを設定し、前記第２赤外線感知系は前記第１検知エリアよりも下方に第２検知エリアを設定する受動型赤外線感知器において、前記第１赤外線感知系では、前記第１主ミラー上に、前記第１主ミラーの向きとは異なる向きの第１副ミラーが配置されており、前記第１副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向について、前記第１主ミラーの向きに対して設置時に取り付け面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記第２主ミラー上に、前記第２主ミラーの向きとは異なる向きの第２副ミラーが配置されており、前記第２副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向について、前記第２主ミラーの向きに対して設置時に取り付け面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記第２赤外線感知系では、前記第１主ミラー上に、前記第１主ミラーの向きとは異なる向きの第１副ミラーが配置されており、前記第１副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向については前記第１主ミラーの向きに対して設置時に取り付け面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記受動型赤外線感知器設置時の垂直方向については前記第１主ミラーの向きに対して設置時に下方となる側へ第２所定角度向きを変えられており、前記第２主ミラー上に、前記第２主ミラーの向きとは異なる向きの第２副ミラーが配置されており、前記第２副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向については前記第２主ミラーの向きに対して設置時に取り付け面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記受動型赤外線感知器設置時の垂直方向については前記第２主ミラーの向きに対して設置時に下方となる側へ第２所定角度向きを変えられていることを特徴とする。

ここで、受動型赤外線感知器としては、例えば、壁際や窓際に沿った細長い警戒区域を対象とするのに好適なナローセンサが挙げられるが、これに限るものではない。受動型赤外線感知器から略水平方向に第１検知エリアを設定する第１赤外線感知系においては、第１副ミラーおよび第２副ミラーの水平方向の向きは、第１主ミラーおよび第２主ミラーとそれぞれ同じまたはほぼ同じであってもよい。

この発明の受動型赤外線感知器によれば、第１赤外線感知系によって設定される第１検知エリアと第２赤外線感知系によって設定される第２検知エリアとがそれぞれ光学的に分割される。すなわち、もともとの第２検知エリアの設定方向に対しては下向きであって受動型赤外線感知器の設置面からは離れる側の方向にも第２検知エリアが追加設定される。さらに、追加設定された第２検知エリアの上方にも、第１検知エリアが追加設定される。これは、実質的には近距離用にのみ検知エリアの本数が増えることを意味し、近距離においては検知対象領域の設置面からの幅が広がることになる。また、近距離用に増える検知エリアは上方および下方に同時に存在するので、一定の高さを有する対象物のみを検知することも可能になる。このように、ミラー部分の簡単な構成変更により、近距離領域における検知性能を向上させることができる。また、受動型赤外線感知器の検知感度を特に上げる必要はないので、誤報発生などを増やすことなく、より信頼性の高い受動型赤外線感知器を実現することが可能となる。

また、本発明の受動型赤外線感知器において、前記第１赤外線感知系が前記第１検知エリア内に所定値以上の赤外線を感知するとともに、前記第２赤外線感知系が前記第２検知エリア内に所定値以上の赤外線を感知するときに、感知信号を出力することを特徴としてもよい。

この発明の受動型赤外線感知器によれば、一定の高さを有する対象物が警戒区域内に侵入して、第１検知エリアおよび第２検知エリア内で同時に所定値以上の赤外線が感知されたときのみ、感知信号を出力して警告などを行うことができる。これにより、第１検知エリアおよび第２検知エリアのどちらか一方でも赤外線が感知されたときに感知信号を出力する場合に比べて、誤報が減少し、受動型赤外線感知器の信頼性を高めることができる。

また、本発明の受動型赤外線感知器において、前記第２赤外線感知系は、前記第２検知エリアの設定方向が可変となるように構成されていることを特徴としてもよい。

この発明の受動型赤外線感知器によれば、警戒区域の長さに応じて最適な検知エリアを設定できるので、実際に対象とする警戒区域内への侵入者の検知をより確実に行うことが可能となる。

