JPH08105961A - Distance detection device and size detection device for heat source - Google Patents

Distance detection device and size detection device for heat source

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JPH08105961A
JPH08105961A JP6241431A JP24143194A JPH08105961A JP H08105961 A JPH08105961 A JP H08105961A JP 6241431 A JP6241431 A JP 6241431A JP 24143194 A JP24143194 A JP 24143194A JP H08105961 A JPH08105961 A JP H08105961A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat source
distance
area
calculating
size
Prior art date
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Pending
Application number
JP6241431A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Tonami
与之 戸波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP6241431A priority Critical patent/JPH08105961A/en
Publication of JPH08105961A publication Critical patent/JPH08105961A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To detect a distance up to a heat source and the size thereof via the application of relatively simple constitution. CONSTITUTION: A heat source distance and size detection device 100 is mounted on a vehicle or the like. A heated surface image acquisition section 4 collects the heated surface image of a monitor zone. A heat source area calculation section 5 calculates the heat source area S of the heated surface image occupied by a heat source. An area variation calculation section 6 calculates the time differential S' of the area S. A speed data acquisition section 7 collects the data of speed (v) (vehicle speed) from an array sensor 3. Also, a distance calculation section 8 calculates a distance (x) up to the heat source, according to the formula of (x=-2.v.S/S'). A size calculation section 9 calculates the size So of the heat source, according to the formula of (So=S.x$.x/C1) where C1 is a constant depending on the device 100. Furthermore, a dangerous degree judgement section 10 calculates the degree of danger on the basis of the distance (x) and the heat source size S, and outputs a warning signal (a), when the degree exceeds a threshold value. A buzzer 11 sounds an alarm on the basis of the warning signal (a).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、熱源の距離検知装置
および大きさ検知装置に関する。特に、熱源までの距離
または熱源の大きさの情報が必要とされる分野(例え
ば、自動車などの移動体に用いる前方監視システム,侵
入者監視システムにおける侵入者と小動物の識別など)
に有用な熱源の距離検知装置および大きさ検知装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat source distance detector and size detector. In particular, fields in which information on the distance to the heat source or the size of the heat source is required (for example, forward monitoring systems used for moving bodies such as automobiles, identification of intruders and small animals in intruder monitoring systems, etc.)
The present invention relates to a distance detecting device and a size detecting device for a heat source useful for the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13に、従来の熱源検知装置の一例の
構成ブロック図を示す。この熱源検知装置1000は、
監視視野からの赤外線を集めるレンズ1と、そのレンズ
1を透過した赤外線を所定の周期でチョッピングするチ
ョッパ2と、赤外線を感知する複数の焦電型赤外線感知
素子が2次元配列されたアレイセンサ3と、そのアレイ
センサ3の各焦電型赤外線感知素子の出力値に基づいて
熱画像を取得する熱画像取得部4と、前記熱画像の各画
素値をチェックして所定の閾値を越えた画素値を持つ画
素の有無から熱源の存在を判定する熱源判定部60と、
この熱源判定部60が‘熱源の存在有り’と判定すると
警告音を鳴らすブザー11とを備えて構成されている。
図14は、熱源検知装置1000の設置例の説明図であ
る。熱源検知装置1000は、自動車などのフロントグ
リル付近に取り付けられ、進行方向を監視領域としてい
る。Hは、監視領域に入った熱源である。
2. Description of the Related Art FIG. 13 shows a block diagram of an example of a conventional heat source detection device. This heat source detection device 1000 is
A lens 1 that collects infrared rays from a monitoring field of view, a chopper 2 that chops the infrared rays that have passed through the lens 1 at a predetermined cycle, and an array sensor 3 in which a plurality of pyroelectric infrared sensing elements that sense the infrared rays are two-dimensionally arranged. And a thermal image acquisition unit 4 that acquires a thermal image based on the output value of each pyroelectric infrared sensing element of the array sensor 3, and a pixel that exceeds the predetermined threshold value by checking each pixel value of the thermal image. A heat source determination unit 60 that determines the presence of a heat source based on the presence or absence of a pixel having a value;
The heat source determination unit 60 includes a buzzer 11 that sounds a warning sound when it determines that “there is a heat source”.
FIG. 14 is an explanatory diagram of an installation example of the heat source detection device 1000. The heat source detection device 1000 is attached near the front grill of an automobile or the like, and has a traveling direction as a monitoring area. H is a heat source that has entered the monitoring area.

【0003】図15は、熱画像の例示図である。この熱
画像Gは、30×30個の画素からなる画像である。対
応する焦電型赤外線感知素子の出力値が所定の閾値を越
えた画素(図15中の塗り潰した部分)が複数あり、こ
れらは隣接している。これより、熱源Hが監視領域に存
在すると判定でき、ブザー11が鳴り、進行方向に熱源
が存在することを警報する。
FIG. 15 is an exemplary view of a thermal image. This thermal image G is an image composed of 30 × 30 pixels. There are a plurality of pixels (filled portions in FIG. 15) in which the output value of the corresponding pyroelectric infrared sensing element exceeds a predetermined threshold value, and these pixels are adjacent to each other. From this, it can be determined that the heat source H exists in the monitoring area, the buzzer 11 sounds, and an alarm that the heat source exists in the traveling direction is issued.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の熱源検知装
置1000では、熱源が監視領域に存在するか否かを判
定することが出来る。しかし、熱源までの距離が判らな
い問題点がある。また、熱源の真の大きさが判らない問
題点がある。そこで、この発明の第1の目的は、熱源ま
での距離を知ることが出来る熱源の距離検知装置を提供
することにある。また、この発明の第2の目的は、熱源
の真の大きさを知ることが出来る熱源の大きさ検知装置
を提供することにある。
In the above conventional heat source detection device 1000, it is possible to determine whether or not the heat source exists in the monitoring area. However, there is a problem that the distance to the heat source is unknown. In addition, there is a problem that the true size of the heat source is unknown. Then, the 1st objective of this invention is to provide the distance detection apparatus of the heat source which can know the distance to a heat source. A second object of the present invention is to provide a heat source size detection device capable of knowing the true size of the heat source.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の観点では、この発
明は、2次元配列した複数の赤外線感知素子を有するア
レイセンサと、そのアレイセンサにより監視領域の熱画
像を取得する熱画像取得手段と、前記熱画像のうち熱源
が占める熱源面積を計算する熱源面積計算手段と、前記
熱源に対する前記アレイセンサの相対速度を取得する速
度取得手段と、前記熱源面積の変化指標を計算する面積
変化指標計算手段と、前記速度および前記面積変化指標
に基づいて前記熱源までの距離を算出する距離算出手段
とを備えたことを特徴とする熱源の距離検知装置を提供
する。
According to a first aspect of the present invention, the present invention provides an array sensor having a plurality of two-dimensionally arranged infrared sensing elements, and a thermal image acquisition means for acquiring a thermal image of a monitoring area by the array sensor. A heat source area calculation means for calculating a heat source area occupied by a heat source in the thermal image; a speed acquisition means for acquiring a relative speed of the array sensor with respect to the heat source; and an area change index for calculating a change index of the heat source area. There is provided a heat source distance detecting device comprising: a calculating unit; and a distance calculating unit that calculates a distance to the heat source based on the speed and the area change index.

【0006】第2の観点では、この発明は、2次元配列
した複数の赤外線感知素子を有するアレイセンサと、そ
のアレイセンサにより監視領域の熱画像を取得する熱画
像取得手段と、前記熱画像のうち熱源が占める熱源面積
を計算する熱源面積計算手段と、前記アレイセンサから
前記熱源までの距離が第1の距離であるときの熱源面積
から第2の距離であるときの熱源面積への変化指標を計
算する面積変化指標計算手段と、前記第1の距離と第2
の距離の距離差および前記面積変化指標に基づいて前記
熱源までの距離を算出する距離算出手段とを備えたこと
を特徴とする熱源の距離検知装置を提供する。第3の観
点では、この発明は、上記第2の観点による熱源の距離
検知装置において、前記アレイセンサから前記熱源まで
の光路中に介設された反射手段と、この反射手段を操作
して第1の光路長と第2の光路長とを切り替える光路長
切替手段とを具備し、前記第1の光路長と前記第2の光
路長の差を前記距離差とすることを特徴とする熱源の距
離検知装置を提供する。
In a second aspect, the present invention is an array sensor having a plurality of infrared sensing elements arranged two-dimensionally, a thermal image acquisition means for acquiring a thermal image of a monitoring area by the array sensor, and the thermal image of the thermal image. A heat source area calculation means for calculating a heat source area occupied by a heat source, and a change index from a heat source area when the distance from the array sensor to the heat source is a first distance to a heat source area when the distance is the second distance. Area change index calculating means for calculating, and the first distance and the second
And a distance calculation unit that calculates a distance to the heat source based on the distance difference of the distance and the area change index. According to a third aspect, the present invention provides a distance detection device for a heat source according to the second aspect, wherein a reflecting means provided in an optical path from the array sensor to the heat source and a reflecting means are operated to operate the reflecting means. An optical path length switching means for switching between a first optical path length and a second optical path length, wherein the difference between the first optical path length and the second optical path length is the distance difference. A distance detection device is provided.

