JPH09331246A - 熱線センサ - Google Patents
熱線センサInfo
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- JPH09331246A JPH09331246A JP8150911A JP15091196A JPH09331246A JP H09331246 A JPH09331246 A JP H09331246A JP 8150911 A JP8150911 A JP 8150911A JP 15091196 A JP15091196 A JP 15091196A JP H09331246 A JPH09331246 A JP H09331246A
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- temperature
- heat ray
- ray sensor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境温度に応じて熱線センサ全体としての感
度を制御する。 【解決手段】 ４個の焦電素子が一直線上に等間隔で配
置され、交互に異なる極性となされており、焦電素子１
０、１１は直列に接続されて一つの合成信号が出力する
ようになされ、焦電素子１２、１３は直列に接続されて
一つの合成信号が出力されるようになされている。制御
装置１９は温度検知素子１８から環境温度を取り込み、
環境温度に応じてコンパレータ１５、１７に与える閾値
を設定する。また、制御装置１９は、環境温度が人体の
体温と近い場合にはコンパレータ１５、１７の一方から
パルス信号が出力されれば人間を検知したと判断する
が、環境温度が人体の体温から離れている場合にはコン
パレータ１５、１７の両方からパルス信号が出力された
場合のみ人間を検知したと判断する。
度を制御する。 【解決手段】 ４個の焦電素子が一直線上に等間隔で配
置され、交互に異なる極性となされており、焦電素子１
０、１１は直列に接続されて一つの合成信号が出力する
ようになされ、焦電素子１２、１３は直列に接続されて
一つの合成信号が出力されるようになされている。制御
装置１９は温度検知素子１８から環境温度を取り込み、
環境温度に応じてコンパレータ１５、１７に与える閾値
を設定する。また、制御装置１９は、環境温度が人体の
体温と近い場合にはコンパレータ１５、１７の一方から
パルス信号が出力されれば人間を検知したと判断する
が、環境温度が人体の体温から離れている場合にはコン
パレータ１５、１７の両方からパルス信号が出力された
場合のみ人間を検知したと判断する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱線センサに係り、特
に環境温度に応じて自動的に感度を変化させることによ
って信頼性を向上させた熱線センサに関する。
に環境温度に応じて自動的に感度を変化させることによ
って信頼性を向上させた熱線センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動温度制御回路（Automatic Te
mperature Control Circuit ：以下、ＡＴＣと記す）
が搭載されている熱線センサが知られている。このＡＴ
Ｃは、熱線センサの環境温度に応じて焦電素子からの出
力信号と比較するための閾値レベルを自動的に制御する
ことによって、熱線センサの感度を全体として一定に保
つようにするためのものである。
mperature Control Circuit ：以下、ＡＴＣと記す）
が搭載されている熱線センサが知られている。このＡＴ
Ｃは、熱線センサの環境温度に応じて焦電素子からの出
力信号と比較するための閾値レベルを自動的に制御する
ことによって、熱線センサの感度を全体として一定に保
つようにするためのものである。
【０００３】このＡＴＣの必要性は次のようである。い
ま、図４に示すように、正極性になされた焦電素子２
と、負極性になされた焦電素子３の二つの焦電素子を備
える熱線センサ１が天井に設置されており、例えば床面
にこれらの焦電素子２、３の像が図示しない反射鏡によ
って、それぞれ２′、３′に示すように形成されている
とする。なお、図４では理解を容易にするために、焦電
素子２、３の像はそれぞれ一つしか示していない。
ま、図４に示すように、正極性になされた焦電素子２
と、負極性になされた焦電素子３の二つの焦電素子を備
える熱線センサ１が天井に設置されており、例えば床面
にこれらの焦電素子２、３の像が図示しない反射鏡によ
って、それぞれ２′、３′に示すように形成されている
とする。なお、図４では理解を容易にするために、焦電
素子２、３の像はそれぞれ一つしか示していない。
