JPH05113367A - 赤外線人検知センサ - Google Patents
赤外線人検知センサInfo
- Publication number
- JPH05113367A JPH05113367A JP29962791A JP29962791A JPH05113367A JP H05113367 A JPH05113367 A JP H05113367A JP 29962791 A JP29962791 A JP 29962791A JP 29962791 A JP29962791 A JP 29962791A JP H05113367 A JPH05113367 A JP H05113367A
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- JP
- Japan
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- infrared
- detection sensor
- human detection
- infrared light
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- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 人間を広視野角で検出でき、しかも小型かつ
低コストで実現可能とした。 【構成】 人体から発する赤外線を検知する焦電素子１
ａ，１ｂを有する赤外線受光素子１と、人体から発した
赤外線を赤外線受光素子１に導く互いに対向配置された
鏡面２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有する赤外線反射鏡２
と、この赤外線反射鏡２の電圧信号から人の在，不在を
判別する信号処理回路とから構成する。
低コストで実現可能とした。 【構成】 人体から発する赤外線を検知する焦電素子１
ａ，１ｂを有する赤外線受光素子１と、人体から発した
赤外線を赤外線受光素子１に導く互いに対向配置された
鏡面２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有する赤外線反射鏡２
と、この赤外線反射鏡２の電圧信号から人の在，不在を
判別する信号処理回路とから構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人体から発生する赤外
線を検知して人間の存在の有無を検出する赤外線人検知
センサに関するものである。
線を検知して人間の存在の有無を検出する赤外線人検知
センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の赤外線人検知センサは、
図８に示すように焦電素子１１と、この焦電素子１１に
赤外線を集光させる凹面鏡１２と、焦電素子１１から出
力された電気信号を処理する信号処理回路１３とから構
成され、人間から発した赤外線をこの凹面鏡１２で受光
し、焦電素子１１に集光させることによって電気信号の
出力の有無を検出することで人間の存在の有無を検知し
ていた。
図８に示すように焦電素子１１と、この焦電素子１１に
赤外線を集光させる凹面鏡１２と、焦電素子１１から出
力された電気信号を処理する信号処理回路１３とから構
成され、人間から発した赤外線をこの凹面鏡１２で受光
し、焦電素子１１に集光させることによって電気信号の
出力の有無を検出することで人間の存在の有無を検知し
ていた。
【０００３】また、この種の他の赤外線人検知センサ
は、図９に示すように赤外線を透過するフレネルレンズ
１４と、焦電素子１１と、増幅器１５とから構成され、
人間から発した赤外線をフレネルレンズ１４によって焦
電素子１１に集光させることによって電気信号の出力の
有無を検出し、増幅器１５で増幅し、出力が発生した場
合には例えばアラーム信号Ｓを出力することで人間の存
在の有無を検知していた。
は、図９に示すように赤外線を透過するフレネルレンズ
１４と、焦電素子１１と、増幅器１５とから構成され、
人間から発した赤外線をフレネルレンズ１４によって焦
電素子１１に集光させることによって電気信号の出力の
有無を検出し、増幅器１５で増幅し、出力が発生した場
合には例えばアラーム信号Ｓを出力することで人間の存
在の有無を検知していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示した赤外線人検知センサは、赤外線を凹面鏡１２で集
光させて焦電素子１１に結像させるので、大きな奥行き
