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JP3050587B2 - Infrared sensor device - Google Patents

Infrared sensor device

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Publication number
JP3050587B2
JP3050587B2 JP29842790A JP29842790A JP3050587B2 JP 3050587 B2 JP3050587 B2 JP 3050587B2 JP 29842790 A JP29842790 A JP 29842790A JP 29842790 A JP29842790 A JP 29842790A JP 3050587 B2 JP3050587 B2 JP 3050587B2
Authority
JP
Japan
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detection
output
signal
circuit
infrared
Prior art date
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JP29842790A
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Inventor
豊道 宮本
貢造 北川
真一郎 渡利
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば人体などが発生する赤外線を検出
して、人間の接近などを検知する赤外線センサ装置に関
する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared sensor device that detects, for example, an approach of a human by detecting infrared rays generated by a human body or the like.

従来の技術 従来から人間や各種小動物あるいは鳥類などが所定の
施設に接近したことを検出するための赤外線センサが用
いられている。このような赤外線センサの構成例を第10
図に示す。従来の赤外線センサ装置1は、予め設定され
る検知領域A内の光を集光するレンズなどの光学手段2
と、光学手段2で集光された光が入射され、入射した光
の中の赤外線変化量に対応したレベルの検出信号を出力
する検出素子3と、比較的微弱な前記検出信号を増幅す
る増幅回路4と、増幅回路4からの増幅された検出信号
に対して予め定める周波数帯域の信号を選択的に濾波す
るフイルタ回路5と、フイルタ回路5からの信号を予め
定める基準電圧と比較してたとえば基準電圧以上の場合
にハイレベルとなる検知出力を導出する比較回路6とを
備える。検出素子3の出力レベルXは下式で決定され
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, an infrared sensor for detecting that a human, various small animals, birds, and the like have approached a predetermined facility has been used. An example of the configuration of such an infrared sensor is shown in FIG.
Shown in the figure. The conventional infrared sensor device 1 includes an optical unit 2 such as a lens that collects light in a predetermined detection area A.
And a detection element 3 that receives the light condensed by the optical means 2 and outputs a detection signal having a level corresponding to the amount of change in infrared light in the incident light, and an amplifier that amplifies the relatively weak detection signal. Circuit 4, a filter circuit 5 for selectively filtering a signal in a predetermined frequency band with respect to the amplified detection signal from the amplifier circuit 4, and comparing the signal from the filter circuit 5 with a predetermined reference voltage, for example. A comparison circuit that derives a detection output that goes high when the voltage is equal to or higher than the reference voltage. The output level X of the detection element 3 is determined by the following equation.

X=A×B×C …(1) A;検知領域A内の通常温度と進入物との温度差 B;検知領域と進入物との面積差 C;進入物の移動速度[Hz] このような従来の赤外線センサ装置1を屋外に設置
し、光学手段2を上方に向けて人体の接近を検出する動
作を行わせた本件発明者の実験によれば、下記の結果が
得られた。
X = A × B × C (1) A; temperature difference between normal temperature and intruding object in detection area A; area difference between detecting area and intruding object C; moving speed of intruding object [Hz] According to the experiment of the present inventor in which the conventional infrared sensor device 1 was installed outdoors and the optical means 2 was directed upward to detect the approach of a human body, the following results were obtained.

上空で雲が検知領域Aに入つたときに動作した。It operates when the cloud enters the detection area A in the sky.

検知領域A内に太陽があるとき、雲が太陽光を遮断し
たときに動作した。
It operates when the sun is in the detection area A and the cloud blocks the sunlight.

検知領域A内に雲や太陽がない場合であつても、屋外
に設置された赤外線センサ装置1を照射する太陽光が雲
によつて遮断され、検知領域A内の太陽光の輻射量およ
び赤外線センサ装置1の温度が変化したときに動作し
た。
Even when there is no cloud or the sun in the detection area A, the sunlight irradiating the infrared sensor device 1 installed outdoors is blocked by the cloud, the radiation amount of the sunlight in the detection area A and the infrared rays. It operates when the temperature of the sensor device 1 changes.

前記項について、雲は上空で時速40km(11.1kHz)
程度で人間の歩行速度よりも比較的速い速度で移動する
が、通常、雲は地上に設置された赤外線センサ装置1か
ら遠く離れた位置で移動するので、光学手段2はこの雲
の移動を相対速度として約0.5m/s(0.5Hz)程度として
検知する。この移動速度は、人間の歩行速度とほぼ同一
である。このため雲が検知領域A内に出入りする際の温
度変化を人体の接近と誤認したものである。
Regarding the above term, clouds are above the sky at 40 km / h (11.1 kHz)
Although the cloud moves at a speed relatively higher than the walking speed of a human, the cloud usually moves at a position far from the infrared sensor device 1 installed on the ground. The speed is detected as about 0.5m / s (0.5Hz). This moving speed is almost the same as the human walking speed. For this reason, the temperature change when the cloud enters and exits the detection area A is mistaken for the approach of the human body.

前記項について、太陽光の輻射光量と雲の輻射光量
とは当然に大きな差があり、したがつて赤外線量にも差
があり、これにより駆動したものである。
Regarding the above term, there is naturally a large difference between the radiated light amount of sunlight and the radiated light amount of clouds, and therefore, there is also a difference in the amount of infrared rays.

前記項について、太陽光には比較的多量の赤外線が
含まれており、受光物体の温度は上昇することになる。
したがつてこのような太陽光が照射遮断されると物体温
度は上昇下降し、前記検出素子3がこの温度変化の影響
を受けて誤動作したものである。
Regarding the above term, sunlight contains a relatively large amount of infrared light, and the temperature of the light receiving object increases.
Therefore, when the irradiation of sunlight is interrupted, the object temperature rises and falls, and the detection element 3 malfunctions under the influence of the temperature change.

発明が解決しようとする課題 前述したように赤外線センサ装置1を屋外に設置した
場合、太陽光の光量の変化や上空の雲の動きなどによ
り、比較的頻繁に誤動作を生じ、本件発明者の上記実験
によればこのような誤動作は1日の内で359回に達する
場合があることが確認された。したがつて従来ではこの
ような赤外線センサ装置1は、太陽光の影響を受けない
屋内に設置するか、または夜間の使用が条件付けられて
いる。また屋外に設置する場合には、前述した太陽光や
雲などの外乱光の影響を抑制するために、前記検知領域
Aを可及的に小さくするように構成されている。
Problems to be Solved by the Invention As described above, when the infrared sensor device 1 is installed outdoors, malfunctions occur relatively frequently due to changes in the amount of sunlight and movement of clouds in the sky, and According to experiments, it was confirmed that such malfunctions could reach 359 times in one day. Therefore, in the related art, such an infrared sensor device 1 is installed indoors that are not affected by sunlight or used at night. In addition, when installed outdoors, the detection area A is configured to be as small as possible in order to suppress the influence of disturbance light such as sunlight and clouds.

このような従来例では、使用性が低く、また検知領域
Aが狭いため検知精度が低いという課題を有している。
Such a conventional example has a problem that the usability is low and the detection accuracy is low because the detection area A is narrow.

本発明の目的は上述の技術的課題を解消し、使用性が
格段に向上されると共に、比較的広い検知領域を設定す
ることができる赤外線センサ装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems, to provide an infrared sensor device whose usability is remarkably improved and which can set a relatively wide detection area.

