JPS6097488A - 物体の通過個数計数回路 - Google Patents

物体の通過個数計数回路

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JPS6097488A
JPS6097488A JP20532283A JP20532283A JPS6097488A JP S6097488 A JPS6097488 A JP S6097488A JP 20532283 A JP20532283 A JP 20532283A JP 20532283 A JP20532283 A JP 20532283A JP S6097488 A JPS6097488 A JP S6097488A
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Masatoshi Suzuki
正俊 鈴木
Masahiro Oura
直之 松本
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Horiba Ltd
Omron Corp
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Horiba Ltd
Tateisi Electronics Co
Omron Tateisi Electronics Co
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    • G06M1/00Design features of general application
    • G06M1/08Design features of general application for actuating the drive
    • G06M1/10Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means
    • G06M1/101Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means by electro-optical means

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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、焦電型の赤外線センサを用いて人体等の物体
の通過個数を計数する回路に関する。
(従来技術とその問題点) 焦電型の赤外線センサは、赤外線が入射されるとこれに
応答して該赤外線センサを構成する焦電材料の温度上昇
ΔTが生じ、この温度上昇ΔTに対応するセンサ出力を
出力するかその応答速度はその焦電材料の熱容量により
遅く、赤外線の入射タイミングに対してセンサ出力の出
力タイミングJi#冊的に遅れを生しることが知られて
いる。このような赤外線センサでは赤外線が入射される
と、次式(1)で与えられる電荷Qを発生し、更にこの
電荷Qを時間tて微分した次式(2)で与えられる焦電
電流11+を出力する。
ΔQ=λ・ΔT ・・・・・(1) I p=d(ΔQ)/dL ・・・・・(2)ところで
、この赤外線センサ1を第1図に示すようにドーム状の
反射鏡2内に設置し、人体3カ・らの赤外線4をこの赤
外線センサ1で検知し、この赤外線センサ1からの焦電
電流ipを増幅器5で増幅し、この増幅器5の増幅出力
Vを赤外線センサ1のn1j力を通過する人体3の通過
個数計数用出力とした物体の通過個数計数用回路が考え
られている。この場合の各人力波形および出力波形を第
2図に示す。第2図は人体が時刻[1とL2との間に1
人だけ通過したときのものであり、$2図(1)は赤外
線セン→11に入射される赤外線4の波形を示し、第2
図(2)は前記式(1)の電荷ΔQの変化波形を示し、
第2図(3)は前記式(2)の焦電電流I、の波形を示
し、第2図(4)は増幅器5の増幅出力Vの波形を示す
。この回路では増幅出力Vの波形に人体3の通過に対応
して第2図(4)のスライス線のレベルLより以下に谷
Bが発生することを利用して増幅出力Vの波形がこのス
ライス線りのレベル以下になる前記谷Bの部分の回数を
図示しない計測手段で計測して人体3の通過個数を計測
するようにしている。ところが、このような回路では人
体3が2Å以上通過する場合には次の問題点がある。第
3図は人体3が2人の場合の第2図に対応する波形図で
ある。第3図(1)は第2図(1)に、第3図(2)は
第2図(2)に、vJ3図(3)は第2図(3)に、第
3図(4)は第2図(4)にそれぞれ対応する。第3図
