JP2019066214A

JP2019066214A - 赤外線検出装置

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Publication number: JP2019066214A
Application number: JP2017189351A
Authority: JP
Inventors: 良太須藤; Ryota Sudo; 昌良村上; Masayoshi Murakami; 吉田　岳司; Takeshi Yoshida; 岳司吉田; 翔嶋田; Sho Shimada; 勲服部; Isao Hattori
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-04-25

Abstract

【課題】本発明は、赤外線センサに異常が発生したときでも赤外線センサの動作を制御することで赤外線センサから異常な出力信号が出力され続けることを防ぐことができる赤外線検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために本発明は、被測定対象の赤外線を検出する赤外線センサ２と、赤外線センサ２を回転走査する走査部３と、赤外線センサ２と走査部３の信号処理をする処理回路４と、赤外線センサ２が回転したときに赤外線センサ２の視野に入る位置に設けられ温度センサを備えた基準部材５と、を備え、処理回路４は、温度センサの検出した基準部材５の温度と赤外線センサ２の検出した基準部材５の温度の第１の温度差が第１の閾値以上であるとき、赤外線センサ２の出力信号を補正または赤外線センサ２の動作を制御する構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、人などの被測定対象の温度を非接触で検出する赤外線検出装置に関する。

従来の赤外線検出装置は、赤外線に反応する赤外線センサと、赤外線センサの出力を増幅する増幅器と、増幅器からの出力をサンプルホールドし、デジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器からのデータを保持するメモリと、赤外線センサを移動させる走査部を有していた。（特許文献１）

特開平８−１８４４９４号公報

しかしながら、上記従来の赤外線検出装置では、赤外線センサに異常が発生したときや、走査部に異常が発生したときでも赤外線検出装置に異常が発生していることを検知することができないという課題があった。

本発明は、上記課題を解決し、赤外線センサや走査部に異常が発生したときに異常の発生を検知することができる赤外線検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、被測定対象の赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサを回転走査する走査部と、前記赤外線センサと前記走査部の信号処理をする処理回路と、前記赤外線センサが回転したときに前記赤外線センサの視野に入る位置に設けられ温度センサを備えた基準部材と、を備え、前記処理回路は、前記温度センサの検出した前記基準部材の温度と前記赤外線センサの検出した前記基準部材の温度の第１の温度差が第１の閾値以上であるとき、前記赤外線センサの出力信号を補正または前記走査部の走査を制御する構成とした。

本発明の赤外線検出装置は、赤外線センサや走査部に異常が発生したときに異常の発生を検知することができる。

実施の形態１の赤外線検出装置の構成を示す図同赤外線検出装置のケース内の側面図同赤外線検出装置のケース外の側面図（ａ）同赤外線検出装置の基準部材の一例を示す図、（ｂ）同赤外線検出装置の別の例を示す図同赤外線検出装置の異常判定のフローチャート実施の形態２の赤外線検出装置の構成を示す図同赤外線検出装置の異常判定のフローチャート実施の形態３の赤外線検出装置の構成を示す図同赤外線検出装置の異常判定のフローチャート実施の形態４の赤外線検出装置の構成を示す図同赤外線検出装置の異常判定のフローチャート実施の形態５の赤外線検出装置の構成を示す図同赤外線検出装置の異常判定のフローチャート（ａ）道赤外線検出装置の通常時の赤外線センサの走査方法、（ｂ）同赤外線検出装置の異常な画素部を補う赤外線センサの走査方法の一例、（ｃ）同赤外線検出装置の異常な画素部を補う赤外線センサの走査方法の別の例

以下に、実施の形態に係る赤外線検出装置について図面を用いて説明をする。なお、各図面において、同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。また、各実施の形態における各構成要素は矛盾のない範囲で任意に組み合わせても良い。

各実施の形態において、赤外線センサの出力信号を補正すること、赤外線センサの回転動作を制御すること、赤外線センサを停止することを総称して赤外線センサの動作を制御するとして説明する。

