JP2636427B2 - 人体検出装置 - Google Patents
人体検出装置Info
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- JP2636427B2 JP2636427B2 JP1195043A JP19504389A JP2636427B2 JP 2636427 B2 JP2636427 B2 JP 2636427B2 JP 1195043 A JP1195043 A JP 1195043A JP 19504389 A JP19504389 A JP 19504389A JP 2636427 B2 JP2636427 B2 JP 2636427B2
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- infrared
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人体から放射される赤外線量と床面等の背
景から放射される赤外線量の差を人体の移動により検出
する赤外線受光式の人体検出装置に関するものである。
景から放射される赤外線量の差を人体の移動により検出
する赤外線受光式の人体検出装置に関するものである。
赤外線受光式の人体検出装置は、人体と背景の温度差
を赤外線のエネルギー量の差として焦電素子等の赤外線
検出素子を用いて検出することにより人体を検出する装
置であり、近年広く普及するようになったが、それとと
もに、信頼性の改善が要求されている。赤外線受光式の
人体検出装置の誤動作要因としては、検知領域内での背
景の温度変化や内部雑音、ヘッドライトや太陽光等のエ
ネルギーの大きな外乱光の影響などが考えられ、これら
の誤動作要因を除去するために、従来、種々の提案がな
されている。
を赤外線のエネルギー量の差として焦電素子等の赤外線
検出素子を用いて検出することにより人体を検出する装
置であり、近年広く普及するようになったが、それとと
もに、信頼性の改善が要求されている。赤外線受光式の
人体検出装置の誤動作要因としては、検知領域内での背
景の温度変化や内部雑音、ヘッドライトや太陽光等のエ
ネルギーの大きな外乱光の影響などが考えられ、これら
の誤動作要因を除去するために、従来、種々の提案がな
されている。
その一つとして、４個の赤外線検出素子を用いて、２
組の差動出力を得る方式が提案されている（特開昭58−
213396号公報、特開昭59−94094号公報）。この人体検
出装置の検出動作の一例を第６図及び第７図に示す。物
面上に４個の赤外線検出素子Ａ＋,A−,B＋,B−による４
つの検知領域Ｉ〜IVが設定され、検知領域I,IV及び検知
領域II,IIIにより各々の差動出力vA（赤外線検出素子Ａ
＋,A−間の出力）及びvB（赤外線検出素子Ｂ＋,B−間の
出力）が得られる。第６図（ａ）の場合には、人体Ｍが
検知領域I,IIIから検知領域II,IVに移動し、第７図
（ａ）のような差動出力vA，vBが共に得られる。第６図
（ｂ）の場合には、人体Ｍが検知領域I,IIから検知領域
III,IVに移動し、第７図（ｂ）のような差動出力vA，vB
が共に得られる。ところが、第６図（ｃ）の場合、第７
図（ｃ）のように、差動出力vAは得られるが、差動出力
vBについては、検知領域II,IIIを人体Ｍが同時に横切る
ため出力が打消され、差動出力vBが生じない。したがっ
て、人体の移動を確実に検出するためには、差動出力
vA，vBの内のいずれかが出力を生じた場合に人体検出出
力を出す必要がある。
組の差動出力を得る方式が提案されている（特開昭58−
213396号公報、特開昭59−94094号公報）。この人体検
出装置の検出動作の一例を第６図及び第７図に示す。物
面上に４個の赤外線検出素子Ａ＋,A−,B＋,B−による４
つの検知領域Ｉ〜IVが設定され、検知領域I,IV及び検知
領域II,IIIにより各々の差動出力vA（赤外線検出素子Ａ
＋,A−間の出力）及びvB（赤外線検出素子Ｂ＋,B−間の
出力）が得られる。第６図（ａ）の場合には、人体Ｍが
検知領域I,IIIから検知領域II,IVに移動し、第７図
（ａ）のような差動出力vA，vBが共に得られる。第６図
（ｂ）の場合には、人体Ｍが検知領域I,IIから検知領域
III,IVに移動し、第７図（ｂ）のような差動出力vA，vB
が共に得られる。ところが、第６図（ｃ）の場合、第７
図（ｃ）のように、差動出力vAは得られるが、差動出力