【0007】第4の観点では、この発明は、監視領域内
の熱源からの赤外線強度を検出する赤外線強度検出手段
と、前記熱源に対する前記赤外線強度検出手段の相対速
度を取得する速度取得手段と、前記熱源の赤外線強度の
変化指標を計算する強度変化指標計算手段と、前記速度
および前記強度変化指標に基づいて前記熱源までの距離
を算出する距離算出手段とを備えたことを特徴とする熱
源の距離検知装置を提供する。
In a fourth aspect, the present invention is an infrared intensity detecting means for detecting infrared intensity from a heat source in a monitoring area, and a speed acquiring means for acquiring a relative speed of the infrared intensity detecting means with respect to the heat source. An intensity change index calculating means for calculating an infrared intensity change index of the heat source, and a distance calculating means for calculating a distance to the heat source based on the speed and the intensity change index. A distance detection device is provided.

【0008】第5の観点では、この発明は、監視領域内
の熱源からの赤外線強度を検出する赤外線強度検出手段
と、その赤外線強度検出手段から前記熱源までの距離が
第1の距離であるときの赤外線強度から第2の距離であ
るときの赤外線強度への変化指標を計算する強度変化指
標計算手段と、前記第1の距離と第2の距離の距離差お
よび前記強度変化指標に基づいて前記熱源までの距離を
算出する距離算出手段とを備えたことを特徴とする熱源
の距離検知装置を提供する。第6の観点では、この発明
は、上記第5の観点による熱源の距離検知装置におい
て、前記アレイセンサから前記熱源までの光路中に介設
された反射手段と、この反射手段を操作して第1の光路
長と第2の光路長とを切り替える光路長切替手段とを具
備し、前記第1の光路長と前記第2の光路長の差を前記
距離差とすることを特徴とする熱源の距離検知装置を提
供する。
In a fifth aspect, the present invention provides an infrared intensity detecting means for detecting infrared intensity from a heat source in a monitoring area, and a distance from the infrared intensity detecting means to the heat source is a first distance. Intensity change index calculating means for calculating an index of change from the infrared intensity of the infrared intensity to the infrared intensity at the second distance, and the intensity change index based on the distance difference between the first distance and the second distance and the intensity change index. Provided is a distance detecting device for a heat source, which is provided with a distance calculating means for calculating a distance to a heat source. According to a sixth aspect, the present invention provides a heat source distance detecting device according to the fifth aspect, wherein a reflecting means provided in an optical path from the array sensor to the heat source and a reflecting means operated to operate the reflecting means. An optical path length switching means for switching between a first optical path length and a second optical path length, wherein the difference between the first optical path length and the second optical path length is the distance difference. A distance detection device is provided.

【0009】第7の観点では、この発明は、上記第1の
観点から第3の観点のいずれかによる熱源の距離検知装
置と、前記熱源面積および前記熱源までの距離に基づい
て前記熱源の大きさを算出する大きさ算出手段を備えた
ことを特徴とする熱源の大きさ検知装置を提供する。
According to a seventh aspect, the present invention provides a heat source distance detecting device according to any one of the first to third aspects, and the size of the heat source based on the heat source area and the distance to the heat source. Provided is a heat source size detection device characterized by comprising a size calculation means for calculating the size.

【0010】第8の観点では、この発明は、上記第4の
観点から第6の観点のいずれかによる熱源の距離検知装
置と、前記熱画像のうち熱源が占める熱源面積を計算す
る熱源面積計算手段と、前記熱源面積および前記熱源ま
での距離に基づいて前記熱源の大きさを算出する大きさ
算出手段とを備えたことを特徴とする熱源の大きさ検知
装置を提供する。
According to an eighth aspect, the present invention provides a heat source distance detecting device according to any one of the fourth to sixth aspects, and a heat source area calculation for calculating a heat source area occupied by a heat source in the thermal image. There is provided a heat source size detection device comprising: a heat source area; and a size calculation unit that calculates a size of the heat source based on a distance to the heat source.

【0011】[0011]

【作用】上記第1の観点による熱源の距離検知装置で
は、監視領域の熱画像のうち熱源が占める熱源面積Sを
計算し、更に、この熱源面積Sの変化指標を計算する。
この面積変化指標は、例えば面積変化量S’(熱源面積
Sの時間微分値)である。同時に、熱源に対するアレイ
センサの相対的な速度vを計測する。そして、前記速度
vおよび前記面積変化量S’に基づいて、熱源までの距
離xを、 x=−2・v・S/S’ …(1) により算出する。上記(1)式は、次のように導かれる。
熱源面積Sは、熱源の大きさSoに比例し、熱源までの
距離xの2乗に反比例するから、C1を適当な係数とし
て、 S=C1・So/(x・x) …(2) である。一方、面積変化量S’は、熱源面積Sの時間微
分であり、 S’=ΔS/Δt …(3) である。この(3)式を変形し、(2)式を考慮すると、 S’=ΔS/Δt=(ΔS/Δx)・(Δx/Δt) =(−2・C1・So/(x・x・x))・v =(−2・S/x)・v …(4) となる。この(4)式を変形すると、(1)式が得られる。
以上により、熱源までの距離xを知ることが出来る。な
お、熱源の速度をVhとし,アレイセンサの速度をVa
とするとき、 v=Vh+Va である。
In the heat source distance detecting device according to the first aspect, the heat source area S occupied by the heat source in the thermal image of the monitoring area is calculated, and further the change index of the heat source area S is calculated.
The area change index is, for example, the area change amount S ′ (time differential value of the heat source area S). At the same time, the relative velocity v of the array sensor with respect to the heat source is measured. Then, based on the velocity v and the area change amount S ′, the distance x to the heat source is calculated by x = −2 · v · S / S ′ (1). The above equation (1) is derived as follows.
The heat source area S is proportional to the size So of the heat source and is inversely proportional to the square of the distance x to the heat source. Therefore, with C1 as an appropriate coefficient, S = C1 · So / (x · x) (2) is there. On the other hand, the area change amount S ′ is the time derivative of the heat source area S, and S ′ = ΔS / Δt (3) When this equation (3) is modified and equation (2) is considered, S ′ = ΔS / Δt = (ΔS / Δx) · (Δx / Δt) = (− 2 · C1 · So / (x · x · x) )) · V = (− 2 · S / x) · v (4) By modifying the equation (4), the equation (1) is obtained.
From the above, the distance x to the heat source can be known. The speed of the heat source is Vh, and the speed of the array sensor is Va.
Then, v = Vh + Va.

【0012】他方、面積変化指標として、例えば面積変
化比Rを用いてもよい。すなわち、時刻t1における熱
源面積をS1とし、時刻t2における熱源面積をS2と
するとき、熱源までの距離xを、 R=S2/S1 x=v(t1−t2)/(√{R}−1) …(5) により算出してもよい。
On the other hand, as the area change index, for example, the area change ratio R may be used. That is, when the heat source area at time t1 is S1 and the heat source area at time t2 is S2, the distance x to the heat source is R = S2 / S1 x = v (t1-t2) / (√ {R} -1 ) (5) may be used for calculation.

