JP6077553B2 - 監視エリア内の物体の存在を検出するための赤外線存在検出器 - Google Patents
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Description
参照される特徴、整数値、処理、構成部品の存在を述べていると解釈されるべきであるが、1以上の他の特徴、整数値、処理、構成部品、又はグループの存在又は追加を除外するものではない。従って、「手段A及びBを備えた装置」という表現の範囲は、構成部品A及びBだけからなる装置に限定されるべきではない。それは、本発明に関する装置において関連性を有する部品がA及びBであることを意味する。
第1の観点において、本発明は、監視エリア8における物体9の存在又は不在を検出するための検出装置10に関する。図1は、この第1の観点における検出装置10の実施態様の例を示す。この検出装置10は、熱電対列センサという形態の、少なくとも1つの赤外放射感知素子11を備えている。この赤外放射感知素子11は、監視エリア8の内部から受ける赤外放射を示すセンサ信号(すなわち、例えば、出力電圧のような電気出力信号)を生成するように適合されている。検出装置10は、感知素子11上に焦点を合わせるための焦点素子7(例えば、レンズ、例えば、シリコンレンズ)を備えていてもよい。ここで、監視エリア8の内部からの赤外放射とは、例えば、焦点素子7を通じて赤外放射感知素子11上に投影するコーン(円錐)からの赤外放射のことを指す。
−うその物体、例えば、放熱器及び窓のような物は、小さい変化率で上方向に、時間をかけてゆっくりと温度を上昇させる。
第2の実施態様では、図3に示されるように、少なくとも1つの赤外放射感知素子11が少なくとも2個の赤外放射感知素子11を備えていてもよい。例えば、少なくとも1つの赤外放射感知素子11が赤外放射感知素子の配列18を備えていてもよい。ここで配列18とは、例えば、規則的に間に空間を置いた配列をなす赤外放射感知素子、例えば、1次元の配列(例として、8×1の素子配列)又は2次元の配列(例として、8×8の素子配列)である。配列18の各赤外放射感知素子11は、監視エリア8における、対応する副領域17の内部から受けられる赤外放射の量に関連するセンサ信号を生成するよう適合され得る。このように、監視エリア8は、複数の副領域17によって覆われていてもよい。副領域17は、例えば、円錐形状になっており、そこから赤外線光がそれぞれの感知素子11の方に投影される。
以下に、本発明の実施態様に係る検出の原理を実証するために、実施の例が示される。本発明は、どのようなやり方にも制限されない。
Claims (9)
- 監視エリア(8)における物体(9)の存在を検出する検出装置(10)において、
前記監視エリア(8)の内部から受信する赤外放射の量に関連するセンサ信号を生成するように適合された少なくとも1つの赤外放射感知素子(11)と、
前記センサ信号を取得し、取得した前記センサ信号を基準値と比較することでコントラスト値を生成し、前記コントラスト値に関する条件を評価することで前記物体(9)の前記存在を決定するように適合され、さらに、前記コントラスト値に負のフィードバックが適用されるように前記基準値を調整するように適合された処理部(12)と、
決定された前記物体(9)の前記存在と前記存在から導き出される属性との一方又は両方を出力する出力手段(13)と、を備え、
前記少なくとも1つの赤外放射感知素子(11)が、少なくとも1つの熱電対列センサを備え、
前記処理部(12)が、前記センサ信号から基準値を減算することによってコントラスト値を生成し、前記コントラスト値が予め決められた第1レベルを超える場合に前記物体(9)が存在すると判定し、前記コントラスト値が予め決められた第2レベル未満である場合に、前記コントラスト値の所定割合を前記基準値に加算することによって、前記コントラスト値に負のフィードバックが適用されるような前記基準値の調整を行うように適合されていることを特徴とする検出装置(10)。 - さらに環境温度センサ(15)を備えていることを特徴とする請求項1に記載の検出装置(10)。
- 前記処理部(12)は、さらに、前記環境温度センサ(15)から温度信号を受信し、前記センサ信号又は前記基準値に対し、前記温度信号を考慮して温度補正を適用するように適合されていることを特徴とする請求項2に記載の検出装置(10)。
