JP2010185851A - Measuring device using infrared sensor and calibration method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring device for automatically correcting offset of an infrared sensor by solving the problem that any conventional technology needs constituents other than the infrared sensor, makes it difficult to miniaturize a measuring system including the infrared sensor in the measuring device and to reduce cost for them, and makes it difficult to separate objects desired to be detected generating a signal component when the objects already exist and an environment variation not desired to be detected generating the signal component thereafter. <P>SOLUTION: Output signals of an infrared sensor unit 1 are measured with a sensor output measurement unit 2. Necessary sensor output out of measured sensor outputs is selected with a sensor output selection unit 3 to store the sensor output to a sensor output storing unit 4. The measuring device 100 automatically corrects offset of the infrared sensor 1 with a sensor offset correction unit 5 on the basis of data of the sensor output storing unit 4. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、赤外線センサを用いた計測装置およびそのキャリブレーション方法に関する。   The present invention relates to a measuring apparatus using an infrared sensor and a calibration method thereof.

従来から、赤外線センサを用いて対象物の有無、位置および移動などを検出する技術が知られている。特に、対象物として人体を検出する技術は、トイレ、照明制御、入力デバイス等の多くの応用分野に適用されている。この技術を適用するためには、上述の人体のように赤外線センサ測定の目的とする対象物と、赤外線センサ測定の対象とはしたくない物体とを分別する必要がある。後者の対象とはしたくない物体の代表例には、直射日光(太陽光線)、白熱灯などの環境変動がある。たとえば、人体と白熱灯とを分別できていない状況においては、白熱灯の点灯を人体の進入や存在と誤認識する場合が起こり得る。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for detecting the presence / absence, position, and movement of an object using an infrared sensor is known. In particular, a technique for detecting a human body as an object is applied to many application fields such as a toilet, lighting control, and an input device. In order to apply this technique, it is necessary to separate an object that is the object of infrared sensor measurement, such as the above-described human body, and an object that is not desired to be an object of infrared sensor measurement. Typical examples of objects that are not intended for the latter include direct sunlight (sunlight), incandescent lamps, and other environmental fluctuations. For example, in a situation where the human body and the incandescent lamp cannot be separated, there may occur a case where the lighting of the incandescent lamp is erroneously recognized as an approach or presence of the human body.

このような環境変動による赤外線センサの誤認識を防止する方法として、たとえば特許文献1および特許文献2にそれぞれ開示されたような従来技術が提案されている。特許文献1は、検出用の赤外線センサ(一般には熱電変換デバイス)とは別に参照用の赤外線センサ(熱電変換デバイス)を備えることによって誤認識を防止する技術を開示している。また、特許文献2は、赤外線センサに予め既知の光信号(赤外線信号)を入射するか、あるいは逆に光(赤外線)を遮断するシャッタを備えることによって誤認識を防止する技術を開示している。   As a method for preventing such erroneous recognition of the infrared sensor due to environmental fluctuations, for example, conventional techniques such as those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed. Patent Document 1 discloses a technique for preventing erroneous recognition by providing a reference infrared sensor (thermoelectric conversion device) separately from an infrared sensor for detection (generally a thermoelectric conversion device). Patent Document 2 discloses a technique for preventing erroneous recognition by providing a known optical signal (infrared signal) to an infrared sensor in advance, or by providing a shutter that blocks light (infrared light). .

特開2000−298062号公報JP 2000-298062 A 特開2004−333132号公報JP 2004-333132 A

しかしながら、特許文献1および特許文献2のいずれの従来技術も、上述のように赤外線センサ以外の構成要素を必要とするという問題があった。具体的には、特許文献1では参照用の赤外線センサを、特許文献2ではシャッタをそれぞれ必要としている。このように赤外線センサ以外の電子部品や構造物などの構成要素を必要とする場合、計測装置において赤外線センサを含む測定系を小型化および低コスト化することは困難である。
また、特許文献1に開示された手法を用いても、本質的に前述のような誤認識を防止することはできない。参照用の赤外線センサは、人体であっても白熱灯であってもこれらを検出できないため、当然にこれらを分別することもできないからである。
特許文献2に開示された手法を用いても、一般的には上述のたとえば人体と白熱灯との分別は不可能である。なぜならば、前述のように、赤外線センサに予め既知の光信号を入射する必要があるからである。つまり、ユーザが意図した光信号との分別は可能であるが、ユーザが意図しない環境変動による光信号との分別は不可能である。
However, each of the prior arts of Patent Document 1 and Patent Document 2 has a problem that it requires components other than the infrared sensor as described above. Specifically, Patent Document 1 requires a reference infrared sensor, and Patent Document 2 requires a shutter. When components such as electronic parts and structures other than the infrared sensor are required as described above, it is difficult to reduce the size and cost of the measurement system including the infrared sensor in the measurement apparatus.
Moreover, even if the method disclosed in Patent Document 1 is used, the above-described erroneous recognition cannot be prevented essentially. This is because the reference infrared sensor cannot detect these even if it is a human body or an incandescent lamp, and naturally cannot separate them.
Even using the technique disclosed in Patent Document 2, it is generally impossible to separate the human body from the incandescent lamp, for example. This is because, as described above, it is necessary to make a known optical signal incident on the infrared sensor in advance. In other words, it can be separated from the optical signal intended by the user, but cannot be separated from the optical signal due to environmental fluctuations not intended by the user.

本発明の第1の目的は、物的構成要素としては赤外線センサのみを用いて、人体のように検出したい対象物と、白熱灯や直射日光のように検出したくない環境変動との分別を行うことにある。
さらに本発明の第2の目的は、第1の目的と同様に赤外線センサのみを用いて、人体のような検出したい対象物が既に存在し、有効な信号成分がゼロでない場合であっても、その後に信号成分を生じさせる新たな検出したい対象物と、その後に信号成分を生じさせる白熱灯や直射日光のような検出したくない環境変動との分別を行うことにある。
The first object of the present invention is to use only an infrared sensor as a physical component to separate an object that is desired to be detected like a human body from an environmental change that is not desired to be detected like an incandescent lamp or direct sunlight. There is to do.
Further, the second object of the present invention is to use only an infrared sensor as in the first object, even when an object to be detected such as a human body already exists and the effective signal component is not zero. Then, a new object to be detected that generates a signal component is discriminated from an environmental change that is not to be detected such as an incandescent lamp or direct sunlight that generates a signal component thereafter.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、赤外線センサと、前記赤外線センサの出力値を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された赤外線センサ出力値から複数の赤外線センサデータを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された赤外線センサデータを格納する格納手段と、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサのオフセットを補正する補正手段と、を備え、前記補正手段が、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータのばらつきを演算する第1ばらつき演算手段と、前記第1ばらつき演算手段によって演算された赤外線センサデータのばらつきが、第1所定範囲内に入っているか否かを判定する第1判定手段と、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータのうち、少なくとも1個が第2所定範囲内に入っているか否かを判定する第2判定手段と、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータのばらつきを演算する第2ばらつき演算手段と、前記第2ばらつき演算手段によって演算された赤外線センサデータのばらつきが、第3所定範囲内に入っているか否かを判定する第3判定手段と、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータの変化時間を演算する変化時間演算手段と、前記変化時間演算手段によって演算された赤外線センサデータの変化時間が、第4所定範囲内に入っているか否かを判定する第4判定手段と、前記第1判定手段および前記第2判定手段および前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定されたときに、前記赤外線センサのオフセットを推定する推定手段と、前記推定手段の結果に基づいて、赤外線センサのオフセットを更新する更新手段とを備えたことを特徴とする赤外線センサを用いた計測装置である。
請求項2に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記選択手段は、前記測定手段によって測定された赤外線センサ出力値の直近の所定時間内における複数の赤外線センサデータを選択する手段であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an infrared sensor, a measuring unit for measuring an output value of the infrared sensor, and an infrared sensor output measured by the measuring unit. A selection unit for selecting a plurality of infrared sensor data from the value; a storage unit for storing the infrared sensor data selected by the selection unit; and an offset of the infrared sensor based on the infrared sensor data stored by the storage unit And a first variation calculation unit for calculating variations in the infrared sensor data based on the infrared sensor data stored by the storage unit, and the first variation calculation. It is determined whether the variation of the infrared sensor data calculated by the means is within the first predetermined range. Stored in the first predetermined determination means, second determination means for determining whether at least one of the infrared sensor data stored in the storage means is within a second predetermined range, and stored in the storage means. Second variation calculating means for calculating the variation of the infrared sensor data based on the infrared sensor data, and whether the variation of the infrared sensor data calculated by the second variation calculating means is within a third predetermined range. A third determination unit that determines whether or not, a change time calculation unit that calculates a change time of the infrared sensor data based on the infrared sensor data stored by the storage unit, and a calculation by the change time calculation unit Fourth determination means for determining whether or not the change time of the infrared sensor data is within a fourth predetermined range; An estimation unit that estimates an offset of the infrared sensor when all the determination results of the determination unit, the second determination unit, the third determination unit, and the fourth determination unit are determined to be true; It is a measuring device using an infrared sensor characterized by comprising an updating means for updating the offset of the infrared sensor based on the result.
According to a second aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first aspect, the selection unit is a unit that selects a plurality of infrared sensor data within a predetermined time nearest to the output value of the infrared sensor measured by the measurement unit. It is characterized by being.

請求項3に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記第1ばらつき演算手段は、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータの最大値と同データの最小値との差として演算する手段であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first aspect, the first variation calculating means calculates the difference between the maximum value of the infrared sensor data stored by the storage means and the minimum value of the same data. It is a means.

請求項4に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記第1ばらつき演算手段は、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータの標準偏差または分散として演算する手段であることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the measuring apparatus according to claim 1, wherein the first variation calculating means is means for calculating as a standard deviation or variance of infrared sensor data stored by the storing means. To do.

請求項5に記載の発明は、請求項1、3または4いずれかの測定装置において、前記第1ばらつき演算手段は、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータから、最近の赤外線センサデータを含む複数の赤外線センサデータを選択する直近データ選択手段を含み、前記直近データ選択手段によって選択された赤外線センサデータのばらつきを演算することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first, third, or fourth aspect, the first variation calculating means includes recent infrared sensor data from the infrared sensor data stored by the storage means. It includes recent data selection means for selecting a plurality of infrared sensor data, and calculates variations in the infrared sensor data selected by the latest data selection means.

請求項6に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記第1判定手段は、前記第1ばらつき演算手段によって得られた演算結果が所定のしきい値以下である場合に真と判定する手段であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the measurement apparatus of the first aspect, the first determination unit determines that the calculation result obtained by the first variation calculation unit is equal to or less than a predetermined threshold value. It is a means to do.

請求項7に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記第2判定手段は、前記第1ばらつき演算手段において演算した赤外線センサデータの代表値をさらに演算する代表値演算手段と、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータから、前記代表値演算手段によって演算された代表値との差を演算する代表値差分演算手段と、を含み、前記第2判定手段は、前記代表値差分演算手段によって得られた演算結果のうち、少なくとも1個が所定のしきい値以上、または所定のしきい値以下、のいずれかの条件が成立した場合に真と判定することを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first aspect, the second determination means further includes a representative value calculation means for further calculating a representative value of the infrared sensor data calculated by the first variation calculation means, Representative value difference calculation means for calculating a difference from the representative value calculated by the representative value calculation means from the infrared sensor data stored by the storage means, wherein the second determination means is the representative value difference calculation It is characterized in that it is determined to be true when at least one of the calculation results obtained by the means is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than or equal to a predetermined threshold value.

請求項8に記載の発明は、請求項7の測定装置において、前記代表値演算手段は、前記第1ばらつき演算手段において演算した赤外線センサデータの平均値として演算することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the measuring apparatus according to claim 7, wherein the representative value calculating means calculates the average value of the infrared sensor data calculated by the first variation calculating means.

請求項9に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記第2ばらつき演算手段は、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータの最大値と同データの最小値の差として演算する手段であることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first aspect, the second variation calculation means calculates the difference between the maximum value of the infrared sensor data stored by the storage means and the minimum value of the same data. It is characterized by being.

請求項10に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記第2ばらつき演算手段は、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータの標準偏差または分散として演算する手段であることを特徴とする。   The invention according to claim 10 is the measuring apparatus according to claim 1, wherein the second variation calculating means is means for calculating as a standard deviation or variance of infrared sensor data stored by the storing means. To do.

請求項11に記載の発明は、請求項1、7、9または10いずれかの測定装置において、記第2ばらつき演算手段は、前記格納手段によって格納された赤外線センサデータから、前記第2判定手段の判定結果が真と判定された赤外線センサデータを含む複数の赤外線センサデータを選択する判定後データ選択手段を含み、前記判定後データ選択手段によって選択された赤外線センサデータのばらつきを演算することを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to any one of the first, seventh, ninth, or tenth aspects, the second variation calculating means is configured to obtain the second determining means from the infrared sensor data stored by the storing means. Including post-determination data selection means for selecting a plurality of infrared sensor data including infrared sensor data determined to be true, and calculating variations in the infrared sensor data selected by the post-determination data selection means. Features.

請求項12に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記第3判定手段は、前記第2ばらつき演算手段によって得られた演算結果が所定のしきい値以下である場合に真と判定する手段であることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first aspect, the third determination unit determines true when the calculation result obtained by the second variation calculation unit is equal to or less than a predetermined threshold value. It is a means to do.

請求項13に記載の発明は、請求項1または12の測定装置において、前記第2ばらつき演算手段を所定の回数だけ演算する演算手段と、前記第3判定手段は、前記第2ばらつき演算手段によって所定の回数だけ演算された演算結果がすべて所定のしきい値以上である場合に偽と判定する手段であることを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the measurement apparatus of the first or twelfth aspect, the calculating means for calculating the second variation calculating means a predetermined number of times and the third determining means are determined by the second variation calculating means. The present invention is characterized in that the means is determined to be false when all the calculation results calculated a predetermined number of times are equal to or greater than a predetermined threshold value.

請求項14に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記変化時間演算手段は、前記赤外線センサデータが、前記赤外線センサデータが前記第3所定範囲内に入っている時刻から、前記赤外線センサデータが前記第1所定範囲内に入っている時刻までの時間として演算することを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first aspect, the change time calculating unit is configured to change the infrared sensor data from the time when the infrared sensor data is within the third predetermined range. The sensor data is calculated as the time until the time when the sensor data falls within the first predetermined range.

請求項15に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記変化時間演算手段は、前記赤外線センサデータが、前記赤外線センサデータが前記第3所定範囲内に入っている最近の時刻から、前記赤外線センサデータが前記第1所定範囲内に入っている最遠の時刻までの時間として演算することを特徴とする。   The invention according to claim 15 is the measuring apparatus according to claim 1, wherein the change time calculation means is configured such that the infrared sensor data is from the latest time when the infrared sensor data is within the third predetermined range. The time is calculated as the time until the farthest time when the infrared sensor data is within the first predetermined range.

請求項16に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記第4判定手段は、前記変化時間演算手段によって演算された変化時間が、予め定められた所定のしきい値以下である場合に真と判定する手段であることを特徴とする。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first aspect, the fourth determination unit is configured such that the change time calculated by the change time calculation unit is equal to or less than a predetermined threshold value. It is a means to judge to be true.

請求項17に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記推定手段は、前記第2所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算手段と、前記信号差分演算手段によって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納手段と、を含み、前記推定手段は、前記第1判定手段、前記第2判定手段、前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定された判定時刻における赤外線センサデータから、前記信号差分演算結果格納手段によって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定手段であり、前記更新手段は、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新手段であることを特徴とする。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first aspect, the estimating means is a predetermined infrared sensor offset of an infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the second predetermined range. And a signal difference calculation result storage means for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation means, wherein the estimation means includes the first determination means, The signal difference calculation stored by the signal difference calculation result storage means from the infrared sensor data at the determination time when all the determination results of the second determination means, the third determination means and the fourth determination means are determined to be true. The estimation means uses a difference from the result as an offset estimation value, and the updating means is an updating means for updating the offset value to the offset estimation value. And features.

請求項18に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記推定手段は、前記第3所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算手段と、前記信号差分演算手段によって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納手段と、を含み、前記推定手段は、前記第1判定手段、前記第2判定手段、前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定された判定時刻における赤外線センサデータから、前記信号差分演算結果格納手段によって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定手段であり、前記更新手段は、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新手段であることを特徴とする。   According to an eighteenth aspect of the present invention, in the measuring apparatus according to the first aspect, the estimating means is a predetermined infrared sensor offset of an infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the third predetermined range. And a signal difference calculation result storage means for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation means, wherein the estimation means includes the first determination means, The signal difference calculation stored by the signal difference calculation result storage means from the infrared sensor data at the determination time when all the determination results of the second determination means, the third determination means and the fourth determination means are determined to be true. The estimation means uses a difference from the result as an offset estimation value, and the updating means is an updating means for updating the offset value to the offset estimation value. And features.

請求項19に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記推定手段は、前記第2所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算手段と、前記信号差分演算手段によって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納手段と、を含み、前記推定手段は、前記第1判定手段、前記第2判定手段、前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定された判定時刻以降における所定数の赤外線センサデータに基づいて演算される演算結果から、前記信号差分演算結果格納手段によって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定手段であり、前記更新手段は、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新手段であることを特徴とする。   According to a nineteenth aspect of the present invention, in the measuring apparatus according to the first aspect, the estimating means is a predetermined infrared sensor offset of the infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the second predetermined range. And a signal difference calculation result storage means for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation means, wherein the estimation means includes the first determination means, From the calculation result calculated based on a predetermined number of infrared sensor data after the determination time when all the determination results of the second determination unit, the third determination unit, and the fourth determination unit are determined to be true, The difference calculation result storage means stores a difference from the signal difference calculation result stored in the estimation means, and the updating means sets the offset value to the off-state. Characterized in that it is a updating means for updating the Tsu preparative estimate.

請求項20に記載の発明は、請求項1の測定装置において、前記推定手段は、前記第3所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算手段と、前記信号差分演算手段によって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納手段と、を含み、前記推定手段は、前記第1判定手段、前記第2判定手段、前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定された判定時刻以降における所定数の赤外線センサデータに基づいて演算される演算結果から、前記信号差分演算結果格納手段によって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定手段であり、前記更新手段は、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新手段であることを特徴とする。   According to a twentieth aspect of the present invention, in the measuring apparatus according to the first aspect, the estimating unit is configured to offset an infrared sensor of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the third predetermined range. And a signal difference calculation result storage means for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation means, wherein the estimation means includes the first determination means, From the calculation result calculated based on a predetermined number of infrared sensor data after the determination time when all the determination results of the second determination unit, the third determination unit, and the fourth determination unit are determined to be true, The difference calculation result storage means stores a difference from the signal difference calculation result stored in the estimation means, and the updating means sets the offset value to the off-state. Characterized in that it is a updating means for updating the Tsu preparative estimate.

