溫度檢測范圍確定裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明的溫度檢測范圍確定裝置及方法對于相鄰的熱電堆陣列傳感器，容易確定檢測范圍的一部分重復。檢測溫度取得部（12）從各熱電堆陣列傳感器（AS）取得檢測溫度，溫度變化對照部（13）對于相互的預定檢測范圍部分重復的兩個熱電堆陣列傳感器，在從該重復區(qū)域內選擇的每個檢查位置與各對照位置之間，對在各個位置檢測的檢測溫度的時間序列變化進行對照，來確定最佳對照位置，系數(shù)推算部（14）對每個檢查位置生成表示最佳對照位置與位置偏差系數(shù)的關系的方程式，通過使這些方程式聯(lián)立用最小二乘法進行求解，來推算這些位置偏差系數(shù)，檢測范圍確定部（15）通過根據(jù)這些位置偏差系數(shù)對預定檢測范圍的位置坐標進行校正來確定實際的檢測范圍。
【專利說明】溫度檢測范圍確定裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度分布檢測技術，尤其涉及一種采用多個熱電堆陣列傳感器，對室內的溫度分布進行檢測之際，確定各熱電堆陣列傳感器的溫度檢測范圍的溫度檢測范圍確定技術。
【背景技術】
[0002]在照明系統(tǒng)中，正研究通過根據(jù)空間的溫度分布，確定人存在的位置，將其周邊的照明點亮，并且對人不存在的區(qū)域將照明燈關閉來實現(xiàn)節(jié)能的技術。另外，在空調系統(tǒng)中，也正研究利用分布型熱流動分析方法，根據(jù)空間的溫度分布和空間內的某場所的目標溫度，來對空間中所設的各排出口的排出速度或排出溫度進行推算的技術。
[0003]在這種以空間作為控制對象的控制系統(tǒng)中，在對該空間的溫度分布進行檢測之際，采用溫度分布檢測裝置。
[0004]以往，在這種溫度分布檢測裝置中，采用熱電堆陣列傳感器作為以非接觸方式二維檢測對象物的溫度分布的傳感器(例如，參見專利文獻I等)。熱電堆陣列傳感器為一旦接受到由對象物放射的紅外線，就產生與該入射能量相應的熱電動勢的熱型紅外線傳感器，即例如在半導體基板上將由熱電堆(Thermopile)構成的檢測元件配置成陣列狀的傳感器。利用這種熱電堆陣列傳感器，可以將空間等廣范圍的溫度分布匯集在一起地進行檢測。
[0005]現(xiàn)有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I日本特開2004 - 170375號公報
【發(fā)明內容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在這種現(xiàn)有技術中，在空間中設置熱電堆陣列傳感器之時，為了對空間的溫度分布無間隙地進行檢測，將會在天花板、墻壁、地板等形成空間的內壁面上等間隔地設置電堆陣列傳感器，以使相鄰的熱電堆陣列傳感器的檢測范圍在其一部分區(qū)域重復。
[0010]在此，在空間的內壁面上設置有照明器具、空調機器、消防設備、電氣設備等機器設備，在熱電堆陣列傳感器的設置預定位置上設置有這樣的機器設備的情況下，在該機器設備的附近設置熱電堆陣列傳感器，在設置預定位置上設置之時，為了與相鄰的熱電堆陣列傳感器的檢測范圍部分地重復，則將會使該熱電堆陣列傳感器的檢測范圍傾斜。
[0011]例如，根據(jù)現(xiàn)有技術，存在以下的問題，即由于無法確認傾斜的檢測范圍是否與附近的熱電堆陣列傳感器的檢測范圍部分地重復，因而在不與相鄰的熱電堆陣列傳感器的檢測范圍部分重復的情況下，將不能對空間的溫度分布進行無間隙地檢測。
