JP2007205796A - Human body detector and human body detection method - Google Patents

Human body detector and human body detection method Download PDF

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JP2007205796A JP2006023367A JP2006023367A JP2007205796A JP 2007205796 A JP2007205796 A JP 2007205796A JP 2006023367 A JP2006023367 A JP 2006023367A JP 2006023367 A JP2006023367 A JP 2006023367A JP 2007205796 A JP2007205796 A JP 2007205796A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely detect, by a simple structure, whether a human such as a child exists in a dead-angle zone of a driver in front of or behind a vehicle. <P>SOLUTION: Human body detection sensors 13 and 14 are placed in front of or behind the vehicle 11, wherein a plurality of thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, and 26 are disposed like an array in a plurality of rows and columns so as to be spaced apart horizontally and vertically from each other by a prescribed distance. The detection sensors 13 and 14 each form a unit together with a Cassegrainian optical system 40 that condenses infrared light from a human body 17, and detect the human body 17 based on output patterns obtained by detecting the infrared light from the human body 17 by each of the thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, and 26. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、乗用車等の車両の前後における運転者の死角領域に子供などの人間が存在するか否かを検知する人体検知装置および人体検知方法に関するものである。   The present invention relates to a human body detection device and a human body detection method for detecting whether or not a person such as a child exists in a blind spot area of a driver before and after a vehicle such as a passenger car.

従来、乗用車等の車両の周辺に存在する障害物や人体を検知する方法として、車両の周辺に超音波を照射し、その反射波を受信することにより障害物や人体の存在を検知するものがある。この超音波による検知方法として、超音波振動子を車両の周辺の各コーナのバンパー部に路面に対して垂直または水平方向に配置し、超音波振動子が放射した超音波が人体や障害物に当たって反射してくる受信超音波信号の受信までの時間によりその障害物までの距離を算出し、かつ超音波振動子が受信する反射信号の時間差により障害物の方向を検出する構成（たとえば特許文献１参照）が提案されている。
また、検知対象を人などの温体に特化し、車両の後端側上部に路面を見下ろす取付角で取り付けられ、車両後方の死角に存在する温体を車両後方の路面を背景として検出する第１の赤外線センサと、車両の後端側下部のバンパ近傍に路面が検知範囲に入らないように水平又はやや上向きの取付角で取り付けられ、車両後方の死角に存在する温体を車両後方の大気を背景として検出する第２の赤外線センサとを設け、各赤外線センサからの出力を選択的に切り換え、選択された赤外線センサからの出力を信号処理して画像信号として表示器に表示して、車両周囲に温体が存在する場合にその旨を検知して画像として表示させる構成（たとえば特許文献２参照）が提案されている。
特開平６−１３８２２６号公報（（００１５）〜（００１９）および図１、図６など） 特開２００３−４８６０号公報（（００３４）〜（００３８）および図１など） Conventionally, as a method of detecting an obstacle or a human body existing around a vehicle such as a passenger car, there is one that detects the presence of an obstacle or a human body by irradiating an ultrasonic wave around the vehicle and receiving a reflected wave thereof. is there. As a detection method using this ultrasonic wave, an ultrasonic vibrator is arranged in the bumper part of each corner around the vehicle in the vertical or horizontal direction with respect to the road surface, and the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic vibrator hits a human body or an obstacle. A configuration for calculating the distance to the obstacle based on the time until reception of the reflected received ultrasonic signal and detecting the direction of the obstacle based on the time difference of the reflected signal received by the ultrasonic transducer (for example, Patent Document 1) Have been proposed).
In addition, the detection target is specialized for a warm body such as a person, and is mounted at an attachment angle overlooking the road surface at the upper part of the rear end side of the vehicle, and a warm body existing in a blind spot behind the vehicle is detected using the road surface behind the vehicle as a background. 1 and an infrared sensor installed at a horizontal or slightly upward mounting angle so that the road surface does not enter the detection range in the vicinity of the lower bumper at the rear end side of the vehicle. A second infrared sensor for detecting the background as a background, selectively switching the output from each infrared sensor, processing the output from the selected infrared sensor and displaying it on the display as an image signal, There has been proposed a configuration (see, for example, Patent Document 2) in which when a warm body exists in the surroundings, that fact is detected and displayed as an image.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-138226 ((0015) to (0019) and FIGS. 1 and 6) Japanese Patent Laying-Open No. 2003-4860 ((0034) to (0038) and FIG. 1 etc.)

特許文献１による超音波振動子を利用した方法は、車両の周辺に照射した超音波の反射波を受信して障害物や人体の存在を検知するので、超音波を広範囲に照射する必要があり、したがって多数の超音波振動子を配置しなければならない。また、検知した被検知物が物品等の障害物であるか人体であるかの区別をすることができない。さらに、超音波は空気中で減衰するので、超音波振動子が被検知物から離れていると検知感度が小さい。したがって、超音波振動子を被検知物に対してある程度接近させるために車両を移動させて被検知物に対して近づける必要があるが、被検知物が子供などの場合は、はねたり死傷させてしまうおそれがある。
特許文献２による２つの赤外線センサからの信号を選択的に切り換え、選択された赤外線センサからの出力を信号処理して画像信号として表示させる方法は、比較的広い温度条件の下で、車両後方の死角に人体等の温体が存在することを示す画像を表示して、その旨を運転者に認識させることができる。しかし、第２の赤外線センサの検知距離を第１の赤外線センサの検知距離よりも短くし、且つ、第２の赤外線センサの垂直検知角を第１の赤外線センサの垂直検知角よりも大きくする必要があるので、その構造が複雑である。また、第１の赤外線センサは車両の後端側上部に路面を見下ろす取付角で取り付け、第２の赤外線センサは車両の後端側下部のバンパ近傍に路面が検知範囲に入らないように水平又はやや上向きの取付角で取り付けるので、この面からも構成が複雑である。 In the method using the ultrasonic vibrator according to Patent Document 1, since the reflected wave of the ultrasonic wave irradiated around the vehicle is received and the presence of an obstacle or a human body is detected, it is necessary to irradiate the ultrasonic wave over a wide range. Therefore, a large number of ultrasonic transducers must be arranged. In addition, it is impossible to distinguish whether the detected object is an obstacle such as an article or a human body. Furthermore, since the ultrasonic wave is attenuated in the air, the detection sensitivity is low when the ultrasonic transducer is separated from the object to be detected. Therefore, in order to bring the ultrasonic transducer close to the detected object to some extent, it is necessary to move the vehicle closer to the detected object. There is a risk that.
A method for selectively switching signals from two infrared sensors according to Patent Document 2 and displaying the output from the selected infrared sensor as an image signal under a relatively wide temperature condition is described below. An image indicating that a warm body such as a human body is present in the blind spot can be displayed, and the driver can recognize that fact. However, it is necessary to make the detection distance of the second infrared sensor shorter than the detection distance of the first infrared sensor and make the vertical detection angle of the second infrared sensor larger than the vertical detection angle of the first infrared sensor. Because there is, its structure is complicated. The first infrared sensor is attached to the upper part of the rear end side of the vehicle at an attachment angle overlooking the road surface, and the second infrared sensor is placed horizontally or near the bumper at the lower part of the rear end side of the vehicle so that the road surface does not enter the detection range. Since it is mounted at a slightly upward mounting angle, the configuration is complicated from this aspect as well.