寸法が必要となり、形状が大きくなるとともに取り付け
面からの出っ張りが大きくなるので、人目に付き易く、
人間検知センサとしての機能が得られないなどの問題が
あった。また、この凹面鏡１２は構造が複雑で３次元形
状であるため、ＣＡＤなどによる設計が必要不可欠であ
り、高価となるなどの問題があった。また、図９に示す
赤外線人検知センサは、人間を広視野角で検出しようと
すると、フレネルレンズ１４を複数枚のレンズで形成す
る必要があり、開口部が大きくなるという問題があっ
た。また、フレネルレンズ１４をドーム状のレンズとす
ると、開口部は小さくなるが、突起が生じるなどの問題
があった。さらに１枚のレンズでは広視野角における人
間の検出が不可能となる等の問題があった。
示した赤外線人検知センサは、赤外線を凹面鏡１２で集
光させて焦電素子１１に結像させるので、大きな奥行き
寸法が必要となり、形状が大きくなるとともに取り付け
面からの出っ張りが大きくなるので、人目に付き易く、
人間検知センサとしての機能が得られないなどの問題が
あった。また、この凹面鏡１２は構造が複雑で３次元形
状であるため、ＣＡＤなどによる設計が必要不可欠であ
り、高価となるなどの問題があった。また、図９に示す
赤外線人検知センサは、人間を広視野角で検出しようと
すると、フレネルレンズ１４を複数枚のレンズで形成す
る必要があり、開口部が大きくなるという問題があっ
た。また、フレネルレンズ１４をドーム状のレンズとす
ると、開口部は小さくなるが、突起が生じるなどの問題
があった。さらに１枚のレンズでは広視野角における人
間の検出が不可能となる等の問題があった。
【０００５】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、人
間を広視野角で検出でき、しかも小型かつ低コストで実
現可能とした赤外線人検知センサを提供することにあ
る。
を解決するためになされたものであり、その目的は、人
間を広視野角で検出でき、しかも小型かつ低コストで実
現可能とした赤外線人検知センサを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明による赤外線人検知センサは、人体から
発する赤外線を検知する赤外線受光素子と、赤外線を赤
外線受光素子へ導く導波器と、赤外線受光素子の電圧信
号から人の在，不在を判別する信号処理回路とを備え、
導波器は少なくとも１組の反射鏡を対向配置させて構成
するものである。
るために本発明による赤外線人検知センサは、人体から
発する赤外線を検知する赤外線受光素子と、赤外線を赤
外線受光素子へ導く導波器と、赤外線受光素子の電圧信
号から人の在，不在を判別する信号処理回路とを備え、
導波器は少なくとも１組の反射鏡を対向配置させて構成
するものである。
【０００７】
【作用】本発明においては、人体の動きに合わせて電圧
変化が得られる。
変化が得られる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明による赤外線人検知センサの一
実施例による構成を示す図で図１（ａ）は縦断面図であ
り、図１（ｂ）は矢印Ａ方向から見た平面図である。同
図において、１は例えば焦電型赤外線検知素子（以下、
焦電素子という）が搭載された赤外線受光素子であり、
この赤外線受光素子１は赤外線が入射すると、＋に信号
を出力する焦電素子１ａと−に信号を出力する焦電素子
１ｂとが２個並べて配置されて構成されている。２は赤
外線受光素子１の赤外線入射方向側に配置されかつ赤外
線を反射する赤外線反射鏡であり、この赤外線反射鏡２
は例えば４枚の矩形状のプラスチック板を互いに対向さ
せて四角筒に組み合わせその内壁面にＮｉなどをコーテ
ィングしてそれぞれ鏡面２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ形成さ
れ、万華鏡のような構成を有している。したがってこの
赤外線反射鏡２を開口部２ｏ側、つまり矢印Ａ方向から
覗くと、図２に示すように赤外線反射鏡２の内面で反射
された焦電素子１ａ，焦電素子１ｂの虚像１´が、あた
かも無限個素子が並んでいるように見える。なお、図１
において、３は赤外線反射鏡２を保護するとともに赤外
線受光素子１と固定されるケースである。
説明する。図１は本発明による赤外線人検知センサの一
実施例による構成を示す図で図１（ａ）は縦断面図であ
り、図１（ｂ）は矢印Ａ方向から見た平面図である。同
図において、１は例えば焦電型赤外線検知素子（以下、
焦電素子という）が搭載された赤外線受光素子であり、
