DE19801028A1

DE19801028A1 - Temperaturverteilungsmeßgerät

Info

Publication number: DE19801028A1
Application number: DE19801028A
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Haraguchi
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1997-01-08
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 1998-07-09
Also published as: JPH10197347A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperaturvertei lungsmeßgerät mit einem Außenzylinder mit mehreren Schlit zen in seinem Seitenbereich; einem Innenzylinder, der sich innerhalb des Außenzylinders dreht und einen Schlitz in seinem Seitenbereich aufweist; und einer Sensoranordnung, die aus Infrarotsensoren besteht, die innerhalb des Innen zylinders linear angeordnet sind, und das zum Erzielen eines Wärmebildes eines zu vermessenden Objekts durch De tektieren von Infrarotstrahlen von dem Objekt, wie z. B. einem menschlichen Körper, und insbesondere zur Verwendung bei der Steuerung einer Autoklimaanlage oder ähnlichem dient.

In der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei- 8-10 1671 schlägt der Anmelder ein Temperaturverteilungs meßgerät zum Messen einer Temperaturverteilung eines Fah rers oder Beifahrers durch Detektieren von Infrarotstrah len von dem Fahrer oder Beifahrer vor, wobei ein Sitz und ähnliches in einem Fahrzeug mit Einfallslichttemperatur sensoren versehen ist. Dieses Gerät umfaßt eine Sensoran ordnung mit Infrarotsensoren, die linear innerhalb eines Innenzylinders angeordnet sind, wobei ein Außenzylinder mehrere Schlitze in seinem Seitenbereich aufweist und der Innenzylinder sich innerhalb des Außenzylinders dreht und einen Schlitz in seinem Seitenbereich aufweist. Es detek tiert Infrarot strahlen, die von dem Fahrer oder ähnlichem in dem Fahrzeug abgestrahlt werden, berechnet auf den Aus gaben der Infrarotsensoren der Sensoranordnung basierende Temperaturdaten und mißt eine Temperaturverteilung in dem Fahrzeug. Der Schlitz in dem sich drehenden Innenzylinder weist eine Chopper-Funktion zum Durchlassen und Sperren von einfallenden Infrarotstrahlen auf, und die Sensoran ordnung detektiert nacheinander Infrarotstrahlen von jedem Teil des Objekts, die durch die Schlitze in dem Außenzy linder durchtreten, zusammen mit der Drehung des Innenzy linders als eine Spalte einer Matrix, um ein 2-D-Wärmebild des Objekts zu erhalten. Das Temperaturverteilungsmeßgerät ist an der Oberseite des Armaturenbretts oder im Bereich des Rückspiegels, der Innenleuchte, Säule oder ähnlichem eingebaut, um ein gewünschtes Gebiet in dem Fahrzeug zu detektieren, so daß eine Temperaturverteilung hauptsäch lich in einem oberen Teil, der den Oberschenkel und be nachbarte Bereiche des Körpers eines in dem Fahrersitz sitzenden Fahrers einschließt, gemessen werden kann. Fig. 6 zeigt ein Beispiel des Temperaturverteilungsmeßgeräts 1, das in einem Bereich in der Nähe der Oberseite eines Ar maturenbrettes 5 nahezu vor einem in einem Fahrersitz 3 in einem Fahrzeug 2 sitzenden Fahrer 4 eingebaut ist.

Wie es in Fig. 7(a) gezeigt ist, umfaßt das Temperaturver teilungsmeßgerät 1 im Stand der Technik einen Außenzylin der 7 mit mehreren Schlitzen 7s, einen Innenzylinder 8 innerhalb des Außenzylinders 7, der einen Schlitz 8s auf weist und sich mit dem Außenzylinder 7 die Mittelachse teilt, eine Linse 9, um die von dem Fahrer 4, Fahrersitz 3 und dergleichen in dem Fahrzeug abgestrahlten Infrarot strahlen konvergent zu bündeln und durch einen Schlitz 7s in dem Außenzylinder 7 und den Schlitz 8s in dem Innenzy linder 8 in das Temperaturverteilungsmeßgerät 1 zu geben, eine Sensoranordnung 10 zum Detektieren der obengenannten hineingelassenen Infrarotstrahlen und eine Innenzylinder antriebseinrichtung 11 zum Drehen des Innenzylinders 8. Die Sensoranordnung 10 ist in der Mitte des Innenzylinders 8 angeordnet und besteht aus mehreren Infrarotsensoren 10a, die parallel zu der Mittelachse der Zylinder ange ordnet sind, wie es in Fig. 7(b) gezeigt ist.