そこで本発明はかかる問題点を解消し、乗用車等の車両の前後における運転者の死角領域に子供などの人間が存在するか否かを確実に検知することができる簡単な構成の人体検知装置を提供することを目的とする。
また、簡単な構造により小型軽量化、高機能化および低コスト化が可能な人体検知装置を提供することを目的とする。
また、乗用車等の車両の前後における運転者の死角領域に子供などの人間が存在するか否かを簡単なアルゴリズムにより確実に検知することができる人体検知方法を提供することを目的とする。
また、人間と人間以外の被検知物を確実に区別することができる人体検知方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention eliminates such problems and provides a human body detection device having a simple configuration that can reliably detect whether or not a person such as a child is present in the blind spot area of the driver before and after a vehicle such as a passenger car. The purpose is to provide.
It is another object of the present invention to provide a human body detection device that can be reduced in size, weight, functionality, and cost by a simple structure.
It is another object of the present invention to provide a human body detection method capable of reliably detecting whether or not a person such as a child exists in a blind spot area of a driver before and after a vehicle such as a passenger car by a simple algorithm.
It is another object of the present invention to provide a human body detection method that can reliably distinguish humans and objects to be detected other than humans.

請求項１記載の本発明の人体検知装置は、車両の前後における運転者の死角領域に人体が存在するか否かを検知する人体検知装置であって、前記車両の前面または後面に設置され、複数のサーモパイル素子が水平方向および垂直方向に所定の距離だけ離間して複数列、複数段にアレイ状に配置された人体検知センサと、前記人体検知センサに被検体からの赤外光を集光するカセグレン光学系とを有し、複数の前記サーモパイル素子の各々の出力パターンにより前記人体を検出することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の人体検知装置において、前記車両のバンパ部の両端に前記人体検知センサと前記カセグレン光学系からなるユニットが一対設置されたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明の人体検知方法は、車両の前後における運転者の死角領域に人体が存在するか否かを検知する人体検知方法であって、前記車両の前面または後面に設置され、複数のサーモパイル素子が水平方向および垂直方向に所定の距離だけ離間して複数列、複数段にアレイ状に配置された人体検知センサにより前記死角領域を監視し、複数の前記サーモパイル素子のアレイにおける少なくとも１つのサーモパイル素子の出力が他のサーモパイル素子の出力に対して不規則な変化をした場合に前記死角領域に前記人体が存在すると判定することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３記載の人体検知方法において、前記サーモパイル素子のアレイにおける水平方向に配列されたサーモパイル素子間の出力の時間差により、前記死角領域に前記人体が存在するか否かを検知することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項３記載の人体検知方法において、前記サーモパイル素子のアレイにおける水平方向に配列されたサーモパイル素子間の出力の時間差により、前記人体が前記死角領域を横切っていることを検知することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項３記載の人体検知方法において、前記サーモパイル素子のアレイにおける垂直方向に配列されたサーモパイル素子間の出力の有無により、前記人体が大人であるか子供であるかまたは前記車両と前記人体間の距離を判定することを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項３記載の人体検知方法において、前記複数のサーモパイル素子の出力が同時に変化した場合に、変化した前記出力の値が前記人体の体温に相当する値であるときに前記人体を検知したと判定することを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項３記載の人体検知方法において、前記サーモパイル素子のアレイにおける出力変化が発生する時間により被検体の横幅の大小を判定することを特徴とする。 The human body detection device according to claim 1 of the present invention is a human body detection device that detects whether or not a human body is present in a blind spot area of the driver before and after the vehicle, and is installed on the front or rear surface of the vehicle, A plurality of thermopile elements spaced apart from each other by a predetermined distance in the horizontal and vertical directions and arranged in a plurality of rows and a plurality of stages in an array, and the human body detection sensor collects infrared light from the subject. The human body is detected by the output pattern of each of the plurality of thermopile elements.
According to a second aspect of the present invention, in the human body detection device according to the first aspect, a pair of units including the human body detection sensor and the Cassegrain optical system is installed at both ends of a bumper portion of the vehicle.
The human body detection method according to claim 3 of the present invention is a human body detection method for detecting whether or not a human body exists in a driver's blind spot area before and after the vehicle, and is installed on the front or rear surface of the vehicle, A plurality of thermopile elements are separated by a predetermined distance in a horizontal direction and a vertical direction, and the blind spot area is monitored by a human body detection sensor arranged in a plurality of rows and a plurality of stages in an array, and at least in the array of the plurality of thermopile elements When the output of one thermopile element changes irregularly with respect to the output of another thermopile element, it is determined that the human body exists in the blind spot area.
According to a fourth aspect of the present invention, in the human body detection method according to the third aspect, whether the human body exists in the blind spot region due to a time difference in output between the thermopile elements arranged in the horizontal direction in the array of thermopile elements. It is characterized by detecting whether or not.
According to a fifth aspect of the present invention, in the human body detection method according to the third aspect, the human body crosses the blind spot region due to a time difference in output between the thermopile elements arranged in the horizontal direction in the array of thermopile elements. It is characterized by detecting this.
According to a sixth aspect of the present invention, in the human body detection method according to the third aspect, the human body is an adult or a child depending on whether or not there is an output between the thermopile elements arranged in the vertical direction in the array of thermopile elements. Alternatively, a distance between the vehicle and the human body is determined.
According to a seventh aspect of the present invention, in the human body detection method according to the third aspect, when the outputs of the plurality of thermopile elements change simultaneously, the changed value of the output is a value corresponding to the body temperature of the human body. Sometimes it is determined that the human body has been detected.
According to an eighth aspect of the present invention, in the human body detection method according to the third aspect of the present invention, the magnitude of the lateral width of the subject is determined based on a time when an output change occurs in the array of thermopile elements.

本発明によれば、水平方向および垂直方向にアレイ状に配置された複数のサーモパイル素子にカセグレン光学系により被検体からの赤外光を集光し、サーモパイル素子の各々の出力パターンにより人体を検出しているので、乗用車等の車両の前後における運転者の死角領域にいる人間を確実に検知することができる。
また、人間と人間以外の被検知物を確実に区別することができる。
また、簡単な構造により小型軽量化、高機能化および低コスト化が可能な人体検知装置を提供することができる。 According to the present invention, infrared light from a subject is condensed by a Cassegrain optical system on a plurality of thermopile elements arranged in an array in the horizontal and vertical directions, and a human body is detected by each output pattern of the thermopile elements. Therefore, it is possible to reliably detect a person in the blind spot area of the driver before and after a vehicle such as a passenger car.
In addition, it is possible to reliably distinguish humans and objects to be detected other than humans.
In addition, it is possible to provide a human body detection device that can be reduced in size, weight, functionality, and cost by a simple structure.

