JPH0827337B2 - Directional detector for heat source - Google Patents

Directional detector for heat source

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JPH0827337B2
JPH0827337B2 JP62148634A JP14863487A JPH0827337B2 JP H0827337 B2 JPH0827337 B2 JP H0827337B2 JP 62148634 A JP62148634 A JP 62148634A JP 14863487 A JP14863487 A JP 14863487A JP H0827337 B2 JPH0827337 B2 JP H0827337B2
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heat source
heat
pyroelectric
pyroelectric element
rays
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は熱源の方向性検出装置に関し、さらに詳細
にいえば、複数個の焦電素子からの出力信号に基いて熱
源の方向性を検出する新規な装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat source direction detecting device, and more specifically, to detect the directionality of a heat source based on output signals from a plurality of pyroelectric elements. To a new device that does.

<従来の技術> 従来から、熱源の有無を検出する装置として、熱線の
変化に応答して電気信号を生成する焦電素子が提供され
ている。さらに詳細に説明すると、焦電素子はLiTaO3
結晶等からなる焦電体を主要部とするものであり、温度
変化に対応して自発分極の大きさが変化し、表面電化の
変化速度が自発分極の変化速度よりも小さいことに起因
して比較的短時間だけ電化を観測することができるもの
である。そして、上記焦電体の温度変化は、入射赤外線
量が変化することにより発生するのであり、しかも、人
体、ストーブ等の熱源はかなりの量の赤外線を放射して
いるのであるから、上記焦電体の視野内における熱源か
らの放射赤外線総量が変化することにより、焦電体が赤
外線変化量に対応する電気的信号を生成する。
<Prior Art> Conventionally, as a device for detecting the presence or absence of a heat source, a pyroelectric element that generates an electric signal in response to a change in heat rays has been provided. More specifically, the pyroelectric element is mainly composed of a pyroelectric body made of a LiTaO 3 single crystal, etc., and the magnitude of spontaneous polarization changes in response to temperature changes, and the rate of change of surface electrification is The electrification can be observed for a comparatively short time because it is smaller than the rate of change of spontaneous polarization. The temperature change of the pyroelectric body is caused by a change in the incident infrared ray amount, and moreover, the heat source such as the human body and the stove emits a considerable amount of infrared rays. As the total amount of infrared radiation emitted from the heat source within the field of view of the body changes, the pyroelectric body produces an electrical signal corresponding to the amount of infrared change.

したがって、焦電体の視野をかなり狭くすれば、熱源
が上記視野の内部と外部との間において移動することに
伴なう電気的信号を生成することができるのであるが、
熱源の有無の検出を行なうことができる範囲が狭くなっ
てしまう。逆に、焦電体の視野を広くすれば、熱源が上
記視野の内部と外部との間において移動する可能性が低
くなり、熱源の有無の検出精度が低下してしまう。
Therefore, if the field of view of the pyroelectric body is made quite narrow, it is possible to generate an electrical signal associated with the movement of the heat source between the inside and the outside of the field of view.
The range in which the presence or absence of the heat source can be detected becomes narrow. On the contrary, if the field of view of the pyroelectric body is widened, the possibility that the heat source moves between the inside and the outside of the field of view decreases, and the detection accuracy of the presence or absence of the heat source decreases.

このような問題点を解消するために、従来から、複数
の鏡面を有する分割ミラーを焦電体に比較的近接する箇
所に配置し、各鏡面の焦点を焦電体の入射面に一致させ
ているとともに、各鏡面を通して焦電体からみた場合の
視野が不連続になるように、分割ミラーと焦電体との相
対位置関係を設定してなる熱源有無検出装置が提供され
ている。
In order to solve such a problem, conventionally, a split mirror having a plurality of mirror surfaces is arranged at a position relatively close to the pyroelectric body, and the focus of each mirror surface is aligned with the incident surface of the pyroelectric body. In addition, there is provided a heat source presence / absence detection device in which the relative positional relationship between the split mirror and the pyroelectric body is set so that the field of view when viewed from the pyroelectric body through each mirror surface becomes discontinuous.

<発明が解決しようとする問題点> 上記の構成の熱源有無検出装置においては、全体とし
て広い範囲における熱源の有無の検出を行なうことがで
きるとともに、各鏡面に通してみた視野の内部と外部と
の間における熱源の移動が発生する可能性を高くして、
熱源有無検出感度を向上させることができる。
<Problems to be Solved by the Invention> In the heat-source presence / absence detection device having the above-described configuration, it is possible to detect the presence / absence of a heat source in a wide range as a whole, and the inside and outside of the field of view seen through each mirror surface. Increase the possibility of heat source movement between
The heat source presence / absence detection sensitivity can be improved.

