JP2571951Y2 - 赤外線式人体検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、赤外線式人体検出装置に関し、更に詳しく
は、電源投入後に信号入力が安定した状態となっている
か否かを検知することができる赤外線式人体検出装置に
関する。

〈従来の技術〉 赤外線式人体検出装置は、主に所定の検知エリア内に
おける人体の存在の有無を検知して自動ドアの開閉や防
犯警報装置の作動を制御するための起動スイッチとして
用いられるもので、背景と移動人体との温度差に基づく
放射赤外線光束の変動を利用する赤外線受動型（パッシ
ブインフラレッド型）になっており、非接触型の人体検
出装置として現在一般的に用いられている。この人体検
出装置は、所定の検知パターンの放射エネルギをミラー
またはレンズからなる光学系により赤外線検出器に集束
し、この赤外線検出器において集電素子等からなる赤外
線検出素子が、集束された放射エネルギの変化を電気信
号に変換し、この電気信号が信号増幅器で増幅された
後、コンパレータにおいて人体検知レベルであるか否か
が判別されるとともに、人体検知レベルである場合に信
号出力部から自動ドアの開扉信号または警報信号として
出力される。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、この赤外線式人体検出装置では、電源導入
時に、赤外線検出素子や信号増幅器の動作が不安定にな
り、例えば、電源投入時から一定時間の間、コンパレー
タにこれの人体検知レベル以上である電源電圧が入力さ
れ、その後に一旦０レベルとなり、徐々に入力電圧が上
昇する。そこで、電源電圧がコンパレータに入力される
こと等による誤動作を防止するために、電源投入等にタ
イマを起動させ、このタイマの設定時間が経過して信号
入力が安定化するまでの間、コンパレータの出力を遮断
してウォームアップを行うようになっているが、特に防
犯警報装置においては誤報が重大な問題となるため、こ
のウォームアップに30〜60秒の比較的長い時間を要する
欠点がある。

本考案は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、可及的に短い時間で信号入力の安定化状態
を確実に検知できるような赤外線式人体検出装置を提供
することを技術的課題とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 上記の技術的課題を解決するために、本考案の赤外線
式人体検出装置は、所定の検知パターンからの放射エネ
ルギの変化を電気信号に変換する赤外線検知器と、所定
の電圧範囲外をトリガ可能な検知レベルとし、上記赤外
線検知器によって変換された信号の電圧がこの検知レベ
ルであるか否かを判別し、この判別結果が検知レベルで
ある場合には検知信号を信号出力部に出力するコンパレ
ータとを備え、この信号出力部はこの検知信号に基づく
検出情報を出力するよう構成された人体検出装置におい
て、電源を投入した時点で、その電源電圧が信号入力と
して入力される時間よりも僅かに長い時間の計時を開始
する計時手段と、上記コンパレータと信号出力部との間
に介在させ、上記検知信号の遮断あるいはその遮断を解
除するためのスイッチング手段とを備えるとともに、上
記計時手段の動作中には上記スイッチング手段を開状態
とし、かつ、その計時動作が終了した時点で上記コンパ
レータを駆動させ、このコンパレータにより所定の電圧
範囲内と判別された時点で、上記スイッチング手段を閉
状態とする信号入力安定化手段とを備えたことによって
特徴付けられる。

また、上記信号入力安定化手段は、上記コンパレータ
により所定の電圧範囲内と判断された時点で上記計時手
段を再び起動させ、この計時手段による計時動作終了時
に上記スイッチング手段を閉状態とするようにしてもよ
い。

〈作用〉 電源投入と同時に、計時手段は電源電圧が信号入力と
して入力される時間よりも僅かに長い時間の計時を開始
し、信号入力安定化手段によってこの計時動作中は、ス
イッチング手段を開状態に保持して、信号出力部への検
知信号の伝達が遮断される。そして、この計時動作が終
了して電源電圧の印加が終わった時点から、コンパレー
タにより、入力信号のレベルが監視が開始され、入力信
号が所定の電圧範囲の下限電圧値に達した時点で、スイ
ッチング手段が閉状態とされて検出信号が信号出力部に
出力される。このように、電源投入後、入力信号が所定
の電圧範囲の下限電圧値に達した時点で、信号入力の安
定状態を検知できるので、赤外線式人体検出装置のウォ
ームアップ時間を可及的に短くすることができる。

