JP4251085B2 - Human body detection device - Google Patents
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Description
本発明は、光学系の検知エリア内の人体の存在及び通過を、背景との熱線変化分で非接触で検出するものであり、例えば防犯警報装置の作動を制御するためのスイッチ等に用いられる人体検知装置に関するものである。 The present invention detects the presence and passage of a human body in a detection area of an optical system in a non-contact manner by the amount of heat ray change with the background, and is used, for example, as a switch for controlling the operation of a security alarm device. The present invention relates to a human body detection device.
従来、図20に示すように、焦電素子201とレンズ203とから構成される光学ブロック205と、焦電素子202とレンズ204とから構成される光学ブロック206との2つの光学ブロックを独立して上下方向に配置して、上段の光学ブロック205で水平エリアH1、下段の光学ブロック206で下方エリアH2からの熱線の変化を検出することで人体Aの存在及び通過を検知し、下段のレンズ204を上下に移動させることによって下方エリアH2を調整できる人体検知装置200がある。この人体検知装置200では、検知エリア内に入り込んだ小動物B等による誤動作を防止するために、水平エリアH1と下方エリアH2との両方で人体Aの存在及び通過を検知したときのみ検知信号を出力している。
(例えば、特許文献1参照)
(For example, see Patent Document 1)
従来の人体検知装置では、熱線を集光する光学系として、検知窓の機能を兼用したフレネルレンズを用いた方式が多く提供されている。また屋外で使用する場合は、ミラーを用いたとしても、検知距離(感度)を確保する目的から光学系の面積が大きくなり、さらに検知距離を伸ばす目的からもレンズの焦点距離が長くなって大型化するという課題があった。 In conventional human body detection devices, many systems using a Fresnel lens that also functions as a detection window are provided as an optical system that collects heat rays. When used outdoors, even if a mirror is used, the area of the optical system is increased to ensure the detection distance (sensitivity), and the focal length of the lens is increased to increase the detection distance. There was a problem of becoming.
また住宅等の屋内に施工する際にデザイン的な大きさをイメージさせないように、独立した2つの光学ブロックを上下に配置しており、光学ブロックの配置が縦長で大きくなるという課題があった。 In addition, two independent optical blocks are arranged vertically so as not to give an image of the design size when constructing indoors such as a house, and there is a problem that the arrangement of the optical blocks becomes vertically long.
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、縦長形状となる光学ブロックの配置を解消して小型化を図った人体検知装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a human body detection device that is reduced in size by eliminating the arrangement of an optical block having a vertically long shape.
請求項1の発明は、前後方向のうち少なくとも1方向からの熱線を集光する複数の光学系と、各光学系で集光した熱線の変化を電気信号に変換する複数の受光素子と、各受光素子が出力する電気信号を増幅する増幅器と、増幅された各電気信号をしきい値と比較する比較器と、比較器の各比較結果が所定の比較結果となったときに警報信号を出力する警報信号出力手段とを備えて、光学系と受光素子とから構成される光学ブロックを複数設け、複数の光学ブロックのうち少なくとも1つは光学系を上下方向に回転させる回転機構を具備した回転光学ブロックからなり、各光学ブロックが上下方向に互いに異なる検知エリアを有し、回転光学ブロックが回転時に互いに隣り合う光学ブロックと摺動するように各光学ブロックは左右方向に並設されるとともに、各々が略直方体形状に構成されることを特徴とする。
The invention of
この発明によれば、複数の光学ブロックを左右方向に並設することで光学ブロックの縦長形状の配置を解消することができるとともに検知エリア調整のための回転機構を容易に構成でき、さらに回転光学ブロックが回転するときに隣り合う光学ブロックと摺動させることで、左右方向に互いに隣り合う光学ブロックの間隔を小さくして、小型化を図ることができる。 According to the present invention, by arranging a plurality of optical blocks side by side in the left-right direction, it is possible to eliminate the vertically long arrangement of the optical blocks, and it is possible to easily configure a rotation mechanism for adjusting the detection area, and to further rotate the optical system. By sliding with the adjacent optical block when the block rotates, the distance between the optical blocks adjacent to each other in the left-right direction can be reduced, and the size can be reduced.
