JP2004117250A

JP2004117250A - 物体検出方法および物体検出装置

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Publication number: JP2004117250A
Application number: JP2002282770A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Takano; 高野　将一
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP3869781B2

Abstract

【課題】簡単な構成で、閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生した場合にも誤検出の可能性を可及的に低くできる物体検出装置を提供する。
【解決手段】ＣＰＵ６は、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた赤外線検出部５の検出出力が第１の閾値と第２の閾値との間に継続して含まれている時間に基づき所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、赤外線検出方式の物体検出方法および装置に関し、特には背景ノイズに起因する誤検出を少なくできる赤外線検出方式の物体検出方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
赤外線式受動型物体検出装置としては、図７に示すように、所定の検知エリアから放射される赤外線を光学系１０１により集光し、その変動量を焦電センサ等の赤外線検出素子１０２で電気信号に変換し、その電気信号を増幅器１０３で増幅した値が一定のレベル（閾値）に達したときに、レベル判定部１０４が物体ありと判断し、制御出力部１０５がレベル判定部１０４が物体ありと判断した際に不図示の種々の機器に動作制御出力を出力するものがある。
【０００３】
このような赤外線式物体検出装置の一動作例を図８（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお、図８（ａ）は図７の装置を室内に設置し、検知エリア内に人体が存在しない場合の焦電センサの出力信号を示した図で、図８（ｂ）は図７の装置を室内に設置し、検知エリア内に人体が存在する場合の焦電センサの出力信号（検出信号含む）を示した図である。
【０００４】
焦電センサを用いた場合は、ウインドウ中心電圧Ｖｗｍとウインドウ電圧（閾値）Ｖｗｈ、ＶｗＬを設定し、焦電センサの出力を増幅した信号の電圧レベルが、ウインドウ中心電圧Ｖｗｍからウインドウ電圧Ｖｗｈまたはとウインドウ電圧ＶｗＬを越えた場合にレベル判定部１０４が物体ありと判定する。よって、図８（ａ）のような状態では物体なしと判定され、図８（ｂ）のような状態では人体を検出した際に出力される検出信号Ａにより物体ありと判定される。
【０００５】
このような赤外線検出方式の物体検出装置は、例えば屋外などに設置する場合、太陽光の変化や地面の温度変化、周囲の風等に起因する赤外線検出素子の出力の変動（以下「背景ノイズ」と総称する。）により物体を誤検出してしまう可能性が高かった。この点について図９（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお、図９（ａ）は、図７の装置を日中室外に設置し、検知エリア内に人体が存在しない場合の焦電センサの出力信号を示した図で、図９（ｂ）は図７の装置を日中室外に設置し、検知エリア内に人体が侵入した場合の焦電センサの出力信号を示した図である。図９（ａ）から明らかなように、赤外線検出方式の物体検出装置を屋外に設置した場合、人体が存在していないにもかかわらず、日中の太陽光や温度上昇した地面、周囲の風等の影響から背景ノイズが発生し、焦電センサの出力信号は安定せず大きく変動してしまい、同図中のＸ１〜Ｘ６のところで人体が存在していないのにもかかわらず誤った物体存在判定を行ってしまう。また、図９（ｂ）のように実際に人体の検出信号ＡがあってもＸ１〜Ｘ６が存在するため、その検出精度が悪化してしまう。
【０００６】
