JP3356330B2 - 移動物体検出装置及びそれを備えた電気機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドアの入口や駐車場等
に使用される、例えば玄関灯やインターホーン等の電気
機器、及びそのような電気機器に備えられる移動物体検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、玄関灯やドアの入口のインターホ
ーン等の電気機器は、来訪者を検知するための距離セン
サを装備している。従来の距離センサは、通常、赤外発
光ダイオードとフォトダイオードとを組み合わせて構成
され、赤外発光ダイオードにて発光された光が常時所定
範囲内に発せられている。距離センサ付近に物体、例え
ば人体が存在すると、その物体に赤外発光ダイオードか
ら発せられた光が反射して距離センサに戻り、フォトダ
イオードに入射する。フォトダイオードに入射した光は
その光量に応じた電気信号に変換される。距離センサと
物体との距離が短いほど、赤外発光ダイオードからの光
及び物体からの反射光の散乱が少なくなるので、フォト
ダイオードへの入射光量は多くなる。従って、フォトダ
イオードから出力される電流は大きくなる。このことか
ら、フォトダイオードの出力電流の大きさを検出するこ
とにより、距離センサと物体との距離情報を得ることが
できる。

【０００３】距離センサ付き電気機器では、その用途に
応じて、ある一定の範囲内（以下、「検出エリア」と呼
ぶ。）に物体が存在することが検知されたときに所定の
動作、例えば照明灯の点灯を行うように設定されてい
る。この検出エリアは、距離センサの赤外線ダイオード
及びフォトダイオードを適当に選択することによって設
定される。距離センサは、検出エリア内、例えば半径４
ｍ以内に物体が存在した場合に、距離情報信号を発し、
その信号により電気機器は所定の動作を行う。

【０００４】このような距離センサ付き電気機器は、玄
関やドアの入口に取り付けられ、具体的には、物体があ
る領域に入ったときにアラーム音を発する防犯用セン
サ、来客者があったときに音声、例えば「いらっしゃい
ませ」を発する店番センサなどとして用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の距離センサ
付き電気機器では、検出エリア内に物体が存在すればど
の様な場合でも、照明を点灯させたり、アラーム音を発
生させたりする。従って、例えば玄関灯は、物体が検出
エリア内に存在する場合に、その物体が通行人であるか
来訪者であるかの区別がつかず、通行人である場合でも
照明を点灯してしまうという問題点がある。

【０００６】また、従来の距離センサ付き電気機器を、
例えば店番センサとして用いた場合に、来客者が近づい
ているときと遠ざかっているときとの区別がつかないた
めに何れのときにも同じ動作、例えば「いらっしゃいま
せ」のＬＥＤ表示を行う。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、物体の移動状態を検出で
きるようにすることで、例えば通行人と来訪者との区別
を可能にする移動物体検出装置を提供することを目的と
する。

【０００８】また、本発明は、物体の移動状況を検出す
ることにより、例えば来客者が近づいているときと遠ざ
かっているときとで異なる動作を行うことができる電気
機器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の移動物体検出装
置は、発光素子から発せられて検出エリア内に存在する
物体からの反射光を受光素子にて受光することにより、
該発光素子から該物体までの距離に対応する信号を出力
する距離センサと、該距離センサによって物体が検知さ
れた際に、該距離センサが出力する該物体までの距離に
対応する信号を、前記検出エリア内において予め設定さ
れた異なる複数の距離範囲のいずれに存在するかを示す
距離情報信号に変換する変換手段と、 所定時間後におけ
る該変換手段にて変換された距離情報信号の変化に基づ
いて、該物体の移動状態を判断する移動検出手段とを備
えており、そのことによって、上記目的が達成される。