[0012]本發(fā)明正是為了解決這樣的問題而做出的，其目的在于提供一種對于相鄰的熱電堆陣列傳感器，能夠容易地確認檢測范圍的一部分重復的溫度分布檢測技術。
[0013]用于解決課題的手段[0014]為了實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明涉及的溫度檢測范圍確定裝置包括:存儲部，其對成為溫度分布的檢測對象的空間中所設置的多個熱電堆陣列傳感器，由每個該熱電堆陣列傳感器應檢測溫度的預定檢測范圍的位置坐標進行存儲；檢測溫度取得部，其從所述各熱電堆陣列傳感器取得檢測溫度；溫度變化對照部，其對于在所述各熱電堆陣列傳感器當中的、預定檢測范圍一部分相互重復的兩個熱電堆陣列傳感器，從該重復區(qū)域內選擇的一方的熱電堆陣列傳感器側的每個檢查位置，與從另一方的熱電堆陣列傳感器的預定檢測范圍內選擇的另一方的熱電堆陣列傳感器側的各對照位置之間，將在各個位置檢測的所述檢測溫度的時間序列變化進行對照，來確定由最高的對照結果所得到的最佳對照位置；系數(shù)推算部，其對每個所述檢查位置生成表示，有關該檢查位置的所述最佳對照位置和、表示該檢查位置的位置坐標與表示該最佳對照位置的位置坐標之間的位置偏差的位置偏差系數(shù)的關系的方程式，通過使這些方程式聯(lián)立用最小二乘法進行求解，來推算這些位置偏差系數(shù)；以及檢測范圍確定部，其根據(jù)所述位置偏差系數(shù)，通過對所述另一方的熱電堆陣列傳感器的所述預定檢測范圍的位置坐標進行補正，來對所述他方的熱電堆陣列傳感器的實際檢測范圍進行確定。
[0015]另外，本發(fā)明涉及的上述溫度檢測范圍確定裝置的一構成例，所述方程式由下式表不，
[0016]X’ = cOx + cly + c2
[0017]y’ = c3x + c4y + c5
[0018]其中:所述檢查位置的位置坐標設為X’ y、所述最佳對照位置的位置坐標設為X’，Y’ ;所述位置偏差系數(shù)設為c0, cl, c2, c3, c4, c5。[0019]另外，本發(fā)明涉及的溫度檢測范圍確定方法包括如下步驟:
[0020]存儲步驟，存儲部對設置在成為溫度分布的檢測對象的空間中的多個熱電堆陣列傳感器，由每個該熱電堆陣列傳感器應檢測溫度的預定檢測范圍的位置坐標進行存儲；
[0021]檢測溫度取得步驟，由檢測溫度取得部從所述各熱電堆陣列傳感器取得檢測溫度；
[0022]溫度變化對照步驟，由溫度變化對照于部對所述各熱電堆陣列傳感器當中的、預定檢測范圍一部分相互重復的兩個熱電堆陣列傳感器，從該重復區(qū)域內選擇的一方的熱電堆陣列傳感器側的每個檢查位置，與從另一方的熱電堆陣列傳感器的預定檢測范圍內選擇的另一方的熱電堆陣列傳感器側的各對照位置之間，對在各個位置上檢測的所述檢測溫度的時間序列變化進行對照，來確定由最高的對照結果所得到的最佳對照位置；
[0023]系數(shù)推算步驟，由系數(shù)推算部對每個所述檢查位置生成表示，有關該檢查位置的所述最佳對照位置和、表示該檢查位置的位置坐標與表示該最佳對照位置的位置坐標之間的表示位置偏差的位置偏差系數(shù)的關系的方程式，通過將使這些方程式聯(lián)立用最小二乘法進行求解，來推算這些位置偏差系數(shù)；以及
