JP3170694B2 - 人体検知装置 - Google Patents
人体検知装置Info
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- JP3170694B2 JP3170694B2 JP22682292A JP22682292A JP3170694B2 JP 3170694 B2 JP3170694 B2 JP 3170694B2 JP 22682292 A JP22682292 A JP 22682292A JP 22682292 A JP22682292 A JP 22682292A JP 3170694 B2 JP3170694 B2 JP 3170694B2
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- Japan
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- infrared detector
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人体が発する赤外線を
検知することにより、人の存在を検知して、照明等を制
御する人体検知装置に関する。
検知することにより、人の存在を検知して、照明等を制
御する人体検知装置に関する。
【０００２】
【従来技術】人体を赤外線の変化量で検知する方法に
は、赤外線を投光し、その反射光の変化量を検知する方
法と、人体が発する赤外線の変化量を直接検知する方法
がある。この内、人体が発する赤外線の変化量を直接検
知する方法は、投光器を必要とせず、集光器の光学系の
条件を変えることによって、容易に検知領域の設定変更
が可能であるので、防犯用の検知器以外にも照明の制御
スイッチ等にも普及して来ている。
は、赤外線を投光し、その反射光の変化量を検知する方
法と、人体が発する赤外線の変化量を直接検知する方法
がある。この内、人体が発する赤外線の変化量を直接検
知する方法は、投光器を必要とせず、集光器の光学系の
条件を変えることによって、容易に検知領域の設定変更
が可能であるので、防犯用の検知器以外にも照明の制御
スイッチ等にも普及して来ている。
【０００３】従来は、４素子型の赤外線検出器を使用し
て、この検出素子と多分割レンズとで形成される検知ビ
ームを格子状に配置し、かつ隣接した検知ビームの検出
素子の電気特性を互いに逆特性にしていた。そうして、
検知ビームの大きさを検知目標である人の手と同程度に
することにより、検知エリア内の人体のわずかな動きで
も検知可能となり、手、頭等の動きにより人体の検知が
確実に行えるようになっている。
て、この検出素子と多分割レンズとで形成される検知ビ
ームを格子状に配置し、かつ隣接した検知ビームの検出
素子の電気特性を互いに逆特性にしていた。そうして、
検知ビームの大きさを検知目標である人の手と同程度に
することにより、検知エリア内の人体のわずかな動きで
も検知可能となり、手、頭等の動きにより人体の検知が
確実に行えるようになっている。
【０００４】ところが、検知ビームを格子状に効率良く
配置する為に使用している４素子型の赤外線検出器は、
汎用性に乏しく、特別に製造している為、製造コストが
高くなっており、また、人体検知装置の製造コストにお
いて、赤外線検出器の占める割合は大きい。この為、４
素子型の赤外線検出器は、人体検知装置を高価にする大
きな要因となっていた。
配置する為に使用している４素子型の赤外線検出器は、
汎用性に乏しく、特別に製造している為、製造コストが
高くなっており、また、人体検知装置の製造コストにお
いて、赤外線検出器の占める割合は大きい。この為、４
素子型の赤外線検出器は、人体検知装置を高価にする大
きな要因となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みて提案されるのもので、製造コストの低いデュアル型
赤外線検出器を使用して、高性能でより安価な人体検知
装置を提供することを目的とする。
