JPH0886884A - 熱物体検出装置 - Google Patents
熱物体検出装置Info
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- JPH0886884A JPH0886884A JP22058794A JP22058794A JPH0886884A JP H0886884 A JPH0886884 A JP H0886884A JP 22058794 A JP22058794 A JP 22058794A JP 22058794 A JP22058794 A JP 22058794A JP H0886884 A JPH0886884 A JP H0886884A
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】簡単な構造で容易に空間に存在する発熱物体を
検知できる装置の提供。 【構成】焦電赤外線センサ１及び、センサ１を移動させ
る駆動部４を備えた赤外線検出手段と、センサ１に入射
する赤外線を集光するための複数の赤外線集光レンズ２
と、センサ１とレンズ２との中間に赤外線を部分的に遮
蔽する固定されたマスク３と、赤外線検出手段からの信
号を処理する信号処理手段とを備えた熱物体検出装置。
検知できる装置の提供。 【構成】焦電赤外線センサ１及び、センサ１を移動させ
る駆動部４を備えた赤外線検出手段と、センサ１に入射
する赤外線を集光するための複数の赤外線集光レンズ２
と、センサ１とレンズ２との中間に赤外線を部分的に遮
蔽する固定されたマスク３と、赤外線検出手段からの信
号を処理する信号処理手段とを備えた熱物体検出装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焦電型の赤外線センサ
をもちいた熱物体検出装置に関する。
をもちいた熱物体検出装置に関する。
【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行動を検知する測定装置へ
の要求が高まりつつ有る。
て、室内にいる人間の有無や行動を検知する測定装置へ
の要求が高まりつつ有る。
【０００３】従来、空間の温度分布を測定し、人体を検
知する方法は、量子型赤外線カメラを用いる方法と、Ｃ
ＣＤ可視カメラにより人体を判定する方法がある。これ
らの方法は技術的に可能であるが、装置としては、高価
なものとなる。
知する方法は、量子型赤外線カメラを用いる方法と、Ｃ
ＣＤ可視カメラにより人体を判定する方法がある。これ
らの方法は技術的に可能であるが、装置としては、高価
なものとなる。
【０００４】一方、焦電センサを用いて、空間温度分布
を求める方法には、特開昭６４−８８３９１、特開昭５
７−１８５６９５、特開平２−１８３７５２、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
方法が有る。
を求める方法には、特開昭６４−８８３９１、特開昭５
７−１８５６９５、特開平２−１８３７５２、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
方法が有る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
量子型のセンサの場合、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ものである。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解決すべ
き課題が有った。
量子型のセンサの場合、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ものである。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解決すべ
き課題が有った。
【０００６】本発明は、この様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
コストで小型でより簡便に熱物体を測定する装置を提供
することを目的とするものである。
考慮し、焦電センサ等の赤外線アレイセンサを用いて低
コストで小型でより簡便に熱物体を測定する装置を提供
することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、焦電赤外線セ
ンサ及び、前記センサを移動させる駆動部を備えた赤外
線検出手段と、前記センサに入射する赤外線を集光する
ための複数の赤外線集光レンズと、前記センサと前記レ
ンズとの中間に赤外線を部分的に遮蔽する固定されたマ
スクと、前記赤外線検出手段からの信号を処理する信号
処理手段とを備えたものである。
ンサ及び、前記センサを移動させる駆動部を備えた赤外
線検出手段と、前記センサに入射する赤外線を集光する
ための複数の赤外線集光レンズと、前記センサと前記レ
ンズとの中間に赤外線を部分的に遮蔽する固定されたマ
スクと、前記赤外線検出手段からの信号を処理する信号
処理手段とを備えたものである。
【０００８】本発明は、焦電赤外線センサ及び、前記セ
ンサを移動させる駆動部を備えた赤外線検出手段と、前
記センサへ入射する赤外線を部分的に遮蔽する固定され
たマスクと、前記センサと前記マスクとの中間に配置さ
れ、そのセンサに入射する赤外線を集光するための赤外
線集光レンズと、前記赤外線検出手段からの信号を処理
する信号処理手段とを備えたものである。
ンサを移動させる駆動部を備えた赤外線検出手段と、前
記センサへ入射する赤外線を部分的に遮蔽する固定され
たマスクと、前記センサと前記マスクとの中間に配置さ
