JPH05346994A

JPH05346994A - 火災等の異常検知機能を備えた人体検知装置

Info

Publication number: JPH05346994A
Application number: JP15483692A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kirihata; 慎司桐畑; Susumu Katayama; 進片山
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-27
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JP3049525B2

Abstract

(57)【要約】【目的】人体検知以外に火災発生等の異常検知を行う
場合において、人体検知装置とは別に炎検知器や煙感知
器等を併設する必要を無くする。【構成】赤外線検知素子１から出力される検知信号に
基づいて火災発生等による異常な温度変化を検知する異
常温度検知処理判断部４２が、人体検知処理判断部４１
とは別個に設けられ、この異常温度検知処理判断部４２
によって異常な温度変化が検知されたときには、人体検
知処理判断部４１で人体検知がなされたときとは異なる
信号が外部へ出力されるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線を赤外線検知素
子で検知することにより人体検知と、それ以外の火災発
生等の異常検知とを行えるようにした火災等の異常検知
機能を備えた人体検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人体検知装置は、例えばビル内等に設置
されて、人体検知の有無によってビル内の照明や空調等
の各種設備をオン・オフ制御させる等の用途に種々適用
されているが、赤外線受光式の人体検知装置の基本的な
原理は、人体と背景との温度差を赤外線のエネルギー量
の差として焦電素子等の赤外線検知素子を用いて検出さ
せることにより、人体の存在を検知するものである。而
して、従来の人体検知装置は、何れも、赤外線受光素子
からの検知ビーム内に見かけ上の温度変化が生じた場合
に、人体の存在として判定するように構成されているに
過ぎなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、人体検知以外の機能を何ら有するもので
はないために、人体検知装置を設置した同じ室内におい
て、例えば火災発生を監視するためのシステムを併設す
るには、人体検知装置とは別に、炎検知器や熱感知器、
或いは煙感知器等を追加して設ける必要があった。従っ
て、従来ではそれら各種機器の設置が面倒で、その設備
費用も高価となる等の難点が生じていた。

【０００４】尚、炎検知器としては赤外線受光式のもの
も存在するが、従来の赤外線受光式の炎検知器では、赤
外線検知素子で受光させる赤外線の波長帯域が光学フィ
ルタで４．２〜４．５μｍ帯域に設定され、人体検知装
置で受光させる波長帯域（主として７〜１４μｍ）とは
異なり、また人体検知の場合と災検知の場合とでは赤外
線検知素子で受光させる赤外線の受光レベルが大きく相
違する等の理由から、その具体的な構成は相違するもの
であった。従って、従来の人体検知装置を、そのまま火
災発生の検知用途には到底利用することはできない。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みて提案されたもの
で、人体検知装置とは別に炎検知器等を併設することな
く、火災発生等の異常検知をも的確に検知できるように
し、設備の簡素化、並びに設備費用の低減化を図ること
を、その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された請求項１に記載の本発明に係る火災等の異
常検知機能を備えた人体検知装置は、検知領域からの赤
外線を受光してその受光量に応じた出力レベルの検知信
号を出力する赤外線検知素子と、この赤外線検知素子か
ら出力される検知信号に基づいて検知領域内の人体の有
無を判断する人体検知処理判断部とを備えた人体検知装
置であって、前記赤外線検知素子から出力される検知信
号に基づいて検知領域内での火災発生等による異常な温
度変化を検知する異常温度検知処理判断部を備え、この
異常温度検知処理判断部によって所定の異常な温度変化
が検知されたときには、人体検知処理判断部で人体検知
がなされたときとは異なる信号が外部へ出力されるよう
に構成されている。

【０００７】請求項２に記載の本発明に係る火災等の異
常検知機能を備えた人体検知装置は、上記請求項１の構
成において、前記異常温度検知処理判断部は、赤外線検
知素子から出力されて所定の増幅率で増幅された検知信
号の出力レベルが、予め設定された一定時間内に所定の
基準設定値を複数回超えたときに火災が発生したものと
判断し、所定の信号を出力するように構成されている。

【０００８】請求項３に記載の本発明に係る火災等の異
常検知機能を備えた人体検知装置は、上記請求項２の構
成において、前記異常温度検知処理判断部に設定される
基準設定値が、人体検知処理判断部に設定された基準設
定値の１０倍以上の値に設定された構成である。

