JPH02298887A

JPH02298887A - 感熱センサ

Info

Publication number: JPH02298887A
Application number: JP1121114A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kaneda; 金田　博史
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1990-12-11
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JP2858785B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、天井や壁に取り付けられ、人体等の熱源から
放射される赤外線を焦電型赤外線センナにより検知する
感熱センナに関するものである。

［従来の技術］一般にこの種の感熱センサの人体からの熱線を集光する
レンズは単体であり、検知能力としては、移動検知が主
体である。

［発明が解決しようとする課題］そのため、感熱センサを例えば、会議室、トイレ等に使
用した場合には、微動検知はできないという問題があっ
た。

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、微
動検知ができることを目的とした感熱センサを提供する
ものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、人体から放射される熱線を受光する熱線セン
サと、この熱線センサの前面に配置され熱線を集光する
レンズとからなり、上記レンズを複数に分割したもので
ある。

［作　用］上記構成により、レンズを分割することで、複数の検知
エリアを確保して微動検知を可能にしている。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第２
図は感熱センサＡの断面図を示し、第３図は部分拡大図
を、第１図はセンサ部Ｂの分解斜視図を夫々示している
。センサ部Ｂは粥１図に示すように、略円筒状の回転枠
１と、１２分割した球面フレネルレンズで構成したレン
ズ２と、ドーム状の回転枠３とで構成されている８回転
枠１の下面はレンズ２を突出させる開口部４が開口して
あり、上部周端面には４つの突起５が突設しである。ま
た、内周面には夫々対向した突部６，７が突設され、一
方の突部６には溝６ａが上下方向に凹設しである。レン
ズ２の上部周端面には夫々対向した突部８，９が一体に
突設され、一方の突部８には外面にリブ８ａが形成され
ている。焦電素子等を実装したプリント基板を内部に配
設した回転枠３の下部周端面には凹部１０が形成しであ
る。

ここで、回転枠１の突部６の溝６ａにレンズ２のリブ８
ａを沿わせてレンズ２を回転枠１に入れた後に、回転枠
３の凹部１０に回転枠１の突起５を圧入することで組み
立てられ、センサ部Ｂが完成する。この際、回転枠１の
突部７の内面にレンズ２の突部９の外面が当接する。そ
して、回転枠１の突部６，７の上面からレンズ２の突部
８゜９が飛び出さないように、回転枠３の下部周端面で
押接している。尚、突部６に設けた渭６ａをレンズ２の
突部８に設け、リブ８ａを突部６に設けるようにしても
良い。

第２図に示すように５回転枠３の内部には焦電素子１１
等を実装したプリント基板１２がボス１４にタッピング
ネジ１３で固定されている。センサ部Ｂはボディ１５の
開口部１６よりレンズ２部分が突出した形で、ボディ１
５に固定されるものであり、タッピングネジ１７でボデ
ィ１５に固定された押え金具１８でセンサ部Ｂが付勢さ
れて配置される。つまり、押え金具１８によりセンサ部
Ｂがボディ１５＆こ位置決めされると共に、回動自在に
装着される。電源制御用のプリント基板１９はタッピン
グネジ２０にてボディ１５に固定され、センサ部Ｂの回
転枠３の窓穴３ａ（第１図）から出されたプリント基板
１２からのリード線２１をプリント基板１９に半田付は
接続し、更に、プリント基板１つからのリード線２２を
カバー２３に設けられた端子部２４に接続している。カ
バー２３は組立ねじ２５によりボディ１５に固定される
。端子部２４は端子ねじ２４ａと端子板２４ｂとで構成
されている。端子ねじ２４ａの間及び両側には絶縁壁２
６が一体に形成され、その上を押え板２７で絶縁を図っ
ている。また、ボディ１５の下面には化粧プレート２８
が装着されるようになっている。

センナ部Ｂの回転枠１から突出されたレンズ２を通して
焦電素子１１に熱線が入射すると、熱線量が変化したと
きだけ検知出力が得られ、レンズ２を後述するように、
全方向番こ１５°ずっ検知範囲を調整できるようにしで
ある。熱線を受光した時に得られる検知出力は上記の端
子部２４から外部◆こ取り出されるようになっている。