この背景ノイズによる影響を少なくする赤外線検出方式の物体検出装置が、例えば特開平８−１７８７５０号公報（特許文献１）や特開平９−３３６６２号公報（特許文献２）、特開２０００−２０６２６７号公報（特許文献３）、特開２００１−３４５１８７号公報（特許文献４）に記載されている。以下、これら従来技術を簡単に説明する。
【０００７】
特開平８−１７８７５０号公報に記載の第１の従来技術は、赤外検出素子の他にサーミスタを設け、このサーミスタの出力に基づいて閾値を変更するものである。
【０００８】
特開平９−３３６６２号公報に記載の第２の従来技術は、所定時間毎に赤外線検出素子の出力をモニタしていき、その際に赤外線検出素子の出力が閾値を越えていなければ、閾値をそのときの赤外線検出素子の出力に所定値を加えた値に順次変更していくものである。
【０００９】
特開２０００−２０６２６７号公報に記載の第３の従来技術は、物体検出用の赤外線センサの他に環境光量受光部を設け、これらの出力を比較することにより、物体を検出するものである。
【００１０】
特開２００１−３４５１８７号公報に記載の第４の従来技術、特に実施形態３として記載された技術は、赤外線センサの出力が閾値を越えている期間だけ出力されるパルス信号のＨレベルの期間が所定の時間を超えているか否かに基づき赤外線センサの出力が背景ノイズ成分か否かを判断するものである。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−１７８７５０号公報
【特許文献２】
特開平９−３３６６２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２０６２６７号公報
【特許文献４】
特開２００１−３４５１８７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来技術では、赤外検出素子の他にサーミスタを設けるので、構成が大きくなってしまうという問題点を有していた。この問題は、物体検出用の赤外線センサの他に環境光量受光部を設ける上記第３の従来技術でも共通する。
【００１３】
さらに、上記第１の従来技術では、背景温度に基づき閾値を変動して背景ノイズの影響を少なくしているが、閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズ（例えば、図９のＸ１のようなノイズ）が発生すると誤検出してしまうという問題を有していた。この閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生した際の問題は、上記第２の従来技術にも共通する問題である。
【００１４】
上記第４の従来技術は、赤外線センサの出力が閾値を越えている期間だけ出力されるパルス信号のＨレベルの期間が所定の時間を超えているか否かに基づき赤外線センサの出力が背景ノイズ成分か否かを判断するので、閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生した場合の対策としては上記第１の従来技術や上記第２の従来技術より進んでいるが、この場合も赤外線センサの出力が閾値を越えている期間だけ出力されるパルス信号を物体存在の判断用としているので、例えば、図９のＸ５のようにパルス幅が長い背景ノイズが発生した場合は、誤検出してしまう可能性が高くなるという問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、簡単な構成で、閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生した場合にも誤検出してしまう可能性を可及的に低くできる物体検出装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力を発生するステップと、上記検出出力が第１の閾値と上記第１の閾値よりも小さい第２の閾値との間に継続して含まれている時間をカウントするステップと、上記カウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するステップとを含む物体検出方法である。このような方法によれば、従来のように背景ノイズを検出するための専用の素子を必要としなくなり、また、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力が第１の閾値と第２の閾値との間に継続して含まれている時間に基づき所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するので、例えば閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生した場合に誤検出してしまう可能性を低くできる。
