JPH04134035U - 熱源移動検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない焦電型赤外線検出センサで広い領域の
熱源の移動の検出を行う熱源移動検出装置を提供する。 【構成】 センサ系Ｘに含まれる焦電型赤外線センサの
検出の対象となる範囲をフレネルレンズ１６Ａ，１６
Ｂ，１６ＣによってゾーンＡ，Ｂ，Ｃに分割し、一方、
フレネルレンズ１６ａ及び１６ｂ及び１６ｃによってゾ
ーンａ，ｂ，ｃに分割して、ゾーンＡとａのみを重複さ
せる。これにより、センサ系が２個であるにもかかわら
ず、赤外線変化の検出の対象を単ゾーン（Ｂ，Ｃ）並び
に単ゾーン（ｂ，ｃ）並びに重複ゾーン（Ａ，ａ）の３
個に設定することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は熱源移動検出装置、特に焦電型赤外線検出器を用いて熱源の移動を検 出する熱源移動検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ある種の誘電体に熱を加えると、個体表面に電圧が発生もしくは個体表面の電 荷が高くなる現象が起こり、熱エネルギーが電気的エネルギーに変換される。一 般的に、このような効果は焦電効果と呼ばれており、焦電効果を有する材料は焦 電材料と呼ばれている。

【０００３】 ところで、上述のような焦電材料は多くの場合セラミックであり、このような 焦電材料を用いて赤外線の変化を検出する焦電型赤外線センサは、熱源の移動を 検出する熱源移動検出装置に用いられている。なお、この熱源移動検出装置にお いて検出が行われる熱源は通常、人体であり、これを用いることによって人体の 動きに合わせて風向を変化させるエアーコンディショナーや、人体の動きに合わ せて向きを変化させる照明等が作成されている。

【０００４】 ここで、このような熱源移動検出装置において、焦電型赤外線検出センサを用 いることによって人体の動きを検出するためには、従来から図５に示されている ような機構が採用されているので以下にこの機構について説明する。

【０００５】 すなわち、図５において、焦電型赤外線検出センサ１０ａは検出等の対象とな る領域、すなわちエリアＡを有しており、焦電型赤外線検出センサ１０ｂはエリ アＢを、焦電型赤外線検出センサ１０ｃはエリアＣをそれぞれの検出の対象とし ている。

【０００６】 ここで、例えば焦電型赤外線検出センサ１０ａの検出の対象となっているエリ アＡ内においては、この中に存在する熱源の温度変化の検出のみが可能であるた め、移動によって温度変化が起こる場合は別であるが、このエリアＡ内での熱源 の移動を検出することができない。つまり、エリアＡ内で熱源がその位置を変化 させたとしても、温度変化が起こらなければ、焦電型赤外線検出センサ１０ａに は何ら感知されないのである。

【０００７】 そこで、図５に示されているように、エリアＡの他にエリアＢ、エリアＣを設 置する。こうすれば、エリアＡからエリアＢに熱源が移動した場合には、エリア Ａにおける温度の低下が起こると同時にエリアＢにおいては温度の上昇が起こる ので、エリアＡにおいて温度の低下が検出されると同時にエリアＢにおいて温度 の上昇が検出される。

【０００８】 したがって、エリアＡにおける温度低下とエリアＢにおける温度上昇とが同時 に検出された場合には、エリアＡからエリアＢへの熱源の移動として、情報処理 されるものである。この従来例においては、以下同様にして、例えばエリアＢに おける温度低下とエリアＣにおける温度上昇とが同時に検出された場合にはエリ アＢからエリアＣへの熱源の移動として、エリアＣにおける温度低下とエリアＡ における温度上昇とが同時に検出された場合にはエリアＣからエリアＡへの熱源 の移動として、情報処理されるものである。

【０００９】 このようにして、１つの部屋の中でエリアを複数設け、このエリア間での熱源 の移動を検知することによって、１つの部屋の中での熱源の移動を検出すること が可能となっている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような従来装置においてはエリアＡ，エリアＢ，エリア Ｃ内でのそれぞれの中での熱源の移動は、上述のようにそれが温度変化を伴わな いものである場合は、検出することが不可能である。従って、精度のよい検出を 行うためには、エリアの面積を小さくして焦電型赤外線検出センサの数を増加さ せる必要が生じてくることになる。

【００１１】 このようにすれば、１つの部屋あたりに用いられる焦電型赤外線検出センサの 数が必然的に多くなってしまうため、焦電型赤外線検出センサが設置される機械 の大型化や機械のコスト高を引き起こしてしまうなどの問題が生じてしまうこと になる。

【００１２】 本考案は以上のような課題を鑑みてなされたものであり、その目的は焦電型赤 外線検出センサの数の増加を伴うことなく、同一部屋内における熱源の移動を検 出することのできる熱源移動検出装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

