JPH1151764A - 受動型赤外線検知装置 - Google Patents
受動型赤外線検知装置Info
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- JPH1151764A JPH1151764A JP9206130A JP20613097A JPH1151764A JP H1151764 A JPH1151764 A JP H1151764A JP 9206130 A JP9206130 A JP 9206130A JP 20613097 A JP20613097 A JP 20613097A JP H1151764 A JPH1151764 A JP H1151764A
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Abstract
する機能を備えながらも検知方向性をほぼ無くして、何
れの方向に移動する物体をも確実に検知することができ
る受動型赤外線検知装置を提供する。 【構成】第1および第2の検出素子対2,3にそれぞれ
備えた互いに逆の極性をもつ一対ずつの赤外線検出素子
2a,2b、3a,3bに、光学系4により所定の検知
エリア7a,7b、8a,8bを割り当てる。第1の検
出素子対7における一対の赤外線検出素子2a,2bの
検知エリア7a,7bは、第1の方向Xに沿って並んだ
配置とする。第2の検出素子対8における一対の赤外線
検出素子3a,3bの検知エリア8a,8bは、第1の
方向Xとほぼ直交する第2の方向Yに沿って並んだ配置
とする。第1の検出素子対2からの検知信号と第2の検
出素子対3からの検知信号との論理和から物体を検知す
る
Description
リア内へ進入した人体などの物体を、そのエリア内から
放射される赤外線エネルギの変動によって検知する受動
型赤外線検知装置に関するものである。
によって赤外線検出素子に入射する赤外線のエリア(検
知エリア)を設定し、そのエリア内の物体から放射され
る赤外線を赤外線検出素子に集光するようにしておくと
ともに、その赤外線検出素子の出力に基づく検知エリア
内からの赤外線エネルギの変動量が所定のレベルを超え
たときに、検知エリア内への人体等の移動物体の進入を
検知するように構成され、自動ドアの開閉や防犯警報装
置の作動のための起動スイッチとして広く使用されてい
る。
は、強い風が吹く等に起因する検知エリアの背景温度の
変化、外来の電波ノイズまたは直射日光の照射などの外
乱光等による赤外線エネルギの変化を誤検知しないよう
に、2個一対の赤外線検出素子を備えた検出素子対が用
いられている。この検出素子対は、一対の赤外線検出素
子を互いに逆極性として並列または直列に接続して構成
されている。また、両赤外線検出素子に対応する2つの
検知エリアは、検出すべき移動物体が移動するであろう
と想定した方向に沿って並べて設定される。それによ
り、人体などの移動物体が2つの検知エリアを或る時間
差で横切って通過するのに対し、外乱光などによる背景
雑音は各検知エリアに同時に発生することを利用して、
背景雑音のみを二つのエリア間で互いに相殺して誤検知
を防止するようにしている。
対の赤外線検出素子を備えた検出素子対は、物体が2つ
の検知エリアを順に横切るように移動した場合のみ物体
の検知が可能な検知方向性を有しているから、物体が2
つの検知エリアが並ぶ配置方向に対し直交方向に移動し
た場合、つまり、物体が2つのうちのいずれか一方の検
知エリアに沿って移動するか、或いは両検知エリアの間
の空間に沿って移動した場合には、検出素子対からの信
号が検出レベルよりも低い信号レベルで出力されるか、
或いは検出素子対から全く信号が出力されず、移動物体
を検知することができない。例えば、防犯用カメラを受
動型赤外線検知装置からの物体検知信号の出力により起
動して検知エリア内の状況を撮像記録する防犯カメラシ
ステムにおいては、一般に、防犯用カメラが建造物の出
入口に視野を向けて設置されるとともに、受動型赤外線
検知装置がカメラに一体に設けられ、光学系による多数
の検知エリアのうち、一対の検知エリアは出入口に向か
う方向に沿って設定されるが、この場合、カメラに向か
って移動する物体は、受動型赤外線検知装置から物体検
知信号が出力されないことから、撮影することができな
い。
体が横を向いた状態や物陰に隠れた状態で撮影されるこ
ともあるから、物体を特定できる鮮明な静止画像を確実
に得ることを目的として、一般に所定領域内に進入した
同一物体に対して物体の移動に伴って複数回の撮影が行
われる。そのため、所定領域には、2つ一組とした複数
組の検知エリアが放射状の配置で設定される。この場
