JPH084636Y2 - モーションデテクタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、マイクロ波ドプラーセンサと焦電形赤外線
センサ（以下PIRセンサという）を組み合わせた動く物
体を検出するモーションデテクタに関する。

［従来の技術］ 第３図は従来この種モーションデテクタの一例の構成
を示す。

図において１はマイクロ波ドプラーモジュール、２は
増幅器、３は帯域フィルタ、４はレベル判定器、５はPI
R素子、６は増幅器、７は帯域フィルタ、８はレベル判
定器、９は出力論理回路、10は検知出力端子、11はIR用
レンズ、12は安定化電源、13は電源入力端子である。

マイクロ波信号はマイクロ波ドプラーモジュール１か
らマイクロ波アンテナ20を介して空間へ放射される。

出力は8mW、感度はリターンロスで−90dBC程度で、ア
ンテナ利得は約9dBである。

空間に物体が存在すると、反射波の一部がドプラーモ
ジュール１に戻る。物体が動いていると速度に比例した
周波数を有するドプラー信号が得られる。マイクロ波の
送信周波数をf_O（Hz），物体の速度をＶ（m/s），光速
をＣ（m/s），マイクロ波の送出方向と物体の移動する
方向のなす角をθとすると、ドプラー信号の周波数fdは で得られる。

ドプラーモジュール１の送信周波数は10.525GHzであ
る。

ドプラーモジュール１で得られたドプラー信号は、増
幅器２で約70dB増幅され、帯域フィルタ３に導かれる。
この場合のドプラー信号は、人間の歩行速度の範囲か
ら、１〜30Hz程度となり、帯域フィルタ３の周波数帯域
もこれに合わされる。対象物体が近づくと、ドプラー信
号の振幅が増大し、設定レベルを超えると、レベル判定
器４で判定され、ドプラー信号検知信号が出力論理回路
９に送られる。

一方、PIR素子５には感度1300（V/W）、 応答波長７μｍ〜14μｍのものが用いられていて、分割
された面を持つIR用レンズ11を通して、検知エリアの視
野を監視している。このエリア内に人間が入ると、IR用
レンズ11により分割された各視野を通過するたびに、背
景の放射温度と人の放射温度の差を微小な電気信号に変
換する。

この信号を増幅器６で約70dB増幅し、帯域フィルタ７
へ送る。

PIRセンサの信号の振幅レベルは対象物体の該センサ
からの距離の関数で、レベル判定器８は、エリア内の分
割視野に人が入るか出るときに生ずる信号振幅を設定最
大距離での振幅と比較し、検知信号を出力論理回路９に
送出する。

出力論理回路９は、ドプラー信号検知信号とPIR検知
信号の論理積がとられ、両信号が同時に重なったとき、
検知出力信号を出力端子10へ送出する。

第４図は第３図の検知エリアを示す。図において24は
マイクロ波ドプラーセンサの検知エリア、斜線を付した
部分25はPIRセンサの検知エリア、26はモーションデテ
クタである。

モーションデテクタ26に取り付けられたIR用レンズ11
の視野を水平方向80°とし、分割数７としたので、人の
歩行速度を4Km/hとして、帯域フィルタ７を信号成分を
0.1〜10Hzとするフィルタとしてある。

この種のモーションデテクタは、大きなビル等におい
て自動ドアの制御に使用したり、各部屋への人の侵入の
監視などの使用することが多い。このような場合、各デ
テクタが正常に動作しているか否かを定期的に確認する
必要がある。

従来は、上記の確認には、人がわざわざデテクタの検
知領域まで出向いて該領域内で動き、各デテクタの動作
を確認する方法を採ってきた。

［考案が解決しようとする課題］ 従来のモーションデテクタでは、上記のように、正常
に動作しているか否かの定期的な確認は、人がわざわざ
デテクタの検知領域まで出向き、該領域内を動いて行な
うために、大きなビルの各部屋ごとに取り付けたデテク
タを一括管理する場合など、多大の時間と労力を要する
という問題があった。

本考案は上記の問題を解消するためになされたもの
で、正常に動作しているか否かを簡単に確認できるモー
ションデテクタを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案のモーションデテクタは、マイクロ波ドプラー
素子のアンテナの前方にダイオードを配し、該ダイオー
ドの通電を遠隔制御する回路を設け、焦電形赤外線素子
の前方に抵抗体を配し、該抵抗体の通電を遠隔制御する
回路を設け、正常に動作しているか否かの診断を遠隔制
御により上記ダイオードと抵抗体に通電することで行な
える構成としたものである。

