説明

赤外線センサ

【課題】複数の熱線センサの個々の熱線センサの状態をもテストできて、設置やメンテナンス等の作業性を向上させることが可能な赤外線センサを提供する。
【解決手段】赤外線検知素子とレンズをそれぞれ有する複数の熱線センサと、該各熱線センサで検知された信号に基づき警戒エリアで検知された物体が人体か否かを判定して警報信号を出力する制御手段と、を備えた赤外線センサにおいて、制御手段は、複数の熱線センサの全てから検知信号が出力された際に発報手段を発報させる第1テストモードと、複数の熱線センサの個々の熱線センサから検知信号が出力された際に発報手段を発報させる第2テストモードとを実行可能であることを特徴とする。前記第2テストモードは、複数の熱線センサの個々の熱線センサと全ての熱線センサを順にチェックすることにより発報手段を所定状態で発報させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人体から放射される熱線を検知して警戒エリア内における人体の存否を検知する赤外線センサに係わり、特に、複数の熱線センサの個々の状態をもテスト可能な赤外線センサに関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、警備装置等に使用される赤外線センサにおいては、例えば赤外線センサの設置時に赤外線検知素子とレンズからなる熱線センサが正常に動作するか否か等をテストするためのテストモードが設けられている。従来、このテストモードは、赤外線センサの筺体に赤外線検知素子に接続された検知灯してのLEDを配置し、警戒エリア内を作業員が歩行しながらLEDの点灯状態を目視で確認する歩行テストによって行っている。なお、赤外線センサに関する特許文献としては、例えば特許文献1が知られている。
【特許文献1】特開2005−201754号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、このような赤外線センサにあっては、赤外線検知素子の数に係わらずLEDが筺体の所定位置に1つ配置され、このLEDが歩行により点灯するか否かを確認しているのみであるため、例えば赤外線検知素子が複数配置される赤外線センサの場合に、個々の赤外線検知素子(熱線センサ)が正常に動作するか否かをテストすることができない。その結果、複数の熱線センサを配置して例えばAND警戒モードとOR警戒モードに設定可能な赤外線センサの場合に、各熱線センサの状態をテストすることができず、赤外線センサの設置やメンテナンス作業等の作業が面倒になり易い。
【0004】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の熱線センサの個々の熱線センサの状態をもテストできて、設置やメンテナンス等の作業性を向上させることが可能な赤外線センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、赤外線検知素子とレンズをそれぞれ有する複数の熱線センサと、該各熱線センサで検知された信号に基づき警戒エリアで検知された物体が人体か否かを判定して警報信号を出力する制御手段と、を備えた赤外線センサにおいて、前記制御手段は、前記複数の熱線センサの全てから検知信号が出力された際に発報手段を発報させる第1テストモードと、前記複数の熱線センサの個々の熱線センサから検知信号が出力された際に前記発報手段を発報させる第2テストモードとを実行可能であることを特徴とする。
【0006】
また、請求項2に記載の発明は、前記第2テストモードが、複数の熱線センサの個々の熱線センサと全ての熱線センサを順にチェックすることにより前記発報手段を所定状態で発報させることを特徴とする。さらに、請求項3に記載の発明は、前記発報手段が、それぞれ消灯、点灯、通常点熱、遅点滅、早点滅可能な第1発報手段と第2発報手段を有することを特徴とする。また、請求項4に記載の発明は、前記制御手段が、該制御手段に接続された操作手段が操作されるかもしくは一定時間が経過した際に、前記各テストモードが自動的に終了することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明のうち請求項1に記載の発明によれば、各熱線センサの赤外線検知素子の検知信号に基づき警戒エリアで検知された物体が人体か否かを判定して警報信号を出力する制御手段が、全ての熱線センサから検知信号が出力された際に発報手段を発報させる第1テストモードと、個々の熱線センサから検知信号が出力された際に発報手段を発報させる第2テストモードとを実行可能であるため、第2テストモードにより個々の熱線センサの状態をもテストできて、赤外線センサの設置やメンテナンスの作業性を向上させることができる。
【0008】
また、請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、第2テストモードが、個々の熱線センサと全ての熱線センサを順にチェックすることにより発報手段を所定状態で発報させるため、各熱線センサの動作確認(テスト)を効率かつ精度良く良く行うことができる。
