JP6667158B2 - Infrared detection system - Google Patents

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Description

本発明は、赤外線検出システムに関する。   The present invention relates to an infrared detection system.

従来、監視空間(検知空間)に対する人の有無、侵入、退出を判断する赤外線式人体検知装置(赤外線検出システム)がある(例えば特許文献1参照)。この種の赤外線検出システムでは、人を赤外線の変化量で検出する焦電素子が用いられており、人から発生する赤外線を検出して、所定値を超える赤外線を検出した場合に人が存在すると判断する。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an infrared type human body detection device (infrared ray detection system) that determines the presence / absence, intrusion, and exit of a monitoring space (detection space) (for example, see Patent Document 1). In this type of infrared detection system, a pyroelectric element that detects a person based on the amount of change in infrared light is used, and detects infrared light generated from a person. to decide.

特許文献1に記載の赤外線検出システムでは、2つの焦電素子を用いて、検知空間を移動検知エリアと微動検知エリアとに区分している。   In the infrared detection system described in Patent Document 1, the detection space is divided into a movement detection area and a fine movement detection area using two pyroelectric elements.

特開平9−90053号公報JP-A-9-90053

従来の赤外線検出システムでは、人の検知感度を高めるために、焦電素子の出力信号と比較する閾値を低く設定した場合、ノイズ等によって、人が存在しないにも関わらず存在すると誤判定するおそれがあった。そのため、従来の赤外線検出システムでは、赤外線の受光強度の微小な変化を検出することが困難であった。   In the conventional infrared detection system, when the threshold value to be compared with the output signal of the pyroelectric element is set low in order to increase the detection sensitivity of a person, noise or the like may cause an erroneous determination that the person exists even though the person does not exist. was there. For this reason, it has been difficult for the conventional infrared detection system to detect a minute change in the intensity of received infrared light.

本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、赤外線の受光強度の微小な変化を検出することが可能な赤外線検出システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an infrared detection system capable of detecting a minute change in the intensity of received infrared light.

本発明の赤外線検出システムは、複数の受光部と乗算部と積分部とを備える。複数の受光部それぞれは、特定の検知空間から赤外線を受光し、赤外線の受光強度の変化に応じた信号を出力する。乗算部は、前記複数の受光部からの複数の出力信号について、各出力信号の瞬時値を乗算処理する。積分部は、前記乗算部の乗算結果を積分処理する。 The infrared detection system according to the present invention includes a plurality of light receiving units, a multiplying unit, and an integrating unit. Each of the plurality of light receiving units receives infrared light from a specific detection space, and outputs a signal corresponding to a change in infrared light reception intensity. The multiplying unit multiplies a plurality of output signals from the plurality of light receiving units by an instantaneous value of each output signal . The integration unit integrates the result of the multiplication by the multiplication unit.

本発明の赤外線検出システムでは、赤外線の受光強度の微小な変化を検出することが可能であるという効果がある。   The infrared detection system of the present invention has an effect that it is possible to detect a minute change in the intensity of infrared light received.

図1は、本発明の一実施形態に係る赤外線検出システムのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an infrared detection system according to one embodiment of the present invention. 図2は、同上の赤外線検出システムにおける検知空間の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a detection space in the infrared detection system according to the first embodiment. 図3Aは、同上の赤外線検出システムにおける第1受光部及び第2受光部それぞれの出力信号の波形図である。図3Bは、同上の赤外線検出システムにおける時間に対する移動積分値の一例のグラフである。FIG. 3A is a waveform diagram of an output signal of each of a first light receiving unit and a second light receiving unit in the infrared detection system according to the first embodiment. FIG. 3B is a graph of an example of a moving integral value with respect to time in the infrared detection system according to the first embodiment. 図4は、同上の赤外線検出システムにおける時間に対する移動積分値の異なる例のグラフである。FIG. 4 is a graph showing different examples of the moving integral value with respect to time in the infrared detection system of the above. 図5は、本発明の一実施形態の変形例に係る赤外線検出システムのブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of an infrared detection system according to a modification of the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、一般に赤外線検出システム、より詳細には赤外線の受光強度の変化を検出する赤外線検出システムに関する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments generally relate to an infrared detection system, and more particularly, to an infrared detection system that detects a change in the intensity of received infrared light.

(実施形態)
図1に本実施形態の赤外線検出システム10のブロック図を示す。まず、本実施形態の赤外線検出システム10の概要について説明する。本実施形態の赤外線検出システム10は、赤外線の受光強度の変化を検出することにより、赤外線を放射する検知対象物の存在の有無を検知するシステムである。図2に示すように、赤外線検出システム10は、検知対象物として人91を想定しており、例えば住宅の居室等に設定された検知空間90における人91の存在の有無を検知する人検知システムに用いられる。赤外線検出システム10は、検知空間90外から検知空間90内への人91の移動、又は検知空間90内での人91の微動(例えば呼吸動作による身体の揺らぎ、身じろぎ等)によって生じる、赤外線の受光強度の変化から人91の存在の有無を検知する。
(Embodiment)
FIG. 1 shows a block diagram of an infrared detection system 10 of the present embodiment. First, an outline of the infrared detection system 10 of the present embodiment will be described. The infrared detection system 10 of the present embodiment is a system that detects the presence or absence of a detection target that emits infrared rays by detecting a change in the intensity of received infrared rays. As shown in FIG. 2, the infrared detection system 10 assumes a person 91 as a detection target, and detects a person 91 in a detection space 90 set in a living room of a house, for example. Used for The infrared detection system 10 detects infrared rays generated by the movement of the person 91 from the outside of the detection space 90 to the inside of the detection space 90 or the slight movement of the person 91 in the detection space 90 (for example, fluctuation of the body due to respiratory movements, gagging, etc.). The presence or absence of the person 91 is detected from the change in the received light intensity.

本実施形態では一例として、赤外線検出システム10の検知結果は、照明制御システム80(図1参照)に出力される。照明制御システム80は、検知空間90を照明する照明器具81と、照明器具81を制御する制御装置82とを備えている。赤外線検出システム10の検知結果は、制御装置82に入力される。制御装置82は、赤外線検出システム10の検知結果が人91の存在を表している場合、照明器具81を点灯させる。一方、赤外線検出システム10の検知結果が人91の不在を表している場合、制御装置82は、照明器具81を消灯させる。制御装置82は、照明器具81への給電路に挿入され照明器具81の通電をオン/オフするスイッチであってもよい。このように、本実施形態の赤外線検出システム10は、人91の存在の有無に応じて照明器具81を自動制御する、照明制御システム80に用いられる。   In the present embodiment, as an example, the detection result of the infrared detection system 10 is output to the illumination control system 80 (see FIG. 1). The lighting control system 80 includes a lighting fixture 81 that illuminates the detection space 90 and a control device 82 that controls the lighting fixture 81. The detection result of the infrared detection system 10 is input to the control device 82. When the detection result of the infrared detection system 10 indicates the presence of the person 91, the control device 82 turns on the lighting device 81. On the other hand, when the detection result of the infrared detection system 10 indicates the absence of the person 91, the control device 82 turns off the lighting device 81. The control device 82 may be a switch that is inserted into a power supply path to the lighting fixture 81 and that turns on / off the energization of the lighting fixture 81. As described above, the infrared detection system 10 of the present embodiment is used for the lighting control system 80 that automatically controls the lighting fixture 81 in accordance with the presence or absence of the person 91.

以下に、本実施形態の赤外線検出システム10の詳細について説明する。本実施形態の赤外線検出システム10は、センサ本体1と検知回路2と光学系15(図2参照)とを備えている。   Hereinafter, details of the infrared detection system 10 of the present embodiment will be described. The infrared detection system 10 according to the present embodiment includes a sensor body 1, a detection circuit 2, and an optical system 15 (see FIG. 2).

センサ本体1は、第1受光素子(受光素子)111、第1変換回路121、第1増幅回路131、第1A/D変換器141、第2受光素子(受光素子)112、第2変換回路122、第2増幅回路132、及び第2A/D変換器142を備えている。   The sensor main body 1 includes a first light receiving element (light receiving element) 111, a first conversion circuit 121, a first amplification circuit 131, a first A / D converter 141, a second light receiving element (light receiving element) 112, and a second conversion circuit 122. , A second amplifier circuit 132, and a second A / D converter 142.

