JPH0453677Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、人体から出る熱線を検出して、案内
又は広告のためのメツセージを発生する告知装置
に関する。

〈従来の技術〉 案内又は広告の表示には、案内板又は広告板す
なわち告知板に、文字等を表示すると共に、告知
板又はその付近にスピーカを設けてメツセージを
送つている。このメツセージを送ることについ
て、常時スピーカを作動させておくのは不経済で
あるので、人体が告知板に近付いたときに人体か
らの熱線を検出して、スピーカを作動させること
が考えられる。

そして、熱線すなわち赤外線を検出する赤外線
センサの一種である焦電形赤外線センサが一般に
使用されている。この焦電形赤外線センサは、検
出感度は低いが安価であり常温で作動して、波長
依存性がないなどの特徴を有し、焦電性結晶に温
度変化を与えたとき、焦電性結晶表面に自発分極
の変化によつて電荷が発生するという焦電効果を
利用して赤外線を検出するものである。ところ
で、焦電形赤外線センサは、焦電性結晶表面に発
生する電荷により温度変化を検出するという上記
動作原理からも明らかなように、インピーダンス
が高く、外来雑音の影響を受け易いという欠点を
有している。そこで、第９図に示すようにこの種
の焦電形赤外線センサ９０１を用いた焦電形赤外
線検出装置９０２では、焦電形赤外線センサ９０
１の周辺に集光ミラーＭ１，Ｍ２，Ｍ３（〜
Mn）を配置して赤外線の発生源から発せられる
赤外線を焦電形赤外線センサに集光し、Ｓ／Ｎ比
を高くするよう工夫している。集光ミラーＭ１，
Ｍ２，Ｍ３（〜Mn）の各々は各凹状曲面の一部
をなすように形成されており、その各集光ミラー
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３（〜Mn）により決められる所
定領域を人体が通過するときに焦電形赤外線セン
サ９０１に集光して検出する。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、この様な従来の焦電形赤外線検
出装置は比較的大きな集光ミラーを使用するた
め、焦電形赤外線検出装置と告知板とを一体化構
成しようとすると、大きな集光ミラーによつて制
約を受け、告知板の大きさや形成を自由に設計出
来ない恐れがあつた。従つて、告知板と焦電形赤
外線検出装置とは別々に設置することが考えられ
たが、この場合、焦電形赤外線検出装置の設置場
所と告知板の設置に人体の通過場所を考慮する必
要があり、使い勝手が悪い。例えば、案内板と焦
電形赤外線検出装置との設置場所が離れているた
め、案内板を通過した後にメツセージを送るなど
タイミングがズレる等の欠点があり、場合によつ
ては、案内板としての昨日が得られないことがあ
つた。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は上記問題点を解決するためになされた
ものであり、案内表示又は広告表示を行うための
告知板と、被検出体からの赤外線を検出して検出
信号を出す焦電形赤外線検出装置と、メツセージ
を発生する音声装置とを有する告知装置におい
て、焦電形赤外線検出装置が、一対の焦電形赤外
線検出素子と、その一対の焦電形赤外線検出素子
の前面に配置された板状のミラー片とで構成さ
れ、かつ、告知板の表面の一部に配設されている
ことを特徴とする告知装置である。

〈実施例〉 以下、本考案の告知装置の実施例を図面を用い
て詳細に説明する。

第１図は本考案による告知装置の一実施例の外
観正面図である。告知装置１は平面板で構成され
る告知板２を、告知板２の上端部略中央部表面に
配設した焦電形赤外線検出装置３と、スピーカ４
を含む音声装置５とを有する。この告知板２に
は、この告知装置１が設置される施設又は場所に
応じた案内文又は広告文が平面的に書かれてお
り、通行人が告知板２の前方の所定の箇所を通過
しようとすると、人体から発生する熱線を焦電形
赤外線検出装置３が検出する。この焦電形赤外線
検出装置３からの検出信号を音声装置５で受けて
スピーカ４から所定のメツセージを送出して通行
人に聞かせることができる。

