JP2013210307A - Human body detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a human body detector capable of detecting a human body with high accuracy even in a detection area arranged at long distance from the human body detector.SOLUTION: Among a plurality of formed detection areas in a monitoring area set on a monitoring plane as an area for detecting a human body, the respective detection areas equivalent to the number of human body determination areas to be formed in a distant area D are targeted, at least a part of the adjacent detection areas are formed so as to be overlapped with each other so that height h in the perpendicular direction between an edge position Q on the device side in the detection area on the nearest side from the human body detector 1 and an upper end R of a condensation space corresponding to the detection area at one before the farthest detection area from the human body detector 1 does not exceed predetermined height H for human body determination in the respective determination areas to be targeted.

Description

本発明は、人体を検知する対象とする領域である監視領域内に形成した検知エリアからの赤外線を受光する焦電素子を複数個備え、監視領域内に侵入した移動物体によって変動した赤外線エネルギー量によって人体の有無を検知する人体検知装置に関するものである。   The present invention includes a plurality of pyroelectric elements that receive infrared rays from a detection area formed in a monitoring area that is a target area for detecting a human body, and an amount of infrared energy that has fluctuated due to a moving object that has entered the monitoring area It is related with the human body detection apparatus which detects the presence or absence of a human body by.

従来から、例えば商業ビル、公共施設、集合住宅などの様々な場所において、人体等の移動物体が特定の監視領域内へ侵入したことを検知するため、物体から放射される赤外線を利用した人体検知装置が所定箇所に設置されている。   Conventionally, human body detection using infrared rays radiated from an object to detect that a moving object such as a human body has entered a specific surveillance area in various places such as commercial buildings, public facilities, and housing complexes. The device is installed at a predetermined location.

この種の人体検知装置は、検出素子として温度変化による誘電体内の自発分極の変化(焦電効果:pyroelectric effect )で誘起する電圧を検出する焦電素子を具備し、強誘電体(例えばPZT)の温度変化によって電荷を生じる焦電効果(パイロ効果)を利用しているセンサであり、監視領域内の赤外線を光学系で集光し、この集光した赤外線のエネルギーの変化量に応じて監視領域内の人体の有無を判定している。
なお、このような人体検知装置としては、例えば下記特許文献1に開示されるものが公知である。
This type of human body detection device includes a pyroelectric element that detects a voltage induced by a change in spontaneous polarization (pyroelectric effect) in a dielectric due to a temperature change as a detection element, and is a ferroelectric (for example, PZT). This is a sensor that uses the pyroelectric effect (pyro effect) that generates electric charges due to temperature changes in the sensor. The infrared rays in the monitoring area are collected by the optical system and monitored according to the amount of change in the energy of the collected infrared rays. The presence or absence of a human body in the area is determined.
In addition, as such a human body detection apparatus, what is disclosed by the following patent document 1, for example is well-known.

特許第3491270号公報Japanese Patent No. 3491270

ところで、特許文献1の検知器を含む一般的な人体検知装置を天井に配置した場合、監視領域内から放射される赤外線を集光する光学系の構成上、人体検知装置から床に形成される検知エリアまでの距離が比較的近距離(一例として、平面上の監視領域において装置本体の直下位置からの距離が5〜7m程度)に形成されたときと、遠距離(一例として、平面上の監視領域において装置本体の直下位置からの距離が12m以上)に形成されたときでは、形成位置が遠距離になるに連れて検知エリアの集光面積が大きくなる傾向にある。   By the way, when the general human body detection apparatus including the detector of Patent Document 1 is arranged on the ceiling, the human body detection apparatus is formed on the floor due to the configuration of the optical system that collects infrared rays radiated from within the monitoring region. When the distance to the detection area is relatively short (as an example, the distance from the position immediately below the apparatus main body in the monitoring area on the plane is about 5 to 7 m) and far (as an example on the plane) When the distance from the position directly below the apparatus body is 12 m or more in the monitoring area, the light collection area of the detection area tends to increase as the formation position becomes far.

そのため、監視領域内に侵入した人体の検知方法として、監視領域内に侵入する移動物体が検知エリアのうち何エリアに跨がったかによって人体か小動物かを区別する方法(一例として、人体として判定するための検知エリアの数を2エリアとして設定)を採用した場合、図11に示すように、装置本体から遠距離に形成された検知エリアでは、エリア内で屈んだ人体に跨がるエリア数が規定したエリア数に達しないため、小動物として誤検知される虞があった。   Therefore, as a method for detecting a human body that has entered the monitoring area, a method of distinguishing whether the moving object that enters the monitoring area is a human body or a small animal according to how many of the detection areas it has straddled (determined as a human body as an example) In the case of the detection area formed at a long distance from the apparatus main body, the number of areas straddling the human body bent in the area as shown in FIG. Since the number of areas specified by is not reached, there was a risk of false detection as a small animal.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、装置本体からの距離に拘わらず、監視領域内に侵入する人体を常に高精度で検知することのできる人体検知装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a human body detection device that can always detect a human body entering a monitoring area with high accuracy regardless of the distance from the main body of the device. The purpose is that.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載された人体検知装置は、赤外線を個別に検出して信号を出力する複数の赤外線検出手段と、
人体を検知する領域として監視平面上に設定された監視領域内に複数の検知エリアを形成し、前記各検知エリアまでの空間から放射される赤外線を対応する前記各赤外線検出手段に集光させる集光手段と、
前記各赤外線検出手段が出力する信号に基づいて前記検知エリア毎に赤外線の変化の有無を判定するエリア判定手段と、
前記エリア判定手段にて変化有りと判定された前記検知エリアの数が、人体と判定するための基準となる予め設定された人体判定エリア数を満たすと人体と判定し、人体検知信号を出力する人体判定手段と、
を備えた人体検知装置であって、
前記集光手段は、前記監視領域において当該人体検知装置の直下位置から所定距離だけ離れた位置よりも遠方の遠方領域に形成する前記検知エリアのうち、前記直下位置から離れる方向に沿って隣り合う前記検知エリアの少なくとも一部を重ね合わせるように前記検知エリアを形成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a human body detection device according to claim 1 of the present invention comprises a plurality of infrared detection means for individually detecting infrared rays and outputting signals.
A plurality of detection areas are formed in a monitoring area set on a monitoring plane as an area for detecting a human body, and the infrared rays radiated from the space to each of the detection areas are collected on the corresponding infrared detection means. Light means;
Area determination means for determining the presence or absence of a change in infrared for each of the detection areas based on a signal output from each infrared detection means;
When the number of the detection areas determined to be changed by the area determination means satisfies a preset number of human body determination areas that serve as a reference for determining a human body, the human body is determined and a human body detection signal is output. Human body determination means;
A human body detection device comprising:
The condensing means is adjacent to the monitoring area along the direction away from the position immediately below the detection area formed in a far area farther than a position away from the position directly below the human body detection device by a predetermined distance. The detection area is formed so as to overlap at least a part of the detection area.

請求項2に記載された人体検知装置は、請求項1記載の人体検知装置において、前記直下位置から離れる方向に沿って隣り合う複数の検知エリアのうち前記人体判定エリア数に相当する各検知エリアを対象とし、該対象となる各検知エリアにおいて前記人体検知装置から最手前側の検知エリアにおける当該装置側の端縁位置と、前記人体検知装置から最遠の検知エリアよりも1つ手前にある検知エリアの前記集光空間上端との間における鉛直方向の高さが、所定の人体判定用高さを超える領域を前記遠方領域とし、
前記集光手段は、当該遠方領域における前記鉛直方向の高さが、前記人体判定用高さを超えないように前記直下位置から離れる方向に沿って隣り合う前記検知エリアの少なくとも一部を重ね合わせるように前記検知エリアを形成することを特徴とする。
The human body detection device according to claim 2 is the human body detection device according to claim 1, wherein each of the detection areas corresponding to the number of human body determination areas among a plurality of detection areas adjacent along a direction away from the position immediately below. In each detection area that is the target, the edge position on the device side in the detection area nearest to the human body detection device and the detection area farthest from the human body detection device are one before this The area in the vertical direction between the detection area and the upper end of the light collection space exceeds the predetermined human body determination height as the far area,
The condensing means overlaps at least a part of the detection areas adjacent to each other along a direction away from the directly below position so that the height in the vertical direction in the far region does not exceed the height for human body determination. The detection area is formed as described above.