【００１７】
第２の発明は、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力を発生する赤外線検出部と、第１の閾値と上記第１の閾値よりも小さい第２の閾値が設定される閾値設定部と、上記検出出力が上記第１の閾値と上記第２の閾値との間に継続して含まれている時間をカウントする第１のカウンタ部と、上記第１のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定する判定部とを含む物体検出装置である。このような構成によれば、従来のように背景ノイズを検出するための専用の素子を必要としないので、構成の簡略化が図れ、また、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力が第１の閾値と第２の閾値との間に継続して含まれている時間に基づき所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するので、例えば閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生すると誤検出してしまう可能性を低くできる。
【００１８】
第３の発明は、上記判定部が、上記第１のカウンタ部のカウント値と第１の所望値との比較結果に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第１の所望値を設定する第１の設定部をさらに含む物体検出装置である。このような構成によれば、第１の所望値を適宜変更可能となり、環境変化に関する汎用性が高くなり、屋外での使用における動作信頼性が増す。
【００１９】
第４の発明は、上記検出出力が上記第１の閾値を継続して超えている時間をカウントする第２のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第１および第２のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに移動物体が存在するか否かを判定する移動物体検出装置である。このような構成によれば、上記の効果に加えて、物体検出の高精度化が図れる。
【００２０】
第５の発明は、上記判定部が、上記第１のカウンタ部のカウント値と第１の所望値との比較結果と上記第２のカウンタ部のカウント値と第２の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第２の所望値を設定する第２の設定部をさらに含む物体検出装置である。このような構成によれば、第２の所望値を適宜変更可能となり、環境変化に関する汎用性が高くなり、屋外での使用における動作信頼性が増す。
【００２１】
第６の発明は、上記検出出力が上記第２の閾値を継続して下回っている時間をカウントする第３のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第１および第３のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定する物体検出装置である。このような構成によれば、上記の効果に加えて、物体検出の高精度化が図れる。
【００２２】
第７の発明は、上記判定部は、上記第１のカウンタ部のカウント値と第１の所望値との比較結果と上記第３のカウンタ部のカウント値と第３の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第３の所望値を設定する第３の設定部をさらに含む物体検出装置である。このような構成によれば、第３の所望値を適宜変更可能となり、環境変化に関する汎用性が高くなり、屋外での使用における動作信頼性が増す。
【００２３】