【0009】
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明の目的に加え、発報手段が所定状態で動作する第1発報手段と第2発報手段を有するため、第1発報手段及び第2発報手段の動作により全ての熱線センサや個々の熱線センサの状態を明瞭かつ簡単に把握することができる。
【0010】
また、請求項4に記載の発明によれば、請求項1ないし3に記載の発明の効果に加え、制御部に接続された操作手段が操作されるかもしくは一定時間が経過した際に、各テストモードが自動的に終了するため、テストモードから検知(通常)モードへの切替え操作を忘れた場合であっても検知モードに自動的に設定できて、各テストモードを簡単かつ確実に終了することができると共に、電力の消耗等を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図8は、本発明に係わる赤外線センサの一実施形態を示し、図1がその斜視図、図2が縦断面図、図3が制御系のブロック図、図4がその制御回路のブロック図、図5が警戒エリアの一例を示す図、図6〜図8が動作の一例を示すフローチャートである。
【0012】
図1及び図2に示すように、赤外線センサ1は、建物の外壁等に取付けられ、幅方向の両側に前方に突出したホルダ2aを有すると共に上端部に前方に水平状態で突出した上カバー部2bを有するベース2と、このベース2の前面に回転可能に取付けられる外形形状が略円筒形状のセンサユニット3と、このセンサユニット3の下面を覆う下カバー5等を有している。
【0013】
前記センサユニット3は、ベース2形状に略対応した縦長形状のプリント基板6上に実装された3個の赤外線検知素子7a〜9aと、この各赤外線検知素子7a〜9aの前方にそれぞれ配置された集光光学系としての球面レンズ7b〜9bを有し、各赤外線検知素子7a〜9aと各球面レンズ7b〜9bとにより3個の熱線センサ7〜9が形成されている。そして、この各熱線センサ7〜9は、赤外線検知素子7a〜9aの前方に形成される所定形態の検知エリア内の赤外線(熱線)を赤外線検知素子7a〜9aで検知(受光)し、その検知信号を後述する信号処理回路21に出力するようになっている。なお、前記赤外線検知素子7a〜9aとしては、2つの焦電素子を互いに逆極性に直列に差動接続し、プラス(+)極性の焦電素子の出力信号と、マイナス(−)極性の焦電素子の出力信号との合成出力が得られるツイン素子が使用される。
【0014】
また、センサユニット3は、内部に前記プリント基板6等が内蔵される断面略半円形状の前ケース11a及び後ケース11bを有し、前ケース11aの前記球面レンズ7b〜9bに対応する部位には、球面レンズ7b〜9bを外部に露出させるための開口12が3個設けられている。また、センサユニット3のプリント基板6には、赤外線センサ1のテストモード時に所定の形態で点灯するLEDからなる、第1発報手段としての検知灯13aと第2発報手段としての検知灯13bが上下方向に所定間隔を有して実装されており、この検知灯13a、13bの前方の前ケース11aには、検知灯13a、13bの点灯・点滅や消灯等をセンサユニット3の前方から視認可能な透光部14が設けられている。
【0015】
そして、センサユニット3は、前ケース11aと後ケース11bが一体化されて外形形状が略円筒形状に形成された状態において、その上下面に形成された軸部が、前記ベース2の上カバー部2bと下カバー5に水平面内で所定角度(例えば90度)回転可能で、かつ所定位置で図示しないロック機構によりロック可能に取付けられている。これにより、3個の熱線センサ7〜9による警戒エリアがセンサユニット3の回転動作により調整可能となっている。なお、図1の符号10は、センサユニット3の回転角度(回転位置)を示す下カバー5に設けられた目盛である。
【0016】
図3及び図4は、前記赤外線センサ1の制御系のブロック図を示している。以下、これについて説明する。図3に示すように、赤外線センサ1は制御手段としての制御回路15を有し、この制御回路15には、その入力側に前記3個の熱線センサ7〜9と、赤外線センサ1をAND警戒モードとOR警戒モードに設定する設定スイッチ16と、赤外線センサ1の設置場所の外気温を検知する温度センサ18と、後述するテストモード時にオン・オフされるテストスイッチ23が接続されると共に、例えば電池等の電源19に接続された電源回路20が接続されている。また、制御回路15の出力側には前記検知灯13a、13bが接続されると共に、制御回路15の所定の出力端子からは検知出力が出力されるようになっている。
【0017】