Fig. 8(a) und 8(b) sind perspektivische Ansichten jeweils von dem Außenzylinder 7 und dem Innenzylinder 8. Aus dem Infrarotstrahleneingang von 16 Schlitzen 7s (701 bis 716) in dem Außenzylinder 7 werden nur Infrarotstrahlen, die zu dem Schlitz 8s in dem sich drehenden Innenzylinder 8 aus gerichtet sind, auf die Infrarotsensoranordnung 10 gege ben. Das heißt, wenn der Innenzylinder 8 sich, wie es in Fig. 8(b) gezeigt ist, im Uhrzeigersinn dreht, werden In frarotstrahlen, die durch den Schlitz 701, Schlitz 702,. . . und Schlitz 716 in dem Außenzylinder hindurchtreten, nacheinander auf die Infrarotsensoranordnung 10 durch den Schlitz 8s in dem Innenzylinder 8 nur für eine Zeitdauer (Eingangszeit), während derer der Schlitz 8s in dem Innen zylinder 8 sich mit dem Schlitz 7s in dem Außenzylinder 7 in Überlappung befindet, hindurchtreten. Während der Schlitz 8s in dem Innenzylinder 8 sich zwischen Schlitzen 7s in dem Außenzylinder 7 bewegt, werden Infrarotstrahlen gesperrt und nicht auf die Infrarotsensoranordnung 10 ge lassen. Somit wird ein von dem Temperaturverteilungsmeßge rät 1 gemessenes Wärmebild als ein Raster aus einer Anzahl von Reihen, die der Anzahl von Infrarotsensoren 10a (A bis H) der Infrarotsensoranordnung 10 entspricht, und einer Anzahl von Spalten besteht, die der Anzahl von Schlitzen 7s in dem Außenzylinder 7 entspricht, wie es in Fig. 9 ge zeigt ist, erhalten. In der Figur zeigen schwarze Spalten zwischen benachbarten Spalten des Rasters Gebiete an, in denen keine Temperaturdaten erhalten werden, da die Infra rotstrahlen von dem Objekt 6 gesperrt werden.

Da jedoch die Breite L jedes Schlitzes 7s in dem Außenzy linder 7 und der Abstand K zwischen den Schlitzen 7s im Stand der Technik, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, konstant sind, ist die Meßbreite W2 des Objektes 6, wenn die Breite W1 (nachfolgend als "Meßbreite" bezeichnet) des Infrarot strahlen, die in die Schlitze 7s in dem Außenzylinder 7 von einem vor dem Temperaturverteilungsmeßgerät 1 befind lichen Objekt 6 zugegeben sind, L ist, abstrahlenden Ob jektes 6 durch einen Schlitz, der sich unter einem Winkel α von einer durch die Mittelachse der Zylinder tretende und senkrecht zu dem Objekt 6 befindliche Ebene und der sich von der Vorderseite des Temperaturverteilungsmeßge rätes 1 ein Stück weg befindet, größer als L. Somit unter scheidet sich W2 von W1. Das Produkt der obigen Meßbreite und der Länge jedes Schlitzes 7s in dem Außenzylinder 7 wird "Meßgebiet" (um genau zu sein, das Gebiet des Infra rotstrahlen, die in den Schlitz 8s in dem Innenzylinder 8 zu geben sind, abstrahlenden Objektes) genannt. Das heißt, Temperaturdaten in den Spalten (1 bis 8 und 9 bis 16) eines Wärmebildes basieren auf Infrarotstrahleneingängen von verschiedenen Meßgebieten. Durch Verändern der Breite jeder Spalte eines Wärmebildes zu einer zu dem obigen Meß gebiet proportionalen Breite kann ein Wärmebild so ausge drückt werden, daß von der Mitte des Wärmebildes entfern tere Meßgebiete größer werden, wie es in Fig. 11 gezeigt ist. Da die Temperaturdaten im wesentlichen anhand der Menge von abgestrahlten Infrarotstrahlen pro Einheitsge biet erhalten werden, wird das Meßgebiet jeder Spalte des Wärmebildes größer, wenn der Winkel von der obengenannten Ebene in dem Temperaturverteilungsmeßgerät zunimmt, wo durch die Meßgenauigkeit verschlechtert wird. Wie es oben beschrieben ist, kann ein zusammenhängendes Wärmebild nicht erzielt werden, da nichtdetektierte Bereiche, die den Zeiten entsprechen, in denen der Schlitz 8s in dem Innenzylinder 8 geschlossen ist, in dem Wärmebild im Stand der Technik erzeugt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Tem peraturverteilungsmeßgerät bereitzustellen, das durch einen einfachen Mechanismus die Meßgebiete der Spalten eines durch Infrarotsensoren erhaltenen Wärmebildes aus gleicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Breite jedes Schlitzes in dem Außenzylinder sich gemäß seinem Winkel zu einer Ebene, die durch die Mittelachse des Außenzylinders und die Mitte eines zu vermessenden Objektes tritt, ändert, um die Meßgebiete des Objektes auszugleichen, und die Drehgeschwindigkeit des Innenzylin ders sich ändert, um die Eingangszeiten von Infrarotstrah len von dem Objekt in die Schlitze auszugleichen.