第８の発明は、第４または第５の発明において、上記検出出力が上記第２の閾値を継続して下回っている時間をカウントする第３のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第１、第２および第３のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定する物体検出装置である。このような構成によれば、上記の効果に加えて、物体検出の高精度化が図れる。
【００２４】
第９の発明は、上記判定部が、上記第１のカウンタ部のカウント値と上記第１の所望値との比較結果と上記第２のカウンタ部のカウント値と上記第２の所望値との比較結果と上記第３のカウンタ部のカウント値と第３の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第３の所望値を設定する第３の設定部をさらに含む物体検出装置である。このような構成によれば、第３の所望値を適宜変更可能となり、環境変化に関する汎用性が高くなり、屋外での使用における動作信頼性が増す。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す一実施例に基づき説明する。
【００２６】
まず、図９（ａ）すなわち背景ノイズのみの焦電センサの出力波形と、図９（ｂ）すなわち背景ノイズと検出信号Ａが混成した焦電センサの出力波形とを比べてみると、図９（ａ）の背景ノイズは電圧レベルこそ高いが、電圧波形の立上り、立下りともに緩やかな特性を示している。これに対して、図９（ｂ）の人体検出信号Ａの波形は、立上り、立下りとも鋭く、図９（ａ）の背景ノイズの波形とは明らかに異なった特性を示している。さらに、図９（ｂ）の波形と図８（ｂ）の波形とを比較した場合、図９（ｂ）の波形は背景ノイズの影響は受けているものの、人体検出時の信号（検出信号Ａ）は図８（ｂ）の検出信号Ａの特性を大きく損なっていない。
【００２７】
本例では、これらの波形の違いに着目し、信号処理時に後述するような処理を行うことで、背景ノイズの影響を可及的に少なくして所望の物体の検出信号の検出精度を向上させるものである。
【００２８】
本例の概要としては、従来のように赤外線センサの出力が所定の閾値を越えたか否かや、赤外線センサの出力が所定の閾値を継続して越えている時間に基づいて移動物体の存在を判定するのではなく、赤外線センサの出力が２つの閾値間に継続して含まれる時間に基づき物体の存在を判定するものである。
【００２９】
図１は本発明の一実施例の回路構成等を示すブロック図である。同図において、レンズ等の光学系１は、検知エリアａからの赤外線を集光する。赤外線検出素子としての焦電センサ２は、光学系１が集光した赤外線を受光し、受光した赤外線の変動量に応じた検出出力を発生する。増幅部３は、焦電センサ２の検出出力を増幅する。Ａ／Ｄ変換部４は、増幅部３で増幅された焦電センサ２の検出出力をＡ／Ｄ変換する。なお、焦電センサ２と増幅器３とＡ／Ｄ変換部４とで赤外線検出部５を構成する。増幅器３やＡ／Ｄ変換部４がＣＰＵ６と同一のチップ内等に含まれている場合は、赤外線検出部は焦電センサ２となる。判定部としてのＣＰＵ６は、ＲＯＭ７に書き込まれた動作プログラム等に基づきＲＡＭ８や第１〜第３のカウンタ部としてのタイマ９等を用いながら後述するような種々の制御を行う。閾値設定部としてのＲＯＭ７には、動作プログラムの他に第１の閾値としてのウインドウ電圧上限Ｖｗｈと第２の閾値としてのウインドウ電圧下限ＶｗＬが記憶されている。Ｄ／Ａ変換部１０は、ＣＰＵ６の出力をＤ／Ａ変換する。制御出力部１１は、Ｄ／Ａ変換されたＣＰＵ６の出力に基づき、不図示の機器（例えば、照明装置や音声報知装置、警報装置等）の動作を制御する制御出力を発生する。
【００３０】
次に、図２を参照して動作の概要を説明する。図２は、赤外線検出部５が検出対象物体である人体を検出したときの検出出力Ｖｏを示した図である。なお、検出対象物体は人体に限らず適宜変更可能である。本例では、人体を検出して検出出力Ｖｏが立上がった後、ウインドウ電圧上限Ｖｗｈを超えた時点から、検出出力Ｖｏが上部ピークを終えて立下り、ウインドウ電圧上限Ｖｗｈを下回るまでの時間をＴｈ（図２参照）とする。続いて、検出出力Ｖｏがウインドウ電圧上限Ｖｗｈを下回ってからウインドウ電圧下限ＶｗＬを下回るまでの時間をＴｍ（図２参照）とする。すなわち、検出出力Ｖｏが２つの閾値（ウインドウ電圧上限Ｖｗｈとウインドウ電圧下限ＶｗＬ）間に継続して含まれる時間をＴｍとする。さらに、検出出力Ｖｏがウインドウ電圧下限ＶｗＬを下回ってから下部ピークを終えて再び立上り、ウインドウ電圧下限ＶｗＬを上回るまでに時間をＴＬ（図２参照）とする。
