JPH0555641A - Infrared ray radiating energy sensor - Google Patents
Infrared ray radiating energy sensorInfo
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- JPH0555641A JPH0555641A JP3088000A JP8800091A JPH0555641A JP H0555641 A JPH0555641 A JP H0555641A JP 3088000 A JP3088000 A JP 3088000A JP 8800091 A JP8800091 A JP 8800091A JP H0555641 A JPH0555641 A JP H0555641A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、赤外線放射エネルギ
ーセンサ装置に関し、更に詳しくは、赤外線放射エネル
ギー検出素子の視野内を移動する赤外線を発する移動体
に基づく移動情報と赤外線放射エネルギー検出素子の視
野内における背景の温度に基づく背景温度情報とを分離
して検出しうる赤外線放射エネルギーセンサ装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared radiant energy sensor device, and more particularly, it relates to movement information based on a moving body that emits infrared rays that moves within the visual field of the infrared radiant energy detecting element and the visual field of the infrared radiant energy detecting element. The present invention relates to an infrared radiant energy sensor device capable of separately detecting background temperature information based on the temperature of the background inside.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５に、従来の赤外線放射エネルギーセ
ンサ装置の一例を示す。この赤外線放射エネルギーセン
サ装置５１において、検出窓２は、観測する視野を規定
する。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an example of a conventional infrared radiation energy sensor device. In the infrared radiant energy sensor device 51, the detection window 2 defines the field of view to be observed.
【０００３】チョッパ３は、検出窓２を通過してくる赤
外線放射エネルギーを断続する。チョッパ駆動回路４
は、チョッパ駆動信号を出力する。The chopper 3 interrupts infrared radiant energy passing through the detection window 2. Chopper drive circuit 4
Outputs a chopper drive signal.
【０００４】焦電型赤外線検出素子５は、チョッパ３を
通過した赤外線放射エネルギーを検出し、赤外線放射エ
ネルギー検出信号Ｓ０を出力する。信号処理回路５６
は、前記赤外線放射エネルギー検出信号Ｓ０を増幅し
て、出力する。この出力Ｓ３は、視野内の赤外線放射エ
ネルギーの総和に応じた大きさとなる。上記赤外線放射
エネルギーセンサ装置５１は、例えば空気温度センサ装
置と共に、エアコンの運転制御に利用されている。The pyroelectric infrared detection element 5 detects the infrared radiation energy that has passed through the chopper 3 and outputs an infrared radiation energy detection signal S0. Signal processing circuit 56
Amplifies and outputs the infrared radiation energy detection signal S0. The output S3 has a magnitude corresponding to the total infrared radiation energy in the visual field. The infrared radiant energy sensor device 51 is used together with, for example, an air temperature sensor device for operation control of an air conditioner.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】例えばエアコンの運転
制御には、室内の空気温度と，室内の赤外線放射エネル
ギー量とが考慮されているが、近年、室内における人の
移動をも考慮しようとする試みがなされており、人の移
動を検出するセンサ装置が要求されている。For example, in the operation control of an air conditioner, the air temperature in the room and the amount of infrared radiation energy in the room are taken into consideration. In recent years, the movement of people in the room is also taken into consideration. Attempts have been made and there is a need for sensor devices that detect movement of people.
【０００６】ところで、人の移動は、赤外線放射エネル
ギーの変動を伴うので、理論的には上記従来の赤外線放
射エネルギーセンサ装置５１でも人の移動を検出可能で
ある。By the way, since the movement of a person is accompanied by the fluctuation of infrared radiation energy, theoretically, the movement of a person can be detected even by the conventional infrared radiation energy sensor device 51.