Da Infrarotstrahlen von jedem Teil des Objektes in mehrere Schlitze in den Außenzylinder gegeben werden und nur In frarotstrahlen der vorgenannten Infrarotstrahlen, die durch einen Schlitz in dem Innenzylinder hindurchtreten, von einer Infrarotsensoranordnung des Temperaturvertei lungsmeßgerätes detektiert werden, bedeuten die Meßgebiete des Objektes Gebiete des Infrarotstrahlen, die in die In frarotsensoranordnung gelangen sollen, abstrahlenden Ob jektes.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Außenzylinder drehbar ist und Infrarotstrah len von einem zu vermessenden Objekt durch Drehen des Au ßenzylinders um einen Winkel, der der Hälfte des von be nachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder gebildeten Win kels entspricht, an zwei Positionen meßbar sind. Hierdurch wird ein zusammenhängendes Wärmebild erhalten. Diese Merk male können auch bei dem Temperaturverteilungsmeßgerät gemäß Anspruch 1 vorgesehen sein, wodurch eine besonders vorteilhafte Ausführungsform resultiert.

Dabei kann vorgesehen sein, daß zwei Haken auf der Außen seite des Innenzylinders in einem Abstand von 180° vorge sehen sind, ein oder zwei Haken auf der Innenseite des Außenzylinders unter einem vorab bestimmten Winkel vorge sehen ist/sind, um einen der obigen Haken zu berühren, wenn der Innenzylinder sich dreht, und der Außenzylinder um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder gebildeten Winkels ent spricht, in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn der Innenzylinder eine halbe Umdrehung voll führt, und der Innenzylinder in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn er eine halbe Umdrehung voll führt hat.

Es kann auch vorgesehen sein, daß ein oder zwei Haken auf der Außenseite des Innenzylinders vorgesehen ist/sind, zwei Haken auf der Innenseite des Außenzylinders unter einem vorab bestimmten Winkel vorgesehen ist/sind, um den obigen Haken zu berühren, wenn der Innenzylinder sich dreht, und der Außenzylinder um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder gebildeten Winkels entspricht, in entgegengesetzter Rich tung gedreht wird, jedesmal wenn der Innenzylinder eine halbe Umdrehung vollführt, und der Innenzylinder in ent gegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn er eine halbe Umdrehung vollführt hat.

Schließlich kann auch vorgesehen sein, daß ein Haken auf einem Halbbereich der gesamten äußeren Umfangsfläche des Innenzylinders vorgesehen ist, ein mit einer Feder verbun dener Haken auf der Innenseite des Außenzylinders vorge sehen ist, der Innenzylinder gedreht wird, wenn der Haken auf dem Innenzylinder den Haken auf dem Außenzylinder be rührt, um den Außenzylinder um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder gebildeten Winkels entspricht, zu drehen, und der Außenzy linder um den obengenannten Winkel zurückkehrt, nachdem der Innenzylinder eine halbe Umdrehung vollführt hat.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Abbildung zur Erläuterung eines Temperaturver teilungsmeßgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Abbildung zur Erläuterung eines Temperaturver teilungsmeßgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Abbildung zur Erläuterung eines Temperaturver teilungsmeßgerätes gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Abbildung zur Erläuterung eines Temperaturver teilungsmeßgerätes gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Abbildung zur Erläuterung einer Kombination von einem Außenzylinder und einem Innenzylinder des Tempe raturverteilungsmeßgerätes der obigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Abbildung zur Erläuterung der Anordnung eines Temperaturverteilungsmeßgerätes im Stand der Technik zur Verwendung in einer Autoklimaanlage;

Fig. 7 eine Abbildung zur Erläuterung eines Temperaturver teilungsmeßgerätes im Stand der Technik;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Innenzylinders und eines Außenzylinders des Temperaturverteilungsmeßgerä tes im Stand der Technik;

Fig. 9 eine Abbildung, die den Aufbau eines von dem Tempe raturverteilungsmeßgerätes im Stand der Technik gemessenen Wärmebildes zeigt;

Fig. 10 eine Abbildung, die den Meßbereich des Temperatur verteilungsmeßgerätes im Stand der Technik zeigt; und

Fig. 11 eine Abbildung, die die Beziehung zwischen dem Meßbereich und dem von dem Temperaturverteilungsmeßgerät im Stand der Technik gemessenen Wärmebild zeigt.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vor liegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.

In der folgenden Beschreibung weisen dieselben oder ent sprechende Elemente wie im Stand der Technik dieselben Bezugzeichen auf.

Fig. 1(a) bis 1(d) sind Abbildungen zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 1(a) ist eine perspektivische Ansicht von einem Außenzy linder 7 mit 16 Schlitzen 7s (701 bis 716) in seinem Sei tenbereich, die zu der Mittelachse des Außenzylinders 7 parallel sind. Wie es oben beschrieben ist, werden von den auf den Außenzylinder 7 treffenden Infrarotstrahlen nur die einfallenden Strahlen, die zu einem in dem Seitenbe reich eines sich drehenden Innenzylinders 8 ausgebildeten Schlitz 8s ausgerichtet sind, auf eine Infrarotsensoran ordnung 10 gelassen, wie es in Fig. 1(b) gezeigt ist.