みて提案されるのもので、製造コストの低いデュアル型
赤外線検出器を使用して、高性能でより安価な人体検知
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に
提案される、請求項１に記載の本発明による人体検知装
置は、人体が発する赤外線を集光部により集光して、赤
外線検出器にて検出し、検知信号を出力する人体検知装
置において、集光部として、複数のレンズが格子状に配
置された多分割レンズを用い、赤外線検出器として、デ
ュアル型赤外線検出器を用い、多分割レンズにより、デ
ュアル型赤外線検出器を多分割レンズの複数のレンズの
数に対応する検知ビームを行列に形成し、且つ、多分割
レンズを構成する行列に配置された複数のレンズの主点
を、ある行を構成する複数のレンズの主点と主点との中
心位置に整列する位置に、ある行の次の行を構成する複
数のレンズの主点が位置するようにすることで、多分割
レンズにより形成される行列に配置される複数の検知ビ
ームの各々の見かけ上の検出素子の電気特性が互いに逆
特性に配置されるようにした。
提案される、請求項１に記載の本発明による人体検知装
置は、人体が発する赤外線を集光部により集光して、赤
外線検出器にて検出し、検知信号を出力する人体検知装
置において、集光部として、複数のレンズが格子状に配
置された多分割レンズを用い、赤外線検出器として、デ
ュアル型赤外線検出器を用い、多分割レンズにより、デ
ュアル型赤外線検出器を多分割レンズの複数のレンズの
数に対応する検知ビームを行列に形成し、且つ、多分割
レンズを構成する行列に配置された複数のレンズの主点
を、ある行を構成する複数のレンズの主点と主点との中
心位置に整列する位置に、ある行の次の行を構成する複
数のレンズの主点が位置するようにすることで、多分割
レンズにより形成される行列に配置される複数の検知ビ
ームの各々の見かけ上の検出素子の電気特性が互いに逆
特性に配置されるようにした。
【０００７】請求項２に記載の本発明による人体検知装
置は、上記格子状に配置された検知ビームの中心点の縦
方向と横方向の間隔が、ほぼ等しい構成となっている。
置は、上記格子状に配置された検知ビームの中心点の縦
方向と横方向の間隔が、ほぼ等しい構成となっている。
【０００８】
【作用】請求項１に記載の本発明による人体検知装置で
は、集光部が多分割レンズ、赤外線検出器がデュアル型
赤外線検出器で各々構成されて、上記多分割レンズと上
記デュアル型赤外線検出器とで形成される検知ビームが
格子状に配置され、かつ隣接した検知ビームに各々対応
する検出素子の電気特性が互いに逆特性に設定されてい
るので、人体のわずかな動きを確実に検知する高性能の
人体検知装置が実現出来る。
は、集光部が多分割レンズ、赤外線検出器がデュアル型
赤外線検出器で各々構成されて、上記多分割レンズと上
記デュアル型赤外線検出器とで形成される検知ビームが
格子状に配置され、かつ隣接した検知ビームに各々対応
する検出素子の電気特性が互いに逆特性に設定されてい
るので、人体のわずかな動きを確実に検知する高性能の
人体検知装置が実現出来る。
【０００９】また、上記デュアル型赤外線検出器は汎用
性があって安価に入手出来るので、安価な人体検知装置
が実現出来る。請求項２に記載の本発明による人体検知
装置では、格子状に配置された検知ビームの中心点の縦
方向と横方向の間隔が、ほぼ等しくなっているので、受
光面が長方形状であるデュアル型赤外線検出器を使用し
ているにもかかわらず、検知ビームの縦方向と横方向で
検知性能に違いが生じない。
性があって安価に入手出来るので、安価な人体検知装置
が実現出来る。請求項２に記載の本発明による人体検知
装置では、格子状に配置された検知ビームの中心点の縦
方向と横方向の間隔が、ほぼ等しくなっているので、受
光面が長方形状であるデュアル型赤外線検出器を使用し
ているにもかかわらず、検知ビームの縦方向と横方向で
検知性能に違いが生じない。
【００１０】
【実施例】以下に、添付図を参照して本発明の実施例を