【０００７】しかし、人の移動による赤外線放射エネル
ギーの変動は、視野内の赤外線放射エネルギーの総和に
対して一般に比率が小さいため、実際には赤外線放射エ
ネルギーセンサ装置５１では人の移動を確実に検出する
ことができない問題点がある。その反面、センサ装置の
間近を人体が移動した場合や多人数が移動する場合のよ
うに人の移動による赤外線放射エネルギーの変動の比率
が特に大きくなると、逆に視野内の背景の赤外線放射エ
ネルギーを検出できなくなってしまう問題点がある。However, the fluctuation of the infrared radiant energy due to the movement of the person generally has a small ratio to the total sum of the infrared radiant energy in the field of view, so that the infrared radiant energy sensor device 51 actually reliably detects the movement of the person. There is a problem that cannot be done. On the other hand, when the human body moves in the vicinity of the sensor device or when a large number of people move, the fluctuation ratio of infrared radiant energy due to human movement becomes particularly large. There is a problem that it cannot be detected.
【０００８】そこで、この発明の目的は、人の移動と背
景の赤外線放射エネルギーとを両方とも好適に検出でき
るようにした赤外線放射エネルギーセンサ装置を提供す
ることにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an infrared radiant energy sensor device capable of suitably detecting both the movement of a person and the infrared radiant energy of the background.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明の赤外線放射エ
ネルギーセンサ装置は、所定の視野をもつ赤外線放射エ
ネルギー検出素子と、前記視野内を赤外線を発する移動
体が移動することにより生ずる移動情報と前記視野内に
おける背景からの赤外線放射エネルギーによる背景温度
情報とを前記赤外線放射エネルギー検出素子の出力信号
の周波数により分離して検出する情報分離検出手段とを
具備したことを構成上の特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An infrared radiant energy sensor device of the present invention is an infrared radiant energy detecting element having a predetermined visual field, movement information generated by a moving body emitting infrared rays within the visual field, and the moving information. Background temperature information by infrared radiant energy from the background in the field of view and information separation detecting means for detecting by separating by the frequency of the output signal of the infrared radiant energy detection element, characterized in that it comprises a configuration. is there.
【００１０】[0010]
【作用】人の移動による赤外線放射エネルギーの変動
は、ある程度の速さを持っている（ほぼ１〜３Hz以上で
ある）。[Function] Fluctuation of infrared radiant energy due to movement of a person has a certain speed (approximately 1 to 3 Hz or more).
【００１１】一方、背景の赤外線放射エネルギーは、壁
や床などの静止した部分から生じており、その変化は非
常にゆっくりしている（ほぼ０.１Hz以下である）。こ
の発明の赤外線放射エネルギーセンサ装置では、赤外線
放射エネルギー検出素子の出力信号の周波数成分によっ
て、両者を分離・検出するので、人の移動と背景の赤外
線放射エネルギーとを両方とも好適に検出できるように
なる。On the other hand, the infrared radiant energy of the background is generated from a stationary part such as a wall or floor, and its change is very slow (about 0.1 Hz or less). In the infrared radiant energy sensor device of the present invention, since both are separated and detected by the frequency component of the output signal of the infrared radiant energy detecting element, it is possible to preferably detect both human movement and infrared radiant energy of the background. Become.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に説明する。なお、これによりこの発明が限定されるも
のではない。The present invention will be further described below with reference to the embodiments shown in the drawings. However, this does not limit the present invention.
【００１３】図１に、この発明の第１実施例の赤外線放
射エネルギーセンサ装置１を示す。検出窓２は、観測す
る視野を規定する。FIG. 1 shows an infrared radiant energy sensor device 1 according to the first embodiment of the present invention. The detection window 2 defines the field of view to be observed.
【００１４】チョッパ３は、検出窓２を通過してくる赤
外線放射エネルギーを断続する。チョッパ駆動回路４
は、チョッパ駆動信号を出力する。The chopper 3 interrupts the infrared radiation energy passing through the detection window 2. Chopper drive circuit 4
Outputs a chopper drive signal.
【００１５】焦電型赤外線検出素子５は、チョッパ３を
通過した赤外線放射エネルギーを検出し、赤外線放射エ
ネルギー検出信号Ｓ０を出力する。The pyroelectric infrared detection element 5 detects the infrared radiation energy that has passed through the chopper 3 and outputs an infrared radiation energy detection signal S0.
