JP3333646B2 - Infrared human body detector - Google Patents

Infrared human body detector

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JP3333646B2
JP3333646B2 JP23000494A JP23000494A JP3333646B2 JP 3333646 B2 JP3333646 B2 JP 3333646B2 JP 23000494 A JP23000494 A JP 23000494A JP 23000494 A JP23000494 A JP 23000494A JP 3333646 B2 JP3333646 B2 JP 3333646B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、防犯用侵入検知装置や
照明等の負荷の自動制御等に用いられ、人体から放射さ
れた赤外線を赤外線受光素子により検出し、人体の移動
を検知するもので、特に屋外等でも誤動作を生じること
のない赤外線式人体検知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for intrusion detection devices for crime prevention, automatic control of loads such as lighting, etc., and detects infrared radiation emitted from a human body by an infrared light receiving element to detect movement of the human body. In particular, the present invention relates to an infrared type human body detection device that does not malfunction even outdoors.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の赤外線式人体検知装置の一例を図
10に示す。この種の赤外線式人体検知装置は、例えば
フレネルレンズからなる集光部1、焦電素子からなる赤
外線受光素子2、増幅部3、帯域フィルタ4、比較回路
5、遅延回路6及び出力回路7を備えており、人体から
放射された赤外線は、集光部1により集光されると、赤
外線受光素子2によって検知されて電気信号に変換さ
れ、その電気信号は増幅部3で所定レベルに増幅された
後、更に帯域フィルタ4で不要な周波数成分が除去さ
れ、比較回路5に入力され、ここで所定の基準レベル
(閾値)と比較され、予め設定された基準レベルよりも
大きい場合にはじめて人体検知信号を出力して出力回路
7から制御信号を出力し、遅延回路6では設定されたオ
フディレイタイムの間、負荷のオンを保持する構成とな
っている。
2. Description of the Related Art FIG. 10 shows an example of a conventional infrared type human body detecting device. This kind of infrared type human body detecting device includes, for example, a light collecting unit 1 composed of a Fresnel lens, an infrared light receiving element 2 composed of a pyroelectric element, an amplifier 3, a bandpass filter 4, a comparison circuit 5, a delay circuit 6, and an output circuit 7. When the infrared light emitted from the human body is collected by the light collecting unit 1, the infrared light is detected by the infrared light receiving element 2 and converted into an electric signal, and the electric signal is amplified to a predetermined level by the amplifying unit 3. After that, unnecessary frequency components are further removed by the bandpass filter 4 and input to the comparison circuit 5 where the unnecessary frequency components are compared with a predetermined reference level (threshold). A signal is output to output a control signal from the output circuit 7, and the delay circuit 6 is configured to hold the load on for a set off delay time.

【0003】ところが、このような従来の赤外線式人体
検知装置では、図11の(a)〜(c)に示すように、
急激な光の入射や急激な光の遮断によって、正負極性の
異なる複数の受光素子の感度のばらつき(例えば、受光
素子の素子自体のばらつきや、集光レンズの受光面の光
学的感度のばらつき等)に起因した出力が生じ、そのた
め監視領域(以後検知ビームと呼ぶ)を人体が通過しな
くても、人体検知信号を出力して負荷をオンさせるなど
の誤動作を生じていた。
However, in such a conventional infrared human body detecting device, as shown in FIGS.
Variations in sensitivity of a plurality of light receiving elements having different positive / negative polarities due to sudden light incidence or sudden light blocking (for example, variations in light receiving element itself, variations in optical sensitivity of a light receiving surface of a condenser lens, etc. ), And even if the human body does not pass through the monitoring area (hereinafter referred to as a detection beam), a malfunction such as outputting a human body detection signal and turning on the load has occurred.

【0004】また、屋外でこのような赤外線式検知装置
を使用した場合、風によって検知ビーム内の空気がゆら
ぎ、環境温度が徐々に変化する結果、赤外線受光素子2
に出力が生じて誤動作が起ることもあった。一方、赤外
線受光素子2として使用される焦電素子は、固有の性質
として、急激な周囲温度の変化を受けたときには、赤外
線の入射がないにもかかわらず突発的な出力が生じるが
(ポップコンノイズと呼ばれる現象)、これによっても
人体検知信号が出力され、誤動作を生じている。
When such an infrared detecting device is used outdoors, the air in the detecting beam fluctuates due to the wind, and the ambient temperature gradually changes.
In some cases, an output was generated and a malfunction occurred. On the other hand, the pyroelectric element used as the infrared light receiving element 2 has an inherent property that when it undergoes a sudden change in ambient temperature, a sudden output is generated despite the absence of infrared light (pop-con noise). This phenomenon also causes a human body detection signal to be output, causing a malfunction.

