JP3010459B2 - 温度分布測定装置および人体検知システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焦電型の赤外線センサ
をもちいた輻射温度分布の測定装置及び人体検知システ
ムに関するものである。
をもちいた輻射温度分布の測定装置及び人体検知システ
ムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、セキュリティや空調制御におい
て、室内にいる人間の有無や活動量を検知するために室
内の温度分布の計測への要求が高まりつつ有る。
て、室内にいる人間の有無や活動量を検知するために室
内の温度分布の計測への要求が高まりつつ有る。
【０００３】従来、赤外線を用いた空間の温度分布を測
定する装置には２種類がある。その一つは２次元の量子
型固体撮像赤外線センサを用いて温度分布を求める方法
である。もう一つは、焦電センサを用いて空間温度分布
を求める方法であって、例えば特開昭６４−８８３９
１、特開昭５７−１８５６９５、特開平２−１８３７５
２、特開平２−１９６９３２等に記載のごとく、単一の
焦電センサを用いて、機構的に縦方向および横方向に方
向走査させて各方向毎の入力エネルギーを検知し、温度
分布を求める方法である。
定する装置には２種類がある。その一つは２次元の量子
型固体撮像赤外線センサを用いて温度分布を求める方法
である。もう一つは、焦電センサを用いて空間温度分布
を求める方法であって、例えば特開昭６４−８８３９
１、特開昭５７−１８５６９５、特開平２−１８３７５
２、特開平２−１９６９３２等に記載のごとく、単一の
焦電センサを用いて、機構的に縦方向および横方向に方
向走査させて各方向毎の入力エネルギーを検知し、温度
分布を求める方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
量子型固体撮像赤外線センサの場合、測定温度精度と解
像度は高いがセンサ部分の冷却が必要であることから高
価なものとなり、家庭用機器への利用にはそぐわないと
いう課題がある。
量子型固体撮像赤外線センサの場合、測定温度精度と解
像度は高いがセンサ部分の冷却が必要であることから高
価なものとなり、家庭用機器への利用にはそぐわないと
いう課題がある。
【０００５】一方、後者の焦電センサを用いたものは、
センサ感度が低いという問題と機構の複雑さ、および信
号処理の複雑さから、空間分解能および温度分解能が低
いという課題があった。
センサ感度が低いという問題と機構の複雑さ、および信
号処理の複雑さから、空間分解能および温度分解能が低
いという課題があった。
【０００６】本発明は、このような従来のセンサの課題
を考慮し、焦電センサ等の赤外線アレイセンサを用い
て、低コストで小型の信頼性が高い温度分布測定装置、
さらには人体検知システムを提供するものである。
を考慮し、焦電センサ等の赤外線アレイセンサを用い
て、低コストで小型の信頼性が高い温度分布測定装置、
さらには人体検知システムを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数個の赤外
線センサをアレイ状に設けたセンサ部と、センサ部に入
射する赤外線を断続的に遮断するためのチョッピング部
と、センサ部を連続的に回転させるセンサ回転部とを
備、 前記センサ回転部と前記チョッピング部が、固定比
率で回転するための一つ以上の歯車を介して、1つの駆
動源により駆動され回転することを特徴とする温度分布
測定装置である。
線センサをアレイ状に設けたセンサ部と、センサ部に入
射する赤外線を断続的に遮断するためのチョッピング部
と、センサ部を連続的に回転させるセンサ回転部とを
備、 前記センサ回転部と前記チョッピング部が、固定比
率で回転するための一つ以上の歯車を介して、1つの駆
動源により駆動され回転することを特徴とする温度分布
測定装置である。
【０００８】また、その温度分布測定装置による測定値
やその経時変化に基づき、室内の人数、位置、在室者の
活動量等を定性的に判断する手段をさらに備えるもので
ある。
やその経時変化に基づき、室内の人数、位置、在室者の
活動量等を定性的に判断する手段をさらに備えるもので
ある。
【０００９】
【作用】本発明は、チョッピング部によって、センサ部
に入射する赤外線を断続的に遮断し、それによって、セ
ンサ部で、温度を測定し、更にそのセンサ部を連続的に
回転させるので、温度分布が測定できる。センサ部の単
純な連続的回転動作によって、温度分布を測定できるの
で、センサ機構の小型化ができる。
に入射する赤外線を断続的に遮断し、それによって、セ
ンサ部で、温度を測定し、更にそのセンサ部を連続的に
回転させるので、温度分布が測定できる。センサ部の単
純な連続的回転動作によって、温度分布を測定できるの
で、センサ機構の小型化ができる。
【００１０】さらに、上記センサ部の測定値より在室者
の人数、活動量等を定性的に判断することができる。
の人数、活動量等を定性的に判断することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】（実施例１）図１及び図２は本発明の一実
施例の概略構成を示す図であり、センサ回転部３には赤
外線センサを複数個アレイ状に設けた焦電型の赤外線ア
レイセンサ１と、この赤外線アレイセンサ１の前面に赤
外線を集光するための赤外線レンズ２とが設けられ、さ
らに、赤外線の入射側に前記赤外線レンズ２に入射する
赤外線を断続的に遮断するためのチョッパ用窓部１１を
有するチョッパー４が設けられている。前記チョッパ４
にはチョッパ回転用内接歯車部８が設けられ、チョッパ
用歯車７を介して、モータ５に直結した出力用歯車６に
機械的に接続している。また、センサ回転部３の下向き
フランジ部の内側にはセンサ回転用内接歯車部１０が設
けられ、センサ回転用歯車９に機械的に接続している。
センサ回転用歯車９は、チョッパ用歯車７と同軸で一体
となっている。
施例の概略構成を示す図であり、センサ回転部３には赤
外線センサを複数個アレイ状に設けた焦電型の赤外線ア
レイセンサ１と、この赤外線アレイセンサ１の前面に赤
外線を集光するための赤外線レンズ２とが設けられ、さ
らに、赤外線の入射側に前記赤外線レンズ２に入射する
赤外線を断続的に遮断するためのチョッパ用窓部１１を
有するチョッパー４が設けられている。前記チョッパ４
にはチョッパ回転用内接歯車部８が設けられ、チョッパ
用歯車７を介して、モータ５に直結した出力用歯車６に
機械的に接続している。また、センサ回転部３の下向き
フランジ部の内側にはセンサ回転用内接歯車部１０が設
けられ、センサ回転用歯車９に機械的に接続している。
センサ回転用歯車９は、チョッパ用歯車７と同軸で一体
となっている。
【００１３】図３にチョッパ４の斜視図を示す。図に示
すチョッパ４は１回転で２回の開−閉をするものである
が、開口部をＮ箇所にすれば、Ｎ回のチョッパを可能と
するものである。なお、チョッパ４にフィンを取り付
け、回転移動によって、冷却作用を起こすようにしても
よい。
すチョッパ４は１回転で２回の開−閉をするものである
が、開口部をＮ箇所にすれば、Ｎ回のチョッパを可能と
するものである。なお、チョッパ４にフィンを取り付
け、回転移動によって、冷却作用を起こすようにしても
よい。
【００１４】なお、図４は、上記図１の温度分布測定装
置と似た構造を有する測定装置の一部切り欠き斜視図で
あって、その概観的構造を示している。
置と似た構造を有する測定装置の一部切り欠き斜視図で
あって、その概観的構造を示している。
【００１５】今、前記赤外線アレイセンサ１の長軸方向
を縦方向に設置した状態で、モータ５を駆動するとチョ
ッパ４が連続的に回転し、赤外線レンズ２に入射する赤
外線を断続的に遮断するため、赤外線レンズ２が面して