ここで、本考案に用いる焦電形赤外線検出装置
３について詳細に説明する。第２図ａは焦電形赤
外線検出装置３の平面図、同図ｂは同図ａのｂ
−ｂ矢視の側面断面図であり、樹脂製円筒形筐
体２０２の上面２０３中央に開口２０４を有し、
その開口２０４には筐体２０２内に収容され、一
対の焦電形赤外線検出素子２５１ａ，２５１ｂを
備えた焦電形赤外線センサ２０５を臨ませる。筐
体２０２の上面２０３には鏡面加工した６枚のミ
ラー片２０６が前記一対の焦電形赤外線検出素子
２５１ａ，２５１ｂの周囲に等間隔（60度）に配
置し、当該一対の焦電形赤外線検出素子２５１
ａ，２５１ｂの形成面又は焦電形赤外線センサ２
０５の面と垂直に取付けられている。

第３図はこの告知装置に用いる回路図である。
焦電形赤外線検出素子２５１ａ，２５１ｂは同じ
分極側電極が直接接続され、その差分出力が電界
効果トランジスタFETによるエミツタホロワの
インピーダンス変換回路から出力され、さらに増
幅器AMP、コンパレータ・波形整形回路
COMP・WRを経由して、音声装置の一部を構成
する音声合成集積回路ICからスピーカSPに接続
する。なお、Ｒ１，Ｒ２は抵抗である。

この構成において、人体６が一つのミラー片２
０６の延長面を横切るように移動する場合の動作
を第４図の動作説明図及び第５図ａの焦電形赤外
線検出素子出力波形図、第５図ｂのFET出力波
形図を用いて説明する。熱線すなわち赤外線を放
射している人体が、比較的遠方から領域１に到来
すると、第１の焦電形赤外線検出素子２５１ａと
それと間隔ｄをおいて配置されている第２の焦電
形赤外線検出素子２５１ｂとに赤外線が入射する
が、差分出力はFETに出力しない。次に、遮蔽
及び反射による第１の検出ゾーンとしての領域２
において、ミラー片２０６は、第１の焦電形赤外
線検出素子２５１ａに対しては赤外線を反射し投
影させて入射させ直接入射の赤外線に加算させる
作用をし、第２の焦電形赤外線検出素子２５１ｂ
に対しては赤外線を遮蔽し、大きい差分出力を得
る。さらに人体が領域３にきたときは、赤外線は
ミラー片２０６の影響を受けずに両方の焦電形赤
外線検出素子２５１ａ，２５１ｂに入射するが、
差分出力は現れない。また、遮蔽及び反射による
第２の検出ゾーンとしての領域４においてミラー
片２０６は第１の焦電形赤外線検出素子２５１ａ
に対しては赤外線を遮蔽し、第２の焦電形赤外線
検出素子２５１ｂに対しては赤外線を反射し投影
させて入射させ直接入射の赤外線に加算させる作
用をし、大きい差分出力を得る。領域５では両方
の焦電形赤外線検出素子２５１ａ，２５１ｂに赤
外線が入射し、差分出力は現れない。以上の説明
は、赤外線が一点から放射しているように説明
し、また赤外線が距離の２乗に反比例して減衰す
ることを無視して説明したが、実際の被検出体は
ある程度の幅を有しており、その幅及び第１、第
２の焦電形赤外線検出素子２５１ａ，２５１ｂの
被検出体への距離差を考慮にいれて扱う必要な場
合もあることに留意しなければならない。

このように赤外線を放出する人体６が焦電形赤
外線検出装置の傑出ゾーンにくると焦電形赤外線
検出素子２５１ａ，２５１ｂによりその赤外線を
検出し、FETにてインピーダンス変換して差分
出力を得る。その差分出力である検出信号は例え
ば人体までの距離が約１ｍの時、１ｍＶ程度であ
り、増幅器AMPにより数ボルトのレベルまで増
幅される。増幅器AMPの出力は、適当なバイア
ス電位を中心として出力される。コンパレータ
COMPは、バイアス電位の少し上又は、少し下
にスレツシユを設定し、スレツシユを越える検出
信号によりON信号を出力する。

検出信号は、被検出体の細かな動作に追従する
為、コンパレータの出力も、複数個のON，OFF
信号が連続することもある。コンパレータの出力
は、波形整形回路WRに通され、複数個の連続し
たON，OFF信号も１回の検出としてまとめら
れ、出力される。コンパレータ・波形整形回路
COMP・WRにより矩形波に加工された信号は、
音声合成集積回路ICのトリガ端子に入力される。
音声合成集積回路ICのトリガ端子に検出信号が
入ると指定された所定のメツセージがスピーカ
SPにより出力される。