Der Abstand K zwischen benachbarten Schlitzen 7s in dem Außenzylinder 7 ist konstant, und die Breite jedes Schlit zes 7s ändert sich entsprechend seinem Winkel zu einer Ebene, die durch die Mittelachse des Außenzylinders 7 und die Mitte eines zu vermessenden Objektes 6 tritt, wie es nachfolgend erläutert ist. Das heißt, die Breite "xo" eines Schlitzes "so", der sich direkt vor der Mitte des Objektes 6 befindet, ist gleich L festgelegt und die Breite "x" eines Schlitzes "sx", der sich unter einem Win kel α zu der obengenannten Ebene befindet, ist gleich L cosα festgelegt. An diesem Punkt ist die Breite W1 (Meß breite) des Infrarotstrahlen ausstrahlenden Objektes, die in einen Schlitz 7s in dem Außenzylinder 7 von dem Objekt 6 zu geben sind, vor dem Objekt 6 gleich L und ist die Meßbreite W2 unter einem Winkel α zu der obengenannten Ebene gleich x/cosα = L, wie es anhand von Fig. 1(c) er sichtlich ist. Da somit die Meßbreite W2 unter einem Win kel α zu der obengenannten Ebene nicht von dem Winkel α abhängt und ein konstanter Wert L wird, werden somit die Meßgebiete des Objektes 6 unabhängig von der Anordnung eines Schlitzes dieselben, wie es in Fig. 1(d) gezeigt ist. Der Schlitz "so", der sich direkt vor der Mitte des Objektes 6 befindet, ist jedoch ein Schlitz, der sich na hezu in der Mitte einer Schlitzgruppe befindet.

Wenn jedoch die Breite jedes Schlitzes wie oben festgelegt ist, werden jedoch, wie es oben beschrieben ist, die Schlitze 7s in dem Außenzylinder 7, die von der obengenan nten Ebene weiter entfernt sind, in der Breite schmaler. Wenn der Innenzylinder 8 mit einer konstanten Geschwindig keit gedreht wird, werden die auf die Sensoranordnung 10 gelassenen Infrarotstrahlen von Schlitzen, die von der obengenannten Ebene weiter entfernt sind, für eine kürzere Zeit hineingelassen. Je kürzer die Eingangszeit der Infra rotstrahlen ist, desto kleiner werden die Ausgaben der Infrarotsensoren 10a, wobei die der Temperatur des Objek tes 6 entsprechenden Ausgaben der Infrarotsensoren 10a nicht erhalten werden können, wenn die Eingangs zeit sehr kurz ist. Um die Eingangszeiten von Infrarotstrahlen von den Schlitzen 7s auszugleichen, d. h. die Chopping-Frequenz der Infrarotsensoren 10a konstant zu machen, wird die Drehgeschwindigkeit v des Schlitzes 8s in dem Innenzy linder 8, wenn er eine Position unter dem obengenannten Winkel α passiert, gemäß der Beziehung v = Vcosα verän dert, um die Eingangszeiten von Infrarotstrahlen auf die Sensoranordnung 10 von Schlitzen, die von der obengenan nten Ebene weit entfernt sind, zu verlängern. Somit können die Eingangszeiten der Infrarotstrahlen, die durch den Schlitz 8s in dem Innenzylinder 8 von den Schlitzen 7s in dem Außenzylinder 7 hindurchtreten, auf die Sensoranord nung 10 ausgeglichen werden (V ist die Geschwindigkeit des Schlitzes 8s in dem Innenzylinder 8, der sich durch die obengenannten Ebene bewegt).

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können somit durch eine Änderung der Breite jedes Schlitzes 7s in dem Außen zylinder 7 und der Drehgeschwindigkeit des Schlitzes 8s in dem Innenzylinder 8 die Meßgebiete des Objektes 6 ausge glichen werden und kann die Chopping-Frequenz unabhängig von dem Meßort konstant gehalten werden. Somit können die Meßgenauigkeiten des Mittelbereiches und des Seitenberei ches des Objektes 6 angeglichen werden. Folglich kann die Meßgenauigkeit des Temperaturverteilungsmeßgeräts erheb lich verbessert werden.

Fig. 2(a) und 2(b) sind Abbildungen zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Außenzylinder 7 des Temperaturverteilungsmeßgerätes 1 weist 16 Schlitze 7s (701 bis 716) auf, die einen Abstand K aufweisen und, wie es in Fig. 2(a) gezeigt ist, sich parallel zu der Mittelachse des Außenzylinders 7 in seinem Seitenbereich befinden. Wie es in Fig. 2(b) gezeigt ist, treten aus den von zusammenhängenden Gebieten P, Q und R des Objektes 6 abgestrahlten Infrarotstrahlen, wenn ein Wärmebild des Objektes 6 vermessen werden soll, nur Infra rotstrahlen von den Gebieten P und R durch Schlitze 7p und 7r in dem Außenzylinder 7 und erreichen diese den Innen zylinder 8. Wenn der Schlitz 8s in dem Innenzylinder 8 zu dem Schlitz 7p oder 7r durch die Drehung des Innenzylin ders 8 ausgerichtet ist, werden die obengenannten Infra rotstrahlen von der Sensoranordnung 10 detektiert. Da In frarotstrahlen von dem Gebiet Q von einem Wandbereich 7q des Außenzylinders 7 gesperrt werden und nicht die Infra rotsensoranordnung 10 erreichen, ist andererseits das Ge biet Q ein Nichtdetektierbereich eines Wärmebildes.

