JP2002024958A - 浴室内人体検知装置 - Google Patents
浴室内人体検知装置Info
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- JP2002024958A JP2002024958A JP2000207286A JP2000207286A JP2002024958A JP 2002024958 A JP2002024958 A JP 2002024958A JP 2000207286 A JP2000207286 A JP 2000207286A JP 2000207286 A JP2000207286 A JP 2000207286A JP 2002024958 A JP2002024958 A JP 2002024958A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 浴室の多湿や特に夏場の高温というセンサに
とっての厳しい環境を避け、直接浴室内部に設置するこ
となくいわば浴室の外から人体の正常又は異常検知す
る。 【解決手段】 浴室内人体検知装置において、マイクロ
波センサを浴室内に向けて出力可能に設置し、前記マイ
クロ波センサの信号をもとに、前記浴室内の人体の異常
検知を可能とした。
とっての厳しい環境を避け、直接浴室内部に設置するこ
となくいわば浴室の外から人体の正常又は異常検知す
る。 【解決手段】 浴室内人体検知装置において、マイクロ
波センサを浴室内に向けて出力可能に設置し、前記マイ
クロ波センサの信号をもとに、前記浴室内の人体の異常
検知を可能とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波センサ
を用いた人体検知装置に関するものである。
を用いた人体検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電波による可動体検知装置を人
体検知装置として用いる場合、使用する電磁波の周波数
帯域を１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚに設定するのが効果的と
される。このような人体検知装置の代表的な物として、
電波（特にマイクロ波又はミリ波）によるドップラ効果
を利用したドップラセンサが挙げられる。上記ドップラ
センサは、例えば交通量調査や、地底探索、自動ドアシ
ステムや、スピードガン等に応用されている。上記した
電波によるドップラ効果を利用したドップラセンサでの
人体検知の原理は、下記の（１）式で示される。 ΔＦ＝Ｆｓ−Ｆｂ＝２×Ｆｓ×ｖ／ｃ・・・・・・・・（１） （１）式において、ΔＦはドップラ周波数（５〜２００
Ｈｚ）であり、Ｆｓは送信波の周波数（送信周波数）で
あり、約１０．５２５ＧＨｚである。Ｆｂは反射波の周
波数（反射周波数）であり、ｖは人の歩行速度であり、
ｃは光速（３００×１０6ｍ／ｓ）である。
体検知装置として用いる場合、使用する電磁波の周波数
帯域を１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚに設定するのが効果的と
される。このような人体検知装置の代表的な物として、
電波（特にマイクロ波又はミリ波）によるドップラ効果
を利用したドップラセンサが挙げられる。上記ドップラ
センサは、例えば交通量調査や、地底探索、自動ドアシ
ステムや、スピードガン等に応用されている。上記した
電波によるドップラ効果を利用したドップラセンサでの
人体検知の原理は、下記の（１）式で示される。 ΔＦ＝Ｆｓ−Ｆｂ＝２×Ｆｓ×ｖ／ｃ・・・・・・・・（１） （１）式において、ΔＦはドップラ周波数（５〜２００
Ｈｚ）であり、Ｆｓは送信波の周波数（送信周波数）で
あり、約１０．５２５ＧＨｚである。Ｆｂは反射波の周
波数（反射周波数）であり、ｖは人の歩行速度であり、
ｃは光速（３００×１０6ｍ／ｓ）である。
【０００３】図１は、上記した電波によるドップラ効果
を利用したドップラセンサによる人体検知の原理の説明
図であり、上記ドップラセンサを男子小便器の上部正面
に設定した例を示す。また、図２は、上記ドップラセン
サが備える機能構成を示すブロック図である。図１にお
いて、符号Ｆｓは、ドップラセンサ１のアンテナからの
送信波であり、符号Ｆｂは、送信波Ｆｂが男子小便器３
に向かう人体（歩行者）５に反射することによって生成
される、相対運動（歩行者５の歩行速度）ｖによるドッ
プラ周波数シフトを受けた反射波である。
を利用したドップラセンサによる人体検知の原理の説明
図であり、上記ドップラセンサを男子小便器の上部正面
に設定した例を示す。また、図２は、上記ドップラセン
サが備える機能構成を示すブロック図である。図１にお
いて、符号Ｆｓは、ドップラセンサ１のアンテナからの
送信波であり、符号Ｆｂは、送信波Ｆｂが男子小便器３