においては、人体3カ・らの赤外#14の強度が衣服や
髪型、身長、歩行位置や歩行速度などにより異なるため
に第3図(1)に示すように最初に時刻t1とし2との
間に通過する人体3からの大きなレベルの赤外線4】と
その次に時刻t3とL4との間に通過する人体3からの
小さなレベルの赤外線42とが赤外線センサ1に入射さ
れることがある一二のような場合第3図(2)に示すよ
うな重荷Qの変化曲線となり、その結果焦電電流I p
は第3図(3)に示すように変化する。そうすると、増
幅器5の増幅出力■の波形は第3図(4)のようにスラ
イス線りのレベル以下となる谷Bの部分が1つしかあら
れれなくなり、人体3の通過個数は実際は2人であるの
に1人として計数するという不都合がある。これを解決
する他の従来技術の回路には第4図に示すものがある。
第4図において、赤外線センサ1のセンサ出力は電界効
果トランジスタ6を介して第1比較増幅器7の正相側入
力端子十に与えられ、この第1比較増幅器7の出力は第
2比較増幅器8の正相側入力端子十に与、えられる。こ
の第2比較増幅器8の出力側にはコンデンサC2を含む
微分回路9が接続される。したがって、第3図の場合の
ように人体が2人通過するときは第2比較増幅器8の出
力は微分回路9Iこよ1)微分され、第3図(5)に示
すような微分出力■゛が得られる。この第3図(5)に
示す微分出力v′濾波形#rJ2比較増幅器8への出力
レベルの立ち上がりと立ち下がりとに応答してスライス
#!Lのレベル以下になる谷Bl、B2の部分が2つ生
し、したがってこの微分出力V゛波形スライス線りのレ
ベル以下になる谷B 1 、 B−2の部分の回数を計
数すれば正確に人体の通過個数を計数することがで終る
。ところが、第4図の従来技術の回路では次に述べる新
たな問題点が発生する。即ち、この問題点は第2図のよ
うに人体の通過個数が1人であり、しかもこの人体から
の赤外線レベルが大であったと外に第2比較増幅器8の
出力を微分したと外は微分回路9が該出力の立ち上がり
と立ち下がりとに応答するために第2図(5)に示すよ
うな大きく変化する微分出力V゛波形なり、スライス線
りのレベル以下となる微分出力V゛波形谷B3.B4が
2つ発生し、このため実際は人体の通過個数が1人であ
るのに2人として計数してしまうことである。
(発明の目的) 本発明は、人体等の物体の通過個数を1つであっても、
あるいはそれより多くても正確に該物体の通過個数を正
確に計数できるようにすることを目的とする。
(発明の構成と効果) 本発明は、前記目的を達成するために人体等の物体から
の赤外線を検知する焦電型の赤外線センサと、この赤外
線センサのセンサ出力を増幅する増幅器と、この増幅器
の増幅出力を微分する微分回路とを含み、前記微分回路
の微分出力を物体の通過個数計数用出力とする、物体の
通過個数計数回路において、前記増幅器には、入力レベ
ル変化が大となるときの出力レベルを抑制させる増幅特
性制御回路を設は−(いる。したがって、本発明によれ
ば通過物体の通過個数が1つの場合で赤外線センサへの
赤外線の入射レベルが大きく、このため増幅器への人力
レベル変化が大となっても増幅器の出力レベルは増幅特
性制御回路により抑制されるので物体が通過したときの
人力レベルの立ち上がりと立ち下がりに応答する微分回
路の微分出力波形の谷において後者の立ち下がりに対応
する谷の部分がスライス線のレベル以下になることが避
けちれる。また、通過個数が2つ以上であったときで最
初の物体からの赤外線レベルが大で、次の物体からのそ
れが小であったときなどには増幅器の出力レベルの抑制
は小さくしかもその変化が微分回路により微分されるの
で、微分出力波形の谷の部分はその通過個数に対応して
発生する。これにより本発明の回路では正確に物体の通
過個数を計数することができる。
(実施例の説明) 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第5図は、この実施例の回路図であり、第4図と
対応する部分には同一の符号を付す。この実施例の回路
は、人体等の物体からの赤外線を検知する焦電型の赤外
線センサ1と、この赤外線センサ】のセンサ出力を電界
効果トランジスタ6を介して増幅する第1比較増幅器7
と、この第1比較増幅器7の第1比較増幅出力Vを更に
増幅する第2比較増幅器8と、第2比較増幅器8の第2
比較増幅出力を微分する微分回路9とを倫える。C1は
赤外線センサ1と電界効果トランジスタ6の各温度ドリ
フFによる補償用のコンデンサであり、このコンデンサ
C1と、第1比較増幅器7の正相側入力端子子と接地間