【００１６】信号処理回路６は、ほぼ０.１Hz以下の周
波数を基準として、検出信号Ｓ０が０.１Hz以下の周波
数のとき信号Ｓ２を出力する背景温度処理回路と、検出
信号Ｓ０が１〜３Hzの周波数のとき信号Ｓ７を出力する
移動温度処理回路から作られている。The signal processing circuit 6 has a background temperature processing circuit which outputs a signal S2 when the detection signal S0 has a frequency of 0.1 Hz or less, and a detection signal S0 of 1 to 3 Hz, with a frequency of 0.1 Hz or less as a reference. It is made of a moving temperature processing circuit which outputs a signal S7 at the frequency of.
【００１７】この実施例では、検出素子５として微分型
の出力特性を有する熱型赤外線検出素子を用いている。
このため、定常的な赤外線放射エネルギーに対しては、
赤外線検出素子５は安定状態となり、出力信号を発生し
なくなる。チョッパー３は、赤外線検出素子５の安定状
態をくずすため用いられる。すなわち、赤外線検出素子
５に入射する赤外線放射エネルギーを変調するものであ
る。このため、赤外線検出素子として例えばサーモパイ
ル等の比例型の出力を有する素子を用いた場合は、チョ
ッパー３は不要となる。In this embodiment, as the detecting element 5, a thermal infrared detecting element having a differential type output characteristic is used.
Therefore, for steady infrared radiant energy,
The infrared detecting element 5 is in a stable state and does not generate an output signal. The chopper 3 is used to break the stable state of the infrared detection element 5. That is, the infrared radiation energy incident on the infrared detection element 5 is modulated. Therefore, when an element having a proportional output such as a thermopile is used as the infrared detection element, the chopper 3 becomes unnecessary.
【００１８】赤外線検出素子５には静止の状態にある背
景物体からの赤外線と人等の移動物体からの赤外線が同
時に入力し、図３の（イ）で示すように背景温度情報信
号Ｓ２と移動情報信号Ｓ１が重畳した波形となる。赤外
線放射エネルギー検出信号Ｓ０は信号処理回路６で背景
温度情報信号Ｓ２（図３の（ハ））と移動情報信号Ｓ１
（図３の（ロ））に分離される。Infrared rays from a stationary background object and infrared rays from a moving object such as a person are simultaneously input to the infrared detecting element 5, and the background temperature information signal S2 and the infrared rays are moved as shown in FIG. The information signal S1 has a superimposed waveform. The infrared radiation energy detection signal S0 is processed by the signal processing circuit 6 in the background temperature information signal S2 ((c) of FIG. 3) and the movement information signal S1.
((B) in FIG. 3).
【００１９】図２は、信号処理回路６の具体例を示すも
ので、周波数１Ｈz〜３Ｈzの通過周波数帯域をもつバン
ドパスフィルタ７と、周波数０.１Ｈz以下の通過周波数
帯域をもつローパスフィルタ８とにより構成されてい
る。バンドパスフィルタ７は、焦電型赤外線検出素子５
が出力した赤外線放射エネルギー検出信号Ｓ０より周波
数１Ｈz〜３Ｈzの帯域の成分を取り出し、移動情報信号
Ｓ１として出力する。FIG. 2 shows a specific example of the signal processing circuit 6, which includes a bandpass filter 7 having a pass frequency band of frequencies 1 Hz to 3 Hz and a low pass filter 8 having a pass frequency band of 0.1 Hz or less. It is composed by. The bandpass filter 7 is a pyroelectric infrared detection element 5
From the infrared radiant energy detection signal S0 output from the infrared radiation energy detection signal S0, a component in a frequency band of 1 Hz to 3 Hz is extracted and output as a movement information signal S1.