請求項2の発明は、請求項1において、前記複数の光学ブロックは、光学系を上下方向に回転させる回転機構を具備した回転光学ブロックと、構造物に取り付けられて光学系が固定された固定光学ブロックとからなることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the plurality of optical blocks include a rotating optical block having a rotating mechanism for rotating the optical system in the vertical direction, and a fixed optical system fixed to the structure. It is characterized by comprising an optical block.
この発明によれば、全ての光学ブロックに回転機構を設ける必要がなく、構成の簡略化を図ることができる。 According to the present invention, it is not necessary to provide a rotation mechanism for all the optical blocks, and the configuration can be simplified.
請求項3の発明は、請求項1または2において、前記回転光学ブロックの回転軸は、複数の受光素子の各検知エレメントを通ることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the rotation axis of the rotating optical block passes through each detection element of the plurality of light receiving elements.
この発明によれば、回転光学ブロックを回転させて検知エリアの調整を行った場合でも光学系の焦点を検知エレメントに合わせることができ、検知感度を一定に保つことができる。 According to this invention, even when the rotation optical block is rotated and the detection area is adjusted, the focus of the optical system can be adjusted to the detection element, and the detection sensitivity can be kept constant.
請求項4の発明は、請求項2または3において、前記回転光学ブロックの受光素子は構造物に固定して設けられ、前記回転光学ブロックの光学系は回転角度に応じて集光の焦点距離を可変とするもので、前記回転光学ブロックの光学系を回転させることで前記回転光学ブロックの受光素子に集光される熱線の焦点距離が変化することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the light receiving element of the rotating optical block is fixed to a structure, and the optical system of the rotating optical block has a focal length of condensing according to a rotation angle. It is variable, and the focal length of the heat ray condensed on the light receiving element of the rotating optical block is changed by rotating the optical system of the rotating optical block.
この発明によれば、検知対象までの距離に応じて、入射してくる熱線に対して最適な焦点距離を設定することができる。 According to the present invention, it is possible to set an optimum focal length for incident heat rays according to the distance to the detection target.
請求項5の発明は、請求項2において、前記回転光学ブロックの受光素子は構造物に固定して設けられ、回転光学ブロックの回転軸は、複数の受光素子の各検知エレメントから各受光素子の中心軸上で前後方向にずれた位置を通ることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect, the light receiving element of the rotating optical block is fixed to a structure, and the rotation axis of the rotating optical block is changed from each detecting element of the plurality of light receiving elements to each light receiving element. It passes through a position shifted in the front-rear direction on the central axis.
この発明によれば、光学系を回転させることで熱線の焦点位置を検知エレメントから外して焦点をぼかすことで、近距離部の検知対象に対する応答性の高速化を図ることができる。 According to the present invention, by rotating the optical system to remove the focus position of the heat ray from the detection element and blur the focus, it is possible to increase the speed of the response to the detection target in the short distance portion.
請求項6の発明は、請求項1乃至5いずれかにおいて、少なくとも1つの前記光学ブロックは第1,第2の集光手段を有する光学系を備え、第1の集光手段の検知エリアは前方向に形成され、第2の集光手段の検知エリアは後方向に形成されて、第1,第2の集光手段は放物面鏡と平面鏡とのうち少なくともいずれかで各々構成されることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the at least one optical block includes an optical system having first and second light collecting means, and the detection area of the first light collecting means is the front. The detection area of the second light collecting means is formed in the rear direction, and the first and second light collecting means are each configured by at least one of a parabolic mirror and a plane mirror. It is characterized by.