【0013】上記(5)式は、次のように導かれる。 S1=C1・So/(x1・x1) S2=C1・So/(x2・x2) であるから、 R=S2/S1=(x1・x1)/(x2・x2) である。変形すると、 x1=x2・√{R} …(6) 一方、面積変化量S’は、 S’=(S1−S2)/(t1−t2) ={(S1−S2)/(x1−x2)}{(x1−x2)/(t1−t2)} ={(S1−S2)/(x1−x2)}v …(7) となる。(7)式を整理すると、 1/(t1−t2)=v/(x1−x2) …(8) となる。(8)式に(6)式を代入して整理すると、 x2=v(t1−t2)/(√{R}−1) …(9) となる。これにより、(5)式が導かれた。The above equation (5) is derived as follows. Since S1 = C1 · So / (x1 · x1) and S2 = C1 · So / (x2 · x2), R = S2 / S1 = (x1 · x1) / (x2 · x2). When transformed, x1 = x2√ {R} (6) On the other hand, the area change amount S'is S '= (S1-S2) / (t1-t2) = {(S1-S2) / (x1-x2 )} {(X1-x2) / (t1-t2)} = {(S1-S2) / (x1-x2)} v (7) When formula (7) is arranged, 1 / (t1−t2) = v / (x1−x2) (8) By substituting equation (6) into equation (8) and rearranging, x2 = v (t1-t2) / (√ {R} -1) (9). As a result, the equation (5) is derived.

【0014】(9)式を変形すると、 x2=v(t1−t2)/(√{R}−1) =v{(t1−t2)/(S1−S2)}/{(√{S2/S1}−1)/(S1−S2)} =−v{1/S’}/{1/{√{S1}・(√{S1}+√{S2})}} =−v・(S1+√{S1・S2})/S’ =−v・S1(1+√{S2/S1})/S’ =−v・S1(1+√{R})/S’ …(10) となるから、この(10)式から距離x2を算出してもよ
い。また、時刻t1と時刻t2の間隔が短いなら、近似
的にR=1であるから、上記(10)式は、 x2=−v・S1(1+√{1})/S’ =−2・v・S1/S’ となり、これは(1)式に一致する。
Transforming the equation (9), x2 = v (t1-t2) / (√ {R} -1) = v {(t1-t2) / (S1-S2)} / {(√ {S2 / S1} -1) / (S1-S2)} = -v {1 / S '} / {1 / {√ {S1} ・ (√ {S1} + √ {S2})}} = -v ・ (S1 + √ {S1 · S2}) / S ′ = − v · S1 (1 + √ {S2 / S1}) / S ′ = − v · S1 (1 + √ {R}) / S ′ (10) The distance x2 may be calculated from this equation (10). Further, if the interval between the time t1 and the time t2 is short, R = 1 approximately. Therefore, the above equation (10) is expressed as x2 = −v · S1 (1 + √ {1}) / S ′ = − 2 · v · S1 / S ′, which agrees with the equation (1).

【0015】上記第2の観点による熱源の距離検知装置
では、アレイセンサから熱源までの距離が第1の距離x
1であるときの熱源面積S1を計算し、次に、アレイセ
ンサから熱源までの距離が第2の距離x2であるときの
熱源面積S2を計算する。更に、この熱源面積S1から
熱源面積S2への変化指標を計算する。この面積変化指
標は、例えば面積変化比R=S2/S1である。そし
て、前記第1の距離と第2の距離の距離差Lおよび前記
面積変化指標に基づいて前記熱源までの距離xを、 x=L/(√{R}−1) …(11) により算出する。上記(11)式は、前記(5)式でL=v
(t1−t2)とおいて導かれる。速度vを得るよりも
距離差Lを得る方が簡単な場合には、(11)式を用いるの
が好ましい。
In the heat source distance detecting device according to the second aspect, the distance from the array sensor to the heat source is the first distance x.
The heat source area S1 when 1 is calculated, and then the heat source area S2 when the distance from the array sensor to the heat source is the second distance x2 is calculated. Further, a change index from the heat source area S1 to the heat source area S2 is calculated. The area change index is, for example, the area change ratio R = S2 / S1. Then, based on the distance difference L between the first distance and the second distance and the area change index, the distance x to the heat source is calculated by x = L / (√ {R} -1) (11) To do. Equation (11) above is L = v in Equation (5) above.
It is introduced as (t1-t2). If it is easier to obtain the distance difference L than to obtain the velocity v, it is preferable to use the equation (11).

【0016】上記第3の観点による熱源の距離検知装置
では、アレイセンサから熱源までの光路中に反射手段を
介設し、その反射手段を操作して第1の光路長と第2の
光路長とを切り替える。そして、第1の光路長と第2の
光路長の差を前記距離差Lとする。「熱源が静止してい
る」と看做し得る場合には、これにより熱源までの距離
xを知ることが出来る。
In the heat source distance detecting device according to the third aspect, the reflecting means is provided in the optical path from the array sensor to the heat source, and the reflecting means is operated to operate the first optical path length and the second optical path length. Switch between and. Then, the difference between the first optical path length and the second optical path length is defined as the distance difference L. When it can be considered that the heat source is stationary, this allows the distance x to the heat source to be known.

【0017】上記第4の観点の熱源の距離検知装置で
は、熱源の赤外線強度Iを計算し、更に、この赤外線強
度Iの変化指標を計算する。この強度変化指標は、例え
ば強度変化量I’(赤外線強度Iの時間微分値)であ
る。同時に、熱源に対するアレイセンサの相対的な速度
vを計測する。そして、前記速度vおよび前記強度変化
量I’に基づいて、熱源までの距離xを、 x=−2・v・I/I’ …(12) により算出する。上記(12)式は、次のように導かれる。
赤外線強度Iは、熱源の熱さIoに比例し、熱源からの
距離xの2乗に反比例するから、C2を適当な係数とし
て、 I=C2・Io/(x・x) …(13) である。一方、強度変化量I’は、赤外線強度Iの時間
微分であり、 I’=ΔI/Δt …(14) である。この(14)式を変形し、(13)式を考慮すると、 I’=ΔI/Δt=(ΔI/Δx)・(Δx/Δt) =(−2・C2・Io/(x・x・x))・v =(−2・I/x)・v …(15) となる。この(15)式を変形すると、(12)式が得られる。
以上により、熱源までの距離xを知ることが出来る。
In the heat source distance detecting device of the fourth aspect, the infrared intensity I of the heat source is calculated, and further, the change index of the infrared intensity I is calculated. The intensity change index is, for example, an intensity change amount I ′ (a time derivative of the infrared intensity I). At the same time, the relative velocity v of the array sensor with respect to the heat source is measured. Then, based on the speed v and the intensity change amount I ′, the distance x to the heat source is calculated by x = −2 · v · I / I ′ (12). The above equation (12) is derived as follows.
The infrared intensity I is proportional to the heat Io of the heat source and inversely proportional to the square of the distance x from the heat source. Therefore, with C2 being an appropriate coefficient, I = C2 · Io / (x · x) (13) . On the other hand, the intensity change amount I ′ is a time derivative of the infrared intensity I, and I ′ = ΔI / Δt (14) By transforming the equation (14) and considering the equation (13), I '= ΔI / Δt = (ΔI / Δx) · (Δx / Δt) = (− 2 · C2 · Io / (x · x · x) )) * V = (-2 * I / x) * v ... (15). By transforming this equation (15), equation (12) is obtained.
From the above, the distance x to the heat source can be known.

