説明

検知装置

【課題】検知範囲や検知方向の調整が容易な検知装置を実現する。
【解決手段】検知装置100において、液晶パネル20の複数のパネル部20aのオン/オフを切り替え、光透過可能としたパネル部20aに対応する光軸(光路L)を有するレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射するように切り替えることで、検知装置100の検知範囲や検知方向を容易に調整することを可能にした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検知装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、焦電素子を備えてなる焦電センサが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
赤外線を検知する焦電センサは、人感センサ等の検知装置に利用でき、自動照明や防犯センサなどに用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−10445号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来技術の場合、人感センサの検知範囲や検知方向はセンサ固有の規格に設計されているものが多く、所望する範囲や方向の検知を行うためには、センサの向きやセンサを覆うレンズの向きを手動で調節する必要があり、その調整は煩わしいものであった。
【0005】
本発明の目的は、検知範囲や検知方向の調整が容易な検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以上の課題を解決するため、本発明の検知装置は、
入射される光を検知する検知領域を有するセンサ部と、
前記センサ部の前記検知領域上に配設されて、前記検知領域に向かう方向に沿った光軸の方向が互いに異なる複数の光透過部と、
前記センサ部と前記光透過部との間に配設されて、前記光透過部ごとに対応するように設けられた複数のシャッター部と、
前記複数のシャッター部の光の透過、非透過を切り替えて制御する切替手段と、
を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、検知装置における検知範囲や検知方向の調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態に係る検知装置を示す正面図である。
【図2】図1のII−II線に沿った検知装置の断面図である。
【図3】検知装置の検知範囲、検知方向を示す説明図(a)(b)である。
【図4】検知装置の検知範囲、検知方向を示す説明図(a)(b)である。
【図5】検知装置の検知範囲、検知方向を示す説明図(a)(b)である。
【図6】検知装置の検知範囲、検知方向を示す説明図(a)(b)である。
【図7】検知装置の検知範囲、検知方向を示す説明図(a)(b)である。
【図8】検知装置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【0010】
図1は、本発明に係る検知装置を示す正面図である。図2は、図1のII−II線に沿った検知装置の断面図である。
この検知装置100は、検知装置付近に存在する人などの発熱体を検知する人感センサとして使用することができる。
【0011】
検知装置100は、図1、図2に示すように、装置の底部を成すケース体1に配設されたセンサ部としての焦電型赤外線センサ10(以下、焦電センサ10)と、焦電センサ10の検知領域10aの上方に設けられたシャッター部としての複数の液晶パネル部20a(以下、パネル部20a)と、装置の上部を成して焦電センサ10と複数のパネル部20aを覆い、焦電センサ10の検知領域10aに向かう方向に沿った複数の光軸Lの方向が互いに異なる複数の光透過部としてのレンズ部30aを備えたフレネルレンズ30と、焦電センサ10とパネル部20aを制御する制御部50等を備えている。尚、本実施形態では、光軸とはレンズ部30aの前後二面の曲率中心を結んだ直線のことをいい、図2に示すように、この光軸Lが焦電センサ10の検知領域10aを通る。
【0012】
焦電センサ10は、ケース体1の内部の略中央に1つ設けられている。
焦電センサ10は、赤外線を検知可能なセンサであり、焦電センサ10の検知領域10aに赤外線が入射すると、当該検知領域10aの表面電荷が変化し、この表面電化の変化を検知することで、赤外線の入射を検知することができる。焦電センサ10が赤外線を検知した検知信号は、制御部50に出力される。尚、本実施形態では、赤外線を波長0.7μm以上の波長帯域の光とする。
【0013】
フレネルレンズ30は、焦電センサ10で検知される赤外線を透過し、検知領域10aに向かう方向に沿った複数の光軸Lをそれぞれ形成する複数(本実施形態では7つ)のレンズ部30aを有している。
【0014】
複数のパネル部20aは、焦電センサ10とフレネルレンズ30との間に配設されており、レンズ部30aごとに対応する複数の光シャッターとして機能するシャッター部である。
パネル部20aは、液晶パネルであり、一対の透明電極(偏光板)の間に液晶が封入されてなる、周知の光シャッター(液晶シャッター)であり、液晶の配向性を利用して光の透過・非透過を切り替えることができる。この複数のパネル部20aは、ノーマリーブラックタイプとノーマリーホワイトタイプのいずれでもよいが、一対の透明電極間に電圧を印加した際に光を非透過に切り替えるノーマリーホワイトタイプの液晶パネルの方が黒のコントラストがよいので、ノーマリーホワイトタイプの方が好ましいといえる。
