JPH0346590A

JPH0346590A - 人体検知器

Info

Publication number: JPH0346590A
Application number: JP1182814A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kojima; 豊小島; Takayasu Ito; 隆康伊藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1989-07-15
Filing date: 1989-07-15
Publication date: 1991-02-27
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: JP2555447B2

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、人体からの熱線を検出することにより人の存否を検知する人体検知器に間するものである。【従来の技術】

一般に、この種の人体検知器は焦電型赤外線センサのよ
うな微分型の熱線センサを備え、たとえば、室内への人
の出入りを検出して、室内に人がいる間、照明を点灯さ
せるというような目的に使用されている。ただし、微分
型の熱線センサでは、表面温度が変化したときにしか出
力が得られないから、比較的広い検知領域を有した熱線
センサでは、検知領域内に一度人が入ると、しばらくの
間は出力が得られない。そこで、熱線センサの検知領域
内に人がいる間、継続的に出力が得られるようにするた
めに、熱線センサの検知領域を複数の小領域に分割し、
各小領域への出入りを検出するようにすることが考えら
れている。すなわち、各小領域への人の出入りにより熱
線センサの表面温度が変化するから、人が少し動くだけ
でも熱線センサから出力が得られ、熱線センサから継続
して出力が得られるようになるのである。このように、検知領域を複数の小領域に分割すｌするために、互いに異なる方向の光軸を備えた複数のレン
ズを熱線センサの検知面の前方に配置することか考えら
れている。すなわち、各レンズに対応してそれぞれ小領
域が形成されるのであり、各レンズの光軸方向、レンズ
の面積、レンズの中心位置などを調節することにより、
所定の条件を備えた小領域が形成できるのである。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、従来構成では、各レンズは熱線センサの検知
面からほぼ等距離に配設されていたものであるから、レ
ンズによって検知領域の方向を決定することはできるか
、検知領域の熟線センサからの距離範囲は限定できす、
距離範囲の限定は電気的処理により行うようにしていた
。すなわち、第６図に示すように、人体検知器Ａの正面
方向の検知領域Ｅ１と正面以外の方向の検知領域Ｅ２と
のいずれにおいても熱線センサからの検知距離がほぼ等
しく設定されていたのである。その結果、人体検知器Ａの正面方向について犬や猫のよ
うな小動物と人との識別を熟線センサからの距離の違い
によって識別しようとすれば、正面方向以外では人を検
知できる範囲が小さくなり、逆に、正面方向以外て人を
検知できる範囲を広くすると、正面方向では小動物と人
との識別がてきないという問題があった。本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、正
面方向および正面方向以外のいずれの方向においても人
と小動物とを識別できるようにした人体検知器を提供し
ようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上記目的を達成するために、室内の高所に
配設され床から所定高さ以上に存在する熱源を検知する
人体検知器において、熱線を検出する熱線センサと、そ
れぞれ異なる方向の光軸を有するとともに熱線センサの
検知面に熱線を収束させる複数のレンズの集合体よりな
り熱線センサの検知面の前面側に配設された透光カバー
とを設け、熟線センサの検知面の中心に立てた法線の近
傍に配設されたレンズを、上記法線から離れた部位に配
設されたレンズよりも焦点距離が短くなるように設定し
ているのである。

【作用】

」二記楕成によれば、熱線センサの検知面の前面側に配
設される透光カバーの各レンズについて、熱線センサの
検知面の中心に立てた法線の近傍に配設されたレンズを
、法線から離れた部位に配設されたレンズよりも焦点距
離が短くなるように設定しているから、熱線センサの正
面方向については正面以外の方向に比較すれば、熱源を
検知可能な熟線センサからの距離範囲が短くなるのであ
る。その結果、熱線センサの取付面から検知領域の境界線ま
での距離が、熱線センサの正面方向と正面以外の方向と
についてほぼ等距離になり、検知領域内のとの場所でも
人と小動物とを取付面からの距離によって識別すること
ができるのである。