この発明によれば、放物面鏡と平面鏡とを組み合わせて光学系を構成することで、部品点数を削減しながら1つの人体検知装置で前方向と後方向の2つのエリアを検知することができる。 According to the present invention, by combining the parabolic mirror and the plane mirror to configure the optical system, it is possible to detect two areas of the front direction and the rear direction with one human body detection device while reducing the number of parts. it can.
請求項7の発明は、請求項2乃至6いずれかにおいて、前記固定光学ブロックは第1,第2の集光手段を有する光学系を備え、第1の集光手段の検知エリアは前方向に形成され、第2の集光手段の検知エリアは後方向に形成されて、第1,第2の集光手段は互いに180度異なる2つの検知エリアを形成し、前記回転光学ブロックは、左右方向に並設された2つのハウジングと、2つのハウジング内に収納された1つの受光素子とから構成され、一方のハウジングは第3の集光手段を有する光学系と、第3の集光手段を上下方向に回転させる回転機構とを具備し、他方のハウジングは第4の集光手段を有する光学系と、第4の集光手段を上下方向に回転させる回転機構とを具備して、第3の集光手段の検知エリアは前方向に形成され、第4の集光手段の検知エリアは後方向に形成されて、2つのハウジング内に収納された1つの受光素子に集光し、第1,第2,第3,第4の集光手段は放物面鏡と平面鏡とのうち少なくともいずれかで各々構成されることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention provides the optical system according to any one of the second to sixth aspects, wherein the fixed optical block includes an optical system having first and second light collecting means, and a detection area of the first light collecting means is directed forward. The detection area of the second condensing means is formed in the rear direction, the first and second condensing means form two detection areas that are 180 degrees different from each other, and the rotating optical block is arranged in the left-right direction. Two housings arranged in parallel to each other and one light receiving element housed in the two housings, one housing comprising an optical system having a third light collecting means, and a third light collecting means. A rotating mechanism that rotates in the vertical direction, and the other housing includes an optical system having a fourth light collecting means and a rotating mechanism that rotates the fourth light collecting means in the vertical direction. The detection area of the light collecting means is formed in the forward direction, and the fourth The detection area of the light means is formed in the rear direction, and is condensed on one light receiving element housed in the two housings, and the first, second, third and fourth light collecting means are parabolic mirrors. And a plane mirror, respectively.
この発明によれば、放物面鏡と平面鏡とを組み合わせて光学系を構成することで、部品点数を削減しながら1つの人体検知装置で前方向と後方向の2つのエリアを検知することができる。 According to the present invention, by combining the parabolic mirror and the plane mirror to configure the optical system, it is possible to detect two areas of the front direction and the rear direction with one human body detection device while reducing the number of parts. it can.
請求項8の発明は、請求項2において、前記回転光学ブロックが備える光学系の集光の焦点距離を前記固定光学ブロックが備える光学系の集光の焦点距離より長くしたことを特徴とする。
The invention of
この発明によれば、人体の足部を検知する場合の感度不足を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a lack of sensitivity when detecting a foot part of a human body.