いる方向の縦列の輻射熱量の分布、すなわち、温度分布
が測定できる。測定できる空間範囲はレンズの画角とセ
ンササイズによって決まる。
を縦方向に設置した状態で、モータ５を駆動するとチョ
ッパ４が連続的に回転し、赤外線レンズ２に入射する赤
外線を断続的に遮断するため、赤外線レンズ２が面して
いる方向の縦列の輻射熱量の分布、すなわち、温度分布
が測定できる。測定できる空間範囲はレンズの画角とセ
ンササイズによって決まる。
【００１６】なお、モータ５の回転によりセンサ回転用
歯車９も回転しているので、センサ回転部３も一定の回
転角速度で連続回転する。すなわち、センサ回転部３を
前進回転させることにより赤外線アレイセンサ１および
赤外線レンズ２が面している方向を走査させながら、チ
ョッパー４を駆動させて次の面の温度分布を測定する。
測定後、電気信号処理により各方向の縦の温度分布をつ
なぎ合わせると、空間の２次元の反転温度分布が得られ
る。
歯車９も回転しているので、センサ回転部３も一定の回
転角速度で連続回転する。すなわち、センサ回転部３を
前進回転させることにより赤外線アレイセンサ１および
赤外線レンズ２が面している方向を走査させながら、チ
ョッパー４を駆動させて次の面の温度分布を測定する。
測定後、電気信号処理により各方向の縦の温度分布をつ
なぎ合わせると、空間の２次元の反転温度分布が得られ
る。
【００１７】最終体面方向の測定が終了後、モータ５を
逆回転させ、初期の体面方向に戻し、次の測定に対する
待機状態をつくる。
逆回転させ、初期の体面方向に戻し、次の測定に対する
待機状態をつくる。
【００１８】つぎに、上記測定手順をより具体的に図を
参照しながら説明する。図５に測定装置の電気信号に関
するブロック図を示す。Ｉ／Ｏポート１７には、モータ
５および、クロック発生部、演算部、メモリ部を内蔵し
ているＣＰＵ１６が、電気的に接続している。赤外線ア
レイセンサ１からの信号はフィルター１２及びアンプ１
３で増幅後、マルチプレクサー１４で選択され、選択さ
れたエレメントの信号がＡ／Ｄコンバータ１５で処理さ
れＣＰＵ１６に入力される。モータ５の回転によるセン
サ回転部３の回転とチョッパ４の連続回転により、セン
サ出力が、図６に示す電気信号波形のタイミングで得ら
れるものである。図６は測定時間とチョッパの状態変
化、センサ回転部中心の体面方向の角度および測定方向
画角範囲の関係を示している。
参照しながら説明する。図５に測定装置の電気信号に関
するブロック図を示す。Ｉ／Ｏポート１７には、モータ
５および、クロック発生部、演算部、メモリ部を内蔵し
ているＣＰＵ１６が、電気的に接続している。赤外線ア
レイセンサ１からの信号はフィルター１２及びアンプ１
３で増幅後、マルチプレクサー１４で選択され、選択さ
れたエレメントの信号がＡ／Ｄコンバータ１５で処理さ
れＣＰＵ１６に入力される。モータ５の回転によるセン
サ回転部３の回転とチョッパ４の連続回転により、セン
サ出力が、図６に示す電気信号波形のタイミングで得ら
れるものである。図６は測定時間とチョッパの状態変
化、センサ回転部中心の体面方向の角度および測定方向
画角範囲の関係を示している。
【００１９】図６において、測定開始時の方向を零度と
し、チョッパ４は閉状態からスタ−トするものとする。
閉−開のチョッピング動作は、赤外線センサの回転角で
４度に１回生じるように各歯車の歯数を決める。ここ
で、センサの横方向の測定有効画角を左右２度とする
と、１回目の開状態の測定方向は図に示すように１度〜
５度の方向の熱エネルギ−を測定できる。同様にして、
２、３、４回のチョッピングにおいては、それぞれ、５
度〜９度、１３度〜１７度の方向を測定していることと
なる。
し、チョッパ４は閉状態からスタ−トするものとする。
閉−開のチョッピング動作は、赤外線センサの回転角で
４度に１回生じるように各歯車の歯数を決める。ここ
で、センサの横方向の測定有効画角を左右２度とする
と、１回目の開状態の測定方向は図に示すように１度〜
５度の方向の熱エネルギ−を測定できる。同様にして、
２、３、４回のチョッピングにおいては、それぞれ、５
度〜９度、１３度〜１７度の方向を測定していることと
なる。
【００２０】センサ受光部の数をｎとし、１回の開閉チ
ョッパ時にセンサ部が回転する角度をθ度とすると、デ
ータの番地は例えば、Ｓ01，Ｓ02，−−−，Ｓ0nとし、
それぞれのステップ毎にデータを保存し、ｍ回方向を前
進回転させて測定し、そのときのデータの番地をＳm1，
Ｓm2，−−−，Ｓmnとする。最終体面方向の測定（ｍ番
目の測定）が終了後、ＣＰＵ１６からの信号により、モ
ータ駆動方向信号を後進方向とし、モータ５をトータル
（ｍ×θ）度逆回転し、初期の体面方向に戻し、次の測
定に対する待機状態に入る。逆回転速度は、できる限
り、速い方がよい。次に、それら測定データをＣＰＵ１
６に送信し Ｓ01，Ｓ02，−−，Ｓ0n Ｓ11，Ｓ12，−−，Ｓ1n −− −− −− −− Ｓm1，Ｓm2，−− Ｓmn のマトリックスとして処理することにより、空間の温度
分布をｎ×ｍの分解能で測定処理できる。
ョッパ時にセンサ部が回転する角度をθ度とすると、デ
ータの番地は例えば、Ｓ01，Ｓ02，−−−，Ｓ0nとし、
それぞれのステップ毎にデータを保存し、ｍ回方向を前
進回転させて測定し、そのときのデータの番地をＳm1，
Ｓm2，−−−，Ｓmnとする。最終体面方向の測定（ｍ番
目の測定）が終了後、ＣＰＵ１６からの信号により、モ
ータ駆動方向信号を後進方向とし、モータ５をトータル
（ｍ×θ）度逆回転し、初期の体面方向に戻し、次の測
定に対する待機状態に入る。逆回転速度は、できる限
り、速い方がよい。次に、それら測定データをＣＰＵ１
６に送信し Ｓ01，Ｓ02，−−，Ｓ0n Ｓ11，Ｓ12，−−，Ｓ1n −− −− −− −− Ｓm1，Ｓm2，−− Ｓmn のマトリックスとして処理することにより、空間の温度
分布をｎ×ｍの分解能で測定処理できる。
【００２１】なお、デ−タ処理の信号取り込みのタイミ
ングは、図１におけるセンサ回転部３に設けた位置セン
サ１１８とチョッパ４に設けた感応板１１９とにより、
チョッピングの相対時間から推定する。例えば、感応板
１１９が永久磁石で位置センサ１１８がホ−ル素子、あ
るいは感応板１１９が光反射板で位置センサ１１８がフ
ォトダイオ−ドとフォトトランジスタでもよく、さらに
は位置センサ１１８がフォトインタラプタであって、感
応板１１９が薄板の組み合せでも良い。これら位置セン
サ、感応板、フォトダイオード、フォトトランジスタ、
フォトインタラプタ、薄板等は、本発明のタイミング部
材を構成する。これらのタイミング部材の詳細な使用例
に付いては、後述する。さらには、デ−タ処理の信号取
り込みのタイミングを測定開始時からの時間経過によ
り、各チョッピングの時間を推論してもよい。
ングは、図１におけるセンサ回転部３に設けた位置セン
サ１１８とチョッパ４に設けた感応板１１９とにより、
チョッピングの相対時間から推定する。例えば、感応板
１１９が永久磁石で位置センサ１１８がホ−ル素子、あ
るいは感応板１１９が光反射板で位置センサ１１８がフ
ォトダイオ−ドとフォトトランジスタでもよく、さらに
は位置センサ１１８がフォトインタラプタであって、感
応板１１９が薄板の組み合せでも良い。これら位置セン
サ、感応板、フォトダイオード、フォトトランジスタ、
フォトインタラプタ、薄板等は、本発明のタイミング部
材を構成する。これらのタイミング部材の詳細な使用例
に付いては、後述する。さらには、デ−タ処理の信号取
り込みのタイミングを測定開始時からの時間経過によ
り、各チョッピングの時間を推論してもよい。
【００２２】具体的測定例として、赤外線アレイセンサ
１の長軸方向を縦方向に設置し、センサ回転送り、チョ
ッパ４を１０Ｈｚで駆動すると１／１０ｓｅｃ毎に１方
向の左右４度の範囲の縦列の温度分布が測定できる。測