本発明の第１の実施の形態による人体検知装置は、車両の前面または後面に設置され、複数のサーモパイル素子が水平方向および垂直方向にアレイ状に配置された人体検知センサにカセグレン光学系により被検体からの赤外光を集光し、サーモパイル素子の各々の出力パターンにより車両の前後における運転者の死角領域に人体が存在するか否かを検出するものである。本実施の形態によれば、簡単な構造により車両の前後における運転者の死角領域に人間が存在するか否かを確実に検知することができる。また、人間と人間以外の被検知物を確実に区別することができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による人体検知装置において、人体検知センサとカセグレン光学系からなるユニットを車両のバンパ部の両端に一対設置したものである。本実施の形態によれば、簡単な構造により車両の前後における運転者の死角領域を人間が横切ったり、座っている状態を確実に検知することができる。また、車両が移動している状態を確実に判定することができる。
本発明の第３の実施の形態による人体検知方法は、車両の前面または後面に設置され、複数のサーモパイル素子が水平方向および垂直方向に所定の距離だけ離間して複数列、複数段にアレイ状に配置された人体検知センサにより死角領域を監視し、複数のサーモパイル素子のアレイにおける少なくとも１つのサーモパイル素子の出力が他のサーモパイル素子の出力に対して不規則な変化をした場合に人体が存在すると判定するものである。本実施の形態によれば、簡単なアルゴリズムにより車両の前後における運転者の死角領域に人間が存在するか否かを判定することができる。
本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態による人体検知方法において、水平方向に配列されたサーモパイル素子間の出力の時間差により、運転者の死角領域に人体が存在するか否かを検知するものである。本実施の形態によれば、簡単なアルゴリズムにより車両の前後における運転者の死角領域に人間が存在するか否かを判定することができる。
本発明の第５の実施の形態は、第３の実施の形態による人体検知方法において、水平方向に配列されたサーモパイル素子間の出力の時間差により、人間が運転者の死角領域を横切っていることを検知するものである。本実施の形態によれば、簡単なアルゴリズムにより車両の前後における運転者の死角領域を人間が横切っていることを検知することができる。
本発明の第６の実施の形態は、第３の実施の形態による人体検知方法において、垂直方向に配列されたサーモパイル素子間の出力の有無により、人体が大人であるか子供であるかまたは車両と人体間の距離を判定するものである。本実施の形態によれば、簡単なアルゴリズムにより車両の前後における運転者の死角領域にいる人間が大人であるか子供であるかまたは車両と人体間の距離を判定することができる。
本発明の第７の実施の形態は、第３の実施の形態による人体検知方法において、複数のサーモパイル素子の出力が同時に変化した場合に、その出力の値が人体の体温に相当する値であるときに人体を検知したと判定するものである。本実施の形態によれば、複数のサーモパイル素子の出力が同時に変化した場合でも人体を確実に検知することができる。
本発明の第８の実施の形態は、第３の実施の形態による人体検知方法において、サーモパイル素子のアレイにおける出力変化が発生する時間により被検体の横幅の大小を判定するものである。本実施の形態によれば、被検体の横幅の大小により被検体が人体であるか人体以外の障害物であるかを判定することができる。 The human body detection device according to the first embodiment of the present invention is installed on the front or rear surface of a vehicle, and a human body detection sensor in which a plurality of thermopile elements are arranged in an array in the horizontal and vertical directions is covered by a Cassegrain optical system. Infrared light from the specimen is collected, and whether or not a human body exists in the blind spot area of the driver before and after the vehicle is detected by the output pattern of each thermopile element. According to the present embodiment, it is possible to reliably detect whether a human is present in the blind spot area of the driver before and after the vehicle with a simple structure. In addition, it is possible to reliably distinguish humans and objects to be detected other than humans.
According to the second embodiment of the present invention, in the human body detection device according to the first embodiment, a pair of units including a human body detection sensor and a Cassegrain optical system are installed at both ends of a bumper portion of a vehicle. According to the present embodiment, it is possible to reliably detect a person crossing or sitting in the driver's blind spot area before and after the vehicle with a simple structure. Further, it is possible to reliably determine the state in which the vehicle is moving.
The human body detection method according to the third embodiment of the present invention is installed on the front or rear surface of a vehicle, and a plurality of thermopile elements are arranged in a plurality of rows and a plurality of rows separated by a predetermined distance in the horizontal and vertical directions. When a blind spot region is monitored by a human body detection sensor arranged in the area, and an output of at least one thermopile element in an array of a plurality of thermopile elements changes irregularly with respect to outputs of other thermopile elements, a human body exists. Judgment. According to the present embodiment, it is possible to determine whether or not a person is present in the blind spot area of the driver before and after the vehicle by a simple algorithm.
According to the fourth embodiment of the present invention, in the human body detection method according to the third embodiment, whether or not a human body exists in the driver's blind spot area due to a time difference in output between the thermopile elements arranged in the horizontal direction. Is to detect. According to the present embodiment, it is possible to determine whether or not a person is present in the blind spot area of the driver before and after the vehicle by a simple algorithm.
According to a fifth embodiment of the present invention, in the human body detection method according to the third embodiment, a human crosses the driver's blind spot area due to a time difference in output between the thermopile elements arranged in the horizontal direction. Is detected. According to the present embodiment, it is possible to detect that a human is crossing the driver's blind spot area before and after the vehicle with a simple algorithm.
According to a sixth embodiment of the present invention, in the human body detection method according to the third embodiment, the human body is an adult, a child, or a vehicle depending on whether or not there is an output between the thermopile elements arranged in the vertical direction. And the distance between human bodies. According to the present embodiment, it is possible to determine whether the person in the driver's blind spot area in front of and behind the vehicle is an adult or a child, or the distance between the vehicle and the human body by a simple algorithm.
In the human body detection method according to the third embodiment, when the outputs of a plurality of thermopile elements change simultaneously, the seventh embodiment of the present invention is a value corresponding to the body temperature of the human body. Sometimes it is determined that a human body has been detected. According to the present embodiment, it is possible to reliably detect a human body even when outputs of a plurality of thermopile elements change simultaneously.
In the human body detection method according to the third embodiment, the eighth embodiment of the present invention determines the magnitude of the width of the subject based on the time when the output change in the array of thermopile elements occurs. According to the present embodiment, it is possible to determine whether the subject is a human body or an obstacle other than the human body based on the width of the subject.

以下に、本発明の人体検知装置の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明による人体検知装置の基本構成を示す概念図である。以下の説明では車両の後方における運転者の死角領域に子供などの人間がいる場合を例に説明するが、車両前方の運転者の死角領域に人間がいる場合でもその構成は本質的に同一である。
車両１１の前面または後面、たとえば、後部バンパ１２の両端に一対の人体検知センサ１３、１４が設置されている。人体検知センサ１３、１４は、各々検知空間を立体的に捉えるために、波長５〜１０μｍの遠赤外線を検出可能なサーモパイル素子を水平方向および垂直方向に複数個、たとえば、図２に示すように、水平方向に３列、垂直方向に２段の６素子のサーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６を所定の距離だけ離間して複数列、複数段にアレイ状に配列して構成されている。したがって、人体検知センサ１３は車両１１の後方バンパ１２の一端部を中心にした後方領域における監視領域１５を、人体検知センサ１４は車両１１の後方バンパ１２の他端部を中心にした後方領域における監視領域１６を、各々水平方向および垂直方向に所定の角度に対応する範囲で立体的に監視することができる。
サーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６は検知する遠赤外線の強度を絶対値で検出することができる。したがって、検出した遠赤外線強度の絶対値が人体の体温に相当する値であるか否かで被検体１７が人体であるか否かを判定することができる。 An embodiment of the human body detection device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a human body detection device according to the present invention. In the following description, a case where a person such as a child is present in the driver's blind spot area behind the vehicle will be described as an example, but the configuration is essentially the same even when a person is present in the driver's blind spot area in front of the vehicle. is there.
A pair of human body detection sensors 13 and 14 are installed on the front or rear surface of the vehicle 11, for example, on both ends of the rear bumper 12. The human body detection sensors 13 and 14 each have a plurality of thermopile elements capable of detecting far-infrared rays having a wavelength of 5 to 10 μm in the horizontal and vertical directions, for example, as shown in FIG. 6 elements of thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, 26 in 3 rows in the horizontal direction and 2 steps in the vertical direction are arranged in a plurality of rows and a plurality of rows in an array. Has been. Therefore, the human body detection sensor 13 is in the monitoring region 15 in the rear region centered on one end portion of the rear bumper 12 of the vehicle 11, and the human body detection sensor 14 is in the rear region in the center of the other end portion of the rear bumper 12 of the vehicle 11. The monitoring area 16 can be monitored three-dimensionally within a range corresponding to a predetermined angle in the horizontal direction and the vertical direction.
The thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, and 26 can detect the intensity of far infrared rays to be detected as an absolute value. Therefore, whether or not the subject 17 is a human body can be determined based on whether or not the absolute value of the detected far-infrared intensity is a value corresponding to the body temperature of the human body.

