(57)【要約】【課題】発熱体の存在判定をより的確に行うことを可能とする温度を測定する赤外線温度測定装置を提供する。【解決手段】赤外線温度センサユニット３が、測定対象領域内に存在する物体から放射されている赤外線を受光し、該測定対象領域内の温度（実測温度値）を測定する。距離演算部２２が、測定対象領域内に存在する物体までの距離を測定する。温度補正部２３が、上記実測温度値を、上記距離に基づいて補正することにより補正温度値を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象領域内に存在する物体から放射されている赤外線を受光し、該測定対象領域内の温度を測定する赤外線温度検出部と、
上記測定対象領域内に存在する物体までの距離を測定する距離測定部と、
上記赤外線温度検出部によって測定された実測温度値を、上記距離測定部によって測定された距離情報に基づいて補正することにより補正温度値を算出する温度補正部とを備えることを特徴とする赤外線温度測定装置。
【請求項２】
上記赤外線温度検出部が、上記測定対象領域内を複数の部分領域に分割し、該各部分領域毎に温度を測定することを特徴とする請求項１記載の赤外線温度測定装置。
【請求項３】
上記距離測定部が、上記各部分領域内の複数の箇所における距離を測定するとともに、
上記温度補正部が、上記距離測定部によって上記各部分領域毎に測定された複数の箇所における距離に基づいて、各部分領域に対応する代表距離を算出し、この代表距離に基づいて、各部分領域毎に補正温度値を算出することを特徴とする請求項２記載の赤外線温度測定装置。
【請求項４】
上記温度補正部が、各部分領域毎に測定された複数の箇所における距離の値のうち、最も小さい距離の値を上記代表距離に設定することを特徴とする請求項３記載の赤外線温度測定装置。
【請求項５】
上記温度補正部が、各部分領域毎に測定された複数の箇所における距離の値を平均した値を上記代表距離に設定することを特徴とする請求項３記載の赤外線温度測定装置。
【請求項６】
上記温度補正部が、各部分領域毎に測定された複数の箇所における距離の値のうち、測定対象領域内に存在する発熱体としての対象物までの距離を示していると判断される距離の値の割合に応じて代表距離を設定することを特徴とする請求項３記載の赤外線温度測定装置。
【請求項７】
測定対象領域の環境温度値を測定する環境温度測定部をさらに備え、
上記温度補正部が、上記実測温度値と上記環境温度値との差分に基づいて温度の補正量を算出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の赤外線温度測定装置。
【請求項８】
測定対象領域の環境温度値を測定する環境温度測定部をさらに備え、
Ｔ’ｐｉｘ（ｉ）を上記補正温度値、Ｔｐｉｘ（ｉ）を上記実測温度値、Ｔｏｆｆを上記環境温度値、ｆ（ｄ）を補正関数、ｄを上記代表距離、ｉを上記各部分領域を特定する番号とすると、
上記温度補正部が、
Ｔ’ｐｉｘ（ｉ）＝（Ｔｐｉｘ（ｉ）−Ｔｏｆｆ）×ｆ（ｄ）＋Ｔｏｆｆ
なる式にて上記補正温度値を算出することを特徴とする請求項３記載の赤外線温度測定装置。
【請求項９】
上記赤外線温度検出部を複数備えており、各赤外線温度検出部による光軸方向が互いに異なっていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の赤外線温度測定装置。
【請求項１０】
上記温度補正部が、上記距離測定部によって測定された複数の箇所の距離情報に関して、上記距離測定部の光軸と上記赤外線温度検出部の光軸とのずれ量と、各箇所における距離の値とに基づいて、各箇所の位置の補正を行うとともに、補正された各箇所の位置に基づいて対応する部分領域を特定し、各部分領域に対応する代表距離を算出することを特徴とする請求項３記載の赤外線温度測定装置。
【請求項１１】
上記環境温度測定部が、上記測定対象領域内に発熱体としての対象物が存在しない状態での上記赤外線温度検出部による温度測定結果を環境温度と設定することを特徴とする請求項７または８記載の赤外線温度測定装置。
【請求項１２】
測定対象領域内に存在する物体から放射されている赤外線を受光し、該測定対象領域内の温度を測定する赤外線温度検出ステップと、
上記測定対象領域内に存在する物体までの距離を測定する距離測定ステップと、
上記赤外線温度検出ステップによって測定された実測温度値を、上記距離測定ステップによって測定された距離情報に基づいて補正する温度補正ステップとを有することを特徴とする赤外線温度測定方法。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の赤外線温度測定装置を動作させるための制御プログラムであって、コンピュータを上記温度補正部として機能させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象領域内の物体から放射されている赤外線を受光することによって温度を測定する赤外線温度測定装置および赤外線温度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤外線温度センサユニットを用いて非接触にて測定対象物の温度を測定することが行われている。赤外線温度センサユニットは、外部からの光を集光するレンズ、および、赤外線に反応して電圧を出力する赤外線センサチップを供えた構成となっている。測定対象物から放射された遠赤外線は、レンズを介して赤外線センサチップ上に集光される。赤外線センサチップはサーモパイルからなるセンサエレメントを有しており、遠赤外線を受光することによって生じる温度上昇に応じて電圧を出力する。この電圧値に応じて測定対象物の温度が測定される。
【０００３】
上記の赤外線温度センサユニットにおいて、赤外線センサチップが複数のセンサエレメントをアレイ状に配列した構成を有するものがある。この構成によれば、測定対象領域の位置に応じて、上記レンズを介して遠赤外線が到達するセンサエレメントが異なることになる。換言すれば、各センサエレメントには互いに異なる視野範囲が存在することになる。よって、測定対象領域を複数の部分領域に分割し、各部分領域と各センサエレメントの視野範囲とを対応付けることによって、各部分領域の温度を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０５４３６３号公報（２０１０年３月１１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような赤外線温度センサユニットを用いることによって、測定対象領域のどの位置に人間が存在するかを判定することが可能となる。すなわち、通常、人間の体温は環境の温度（常温）よりも高いので、部分領域の温度が所定の温度以上である場合に、その位置に人間が存在すると判定することができる。
【０００６】
ここで、部分領域の温度は、その部分領域内の温度分布の面積比に応じた平均値として測定されることになる。すなわち、特定のセンサエレメントに対応する視野範囲に人体などの発熱体が存在する場合、その発熱体が視野範囲に占める割合に応じて測定される温度値が変化するという問題がある。
【０００７】
図２１は、センサエレメントＳＥに対する、発熱体としての対象物ＯＢの位置の状態例を示す模式側面図である。同図において、センサエレメントＳＥは視野範囲ＶＦを有している。ここで、対象物ＯＢが、センサエレメントＳＥからＤ１の距離にある位置Ｐ１に存在している場合、視野範囲ＶＦの全域が対象物ＯＢに占められることになる。この場合、対象物ＯＢの実際の温度が３６度であったとすると、測定される温度値もほぼ３６度となる。
【０００８】
これに対して、対象物ＯＢが、センサエレメントＳＥからＤ２の距離にある位置Ｐ２に存在している場合、視野範囲ＶＦの一部のみが対象物ＯＢに占められ、残りは背景部材ＢＧに占められることになる。この場合、対象物ＯＢの実際の温度が３６度、背景部材ＢＧの実際の温度が２６度であったとすると、測定される温度値は視野範囲ＶＦ内の温度分布の面積比に応じた温度平均値になるので、例えば２９程度となる。
【０００９】
以上のように、センサエレメントに対する発熱体の位置が遠い場合、該センサエレメントの視野範囲に占める発熱体の面積が小さくなるので、測定される温度値も環境温度に近い値となる。よって、その部分領域には発熱体（人間）は存在しないと誤判定する可能性がある。
