JP2015225031A

JP2015225031A - 人体検知装置

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Publication number: JP2015225031A
Application number: JP2014111434A
Authority: JP
Inventors: 正康滝口; Masayasu Takiguchi
Original assignee: Chino Corp
Current assignee: Chino Corp
Priority date: 2014-05-29
Filing date: 2014-05-29
Publication date: 2015-12-14
Anticipated expiration: 2034-05-29
Also published as: JP6279407B2

Abstract

【課題】装置の近距離側で移動する移動体を含め、監視領域内の人体を高精度に検知する。【解決手段】第１移動体検出手段２は、複数の熱電素子に対応した検出空間からなる監視空間を監視領域内に複数形成し、各検出空間の赤外線量から監視空間内に進入した移動体を検出する。第２移動体検出手段３は、監視領域内において装置本体の直下位置から近距離範囲の監視空間内に進入した移動体を検出する。近距離判別手段１１は、第２移動体検出手段３の検出結果から近距離範囲の監視空間内に移動体が進入したか否かを判別する。判定空間数決定手段１２は、近距離判別手段１１の判別結果から人体判定空間数を決定する。人体判定手段１３は、移動体を検出した監視空間を構成する検出空間の数が人体判定空間数を満たしたときに、移動体を人体として判定して人体検出信号を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、人体を検知の対象とする領域内に形成した検出空間からの赤外線を受光する熱電素子を複数備え、検出空間内に侵入した移動体から発せられる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。

近年、商業ビル、公共施設、集合住宅などの様々な建物では、セキュリティの向上を図るため、移動体から放射される赤外線を利用した人体検知装置を各所に設置し、特定の監視領域で人体などの移動体を検知したか否かを監視する物件が増えている。

この種の人体検知装置では、一般的な検出素子として焦電型赤外線検出素子（以下、焦電素子と略称する）が多用されている。焦電素子は、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。

この種の人体検知装置に多用される焦電素子では、図５（ａ）の矢印Ａ方向に移動体が移動して±の対になる電極を横切ると、図５（ｂ）に示すように、＋閾値及び−閾値を超える出力が得られるようになっている。このため、図５（ａ）に示すように、監視領域内の赤外線エネルギーを集光する方向に対して直交する方向（監視領域内の検出エリアを横断する方向：図５（ａ）の矢印Ａ）に移動する移動体に対して優れた検知能力を発揮する。

しかしながら、移動体が人体検知装置に向かって直進する方向（監視領域内の検出エリアを縦断する方向：図５（ａ）の矢印Ｂ）に進入した場合、特に、焦電素子の＋に対応する検出エリアと−に対応する検出エリアとを跨がって移動体が進入してくると、赤外線エネルギー量の変化が表れにくく、図５（ｃ）に示すように、焦電素子の対となる±の出力が相殺されてしまい、＋閾値及び−閾値を超える出力が出にくい。このため、移動体が人体か小動物（掃除用ロボットなどを含む）かの区別がつかず、高精度な人体検知が困難であった。

また、この種の人体検知装置では、レンズやミラー等の光学系を用いることにより、監視領域内に複数の検出エリアを分割形成し、この分割形成された各検出エリアからの赤外線を焦電素子に集光させており、装置から離れるほど大きくなる遠距離側の検出エリアでは、人体のような大きな熱源が移動体の場合は検知精度に大きな影響を及ぼすことはない。ところが、人体検知装置に近い近距離側の検出エリアでは、小動物による誤報で特に問題になる。すなわち、人体検知装置に近い近距離側の検出エリアでは、人体検知装置に近づくほど小さく密になるので、人体と小動物の判別がつけにくくなる。このため、例えば下記特許文献１に開示される焦電素子を用いた従来の人体検知装置では、外部操作によって近距離側の検出エリアの監視を無効にしていた。