請求項3記載の人体検知装置は、請求項1又は2記載の人体検知装置において、前記検知エリアは、形成位置が前記人体検知装置から離れるに連れて、隣り合う前記検知エリアとの重なり度合いを徐々に大きくすることを特徴とする。   The human body detection device according to claim 3 is the human body detection device according to claim 1 or 2, wherein the detection area has a degree of overlap with the adjacent detection area as the formation position moves away from the human body detection device. It is characterized by gradually increasing.

請求項1又は2に記載の人体検知装置によれば、監視領域内に複数形成された検知エリアのうち、人体検知装置の直下位置から所定距離だけ離れた位置よりも遠方の遠方領域に形成された検知エリアであっても、遠方領域より装置本体側の領域に形成された検知エリアと同様に、人体を小動物として誤検知することなく高精度に人体検知を行うことができる。   According to the human body detection device according to claim 1, among the plurality of detection areas formed in the monitoring region, the human body detection device is formed in a far region farther than a position away from a position directly below the human body detection device by a predetermined distance. Even in the detection area, the human body can be detected with high accuracy without erroneously detecting the human body as a small animal, similarly to the detection area formed in the region closer to the apparatus main body than the far region.

また、請求項3に記載の人体検知装置によれば、遠方領域に形成した検知エリアのうち、形成位置が装置本体から離れるに連れて、徐々に隣り合う検知エリアとの重なり度合いが大きくなるように調整して形成されるため、遠距離に形成した検知エリアによる人体判定の誤検知をさらに低減することができる。   Further, according to the human body detection device of the third aspect, among the detection areas formed in the distant region, the overlapping degree with the adjacent detection areas gradually increases as the formation position moves away from the apparatus main body. Therefore, it is possible to further reduce the erroneous detection of the human body determination by the detection area formed at a long distance.

本発明に係る人体検知装置のシステム構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the system configuration | structure of the human body detection apparatus which concerns on this invention. 同装置を天井設置したときの概略斜視図である。It is a schematic perspective view when the apparatus is installed on the ceiling. 同装置における検知エリア、検知領域及び集光空間の概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept of the detection area in the same apparatus, a detection area, and the condensing space. (a)〜(e)デュアルエレメント方式の焦電素子の検知方法を示す説明図である。(A)-(e) It is explanatory drawing which shows the detection method of the pyroelectric element of a dual element system. 本例の検知エリアの形成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of formation of the detection area of this example. (a)は装置本体から近距離に形成された検知エリアの重ね合わせ位置を調整したときの側面側からみた概念図であり、(b)は図6(a)中の一点鎖線における集光空間の切断面を矢印C方向からみた概略断面図であり、(c)は装置本体から近距離に形成された検知エリアの重ね合わせ位置を調整していないときの側面側からみた概念図であり、(d)は図6(c)中の一点鎖線における集光空間の切断面を矢印C方向からみた概略断面図である。(A) is the conceptual diagram seen from the side surface when adjusting the superposition position of the detection area formed at a short distance from the apparatus main body, (b) is the light collection space in the one-dot chain line in FIG. 6 (a). (C) is a conceptual diagram viewed from the side when the overlapping position of the detection area formed at a short distance from the apparatus main body is not adjusted, (D) is the schematic sectional drawing which looked at the cut surface of the condensing space in the dashed-dotted line in FIG.6 (c) from the arrow C direction. (a)は装置本体から中距離に形成された検知エリアの重ね合わせ位置を調整したときの側面側からみた概念図であり、(b)は図7(a)中の一点鎖線における集光空間の切断面を矢印C方向からみた概略断面図であり、(c)は装置本体から中距離に形成された検知エリアの重ね合わせ位置を調整していないときの側面側からみた概念図であり、(d)は図7(c)中の一点鎖線における集光空間の切断面を矢印C方向からみた概略断面図である。(A) is the conceptual diagram seen from the side surface when the superposition position of the detection area formed in the middle distance from the apparatus main body is adjusted, (b) is the condensing space in the dashed-dotted line in Fig.7 (a). (C) is a conceptual diagram viewed from the side when the overlapping position of the detection area formed at a medium distance from the apparatus main body is not adjusted, (D) is the schematic sectional drawing which looked at the cut surface of the condensing space in the dashed-dotted line in FIG.7 (c) from the arrow C direction. (a)は装置本体から遠距離に形成された検知エリアの重ね合わせ位置を調整したときの側面側からみた概念図であり、(b)は図8(a)中の一点鎖線における集光空間の切断面を矢印C方向からみた概略断面図であり、(c)は装置本体から遠距離に形成された検知エリアの重ね合わせ位置を調整していないときの側面側からみた概念図であり、(d)は図8(c)中の一点鎖線における集光空間の切断面を矢印C方向からみた概略断面図である。(A) is the conceptual diagram seen from the side surface when the overlapping position of the detection area formed at a long distance from the apparatus main body is adjusted, and (b) is the condensing space along the one-dot chain line in FIG. 8 (a). (C) is a conceptual diagram viewed from the side when the overlapping position of detection areas formed at a long distance from the apparatus main body is not adjusted, (D) is the schematic sectional drawing which looked at the cut surface of the condensing space in the dashed-dotted line in FIG.8 (c) from the arrow C direction. デュアルエレメント焦電素子単体による物体検知の処理内容を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the processing content of the object detection by a dual element pyroelectric element single-piece | unit. 同装置による人体判定処理を説明するためのタイミングチャート図である。It is a timing chart for demonstrating the human body determination process by the same apparatus. 従来の人体検知装置における遠距離に形成された検知エリアと人体との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the detection area and human body which were formed in the long distance in the conventional human body detection apparatus.

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者等によりなされる実施可能な他の形態、実施例及び運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれる。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited by this embodiment, and all other forms, examples, operation techniques, etc. that can be implemented by those skilled in the art based on this form are included in the scope of the present invention. .

[装置構成]
まず、図1〜図10を参照しながら、本例の人体検知装置1の構成要件について説明する。図1又は図2に示すように、人体検知装置1は、人体を検知する領域としての監視対象となる監視領域全体を満遍なく監視するため、例えば建物の壁の上方や天井に設置され、赤外線検出手段11と、集光手段12と、信号処理手段13と、制御手段14と、出力手段15とで概略構成されている。なお、人体検知装置1は、これらの構成を、監視領域からの赤外線を透過するカバーと壁や天井に固定するための台座とが組み合わさった筐体内部に備えるものであるが、図1乃至図2では、この筐体を省略して図示している。
[Device configuration]
First, the configuration requirements of the human body detection device 1 of this example will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the human body detection device 1 is installed over a wall of a building or on a ceiling, for example, to detect an infrared ray in order to uniformly monitor the entire monitoring region as a region for detecting a human body. The means 11, the light collecting means 12, the signal processing means 13, the control means 14, and the output means 15 are roughly configured. The human body detection device 1 includes these configurations inside a housing in which a cover that transmits infrared rays from a monitoring region and a base for fixing to a wall or a ceiling are combined. In FIG. 2, this casing is omitted.

