JPH0367597B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は移動する人体等の物体から放射され
る赤外線エネルギー量と、建造物の床面等の背景
から放射される赤外線エネルギー量との差を検出
し、自動ドアの開閉や防犯警報装置の作動を制御
する赤外線式移動物体検出装置に関するものであ
る。

〈従来の技術〉 絶対零度（−273℃）以上のあらゆる物体はそ
の温度に応じた赤外線を放射しているが、常温状
態での人体や建造物等は波長10μm付近の遠赤外
線を放射している。赤外線式移動物体検出装置は
建造物の床面等に所定の検知エリアを設定し、こ
の検知エリアから放射される赤外線を光学系を用
いて、常時監視している。検知エリア内に人体等
の物体がが侵入することにより生じる赤外線エネ
ルギー量の変化を検出し、自動ドアの開扉信号を
出したり、あるいは防犯警報装置の発報信号を出
すように構成されたものである。

ところで、最近自動ドアの前面に化学的な処理
を施された布製の吸塵マツトが敷設されることが
多くなつた。この吸塵マツトの布材は熱容量が小
さく、しかもその毛足が長いので、太陽光の直射
や風の緩急により急激な変化を起こしやすい。こ
のため、特に直射日光が照射する屋外に検知エリ
アが設定され、この検知エリア内に吸塵マツトが
敷設された場合、赤外線式移動物体検出装置が吸
塵マツト自体の温度変化をキヤツチし、検知エリ
ア内に物体の移動がないのにもかかわらず自動ド
アが作動することがあつた。

そこで、吸塵マツトに起因する誤信号が背景の
温度変化が激しく、しかも人体と背景との温度差
が検知器の検出感度と比較して著しく大きい場合
にのみ発生することに着目し、背景の温度変化が
激しい場合にはその変化の程度に応じて検出器の
検出感度を下げたり、あるいは信号自体のレベル
を下げるよう自動利得調整回路を設け、温度変化
の大小にかかわらず信号レベルと検出感度とを相
対的にほぼ一定に保持するようにした赤外線式移
動物体検出装置が案出されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 前述の自動利得調整回路を具備する従来装置に
おいて検知エリア内に連続して物体が移動してき
た場合、物体の移動にともなう正規の信号によつ
て自動利得調整回路が機能し、次第に検出感度が
低下してついには全く検知しなくなるという事態
を招くことがあつた。

〈発明の目的〉 本発明は、このような問題点に鑑みなされたも
ので、自動利得調整回路を具備する赤外線式移動
物体検出装置において、物体が連続して検知エリ
ア内に移動してきても安定して作動する赤外線式
移動物体検出装置を提供することを目的とするも
のである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の赤外線式移動物体検出装置は、前記目
的を達成するために、所定の検知エリアから放射
される赤外線光束を集光する光学系と、この光学
系から入射した赤外線光束をその変動量に応じた
電気信号に変換する赤外線検出素子と、この赤外
線検出素子の出力信号を増幅する増幅回路と、こ
の増幅回路の出力増幅信号が所定のレベル以上に
なつた時にトリガ信号を出力するレベル検出回路
と、このレベル検出回路からのトリガ信号により
自動ドア等の開閉等を制御する制御器に作動信号
を出力する出力回路とを備えた赤外線式移動物体
検出装置において、前記増幅回路のノイズの増幅
信号の変動に対応して周波数帯域の低域の検出感
度を低下すべく補正する感度補正回路と、前記レ
ベル検出回路がトリガ信号を出力した時に前記感
度補正回路の出力を一時中断してトリガ信号出力
時の検出感度を保持するよう制御する感度補正中
断回路を具備してなる構成としたことを要旨とす
るものである。

〈作用〉 前記構成としたことにより、検知エリアとして
設定された背景の温度変化が激しくなると、それ
に応じて増幅回路の増幅信号が大きくなる。即
ち、人体等の移動物体の検出による正規の検出信
号と異なる信号レベルで且つ時間的に連続性を有
するノイズの増幅信号が大きくなり、このノイズ
の増幅信号の変動に対応して増幅回路の利得又は
レベル検出回路の検出基準レベルが感度補正回路
により補正されて検出感度が自動調整される。こ
の検出感度の自動調整時において、レベル検出回
路が検知エリア内への物体の移動を検知してトリ
ガ信号を出力すると、このトリガ信号により感度
補正中断回路が駆動して感度補正回路の感度補正
機能が停止され、検出感度はレベル検出回路のト
リガ信号出力時点の感度に保持される。従つて、
物体が連続して検知エリア内に移動してきても安
定して作動する。しかも、感度補正は、外乱検知
によるノイズ信号の周波数成分に相当する周波数
帯域の低域においてのみ行なわれていて、移動物
体の検知による正規の検出信号の周波数成分に相
当する周波数帯域の高域においては感度補正され
ないから、外乱によるノイズの検知により感度補
正している場合においても移動物体を高感度で検
出することができる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基いて詳細に
説明する。