vBについては、検知領域II,IIIを人体Ｍが同時に横切る
ため出力が打消され、差動出力vBが生じない。したがっ
て、人体の移動を確実に検出するためには、差動出力
vA，vBの内のいずれかが出力を生じた場合に人体検出出
力を出す必要がある。
ところが、このようにすると、１個の検知領域内で生
じる温度変化や、１個の赤外線検出素子に生じる内部雑
音等により、差動出力vA，vBの一方が出力を生じ、誤動
作の原因になるという問題点があった。
じる温度変化や、１個の赤外線検出素子に生じる内部雑
音等により、差動出力vA，vBの一方が出力を生じ、誤動
作の原因になるという問題点があった。
そこで本出願人は、複数の赤外線検出素子を用い、各
々の出力を比較することにより信頼性の高い人体検出装
置を提案している（特願昭62−242090号）。第８図にこ
の人体検出装置の全体構成のブロック図を示す。検知領
域からの赤外線を光学系１により集光し、集光された赤
外線を複数の赤外線検出素子Ａ〜Ｄから成る赤外線検出
素子部２を用いて受光し、複数の赤外線検出素子Ａ〜Ｄ
の各出力を増幅部３により独立に増幅した上で、信号処
理部４により人体検出に適した信号に変換し、判断部５
によりピーク値と出力時刻とを検出し、これらを相互に
比較して人体の有無を判定し、この判定結果を出力部６
から出力するというものである。この人体検出装置の検
出動作を第３図及び第４図に基づき説明する。まず、赤
外線検出素子Ａ〜Ｄの各出力に着目する。赤外線検出素
子Ａ〜Ｄに対応する検知領域Ａ′〜Ｄ′は人体Ｍに比べ
十分に小さな領域に絞られている。人体Ｍの移動時に
は、移動方向にかかわらず人体Ｍは検知領域Ａ′〜Ｄ′
の全域を通過すると考えられるから、赤外線検出素子Ａ
〜Ｄの各出力におけるピーク値はほぼ同様な値が得られ
る。実際には人体表面の温度分布等により、各出力にお
けるピーク値にはある程度ばらつきが生じる。また、ピ
ーク値VA〜VDは周囲温度によっても影響を受ける。した
がって、各ピーク値VA〜VDについて相対的な比較を行な
えばよい。即ち、ピーク値VA〜VDにおける最大値を
VMAX、最小値をVMINとすると、VMAXとVMINとの比が閾値
Ｓ（０＜Ｓ＜１）より大きければ、各ピーク値VA〜VDの
ばらつきが小さいとし、人体が存在すると判定する。こ
の人体存在の判定条件は、次式で表すことができる。
々の出力を比較することにより信頼性の高い人体検出装
置を提案している（特願昭62−242090号）。第８図にこ
の人体検出装置の全体構成のブロック図を示す。検知領
域からの赤外線を光学系１により集光し、集光された赤
外線を複数の赤外線検出素子Ａ〜Ｄから成る赤外線検出
素子部２を用いて受光し、複数の赤外線検出素子Ａ〜Ｄ
の各出力を増幅部３により独立に増幅した上で、信号処
理部４により人体検出に適した信号に変換し、判断部５
によりピーク値と出力時刻とを検出し、これらを相互に
比較して人体の有無を判定し、この判定結果を出力部６
から出力するというものである。この人体検出装置の検
出動作を第３図及び第４図に基づき説明する。まず、赤
外線検出素子Ａ〜Ｄの各出力に着目する。赤外線検出素
子Ａ〜Ｄに対応する検知領域Ａ′〜Ｄ′は人体Ｍに比べ
十分に小さな領域に絞られている。人体Ｍの移動時に
は、移動方向にかかわらず人体Ｍは検知領域Ａ′〜Ｄ′
の全域を通過すると考えられるから、赤外線検出素子Ａ
〜Ｄの各出力におけるピーク値はほぼ同様な値が得られ
る。実際には人体表面の温度分布等により、各出力にお
けるピーク値にはある程度ばらつきが生じる。また、ピ
ーク値VA〜VDは周囲温度によっても影響を受ける。した
がって、各ピーク値VA〜VDについて相対的な比較を行な
えばよい。即ち、ピーク値VA〜VDにおける最大値を
VMAX、最小値をVMINとすると、VMAXとVMINとの比が閾値
Ｓ（０＜Ｓ＜１）より大きければ、各ピーク値VA〜VDの
ばらつきが小さいとし、人体が存在すると判定する。こ
の人体存在の判定条件は、次式で表すことができる。
VMIN／VMAX＞Ｓ …… 次に、出力時刻tA〜tDに着目する。人体が検知領域
Ａ′〜Ｄ′を移動する場合、移動方向にかかわらず、全
ての検知領域Ａ′〜Ｄ′に同時に侵入することはない。
即ち、各赤外線検出素子Ａ〜Ｄの出力信号が立上がる時
刻（出力時刻）tA〜tDには、時間差が存在する。この時
間差は検知領域Ａ′〜Ｄ′の広さ及び人体の移動速度を
考慮することにより、ある範囲に限定できる。出力時刻
tA〜tDの時間差をΔｔとすると、人体存在の第２の判定
