JPH02134593A - 赤外線エリアセンサ - Google Patents

赤外線エリアセンサ

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JPH02134593A
JPH02134593A JP63288551A JP28855188A JPH02134593A JP H02134593 A JPH02134593 A JP H02134593A JP 63288551 A JP63288551 A JP 63288551A JP 28855188 A JP28855188 A JP 28855188A JP H02134593 A JPH02134593 A JP H02134593A
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infrared
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JP63288551A
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English (en)
Inventor
Hidenobu Umeda
秀信 梅田
Yoshiyuki Morita
善之 森田
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は複数のエリアについての赤外線源を発生する物
体を検出するようにした赤外線エリアセンサに関するも
のである。
〔従来の技術〕
従来人体や熱源等を非接触で検出するセンサとして、焦
電素子やサーモバイル、Pbs等の赤外線検出素子を用
いた赤外線センサが知られている。
このような赤外線センサは被検出物の赤外線を検知して
信号を出力するものである。そして焦電素子を用いた赤
外線センサにおいては第10図に示すように、赤外線を
検知するエリアを例えば分割型ミラー101によって複
数の領域に分割し、この間を人体等が通過する際に得ら
れる赤外線の変化量を検出するようにした赤外線センサ
が提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながらこのような従来の赤外線エリアセンサによ
れば、検知エリア内で人間が静止していたり検知エリア
内のどの位置にあるかを判別することができないという
欠点があった。
本発明はこのような従来の赤外線エリアセンサの問題点
に鑑みてなされたものであって、複数の領域に分割した
検知エリアのどの位置に被検出物が位置するかを判別で
きるようにすることを技術的課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
本願の請求項1の発明は複数のエリアについての赤外線
源を発生する物体を検出するようにした赤外線エリアセ
ンサであって、検知領域の一部分が互いに重複する複数
の赤外線検出手段と、各赤外線検出手段より得られる出
力を夫々同一の閾値レベルで弁別することによって夫々
の検知領域での赤外線を発生する被検出体を検出する複
数の比較手段と、各比較手段の出力に基づいて被検出体
の位置を判別する判別手段と、を有することを特徴とす
るものである。
又本願の請求項2の発明は複数のエリアについての赤外
線源を発生する物体を検出するようにした赤外線エリア
センサであって、検知領域の一部分が互いに重複する複
数の赤外線検出手段と、各赤外線検出手段の出力を比較
する第1の比較手段と、各赤外線検出手段の出力を夫々
同一の閾値レベルで弁別する第2の比較手段と、第1.
第2の比較手段の出力に基づいて被検出体の位置を検出
する判別手段と、を有することを特徴とするものである
更に本願の請求項3の発明は複数のエリアについての赤
外線源を発生する物体を検出するようにした赤外線エリ
アセンサであって、検知領域の一部分が互いに重複する
2つの赤外線検出手段と、赤外線検出手段の出力を除算
する除算回路と、除算回路の出力が与えられ複数のレベ
ルで弁別する比較手段と、比較手段の出力に基づいて2
つの赤外線検出手段の全ての検知領域を分割した複数の
領域での被検出物の位置を判別する判別手段と、を有す
ることを特徴とするものである。
〔作用〕
このような特徴を有する本願の請求項1の発明によれば
、検知領域が互いに一部分だけ重複する赤外線検出手段
を用いており、比較手段によって夫々の検知領域内で検
出物が存在するかどうかを判別している。そしてその比
較手段の出力に基づいて全ての検知領域のうち重複する
領域及び重複しない領域のどの領域に被検出物が位置す
るかを判別手段によって判別するようにしている。
又本願の請求項2の発明では、請求項1の作用に加えて