【0005】そこで、上述の誤動作を改善するために、
信頼性が特に要求される場合は、図12に示すように比
較回路5の後段に更にタイマー8とパルスカウント回路
9を設けており、パルスカウント回路9は、タイマー8
によって予め設定された時間内に、比較回路5で基準レ
ベルを超えたときに出力されるオン出力の回数を計数
し、その回数が予め設定された回数(図例においては3
回)続けて出力された場合にはじめて、人体検知と判断
して、出力回路7から負荷をオンさせる制御信号を出力
し、遅延回路6によって設定されたオフディレイ動作時
間の間、負荷をオン状態に継続させる構成となってい
る。その基本的な動作については、図13の(a)〜
(e)参照。
Therefore, in order to improve the malfunction described above,
When reliability is particularly required, a timer 8 and a pulse count circuit 9 are further provided after the comparison circuit 5 as shown in FIG.
The number of ON outputs that are output when the reference level is exceeded is counted by the comparison circuit 5 within a preset time, and the number is set to a preset number (3 in the example in the figure).
For the first time, it is determined that a human body is detected, a control signal for turning on the load is output from the output circuit 7, and the load is turned on for the off-delay operation time set by the delay circuit 6. It is configured to be continued. Regarding the basic operation, FIG.
See (e).

【0006】しかしながら、このようなパルスカウント
方式を採用する赤外線式人体検知装置は、その信頼性は
向上しても、検知ビームに人体が侵入してから、人体検
知信号が出力されるまでに時間がかかり、応答性が悪く
なるという問題がある。このため、照明等の負荷制御に
対しては採用されないことが多く、検知ビームが少ない
場合や人体の移動による出力パルス数が少ない場合に
は、人体検知信号が出力されずに、失報する事態も生じ
ている。
However, even though the reliability of the infrared type human body detecting device employing such a pulse counting method is improved, it takes a long time from when the human body enters the detection beam until the human body detection signal is output. And the response becomes poor. For this reason, it is often not used for load control such as lighting, and when there are few detection beams or when the number of output pulses due to movement of the human body is small, a human body detection signal is not output and a false alarm occurs. Has also occurred.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事情に
鑑みてなされたものであって、特に屋外等の誤動作要因
の多い場所においても、各種の誤動作要因、例えば、突
発的な光ノイズ、熱的ノイズ及びポップコンノイズに対
して誤動作しにくい信頼性の高い赤外線式人体検知装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has various malfunction factors, for example, sudden light noise, especially in a place where there are many malfunction factors, such as outdoors. An object of the present invention is to provide a highly reliable infrared human body detection device that is less likely to malfunction due to thermal noise and pop-con noise.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された本発明は、検知エリア内に人を通過させた
場合に於ける受光信号の波形変化を試験データとして収
集、分析した結果、開発されたもので、次のような構成
上の特徴を備えている。請求項1に記載された本発明
は、人体から放射された赤外線を集光する集光部と、そ
の赤外線の変化量を検出して電気信号に変換するための
差動構成の受光素子と、該受光素子からの出力信号を所
定レベルに増幅する増幅部と、該増幅部から出力される
増幅信号のうち不要な周波数成分を除去する帯域フィル
タと、該帯域フィルタから出力される波形信号のピーク
値を検出するピーク値検出回路と、該ピーク値検出回路
によって所定時間内に検出された波形信号の複数のピー
ク値の大小関係をもとにして人体検知信号を出力する信
号処理部とを備えた赤外線式人体検知装置であって、
号処理部は、第1発目のピーク値の絶対値と、第2発目
のピーク値の絶対値とを比較し、第2発目のピーク値の
絶対値が第1発目のピーク値の絶対値よりも大きい場合
にはじめて人体検知信号を出力することを特徴とする。
According to the present invention, which has been proposed to achieve the above object, the results of collecting and analyzing, as test data, changes in the waveform of a received light signal when a person passes through a detection area. It has been developed and has the following structural features. The present invention described in claim 1 is a light-collecting unit that collects infrared light emitted from a human body, a light-receiving element having a differential configuration for detecting an amount of change in the infrared light and converting the change into an electric signal, An amplifier for amplifying an output signal from the light receiving element to a predetermined level; a band filter for removing unnecessary frequency components from the amplified signal output from the amplifier; a peak of a waveform signal output from the band filter It includes a peak value detecting circuit for detecting a value, and a signal processing unit for outputting a human body detection signal based on the magnitude relation of the peak value of the detected waveform signal within a predetermined time by the peak value detecting circuit In the infrared human body detection device, the signal processing unit compares the absolute value of the first peak value with the absolute value of the second peak value, and calculates the second peak value. The absolute value is greater than the absolute value of the first peak value Wherein the first outputting the human body detection signal if heard.

