JPH09145480A - マルチビーム型熱線検知器 - Google Patents

マルチビーム型熱線検知器

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JPH09145480A
JPH09145480A JP30781095A JP30781095A JPH09145480A JP H09145480 A JPH09145480 A JP H09145480A JP 30781095 A JP30781095 A JP 30781095A JP 30781095 A JP30781095 A JP 30781095A JP H09145480 A JPH09145480 A JP H09145480A
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JP
Japan
Prior art keywords
heat ray
detection
ray detector
type heat
monitoring space
Prior art date
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Pending
Application number
JP30781095A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Morimoto
亮 森本
Shinji Kirihata
慎司 桐畑
Katsuhiro Uchisawa
克裕 内沢
Makoto Taniguchi
良 谷口
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.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱線検知エレメント数や焦点距離を変更するこ
となく微動性能を向上させる。 【解決手段】それぞれに極性を有した複数の熱線検知エ
レメントを各々の光軸をズラせた複数の集光面11,1
2,…を有したマルチレンズ1で投影し、形成した複数
の検知エリアEを、同一極性の検知エリアE同士が周期
的に重合されるように配列して監視空間Aを構成し、そ
の監視空間A内への人体などの監視対象の侵入と、退出
を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微動検知に最適な
マルチビーム型熱線検知器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、焦電素子と呼ばれる熱線検知
素子によって、監視空間に対する人体の侵入、退室を熱
的変化量で検出する熱線検知器が、防犯装置の他、照明
器具等の負荷制御用として普及している。この種の熱線
検知器は、複数の熱線検知エレメントを投影するマルチ
ビーム型が一般的になっており、隣接するエレメント同
士を、太陽光などと間違えずに、人体などによる微妙な
熱的変化を検知できるようにプラスとマイナスに分極し
て配置し、このエレメントをマルチレンズを介して投影
して、複数の検知エリアを形成し、1つの監視空間とし
ている。
【0003】図4には、このマルチビーム型熱線検知器
の基本構成をブロック図で示している。この熱線検知器
10は、複数の検知エリアを形成するために各々の光軸
をズラせた集光面を有したマルチレンズ1と、複数の熱
線検知エレメントを有した熱線検知素子2と、増幅部3
と、帯域フィルタ4と、閾値比較回路5と、遅延回路6
と、出力回路7とを備え、出力回路7には監視空間内に
設置された照明器具等の負荷を接続して、監視空間内へ
の人の侵入、退出を検知し、この負荷のオン、オフ制御
をする構成となっている。
【0004】マルチレンズ1はフレネルレンズ等で構成
され、このレンズ1を介して監視空間内の熱的変化を熱
線検知素子2で検知し、増幅部3によって熱線検知素子
2の出力信号を増幅し、帯域フィルタ4によって高域及
び低域の不要な周波数成分を除去する。閾値比較回路5
では、帯域フィルタ4の出力を予め設定された閾値と比
較し、帯域フィルタ4の出力が閾値よりも大きい場合は
人体の検出と判断して人体検知信号を出力し、遅延回路
6はその出力の時間的変化等に基づいて遅延時間(オフ
ディレータイム)を設定し、その時間だけ出力回路7に
信号を出力して、負荷の制御を行うようにしており、こ
れによって、トイレや会議室などの監視空間に対する照
明制御などが自動的にできるようになっている。
【0005】図5には、この熱線検知器10によって形
成される監視空間を示している。この図は監視空間Aを
斜め上方より見た図である。図に示すように、熱線検知
器10は天井などに設置され、熱線検知エレメントを投
影してそれぞれの検知エリアEを形成し、これを複数上
下に配列して、1つの監視空間Aを形成している。
【0006】図6は、監視空間Aの構成を上方から見た
図である。図中の破線で囲んだ部分がマルチレンズ1の
1つの集光面(分割面)によって形成される検知エリア
群a1〜a4であり、そのそれぞれには、プラス(+)
あるいはマイナス(−)の極性を有した熱線検知エレメ
ントを投影した検知ビームによる検知エリアEが形成さ
れている。ここでは、4エレメントタイプの熱線検出素
子で4分割のマルチレンズを使用した場合を示してい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
マルチビーム型熱線検知器では、すべての人の動作パタ
ーン等にあわせる目的で、人体のわずかな動きを検知す
るように微動性能を高める場合、一般には単位面積当り
の熱線検知エレメント数を増大させたり、検知エリアE
の密度を高める方法が採られているが、熱線検知エレメ
ントの数を多くすれば、1つの熱線検知エレメント当り
の検知感度は低下する。ところが、必要以上に監視空間
Aを細分化しても、監視対象となる人体などの大きさを
考えれば、殆ど意味をなさなくなる。図7はマルチレン
ズの焦点距離を同じとした場合における熱線検知エレメ