定できる空間範囲はレンズ２の画角とセンササイズによ
るものであり、また、縦列の空間分解能は赤外線アレイ
センサ１中に設けてある赤外線受光部の電極の数に依存
するものであり、例えば、レンズ２の画角を８０度と
し、赤外線アレイセンサ１に１０個の受光部を設けた場
合には、縦の分解能は１０でそれぞれ８度の範囲の温度
を測定することになる。
１の長軸方向を縦方向に設置し、センサ回転送り、チョ
ッパ４を１０Ｈｚで駆動すると１／１０ｓｅｃ毎に１方
向の左右４度の範囲の縦列の温度分布が測定できる。測
定できる空間範囲はレンズ２の画角とセンササイズによ
るものであり、また、縦列の空間分解能は赤外線アレイ
センサ１中に設けてある赤外線受光部の電極の数に依存
するものであり、例えば、レンズ２の画角を８０度と
し、赤外線アレイセンサ１に１０個の受光部を設けた場
合には、縦の分解能は１０でそれぞれ８度の範囲の温度
を測定することになる。
【００２３】（実施例２）センサ回転部３の回転とチョ
ッパー４の回転に関する相対速度関係は、以下の条件の
ものが可能である。
ッパー４の回転に関する相対速度関係は、以下の条件の
ものが可能である。
【００２４】今、回転走査方向の分解能、すなわち、１
回の開閉チョッパ時にセンサ回転部３が回転する角度を
θｓし、チョッパ回転部にｎ個の開閉チョッパ部を用い
てセンサとチョッパが同一方向に回転する場合、チョッ
パ部の回転角度θｃは
回の開閉チョッパ時にセンサ回転部３が回転する角度を
θｓし、チョッパ回転部にｎ個の開閉チョッパ部を用い
てセンサとチョッパが同一方向に回転する場合、チョッ
パ部の回転角度θｃは
【００２５】
【数３】θｃ＝３６０／ｎ＋θｓ となる。
【００２６】ここで、１つの駆動用モータを用いて歯車
機構による変速機をもちいてセンサおよびチョッパを回
転させる場合、センサ部の回転速度Ｒｓとチョッパ部の
回転速度Ｒｃとの比Ｒは、
機構による変速機をもちいてセンサおよびチョッパを回
転させる場合、センサ部の回転速度Ｒｓとチョッパ部の
回転速度Ｒｃとの比Ｒは、
【００２７】
【数４】Ｒ＝Ｒｃ／Ｒｓ＝θｃ／θｓ となる。ここで、常に一定のタイミングでチョッピング
をかける場合にはＲは整数となるよう変速比を設定すれ
ばよい。
をかける場合にはＲは整数となるよう変速比を設定すれ
ばよい。
【００２８】図７を用いて、さらに具体的に説明する。
チョッパ用窓部１１を有するチョッパ４は駆動用のモー
タ５に直結され、他方、センサ回転部３はＧ１からＧ４
の歯車を有する変速機１８を介してモータ５に機械的に
接続している。いま、モータ５が回転速度Ｒｍで回転す
ることにより、チョッパ４の回転速度Ｒｃは同じくＲｍ
の速度で回転する。このとき、センサ回転部３の回転速
度Ｒｓは変速機１８により減速され、ゆっくりと回転す
る。
チョッパ用窓部１１を有するチョッパ４は駆動用のモー
タ５に直結され、他方、センサ回転部３はＧ１からＧ４
の歯車を有する変速機１８を介してモータ５に機械的に
接続している。いま、モータ５が回転速度Ｒｍで回転す
ることにより、チョッパ４の回転速度Ｒｃは同じくＲｍ
の速度で回転する。このとき、センサ回転部３の回転速
度Ｒｓは変速機１８により減速され、ゆっくりと回転す
る。
【００２９】例えば、チョッパ窓部１１の数ｎが２で、
１回の開閉チョッパ時にセンサ回転部３が回転する角度
θｓが６度のときには、上述の数式によりＲ＝３１とな
る。そこで、チョッピング周波数を１０Ｈｚとすると、
１秒間の回転角度θc10は θc10＝θｃ×１０＝（３６０／２＋６）×１０＝１８
６０（度） となり、回転速度Ｒc10は Ｒc10＝１８６０×６０／３６０＝３１０（ｒｐｍ） となる。ここで、センサ回転部３の回転速度Ｒs10は、
（数４）より Ｒs10＝Ｒc10／Ｒ＝３１０／３１＝１０（ｒｐｍ） で回転することとなり、１２０度の測定範囲であれば２
秒間で測定できることとなる。ここで、重要なことは、
（数４）のＲ値が整数となるように設定することによ
り、歯車機構による減速が容易となる。
１回の開閉チョッパ時にセンサ回転部３が回転する角度
θｓが６度のときには、上述の数式によりＲ＝３１とな
る。そこで、チョッピング周波数を１０Ｈｚとすると、
１秒間の回転角度θc10は θc10＝θｃ×１０＝（３６０／２＋６）×１０＝１８
６０（度） となり、回転速度Ｒc10は Ｒc10＝１８６０×６０／３６０＝３１０（ｒｐｍ） となる。ここで、センサ回転部３の回転速度Ｒs10は、
（数４）より Ｒs10＝Ｒc10／Ｒ＝３１０／３１＝１０（ｒｐｍ） で回転することとなり、１２０度の測定範囲であれば２
秒間で測定できることとなる。ここで、重要なことは、
（数４）のＲ値が整数となるように設定することによ
り、歯車機構による減速が容易となる。
【００３０】前述の場合、変速比はＲであるから、図７
に示した実施例においては、歯車Ｇ１はモータ５に直結
していて、歯車Ｇ２とＧ３は固定され、Ｇ４はセンサ回
転部３に固定されている変速機１８において、それぞれ
の歯車の歯数をそれぞれＧ1、Ｇ2、Ｇ3、Ｇ4とすると Ｒ＝（Ｇ2／Ｇ1）×（Ｇ4／Ｇ3）＝３１ となるように、歯数を選定すればよい。
に示した実施例においては、歯車Ｇ１はモータ５に直結
していて、歯車Ｇ２とＧ３は固定され、Ｇ４はセンサ回
転部３に固定されている変速機１８において、それぞれ
の歯車の歯数をそれぞれＧ1、Ｇ2、Ｇ3、Ｇ4とすると Ｒ＝（Ｇ2／Ｇ1）×（Ｇ4／Ｇ3）＝３１ となるように、歯数を選定すればよい。
【００３１】以上、一例を用いて説明したが、チョッパ
の数ｎ、回転角度θｓ、θｃおよび回転機構、変速機構
は限定されるものではない。
の数ｎ、回転角度θｓ、θｃおよび回転機構、変速機構
は限定されるものではない。
【００３２】なお、センサとチョッパが逆方向に回転す
る場合、チョッパ部の回転角度θｃは θｃ＝３６０／ｎ−θｓ とすることにより、前述と同様に一定のチョッピングが
達成できるものである。
る場合、チョッパ部の回転角度θｃは θｃ＝３６０／ｎ−θｓ とすることにより、前述と同様に一定のチョッピングが
達成できるものである。
【００３３】（実施例３）実施例１においては、チョッ
パ用歯車７およびセンサ回転用歯車９を１つ設けたが、
図８に示すように前記チョッパ用歯車７およびセンサ回
転用歯車９を２箇所、望ましくは対称に設けることによ
り、回転駆動がよりスムーズとなり、駆動時のがたつき
も解消出来た。
パ用歯車７およびセンサ回転用歯車９を１つ設けたが、
図８に示すように前記チョッパ用歯車７およびセンサ回
転用歯車９を２箇所、望ましくは対称に設けることによ
り、回転駆動がよりスムーズとなり、駆動時のがたつき
も解消出来た。
【００３４】（実施例４）実施例１においては、モータ
の前進および後進回転の回転数をＣＰＵにより設定した
が、前記の図１におけるセンサ回転部３が接触する箇所
にストップ用スイッチを設け、最終体面方向に対して計
測終了後、センサ回転部３が前進回転したときに第１の
ストップ用スイッチに接触し、その信号を受けて、モー
タを一気に逆回転させる。逆回転により、初期の体面方
向にセンサが面する位置でセンサ回転部３が接するよう
に第２のストップ用スイッチを設け、逆回転を停止させ
る。このとき、当然のことながら、チョッパも逆方向に
回転するものである。
の前進および後進回転の回転数をＣＰＵにより設定した
が、前記の図１におけるセンサ回転部３が接触する箇所
にストップ用スイッチを設け、最終体面方向に対して計
測終了後、センサ回転部３が前進回転したときに第１の
ストップ用スイッチに接触し、その信号を受けて、モー
タを一気に逆回転させる。逆回転により、初期の体面方
向にセンサが面する位置でセンサ回転部３が接するよう
に第２のストップ用スイッチを設け、逆回転を停止させ
る。このとき、当然のことながら、チョッパも逆方向に
回転するものである。
【００３５】なお、前進回転もしくは後進回転（逆回