【0009】また、請求項2に記載された本発明は、人
体から放射された赤外線を集光する集光部と、その赤外
の変化量を検出して電気信号に変換するための差動構
成の受光素子と、該受光素子からの出力信号を所定レベ
ルに増幅する増幅部と、該増幅部から出力される増幅信
号のうち不要な周波数成分を除去する帯域フィルタと、
該帯域フィルタから出力される波形信号のピーク値を検
出するピーク値検出回路と、該ピーク値検出回路によっ
て所定時間内に検出された波形信号の複数のピーク値の
大小関係をもとにして人体検知信号を出力する信号処理
とを備えた赤外線式人体検知装置であって、信号処理
部は、第1発目のピーク値の絶対値と、第2発目のピー
ク値の絶対値とを比較し、第2発目のピーク値の絶対値
が第1発目のピーク値の絶対値よりも小さい場合には、
更に第3発目のピーク値の絶対値と所定の基準レベルと
を比較し、第3発目のピーク値の絶対値が基準レベルを
超えた場合に、人体検知信号を出力することを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a light collecting section for collecting infrared rays radiated from a human body, and a differential configuration for detecting a change amount of the infrared rays and converting the change into an electric signal. A light-receiving element, an amplification unit that amplifies an output signal from the light-receiving element to a predetermined level, and a bandpass filter that removes unnecessary frequency components in the amplified signal output from the amplification unit,
A peak value detection circuit for detecting a peak value of a waveform signal output from the bandpass filter ; and a human body based on a magnitude relationship between a plurality of peak values of the waveform signal detected within a predetermined time by the peak value detection circuit. a infrared human body detection device and a signal processing unit for outputting a detection signal, the signal processing section, the absolute value of the first shot th peak value, the absolute value of the second shot th peak value In comparison, if the absolute value of the second peak value is smaller than the absolute value of the first peak value,
The method further comprises comparing the absolute value of the third peak value with a predetermined reference level, and outputting a human body detection signal when the absolute value of the third peak value exceeds the reference level. I do.

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、次のような作用が奏される。
即ち、本発明では、信号処理部のピーク値検出回路は、
帯域フィルタから波形信号が出力される毎に、その波形
信号を取り込んでピーク値を検出しており、最初にピー
ク値を検出したときから所定時間内に複数のピーク値を
検出したときには、比較判別部では、これらのピーク値
の大小比較の結果、人体検知信号を出力する。
According to the present invention, the following functions are provided.
That is , in the present invention, the peak value detection circuit of the signal processing unit includes:
Each time a waveform signal is output from the bandpass filter, the waveform signal is fetched and the peak value is detected. When a plurality of peak values are detected within a predetermined time after the first peak value is detected, the comparison determination is performed. The section outputs a human body detection signal as a result of the magnitude comparison of these peak values.

【0012】ここでは、この場合の比較基準を特定して
おり、請求項に記載された本発明では、信号処理部
、所定時間単位でピーク値検出回路によって検出され
た波形信号の各ピーク値に対して、第1発目のピーク値
の絶対値と第2発目のピーク値の絶対値との大小を比較
し、第2発目のピーク値の絶対値が第1発目のピーク値
の絶対値より大きい場合にはじめて人体検知信号を出力
する。
[0012] Here is to identify the comparison reference in this case, in the present invention as set forth in claim 1, the signal processing unit
May compare the magnitude of the respective peak value of the waveform signal detected by the peak value detecting circuit, the absolute value of the absolute value and the second shot-th peak value of the first shot th peak value at a predetermined time unit Then, the human body detection signal is output only when the absolute value of the second peak value is greater than the absolute value of the first peak value.

【0013】一方の請求項に記載された本発明では、
信号処理部は、所定時間単位で検出された波形信号の複
数のピーク値のうち、第1発目のピーク値の絶対値と第
2発目のピーク値の絶対値との大小を比較し、第2発目
のピーク値の絶対値が第1発目のピーク値の絶対値より
も小さい場合には、更に第3発目のピーク値の絶対値を
更に参照し、この第3発目のピーク値の絶対値が所定の
基準レベル(閾値)を超えた場合にはじめて、人体検知
信号を出力させる。
[0013] While the present invention described in claim 2,
The signal processing unit compares the absolute value of the first peak value with the absolute value of the second peak value among a plurality of peak values of the waveform signal detected in a predetermined time unit, When the absolute value of the second peak value is smaller than the absolute value of the first peak value, the absolute value of the third peak value is further referred to, and the third peak value is further referred to. Only when the absolute value of the peak value exceeds a predetermined reference level (threshold), a human body detection signal is output.