第1受光素子111及び第2受光素子112それぞれは、一対のエレメントを備えるデュアル型の焦電素子であり、赤外線の受光強度の変化に応じた電流信号を出力するように構成されている。一対のエレメントは、互いの表面電極の極性が異なるように形成されている。なお、第1受光素子111、及び第2受光素子112それぞれは、4つのエレメントを備えるクワッド型の焦電素子で構成されていてもよい。また、第1受光素子111素子及び第2受光素子112それぞれは、焦電素子に限らず、赤外線の受光強度の変化に応じた信号を出力可能な他の素子であってもよい。   Each of the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112 is a dual-type pyroelectric element having a pair of elements, and is configured to output a current signal according to a change in infrared light receiving intensity. The pair of elements are formed so that the polarities of the surface electrodes are different from each other. Note that each of the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112 may be configured by a quad type pyroelectric element including four elements. Further, each of the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112 is not limited to the pyroelectric element, and may be another element capable of outputting a signal corresponding to a change in the intensity of infrared light received.

第1変換回路121は、第1受光素子111の出力信号である電流信号を、電圧信号に変換して出力する。第2変換回路122は、第2受光素子112の出力信号である電流信号を、電圧信号に変換して出力する。なお、第1変換回路121と第2変換回路122とが一体に構成され、互いの機能を兼用するように構成されていてもよい。   The first conversion circuit 121 converts a current signal, which is an output signal of the first light receiving element 111, into a voltage signal and outputs the voltage signal. The second conversion circuit 122 converts a current signal, which is an output signal of the second light receiving element 112, into a voltage signal and outputs the voltage signal. Note that the first conversion circuit 121 and the second conversion circuit 122 may be configured integrally, and may be configured to share the functions of each other.

第1増幅回路131は、第1変換回路121の出力信号である電圧信号を増幅して出力する。第2増幅回路132は、第2変換回路122の出力信号である電圧信号を増幅して出力する。なお、第1増幅回路131と第2増幅回路132とが一体に構成され、互いの機能を兼用するように構成されていてもよい。   The first amplifier circuit 131 amplifies and outputs a voltage signal that is an output signal of the first conversion circuit 121. The second amplifier circuit 132 amplifies and outputs a voltage signal that is an output signal of the second conversion circuit 122. In addition, the first amplifier circuit 131 and the second amplifier circuit 132 may be configured integrally, and may be configured to share the functions of each other.

第1A/D変換器141(analog to digital convertor)は、第1増幅回路131から出力されるアナログの電圧信号を、デジタルの電圧信号に変換して出力する。第2A/D変換器142は、第2増幅回路132から出力されるアナログの電圧信号を、デジタルの電圧信号に変換して出力する。第1A/D変換器141と第2A/D変換器142とが一体に構成され、互いの機能を兼用するように構成されていてもよい。   The first A / D converter 141 (analog to digital converter) converts an analog voltage signal output from the first amplifier circuit 131 into a digital voltage signal and outputs the digital voltage signal. The second A / D converter 142 converts an analog voltage signal output from the second amplifier circuit 132 into a digital voltage signal and outputs the digital voltage signal. The first A / D converter 141 and the second A / D converter 142 may be configured integrally, and may be configured to share the functions of each other.

上記の第1受光素子111、第1変換回路121、第1増幅回路131、第1A/D変換器141、第2受光素子112、第2変換回路122、第2増幅回路132、及び第2A/D変換器142は、1つのパッケージに収納されている。   The first light receiving element 111, the first conversion circuit 121, the first amplification circuit 131, the first A / D converter 141, the second light reception element 112, the second conversion circuit 122, the second amplification circuit 132, and the second A / The D converter 142 is housed in one package.

センサ本体1は、光学系15(図2参照)と組み合わせて用いられる。光学系15は、レンズ若しくはミラー、又はこれらの組み合わせからなり、検知空間90からの赤外線を第1受光素子111及び第2受光素子112に集光する。具体的には、光学系15は、検知空間90からの赤外線を第1受光素子111が受光できるように構成された第1レンズ、及び検知空間90からの赤外線を第2受光素子112が受光できるように構成された第2レンズを備えている。第1レンズ及び第2レンズは、第1受光素子111と第2受光素子112とが同一の検知空間90からの赤外線を受光できるように構成されている。なお、光学系15は、第1レンズ、及び第2レンズそれぞれを複数備え、検知空間90を広げるように構成されていてもよい。また、第1レンズと第2レンズとは、第1レンズと第2レンズとが一体化した1つのレンズで構成されていてもよい。   The sensor body 1 is used in combination with an optical system 15 (see FIG. 2). The optical system 15 includes a lens or a mirror, or a combination thereof, and focuses infrared light from the detection space 90 on the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112. Specifically, the optical system 15 is configured such that the first light receiving element 111 can receive the infrared light from the detection space 90 and the second light receiving element 112 can receive the infrared light from the detection space 90. A second lens configured as described above is provided. The first lens and the second lens are configured so that the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112 can receive infrared rays from the same detection space 90. Note that the optical system 15 may include a plurality of first lenses and a plurality of second lenses, and may be configured to expand the detection space 90. Further, the first lens and the second lens may be configured as one lens in which the first lens and the second lens are integrated.

センサ本体1は、検知回路2と共に1つの筐体に収納されている。センサ本体1を含む赤外線検出システム10は、図2に示すように、例えば住宅の居室の天井に設置され、居室内に設定された検知空間90から赤外線を受光する。   The sensor body 1 is housed together with the detection circuit 2 in one housing. As shown in FIG. 2, the infrared detection system 10 including the sensor main body 1 is installed, for example, on the ceiling of a living room of a house, and receives infrared light from a detection space 90 set in the living room.

検知回路2は、MCU(Micro Controller Unit)で構成されており、第1バッファ211(buffer)、第2バッファ212、第1フィルタ部(フィルタ部)221、第2フィルタ部(フィルタ部)222、乗算部5、積分部6、判定部4、及び出力部7を備えている。   The detection circuit 2 is configured by an MCU (Micro Controller Unit), and includes a first buffer 211 (buffer), a second buffer 212, a first filter unit (filter unit) 221, a second filter unit (filter unit) 222, A multiplication unit 5, an integration unit 6, a determination unit 4, and an output unit 7 are provided.

第1バッファ211は、第1A/D変換器141の出力信号を一時的に記憶するバッファメモリである。第2バッファ212は、第2A/D変換器142の出力信号を一時的に記憶するバッファメモリである。   The first buffer 211 is a buffer memory that temporarily stores the output signal of the first A / D converter 141. The second buffer 212 is a buffer memory that temporarily stores the output signal of the second A / D converter 142.

第1フィルタ部221は、第1受光素子111の出力信号から交流成分を抽出する。第2フィルタ部222は、第2受光素子112の出力信号から交流成分を抽出する。具体的には、第1フィルタ部221は、第1変換回路121、第1増幅回路131、第1A/D変換器141、及び第1バッファ211を介して入力される第1受光素子111の出力信号に対して高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)を施す。そして、第1フィルタ部221は、第1受光素子111の出力信号から直流成分を除去することにより、第1受光素子111の出力信号から交流成分を抽出する。また、第2フィルタ部222は、第2変換回路122、第2増幅回路132、第2A/D変換器142、及び第2バッファ212を介して入力される第2受光素子112の出力信号に対して高速フーリエ変換を施す。そして、第2フィルタ部222は、第2受光素子112の出力信号から直流成分を除去することにより、第2受光素子112の出力信号から交流成分を抽出する。   The first filter unit 221 extracts an AC component from an output signal of the first light receiving element 111. The second filter section 222 extracts an AC component from the output signal of the second light receiving element 112. Specifically, the first filter unit 221 includes an output of the first light receiving element 111 input via the first conversion circuit 121, the first amplification circuit 131, the first A / D converter 141, and the first buffer 211. A signal is subjected to a fast Fourier transform (FFT). Then, the first filter unit 221 extracts an AC component from the output signal of the first light receiving element 111 by removing a DC component from the output signal of the first light receiving element 111. Further, the second filter unit 222 responds to an output signal of the second light receiving element 112 input through the second conversion circuit 122, the second amplification circuit 132, the second A / D converter 142, and the second buffer 212. To perform a fast Fourier transform. Then, the second filter unit 222 extracts an AC component from the output signal of the second light receiving element 112 by removing a DC component from the output signal of the second light receiving element 112.