特開２０１３−４４６３２号公報

ところで、移動体から放射される赤外線を検出する検出素子としては、上述した焦電素子の他に、熱電素子としてのサーモパイル型赤外線検出素子（以下、サーモパイルと略称する）が知られている。サーモパイルは、二種の物質で構成された熱電対でダイヤフラム上に温接点を形成し、周囲ヒートシンク部上に冷接点を形成し、熱電対、冷接点及び温接点上に絶縁保護膜を設け、温接点上に吸収膜を設けたセンサである。

このサーモパイルによれば、上述した焦電素子とは異なり、熱の変化を捉えるのではなく、熱の絶対値を検出する素子なので、監視領域内の移動体の動作が遅い場合や静止状態であっても移動体を高精度に検出することが可能になるという利点を有する。

このため、上述した利点を活かしてサーモパイル（熱電素子）を効率的に用い、焦電素子による問題を解消した人体検知装置の提供が望まれていた。

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ができる人体検知装置を提供することを目的としている。

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、複数の熱電素子を備え、人体を検出する領域として監視平面上に設定された監視領域内に向けて形成される前記各熱電素子に対応した複数の検出空間からなる監視空間を複数形成し、前記各検出空間の赤外線量から前記監視空間内に進入した移動体を検出する第１移動体検出手段と、
前記監視領域内において装置本体の直下位置から所定距離だけ離れた近距離範囲内にある前記監視空間内に進入した前記移動体を検出する第２移動体検出手段と、
前記第２移動体検出手段の検出結果により、前記近距離範囲内にある前記監視空間内に前記移動体が進入したか否かを判別する近距離判別手段と、
前記近距離判別手段の判別結果に基づき、前記監視空間内に進入した前記移動体を人体と判定するための基準となる人体判定空間数を決定する判定空間数決定手段と、
前記監視空間内に進入した前記移動体が跨がった当該監視空間を構成する前記検出空間の数が、前記判定空間数決定手段で決定された前記人体判定空間数を満たしたときに、前記移動体を人体として判定して人体検出信号を出力する人体判定手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載された人体検知装置は、請求項１の人体検知装置において、
前記第２移動体検出手段は、デュアルエレメント型の焦電素子を備え、前記監視領域内において装置本体の直下位置から所定距離だけ離れた近距離範囲内に形成された前記監視空間のそれぞれと重ね合わせるように投影して近距離判別用空間を形成し、前記近距離判別用空間から前記焦電素子に向かって集光される赤外線のエネルギー変化量から前記近距離判別用空間内に進入した前記移動体を検出することを特徴とする。

本発明に係る人体検知装置によれば、２種類の検出手段を効率的に用い、従来のように近距離側の検出エリアの監視を無効にすることなく、移動体が監視領域内を横断する方向や縦断する方向に進入した場合であっても、移動体を人体と人体以外（小動物や掃除ロボットなど）に区別し、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ができる。

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。本発明に係る人体検知装置における監視領域、検出エリア、検出領域、近距離検出エリア、検出空間の概念を示す説明図である。（ａ）本発明に係る人体検知装置の第１移動体検出手段に集光される検出空間の概要を示す図である。（ｂ）本発明に係る人体検知装置の第２移動体検出手段に集光される検出空間の概要を示す図である。本発明に係る人体検知装置の検出エリアの形成例を示す概略平面図である。（ａ）焦電素子を用いた人体検知装置における検出エリアへの移動体の進入方向を示す図である。（ｂ）（ａ）の矢印Ａ方向に移動体が移動したときの焦電素子の出力波形の一例を示す図である。（ｃ）（ａ）の矢印Ｂ方向に移動体が移動したときの焦電素子の出力波形の一例を示す図である。

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。

（システム構成）
本例の人体検知装置は、人体を検知する領域としての監視領域全体を満遍なく監視するため、監視対象となる建物の壁面や天井面に設置される。そして、本例の人体検知装置１は、図１に示すように、第１移動体検出手段２、第２移動体検出手段３、第１光学手段４、第２光学手段５、制御手段６、出力手段７を備えて概略構成される。

まず、本例の人体検知装置１の各部の構成を説明するにあたって、本明細書で用いられる監視領域、検出エリア、検出領域、近距離検出エリア、検出空間について図２を参照しながら簡単に説明する。

