JP2003014865A - 人体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 従来の方式では、高周波エネルギーの輻射が
他に影響を与える場合には使用の制限を受ける問題があ
った。 【解決手段】 比較的低域周波数の矩形波を発生する発
振回路１と、矩形波信号の高域成分を減衰させる低域通
過濾波回路２と、矩形波を反転させる反転回路４と、高
域成分が減衰された波形を反転して矩形波に整形して原
信号の浮遊容量による遅延された信号を得る非直線反転
増幅回路と、反転回路よりの矩形波と非直線反転増幅回
路３よりの遅延された矩形波との排他的論理和により原
信号の成分を除去して遅延成分のみを抽出する排他的論
理和回路５と、該排他的論理和回路の出力を整流し濾波
して直流成分に変換する整流濾波回路６と、該整流濾波
回路よりの直流出力と感度調整を行うための直流出力と
を比較し該感度調整用直流出力よりも前記整流濾波回路
よりの直流出力が大きい場合に人体が接近した旨の出力
を送出する比較回路７を具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人等が所定距離以
上近づいて浮遊容量が変化することにより、人が接近し
たことを出力として送出する、例えば、エレベーター等
のドアの開閉や乗降階数を指定するスイッチあるいは椅
子に人が着座しているか否かの検出を行う時に使用する
人体検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から市販されている人体検出装置と
しては、以下に述べる４つの方式のものが一般的であ
る。 （１）人体から発する赤外線を検知する方式 （２）人体が赤外光あるいは可視光を遮断することで検
知する方式 （３）開閉ドアの床面に設置され人体が乗ることでスイ
ッチがオン状態となる人体の荷重を検知する方式 （４）ディスプレー用等に人体が近接して浮遊容量が変
化することにより検知する方式 等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の人体検出装置における第１の方式にあっては、白熱
電球や太陽よりの光が直接センサーに差し込むような場
所には使用できず、かつ、人体を検知しても該人体が停
止すると感知が解除されてしまうといった問題があっ
た。

【０００４】また、第２および第３の方式にあっては、
人体以外の物が遮断したり、人体と同じ程度の重量を有
するものが乗ったりした場合に、人体であるとの誤認動
作してしまうという問題があり、さらに、第４の方式に
あっては、人体の浮遊容量が高周波の共振回路に与える
影響を検出することによって検知するものであるため、
前記高周波エネルギーの輻射が他に影響を与えるような
場合には使用の制限を受けるといった問題があった。

【０００５】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、空間にエネルギーを
輻射する高周波を使用せずに低周波を使用することによ
り、如何なる場所にも設置でき、かつ、人体を正確に検
知することができる人体検出装置を提供せんとするにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の人体検出装置は
前記した目的を達成せんとするもので、その手段は、比
較的低域周波数の矩形波を発生する発振回路と、人体が
接近することにより定常状態よりも浮遊容量が増大して
遮断周波数が低下して前記発振回路よりの矩形波信号の
高域成分を減衰させる低域通過濾波回路と、前記発振回
路よりの矩形波を反転させる反転回路と、前記低域通過
濾波回路よりの高域成分が減衰された波形を反転して矩
形波に整形して原信号の浮遊容量による遅延された信号
を得る非直線反転増幅回路と、前記反転回路よりの矩形
波と前記非直線反転増幅回路よりの遅延された矩形波と
の排他的論理和により原信号の成分を除去して遅延成分
のみを抽出する排他的論理和回路と、該排他的論理和回
路の出力を整流し濾波して直流成分に変換する整流濾波
回路と、該整流濾波回路よりの直流出力と感度調整を行
うための直流出力とを比較し該感度調整用直流出力より
も前記整流濾波回路よりの直流出力が大きい場合に人体
が接近した旨の出力を送出する比較回路とを具備したも
のである。

【０００７】また、前記低域通過濾波回路に接続され、
人体が接近した時の浮遊容量を検出するセンサーが導
線、薄板条導体等の導電材であることが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る人体検出装置
の実施の形態を図１と共に説明する。１は低周波信号
（例えば、２ＫHz）の矩形波を発生する発振回路、２は
高抵抗の固定抵抗器と浮遊容量とによって矩形波信号の
高域成分を減衰させる低域通過濾波回路にして、定常状
態においても浮遊容量により前記矩形波の高域成分が減
衰し、波形が鈍り信号が多少遅延される。

【０００９】３は高域成分が減衰し鈍った波形を矩形波
に反転整形して原信号の浮遊容量による遅延された信号
を得る高入力インピーダンス型の非直線反転増幅回路、
４は前記発振回路１よりの矩形波を反転する反転回路、
５は定常状態の浮遊容量による信号の遅延した出力と、
人体が接近して更なる信号の遅延した成分より原信号成
分を除去して遅延成分のみの出力を送出する排他的論理
和回路、６は前記排他的論理和回路５よりの信号を整
流、平滑して直流成分に変換する整流濾波回路、７は感
度調整用可変抵抗器８によって設定された直流比較電圧
と、前記整流濾波回路６よりの出力とを比較する比較回
路である。なお、９は人体感知用導線等のセンサーであ
る。

【００１０】次に、前記した回路構成に基づいて動作
を、人体がセンサー９に近づいていない定常状態である
場合について説明する。発振回路１は常時一定の低域周
波数の矩形波を発振し、この矩形波は反転回路４によっ
て反転された矩形波となり、また、低域通過濾波回路２
によって高域成分が減衰し鈍った波形となって出力され
る。