【０００４】この焦電素子２、３からこれらの像２′、
３′までを結ぶ空間が警戒ゾーンとなるのであるが、こ
の警戒ゾーンを人間が矢印４で示す方向に横切ったとす
ると、焦電素子２、３は後述するように直列に接続され
て一つの信号となされて出力するようになされているの
で、図５Ａに示すようにバイアスレベルより下側に一つ
のピークＰを有する信号が出力される（以下、この信号
を合成信号と称す）。また、矢印４と反対方向に横切っ
たとすると、図５Ｂに示すようにバイアスレベルより上
側に一つのピークＰ′を有する合成信号が出力される。
３′までを結ぶ空間が警戒ゾーンとなるのであるが、こ
の警戒ゾーンを人間が矢印４で示す方向に横切ったとす
ると、焦電素子２、３は後述するように直列に接続され
て一つの信号となされて出力するようになされているの
で、図５Ａに示すようにバイアスレベルより下側に一つ
のピークＰを有する信号が出力される（以下、この信号
を合成信号と称す）。また、矢印４と反対方向に横切っ
たとすると、図５Ｂに示すようにバイアスレベルより上
側に一つのピークＰ′を有する合成信号が出力される。
【０００５】なお、図中のバイアスレベルは後述するよ
うに増幅器によって付与されるものである。そして、こ
のバイアスレベルは、図５ＢのＰ′で示すように合成信
号のピークが正側に振れる場合の波形と、図５ＡのＰで
示すように合成信号のピークが負側に振れる場合の波形
とで、その波形の最大振幅を均等にするために、電源電
圧または増幅器の出力の最大振幅電圧の 1／2 になるよ
うに設定するのが一般的である。
うに増幅器によって付与されるものである。そして、こ
のバイアスレベルは、図５ＢのＰ′で示すように合成信
号のピークが正側に振れる場合の波形と、図５ＡのＰで
示すように合成信号のピークが負側に振れる場合の波形
とで、その波形の最大振幅を均等にするために、電源電
圧または増幅器の出力の最大振幅電圧の 1／2 になるよ
うに設定するのが一般的である。
【０００６】そして、この合成信号を増幅した後に合成
信号と閾値ＶTH、ＶTH′とを比較し、合成信号のピーク
の振幅が閾値ＶTH以下である場合、及び閾値ＶTH′以上
であるに物体を検知したことを示す信号（以下、これを
検出信号と称す）を出力するのであるが、焦電素子２、
３からの合成信号のピークＰ、Ｐ′の振幅は、背景の温
度と警戒ゾーンを横切った物体の温度との差に対応する
ので、熱線センサ１の環境温度が人間の体温に近い温度
であるときに人間が警戒ゾーンを横切っても、合成信号
のピークＰ、Ｐ′の振幅は非常に小さいものとなる。つ
まり、この場合は感度が非常に低いということになる。
信号と閾値ＶTH、ＶTH′とを比較し、合成信号のピーク
の振幅が閾値ＶTH以下である場合、及び閾値ＶTH′以上
であるに物体を検知したことを示す信号（以下、これを
検出信号と称す）を出力するのであるが、焦電素子２、
３からの合成信号のピークＰ、Ｐ′の振幅は、背景の温
度と警戒ゾーンを横切った物体の温度との差に対応する
ので、熱線センサ１の環境温度が人間の体温に近い温度
であるときに人間が警戒ゾーンを横切っても、合成信号
のピークＰ、Ｐ′の振幅は非常に小さいものとなる。つ
まり、この場合は感度が非常に低いということになる。
【０００７】逆に、熱線センサ１の環境温度が氷点下に
あるような場合に人間が警戒ゾーンを横切った場合には
合成信号のピークＰ、Ｐ′の振幅は非常に大きなものと
なる。つまり、このような場合には感度が非常に高いの
で、何等かの原因で警戒ゾーン内の温度が多少変化した
だけでも合成信号のピークＰ，Ｐ′の振幅は大きなもの
となる。
あるような場合に人間が警戒ゾーンを横切った場合には
合成信号のピークＰ、Ｐ′の振幅は非常に大きなものと
なる。つまり、このような場合には感度が非常に高いの
で、何等かの原因で警戒ゾーン内の温度が多少変化した
だけでも合成信号のピークＰ，Ｐ′の振幅は大きなもの
となる。
【０００８】従って、閾値ＶTH、ＶTH′を一定値に固定
してしまうと、熱線センサの環境温度が人間の体温に近
くなって感度が低くなった場合には人間が警戒ゾーンを
横切っても検出信号は出力されず、また逆に、熱線セン
サの環境温度が人間の体温と大きく異なって感度が高く
なった場合には、人間が警戒ゾーンを横切らない場合で
あっても何等かの原因によって温度変化が生じると検出
信号が出力されてしまうことになる。
してしまうと、熱線センサの環境温度が人間の体温に近
くなって感度が低くなった場合には人間が警戒ゾーンを
横切っても検出信号は出力されず、また逆に、熱線セン
サの環境温度が人間の体温と大きく異なって感度が高く
なった場合には、人間が警戒ゾーンを横切らない場合で
あっても何等かの原因によって温度変化が生じると検出