そして、各パネル部20aのオン/オフ(電圧の印加/非印加)によって光の透過・非透過を切り替えて、焦電センサ10の検知領域10aに入射可能な光軸Lに沿った光を切り替えることが可能になっている。
【0015】
制御部50は、焦電センサ10が赤外線を検知したことに伴う検知信号に基づき、検知装置100付近に人などの発熱体が存在することを判断する。
また、制御部50は、パネル部20a(液晶パネル部)のオン/オフを切り替えて、焦電センサ10の検知領域10aに入射可能な光軸Lに沿って進行する光を切り替える切替手段として機能する。
なお、制御部50は、図示しない検知範囲調整操作部からの操作信号に基づいて、所望のレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射する
ように、複数のパネル部20aのオン/オフを切り替える。
また、制御部50は、所定のプログラムを実行することによって複数のパネル部20aのオン/オフを自動的に切り替え、焦電センサ10の検知領域10aに入射可能な光軸Lに沿って進行する光を切り替える。
【0016】
次に、本実施形態の検知装置100による、所望する範囲や方向に存在する人などの検知について説明する。
なお、以下の説明において、検知装置100のパネル部20aは、ノーマリーホワイトタイプの液晶パネルとして説明する。つまり、パネル部20aを「オフ」に切り替えることで、そのパネル部20aが光透過の状態に切り替わり、パネル部20aを「オン」に切り替えることで、そのパネル部20aが光非透過の状態に切り替わる。
【0017】
例えば、検知装置100における図示しない検知範囲調整操作部を操作して「全方位」を選択する。
検知装置100の検知範囲が「全方位」とされると、図3(a)(b)に示すように、制御部50が、全てのパネル部20aを「オフ」に切り替え、7つ全てのレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射するように切り替えることにより、検知装置100の前方の広範囲に亘り、人などの存在を検知することが可能になる。尚、図3(b)はレンズ部30aを透過した7つの光のうち、どの光が焦電センサ10の検知領域10aに入射するのかを示した図である。
【0018】
また、例えば、検知装置100における図示しない検知範囲調整操作部を操作して「正面」を選択する。
検知装置100の検知範囲が「正面」とされると、図4(a)(b)に示すように、制御部50が、全てのパネル部20aのうち中央のパネル部20aを「オフ」に切り替え、その周囲の6つのパネル部20aを「オン」に切り替えて、フレネルレンズ30の中央のレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射するように切り替えることにより、検知装置100の前方正面に絞り込んだ範囲における、人などの存在を検知することが可能になる。尚、図4(b)はレンズ部30aを透過した7つの光のうち、どの光が焦電センサ10の検知領域10aに入射するのかを示した図である。
【0019】
また、例えば、検知装置100における図示しない検知範囲調整操作部を操作して「右側」を選択する。
検知装置100の検知範囲が「右側」とされると、図5(a)(b)に示すように、制御部50が、全てのパネル部20aのうちの図中右側の3つのパネル部20aを「オフ」に切り替え、全てのパネル部20aのうちの中央及び図中左側の4つのパネル部20aを「オン」に切り替えて、フレネルレンズ30の図中右側の3つのレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射するように切り替えることにより、検知装置100に向かって右側に絞り込んだ範囲における、人などの存在を検知することが可能になる。尚、図5(b)はレンズ部30aを透過した7つの光のうち、どの光が焦電センサ10の検知領域10aに入射するのかを示した図である。
【0020】
また、例えば、検知装置100における図示しない検知範囲調整操作部を操作して「下側」を選択する。
検知装置100の検知範囲が「下側」とされると、図6(a)(b)に示すように、制御部50が、全てのパネル部20aのうちの図中下側の2つのパネル部20aを「オフ」に切り替え、全てのパネル部20aのうちの中央及び図中上側の5つのパネル部20aを「オン」に切り替えて、フレネルレンズ30の図中下側の2つのレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射するように切り替えることによ
り、検知装置100に向かって下側に絞り込んだ範囲における、人などの存在を検知することが可能になる。尚、図6(b)はレンズ部30aを透過した7つの光のうち、どの光が焦電センサ10の検知領域10aに入射するのかを示した図である。
【0021】
また、例えば、検知装置100における図示しない検知範囲調整操作部を操作して「左下側」を選択する。
