JP3534281B2 - 検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、人体を検出する検
知装置に関し、特に人体と小動物との区別を容易にした
検知装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】検知装置の一例の外形を図２に示す。図
示の検知装置１は、内蔵された検知部を保護するカバー
２、検知部を保持するシャーシ３、及び検知装置１を天
井または壁などに取り付けるための取付基板４から構成
される。 【０００３】この検知装置１内に収納される検知部６を
図６に示す。検知部６は、検出素子６１と凹面鏡６５と
が向き合うように一体的にフレーム６３へ取り付けられ
る。更に、このフレーム６３の両側に軸６４が設けら
れ、この軸６４はシャーシ３に固定された保持具６２に
より、回転可能に保持されている。そして、軸６４を中
心にフレーム６３を回転させることにより、監視領域が
設定できる。 【０００４】図７を用いて検知装置１の監視領域につい
て説明する。検知部６の検出素子６１と凹面鏡６５の設
定位置により定まる監視領域の視野角Ａは一定であるの
で、監視領域を遠くに設定したときと近くに設定したと
きでは、監視範囲の広さが異なることとなる。（ａ）
は、監視領域を遠くに設定した場合を示し、このときの
監視範囲７ａは広くなる。（ｂ）は、監視領域を近くに
設定した場合を示し、このときの監視範囲７ｂは狭くな
る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】検知装置１は、監視範
囲内の赤外線エネルギー量の変化に基づいて侵入物の有
無を判定する。そして、図５に示すように、検知装置１
から遠くの監視領域の場合や近くの監視領域の場合で
も、検出素子６１と凹面鏡６５とが所定の位置関係を保
つように固定されているので、監視領域から入射される
赤外線は凹面鏡に集光・反射され検出素子６１にて常に
一定の角度で受光される。 【０００６】したがって、図７（ａ）に示すように、監
視領域が遠くに設定されていて監視範囲７ａが広い場
合、監視範囲７ａに対する侵入物が占める割合は小さく
なる。つまり、監視領域全体の赤外線量に対して、侵入
物から発生される赤外線量の占める割合が小さくなる。
したがって、猫、鼠等の小動物７１が監視範囲７ａに入
っても検出しないが、人間が監視範囲７ａに入ると監視
範囲７ａに占める割合が小動物７１と比べ大きいため侵
入者として検出できる。 【０００７】これに対し、図７（ｂ）に示すように、監
視領域が近くに設定されていて監視範囲７ｂが狭い場
合、監視範囲７ｂに対する侵入物の占める割合は、監視
範囲７ａでの同一の侵入物の占める割合より大きくな
る。このため、監視範囲７ｂにおける小動物７１の占め
る割合も大きくなり、監視領域７ａでの人間の占める割
合との差が小さくなる。 【０００８】つまり、監視範囲７ｂにおける小動物７１
と監視範囲７ａにおける人間との区別が困難になり、小
動物７１を侵入者と判断して誤報知することがあった。
そこで、本発明は、監視領域の設定が変化しても、小動
物と人間とを区別できる検知装置を得ることを目的とす
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】赤外線を検出する固定設
置された検出素子と、該検出素子を中心として回転する
ことにより監視領域を設定して該監視領域の赤外線を前
記検出素子に集光する集光手段とを備え、前記集光手段
は、前記回転の角度に応じて前記監視領域の広さが変化
する比と前記検出素子の検出出力が変化する比とを等し
くするように前記回転の角度に応じて前記検出素子への
前記赤外線の入射角度を可変とし、監視領域が検知装置
から遠いほど前記赤外線の入射角度を前記検出素子面に
対し垂直に近づくようした検知装置を提供する。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明は、検出素子への赤外線の
入射角度に応じて、当該検出素子の出力が変化すること
に着目したものである。以下、本発明の実施の形態を図
に基づき説明する。図２は、検知装置１の外形を示す。
図示の検知装置１は、検知部を保護するカバー２、検知
部を保持するシャーシ３、及び検知装置１を天井又は壁
等に取り付けるための取り付け基板４から構成される。 【００１１】この検知装置１内に収納される検知部５を
図１に示す。検知部５は、シャーシ３に検出素子保持具
５２にて検出素子５１を固定設置し、検出素子５１と向
き合うように凹面鏡５５（集光手段）をフレーム５４へ
取り付けられる。検出素子５１には、デュアル型の焦電
素子を使用している。なお、検出素子は、赤外線を検出
できるものであれば、これに限定するものではない。 【００１２】また、このフレーム５４の両側には軸５６
が設けられ、この軸５６はシャーシ３に固定されたフレ
ーム保持具５３により、回転可能に保持される。なお、
検出素子５１は、この軸５６の軸線上に配置されてい
る。凹面鏡５５の軌道が、検出素子５１を中心とした同
心円上になるのであればこれに限られるものではない。
そして、軸５６を中心に凹面鏡５５を検出素子５１との
間隔を一定に保ちながら回転させることで、監視領域を
設定するのである。 【００１３】ここで、図４を参照して検出素子５１の特
性を説明する。検出素子５１は、赤外線検出面５１１を
有している。検出素子５１に入射される赤外線に対する
出力は、赤外線検出面５１１に対して垂直に入射する赤
外線Ｒ１が最大となる。そして、このときの検出素子５