図３は人体検知センサ１３、１４のサーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６による監視位置の概念図である。サーモパイル素子２１は監視領域１５、１６における下一端部監視位置３１を、サーモパイル素子２２は監視領域１５、１６における下中部監視位置３２を、サーモパイル素子２３は監視領域１５、１６における下他端部監視位置部３３を、サーモパイル素子２４は監視領域１５、１６における上一端部監視位置３４を、サーモパイル素子２５は監視領域１５、１６における上中部監視位置３５を、サーモパイル素子２６は監視領域１５、１６における上他端部監視位置３６を監視する。なお、図３においては、各サーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６による監視位置３１、３２、３３、３４、３５、３６を明確に区切って示したが、実際には各サーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６による監視位置３１、３２、３３、３４、３５、３６はそれぞれ隣接する監視位置と重畳している。   FIG. 3 is a conceptual diagram of the monitoring positions by the thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, 26 of the human body detection sensors 13, 14. The thermopile element 21 is a lower end monitoring position 31 in the monitoring areas 15 and 16, the thermopile element 22 is a lower middle monitoring position 32 in the monitoring areas 15 and 16, and the thermopile element 23 is a lower other end monitoring in the monitoring areas 15 and 16. The position portion 33, the thermopile element 24 is the upper end monitoring position 34 in the monitoring areas 15, 16, the thermopile element 25 is the upper middle monitoring position 35 in the monitoring areas 15, 16, and the thermopile element 26 is in the monitoring areas 15, 16. The upper other end monitoring position 36 is monitored. In FIG. 3, the monitoring positions 31, 32, 33, 34, 35, and 36 by the thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, and 26 are clearly separated, but actually each thermopile element is shown. The monitoring positions 31, 32, 33, 34, 35, and 36 by 21, 22, 23, 24, 25, and 26 overlap with the adjacent monitoring positions, respectively.

ところで、人体検知センサ１３、１４を構成する各サーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６は一般に検知角度が小さいので、図２に示すように複数のサーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６をアレイ状に配列してもその監視領域１５、１６の広さにはおのずと限界がある。そこで本実施例においては、図４に示すように、人体検知センサ１３、１４をカセグレン光学系４０に組み込んだユニット構造とすることにより監視領域１５、１６を広げるように構成する。カセグレン光学系４０は放物面鏡などの凹面鏡からなる主鏡４１と双曲面鏡による副鏡４２で構成されており、被検体１７からの赤外光は主鏡４１で広範囲に集光され、主鏡４１で反射されて副鏡４２で焦点距離が引押されて集められ、接眼レンズ４３で像が拡大されて人体検知センサ１３、１４に集光される。したがって、人体検知センサ１３、１４をカセグレン光学系４０に組み込むことにより、人体検知センサ１３、１４は水平方向に１２０度以上、垂直方向に３０度以上の広い範囲にわたる赤外光を検知することができる。したがって、人体検知センサ１３の監視領域１５は車両１１の後方バンパ１２の一端部を中心に水平方向に１２０度以上、垂直方向に３０度以上の後方領域を、人体検知センサ１４の監視領域１６は車両１１の後方バンパ１２の他端部を中心に水平方向に１２０度以上、垂直方向に３０度以上、奥行き２〜３ｍの後方領域を立体的に監視することができる。この結果、検知対象である人体は、身長５０ｃｍ、横幅２０ｃｍの幼児から大人まで検知可能となる。検知可能な姿勢は直立、中腰、座位など任意である。
通常の乗用車のような車幅１．３〜２ｍの車両１１においては、後部バンパ１２の両端に人体検知センサ１３、１４を設置すれば、車体後部における人体を死角が無い状態で検出することができる。なお、車幅が１．３ｍ未満の小さな車両では、後部バンパ１２の中央部に人体検知センサを１台設置すれば死角が無い状態で検知可能である。また、車幅が２〜２．７ｍの大型車両では、後部バンパ１２の両端と中央部に合計３台の人体検知センサを設置すれば死角は発生しない。
なお、人体検知センサ１３のカセグレン光学系４０の光軸角度を変えることにより人体検知センサ１３の監視領域１５の方向を、人体検知センサ１４のカセグレン光学系４０の取付角度を変えることにより人体検知センサ１４の監視領域１６の方向を変化させることができる。光軸角度の調整は、車両１１のドアミラーの角度調整と同様に、車両１１のコックピットに設けられた操作スイッチで調整すればよい。もちろん手動で調整するようにしてもよい。 By the way, since each thermopile element 21, 22, 23, 24, 25, 26 which comprises the human body detection sensors 13 and 14 generally has a small detection angle, a plurality of thermopile elements 21, 22, 23, 24 are provided as shown in FIG. , 25 and 26 are naturally limited in the size of the monitoring areas 15 and 16. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the monitoring regions 15 and 16 are configured to be widened by adopting a unit structure in which the human body detection sensors 13 and 14 are incorporated in the Cassegrain optical system 40. The Cassegrain optical system 40 includes a primary mirror 41 formed of a concave mirror such as a parabolic mirror and a secondary mirror 42 formed of a hyperboloidal mirror. Infrared light from the subject 17 is condensed over a wide range by the primary mirror 41. The reflected light is reflected by the primary mirror 41, and the focal length is pulled and collected by the secondary mirror 42. The image is magnified by the eyepiece 43 and condensed on the human body detection sensors 13,14. Therefore, by incorporating the human body detection sensors 13 and 14 into the Cassegrain optical system 40, the human body detection sensors 13 and 14 can detect infrared light over a wide range of 120 degrees or more in the horizontal direction and 30 degrees or more in the vertical direction. it can. Therefore, the monitoring region 15 of the human body detection sensor 13 is a rear region of 120 degrees or more in the horizontal direction and 30 degrees or more in the vertical direction around the one end portion of the rear bumper 12 of the vehicle 11, and the monitoring region 16 of the human body detection sensor 14 is A rear region having a depth of 2 to 3 m and a depth of 2 to 3 m can be monitored three-dimensionally around the other end of the rear bumper 12 of the vehicle 11 in a horizontal direction of 120 degrees or more and in a vertical direction of 30 degrees or more. As a result, the human body to be detected can be detected from an infant to an adult having a height of 50 cm and a width of 20 cm. Detectable postures are arbitrary such as upright, middle waist and sitting position.
In a vehicle 11 having a vehicle width of 1.3 to 2 m like a normal passenger car, if human body detection sensors 13 and 14 are installed at both ends of the rear bumper 12, it is possible to detect the human body at the rear of the vehicle body without a blind spot. it can. Note that in a small vehicle having a vehicle width of less than 1.3 m, if one human body detection sensor is installed at the center of the rear bumper 12, it can be detected without a blind spot. In a large vehicle having a vehicle width of 2 to 2.7 m, if a total of three human body detection sensors are installed at both ends and the center of the rear bumper 12, no blind spot is generated.
Note that the direction of the monitoring region 15 of the human body detection sensor 13 is changed by changing the optical axis angle of the Cassegrain optical system 40 of the human body detection sensor 13, and the human body detection sensor is changed by changing the mounting angle of the Cassegrain optical system 40 of the human body detection sensor 14. The direction of the 14 monitoring areas 16 can be changed. The adjustment of the optical axis angle may be performed by an operation switch provided in the cockpit of the vehicle 11 as in the case of adjusting the angle of the door mirror of the vehicle 11. Of course, it may be adjusted manually.