【００１０】
なお、上記の特許文献１には、赤外線センサと測距センサとの両方を備えた光学式測距装置が開示されている。この光学式測距装置において、上記測距センサは、検出対象物に光を照射し、その反射光の情報に基づいて距離を測定するアクティブ方式の測距センサである。また、上記赤外線センサは、上記測距センサの検出距離よりも広い検出処理を有する熱型赤外線センサである。このような構成において、赤外線センサが検出対象物の存在を検知していない場合に測距センサを起動しないように制御している。これにより、待機時間中の消費電力が低減される。
【００１１】
しかしながら、この光学式測距装置は、赤外線センサと測距センサとの両方を備えた構成となっているものの、赤外線センサは単純に検出対象物の有無を判定するのみのものであり、温度を測定するものではない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発熱体としての対象物の存在判定をより的確に行うことを可能とする温度を測定する赤外線温度測定装置、赤外線温度測定方法、および、赤外線温度測定装置の制御プログラムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明に係る赤外線温度測定装置は、測定対象領域内に存在する物体から放射されている赤外線を受光し、該測定対象領域内の温度を測定する赤外線温度検出部と、上記測定対象領域内に存在する物体までの距離を測定する距離測定部と、上記赤外線温度検出部によって測定された実測温度値を、上記距離測定部によって測定された距離情報に基づいて補正することにより補正温度値を算出する温度補正部とを備える構成である。
【００１４】
また、本発明に係る赤外線温度測定方法は、測定対象領域内に存在する物体から放射されている赤外線を受光し、該測定対象領域内の温度を測定する赤外線温度検出ステップと、上記測定対象領域内に存在する物体までの距離を測定する距離測定ステップと、上記赤外線温度検出ステップによって測定された実測温度値を、上記距離測定ステップによって測定された距離情報に基づいて補正する温度補正ステップとを有する方法である。
【００１５】
上記の構成または方法では、赤外線温度検出部によって、測定対象領域内の温度が測定される。ここで測定される温度は、該測定対象領域内に存在する物体から放射されている赤外線に基づくものであるので、該測定対象領域内に含まれる発熱体としての対象物の大きさによって測定温度が変化する。
【００１６】
ここで、測定対象領域の状況として、赤外線温度測定装置から遠い位置に背景部材が存在しており、背景部材と赤外線温度測定装置との間の空間に発熱体としての対象物が存在している状況が想定される。すなわち、測定対象領域内で測定される距離は、対象物の存在によって影響を受けることになる。
【００１７】
これに対して上記の構成または方法によれば、赤外線温度検出部によって測定された実測温度値は、距離測定部によって測定された距離情報に基づいて補正される。よって、測定対象領域内に含まれている対象物の大きさの影響をより小さくした補正温度を算出することが可能となる。すなわち、測定対象領域内に対象物が存在している場合に、該測定対象領域内に含まれている対象物の大きさによらずに、補正温度値を対象物の温度に近づけることができる。これにより、補正温度値に基づいて、対象物の存在判定をより的確に行うことが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、上記赤外線温度検出部が、上記測定対象領域内を複数の部分領域に分割し、該各部分領域毎に温度を測定する構成としてもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、測定対象領域内の部分領域毎に温度が測定されるので、部分領域毎に対象物の存在判定を行うことが可能となる。すなわち、測定対象領域内のどの位置に対象物が存在するかを検知することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、上記距離測定部が、上記各部分領域内の複数の箇所における距離を測定するとともに、上記温度補正部が、上記距離測定部によって上記各部分領域毎に測定された複数の箇所における距離に基づいて、各部分領域に対応する代表距離を算出し、この代表距離に基づいて、各部分領域毎に補正温度値を算出する構成としてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、部分領域内の複数の箇所において距離が測定されるので、対象物が存在する位置と存在しない位置とで測定される距離が変化することになる。よって、部分領域内の位置毎における、対象物の存在／非存在の状態をより的確に反映した代表距離に基づいて温度を補正することができるので、温度補正の精度を向上させることが可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、上記温度補正部が、各部分領域毎に測定された複数の箇所における距離の値のうち、最も小さい距離の値を上記代表距離に設定する構成としてもよい。
【００２３】
通常、赤外線温度測定装置と背景部材との間には、対象物以外の物体は存在していない状況が想定される。この場合、上記の方法によれば、対象物が実際に存在している位置までの距離を代表距離として設定することが可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、上記温度補正部が、各部分領域毎に測定された複数の箇所における距離の値を平均した値を上記代表距離に設定する構成としてもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、各部分領域に占める対象物の面積を考慮して代表距離が設定されることになるので、距離補正の精度を上げることが可能となる。
【００２６】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、上記温度補正部が、各部分領域毎に測定された複数の箇所における距離の値のうち、測定対象領域内に存在する発熱体としての対象物までの距離を示していると判断される距離の値の割合に応じて代表距離を設定する構成としてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、部分領域において対象物までの距離を示している距離の値の割合が１００％となっている場合には、対象物までの距離によらずに、実測温度値がそのまま補正温度値となるようにすることができる。よって、必要以上の補正が行われて、実際の温度と異なる結果を招くというような状態を防止することができる。また、対象物までの距離を示している距離の値の割合に応じて代表距離が補正されるので、距離補正の精度を上げることが可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、測定対象領域の環境温度値を測定する環境温度測定部をさらに備え、上記温度補正部が、上記実測温度値と上記環境温度値との差分に基づいて温度の補正量を算出する構成としてもよい。
【００２９】
ここで、実測温度値が環境温度値とほぼ同じである場合には、発熱体としての対象物は存在せず、背景部材の温度を検出しているものと考えられる。よって、このような場合に実測温度値に対して補正をかける必要はないことになる。これに対して、上記の構成によれば、実測温度値と環境温度値との差分を基準として補正量を算出するので、適切な温度補正を行うことが可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、測定対象領域の環境温度値を測定する環境温度測定部をさらに備え、Ｔ’ｐｉｘ（ｉ）を上記補正温度値、Ｔｐｉｘ（ｉ）を上記実測温度値、Ｔｏｆｆを上記環境温度値、ｆ（ｄ）を補正関数、ｄを上記代表距離、ｉを上記各部分領域を特定する番号とすると、上記温度補正部が、Ｔ’ｐｉｘ（ｉ）＝（Ｔｐｉｘ（ｉ）−Ｔｏｆｆ）×ｆ（ｄ）＋Ｔｏｆｆなる式にて上記補正温度値を算出する構成としてもよい。
【００３１】