監視領域Ｅ１は、図２の一点鎖線で示すように、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る領域である。

検出エリアＥ２は、監視領域Ｅ１に対し、人体検知装置１から見て俯瞰するように略直線状（千鳥状を含む）に形成される第１移動体検出手段２の各素子に対応した複数の２次元監視領域（図２では、６つの領域）である。

検出領域Ｅ３は、第１移動体検出手段２の各素子に対応して第１光学手段４により監視領域Ｅ１内に分割形成される複数の２次元監視領域の検出エリアＥ２（図２では、６つの検出エリアＥ２）を１組として複数組（図２では、２組）形成される領域である。

近距離検出エリアＥ４は、図２の破線で示すように、人体検知装置１の直下位置から近い近距離範囲内の検出領域Ｅ３を囲むように重ねて形成される第２移動体検出手段３の各素子に対応した２次元監視領域である。

検出空間Ｅ５は、第１移動体検出手段２の検出領域Ｅ３の各検出エリアＥ２と第２移動体検出手段３の近距離検出エリアＥ４のそれぞれから対応する素子に向かって赤外線が集束しながら集光される空間からなる３次元監視領域である。尚、図２では、第１移動体検出手段２の検出領域Ｅ３のうち、１つの検出エリアＥ２からの検出空間Ｅ５のみを実線で示している。また、第２移動体検出手段３の近距離検出エリアＥ４からの検出空間Ｅ５を破線で示している。

尚、図２の例では、説明の便宜上、第１移動体検出手段２による６つの検出エリアＥ２を１組とする２組の検出領域Ｅ３と、人体検知装置１から近距離に位置する検出領域Ｅ３を囲むように重ねて形成される第２移動体検出手段３による１つの近距離検出エリアＥ４を図示している。

また、図２の例では、２組の検出領域Ｅ３を囲むように監視領域Ｅ１を形成しているが、３組以上の検出領域Ｅ３を形成した場合は、これら全ての組の検出領域Ｅ３を囲む領域が監視領域Ｅ１として設定される。

さらに、監視領域Ｅ１は、人体検知装置１を設置する者により、筐体内部に備えた第１光学手段４や第２光学手段５の向きを変更する不図示の調整機構等を用いて適宜設定される。

次に、人体検知装置１を構成する第１移動体検出手段２、第２移動体検出手段３、第１光学手段４、第２光学手段５、制御手段６、出力手段７について説明する。

（第１移動体検出手段２）
第１移動体検出手段２は、複数の熱電素子を備えており、各熱電素子に対応した複数の検出空間Ｅ５からなる監視空間を第１光学手段４を介して監視領域Ｅ１内に分割して投影し、監視空間内に進入した移動体が発する赤外線量を検出している。さらに説明すると、第１移動体検出手段２は、６つのサーモパイルを並列配置し、６つのサーモパイルに対応した６つの検出エリアＥ２を１組とする複数組の検出領域Ｅ３の検出空間Ｅ５からの赤外線量を第１光学手段４を介して検出し、６つのサーモパイルからそれぞれ出力が得られる構成である。

第１移動体検出手段２は、１組の検出領域Ｅ３に注目して説明すると、図３（ａ）に示すように、監視領域内に形成した６つのサーモパイルのそれぞれに対応した検出エリアＥ２の６つの検出空間Ｅ５で構成される監視空間に進入した移動体が発する赤外線を第１光学手段４により集光し、集光した赤外線を熱電効果によって赤外線量に応じた検出信号を検出結果として制御手段６に出力している。

（第２移動体検出手段３）
第２移動体検出手段３は、監視領域内に形成した複数の監視空間のうち、人体検知装置１の本体の直下位置から近距離範囲内にある監視空間に進入した移動体の有無を検出している。さらに説明すると、第２移動体検出手段３は、デュアルエレメント方式による１出力の焦電素子を備えている。