請求項21に記載の発明は、請求項1の測定装置において、所定のしきい値を予め設定するしきい値設定手段と、前記しきい値設定手段によって設定されたしきい値と、現在の赤外線センサ測定値とを比較する比較手段と、前記比較手段の結果に基づいて、前記赤外線センサが検知したか否かを判定する赤外線センサ検知判定手段とをさらに備えることを特徴とする。   According to a twenty-first aspect of the present invention, in the measurement apparatus of the first aspect, threshold setting means for presetting a predetermined threshold, a threshold set by the threshold setting means, Comparing means for comparing the measured value of the infrared sensor, and infrared sensor detection determining means for determining whether or not the infrared sensor has detected based on the result of the comparing means.

請求項22に記載の発明は、赤外線センサの出力値を測定する測定ステップと、前記測定ステップによって測定された赤外線センサ出力値から複数の赤外線センサデータを選択する選択ステップと、前記選択ステップによって選択された赤外線センサデータを格納する格納ステップと、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサのオフセットを補正する補正ステップとを備え、前記補正ステップが、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータのばらつきを演算する第1ばらつき演算ステップと、前記第1ばらつき演算ステップによって演算された赤外線センサデータのばらつきが、第1所定範囲内に入っているか否かを判定する第1判定ステップと、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータのうち、少なくとも1個が第2所定範囲内に入っているか否かを判定する第2判定ステップと、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータのばらつきを演算する第2ばらつき演算ステップと、前記第2ばらつき演算ステップによって演算された赤外線センサデータのばらつきが、第3所定範囲内に入っているか否かを判定する第3判定ステップと、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータの変化時間を演算する変化時間演算ステップと、前記変化時間演算ステップによって演算された赤外線センサデータの変化時間が、第4所定範囲内に入っているか否かを判定する第4判定ステップと、前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定されたときに、前記赤外線センサのオフセットを推定する推定ステップと、前記推定ステップの結果に基づいて、赤外線センサのオフセットを更新する更新ステップとを含むことを特徴とする赤外線センサを用いた計測装置のキャリブレーション方法である。   The invention according to claim 22 is a measurement step of measuring an output value of the infrared sensor, a selection step of selecting a plurality of infrared sensor data from the infrared sensor output value measured by the measurement step, and a selection by the selection step A storing step for storing the infrared sensor data, and a correcting step for correcting an offset of the infrared sensor based on the infrared sensor data stored by the storing step, wherein the correcting step is stored by the storing step. The first variation calculation step for calculating the variation of the infrared sensor data based on the obtained infrared sensor data, and the variation of the infrared sensor data calculated by the first variation calculation step are within the first predetermined range. The first judgment step for judging whether or not A second determination step for determining whether at least one of the infrared sensor data stored in the storage step is within a second predetermined range; and the infrared sensor data stored in the storage step And determining whether or not the variation of the infrared sensor data calculated by the second variation calculation step and the variation of the infrared sensor data calculated by the second variation calculation step are within a third predetermined range. Based on the infrared sensor data stored in the storing step, a change time calculating step for calculating the change time of the infrared sensor data, and the infrared sensor data calculated in the change time calculating step. Determine whether the change time is within the fourth predetermined range 4 when the determination results of the determination step, the first determination step, the second determination step, the third determination step, and the fourth determination step are all true, the offset of the infrared sensor is estimated. A measuring apparatus calibration method using an infrared sensor, comprising: an estimating step; and an updating step for updating an offset of the infrared sensor based on a result of the estimating step.

請求項23に記載の発明は、請求項22の方法において、前記選択ステップは、前記測定ステップによって測定された赤外線センサ出力値の直近の所定時間内における複数の赤外線センサデータを選択することを特徴とする。   The invention according to claim 23 is the method according to claim 22, wherein the selecting step selects a plurality of infrared sensor data within a predetermined time nearest to the infrared sensor output value measured by the measuring step. And

請求項24に記載の発明は、請求項22の方法において、前記第1ばらつき演算ステップは、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータの最大値と同データの最小値との差として演算することを特徴とする。   According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the method of the twenty-second aspect, the first variation calculating step calculates a difference between the maximum value of the infrared sensor data stored by the storing step and the minimum value of the data. It is characterized by.

請求項25に記載の発明は、請求項22の方法において、前記第1ばらつき演算ステップは、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータの標準偏差または分散として演算することを特徴とする。   According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the method of the twenty-second aspect, the first variation calculating step is calculated as a standard deviation or variance of the infrared sensor data stored by the storing step.

請求項26に記載の発明は、請求項22、24または25いずれかの方法において、前記第1ばらつき演算ステップは、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータから、最近の赤外線センサデータを含む複数の赤外線センサデータを選択する直近データ選択ステップを含み、前記直近データ選択ステップによって選択された赤外線センサデータのばらつきを演算することを特徴とする。
請求項27に記載の発明は、請求項22の方法において、前記第1判定ステップは、前記第1ばらつき演算ステップによって得られた演算結果が所定のしきい値以下である場合に真と判定することを特徴とする。
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the method according to any one of the twenty-second, twenty-fourth, or twenty-fifth aspects, the first variation calculating step includes a plurality of recent infrared sensor data from the infrared sensor data stored in the storing step. A latest data selection step for selecting the infrared sensor data, and the variation of the infrared sensor data selected by the latest data selection step is calculated.
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the method of the twenty-second aspect, the first determination step determines true when the calculation result obtained by the first variation calculation step is less than or equal to a predetermined threshold value. It is characterized by that.

請求項28に記載の発明は、請求項22の方法において、前記第2判定ステップは、前記第1ばらつき演算ステップにおいて演算した赤外線センサデータの代表値をさらに演算する代表値演算ステップと、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータから、前記代表値演算ステップによって演算された代表値との差を演算する代表値差分演算ステップと、を含み、前記第2判定ステップは、前記代表値差分演算ステップによって得られた演算結果のうち、少なくとも1個が所定のしきい値以上、または所定のしきい値以下、のいずれかの条件が成立した場合に真と判定することを特徴とする。   According to a twenty-eighth aspect of the present invention, in the method of the twenty-second aspect, the second determining step further includes a representative value calculating step of further calculating a representative value of infrared sensor data calculated in the first variation calculating step, and the storage. A representative value difference calculating step for calculating a difference from the representative value calculated in the representative value calculating step from the infrared sensor data stored in the step, wherein the second determining step is the representative value difference calculating step. Of the calculation results obtained by the above, it is determined that the condition is true when at least one of the conditions is equal to or greater than a predetermined threshold value or equal to or less than a predetermined threshold value.

請求項29に記載の発明は、請求項28の方法において、前記代表値演算ステップは、前記第1ばらつき演算ステップにおいて演算した赤外線センサデータの平均値として演算することを特徴とする。   A twenty-ninth aspect of the invention is characterized in that, in the method of the twenty-eighth aspect, the representative value calculating step is calculated as an average value of the infrared sensor data calculated in the first variation calculating step.

請求項30に記載の発明は、請求項22の方法において、前記第2ばらつき演算ステップは、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータの最大値と同データの最小値の差として演算することを特徴とする。   According to a thirty-third aspect of the present invention, in the method of the twenty-second aspect, the second variation calculating step calculates a difference between the maximum value of the infrared sensor data stored by the storing step and the minimum value of the same data. Features.

請求項31に記載の発明は、請求項22の方法において、前記第2ばらつき演算ステップは、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータの標準偏差または分散として演算することを特徴とする。   The invention described in claim 31 is the method of claim 22, wherein the second variation calculating step calculates as a standard deviation or variance of the infrared sensor data stored by the storing step.

請求項32に記載の発明は、請求項22、28、30または31いずれかの方法において、前記第2ばらつき演算ステップは、前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータから、前記第2判定ステップの判定結果が真と判定された赤外線センサデータを含む複数の赤外線センサデータを選択する判定後データ選択ステップを含み、前記判定後データ選択ステップによって選択された赤外線センサデータのばらつきを演算することを特徴とする。   According to a thirty-second aspect of the present invention, in the method of any one of the twenty-second, twenty-eight, thirty-first, or thirty-first aspects, the second variation calculating step includes: Including a post-determination data selection step of selecting a plurality of infrared sensor data including infrared sensor data determined to be true, and calculating a variation of the infrared sensor data selected in the post-determination data selection step. And

請求項33に記載の発明は、請求項22の方法において、前記第3判定ステップは、前記第2ばらつき演算ステップによって得られた演算結果が所定のしきい値以下である場合に真と判定することを特徴とする。   According to a thirty-third aspect of the present invention, in the method of the twenty-second aspect, the third determination step determines true when the calculation result obtained by the second variation calculation step is less than or equal to a predetermined threshold value. It is characterized by that.

請求項34に記載の発明は、請求項22または33の方法において、前記第2ばらつき演算ステップを所定の回数だけ演算する演算ステップと、前記第3判定ステップは、前記第2ばらつき演算ステップによって所定の回数だけ演算された演算結果がすべて所定のしきい値以上である場合に偽と判定することを特徴とする。   According to a thirty-fourth aspect of the present invention, in the method of the twenty-second or thirty-third aspect, the calculation step of calculating the second variation calculation step a predetermined number of times and the third determination step are predetermined by the second variation calculation step. It is characterized in that it is determined to be false when all the calculation results calculated by the number of times are equal to or greater than a predetermined threshold value.

請求項35に記載の発明は、請求項22の方法において、前記変化時間演算ステップは、前記赤外線センサデータが、前記赤外線センサデータが前記第3所定範囲内に入っている時刻から、前記赤外線センサデータが前記第1所定範囲内に入っている時刻までの時間として演算することを特徴とする。   The invention according to claim 35 is the method according to claim 22, wherein in the change time calculating step, the infrared sensor data starts from the time when the infrared sensor data falls within the third predetermined range. The time until the time when the data falls within the first predetermined range is calculated.

請求項36に記載の発明は、請求項22の方法において、前記変化時間演算ステップは、前記赤外線センサデータが、前記赤外線センサデータが前記第3所定範囲内に入っている最近の時刻から、前記赤外線センサデータが前記第1所定範囲内に入っている最遠の時刻までの時間として演算することを特徴とする。   According to a thirty-sixth aspect of the present invention, in the method of the twenty-second aspect, the change time calculating step includes the step of calculating the infrared sensor data from the most recent time when the infrared sensor data is within the third predetermined range. The time is calculated as the time until the farthest time when the infrared sensor data is within the first predetermined range.

請求項37に記載の発明は、請求項22の方法において、前記第4判定ステップは、前記変化時間演算ステップによって演算された変化時間が、予め定められた所定のしきい値以下である場合に真と判定することを特徴とする。   The invention of claim 37 is the method of claim 22, wherein the fourth determination step is performed when the change time calculated by the change time calculation step is equal to or less than a predetermined threshold value. It is determined to be true.

請求項38に記載の発明は、請求項22の方法において、前記推定ステップは、前記第2所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算ステップと、前記信号差分演算ステップによって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納ステップと、を含み、前記推定ステップは、前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定された判定時刻における赤外線センサデータから、前記信号差分演算結果格納ステップによって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定ステップであり、前記更新ステップは、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新ステップであることを特徴とする。   According to a thirty-eighth aspect of the present invention, in the method of the twenty-second aspect, the estimating step includes a step of determining an infrared sensor offset of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the second predetermined range. And a signal difference calculation result storing step for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation step, wherein the estimation step includes the first determination step, The signal difference calculation result stored by the signal difference calculation result storage step from the infrared sensor data at the determination time when all the determination results of the second determination step, the third determination step and the fourth determination step are determined to be true. The update step uses an offset value as a pre-set value. Characterized in that an update step of updating the offset estimate.

請求項39に記載の発明は、請求項22の方法において、前記推定ステップは、前記第3所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算ステップと、前記信号差分演算ステップによって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納ステップと、を含み、前記推定ステップは、前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定された判定時刻における赤外線センサデータから、前記信号差分演算結果格納ステップによって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定ステップであり、前記更新ステップは、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新ステップであることを特徴とする。   According to a thirty-ninth aspect of the present invention, in the method of the twenty-second aspect, the estimating step includes: determining a predetermined infrared sensor offset of an infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the third predetermined range; And a signal difference calculation result storing step for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation step, wherein the estimation step includes the first determination step, The signal difference calculation result stored by the signal difference calculation result storage step from the infrared sensor data at the determination time when all the determination results of the second determination step, the third determination step and the fourth determination step are determined to be true. The update step uses an offset value as a pre-set value. Characterized in that an update step of updating the offset estimate.

請求項40に記載の発明は、請求項22の方法において、前記推定ステップは、前記第2所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算ステップと、前記信号差分演算ステップによって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納ステップと、を含み、前記推定ステップは、前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定された判定時刻以降における所定数の赤外線センサデータに基づいて演算される演算結果から、前記信号差分演算結果格納ステップによって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定ステップであり、前記更新ステップは、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新ステップであることを特徴とする。   According to a 40th aspect of the present invention, in the method of the 22nd aspect, the estimating step includes a predetermined infrared sensor offset of an infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the second predetermined range. And a signal difference calculation result storing step for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation step, wherein the estimation step includes the first determination step, From the calculation result calculated based on a predetermined number of infrared sensor data after the determination time when all the determination results of the second determination step, the third determination step, and the fourth determination step are determined to be true, the signal difference This is an estimation step in which the difference from the signal difference calculation result stored in the calculation result storage step is the offset estimated value. The update step is characterized by an update step of updating the offset value in the offset estimate.

請求項41に記載の発明は、請求項22の方法において、前記推定ステップは、前記第3所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算ステップと、前記信号差分演算ステップによって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納ステップと、を含み、前記推定ステップは、前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定された判定時刻以降における所定数の赤外線センサデータに基づいて演算される演算結果から、前記信号差分演算結果格納ステップによって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定ステップであり、前記更新ステップは、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新ステップであることを特徴とする。   According to a 41st aspect of the present invention, in the method of the 22nd aspect, the estimating step includes a predetermined infrared sensor offset of an infrared sensor based on infrared sensor data at a time falling within the third predetermined range. And a signal difference calculation result storing step for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation step, wherein the estimation step includes the first determination step, From the calculation result calculated based on a predetermined number of infrared sensor data after the determination time when all the determination results of the second determination step, the third determination step, and the fourth determination step are determined to be true, the signal difference This is an estimation step in which the difference from the signal difference calculation result stored in the calculation result storage step is the offset estimated value. The update step is characterized by an update step of updating the offset value in the offset estimate.

請求項42に記載の発明は、請求項22の方法において、所定のしきい値を予め設定するしきい値設定ステップと、前記しきい値設定ステップによって設定されたしきい値と、現在の赤外線センサ測定値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップの結果に基づいて、前記赤外線センサが検知したか否かを判定する赤外線センサ検知判定ステップと、をさらに備えることを特徴とする。   The invention of claim 42 is the method of claim 22, wherein a threshold value setting step for presetting a predetermined threshold value, a threshold value set by the threshold value setting step, and a current infrared ray The method further comprises a comparison step of comparing the sensor measurement value and an infrared sensor detection determination step of determining whether or not the infrared sensor is detected based on a result of the comparison step.

以上説明したように、上述の構成を備えた本発明の装置および方法によれば、赤外線センサが本質的に検出してしまう白熱灯または太陽光線のような環境変動と、人体のようにユーザが検出したい対象物の有無、位置および移動などとを分別することができる。この分別は、赤外線センサの測定データだけに基づいてすべて実行される。本発明は、既存の赤外線センサの信号処理およびアプリケーションソフトウェアに付加することによって実装することができる。したがって、赤外線センサ以外の電子部品や構造物などの物品を必要とせず、計測装置などの測定系を非常に小型化できるとともに、低コスト化もできる。   As described above, according to the apparatus and method of the present invention having the above-described configuration, an environment change such as an incandescent lamp or sunlight that an infrared sensor essentially detects, and a user like a human body. The presence / absence, position, and movement of an object to be detected can be distinguished. This separation is all performed based only on the measurement data of the infrared sensor. The present invention can be implemented by adding to existing infrared sensor signal processing and application software. Therefore, an electronic component other than the infrared sensor or an article such as a structure is not required, and a measuring system such as a measuring device can be greatly reduced in size and cost can be reduced.

本発明は、赤外線センサのオフセットの補正を自動的に行う。この自動補正は、前述のように赤外線センサの測定データに基づいて実行され、ユーザに特別な操作等を要求しない。したがって、ユーザの利便性を損ねることなく、センサ測定の精度を向上させることができる。   The present invention automatically corrects the offset of the infrared sensor. This automatic correction is executed based on the measurement data of the infrared sensor as described above, and does not require a special operation or the like from the user. Therefore, the accuracy of sensor measurement can be improved without impairing user convenience.

さらに、本発明の構成を適用することによって、環境変動と検出したい対象物とを分別することで、赤外線センサの測定精度を飛躍的に向上させる。その結果、従来技術と比べて、赤外線センサの計測装置以外への応用範囲を格段に広げることができる。たとえば、携帯電話や電子ゲームといった新たな用途への応用が可能となる。   Furthermore, by applying the configuration of the present invention, the measurement accuracy of the infrared sensor is dramatically improved by separating the environmental change and the object to be detected. As a result, the application range of the infrared sensor other than the measuring device can be greatly expanded as compared with the prior art. For example, it can be applied to new uses such as mobile phones and electronic games.

本発明に係る計測装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the measuring device which concerns on this invention. 本発明に係る計測装置の要部の構成をより詳細に示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the principal part of the measuring device which concerns on this invention in detail. 本発明の実施形態を説明する図であり、白熱灯点灯時の測定値の時間依存性の例を表した図である。It is a figure explaining embodiment of this invention, and is a figure showing the example of the time dependence of the measured value at the time of an incandescent lamp lighting. 本発明の実施形態を説明する図であり、人体接近時の測定値の時間依存性の例を表した図である。It is a figure explaining embodiment of this invention, and is a figure showing the example of the time dependence of the measured value at the time of a human body approach. 本発明の実施形態を説明する図であり、時系列上で先に人体接近があった後に白熱灯点灯があった時のセンサ出力測定値の時間依存性の例を表した図である。It is a figure explaining embodiment of this invention, and is the figure showing the example of the time dependence of the sensor output measurement value when there was an incandescent lamp lighting after a human body approach first on a time series. 本発明の計測装置によって実行される処理手順を示したフローチャートの図である。It is the figure of the flowchart which showed the process sequence performed by the measuring device of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明は、赤外線センサを利用する装置であればどのようなタイプのものにも適応可能であるが、典型的な実施形態として計測装置を例に、以下詳細に説明をする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention can be applied to any type of apparatus that uses an infrared sensor, but will be described in detail below by taking a measurement apparatus as an example of a typical embodiment.