【００１０】本発明の電気機器は、発光素子から発せら
れて検出エリア内に存在する物体からの反射光を受光素
子にて受光することにより、該発光素子から該物体まで
の距離に対応する信号を出力する距離センサと、該距離
センサによって物体が検知された際に、該距離センサが
出力する該物体までの距離に対応する信号を、前記検出
エリア内において予め設定された異なる複数の距離範囲
のいずれに存在するかを示す距離情報信号に変換する変
換手段と、所定時間後における該変換手段にて変換され
た距離情報信号の変化に基づいて、該物体の移動状態を
判断する移動検出手段と、該移動検出手段によって判断
された該物体の移動状態に応じて予め設定された所定の
動作を行う手段とを備えており、そのことによって、上
記目的が達成される。

【００１１】

【作用】本発明の移動物体検出装置では、移動検出手段
を備えているので、距離センサにより出力された物体ま
での距離に対応する信号と、所定時間後に出力されたそ
の物体までの距離に対応する信号とを比較することによ
って、その物体が接近しているかどうかなどの移動を判
断することができる。

【００１２】また、本発明の電気機器では、移動検出手
段によって判断されたそれぞれの物体の移動状態、例え
ば人や車の接近状態あるいは遠ざかる状態などに応じて
複数の所定の動作を行うことができる。

【００１３】

【実施例】本発明を実施例について以下に説明する。

【００１４】図１に、本実施例の移動物体検出装置１の
ブロック図を示す。この移動物体検出装置１は、物体と
移動物体検出装置１との距離を検出する距離センサ１０
０と、距離センサ１００を制御する制御部２００とを有
する。

【００１５】距離センサ１００は、移動物体検出装置１
から外部に距離検出用光を発する赤外発光ダイオード１
１０と、物体から反射された距離検出用光を受け、その
光量に応じた信号電流を出力する半導体位置検出素子
（Position Sensitive Photodetector）１２０とを有す
る。赤外発光ダイオード１１０は、赤外発光ダイオード
駆動回路１３０に接続されており、赤外発光ダイオード
駆動回路１３０から入力されるパルス信号により、距離
検出用光を出力する。半導体位置検出素子１２０は、信
号処理回路１４０と接続されており、半導体位置検出素
子１２０が出力する信号電流は信号処理回路１４０に送
られる。信号処理回路１４０は、半導体位置検出素子１
２０の信号電流を信号処理し距離情報信号として、スイ
ッチ１５０を介して、制御回路１６０に出力する。制御
回路１６０は、入力電圧Ｖinが与えられ、赤外発光ダイ
オード駆動回路１３０、信号処理回路１４０及びスイッ
チ１５０を制御する。制御回路１６０は、赤外発光ダイ
オード駆動回路１３０を駆動するためのパルス信号を発
生させる発振回路１６１と、信号処理回路１４０にスイ
ッチ１５０を介して接続されたアナログ／デジタル変換
回路１６２とを含んでいる。駆動電圧Ｖccはレギュレー
タ１７０により安定にされ、半導体位置検出素子１２
０、制御回路１６０及びスイッチ１５０に与えられる。

【００１６】上記半導体位置検出素子１２０としては、
例えば１次元位置検出用の素子が使用されている。２次
元位置検出用の素子も使用可能であり、用途によっては
有効な場合もある。図２に、半導体位置検出素子１２０
の断面図を示し、図３にその斜視図を示す。図示するよ
うに、この半導体位置検出素子１２０は、それぞれ平板
状のシリコンｎ層１２２、シリコンｉ層１２３、及びシ
リコンｐ層１２４がこの順に積層されたＰＩＮ型フォト
ダイオード構造になっている。シリコンｐ層１２４は全
面に均一な抵抗値を持つように形成される。シリコンｐ
層１２４の表面が受光面になり、シリコンｐ層１２４の
各端部表面上には、半導体位置検出素子１２０内で発生
する光電流を取り出すため電極１２５、１２６が設けら
れている。シリコンｎ層１２２の表面上全面に、電極１
２７が設けられている。各電極１２５、１２６にはそれ
ぞれ端子１２５ａ、１２６ａが設けられており、電極１
２７の表面中央には、逆バイアスをかけるための端子１
２７ａが設けられている。

