JP2002148354A - Human body detector - Google Patents

Human body detector

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JP2002148354A
JP2002148354A JP2000338662A JP2000338662A JP2002148354A JP 2002148354 A JP2002148354 A JP 2002148354A JP 2000338662 A JP2000338662 A JP 2000338662A JP 2000338662 A JP2000338662 A JP 2000338662A JP 2002148354 A JP2002148354 A JP 2002148354A
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JP
Japan
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human body
output
detection
monitoring area
sensor
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Application number
JP2000338662A
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Japanese (ja)
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Akihiro Yamashita
昭裕 山下
Tomohiro Tsuruta
智広 鶴田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve detecting accuracy by correcting the background temperature by a monitoring sensor without an independent background temperature measuring area for correcting in a human body detector used in monitoring the interior of a toilet of a hospital or a home for the aged. SOLUTION: Plural infrared ray detecting sensors are disposed to divide a monitoring area and monitor the same, and according to the change of output of the sensor not detecting the human body, entering/leaving determination is corrected to obtain high detecting accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、人体の発する熱を
検知する人体検知装置に関する。また、好ましくは、病
院や老人施設等の個室トイレ等内における人体の存在、
位置情報や長時間滞留等を高精度に検知して、警報やト
イレ内情報等の情報を発信することができる人体検知装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a human body detecting device for detecting heat generated by a human body. In addition, preferably, the presence of a human body in a private room toilet or the like of a hospital or a geriatric facility,
The present invention relates to a human body detection device capable of detecting position information, staying for a long time, and the like with high accuracy, and transmitting information such as an alarm and information in a toilet.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、トイレ内の人体の存在を検知する
人体検知装置として種々のものが使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of human body detecting devices for detecting the presence of a human body in a toilet have been used.

【0003】以下、焦電型赤外線センサを用いてトイレ
内の人体の存在を検知して、異常時の警報の発生やトイ
レ内の照明や換気扇等の機器の制御を行う従来の人体検
知装置について、図面を用いて説明する。
[0003] A conventional human body detecting device which detects the presence of a human body in a toilet using a pyroelectric infrared sensor to generate an alarm at the time of abnormality and to control devices such as lighting and a ventilation fan in the toilet will be described. This will be described with reference to the drawings.

【0004】図9は従来の人体検知装置の配置を示す配
置図である。図中、28はトイレのドア、29はトイレ
内の照明、30はトイレ内の換気扇、31はトイレ内の
便器、32はトイレのドア28の手前の天井に設置さ
れ、照明29及び換気扇30に接続された人体検知装
置、32は人体検知装置31に内蔵された焦電型赤外線
センサ、33は焦電型赤外線センサ32による監視領域
である。
FIG. 9 is a layout diagram showing the layout of a conventional human body detection device. In the figure, 28 is a toilet door, 29 is a light in the toilet, 30 is a ventilation fan in the toilet, 31 is a toilet in the toilet, 32 is a ceiling installed in front of the toilet door 28, and a light 29 and a ventilation fan 30 are provided. The connected human body detection device, 32 is a pyroelectric infrared sensor built in the human body detection device 31, and 33 is a monitoring area of the pyroelectric infrared sensor 32.

【0005】以上のように構成された従来の人体検知装
置31におけるトイレ内の人体検知の動作について説明
する。
The operation of detecting a human body in a toilet in the conventional human body detecting device 31 configured as described above will be described.

【0006】人体がトイレのドア28に近づき人体が焦
電型赤外線センサ32による監視領域28にかかると、
人体検知装置31に内蔵された焦電型赤外線センサ32
が人体の動きを熱変化として検知して電圧を発生させ、
発生した電圧の出力を人体検知装置31内で電気的に処
理して、照明29を点灯させるとともに、換気扇30を
回転させる。あらかじめタイマー設定された時間の経過
後、照明29が消灯されるとともに、換気扇30の回転
が停止される。しかしながらこの構成では静止した人体
を連続的に検知できないため、タイマーの設定次第では
人がいるのに照明が消えたり、人が存在しないのに必要
以上に点灯が継続してしまうという課題を有していた。
When the human body approaches the toilet door 28 and the human body reaches the monitoring area 28 by the pyroelectric infrared sensor 32,
Pyroelectric infrared sensor 32 built in human body detecting device 31
Detects the movement of the human body as a heat change and generates a voltage,
The output of the generated voltage is electrically processed in the human body detection device 31 to turn on the illumination 29 and rotate the ventilation fan 30. After the elapse of the time set in advance by the timer, the light 29 is turned off and the rotation of the ventilation fan 30 is stopped. However, in this configuration, since a stationary human body cannot be continuously detected, there is a problem that depending on the setting of the timer, the lighting may be turned off even if there is a person, or the lighting may be continued more than necessary without the presence of a person. I was

【0007】この課題を解決するため、焦電型赤外線セ
ンサ32の受光部にチョッパを設けて入射光を変調して
人体を連続的に検知する手法が用いられる。以下、この
手法の信号処理について図10を用いて説明する。チョ
ッパ33で変調された赤外線が、レンズ34によって焦
電赤外線センサ35a、35b、35c上に結像する。
35a、35b、35cは監視領域毎に分割されてい
る。焦電赤外線センサ35a、35b、35cの出力は
それぞれ増幅器36c、36b、36cによって増幅さ
れる。37a、37b、37cは低域通過フィルタであ
り、増幅されたセンサ出力の低周波成分のみを通過す
る。検知領域内が無人の場合、焦電赤外線センサ35
a、35b、35cは監視領域背景温度とチョッパ温度
の差を出力しており、検知領域内に人体が侵入すると、
監視領域背景温度と人体の温度差分が急激な変化として
出力される。低域通過フィルタ37a、37b、37c
の通過周波数は、この急激な変化に相当する周波数に比
較して充分低く設定されているため、センサ出力と低域
通過フィルタ出力の間に差が発生する。背景温度のばら
つきやその他熱的な外乱を考慮して、所定のしきい値を
低域通過フィルタに加算器38a、38b、38cで加
算し、焦電赤外線センサ35a、35b、35c出力が
低域通過フィルタ37a、37b、37c出力との差が
しきい値を越えた場合、比較器39a、39b、39c
から“1”が出力され、侵入が検知される。CPU40
は侵入が発生した監視領域については、低域通過フィル
タの動作を停止させ、侵入発生時の出力を保持するよう
に制御する。したがって、検知領域内に人体が存在する
間、比較器は“1”を出力し続ける。監視領域内から人
体が退出した場合、焦電赤外線センサの出力が監視領域
背景温度に復帰して、しきい値以下となるため、比較器
出力は“0”となる。CPU40はこれをうけて、低域
通過フィルタの動作を再開させる。このように構成する
ことにより人体の連続的な検知を可能とするものであ
る。
In order to solve this problem, a method is used in which a chopper is provided in the light receiving portion of the pyroelectric infrared sensor 32 to modulate incident light to continuously detect a human body. Hereinafter, the signal processing of this method will be described with reference to FIG. The infrared light modulated by the chopper 33 forms an image on the pyroelectric infrared sensors 35a, 35b, and 35c by the lens.
35a, 35b, and 35c are divided for each monitoring area. The outputs of the pyroelectric infrared sensors 35a, 35b, 35c are amplified by amplifiers 36c, 36b, 36c, respectively. Reference numerals 37a, 37b, and 37c denote low-pass filters that pass only low-frequency components of the amplified sensor output. When the detection area is unmanned, the pyroelectric infrared sensor 35
a, 35b, and 35c output the difference between the monitoring area background temperature and the chopper temperature, and when a human body enters the detection area,
The difference between the monitoring area background temperature and the temperature of the human body is output as a sudden change. Low-pass filters 37a, 37b, 37c
Is set sufficiently lower than the frequency corresponding to this sudden change, a difference occurs between the sensor output and the low-pass filter output. A predetermined threshold value is added to the low-pass filter by the adders 38a, 38b, 38c in consideration of variations in the background temperature and other thermal disturbances, and the outputs of the pyroelectric infrared sensors 35a, 35b, 35c are in the low band. If the difference from the output of the pass filters 37a, 37b, 37c exceeds the threshold value, the comparators 39a, 39b, 39c
Output "1", and intrusion is detected. CPU40
Controls the operation of the low-pass filter in the monitoring area where the intrusion has occurred, and holds the output when the intrusion occurs. Therefore, the comparator keeps outputting “1” while the human body exists in the detection area. When the human body exits from the monitoring area, the output of the pyroelectric infrared sensor returns to the monitoring area background temperature and becomes equal to or lower than the threshold, so that the comparator output becomes “0”. The CPU 40 receives this and restarts the operation of the low-pass filter. With this configuration, it is possible to continuously detect the human body.