最初に、図1および図2を用いて、本発明の計測装置の構成の概要が説明される。次に、図3から図5を用いて、赤外線センサの出力の時系列的な変化に着目しながら、本発明の計測装置または方法が取り扱う事象について説明される。最後に、図6を用いて、実際の赤外線センサの出力から得られた出力データを用いて、本発明の計測装置に特有の技術手段および本発明の方法を実行する処理手順を説明する。この処理手順には、出力データの演算処理ステップ群と、判断条件に基づいた判断ステップ群とが含まれる。図6で説明する各ステップは、図5で示される赤外線センサの出力の時系列的な変化と関連付けながら説明される。   First, the outline of the configuration of the measurement apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Next, using FIG. 3 to FIG. 5, the phenomenon handled by the measuring apparatus or method of the present invention will be described while paying attention to the time-series change of the output of the infrared sensor. Finally, using FIG. 6, the technical means specific to the measurement apparatus of the present invention and the processing procedure for executing the method of the present invention will be described using output data obtained from the actual output of the infrared sensor. This processing procedure includes an output data processing step group and a determination step group based on a determination condition. Each step described in FIG. 6 will be described in association with a time-series change in the output of the infrared sensor shown in FIG.

図1は、本発明に係る計測装置の構成を示すブロック図である。本発明の計測装置100は、赤外線センサ1を備えている。本発明に使用される赤外線センサは、発光部を持たなくても対象物を検出可能なパッシブ型のものとする。しかし、本発明はその検出原理には依存せず、本発明の趣旨はその他のタイプの赤外線センサに対してもそのままあるいは変形して適用可能である。また、焦電センサと呼ばれる微分出力型の赤外線センサに対しても、同様に適用可能である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a measuring apparatus according to the present invention. The measuring device 100 of the present invention includes an infrared sensor 1. The infrared sensor used in the present invention is a passive sensor that can detect an object without having a light emitting portion. However, the present invention does not depend on the detection principle, and the gist of the present invention can be applied to other types of infrared sensors as they are or after being modified. Further, the present invention can be similarly applied to a differential output type infrared sensor called a pyroelectric sensor.

赤外線センサ1には、その出力を測定するセンサ出力測定部2が接続される。一般的に、赤外線センサ1だけではその出力信号は小さいため、出力信号はオペアンプ(Operational Amplifier)等の電子デバイスを用いて電気的に増幅される。また必要に応じて、上述の増幅された電気的信号は、AD(Analog to Digital)変換回路によってデジタルデータに変換される。   The infrared sensor 1 is connected to a sensor output measuring unit 2 that measures its output. In general, since the output signal of the infrared sensor 1 alone is small, the output signal is electrically amplified using an electronic device such as an operational amplifier. If necessary, the amplified electrical signal is converted into digital data by an AD (Analog to Digital) conversion circuit.

センサ出力測定部2において測定されたセンサ出力はセンサ出力選択部3に接続され、センサ出力測定部2から必要なデータを選択する。また、センサ出力選択部3によって選択されたセンサ出力データは、センサ出力格納部4に格納される。さらに、センサ出力格納部4に格納された出力データは、本発明特有のセンサオフセットの更新を行なうセンサオフセット補正部5に与えられる。センサ出力選択部3における出力選択の具体的な方法、およびセンサ出力格納部4における出力格納(および出力廃棄)の具体的な方法については、具体的な演算方法とともに、以下詳細に説明される。   The sensor output measured by the sensor output measuring unit 2 is connected to the sensor output selecting unit 3, and necessary data is selected from the sensor output measuring unit 2. The sensor output data selected by the sensor output selection unit 3 is stored in the sensor output storage unit 4. Further, the output data stored in the sensor output storage unit 4 is given to the sensor offset correction unit 5 that updates the sensor offset unique to the present invention. A specific method of output selection in the sensor output selection unit 3 and a specific method of output storage (and output discarding) in the sensor output storage unit 4 will be described in detail below together with a specific calculation method.

図2は、センサオフセット補正部5の詳細な構成とともに図1に示した計測装置を示したブロック図である。センサオフセット補正部5は、センサデータ第1ばらつき演算部5−1、センサデータ第1判定部5−2、センサデータ第2判定部5−3、センサデータ第2ばらつき演算部5−4、センサデータ第3判定部5−5、センサデータ変化時間演算部5−6、センサデータ第4判定部5−7、センサオフセット推定部5−8およびセンサオフセット更新部5−9から構成される。
前述のように、本発明の第1の目的は、赤外線センサ測定の目的とする対象物と、赤外線センサ測定の対象とはしたくない物体との分別をすることにある。最初に、赤外線センサ測定の目的とする対象物の出力特性と、赤外線センサ測定の対象とはしたくない物体の出力特性との違いについて説明する。その後、この出力特性の違いに基づいて、センサ出力選択部3、センサ出力格納部4およびセンサオフセット補正部5の具体的な演算方法および判定方法についてさらに詳述する。
FIG. 2 is a block diagram showing the measurement apparatus shown in FIG. 1 together with the detailed configuration of the sensor offset correction unit 5. The sensor offset correction unit 5 includes a sensor data first variation calculation unit 5-1, a sensor data first determination unit 5-2, a sensor data second determination unit 5-3, a sensor data second variation calculation unit 5-4, and a sensor. It comprises a third data determination unit 5-5, a sensor data change time calculation unit 5-6, a fourth sensor data determination unit 5-7, a sensor offset estimation unit 5-8, and a sensor offset update unit 5-9.
As described above, the first object of the present invention is to discriminate between an object that is the object of infrared sensor measurement and an object that is not desired to be the object of infrared sensor measurement. First, the difference between the output characteristics of a target object for infrared sensor measurement and the output characteristics of an object that is not desired to be the target of infrared sensor measurement will be described. Thereafter, based on the difference in output characteristics, specific calculation methods and determination methods of the sensor output selection unit 3, the sensor output storage unit 4, and the sensor offset correction unit 5 will be described in detail.

[赤外線センサ出力特性の差異]: 図3および図4は、上述の2つの出力特性の違いを説明するための図である。図3および図4のいずれにおいても、横軸が時刻を、縦軸がセンサ出力測定部2のセンサ出力を示している。さらに各図内の実線が、センサ出力測定部2の実際の出力値の例を示している。図3は、赤外線センサ測定の対象とはしたくない物体の代表例として、白熱灯の点灯時のセンサ出力値の時間変化を示している。これに対し図4は、赤外線センサ測定の目的とする対象物の代表例として、人体(手のひら等)が接近した時のセンサ出力値の時間変化を示している。
まず、図3に示された状況について詳細に説明を行う。センサ出力測定部2の出力値は、時刻t0で、センサオフセットirofに調整されているものとする。この調整されたirof値は、後述するように、本発明によって補正更新されたオフセット値を用いても良いし、製造工程において記憶保持されたオフセット値を用いても良い。時刻t2(i)で、白熱灯が点灯しそのまま点灯し続けているものとする。この場合、センサ出力測定部の出力値は短時間のうちに上昇し、その後ほぼ一定値を取る。
[Difference in Infrared Sensor Output Characteristics]: FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the difference between the two output characteristics described above. In both FIG. 3 and FIG. 4, the horizontal axis indicates the time, and the vertical axis indicates the sensor output of the sensor output measuring unit 2. Furthermore, the solid line in each figure has shown the example of the actual output value of the sensor output measurement part 2. FIG. FIG. 3 shows a temporal change in the sensor output value when the incandescent lamp is turned on as a representative example of an object that is not desired to be measured by the infrared sensor. On the other hand, FIG. 4 shows a time change of the sensor output value when a human body (palm or the like) approaches as a representative example of the target object for the infrared sensor measurement.
First, the situation shown in FIG. 3 will be described in detail. It is assumed that the output value of the sensor output measuring unit 2 is adjusted to the sensor offset iof at time t0. As the adjusted iof value, as described later, an offset value corrected and updated according to the present invention may be used, or an offset value stored and held in the manufacturing process may be used. It is assumed that the incandescent lamp is turned on at time t2 (i) and is kept on. In this case, the output value of the sensor output measuring unit rises in a short time and then takes a substantially constant value.

図3内に示された記号を用いながら、さらに上述の状況を定量的に示す。センサ出力測定部2の出力値は、時刻t2(i)で上昇を始め、時刻t3(i)で上昇を終える。その後、時間的にほぼ一定の出力値を続けて時刻t4(i)に至る。ここで、出力値が上昇している時間をΔt(icdl)、出力値の上昇分をΔir(icdl)、出力値が上昇した後の出力値のばらつきをirpp(icdl)とする。
次に、図4に示された状況について詳細に説明を行う。図3と同様に、時刻t0で、センサ出力測定部2の出力値はセンサオフセットirofに調整されているものとする。時刻t2(h)で人体が近づき始めて、時刻t3(h)まで接近を続け、時刻t3(h)の後そのままずっと静止しているものとする。この場合、センサ出力測定部の出力値はある程度の時間をかけて上昇し、その後はほぼ一定値を取る。以下、上述の状況を図4内に示された記号を用いながら、さらに定量的に示す。
The above situation is further quantitatively shown using the symbols shown in FIG. The output value of the sensor output measuring unit 2 starts increasing at time t2 (i) and ends increasing at time t3 (i). Thereafter, an output value that is substantially constant in time is continued until time t4 (i). Here, the time during which the output value is rising is Δt (icdl), the increase in the output value is Δir (icdl), and the variation in the output value after the output value is rising is irpp (icdl).
Next, the situation shown in FIG. 4 will be described in detail. As in FIG. 3, it is assumed that the output value of the sensor output measuring unit 2 is adjusted to the sensor offset iof at time t0. It is assumed that the human body starts approaching at time t2 (h), keeps approaching until time t3 (h), and remains stationary after time t3 (h). In this case, the output value of the sensor output measuring unit rises over a certain period of time, and thereafter takes a substantially constant value. Hereinafter, the above-described situation will be shown more quantitatively using the symbols shown in FIG.

センサ出力測定部2の出力値は、時刻t2(h)で上昇を始め、時刻t3(h)で上昇を終える。その後、大まかにはほぼ一定の出力値を続けて時刻t4(h)に至る。図3で説明したのと同様、この出力値が上昇している時間をΔt(hand)、出力値の上昇分をΔir(hand)、出力値が上昇した後の出力値のばらつきをirpp(hand)とする。
図3および図4で説明したこれらの状況下において、赤外線センサの出力特性は、上述のように定義した各パラメータに対して、以下の(1)式および(2)式のような性質のあることがわかっている。
Δir(icdl)>0、Δir(hand)>0 (1)式
Δt(icdl)<Δt(hand) (2)式
また、irppth3を、予め定めた正のしきい値(irppth3>0)として、多くの場合に次の(3)式が成り立つ。
irpp(icdl)<irppth3、irpp(icdl)<irppth3
(3)式
The output value of the sensor output measuring unit 2 starts increasing at time t2 (h) and ends increasing at time t3 (h). Thereafter, a substantially constant output value is continued until time t4 (h). As described with reference to FIG. 3, Δt (hand) is a time during which the output value is rising, Δir (hand) is the amount by which the output value is rising, and irpp (hand) is the variation in the output value after the output value is rising. ).
Under these circumstances described with reference to FIGS. 3 and 4, the output characteristics of the infrared sensor have the following properties (1) and (2) for each parameter defined as described above. I know that.
Δir (icdl)> 0, Δir (hand)> 0 (1) Equation Δt (icdl) <Δt (hand) (2) Equation Further, irppth3 is set as a predetermined positive threshold (irppth3> 0). In many cases, the following equation (3) holds.
irpp (icdl) <irppth3, irpp (icdl) <irppth3
(3) Formula

まず、(1)式は、赤外線センサのセンサ出力が、センサオフセットirofよりも増加したことを示している。実際の測定系では、センサオフセットは完全にゼロではなく、またセンサ出力にはノイズが重畳されている。したがって、予めしきい値Δirthp(=irthp−irof)を定め、Δir(icdl)およびΔir(hand)がともにΔirthpよりも大きいことを判定することによって、白熱灯の点灯または人体の接近のいずれかが発生したことを検出する。
また、(2)式は、白熱灯点灯の瞬間に赤外線センサ出力が上昇するのにかかる時間が、人体接近の瞬間に赤外線センサ出力が上昇するのにかかる時間よりも短い(小さい)ことを示している。白熱灯は人間の感覚からすればほぼ一瞬で点灯するが、人体の接近は一瞬で終わることはない。つまり、人体の接近の場合と比べて白熱灯の点灯の場合には、赤外線センサのセンサ出力が変化する時間は短い。したがって、センサ出力の変化時間を測定・演算するとともに、予め、しきい値(Δtth)を定めておいて、この変化時間がしきい値Δtthよりも小さいか否かを識別することによって、白熱灯の点灯が発生したのか、あるいは人体の接近が発生したのかの分別を行うことが可能となる。
ここで、(2)式に関して補足説明をする。(2)式から明らかなように、白熱灯点灯と人体接近との分別のため、不等式に出てくるパラメータとして時間を選択している。しかし、時間を選択することは唯一の手段ではなく、たとえばパラメータとしてセンサの時間的変化率を選択することも考えられる。しかしながら、以下に考察するように、パラメータとして時間を選択するほうが、センサの時間的変化率を選択する場合よりも適用範囲(アプリケーション)が広いことが理解できるだろう。
ここで、赤外線センサと白熱灯との位置関係、特に相互の距離が変化したときの状況を考える。当然のことながら、同じ白熱灯が同じように点灯しても、赤外線センサと白熱灯との距離が変化すれば赤外線センサの出力レベルもおのずと変化する。したがって、時間的変化率で分別しようとする場合には、出力レベルの依存性、すなわち距離変化に対する依存性を排除しなければならない。これは、相互の距離を一定にする必要があること、すなわち、赤外線センサと白熱灯との位置関係を固定にしておく必要があることを意味している。結果的に、パラメータとして時間的変化率を選択すると、上述の理由により本発明の適用範囲は狭くなってしまう。
しかし、赤外線センサの出力レベルによる依存性を排除するのはそれほど困難ではなく、時間的変化率を出力レベルによって規格化すれば良い。すなわち、センサの時間的変化率を出力レベルで割り算すれば良い。この割り算の結果は、センサ出力が変化する時間の逆数である。したがって、パラメータとして時間(もしくはその逆数)を選択するほうが、時間的変化率を選択する場合に比べて本発明の適用範囲がより広い。
次に、(3)式に関して説明する。(3)式は、白熱灯点灯後のセンサ出力のばらつきおよび人体接近後のセンサ出力のばらつきのの双方が、あるしきい値irppth3よりも小さいということを示している。この性質は、センサ出力レベルが白熱灯点灯後であっても人体接近後であっても、ほぼ一定値を取ることに起因している。また、この性質を用いて、(2)式による変化時間による分別をより正確に行うことが可能となる。より詳細には、センサ出力のばらつきが大きい場合、一般に変化時間は測定不可能であるか、あるいは非常に長い変化時間を有しているか、のいずれかである。逆に、前述のように変化時間の短いことを検出するには、ばらつきがある程度小さい時間帯を検出すると精度の良い測定が可能である。この精度の良い測定を可能にするために、本発明は、(3)式のこの性質を考慮している。
First, equation (1) indicates that the sensor output of the infrared sensor has increased more than the sensor offset iof. In an actual measurement system, the sensor offset is not completely zero, and noise is superimposed on the sensor output. Therefore, by setting a threshold value Δirthp (= irthp−irof) in advance and determining that both Δir (icdl) and Δir (hand) are larger than Δirthp, either the lighting of the incandescent lamp or the approach of the human body is performed. Detect what happened.
Equation (2) indicates that the time taken for the infrared sensor output to rise at the moment when the incandescent lamp is lit is shorter (smaller) than the time taken for the infrared sensor output to rise at the moment when the human body approaches. ing. Incandescent lamps light up almost instantly from the human sense, but the approach of the human body never ends in an instant. That is, when the incandescent lamp is turned on, the time for the sensor output of the infrared sensor to change is shorter than when the human body is approaching. Accordingly, the change time of the sensor output is measured and calculated, and a threshold value (Δtth) is determined in advance, and it is determined whether or not this change time is smaller than the threshold value Δtth. It becomes possible to sort out whether or not the lighting of has occurred or the approach of the human body has occurred.
Here, a supplementary explanation will be given regarding equation (2). As is clear from equation (2), time is selected as a parameter that appears in the inequality for the purpose of distinguishing between incandescent lamp lighting and human body approach. However, selecting the time is not the only means, for example, it is conceivable to select the rate of change of the sensor with time as a parameter. However, as will be discussed below, it can be seen that selecting time as a parameter has a wider application range (application) than selecting the rate of change of the sensor over time.
Here, consider the situation when the positional relationship between the infrared sensor and the incandescent lamp, especially the mutual distance changes. Of course, even if the same incandescent lamp is lit in the same way, the output level of the infrared sensor will naturally change if the distance between the infrared sensor and the incandescent lamp changes. Therefore, when the classification is performed based on the temporal change rate, the dependency on the output level, that is, the dependency on the distance change must be excluded. This means that the mutual distance needs to be constant, that is, the positional relationship between the infrared sensor and the incandescent lamp needs to be fixed. As a result, when the rate of change with time is selected as a parameter, the scope of application of the present invention is narrowed for the reasons described above.
However, it is not so difficult to eliminate the dependency due to the output level of the infrared sensor, and the temporal change rate may be normalized by the output level. That is, the temporal change rate of the sensor may be divided by the output level. The result of this division is the reciprocal of the time at which the sensor output changes. Therefore, selecting time (or its reciprocal) as a parameter has a wider range of application of the present invention than selecting a temporal change rate.
Next, the expression (3) will be described. Equation (3) indicates that both the variation in sensor output after the incandescent lamp is lit and the variation in sensor output after approaching the human body are smaller than a certain threshold value irppth3. This property is due to the fact that the sensor output level takes a substantially constant value even after the incandescent lamp is turned on or after the human body is approaching. In addition, by using this property, it is possible to more accurately perform the classification based on the change time according to the equation (2). More specifically, when sensor output variation is large, the change time is generally either not measurable or has a very long change time. On the other hand, in order to detect a short change time as described above, it is possible to measure with high accuracy by detecting a time zone in which the variation is somewhat small. In order to enable this accurate measurement, the present invention considers this property of equation (3).

以上、赤外線センサ測定の対象とはしたくない環境変動のセンサ出力値と、赤外線センサ測定の目的とする対象物のセンサ出力値の違いについて説明した。ここまでの説明は、図3および図4いずれの場合も、オフセット状態(有効な信号成分がゼロである状態)を起点として、白熱灯の点灯(もしくは消灯)または人体の接近(もしくは離反)のいずれか一方が起きた場合についての説明をした。これに対し、起点として、人体(手)などの対象物が存在する状態、すなわち有効信号検出状態(非オフセット状態、有効な信号成分がゼロではない状態)であっても、その後に生じる対象物と環境変動との分別を行うことが本発明の第2の目的である。そのためには、以下詳細に説明するように、図3および図4で説明したのとは異なる状況および出力特性を想定する必要がある。   As described above, the difference between the sensor output value of the environmental change that is not to be the target of the infrared sensor measurement and the sensor output value of the target object for the infrared sensor measurement has been described. The description up to this point is based on whether the incandescent lamp is turned on (or turned off) or the human body is approaching (or separated) from the offset state (the state where the effective signal component is zero) in both cases of FIGS. I explained the case where either one happened. On the other hand, even if the target object such as the human body (hand) exists as a starting point, that is, in an effective signal detection state (non-offset state, in which the effective signal component is not zero), the target object that subsequently occurs It is the second object of the present invention to perform separation from environmental changes. For this purpose, as described in detail below, it is necessary to assume different situations and output characteristics from those described in FIGS.