図５は人体検知センサ１３の信号処理回路系の一例を示すブロック図である。人体検知センサ１３として図２に示した６素子のものを使用した場合を例に説明する。なお、人体検知センサ１４の信号処理回路系も同様である。
人体検知センサ１３で監視した監視領域１６における絶対温度は６つのサーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６により監視位置３１、３２、３３、３４、３５、３６に対応した６チャンネルの電気信号として取り出される。サーモパイル素子２１の出力は増幅器５１で増幅されて信号処理回路６１で温度信号として測定される。同様に、サーモパイル素子２２の出力は増幅器５２で増幅されて信号処理回路６２で温度信号として測定され、サーモパイル素子２３の出力は増幅器５３で増幅されて信号処理回路６３で温度信号として測定され、サーモパイル素子２４の出力は増幅器５４で増幅されて信号処理回路６４で温度信号として測定され、サーモパイル素子２５の出力は増幅器５５で増幅されて信号処理回路６５で温度信号として測定され、サーモパイル素子２６の出力は増幅器５６で増幅されて信号処理回路６６で温度信号として測定される。なお、増幅器５１、５２、５３、５４、５５、５６は６チャンネルの１つの増幅器で、信号処理回路６１、６２、６３、６４、６５、６６は６チャンネルの１つの信号処理回路で構成することもできる。
なお、サーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６は監視領域１５、１６における絶対温度を測定するが、サーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６が配置されている位置の温度によりその出力信号レベルが変化する。そこで、サーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６の配置位置の温度をサーミスタ６０で測定し、その測定温度信号を増幅器５１、５２、５３、５４、５５、５６または信号処理回路６１、６２、６３、６４、６５、６６に供給して温度補償する。
信号処理回路６１〜６６の出力信号は、表示装置にそのまま波形として表示したり、信号処理回路６１〜６６の出力信号があらかじめ定めた特定の条件に一致したときに警報を鳴らすなど任意の方法で車両の運転手に報知する。 FIG. 5 is a block diagram showing an example of a signal processing circuit system of the human body detection sensor 13. The case where the six-element sensor shown in FIG. 2 is used as the human body detection sensor 13 will be described as an example. The signal processing circuit system of the human body detection sensor 14 is the same.
The absolute temperature in the monitoring area 16 monitored by the human body detection sensor 13 is six channels of electricity corresponding to the monitoring positions 31, 32, 33, 34, 35, 36 by the six thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, 26. Extracted as a signal. The output of the thermopile element 21 is amplified by an amplifier 51 and measured as a temperature signal by a signal processing circuit 61. Similarly, the output of the thermopile element 22 is amplified by the amplifier 52 and measured as a temperature signal by the signal processing circuit 62, and the output of the thermopile element 23 is amplified by the amplifier 53 and measured as the temperature signal by the signal processing circuit 63, and the thermopile. The output of the element 24 is amplified by the amplifier 54 and measured as a temperature signal by the signal processing circuit 64. The output of the thermopile element 25 is amplified by the amplifier 55 and measured as a temperature signal by the signal processing circuit 65, and the output of the thermopile element 26. Is amplified by the amplifier 56 and measured as a temperature signal by the signal processing circuit 66. The amplifiers 51, 52, 53, 54, 55, and 56 are configured as one 6-channel amplifier, and the signal processing circuits 61, 62, 63, 64, 65, and 66 are configured as one 6-channel signal processing circuit. You can also.
The thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, and 26 measure the absolute temperature in the monitoring areas 15 and 16, but the temperature at the position where the thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, and 26 are arranged. As a result, the output signal level changes. Therefore, the temperature of the arrangement position of the thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, 26 is measured by the thermistor 60, and the measured temperature signal is sent to the amplifiers 51, 52, 53, 54, 55, 56 or the signal processing circuit 61, 62, 63, 64, 65, 66 are supplied to compensate the temperature.
The output signals of the signal processing circuits 61 to 66 are displayed as waveforms on the display device as they are, or an alarm is sounded when the output signals of the signal processing circuits 61 to 66 match a predetermined condition. Notify the vehicle driver.

つぎに本発明による人体検知装置の動作を図１〜図６とともに説明する。まず、図１における車両１１の後方を矢印Ａの方向に幼児が横切った場合について説明する。この場合は幼児が被検体１７であるので、以下の説明では幼児１７として説明する。
幼児１７が車両１１の後方を矢印Ａの方向に横切ると、幼児１７は車両１１の後部バンパ１２の他端に設置されている人体検知センサ１３の監視領域１５に入って人体検知センサ１３が幼児１７の検知を開始する。幼児１７の体温により発せられる赤外光は、図４に示すように、人体検知センサ１３が組み込まれているカセグレン光学系４０の凹面鏡からなる主鏡４１で副鏡４２に集光され、副鏡４２で反射されて接眼レンズ４３で像が拡大されて人体検知センサ１３に集光される。人体検知センサ１３は、図２に示すように、横３列、縦２列の６素子のサーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６をアレイ状に配列して構成されており、各サーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６は図３に示す監視位置３１、３２、３３、３４、３５、３６を有している。
車両１１の後方を矢印Ａの方向に横切った幼児１７は、まず他端部の監視位置３１、３４に入る。このとき、図６（ａ）に示すように時刻ｔ1においてサーモパイル素子２１、２４の出力が立ち上がってオンになり、幼児１７が検知される。サーモパイル素子２１の出力は増幅器５１で増幅されて信号処理回路６１で温度信号として測定される。同様に、サーモパイル素子２４の出力は増幅器５４で増幅されて信号処理回路６４で温度信号として測定される。信号処理回路６１および信号処理回路６４の出力は表示装置や警報装置（図示省略）により運転者に報知される。
なお、幼児１７の身長が小さい場合は監視位置３４に入らない場合があり、その場合はサーモパイル素子２１のみが検知する。したがって、サーモパイル素子２１、２２、２３、２４、２５、２６のアレイにおける垂直方向に配列されたサーモパイル素子、たとえば、サーモパイル素子２１と２４間の出力の有無により被検体が幼児であるか大人であるかを区別することができる。 Next, the operation of the human body detection device according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, a case where an infant crosses the rear of the vehicle 11 in FIG. 1 in the direction of arrow A will be described. In this case, since the infant is the subject 17, it will be described as the infant 17 in the following description.
When the infant 17 crosses the rear of the vehicle 11 in the direction of arrow A, the infant 17 enters the monitoring region 15 of the human body detection sensor 13 installed at the other end of the rear bumper 12 of the vehicle 11 and the human body detection sensor 13 is moved to the infant. 17 detection is started. As shown in FIG. 4, the infrared light emitted by the body temperature of the infant 17 is condensed on the secondary mirror 42 by the primary mirror 41 that is a concave mirror of the Cassegrain optical system 40 in which the human body detection sensor 13 is incorporated. The image is magnified by the eyepiece 43 after being reflected by the lens 42 and condensed on the human body detection sensor 13. As shown in FIG. 2, the human body detection sensor 13 is configured by arranging six thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, 26 in three rows and two columns in an array. The thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25 and 26 have monitoring positions 31, 32, 33, 34, 35 and 36 shown in FIG.
The infant 17 crossing the rear of the vehicle 11 in the direction of arrow A first enters the monitoring positions 31 and 34 at the other end. At this time, rise the output of the thermopile element 21 and 24 are turned on at time t 1 as shown in FIG. 6 (a), infant 17 is detected. The output of the thermopile element 21 is amplified by an amplifier 51 and measured as a temperature signal by a signal processing circuit 61. Similarly, the output of the thermopile element 24 is amplified by the amplifier 54 and measured as a temperature signal by the signal processing circuit 64. The outputs of the signal processing circuit 61 and the signal processing circuit 64 are notified to the driver by a display device or an alarm device (not shown).
In addition, when the infant 17 is small in height, the monitoring position 34 may not be entered, in which case only the thermopile element 21 detects. Accordingly, the subject is an infant or an adult depending on the presence or absence of output between the thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, and 26 in the array of the thermopile elements 21, 22, 23, 24, 25, 26. Can be distinguished.