検知装置100の検知範囲が「左下側」とされると、図7(a)(b)に示すように、制御部50が、全てのパネル部20aのうちの図中左下側の1つのパネル部20aを「オフ」に切り替え、それ以外の6つのパネル部20aを「オン」に切り替えて、フレネルレンズ30の図中左下側の1つのレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射するように切り替えることにより、検知装置100に向かって左下側に絞り込んだ範囲における、人などの存在を検知することが可能になる。尚、図7(b)はレンズ部30aを透過した7つの光のうち、どの光が焦電センサ10の検知領域10aに入射するのかを示した図である。
【0022】
このように、検知装置100における図示しない検知範囲調整操作部を操作して、検知装置100の検知範囲を選択することで、複数のパネル部20aのうち、所望するパネル部20aを「オフ」に切り替えて、そのパネル部20aに対応する光軸Lを形成するレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射するように切り替えることで、検知装置100の検知範囲や検知方向を容易に調整することができる。
【0023】
次に、本実施形態の検知装置100による、人などの動きを追尾する検知について説明する。
【0024】
例えば、検知装置100における図示しない検知範囲調整操作部を操作して「自動追尾モード」を選択する。
検知装置100において、「自動追尾モード」が選択されると、制御部50が所定の追尾センサプログラムを実行する。
「自動追尾モード」が実行されると、まず、制御部50は全てのパネル部20aを「オフ」に切り替え、7つ全てのレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射するように切り替えることにより、検知装置100の前方の広範囲に亘り、人などの存在を検知することが可能になる。
【0025】
次いで、焦電センサ10が赤外線を検知したことに伴う検知信号に基づき、制御部50が検知装置100付近に人などの発熱体が存在すると判断すると、制御部50は、例えば、検知装置100の検知範囲を「右側(図5参照)」→「下側(図6参照)」→「左側」→「上側」→「右側」→…と、順次切り替えて、焦電センサ10が赤外線を検知する範囲を絞り込む。
そして、例えば、検知装置100の検知範囲を「下側」に切り替えた際に、焦電センサ10が赤外線を検知した場合、制御部50は、検知装置100に向かって下側の範囲に、人などの発熱体が存在すると判断する。
【0026】
更に、制御部50は、例えば、検知装置100の検知範囲を「左下側(図7参照)」→「右下側」→「左下側」→…と、順次切り替えて、焦電センサ10が赤外線を検知する範囲を絞り込む。
そして、例えば、検知装置100の検知範囲を「左下側」に切り替えた際に、焦電センサ10が赤外線を検知した場合、制御部50は、検知装置100に向かって左下側の範囲に、人などの発熱体が存在すると判断する。
【0027】
このように、検知装置100の検知範囲を順次切り替えていき、焦電センサ10が赤外線を検知した際の検知範囲に、人などの発熱体が存在すると判断することができる。
そして上記したような、焦電センサ10が赤外線を検知する範囲を絞り込む処理を繰り返すことで、人などの発熱体が、例えば検知装置100に向かって左下側の範囲から右側の範囲に移動していき、検知装置100から遠ざかっていった(検知装置100の検知範囲外に出た)というような追尾を行うことができる。
【0028】
このような追尾機能を有する検知装置100と、録画機能を備えた撮像装置(ビデオカメラなど)を組み合わせることで、優れた防犯カメラを実現することができる。
例えば、従来の防犯カメラでは、常に撮像方向を切り替えるように動作させるモータなどの駆動機構のために電力消費が伴っている。
それに対し、本実施形態における追尾機能を有する検知装置100とビデオカメラを組み合わせた防犯カメラであれば、検知装置100が人などの存在を検知した際に、ビデオカメラを作動させ、検知装置100が追尾した検知範囲(検知方向)に向けて、ビデオカメラの撮像方向を切り替えることができるので、その起動時間を最小限にすることができ、低消費電力化が可能になる。
【0029】
以上のように、本発明に係る検知装置100は、全てのパネル部20aのうちの幾つかのパネル部20aのオン/オフを切り替え、光透過可能としたパネル部20aに対応する光軸Lを形成するレンズ部30aを透過した光(赤外線)が焦電センサ10の検知領域10aに入射するように切り替えることで、検知装置100の検知範囲や検知方向を容易に調整することができる。
【0030】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図8に示すように、複数のパネル部20aのそれぞれは、複数のレンズ部30aの光軸Lに沿って進行するそれぞれの光の進行方向に対して略垂直に入射する向きに配されていることが好ましい。
これは、光(赤外線)を非透過とするように切り替えたパネル部20aが、より確実に光を遮断するうえで優れた構造とすることができるためである。
なお、図8では、複数のパネル部20aは互いに異なる角度を成す配置で隣接しているが、可撓性を有するフレキシブルパネルを適用してなる曲面を有するように複数のパネル部20aを配置し、複数のパネル部20aが連続した曲面で隣接するようにしてもよい。
【0031】
なお、以上の実施の形態においては、光透過部としての7つのレンズ部30aを有するフレネルレンズ30を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フレネルレンズ30のレンズ部30aの数などは任意であり、他の形状のものであってもよい。
【0032】