【0018】他方、強度変化指標として、例えば強度変
化比rを用いてもよい。すなわち、時刻t1における赤
外線強度をI1とし、時刻t2における赤外線強度をI
2とするとき、熱源までの距離xを、 r=I2/I1 x=v(t1−t2)/(√{r}−1) …(16) により算出してもよい。上記(16)式は、次のように導か
れる。 I1=C2・Io/(x1・x1) I2=C2・Io/(x2・x2) であるから、 r=I2/I1=(x1・x1)/(x2・x2) である。変形すると、 x1=x2・√{r} …(17) 一方、強度変化量I’は、 I’=(I1−I2)/(t1−t2) ={(I1−I2)/(x1−x2)}{(x1−x2)/(t1−t2)} ={(I1−I2)/(x1−x2)}v …(18) となる。(18)式を整理すると、 1/(t1−t2)=v/(x1−x2) …(19) となる。(19)式に(17)式を代入して整理すると、 x2=v(t1−t2)/(√{r}−1) …(20) となる。これにより(16)式が導かれた。
On the other hand, for example, the intensity change ratio r may be used as the intensity change index. That is, the infrared intensity at time t1 is I1, and the infrared intensity at time t2 is I.
When it is set to 2, the distance x to the heat source may be calculated by r = I2 / I1 x = v (t1-t2) / (√ {r} -1) (16). The above equation (16) is derived as follows. I1 = C2 · Io / (x1 · x1) I2 = C2 · Io / (x2 · x2) Therefore, r = I2 / I1 = (x1 · x1) / (x2 · x2). When transformed, x1 = x2√ {r} (17) On the other hand, the intensity change amount I ′ is I ′ = (I1−I2) / (t1−t2) = {(I1−I2) / (x1−x2 )} {(X1-x2) / (t1-t2)} = {(I1-I2) / (x1-x2)} v (18) When formula (18) is rearranged, it becomes 1 / (t1-t2) = v / (x1-x2) (19). Substituting equation (17) into equation (19) and rearranging yields x2 = v (t1-t2) / (√ {r} -1) (20). This leads to Eq. (16).

【0019】なお、(20)式を変形すると、 x2=v(t1−t2)/(√{r}−1) =v{(t1−t2)/(I1−I2)}/{(√{I2/I1}−1)/(I1−I2)} =−v{1/I’}/{1/{√{I1}・(√{I1}+√{I2})}} =−v・(I1+√{I1・I2})/I’ =−v・I1(1+√{I2/I1})/I’ =−v・I1(1+√{r})/I’ …(21) となるから、この(21)式から距離x2を算出してもよ
い。
When the equation (20) is modified, x2 = v (t1-t2) / (√ {r} -1) = v {(t1-t2) / (I1-I2)} / {(√ { I2 / I1} -1) / (I1-I2)} = -v {1 / I '} / {1 / {√ {I1} ・ (√ {I1} + √ {I2})}} = -v ・(I1 + √ {I1 · I2}) / I ′ = − v · I1 (1 + √ {I2 / I1}) / I ′ = − v · I1 (1 + √ {r}) / I ′ (21) Therefore, the distance x2 may be calculated from the equation (21).

【0020】また、時刻t1と時刻t2の間隔が短いな
ら、近似的にr=1であるから、 x2=−v・I1(1+√{1})/I’ =−2・v・I1/I’ となり、これは(12)式に一致する。
If the interval between the time t1 and the time t2 is short, r = 1 approximately, so x2 = -v.I1 (1 + √ {1}) / I '=-2.v.I1 / It becomes I ', which agrees with the equation (12).

【0021】上記第5の観点による熱源の距離検知装置
では、赤外線強度検出手段から熱源までの距離が第1の
距離x1であるときの赤外線強度I1を計算し、次に、
赤外線強度検出手段から熱源までの距離が第2の距離x
2であるときの赤外線強度I2を計算する。更に、この
赤外線強度I1から赤外線強度I2への変化指標を計算
する。この強度変化指標は、例えば強度変化比r=I2
/I1である。そして、前記第1の距離と第2の距離の
距離差Lおよび前記強度変化指標に基づいて前記熱源ま
での距離xを、 x=L/(√{r}−1) …(22) により算出する。上記(22)式は、前記(16)式でL=v
(t1−t2)とおいて導かれる。速度vを得るよりも
距離差Lを得る方が簡単な場合には、(22)式を用いるの
が好ましい。
In the heat source distance detecting device according to the fifth aspect, the infrared ray intensity I1 is calculated when the distance from the infrared ray intensity detecting means to the heat source is the first distance x1, and then,
The distance from the infrared intensity detecting means to the heat source is the second distance x
The infrared intensity I2 when it is 2 is calculated. Further, a change index from the infrared intensity I1 to the infrared intensity I2 is calculated. This intensity change index is, for example, intensity change ratio r = I2
/ I1. Then, based on the distance difference L between the first distance and the second distance and the strength change index, the distance x to the heat source is calculated by x = L / (√ {r} -1) (22) To do. The above formula (22) is L = v in the above formula (16).
It is introduced as (t1-t2). When it is easier to obtain the distance difference L than to obtain the velocity v, it is preferable to use the equation (22).

【0022】上記第6の観点による熱源の距離検知装置
では、赤外線強度検出手段から熱源までの光路中に反射
手段を介設し、その反射手段を操作して第1の光路長と
第2の光路長とを切り替える。そして、第1の光路長と
第2の光路長の差を前記距離差Lとする。「熱源が静止
している」と看做し得る場合には、これにより熱源まで
の距離xを知ることが出来る。
In the heat source distance detecting device according to the sixth aspect, the reflecting means is provided in the optical path from the infrared intensity detecting means to the heat source, and the reflecting means is operated to operate the first optical path length and the second optical path. Switch between optical path length. Then, the difference between the first optical path length and the second optical path length is defined as the distance difference L. When it can be considered that the heat source is stationary, this allows the distance x to the heat source to be known.

【0023】上記第7の観点および上記第8の観点によ
る熱源の大きさ検知装置では、大きさ算出手段は、熱源
面積Sと熱源までの距離xとから熱源の大きさSoを、 So=S・x・x/C1 …(23) により算出する。係数C1は、予め標準的な熱源を計測
することにより求めておけばよい。なお、上記(23)式
は、前記(2)式を変形して導かれる。
In the heat source size detection device according to the seventh and eighth aspects, the size calculation means calculates the heat source size So from the heat source area S and the distance x to the heat source, So = S -X * x / C1 ... (23) is used for calculation. The coefficient C1 may be obtained in advance by measuring a standard heat source. The above equation (23) is derived by modifying the above equation (2).

【0024】[0024]

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. The present invention is not limited to this.

【0025】−第1実施例− 図1に、この発明の第1実施例の熱源の距離・大きさ検
知装置100の構成ブロック図を示す。この熱源の距離
・大きさ検知装置100は、監視視野からの赤外線を集
めるレンズ1と、そのレンズ1を透過した赤外線を所定
の周期でチョッピングするチョッパ2と、赤外線を感知
する複数の焦電型赤外線感知素子が2次元配列されたア
レイセンサ3と、そのアレイセンサ3の各焦電型赤外線
感知素子の出力値に基づいて熱画像を取得する熱画像取
得部4とを具備している。さらに、前記熱画像のうち熱
源が占める熱源面積Sを計算する熱源面積計算部5と、
熱源面積Sの時間tに対する変化量S’を計算する面積
変化量計算部6と、自動車の速度計などから速度vを取
得する速度取得部7と、前記熱源面積Sと前記面積変化
量S’と前記速度vとから熱源までの距離xを算出する
距離算出部8と、前記熱源面積Sと前記距離xとから熱
源の大きさSoを算出する大きさ計算部9と、前記距離
xと熱源の大きさSoとから危険度を計算しその危険度
が閾値を越えている場合に警告信号aを出力する危険度
判定部10と、前記警告信号aにより警告音を鳴らすブ
ザー11とを具備している。
[First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a heat source distance / size detecting device 100 according to a first embodiment of the present invention. This heat source distance / size detection device 100 includes a lens 1 that collects infrared rays from a monitoring field of view, a chopper 2 that chops the infrared rays that have passed through the lens 1 at a predetermined cycle, and a plurality of pyroelectric type sensors that detect infrared rays. It is provided with an array sensor 3 in which infrared sensing elements are two-dimensionally arranged, and a thermal image acquisition unit 4 which acquires a thermal image based on the output value of each pyroelectric infrared sensing element of the array sensor 3. Further, a heat source area calculation unit 5 for calculating a heat source area S occupied by a heat source in the thermal image,
An area change amount calculation unit 6 that calculates a change amount S ′ of the heat source area S with respect to time t, a speed acquisition unit 7 that acquires a speed v from a speedometer of an automobile, the heat source area S, and the area change amount S ′. And a distance calculation unit 8 that calculates a distance x to the heat source from the velocity v, a size calculation unit 9 that calculates a size So of the heat source from the heat source area S and the distance x, the distance x and the heat source And a buzzer 11 for emitting a warning sound by the warning signal a. The risk judgment unit 10 outputs a warning signal a when the danger level exceeds a threshold value. ing.