なお、本明細書では、図3に示すように、例えば建物内の床面や建物外の地面等の監視平面上(略水平面又は凹凸面を含む)に仮想的に設定された監視領域に対し、人体検知装置1からみて俯瞰するように放射状に複数形成される焦電素子毎に対応した2次元監視領域を「検知エリア」と称し、第1焦電素子11a又は第2焦電素子11bがそれぞれ形成する各検知エリアの組み合わせ又は群を「検知領域」と称し、各検知エリアから対応する焦電素子に向かって赤外線が集束しながら集光される空間(図中では略錘体形状)である3次元監視領域を「集光空間」と称する。なお、図3の例では、「検知領域」が1つである例として示しているため、「検知領域」と監視領域とがほぼ同じ位置と大きさであるように図示されているが、「検知領域」を複数形成した場合には、複数の「検知領域」を囲うようにした領域として監視領域が設定されることとなる。また、監視領域は、人体検知装置1を設置する者により、筐体内部に備えられた集光手段12等の向きを変更する調整機構等を用いて適宜設定される。   In this specification, as shown in FIG. 3, for example, for a monitoring region virtually set on a monitoring plane (including a substantially horizontal surface or an uneven surface) such as a floor surface in a building or a ground surface outside the building. The two-dimensional monitoring area corresponding to each of the pyroelectric elements that are radially formed as seen from the human body detection device 1 is referred to as a “detection area”, and the first pyroelectric element 11a or the second pyroelectric element 11b is A combination or group of detection areas to be formed is referred to as a “detection area”, and is a space (in the figure, a substantially pyramid shape) in which infrared rays are focused from each detection area toward the corresponding pyroelectric element. A certain three-dimensional monitoring area is referred to as a “light collection space”. In the example of FIG. 3, the “detection area” is illustrated as an example, and therefore, the “detection area” and the monitoring area are illustrated as having substantially the same position and size. When a plurality of “detection areas” are formed, the monitoring area is set as an area surrounding the plurality of “detection areas”. The monitoring area is appropriately set by a person who installs the human body detection device 1 using an adjustment mechanism or the like that changes the direction of the light collecting means 12 provided inside the housing.

また、本装置における人体判定条件として、監視領域内に侵入した移動物体が検知エリアに跨がったときに人体であると判定するための基準となる所定エリア数(例えば3つ)を人体判定エリア数として人体検知装置の記憶手段(図示せず)に対して予め設定しておき、人体判定エリア数以上に跨がって検知される移動物体を「人体」、人体判定エリア数未満で検知される移動物体を「小動物(犬、猫、鼠等)」として区別している。なお、人体判定エリア数は、人体検知装置1の設置環境等に応じて、その数の増減を任意に設定することができる。   In addition, as a human body determination condition in this apparatus, a predetermined number of areas (for example, three) serving as a reference for determining that a moving object that has entered the monitoring area is a human body when straddling the detection area is human body determination. The number of areas is set in advance in the storage means (not shown) of the human body detection device, and a moving object detected over the number of human body determination areas is detected as “human body”, less than the number of human body determination areas. The moving object is distinguished as “small animals (dogs, cats, rabbits, etc.)”. The number of human body determination areas can be arbitrarily set to increase or decrease according to the installation environment of the human body detection device 1 or the like.

<赤外線検出手段について>
赤外線検出手段11は、2つのデュアルエレメント焦電素子a1及びa2を具備したデュアルツイン型焦電素子である第1焦電素子11aと、デュアルエレメント焦電素子b1及びb2を具備したデュアルツイン型焦電素子である第2焦電素子11bとで構成されている。
<About infrared detection means>
The infrared detecting means 11 includes a first twin pyroelectric element 11a which is a dual twin pyroelectric element having two dual element pyroelectric elements a1 and a2, and a dual twin pyroelectric element having dual element pyroelectric elements b1 and b2. The second pyroelectric element 11b which is an electric element.

まず、赤外線検出手段11に採用されるデュアルエレメント方式の焦電素子について説明する。デュアルエレメント方式の焦電素子は、監視対象となる監視領域内における物影や強風等に起因するエリア内背景温度の変化、外来の電波ノイズ又は太陽光等の外乱光等による誤検知を防止するため、+極性の素子と−極性の素子とを水平方向に並列配置し、監視領域内に、+極性の素子による+極性の検知エリア(E+)と、−極性の素子による−極性の検知エリア(E−)とを有した検知エリアを構成している。   First, a dual element type pyroelectric element employed in the infrared detecting means 11 will be described. The dual element type pyroelectric element prevents false detections due to changes in background temperature in the area caused by shadows and strong winds in the monitoring area to be monitored, external radio noise or ambient light such as sunlight. Therefore, a + polarity element and a -polarity element are arranged in parallel in the horizontal direction, and a + polarity detection area (E +) by a + polarity element and a -polarity detection area by a -polarity element are in the monitoring area. A detection area having (E−) is configured.

図4では、監視領域内に形成した検知エリアにおいて、ある物体が検知エリア(E1+)から検知エリア(E1−)へと移動したときに、各エリアで検知された電気信号の信号レベルに応じた検知信号の出力波形を示している。   In FIG. 4, when a certain object moves from the detection area (E1 +) to the detection area (E1−) in the detection area formed in the monitoring area, it corresponds to the signal level of the electric signal detected in each area. The output waveform of the detection signal is shown.

図4(a)に示すように、例えば物体が検知エリア(E1+)から検知エリア(E1−)内へと移動すると、デュアルエレメント焦電素子では、図4(b)に示すように物体が検知エリア(E1+)内に侵入したことで検知エリア(E1+)内の赤外線エネルギー量が+側に変化する。次に、物体が検知エリア(E1+)から検知エリア(E1−)へと移動すると、図4(c)に示すように、物体が検知エリア(E1−)内に侵入したことで検知エリア(E1−)内の赤外線エネルギー量が−側に変化する。また、物体が各エリア内で停止状態を維持した場合には、赤外線エネルギーの変化がないため波形が出力されず、各エリアから移動物体が退去すると、出力波形は徐々に変化前に戻る。   As shown in FIG. 4A, for example, when an object moves from the detection area (E1 +) into the detection area (E1-), the dual element pyroelectric element detects the object as shown in FIG. 4B. By entering the area (E1 +), the amount of infrared energy in the detection area (E1 +) changes to the + side. Next, when the object moves from the detection area (E1 +) to the detection area (E1-), as shown in FIG. 4C, the object has entered the detection area (E1-), thereby detecting the detection area (E1). The amount of infrared energy in-) changes to the-side. In addition, when the object is kept stopped in each area, the waveform is not output because there is no change in infrared energy, and when the moving object leaves the area, the output waveform gradually returns to before the change.

次に、図4(d)に示すように、デュアルエレメント焦電素子から出力された+側に出力した検知信号と−側に出力した検知信号は、信号処理手段13による信号処理によって合成される。そして、この合成後の検知信号が制御手段14に出力され、検知信号が所定の人体判定条件を満たしたときに検知エリア内に人体が存在すると判定される。また、外乱光や背景温度等の赤外線エネルギー変化は、互いに打ち消し合ってキャンセルされるため、例えば図4(d)に示すように、ほとんど変化がみられない。
なお、人体判定処理については、後述するエリア判定手段14a及び人体判定手段14bの構成説明の際に詳述する。
Next, as shown in FIG. 4 (d), the detection signal output to the + side and the detection signal output to the − side output from the dual element pyroelectric element are combined by signal processing by the signal processing means 13. . Then, the combined detection signal is output to the control unit 14, and it is determined that a human body exists in the detection area when the detection signal satisfies a predetermined human body determination condition. Further, since changes in infrared energy such as ambient light and background temperature cancel each other and cancel each other, for example, as shown in FIG.
Note that the human body determination process will be described in detail when the configurations of the area determination unit 14a and the human body determination unit 14b described later are described.

第1焦電素子11aは、デュアルエレメント方式の焦電素子であるデュルアルエレメント焦電素子a1と、デュアルエレメント焦電素子a2とを備えている。また、デュアルエレメント焦電素子a1には、該素子が受光した赤外線のエネルギー変化量を示す電気信号に対する所定の信号処理を行う第1信号処理手段13aが接続され、デュアルエレメント焦電素子a2には、該素子が受光した赤外線のエネルギー変化量を示す電気信号に対して所定の信号処理を行う第2信号処理手段13bが接続されている。   The first pyroelectric element 11a includes a dual element pyroelectric element a1 which is a dual element type pyroelectric element, and a dual element pyroelectric element a2. The dual element pyroelectric element a1 is connected to first signal processing means 13a for performing predetermined signal processing on an electrical signal indicating the amount of infrared energy change received by the element, and the dual element pyroelectric element a2 is connected to the dual element pyroelectric element a2. The second signal processing means 13b is connected to perform predetermined signal processing on an electrical signal indicating the amount of infrared energy change received by the element.