デュアルエレメント方式の焦電素子は、監視対象となる建物の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出を防止するため、＋極性の素子と−極性の素子とを水平方向に並列配置し、図３（ｂ）に示すように、＋極性の素子による＋極性の検出空間Ｅ＋と、−極性の素子による−極性の検出空間Ｅ−とを有する検出空間Ｅ５を近距離判別用空間として第２光学手段５を介して監視平面に投影している。

第２移動体検出手段３は、デュアルエレメント方式の焦電素子による近距離判別用空間を近距離範囲内に形成されたそれぞれの検出エリアＥ２の検出空間Ｅ５による監視空間と重ね合わせるように投影し、近距離判別用空間に移動体が進入したときに検出した背景と移動体との赤外線のエネルギー変化量（温度の変化量）による近距離検出信号を検出結果として制御手段６に出力している。

（第１光学手段４）
第１光学手段４は、第１移動体検出手段２に対応して設けられ、例えば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る。第１光学手段４は、第１移動体検出手段２の各熱電素子に対応した複数の検出空間Ｅ５からなる監視空間からの赤外線を第１移動体検出手段２の対応する熱電素子（サーモパイル）に集光している。さらに説明すると、第１光学手段４は、図２に示す監視領域Ｅ１に対し、第１移動体検出手段２の熱電素子の数に対応した検出エリアＥ２を１組として所定間隔をおいて略直線状（千鳥状を含む）に複数組の検出領域Ｅ３を分割形成し、各組の検出領域Ｅ３における各検出エリアＥ２の検出空間Ｅ５からの赤外線を第１移動体検出手段２の対応する熱電素子に集光している。尚、各組の検出領域Ｅ３間の隙間は、排除する移動体（例えば小動物や掃除ロボットなど）を検出しないように、排除する移動体の大きさに応じて第１光学手段４のレンズやミラーの分割数や角度を調整することにより予め設定される。

（第２光学手段５）
第２光学手段５は、第１光学手段４と同様に、例えば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２移動体検出手段３に対応して設けられる。第２光学手段５は、第２移動体検出手段３の焦電素子に対応した検出空間Ｅ５（近距離判別用空間）からなる監視空間からの赤外線を第２移動体検出手段３の焦電素子に集光している。さらに説明すると、第２光学手段５は、図２に示す監視領域Ｅ１に対し、人体検知装置１の直下位置から近距離に位置する検出領域Ｅ３を囲むように形成される近距離検出エリアＥ４の検出空間Ｅ５（近距離判別用空間）からの赤外線を第２移動体検出手段３の焦電素子に集光している。尚、近距離判別用空間の形成位置は、第２光学手段５のレンズやミラーの面積や角度によって適宜調整することができる。

ここで、図４は監視領域Ｅ１内における検出エリアＥ２の形成例を示している。図４に示すように、人体検知装置１を中心としたとき、第１移動体検出手段２の各熱電素子に対応する６つの２次元監視領域による検出エリアＥ２を１組の検出領域Ｅ３して３組の検出領域Ｅ３が所定の隙間あけて直線状に形成され、これら３組の検出領域Ｅ３を囲む領域を監視領域Ｅ１（図４の一点鎖線）としている。また、第２移動体検出手段３のデュアルエレメント方式の焦電素子に対応する近距離検出エリアＥ４（図４の破線）が人体検知装置１から近距離に位置する２組の検出領域Ｅ３を囲むように重ねて形成される。尚、図４では、後述する近距離範囲外における人体検知処理時に信号を無効とする空間の検出エリアＥ２を点線で示している。

（制御手段６）
制御手段６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を構成する各手段を統括制御しており、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実現手段として、近距離判別手段１１、判定空間数決定手段１２、人体判定手段１３を備えている。

近距離判別手段１１は、第２移動体検出手段３からの検出結果により、移動体を近距離範囲内の監視空間で検出したか、それとも近距離範囲外の監視空間で検出したかを判別している。さらに説明すると、近距離判別手段１１は、第２移動体検出手段３から近距離検出信号が入力されると、その近距離検出信号が予め設定された近距離判別用閾値を超えていれば、移動体を検出した監視空間が近距離範囲内であると判定し、空間位置判別信号として近距離範囲内信号を判定空間数決定手段１２に出力している。これに対し、近距離判別手段１１は、第２移動体検出手段３から入力される近距離検出信号が近距離判別用閾値を超えていなければ、移動体を検出した監視空間が近距離範囲外であると判定し、空間位置判別信号として近距離範囲外信号を判定空間数決定手段１２に出力している。