（実施の形態１）
以下に、実施の形態１における赤外線検出装置について図面を用いながら説明する。

図１は、実施の形態１の赤外線検出装置の構成を示す図、図２は同赤外線検出装置のケース内の側面図、図３は同赤外線検出装置のケース外の側面図である。

実施の形態１の赤外線検出装置１は、被測定対象の赤外線を検出する赤外線センサ２と、赤外線センサ２を走査する走査部３と、赤外線センサ２と走査部３の信号を処理する処理回路４と、温度センサ（図示せず）を備えた基準部材５を有している。赤外線検出装置１は、空調機器や電子レンジ等の電子機器６と接続され、赤外線センサ２で検出した被測定対象の温度を基に電子機器６を制御している。赤外線センサ２と処理回路４は基板（図示せず）上に設けられ、赤外線センサ２と処理回路４と基板と走査部３は、同一のケース７に収容されている。ケース７には開孔部が設けられ、赤外線センサ２は開孔部からケース７外の赤外線を受光することが可能になっている。ここでは、赤外線センサ２が接続された走査部３がケース７内にあり、赤外線センサ２がケース７の外に露出している状態もケース７に収容された状態として説明する。なお、赤外線センサ２と処理回路４が同一の基板に設けられ、赤外線センサ２と処理回路４と基板と走査部３は、同一のケース７に収容された状態の赤外線検出装置１を例として説明するが、この限りではなく、例えば、走査部３と処理回路４がケース７外に設けられ、赤外線センサ２と処理回路４が同一の基板に設けられていなくても良い。

ケース７はポリカーボネート等の樹脂材料で形成されている。

赤外線センサ２は、感温部が埋設された熱型赤外線検出器を有しており、感温部には被検出体から放射された赤外線による熱エネルギーを電気エネルギーに変換するサーモパイルにより構成される熱電変換部が用いられている。また、赤外線センサ２は、感温部および感温部の出力電圧を取り出すためのＭＯＳトランジスタを有したａ×ｂ個の画素部（非接触赤外線検知素子）が、半導体基板の一表面側においてａ行ｂ列の２次元アレイ状に配置されており、赤外線センサ２では画素部は８×８に構成されている。なお、画素部は８×８に限られず、例えば、１６×４のように構成しても良い。

走査部３は、ステッピングモータ等のモータにより構成されており、モータの回転により、赤外線センサ２を走査部３の軸周りに一方向と一方向とは反対の他方向に回転させる。走査部３は、赤外線センサ２を所定の角度だけ赤外線センサ２を回転させると所定の時
間停止して熱画像を取得し、熱画像の取得後にまた所定の角度だけ赤外線センサ２を回転させ、予め決められた角度（以下、回転限界角度として説明）だけ回転すると赤外線センサ２はストッパ（図示せず）にあたり、反対方向への回転を始める。ここで、赤外線センサ２を回転させる所定の角度、熱画像を取得するための所定の時間、反対方向に回転を始める赤外線センサ２の回転限界角度は、赤外線検出装置１の用途等によって任意に設定することができるが、ここでは、所定の角度が１°、所定の時間が０．５秒、回転限界角度は１２０°であるものとして説明する。

処理回路４は、赤外線センサ２から出力された信号を補正して出力する処理部８と、走査部３の回転を制御する制御部９と、温度センサの出力信号と赤外線センサ２の出力信号を比較して赤外線センサ２の異常を判定する判定部１０を備えている。処理部８は補正した出力信号をデータ出力端子から出力する。また、処理回路４は、一方向への回転が終わったときに赤外線センサ２で得られた熱画像を処理部８で足し合わせて高解像の熱画像を取得する。これにより、赤外線センサ２の検出精度を向上することができる。処理回路４による高解像の熱画像の取得は一方向への回転時のみに行っても良いし、一方向への回転時と他方向への回転時の両方で行っても良い。判定部１０には、第１の閾値Ｔ_ｈが記録されている。処理部８、制御部９、判定部１０によって処理回路４は赤外線センサ２の動作を制御することができる。処理回路４にはマイコンが用いられ、処理部８、制御部９、判定部１０は一つのマイコンに備えられた機能である。なお、処理部８、制御部９、判定部１０は別体として設けられていても良い。