上記の構成によれば、温度補正部は、実測温度値と環境温度値との差分に対して代表距離の関数を乗じた値を、環境温度値に加えることにより、補正温度値を算出している。これにより、赤外線温度測定装置から人体などの発熱体としての対象物までの距離に応じて、部分領域の実測温度値が変化することを補正することが可能となる。すなわち、対象物までの距離に依らずに、部分領域に対象物が含まれるか否かを判定するための温度を測定することが可能となる。
【００３２】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、上記赤外線温度検出部を複数備えており、各赤外線温度検出部による光軸方向が互いに異なっている構成としてもよい。
【００３３】
上記の構成によれば、各赤外線温度検出部の光軸方向は互いに異なっているので、１つの赤外線温度検出部を用いる場合と比較して、複数の赤外線温度検出部全てを考慮すれば視野範囲を広げることが可能となる。また、各赤外線温度検出部によって計測される部分領域の数は不変なので、部分領域の大きさを変えることなく、測定可能な部分領域の数を増やした状態で視野範囲を広げることができる。
【００３４】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、上記温度補正部が、上記距離測定部によって測定された複数の箇所の距離情報に関して、上記距離測定部の光軸と上記赤外線温度検出部の光軸とのずれ量と、各箇所における距離の値とに基づいて、各箇所の位置の補正を行うとともに、補正された各箇所の位置に基づいて対応する部分領域を特定し、各部分領域に対応する代表距離を算出する構成としてもよい。
【００３５】
上記の構成によれば、上記距離測定部の光軸と上記赤外線温度検出部の光軸とのずれに伴う誤差を抑制することが可能となる。
【００３６】
また、本発明に係る赤外線温度測定装置は、上記の構成において、上記環境温度測定部が、上記測定対象領域内に発熱体としての対象物が存在しない状態での上記赤外線温度検出部による温度測定結果を環境温度と設定する構成としてもよい。
【００３７】
上記の構成によれば、赤外線温度測定装置の設置環境に応じて、背景の状態に応じた正確な環境温度を設定することが可能となる。
【００３８】
なお、上記赤外線温度測定装置は、一部をコンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記温度補正部として動作させることにより上記赤外線温度測定装置をコンピュータにて実現させる制御プログラム、および上記制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【００３９】
以上のように、本発明によれば、赤外線温度検出部によって測定された実測温度値は、距離測定部によって測定された距離情報に基づいて補正される。よって、測定対象領域内に対象物が存在している場合に、該測定対象領域内に含まれている対象物の大きさによらずに、補正温度値を対象物の温度に近づけることができる。これにより、補正温度値に基づいて、対象物の存在判定をより的確に行うことが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る赤外線温度測定装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】上記赤外線温度測定装置の外観を示す斜視図である。
【図３】上記赤外線温度測定装置が備える赤外線温度センサユニットの構成を示す斜視断面図である。
【図４】同図（ａ）は、赤外線センサチップが備えるセンサエレメントを示す斜視図であり、同図（ｂ）は、センサエレメントが備える電極対の概略を示す側面図である。
【図５】赤外線センサチップの概略構成を示す斜視図である。
【図６】レンズを透過した遠赤外線が、赤外線センサチップ上の各センサエレメントに照射される様子を示す模式図である。
【図７】赤外線センサチップの出力結果の一例を示す図である。
【図８】ＴＯＦ式による距離測定の概要を説明する模式斜視図である。
【図９】同図（ａ）は、ドット画像からなる特定パターンを照射するパターン照射式を実施しているときの状態を示す模式斜視図であり、同図（ｂ）は、特定パターンが対象物に照射された状態を示す正面図である。
【図１０】距離演算部によって測定された距離情報を含む距離測定結果データを示す図である。
【図１１】温度補正部における温度補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】同図（ａ）は、センサエレメントに対する、発熱体としての対象物の位置の状態例を示す模式側面図であり、同図（ｂ）は、センサエレメントが有する視野範囲をセンサエレメントから見た際の状態を示す模式正面図である。
【図１３】同図（ａ）は、実測温度値としての赤外線センサチップの出力結果の一例と、距離測定結果データとしての２次元画像とを重ねて示した図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す実測温度値に対して、距離情報に基づいて温度補正を行った場合の補正温度値の例を示す図である。
【図１４】同図（ａ）は、センサエレメントに対して距離Ｄ１の位置に発熱体としての対象物が存在している状態を示す模式側面図であり、同図（ｃ）は、センサエレメントに対して距離Ｄ２の位置に発熱体としての対象物が存在している状態を示す模式側面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す状態において、センサエレメントが有する視野範囲をセンサエレメントから見た際の状態を示す模式正面図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）に示す状態において、センサエレメントが有する視野範囲をセンサエレメントから見た際の状態を示す模式正面図である。
【図１５】補正関数の一例を示すグラフである。
【図１６】同図（ａ）は、センサエレメントに対して距離Ｄ３の位置に発熱体としての対象物が存在している状態を示す模式側面図であり、同図（ｃ）は、センサエレメントに対して距離Ｄ３の位置に発熱体としての対象物が存在している状態を示す模式側面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す状態において、センサエレメントが有する視野範囲をセンサエレメントから見た際の状態を示す模式正面図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）に示す状態において、センサエレメントが有する視野範囲をセンサエレメントから見た際の状態を示す模式正面図である。
【図１７】同図（ａ）は、センサエレメントに対して距離Ｄ４の位置に発熱体としての対象物が存在している状態を示す模式側面図であり、同図（ｃ）は、センサエレメントに対して距離Ｄ４の位置に発熱体としての対象物が存在している状態を示す模式側面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す状態において、センサエレメントが有する視野範囲をセンサエレメントから見た際の状態を示す模式正面図であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）に示す状態において、センサエレメントが有する視野範囲をセンサエレメントから見た際の状態を示す模式正面図である。
【図１８】複数の投光部を設けた場合の赤外線温度測定装置の外観を示す斜視図である。
【図１９】同図（ａ）は、複数の赤外線温度センサユニットを設けた場合の赤外線温度測定装置の外観を示す斜視図であり、同図（ｂ）および（ｃ）は、同図（ａ）の上方向および横方向から見た際の側面図である。
【図２０】同図（ａ）は、赤外線温度センサユニットと測距撮像部との位置関係を示す模式側面図であり、同図（ｂ）は、赤外線温度センサユニットによる視野範囲の像を示す図であり、同図（ｃ）は、測距撮像部による視野範囲の像を示す図である。
【図２１】赤外線温度センサユニットが備えるセンサエレメントと、測定対象としての発熱体との位置の状態例を示す模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