以上説明したように、本発明では、縦長形状に配置する従来の光学ブロックの配置に対して、複数の光学ブロックを左右方向に並設することで光学ブロックの縦長形状の配置を解消することができるとともに検知エリア調整のための回転機構を容易に構成でき、さらに回転光学ブロックが回転するときに隣り合う光学ブロックと摺動するように、左右方向に互いに隣り合う光学ブロックの間隔を小さくして、小型化を図ることができるという効果がある。 As described above, in the present invention, the arrangement of the vertically long optical blocks can be eliminated by arranging a plurality of optical blocks in the left-right direction, compared to the arrangement of the conventional optical blocks arranged in a vertically long shape. In addition, the rotation mechanism for adjusting the detection area can be easily configured, and the distance between the optical blocks adjacent to each other in the left-right direction is reduced so that the rotation optical block slides with the adjacent optical block when rotating. There is an effect that downsizing can be achieved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1(a)は本実施形態の人体検知装置Eを検知方向からみた前面図を示し、図1(b)は人体検知装置Eを右側方からみた側面図を示しており、人体検知装置Eは、ケースK(構造物)と、ケースKの上部で上下方向に並設した取付板K1,K2間に配置された人体検知部100と、ケースKの下部に設けた箱型の収納部K3内に収納された信号処理回路Paとを備えて、人体検知部100と信号処理回路Paとは配線Yによって接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1A shows a front view of the human body detection device E according to the present embodiment viewed from the detection direction, and FIG. 1B shows a side view of the human body detection device E viewed from the right side. Includes a case K (structure), a human
人体検知部100は左右方向に2つの光学ブロックを並設して、各光学ブロックの配置が互いに左右方向となるように構成されており、前面からみて左側に配置した固定光学ブロック1と、前面からみて右側に配置した回転光学ブロック2とを備える。固定光学ブロック1は、上下方向を長尺方向とした略函状に形成されて前面を開口したハウジング1aと、ハウジング1aの前面上方に取り付けた1枚の基板P上に実装されてハウジング1a内に収容された受光素子3と、固定光学ブロック1の上面から右方向に延設した略L字状の延設片1a’とから構成される。ハウジング1aは、後底面下方に放物面鏡からなるミラー部1bを光学系として設けている。回転光学ブロック2は、上下方向を長尺方向とした略函状に形成されて前面を開口したハウジング2aと、基板P上で受光素子3の右側に並設されてハウジング2a内に収容された受光素子4とから構成される。ハウジング2aは、後底面下方に放物面鏡からなるミラー部2bを光学系として設けている。
The human
そして、固定光学ブロック1のハウジング1a及び延設片1a’が構造物たるケースKの取付板K1,K2間に固定して取り付けられ、回転光学ブロック2のハウジング2aがハウジング1aと延設片1a’との間に軸支されて、ハウジング1aに対して回転自在に設けられている。ハウジング2aの回転軸Xは図2,図3に示すように、受光素子3,4の各検知エレメント3a,4aを通るように左右方向に形成されており、ハウジング2aは回転時にその側面をハウジング1a及び延設片1a’の各側面に摺動しながら回転しており、固定光学ブロック1と回転光学ブロック2との間隔を小さくすることで人体検知部100の左右方向の寸法の小型化を図っている。なお、図2においては延設片1a’を省略している。