信号が出力されてしまうことになる。
【０００９】しかし、この熱線センサ１から出力される
検出信号は、熱線センサ１が防犯警報システムに用いら
れる場合には侵入者があることを示す信号として用いら
れ、自動ドアの開閉制御システムにおいては人間がドア
に近付いていることを示す信号として用いられるもので
あるので、上記のような事態は避ける必要があることは
明らかである。
検出信号は、熱線センサ１が防犯警報システムに用いら
れる場合には侵入者があることを示す信号として用いら
れ、自動ドアの開閉制御システムにおいては人間がドア
に近付いていることを示す信号として用いられるもので
あるので、上記のような事態は避ける必要があることは
明らかである。
【００１０】そこで、以上のように熱線センサにおいて
は環境温度に応じて感度が変化するのであるから、環境
温度に応じて図５Ａ，Ｂに示す閾値ＶTH、ＶTH′をそれ
ぞれ矢印のように変化させれば環境温度に因らず熱線セ
ンサ全体としての感度を一定に保つようにできることが
分かる。これがＡＴＣである。
は環境温度に応じて感度が変化するのであるから、環境
温度に応じて図５Ａ，Ｂに示す閾値ＶTH、ＶTH′をそれ
ぞれ矢印のように変化させれば環境温度に因らず熱線セ
ンサ全体としての感度を一定に保つようにできることが
分かる。これがＡＴＣである。
【００１１】図６にＡＴＣのための構成例を示す。図
中、２、３は焦電素子、５は増幅器、６はコンパレー
タ、７は温度検知素子、８は制御装置を示す。
中、２、３は焦電素子、５は増幅器、６はコンパレー
タ、７は温度検知素子、８は制御装置を示す。
【００１２】焦電素子２は正極性になされ、焦電素子３
は負極性になされている。そしてこれらの焦電素子２、
３は直列に接続され、焦電素子２からの出力と焦電素子
３からの出力が合成されて合成信号が出力されるように
なされている。この合成信号は例えば図５Ａ，Ｂに示す
ような波形になるのである。
は負極性になされている。そしてこれらの焦電素子２、
３は直列に接続され、焦電素子２からの出力と焦電素子
３からの出力が合成されて合成信号が出力されるように
なされている。この合成信号は例えば図５Ａ，Ｂに示す
ような波形になるのである。
【００１３】そして、この合成信号は増幅器５で増幅さ
れるが、このとき合成信号には所定のバイアスレベルが
付与される。
れるが、このとき合成信号には所定のバイアスレベルが
付与される。
【００１４】制御装置８はＣＰＵ及びその周辺回路で構
成されており、所定の周期毎に温度検知素子７の出力電
圧を取り込み、コンパレータ６に与える閾値ＶTH、
ＶTH′を決定し、その決定した閾値ＶTH、ＶTH′をコン
パレータ６に与える。そのために制御装置８は感度設定
テーブルを備えている。
成されており、所定の周期毎に温度検知素子７の出力電
圧を取り込み、コンパレータ６に与える閾値ＶTH、
ＶTH′を決定し、その決定した閾値ＶTH、ＶTH′をコン
パレータ６に与える。そのために制御装置８は感度設定
テーブルを備えている。
【００１５】感度設定テーブルは図７に示すような構造
を有しており、予め定められた温度検知素子７の出力電
圧範囲毎に閾値ＶTH、ＶTH′が定められている。なお、
図７には具体的な数値は示していないが、閾値ＶTH、Ｖ
TH′は、環境温度が人間の体温に近い場合にはバイアス
レベルに近いレベルとなされ、環境温度が人間の体温か
ら離れるに従ってバイアスレベルから離れるように設定
されている。
を有しており、予め定められた温度検知素子７の出力電
圧範囲毎に閾値ＶTH、ＶTH′が定められている。なお、
図７には具体的な数値は示していないが、閾値ＶTH、Ｖ
TH′は、環境温度が人間の体温に近い場合にはバイアス
レベルに近いレベルとなされ、環境温度が人間の体温か
ら離れるに従ってバイアスレベルから離れるように設定
されている。
【００１６】この温度検知素子７の出力は環境温度に対
応するものであるから、感度設定テーブルは環境温度に
応じたコンパレータ６の閾値ＶTH、ＶTH′を定めている
ものであることは明らかである。
応するものであるから、感度設定テーブルは環境温度に
応じたコンパレータ６の閾値ＶTH、ＶTH′を定めている
ものであることは明らかである。
【００１７】さて、制御装置８は温度検知素子７からの
出力を取り込むと、感度設定テーブルを参照して閾値Ｖ
TH、ＶTH′を決定し、その決定した閾値ＶTH、ＶTH′を
コンパレータ６に与える。これによってコンパレータ６
においては、制御装置８から与えられた閾値ＶTH、
ＶTH′と増幅器５から出力された合成信号がレベル比較
されることになる。
出力を取り込むと、感度設定テーブルを参照して閾値Ｖ
TH、ＶTH′を決定し、その決定した閾値ＶTH、ＶTH′を