＜赤外線温度測定装置の外観＞
図２は、本実施形態に係る赤外線温度測定装置１の外観を示す斜視図である。同図に示すように、赤外線温度測定装置１は、筐体２、赤外線温度センサユニット（赤外線温度検出部）３、投光部（距離測定部）４、および測距撮像部（距離測定部）５を備えた構成となっている。筐体２は、赤外線温度測定装置１が備える各部材を格納する筐体であり、その一面に、赤外線温度センサユニット３、投光部４、および測距撮像部５が配置されている。
【００４３】
赤外線温度センサユニット３は、測定対象領域内に存在する物体から放射されている赤外線（遠赤外線）を受光し、測定対象領域内の複数の部分領域毎に温度を測定する。
【００４４】
投光部４は、距離の測定に用いるために、測定対象領域に対して測距用光を照射する。本実施形態では、投光部４の光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いる。
【００４５】
測距撮像部５は、投光部４によって測距用光が照射された測定対象領域の撮像を行う。本実施形態では、測距撮像部５としてフォトダイオードを用いる。なお、測距撮像部５としては、測定対象領域内の複数の箇所における撮像画像、すなわち、複数の画素からなる撮像画像を得ることができるものであれば、どのような撮像素子を用いてもよい。例えば、測距撮像部５としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いてもよい。
【００４６】
赤外線温度センサユニット３による測定対象領域、投光部４による測距用光の照射領域、および、測距撮像部５による撮像領域は、ほぼ一致するように設定される。なお、本実施形態に係る赤外線温度測定装置１による温度測定が的確に行われるためには、投光部４による測距用光の照射領域と、測距撮像部５による撮像領域との重畳領域内に、赤外線温度センサユニット３による測定対象領域が含まれていればよい。これにより、赤外線温度センサユニット３による測定対象領域に含まれる対象物に対して、距離の測定が行われることになる。
【００４７】
＜赤外線温度測定装置の構成＞
図１は、赤外線温度測定装置１の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、赤外線温度測定装置１は、上記した構成に加えて、ＬＥＤドライバ１１、シリアルコントローラ１２、イメージプロセッサ１３、および演算部１４を備えた構成となっている。
【００４８】
ＬＥＤドライバ１１は、演算部１４からの制御信号に基づき、投光部４のＬＥＤによる発光を駆動する。シリアルコントローラ１２は、赤外線温度センサユニット３からの出力信号の伝送を制御し、温度測定データとして演算部１４に出力する。
【００４９】
イメージプロセッサ１３は、測距撮像部５から出力された撮像画像信号に対して信号処理を行い、撮像画像データとして演算部１４に出力する。本実施形態では、イメージプロセッサ１３は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）によって構成される。これにより、大量の撮像画像信号に対してリアルタイム処理を行うことが可能となる。
【００５０】
演算部１４は、赤外線温度センサユニット３によって測定された温度情報に対して、投光部４および測距撮像部５の協同によって得られる距離情報に基づいて補正を行う演算処理を行う。ここでいう投光部４および測距撮像部５の協同とは、投光部４から対象物に対して発光した信号光と、測距撮像部５で受光した対象物からの反射光とに基づき、例えば双方の位相差を検出することによって距離情報を得ることである。詳細については後述する。
【００５１】
図１に示すように、演算部１４は、投光制御部（距離測定部）２１、距離演算部（距離測定部）２２、温度補正部２３、およびデータ出力部２４を備えた構成となっている。
【００５２】
投光制御部２１は、距離演算部２２と協同し、投光部４による投光のタイミング、発光期間を制御する。投光制御部２１による投光制御結果情報は距離演算部２２に伝達される。距離演算部２２は、投光制御部２１による投光制御結果情報、および、イメージプロセッサ１３から送信される画像データに基づいて、該画像データの各画素の距離を算出する。なお、距離演算部２２による距離演算の詳細については後述する。
【００５３】
温度補正部２３は、距離演算部２２によって算出された各画素の距離情報を受信し、該距離情報に基づいて、赤外線温度センサユニット３によって測定された温度情報を補正する処理を行う。この温度補正部２３による温度補正処理の詳細については後述する。
【００５４】
データ出力部２４は、温度補正部２３によって補正された補正温度値情報を外部に出力する処理を行う。データ出力部２４は、補正温度値情報に加えて、イメージプロセッサ１３によって撮像された画像データを外部に出力するようになっていてもよい。データ出力部２４からの出力形式としては、特に限定されるものではなく、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）などによるシリアル伝送方式などが挙げられる。
【００５５】
データ出力部２４から出力された補正温度値情報は、例えば外部の情報処理装置などに伝送される。この情報処理装置は、受信した各部分領域毎の補正温度値情報に基づき、各部分領域毎に対象物が存在するか否かの判定を行うようになっていてもよい。この判定は、例えば補正温度値に閾値を設けておき、この閾値以上の補正温度値となっている場合に、該部分領域に対象物が存在すると判定する、といった方法が挙げられる。
【００５６】
なお、対象物位置検出装置として、赤外線温度測定装置１、および、対象物存在判定手段を１つの装置内に備えた構成としてもよい。ここで、上記対象物存在判定手段は、上記情報処理装置における対象物判定と同様の処理を行うものとする。
【００５７】
＜赤外線温度センサユニット３の構成＞
次に、図３を参照しながら、赤外線温度センサユニット３の構成について説明する。同図に示すように、赤外線温度センサユニット３は、レンズ３１、赤外線センサチップ３２、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）３３、筐体３４、基板３５、およびマイコン３６を備えている。
【００５８】
筐体３４は略円筒形となっており、軸方向に対して下側の面が基板３５上に接している。また、筐体３４の上側の面にレンズ３１が設けられている。筐体３４と基板３５とに囲まれる領域における基板３５上に、赤外線センサチップ３２およびＡＳＩＣ３３が設けられている。
【００５９】
レンズ３１は、外部からの光を集光するものであり、例えばＳｉレンズによって構成される。赤外線センサチップ３２は、赤外線に反応して電圧を出力する。測定対象物から放射された遠赤外線は、レンズ３１を介して赤外線センサチップ３２上に集光される。ＡＳＩＣ３３は、赤外線センサチップ３２からの出力電圧を増幅する機能を有するＩＣである。マイコン３６は、ＡＳＩＣ３３から出力されたアナログ電圧信号をデジタル信号に変換して出力する機能を有する。
【００６０】
図４（ａ）は、赤外線センサチップ３２が備えるセンサエレメント３２ａを示す斜視図である。同図に示すように、センサエレメント３２ａは、サーモパイルによって構成されており、複数の電極対３２ａ１…が配列されている。
【００６１】
図４（ｂ）は、電極対３２ａ１の概略を示す側面図である。同図に示すように、電極対３２ａ１は、Ｐ-ｐｏｌｙ-Ｓｉから構成されるポリシリコン電極３２ａ２および金属電極３２ａ３が対向して配置された構成となっている。同図において、ＨＪで示される領域は温接点に相当し、センサエレメント３２ａの中心近傍領域に配置される。また、ＣＪで示される領域は冷接点に相当し、センサエレメント３２ａの端部近傍領域に配置される。
【００６２】
センサエレメント３２ａに遠赤外線が照射されると、ＨＪで示される領域の温度が上昇し、ＣＪで示される領域との間に温度差が生じる。これにより、ＣＪで示される領域において、ポリシリコン電極３２ａ２と金属電極３２ａ３との間に電位差が生じることになる。この電位差を検出することにより、遠赤外線の照射量が測定される。
【００６３】