【００１１】そして、低域通過濾波回路２により高域成
分が減衰された波形は、非直線反転増幅回路３によって
反転され矩形波に整形して原信号の浮遊容量によって遅
延された信号として出力される。次いで、排他的論理和
回路５において非直線反転増幅回路３によって反転整形
された矩形波から反転回路４よりの矩形波を差し引い
た、すなわち、原信号の成分を除去した遅延成分のみが
抽出され出力される。

【００１２】この排他的論理和回路５よりの出力は整流
濾波回路６によって整流、平滑されて直流電圧として出
力される。この直流信号と予め可変抵抗器８によって設
定された直流電圧との比較が比較回路７において行われ
るが、この時における可変抵抗器８よりの直流電圧は、
排他的論理和回路５よりの直流電圧よりやや高いレベル
となるように調整されているので、比較回路７より検出
信号は出力されないようになっている。従って、人体が
センサー９に近接していなことが判るものである。

【００１３】次に、センサー９に人体が近接した場合の
動作について説明する。人体がセンサー９に接近する
と、人体による浮遊容量によって低域通過濾波回路２よ
りの高域成分が減衰された波形は、定常状態よりもさら
に高域成分が減衰して鈍った波形が出力される。

【００１４】そして、低域通過濾波回路２によりさらに
高域成分が減衰された波形は、非直線反転増幅回路３に
よって反転された波形に整形して原信号の浮遊容量の増
大によるさらに遅延された信号として出力される。この
非直線反転増幅回路３よりのさらに遅延された矩形波は
排他的論理和回路５において、反転回路４からの矩形波
を差し引いて遅延された成分のみが抽出され出力され
る。

【００１５】そして、排他的論理和回路５よりの遅延成
分のみの矩形波は、整流濾波回路６において直流電圧に
変換されて比較回路７に入力される。この比較回路７に
は可変抵抗器８によって定常状態における基準直流電圧
が入力されているので、整流濾波回路６よりの直流電圧
と比較されると、基準直流電圧よりも整流濾波回路６よ
りの出力が大きいため比較回路７より信号が出力され
る。従って、この出力が現れることによって、人体がセ
ンサー９に接近したか否かの判断が行えるものである。

【００１６】本発明において、信号として可聴周波数で
はあるが矩形波を使用しているので多少高周波成分が含
まれるが、人体を検出センサー９が導線で、かつ、低域
通過濾波回路２の一部となっているので、人体の接近に
より低域通過濾波回路２の容量が増大する方向で働き、
人体検知線および接近した人体から輻射される高周波は
無視することができる。なお、非直線反転増幅回路３は
反転動作の電圧比較回路であってもよい。また、検出セ
ンサー９としての導線としては、裸線よりも被覆線の方
が入力インピーダンスの低下を免れるという点で好まし
い。

【００１７】

【発明の効果】本発明は前記したように、可聴周波数の
矩形波を用い、定常状態における浮遊容量による遅延よ
りも人体が接近した時のさらなる浮遊容量の増加による
遅延増加から人体の接近を検出するようにしたので、人
体が接近したか否かの判定が確実に行われるものであ
る。

【００１８】また、信号として可聴周波数の矩形波を使
用しているので、多少の高周波成分も含まれるが導線等
のセンサーが低域通過濾波回路の一部となっているの
で、人体接近により低域通過濾波回路の容量が増大する
方向に働くので、センサーおよび接近した人体から輻射
される高周波成分を無視できて、より正確に人体の接近
を検出することができる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る人体検出装置の実施の形態を示す
回路ブロック図である。

【符号の説明】

１ 発振回路 ２ 低域通過濾波回路 ３ 非直線反転増幅回路 ４ 反転回路 ５ 排他的論理和回路 ６ 整流濾波回路 ７ 比較回路 ８ 可変抵抗器 ９ センサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 比較的低域周波数の矩形波を発生する発
   振回路と、 人体が接近することにより定常状態よりも浮遊容量が増
   大して遮断周波数が低下して前記発振回路よりの矩形波
   信号の高域成分を減衰させる低域通過濾波回路と、 前記発振回路よりの矩形波を反転させる反転回路と、 前記低域通過濾波回路よりの高域成分が減衰された波形
   を反転して矩形波に整形して原信号の浮遊容量による遅
   延された信号を得る非直線反転増幅回路と、 前記反転回路よりの矩形波と前記非直線反転増幅回路よ
   りの遅延された矩形波との排他的論理和により原信号の
   成分を除去して遅延成分のみを抽出する排他的論理和回
   路と、 該排他的論理和回路の出力を整流し濾波して直流成分に
   変換する整流濾波回路と、 該整流濾波回路よりの直流出力と感度調整を行うための
   直流出力とを比較し該感度調整用直流出力よりも前記整
   流濾波回路よりの直流出力が大きい場合に人体が接近し
   た旨の出力を送出する比較回路と、 を具備したことを特徴とする人体検出装置。
2. 【請求項２】 前記低域通過濾波回路に接続され、人体
   が接近した時の浮遊容量を検出するセンサーが導線、薄
   板条導体等の導電材であることを特徴とする請求項１記
   載の人体検出装置。