[本発明が適応される一連の状況]: 図5は、本発明の赤外線センサを用いた計測装置が対処することができる状況のセンサ出力特性を説明する図である。すなわち、時系列上で先に人体接近があった後に白熱灯点灯があった場合の一連の状況において、センサ出力の時間変化を表した図である。
図5においても、図3および図4同様に、横軸に時刻を、縦軸にセンサ出力測定部2のセンサ出力をそれぞれ示し、さらに図内の実線がセンサ出力測定部2の実際の出力値を示している。図5では、まず先に人体(手のひら等)が接近し、その後に白熱灯の点灯が起こった場合におけるセンサ出力値の時系列的な変化を示している。まず、時刻t0でセンサ出力測定部2の出力値はセンサオフセットirofに調整されているものとする。この調整されたirof値は、後述するように、本発明の補正更新されたオフセット値を用いても良いし、製造工程において記憶保持されたオフセット値を用いても良い。時刻t1(d)で人体が近づき始めて、時刻t2(d)まで接近を続けて、その後そのままずっと静止しているものとする。この場合、センサ出力測定部の出力値はある程度の時間をかけて上昇し、その後はほぼ一定値を取る。
[A series of situations to which the present invention is applied]: FIG. 5 is a diagram for explaining sensor output characteristics in a situation that can be dealt with by the measuring apparatus using the infrared sensor of the present invention. That is, it is a diagram showing the time change of the sensor output in a series of situations when the incandescent lamp is turned on after the human body approaches first in time series.
Also in FIG. 5, as in FIGS. 3 and 4, the horizontal axis indicates time, the vertical axis indicates the sensor output of the sensor output measuring unit 2, and the solid line in the figure indicates the actual output value of the sensor output measuring unit 2. Is shown. FIG. 5 shows a time-series change in the sensor output value when a human body (palm or the like) first approaches and then the incandescent lamp is turned on. First, it is assumed that the output value of the sensor output measuring unit 2 is adjusted to the sensor offset iof at time t0. As the adjusted iof value, as described later, the offset value corrected and updated according to the present invention may be used, or the offset value stored and held in the manufacturing process may be used. It is assumed that the human body starts approaching at time t1 (d), continues approaching until time t2 (d), and remains stationary thereafter. In this case, the output value of the sensor output measuring unit rises over a certain period of time, and thereafter takes a substantially constant value.

続いて、この人体が接近を続けた後で静止したままの状態にあるとき、時刻t3(d)で白熱灯が点灯し、そのまま点灯し続けているものとする。この場合、センサ出力測定部の出力値は時刻t4(d)までの比較的短時間のうちに上昇し、その後はほぼ一定値を取る。しかしながら、図5に示したように、最後の時刻t5(d)の白熱灯点灯時のセンサ出力は、時刻t2(d)から時刻t3(d)までのセンサ出力とは異なるレベルである。図5で説明した一連の状況を、図5内に示した記号を用いながらさらに定量的に示す。
図5を再び参照すれば、センサ出力測定部2の出力値は、はじめに時刻t1(d)で上昇を始め、時刻t2(d)で上昇を終える。その後、ほぼ一定の出力値を出力し続けて時刻t3(d)に至る。このほぼ一定の出力値の代表値として、irsigを定義する。irsigは代表値なので、ある時刻の瞬時値またはある時間帯での平均値などとして定義すれば良い。さらに、時刻t3(d)では白熱灯が点灯することによって、センサ出力測定部2のセンサ出力値が上昇を始め、時刻t4(d)で上昇を終える。その後、ほぼ一定の出力値を出力し続けて時刻t5(d)に至る。前述のirsigと同様に、この後者のほぼ一定の出力値の代表値として、irmeasを定義する。
図5の時刻t1(d)から時刻t2(d)におけるセンサ出力値が上昇する状況は、先に示した図4で説明した状況とまったく同一である。時刻t1(d)から時刻t2(d)において、出力値が上昇している時間をΔt(dhan)、センサ出力値の上昇分をΔir(dhan)、センサ出力値が上昇した後のセンサ出力値のばらつきをirpp1(dhan)とする。上述の定義より、当然のことながら、Δir(dhan)=irsig−irofとなる。
図5の時刻t3(d)から時刻t4(d)においてセンサ出力値が上昇する状況は、先に示した図3で説明したのと同様に白熱灯点灯による上昇ではあるが、その状況は以下に述べるように異なる。すなわち、図3では上昇前のセンサ出力値がオフセットレベルirofであるのに対して、図5では上昇前のセンサ出力値がオフセットレベルirofではなく、信号成分irsigである点で相違している。図5の時刻t3(d)から時刻t4(d)において、センサ出力値が上昇している時間をΔt(dicl)、センサ出力値の上昇分をΔir(dicl)、センサ出力値が上昇した後のセンサ出力値のばらつきをirpp1(dicl)とする。上述の定義より当然のことながら、Δir(dicl)=irmeas−irsigとなる。
図5で説明した一連の状況下における赤外線センサの出力特性は、図3および図4で示したのと同様の性質を持つ。すなわち、前述のように定義した各パラメータに対して、以下の(4)式および(5)式のような性質のあることがわかっている。
Δir(dicl)>0、Δir(dhan)>0 (4)式
Δt(dicl)<Δt(dhan) (5)式
また、irppth4を予め定めた正のしきい値(irppth4>0)として、多くの場合に、次の(6)式が成り立つ。
irpp1(dicl)<irppth4、irpp1(dhan)<irppth4
(6)式
irppth4は、前述のirppth3と独立に定めても従属させてもどちらでも良い。
Subsequently, when the human body remains in a stationary state after continuing to approach, it is assumed that the incandescent lamp is turned on at time t3 (d) and is continuously turned on. In this case, the output value of the sensor output measuring unit rises within a relatively short time until time t4 (d), and thereafter takes a substantially constant value. However, as shown in FIG. 5, the sensor output when the incandescent lamp is lit at the last time t5 (d) is at a level different from the sensor output from time t2 (d) to time t3 (d). The series of situations described in FIG. 5 is further quantitatively shown using the symbols shown in FIG.
Referring to FIG. 5 again, the output value of the sensor output measuring unit 2 first starts increasing at time t1 (d) and finishes increasing at time t2 (d). Thereafter, a substantially constant output value is continuously output until time t3 (d). Irsig is defined as a representative value of the substantially constant output value. Since irsig is a representative value, it may be defined as an instantaneous value at a certain time or an average value in a certain time zone. Further, at time t3 (d), the incandescent lamp is turned on, so that the sensor output value of the sensor output measuring unit 2 starts increasing, and ends at time t4 (d). Thereafter, a substantially constant output value is continuously output until time t5 (d). Like the above irsig, irmeas is defined as a representative value of the latter almost constant output value.
The situation where the sensor output value increases from time t1 (d) to time t2 (d) in FIG. 5 is exactly the same as the situation described with reference to FIG. From time t1 (d) to time t2 (d), the time during which the output value increases is Δt (dhan), the increase in the sensor output value is Δir (dhan), and the sensor output value after the sensor output value has increased Is assumed to be irpp1 (dhan). Of course, from the above definition, Δir (dhan) = irsig−irof.
The situation in which the sensor output value increases from time t3 (d) to time t4 (d) in FIG. 5 is an increase due to incandescent lighting as described above with reference to FIG. Different as described. That is, in FIG. 3, the sensor output value before the rise is the offset level irof, whereas in FIG. 5, the sensor output value before the rise is not the offset level irof but the signal component irsig. From time t3 (d) to time t4 (d) in FIG. 5, the sensor output value rise time is Δt (dicl), the sensor output value rise is Δir (dicl), and the sensor output value rises The variation of the sensor output value is irpp1 (dicl). As will be understood from the above definition, Δir (dicl) = irmeas−irsig.
The output characteristics of the infrared sensor under the series of conditions described in FIG. 5 have the same properties as those shown in FIGS. In other words, it is known that the parameters defined as described above have properties such as the following expressions (4) and (5).
Δir (dicl)> 0, Δir (dhan)> 0 (4) Expression Δt (dicl) <Δt (dhan) (5) Also, irppth4 is a large positive threshold value (irppth4> 0). In this case, the following equation (6) holds.
irpp1 (dicl) <irppth4, irpp1 (dhan) <irppth4
(6) The expression irppth4 may be determined independently or dependent on the aforementioned irppth3.

赤外線センサの出力特性について(4)式〜(6)式の意味するところは(1)式〜(3)式とまったく同じであるため、ここでは説明を省略する。   Regarding the output characteristics of the infrared sensor, the meanings of the expressions (4) to (6) are exactly the same as those of the expressions (1) to (3), and thus the description thereof is omitted here.

図5で説明した一連の状況では、まず、初期状態としてオフセット状態があり(図5の時刻t0)、次に人体(手)接近のように赤外線センサ測定の目的とする対象物が出現しあるいは発生することによって、センサ出力値が上昇し有効信号の検出状態となる(図5のt1(d)からt2(d))。この状態を起点として、その後さらに白熱灯点灯のように赤外線センサ測定の対象としたくない環境変動が発生することによって、センサ出力が上昇している(図5のt3(d)からt4(d))。   In the series of situations described with reference to FIG. 5, first, there is an offset state as an initial state (time t0 in FIG. 5), and then an object to be measured by an infrared sensor appears, such as approaching a human body (hand). As a result, the sensor output value rises and a valid signal is detected (from t1 (d) to t2 (d) in FIG. 5). Starting from this state, the sensor output is increased due to the occurrence of environmental fluctuations that are not intended for infrared sensor measurement, such as the lighting of an incandescent lamp, afterwards (from t3 (d) to t4 (d) in FIG. 5). ).

本発明の計測装置および方法は、上述のような一連の状況の場合、以下のような処理を行う。このような処理が、最も都合が良くかつ合理的である。   In the case of a series of situations as described above, the measurement apparatus and method of the present invention perform the following processing. Such processing is the most convenient and reasonable.

すなわち、人体(手)の接近時には、この人体を赤外線センサ測定の対象物としたいのであるから、センサ測定によって得られたそのセンサ出力信号の上昇分をそのまま有効な信号成分とみなして上昇させる処理を行えば良い。一方で、白熱灯点灯時には、この白熱灯を赤外線センサ測定の対象とはしたくないのであるから、そのセンサ出力信号の上昇の前後における信号成分は不変とみなし、変化したのはオフセット成分であるとみなす処理を行えば良い。
上述の処理については、図5に示した一連の状況が逆の順序で起こった場合、すなわち、先に白熱灯点灯のような赤外線センサ測定の対象とはしたくない環境変動の発生があり、その後に赤外線センサ測定の目的とする対象物の発生がある、という順序で起こった場合も検討する必要がある。このような場合であっても、図5で説明した順序で起こった一連の状況の個々の状況に対する各処理を行えば、一般性を失わずに、逆の順序で起こった場合にもこれらの各処理をそのまま適用することができる。
In other words, when the human body (hand) approaches, the human body is desired to be an object for infrared sensor measurement, so that the increase in the sensor output signal obtained by the sensor measurement is regarded as an effective signal component as it is and is increased. Just do it. On the other hand, when the incandescent lamp is lit, this incandescent lamp does not want to be the target of infrared sensor measurement, so the signal component before and after the rise of the sensor output signal is considered unchanged and the one that has changed is the offset component What is necessary is just to perform the process considered.
About the above-mentioned processing, when the series of situations shown in FIG. 5 occurs in the reverse order, that is, there is an occurrence of an environmental change that is not desired to be an infrared sensor measurement target such as incandescent lamp lighting first, It is also necessary to consider the case where the target object for the infrared sensor measurement occurs after that. Even in such a case, if processing is performed for individual situations in a series of situations that occurred in the order described in FIG. 5, without loss of generality, these cases will occur even in the reverse order. Each process can be applied as it is.

例えば、時系列上で環境変動の発生が先にあったとき、前述の処理によって有効信号成分はゼロのまま変化せず、オフセット成分のみが変化しているのであるから、その変化後のオフセット成分を改めてオフセット初期値とみなすことができる。これは、白熱灯点灯後に再びオフセット状態に戻ること、すなわち再び図5の時刻t0の状態に戻ることを意味している。ただし、irofの値自身は、一般的に、環境変動が先か後かによって変わることに留意が必要である。つまり、環境変動が先に発生する場合とは、結局のところ、図5において有効信号成分がゼロである場合、という特別な場合の処理を行うことに帰着する。したがって、図5で説明した上述の各処理を考慮すれば良い。   For example, when environmental fluctuations occur first on a time series, the effective signal component remains zero and only the offset component is changed by the above-described processing, so that only the offset component is changed. Can be regarded as the offset initial value. This means returning to the offset state again after the incandescent lamp is turned on, that is, returning to the state at time t0 in FIG. 5 again. However, it should be noted that the value of iof itself generally changes depending on whether the environmental change is earlier or later. In other words, the case where the environmental change occurs first results in performing a special case process in the case where the effective signal component is zero in FIG. Therefore, the above-described processes described with reference to FIG.

[本発明の具体的な処理手順]: 次に、図2に示した本発明の計測装置のブロック図の構成と対応付けながら、図5に示した一連の状況を例として、本発明の計測装置による処理の具体的な演算方法および判定方法について説明する。以降の説明では、図5に示したように、人体(手)の接近が白熱灯の点灯よりも図面上の左側の位置にあることから、人体(手)の接近またはセンサ測定の対象物の発生のことを図5の「左側」、白熱灯の点灯または環境変動の発生のことを図5の「右側」と簡略化して呼ぶ場合がある。   [Specific Processing Procedure of the Present Invention]: Next, the measurement of the present invention will be described with reference to the series of situations shown in FIG. A specific calculation method and determination method of processing by the apparatus will be described. In the following description, as shown in FIG. 5, the approach of the human body (hand) is located on the left side of the drawing from the lighting of the incandescent lamp. Occurrence may be simply referred to as “left side” in FIG. 5, and incandescent lighting or environmental change may be simply referred to as “right side” in FIG.

以下、本発明の処理手順が、図6のフローチャートの各ステップ(Sで示す)とともに詳細に説明される。処理手順は、S601からS606までのセンサデータの格納処理と、S607からS615までの、判定処理およびセンサオフセットの更新処理とに大別することができる。図5のセンサ出力の時系列変化の説明においては様々なパラメータを定義してきたが、図6のフローチャートの各処理手順では、複数の「判断条件」として判断式が提示されているように、各処理は、センサ出力がデータ化されたことを前提として説明される。例えば、後に各「判断条件」とともに説明する「第1所定範囲」、「第2所定範囲」、「第3所定範囲」および「第4所定範囲」は、判断を受けるデータが各範囲に該当するか否かを規定する数値範囲である。したがって、以降で説明されるパラメータと、図5のセンサ出力の時系列変化の説明において説明されたパラメータとは、同一の量を表すものではなく、対応するものとして理解されたい。   Hereinafter, the processing procedure of the present invention will be described in detail together with each step (indicated by S) in the flowchart of FIG. The processing procedure can be broadly classified into sensor data storage processing from S601 to S606 and determination processing and sensor offset update processing from S607 to S615. Although various parameters have been defined in the description of the time series change of the sensor output in FIG. 5, in each processing procedure of the flowchart in FIG. 6, each judgment formula is presented as a plurality of “judgment conditions”. The process will be described on the assumption that the sensor output is converted into data. For example, in “first predetermined range”, “second predetermined range”, “third predetermined range”, and “fourth predetermined range”, which will be described later together with each “judgment condition”, the data to be judged corresponds to each range. It is a numerical range that defines whether or not. Therefore, it should be understood that the parameters described below and the parameters described in the description of the time series change of the sensor output in FIG. 5 do not represent the same amount but correspond to each other.

図6は、図2に示したブロック図の本発明の計測装置によって実行される具体的な処理手順を示すフローチャートである。図6の処理手順は、まず、予め以下の各値を設定することで始まる(S601)。すなわち、センサオフセットirof、第1のしきい値irppth1、第2のしきい値Δirthp(>0、すなわち正の値)、第3のしきい値Δirthn(<0、すなわち負の値)、第4のしきい値irppth2および第5のしきい値Δtthを設定する(S601)。このステップ(S601)は、図5では、時刻t0での初期値設定の実行に相当する。
これらの設定値は、赤外線センサの特性、オペアンプ等周辺の電子デバイスの特性、赤外線センサ測定の目的とする対象物の特性(人体等)、赤外線センサ測定の対象とはしたくない物体(環境変動、白熱灯、直射日光等)の特性、赤外線センサ測定の用途(アプリケーション)および要求される補正の精度等を考慮して、最適な補正結果が得られるように設定することが可能である。たとえば、irofについては、前述の通り、本発明によって補正更新されたオフセット値を用いても良いし、製造工程において記憶保持されたオフセット値を用いても良い。また、irppth1、Δirthp、Δirthn、irppth2およびΔtthについては、一般には時刻t0において定められた固定値とすることができるが、センサ出力格納部4に格納されたセンサデータに基づいて適応的に変えても良い。さらに、irppth1およびirppth2については、先の[赤外線センサ出力特性の差異]の説明において定義したirppth3およびirppth4の大きさを考慮すると良い。
FIG. 6 is a flowchart showing a specific processing procedure executed by the measuring apparatus of the present invention in the block diagram shown in FIG. The processing procedure in FIG. 6 starts by setting the following values in advance (S601). That is, the sensor offset irof, the first threshold value irppth1, the second threshold value Δirthp (> 0, that is, a positive value), the third threshold value Δirthn (<0, that is, a negative value), the fourth value The threshold value irppth2 and the fifth threshold value Δtth are set (S601). This step (S601) corresponds to execution of initial value setting at time t0 in FIG.
These set values are the characteristics of the infrared sensor, the characteristics of the surrounding electronic devices such as operational amplifiers, the characteristics of the target object of the infrared sensor measurement (human body, etc.), and the object (environmental fluctuation) that you do not want to be the target of infrared sensor measurement. In consideration of the characteristics of the incandescent lamp, direct sunlight, etc., the application (application) of the infrared sensor measurement, the required correction accuracy, etc., it is possible to set so as to obtain an optimum correction result. For example, for iof, as described above, the offset value corrected and updated according to the present invention may be used, or the offset value stored and held in the manufacturing process may be used. In general, irppth1, Δirthp, Δirthn, irppth2, and Δtth can be fixed values determined at time t0, but can be adaptively changed based on the sensor data stored in the sensor output storage unit 4. Also good. Further, for irppth1 and irppth2, the sizes of irppth3 and irppth4 defined in the above description of [Difference in Infrared Sensor Output Characteristics] may be considered.