この赤外線受光素子１は赤外線が入射すると、＋に信号
を出力する焦電素子１ａと−に信号を出力する焦電素子
１ｂとが２個並べて配置されて構成されている。２は赤
外線受光素子１の赤外線入射方向側に配置されかつ赤外
線を反射する赤外線反射鏡であり、この赤外線反射鏡２
は例えば４枚の矩形状のプラスチック板を互いに対向さ
せて四角筒に組み合わせその内壁面にＮｉなどをコーテ
ィングしてそれぞれ鏡面２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ形成さ
れ、万華鏡のような構成を有している。したがってこの
赤外線反射鏡２を開口部２ｏ側、つまり矢印Ａ方向から
覗くと、図２に示すように赤外線反射鏡２の内面で反射
された焦電素子１ａ，焦電素子１ｂの虚像１´が、あた
かも無限個素子が並んでいるように見える。なお、図１
において、３は赤外線反射鏡２を保護するとともに赤外
線受光素子１と固定されるケースである。
【０００９】このような構成において、図３に示すよう
に焦電素子の配列ピッチをｐ，対向する赤外線反射鏡２
の幅をｗ，赤外線反射鏡２の長さをｌ，赤外線反射鏡２
の筒先から検出人体までの距離をＬとすると、距離Ｌが
赤外線反射鏡２の長さｌより十分長い場合、検出人体の
位置から開口部２ｏを覗くと、有限個の焦電素子または
焦電素子の虚像が見える。いま、人体が焦電素子の並ん
でいる方向と平行に移動するとすると、人体の位置から
覗く焦電素子または焦電素子の虚像は、移動につれて見
え隠れする。つまり赤外線受光素子１からの出力は図３
に示すような出力波形となる。この出力のピークが等間
隔で出るためには虚像の焦電素子の間隔が等間隔であれ
ば良い。つまり赤外線反射鏡２の幅ｗが焦電素子の配列
ピッチｐの２倍の長さであれば良い。
に焦電素子の配列ピッチをｐ，対向する赤外線反射鏡２
の幅をｗ，赤外線反射鏡２の長さをｌ，赤外線反射鏡２
の筒先から検出人体までの距離をＬとすると、距離Ｌが
赤外線反射鏡２の長さｌより十分長い場合、検出人体の
位置から開口部２ｏを覗くと、有限個の焦電素子または
焦電素子の虚像が見える。いま、人体が焦電素子の並ん
でいる方向と平行に移動するとすると、人体の位置から
覗く焦電素子または焦電素子の虚像は、移動につれて見
え隠れする。つまり赤外線受光素子１からの出力は図３
に示すような出力波形となる。この出力のピークが等間
隔で出るためには虚像の焦電素子の間隔が等間隔であれ
ば良い。つまり赤外線反射鏡２の幅ｗが焦電素子の配列
ピッチｐの２倍の長さであれば良い。
【００１０】また、移動距離ａを出力のピークからピー
クまでにする赤外線反射鏡２の長さを決めるには、図３
に示すように三角形アイウと三角形エオウとが相似形な
ので、ｌ：Ｌ＝ｐ：ａとなり、赤外線反射鏡２の長さｌ
＝（Ｌ×ｐ）÷ａで求められる。例えば移動距離ａが３
０ｃｍ，焦電素子のピッチｐが３．６ｍｍとすると、赤
外線反射鏡２の長さｌは６０ｍｍ，赤外線反射鏡２の幅
ｗが７．２ｍｍとなり、天井あるいは壁などに設置する
場合、７．２ｍｍ□の穴があれば良く、従来構造と比べ
て極めて小型となり、かつ目だち難くなる。
クまでにする赤外線反射鏡２の長さを決めるには、図３
に示すように三角形アイウと三角形エオウとが相似形な
ので、ｌ：Ｌ＝ｐ：ａとなり、赤外線反射鏡２の長さｌ
＝（Ｌ×ｐ）÷ａで求められる。例えば移動距離ａが３
０ｃｍ，焦電素子のピッチｐが３．６ｍｍとすると、赤
外線反射鏡２の長さｌは６０ｍｍ，赤外線反射鏡２の幅
ｗが７．２ｍｍとなり、天井あるいは壁などに設置する
場合、７．２ｍｍ□の穴があれば良く、従来構造と比べ
て極めて小型となり、かつ目だち難くなる。
【００１１】また、虚像の反射回数が多くなると、反射
率により受光強度が小さくなる。したがって反射率を変
えることにより、指向特性を変えることができる。焦電
素子のピッチｐ＝３．６ｍｍ，赤外線反射鏡２の幅ｗ＝
７．２ｍｍ，赤外線反射鏡２の長さｌ＝６０ｍｍで赤外
線反射鏡２の反射率を、それぞれ９９％，６０％にした
ときの指向特性の変化を図４に示す。
率により受光強度が小さくなる。したがって反射率を変
えることにより、指向特性を変えることができる。焦電
素子のピッチｐ＝３．６ｍｍ，赤外線反射鏡２の幅ｗ＝
７．２ｍｍ，赤外線反射鏡２の長さｌ＝６０ｍｍで赤外
線反射鏡２の反射率を、それぞれ９９％，６０％にした
ときの指向特性の変化を図４に示す。
【００１２】また、図５（ａ）に示すように赤外線反射
鏡２の対向する鏡面２ａ，２ｂを１組とすると、図５
（ｂ）に示すように開口部２ｏから覗く焦電素子１ａ，
１ｂおよびその虚像１´は１列に配列されている。つま