しかし、焦電体においては、全ての鏡面から導かれる
赤外線が入射し、入射赤外線の総量が変化した場合にの
み電気的信号を生成するのであるから、電気的信号が生
成されたことに基いて、熱源が存在していることが検出
できるだけであり、分割ミラーを通してみることができ
る全範囲のうち、どの部分に熱源が存在するのかを検出
することは不可能である。
However, in the pyroelectric body, since infrared rays guided from all mirror surfaces are incident and an electric signal is generated only when the total amount of incident infrared rays changes, it is based on the fact that the electric signal is generated. It is only possible to detect the presence of the heat source, and it is impossible to detect in which part of the total range that can be seen through the split mirror the heat source is present.

このような問題を解消するためには、焦電体により熱
源有無の検出が行なわれる範囲を狭小化するとともに、
焦電体の数を増加させ、何れの焦電体から熱源検出信号
が生成されたかを監視することにより熱源の存在領域を
識別することができるようにすることが考えられる。
In order to solve such a problem, while narrowing the range in which the presence or absence of a heat source is detected by the pyroelectric body,
It is conceivable to increase the number of pyroelectric bodies so that the existence region of the heat source can be identified by monitoring which pyroelectric body generated the heat source detection signal.

しかし、このような構成を採用すれば、熱源有無の検
出を行なうべき範囲が広くなればなる程、焦電体の数を
増加させなければならず、全体としての熱源検出装置の
構成が複雑化してしまうという問題がある。
However, if such a configuration is adopted, the number of pyroelectric bodies must be increased as the range in which the presence or absence of a heat source is to be detected becomes wider, and the configuration of the heat source detection device as a whole becomes complicated. There is a problem that it will end up.

さらに詳細に説明すると、近年省エネルギー化の要求
が強くなってきており、広い工場、事務所等において真
に必要な箇所にのみ照明を行ない、或は空気調和機の調
和空気吹出しを行なうことができるシステムが考えられ
ている。このようなシステムにおいては、上記の制御を
行なわせるための情報として、人体等の熱源が存在して
いるか否かのみならず、熱源が何れの領域に存在してい
るかが必要になるのであり、これらの情報を得る装置と
しての熱源方向性検出装置が必須となる。
More specifically, there is a strong demand for energy saving in recent years, and it is possible to illuminate only a truly necessary place in a large factory, office, or the like, or to perform conditioned air blowing of an air conditioner. The system is being considered. In such a system, as information for performing the above control, it is necessary not only whether or not a heat source such as a human body is present, but in which area the heat source is present, A heat source direction detecting device is essential as a device for obtaining such information.

しかし、このような熱源方向性検出装置としては、上
記のように構成が著しく複雑化するものしか提供されて
おらず、熱源方向性検出装置を組込んだシステム全体と
しての構成も著しく複雑化してしまうという問題があ
る。
However, as such a heat source direction detection device, only the one whose configuration is significantly complicated as described above is provided, and the configuration of the entire system incorporating the heat source direction detection device is also significantly complicated. There is a problem that it ends up.

<発明の目的> この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであ
り、構成を著しく簡素化することができる熱源の方向性
検出装置を提供することを目的としている。
<Object of the Invention> The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a device for detecting the directionality of a heat source, the structure of which can be significantly simplified.

<問題点を解決するための手段> 上記の目的を達成するための、この発明の熱源方向性
検出装置は、熱源から放射される熱線を受けて熱源検出
信号を生成する3個の焦電素子が、互に所定距離だけ所
定方向にずれているとともに、共通領域が存在する視野
を有し、かつ、熱源の位置に対応して熱線の照射状態が
互に異なる特性で変化するように配置されているととも
に、各焦電素子から出力される熱源検出信号を入力とし
て熱源の方向検出信号を生成する信号生成手段を有して
いるものである。
<Means for Solving Problems> A heat source direction detecting device of the present invention for achieving the above-mentioned object receives three heat rays radiated from a heat source and generates three heat source detection signals. However, they are displaced from each other by a predetermined distance in a predetermined direction, have a common field of view, and are arranged so that the irradiation state of the heat ray changes with different characteristics corresponding to the position of the heat source. In addition, it has a signal generating means for generating a heat source direction detection signal using the heat source detection signal output from each pyroelectric element as an input.