［作用］ ダイオードに通電している時はマイクロ波の一部を反
射し、通電を停止している時はマイクロ波を透過させ
る。マイクロ波ドプラーモジュール（ホモダイン検波
器）に上記の反射、透過のタイミングに同期して、人の
動きによって生ずるドプラー信号と等価の交流信号を発
生させることができ、マイクロ波ドプラーセンサが正常
に動作しているか否かを確認できる。

一方、PIR素子の前方に配した抵抗体は、通電により
発熱してPIR素子に出力変化を与え、PIRセンサの動作を
確認できる。

［実施例］ 第１図は本考案の一実施例の構成を、第２図は本考案
の一実施例のダイオード、抵抗体などの配置状態を示
す。

図において第３図と同一の符号は同一または相当する
ものを示し、14はスイッチングダイオード、15はダイオ
ード通電回路、16は抵抗体、17は抵抗体通電回路、18は
タイマ、19は通電コントロール端子、20はマイクロ波ア
ンテナ、21はプリント基板、22は端子台、23はセンサケ
ースである。

通常の動作は先に説明した通りである。

動作を診断する場合は、通電コントロール端子19に電
圧を印加すると、ダイオード通電回路15は、ダイオード
14に2mAの電流を１秒間隔で0.3秒オン、0.7秒オフの繰
り返しで通電する。マイクロ波はオン時一部が反射され
るので、1Hzの信号が得られ、マイクロ波検知信号が出
力論理回路９に送られる。

同時に、抵抗体通電回路17は、抵抗体16に該抵抗体16
で200mWの電力が消費されるように８秒オン、２秒オフ
制御で通電する。この電力消費により、抵抗体16は発熱
し、PIR素子５の視野の背景の放射温度より高くなり、
既定のレベルを超えると、PIR検知信号が得られる。

表面の放射効率のよい抵抗体16を選べば、消費電力が
200mW以下でも検知信号は得られる。

上記PIR検知信号は出力論理回路９に送られる。

出力論理回路９は、上記マイクロ波検知信号とPIR検
知信号が重なると、論理積により、検知出力信号を出力
端子10へ送出する。

上記の動作によって正常に動作することが確認でき
る。

大きなビルなどの各部屋の入口に取り付けて、部屋へ
の不意の侵入者を監視するなどの場合には、ダイオード
通電回路15と抵抗体通電回路17が自動的に間欠的かつ定
期的にスイッチングダイオード14と抵抗体16に通電する
構成にすると、労力が省けるとともに、機能が劣化した
ものは直ちに検出することができる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によると、正常に動作し
ているか否かの診断が容易になり、省力化に寄与すると
ともに、デテクタの機能低下に気付かずに事故が発生す
るというようなことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は本考案の一実施例のダイオード、抵抗体などの配
置状態を示す斜視図、第３図は従来のこの種モーション
デテクタの一例の構成を示すブロック図、第４図は第３
図のデテクタの検知エリアを示す説明図である。 １…マイクロ波ドプラーモジュール、２…増幅器、３…
帯域フィルタ、４…レベル判定器、５…PIR素子、６…
増幅器、７…帯域フィルタ、８…レベル判定器、９…出
力論理回路、10…検知出力端子、11…IR用レンズ、12…
安定化電源、13…電源入力端子、14…スイッチングダイ
オード、15…ダイオード通電回路、16…抵抗体、17…抵
抗体通電回路、18…タイマ、19…通電コントロール端
子、20…マイクロ波アンテナ、21…プリント基板、22…
端子台、23…センサケース。 なお、図中同一符号は同一または相当するものを示す。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロ波ドプラーセンサと焦電形赤外線
   センサを組み合わせた動く物体を検出するモーションデ
   テクタにおいて、 マイクロ波ドプラー素子のアンテナの前方にダイオード
   を配し、該ダイオードの通電を遠隔制御する回路を設
   け、焦電形赤外線素子の前方に抵抗体を配し、該抵抗体
   の通電を遠隔制御する回路を設け、該モーションデテク
   タが正常に動作しているか否かの診断を遠隔制御により
   上記ダイオードと抵抗体に通電することで行なえる構造
   としたことを特徴とするモーションデテクタ。
2. 【請求項２】ダイオードの通電を遠隔制御する回路と、
   抵抗体の通電を遠隔制御する回路にそれぞれダイオード
   と抵抗体に間欠的かつ定期的に通電させ、該モーション
   デテクタを動作させながら常時該モーションデテクタが
   正常に動作しているか否かを診断することができる構成
   としたことを特徴とする請求項第１項記載のモーション
   デテクタ。