幼児１７がさらに矢印Ａ方向に進行すると中央部の監視位置３２、３５に入り、時刻ｔ2においてサーモパイル素子２２、２５の出力が立ち上がってオンになり、幼児１７が検知される。このとき、サーモパイル素子２１、２４も幼児１７の検知状態を継続していれば、図６（ａ）のようにサーモパイル素子２１、２４の出力はオン状態のまま維持される。サーモパイル素子２２の出力は増幅器５２で増幅されて信号処理回路６２で温度信号として測定され、サーモパイル素子２５の出力は増幅器５５で増幅されて信号処理回路６５で温度信号として測定される。信号処理回路６２および信号処理回路６５の出力も表示装置や警報装置（図示省略）により運転者に報知される。
幼児１７がさらに矢印Ａ方向に進行すると他端部監視位置３３、３６に入り、時刻ｔ3においてサーモパイル素子２３、２６の出力が立ち上がってオンになり、幼児１７が検知される。このとき、サーモパイル素子２１、２２、２４、２５も幼児１７の検知状態を継続していれば、図６（ａ）のようにサーモパイル素子２１、２２、２４、２５の出力はオン状態のまま維持される。サーモパイル素子２３の出力は増幅器５３で増幅されて信号処理回路６３で温度信号として測定され、サーモパイル素子２６の出力は増幅器５６で増幅されて信号処理回路６６で温度信号として測定される。信号処理回路６３および信号処理回路６６の出力も表示装置や警報装置（図示省略）により運転者に報知される。 When the infant 17 proceeds further in the direction of the arrow A enters the monitoring positions 32 and 35 of the central portion, rises the output of the thermopile element 22, 25 is turned on at time t 2, the infant 17 is detected. At this time, if the thermopile elements 21 and 24 continue to detect the infant 17, the outputs of the thermopile elements 21 and 24 are maintained in the ON state as shown in FIG. The output of the thermopile element 22 is amplified by the amplifier 52 and measured as a temperature signal by the signal processing circuit 62, and the output of the thermopile element 25 is amplified by the amplifier 55 and measured by the signal processing circuit 65 as a temperature signal. The outputs of the signal processing circuit 62 and the signal processing circuit 65 are also notified to the driver by a display device or an alarm device (not shown).
When the infant 17 further travels in the direction of the arrow A, the other end monitoring positions 33 and 36 are entered. At time t 3 , the outputs of the thermopile elements 23 and 26 rise and turn on, and the infant 17 is detected. At this time, if the thermopile elements 21, 22, 24, and 25 continue to detect the infant 17, the outputs of the thermopile elements 21, 22, 24, and 25 remain on as shown in FIG. Is done. The output of the thermopile element 23 is amplified by the amplifier 53 and measured as a temperature signal by the signal processing circuit 63, and the output of the thermopile element 26 is amplified by the amplifier 56 and measured as a temperature signal by the signal processing circuit 66. The outputs of the signal processing circuit 63 and the signal processing circuit 66 are also notified to the driver by a display device or an alarm device (not shown).

幼児１７がさらに矢印Ａ方向に進行すると人体検知センサ１３の一端部監視位置３１、３４からはずれて時刻ｔ4においてサーモパイル素子２１、２４の出力がオフになる。同時に、車両１１の後部バンパ１２の一端に設置されている人体検知センサ１４が幼児１７の検知を開始する。このときの検知は、前述した人体検知センサ１３の場合と同様に、人体検知センサ１４の一端部のサーモパイル素子２１、２４の出力がオンになることにより行われる。幼児１７がさらに矢印Ａ方向に進行すると人体検知センサ１３の中央部の監視位置３２、３５からはずれて時刻ｔ5においてサーモパイル素子２２、２５の出力がオフになる。同時に人体検知センサ１４の中央部のサーモパイル素子２２、２５の出力がオンになって幼児１７の検知を開始する。幼児１７がさらに矢印Ａ方向に進行すると人体検知センサ１３の他端部監視位置３３、３６からはずれて時刻ｔ6においてサーモパイル素子２３、２６の出力がオフになり、人体検知センサ１３は幼児１７の検知を終了する。同時に人体検知センサ１４の他端部のサーモパイル素子２３、２６の出力がオンになって幼児１７の検知を開始する。
幼児１７がさらに矢印Ａ方向に進行すると、人体検知センサ１４の各サーモパイル素子が順次オフになって、幼児１７が人体検知センサ１４の監視領域１６から外れると人体検知センサ１４は幼児１７の検知を終了する。 When the infant 17 further advances in the direction of arrow A, the output of the thermopile elements 21, 24 is turned off at time t 4 , deviating from the one end monitoring positions 31, 34 of the human body detection sensor 13. At the same time, the human body detection sensor 14 installed at one end of the rear bumper 12 of the vehicle 11 starts detecting the infant 17. The detection at this time is performed by turning on the outputs of the thermopile elements 21 and 24 at one end of the human body detection sensor 14 as in the case of the human body detection sensor 13 described above. When the infant 17 further travels in the direction of arrow A, the outputs of the thermopile elements 22 and 25 are turned off at time t 5 , deviating from the monitoring positions 32 and 35 at the center of the human body detection sensor 13. At the same time, the outputs of the thermopile elements 22 and 25 at the center of the human body detection sensor 14 are turned on and the detection of the infant 17 is started. When the infant 17 further travels in the direction of arrow A, the output from the thermopile elements 23 and 26 is turned off at time t 6 when the infant 17 moves away from the other end monitoring positions 33 and 36 of the human body detection sensor 13. End detection. At the same time, the outputs of the thermopile elements 23 and 26 at the other end of the human body detection sensor 14 are turned on and the detection of the infant 17 is started.
When the infant 17 further travels in the direction of arrow A, the thermopile elements of the human body detection sensor 14 are sequentially turned off, and when the infant 17 moves out of the monitoring area 16 of the human body detection sensor 14, the human body detection sensor 14 detects the infant 17. finish.

以上のように、幼児１７が車両１１の後方を横切ったことを人体検知センサ１３、１４が検知する場合はサーモパイル素子２１〜２６がそれぞれオンになる時刻が異なることを利用している。すなわち、各サーモパイル素子２１〜２６は、幼児１７を検知したときに出力がオンになり、幼児１７を検知していないときには出力はオフのままである。したがって、各サーモパイル素子２１〜２６は、幼児１７を検知したときに他のサーモパイル素子の出力に対して不規則な変化をする。また、すべてのサーモパイル素子２１〜２６の出力が同時にオンになったときは、外乱が発生したか、壁や障害物がサーモパイル素子２１〜２６の検知範囲をすべて同時に覆った場合であると判定でき、幼児１７などの人体が横切った場合と区別することができる。なお、人体が人体検知センサ１３、１４を覆って検知範囲をすべて同時に覆った場合もサーモパイル素子２１〜２６の出力が同時にオンになるが、この場合は出力が人体の体温に相当する値であるか否かで判定することができる。   As described above, when the human body detection sensors 13 and 14 detect that the infant 17 has crossed the rear of the vehicle 11, the fact that the thermopile elements 21 to 26 are turned on is different. That is, the outputs of the thermopile elements 21 to 26 are turned on when the infant 17 is detected, and the outputs remain off when the infant 17 is not detected. Therefore, each thermopile element 21-26 changes irregularly with respect to the outputs of other thermopile elements when the infant 17 is detected. Further, when the outputs of all the thermopile elements 21 to 26 are turned on at the same time, it can be determined that a disturbance has occurred or that a wall or an obstacle covers all the detection ranges of the thermopile elements 21 to 26 at the same time. It can be distinguished from a case where a human body such as an infant 17 crosses. Note that when the human body covers the human body detection sensors 13 and 14 and covers the entire detection range, the outputs of the thermopile elements 21 to 26 are simultaneously turned on. In this case, the output is a value corresponding to the body temperature of the human body. It can be determined by whether or not.