[0024]檢測范圍確定步驟，由檢測范圍確定部根據(jù)所述位置偏差系數(shù)，通過對所述另一方的熱電堆陣列傳感器的所述預定檢測范圍的位置坐標進行補正，來確定所述另一方的熱電堆陣列傳感器的實際檢測范圍。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，對于相鄰的熱電堆陣列傳感器，可以容易地確認檢測范圍的部分重復。因此，即便在由于照明器具、空調機器、消防設備、電氣設備等機器設備被設置在熱電堆陣列傳感器的設置預定位置上，所以將熱電堆陣列傳感器設置在該機器設備的附近，并使該熱電堆陣列傳感器的檢測范圍傾斜的情況下，也可以非常容易地確認是否與相鄰的熱電堆陣列傳感器的檢測范圍部分地重復，其結果，可以對空間的溫度分布進行無間隙地檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】[0027]圖1是示出溫度檢測范圍確定裝置的結構的框圖。[0028]圖2是空間中的熱電堆陣列傳感器的設置例。[0029]圖3是示出熱電堆陣列傳感器的檢測范圍的說明圖。[0030]圖4是檢測溫度數(shù)據(jù)的構成例。[0031]圖5是位置數(shù)據(jù)的構成例。[0032]圖6是檢測范圍數(shù)據(jù)的構成例。[0033]圖7是示出溫度變化的對照的說明圖。[0034]圖8是示出檢測溫度的時間序列變化的說明圖。[0035]圖9是示出溫度檢測范圍確定處理的流程圖。[0036]圖10是檢測范圍數(shù)據(jù)的畫面顯示例?！揪唧w實施方式】[0037][發(fā)明原理][0038]首先最初地，對本發(fā)明的原理進行說明。[0039]在采用多個熱電堆陣列傳感器對空間的溫度分布進行檢測的情況下，在相鄰的兩
個熱電堆陣列傳感器的檢測范圍當中的、一部分重復的重復區(qū)域，將會由這些熱電堆陣列傳感器雙方平行地對溫度進行檢測。例如，在兩個熱電堆陣列傳感器的檢測范圍部分重復的情況下，由雙方的熱電堆陣列傳感器內的一部分的檢測元件，對同一位置坐標的溫度進行檢測。
[0040]本發(fā)明著眼于與這種溫度分布檢測中的檢測范圍的一部分重復相關的特征，通過將由位于重復區(qū)域內的各檢測堆所檢測的檢測溫度，在兩熱電堆陣列傳感器之間進行比較，檢測出兩熱電堆陣列傳感器的檢測范圍的重合狀況，作為結果，確定以一方的熱電堆陣列傳感器為基準的、另一方的熱電堆陣列傳感器的預定檢測范圍與實際檢測范圍的位置偏差。
[0041]由此，可以從檢測溫度這一能夠容易取得的數(shù)據(jù)確定預定檢測范圍與實際檢測范圍的位置偏差。
[0042]在此，在對于重復區(qū)域將兩熱電堆陣列傳感器的檢測溫度進行比較之際，在僅比較某一時刻的檢測溫度時，偶爾也會有檢測溫度一致的情形。另外，熱電堆陣列傳感器之間，由于制造過程等因素，也有可能產生2?:TC左右的較大的檢測誤差。因此，根據(jù)由某一時刻的檢測溫度得到的比較結果來確定位置偏差時，有時所得到的位置偏差會產生較大的誤差。
[0043]另一方面，空間的溫度會隨著例如公司或工廠的工作日程或日出/日落時間而變化，這種溫度變化如果是空間內的同一位置坐標的話，則表示同一時間序列變化。另外，該時間序列變化也不會因熱電堆陣列傳感器之間的檢測誤差而變動。
[0044]本發(fā)明著眼于與這種空間內的溫度變化有關的特征，通過在兩熱電堆陣列傳感器之間對在重復區(qū)域內所檢測的檢測溫度的時間序列變化進行比較，檢測出兩熱電堆陣列傳感器的重合狀況，作為結果，確定以一方的熱電堆陣列傳感器為基準的、另一方的熱電堆陣列傳感器的預定檢測范圍與實際檢測范圍的位置偏差。
[0045]由此，可以高精度地確定預定檢測范圍與實際檢測范圍的位置偏差。
[0046]其次，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0047][溫度檢測范圍確定裝置]
[0048]首先，參見圖1，對一實施方式所涉及的溫度檢測范圍確定裝置10進行說明。圖1是示出溫度檢測范圍確定裝置的結構的框圖。