【００１７】図２に示すように、上記構造を有する半導
体位置検出素子１２０にて、シリコンｐ層１２４の表面
の点Ｐに光Ｌが入射した場合を考える。点Ｐは、シリコ
ンｐ層１２４の表面中央から距離ＸAだけ一方の電極１
２６寄りの点であり、他方の電極１２５から距離ＸBだ
け離れた点である。半導体位置検出素子１２０は、ＰＩ
Ｎ型フォトダイオード構造をしているので、光Ｌが入射
すると、光Ｌの光エネルギーに比例した電荷が発生す
る。この発生した電荷は光電流としてシリコンｐ層１２
４を通り各電極１２５、１２６から分割され出力され
る。この時、シリコンｐ層１２４は抵抗層として機能す
る。シリコンｐ層１２４は全面に均一な抵抗値を持って
いるので、光電流は点Ｐから各電極１２５、１２６迄の
距離（抵抗値）に逆比例して分割される。ここで、光電
流の大きさをＩ0、出力端子１２５ａから取り出される
信号電流をＩ1、及び出力端子１２６ａから取り出され
る信号電流をＩ2とすると、信号電流Ｉ1、Ｉ2は数１で
表される。

【００１８】

【数１】

【００１９】上記数１から分かるように、半導体位置検
出素子１２０は入射光Ｌの光スポットの位置Ｐにより、
信号電流Ｉ1とＩ2とのバランスが変化する。上記数１か
ら数２の関係が導かれる。

【００２０】

【数２】

【００２１】上記数２から分かるように、信号電流Ｉ
1、Ｉ2の和及び差、又は比を求めることにより、入射光
Ｌの光エネルギーの大きさとは無関係に点Ｐの位置を特
定できる。

【００２２】図４に、上記半導体位置検出素子を使用し
た距離センサ１００の一部を模式的に示す。距離センサ
１００は、距離検出用光Ｌである赤外線を発光する赤外
発光ダイオード１１０と、物体から反射された距離検出
用光Ｌを受け、その光量に応じた電流を出力する半導体
位置検出素子１２０とを有する。赤外発光ダイオード１
１０の出力段には、距離検出用光Ｌを集光するための集
光レンズ１１１が配置され、半導体位置検出素子１２０
の入力段には、物体から反射された距離検出用光Ｌ’
を、半導体位置検出素子１２０の受光面１２０ａに集光
するための集光レンズ１２１が配置されている。

【００２３】この様な構成を有する距離センサ１００で
は、図４に実線で示すように、赤外発光ダイオード１１
０にて発光された距離検出用光Ｌは、物体（図４では一
例として人物）Ｍにて反射され、半導体位置検出素子１
２０に入射する。この反射された距離検出用光Ｌ’が半
導体位置検出素子１２０に入射する位置（光のスポット
位置）Ｐは、人物Ｍと距離センサ１００との距離Ｄによ
って変化する。人物Ｍが遠い、即ち距離Ｄが長いと、反
射された距離検出用光Ｌ’は、図４中の破線で示す様な
角度で半導体位置検出素子１２０に入射し、光のスポッ
ト位置も点Ｑで示すように点Ｐとは異なる。上述したよ
うに、半導体位置検出素子１２０に入射する光のスポッ
ト位置が変化すると、これに応じて信号電流Ｉ1とＩ2と
のバランスが変化する。このバランスの変化を検出する
ことによって、物体Ｍと距離センサ１００との距離を検
出することができる。

【００２４】図５に、距離センサ１００から物体までの
距離Ｄと信号電流の比Ｉ1／Ｉ2との関係を示す。比Ｉ1
／Ｉ2は対数目盛りで表している。ここでは、物体とし
て灰色紙を使用した。このグラフから分かるように、信
号電流の比Ｉ1／Ｉ2が求められれば、距離センサ１００
から物体までの距離Ｄがわかる。