り１次元方向のみの検出が可能となる。
鏡２の対向する鏡面２ａ，２ｂを１組とすると、図５
（ｂ）に示すように開口部２ｏから覗く焦電素子１ａ，
１ｂおよびその虚像１´は１列に配列されている。つま
り１次元方向のみの検出が可能となる。
【００１３】また、図６に示すように赤外線反射鏡２の
開口部２ｏ中心部にピンホール４ａを有するレンズ４を
設けることにより、人体の像を焦電素子１ａ，１ｂ上に
結像させる。このピンホール４ａの半径をｒ，赤外線の
波長をλとすると、ピンホール４ａの半径ｒ＝√λＬで
ある。結像させることにより、微小な面積の熱物体をさ
い焦電素子１ａ，１ｂ上に結像させることができるた
め、分解能が向上する。
開口部２ｏ中心部にピンホール４ａを有するレンズ４を
設けることにより、人体の像を焦電素子１ａ，１ｂ上に
結像させる。このピンホール４ａの半径をｒ，赤外線の
波長をλとすると、ピンホール４ａの半径ｒ＝√λＬで
ある。結像させることにより、微小な面積の熱物体をさ
い焦電素子１ａ，１ｂ上に結像させることができるた
め、分解能が向上する。
【００１４】また、このように構成された赤外線人検知
センサを設置する場合、図７に示すように赤外線反射鏡
２の開口部２ｏにポリエチレンなどの赤外線を透過する
フィルム５を被覆する。このフィルム５には設置する天
井または壁面に似た着色剤を微量混入させると、赤外線
の透過率を殆ど落とさずに目だたなくすることができ
る。また、埃の侵入も防ぐことができ、感度の低下がな
くなる。
センサを設置する場合、図７に示すように赤外線反射鏡
２の開口部２ｏにポリエチレンなどの赤外線を透過する
フィルム５を被覆する。このフィルム５には設置する天
井または壁面に似た着色剤を微量混入させると、赤外線
の透過率を殆ど落とさずに目だたなくすることができ
る。また、埃の侵入も防ぐことができ、感度の低下がな
くなる。
【００１５】なお、前述した実施例においては、赤外線
反射鏡２の鏡面を２面および４面の場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、６面，
８面，１２面などの構成からなる赤外線反射鏡を用いて
も前述と同様の効果が得られることは勿論である。
反射鏡２の鏡面を２面および４面の場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、６面，
８面，１２面などの構成からなる赤外線反射鏡を用いて
も前述と同様の効果が得られることは勿論である。
【００１６】また、前述した実施例においては、赤外線
受光素子１として焦電素子を２個配列して用いた場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、４個，８個の焦電素子を配列して構成される赤外
線受光素子を用いても前述と同様な効果が得られる。
受光素子１として焦電素子を２個配列して用いた場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、４個，８個の焦電素子を配列して構成される赤外
線受光素子を用いても前述と同様な効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
人間を広視野角で検出できるとともに簡単かつ小型に構
成できるので、目だたない設置が可能となり、しかも低
コストで実現可能となるなどの極めて優れた効果が得ら
れる。
人間を広視野角で検出できるとともに簡単かつ小型に構
成できるので、目だたない設置が可能となり、しかも低
コストで実現可能となるなどの極めて優れた効果が得ら
れる。
【図１】本発明による赤外線人検知センサの一実施例に
よる構成を説明する図である。
よる構成を説明する図である。
【図２】図１の赤外線反射鏡の開口部より覗いたときに
虚像を示す図である。
虚像を示す図である。
【図３】図１に示す赤外線人検知センサの機能を説明す
る図である。
る図である。
【図４】赤外線反射鏡の鏡面の反射率の違いによる視野
と感度との関係を示す図である。
と感度との関係を示す図である。
【図５】本発明による赤外線人検知センサの他の実施例
による構成を説明する図である。
による構成を説明する図である。
【図６】本発明による赤外線人検知センサのさらに他の
実施例による構成を説明する図である。
実施例による構成を説明する図である。
【図７】本発明による赤外線人検知センサの他の実施例
による構成を説明する図である。
による構成を説明する図である。
【図８】従来の赤外線人検知センサの構成を説明する図
である。
である。
【図９】従来の赤外線人検知センサの構成を説明する図