初期値設定が終了したら、図6の処理手順は、センサ出力測定部2で測定された測定値に対して(S602)、センサ出力選択部3によって本処理に必要なデータを選択し(S603)、さらにセンサ出力格納部4によって当該データを格納する(S604)。現実のシステムでは、センサ出力格納部4の格納領域は有限の規定値であるので、センサ出力格納部4に格納されているセンサデータが満杯になったときに最も不要なセンサデータを廃棄する(S605−S606)。   When the initial value setting is completed, the processing procedure of FIG. 6 selects the data required for this processing by the sensor output selection unit 3 (S603) for the measurement value measured by the sensor output measurement unit 2 (S602). Further, the data is stored by the sensor output storage unit 4 (S604). In an actual system, since the storage area of the sensor output storage unit 4 is a finite specified value, the most unnecessary sensor data is discarded when the sensor data stored in the sensor output storage unit 4 is full ( S605-S606).

FIFOバッファと呼ばれる先入れ先出しメモリを使用するのが、上述のセンサデータの選択、格納および廃棄をするための最も簡単かつ実用上合理的な方法である。具体的には、まずはじめにセンサ出力測定部2で測定された測定値を次々と選択し格納していく。ある時刻を経過すると、格納されているセンサデータが満杯になるが、そのとき最も古いセンサデータを廃棄する。以下、FIFOバッファを用いる場合を例として説明するが、勿論、センサ出力の選択および格納、廃棄のタイミング等を適宜変更することも可能である。また、以下の説明で取り扱っているセンサ出力はAD変換後のデジタルデータであり、測定後の処理がデジタル信号処理である場合につい説明されている。しかし、本発明においてはデジタルデータに限定されず、センサ出力がアナログデータである場合、または測定後の処理がアナログ信号処理もしくはアナログデジタル混在の信号処理である場合でも、本発明の処理を同様に行うことができる。   Using a first-in first-out memory called a FIFO buffer is the simplest and practically reasonable way to select, store and discard the sensor data described above. Specifically, first, the measured values measured by the sensor output measuring unit 2 are selected and stored one after another. When a certain time elapses, the stored sensor data becomes full. At that time, the oldest sensor data is discarded. Hereinafter, a case where a FIFO buffer is used will be described as an example. Of course, the selection and storage of sensor output, the timing of discarding, and the like can be appropriately changed. Further, the sensor output handled in the following description is digital data after AD conversion, and the case where the processing after measurement is digital signal processing is described. However, the present invention is not limited to digital data. Even when the sensor output is analog data, or when the processing after measurement is analog signal processing or analog / digital mixed signal processing, the processing of the present invention is similarly performed. It can be carried out.

上述のデータ格納処理の一例として、赤外線センサの測定頻度を128Hz、FIFOバッファのデータ数を256として、直近の過去2秒間のデータをセンサ出力格納部4に格納することができる。これらの設定は、測定装置の目的・用途、検出対象物の種類などによって様々に変化し、一例に過ぎないことに留意されたい。   As an example of the above-described data storage process, the data for the last two seconds can be stored in the sensor output storage unit 4 with the frequency of measurement of the infrared sensor being 128 Hz and the number of data in the FIFO buffer being 256. It should be noted that these settings vary only depending on the purpose and application of the measurement apparatus, the type of detection object, and the like, and are merely examples.

次に本処理手順は、S607からS615の判定処理およびセンサオフセットの更新処理に移る。最初に、センサデータ第1ばらつき演算部5−1において、センサ出力格納部4に格納されたセンサデータのばらつきを演算する(S607)。先に[赤外線センサ出力特性の差異]の説明の項において説明したように、白熱灯点灯に代表される環境変動のばらつき、および人体接近に代表される対象物のばらつきは、いずれもある値より小さくなることが多い。このばらつきの大きさの違いを分別するため、まず、センサ出力格納部4に格納されたセンサデータから直近のデータを抜き出す。ここで、抜き出すセンサデータが直近のデータであることは必須要件ではない。しかし、本発明の効果を最大限に発揮するためには、後述する補正演算の結果(S615)をなるべく遅滞なく(即時に)出力することが好ましい。したがって、一般的には直近のデータを含めるようにして、センサ出力格納部4からデータを抜き出すことが好ましい。   Next, the processing procedure proceeds from the determination processing of S607 to S615 and the update processing of the sensor offset. First, the sensor data first variation calculation unit 5-1 calculates the variation of the sensor data stored in the sensor output storage unit 4 (S607). As explained earlier in the description of [Difference in Infrared Sensor Output Characteristics], the variations in environmental fluctuations typified by incandescent lamp lighting and the variations in objects typified by human body approach are both from a certain value. Often smaller. In order to classify the difference in the magnitude of the variation, first, the latest data is extracted from the sensor data stored in the sensor output storage unit 4. Here, it is not an essential requirement that the sensor data to be extracted is the latest data. However, in order to maximize the effects of the present invention, it is preferable to output a correction calculation result (S615), which will be described later, as soon as possible (without delay). Therefore, in general, it is preferable to extract data from the sensor output storage unit 4 so as to include the latest data.

本処理手順は、センサデータを抜き出した後、抜き出したセンサデータのばらつきを演算する。ばらつき演算の好ましい方法として、抜き出したセンサデータに対して、最大値および最小値を探索し、さらに最大値から最小値を引き算する(差を取る)ことができる。また、抜き出したセンサデータに対し、標準偏差(σ)、2σ、3σまたは分散を求めることもできる。上述の2つの演算方法は、ばらつきの大きさを示す指標としていずれもよく知られているものである。上述のいずれかの演算方法、あるいは他の適当な演算方法によって得られたばらつきを、図5に示した通り、人体接近の場合にはirpp1(dhan)とし、白熱灯点灯の場合にはirpp1(dicl)とする。   In this processing procedure, after extracting the sensor data, the variation of the extracted sensor data is calculated. As a preferable method of the variation calculation, the maximum value and the minimum value can be searched for the extracted sensor data, and the minimum value can be subtracted (taken out of the difference) from the maximum value. Further, the standard deviation (σ), 2σ, 3σ, or variance can be obtained for the extracted sensor data. The above-described two calculation methods are well known as indices indicating the magnitude of variation. As shown in FIG. 5, the variation obtained by any of the above-described calculation methods or other appropriate calculation methods is set to irpp1 (dhan) when the human body is approaching, and irpp1 ( dicl).

次に、本処理手順は、センサデータ第1ばらつき演算部5−1によって得られたirpp1(dhan)、irpp1(dicl)に対し、センサデータ第1判定部5−2において判定を実行する(S608)。判定は、以下の判定条件により実行される。すなわち、予め初期設定で定めた第1のしきい値irppth1に対して、各ばらつきがirppth1よりも小さければ「真」と判定し、irppth1よりも大きければ「偽」と判定する。尚、irpp1(dhan)、irpp1(dicl)がirppth1よりも小さい範囲、すなわち上記の判定結果が「真」と判定される範囲のことを以降では「第1所定範囲」と言う。図5を用いて説明したように、一般にirpp1(dhan)およびirpp1(dicl)は、いずれもある値よりも小さいことが多い。要約すれば、第1のしきい値irppth1を適切に定めることによって、以下の不等式による「第1判定条件」によって判定が可能となる。
irpp1(dhan)≦irppth1
―> センサデータ第1判定部5−2の判定結果は 真
irpp1(dicl)≦irppth1
−> センサデータ第1判定部5−2の判定結果は 真
逆に、上記の不等式が成立しない場合、たとえば図5でセンサ出力のデータが変化している領域(*で表示)において、センサデータ第1ばらつき演算部によりばらつきを演算すると、ばらつきが大きな値となることは明らかである。このような場合には、上記の「第1判定条件」の不等式は成立しない。センサデータ第1判定部5−2の判定結果が「偽」の場合、センサオフセットの補正は実行されず、本処理手順の制御フローは図6のS602に戻る。
一方、図5においてセンサ出力がirpp1(dhan)およびirpp1(dicl)で示した領域に対応する場合には、センサデータ第1判定部5−2の判定結果は「真」と判定され、本処理手順は、次のセンサデータ第2判定部5−3へ進む(S609)。この場合、まずはじめに、センサデータ第1ばらつき演算部5−1において、センサ出力格納部4から抜き出されたセンサデータの代表値を計算する。この代表値は、センサ出力格納部4から抜き出された複数のセンサデータの平均値を用いるのが一般的であるが、中央値(メジアン)、最大値、最小値、最大値と最小値との平均値、または直近のセンサデータなどのある時刻の瞬時値を用いても良い。センサデータ第1判定部5−2の判定結果が「真」と判定されたときは、本来的にセンサ出力格納部4から抜き出されたセンサデータのばらつき値は小さいので、さまざまな代表値を選択することができる。この代表値をirsig(図5の左側の場合)、irmeas(図5の右側の場合)とする。
続いて、センサデータ第2判定部5−3では、まず「第2判定条件」として次のいずれかの条件を設定する。
センサ出力格納部に格納されたセンサデータ>irthp (7−1)式
センサ出力格納部に格納されたセンサデータ<irthn (8−1)式
ここで、irthpおよびirthnは、図5中に示された各符号を用いて、次の各式によって定義する。
irthp=irsig+Δirthp : 図5左側のとき (9−1)式
irthn=irsig+Δirthn : 図5左側のとき (9−2)式
irthp=irmeas+Δirthp : 図5右側のとき (9−3)式
irthn=irmeas+Δirthn : 図5右側のとき (9−4)式
さらに、図5の左側に対応する場合は、(7−1)式は(9−1)式を使って、また、(8−1)式は(9−2)式を使って、それぞれ次式のように変形できる。
センサ出力格納部に格納されたセンサデータ―irsig>Δirthp (7−2)式
センサ出力格納部に格納されたセンサデータ―irsig<Δirthn (8−2)式
図5の右側に対応する場合についても、式(7−2)、式(8−2)のirsigをirsigに置き換えれば良い。
Next, in this processing procedure, the sensor data first determination unit 5-2 performs determination on irpp1 (dhan) and irpp1 (dicl) obtained by the sensor data first variation calculation unit 5-1 (S608). ). The determination is performed according to the following determination conditions. That is, it is determined to be “true” if each variation is smaller than irppth1 with respect to the first threshold value irppth1 determined in advance, and “false” if it is larger than irppth1. A range in which irpp1 (dhan) and irpp1 (dicl) are smaller than irppth1, that is, a range in which the determination result is determined to be “true” is hereinafter referred to as a “first predetermined range”. As described with reference to FIG. 5, generally, irpp1 (dhan) and irpp1 (dicl) are often smaller than a certain value. In summary, by appropriately determining the first threshold value irppth1, it is possible to make a determination based on the “first determination condition” according to the following inequality.
irpp1 (dhan) ≦ irppth1
-> The determination result of the sensor data first determination unit 5-2 is true irpp1 (dicl) ≦ irppth1
-> The determination result of the sensor data first determination unit 5-2 is true. If the above inequality is not satisfied, for example, in the region where the sensor output data is changing in FIG. It is clear that when the variation is calculated by the first variation calculating unit, the variation becomes a large value. In such a case, the inequality of the “first determination condition” is not satisfied. When the determination result of the sensor data first determination unit 5-2 is “false”, the sensor offset correction is not executed, and the control flow of this processing procedure returns to S602 of FIG.
On the other hand, when the sensor output corresponds to the area indicated by irpp1 (dhan) and irpp1 (dicl) in FIG. 5, the determination result of the sensor data first determination unit 5-2 is determined to be “true”, and this processing is performed. The procedure proceeds to the next sensor data second determination unit 5-3 (S609). In this case, first, the sensor data first variation calculation unit 5-1 calculates the representative value of the sensor data extracted from the sensor output storage unit 4. As this representative value, the average value of a plurality of sensor data extracted from the sensor output storage unit 4 is generally used, but the median (median), maximum value, minimum value, maximum value and minimum value, Or an instantaneous value at a certain time such as the latest sensor data may be used. When the determination result of the sensor data first determination unit 5-2 is determined to be “true”, since the variation value of the sensor data originally extracted from the sensor output storage unit 4 is small, various representative values are set. You can choose. The representative values are irsig (in the case of the left side in FIG. 5) and irmeas (in the case of the right side in FIG. 5).
Subsequently, the sensor data second determination unit 5-3 first sets one of the following conditions as the “second determination condition”.
Sensor data stored in sensor output storage section> irthp (7-1) formula Sensor data stored in sensor output storage section <irthn (8-1) formula Here, irthp and irthn are shown in FIG. Each symbol is defined by the following equations.
Irthp = irsig + Δirthp: When the left side of FIG. 5 (9-1) Equation irthn = irsig + Δirthn: When the left side of FIG. 5 (9-2) Equation irthp = irmeas + Δirthsp: When right side of FIG. 5 (9-3) 5 Right side (9-4) Furthermore, when it corresponds to the left side of FIG. 5, (7-1) type | formula uses (9-1) type | formula, (8-1) type | formula (9) -2), each can be transformed into the following equation.
Sensor data stored in the sensor output storage unit—irsig> Δirthp (7-2) Equation Sensor data stored in the sensor output storage unit—irsig <Δirthn (8-2) equation The case corresponding to the right side of FIG. Irsig in equations (7-2) and (8-2) may be replaced with irsig.

ここで、センサ出力格納部4に格納されたセンサデータから、代表値のirsigを減算した結果が、所定の正のしきい値Δirthpよりも大きいか、または、センサ出力格納部4に格納されたセンサデータから、代表値のirsigを減算した結果が、所定の負のしきい値Δirthnよりも小さいか、のいずれかの条件が成立する範囲を「第2所定範囲」と言う。図5には、この「第2所定範囲」を図5の右側、すなわち白熱灯の点灯または環境変動の発生に対応する条件判定のための範囲として斜線で示している。この範囲に相当する条件式が、上記の(9−3)式および(9−4)式である。なお、図5には示していないが、図5の左側の、すなわち人体(手)の接近またはセンサ測定の対象物の発生に対応する「第2所定範囲」は(9−1)および(9−2)式で与えられる。あるいは、(7−2)式および(8−2)式で与えられる。
先の[赤外線センサ出力特性の差異]の説明においては、(9−4)式または(9−2)式が適用される場合についてのみ説明した。すなわち、(9−4)式および(9−2)式は、白熱灯が消灯状態から点灯したとき、または人体が接近したときに適用される不等式である。逆に、(9−3)式および(9−1)式は、白熱灯が点灯状態から消灯したとき、または人体が遠ざかっていったときに適用される不等式である。本発明の実施形態においては、これらの不等式のいずれか、または両方の組み合わせが判定条件として適用される。
本発明の計測装置100における処理では、センサ出力格納部4に格納されたセンサデータは複数個存在するが、その複数個のうち(9−3)式および(9−4)式(または、(9−1)式および(9−2)式)の不等式を満足するセンサデータが少なくとも1個存在していれば、センサデータ第2判定部5−3による判定結果を「真」と判定する(S609)。センサデータ第2判定部5−3の判定では、複数個のセンサデータすべてが上記条件を満足することは本発明の判定条件ではないことに注目されたい。
Here, the result of subtracting the representative value irsig from the sensor data stored in the sensor output storage unit 4 is greater than a predetermined positive threshold value Δirthp or stored in the sensor output storage unit 4 A range in which any one of the results of subtracting the representative value irsig from the sensor data is smaller than a predetermined negative threshold value Δirthn is referred to as a “second predetermined range”. In FIG. 5, this “second predetermined range” is shown by hatching on the right side of FIG. 5, that is, as a range for condition determination corresponding to the lighting of an incandescent lamp or the occurrence of environmental fluctuation. Conditional expressions corresponding to this range are the above expressions (9-3) and (9-4). Although not shown in FIG. 5, the “second predetermined range” on the left side of FIG. 5, that is, corresponding to the approach of the human body (hand) or the generation of the object of sensor measurement is (9-1) and (9 -2). Or it is given by the equations (7-2) and (8-2).
In the above description of [difference in infrared sensor output characteristics], only the case where the formula (9-4) or the formula (9-2) is applied has been described. That is, Equations (9-4) and (9-2) are inequalities applied when the incandescent lamp is turned on from the extinguished state or when the human body approaches. Conversely, the equations (9-3) and (9-1) are inequalities applied when the incandescent lamp is turned off from the lighting state or when the human body is moving away. In the embodiment of the present invention, any one of these inequalities or a combination of both is applied as the determination condition.
In the processing in the measuring apparatus 100 of the present invention, there are a plurality of sensor data stored in the sensor output storage unit 4, and among these plural numbers, (9-3) and (9-4) (or ( If there is at least one sensor data that satisfies the inequalities of the formulas (9-1) and (9-2)), the determination result by the sensor data second determination unit 5-3 is determined to be “true” ( S609). It should be noted that, in the determination by the sensor data second determination unit 5-3, it is not the determination condition of the present invention that all of the plurality of sensor data satisfy the above condition.

したがって、逆にセンサデータ第2判定部5−3の判定結果が「偽」となる条件は、複数個のセンサデータすべてが上記「第2判定条件」の不等式を満足しない場合となる。この「偽」と判定される典型的な例は、対象物または環境変動が存在しているものの、ある程度長い時間、その存在によるセンサ出力が不変である場合である。このようにセンサデータ第2判定部5−3の判定結果が「偽」の場合、センサオフセットの補正は実行されず、本処理手順の制御フローはS602に戻る。
一方で、センサデータ第2判定部5−3の判定結果が「真」と判定される典型的な例は、次の通りである。例えば、図5の右側における時刻t3(d)からt4(d)の(白熱灯点灯による)センサ出力の上昇によるもの、すなわち図5に図示した状況そのものである。また、センサデータ第2判定部5−3における判定条件の説明としては図示されていないが、図5の左側における時刻t1(d)からt2(d)の人体接近によるセンサ出力の上昇も「真」と判定され得る。すなわち、図5に示したirpp1(dhan)およびirpp1(dicl)の場合には、センサデータ第2判定部5−3の判定結果が「真」と判定され、本処理手順は、次のセンサデータ第2ばらつき演算部5−4の処理へ進む。
センサデータ第2ばらつき演算部5−4では、センサ出力格納部4に格納されたセンサデータのばらつきを演算する(S610)。このばらつき演算は、センサデータ第1ばらつき演算部5−1における目的と同様、白熱灯点灯に代表される環境変動のばらつき、および人体接近に代表される対象物のばらつきは、いずれもある値より小さくなることが多いため、両者の違いを分別するために実行する。まずはじめに、センサ出力格納部4に格納された複数のセンサデータから、(7−1)式または(8−1)式の不等式を満足するデータのいくつかを抜き出す。
Therefore, conversely, the condition that the determination result of the sensor data second determination unit 5-3 is “false” is when all of the plurality of sensor data do not satisfy the inequality of the “second determination condition”. A typical example in which it is determined as “false” is a case where there is an object or environmental variation, but the sensor output due to the presence of the target or environmental variation remains unchanged for some time. As described above, when the determination result of the sensor data second determination unit 5-3 is “false”, the correction of the sensor offset is not executed, and the control flow of this processing procedure returns to S602.
On the other hand, a typical example in which the determination result of the sensor data second determination unit 5-3 is determined to be “true” is as follows. For example, this is due to an increase in sensor output (due to incandescent lamp lighting) from time t3 (d) to time t4 (d) on the right side of FIG. 5, that is, the situation shown in FIG. Further, although not illustrated in the description of the determination condition in the sensor data second determination unit 5-3, the sensor output increase due to the approach of the human body from time t1 (d) to t2 (d) on the left side of FIG. Can be determined. That is, in the case of irpp1 (dhan) and irpp1 (dicl) shown in FIG. 5, the determination result of the sensor data second determination unit 5-3 is determined to be “true”, and this processing procedure is performed with the next sensor data. The process proceeds to the second variation calculation unit 5-4.
The sensor data second variation calculation unit 5-4 calculates the variation of the sensor data stored in the sensor output storage unit 4 (S610). This variation calculation is similar to the purpose of the sensor data first variation calculation unit 5-1, and the variations in environmental fluctuations typified by incandescent lamp lighting and the variations in objects typified by human body approach are both from a certain value. Since it often becomes smaller, it is executed to distinguish the difference between the two. First, some of the data satisfying the inequality of equation (7-1) or (8-1) is extracted from the plurality of sensor data stored in the sensor output storage unit 4.

