JPH02129525A - 熱体検出装置 - Google Patents
熱体検出装置Info
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- JPH02129525A JPH02129525A JP63284294A JP28429488A JPH02129525A JP H02129525 A JPH02129525 A JP H02129525A JP 63284294 A JP63284294 A JP 63284294A JP 28429488 A JP28429488 A JP 28429488A JP H02129525 A JPH02129525 A JP H02129525A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、人体等の発熱物体より放射される赤外線エ
ネルギーを検出することにより、発熱物体の有無を検出
する熱体検出装置に関する。
ネルギーを検出することにより、発熱物体の有無を検出
する熱体検出装置に関する。
（ロ）従来の技術
従来、人体等を検出するのに、赤外線エネルギーを検出
するタイプの装置として、焦電型センサを用いたものが
よく知られている。しかし、焦電型センサでは、移動人
体より放射される放射エネルギー変化を検出するもので
あり、放射エネルギー変化の得にくい静止人体は検出で
きない。このため近年、サーモバイル、サーミスタ、ボ
ロメータ等の検出素子を用いて、静止人体の検出が試み
られている。この種の検出素子を用いた装置の検出原理
は、第９図に示すように、背景エネルギーに相当する電
圧を基準電圧部９３より出力するとともに、赤外線検出
部９１で検出される赤外線量を増幅部９２で増幅し、基
準電圧と検出赤外線量を比較部９４で比較し、静止人体
の有無を判別するものである。
するタイプの装置として、焦電型センサを用いたものが
よく知られている。しかし、焦電型センサでは、移動人
体より放射される放射エネルギー変化を検出するもので
あり、放射エネルギー変化の得にくい静止人体は検出で
きない。このため近年、サーモバイル、サーミスタ、ボ
ロメータ等の検出素子を用いて、静止人体の検出が試み
られている。この種の検出素子を用いた装置の検出原理
は、第９図に示すように、背景エネルギーに相当する電
圧を基準電圧部９３より出力するとともに、赤外線検出
部９１で検出される赤外線量を増幅部９２で増幅し、基
準電圧と検出赤外線量を比較部９４で比較し、静止人体
の有無を判別するものである。
（ハ）発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来の装置は、基準電圧が所定値に
設定されるものであるため、背景温度が変化したり、人
体が静止中に微動、例えば手、足、顔等が動き、放射エ
ネルギー量が変動すると、検出ミスを生じることがあり
、信頼性の高い検出をなし得ないという問題があった。
設定されるものであるため、背景温度が変化したり、人
体が静止中に微動、例えば手、足、顔等が動き、放射エ
ネルギー量が変動すると、検出ミスを生じることがあり
、信頼性の高い検出をなし得ないという問題があった。
また、周囲温度が人体温度より高い領域と低い領域とで
検出素子の出力変化が相反するため、例えば車内シート
上の人体検知の様に一３０℃〜８０°Ｃで動作する様な
広い動作範囲の装置を得ることができなかった。
検出素子の出力変化が相反するため、例えば車内シート
上の人体検知の様に一３０℃〜８０°Ｃで動作する様な
広い動作範囲の装置を得ることができなかった。
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、背景温度が変化しても、移動熱体のみならず、静止
熱体をも高い精度で検出し得る、しかも幅広い温度域で
検出し得る熱体検出装置を提供することを目的としてい
る。
て、背景温度が変化しても、移動熱体のみならず、静止
熱体をも高い精度で検出し得る、しかも幅広い温度域で
検出し得る熱体検出装置を提供することを目的としてい
る。
（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の第
１の請求項の熱体検出装置は、所定領域内より放射され
る赤外線エネルギーに応じて電気信号を発生する検出素
子を含む赤外線検出手段（１，２）と、前記所定領域内
より放射される赤外線エネルギー量に応じたスレッショ
ルドレベル信号を作成する手段を含み、前記赤外線検出
手段の出力と前記スレッショルドレベル信号を比較し、
熱体よりも高温域における熱体の有無を検出する高温域
熱体検出処理手段（３）と、前記所定領域内より放射さ
れる赤外線エネルギー量に応じたスレッショルドレベル
信号を作成する手段を含み、前記赤外線検出手段の出力
と前記スレッショルドレベル信号を比較し、熱体よりも
低温域における熱体の有無を検出する低温域熱体検出処
理手段（４，５）と、前記赤外線検出手段近傍の温度を
検出する温度検出手段（６）と、検出された温度と基準
温度とを比較し、検出された温度が低温域であるか高温
域であるかを判別する温度域判別手段（７，８，９）と
、この温度域判別手段の判別出力に応答して前記高温域