但し、熱線集中用分割ミラーに対して所定の平面上に
3個の焦電素子が配置されているとともに、熱線集中用
分割ミラーの各鏡面の焦点に対する各焦電素子の配置位
置を互に異ならせてあるものであってもよく、或は、各
焦電素子による視野を規制するスリット部材を有してい
るとともに、各焦電素子に対する熱線入射方向に対応し
て各焦電素子に入射する熱線の減衰量を変化させるフィ
ルタを有しているものであってもよく、或は、各焦電素
子の熱線入射面が、熱源に対して互に異なる角度になる
よう焦電素子が配置されているものであってもよい。
However, if three pyroelectric elements are arranged on a predetermined plane with respect to the splitting mirror for concentrating heat rays, and the arrangement positions of each pyroelectric element with respect to the focal point of each mirror surface of the split mirror for concentrating heat rays are different from each other. It may be provided, or has a slit member for restricting the field of view of each pyroelectric element, and is incident on each pyroelectric element in correspondence with the heat ray incident direction on each pyroelectric element. It may have a filter for changing the attenuation of heat rays, or the pyroelectric elements are arranged so that the heat ray incident surfaces of the pyroelectric elements are at different angles with respect to the heat source. It may be

<作用> 以上の構成の熱源方向性検出装置であれば、熱源から
放射される熱線を受けて熱源検出信号を生成する3個の
焦電素子が、互にほぼ同一の視野を有し、かつ、熱源の
位置に対応して熱線の照射状態が互に異なる特性で変化
するように配置されているのであるから、熱源から放射
される熱線が各焦電素子に与える影響が、互に同一にな
ったり、互に異なったりし、熱源が、ほぼ同一の視野を
有する焦電素子の視野内と視野外との間で移動した場合
に各焦電素子により生成される熱源検出信号が互に同一
になったり、或は、互に異なったりすることになる。
<Operation> In the heat source direction detecting device having the above configuration, the three pyroelectric elements that receive the heat rays emitted from the heat source and generate the heat source detection signal have substantially the same field of view, and Since the irradiation state of the heat ray changes with different characteristics depending on the position of the heat source, the influence of the heat ray emitted from the heat source on each pyroelectric element is the same. The heat source detection signals generated by each pyroelectric element are the same when the heat sources move between the inside and the outside of the field of view of the pyroelectric element having substantially the same field of view. Or they will be different from each other.

したがって、各焦電素子から出力される熱源検出信号
を信号生成手段に供給すれば、各焦電素子から出力され
る熱源検出信号が互に同一であるか、互に異なるか(全
てが互に異なるか、一部のみが異なるか等をも含む)を
判別することができ、この判別結果に基いて熱源の方向
検出信号を生成することができる。
Therefore, if the heat source detection signals output from the pyroelectric elements are supplied to the signal generating means, whether the heat source detection signals output from the pyroelectric elements are the same or different from each other (all are mutually different). It is possible to determine whether they are different or partially different), and it is possible to generate the direction detection signal of the heat source based on the determination result.

そして、熱線集中用分割ミラーに対して所定の平面上
に3個の焦電素子が配置されているとともに、熱線集中
用分割ミラーの各鏡面の焦点に対する各焦電素子の配置
位置を互に異ならせてある場合であっても、或は、各焦
電素子による視野を規制するスリット部材を有している
とともに、各焦電素子に対する熱線入射方向に対応して
各焦電素子に入射する熱線の減衰量を変化させるフィル
タを有している場合であっても、或は、各焦電素子の熱
線入射面が、熱源に対して互に異なる角度になるよう焦
電素子が配置されている場合であっても、上記と同様の
作用を達成することができる。
Then, three pyroelectric elements are arranged on a predetermined plane with respect to the splitting mirror for concentrating heat rays, and the arrangement positions of each pyroelectric element with respect to the focal point of each mirror surface of the split mirror for concentrating heat rays are different from each other. Even if it is provided, or it has a slit member for restricting the field of view by each pyroelectric element, and the heat ray incident on each pyroelectric element in correspondence with the heat ray incident direction on each pyroelectric element. Even if the pyroelectric element has a filter for changing the attenuation amount, the pyroelectric elements are arranged such that the heat ray incident surfaces of the pyroelectric elements have different angles with respect to the heat source. Even in such a case, the same effect as described above can be achieved.

<実施例> 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明す
る。
<Example> Hereinafter, an example will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図はこの発明の熱源方向性検出装置の一実施例を
示す概略図であり、3個の焦電素子(11)(12)(13)
を互に近接させた状態で配置してあるとともに、熱線集
中用分割ミラー(2)を所定位置に配置してあり、さら
に、各焦電素子(11)(12)(13)からの熱源検出信号
を入力として方向性検出信号を生成する信号生成装置
(3)を有している。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a heat source directionality detecting device of the present invention, and three pyroelectric elements (11) (12) (13)
Are arranged in close proximity to each other, a split mirror (2) for concentrating heat rays is arranged at a predetermined position, and further heat source detection from each pyroelectric element (11) (12) (13) It has a signal generator (3) which receives a signal and generates a directionality detection signal.