転）のどちらか一方だけをストップ用スイッチで制御し
てもよい。また、チョッパは後進回転時にストップさせ
ても、連続駆動させてもよい。さらには、逆回転は歯車
切り替により別の歯車系を用いて一気にセンサ回転部３
だけを逆回転させてもよい。また、図１１のように、受
光素子２２を支持体２０に設けて、これによってストッ
プ動作を行わせることもできる。
転）のどちらか一方だけをストップ用スイッチで制御し
てもよい。また、チョッパは後進回転時にストップさせ
ても、連続駆動させてもよい。さらには、逆回転は歯車
切り替により別の歯車系を用いて一気にセンサ回転部３
だけを逆回転させてもよい。また、図１１のように、受
光素子２２を支持体２０に設けて、これによってストッ
プ動作を行わせることもできる。
【００３６】（実施例５）実施例１に示した方法によ
り、まず、順方向の測定を行ない、回転部を前進回転さ
せることによりセンサおよびレンズが面している方向を
走査させながら、前述と同様にチョッパを駆動させて温
度分布を測定し、 Ｓ01，Ｓ02，−−，Ｓ0n Ｓ11，Ｓ12，−−，Ｓ1n −− −− −− −− Ｓm1，Ｓm2，−− Ｓmn のマトリックスとして処理することにより、空間の温度
分布をｎ×ｍの分解能で測定処理する。
り、まず、順方向の測定を行ない、回転部を前進回転さ
せることによりセンサおよびレンズが面している方向を
走査させながら、前述と同様にチョッパを駆動させて温
度分布を測定し、 Ｓ01，Ｓ02，−−，Ｓ0n Ｓ11，Ｓ12，−−，Ｓ1n −− −− −− −− Ｓm1，Ｓm2，−− Ｓmn のマトリックスとして処理することにより、空間の温度
分布をｎ×ｍの分解能で測定処理する。
【００３７】つぎに、最終体面方向の測定（ｍ番目の測
定）が終了後、ＣＰＵからの信号により、モータ駆動方
向信号を後進方向とし、モータを逆回転しながら、初期
の体面方向に順次測定し、 Ｓm1，Ｓm2，−− Ｓmn −− −− −− −− Ｓ11，Ｓ12，−−，Ｓ1n Ｓ01，Ｓ02，−−，Ｓ0n のマトリックスとして処理することにより、空間の温度
分布をｎ×ｍの分解能で測定処理する。
定）が終了後、ＣＰＵからの信号により、モータ駆動方
向信号を後進方向とし、モータを逆回転しながら、初期
の体面方向に順次測定し、 Ｓm1，Ｓm2，−− Ｓmn −− −− −− −− Ｓ11，Ｓ12，−−，Ｓ1n Ｓ01，Ｓ02，−−，Ｓ0n のマトリックスとして処理することにより、空間の温度
分布をｎ×ｍの分解能で測定処理する。
【００３８】この測定データは順方向の測定データとは
鏡面反転像となっているので、ＣＰＵにおいて、反転処
理する必要が有るが、実施例１に示した方法におけるセ
ンサ回転部の逆回転操作が有効に利用できるものであ
る。
鏡面反転像となっているので、ＣＰＵにおいて、反転処
理する必要が有るが、実施例１に示した方法におけるセ
ンサ回転部の逆回転操作が有効に利用できるものであ
る。
【００３９】（実施例６）図９および図１０は本発明の
他の実施例を説明するための概略構成を示すものであ
る。
他の実施例を説明するための概略構成を示すものであ
る。
【００４０】図９において、チョッパとして振子チョッ
パ１９を小型ソレノイド２２０で駆動するものであり、
図１０においては、チョッパとして円盤型の回転チョッ
パ２１を小型モ−タ２２２で駆動するものである。他の
部分は、上記実施例とほぼ同様である。
パ１９を小型ソレノイド２２０で駆動するものであり、
図１０においては、チョッパとして円盤型の回転チョッ
パ２１を小型モ−タ２２２で駆動するものである。他の
部分は、上記実施例とほぼ同様である。
【００４１】以上の構成による機構を用いても実施例１
と同様に温度分布が測定できた。
と同様に温度分布が測定できた。
【００４２】（実施例７）以上の実施例に示す測定装置
を約６×６ｍの室内の壁面上部に取付、室内全体の温度
分布を測定した。なお、センサ受光部の数は１０個と
し、左右への回転ステップ数を３０とした。このときの
空間温度分布は１０×３０のマトリックス Ｓ00、01，Ｓ00、02，−−−−，Ｓ00、10 Ｓ01、01，Ｓ01、02，−−−−，Ｓ01、10 −−−− −−−− − −− −−− Ｓ30、01，Ｓ30、02，−−−− Ｓ30、10 で表現できる。そこで、各測定温度が３２℃以上のもの
に関して、その分布状態を判断することにより、室内の
在室者の有無、人数が検知できた。ここで、測定装置の
近くに人が１人居る場合と、遠くに複数の人が一ヶ所に
居る場合とでは１回の測定温度分布では判別が困難であ
るが、取り込み温度分布の経時変化値から、経験的に判
別することが可能であった。さらには、在室者の活動量
が定性的に判断できた。
を約６×６ｍの室内の壁面上部に取付、室内全体の温度
分布を測定した。なお、センサ受光部の数は１０個と
し、左右への回転ステップ数を３０とした。このときの
空間温度分布は１０×３０のマトリックス Ｓ00、01，Ｓ00、02，−−−−，Ｓ00、10 Ｓ01、01，Ｓ01、02，−−−−，Ｓ01、10 −−−− −−−− − −− −−− Ｓ30、01，Ｓ30、02，−−−− Ｓ30、10 で表現できる。そこで、各測定温度が３２℃以上のもの
に関して、その分布状態を判断することにより、室内の
在室者の有無、人数が検知できた。ここで、測定装置の
近くに人が１人居る場合と、遠くに複数の人が一ヶ所に
居る場合とでは１回の測定温度分布では判別が困難であ
るが、取り込み温度分布の経時変化値から、経験的に判
別することが可能であった。さらには、在室者の活動量
が定性的に判断できた。
【００４３】上記、判定にメンバーシップ関数を用いた
ファジー推論を導入することによりさらに精度よい判定
が可能であった。
ファジー推論を導入することによりさらに精度よい判定
が可能であった。
【００４４】（実施例８）次に、上記タイミング部材の
詳細な使用例に付いて、図１１を参照して説明する。
詳細な使用例に付いて、図１１を参照して説明する。
【００４５】図１１において、モータ（回転起動部）１
３０と一体的に、支持体１２０が設けられている。支持
体１２０には、支持体窓部１２１が設けられている。１
１３はセンサ回転部１１０に設けられたフォトカプラ、
１４２は円筒状チョッパ１４０の内側に設けられた光反
射板である。さらに、支持体１２０の内側には、受光素
子１２２が設けられている。図１２は、この円筒状チョ
ッパ１４０の展開図である。モータ３０の回転によるセ
ンサ回転部１１０の回転とチョッパ１４０の連続回転に
より、センサ出力が、図１３のように現われる。図は、
測定時間とチョッパの状態変化、フォトカプラ１１３の
信号及び赤外線センサ１１１の１つのエレメントの出力
信号の関係を示している。
３０と一体的に、支持体１２０が設けられている。支持
体１２０には、支持体窓部１２１が設けられている。１
１３はセンサ回転部１１０に設けられたフォトカプラ、
１４２は円筒状チョッパ１４０の内側に設けられた光反
射板である。さらに、支持体１２０の内側には、受光素
子１２２が設けられている。図１２は、この円筒状チョ
ッパ１４０の展開図である。モータ３０の回転によるセ
ンサ回転部１１０の回転とチョッパ１４０の連続回転に
より、センサ出力が、図１３のように現われる。図は、
測定時間とチョッパの状態変化、フォトカプラ１１３の
信号及び赤外線センサ１１１の１つのエレメントの出力
信号の関係を示している。
【００４６】図に於て、測定開始時の方向を零度とし、
チョッパは閉状態からスタートするものとする。閉ー開
のチョッピング動作はセンサ回転部１１０の回転角３度
に１回生じるように、変速機１３１の歯車の歯数を決め
る。
チョッパは閉状態からスタートするものとする。閉ー開
のチョッピング動作はセンサ回転部１１０の回転角３度
に１回生じるように、変速機１３１の歯車の歯数を決め
る。