に向かう人体（歩行者）５に反射することによって生成
される、相対運動（歩行者５の歩行速度）ｖによるドッ
プラ周波数シフトを受けた反射波である。
【０００４】図２に示すように、上記反射Ｆｂは受信装
置９により受信され、一方、送信装置７からの上記送信
波Ｆｓは基準信号として受信装置９に読み込まれる。そ
して、差分検出回路１１において、反射波Ｆｂと、送信
波Ｆｓとの周波数差であるΔＦ（ドップラ周波数）が検
出信号として取り出され、帯域フィルタ１３を通じて出
力される。
置９により受信され、一方、送信装置７からの上記送信
波Ｆｓは基準信号として受信装置９に読み込まれる。そ
して、差分検出回路１１において、反射波Ｆｂと、送信
波Ｆｓとの周波数差であるΔＦ（ドップラ周波数）が検
出信号として取り出され、帯域フィルタ１３を通じて出
力される。
【０００５】上記アンテナと上記人体５との距離は、ド
ップラ周波数ΔＦの振幅に反比例するため、ΔＦの値が
分かれば人体５の位置をある程度検出できる。また、ド
ップラ周波数ΔＦの周波数スペクトルを解析することに
より、人体５が男子小便器３に近づいているのか、或い
は遠ざかっているのか（人体５の移動方向）も検出でき
る。上記ドップラ信号（ドップラ周波数）ΔＦは、送信
波Ｆｓが１０ＧＨｚのとき、人体５の歩行速度ｖを１ｍ
／ｓとすれば約６７Ｈｚである。また、走行速度１００
ｋｍ／ｈの車の場合には、１、８５２Ｈｚとなる。測定
対象に応じて帯域フィルタ１３の帯域周波数を設定すれ
ば、ノイズとして混入する他の電波をカットすることが
できる。また、他の方式の人体検知センサには焦電型赤
外線センサや光電型赤外線センサ等がある。
ップラ周波数ΔＦの振幅に反比例するため、ΔＦの値が
分かれば人体５の位置をある程度検出できる。また、ド
ップラ周波数ΔＦの周波数スペクトルを解析することに
より、人体５が男子小便器３に近づいているのか、或い
は遠ざかっているのか（人体５の移動方向）も検出でき
る。上記ドップラ信号（ドップラ周波数）ΔＦは、送信
波Ｆｓが１０ＧＨｚのとき、人体５の歩行速度ｖを１ｍ
／ｓとすれば約６７Ｈｚである。また、走行速度１００
ｋｍ／ｈの車の場合には、１、８５２Ｈｚとなる。測定
対象に応じて帯域フィルタ１３の帯域周波数を設定すれ
ば、ノイズとして混入する他の電波をカットすることが
できる。また、他の方式の人体検知センサには焦電型赤
外線センサや光電型赤外線センサ等がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記焦
電型赤外線センサを用いた場合は浴室内の温度が室温付
近になることがしばしばあり、人体の体温と雰囲気温度
の差が明確にならず人体の動きを検知しづらくなる。さ
らに、光電型赤外線センサの場合、被検体の影響をうけ
るので壁等の色により定量的な測定がしづらい場合があ
る。
電型赤外線センサを用いた場合は浴室内の温度が室温付
近になることがしばしばあり、人体の体温と雰囲気温度
の差が明確にならず人体の動きを検知しづらくなる。さ
らに、光電型赤外線センサの場合、被検体の影響をうけ
るので壁等の色により定量的な測定がしづらい場合があ
る。
【０００７】また上記したセンサを浴室内に組み込む場
合、センサを設置する壁等に取り付け用の加工を施さね
ばならず、賃貸型の住宅には取り付け不可能となる。賃
貸型の住宅でなくてもリモデル等の場合も、取り付け部
の壁の材質により施工工事が難しくなることも予想され
る。さらにセンサ部が露出しているためセンサ部の防水
や防滴構造にも苦労することになる。
合、センサを設置する壁等に取り付け用の加工を施さね
ばならず、賃貸型の住宅には取り付け不可能となる。賃
貸型の住宅でなくてもリモデル等の場合も、取り付け部
の壁の材質により施工工事が難しくなることも予想され
る。さらにセンサ部が露出しているためセンサ部の防水
や防滴構造にも苦労することになる。
【０００８】またセンサ部が入浴中の人から注視するこ
とができるため、人によっては覗かれているのではない
かという不安を抱くことも懸念される。
とができるため、人によっては覗かれているのではない
かという不安を抱くことも懸念される。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】上記課
題を解決する為になされた請求項第１項記載の発明は、
浴室内人体検知装置において、マイクロ波センサを浴室
内に向けて出力可能に設置し、前記マイクロ波センサの
信号をもとに、前記浴室内の人体の異常検知を可能とし
たことを特徴とする。
題を解決する為になされた請求項第１項記載の発明は、
浴室内人体検知装置において、マイクロ波センサを浴室
内に向けて出力可能に設置し、前記マイクロ波センサの
信号をもとに、前記浴室内の人体の異常検知を可能とし
たことを特徴とする。
【００１０】本発明によれば、マイクロ波を用いた人体
検知のため直接浴室内部に設置することなくいわば浴室