基準部材５は、ポリカーボネート等の樹脂材料で形成されている。基準部材５は、基準部材５の温度を検出することができればよく、樹脂材料に限定されるものではない。基準部材５は、ケース７と一体になるように形成されている。基準部材５は、ケース７と別体として設けても良いが、ケース７と一体にすることにより、赤外線検出装置１の生産性が向上する。基準部材５は板状に形成されているが、赤外線検出装置１の使用用途等に応じて球形状などの板状以外の形状に形成しても良い。基準部材５は、赤外線センサ２を回転させたときの赤外線センサ２の視野に入る位置に設けられている。基準部材５が設けられる位置は赤外線センサ２の視野に入る位置であれば良いが、赤外線センサ２の回転限界角度近傍に設ければ、赤外線を検出する際に邪魔になり難いため、好適である。また、このような位置に基準部材５を設ければ、赤外線検出装置１の設置自由度が向上する。図４（ａ）に示すように、基準部材５は、赤外線センサ２が停止した状態で赤外線センサ２の視野を覆うことができる大きさである。基準部材５をこのような大きさにすることで、赤外線センサ２で基準部材５の温度のみを検出することができる。なお、基準部材５は、赤外線センサ２の視野を一部覆う大きさの基準部材５を複数も受けるようにしても良い。図４（ｂ）はこの一例で、基準部材５を２つ設ける場合の例である。基準部材５を分割して配置しても赤外線センサ２を回転させれば、全ての画素部の視野を覆うことができるため、赤外線センサ２の異常判定を行うことができる。この様に基準部材５を分割すれば、一つ一つの基準部材５が小さくなるため、赤外線検出装置１を小型化したい場合等に有用である。また、この場合、赤外線検出装置１のサイズや形状の設計自由度が向上する。また、基準部材５を分割して、赤外線センサ２の回転限界角度の両端に設置すれば、一方向への回転時にも他方向への回転時にも基準部材５の温度を検出することができる。基準部材５には温度センサが設けられ、基準部材５の温度を検出している。温度センサには熱電対等が用いられるが、基準部材５の温度を直接検出することができるものであれば、熱電対に限られない。

次に、赤外線検出装置１の基準部材５を用いた処理回路４の制御について説明する。図５は実施の形態１の赤外線検出装置１の異常判定のフローチャートである。

まず、赤外線センサ２を回転させ、基準部材５の熱画像を取得する（ステップＳ１）。

次に、温度センサの出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｓと赤外線センサ２の出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｉとを比較し、第１の温度差Ｔ_Ｄ＝｜Ｔ_Ｓ―Ｔ_Ｉ｜を算出する（ステップＳ２）。ここで、基準部材５の熱画像は、赤外線センサ２の視野が基準部材５で覆われ、赤外線センサ２が基準部材５の熱画像のみを出力しているときのものを用いる。これにより、赤外線センサ２の出力する基準部材５の温度Ｔ_Ｉと温度センサの出力する基準部材５の温度Ｔ_Ｓを正確に比較することができる。

次に、判定部１０で、第１の温度差Ｔ_Ｄと第１の閾値Ｔ_ｈを比較する（ステップＳ３）。第１の閾値Ｔ_ｈは赤外線検出装置１の使用用途等で任意に設定することができる。ここでは、０．５℃として説明する。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも小さい場合、赤外線センサ２と温度センサの出力する温度が近いため、赤外線センサ２は正常な状態と言える。このときは、継続して赤外線センサ２で熱画像の取得をしても問題ないため、ステップＳ１に戻る。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも大きい場合、赤外線センサ２が正確に基準部材５の温度を検出することができていないため、赤外線センサ２に異常が発生していることがわかる。このとき、次のステップＳ４に進む。