【0014】[0014]

【実施例】以下に、本発明に係る赤外線式人体検知装置
の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図
1は本発明に係る赤外線式人体検知装置のハード構成を
示すブロック図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an infrared type human body detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an infrared human body detection device according to the present invention.

【0015】本発明の赤外線人体検知装置Aは、人体M
から発する赤外線を集光する集光部1と、その赤外線の
変化量を検出して電気信号に変換する差動構成の赤外線
受光素子2と、その受光素子2からの出力信号を増幅す
る増幅部3と、その増幅部3から出力される増幅された
信号のうち不要な周波数成分を除去する帯域フィルタ4
と、その帯域フィルタ4から出力される波形信号を受け
て、ピーク値を検出し、後述する判別処理を行う信号処
理部8と、その信号処理部8から人体検知信号が出力さ
れたときに負荷をオンさせるための制御信号を出力する
出力回路7と、負荷が継続してオンされるオフディレイ
動作時間を設定する遅延回路6を備えている。
The infrared human body detecting device A according to the present invention comprises a human body M
A light-collecting unit 1 for collecting infrared light emitted from the light-receiving device, an infrared light-receiving element 2 having a differential configuration for detecting a change amount of the infrared light and converting it into an electric signal, and an amplifier for amplifying an output signal from the light-receiving element 2 3 and a bandpass filter 4 for removing unnecessary frequency components from the amplified signal output from the amplification unit 3
And a signal processing unit 8 that receives a waveform signal output from the bandpass filter 4 to detect a peak value and performs a discrimination process described later, and loads when a human body detection signal is output from the signal processing unit 8. And a delay circuit 6 for setting an off-delay operation time during which the load is continuously turned on.

【0016】ここに、信号処理部8は、ピーク値検出回
路81と比較判別部82とを備えており、ピーク値検出
回路81では、帯域フィルタ4から出力された波形信号
を受けるとピーク値を検出し、比較判別部82では、所
定時間内に複数のピーク値が検出された場合、各ピーク
値の絶対値を比較して、人体Mの有無を判別し、所定の
条件が整った場合にはじめて人体検知信号を出力させる
構成となっている。
Here, the signal processing section 8 includes a peak value detecting circuit 81 and a comparing / determining section 82. When the peak value detecting circuit 81 receives the waveform signal output from the bandpass filter 4, the peak value is detected. When a plurality of peak values are detected within a predetermined time, the comparison and determination unit 82 compares the absolute values of the peak values to determine the presence or absence of the human body M, and when a predetermined condition is satisfied. It is configured to output a human body detection signal for the first time.

【0017】この赤外線人体検知装置Aにおいては、人
体Mの移動に伴って生じた赤外線の量的な変化は、集光
部1を介して、例えばデュアル素子を用いて構成された
差動構成の受光素子2により検出されて電気信号に変換
され、その電気信号は増幅部3で増幅され、帯域フィル
タ4により不要な周波数成分が除去される。帯域フィル
タ4より出力される波形信号は、検知エリア内に対する
侵入速度、通過速度に応じて、そのピーク値が種々のパ
ターンを呈するので、この違いを比較判別部82で判別
して、人体検知を判断している。
In the infrared human body detecting device A, a quantitative change in infrared light caused by the movement of the human body M is transmitted through the light condensing unit 1 to a differential configuration using, for example, a dual element. The light is detected by the light receiving element 2 and converted into an electric signal. The electric signal is amplified by the amplifier 3, and unnecessary frequency components are removed by the bandpass filter 4. The peak value of the waveform signal output from the bandpass filter 4 exhibits various patterns according to the intrusion speed and the passing speed into the detection area. Deciding.

【0018】ついで、帯域フィルタより出力される波形
信号のパターンを説明する。図2(a)は、ハロゲンラ
ンプの強い光が急激に赤外線人体検知装置Aに照射され
た場合の出力波形図、図2(b)は、検知ビーム内での
急激な温度変化或は赤外線人体検知装置Aでの急激な温
度変化が生じた場合の出力波形図であり、図2(c)
は、焦電素子のポップコンノイズの出力波形図を示して
いる。ここに、ポップコンノイズは周囲温度が急激に変
化した時に受光素子それ自身が発生するノイズであり、
誤動作(誤報)の大きな要因になると考えられているも
のである。また、図3の(b),(c)は、図3の
(a)に示したようなステップ状のノイズを入力した場
合の受光検出素子、増幅部のノイズ応答波形を示す波形
図である。
Next, the pattern of the waveform signal output from the bandpass filter will be described. FIG. 2A is an output waveform diagram when a strong light of a halogen lamp is rapidly irradiated on the infrared human body detecting device A, and FIG. 2B is a diagram showing a sudden change in temperature in the detection beam or an infrared human body. FIG. 2C is an output waveform diagram when a rapid temperature change occurs in the detection device A, and FIG.
Shows an output waveform diagram of pop-con noise of the pyroelectric element. Here, pop-con noise is noise generated by the light-receiving element itself when the ambient temperature changes rapidly.
This is considered to be a major cause of malfunction (false alarm). FIGS. 3B and 3C are waveform diagrams showing noise response waveforms of the light receiving detection element and the amplifying unit when step-like noise as shown in FIG. 3A is input. .