合、隣接する各二組の検知エリアを近接し過ぎた間隔で
配設すると、隣接する二組の検知エリアのうちの互いに
近接する2つの検知エリアからの放射赤外線は、互いに
逆極性に接続された2つの赤外線検出素子に入射されて
相殺されてしまうため、赤外線検出素子の信号レベルが
低くなって物体の判別が難しくなる。逆に、隣接する検
知エリアの間隔を大きく設定すると、この検知エリアの
間が物体を検知することのできない検知不能領域とな
る。
音による誤検知を防止する機能を備えながらも検知方向
性をほぼ無くして、何れの方向に移動する物体をも確実
に検知することのできる受動型赤外線検知装置を提供す
ることを目的とするものである。
に、本発明の受動型赤外線検知装置は、互いに逆の極性
をもつ一対の赤外線検出素子をそれぞれに備えた第1お
よび第2の検出素子対と、前記各赤外線検出素子に所定
の検知エリアを割り当て、その検知エリアからの赤外線
を前記赤外線検出素子に入射させる光学系とを備え、前
記第1の検出素子対に割り当てられた一対の第1の検知
エリアは、第1の方向に沿って並んでおり、前記第2の
検出素子対に割り当てられた一対の第2の検知エリア
は、前記第1の方向とほぼ直交する第2の方向に沿って
並んでおり、さらに、前記第1の検出素子対からの検知
信号と前記第2の検出素子対からの検知信号との論理和
から物体を検知する検知回路を備えた構成になってい
る。
の検出素子対に割り当てられた一対の第1の検知エリア
を或る時間差で順に通過するので、第1の検出素子対か
らは、その一対の赤外線検出素子にそれぞれ発生する極
性が互いに逆の大きな信号レベルの検知信号が出力され
る。一方、上記の第1の方向とはほぼ直交する第2の方
向に沿って移動する物体は、第2の検出素子対に割り当
てられた一対の第2の検知エリアを或る時間差で順に通
過するので、第2の検出素子対からは、その一対の赤外
線検出素子にそれぞれ発生する極性が互いに逆の大きな
信号レベルの検知信号が出力される。
それぞれ出力する検知信号の論理和から物体を検知する
ので、物体がいずれの方向に移動した場合にも、この物
体を第1の検出素子対または第2の検出素子対のいずれ
か一方の検知信号によりほぼ確実に検知することがで
き、物体検知の信頼性が格段に向上する。しかも、検知
エリアの背景温度の変化や外乱光等による赤外線エネル
ギの変化は、第1および第2の検出素子対の各々の赤外
線検出素子に同時に検出されるので、各検出素子対にお
いて一対の赤外線検出素子間で互いに相殺され、いずれ
の検出素子対からも検知信号が誤出力されることがな
い。
放射状に複数設定されており、前記第2の検知エリア
が、隣接する前記第1の検知エリアの間に設定されてい
る構成とすることができる。
および第2の検知エリアの各々の配置方向は互いにほぼ
直交していることと、第1の検出素子対からの検知信号
と第2の検出素子対からの検知信号との論理和により物
体を検知こととにより、放射状に複数組設定された第1
の検知エリアにおける隣接する各間に、それぞれ第2の
検知エリアを第1の検知エリアに対し近接した配置で設
定しても、各検出素子対から出力される検知信号の信号
レベルにより物体を確実に検知することができる。その
ため、隣接する2つの検知エリアの間に物体の検知不能
領域が生じない。しかも、物体が第1の方向に沿って移
動した場合には、この物体が少なくとも2つ1組の第1
の検知エリアを横切ることから、第1の検出素子対によ
り検知できる。一方、物体が第2の方向に沿って移動し
た場合には、物体が2つ1組の第2の検知エリアを横切
ることから、第2の検出素子対により検知できる。した
がって、物体がいずれの方向に移動した場合にも、この
物体を第1または第2のいずれか一方の検出素子対によ
り確実に検知できる。
について図面を参照しながら詳述する。図1は本発明の
一実施形態に係る受動型赤外線検知装置を示す概略構成
図である。赤外線検出器1には、一対の赤外線検出素子
2a,2b、3a,3bをそれぞれ備えた第1および第
2の検出素子対2,3が設けられている。一対の赤外線
検出素子2a,2bと3a,3bのそれぞれは、後述す
る回路構成のもとに互いに逆極性に接続されている。
3bには、光学系4によって所定の検知エリア7a,7
b,8a,8bがそれぞれ複数割り当てられ、この各検
知エリア7a,7b,8a,8bから放射される赤外線
エネルギが、光学系4により集光されて対応する各赤外
線検出素子2a,2b,3a,3bのそれぞれに入射さ
れる。7a,7b,8a,8bの符号が付された長方形
は、床面上の検知エリアを示す。各検出素子対2,3は
一つのケース内に収納され、光学系4がそのケースの外
壁の一部を形成している。