に接続される抵抗R1との素子定数の値は充分大キ<シ
ておくことが好ましい。微分回路9内のコンデンサC2
と接地との開に接続される抵抗R2は回路の安定化のた
めである。
このような構成において、第1比較増幅器7の逆相側入
力端子−と出力端子との開には該比較増幅器7の増幅特
性を制御する増幅特性制御回路10力弓yけられる。こ
の増幅特性制御回路10は複数の増幅度制御用素子、例
えば抵抗R4,R5,R6を有しこの抵抗R4、R5、
R6には導通レベルが異なる導通素子例えばダイオード
D1.D2.ZDを設け、入力レベルが大となっていく
に伴ない前記ダイオードを順次導通させて抵抗R4,R
5゜R6を増幅度制御用素子として機能させることによ
り出力レベルを順次抑制するようになっている。
これらの各抵抗の内、mi抵抗R4にはダイオードが設
けられず、第2抵抗R5には第1ダイオードD1が設け
られ、第3抵抗R6には第2ダイオードD2とツェナー
ダイオードZDとの直列回路が設けられる。したがって
、第1比較増幅器7は出力レベルが小さく、このため前
記各ダイオードDI、D2.ZDを導通させることがで
きないときはその増幅特性はその逆相側入力端子−に接
続されている抵抗R3と第1抵抗R4とにより定まる。
このときの増幅度HはH=R4/R3となる。次に、そ
の出力レベルが大きくなり、第1ダイオードD1が導通
すると、その増幅特性は抵抗R3と第1抵抗R4、第2
抵抗R5とにより定まり、このときの増幅度Hはト1=
R4/、R5/R3となる。
ここで、〃の記号はR4とR5との並列抵抗の和であり
、以下も同様である。更に、前記出力レベルが大きくな
り、第1ダイオードD1のみならず第2ダイオードD2
とツェナーダイオードZDとが導通するとその増幅特性
は抵抗R4,R5,R6とにより定まる。このときの増
幅度HはH= R4//R5#R6/R3となる。この
ような増幅特性を第6図に示す。tJS6図の横軸は入
力レベル、縦軸は出力レベルをそれぞれ示す。第6図か
らあきらかなように第2比較増幅器8は入力レベルが大
となるに件なって出力レベルが折線特性を示す。
図中、折線Iは前記ダイオードDI、D2.ZDのすべ
てが導通しているときのものであり、折線lはダイオー
ドD1のみが導通しているときのものである。
次に動作を説明する。
(A)赤外線センサ1のn;j方を通過する物体、例え
ば人体が1人であるJjn合; 第2図(1)のような波形の赤外線4が時刻E1とL2
との間に赤外線センサ1に人力される。赤外線セン1ノ
1に蓄積される電荷QはtPJ2図(2)のようになる
。したがって、赤外線センサ1が接続された電界効果ト
ランジスタ6のゲートには第2図(3)に示すような波
形の焦電電流I +]が与えられる。この焦電電流1p
に対応する出力はコンデンサC1を介して第1比較増幅
器7の正相側入力端壬子にjiえられる。第1比較増幅
器7は正相側入力端壬子に局えられた入力レベルに対応
して第2図(4)に示す波形の増幅出力■を出力する。
ここで、第2図(1)のセンサ出力が立ち下がる時刻t
2以降のときの前記増幅出力Vは従来例では実線aのご
とくであったが、実施例の場合は鎖線すのごとく変化し
、増幅出力■か大きくならない。これは、人体が通過後
に赤外線レベルが大きく立ち下かってこのため焦電電流
It)が大きく変化すると増幅特性制御回路10のダイ
オードDI、D2等が順次導通して第1比較増幅器7の
増幅特性が第6図の折線1に示すように変化するためで
ある。
したがって、第2比較増幅器8の増幅出力を微分する微
分回路9は第2図(5)の鎖線Cに示すように変化する
微分出力V゛を出力し、この微分出力V ’ 波形の谷
B3.B4’の内、スライス線1−のレベル以下になる
谷B3は赤外線センサ1からのセンサ出力が与えられる
時刻t1とt2との間に1つ発生し、この時刻L2以降
では発生しなくなる。
これにより、微分回路9の出力を物体の通過個数計数用
出力とすれば正確に該通過個数を計数することができる
(B)赤外線センサ1の前方を通過する物体、例えば人
体が2人である場合; 第3図(1)のような波形の2人からの各赤外線41 
、42が時刻t1とL2との間、および時刻t3と14
との間のそれぞれに赤外線センサ1に入力される。赤外
線センサ1に蓄積される各電荷Qの変化は第3図(2)
のようになる。したがって、赤外線センサ1が接続され
た電界効果トランジスタ6のゲートには第3図(3)に
示すような波形の焦電電流1 pが与えられる。この焦
電電流I I+に対応する出力はコンデンサC1を介し
て第1比較増幅器7の正相側入力端壬子に与えられる。
第1比較増幅器7は正相側入力端壬子に与えられた入力