である。
である。
１ 赤外線受光素子 １ａ 焦電型赤外線検知素子（焦電素子） １ｂ 焦電型赤外線検知素子（焦電素子） １´ 虚像 ２ 赤外線反射鏡 ２ａ 鏡面 ２ｂ 鏡面 ２ｃ 鏡面 ２ｄ 鏡面 ３ ケース ４ａ ピンホール ４ｂ レンズ ５ 赤外線透過フィルム
Claims (7)
- 【請求項１】 人体から発する赤外線を検知する赤外線
受光素子と、前記赤外線を赤外線受光素子へ導く導波器
と、前記赤外線受光素子の電圧信号から人の在，不在を
判別する信号処理回路とを備え、前記導波器は少なくと
も１組の反射鏡を対向配置させて構成することを特徴と
する赤外線人検知センサ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記導波器は２枚の
反射鏡を対向配置させて構成することを特徴とする赤外
線人検知センサ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記
反射鏡の対向間隔を前記赤外線受光素子の配列ピッチの
２倍とすることを特徴とする赤外線人検知センサ。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２において、前記
反射鏡の長さは測定距離と赤外線受光素子との積を求め
たい分解能で除した長さとすることを特徴とする赤外線
人検知センサ。 - 【請求項５】 請求項１または請求項２において、前記
反射鏡の反射率が互いに異なることを特徴とする赤外線
人検知センサ。 - 【請求項６】 請求項１〜請求項３のいずれかにおい
て、前記反射鏡の開口部にピンホールを設けることを特
徴とする赤外線人検知センサ。 - 【請求項７】 請求項１〜請求項４のいずれかにおい
て、前記反射鏡の開口部に天井または壁面に近い色で着
色された赤外線透過フィルムを配置することを特徴とす
る赤外線人検知センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29962791A JPH05113367A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 赤外線人検知センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29962791A JPH05113367A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 赤外線人検知センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113367A true JPH05113367A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=17875052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29962791A Pending JPH05113367A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 赤外線人検知センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05113367A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1249690A1 (en) * | 2001-04-13 | 2002-10-16 | Francesco Porzio | Thermal detector |
| CN107608002A (zh) * | 2017-09-05 | 2018-01-19 | 方晨 | 多传感器融合人体探测装置及探测方法 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP29962791A patent/JPH05113367A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1249690A1 (en) * | 2001-04-13 | 2002-10-16 | Francesco Porzio | Thermal detector |
| CN107608002A (zh) * | 2017-09-05 | 2018-01-19 | 方晨 | 多传感器融合人体探测装置及探测方法 |
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