The
また上記構成では、ケースKに固定された固定光学ブロック1のハウジング1aにプリント基板Pが取り付けられ、プリント基板P上には、固定光学ブロック1の受光素子3と回転光学ブロック2の受光素子4とが実装されている。したがって、回転光学ブロック2の受光素子4はケースK及び固定光学ブロック1に対して固定された状態で、回転光学ブロック2のハウジング2aのみがケースK及び固定光学ブロック1に対して回転する。
In the above configuration, the printed circuit board P is attached to the
そして図4に示すように、固定光学ブロック1は前方向の水平エリアH1からの熱線を検知することで人体Aの主に胴体部を検知し、回転光学ブロック2は前方向の下方エリアH2からの熱線を検知することで人体Aの主に足部を検知している。このとき、回転光学ブロック2のハウジング2aを回転させることで下方エリアH2を上下方向に調整することができる。そして図5に示すように、人体検知部100の水平エリアH1,下方エリアH2からの各熱線はハウジング1a,2aの前面開口を各々介してミラー部1b,2bで各々反射して、受光素子3,4の各検知エレメント3a,4aに各々集光される。受光素子3,4の後段には信号処理回路Paが配線Yによって接続されており、信号処理回路Paは、図6に示すように、増幅器5a,5b、比較器6a,6b、信号処理回路7a,7bと、信号処理回路7a,7bの各後段に接続される信号制御回路8、出力回路9とから構成される。
Then, as shown in FIG. 4, the fixed
次に、図4に示すように人体検知部100から前方向に距離L1離れた場所に存在する人体A1と、前方向に距離L2離れた場所に存在する人体A2とに対する検知動作について、図7の動作波形を用いて説明する。但し、距離L1<距離L2とし、人体A1は水平エリアH1及び下方エリアH2の両範囲内に存在し、人体A2は水平エリアH1の範囲内にのみ存在している。まず距離L2離れた人体A2が動くと(図7(a)参照)、人体A2が発する水平エリアH1からの熱線は固定光学ブロック1のミラー部1bで反射され、受光素子3の検知エレメント3aに集光されるが、下方エリアH2からの熱線はなく、回転光学ブロック2のミラー部2bに熱線は入射していない。そして受光素子3は集光した熱線の変化を電気信号に変換し、増幅器5aで電気信号を増幅して、比較器6aは増幅した電気信号と所定のしきい値とを比較し、電気信号がしきい値以上であれば「H」レベルの信号を出力する(図7(b)参照)。「H」レベルの信号を入力された信号処理回路7aは、「H」レベルの信号を一定期間出力する(図7(c)参照)。信号制御回路8は、信号処理回路7a,7bの両方から「H」レベルの信号を同時に入力されたときのみ「H」レベルの人体検知の警報信号を出力回路9を介して出力するものであり、この場合、人体A2は水平エリアH1の範囲内にのみ存在しているので、信号処理回路7bから「H」レベルの信号出力はなく、信号制御回路8は人体検知の警報信号を出力しない(図7(f)参照)。
Next, as shown in FIG. 4, the detection operation for the human body A1 that exists at a distance L1 in the front direction from the human
対して、距離L1離れた人体A1が動くと(図7(a)参照)、人体A2が発する水平エリアH1,下方エリアH2からの各熱線は固定光学ブロック1のミラー部1b及び回転光学ブロック2のミラー部2bで各々反射され、受光素子3,4の検知エレメント3a,4aに各々集光される。そして受光素子3,4は集光した熱線の変化を電気信号に各々変換し、増幅器5a,5bで電気信号を各々増幅して、比較器6a,6bは増幅した電気信号と所定のしきい値とを各々比較し、電気信号がしきい値以上であれば「H」レベルの信号を各々出力する(図7(b),(d)参照)。「H」レベルの信号を入力された信号処理回路7a,7bは、「H」レベルの信号を一定期間各々出力する(図7(c),(e)参照)。信号制御回路8は、信号処理回路7a,7bの両方から「H」レベルの信号を同時に入力されたので、人体検知の警報信号を出力する(図7(f)参照)。
On the other hand, when the human body A1 separated by the distance L1 moves (see FIG. 7A), the heat rays from the horizontal area H1 and the lower area H2 emitted from the human body A2 are reflected in the