検出素子2a,2bに割り当てられた第1の検知エリア
7a,7bは、2つ一組として第1の方向Xに沿って並
んで配置されており、この実施形態では、五組を光学系
4を中心にして放射状に設定した場合を例示してある。
一方、第2の検出素子対3における一対の赤外線検出素
子3a,3bの検知エリア8a,8bは、同様に2つ一
組として、第1の方向Xとほぼ直交する第2の方向Yに
沿って並んだ配置で、各組の第1の検知エリア8a,8
bにそれぞれ近接して設定されており、この実施形態で
は、5組の第2の検知エリア8a,8bを設定した場合
を例示してある。
にそれぞれ入射した赤外線光束により発生する信号は信
号処理部9により信号処理され、信号処理部9からは、
人体などの移動物体を検知したと判別したときに、例え
ば、自動ドアの開閉や防犯警報装置を起動させるための
作動信号S1、または防犯用カメラ10に対し起動信号
S2を出力する。特に、この実施形態では、各赤外線検
出素子2a,2b,3a,3bにそれぞれ5つずつ割り
当てられた検知エリア7a,7b,8a,8bが放射状
の配置で設定されているから、防犯カメラ10により複
数回の撮影を行うために同一の移動物体をその移動に伴
って複数回検知する必要がある撮像記録システムの物体
検知用に適している。
る信号処理部9を含む電気系のブロック構成図である。
第1の検出素子対2の一対の赤外線検出素子2a,2b
および第2の検出素子対3の一対の赤外線検出素子3
a,3bは、第1の信号処理回路11および第2の信号
処理回路12のそれぞれにおいて互いに逆極性に直列接
続されている。第1および第2の信号処理回路11,1
2は同一の回路構成になっており、各信号処理回路1
1,12において、一対の赤外線検出素子2a,2bま
たは3a,3bにそれぞれ入射した赤外線光束により発
生する電荷が、高抵抗値の入力抵抗R1を介して放電さ
れるとともに、電界効果トランジスタFによりインピー
ダンス変換され、ソースフォロワ構成のもとに、この電
界効果トランジスタFを介して直流電源+Bに直列接続
された2個の増幅用抵抗R2,R3を通じて、増幅され
た信号として取り出される。
1、12のそれぞれからは、一対の赤外線検出素子2
a,2b、3a,3bに発生した電荷が互いに逆極性の
もとに合計された信号が出力される。各信号処理回路1
1,12の出力信号は、増幅回路13,14で増幅され
たのちに、比較回路からなるレベル検出回路17,18
に入力される。レベル検出回路17,18は、入力信号
の信号強度、すなわち赤外線検出素子2a,2b,3
a,3bに入射した赤外線光束の変動量に対応した信号
レベルを、検出レベル設定部19,20に設定された所
定の検出レベルと常時比較しており、入力信号レベルが
検出レベルを超えたときに、検知信号A,Bを出力す
る。このレベル検出回路17,18のいずれか一方から
検知信号AまたはBが出力されたときに、論理和回路よ
りなる検知回路21から物体検出信号Cが出力される。
作動信号発生回路22は、物体検出信号Cを受けて、防
犯カメラ10の起動用或いは防犯警報機器または自動開
閉ドアの作動用の作動信号Dを出力する。
について、図3のタイミングチャートを参照しながら説
明する。いま、物体が図1の第1の方向Xに沿って移動
して、二組の第1の検知エリア7a,7bを順次横切っ
て通過した場合、この物体は計4つの第1の検知エリア
7a,7bを或る時間差をもって通過するので、第1の
信号処理回路11からは、図3(a)に示すように、一
対の赤外線検出素子2a,2bに入射した赤外線光束に
より発生した極性が交互に逆の電荷による大きなレベル
の信号が出力され、この出力信号は、図3(a)に2点
鎖線で示す正,負の検出レベルL1,L2をそれぞれ超
えるので、レベル検出回路17からは、図3(b)に示
すような検知信号Aが出力される。
て移動して、二つの第1の検知エリア7a ,7bの間
を通って二つの第2の検知エリア8a,8bを順次横切
って通過した場合、この物体は2つの第2の検知エリア
8a,8bを或る時間差をもって通過するので、第2の
信号処理回路12からは、図3(c)に示すように、一
対の赤外線検出素子3a,3bに入射した赤外線光束に
より発生した極性が交互に逆の電荷による大きなレベル
の信号が出力され、この出力信号は、図3(c)に2点
鎖線で示す正,負の検出レベルL1,L2をそれぞれ超
えるので、レベル検出回路18からは、図3(d)に示
すような検知信号Bが出力される。
7,18からそれぞれ出力する検知信号A,Bの論理和
をとって、図3(e)に示すように、物体検出信号Cを
出力し、作動信号発生回路22からは、図3(f)に示
すように、物体検出信号Cの入力に基づいて作動信号D