第６図に示すように、カバー２３の上面には取付金具２
９が一対回動自在に取着され、取付金具２９の上部には
復帰ばね３０の一端部が係合し、復帰ばね３０の他端部
はカバー２３の上面に係止されて、取付金具２９を起立
させる方向に付勢している。また、取付金具２９にはボ
ルト３１を挿通させる長孔（図示せず）が穿孔されてい
る。第２図に示すように、ボディ１５には上記ボルト３
１を挿通させる挿通孔３２が穿設されていて、ボルト３
１がこの挿通孔３２及び取付金具２９の長孔を挿通し、
ボルト３１の先端に第６図に示すようにナツト３３が螺
着されている。このナツト３３は四角形状であり、周縁
が取付金具２９に当たって回り止めされるようになって
いる。

第６図に示すように、天井材３４に取付穴３５をあけ、
ボルト３１を緩めた状態で、感熱センサＡの上部を取付
穴３５に挿入した後、ボルト３１を締め付けて、取付金
具２９を天井材３４の上面に倒すと共に、ボディ１５の
フランジ１５ａを天井材３４の下面に当接し、取付金具
２９とフランジ１５ａとで天井材３４を挟持して、感熱
センサＡを取り付けるようになっている。

次に、センナ部Ｂの回動機構について説明する。第４図
、第２図及び第３図に示すように、センナ部Ｂの回転枠
３の上部中央には突起３６が突設してあり、この突起３
６が押え金具１８の中央片１．８　ａに穿孔した穴３７
に位置するようになっている、つまり、突起３６が六３
７内に位置することにより、センサ部Ｂの回転範囲（角
度）を制限しているものである。また、押え金具１８の
両側にはタッピングネジ１７を挿通させる孔１８ｂが穿
孔しである０回転枠３の側部に突設しである突起３８は
ボディ１５に形成したガイド溝３９に遊嵌して回転枠３
の位置を決めるものであり、センサ部Ｂをボディ１５に
配置する際番こ、突起３８をガイド溝３９に沿って挿入
して位置決めを行うものである。更に、回転枠３の突起
３６の周囲にはリング状のリブ４０が複数半径方向に突
設しである。このリブ４０はセンサ部Ｂをボディ１５に
対して、垂直方向の面に沿って回動させる時のクリック
アクションを出すものである。従って、感熱センサＡの
施工後、必要なエリアを設定する場合、回転枠３を操作
することにより、クリックアクション機能を出すことが
でき、押え金具１８の穴３７の径を回転枠３のリブ４０
の一箇所の径と同一にすることで、センター出しく真中
）を行うことができるものである。また、天井取付を主
目的とする感熱センサであるため、コンパクトで、デザ
イン的にもすっきりとしたものが提供でき、また、セン
サ部Ｂを全方向に１５°回転できる構造としているため
、取付場所の制限に少なくなるものである。

次に、センサ部Ｂのレンズ２及び焦電素子１１の構造に
ついて説明する。本実施例では基本的に焦電素子１１を
４素子とし、赤外線を集光させるレンズ２を収差の少な
いドーム型のフレネルレンズを用いている。レンズ２は
例えば、熱線が透過しやすい合成樹脂（例えば、高密度
ポリエチレン）で形成され、球状体としてレンズ２の中
心付゛近に赤外線センサとしての上記焦電素子１１が配
置されるようになっている。従って、焦電素子１１は外
気流に触れることがないから、外気流の乱れによる温度
分布に差が生じても焦電素子１１は誤りなく検出できる
ものである。

レンズ２は第１図に示すように、１２個のレンズ部２ａ
、２ｂの集合体となっており、各レンズ部２ａ、２ｂの
光軸は、焦電素子１１を中心とする放射状に設定されて
いる。ここで、レンズ２の凹凸面は内周面側に形成して
あり、外周面での反射が少なくなるようにして透過効率
の低下を防止している。また、焦電素子１１の受光面の
中心に立てた法線とレンズ２との交点を中心とし、この
中心の回りにレンズ部２ａ、２ｂを形成しているもので
ある。すなわち、レンズ部２ａ、２ｂは、上記中心付近
を周方向に９０°間隔に分割した４個のレンズ部２ａと
、レンズ部２ａの外周で４５°間隔に分割した８個のレ
ンズ部２ｂとから構成している。

