JPH0829543A - 熱物体検出装置および測定法 - Google Patents
熱物体検出装置および測定法Info
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- JPH0829543A JPH0829543A JP12646494A JP12646494A JPH0829543A JP H0829543 A JPH0829543 A JP H0829543A JP 12646494 A JP12646494 A JP 12646494A JP 12646494 A JP12646494 A JP 12646494A JP H0829543 A JPH0829543 A JP H0829543A
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- G08B13/1609—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using active vibration detection systems
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 精度良く空間中の熱物体を簡便に検出できる
装置を提供すること。 【構成】 複数個の検出部をアレイ状に設けた焦電型赤
外線アレイセンサ１と、センサ１に入射する赤外線を集
光する赤外線集光レンズ２と、赤外線を断続的に遮断す
るチョッピング手段４と、赤外線アレイセンサ１の体面
方向を連続的に回転させる赤外線センサ回転手段３から
なる赤外線検出手段と、赤外線検出手段からの信号によ
り熱画像を作成する信号処理手段と、超音波を送波し反
射波を受波する超音波センサによる物体認識手段５と、
超音波センサ５の体面方向を連続的に回転させる超音波
センサ回転手段６と赤外線検出手段および物体認識手段
５からの信号を比較処理する手段とを備えた熱物体検出
装置である。
装置を提供すること。 【構成】 複数個の検出部をアレイ状に設けた焦電型赤
外線アレイセンサ１と、センサ１に入射する赤外線を集
光する赤外線集光レンズ２と、赤外線を断続的に遮断す
るチョッピング手段４と、赤外線アレイセンサ１の体面
方向を連続的に回転させる赤外線センサ回転手段３から
なる赤外線検出手段と、赤外線検出手段からの信号によ
り熱画像を作成する信号処理手段と、超音波を送波し反
射波を受波する超音波センサによる物体認識手段５と、
超音波センサ５の体面方向を連続的に回転させる超音波
センサ回転手段６と赤外線検出手段および物体認識手段
５からの信号を比較処理する手段とを備えた熱物体検出
装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波と赤外線を利用
して物体を検出する装置に関する。
して物体を検出する装置に関する。
【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ある。
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ある。
【０００３】従来技術としては、赤外線を用いた空間の
温度分布を測定し、人体を検知する方法や、ＣＣＤ可視
カメラによる人体判定の方法等が提案されている。
温度分布を測定し、人体を検知する方法や、ＣＣＤ可視
カメラによる人体判定の方法等が提案されている。
【０００４】一方、赤外線センサと超音波センサとの情
報により人体を判定する方法が特願平１−２７１２６６
に記載されている。
報により人体を判定する方法が特願平１−２７１２６６
に記載されている。
【０００５】また、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
方法が知られている。
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
方法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、赤外線
を用いた空間の温度分布を測定し、人体を検知する方法
は、簡易型２次元赤外線センサを用いた場合、体温と同
一物体が存在する場合などに人体と判別が付難く誤動作
をおこし、判定精度が悪くなる欠点がある。また、量子
型センサを用いた赤外線カメラは、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。さらに、ＣＣＤ可視カメラによる人体判定は人体
の切り出しが煩雑で、技術的に可能であるが、装置とし
ては、高価なものとなる。
を用いた空間の温度分布を測定し、人体を検知する方法
は、簡易型２次元赤外線センサを用いた場合、体温と同
一物体が存在する場合などに人体と判別が付難く誤動作
をおこし、判定精度が悪くなる欠点がある。また、量子