【００２５】上述した構成の距離センサ１００によっ
て、人体の距離検出実験を行った結果を図６に示す。図
６は、距離センサ１００から人体までの実際の距離Ｄ
と、距離センサ１００の出力値との関係を表すグラフで
ある。この実験では、２人の人物Ａ、Ｂに対して、距離
Ｄを０ｍ〜５ｍの範囲で０．５ｍ間隔に設定し、各人各
３回ずつ測定を行った。人物Ａ、Ｂは共に、灰色の服を
着用し、距離センサ１００から発する距離検出用光は、
人物Ａ、Ｂのみぞおち付近に当たるようにした。検出エ
リア付近は、屋内蛍光灯（４００ｌｘ）にて照らしてい
た。実験結果は、距離Ｄが０ｍ〜３．５ｍの範囲では、
６回全て検出され、距離Ｄが４ｍでは、６回中４回検出
された。距離Ｄが４ｍ及び４．５ｍでは６回全て検出さ
れなかった。このように、この距離センサ１００によっ
て、距離Ｄが４ｍ以内の範囲では、ほぼ正確に距離セン
サ１００から人物までの距離を測定できる。

【００２６】制御部２００は、例えばマイクロコンピュ
ータが使用され、距離センサ１００の制御回路１６０に
接続されている。制御部２００は、所定の動作を行うた
めの各種基本命令を実行する部分である中央処理装置
（ＣＰＵ）２１０を有している。中央処理装置２１０に
は、信号処理回路１４０から距離情報信号が、制御回路
１６０のアナログ／デジタル変換回路１６２によりアナ
ログ信号からデジタル信号に変換されて与えられる。中
央処理装置２１０には、プログラムや演算定数などが格
納されたＲＯＭ２２０、及び距離情報信号等の格納や演
算の作業領域として使用されるＲＡＭ２３０が接続され
ている。中央処理装置２１０は、距離センサ１００から
の信号に基づいて物体の移動状態、例えば接近している
かどうかを判断する。

【００２７】上記構成とすることにより、本実施例で
は、物体の移動を検出することができる。図１、図７及
び図８に基づいて、本実施例の移動物体検出装置１によ
る移動検出の動作を説明する。図７は、入力電圧Ｖinの
波形を表し、図８は、移動検出の動作を説明するための
模式図である。

【００２８】距離センサ１００による距離測定は、図７
に示すような周期ｔ秒のパルス信号である入力電圧Ｖin
が、ハイレベルからローレベルに立ち下がった時刻Ｔか
ら開始される。時刻Ｔで、制御回路１６０では、発振回
路１６１が赤外発光ダイオード駆動回路１３０にパルス
信号を出力し、赤外発光ダイオード駆動回路１３０は、
そのパルス信号に応じて赤外発光ダイオード１１０用の
駆動パルス信号を発生する。駆動パルス信号は赤外発光
ダイオード１１０に出力され、赤外発光ダイオード１１
０は、距離検出用光である赤外線を移動物体検出装置１
の外部に発する。距離センサ１００は、使用する赤外発
光ダイオード１１０及び半導体位置検出素子１２０の性
能に応じてその検出エリアＳ（図８中では４ｍ以内）が
定まる。

【００２９】距離検出用光が検出エリア内に発せられて
いる時に、図８に示すように、人体Ｍが、検出エリアＳ
内である移動物体検出装置１から４ｍの地点Ａに存在す
ると、距離検出用光は人体Ｍに反射され、半導体位置検
出素子１２０に入射する。半導体位置検出素子１２０は
入射光のスポット位置に応じて、信号電流Ｉ1及びＩ2を
信号処理回路１４０へ出力する。