第2焦電素子11bは、デュアルエレメント方式の焦電素子であるデュルアルエレメント焦電素子b1と、デュアルエレメント焦電素子b2と備えている。また、デュアルエレメント焦電素子b1には、該素子が受光した赤外線のエネルギー変化量を示す電気信号に対する所定の信号処理を行う第3信号処理手段13cが接続され、デュアルエレメント焦電素子b2には、該素子が受光した赤外線のエネルギー変化量を示す電気信号に対して所定の信号処理を行う第4信号処理手段13dが接続されている。   The second pyroelectric element 11b includes a dual element pyroelectric element b1 and a dual element pyroelectric element b2, which are dual element type pyroelectric elements. The dual element pyroelectric element b1 is connected to third signal processing means 13c for performing predetermined signal processing on an electrical signal indicating the amount of infrared energy change received by the element, and the dual element pyroelectric element b2 is connected to the dual element pyroelectric element b2. The fourth signal processing means 13d is connected to perform predetermined signal processing on the electrical signal indicating the amount of infrared energy change received by the element.

<集光手段について>
集光手段12(12a、12b)は、例えば多分割レンズや集光ミラー等の赤外線を集光する各種光学系で構成され、第1及び第2焦電素子11a、11b毎に設けられている。集光手段12は、監視領域内において本装置を中心として放射状に複数の検知エリアを形成し、第1又は第2焦電素子11a、11bに対応した検知エリアからの赤外線を集光している。
<About condensing means>
The condensing means 12 (12a, 12b) is composed of various optical systems that condense infrared rays, such as a multi-segment lens and a condensing mirror, and is provided for each of the first and second pyroelectric elements 11a, 11b. . The condensing means 12 forms a plurality of detection areas radially around the present apparatus in the monitoring area, and condenses infrared rays from the detection areas corresponding to the first or second pyroelectric elements 11a and 11b. .

図5は、監視領域内における検知エリアの形成例である。図示のように、本形態では、人体検知装置1を中心としたとき、第1焦電素子11aが形成する検知エリアa1及びa2と、第2焦電素子11bが形成する検知エリアb1及びb2が監視領域内に複数形成されている。また、第1焦電素子11aが形成する複数の検知エリアを総称して検知領域A(図中実線)とし、第2焦電素子11bが形成する複数の検知エリアを総称して検知領域B(図中点線)としている。   FIG. 5 is an example of forming a detection area in the monitoring area. As shown in the figure, in this embodiment, when the human body detection device 1 is centered, the detection areas a1 and a2 formed by the first pyroelectric element 11a and the detection areas b1 and b2 formed by the second pyroelectric element 11b are A plurality are formed in the monitoring area. The plurality of detection areas formed by the first pyroelectric element 11a are collectively referred to as a detection area A (solid line in the figure), and the plurality of detection areas formed by the second pyroelectric element 11b are collectively referred to as a detection area B ( (Dotted line in the figure).

さらに、各検知領域の形成は、監視領域内における人体の誤検知を防止するため、監視領域に対して各検知領域が略同心円状に、且つ装置本体の直下位置Pから離れる方向に沿って各検知領域が交互に形成されるように調整されている。なお、検知領域の形成に際し、各検知領域の間隔が少なくとも監視対象となる人体の体型(肩幅等)に合わせて調整することが好ましい。   Furthermore, each detection area is formed in a manner such that each detection area is substantially concentric with the monitoring area and away from the position P directly below the apparatus body in order to prevent erroneous detection of the human body in the monitoring area. The detection areas are adjusted to be alternately formed. In forming the detection areas, it is preferable to adjust the interval between the detection areas in accordance with at least the body shape (shoulder width, etc.) of the human body to be monitored.

また、集光手段12は、監視領域内に形成される複数の検知エリアのうち、装置本体の直下位置Pから所定距離d(一例として、人体判定エリア数による人体判定の誤検知が少ない距離となる装置本体の直下位置Pから離れる方向に2〜3mまでの距離)だけ離れた位置よりも遠方の遠方領域Dに形成される人体判定エリア数に相当する各検知エリアを対象とし、該対象となる各検知エリアにおいて人体検知装置1から最手前側の検知エリアにおける当該装置側の端縁位置と、人体検知装置1から最遠位置よりも1つ手前にある検知エリアからの集光空間上端との間における鉛直方向の高さhが、所定の人体判定用高さHを超えないように対象となる検知エリアの少なくとも一部を重ね合わせるように形成位置が調整されている。また、図中では、検知エリア同士が重なり合った部分を重複エリアOとして示している。   Further, the light condensing means 12 has a predetermined distance d from a position P directly below the apparatus main body among a plurality of detection areas formed in the monitoring area (for example, a distance with a small number of human body determination misdetections based on the number of human body determination areas). Each detection area corresponding to the number of human body determination areas formed in the far region D farther away than the position separated by a distance of 2 to 3 m in the direction away from the position P directly below the device main body. In each detection area, the edge position on the device side in the detection area closest to the human body detection device 1 and the upper end of the light collection space from the detection area one before the farthest position from the human body detection device 1 The formation position is adjusted so that at least a part of the target detection area is overlapped so that the vertical height h does not exceed a predetermined human body determination height H. Further, in the figure, a portion where the detection areas overlap is shown as an overlap area O.

ここで、図6〜図8を参照しながら、遠方領域D内に形成した検知エリアにおいて装置本体側からの距離(近距離(5〜7m程度)、中距離(8〜11m程度)、遠距離(12m以上))に応じた重ね合わせ例について説明する。
図中において、検知エリアa1に該当する集光空間を集光空間Sa1、検知エリアa2に該当する集光空間を集光空間Sa2、検知エリアb1に該当する集光空間を集光空間Sb1、検知エリアb2に該当する集光空間を集光空間Sb2、前記何れかの集光空間同士が重なり合う空間を重複空間SOとしている。
Here, referring to FIGS. 6 to 8, in the detection area formed in the far region D, the distance from the apparatus main body side (short distance (about 5 to 7 m), middle distance (about 8 to 11 m), long distance An example of superposition according to (12 m or more) will be described.
In the figure, the light collection space corresponding to the detection area a1 is the light collection space Sa1, the light collection space corresponding to the detection area a2 is the light collection space Sa2, and the light collection space corresponding to the detection area b1 is the light collection space Sb1. A light collection space corresponding to the area b2 is a light collection space Sb2, and a space where any one of the light collection spaces overlaps is an overlap space SO.

なお、図中では、監視領域内に侵入する虞のある人体が起立したときの床面からの平均高さをL1とし、監視領域内に侵入する虞のある人体が姿勢を低くした状態(例えば、屈んだ状態)のときの床面からの平均高さをL2とし、このL2と同じ高さとなる人体判定用の基準高さである人体判定用高さをHとし、人体判定エリア数に相当する各検知エリア(例えば、人体判定エリア数が3であればa1、a2、b2等)において人体検知装置1から最手前側の検知エリアb2における当該装置側の端縁位置Qと、人体検知装置1から最遠位置の検知エリアa2よりも1つ手前にある検知エリアa1の集光空間Sa1上端Rとの間における鉛直方向の高さをhとして規定している。   In the figure, the average height from the floor when a human body that may enter the monitoring area stands up is L1, and the human body that may enter the monitoring area has a low posture (for example, The average height from the floor surface in a bent state) is L2, and the human body determination height, which is the reference height for human body determination that is the same height as this L2, is H, which corresponds to the number of human body determination areas In each detection area (for example, a1, a2, b2, etc. if the number of human body determination areas is 3), the edge position Q on the device side in the detection area b2 closest to the human body detection device 1, and the human body detection device The height in the vertical direction between the upper end R of the light condensing space Sa1 in the detection area a1 located one position before the detection area a2 farthest from 1 is defined as h.