また図8に示すように、プリント基板を、受光素子3を実装したプリント基板P1と、受光素子4を実装したプリント基板P2とに分割して、ハウジング1aにプリント基板P1を取り付け、ハウジング2aにプリント基板P2を取り付けてもよく、さらには、分割したプリント基板P1,P2を上下方向に互いにずらした位置に取り付けてもよい。また、このようにプリント基板を分割した場合は、ハウジング2a回転時にプリント基板P2及び受光素子4も同様に回転する構成としてもよい。なお、図8においては延設片1a’を省略している。
As shown in FIG. 8, the printed circuit board is divided into a printed circuit board P1 on which the
(実施形態2)
本実施形態の人体検知装置Eが備える人体検知部100は実施形態1と同様に、ケースKに固定された固定光学ブロック1のハウジング1aにプリント基板Pが取り付けられ、プリント基板P上には、固定光学ブロック1の受光素子3と回転光学ブロック2の受光素子4とが実装されており、回転光学ブロック2の受光素子4はケースK及び固定光学ブロック1に対して固定された状態で、回転光学ブロック2のハウジング2aのみがケースK及び固定光学ブロック1に対して回転するものであるが、ハウジング2aの形状が図9に示されるように実施形態1とは異なる。本実施形態のハウジング2aは、下方エリアH2からの熱線に対して熱線の通過を制限するために、熱線の通過孔を設けた略板状のエリアマスク10を受光素子4の前面側に設け、互いに焦点距離の異なる3つの放物面鏡からなるミラー部2c,2d,2eを後底面に上方から順に設けている。ここで、ハウジング2a回転時のミラー部2c,2d,2eの各軌跡Sc,Sd,Seは図10に示すように互いに異なる軌跡となり、したがってハウジング2aを回転させることによって、3つのミラー部2c,2d,2eの配置を適宜設定することができ、検知対象までの距離に応じて、入射してくる熱線に対して最適な焦点距離を有するミラー部を設定することができる。
(Embodiment 2)
As in the first embodiment, the human
(実施形態3)
本実施形態の人体検知装置Eが備える人体検知部100は実施形態1と同様に、ケースKに固定された固定光学ブロック1のハウジング1aにプリント基板Pが取り付けられ、プリント基板P上には、固定光学ブロック1の受光素子3と回転光学ブロック2の受光素子4とが実装されており、回転光学ブロック2の受光素子4はケースK及び固定光学ブロック1に対して固定された状態で、回転光学ブロック2のハウジング2aのみがケースK及び固定光学ブロック1に対して回転するものであるが、図11に示されるようにハウジング2aの回転軸X’は、受光素子3,4の各検知エレメント3a,4aよりも前面側(ハウジング2a側)に位置しており(受光素子4は受光素子3に並設されているが、図11では図示していない)、検知エレメント3a,4aを通過する位置に設けられた実施形態1の回転軸Xより受光素子3,4の各中心軸上で前面側に位置している。つまり、回転軸X’の場合はミラー部2bの回転軌跡C’のようにハウジング2aの回転角度によってミラー部2bと検知エレメント4aとの距離が可変となる(回転軸Xの場合は回転軌跡Cとなり、ハウジング2aの回転角度によってミラー部2bと検知エレメント4aとの距離は変わらない。)。したがって、ハウジング2aを回転させてミラー部2bの焦点位置を検知エレメント4aから外し、検知エレメント4aでの焦点をぼかすことで、近距離部の検知対象に対する応答性がより高速となるように改善できる。なお、検知対象が近距離部に存在する場合、下方エリアH2からの熱線の入射量が多いため、焦点を多少ぼかしても、検知感度を一定以上に確保することができる。
(Embodiment 3)
As in the first embodiment, the human
(実施形態4)
本実施形態の人体検知装置Eが備える人体検知部100は前方向及び後方向の両方向に検知範囲を有するもので、図12に示すように、左右方向に2つの光学ブロックを並設して、左右方向を長尺とする略直方体形状に構成されており、前面からみて左側に配置した固定光学ブロック1と、前面からみて右側に配置した回転光学ブロック2とを備える。
(Embodiment 4)
The human
固定光学ブロック1は図13に示すように、上下方向を長尺方向とした略函状に形成されて前面を開口するとともに後面上端から下方に向かって熱線の入射孔1fを設けたハウジング1aと、ハウジング1aの前面略中央に取り付けた1枚の基板P上に実装されてハウジング1a内に収容された受光素子3とから構成される。ハウジング1aは構造物に取り付けられ、光学系として3つのミラー部1c,1d,1eを具備しており、ミラー部1cは放物面鏡であって入射孔1fの側面上側に設けられ、ミラー部1dは平面鏡であって入射孔1fの側面下側に設けられ、ミラー部1eは放物面鏡であってハウジング1aの後底面下方に設けられる。そして、固定光学ブロック1は前方向の水平エリアH1aからの熱線をハウジング1aの前面開口を介してミラー部1eで反射させて、受光素子3の検知エレメント3aに集光させるとともに、水平エリアH1aとは180度異なる後方向の水平エリアH1bからの熱線をミラー部1cで反射させた後、ミラー部1dで再び反射させて、入射孔1fを介して受光素子3の検知エレメント3aに集光させる。