第１図は本発明による赤外線式移動物体検出装
置の一実施例の構成を示すブロツク図である。

所定の検知エリアから放射された赤外線光束は
光学系１により集光され、赤外線検出素子２に入
射する。赤外線検出素子２は焦電検出器、サーミ
ス・ボロメータ、熱電堆等で、入射した赤外線光
束をその変動量に比例し電気信号に変換する。増
幅回路３で増幅された増幅信号はレベル検出回路
４で信号強度、すなわち赤外線光束の変動量が監
視され、レベル検出回路４は所定の検出感度を越
える変動を検知すると所定時間長を有するトリガ
信号を出力する。レベル検出回路４のトリガ信号
によつて出力回路５が作動して制御器６に作動信
号を出力し、制御器６は自動ドアの開扉信号等を
出力する。

以上のような基本構成を有する赤外線式移動物
体検出装置において、増幅回路３の入、出力間に
設けられた感度補正回路７により、検出感度のフ
イードバツク自動制御系が構成されており、レベ
ル検出回路４の出力側と感度補正回路７との間に
感度補正中断回路８が接続されている。

次に、前記構成の詳細をその作用に基いて説明
すると、検知エリアとして設定された背景の温度
変化が激しくなると、それに応じて増幅回路３の
増幅信号が大きくなり、感度補正回路７のノイズ
検出用増幅器Ａ２の出力も大きくなる。この増幅
器Ａ２の出が大きくなると、トランジスタＱ２が
導通状態へと移行してこのトランジスタＱ１のコ
レクタ電圧が低下し、第２図に示すように電界効
果トランジスタＱ１はそのゲート電圧が低下して
次第にカツトオフに近づき、ソース端子とドレイ
ン端子間のインピーダンスが大きくなる。従つ
て、電界効果トランジスタＱ２がカツトオフ状態
になることによつて信号増幅用増幅器Ａ２の周波
数帯域設定用コンデンサＣ１がカツトされる状態
により、前記増幅器Ａ１は、第３図に１点鎖線で
示すように低域設定用コンデンサＣ２により決定
される周波数帯域の低域において、第１および第
２の抵抗Ｒ１，Ｒ２の合成抵抗値と第３の抵抗Ｒ
３の抵抗値の比とにより決定される利得に低下す
る。即ち、ノイズ検出用増幅器Ａ２の出力が大き
くなつて電界効果トランジスタＱ１のインピーダ
ンスが大きくなると、信号増幅用増幅器Ａ１の周
波数帯域の低域の利得が減少して増幅回路３の増
幅度が抑えられ、背景の温度変化に起因する誤動
作が回避される。尚、増幅器Ａ１の周波数帯域の
高域は高域設定用コンデンサＣ３により決定され
ており、又、外乱によるノイズを検知していない
通常時は、直流電源＋Ｂを２個のブリーダ用抵抗
Ｒ４，Ｒ５で分圧され増幅器Ａ１に印加されでい
る基準電圧により２個のコンデンサＣ４，Ｃ５が
充電されており、この電圧により電界効果トラン
ジスタＱ１が導通状態となり、増幅器Ａ１の周波
数帯域は、周波数帯域設定用コンデンサＣ１によ
り第３図の実線のようになつている。

前記の作用を詳述すると、外乱によるノイズの
周波数成分は、第４図に実線の曲線で示すよう
に、破線で示す人体による信号の周波数成分より
も低い周波数帯にある。従つて、例えば第５図に
示す増幅器Ａ１の周波数帯域において、１点鎖線
で示す通常時におけるる利得に対し、外乱による
ノイズの検知により同図の実線で示すように全体
の利得を低下させると、低下させる必要のない周
波数帯の利得まで低下させることになり、外乱ノ
イズのある状態において人体による信号を確実に
検知できない不都合が生じる。そのため、前述の
ように、ノイズの検知により周波数帯域の低域の
利得のみ低下させている。