熱体検出処理手段あるいは低温域熱体検出処理手段の出
力のいずれかを選択導出する選択手段（１１，１２）と
から構成されている。
１の請求項の熱体検出装置は、所定領域内より放射され
る赤外線エネルギーに応じて電気信号を発生する検出素
子を含む赤外線検出手段（１，２）と、前記所定領域内
より放射される赤外線エネルギー量に応じたスレッショ
ルドレベル信号を作成する手段を含み、前記赤外線検出
手段の出力と前記スレッショルドレベル信号を比較し、
熱体よりも高温域における熱体の有無を検出する高温域
熱体検出処理手段（３）と、前記所定領域内より放射さ
れる赤外線エネルギー量に応じたスレッショルドレベル
信号を作成する手段を含み、前記赤外線検出手段の出力
と前記スレッショルドレベル信号を比較し、熱体よりも
低温域における熱体の有無を検出する低温域熱体検出処
理手段（４，５）と、前記赤外線検出手段近傍の温度を
検出する温度検出手段（６）と、検出された温度と基準
温度とを比較し、検出された温度が低温域であるか高温
域であるかを判別する温度域判別手段（７，８，９）と
、この温度域判別手段の判別出力に応答して前記高温域
熱体検出処理手段あるいは低温域熱体検出処理手段の出
力のいずれかを選択導出する選択手段（１１，１２）と
から構成されている。
この熱体検出装置では、温度検出手段で周囲温度が検出
される。検出された周囲温度が例えば人体温度よりも低
いと、温度域判別手段でこれが判別され、選択手段によ
り低温域熱体検出処理手段の出力が選択導出される。今
、この低温域下で、背景温度が変化した場合、赤外線検
出手段の出力レベルが変化する。そして、その赤外線検
出手段の背景状態変化による出力レベル変化に応答して
、低温域熱体検出処理手段のスレッショルドレベルも変
化する。人体等の熱体が監視領域内に入ると、赤外線検
出手段の出力レベルは、背景出力に、さらに上乗せされ
ることになり、低温域検出処理手段では、常に正確に熱
体の有無を判別できる。
される。検出された周囲温度が例えば人体温度よりも低
いと、温度域判別手段でこれが判別され、選択手段によ
り低温域熱体検出処理手段の出力が選択導出される。今
、この低温域下で、背景温度が変化した場合、赤外線検
出手段の出力レベルが変化する。そして、その赤外線検
出手段の背景状態変化による出力レベル変化に応答して
、低温域熱体検出処理手段のスレッショルドレベルも変
化する。人体等の熱体が監視領域内に入ると、赤外線検
出手段の出力レベルは、背景出力に、さらに上乗せされ
ることになり、低温域検出処理手段では、常に正確に熱
体の有無を判別できる。
一方、周囲温度が人体温度よりも高いと、温度域判別手
段で、これが判別されて選択手段により、高温域熱体検
出処理手段の出力が選択される。この場合は、人体等の
熱体が監視領域内に入ると、赤外線検出手段の出力レベ
ルは、背景出力よりも下降することになる。
段で、これが判別されて選択手段により、高温域熱体検
出処理手段の出力が選択される。この場合は、人体等の
熱体が監視領域内に入ると、赤外線検出手段の出力レベ
ルは、背景出力よりも下降することになる。
この発明の第２の請求項の熱体検出装置は、第１の請求
項の装置の温度検出手段に代えて、赤外線検出手段の出
力の変化が所定値以上であるか否かを判別する微動信号
検出手段（１０）を備えている。
項の装置の温度検出手段に代えて、赤外線検出手段の出
力の変化が所定値以上であるか否かを判別する微動信号
検出手段（１０）を備えている。
監視範囲で人体が微動すると監視領域内の温度が変動し
、赤外線検出手段の出力も変動し、微動信号検出手段に
出力が得られ、これに同期して選択手段は、低温域熱体
検出始手段の出力あるいは高温域熱体検出処理手段の出
力を選択導出する。
、赤外線検出手段の出力も変動し、微動信号検出手段に
出力が得られ、これに同期して選択手段は、低温域熱体
検出始手段の出力あるいは高温域熱体検出処理手段の出
力を選択導出する。
（ホ）実施例
以下実施例により、この発明をさらに詳細に説明する。
第１図は、この発明の一実施例を示す人体検出装置の回
路図、第２図は同装置の具体的な回路図である。
路図、第２図は同装置の具体的な回路図である。
この人体検出装置は、赤外線検出素子１ａを含み、監視
領域ＭＥ内の赤外線エネルギーを検出して電気信号に変
換する赤外線検出部１と、検出信号を増幅する増幅部２
と、この増幅部２の出力を受けて、監視領域における高
温域での人体検出処理を行う高温域人体検出処理部３と
、増幅部２の出力を反転する位相反転部４と、この位相
反転部４の出力を受けて監視領域における低温域での人
体検出処理を行う低温域人体検出処理部５と、赤外線検
出素子１ａの近傍に配置される温度センサ６ａを含む温
度検出部６と、この温度検出部６で検出される温度を電
圧信号に変換する温度／電圧変換部７と、基準電圧発生
部８と、この基準電圧発生部８より出力される基準電圧
と、温度／電圧変換部７の出力を比較する比較部９と、
増幅部２の出力を微分して、赤外線検出出力の微動骨を
検出する微動信号検出部ｌＯと、この微動信号検出部１
０の出力でトリガされるリトリガブルマルチバイブレー
ク１０ａと、比較部９の出力状態、及び微動信号検出部
１０の出力に応じて選択信号を出力する高温域／低温域