焦電素子１１は第８図（ａ）に示すように、ＴＯ−５型
のパッケージ４１内に４個配置しており、同図（ｂ）に
示すようやこ４個の焦電素子１１を極性を反転して直列
に接続して電源を印加するようにしている。また、図示
の括弧書きに示す極性にして接続してもよい、同図（ｃ
）は同図（ａ）のＸ、Ｙ軸における視野角を示して゛い
る。

このように４個の焦電素子１１と１２分割してレンズ２
とを組み合わせることで、４８の検知領域が設定される
ことになる。第９図・及び第１０図は、感熱センサＡを
天井面に取り付けた場合を示しており、図中の：コ印が
各レンズ部２ａ、２ｂの検知領域を示している。第１１
図は焦電素子１１が２個の場合を示しており、第９図の
場合の方がより広い検知エリア（図中の一点鎖線）を確
保することができる。第１２図は、本感熱センサＡの検
知エリアを示す図であり、天井面の高さが３゜５ｍの場
合、床面では直径４．９ｍが検知エリアであり、また、
机の高さが７０ｃ＋ｍとした場合、直径３．９ｍが検知
エリアとなる。また、レンズ２を複数の分割しているの
で、各レンズ部２ａ、２ｂにより複数の検知エリアに分
割できて、熱源の移動量が小さくても検知できるもので
ある。従って、例えば、会議室に本感熱センサＡを設置
した場合、机上の手の動きを検知する機能を有し、存在
検知により近い特性を有することができる。また、レン
ズ２の分割数を変えることにより、種々の検知エリアに
対応することができる。

上述した感熱センサＡを照明器具５０の点滅制御に使用
する場合は、例えば、第１３図に示すように、人を検知
すべき領域の広さや、形状に応じて適宜個数を天井に配
置し、信号ｍ５１を介して壁面等に設置されたコントロ
ーラ５２と接続する。また、コントローラ５２には、制
御線５３を介して照明器具５０と接続し、また、電源線
５４を介して電源５５と接続している。すなわち、本実
ｊｌ１１ｇｇでは、負荷としての照明器具を直接制御す
る制御部であるコントローラ５２を感熱センサＡとは別
体にして構成としているものであり、感熱センサＡは単
に、人の検知信号をコントローラ５２へ送るようにし、
コントローラ５２では、感熱センサＡからの信号を受け
て、照明器具５０を点滅Ｍｍするようにしている。

ところで、負荷が照明器具であれば、検知領域への人の
出入りにかかわらず、連続点灯させたり、連続消灯させ
たりしたい場合があるから、このような要求を満たすた
めに５自動点滅、連続点滅、連続消灯などのモードを設
定できる機能を上記コントローラ５２には設けている。

［発明の効果］本発明は上述のように、人体から放射される熱線を受光
する熱線センサと、この熱線センサの前面に配置され熱
線を集光するレンズとからなり、上記レンズを複数に分
割したものであるから、レンズを分割することで、複数
の検知エリアを確保して微動検知を可能にすることがで
き、従って、例えば、会議室に設置した場合、机上の手
の動きを検知する機能を有し、存在検知により近い特性
を得ることができ、また、レンズの分割数を変えること
により、種々の検知エリアに対応することができる効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセンサ部の分解斜視図、第２図は同上
の実施例の断面図、第３図は同上の部分拡大断面図、第
４図は同上の要部分解斜視図、第５図（ａ）（ｂ）は同
上の破断下面図、及び平面図、第６図は同上の取付状態
を示す断面図、第７図は同上の下面図、第８図（ｉ）〜
（６〉は同上の焦電素子の構成を示す配置図、接続図及
び説明図、第９図〜第１２図は夫々同上の検知エリアを
示す説明図、第１３図は同上のシステム構成図である。２はレンズである。代理人　弁理士　石　１）長　七２・・−レンズ第１　図第３図第４図第５図第５図（ｂ）第６図第７図第８図（ｂ）（Ｃ）第９図第１Ｉ図第１２図手続補正書（自発）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）人体から放射される熱線を受光する熱線センサと
、この熱線センサの前面に配置され熱線を集光するレン
ズとからなり、上記レンズを複数に分割したことを特徴
とする感熱センサ。