【0008】しかしながら、上記構成では、退出を検知
するまでの間にチョッパと監視領域背景温度の差がしき
い値以上になるような環境変化が生じた場合、人体退出
後も比較器出力が“1”を出力しつづけてしまうという
新たな課題が発生した。
However, in the above configuration, if an environmental change occurs in which the difference between the chopper and the background temperature of the monitoring area becomes equal to or greater than the threshold value before the detection of the exit, the output of the comparator is maintained even after the exit of the human body. There is a new problem that 1 "is continuously output.

【0009】このような背景温度変化に対して特開平2
−187691号に開示される補正方法が考案されてい
る。これは人体検知センサと基準用検出センサを独立に
有し、基準用検出センサが検出した背景温度に基づいて
人体検出センサの検出信号を処理する処理手段を具備す
るものである。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei.
A correction method disclosed in US Pat. No. 1,876,91 has been devised. It has a human body detection sensor and a reference detection sensor independently, and has processing means for processing a detection signal of the human body detection sensor based on the background temperature detected by the reference detection sensor.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら病院や老
人ホーム等のトイレ用人体検知装置では、トイレ内全域
を検知範囲とする必要があり、補正用のみのセンサ監視
領域を設けることは安全性上問題である。また、補正用
のみにセンサを使用するのは冗長である。さらに、トイ
レの室内形状は多岐にわたるため、補正用のセンサ監視
領域もトイレ形状にあわせて変える必要があるなどの課
題がある。
However, in a human body detecting device for a toilet such as a hospital or a nursing home, it is necessary to cover the entire area in the toilet, and providing a sensor monitoring area only for correction is a safety problem. It is. In addition, using the sensor only for correction is redundant. Furthermore, since the indoor shape of the toilet varies widely, there is a problem that the sensor monitoring area for correction needs to be changed according to the shape of the toilet.

【0011】本発明はこれらの課題を解決し、補正専用
監視領域を持つことなく監視領域背景温度の変化を排除
して、高精度に検知可能な人体検知装置を実現すること
を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve these problems and to realize a human body detecting device capable of detecting a change in background temperature of a monitoring area without having a monitoring area exclusively for correction and capable of detecting with high accuracy.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】これらを解決するために
本発明は、監視領域内を分割して複数のセンサで監視を
行い、人体の侵入が発生した監視領域の背景温度を侵入
が発生していない監視領域のセンサ出力に基づいて補正
するように構成したものである。
In order to solve these problems, according to the present invention, a monitoring area is divided and monitored by a plurality of sensors, and the background temperature of the monitoring area where a human body has entered is detected. The correction is performed based on the sensor output of the monitoring area that has not been monitored.

【0013】これにより、背景温度の変化による人体の
誤検出を防止した高精度な人体検知装置を実現可能とな
る。
As a result, it is possible to realize a high-precision human body detection device that prevents erroneous detection of a human body due to a change in background temperature.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、監視領域を分割して監視するように配置され、人体
の熱を検知する複数赤外線センサと、前記赤外線センサ
出力の変化に基づいて監視領域への前記人体の浸入検知
および退出検知を行う浸入・退出検知手段と、前記人体
を検知していない前記赤外線センサ出力の変化に基づい
て前記退出検知を補正する補正手段と、を有することを
特徴としたものであり、侵入・退出監視用センサのう
ち、人体を検知していない前記赤外線センサを人体を検
出している前記赤外線センサの背景温度補正用に用いる
ことにより、独立した基準値用センサが不要となる作用
を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An invention according to claim 1 of the present invention is arranged so that a monitoring area is divided and monitored, a plurality of infrared sensors for detecting heat of a human body, and a change in the output of the infrared sensor. Based on intrusion / exit detection means for detecting intrusion and exit of the human body to the monitoring area based on the change in the output of the infrared sensor which does not detect the human body, and correction means for correcting the exit detection. By using the infrared sensor that does not detect a human body among the sensors for monitoring intrusion and egress to use for the background temperature correction of the infrared sensor that detects a human body, it becomes independent. This has the effect of eliminating the need for a reference value sensor.

【0015】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の体検知装置において、補正手段として複数の
信号からひとつ指定して選択する選択手段を有し、設置
環境もしくは赤外線センサの配置に応じて前記赤外線セ
ンサ出力を選択して補正を行う補正手段を用いることを
特徴としたものであり、前記選択手段が設置環境もしく
は赤外線センサの配置に応じて、適宜、複数の人体を検
知していない前記赤外線センサのうちから背景温度補正
に最適なセンサを選択することにより、高精度の補正が
可能になるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, in the body detecting apparatus according to the first aspect, there is provided a selecting means for designating and selecting one from a plurality of signals as the correcting means, and the installation environment or the infrared sensor. It is characterized by using a correction means for selecting and correcting the output of the infrared sensor according to the arrangement of the infrared sensor, the selection means according to the installation environment or the arrangement of the infrared sensor, a plurality of human bodies as appropriate By selecting an optimal sensor for the background temperature correction from among the infrared sensors that have not been detected, an effect of enabling a highly accurate correction can be obtained.

【0016】本発明の請求項3に記載の発明は、トイレ
内を分割して監視するように配置され、人体の熱を検知
する複数の赤外線センサと、センサ出力の変化に基づい
て監視領域への前記人体の浸入検知および退出検知をお
こなう浸入・退出検知手段と、前記人体を検知していな
い前記赤外線センサ出力の変化に基づいて前記退出検知
を補正する補正手段と、を備え、複数の前記赤外線セン
サの少なくとも一つは便座に着座した状態の前記人体を
検知しない監視領域Aを有し、前記補正手段が前記監視
領域Aを監視する前記赤外線センサ出力に基づいて前記
便座に着座した前記人体を検知する監視領域Bからの前
記退出検知を補正することを特徴としたものであり、ト
イレ内で最も背景温度の変化が生じ易い前記監視領域B
への長時間滞在時に、人体の発する熱に直接影響うけ
ず、より背景温度に近い出力を得られる前記赤外線セン
サを背景温度補正に使用可能となる作用を有する。
According to a third aspect of the present invention, a plurality of infrared sensors for detecting the heat of a human body are disposed so as to divide and monitor the inside of a toilet, and to a monitoring area based on a change in sensor output. Intrusion / exit detection means for performing intrusion detection and exit detection of the human body, and correction means for correcting the exit detection based on a change in the output of the infrared sensor that does not detect the human body, At least one of the infrared sensors has a monitoring area A that does not detect the human body in a state of sitting on a toilet seat, and the human body sitting on the toilet seat based on the output of the infrared sensor in which the correction unit monitors the monitoring area A. Wherein the detection of the exit from the monitoring area B for detecting the exit is corrected, and the monitoring area B in which the background temperature is most likely to change in the toilet is provided.
The infrared sensor, which can obtain an output closer to the background temperature without being directly affected by the heat generated by the human body when staying at the camera for a long time, can be used for background temperature correction.