以上のような目的を達成するために、本考案に係る熱源移動検出装置において は、焦電型赤外線検出センサによって検知される範囲をフレネルレンズで複数の ゾーンに分割する。

【００１４】 そして、重ね合わせ手段によって異なった焦電型赤外線検出センサに属するゾ ーンどうしを重畳させ、さらには複数の焦電型赤外線検出センサの検出情報から 、前記各ゾーン間の熱源の移動を判定するゾーン判定回路を含み、前記重畳ゾー ン間、及び前記単ゾーンと前記重畳ゾーン間、及び異なった焦電型赤外線検出セ ンサによってカバーされる単ゾーン間の熱源の移動を検出することによって熱源 の移動を検出することを特徴とする。

【００１５】

【作用】

以上のように構成された本考案の熱源移動検出装置においては、焦電型赤外線 検出センサで検知される範囲が、フレネルレンズによって複数のゾーンに分割さ れる。そして、前記フレネルレンズによって複数に分割されたゾーンの内のいく つかは重ね合わせ手段によって重畳されて、複数のゾーンが重ね合わされた重畳 ゾーンと重ね合わされていない単ゾーンとが作成される。

【００１６】 そして、ゾーン判定回路によって、前記重畳ゾーン間、及び前記単ゾーンと前 記重畳ゾーン間、及び異なった焦電型赤外線検出センサによってカバーされる単 ゾーン間の熱源の移動が検出されることによって、熱源の移動が検出される。

【００１７】

【実施例】

図１は、本考案に係る熱源移動検出装置の一実施例の機能構成を示したブロッ ク図である。

【００１８】 本実施例の熱源移動検出装置は、赤外線を入力してその変化を検出するセンサ 部１２と、センサ部からの信号を入力して処理する信号処理部１４とから構成さ れている。このうち、センサ部１２には、フレネルレンズ１６と焦電型赤外線検 出センサ１８と増幅回路２０とから構成されている。そしてさらに、実施例にお いて、センサ部１２はセンサ系Ｘとセンサ系Ｙとに分割されていて、センサ系Ｘ には焦電型赤外線検出センサ１８Ｘと増幅回路２０Ｘとフレネルレンズ１６Ｘが 設置されており、センサ系Ｙには焦電型赤外線検出センサ１８Ｙと増幅回路２０ Ｙとフレネルレンズ１６Ｙが設置されている。

【００１９】 ここで、実施例において、センサ系Ｘのフレネルレンズ１６Ｘは、１６Ａと１ ６Ｂと１６Ｃとに３分割されている。一方、センサ系Ｙにおいても、フレネルレ ンズ１６Ｙは、１６ａ及び１６ｂ及び１６ｃとに３分割されている。

【００２０】 このようにして構成された本実施例の熱源移動検出装置においては、フレネル レンズ１６Ａ及びフレネルレンズ１６Ｂ及びフレネルレンズ１６Ｃから入力され た赤外線は、センサ系Ｘの焦電型赤外線検出センサ１８Ｘに入力され、一方、フ レネルレンズ１６ａ及び１６ｂ及び１６ｃから入力された赤外線は、センサ系Ｙ の焦電型赤外線検出センサ１８Ｙに入力される。

【００２１】 ここで、焦電型赤外線検出センサ１８は定電圧源に接続されており、赤外線検 出センサ１８内の焦電体によって検知された赤外線の変化は、電圧の変化として 増幅回路２０に送られて増幅が行われる。そして、増幅回路２０において増幅さ れた信号が信号処理部１４に送られると、赤外線変化の様態から、以下のように して熱源の移動が判定される。

【００２２】 ここで、図２は本実施例に係る熱源移動検出装置の作用を説明する概念説明図 である。

【００２３】 図２から明らかなように、センサ１８Ｘが赤外線変化の検知を行う範囲は、フ レネルレンズ１６Ａと１６Ｂと１６Ｃによって、それぞれゾーンＡとゾーンＢと ゾーンＣに分割されている。一方、センサ１８Ｙが赤外線変化の検知を行う範囲 は、フレネルレンズ１６ａと１６ｂと１６ｃによって、それぞれゾーンａとゾー ンｂとゾーンｃに分割されている。ここで、実施例において、ゾーンＡとゾーン ａとが重ね合わされて重畳ゾーンが形成され、他のゾーンは重ね合わせが行われ ずに単ゾーンが形成されている。

【００２４】 一方、図３は、上記単ゾーンまたは重畳ゾーン間に熱源の移動があった場合に 、本実施例に係る熱源移動検出装置における熱源の移動の判定様態を説明する説 明図である。この説明図において、センサ系Ｘにおいて１が検出された場合には 、焦電型赤外線検出センサ１８Ｘにて温度変化が検出されたことを表し、０の場 合は温度変化が検出されなかったことを示すものである。なお、これはセンサ系 Ｙにおいても同様である。