【００３０】信号処理回路１４０は、信号電流Ｉ1及び
Ｉ2から（Ｉ2−Ｉ1）／（Ｉ1＋Ｉ2）又はＩ1／Ｉ2の値
を求めるための信号処理を行う。信号処理回路１２０の
具体的な構成については後述する。上述したように、
（Ｉ2−Ｉ1）／（Ｉ1＋Ｉ2）又はＩ1／Ｉ2の値から、半
導体位置検出素子１２０への入射光のスポット位置が特
定でき、そのことによって、人体Ｍまでの距離が検出で
き、距離情報信号（４ｍ）として制御回路１６０のアナ
ログ／デジタル変換回路１６２を介して制御部２００に
与えられる。アナログ／デジタル変換回路１６２では、
例えば以下の表１に示すように、距離情報信号をアナロ
グ信号からデジタル信号へ変換する。

【００３１】

【表１】

【００３２】この場合は、距離情報信号（４ｍ）は距離
情報信号（１０１）に変換され、制御部２００の中央処
理装置２１０に出力される。中央処理装置２１０に出力
された距離情報信号（１０１）はＲＡＭ２３０に送ら
れ、記憶される。

【００３３】時刻Ｔからｔ秒後の時刻（Ｔ＋ｔ）に、入
力電圧Ｖinは、図７に示すように、再びハイレベルから
ローレベルに立ち下がり、距離センサ１００は距離測定
を開始する。距離センサ１００は、上述した動作を再び
繰り返し、距離検出用光を移動物体検出装置１の外部に
発する。この時、人体Ｍが地点Ａから移動し、移動物体
検出装置１から２ｍの地点Ｂに存在していたとすると、
距離センサ１００は人体Ｍの距離情報信号（２ｍ）を得
る。この距離情報信号（２ｍ）は距離情報信号（０１
１）に変換され、中央処理装置２１０に与えられる。中
央処理装置２１０では、先にＲＡＭ２３０に記憶された
距離情報信号（１０１）と次の距離情報信号（０１１）
とを比較して、人体Ｍが、例えば移動物体検出装置１に
近づいているかどうかを判断する。この場合は、中央処
理装置２１０は、人体Ｍが移動物体検出装置１に近づい
ていると判断する。ここでは、人体Ｍが近づく場合を想
定しているが、逆に離れていく場合も同様に判断でき
る。

【００３４】上述のように、本実施例の移動物体検出装
置１は、検出エリアＳ内での物体の移動を検出すること
ができるので、移動物体検出装置１を備えた電気機器で
は、人体Ｍが近づいて来た状態をとらえて照明を点灯さ
せたり、アラーム音を発生させたりすることができる。
このように移動物体検出装置１を電気機器に使用する場
合は、制御部２００に電気機器の制御部を兼ねさせる構
成とすることもできる。その場合は、中央制御装置２１
０は、物体の移動を検出すると、その移動に応じたコン
トロール信号を発生し電気機器の各部を制御する。デジ
タル制御される電気機器、例えば照明灯や警報装置等
は、中央制御装置２１０からのコントロール信号により
直接制御される。中央制御装置２１０には、デジタル／
アナログ変換回路２４０が接続されており、アナログ制
御される電気機器は、例えばモータ等は、デジタル／ア
ナログ変換回路２４０によりデジタル信号からアナログ
信号に変換されたコントロール信号によって制御され
る。

【００３５】距離測定の時間間隔は、移動物体検出装置
１が用いられる電気機器の用途に応じて、入力電圧Ｖin
に与えるパルス信号の周期を変えることにより変更でき
る。例えば、本例では１秒に１０回（ｔ＝１００ｍｓ）
の距離測定を行えば、物体が地点Ａから地点Ｂに移動し
ても充分に測定できる。

【００３６】上記移動物体検出装置１の信号処理回路１
４０の一例を図９に示す。この信号処理回路１４０は、
半導体位置検出素子１２０からの信号電流Ｉ1及びＩ2に
それぞれ比例した電圧Ｖ11及びＶ12に変換する電流電圧
変換回路部１４１と、電圧Ｖ11及びＶ12から、信号電流
Ｉ1とＩ2との差に比例した電圧ＶAを得るための減算回
路部１４２と、信号電流Ｉ1とＩ2との和に比例した電圧
ＶBを得るための加算回路部１４３とを有する。