Wenn jedoch ein Wärmebild des Objektes 6 durch Drehen des Außenzylinders 7 um einen Winkel, der der Hälfte eines von benachbarten Schlitzen 7s, wie es durch einen Pfeil in Fig. 2(b) gezeigt ist, gebildeten Winkels K entspricht, gemessen wird, erreichen Infrarotstrahlen von den Gebieten P und R nicht die Infrarotsensoranordnung 10 und somit werden die Gebiet P und R Nichtdetektierbereiche. Anderer seits erreichen Infrarotstrahlen von dem Gebiet Q, daß ein Nichtdetektierbereich bei der obengenannten Messung war, die Infrarotsensoranordnung 10 und wird ein Wärmebild des Gebietes Q detektiert.

Der Außenzylinder 7 ist drehbar gestaltet, wobei der In nenzylinder 8 eine Umdrehung vollführt, um ein Wärmebild M1 des Objektes 6 zu messen, der Außenzylinder 7 dann um einen Winkel K/2 gedreht wird, um wieder ein Wärmebild M2 des Objektes 6 zu messen, und das Wärmebild M1 und das Wärmebild M2 zusammengesetzt werden, um dadurch Nichtde tektierbereiche des Wärmebildes des Objektes 6 zu entfer nen. Nach der Messung des Wärmebildes M2 des Objektes 6 wird der Außenzylinder 7 um einen Winkel K/2 zurückge dreht, um in seine Anfangsposition zurückzukehren.

Wenn zwei Wärmebilder durch Verschieben des Außenzylinders 7 um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder 7 gebildeten Winkels K ent spricht, gemessen werden, können gemäß dieser Ausführungs form Nichtdetektierbereiche des Objektes 6 durch Zusammen setzen der zwei Wärmebilder entfernt werden, wodurch die Meßgenauigkeit des Wärmebildes des Objektes 6 weiter ver bessert wird.

In der obengenannten Ausführungsform werden die Wärmebil der M1 und M2 des Objektes 6 bei einer jeweiligen Drehung des Innenzylinders 8 gemessen. Die Wärmebilder M1 und M2 können durch Drehen des Innenzylinders 8 um 180° und dann in umgekehrter Richtung und Drehen des Außenzylinders 7 um den obengenannten Winkel K/2, jedesmal wenn der Innen zylinder 8 eine halbe Umdrehung abschließt, gemessen wer den. Alternativ können die Wärmebilder M1 und M2 durch Ausbilden zweier Schlitze in dem Innenzylinder 8 in einem Abstand von 180°, Drehen des Zylinders 8 in einer Richtung und Drehen des Außenzylinders 7 um den obengenannten Win kel K/2 in entgegengesetzter Richtung, jedesmal wenn der Innenzylinder 8 eine halbe Umdrehung vollführt, gemessen werden.

Fig. 3(a) bis 3(c) sind Abbildungen zur Erläuterung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Außenzylinder 7 drehbar, wobei Haken 12a und 12b auf unterschiedlichen Höhen an der Innenseite des Außenzylin ders 7 vorgesehen sind, wie es in Fig. 3(a) gezeigt ist, und Haken 13a und 13b auf unterschiedlichen Höhen auf der Außenseite des Innenzylinders 8 vorgesehen sind, wie es in Fig. 3(b) gezeigt ist. Wie es in der Aufsicht von Fig. 3(c) gezeigt ist, sind die Haken 13a und 13b in einem Ab stand von 180° auf dem Innenzylinder 8 angebracht, wobei der Haken 12a sich über dem Haken 13a und der Haken 12b sich unter dem Haken 13b befindet. Das heißt, die Haken des Innenzylinders 8 und die Haken des Außenzylinders 7 sind in einer Kreisumfangsrichtung alternierend ange ordnet. Der Innenzylinder 8 dreht sich nicht in eine Rich tung, sondern dreht sich in der entgegengesetzten Rich tung, jedesmal wenn er eine halbe Umdrehung vollführt hat.

Nachfolgend wird eine Beschreibung des Betriebes des oben konfigurierten Temperaturverteilungsmeßgerätes 1 gebracht. Der Innenzylinder 8 wird aus dem Zustand von Fig. 3(c) gegen den Uhrzeiger gedreht (Richtung b in Fig. 3(c)), um das Wärmebild M1 des Objektes 6 zu messen. Nach dem Ab schluß der Messung berührt der Haken 13b den Haken 12a an einer Position C1 der Figur, bevor er sich um 180° dreht, und schiebt er den Haken 12a in eine Position C2 hinunter. An diesem Punkt wird der Außenzylinder 7 um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen 7s gebilde ten Winkels K entspricht, gegen den Uhrzeigersinn (nach unten) gedreht.