As shown in FIG. 13, the fixed
次に回転光学ブロック2は、左右方向に並設されたハウジング20a,21aと、基板P上の右側に実装されてハウジング20a内にその左半分を収納されるとともにハウジング21a内にその右半分を収納された受光素子4とから構成される。ハウジング20aはハウジング1aとハウジング21aとの間に配置され、図14に示すように、上下方向を長尺方向とした略函状に形成されて前面を開口し、光学系として1つのミラー部20bを具備しており、ミラー部20bは放物面鏡であってハウジング20aの後底面下方に設けられる。そして、回転光学ブロック2は前方向の下方エリアH2aからの熱線をハウジング20aの前面開口を介してミラー部20bで反射させて、受光素子4の検知エレメント4aに集光させる。
Next, the rotating
次にハウジング21aは図15に示すように、上下方向を長尺方向とした略函状に形成されて前面を開口するとともに後面上端から下方に向かって熱線の入射孔21dを設け、光学系として2つのミラー部21b,21cを具備しており、ミラー部21bは放物面鏡であって入射孔21dの側面上側に設けられ、ミラー部21cは平面鏡であって入射孔21dの側面下側に設けられる。そして、回転光学ブロック2は後方向の下方エリアH2bからの熱線をミラー部21bで反射させた後、ミラー部21cで再び反射させて、入射孔21dを介して受光素子4の検知エレメント4aに集光させる。
Next, as shown in FIG. 15, the
上記回転光学ブロック2では、ハウジング20a,21a内に1つの受光素子4を収納している。これは、ハウジング20a,21aの幅は受光素子4の幅よりも狭いので、ハウジング20a,21aに受光素子を1つづつ収納していたのでは、小型化を図ることができないためである。また、このように固定光学ブロック1で1つの受光素子3を設け、回転光学ブロック2で1つの受光素子4を設けることで、信号制御回路8(図6参照)では、受光素子3,4の各検知出力(すなわち、水平エリアと下方エリアとの各検知結果)をAND処理して人体検知処理を行う論理アルゴリズムが簡単に構成できる。
In the rotating
そして、ハウジング20aはハウジング1a,21aに対して回転自在に設けられ、ハウジング21aはハウジング20aに対して回転自在に設けられる。ハウジング20a,21aの回転軸Xは図3に示すように、受光素子3,4の各検知エレメント3a,4aを通るように左右方向に形成されており、ハウジング20aは回転時にその側面をハウジング1a,21aの側面に摺動しながら回転し、ハウジング21aは回転時にその側面をハウジング20aの側面に摺動しながら回転する。そして、回転光学ブロック2のハウジング20a,21aを各々回転させることで下方エリアH2a,H2bを上下方向に各々調整することができる。
The
また、本実施形態の人体検知装置Eは図16に示すように、例えば、地面G上の構造物の柱Tに取り付ければ、柱Tの両側方向に互いに180度異なる水平エリアH1a,H1bからの各熱線、及び柱Tの両側の下方エリアH2a,H2bからの熱線を検知することができ、柱Tの両側に備え付けられた窓W付近の人体検知を行うことができる。 In addition, as shown in FIG. 16, for example, when the human body detection device E according to the present embodiment is attached to a pillar T of a structure on the ground G, the horizontal body H1a and H1b differ from each other by 180 degrees in both sides of the pillar T. Each heat ray and heat rays from the lower areas H2a and H2b on both sides of the column T can be detected, and human bodies in the vicinity of the windows W provided on both sides of the column T can be detected.