【実施例】

全体構成を第１図に示す。ケース１１は、−面が開口し
た箱状であって、ケース１１の開口面を覆うように配設
された円板状の基台１２に対して組立ねじ１３により結
合される。基台１２には中央部に開口窓１４が形成され
、また、開口窓１４の周部には長孔状の取付孔］５が穿
孔されている。ケース１１内には略球形に形成された可動ケース２１が
納装され、可動ケース２１の一部は基台１２の開口窓１
４から露出する。ここに、開口窓１４は可動ケース２１
が脱落しない程度の大きさに設定されている。可動ケー
ス２１内には、第２図に示すように、焦電素子よりなる
熱線センサ２２を処理回路とともに実装した第１の回路
基板２３が納装され、可動ケース２１外てケース１１内
には処理回路の出力を外部に設けた制御回路に入力する
インタフェース回路を実装した第２の回路基板１６が納
装される。また、可動ケース２１は、ケース１１内に配
設された押えばね１７により開口窓１４から突出する向
きに押圧される。したがって、可動ケース２１は、基台
］２の開口窓１４の周縁と押えばね１７との間に挟持さ
れることによりがたつきなく保持され、また、押えばね
１７のばね力に抗する向きに可動ケース２１を押圧しな
がら回転させると、可動ケース２１の向きが調節できる
ようになっている。基台１２の前面には化粧プレート１
８が配設され、基台１２が外部に露出しないようにする
。また、化粧プレート１８の中央部には露出窓１９が開
口し、可動ケース２１の一部が露出するようになってい
る。ところで、可動ケース２■は、第２図に示すように、一
対の半割体２５ａ、２５ｂを組立ねじ２６により結合し
た半球状の可動ボディ２７と、可動ボディ２７の開口面
を覆う半球状の透光カバー２８とにより略球形に形成さ
れている。透光カバー２８は開口周縁に鍔部２８ａを有
し、可動ボディ２７の内周面に開口縁に沿って形成され
た凹溝２７ａに鍔部２８ａを嵌合させるように両手割体
２５ａ、２５ｂを結合することにより、可動ケース２１
を組み立てることができる。また、可動ボディ２７の内
周面には、第１の回路基板２３を保持する保持リブ２３
ｂが突設されている。したがって、透光カバー２８は熱
線センサ２２の前方を覆うのであって、この透光カバー
２８が基台１２の開口窓１４および化粧プレート１８の
露出窓１９を通して外部に露出することにより、外部が
らの赤外線を熱線センサ２２で受光できるのである。透光カバー２８は、高密度ポリエチレン等の赤外線が透
過可能な材料で形成され、第３図に示すように、複数の
レンズ３１ａ、３１ｂを一体化して形成されている。す
なわち、透光カバー２８は、熱線センサ２２の検知面の
中心に立てた法線に対して、光軸の傾斜角度が比較的小
さい４個のレンズ３１ａと、光軸の傾斜角度が比較的大
きい８個のレンズ３１ｂとを備え、各レンズ３１　ａ、
３　ｌｂの光軸は上記法線に対して熱線センサ２２の検
知面上で交差する。また、各レンズ３１ａ　　３１ｂは
フレネルレンズであって、透光カバー２８の表裏のうち
熱線センサ２２側の一面が凹凸面（ぢ３ず（ａ）に破線
で示す）となっている。レンズ３１ａが形成されている
部位は、透光カバー２８に形成された凹所２８ｂの底面
であって、レンズ３１ａはレンズ３１ｂに比較して熱線
センサ２２がらの距離が近くなっている。また、各レン
ズ３１ａ。３１ｂの焦点は熱線センサ２２付近に設定されている。各レンズ３１ａ、３１ｂの焦点距離を変えたことにより
目的が達成される理由について説明する。ここでは、説明を簡略化するために近似的な演算を行う
が、およその傾向を示す目的では問題ない。まず、レンズ３１ａ、３１ｂの焦点距離ｆ　＋、ｆ　２
に比較して、レンズ３１ａ、３１ｂから検知対象までの
距離りが十分に大きいものとする。また、熱線センサ２
２の検知面の中心に立てた法線がレンズ３１ａ、３１ｂ
の光軸を通るものとする。このような前提条件を導入す
れば、検知対象の像はレンズ３１ａ、３１ｂの焦点付近
に形成されるから、各レンズ３１ａ、３１ｂを通して熱
線センサ２２の検知面に結像できる角度範囲θ１．θ２
は、熱線センサ２２の検知面の幅をｄとするとき、各レ
ンズ３１ａ、３１ｂの光軸が熱線センサ２２の検知面に
直交し、かつ検知面の中心を通るものとして近似すれば
、 θ＋＝２ｊａｎ−’（ｄ／２　ｆ　＋）θ２＝　２　ｊ
ａｎ−’（ｄ／２　ｆ　２）となる。この角度範囲が大
きいほど検知対象からの熱線のエネルギ密度が小さくな
るから、熱線センサ２２の正面方向の角度範囲θ１を正
面以外の方向の角度範囲θ２よりも大きく設定すれば、
熱線センサ２２の正面方向から入射する熱線に対する感
度を低下させることができるのである。すなわち、θ１
）θ２とすればよいのであって、ｆ（ｘ）＝　ｔａｎ−
’　ｘの上値は単調増加関数になるから、ｆｌ＜ｆ２の
関係を満たせばよいことになる。この条件設定により、
第４図に示すように、熱線センサ２２からの検知範囲は
、正面方向の検知領域Ｅについて短く、正面以外の方向
の検知領域Ｅ２について長くなるのであり、結果的に熱
線センサ２２を取り付けている取付面から検知範囲の境
界線までの距離をほぼ等しく設定することが可能になる
のである。すなわち、人体検知器を天井面に取り付けて
いるとすれば、所定高さ以上に存在する熱源を検知でき
るのであり、床面付近の熱源である小動物を検知するの
を防止できるのである。上記実施例においては、レンズ３１ａ、３１ｂとして断
面弧状のフレネルレンズを用いているが、レンズ３１ａ
として、第５図（ａ）に示すように、平面状のフレネル
レンズを用いたり、第５図（ｂ）に示すように、レンズ
３１ａの代用としてピンホール３２を用いてもよい。