本発明の受動型赤外線感知器によれば、もともとの検知エリアの設定方向に対しては下向きであって受動型赤外線感知器の設置面からは離れる側の方向にも検知エリアが追加設定される。これにより、近距離領域における検知性能を向上させることができる。また、受動型赤外線感知器の検知感度を特に上げる必要はないので、誤報発生などを増やすことなく信頼性の高い受動型赤外線感知器を実現することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る受動型赤外線感知器１の概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図である。図２は、図１（ｂ）の２−２断面図である。

図１（ａ）〜（ｄ）および図２に示すように、この受動型赤外線感知器１では、ケース３の上部および下部に２系統の赤外線感知系が配置されている。これらの赤外線感知系のうち、図２が示しているのは下部側の方である。

この下部側の赤外線感知系は、１つの赤外線感知素子４と、この赤外線感知素子４の平面視で互いに略１８０°対向する検知エリアを設定する一対のレンズ５Ｒ、５Ｌと、検知エリアからの赤外線を赤外線感知素子４に入光させる一対のメインミラー２２Ｒ、２２Ｌを有するミラーユニット２２とを備えている。これらのうち、レンズ５Ｒ、５Ｌは、ケース３の前面に形成された大きな開口部にはめ込まれているレンズカバー９の側面内側にそれぞれ配置され、ケース３内部に固定されている。下部の赤外線感知系のレンズ５Ｒ、５Ｌ以外は、ケース３の内部で不図示の機構により上下方向に所定範囲内で移動可能に保持されている。これにより、レンズ５Ｒ、５Ｌとの相対的な位置関係を変えることができるので、下部の赤外線感知系による検知エリアの設定方向を一定の範囲（ほぼ水平方向から斜め下方向まで）で変えることができる。赤外線感知素子４は、その入射面が受動型赤外線感知器１の取り付け面３０に向けられており、ケース３の底部３ａとは反対側の頂部３ｂの近傍に配置されている。底部３ａと赤外線感知素子４との間には、レンズ５Ｒによって集光された赤外線を反射して赤外線感知素子４に入光させるメインミラー２２Ｒと、レンズ５Ｌによって集光された赤外線を反射して赤外線感知素子４に入光させるメインミラー２２Ｌとを有するミラーユニット２２が配置されている。ケース３の底部３ａ（取り付け面側）の両端には取り付け部３ｃがそれぞれ形成されており、これらの取り付け部３ｃを介して受動型赤外線感知器１が壁などに取り付けられる。

上部側の赤外線感知系については、レンズ５Ｒ、５Ｌとの位置関係が固定されている点、および使用されているミラーユニットに相違があるが、それ以外は下部側の赤外線感知系と同じである。ミラーユニットの相違点については、図３および図４を参照して後述する。

なお、赤外線感知素子４は、上述の特許文献１に記載されている従来技術と同様に、一対の方形エレメント（不図示）からなっており、各方形エレメントはレンズ５Ｒ、５Ｌを通して、水平に並ぶ一対の分割された検知エリアにそれぞれ対応する。また、両方の方形エレメントは、赤外線を感知して互いに逆極性の出力を得るようにされている。これにより、受動型赤外線感知器１は、各方形エレメントがレンズ５Ｒ、５Ｌにより投影される検知エリアを順次横切る検知対象物に対して、検知感度が向上する。

また、一般的に赤外線感知素子は、その方形エレメントを光学系により投影される一対の検知エリアのそれぞれの幅と同じ幅の検知対象物が、およそ１Ｈｚの周波数を持って一対の検知エリアの両方を横切ったときに、最も感度が高くなる特性を有している。このことにより、風などによる受動型赤外線感知器の表面の周波数の遅い温度変化に対して誤検知を少なくすることができる。また、受動型赤外線感知器は、それの誤検知の原因となる外光などのように、一対の検知エリアにほぼ同時入力される外乱要因による赤外線の感知は、両方の方形で相殺される。