の外から人体の正常又は異常検知をすることができるた
め、検知精度が格段に向上する。さらに浴室の多湿や特
に夏場の高温というセンサにとっての厳しい環境を避け
ることできるため、センサの設計条件が緩和されコスト
ダウンにもつながる。また、特に女性はセンサ部が露出
している場合落ち着いて入浴できないと行った不安から
も開放される。
検知のため直接浴室内部に設置することなくいわば浴室
の外から人体の正常又は異常検知をすることができるた
め、検知精度が格段に向上する。さらに浴室の多湿や特
に夏場の高温というセンサにとっての厳しい環境を避け
ることできるため、センサの設計条件が緩和されコスト
ダウンにもつながる。また、特に女性はセンサ部が露出
している場合落ち着いて入浴できないと行った不安から
も開放される。
【００１１】請求項第２項記載の発明は、マイクロ波セ
ンサを少なくとも２ヶ以上設け、マイクロ波センサから
出力されるマイクロ波を、検知範囲に対向して左右方向
に走査させることを特徴とする。
ンサを少なくとも２ヶ以上設け、マイクロ波センサから
出力されるマイクロ波を、検知範囲に対向して左右方向
に走査させることを特徴とする。
【００１２】本発明によれば、人体検知用のセンサとし
てマイクロ波センサを複数設けることで、人体の動き以
外にも人体の位置を検出することができる。
てマイクロ波センサを複数設けることで、人体の動き以
外にも人体の位置を検出することができる。
【００１３】請求項第３項記載の発明は、マイクロ波セ
ンサは、人体検知のための電波を送信する手段と、該送
信手段によって送信された電波の反射波を受信する手段
と、該受信手段で受信した信号の周波数と該送信手段に
よって送信された信号の周波数との差分を求めてその差
分に応じた信号を生成する手段により構成されることを
特徴とする。
ンサは、人体検知のための電波を送信する手段と、該送
信手段によって送信された電波の反射波を受信する手段
と、該受信手段で受信した信号の周波数と該送信手段に
よって送信された信号の周波数との差分を求めてその差
分に応じた信号を生成する手段により構成されることを
特徴とする。
【００１４】本発明によれば、人体検知用のマイクロ波
センサをマイクロ波のドップラ効果を利用して動いてい
るもの（ここでは人の動き）を正確に検知できる。さら
に反射率や雰囲気温度等の影響も無視できる。
センサをマイクロ波のドップラ効果を利用して動いてい
るもの（ここでは人の動き）を正確に検知できる。さら
に反射率や雰囲気温度等の影響も無視できる。
【００１５】請求項第４項記載の発明は、マイクロ波セ
ンサの送信周波数が、２．４５ＧＨｚ〜１０ＧＨｚであ
ることを特徴とする。
ンサの送信周波数が、２．４５ＧＨｚ〜１０ＧＨｚであ
ることを特徴とする。
【００１６】本発明によれば、送信装置の周波数を２．
４５ＧＨｚ以上に設定することにより、人体の動作を検
出するためのドップラ信号の抽出が可能になる。言い換
えれば２．４５ＧＨｚ以下ではドップラ信号がうまく取
り出せないためである。また送信装置の周波数を１０Ｇ
Ｈｚ程度までを高くすればそれだけアンテナを小さくで
きるため小型化が実現できる。ちなみにアンテナの長さ
を受信電波の波長の１／４とした場合、１０ＧＨｚの周
波数の電波の場合、約７．５ｍｍのアンテナで十分であ
る。 波長λ（ｍ）＝光速（ｍ／ｓ）／周波数（Ｈｚ）
４５ＧＨｚ以上に設定することにより、人体の動作を検
出するためのドップラ信号の抽出が可能になる。言い換
えれば２．４５ＧＨｚ以下ではドップラ信号がうまく取
り出せないためである。また送信装置の周波数を１０Ｇ
Ｈｚ程度までを高くすればそれだけアンテナを小さくで
きるため小型化が実現できる。ちなみにアンテナの長さ
を受信電波の波長の１／４とした場合、１０ＧＨｚの周
波数の電波の場合、約７．５ｍｍのアンテナで十分であ
る。 波長λ（ｍ）＝光速（ｍ／ｓ）／周波数（Ｈｚ）
【００１７】また送信装置の周波数の上限を規定してい
るのは、以下の理由からである。大気圏（おもに地球表
面上）には空気や水蒸気が存在し、かつ、降雨もあるた
めに、自然が与えてくれた空間を伝搬路として直接使用
する無線伝送方式においては、降雨時の電波の伝搬特性
や、大気の影響による電波の伝搬特性や、霧の影響によ
る電波の伝搬特性等を考慮する必要がある。電磁波の周
波数によっても伝搬特性は変わるが、一般的に周波数に
比例して減衰量は増加する。伝搬路として減衰が少ない
のは、周波数では０．１ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲であ
り、これを高周波の分野では”電波の窓”といってい
る。言い換えれば１０ＧＨｚ以上の周波数では、諸々の
事情により、動体検知手段には不向きである。
るのは、以下の理由からである。大気圏（おもに地球表
面上）には空気や水蒸気が存在し、かつ、降雨もあるた
めに、自然が与えてくれた空間を伝搬路として直接使用