を出力する。したがって、物体がいずれの方向に移動し
た場合にも、この物体は、第1の検知エリア7a,7b
および第2の検知エリア8a,8bのうちの少なくとも
一方の二つ一組を横切ることになり、各検出素子対2,
3のいずれか一方に基づく検知信号AまたはBにより物
体を確実に検知することができる。
の背景温度の変化や外乱光などによる赤外線エネルギの
変化は、全ての検知エリア7a,7b、8a,8bに同
時に発生するので、この背景雑音などは各検出素子対
7,8における一対の赤外線検出素子2a,2b間およ
び3a,3b間でそれぞれ互いに相殺され、いずれの検
出素子対2,3からも信号が出力されない。
を示す斜視図である。第1の検出素子対23は縦長の一
対の赤外線検出素子23a,23bを互いに平行に配置
して構成されており、第2の検出素子対24は、同じく
縦長の一対の赤外線検出素子24a,24bを、前記赤
外線検出素子23a,23bに対し直交して互いに平行
に位置し、かつ各々の両端部分が赤外線検出素子23
a,23bの両端部分に重なるように配置して構成され
ている。各赤外線検出素子23a,23b,24a,1
4bは、いずれも焦電フィルムなどを主体として構成さ
れた光透過性の素子であって、赤外線入射方向に対し後
方側の赤外線検出素子23a、23bにも支障なく赤外
線が入射する。これらの素子は図2と同様の回路構成の
もとに、第1および第2の検出素子対23,24の各々
の一対の赤外線検出素子23a,23b、24a,24
bが互いに逆極性に接続される。この両検出素子対2
3,24がケースに収納されて赤外線検出器が構成され
る。
23b,24a,24bに対し単一の光学系により割り
当てられた検知エリア27a,27b、28a,28b
を示し、第1の検出素子対23の一対の赤外線検出素子
素子23a,23bに割り当てられた第1検知エリア2
7a,27bは、第1の方向Xに沿って並んだ配置とさ
れ、第2の検出素子対24の一対の赤外線検出素子24
a,24bに割り当てられた第2の検知エリア28a,
28bは、第1の方向にほぼ直交する第2の方向Yに沿
って並んだ配置とされている。なお、(b)に示した一
組の検知エリア27a,27b、28a,28bは、単
一の光学系によって、図1に示したと同様の放射状の配
置で複数設定されている。また、信号処理するための電
気系は図2と同様に構成される。
物体が移動した場合、この物体が2つの第1の検知エリ
ア27a,27bを或る時間差をもって横切るように通
過するので、第1の検出素子対23からは、図5(a)
に示すように、2点鎖線で示す正負の検出レベルL1,
L2をそれぞれ超える信号レベルの信号が出力される。
このとき、近接する第2の検知エリア28a,28bか
ら放射する赤外線光束は少ないうえに、この赤外線光束
が赤外線検出素子24a,24bに入射して互いに相殺
されるから、第2の検出素子対24の出力信号は、図5
(b)に示すように、ほぼ0である。
に沿って物体が移動した場合、この物体が2つの第1の
検知エリア27,27bの間を通りながら2つの第2の
検知エリア28a,28bを或る時間差をもって横切る
ように通過するので、第2の検出素子対24からは、図
5(b)に示すように、2点鎖線で示す正負の検出レベ
ルL1,L2をそれぞれ超える信号レベルの信号が出力
される。このときも、第1の検知エリア27a,27b
から放射する赤外線光束が極めて少ないとともに、この
赤外線光束が赤外線検出素子23a,23bに入射して
互いに相殺されるから、第1の検出素子対23の出力信
号は、図5(a)に示すように、ほぼ0である。
型赤外線検知装置を示す概略構成図であり、図1と同一
若しくは同等のものには同一の符号を付してその説明を
省略する。各一対の赤外線検出素子2a,2b、3a,
3bは、図2と同様の回路構成のもとに互いに逆極性に
接続されている。この実施形態では、光学系4によっ
て、図1と同様に、2つの第1の検知エリア7a,7b
が第1の方向Xに沿って並べて一組とされており、その
5組が光学系4を中心とする放射状に配置されている。
他方、光学系4によって、第2の検知エリア8a,8b
が第2の方向Yに沿って並べて一組とされ、各組が隣接
する2組の第1の検知エリア7a,7bの間に配置され
て、計4組が設定されている。5組の第1の検知エリア
7a,7bからの放射赤外線は、光学系4により集光さ
れて第1の検出素子対2の一対の赤外線検出素子2a,
2bにそれぞれ入射され、4組の第2の検知エリア8
a,8bからの放射赤外線は、光学系4により集光され
て第2の検出素子対3の一対の赤外線検出素子3a,3
bにそれぞれ入射される。
装置は、図1および図2の一実施形態の装置と同様に、