レベルに対応して第3図(4)に示す波形の増幅出力■
を出力する。ここで、第3図(1)の赤外線のレベルが
立ち下がるときの前記増幅出力■は従来例では実線のご
とくであったが、実施例の場合では時刻L1と12との
間はこれと同様に実線のごとく変化し、時刻L3以降は
従来例とは異なり鎖線dのごとく変化する。この理由は
前記と同様である。
ただし、この場合は時刻し3と[4との間の赤外線のレ
ベルは小さいので第1比較増幅器7への入力レベルも小
さくなり、このため該第1比較増幅器7の増幅度は例え
ば増幅特性制御回路10の第1ダイオードD1のみが導
通しているだけの第6図の折線■で定まるものとなる。
したがって、第2比較増幅器8の出力を微分する微分回
路9の出力波形は第3図(5)の従来例の実線よりはレ
ベルが少し高くなるが、第3図(5)の鎖線eのように
スライス線りのレベル以下に変化する。これにより、微
分回路9の出力波形の谷Bl、B2’はいづれも、スラ
イス線りのレベル以下になり、また時刻L 4以降には
スライス線りのレベル以下になる谷は発生することかな
い。これにより、微分回路9の出力を物体の通過個数計
数用出力とすれば正確に該通過個数を計数することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、赤外線センサによる物体の通過個数計数用回
路の原理の説明に供する図、第2図および第3図は前記
通過個数計数用回路の動作説明のだめの波形図であって
m2図は通過個数が1つの場合、第:(図は通過個数が
2つの場合を示す。第4図は、従来例の通過個数計数用
回路図、第5図は本発明の実施例の通過個数計数用回路
図、第6図は前記実施例に係る第1比較増幅器の増幅特
性を示す図である。 □ 1は赤外線センサ、:(は通過個数計数対象の人体、7
は第1比較増幅器、8は第2比較増幅器、9は微分回路
、1()は増幅特性制御回路出願人立石電弐株式会社 出願人 株式会社堀場製作所 代理人 弁理士 岡1)和秀 第1図 第2図 ム tj3 bt。 第3図 41 第5図 第6図 記

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)人体等の物体からの赤外線を検知する焦電型の赤
    外線センサと、この赤外線センサのセンサ出力を増幅す
    る増幅器と、この増幅器の増幅出力を微分する微分回路
    とを含み、前記微分回路の微分出力を物体の通過個数計
    数用出力とする、物体の通過個数計数回路において、前
    記増幅器には、入力レベル変化が大となる方向のときに
    出力レベルを抑制させる増幅特性制御回路を設けてなる
    物体の通過個数計数回路。
  2. (2)前記特許請求の範囲第1項に記載の物体の通過個
    数計数回路において、前記増幅特性制御回路は複数の増
    幅度制御用素子を有しこの増幅度制御用素子には導通レ
    ベルが異なる導通素子を設け、入力レベル変化が大とな
    っていくに伴ない前記導通素子を順次導通させて増幅度
    制御用素子を機能させることによI)出力レベルを順次
    抑制する人体等の物体の通過個数計数回路。
  3. (3)前記特許請求の範1Ill第2項に記載の物体の
    通過個数計数回路において、前記増幅度制御用素子はダ
    イオードである人体等の物体の通過個数計数用回路。
  4. (4)前記特許請求の範囲第3項に記載の物体の通過個
    数計数回路において、前記ダイオードにはツェナーダイ
    オードが含まれる人体等の物体の通過個数計数回路。
JP20532283A 1983-10-31 1983-10-31 物体の通過個数計数回路 Granted JPS6097488A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0939311A3 (en) * 1998-02-27 2001-08-08 Matsushita Electric Works, Ltd. Infrared-rays detector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0939311A3 (en) * 1998-02-27 2001-08-08 Matsushita Electric Works, Ltd. Infrared-rays detector
CN100422701C (zh) * 1998-02-27 2008-10-01 松下电工株式会社 红外线探测器

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