判定空間数決定手段１２は、近距離判別手段１１からの判別結果に基づき、監視空間を構成する複数の検出空間のうち、移動体が幾つの検出空間を跨がったときに移動体を人体と判定するかを判定するための人体判定用閾値となる人体判定空間数を決定している。

ここで、人体判定空間数は、監視空間が近距離範囲内であるか否かによって少なくとも２つのパターンとして設定される。本例では、近距離判別手段１１の判別結果に応じて２つのパターンの何れかのパターンによる人体判定空間数が選択設定される。具体的に、近距離判別手段１１が近距離範囲内と判定したときには、６素子のサーモパイルによる６つの検出空間からなる監視空間において、６空間中５つ以上の空間に移動体が跨がったときに移動体を人体と判定するように人体判定空間数を「５」に決定する。これに対し、近距離判別手段１１が近距離範囲外と判定したときには、６素子のサーモパイルによる６つの検出空間からなる監視空間において、６空間のうち任意の３空間の信号処理を無効とし、残りの３空間中２つ以上の空間に跨がったときに移動体を人体と判定するように人体判定空間数を「２」に決定する。

人体判定手段１３は、判定時間において、第１移動体検出手段２からの検出信号と予め設定された閾値とを比較し、閾値を超える検出信号を検出した検出空間の数が判定空間数決定手段１２で決定された人体判定空間数を満たしたときに、進入した移動体を人体と判定して人体検知信号を出力している。この人体検知信号は、例えば警報装置、鳴動装置、人体検知装置１に内蔵される監視カメラ等の連動機器や監視センタ等に出力される。尚、第１移動体検出手段２からの検出信号と比較される閾値は、近距離範囲内と近距離範囲外でそれぞれ異なる値に設定されている。

さらに説明すると、人体判定手段１３は、近距離判別手段１１が近距離範囲内と判定し、判定空間数決定手段１２が人体判定空間数を「５」に決定すると、６素子のサーモパイルによる６つの検出空間からなる監視空間において、判定時間に第１移動体検出手段２による６つの検出空間からの検出信号と閾値とを比較し、閾値を超える検出信号を検出した検出空間の数が人体判定空間数「５」以上のときに、その移動体を人体と判定している。また、人体判定手段１３は、判定空間数決定手段１２の人体判定空間数を「２」に設定すると、６素子のサーモパイルによる６つの検出空間からなる監視空間において、第１移動体検出手段２による６つの検出空間のうち任意の３つの空間からの検出信号の信号処理を無効とし、判定時間において、残りの３つの検出空間からの検出信号と閾値とを比較し、閾値を超える検出信号を検出した検出空間の数が人体判定空間数「２」以上のときに、その移動体を人体と判定している。

（出力手段７）
出力手段７は、制御手段６から人体判定信号が入力されると、出力先となる後段装置（例えば警報装置、鳴動装置、人体検知装置１に内蔵される監視カメラ等の連動機器や監視センタ等）に人体検知信号を出力している。