また、コンパレータにより所定の電圧範囲の下限電圧
値に達したと判断された時点で計時手段を再び起動さ
せ、この計時手段による計時動作終了時にスイッチング
手段を閉状態とするようにした場合には、入力信号レベ
ルが確実に所定電圧範囲内にまで上昇した時点で赤外線
式人体検出装置の駆動が可能になり、誤動作を極力阻止
することができる。

〈実施例〉 以下、本考案の好適な実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第１図は本考案の赤外線式人体検出装置の構成を示す
ブロック図で、この赤外線式人体検出装置は、上述した
ように、光学系（図示せず）により集束された所定の検
知パターンからの放射エネルギの変化を、赤外線検知器
１の赤外線検出素子によって電気信号に変換し、この電
気信号が信号増幅器２で増幅された後に、コンパレータ
３で検知レベルであるか否かが判別されるとともに、検
知レベルである場合に閉状態のスイッチング手段４およ
び信号出力部５を介して自動ドアの開扉信号や警報信号
として出力される。本考案の信号入力安定化手段６はマ
イクロコンピュータを内蔵し、電源投入時にスイッチン
グ手段４を開状態に保持するとともに、電源投入時から
所定時間経過後にスイッチング手段３を閉状態として人
体検出装置を駆動させるようになっている。

次に、本考案の信号入力安定化手段６の動作について
第２図乃至第４図を参照しながら詳細に説明する。第２
図は第１図のＡ点の電圧波形を示し、同図のt1時に電源
投入されると、t1時からt2時までの間は電源電圧Vccが
信号入力電圧として顕れ、一旦0Vになった後にt3時から
信号入力電圧が立ち上がる。ここで、コンパレータ３の
トリガ可能なレベル範囲は、基準電圧Voを中心として上
限電圧値＋Voと下限電圧値−Voとの間の所定電圧範囲以
外の電圧になる。そして、t3時から立ち上がった信号入
力電圧はt4時に下限電圧値−Voに達し、更にt5時に基準
電圧Voに達する。

第３図は自動ドアの開閉用起動スイッチに用いた場合
の本赤外線式人体検出装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートで、電源投入される〔ステップ１（S1）〕
と、スイッチング手段４を開状態に保持してコンパレー
タ３の出力が遮断される〔ステップ２（S2）〕ととも
に、計時手段により、第２図に示すように電源電圧Vcc
が顕れるt1時からt2時より僅かに長い時間T1の計時が開
始され〔ステップ３（S3）〕、この所定時間T1の経過を
待ってステップ４（S4）に進み、コンパレータ３に供給
される信号入力電圧が下限電圧値−Voまで上昇するのが
監視される〔ステップ４（S4）〕。そして、t4時に信号
入力電圧が下限電圧値−Voに達してステップ４（S4）で
YESと判断されると、スイッチング手段４が閉じられて
コンパレータ３の出力遮断が解除され〔ステップ５（S
5）〕、人体検出装置が駆動状態となる。

尚、スイッチング手段４は一旦閉状態にされると、電
源が断たれるまでその閉状態を保持する。ここで、電源
電圧Vccを5V、基準電圧Voを2.5V、下限電圧値−Voと上
限電圧値＋Voとの所定の電圧範囲を1Vとした場合、所定
時間T1は10秒程度となりウォームアップ時間T2は10〜15
秒となって可及的に短くなる。従って、電源投入後に出
来る限り早く駆動開始させる必要のある自動ドア開閉用
起動スイッチに用いる人体検出装置に適用して顕著な効
果を得ることができる。