課題を解決するための手段 本発明は、屋外で人、小動物または鳥類である検知対
象、ならびに太陽光および上空の雲を含む特定の検知領
域内の光を口径5cm以上のレンズで集光する光学手段
と、 前記光学手段で集光された光の中の赤外線変化量に対
応したレベルの交番検出信号を出力する赤外線検出手段
と、 前記赤外線検出手段からの交番検出信号を、前記検知
対象の移動速度に対応した周波数からずれた予め定めた
特定周波数帯域が最大レベルとなるように選択的に濾波
する濾波手段と、 前記濾波手段からの出力を増幅し、直流を出力する増
幅手段と、 前記増幅手段からの出力を基準レベルに関して比較弁
別する弁別手段と、 前記検知領域以外の太陽光の照射光量変動を検出する
照度変化検出手段と、 前記照度変化検出手段の出力に応答し、太陽光の照射
光量の変動が検出されない場合、前記弁別手段からの出
力を導出し、太陽光の照射光量の変動が検出された場
合、前記弁別手段からの出力を遮断する信号制御手段と
を含むことを特徴とする赤外線センサ装置である。
Means for Solving the Problems The present invention is directed to an optical system that collects light in a specific detection area including a person, a small animal or a bird outdoors, and sunlight and clouds in the sky with a lens having a diameter of 5 cm or more. Means, an infrared detection means for outputting an alternation detection signal of a level corresponding to the amount of change in infrared light in the light condensed by the optical means, and an alternation detection signal from the infrared detection means for moving the detection target. A filtering means for selectively filtering so that a predetermined specific frequency band shifted from a frequency corresponding to the speed becomes a maximum level; an amplification means for amplifying an output from the filtering means to output a direct current; and Discriminating means for comparing and discriminating the output from the means with respect to a reference level; illuminance change detecting means for detecting a change in the amount of irradiation of sunlight other than the detection area; and responding to the output of the illuminance change detecting means. And, when the fluctuation of the irradiation amount of sunlight is not detected, the output from the discriminating unit is derived, and when the fluctuation of the irradiation amount of sunlight is detected, a signal control unit that cuts off the output from the discriminating unit. An infrared sensor device comprising:

作 用 本発明に従えば、予め定める検知領域内の光が光学手
段によつて集光される。集光された光は赤外線検出手段
に入射され、光の中の赤外線の変化量に対応したレベル
の交番検出信号が出力される。交番検出信号は、濾波手
段によつて予め定める特定周波帯域が最大レベルとなる
ように選択的に濾波され、濾波手段からの出力は増幅手
段で増幅され、直流が出力される。
According to the present invention, the light within the predetermined detection area is collected by the optical means. The condensed light is incident on the infrared detecting means, and an alternating detection signal having a level corresponding to the amount of change in the infrared light in the light is output. The alternation detection signal is selectively filtered by a filtering means so that a predetermined specific frequency band becomes a maximum level, and an output from the filtering means is amplified by an amplifying means to output a direct current.

したがつて予め定める検知対象が検知領域内に進入し
た際に赤外線検出手段から別途定める周波数帯域の信号
が出力される場合、前記検知対象と比較的大きな距離を
隔てる外乱要因が検知領域内に進入した際に、赤外線検
出手段から前記別途定める周波数と同一の周波数帯域の
誤信号が出力されるとき、前記特定周波数帯域をこの別
途定める周波数帯域と異なる値に設定する。
Therefore, when a signal of a frequency band separately determined is output from the infrared detecting means when the predetermined detection target enters the detection area, a disturbance factor which is relatively separated from the detection target enters the detection area. In this case, when an error signal in the same frequency band as the separately determined frequency is output from the infrared detecting means, the specific frequency band is set to a value different from the separately determined frequency band.

これにより、交番検出信号の前記別途定める周波数帯
域では、検知対象と外乱要因とによる信号に比較的偏差
が小さい場合であつても、前記特定周波数帯域では、検
知対象と外乱要因とによる信号にはレベル差が存してお
り、このレベル差が増幅手段で拡大される。したがつて
弁別手段は、増幅手段からの出力を基準レベルに関して
比較弁別する際に、検知対象による信号と、前記外乱要
因による信号とを明瞭に識別することができる。
Thus, in the above-described separately determined frequency band of the alternation detection signal, even if the signal due to the detection target and the disturbance factor has a relatively small deviation, the signal due to the detection target and the disturbance factor is not included in the specific frequency band. There is a level difference, and this level difference is enlarged by the amplification means. Therefore, the discriminating means can clearly discriminate the signal due to the detection object from the signal due to the disturbance factor when comparing and discriminating the output from the amplifying means with respect to the reference level.

また検知領域外の外部領域における赤外線の輻射量の
変化が信号制御手段で検出され、輻射量の変化が検出さ
れたときには、前記弁別手段からの出力が遮断される。
一方、赤外線輻射量の変化が検出されていない期間で
は、弁別手段の出力が導出される。したがつて検知領域
外の外乱要因によつて、検知領域外の外部領域の赤外線
輻射量が変化した場合における赤外線検出手段からの誤
信号が出力される事態を防ぐことができ、検出精度を格
段に向上することができる。
Further, a change in the amount of infrared radiation in an external region outside the detection region is detected by the signal control means, and when a change in the amount of radiation is detected, the output from the discrimination means is shut off.
On the other hand, during a period in which a change in the amount of infrared radiation is not detected, the output of the discriminating means is derived. Therefore, it is possible to prevent a situation in which an erroneous signal is output from the infrared detecting means when the amount of infrared radiation in the external region outside the detection region changes due to a disturbance factor outside the detection region, and the detection accuracy is significantly improved. Can be improved.

このようにして本発明の赤外線センサ装置は、屋外の
設置場所で、高精度の検知動作を実現することができ、
使用性が格段に向上される。また誤動作を防止するため
に、検知領域を狭小化する必要が解消されており、この
ため所望の大きさの検知領域を設定することができ、検
出精度が格段に向上される。
In this way, the infrared sensor device of the present invention can realize a highly accurate detection operation at an outdoor installation location,
Usability is significantly improved. Further, the necessity of narrowing the detection area in order to prevent a malfunction is eliminated. Therefore, a detection area having a desired size can be set, and the detection accuracy is significantly improved.

光学手段のレンズの口径を5cm以上である大径にする
ことによって、検知対象と外乱要因である太陽光および
上空の雲との距離差に基づく赤外線の差が拡大され、こ
れらの間の識別がさらに有利に行われる。
By increasing the diameter of the lens of the optical means to a large diameter of 5 cm or more, the difference in infrared rays based on the difference in distance between the detection target and sunlight and clouds above the sky, which is a cause of disturbance, is enlarged, and the discrimination between them is made larger. It is furthermore advantageously carried out.

実施例 第1図は、本発明の一実施例の赤外線センサ装置11の
構成を示す系統図である。赤外線センサ装置11は、第10
図に示した従来例における光学手段2によつて規定され
る検知領域Aと少なくとも同等の検知領域A1が設定さ
れ、この検知領域A1から得られる光量を従来例より増大
するために従来技術の光学手段2に用いられるレンズの
口径(1〜2cm程度)よりもさらに大径のレンズ(たと
えば口径5cm以上)を採用した光学手段12が用いられ
る。
Embodiment FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of an infrared sensor device 11 according to an embodiment of the present invention. The infrared sensor device 11 is
A detection area A1 at least equivalent to the detection area A defined by the optical means 2 in the conventional example shown in the figure is set. In order to increase the amount of light obtained from this detection area A1 as compared with the conventional example, an optical system according to the prior art is used. The optical means 12 employs a lens having a larger diameter (for example, a diameter of 5 cm or more) than the diameter of the lens used for the means 2 (about 1 to 2 cm).