ント数、微動性能、1エレメント当りの検知感度の関係
を示したグラフである。
【0008】一方、マルチレンズ1の焦点距離を長くし
て検知エリアEを密にした場合、監視空間Aの寸法を変
化させないようにしようとすれば、マルチレンズ1が大
きくなってしまい商品的な価値が低下する。そのため、
熱線検知エレメントの数を同じとすれば、監視空間Aが
狭まってしまう。したがって、微動性能を向上させよう
とすれば、焦点距離がある程度の長さに抑制され、その
ため監視空間Aも狭くなり、スポット的な監視しかでき
なくなってしまう。図8は熱線検知エレメント数を同じ
とした場合における焦点距離、微動性能、全体の検知エ
リア(監視空間A)の広さの関係を示したグラフであ
る。
【0009】なお、図9は、焦点距離と検知エリアEの
密度(熱線検知エレメント間距離)の関係を説明する図
である。図において、fは熱線検出素子2とマルチレン
ズ1間の距離である焦点距離、Lは検知距離、L1は熱
線検知エレメント間の距離、L2は検知エリアE間の距
離(密度)であり、これらの間では、L2=(L/f)
L1の関係が成立する。つまり、焦点距離fが長くなれ
ば検知エリアE間の距離L2は短くなり、焦点距離fが
短くなれば検知エリアE間の距離L2は長くなる。但
し、実際には、事務作業中の手の動き等が検出できるよ
うに、検知エリアE間の距離L2は約20cmになるよ
うに設定されている。
【0010】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、熱線検知エレメント数や焦点距離を変更するこ
となく、微動性能を向上させることができるマルチビー
ム型熱線検知器を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のマルチビーム型熱線検知器は、マルチレンズによって
投影される複数の検知エリアを、同一極性の検知エリア
同士が周期的に重合されるように配列していることを特
徴とする。このようにすれば、極性が同じ検知エリアを
オーバラップするように配置させるので、1つの熱線検
知エレメントが受け取れる熱線エネルギーが増大し、検
知感度が向上する。
【0012】ここに、検知エリアは1つの熱線検知エレ
メントが投影されて形成されるエリアを示しており、ま
た、熱線検知エレメントには、マルチレンズの1つの集
光面に対して、同じ極性に分極されたもの、プラスとマ
イナスとを交互に分極させたものの2つの態様がある。
請求項2に記載のマルチビーム型熱線検知器は、請求項
1において、複数の熱線検知エレメントは、プラスとマ
イナスに分極されたものを交互に配置させた構成とされ
ている。
【0013】請求項3に記載のマルチビーム型熱線検知
器は、請求項2において、複数の熱線検知エレメント
は、プラスとマイナスに分極されたものを、交互に正方
マトリクス配置されている。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て、図面とともに説明する。図1は、本発明に係るマル
チビーム型熱線検知器10によって形成される監視空間
Aの構成の一例を示す図である。このマルチビーム型熱
線検知器10は、トイレや会議室などの天井面などに設
置されており、熱線検出素子2の複数の熱線検知エレメ
ントから出力される検知ビームによって、人体などの監
視対象の動作を検出する。
【0015】検出ビームはマルチレンズ1によって、熱
線検知エレメントを投影して監視空間Aを形成するが、
このとき、マルチレンズ1の各集光面11,12,…
(分割面)は光軸をズラせているので、各集光面11,
12に対応して複数の検知エリア群a1,a2(破線で
示した範囲)を形成することができ、広範囲にわたった
熱線検知を可能とする。
【0016】本発明では、広範囲にわたる熱線検知に加
えて、わずかな熱的変化をも検知するため、上記検知エ
リア群a1,a2の一部を重合させて、検出感度をあげ
ている。すなわち、上記検知エリア群a1,a2の各々
を構成している、熱線検知エレメントに対応した検知エ
リアEのうち、同一極性の検知エリアE同士が周期的に
重合されるように配列して、この重合された検知エリア
Eで検出できる熱線エネルギーを増大させている。
【0017】この図は、4エレメントタイプ(2×2)
の熱線検出素子2を使用した場合の例であり、そのうち
2エレメントの検知エリアEを重ねている。なお、ここ
にはすべてのエレメントの極性がプラス(+)になって
いる場合を示したが、これには限定されず、極性がマイ
ナス(−)だけである場合や、プラス(+)とマイナス
(−)を混在させている場合でもよい。
【0018】図2には、9エレメントタイプ(3×3)
の熱線検出素子2を使用した場合の監視空間Aを上方か
ら見た図を示している。ここでは、マルチレンズ1の集
光面11,12,…に対応した検知エリア群a1〜a4
は、一点鎖線で示す範囲で互いに重合しており、熱線検
知エレメントに対応した複数の検知エリアEのうちの一
部が、2重あるいは4重に重なっている(図中、ある
いはで示す)。
【0019】このように検知エリアEを重合させるため
には、マルチレンズ1によって各集光面11,12,…
の光軸を調整すればよい。図では、説明を簡略化するた
めに4つの検知エリア群a1〜a4を重ねているが、実
際はマルチレンズ1の集光面11,12,…によって投
影される数の検知エリア群の隣接した部分が周期的に重
合されることになる。
【0020】また、ここでは、複数の熱線検知エレメン
トに対応した検知エリアEは、プラスとマイナスに分極
されたものを交互に、かつ、正方マトリクス状に配置し
ている。このため、人体の動きに対応した漏れのない熱
線検知が可能となる。次に、別の監視空間Aの構成を図
3(a),(b)に示す。ここでは、16エレメントタ
イプ(4×4)の熱線検出素子2を使用し、その検出素
子2によって形成される検知エリア群a1,a2のうち
の一部を重合させ、8エレメント分に対応した検知エリ
アEを重合させている。
【0021】同図(a)は、2つの検知エリア群a1,