れ、そのセンサに入射する赤外線を集光するための赤外
線集光レンズと、前記赤外線検出手段からの信号を処理
する信号処理手段とを備えたものである。
【０００９】
【作用】本発明では、焦電赤外線センサを駆動部が移動
させるとともに、多数配置された赤外線集光レンズが入
射する赤外線を順番にそのセンサに集光する。其の結
果、赤外線センサ自体を回転走査することにより、特別
なチョッピング駆動手段を用いること無しに、測定空間
内に存在する発熱物体を、簡便に検知できる。
させるとともに、多数配置された赤外線集光レンズが入
射する赤外線を順番にそのセンサに集光する。其の結
果、赤外線センサ自体を回転走査することにより、特別
なチョッピング駆動手段を用いること無しに、測定空間
内に存在する発熱物体を、簡便に検知できる。
【００１０】本発明は、焦電赤外線センサ及びレンズが
移動する。そこへマスクを通じて光がセンサへ入射す
る。其の結果、赤外線センサ自体を回転走査することに
より、特別なチョッピング駆動手段を用いること無し
に、測定空間内に存在する発熱物体を、簡便に検知でき
る。
移動する。そこへマスクを通じて光がセンサへ入射す
る。其の結果、赤外線センサ自体を回転走査することに
より、特別なチョッピング駆動手段を用いること無し
に、測定空間内に存在する発熱物体を、簡便に検知でき
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】図１、図２は本発明の一実施例を説明する
ための概略構成を示すものであって、図１は図２におけ
るＡ−Ｂ線に沿った断面図、図２は図１におけるＣ−Ｄ
線に沿った断面図を示す。図に於て、回転駆動部４には
３個のポイントタイプの焦電型赤外線センサ１を固定治
具６を介して接続され、該センサ１の前面に赤外線を該
焦電センサ１に集光するための赤外線レンズ２を設け、
さらに、前記レンズ２と前記センサ１との中間に部分的
に赤外線を透過可能な赤外線遮光マスク３を設置する。
回転駆動部４とセンサ１とで赤外線検出手段を構成す
る。
ための概略構成を示すものであって、図１は図２におけ
るＡ−Ｂ線に沿った断面図、図２は図１におけるＣ−Ｄ
線に沿った断面図を示す。図に於て、回転駆動部４には
３個のポイントタイプの焦電型赤外線センサ１を固定治
具６を介して接続され、該センサ１の前面に赤外線を該
焦電センサ１に集光するための赤外線レンズ２を設け、
さらに、前記レンズ２と前記センサ１との中間に部分的
に赤外線を透過可能な赤外線遮光マスク３を設置する。
回転駆動部４とセンサ１とで赤外線検出手段を構成す
る。
【００１３】赤外線遮光マスク３は例えば、表面を黒色
化した金属製で、センサ回転軸をほぼ中心とした球面状
であって、図３に示す展開図のように部分的に赤外線透
過部を複数個設ける。
化した金属製で、センサ回転軸をほぼ中心とした球面状
であって、図３に示す展開図のように部分的に赤外線透
過部を複数個設ける。
【００１４】赤外線レンズ２は、ポリエチレン製のフレ
ネルレンズであって、図４に示すように複数の赤外線レ
ンズを有し、各レンズにより集光された赤外線は前記赤
外線遮光マスク３の透過部を通って前記赤外線センサ１
に照射される。
ネルレンズであって、図４に示すように複数の赤外線レ
ンズを有し、各レンズにより集光された赤外線は前記赤
外線遮光マスク３の透過部を通って前記赤外線センサ１
に照射される。
【００１５】いま、図１において３時の方角から９時の
方向まで右回りで前記赤外線センサ１を回転駆動部４に
より回転走査させると、まず、空間１から空間９の輻射
赤外線が前記センサ１に次々と入射される。このときに
隣接する各空間の間に前記センサ１の対面する赤外線遮
光部３が横切りることとなり、センサ１の出力は、赤外
線遮光部３の温度（輻射エネルギー）と各空間からの輻
射エネルギーとの差が出力されることになる。信号処理
手段であるコンピュータは、その出力信号を受けて、回
転走査角度と出力値とにより、空間の輻射量を大まかに
評価でき、本実施例の場合、垂直方向約３θ度×水平方
向１８０度の範囲を３×９の空間分解能で熱輻射を測定
できる。測定終了後、反転走査により、センサ位置を元
の位置に戻す。この過程で、測定してもよい。
方向まで右回りで前記赤外線センサ１を回転駆動部４に
より回転走査させると、まず、空間１から空間９の輻射
赤外線が前記センサ１に次々と入射される。このときに
隣接する各空間の間に前記センサ１の対面する赤外線遮
光部３が横切りることとなり、センサ１の出力は、赤外
線遮光部３の温度（輻射エネルギー）と各空間からの輻
射エネルギーとの差が出力されることになる。信号処理
手段であるコンピュータは、その出力信号を受けて、回
転走査角度と出力値とにより、空間の輻射量を大まかに
評価でき、本実施例の場合、垂直方向約３θ度×水平方
向１８０度の範囲を３×９の空間分解能で熱輻射を測定
できる。測定終了後、反転走査により、センサ位置を元
の位置に戻す。この過程で、測定してもよい。
【００１６】前記回転駆動部４はスッテッピングモータ
でもブラシレスモータでもよく、回転走査はステップ回
転でも連続回転でもよい。
でもブラシレスモータでもよく、回転走査はステップ回
転でも連続回転でもよい。
【００１７】また、上記実施例は３個のポイントタイプ
の赤外線センサ１を用いたが、３エレメントをアレイ状
に有する多素子センサでもよい。当然のことながら、素
子およびエレメント数に限定されるものではない。
の赤外線センサ１を用いたが、３エレメントをアレイ状
に有する多素子センサでもよい。当然のことながら、素
子およびエレメント数に限定されるものではない。
【００１８】また、１つの赤外線センサを用いて回転走
査により、１平面の熱分布を測定後前記センサの対面方