コンパレータ６に与える。これによってコンパレータ６
においては、制御装置８から与えられた閾値ＶTH、
ＶTH′と増幅器５から出力された合成信号がレベル比較
されることになる。
【００１８】そして、コンパレータ６は、合成信号のピ
ークが閾値ＶTH以下である場合、及びピークが閾値
ＶTH′以上である場合にはパルス信号を出力する。つま
り、合成信号はコンパレータ６で２値化されるのであ
る。制御装置８はコンパレータ６の出力を監視してお
り、コンパレータ６からパルス信号が出力された場合に
は物体を検知したと判断して検出信号を出力する。
ークが閾値ＶTH以下である場合、及びピークが閾値
ＶTH′以上である場合にはパルス信号を出力する。つま
り、合成信号はコンパレータ６で２値化されるのであ
る。制御装置８はコンパレータ６の出力を監視してお
り、コンパレータ６からパルス信号が出力された場合に
は物体を検知したと判断して検出信号を出力する。
【００１９】以上の動作によって、熱線センサの感度
を、全体として、環境温度によらず一定に保つことがで
きる。
を、全体として、環境温度によらず一定に保つことがで
きる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＡＴＣにおいては環境温度に応じて閾値ＶTH、ＶTH′を
変化させているだけであるので、次のような不都合があ
る。
ＡＴＣにおいては環境温度に応じて閾値ＶTH、ＶTH′を
変化させているだけであるので、次のような不都合があ
る。
【００２１】即ち、ＡＴＣによれば、環境温度が人間の
体温に非常に近い場合には、理論的には閾値ＶTH、
ＶTH′を合成信号のバイアスレベルに非常に近付けるよ
うにすればよいのであるが、実際には合成信号中にはノ
イズが含まれており、そのノイズのレベルが閾値ＶTH以
下、あるいは閾値ＶTH′以上になることがある。
体温に非常に近い場合には、理論的には閾値ＶTH、
ＶTH′を合成信号のバイアスレベルに非常に近付けるよ
うにすればよいのであるが、実際には合成信号中にはノ
イズが含まれており、そのノイズのレベルが閾値ＶTH以
下、あるいは閾値ＶTH′以上になることがある。
【００２２】従ってその場合にはノイズによって検出信
号が出力されてしまうことになるが、このようなことは
望ましいことではないことは明らかである。このことは
閾値ＶTH、ＶTH′をバイアスレベルに非常に近いレベル
とすることは得策ではないことを意味しているといえ
る。
号が出力されてしまうことになるが、このようなことは
望ましいことではないことは明らかである。このことは
閾値ＶTH、ＶTH′をバイアスレベルに非常に近いレベル
とすることは得策ではないことを意味しているといえ
る。
【００２３】また、ＡＴＣによれば、環境温度が人間の
体温と大きく異なる場合には、理論的には閾値ＶTH、Ｖ
TH′を合成信号のバイアスレベルから大きく離すように
すればよいのであるが、実際には、閾値ＶTH、ＶTH′は
図６に示す回路の電源電圧以上あるいは増幅器５の最大
振幅電圧以上にすることはできない。
体温と大きく異なる場合には、理論的には閾値ＶTH、Ｖ
TH′を合成信号のバイアスレベルから大きく離すように
すればよいのであるが、実際には、閾値ＶTH、ＶTH′は
図６に示す回路の電源電圧以上あるいは増幅器５の最大
振幅電圧以上にすることはできない。
【００２４】以上のことから、閾値ＶTH、ＶTH′はある
一定の範囲内で変化させることしかできないことが分か
るが、このことによって環境温度が人間の体温に近くな
った場合には人間を検知できなくなるという問題が生
じ、また環境温度が人間の体温と大きく異なる場合には
何等かの原因で警戒ゾーン内の温度変化があった場合に
も検出信号が出力されてしまうという問題を生じてしま
うのである。
一定の範囲内で変化させることしかできないことが分か
るが、このことによって環境温度が人間の体温に近くな
った場合には人間を検知できなくなるという問題が生
じ、また環境温度が人間の体温と大きく異なる場合には
何等かの原因で警戒ゾーン内の温度変化があった場合に
も検出信号が出力されてしまうという問題を生じてしま
うのである。
【００２５】つまり、従来の熱線センサは信頼性の点で
物足りないものがあったのである。そこで本発明は、上
記の課題を解決するものであって、従来より信頼性を向
上させることができる熱線センサを提供することを目的
とするものである。
物足りないものがあったのである。そこで本発明は、上
記の課題を解決するものであって、従来より信頼性を向
上させることができる熱線センサを提供することを目的
とするものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の熱線センサは、異なる極性となされた焦