第1受光素子111及び第2受光素子112それぞれの出力信号は、直流成分、言い換えればオフセット成分を含んでおり、信号レベル(瞬時値)が正の範囲内で増減を繰り返す。第1受光素子111の出力信号及び第2受光素子112の出力信号のそれぞれは、第1フィルタ部221、第2フィルタ部222を通過することにより、オフセット成分が除去され、信号レベルがゼロを中心に増減を繰り返すこととなる(図3A参照)。   The output signal of each of the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112 includes a DC component, in other words, an offset component, and the signal level (instantaneous value) repeatedly increases and decreases within a positive range. Each of the output signal of the first light receiving element 111 and the output signal of the second light receiving element 112 passes through the first filter unit 221 and the second filter unit 222, so that the offset component is removed, and the signal level is centered on zero. (See FIG. 3A).

更に、第1フィルタ部221、及び第2フィルタ部222のそれぞれは、第1受光素子111の出力信号、第2受光素子112の出力信号から特定の周波数帯域の信号成分のみを通過させるバンドパスフィルタとしての機能も有している。第1フィルタ部221、及び第2フィルタ部222のそれぞれが通過させる周波数帯域は、例えば0.3Hz〜1Hzに設定されている。この周波数帯域は、人91の微動に対応した周波数帯域である。すなわち、第1フィルタ部221及び第2フィルタ部222のそれぞれは、第1受光素子111の出力信号、及び第2受光素子112の出力信号から、人91の微動に対応した周波数成分の信号のみを通過させる。これにより、第1受光素子111及び第2受光素子112それぞれの出力信号から、極低周波(例えば0.2Hz以下)の1/fノイズ、高周波ノイズ等が除去される。   Further, each of the first filter unit 221 and the second filter unit 222 is a band-pass filter that passes only a signal component of a specific frequency band from the output signal of the first light receiving element 111 and the output signal of the second light receiving element 112. It also has a function as The frequency band passed by each of the first filter unit 221 and the second filter unit 222 is set to, for example, 0.3 Hz to 1 Hz. This frequency band is a frequency band corresponding to the fine movement of the person 91. That is, each of the first filter unit 221 and the second filter unit 222 outputs only the signal of the frequency component corresponding to the fine movement of the person 91 from the output signal of the first light receiving element 111 and the output signal of the second light receiving element 112. Let it pass. Accordingly, 1 / f noise of extremely low frequency (for example, 0.2 Hz or less), high frequency noise, and the like are removed from the output signals of the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112, respectively.

なお、第1フィルタ部221及び第2フィルタ部222のそれぞれは、高速フーリエ変換を用いる構成に限らず、例えばIIRフィルタ(IIR:Infinite impulse response)等のデジタルフィルタで構成されていてもよい。また、第1フィルタ部221及び第2フィルタ部222のそれぞれは、オペアンプ、受動素子等を用いたアクティブフィルタ(アナログフィルタ)で構成されていてもよい。また、第1フィルタ部221と第2フィルタ部222とが一体に構成され、互いの機能を兼用するように構成されていてもよい。   Note that each of the first filter unit 221 and the second filter unit 222 is not limited to the configuration using the fast Fourier transform, but may be configured by a digital filter such as an IIR filter (IIR: Infinite impulse response). In addition, each of the first filter unit 221 and the second filter unit 222 may be configured by an active filter (analog filter) using an operational amplifier, a passive element, or the like. Further, the first filter unit 221 and the second filter unit 222 may be integrally formed, and may be configured to share the functions of each other.

本実施形態の赤外線検出システム10において、第1受光素子111、第1変換回路121、第1増幅回路131、第1A/D変換器141、第1バッファ211、及び第1フィルタ部221を含んだ第1受光部31が構成されている。第1フィルタ部221の出力信号が、第1受光部31の出力信号V1となる。すなわち、第1受光部31は、第1受光素子111を有しており、検知空間90からの赤外線の受光強度の変化に応じた出力信号V1を乗算部5に出力する。また、第1受光部31の出力信号V1は、判定部4にも出力される。   The infrared detection system 10 of the present embodiment includes a first light receiving element 111, a first conversion circuit 121, a first amplification circuit 131, a first A / D converter 141, a first buffer 211, and a first filter unit 221. The first light receiving unit 31 is configured. The output signal of the first filter unit 221 becomes the output signal V1 of the first light receiving unit 31. That is, the first light receiving unit 31 includes the first light receiving element 111, and outputs the output signal V <b> 1 corresponding to the change in the intensity of the infrared light received from the detection space 90 to the multiplying unit 5. Further, the output signal V1 of the first light receiving unit 31 is also output to the determination unit 4.

また、本実施形態の赤外線検出システム10において、第2受光素子112、第2変換回路122、第2増幅回路132、第2A/D変換器142、第2バッファ212、及び第2フィルタ部222を含んだ第2受光部32が構成されている。第2フィルタ部222の出力信号が、第2受光部32の出力信号V2となる。すなわち、第2受光部32は、第2受光素子112を有しており、検知空間90からの赤外線の受光強度の変化に応じた出力信号V2を乗算部5に出力する。   Further, in the infrared detection system 10 of the present embodiment, the second light receiving element 112, the second conversion circuit 122, the second amplification circuit 132, the second A / D converter 142, the second buffer 212, and the second filter unit 222 The second light receiving unit 32 including the second light receiving unit 32 is configured. The output signal of the second filter unit 222 becomes the output signal V2 of the second light receiving unit 32. That is, the second light receiving section 32 has the second light receiving element 112 and outputs to the multiplying section 5 an output signal V2 corresponding to a change in the intensity of infrared light received from the detection space 90.

なお、第1受光部31と第2受光部32とを区別しない場合、受光部3という。つまり、本実施形態の赤外線検出システム10は、複数(2つ)の受光部3を備えている。   When the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32 are not distinguished, they are referred to as the light receiving unit 3. That is, the infrared detection system 10 of the present embodiment includes a plurality (two) of the light receiving units 3.

第1受光部31の出力信号V1及び第2受光部32の出力信号V2の波形図の一例を図3Aに示す。図3Aは、検知空間90に人91が存在し、この人91が微動している場合における出力信号V1,V2の波形図である。   FIG. 3A shows an example of a waveform diagram of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the output signal V2 of the second light receiving unit 32. FIG. 3A is a waveform diagram of output signals V1 and V2 when a person 91 is present in detection space 90 and this person 91 is slightly moving.

乗算部5は、第1受光部31の出力信号V1と第2受光部32の出力信号V2とを乗算処理する。具体的には、乗算部5は、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値と、第2受光部32の出力信号の瞬時値とを乗算処理する。乗算部5は、第1受光部31の出力信号V1と第2受光部32の出力信号V2とを乗算処理することにより、第1受光部31の出力信号V1と第2受光部32の出力信号V2との同期成分、言い換えれば同位相成分を抽出する同期検波を行う。   The multiplier 5 multiplies the output signal V1 of the first light receiving unit 31 by the output signal V2 of the second light receiving unit 32. Specifically, the multiplying unit 5 multiplies the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 by the instantaneous value of the output signal of the second light receiving unit 32. The multiplying unit 5 multiplies the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the output signal V2 of the second light receiving unit 32 to obtain an output signal V1 of the first light receiving unit 31 and an output signal of the second light receiving unit 32. Synchronous detection is performed to extract a synchronous component with V2, in other words, an in-phase component.

積分部6は、乗算部5の乗算結果を積分処理する。具体的には、積分部6は、乗算部5の乗算結果を一時的に蓄積するメモリを有しており、このメモリに蓄積されている乗算部5の乗算結果を積分する。   The integrator 6 integrates the result of the multiplication by the multiplier 5. Specifically, the integrator 6 has a memory for temporarily accumulating the multiplication result of the multiplier 5, and integrates the multiplication result of the multiplier 5 stored in this memory.