前記レンズの口径5cm以上とするのは、本実施例の赤
外線センサ装置11を用いて、人体を距離12mで検知可能
なように定めたものであり、周囲の温度環境、対象物
(人体)の平均温度、測定距離の変更によつて他の口径
に適宜定められるものである。
The lens having a diameter of 5 cm or more is defined so that the human body can be detected at a distance of 12 m using the infrared sensor device 11 of the present embodiment, and the surrounding temperature environment and the object (human body) can be detected. Other apertures are appropriately determined by changing the average temperature and the measurement distance.

光学手段12で集光された光は、赤外線の検出素子13上
に入射され、入射された光の中の赤外線の変化量に対応
した交流レベルの検知信号S1が出力される。ここで赤外
線センサ装置11が屋外に設置されて人体の接近を検知し
ようとする場合、通常、人間の歩行速度は約0.5m/sすな
わち0.5Hz程度である。一方、検知信号S1は、たとえば
1.5Hzを濾波の中心周波数としたとえば正規曲線状の特
性を有するフイルタ回路14で濾波され、濾波出力S2は増
幅回路15で全周波数帯域に亘つて増幅され、直流が出力
される。
The light condensed by the optical unit 12 is incident on the infrared detecting element 13, and a detection signal S1 of an AC level corresponding to a change amount of the infrared light in the incident light is output. Here, when the infrared sensor device 11 is installed outdoors to detect the approach of a human body, the walking speed of a human is usually about 0.5 m / s, that is, about 0.5 Hz. On the other hand, the detection signal S1 is, for example,
With 1.5 Hz as the center frequency of the filtering, the signal is filtered by a filter circuit 14 having, for example, a characteristic of a normal curve, and the filtered output S2 is amplified by an amplifier circuit 15 over the entire frequency band, and a direct current is output.

増幅回路15からの増幅出力S3は、比較回路16に入力さ
れ、別途入力される2種類の基準電圧V1,V2(V1>V2)
と比較され、基準電圧V1より大きい場合または基準電圧
V2より小さい場合の少なくともいずれか一方が成立した
場合に、検知領域A1内に人体が進入したことを表す弁別
信号S4を出力する。
The amplified output S3 from the amplifying circuit 15 is input to the comparing circuit 16, and two kinds of separately input reference voltages V1 and V2 (V1> V2)
Is compared with the reference voltage V1 or the reference voltage
When at least one of the cases where V2 is smaller than V2 is satisfied, a discrimination signal S4 indicating that the human body has entered the detection area A1 is output.

一方、赤外線センサ装置11には、前記検知領域A1外の
外部領域における太陽光の照射光量の変動、すなわち赤
外線センサ装置11への日照の変動を検知する照度変化検
出回路18が備えられる。照度変化検出回路18からは、前
述した日照に変化が生じた場合に照度変化信号S5をゲー
ト回路17に出力し、ゲート回路17は照度変化信号S5が入
力されている期間は前記弁別信号S4を遮断する。一方、
照度変化信号S5が入力されていない期間では、前記弁別
信号S4を発生し、たとえば音響発生回路19に入力する。
On the other hand, the infrared sensor device 11 is provided with an illuminance change detection circuit 18 for detecting a change in the amount of irradiation of sunlight in an external region outside the detection region A1, that is, a change in sunshine on the infrared sensor device 11. The illuminance change detection circuit 18 outputs an illuminance change signal S5 to the gate circuit 17 when the sunshine changes as described above, and the gate circuit 17 outputs the discrimination signal S4 while the illuminance change signal S5 is being input. Cut off. on the other hand,
During a period when the illuminance change signal S5 is not input, the discrimination signal S4 is generated and input to the sound generation circuit 19, for example.

音響発生回路19では、前記弁別信号S4が入力されてい
る期間、たとえば音声信号を記憶した集積回路素子から
音声信号を読み出してスピーカ20から発生する。また赤
外線センサ装置11には、太陽電池21に接続された電源回
路22が備えられ、電源回路22は内部電池23を充電すると
共に、赤外線センサ装置11を駆動する電力を発生する。
In the sound generation circuit 19, during the period in which the discrimination signal S4 is input, for example, an audio signal is read from an integrated circuit element storing the audio signal and is generated from the speaker 20. The infrared sensor device 11 is provided with a power supply circuit 22 connected to the solar cell 21. The power supply circuit 22 charges the internal battery 23 and generates electric power for driving the infrared sensor device 11.

第2図は前記赤外線センサ装置11の外観を示す斜視図
である。赤外線センサ装置11は、略長円筒状のハウジン
グ33の上面に透明カバー34で被覆された太陽電池21を備
える。ハウジング33の前面には、光学手段12を構成する
レンズ35とスピーカ20とが配置され、側部には電源スイ
ツチ36、音量調整つまみ37およびセンサ感度調整つまみ
38が配置される。
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the infrared sensor device 11. As shown in FIG. The infrared sensor device 11 includes a solar cell 21 covered with a transparent cover 34 on the upper surface of a substantially long cylindrical housing 33. On the front surface of the housing 33, a lens 35 and the speaker 20 constituting the optical means 12 are arranged, and on the side, a power switch 36, a volume adjustment knob 37, and a sensor sensitivity adjustment knob
38 is placed.

第3図は、赤外線センサ装置11の電気的構成を示す回
路図である。前記検出素子13は、光電変換素子24として
実現され、そのゲートはコンデンサC1,C2および電解コ
ンデンサC3の並列回路を介して、電源電圧V0の電源ライ
ンl1に接続されると共に、接地ラインl2に直接に接続さ
れる。光電変換素子24のドレインDは抵抗R1を介して電
源ラインl1に接続され、またソースSは抵抗R2を介して
演算増幅器25の非反転入力端子に接続されると共に、コ
ンデンサC4および抵抗R3の並列回路を介して接地ライン
l2に接続される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the infrared sensor device 11. The detection element 13 is realized as a photoelectric conversion element 24, and its gate is connected to a power supply line l1 of a power supply voltage V0 through a parallel circuit of capacitors C1 and C2 and an electrolytic capacitor C3, and is directly connected to a ground line l2. Connected to. The drain D of the photoelectric conversion element 24 is connected to the power supply line l1 via the resistor R1, the source S is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 25 via the resistor R2, and the capacitor C4 and the resistor R3 are connected in parallel. Ground line through the circuit
Connected to l2.

演算増幅器25の反転入力端子は、一端が非反転入力端
子に接続されたコンデンサC5の他端に接続されると共
に、抵抗R4および電解コンデンサC6の直列回路を介して
前記接地ラインl2に接続される。この演算増幅器25の負
帰還回路にはダイードD1、抵抗R5、コンデンサC7から成
る並列回路が設けられる。
One end of the inverting input terminal of the operational amplifier 25 is connected to the other end of the capacitor C5 whose one end is connected to the non-inverting input terminal, and is connected to the ground line l2 via a series circuit of a resistor R4 and an electrolytic capacitor C6. . The negative feedback circuit of the operational amplifier 25 is provided with a parallel circuit including a diode D1, a resistor R5, and a capacitor C7.