(装置本体側からの距離が近距離の場合)
図6(a)、(b)では、検知エリアを遠方領域Dにおける近距離に配置したときの位置調整例であり、人体判定エリア数に相当する検知エリアとして検知エリアa1、a2、b2を対象としている。図示のように、検知エリアa2における人体は検知装置側の端縁位置Qと、人体検知装置1から最遠位置にある検知エリアa2よりも1つ手前にある検知エリアa1に対応する集光空間Sa1の上端Rとの間における鉛直方向の高さhが人体判定用高さHを超えるため、隣り合う検知エリア(図示の例では検知エリアa1とb2)を重ね合わせて、前記鉛直方向の高さhが人体判定用高さHよりも低くなるように検知エリアの重ね合わせ位置を調整している。
(When the distance from the main unit is short)
FIGS. 6A and 6B are examples of position adjustment when the detection area is arranged at a short distance in the far region D, and the detection areas a1, a2, and b2 are targeted as detection areas corresponding to the number of human body determination areas. It is said. As shown in the figure, the human body in the detection area a2 is a light collection space corresponding to the edge position Q on the detection device side and the detection area a1 that is one before the detection area a2 that is farthest from the human body detection device 1. Since the height h in the vertical direction between the upper end R of Sa1 exceeds the height H for human body determination, adjacent detection areas (in the example shown, detection areas a1 and b2) are overlapped, and the height in the vertical direction is overlapped. The overlapping position of the detection areas is adjusted so that the height h is lower than the human body determination height H.

図6(c)、(d)は、比較例として図6(a)、(b)に示す検知エリアの位置調整前の状態を示している。検知エリアの位置調整前後を比較すると、位置調整前では人体が姿勢を低くしたときに人体判定エリア数に跨って検知されていないのに対し、位置調整後の方は人体が姿勢を低くしたとしても人体が人体判定エリア数を跨っていることがわかる。   FIGS. 6C and 6D show a state before the position adjustment of the detection area shown in FIGS. 6A and 6B as a comparative example. Comparing before and after the position adjustment of the detection area, before the position adjustment, when the human body lowered the posture, it was not detected across the number of human body judgment areas, whereas after the position adjustment the human body was lowered posture It can also be seen that the human body straddles the number of human body determination areas.

(装置本体側からの距離が中距離の場合)
図7(a)、(b)では、検知エリアを遠方領域Dにおける中距離に配置したときの位置調整例であり、人体判定エリア数に相当する検知エリアとして検知エリアa1、a2、b2を対象としている。図示のように、検知エリアa2における人体は検知装置側の端縁位置Qと、人体検知装置1から最遠位置にある検知エリアa2よりも1つ手前にある検知エリアa1に対応する集光空間Sa1の上端Rとの間における鉛直方向の高さhが人体判定用高さHを超えるため、隣り合う検知エリア(図示の例では検知エリアa1とb2)を重ね合わせて、前記鉛直方向の高さhが人体判定用高さHよりも低くなるように検知エリアの重ね合わせ位置を調整している。
(If the distance from the main unit is medium)
FIGS. 7A and 7B are examples of position adjustment when the detection area is arranged at a middle distance in the far region D, and the detection areas a1, a2, and b2 are targeted as detection areas corresponding to the number of human body determination areas. It is said. As shown in the figure, the human body in the detection area a2 is a light collection space corresponding to the edge position Q on the detection device side and the detection area a1 that is one before the detection area a2 that is farthest from the human body detection device 1. Since the height h in the vertical direction between the upper end R of Sa1 exceeds the height H for human body determination, adjacent detection areas (in the example shown, detection areas a1 and b2) are overlapped, and the height in the vertical direction is overlapped. The overlapping position of the detection areas is adjusted so that the height h is lower than the human body determination height H.

図7(c)、(d)は、比較例として図7(a)、(b)に示す検知エリアの位置調整前の状態を示している。検知エリアの位置調整前後を比較すると、位置調整前では人体が姿勢を低くしたときに人体判定エリア数に跨って検知されていないのに対し、位置調整後の方は人体が姿勢を低くしたとしても人体が人体判定エリア数を跨っていることがわかる。   FIGS. 7C and 7D show a state before the position adjustment of the detection area shown in FIGS. 7A and 7B as a comparative example. Comparing before and after the position adjustment of the detection area, before the position adjustment, when the human body lowered the posture, it was not detected across the number of human body judgment areas, whereas after the position adjustment the human body was lowered posture It can also be seen that the human body straddles the number of human body determination areas.

(装置本体側からの距離が遠距離の場合)
図8(a)、(b)では、検知エリアを遠方領域Dにおける遠距離に配置したときの位置調整例であり、人体判定エリア数に相当する検知エリアとして検知エリアa1、a2、b2を対象としている。図示のように、検知エリアa2における人体は検知装置側の端縁位置Qと、人体検知装置1から最遠位置にある検知エリアa2よりも1つ手前にある検知エリアa1に対応する集光空間Sa1の上端Rとの間における鉛直方向の高さhが人体判定用高さHを超えるため、隣り合う検知エリア(図示の例では検知エリアa1とb2)を重ね合わせて、前記鉛直方向の高さhが人体判定用高さHよりも低くなるように検知エリアの重ね合わせ位置を調整している。
(If the distance from the main unit is long)
FIGS. 8A and 8B are examples of position adjustment when the detection area is arranged at a long distance in the far region D, and the detection areas a1, a2, and b2 are targeted as detection areas corresponding to the number of human body determination areas. It is said. As shown in the figure, the human body in the detection area a2 is a light collection space corresponding to the edge position Q on the detection device side and the detection area a1 that is one before the detection area a2 that is farthest from the human body detection device 1. Since the height h in the vertical direction between the upper end R of Sa1 exceeds the height H for human body determination, adjacent detection areas (in the example shown, detection areas a1 and b2) are overlapped, and the height in the vertical direction is overlapped. The overlapping position of the detection areas is adjusted so that the height h is lower than the human body determination height H.

図8(c)、(d)は、比較例として図8(a)、(b)に示す検知エリアの位置調整前の状態を示している。検知エリアの位置調整前後を比較すると、位置調整前では人体が姿勢を低くしたときに人体判定エリア数に跨って検知されていないのに対し、位置調整後の方は人体が姿勢を低くしたとしても人体が人体判定エリア数を跨っていることがわかる。   8C and 8D show a state before the position adjustment of the detection area shown in FIGS. 8A and 8B as a comparative example. Comparing before and after the position adjustment of the detection area, before the position adjustment, when the human body lowered the posture, it was not detected across the number of human body judgment areas, whereas after the position adjustment the human body was lowered posture It can also be seen that the human body straddles the number of human body determination areas.

また、図6〜図8に示すように、遠方領域Dに形成した検知エリアによる人体判定の誤検知を防止するため、検知エリアの形成位置が装置本体側から離れるに連れて、隣り合う検知エリアの重なり度合いを徐々に大きくなるように調整している。   Also, as shown in FIGS. 6 to 8, in order to prevent erroneous detection of human body determination by the detection area formed in the far region D, as the detection area formation position moves away from the apparatus main body side, adjacent detection areas The degree of overlap is gradually increased.

なお、本例では人体判定用高さHをL2と同じ高さで規定しているが、使用環境に応じて許容高さαを増減させた高さを人体判定用高さHとして適宜設定してもよい。
また、上述した調整は、装置本体の直下位置Pから離れる方向に沿って検知エリアの位置を移動させることが可能な調整手段を集光手段12に設け、人体検知装置1の設置者等がこの調整手段を操作することで調整することとしてもよいし、集光手段12を上述のように重なり合うように予め設計することとしてもよい。
In this example, the human body determination height H is defined as the same height as L2, but the height obtained by increasing or decreasing the allowable height α according to the use environment is appropriately set as the human body determination height H. May be.
Moreover, the adjustment mentioned above provides the adjustment means in the condensing means 12 which can move the position of a detection area along the direction away from the direct position P of the apparatus main body, and the installation person of the human body detection apparatus 1 etc. It is good also as adjusting by operating an adjustment means, and it is good also as designing the condensing means 12 previously so that it may overlap as mentioned above.