図３は、本発明の一実施形態に係る受動型赤外線感知器１内部の上部側に配置されているミラーユニット１２の３面図、およびサブミラー部材の概略図であり、（ａ）はミラーユニット１２の平面図、（ｂ）はミラーユニット１２の右側面図、（ｃ）はミラーユニット１２の平面図、（ｄ）は左側用のサブミラー部材１３、（ｅ）は右側用のサブミラー部材１４である。なお、図３（ａ）は図１（ｂ）と同じ方向から見た図であり、図３（ｂ）は図１（ｄ）と同じ方向から見た図であり、図３（ｃ）は図２と同じ方向から見た図である。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ミラーユニット１２のメインミラー１２Ｌ上のほぼ中央には、細長い板状のサブミラー部材１３（図３（ｄ）参照）が３ヶ所で互い違いに折り曲げられた状態でメインミラー１２Ｌを横切るように配置されている。このサブミラー部材１３は、ミラーユニット１２のメインミラー１２Ｌとは異なった向きのサブミラー１３Ｌを有している。すなわち、このサブミラー１３Ｌは、メインミラー１２Ｌの向きに対して赤外線感知素子４が配置される側へ（図４（ｃ）では上側へ、取り付け面からは離れる方向へ）第１所定角度向きを変えるようにして配置されている。

同様に、ミラーユニット１２のメインミラー１２Ｒ上のほぼ中央には、サブミラー部材１３と左右対称形状のサブミラー部材１４が３ヶ所で互い違いに折り曲げられた状態でメインミラー１２Ｒを横切るように配置されている。このサブミラー部材１４は、ミラーユニット１２のメインミラー１２Ｒとは異なった向きのサブミラー１４Ｒを有している。すなわち、このサブミラー１４Ｒは、メインミラー１２Ｒの向きに対して赤外線感知素子４が配置される側へ第１所定角度向きを変えるようにして配置されている。

なお、サブミラー１３Ｌ、１４Ｒやサブミラー部材１３、１４についてはこのような形状、配置、構成などに限るものではない。例えば、複数のサブミラーをメインミラー上に配置してもよいし、メインミラーとサブミラーを同一部材として構成してもよい。

図４は、この受動型赤外線感知器１内部の下部側に配置されているミラーユニット２２の３面図、およびサブミラー部材の概略図であり、（ａ）はミラーユニット２２の平面図、（ｂ）はミラーユニット２２の右側面図、（ｃ）はミラーユニット２２の平面図、（ｄ）は左側用のサブミラー部材２３、（ｅ）は右側用のサブミラー部材２４である。なお、図４（ａ）は図１（ｂ）と同じ方向から見た図であり、図４（ｂ）は図１（ｄ）と同じ方向から見た図であり、図４（ｃ）は図２と同じ方向から見た図である。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ミラーユニット２２のメインミラー２２Ｌ上のほぼ中央には、細長い板状のサブミラー部材２３（図４（ｄ）参照）が３ヶ所で互い違いに折り曲げられた状態でメインミラー２２Ｌを横切るように配置されている。このサブミラー部材２３は、ミラーユニット２２のメインミラー２２Ｌとは異なった向きのサブミラー２３Ｌを有している。すなわち、このサブミラー２３Ｌは、メインミラー２２Ｌの向きに対して赤外線感知素子４が配置される側へ（図４（ｃ）では上側へ、取り付け面からは離れる方向へ）第１所定角度向きを変えるとともに、受動型赤外線感知器１の下側へ（取り付け時には地面の方向へ）第２所定角度向きを変えるようにして配置されている。

同様に、ミラーユニット２２のメインミラー２２Ｒ上のほぼ中央には、サブミラー部材２３と左右対称形状のサブミラー部材２４（図４（ｅ）参照）が３ヶ所で互い違いに折り曲げられた状態でメインミラー２２Ｒを横切るように配置されている。このサブミラー部材２４は、ミラーユニット２２のメインミラー２２Ｒとは異なった向きのサブミラー２４Ｒを有している。すなわち、このサブミラー２４Ｒは、メインミラー２２Ｒの向きに対して赤外線感知素子４が配置される側へ第１所定角度向きを変えるとともに、受動型赤外線感知器１の下側へ（取り付け時には地面の方向へ）第２所定角度向きを変えるようにして配置されている。