前記制御回路15は、図4に示すように、3個の熱線センサ7〜9にそれぞれ接続された3個の信号処理回路21を有し、この各信号処理回路21は、各熱線センサ7〜9で検知された信号を増幅する増幅器21aと、人体に関する周波数を透過させる帯域フィルタ21bと、該帯域フィルタ21bを透過した信号と予め設定した閾値とを比較する比較器21c等によって構成されている。そして、各比較器21cがマイコン等からなる判定部22に接続されており、3個の比較器21cの比較結果、つまり信号処理回路21の出力に基づいて、判定部22により各熱線センサ7〜9の出力信号が例えばAND論理(もしくはOR論理)の際に、各熱線センサ7〜9で検知された物体が人体であると判定して、前記検知出力を出力するようになっている。
【0018】
そして、この赤外線センサ1は、各熱線センサ7〜9によって所定の警戒エリアが得られるようになっている。図5は、前記熱線センサ7の警戒エリアの平面図及び側面図を示しており、水平面内においては、図5(a)に示すようにA〜Iの検知ゾーンが形成され、また、垂直面内においては、図5(b)に示すようなA〜D、E〜H及びIの検知ゾーンが形成されている。
【0019】
なお、図5は、赤外線センサ1の最も高い位置にある熱線センサ7による検知ゾーンを示すが、中間位置にある熱線センサ8や最も低い位置にある熱線センサ9の検知ゾーンは、水平面内や垂直面内において他の熱線センサ7〜9の検知ゾーンと同一とならないように設定されており、これにより、水平面及び垂直面において3つの熱線センサ7〜9により所定形態の警戒エリアが形成されるようになっている。
【0020】
次に、この赤外線センサ1のテストモード時の動作の一例を図6〜図8のフローチャートに基づいて説明する。なお、図6〜図8に示すフローチャートは、前記判定部22の記憶部に予め記憶されたプログラムにしたがい自動的に実行される。先ず、図6に示すように、赤外線センサ1の電源を投入するとプログラムが開始(S100)され、テストスイッチ23がオンか否か(S101)、すなわち、テストモードを使用するか否かが判断され、この判断S101は「YES」になるまで繰り返される。
【0021】
そして、前記テストスイッチ23がオンされてテストモードに設定されると、判断S101で「YES」となり、テストスイッチ23が所定時間T1オン(ON)か否かが判断(S102)され、この判断S102で「NO」の場合、すなわち、テストスイッチ23が短く押されて時間T1オンしない場合は、テストモード1が実行(S103)される。また、判断S102で「YES」の場合、すなわち、テストスイッチ23が長く押されて時間T1(例えば2〜3秒)以上オンした場合は、テストモード2が実行(S104)される。
【0022】
そして、テストモード1もしくはテストモード2が後述する如く実行されると、所定時間T2が経過したか否かが判断(S105)され、この判断S105で「NO」の場合は、ステップS101に戻り該ステップS101以降を繰り返す。一方、判断S105で「YES」の場合、すなわち各テストモード1、2が実行されて予め設定されている時間T2(例えば10分)が経過した場合は、各テストモード1、2の実行により後述する如く点灯や点熱状態にある前記検知灯13a、13bを消灯(S106)させて、一連のプログラムが終了(S107)する。
【0023】
図7と図8は、前記テストモード1とテストモード2の動作を示すフローチャートである。図7に示すように、テストモード1は、判断S102で「テストモード1」が選択されると、検知灯13aと検知灯13bを共に通常点滅(S201)させ、前記設定スイッチ16による警戒モードの設定がAND警戒であるか否かが判断(S202)される。設定スイッチ16がAND警戒モードに設定されて判断S202で「YES」になると、全ての熱線センサ7〜9がOKか否かが判断(S203)される。この判断S203は、従来と同様に歩行テストによって行われ、3つの全ての熱線センサ7〜9から検知出力が得られてOKになると、判断S203で「YES」となり、検知灯13aと検知灯13bを点灯(S205)させ、ステップS105に移る。
【0024】
一方、設定スイッチ16がOR警戒モードに設定されて判断S202で「NO」になると、3つの熱線センサ7〜9のうちいずれか一つがOKか否かが判断(S204)され、何れかの熱線センサ7〜9から検知出力が得られてOKになると、判断S204で「YES」となってステップS205に移る。なお、判断S203や判断S204で「NO」の場合、すなわち、3つの熱線センサ7〜9からAND論理やOR論理の検知信号が出力されない場合は、センサユニット3の角度等を設定変更する調整(S206)がされて、ステップS201に戻り、該ステップ201以降を繰り返す。
【0025】
つまり、テストモード1は、作業員が歩行テストしながら、センサユニット3の透光部14から目視で確認することにより実行され、検知灯13aと検知灯13bが点滅状態から点灯状態に変更した時点で終了することになる。なお、前記ステップS206における調整は、前記目盛10を利用しながらセンサユニット3を水平面内で回転させて警戒方向を変更したり、センサユニット3を180度回転させて後ケース11bに設けた図示しない小蓋内に配置された基板用目盛と調整ネジを利用しながら、プリント基板6を上下方向にスライドさせて警戒距離を変更すること等により行われる。