このように本実施形態では、放物面鏡と平面鏡とを組み合わせて各光学系を構成することで、部品点数を削減しながら1つの人体検知装置Eで水平エリア及び下方エリアの前方向と後方向の2つのエリアを各々検知している。なお、本実施形態の人体検知装置Eの回路構成、及び動作は実施形態1と同様であり、説明は省略する。 As described above, in this embodiment, each optical system is configured by combining a parabolic mirror and a plane mirror, thereby reducing the number of parts and using the single human body detection device E in the forward and backward directions of the horizontal area and the lower area. Two areas of direction are detected respectively. Note that the circuit configuration and operation of the human body detection device E of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
(実施形態5)
本実施形態の人体検知装置Eが備える人体検知部100は、実施形態1に示した回転光学ブロック2のミラー部2bの焦点距離を固定光学ブロック1のミラー部1bの焦点距離より長くしたもので、図4に示される下方エリアH2を絞っている。これは、回転光学ブロック2の検知範囲である下方エリアH2は主に人体Aの足部からの熱線を対象としており、人体Aの足部は面積が小さいため、ミラー部2bの焦点距離を長くして、図17(a)に示す検知エリアH2の面積D2を図17(b)に示す検知エリアH2の面積D2のように小さくすることで、受光素子4に入射するエネルギー密度を増大させて、検知感度を向上させている。
(Embodiment 5)
The human
対して固定光学ブロック1の検知範囲である水平エリアH1は主に人体Aの胴体部からの熱線を対象としており、人体Aの胴体部は面積が大きいため、ミラー部1bの焦点距離を長くして、図17(a)に示す検知エリアH1の面積D1を図17(b)に示す水平エリアH1の面積D1のように小さくしても検知感度に大きな変化はない。
On the other hand, the horizontal area H1, which is the detection range of the fixed
(実施形態6)
本実施形態の人体検知装置Eが備える人体検知部100は、固定光学ブロック1の検知範囲である水平エリアH1の先に自動車等の誤動作要因が頻繁に通ることによる人体検知の誤動作を避けるために水平エリアH1を上下方向にずらすことができるよう、水平エリアH1を上下方向に調整可能としたものである。具体的には図18に示すように、人体検知部100は、前面からみた断面形状が略コの字状の枠体30内に、左右方向に並設した回転光学ブロック1’,2を収納して、左右方向を長尺とする略直方体形状に構成される。回転光学ブロック1’は、実施形態1の固定光学ブロック1を枠30及び回転光学ブロック2に対して回転自在に構成したもので、ハウジング1aの回転軸Xはハウジング2と同様に、受光素子3,4の各検知エレメント3a,4aを通るように左右方向に形成され、さらに放物面鏡からなるミラー部1bが光学系として後底面下方に設けられている。そして、ハウジング1aは回転時にその側面をハウジング2aの側面及び枠30の内側面に摺動しながら回転し、ハウジング2aは回転時にその側面をハウジング1aの側面及び枠30の内側面に摺動しながら回転する。すなわち、ハウジング1a,2aは構造物に取り付けられた枠30に対して各々独立して回転するのである。
(Embodiment 6)
The human
あるいは図19に示すように固定光学ブロック1のハウジング1aに回転光学ブロック2のハウジング2aを回転自在に取り付け、さらにハウジング1aを枠30に回転自在に取り付けてもよく、この場合、枠30に対してハウジング1aが回転し、ハウジング1aに対してハウジング2aが回転する。
Alternatively, as shown in FIG. 19, the
なお、本実施形態の人体検知部100は、受光素子3,4の両方を実装した1枚のプリント基板Pを用いて、ハウジング1a,2aのみを回転させる構成、あるいは受光素子3を実装したプリント基板P1と、受光素子4を実装したプリント基板P2との2枚を用いて、ハウジング1aとプリント基板P1と受光素子3、及びハウジング2aとプリント基板P2と受光素子4を各々回転させる構成のいずれでもよい。また、本実施形態の人体検知装置Eの回路構成及び動作は、実施形態1と同様であり、説明は省略する。
The human
E 人体検知装置
K ケース
Pa 信号処理回路
100 人体検知部
1 固定光学ブロック
2 回転光学ブロック
1a,2a ハウジング
1b,2b ミラー部
3,4 受光素子
3a,4a 検知エレメント
X 回転軸
E Human body detection device K Case Pa
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