【0017】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
3に記載の人体検知装置において、補正手段として複数
の信号からひとつ指定して選択する選択手段を有し、設
置環境もしくは赤外線センサの配置に応じて前記赤外線
センサ出力を選択して補正を行う補正手段を用いたこと
を特徴とするものであり、前記選択手段が設置環境もし
くは赤外線センサの配置に応じて、適宜、複数の前記監
視領域Aを監視する前記赤外線センサのうちから背景温
度補正に最適なセンサを選択することにより、高精度の
補正が可能になるという作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the human body detecting apparatus according to the third aspect, there is provided a selecting means for designating and selecting one from a plurality of signals as a correcting means. It is characterized by using a correction means for selecting and correcting the infrared sensor output according to the arrangement of the infrared sensor, the selection means according to the installation environment or the arrangement of the infrared sensor, a plurality of the By selecting an optimal sensor for background temperature correction from among the infrared sensors that monitor the monitoring area A, it is possible to perform highly accurate correction.

【0018】本発明の請求項5に記載の発明は、本発明
の請求項1、請求項2、請求項3、請求項4に記載の発
明において前記複数の赤外線センサが焦電赤外線センサ
であることを特徴としたものであり、簡便な回路で制御
可能で、また前記複数の赤外線センサを1素子に集積し
て小型化可能な焦電型赤外線センサを使用することによ
り、軽量・小型の人体検知装置が実現可能になるという
作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first, second, third and fourth aspects of the present invention, the plurality of infrared sensors are pyroelectric infrared sensors. By using a pyroelectric infrared sensor that can be controlled by a simple circuit and can be miniaturized by integrating the plurality of infrared sensors into one element, a light and small human body can be obtained. This has the effect that the detection device can be realized.

【0019】以下、本発明の実施の形態について図1か
ら図8を用いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0020】(実施の形態1)図1は本発明の一実施の
形態による人体検知装置を示すブロック図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a human body detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.

【0021】図1において、1は熱を検知可能なセンサ
で、センサ1としは、赤外線センサが好適に用いられ
る。赤外線センサとしては、例えば、半導体型赤外線セ
ンサ,光反射型赤外線センサ,熱起電力型赤外線セン
サ,焦電型赤外線センサ等を用いることが可能であり、
特に、低コスト,広範囲の検知,複雑な検知範囲の設定
の容易さ等を考慮すると、センサ1として焦電型赤外線
センサを用いることが好ましい。以下本実施の形態で
は、センサ1は焦電型赤外線センサを用いた。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a sensor capable of detecting heat. As the sensor 1, an infrared sensor is preferably used. As the infrared sensor, for example, a semiconductor infrared sensor, a light reflection infrared sensor, a thermoelectromotive infrared sensor, a pyroelectric infrared sensor, or the like can be used.
In particular, it is preferable to use a pyroelectric infrared sensor as the sensor 1 in consideration of low cost, wide range detection, ease of setting a complicated detection range, and the like. Hereinafter, in the present embodiment, the sensor 1 uses a pyroelectric infrared sensor.

【0022】センサ1に焦電型赤外線センサを用いた場
合の構成について、詳細に説明する。
The configuration when a pyroelectric infrared sensor is used as the sensor 1 will be described in detail.

【0023】基本的には、センサ1としては、受光素子
部1eと、受光素子部1eに赤外線などを集光して導く
集光部1d及び、チョッパ7で構成されている。なお、
装置への取付性等を向上させるために、受光素子部1
e,集光部1d,チョッパ7を一つのパッケージ内に設
ける事が好ましい。受光素子部1e中には、3つの受光
エレメント1a〜1cが設けられている。受光エレメン
トは各々独立した監視領域からの赤外線を受光するた
め、独立した3個の赤外線センサと機能的に等価であ
る。具体的には図9,10に示すように、ハーメチック
ベース1fに入出力ピン1gを複数本貫通して設け、し
かもハーメチックベース1には金属カバー1hが設けら
れている。金属カバー1h内には、受光エレメント1a
〜1cを形成している焦電素子1iと、焦電素子1iか
らの信号を増幅する等を行う回路1jを搭載したプリン
ト基板1kを収納しており、しかもプリント基板1kに
は入出力ピン1gが電気的に接続されている。
Basically, the sensor 1 includes a light receiving element 1e, a light collecting section 1d for collecting and guiding infrared light and the like to the light receiving element 1e, and a chopper 7. In addition,
In order to improve the attachment to the device, the light receiving element 1
e, the light collecting section 1d, and the chopper 7 are preferably provided in one package. Three light receiving elements 1a to 1c are provided in the light receiving element 1e. Since the light receiving elements receive infrared rays from independent monitoring areas, they are functionally equivalent to three independent infrared sensors. Specifically, as shown in FIGS. 9 and 10, a plurality of input / output pins 1g are provided through the hermetic base 1f, and the hermetic base 1 is provided with a metal cover 1h. In the metal cover 1h, the light receiving element 1a
To 1c, and a printed circuit board 1k on which a circuit 1j for amplifying a signal from the pyroelectric element 1i is housed, and the printed circuit board 1k has input / output pins 1g. Are electrically connected.

【0024】また、金属カバー1hにおける焦電素子1
iとの対向部には開口部が設けられており、この開口部
を覆うように、金属カバー1hの内側から赤外線を通過
させる封止部材(シリコン板等)1lが設けられてい
る。なお、本実施の形態では、受光エレメント1a,1
b,1cの3つで構成したが、受光素子部1eの小型化
や低コスト等を考慮すると、3〜12個(好ましくは3
〜8個)とする事が好ましい。
The pyroelectric element 1 in the metal cover 1h
An opening is provided at a portion facing i, and a sealing member (silicon plate or the like) 11 that allows infrared rays to pass from the inside of the metal cover 1h is provided so as to cover the opening. In the present embodiment, the light receiving elements 1a, 1
b, 1c, but in consideration of miniaturization and low cost of the light receiving element 1e, 3 to 12 (preferably 3
To 8).

【0025】集光部1dとしては、赤外線を透過可能な
材料で、しかも集光性を持つ部材で構成することが好ま
しい。例えば、単結晶シリコンで構成された赤外レンズ
(凸レンズ等)や赤外線を透過可能な基板上にホログラ
ム等を形成したものなどが好適に用いられる。特に、前
者の赤外レンズは、コスト面,特性面等で優れており、
好適に用いられ、その時に焦点距離は、2〜6mmとす
る事が、装置の小型化や特性面で非常に有効である。
It is preferable that the condensing portion 1d is made of a material that can transmit infrared rays and has a condensing property. For example, an infrared lens (such as a convex lens) made of single-crystal silicon or a hologram formed on a substrate that can transmit infrared light is preferably used. In particular, the former infrared lens is excellent in cost, characteristics, etc.
It is preferably used, and it is very effective to set the focal length to 2 to 6 mm at this time in terms of miniaturization and characteristics of the apparatus.

【0026】チョッパ7は、集光部1dの全面に配置さ
れ、回転駆動させることによって、受光素子部1eに入
射される赤外線を変調する。チョッパ7の形状として
は、好ましくは円盤状で構成され、しかも対象性を有す
る形状とする事が、チョッパ7の回転に伴う振動を低減
させることができる。本実施の形態では、円盤状体に略
90度の角度で設けられた扇状のスリット7aを、中心
軸を中心として対象に設けた。なお、スリット7aの数
は、対象性を有するのであれば、3つ以上も受けても良
い。また、好ましくは、チョッパ7によって、受光素子
部1eに入射される赤外線は、10〜30Hzの周波数
で入力されるように制御することで、確実な検知精度を
得ることができる。
The chopper 7 is arranged on the entire surface of the light condensing section 1d, and modulates the infrared light incident on the light receiving element 1e by being driven to rotate. The shape of the chopper 7 is preferably formed in a disk shape and has a symmetrical shape, so that the vibration accompanying the rotation of the chopper 7 can be reduced. In the present embodiment, the fan-shaped slit 7a provided in the disc-shaped body at an angle of about 90 degrees is provided symmetrically about the center axis. The number of slits 7a may be three or more as long as it has symmetry. Preferably, the chopper 7 controls the infrared light incident on the light receiving element 1e so that the infrared light is input at a frequency of 10 to 30 Hz, so that reliable detection accuracy can be obtained.