一方、駆動開始を早くすることは然程要求されないが
確実に安定化した状態で駆動開始させる必要のある防犯
警報装置の起動用スイッチに用いた場合の本人体検出装
置の動作は、第４図のようになる。すなわち、ステップ
１（S1）からステップ４（S4）までは第３図の場合と同
様であり、下限電圧値−Voを検知した時点から再び計時
手段により所定時間T3の計時を開始し［ステップ６（S
6）］、この所定時間T3の経過を待ってコンパレータ３
の信号遮断を解除する〔ステップ５（S5）〕。この時の
ウォームアップ時間T4は上述のウォームアップ時間T2よ
りも僅かに長くなるが、信号入力電圧が基準電圧Voに達
するので、確実に安定化した状態において人体検出装置
の駆動を行わせることができる。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本発明の赤外線式人体検出装置
によれば、電源を投入した時点で、その電源電圧が信号
入力として入力される時間よりも僅かに長い時間の計時
を開始する計時手段と、コンパレータと信号出力部との
間に介在させ、検知信号の遮断あるいはその遮断を解除
するためのスイッチング手段とを備えるとともに、計時
手段の動作中にはスイッチング手段を開状態とし、か
つ、その計時動作が終了した時点でコンパレータを駆動
させ、このコンパレータにより検知レベルと判別された
時点で、スイッチング手段を閉状態とする信号入力安定
化手段とを備えた構成としたので、電源投入時の信号入
力の安定化状態を可及的に短い時間で、かつ確実に検知
することができる。

また、コンパレータにより検知レベルと判断された時
点で計時手段を再び起動させ、この計時手段による計時
動作終了時にスイッチング手段を閉状態とするようにし
た場合には、入力信号レベルが確実に所定電圧範囲内に
まで上昇した時点で赤外線式人体検出装置の駆動が可能
になり、さらに確実に安定化した状態において、赤外線
式人体検出装置を駆動することができる。この場合、さ
らに誤動作を阻止することができる。

以上のように、前者の構成では、電源投入後にできる
だけ早く装置の駆動を開始させる必要がある、例えば自
動ドア開閉用起動スイッチ等に適しており、また、後者
の構成では、早く駆動することはあまり要求はされない
が、確実に安定化した状態で駆動開始させる必要のあ
る、例えば防犯警報装置等に適している。このように、
必要に応じていずれかの構成を選択すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の赤外線式人体検出装置のブロック図、 第２図は第１図のＡ点の電圧の波形図、 第３図は自動ドア開閉用起動スイッチに用いた場合の本
考案の人体検出装置の動作を説明するためのフローチャ
ート 第４図は防犯警報装置起動用スイッチに用いた場合の本
考案の人体検出装置の動作を説明するためのフローチャ
ート １……赤外線検知器 ３……コンパレータ ４……スイッチング手段 ５……信号出力部 ６……信号入力安定化手段

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の検知パターンからの放射エネルギの
   変化を電気信号に変換する赤外線検知器と、所定の電圧
   範囲外をトリガ可能な検知レベルとし、上記赤外線検知
   器によって変換された信号の電圧がこの検知レベルであ
   るか否かを判別し、この判別結果が検知レベルである場
   合には検知信号を信号出力部に出力するコンパレータと
   を備え、この信号出力部はこの検知信号に基づき検出情
   報を出力するよう構成された人体検出装置において、電
   源を投入した時点で、その電源電圧が信号入力として入
   力される時間よりも僅かに長い時間の計時を開始する計
   時手段と、上記コンパレータと信号出力部との間に介在
   させ、上記検知信号の遮断あるいはその遮断を解除する
   ためのスイッチング手段とを備えるとともに、上記計時
   手段の動作中には上記スイッチング手段を開状態とし、
   かつ、その計時動作が終了した時点で上記コンパレータ
   を駆動させ、このコンパレータにより所定の電圧範囲内
   と判別された時点で、上記スイッチング手段を閉状態と
   する信号入力安定化手段とを備えたことを特徴とする赤
   外線式人体検出装置。
2. 【請求項２】上記信号入力安定化手段は、上記コンパレ
   ータにより所定の電圧範囲内と判断された時点で上記計
   時手段を再び起動させ、この計時手段による計時動作終
   了時に上記スイッチング手段を閉状態とすることを特徴
   とする請求項（１）に記載の赤外線式人体検出装置。