説明する。図２は、請求項１に記載の本発明による人体
検知装置の一実施例の構成例を示した図である。図にお
いて、２は人体が発する赤外線を集光する多分割レン
ズ、３は多分割レンズ２が集光した赤外線を検知する赤
外線検出器、４は赤外線検出器３の出力を増幅する信号
増幅部、５は信号増幅部４で増幅された検知信号から不
要な周波数成分を除去する帯域フィルタ回路、６は設定
された閾値と検知信号を比較して検知判断を行うと共
に、それによる出力信号を遅延させて出力する信号処理
部、７は信号処理部６の出力信号を受けて照明等を制御
する出力制御部である。
説明する。図２は、請求項１に記載の本発明による人体
検知装置の一実施例の構成例を示した図である。図にお
いて、２は人体が発する赤外線を集光する多分割レン
ズ、３は多分割レンズ２が集光した赤外線を検知する赤
外線検出器、４は赤外線検出器３の出力を増幅する信号
増幅部、５は信号増幅部４で増幅された検知信号から不
要な周波数成分を除去する帯域フィルタ回路、６は設定
された閾値と検知信号を比較して検知判断を行うと共
に、それによる出力信号を遅延させて出力する信号処理
部、７は信号処理部６の出力信号を受けて照明等を制御
する出力制御部である。
【００１１】このような構成の人体検知装置の内、赤外
線検出器３は図３に示されるような構造になっている。
図において、（ａ）は上面から見た図、（ｂ）は側面か
ら見た図、３ａ，３ｂは赤外線検出素子である焦電素子
で、互いに電気特性が逆になるように接続されている。
焦電素子３ａ，３ｂ１個当りの受光面の寸法を例示する
と、Ｌ3 ×Ｌ4 ＝２mm×１mm。焦電素子３ａと焦電素子
３ｂの間隔は１mmとなっている。これら２個の焦電素子
がパッケージ９内に配置されて、出力端子１０を介して
信号増幅部４に接続されている。この形状の赤外線検出
器は、人体検知装置には広く使用されている。
線検出器３は図３に示されるような構造になっている。
図において、（ａ）は上面から見た図、（ｂ）は側面か
ら見た図、３ａ，３ｂは赤外線検出素子である焦電素子
で、互いに電気特性が逆になるように接続されている。
焦電素子３ａ，３ｂ１個当りの受光面の寸法を例示する
と、Ｌ3 ×Ｌ4 ＝２mm×１mm。焦電素子３ａと焦電素子
３ｂの間隔は１mmとなっている。これら２個の焦電素子
がパッケージ９内に配置されて、出力端子１０を介して
信号増幅部４に接続されている。この形状の赤外線検出
器は、人体検知装置には広く使用されている。
【００１２】図４は、集光部である多分割レンズ２の構
造例を示しており、フラットタイプの１６分割レンズか
ら成っている。通常はポリエチレンを材料としたフレネ
ルレンズで構成されている。図において、Ｄは赤外線検
出器３の投影位置、Ｅは分割された各レンズの主点であ
り、この主点Ｅにより検知ビームの位置が決定される。
各部の寸法を例示すると、全体の縦横寸法Ｌ7 ，Ｌ8 ＝
２０mm、各レンズの横方向の主点間隔Ｌ5 ＝４mm、各レ
ンズの縦方向の主点間隔Ｌ6 ＝３mm、多分割レンズ２の
焦点距離は１０mmとなっている。本実施例においては、
各レンズの主点は、縦方向の隣接するレンズの主点とは
互いに中間位置に来るように配置されている。
造例を示しており、フラットタイプの１６分割レンズか
ら成っている。通常はポリエチレンを材料としたフレネ
ルレンズで構成されている。図において、Ｄは赤外線検
出器３の投影位置、Ｅは分割された各レンズの主点であ
り、この主点Ｅにより検知ビームの位置が決定される。
各部の寸法を例示すると、全体の縦横寸法Ｌ7 ，Ｌ8 ＝
２０mm、各レンズの横方向の主点間隔Ｌ5 ＝４mm、各レ
ンズの縦方向の主点間隔Ｌ6 ＝３mm、多分割レンズ２の
焦点距離は１０mmとなっている。本実施例においては、
各レンズの主点は、縦方向の隣接するレンズの主点とは
互いに中間位置に来るように配置されている。
【００１３】これらの赤外線検出器３と多分割レンズ２
とは、図５に示すように、多分割レンズ２と赤外線検出
器３の受光面１０との距離Ｌ9 は、Ｌ9 ＝１０mm（＝多