【００２０】ローパスフィルタ８は、焦電型赤外線検出
素子５が出力した赤外線放射エネルギー検出信号Ｓ０よ
り周波数０.１Ｈz以下の帯域の成分を取り出し、背景温
度情報信号Ｓ２として出力する。The low-pass filter 8 extracts a component of a band having a frequency of 0.1 Hz or less from the infrared radiation energy detection signal S0 output by the pyroelectric infrared detection element 5 and outputs it as a background temperature information signal S2.
【００２１】図３の（イ），（ロ），（ハ）はそれぞれ
赤外線放射エネルギー検出信号Ｓ０，移動情報信号Ｓ
１，背景温度情報信号Ｓ２の波形を示す。In FIG. 3, (a), (b), and (c) are infrared radiation energy detection signal S0 and movement information signal S, respectively.
1, the waveform of the background temperature information signal S2 is shown.
【００２２】このように、視野内における移動情報と背
景温度情報とを分離することができるので、両方とも確
実に検出できるようになり、より好適にエアコン等の機
器の制御を行うことが可能となる。Since the movement information within the field of view and the background temperature information can be separated in this way, both of them can be reliably detected, and it is possible to more appropriately control the equipment such as the air conditioner. Become.
【００２３】図４は、この発明の第２実施例で、信号処
理回路６を、Ａ／Ｄコンバータ９と，マイクロプロセッ
サ１０とにより構成したものである。その他の構成は、
第１実施例と同様である。Ａ／Ｄコンバータ１３は、赤
外線放射エネルギー検出信号Ｓ０をデジタル量に変換す
る。マイクロプロセッサ１０は、内蔵または付加したリ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）に収納されたプログラムに
より処理し、分周手段はアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）
変換された焦電型赤外線検出素子の出力を複数の周波数
帯域に分解し、周波数判断手段は、背景温度情報に相当
する周波数帯域の信号ならびに移動情報に相当する周波
数帯域の信号を検知し出力する。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention in which the signal processing circuit 6 is composed of an A / D converter 9 and a microprocessor 10. Other configurations are
This is similar to the first embodiment. The A / D converter 13 converts the infrared radiation energy detection signal S0 into a digital quantity. The microprocessor 10 processes by a program stored in a built-in or added read-only memory (ROM), and the frequency dividing means is analog / digital (A / D).
The converted output of the pyroelectric infrared detection element is decomposed into a plurality of frequency bands, and the frequency determining means detects and outputs a signal in a frequency band corresponding to background temperature information and a signal in a frequency band corresponding to movement information. ..
【００２４】分周手段による放射エネルギー信号Ｓ０の
複数の周波数帯域への分解は、例えば高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）のようなスペクトル分解の手法を用いて行う
ことが可能である。ＦＦＴを用いることで、信号Ｓ０を
一定の間隔を持った周波数スペクトルに分解できる。こ
の後、背景温度情報（例えば０.１Hz以下）と移動情報
（例えば１〜３Hz）に相当する周波数の値を判別するこ
とで検知するが、より具体的には、背景温度情報ならび
に移動情報に相当する複数の周波数において自己相関係
数を求め、その値をもとに背景信号と移動信号を出力す
るようにすることも可能である。The decomposition of the radiant energy signal S0 into a plurality of frequency bands by the frequency dividing means can be performed by using a method of spectrum decomposition such as fast Fourier transform (FFT). By using the FFT, the signal S0 can be decomposed into frequency spectra having a constant interval. After that, the detection is performed by determining the value of the frequency corresponding to the background temperature information (for example, 0.1 Hz or less) and the movement information (for example, 1 to 3 Hz). More specifically, the background temperature information and the movement information are detected. It is also possible to obtain the autocorrelation coefficient at a plurality of corresponding frequencies and output the background signal and the movement signal based on the values.