する無線伝送方式においては、降雨時の電波の伝搬特性
や、大気の影響による電波の伝搬特性や、霧の影響によ
る電波の伝搬特性等を考慮する必要がある。電磁波の周
波数によっても伝搬特性は変わるが、一般的に周波数に
比例して減衰量は増加する。伝搬路として減衰が少ない
のは、周波数では０．１ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲であ
り、これを高周波の分野では”電波の窓”といってい
る。言い換えれば１０ＧＨｚ以上の周波数では、諸々の
事情により、動体検知手段には不向きである。
【００１８】請求項第５項記載の発明は、浴室内人体検
知装置において、人体検知手段にマイクロ波センサと他
の方式のセンサとを併用することを特徴とする。
知装置において、人体検知手段にマイクロ波センサと他
の方式のセンサとを併用することを特徴とする。
【００１９】本発明によれば、方式の異なるセンサを複
数用いることでマイクロ波センサの欠点である静止体の
検知を光電型赤外線センサが補えるし、逆に光電型赤外
線センサの弱い部分である反射率による誤検知をマイク
ロ波センサによりカバーできる。さらにマイクロ波セン
サのみを複数設置する場合と比較すると、マイクロ波セ
ンサを走査させる駆動部が減少するため消費電力を低減
することができる。
数用いることでマイクロ波センサの欠点である静止体の
検知を光電型赤外線センサが補えるし、逆に光電型赤外
線センサの弱い部分である反射率による誤検知をマイク
ロ波センサによりカバーできる。さらにマイクロ波セン
サのみを複数設置する場合と比較すると、マイクロ波セ
ンサを走査させる駆動部が減少するため消費電力を低減
することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。
面により詳細に説明する。
【００２１】
【実施例１】図３は、浴室２０の人体検知部分のブロッ
ク図である。図４は、浴室内にマイクロ波センサを２ヶ
設けた図である。図５は、２ヶのマイクロ波センサを用
いた人体と機器の距離を測定する手段を示した図であ
る。図６は、マイクロ波センサを走査させる手段とし
て、駆動装置にステッピングモータを用いた図である。
図７は、マイクロ波センサの動作ブロック図である。図
８は、大気圏空間における電波の伝搬特性を示した図で
ある。
ク図である。図４は、浴室内にマイクロ波センサを２ヶ
設けた図である。図５は、２ヶのマイクロ波センサを用
いた人体と機器の距離を測定する手段を示した図であ
る。図６は、マイクロ波センサを走査させる手段とし
て、駆動装置にステッピングモータを用いた図である。
図７は、マイクロ波センサの動作ブロック図である。図
８は、大気圏空間における電波の伝搬特性を示した図で
ある。
【００２２】図８において、横軸（ｘ軸）は電波の周波
数［ＧＨｚ］を示し、横軸（ｙ軸）は電波の減衰量［ｄ
Ｂ／ｋｍ］を示す。曲線〜曲線は降雨による減衰を
示すもので、曲線は降雨量１００ｍｍ／ｈのときの減
衰を、曲線は降雨量５０ｍｍ／ｈのときの減衰を、曲
線は降雨量１０ｍｍ／ｈのときの減衰を、夫々示して
いる。次に、曲線、は大気吸収による減衰を示すも
ので、曲線は大気中の酸素分子による減衰を、曲線
は水蒸気による減衰を、夫々示している。さらに、曲線
、は霧による減衰を示すもので、曲線は大気中の
霧の量が２．３ｇ／ｍ3のときの減衰を、曲線は０．
３２ｇ／ｍ3のときの減衰を夫々示している。
数［ＧＨｚ］を示し、横軸（ｙ軸）は電波の減衰量［ｄ
Ｂ／ｋｍ］を示す。曲線〜曲線は降雨による減衰を
示すもので、曲線は降雨量１００ｍｍ／ｈのときの減
衰を、曲線は降雨量５０ｍｍ／ｈのときの減衰を、曲
線は降雨量１０ｍｍ／ｈのときの減衰を、夫々示して
いる。次に、曲線、は大気吸収による減衰を示すも
ので、曲線は大気中の酸素分子による減衰を、曲線
は水蒸気による減衰を、夫々示している。さらに、曲線
、は霧による減衰を示すもので、曲線は大気中の
霧の量が２．３ｇ／ｍ3のときの減衰を、曲線は０．
３２ｇ／ｍ3のときの減衰を夫々示している。
【００２３】まず、構成について説明する。マイクロ波
センサ３０、３１は浴室２０の側壁部に設置している。
なお、マイクロ波センサ３０とマイクロ波センサ３１の
距離は一定である。更にマイクロ波センサ３０とマイク
ロ波センサ３１は、それぞれ独立した駆動装置を備えて
おり、それぞれ独立して動作させることができる。ま
た、マイクロ波センサの発信周波数は２．４５ＧＨｚ〜
１０ＧＨｚである。
センサ３０、３１は浴室２０の側壁部に設置している。
なお、マイクロ波センサ３０とマイクロ波センサ３１の
距離は一定である。更にマイクロ波センサ３０とマイク
ロ波センサ３１は、それぞれ独立した駆動装置を備えて
おり、それぞれ独立して動作させることができる。ま
た、マイクロ波センサの発信周波数は２．４５ＧＨｚ〜
１０ＧＨｚである。
【００２４】次に動作について説明する。浴室２０内の