また、積分部6が行う積分処理は、乗算部5の乗算結果の移動積分である。具体的には、積分部6が有するメモリには、直近の積分時間分の乗算結果が蓄積され、古いデータから順に破棄されることにより、メモリに蓄積される乗算結果が更新される。積分部6は、メモリに蓄積されている積分時間分の乗算結果を積分することにより、積分時間分の乗算結果の積分値である移動積分値Vi1を算出する。積分時間は、例えば30秒、60秒、90秒等に設定される。   The integration process performed by the integration unit 6 is a moving integration of the multiplication result of the multiplication unit 5. Specifically, the multiplication results for the latest integration time are accumulated in the memory of the integration unit 6, and the multiplication results accumulated in the memory are updated by discarding the oldest data in order. The integrator 6 integrates the multiplication result for the integration time stored in the memory to calculate a moving integral value Vi1 which is an integral value of the multiplication result for the integration time. The integration time is set to, for example, 30 seconds, 60 seconds, 90 seconds, or the like.

図3Bに、時間に対する移動積分値Vi1を表すグラフを示す。図3BのY1は、検知空間90に人91が存在しており、第1受光部31の出力信号V1及び第2受光部32の出力信号V2の波形が図3Aの状態である場合における移動積分値Vi1である。図3BのY2は、検知空間90に人91が存在しない場合における移動積分値Vi1である。   FIG. 3B is a graph showing the movement integral value Vi1 with respect to time. 3B, the movement integration is performed when the person 91 is present in the detection space 90 and the waveforms of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the output signal V2 of the second light receiving unit 32 are in the state of FIG. 3A. The value is Vi1. Y2 in FIG. 3B is the movement integral value Vi1 when the person 91 does not exist in the detection space 90.

検知空間に人91が存在しない場合、第1受光部31及び第2受光部32それぞれの出力信号V1,V2には、回路ノイズ、電磁波ノイズ等によるノイズ成分のみが含まれることとなる。第1受光部31の出力信号V1と、第2受光部32の出力信号V2とは、それぞれに含まれるノイズ成分に相関性がなく、互いに異なる信号レベル(瞬時値)になる。そのため、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値と、第2受光部32の出力信号V2の瞬時値との乗算値がランダムに変化し、移動積分値Vi1が略ゼロのままとなる(図3BのY2参照)。   When the person 91 does not exist in the detection space, the output signals V1 and V2 of the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32 respectively include only noise components due to circuit noise, electromagnetic wave noise, and the like. The output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the output signal V2 of the second light receiving unit 32 have no correlation between the noise components included therein, and have different signal levels (instantaneous values). Therefore, the multiplication value of the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the instantaneous value of the output signal V2 of the second light receiving unit 32 changes randomly, and the moving integral value Vi1 remains substantially zero ( (See Y2 in FIG. 3B).

人91は、静止している状態であっても呼吸動作等により数mm程度の動き(微動)が生じる。したがって、検知空間90に人91が存在する場合、第1受光部31及び第2受光部32それぞれの出力信号V1,V2には、ノイズ成分と、人91の動きの大きさに応じた検知成分とが含まれることとなる。第1受光素子111と第2受光素子112とは、同一の検知空間90からの赤外線を受光するように構成されている。そのため、第1受光素子111と第2受光素子112とは、人91の動きによる赤外線の受光強度の共通の変化を検知することとなる。したがって、第1受光部31の出力信号V1と、第2受光部32の出力信号V2とのそれぞれに含まれる検知成分は、互いに相関性があり、互いに近い信号レベル(瞬時値)になる。そのため、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値と、第2受光部32の出力信号V2の瞬時値との乗算値は、乗算処理するタイミングに関わらず正の値となる。したがって、図3BのY1に示すように、積分開始(時間t0)から所定の積分時間が経過する時間t1までの間は、時間の経過に応じて移動積分値Vi1が増加する。時間t1以降は、移動積分値が略一定となる。   Even when the person 91 is at rest, a movement (fine movement) of about several mm occurs due to a breathing operation or the like. Therefore, when a person 91 is present in the detection space 90, the output signals V1 and V2 of the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32 respectively include a noise component and a detection component corresponding to the magnitude of the movement of the person 91. Will be included. The first light receiving element 111 and the second light receiving element 112 are configured to receive infrared rays from the same detection space 90. Therefore, the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112 detect a common change in the infrared light receiving intensity due to the movement of the person 91. Therefore, the detection components included in the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the detection signal included in the output signal V2 of the second light receiving unit 32 are correlated with each other and have signal levels (instantaneous values) close to each other. Therefore, the product of the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the instantaneous value of the output signal V2 of the second light receiving unit 32 is a positive value regardless of the timing of the multiplication process. Therefore, as shown by Y1 in FIG. 3B, during the period from the start of integration (time t0) to the time t1 at which the predetermined integration time has elapsed, the moving integral value Vi1 increases as time elapses. After time t1, the moving integral value becomes substantially constant.

判定部4は、積分部6の積分結果に基づいて、人91が存在するか否かを判定する。判定部4は、積分部6の積分結果である移動積分値Vi1と、第1判定閾値Vth1とを比較し、移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1以上である場合、人91が存在すると判定する。検知回路2は、積分部6が積分処理を開始すると、積分時間のカウントを開始する積分タイマ41を備えている。なお、積分タイマ41のカウント値は、積分部6が積分処理を開始するときにリセットされる。判定部4は、積分タイマ41が積分時間をカウントし終えるまでは、移動積分値Vi1と第1判定閾値Vth1との比較を行わない。そして、判定部4は、積分タイマ41が積分時間をカウントし終えると、移動積分値Vi1と第1判定閾値Vth1との比較を開始する。そして、判定部4は、移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1以上である場合、人91が存在すると判定する。   The determination unit 4 determines whether the person 91 exists based on the integration result of the integration unit 6. The determination unit 4 compares the moving integration value Vi1 that is the integration result of the integration unit 6 with the first determination threshold Vth1, and determines that the person 91 exists when the movement integration value Vi1 is equal to or greater than the first determination threshold Vth1. I do. The detection circuit 2 includes an integration timer 41 that starts counting the integration time when the integration section 6 starts the integration process. Note that the count value of the integration timer 41 is reset when the integration section 6 starts the integration process. The determination unit 4 does not compare the moving integration value Vi1 with the first determination threshold Vth1 until the integration timer 41 finishes counting the integration time. Then, when the integration timer 41 finishes counting the integration time, the determination unit 4 starts comparing the moving integration value Vi1 with the first determination threshold Vth1. Then, when the moving integral value Vi1 is equal to or greater than the first determination threshold value Vth1, the determination unit 4 determines that the person 91 is present.

また、検知回路2は、移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1未満になると、遅延時間のカウントを開始する遅延タイマ42を備えている。遅延タイマ42のカウント値は、移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1以上になったときにリセットされる。移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1未満になれば、遅延タイマ42が遅延時間のカウントを開始する。判定部4は、遅延タイマ42のカウント値が所定時間を超えた時点で、移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1未満であれば、検知空間90に人91が存在しないと判定する。すなわち、判定部4は、移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1未満である状態が所定時間以上継続したときに、検知空間90に人91が存在しないと判定する。   Further, the detection circuit 2 includes a delay timer 42 that starts counting a delay time when the moving integral value Vi1 becomes smaller than the first determination threshold value Vth1. The count value of the delay timer 42 is reset when the moving integral value Vi1 becomes equal to or more than the first determination threshold value Vth1. When the moving integral value Vi1 becomes smaller than the first determination threshold value Vth1, the delay timer 42 starts counting the delay time. The determination unit 4 determines that the person 91 does not exist in the detection space 90 if the moving integral value Vi1 is less than the first determination threshold Vth1 when the count value of the delay timer 42 exceeds the predetermined time. That is, the determination unit 4 determines that the person 91 does not exist in the detection space 90 when the state where the movement integral value Vi1 is less than the first determination threshold value Vth1 continues for a predetermined time or more.