つぎに、図１における車両１１の後方に幼児１７が座ったり、うずくまるなど静止している場合について説明する。この例は通常車両１１が車庫入れなど後進する場合にしばしば見られる。
図１において、人体検知センサ１３、１４が人体を検知していない状態で車両１１を後進させると、人体検知センサ１３、１４の各サーモパイル素子２１〜２６の出力は同一の規則性を持って変化する。したがって、各サーモパイル素子２１〜２６の出力が同一の規則性を持って変化している場合は、車両１１が人体を検出していない状態で移動中であると判定できる。また、人体検知センサ１３、１４が人体を検知していない状態において、車両が移動していない場合に各サーモパイル素子２１〜２６の出力が同一の規則性を持って変化している場合は、人体環境に起因する外乱が生じたと判定する。
車両１１が後進して座っている幼児１８が人体検知センサ１３の監視領域１５または人体検知センサ１４の監視領域１６内に入ると、人体検知センサ１３または人体検知センサ１４が幼児１８を検知する。以下人体検知センサ１３の監視領域１５に入った場合を例に説明するが、人体検知センサ１４の監視領域１６に入った場合も同様である。
幼児１８が人体検知センサ１３の監視領域１５のやや一端部に座っていると、車両１１が後進したとき幼児１８はまず監視位置３１に入り、人体検知センサ１３の一端部のサーモパイル素子２１が幼児１８を検知して、図６（ｂ）における時刻ｔ7でサーモパイル素子２１の出力がオンになる。車両１１がさらに後進すると、車両１１が幼児１８に近づいて時刻ｔ8で幼児１８は監視位置３４に入り、人体検知センサ１３の一端部のサーモパイル素子２４の出力がオンになる。したがって、垂直方向に配列されたサーモパイル素子２１と２４間の出力の有無により車両１１が幼児１８に近づいているか否か、すなわち、車両１１の移動を判別することができる。 Next, the case where the infant 17 sits behind the vehicle 11 in FIG. This example is often seen when the vehicle 11 moves backward, such as in a garage.
In FIG. 1, when the vehicle 11 is moved backward while the human body detection sensors 13 and 14 are not detecting a human body, the outputs of the thermopile elements 21 to 26 of the human body detection sensors 13 and 14 change with the same regularity. To do. Therefore, when the outputs of the thermopile elements 21 to 26 change with the same regularity, it can be determined that the vehicle 11 is moving without detecting a human body. Further, when the human body detection sensors 13 and 14 do not detect the human body and the output of the thermopile elements 21 to 26 changes with the same regularity when the vehicle is not moving, It is determined that environmental disturbance has occurred.
When the infant 18 sitting backward with the vehicle 11 enters the monitoring area 15 of the human body detection sensor 13 or the monitoring area 16 of the human body detection sensor 14, the human body detection sensor 13 or the human body detection sensor 14 detects the infant 18. Hereinafter, a case where the human body detection sensor 13 enters the monitoring region 15 will be described as an example, but the same applies to the case where the human body detection sensor 14 enters the monitoring region 16.
If the infant 18 is sitting at a little end of the monitoring area 15 of the human body detection sensor 13, the infant 18 first enters the monitoring position 31 when the vehicle 11 moves backward, and the thermopile element 21 at one end of the human body detection sensor 13 is moved to the infant. 18 detects the output of the thermopile element 21 is turned on at time t 7 in FIG. 6 (b). When the vehicle 11 further moves backward, the vehicle 11 approaches the infant 18, and the infant 18 enters the monitoring position 34 at time t 8 , and the output of the thermopile element 24 at one end of the human body detection sensor 13 is turned on. Therefore, whether or not the vehicle 11 is approaching the infant 18, that is, the movement of the vehicle 11, can be determined by the presence or absence of output between the thermopile elements 21 and 24 arranged in the vertical direction.

車両１１がさらに後進すると、車両１１が幼児１８に一層近づくので、幼児１８は監視領域１５の監視位置３２、３５にも入り、時刻ｔ9で人体検知センサ１３の中央部のサーモパイル素子２２、２５が幼児１８を検知して、サーモパイル素子２２、２５の出力もオンになる。車両１１がさらに後進すると、車両１１が幼児１８にさらに近づくので、幼児１８は監視領域１５の監視位置３３、３６にも入り、時刻ｔ10で人体検知センサ１３の他端部のサーモパイル素子２３、２６が幼児１８を検知して、サーモパイル素子２３、２６の出力もオンになる。このように、車両１１と幼児１８との距離に応じてサーモパイル素子２１〜２６のオン、オフ状況が変わるので、サーモパイル素子２１〜２６のオン、オフ状況により車両１１と幼児１８との距離を認識しながら幼児１８の存在を検知することができる。 When the vehicle 11 further moves backward, the vehicle 11 gets closer to the infant 18, so that the infant 18 also enters the monitoring positions 32 and 35 of the monitoring area 15, and the thermopile elements 22 and 25 at the center of the human body detection sensor 13 at time t 9. Detects the infant 18, and the outputs of the thermopile elements 22, 25 are also turned on. When the vehicle 11 further moves backward, the vehicle 11 further approaches the infant 18, so that the infant 18 also enters the monitoring positions 33 and 36 in the monitoring area 15, and at the time t 10 , the thermopile element 23 at the other end of the human body detection sensor 13, 26 detects the infant 18 and the outputs of the thermopile elements 23 and 26 are also turned on. Thus, since the on / off state of the thermopile elements 21 to 26 changes according to the distance between the vehicle 11 and the infant 18, the distance between the vehicle 11 and the infant 18 is recognized according to the on / off state of the thermopile elements 21 to 26. The presence of the infant 18 can be detected.

幼児１８が人体検知センサ１３の監視領域１５の中央に座っている場合は、図6（ｂ）において、まずサーモパイル素子２１、２２、２３の出力が時刻ｔ7においてオンになり、車両１１がさらに後進すると、時刻ｔ8でサーモパイル素子２４、２５、２６の出力が同時にオンになる。したがって、人体検知センサ１３の下列のサーモパイル素子２１、２２、２３と上列のサーモパイル素子２４、２５、２６の出力が同時にオンになったときに車両１１と幼児１８が接近したことを検知することができる。
なお、車両１１が後進しているときに蛇行すると、サーモパイル素子２１〜２６の出力は前述した幼児１７が車両１１の後方を横切っている場合と同様の変化をすることがあるが、この場合は移動方向が車両１１の蛇行による不規則な移動をしてサーモパイル素子２１〜２６の出力変化も不規則な変化となるので、車両１１の移動による誤動作であると判定することができる。
車両１１が後進しているときに人体検知センサ１３、１４による監視領域１５、１６が重なっている位置に被検体１７がある場合は、人体検知センサ１３、１４の各々のサーモパイル素子２１〜２６における出力変化が発生する時間が互いに異なるので、その変化の状態で被検体１７の横幅の大小を判断することができる。したがって、その大小により被検体１７が人体であるか人体以外の障害物であるかを判定することができる。 If the infant 18 is sitting in the center of the monitoring area 15 of the human body detection sensor 13, in FIG. 6 (b), the first turn on the output at time t 7 of the thermopile elements 21, 22, 23, the vehicle 11 is further If reverse, the output of the thermopile element 24, 25, 26 are turned on simultaneously at time t 8. Therefore, when the outputs of the lower row thermopile elements 21, 22, 23 and the upper row thermopile elements 24, 25, 26 are simultaneously turned on, it is detected that the vehicle 11 and the infant 18 approach each other. Can do.
If the vehicle 11 is meandering while moving backward, the outputs of the thermopile elements 21 to 26 may change in the same manner as when the infant 17 crosses the rear of the vehicle 11, but in this case Since the movement direction irregularly moves due to meandering of the vehicle 11 and the output change of the thermopile elements 21 to 26 also changes irregularly, it can be determined that it is a malfunction due to the movement of the vehicle 11.
When the subject 17 is at a position where the monitoring areas 15 and 16 by the human body detection sensors 13 and 14 overlap when the vehicle 11 is moving backward, the thermopile elements 21 to 26 of the human body detection sensors 13 and 14 Since the times when the output changes occur are different from each other, the horizontal width of the subject 17 can be determined based on the change state. Therefore, whether the subject 17 is a human body or an obstacle other than a human body can be determined based on the size.