条件は次式で表すことができる。
Ａ′〜Ｄ′を移動する場合、移動方向にかかわらず、全
ての検知領域Ａ′〜Ｄ′に同時に侵入することはない。
即ち、各赤外線検出素子Ａ〜Ｄの出力信号が立上がる時
刻（出力時刻）tA〜tDには、時間差が存在する。この時
間差は検知領域Ａ′〜Ｄ′の広さ及び人体の移動速度を
考慮することにより、ある範囲に限定できる。出力時刻
tA〜tDの時間差をΔｔとすると、人体存在の第２の判定
条件は次式で表すことができる。
TMIN＜Δｔ＜TMAX …… 但し、TMIN，TMAXは各々時間差の下限及び上限である。
第４図の例では、（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれの場
合においても、Δｔ＝tD−tAとして時間差が求まり、こ
のΔｔが 式を満足するか否かを判定すればよい。以上
の判定条件に従い人体の有無を検出することにより、全
般的な温度変化や太陽光などの外乱光、或いは局所的な
変化や内部雑音等の影響による誤動作を防止でき、信頼
性の高い人体検出装置となる。
第４図の例では、（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれの場
合においても、Δｔ＝tD−tAとして時間差が求まり、こ
のΔｔが 式を満足するか否かを判定すればよい。以上
の判定条件に従い人体の有無を検出することにより、全
般的な温度変化や太陽光などの外乱光、或いは局所的な
変化や内部雑音等の影響による誤動作を防止でき、信頼
性の高い人体検出装置となる。
上述の人体検出装置にあっては、各赤外線検出素子の
出力時刻とピーク値とから人体の有無を判定していた。
人体が検知エリアを通過するのに要する時間は人体の移
動速度に反比例の関係にあり、時速360m（秒速0.1m）か
ら時速36Km（秒速10m）までの速度で移動する人体を検
出するためには、最低速時の各素子の出力時間差を基に
人体の判定条件の上限閾値TMAXを設定しなければなら
なかった。ところが、閾値TMAXを大きくすればするほど
雑音による誤動作が多くなり、逆に閾値TMAXを小さくす
ると低速移動する人体を検出できないという問題があっ
た。
出力時刻とピーク値とから人体の有無を判定していた。
人体が検知エリアを通過するのに要する時間は人体の移
動速度に反比例の関係にあり、時速360m（秒速0.1m）か
ら時速36Km（秒速10m）までの速度で移動する人体を検
出するためには、最低速時の各素子の出力時間差を基に
人体の判定条件の上限閾値TMAXを設定しなければなら
なかった。ところが、閾値TMAXを大きくすればするほど
雑音による誤動作が多くなり、逆に閾値TMAXを小さくす
ると低速移動する人体を検出できないという問題があっ
た。
例えば、第５図（ａ）のように、人体による赤外線検
出素子Ａ〜Ｄの出力信号が、出力時刻tA〜tD及びピーク
値VA〜VDをもち、ピーク値が前記人体の判定条件を満
たす場合、時間差の上限閾値がTMAXならば前記人体の判
定条件を満たすので人体であると検知できるが、時間
差の上限閾値がＴ′MAXならば前記人体の判定条件を
満たさないため人体と検知できない。
出素子Ａ〜Ｄの出力信号が、出力時刻tA〜tD及びピーク
値VA〜VDをもち、ピーク値が前記人体の判定条件を満
たす場合、時間差の上限閾値がTMAXならば前記人体の判
定条件を満たすので人体であると検知できるが、時間
差の上限閾値がＴ′MAXならば前記人体の判定条件を
満たさないため人体と検知できない。
また、第５図（ｂ）のように、雑音による赤外線検出
素子Ａ〜Ｄの出力信号が、出力時刻ｔ′A〜ｔ′D及びピ
ーク値Ｖ′A〜Ｖ′Dをもち、ピーク値が前記人体の判定
条件を満たす場合、時間差の上限閾値がTMAXならば前
記人体の判定条件を満たすので誤って人体であると検
知してしまうが、時間差の上限閾値がＴ′MAXならば前
記人体の判定条件を満たさないため雑音として除去で
きるのである。
素子Ａ〜Ｄの出力信号が、出力時刻ｔ′A〜ｔ′D及びピ
ーク値Ｖ′A〜Ｖ′Dをもち、ピーク値が前記人体の判定
条件を満たす場合、時間差の上限閾値がTMAXならば前
記人体の判定条件を満たすので誤って人体であると検
知してしまうが、時間差の上限閾値がＴ′MAXならば前
記人体の判定条件を満たさないため雑音として除去で
きるのである。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものでり、