【0019】ここで、各出力波形の変極点の値、即ちピ
ーク値の絶対値に着目すると、突発的なノイズ出力波形
では、図2(a)〜(c)に示したように、いずれも第
1発目のピーク値Vp1の絶対値よりも、第2発目のピ
ーク値Vp2の絶対値の方が小さくなっている。これ
は、受光素子に対する入力がほぼステップ状になるため
(図3(a)参照)であり、受光素子に対して、このよ
うなステップ状の入力が加わると、図3の(b),
(c)に示したように、受光素子を構成する焦電素子は
赤外線量の変化分検知のため、出力が1発だけ生じる
が、増幅部においてこの電気信号を増幅する際、AC分
を増幅することになり、このため過渡応答特性により第
2発目の出力が生じることになる。そして、このとき生
じる第2発目のピーク値Vp2は第1発目のピーク値V
p1のあおりによるものであるため、第2発目のピーク
値Vp2の絶対値は第1発目Vp1のピーク値の絶対値
より大きくなることはないことが分かっている。
Here, focusing on the value of the inflection point of each output waveform, that is, the absolute value of the peak value, any of the sudden noise output waveforms, as shown in FIGS. The absolute value of the second peak value Vp2 is smaller than the absolute value of the first peak value Vp1. This is because the input to the light receiving element becomes almost step-shaped (see FIG. 3A). When such a step-shaped input is applied to the light receiving element, FIG.
As shown in (c), the pyroelectric element constituting the light receiving element produces only one output for detecting a change in the amount of infrared rays. However, when amplifying this electric signal in the amplifier, the AC component is amplified. Therefore, the second output is generated due to the transient response characteristic. Then, the second peak value Vp2 generated at this time is the first peak value Vp.
It is known that the absolute value of the second peak value Vp2 does not become larger than the absolute value of the first peak value Vp1 because it is due to the tilt of p1.

【0020】図5の(a)〜(c)は、赤外線式検知装
置によって形成される1つの検知ビームBを人体Mが図
4に示したように、通過する際の出力波形を示す波形図
である。この図に示したように、人体Mが検知ビームB
を通過する際の出力波形は、受光素子の周波数特性、増
幅部における帯域フィルタの特性、人体の移動速度など
によって変化し、出力波形、出力パルスの数も変化す
る。すなわち、1つの検知ビームB内を人体Mが通過し
た場合、その通過速度が低速度及び中速度(0.3〜1
m/s)の場合には、出力波形は2発以上生じ、第2発
目のピーク値Vp2の絶対値m/sは第1発目のピーク
値Vp1の絶対値と同等かそれ以上の大きさとなるが、
高速度(1m/s以上)で通過した場合には、出力波形
の第2発目は生じても極めて小さく、したがって、第2
発目のピーク値の絶対値Vp2は第1発目のピーク値V
p1の絶対値よりも小さくなる。図5(c)では第1発
目のピーク値Vp1を生じる例を示している。
FIGS. 5A to 5C are waveform diagrams showing output waveforms when the human body M passes one detection beam B formed by the infrared detection device as shown in FIG. It is. As shown in FIG.
The output waveform when passing through varies depending on the frequency characteristics of the light receiving element, the characteristics of the bandpass filter in the amplifier, the moving speed of the human body, and the like, and the output waveform and the number of output pulses also change. That is, when the human body M passes through one detection beam B, the passing speed is low and medium (0.3 to 1).
m / s), two or more output waveforms are generated, and the absolute value m / s of the second peak value Vp2 is equal to or greater than the absolute value of the first peak value Vp1. It will be,
When passing at a high speed (1 m / s or more), the second occurrence of the output waveform is extremely small even if it occurs.
The absolute value Vp2 of the first peak value is the first peak value Vp.
It becomes smaller than the absolute value of p1. FIG. 5C shows an example in which the first peak value Vp1 is generated.