出力選択処理部１１と、この選択信号に応答して、高温
域人体検出処理部３あるいは低温域人体検出処理部５の
検出出力を選択する切替部１２と、出力制御部１３とか
ら構成されている。
領域ＭＥ内の赤外線エネルギーを検出して電気信号に変
換する赤外線検出部１と、検出信号を増幅する増幅部２
と、この増幅部２の出力を受けて、監視領域における高
温域での人体検出処理を行う高温域人体検出処理部３と
、増幅部２の出力を反転する位相反転部４と、この位相
反転部４の出力を受けて監視領域における低温域での人
体検出処理を行う低温域人体検出処理部５と、赤外線検
出素子１ａの近傍に配置される温度センサ６ａを含む温
度検出部６と、この温度検出部６で検出される温度を電
圧信号に変換する温度／電圧変換部７と、基準電圧発生
部８と、この基準電圧発生部８より出力される基準電圧
と、温度／電圧変換部７の出力を比較する比較部９と、
増幅部２の出力を微分して、赤外線検出出力の微動骨を
検出する微動信号検出部ｌＯと、この微動信号検出部１
０の出力でトリガされるリトリガブルマルチバイブレー
ク１０ａと、比較部９の出力状態、及び微動信号検出部
１０の出力に応じて選択信号を出力する高温域／低温域
出力選択処理部１１と、この選択信号に応答して、高温
域人体検出処理部３あるいは低温域人体検出処理部５の
検出出力を選択する切替部１２と、出力制御部１３とか
ら構成されている。
赤外線検出部１及び増幅部２は、第３図に示すように、
赤外線エネルギーを検出するためのサーモパイル素子（
サーミスタ、ボロメータ等を用いてもよい）ｌａ、オペ
アンプ２ａ等から構成され、オペアンプ２ａの非反転入
力端（＋）には、サーモパイル素子１ａとコンデンサＣ
１の並列回路の＋端が接続され、オペアンプ２ａの出力
端と反転入力端（−）間に、抵抗ＲＧ ３が接続され、
さらにオペアンプ２ａの反転入力端（−）とサーモパイ
ル素子１ａの他端間に抵抗Ｒ，，，ＲＧ□の直列回路が
接続されている。抵抗Ｒ６１％ ＲＧ３には、並列にコ
ンデンサＣ２、Ｃ８が接続されている。サーモパイル素
子１ａの一端が、グランドＧＮＤ間に接続されている。
赤外線エネルギーを検出するためのサーモパイル素子（
サーミスタ、ボロメータ等を用いてもよい）ｌａ、オペ
アンプ２ａ等から構成され、オペアンプ２ａの非反転入
力端（＋）には、サーモパイル素子１ａとコンデンサＣ
１の並列回路の＋端が接続され、オペアンプ２ａの出力
端と反転入力端（−）間に、抵抗ＲＧ ３が接続され、
さらにオペアンプ２ａの反転入力端（−）とサーモパイ
ル素子１ａの他端間に抵抗Ｒ，，，ＲＧ□の直列回路が
接続されている。抵抗Ｒ６１％ ＲＧ３には、並列にコ
ンデンサＣ２、Ｃ８が接続されている。サーモパイル素
子１ａの一端が、グランドＧＮＤ間に接続されている。
上記コンデンサＣＩ、・・・、Ｃ３は、ノイズカット用
に設けられている。この赤外線検出部１及び増幅部２の
ゲインＧは、 位相反転回路４は、反転用のオペアンプ３ａを含み、増
幅部２の出力を位相反転して出力する。
に設けられている。この赤外線検出部１及び増幅部２の
ゲインＧは、 位相反転回路４は、反転用のオペアンプ３ａを含み、増
幅部２の出力を位相反転して出力する。
低温域人体検出処理部５は、ボトムホールド回路５１と
比較回路５２とから構成されている。
比較回路５２とから構成されている。
ボトムホールド５１は、赤外線検出出力の背景（ボトム
）レベルを保持する回路であって、オペアンプ５１ａか
らなる反転回路と、抵抗Ｒ０、コンデンサＣ０及びオペ
アンプ５１ｂからなるピークホールド回路とから構成さ
れる装置 この回路でホールドタイムτは、τ＝ Ｃｏ Ｒａ Ｌ
。
）レベルを保持する回路であって、オペアンプ５１ａか
らなる反転回路と、抵抗Ｒ０、コンデンサＣ０及びオペ
アンプ５１ｂからなるピークホールド回路とから構成さ
れる装置 この回路でホールドタイムτは、τ＝ Ｃｏ Ｒａ Ｌ
。
６０秒程度に選定している。
比較回路５２は、オペアンプ５２ａ、抵抗ＲＣＩ、ＲＣ
ｇ、ＲＣ３から構成され、位相反転部４の出力が抵抗Ｒ
Ｃ３を介して、オペアンプ５２ａの反転入力端（−）に
接続されており、一方、ボトムホールド回路５１のオペ
アンプ５１ｂの出力端が、抵抗ＲＣｌを介して、オペア
ンプ５２ａの非反転入力端（＋）に接続され、さらにオ
ペアンプ５２ａの非反転入力端（＋）と出力端間に抵抗
ＲＣ２が接続されている。この抵抗ＰＣＩ、ＲＣｇでス
レッショルドレベルのヒステリシス回路を構成しており
、スレッショルド幅ｖＴＨは、 ただし、ＶＯＲ？オペアンプ５２ａのハイ出力Ｖｏｔ：
オペアンブ５２ａのロー出力 なお、高温域人体検出処理部３は、位相反転部４を介さ
ず、増幅部２の出力を直接受ける点で、低温人体検出処
理部５と相違するが、内部回路の構成は、低温人体検出
処理部５と全く同様である。
ｇ、ＲＣ３から構成され、位相反転部４の出力が抵抗Ｒ
Ｃ３を介して、オペアンプ５２ａの反転入力端（−）に
接続されており、一方、ボトムホールド回路５１のオペ
アンプ５１ｂの出力端が、抵抗ＲＣｌを介して、オペア
ンプ５２ａの非反転入力端（＋）に接続され、さらにオ
ペアンプ５２ａの非反転入力端（＋）と出力端間に抵抗
ＲＣ２が接続されている。この抵抗ＰＣＩ、ＲＣｇでス
レッショルドレベルのヒステリシス回路を構成しており