さらに、集光手段12には、集光した赤外線の光学経路を制限して素子毎に集光する第1焦電素子用集光領域と第2焦電素子用集光領域を設けるための遮蔽部材12cが設けられている。   Furthermore, the condensing means 12 is a shield for providing a first pyroelectric element condensing region and a second pyroelectric element condensing region for condensing each element by limiting the optical path of the condensed infrared light. A member 12c is provided.

<信号処理手段について>
信号処理手段13(13a、13b、13c、13d)は、各デュアルエレメント焦電素子a1、a2、b1、b2が受光した赤外線のエネルギー変化量を示す電気信号(+出力の電気信号及び−出力の電気信号)を増幅し、その信号レベルに応じた検知信号を生成し、素子毎の検知信号として制御手段14に出力している。なお、各信号処理手段13a〜13dにおける信号の増幅率は、全て同一に設定されている。
<Signal processing means>
The signal processing means 13 (13a, 13b, 13c, 13d) is an electric signal indicating the amount of change in the energy of the infrared rays received by each of the dual element pyroelectric elements a1, a2, b1, b2 (a positive output electric signal and a negative output electric signal). Electric signal) is amplified, a detection signal corresponding to the signal level is generated, and is output to the control means 14 as a detection signal for each element. The signal amplification factors in the signal processing units 13a to 13d are all set to be the same.

<制御手段について>
制御手段14は、CPUやROM、RAM等からなるマイクロコンピュータ及びその周辺回路で構成され、人体検知装置1を構成する各手段の駆動制御を行っている。また、制御手段14は、このマイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムによって実現される機能モジュールとして、エリア判定手段14aと、人体判定手段14bと、を備えている。
<About control means>
The control unit 14 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and peripheral circuits thereof, and performs drive control of each unit constituting the human body detection device 1. Moreover, the control means 14 is provided with the area determination means 14a and the human body determination means 14b as a function module implement | achieved by this microcomputer and the computer program run on a microcomputer.

なお、制御手段14は、エリア判定手段14a及び人体判定手段14bにおける判定処理で用いられる所定の判定時間T1及び保持時間T2を計時する計時機能を有し、信号の入力タイミング等の所定の計時タイミングに従って予め設定された計時時間の開始及び停止を行っている。   The control means 14 has a time measuring function for measuring a predetermined determination time T1 and a holding time T2 used in the determination processing in the area determination means 14a and the human body determination means 14b, and predetermined timing timing such as signal input timing. In accordance with the above, the preset timing is started and stopped.

エリア判定手段14aは、信号処理手段13a〜13dにそれぞれ対応するように設けられ、信号処理手段13a〜13dからの検知信号を独立して入力し、この検知信号によって該当する検知エリア内で物体を検知したか否か(赤外線の変化の有無)の判定を行い、予め設定された判定時間T1内に所定レベルの信号があったときに、検知エリア内に物体が存在している(赤外線に変化有り)と判定し、この検知信号を有効として人体判定手段14bに物体検知信号を出力している。図1に示すように、本形態では、デュアルエレメント焦電素子a1、a2、b1、b2のそれぞれに対応して4つのエリア判定手段14a(エリア判定手段a1、エリア判定手段a2、エリア判定手段b1、エリア判定手段b2)が設けられている。   The area determination unit 14a is provided so as to correspond to each of the signal processing units 13a to 13d, and independently inputs the detection signals from the signal processing units 13a to 13d, and an object is detected in the corresponding detection area by this detection signal. It is determined whether or not it has been detected (whether there is a change in infrared rays), and when there is a signal of a predetermined level within a preset determination time T1, an object is present in the detection area (changes to infrared rays) The detection signal is validated and the object detection signal is output to the human body determination means 14b. As shown in FIG. 1, in this embodiment, four area determination means 14a (area determination means a1, area determination means a2, area determination means b1) corresponding to each of the dual element pyroelectric elements a1, a2, b1, and b2. , Area determination means b2) is provided.

ここで、エリア判定手段14aによる検知エリア内における物体検知の判定処理について説明する。図9では、検知エリアにおいて+極性のエリア側から−極性のエリア側へと赤外線エネルギーの変化を伴う物体が通過した際に、+閾値及び−閾値を判定時間T1(例えば3sec)以内に超えたときの検知信号のレベル状態を示している。   Here, the object detection determination process in the detection area by the area determination unit 14a will be described. In FIG. 9, when an object with a change in infrared energy passes from the + polarity area side to the −polarity area side in the detection area, the + threshold value and the −threshold value are exceeded within the determination time T1 (for example, 3 sec). The level state of the detection signal is shown.

エリア判定手段14aは、図9に示すような信号レベルが+閾値を超えてから判定時間T1以内に−閾値を超えたことを示す検知信号を信号処理手段13から入力すると、信号処理手段13に対応した検知エリア内に物体が存在すると判定し、この検知信号を有効として人体判定手段14bに物体検知信号を出力している。   When the detection signal indicating that the signal level has exceeded the −threshold value within the determination time T <b> 1 after the signal level exceeds the + threshold value as illustrated in FIG. 9 is input from the signal processing unit 13, the area determination unit 14 a It is determined that an object exists in the corresponding detection area, and this detection signal is validated and an object detection signal is output to the human body determination means 14b.

なお、判定時間T1以内に検知信号が+閾値及び−閾値を超えないときは、検知信号を無効と判定して判定時間T1の計時をリセットし、検知信号が再び入力して+閾値又は−閾値を超えたときに判定時間T1の計時を開始する。   When the detection signal does not exceed the + threshold value and the −threshold value within the determination time T1, the detection signal is determined to be invalid, the time count of the determination time T1 is reset, and the detection signal is input again to the + threshold value or the −threshold value. When the time exceeds, determination of the determination time T1 is started.

人体判定手段14bは、エリア判定手段14aから物体検知信号を入力すると、この信号を所定の保持時間T2(例えば1sec)だけ保持する。そして、人体判定手段14bは、この保持時間T2の間に、他の検知エリアから人体判定エリア数から1を減算した数に相当する物体検知信号を入力したときに、検知エリア内に侵入した物体が人体であると判定(AND条件が成立)し、この判定結果を示す人体判定信号を出力手段15に出力している。   When the object detection signal is input from the area determination unit 14a, the human body determination unit 14b holds this signal for a predetermined holding time T2 (for example, 1 sec). Then, the human body determination unit 14b receives an object detection signal corresponding to the number obtained by subtracting 1 from the number of human body determination areas from the other detection areas during the holding time T2, and enters the detection area. Is a human body (AND condition is established), and a human body determination signal indicating the determination result is output to the output means 15.

ここで、人体判定手段14bによる人体判定処理について説明する。
人体判定手段14bは、図9に示すように、まずエリア判定手段14aから物体検知信号を入力すると、この入力タイミングで保持時間T2の計時を開始し、保持時間T2だけ保持された物体検知信号を有効な信号とする。
Here, the human body determination process by the human body determination unit 14b will be described.
As shown in FIG. 9, first, when the object detection signal is input from the area determination unit 14a, the human body determination unit 14b starts to measure the holding time T2 at this input timing, and receives the object detection signal held only for the holding time T2. Valid signal.

次に、人体判定手段14bは、この保持時間T2の間に、他の検知エリアから人体判定エリア数分から1を減算した数だけ物体検知信号を入力したときに、侵入した物体が人体であると判定し、この判定結果である人体検知信号を出力手段15に出力している。   Next, when the human body determination means 14b inputs the object detection signal by the number obtained by subtracting 1 from the number of human body determination areas from the other detection areas during the holding time T2, the intruding object is a human body. The human body detection signal that is the determination result is output to the output means 15.

すなわち、図10に示すように、人体判定手段14bは、デュアルエレメント焦電素子a2から2回目に入力した物体検知信号の保持時間T2の間に、デュアルエレメント焦電素子b1及びb2からそれぞれ物体検知信号を入力すると、人体判定エリア数に相当する3つ分の物体検知信号を入力したことになるため、検知した物体が人体であると判定し、この判定結果である人体判定信号を出力手段15に出力している。   That is, as shown in FIG. 10, the human body determination unit 14b detects the object from the dual element pyroelectric elements b1 and b2 during the holding time T2 of the object detection signal input for the second time from the dual element pyroelectric element a2. When the signal is input, three object detection signals corresponding to the number of human body determination areas are input. Therefore, it is determined that the detected object is a human body, and the human body determination signal as the determination result is output. Is output.