赤外線センサチップ３２は、上記のような構成のセンサエレメント３２ａを平面上に複数配列した構成となっている。図５は、本実施形態において用いる赤外線センサチップ３２の概略構成を示す斜視図である。同図に示す構成では、センサエレメント３２ａ…は、縦４列、横４列に配列されており、合計１６個のセンサエレメント３２ａ…が赤外線センサチップ３２に設けられている。なお、センサエレメント３２ａ…の配置形態、配置数はこの例に限定されるものではなく、例えば横一列に複数のセンサエレメント３２ａ…が配列された構成であってもよいし、さらに多くの数のセンサエレメント３２ａ…がマトリクス状に配置された構成であってもよい。
【００６４】
図６は、レンズ３１を透過した遠赤外線が、赤外線センサチップ３２上の各センサエレメント３２ａに照射される様子を示す模式図である。同図に示すように、測定対象領域の位置に応じて、レンズ３１を介して遠赤外線が到達するセンサエレメント３２ａが異なることになる。換言すれば、各センサエレメント３２ａには互いに異なる視野範囲が存在することになる。よって、測定対象領域を複数の部分領域に分割し、各部分領域と各センサエレメント３２ａの視野範囲とを対応付けることによって、各部分領域の温度を測定することができる。
【００６５】
図７は、赤外線センサチップ３２の出力結果の一例を示す図である。同図に示すように、測定対象領域が４×４の１６個の部分領域に分割されており、各部分領域毎に測定された温度が示されている。すなわち、赤外線温度センサユニット３からは、赤外線センサチップ３２におけるセンサエレメント３２ａ…の配置に応じた２次元の測定温度情報が得られることになる。
【００６６】
＜距離演算の詳細＞
次に、距離演算の詳細について説明する。本実施形態では、投光部４と測距撮像部５との協同により、ＴＯＦ（Time of Flight）式によって距離の測定が行われる。ＴＯＦ式とは、ＬＥＤ等の光源から測定対象物に対して光を照射し、撮像素子の各画素に到達する反射光の位相差と光速との関係性に基づいて、各画素毎に測定対象領域までの距離を測定する方式である。
【００６７】
図８は、このＴＯＦ式による距離測定の概要を説明する模式斜視図である。同図に示すように、投光部４から出射された光は、測定対象領域に存在する対象物ＯＢおよび背景部材ＢＧに照射され、その反射光が測距撮像部５に到達する。このとき、投光部４から光が出射し、測定対象物で反射され、測距撮像部５の各画素に戻ってくるまでの時間を測定することによって、該測定対象物の距離を画素毎に算出することができる。
【００６８】
具体的には、投光制御部２１が、投光部４を所定のタイミングで所定期間だけ高速に点滅させるとともに、その高速点滅期間およびそのタイミングの情報を距離演算部２２に出力する。一方、距離演算部２２は、測距撮像部５における撮像結果をイメージプロセッサ１３を介してリアルタイムで取得し、所定のタイミングで所定期間に検出する光点滅の回数を画素毎にカウントすることによって、画素毎の距離を算出する。より具体的には、距離演算部２２は、投光部４から出射された光点滅のパターンに対する、測距撮像部５で受光した反射光の光点滅のパターンの遅れ時間（位相差）と、光の速度とに基づいて対象物の画素毎の距離を算出する。
【００６９】
図１０は、距離演算部２２によって測定された距離情報を含む距離測定結果データの画面表示例を示している。同図に示すように、各画素における距離の測定結果が、該画素の画素値として濃淡で表示されている。このように、距離演算部２２によって測定された距離情報は２次元画像データとして出力される。
【００７０】
なお、本実施形態では、ＴＯＦ式によって距離を測定しているが、これに限定されるものではなく、測定対象領域内の測定対象物までの距離を複数の画素（部分領域）毎に測定することが可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。例えば、パターン照射式によって距離を測定する構成であってもよい。
【００７１】
パターン照射式とは、特定パターンの光を対象物に照射し、その特定パターンが対象物によって形状が歪んだ状態を撮像し、画像処理を行うことによって距離を測定する方式である。特定パターンとしては、例えば複数の小円からなるドット画像や、縞状の画像などが挙げられる。
【００７２】
図９（ａ）は、ドット画像からなる特定パターンを照射するパターン照射式を実施しているときの状態を示す模式斜視図であり、同図（ｂ）は、特定パターンが対象物に照射された状態を示す正面図である。この例では、投光部４は、複数の小円が等間隔で２次元的に配列されたドット画像としての特定パターンの光を、測定対象領域に存在する対象物ＯＢおよび背景部材ＢＧに照射している。そして、測距撮像部５は、図９（ｂ）に示すような撮像画像を取得し、距離演算部２２に送信する。距離演算部２２は取得した撮像画像に基づいて、各小円の大きさおよび形状の歪みを解析し、画素毎の距離を算出する。
【００７３】
パターン照射式は、ＴＯＦ式のように、高速撮像・高速データ転送・高速画像処理を実現するための構成は不要であるので、比較的安価な構成で実現することができる。一方、特定パターンの歪み解析によって距離を算出しているので、距離算出の精度および解像度は、ＴＯＦ式よりも低いことになる。
【００７４】
なお、距離を測定する方式としては、上記の例の他に、２つの撮像素子を所定の距離だけ離した位置に配置し、それぞれの撮像素子によって撮像された画像を解析することによって距離を測定する視差検出方式が挙げられる。詳しく説明すると、各撮像素子は所定の距離だけ離れているので、それぞれの撮像素子による撮像画像には視差が含まれている。この視差を解析することによって測定対象領域内の距離を測定する。
【００７５】
この視差検出方式の場合、撮像素子が２つ必要になるので、装置コストが高くなるという問題、撮像素子をある程度離して配置する必要があるので、装置の大型化を招くという問題、および、暗い環境では測定できないという問題などがある。
【００７６】
＜温度補正処理の詳細＞
次に、温度補正部２３における温度補正処理の詳細について、図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。温度補正部２３は、まず赤外線温度センサユニット３からの温度測定データを実測温度データとしてシリアルコントローラ１２を介して取得する（ステップ１、以降Ｓ１のように称する）ここで取得される実測温度データは、図７に示すように、各部分領域の温度情報を含んだものとなっている。
【００７７】
次に、温度補正部２３は、各部分領域に含まれる各画素の距離情報を距離演算部２２から取得する（Ｓ２）。そして、温度補正部２３は、取得した各画素の距離情報に基づいて、各部分領域に対応する代表距離を算出する（Ｓ３）。この代表距離の算出の詳細については後述する。
【００７８】
次に、温度補正部２３は、環境温度データを赤外線温度センサユニット３からシリアルコントローラ１２を介して取得する（Ｓ４）。通常、赤外線温度センサユニット３は、赤外線受光による温度測定とともに、環境温度を検出する機能を有しているので、温度補正部２３はこの環境温度の情報を利用している。すなわち、赤外線温度センサユニット３は、環境温度測定部としての機能も有していることになる。なお、環境温度を測定する別の構成については後述する。
【００７９】
次に、温度補正部２３は、上記で取得した各部分領域の実測温度データ、各部分領域に対応する代表距離、および、環境温度データに基づいて、各部分領域の補正温度データを算出する。具体的には、以下の式によって補正温度データが算出される。
【００８０】
Ｔ’ｐｉｘ（ｉ）＝（Ｔｐｉｘ（ｉ）−Ｔｏｆｆ）×ｆ（ｄ）＋Ｔｏｆｆ
上式において、Ｔ’ｐｉｘ（ｉ）は補正温度値、Ｔｐｉｘ（ｉ）は実測温度値、Ｔｏｆｆは環境温度値、ｆ（ｄ）は補正関数、ｄは代表距離、ｉは、各部分領域を特定する番号をそれぞれ示している。
【００８１】
上式のように、温度補正部２３は、実測温度値と環境温度値との差分に対して代表距離の関数を乗じた値を、環境温度値に加えることにより、補正温度値を算出している。これにより、赤外線温度測定装置１から人体などの発熱体としての対象物までの距離に応じて、部分領域の実測温度値が変化することを補正することが可能となる。すなわち、対象物までの距離に依らずに、部分領域に対象物が含まれるか否かを判定するための温度を測定することが可能となる。