第1の比較手段によって赤外線検出手段の出力自体を比
較している。そして重複する検知領域についてもその間
を二分していずれの領域に被検出物が位置するかを判別
手段によって判別している。
更に本願の請求項3の発明では、2つの検知領域が一部
分重複する2つの赤外線検出手段を用い夫々の出力を除
算回路によって除算した後、その出力レベルに基づいて
被検出物の位置を判別するようにしている。
〔発明の効果〕
そのため本願の請求項1の発明によれば、赤外線検出手
段の検知領域のうち重複する領域及び夫々の検出手段の
重複しない領域のどの位置に被検出物が位置するかを判
別することができる。従って被検出物を人体とする場合
にはクーラーやファンヒータに適用して人間の位置を検
出し、その方−向に風を送るような用途に使用すること
ができるという効果が得られる。
又本願の請求項2の発明によれば、請求項1の効果に加
えて検知領域を更に二部した領域のいずれに被検出物が
位置するかが判別でき、分解能をより向上させることが
できる。
更に本願の請求項3の発明によれば、比較手段で判別す
る閾値レベルを適宜設定することにより検出エリアの分
解能を任意に細分化して被検出物の位置を判別すること
ができるという優れた効果が得られる。
〔実施例の説明〕
第1図は本発明の一実施例による赤外線エリアセンサの
構成を示す図である。本図においてセンサ部1には一対
の赤外線検出手段、即ち赤外線センサ2.3、例えばサ
ーモバイル等の検知素子が設けられている。これらの赤
外線センサ2及び3は第1図に示すようにその検知領域
の一部が重複するように配置するものとする。ここで赤
外線センサ2のみの検知領域をA、赤外線センサ3のみ
の検知領域をB、これらの検知領域が重なる領域をCと
して検知領域を3つの領域に分割している。
赤外線センサ2.3の出力は夫々増幅器4及び5に与え
られる。増幅器4及び5はこれらの出力を増幅するもの
であって、増幅出力は夫々比較器6及び7に与えられる
。比較器6及び7には夫々同一の低い閾値レベルVre
fが設定されており、増幅器4及び5の出力が所定レベ
ルを越えるときにその検知領域A、  C又はB、Cに
被検出物体の存在を検知して出力を与える比較手段であ
る。ここで比較器6及び7は夫々の検出エリアに物体が
存在するときにrHJレベル、存在しないときに「L」
レベルの出力を与えるものとする。さて比較器6及び7
の出力は演算処理部8に与えられる。
演算処理部8は例えば比較器6の出力と比較器7の反転
出力を入力とするアンド回路9a、比較器6及び7の出
力をそのまま入力とするアンド回路9C及び比較器6の
反転出力と比較器7の出力を人力とするアンド回路9b
から構成されており、比較器6及び7の出力をデコード
することによっていずれの領域に被検出物体が位置する
かを判別する判別手段を構成している。
次に本実施例の動作について第2図を参照しっつ説明す
る。赤外線を発生する人体等の被検出体が例えば領域A
に位置する場合には、第2図(a)。
(C1に示すように赤外線センサ2より赤外線検知信号
が得られ増幅器4を介して比較器6に与えられる。従っ
てアンド回路9aを介して物体検知信号が出力されるこ
ととなる。又領域Bに存在する場合にも、第2図(bl
、 (d)に示すように赤外線センサ3より検知信号が
得られ、増幅器5を介して比較器7より出力が与えられ
る。従ってアンド回路9bを介して物体検知信号が出力
される。更に領域Cに被検出物体が位置する場合には双
方の赤外線センサ2.3より検知信号が得られるため、
第2図(114)に示すようにアンド回路9Cより出力
が与えられることとなる。このように2つの赤外線セン
サ2.3の検知エリアを一部重複するように配置しその
信号を処理することによって被検出物体の位置を判別す
ることができる。
又第3図に示すように、3つの赤外線センサ2a〜2C
を用いて夫々の領域を一部重複するように構成しておく
ことによってA−Eまでの5つの領域について同様にし
て被検出物体の位置を判別することができる。又2つの
赤外線センサを用いることなく第4図に示すように複数
個の赤外線検知領域を有する赤外線センサ2dを用いて
その前面に設けるレンズ部を夫々のセンサに対応させて
設けることによって部分的に重複する検知エリアを有す
るエリアセンサを構成することができる。
又赤外線センサとして焦電型の赤外線センサモジュール
10を用いて構成してもよい。第5図は第2実施例によ
る焦電型赤外線センサモジュールの組立構成図、第6図
はその正面図、第7図は側面図である。これらの図に示
すように赤外線センサは両側に磁橿S及びNとなるよう
に磁化された永久磁石を含む円筒形の回転子11を有し