【００４７】ここで、フォトカプラの信号と赤外線セン
サのエレメントの出力信号が完全に一致する必要はな
く、ある一定のずれ（例えば、図のΔｔ）をもって同期
していれば、ＣＰＵによる設定により信号をＣＰＵに取
り込むことが出来る。図の場合は、赤外線アレイからの
信号がフォトカプラからの信号より常にΔｔだけ遅れて
取り込むことにより、赤外線センサの出力を正確に検知
できる。
サのエレメントの出力信号が完全に一致する必要はな
く、ある一定のずれ（例えば、図のΔｔ）をもって同期
していれば、ＣＰＵによる設定により信号をＣＰＵに取
り込むことが出来る。図の場合は、赤外線アレイからの
信号がフォトカプラからの信号より常にΔｔだけ遅れて
取り込むことにより、赤外線センサの出力を正確に検知
できる。
【００４８】いま、Ａ／Ｄ変換されたディジタル信号を
用いて、測定温度を算出する方法の一例に付いて説明す
る。電気回路は、図５のものと同様である。
用いて、測定温度を算出する方法の一例に付いて説明す
る。電気回路は、図５のものと同様である。
【００４９】まず、赤外線アレイセンサのセンサ受光部
（ここでは１チャンネル（ＣＨ）からｎチャンネルまで
あるとする）のＡ／Ｄ変換後のメモリデータをクリアす
る。次に、センサ入力状態に対応するフォトカプラから
の信号からΔｔ後に、マルプレクサにより、一定のサン
プリング速度で１ＣＨ目からｎＣＨまで、順次取り込
み、Ａ／Ｄ変換する。各チャンネルに付いて変換後の値
（例えばｉ番目のデータＳi）を１つ前までの積分値に
加算し、［Ｓtotal＝Ｓtotal＋Ｓi］の値を求める。次
に、予め設定されたサンプリング回数（すなわち、設定
時間）まで前記操作を繰り返し、チョッパ１回の開状態
における各ＣＨの値を求める。予め、既知の温度を有す
る測定物体の温度と前記設定時間における積分値との検
量線を求めておくことにより正確に１次元の温度分布を
評価できる。前記サンプリング回数はチョッパが閉状態
となるまでの間であれば、全域に対して積算しなくとも
任意に設定すればよい。本実施例の特徴は、センサ出力
信号にノイズが多く乗っている場合に有効であり、ノイ
ズの最大値で誤評価し易いという心配はなく、周波数の
高いノイズでは殆ど左右されないものである。
（ここでは１チャンネル（ＣＨ）からｎチャンネルまで
あるとする）のＡ／Ｄ変換後のメモリデータをクリアす
る。次に、センサ入力状態に対応するフォトカプラから
の信号からΔｔ後に、マルプレクサにより、一定のサン
プリング速度で１ＣＨ目からｎＣＨまで、順次取り込
み、Ａ／Ｄ変換する。各チャンネルに付いて変換後の値
（例えばｉ番目のデータＳi）を１つ前までの積分値に
加算し、［Ｓtotal＝Ｓtotal＋Ｓi］の値を求める。次
に、予め設定されたサンプリング回数（すなわち、設定
時間）まで前記操作を繰り返し、チョッパ１回の開状態
における各ＣＨの値を求める。予め、既知の温度を有す
る測定物体の温度と前記設定時間における積分値との検
量線を求めておくことにより正確に１次元の温度分布を
評価できる。前記サンプリング回数はチョッパが閉状態
となるまでの間であれば、全域に対して積算しなくとも
任意に設定すればよい。本実施例の特徴は、センサ出力
信号にノイズが多く乗っている場合に有効であり、ノイ
ズの最大値で誤評価し易いという心配はなく、周波数の
高いノイズでは殆ど左右されないものである。
【００５０】なお、上述した例においてはＡ／Ｄ変換
後、次のデータサンプリングを実行する前に、積分演算
処理を実行したが、その場合にサンプリング周期が遅く
なり可能性が有るので、必要とする時間内の全データを
取り込み一旦メモリ部に保存後、最後にまとめて演算処
理を行うことにより、より高速のサンプリングが達成で
きる。
後、次のデータサンプリングを実行する前に、積分演算
処理を実行したが、その場合にサンプリング周期が遅く
なり可能性が有るので、必要とする時間内の全データを
取り込み一旦メモリ部に保存後、最後にまとめて演算処
理を行うことにより、より高速のサンプリングが達成で
きる。
【００５１】また、図１４に示すように、チョッパ１４
０にストッパ用窓部１４３を設ける事により、フォトカ
プラ１１３の発光素子からの発光を前記ストッパ用窓部
１４３を通して、支持体１２０に設置した受光素子１２
２で受けることができる。即ち、回転開始位置と終了位
置に設けた受光素子１２２は、センサ回転部１１０の回
転により接近したフォトカプラ１１３の発光素子からの
発光を受光することでセンサ回転の開始や終了位置を制
御できるものである。
０にストッパ用窓部１４３を設ける事により、フォトカ
プラ１１３の発光素子からの発光を前記ストッパ用窓部
１４３を通して、支持体１２０に設置した受光素子１２
２で受けることができる。即ち、回転開始位置と終了位
置に設けた受光素子１２２は、センサ回転部１１０の回
転により接近したフォトカプラ１１３の発光素子からの
発光を受光することでセンサ回転の開始や終了位置を制
御できるものである。
【００５２】センサ回転部１１０が前進回転し、フォト
カプラ１１３が終了位置に到達したときに、この位置に
設けた受光素子１２２の信号を受けて、モータ３０をス
トップさせ、一気に逆回転させる。逆回転により、初期
の体面方向にセンサが面する位置で他の受光素子１２２
の信号で、逆回転を停止させる。この時、当然のことな
がら、チョッパ１４０も逆方向に回転するものである。
カプラ１１３が終了位置に到達したときに、この位置に
設けた受光素子１２２の信号を受けて、モータ３０をス
トップさせ、一気に逆回転させる。逆回転により、初期
の体面方向にセンサが面する位置で他の受光素子１２２
の信号で、逆回転を停止させる。この時、当然のことな
がら、チョッパ１４０も逆方向に回転するものである。
【００５３】なおもちろん、前進回転もしくは後進回転
（逆回転）のどちらか一方だけを前記受光素子１２２の
信号を利用して制御してもよい。また、チョッパは後進
回転時にストップさせても、連続駆動させてもよい。さ
らには、逆回転は歯車切り替えにより別の歯車系を用い
て一気にセンサ回転部１１０だけを逆回転させてもよ
い。
（逆回転）のどちらか一方だけを前記受光素子１２２の
信号を利用して制御してもよい。また、チョッパは後進
回転時にストップさせても、連続駆動させてもよい。さ
らには、逆回転は歯車切り替えにより別の歯車系を用い
て一気にセンサ回転部１１０だけを逆回転させてもよ
い。
【００５４】さらに、別の実施例として、センサ回転部
１１０のトータルの回転角をフォトカプラ１１３の信号
を用いて制御してもよい。すなわち、前記フォトカプラ
１１３の信号は一定のセンサ回転角に対応しているので
前記フォトカプラ１１３の信号数がある数に達したとき
に回転を停止もしくは逆回転すればよい。例えば、上記
実施例のように前記センサ回転部が３度回転する毎に１
回のチョッパがかかるとすると、フォトカプラからの信
号数が４０になったときに、回転起動部１３０を停止さ
せることにより１２０度の方向がセンシングできた。
１１０のトータルの回転角をフォトカプラ１１３の信号
を用いて制御してもよい。すなわち、前記フォトカプラ
１１３の信号は一定のセンサ回転角に対応しているので
前記フォトカプラ１１３の信号数がある数に達したとき
に回転を停止もしくは逆回転すればよい。例えば、上記
実施例のように前記センサ回転部が３度回転する毎に１
回のチョッパがかかるとすると、フォトカプラからの信
号数が４０になったときに、回転起動部１３０を停止さ
せることにより１２０度の方向がセンシングできた。
【００５５】図１５（Ａ）は本発明の他の実施例を説明
するための概略構成を示すものであって、センサ回転部
１１０には受光部を複数個ライン状に設けた焦電型の赤
外線アレイセンサ１１１と、該アレイセンサの前面に赤
外線を該焦電センサアレイに集光するための赤外線レン
ズ１１２を儲け、さらに、チョッピング状態を検知する