【0026】図2は、距離・大きさ検知装置100の設
置例である。前記レンズ1,チョッパ2およびアレイセ
ンサ3は、所定のハウジング内に収容され、自動車Cの
フロントグリルFGに取り付けられる。また、前記熱画
像取得部4,熱源面積計算部5,面積変化量計算部6,
速度取得部7,距離算出部8,大きさ計算部9,危険度
判定部10およびブザー11は、所定のハウジング内に
収容され、ダッシュボードDBに設置される。
FIG. 2 shows an installation example of the distance / size detecting device 100. The lens 1, the chopper 2 and the array sensor 3 are housed in a predetermined housing and attached to the front grill FG of the automobile C. Further, the thermal image acquisition unit 4, the heat source area calculation unit 5, the area change amount calculation unit 6,
The speed acquisition unit 7, the distance calculation unit 8, the size calculation unit 9, the risk determination unit 10, and the buzzer 11 are housed in a predetermined housing and installed in the dashboard DB.

【0027】図3は、距離・大きさ検知装置100の監
視視野の説明図である。自動車Cの前方が監視視野であ
る。その監視視野中に熱源として人Hと太陽Tが入って
いる。人Hの大きさをSoとする。自動車Cの速度をv
とする。また、時刻t1における自動車Cと人Hの距離
をx1とし、時刻t2における自動車Cと人Hの距離を
x2とする。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the monitoring field of view of the distance / size detecting device 100. The front of the car C is the surveillance field of view. A person H and the sun T are included as heat sources in the surveillance field of view. Let the size of the person H be So. The speed of car C is v
And The distance between the vehicle C and the person H at time t1 is x1, and the distance between the vehicle C and the person H at time t2 is x2.

【0028】図4は、この距離・大きさ検知装置100
の動作を示すフロー図である。ステップP1では、前記
熱画像取得部4により熱画像Gを取得する。この熱画像
Gは、30×30個の画素からなる画像である。図5
に、前記熱画像Gを例示する。時刻t1においては図5
の(a)の熱画像G1が得られる。対応する焦電型赤外
線感知素子の出力値が所定の閾値を越えた画素(図5中
の塗り潰した部分)が複数あり、それらが隣接している
部分が2箇所ある。一方の箇所の熱源は人Hであり、他
方の箇所の熱源は太陽Tである。ステップP2では、熱
源面積計算部5により熱源面積Sを計算する。図5の
(a)の熱画像G1から熱源面積S1および熱源面積S
Tが得られる。このステップP2の後、前記ステップP
1に戻る。2回目のステップP1では、時刻t2におい
ては図5の(b)の熱画像G2が得られる。2回目のス
テップP2では、図5の(b)の熱画像G2から熱源面
積S2および熱源面積STが得られる。熱源が太陽Tの
熱源面積STは、時刻tにかかわらず一定である。この
ステップP2の後、前記ステップP1に戻り、上記動作
を繰り返す。一方、2つの熱画像Gが得られた後は、前
記ステップP1,P2の繰り返しと並行して、ステップ
P3以降を実行する。
FIG. 4 shows the distance / size detecting device 100.
It is a flowchart which shows operation | movement. In step P1, the thermal image G is acquired by the thermal image acquisition unit 4. This thermal image G is an image composed of 30 × 30 pixels. Figure 5
The thermal image G is illustrated as an example. At time t1, FIG.
The thermal image G1 of (a) is obtained. There are a plurality of pixels (filled portions in FIG. 5) in which the output value of the corresponding pyroelectric infrared sensing element exceeds a predetermined threshold value, and there are two adjacent portions. The heat source at one location is the person H, and the heat source at the other location is the sun T. In step P2, the heat source area calculator 5 calculates the heat source area S. From the thermal image G1 in FIG. 5A, the heat source area S1 and the heat source area S
T is obtained. After this step P2,
Return to 1. In step P1 of the second time, at time t2, the thermal image G2 of FIG. 5B is obtained. In the second step P2, the heat source area S2 and the heat source area ST are obtained from the thermal image G2 in FIG. 5B. The heat source area ST where the heat source is the sun T is constant regardless of the time t. After step P2, the process returns to step P1 and the above operation is repeated. On the other hand, after the two thermal images G are obtained, step P3 and subsequent steps are executed in parallel with the repetition of steps P1 and P2.

【0029】ステップP3では、面積変化量計算部6に
より面積変化量S’を計算する。すなわち、 S’=ΔS/Δt=(S1−S2)/(t1−t2) …(24) である。なお、熱源が太陽Tの熱源面積STの面積変化
量S’は、“0”になる。ステップP4では、速度取得
部7により自動車Cの移動速度を速度vとして取得す
る。ステップP5では、距離算出部8により熱源までの
距離x2を算出する。すなわち、 x2=−2・v・S1/S’ …(25) である。なお、S’=0のときは、(25)式の計算を行わ
ずに、x2に十分大きな値を設定する。つまり、熱源面
積STにかかる熱源(太陽T)に対しては、x2に十分
大きな値が設定される。ステップP6では、大きさ計算
部9により熱源の大きさSoを算出する。すなわち、 So=S2・x2・x2/C1 …(26) により熱源の大きさSoを算出する。なお、S’=0の
ときは、(26)式の計算を行わずに、Soに十分大きな値
を設定する。
In step P3, the area change amount calculation unit 6 calculates the area change amount S '. That is, S '= [Delta] S / [Delta] t = (S1-S2) / (t1-t2) (24). The area change amount S ′ of the heat source area ST where the heat source is the sun T is “0”. In Step P4, the speed acquisition unit 7 acquires the moving speed of the automobile C as the speed v. In step P5, the distance calculator 8 calculates the distance x2 to the heat source. That is, x2 = −2 · v · S1 / S ′ (25). When S '= 0, the value of x2 is set to a sufficiently large value without calculating the equation (25). That is, for the heat source (sun T) applied to the heat source area ST, a sufficiently large value is set for x2. In Step P6, the size calculation unit 9 calculates the size So of the heat source. That is, the size So of the heat source is calculated by So = S2 * x2 * x2 / C1 (26). When S '= 0, the value of So is set to a sufficiently large value without calculating the equation (26).

【0030】ステップP7では、危険度判定部10は、
熱源までの距離x2が所定の安全閾値(例えば20m)
より短く,且つ,熱源の大きさSoが所定の最小閾値
(例えば300平方cm)より大きい場合は“危険”と
判定し、そうでない場合は“危険でない”と判定する。
“危険”と判定したならステップP8に進み、“危険で
ない”と判定したなら処理を終了する。なお、熱源面積
STにかかる熱源(太陽T)に対しては、x2に十分大
きな値が設定されるので、“危険でない”と判定され
る。ステップP8では、ブザー11を鳴らし、警告す
る。そして、処理を終了する。
At step P7, the risk determination section 10
Distance x2 to heat source is a predetermined safety threshold (eg 20m)
If it is shorter and the size So of the heat source is larger than a predetermined minimum threshold value (for example, 300 cm 2), it is determined as “dangerous”, and if not so, it is determined as “not dangerous”.
If it is determined to be "dangerous", the process proceeds to step P8, and if it is determined to be "not dangerous", the process ends. Since a sufficiently large value is set for x2 for the heat source (sun T) applied to the heat source area ST, it is determined to be “non-dangerous”. In step P8, the buzzer 11 is sounded to warn. Then, the process ends.

【0031】以上の熱源の距離・大きさ検知装置100
によれば、熱源までの距離x2および熱源の大きさSo
を知ることが出来ると共に、危険度に応じて警告が出さ
れる。従って、自動車Cを安全に運行することが出来
る。
The above-mentioned heat source distance / size detecting device 100
According to, the distance x2 to the heat source and the size So of the heat source
Can be known and a warning is issued according to the degree of danger. Therefore, the car C can be safely operated.