【００３１】
本例は、これらの時間Ｔｈ、Ｔｍ、ＴＬの長さに基づき、赤外線検出部５の検出出力の変化が背景ノイズに起因するものなのか検出対象の物体の検出に起因するものなのかを判定して物体検出精度の悪化を抑制するものである。
【００３２】
次に、図３を参照して動作を説明する。
【００３３】
電源投入やリセット入力等により物体検出動作が始まると、ＣＰＵ６はＲＡＭ８に設けてある時間記憶領域Ｔｈ、Ｔｍ、ＴＬの記憶内容をクリアする（ステップ３ａ）。
【００３４】
ＣＰＵ６は、赤外線検出部５の検出出力ＶｏがＶｏ≧ウインドウ電圧上限Ｖｗｈになると（ステップ３ｂ）、タイマ９を起動させ、検出出力Ｖｏがウインドウ電圧上限Ｖｗｈを下回るまでの時間Ｔｈをカウントさせ（ステップ３ｃ）、検出出力Ｖｏがウインドウ電圧上限Ｖｗｈを下回ったら（ステップ３ｄ）、その時点でのタイマ９の値をＲＡＭ８内の時間記憶領域Ｔｈに格納してタイマ９をクリアする。
【００３５】
ＣＰＵ６は、時間Ｔｈ≧Ｔ１（本例ではＴ１＝２００ｍｓｅｃとする。）ならば次のステップ３ｆに進み、時間Ｔｈ＜Ｔ１の場合はステップ３ａに戻る（ステップ３ｅ）。つまり、時間ＴｈがＴ１以上にならない場合は、現在の検出出力Ｖｏは所望信号（検出対象に応じた信号）と異なる信号であると判定する。したがって、ウインドウ電圧上限Ｖｗｈを少し越えすぐにウインドウ電圧上限Ｖｗｈを下回るような信号をノイズとして認識可能となり、このような所望信号と異なる信号により物体検出精度が悪化することを防止できる。
【００３６】
ステップ３ｅで時間Ｔｈ≧Ｔ１の場合、ＣＰＵ６は検出出力ＶｏがＶｏ＜ウインドウ電圧上限Ｖｗｈにならば（ステップ３ｆ）、タイマ９を起動させ、検出出力Ｖｏがウインドウ電圧下限ＶｗＬ以下になるまでの時間Ｔｍをカウントさせ（ステップ３ｇ）、検出出力Ｖｏがウインドウ電圧下限ＶｗＬ以下になったら（ステップ３ｈ）、その時点でのタイマ９の値をＲＡＭ８内の時間記憶領域Ｔｍに格納してタイマ９をクリアする。なお、ステップ３ｆでＶｏ＜ウインドウ電圧上限Ｖｗｈでない場合、現在の検出出力Ｖｏはノイズ（所望信号と異なる信号）であると判定し、ステップ３ａに戻る。
【００３７】
ＣＰＵ６は時間Ｔｍ≦Ｔ２（本例ではＴ２＝４００ｍｓｅｃとする。）ならば次のステップ３ｊに進み、時間Ｔｍ≦Ｔ２を充たしていない場合は赤外線検出部５の検出出力Ｖｏはステップ３ａに戻る（ステップ３ｉ）。つまり、時間ＴｍがＴ２以下にならない場合は、現在の検出出力Ｖｏは背景ノイズやノイズ（所望信号と異なる信号）であると判定してステップ３ａに戻る。したがって、時間Ｔ２を検出対象物体に対応した時間に設定することにより、検出出力Ｖｏが背景ノイズに起因するものか検出対象物体に起因するものかを判定可能になる。
【００３８】
ステップ３ｉで時間Ｔｍ≦Ｔ２の場合、赤外線検出部５の検出出力ＶｏがＶｏ≦ウインドウ電圧下限ＶｗＬならば（ステップ３ｊ）、タイマ９を起動させ、検出波形Ｖｏがウインドウ電圧下限ＶｗＬを上回るまでの時間ＴＬをカウントさせ（ステップ３ｋ）、検出波形Ｖｏがウインドウ電圧下限ＶｗＬを上回ったら（ステップ３ｍ）、その時点でのタイマ９の値をＲＡＭ８内の時間記憶領域ＴＬに格納してタイマ９をクリアする。なお、ステップ３ｊでＶｏ≦ウインドウ電圧上限Ｖｗｈでない場合、現在の検出出力Ｖｏはノイズであると判定し、ステップ３ａに戻る。
【００３９】
ＣＰＵ６は、時間ＴＬ≧Ｔ３（本例ではＴ３＝２００ｍｓｅｃとする。）が充たされていない場合はステップ３ａに戻る（ステップ３ｎ）。つまり、時間ＴＬがＴ３以上にならない場合は、現在の検出出力Ｖｏはノイズであると判定する。したがって、ウインドウ電圧下限ＶｗＬを少し下回りすぐにウインドウ電圧下限ＶｗＬ以上になるような信号をノイズとして認識可能となり、このようなノイズにより物体検出精度が悪化することを防止できる。
【００４０】