前述のように、センサデータ第1ばらつき演算部5−1において抜き出したセンサデータは直近のデータを含むセンサデータである。一方、センサデータ第2ばらつき演算部5−4において抜き出すセンサデータは、(7−1)式または(8−1)式の不等式を満足するデータであればいくつ抜き出しても良い。しかし、これらの不等式を満足しないデータから抜き出してはならない。その理由は、これらの不等式を満足しないデータから抜き出すと、この後の変化時間の演算が不可能または不安定になるためである。また、上述の変化時間の演算と同様の理由により、(7−1)式または(8−1)式の不等式を満足するデータのうち、できる限り現在の時刻に近い時刻のデータから所定数のデータを抜き出してくることが好ましい。
適切なセンサデータを抜き出した後、抜き出したセンサデータのばらつきを演算する。演算方法としては、抜き出したセンサデータに対して、最大値と最小値を探索し、さらに最大値から最小値を引き算する(差を取る)ことができる。また、抜き出したセンサデータに対し、標準偏差(σ)、2σ、3σまたは分散を求めることもできる。上述の2つの演算方法は、ばらつきの大きさを示す指標としていずれもよく知られているものである。このいずれかの演算方法、あるいは他の適当な演算方法によって得られたばらつきを、人体接近の場合には図5に示す通りirpp2(dhan)とし、白熱灯点灯の場合にはirpp2(dicl)とする。
次に、本処理手順は、センサデータ第2ばらつき演算部5−4で得られたirpp2(dhan)およびirpp2(dicl)に対し、センサデータ第3判定部5−5にて判定を実行する(S611)。判定は、以下の判定条件により実行される。すなわち、予め初期設定にて定めた第4のしきい値irppth2に対して、各ばらつきがirppth2よりも小さければ「真」と判定し、irppth2よりも大きければ「偽」と判定する。なお、irpp2(dhan)、irpp2(dicl)がirppth2よりも小さい範囲、すなわち上記の判定結果が「真」と判定される範囲のことを以降では「第3所定範囲」と言う。図5を用いて説明したように、一般にirpp2(dhan)およびirpp2(dicl)は、いずれもある値よりも小さいことが多い。したがって、第4のしきい値irppth2を適切に定めることにより、以下のような不等式の「第3判定条件」による判定が可能となる。
irpp2(dhan)≦irppth2
−> センサデータ第3判定部5−5の判定結果は 真
irpp2(dicl)≦irppth2
−> センサデータ第3判定部5−5の判定結果は 真
As described above, the sensor data extracted in the sensor data first variation calculation unit 5-1 is sensor data including the latest data. On the other hand, any number of sensor data extracted by the sensor data second variation calculation unit 5-4 may be extracted as long as the data satisfies the inequality of equation (7-1) or (8-1). However, do not extract data that does not satisfy these inequalities. The reason is that if these inequality equations are extracted from data that does not satisfy these inequalities, the subsequent calculation of the change time becomes impossible or unstable. Further, for the same reason as the calculation of the change time described above, among data satisfying the inequality of the equation (7-1) or the equation (8-1), a predetermined number of data is obtained from data at a time as close as possible to the current time. It is preferable to extract data.
After extracting appropriate sensor data, the variation of the extracted sensor data is calculated. As a calculation method, the maximum value and the minimum value can be searched for the extracted sensor data, and the minimum value can be subtracted from the maximum value (difference is taken). Further, the standard deviation (σ), 2σ, 3σ, or variance can be obtained for the extracted sensor data. The above-described two calculation methods are well known as indices indicating the magnitude of variation. The variation obtained by any one of these calculation methods or another appropriate calculation method is irpp2 (dhan) as shown in FIG. 5 when the human body is approaching, and irpp2 (dicl) when the incandescent lamp is lit. To do.
Next, in this processing procedure, the sensor data third determination unit 5-5 performs determination on irpp2 (dhan) and irpp2 (dicl) obtained by the sensor data second variation calculation unit 5-4 ( S611). The determination is performed according to the following determination conditions. That is, it is determined to be “true” if each variation is smaller than irppth2 with respect to the fourth threshold value irppth2 determined in advance by default, and “false” if it is larger than irppth2. A range in which irpp2 (dhan) and irpp2 (dicl) are smaller than irppth2, that is, a range in which the above determination result is determined to be “true” is hereinafter referred to as a “third predetermined range”. As described with reference to FIG. 5, generally, irpp2 (dhan) and irpp2 (dicl) are often smaller than a certain value. Accordingly, by appropriately determining the fourth threshold value irppth2, it is possible to make a determination based on the “third determination condition” of the following inequality.
irpp2 (dhan) ≦ irppth2
-> The determination result of the sensor data third determination unit 5-5 is true irpp2 (dicl) ≦ irppth2
-> The determination result of the sensor data third determination unit 5-5 is true.

逆に、上記の「第3判定条件」の不等式が成立しない場合、たとえば図5で白熱灯点灯によりセンサデータが変化している状態において(*印で表示)、センサデータ第2ばらつき演算部5−4でばらつきを演算すれば、ばらつきが大きな値を取ることは明らかであり、上記の「第3判定条件」の不等式は成立しない。このような場合には、センサデータ第2判定部5−3において「真」と判定されたデータのみを利用し、irpp2(dicl)付近のデータ(図5において☆印で表示)を抜き出して判断を実行することによって、上記の不等式が成立する。より具体的には、「第3判定条件」の判定の場合には、以下のような処理とするのが合理的で実際的である。
「第3判定条件」の判定の第1の例として、センサデータ第2判定部5−3において「真」と判定された(S609)データの中から、まず、「第3判定条件」の不等式が成立しないと判断されたときに使用されたデータとは異なるデータを抜き出す。その後、センサデータ第2ばらつき演算部5−4と同様のばらつき演算を再び実行し(S610)、さらにそのばらつき演算結果に基づいてirpp2(dhan)およびirpp2(dicl)がirppth2よりも大きいか小さいか判定する。すなわち「第3判定条件」の不等式が成立するか否かを再び判定する。ここで、上記の「第3判定条件」の不等式が成立しなければ、上で説明した第1の例の処理を、さらに所定の回数または可能な限り繰り返す。繰り返して判定を実行しても、いずれも「第3判定条件」の不等式が成立しない場合に、センサデータ第3判定部5−5の判定結果を「偽」と判定する。この繰り返し処理は、いわゆる「ポーリング処理」であり、図6において、センサデータ第3判定部5−5からセンサデータ第2ばらつき演算部に至る点線で示した処理である。
「第3判定条件」の判定の第2の例は、第1の例のより具体的な処理方法を示す例であり、以下の通りである。第1の例においても説明したとおり、まず最初に、センサデータ第2判定部5−3で「真」と判定されたデータのうち、できる限り現在の時刻に近い時刻(最近)のデータから所定数のデータを抜き出す。そのデータに対してセンサデータ第2ばらつき演算部5−4と同様の演算を実行する。その後、演算結果に基づいてirpp2(dhan)およびirpp2(dicl)がirppth2よりも大きいか小さいか、すなわち「第3判定条件」の不等式が成立するか否かを判定する。
On the other hand, when the inequality of the above “third determination condition” is not satisfied, for example, in the state where the sensor data is changed due to the lighting of the incandescent lamp in FIG. If the variation is calculated at −4, it is clear that the variation takes a large value, and the inequality of the “third determination condition” is not satisfied. In such a case, only the data determined as “true” by the sensor data second determination unit 5-3 is used, and the data in the vicinity of irpp2 (dicl) (indicated by ☆ in FIG. 5) is extracted and determined. , The above inequality is established. More specifically, in the case of the “third determination condition” determination, it is reasonable and practical to perform the following processing.
As a first example of the determination of the “third determination condition”, the inequality of the “third determination condition” is first selected from the data determined as “true” by the sensor data second determination unit 5-3 (S609). Data different from the data used when it is determined that is not established is extracted. Thereafter, a variation calculation similar to that performed by the sensor data second variation calculation unit 5-4 is performed again (S610), and whether irpp2 (dhan) and irpp2 (dicl) are larger or smaller than irppth2 based on the variation calculation result. judge. That is, it is determined again whether or not the “third determination condition” inequality is satisfied. Here, if the inequality of the “third determination condition” is not satisfied, the process of the first example described above is further repeated a predetermined number of times or as much as possible. If the inequality of “third determination condition” is not satisfied even if the determination is repeatedly performed, the determination result of the sensor data third determination unit 5-5 is determined to be “false”. This iterative process is a so-called “polling process” and is a process indicated by a dotted line from the sensor data third determination unit 5-5 to the sensor data second variation calculation unit in FIG.
The second example of the determination of “third determination condition” is an example showing a more specific processing method of the first example, and is as follows. As described in the first example, first, among the data determined to be “true” by the sensor data second determination unit 5-3, data is determined from data at a time (most recent) as close as possible to the current time. Extract number data. The same calculation as that of the sensor data second variation calculation unit 5-4 is performed on the data. Thereafter, based on the calculation result, it is determined whether irpp2 (dhan) and irpp2 (dicl) are larger or smaller than irppth2, that is, whether the inequality of the “third determination condition” is satisfied.

ここで、上記不等式が成立しなければ、先に抜き出したデータから最近のデータ1個を排除し、先に抜き出されなかったデータから最近のデータ1個を加えたものを新たな演算の対象データとする。この新たな演算対象データに対し、再度センサデータ第2ばらつき演算部5−4と同様の演算を実行する。以降の判定は第1の例と同様に、「第3判定条件」の不等式が成立した時点でセンサデータ第3判定手段5−5の結果を「真」と判定する。所定回数の繰り返しを実行しても、「第3判定条件」の不等式が成立しない場合には、センサデータ第3判定手段5−5の結果を「偽」と判定する。
「第3判定条件」の判定の第3の例は、センサデータ第2判定部5−3からあらゆる組み合わせのセンサデータを取得し、センサデータ第2ばらつき演算部5−4と同様の演算をこれらのすべての組み合わせに対して実行する。その演算結果の最小値または極小値を改めてセンサデータ第2ばらつき演算部で得られた演算結果とすることもできる。その後に、センサデータ第3判定手段5−5において、前述の演算結果に基づいて、演算結果に基づいてirpp2(dhan)およびirpp2(dicl)をirppth2と比較し、小さければ「真」、大きければ「偽」と判定することも可能である。
Here, if the above inequality is not satisfied, one of the latest data is excluded from the previously extracted data, and one of the latest data is added to the data that has not been previously extracted, and the object of the new calculation Data. The same calculation as the sensor data second variation calculation unit 5-4 is performed again on the new calculation target data. In the subsequent determination, as in the first example, the result of the sensor data third determination unit 5-5 is determined to be “true” when the inequality “third determination condition” is satisfied. If the inequality of the “third determination condition” is not satisfied even after the predetermined number of repetitions, the result of the sensor data third determination unit 5-5 is determined to be “false”.
The third example of the determination of the “third determination condition” is that sensor data of any combination is acquired from the sensor data second determination unit 5-3, and the same calculation as the sensor data second variation calculation unit 5-4 is performed. Execute for all combinations of. The minimum value or the minimum value of the calculation result can be changed to the calculation result obtained by the sensor data second variation calculation unit. Thereafter, in the sensor data third determination means 5-5, based on the above-described calculation result, irpp2 (dhan) and irpp2 (dicl) are compared with irppth2 based on the calculation result. It is also possible to determine “false”.

上述のように判定されたセンサデータ第3判定部5−5の判定結果が「偽」の場合、センサオフセットの補正は実行されず、本処理手順の制御フローはS602に戻る。一方、図5のirpp2(dhan)およびirpp2(dicl)の場合には、センサデータ第3判定部5−5の判定結果は「真」と判定され、本処理手順は次のセンサデータ変化時間演算部5−6の処理に進む。   When the determination result of the sensor data third determination unit 5-5 determined as described above is “false”, the sensor offset correction is not performed, and the control flow of this processing procedure returns to S602. On the other hand, in the case of irpp2 (dhan) and irpp2 (dicl) in FIG. 5, the determination result of the sensor data third determination unit 5-5 is determined as “true”, and this processing procedure is the next sensor data change time calculation. The process proceeds to unit 5-6.

上述の第3判定条件により「真」の判定が得られるまで判定処理が繰り返されることによって、次に述べる変化時間の測定の基準点が明確にされることに注目されたい。
センサデータ変化時間演算部5−6では、センサ出力格納部4に格納されたセンサデータの変化時間を測定する(S612)。変化時間は、一般的には、ある一定値の第1のレベルを取るデータの最近の時刻から、第1のレベルとは異なる別の一定値の第2のレベルを取るデータの最遠の時刻として定義される。以下、この変化時間の定義に基づいて、変化時間の演算方法の詳細について説明する。
本発明における変化時間は、一般に電気・電子回路における立ち上がり時間または立ち下がり時間に相当するものである。例えば、論理回路におけるパルスの立ち上がり時間などを想起されたい。立ち上がり時間に関する最も一般的で厳密な定義は、ローレベルからハイレベルに遷移する波形に対して、振幅(ハイレベルとローレベルの差)の10%となる時刻から90%となる時刻までの時間である。立ち下がり時間は、立ち上がり時間の定義において、ローレベルおよびハイレベル、ならびに10%および90%をそれぞれ入れ替えれば良い。
本発明においては、測定を実行する手段が赤外線センサを含む一般のセンサであるため、上述の論理回路におけるローレベルおよびハイレベル、または振幅10%および振幅90%のような概念を直接適用することはできな。しかし、電気電子回路および赤外線センサの出力の両者に適用可能な概念として、以下のように定義することにより変化時間を演算することが可能となる。
It should be noted that the reference point for the measurement of the change time described below is clarified by repeating the determination process until the determination of “true” is obtained by the third determination condition described above.
The sensor data change time calculation unit 5-6 measures the change time of the sensor data stored in the sensor output storage unit 4 (S612). The change time is generally the most distant time of data that takes a second level of another constant value different from the first level from the most recent time of data that takes a certain level of the first level. Is defined as Hereinafter, based on the definition of the change time, details of the change time calculation method will be described.
The change time in the present invention generally corresponds to a rise time or fall time in an electric / electronic circuit. For example, recall the rise time of a pulse in a logic circuit. The most common and exact definition of the rise time is the time from 10% of the amplitude (difference between high level and low level) to the time of 90% of the waveform transitioning from the low level to the high level. It is. For the fall time, the low level and the high level, and 10% and 90% may be replaced in the definition of the rise time.
In the present invention, since the means for performing the measurement is a general sensor including an infrared sensor, a concept such as low level and high level in the above-described logic circuit, or 10% amplitude and 90% amplitude is directly applied. I can't. However, as a concept applicable to both the electrical and electronic circuit and the output of the infrared sensor, the change time can be calculated by defining as follows.

ローレベルまたは振幅10%に相当する概念: センサデータが「第3所定範囲」内に存在すること。すなわち、所定のしきい値Δirppth2の範囲内に存在すること。   Concept corresponding to low level or amplitude of 10%: The sensor data is within the “third predetermined range”. That is, it exists within the range of the predetermined threshold value Δirppth2.

ハイレベルまたは振幅90%に相当する概念: センサデータが「第1所定範囲」内に存在すること。すなわち、所定のしきい値Δirppth1の範囲内に存在すること。
上述のローレベルおよびハイレベル(振幅が10%および90%)という概念が、実際のセンサデータ出力の「大」および「小」の関係と必ずしも一致しなくても良い。例えば図5で示したようにセンサ出力が変化した場合、人体(手)が接近する場合、または白熱灯が点灯した場合であれば、一般的にはセンサデータ出力の「大」および「小と」ハイレベルおよびローレベルの関係が一致する。すなわち、センサデータ出力の「大」がハイレベルに対応し、センサデータ出力の「小」がローレベルに対応する。一方、この関係が逆転する場合もある。例えば、人体(手)が離反した場合、または白熱灯が消灯した場合である。
上述の立ち上がり時間または立ち下がり時間の概念ならびに定義に基づけば、本発明における変化時間を、「センサ出力格納部4に格納されたセンサデータが、「第3所定範囲」内に入っている時刻から、「第1所定範囲」内に入っている時刻までの時間」として定義することができる。より厳密に定義する場合には、「センサ出力格納部4に格納されたセンサデータが、「第3所定範囲」内にある現時刻から最も近い(最近の)時刻から、「第1所定範囲」内にある最も過去の(最遠の)時刻までの時間」として定義すれば良い。後者の定義に基づいて演算された変化時間を、図5の左側の人体(手)の接近またはセンサ測定の対象物の発生に対応する場合にはΔt(dhan)、図5の右側の白熱灯の点灯または環境変動の発生に対応する場合にはΔt(dicl)と表記する。
本処理手順は、上述の演算方法によりセンサデータ変化時間演算部5−6で得られたΔt(dhan)およびΔt(dicl)に対し、次のセンサデータ第4判定部5−7にて判定を実行する(S613)。その判定条件は、以下の通りである。すなわち、予め初期設定にて定めた第5のしきい値Δtthに対して、Δt(dhan)およびΔt(dicl)がΔtthよりも小さければ「真」、Δtthよりも大きければ「偽」と判定する。ここで、センサデータ変化時間演算部5−6で得られた値Δt(dhan)およびΔt(dicl)が、Δtthよりも小さい範囲、すなわち上述の判定結果が「真」と判定される範囲のことをこれ以後「第4所定範囲」と言う。
Concept corresponding to the high level or the amplitude of 90%: The sensor data exists in the “first predetermined range”. That is, it exists within the range of the predetermined threshold value Δirppth1.
The concept of the above-described low level and high level (amplitudes of 10% and 90%) may not necessarily match the “large” and “small” relationships of actual sensor data output. For example, as shown in FIG. 5, when the sensor output changes, when the human body (hand) approaches, or when an incandescent lamp is lit, generally, the sensor data output “large” and “small” “The relationship between the high level and the low level is the same. That is, “large” of the sensor data output corresponds to the high level, and “small” of the sensor data output corresponds to the low level. On the other hand, this relationship may be reversed. For example, when the human body (hand) is separated or the incandescent lamp is turned off.
Based on the concept and definition of the rise time or fall time described above, the change time in the present invention is determined from the time when the sensor data stored in the sensor output storage unit 4 falls within the “third predetermined range”. , “Time until the time within the first predetermined range”. In a more strict definition, the “first predetermined range” from the closest (most recent) time from the current time in which the sensor data stored in the sensor output storage unit 4 is within the “third predetermined range”. What is necessary is just to define as "the time to the oldest (farthest) time" in. When the change time calculated based on the latter definition corresponds to the approach of the human body (hand) on the left side of FIG. 5 or the generation of the object of sensor measurement, Δt (dhan), the incandescent lamp on the right side of FIG. Is represented as Δt (dicl) when it corresponds to lighting or environmental fluctuation.
In this processing procedure, Δt (dhan) and Δt (dicl) obtained by the sensor data change time calculation unit 5-6 by the above-described calculation method are determined by the next sensor data fourth determination unit 5-7. Execute (S613). The determination conditions are as follows. That is, it is determined as “true” if Δt (dhan) and Δt (dicl) are smaller than Δtth, and “false” if larger than Δtth, with respect to the fifth threshold value Δtth set in the initial setting in advance. . Here, a range in which the values Δt (dhan) and Δt (dicl) obtained by the sensor data change time calculator 5-6 are smaller than Δtth, that is, a range in which the above determination result is determined to be “true”. Is hereinafter referred to as “fourth predetermined range”.