赤外線センサ２に異常が発生しているまま、継続して赤外線センサ２で熱画像の取得を行い、赤外線センサ２の出力する異常な温度を基に電子機器６を制御すると、電子機器６がユーザの意図しない動作をすることがある。このため、温度センサの出力する基準部材５の温度Ｔ_Ｓを用いて赤外線センサ２の出力信号を補正し、出力する（ステップＳ４）。これにより、電子機器６を正常に動作させることができる。この後、ステップＳ１に戻る。

なお、基準部材５を用いた赤外線センサ２の異常判定は、赤外線センサ２を回転する度に行っても良いし、赤外線検出装置１の起動直後の最初の回転時や、１週間おき等のように、一定間隔ごとに行っても良い。赤外線センサ２の異常判定を回転時に毎回行えば赤外線センサ２に異常が発生したときに直に異常を検知して電子機器６を正常に制御することができる。また、赤外線センサ２の異常判定を所定の間隔ごとにすれば、異常判定をする時間を短縮することができるため、赤外線検出装置１による被測定対象の温度の検出の高速化をすることができる。

なお、赤外線センサ２の出力信号の補正をする限界の温度を設定し、限界の温度を超えたら赤外線センサ２が補正しきれないほど壊れたとして、補正をしない様にしても良い。この限界の温度は自由に設定でき、例えば、３℃としても良い。

（実施の形態２）
以下に、実施の形態２の赤外線検出装置について説明する。

図６は実施の形態２の赤外線検出装置の構成を示す図、図７は実施の形態２の赤外線検出装置の異常判定のフローチャートである。

実施の形態２の赤外線検出装置２１は、被測定対象の赤外線を検出する赤外線センサ２と、赤外線センサ２を走査する走査部３と、赤外線センサ２と走査部３の信号を処理する処理回路４と、温度センサを備えた基準部材５を有している。赤外線センサ２と処理回路４は基板上に設けられ、赤外線センサ２と処理回路４と基板と走査部３は、同一のケース７に収容されている。

実施の形態２の赤外線検出装置２１の異常判定について説明する。

まず、赤外線センサ２を回転させ、基準部材５の熱画像を取得する（ステップＳ１１）。

次に、温度センサの出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｓと赤外線センサ２の出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｉとを比較し、第１の温度差Ｔ_Ｄ＝｜Ｔ_Ｓ―Ｔ_Ｉ｜を算出する（ステップＳ１２）。

次に、判定部１０で、第１の温度差Ｔ_Ｄと第１の閾値Ｔ_ｈを比較する（ステップＳ１３）。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも小さい場合、継続して赤外線センサ２で熱画像の取得をしても問題ないため、ステップＳ１１に戻る。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも大きい場合、次のステップＳ１４に進む。

赤外線センサ２に異常が発生しているまま、継続して赤外線センサ２で熱画像の取得を行い、赤外線センサ２の出力する異常な温度を基に電子機器６を制御すると、電子機器６がユーザの意図しない動作をすることがある。このため、処理部８は、赤外線センサ２の動作を停止させる（ステップＳ１４）。赤外線センサ２の動作を停止すれば、赤外線センサ２の出力に従った電子機器６の制御をしないため、電子機器６が意図しない動作をすることを防止することができる。赤外線センサ２の動作を停止した後は、赤外線センサ２の異常判定を終了する。