第1の方向Xへ移動して第1の検知エリア7a,7bを
横切る物体を第1の検出素子対2で検知するとともに、
第2の方向Yへ移動して第2の検知エリア8a,8bを
横切る物体を第2の検出素子対3で検知し、いずれの方
向へ移動する物体をも確実に検知できる。それに加え
て、それぞれ2つ一組とする第1の検知エリア7a,7
bと第2の検知エリア8a,8bの各々の配置方向が互
いにほぼ直交しているとともに、第1の検出素子対2の
検知信号と第2の検出素子対8の検知信号との論理和に
より物体を検知するため、第2の検知エリア8a,8b
を第1の検知エリア7a,7bに対し近接した配置で設
定しても、第1の検知エリア7a,7b同士または第2
の検知エリア8a,8b同士を近接させる場合とは異な
り、物体検知信号の相殺が生じないので、両検出素子対
2,3から出力される検知信号の信号レベルにより物体
を確実に検知することができる。そのため、隣接する2
種の検知エリア7a,7bと8a,8bの間に物体の検
知不能領域が生じない利点がある。
装置によれば、第1の方向に沿って移動する物体を第1
の検出素子対における一対の赤外線検出素子により検知
でき、第1の方向とはほぼ直交する第2の方向に沿って
移動する物体は、第2の検出素子対における一対の赤外
線検出素子により検知でき、この第1および第2の両検
出素子対からそれぞれ出力する検知信号の論理和から物
体を検知するので、物体がいずれの方向に移動した場合
にも、この物体を第1の検出素子対または第2の検出素
子対のいずれか一方によりほぼ確実に検知することがで
き、物体検知の信頼性が格段に向上する。しかも、背景
雑音などは、第1および第2の検出素子対における各一
対の赤外線検出素子間でそれぞれ相殺でき、検知信号の
誤出力を確実に防止できる。
置を示す概略構成図である。
の配置例を示す斜視図、(b)は(a)の赤外線検出素
子に割り当てられた検知エリアの配置を示す説明図であ
る。
知装置の信号波形図である。
装置を示す概略構成図である。
3b…第1の検出素子対の赤外線検出素子、3a,3
b,24a,24b…第2の検出素子対の赤外線検出素
子、4…光学系、7a,7b,27a,27b…第1の
検知エリア、8a,8b,28a,28b…第2の検知
エリア、21…論理和回路(検知回路)、X…第1の方
向、Y…第2の方向。
Claims (2)
- 【請求項1】 互いに逆の極性をもつ一対の赤外線検出
素子をそれぞれに備えた第1および第2の検出素子対
と、 前記各赤外線検出素子に所定の検知エリアを割り当て、
その検知エリアからの赤外線を前記赤外線検出素子に入
射させる光学系とを備え、 前記第1の検出素子対に割り当てられた一対の第1の検
知エリアは、第1の方向に沿って並んでおり、 前記第2の検出素子対に割り当てられた一対の第2の検
知エリアは、前記第1の方向とほぼ直交する第2の方向
に沿って並んでおり、 さらに、前記第1の検出素子対からの検知信号と前記第
2の検出素子対からの検知信号との論理和から物体を検
知する検知回路を備えた受動型赤外線検知装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記第1の検知エリ
アは放射状に複数設定されており、前記第2の検知エリ
アが隣接する前記第1の検知エリアの間に設定されてい
る受動型赤外線検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20613097A JP3743832B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 受動型赤外線検知装置 |
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|---|---|---|---|
| JP20613097A JP3743832B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 受動型赤外線検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP20613097A Expired - Fee Related JP3743832B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 受動型赤外線検知装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3743832B2 (ja) |
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