図5を用いて説明したように、一般にΔt(icdl)はΔt(hand)よりも小さい。したがって、Δtthを適切に定めることにより、以下の「第4の判定条件」による判定が可能となる。
Δt(dhan)≧Δtth
センサデータ第4判定部5−7の判定結果は 偽(図5の左側)
Δt(dicl)<Δtth
センサデータ第4判定部5−7の判定結果は 真(図5の右側)
図5の左側のようにセンサデータ第4判定部5−7の判定結果が「偽」の場合、センサオフセットの補正は実行されず、本処理手順の制御フローは図6のS602に戻る。一方、図5の右側の場合にはセンサデータ第4判定部の判定結果は「真」と判定される。この場合、本処理手順は、次のセンサオフセット推定部5−8の処理に進む。
As described with reference to FIG. 5, Δt (icdl) is generally smaller than Δt (hand). Therefore, by determining Δtth appropriately, determination based on the following “fourth determination condition” becomes possible.
Δt (dhan) ≧ Δtth
The determination result of the sensor data fourth determination unit 5-7 is false (left side in FIG. 5)
Δt (dicl) <Δtth
The determination result of the sensor data fourth determination unit 5-7 is true (right side in FIG. 5).
When the determination result of the sensor data fourth determination unit 5-7 is “false” as shown on the left side of FIG. 5, the sensor offset correction is not executed, and the control flow of this processing procedure returns to S602 of FIG. On the other hand, in the case of the right side of FIG. 5, the determination result of the sensor data fourth determination unit is determined to be “true”. In this case, the processing procedure proceeds to the processing of the next sensor offset estimation unit 5-8.

以上の本処理手順のS608からS613の説明で明らかなように、センサオフセット推定部5−8がの処理が実行されるのは、センサデータ第1判定部5−2、センサデータ第2判定部5−3、センサデータ第3判定部5−5およびセンサデータ第4判定部5−7のすべての判定結果が「真」の場合のみである。   As is apparent from the description of S608 to S613 in the above processing procedure, the sensor offset estimation unit 5-8 performs the processes of the sensor data first determination unit 5-2 and the sensor data second determination unit. 5-3, only when all the determination results of the sensor data third determination unit 5-5 and the sensor data fourth determination unit 5-7 are “true”.

本処理手順は、センサオフセット推定部5−8において、まずセンサオフセットの推定値を演算する(S614)。以下、オフセット推定値をirofnewとすると、irofnewは、図5に示すirsigおよびirmeasを演算することにより、次式で演算することができる。
irofnew=irmeas−(irsig−irof) (10)式
このとき、irsigは、「第2所定範囲」または「第3所定範囲」のいずれかの範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータである。すなわち、過去の時刻における赤外線センサデータ値(または有効な信号成分値)であるので、その値を記憶、格納しておいても良いし、センサ出力格納部4に格納されたセンサデータに基づいて演算しても良い。
また、irmeasは、時刻t5(d)での現在のセンサ出力データをそのまま用いても良いし、精度を高めるために、時刻t4(d)から時刻t5(d)までの任意のセンサ出力を抜き出して平均値を計算して演算しても良い。あるいは、時刻t5(d)を含む現在時刻の直近の、所定数のセンサ出力の平均値を計算して演算しても良い。さらに、平均値を求めるに際しては単純平均とするのではなく、重み付け平均値などを計算して用いることもできる。
In this processing procedure, the sensor offset estimation unit 5-8 first calculates an estimated value of the sensor offset (S614). Hereinafter, if the offset estimated value is irofnew, irofnew can be calculated by the following equation by calculating irsig and irmeas shown in FIG.
irofnew = irmeas− (irsig−irof) (10) At this time, irsig is infrared sensor data at a time within a range of “second predetermined range” or “third predetermined range”. That is, since it is the infrared sensor data value (or effective signal component value) at the past time, the value may be stored and stored, or based on the sensor data stored in the sensor output storage unit 4. You may calculate.
Further, irmeas may use the current sensor output data at time t5 (d) as it is, or extract any sensor output from time t4 (d) to time t5 (d) in order to improve accuracy. The average value may be calculated. Alternatively, an average value of a predetermined number of sensor outputs immediately before the current time including the time t5 (d) may be calculated and calculated. Furthermore, when calculating the average value, a weighted average value or the like can be calculated and used instead of a simple average.

本処理手順は、センサオフセット更新部5−9によって、上述の演算によって演算されたオフセット推定値が、赤外線センサ1を含む本システムの新たなセンサオフセット値として更新される(S615)。すなわち、この時刻t5(d)以降のセンサオフセット値は、予め定めたirofではなくirofnewに更新される。
これまでの説明は、センサ出力が図5のように変化する場合、すなわち、人体(手)の接近によってセンサ出力が上昇する場合と、白熱灯の点灯によってセンサ出力が上昇する場合とを具体例として示した。本発明は、このようにセンサ出力が上昇する場合だけに限らず、センサ出力が下降する場合にも同様に適用できることは明らかである。センサ出力の大または小に基づいて、これまでの説明における大小関係や符号を適宜逆転させて適用するだけで良い。
In this processing procedure, the sensor offset update unit 5-9 updates the offset estimated value calculated by the above calculation as a new sensor offset value of the present system including the infrared sensor 1 (S615). That is, the sensor offset value after the time t5 (d) is updated to iofnew instead of the predetermined iofof.
The description so far is a specific example of the case where the sensor output changes as shown in FIG. 5, that is, the case where the sensor output increases due to the approach of the human body (hand) and the case where the sensor output increases due to the lighting of the incandescent lamp. As shown. It is apparent that the present invention is not limited to the case where the sensor output increases as described above, but can be similarly applied to the case where the sensor output decreases. Based on the magnitude or smallness of the sensor output, it is only necessary to reverse the magnitude relationship and sign in the above description as appropriate.

最後に、本発明によるオフセットの補正結果を利用すると、2値化された対象物の有無検知におけるしきい値の設定を容易にすることができる。すなわち、赤外線センサのオフセットが自動的に補正されるので、しきい値もそのオフセットの補正値に従って設定すれば良い。具体的例で説明すれば、白熱灯の点灯によりオフセットが非常に大きくなってたとえば1000増加したとしても、しきい値もそれに従って1000増加させるだけで良い。   Finally, by using the offset correction result according to the present invention, it is possible to easily set the threshold value in the presence / absence detection of the binarized object. That is, since the offset of the infrared sensor is automatically corrected, the threshold value may be set according to the offset correction value. As a specific example, even if the offset becomes very large due to the lighting of the incandescent lamp and increases, for example, by 1000, the threshold value only needs to be increased by 1000 accordingly.

したがって、2値化された対象物の有無検知を目的とした場合でも、より簡単にしきい値の設定を含むシステム設計ができるようになる。   Therefore, even in the case of detecting the presence / absence of a binarized object, a system design including setting of a threshold value can be performed more easily.

本発明は、対象物の有無、位置、移動などを検出する赤外線センサを用いた計測装置に利用することができる。さらに、携帯電話や電子ゲームなどにも利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a measuring device that uses an infrared sensor that detects the presence / absence, position, and movement of an object. Furthermore, it can also be used for mobile phones and electronic games.

1 赤外線センサ部
2 センサ出力測定部
3 センサ出力選択部
4 センサ出力格納部
5 センサオフセット補正部
5−1 センサデータ第1ばらつき演算部
5−2 センサデータ第1判定部
5−3 センサデータ第2判定部
5−4 センサデータ第2ばらつき演算部
5−5 センサデータ第3判定部
5−6 センサデータ変化時間演算部
5−7 センサデータ第4判定部
5−8 センサオフセット推定部
5−9 センサオフセット更新部
100 計測装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Infrared sensor part 2 Sensor output measurement part 3 Sensor output selection part 4 Sensor output storage part 5 Sensor offset correction | amendment part 5-1 Sensor data 1st dispersion | variation calculation part 5-2 Sensor data 1st determination part 5-3 Sensor data 2nd Determination unit 5-4 Sensor data second variation calculation unit 5-5 Sensor data third determination unit 5-6 Sensor data change time calculation unit 5-7 Sensor data fourth determination unit 5-8 Sensor offset estimation unit 5-9 Sensor Offset update unit 100 Measuring device

Claims (42)