演算増幅器25の出力端は、電源ラインl1および接地ラ
インl2の間に直列に接続された抵抗R6,R7の間の接続点
に接続され、電解コンデンサC8、抵抗R8、可変抵抗VRを
介して演算増幅器26の反転入力端子に接続される。
The output terminal of the operational amplifier 25 is connected to a connection point between the resistors R6 and R7 connected in series between the power supply line l1 and the ground line l2, and is operated via an electrolytic capacitor C8, a resistor R8, and a variable resistor VR. Connected to inverting input terminal of amplifier 26.

前記抵抗R6,R7の間の接続点と、接地ラインl2との間
には電解コンデンサC9が抵抗R7と並列に接続されると共
に、抵抗R9および一端が演算増幅器26の反転入力端子に
接続されたコンデンサC10の他端に接続されかつ、演算
増幅器26の非反転入力端子に接続される。演算増幅器26
の負帰還回路には、抵抗R10とコンデンサC11との並列回
路が用いられ、抵抗R10の前記反転入力端子側の接続点
から前記可変抵抗VRに可変抵抗のタツプが接続される。
ここで演算増幅器25,26を含んで前記増幅回路15が構成
され、前記電解コンデンサC9および抵抗R7を含んで前記
フイルタ回路14が構成される。
Between the connection point between the resistors R6 and R7 and the ground line l2, an electrolytic capacitor C9 was connected in parallel with the resistor R7, and the resistor R9 and one end were connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 26. The other end of the capacitor C10 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 26. Operational amplifier 26
In the negative feedback circuit, a parallel circuit of a resistor R10 and a capacitor C11 is used, and a variable resistor tap is connected to the variable resistor VR from a connection point of the resistor R10 on the inverting input terminal side.
Here, the amplifier circuit 15 includes the operational amplifiers 25 and 26, and the filter circuit 14 includes the electrolytic capacitor C9 and the resistor R7.

演算増幅器26の出力端は、比較回路16をいわゆるウイ
ンドコンパレータとして構成する演算増幅器27,28の反
転入力端子および非反転入力端子にそれぞれ接続され
る。
The output terminal of the operational amplifier 26 is connected to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifiers 27 and 28 that constitute the comparison circuit 16 as a so-called window comparator.

電源ラインl1および接地ラインl2の間には、抵抗R11,
R12,R13から成る分圧回路が設けられ、抵抗R11,R12の間
の接続点は、演算増幅器27の非反転入力端子に接続され
ると共に、電解コンデンサC12を介して接地ラインl2に
接続される。一方、前記抵抗R12,R13の間の接続点は演
算増幅器28の反転入力端子に接続されると共に、コンデ
ンサC13を介して接地ラインl2に接続される。
Between the power line l1 and the ground line l2, a resistor R11,
A voltage dividing circuit including R12 and R13 is provided, and a connection point between the resistors R11 and R12 is connected to a non-inverting input terminal of the operational amplifier 27, and is connected to a ground line l2 via an electrolytic capacitor C12. . On the other hand, the connection point between the resistors R12 and R13 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 28 and to the ground line l2 via the capacitor C13.

前記電源ラインl1および接地ラインl2の間には抵抗R1
4,R15およびコンデンサC14の直列回路が接続され、演算
増幅器27,28の出力端はダイオードD2,D3にそれぞれ個別
的に逆バイアス状態に接続されて、前記抵抗R14,R15の
接続点に共通に接続される。前記抵抗R15およびコンデ
ンサC16の間の接続点からは、抵抗R16を介して前記弁別
信号S4が出力される。
A resistor R1 is provided between the power line l1 and the ground line l2.
4, a series circuit of R15 and a capacitor C14 are connected, and the output terminals of the operational amplifiers 27 and 28 are individually connected to the diodes D2 and D3 in a reverse bias state, respectively, and are commonly connected to a connection point of the resistors R14 and R15. Connected. From the connection point between the resistor R15 and the capacitor C16, the discrimination signal S4 is output via the resistor R16.

一方、電源ラインl1および接地ラインl2,D3の間に
は、前記照度変化検出回路18を構成するホトダイオード
PDと抵抗R17との直列回路が接続される。ホトダイオー
ドPDと抵抗R17との接続点と電源ラインl1との間には、
電解コンデンサC15と抵抗R18との直列回路が接続され、
また前記接続点と接地ラインl2の間には、電解コンデン
サC16および抵抗R19の直列回路が接続される。
On the other hand, between the power supply line l1 and the ground lines l2 and D3, a photodiode constituting the illuminance change detection circuit 18 is provided.
A series circuit of the PD and the resistor R17 is connected. Between the connection point between the photodiode PD and the resistor R17 and the power supply line l1,
A series circuit of electrolytic capacitor C15 and resistor R18 is connected,
A series circuit of an electrolytic capacitor C16 and a resistor R19 is connected between the connection point and the ground line l2.

コンデンサC15,C16と抵抗R18,R19との間の各接続点
は、トランジスタQ1,Q2の各ベースに接続され、トラン
ジスタQ1,Q2のエミツタはそれぞれ電源ラインl1および
接地ラインl2にそれぞれ接続される。トランジスタQ1の
コレクタと接地ラインl2との間には、抵抗R20,R21の直
列回路が設けられ、その接続点にはトランジスタQ3のベ
ースが接続される。トランジスタQ3のコレクタは、抵抗
R22を介して電源ラインl1に接続され、エミツタは接地
ラインl2に接続される。
Each connection point between the capacitors C15 and C16 and the resistors R18 and R19 is connected to each base of the transistors Q1 and Q2, and the emitters of the transistors Q1 and Q2 are connected to the power supply line l1 and the ground line l2, respectively. A series circuit of resistors R20 and R21 is provided between the collector of the transistor Q1 and the ground line l2, and the connection point is connected to the base of the transistor Q3. The collector of transistor Q3 is a resistor
The power supply line l1 is connected via R22, and the emitter is connected to the ground line l2.

一方、トランジスタQ2のコレクタはトランジスタQ3の
コレクタに接続されると共に、NAND回路29の一方入力端
子に入力され、その出力はコンデンサC17および抵抗R23
の直列回路を経てNAND回路30の一方入力端子に接続され
る。コンデンサC17と抵抗R23との接続点は、抵抗24を介
して接地ラインl2に接続される。NAND回路30の他方入力
端子は、電源ラインl1に接続され、出力端子は前記NAND
回路29の他方入力端子に接続されると共に、NAND回路31
の一方入力端子に接続される。
On the other hand, the collector of the transistor Q2 is connected to the collector of the transistor Q3, and is input to one input terminal of the NAND circuit 29, and the output is connected to the capacitor C17 and the resistor R23.
And is connected to one input terminal of the NAND circuit 30 through the series circuit. The connection point between the capacitor C17 and the resistor R23 is connected to the ground line l2 via the resistor. The other input terminal of the NAND circuit 30 is connected to the power supply line l1, and the output terminal is
Connected to the other input terminal of the circuit 29 and a NAND circuit 31
Connected to one input terminal.