ており、この回転子11は回転軸12上に固定され、固
定台13の上部に設けられた軸受は用溝とコ字状に形成
された回転子軸受け14に回転自在に保持されている。
固定台13は回転子11側に浅い円形の凹部を有しその
中心には軸受は用の溝が設けられ、又側方には切欠きが
設けられる。又その下方には回転軸から隔たった位置に
円形の貫通孔が設けられている。そしてこの回転子11
の両側よりコ字状に形成された一対の固定子15.16
が固定台13の側部より取付けられる。固定子15゜1
6は回転子11に対向する位置の中央に切欠きが設けら
れている。又これらの固定子15.16間はコア17に
よって連結されその間に電磁石となるコイル18が巻付
けられる。そして回転子11の回転軸12には略長円形
の羽根板19の一端が取付けられる。そして第5図及び
第6図に示すように固定台13の下部の回転軸12の左
方に設けられた開口13aには焦電型赤外線素子20が
固定される。こうして構成された赤外線センサモジュー
ル10を交流電源を用いて駆動することによって周期的
に固定子15.16の極性が変化する。従って回転子1
1が回動して羽根板19が振り子運動することとなり、
被検出物体からの赤外線を遮断することができる。従っ
てこのようなセンサモジュールを複数個用いて前述した
ように検知領域を重複させるように配置することによっ
て被検出体、例えば人体の位置を検出することができる
又第8図は本願の請求項2の発明を具体化した第3実施
例のブロック図である。本図において前述した第1実施
例と同一部分は同一符号で示しており、詳細な説明を省
略する。本実施例においても検知領域が異なる2つの赤
外線センサ2,3を用いており、夫々の出力を増幅器4
,5に与え更に増幅器4の出力を夫々比較器31と33
、増幅器5の出力を比較器33と32に与えている。比
較器31.32は第2の比較手段であり、増幅器4及び
5の出力を低いレベルに設定された同一の閾値Vref
によって弁別して比較出力を与えるものである。又比較
器33は第1の比較手段であり、増幅器4及び5の出力
を比較して判別手段34に与えている。ここで比較器3
1.32は閾値レベルVrefを越える入力信号が与え
られたときの出力を「H」、比較器33については増幅
器4の出力力増幅器5の出力より大きいときにrHJレ
ベルを出力するものとする。ここで第8図において2つ
の赤外線センサ2及び3の検知領域が重なった領域Cを
その中央で分割してC1,C2とすると、領域A、Bと
領域C1,C2を含む全ての領域に被検出物体が存在す
るときに夫々の比較器31〜33より以下のような出力
が得られる。
表1 従ってこれらの比較器31〜33の出力を判別手段34
に与え、表1のように出力をデコードすることによって
4つのエリアのどの位置に被検出物体が存在するかを判
別する判別出力を得ることができる。
次に本願の請求項3の発明を具体化した第4実施例につ
いて説明する。第9図は第4実施例の構成を示すブロッ
ク図である。本図において前述した第1実施例と同一部
分は同一符号を付して説明を省略する。本実施例では増
幅器4及び5の出力V、、V、はまず除算回路41に与
えられる。除算回路41はこれらの出力比vz/vtを
得るものであって、除算出力は比較手段である比較器4
2〜44に与えられる。比較器42〜44には夫々閾値
V ref 1〜Vref3が設定されている。ここで
Vrefl〜Vref3を例えば次式のように定める。
0 < Vrefl< Vref2= 1 < Vre
f3そして各比較器42〜44は夫々閾値Vrefl−
Vref3を越える入力信号があったときにr HJレ
ベルを出力するものとする。そうすれば比較器43の出
力は第9図において領域A又はclの領域にある場合に
rHJレベル、B又はC2の領域にある場合にrLJレ
ベルの信号が得られる。ここで01と02との境界面を
Llとする。又比較器42は領域Aと01から成る領域
を二部し、いずれに被検出体があるかを判別できる。即
ち閾値Vref1を変化させることによって01とAを
含む領域を任意の曲面L2で分割してそのうちのいずれ
の領域にあるかを判別する出力が得られる。同様にして
比較器44も閾値Vref3を適宜設定することによっ
て、検知領域C2とBを含む領域のうちの中間の任意の
曲面L3を境界面としてそのうちのいずれの領域に物体
が位置するかを判別することができる。そしてこれらの
比較器42〜44の出力は判別手段45に与えられる。
判別手段45はこれらの出力をデコードすることによっ
て曲面L1〜L3で分割された検知領域のいずれに被検
出物体があるかを判別するようにしている。
本実施例では除算器41の出力を3つの比較器42〜4
4を用いて4の領域に分割するようにしているが、更に