【0026】
一方、テストモード2は、図8に示すように、判断S102で「テストモード2」が選択されると、検知灯13aを消灯させると共に検知灯13bを点灯(S301)させ、熱線センサ7がOKか否かが判断(S302)される。この判断S302は、前述した歩行テストによって行われ、熱線センサ7から検知出力が得られてOKになると、判断S302で「YES」となり、検知灯13aと検知灯13bを共に点灯(S304)させる。そして、所定時間T3(例えば30秒)経過したか否かが判断(S305)され、この判断S305は「YES」になるまで繰り返され、「YES」となった時点で検知灯13aを消灯させると共に検知灯13bを前記通常点滅より遅い速度で遅点滅(S306)させる。
【0027】
これにより熱線センサ7のテストが終了し、次に、熱線センサ8が前記熱線センサ7と同様に「OK」か否かが判断(S307)され、この判断S307で「YES」の場合は、検知灯13aを点灯させると共に検知灯13bを遅点滅(S308)させ、所定時間T3が経過したか否かが判断(S309)される。この判断S309も判断S305と同様に「YES」になるまで繰り返され、「YES」となった時点で、検知灯13aを消灯させると共に検知灯13bを前記通常点滅より早い速度で早点滅(S310)させる。これにより、熱線センサ8がテストされる。
【0028】
次に、熱線センサ9がOKか否かが判断(S311)され、この判断S311で「YES」の場合は、検知灯13aを点灯させると共に検知灯13bを早点滅(S312)させ、所定時間T3が経過したか否かが判断(S313)される。この判断S313で「YES」となった時点で、検知灯13aを点滅させると共に検知灯13bを遅点滅(S314)させ、これにより、熱線センサ9がテストされる。
【0029】
このようにして各熱線センサ7〜9がそれぞれテストされると、3つの熱線センサ7、8、9が全てOKか否かが判断(S315)され、この判断S315で「YES」の場合は、検知灯13aを点灯させると共に検知灯13bを点灯(S316)させて、ステップS105に移る。なお、判断S302、判断S307、判断S311、判断S315で「NO」の場合は、前記ステップS206と同様の調整(S303)を行った後に、ステップS301に戻り、該ステップ301以降を繰り返す。
【0030】
つまり、このテストモード2は、熱線センサ7→熱線センサ8→熱線センサ9→熱線センサ7、8、9を順にテスト(動作チェック)し、個々の熱線センサ7、8、9の動作と全ての熱線センサ7〜9のAND動作が共にOKの場合にテストが終了することになる。そして、このテストモード2は、3つの熱線センサ7〜9の状態を所定の手順に沿ってそれぞれテストすることで、前記設定スイッチ16がAND警戒モードに設定されている場合でテストOKが出ない場合等に、どの熱線センサ7〜9が起因してるかをテストできることになる。
【0031】
このように、上記実施形態の赤外線センサ1にあっては、制御回路15により、警戒エリア内の歩行テストにより検知灯13a、13bを所定状態で発報させる第1テストモードと、各熱線センサ7〜9が正常に動作している場合に検知灯13a、13bを所定状態で発報させる第2テストモードとが実行可能であるため、第1テストモードにより、必要な警戒エリアを検知できるかどうかをテストできると共に、第2テストモードにより3つの熱線センサ7〜9の個々の動作をテストすることができる。
【0032】
特に、2つの検知灯13a、13bの状態が、消灯・点灯・点滅の組み合わせになると共に、点滅状態が通常点滅、遅点滅、早点滅とに区別されているため、3つの熱線センサ7〜9の動作状態を2つの検知灯13a、13bの状態で明確に把握することができる。その結果、テストモード2によって、警戒モードがAND警戒モードに設定された場合で歩行テストを実施しても所定の発報状態が得られない場合に、3つの熱線センサ7〜9の動作状態をテストできて、どの熱線センサ7〜9の状態が良くないかを簡単かつ確実に把握することができ、赤外線センサ1の設置作業等の作業の能率を大幅に向上させることが可能となる。
【0033】
また、テストモード2への設定により3つの熱線センサ7〜9の個々の動作状態が確認できるため、例えば熱線センサ7〜9が故障したりその性能が低下する等の不具合が生じた場合に、不具合箇所を簡単に特定することができて、赤外線センサ1の修理や保守等のメンテナンス作業を効率良く行うことが可能となる。
【0034】
また、制御回路15に接続されたテストスイッチ23がオフ操作された場合かあるいは予め設定した時間T2が経過した場合に、各テストモードが自動的に終了するため、各テストモードを簡単かつ確実に終了することができて、作業者がテストモードから検知(通常)モードへの切替え操作を忘れた場合であっても、赤外線センサ1を検知モードに自動的に設定できると共に、赤外線センサ1の電力の浪費や電池等の消耗を抑えることができて、長期に亘り安定した検知能力の赤外線センサ1を得ることができる。