、スレッショルド幅ｖＴＨは、 ただし、ＶＯＲ？オペアンプ５２ａのハイ出力Ｖｏｔ：
オペアンブ５２ａのロー出力 なお、高温域人体検出処理部３は、位相反転部４を介さ
ず、増幅部２の出力を直接受ける点で、低温人体検出処
理部５と相違するが、内部回路の構成は、低温人体検出
処理部５と全く同様である。
第４同は、上述した回路部が収納されるケース体の外観
斜視図であり、第５図は、同断面図である。監視領域か
らの赤外線エネルギーが、ＰＥカバー４０の窓４！を経
て、３分割の凹面マルチミラー４２によって反射され、
サーモパイル素子１ａに照射されるようになっている。
斜視図であり、第５図は、同断面図である。監視領域か
らの赤外線エネルギーが、ＰＥカバー４０の窓４！を経
て、３分割の凹面マルチミラー４２によって反射され、
サーモパイル素子１ａに照射されるようになっている。
サーモバイル素子１ａは図示していないが、フレキシブ
ル基板等で、プリント回路基板４３に接続されている。
ル基板等で、プリント回路基板４３に接続されている。
プリント回路基板４３には、測温素子の他、第２図の回
路の大部分が実装されている。
路の大部分が実装されている。
次に、上記実施例装置の動作について説明する。
今、実施例装置１０が、第６図（Ａ）に示すように天井
に設置され、下方の監視領域ＭＥに、人体ｍが移動して
来て入り、静止し、その後領域ＭＥ外に出た場合を想定
する。なお、監視領域ＭＥの温度は人体ｍの体温よりも
低いとする。
に設置され、下方の監視領域ＭＥに、人体ｍが移動して
来て入り、静止し、その後領域ＭＥ外に出た場合を想定
する。なお、監視領域ＭＥの温度は人体ｍの体温よりも
低いとする。
先ずサーモバイル素子１ａの検出出力■５は、第６図（
Ｂ）に示すように、ｔｌまでは、人体が存在せず、背景
温度もほとんど変化せず、一定である。しかし、時点ｔ
１で人体ｍが入ると、赤外線エネルギーが大きくなり、
ｖＳが大となるとともに、図では人体の微動でＶ、が変
化する場合を示している。時点ｔ２に至り、人体が外に
出ると、検出出力Ｖｓは、再び背景温度に応じたレベル
となるが、図のむ２〜ｔ３では、雰囲気温度の影響等に
より、背景温度が上昇している場合の例を示している。
Ｂ）に示すように、ｔｌまでは、人体が存在せず、背景
温度もほとんど変化せず、一定である。しかし、時点ｔ
１で人体ｍが入ると、赤外線エネルギーが大きくなり、
ｖＳが大となるとともに、図では人体の微動でＶ、が変
化する場合を示している。時点ｔ２に至り、人体が外に
出ると、検出出力Ｖｓは、再び背景温度に応じたレベル
となるが、図のむ２〜ｔ３では、雰囲気温度の影響等に
より、背景温度が上昇している場合の例を示している。
ｔ３以降は、背景温度が一定の場合を例に示している。
増幅部２の出力は、第６図（Ｂ）の検出電圧■。
と同相の波形となり、したがって、位相反転部３の出力
ａは、第６図（Ｂ）に示すように、サーモパイル素子１
ａの検出電圧ｖ３が反転された形の波形となる。それゆ
え、出力ａは、背景温度の時はレベルが高く、検出赤外
線エネルギーが大となる程、レベルが低くなる。この位
相反転部４の出力信号は、比較回路５２に入力されると
ともに、ボトムホールド回路５１に入力される。ボトム
ホールド回路５１では、ａ点の波形がピークホールドさ
れ、その出力は、第６図（Ｂ）に示す通りとなる。この
波形は、背景温度の場合には、はぼ位相反転部４の出力
と同レベルであり、また背景温度に多少の変化があって
も、その変化時間τ８がτ、〉τの間は、同レベルであ
る。しかし、ａ点の波形が、む、〜ｔ２で示すように急
に低くなると、τの時定数で、ピークホールドされる。
ａは、第６図（Ｂ）に示すように、サーモパイル素子１
ａの検出電圧ｖ３が反転された形の波形となる。それゆ
え、出力ａは、背景温度の時はレベルが高く、検出赤外
線エネルギーが大となる程、レベルが低くなる。この位
相反転部４の出力信号は、比較回路５２に入力されると
ともに、ボトムホールド回路５１に入力される。ボトム
ホールド回路５１では、ａ点の波形がピークホールドさ
れ、その出力は、第６図（Ｂ）に示す通りとなる。この
波形は、背景温度の場合には、はぼ位相反転部４の出力
と同レベルであり、また背景温度に多少の変化があって
も、その変化時間τ８がτ、〉τの間は、同レベルであ
る。しかし、ａ点の波形が、む、〜ｔ２で示すように急
に低くなると、τの時定数で、ピークホールドされる。
したがって、ボトムホールド回路５１の出力すは、結局
背景（ボトム）を保持したものとなる。
背景（ボトム）を保持したものとなる。
比較回路５２において、入力レベルをＶＩＮ、ｂ点のレ
ベルをＶｒｍｒ、オペアンプ５２ａの非反転入力端の電
圧（スレッショルド電圧）の高い方をＶ ｒａｆＨ１低
い方をＶ ｒａｒｔとし、オペアンプ５２ａのハイ出力
をＶ。Ｈ，ロー出力を■。、とすると、各電圧のレベル
関係は、第７図に示す特性となる。
ベルをＶｒｍｒ、オペアンプ５２ａの非反転入力端の電
圧（スレッショルド電圧）の高い方をＶ ｒａｆＨ１低
い方をＶ ｒａｒｔとし、オペアンプ５２ａのハイ出力
をＶ。Ｈ，ロー出力を■。、とすると、各電圧のレベル
関係は、第７図に示す特性となる。
すなわち入力電圧ＶＩＮがレベル小では、スレッショル