さらに詳細に説明すると、上記各焦電素子はLiTaO3
らなるものであり、上記熱線集中用分割ミラー(2)は
複数個の鏡面(21)(22)…(2n)を一体化したもので
あり、各鏡面の焦点が互に一致しているとともに、焦点
から各鏡面を通してみた視野同士が不連続になる、従来
公知の構成である。そして、第2図に示すように、上記
焦点の、各焦電素子(11)(12)(13)に対する相対位
置が互に異なるように設定されている。
More specifically, each of the pyroelectric elements is made of LiTaO 3 , and the split mirror (2) for concentrating heat rays is formed by integrating a plurality of mirror surfaces (21) (22) ... (2n). In this configuration, the focal points of the respective mirror surfaces coincide with each other, and the fields of view seen from the focal points through the respective mirror surfaces become discontinuous, which is a conventionally known configuration. Then, as shown in FIG. 2, the relative positions of the focal points with respect to the pyroelectric elements (11), (12) and (13) are set to be different from each other.

第3図は上記信号生成装置(3)の電気的構成を示す
ブロック図であり、各焦電素子からの出力信号を増幅す
る増幅回路(31a)(31b)(31c)と、各増幅回路から
の出力信号を入力としてピーク高さに対応する幅のパル
ス信号を生成する波形整形回路(32a)(32b)(32c)
と、各波形整形回路からの出力信号を入力としてパルス
幅に対応するパルス幅検出信号を生成するパルス幅検出
回路(33a)(33b)(33c)と、各パルス幅検出回路か
らの出力信号を入力としてそれぞれ2種類の閾値と比較
し、3種類のレベルに対応するディジタル信号を生成す
るレベル信号生成回路(34a)(34b)(34c)と、各レ
ベル信号生成回路からの出力信号を入力として、3種類
のレベル信号の組合せ状態を識別し、識別された組合せ
状態に対応する方向性検出信号を生成する、マイクロコ
ンピュータ等からなる方向性検出信号生成部(35)とか
ら構成されている。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the signal generating device (3), which includes amplification circuits (31a) (31b) (31c) for amplifying output signals from the pyroelectric elements and the amplification circuits. Waveform shaping circuit (32a) (32b) (32c) that generates a pulse signal with the width corresponding to the peak height by using the output signal of
And the pulse width detection circuits (33a) (33b) (33c) that generate the pulse width detection signal corresponding to the pulse width by inputting the output signal from each waveform shaping circuit and the output signal from each pulse width detection circuit. Level signal generation circuits (34a) (34b) (34c) that generate digital signals corresponding to three types of levels by comparing with two types of threshold values as inputs, and output signals from each level signal generation circuit as inputs The directivity detection signal generating section (35) including a microcomputer or the like, which identifies the combination state of the three types of level signals and generates the directionality detection signal corresponding to the identified combination state.

上記の構成の熱源方向性検出装置の動作は次のとおり
である。
The operation of the heat source direction detecting device having the above configuration is as follows.

第1図に示す監視領域(4)のうち、Cで示す線を中
心とする領域において熱源が移動し、熱線集中用分割ミ
ラー(2)を構成する各鏡面のうち、上記領域に対応す
る鏡面による視野の内部と外部との間において熱源が移
動すれば、各焦電素子(11)(12)(13)に対する熱線
入射強度が変化するので、各焦電素子(11)(12)(1
3)から、熱線入射強度変化に対応するピーク高さを有
する信号が出力される(第4図A参照)。この場合にお
いて、上記鏡面の焦点位置に対する各焦電素子(11)
(12)(13)は第2図に示すように設定されているので
あるから、第2図中Cで示すように、焦電素子(13)に
対する熱線入射強度変化量が小さくなるとともに、他の
焦電素子(11)(12)に対する熱線入射強度変化量が大
きくなる。
In the monitoring area (4) shown in FIG. 1, the heat source moves in an area centered on the line indicated by C, and among the mirror surfaces constituting the split mirror (2) for concentrating heat rays, the mirror surface corresponding to the above area. If the heat source moves between the inside and the outside of the visual field due to, the intensity of heat ray incident on each pyroelectric element (11) (12) (13) changes, so that each pyroelectric element (11) (12) (1)
From 3), a signal having a peak height corresponding to the change in the heat ray incident intensity is output (see FIG. 4A). In this case, each pyroelectric element (11) with respect to the focal position of the mirror surface
Since (12) and (13) are set as shown in FIG. 2, as shown by C in FIG. 2, the change amount of the heat ray incident intensity on the pyroelectric element (13) becomes small and other The change amount of the heat ray incident intensity with respect to the pyroelectric elements (11) and (12) becomes large.