【0021】図の(a)〜(c)は、本発明に係る赤
外線式人体検知装置Aによって形成される2つの検知ビ
ームB,Bを人体Mが通過する際の出力波形を示してい
る。受光素子として、デュアル素子を用いた場合は、光
学系としての集光部により正負逆特性の2つの検知ビー
ムB(+)、B(−)が形成される。これらの検知ビー
ムB(+)、B(−)を人体Mが通過した場合の出力波
形は、図7の(a)〜(c)に示したようになるが、低
速度及び中速度(0.3m/s〜1m/s)で通過した
場合には、出力波形は3発目が生じるとともに、第2発
目のピーク値Vp2の絶対値は第1発目のピーク値Vp
1の絶対値と同等かそれ以上の大きさとなり、高速度
(1m/s以上)で通過した場合には、最初の検知ビー
ムB(+)を通過した場合には1つの出力波形が生じ、
次の検知ビームB(−)を通過した場合には逆方向に1
つの出力波形が生じ、これら2つの検知ビームB
(+),B(−)は電気極性は異なるが、同一の受光素
子及び光学系を用いていることから感度は等しいため、
第2発目のピーク値Vp2の絶対値は、第1発目のピー
ク値Vp1の絶対値より同等かそれよりも大きくなる。
従って、第1発目のピーク値Vp1の絶対値と第2発目
のピーク値Vp2の絶対値とを比較判別部82によって
比較し、第2発目のピーク値Vp2の絶対値が第1発目
のピーク値Vp1の絶対値と同等かそれよりも大きくな
る場合にはじめて人体検知信号を出力させる構成とすれ
ば、突発的な熱的ノイズ、光ノイズ及び焦電素子特有の
ポップコンノイズによっては人体検知信号は出力され
ず、人体が2つの検知ビームB(+),B(−)を通過
したことが正確に把握できる訳である。(請求項)図
8は、本発明に係る赤外線人体検知装置Aによって4つ
の検知ビームが形成される場合の人体Mと検知ビームの
配置を示す模式図であり、図9は、人体Mが4つの検知
ビームB(+),B(−),B(+),B(−)を通過
した場合の出力波形を示している。また、図8に示した
1組の検知ビームB(+),B(−)を人体Mが通過す
る際、他の1組の検知ビームB(+),B(−)を横切
ると、例えば人体Mの手や足等が他の検知ビームに侵入
するような場合には、図7の(a)〜(c)に示したよ
うな出力波形とはならず、この場合には図9に示したよ
うな出力波形となる。
[0021] FIG. 7 (a) ~ (c) shows an output waveform when the two detection beams B which are formed by infrared human body detection device A according to the present invention, the B is the human body M passes . When a dual element is used as the light receiving element, two detection beams B (+) and B (-) having opposite positive / negative characteristics are formed by the condensing part as the optical system. Output waveforms when the human body M passes through these detection beams B (+) and B (-) are as shown in FIGS. 7A to 7C. .3 m / s to 1 m / s), the output waveform has the third peak, and the absolute value of the second peak value Vp2 is the first peak value Vp
The magnitude becomes equal to or larger than the absolute value of 1, and when passing at a high speed (1 m / s or more), one output waveform is generated when passing the first detection beam B (+),
When passing the next detection beam B (-), 1
And two output waveforms, these two detection beams B
Although (+) and B (-) have different electrical polarities, they have the same sensitivity because they use the same light receiving element and optical system.
The absolute value of the second peak value Vp2 is equal to or greater than the absolute value of the first peak value Vp1.
Therefore, the absolute value of the first peak value Vp1 and the absolute value of the second peak value Vp2 are compared by the comparison / determination unit 82, and the absolute value of the second peak value Vp2 is compared with the first peak value Vp2. If the configuration is such that the human body detection signal is output only when the absolute value of the peak value Vp1 of the eye is equal to or larger than the absolute value, depending on sudden thermal noise, optical noise, and pop-con noise specific to the pyroelectric element, No detection signal is output, and it can be accurately grasped that the human body has passed the two detection beams B (+) and B (-). (Claim 1 ) FIG. 8 is a schematic diagram showing the human body M and the arrangement of the detection beams when four detection beams are formed by the infrared human body detection device A according to the present invention. The output waveform when four detection beams B (+), B (-), B (+), and B (-) have passed is shown. When the human body M passes through one set of detection beams B (+) and B (-) shown in FIG. 8 and crosses another set of detection beams B (+) and B (-), for example, When the hand or foot of the human body M enters another detection beam, the output waveforms shown in FIGS. 7A to 7C are not obtained. In this case, FIG. The output waveform becomes as shown.