ＣＰＵ６は、時間ＴＬ≧Ｔ３ならば検出対象物体が検知エリア内に存在する、すなわち、検出出力Ｖｏ中に図８（ｂ）や図９（ｂ）に示した検出信号Ａが存在すると判定して物体検出信号を出力する（ステップ３ｐ）。ＣＰＵ６から出力される物体検出信号はＤ／Ａ変換部１０でＤ／Ａ変換され、制御出力部１１はＤ／Ａ変換されたＣＰＵ６の物体検出信号に基づき、不図示の機器（例えば、照明装置や音声報知装置、警報装置等）の動作を制御する制御出力を出力する。
【００４１】
このように、時間Ｔｈ、ＴｍおよびＴＬが所定の条件を充たした場合にのみ、物体検出信号を出力するので、物体検出の精度の悪化を抑制可能となる。
【００４２】
なお、背景ノイズ除去のために用いる時間Ｔｈ、ＴｍおよびＴＬとの比較値（本例ではＴ１（第１の所望値）、Ｔ２（第２の所望値）、Ｔ３（第３の所望値））や比較条件（本例では、Ｔｈ≧Ｔ１、Ｔｍ≦Ｔ２、ＴＬ≧Ｔ３）は、上記の値に限らず、背景ノイズや信号処理速度、主部の回路の応答速度等に基づき適宜変更可能である。例えば、種々の環境により、Ｔｈ、Ｔｍ、ＴＬ全て、または一部に上限と下限を設け、比較条件として例えば２００ｍｓｅｃ≦Ｔｈ≦８００ｍｓｅｃ、２００ｍｓｅｃ≦ＴＬ≦８００ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ≦Ｔｍ≦４００ｍｓｅｃとし、所望信号の検出精度を上げる構成にしたり、Ｔｈ≧２００ｍｓｅｃ、ＴＬ≧２００ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ≦Ｔｍ≦４００ｍｓｅｃ等のように設定してもよい。この場合も、これらの値は適宜変更可能である。
【００４３】
また、背景ノイズ除去のために用いる時間Ｔｈ、ＴｍおよびＴＬとの比較値は、図４に示したように設定部としてのパラメータ外部入力部１２を設けることで自由に設定、変更、調整が可能となる。このような構成の場合、その時々の天気、季節、設置場所の周囲環境等に応じて時間Ｔｈ、ＴｍおよびＴＬとの比較値を設定、変更、調整が可能となるので、屋外で使用する場合でも比較値を装置の使用環境に応じた値に設定可能となり安定したシステムが実現可能となる。なお、パラメータ外部入力部１２としては、キーボード等の入力手段を使用して値を直接入力可能な構成としてもよいし、マイコン等のポート入力を利用し、予めメモリ内に複数パターンの設定値を用意しておき、ポート入力に応じて設定値を切り換えるような構成としてもよく、適宜変更可能である。なお、図４において、図１と同一構成のものには同一符号を付してある。
【００４４】
また、上記の例では時間Ｔｈ、Ｔｍ、ＴＬの全てについて背景ノイズか否かの判定処理を行うようにしたが、時間Ｔｈと時間Ｔｍについてのみ背景ノイズか否かの判定処理を行ったり（図３の例で言えば、ステップ３ｉでＹｅｓの場合にステップ３ｐを実行してステップ３ｊからステップ３ｎを行わない場合。）、時間Ｔｍと時間ＴＬについてのみ背景ノイズか否かの判定処理を行ったり（図３の例で言えば、ステップ３ａから直接ステップ３ｆに行き、ステップ３ｂからステップ３ｅを行わない場合。）、時間Ｔｍについてのみ背景ノイズか否かの判定処理を行ったり（図３の例で言えば、ステップ３ｂからステップ３ｅを行わずにステップ３ａから直接ステップ３ｆに行き、ステップ３ｉでＹｅｓの場合にステップ３ｐを実行してステップ３ｊからステップ３ｎを行わない場合。）してもよい。
【００４５】
上記の例では、検出対象物体を検出した際の赤外線検出部５の検出出力が図２のような場合としたが、検出対象物体の温度や検出エリア内への侵入の仕方によっては、検出対象物体を検出した際の赤外線検出部５の検出出力が図５に示したように立ち上がりと立ち下りの出方が図２の場合と逆になる場合もある。このような場合は、図３のステップ３ａを行った後、最初にＴＬについての上述したようなノイズ判定処理を行い、その後Ｔｍについての上述したような背景ノイズ判定処理を行い、最後にＴｈについての上述したようなノイズ判定処理を行うようにすればよい。
【００４６】
また、赤外線検出部５から図２のような検出出力が出力される場合と図５のような検出出力が出る場合の両方について時間Ｔｍに関する背景ノイズ判定処理を行うようにしてもよい。この動作の一例を図６を参照して説明する。なお、この場合の構成は、図１や図４と同様になるので詳細な説明は割愛する。
【００４７】