したがって、上記各焦電素子(11)(12)(13)から
の出力信号を増幅回路(31a)(31b)(31c)により増
幅し、波形整形回路(32a)(32b)(32c)に供給する
ことにより、上記ピーク高さに対応する幅を有するパル
ス信号(パルス高さは同一に揃えられている)を得るこ
とができる(第4図B参照)。即ち、パルス幅が熱線入
射強度変化量の大小に対応することになる。
Therefore, the output signals from each of the pyroelectric elements (11) (12) (13) are amplified by the amplifier circuits (31a) (31b) (31c) and supplied to the waveform shaping circuits (32a) (32b) (32c). By doing so, it is possible to obtain a pulse signal having the width corresponding to the peak height (the pulse heights are the same) (see FIG. 4B). That is, the pulse width corresponds to the magnitude of the change amount of the heat ray incident intensity.

そして、これらのパルス信号をパルス幅検出回路(33
a)(33b)(33c)に供給することによりパルス幅に対
応する、即ち、熱線入射強度変化量に対応するパルス幅
検出信号を得ることができ、各パルス幅検出信号をそれ
ぞれレベル信号生成回路(34a)(34b)(34c)に供給
することにより、3種類のレベルの何れかに対応するデ
ィジタル信号を得ることができる。
Then, the pulse width detection circuit (33
By supplying a) (33b) and (33c), it is possible to obtain a pulse width detection signal corresponding to the pulse width, that is, the amount of change in the heat ray incident intensity, and each pulse width detection signal is supplied to the level signal generation circuit. By supplying the signals to (34a), (34b) and (34c), it is possible to obtain a digital signal corresponding to any of the three levels.

さらに、各ディジタル信号を方向性検出信号生成部
(35)に供給することにより、ディジタル信号の組合せ
状態を識別し、組合せ状態に対応する方向性検出信号
(第1図に示す領域(4)のうち、Cで示す線を中心と
する領域において熱源が移動していることを示す方向性
検出信号)を出力することができる。
Further, by supplying each digital signal to the directionality detection signal generation section (35), the combination state of the digital signals is identified, and the directionality detection signal (the area (4) shown in FIG. 1) corresponding to the combination state is identified. Of these, a directionality detection signal indicating that the heat source is moving in a region centered on the line indicated by C can be output.

したがって、この方向性検出信号に基いて、熱源が存
在する方向を識別することができ、識別結果に基いて照
明の制御、空気調和機の調和空気吹出し制御等を行なわ
せることにより、省エネルギを達成することができる。
Therefore, based on this directionality detection signal, the direction in which the heat source is present can be identified, and lighting control, conditioned air blowing control of the air conditioner, etc. are performed based on the identification result, thereby saving energy. Can be achieved.

尚、以上には、第1図の領域(4)のうちCで示す領
域に熱源が存在する場合についてのみ説明したが、上記
領域(4)のうちAで示す領域に熱源が存在する場合に
は、第2図中Aで示すように、焦電素子(11)に対する
熱線入射強度変化量が大きくなるとともに、他の焦電素
子(12)(13)に対する熱線入射強度変化量が中程度に
なり、また、上記領域(4)のうちBで示す領域に熱源
が存在する場合には、第2図中Bで示すように、焦電素
子(11)に対する熱線入射強度変化量が大きくなり、焦
電素子(12)に対する熱線入射強度変化量が中程度にな
り、焦電素子(13)に対する熱線入射強度変化量が小さ
くなるのであるから、各熱線入射強度変化量のレベルの
組合せに基いて熱源が何れの方向に存在するかを識別す
ることができる。
In the above description, only the case where the heat source exists in the area indicated by C in the area (4) in FIG. 1 has been described. However, when the heat source exists in the area indicated by A in the area (4) described above, As shown by A in FIG. 2, the change amount of the heat ray incident intensity on the pyroelectric element (11) becomes large and the change amount of the heat ray incident intensity on the other pyroelectric elements (12) (13) becomes moderate. Further, when the heat source exists in the area indicated by B in the area (4), as shown by B in FIG. 2, the change amount of the heat ray incident intensity with respect to the pyroelectric element (11) becomes large, Since the change amount of the heat ray incident intensity to the pyroelectric element (12) becomes medium and the change amount of the heat ray incident intensity to the pyroelectric element (13) becomes small, based on the combination of the level of the change amount of each heat ray incident intensity. It is possible to identify in which direction the heat source is present.