次に、上述した人体検知装置１の動作として、近距離範囲内と近距離範囲外のそれぞれにおける人体検知処理について説明する。

（近距離範囲内における人体検知処理）
第２移動体検出手段３は、近距離検出エリアＥ４から第２光学手段５を介して集光される赤外線のエネルギー変化量を近距離検出信号として制御手段６の近距離判別手段１１に出力する。近距離判別手段１１は、第２移動体検出手段３から近距離検出信号が入力されると、近距離検出信号が近距離判別用閾値を超えていれば、移動体を検出した監視空間が近距離範囲内であると判定し、近距離範囲内信号を判定空間数決定手段１２に出力する。判定空間数決定手段１２は、近距離判別手段１１から近距離範囲内信号が入力されると、６空間中５つ以上の空間に移動体が跨がったときに、その移動体を人体と判定するように人体判定空間数を「５」に決定する。そして、人体判定手段１３は、判定時間において、第１移動体検出手段２による６つの検出空間からの検出信号と閾値とを比較し、閾値を超える検出信号を検出した検出空間の数が判定空間数決定手段１２で決定された人体判定空間数の「５」以上を満たすと、進入した移動体を人体と判定して人体検知信号を出力手段７に出力する。そして、出力手段７は、人体判定手段１３から人体検知信号が入力されると、出力先の後段装置に人体検知信号を出力し、所定の処理が行われる。

（近距離範囲外における人体検知処理）
第２移動体検出手段３は、近距離検出エリアから第２光学手段５を介して集光される赤外線のエネルギー変化量を近距離検出信号として制御手段６の近距離判別手段１１に出力する。近距離判別手段１１は、第２移動体検出手段３から近距離検出信号が入力されると、近距離検出信号が近距離判別閾値を超えていなければ、移動体を検出した監視空間が近距離範囲外であると判定し、近距離範囲外信号を判定空間数決定手段１２に出力する。判定空間数決定手段１２は、近距離判別手段１１から近距離範囲外信号が入力されると、６空間のうち任意の３空間の信号処理を無効とし、残りの３空間中２つ以上の空間に跨がったときに、その移動体を人体と判定するように人体判定空間数を「２」に決定する。そして、人体判定手段１３は、第１移動体検出手段２による６つの検出空間のうち任意の３つの空間からの検出信号の信号処理を無効とし、判定時間において、残りの３つの検出空間からの検出信号と閾値とを比較し、閾値を超える検出信号を検出した検出空間の数が人体判定空間数「２」以上を満たすと、進入した移動体を人体と判定して人体検知信号を出力手段７に出力する。そして、出力手段７は、人体判定手段１３から人体検知信号が入力されると、出力先の後段装置に人体検知信号を出力し、所定の処理が行われる。

ところで、上述した人体検知処理では、近距離範囲内のときは第１移動体検出手段２の６つのサーモパイル全ての検出信号を有効とし、近距離範囲外のときは第１移動体検出手段２の６つのサーモパイルのうち任意の３つのサーモパイルの検出信号を無効として処理することにより人体と人体以外（小動物や掃除ロボットなど）とを区別して人体検知を行っているが、排除する移動体の大きさによって逆の処理を行うようにしても良い。すなわち、検出信号を無効にするサーモパイルは、排除する移動体を検出しないように予め実験などにより設定される。

以上説明したように、本例の人体検知装置１では、人体検出用のセンサとして複数の熱電素子（本例では、６つのサーモパイル）を備えた第１移動体検出手段２を用い、装置本体の直下位置から近距離範囲内に進入した移動体検出用のセンサとしてデュアルエレメント型の焦電素子を備えた第２移動体検出手段３を用いている。そして、第２移動体検出手段３は、監視領域Ｅ１内において人体検知装置１本体の直下位置から近距離範囲内に形成された監視空間と重ね合わせるように投影される近距離判別用空間からの赤外線のエネルギー変化量から近距離判別用空間内に進入した移動体を検出する。そして、近距離判別手段１１は、第２移動体検出手段３の検出結果に基づいて近距離判別用空間内に移動体が進入したか否かを判別する。また、判定空間数決定手段１２は、近距離判別手段１１の判別結果に基づいて人体判定空間数を決定する。そして、人体判定手段１３は、判定時間において、第１移動体検出手段２による検出空間からの検出信号と閾値とを比較し、閾値を超える検出信号を検出した検出空間の数が人体判定空間数を満たすと、移動体を人体と判定して人体検知信号を出力手段７から出力する。