多数の異なった閾値レベルを持つ比較器を用いて検知領
域を任意の数に分割することができる。従って分割され
た複数の位置についての物体の位置情報を得ることが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による赤外線エリアセンサの
構成を示すブロック図、第2図はその動作を示すタイム
チャート、第3図は赤外線センサを3つ用いた場合の検
知領域を示す図、第4図は1つの赤外線センサの2つの
部分を検知領域とする素子を用いた場合の実施例を示す
図、第5図は焦電型赤外線センサを用いた本願の第2実
施例による赤外線センサモジュールの組立構成図、第6
図はその正面図、第7図はその側面図、第8図は本願の
第3実施例による赤外線エリアセンサのブロック図、第
9図は本願の第4実施例による赤外線エリアセンサのブ
ロック図、第10図は従来の赤外線エリアセンサの検知
領域を示す図である。 1、−赤外線センサ部  2,3−・−赤外線センサ 
 4.5−・−増幅器  6,7.31〜33゜+2〜
44−−・−比較器  8−・・−演算処理部10−・
−赤外線センサモジュール  34.45判別手段  
41− ・・−除算回路 特許出願人   立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜(他1名) 第1図 第 3 図 2.3 −−−−−一 奪タト宕虻センサ8−−−−−
−−:貢′!L(1部 1!、2  図 1に4  図 第 図 ]3 1つ 第 図 第 図 第10 図 手  続  補   正   書 (自発)平成元年 
4月14日 1、事件の表示 昭和63年特許願第288551号 2、発明の名称 赤外線エリアセンサ 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所 京都府京都市右京区花園土堂町10番地名 称
 (294)  立石ti株式会社代表者   立 石
  義 雄 4、代理人 住 所 8550大阪府大阪市西区北堀江1丁目5番2
号四ツ橋新興産ビル 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面6、補正の内容 (1)明細書第3頁第12〜13行の[検知エリア内で
人間が静止していたり」の記載を「被検出物体が」と訂
正します。 (2)明細書第12頁第20行の「出力するものとする
。ここで」の記載を[出力するものとする。一般に赤外
線センサは距離依存性を持つ。ここで」と訂正します。 (3)明細書第14頁第16行の「領域AとC1から成
る領域を二部し、」の記載を「領域C1を二部し、」と
訂正します。 (4)明細書第14頁第18行のrclとAを含む領域
」の記載を[領域CIJと訂正します。 (5)明細書第15頁第2行の「検知領域C2とBを含
む領域」の記載を[検知領域C2Jと訂正します。 (6)図面第9図を別紙の通り訂正します。 以上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)検知領域の一部分が互いに重複する複数の赤外線
    検出手段と、 前記各赤外線検出手段より得られる出力を夫々同一の閾
    値レベルで弁別することによって夫々の検知領域での赤
    外線を発生する被検出体を検出する複数の比較手段と、 前記各比較手段の出力に基づいて被検出体の位置を判別
    する判別手段と、を有することを特徴とする赤外線エリ
    アセンサ。
  2. (2)検知領域の一部分が互いに重複する複数の赤外線
    検出手段と、 前記各赤外線検出手段の出力を比較する第1の比較手段
    と、 前記各赤外線検出手段の出力を夫々同一の閾値レベルで
    弁別する第2の比較手段と、 前記第1、第2の比較手段の出力に基づいて被検出体の
    位置を検出する判別手段と、を有することを特徴とする
    赤外線エリアセンサ。
  3. (3)検知領域の一部分が互いに重複する2つの赤外線
    検出手段と、 前記赤外線検出手段の出力を除算する除算回路と、 前記除算回路の出力が与えられ複数のレベルで弁別する
    比較手段と、 前記比較手段の出力に基づいて前記2つの赤外線検出手
    段の全ての検知領域を分割した複数の領域での被検出物
    の位置を判別する判別手段と、を有することを特徴とす
    る赤外線エリアセンサ。
JP63288551A 1988-11-14 1988-11-14 赤外線エリアセンサ Pending JPH02134593A (ja)

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