マイクロ波３０とマイクロ波センサ３１は通常人体５を
検知していないときは、浴室の出入口のドア１１の方向
を向いて間欠的（例えば１０秒に１回程度電波を発信さ
せている）に動作させている（Ｓ１０）。但し、浴室２
０の出入口のドア１１が開いたことを検知或いは人体５
を検知（Ｓ１１）すると、自動的に連続的に電波を発信
させるモード（Ｓ１２）に変わり、頻繁に人体検知を行
っている。更に、マイクロ波センサ３０、３１はそれぞ
れ走査用のステッピングモータ２２、２３に接続されそ
れぞれ駆動装置２４、２５を備えており、センサ自体を
走査させている（Ｓ１３）。ここではマイクロ波センサ
３０、３１を走査させるために、ステッピングモータを
使用しているが、サーボモータでも問題はない。
マイクロ波３０とマイクロ波センサ３１は通常人体５を
検知していないときは、浴室の出入口のドア１１の方向
を向いて間欠的（例えば１０秒に１回程度電波を発信さ
せている）に動作させている（Ｓ１０）。但し、浴室２
０の出入口のドア１１が開いたことを検知或いは人体５
を検知（Ｓ１１）すると、自動的に連続的に電波を発信
させるモード（Ｓ１２）に変わり、頻繁に人体検知を行
っている。更に、マイクロ波センサ３０、３１はそれぞ
れ走査用のステッピングモータ２２、２３に接続されそ
れぞれ駆動装置２４、２５を備えており、センサ自体を
走査させている（Ｓ１３）。ここではマイクロ波センサ
３０、３１を走査させるために、ステッピングモータを
使用しているが、サーボモータでも問題はない。
【００２５】マイクロ波センサ３０、３１は共に鋭い指
向性を持っており、センサ自体を走査することにより測
距している。マイクロ波センサ３０、３１は一定のスピ
ードで走査しているため、マイクロ波センサの現在の向
き乃ち角度はマイコン２６が把握している。ここで指向
角が広すぎると、人体５の位置検出の精度が悪くなる。
そのため、指向角はできるだけ鋭くする必要があり、こ
こでは指向角を１０゜以下に設定している。但し、検知
範囲に対向して左右方向に走査させるため、高さ方向の
指向角は浴室全体を検知できる範囲に設定しておく必要
がある。
向性を持っており、センサ自体を走査することにより測
距している。マイクロ波センサ３０、３１は一定のスピ
ードで走査しているため、マイクロ波センサの現在の向
き乃ち角度はマイコン２６が把握している。ここで指向
角が広すぎると、人体５の位置検出の精度が悪くなる。
そのため、指向角はできるだけ鋭くする必要があり、こ
こでは指向角を１０゜以下に設定している。但し、検知
範囲に対向して左右方向に走査させるため、高さ方向の
指向角は浴室全体を検知できる範囲に設定しておく必要
がある。
【００２６】測距の方法は、図５のように、マイクロ波
センサ３０とマイクロ波センサ３１の距離をａとし、マ
イクロ波センサ３０とマイクロ波センサ３１更に、人体
５を直線で結ぶ三角形を形成させ、三角形の底辺の長さ
ａの両端の角をθ１、θ２この三角形の垂辺をｘ（側壁
部から人体５までの距離）とし、左半分の三角形の底辺
をａ１、右半分の三角形の底辺をａ２とすると、それぞ
れの関係は下記の（２）式で示される。 ａ＝ａ１＋ａ２・・・・・・・・（２） また、三角形の垂辺ｘは下記の（３）、（４）式で示さ
れる（Ｓ１４）。 ｘ＝ａ１tanθ１・・・・・・・・（３） ｘ＝ａ２tanθ２・・・・・・・・（４） （２）、（３）、（４）式よりｘを求めると、（５）式
のようになる。 ｘ＝ａ２tanθ２又は、ａ１tanθ１・・・・・・・・（５） このようにして側壁部から人体５までの距離が測定でき
る（Ｓ１５）。
センサ３０とマイクロ波センサ３１の距離をａとし、マ
イクロ波センサ３０とマイクロ波センサ３１更に、人体
５を直線で結ぶ三角形を形成させ、三角形の底辺の長さ
ａの両端の角をθ１、θ２この三角形の垂辺をｘ（側壁
部から人体５までの距離）とし、左半分の三角形の底辺
をａ１、右半分の三角形の底辺をａ２とすると、それぞ
れの関係は下記の（２）式で示される。 ａ＝ａ１＋ａ２・・・・・・・・（２） また、三角形の垂辺ｘは下記の（３）、（４）式で示さ
れる（Ｓ１４）。 ｘ＝ａ１tanθ１・・・・・・・・（３） ｘ＝ａ２tanθ２・・・・・・・・（４） （２）、（３）、（４）式よりｘを求めると、（５）式
のようになる。 ｘ＝ａ２tanθ２又は、ａ１tanθ１・・・・・・・・（５） このようにして側壁部から人体５までの距離が測定でき
る（Ｓ１５）。
【００２７】また浴室の天井、床或いは側壁の材質によ
り電波の透過率が異なる場合もある。さらには電波を透
過しづらい材質も使用されているケースもある。その場
合は、マイクロ波の特性にあった材質を使用した部位に
マイクロ波センサを設置する。さらにセンサ自体にはノ
イズ対策は施されているが、できるだけ照明からのノイ
ズを受けにくい場所への設置が望ましい。
り電波の透過率が異なる場合もある。さらには電波を透