a2を縦方向に重ねた場合であり、(b)は、2つの検
知エリア群a1,a2を横方向に重ねた場合である。こ
のように、重合させる熱線検知エレメントに対応した検
知エリアEの数は限定されず、また、重合させる数(2
重、3重、4重、…)も限定されない。本発明では、こ
のようにして、マルチレンズ1の各々の集光面11,1
2,…によって投影されて形成される検知エリア群a1
〜a4のうち、上下、左右に隣接する同一極性の検知エ
リアE同士が重合されるので、監視空間A内に展開され
る複数の検知エリアEは、その同一極性のものが周期的
に重合され、このため検知エリアEの重合された部分で
検出される熱線エネルギーが増大し、検知感度も増大す
る。
【0022】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、請求
項1に記載のマルチビーム型熱線検知器によれば、マル
チレンズによって投影される複数の検知エリアを、同一
極性の検知エリア同士が周期的に重合されるように配列
されるので、1つの熱線検知エレメントが受け取れる熱
線エネルギーを増大させることができる。よって、熱線
検知エレメント数や焦点距離を変化させなくても、検知
感度を向上させることができる。
【0023】請求項2に記載のマルチビーム型熱線検知
器によれば、複数の熱線検知エレメントをプラスとマイ
ナスに分極されたものを交互に配置させるので、微動性
能が向上し、監視空間において人体などのわずかな動き
を検知することができる。請求項3に記載のマルチビー
ム型熱線検知器によれば、複数の熱線検知エレメント
は、プラスとマイナスに分極されたものを、交互に正方
マトリクス配置されているので、漏れがなく、監視空間
全体として均等な熱線検知を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマルチビーム型熱線検知器(4エ
レメントタイプ)によって形成される監視空間の構成の
一例を示す図である。
【図2】本発明に係るマルチビーム型熱線検知器(9エ
レメントタイプ)によって形成される監視空間の構成の
一例を示す図である。
【図3】(a),(b)は、本発明に係るマルチビーム
型熱線検知器(16エレメントタイプ)によって形成さ
れる監視空間の構成の例を示す図である。
【図4】マルチビーム型熱線検知器の内部構成の一例を
示すブロック図である。
【図5】マルチビーム型熱線検知器によって形成される
監視空間の構成の一例を示す図である。
【図6】マルチビーム型熱線検知器によって形成される
監視空間の構成の他の例を示す図である。
【図7】マルチレンズの焦点距離を同じとした場合にお
ける熱線検知エレメント数、微動性能、1エレメント当
りの検知感度の関係を示したグラフである。
【図8】熱線検知エレメント数を同じとした場合におけ
る焦点距離、微動性能、全体の検知エリアの広さの関係
を示したグラフである。
【図9】焦点距離と検知エリアの密度の関係を説明する
ための図である。
【符号の説明】
10・・・本発明に係るマルチビーム型熱線検知器 1・・・マルチレンズ 11,12・・・集光面 2・・・熱線検知素子 A・・・監視空間 a1〜a4・・・検知エリア群 E・・・検知エリア f・・・焦点距離
───────────────────────────────────────────────────── 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 // G01J 1/02 G01V 9/04 C (72)発明者 谷口 良 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれに極性を有した複数の熱線検知エ
    レメントを、各々の光軸をズラせた複数の集光面を有し
    たマルチレンズで投影して、上記複数の熱線検知エレメ
    ントに対する監視空間を構成し、その監視空間内への人
    体などの監視対象の侵入と、退出を検出するようにした
    マルチビーム型熱線検知器において、 上記マルチレンズによって投影される複数の検知エリア
    を、同一極性の検知エリア同士が周期的に重合されるよ
    うに配列していることを特徴とするマルチビーム型熱線
    検知器。
  2. 【請求項2】請求項1において、 上記複数の熱線検知エレメントは、プラスとマイナスに
    分極されたものを交互に配置させた構成とされているマ
    ルチビーム型熱線検知器。
  3. 【請求項3】請求項2において、 上記複数の熱線検知エレメントは、プラスとマイナスに
    分極されたものを、交互に正方マトリクス配置されてい
    るマルチビーム型熱線検知器。
JP30781095A 1995-11-27 1995-11-27 マルチビーム型熱線検知器 Pending JPH09145480A (ja)

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JP30781095A JPH09145480A (ja) 1995-11-27 1995-11-27 マルチビーム型熱線検知器

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010117264A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Panasonic Electric Works Co Ltd 赤外線検出器
EP2820629B1 (en) 2012-02-29 2017-06-21 Philips Lighting Holding B.V. Passive infrared sensor system for position detection
CN107430030A (zh) * 2015-03-31 2017-12-01 松下知识产权经营株式会社 人体探测装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010807