ためのフォトカプラ１１３が設けてある。図１５（Ｂ）
は、その傘形チョッパ１４０の斜視図と平面図である。
又、図１５（Ｃ）は、センサ回転部などを示す断面図で
ある。
するための概略構成を示すものであって、センサ回転部
１１０には受光部を複数個ライン状に設けた焦電型の赤
外線アレイセンサ１１１と、該アレイセンサの前面に赤
外線を該焦電センサアレイに集光するための赤外線レン
ズ１１２を儲け、さらに、チョッピング状態を検知する
ためのフォトカプラ１１３が設けてある。図１５（Ｂ）
は、その傘形チョッパ１４０の斜視図と平面図である。
又、図１５（Ｃ）は、センサ回転部などを示す断面図で
ある。
【００５６】レンズ前面には該レンズ１１２に入射する
赤外線を断続的に遮断するための笠状のチョッパ用窓部
１４１を有するチョッパ１４０を設ける。前記チョッパ
１４０には前記フォトカプラ１１３の発光光を反射する
ための反射板１４２を設ける。
赤外線を断続的に遮断するための笠状のチョッパ用窓部
１４１を有するチョッパ１４０を設ける。前記チョッパ
１４０には前記フォトカプラ１１３の発光光を反射する
ための反射板１４２を設ける。
【００５７】前記チョッパ１４０と前記センサ回転部１
１０は機械的にシャフト１３２を介して回転起動部１３
０に接続しており、変速機１３１により各々異なる回転
速度で回転する。
１０は機械的にシャフト１３２を介して回転起動部１３
０に接続しており、変速機１３１により各々異なる回転
速度で回転する。
【００５８】以上の構成による機構を用いても実施例１
と同様に温度分布が測定できた。
と同様に温度分布が測定できた。
【００５９】上記実施例の他に、チョッピングを検知す
る手段として、フォトカプラの代わりに、ホール素子、
機械的接触による電気接触信号等を用いてもよい。チョ
ッパとしては、円盤状のチョッパでもよい。
る手段として、フォトカプラの代わりに、ホール素子、
機械的接触による電気接触信号等を用いてもよい。チョ
ッパとしては、円盤状のチョッパでもよい。
【００６０】（実施例９）図１６は、本発明のモータ５
として、ブラシレスモータ用いる場合の実施例であっ
て、そのブラシレスモータの分解斜視図である。
として、ブラシレスモータ用いる場合の実施例であっ
て、そのブラシレスモータの分解斜視図である。
【００６１】円盤状基板３０３上に、複数個の電磁石コ
イル３０１が同心円上に配列され、その周囲にジグザグ
状にＦＧパターン配線３０２が形成されている。また、
中央からは軸には軸３００が突出している。他方、モー
タカバー３０４のフランジ内側には、永久磁石３０５が
配列されている。また、軸３００が挿入される孔３０６
が形成されている。
イル３０１が同心円上に配列され、その周囲にジグザグ
状にＦＧパターン配線３０２が形成されている。また、
中央からは軸には軸３００が突出している。他方、モー
タカバー３０４のフランジ内側には、永久磁石３０５が
配列されている。また、軸３００が挿入される孔３０６
が形成されている。
【００６２】このようなブラシレスモータは、電磁石コ
イル３０１に電流が所定の順番で流されると、永久磁石
３０５が反発、吸引されて回転する。また、その際、永
久磁石３０５が生じる磁界がＦＧパターン配線３０２を
横切るので、電流が流れる。そこで、この誘起電流を用
いて、そのモータの速度制御を行う。それによって、各
測定方向毎のばらつきを低減できる。また、その誘起電
流を用いて、センサ回転部やチョッピング部等の回転状
況を知ることが出来る。従って、信号処理のタイミング
をフォトセンサ等を用いなくても自動設定できる。さら
に、ブラシレスモータは、制御用回路を内蔵しているこ
ともできる。それによって、リード線本数が少なくな
り、装置の小型化が実現できる。
イル３０１に電流が所定の順番で流されると、永久磁石
３０５が反発、吸引されて回転する。また、その際、永
久磁石３０５が生じる磁界がＦＧパターン配線３０２を
横切るので、電流が流れる。そこで、この誘起電流を用
いて、そのモータの速度制御を行う。それによって、各
測定方向毎のばらつきを低減できる。また、その誘起電
流を用いて、センサ回転部やチョッピング部等の回転状
況を知ることが出来る。従って、信号処理のタイミング
をフォトセンサ等を用いなくても自動設定できる。さら
に、ブラシレスモータは、制御用回路を内蔵しているこ
ともできる。それによって、リード線本数が少なくな
り、装置の小型化が実現できる。
【００６３】もちろん、ブラシレスモータを用いること
によって、ブラシを有するモータに比べて電磁ノイズが
少なくセンサ感度が向上する事はいうまでもない。
によって、ブラシを有するモータに比べて電磁ノイズが
少なくセンサ感度が向上する事はいうまでもない。
【００６４】（実施例１０）図１１に示すように、赤外
線センサ１１１で発生した信号を外部へ取り出すための
リード線が設けられている。そのリード線１００は、ど
こにも接続されず、何等力が加わらない状態では、図１
７に示すようになっている。すなわち、赤外線センサ１
１１側に接続されるべき一端４０１は矩形状をしてお
り、支持体１２０側に接続されるべき他端４０２は５角
形状をしている。そして、それら両端を接続する中間接
続部分４０３は中央で直角に折れ曲がっている。基板は
プラスチック薄板等のフレキシブルなものであり、その
上に信号線４０４が配線されている。
線センサ１１１で発生した信号を外部へ取り出すための
リード線が設けられている。そのリード線１００は、ど
こにも接続されず、何等力が加わらない状態では、図１
７に示すようになっている。すなわち、赤外線センサ１
１１側に接続されるべき一端４０１は矩形状をしてお
り、支持体１２０側に接続されるべき他端４０２は５角
形状をしている。そして、それら両端を接続する中間接
続部分４０３は中央で直角に折れ曲がっている。基板は
プラスチック薄板等のフレキシブルなものであり、その
上に信号線４０４が配線されている。
【００６５】図１１のように、接続された状態では、赤
外線センサ１１１の回転軸方向を基準として、一端４０
１の横から出た中間接続部分４０３はすぐにほぼ直角に
曲げられ、多少ねじれながらその折れ曲がり部分を通じ
て、方向を下方に転じ、支持体１２０に設けられている
孔（図示省略）から外部へ導き出され、そこで直角に折
れ曲がり、他端４０２は支持体１２０の外部表面に固定
されている。あるいは、さらに、中間接続部分４０３を
直角に捻ってもかまわない。そして、赤外線センサ１１
１が１８０度あるいは３６０度回転しても、その中間接
続部分４０３がその変形を主に吸収してしまう。従っ
て、リード線の省スペース化と可撓性に優れている。こ
のように、横から中間接続部分４０３を導き出すと、構
造が簡単となる。しかし、下側、あるいは上側から導き
出すことも可能である。さらには、中間接続部分４０３
をスパイラル状にしておいてもよい。センサ回転部が２
ー３回回転してもその変形を十分吸収できる。さらに、
フォトカプラからの信号を外部に導くための信号線４０
５をこのフレキシブルな基板に一体化しても良い。ま
た、温度測定用のサーミスタを配置し、その温度信号を
外部に導くための信号線をこのフレキシブルな基板に一
体化しても良い。なお、そのサーミスタ自身を基板上に
実装するようにしても良い。
外線センサ１１１の回転軸方向を基準として、一端４０
１の横から出た中間接続部分４０３はすぐにほぼ直角に
曲げられ、多少ねじれながらその折れ曲がり部分を通じ
て、方向を下方に転じ、支持体１２０に設けられている
孔（図示省略）から外部へ導き出され、そこで直角に折
れ曲がり、他端４０２は支持体１２０の外部表面に固定
されている。あるいは、さらに、中間接続部分４０３を
直角に捻ってもかまわない。そして、赤外線センサ１１
１が１８０度あるいは３６０度回転しても、その中間接
続部分４０３がその変形を主に吸収してしまう。従っ