これにより、移動体が監視領域Ｅ１内の検出エリアＥ２を横断する方向（図５（ａ）の矢印Ａ）に進入した場合は勿論のこと、移動体が監視領域Ｅ１内の検出エリアＥ２を縦断する方向（図５（ａ）の矢印Ｂ）に進入した場合であっても、移動体を人体と人体以外（小動物や掃除ロボットなど）に区別して確実な人体検知が行え、誤報を低減することができる。しかも、従来から問題とされていた人体検知装置１から近い近距離範囲内においても、近距離側の検出エリアの監視を無効にすることなく、移動体を人体と人体以外（小動物や掃除ロボットなど）に区別し、誤報を低減して人体検知を行うことができる。その結果、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可能な人体検知装置を提供することができる。

ところで、上述した実施の形態では、第１移動体検出手段２を６つの熱電素子（サーモパイル）を備えた構成として説明したが、熱電素子の数は６つに限定されるものではない。例えば第１移動体検出手段２が９つの熱電素子を備えた構成とし、排除する移動体に応じた人体判定空間数を決定すれば、さらに高精度な人体検知を行うことができる。

また、上述した実施の形態では、第１移動体検出手段２を６つの熱電素子で構成したが、異なる素子数からなる複数の検出手段によって第１移動体検出手段２を構成しても良い。例えば４つの熱電素子からなる検出手段と２つの熱電素子からなる検出手段とを組み合わせれば、６つの熱電素子による第１移動体検出手段２を構成することができる。

さらに、図４の例では、第１移動体検出手段２による複数組の検出領域Ｅ３を監視領域内に直線状に１列のみ形成した場合について説明したが、監視領域内に複数組の検出領域Ｅ３を千鳥状に形成したり、放射状に複数列形成することもできる。

また、本例の人体検知装置１は、壁への電源工事を不要とするため、電池駆動が可能なホームセキュリティセンサとして一般家庭に設置することを想定して、第２移動体検出手段３が消費電流の低いパッシブ型センサである焦電素子を備えた構成として説明したが、これに限定されるものではない。例えば超音波やマイクロ波、近赤外線センサなどの各種アクティブ型センサを選択的に用い、建物内の商用電源から駆動電源を得るようにすることもできる。

１人体検知装置
２第１移動体検出手段
３第２移動体検出手段
４第１光学手段
５第２光学手段
６制御手段
７出力手段
１１近距離判別手段
１２判定空間数決定手段
１３人体判定手段
Ｅ１監視領域
Ｅ２検出エリア
Ｅ３検出領域
Ｅ４近距離検出エリア
Ｅ５検出空間
Ｅ＋＋極性の検出空間
Ｅ− −極性の検出空間

Claims

複数の熱電素子を備え、人体を検出する領域として監視平面上に設定された監視領域内に向けて形成される前記各熱電素子に対応した複数の検出空間からなる監視空間を複数形成し、前記各検出空間の赤外線量から前記監視空間内に進入した移動体を検出する第１移動体検出手段と、
前記監視領域内において装置本体の直下位置から所定距離だけ離れた近距離範囲内にある前記監視空間内に進入した前記移動体を検出する第２移動体検出手段と、
前記第２移動体検出手段の検出結果により、前記近距離範囲内にある前記監視空間内に前記移動体が進入したか否かを判別する近距離判別手段と、
前記近距離判別手段の判別結果に基づき、前記監視空間内に進入した前記移動体を人体と判定するための基準となる人体判定空間数を決定する判定空間数決定手段と、
前記監視空間内に進入した前記移動体が跨がった当該監視空間を構成する前記検出空間の数が、前記判定空間数決定手段で決定された前記人体判定空間数を満たしたときに、前記移動体を人体として判定して人体検出信号を出力する人体判定手段と、
を備えたことを特徴とする人体検知装置。
前記第２移動体検出手段は、デュアルエレメント型の焦電素子を備え、前記監視領域内において装置本体の直下位置から所定距離だけ離れた近距離範囲内に形成された前記監視空間のそれぞれと重ね合わせるように投影して近距離判別用空間を形成し、前記近距離判別用空間から前記焦電素子に向かって集光される赤外線のエネルギー変化量から前記近距離判別用空間内に進入した前記移動体を検出することを特徴とする請求項１記載の人体検知装置。