なお、人体判定手段14bは、入力した物体検知信号を保持時間T2だけ保持した間に人体判定エリア数に相当する物体検知信号の入力がないときは、人体検知が不成立となるため、保持時間T2経過後に保持した物体検知信号を消去する。   It should be noted that the human body determination unit 14b holds the input object detection signal for the holding time T2, and when no object detection signal corresponding to the number of human body determination areas is input, the human body detection is not established, so the holding time T2 The object detection signal held after the lapse is deleted.

<出力手段について>
出力手段15は、制御手段14から出力された人体判定信号を入力すると、出力先となる後段の連動装置(一例として、不図示の警報装置、鳴動装置、人体検知装置1に内蔵される監視カメラ等)に対して人体検知信号を出力している。
<About output means>
When the human body determination signal output from the control unit 14 is input to the output unit 15, the output device 15 is a later linked device (for example, an alarm device (not shown), a ringing device, a surveillance camera built in the human body detection device 1). Etc.), a human body detection signal is output.

[処理動作]
次に、上述した人体検知装置1の人体検知処理に関する一連の動作例について説明する。
[Processing operation]
Next, a series of operation examples related to the human body detection process of the human body detection device 1 described above will be described.

まず、人体検知装置1の設置者等が調整手段を操作することで検知エリアが重なり合うように調整する場合、設置者は、監視領域内における遠方領域Dに形成される人体判定エリア数に相当する各検知エリア(例えば、人体判定エリア数が3であればa1、a2、b2等)において人体検知装置1から最手前側の検知エリアb2における当該装置側の端縁位置Qと、人体検知装置1から最遠位置の検知エリアa2よりも1つ手前にある検知エリアa1に対応する集光空間Sa1の上端Rとの間における鉛直方向の高さhが、所定の人体判定用高さHを超えないように、対象となる検知エリアの少なくとも一部を重ね合わせるように形成位置を調整手段によって調整する。なお、集光手段12の設計によってこのような形成位置の調整がなされている場合は、この作業は不要となる。   First, when the installer of the human body detection device 1 adjusts the detection areas so as to overlap each other by operating the adjusting means, the installer corresponds to the number of human body determination areas formed in the far region D within the monitoring region. In each detection area (for example, if the number of human body determination areas is 3, a1, a2, b2, etc.), the edge position Q on the device side in the detection area b2 closest to the human body detection device 1, and the human body detection device 1 The height h in the vertical direction from the upper end R of the light condensing space Sa1 corresponding to the detection area a1 one before the farthest detection area a2 from the distance exceeds a predetermined height H for human body determination The adjustment position is adjusted by the adjusting means so that at least a part of the target detection area is overlapped. Note that this operation is not necessary when the formation position is adjusted according to the design of the light collecting means 12.

そして、監視領域内に形成した検知エリアから集光された赤外線が赤外線検出手段11に集光され、赤外線のエネルギー変化量を示す検知信号がエリア判定手段14aに出力される。エリア判定手段14aでは、この検知信号の信号レベルが+閾値又は−閾値を超えたか否かの判定を行い、入力した検知信号が何れかの閾値を超えたタイミングで判定時間T1の計時を開始する。次に、入力した検知信号が判定時間T1以内に他方の閾値を超えたか否かの判定を行い、検知信号が他方の閾値を超えると、検知信号が出力された素子によって物体を検知したことを確認し、このことを示す物体検知信号を人体判定手段14bに出力する。   Then, the infrared rays collected from the detection area formed in the monitoring area are collected on the infrared detection means 11, and a detection signal indicating the amount of energy change of the infrared rays is output to the area determination means 14a. The area determination unit 14a determines whether or not the signal level of the detection signal exceeds the + threshold value or the −threshold value, and starts measuring the determination time T1 at a timing when the input detection signal exceeds any threshold value. . Next, it is determined whether or not the input detection signal exceeds the other threshold value within the determination time T1, and if the detection signal exceeds the other threshold value, it is detected that the object is detected by the element from which the detection signal is output. An object detection signal indicating this is output to the human body determination means 14b.

人体判定手段14bでは、物体検知信号の入力タイミングから保持時間T2の間、この信号を保持する。そして、保持時間T2の間に、他の検知エリアから人体判定エリア数から1を減算した数に相当する物体検知信号を入力すると、監視領域内で検知した物体が人体であると判定し、このことを示す人体判定信号を出力手段15に出力する。そして、出力手段15は、人体判定手段14bからの人体判定信号を入力すると、後段の連動機器に対して人体検知信号を出力する。   The human body determination unit 14b holds this signal for the holding time T2 from the input timing of the object detection signal. When an object detection signal corresponding to the number obtained by subtracting 1 from the number of human body determination areas is input from another detection area during the holding time T2, it is determined that the object detected in the monitoring area is a human body. A human body determination signal indicating this is output to the output means 15. And the output means 15 will output a human body detection signal with respect to an interlocking apparatus of a back | latter stage, if the human body determination signal from the human body determination means 14b is input.

以上説明したように、上述した人体検知装置1は、デュアルツイン型の第1焦電素子11a、第2焦電素子11bで構成される赤外線検出手段11を備え、監視領域内に形成される複数の検知エリアのうち、装置本体の直下位置Pから所定距離dより遠方の遠方領域Dに形成される人体判定エリア数に相当する各検知エリアにおいて人体検知装置1から最手前側の検知エリアにおける当該装置側の端縁位置と、人体検知装置1から最遠位置よりも1つ手前にある検知エリアに対応する集光空間の上端との間における鉛直方向の高さhが、所定の人体判定用高さHを超えないように対象となる検知エリアの少なくとも一部を重ね合わせるように形成位置を調整する。   As described above, the human body detection device 1 described above includes the infrared detection means 11 including the dual twin type first pyroelectric element 11a and the second pyroelectric element 11b, and is formed in a plurality of areas formed in the monitoring area. In the detection areas corresponding to the number of human body determination areas formed in the far region D far from the predetermined distance d from the position P directly below the device main body, the detection area in the foremost detection area from the human body detection device 1 The height h in the vertical direction between the edge position on the apparatus side and the upper end of the light collection space corresponding to the detection area one before the farthest position from the human body detection device 1 is for a predetermined human body determination. The formation position is adjusted so that at least a part of the target detection area is overlapped so as not to exceed the height H.

そして、エリア判定手段14aは、監視領域内に形成した複数の検知エリアから集光した赤外線エネルギーの変化量に基づく検知信号を、各デュアルエレメント焦電素子a1、a2、b1、b2から独立して入力し、入力した検知信号の信号レベルが、所定の判定時間T1の間に+閾値及び−閾値を超えたことを示す物体検知信号を人体判定手段14bに出力する。人体判定手段14bは、物体検知信号の入力タイミングから保持時間T2保持し、この保持時間T2の間に、他の検知エリアで検知された物体検知信号を人体判定エリア数から1を減算した数だけ入力すると、監視領域内で検知した物体を人体として判定している。   And the area determination means 14a makes the detection signal based on the variation | change_quantity of the infrared energy condensed from the some detection area formed in the monitoring area | region independently from each dual element pyroelectric element a1, a2, b1, b2. An object detection signal indicating that the signal level of the input detection signal exceeds the + threshold value and the −threshold value during the predetermined determination time T1 is output to the human body determination unit 14b. The human body determination unit 14b holds the holding time T2 from the input timing of the object detection signal, and during this holding time T2, the object detection signal detected in another detection area is the number obtained by subtracting 1 from the number of human body determination areas. When input, the object detected in the monitoring area is determined as a human body.