型センサを用いた赤外線カメラは、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。さらに、ＣＣＤ可視カメラによる人体判定は人体
の切り出しが煩雑で、技術的に可能であるが、装置とし
ては、高価なものとなる。
【０００７】本発明は、上述の問題に鑑みて試されたも
ので、赤外線アレイセンサと超音波センサを用いて低コ
ストで小型の信頼性が高い熱物体検出装置を提供するこ
とを目的とするものである。
ので、赤外線アレイセンサと超音波センサを用いて低コ
ストで小型の信頼性が高い熱物体検出装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数個の検出
部をアレイ状に設けた赤外線アレイセンサによる熱画像
検知手段と、超音波センサによる物体認識手段を同期さ
せ駆動する手段と、同時に物体認識および熱画像認識を
行い、熱物体を判別する比較処理手段とを有する。
部をアレイ状に設けた赤外線アレイセンサによる熱画像
検知手段と、超音波センサによる物体認識手段を同期さ
せ駆動する手段と、同時に物体認識および熱画像認識を
行い、熱物体を判別する比較処理手段とを有する。
【０００９】
【作用】本発明は上述の構成によって、単純な回転駆動
源により回転動作を行なうことで、正確に物体認識およ
び熱画像を検知し、比較処理することで熱物体を精度よ
く検出するものである。
源により回転動作を行なうことで、正確に物体認識およ
び熱画像を検知し、比較処理することで熱物体を精度よ
く検出するものである。
【００１０】
【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。
【００１１】（実施例１）図１は本発明の一実施例を示
す概略構成を示すものであって、受光部を複数個（例え
ばＮ個）垂直方向にライン状に設けた焦電型の赤外線セ
ンサ１と、該アレイセンサの前面に赤外線を該焦電セン
サアレイ１に集光するための赤外線レンズ２を設け一体
化し、さらに、レンズ２前面には該レンズ２に入射する
赤外線を断続的に遮断するための円筒状のチョッパ４を
設ける。一体化された前記赤外線センサ１と赤外線レン
ズ２は赤外線センサ回転手段３により水平回転走査を可
能とする。また、前記チョッパ４も変速器等を介して機
械的に前記赤外線センサ回転手段３に接続され、一定の
速度で回転するようになっている。そのため、赤外線セ
ンサ１の回転走査とチョッパ４とは一定の周期で同期駆
動ができるものである。
す概略構成を示すものであって、受光部を複数個（例え
ばＮ個）垂直方向にライン状に設けた焦電型の赤外線セ
ンサ１と、該アレイセンサの前面に赤外線を該焦電セン
サアレイ１に集光するための赤外線レンズ２を設け一体
化し、さらに、レンズ２前面には該レンズ２に入射する
赤外線を断続的に遮断するための円筒状のチョッパ４を
設ける。一体化された前記赤外線センサ１と赤外線レン
ズ２は赤外線センサ回転手段３により水平回転走査を可
能とする。また、前記チョッパ４も変速器等を介して機
械的に前記赤外線センサ回転手段３に接続され、一定の
速度で回転するようになっている。そのため、赤外線セ
ンサ１の回転走査とチョッパ４とは一定の周期で同期駆
動ができるものである。
【００１２】一方、超音波パルス信号を間欠的に送波
し、物体や人体からの反射波を受波する超音波振動子を
有する超音波センサ５を超音波センサ回転手段６上に設
置し、水平回転走査を可能とする。７は制御系であっ
て、前記センサの回転走査およびセンサからの信号処理
を行う。
し、物体や人体からの反射波を受波する超音波振動子を
有する超音波センサ５を超音波センサ回転手段６上に設
置し、水平回転走査を可能とする。７は制御系であっ
て、前記センサの回転走査およびセンサからの信号処理
を行う。
【００１３】今、制御系７からの信号により赤外線セン
サ回転手段３および超音波センサ回転手段６を同時にス
タートさせた場合、図２に示すタイミングで回転走査す
る。すなわち、赤外線センサ１はｔ1秒かけてθ1度連続
水平回転し、かつ、円筒状のチョッパ４により１回の開
／閉チョッピングがされる。このことにより、赤外線セ
ンサ４が対面しているスタート位置０度〜θ1度の範囲
にわたって平均的な水平方向の熱画像（例えばＮ＊１）
が測定できる。と同時に、超音波センサ５は、スタート
信号と同期してステップ的に瞬時にθ1度連続水平回転
する。超音波センサ５はステップ回転終了後、直ちに作
動しスタート位置からθ1度方向へ超音波を送波し、反
射波を受波することによりθ1度方向のエコ−データを
計測する。
サ回転手段３および超音波センサ回転手段６を同時にス
タートさせた場合、図２に示すタイミングで回転走査す
る。すなわち、赤外線センサ１はｔ1秒かけてθ1度連続
水平回転し、かつ、円筒状のチョッパ４により１回の開
／閉チョッピングがされる。このことにより、赤外線セ
ンサ４が対面しているスタート位置０度〜θ1度の範囲
にわたって平均的な水平方向の熱画像（例えばＮ＊１）
が測定できる。と同時に、超音波センサ５は、スタート
信号と同期してステップ的に瞬時にθ1度連続水平回転
する。超音波センサ５はステップ回転終了後、直ちに作
動しスタート位置からθ1度方向へ超音波を送波し、反
射波を受波することによりθ1度方向のエコ−データを
計測する。
【００１４】以上の操作をｍ回繰り返すことにより、水
平方向θ1＊ｍ度の範囲にわたって、熱画像と超音波に
よる物体検知ができる。
平方向θ1＊ｍ度の範囲にわたって、熱画像と超音波に
よる物体検知ができる。
【００１５】得られた、熱画像はセンサから見た垂直方
向の２次元温度分布であり、超音波エコーによる物体像
は水平方向の２次元分布である。これら２つの熱画像と
物体像を重なり合わせることにより、発熱物体を精度良
く検知できる。
向の２次元温度分布であり、超音波エコーによる物体像
は水平方向の２次元分布である。これら２つの熱画像と
物体像を重なり合わせることにより、発熱物体を精度良
く検知できる。
【００１６】なお、超音波センサは送波部と受波部とが
同一の超音波振動子を用いても良く、また、別々のもの
でも良い。
同一の超音波振動子を用いても良く、また、別々のもの
でも良い。
【００１７】（実施例２）図３は本発明の他の実施例を
示す概略構成を示し、図４にその駆動および信号処理回
路のブロック図を示す。
示す概略構成を示し、図４にその駆動および信号処理回
路のブロック図を示す。
【００１８】赤外線センサユニット９において、受光部
を複数個（例えばＮ個）垂直方向にライン状に設けた焦
電型の赤外線センサ１と、該アレイセンサ１の前面に赤
外線を該焦電センサアレイに集光するための赤外線レン
ズ２を設け一体化し、固定する。さらに、レンズ２前面
には該レンズ２に入射する赤外線を断続的に遮断するた
めの円筒状のチョッパ４を設ける。前記チョッパ４は機
械的にチョッパ回転手段１０に接続され、一定の速度で
回転する。８はフォトインタラプタ等から成るチョッピ
ング検知器である。前記赤外線センサユニット９と超音
波センサ５を一体化しセンサ回転手段１１上に設置し、
水平回転走査を可能とする。７は制御系であって、前記
センサの回転走査およびセンサからの信号処理を行う。
を複数個（例えばＮ個）垂直方向にライン状に設けた焦
電型の赤外線センサ１と、該アレイセンサ１の前面に赤
外線を該焦電センサアレイに集光するための赤外線レン
ズ２を設け一体化し、固定する。さらに、レンズ２前面
には該レンズ２に入射する赤外線を断続的に遮断するた
めの円筒状のチョッパ４を設ける。前記チョッパ４は機
械的にチョッパ回転手段１０に接続され、一定の速度で
回転する。８はフォトインタラプタ等から成るチョッピ
ング検知器である。前記赤外線センサユニット９と超音
波センサ５を一体化しセンサ回転手段１１上に設置し、
水平回転走査を可能とする。７は制御系であって、前記
センサの回転走査およびセンサからの信号処理を行う。
【００１９】今、制御系７からの信号によりモータ駆動
回路１（２３）を介してチョッパ回転手段１０をスター
トさせて計測を開始する。チョッピング速度は例えば１
〜１００Ｈｚで駆動する。チョッピング検出器８はチョ
ッパの開／閉状態をセンシングし制御系７にLOW/HIGH信
号を送る。
回路１（２３）を介してチョッパ回転手段１０をスター
トさせて計測を開始する。チョッピング速度は例えば１
〜１００Ｈｚで駆動する。チョッピング検出器８はチョ
ッパの開／閉状態をセンシングし制御系７にLOW/HIGH信
号を送る。
【００２０】図５に示すタイミングでセンサ回転手段１
１はチョッピング検出器８のLOW/HIGH信号を受けて、モ
ータ駆動回路２（２４）を介して一定周期でチョッパの
開／閉回転と同期してステップ回転する。すなわち、赤
外線センサ１と超音波センサ５はチョッパ開状態と同時
に瞬時にθ1度ステップ水平回転し、一旦停止する。こ
の時、円筒状のチョッパ４により１回の開／閉チョッピ
ングがされる。このことにより、赤外線センサ１が対面
しているスタート位置からθ1度の方向の熱画像（例え
ばＮ＊１）を信号処理回路２１を介して測定しＣＰＵ２
６に送信する。と同時に、超音波センサ５も、直ちに作
動しスタート位置からθ1度方向へ超音波を送波し、反
射波を受波することによりθ1度方向のエコ−データを
計測し信号処理回路２２を介してＣＰＵ２６に転送す
る。
１はチョッピング検出器８のLOW/HIGH信号を受けて、モ
ータ駆動回路２（２４）を介して一定周期でチョッパの
開／閉回転と同期してステップ回転する。すなわち、赤
外線センサ１と超音波センサ５はチョッパ開状態と同時
に瞬時にθ1度ステップ水平回転し、一旦停止する。こ
の時、円筒状のチョッパ４により１回の開／閉チョッピ
ングがされる。このことにより、赤外線センサ１が対面
しているスタート位置からθ1度の方向の熱画像（例え
ばＮ＊１）を信号処理回路２１を介して測定しＣＰＵ２
６に送信する。と同時に、超音波センサ５も、直ちに作
動しスタート位置からθ1度方向へ超音波を送波し、反
射波を受波することによりθ1度方向のエコ−データを
計測し信号処理回路２２を介してＣＰＵ２６に転送す
る。
【００２１】以上の操作をｍ回繰り返すことにより、水
平方向θ1＊ｍ度の範囲にわたって測定し、ＣＰＵ２６
で２次元の熱画像と超音波による物体検知ができる。水
平回転走査角度を１２０度とするとθ1＝１．５度の場
合、ｍ＝８０となり、チョッピング速度は例えば１〜１
００Ｈｚのときに８〜0.8秒間でＮ＊８０画素の熱画像
および物体像が得られる。
平方向θ1＊ｍ度の範囲にわたって測定し、ＣＰＵ２６
で２次元の熱画像と超音波による物体検知ができる。水
平回転走査角度を１２０度とするとθ1＝１．５度の場
合、ｍ＝８０となり、チョッピング速度は例えば１〜１
００Ｈｚのときに８〜0.8秒間でＮ＊８０画素の熱画像
および物体像が得られる。
【００２２】得られた、熱画像はセンサから見た垂直方
向の２次元温度分布であり、超音波エコーによる物体像
は水平方向の２次元分布である。これら２つの熱画像と
物体像は各画素が同一方向のデータであり、容易に比較
できることから、重なり合わせることにより、発熱物体
を精度良く検知できる。最終対面方向に対して計測終了
後、モータを一気に逆回転させることにより、初期の対
面方向に戻すことにより、繰り返し測定を可能とする。
向の２次元温度分布であり、超音波エコーによる物体像
は水平方向の２次元分布である。これら２つの熱画像と
物体像は各画素が同一方向のデータであり、容易に比較
できることから、重なり合わせることにより、発熱物体
を精度良く検知できる。最終対面方向に対して計測終了
後、モータを一気に逆回転させることにより、初期の対
面方向に戻すことにより、繰り返し測定を可能とする。
【００２３】図６に測定の様子を示す。図６に示す室内
には、タンス３３とソファ３２があり、本発明の熱物体
検出装置のセンサユニット３１が設置されている。条件
として、外部より太陽光線が入射し、室内のソファが温
まっている状態を想定する。まず、超音波センサによ
り、予め、無人の室内のエコーパターンを測定してお
く。１人の人間が鞄を持って、室内に入った場合、セン
サを作動させて、赤外線センサによる２次元の熱画像
と、超音波センサによる物体エコーパターンを測定す
る。エコーパターンは予め計測した初期状態のエコーパ
ターンとの差分により、新たに出現した物体像を切り出
す。従って、ソファは当初から存在するので、物体像と
しては出力されない。その結果を、図７に熱画像ととも
に示す。黒部分は熱画像、斜線部分は、エコーパターン
である。熱画像は人体の位置とソファ近傍に確認され、
エコーパターンでは人体位置と鞄の位置が確認される。
侵入人体を検知する場合、熱画像のみで判定すると実際
の人体位置とソファ位置の２カ所に２人存在すると判定
され、又、超音波センサのみのデータで判定すると、実
際の人体位置と鞄の位置に侵入物体を確認し、やはり２
人が新たに存在する判定になる。しかし、熱画像と物体
検知を重ね合わせることにより、新たな侵入物体で熱画
像と重なるものが人体とすると１人の人体が判定され、
精度良く人体検知ができた。
には、タンス３３とソファ３２があり、本発明の熱物体
検出装置のセンサユニット３１が設置されている。条件
として、外部より太陽光線が入射し、室内のソファが温
まっている状態を想定する。まず、超音波センサによ
り、予め、無人の室内のエコーパターンを測定してお
く。１人の人間が鞄を持って、室内に入った場合、セン
サを作動させて、赤外線センサによる２次元の熱画像
と、超音波センサによる物体エコーパターンを測定す
る。エコーパターンは予め計測した初期状態のエコーパ
ターンとの差分により、新たに出現した物体像を切り出
す。従って、ソファは当初から存在するので、物体像と
しては出力されない。その結果を、図７に熱画像ととも
に示す。黒部分は熱画像、斜線部分は、エコーパターン
である。熱画像は人体の位置とソファ近傍に確認され、
エコーパターンでは人体位置と鞄の位置が確認される。
侵入人体を検知する場合、熱画像のみで判定すると実際
の人体位置とソファ位置の２カ所に２人存在すると判定
され、又、超音波センサのみのデータで判定すると、実
際の人体位置と鞄の位置に侵入物体を確認し、やはり２
人が新たに存在する判定になる。しかし、熱画像と物体
検知を重ね合わせることにより、新たな侵入物体で熱画
像と重なるものが人体とすると１人の人体が判定され、
精度良く人体検知ができた。
【００２４】さらに、複数の人体が存在する場合、近く
に人が１人居る場合と、遠くに複数の人が一ヶ所に居る
場合とでは１回の測定温度分布では判別が困難である
が、取り込み温度分布の経時変化値から、経験的に判別
することが可能であった。また、判定にメンバーシップ
関数を用いたファジー推論を導入することによりさらに
精度よい判定が可能であった。
に人が１人居る場合と、遠くに複数の人が一ヶ所に居る
場合とでは１回の測定温度分布では判別が困難である
が、取り込み温度分布の経時変化値から、経験的に判別
することが可能であった。また、判定にメンバーシップ
関数を用いたファジー推論を導入することによりさらに
精度よい判定が可能であった。
【００２５】（実施例３） 図８には別の一実施例を示
す。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。赤外線セ
ンサ１および超音波センサ５を１つのステッピングモー
タ４１により回転用ベルト４２を介して回転走査させ
る。ステッピングモータの回転を伝達する手段として回
転用ベルトのほかにギア機構を用いても良い。前記形状
とすることで装置の薄型化が可能であった。
す。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。赤外線セ
ンサ１および超音波センサ５を１つのステッピングモー
タ４１により回転用ベルト４２を介して回転走査させ
る。ステッピングモータの回転を伝達する手段として回
転用ベルトのほかにギア機構を用いても良い。前記形状
とすることで装置の薄型化が可能であった。
【００２６】（実施例４） 図９に別の一実施例を示
す。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。ステッピ
ングモータによるセンサ回転手段１１上に焦電素子を固
定した焦電素子固定部６１と赤外線レンズ２およびチョ
ッパ４から成る赤外線検出手段の横に超音波検出部５１
とホーン５２からなる超音波センサ５を設置し、回転走
査させる。前記超音波検出部は、送波と受波を兼ねた機
能を有するものである。ステッピングモータは回転手段
に直接機械的に接続してもよく、また、回転を伝達する
手段として回転用ベルトを用いて間接的に駆動してもよ
い。前記形状とすることで装置の薄型化が可能であっ
た。
す。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。ステッピ
ングモータによるセンサ回転手段１１上に焦電素子を固
定した焦電素子固定部６１と赤外線レンズ２およびチョ
ッパ４から成る赤外線検出手段の横に超音波検出部５１
とホーン５２からなる超音波センサ５を設置し、回転走
査させる。前記超音波検出部は、送波と受波を兼ねた機
能を有するものである。ステッピングモータは回転手段
に直接機械的に接続してもよく、また、回転を伝達する
手段として回転用ベルトを用いて間接的に駆動してもよ
い。前記形状とすることで装置の薄型化が可能であっ
た。
【００２７】（実施例５） 図１０に別の一実施例を示
す。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。ステッピ
ングモータによる回転手段１１上に焦電素子を固定した
焦電素子固定部６１と赤外線レンズ２およびチョッパ４
から成る赤外線検出手段の横に物体検出手段を設置し、
回転走査させる。前記物体検出手段は、超音波発信部５
３とホーン５２から送波された超音波を超音波受信部５
４とホーン５２で受波することで機能を発揮するもので
ある。ステッピングモータは回転手段に直接機械的に接
続してもよく、また、回転を伝達する手段として回転用
ベルトを用いて間接的に駆動してもよい。前記形状とす
ることで装置の薄型化が可能であった。
す。（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。ステッピ
ングモータによる回転手段１１上に焦電素子を固定した
焦電素子固定部６１と赤外線レンズ２およびチョッパ４
から成る赤外線検出手段の横に物体検出手段を設置し、
回転走査させる。前記物体検出手段は、超音波発信部５
３とホーン５２から送波された超音波を超音波受信部５
４とホーン５２で受波することで機能を発揮するもので
ある。ステッピングモータは回転手段に直接機械的に接
続してもよく、また、回転を伝達する手段として回転用
ベルトを用いて間接的に駆動してもよい。前記形状とす
ることで装置の薄型化が可能であった。
【００２８】（実施例６） 前記実施例３のセンサを用
いて、テレビの上部に設置しテレビがＯＮ状態の時に間
欠的に測定を行なった。各測定時の超音波センサからの
信号と、予め、テレビが設置されている無人の室内の２
次元の背景物体位置情報（深夜）との比較により新規物
体を検知し、かつ、赤外線検出手段からの信号による２
次元の熱画像と重ね合わせ比較処理することにより、新
規熱物体を検知する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、前記物体認識手段からの信号に
より２次元の物体位置画像を作成し、作成した前記２次
元熱画像と前記物体位置画像を重ね合わせることによ
り、熱物体を人体として判断することにより、実際にテ
レビを見ている人数を正確に検知できた。
いて、テレビの上部に設置しテレビがＯＮ状態の時に間
欠的に測定を行なった。各測定時の超音波センサからの
信号と、予め、テレビが設置されている無人の室内の２
次元の背景物体位置情報（深夜）との比較により新規物
体を検知し、かつ、赤外線検出手段からの信号による２
次元の熱画像と重ね合わせ比較処理することにより、新
規熱物体を検知する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、前記物体認識手段からの信号に
より２次元の物体位置画像を作成し、作成した前記２次
元熱画像と前記物体位置画像を重ね合わせることによ
り、熱物体を人体として判断することにより、実際にテ
レビを見ている人数を正確に検知できた。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、精度良く測定空間に存在する熱物体を検知できると
いう効果を有するものである。
は、精度良く測定空間に存在する熱物体を検知できると
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一実施例の概略構成
図。
図。
【図２】本発明の一実施例のチョッピングとセンサ測定
方向のタイミング図。
方向のタイミング図。
【図３】本発明の熱物体検出装置の他の実施例の概略構
成図。
成図。
【図４】上記実施例の電気回路系のブロック図。
【図５】上記実施例のチョッピングとセンサ測定方向の
タイミング図。
タイミング図。
【図６】上記実施例の測定状態を説明する斜視図。
【図７】上記実施例の熱物体検出装置の測定結果を示す
パターン図。
パターン図。
【図８】本発明の温度分布測定装置の他の実施例の概略
平面、正面図。
平面、正面図。
【図９】本発明の温度分布測定装置の他の実施例の概略
平面、正面図。
平面、正面図。
【図１０】本発明の温度分布測定装置の他の実施例の概
略平面、正面図。
略平面、正面図。
１ 赤外線センサ ２ 赤外線レンズ ３ 赤外線センサ回転手段 ４ チョッパ ５ 超音波センサ ６ 超音波センサ回転手段 ７ 制御装置 ８ チョッピング検出器 ９ 赤外線ユニット １０チョッパ回転手段 １１センサ回転手段 ２１信号処理回路 ２２信号処理回路 ２３モータ駆動回路１ ２４モータ駆動回路２ ２５Ｉ／Ｏポート ２６ＣＰＵ ３１センサユニット ３２ソファ ３３タンス ３４人体 ３５太陽光線 ３６鞄 ４１ステッピングモータ ４２回転用ベルト ５１超音波検出部 ５２ホーン ５３超音波発信部 ５４超音波受信部 ６１焦電素子固定部
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 Ｇ０１Ｖ 11/00 9406−2Ｇ
Claims (10)
- 【請求項１】 複数個の検出部をアレイ状に設けた焦電
型赤外線アレイセンサ、前記赤外線センサに入射する赤
外線を集光する赤外線集光レンズ、前記赤外線を断続的
に遮断するチョッピング手段及び、前記赤外線アレイセ
ンサの対面方向を連続的に回転させる赤外線センサ回転
手段を有する赤外線検出手段と、 超音波を送波し反射波を受波する超音波センサによる物
体認識手段及び、前記超音波センサの対面方向を連続的
に回転させる超音波センサ回転手段と、 前記赤外線検出手段および前記物体認識手段からの信号
を比較処理する処理手段と、 を備えたことを特徴とする熱物体検出装置。 - 【請求項２】 前記赤外線センサ回転手段と超音波セン
サ回転手段が前記チョッピング手段と一定周期で同期
し、センサ対面方向が１ステップ回転する毎に少なくと
も整数倍の開／閉チョッピングが行われることを特徴と
する請求項１記載の熱物体検出装置。 - 【請求項３】 赤外線センサ回転手段と超音波センサ回
転手段とが共用化され、スッテッピングモータであるこ
とを特徴とする請求項１記載の熱物体検出装置。 - 【請求項４】 外部制御手段からの信号により、チョッ
ピング手段およびセンサの回転手段の動作を制御するこ
とを特徴とする請求項２記載の熱物体検出装置。 - 【請求項５】 チョッピング手段の駆動状態を検知する
チョッピング信号検出器を有し、前記チョッピング信号
検出器からの整数倍の信号により、スッテッピングモー
タを駆動させ、赤外線センサと超音波センサを駆動する
ことを特徴とする請求項２記載の熱物体検出装置。 - 【請求項６】 前記赤外線検出手段を前記超音波センサ
の横に設け、一体としてその体面方向を回転させること