過しづらい材質も使用されているケースもある。その場
合は、マイクロ波の特性にあった材質を使用した部位に
マイクロ波センサを設置する。さらにセンサ自体にはノ
イズ対策は施されているが、できるだけ照明からのノイ
ズを受けにくい場所への設置が望ましい。
【００２８】異常検知は、マイクロ波センサ３０・３１
が位置検出をした後人体５が浴室内で、全く動きがない
と判断した時行う。判断基準は、５分以上動きがない場
合を異常と規定する。その根拠は、浴室内でのリラック
ス（意識的に動かない）状態は、経験上３分程度である
ためである。また異常時には外部に知らせる等の処理を
行う（Ｓ１６）。
が位置検出をした後人体５が浴室内で、全く動きがない
と判断した時行う。判断基準は、５分以上動きがない場
合を異常と規定する。その根拠は、浴室内でのリラック
ス（意識的に動かない）状態は、経験上３分程度である
ためである。また異常時には外部に知らせる等の処理を
行う（Ｓ１６）。
【００２９】
【実施例２】図９は、浴室内の人体検知装置にマイクロ
波センサと光電型人体検知センサを利用した図である。
波センサと光電型人体検知センサを利用した図である。
【００３０】まず、構成について説明する。マイクロ波
センサ３０は浴室２０の側壁部に設置している。なお、
マイクロ波センサ３０は、走査用のステッピングモータ
２２に接続され駆動装置２４を備えており、センサ自体
を走査させている。また、光電型赤外線センサ４０は浴
室２０の側壁部に設置している。なお、光電型赤外線セ
ンサ４０は広い指向角を有しており、浴室２０内すべて
を検知範囲としている。
センサ３０は浴室２０の側壁部に設置している。なお、
マイクロ波センサ３０は、走査用のステッピングモータ
２２に接続され駆動装置２４を備えており、センサ自体
を走査させている。また、光電型赤外線センサ４０は浴
室２０の側壁部に設置している。なお、光電型赤外線セ
ンサ４０は広い指向角を有しており、浴室２０内すべて
を検知範囲としている。
【００３１】次に動作について説明する。浴室２０内の
光電型赤外線センサ４０は、検知範囲が浴室２０内すべ
てであるため通常人体５を検知していないときは、間欠
的（例えば１０秒に１回程度電波を発信させている）に
動作させている。但し、浴室２０内に人体５を検知する
と、自動的に連続的に電波を発信させるモードに変わ
り、頻繁に人体検知を行っている。光電型赤外線センサ
４０が人体５が浴室２０内に入ったことを検知するとマ
イクロ波センサ３０が人体５の動きを捉える。ここでは
マイクロ波センサ３０を走査させるために、ステッピン
グモータを使用しているが、サーボモータでも問題はな
い。
光電型赤外線センサ４０は、検知範囲が浴室２０内すべ
てであるため通常人体５を検知していないときは、間欠
的（例えば１０秒に１回程度電波を発信させている）に
動作させている。但し、浴室２０内に人体５を検知する
と、自動的に連続的に電波を発信させるモードに変わ
り、頻繁に人体検知を行っている。光電型赤外線センサ
４０が人体５が浴室２０内に入ったことを検知するとマ
イクロ波センサ３０が人体５の動きを捉える。ここでは
マイクロ波センサ３０を走査させるために、ステッピン
グモータを使用しているが、サーボモータでも問題はな
い。
【００３２】マイクロ波センサ３０は、ドップラセンサ
とも呼ばれる如く動きを検知するには最適であるため、
この性質の逆を利用し、動きがなければ人体５に異常が
あると判断できる。但し、判断までの時間をある程度設
けないと単純に浴槽１４内でくつろいでいる場合も異常
と判断しかねない。ここでは、前記の通り５分以上動き
がない場合を異常と規定する。その根拠は、浴室内での
リラックス（意識的に動かない）状態は、経験上３分程
度であるためである。
とも呼ばれる如く動きを検知するには最適であるため、
この性質の逆を利用し、動きがなければ人体５に異常が
あると判断できる。但し、判断までの時間をある程度設
けないと単純に浴槽１４内でくつろいでいる場合も異常
と判断しかねない。ここでは、前記の通り５分以上動き
がない場合を異常と規定する。その根拠は、浴室内での
リラックス（意識的に動かない）状態は、経験上３分程
度であるためである。
【００３３】この様にマイクロ波センサ３０と光電型赤
外線センサ４０を併用することで、それぞれのセンサの
特長を生かした使い方がで、異常判断ができる。具体的
には、光電型赤外線センサ４０で浴室内にいることが明
らかなのにマイクロ波センサ３０の信号が出力されない
ときは、明らかに異常と判断できる。また、水に反応し
て光電型赤外線センサ４０が信号を発している場合で
も、マイクロ波センサ３０で人体が浴室から出ていった
ことを検出している場合は人体５でないことを判断し、
誤検知率の低下を実現できる。
外線センサ４０を併用することで、それぞれのセンサの
特長を生かした使い方がで、異常判断ができる。具体的
には、光電型赤外線センサ４０で浴室内にいることが明