なお、サブミラー２３Ｌ、２４Ｒやサブミラー部材２３、２４についてはこのような形状、配置、構成などに限るものではない。例えば、複数のサブミラーをメインミラー上に配置してもよいし、メインミラーとサブミラーを同一部材として構成してもよい。

上述の図３を参照して説明したサブミラー１３Ｌ、１４Ｒによって、受動型赤外線感知器１の上段の検知エリアはその一部が、図６を参照して説明した従来技術の場合とは異なった位置に設定される。同様に、図４を参照して説明したサブミラー２３Ｌ、２４Ｒによって、受動型赤外線感知器１の下段の検知エリアはその一部が従来技術の場合とは異なった位置に設定される。以下の説明では、異なった位置に設定される検知エリアをサブ検知エリア、元の位置に設定される検知エリアをメイン検知エリアと呼ぶこととする。

図５は、本発明の一実施形態に係る受動型赤外線感知器１の設置例における検知エリアの概略説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。なお、検知エリアは受動型赤外線感知器１の設置位置を中心として左右対称に設定されるので、以下では主に受動型赤外線感知器１の右側の検知エリアについて説明する。

図５（ａ）および（ｂ）に示すように、受動型赤外線感知器１は、壁５０に沿った細長い警戒区域５１の中央において、壁面５０ａに地面５２から高さＨの位置に設置される。ここで、警戒区域の長さは１２ｍとし、受動型赤外線感知器１の定格距離Ｌ１＝６ｍとして説明を行うが、このような値に限るものではない。また、高さＨとしては、通常は侵入者として人間を想定して０．８〜１．２ｍ程度とするが、これに限るものではない。主要な検知対象の大きさなどに応じて、受動型赤外線感知器１を設置する高さＨを変えてもよい。

受動型赤外線感知器１の検知エリアには、ケース３上部側の赤外線感知系によって形成される上段の検知エリア、およびケース３下部側の赤外線感知系によって形成される下段の検知エリアがあり、水平方向にはそれぞれ１対の分割エリアからなっている。

上段の検知エリアはメイン検知エリア１１ａ＋、１１ａ−とサブ検知エリア１１ｂ＋、１１ｂ−とに分割されており、これらはともに受動型赤外線感知器１からほぼ水平方向に向けて設定される。ただし、平面視では、メイン検知エリア１１ａ＋、１１ａ−が壁面５０ａにほぼ沿って設定されるのに対して、サブ検知エリア１１ｂ＋、１１ｂ−は壁面５０ａから離れる方向に向きを変えて設定される。

また、下段の検知エリアはメイン検知エリア２１ａ＋、２１ａ−とサブ検知エリア２１ｂ＋、２１ｂ−とに分割されている。メイン検知エリア２１ａ＋、２１ａ−は、受動型赤外線感知器１から定格距離Ｌ１離れた位置の地面５２のやや上方に向けて設定され、平面視では壁面５０ａにほぼ沿って設定される。サブ検知エリア２１ｂ＋、２１ｂ−は、受動型赤外線感知器１から比較的近い距離Ｌ３（例えば２ｍ程度）だけ離れた位置の地面５２に向けて設定され、平面視では壁面５０ａから離れる方向に向きを変えて設定される。

なお、平面視したとき、上段のメイン検知エリア１１ａ＋、１１ａ−と下段のメイン検知エリア２１ａ＋、２１ａ−とはそれぞれ重なっており、上段のサブ検知エリア１１ｂ＋、１１ｂ−と下段のサブ検知エリア２１ｂ＋、２１ｂ−とはそれぞれ重なっている。厳密に言えば、上段のサブ検知エリア１１ｂ＋、１１ｂ−は下段のサブ検知エリア２１ｂ＋、２１ｂ−よりも遠距離まで存在しているが、後述するように、上段のみの検出では検知信号を出力しないため、下段が存在しない部分については実質的に無効となり、検知エリアが存在しないのと同等である。そのため、図５（ａ）では、上段のサブ検知エリア１１ｂ＋、１１ｂ−についても、下段が存在している部分のみを図示している。