【0032】−第2実施例− 図6に、この発明の第2実施例の熱源の距離・大きさ検
知装置200の構成ブロック図を示す。この熱源の距離
・大きさ検知装置200は、監視視野からの赤外線を集
めるレンズ1と、そのレンズ1を透過した赤外線を所定
の周期でチョッピングするチョッパ2と、赤外線を感知
する複数の焦電型赤外線感知素子が2次元配列されたア
レイセンサ3とを具備している。前記レンズ1とチョッ
パ2とアレイセンサ3とは、コンベヤ31上に設置され
ており、第1の位置(図6中の破線位置)と第2の位置
(図6中の実線位置)とに移動させられる。
Second Embodiment FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a heat source distance / size detecting device 200 according to a second embodiment of the present invention. This heat source distance / size detection device 200 includes a lens 1 that collects infrared rays from a surveillance field of view, a chopper 2 that chops the infrared rays that have passed through the lens 1 at a predetermined cycle, and a plurality of pyroelectric types that detect infrared rays. The infrared sensor comprises an array sensor 3 having a two-dimensional array. The lens 1, the chopper 2, and the array sensor 3 are installed on the conveyor 31 and moved to a first position (position indicated by a broken line in FIG. 6) and a second position (position indicated by a solid line in FIG. 6). To be made.

【0033】さらに、熱源の距離・大きさ検知装置20
0は、アレイセンサ3の各焦電型赤外線感知素子の出力
値に基づいて熱画像を取得する熱画像取得部4と、熱源
の熱源面積を計算する熱源面積計算部5と、前記第1の
位置で取得した熱画像における熱源面積S1に対する前
記第2の位置で取得した熱画像における熱源面積S2の
面積変化比R=S2/S1を計算する面積変化比計算部
26と、前記第1の位置から熱源までの距離と前記第2
の位置から熱源までの距離の距離差Lおよび前記面積変
化比Rに基づいて前記熱源までの距離xを算出する距離
算出部28と、前記熱源面積Sと前記距離xとから熱源
の大きさSoを算出する大きさ計算部9と、前記距離x
と熱源の大きさSoとから侵入者の有無を判定し侵入者
が存在する場合に警告信号aを出力する侵入者判定部3
0と、前記警告信号aにより警告音を鳴らすブザー11
とを具備している。
Further, the heat source distance / size detecting device 20
0 is a thermal image acquisition unit 4 that acquires a thermal image based on the output value of each pyroelectric infrared sensing element of the array sensor 3, a heat source area calculation unit 5 that calculates the heat source area of the heat source, and the first An area change ratio calculator 26 that calculates an area change ratio R = S2 / S1 of the heat source area S2 in the thermal image acquired at the second position with respect to the heat source area S1 in the thermal image acquired at the position; and the first position. From the heat source to the second
From the position to the heat source, the distance calculation unit 28 that calculates the distance x to the heat source based on the distance difference L and the area change ratio R, and the size So of the heat source from the heat source area S and the distance x. And a distance calculation unit 9 for calculating the distance x
And the size So of the heat source, the presence / absence of an intruder is determined, and when the intruder is present, an intruder determination unit 3 that outputs a warning signal a
0 and a buzzer 11 that emits a warning sound by the warning signal a
Is provided.

【0034】図7は、距離・大きさ検知装置200の設
置例である。距離・大きさ検知装置200は、住宅,商
業施設,研究施設などの出入口Dの上方に取り付けら
れ、出入口Dの前方を監視領域としている。Hは、監視
領域に存在する熱源である。
FIG. 7 shows an installation example of the distance / size detecting device 200. The distance / size detection device 200 is mounted above the entrance D of a house, commercial facility, research facility, etc., and the area in front of the entrance D is a monitoring area. H is a heat source existing in the monitoring area.

【0035】図8は、距離・大きさ検知装置200の動
作を示すフロー図である。ステップQ1では、第1の位
置または第2の位置において前記熱画像取得部4により
熱画像Gを取得する。この熱画像Gは、30×30個の
画素からなる画像である。
FIG. 8 is a flow chart showing the operation of the distance / size detection device 200. In step Q1, the thermal image acquisition unit 4 acquires a thermal image G at the first position or the second position. This thermal image G is an image composed of 30 × 30 pixels.

【0036】図9に、前記熱画像Gを例示する。第1の
位置においては(a)の熱画像G1が得られる。第2の
位置においては(b)の熱画像G2が得られる。対応す
る焦電型赤外線感知素子の出力値が所定の閾値を越えた
画素(図9中の塗り潰した部分)が熱源Hである。ステ
ップQ2では、熱源面積計算部5により熱源面積Sを計
算する。図9の(a)の熱画像G1から熱源面積S1が
得られる。図9の(b)の熱画像G2から熱源面積S2
が得られる。ステップQ3では、コンベヤ31により前
記レンズ1とチョッパ2とアレイセンサ3の位置を変え
る。すなわち、第1の位置から第2の位置へ又は第2の
位置から第1の位置へ位置を変える。そして、前記ステ
ップQ1に戻る。第1の位置での熱画像G1と第2の位
置での熱画像G2とが得られた後は、前記ステップQ1
〜Q3の繰り返しと並行して、ステップQ4以降を実行
する。
FIG. 9 illustrates the thermal image G. At the first position, the thermal image G1 of (a) is obtained. At the second position, the thermal image G2 of (b) is obtained. Pixels (filled portions in FIG. 9) in which the output value of the corresponding pyroelectric infrared sensing element exceeds a predetermined threshold value are heat sources H. In step Q2, the heat source area calculation unit 5 calculates the heat source area S. The heat source area S1 is obtained from the thermal image G1 of FIG. From the thermal image G2 of FIG. 9B, the heat source area S2
Is obtained. In step Q3, the conveyor 31 changes the positions of the lens 1, the chopper 2, and the array sensor 3. That is, the position is changed from the first position to the second position or from the second position to the first position. Then, the process returns to step Q1. After the thermal image G1 at the first position and the thermal image G2 at the second position are obtained, the above step Q1 is performed.
Steps Q4 and thereafter are executed in parallel with the repetition of Q3.

【0037】ステップQ4では、面積変化比計算部26
により面積変化比Rを計算する。すなわち、 R=S2/S1 …(27) である。ステップQ5では、距離算出部28により熱源
までの距離xを算出する。すなわち、 x=L/(√{R}−1) …(28) である。なお、R=1のときは、(28)式の計算を行わず
に、xに十分大きな値を設定する。ステップQ6では、
大きさ計算部9により熱源の大きさSoを算出する。す
なわち、 So=S2・x・x/C1 …(29) により熱源の大きさSoを算出する。なお、R=1のと
きは、(29)式の計算を行わずに、Soに十分大きな値を
設定する。
In step Q4, the area change ratio calculation unit 26
The area change ratio R is calculated by. That is, R = S2 / S1 (27). In step Q5, the distance calculator 28 calculates the distance x to the heat source. That is, x = L / (√ {R} -1) (28). When R = 1, the value of x is set to a sufficiently large value without calculating the equation (28). In step Q6,
The size calculation unit 9 calculates the size So of the heat source. That is, the size So of the heat source is calculated by So = S2 · x · x / C1 (29). When R = 1, the value of So is set to a sufficiently large value without calculating the equation (29).

【0038】ステップQ7では、侵入者判定部10は、
熱源までの距離xが所定の安全閾値(例えば5m)より
短く,且つ,熱源の大きさSoが所定の最小閾値(例え
ば500平方cm)より大きい場合は“侵入者”と判定
し、そうでない場合は“侵入者でない”と判定する。例
えば人が出入口Dの近傍にいるなら“侵入者”と判定さ
れるが、小動物が出入口Dの近傍にいるときは“侵入者
でない”と判定される。“侵入者”と判定したならステ
ップQ8に進み、“侵入者でない”と判定したなら処理
を終了する。ステップQ8では、ブザー11を鳴らし、
警告する。そして、処理を終了する。
In step Q7, the intruder determination unit 10
If the distance x to the heat source is shorter than a predetermined safety threshold value (for example, 5 m) and the size So of the heat source is larger than a predetermined minimum threshold value (for example, 500 square cm), it is determined to be an “intruder”, and otherwise. Is determined to be “not an intruder”. For example, when a person is in the vicinity of the entrance D, it is determined as "intruder", but when a small animal is in the vicinity of the entrance D, it is determined as "not an intruder". If it is determined to be "intruder", the process proceeds to step Q8, and if it is determined to be "not intruder", the process ends. In step Q8, the buzzer 11 sounds,
Warning. Then, the process ends.