らかなのにマイクロ波センサ３０の信号が出力されない
ときは、明らかに異常と判断できる。また、水に反応し
て光電型赤外線センサ４０が信号を発している場合で
も、マイクロ波センサ３０で人体が浴室から出ていった
ことを検出している場合は人体５でないことを判断し、
誤検知率の低下を実現できる。
【００３４】またマイクロ波センサのみ複数設置する場
合に比べてセンサ部の消費電力の低減につながる。なぜ
なら、マイクロ波センサを複数設ける場合は、人体５を
検知後マイクロ波センサを複数走査させねばならず、無
視できない電力を消費するためである。
合に比べてセンサ部の消費電力の低減につながる。なぜ
なら、マイクロ波センサを複数設ける場合は、人体５を
検知後マイクロ波センサを複数走査させねばならず、無
視できない電力を消費するためである。
【図１】 電波によるドップラ効果を利用したドップラ
センサによる人体検知の原理図を示す説明図である。
センサによる人体検知の原理図を示す説明図である。
【図２】 電波によるドップラ効果を利用したドップラ
センサが備える機能構成を示すブロック図である。
センサが備える機能構成を示すブロック図である。
【図３】 第１の実施例を示す図であり、マイクロ波セ
ンサを用いた人体検知ブロック図である。
ンサを用いた人体検知ブロック図である。
【図４】 第１の実施例を示す図であり、マイクロ波セ
ンサを組み込んだ浴室の図である。
ンサを組み込んだ浴室の図である。
【図５】 第１の実施例を示す図であり、２ヶのマイク
ロ波センサを用いた人体と機器の距離を測定する手段を
示した解説図である。
ロ波センサを用いた人体と機器の距離を測定する手段を
示した解説図である。
【図６】 第１及び第２の実施例を示す図であり、マイ
クロ波センサを走査させる手段として、駆動装置にステ
ッピングモータを用いた図である。
クロ波センサを走査させる手段として、駆動装置にステ
ッピングモータを用いた図である。
【図７】 第１の実施例を示す図であり、マイクロ波セ
ンサの動作ブロック図である。
ンサの動作ブロック図である。
【図８】 第１の実施例を示す図であり、大気圏空間の
電波伝搬特性を示した図である。
電波伝搬特性を示した図である。
【図９】 第２の実施例を示す図であり、浴室内人体検
知装置にマイクロ波センサと光電型赤外線センサを用い
た図である。
知装置にマイクロ波センサと光電型赤外線センサを用い
た図である。
１・３０・３１…マイクロ波センサ、３…男子用小便
器、５…人体、１０…浴室、１１…ドア、１２・１３照
明…ドア、１４…浴槽、１５・１６…手摺り、１７…湯
水混合栓、１８…シャワー、１９…鏡、２２・２３…ス
テッピングモータ、２４・２５…駆動装置、２６…制御
用マイコン、４０…光電型赤外線センサ
器、５…人体、１０…浴室、１１…ドア、１２・１３照
明…ドア、１４…浴槽、１５・１６…手摺り、１７…湯
水混合栓、１８…シャワー、１９…鏡、２２・２３…ス
テッピングモータ、２４・２５…駆動装置、２６…制御
用マイコン、４０…光電型赤外線センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G005 DA04 5C086 AA22 BA04 CA06 CB16 CB27 DA01 DA08 EA13 EA45
Claims (5)
- 【請求項１】 マイクロ波センサを浴室内に向けて出力
可能に設置し、前記マイクロ波センサの信号をもとに、
前記浴室内の人体の異常検知を可能としたことを特徴と
する浴室内人体検知装置。 - 【請求項２】 前記マイクロ波センサを少なくとも２ヶ
以上設け、前記マイクロ波センサから出力されるマイク
ロ波を、検知範囲に対向して左右方向に走査させること
を特徴とする請求項第１項記載の浴室内人体検知装置。 - 【請求項３】 前記マイクロ波センサは、人体検知のた
めの電波を送信する手段と、該送信手段によって送信さ
れた電波の反射波を受信する手段と、該受信手段で受信
した信号の周波数と該送信手段によって送信された信号
の周波数との差分を求めてその差分に応じた信号を生成
する手段により構成されることを特徴とする請求項第１
項乃至２項記載の浴室内人体検知装置。 - 【請求項４】 前記マイクロ波センサの送信周波数が、
２．４５ＧＨｚ〜１０ＧＨｚであることを特徴とする請
求項第１項乃至３項記載の浴室内人体検知装置。 - 【請求項５】 前記浴室内人体検知装置において、前記
人体検知手段にマイクロ波センサと他の方式のセンサと
を併用することを特徴とする請求項第１項乃至４記載の