- 前記少なくとも1つの赤外放射感知素子(11)は複数の赤外放射感知素子の配列(18)であり、
前記処理部(12)は、複数のセンサ信号の各々を、前記配列における当該センサ信号に対応する赤外放射感知素子から受信し、前記複数のセンサ信号と複数の基準値とを素子毎に比較することで複数のコントラスト値を規定し、前記複数のコントラスト値に関する前記条件を評価することで前記物体(9)の前記存在を決定し、前記複数のコントラスト値に負のフィードバックが適用されるように前記複数の基準値を素子毎に調整するように適合されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の検出装置(10)。 - 前記配列を構成する各赤外放射感知素子(11)は、前記監視エリア(8)における対応する副領域(17)の内部から受信する赤外放射の量に関連するセンサ信号を生成するように適合され、
前記出力手段は、前記複数のコントラスト値のうちの前記条件を満たすコントラスト値の個数と、前記個数から導き出される属性と、の一方又は両方を出力するように適合されていることを特徴とする請求項4に記載の検出装置(10)。 - さらに、前記少なくとも1つの赤外放射感知素子(11)と前記処理部(12)と前記出力手段(13)とのうちの全部又は一部の間で情報を伝送するための無線通信モジュールを1つ以上備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の検出装置(10)。
- 監視エリア(8)における物体(9)の存在を検出する検出方法(20)において、
前記監視エリア(8)の内部から受信する赤外放射の量に関連する少なくとも1つのセンサ信号値を取得する取得ステップ(21)と、
前記少なくとも1つのセンサ信号値を少なくとも1つの基準値と比較することで少なくとも1つのコントラスト値を生成する生成ステップ(22)と、
前記少なくとも1つのコントラスト値に関する条件を評価することで前記物体(9)の前記存在を判断する判断ステップ(23)と、
前記少なくとも1つのコントラスト値に負のフィードバックが適用されるように前記少なくとも1つの基準値を調整する調整ステップ(24)と、を含み、
監視エリア(8)の内部から受信する赤外放射の量に関連する少なくとも1つのセンサ信号値を取得するステップは、少なくとも1つの熱電対列センサを備える少なくとも1つの赤外放射感知素子(11)によって生成される少なくとも1つのセンサ信号値を受けるステップを含み、
コントラスト値を生成するステップ(22)は、センサ信号値から基準値を減算するステップを含み、
物体(9)の存在を判断する判断ステップ(23)は、前記コントラスト値が予め決められた第1のレベルを超えたかを評価するステップを含み、
基準値を調整するステップ(24)は、コントラスト値の予め決められた割合を前記基準値に加算するステップを含み、前記基準値を調整するステップ(24)は、前記コントラスト値のさらなる条件が満たされたときに実行され、前記コントラスト値の前記さらなる条件が満たされたかを評価するステップことは、前記コントラスト値が予め決められた第2のレベルを下回ったかを評価することを含む
ことを特徴とする検出方法(20)。 - 前記センサ信号値又は前記基準値に対し、環境温度の測定値を考慮した温度補正を適用する補正ステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項7に記載の検出方法(20)。
- センサ信号値を取得する取得ステップ(21)は、複数のセンサ信号値を取得するステップであり、
前記複数のセンサ信号値の各々は、前記監視エリア(8)における対応する副領域(17)の内部から受信する赤外放射の量に関連する値であり、
コントラスト値を生成する生成ステップ(22)は、前記複数のセンサ信号と複数の基準値とを素子毎に比較することで複数のコントラスト値を規定するステップを含んでおり、
前記物体(9)の前記存在を決定する決定ステップ(23)は、前記複数のコントラスト値に関する前記条件を評価するステップを含んでおり、
前記基準値を調整する調整ステップ(24)は、前記複数のコントラスト値の各々に負のフィードバックが適用されるように前記複数の基準値を素子毎に調整するステップを含んでいることを特徴とする請求項7又は8に記載の検出方法(20)。
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