ドレベルＶ ｒ ＊ ｆ Ｈと比較され、ＶＩＮがレベ
ル増加し、スレッショルドレベルＶ ｒａｆＨを越える
まで（Ａ→Ｂ）は、比較回路の出力は■ｏ、ｉであり、
入力電圧ＶＩＮが、スレッショルドレベルＶ ｒ＊ｆｓ
１を越えると、比較回路５２の出力はＶ。Ｌとなる（Ｂ
→Ｃ）。逆に、今度は、入力電圧ＶＩＮがレベル大では
、スレッショルドレベルＶ ｒｅｆｔと比較され、ＶＩ
Ｎがレベル減少し、スレッショルドレベルＶｒｅ ｒＬ
を越えて小さくなるまで（Ｃ−４０）は、比較回路５２
の出力はＶＯＬであり、入力電圧ｖ１．４が、スレッシ
ョルドレベルＶ ｒａｒｔを越えて小さくなると、比較
回路５２の出力は、ｖ０□となる（Ｄ→Ａ）。
ドレベルＶ ｒ ＊ ｆ Ｈと比較され、ＶＩＮがレベ
ル増加し、スレッショルドレベルＶ ｒａｆＨを越える
まで（Ａ→Ｂ）は、比較回路の出力は■ｏ、ｉであり、
入力電圧ＶＩＮが、スレッショルドレベルＶ ｒ＊ｆｓ
１を越えると、比較回路５２の出力はＶ。Ｌとなる（Ｂ
→Ｃ）。逆に、今度は、入力電圧ＶＩＮがレベル大では
、スレッショルドレベルＶ ｒｅｆｔと比較され、ＶＩ
Ｎがレベル減少し、スレッショルドレベルＶｒｅ ｒＬ
を越えて小さくなるまで（Ｃ−４０）は、比較回路５２
の出力はＶＯＬであり、入力電圧ｖ１．４が、スレッシ
ョルドレベルＶ ｒａｒｔを越えて小さくなると、比較
回路５２の出力は、ｖ０□となる（Ｄ→Ａ）。
ここで、第６図（Ｂ）に戻り、時点ｔ１までのレベル関
係を見ると、点ａのレベルよりも、Ｖ ｒｅｆｔが小さ
く、従って、この場合オペアンプ５２ａの出力は■。、
である。しかし、時点ｔ、に至ると、点ａの検出レベル
が人体検知でロ一方向に変化し、Ｖ ｒｌｔｆｌを越え
て低レベルとなる。そのため、オペアンプ５２ａの出力
は■。□となる。応じて、スレッショルドレベルもＶ□
。となる。従って、以後はａ点の検出レベルがｖ７゜よ
りも小さい間、オペアンプ５２ａの出力はＶｏｌｔを保
持する。時点ｔ２に至り、ａ点のレベルが上昇方向に転
じ、やがて、■、、、ｆＨを越えると、オペアンプ５２
ａの出力は、再度Ｖ。Ｌとなり、スレッショルドレベル
もＶ ｒｅｆｔとなる。このように、オペアンプ５２ａ
の出力は、スレッショルドレベルがヒステリシスを持つ
ために、スレッショルドレベル付近で、検出レベルが微
小変動しても安定に動作する。
係を見ると、点ａのレベルよりも、Ｖ ｒｅｆｔが小さ
く、従って、この場合オペアンプ５２ａの出力は■。、
である。しかし、時点ｔ、に至ると、点ａの検出レベル
が人体検知でロ一方向に変化し、Ｖ ｒｌｔｆｌを越え
て低レベルとなる。そのため、オペアンプ５２ａの出力
は■。□となる。応じて、スレッショルドレベルもＶ□
。となる。従って、以後はａ点の検出レベルがｖ７゜よ
りも小さい間、オペアンプ５２ａの出力はＶｏｌｔを保
持する。時点ｔ２に至り、ａ点のレベルが上昇方向に転
じ、やがて、■、、、ｆＨを越えると、オペアンプ５２
ａの出力は、再度Ｖ。Ｌとなり、スレッショルドレベル
もＶ ｒｅｆｔとなる。このように、オペアンプ５２ａ
の出力は、スレッショルドレベルがヒステリシスを持つ
ために、スレッショルドレベル付近で、検出レベルが微
小変動しても安定に動作する。
ｔ２〜ｔ３の期間では、背景温度上昇の為、増幅部２の
出力は変化するが、その変化時間τ８はホールド時定数
τより大きいため、スレッショルド電圧もこれに追随す
るので誤検出することはない。
出力は変化するが、その変化時間τ８はホールド時定数
τより大きいため、スレッショルド電圧もこれに追随す
るので誤検出することはない。
監視領域ＭＥの温度が人体ｍの体温よりも高いとすると
、つまり高温域における測定では、第６図（Ｂ）に示す
検出電圧ｖｓとは逆特性の波形が得られ、したがって、
アンプ２ａのつまり増幅部２の出力は、人体が接近した
時の温度は、背景温度よりもレベルの低い電圧が出力さ
れる。したがって、この場合には、位相反転部を持たな
い高温域人体検出処理部３に入力される信号は、第６図
（Ｂ）のオペアンプ３ａの出力波形と同様となり、低温
域人体検出処理部で示した動作例と全く同様の処理によ
り、高温域人体検出処理部における人体検出処理をなす
ことができる。
、つまり高温域における測定では、第６図（Ｂ）に示す
検出電圧ｖｓとは逆特性の波形が得られ、したがって、
アンプ２ａのつまり増幅部２の出力は、人体が接近した
時の温度は、背景温度よりもレベルの低い電圧が出力さ
れる。したがって、この場合には、位相反転部を持たな
い高温域人体検出処理部３に入力される信号は、第６図
（Ｂ）のオペアンプ３ａの出力波形と同様となり、低温
域人体検出処理部で示した動作例と全く同様の処理によ
り、高温域人体検出処理部における人体検出処理をなす
ことができる。
次に、第２図の回路全体の動作について説明する。
同図の回路において、温度センサ６ａにより、サーモバ
イル素子１ａ近傍の温度、つまり周囲温度が検出され、
この検出温度が温度／電圧変換部７で電圧信号に変換さ
れ、この電圧信号に変換された温度が、比較部９で基準
温度発生部８の基準温度（人体温度に設定されている）
と比較され、比較部９からは、検出温度が人体の温度、
つまり３６℃以上であれば、ハイ信号“Ｈ”を出力し、
３６°Ｃ未満であれば、ロー信号“Ｌ ＩＩを出力する