【００８２】
ここで、上記の温度補正は、実測温度値と環境温度値との差分に基づいて補正量を算出している。これは、次の理由によるものである。まず、実測温度値が環境温度値とほぼ同じである場合には、その部分領域には発熱体としての対象物は存在せず、背景部材の温度を検出しているものと考えられる。よって、このような部分領域に対する実測温度値に対して補正をかける必要はないことになる。すなわち、実測温度値と環境温度値との差分を基準として補正量を算出することによって、適切な温度補正を行うことが可能となる。
【００８３】
なお、環境温度値を考慮せずに、実測温度値のみを基準として補正量を算出するようにしてもよい。この場合でも、上記の補正関数を適宜設定することによって、妥当な温度補正を行うことが可能である。
【００８４】
図１２（ａ）は、センサエレメント３２ａに対する、発熱体としての対象物ＯＢの位置の状態例を示す模式側面図である。同図において、センサエレメント３２ａは視野範囲ＶＦを有している。また、図１２（ｂ）は、センサエレメント３２ａが有する視野範囲ＶＦをセンサエレメント３２ａから見た際の状態を示す模式正面図である。このセンサエレメント３２ａから見た際の視野範囲ＶＦが、該センサエレメント３２ａに対応する部分領域に相当する。
【００８５】
これらの図に示すように、対象物ＯＢが、センサエレメント３２ａからＤの距離にある位置に存在している場合、視野範囲ＶＦの一部のみが対象物ＯＢに占められ、残りは背景部材ＢＧに占められることになる。この場合、対象物ＯＢの実際の温度が３６度、背景部材ＢＧの実際の温度が２５度であったとすると、実測温度値は例えば２８度程度となる。
【００８６】
このような状況において、実測温度値と環境温度値との差分は３度となるので、補正温度値は、３（度）×ｆ（Ｄ）＋２５（度）なる演算によって算出される。このような温度補正演算によって、補正温度値は３６度に近い値になる。
【００８７】
図１３（ａ）は、実測温度値としての赤外線センサチップ３２の出力結果の一例を示している。同図に示すように、各部分領域毎に実測温度値が示されている。また、この図では、図１０に示す距離測定結果データとしての２次元画像を重ねて示している。
【００８８】
一方、図１３（ｂ）は、同図（ａ）に示す実測温度値に対して、距離情報に基づいて温度補正を行った場合の補正温度値の例を示している。同図に示すように、発熱体としての対象物が占める面積割合が小さい部分領域に関しても、対応する温度が高くなるように温度補正が行われることになる。すなわち、部分領域において、発熱体としての対象物が占める面積が小さい場合でも、該部分領域に対象物が存在すると判定する精度を高めることが可能となる。
【００８９】
＜補正関数の例＞
次に、補正関数ｆ（ｄ）の例について説明する。図１４（ａ）は、センサエレメント３２ａに対して距離Ｄ１の位置に発熱体としての対象物ＯＢが存在している状態を示しており、図１４（ｃ）は、センサエレメント３２ａに対して距離Ｄ２（＞Ｄ１）の位置に発熱体としての対象物ＯＢが存在している状態を示している。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す状態において、センサエレメント３２ａが有する視野範囲ＶＦをセンサエレメント３２ａから見た際の状態を示しており、図１４（ｄ）は、図１４（ｃ）に示す状態において、センサエレメント３２ａが有する視野範囲ＶＦをセンサエレメント３２ａから見た際の状態を示している。
【００９０】
これらの状態において、対象物ＯＢの実際の温度が３６度、背景部材ＢＧの実際の温度が２５度であったとする。このとき、図１４（ａ）に示す状態の場合、実測温度値は例えば３０度程度となる一方、図１４（ｃ）に示す状態の場合、実測温度値は例えば２６度程度となる。
【００９１】
このような状況において、補正温度値は、図１４（ａ）に示す状態の場合、５（度）×ｆ（Ｄ１）＋２５（度）なる演算によって算出され、図１４（ｃ）に示す状態の場合、１（度）×ｆ（Ｄ２）＋２５（度）なる演算によって算出される。ここで、これら２つの場合において、補正温度値がほぼ同様の値となるように補正関数ｆ（ｄ）が設定されていることが好ましいことになる。
【００９２】
ここで、センサエレメント３２ａにおいて検出される赤外線の熱量は、図１４（ｂ）および図１４（ｄ）に示すように、センサエレメント３２ａの視野範囲ＶＦ内に占める対象物ＯＢの面積に比例する。また、視野範囲ＶＦ内に占める対象物ＯＢの面積は、センサエレメント３２ａから対象物ＯＢまでの距離ｄの２乗で縮小する。従って、補正関数ｆ（ｄ）は、距離ｄの増大に伴う視野範囲ＶＦ内に占める対象物ＯＢの面積の縮小を補うために、図１５に示すような距離の２乗に比例する関数とすることが好ましい。このような補正関数ｆ（ｄ）を用いて補正を行うことにより、対象物ＯＢのセンサエレメント３２ａまでの距離によらずに、部分領域内に存在する対象物ＯＢの温度に近い温度を補正温度値として算出することが可能となる。
【００９３】
＜代表距離の算出＞
次に、各部分領域に対応する代表距離の算出について説明する。前記したように、温度補正部２３は、取得した各画素の距離情報に基づいて、各部分領域に対応する代表距離を算出する。すなわち、望ましい構成においては、距離演算部２２によって距離が算出される画素の数は、赤外線温度センサユニット３によって温度が検出される単位である部分領域の数よりも多くなる。この場合、各部分領域に対応する代表距離は、距離演算部２２によって距離が算出される画素の複数画素分の距離情報を代表する値となる。
【００９４】
ここで、代表距離の算出方法の例として、以下の第１〜第３の３つの方法が挙げられる。
【００９５】
第１の方法は、各部分領域に含まれる画素での距離の値のうち、最も小さい距離の値を代表距離に設定する方法である。すなわち、この方法は、各部分領域内において、センサエレメント３２ａに対して最も近い位置にある対象物までの距離を代表距離とすることになる。
【００９６】
通常、赤外線温度センサユニット３と背景部材ＢＧとの間には、対象物ＯＢ以外の物体は存在していない状況が想定される。この場合、第１の方法によれば、対象物ＯＢが実際に存在している位置までの距離を代表距離として設定することが可能となる。
【００９７】
第２の方法は、各部分領域に含まれる画素での距離の値を平均した値を代表距離に設定する方法である。この場合、視野範囲ＶＦ内に占める対象物ＯＢの面積の割合が大きくなるにつれて、代表距離の値が小さくなる。
【００９８】
図１６（ａ）は、センサエレメント３２ａに対して距離Ｄ３の位置に発熱体としての対象物ＯＢが存在している状態を示しており、図１６（ｃ）は、センサエレメント３２ａに対して距離Ｄ３の位置に発熱体としての対象物ＯＢ’が存在している状態を示している。また、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示す状態において、センサエレメント３２ａが有する視野範囲ＶＦをセンサエレメント３２ａから見た際の状態を示しており、図１６（ｄ）は、図１６（ｃ）に示す状態において、センサエレメント３２ａが有する視野範囲ＶＦをセンサエレメント３２ａから見た際の状態を示している。
【００９９】
この状態は、センサエレメント３２ａからの距離が同じ位置（Ｄ３）に、互いに大きさが異なる対象物ＯＢ、ＯＢ’が存在しており、視野範囲ＶＦ内に占める面積は、対象物ＯＢの方が対象物ＯＢ’よりも大きい場合を示している。この場合、第１の方法の場合には、図１６（ａ）に示す状態と図１６（ｃ）に示す状態とで、代表距離の値は同じとなる。
【０１００】
一方、第２の方法の場合には、図１６（ｃ）に示す状態における代表距離の値（Ｄ３ｃ）は、図１６（ａ）に示す状態における代表距離の値（Ｄ３ａ）よりも大きくなる。これは、視野範囲ＶＦ内に占める対象物ＯＢの面積の割合が、図１６（ａ）に示す状態よりも図１６（ｃ）に示す状態の方が小さいため、背景部材ＢＧまでの距離の影響をより強く受けて平均値が算出されるからである。
【０１０１】
これらの状態において、対象物ＯＢ、ＯＢ’の実際の温度が３６度、背景部材ＢＧの実際の温度が２５度であったとする。このとき、図１６（ａ）に示す状態の場合、実測温度値は例えば３０度程度となる一方、図１６（ｃ）に示す状態の場合、実測温度値は例えば２６度程度となる。