【0039】以上の熱源の距離・大きさ検知装置200
によれば、熱源までの距離xおよび熱源の大きさSoを
知ることが出来ると共に、人と小動物を区別した警告が
出される。従って、信頼性の高い侵入監視装置として有
用である。
Distance and size detection device 200 for the above heat sources
According to the method, the distance x to the heat source and the size So of the heat source can be known, and a warning distinguishing between humans and small animals is issued. Therefore, it is useful as a highly reliable intrusion monitoring device.

【0040】−第3実施例− 図10に、この発明の第3実施例の熱源の距離・大きさ
検知装置300の構成ブロック図を示す。この熱源の距
離・大きさ検知装置300は、ミラー40を移動装置4
1により第1の位置(図10中の破線)と第2の位置
(図10中の実線)とに移動し、熱源からアレイセンサ
3までの距離を第1の距離と第2の距離とに切り替える
ようになっている。その他の構成は、第2実施例と同じ
である。
[Third Embodiment] FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a heat source distance / size detecting device 300 according to a third embodiment of the present invention. This heat source distance / size detection device 300 includes a mirror 40, a moving device 4 and a moving device 4.
1 moves to the first position (broken line in FIG. 10) and the second position (solid line in FIG. 10) to change the distance from the heat source to the array sensor 3 to the first distance and the second distance. It is supposed to switch. Other configurations are the same as those in the second embodiment.

【0041】−第4実施例− 図11に、この発明の第4実施例の熱源の距離・大きさ
検知装置400の構成ブロック図を示す。この熱源の距
離・大きさ検知装置400は、第1実施例の面積変化量
計算部6および距離計算部8の代りに、赤外線強度計算
部45,強度変化量計算部46および距離計算部48を
具備している。前記赤外線強度計算部45は、熱画像の
うちの熱源部分に対応する焦電型赤外線感知素子の出力
値に基づいて熱源の赤外線強度Iを計算する。すなわ
ち、時刻t1における熱画像G1から熱源の赤外線強度
I1を計算する。また、時刻t2における熱画像G2か
ら熱源の赤外線強度I2を計算する。前記強度変化量計
算部46は、前記赤外線強度Iの時間tに対する変化量
I’を、 I’=(I1−I2)/(t1−t2) …(30) により計算する。前記距離計算部48は、熱源までの距
離x2を、 x2=−2・v・I1/I’ …(31) により計算する。その他の構成は、第1実施例と同じで
ある。
[Fourth Embodiment] FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a heat source distance / size detection device 400 according to a fourth embodiment of the present invention. This heat source distance / size detection device 400 includes an infrared intensity calculation unit 45, an intensity change amount calculation unit 46, and a distance calculation unit 48 instead of the area change amount calculation unit 6 and the distance calculation unit 8 of the first embodiment. It has. The infrared intensity calculator 45 calculates the infrared intensity I of the heat source based on the output value of the pyroelectric infrared sensing element corresponding to the heat source portion of the thermal image. That is, the infrared intensity I1 of the heat source is calculated from the thermal image G1 at the time t1. Further, the infrared intensity I2 of the heat source is calculated from the thermal image G2 at the time t2. The intensity change amount calculation unit 46 calculates the change amount I ′ of the infrared intensity I with respect to time t according to I ′ = (I1−I2) / (t1−t2) (30). The distance calculator 48 calculates the distance x2 to the heat source by: x2 = −2 · v · I1 / I ′ (31) Other configurations are the same as those in the first embodiment.

【0042】−第5実施例− 図12に、この発明の第5実施例の熱源の距離・大きさ
検知装置500の構成ブロック図を示す。この熱源の距
離・大きさ検知装置500は、第2実施例の面積変化比
計算部26および距離計算部28の代りに、赤外線強度
計算部45,強度変化比計算部56および距離計算部5
8を具備している。前記赤外線強度計算部45は、熱画
像のうちの熱源部分に対応する焦電型赤外線感知素子の
出力値に基づいて熱源の赤外線強度Iを計算する。すな
わち、時刻t1における熱画像G1から熱源の赤外線強
度I1を計算する。また、時刻t2における熱画像G2
から熱源の赤外線強度I2を計算する。前記強度変化比
計算部56は、 r=I2/I1 …(32) により、強度変化比rを計算する。前記距離計算部58
は、熱源までの距離xを、 x=L/(√{r}−1) …(33) により計算する。その他の構成は、第2実施例と同じで
ある。
[Fifth Embodiment] FIG. 12 is a block diagram showing the construction of a heat source distance / size detection device 500 according to a fifth embodiment of the present invention. This heat source distance / size detection device 500 has an infrared intensity calculation unit 45, an intensity change ratio calculation unit 56, and a distance calculation unit 5 instead of the area change ratio calculation unit 26 and the distance calculation unit 28 of the second embodiment.
Eight. The infrared intensity calculator 45 calculates the infrared intensity I of the heat source based on the output value of the pyroelectric infrared sensing element corresponding to the heat source portion of the thermal image. That is, the infrared intensity I1 of the heat source is calculated from the thermal image G1 at the time t1. In addition, the thermal image G2 at time t2
From this, the infrared intensity I2 of the heat source is calculated. The intensity change ratio calculating unit 56 calculates the intensity change ratio r by r = I2 / I1 (32). The distance calculator 58
Calculates the distance x to the heat source by x = L / (√ {r} -1) (33). Other configurations are the same as those in the second embodiment.

【0043】[0043]

【発明の効果】この発明の熱源の距離検知装置によれ
ば、比較的安価な構成により、熱源までの距離を知るこ
とが出来る。特に、自動車などの移動体の前方監視シス
テムに有用である。また、この発明の熱源の大きさ検知
装置によれば、比較的安価な構成により、熱源の大きさ
を知ることが出来る。特に、人と小動物とを区別する必
要がある侵入者監視システムに有用である。
According to the heat source distance detecting device of the present invention, the distance to the heat source can be known with a relatively inexpensive structure. In particular, it is useful for a forward monitoring system for moving bodies such as automobiles. Further, according to the heat source size detection device of the present invention, the size of the heat source can be known with a relatively inexpensive configuration. In particular, it is useful for an intruder surveillance system that needs to distinguish between humans and small animals.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例の熱源の距離・大きさ検
知装置の構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram of a distance / size detecting device for a heat source according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の距離・大きさ検知装置の設置例を示す説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an installation example of the distance / size detection device of FIG.

【図3】図1の距離・大きさ検知装置の監視視野を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a monitoring field of view of the distance / size detection device of FIG.

【図4】図1の距離・大きさ検知装置の動作を示すフロ
ー図である。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the distance / size detection device of FIG.

【図5】熱画像の例示図である。FIG. 5 is an exemplary diagram of a thermal image.

【図6】この発明の第2実施例の熱源の距離・大きさ検
知装置の構成ブロック図である。
FIG. 6 is a configuration block diagram of a heat source distance / size detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6の距離・大きさ検知装置の設置例を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an installation example of the distance / size detection device of FIG.

【図8】図6の距離・大きさ検知装置の動作を示すフロ
ー図である。
8 is a flowchart showing the operation of the distance / size detection device of FIG.

【図9】熱画像の例示図である。FIG. 9 is an exemplary diagram of a thermal image.

【図10】この発明の第3実施例の熱源の距離・大きさ
検知装置の構成ブロック図である。
FIG. 10 is a configuration block diagram of a heat source distance / size detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図11】この発明の第4実施例の熱源の距離・大きさ
検知装置の構成ブロック図である。
FIG. 11 is a configuration block diagram of a heat source distance / size detection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】この発明の第5実施例の熱源の距離・大きさ
検知装置の構成ブロック図である。
FIG. 12 is a configuration block diagram of a heat source distance / size detection device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】従来の熱源検知装置の一例の構成ブロック図
である。
FIG. 13 is a configuration block diagram of an example of a conventional heat source detection device.

【図14】図13の熱源検知装置の設置例の説明図であ
る。
14 is an explanatory diagram of an installation example of the heat source detection device of FIG.