また、以上の実施の形態においては、シャッター部として液晶パネル部20aを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光の透過・非透過を切り替え可能なものであれば、他の構成のシャッター部を用いてもよい。例えば、コレステリック液晶(メモリー液晶)を利用すれば、光切替時以外は電力消費せず、更なる低消費化を実現できる。
【0033】
また、本実施形態では焦電センサ10を1つだけ用いたが、複数個用いることもできる。
また、本実施形態では焦電センサを用いたが、その他にも光電効果を利用した光センサなどを用いても勿論よい。
【0034】
また、本実施形態では、例えば、検知装置100の検知範囲が「右側」とさた場合(図
5)と、検知装置100の検知範囲が「下側」とされた場合(図6)とで、光を透過するように制御されているシャッター部の数が異なっており、焦電センサ10に入射する光量が異なっている。具体的には、検知装置100の検知範囲が「下側」とされたときに検知された光量は、検知装置100の検知範囲が「右側」とされたときの光量の三分の二であると考えられる。そのため、検知範囲が異なることによる光量の違いに起因する感度変化が生じる可能性がある。そこで、例えば、検知装置100の検知範囲が「下側」とされたときに、検知装置100の検知範囲が「右側」とされたときにくらべて、制御部50は焦電センサの感度を二分の三倍となるように補正するなどして、どの検知範囲が選ばれたとしても一定の感度で検知するようにしてもよい。または、どの検知範囲が選ばれたとしても焦電センサ10に入射する光量が同じになるようにレンズ部30a及び液晶パネル部20aを設けるようにしてもよい。
【0035】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【0036】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
[付記]
[請求項1]
入射される光を検知する検知領域を有するセンサ部と、
前記センサ部の前記検知領域上に配設されて、前記検知領域に向かう方向に沿った光軸の方向が互いに異なる複数の光透過部と、
前記センサ部と前記光透過部との間に配設されて、前記光透過部ごとに対応するように設けられた複数のシャッター部と、
前記複数のシャッター部の光の透過、非透過を切り替えて制御する切替手段と、
を備えたことを特徴とする検知装置。
[請求項2]
前記複数の光透過部はそれぞれ、フレネルレンズのレンズ部であることを特徴とする請求項1に記載の検知装置。
[請求項3]
前記シャッター部は、液晶パネルであることを特徴とする請求項1又は2に記載の検知装置。
[請求項4]
前記シャッター部は、前記複数の光透過部の前記光軸に沿って進行する光のそれぞれが、前記光の進行方向に対して略垂直に前記シャッター部に入射するように配されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の検知装置。
[請求項5]
前記センサ部は、焦電型赤外線センサを有することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の検知装置。
【符号の説明】
【0037】
10 焦電センサ(センサ部)
10a 検知領域
20a パネル部(液晶パネル、シャッター部)
30 フレネルレンズ
30a レンズ部(光透過部)
50 制御部(切替手段)
100 検知装置
L 光軸



【特許請求の範囲】
【請求項1】
入射される光を検知する検知領域を有するセンサ部と、
前記センサ部の前記検知領域上に配設されて、前記検知領域に向かう方向に沿った光軸の方向が互いに異なる複数の光透過部と、
前記センサ部と前記光透過部との間に配設されて、前記光透過部ごとに対応するように設けられた複数のシャッター部と、
前記複数のシャッター部の光の透過、非透過を切り替えて制御する切替手段と、
を備えたことを特徴とする検知装置。
【請求項2】
前記複数の光透過部はそれぞれ、フレネルレンズのレンズ部であることを特徴とする請求項1に記載の検知装置。
【請求項3】
前記シャッター部は、液晶パネルであることを特徴とする請求項1又は2に記載の検知装置。
【請求項4】
前記シャッター部は、前記複数の光透過部の前記光軸に沿って進行する光のそれぞれが、前記光の進行方向に対して略垂直に前記シャッター部に入射するように配されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の検知装置。
【請求項5】
前記センサ部は、焦電型赤外線センサを有することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の検知装置。

【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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【公開番号】特開2012−202783(P2012−202783A)
【公開日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−66881(P2011−66881)
【出願日】平成23年3月25日(2011.3.25)
【出願人】(000001443)カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Fターム(参考)】