また、移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1未満であるときでも、積分部6の積分処理は継続して行われている。遅延タイマ42のカウント値が閾値時間を超える前に、移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1以上になると、判定部4は、検知空間90に人91が存在すると判定する。   Further, even when the moving integral value Vi1 is less than the first determination threshold value Vth1, the integration processing of the integrating unit 6 is continuously performed. If the moving integral value Vi1 becomes equal to or more than the first determination threshold value Vth1 before the count value of the delay timer 42 exceeds the threshold time, the determination unit 4 determines that the person 91 is present in the detection space 90.

このように、判定部4は、積分部6の積分結果である移動積分値Vi1と、第1判定閾値Vth1との比較により、検知空間90に人91が存在しているか否かを判定する。   Thus, the determination unit 4 determines whether or not the person 91 is present in the detection space 90 by comparing the moving integration value Vi1 that is the integration result of the integration unit 6 with the first determination threshold value Vth1.

また、判定部4は、第1受光部31の出力信号V1に基づいて、検知空間90における人91の有無を判定している。判定部4は、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値と第2判定閾値Vth21とを比較する。第1受光部31の出力信号V1の瞬時値が第2判定閾値Vth21以上になると、判定部4は、検知空間90に人91が存在していると判定する。この第2判定閾値Vth21は、人91が微動を行った場合における第1受光部31出力信号V1の瞬時値よりも高い値に設定されている。また、第2判定閾値Vth21は、検知空間90において人91が大きな動作を行った場合における第1受光部31の出力信号V1の瞬時値よりも低い値に設定されている。なお、判定部4は、第2受光部32の出力信号V2、又は第1受光部31の出力信号V1と第2受光部32の出力信号V2との両方に基づいて、検知空間90に人91が存在しているか否かを判定するように構成されていてもよい。   In addition, the determination unit 4 determines the presence or absence of the person 91 in the detection space 90 based on the output signal V1 of the first light receiving unit 31. The determination unit 4 compares the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 with a second determination threshold Vth21. When the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 becomes equal to or greater than the second determination threshold Vth21, the determination unit 4 determines that the person 91 is present in the detection space 90. The second determination threshold value Vth21 is set to a value higher than the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 when the person 91 performs slight movement. The second determination threshold Vth21 is set to a value lower than the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 when the person 91 performs a large motion in the detection space 90. Note that the determination unit 4 sends the person 91 to the detection space 90 based on the output signal V2 of the second light receiving unit 32 or both the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the output signal V2 of the second light receiving unit 32. May be configured to determine whether or not is present.

また、判定部4は、第1受光部31の出力信号V1に基づいて、積分部6の積分結果をリセットするように構成されている。「積分部6の積分結果をリセット」とは、積分部6が有するメモリに格納された乗算結果の全てを破棄することにより、積分部6の積分結果である移動積分値Vi1をゼロにする処理である。判定部4は、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値と、リセット閾値Vth22とを比較する(図3A参照)。そして、判定部4は、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値が、リセット閾値Vth22以上である場合、積分部6の積分結果をリセットする。このリセット閾値Vth22は、人91が微動を行った場合における第1受光部31の出力信号V1よりも高い値に設定されている。したがって、判定部4は、検知空間90において人91が大きな動作を行った場合に、積分部6の積分結果をリセットする。なお、判定部4は、第2受光部32の出力信号V2、又は第1受光部31の出力信号V1と第2受光部32の出力信号V2との両方に基づいて、積分部6の積分結果をリセットするように構成されていてもよい。   Further, the determination unit 4 is configured to reset the integration result of the integration unit 6 based on the output signal V1 of the first light receiving unit 31. “Resetting the integration result of the integration unit 6” is a process of discarding all the multiplication results stored in the memory included in the integration unit 6 to make the moving integration value Vi1 that is the integration result of the integration unit 6 zero. It is. The determination unit 4 compares the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 with a reset threshold Vth22 (see FIG. 3A). Then, when the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 is equal to or more than the reset threshold Vth22, the determination unit 4 resets the integration result of the integration unit 6. The reset threshold Vth22 is set to a value higher than the output signal V1 of the first light receiving unit 31 when the person 91 performs a slight movement. Therefore, when the person 91 performs a large motion in the detection space 90, the determination unit 4 resets the integration result of the integration unit 6. The determination unit 4 determines the integration result of the integration unit 6 based on the output signal V2 of the second light receiving unit 32 or both the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the output signal V2 of the second light receiving unit 32. May be configured to be reset.

なお、図3Aにおいて、第2判定閾値Vth21とリセット閾値Vth22とを同じ値で表しているが、第2判定閾値Vth21とリセット閾値Vth22とは、互いに異なる値であってもよい。また、第2判定閾値Vth21及びリセット閾値Vth22それぞれは、正の値に限らず、負の値であってもよい。   In FIG. 3A, the second determination threshold Vth21 and the reset threshold Vth22 are represented by the same value, but the second determination threshold Vth21 and the reset threshold Vth22 may be different from each other. Further, each of the second determination threshold Vth21 and the reset threshold Vth22 is not limited to a positive value, and may be a negative value.

次に、本実施形態の赤外線検出システム10の動作の一例について説明する。   Next, an example of the operation of the infrared detection system 10 of the present embodiment will be described.

まず、検知空間90に検知対象物である人91が存在しない場合について説明する。検知空間90に人91が存在しない場合、第1受光部31及び第2受光部32それぞれの出力信号V1,V2には、ノイズ成分のみが含まれることとなる。そのため、乗算部5の乗算結果がランダムに変化し、移動積分値Vi1は、時間が経ってもゼロ近傍の値のままとなり、判定部4は、人91が存在しないと判定する。このように、第1受光部31及び第2受光部32のそれぞれの出力信号V1,V2に含まれるノイズ成分によって移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1を上回らず、判定部4が、人91が存在すると誤判定することが抑制される。   First, a case where the detection target 90 does not include the person 91 as the detection target will be described. When the person 91 does not exist in the detection space 90, the output signals V1 and V2 of the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32 respectively include only noise components. Therefore, the multiplication result of the multiplication unit 5 changes randomly, the moving integral value Vi1 remains at a value near zero even after a lapse of time, and the determination unit 4 determines that the person 91 does not exist. As described above, the moving integral value Vi1 does not exceed the first determination threshold Vth1 due to the noise components included in the output signals V1 and V2 of the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32, and the determination unit 4 determines that the person 91 The erroneous determination that there exists is suppressed.

次に、検知空間90に人91が存在する場合について説明する。検知空間90に人91が存在する場合、第1受光部31及び第2受光部32それぞれの出力信号V1,V2には、人91の動きの大きさに応じた検知成分が含まれる。第1受光部31及び第2受光部32それぞれの出力信号V1,V2に含まれる検知成分は、互いに同期しており、乗算部5の乗算結果が正の値となるので、移動積分値Vi1が第1判定閾値Vth1以上の値となる。したがって、判定部4は、人91が存在すると判定する。人91の動きが小さい(微動)場合、第1受光部31及び第2受光部32それぞれの出力信号V1,V2に含まれる検知成分も小さいが、乗算処理、及び積分処理によって大きな値(移動積分値Vi1)が得られる。したがって、本実施形態の赤外線検出システム10は、検知空間90において人91が静止している場合であっても、人91の微動による赤外線の受光強度の微小な変化を検出し、不在であると誤判定することを抑制することが可能となる。   Next, a case where a person 91 exists in the detection space 90 will be described. When the person 91 exists in the detection space 90, the output signals V1 and V2 of the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32 each include a detection component corresponding to the magnitude of the movement of the person 91. The detection components included in the output signals V1 and V2 of the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32 are synchronized with each other, and the multiplication result of the multiplication unit 5 becomes a positive value. The value is equal to or more than the first determination threshold value Vth1. Therefore, the determination unit 4 determines that the person 91 exists. When the movement of the person 91 is small (fine movement), the detection components included in the output signals V1 and V2 of the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32 are also small, but a large value (movement integration) is obtained by the multiplication processing and the integration processing. The value Vi1) is obtained. Therefore, even when the person 91 is stationary in the detection space 90, the infrared detection system 10 of the present embodiment detects a small change in the infrared light reception intensity due to the slight movement of the person 91, and determines that the person 91 is absent. It is possible to suppress erroneous determination.