前記抵抗R16から出力される弁別信号S4は、一方入力
端子が電源ラインl1に接続されたNAND回路32の他方入力
端子に接続され、その出力端子は前記NAND回路31の他方
入力端子に接続される。NAND回路31の出力端子は、抵抗
R25を介してトランジスタQ4のベースの接続される。ト
ランジスタQ4の接地ラインl2に接続され、コレクタは抵
抗R26を介して電源ラインl1に接続されると共に、第1
図に示すゲート回路17から出力される弁別信号S4を出力
する。
The discrimination signal S4 output from the resistor R16 has one input terminal connected to the other input terminal of the NAND circuit 32 connected to the power supply line l1, and the output terminal connected to the other input terminal of the NAND circuit 31. . The output terminal of the NAND circuit 31 is a resistor
The base of transistor Q4 is connected via R25. The transistor Q4 is connected to the ground line l2, and the collector is connected to the power supply line l1 via the resistor R26.
It outputs a discrimination signal S4 output from the gate circuit 17 shown in the figure.

以下、本実施例の赤外線センサ装置11の動作について
説明する。本実施例の赤外線センサ装置11は、屋外に設
置され、第1図に示す検知領域A1への人体や小動物また
は鳥類である検知対象の接近を検知するものである。本
実施例では、この検知動作において赤外線センサ装置11
が屋外に設置されることによる、太陽光線および雲の動
きによる日照の変化に基づく外乱要因を除去し、高精度
の検知動作を実現するものである。
Hereinafter, the operation of the infrared sensor device 11 of the present embodiment will be described. The infrared sensor device 11 of this embodiment is installed outdoors and detects the approach of a detection target such as a human body, a small animal or a bird to the detection area A1 shown in FIG. In the present embodiment, in this detection operation, the infrared sensor device 11 is used.
Is installed outdoors to remove a disturbance factor based on a change in sunshine due to movement of sun rays and clouds, thereby realizing a highly accurate detection operation.

第4図〜第9図は本実施例の回路の動作を説明するグ
ラフである。これらの図面を併せて参照する。従来技術
の項でも説明したように、検知領域A1内に人体が出入り
する速度は約0.5m/s(0.5Hz)であり、これは上空の雲
の動きを赤外線センサ装置11が相対的速度として検知す
る際の移動速度とほぼ同一である。一方、赤外線センサ
装置11に接近する人体と、上空で移動する雲とは赤外線
の輻射量が異なる。
4 to 9 are graphs for explaining the operation of the circuit of this embodiment. Reference is also made to these drawings. As described in the section of the related art, the speed at which the human body enters and exits the detection area A1 is about 0.5 m / s (0.5 Hz). It is almost the same as the moving speed at the time of detection. On the other hand, the amount of infrared radiation differs between a human body approaching the infrared sensor device 11 and a cloud moving in the sky.

このため人体と雲とから得られる赤外線の輻射量は、
第4図のラインL1,L2で示される相違があるものの、前
記周波数0.5Hz付近では相互に近いレベルである。本実
施例では、この輻射量の相違を拡大するために、光学手
段12に含まれるレンズ35を比較的大径(口径5cm以上)
とする。これにより検出素子13からの出力S1は、人体と
雲との場合でそれぞれ第5図に示されるラインL3,L4と
なる。
Therefore, the amount of infrared radiation obtained from the human body and clouds is
Although there are differences indicated by lines L1 and L2 in FIG. 4, the levels are close to each other at the frequency of about 0.5 Hz. In the present embodiment, in order to enlarge the difference in the amount of radiation, the lens 35 included in the optical means 12 has a relatively large diameter (a diameter of 5 cm or more).
And Thereby, the output S1 from the detection element 13 becomes the lines L3 and L4 shown in FIG. 5 in the case of the human body and the cloud, respectively.

前述したように、検知領域A1に出入りする人体と上空
の雲の動きとは検知素子13において、共に0.5Hzの周波
数帯域として検知され、その特性はほぼ正規曲線に近い
ものとなる。このため第5図に示すように人体と雲とに
よる出力を表すラインL3,L4の間に0.5Hzでは、偏差ΔV1
が設定される。しかしながら、本実施例では人体に比し
て雲の方が出力レベルが低く、周波数0.5Hzから外れる
ほど両者の出力レベルの偏差は大きくなる。たとえば前
記ラインL3,L4における周波数1.5Hz付近では、0.5Hzの
場合よりかなり偏差は大きくなり偏差ΔV2となる。
As described above, both the human body entering and exiting the detection area A1 and the movement of clouds in the sky are detected by the detection element 13 as a frequency band of 0.5 Hz, and the characteristics thereof are substantially close to a normal curve. Therefore, as shown in FIG. 5, at 0.5 Hz between the lines L3 and L4 representing the output from the human body and the cloud, the deviation ΔV1
Is set. However, in the present embodiment, the output level of the cloud is lower than that of the human body, and the deviation between the two output levels increases as the frequency deviates from 0.5 Hz. For example, in the vicinity of the frequency of 1.5 Hz in the lines L3 and L4, the deviation is considerably larger than in the case of 0.5 Hz, and the deviation becomes ΔV2.

このため周波数帯域1.5Hzにおける偏差ΔV2を抽出す
るためにフイルタ回路14で出力信号S1を帯域濾波する。
これにより第6図に示されるラインL5,L6が得られ、中
心周波数1.5Hzで、比較的大きな偏差ΔV3が得られる。
そして、さらに第1図に示すフイルタ回路14からの濾波
出力S2を増幅回路15で増幅することにより、第7図に示
されるラインL7,L8が得られ、中心周波数帯域1.5Hzで
は、前記偏差ΔV3よりも格段に大きな偏差ΔV4が得られ
る。
Therefore, the output signal S1 is band-filtered by the filter circuit 14 in order to extract the deviation ΔV2 in the frequency band of 1.5 Hz.
As a result, lines L5 and L6 shown in FIG. 6 are obtained, and a relatively large deviation ΔV3 is obtained at a center frequency of 1.5 Hz.
Further, by amplifying the filtered output S2 from the filter circuit 14 shown in FIG. 1 by the amplifier circuit 15, the lines L7 and L8 shown in FIG. 7 are obtained. In the center frequency band of 1.5 Hz, the deviation ΔV3 A significantly larger deviation ΔV4 is obtained.

増幅回路15は、電源ラインl1と接地ラインl2との間に
接続されて構成され、電源ラインl1には第3図に示され
るように電圧V0が印加された状態となっており、したが
って増幅回路15からの増幅出力S3は、後述の第7図およ
び第8図に示されるように正の極性であり、すなわち直
流信号であり、そのレベルが、赤外線の検出素子13の出
力である検知信号S1に対応して変動する。このような信
号の一方極性におけるレベルの変動もまた本件明細書で
は、交流と称することがある。したがって、増幅回路出
力S3は、正極性であってそのレベルが変動する交流信号
であるため、前述したように比較回路16は演算増幅器2
7,28を用いて、いわゆるウインドコンパレータとして構
成される。すなわち第2図に示す抵抗R11,R12,R13によ
つて電源電圧V0を分圧して、第1基準電圧V1および第2
基準電圧V2を設定する。増幅出力S3が第1基準電圧V1以
上となるか、または第2基準電圧V2未満となるかのいず
れかの場合に各演算増幅器27,28の出力はローレベルと
なり、コンデンサC14がこれに応じて放電され、この放
電量を充電するために電源ラインl1から抵抗R16を通つ
て電流が流れ、抵抗R16の端子電圧が第9図に示す弁別
信号S4として出力される。
The amplifier circuit 15 is connected between the power line l1 and the ground line l2, and the voltage V0 is applied to the power line l1 as shown in FIG. The amplified output S3 from the detector 15 has a positive polarity as shown in FIGS. 7 and 8 described later, that is, is a DC signal, and its level is a detection signal S1 which is an output of the infrared detecting element 13. Fluctuates in response to Such a level variation in one polarity of the signal may also be referred to herein as an alternating current. Therefore, since the output S3 of the amplifier circuit is an AC signal having a positive polarity and the level thereof fluctuates, the comparison circuit 16 outputs the operational amplifier 2 as described above.
It is configured as a so-called window comparator using 7,28. That is, the power supply voltage V0 is divided by the resistors R11, R12, and R13 shown in FIG.
Set the reference voltage V2. When the amplified output S3 is higher than the first reference voltage V1 or lower than the second reference voltage V2, the output of each operational amplifier 27, 28 becomes low level, and the capacitor C14 responds accordingly. In order to charge the discharge amount, a current flows from the power supply line l1 through the resistor R16, and the terminal voltage of the resistor R16 is output as the discrimination signal S4 shown in FIG.