を特徴とする請求項３記載の熱物体検出装置 - 【請求項７】 超音波を送波する発信部と反射波を受波
する受信部とからなる超音波センサによる物体認識手段
の前記発信部と前記受信部の間に前記赤外線検出手段を
設けた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８】 赤外線センサ回転手段と超音波センサ回
転手段が１つのステッピングモータにより回転ベルトに
より機械的に接続し、同期して回転走査することを特徴
とする請求項１記載の熱物体検出装置。 - 【請求項９】 複数個の検出部をアレイ状に設けた赤外
線アレイセンサ、前記赤外線センサに入射する赤外線を
集光する赤外線集光レンズ及び、前記赤外線アレイセン
サの対面方向を連続的に回転させる赤外線センサ回転手
段を有する赤外線検出手段からの信号により熱像を判定
し、超音波を送波し反射波を受波する超音波センサによ
る物体認識手段からの信号により物体位置像を判定し、
前記熱像と前記物体位置像を重ね合わせることにより、
熱物体を判断する熱物体検出方法。 - 【請求項１０】 予め、前記物体認識手段からの信号に
より所定空間の２次元の背景物体位置を検知し、必要監
視時における前記物体認識手段からの信号により新規物
体を検知し、前記赤外線検出手段からの信号による熱像
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９記載の熱物体検出方法。
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|---|---|---|---|
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| EP95106915A EP0682330B1 (en) | 1994-05-09 | 1995-05-08 | Detecting apparatus and measuring method of warm object |
| DE69513078T DE69513078T2 (de) | 1994-05-09 | 1995-05-08 | Nachweisvorrichtung und Verfahren zum Messen warmer Objekte |
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| JP6-95169 | 1994-05-09 | ||
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|---|---|
| JPH0829543A true JPH0829543A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3159869B2 JP3159869B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=26436447
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| US7649808B2 (en) | 2006-08-04 | 2010-01-19 | Nec Display Solutions, Ltd. | Distance measuring system and method utilizing infrared radiation and ultrasonic wave |
| JP2010156492A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Panasonic Corp | 空気調和機 |
| JP2010185592A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Panasonic Corp | 空気調和機 |
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| JP2023502601A (ja) * | 2019-11-19 | 2023-01-25 | ラム リサーチ コーポレーション | 温度監視 |
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1996
- 1996-12-05 US US08/760,865 patent/US5726449A/en not_active Expired - Lifetime
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| DE69513078T2 (de) | 2000-03-30 |
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