。
イル素子１ａ近傍の温度、つまり周囲温度が検出され、
この検出温度が温度／電圧変換部７で電圧信号に変換さ
れ、この電圧信号に変換された温度が、比較部９で基準
温度発生部８の基準温度（人体温度に設定されている）
と比較され、比較部９からは、検出温度が人体の温度、
つまり３６℃以上であれば、ハイ信号“Ｈ”を出力し、
３６°Ｃ未満であれば、ロー信号“Ｌ ＩＩを出力する
。
高温域／低温域出力選択処理部１１は、比較部９より出
力される信号の論理状態により第８図に示すように入力
信号が°“Ｌ １１の場合には、低温域選択信号として
、ＱＬ＝ＩＩ ＨＩＩの信号を出力し、出力の切換部１
２は、低温域人体検出処理部５の信号を出力する。した
がって、この状態下では、位相反転部４及び低温域人体
検出処理部５で処理検出がなされた検出信号が出力され
、出力制御部１３より信号を出力することになる。これ
に対し、周囲温度が人体温度より大なる場合、つまり高
温域の場合には、比較部９より“Ｌ”信号が出力される
ため、高温域／低温域出力選択処理部１１は、Ｑ、＝“
Ｌ” ＱＬ＝ｊｌ ＨＨの信号を出力するため、切換部
１２は、高温域人体検出処理部３の検出信号を出力し、
出力制御部１３を、駆動する。これにより、たとえ周囲
温度が人体よりも低い低温域であっても、また人体より
も高い高温域であっても、高温域人体検出処理部３と低
温域人体検出処理部５のいずれか一方の出力を適性に選
択することができるので、広範囲に人体検出処理を行う
ことができる。
力される信号の論理状態により第８図に示すように入力
信号が°“Ｌ １１の場合には、低温域選択信号として
、ＱＬ＝ＩＩ ＨＩＩの信号を出力し、出力の切換部１
２は、低温域人体検出処理部５の信号を出力する。した
がって、この状態下では、位相反転部４及び低温域人体
検出処理部５で処理検出がなされた検出信号が出力され
、出力制御部１３より信号を出力することになる。これ
に対し、周囲温度が人体温度より大なる場合、つまり高
温域の場合には、比較部９より“Ｌ”信号が出力される
ため、高温域／低温域出力選択処理部１１は、Ｑ、＝“
Ｌ” ＱＬ＝ｊｌ ＨＨの信号を出力するため、切換部
１２は、高温域人体検出処理部３の検出信号を出力し、
出力制御部１３を、駆動する。これにより、たとえ周囲
温度が人体よりも低い低温域であっても、また人体より
も高い高温域であっても、高温域人体検出処理部３と低
温域人体検出処理部５のいずれか一方の出力を適性に選
択することができるので、広範囲に人体検出処理を行う
ことができる。
また、この実施例回路では、周囲温度の検出とは別に、
増幅部２より出力される赤外線の出力信号の変動により
、これを微動信号検出部１０で微分することにより変化
が得られると、リトリガブルマルチバイブレーク１０ａ
をトリガする。このトリガ出力により、微動により監視
領域ＭＥ内に人体ｍが存在すると仮定し、高温域人体検
出処理部３あるいは低温域人体検出処理部５の出力のい
ずれかを導出する。そのため、高温域／低温域出力選択
処理部１１では、第８図の例２に示すように、微動信号
が“Ｈ″として入力された場合に、同じく高温域人体検
出処理部３、低温域人体検出処理部５のいずれか、及び
その両方が検出出力ありで、′Ｈ″の信号がそれぞれ入
力端子ＤＨ１及びり、に入力されると、その論理状態に
より、つまり高温域人体検出処理部３の検出出力が“ｌ
Ｈｒ″で出力された場合には、信号Ｑ、をハイにし、
切換部１２を高温域人体検出処理部３側に切換え、逆に
入力信号ＤＨが“Ｌ”で、入力信号ＤＬが“Ｈ″であれ
ば、出力Ｑ、をＬ″とし、出力ＱＬを“°Ｈ”とし、低
温域人体検出処理部５の検出出力を切換部１２を介して
導出する。微動信号を検出した時に、高温域人体検出処
理部３、低温域人体検出処理部５がいずれも“Ｈ”の信
号を出力する場合には、信号Ｑ、、ＱＬを“Ｈ″′とし
、切換部１２からは高温域人体検出処理部３あるいは低
温域人体検出処理部５のいずれの信号を出力してもよい
。
増幅部２より出力される赤外線の出力信号の変動により
、これを微動信号検出部１０で微分することにより変化
が得られると、リトリガブルマルチバイブレーク１０ａ
をトリガする。このトリガ出力により、微動により監視
領域ＭＥ内に人体ｍが存在すると仮定し、高温域人体検
出処理部３あるいは低温域人体検出処理部５の出力のい
ずれかを導出する。そのため、高温域／低温域出力選択
処理部１１では、第８図の例２に示すように、微動信号
が“Ｈ″として入力された場合に、同じく高温域人体検
出処理部３、低温域人体検出処理部５のいずれか、及び
その両方が検出出力ありで、′Ｈ″の信号がそれぞれ入
力端子ＤＨ１及びり、に入力されると、その論理状態に
より、つまり高温域人体検出処理部３の検出出力が“ｌ
Ｈｒ″で出力された場合には、信号Ｑ、をハイにし、
切換部１２を高温域人体検出処理部３側に切換え、逆に
入力信号ＤＨが“Ｌ”で、入力信号ＤＬが“Ｈ″であれ
ば、出力Ｑ、をＬ″とし、出力ＱＬを“°Ｈ”とし、低
温域人体検出処理部５の検出出力を切換部１２を介して
導出する。微動信号を検出した時に、高温域人体検出処
理部３、低温域人体検出処理部５がいずれも“Ｈ”の信
号を出力する場合には、信号Ｑ、、ＱＬを“Ｈ″′とし
、切換部１２からは高温域人体検出処理部３あるいは低