[0049]該溫度檢測范圍確定裝置10整體上由服務器裝置、個人計算機控制器等信息處理裝置構成，具有如下的功能，即基于從設置于成為溫度檢測的對象的空間20中的多個熱電堆陣列傳感器AS經(jīng)由通信線路LI取得的各自的檢測溫度，來對表示各熱電堆陣列傳感器AS的檢測范圍的位置偏差的位置偏差系數(shù)進行推算，且根據(jù)這些位置偏差系數(shù)來確定實際的檢測范圍的功能。
[0050]圖2是空間中的熱電堆陣列傳感器的設置例，圖2的(a)為空間的俯視圖，圖2的(b)為圖2的(a)的I1-1I截面圖。在此，在矩形狀的空間20的天花板21上，以格子狀等間隔地設置有32個熱電堆陣列傳感器AS。在空間20中，寬(長邊方向)為15m，進深(短邊方向)為Sm、高為3m。熱電堆陣列傳感器AS設置在縱橫2m間隔的格子的交點上，分別自天花板21向與地板22垂直的方向具有正方形狀的檢測范圍R。
[0051]圖3是示出熱電堆陣列傳感器的檢測范圍的說明圖。在該例中，熱電堆陣列傳感器AS的設置間隔為2m，空間20的高度為3m，檢測范圍R的視角為60 °。為此，在地板22上,檢測范圍R為四邊3.46m的正方形，在相鄰的熱電堆陣列傳感器AS之間，產生檢測范圍R重合的、寬1.46m的重復區(qū)域Q。在此，雖然以自天花板21向與地板22垂直的方向形成檢測范圍R的情形為例作了說明，但也可以非垂直地斜向形成檢測范圍R。另外，也可以不將熱電堆陣列傳感器AS設置在天花板21上，而將其設置在地板22或墻壁23上。
[0052]在溫度檢測范圍確定裝置10中，作為主要功能部，設有存儲部11、檢測溫度取得部12、溫度變化對照部13、系數(shù)推算部14、檢測范圍確定部15、畫面顯示部16及檢測范圍輸出部17。
[0053]存儲部11由硬盤、半導體存儲器等存儲裝置構成，具有對用于溫度分布的檢測處理的各種處理信息或程序進行存儲的功能。
[0054]作為由存儲部11存儲的主要處理信息有檢測溫度數(shù)據(jù)11A、位置數(shù)據(jù)11B、系數(shù)數(shù)據(jù)IlC及檢測范圍數(shù)據(jù)11D。
[0055]檢測溫度數(shù)據(jù)IlA是對于每個設置于空間20中的熱電堆陣列傳感器AS，由該熱電堆陣列傳感器AS內的各檢測堆所檢測的檢測溫度。這些檢測溫度通過由檢測溫度取得部12借助通信線路LI與各熱電堆陣列傳感器AS數(shù)據(jù)通信而取得，并被保存于存儲部11。
[0056]圖4是檢測溫度數(shù)據(jù)的構成例。在此，就每個各熱電堆陣列傳感器AS的檢測元件Snij保存有檢測溫度tnij。再者，假設在熱電堆陣列傳感器ASn上配置有格子狀的I個X J個檢測元件。[0057]位置數(shù)據(jù)IlB是表示空間20內的、各熱電堆陣列傳感器AS的預定檢測范圍的坐標數(shù)據(jù)，根據(jù)熱電堆陣列傳感器AS的設置位置等設計數(shù)據(jù)事先被設定并被保存于存儲部11中。
[0058]圖5是位置數(shù)據(jù)的構成例。在此，就每個熱電堆陣列傳感器AS登錄有表示從該熱電堆陣列傳感器AS內的檢測堆選擇的基準檢測堆的位置的坐標數(shù)據(jù)以作為檢測范圍R的位置坐標。再者，本實施方式中使用的各種坐標數(shù)據(jù)以事先設定在例如空間20的地板22的任一角落或中央的原點為基準。