その目的とするところは、雑音の影響を抑え、かつ低速
で移動する人体をも確実に検知することのできる信頼性
の高い人体検出装置を提供することにある。
その目的とするところは、雑音の影響を抑え、かつ低速
で移動する人体をも確実に検知することのできる信頼性
の高い人体検出装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る人体検出装置は、検知領域からの赤外線
を集光する光学系と、前記光学系にて集光された赤外線
を受光する複数の赤外線検出素子と、前記複数の赤外線
検出素子の各出力をそれぞれ増幅する増幅部と、前記増
幅部にて増幅された赤外線検出素子の各出力を人体検出
に適した信号に処理する信号処理部と、前記信号処理部
により処理された赤外線検出素子の各出力のピーク値と
出力時刻を相互に比較して人体の有無を判定する判断部
と、前記判断部の判定結果を出力する出力部とを有して
成る人体検出装置であって、前記判断部は、各赤外線検
出素子の出力時刻の時間差の上限となる閾値として、雑
音除去用の閾値と人体検出用の閾値を設定し、前記信号
処理部から出力される各赤外線検出素子に対応した出力
信号により、前記閾値を切替えるようにしたことを特徴
とするものである。
を集光する光学系と、前記光学系にて集光された赤外線
を受光する複数の赤外線検出素子と、前記複数の赤外線
検出素子の各出力をそれぞれ増幅する増幅部と、前記増
幅部にて増幅された赤外線検出素子の各出力を人体検出
に適した信号に処理する信号処理部と、前記信号処理部
により処理された赤外線検出素子の各出力のピーク値と
出力時刻を相互に比較して人体の有無を判定する判断部
と、前記判断部の判定結果を出力する出力部とを有して
成る人体検出装置であって、前記判断部は、各赤外線検
出素子の出力時刻の時間差の上限となる閾値として、雑
音除去用の閾値と人体検出用の閾値を設定し、前記信号
処理部から出力される各赤外線検出素子に対応した出力
信号により、前記閾値を切替えるようにしたことを特徴
とするものである。
本発明にあっては、信号処理部からの赤外線検出素子
の各出力により、判断部で用いる出力時刻の時間差の上
限を規定した閾値を切替えて、人体の有無を判断してい
るため、雑音の影響を抑えて、かつ低速移動の人体も確
実に検出できるのである。
の各出力により、判断部で用いる出力時刻の時間差の上
限を規定した閾値を切替えて、人体の有無を判断してい
るため、雑音の影響を抑えて、かつ低速移動の人体も確
実に検出できるのである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
本実施例は赤外線検出素子が４個の場合を示すものであ
るが、本発明は、４個以外の個数の赤外線検出素子を用
いた場合にも適用できる。１は光学系で、ミラー又はレ
ンズを用いて赤外線を集光する。本実施例の場合は、多
分割ミラー又は多分割レンズを用いて、複数の検知領域
から赤外線を集光する。２は赤外線検出素子部で、複数
の赤外線検出素子から成り、本実施例では４個の赤外線
検出素子Ａ〜Ｄを用いた場合を示す。赤外線検出素子Ａ
〜Ｄとしては、常温で動作可能で安価な焦電素子を用い
る。焦電素子の他、サーモパイルを用いることもでき
る。赤外線検出素子Ａ〜Ｄを光学系１の焦点面上に配置
することにより、物面上には光学系１を通じて複数の検
知領域Ａ′〜Ｄ′が焦点面上の赤外線検出素子Ａ〜Ｄの
配置と同じ配置で形成され、検知領域Ａ′〜Ｄ′内にお
ける人体の移動により、各々の赤外線検出素子Ａ〜Ｄが
背景との温度差の変化として出力を生じる。３は増幅部
で、各赤外線検出素子Ａ〜Ｄの出力を各々独立に増幅す
る。４は信号処理部で、雑音を除去するために、帯域フ
ィルタを設け各々の出力において必要な周波数成分のみ
を抽出し、帯域フィルタを通過した各々の出力は、マル
チプレクサとA/D変換器を用いて順次A/D変換される。
本実施例は赤外線検出素子が４個の場合を示すものであ
るが、本発明は、４個以外の個数の赤外線検出素子を用
いた場合にも適用できる。１は光学系で、ミラー又はレ
ンズを用いて赤外線を集光する。本実施例の場合は、多
分割ミラー又は多分割レンズを用いて、複数の検知領域
から赤外線を集光する。２は赤外線検出素子部で、複数
の赤外線検出素子から成り、本実施例では４個の赤外線
検出素子Ａ〜Ｄを用いた場合を示す。赤外線検出素子Ａ
〜Ｄとしては、常温で動作可能で安価な焦電素子を用い
る。焦電素子の他、サーモパイルを用いることもでき
