JPH08226850A - 赤外線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チョッパを用いることにより発生する誤動作
を解消することにより、誤検出を低減でき、かつ小型か
つ安価な赤外線検出装置を提供する。 【構成】 集光部揺動装置７は、集光部５を所望の周期
で所望の範囲内を揺動させる。集光レンズ６の領域Ａが
揺動している際に、この領域内に人体等の熱源が存在す
ると、赤外線センサ１に入射する赤外線の量が変化して
人体等の熱源と背景との温度差に応じた出力が赤外線セ
ンサ１から発生する。この出力を増幅回路２で増幅し、
比較回路３で基準信号発生回路４が出力する基準信号と
比較する。基準信号は赤外線センサ１が人体を検出した
際に発生する増幅回路２の出力より小さく設定してある
ので、いまの場合、比較回路３は検出信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線検出装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば焦電型のような微分出力型
の赤外線センサを用いた赤外線検出装置は、図５に示し
たようにチョッパ５１を用い断続的に赤外線を赤外線セ
ンサ５２に入射させることにより、赤外線センサ５２の
検知範囲内の温度とチョッパ温度との差を測定すること
によって出力を発生し、静止状態の人体等の存在を検出
するという構成が採用されていた。同図において、５３
はチョッバ駆動装置、５４は増幅器である。５５は比較
器で、基準信号発生器５６が出力する基準信号と増幅さ
れた赤外線センサ１の出力とを比較し、増幅された赤外
線センサ１の出力の方が大きくなった場合に出力を発生
する。

【０００３】また、図６に示したように赤外線センサ１
自身をセンサ駆動装置５８で一定角度範囲内で揺動させ
ることにより静止状態の人体等を検出する構成のものも
ある。なお、同図において、図５と同一番号のものは同
一のものとする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者は、チョッパ５１
と検出範囲内の温度が等しいという条件に当てはまると
きのみ正常に動作する。しかしながら、チョッパ５１や
ケース５７などの温度が検出範囲内の温度と異なる場
合、赤外線センサ５２はこれらチョッパ５１やケース５
７などの熱源から放射される赤外線の影響を受けてしま
い、誤検出をしてしまうという問題点を有していた。

【０００５】また、熱源が発生する赤外線エネルギは、
熱源から距離が遠くなるにつれて小さくなっていくこと
が一般に知られている。したがって、赤外線センサの近
くにあるチョッパ５１やケース５７と検出範囲内の温度
との間に温度差が生じた場合、温度差データ検出時に大
きく影響してしまい、温度差データの精度が落ちてしま
うという問題点を有していた。

【０００６】このため、赤外線検出装置を温度の異なる
場所に移動して設置する場合などには、チョッパやケー
スが検出範囲内の温度と等しくなるまで待たなければな
らず、検出を開始するまで時間がかかった。

【０００７】後者は、センサを揺動する際の振動により
発生するノイズによって検出精度が悪化してしまうとい
う問題点があった。さらに、このような構成を採用する
場合において、センサと増幅回路が別の基板に配置され
ている場合には、センサと増幅回路基板を結ぶ信号線が
センサの揺動に伴い接触不良を起こす恐れやセンサの出
力が微小なため、増幅器とセンサの距離が離れるとノイ
ズが乗りやすくなってしまう。また、センサと増幅器を
同一基板上に搭載した場合には、揺動する重量が増加し
センサ移動装置５８の負荷が増し消費電流の増加、サイ
ズの大型化が起きるという問題を有していた。

【０００８】本発明の目的は、静止状態の熱源検出時の
誤検出を低減でき、小型かつ安価な赤外線検出装置を提
供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、所望範囲の赤
外線を集光する集光レンズを有する集光手段と、上記集
光レンズの向きを所望の範囲で移動させるレンズ駆動手
段と、上記集光された赤外線を受光する、固定された赤
外線検出素子とを設けることにより、上記の目的を達成
している。

【００１０】上記集光手段は、それぞれ異なる領域の赤
外線を集光する複数の集光レンズを備えているものであ
ることが望ましい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例に基づい
て具体的に説明する。

【００１２】図１において、１は赤外線検出素子を構成
する赤外線センサで、本例では微分出力型の焦電型赤外
線センサを用いる。２は増幅回路で赤外線センサ１の出
力を増幅する。３は比較回路で、基準信号発生回路４が
出力する基準信号と増幅回路２で増幅された赤外線セン
サ１の出力とを比較する。なお、基準信号発生回路４が
出力する基準信号は、人体が発生する赤外線を赤外線セ
ンサ１が検出した際に出力する信号を増幅回路２で増幅
した信号のレベルよりも多少小さいレベルの信号とす
る。５は集光手段を構成する集光部で、集光レンズ６を
備えている。集光レンズ６は、領域Ａにおける赤外線を
集光する。７はレンズ駆動手段を構成する集光部揺動装
置で、集光部５を揺動する。本例では、図２に示したよ
うに集光部５の集光領域Ａが領域Ｃと領域Ｄおよびその
間の矢印Ｂの範囲内を一定周期で揺動する。但し、赤外
線センサ１は固定してあって揺動せず、集光部５が揺動
しても集光レンズ６の光軸が常に赤外線センサ１の受光
面に一致するように配置してある。８はケースで、上述
した装置および回路を保護する。

【００１３】次に、動作を説明する。

【００１４】集光部揺動装置７は、集光部５を所望の周
期で矢印Ｂで示した範囲内を揺動させる。よって、集光
レンズ６は領域Ｃから領域Ｄまでの範囲の赤外線を赤外
線センサ１に集光する。