分割レンズ２の焦点距離）となるように構成している。
このように赤外線検出器３と多分割レンズ２を構成する
と、この直下２ｍの平面においては、図１に示すような
検知ビームのパターンが得られる。図において、１ａ，
１ｂは互いに隣接した検知ビームを示しており、検出素
子の電気特性が互いに逆特性になっている（＋，−はこ
の逆でも良い）。また、Ａは検知ビームの中心点、Ｂは
検知ビーム間の不感帯の横方向の中心点、Ｃは検知ビー
ム間の不感帯の縦方向の中心点であり、ＡＢ＝Ｌ2 ＝２
０ｃｍ、ＡＣ＝Ｌ1 ＝３０ｃｍである。本実施例では、
１検知ビームの大きさは、２０ｃｍ×４０ｃｍ であ
り、検知ビームの間隔は縦方向及び横方向とも２０ｃｍ
となっている。
とは、図５に示すように、多分割レンズ２と赤外線検出
器３の受光面１０との距離Ｌ9 は、Ｌ9 ＝１０mm（＝多
分割レンズ２の焦点距離）となるように構成している。
このように赤外線検出器３と多分割レンズ２を構成する
と、この直下２ｍの平面においては、図１に示すような
検知ビームのパターンが得られる。図において、１ａ，
１ｂは互いに隣接した検知ビームを示しており、検出素
子の電気特性が互いに逆特性になっている（＋，−はこ
の逆でも良い）。また、Ａは検知ビームの中心点、Ｂは
検知ビーム間の不感帯の横方向の中心点、Ｃは検知ビー
ム間の不感帯の縦方向の中心点であり、ＡＢ＝Ｌ2 ＝２
０ｃｍ、ＡＣ＝Ｌ1 ＝３０ｃｍである。本実施例では、
１検知ビームの大きさは、２０ｃｍ×４０ｃｍ であ
り、検知ビームの間隔は縦方向及び横方向とも２０ｃｍ
となっている。
【００１４】このような検知ビームのパターンにより、
人体のわずかな動きでも検知が可能である。即ち、検知
ビームの中心点Ａと不感帯の中心点ＢまたはＣの間を人
が移動すれば、正または負の検出素子の出力が得られ
る。また、人が隣合った検知ビーム間を移動すれば、検
出素子の電気特性が互いに逆特性の検知ビームを横切る
ことになるので、大きな検出素子出力が得られて、感度
が良くなる。また、人が万が一、不感帯に居たとして
も、わずかな動きで必ず検知ビームにかかり、確実に検
知信号が得られる。
人体のわずかな動きでも検知が可能である。即ち、検知
ビームの中心点Ａと不感帯の中心点ＢまたはＣの間を人
が移動すれば、正または負の検出素子の出力が得られ
る。また、人が隣合った検知ビーム間を移動すれば、検
出素子の電気特性が互いに逆特性の検知ビームを横切る
ことになるので、大きな検出素子出力が得られて、感度
が良くなる。また、人が万が一、不感帯に居たとして
も、わずかな動きで必ず検知ビームにかかり、確実に検
知信号が得られる。
【００１５】ところで、本実施例の検知ビームのパター
ンにおいては、人が不感帯から検知ビームの中心点Ａ迄
移動することにより、検出素子出力は基準レベルから正
または負のピークに達する。従って、検出素子出力の正
または負のピーク値を得るのに必要な移動距離は、横方
向では２０ｃｍ（ＡＢ間）、縦方向では３０ｃｍ（ＡＣ
間）である。横方向と縦方向で１０ｃｍの差があるが、
実用上の問題は無い。
ンにおいては、人が不感帯から検知ビームの中心点Ａ迄
移動することにより、検出素子出力は基準レベルから正
または負のピークに達する。従って、検出素子出力の正
または負のピーク値を得るのに必要な移動距離は、横方
向では２０ｃｍ（ＡＢ間）、縦方向では３０ｃｍ（ＡＣ
間）である。横方向と縦方向で１０ｃｍの差があるが、
実用上の問題は無い。
【００１６】請求項２に記載の本発明による人体検知装
置の構成例は、図２と同様であり、また、赤外線検出器
も図３に示したものと同じものなので、説明を省略す
る。図７は、請求項２に記載の人体検知装置の多分割レ
ンズ２ａの構造例を示しており、フラットタイプの１６
分割レンズから成っている。通常はポリエチレンを材料
としたフレネルレンズで構成されている。図において、
Ｄは赤外線検出器３の投影位置、Ｅは分割された各レン
ズの主点であり、この主点Ｅにより検知ビームの位置が
決定される。各部の寸法を例示すると、全体の縦横寸法
Ｌ14，Ｌ15＝２０mm、各レンズの横方向の主点間隔Ｌ12