【0022】即ち、第2発目のピーク値Vp2の絶対値
が第1発目のピーク値Vp1の絶対値より小さくなり、
このような場合には、2つの検知ビームB(+),B
(−)の他に、別の1組の検知ビームB(+),B
(−)に人体Mがかかっているわけであり、3発以上の
ピーク値が一定の連続した時間内に生じることになる。
そこで、本発明では、第2発目のピーク値Vp2の絶
対値が第1発目のピーク値Vp1の絶対値より小さい場
合には、第3発目のピーク値の有無を判別することに
し、その絶対値が予め定めた所定の基準レベルVTHを超
えた場合に、比較判別部82では人体検知信号を出力さ
せる構成としており、これによって、以上のような場合
はじめて人体Mの検知を確実にしている。(請求項
以上、本発明について実施例と発明原理を説明したが、
本発明は上述の実施例に限定されず本発明の要旨を逸脱
しない範囲において設計変更可能である。
That is, the absolute value of the second peak value Vp2 becomes smaller than the absolute value of the first peak value Vp1,
In such a case, the two detection beams B (+), B
In addition to (−), another set of detection beams B (+), B
That is, the human body M is applied to (−), and three or more peak values occur within a certain continuous time.
Therefore, in the present invention, when the absolute value of the second peak value Vp2 is smaller than the absolute value of the first peak value Vp1, the presence / absence of the third peak value is determined. When the absolute value exceeds a predetermined reference level VTH, the comparison / determination section 82 outputs a human body detection signal, thereby ensuring the detection of the human body M for the first time in the above case. I have. (Claim 2 )
As described above, the embodiment and the principle of the present invention have been described.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明は上述のように構成され、受光し
た波形信号のピーク値の変化パターンから、人体とノイ
ズ、例えば、突発的な光ノイズ、熱的ノイズ及びポップ
コンノイズ等を識別しているので、屋外などの誤動作要
因の強い場所でも使用できる。また、人体の検知ビーム
内の通過速度にかかわらず、ノイズを確実に除去できる
ため、高い信頼性で誤動作を防ぐことができる。
According to the present invention, the human body and noise, for example, sudden optical noise, thermal noise, pop-con noise, etc. are identified from the change pattern of the peak value of the received waveform signal. It can be used in places where malfunctions are strong, such as outdoors. Further, regardless of the rate of passage of the sensing beam of the human body, because the noise can be reliably removed, it is possible to prevent a malfunction with high reliability.

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

【図1】本発明に係る赤外線式人体検知装置のハード構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a hardware configuration of an infrared human body detection device according to the present invention.

【図2】(a)〜(c)は、ノイズが入力した場合生じ
る波形信号を示す波形図である。
FIGS. 2A to 2C are waveform diagrams showing waveform signals generated when noise is input.

【図3】(a)〜(c)は、ノイズに対する応答波形を
示す波形図である。
FIGS. 3A to 3C are waveform diagrams showing response waveforms to noise.

【図4】人体が1つの検知ビームを通過する際の検知ビ
ームの配置を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an arrangement of detection beams when a human body passes through one detection beam.

【図5】(a)〜(c)は、人体が1つの検知ビームを
通過した場合における通過速度に対応した出力波形を示
す図である。
FIGS. 5A to 5C are diagrams showing output waveforms corresponding to the passing speed when a human body passes through one detection beam.

【図6】本発明に係る赤外線式人体検知装置によって2
つの検知ビームが形成された場合に人体が通過する際の
検知ビームの配置を示す模式図である。
FIG. 6 shows an infrared type human body detecting device according to the present invention;
It is a schematic diagram which shows the arrangement | positioning of the detection beam when a human body passes when one detection beam is formed.

【図7】(a)〜(c)は、人体が2つの検知ビームを
通過した場合における通過速度に対応した出力波形を示
す図である。
FIGS. 7A to 7C are diagrams illustrating output waveforms corresponding to passing speeds when a human body passes through two detection beams.

【図8】人体が複数の検知ビームを通過する際の検知ビ
ームの配置を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an arrangement of detection beams when a human body passes through a plurality of detection beams.

【図9】本発明に係る赤外線式人体検知装置において、
人体が複数の検知ビームを通過した場合の出力波形を示
す図である。
FIG. 9 shows an infrared human body detection device according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating an output waveform when a human body passes through a plurality of detection beams.

【図10】従来の赤外線式人体検知装置の従来例を示す
ブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional example of a conventional infrared human body detection device.

【図11】(a)〜(c)は、従来の赤外線式人体検知
装置の各部の出力波形を説明するタイムチャートであ
る。
FIGS. 11A to 11C are time charts for explaining output waveforms of various parts of a conventional infrared human body detection device.

【図12】パルスカウント方式を採用する赤外線式人体
検知装置のブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram of an infrared human body detection device employing a pulse counting method.