また、上記領域A,B,Cに対応する鏡面の焦点位置は、
所定の円(第2図中破線参照)上に一致しているのであ
り、上記領域A,B,Cと異なる領域の場合には、異なる焦
点位置になる。そして、焦点位置が変化することに伴な
って、各焦電素子(11)(12)(13)に対する熱線入射
強度変化量が変化するのであるから、上記と同様にして
熱源の方向を識別することができる。
Further, the focal position of the mirror surface corresponding to the above areas A, B, C,
Since they coincide with each other on a predetermined circle (see the broken line in FIG. 2), in the case of a region different from the above-mentioned regions A, B, C, they have different focus positions. Then, since the change amount of the heat ray incident intensity with respect to each pyroelectric element (11) (12) (13) changes with the change of the focal position, the direction of the heat source is identified in the same manner as above. be able to.

第5図は他の実施例を示す概略図であり、上記実施例
と異なる点は、熱線集中用分割ミラー(2)に代えて、
監視領域を不連続に区画するスリット部材(5)を設け
た点、および各焦電素子(11)(12)(13)の間に位置
するように熱線減衰用のフィルタ(6)を設けた点のみ
であり、他の部分の構成は同一である。
FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment. The difference from the above embodiment is that instead of the splitting mirror (2) for concentrating heat rays,
A filter (6) for attenuating heat rays is provided so as to be located between a point where a slit member (5) that divides the monitoring region discontinuously is provided and between each pyroelectric element (11) (12) (13). Only the points are different, and the configurations of other parts are the same.

さらに詳細に説明すると、上記熱線減衰用のフィルタ
(6)として、第6図に示すように、中心に向かって熱
線減衰量が多くなるように厚みを変化させた3又状のも
のが使用されている。
More specifically, as the heat ray attenuation filter (6), as shown in FIG. 6, a three-pronged filter whose thickness is changed so that the heat ray attenuation amount increases toward the center is used. ing.

したがって、この実施例の場合にも、スリット部材
(5)により得られる視野の内部と外部との間で熱源が
移動した場合に各焦電素子(11)(12)(13)が受ける
熱線入射強度変化量が、熱源の方向に対応して定まるこ
とになるのであるから、熱線入射強度変化量の組合せ状
態を上記実施例と同様にして識別することにより、熱源
の方向性を検出することができる。具体的には、第6図
中、矢印Aで示す方向である場合には、焦電素子(11)
の熱線入射強度変化量レベルのみが高く、他の焦電素子
(12)(13)の熱線入射強度変化量レベルが低くなる。
また、矢印Bで示す方向である場合には、焦電素子(1
1)の熱線入射強度変化量レベルが高く、焦電素子(1
2)の熱線入射強度変化量レベルが中程度であり、焦電
素子(13)の熱線入射強度変化量レベルが低くなる。さ
らに、矢印Cで示す方向である場合には、焦電素子(1
1)の熱線入射強度変化量レベルが高く、焦電素子(1
2)の熱線入射強度変化量レベルが低く、焦電素子(1
3)の熱線入射強度変化量レベルが中程度になる。さら
に、焦電素子(12)(13)を基準として、それぞれ方向
が変化した場合にも、同様に熱源の方向性を検出するこ
とができる。
Therefore, also in the case of this embodiment, when the heat source moves between the inside and the outside of the field of view obtained by the slit member (5), the pyroelectric elements (11) (12) (13) receive the heat rays. Since the intensity change amount will be determined corresponding to the direction of the heat source, it is possible to detect the directionality of the heat source by identifying the combined state of the heat ray incident intensity change amount in the same manner as in the above embodiment. it can. Specifically, in the direction shown by arrow A in FIG. 6, the pyroelectric element (11)
Of the other pyroelectric elements (12) and (13) are low.
In the case of the direction indicated by arrow B, the pyroelectric element (1
1) The change level of the heat ray incident intensity is high and the pyroelectric element (1
The change amount level of the heat ray incident intensity of 2) is moderate, and the change amount level of the heat ray incident intensity of the pyroelectric element (13) becomes low. Further, when the direction is indicated by the arrow C, the pyroelectric element (1
1) The change level of the heat ray incident intensity is high and the pyroelectric element (1
2) The heat ray incident intensity change level of 2) is low, and the pyroelectric element (1
The heat ray incident intensity change level of 3) becomes medium. Further, even when the directions change with respect to the pyroelectric elements (12) and (13), the directivity of the heat source can be detected in the same manner.