温域人体検出処理部５のいずれの信号を出力してもよい
。
（へ）発明の効果
この発明によれば、第１の請求項の熱体検出装置では、
高温域熱体検出処理手段と、低温域熱体検出処理手段を
それぞれ個別に備えるとともに、赤外線検出手段近傍の
温度を検出する温度検出手段を備え、検出された温度と
基準温度とを比較し、検出された温度が低温域であるか
高温域であるかを判別し、その判別結果により、対応す
る高温域熱体検出処理手段あるいは低温域熱体検出処理
手段の出力を選択導出するものであるから、検出すべき
周囲温度が高温域であろうと、低温域であろうと、適性
に進入してきた熱体あるいは退出する熱体を正しく検出
することができ、広範囲の熱体検出が可能である。
高温域熱体検出処理手段と、低温域熱体検出処理手段を
それぞれ個別に備えるとともに、赤外線検出手段近傍の
温度を検出する温度検出手段を備え、検出された温度と
基準温度とを比較し、検出された温度が低温域であるか
高温域であるかを判別し、その判別結果により、対応す
る高温域熱体検出処理手段あるいは低温域熱体検出処理
手段の出力を選択導出するものであるから、検出すべき
周囲温度が高温域であろうと、低温域であろうと、適性
に進入してきた熱体あるいは退出する熱体を正しく検出
することができ、広範囲の熱体検出が可能である。
また、第２の請求項の熱体検出装置によれば、同じく高
温域熱体検出処理手段と低温域熱体検出処理手段を備え
るとともに、赤外線エネルギーの出力の微動を検出する
手段を備え、微動を検出した時点で一応所定領域内に熱
帯が存在し、変動したこととし、これに同期して、高温
域熱体検出処理手段あるいは低温域熱体検出処理手段の
いずれか一方の検出出力を出力するものであるから、精
度のよい、広範囲での温度検出を行うことができる。
温域熱体検出処理手段と低温域熱体検出処理手段を備え
るとともに、赤外線エネルギーの出力の微動を検出する
手段を備え、微動を検出した時点で一応所定領域内に熱
帯が存在し、変動したこととし、これに同期して、高温
域熱体検出処理手段あるいは低温域熱体検出処理手段の
いずれか一方の検出出力を出力するものであるから、精
度のよい、広範囲での温度検出を行うことができる。
第１図は、この発明の一実施例を示す熱体検出装置の回
路ブロック図、第２図は、同熱体検出装置の具体例を示
す回路図、第３図は、同実施例熱体検出装置の低温域人
体検出処理部の具体回路を示す回路図、第４図は、同実
施例人体検出装置のケース外観斜視図、第５図は、同断
面図、第６図（Ａ）は、同人体検出装置の動作を説明す
るために供する図、第６図ＣＢ）は、同人体検出装置の
動作を説明するための信号波形タイムチャート、第７図
は、同実施例人体検出装置の比較回路のヒステリシスを
説明する図、第８図は、同実施例人体検出装置の高温域
及び低温域選択処理部の論理状態を示す図、第９図は、
従来の人体検出装置の原理を説明するブロック図である
。 １：赤外線検出部、３：高温域人体検出処理部、５：低
温域人体検出処理部、６：温度検出部、８：基準電圧発
生部、 ９：比較部、１０：微動信号検出部、 １１：高温域／低温域出力選択処理部、１２：切換部。 特許出願人 立石電機株式会社代理人 弁理
士 中 村 茂 信 ４ｊ 第 図 第 図 ＮＯ 第 図
路ブロック図、第２図は、同熱体検出装置の具体例を示
す回路図、第３図は、同実施例熱体検出装置の低温域人
体検出処理部の具体回路を示す回路図、第４図は、同実
施例人体検出装置のケース外観斜視図、第５図は、同断
面図、第６図（Ａ）は、同人体検出装置の動作を説明す
るために供する図、第６図ＣＢ）は、同人体検出装置の
動作を説明するための信号波形タイムチャート、第７図
は、同実施例人体検出装置の比較回路のヒステリシスを
説明する図、第８図は、同実施例人体検出装置の高温域
及び低温域選択処理部の論理状態を示す図、第９図は、
従来の人体検出装置の原理を説明するブロック図である
。 １：赤外線検出部、３：高温域人体検出処理部、５：低
温域人体検出処理部、６：温度検出部、８：基準電圧発
生部、 ９：比較部、１０：微動信号検出部、 １１：高温域／低温域出力選択処理部、１２：切換部。 特許出願人 立石電機株式会社代理人 弁理
士 中 村 茂 信 ４ｊ 第 図 第 図 ＮＯ 第 図
Claims (2)
- （１）所定領域内より放射される赤外線エネルギーに応
じて電気信号を発生する検出素子を含む赤外線検出手段
と、 前記所定領域内より放射される赤外線エネルギー量に応
じたスレッショルドレベル信号を作成する手段を含み、
前記赤外線検出手段の出力と前記スレッショルドレベル
信号を比較し、熱体よりも高温域における熱体の有無を
検出する高温域熱体検出処理手段と、 前記所定領域内より放射される赤外線エネルギー量に応
じたスレッショルドレベル信号を作成する手段を含み、
前記赤外線検出手段の出力と前記スレッショルドレベル
信号を比較し、熱体よりも低温域における熱体の有無を
検出する低温域熱体検出処理手段と、 前記赤外線検出手段近傍の温度を検出する温度検出手段
と、 検出された温度と基準温度とを比較し、検出された温度
が低温域であるか高温域であるかを判別する温度域判別
手段と、 この温度域判別手段の判別出力に応答して前記高温域熱