【0027】2a,2b,2cはセンサ1内の受光エレ
メント1a〜1cからの3つの出力をそれぞれ増幅する
アンプ回路であり、本実施の形態ではオペアンプICと
抵抗、コンデンサ等の受動部品を用いて既知の手法で構
成した。なお、前述の様に、2つ或いは4つ以上の受光
エレメントを備えた場合には、少なくとも受光エレメン
トだけ、アンプ回路を必要とする。この様に、アンプ回
路2a〜2cを設けることによって、センサ1からの出
力を大きくすることができ、ダイナミックレンジを広く
することによって、検知精度を向上させることができ
る。なお、センサ1内に設けられた増幅回路1jにて、
十分に大きな出力を出せる場合には、このアンプ回路2
a〜2cは不要となる。
Reference numerals 2a, 2b and 2c denote amplifier circuits for amplifying three outputs from the light receiving elements 1a to 1c in the sensor 1, respectively. In this embodiment, an operational amplifier IC and passive components such as resistors and capacitors are used. Constructed in a known manner. As described above, when two or four or more light receiving elements are provided, an amplifier circuit is required for at least only the light receiving elements. Thus, by providing the amplifier circuits 2a to 2c, the output from the sensor 1 can be increased, and the detection accuracy can be improved by widening the dynamic range. In addition, in the amplifier circuit 1j provided in the sensor 1,
If a sufficiently large output can be output, this amplifier circuit 2
a to 2c become unnecessary.

【0028】3a、3b、3cはアナログ−ディジタル
変換回路(以下、A/D変換回路と称する)であり、ア
ンプ回路出力をディジタル値に変換する。
Reference numerals 3a, 3b, and 3c denote analog-digital conversion circuits (hereinafter, referred to as A / D conversion circuits), which convert the output of the amplifier circuit into a digital value.

【0029】4は1a、1b、1cの各エレメントの監
視する領域に対する人体の侵入と退出を検知する侵入・
退出検知手段である。5は侵入・退出検知手段4の退出
検知に補正を加える補正手段である。6は全体を制御す
る制御手段でありCPU等(中央演算処理装置)であ
る。8aは本装置を動作させるプログラムや演算用の一
時データを保管するためのメモリ回路である。8bは初
期設定値等を記憶するためのメモリ回路である。メモリ
回路8bには人体検知を行うための様々なパラメータ
(人体検知のしきい値や制御に用いるタイマ値等)が収
納されている。本実施の形態では、上述の様々なパラメ
ータを格納するメモリ回路8bを制御手段6とは別に半
導体装置として設けることによって、その半導体装置を
取り替えたり、あるいは、EP−ROM等の所定の条件
を満たすことによって、内部のメモリを書き換え可能に
する事によって、設置場所等に応じた人体検知のパラメ
ータを容易に変更することができるので、設置場所に応
じた適したパラメータを容易に選択でき、検知精度を向
上させることができる。
Reference numeral 4 denotes an intrusion detector for detecting the intrusion and egress of a human body into the monitored area of each of the elements 1a, 1b and 1c.
It is a leaving detection means. Reference numeral 5 denotes a correction unit that corrects the exit detection of the intrusion / exit detection unit 4. Reference numeral 6 denotes control means for controlling the whole, such as a CPU (central processing unit). 8a is a memory circuit for storing a program for operating the present apparatus and temporary data for calculation. 8b is a memory circuit for storing initial setting values and the like. The memory circuit 8b stores various parameters for performing human body detection (thresholds for human body detection, timer values used for control, and the like). In the present embodiment, the memory circuit 8b for storing the various parameters described above is provided as a semiconductor device separately from the control means 6, so that the semiconductor device can be replaced or a predetermined condition such as an EP-ROM can be satisfied. By making the internal memory rewritable, it is possible to easily change the parameters of human body detection according to the installation location, etc. Can be improved.

【0030】9はチョッパ7を回転させるための駆動手
段で、駆動手段9としては、モータが好適に用いられ、
モータとしてはDCモータ,ACモータ,或いはサーボ
モータなどが好適に用いられ、特に、装置内部の電源と
しては、DC電源を用いるので、DCモータを用いた方
が好ましい。なお、駆動手段9として、モータを用いた
場合には、流体軸受けを用いたモータを使用すること
で、低振動となるので、より高精度の検知を行うことが
できる。10は外部からの制御命令を受信し、検知結果
やセンサの状態を送信するためのシリアルインターフェ
ースである。11a、11b、11cは検知結果を他の
装置に送信するリレーである。この時、他の装置として
は、人体検知装置の異常や、人体が異常に長時間所定位
置に存在する時などに他の人に知らせる表示装置(液晶
ディスプレー,警報音を出力するサイレン及びスピー
カ,赤色灯などの点滅あるいは点灯装置等)や、或いは
ビデオカメラなどの装置等が挙げられる。12、13は
外部から供給される例えば、DC33Vから内部で用い
る電源電圧へ変換するDC−DCコンバータであり、そ
れぞれDCモータ8用のDC12Vと、その他回路用の
DC5Vに変換する。
Reference numeral 9 denotes a driving means for rotating the chopper 7. As the driving means 9, a motor is preferably used.
As the motor, a DC motor, an AC motor, a servo motor, or the like is preferably used. In particular, a DC power supply is used as a power supply inside the apparatus. Therefore, it is preferable to use a DC motor. In the case where a motor is used as the driving unit 9, the use of a motor using a fluid bearing results in low vibration, so that more accurate detection can be performed. Reference numeral 10 denotes a serial interface for receiving a control command from the outside and transmitting a detection result and a state of a sensor. Reference numerals 11a, 11b, and 11c are relays for transmitting the detection result to another device. At this time, the other devices include a display device (a liquid crystal display, a siren and a speaker that outputs an alarm sound, and a display device that notifies another person when the human body detection device is abnormal or when the human body is at a predetermined position for an abnormally long time). Flashing or lighting device such as a red light), or a device such as a video camera. Reference numerals 12 and 13 denote DC-DC converters for converting, for example, 33 V DC supplied from the outside to a power supply voltage used internally, and convert them to 12 V DC for the DC motor 8 and 5 V DC for other circuits, respectively.

【0031】次に図2を用いて侵入・退出検知手段と補
正手段について詳細に説明する。なお、構成要素番号は
図1と共通とする。したがって図2において3が侵入・
退出検知手段であり、4が補正手段である。3as、3
bs、3csはそれぞれA/D変換回路3a、3b、3
c出力である。4a、4b、4cはA/D変換回路出力
3as、3bs、3csの低周波数成分のみ通過させる
低域通過フィルタである。4d〜4iは加算器である。
4j、4k、4lは比較回路である。5aは低域通過フ
ィルタ4a、4b、4c出力から一つを選択して出力す
る選択手段であるセレクタである。5bはセレクタ5a
の出力から対応する補正データを出力するルックアップ
テーブル(以下LUTと称する。)である。
Next, the intrusion / exit detection means and the correction means will be described in detail with reference to FIG. The component numbers are the same as those in FIG. Therefore, in FIG.
Exit detection means, and 4 is a correction means. 3as, 3
bs and 3cs are A / D conversion circuits 3a, 3b and 3
c output. Reference numerals 4a, 4b, and 4c denote low-pass filters that pass only low-frequency components of the A / D conversion circuit outputs 3as, 3bs, and 3cs. 4d to 4i are adders.
4j, 4k and 4l are comparison circuits. Reference numeral 5a denotes a selector which is a selecting means for selecting and outputting one of the outputs of the low-pass filters 4a, 4b, 4c. 5b is a selector 5a
Is a look-up table (hereinafter, referred to as LUT) for outputting corresponding correction data from the output of FIG.