第６図は、この告知装置に用いる焦電形赤外線
検出装置の第２の実施例であり、焦電形赤外線検
出装置６０１はケース６０２の一部を構成する円
板状の底部６０３に貫通したピン６０４と、
FET回路６０５及び焦電形赤外線検出素子６０
６ａ，６０６ｂを形成した基板６０７を前記ピン
６０４で支持してケース６０２の中央部に配置し
ている。また、底部６０３には、焦電形赤外線検
出素子６０６ａ，６０６ｂの形成面と垂直なミラ
ー片６０８が設けてある。ミラー片６０８は下辺
中央部が略半円形状にした矩形状の部材であり、
その延長面が焦電形赤外線検出素子６０６ａ，６
０６ｂの間に位置するように配置している。そし
て、表面を鏡面加工してあり、第１の反射面６０
８ａで反射した赤外線は第１の焦電形赤外線検出
素子６０６ａに入射し、第２の反射面６０８ｂで
反射した赤外線は第２の焦電形赤外線検出素子６
０６ｂに入射するようにする。また、焦電形赤外
線検出装置６０１はケース６０２の一部を構成す
る円筒状のカバー６０９を有し、そのカバー６０
９は端面部に開口部６１０を設け、その開口部６
１０を赤外線を透過させる部材からなる光学フイ
ルタ６１１で覆い、カバー６０９を底部６０３の
周辺部と合わせ、内部に窒素ガスN₂等の不活性
ガスを封入し、溶接等により封止する。この構成
においてミラー片６０８は１枚であるが、動作は
第２図のものと同様である。

第７図はこの告知装置に用いる焦電形赤外線検
出装置の第３の実施例を示す斜視図であり、６枚
のミラー片７０８が焦電形赤外線検出素子７０６
ａ，７０６ｂの周囲に等間隔（60度）で配設した
もので、第１の実施例と同様にミラー片７０８の
間隔を狭くして検出領域数を多くすると共に、ミ
ラー片７０８を小形にし、焦電形赤外線検出装置
７０１を第１の実施例の焦電形赤外線センサと同
程度の大きさで小形化している。この構成におけ
る動作は第２図のものと同様であるが、いずれも
小形であるため、告知板上に直接設置できる。

第８図は、この告知装置に用いる回路の第２の
例であり、焦電形赤外線検出素子８５１ａ，８５
１ｂ、電界効果トランジスタFET、抵抗Ｒ１，
Ｒ２からなる焦電形赤外線センサ部、増幅器
AMP１、AMP２を有する２段増幅回路Ｄ−
AMP、増幅器AMP３，AMP４を有するコンパ
レータCOMP、トランジスタTr、及び音声録音
再生集積回路IC２、メモリRAM、圧電スピーカ
SP、圧電マイクロホンMCを備えている。

増幅器Ｄ−AMPは、２段の交流反転増幅器で
構成する。

初段増幅器のゲインは、入力抵抗R₃とフイー
ドバツク抵抗R₇で設定され、さらにコンデンサ
C₂と抵抗R₃でハイパス特性を持たせ、またコン
デンサC₄と抵抗R₇でローパス特性を持たせ、増
幅器としては、バンドパス特性を持たせている。

２段目の増幅器も初段と同様に抵抗R₈と抵抗
R₁₂でゲインを設定し、コンデンサC₅と抵抗R₈で
ハイパス特性を、またコンデンサC₇と抵抗R₁₂で
ローパス特性を持たせている。

増幅器Ｄ−AMPのバンドパス特性は、初段と
２段目の増幅器のバンドパス特性を合わせたもの
となるが、この周波数範囲は、被検出体である人
体の歩行速度や動作速度に適合する様、0.5Hz〜
10Hzの範囲に設定する。

増幅器Ｄ−AMPの出力は、基準抵抗R₉，R₁₁
によつて設定されたバイアス電位を中心として出
力される。

第１図の告知装置の実施例では、告知装置の前
に来る人体の後進方向は、告知装置に向かつて、
左からでも右からでも自由である。第４図の動作
説明図と第５図ｂのFET出力波形からわかる様
に、第１図の告知装置に向かつて、左からの進入
は、第４図の領域１から２への進入となりFET
出力は、正方向の信号が出力される。右からの進
入は、領域５から４への進入となり、負方向の信
号が出力される。