【００３７】電流電圧変換回路部１４１は、半導体位置
検出素子１２０の信号電流Ｉ1及びＩ2に反転入力端子が
それぞれ接続された２つのオペアンプＯＰ11と、各オペ
アンプＯＰ11の反転入力端子と出力端子との間にそれぞ
れ接続された抵抗値の等しい抵抗Ｒ11とを有している。
各オペアンプＯＰ11の非反転出力端子はそれぞれ接地さ
れている。信号電流Ｉ1が入力されるオペアンプＯＰ11
の出力端子側での電圧Ｖ11、及び信号電流Ｉ2が入力さ
れるオペアンプＯＰ11の出力端子側での電圧Ｖ12は数３
で表される。

【００３８】

【数３】

【００３９】この電圧Ｖ11及びＶ12はそれぞれ減算回路
部１４２と加算回路部１４３へ入力される。

【００４０】減算回路部１４２は、電流電圧変換回路部
１４１の信号電流Ｉ1に対応するオペアンプＯＰ11側の
出力端子及び信号電流Ｉ2に対応するオペアンプＯＰ11
側の出力端子にそれぞれ接続された抵抗値の等しい抵抗
Ｒ12と、信号電流Ｉ1に対応する抵抗Ｒ12が反転入力端
子に接続され、信号電流Ｉ2に対応する抵抗Ｒ12が非反
転入力端子に接続されたオペアンプＯＰ12とを有してい
る。オペアンプＯＰ12の反転入力端子と出力端子との間
には抵抗Ｒ13が接続されており、オペアンプＯＰ12の非
反転入力端子には、抵抗Ｒ13と抵抗値が等しい抵抗Ｒ13
の一端が接続され、その他端は接地されている。この減
算回路部１４２の出力であるオペアンプＯＰ12の出力電
圧ＶAは数４で表される。

【００４１】

【数４】

【００４２】加算回路部１４３は、電圧Ｖ11とＶ12との
和に比例した電圧を出力する加算器１４３ａと、加算器
１４３ａの出力を反転増幅して出力する反転増幅回路１
４３ｂとを有している。加算器１４３ａは、信号電流Ｉ
1に対応するオペアンプＯＰ11側の出力端子及び信号電
流Ｉ2に対応するオペアンプＯＰ11側の出力端子にそれ
ぞれ接続された抵抗値の等しい抵抗Ｒ14と、各抵抗Ｒ14
が反転入力端子に接続されオペアンプＯＰ13と、オペア
ンプＯＰ13の反転入力端子と出力端子との間に接続され
た抵抗Ｒ15とを有している。オペアンプＯＰ13の非反転
入力端子は接地されている。オペアンプＯＰ13の出力電
圧Ｖ13は数５で表される。

【００４３】

【数５】

【００４４】反転増幅回路１４３ｂは、オペアンプＯＰ
13の出力に一端が接続された抵抗Ｒ16と、抵抗Ｒ16の他
端が反転入力端子に接続されたオペアンプＯＰ14と、オ
ペアンプＯＰ14の反転入力端子と出力端子との間に接続
された抵抗Ｒ17とを有している。オペアンプＯＰ14の非
反転入力端子は接地されている。加算回路部１４３の出
力であるオペアンプＯＰ14の出力電圧ＶBは数６で表さ
れる。

【００４５】

【数６】

【００４６】ここで、数７に示す条件を満たすように、
抵抗Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16及びＲ17の抵抗値を
設定すれば、出力電圧ＶBは数８で表される。