(A)ホトダイオードPDが一定の照度を検出している場
合 このような場合には、ホトダイオードPDには一定の電
流Iが流れ、ホトダイオードPDのアノードは一定電位に
保持される。このため抵抗R18,R19はコンデンサC15,C16
に遮断されて電流が流れず、トランジスタQ1,Q2のベー
スはそれぞれハイレベルまたはローレベルに保持され、
いずれも遮断状態となる。
(A) When the Photodiode PD Detects Constant Illumination In such a case, a constant current I flows through the photodiode PD, and the anode of the photodiode PD is kept at a constant potential. Therefore, resistors R18 and R19 are connected to capacitors C15 and C16.
And no current flows, and the bases of the transistors Q1 and Q2 are held at the high level or the low level, respectively.
All of them are in the cutoff state.

したがつてNAND回路29には、抵抗R22を介する電源電
位V0が論理「1」として入力される状態が持続する。こ
のためNAND回路29の出力レベルは変化せず、したがつて
NAND回路30の一方入力端子は電源ラインl1と接続されて
いて論理「1」であるが、他方入力端子には抵抗R24,R2
3を介して接地レベルに接続され、論理「0」が入力さ
れる。これによりNAND回路30に出力は論理「1」に固定
され、NAND回路31はNAND回路32からの信号を反転して出
力する。
Therefore, the state in which the power supply potential V0 via the resistor R22 is input as the logic “1” continues to the NAND circuit 29. Therefore, the output level of the NAND circuit 29 does not change, and accordingly,
One input terminal of the NAND circuit 30 is connected to the power supply line l1 and has a logic “1”, while the other input terminal has resistors R24 and R2
Connected to the ground level via 3 and a logic "0" is input. As a result, the output of the NAND circuit 30 is fixed to logic “1”, and the NAND circuit 31 inverts the signal from the NAND circuit 32 and outputs the inverted signal.

前記弁別信号S4は、一方入力端子が電源ラインl1に接
続されて、常時論理「1」であるNAND回路32に入力さ
れ、したがつて反転出力▲▼が得られ、さらにNAND
回路31で反転されてトランジスタQ4のベースには、信号
S4が入力される。このため出力端子39から出力信号S4が
出力されることになる。この出力信号S4が音響発生回路
19に入力されて所定の音声などがスピーカ20から発生さ
れる。
The discrimination signal S4 has one input terminal connected to the power supply line l1 and is input to the NAND circuit 32 which is always logic “1”, and thus the inverted output ▲ ▼ is obtained.
The signal inverted at the circuit 31 is applied to the base of the transistor Q4.
S4 is input. Therefore, the output signal S4 is output from the output terminal 39. This output signal S4 is a sound generation circuit
A predetermined sound or the like is input from the speaker 19 and is generated from the speaker 20.

(B)ホトダイオードPDの出力が減少する場合 この場合は、ホトダイオードPDへの太陽光の照射がた
とえば雲の動きなどにより遮蔽された状態を示してい
る。ホトダイオードPDのアノードの電位の変化はコンデ
ンサC15,C16を介して取り出され、トランジスタQ1が導
通し、トランジスタQ3が導通する。トランジスタQ2は遮
蔽状態である。これによりNAND回路29の一方入力端子は
ローレベルに強制され、ハイレベルの信号を導出する。
(B) When the Output of the Photodiode PD Decreases This case shows a state in which the irradiation of the photodiode PD with sunlight is blocked by, for example, the movement of clouds. The change in the potential of the anode of the photodiode PD is taken out via the capacitors C15 and C16, and the transistor Q1 is turned on and the transistor Q3 is turned on. Transistor Q2 is in a shielded state. As a result, one input terminal of the NAND circuit 29 is forced to a low level, and a high-level signal is derived.

この信号はコンデンサC17において、コンデンサC17の
容量と抵抗R24の抵抗値とで予め定められる時定数だけ
遅延され、NAND回路30にハイレベルの信号が入力され
る。したがつてNAND回路30はローレベルの信号を出力
し、NAND回路31の出力をハイレベルに強制し、トランジ
スタQ4を導通して出力端子39をローレベルに強制する。
このとき前記光電変換素子24が赤外線量の変化を検出し
てもその出力である弁別信号S4は遮蔽される。
This signal is delayed in the capacitor C17 by a time constant determined in advance by the capacitance of the capacitor C17 and the resistance value of the resistor R24, and a high-level signal is input to the NAND circuit 30. Accordingly, the NAND circuit 30 outputs a low-level signal, forcing the output of the NAND circuit 31 to a high level, turning on the transistor Q4, and forcing the output terminal 39 to a low level.
At this time, even if the photoelectric conversion element 24 detects a change in the amount of infrared rays, the discrimination signal S4, which is the output, is blocked.

すなわちこのような状態は、屋外に設定されている赤
外線センサ装置11に対する太陽光が上空の雲の動きによ
り遮蔽されたことにより、光電変換素子24の温度が変化
して発生した出力である可能性があるからである。
That is, such a state may be an output generated due to a change in the temperature of the photoelectric conversion element 24 due to sunlight being blocked by the movement of clouds above the infrared sensor device 11 set outdoors. Because there is.

(C)ホトダイオードPDの出力が増大する場合 ホトダイオードPDのアノードの電位の変化はコンデン
サC15,C16を介して取り出され、トランジスタQ1は遮蔽
状態となり、トランジスタQ2が導通する。これによりNA
ND回路29の前記一方入力端子はローレベルに強制され
る。これ以降NAND回路29,30,32,31は前記(B)項の説
明と同様な動作を行い、出力端子39をローレベルに強制
する。
(C) When the output of the photodiode PD increases The change in the potential of the anode of the photodiode PD is taken out via the capacitors C15 and C16, the transistor Q1 is in a shielded state, and the transistor Q2 is turned on. This allows NA
The one input terminal of the ND circuit 29 is forced to a low level. Thereafter, the NAND circuits 29, 30, 32, and 31 perform the same operation as described in the above section (B), forcing the output terminal 39 to a low level.