【０００９】

【作用】上記構成を特徴とする請求項１記載の本発明に
係る火災等の異常検知機能を備えた人体検知装置におい
ては、赤外線検知素子が検知領域から発する赤外線を受
光すると、その赤外線検知信号が人体検知処理判断部と
異常温度検知処理判断部との各々に入力され、人体検知
の有無に関しては人体検知処理判断部で判断されるとと
もに、火災発生等に原因する異常な温度変化に関しては
異常温度検知処理判断部で判断されることとなる。即
ち、人体検知処理判断部では検知できなかった火災等に
原因する異常な温度変化が、異常温度検知処理判断部に
よって検知できることとなる。そして、人体検知時と、
異常な温度変化の検知時とでは、異なる信号が外部へ出
力されるために、それらの信号に応じて所望の負荷制
御、或いは警報器の作動等を行わせることができる。

【００１０】請求項２に記載の本発明に係る火災等の異
常検知機能を備えた人体検知装置においては、赤外線検
知素子から出力された検知信号の出力レベルが予め設定
された一定時間内に所定の基準設定値を複数回超えたと
きに火災が発生したものと判断されるために、火災等の
異常事態以外の何らかの事情によって、検知信号の出力
レベルが所定の基準設定値を１回だけ超えるような事態
を生じても、その時点で即座に火災が発生したものとは
判断されない。従って、入射レベルの大きな赤外線受光
が複数回継続的に生じる実際の火災発生があったときに
のみ、確実に火災が発生した旨を報知させることがで
き、誤作動防止を図ることができる。

【００１１】請求項３に記載の本発明に係る火災等の異
常検知機能を備えた人体検知装置においては、異常温度
検知処理判断部の基準設定値に比較して、人体検知処理
判断部の基準設定値が１０倍以上大きな値であるため
に、人体から発する低出力レベルの赤外線の検知信号
が、異常温度検知処理判断部の基準設定値を超えるよう
なことが回避できる。従って、人体から発する赤外線の
検知信号に基づいて、火災等の異常事態が発生したもの
と過誤判断される虞れがなくなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る火災等の異常検知機能
を備えた人体検知装置Ｍのハード構成を示すブロック
図、図２は図１に示す増幅部の詳細を示すブロック図、
図３は本発明に係る火災等の異常検知機能を備えた人体
検知装置Ｍの全体の概略構造を示す断面図、図４はその
要部分解斜視図、図５は要部半裁断面図、図６は要部底
面図、図７は赤外線検知素子の構造を示す断面図、図８
はその要部平面図である。

【００１３】本実施例に係る人体検知装置Ｍの基本的な
ハード構成は、図１に示すように、集光レンズ２、特定
波長帯域の赤外線のみを透過させる光学フィルタ１１、
赤外線受光によりその検知信号を出力する赤外線検知素
子１、赤外線検知素子１から出力される検知信号を増幅
する増幅部４０、増幅部４０に接続された人体検知処理
判断部４１、異常温度検知処理判断部４２、及び出力部
４３等を具備したものである。

【００１４】人体検知装置Ｍは、図３に示すように、室
内の天井面Ｔに取付ネジ６によって取付けられるベース
５ａと本体カバー５ｂで形成されるハウジングケース５
内に、上記各部を適宜収容して構成されている。同図に
示す回路基板４には、図１で示した増幅部４０を始めと
して人体検知処理判断部４１や異常温度検知処理判断部
４２等が設けられている。また、同図中の配線７は、人
体検知装置Ｍへの電力供給以外として、人体の有無に応
じてオン・オフ制御される照明器具や火災発生時に警報
を発する警報機器等との接続にも利用されている。

【００１５】上記した各部のうち、集光レンズ２は、赤
外線を透過させる例えばポリエチレン樹脂によりドーム
状に形成されたもので、赤外線集光用のフレネルレンズ
２０をその周面部に多数連設した所謂フレネルレンズア
レーとして構成されている。フレネルレンズ２０・・の
具体的な配列としては、例えば図４及び図６に示すよう
に、集光レンズ２を外周部２Ａと内周部２Ｂの２つに区
分した上で、それら各部に複数のフレネルレンズ２０が
等間隔で配置された態様とされている。尚、同図中
『＋』で示す部分は、各フレネルレンズ２０の中心であ
る。