次に、検知空間90において人91が大きな動きを行った場合について説明する。人91が大きな動きを行うことにより、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値が第2判定閾値Vth21及びリセット閾値Vth22を上回る。判定部4は、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値が第2判定閾値Vth21を上回ることにより、検知空間90に人91が存在すると判定する。また、判定部4は、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値がリセット閾値Vth22を上回ることにより、積分部6の積分結果をリセットする。これにより、検知空間90において人91に大きな動きを行った際に、人91の大きな動きが発生したときの乗算部5の乗算結果が積分処理に含まれなくなる。したがって、人91の大きな動きの影響を受けることなく、人91が大きな動きを行った後における人91の微動を検出することが可能となる。   Next, a case where the person 91 makes a large movement in the detection space 90 will be described. When the person 91 makes a large movement, the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 exceeds the second determination threshold Vth21 and the reset threshold Vth22. The determination unit 4 determines that the person 91 is present in the detection space 90 when the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 exceeds the second determination threshold Vth21. In addition, the determination unit 4 resets the integration result of the integration unit 6 when the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 exceeds the reset threshold Vth22. Accordingly, when a large motion of the person 91 occurs in the detection space 90, the multiplication result of the multiplication unit 5 when the large motion of the person 91 occurs is not included in the integration processing. Therefore, it is possible to detect the slight movement of the person 91 after the person 91 makes a large movement without being affected by the large movement of the person 91.

次に、本実施形態の赤外線検出システム10の効果について説明する。   Next, effects of the infrared detection system 10 of the present embodiment will be described.

本実施形態の赤外線検出システム10は、複数の受光部3(第1受光部31、第2受光部32)、乗算部5、及び積分部6を備える。複数の受光部3それぞれは、赤外線の受光強度の変化に応じた信号を出力する。乗算部5は、複数の受光部3の複数の出力信号(出力信号V1,V2)を乗算処理する。積分部6は、乗算部5の乗算結果を積分処理する。   The infrared detection system 10 of the present embodiment includes a plurality of light receiving units 3 (a first light receiving unit 31 and a second light receiving unit 32), a multiplying unit 5, and an integrating unit 6. Each of the plurality of light receiving units 3 outputs a signal corresponding to a change in the intensity of infrared light received. The multiplication unit 5 multiplies a plurality of output signals (output signals V1 and V2) of the plurality of light receiving units 3. The integrator 6 integrates the result of the multiplication by the multiplier 5.

上記構成により、本実施形態の赤外線検出システム10は、複数の受光部3の複数の出力信号(第1受光部31の出力信号V1、第2受光部32の出力信号V2)の同期成分を抽出し、赤外線の受光強度の微小な変化を検出することが可能となる。   With the above configuration, the infrared detection system 10 of the present embodiment extracts the synchronous components of the plurality of output signals of the plurality of light receiving units 3 (the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the output signal V2 of the second light receiving unit 32). However, it is possible to detect a minute change in the infrared light reception intensity.

また、本実施形態の赤外線検出システム10において、複数の受光部3(第1受光部31、第2受光部32)それぞれは、受光素子と、フィルタ部とを有することが好ましい。受光素子(第1受光素子111、第2受光素子112)は、赤外線を受光する。フィルタ部(第1フィルタ部221、第2フィルタ部222)は、受光素子の出力信号から交流成分を抽出する。   Further, in the infrared detection system 10 of the present embodiment, it is preferable that each of the plurality of light receiving units 3 (the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32) includes a light receiving element and a filter unit. The light receiving elements (the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112) receive infrared light. The filter units (the first filter unit 221 and the second filter unit 222) extract an AC component from the output signal of the light receiving element.

上記構成により、受光素子(第1受光素子111、第2受光素子112)の出力信号からオフセット成分を除去し、瞬時値がゼロを中心に変化するように信号処理する。これにより、複数の受光部3の複数の出力信号(第1受光部31の出力信号V1、第2受光部32の出力信号V2)の同期成分の抽出精度の向上を図ることが可能となる。   With the above configuration, offset components are removed from the output signals of the light receiving elements (the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112), and signal processing is performed so that the instantaneous value changes around zero. Accordingly, it is possible to improve the accuracy of extracting the synchronous components of the plurality of output signals of the plurality of light receiving units 3 (the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the output signal V2 of the second light receiving unit 32).

また、本実施形態の赤外線検出システム10において、積分処理は、乗算部5の乗算結果の移動積分であることが好ましい。   Further, in the infrared detection system 10 of the present embodiment, it is preferable that the integration process is a moving integration of the multiplication result of the multiplication unit 5.

上記構成により、積分部6の積分結果が更新されるので、検知対象物(人91)の過去の大きな動きの影響を受けず、赤外線の受光強度の微小な変化の検出精度の向上を図ることが可能となる。   With the above configuration, since the integration result of the integration unit 6 is updated, the detection accuracy of a minute change in the infrared light reception intensity is improved without being affected by the past large movement of the detection target (the person 91). Becomes possible.

また、本実施形態の赤外線検出システム10において、複数の受光部3(第1受光部31、第2受光部32)の複数の出力信号の少なくとも1つの瞬時値がリセット閾値Vth22を超えた場合、積分部6の積分結果はリセットされることが好ましい。   In the infrared detection system 10 of the present embodiment, when at least one instantaneous value of the plurality of output signals of the plurality of light receiving units 3 (the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32) exceeds the reset threshold Vth22, It is preferable that the integration result of the integration unit 6 is reset.

上記構成により、検知対象物(人91)に大きな動きがあった場合でも、この大きな動きが発生したときの乗算部5の乗算結果が積分処理に含まれないので、赤外線の受光強度の微小な変化の検出精度の向上を図ることが可能となる。   With the above configuration, even when the detection target (the person 91) has a large movement, the multiplication result of the multiplication unit 5 when the large movement occurs is not included in the integration processing. It is possible to improve the change detection accuracy.

また、本実施形態の赤外線検出システム10は、積分部6の積分結果に基づいて、検知対象物が存在するか否かを判定する判定部4を備えていることが好ましい。判定部4は、積分部6の積分結果が第1判定閾値Vth1(判定閾値)以上のときに、検知対象物が存在すると判定することが好ましい。   Further, it is preferable that the infrared detection system 10 of the present embodiment includes the determination unit 4 that determines whether or not the detection target exists based on the integration result of the integration unit 6. It is preferable that the determination unit 4 determines that the detection target is present when the integration result of the integration unit 6 is equal to or more than the first determination threshold Vth1 (determination threshold).

上記構成により、第1受光部31の出力信号V1と第2受光部32の出力信号V2との同期成分に基づいて検知対象物(人91)の存在の有無が判定されるので、赤外線の受光強度の微小な変化を発生させる人91の微動を検知することが可能となる。   With the above configuration, the presence or absence of the detection target (the person 91) is determined based on the synchronous component between the output signal V1 of the first light receiving unit 31 and the output signal V2 of the second light receiving unit 32. It is possible to detect a slight movement of the person 91 that causes a slight change in the intensity.

また、本実施形態の赤外線検出システム10において、判定部4は、積分部6の積分結果が第1判定閾値Vth1(判定閾値)未満である状態が所定時間以上継続したときに、検知対象物が存在しないと判定することが好ましい。   Further, in the infrared detection system 10 of the present embodiment, when the state in which the integration result of the integrator 6 is less than the first determination threshold value Vth1 (determination threshold value) continues for a predetermined time or more, the determination target 4 determines It is preferable to determine that it does not exist.

上記構成により、積分部6の積分結果である移動積分値Vi1が瞬間的に第1判定閾値Vth1を下回ったときに、検知対象物(人91)が存在しないと誤判定することが抑制される。   With the configuration described above, when the moving integral value Vi1 that is the integration result of the integrating unit 6 instantaneously falls below the first determination threshold value Vth1, it is suppressed from erroneously determining that the detection target (the person 91) does not exist. .

なお、上述した例では、赤外線検出システム10は、2つの受光部3(第1受光部31、第2受光部32)を備える構成であるが、3つ以上の受光部3を備えた構成であってもよい。   In the example described above, the infrared detection system 10 is configured to include the two light receiving units 3 (the first light receiving unit 31 and the second light receiving unit 32), but is configured to include three or more light receiving units 3. There may be.