て、リード線の省スペース化と可撓性に優れている。こ
のように、横から中間接続部分４０３を導き出すと、構
造が簡単となる。しかし、下側、あるいは上側から導き
出すことも可能である。さらには、中間接続部分４０３
をスパイラル状にしておいてもよい。センサ回転部が２
ー３回回転してもその変形を十分吸収できる。さらに、
フォトカプラからの信号を外部に導くための信号線４０
５をこのフレキシブルな基板に一体化しても良い。ま
た、温度測定用のサーミスタを配置し、その温度信号を
外部に導くための信号線をこのフレキシブルな基板に一
体化しても良い。なお、そのサーミスタ自身を基板上に
実装するようにしても良い。
【００６６】（実施例１１）本発明の温度分布測定装置
は、視聴率測定システムに応用できる。すなわち、テレ
ビを観る人が通常座る場所に対して、赤外線を測定す
る。例えば、テレビの上に本発明の温度分布測定装置を
設置する。これによって、小型な設備で、容易に正確な
視聴率を測定できる。そして、テレビがオンされると、
その場所の温度分布を測定し、その結果を利用して、上
述のようにして、人数を判定する。その人数に関するデ
ータは、例えば、電話回線を通じて外部へ送信される。
この場合は、送信するデータは温度分布データでなく、
人数データだけですむので、送信量が少なくてすむ。テ
レビがオンした時のみ人数を測定することによって、利
用状況を正確に把握でき、長寿命化が図れる。
は、視聴率測定システムに応用できる。すなわち、テレ
ビを観る人が通常座る場所に対して、赤外線を測定す
る。例えば、テレビの上に本発明の温度分布測定装置を
設置する。これによって、小型な設備で、容易に正確な
視聴率を測定できる。そして、テレビがオンされると、
その場所の温度分布を測定し、その結果を利用して、上
述のようにして、人数を判定する。その人数に関するデ
ータは、例えば、電話回線を通じて外部へ送信される。
この場合は、送信するデータは温度分布データでなく、
人数データだけですむので、送信量が少なくてすむ。テ
レビがオンした時のみ人数を測定することによって、利
用状況を正確に把握でき、長寿命化が図れる。
【００６７】（実施例１２）本発明の赤外線レンズ２
は、例えばシリコン球面レンズである。シリコン多結晶
体であって、両面凸球面研磨後反射防止膜を両面に製膜
する。材料が安価であり、加工が容易である。あるい
は、カルコゲン非球面レンズを利用してもよい。材料
は、ＫＲＳ５，Ｇｅ、ＧｅＳｅ、ＧｅＴｅである。加工
は、ダイレクトプレス加工後反射防止膜を両面に製膜す
る。これによって、レンズの透過率が高く、高感度化が
容易であり、収差が少なく熱画像の歪みが少ない、量産
性に優れる等の長所あがある。上記反射防止膜として
は、ＺｎＳの蒸着、スパッタ膜である。厚みは、λ／４
ｎ（λ＝１０μm、ｎはレンズの屈折率）である。
は、例えばシリコン球面レンズである。シリコン多結晶
体であって、両面凸球面研磨後反射防止膜を両面に製膜
する。材料が安価であり、加工が容易である。あるい
は、カルコゲン非球面レンズを利用してもよい。材料
は、ＫＲＳ５，Ｇｅ、ＧｅＳｅ、ＧｅＴｅである。加工
は、ダイレクトプレス加工後反射防止膜を両面に製膜す
る。これによって、レンズの透過率が高く、高感度化が
容易であり、収差が少なく熱画像の歪みが少ない、量産
性に優れる等の長所あがある。上記反射防止膜として
は、ＺｎＳの蒸着、スパッタ膜である。厚みは、λ／４
ｎ（λ＝１０μm、ｎはレンズの屈折率）である。
【００６８】なお、本発明の赤外線センサは、焦電セン
サに限られないことはいうまでもない。
サに限られないことはいうまでもない。
【００６９】また、本発明の駆動源は、モータに限られ
ないこともいうまでもない。
ないこともいうまでもない。
【００７０】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、センサ部を連続的に回転させて、温度分布を
測定するので、単純な機構で、連続的に空間の温度分布
（輻射熱分布）の測定が可能になる。
本発明は、センサ部を連続的に回転させて、温度分布を
測定するので、単純な機構で、連続的に空間の温度分布
（輻射熱分布）の測定が可能になる。
【００７１】また、駆動源のモ−タとしては、連続回転
用のもので良く、小型で低コストのものが使用できる。
用のもので良く、小型で低コストのものが使用できる。
【００７２】さらに、センサ回転部とチョッピング部を
同一の駆動源で駆動させる場合は、さらに簡単な歯車伝
動機構で達成でき、装置の小型化が可能となるものであ
る。
同一の駆動源で駆動させる場合は、さらに簡単な歯車伝
動機構で達成でき、装置の小型化が可能となるものであ
る。
【００７３】さらには、この装置の情報から在室者の位
置、人数、活動量等を簡単に知ることができるので、セ
キュリティシステムなどを確実に作動させることができ
る。
置、人数、活動量等を簡単に知ることができるので、セ
キュリティシステムなどを確実に作動させることができ
る。
【図１】本発明の一実施例による温度分布測定装置の構
成概略図である。
成概略図である。
【図２】本発明の一実施例による温度分布測定装置のギ
ア部の相対位置関係を示す図である。
ア部の相対位置関係を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による温度分布測定装置のチ
ョッパの斜視図である。
ョッパの斜視図である。
【図４】上記実施例の装置に似た構造を有する装置の概
観斜視図である。
観斜視図である。
【図５】本発明の一実施例による人体検知システムの電
気回路系の概略図である。
気回路系の概略図である。
【図６】本発明の一実施例による温度分布測定装置のチ
ョッピングと測定方向のタイミング図である。
ョッピングと測定方向のタイミング図である。
【図７】本発明の他の実施例による温度分布測定装置の
構成概略図である。
構成概略図である。
【図８】本発明の他の実施例による温度分布測定装置の
ギア部の相対位置関係を示す図である。
ギア部の相対位置関係を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例による温度分布測定装置の
構成概略図である。
構成概略図である。
【図１０】本発明の他の実施例による温度分布測定装置
の構成概略図である。
の構成概略図である。
【図１１】本発明の他の実施例による温度分布測定装置
の構成概略図である。
の構成概略図である。
【図１２】その実施例におけるチョッパーの展開図であ
る。
る。
【図１３】その実施例のチョッピングタイミンツを示す
グラフである。
グラフである。
【図１４】その実施例の他のチョッパーを示す展開図で
ある。
ある。
【図１５】本発明の他の実施例による温度分布測定装置
の構成概略図である。
の構成概略図である。
【図１６】本発明の他の実施例におけるブラシレスモー
タの斜視図である。
タの斜視図である。
【図１７】本発明の他の実施例におけるリード線の平面
図である。
図である。