電素子が交互に少なくとも４個以上の偶数個配置され、
２素子ずつの出力を取り出すようになされており、且つ
それらの各出力を閾値によって２値化し、それらの２値
化された出力を演算して物体の有無を識別する熱線セン
サであって、環境温度に応じて各出力に対する閾値を変
更すると共に、前記演算の手法を変更することを特徴と
する。
めに、本発明の熱線センサは、異なる極性となされた焦
電素子が交互に少なくとも４個以上の偶数個配置され、
２素子ずつの出力を取り出すようになされており、且つ
それらの各出力を閾値によって２値化し、それらの２値
化された出力を演算して物体の有無を識別する熱線セン
サであって、環境温度に応じて各出力に対する閾値を変
更すると共に、前記演算の手法を変更することを特徴と
する。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ実施の形
態について説明する。図１は本発明に係る熱線センサの
一実施形態を示す図であり、１０、１１、１２、１３は
焦電素子、１４は増幅器、１５はコンパレータ、１６は
増幅器、１７はコンパレータ、１８は温度検知素子、１
９は制御装置を示す。
態について説明する。図１は本発明に係る熱線センサの
一実施形態を示す図であり、１０、１１、１２、１３は
焦電素子、１４は増幅器、１５はコンパレータ、１６は
増幅器、１７はコンパレータ、１８は温度検知素子、１
９は制御装置を示す。
【００２８】焦電素子１０〜１３は一直線上に等間隔に
配置されており、焦電素子１０は正極性になされ、焦電
素子１１は負極性になされ、焦電素子１２は正極性にな
され、焦電素子１３は負極性になされている。そして、
焦電素子１０、１１は直列に接続されて一つの合成信号
が出力するようになされ、焦電素子１２、１３は直列に
接続されて一つの合成信号が出力されるようになされて
いる。
配置されており、焦電素子１０は正極性になされ、焦電
素子１１は負極性になされ、焦電素子１２は正極性にな
され、焦電素子１３は負極性になされている。そして、
焦電素子１０、１１は直列に接続されて一つの合成信号
が出力するようになされ、焦電素子１２、１３は直列に
接続されて一つの合成信号が出力されるようになされて
いる。
【００２９】従って、いま、当該熱線センサが天井に設
置され、床面には焦電素子１０〜１３の像が図示しない
反射鏡によってそれぞれ図２の１０′〜１３′で示すよ
うに形成されており、この焦電素子１０〜１３とこれら
の像１０′〜１３′を結ぶ空間で定められる警戒ゾーン
を人間が矢印２０で示す方向に横切ったとすると、まず
図３Ａに示すように増幅器１６から合成信号が出力さ
れ、この合成信号が消滅すると引き続いて図３Ｂに示す
ように増幅器１４から合成信号が出力される。
置され、床面には焦電素子１０〜１３の像が図示しない
反射鏡によってそれぞれ図２の１０′〜１３′で示すよ
うに形成されており、この焦電素子１０〜１３とこれら
の像１０′〜１３′を結ぶ空間で定められる警戒ゾーン
を人間が矢印２０で示す方向に横切ったとすると、まず
図３Ａに示すように増幅器１６から合成信号が出力さ
れ、この合成信号が消滅すると引き続いて図３Ｂに示す
ように増幅器１４から合成信号が出力される。
【００３０】また、矢印２０で示す方向と反対方向に横
切ったとすると、まず増幅器１４から図３Ｂに示す波形
と逆極性の合成信号が出力され、この合成信号が消滅す
ると引き続いて増幅器１６から図３Ａに示す波形と逆極
性の合成信号が出力されることになる。
切ったとすると、まず増幅器１４から図３Ｂに示す波形
と逆極性の合成信号が出力され、この合成信号が消滅す
ると引き続いて増幅器１６から図３Ａに示す波形と逆極
性の合成信号が出力されることになる。
【００３１】なお、増幅器１４において合成信号に付与
されるバイアスレベルと、増幅器１６において合成信号
に付与されるバイアスレベルは同一レベルでなくてもよ
いが、コンパレータ１５、１７に与える閾値の設定の容
易性等を考慮すると同一レベルとするのが望ましい。そ
こでここでは両者のバイアスレベルを同一レベルとする
ものとし、図３Ａ，ＢではそれをＶb で示している。ま
た、理解を容易にするために図２では焦電素子１０〜１
３の像はそれぞれ一つしか示していない。
されるバイアスレベルと、増幅器１６において合成信号
に付与されるバイアスレベルは同一レベルでなくてもよ
いが、コンパレータ１５、１７に与える閾値の設定の容
易性等を考慮すると同一レベルとするのが望ましい。そ
こでここでは両者のバイアスレベルを同一レベルとする
ものとし、図３Ａ，ＢではそれをＶb で示している。ま
た、理解を容易にするために図２では焦電素子１０〜１
３の像はそれぞれ一つしか示していない。