また、第1受光素子111が赤外線を受光する空間と、第2受光素子112が赤外線を受光する空間とが検知空間90で一致するように構成されているが、完全に一致している必要はない。第1受光素子111が赤外線を受光する空間と、第2受光素子112が赤外線を受光する空間とが同一とみなせる空間であればよい。例えば、第1受光素子111が赤外線を受光する空間と、第2受光素子112が赤外線を受光する空間とは、少なくとも一部が重なる、又は隣接するように構成されていてもよい。   Further, although the space in which the first light receiving element 111 receives infrared light and the space in which the second light receiving element 112 receives infrared light are configured to coincide in the detection space 90, it is not necessary that they completely match. Absent. It is sufficient that the space in which the first light receiving element 111 receives infrared light and the space in which the second light receiving element 112 receives infrared light are the same. For example, the space in which the first light receiving element 111 receives infrared light and the space in which the second light receiving element 112 receives infrared light may be configured to at least partially overlap or be adjacent.

また、第1受光素子111と第2受光素子112とで赤外線を受光する空間にずれがある場合、第1受光部31の出力信号V1に含まれる検知成分と、第2受光部32の出力信号V2に含まれる検知成分とに位相差が生じる可能性がある。このような場合、乗算部5の乗算結果が常に正の値になるとは限らず、負の値となり、図4に示すように、移動積分値Vi1積分結果が負の値となる可能性もある。   In addition, when there is a shift in the infrared light receiving space between the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112, the detection component included in the output signal V1 of the first light receiving section 31 and the output signal of the second light receiving section 32 There is a possibility that a phase difference may occur between the detection component included in V2 and the detection component. In such a case, the multiplication result of the multiplication unit 5 does not always become a positive value, but becomes a negative value, and as shown in FIG. 4, there is a possibility that the moving integration value Vi1 integration result becomes a negative value. .

そこで、判定部4は、正の値である第1判定閾値Vth1(以降、プラス判定閾値Vth1という)に加えて、負の値であるマイナス判定閾値Vth2も用いて、検知空間90に人91が存在するか否かを判定するように構成されていてもよい。判定部4は、積分部6の積分結果である移動積分値Vi1と、プラス判定閾値Vth1及びマイナス判定閾値Vth2とを比較する。そして、判定部4は、移動積分値Vi1がプラス判定閾値Vth1以上であるときと、移動積分値Vi1がマイナス判定閾値Vth2以下であるときとに、人91が存在すると判定する。なお、プラス判定閾値Vth1の絶対値と、マイナス判定閾値Vth2の絶対値とは、互いに同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。   Therefore, the determination unit 4 uses the negative determination threshold Vth2, which is a negative value, in addition to the first determination threshold Vth1, which is a positive value (hereinafter, referred to as a positive determination threshold Vth1), to detect the person 91 in the detection space 90. It may be configured to determine whether it exists. The determination unit 4 compares the moving integral value Vi1, which is the integration result of the integration unit 6, with the plus determination threshold Vth1 and the minus determination threshold Vth2. Then, the determination unit 4 determines that the person 91 exists when the movement integrated value Vi1 is equal to or more than the plus determination threshold Vth1 and when the movement integration value Vi1 is equal to or less than the minus determination threshold Vth2. The absolute value of the plus determination threshold Vth1 and the absolute value of the minus determination threshold Vth2 may be the same value or different values.

このように、プラス判定閾値Vth1(判定閾値)は、正の値である。判定部4は、積分部6の積分結果が、プラス判定閾値Vth1以上であるときと、積分部6の積分結果が、負の値であるマイナス判定閾値Vth2以下であるときに、検知対象物(人91)が存在すると判定する。   Thus, the plus determination threshold Vth1 (determination threshold) is a positive value. The judging unit 4 detects the detection target (when the integration result of the integration unit 6 is equal to or more than the plus determination threshold Vth1 and when the integration result of the integration unit 6 is equal to or less than the negative determination threshold Vth2). It is determined that the person 91) exists.

上記構成により、第1受光素子111の検知空間と第2受光素子112の検知空間とにずれが生じている場合であっても、検知対象物が存在するにも関わらず存在しないと誤判定することが抑制される。   With the above configuration, even when the detection space of the first light receiving element 111 and the detection space of the second light receiving element 112 are shifted, it is erroneously determined that the detection target does not exist despite the presence of the detection target. Is suppressed.

また、判定部4は、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値と第2判定閾値Vth21とを比較し、第1受光部31の出力信号V1の瞬時値が第2判定閾値Vth21以上である場合、人91が存在すると判定しているが、この構成は必須ではない。判定部4は、積分部6の積分結果である移動積分値Vi1と第1閾値Vth1と比較のみに基づいて、人91が存在するか否かを判定するように構成されていてもよい。検知空間90において人91が大きな動きを行った場合、移動積分値Vi1が急激に増加して第1判定閾値Vth1を上回る。これにより、判定部4は、積分時間が経過する前に検知対象物が存在すると判定することが可能となる。   The determining unit 4 compares the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 with the second determination threshold Vth21, and determines that the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31 is greater than or equal to the second determination threshold Vth21. In some cases, it is determined that the person 91 exists, but this configuration is not essential. The determination unit 4 may be configured to determine whether or not the person 91 exists based only on the comparison between the moving integral value Vi1 that is the integration result of the integration unit 6 and the first threshold value Vth1. When the person 91 makes a large movement in the detection space 90, the movement integral value Vi1 increases rapidly and exceeds the first determination threshold value Vth1. Thus, the determination unit 4 can determine that the detection target exists before the integration time has elapsed.

次に、赤外線検出システム10の変形例について説明する。   Next, a modified example of the infrared detection system 10 will be described.

に、本変形例の赤外線検出システム10Aのブロック図を示す。本変形例の赤外線検出システム10Aは、第1受光素子111と第2受光素子112とが互いに異なるパッケージに収納されている。なお、実施形態の赤外線検出システム10と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 5 shows a block diagram of an infrared detection system 10A of the present modification. In the infrared detection system 10A of this modification, the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112 are housed in different packages. Note that the same components as those of the infrared detection system 10 of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

本変形例の赤外線検出システム10Aは、第1センサ本体11、第2センサ本体12、検知回路2、及び光学系15(図2参照)を備えている。   An infrared detection system 10A according to the present modification includes a first sensor main body 11, a second sensor main body 12, a detection circuit 2, and an optical system 15 (see FIG. 2).

第1センサ本体11は、第1受光素子111と第1変換回路121、第1増幅回路131、及び第1フィルタ部221を備えている。第1フィルタ部221は、例えばアクティブフィルタ等のアナログフィルタで構成されており、第1増幅回路131の出力信号から交流成分を抽出する。   The first sensor main body 11 includes a first light receiving element 111, a first conversion circuit 121, a first amplification circuit 131, and a first filter unit 221. The first filter unit 221 is configured by, for example, an analog filter such as an active filter, and extracts an AC component from an output signal of the first amplifier circuit 131.

第2センサ本体12は、第2受光素子112と第2変換回路122、第2増幅回路132、及び第2フィルタ部222を備えている。第2フィルタ部222は、例えばアクティブフィルタ等のアナログフィルタで構成されており、第2増幅回路132の出力信号から交流成分を抽出する。   The second sensor main body 12 includes a second light receiving element 112, a second conversion circuit 122, a second amplification circuit 132, and a second filter unit 222. The second filter unit 222 is configured by, for example, an analog filter such as an active filter, and extracts an AC component from an output signal of the second amplifier circuit 132.

検知回路2は、第1A/D変換器141、第1バッファ211、第2A/D変換器142、第2バッファ212、乗算部5、積分部6、判定部4、及び出力部7を備えている。   The detection circuit 2 includes a first A / D converter 141, a first buffer 211, a second A / D converter 142, a second buffer 212, a multiplication unit 5, an integration unit 6, a determination unit 4, and an output unit 7. I have.