【００４７】

【数７】

【００４８】

【数８】

【００４９】この様にして求められた電圧ＶA、ＶBを、
制御部２００に出力し、演算処理することによって数９
が求められる。

【００５０】

【数９】

【００５１】上述したように、（Ｉ2−Ｉ1）／（Ｉ1＋
Ｉ2）の値から、半導体位置検出素子１２０への入射光
のスポット位置が特定できるので、移動物体検出装置１
から物体までの距離が分かる。

【００５２】図１０に、信号処理回路１４０の他の例を
示す。この信号処理回路１４０は、半導体位置検出素子
１２０からの信号電流Ｉ1及びＩ2の対数に対応した電圧
Ｖ21及びＶ22に変換するための対数変換回路部１４４
と、電圧Ｖ21及びＶ22から、信号電流Ｉ1とＩ2との比に
対応した電圧ＶCを得るための差動増幅回路部１４５と
を有する。

【００５３】対数変換回路部１４４は、半導体位置検出
素子１２０の信号電流Ｉ1及びＩ2に反転入力端子がそれ
ぞれ接続された２つのオペアンプＯＰ21と、各オペアン
プＯＰ21の反転入力端子と出力端子との間にそれぞれ接
続された、逆方向飽和電流Ｉ0がそれぞれ等しい対数ダ
イオードＤ21とを有している。各オペアンプＯＰ21の非
反転出力端子にはそれぞれ電圧ＶREF1が与えられる。
尚、半導体位置検出素子１２０の端子１２７ａにも電圧
ＶREF1が与えられる。信号電流Ｉ1が入力されるオペア
ンプＯＰ21の出力端子側での電圧Ｖ21、及び信号電流Ｉ
2が入力されるオペアンプＯＰ21の出力端子側での電圧
Ｖ22は数１０で表される。

【００５４】

【数１０】

【００５５】差動増幅回路部１４５は、対数変換回路部
１４４の信号電流Ｉ1に対応するオペアンプＯＰ21側の
出力端子及び信号電流Ｉ2に対応するオペアンプＯＰ21
側の出力端子にそれぞれ接続された抵抗値の等しい抵抗
Ｒ21と、信号電流Ｉ1に対応する抵抗Ｒ21が反転入力端
子に接続され、信号電流Ｉ2に対応する抵抗Ｒ21が非反
転入力端子に接続されたオペアンプＯＰ22とを有してい
る。オペアンプＯＰ22の反転入力端子と出力端子との間
には抵抗Ｒ22が接続されており、オペアンプＯＰ22の非
反転入力端子には、抵抗Ｒ22と抵抗値が等しい抵抗Ｒ22
の一端が接続され、その他端には電圧ＶREF2が与えられ
る。この差動増幅回路部１４５の出力であるオペアンプ
ＯＰ22の出力電圧ＶCは数１１で表される。

【００５６】

【数１１】

【００５７】このようにして、ｌｏｇ（Ｉ1／Ｉ2）に対
応した出力電圧Ｖcを得ることができる。上述したよう
に、Ｉ1／Ｉ2の値から、半導体位置検出素子１２０への
入射光のスポット位置が特定できるので、移動物体検出
装置１から物体までの距離が分かる。

【００５８】本発明の移動物体検出装置は、上記実施例
のように、物体の複数の移動方向を検出できるので、本
発明の移動物体検出装置を用いて、それぞれの移動方向
に対応して、異なる所定の動作を行うことができる電気
機器を提供することができる。

【００５９】図１１に、上記移動物体検出装置を備え、
移動方向に応じて異なる所定の動作を行うことのできる
電気機器における動作を説明するための模式図を示す。

【００６０】この電気機器は、上記移動物体検出装置１
と移動物体検出装置１によって検出された移動方向に応
じて所定の動作を行うための表示装置２とからなり、例
えば車庫、ガレージ、及び駐車場施設等に備えられる。
移動物体検出装置１は、上述したように、物体、この場
合では車Ｃの移動方向、即ち車Ｃが移動物体検出装置１
に近づく方向ａ及び遠ざかる方向ｂを検出する。移動物
体検出装置１が車Ｃの移動方向が方向ａであると検出し
た場合は、表示装置２は、例えば「いらっしゃいませ」
と表示する。一方、移動物体検出装置１が車Ｃの移動方
向が方向ｂであると検出した場合は、表示装置２は、例
えば「ありがとうございました」と表示する。