浴室内人体検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000207286A JP2002024958A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 浴室内人体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000207286A JP2002024958A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 浴室内人体検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002024958A true JP2002024958A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18704067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000207286A Pending JP2002024958A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 浴室内人体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002024958A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005091026A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Omron Corp | ２周波ドップラ測距装置およびその装置を備えた検出システム |
| JP2008191138A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-08-21 | Toto Ltd | 人体検知センサ |
| JP2010066877A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | 居住者監視システムおよび居住者監視方法 |
| JP2015144796A (ja) * | 2014-02-03 | 2015-08-13 | 株式会社ギガテック | マイクロ波ドップラセンサによる人体検出及び生体モニタ方法 |
| JP2016218773A (ja) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | 株式会社アイトシステム | 浴室内緊急事態検知システム |
| JP2016540960A (ja) * | 2013-10-09 | 2016-12-28 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 体の無線反射によるモーショントラッキング |
| CN110246301A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-09-17 | 中科院微电子研究所昆山分所 | 一种用于监测独居老人室内活动异常的系统 |
-
2000
- 2000-07-07 JP JP2000207286A patent/JP2002024958A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005091026A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Omron Corp | ２周波ドップラ測距装置およびその装置を備えた検出システム |
| JP2008191138A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-08-21 | Toto Ltd | 人体検知センサ |
| JP2010066877A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | 居住者監視システムおよび居住者監視方法 |
| JP2016540960A (ja) * | 2013-10-09 | 2016-12-28 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 体の無線反射によるモーショントラッキング |
| JP2015144796A (ja) * | 2014-02-03 | 2015-08-13 | 株式会社ギガテック | マイクロ波ドップラセンサによる人体検出及び生体モニタ方法 |
| JP2016218773A (ja) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | 株式会社アイトシステム | 浴室内緊急事態検知システム |
| CN110246301A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-09-17 | 中科院微电子研究所昆山分所 | 一种用于监测独居老人室内活动异常的系统 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080107 |