電源投入やリセット入力等により物体検出動作が開始されると、使用者はパラメータ外部入力部１２より時間Ｔｍと比較する比較値Ｔｉｎ１とＴｉｎ２（第１の所望値）を入力して設定する（ステップ６ａ、６ｂ）。なお、図１の構成を採用した場合は、これら比較値Ｔｉｎ１とＴｉｎ２は予め設定しておき、ステップ６ａ、６ｂは行わない。
【００４８】
続いて、ＣＰＵ６はＲＡＭ８に設けてある時間記憶領域Ｔｍの記憶内容をクリアする（ステップ６ｃ）。
【００４９】
赤外線検出部５の検出出力ＶｏがＶｏ≧ウインドウ電圧上限Ｖｗｈの場合（ステップ６ｄ）、検出出力ＶｏがＶｏ＜ウインドウ電圧上限Ｖｗｈになるまで待つ（ステップ６ｅ）。
【００５０】
検出出力ＶｏがＶｏ＜ウインドウ電圧上限Ｖｗｈになると（ステップ６ｅ）、図３のステップ３ｆ、３ｇ、３ｈと同様のステップ６ｆ、６ｇ、６ｈを行う。つまり、ステップ６ｆ、６ｇ、６ｈにより図２で示した形の検出出力の時間Ｔｍを計測する。
【００５１】
ステップ６ｈで検出出力ＶｏがＶｏ≦ウインドウ電圧下限ＶｗＬになると、ＣＰＵ６はその時点でのタイマ９の値をＲＡＭ８内の時間記憶領域Ｔｍに格納してタイマ９をクリアし、時間ＴｍがＴｉｎ１≦Ｔｍ≦Ｔｉｎ２を充たしていなければ（ステップ６ｉ）、ステップ６ｃに戻る。時間ＴｍがＴｉｎ１≦Ｔｍ≦Ｔｉｎ２を充たしていれば、物体を検出したと判定して物体検出信号を出力する（ステップ６ｑ）。ＣＰＵ６から出力される物体検出信号はＤ／Ａ変換部１０でＤ／Ａ変換され、制御出力部１１はＤ／Ａ変換されたＣＰＵ６の出力に基づき、不図示の機器（例えば、照明装置や音声報知装置、警報装置等）の動作を制御する制御出力を出力する。
【００５２】
一方、ステップ６ｄで検出出力ＶｏがＶｏ＜ウインドウ電圧上限Ｖｗｈの場合、ＣＰＵ６は検出出力ＶｏがＶｏ≦ウインドウ電圧下限ＶｗＬであるか否か判定し（ステップ６ｊ）、Ｖｏ≦ウインドウ電圧下限ＶｗＬを充たしていない場合、ステップ６ｄに戻る。
【００５３】
ステップ６ｊでＶｏ≦ウインドウ電圧下限ＶｗＬを充たしていると、図５で示した形の検出出力の時間Ｔｍ（検出出力が２つの閾値間に継続して含まれている時間）の計測動作へ移る。具体的には以下のようになる。
【００５４】
検出出力ＶｏがＶｏ＞ウインドウ電圧下限ＶｗＬになるまで待つ（ステップ６ｋ）。
【００５５】
検出出力ＶｏがＶｏ＞ウインドウ電圧下限ＶｗＬになると（ステップ６ｋ）、再度検出出力ＶｏがＶｏ＞ウインドウ電圧下限ＶｗＬになっているか判定し（ステップ６ｍ）、この際にＶｏ＞ウインドウ電圧下限ＶｗＬになっていないとそのときの検出出力はノイズであると判断してステップ６ｃに戻る。
【００５６】
ステップ６ｍでＶｏ＞ウインドウ電圧下限ＶｗＬの場合、タイマ９を起動させ、検出波形Ｖｏがウインドウ電圧上限Ｖｗｈ以上になるまでの時間Ｔｍをカウントさせ（ステップ６ｎ）、検出波形Ｖｏがウインドウ電圧上限Ｖｗｈ以上になったら（ステップ６ｐ）、その時点でのタイマ９の値をＲＡＭ８内の時間記憶領域Ｔｍに格納してタイマ９をクリアし、ステップ６ｉに進み上述した動作を行う。
【００５７】
よって、時間Ｔｉｎ１、Ｔｉｎ２を検出対象に対応した時間に設定することにより、検出出力Ｖｏが背景ノイズやその他のノイズであるか否かを判定可能になる。
【００５８】
この例では、時間Ｔｍの比較条件としてＴｉｎ１≦Ｔｍ≦Ｔｉｎ２を用いたが、比較条件はこれに限らず適宜変更可能である。
【００５９】
なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力が第１の閾値と第２の閾値との間に継続して含まれている時間に基づき所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するので、例えば閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生しても誤検出の可能性を低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示したブロック回路図。
【図２】図１の赤外線検出部５が物体を検出した際の出力波形を示した波形図。
【図３】図１の動作説明のためのフローチャート。
【図４】本発明の他の実施例を示したブロック図。
【図５】図１の赤外線検出部５が物体を検出した際の出力波形を示した波形図。