赤外線センサと、
前記赤外線センサの出力値を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された赤外線センサ出力値から複数の赤外線センサデータを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された赤外線センサデータを格納する格納手段と、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサのオフセットを補正する補正手段と、
を備え、
前記補正手段が、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータのばらつきを演算する第1ばらつき演算手段と、
前記第1ばらつき演算手段によって演算された赤外線センサデータのばらつきが、第1所定範囲内に入っているか否かを判定する第1判定手段と、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータのうち、少なくとも1個が第2所定範囲内に入っているか否かを判定する第2判定手段と、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータのばらつきを演算する第2ばらつき演算手段と、
前記第2ばらつき演算手段によって演算された赤外線センサデータのばらつきが、第3所定範囲内に入っているか否かを判定する第3判定手段と、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータの変化時間を演算する変化時間演算手段と、
前記変化時間演算手段によって演算された赤外線センサデータの変化時間が、第4所定範囲内に入っているか否かを判定する第4判定手段と、
前記第1判定手段および前記第2判定手段および前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定されたときに、前記赤外線センサのオフセットを推定する推定手段と、
前記推定手段の結果に基づいて、赤外線センサのオフセットを更新する更新手段と
を備えたことを特徴とする赤外線センサを用いた計測装置。
An infrared sensor;
Measuring means for measuring the output value of the infrared sensor;
Selecting means for selecting a plurality of infrared sensor data from the infrared sensor output values measured by the measuring means;
Storage means for storing infrared sensor data selected by the selection means;
Correction means for correcting the offset of the infrared sensor based on the infrared sensor data stored by the storage means;
With
The correction means is
First variation calculating means for calculating variations of the infrared sensor data based on the infrared sensor data stored by the storage means;
First determination means for determining whether or not the variation of the infrared sensor data calculated by the first variation calculation means is within a first predetermined range;
Second determination means for determining whether at least one of the infrared sensor data stored by the storage means is within a second predetermined range;
Second variation calculation means for calculating variations of the infrared sensor data based on the infrared sensor data stored by the storage means;
Third determination means for determining whether or not the variation of the infrared sensor data calculated by the second variation calculation means is within a third predetermined range;
Based on the infrared sensor data stored by the storage means, change time calculation means for calculating the change time of the infrared sensor data;
Fourth determination means for determining whether or not the change time of the infrared sensor data calculated by the change time calculation means is within a fourth predetermined range;
Estimating means for estimating an offset of the infrared sensor when all the determination results of the first determining means, the second determining means, the third determining means, and the fourth determining means are determined to be true;
And an updating unit that updates an offset of the infrared sensor based on a result of the estimating unit. A measuring apparatus using an infrared sensor.
前記選択手段は、
前記測定手段によって測定された赤外線センサ出力値の直近の所定時間内における複数の赤外線センサデータを選択する手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The selection means includes
2. The measuring apparatus using an infrared sensor according to claim 1, wherein the measuring apparatus is a means for selecting a plurality of infrared sensor data within a predetermined time nearest to the output value of the infrared sensor measured by the measuring means.
前記第1ばらつき演算手段は、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータの最大値と同データの最小値との差として演算する手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The first variation calculating means includes:
2. The measuring device using an infrared sensor according to claim 1, wherein the measuring device is a means for calculating a difference between a maximum value of infrared sensor data stored by the storage means and a minimum value of the data.
前記第1ばらつき演算手段は、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータの標準偏差または分散として演算する手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The first variation calculating means includes:
2. The measuring device using an infrared sensor according to claim 1, wherein the measuring device is a means for calculating a standard deviation or variance of infrared sensor data stored by the storage means.
前記第1ばらつき演算手段は、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータから、最近の赤外線センサデータを含む複数の赤外線センサデータを選択する直近データ選択手段を含み、
前記直近データ選択手段によって選択された赤外線センサデータのばらつきを演算することを特徴とする請求項1、3または4いずれかに記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The first variation calculating means includes:
The latest data selection means for selecting a plurality of infrared sensor data including recent infrared sensor data from the infrared sensor data stored by the storage means,
5. The measuring apparatus using an infrared sensor according to claim 1, wherein variation of infrared sensor data selected by the latest data selection unit is calculated.
前記第1判定手段は、
前記第1ばらつき演算手段によって得られた演算結果が所定のしきい値以下である場合に真と判定する手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The first determination means includes
The measuring apparatus using an infrared sensor according to claim 1, wherein the measuring device is a unit that determines to be true when the calculation result obtained by the first variation calculating unit is equal to or less than a predetermined threshold value.
前記第2判定手段は、
前記第1ばらつき演算手段において演算した赤外線センサデータの代表値をさらに演算する代表値演算手段と、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータから、前記代表値演算手段によって演算された代表値との差を演算する代表値差分演算手段と、
を含み、
前記第2判定手段は、
前記代表値差分演算手段によって得られた演算結果のうち、少なくとも1個が所定のしきい値以上、または所定のしきい値以下、のいずれかの条件が成立した場合に真と判定することを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The second determination means includes
Representative value calculating means for further calculating a representative value of the infrared sensor data calculated in the first variation calculating means;
Representative value difference calculating means for calculating a difference from the representative value calculated by the representative value calculating means from the infrared sensor data stored by the storing means;
Including
The second determination means includes
It is determined to be true when at least one of the calculation results obtained by the representative value difference calculation means is greater than or equal to a predetermined threshold value or less than or equal to a predetermined threshold value. A measuring apparatus using the infrared sensor according to claim 1.
前記代表値演算手段は、
前記第1ばらつき演算手段において演算した赤外線センサデータの平均値として演算することを特徴とする請求項7に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The representative value calculating means includes:
The measuring device using an infrared sensor according to claim 7, wherein the measurement is performed as an average value of infrared sensor data calculated by the first variation calculating means.
前記第2ばらつき演算手段は、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータの最大値と同データの最小値の差として演算する手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The second variation calculating means includes:
2. The measuring device using an infrared sensor according to claim 1, wherein the measuring device is a means for calculating a difference between the maximum value of the infrared sensor data stored by the storage means and the minimum value of the same data.
前記第2ばらつき演算手段は、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータの標準偏差または分散として演算する手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The second variation calculating means includes:
2. The measuring device using an infrared sensor according to claim 1, wherein the measuring device is a means for calculating a standard deviation or variance of infrared sensor data stored by the storage means.
前記第2ばらつき演算手段は、
前記格納手段によって格納された赤外線センサデータから、前記第2判定手段の判定結果が真と判定された赤外線センサデータを含む複数の赤外線センサデータを選択する判定後データ選択手段を含み、
前記判定後データ選択手段によって選択された赤外線センサデータのばらつきを演算することを特徴とする請求項1、7、9または10いずれかに記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The second variation calculating means includes:
Including post-determination data selection means for selecting a plurality of infrared sensor data including infrared sensor data for which the determination result of the second determination means is determined to be true from the infrared sensor data stored by the storage means;
The measuring device using an infrared sensor according to claim 1, wherein variation of infrared sensor data selected by the post-judgment data selection unit is calculated.
前記第3判定手段は、
前記第2ばらつき演算手段によって得られた演算結果が所定のしきい値以下である場合に真と判定する手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The third determination means includes
2. The measuring apparatus using an infrared sensor according to claim 1, wherein the measuring device is a means for determining true when the calculation result obtained by the second variation calculating means is equal to or less than a predetermined threshold value.
前記第3判定手段は、
前記第2ばらつき演算手段を所定の回数だけ演算する演算手段と、を含み、
前記第3判定手段は、
前記第2ばらつき演算手段によって所定の回数だけ演算された演算結果がすべて所定のしきい値以上である場合に偽と判定する手段であることを特徴とする請求項1または12に記載の計測装置。
The third determination means includes
Calculating means for calculating the second variation calculating means a predetermined number of times,
The third determination means includes
13. The measuring apparatus according to claim 1, wherein the measuring device is a means for determining false when all of the calculation results calculated by the second variation calculating means a predetermined number of times are not less than a predetermined threshold value. .
前記変化時間演算手段は、
前記赤外線センサデータが、前記赤外線センサデータが前記第3所定範囲内に入っている時刻から、前記赤外線センサデータが前記第1所定範囲内に入っている時刻までの時間として演算することを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The change time calculating means includes
The infrared sensor data is calculated as a time from a time when the infrared sensor data is within the third predetermined range to a time when the infrared sensor data is within the first predetermined range. A measuring device using the infrared sensor according to claim 1.
前記変化時間演算手段は、
前記赤外線センサデータが、前記赤外線センサデータが前記第3所定範囲内に入っている最近の時刻から、前記赤外線センサデータが前記第1所定範囲内に入っている最遠の時刻までの時間として演算することを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The change time calculating means includes
The infrared sensor data is calculated as the time from the most recent time when the infrared sensor data is within the third predetermined range to the farthest time when the infrared sensor data is within the first predetermined range. A measuring device using the infrared sensor according to claim 1.
前記第4判定手段は、
前記変化時間演算手段によって演算された変化時間が、予め定められた所定のしきい値以下である場合に真と判定する手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The fourth determination means includes
2. The infrared sensor according to claim 1, wherein the change time calculated by the change time calculation means is a means for determining true when the change time is equal to or less than a predetermined threshold value. Measuring device.
前記推定手段は、
前記第2所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算手段と、
前記信号差分演算手段によって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納手段と、を含み、
前記推定手段は、
前記第1判定手段、前記第2判定手段、前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定された判定時刻における赤外線センサデータから、前記信号差分演算結果格納手段によって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定手段であり、
前記更新手段は、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The estimation means includes
A signal difference calculation means for calculating a difference between the infrared sensor offset of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the second predetermined range;
Signal difference calculation result storage means for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation means,
The estimation means includes
From the infrared sensor data at the determination time when all the determination results of the first determination means, the second determination means, the third determination means, and the fourth determination means are determined to be true, the signal difference calculation result storage means It is an estimation means that uses the difference from the stored signal difference calculation result as an offset estimated value,
The measuring device using an infrared sensor according to claim 1, wherein the updating unit is an updating unit that updates an offset value to the offset estimation value.
前記推定手段は、
前記第3所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算手段と、
前記信号差分演算手段によって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納手段と、を含み、
前記推定手段は、
前記第1判定手段、前記第2判定手段、前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定された判定時刻における赤外線センサデータから、前記信号差分演算結果格納手段によって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定手段であり、
前記更新手段は、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The estimation means includes
A signal difference calculating means for calculating a difference from the infrared sensor offset of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the third predetermined range;
Signal difference calculation result storage means for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation means,
The estimation means includes
From the infrared sensor data at the determination time when all the determination results of the first determination means, the second determination means, the third determination means, and the fourth determination means are determined to be true, the signal difference calculation result storage means It is an estimation means that uses the difference from the stored signal difference calculation result as an offset estimated value,
The measuring device using an infrared sensor according to claim 1, wherein the updating unit is an updating unit that updates an offset value to the offset estimation value.
前記推定手段は、
前記第2所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算手段と、
前記信号差分演算手段によって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納手段と、を含み、
前記推定手段は、
前記第1判定手段、前記第2判定手段、前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定された判定時刻以降における所定数の赤外線センサデータに基づいて演算される演算結果から、前記信号差分演算結果格納手段によって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定手段であり、
前記更新手段は、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The estimation means includes
A signal difference calculation means for calculating a difference between the infrared sensor offset of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the second predetermined range;
Signal difference calculation result storage means for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation means,
The estimation means includes
Calculation is performed based on a predetermined number of infrared sensor data after a determination time at which all the determination results of the first determination unit, the second determination unit, the third determination unit, and the fourth determination unit are determined to be true. From the calculation result is an estimation means that uses a difference between the signal difference calculation result stored by the signal difference calculation result storage means and an offset estimated value;
The measuring device using an infrared sensor according to claim 1, wherein the updating unit is an updating unit that updates an offset value to the offset estimation value.
前記推定手段は、
前記第3所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算手段と、
前記信号差分演算手段によって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納手段と、を含み、
前記推定手段は、
前記第1判定手段、前記第2判定手段、前記第3判定手段および前記第4判定手段のすべての判定結果が真と判定された判定時刻以降における所定数の赤外線センサデータに基づいて演算される演算結果から、前記信号差分演算結果格納手段によって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定手段であり、
前記更新手段は、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新手段であることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
The estimation means includes
A signal difference calculating means for calculating a difference from the infrared sensor offset of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the third predetermined range;
Signal difference calculation result storage means for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation means,
The estimation means includes
Calculation is performed based on a predetermined number of infrared sensor data after a determination time at which all the determination results of the first determination unit, the second determination unit, the third determination unit, and the fourth determination unit are determined to be true. From the calculation result is an estimation means that uses a difference between the signal difference calculation result stored by the signal difference calculation result storage means and an offset estimated value;
The measuring device using an infrared sensor according to claim 1, wherein the updating unit is an updating unit that updates an offset value to the offset estimation value.
所定のしきい値を予め設定するしきい値設定手段と、
前記しきい値設定手段によって設定されたしきい値と、現在の赤外線センサ測定値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の結果に基づいて、前記赤外線センサが検知したか否かを判定する赤外線センサ検知判定手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の赤外線センサを用いた計測装置。
Threshold setting means for presetting a predetermined threshold;
Comparison means for comparing the threshold value set by the threshold value setting means with the current infrared sensor measurement value;
The measurement apparatus using an infrared sensor according to claim 1, further comprising: an infrared sensor detection determination unit that determines whether or not the infrared sensor is detected based on a result of the comparison unit.
赤外線センサの出力値を測定する測定ステップと、
前記測定ステップによって測定された赤外線センサ出力値から複数の赤外線センサデータを選択する選択ステップと、
前記選択ステップによって選択された赤外線センサデータを格納する格納ステップと、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサのオフセットを補正する補正ステップと
を備え、
前記補正ステップが、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータのばらつきを演算する第1ばらつき演算ステップと、
前記第1ばらつき演算ステップによって演算された赤外線センサデータのばらつきが、第1所定範囲内に入っているか否かを判定する第1判定ステップと、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータのうち、少なくとも1個が第2所定範囲内に入っているか否かを判定する第2判定ステップと、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータのばらつきを演算する第2ばらつき演算ステップと、
前記第2ばらつき演算ステップによって演算された赤外線センサデータのばらつきが、第3所定範囲内に入っているか否かを判定する第3判定ステップと、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータに基づいて、前記赤外線センサデータの変化時間を演算する変化時間演算ステップと、
前記変化時間演算ステップによって演算された赤外線センサデータの変化時間が、第4所定範囲内に入っているか否かを判定する第4判定ステップと、
前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定されたときに、前記赤外線センサのオフセットを推定する推定ステップと、
前記推定ステップの結果に基づいて、赤外線センサのオフセットを更新する更新ステップと
を含むことを特徴とする赤外線センサを用いた計測装置のキャリブレーション方法。
A measurement step for measuring the output value of the infrared sensor;
A selection step of selecting a plurality of infrared sensor data from the infrared sensor output values measured by the measurement step;
A storage step of storing the infrared sensor data selected by the selection step;
A correction step of correcting the offset of the infrared sensor based on the infrared sensor data stored in the storage step;
The correction step includes
A first variation calculating step for calculating variations in the infrared sensor data based on the infrared sensor data stored in the storing step;
A first determination step of determining whether or not the variation of the infrared sensor data calculated in the first variation calculation step is within a first predetermined range;
A second determination step of determining whether at least one of the infrared sensor data stored in the storing step is within a second predetermined range;
A second variation calculating step for calculating variations in the infrared sensor data based on the infrared sensor data stored in the storing step;
A third determination step of determining whether or not the variation of the infrared sensor data calculated in the second variation calculation step is within a third predetermined range;
Based on the infrared sensor data stored in the storing step, a change time calculating step for calculating a change time of the infrared sensor data;
A fourth determination step of determining whether or not the change time of the infrared sensor data calculated by the change time calculation step is within a fourth predetermined range;
An estimation step for estimating an offset of the infrared sensor when all the determination results of the first determination step, the second determination step, the third determination step, and the fourth determination step are determined to be true;
An update step of updating an offset of the infrared sensor based on a result of the estimation step. A calibration method for a measuring apparatus using an infrared sensor, comprising:
前記選択ステップは、
前記測定ステップによって測定された赤外線センサ出力値の直近の所定時間内における複数の赤外線センサデータを選択することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The selection step includes
23. The method according to claim 22, wherein a plurality of infrared sensor data are selected within a predetermined time nearest to an infrared sensor output value measured by the measuring step.
前記第1ばらつき演算ステップは、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータの最大値と同データの最小値との差として演算することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The first variation calculating step includes:
The method according to claim 22, wherein the calculation is performed as a difference between the maximum value of the infrared sensor data stored by the storing step and the minimum value of the data.
前記第1ばらつき演算ステップは、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータの標準偏差または分散として演算することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The first variation calculating step includes:
The method according to claim 22, wherein the calculation is performed as a standard deviation or variance of the infrared sensor data stored by the storing step.
前記第1ばらつき演算ステップは、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータから、最近の赤外線センサデータを含む複数の赤外線センサデータを選択する直近データ選択ステップを含み、
前記直近データ選択ステップによって選択された赤外線センサデータのばらつきを演算することを特徴とする請求項22、24または25いずれかに記載の方法。
The first variation calculating step includes:
A latest data selection step of selecting a plurality of infrared sensor data including recent infrared sensor data from the infrared sensor data stored by the storing step;
26. The method according to claim 22, 24 or 25, wherein the variation of the infrared sensor data selected by the most recent data selection step is calculated.
前記第1判定ステップは、
前記第1ばらつき演算ステップによって得られた演算結果が所定のしきい値以下である場合に真と判定することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The first determination step includes
23. The method according to claim 22, wherein the determination is true when the calculation result obtained by the first variation calculation step is equal to or less than a predetermined threshold value.
前記第2判定ステップは、
前記第1ばらつき演算ステップにおいて演算した赤外線センサデータの代表値をさらに演算する代表値演算ステップと、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータから、前記代表値演算ステップによって演算された代表値との差を演算する代表値差分演算ステップと、
を含み、
前記第2判定ステップは、
前記代表値差分演算ステップによって得られた演算結果のうち、少なくとも1個が所定のしきい値以上、または所定のしきい値以下、のいずれかの条件が成立した場合に真と判定することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The second determination step includes
A representative value calculating step of further calculating a representative value of the infrared sensor data calculated in the first variation calculating step;
A representative value difference calculating step of calculating a difference from the representative value calculated by the representative value calculating step from the infrared sensor data stored by the storing step;
Including
The second determination step includes
It is determined to be true when at least one of the calculation results obtained by the representative value difference calculation step is equal to or greater than a predetermined threshold value or less than or equal to a predetermined threshold value. 23. A method according to claim 22, characterized in that
前記代表値演算ステップは、
前記第1ばらつき演算ステップにおいて演算した赤外線センサデータの平均値として演算することを特徴とする請求項28に記載の方法。
The representative value calculating step includes:
The method according to claim 28, wherein the calculation is performed as an average value of the infrared sensor data calculated in the first variation calculating step.
前記第2ばらつき演算ステップは、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータの最大値と同データの最小値の差として演算することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The second variation calculating step includes:
The method according to claim 22, wherein the calculation is performed as a difference between the maximum value of the infrared sensor data stored in the storing step and the minimum value of the data.
前記第2ばらつき演算ステップは、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータの標準偏差または分散として演算することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The second variation calculating step includes:
The method according to claim 22, wherein the calculation is performed as a standard deviation or variance of the infrared sensor data stored by the storing step.
前記第2ばらつき演算ステップは、
前記格納ステップによって格納された赤外線センサデータから、前記第2判定ステップの判定結果が真と判定された赤外線センサデータを含む複数の赤外線センサデータを選択する判定後データ選択ステップを含み、
前記判定後データ選択ステップによって選択された赤外線センサデータのばらつきを演算することを特徴とする請求項22、28、30または31いずれかに記載の方法。
The second variation calculating step includes:
A post-determination data selection step of selecting a plurality of infrared sensor data including the infrared sensor data in which the determination result of the second determination step is determined to be true from the infrared sensor data stored in the storing step;
32. The method according to claim 22, 28, 30 or 31, wherein the variation of the infrared sensor data selected in the post-determination data selection step is calculated.
前記第3判定ステップは、
前記第2ばらつき演算ステップによって得られた演算結果が所定のしきい値以下である場合に真と判定することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The third determination step includes
23. The method according to claim 22, wherein the determination is true when the calculation result obtained by the second variation calculation step is equal to or less than a predetermined threshold value.
前記第3判定ステップは、
前記第2ばらつき演算ステップを所定の回数だけ演算する演算ステップと、を含み、
前記第3判定ステップは、
前記第2ばらつき演算ステップによって所定の回数だけ演算された演算結果がすべて所定のしきい値以上である場合に偽と判定することを特徴とする請求項22または33に記載の計測装置。
The third determination step includes
Calculating the second variation calculating step a predetermined number of times, and
The third determination step includes
34. The measuring apparatus according to claim 22 or 33, wherein it is determined to be false when all the calculation results calculated a predetermined number of times in the second variation calculation step are equal to or greater than a predetermined threshold value.
前記変化時間演算ステップは、
前記赤外線センサデータが、前記赤外線センサデータが前記第3所定範囲内に入っている時刻から、前記赤外線センサデータが前記第1所定範囲内に入っている時刻までの時間として演算することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The change time calculating step includes:
The infrared sensor data is calculated as a time from a time when the infrared sensor data is within the third predetermined range to a time when the infrared sensor data is within the first predetermined range. The method of claim 22.
前記変化時間演算ステップは、
前記赤外線センサデータが、前記赤外線センサデータが前記第3所定範囲内に入っている最近の時刻から、前記赤外線センサデータが前記第1所定範囲内に入っている最遠の時刻までの時間として演算することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The change time calculating step includes:
The infrared sensor data is calculated as the time from the most recent time when the infrared sensor data is within the third predetermined range to the farthest time when the infrared sensor data is within the first predetermined range. 23. The method of claim 22, wherein:
前記第4判定ステップは、
前記変化時間演算ステップによって演算された変化時間が、予め定められた所定のしきい値以下である場合に真と判定することを特徴とする請求項22に記載の方法。
The fourth determination step includes
23. The method according to claim 22, wherein the determination is true when the change time calculated by the change time calculation step is equal to or less than a predetermined threshold value.
前記推定ステップは、
前記第2所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算ステップと、
前記信号差分演算ステップによって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納ステップと、を含み、
前記推定ステップは、
前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定された判定時刻における赤外線センサデータから、前記信号差分演算結果格納ステップによって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定ステップであり、
前記更新ステップは、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新ステップであることを特徴とする請求項22に記載の方法。
The estimation step includes
A signal difference calculation step of calculating a difference between the infrared sensor offset of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the second predetermined range;
A signal difference calculation result storage step for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation step,
The estimation step includes
From the infrared sensor data at the determination time when all the determination results of the first determination step, the second determination step, the third determination step, and the fourth determination step are determined to be true, the signal difference calculation result storage step It is an estimation step in which the difference from the stored signal difference calculation result is an offset estimation value,
The method according to claim 22, wherein the updating step is an updating step of updating an offset value to the offset estimation value.
前記推定ステップは、
前記第3所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算ステップと、
前記信号差分演算ステップによって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納ステップと、を含み、
前記推定ステップは、
前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定された判定時刻における赤外線センサデータから、前記信号差分演算結果格納ステップによって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定ステップであり、
前記更新ステップは、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新ステップであることを特徴とする請求項22に記載の方法。
The estimation step includes
A signal difference calculation step of calculating a difference between the infrared sensor offset of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the third predetermined range;
A signal difference calculation result storage step for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation step,
The estimation step includes
From the infrared sensor data at the determination time when all the determination results of the first determination step, the second determination step, the third determination step, and the fourth determination step are determined to be true, the signal difference calculation result storage step It is an estimation step in which the difference from the stored signal difference calculation result is an offset estimation value,
The method according to claim 22, wherein the updating step is an updating step of updating an offset value to the offset estimation value.
前記推定ステップは、
前記第2所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算ステップと、
前記信号差分演算ステップによって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納ステップと、を含み、
前記推定ステップは、
前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定された判定時刻以降における所定数の赤外線センサデータに基づいて演算される演算結果から、前記信号差分演算結果格納ステップによって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定ステップであり、
前記更新ステップは、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新ステップであることを特徴とする請求項22に記載の方法。
The estimation step includes
A signal difference calculation step of calculating a difference between the infrared sensor offset of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the second predetermined range;
A signal difference calculation result storage step for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation step,
The estimation step includes
Calculation is performed based on a predetermined number of infrared sensor data after the determination time when all the determination results of the first determination step, the second determination step, the third determination step, and the fourth determination step are determined to be true. From the calculation result, an estimation step in which a difference from the signal difference calculation result stored in the signal difference calculation result storage step is an offset estimated value,
The method according to claim 22, wherein the updating step is an updating step of updating an offset value to the offset estimation value.
前記推定ステップは、
前記第3所定範囲内に入っている時刻の赤外線センサデータから、予め定められた赤外線センサの赤外線センサのオフセットとの差を演算する信号差分演算ステップと、
前記信号差分演算ステップによって得られた信号差分演算結果を格納する信号差分演算結果格納ステップと、を含み、
前記推定ステップは、
前記第1判定ステップ、前記第2判定ステップ、前記第3判定ステップおよび前記第4判定ステップのすべての判定結果が真と判定された判定時刻以降における所定数の赤外線センサデータに基づいて演算される演算結果から、前記信号差分演算結果格納ステップによって格納された信号差分演算結果との差をオフセット推定値とする推定ステップであり、
前記更新ステップは、オフセット値を前記オフセット推定値に更新する更新ステップであることを特徴とする請求項22に記載の方法。
The estimation step includes
A signal difference calculation step of calculating a difference between the infrared sensor offset of a predetermined infrared sensor from infrared sensor data at a time falling within the third predetermined range;
A signal difference calculation result storage step for storing a signal difference calculation result obtained by the signal difference calculation step,
The estimation step includes
Calculation is performed based on a predetermined number of infrared sensor data after the determination time when all the determination results of the first determination step, the second determination step, the third determination step, and the fourth determination step are determined to be true. From the calculation result, an estimation step in which a difference from the signal difference calculation result stored in the signal difference calculation result storage step is an offset estimated value,
The method according to claim 22, wherein the updating step is an updating step of updating an offset value to the offset estimation value.
所定のしきい値を予め設定するしきい値設定ステップと、
前記しきい値設定ステップによって設定されたしきい値と、現在の赤外線センサ測定値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの結果に基づいて、前記赤外線センサが検知したか否かを判定する赤外線センサ検知判定ステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項22に記載の方法。
A threshold setting step for presetting a predetermined threshold;
A comparison step of comparing the threshold set by the threshold setting step with the current infrared sensor measurement value;
An infrared sensor detection determination step for determining whether the infrared sensor is detected based on the result of the comparison step;
The method of claim 22, further comprising:
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6161041A (en) * 1984-08-31 1986-03-28 Nippon Denso Co Ltd Smoke detector
JPH10170435A (en) * 1996-12-05 1998-06-26 Daikin Ind Ltd Method and device for dust detection
JP2010078509A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Measuring device using infrared sensor, and calibration method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6161041A (en) * 1984-08-31 1986-03-28 Nippon Denso Co Ltd Smoke detector
JPH10170435A (en) * 1996-12-05 1998-06-26 Daikin Ind Ltd Method and device for dust detection
JP2010078509A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Measuring device using infrared sensor, and calibration method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113325485A (en) * 2020-02-28 2021-08-31 罗姆股份有限公司 Infrared measuring device

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