【００１５】集光レンズ６の領域Ａが領域Ｃから領域Ｄ
までの範囲を移動している際に、この領域内に人体等の
熱源が存在すると、赤外線センサ１に入射する赤外線の
量が変化して人体等の熱源と背景との温度差に応じた出
力が赤外線センサ１から発生する。

【００１６】この出力を増幅回路２で増幅し、比較回路
３で基準信号発生回路４が出力する基準信号と比較す
る。

【００１７】基準信号は赤外線センサ１が人体を検出し
た際に発生する増幅回路２の出力より小さく設定してあ
るので、いまの場合、比較回路３は検出信号を出力す
る。

【００１８】この検出信号は、例えば人体検出表示装置
や人体検出報知装置に入力することにより、人体検出の
表示や報知が行なわれる。

【００１９】このように、微分出力型の焦電型赤外線セ
ンサ１を用いた赤外線検出装置において、静止状態の人
体検出時の誤動作の原因となるチョッパを用いずに赤外
線の検出を行なうので、誤動作の発生を低減できる。

【００２０】上記の例では、集光レンズ６を常時揺動さ
せていたが、次に人体を検出した時点から集光レンズ６
の移動を開始させ、人体がいなくなったら集光レンズ６
の移動を停止する例を、図３を参照して説明する。

【００２１】図３において、９はレンズ駆動手段を構成
する集光部揺動装置で、集光部５を揺動する。本例で
は、先に示した例と同様に、図２のように集光部５の集
光領域Ａが領域Ｃと領域Ｄおよびその間の矢印Ｂの範囲
内を一定周期で揺動する。但し、赤外線センサ１は固定
してあって揺動せず、集光部５が揺動しても集光レンズ
６の光軸が常に赤外線センサ１の受光面に一致するよう
に配置してある。なお、同図において、図１と同一番号
のものは同一のものとする。

【００２２】次に、動作を説明する。なお、この場合、
初期状態において集光部揺動装置９は駆動を停止してい
る。よって、初期状態では、領域Ａだけの範囲で人体を
検出する。

【００２３】この固定された領域Ａに人体等の熱源が侵
入してくると、先の例と同様に比較回路３が検出信号を
発生する。

【００２４】集光部揺動装置９は、比較回路３が出力す
る検出信号の入力により動作を開始し、集光部５を矢印
Ｂ方向に１往復させる。この集光部５の移動中に再び赤
外線センサ１が人体等を検出すると、集光部揺動装置９
は再び集光部５を矢印Ｂ方向に１往復させる。以下、人
体等が検出されている間は、上記と同様に集光部５を矢
印Ｂ方向に１往復させる。

【００２５】集光部５の移動中に人体等が検出されない
と、集光部揺動装置９は集光部５の移動を停止する。

【００２６】このように、人体等を検出したときだけ静
止状態の熱源の検出を行なうので、先の実施例と同様な
効果に加えて、人体等が存在しない場合における集光部
５の移動に要する無駄な電流をなくすことができ、消費
電流の低下が図れる。

【００２７】なお、上記の２つの例では基準信号発生回
路４が出力する基準信号として、人体に応じたレベルの
ものを用いたが、このレベルは検出対象が発生する赤外
線の大きさに応じて適宜変更することが望ましい。

【００２８】また、赤外線センサ１として焦電型赤外線
センサの代わりにサーモパイルなどの赤外線センサを用
いても同様の効果が得られる。

【００２９】また、上記の２つの例では、集光部に１つ
の集光レンズを有するものを用いたが、図４に示したよ
うにそれぞれ異なる領域の赤外線を集光する複数の集光
レンズ６〜６を備えた集光部５を用いてもよい。この場
合、静止時において１つの集光レンズを備えた集光部に
比べて検出領域を広くなるので、集光部の移動が少なく
ても広い検出領域を確保でき、集光部の移動量を少なく
することができるため、消費電力の低減が図れる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、従来のように微分出力
型の赤外線センサを使用する場合に、従来用いられてい
たチョッパを必要としないので、チョッパを使用するこ
とにより発生する誤検出を低減でき、検出精度の向上が
図れる。

【００３１】そして、それぞれ異なる領域の赤外線を集
光する複数の集光レンズを集光部に備えているので、１
つの集光レンズを備えた集光部に比べて静止時におい検
出領域が広くなるので、集光部の移動が少なくとも広い
検出領域を確保でき、集光部の移動量を少なくでき消費
電力の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示したブロック回路図。

【図２】図１の要部説明図。

【図３】本発明の他の実施例を示したブロック回路図。

【図４】図１，２，３の集光部の他の実施態様を示した
説明図。

【図５】従来の赤外線検出装置を示した説明図。

【図６】従来の赤外線検出装置を示した説明図。

【符号の説明】

１ 赤外線検出素子 ５ 集光手段 ６ 集光レンズ ７ レンズ駆動手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望範囲の赤外線を集光する集光レンズ
   を有する集光手段と、 上記集光レンズの向きを所望の
   範囲で移動させるレンズ駆動手段と、 上記集光された赤外線を受光する、固定された赤外線検
   出素子とを備えたことを特徴とする赤外線検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記集光手段は、そ
   れぞれ異なる領域の赤外線を集光する複数の集光レンズ
   を備えているものであることを特徴とする赤外線検出装
   置。