第7図はさらに他の実施例を示す要部概略図であり、
第6図の実施例と異なる点は、各焦電素子(11)(12)
(13)をそれぞれ重点監視方向に傾けておき、熱源の方
向に対応して各焦電素子(11)(12)(13)に対する熱
線入射角度が変化するようにした点のみであり、他の部
分の構成は同一である。
FIG. 7 is a schematic view of a main part showing still another embodiment,
The difference from the embodiment of FIG. 6 is that each pyroelectric element (11) (12)
It is only the point that (13) is tilted in the priority monitoring direction and the heat ray incident angle with respect to each pyroelectric element (11) (12) (13) is changed according to the direction of the heat source. The structure of the part is the same.

したがって、この実施例の場合にも、スリット部材
(5)により得られる視野の内部と外部との間で熱源が
移動した場合に各焦電素子(11)(12)(13)が受ける
熱線入射強度変化量が、熱源の方向に対応して定まるこ
とになるのであるから、熱線入射強度変化量の組合せ状
態を上記実施例と同様にして識別することにより、熱源
の方向性を検出することができる。具体的には、第7図
中、矢印Aで示す方向である場合には、焦電素子(11)
の熱線入射強度変化量レベルのみが高く、他の焦電素子
(12)(13)の熱線入射強度変化量レベルが低くなる。
また、矢印Bで示す方向である場合には、焦電素子(1
1)(12)の熱線入射強度変化量レベルが中程度であ
り、焦電素子(13)の熱線入射強度変化量が零になる。
さらに、矢印Cで示す方向である場合には、焦電素子
(11)(13)の熱線入射強度変化量レベルが中程度であ
り、焦電素子(12)の熱線入射強度変化量が零になる。
さらに、焦電素子(12)(13)を基準として、それぞれ
方向が変化した場合にも、同様に熱源の方向性を検出す
ることができる。
Therefore, also in the case of this embodiment, when the heat source moves between the inside and the outside of the field of view obtained by the slit member (5), the pyroelectric elements (11) (12) (13) receive the heat rays. Since the intensity change amount will be determined corresponding to the direction of the heat source, it is possible to detect the directionality of the heat source by identifying the combined state of the heat ray incident intensity change amount in the same manner as in the above embodiment. it can. Specifically, in the direction shown by arrow A in FIG. 7, the pyroelectric element (11)
Of the other pyroelectric elements (12) and (13) are low.
In the case of the direction indicated by arrow B, the pyroelectric element (1
1) The change level of the heat ray incident intensity of (12) is medium, and the change amount of the heat ray incident intensity of the pyroelectric element (13) becomes zero.
Further, in the direction indicated by the arrow C, the level of change in the heat ray incident intensity of the pyroelectric elements (11) and (13) is medium, and the amount of change in the heat ray incident intensity of the pyroelectric element (12) becomes zero. Become.
Further, even when the directions change with respect to the pyroelectric elements (12) and (13), the directivity of the heat source can be detected in the same manner.

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば焦電素子を2個のみとして比較的ラフな方向
性の検出を行なうことが可能である他、焦電素子を4個
以上としてより正確な方向性の検出を行なうことが可能
であり、さらに、第1図の実施例において熱線集中用分
割ミラーに代えてスリット部材を使用すること、第6
図、および第7図の実施例においてスリット部材に代え
て熱線集中用分割ミラーを使用することが可能である
他、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の
設計変更を施すことが可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, it is possible to detect a relatively rough directionality with only two pyroelectric elements, and four or more pyroelectric elements. As a result, it is possible to detect the directionality more accurately as described above. Further, in the embodiment of FIG. 1, a slit member is used instead of the split mirror for concentrating the heat rays.
In the embodiment shown in FIG. 7 and FIG. 7, a split mirror for concentrating heat rays can be used in place of the slit member, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention. is there.

<発明の効果> 以上のようにこの発明は、複数個の焦電素子を互に近
接させて配置するとともに、熱源の方向に対応して各焦
電素子に対する熱線の入射状態が変化するようにしてお
り、しかも各焦電素子からの出力信号の組合せに基いて
熱源の方向性を識別するようにしているのであるから、
比較的少ない焦電素子を組込んでユニット化した比較的
簡単な構成で、広範囲にわたる領域における熱源の方向
性を検出することができるという特有の効果を奏する。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, a plurality of pyroelectric elements are arranged close to each other, and the state of incidence of heat rays on each pyroelectric element changes in accordance with the direction of the heat source. In addition, the direction of the heat source is identified based on the combination of the output signals from each pyroelectric element.
With a relatively simple configuration in which a relatively small number of pyroelectric elements are incorporated into a unit, the unique effect of being able to detect the directionality of the heat source in a wide range is obtained.