向を回転走査方向と垂直方向に一定角度傾けて、再度回
転走査することにより、１回目とは異なる平面を計測
し、順次この走査繰り返すことにより２次元の空間の熱
分布が測定できた。
査により、１平面の熱分布を測定後前記センサの対面方
向を回転走査方向と垂直方向に一定角度傾けて、再度回
転走査することにより、１回目とは異なる平面を計測
し、順次この走査繰り返すことにより２次元の空間の熱
分布が測定できた。
【００１９】次に、別の実施例について説明する。即
ち、赤外線遮光マスク３の表面温度をサーミスタを用い
て評価することにより、その結果とセンサ出力レベルか
ら、各空間に存在する発熱物体の種類および数（例えば
人体）を経験的に推定することができた。
ち、赤外線遮光マスク３の表面温度をサーミスタを用い
て評価することにより、その結果とセンサ出力レベルか
ら、各空間に存在する発熱物体の種類および数（例えば
人体）を経験的に推定することができた。
【００２０】例えば、図５に示すように、空間１に２人
及び空間３に１人がセンサから２から３ｍの位置にいた
場合、図中の下部に示すセンサ出力が得られる。すなわ
ち、空間１からの赤外線輻射エネルギーは大きいので、
焦電センサが空間１方向を向いたときに大きな出力が得
られ、センサが遮光部に再びさしかかった時に反転信号
みられ、空間２には発熱物体が無い場合、出力はゼロに
近ずく。空間３には１人がいた場合、人体からの赤外線
輻射エネルギーによってセンサ出力は空間１の時よりも
小さくでる。その結果、空間に存在するおおよその人数
と位置が検知でき、かつ、計測フレーム間の出力変動に
より、人体の活動状態が推定できた。
及び空間３に１人がセンサから２から３ｍの位置にいた
場合、図中の下部に示すセンサ出力が得られる。すなわ
ち、空間１からの赤外線輻射エネルギーは大きいので、
焦電センサが空間１方向を向いたときに大きな出力が得
られ、センサが遮光部に再びさしかかった時に反転信号
みられ、空間２には発熱物体が無い場合、出力はゼロに
近ずく。空間３には１人がいた場合、人体からの赤外線
輻射エネルギーによってセンサ出力は空間１の時よりも
小さくでる。その結果、空間に存在するおおよその人数
と位置が検知でき、かつ、計測フレーム間の出力変動に
より、人体の活動状態が推定できた。
【００２１】また、予め、測定空間における発熱物体、
例えば、事務所におけるパソコン、プリンタ等や家庭に
おけるテレビ、暖房器具等の位置情報を入力しておき、
測定時の熱分布データと比較することにより、人体など
の人数、位置を正確に推定できた。
例えば、事務所におけるパソコン、プリンタ等や家庭に
おけるテレビ、暖房器具等の位置情報を入力しておき、
測定時の熱分布データと比較することにより、人体など
の人数、位置を正確に推定できた。
【００２２】なお、上記実施例では、マスクの外側に多
数のレンズが配設されたものであったが、その代わり
に、赤外線センサ１の先端近くに一個のレンズを取り付
け、センサ１の移動とともに移動させる様にしてもよ
い。この場合は、レンズが一個ですむという長所があ
る。
数のレンズが配設されたものであったが、その代わり
に、赤外線センサ１の先端近くに一個のレンズを取り付
け、センサ１の移動とともに移動させる様にしてもよ
い。この場合は、レンズが一個ですむという長所があ
る。
【００２３】また、本発明のレンズは、マスクの外側に
固定したものと、赤外線センサとともに移動する内側の
ものとを同時に取り付けることも可能である。この様に
することによって、視野角を制限して２重センシングを
防止することが容易となる。
固定したものと、赤外線センサとともに移動する内側の
ものとを同時に取り付けることも可能である。この様に
することによって、視野角を制限して２重センシングを
防止することが容易となる。
【００２４】
【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、赤外線センサ自体を回転走査することによ
り、特別なチョッピング駆動手段を用いること無しに、
測定空間内に存在する発熱物体を、簡便に検知できる。
また、移動物体に限らず、静止物体も測定可能という効
果を有するものである。
本発明は、赤外線センサ自体を回転走査することによ
り、特別なチョッピング駆動手段を用いること無しに、
測定空間内に存在する発熱物体を、簡便に検知できる。
また、移動物体に限らず、静止物体も測定可能という効
果を有するものである。
【図１】本発明の熱物体検出装置の１実施例の概略横断
面図。
面図。
【図２】本発明の熱物体検出装置の１実施例の概略縦断
面図。
面図。
【図３】本実施例の赤外線遮光マスクの展開図。
【図４】本実施例の赤外線レンズの概略展開図。
【図５】本実施例の計測時のセンサ出力グラフ。
１ 赤外線センサ ２ 赤外線レンズ ３ 赤外線遮光マスク ４ 回転駆動部 ５ 回転軸 ６ 固定治具
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｊ 1/02 Ｗ 9309−2Ｇ 9406−2Ｇ Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｄ 9406−2Ｇ Ｃ (72)発明者 森仲 克也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 焦電赤外線センサ及び、前記センサを移
動させる駆動部を備えた赤外線検出手段と、前記センサ
に入射する赤外線を集光するための複数の赤外線集光レ
ンズと、前記センサと前記レンズとの中間に赤外線を部
分的に遮蔽する固定されたマスクと、前記赤外線検出手
段からの信号を処理する信号処理手段とを備えた熱物体