（実施の形態３）
以下に、実施の形態３の赤外線検出装置について説明する。

図８は実施の形態３の赤外線検出装置の構成を示す図、図９は同赤外線検出装置の異常判定のフローチャートである。

実施の形態３の赤外線検出装置３１は、被測定対象の赤外線を検出する赤外線センサ２と、赤外線センサ２を走査する走査部３と、赤外線センサ２と走査部３の信号を処理する処理回路３２と、温度センサを備えた基準部材５と、通知部３３を有している。赤外線センサ２と処理回路３２は基板上に設けられ、赤外線センサ２と処理回路３２と基板と走査部３は、同一のケース７に収容されている。

通知部３３は、スピーカが用いられ、赤外線検出装置３１のケース７に設けられている。通知部３３は、赤外線センサ２に異常が発生したときに、電子機器６のユーザに異常の発生を通知する。なお、通知部３３はユーザに異常の発生を通知できればスピーカでなくても良く、ディスプレイに異常発生を表示するようにしても良い。通知部３３はケース７に設けられていなくても良く、電子機器６を通知部３３として用いても良いし、カーナビゲーション装置等の他の電子機器６を通知部３３として活用しても良い。

実施の形態３の赤外線検出装置３１の異常判定について説明する。

まず、赤外線センサ２を回転させ、基準部材５の熱画像を取得する（ステップＳ２１）。

次に、温度センサの出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｓと赤外線センサ２の出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｉとを比較し、第１の温度差Ｔ_Ｄ＝｜Ｔ_Ｓ―Ｔ_Ｉ｜を算出する（ステップＳ２２）。

次に、判定部１０で、第１の温度差Ｔ_Ｄと第１の閾値Ｔ_ｈを比較する（ステップＳ２３）。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも小さい場合、継続して赤外線センサ２で熱
画像の取得をしても問題ないため、ステップＳ２１に戻る。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも大きい場合、次のステップＳ２４に進む。

赤外線センサ２に異常が発生していると判定した場合には、通知部３３からユーザに異常の発生を通知する（ステップＳ２４）。これにより、ユーザが赤外線センサ２の異常の発生を知ることができるため、赤外線検出装置１の動作を停止させたり、赤外線検出装置３１を修理したり、ユーザで早急に対応することができる。これにより、電子機器６がユーザの意図しない動作をすることを防止することができる。

なお、実施の形態３では、ユーザへの異常の通知しかしていないが、ユーザに異常の発生を通知したうえで赤外線センサ２の出力信号を補正しても良い。このときに、ユーザには赤外線センサ２に異常が発生したが出力信号を補正していることを通知しても良い。これにより、ユーザは赤外線検出装置３１の修理時期を判断することができる。また、赤外線センサ２に異常が発生したことをユーザに通知したうえで、赤外線センサ２の動作を停止しても良い。このときに、ユーザには赤外線センサ２に異常が発生したため赤外線センサ２を停止したことを通知しても良い。これにより、ユーザは電子機器６が意図しない動作をすることが無いことを知ることができるため、安心して電子機器６の使用を継続することができる。

（実施の形態４）
以下に、実施の形態４の赤外線検出装置について説明する。

図１０は実施の形態４の赤外線検出装置の構成を示す図、図１１は同赤外線検出装置の異常判定のフローチャートである。

実施の形態４の赤外線検出装置４１は、被測定対象の赤外線を検出する赤外線センサ２と、赤外線センサ２を走査する走査部３と、赤外線センサ２と走査部３の信号を処理する処理回路４２と、温度センサを備えた基準部材５と、通知部３３と、記録部４３を有している。赤外線センサ２と処理回路４は基板上に設けられ、赤外線センサ２と処理回路４２と基板と走査部３は、同一のケース７に収容されている。

記録部４３は、メモリ等の記録媒体であり、ケース７内に設けられている。赤外線検出装置４１の使用用途等に応じてケース７外に記録部４３を設けても良い。記録部４３には、所定期間の第１の温度差Ｔ_Ｄが記録される。判定部１０で、所定期間の第１の温度差の合計値である第２の温度差Ｔ_Ｄ２を第２の閾値Ｔ_ｈ２と比較する。