このように各検知エリアが配置されることにより、近距離における検知エリアの本数が実質的に増えることになる。すなわち、受動型赤外線感知器１から距離Ｌ３までの区域においては、上段および下段とも検知エリアが２本ずつ存在することになり、これらの検知エリアによって検知エリア全体としての幅が実質的に広がることになる。上段のサブ検知エリア１１ｂ＋、１１ｂ−が設定される方向は、メインミラー１２Ｒ上に配置されるサブミラー１４Ｒの向きによって定まる。下段のサブ検知エリア２１ｂ＋、２１ｂ−が設定される方向は、メインミラー２２Ｒ上に配置されるサブミラー２４Ｒの向きによって定まる。そこで、距離Ｌ３における実質的な検知エリアの幅Ｗ３が、警戒区域５１の端での検知エリアの幅Ｗ１（例えば０．６ｍ程度）にほぼ等しくなるようにサブミラー１４Ｒおよびサブミラー２４Ｒの向きを決めてやればよい。これにより、遠距離だけでなく近距離においても、検知エリアの幅をほぼ均一にすることが可能になる。したがって、検知エリアの幅を検知距離によらず侵入者検知に適切な値に保持することができるので、侵入者を確実に検知することが可能になる。検知感度を特に上げる必要はないので、それに伴って誤報発生が増えてしまうような問題が生じることもない。

また、この受動型赤外線感知器１では、上段および下段の検知エリアの両方で侵入者を検知したときのみ検知信号を出力するとともに、警告を行うように構成されているので、誤検知が極力防止されるようになっている。下段の検知エリアについては上述のように、設定方向が一定の範囲で可変となっているので、例えば、警戒区域５１の長さが短いときには、下段の検知エリアの設定方向を警戒区域５１の長さに応じて下向きに変更することで、実際に対象とする警戒区域５１内への侵入者の検知をより確実に行うことが可能となる。また、上述の実施形態では、検知エリアを光学的に分割するために、メインミラー１２Ｌ、１２Ｒ上にサブミラー１３Ｌ、１４Ｒをそれぞれ配置するとともに、メインミラー２２Ｌ、２２Ｒ上にサブミラー２３Ｌ、２４Ｒをそれぞれ配置したが、このような構成に限るものではない。例えば、レンズ５Ｒ、５Ｌをそれぞれ複眼レンズとすることにより、検知エリアを光学的に分割してもよい。

なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明の一実施形態に係る受動型赤外線感知器の概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図である。図１（ｂ）の２−２断面図である。本発明の一実施形態に係る受動型赤外線感知器内部の上部側に配置されているミラーユニットの３面図、およびサブミラー部材の概略図であり、（ａ）はミラーユニットの平面図、（ｂ）はミラーユニットの右側面図、（ｃ）はミラーユニットの平面図、（ｄ）は左側用のサブミラー部材、（ｅ）は右側用のサブミラー部材である。本発明の一実施形態に係る受動型赤外線感知器内部の下部側に配置されているミラーユニットの３面図、およびサブミラーを形成する部材の概略図であり、（ａ）はミラーユニットの平面図、（ｂ）はミラーユニットの右側面図、（ｃ）はミラーユニットの平面図、（ｄ）は左側用のサブミラー部材、（ｅ）は右側用のサブミラー部材である。本発明の一実施形態に係る受動型赤外線感知器の設置例における検知エリアの概略説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。従来技術による受動型赤外線感知器の設置例における検知エリアの概略説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１受動型赤外線感知器
３ケース
４赤外線感知素子
５Ｒ、５Ｌレンズ
９レンズカバー
１１ａ＋、１１ａ− メイン検知エリア（上段）
１１ｂ＋、１１ｂ− サブ検知エリア（上段）
１２ミラーユニット（上部側）
１２Ｒ、１２Ｌメインミラー（上部側）
１３、１４サブミラー部材（上部側）
１３Ｌ、１４Ｒサブミラー（上部側）
２１ａ＋、２１ａ− メイン検知エリア（下段）
２１ｂ＋、２１ｂ− サブ検知エリア（下段）
２２ミラーユニット（下部側）
２２Ｒ、２２Ｌメインミラー（下部側）
２３、２４サブミラー部材（下部側）
２３Ｌ、２４Ｒサブミラー（下部側）
３０取り付け面
５０壁
５０ａ壁面
５１警戒区域
５２地面
１００受動型赤外線感知器（従来技術）
１０１＋、１０１− 検知エリア（上段／従来技術）
１０２＋、１０２− 検知エリア（下段／従来技術）