【0032】次に、動作を詳細に説明する。A/D変換
回路出力3as、3bs、3csは低域通過フィルタ4
a、4b、4cにより、低周波数成分のみを抽出され
る。低域通過フィルタは人体検知時に現れる周波数成分
を充分に減衰する特性に設定されている。低域通過フィ
ルタは種々の方法で実現可能であるが、本実施の形態で
は簡便な回路で実現可能な点と後述するソフトウェア処
理化が容易な点を考慮してサンプル周期0.5sec、
50サンプル移動平均フィルタを用いた。低域通過フィ
ルタ4a、4b、4c出力にはそれぞれ加算器4d、4
e、4fでLUT5bの補正出力が加算されるが侵入を
検知していない状態では補正値は“0”である。加算器
4d、4e、4f出力はさらに加算器4g、4h、4i
で検知しきい値6a、6b、6cを加算される。検知し
きい値6a、6b、6cはメモリ回路8b上に予め記憶
されており、制御手段6によって設定される。比較回路
4j、4k、4lはA/D変換回路出力3as、3b
s、3csと加算器4g、4h、4i出力との比較を行
い、A/D変換回路出力>加算器出力の場合、信号
“1”を出力する。センサ1の受光エレメント1aの監
視する領域に人体が侵入した場合を例にとって動作を説
明する。人体の侵入が発生するとセンサエレメント1a
からの出力が急激に増大し、それに伴って、A/D変換
回路3a出力が急激に増大する。センサ出力の直流分も
増加するため低域通過フィルタ4a出力も同様に増加す
るが、高周波成分が除去されているため、出力の立ち上
がりがA/D変換回路3a出力に比較して緩やかとな
る。従って、理想的にはA/D変換回路3a出力>低域
通過フィルタ4a出力が成立するので、この比較出力を
もって侵入検知が可能であるが、実際は背景温度が気温
の変化や空調の影響等の熱的外乱でバラつくことを考慮
して、所定の検知しきい値6aを加算器4gで加算し、
A/D変換回路出力と(低域通過フィルタ4a出力+検
知しきい値6a)を比較回路4jで比較する。A/D変
換回路出力>(低域通過フィルタ4a出力+検知しきい
値6a)が成立すると比較回路4jは信号“1”を制御
手段6に対して出力する。制御手段6は“1”を入力す
ると検知しきい値6aによって低域通過フィルタ4aの
動作を停止する。低域通過フィルタ4a出力は停止時出
力を保持する。さらに、制御手段は制御信号6dによっ
て低域通過フィルタ4a出力以外を選択するようにセレ
クタ5a制御する。本実施の形態の場合、図4、図5、
図6で詳細に説明するようにセンサエレメント1aの監
視領域とセンサエレメント1bの監視領域が隣接してい
るので、センサエレメント1aで検知した人体の影響を
受ける可能性が低い、センサエレメント1c出力を処理
する低域通過フィルタ4cを選択する。選択後、制御手
段6は制御信号6iを出力して人体検知時点の低域通過
フィルタ4c出力を記憶する。減算器5dではレジスタ
5c出力と低域通過フィルタ4c出力の差分を演算して
人体侵入検知以降の背景温度の変化を算出する。LUT
5bは減器5c出力と制御手段6の出力する制御信号6
eに基づいて補正値を加算器4dに出力する。制御信号
6eはセレクタ5aの選択するセンサエレメントによっ
て補正テーブルを選択するようにLUT5bを制御す
る。
Next, the operation will be described in detail. A / D conversion circuit outputs 3as, 3bs, and 3cs are output from low-pass filter 4
By a, 4b, and 4c, only low frequency components are extracted. The low-pass filter is set to have a characteristic of sufficiently attenuating a frequency component appearing when a human body is detected. Although the low-pass filter can be realized by various methods, in the present embodiment, in consideration of the fact that it can be realized by a simple circuit and the ease of software processing described later, the sampling period is 0.5 sec,
A 50 sample moving average filter was used. The outputs of the low-pass filters 4a, 4b and 4c are respectively added to adders 4d and 4d.
The correction output of the LUT 5b is added at e and 4f, but the correction value is "0" in a state where intrusion is not detected. The outputs of the adders 4d, 4e, 4f are further added to the adders 4g, 4h, 4i.
, The detection thresholds 6a, 6b, 6c are added. The detection thresholds 6a, 6b, 6c are stored in the memory circuit 8b in advance and set by the control means 6. The comparison circuits 4j, 4k, and 4l output A / D conversion circuit outputs 3as and 3b.
s, 3cs and the outputs of the adders 4g, 4h, 4i are compared, and if A / D conversion circuit output> adder output, a signal "1" is output. The operation will be described by taking as an example a case where a human body enters the area monitored by the light receiving element 1a of the sensor 1. When a human body enters, the sensor element 1a
, The output from the A / D conversion circuit 3a rapidly increases. Since the DC component of the sensor output also increases, the output of the low-pass filter 4a similarly increases, but since the high-frequency component is removed, the output rises more slowly than the output of the A / D conversion circuit 3a. Therefore, ideally, the output of the A / D conversion circuit 3a> the output of the low-pass filter 4a is established, so that intrusion detection can be performed using this comparison output. In consideration of variation due to thermal disturbance, a predetermined detection threshold value 6a is added by an adder 4g,
The comparison circuit 4j compares the output of the A / D conversion circuit with (the output of the low-pass filter 4a + the detection threshold 6a). When A / D conversion circuit output> (low-pass filter 4a output + detection threshold 6a) is satisfied, comparison circuit 4j outputs signal "1" to control means 6. When inputting "1", the control means 6 stops the operation of the low-pass filter 4a according to the detection threshold value 6a. The output of the low-pass filter 4a holds the output at the time of stop. Further, the control means controls the selector 5a so as to select an output other than the output of the low-pass filter 4a by the control signal 6d. In the case of the present embodiment, FIGS.
As will be described in detail with reference to FIG. 6, since the monitoring area of the sensor element 1a and the monitoring area of the sensor element 1b are adjacent to each other, the output of the sensor element 1c is less likely to be affected by the human body detected by the sensor element 1a. The low-pass filter 4c to be processed is selected. After the selection, the control means 6 outputs the control signal 6i and stores the output of the low-pass filter 4c at the time of detecting the human body. The subtractor 5d calculates the difference between the output of the register 5c and the output of the low-pass filter 4c to calculate the change in the background temperature after the detection of the intrusion of the human body. LUT
5b is the output of the reducer 5c and the control signal 6 output from the control means 6.
The correction value is output to the adder 4d based on e. The control signal 6e controls the LUT 5b so that the correction table is selected by the sensor element selected by the selector 5a.

【0033】監視領域から人体が退出した場合、背景温
度に変化がなければ、補正値は“0”のままであり、低
域通過フィルタ出力4aよりもA/D変換回路3a出力
が急激に下がってA/D変換回路3a出力≦(低域通過
フィルタ4a出力+検知しきい値6a)が成立して比較
回路4jが出力“0”を出力して制御手段6により退出
が検知される。また入室時のトイレ内照明の点灯や長時
間の在室によって背景温度が侵入時よりも上昇したり、
入室時の換気装置の作動によってセンサ周辺温度が低下
し、相対的に監視領域内温度が上昇するなどして、低域
通過フィルタ出力4aが低下した後もA/D変換回路3
a出力>(低域通過フィルタ4a出力+検知しきい値6
a)が成立し続けている場合でも、A/D変換回路3a
出力≦(低域通過フィルタ4a出力+検知しきい値6a
+補正値)を満足するような補正値が加算されているた
め退出検知漏れは発生しない。
When the human body leaves the monitoring area, if the background temperature does not change, the correction value remains "0", and the output of the A / D conversion circuit 3a drops sharply from the low-pass filter output 4a. As a result, the output of the A / D conversion circuit 3a ≦ (the output of the low-pass filter 4a + the detection threshold 6a) is satisfied, the comparison circuit 4j outputs the output “0”, and the control means 6 detects the exit. In addition, the background temperature may be higher than at the time of intrusion due to the lighting in the toilet when entering the room or the presence of the room for a long time,
The A / D conversion circuit 3 is operated even after the low-pass filter output 4a is reduced due to the temperature around the sensor being lowered due to the operation of the ventilator at the time of entry and the temperature in the monitoring area being relatively increased.
a output> (low-pass filter 4a output + detection threshold 6
Even if a) continues to hold, the A / D conversion circuit 3a
Output ≦ (low-pass filter 4a output + detection threshold 6a
+ Correction value), the exit detection omission does not occur because the correction value that satisfies (+ correction value) is added.