[0059]系數(shù)數(shù)據(jù)IlC是用于將熱電堆陣列傳感器AS的預定檢測范圍的位置坐標校正為實際檢測范圍的位置坐標的參數(shù)，由系數(shù)推算部14計算并保存。在此，作為位置偏差系數(shù)，采用6種參數(shù)。若設校正前的位置坐標為x、y ;設位置偏差系數(shù)為c0、cl、c2、c3、c4、c5時,則校正后的位置坐標x’，y’由下面的式(I)表示。
[0060]【式I】
【權利要求】
1.一種溫度檢測范圍確定裝置，其特征在于，包括:存儲部，其對于成為溫度分布的檢測對象的空間中所設置的多個熱電堆陣列傳感器的每一個，存儲該熱電堆陣列傳感器應檢測溫度的預定檢測范圍的位置坐標；檢測溫度取得部，其從所述各熱電堆陣列傳感器取得檢測溫度；溫度變化對照部，其對于所述各熱電堆陣列傳感器當中的、相互的預定檢測范圍部分重復的兩個熱電堆陣列傳感器，在從該重復區(qū)域內選擇的一方的熱電堆陣列傳感器側的每個檢查位置和從另一方的熱電堆陣列傳感器的預定檢測范圍內選擇的另一方的熱電堆陣列傳感器側的各對照位置之間，對在各個位置檢測到的所述檢測溫度的時間序列變化進行對照，來確定得到了最高的對照結果的最佳對照位置；系數(shù)推算部，其對每個所述檢查位置生成表示有關該檢查位置的所述最佳對照位置和位置偏差系數(shù)的關系的方程式，所述位置偏差系數(shù)示出表示該檢查位置的位置坐標與表示該最佳對照位置的位置坐標之間的位置偏差，通過使這些方程式聯(lián)立用最小二乘法進行求解，來推算這些位置偏差系數(shù)；以及檢測范圍確定部，其通過根據(jù)所述位置偏差系數(shù)對所述另一方的熱電堆陣列傳感器的所述預定檢測范圍的位置坐標進行校正，來對所述另一方的熱電堆陣列傳感器的實際檢測范圍進行確定。
2.根據(jù)權利要求1所述的溫度檢測范圍確定裝置，其特征在于，將所述檢查位置的位置坐標設為x，y ;所述最佳對照位置的位置坐標設為x’，y’;所述位置偏差系數(shù)設為c0，cl，c2, c3, c4, c5時，所述方程式由下式表不X，= cOx + cly + c2yf = c3x + c4y + c5。
3.一種溫度檢測范圍確定方法，其特征在于，包括如下步驟:存儲步驟，存儲部對于設置在成為溫度分布的檢測對象的空間中的多個熱電堆陣列傳感器的每一個，存儲該熱電堆陣列傳感器應檢測溫度的預定檢測范圍的位置坐標；檢測溫度取得步驟，檢測溫度取得部從所述各熱電堆陣列傳感器取得檢測溫度；溫度變化對照步驟，溫度變化對照部對于所述各熱電堆陣列傳感器當中的、相互的預定檢測范圍部分重復的兩個熱電堆陣列傳感器，在從該重復區(qū)域內選擇的一方的熱電堆陣列傳感器側的每個檢查位置和從另一方的熱電堆陣列傳感器的預定檢測范圍內選擇的另一方的熱電堆陣列傳感器側的各對照位置之間，對在各個位置上檢測的所述檢測溫度的時間序列變化進行對照，來確定得到了最高的對照結果的最佳對照位置；系數(shù)推算步驟，系數(shù)推算部對于每個所述檢查位置生成表示有關該檢查位置的所述最佳對照位置和位置偏差系數(shù)的關系的方程式，所述位置偏差系數(shù)示出表示該檢查位置的位置坐標與表示該最佳對照位置的位置坐標之間的位置偏差，通過使這些方程式聯(lián)立用最小二乘法進行求解，來推算這些位置偏差系數(shù)；以及檢測范圍確定步驟，檢測范圍確定部通過根據(jù)所述位置偏差系數(shù)對所述另一方的熱電堆陣列傳感器的所述預定檢測范圍的位置坐標進行校正，來確定所述另一方的熱電堆陣列傳感器的實際檢測范圍。
【文檔編號】G01J5/00GK103512662SQ201310247416
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權日:2012年6月21日
【發(fā)明者】細居智樹, 本田光弘 申請人:阿自倍爾株式會社