【図13】(a)〜(e)は、パルスカウント方式の赤
外線式人体検知装置の各部の出力波形を説明するタイム
チャートである。
13 (a) to 13 (e) are time charts for explaining output waveforms of various parts of the pulse counting type infrared human body detecting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 本発明の赤外線式人体検知装置 1 集光部 2 赤外線検出素子(受光素子) 3 増幅部 4 帯域フィルタ 5 比較回路 6 遅延回路 7 出力回路 8 信号処理部 81 ピーク値検出回路 82 比較判別部 M 人体 A Infrared human body detection device of the present invention 1 Condensing unit 2 Infrared detecting element (light receiving element) 3 Amplifying unit 4 Bandpass filter 5 Comparison circuit 6 Delay circuit 7 Output circuit 8 Signal processing unit 81 Peak value detection circuit 82 Comparison judgment unit M human body

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】人体から放射された赤外線を集光する集光
部と、その赤外線の変化量を検出して電気信号に変換す
るための差動構成の受光素子と、該受光素子からの出力
信号を所定レベルに増幅する増幅部と、該増幅部から出
力される増幅信号のうち不要な周波数成分を除去する帯
域フィルタと、該帯域フィルタから出力される波形信号
のピーク値を検出するピーク値検出回路と、該ピーク値
検出回路によって所定時間内に検出された波形信号の複
数のピーク値の大小関係をもとにして人体検知信号を出
力する信号処理部とを備えた赤外線式人体検知装置であ
って、 上記信号処理部は、第1発目のピーク値の絶対値と、第
2発目のピーク値の絶対値とを比較し、第2発目のピー
ク値の絶対値が第1発目のピーク値の絶対値よりも大き
い場合にはじめて人体検知信号を出力することを特徴と
する、赤外線式人体検知装置。
1. A condenser for collecting infrared rays emitted from a human body.
Part and its infraredThe amount of changeDetect and convert to electrical signal
Element with differential configuration for output and output from the light receiving element
An amplifier for amplifying a signal to a predetermined level, and an output from the amplifier.
A band that removes unnecessary frequency components from the amplified signal
Band filter and waveform signal output from the band filter
Value detection circuit that detects the peak value ofAnd thePeak value
The duplication of the waveform signal detected within a predetermined time by the detection circuit
Generates a human body detection signal based on the
Powerful signal processing unitAn infrared human body detection device with
What  The signal processing unit calculates the absolute value of the first peak value,
The absolute value of the second peak is compared with the second peak.
The absolute value of the peak value is larger than the absolute value of the first peak value
Output a human body detection signal for the first time
Infrared human body detection device.
【請求項2】人体から放射された赤外線を集光する集光
部と、その赤外線の変化量を検出して電気信号に変換す
るための差動構成の受光素子と、該受光素子からの出力
信号を所定レベルに増幅する増幅部と、該増幅部から出
力される増幅信号のうち不要な周波数成分を除去する帯
域フィルタと、該帯域フィルタから出力される波形信号
のピーク値を検出するピーク値検出回路と、該ピーク値
検出回路によって所定時間内に検出された波形信号の複
数のピーク値の大小関係をもとにして人体検知信号を出
力する信号処理部とを備えた赤外線式人体検知装置であ
って、 上記信号処理部は、第1発目のピーク値の絶対値と、第
2発目のピーク値の絶対値とを比較し、第2発目のピー
ク値の絶対値が第1発目のピーク値の絶対値よりも小さ
い場合には、更に第3発目のピーク値の絶対値と所定の
基準レベルとを比較し、第3発目のピーク値の絶対値が
基準レベルを超えた場合に、人体検知信号を出力するこ
とを特徴とする、赤外線人体検知装置。
2. A condenser for collecting infrared rays emitted from a human body.
Part and its infraredThe amount of changeDetect and convert to electrical signal
Element with differential configuration for output and output from the light receiving element
An amplifier for amplifying a signal to a predetermined level, and an output from the amplifier.
A band that removes unnecessary frequency components from the amplified signal
Band filter and waveform signal output from the band filter
Value detection circuit that detects the peak value ofAnd thePeak value
The duplication of the waveform signal detected within a predetermined time by the detection circuit
Generates a human body detection signal based on the
Powerful signal processing unitAn infrared human body detection device with
What  The signal processing unit calculates the absolute value of the first peak value,
The absolute value of the second peak is compared with the second peak.
The absolute value of the peak value is smaller than the absolute value of the first peak value
In this case, the absolute value of the third peak value is
The absolute value of the third peak value is compared with the reference level.
Outputs a human body detection signal when the reference level is exceeded.
An infrared human body detection device, characterized in that:
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