【0034】また図2に示す構成はディジタル回路で実
現しているため、全てソフトウェア処理に変換して実現
することも可能である。
Further, since the configuration shown in FIG. 2 is realized by a digital circuit, it can be realized by converting all the processing to software processing.

【0035】次に人体検知装置の具体的構成を説明す
る。
Next, a specific configuration of the human body detecting device will be described.

【0036】図3は本発明の一実施の形態による人体検
知装置の装置具体例を示す断面図である。図3において
14aはA/D変換回路3a、3b、3c、制御手段
6、メモリ回路8a、8b、シリアルインターフェース
10、リレー11a,11b,11c、DC−DCコン
バータ12,13が搭載されたプリント基板である。1
4bはセンサ1とアンプ回路2a,2b,2cが搭載さ
れたプリント基板である。プリント基板14a,14b
としては、セラミック基板,積層基板,ガラスエポキシ
基板等が用いられ、搭載される電子部品や半導体装置に
よって、異ならせても良い。15は複数の信号線からな
る信号ケーブルであり、シリアルインターフェース10
とリレー11a,11b,11cへ信号を入出力し、D
C−DCコンバータ12,13へ外部電源を入力する。
16は信号ケーブル15を接続するためのコネクタであ
る。17はアクリロブタジエンスチレン(ABS)等の
樹脂材料や,金属材料,セラミック材料等からなる装置
の表面カバーで、表面カバー17には、センサ1と略対
向する部分に開口が設けられており、この開口を覆うカ
バー18a,18bが表面カバー17に取り付けられて
いる。特に好ましくは表面カバー17はABS樹脂で構
成することが成型性や信頼性或いはコスト面で非常に有
利になる。カバー18a,18bはそれぞれ表面カバー
17に接着,ネジ止め,機械的固定(互いに部材に係止
部材を設ける)等の手法を用いて、固定されている。カ
バー18aはセンサ1に対向しているので、赤外線を透
過しやすい材料(シリコン,ゲルマニウム,酸化物半導
体,高密度ポリエチレン等)で構成された板状体とする
ことが好ましく、その厚みは、0.3〜0.7mmとす
ることが好ましい。カバー18bはポリカーボネート,
アクリルなどの樹脂材料を板状体とすることが好まし
く、その厚みは0.8〜1.2mmとする事が好まし
い。また、カバー18a,18bは上記材料に限定され
ることはなく、センサ1の分光感度特性に適した材料を
選択すればよい。19はプリント基板14a、14b、
DCモータ等を保持する筐体である。筐体19は剛性が
高い材料で構成することで、駆動手段9やチョッパ7に
よる振動を抑え、検知精度を向上させることができる。
なお、筐体19はステンレス,アルミ等の金属材料を用
いる事が好ましい。また、筐体19にはシールド性を持
たせることによって、人体検知装置自体から放出される
不要輻射や或いは外部から人体検知装置に入ってくる電
磁波などを遮断することができ、これも検知精度や検知
の信頼性を向上させることができる。シールド材として
は、電磁波などを吸収する材料や電磁波などを効率よく
反射させる材料が用いられる。この時、筐体19の表面
に前述の様なシールド材を設けたり、筐体19自体にそ
の様なシールド性を持たせても良い。なお、筐体19と
しては、上面が開口した容器状とすることが好ましく、
しかも図示していないが、筐体19な角部などに隙間や
貫通孔を設けることによって、人体検知装置内の熱の放
出を行うことができ、特にセンサ1の検知精度を向上さ
せることができる。20は筐体19の天井内側の保護と
防塵のために設けられたカバー部材である。21は天井
板であり、人体検知装置のうちチョッパ7及び配線の一
部を除く部位はすべて天井の内側に配される構成とな
り、表面カバー17のみがトイレ内部に露出する。な
お、表面カバー17の少なくとも一部がはトイレの内部
に配置されるように構成しても良い。すなわち、表面カ
バー17の一部を天井板21に入り込む形態か天井の内
部に入り込む構成としても良い。
FIG. 3 is a sectional view showing a specific example of the human body detecting device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 14a denotes a printed circuit board on which A / D conversion circuits 3a, 3b, 3c, control means 6, memory circuits 8a, 8b, serial interface 10, relays 11a, 11b, 11c, and DC-DC converters 12, 13 are mounted. It is. 1
Reference numeral 4b denotes a printed circuit board on which the sensor 1 and the amplifier circuits 2a, 2b, and 2c are mounted. Printed circuit boards 14a, 14b
For example, a ceramic substrate, a laminated substrate, a glass epoxy substrate, or the like is used, and may differ depending on an electronic component or a semiconductor device to be mounted. Reference numeral 15 denotes a signal cable including a plurality of signal lines.
And input / output signals to / from relays 11a, 11b and 11c,
External power is input to the C-DC converters 12 and 13.
Reference numeral 16 denotes a connector for connecting the signal cable 15. Reference numeral 17 denotes a front cover of a device made of a resin material such as acrylobutadiene styrene (ABS), a metal material, a ceramic material, or the like. The front cover 17 has an opening at a portion substantially opposed to the sensor 1. Covers 18a and 18b covering the openings are attached to the front cover 17. Particularly preferably, the surface cover 17 is made of ABS resin, which is very advantageous in terms of moldability, reliability and cost. The covers 18a and 18b are respectively fixed to the front cover 17 using a method such as bonding, screwing, mechanical fixing (providing locking members to each other). Since the cover 18a faces the sensor 1, it is preferable that the cover 18a be a plate-like body made of a material that easily transmits infrared rays (silicon, germanium, oxide semiconductor, high-density polyethylene, or the like). 0.3 to 0.7 mm. The cover 18b is made of polycarbonate,
It is preferable that a resin material such as acryl is formed into a plate-like body, and its thickness is preferably 0.8 to 1.2 mm. Further, the materials of the covers 18a and 18b are not limited to the above materials, and a material suitable for the spectral sensitivity characteristics of the sensor 1 may be selected. 19 is a printed circuit board 14a, 14b,
This is a housing for holding a DC motor and the like. Since the housing 19 is made of a material having high rigidity, the vibration by the driving means 9 and the chopper 7 can be suppressed, and the detection accuracy can be improved.
Preferably, the housing 19 is made of a metal material such as stainless steel or aluminum. In addition, by providing the housing 19 with a shielding property, unnecessary radiation emitted from the human body detecting device itself or electromagnetic waves entering the human body detecting device from the outside can be cut off. The reliability of detection can be improved. As the shield material, a material that absorbs electromagnetic waves or the like or a material that efficiently reflects electromagnetic waves or the like is used. At this time, the shielding material as described above may be provided on the surface of the housing 19, or the housing 19 itself may have such a shielding property. In addition, it is preferable that the housing 19 has a container shape with an open top surface,
In addition, although not shown, by providing a gap or a through hole in a corner portion of the housing 19 or the like, heat in the human body detecting device can be released, and in particular, the detection accuracy of the sensor 1 can be improved. . Reference numeral 20 denotes a cover member provided for protection and dust protection inside the ceiling of the housing 19. Reference numeral 21 denotes a ceiling plate, and all parts of the human body detection device except for the chopper 7 and a part of the wiring are arranged inside the ceiling, and only the front cover 17 is exposed inside the toilet. In addition, you may comprise so that at least one part of the surface cover 17 may be arrange | positioned inside a toilet. That is, a part of the front cover 17 may be inserted into the ceiling plate 21 or may be inserted into the ceiling.

【0037】以上の様に構成された人体検知装置を用い
た人体検知システムについて説明する。
A human body detection system using the human body detection device configured as described above will be described.