【００６１】移動物体検出装置によって検出された移動
方向に応じて所定の動作を行うための装置は表示装置に
限られず、音声発生装置やアラーム音発生装置などが使
用できる。また、用途についても、上記場合に限られ
ず、店番センサとして用いるべく商店の入口付近に設置
し、人体の出入りを検出して所定の動作を行わせること
もできる。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の移動物体検出装置によれば、検出エリア内の物体の移
動を検出できるので、例えば物体が移動物体検出装置に
近づいているかどうかを検出することができる。従っ
て、本発明の移動物体検出装置を電気機器に備えさせれ
ば、移動物体検出装置が物体の接近を検出したときに、
所定の動作、例えば照明灯の点灯やアラーム音の発生を
行うように制御することができ、通行人と来訪者との区
別を可能にすることができる。

【００６３】また、本発明の電気機器によれば、移動物
体検出装置によって検出された複数の移動方向、例えば
人や車の接近方向あるいは遠ざかる方向などに応じて、
それぞれ異なる所定の動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の移動物体検出装置のブロック図であ
る。

【図２】半導体位置検出素子の断面図である。

【図３】半導体位置検出素子の斜視図である。

【図４】実施例の移動物体検出装置の距離センサ部分の
模式図である。

【図５】距離センサから物体までの距離Ｄと信号電流の
比Ｉ1／Ｉ2との関係を示すグラフである。

【図６】距離センサから人体までの実際の距離Ｄと、距
離センサの出力値との関係を表すグラフである。

【図７】距離センサへの入力電圧の波形を示す図であ
る。

【図８】実施例の移動物体検出装置による移動検出の動
作を説明するための模式図である。

【図９】図１に示す信号処理回路の一例である。

【図１０】図１に示す信号処理回路の他の例である。

【図１１】実施例の移動物体検出装置を備えた電気機器
における動作を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１ 移動物体検出装置 ２ 表示装置 １００ 距離センサ １１０ 赤外発光ダイオード １２０ 半導体位置検出素子 １４０ 信号処理回路 １６０ 制御回路 ２００ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01P 13/00 G01B 11/00 G01C 3/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子から発せられて検出エリア内に
   存在する物体からの反射光を受光素子にて受光すること
   により、該発光素子から該物体までの距離に対応する信
   号を出力する距離センサと、 該距離センサによって物体が検知された際に、該距離セ
   ンサが出力する該物体までの距離に対応する信号を、前
   記検出エリア内において予め設定された異なる複数の距
   離範囲のいずれに存在するかを示す距離情報信号に変換
   する変換手段と、 所定時間後における該変換手段にて変換された距離情報
   信号の変化に基づいて、 該物体の移動状態を判断する移
   動検出手段と、 を備えた移動物体検出装置。
2. 【請求項２】 発光素子から発せられて検出エリア内に
   存在する物体からの反射光を受光素子にて受光すること
   により、該発光素子から該物体までの距離に対応する信
   号を出力する距離センサと、 該距離センサによって物体が検知された際に、該距離セ
   ンサが出力する該物体までの距離に対応する信号を、前
   記検出エリア内において予め設定された異なる複数の距
   離範囲のいずれに存在するかを示す距離情報信号に変換
   する変換手段と、 所定時間後における該変換手段にて変換された距離情報
   信号の変化に基づいて、 該物体の移動状態を判断する移
   動検出手段と、 該移動検出手段によって判断された該物体の移動状態に
   応じて予め設定された所定の動作を行う手段とを備えた
   電気機器。