【００３２】さて、増幅器１４、１６から出力される合
成信号は、それぞれコンパレータ１５、１７に入力され
る。コンパレータ１５、１７には制御装置１９から二つ
の閾値ＶTH，ＶTH′が与えられる。閾値ＶTHは図５Ａに
示すように合成信号のバイアスレベルより低いレベルに
設定される閾値であり、閾値ＶTH′は図５Ｂに示すよう
に合成信号のバイアスレベルより高いレベルに設定され
る閾値である。
成信号は、それぞれコンパレータ１５、１７に入力され
る。コンパレータ１５、１７には制御装置１９から二つ
の閾値ＶTH，ＶTH′が与えられる。閾値ＶTHは図５Ａに
示すように合成信号のバイアスレベルより低いレベルに
設定される閾値であり、閾値ＶTH′は図５Ｂに示すよう
に合成信号のバイアスレベルより高いレベルに設定され
る閾値である。
【００３３】そして、コンパレータ１５は、入力される
合成信号のレベルが閾値ＶTH以下または閾値ＶTH′以上
であるときにはパルス信号を出力する。同様に、コンパ
レータ１７は入力される合成信号のレベルが閾値ＶTH以
下または閾値ＶTH′以上であるときにはパルス信号を出
力する。
合成信号のレベルが閾値ＶTH以下または閾値ＶTH′以上
であるときにはパルス信号を出力する。同様に、コンパ
レータ１７は入力される合成信号のレベルが閾値ＶTH以
下または閾値ＶTH′以上であるときにはパルス信号を出
力する。
【００３４】制御装置１９はＣＰＵ及びその周辺回路で
構成されており、所定の周期で温度検知素子１８の出力
電圧を取り込み、取り込んだ出力電圧に基づいてコンパ
レータ１５、１７に与える二つの閾値ＶTH，ＶTH′を決
定する。そのために制御装置１９は図７に示すような感
度設定テーブルを備えている。つまり、制御装置１９は
コンパレータ１５、１７のそれぞれに対しては従来と同
じ自動温度制御の動作を行うのである。
構成されており、所定の周期で温度検知素子１８の出力
電圧を取り込み、取り込んだ出力電圧に基づいてコンパ
レータ１５、１７に与える二つの閾値ＶTH，ＶTH′を決
定する。そのために制御装置１９は図７に示すような感
度設定テーブルを備えている。つまり、制御装置１９は
コンパレータ１５、１７のそれぞれに対しては従来と同
じ自動温度制御の動作を行うのである。
【００３５】しかし、制御装置１９は自動温度制御の動
作を行うだけではなく、それに加えて、人間の有無を検
知するに際してはコンパレータ１５からのパルス信号と
コンパレータ１７からのパルス信号とに対して以下に述
べるような演算を施す。
作を行うだけではなく、それに加えて、人間の有無を検
知するに際してはコンパレータ１５からのパルス信号と
コンパレータ１７からのパルス信号とに対して以下に述
べるような演算を施す。
【００３６】具体的には次のようである。制御装置１９
は所定の周期で温度検知素子１８の出力電圧を取り込
み、その出力電圧が予め定められた設定温度以上または
当該設定温度を越える温度を示すものである場合には、
コンパレータ１５、１７の一方からのパルス信号を受け
れば人間が警戒ゾーンを横切ったと判断して検出信号を
出力する。即ち、この場合にはコンパレータ１５の出力
とコンパレータ１７の出力との論理和を演算するのであ
る。従って、この場合には、例えば人間が図２の矢印２
１で示すように焦電素子１２、１３によって形成される
警戒ゾーンのみを横切った場合にも検出信号が出力され
ることになる。なぜなら、この場合にはコンパレータ１
７からはパルス信号は出力されないが、コンパレータ１
５からはパルス信号が出力されるからである。なお、こ
の設定温度は任意に定めることができるものである。
は所定の周期で温度検知素子１８の出力電圧を取り込
み、その出力電圧が予め定められた設定温度以上または
当該設定温度を越える温度を示すものである場合には、
コンパレータ１５、１７の一方からのパルス信号を受け
れば人間が警戒ゾーンを横切ったと判断して検出信号を
出力する。即ち、この場合にはコンパレータ１５の出力
とコンパレータ１７の出力との論理和を演算するのであ
る。従って、この場合には、例えば人間が図２の矢印２
１で示すように焦電素子１２、１３によって形成される
警戒ゾーンのみを横切った場合にも検出信号が出力され
ることになる。なぜなら、この場合にはコンパレータ１
７からはパルス信号は出力されないが、コンパレータ１
５からはパルス信号が出力されるからである。なお、こ
の設定温度は任意に定めることができるものである。
【００３７】しかし、温度検知素子１８の出力電圧が設
定温度未満あるいは設定温度以下の温度を示すものであ
る場合には、制御装置１９はコンパレータ１５、１７の
両方からパルス信号が出力されたときに人間が警戒ゾー
ンを横切ったと判断して検出信号を出力する。即ち、こ