【０１０２】
このような状況において、補正温度値は、図１６（ａ）に示す状態の場合、５（度）×ｆ（Ｄ３ａ）＋２５（度）なる演算によって算出され、図１６（ｃ）に示す状態の場合、１（度）×ｆ（Ｄ３ｃ）＋２５（度）なる演算によって算出される。すなわち、第２の方法によれば、視野範囲ＶＦ内に占める対象物ＯＢの面積を考慮して代表距離が設定されることになるので、距離補正の精度を上げることが可能となる。
【０１０３】
第３の方法は、各部分領域において、対象物に対応する画素が占める割合に応じて代表距離を設定する方法である。この方法は、各部分領域に含まれる画素が、対象物の距離を示しているか背景部材の距離を示しているかを判定できる場合に適用することができる。
【０１０４】
この判定の方法としては、例えば、対象物が存在する可能性がある空間範囲の最も遠い位置を最大距離と設定しておき、この最大距離よりも小さい距離の値を有している画素を、対象物に対応する画素として設定する方法が挙げられる。例えば、背景部材までの距離が想定されている場合には、この背景部材までの距離を最大距離として設定してもよい。
【０１０５】
図１７（ａ）は、センサエレメント３２ａに対して距離Ｄ４の位置に発熱体としての対象物ＯＢが存在している状態を示しており、図１７（ｃ）は、センサエレメント３２ａに対して距離Ｄ４の位置に発熱体としての対象物ＯＢ’が存在している状態を示している。また、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示す状態において、センサエレメント３２ａが有する視野範囲ＶＦをセンサエレメント３２ａから見た際の状態を示しており、図１７（ｄ）は、図１７（ｃ）に示す状態において、センサエレメント３２ａが有する視野範囲ＶＦをセンサエレメント３２ａから見た際の状態を示している。
【０１０６】
この状態は、センサエレメント３２ａからの距離が同じ位置（Ｄ４）に、互いに大きさが異なる対象物ＯＢ、ＯＢ’が存在しており、視野範囲ＶＦ内に占める面積は、対象物ＯＢの方が対象物ＯＢ’よりも大きい場合を示している。また、図１７（ｂ）に示すように、対象物ＯＢ’は、視野範囲ＶＦの全体を占めた状態となっている。
【０１０７】
これらの状態において、対象物ＯＢ、ＯＢ’の実際の温度が３６度、背景部材ＢＧの実際の温度が２５度であったとする。このとき、図１７（ａ）に示す状態の場合、実測温度値は例えば３６度程度となる一方、図１７（ｃ）に示す状態の場合、実測温度値は例えば２６度程度となる。
【０１０８】
このような状況において、補正温度値は、図１７（ａ）に示す状態の場合、１１（度）×ｆ（Ｄ４ａ）＋２５（度）なる演算によって算出され、図１７（ｃ）に示す状態の場合、１（度）×ｆ（Ｄ４ｃ）＋２５（度）なる演算によって算出される。
【０１０９】
ここで、図１７（ａ）に示す状態では、視野範囲ＶＦにおいて対象物ＯＢに対応する画素が占める割合が１００％となっている。この場合に、第３の方法において、ｆ（Ｄ４ａ）の値が１となるように代表距離Ｄ４ａが設定されるような演算が行われるようにする。
【０１１０】
一方、視野範囲ＶＦにおいて対象物ＯＢに対応する画素が占める割合が１００％未満の場合、対象物ＯＢに対応する画素の平均距離を算出するとともに、この平均距離を、視野範囲ＶＦにおいて対象物ＯＢに対応する画素が占める割合に応じて変化させることによって代表距離が算出される。すなわち、対象物ＯＢに対応する画素が占める割合が小さくなればなるほど、代表距離が大きくなるように設定する。このような演算により、図１７（ｃ）に示す状態において、ｆ（Ｄ４ｃ）の値が１１となるように代表距離Ｄ４ａが設定されることになる。
【０１１１】
このように、第３の方法によれば、視野範囲ＶＦにおいて対象物ＯＢに対応する画素が占める割合が１００％となっている場合には、対象物ＯＢの距離によらずに、実測温度値がそのまま補正温度値となるようにすることができる。よって、必要以上の補正が行われて、実際の温度と異なる結果を招くというような状態を防止することができる。また、対象物ＯＢに対応する画素が占める割合に応じて代表距離が補正されるので、距離補正の精度を上げることが可能となる。
【０１１２】
なお、対象物ＯＢに対応する画素が占める割合が１００％となっている場合には、第３の方法によって代表距離を設定する一方、対象物ＯＢに対応する画素が占める割合が１００％未満の場合には、第２の方法によって代表距離を設定するようにしてもよい。
【０１１３】
＜投光部の構成例＞
次に、投光部４の構成例について説明する。図２に示す構成では、１つの投光部４が筐体２の所定の面に設けられているが、図１８に示すように、複数の投光部４…が筐体２に設けられていてもよい。この場合、対象物に対して照射される光量を上げることができ、測定可能距離を長くすることが可能となる。また、複数の異なる位置から光が照射されることになるので、影が発生する領域を小さくすることができる。
【０１１４】
＜赤外線温度センサユニットの構成例＞
次に、赤外線温度センサユニット３の構成例について説明する。図２に示す構成では、１つの赤外線温度センサユニット３が筐体２の所定の面に設けられているが、図１９（ａ）に示すように、複数の赤外線温度センサユニット３…が筐体２に設けられていてもよい。
【０１１５】
同図に示す例では、４つの赤外線温度センサユニット３が設けられており、各赤外線温度センサユニット３は、筐体２の所定の側面に正方形の各頂点となる位置に配置されている。また、同図（ｂ）および同図（ｃ）に示すように、各赤外線温度センサユニット３の光軸方向は互いに異なっている。また、より好ましくは、各赤外線温度センサユニット３による視野範囲が互いに重ならないように光軸方向が設定されている。
【０１１６】
赤外線温度センサユニット３は、光学系の関係により、その視野範囲は限定されることになる。これに対して、上記の構成によれば、各赤外線温度センサユニット３の光軸方向は互いに異なっているので、１つの赤外線温度センサユニット３を用いる場合と比較して、複数の赤外線温度センサユニット３…全てを考慮すれば視野範囲を広げることが可能となる。また、各赤外線温度センサユニット３が備えるセンサエレメント３２ａ…の数は不変なので、部分領域の大きさを変えることなく、測定可能な部分領域の数を増やした状態で視野範囲を広げることができる。
【０１１７】
＜距離測定結果データと部分領域の温度データとの位置補正＞
次に、距離測定結果データと部分領域の温度データとの位置補正について説明する。例えば図２に示す構成において、測距撮像部５と、赤外線温度センサユニット３とは、筐体２における同じ側面において垂直方向に近接して配置されている。このように、測距撮像部５と、赤外線温度センサユニット３とは、光軸をできるだけ近づけることによって、両者で得られる像の空間的な一致を図ることが好ましい。しかしながら、物理的な制約により、測距撮像部５の光軸と赤外線温度センサユニット３の光軸とは、完全に一致させることは不可能であり、これにより、両者で得られる像に位置ずれが生じることになる。
【０１１８】
図２０（ａ）は、赤外線温度センサユニット３と測距撮像部５との位置関係を示す模式側面図である。また、図２０（ｂ）は、赤外線温度センサユニット３による視野範囲の像を示しており、図２０（ｃ）は、測距撮像部５による視野範囲の像を示している。
【０１１９】
図２０（ａ）に示すように、赤外線温度センサユニット３と測距撮像部５とは、筐体２の同じ面上に所定の間隔Ｌ１をおいて設けられている。よって、赤外線温度センサユニット３の光軸と測距撮像部５の光軸とが互いにずれていることになる。この場合、赤外線温度センサユニット３または測距撮像部５と対象物ＯＢとの距離Ｄ５が近づくほど、赤外線温度センサユニット３による視野範囲における対象物ＯＢの空間位置と、測距撮像部５による視野範囲における対象物ＯＢの空間位置とのずれ量が大きくなるという問題がある。
【０１２０】
これに対して、温度補正部２３が、距離演算部２２から得られた各画素の距離情報の空間的な位置を補正して、赤外線温度センサユニット３による部分領域との対応付けを行うようにしてもよい。すなわち、温度補正部２３は、距離演算部２２から得られた各画素の距離情報を取得すると、各画素に対して、光軸のずれ量Ｌ１との関係により、空間的な位置の補正量を算出する。そして、温度補正部２３は、位置の補正が行われた各画素の距離情報に基づいて、対応する部分領域を特定し、各部分領域に対応する代表距離を算出する。