【図15】熱画像の例示図である。FIG. 15 is a view showing an example of a thermal image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200,300,400,500 熱源の距
離・大きさ検知装置 1 レンズ 2 チョッパ 3 アレイセ
ンサ 4 熱画像取
得部 5 熱源面積
計算部 6 面積変化
量計算部 7 速度取得
部 8,28,48,58 距離算出
部 9 大きさ計
算部 10 危険度判
定部 11 ブザー 26 面積変化
比計算部 30 侵入者判
定部 31 コンベヤ 40 ミラー 41 移動装置 45 赤外線強
度計算部 46 強度変化
量計算部 56 強度変化
比計算部
100, 200, 300, 400, 500 Heat source distance / size detection device 1 Lens 2 Chopper 3 Array sensor 4 Thermal image acquisition unit 5 Heat source area calculation unit 6 Area change amount calculation unit 7 Speed acquisition unit 8, 28, 48, 58 distance calculation unit 9 size calculation unit 10 risk determination unit 11 buzzer 26 area change ratio calculation unit 30 intruder determination unit 31 conveyor 40 mirror 41 moving device 45 infrared intensity calculation unit 46 intensity change amount calculation unit 56 intensity change ratio calculation Department

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 31/02 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 31/02 A

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2次元配列した複数の赤外線感知素子を
有するアレイセンサと、そのアレイセンサにより監視領
域の熱画像を取得する熱画像取得手段と、前記熱画像の
うち熱源が占める熱源面積を計算する熱源面積計算手段
と、前記熱源に対する前記アレイセンサの相対速度を取
得する速度取得手段と、前記熱源面積の変化指標を計算
する面積変化指標計算手段と、前記速度および前記面積
変化指標に基づいて前記熱源までの距離を算出する距離
算出手段とを備えたことを特徴とする熱源の距離検知装
置。
1. An array sensor having a plurality of infrared sensing elements arranged two-dimensionally, a thermal image acquisition means for acquiring a thermal image of a monitoring region by the array sensor, and a heat source area occupied by a heat source in the thermal image is calculated. Heat source area calculation means, speed acquisition means for acquiring the relative speed of the array sensor with respect to the heat source, area change index calculation means for calculating a change index of the heat source area, based on the speed and the area change index A heat source distance detecting device, comprising: a distance calculating unit that calculates a distance to the heat source.
【請求項2】 2次元配列した複数の赤外線感知素子を
有するアレイセンサと、そのアレイセンサにより監視領
域の熱画像を取得する熱画像取得手段と、前記熱画像の
うち熱源が占める熱源面積を計算する熱源面積計算手段
と、前記アレイセンサから前記熱源までの距離が第1の
距離であるときの熱源面積から第2の距離であるときの
熱源面積への変化指標を計算する面積変化指標計算手段
と、前記第1の距離と第2の距離の距離差および前記面
積変化指標に基づいて前記熱源までの距離を算出する距
離算出手段とを備えたことを特徴とする熱源の距離検知
装置。
2. An array sensor having a plurality of infrared sensing elements arranged two-dimensionally, a thermal image acquisition means for acquiring a thermal image of a monitoring region by the array sensor, and a heat source area occupied by a heat source in the thermal image is calculated. Heat source area calculation means, and area change index calculation means for calculating a change index from the heat source area when the distance from the array sensor to the heat source is the first distance to the heat source area when the distance is the second distance. And a distance calculation unit that calculates a distance to the heat source based on the distance difference between the first distance and the second distance and the area change index.
【請求項3】 請求項2に記載の熱源の距離検知装置に
おいて、前記アレイセンサから前記熱源までの光路中に
介設された反射手段と、この反射手段を操作して第1の
光路長と第2の光路長とを切り替える光路長切替手段と
を具備し、前記第1の光路長と前記第2の光路長の差を
前記距離差とすることを特徴とする熱源の距離検知装
置。
3. The heat source distance detecting device according to claim 2, wherein a reflecting means provided in an optical path from the array sensor to the heat source and a first optical path length by operating the reflecting means. An optical path length switching device for switching between a second optical path length and a distance detecting device for a heat source, wherein the difference between the first optical path length and the second optical path length is the distance difference.
【請求項4】 監視領域内の熱源からの赤外線強度を検
出する赤外線強度検出手段と、前記熱源に対する前記赤
外線強度検出手段の相対速度を取得する速度取得手段
と、前記熱源の赤外線強度の変化指標を計算する強度変
化指標計算手段と、前記速度および前記強度変化指標に
基づいて前記熱源までの距離を算出する距離算出手段と
を備えたことを特徴とする熱源の距離検知装置。
4. An infrared intensity detecting means for detecting infrared intensity from a heat source in a monitoring area, a speed obtaining means for obtaining a relative speed of the infrared intensity detecting means with respect to the heat source, and an index of change in infrared intensity of the heat source. A heat source distance detecting device, comprising: a strength change index calculating means for calculating; and a distance calculating means for calculating a distance to the heat source based on the speed and the strength change index.
【請求項5】 監視領域内の熱源からの赤外線強度を検
出する赤外線強度検出手段と、その赤外線強度検出手段
から前記熱源までの距離が第1の距離であるときの赤外
線強度から第2の距離であるときの赤外線強度への変化
指標を計算する強度変化指標計算手段と、前記第1の距
離と第2の距離の距離差および前記強度変化指標に基づ
いて前記熱源までの距離を算出する距離算出手段とを備
えたことを特徴とする熱源の距離検知装置。
5. An infrared intensity detecting means for detecting infrared intensity from a heat source in the monitoring area, and a second distance from the infrared intensity when the distance from the infrared intensity detecting means to the heat source is a first distance. Intensity change index calculation means for calculating a change index to the infrared intensity, and a distance for calculating the distance to the heat source based on the distance difference between the first distance and the second distance and the intensity change index. A heat source distance detecting device comprising: a calculating unit.
【請求項6】 請求項5に記載の熱源の距離検知装置に
おいて、前記赤外線強度検出手段から前記熱源までの光
路中に介設された反射手段と、この反射手段を操作して
第1の光路長と第2の光路長とを切り替える光路長切替
手段とを具備し、前記第1の光路長と前記第2の光路長
の差を前記距離差とすることを特徴とする熱源の距離検
知装置。
6. The heat source distance detecting device according to claim 5, wherein a reflecting means provided in an optical path from the infrared intensity detecting means to the heat source and a first optical path by operating the reflecting means. An optical path length switching unit for switching between a long optical path length and a second optical path length, wherein the difference between the first optical path length and the second optical path length is the distance difference. .
【請求項7】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
の熱源の距離検知装置と、前記熱源面積および前記熱源
までの距離に基づいて前記熱源の大きさを算出する大き
さ算出手段を備えたことを特徴とする熱源の大きさ検知
装置。
7. The heat source distance detecting device according to claim 1, and a size calculating means for calculating the size of the heat source based on the heat source area and the distance to the heat source. A device for detecting the size of a heat source, which is provided.
【請求項8】 請求項4から請求項6のいずれかに記載
の熱源の距離検知装置と、前記熱画像のうち熱源が占め
る熱源面積を計算する熱源面積計算手段と、前記熱源面
積および前記熱源までの距離に基づいて前記熱源の大き
さを算出する大きさ算出手段を備えたことを特徴とする
熱源の大きさ検知装置。
8. The heat source distance detection device according to claim 4, a heat source area calculation means for calculating a heat source area occupied by a heat source in the thermal image, the heat source area and the heat source. A heat source size detection device comprising size calculating means for calculating the size of the heat source based on the distance to the heat source.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011214922A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Yamatake Corp Photoelectric sensor
WO2017018825A1 (en) * 2015-07-30 2017-02-02 엘지이노텍 주식회사 Infrared object detecting module and side view mirror
KR20170016152A (en) * 2015-08-03 2017-02-13 엘지이노텍 주식회사 Side mirror
JP2018132338A (en) * 2017-02-13 2018-08-23 株式会社デンソーテン Distance derivation device and distance derivation method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011214922A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Yamatake Corp Photoelectric sensor
WO2017018825A1 (en) * 2015-07-30 2017-02-02 엘지이노텍 주식회사 Infrared object detecting module and side view mirror
US10661713B2 (en) 2015-07-30 2020-05-26 Lg Innotek Co., Ltd. Infrared object detecting module and side view mirror
KR20170016152A (en) * 2015-08-03 2017-02-13 엘지이노텍 주식회사 Side mirror
JP2018132338A (en) * 2017-02-13 2018-08-23 株式会社デンソーテン Distance derivation device and distance derivation method

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