る。赤外線検出素子Ａ〜Ｄを光学系１の焦点面上に配置
することにより、物面上には光学系１を通じて複数の検
知領域Ａ′〜Ｄ′が焦点面上の赤外線検出素子Ａ〜Ｄの
配置と同じ配置で形成され、検知領域Ａ′〜Ｄ′内にお
ける人体の移動により、各々の赤外線検出素子Ａ〜Ｄが
背景との温度差の変化として出力を生じる。３は増幅部
で、各赤外線検出素子Ａ〜Ｄの出力を各々独立に増幅す
る。４は信号処理部で、雑音を除去するために、帯域フ
ィルタを設け各々の出力において必要な周波数成分のみ
を抽出し、帯域フィルタを通過した各々の出力は、マル
チプレクサとA/D変換器を用いて順次A/D変換される。
５は判断部であり、信号処理部４で処理された赤外線
検出素子Ａ〜Ｄの各出力から、ピーク値と出力時刻を求
め、これらの情報を用いて人体の有無を判定するのであ
る。
検出素子Ａ〜Ｄの各出力から、ピーク値と出力時刻を求
め、これらの情報を用いて人体の有無を判定するのであ
る。
ここで、出力時刻に関しては、出力時刻の時間差の上
限閾値として、２種類の閾値TMAX,T′MAXを設定してお
く。つまり、雑音除去用の閾値Ｔ′MAXと人体検出用の
閾値TMAXを設けるのである。
限閾値として、２種類の閾値TMAX,T′MAXを設定してお
く。つまり、雑音除去用の閾値Ｔ′MAXと人体検出用の
閾値TMAXを設けるのである。
６は出力部で、判断部５からの判定結果を出力するも
のである。
のである。
この人体検出装置における人体の判定動作を第３図に
基づき説明する。まず、赤外線検出素子Ａ〜Ｄの各出力
に着目する。検知領域は人体Ｍに比べ十分に小さな領域
に絞られている。人体Ｍの移動時には、移動方向にかか
わらず人体Ｍは検知領域Ａ′〜Ｄ′の全域を通過すると
考えられるから、赤外線検出素子Ａ〜Ｄの各出力におけ
るピーク値はほぼ同様な値が得られる。実際には人体表
面の温度分布等により、各出力におけるピーク値にはあ
る程度ばらつきが生じる。また、ピーク値VA〜VDは周囲
温度によっても影響を受ける。したがって、各ピーク値
VA〜VDについて相対的な比較を行なえばよい。すなわ
ち、ピーク値VA〜VDにおける最大値VMAXと最小値VMINと
の比が閾値Ｓ（０＜Ｓ＜１）より大きければよい。
基づき説明する。まず、赤外線検出素子Ａ〜Ｄの各出力
に着目する。検知領域は人体Ｍに比べ十分に小さな領域
に絞られている。人体Ｍの移動時には、移動方向にかか
わらず人体Ｍは検知領域Ａ′〜Ｄ′の全域を通過すると
考えられるから、赤外線検出素子Ａ〜Ｄの各出力におけ
るピーク値はほぼ同様な値が得られる。実際には人体表
面の温度分布等により、各出力におけるピーク値にはあ
る程度ばらつきが生じる。また、ピーク値VA〜VDは周囲
温度によっても影響を受ける。したがって、各ピーク値
VA〜VDについて相対的な比較を行なえばよい。すなわ
ち、ピーク値VA〜VDにおける最大値VMAXと最小値VMINと
の比が閾値Ｓ（０＜Ｓ＜１）より大きければよい。
VMIN／VMAX＞Ｓ …… 次に、出力時刻tA〜tDに着目する。人体が検知領域
Ａ′〜Ｄ′を移動する場合、移動方向にかかわらず、全
ての検知領域に同時に侵入することはない。すなわち、
各赤外線検出素子の出力時刻tA〜tDには、時間差が存在
する。この時間差は検知領域の広さ及び人体の移動速度
を考慮することにより、ある範囲に限定できる。出力時
刻の時間差をΔｔとすると、次式が満たされる時に人体
が存在すると判定される。
Ａ′〜Ｄ′を移動する場合、移動方向にかかわらず、全
ての検知領域に同時に侵入することはない。すなわち、
各赤外線検出素子の出力時刻tA〜tDには、時間差が存在
する。この時間差は検知領域の広さ及び人体の移動速度
を考慮することにより、ある範囲に限定できる。出力時
刻の時間差をΔｔとすると、次式が満たされる時に人体
が存在すると判定される。
TMIN＜Δｔ＜TMAX …… 但し、TMIN，TMAXは各々時間差の下限及び上限である。
第４図の例では、同図（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれ
の場合においても、Δｔ＝tD−tAとして時間差が求ま
り、これが式を満たすか否かを判定すればよい。
第４図の例では、同図（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれ
の場合においても、Δｔ＝tD−tAとして時間差が求ま
り、これが式を満たすか否かを判定すればよい。