実施の形態４の赤外線検出装置４１の異常判定について説明する。

まず、赤外線センサ２を回転させ、基準部材５の熱画像を取得する（ステップＳ３１）。

次に、温度センサの出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｓと赤外線センサ２の出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｉとを比較し、第１の温度差Ｔ_Ｄ＝｜Ｔ_Ｓ―Ｔ_Ｉ｜を算出する（ステップＳ３２）。

次に、判定部１０で、第１の温度差Ｔ_Ｄと第１の閾値Ｔ_ｈを比較する（ステップＳ３３）。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも小さい場合、継続して赤外線センサ２で熱画像の取得をしても問題ないため、ステップＳ３１に進む。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも大きい場合、ステップＳ３４に進む。

第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも大きい場合、判定部１０で第２の温度差Ｔ_Ｄ２と第２の閾値Ｔ_ｈ２を比較する（ステップＳ３４）。第１の温度差Ｔ_Ｄが第２の閾値Ｔ_ｈよりも小さい場合には赤外線センサ２の出力信号を補正し、ステップＳ３１に進む（ステップＳ３５）。このとき、赤外線センサ２の異常発生と赤外線センサ２の出力信号を補正したことをユーザに通知しても良い。

赤外線センサ２の出力信号を補正すれば赤外線センサ２に多少の異常が発生した状態でも使用することができるが、長期的に使用して赤外線センサ２の経年劣化が進むと、赤外線センサ２の出力信号を補正しても信頼性は低下していく。第２の温度差Ｔ_Ｄ２を第２の閾値Ｔ_ｈ２と比較すれば赤外線センサ２の経年劣化具合を知ることができる。第２の温度差Ｔ_Ｄ２が第２の閾値Ｔ_ｈ２を超えたときにステップＳ３６に進む。

第２の温度差Ｔ_Ｄ２が第２の閾値Ｔ_ｈ２よりも大きい場合には、赤外線センサ２の異常をユーザに通知する（ステップＳ３６）。これにより、ユーザは赤外線センサ２の異常を知ることができる。また、赤外線センサ２が経年劣化していることも通知すれば、ユーザはより詳細な情報を知ることができる。ユーザに後には、ステップＳ３７に進む。また、ユーザに通知するだけではなく、赤外線センサ２の動作を停止させても良い。赤外線センサ２の動作を停止させたことを通知すれば、なお好適である。このときには、赤外線センサ２の異常判定を終了する。

赤外線センサ２の出力信号を補正し、ステップＳ３１に戻る（ステップＳ３７）。赤外線センサ２の出力信号を補正すれば、ユーザは赤外線センサ２の経年劣化を把握した状態で電子機器６を引き続き使用することができる。

（実施の形態５）
以下に、実施の形態５の赤外線検出装置について説明する。

図１２は実施の形態５の赤外線検出装置の構成を示す図、図１３は同赤外線検出装置の異常判定のフローチャート、図１４（ａ）は同赤外線検出装置の通常時の赤外線センサの走査方法を示す図、図１４（ｂ）は同赤外線検出装置の異常な画素部を補う赤外線センサの走査方法の一例、図１４（ｃ）は同赤外線検出装置の異常な画素部を補う赤外線センサの走査方法の別の例である。

実施の形態５の赤外線検出装置５１は、被測定対象の赤外線を検出する赤外線センサ２と、赤外線センサ２を走査する走査部３と、赤外線センサ２と走査部３の信号を処理する処理回路３２と、温度センサを備えた基準部材５と、通知部３３を有している。赤外線センサ２と処理回路３２は基板上に設けられ、赤外線センサ２と処理回路３２と基板と走査部３は、同一のケース７に収容されている。