このような場合は、屋外に設定されている赤外線セン
サ装置11に対する太陽光がたとえば上空の雲により遮蔽
されている状態から、雲が移動して太陽光が直接照射す
ることにより光電変換素子24の温度が変化して前記弁別
信号S4が発生された可能性が大きいからである。
In such a case, from the state where the sunlight to the infrared sensor device 11 set outdoors is blocked by, for example, clouds in the sky, the clouds move and the sunlight directly irradiates the photoelectric conversion element 24, This is because there is a high possibility that the discrimination signal S4 has been generated due to a change in temperature.

以上のようにして本実施例の赤外線センサ装置11は、
人体の動きと同様な周波数帯域を有する上空の雲の動き
と人体の移動とを、光学手段12のレンズを従来よりも大
径化し、前述したフイルタ回路14および増幅回路15を用
いることにより除去できるようにしている。また本実施
例では、さらに照度変化検出回路18を設け、前記雲の動
きおよび雲の動きによる輻射量の変化に基づく外乱要因
をほぼ完全に除去できるようにした。
As described above, the infrared sensor device 11 of this embodiment is
The movement of a cloud above the sky having the same frequency band as the movement of the human body and the movement of the human body can be eliminated by making the lens of the optical means 12 larger than before and using the filter circuit 14 and the amplification circuit 15 described above. Like that. Further, in this embodiment, an illuminance change detecting circuit 18 is further provided so that the disturbance caused by the movement of the cloud and the change in the radiation amount due to the movement of the cloud can be almost completely removed.

本件発明者は、従来技術の構成の赤外線センサ装置1
と本実施例における照度変化検出回路18を除いた構成と
本実施例の赤外線センサ装置11とを用いて、曇天で光学
手段12を上空に向けて検出動作を観測した。この結果を
下記第1表に示す。
The present inventor has proposed an infrared sensor device 1 having a configuration of the related art.
Using the configuration excluding the illuminance change detection circuit 18 of the present embodiment and the infrared sensor device 11 of the present embodiment, the detection operation was observed with the optical unit 12 facing the sky in cloudy weather. The results are shown in Table 1 below.

すなわち従来例では、359回の外乱要因による誤動作
が発生したのに対し、本実施例から照度変化検出回路18
を除いた構成では、外乱要因による誤動作回数は31回に
低減され、本実施例の赤外線センサ装置11では外乱要因
により動作回数が1回に低減された。
That is, in the conventional example, a malfunction occurred due to a disturbance factor of 359 times, whereas the illuminance change detection circuit 18
In the configuration excluding, the number of malfunctions due to disturbance factors is reduced to 31 times, and in the infrared sensor device 11 of the present embodiment, the number of operations is reduced to one due to disturbance factors.

このようにして本実施例は、屋外に設置された場合で
あつても、人体の移動のみの検出を高精度で行うことが
できる。したがつて使用環境を屋内や夜間などに限定さ
れることがなく、使用性が格段に向上される。また外乱
要因による誤動作を防止するために検知領域A1を比較的
狭小に設定する必要が解消され、所望の比較的広範な検
知領域A1を設定することができ、検知精度を格段に向上
することができる。
In this manner, the present embodiment can detect only the movement of the human body with high accuracy even when the apparatus is installed outdoors. Therefore, the use environment is not limited to indoors or at night, and usability is remarkably improved. Also, the need to set the detection area A1 to be relatively small in order to prevent malfunction due to disturbance factors is eliminated, and a desired relatively wide detection area A1 can be set, thereby significantly improving the detection accuracy. it can.

発明の効果 以上のように本発明によれば、屋外で、人、小動物ま
たは鳥類である予め定める検知対象が検知領域内に進入
した際に、赤外線検出手段から出力される信号は、検知
対象の移動速度に対応した周波数、前述のようにたとえ
ば0.5Hzを最大レベルとする信号であり、この信号は、
予め定めた特定周波数帯域、たとえば1.5Hzの信号成分
を含む。前記検知対象より比較的大きな距離を隔てる外
乱要因である太陽光および上空の雲が検知領域内に進入
した際に、赤外線検出手段から出力される信号は、前述
の検知対象の移動速度に対応した周波数と同一である、
前述のようにたとえば0.5Hzを最大レベルとする信号で
あり、この信号は、前記予め定めた特定周波数帯域の信
号成分を含む。検知対象の移動速度に対応した周波数帯
域を、前述の実施例では、別途定める周波数帯域と称し
ている。
Advantageous Effects of the Invention As described above, according to the present invention, when a predetermined detection target, which is a person, a small animal, or a bird, enters the detection region outdoors, a signal output from the infrared detection unit is a signal of the detection target. A frequency corresponding to the moving speed, as described above, is a signal having a maximum level of, for example, 0.5 Hz.
The signal includes a predetermined specific frequency band, for example, a signal component of 1.5 Hz. When sunlight and a cloud above the sky, which are disturbance factors separated by a relatively large distance from the detection target, enter the detection region, the signal output from the infrared detection means corresponds to the moving speed of the detection target described above. The same as the frequency,
As described above, the signal has a maximum level of 0.5 Hz, for example, and includes the signal component of the predetermined specific frequency band. In the above-described embodiment, the frequency band corresponding to the moving speed of the detection target is referred to as a separately determined frequency band.

本発明では、光学手段は、口径5cm以上のレンズを用
いて集光し、これによって前記検知対象の検出時の出力
レベルL3(前述の第5図参照)と、太陽光および上空の
雲の検出時の出力レベルL4との差ΔV1,ΔV2を大きくす
ることができる。検知対象の移動速度に対応した周波数
帯域の前記差ΔV1に比べて、その周波数帯域からずれた
前記予め定めた特定周波数帯域における差ΔV2の方が大
きいことが判った。そこで本発明では、赤外線検出手段
からの出力信号S1を、濾波手段に与えて、前記予め定め
た特定周波数帯域の成分を濾波し、このような大きな差
ΔV2が存在する前記予め定めた特定周波数帯域の成分を
増幅手段で増幅し、弁別手段で比較弁別する。したがっ
て弁別手段による前記検知対象の識別を容易にする。
In the present invention, the optical means collects light using a lens having a diameter of 5 cm or more, thereby detecting the output level L3 (see FIG. 5 described above) when detecting the detection target and detecting sunlight and clouds in the sky. Differences ΔV1 and ΔV2 from output level L4 at the time can be increased. It was found that the difference ΔV2 in the predetermined specific frequency band shifted from the frequency band was larger than the difference ΔV1 in the frequency band corresponding to the moving speed of the detection target. Therefore, in the present invention, the output signal S1 from the infrared detecting means is provided to the filtering means to filter the component of the predetermined specific frequency band, and the predetermined specific frequency band where such a large difference ΔV2 exists is provided. Are amplified by the amplifying means and compared and discriminated by the discriminating means. Therefore, the identification of the detection target by the discriminating means is facilitated.

換言すると、濾波手段の前記予め定めた特定周波数帯
域は、前記検知対象の移動速度に対応した前述の別途定
める周波数帯域、たとえば前述の0.5Hzからずれてお
り、たとえば1.5Hzである。これによって前記出力レベ
ルL3,L4の差ΔV1,ΔV2を、前記特定周波数帯域で前記別
途定める周波数帯域よりも大きな値(すなわちΔV1<Δ
V2)とし、したがって弁別手段による比較弁別を確実に
行うことを可能にする。
In other words, the predetermined specific frequency band of the filtering means deviates from the above-described separately determined frequency band corresponding to the moving speed of the detection target, for example, the above-mentioned 0.5 Hz, and is, for example, 1.5 Hz. As a result, the difference ΔV1, ΔV2 between the output levels L3, L4 is set to a value larger than the separately determined frequency band in the specific frequency band (that is, ΔV1 <Δ
V2), thus making it possible to reliably perform comparison discrimination by the discrimination means.