第1A/D変換器141は、第1フィルタ部221から出力されるアナログの電圧信号を、デジタルの電圧信号に変換して出力する。第2A/D変換器142は、第フィルタ部22から出力されるアナログの電圧信号を、デジタルの電圧信号に変換して出力する。 The first A / D converter 141 converts an analog voltage signal output from the first filter unit 221 into a digital voltage signal and outputs the digital voltage signal. The 2A / D converter 142, the analog voltage signal output from the second filter portion 22 2, and outputs the converted digital voltage signal.

本変形例の赤外線検出システム10Aにおいて、第1受光素子111、第1変換回路121、第1増幅回路131、第1フィルタ部221、及び第1A/D変換器141を含んだ第1受光部31Aが構成されている。第1A/D変換器141の出力信号が第1受光部31Aの出力信号V1となる。また、本変形例の赤外線検出システム10Aにおいて、第2受光素子112、第2変換回路122、第2増幅回路132、第2フィルタ部222、及び第2A/D変換器142を含んだ第2受光部32Aが構成されている。第2A/D変換器142の出力信号が第2受光部32の出力信号V2となる。なお、第1受光部31Aと第2受光部32Aとを区別しない場合、受光部3Aという。   In the infrared detection system 10A of this modification, a first light receiving unit 31A including a first light receiving element 111, a first conversion circuit 121, a first amplification circuit 131, a first filter unit 221, and a first A / D converter 141. Is configured. The output signal of the first A / D converter 141 becomes the output signal V1 of the first light receiving unit 31A. Further, in the infrared detection system 10A of the present modification, the second light receiving element including the second light receiving element 112, the second conversion circuit 122, the second amplification circuit 132, the second filter unit 222, and the second A / D converter 142. The unit 32A is configured. The output signal of the second A / D converter 142 becomes the output signal V2 of the second light receiving unit 32. When the first light receiving unit 31A and the second light receiving unit 32A are not distinguished, they are referred to as a light receiving unit 3A.

乗算部5は、第1バッファ211から読み取った第1受光部31Aの出力信号V1の瞬時値と、第2バッファ212から読み取った第2受光部32Aの出力信号V2の瞬時値とを乗算処理する。積分部6は、乗算結果を積分処理する。判定部4は、積分部6の積分結果である移動積分値Vi1に基づいて、検知空間90に人91が存在するか否かを判定する。   The multiplying unit 5 multiplies the instantaneous value of the output signal V1 of the first light receiving unit 31A read from the first buffer 211 by the instantaneous value of the output signal V2 of the second light receiving unit 32A read from the second buffer 212. . The integrator 6 integrates the result of the multiplication. The determination unit 4 determines whether or not a person 91 exists in the detection space 90 based on the moving integral value Vi1 that is the integration result of the integration unit 6.

本変形例の赤外線検出システム10Aにおいても、上述した実施形態の赤外線検出システム10と同様に、複数の受光部3Aの複数の出力信号(出力信号V1,V2)の同期成分を抽出し、赤外線の受光強度の微小な変化を検出することが可能となる。   In the infrared detection system 10A of this modification, as in the infrared detection system 10 of the above-described embodiment, the synchronous components of the plurality of output signals (output signals V1, V2) of the plurality of light receiving units 3A are extracted, and the infrared components are extracted. It is possible to detect a minute change in the received light intensity.

また、第1受光素子111と第2受光素子112とが互いに異なるパッケージに収納されることにより、第1受光部31Aの出力信号V1と第2受光部32Aの出力信号V2とに共通のノイズ成分が含まれることが抑制される。これにより、第1受光部31Aの出力信号V1と第2受光部A32の出力信号V2との同期成分の抽出精度をより向上させることが可能となる。   Further, since the first light receiving element 111 and the second light receiving element 112 are housed in different packages, a noise component common to the output signal V1 of the first light receiving section 31A and the output signal V2 of the second light receiving section 32A is provided. Is suppressed from being included. This makes it possible to further improve the accuracy of extracting a synchronous component between the output signal V1 of the first light receiving unit 31A and the output signal V2 of the second light receiving unit A32.

なお、上述した実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんのことである。   The embodiment described above is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and other than this embodiment, various modifications may be made according to the design and the like within a range not departing from the technical idea according to the present invention. Of course, changes are possible.

10、10A 赤外線検出システム
111 第1受光素子(受光素子)
112 第2受光素子(受光素子)
221 第1フィルタ部(フィルタ部)
222 第2フィルタ部(フィルタ部)
3、3A 受光部
31、31A 第1受光部(受光部)
32、32A 第2受光部(受光部)
4 判定部
5 乗算部
6 積分部
91 人(検知対象物)
V1、V2 出力信号
Vth22 リセット閾値
Vth1 第1判定閾値(判定閾値)、プラス判定閾値
Vth2 マイナス判定閾値
10, 10A infrared detection system 111 first light receiving element (light receiving element)
112 Second light receiving element (light receiving element)
221 First Filter Unit (Filter Unit)
222 second filter unit (filter unit)
3, 3A light receiving section 31, 31A first light receiving section (light receiving section)
32, 32A second light receiving unit (light receiving unit)
4 Judgment unit 5 Multiplication unit 6 Integrator 91 people (detection target)
V1, V2 output signal Vth22 reset threshold Vth1 first determination threshold (determination threshold), plus determination threshold Vth2, minus determination threshold

Claims (7)

特定の検知空間から赤外線を受光し、赤外線の受光強度の変化に応じた信号を出力する複数の受光部と、
前記複数の受光部からの複数の出力信号について、各出力信号の瞬時値を乗算処理する乗算部と、
前記乗算部の乗算結果を積分処理する積分部とを備える
ことを特徴とする赤外線検出システム。
A plurality of light receiving units that receive infrared light from a specific detection space and output a signal corresponding to a change in the received light intensity of the infrared light,
For a plurality of output signals from the plurality of light receiving units, a multiplying unit that multiplies the instantaneous value of each output signal ,
An infrared detection system, comprising: an integration unit that performs integration processing on a multiplication result of the multiplication unit.
前記複数の受光部それぞれは、赤外線を受光する受光素子と、前記受光素子の出力信号から交流成分を抽出するフィルタ部とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の赤外線検出システム。
The infrared detection system according to claim 1, wherein each of the plurality of light receiving units includes a light receiving element that receives infrared light, and a filter unit that extracts an AC component from an output signal of the light receiving element.
前記積分処理は、前記乗算部の乗算結果の移動積分である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の赤外線検出システム。
The infrared detection system according to claim 1, wherein the integration process is a moving integration of a multiplication result of the multiplication unit.
前記複数の受光部の前記複数の出力信号の少なくとも1つの出力信号の瞬時値がリセット閾値を越えた場合、前記積分部の積分結果はリセットされる
ことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の赤外線検出システム。
The integration result of the integration unit is reset when an instantaneous value of at least one output signal of the plurality of output signals of the plurality of light receiving units exceeds a reset threshold. The infrared detection system according to claim 1.
前記積分部の積分結果に基づいて、検知対象物が存在するか否かを判定する判定部を更に備え、
前記判定部は、前記積分部の積分結果が判定閾値以上のときに、前記検知対象物が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の赤外線検出システム。
A determination unit configured to determine whether a detection target is present based on an integration result of the integration unit;
The infrared detection system according to any one of claims 1 to 4, wherein the determination unit determines that the detection target is present when an integration result of the integration unit is equal to or greater than a determination threshold. .
前記判定閾値は、正の値であるプラス判定閾値であり、
前記判定部は、前記積分部の積分結果が、前記プラス判定閾値以上であるときと、前記積分部の積分結果が、負の値であるマイナス判定閾値以下であるときに、前記検知対象物が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項5に記載の赤外線検出システム。
The determination threshold is a positive determination threshold that is a positive value,
The determination unit is configured such that when the integration result of the integration unit is equal to or greater than the plus determination threshold, and when the integration result of the integration unit is equal to or less than a negative determination threshold that is a negative value, the detection target is The infrared detection system according to claim 5, wherein it is determined that the infrared ray exists.
前記判定部は、前記積分部の積分結果が前記判定閾値未満である状態が所定時間以上継続したときに、前記検知対象物が存在しないと判定する
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の赤外線検出システム。
The said determination part determines that the said detection target object does not exist, when the state where the integration result of the said integration part is less than the said determination threshold value has continued for more than predetermined time. Infrared detection system.
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