ここで、判断部５において、出力時刻の時間差の上限
閾値を切替え、判断部５において人体の有無を検出する
過程を、第２図のフローチャートに示す。判断部５に
は、予め２種類の出力時刻の時間差の上限閾値
Ｔ′MAX，TMAX（Ｔ′MAX＜TMAX）を設定しておく。閾値
TMAXは、人体が最低速度で移動したと仮定した時の出力
時刻の時間差の上限値であり、閾値Ｔ′MAXは、TMAXよ
り小さな値で、例えば、人体が最高速度で移動したと仮
定した時の出力時刻の時間差の上限値に設定する。
閾値を切替え、判断部５において人体の有無を検出する
過程を、第２図のフローチャートに示す。判断部５に
は、予め２種類の出力時刻の時間差の上限閾値
Ｔ′MAX，TMAX（Ｔ′MAX＜TMAX）を設定しておく。閾値
TMAXは、人体が最低速度で移動したと仮定した時の出力
時刻の時間差の上限値であり、閾値Ｔ′MAXは、TMAXよ
り小さな値で、例えば、人体が最高速度で移動したと仮
定した時の出力時刻の時間差の上限値に設定する。
判断部５は、赤外線検出素子Ａ〜Ｄのうちいずれかの
素子Ｋの出力が、０付近で平坦な状態から予め設定して
おいた閾値VTを超えたことを検出したとき、その時刻tK
を素子Ｋの出力時刻として記憶する。但し、閾値VTは信
号成分の最小レベルで、VT以下の出力はノイズとみなさ
れる。全ての素子が出力を開始したとき、出力時刻の時
間差の上限閾値としてＴ′MAX用いて、人体の判定条件
（TMIN＜Δｔ＜Ｔ′MAX）満たすか否かを調べ、満足
するときには、人体の判定条件をも満たす場合にのみ
警報を発する。人体の判定条件を満たさない場合に
は、以下の処理を行なう。
素子Ｋの出力が、０付近で平坦な状態から予め設定して
おいた閾値VTを超えたことを検出したとき、その時刻tK
を素子Ｋの出力時刻として記憶する。但し、閾値VTは信
号成分の最小レベルで、VT以下の出力はノイズとみなさ
れる。全ての素子が出力を開始したとき、出力時刻の時
間差の上限閾値としてＴ′MAX用いて、人体の判定条件
（TMIN＜Δｔ＜Ｔ′MAX）満たすか否かを調べ、満足
するときには、人体の判定条件をも満たす場合にのみ
警報を発する。人体の判定条件を満たさない場合に
は、以下の処理を行なう。
すなわち、赤外線検出素子Ａ〜Ｄのうち最初に出力を
開始した素子をｎとし、時刻ｔでの素子Ｋの出力値をFK
（ｔ）とする。まず、素子ｎが出力を開始した時刻tnか
らＴ′MAX間経過した時の全素子の出力について、出力
が生じているか否かを調べる。即ち、各素子Ｋに対し
て、 ｜FK（tn＋Ｔ′MAX）｜＞VT …… の不等式を調べる。式を満たす素子が１素子も存在し
ない時には、これらの出力は人体によるものではないと
判定する。しかし、式を満たす素子が１素子でも存在
する場合には、出力時刻の時間差の上限閾値としてTMAX
を用いて、再度人体の判定条件（TMIN＜Δｔ＜TMAX）
を調べ、これを満たし、かつ判定条件をも満たすと
き、警報を発する。
開始した素子をｎとし、時刻ｔでの素子Ｋの出力値をFK
（ｔ）とする。まず、素子ｎが出力を開始した時刻tnか
らＴ′MAX間経過した時の全素子の出力について、出力
が生じているか否かを調べる。即ち、各素子Ｋに対し
て、 ｜FK（tn＋Ｔ′MAX）｜＞VT …… の不等式を調べる。式を満たす素子が１素子も存在し
ない時には、これらの出力は人体によるものではないと
判定する。しかし、式を満たす素子が１素子でも存在
する場合には、出力時刻の時間差の上限閾値としてTMAX
を用いて、再度人体の判定条件（TMIN＜Δｔ＜TMAX）
を調べ、これを満たし、かつ判定条件をも満たすと
き、警報を発する。
判断部５の動作について、第５図を用いて説明する。
第５図（ａ）に示すように、赤外線検出素子Ａ〜Ｄは各
々時刻tA〜tDで立上がり、各素子のピーク値VA〜VDであ
る。素子Ａが最初に立上がっており、時刻（tA＋Ｔ′
MAX）においては、他の３素子はまだ立上がっていな
い。そこで、時刻（tA＋Ｔ′MAX）における各素子の出
力をみると、素子Ａだけが出力を生じており、前記不等
式を満たしていることがわかる。さらに、時刻（tA＋
Ｔ′MAX）までには全素子が立上がっているので、判断
部５は、人体の判定条件を満たすか否かを調べ、満た
すならば警報を発することになる。
第５図（ａ）に示すように、赤外線検出素子Ａ〜Ｄは各
々時刻tA〜tDで立上がり、各素子のピーク値VA〜VDであ
る。素子Ａが最初に立上がっており、時刻（tA＋Ｔ′