体検出処理手段あるいは低温域熱体検出処理手段の出力
のいずれかを選択導出する選択手段と、 を備えたことを特徴とする熱体検出装置。 - （２）所定領域内より放射される赤外線エネルギーに応
じて電気信号を発生する検出素子を含む赤外線検出手段
と、 前記所定領域内より放射される赤外線エネルギー量に応
じたスレッショルドレベル信号を作成する手段を含み、
前記赤外線検出手段の出力と前記スレッショルドレベル
信号を比較し、熱体よりも高温域における熱体の有無を
検出する高温域熱体検出処理手段と、 前記所定領域内より放射される赤外線エネルギー量に応
じたスレッショルドレベル信号を作成する手段を含み、
前記赤外線検出手段の出力と前記スレッショルドレベル
信号を比較し、熱体よりも低温域における熱体の有無を
検出する低温域熱体検出処理手段と、 前記赤外線検出手段の出力の変化が所定値以上であるか
否かを判別する微動信号検出手段と、この微動信号検出
手段の判別出力に応答して、前記高温域熱体検出処理手
段あるいは低温域熱体検出処理手段の出力の少なくとも
いずれかを選択導出する選択手段と、 を備えたことを特徴とする熱体検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284294A JP2687499B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 熱体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284294A JP2687499B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 熱体検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129525A true JPH02129525A (ja) | 1990-05-17 |
| JP2687499B2 JP2687499B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=17676668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63284294A Expired - Fee Related JP2687499B2 (ja) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | 熱体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687499B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5629676A (en) * | 1994-07-25 | 1997-05-13 | Rokonet Electronics, Limited | Alarm system |
| CN107347225A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-14 | 厦门大学 | 一种针对荧光透明陶瓷大功率led光源的控制方法 |
| CN114047552A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-02-15 | 江西农业大学 | 一种人体存在传感器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2600739B2 (ja) | 1987-12-26 | 1997-04-16 | オムロン株式会社 | 熱体検出装置 |
-
1988
- 1988-11-10 JP JP63284294A patent/JP2687499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5629676A (en) * | 1994-07-25 | 1997-05-13 | Rokonet Electronics, Limited | Alarm system |
| CN107347225A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-14 | 厦门大学 | 一种针对荧光透明陶瓷大功率led光源的控制方法 |
| CN107347225B (zh) * | 2017-07-07 | 2019-02-05 | 厦门大学 | 一种针对荧光透明陶瓷大功率led光源的控制方法 |
| CN114047552A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-02-15 | 江西农业大学 | 一种人体存在传感器 |
| CN114047552B (zh) * | 2021-11-11 | 2024-02-13 | 江西农业大学 | 一种人体存在传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2687499B2 (ja) | 1997-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |