JPH09101204A - 焦電型赤外線検出装置 - Google Patents
焦電型赤外線検出装置Info
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- JPH09101204A JPH09101204A JP25977995A JP25977995A JPH09101204A JP H09101204 A JPH09101204 A JP H09101204A JP 25977995 A JP25977995 A JP 25977995A JP 25977995 A JP25977995 A JP 25977995A JP H09101204 A JPH09101204 A JP H09101204A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型でかつ簡単な構造の焦電型赤外線検出装
置を提供するとともに、人体などの温熱物体の通過検出
確率の向上を目的とするものである。 【解決手段】 一匡体内に、一次元に配列された複数の
焦電型赤外線検出素子、赤外線透過レンズ、チョッパ機
構、及び前記赤外線素子の後方に赤外線検出素子に発生
した信号を選択増幅するための帯域増幅器を有する焦電
型赤外線検出装置を構成し、この焦電型赤外線検出装置
を複数配置することにより、２次元状あるいは３次元状
の人体通過検出帯域を設けて、人体などの物体の通過を
赤外線検出素子からの信号の時系列変化により検出す
る。
置を提供するとともに、人体などの温熱物体の通過検出
確率の向上を目的とするものである。 【解決手段】 一匡体内に、一次元に配列された複数の
焦電型赤外線検出素子、赤外線透過レンズ、チョッパ機
構、及び前記赤外線素子の後方に赤外線検出素子に発生
した信号を選択増幅するための帯域増幅器を有する焦電
型赤外線検出装置を構成し、この焦電型赤外線検出装置
を複数配置することにより、２次元状あるいは３次元状
の人体通過検出帯域を設けて、人体などの物体の通過を
赤外線検出素子からの信号の時系列変化により検出す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焦電型赤外線セン
サを用いた物体表面温度の測定及び物体の通過検出に関
する。
サを用いた物体表面温度の測定及び物体の通過検出に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、非接触で温度を測定する方式とし
ては量子型赤外線センサによるもの、熱型赤外線センサ
によるものがあった。量子型赤外線センサは感度高く、
応答速度も速いが冷却が必要であり、民生用には不向き
である。一方、熱型赤外線センサは比較的感度が低く、
応答速度は遅いが不要なため、民生市場では実用化され
ている。
ては量子型赤外線センサによるもの、熱型赤外線センサ
によるものがあった。量子型赤外線センサは感度高く、
応答速度も速いが冷却が必要であり、民生用には不向き
である。一方、熱型赤外線センサは比較的感度が低く、
応答速度は遅いが不要なため、民生市場では実用化され
ている。
【０００３】熱型赤外線センサの中でも焦電効果を利用
した焦電型赤外線センサは民生用としてよく使われてい
る。図１６（ａ）は人体検知用に使われる焦電型赤外線
センサの構造図であり、１’は焦電型赤外線検出器であ
り、赤外線検出素子を１素子のみ有する。２はポリエチ
レン樹脂で構成されたフレネルレンズである。フレネル
レンズ２は視野角に図１６（ｂ）のように配光特性を有
する。前記焦電型赤外線センサは微分出力特性を有し、
入射赤外線が変化した時のみ出力を発生する。したがっ
て、前記焦電型赤外線センサの前方を人が通過した時、
フレネルレンズ２の配光特性により焦電型赤外線センサ
には人体からの赤外線は断続的に入射され、これに応じ
た信号が人体の移動に伴う出力となる。
した焦電型赤外線センサは民生用としてよく使われてい
る。図１６（ａ）は人体検知用に使われる焦電型赤外線
センサの構造図であり、１’は焦電型赤外線検出器であ
り、赤外線検出素子を１素子のみ有する。２はポリエチ
レン樹脂で構成されたフレネルレンズである。フレネル
レンズ２は視野角に図１６（ｂ）のように配光特性を有
する。前記焦電型赤外線センサは微分出力特性を有し、
入射赤外線が変化した時のみ出力を発生する。したがっ
て、前記焦電型赤外線センサの前方を人が通過した時、
フレネルレンズ２の配光特性により焦電型赤外線センサ
には人体からの赤外線は断続的に入射され、これに応じ
た信号が人体の移動に伴う出力となる。
【０００４】また、図１７（ａ）のように配置された４
個の焦電型赤外線検出素子１とポリエチレン樹脂製のフ
レネルレンズ２や赤外線透過レンズ３を用いて、図１７
（ｂ）のような配光特性を得ることにより、人体の移動
に伴う各赤外線検出素子からの出力信号の時間差により
移動方向を検出することができる。例えば、図１７
（ｃ）に示すように赤外線検出素子１−１で人体を検出
したのちに赤外線検出素子１−３で人体を検出した場
合、図１７（ｂ）の１５の矢印で示した方向に人体が移
動したことになる。このような人体の移動方向を検出す
る焦電型赤外線センサも実用化されている。
個の焦電型赤外線検出素子１とポリエチレン樹脂製のフ
レネルレンズ２や赤外線透過レンズ３を用いて、図１７
（ｂ）のような配光特性を得ることにより、人体の移動
に伴う各赤外線検出素子からの出力信号の時間差により
移動方向を検出することができる。例えば、図１７
（ｃ）に示すように赤外線検出素子１−１で人体を検出
したのちに赤外線検出素子１−３で人体を検出した場
合、図１７（ｂ）の１５の矢印で示した方向に人体が移
動したことになる。このような人体の移動方向を検出す
る焦電型赤外線センサも実用化されている。
【０００５】図１８は焦電型赤外線検出素子を用いた熱
画像検出装置の断面図である。焦電型赤外線検出器１’
には図２のように焦電型赤外線素子１が複数個一次元に
配列される。その配列方向に６のステッピングモータに
より水平回転させるとともに４のチョッパ機構により周
期的に赤外線の入射を行うことにより、２次元の熱画像
を得ることができる。図１８の熱画像検出装置は床や壁
の輻射温度を計測することにより、空調機器の快適制御
を実現する手段として用いた例もある。
画像検出装置の断面図である。焦電型赤外線検出器１’
には図２のように焦電型赤外線素子１が複数個一次元に
配列される。その配列方向に６のステッピングモータに
より水平回転させるとともに４のチョッパ機構により周
期的に赤外線の入射を行うことにより、２次元の熱画像
を得ることができる。図１８の熱画像検出装置は床や壁
の輻射温度を計測することにより、空調機器の快適制御
を実現する手段として用いた例もある。
【０００６】さらに、人体通過検出には、図１９のよう
に発光部と受光部を分割した近赤外線（ａ）や光電管
（ｂ）を用いたものが、駅の自動改札口，入退場ゲー
ト，ドアや塀に用いられている。
に発光部と受光部を分割した近赤外線（ａ）や光電管
（ｂ）を用いたものが、駅の自動改札口，入退場ゲー
ト，ドアや塀に用いられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１
６，１７のような構成の焦電型赤外線センサは人体検出
や移動方向などを検出することができるが、微分出力特
性を有するため、人体が静止すると人体検出が不可能と
なる。また、図１７の焦電型赤外線センサでは人体の移
動方向は赤外線検出素子から各３方向で計１２方向まで
の移動方向検出に限られる。
６，１７のような構成の焦電型赤外線センサは人体検出
や移動方向などを検出することができるが、微分出力特
性を有するため、人体が静止すると人体検出が不可能と
なる。また、図１７の焦電型赤外線センサでは人体の移
動方向は赤外線検出素子から各３方向で計１２方向まで
の移動方向検出に限られる。
【０００８】また、図１９（ａ），（ｂ）のような人体
通過検出方法は、受光部と発光部の光軸１６の調整に精
度を要する上に、人間が故意に発光部と受光部を結ぶ光
線を避けて通るとその機能を失うことになる。
通過検出方法は、受光部と発光部の光軸１６の調整に精
度を要する上に、人間が故意に発光部と受光部を結ぶ光
線を避けて通るとその機能を失うことになる。
【０００９】また、図１８のような熱画像検出装置は、
チョッパ機構を有し、物体表面の温度の測定が可能であ
り、静止人体の検出も可能であるが、一次元に配列され
た複数個の赤外線検出素子を図５（ａ）のように移動さ
せて２次元の熱画像を得るため、その時間として数秒の
時間を要し、人体などの通過検出には不向きである。ま
た、水平回転を行うため特定の場所の温度測定を連続的
に行うことにも適していない。加えて、水平回転駆動用
のステッピングモータや水平回転部分を匡体内に有する
ため、装置自体の小型化にも適さない。
チョッパ機構を有し、物体表面の温度の測定が可能であ
り、静止人体の検出も可能であるが、一次元に配列され
た複数個の赤外線検出素子を図５（ａ）のように移動さ
せて２次元の熱画像を得るため、その時間として数秒の
時間を要し、人体などの通過検出には不向きである。ま
た、水平回転を行うため特定の場所の温度測定を連続的
に行うことにも適していない。加えて、水平回転駆動用
のステッピングモータや水平回転部分を匡体内に有する
ため、装置自体の小型化にも適さない。
【００１０】従来例である焦電型赤外線センサ，人体通
過検出及び熱画像検出装置は、上記の課題を有してい
た。
過検出及び熱画像検出装置は、上記の課題を有してい
た。
【００１１】本発明は、上記従来例の課題を解決するも
ので、一次元に配列された複数の焦電型赤外線検出素子
を用いて、小型でかつ簡単な構造の焦電型赤外線検出装
置を構成することを目的とするものである。
ので、一次元に配列された複数の焦電型赤外線検出素子
を用いて、小型でかつ簡単な構造の焦電型赤外線検出装
置を構成することを目的とするものである。
【００１２】さらに、本発明は、上記焦電型赤外線検出
装置を用いて、人体などの温熱物体の通過検出装置を構
成し、人体通過箇所に対し、死角をない赤外線検出域を
設けるとともに装置設置が容易に行え、人体などの温熱
物体の通過検出や情報の確率を向上させることを目的と
するものである。
装置を用いて、人体などの温熱物体の通過検出装置を構
成し、人体通過箇所に対し、死角をない赤外線検出域を
設けるとともに装置設置が容易に行え、人体などの温熱
物体の通過検出や情報の確率を向上させることを目的と
するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、一匡体内に、一次元に配列された複数の焦
電型赤外線素子、前記赤外線素子の前方に配置した赤外
線レンズ、入射赤外線の変化を励起させるためのチョッ
パ機構、及び前記赤外線素子の後方に赤外線素子に発生
した信号を選択増幅するための帯域増幅器を設けたもの
である。
に本発明は、一匡体内に、一次元に配列された複数の焦
電型赤外線素子、前記赤外線素子の前方に配置した赤外
線レンズ、入射赤外線の変化を励起させるためのチョッ
パ機構、及び前記赤外線素子の後方に赤外線素子に発生
した信号を選択増幅するための帯域増幅器を設けたもの
である。
【００１４】また、本焦電型赤外線検出装置を人体など
の温熱物体の通過帯に設置することで、焦電型赤外線検
出装置からの出力される時系列の温度変化を用いて人体
などの温熱物体の通過を検出したり、前記焦電型赤外線
検出装置を複数個組み合わせることにより、人体などの
温熱物体の移動方向や検出確率を向上させるものであ
る。
の温熱物体の通過帯に設置することで、焦電型赤外線検
出装置からの出力される時系列の温度変化を用いて人体
などの温熱物体の通過を検出したり、前記焦電型赤外線
検出装置を複数個組み合わせることにより、人体などの
温熱物体の移動方向や検出確率を向上させるものであ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は、一匡体内に、一次元に
配列された複数の焦電型赤外線素子、前記赤外線素子の
前方に配置した赤外線レンズ、入射赤外線の変化を励起
させるためのチョッパ機構、及び前記赤外線素子の後方
に赤外線素子に発生した信号を選択増幅するための帯域
増幅器を設けたことにより、一次元に配列された複数の
赤外線検出素子に対応した箇所の輻射温度を同時に、し
かも連続的に検出できるとともに、簡単で小型の焦電型
赤外線検出装置が提供できる。さらに、入出力を有する
マイクロコンピュータを設けたり、匡体内外に配された
機器を動作させることにより、携帯可能な焦電型赤外線
検出装置が提供できる。
配列された複数の焦電型赤外線素子、前記赤外線素子の
前方に配置した赤外線レンズ、入射赤外線の変化を励起
させるためのチョッパ機構、及び前記赤外線素子の後方
に赤外線素子に発生した信号を選択増幅するための帯域
増幅器を設けたことにより、一次元に配列された複数の
赤外線検出素子に対応した箇所の輻射温度を同時に、し
かも連続的に検出できるとともに、簡単で小型の焦電型
赤外線検出装置が提供できる。さらに、入出力を有する
マイクロコンピュータを設けたり、匡体内外に配された
機器を動作させることにより、携帯可能な焦電型赤外線
検出装置が提供できる。
【００１６】加えて、本焦電型赤外線検出装置を赤外線
検出素子の配列方向に対し、垂直方向に移動させること
で従来例の熱画像検出装置と同じ機能が付加される。
検出素子の配列方向に対し、垂直方向に移動させること
で従来例の熱画像検出装置と同じ機能が付加される。
【００１７】また、本焦電型赤外線検出装置は、人体な
どの温熱物体の通過帯に容易に設置でき、人体などの通
過を検出したり、本焦電型赤外線検出装置を複数個組み
合わせることにより、人体などの移動方向や検出確率を
向上させることができる。
どの温熱物体の通過帯に容易に設置でき、人体などの通
過を検出したり、本焦電型赤外線検出装置を複数個組み
合わせることにより、人体などの移動方向や検出確率を
向上させることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例における焦電型赤外
線検出装置について図面とともに説明する。
線検出装置について図面とともに説明する。
【００１９】図１（ａ）は、一実施例である焦電型赤外
線検出装置の断面図を示しており、１’は図２のように
一次元に複数個配列された焦電型赤外線検出素子１によ
り構成された赤外線検出器である。３は赤外線通過レン
ズであり、赤外線検出器１’の赤外線検出素子１ととも
に図３の帯状に広がる配光ａ，ｂ，…ｈを得る。すなわ
ち、焦電型赤外線検出装置は前記帯状の各配光ａ，ｂ，
…ｈに対応した部分の放射赤外線を検出する。４は偏平
モータのロータに一部切り欠きを有する円板からなるチ
ョッパ機構であり、図４のようにチョッパ機構４を一定
周期で動作させると入射赤外線もこれに同期して変化す
る。そして、この入射赤外線の変化に対応して、焦電型
赤外線素子１には電気信号出力が励起される。
線検出装置の断面図を示しており、１’は図２のように
一次元に複数個配列された焦電型赤外線検出素子１によ
り構成された赤外線検出器である。３は赤外線通過レン
ズであり、赤外線検出器１’の赤外線検出素子１ととも
に図３の帯状に広がる配光ａ，ｂ，…ｈを得る。すなわ
ち、焦電型赤外線検出装置は前記帯状の各配光ａ，ｂ，
…ｈに対応した部分の放射赤外線を検出する。４は偏平
モータのロータに一部切り欠きを有する円板からなるチ
ョッパ機構であり、図４のようにチョッパ機構４を一定
周期で動作させると入射赤外線もこれに同期して変化す
る。そして、この入射赤外線の変化に対応して、焦電型
赤外線素子１には電気信号出力が励起される。
【００２０】この電気信号出力Ｖは、ステファン・ボル
ツマンの法則に従い、（１）式のように、チョッパの絶
対温度Ｔcと被測定物体表面絶対温度Ｔbの各４乗の差に
比例する。
ツマンの法則に従い、（１）式のように、チョッパの絶
対温度Ｔcと被測定物体表面絶対温度Ｔbの各４乗の差に
比例する。
【００２１】 Ｖ＝ｋ1・（Ｔb 4−Ｔc 4） （１） （但し、ｋ1は比例定数） しかしながら、被測定物体表面絶対温度Ｔbとチョッパ
の絶対温度Ｔcの差が小さい場合には、電気信号出力Ｖ
は、ＴbとＴcの差に線形的に変化し、（２）式のように
表することが可能である。
の絶対温度Ｔcの差が小さい場合には、電気信号出力Ｖ
は、ＴbとＴcの差に線形的に変化し、（２）式のように
表することが可能である。
【００２２】 Ｖ＝ｋ2・（Ｔb−Ｔc） （２） （但し、ｋ2は比例定数） また、図１の５はチョッパの周期を中心通過帯域とする
帯域増幅器であり、５０／６０Ｈｚなどの商用電源の影
響や赤外線検出素子の熱的な低周波数のノイズなどを低
減するとともに、得られた電気信号出力Ｖを増幅する。
帯域増幅器であり、５０／６０Ｈｚなどの商用電源の影
響や赤外線検出素子の熱的な低周波数のノイズなどを低
減するとともに、得られた電気信号出力Ｖを増幅する。
【００２３】したがって、ｋ2が求められれば、被測定
物体表面絶対温度Ｔbとチョッパの絶対温度Ｔcの差は、
（２）式よりＶ／ｋ2で簡単に算出でき、チョッパの絶
対温度Ｔcが予め分かっていれば、（３）式のように被
測定物体表面絶対温度Ｔbが求められる。
物体表面絶対温度Ｔbとチョッパの絶対温度Ｔcの差は、
（２）式よりＶ／ｋ2で簡単に算出でき、チョッパの絶
対温度Ｔcが予め分かっていれば、（３）式のように被
測定物体表面絶対温度Ｔbが求められる。
【００２４】 Ｔb＝Ｔc＋Ｖ／ｋ2 （３） 図１８の熱画像検出装置も（１）〜（３）の計算式によ
り各焦電型赤外線検出素子１に対応した部分の温度測定
を行うが、本発明の焦電型赤外線検出装置はステッピン
グモータ６を匡体内に含まないため、装置を小型化でき
るとともに特定部分の温度測定を連続して行うことがで
きる。
り各焦電型赤外線検出素子１に対応した部分の温度測定
を行うが、本発明の焦電型赤外線検出装置はステッピン
グモータ６を匡体内に含まないため、装置を小型化でき
るとともに特定部分の温度測定を連続して行うことがで
きる。
【００２５】図５のように、本焦電型赤外線装置を焦電
型赤外線素子１の配列方向と垂直方向に水平回転（ａ）
させたり、直線的に移動（ｂ）させることにより、図１
８の熱画像検出装置と同様に熱画像の検出が可能であ
る。
型赤外線素子１の配列方向と垂直方向に水平回転（ａ）
させたり、直線的に移動（ｂ）させることにより、図１
８の熱画像検出装置と同様に熱画像の検出が可能であ
る。
【００２６】図１（ｂ）は、本焦電型赤外線検出装置８
の機能別のブロックダイアグラムを示したものであり、
図６は本焦電型赤外線検出装置の動作のフローを示す。
焦電型赤外線検出装置による温度検出を行うためには、
各焦電型赤外線検出素子１の電気信号出力ＶをＡＤ変換
したり（１０２）、（３）式の計算（１０３）を行うマ
イクロコンピュータ７が必要であり、このマイクロコン
ピュータ７はチョッパ機構４（１０１）の制御やその他
の通過検出や移動方向検出などの演算（１０４）を行
い、その結果の出力（１０６）も行う。図１（ａ）の焦
電型赤外線検出装置８の匡体内にマイクロコンピュータ
７，出力表示機能や電源などを内蔵することにより携帯
可能な焦電型赤外線検出装置８が提供できる。
の機能別のブロックダイアグラムを示したものであり、
図６は本焦電型赤外線検出装置の動作のフローを示す。
焦電型赤外線検出装置による温度検出を行うためには、
各焦電型赤外線検出素子１の電気信号出力ＶをＡＤ変換
したり（１０２）、（３）式の計算（１０３）を行うマ
イクロコンピュータ７が必要であり、このマイクロコン
ピュータ７はチョッパ機構４（１０１）の制御やその他
の通過検出や移動方向検出などの演算（１０４）を行
い、その結果の出力（１０６）も行う。図１（ａ）の焦
電型赤外線検出装置８の匡体内にマイクロコンピュータ
７，出力表示機能や電源などを内蔵することにより携帯
可能な焦電型赤外線検出装置８が提供できる。
【００２７】図３の焦電型赤外線検出装置の帯状の配光
ａ，ｂ，…ｈを人など物体通過帯域に設置することによ
り、図７のように複数の通過検出範囲を得ることができ
る。本焦電型赤外線検出装置８は、チョッパ機構４によ
り物体からの放射赤外線の変化を（２）式の電気出力信
号の検出や（３）式の物体表面温度の算出を連続して行
うことにより、例えば図８（ａ）のように人体などの物
体通過に伴う電気信号出力Ｖの変化や検出温度の変化
（ｂ）などの急激な状態の変化を捉えることができる。
これにより、通過検出範囲に対して、通過や静止といっ
た状況の検出が可能である。本焦電型赤外線検出装置単
体で、通過物体の放射赤外線の変化を検出するため、図
１９の通過検出装置のような発光部と受光部の光軸の調
整を行う必要がない。
ａ，ｂ，…ｈを人など物体通過帯域に設置することによ
り、図７のように複数の通過検出範囲を得ることができ
る。本焦電型赤外線検出装置８は、チョッパ機構４によ
り物体からの放射赤外線の変化を（２）式の電気出力信
号の検出や（３）式の物体表面温度の算出を連続して行
うことにより、例えば図８（ａ）のように人体などの物
体通過に伴う電気信号出力Ｖの変化や検出温度の変化
（ｂ）などの急激な状態の変化を捉えることができる。
これにより、通過検出範囲に対して、通過や静止といっ
た状況の検出が可能である。本焦電型赤外線検出装置単
体で、通過物体の放射赤外線の変化を検出するため、図
１９の通過検出装置のような発光部と受光部の光軸の調
整を行う必要がない。
【００２８】焦電型赤外線検出装置８の配光特性ａ，
ｂ，…ｈは図３のように焦電型赤外線検出装置から扇状
に広がっていくため、焦電型赤外線検出装置８の近辺は
死角が広く存在するとともに、各焦電型赤外線検出素子
１は図２のように間隔をあけて配されるため、生じる死
角も存在する。したがって、２台の焦電型赤外線検出装
置８−１，８−２を対向させて配置することにより、図
９（ａ）のような通過検出帯域を得ることができるとと
もに、死角を削減することができる。また、焦電型赤外
線検出装置８の通過検出帯域は赤外線透過レンズ２の画
角により決定されるため、図９（ｂ）のように（ａ）の
組み合わせを縦方向に並べることにより、２次元の通過
検出帯域を拡大することができる。さらに、焦電型赤外
線検出装置８を複数個用いて、図１０（ａ）や（ｂ）の
ように２次元の通過検出帯域を構成し、死角を完全にな
くすことも可能であり、複数個の焦電型赤外線検出装置
により通過検出を行うことにより、通過検出の確率を向
上させることができるとともに、複数個の内の１つが故
障しても、その他の焦電型赤外線検出装置により補完さ
れるため、通過検出システムを構成した場合、システム
の信頼性も向上する。
ｂ，…ｈは図３のように焦電型赤外線検出装置から扇状
に広がっていくため、焦電型赤外線検出装置８の近辺は
死角が広く存在するとともに、各焦電型赤外線検出素子
１は図２のように間隔をあけて配されるため、生じる死
角も存在する。したがって、２台の焦電型赤外線検出装
置８−１，８−２を対向させて配置することにより、図
９（ａ）のような通過検出帯域を得ることができるとと
もに、死角を削減することができる。また、焦電型赤外
線検出装置８の通過検出帯域は赤外線透過レンズ２の画
角により決定されるため、図９（ｂ）のように（ａ）の
組み合わせを縦方向に並べることにより、２次元の通過
検出帯域を拡大することができる。さらに、焦電型赤外
線検出装置８を複数個用いて、図１０（ａ）や（ｂ）の
ように２次元の通過検出帯域を構成し、死角を完全にな
くすことも可能であり、複数個の焦電型赤外線検出装置
により通過検出を行うことにより、通過検出の確率を向
上させることができるとともに、複数個の内の１つが故
障しても、その他の焦電型赤外線検出装置により補完さ
れるため、通過検出システムを構成した場合、システム
の信頼性も向上する。
【００２９】また、図１１のように２つの焦電型赤外線
検出装置８−Ａ，Ｂを並行して配置することにより、２
つの独立した通過検出帯域を設けることができる。図８
のように各赤外線検出素子の電気信号出力の急激な状態
変化や検出温度の急激な変化による物体通過検出ポイン
ト９を時間的に観測することにより、図１２に示したよ
うな焦電型赤外線検出装置８−Ａから８−Ｂへの方向へ
の移動や停止状態の検出に加えて、移動時間１０の測定
や通過検出帯域の幅が分かっていれば、移動速度の検出
も可能であり、物体通過検出ポイントの状態変化を各赤
外線検出素子レベルまで解析することにより、人体など
の物体が、例えば、”斜め方向”とか、”まっすぐ”に
横切っていったということの検出可能である。複数個の
焦電型赤外線装置８を図１３のように並列に設置するこ
とにより、更に詳細な人体の移動方向，状態や移動速度
の変化までも検出可能である。各通過検出帯域を図９や
図１０のようにして構成することも可能であり、前述し
たように検出確率，移動方向，状態や移動速度などの精
度の向上につながる。
検出装置８−Ａ，Ｂを並行して配置することにより、２
つの独立した通過検出帯域を設けることができる。図８
のように各赤外線検出素子の電気信号出力の急激な状態
変化や検出温度の急激な変化による物体通過検出ポイン
ト９を時間的に観測することにより、図１２に示したよ
うな焦電型赤外線検出装置８−Ａから８−Ｂへの方向へ
の移動や停止状態の検出に加えて、移動時間１０の測定
や通過検出帯域の幅が分かっていれば、移動速度の検出
も可能であり、物体通過検出ポイントの状態変化を各赤
外線検出素子レベルまで解析することにより、人体など
の物体が、例えば、”斜め方向”とか、”まっすぐ”に
横切っていったということの検出可能である。複数個の
焦電型赤外線装置８を図１３のように並列に設置するこ
とにより、更に詳細な人体の移動方向，状態や移動速度
の変化までも検出可能である。各通過検出帯域を図９や
図１０のようにして構成することも可能であり、前述し
たように検出確率，移動方向，状態や移動速度などの精
度の向上につながる。
【００３０】さらに、複数の焦電型赤外線検出装置で構
成された図９，１０，１１，１２の２次元の通過検出帯
域を図１４のように３次元的に構成することにより、空
間への入退出の情報が得られる。例えば、図１５のよう
に複数の焦電型赤外線検出装置８で構成された空間領域
へ入る方向を○（１１）、出る方向を×（１２）として
検出されると、”Ａ面から入ってＣ面へ出で行った”と
か”Ａ面から入ってＥ面への出て行った”移動などとい
った情報や空間を部屋とすると在室時間や不在の時間と
いった情報も得ることができる（図１５）。
成された図９，１０，１１，１２の２次元の通過検出帯
域を図１４のように３次元的に構成することにより、空
間への入退出の情報が得られる。例えば、図１５のよう
に複数の焦電型赤外線検出装置８で構成された空間領域
へ入る方向を○（１１）、出る方向を×（１２）として
検出されると、”Ａ面から入ってＣ面へ出で行った”と
か”Ａ面から入ってＥ面への出て行った”移動などとい
った情報や空間を部屋とすると在室時間や不在の時間と
いった情報も得ることができる（図１５）。
【００３１】このようにして、人体の通過検出を本焦電
型赤外線検出装置にて行い、その結果により得られた情
報をもとに外部に配された警報，照明や自動ドア／エレ
ベータのドアの開閉などを作動させることにより防犯や
安全性を向上させることができる（図６，１０６）。
型赤外線検出装置にて行い、その結果により得られた情
報をもとに外部に配された警報，照明や自動ドア／エレ
ベータのドアの開閉などを作動させることにより防犯や
安全性を向上させることができる（図６，１０６）。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上記説明から明らかなように、
一匡体内に、一次元に配列された複数の焦電型赤外線素
子、前記赤外線素子の前方に配置した赤外線レンズ、入
射赤外線の変化を励起させるためのチョッパ機構、及び
前記赤外線素子の後方に赤外線素子に発生した信号を選
択増幅するための帯域増幅器を配したり、入出力を有す
るマイクロコンピュータを有することにより小型で携帯
可能な焦電型赤外線検出装置を構成できる。また、本焦
電型赤外線検出装置は、同じ箇所の温度測定を連続して
行うことができる上に、外部の水平回転機構により焦電
型赤外線検出装置を回転駆動させることにより熱画像の
検出も可能である。
一匡体内に、一次元に配列された複数の焦電型赤外線素
子、前記赤外線素子の前方に配置した赤外線レンズ、入
射赤外線の変化を励起させるためのチョッパ機構、及び
前記赤外線素子の後方に赤外線素子に発生した信号を選
択増幅するための帯域増幅器を配したり、入出力を有す
るマイクロコンピュータを有することにより小型で携帯
可能な焦電型赤外線検出装置を構成できる。また、本焦
電型赤外線検出装置は、同じ箇所の温度測定を連続して
行うことができる上に、外部の水平回転機構により焦電
型赤外線検出装置を回転駆動させることにより熱画像の
検出も可能である。
【００３３】また、本焦電型赤外線検出装置において、
赤外線検出素子からの信号の時系列変化により人体など
の通過を検出が可能であり、本焦電型赤外線検出装置を
複数個空間的に組み合わせることにより通過検出帯域の
死角をなくすことができる。さらに、装置の設置も容易
に行え、人体通過の検出確率，移動方向，在／不在など
の状態や移動速度などの情報の精度の向上が期待でき
る。
赤外線検出素子からの信号の時系列変化により人体など
の通過を検出が可能であり、本焦電型赤外線検出装置を
複数個空間的に組み合わせることにより通過検出帯域の
死角をなくすことができる。さらに、装置の設置も容易
に行え、人体通過の検出確率，移動方向，在／不在など
の状態や移動速度などの情報の精度の向上が期待でき
る。
【００３４】加えて、本焦電型赤外線検出装置により、
人体情報に基づいて、警報機，照明装置，自動ドアなど
の機器を作動させることにより防犯や安全性を向上させ
ることができる。
人体情報に基づいて、警報機，照明装置，自動ドアなど
の機器を作動させることにより防犯や安全性を向上させ
ることができる。
【図１】（ａ）は本発明の一実施例を示す焦電型赤外線
検出装置の断面図 （ｂ）は本発明の一実施例である焦電型赤外線検出装置
の機能別ブロックダイアグラムを示す図
検出装置の断面図 （ｂ）は本発明の一実施例である焦電型赤外線検出装置
の機能別ブロックダイアグラムを示す図
【図２】焦電型赤外線検出素子の配列図
【図３】焦電型赤外線検出装置の配光図
【図４】焦電型赤外線検出素子の電気信号出力発生原理
を示す説明図
を示す説明図
【図５】（ａ）は本発明である焦電型赤外線検出装置に
より熱画像を得る方式を示す説明図 （ｂ）は同説明図
より熱画像を得る方式を示す説明図 （ｂ）は同説明図
【図６】本発明である焦電型赤外線検出装置の一連動作
を示すフローチャート
を示すフローチャート
【図７】本発明である焦電型赤外線検出装置による物体
通過検出帯域を示す図
通過検出帯域を示す図
【図８】本発明である焦電型赤外線検出装置による物体
通過検出方法の説明図
通過検出方法の説明図
【図９】本発明である複数の焦電型赤外線検出装置によ
る通過検出帯域の構成図
る通過検出帯域の構成図
【図１０】複数の焦電型赤外線検出装置により２次元の
通過検出帯域を構成する他の実施例を示す図
通過検出帯域を構成する他の実施例を示す図
【図１１】本発明である２台の焦電型赤外線検出装置に
より物体通過検出装置の構成図
より物体通過検出装置の構成図
【図１２】焦電型赤外線検出装置により構成された物体
通過検出装置により物体通過の状況の説明図
通過検出装置により物体通過の状況の説明図
【図１３】複数の焦電型赤外線検出装置による物体通過
検出装置の構成図
検出装置の構成図
【図１４】本発明の一実施例である複数の焦電型赤外線
検出装置により３次元の空間に対する物体通過検出装置
の構成図
検出装置により３次元の空間に対する物体通過検出装置
の構成図
【図１５】３次元の空間に対する物体通過検出装置によ
り物体の状況を示す図
り物体の状況を示す図
【図１６】（ａ）は従来例である人体検出用焦電型赤外
線センサの説明図 （ｂ）同説明図
線センサの説明図 （ｂ）同説明図
【図１７】（ａ）は従来例である人体移動方向検出用焦
電型赤外線センサの量子配置図 （ｂ）は従来例である人体移動方向検出用焦電型赤外線
センサの配光図 （ｃ）は従来例である人体移動方向検出焦電型赤外線セ
ンサによる移動方向検出方法の説明図
電型赤外線センサの量子配置図 （ｂ）は従来例である人体移動方向検出用焦電型赤外線
センサの配光図 （ｃ）は従来例である人体移動方向検出焦電型赤外線セ
ンサによる移動方向検出方法の説明図
【図１８】従来例である熱画像検出装置の断面図
【図１９】従来例である人体通過検出装置の概略図
１ 焦電型赤外線検出素子 ３ 赤外線透過レンズ ５ 帯域増幅器 ６ ステッピングモータ ８ 焦電型赤外線検出装置
Claims (4)
- 【請求項１】一匡体内に、一次元に配列された複数の焦
電型赤外線素子、前記赤外線素子の前方に配置した赤外
線レンズ、入射赤外線の変化を励起させるためのチョッ
パ機構、及び前記赤外線素子の後方に赤外線素子に発生
した信号を選択増幅するための帯域増幅器を配し、複数
の焦電型赤外線素子に対応した範囲の温度を計測するこ
とを特徴とした焦電型赤外線検出装置。 - 【請求項２】前記焦電型赤外線検出装置を人体などの温
熱物体の通過箇所に一つ以上配置し、赤外線検出帯を構
成することにより、人体などの温熱物体の通過の検出を
特徴とする焦電型赤外線検出装置。 - 【請求項３】前記焦電型赤外線検出装置において、複数
の焦電型赤外線検出装置により構成された２次元の赤外
線検出帯を複数、平行するように配し、人体などの温熱
物体の通過検出時間の差により通過方向の検出と移動速
度の検出を特徴とした請求項２記載の焦電型赤外線検出
装置。 - 【請求項４】前記複数の焦電型赤外線検出装置に構成さ
れた死角のない２次元の赤外線検出帯域を３次元的に組
み合わせることにより、構成された赤外線検出空間に対
する人体などの温熱物体の出入りを検出することを特徴
とする請求項２記載の焦電型赤外線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25977995A JPH09101204A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 焦電型赤外線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25977995A JPH09101204A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 焦電型赤外線検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101204A true JPH09101204A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17338864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25977995A Pending JPH09101204A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 焦電型赤外線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09101204A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005069222A1 (ja) * | 2004-01-15 | 2008-04-24 | 旭化成株式会社 | 情報認識装置、情報認識方法、情報認識プログラム及び警報システム |
| JP2013524177A (ja) * | 2010-04-01 | 2013-06-17 | エクセリタス テクノロジーズ ゲーエムベーハー ウント コンパニー、カーゲー | 放射線センサ |
| JP2014074702A (ja) * | 2012-10-05 | 2014-04-24 | Kyocera Document Solutions Inc | 電子機器及び画像形成装置 |
| WO2015015718A1 (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | センサーアセンブリ |
| US12411046B2 (en) | 2017-01-13 | 2025-09-09 | The Research Foundation For The State University Of New York | Chopped passive infrared sensor apparatus and method for stationary and moving occupant detection |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP25977995A patent/JPH09101204A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005069222A1 (ja) * | 2004-01-15 | 2008-04-24 | 旭化成株式会社 | 情報認識装置、情報認識方法、情報認識プログラム及び警報システム |
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| WO2015015718A1 (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | センサーアセンブリ |
| US9448118B2 (en) | 2013-07-31 | 2016-09-20 | Panasonic Intellectual Property Corporation Of America | Sensor assembly |
| JPWO2015015718A1 (ja) * | 2013-07-31 | 2017-03-02 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ | センサーアセンブリ |
| US12411046B2 (en) | 2017-01-13 | 2025-09-09 | The Research Foundation For The State University Of New York | Chopped passive infrared sensor apparatus and method for stationary and moving occupant detection |
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