１の出力をＸとし、赤外線Ｒ１と同じエネルギーの赤外
線Ｒ２が赤外線検出面５１１に対して垂直からθだけ傾
いて入射したときの出力をＹとすると、出力ＸとＹとの
関係は、実験により次式の通りとなることが判明してい
る。 Ｙ≒ＸCOSθ・・・・・・・・・・・・・・・・（１） 【００１４】図３は、本発明にかかる検知装置１の動作
原理を示す図である。実線は、検知装置１の監視する最
も遠方の監視範囲７ａの赤外線の入射経路を示してい
る。一方、点線は、監視範囲７ａより検知装置１に近い
監視領域７ｂからの赤外線の入射経路を示している。 【００１５】凹面鏡５５と検出素子５１との位置関係を
説明する。監視範囲７ａから入射される赤外線は、凹面
鏡５５から検出素子５１に赤外線がほぼ垂直に入射する
ように凹面鏡５５と検出素子５１を配置している。な
お、監視領域の広さは、凹面鏡５５の視野角、回転角度
および検知装置１と床までの距離によって定められる。
検知装置１を所定の高さに設置した場合に、監視範囲７
ａの広さを「１」とすると、凹面鏡５５を角度θだけ回
転させたときの監視領域（監視範囲７ｂ）の広さが「CO
Sθ」となるように、凹面鏡５５の表面積、集光角度お
よび反射角度などを設定している。 【００１６】次に、検知装置１の動作を説明する。前述
した通り、検知装置１の監視する最も遠方の監視範囲７
ａを監視するように設定しているとき、監視範囲７ａに
て発せられる赤外線は、検出素子５１の赤外線検出面５
５１に対しほぼ垂直に入射する。そして、監視領域を監
視範囲７ａから監視範囲７ｂに設定するには、凹面鏡５
５を監視範囲７ａを監視している位置から軸５６を中心
に角度θだけ反時計方向に回転させる。このとき、軸５
６の軸線上に検出素子５１を配置しているので、凹面鏡
５５は、検出素子５１と一定間隔を保ちながら回転す
る。 【００１７】その結果、点線で示すように監視範囲７ｂ
にて発せられる赤外線は、赤外線検出面５５１の垂直方
向から角度θだけずれて入射する。このため、前述した
検出素子５１の特性にしたがって、検出素子５１の出力
は、監視範囲７ａへの小動物７１の侵入による出力を
「１」と仮定すると、監視範囲７ｂへの同一の小動物７
１の侵入に対する出力はほぼ「COSθ」となる。つま
り、監視範囲７ａと監視範囲７ｂにおける同一の小動物
に対する検出素子５１の出力比は、「１：COSθ」とな
る。 【００１８】また、前述したように監視範囲７ａの広さ
と監視範囲７ｂの広さの比が「１：COSθ」となるよう
に設定されている。したがって、監視範囲７ａと監視範
囲７ｂにおける同一侵入物に対する出力比と監視範囲の
広さの比とが等しくなる。これは、監視領域全体の赤外
線量に対する侵入物による赤外線量の占める割合は、監
視領域が変わってもほぼ一定に保たれることを示してい
る。つまり、侵入物が同一である限り、監視領域の設定
位置に関係なく、検出素子５１の出力は同じになる。し
たがって、監視領域の設定位置によらず、人間と小動物
との区別を確実に行うことができる。 【００１９】本実施例では、集光手段として凹面鏡５５
を示したが、検出素子５１に赤外線を集光できる手段で
あれば、フレネルレンズ、その他のレンズなどを使用で
きることは言うまでもない。また、本実施例では、人体
検出に使用する検知装置に用いた例を示したが、対象は
人間に限らず、火災を検出する火災検知器など赤外線の
変化を検出する検出装置に広く適用できる。 【００２０】 【発明の効果】本発明によれば、検知装置から遠くを検
出領域に設定しているときと、検知装置から近くを検出
領域に設定しているときのどちらであっても、同じ赤外
線を発する熱源に対する検出素子の検出出力をほぼ一定
にできる。そのため、監視領域の遠近に関係なく、熱源
の区別が可能になる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る検知装置の検知部の構成図 【図２】本発明に係るまたは従来の検知装置の外形を示
す図 【図３】検出装置の動作説明図 【図４】検出素子の特性の説明図 【図５】従来の検出装置の動作説明図 【図６】従来の検出装置の検知部の構成図 【図７】監視領域の説明図 【符号の説明】 １・・・・検知装置 ２・・・・カバー ３・・・・シャーシ ４・・・・取付基板 ５・・・・本発明に係る検知装置の検知部 ５１・・・検出素子 ５１１・・赤外線検出面 ５２・・・検出素子保持具 ５３・・・フレーム保持具 ５４・・・フレーム ５５・・・凹面鏡（集光手段） ５６・・・軸 ６・・・・従来の検知装置の検知部 ６１・・・検出素子 ６２・・・保持具 ６３・・・フレーム ６４・・・軸 ６５・・・凹面鏡（集光手段） ７ａ・・・遠方の監視範囲 ７ｂ・・・近くの監視範囲

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01V 8/14 G01J 1/02 G01V 8/12 G08B 13/191

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 赤外線を検出する固定設置された検出素
   子と、 該検出素子を中心として回転することにより監視領域を
   設定して該監視領域の赤外線を前記検出素子に集光する
   集光手段とを備え、 前記集光手段は、前記回転の角度に応じて前記監視領域
   の広さが変化する比と前記検出素子の検出出力が変化す
   る比とを等しくするように前記検出素子への前記赤外線
   の入射角度を可変とし、前記監視領域が遠くに設定され
   るほど前記検出素子に前記赤外線をより垂直に入射させ
   ることを特徴とした検知装置。