このような状態において、検知エリア内への物
体の移動にともなう正規の信号によつても同様に
感度補正回路７が機能すると、検知エリア内に物
体がが連続して移動してきた場合に検出感度が低
下し続けて全く検知できなくなる不都合が生じる
ので、例えば検知回路４が検知エリア内への物体
の移動を検知してトリガ信号を出力した場合に
は、感度補正中断回路８のトランジスタＱ３がト
リガ信号によりオンして感度補正回路７のトラン
ジスタＱ２をオフさせ、感度補正機能を一時中断
するようになつている。この時、各コンデンサＣ
４，Ｃ５と各抵抗Ｒ６，Ｒ７とによる時定数を大
きく設定してあるために増幅回路３は、トリガ信
号出力時点の検出感度を保持し、検知エリア内へ
の物体の移動にともなう正規の信号によつて機能
することはない。尚、レベル検出回路４のトリガ
信号が基本レベルに復帰するとトランジスタＱ２
がオンし、感度補正回路７が再び、機能するの
で、トリガ信号の出力時間を適宜決定することに
より感度補正回路７の感度補正中断時間を調節す
ることができる。

以上の実施例においては感度補正回路７として
増幅回路の増幅度を調節するよう構成した例につ
いて述べたが、本発明はこれらに限られるもので
はなく、増幅回路３の増幅信号の変動を監視し、
その変動量に応じてレベル検出回路４の検出レベ
ルを変化させる方式、すなわち増幅回路３の増幅
信号の変動量が大きい場合には検出レベルを上
げ、逆に変動量が小さい場合には検出レベルを下
げることにより検出感度の補正を行うものであつ
ても全く同様に機能するものである。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明の赤外線式移動物体
検出装置によると、直射日光が照射する屋外に検
知エリア内が設定され、この検知エリア内に吸塵
マツトが敷設された場合等の背景の温度変化が極
めて激しい条件下であつても、背景の温度変化に
起因する信号の変動に対してはこの変動によるノ
イズ信号の周波数成分である周波数帯域の低域の
利得のみを感度補正回路により補正するる一方、
物体の検知エリア内への移動に対しては感度補正
中断回路により感度補正回路の機能を中断する構
成としたので、外乱によるノイズにより誤動作す
ることなく極めて安定に動作し、移動物体を正確
に検出することのできる赤外線式移動物体検出装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の赤外線式移動物体検出装置の
一実施例のブロツク構成図、第２図は第１図のノ
イズ検出用増幅器の出力と電界効果トランジスタ
のゲート電圧との関係図、第３図は第１図の周波
数帯域と信号増幅用増幅器の利得との関係図、第
４図はノイズ信号と人体検知による信号との周波
数成分の説明図、第５図は比較のために示した周
波数帯域と信号増幅用増幅器の利得との関係であ
る。 １…光学系、２…赤外線検出素子、３…増幅回
路、４…レベル検出回路、５…出力回路、６…制
御器、７…感度補正回路、８…感度補正中断回
路、Ａ１，Ａ２…増幅器、Ｑ１…電界効果トラン
ジスタ、２，Ｑ３…トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の検知エリアから放射される赤外線光束
   を集光する光学系と、この光学系から入射した赤
   外線光束をその変動量に応じた電気信号に変換す
   る赤外線検出素子と、この赤外線検出素子の出力
   信号を増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力
   増幅信号が所定のレベル以上になつた時にトリガ
   信号を出力するレベル検出回路と、このレベル検
   出回路からのトリガ信号により自動ドア等の開閉
   等を制御する制御器に作動信号を出力する出力回
   路とを備えた赤外線式移動物体検出装置におい
   て、前記増幅回路のノイズの増幅信号の変動に対
   応して周波数帯域の低域の検出感度を低下すべく
   補正する感度補正回路と、前記レベル検出回路が
   トリガ信号を出力した時に前記感度補正回路の出
   力を一時中断してトリガ信号出力時の検出感度を
   保持するよう制御する感度補正中断回路とを具備
   してなることを特徴とする赤外線式移動物体検出
   装置。 ２ 前記感度補正回路を、前記増幅回路のノイズ
   の増幅信号の変動に対応して増幅回路の周波数帯
   域の低域の利得を減少させるべく制御する構成と
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の赤外線式移動物体検出装置。 ３ 前記感度補正回路を、前記増幅回路のノイズ
   の増幅信号の変動に対応して前記レベル検出回路
   の周波数帯域の低域における検出基準レベルを低
   下させるべく制御する構成としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の赤外線式移動物
   体検出装置。