【0038】図4は実施の形態における人体検知装置の
床面監視領域を示す説明図、図5は側面視監視領域を示
す説明図、図6は正面視監視領域を示す説明図である。
図4において22は受光エレメント1aの監視領域であ
る。監視領域22において便座後方の監視領域は図5の
22aに対応し、着座人体の頭部付近を検知する。監視
領域22において便座両側の監視領域は図6の22b及
び22cに対応し、着座人体の両肩付近を検知する。2
3は着座人体の膝部及びトイレの中央付近を検知する受
光エレメント1bの監視領域であり人体の着座、停留、
通過及び転倒状態を検知する。24は、トイレ入口X近
傍を検知する受光エレメント1cの監視領域であり人体
の停留、通過及び転倒状態を検知する。図5及び図6に
おいて25は本発明による人体検知装置を示す。図4、
図5、及び図6において26は便器上の便座を示す。図
5において27は便器後方の水槽を示す。上記構成にお
いて、図4に示すごとく焦電型赤外線センサの監視領域
21、22、23はトイレ床面における人体が倒れ得る
領域で25cm以上の非検知域を作らないように構成さ
れる。なお、受光エレメント1a,1b,1cの形成精
度等を考慮すると、7cm以下の非検知域を設けると、
検知度差や、各受光エレメント間の熱の伝わりによっ
て、正確な検知を行うことはできない。すなわち、間隔
は7cm以上25cm以下とすることが好ましい。
FIG. 4 is an explanatory view showing a floor monitoring area of the human body detecting device according to the embodiment, FIG. 5 is an explanatory view showing a side view monitoring area, and FIG. 6 is an explanatory view showing a front view monitoring area.
In FIG. 4, reference numeral 22 denotes a monitoring area of the light receiving element 1a. In the monitoring area 22, the monitoring area behind the toilet seat corresponds to 22a in FIG. 5, and detects the vicinity of the head of a seated human body. In the monitoring area 22, the monitoring areas on both sides of the toilet seat correspond to 22b and 22c in FIG. 6, and detect the vicinity of both shoulders of the seated human body. 2
Reference numeral 3 denotes a monitoring area for the light receiving element 1b for detecting the knee of the seated human body and the vicinity of the center of the toilet,
Detects passing and falling conditions. Reference numeral 24 denotes a monitoring area of the light receiving element 1c which detects the vicinity of the toilet entrance X, and detects a stopped state, a passing state, and a falling state of the human body. 5 and 6, reference numeral 25 denotes a human body detection device according to the present invention. FIG.
5 and 6, reference numeral 26 denotes a toilet seat on the toilet. In FIG. 5, reference numeral 27 denotes a water tank behind the toilet. In the above configuration, as shown in FIG. 4, the monitoring areas 21, 22, and 23 of the pyroelectric infrared sensor are configured so as not to form a non-detection area of 25 cm or more in an area on the toilet floor where a human body can fall down. In consideration of the formation accuracy of the light receiving elements 1a, 1b, and 1c, if a non-detection area of 7 cm or less is provided,
Accurate detection cannot be performed due to the difference in detection degree or the transmission of heat between the light receiving elements. That is, the interval is preferably 7 cm or more and 25 cm or less.

【0039】次に、実施の形態におけるトイレ内人体検
知装置25の動作について、図7、図8を用いて説明す
る。まずトイレに人体が入室するとトイレ入口X付近の
監視領域24に対応した受光エレメント1cに対し、カ
バー18a及び集光部1dを介して人体からの赤外線が
集光して受光エレメント1cに大きな電圧出力が発生す
るため、背景温度出力に対して大きな変化を生じ、図2
を用いて説明したような動作を経て制御手段6が人体の
存在を判定し、同時にタイマーが計測を始める。同時に
リレー11aがON状態となる。この時、補正手段はA
/D変換回路3a出力を選択して監視領域22の背景温
度を用いる。次に人体は監視領域23を通過するため受
光エレメント1bに反応し制御手段6が人体の存在を判
定する。このとき監視領域24の在室判定は消滅する
が、連続した他監視領域での在室判定が存在するためタ
イマーの計測は継続される。監視領域23の場合は監視
領域24の背景温度を補正に用いる。次に、人体が便座
26に着座すると監視領域22、姿勢によっては監視領
域23に対応した受光エレメント1a、及び1bに反応
し、制御手段6が人体の存在を判定する。次に、人体が
正常に用を足し便座26を離れると、監視領域22から
の判定が消滅する。さらに人体は監視領域23を通過
し、監視領域24を経て退出するが、最終的に監視領域
24の判定が消失し、トイレ入り口X付近を検知する監
視領域24に対応した受光エレメント1cの出力が発生
して消滅することを条件にタイマーの動作が停止し、制
御手段6で退出判定が下され、リレー11aがOFFす
る。
Next, the operation of the human body detecting device 25 in the toilet according to the embodiment will be described with reference to FIGS. First, when the human body enters the toilet, the infrared light from the human body is focused on the light receiving element 1c corresponding to the monitoring area 24 near the toilet entrance X via the cover 18a and the light collecting unit 1d, and a large voltage output is output to the light receiving element 1c. Causes a large change in the background temperature output.
The control means 6 determines the presence of a human body through the operation described with reference to FIG. At the same time, the relay 11a is turned on. At this time, the correction means is A
The output of the / D conversion circuit 3a is selected and the background temperature of the monitoring area 22 is used. Next, since the human body passes through the monitoring area 23, the human body reacts to the light receiving element 1b, and the control means 6 determines the presence of the human body. At this time, the occupancy determination in the monitoring area 24 disappears, but since there is a continuous occupancy determination in another monitoring area, the timer measurement is continued. In the case of the monitoring area 23, the background temperature of the monitoring area 24 is used for correction. Next, when the human body sits on the toilet seat 26, it reacts to the light receiving elements 1a and 1b corresponding to the monitoring area 22 and, depending on the posture, the monitoring area 23, and the control means 6 determines the presence of the human body. Next, when the human body normally adds a task and leaves the toilet seat 26, the determination from the monitoring area 22 disappears. Further, the human body passes through the monitoring area 23 and exits through the monitoring area 24, but finally the determination of the monitoring area 24 disappears, and the output of the light receiving element 1c corresponding to the monitoring area 24 that detects the vicinity of the toilet entrance X is output. The operation of the timer is stopped on condition that it occurs and disappears, the exit means is determined by the control means 6, and the relay 11a is turned off.

【0040】なお、本実施の形態ではセレクタ4aを用
いて、背景温度補正に用いる監視領域を適宜選択する構
成としたが、トイレの場合、一般には監視領域22、ま
たは監視領域23に長時間滞在することがほとんどであ
り、背景温度補正を要するのはこの監視領域に人体があ
るときの場合が多い。したがって補正に用いる監視領域
をエリア24に固定する簡略的な構成をとることも可能
である。
In this embodiment, the monitoring area used for the background temperature correction is appropriately selected using the selector 4a. However, in the case of a toilet, the monitoring area 22 or 23 generally stays for a long time. In most cases, background temperature correction is required when there is a human body in this monitoring area. Therefore, it is possible to adopt a simple configuration in which the monitoring area used for the correction is fixed to the area 24.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、独立した
背景温度補正用領域を設けることなく補正が可能であ
り、監視不能領域が発生せず、検知性能が向上する。ま
た補正用領域を適宜選択可能としたため、監視領域形状
や配置のことなる種々のトイレにも簡単に対応可能とな
る。
As described above, according to the present invention, correction can be performed without providing an independent background temperature correction area, and an unmonitoring area does not occur, thereby improving detection performance. In addition, since the correction area can be appropriately selected, it is possible to easily cope with various toilets having different monitoring area shapes and arrangements.