次に、実施の形態５の赤外線センサ２の異常判定を説明する。

まず、赤外線センサ２を回転させ、基準部材５の熱画像を取得する（ステップＳ４１）。

次に、温度センサの出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｓと赤外線センサ２の出力した基準部材５の温度Ｔ_Ｉとを比較し、第１の温度差Ｔ_Ｄ＝｜Ｔ_Ｓ―Ｔ_Ｉ｜を算出する（ステップＳ４２）。ここでは、画素部５２ごとに第１の温度差Ｔ_Ｄを算出する。

次に、判定部１０で、画素部５２ごとに第１の温度差Ｔ_Ｄと第１の閾値Ｔ_ｈを比較する（ステップＳ４３）。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも小さい場合、継続して赤
外線センサ２で熱画像の取得をしても問題ないため、ステップＳ４１に戻る。第１の温度差Ｔ_Ｄが第１の閾値Ｔ_ｈよりも大きい画素部５２がある場合、次のステップＳ４４に進む。

画素部５２の異常発生を判定したとき、異常が発生した画素部５２を補うように赤外線センサ２の走査方法を変更する（ステップＳ４４）。これにより、異常が発生した画素部５２を補うことがあるため、ユーザはそのまま赤外線検出装置５１と、電子機器６を使用することができる。

ステップＳ４４における赤外線センサ２の走査方法の変更について図面を用いて説明する。図１４では、赤外線センサ２の移動を画素部５２の移動により説明している。図１４（ａ）は画素部５２に異常が発生していない通常時の赤外線センサ２の走査を示している。矢印は赤外線センサ２の走査方向を示している。移動後の画素部５２を破線で示している。１つの画素部５２の幅はＬである。通常時には画素部５２の幅で見た場合、所定の角度、赤外線センサ２を回転させたときの移動距離がＬ／２であるものとする。説明の都合上、赤外線センサ２の走査方向と直交する方向を図面上で上、下として説明するが、これに限定されるものではない。図１４では異常が発生した画素部５２には「×」が書かれている。

図１４（ｂ）の例では、赤外線センサ２の下側の画素部５２に異常が発生している。この例では、下半分の画素部５２の全てに異常が発生している。この状態で高解像の熱画像を取得すると、熱画像の下半分から異常な結果が検出されてしまう。この場合、異常が発生している画素部からは信号を出力しない様にする。赤外線センサ２を一方向に回転させ、回転限界角度まで回転させた後に赤外線センサ２を下方向に距離４Ｌ（４画素分）移動させ、他方向に回転させる。赤外線センサ２が一往復した後に高解像度な熱画像を取得する。このようにすれば、異常が発生した画素部５２で検出するはずだった領域を正常な画素部５２で補うことができるため、必要な大きさの高解像度な熱画像を取得することができる。

この例では赤外線センサ２を下方向に移動させたが、上側の画素部５２に異常が発生した場合には赤外線センサ２を上方向に移動させればよい。また、赤外線センサ２の上下方向への移動距離は異常が発生した赤外線センサ２の位置によって適宜変更しても良い。また、画素部５２が上下方向に５画素以上異常が発生している場合には、赤外線センサ２を一往復させるだけでは異常が発生した画素部５２を補うことができず、２往復以上させる必要がある。このときには、高解像の熱画像を取得するのに時間がかかりすぎてしまうため、赤外線センサ２の動作を停止しても良い。この際に、ユーザに異常が発生し、動作を停止したことを通知すると好適である。

図１４（ｃ）の例では、赤外線センサ２の走査方向側半分の画素部５２に異常が発生している。この状態で高解像の熱画像を取得すると、取得した熱画像の解像度が必要なものよりも低くなる。この場合、赤外線センサ２の所定の角度を短くする。この例では、所定の角度回転したときの赤外線センサ２の移動距離がＬ／４である。このように、所定の角度を短くすれば、正常な画素部５２で異常が発生した画素部５２を補うことができるため、高解像の熱画像を取得することができる。