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

第1図はこの発明の熱源方向性検出装置の一実施例を示
す概略図、 第2図は熱線集中用分割ミラーの焦点と各焦電素子との
関係を示す図、 第3図は信号生成装置の電気的構成を示すブロック図、 第4図は第3図のブロック図の各部の信号波形を示す
図、 第5図は他の実施例を示す概略図、 第6図は第5図の要部概略図、 第7図はさらに他の実施例を示す要部概略図。 (2)……熱線集中用分割ミラー、(3)……信号生成
装置、 (5)……スリット部材、(6)……熱線減衰用のフィ
ルタ、 (11)(12)(13)……焦電素子
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a heat source direction detecting device of the present invention, FIG. 2 is a view showing a relationship between a focal point of a splitting mirror for concentrating heat rays and each pyroelectric element, and FIG. 3 is a signal generation. FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the apparatus, FIG. 4 is a diagram showing signal waveforms of respective parts of the block diagram of FIG. 3, FIG. 5 is a schematic diagram showing another embodiment, and FIG. FIG. 7 is a schematic view of a main part, and FIG. 7 is a schematic view of a main part showing still another embodiment. (2) …… Split mirror for concentrating heat rays, (3) …… Signal generator, (5) …… Slit member, (6) …… Filter for attenuating heat rays, (11) (12) (13) …… Pyroelectric element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−253217(JP,A) 特開 昭54−40989(JP,A) 特開 昭60−218081(JP,A) 特開 昭49−123061(JP,A) 特開 昭62−75307(JP,A) 実開 昭63−92486(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) Reference JP-A-63-253217 (JP, A) JP-A-54-40989 (JP, A) JP-A-60-218081 (JP, A) JP-A-49- 123061 (JP, A) JP 62-75307 (JP, A) Actually developed 63-92486 (JP, U)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱源から放射される熱線を受けて熱源検出
信号を生成する3個の焦電素子が、互に所定距離だけ所
定方向にずれているとともに、共通領域が存在する視野
を有し、かつ、熱源の位置に対応して熱線の照射状態が
互に異なる特性で変化するように配置されているととも
に、各焦電素子から出力される熱源検出信号を入力とし
て熱源の方向検出信号を生成する信号生成手段を有して
いることを特徴とする熱源の方向性検出装置。
1. Three pyroelectric elements which receive a heat ray radiated from a heat source and generate a heat source detection signal are displaced from each other by a predetermined distance in a predetermined direction and have a field of view in which a common region exists. In addition, the irradiation state of the heat ray is arranged so as to change with different characteristics corresponding to the position of the heat source, and the direction detection signal of the heat source is input with the heat source detection signal output from each pyroelectric element as an input. A heat source directivity detecting device having a signal generating means for generating the heat source.
【請求項2】熱線集中用分割ミラーに対して所定の平面
上に3個の焦電素子が配置されているとともに、熱線集
中用分割ミラーの各鏡面の焦点に対する各焦電素子の配
置位置を互に異ならせてある上記特許請求の範囲第1項
記載の熱源の方向性検出装置
2. Three pyroelectric elements are arranged on a predetermined plane with respect to the splitting mirror for concentrating heat rays, and the arrangement position of each pyroelectric element with respect to the focal point of each mirror surface of the split mirror for concentrating heat rays is set. The device for detecting the directionality of a heat source according to claim 1, which is different from each other.
【請求項3】各焦電素子による視野を規制するスリット
部材を有しているとともに、各焦電素子に対する熱線入
射方向に対応して各焦電素子に入射する熱線の減衰量を
変化させるフィルタを有している上記特許請求の範囲第
1項記載の熱源の方向性検出装置。
3. A filter having slit members for restricting the visual field of each pyroelectric element and changing the attenuation of the heat rays incident on each pyroelectric element in correspondence with the direction of incidence of heat rays on each pyroelectric element. The heat source directionality detection device according to claim 1, further comprising:
【請求項4】各焦電素子の熱線入射面が、熱源に対して
互に異なる角度になるよう焦電素子が配置されている上
記特許請求の範囲第1項記載の熱源の方向性検出装置。
4. The heat source directionality detection device according to claim 1, wherein the pyroelectric elements are arranged such that the heat ray incident surfaces of the pyroelectric elements are at mutually different angles with respect to the heat source. .
JP62148634A 1987-06-15 1987-06-15 Directional detector for heat source Expired - Lifetime JPH0827337B2 (en)

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JPS63313083A JPS63313083A (en) 1988-12-21
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JPS49123061A (en) * 1973-03-28 1974-11-25
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