【００２５】また、マイクロプロセッサに内蔵し或いは
付加したＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ上に、背景温度情報や移
動情報に関する過去の測定データを保持しておくこと
で、例えば、温度的に最も安定な状態における背景温度
の値と例えば人体の移動に起因する移動情報の値の増減
から、検出器の視野内における人体の数を推定すること
ができる。Further, by storing past measurement data relating to background temperature information and movement information in RAM or EEPROM incorporated in or added to the microprocessor, for example, the background temperature in the most stable state in terms of temperature can be maintained. The number of human bodies in the visual field of the detector can be estimated from the value of and the increase / decrease in the value of the movement information due to the movement of the human body.
【００２６】さらに他の実施例としては、図２のバンド
パスフィルタ７を微分回路に置換し、且つ、ローパスフ
ィルタ８を積分回路に置換したものが挙げられる。As another embodiment, the band pass filter 7 of FIG. 2 is replaced with a differentiating circuit, and the low pass filter 8 is replaced with an integrating circuit.
【００２７】[0027]
【発明の効果】この発明の赤外線放射エネルギーセンサ
装置によれば、同一の赤外線放射エネルギー検出素子を
用いて、視野内における移動体の移動情報と背景温度情
報とを両方とも確実に検出できるようになる。According to the infrared radiant energy sensor device of the present invention, it is possible to reliably detect both the movement information of the moving body and the background temperature information in the visual field by using the same infrared radiant energy detecting element. Become.
【図１】この発明の第１実施例の赤外線放射エネルギー
センサ装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an infrared radiation energy sensor device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の赤外線放射エネルギーセンサ装置の要部
の詳細ブロック図である。FIG. 2 is a detailed block diagram of a main part of the infrared radiation energy sensor device of FIG.
【図３】赤外線放射エネルギー検出信号Ｓ０，移動情報
信号Ｓ１，背景温度情報信号Ｓ２の波形図であるFIG. 3 is a waveform diagram of an infrared radiation energy detection signal S0, a movement information signal S1, and a background temperature information signal S2.
【図４】この発明の第２実施例における図２相当図であ
る。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 2 in a second embodiment of the present invention.
【図５】従来の赤外線放射エネルギーセンサ装置の一例
のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of an example of a conventional infrared radiation energy sensor device.
１ 赤外線放射エネルギーセンサ装置 ５ 焦電型赤外線検出素子 ６ 信号処理回路 ７ バンドパスフィルタ ８ ローパスフィルタ Ｓ０ 赤外線放射エネルギー検出信号 Ｓ１ 移動情報信号 Ｓ２ 背景温度情報信号 1 Infrared Radiation Energy Sensor Device 5 Pyroelectric Infrared Detector 6 Signal Processing Circuit 7 Band Pass Filter 8 Low Pass Filter S0 Infrared Radiation Energy Detection Signal S1 Movement Information Signal S2 Background Temperature Information Signal
Claims (1)
検出素子と、前記視野内を赤外線を発する移動体が移動
することにより生ずる移動情報と前記視野内における背
景からの赤外線放射エネルギーによる背景温度情報とを
前記赤外線放射エネルギー検出素子の出力信号の周波数
により分離して検出する情報分離検出手段とを具備した
ことを特徴とする赤外線放射エネルギーセンサ装置。1. An infrared radiant energy detection element having a predetermined visual field, movement information generated when a moving body emitting infrared rays moves in the visual field, and background temperature information based on infrared radiant energy from the background in the visual field. An infrared radiant energy sensor device, comprising: an information separating and detecting means for separating and detecting the signal according to the frequency of the output signal of the infrared radiant energy detecting element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088000A JPH0555641A (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Infrared ray radiating energy sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3088000A JPH0555641A (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Infrared ray radiating energy sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555641A true JPH0555641A (en) | 1993-03-05 |
Family
ID=13930518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3088000A Pending JPH0555641A (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Infrared ray radiating energy sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0555641A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012225763A (en) * | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Panasonic Corp | Infrared detection apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0375584A (en) * | 1989-08-17 | 1991-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | Human body detector |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP3088000A patent/JPH0555641A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0375584A (en) * | 1989-08-17 | 1991-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | Human body detector |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012225763A (en) * | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Panasonic Corp | Infrared detection apparatus |
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