この例では、赤外線センサ２をＬ／４の距離だけ移動するように所定の角度を変更したが、異常が発生した画素部５２の数によって所定の角度は適宜変更できる。例えば、異常が発生した画素部５２が縦一列のみである場合には、所定の角度回転させたときの赤外線センサ２の移動距離を４Ｌ／５としても良い。また、所定の角度を変更したが、所定の角度回転したときに停止する所定の時間を長くするようにしても良い。この場合でも、所定
の角度を変更したときと同様、高解像の熱画像を取得することができる。

なお、図１４（ｂ）で示される場合でも、図１４（ｃ）で示される場合でも、通知部３３を設け、赤外線センサ２の動作を変更したことをユーザに通知すると好適である。

また、異常が発生した画素部５２が１つだけの場合等、得られる熱画像が電子機器６を制御するのに十分な解像度である場合には、赤外線センサ２の動作を変更しなくてもよい。赤外線センサ２の動作を変更する条件は赤外線検出装置５１の使用用途等で自由に設定することができる。

本開示は、赤外線センサに異常が発生したときでも早く異常を判定することができるため、空調機器の人の温冷感測定等の用途に有用である。

１、２１、３１、４１、５１赤外線検出装置
２赤外線センサ
３走査部
４、３２、４２処理回路
５基準部材
６電子機器
７ケース
８処理部
９制御部
１０判定部
３３通知部
４３記録部
５２画素部

Claims

被測定対象の赤外線を検出する赤外線センサと、
前記赤外線センサを回転走査する走査部と、
前記赤外線センサと前記走査部の信号処理をする処理回路と、
前記赤外線センサが回転したときに前記赤外線センサの視野に入る位置に設けられ温度センサを備えた基準部材と、を備え、
前記処理回路は、前記温度センサの検出した前記基準部材の温度と前記赤外線センサの検出した前記基準部材の温度の第１の温度差が第１の閾値以上であるとき、前記赤外線センサの出力信号を補正または前記赤外線センサの動作を制御する赤外線検出装置。
前記処理回路は前記赤外線センサの走査を停止させる請求項１に記載の赤外線検出装置。
前記基準部材は、前記赤外線センサが停止したときに前記赤外線センサの視野を覆う大きさである請求項１または２に記載の赤外線検出装置。
前記基準部材は複数に分割して設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の赤外線検出装置。
前記赤外線センサの異常を通知する通知部をさらに備えた請求項１〜４のいずれかに記載の赤外線検出装置。
前記第１の温度差を記録する記録部をさらに有し、
前記処理回路が、所定の期間内に前記記録部に記録された前記第１の温度差の合計値の第２の温度差が第２の閾値以上であると判定したときに、
前記通知部が前記赤外線センサの異常を通知する請求項５に記載の赤外線検出装置。
前記第１の温度差を記録する記録部をさらに有し、
前記処理回路が、所定に前記記録部に記録された期間内の前記第１の温度差の合計値である第２の温度差が第２の閾値以上であると判定したときに、前記赤外線センサの動作を制御する請求項１〜４のいずれかに記載の赤外線検出装置。
前記赤外線センサは、ａ（ａ≧２）×ｂ（ｂ≧２）個の画素部がａ行ｂ列の２次元アレイ状に配置されており、
前記処理回路は、前記画素部の一つ一つで前記第１の温度差を算出する請求項１〜７のいずれかに記載の赤外線検出装置。
前記処理回路は、複数の前記画素部に前記第１の温度差が前記第１の閾値以上の前記画素部が含まれている場合、前記走査部の走査速度または回転量を変更する請求項８に記載の赤外線検出装置。
前記処理回路は、複数の前記画素部に前記第１の温度差が前記第１の閾値以上の前記画素部が含まれている場合、一方向から他方向へ回転方向を変更するときに前記赤外線センサの走査方向と直交する方向に前記赤外線センサを移動させる請求項８または９に記載の赤外線検出装置。