Wenn danach der Innenzylinder 8 anfängt, sich in entgegen gesetzter Richtung zu drehen, d. h. im Uhrzeigersinn (Ric htung a in Fig. 3(c)), mißt das Temperaturverteilungsmeß gerät 1 das Wärmebild M2 der Nichtdetektierbereiche des Wärmebildes M1, das erhalten wurde, als der Innenzylinder 8 gegen den Uhrzeiger gedreht wurde, da die Schlitze 7s in dem Außenzylinder 7 sich um einen Winkel K/2 drehen. Nach der Messung des Wärmebildes M2 berührt der Haken 13a, bevor er eine halbe Umdrehung abschließt, den Haken 12a, der um den Winkel K/2 gegen den Uhrzeigersinn (nach unten) gedreht worden ist und sich an einer Position C2 befindet, dreht er den Haken 12a im Uhrzeigersinn (nach oben) um den Winkel K/2 und schiebt er den Haken 12a zu einer Position C1 nach oben. Somit wird der Außenzylinder 7 um einen Win kel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen 7s ge bildeten Winkels K entspricht, im Uhrzeigersinn (nach oben) gedreht, und kehrt er in seine Anfangsposition zu rück. Danach dreht der Innenzylinder 8 sich in entgegen gesetzter Richtung und wird ein Wärmebild derselben Posi tion, an der das Wärmebild M1 erhalten wurde, als der In nenzylinder 8 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wurde, ge messen.

Da zwei Wärmebilder, die sich um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder 7 gebildeten Winkels entspricht, unterscheiden, durch ein fache Haken und alternierendes Drehen des Innenzylinders 8 gemessen werden können, ohne eine zugewiesene Antriebsein heit an dem Außenzylinder 7 bereitzustellen, können gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Nicht detektierbereiche des Objektes 6 durch Zusammensetzen die ser Wärmebilder entfernt werden.

In der obengenannten Ausführungsform sind die Haken 12a und 12b auf unterschiedlichen Höhen auf der Innenseite des Außenzylinders 7 vorgesehen, um die alternierende Drehung des Außenzylinders 7 um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder 7 gebilde ten Winkels K entspricht, sicherzustellen. Wie es jedoch in Fig. 3(d) gezeigt ist, kann einer der Haken 12a und 12b auf dem Außenzylinder 7 vorgesehen sein.

Wie es in Fig. 3(e) gezeigt ist, können alternativ die Haken auf dem Außenzylinder 7 in einem Abstand von einem vorab bestimmten Winkel, der etwas kleiner als 180° ist, vorgesehen sein und kann ein Haken auf dem Innenzylinder 8 vorgesehen sein. Wenn der Innenzylinder 8 in entgegenge setzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn er eine halbe Umdrehung vollführt hat, und der Außenzylinder 7 um den Winkel K/2 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, jedesmal wenn der Innenzylinder 8 eine halbe Umdrehung vollführt, kann dieselbe Wirkung erzielt werden.

Fig. 4 ist eine Abbildung zur Erläuterung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Außenzy linder 7 ist drehbar, und ein Haken 12a ist auf der Innen seite des Außenzylinders 7 vorgesehen, wie es in Fig. 4(a) gezeigt ist. Der Innenzylinder 8 wird in einer Richtung gedreht und zwei Schlitze 8s und 8t mit derselben Gestalt sind in dem Seitenbereich des Innenzylinders 8 in einem Abstand von 180° ausgebildet, und ein keilförmiger Haken 14 ist an einem Halbbereich der gesamten äußeren Umfangs fläche des Innenzylinders 8 vorgesehen, so daß er den Ha ken 12a berühren kann, wie es in Fig. 4(b) gezeigt ist. Wie es in der Aufsicht von Fig. 4(c) und einer Teilseiten ansicht von Fig. 4(d) gezeigt ist, wird der Haken 12a, wenn er nicht den Haken 14 berührt, gegen einen Anschlag 17a, der auf einer Basis 16 des Temperaturverteilungsmeß gerätes 1 vorgesehen ist, von einer Feder 15 gedrückt und bei C1 angeordnet. Die Feder 15 ist an einem Federanschlag 18 befestigt. Wenn der Innenzylinder 8 sich dreht und der Haken 12a den Haken 14 berührt, dreht der Außenzylinder 7 sich durch Reibung zwischen dem Haken 12a und dem Haken 14 gegen die Kraft der Feder 15 zusammen mit dem Innen zylinder 8 und hält er an einer Position C2 eines An schlags 17b an, der auf der Basis 16 vorgesehen ist. Der Abstand zwischen dem Anschlag 17a und dem Anschlag 17b ist derart eingestellt, daß der Außenzylinder 7 sich um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen 7s gebildeten Winkels K entspricht, dreht.

Wenn der Innenzylinder 8 eine halbe Umdrehung vollführt, während der Haken 12a mit dem Haken 14 in Kontakt steht, d. h. der Außenzylinder 7 an der obengenannten Position C2 festgesetzt ist, mißt das Temperaturverteilungsmeßgerät 1 das Wärmebild M2 des Objektes 6 an der Position C2 des Außenzylinders 7 durch den Schlitz 8s in dem Innenzylinder 8. Wenn der Innenzylinder 8 mehr als eine halbe Umdrehung vollführt, berührt der Haken 12a nicht den Haken 14 und wird er von der Feder 15 zurückgebracht, wodurch der Au ßenzylinder 7 in die Position C1 zurückgebracht wird, und mißt das Temperaturverteilungsmeßgerät 1 das Wärmebild M1 der Nichtdetektierbereiche des obigen Wärmebildes M2 durch den Schlitz 8t durch die folgende halbe Umdrehung.