MAX）においては、他の３素子はまだ立上がっていな
い。そこで、時刻（tA＋Ｔ′MAX）における各素子の出
力をみると、素子Ａだけが出力を生じており、前記不等
式を満たしていることがわかる。さらに、時刻（tA＋
Ｔ′MAX）までには全素子が立上がっているので、判断
部５は、人体の判定条件を満たすか否かを調べ、満た
すならば警報を発することになる。
また、第５図（ｂ）においては、各赤外線検出素子Ａ
〜Ｄに、出力時刻ｔ′A,t′D、ピーク値Ｖ′A〜Ｖ′Dで
ある雑音による出力が発生している。この場合には、最
初の素子が立上がった時刻ｔ′AからＴ′MAX時間後にお
いては、素子Ａには出力が生じておらず、他の素子もま
だ立上がっていないため、判定条件を満たさない。し
たがって、人体とは判定しないのである。
〜Ｄに、出力時刻ｔ′A,t′D、ピーク値Ｖ′A〜Ｖ′Dで
ある雑音による出力が発生している。この場合には、最
初の素子が立上がった時刻ｔ′AからＴ′MAX時間後にお
いては、素子Ａには出力が生じておらず、他の素子もま
だ立上がっていないため、判定条件を満たさない。し
たがって、人体とは判定しないのである。
従来は、人体の移動速度に応じた各素子の出力時刻の
時間差の上限だけをもとに人体の有無を判断していたた
め、低速で移動する人体を検出しようとすると雑音等の
影響を受けやすかった。本実施例では、信号処理部から
の赤外線検出素子の各出力により、判断部で用いる、出
力時刻の時間差の上限を規定した閾値を切替えて人体の
有無を判断しているため、雑音の影響を抑えて、かつ低
速移動の人体も確実に検出できるのである。
時間差の上限だけをもとに人体の有無を判断していたた
め、低速で移動する人体を検出しようとすると雑音等の
影響を受けやすかった。本実施例では、信号処理部から
の赤外線検出素子の各出力により、判断部で用いる、出
力時刻の時間差の上限を規定した閾値を切替えて人体の
有無を判断しているため、雑音の影響を抑えて、かつ低
速移動の人体も確実に検出できるのである。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、検知領域からの赤外線
を集光する光学系と、前記光学系にて集光された赤外線
を受光する複数の赤外線検出素子と、前記複数の赤外線
検出素子の各出力をそれぞれ増幅する増幅部と、前記増
幅部にて増幅された赤外線検出素子の各出力を人体検出
に適した信号に処理する信号処理部と、前記信号処理部
により処理された赤外線検出素子の各出力のピーク値と
出力時刻を相互に比較して人体の有無を判定する判断部
と、前記判断部の判定結果を出力する出力部とを有して
成る人体検出装置であって、前記判断部は、各赤外線検
出素子の出力時刻の時間差の上限となる閾値として、雑
音除去用の閾値と人体検出用の閾値を設定し、前記信号
処理部から出力される各赤外線検出素子に対応した出力
信号により、前記閾値を切替えるようにしたため、雑音
の影響を抑えて、かつ低速移動の人体も確実に検出する
ことができる信頼性の高い人体検出装置が提供できた。
を集光する光学系と、前記光学系にて集光された赤外線
を受光する複数の赤外線検出素子と、前記複数の赤外線
検出素子の各出力をそれぞれ増幅する増幅部と、前記増
幅部にて増幅された赤外線検出素子の各出力を人体検出
に適した信号に処理する信号処理部と、前記信号処理部
により処理された赤外線検出素子の各出力のピーク値と
出力時刻を相互に比較して人体の有無を判定する判断部
と、前記判断部の判定結果を出力する出力部とを有して
成る人体検出装置であって、前記判断部は、各赤外線検
出素子の出力時刻の時間差の上限となる閾値として、雑
音除去用の閾値と人体検出用の閾値を設定し、前記信号
処理部から出力される各赤外線検出素子に対応した出力
信号により、前記閾値を切替えるようにしたため、雑音
の影響を抑えて、かつ低速移動の人体も確実に検出する
ことができる信頼性の高い人体検出装置が提供できた。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は、同上の動作説明のためのフローチャート、 第３図は、同上の動作説明のための検知領域を示す模式
図、 第４図は、同上に係る波形図、 第５図は、同上の動作説明のための一例を示す波形図、 第６図は、従来例の動作説明のための検知領域を示す模
式図、 第７図は、同上に係る波形図、 第８図は、他の従来例を示すブロック図である。 １……光学系、２……赤外線検出素子部 ３……増幅部、４……信号処理部 ５……判断部、６……出力部