本発明の人体検知装置は、乗用車等の車両の運転席に運転者が着座している場合に、車両の前後における運転者の死角領域に子供などの人間が存在するか否かを検知するための車両用の人体検知装置および人体検知方法に適用できる。   The human body detection device of the present invention detects whether a person such as a child exists in the driver's blind spot area before and after the vehicle when the driver is seated in a driver's seat of a vehicle such as a passenger car. The present invention can be applied to human body detection devices and human body detection methods for vehicles.

本発明による人体検知装置の基本構成を示す概念図The conceptual diagram which shows the basic composition of the human body detection apparatus by this invention 本発明による人体検知装置に使用される人体検知センサにおけるサーモパイル素子の配列構成を示す正面図The front view which shows the arrangement structure of the thermopile element in the human body detection sensor used for the human body detection apparatus by this invention 図２の構成によるサーモパイル素子の検知位置を説明する概念図Conceptual diagram for explaining the detection position of the thermopile element with the configuration of FIG. 本発明による人体検知装置の人体検知センサをカセグレン光学系に組み込んだユニット構成を示す概念図The conceptual diagram which shows the unit structure which incorporated the human body detection sensor of the human body detection apparatus by this invention in the Cassegrain optical system. 本発明による人体検知装置の信号処理回路系の一例を示すブロック図The block diagram which shows an example of the signal processing circuit system of the human body detection apparatus by this invention 本発明による人体検知装置の動作を説明するためのサーモパイル素子の出力波形図Output waveform diagram of thermopile element for explaining operation of human body detection device according to the present invention

符号の説明Explanation of symbols

１１ 車両
１２ 後部バンパ
１３、１４ 人体検知センサ
１５、１６ 監視領域
１７ 被検体（幼児）
２１、２２、２３、２４、２５、２６ サーモパイル素子
３１、３２、３３、３４、３５、３６ 監視位置
４０ カセグレン光学系
４１ 主鏡
４２ 副鏡４２
４３ 接眼レンズ
５１、５２、５３、５４、５５、５６ 増幅器
６１、６２、６３、６４、６５、６６ 信号処理回路
６０ サーミスタ 11 Vehicle 12 Rear bumper 13, 14 Human body detection sensor 15, 16 Monitoring area 17 Subject (infant)
21, 22, 23, 24, 25, 26 Thermopile elements 31, 32, 33, 34, 35, 36 Monitoring position 40 Cassegrain optical system 41 Primary mirror 42 Secondary mirror 42
43 Eyepiece 51, 52, 53, 54, 55, 56 Amplifier 61, 62, 63, 64, 65, 66 Signal processing circuit 60 Thermistor

Claims (8)

車両の前後における運転者の死角領域に人体が存在するか否かを検知する人体検知装置であって、前記車両の前面または後面に設置され、複数のサーモパイル素子が水平方向および垂直方向に所定の距離だけ離間して複数列、複数段にアレイ状に配置された人体検知センサと、前記人体検知センサに被検体からの赤外光を集光するカセグレン光学系とを有し、複数の前記サーモパイル素子の各々の出力パターンにより前記人体を検出することを特徴とする人体検知装置。   A human body detection device for detecting whether or not a human body is present in a blind spot area of a driver before and after a vehicle, wherein the human body detection device is installed on a front surface or a rear surface of the vehicle, and a plurality of thermopile elements are set in a predetermined direction in a horizontal direction and a vertical direction. A plurality of the thermopiles having a human body detection sensor arranged in an array in a plurality of rows and a plurality of rows separated by a distance, and a Cassegrain optical system that collects infrared light from a subject on the human body detection sensor A human body detection apparatus, wherein the human body is detected by an output pattern of each element. 前記車両のバンパ部の両端に前記人体検知センサと前記カセグレン光学系からなるユニットが一対設置されたことを特徴とする請求項１に記載の人体検知装置。   The human body detection device according to claim 1, wherein a pair of units including the human body detection sensor and the Cassegrain optical system is installed at both ends of a bumper portion of the vehicle. 車両の前後における運転者の死角領域に人体が存在するか否かを検知する人体検知方法であって、前記車両の前面または後面に設置され、複数のサーモパイル素子が水平方向および垂直方向に所定の距離だけ離間して複数列、複数段にアレイ状に配置された人体検知センサにより前記死角領域を監視し、複数の前記サーモパイル素子のアレイにおける少なくとも１つのサーモパイル素子の出力が他のサーモパイル素子の出力に対して不規則な変化をした場合に、前記死角領域に前記人体が存在すると判定することを特徴とする人体検知方法。   A human body detection method for detecting whether or not a human body is present in a driver's blind spot area before and after a vehicle, wherein the human body detection method is installed on a front surface or a rear surface of the vehicle, and a plurality of thermopile elements are predetermined in a horizontal direction and a vertical direction. The blind spot area is monitored by human body detection sensors arranged in an array in a plurality of rows and a plurality of rows separated by a distance, and an output of at least one thermopile element in the array of the plurality of thermopile elements is an output of another thermopile element When the human body is irregularly changed, it is determined that the human body exists in the blind spot area. 前記サーモパイル素子のアレイにおける水平方向に配列されたサーモパイル素子間の出力の時間差により、前記死角領域に前記人体が存在するか否かを検知することを特徴とする請求項３に記載の人体検知方法。   The human body detection method according to claim 3, wherein whether or not the human body exists in the blind spot area is detected based on a time difference in output between the thermopile elements arranged in the horizontal direction in the array of thermopile elements. . 前記サーモパイル素子のアレイにおける水平方向に配列されたサーモパイル素子間の出力の時間差により、前記人体が前記死角領域を横切っていることを検知することを特徴とする請求項３に記載の人体検知方法。   The human body detection method according to claim 3, wherein the human body is detected to cross the blind spot area based on a time difference in output between the thermopile elements arranged in the horizontal direction in the array of thermopile elements. 前記サーモパイル素子のアレイにおける垂直方向に配列されたサーモパイル素子間の出力の有無により、前記人体が大人であるか子供であるかまたは前記車両と前記人体間の距離を判定することを特徴とする請求項３に記載の人体検知方法。   The distance between the vehicle and the human body is determined based on whether or not there is an output between the thermopile elements arranged in the vertical direction in the array of thermopile elements, or whether the human body is an adult or a child. Item 4. The human body detection method according to Item 3. 前記複数のサーモパイル素子の出力が同時に変化した場合に、変化した前記出力の値が前記人体の体温に相当する値であるときに前記人体を検知したと判定することを特徴とする請求項３に記載の人体検知方法。   4. When the outputs of the plurality of thermopile elements change simultaneously, it is determined that the human body is detected when the changed output value is a value corresponding to the body temperature of the human body. The human body detection method described. 前記サーモパイル素子のアレイにおける出力変化が発生する時間により、被検体の横幅の大小を判定することを特徴とする請求項３に記載の人体検知方法。
The human body detection method according to claim 3, wherein the horizontal width of the subject is determined based on a time when an output change occurs in the array of thermopile elements.
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