Gemäß dieser Ausführungsform können zwei Wärmebilder durch Verschieben des Außenzylinders 7 um den Winkel K/2 mit einfachen Haken unter Verwendung einer Feder gemessen wer den, ohne eine zugewiesene Antriebseinheit in dem Außen zylinder 7 bereitzustellen und ohne den Innenzylinder 8 alternierend zu drehen. Durch Zusammensetzen der Wärmebil der können Nichtdetektierbereiche des Objektes 6 entfernt werden.

In den obigen ersten bis vierten Ausführungsformen wird, wie es in Fig. 5(a) gezeigt ist, ein Zylinder mit mehreren Schlitzen als Außenzylinder 7 und ein Zylinder mit einem oder zwei Schlitz(en) als Innenzylinder 8 verwendet. Wenn jedoch ein Zylinder mit einem oder zwei Schlitz(en) als Außenzylinder 19 und ein Zylinder mit mehreren Schlitzen als Innenzylinder 20 verwendet wird, wie es in Fig. 5(b) gezeigt ist, kann dieselbe Wirkung wie bei den ersten bis vierten Ausführungsformen erzielt werden.

Da gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Breite jedes Schlitzes in dem Außenzylinder sich gemäß seinem Winkel zu einer Ebene, die durch die Mittelachse der Zylinder und die Mitte des Objektes tritt, ändert, um die Meßgebiete des Objektes auszugleichen, und die Drehgeschwindigkeit des Innenzylinders sich ändert, um die Eingangszeiten von Infrarotstrahlen von dem Objekt in die Schlitze auszugleichen, werden die Meßgebiete des Objek tes, wie es oben beschrieben ist, gleich und ist die Chop ping-Frequenz unabhängig von dem Ort eines Schlitzes in dem Außenzylinder konstant. Somit können die Meßgenauig keiten des Mittenbereiches und Seitenbereiches des Objek tes angeglichen werden und kann die Meßgenauigkeit des Temperaturverteilungsmeßgerätes dadurch erheblich verbes sert werden.

Da gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Außenzylinder drehbar ist und Infrarotstrahlen von dem Objekt durch Drehen des Außenzylinders um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder gebildeten Winkels entspricht, an zwei Positionen gemessen werden, können Nichtdetektierbereiche des Objektes entfernt und die Meßgenauigkeit eines Wärme bildes weiter verbessert werden.

Da gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung zwei Haken auf der Außenseite des Innenzylinders in einem Abstand von 180° vorgesehen sind und ein oder zwei Haken auf der Innenseite des Außenzylinders unter einem vorab festgelegten Winkel vorgesehen sind, um einen der obigen Haken zu berühren, und der Außenzylinder um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen gebildeten Winkels entspricht, in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn der Innenzylinder eine halbe Umdrehung vollführt, und der Innenzylinder in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn er eine halbe Umdre hung vollführt hat, können Nichtdetektierbereiche des Ob jektes durch einfache Haken und das alternierende Drehen des Innenzylinders entfernt werden, ohne eine zugewiesene Antriebseinheit bereitzustellen.

Da gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein oder zwei Haken auf dem Innenzylinder und zwei Haken auf der Innenseite des Außenzylinders unter einem vorab bes timmten Winkel vorgesehen sind, um den obigen Haken zu berühren, wenn der Innenzylinder sich dreht, und der Außenzylinder um einen Winkel, der der Hälfte des von be nachbarten Schlitzen gebildeten Winkels entspricht, in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn der Innenzylinder eine halbe Umdrehung vollführt, und der In nenzylinder in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn er eine halbe Umdrehung vollführt hat, kön nen Nichtdetektierbereiche des Objektes durch einfache Haken und das alternierende Drehen des Innenzylinders ent fernt werden, ohne eine zugewiesene Antriebseinheit be reitzustellen.

Da gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Haken auf einem Halbbereich der gesamten äußeren Umfangs fläche des Innenzylinders vorgesehen ist, wobei ein mit einer Feder verbundener Haken auf der Innenseite des Außenzylinders vorgesehen ist, der Haken auf dem Innenzy linder und der Haken auf dem Außenzylinder sich gegensei tig berühren, um den Außenzylinder um einen Winkel, der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen gebildeten Win kels entspricht, zu drehen, wenn der Innenzylinder gedreht wird, und der Außenzylinder um den obengenannten Winkel zurückgedreht wird, wenn der Innenzylinder eine halbe Um drehung vollführt, können Nichtdetektierbereiche des Ob jektes durch einen einfachen Mechanismus entfernt werden, ohne die Drehrichtung des Innenzylinders zu ändern.

Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiede nen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Temperaturverteilungsmeßgerät

2

Fahrzeug

3

Fahrersitz

4

Fahrer

5

Armaturenbrett

6

Objekt

7

Außenzylinder

7

p,

7

q,

7

r,

7

s Schlitz

701

,

702

, . . .,

716

Schlitz

8

Innenzylinder

8

s,

8

t Schlitz

9

Linse

10

Sensoranordnung

10

a Infrarotsensor

12

a,

12

b Haken

13

a,

13

b Haken

14

Haken

15

Feder

16

Basis

17

a,

17

b Anschlag

18

Federanschlag

19

Außenzylinder

20

Innenzylinder
A-H Sensoren
C1, C2 Position
K Abstand
L Breite
M1, M2 Wärmebild
P, Q, R Gebiet
R1, R2 Gebiet
SO, SX Schlitz
S1, S2 Schlitz
X, X0 Breite
v Drehgeschwindigkeit
W1, W2 Breite
α Winkel

Claims

1. Temperaturverteilungsmeßgerät (1) mit:
einem Außenzylinder (7) mit mehreren Schlitzen (701, 702, . . ., 716) in seinem Seitenbereich;
einem Innenzylinder (8), der sich innerhalb des Außenzy linders (7) dreht und einen Schlitz (8s, 8t) in seinem Seitenbereich aufweist; und
einer Sensoranordnung (10), die aus Infrarotsensoren (A bis H) besteht, die innerhalb des Innenzylinders (8) linear angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (W1, W2,. . .) jedes Schlitzes (701 bis 716) in dem Außenzylinder (7) sich gemäß seinem Winkel (α) zu einer Ebene, die durch die Mittelachse des Außenzylinders (8) und die Mitte eines zu vermessenden Objektes (6) tritt, ändert, um die Meßgebiete (P, Q, R,. . .) des Objek tes (6) auszugleichen, und die Drehgeschwindigkeit (v) des Innenzylinders (8) sich ändert, um die Eingangszeiten von Infrarotstrahlen von dem Objekt (6) in die Schlitze (701 bis 716) auszugleichen.

2. Temperaturverteilungsmeßgerät (1) mit:
einem Außenzylinder (7) mit mehreren Schlitzen (701 bis 716) in seinem Seitenbereich;
einem Innenzylinder (8), der sich innerhalb des Außenzy linders (7) dreht und einen Schlitz (8s; 8t) in seinem Seitenbereich aufweist; und
einer Sensoranordnung (10), die aus Infrarotsensoren (A bis H) besteht, die innerhalb des Innenzylinders (8) li near angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Außenzylinder (7) drehbar ist und Infrarotstrahlen von einem zu vermessenden Objekt (6) durch Drehen des Außenzy linders (7) um einen Winkel (K/2), der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder (7) gebildeten Winkels (K) entspricht, an zwei Positionen meßbar sind.

3. Temperaturverteilungsmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Haken (13a, 13b) auf der Außen seite des Innenzylinders (8) in einem Abstand von 180° vorgesehen sind, ein oder zwei Haken (12a, 12b) auf der Innenseite des Außenzylinders (7) unter einem vorab be stimmten Winkel vorgesehen ist/sind, um einen der obigen Haken (13a, 13b) zu berühren, wenn der Innenzylinder (8) sich dreht, und der Außenzylinder (7) um einen Winkel (K/2), der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder gebildeten Winkels (K) entspricht, in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn der Innenzylinder (8) eine halbe Umdrehung vollführt, und der Innenzylinder (8) in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn er eine halbe Umdrehung vollführt hat.

4. Temperaturverteilungsmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder zwei Haken (13a, 13b) auf der Außenseite des Innenzylinders (8) vorgesehen ist/sind, zwei Haken (12a, 12b) auf der Innenseite des Außenzylin ders (7) unter einem vorab bestimmten Winkel vorgesehen sind, um den obigen Haken (13a, 13b) zu berühren, wenn der Innenzylinder (8) sich dreht, und der Außenzylinder (7) um einen Winkel (K/2), der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder (7) gebildeten Winkels (K) entspricht, in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn der Innenzylinder (8) eine halbe Umdrehung vollführt, und der Innenzylinder (8) in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, jedesmal wenn er eine halbe Umdre hung vollführt hat.

5. Temperaturverteilungsmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haken (14) auf einem Halbbereich der gesamten äußeren Umfangsfläche des Innenzylinders (8) vorgesehen ist, ein mit einer Feder (15) verbundener Haken (12a) auf der Innenseite des Außenzylinders (7) vorgesehen ist, der Innenzylinder (8) gedreht wird, wenn der Haken (14) auf dem Innenzylinder (8) den Haken (12a) auf dem Außenzylinder (7) berührt, um den Außenzylinder (7) um einen Winkel (K/2), der der Hälfte des von benachbarten Schlitzen in dem Außenzylinder gebildeten Winkels (K) entspricht, zu drehen, und der Außenzylinder (7) um den obengenannten Winkel (K/2) zurückkehrt, nachdem der Innen zylinder (8) eine halbe Umdrehung vollführt hat.