検出装置。 - 【請求項２】 焦電赤外線センサ及び、前記センサを移
動させる駆動部を備えた赤外線検出手段と、前記センサ
へ入射する赤外線を部分的に遮蔽する固定されたマスク
と、前記センサと前記マスクとの中間位置にあって、セ
ンサとともに移動しながら、入射する赤外線を集光する
ための赤外線集光レンズと、前記赤外線検出手段からの
信号を処理する信号処理手段とを備えた熱物体検出装
置。 - 【請求項３】 複数のレンズを球面上に設け、前記焦電
赤外線センサが前記球面のほぼ中心点を通る回転軸を中
心に回転走査することを特徴とする請求項１、又は２記
載の熱物体検出装置。 - 【請求項４】 赤外線センサの対面方向を前記センサの
回転走査方向と垂直方向に変化させことを特徴とする請
求項３記載の熱物体検出装置。 - 【請求項５】 信号処理手段は、前記赤外線検出手段か
らの信号により２次元の熱画像を作成し、作成した前記
２次元熱画像から熱物体を判断することを特徴とする請
求項１、又は２記載の熱物体検出装置。 - 【請求項６】 信号処理手段は、予め、空間における熱
物***置を入力し、必要測定時における前記赤外線検出
手段からの信号による２次元の熱画像と比較処理するこ
とにより、新規熱物体を検知することを特徴とする請求
項５記載の熱物体検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22058794A JPH0886884A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 熱物体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22058794A JPH0886884A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 熱物体検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886884A true JPH0886884A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16753317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22058794A Pending JPH0886884A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 熱物体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886884A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008268052A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 赤外線センサ |
| JP2010092388A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Everspring Industry Co Ltd | センサーの感知方法 |
| CN102692277A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-09-26 | 柯尼卡美能达商用科技株式会社 | 人检测装置和包括该人检测装置的图像形成装置 |
| WO2019006664A1 (zh) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | 深圳通感微电子有限公司 | 红外探测器及红外探测方法 |
| CN111649463A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-09-11 | 北京师范大学珠海分校 | 一种智能人体追踪空气导流***及其应用方法 |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP22058794A patent/JPH0886884A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008268052A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 赤外線センサ |
| JP2010092388A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Everspring Industry Co Ltd | センサーの感知方法 |
| CN102692277A (zh) * | 2011-03-25 | 2012-09-26 | 柯尼卡美能达商用科技株式会社 | 人检测装置和包括该人检测装置的图像形成装置 |
| JP2012202793A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 人検知装置及び該人検知装置を備えた画像形成装置 |
| WO2019006664A1 (zh) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | 深圳通感微电子有限公司 | 红外探测器及红外探测方法 |
| CN111649463A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-09-11 | 北京师范大学珠海分校 | 一种智能人体追踪空气导流***及其应用方法 |
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