Claims

赤外線感知素子と、
前記赤外線感知素子の互いに略１８０°対向する検知エリアを設定する一対の光学要素と、
前記検知エリアからの赤外線をそれぞれ前記赤外線感知素子に入光させる第１主ミラーおよび第２主ミラーとを備える受動型赤外線感知器において、
前記第１主ミラー上に、前記第１主ミラーの向きとは異なる向きの第１副ミラーが配置されており、前記第１副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向については前記第１主ミラーの向きに対して設置時に取付面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記受動型赤外線感知器設置時の垂直方向については前記第１主ミラーの向きに対して設置時に下方となる側へ第２所定角度向きを変えられており、
前記第２主ミラー上に、前記第２主ミラーの向きとは異なる向きの第２副ミラーが配置されており、前記第２副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向については前記第２主ミラーの向きに対して設置時に取付面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記受動型赤外線感知器設置時の垂直方向については前記第２主ミラーの向きに対して設置時に下方となる側へ第２所定角度向きを変えられていることを特徴とする受動型赤外線感知器。
赤外線感知素子と、
前記赤外線感知素子の互いに略１８０°対向する検知エリアを設定する一対の光学要素と、
前記検知エリアからの赤外線をそれぞれ前記赤外線感知素子に入光させる第１主ミラーおよび第２主ミラーとをそれぞれ有する第１赤外線感知系と第２赤外線感知系とを備えるとともに、
前記第１赤外線感知系は略水平方向に第１検知エリアを設定し、
前記第２赤外線感知系は前記第１検知エリアよりも下方に第２検知エリアを設定する受動型赤外線感知器において、
前記第１赤外線感知系では、前記第１主ミラー上に、前記第１主ミラーの向きとは異なる向きの第１副ミラーが配置されており、前記第１副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向について、前記第１主ミラーの向きに対して設置時に取付面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記第２主ミラー上に、前記第２主ミラーの向きとは異なる向きの第２副ミラーが配置されており、前記第２副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向について、前記第２主ミラーの向きに対して設置時に取付面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、
前記第２赤外線感知系では、前記第１主ミラー上に、前記第１主ミラーの向きとは異なる向きの第１副ミラーが配置されており、前記第１副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向については前記第１主ミラーの向きに対して設置時に取付面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記受動型赤外線感知器設置時の垂直方向については前記第１主ミラーの向きに対して設置時に下方となる側へ第２所定角度向きを変えられており、前記第２主ミラー上に、前記第２主ミラーの向きとは異なる向きの第２副ミラーが配置されており、前記第２副ミラーの向きは、前記受動型赤外線感知器設置時の水平方向については前記第２主ミラーの向きに対して設置時に取付面となる方から離れる側へ第１所定角度向きを変えられており、前記受動型赤外線感知器設置時の垂直方向については前記第２主ミラーの向きに対して設置時に下方となる側へ第２所定角度向きを変えられていることを特徴とする受動型赤外線感知器。
請求項２に記載の受動型赤外線感知器において、
前記第１赤外線感知系が前記第１検知エリア内に所定値以上の赤外線を感知するとともに、前記第２赤外線感知系が前記第２検知エリア内に所定値以上の赤外線を感知するときに、感知信号を出力することを特徴とする受動型赤外線感知器。
請求項２または３に記載の受動型赤外線感知器において、
前記第２赤外線感知系は、前記第２検知エリアの設定方向が可変となるように構成されていることを特徴とする受動型赤外線感知器。
前記受動型赤外線感知器はナローセンサであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の受動型赤外線感知器。
前記受動型赤外線感知器は、前記受動型赤外線感知器設置面に沿った近傍区域内に検知エリアを設定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の受動型赤外線感知器。