＝４mm、各レンズの縦方向の主点間隔Ｌ13＝３mm、多分
割レンズ２ａの焦点距離は１０mmとなっている。本実施
例においては、各レンズの主点は、縦方向の隣接するレ
ンズの主点とは互いに中間位置に来るように配置されて
いる。
置の構成例は、図２と同様であり、また、赤外線検出器
も図３に示したものと同じものなので、説明を省略す
る。図７は、請求項２に記載の人体検知装置の多分割レ
ンズ２ａの構造例を示しており、フラットタイプの１６
分割レンズから成っている。通常はポリエチレンを材料
としたフレネルレンズで構成されている。図において、
Ｄは赤外線検出器３の投影位置、Ｅは分割された各レン
ズの主点であり、この主点Ｅにより検知ビームの位置が
決定される。各部の寸法を例示すると、全体の縦横寸法
Ｌ14，Ｌ15＝２０mm、各レンズの横方向の主点間隔Ｌ12
＝４mm、各レンズの縦方向の主点間隔Ｌ13＝３mm、多分
割レンズ２ａの焦点距離は１０mmとなっている。本実施
例においては、各レンズの主点は、縦方向の隣接するレ
ンズの主点とは互いに中間位置に来るように配置されて
いる。
【００１７】この多分割レンズ２ａと赤外線検出器３と
は、図５と同様に構成されている。このように赤外線検
出器３と多分割レンズ２ａを構成すると、この直下２ｍ
の平面においては、図６に示すような検知ビームのパタ
ーンが得られる。図において、１ｃ，１ｄは互いに隣接
した検知ビームを示しており、検出素子の電気特性が互
いに逆特性になっている（＋，−はこの逆でも良い）。
また、Ａは検知ビームの中心点、Ｂは検知ビーム間の不
感帯の横方向の中心点、Ｃは検知ビーム間の縦方向の中
心点であり、ＡＢ＝Ｌ10＝２０ｃｍ、ＡＣ＝Ｌ11＝２０
ｃｍである。本実施例では、１検知ビームの大きさは、
２０ｃｍ×４０ｃｍ であり、検知ビームの中心点の間
隔は縦方向及び横方向とも２０ｃｍとなり、これによ
り、横方向及び縦方向での検知性能がほぼ等しくなって
いる。
は、図５と同様に構成されている。このように赤外線検
出器３と多分割レンズ２ａを構成すると、この直下２ｍ
の平面においては、図６に示すような検知ビームのパタ
ーンが得られる。図において、１ｃ，１ｄは互いに隣接
した検知ビームを示しており、検出素子の電気特性が互
いに逆特性になっている（＋，−はこの逆でも良い）。
また、Ａは検知ビームの中心点、Ｂは検知ビーム間の不
感帯の横方向の中心点、Ｃは検知ビーム間の縦方向の中
心点であり、ＡＢ＝Ｌ10＝２０ｃｍ、ＡＣ＝Ｌ11＝２０
ｃｍである。本実施例では、１検知ビームの大きさは、
２０ｃｍ×４０ｃｍ であり、検知ビームの中心点の間
隔は縦方向及び横方向とも２０ｃｍとなり、これによ
り、横方向及び縦方向での検知性能がほぼ等しくなって
いる。
【００１８】
【発明の効果】請求項１に記載の本発明による人体検知
装置によれば、安価なデュアル型赤外線検出素子を使用
して、従来同様に人体のわずかな動きを確実に検知す
る、高性能でより安価な人体検知装置が実現出来る。請
求項２に記載の本発明による人体検知装置によれば、受
光面が長方形状であるデュアル型赤外線検出器を使用し
ているにもかかわらず、検知ビームの縦方向と横方向で
の検知性能がほぼ等しい人体検知装置が実現出来る。
装置によれば、安価なデュアル型赤外線検出素子を使用
して、従来同様に人体のわずかな動きを確実に検知す
る、高性能でより安価な人体検知装置が実現出来る。請
求項２に記載の本発明による人体検知装置によれば、受
光面が長方形状であるデュアル型赤外線検出器を使用し
ているにもかかわらず、検知ビームの縦方向と横方向で
の検知性能がほぼ等しい人体検知装置が実現出来る。
【図１】請求項１に記載の本発明による人体検知装置の
検知ビームのパターンの一例を示した図である。
検知ビームのパターンの一例を示した図である。
【図２】請求項１に記載の本発明による人体検知装置の
一実施例の構成例図である。
一実施例の構成例図である。
【図３】（ａ）はデュアル型赤外線検出器の構造を示す
平面図である。（ｂ）は同上の側面図である。