【図６】図４の動作説明のためのフローチャート。
【図７】従来の物体検出装置を示したブロック図。
【図８】赤外線検出部の屋内での出力波形を示した波形図。
【図９】赤外線検出部の屋外での出力波形を示した波形図。
【符号の説明】
５　　　赤外線検出部
６　　　判定部
７　　　閾値設定部
９　　　第１、第２、第３のカウンタ部
１２　　　第１、第２、第３の設定部

Claims

所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力を発生するステップと、
上記検出出力が第１の閾値と上記第１の閾値よりも小さい第２の閾値との間に継続して含まれている時間をカウントするステップと、
上記カウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するステップと
を含むことを特徴とする物体検出方法。
所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力を発生する赤外線検出部と、
第１の閾値と上記第１の閾値よりも小さい第２の閾値が設定される閾値設定部と、
上記検出出力が上記第１の閾値と上記第２の閾値との間に継続して含まれている時間をカウントする第１のカウンタ部と、
上記第１のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定する判定部と
を含むことを特徴とする物体検出装置。
請求項２において、上記判定部は、上記第１のカウンタ部のカウント値と第１の所望値との比較結果に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第１の所望値を設定する第１の設定部をさらに含むことを特徴とする物体検出装置。
請求項２または３において、上記検出出力が上記第１の閾値を継続して超えている時間をカウントする第２のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第１および第２のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに移動物体が存在するか否かを判定することを特徴とする移動物体検出装置。
請求項４において、上記判定部は、上記第１のカウンタ部のカウント値と第１の所望値との比較結果と上記第２のカウンタ部のカウント値と第２の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第２の所望値を設定する第２の設定部をさらに含むことを特徴とする物体検出装置。
請求項２または３において、上記検出出力が上記第２の閾値を継続して下回っている時間をカウントする第３のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第１および第３のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定することを特徴とする物体検出装置。
請求項６において、上記判定部は、上記第１のカウンタ部のカウント値と第１の所望値との比較結果と上記第３のカウンタ部のカウント値と第３の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第３の所望値を設定する第３の設定部をさらに含むことを特徴とする物体検出装置。
請求項４または５において、上記検出出力が上記第２の閾値を継続して下回っている時間をカウントする第３のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第１、第２および第３のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定することを特徴とする物体検出装置。
請求項８において、上記判定部は、上記第１のカウンタ部のカウント値と上記第１の所望値との比較結果と上記第２のカウンタ部のカウント値と上記第２の所望値との比較結果と上記第３のカウンタ部のカウント値と第３の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第３の所望値を設定する第３の設定部をさらに含むことを特徴とする物体検出装置。