の場合にはコンパレータ１５の出力とコンパレータ１７
の出力との論理積を演算するのである。
定温度未満あるいは設定温度以下の温度を示すものであ
る場合には、制御装置１９はコンパレータ１５、１７の
両方からパルス信号が出力されたときに人間が警戒ゾー
ンを横切ったと判断して検出信号を出力する。即ち、こ
の場合にはコンパレータ１５の出力とコンパレータ１７
の出力との論理積を演算するのである。
【００３８】ただし、ここでいう論理積はコンパレータ
１５からのパルス信号とコンパレータ１７からのパルス
信号が同時に存在する場合のみではなく、これら双方の
パルス信号が所定の時間内に存在する場合にも論理積が
成り立ち、その論理積の値は「１」であるとする。即
ち、図３に関して説明したところから明らかなように、
一般的にはコンパレータ１５からのパルス信号とコンパ
レータ１７からのパルス信号とはある時間差をもって現
れる。例えば図３の場合を例にとればピークＰ1のとき
にコンパレータ１７からパルス信号が出力され、ピーク
Ｐ2 のときにコンパレータ１５からパルス信号が出力さ
れることになり、これらのパルス信号の間には△ｔの時
間差があることになる。そこで、制御装置１９では一つ
のコンパレータからパルス信号が出力されたときには、
そのパルス信号を受けてから予め定められた設定時間以
内に他方のコンパレータからのパルス信号を受けたとき
には論理積が成り立ったと判断して検出信号を出力する
ようにするのである。なお、この設定時間は任意に定め
ることができることは当然である。
１５からのパルス信号とコンパレータ１７からのパルス
信号が同時に存在する場合のみではなく、これら双方の
パルス信号が所定の時間内に存在する場合にも論理積が
成り立ち、その論理積の値は「１」であるとする。即
ち、図３に関して説明したところから明らかなように、
一般的にはコンパレータ１５からのパルス信号とコンパ
レータ１７からのパルス信号とはある時間差をもって現
れる。例えば図３の場合を例にとればピークＰ1のとき
にコンパレータ１７からパルス信号が出力され、ピーク
Ｐ2 のときにコンパレータ１５からパルス信号が出力さ
れることになり、これらのパルス信号の間には△ｔの時
間差があることになる。そこで、制御装置１９では一つ
のコンパレータからパルス信号が出力されたときには、
そのパルス信号を受けてから予め定められた設定時間以
内に他方のコンパレータからのパルス信号を受けたとき
には論理積が成り立ったと判断して検出信号を出力する
ようにするのである。なお、この設定時間は任意に定め
ることができることは当然である。
【００３９】つまり、環境温度が人体の体温に近い場合
には感度が低いので人間を検知するための条件を緩やか
にし、対して環境温度が人体の体温から離れている場合
には感度が高いので検知の条件を厳しくするのであり、
このことによって当該熱線センサの全体的な感度調整を
行うようにしているのである。
には感度が低いので人間を検知するための条件を緩やか
にし、対して環境温度が人体の体温から離れている場合
には感度が高いので検知の条件を厳しくするのであり、
このことによって当該熱線センサの全体的な感度調整を
行うようにしているのである。
【００４０】以上のようにこの熱線センサでは環境温度
に応じてコンパレータの閾値を調整するだけでなく、環
境温度に応じて複数のコンパレータからのパルス信号に
対して施す演算の手法を変更するので、上述した従来の
不都合を改善し、熱線センサ全体として信頼性を向上で
きるものである。
に応じてコンパレータの閾値を調整するだけでなく、環
境温度に応じて複数のコンパレータからのパルス信号に
対して施す演算の手法を変更するので、上述した従来の
不都合を改善し、熱線センサ全体として信頼性を向上で
きるものである。
【００４１】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく
種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では４
個の焦電素子を用いるものとしたが、４以上の偶数個の
焦電素子を用いることができるものであり、その場合２
個の焦電素子について一つの合成信号を出力するように
すればよく、またその際に複数のパルス信号に対して施
す演算は任意に定めることができる。
たが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく
種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では４
個の焦電素子を用いるものとしたが、４以上の偶数個の
焦電素子を用いることができるものであり、その場合２
個の焦電素子について一つの合成信号を出力するように