【発明の効果】

本発明は上述のように、室内の高所に配設され床から所
定高さ以上に存在する熱源を検知する人体検知器におい
て、熱線を検出する熱線センサと、それぞれ異なる方向
の光軸を有するとともに熱線センサの検知面に熱線を収
束させる複数のレンズの集合体よりなり熱線センサの検
知面の前面側に配設された透光カバーとを設け、熱線セ
ンサの検知面の中心に立てた法線の近傍に配設されたレ
ンズを、上記法線から離れた部位に配設されたレンズよ
りも焦点距離が短くなるように設定しているものであり
、熱線センサの検知面の前面側に配設される透光カバー
の各レンズについて、熱線センサの検知面の中心に立て
た法線の近傍に配設されたレンズを、法線から離れた部
位に配設されたレンズよりも焦点距離が短くなるように
設定しているから、熱線センサの正面方向については正
面以外の方向に比較すれば、熱源を検知可能な熱線セン
サからの距離範囲が短くなるのである。その結果、熱線
センサの取付面から検知領域の境界線までの距離が、熱
線センサの正面方向と正面以外の方向とについてほぼ等
距離になり、検知領域内のどの場所でも人と小動物とを
取付面からの距離によって識別することができるという
利点を有する。すなわち、誤検知を防止することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す分解斜視図、第２図は同
上の要部分解斜視図、第３図（ａ）（ｂ）はそれぞれ同
上に用いる透光カバーの断面図と正面図、第４図は同上
の動作説明図、第５図（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上に用
いる透光カバーの他側を示す断面図、第６図は従来例の
動作説明図である。２２・・・熱線センサ、２８・・・透光カバー、３１ａ
。３　］、　ｂ・・・レンズ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）室内の高所に配設され床から所定高さ以上に存在
する熱源を検知する人体検知器において、熱線を検出す
る熱線センサと、それぞれ異なる方向の光軸を有すると
ともに熱線センサの検知面に熱線を収束させる複数のレ
ンズを備え熱線センサの検知面の前面側に配設された透
光カバーとを備え、熱線センサの検知面の中心に立てた
法線の近傍に配設されたレンズは、上記法線から離れた
部位に配設されたレンズよりも焦点距離が短く設定され
て成ることを特徴とする人体検知器。