図、 第４図は、同上に係る波形図、 第５図は、同上の動作説明のための一例を示す波形図、 第６図は、従来例の動作説明のための検知領域を示す模
式図、 第７図は、同上に係る波形図、 第８図は、他の従来例を示すブロック図である。 １……光学系、２……赤外線検出素子部 ３……増幅部、４……信号処理部 ５……判断部、６……出力部
Claims (1)
- 【請求項１】検知領域からの赤外線を集光する光学系
と、前記光学系にて集光された赤外線を受光する複数の
赤外線検出素子と、前記複数の赤外線検出素子の各出力
をそれぞれ増幅する増幅部と、前記増幅部にて増幅され
た赤外線検出素子の各出力を人体検出に適した信号に処
理する信号処理部と、前記信号処理部により処理された
赤外線検出素子の各出力のピーク値と出力時刻を相互に
比較して人体の有無を判定する判断部と、前記判断部の
判定結果を出力する出力部とを有して成る人体検出装置
であって、前記判断部は、各赤外線検出素子の出力時刻
の時間差の上限となる閾値として、雑音除去用の閾値と
人体検出用の閾値を設定し、前記信号処理部から出力さ
れる各赤外線検出素子に対応した出力信号により、前記
閾値を切替えるようにしたことを特徴とする人体検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1195043A JP2636427B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 人体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1195043A JP2636427B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 人体検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357993A JPH0357993A (ja) | 1991-03-13 |
| JP2636427B2 true JP2636427B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=16334594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1195043A Expired - Lifetime JP2636427B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 人体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636427B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06180790A (ja) * | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Fujitsu Denso Ltd | 警備システム |
| KR20040013900A (ko) * | 2002-08-09 | 2004-02-14 | 김해숙 | 침대용 매트리스 |
| US11153945B1 (en) | 2020-12-14 | 2021-10-19 | Zurn Industries, Llc | Facility occupancy detection with thermal grid sensor |
| US11514679B1 (en) * | 2022-02-18 | 2022-11-29 | Zurn Industries, Llc | Smart method for noise rejection in spatial human detection systems for a cloud connected occupancy sensing network |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1195043A patent/JP2636427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0357993A (ja) | 1991-03-13 |
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