【0035】
さらに、熱線センサ7〜9が3つの赤外線検知素子7a〜9aとレンズとして3つの球面レンズ7b〜9bとで構成されているため、3つの赤外線検知素子7a〜9aにより、虫等の小動物による誤報を減少できると共に、球面レンズ7b〜9bの使用により扇形の精度良い警戒エリアが形成されて、近い警戒エリアにおける小動物による誤報を減少できる等、高精度な警戒エリアを得ることが可能となる。
【0036】
また、テストモード1とテストモード2の切り替えが、一つのテストスイッチ23のオン時間によって行われるため、操作性に優れると共に、テストモード2用のスイッチを別途設ける必要がなく、赤外線センサ1の部品追加を抑制して機能アップによるコストアップを抑えることもできる。また、3つの熱線センサ7〜9を有してAND警戒モードとOR警戒モードに設定可能であるため、警戒エリアの状態に応じて、所定の警戒モードに簡単に設定することができて、各種警戒エリアに対応できる等、汎用性と操作性に優れた赤外線センサ1を得ることができる。
【0037】
なお、上記実施形態における、赤外線センサ1の全体及びセンサユニット3等の各部の形状、制御系のブロック図や制御回路自体のブロック図、及びこれらの動作は一例であって、制御回路15を他のブロック構成としたり、上記したフローチャートと同様の作用効果が得られる他のフローチャートを採用する等、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【0038】
本発明は、熱線センサを3個有する赤外線センサに限らず、AND警戒モードとOR警戒モードに設定可能な2個もしくは4個以上の複数の熱線センサを有する全ての赤外線センサに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明に係わる赤外線センサの一実施形態を示す斜視図
【図2】同その縦断面図
【図3】同制御系のブロック
【図4】同その制御回路のブロック図
【図5】同警戒エリアの一例を示す図
【図6】同テストモード時の動作の一例を示すフローチャート
【図7】同テストモード1の動作を示すフローチャート
【図8】同テストモード2の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【0040】
1・・・赤外線センサ、2・・・ベース、2a・・・ホルダ、2b・・・上カバー部、3・・・センサユニット、5・・・下カバー、6・・・プリント基板、7〜9・・・熱線センサ、7a〜9a・・・赤外線検知素子、7b〜9b・・・球面レンズ、11a・・・前ケース、11b・・・後ケース、12・・・開口、13a、13b・・・検知灯、14・・・透光部、15・・・制御回路、16・・・設定スイッチ、18・・・温度センサ、19・・・電源、20・・・電源回路、21・・・信号処理回路、21a・・・増幅器、21b・・・帯域フィルタ、21c・・・比較器、22・・・判定部、23・・・テストスイッチ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
赤外線検知素子とレンズをそれぞれ有する複数の熱線センサと、該各熱線センサの検知信号に基づき警戒エリアで検知された物体が人体か否かを判定して警報信号を出力する制御手段と、を備えた赤外線センサにおいて、
前記制御手段は、前記複数の熱線センサの全てから検知信号が出力された際に発報手段を発報させる第1テストモードと、前記複数の熱線センサの個々の熱線センサから検知信号が出力された際に前記発報手段を発報させる第2テストモードとを実行可能であることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項2】
前記第2テストモードは、複数の熱線センサの個々の熱線センサと全ての熱線センサを順にチェックすることにより前記発報手段を所定状態で発報させることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサ。
【請求項3】
前記発報手段は、それぞれ消灯、点灯、通常点熱、遅点滅、早点滅可能な第1発報手段と第2発報手段を有することを特徴とする請求項1または2に記載の赤外線センサ。
【請求項4】
前記制御手段は、該制御手段に接続された操作手段が操作されるかもしくは一定時間が経過した際に、前記各テストモードが自動的に終了することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の赤外線センサ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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