これにより交番検出信号の前記別途定める周波数帯域
では、検知対象と外乱要因とにより信号に比較的偏差が
小さい場合であつても、前記特定周波数帯域では、検知
対象と外乱要因とによる信号にはレベル差が存してお
り、このレベル差が増幅手段で拡大される。したがつて
弁別手段は、増幅手段からの出力を基準レベルに関して
比較弁別する際に検知対象による信号と、前記外乱要因
による信号とを明瞭に識別することができる。また検知
領域外の外部領域における太陽光の照射光量である赤外
線の輻射量の変化が照度変化検出手段で検出され、輻射
量の変化が検出されたときには、前記弁別手段からの出
力が遮断される。一方、赤外線輻射量の変化が検出され
ていない期間では、弁別手段の出力が導出される。した
がつて検知領域外の外乱要因によつて、検知領域外の外
部領域の赤外線輻射量が偏弄した場合における弁別手段
からの誤信号が出力される事態を防ぐことができ、検出
精度を格段に向上することができる。
Accordingly, in the above-described separately determined frequency band of the alternating detection signal, even if the signal has a relatively small deviation due to the detection target and the disturbance factor, the signal due to the detection target and the disturbance factor does not have a level in the specific frequency band. There is a difference, and this level difference is magnified by the amplification means. Therefore, the discriminating means can clearly discriminate the signal of the detection target from the signal of the disturbance factor when comparing and discriminating the output from the amplifying means with respect to the reference level. In addition, a change in the amount of infrared radiation, which is the amount of sunlight irradiated in the external region outside the detection region, is detected by the illuminance change detection unit, and when a change in the amount of radiation is detected, the output from the discrimination unit is shut off. . On the other hand, during a period in which a change in the amount of infrared radiation is not detected, the output of the discriminating means is derived. Therefore, it is possible to prevent a situation in which an erroneous signal is output from the discriminating means when the amount of infrared radiation in the external region outside the detection region is unevenly distributed due to a disturbance factor outside the detection region, and detection accuracy is significantly improved. Can be improved.

このようにして本発明の赤外線センサ装置は、屋内外
の設置場所を問わず、高精度の検知動作を実現すること
ができ、使用性が格段に向上される。また誤動作を防止
するために、検知領域を狭小化する必要が解消されてお
り、このため所望の大きさの検知領域を設定することが
でき、検出精度が格段に向上する。
In this way, the infrared sensor device of the present invention can realize a highly accurate detection operation regardless of the indoor or outdoor installation location, and the usability is remarkably improved. In addition, the necessity of narrowing the detection area in order to prevent a malfunction is eliminated, so that a detection area having a desired size can be set, and the detection accuracy is significantly improved.

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

第1図は本発明の一実施例の赤外線センサ装置11の構成
を示すブロツク図、第2図は赤外線センサ装置11の斜視
図、第3図は赤外線センサ装置11の構成例を示す電気回
路図、第4図は従来例の検出素子の出力を示すグラフ、
第5図は本実施例の検出素子の出力を示すグラフ、第6
図はフイルタ出力S2を示すグラフ、第7図は増幅出力S3
を示すグラフ、第8図は比較回路の動作を示すグラフ、
第9図は弁別信号S4を示すタイムチヤート、第10図は従
来例の構成を示すブロツク図である。 11……赤外線センサ装置,12……光学手段,13……検出素
子、14……フイルタ回路、15……増幅回路、17……ゲー
ト回路、18……照度変化検出回路
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an infrared sensor device 11 according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the infrared sensor device 11, and FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a configuration example of the infrared sensor device 11. FIG. 4 is a graph showing the output of a conventional detection element;
FIG. 5 is a graph showing the output of the detection element of this embodiment, and FIG.
The figure shows a graph showing the filter output S2, and FIG. 7 shows the amplified output S3.
FIG. 8 is a graph showing the operation of the comparison circuit,
FIG. 9 is a time chart showing a discrimination signal S4, and FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional example. 11 infrared sensor device, 12 optical means, 13 detection element, 14 filter circuit, 15 amplifier circuit, 17 gate circuit, 18 illuminance change detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡利 真一郎 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の 6 京セラ株式会社滋賀八日市工場内 (56)参考文献 特開 昭62−162929(JP,A) 特開 昭61−219887(JP,A) 特開 昭63−273020(JP,A) 特開 平2−187691(JP,A) 特開 昭62−124488(JP,A) 実開 昭62−106175(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 1/00 - 1/46 G01J 5/00 - 5/56 G01V 8/12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shinichiro Watari 1166, Haseno, Jabizo-cho, Yokaichi City, Shiga Prefecture 6 Inside the Shiga Yokaichi Plant of Kyocera Corporation (56) References JP-A-62-162929 (JP, A) JP-A-61-219887 (JP, A) JP-A-63-273020 (JP, A) JP-A-2-187691 (JP, A) JP-A-62-124488 (JP, A) JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01J 1/00-1/46 G01J 5/00-5/56 G01V 8/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】屋外で、人、小動物または鳥類である検知
対象、ならびに太陽光および上空の雲を含む特定の検知
領域内の光を口径5cm以上のレンズで集光する光学手段
と、 前記光学手段で集光された光の中の赤外線変化量に対応
したレベルの交番検出信号を出力する赤外線検出手段
と、 前記赤外線検出手段からの交番検出信号を、前記検知対
象の移動速度に対応した周波数からずれた予め定めた特
定周波数帯域が最大レベルとなるように選択的に濾波す
る濾波手段と、 前記濾波手段からの出力を増幅し、直流を出力する増幅
手段と、 前記増幅手段からの出力を基準レベルに関して比較弁別
する弁別手段と、 前記検知領域以外の太陽光の照射光量変動を検出する照
度変化検出手段と、 前記照度変化検出手段の出力に応答し、太陽光の照射光
量の変動が検出されない場合、前記弁別手段からの出力
を導出し、太陽光の照射光量の変動が検出された場合、
前記弁別手段からの出力を遮断する信号制御手段とを含
むことを特徴とする赤外線センサ装置。
1. An optical means for condensing light in a specific detection area including a detection target, which is a person, a small animal or a bird, and sunlight and clouds in the sky, with a lens having a diameter of 5 cm or more, outdoors. Infrared detection means for outputting an alternation detection signal at a level corresponding to the amount of change in infrared light in the light condensed by the means; and an alternation detection signal from the infrared detection means, the frequency corresponding to the moving speed of the detection target. A filtering means for selectively filtering the predetermined specific frequency band shifted from the maximum level, an amplifying means for amplifying an output from the filtering means and outputting a direct current, and an output from the amplifying means. Discriminating means for comparing and discriminating with respect to a reference level; illuminance change detecting means for detecting a change in irradiation light amount of sunlight other than the detection area; and irradiating light amount of sunlight in response to an output of the illuminance change detection means. If the variation is not detected to derive an output from said discrimination means, if the fluctuation of the irradiation light amount of sunlight is detected,
An infrared sensor device comprising: a signal control unit that cuts off an output from the discrimination unit.
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