【００２５】 この説明図から明らかなように、熱源が他から重畳ゾーン（Ａ，ａ）に移動し てきた場合には、センサ系Ｘ及びセンサ系Ｙにおいて同時に温度変化が検出され る。これに対して、熱源が他から単ゾーンＢまたは単ゾーンＣに移動してきた場 合にはセンサ系Ｘにおいて温度変化は検出されるがセンサ系Ｙにおいては温度変 化は検出されない。また、熱源が他から単ゾーンｂ及び単ゾーンｃに移動してき た場合には、センサ系Ｙにおいては温度変化が検出されるがセンサ系Ｘにおいて は温度変化が検出されない。

【００２６】 従って、センサ系Ｘ及びＹの両方において温度変化の検出が行なわれると、他 の領域から重畳ゾーン（Ａ，ａ）への熱源の移動として判定される。一方、セン サ系Ｙのみにおいて温度変化が検出され、センサ系Ｘにおいて温度変化が検出さ れなかった場合には、他の領域から単ゾーン（ｂ，ｃ）への熱源の移動として判 定される。更に、センサ系Ｘにおいてのみ温度変化が検出され、センサ系Ｙにお いて温度変化が検出されなかった場合には、単ゾーン（Ｂ，Ｃ）への熱源の移動 として判定が行われる。

【００２７】 すなわち、 （Ｘ）−１，（Ｙ）−０のとき、他の領域から単ゾーン（Ｂ，Ｃ）への熱源の 移動の検知が行われ、 （Ｘ）−０，（Ｙ）−１のとき、他の領域から単ゾーン（ｂ，ｃ）への熱源の 移動の検知が行われ、 （Ｘ）−１，（Ｙ）−１のとき、他の領域から重畳ゾーン（Ａ，ａ）への熱源 の移動の検知が行われることになる。

【００２８】 これにより、以上（Ｘ），（Ｙ）二つのセンサ系で（Ｂ，Ｃ），（ｂ，ｃ）， （Ａ，ａ）の３つのエリアの検出をすることができることがわかる。

【００２９】 なお、本実施例においては、１個のセンサ系に対して３個のフレネルレンズを 用いることによって、１個のセンサ系に対して３個のゾーンを作成したが、この ようにしたのは、本実施例のような熱源移動検出装置を複数使用した場合に、両 端のゾーンであるゾーンＣ及びゾーンｃに、他の熱源移動検出装置のゾーンを重 ね合わせることが可能となるからである。したがって、別の熱源移動検出装置の ゾーンと組み合わせるために、第１実施例において設置したゾーンＣやゾーンｃ は、３個のゾーンで１部屋がカバーしきれるときには、これらようなの余分のゾ ーンを設けることなく、均一の面積からなるゾーンを設定したほうが好適である 。 また、ゾーンの分割は、本実施例のように３に限られるものでなく、例えば 図４ａに示されるように、ゾーンＡ及びゾーンＢ及びゾーンＣ及びゾーンＤのよ うに４個のゾーンに分割し、図４ｂに示されるような組み合わせをとれば、更に 細かな熱源の移動の検出を行うことが可能となる。

【００３０】 なお、このような分割及び重ね合わせは本実施例に限られるものでなく、あら ゆる組み合わせ、あらゆる分割を行うことによって、あらゆるパターンのゾーン を設定することができる。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の熱源移動検出装置においては、少ないセンサを 用いるだけで、広い領域における熱源の移動を検出することが可能となっている 。 また、このセンサが設置される装置の小型化を行うことができ、同時にコス トの低減を図ることも可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る赤外線検出装置の機能
構成を示したブロック図である。

【図２】本実施例の赤外線検出装置の作用を説明する説
明図である。

【図３】本実施例のゾーン間の組み合わせを説明した説
明図である。

【図４】本考案の他の実施例の分割様態と重合わせ様態
を説明する説明図である。

【図５】従来の赤外線検出装置の構成を示した図であ
る。

【符号の説明】

１２ センサ部 １４ 信号処理部 １６ フレネルレンズ １８ 焦電型赤外線検出センサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱源の温度変化を検出する複数の焦電型赤
   外線検出器を含むセンサ部と、このセンサ部の１個あた
   りの焦電型赤外線検出センサが検知する範囲を複数のゾ
   ーンに分割するフレネルレンズと、前記ゾーンを重ね合
   わせて、複数のゾーンが重ね合わされた重畳ゾーンと重
   ね合わされていない単ゾーンとを作成する重ね合わせ手
   段と、前記重畳ゾーン間、及び前記単ゾーンと前記重畳
   ゾーン間、及び異なった焦電型赤外線センサによってカ
   バーされる単ゾーン間の熱源の移動を判定する判定回路
   と、を含み、前記重畳ゾーン間及び前記単ゾーンと前記
   重畳ゾーン間及び異なった焦電型赤外線センサによって
   カバーされる単ゾーン間における熱源の移動を検出する
   ことによって、熱源の移動を検出することを特徴とする
   熱源移動検出装置。