増幅器Ｄ−AMPは、反転増幅を２段行なうの
で、人体が告知装置に向かつて左から進入した場
合、前述と同様になり、増幅器Ｄ−AMPの出力
は、バイアス電位を中心に正方向の信号が出力さ
れる。また、右から進入した場合、負方向の信号
が出力される。

告知装置の機能としては、告知装置の正面にく
る少し前に所定のメツセージをスタートさせ、注
目を集める必要があるため、バイアス電位の上と
下の適当な電位にそれぞれスレツシユを設定した
コンパレータCOMPを接続し、告知装置に向か
つて左から進入した場合は、増幅器Ｄ−AMPの
出力のバイアス電位の少し上にスレツシユを設定
した増幅器AMP３からなるコンパレータがオン
（ON）し、LOW信号であるOVを出力する。

告知装置に向かつて右から進入した場合は、増
幅器Ｄ−AMPの出力のバイアス電位の少し下に
スレツシユを設定した増幅器AMP４からなるコ
ンパレータがオン（ON）し、LOW信号である
OVを出力する。

コンパレータのスレツシユ電位は、抵抗R₁₃，
R₁₄，R₁₅により設定される。

コンパレータの出力端子に接続されたPNPト
ランジスタTrは、コンパレータのLOW信号出力
により、抵抗R₂₁を通してベース電流が流れ、オ
ン（ON）する。

トランジスタのコレクタ端子に接続された音声
録音再生集積回路IC２は、トランジスタがオン
する事により、抵抗R₂₂に電圧が印加され、再生
がスタートし、圧電スピーカSPからメツセージ
を発生する。

なお、R₃〜R₂₄は抵抗、C₁〜C₉はコンデンサで
ある。音声録音再生集積回路IC２には圧電マイ
クロホンMCからメツセージを予め録音してあ
る。

〈考案の効果〉 本考案の告知装置は以上詳細に述べた通りであ
り、以下に示す効果を生ずるものである。

本考案の告知装置に用いる焦電形赤外線検出装
置は比較的寸法の大きな集光ミラーを用いず、一
対の焦電形赤外線検出素子の前面に、反射及び遮
蔽効果による板状のミラー片を配置したものであ
り、高感度でしかも小形に構成することができる
ので告知板と一体に形成しても目立たず非常に使
い勝手の良い電子式の告知板が得られる。また、
告知板と一体化する事により人体がその告知板に
近付くと確実に案内広告、宣伝等のメツセージを
送ることができ、信頼性の高い告知装置を提供で
きる利点があり、しかも通行人がいない場合は電
力を消費しないので省エネルギーの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一実施例の外観正面図、
第２図ａは本考案に用いる焦電形赤外線検出装置
の第１の例による平面図、第２図ｂは同じく側面
断面図、第３図は本考案に用いる第１の例による
回路図、第４図は動作説明図、第５図ａは焦電形
赤外線検出素子出力波形図、第５図ｂはFET出
力波形図、第６図ａは本考案に用いる第２の例に
よる焦電形赤外線検出装置の正面断面図、第６図
ｂは同平面図、第７図は本考案に用いる第３の例
による焦電形赤外線検出装置の斜視図、第８図は
本考案に用いる第２の例による回路図、第９図は
従来の焦電形赤外線検出装置の斜視図である。 １……告知装置、２……告知板、３，６０１，
７０１……焦電形赤外線検出装置、４……スピー
カ、５……音声装置、２５１ａ，２５１ｂ，６０
６ａ，６０６ｂ，７０６ｂ……焦電形赤外線検出
素子、２０６，６０８，７０８……ミラー片。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 案内表示又は広告表示を行うための告知板と、
   被検出体からの赤外線を検出して検出信号を出す
   焦電形赤外線検出装置と、メツセージを発生する
   音声装置とを有する告知装置において、 前記焦電形赤外線検出装置が、一対の焦電形赤
   外線検出素子と、該一対の焦電形赤外線検出素子
   の前面に配置された板状のミラー片とで構成され
   るとともに、前記告知板の表面の一部に配設され
   ていることを特徴とする告知装置。