【０１２１】
以上のような位置補正を行うことにより、赤外線温度センサユニット３による視野範囲における対象物ＯＢの空間位置と、測距撮像部５による視野範囲における対象物ＯＢの空間位置とのずれによる温度補正誤差を抑制することが可能となる。
【０１２２】
なお、上記の位置ずれ補正をより容易に行うために、測距撮像部５と、赤外線温度センサユニット３とは、筐体２の側面において、垂直方向または水平方向に近接して配置させることが好ましい。
【０１２３】
＜環境温度測定部の例＞
次に、環境温度測定部の例について説明する。前記したように、赤外線温度センサユニット３は、赤外線受光による温度測定とともに、環境温度を検出する機能を有している。例えば、赤外線温度センサユニット３が備える赤外線センサチップ３２は、サーミスタおよびダイオードからなる感熱素子を備えているものがあり、これにより環境温度を出力することができる。また、赤外線温度センサユニット３に別途上記感熱素子を設ける構成としてもよい。
【０１２４】
また、温度補正部２３において、各部分領域に対応する代表距離を算出した際に、所定の距離以上と判定された部分領域の温度を環境温度として設定してもよい。この場合、環境温度測定部を別途設ける必要がなくなる。
【０１２５】
また、測定対象領域内に対象物が存在しない状態での赤外線温度センサユニット３による温度測定結果を環境温度と設定するようにしてもよい。この場合、環境温度を手動で取得する方法と自動で取得する方法とが挙げられる。
【０１２６】
環境温度を手動で取得する方法とは次のようなものである。まず、赤外線温度測定装置１に、ユーザによって指示入力される環境温度取得ボタン（環境温度取得指示入力手段）を設けておく。そしてユーザが、測定対象領域内に対象物が存在しないことを確認した上で、上記環境温度取得ボタンを押す。このタイミングで、環境温度取得ボタンが押されたことが温度補正部２３に伝えられ、該温度補正部２３が、赤外線温度センサユニット３によって温度測定が行われた結果を環境温度として設定する。
【０１２７】
環境温度を自動で取得する方法とは次のようなものである。この方法では、温度補正部２３が、距離演算部２２からの各画素の距離情報、および、赤外線温度センサユニット３からの温度測定データの少なくともいずれか一方を監視する。そして、各画素の距離情報、および、温度測定データの少なくともいずれか一方が一定時間変化がないことを検出したタイミングで、温度補正部２３が、赤外線温度センサユニット３によって温度測定が行われた結果を環境温度として設定する。
【０１２８】
この「測定対象領域内に対象物が存在しない状態での温度測定結果を環境温度と設定する方法」の場合、赤外線温度測定装置１の設置環境に応じて、各部分領域毎に背景の状態に応じた正確な環境温度を設定することが可能となる。すなわち、上記の補正温度の算出において、Ｔｏｆｆを、部分領域に応じたＴｏｆｆ（ｉ）とすることが可能となるので、各部分領域毎の温度補正演算の精度を向上させることができる。
【０１２９】
また、測定対象領域内に対象物が存在しない状態での各画素の距離情報を取得することができるので、温度補正部２３がこれを背景距離情報として記憶することが可能となる。この場合、測定対象領域内に対象物が存在している状況において、測定された各画素の距離情報と、上記背景距離情報とを照合することによって、対象物を検出している画素を特定することができるとともに、その距離情報も特定することができる。
【０１３０】
したがって、この対象物に相当する画素の情報を利用することにより、前記した代表距離の算出方法における第３の方法において、対象物に対応する画素が占める割合の算出をより正確に行うことが可能となる。
【０１３１】
＜演算部の構成例＞
最後に、演算部１４が備える各ブロック、特に投光制御部２１、距離演算部２２、および温度補正部２３は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵ（central processing unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１３２】
すなわち、演算部１４は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである演算部１４の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記演算部１４に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ（microprocessor unit））が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１３３】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read-only memory）／ＭＯ（magneto-optical）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（digital versatile disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read-only memory）／ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read-only memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１３４】
また、演算部１４を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（local area network）、ＩＳＤＮ（integrated services digital network）、ＶＡＮ（value-added network）、ＣＡＴＶ（community antenna television）通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ（institute of electrical and electronic engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（asynchronous digital subscriber loop）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（infrared data association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ（high data rate）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。
【０１３５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明に係る赤外線温度測定装置は、例えばエアコンなどの空調設備における人体検出、防犯システムにおける人体検出、非接触による温度測定などに利用することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
１  赤外線温度測定装置
２  筐体
３  赤外線温度センサユニット（赤外線温度検出部）
４  投光部（距離測定部）
５  測距撮像部（距離測定部）
１１  ＬＥＤドライバ
１２  シリアルコントローラ
１３  イメージプロセッサ
１４  演算部
２１  投光制御部（距離測定部）
２２  距離演算部（距離測定部）
２３  温度補正部
２４  データ出力部
３１  レンズ
３２  赤外線センサチップ
３２ａ  センサエレメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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