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

【図1】本発明の一実施の形態による人体検知装置を示
すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a human body detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態による侵入・退出検知手
段と補正手段の構成を示す構成図
FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of an intrusion / exit detection unit and a correction unit according to an embodiment of the present invention;

【図3】本発明の一実施の形態による人体検知装置の装
置具体例を示す断面図
FIG. 3 is a sectional view showing a specific example of a human body detection device according to an embodiment of the present invention;

【図4】本発明の一実施の形態による人体検知装置の床
面監視領域を示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a floor monitoring area of the human body detection device according to the embodiment of the present invention;

【図5】本発明の一実施の形態による人体検知装置の側
面視監視領域を示す説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a side view monitoring area of the human body detection device according to one embodiment of the present invention;

【図6】本発明の一実施の形態による人体検知装置の正
面視監視領域を示す説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a front view monitoring area of the human body detection device according to one embodiment of the present invention;

【図7】(a)本発明の一実施の形態によるセンサの上
断面図(b)本発明の一実施の形態によるセンサの横断
面図
7A is a top cross-sectional view of a sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 7B is a cross-sectional view of the sensor according to one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施の形態による焦電素子の構造図FIG. 8 is a structural diagram of a pyroelectric element according to an embodiment of the present invention.

【図9】従来の人体検知装置の配置を示す配置図FIG. 9 is a layout diagram showing the layout of a conventional human body detection device.

【図10】従来の人体検知装置の構成図FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional human body detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 センサ 1a〜1c 受光エレメント 1d 集光部 1e 受光素子部 1f ハーメチックベース 1g 入出力ピン 1h 金属カバー 1i 焦電素子 1l 封止部材 2a,2b,2c アンプ回路 3a、3b、3c アナログ−ディジタル変換回路 3as、3bs、3cs A/D変換回路3a、3b、
3c出力 4 侵入・退出検知手段 4a、4b、4c 低域通過フィルタ 4d〜4i 加算器 4j、4k、4l 比較回路 5 補正手段 5a 選択手段 5b ルックアップテーブル 6 制御手段 6a、6b、6c 検知しきい値 7 チョッパ 7a スリット 8a,8b メモリ回路 9 駆動手段 10 シリアルインターフェース 11a、11b、11c リレー 12、13 DC−DCコンバータ 14a,14b プリント基板 15 信号ケーブル 16 コネクタ 17 表面カバー 18a,18b カバー 19 筐体 20 カバー部材 21 天井板 22 監視領域 23 監視領域 24 監視領域 25 人体検知装置 26 便座 27 水洗タンク 28 トイレのドア 29 トイレ内の照明 30 トイレ内の換気扇 31 トイレ内の便器 32 焦電赤外線センサ 33 焦電型赤外線センサ32による監視領域 34 レンズ 35a、35b、35c 焦電赤外線センサ 36c、36b、36c 増幅器 37a、37b、37c 低域通過フィルタ 38a、38b、38c 加算器 39a、39b、39c 比較器 40 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor 1a-1c Light receiving element 1d Condensing part 1e Light receiving element part 1f Hermetic base 1g Input / output pin 1h Metal cover 1i Pyroelectric element 11 Sealing member 2a, 2b, 2c Amplifier circuit 3a, 3b, 3c Analog-digital conversion circuit 3as, 3bs, 3cs A / D conversion circuits 3a, 3b,
3c output 4 intrusion / exit detection means 4a, 4b, 4c low-pass filter 4d-4i adder 4j, 4k, 4l comparison circuit 5 correction means 5a selection means 5b lookup table 6 control means 6a, 6b, 6c detection threshold Value 7 Chopper 7a Slit 8a, 8b Memory circuit 9 Driving means 10 Serial interface 11a, 11b, 11c Relay 12, 13 DC-DC converter 14a, 14b Printed circuit board 15 Signal cable 16 Connector 17 Front cover 18a, 18b Cover 19 Housing 20 Cover member 21 Ceiling plate 22 Monitoring area 23 Monitoring area 24 Monitoring area 25 Human body detection device 26 Toilet seat 27 Rinse tank 28 Toilet door 29 Lighting in toilet 30 Ventilation fan in toilet 31 Toilet in toilet 32 Pyroelectric infrared sensor 33 Pyroelectric Type Monitoring area 34 lens 35a by external sensors 32, 35b, 35c pyroelectric infrared sensor 36c, 36b, 36c amplifier 37a, 37b, 37c pass filter 38a, 38b, 38c adders 39a, 39b, 39c comparator 40 CPU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2D038 KA02 2G065 AB02 BA13 BA32 BA36 BA37 BB25 BB37 BC02 BC03 BC14 BC16 BC19 BC22 BC28 BC33 BC35 CA21 DA01 DA20 5C086 AA22 BA04 CA12 CB16 DA01 DA08 EA11 EA15 EA32 EA40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2D038 KA02 2G065 AB02 BA13 BA32 BA36 BA37 BB25 BB37 BC02 BC03 BC14 BC16 BC19 BC22 BC28 BC33 BC35 CA21 DA01 DA20 5C086 AA22 BA04 CA12 CB16 DA01 DA08 EA11 EA15 EA32 EA40

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】監視領域を分割して監視するように配置さ
れ、人体の熱を検知する複数の赤外線センサと、前記赤
外線センサ出力の変化に基づいて監視領域への前記人体
の浸入検知および退出検知を行う浸入・退出検知手段
と、前記人体を検知していない前記赤外線センサ出力の
変化に基づいて前記退出検知を補正する補正手段と、を
有することを特徴とする人体検知装置。
A plurality of infrared sensors for detecting heat of a human body, which are arranged so as to divide and monitor a monitoring area, and detecting and leaving the human body in a monitoring area based on a change in an output of the infrared sensor. A human body detection device comprising: an intrusion / exit detection unit that performs detection; and a correction unit that corrects the exit detection based on a change in the output of the infrared sensor that does not detect the human body.
【請求項2】補正手段として複数の信号からひとつの前
記信号を指定して選択する選択手段を有し、設置環境も
しくは赤外線センサの配置に応じて前記赤外線センサ出
力を選択して補正を行う補正手段を用いたことを特徴と
する請求項1に記載の人体検知装置。
2. A correction means comprising a selection means for designating and selecting one of a plurality of signals as a correction means, and selecting and correcting the output of the infrared sensor according to an installation environment or an arrangement of the infrared sensor. 2. The human body detecting device according to claim 1, wherein a means is used.
【請求項3】トイレ内を分割して監視するように配置さ
れ、人体の熱を検知する複数の赤外線センサと、センサ
出力の変化に基づいて監視領域への前記人体の浸入検知
および退出検知をおこなう浸入・退出検知手段と、前記
人体を検知していない前記赤外線センサ出力の変化に基
づいて前記退出検知を補正する補正手段と、を備え、複
数の前記赤外線センサの少なくとも一つは便座に着座し
た状態の前記人体を検知しない監視領域Aを有し、前記
補正手段が前記監視領域Aを監視する前記赤外線センサ
出力に基づいて前記便座に着座した前記人体を検知する
監視領域Bからの前記退出検知を補正することを特徴と
する人体検知装置。
3. A plurality of infrared sensors arranged to monitor the inside of a toilet while monitoring the temperature of a human body, and detecting detection of intrusion and exit of the human body into a monitoring area based on a change in sensor output. An ingress / exit detection means for performing the detection, and a correction means for correcting the exit detection based on a change in the output of the infrared sensor that does not detect the human body, wherein at least one of the plurality of infrared sensors is seated on a toilet seat. The monitoring area A which does not detect the human body in a depressed state, and wherein the correction means exits from the monitoring area B which detects the human body sitting on the toilet seat based on the output of the infrared sensor for monitoring the monitoring area A. A human body detection device for correcting detection.
【請求項4】補正手段として複数の信号からひとつ指定
して選択する選択手段を有し、設置環境もしくは赤外線
センサの配置に応じて前記赤外線センサ出力を選択して
補正を行う補正手段を用いたことを特徴とする請求項3
に記載の人体検知装置。
4. A correction means comprising a selection means for designating and selecting one from a plurality of signals, and a correction means for selecting and correcting the output of the infrared sensor according to an installation environment or an arrangement of the infrared sensor. 4. The method according to claim 3, wherein
3. The human body detection device according to 1.
【請求項5】複数の前記赤外線センサは焦電型赤外線セ
ンサであることを特徴とする請求項1〜4いずれか1記
載の人体検知装置。
5. The human body detecting device according to claim 1, wherein the plurality of infrared sensors are pyroelectric infrared sensors.
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