これにより、監視領域内に複数形成された検知エリアのうち、人体検知装置の直下位置Pから所定距離dだけ離れた位置よりも遠方の遠方領域Dに形成された検知エリアであっても、遠方領域Dより装置本体側に形成された検知エリアと同様に、人体を小動物として誤検知することなく高精度に人体検知を行うことができる。   Thereby, even if the detection area is formed in a distant area D farther than a position separated by a predetermined distance d from the position P directly below the human body detection device among a plurality of detection areas formed in the monitoring area, Like the detection area formed on the apparatus main body side from the region D, the human body can be detected with high accuracy without erroneously detecting the human body as a small animal.

また、遠方領域Dに形成した検知エリアのうち、形成位置が装置本体から離れるに連れて、徐々に隣り合う検知エリアとの重なり度合いが大きくなるように調整して形成することで、遠距離に形成した検知エリアによる人体判定の誤検知をさらに低減することができる。   In addition, among the detection areas formed in the remote area D, the distance between the detection area and the adjacent detection area is gradually adjusted so as to increase as the formation position moves away from the apparatus main body. It is possible to further reduce the erroneous detection of the human body determination by the formed detection area.

1…人体検知装置
11…赤外線検出手段(11a…第1焦電素子(デュアルエレメント焦電素子a1、a2)、11b…第2焦電素子(デュアルエレメント焦電素子b1、b2))
12…集光ミラー(12a…第1集光ミラー、12b…第2集光ミラー、12c…遮蔽部材)
13…信号処理手段(13a…第1信号処理手段、13b…第2信号処理手段、13c…第3信号処理手段、13d…第4信号処理手段)
14…制御手段(14a…エリア判定手段、14b…人体判定手段)
15…出力手段
A、B…検知領域
a1、a2、b1、b2…検知エリア
D…遠方領域
O…重複エリア
P…直下位置
Q…端縁位置
R…上端
Sa1,Sa2、Sb1、Sb2…集光空間
SO…重複空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Human body detection apparatus 11 ... Infrared detection means (11a ... 1st pyroelectric element (dual element pyroelectric element a1, a2), 11b ... 2nd pyroelectric element (dual element pyroelectric element b1, b2))
12 ... Condensing mirror (12a ... 1st condensing mirror, 12b ... 2nd condensing mirror, 12c ... shielding member)
13 ... Signal processing means (13a ... 1st signal processing means, 13b ... 2nd signal processing means, 13c ... 3rd signal processing means, 13d ... 4th signal processing means)
14 ... Control means (14a ... Area determination means, 14b ... Human body determination means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Output means A, B ... Detection area a1, a2, b1, b2 ... Detection area D ... Distant area O ... Overlapping area P ... Directly below position Q ... End edge position R ... Upper end Sa1, Sa2, Sb1, Sb2 ... Condensing Space SO ... overlapping space

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載された人体検知装置は、赤外線を個別に検出して信号を出力する複数の赤外線検出手段と、
人体を検知する領域として監視平面上に設定された監視領域内に複数の検知エリアを形成し、前記各検知エリアまでの集光空間から放射される赤外線を対応する前記各赤外線検出手段に集光させる集光手段と、
前記各赤外線検出手段が出力する信号に基づいて前記検知エリア毎に赤外線の変化の有無を判定するエリア判定手段と、
前記エリア判定手段にて変化有りと判定された前記検知エリアの数が、人体と判定するための基準となる予め設定された人体判定エリア数を満たすと人体と判定し、人体検知信号を出力する人体判定手段と、
を備えた人体検知装置であって、
前記集光手段は、前記監視領域において当該人体検知装置の直下位置から所定距離だけ離れた位置よりも遠方の遠方領域に形成する前記検知エリアのうち、前記直下位置から離れる方向に沿って隣り合う前記検知エリアの少なくとも一部を重ね合わせるように前記検知エリアを形成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a human body detection device according to claim 1 of the present invention comprises a plurality of infrared detection means for individually detecting infrared rays and outputting signals.
A plurality of detection areas are formed in a monitoring area set on a monitoring plane as an area for detecting a human body, and infrared rays radiated from a light collection space to each of the detection areas are condensed on the corresponding infrared detection means. Condensing means for causing
Area determination means for determining the presence or absence of a change in infrared for each of the detection areas based on a signal output from each infrared detection means;
When the number of the detection areas determined to be changed by the area determination means satisfies a preset number of human body determination areas that serve as a reference for determining a human body, the human body is determined and a human body detection signal is output. Human body determination means;
A human body detection device comprising:
The condensing means is adjacent to the monitoring area along the direction away from the position immediately below the detection area formed in a far area farther than a position away from the position directly below the human body detection device by a predetermined distance. The detection area is formed so as to overlap at least a part of the detection area.

Claims (3)

赤外線を個別に検出して信号を出力する複数の赤外線検出手段と、
人体を検知する領域として監視平面上に設定された監視領域内に複数の検知エリアを形成し、前記各検知エリアまでの空間から放射される赤外線を対応する前記各赤外線検出手段に集光させる集光手段と、
前記各赤外線検出手段が出力する信号に基づいて前記検知エリア毎に赤外線の変化の有無を判定するエリア判定手段と、
前記エリア判定手段にて変化有りと判定された前記検知エリアの数が、人体と判定するための基準となる予め設定された人体判定エリア数を満たすと人体と判定し、人体検知信号を出力する人体判定手段と、
を備えた人体検知装置であって、
前記集光手段は、前記監視領域において当該人体検知装置の直下位置から所定距離だけ離れた位置よりも遠方の遠方領域に形成する前記検知エリアのうち、前記直下位置から離れる方向に沿って隣り合う前記検知エリアの少なくとも一部を重ね合わせるように前記検知エリアを形成することを特徴とする人体検知装置。
A plurality of infrared detecting means for individually detecting infrared rays and outputting signals;
A plurality of detection areas are formed in a monitoring area set on a monitoring plane as an area for detecting a human body, and the infrared rays radiated from the space to each of the detection areas are collected on the corresponding infrared detection means. Light means;
Area determination means for determining the presence or absence of a change in infrared for each of the detection areas based on a signal output from each infrared detection means;
When the number of the detection areas determined to be changed by the area determination means satisfies a preset number of human body determination areas that serve as a reference for determining a human body, the human body is determined and a human body detection signal is output. Human body determination means;
A human body detection device comprising:
The condensing means is adjacent to the monitoring area along the direction away from the position immediately below the detection area formed in a far area farther than a position away from the position directly below the human body detection device by a predetermined distance. The human body detection device, wherein the detection area is formed so as to overlap at least a part of the detection area.
前記直下位置から離れる方向に沿って隣り合う複数の検知エリアのうち前記人体判定エリア数に相当する各検知エリアを対象とし、該対象となる各検知エリアにおいて前記人体検知装置から最手前側の検知エリアにおける当該装置側の端縁位置と、前記人体検知装置から最遠の検知エリアよりも1つ手前にある検知エリアの前記集光空間上端との間における鉛直方向の高さが、所定の人体判定用高さを超える領域を前記遠方領域とし、
前記集光手段は、当該遠方領域における前記鉛直方向の高さが、前記人体判定用高さを超えないように前記直下位置から離れる方向に沿って隣り合う前記検知エリアの少なくとも一部を重ね合わせるように前記検知エリアを形成することを特徴とする請求項1記載の人体検知装置。
The detection areas corresponding to the number of human body determination areas among a plurality of detection areas adjacent along the direction away from the position immediately below are targeted, and detection is performed on the forefront side from the human body detection device in each target detection area. The height in the vertical direction between the edge position on the device side in the area and the upper end of the light collection space in the detection area one before the detection area farthest from the human body detection device is a predetermined human body The area that exceeds the height for determination is the far area,
The condensing means overlaps at least a part of the detection areas adjacent to each other along a direction away from the directly below position so that the height in the vertical direction in the far region does not exceed the height for human body determination. The human body detection device according to claim 1, wherein the detection area is formed as described above.
前記検知エリアは、形成位置が前記人体検知装置から離れるに連れて、隣り合う前記検知エリアとの重なり度合いを徐々に大きくすることを特徴とする請求項1又は2記載の人体検知装置。 The human body detection device according to claim 1, wherein the detection area gradually increases the degree of overlap with the adjacent detection area as the formation position moves away from the human body detection device.
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