【００１６】光学フィルタ１１としては、７〜１４μｍ
の波長帯域の赤外線をのみを透過させ、他の波長帯域の
電磁波を遮断するものが適用される。かかる波長帯域
は、人体から発する赤外線の波長帯域に一致するもので
あるが、火災発生時の炎からもかかる波長帯域の赤外線
が輻射される。図１１は、炎及び人体からの赤外線の輻
射スペクトルを示すもので、炎の輻射スペクトルは４μ
ｍ帯域で急峻なピーク値となるが、人体の波長帯域であ
る７〜１４μｍにあっても、やはり人体からの輻射スペ
クタルに比較するとかなり大きな出力レベルとなる。従
って、７〜１４μｍの波長帯域の光学フィルタ１１を使
用しても、炎からの赤外線を赤外線検知素子１で充分に
受光させることができる。

【００１７】赤外線検知素子１としては、例えば焦電
式、或いはサーモパイル式のもの等が適用される。その
一例としては、図７に示すように、開口窓１０に前記光
学フィルタ１１を配置させたシールドケース１２内に、
複数の端子１３に接続された赤外線検知用の半導体チッ
プ１４を設けたものが適用される。半導体チップ１４の
表面部には、図８に示すように、赤外線受光部として機
能する４つの検知素子面１７（１７ａ〜１７ｄ）、並び
に温度補償部１５ａ〜１５ｄが設けられている。この温
度補償部１５ａ〜１５ｄは、周囲温度の急激な変動に原
因する出力の発生を防止するためのものである。前記の
４つの検知素子面１７ａ〜１７ｄは、相互に独立して個
々に赤外線検知が可能となるように構成されているが、
何れも赤外線を受光した際には、赤外線の受光量に対応
した出力レベルの検知信号を出力するものである。

【００１８】また、前記集光レンズ２と赤外線検知素子
１との両者間には、ミラー３が設けられている。このミ
ラー３は、図６に示すように、４つの検知素子面１７ａ
〜１７ｄの各視野を制限し、検知素子面１７ａ〜１７ｄ
における赤外線検知領域をＡ〜Ｄの四つの領域に区分す
る機能を発揮するものである。即ち、ミラー３は、例え
ば図６の領域Ａに相当するフレネルレンズ２０を透過し
て集光されてきた光線が、他の領域Ｂ〜Ｄに相当する検
知素子面１７ｂ〜１７ｄで受光されることを防止して、
領域Ａに対応する検知素子面１７ａで適正に受光される
ように、赤外線検知素子１の４つの検知素子面１７ａ〜
１７ｄの各手前側の空間部どうしを仕切るように設けら
れている。また、ミラー３は、図５に示すように、検知
素子面１７に対して直接受光される光軸Ｋとは異なる入
射角の光軸Ｋ１を検知素子面１７に反射させて受光させ
ることにより、赤外線受光が可能な光軸の数、即ち、検
知ビーム数を増加するのにも役立つ。

【００１９】上記複数のフレネルレンズ２０を備えた集
光レンズ２とミラー３の使用により、本実施例に係る人
体検知装置Ｍでは、図９に示すように、Ａ〜Ｄの各領域
毎に複数の人体検知が可能なポイントＰ（検知ビーム）
を得ることが可能となる。尚、これらの検知ビームＰ
は、隣り合った検知ビームの正負の電気特性が相互に逆
特性となるように配され、外乱光等に対して人体検知装
置Ｍが誤動作を生じないように構成されている。

【００２０】図１における増幅部４０は、赤外線検知素
子１から出力される赤外線の検知信号を所定の増幅率で
増幅するもので、その具体的な構成としては、図２に示
すように、三つのアンプ４０ａ〜４０ｃを備えている。
これらのアンプ４０ａ〜４０ｃは、何れも１Ｈｚを帯域
中心とする帯域フィルタの作用を発揮するもので、その
うち最前段のアンプ４０ａは、赤外線検知素子１から出
力される検知信号を例えば５３ｄＢ増幅し、またその後
段の一方のアンプ４０ｂはその増幅信号を更に２０ｄＢ
増幅するものである。これに対し、後段の他方のアンプ
４０ｃは、増幅度が１倍で、１Ｈｚを帯域中心とする帯
域フィルタの作用のみを発揮するように設定されてい
る。かかる構成により、図１２に示すように、アンプ４
０ｂから人体検知処理判断部４１に入力される信号Ｖ１
と、アンプ４０ｃから異常温度検知処理判断部４２に入
力される信号Ｖ２との利得差は２０ｄＢとなり、信号Ｖ
１の出力レベルが信号Ｖ２よりも１０倍増幅された信号
となる。出力レベルの高い信号Ｖ２の増幅率を抑えるこ
とにより、その電圧レベルを測定するための処理回路の
飽和状態を解消することができる。

【００２１】人体検知処理判断部４１及び異常温度検知
処理判断部４２は、前記増幅部４０の各アンプ４０ｂ、
４０ｃから出力される検知信号の増幅信号Ｖ１、Ｖ２に
基づいて人体検知の判断、異常温度検知の判断を行うも
のであるが、これら双方の判断基準設定値としては、例
えば、±４３０ｍＶの共通した出力レベルの値が採用さ
れる。但し、かかる場合、既述した通り、人体検知処理
判断部４１が受信する信号の出力レベルは、他方の異常
温度検知処理判断部４２が受信する信号の１０倍に増幅
されているため、実際の値としては、人体検知処理判断
部４１の基準設定値は、異常温度検知処理判断部４２の
基準設定値の１／１０である。尚、前記両者４１、４２
の見かけ上の判断基準設定値を必ずしも共通の値にする
必要はない。異常温度検知処理判断部４２の基準設定値
は、アンプ４０ｃのゲインコントロールで増減変更可能
である。

【００２２】人体検知処理判断部４１は、増幅部４０か
ら前記基準設定値を超える信号を受信しているときには
原則として検知領域内に人体が存在するものと判断する
が、その具体的な判断処理に際しては、検知領域Ａ〜Ｄ
を考慮した入力信号の順番、信号の受信間隔、時間的経
過等を計数し、予め決められたアルゴリズムに基づいて
人体の存在の有無を判断するように構成されている。検
知領域内への人体の進入又は検知領域外への退出があっ
たものと人体検知処理判断部４１が判断したときには、
その時点で所定の信号を出力部４３に出力し、この出力
部４３からは照明器具や空調設備等をオン・オフ制御す
るためのリレー信号が出力されるように構成されてい
る。

【００２３】これに対して、異常温度検知処理判断部４
２では、増幅部４０から前記基準設定値を超える信号を
受信しても、直ちには所定の信号を出力しない。ちらつ
き現象又は揺らぎ現象を生じる炎が検知される場合にあ
っては、例えば異常温度検知処理判断部４２で受信する
検知信号は、図１３（ｂ）に示すように、上下の基準設
定値ＶTHを超える２つの極値をもつ出力波形となる。こ
のような出力波形は、炎のちらつきや揺らぎに基づいて
得られるものであるから、例えば図１０に示すように、
炎が正負両極性の検知ビームに跨がって発生した場合で
あっても、同様な出力波形が得られる。そして、異常温
度検知処理判断部４２では、前記出力波形に基づいて、
同図（ａ）に示すようなパルスを生成し、予め設定され
た一定時間内におけるそのパルス数が複数回（例えば２
回）カウントされた時点で火災が発生したものと判断す
るように構成されている。前記パルスをｎ個カウントす
るには、同図（ｂ）に示す波形の極値を２ｎ個カウント
すればよい。異常温度検知処理判断部４２は、上記によ
り火災発生と判断したときには、その時点でやはり出力
部４３に所定の信号を出力し、この出力部４３からは警
報機器等に異常を知らせるための所定の信号が出力され
るように構成されている。かかる信号は人体検知時に出
力部４３から出力されるリレー信号とは異なる信号であ
る。

【００２４】次に、上記構成の人体検知装置Ｍの使用
例、並びに作用について説明する。先ず、この人体検知
装置を図３に示すように室内の天井面Ｔに取付けた状態
において、火災等の異常事態が発生していない場合に
は、通常の人体検知装置と同様の作用を奏する。即ち、
人体検知装置Ｍの下方に人が進入し、検知ビームを遮る
と、人体から発せられる赤外線（遠赤外線）が集光レン
ズ２を介して集光され、赤外線検知素子１の検知素子面
１７ａ〜１７ｄの何れかで検知される。すると、その検
知信号が増幅部４０で増幅されて、人体検知処理判断部
４１及び異常温度検知処理判断部４２の双方に送信され
る。かかる場合、人体検知処理判断部４１では、赤外線
の検知信号としては所定の基準設定値を超える信号が得
られるために、かかる検知信号の処理によって人体検知
の有無が判断され、照明器具等の所定の制御装置のオン
・オフ制御が適切に実行される。一方、人体からの赤外
線輻射では、異常温度検知処理判断部４２における基準
設定値を超える高い出力レベルの赤外線検知信号は得ら
れない。従って、人体からの赤外線輻射により異常温度
検知処理判断部４２で火災発生の旨の判断が誤ってなさ
れることはない。

【００２５】次いで、室内で火災が発生した場合には、
異常温度検知処理判断部４２では、異常温度検知処理判
断部４２に設定された基準設定値を超える赤外線検知信
号を増幅部４０から受信することとなる。また、かかる
検知信号は、炎のちらつき又は揺らぎ現象に原因し、既
述した図１３（ｂ）に示すような出力波形の信号とな
り、異常温度検知処理判断部４２ではその出力波形に基
づいて同図（ａ）に示すパスルのカウントを行う。そし
て、そのパルスが一定時間内に２回カウントされると、
その時点で、異常温度検知処理判断部４２は火災が発生
したものと判断し、出力部４３からは火災発生の旨を知
らせるための信号が警報機器へ出力される。パルスが１
回だけカウントされただけでは火災発生であると判断さ
れることはなく、従って実際に火災が発生し、継続的に
炎が存在する場合にのみ確実且つ迅速に警報器で発報が
なされることとなる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、請求
項１乃至３記載の本発明に係る火災等の異常検知機能を
備えた人体検知装置によれば、赤外線受光により人体検
知の判断と火災発生等の異常検知判断の双方が行え、ま
たこれらを区別した所定の信号出力が行えるために、従
来の人体検知の判断機能しか有しなかったものとは異な
り、火災発生等の異常検知をも行わせたい場合に、炎検
知器や煙感知器等を別途併設するような必要がなくなっ
て、設備の簡素化、並びに設備費用の低減化が図れると
いう格別な効果が得られる。

【００２７】特に、請求項２記載の本発明によれば、検
知信号の出力レベルが所定の基準設定値を１回のみ超え
るような事態を生じても、その時点で即座に火災が発生
したものとは判断されず、赤外線検知素子から出力され
た検知信号の出力レベルが予め設定された一定時間内に
所定の基準設定値を複数回超えたときに火災が発生した
ものと判断されるために、火災とは異なる事態に原因し
て誤作動を生じることが適切に防止され、火災検知の確
実性を高めることができるという利点が得られる。

【００２８】また、請求項３記載の本発明によれば、異
常温度検知処理判断部に設定される基準設定値が、人体
検知処理判断部で設定された基準設定値の１０倍以上の
値に設定されているために、人体から発せられる赤外線
受光が行われたときに、これが異常温度検知処理判断部
で火災発生等として判断される虞れを解消でき、誤作動
を一層少なくできる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る火災等の異常検知機能を備えた人
体検知装置のハード構成の一例を示すブロック図。

【図２】図１に示す増幅部の構成の一例を示すブロック
図。

【図３】本発明に係る火災等の異常検知機能を備えた人
体検知装置の全体構造の一例を示す断面図。

【図４】赤外線検知を行うための要部を構成する部材の
一例を示す分解斜視図。

【図５】赤外線検知を行うための要部の構造を示す半裁
断面図。

【図６】赤外線検知を行うための要部の構造を示す平面
図。

【図７】赤外線検知素子の一例を示す断面図。

【図８】赤外線検知素子の半導体チップのパターン状態
の一例を示す平面図。

【図９】検知領域の一例を示す説明図。

【図１０】火災が発生した状態を示す説明図。

【図１１】炎及び人体の赤外線輻射の出力レベルと波長
との関係を示す説明図。

【図１２】増幅部で増幅される赤外線検知信号を示す説
明図。

【図１３】（ａ）、（ｂ）は炎検知時における検知信号
の出力波形とそれによって得られるパルスとを示すタイ
ムチャート。

【符号の説明】

１赤外線検知素子２集光レンズ３ミラー１１光学フィルタ１４半導体チップ１７ａ〜１７ｄ検知素子面４０増幅部４１人体検知処理判断部４２異常温度検知処理判断部４３出力部Ａ〜Ｄ赤外線検知領域Ｍ人体検知装置

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【手続補正書】

【提出日】平成５年８月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００３】

【０００４】尚、炎検知器としては赤外線受光式のもの
も存在するが、従来の赤外線受光式の炎検知器では、赤
外線検知素子で受光させる赤外線の波長帯域が光学フィ
ルタで４．２〜４．５μｍ帯域に設定され、人体検知装
置で受光させる波長帯域（主として７〜１４μｍ）とは
異なり、また人体検知の場合と火災検知の場合とでは赤
外線検知素子で受光させる赤外線の受光レベルが大きく
相違する等の理由から、その具体的な構成は相違するも
のであった。従って、従来の人体検知装置を、そのまま
火災発生の検知用途には到底利用することはできない。

【０００６】

【０００９】

【００１１】請求項３に記載の本発明に係る火災等の異
常検知機能を備えた人体検知装置においては、人体検知
処理判断部の基準設定値に比較して、異常温度検知処理
判断部の基準設定値が１０倍以上大きな値であるため
に、人体から発する低出力レベルの赤外線の検知信号
が、異常温度検知処理判断部の基準設定値を超えるよう
なことが回避できる。従って、人体から発する赤外線の
検知信号に基づいて、火災等の異常事態が発生したもの
と過誤判断される虞れがなくなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る火災等の異常検知機能
を備えた人体検知装置Ｍのハード構成の一例を示すブロ
ック図、図２は図１における増幅部の詳細を示すブロッ
ク図である。この人体検知装置Ｍは、集光レンズ２、特
定波長帯域の赤外線のみを透過させる光学フィルタ１
１、赤外線受光によりその検知信号を出力する赤外線検
知素子１、赤外線検知素子１から出力される検知信号を
増幅する増幅部４０、増幅部４０に接続された人体検知
処理判断部４１、異常温度検知処理判断部４２、及び出
力部４３等から構成されている。

【００１３】上記した各部のうち、集光レンズ２は、図
３（ａ）、（ｂ）に示すようなドーム型のレンズであ
り、その球面状の表面が１６分割されて計１６個の赤外
線集光用のフレネルレンズ１０・・が連設された所謂フ
レネルレンズアレーとして構成されている。各フレネル
レンズ１０・・は、その材質として例えばポリエチレン
樹脂が適用され、各レンズを透過する赤外線の減衰が抑
制されている。

【００１４】光学フィルタ１１は、７〜１４μｍの波長
帯域の赤外線をのみを透過させ、他の波長帯域の電磁波
を遮断するためのものである。かかる波長帯域は、人体
から発する赤外線の波長帯域に一致するが、火災発生時
の炎からもかかる波長帯域の赤外線が輻射される。図７
は、炎及び人体からの赤外線の輻射スペクトルを示すも
ので、炎の輻射スペクトルは４μｍ帯域で急峻なピーク
値となるが、人体の波長帯域である７〜１４μｍにあっ
ても、やはり人体からの輻射スペクタルに比較するとか
なり大きな出力レベルとなる。従って、７〜１４μｍの
波長帯域の光学フィルタ１１を使用しても、炎からの赤
外線を赤外線検知素子１で充分に受光させることができ
る。

【００１５】赤外線検知素子１としては、例えば焦電式
のものが適用される。その一例としては、図４（ａ）、
（ｂ）に示すように、開口窓３１に前記光学フィルタ１
１を配置させたシールドケース３２内に、複数の端子３
３に接続された赤外線検知用の焦電体チップ３４を設け
たものが適用される。焦電体チップ３４の表面部には、
赤外線受光部として機能する幅Ｓの４つの検知素子面３
０（３０ａ〜３０ｄ）が間隔Ｓａを隔てて一連に結線さ
れた状態で設けられ、これら４つの検知素子面３０の各
々で赤外線が受光されたときには、その受光量に応じた
出力レベルの検知信号が出力されるように構成されてい
る。但し、検知素子面３０ａ、３０ｃでは負電圧の検知
信号が、また検知素子面３０ｂ、３０ｄでは正電圧の検
知信号が各々出力されるように設定されている。

【００１６】上記赤外線検知素子１や複数のフレネルレ
ンズ１０を備えた集光レンズ２の使用により、本実施例
に係る人体検知装置Ｍでは、図６（ａ）、（ｂ）に示す
ように、所定幅Ｓｂの複数の検知ビームｂを一定間隔で
配した検知領域Ａを得ることができる。尚、これら検知
ビームｂのうち、隣り合う検知ビームどうしは、正・負
の電気特性が相互に逆特性となっている。

【００１７】図１における増幅部４０は、赤外線検知素
子１から出力される赤外線の検知信号を所定の増幅率で
増幅するもので、その具体的な構成としては、図２に示
すように、三つのアンプ４０ａ〜４０ｃを備えている。
これらのアンプ４０ａ〜４０ｃは、何れも１Ｈｚを帯域
中心とする帯域フィルタの作用を発揮するもので、その
うち最前段のアンプ４０ａは、赤外線検知素子１から出
力される検知信号を例えば５３ｄＢ増幅し、またその後
段の一方のアンプ４０ｂはその増幅信号を更に２０ｄＢ
増幅するものである。これに対し、後段の他方のアンプ
４０ｃは、増幅度が１倍で、１Ｈｚを帯域中心とする帯
域フィルタの作用のみを発揮するように設定されてい
る。かかる構成により、アンプ４０ｂから人体検知処理
判断部４１に入力される信号Ｖ１と、アンプ４０ｃから
異常温度検知処理判断部４２に入力される信号Ｖ２との
利得差は、図５に示すように２０ｄＢとなり、信号Ｖ１
の出力レベルが信号Ｖ２よりも１０倍増幅された信号と
なる。このように、出力レベルの高い信号Ｖ２側の増幅
率を抑えれば、その電圧レベルを測定するための処理回
路の飽和状態を解消することが可能である。

【００１８】人体検知処理判断部４１及び異常温度検知
処理判断部４２は、前記増幅部４０の各アンプ４０ｂ、
４０ｃから出力される検知信号の増幅信号Ｖ１、Ｖ２に
基づいて人体検知の判断、異常温度検知の判断を行うも
のであるが、これら双方の判断基準設定値としては、例
えば、±４３０ｍＶの共通した出力レベルの値が採用さ
れる。但し、かかる場合、既述した通り、人体検知処理
判断部４１が受信する信号の出力レベルは、他方の異常
温度検知処理判断部４２が受信する信号の１０倍に増幅
されているため、実際の値としては、人体検知処理判断
部４１の基準設定値は、異常温度検知処理判断部４２の
基準設定値の１／１０である。尚、前記両者４１、４２
の見かけ上の判断基準設定値を必ずしも共通の値にする
必要はない。異常温度検知処理判断部４２の基準設定値
は、アンプ４０ｃのゲインコントロールで増減変更可能
である。

【００１９】人体検知処理判断部４１は、増幅部４０か
ら前記基準設定値を超える信号Ｖ１を受信しているとき
には原則として検知領域内に人体が存在するものと判断
するように構成されている。検知領域内への人体の進入
又は検知領域外への退出があったものと人体検知処理判
断部４１が判断したときには、その時点で所定の信号を
出力部４３に出力し、この出力部４３からは照明器具や
空調設備等をオン・オフ制御するためのリレー信号が出
力されるように構成されている。

【００２０】これに対して、異常温度検知処理判断部４
２では、増幅部４０から前記基準設定値を超える信号Ｖ
２を受信しても、直ちには所定の信号を出力しない。ち
らつき現象又は揺らぎ現象を生じる炎が検知される場合
にあっては、例えば異常温度検知処理判断部４２で受信
する検知信号は、図８（ｂ）に示すように、上下の基準
設定値ＶTHを超える２つの極値をもつ出力波形となる。
そこで、異常温度検知処理判断部４２では、この出力波
形に基づいて、同図（ａ）に示すようなパルスを生成
し、予め設定された一定時間内におけるそのパルス数が
複数回（例えば２回）カウントされた時点で火災が発生
したものと判断するように構成されている。前記パルス
をｎ個カウントするには、同図（ｂ）に示す波形の極値
を２ｎ個カウントすればよい。異常温度検知処理判断部
４２は、上記により火災発生と判断したときには、その
時点でやはり出力部４３に所定の信号を出力し、この出
力部４３からは警報機器等に異常を知らせるための所定
の信号が出力されるように構成されている。かかる信号
は人体検知時に出力部４３から出力されるリレー信号と
は異なる信号である。

【００２１】次に、上記構成の人体検知装置Ｍの使用
例、並びに作用について説明する。先ず、この人体検知
装置Ｍは、図６に示したように複数の検知ビームｂを有
する検知領域Ａを形成した状態において、火災等の異常
事態が発生していない場合には、通常の人体検知装置と
して機能する。即ち、検知領域Ａ内に人体が侵入し、検
知ビームｂが横切られると、人体から発せられる赤外線
（遠赤外線）が集光レンズ２を介して集光され、赤外線
検知素子１で検知される。すると、その検知信号が増幅
部４０で増幅されて、人体検知処理判断部４１及び異常
温度検知処理判断部４２の双方に送信される。かかる場
合、人体検知処理判断部４１では、赤外線の検知信号と
しては所定の基準設定値を超える信号が得られるため
に、かかる検知信号の処理によって人体検知の有無が判
断され、照明器具等の所定の制御装置のオン・オフ制御
が適切に実行される。一方、人体からの赤外線輻射で
は、異常温度検知処理判断部４２における基準設定値を
超える高い出力レベルの赤外線検知信号は得られない。
従って、人体からの赤外線輻射により異常温度検知処理
判断部４２で火災発生の旨の判断が誤ってなされること
はない。