平面図である。（ｂ）は同上の側面図である。
【図４】請求項１に記載の本発明による人体検知装置の
多分割レンズ２の構造例を示した図である。
多分割レンズ２の構造例を示した図である。
【図５】赤外線検出器と多分割レンズとの構成例を示し
た図である。
た図である。
【図６】請求項２に記載の本発明による人体検知装置の
検知ビームのパターンの一例を示した図である。
検知ビームのパターンの一例を示した図である。
【図７】請求項２に記載の本発明による人体検知装置の
多分割レンズ２の構造例を示した図である。
多分割レンズ２の構造例を示した図である。
１ａ，１ｂ・・・検知ビーム ２・・・多分割レンズ ３・・・デュアル型赤外線検出器 ３ａ，３ｂ・・・赤外線検出素子 ４・・・信号増幅部 ５・・・帯域フィルタ回路 ６・・・信号処理部 ７・・・出力制御部 Ａ・・・検知ビームの中心点 Ｂ・・・不感帯の横方向の中心点 Ｃ・・・不感帯の縦方向の中心点
Claims (2)
- 【請求項１】人体が発する赤外線を集光部により集光し
て、赤外線検出器にて検出し、検知信号を出力する人体
検知装置において、前記集光部として、複数のレンズが格子状に配置された
多分割レンズを用い、 前記赤外線検出器として、デュアル型赤外線検出器を用
い、 前記多分割レンズにより、前記デュアル型赤外線検出器
を前記多分割レンズの複数のレンズの数に対応する検知
ビームを行列に形成し、且つ、 前記多分割レンズを構成する行列に配置された複数のレ
ンズの主点を、ある行を構成する複数のレンズの主点と
主点との中心位置に整列する位置に、ある行の次の行を
構成する複数のレンズの主点が位置するようにすること
で、前記多分割レンズにより形成される行列に配置され
る複数の検知ビームの各々の見かけ上の検出素子の電気
特性が互いに逆特性に配置されるようにした、 人体検知
装置。 - 【請求項２】前記格子状に配置された検知ビームの中心
点の縦方向と横方向の間隔が、ほぼ等しいことを特徴と
する請求項１に記載の人体検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22682292A JP3170694B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 人体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22682292A JP3170694B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 人体検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675056A JPH0675056A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3170694B2 true JP3170694B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=16851136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22682292A Expired - Fee Related JP3170694B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 人体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3170694B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP22682292A patent/JP3170694B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0675056A (ja) | 1994-03-18 |
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