１ 赤外線アレイセンサ ２ 赤外線レンズ ３ センサ回転部 ４ チョッパ ５ モータ ６ 出力用歯車 ７ チョッパ用歯車 ８ チョッパ回転用内接歯車部 ９ センサ回転用歯車 １０ センサ回転用内接歯車部 １１ チョッパ用窓部 １２ フィルター １３ アンプ １４ マルチプレクサー １５ Ａ／Ｄコンバータ １６ ＣＰＵ １７ Ｉ／Ｏポート １００ リード線 １１０ センサ回転部 １１１ 赤外線センサ １４０ チョッパ １２０ 支持体 ３００ー３０６ ブラシレスモータ ４００ー４０５ リード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−124981（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−297725（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−79791（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−283191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−299191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−88391（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−96409（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−21831（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 5/00 - 5/62 G01V 8/12 H02P 6/02
Claims (7)
- 【請求項１】 複数個の赤外線センサをアレイ状に設け
たセンサ部と、前記センサ部に入射する赤外線を断続的
に遮断するためのチョッピング部と、前記センサ部を連
続的に回転させるセンサ回転部とを備え、 前記センサ回転部と前記チョッピング部が、固定比率で
回転するための一つ以上の歯車を介して、1つの駆動源
により駆動され回転する ことを特徴とする温度分布測定
装置。 - 【請求項２】 チョッピングのタイミングを検出するた
めのタイミング部材が、前記センサ回転部と前記チョッ
ピング部とに設けられていることを特徴とする請求項１
記載の温度分布測定装置。 - 【請求項３】 チョッピング部と前記センサ回転部とを
支持する支持体を備え、その支持体と前記センサ回転部
とに、前記センサ部の回転位置を検出するための位置検
出部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載
の温度分布測定装置。 - 【請求項４】 タイミング部材によって検出された信号
によって、前記赤外線センサの出力信号のサンプリング
を開始し、一定時間間隔の値を順次加算し、その加算積
分値から測定温度を求めることを特徴とする請求項１記
載の温度分布測定装置。 - 【請求項５】 ｎ個の前記チョッパ窓を有し、１回の開
閉チョッパ時に前記センサ回転部が回転する角度がθｓ
であり、前記チョッピング部の回転角度がθｃであれ
ば、以下の式が成り立つことを特徴とする請求項１記載
の温度分布測定装置。 θｃ＝（３６０／ｎ±θｓ） - 【請求項６】 ｎ個の前記チョッパ窓を有し、１回の開
閉チョッパ時に前記センサ回転部が回転する角度がθｓ
であり、前記チョッピング部の回転角度がθｃであれ
ば、以下の式の値が整数であることを特徴とする請求項
１記載の温度分布測定装置。 【数２】θｃ／θｓ - 【請求項７】 複数個の検出部をアレイ状に設けた赤外
線アレイセンサと、前記アレイセンサに入射する赤外線
を断続的に遮断するためのチョッピング手段と、前記赤
外線アレイセンサの体面方向を連続的に回転させるセン
サ回転手役とを有し、前記チョッピング手段と前記セン
サ回転手段が、固定比率で回転するための一つ以上の歯
車を介して、1つの駆動源により駆動され回転する、室
内に配置された温度分布測定装置と、この温度分布測定
装置より出力された、幅射温度分布測定値及び／又は経
時変化値より、その室内の人数、位置、あるいは、在室
者の活動量を判断する人体検知装置とを備えたことを特
徴とする人体検知システム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3774893A JP3010459B2 (ja) | 1992-08-03 | 1993-02-26 | 温度分布測定装置および人体検知システム |
| EP93112426A EP0582941B1 (en) | 1992-08-03 | 1993-08-03 | A temperature distribution measurement apparatus |
| KR1019930015029A KR970005589B1 (ko) | 1992-08-03 | 1993-08-03 | 온도분포 측정장치 및 인체검지시스템 |
| DE69317606T DE69317606T2 (de) | 1992-08-03 | 1993-08-03 | Apparat zur Messung der Temperaturverteilung |
| US08/372,855 US5567052A (en) | 1992-08-03 | 1995-01-13 | Temperature distribution measurement apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-205841 | 1992-08-03 | ||
| JP20584192 | 1992-08-03 | ||
| JP3774893A JP3010459B2 (ja) | 1992-08-03 | 1993-02-26 | 温度分布測定装置および人体検知システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06102097A JPH06102097A (ja) | 1994-04-12 |
| JP3010459B2 true JP3010459B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=26376888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3774893A Expired - Fee Related JP3010459B2 (ja) | 1992-08-03 | 1993-02-26 | 温度分布測定装置および人体検知システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5567052A (ja) |
| EP (1) | EP0582941B1 (ja) |
| JP (1) | JP3010459B2 (ja) |
| KR (1) | KR970005589B1 (ja) |
| DE (1) | DE69317606T2 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5660471A (en) * | 1993-02-26 | 1997-08-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Temperature distribution measuring device and measuring method |
| JPH08161292A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 混雑度検知方法およびそのシステム |
| JPH0961245A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非接触温度計 |
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| DE19726228A1 (de) * | 1997-06-22 | 1998-12-24 | Optrotherm Mes Und Sensortechn | Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Erfassung der Meßdaten von Strahlungsdetektoren |
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