【００２２】次いで、室内で火災が発生した場合には、
異常温度検知処理判断部４２では、異常温度検知処理判
断部４２に設定された基準設定値ＶTHを超える赤外線検
知信号を増幅部４０から受信することとなる。また、か
かる検知信号は、炎のちらつき又は揺らぎ現象に原因
し、既述した図８（ｂ）に示すような出力波形の信号と
なり、異常温度検知処理判断部４２ではその出力波形に
基づいて同図（ａ）に示すパスルのカウントを行う。そ
して、そのパルスが一定時間内に２回カウントされる
と、その時点で、異常温度検知処理判断部４２は火災が
発生したものと判断し、出力部４３からは火災発生の旨
を知らせるための信号が警報機器へ出力される。パルス
が１回だけカウントされただけでは火災発生であると判
断されることはなく、従って実際に火災が発生し、継続
的に炎が存在する場合にのみ確実且つ迅速に警報器で発
報がなされることとなる。

【００２３】

【００２４】特に、請求項２記載の本発明によれば、検
知信号の出力レベルが所定の基準設定値を１回のみ超え
るような事態を生じても、その時点で即座に火災が発生
したものとは判断されず、赤外線検知素子から出力され
た検知信号の出力レベルが予め設定された一定時間内に
所定の基準設定値を複数回超えたときに火災が発生した
ものと判断されるために、火災とは異なる事態に原因し
て誤作動を生じることが適切に防止され、火災検知の確
実性を高めることができるという利点が得られる。

【００２５】また、請求項３記載の本発明によれば、異
常温度検知処理判断部に設定される基準設定値が、人体
検知処理判断部で設定された基準設定値の１０倍以上の
値に設定されているために、人体から発せられる赤外線
受光が行われたときに、これが異常温度検知処理判断部
で火災発生等として判断される虞れを解消でき、誤作動
を一層少なくできる利点が得られる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図３】（ａ）は本発明に係る火災等の異常検知機能を
備えた人体検知装置を構成する集光レンズの一例を示す
平面図、（ｂ）はその断面図。

【図４】（ａ）は本発明に係る火災等の異常検知機能を
備えた人体検知装置を構成する赤外線検知素子の一例を
示す平面図、（ｂ）はその断面図。

【図５】増幅部で増幅される赤外線検知信号を示す説明
図。

【図６】（ａ）は検知エリアの一例を示す平面図、
（ｂ）はその側面断面図。

【図７】炎及び人体の赤外線輻射の出力レベルと波長と
の関係を示す説明図。

【図８】（ａ）、（ｂ）は炎検知時における検知信号の
出力波形とそれによって得られるパルスとを示すタイム
チャート。

【符号の説明】１赤外線検知素子２集光レンズ１１光学フィルタ４０増幅部４１人体検知処理判断部４２異常温度検知処理判断部４３出力部Ｍ人体検知装置

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｊ 7256−2ＧＧ０８Ｂ 19/02 7319−5Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検知領域からの赤外線を受光してその受光
量に応じた出力レベルの検知信号を出力する赤外線検知
素子と、この赤外線検知素子から出力される検知信号に
基づいて検知領域内の人体の有無を判断する人体検知処
理判断部とを備えた人体検知装置であって、前記赤外線
検知素子から出力される検知信号に基づいて検知領域内
での火災発生等による異常な温度変化を検知する異常温
度検知処理判断部を備え、この異常温度検知処理判断部
によって所定の異常な温度変化が検知されたときには、
人体検知処理判断部で人体検知がなされたときとは異な
る信号が外部へ出力されるように構成されていることを
特徴とする火災等の異常検知機能を備えた人体検知装
置。
【請求項２】請求項１において、上記異常温度検知処理
判断部は、赤外線検知素子から出力されて所定の増幅率
で増幅された検知信号の出力レベルが、予め設定された
一定時間内に所定の基準設定値を複数回超えたときに火
災が発生したものと判断し、所定の信号を出力するよう
に構成されたものである火災等の異常検知機能を備えた
人体検知装置。
【請求項３】請求項２において、上記異常温度検知処理
判断部に設定される基準設定値が、人体検知処理判断部
で設定された基準設定値の１０倍以上の値に設定されて
いる火災等の異常検知機能を備えた人体検知装置。