すればよく、またその際に複数のパルス信号に対して施
す演算は任意に定めることができる。
【図１】 本発明に係る熱線センサの一実施形態を示す
図である。
図である。
【図２】 図１に示す４個の焦電素子１０〜１３によっ
て形成される警戒ゾーンを説明するための図である。
て形成される警戒ゾーンを説明するための図である。
【図３】 図１の増幅器１４、１６から出力される合成
信号の例を示す図である。
信号の例を示す図である。
【図４】 従来の熱線センサ及びその警戒ゾーンの例を
示す図である。
示す図である。
【図５】 従来の熱線センサの二つの焦電素子から出力
される合成信号の波形の例を示す図である。
される合成信号の波形の例を示す図である。
【図６】 従来の熱線センサにおけるＡＴＣのための構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図７】 制御装置８が備える感度設定テーブルの構造
例を示す図である。
例を示す図である。
１…熱線センサ、２、３…焦電素子、５…増幅器、６…
コンパレータ、７…温度検知素子、８…制御装置、１
０、１１、１２、１３…焦電素子、１４…増幅器、１５
…コンパレータ、１６…増幅器、１７…コンパレータ、
１８…温度検知素子、１９…制御装置
コンパレータ、７…温度検知素子、８…制御装置、１
０、１１、１２、１３…焦電素子、１４…増幅器、１５
…コンパレータ、１６…増幅器、１７…コンパレータ、
１８…温度検知素子、１９…制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 異なる極性となされた焦電素子が交互に
少なくとも４個以上の偶数個配置され、２素子ずつの出
力を取り出すようになされており、且つそれらの各出力
を閾値によって２値化し、それらの２値化された出力を
演算して物体の有無を識別する熱線センサであって、環
境温度に応じて各出力に対する閾値を変更すると共に、
前記演算の手法を変更することを特徴とする熱線セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8150911A JPH09331246A (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 熱線センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8150911A JPH09331246A (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 熱線センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09331246A true JPH09331246A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15507091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8150911A Pending JPH09331246A (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 熱線センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09331246A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101503033B1 (ko) * | 2013-08-23 | 2015-03-16 | 주식회사 에스원 | 무선 열선감지기에 있어서 배터리 수명을 연장하기 위한 저전력 동작 방법 및 이를 이용한 저전력 동작 시스템 |
-
1996
- 1996-06-12 JP JP8150911A patent/JPH09331246A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101503033B1 (ko) * | 2013-08-23 | 2015-03-16 | 주식회사 에스원 | 무선 열선감지기에 있어서 배터리 수명을 연장하기 위한 저전력 동작 방법 및 이를 이용한 저전력 동작 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040528 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040811 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050105 |