JP3389869B2 - 人体検知装置 - Google Patents

人体検知装置

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】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
に基づいて検知領域内における人体の存否を検知する赤
外線受光式の人体検知装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】赤外線受光式(いわゆる、PIR式)の
人体検知装置は、人体と背景と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知素子を用い
て検知することにより、人体を検知するものである。こ
の種の人体検知装置は、主として徒歩などにより移動す
る人体を検知するものであり、この検知出力を利用し
て、照明灯の点灯/消灯制御を行ったり、ブザーやサイ
レン等の駆動/停止制御を行ったりしている。 【0003】前述した赤外線式の人体検知装置にあって
は、検知エリアを展開し、検知エリア内において変化す
る赤外線量を常時監視している。そして、検知エリア内
に人体が入り込むと、人体から放射され集光レンズ等の
光学系を介して焦電素子に入射する赤外線量が、検知エ
リア内の背景から放射される赤外線量に比して増大(若
しくは減少)するので、この変化から人体を検知するよ
うになっている。 【0004】ところで、この種の人体検知装置では光学
系の受光方向を斜め下方向や真下方向に設定することで
人体検知装置の下方を通過する人体を検知するようにし
ている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ところが、検知エリア
を斜め下方向や真下方向に設定した場合、犬や猫等の小
動物が通過するとこれらも人体と同様に赤外線を放射し
ているため、正確に人体のみを検知することができない
という問題点を有していた。この問題を解消すべく、検
知エリアを小動物の高さよりも高い位置において水平方
向に展開するようにすることが考えられるが、小動物な
どの非検知対象物を誤って検知することは防げるもの
の、水平方向に広く検知エリアが展開されてしまうため
検知エリアの設定が困難であり、設定を誤ると人体検知
装置の側を車等の熱源が通過しただけであるにもかかわ
らず人体が存在するとして検知されてしまうという問題
点を有していた。 【0006】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、検知エリアの設
定が容易であるとともに、小動物等の非検知対象物を検
知しないようにした人体検知装置を提供することにあ
る。 【0007】 【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
人体の放射する赤外線を検知する焦電素子と、それぞれ
検知距離の異なる略同心円状の面領域である検知エリア
の赤外線を焦電素子に集光する光学系からなるものであ
って、各検知エリアからの信号をもとに人体を検知する
人体検知装置であって、各検知エリアを水平方向に展開
しないようにするとともに、各検知エリアの間に非検知
対象物がどちらの検知エリアにも同時に属すことができ
ない広さを有する不感空間を設けるようにした人体検知
装置であり、各検知エリアからの信号出力が予め設定さ
れた閾値を越えるとパルス信号を発生する比較回路と、
パルスが1つ発生した場合に所定時間作動するタイマー
と、タイマーが作動している間に発生したパルス数を計
数するカウンタと、タイマーが作動している間にカウン
タが所定回数以上のパルスを計数した場合に信号を出力
する信号出力回路と、を各別に備え、各信号出力回路の
信号出力が所定時間差内で発生した場合に人体が検知さ
れたとする検知信号を出力するようになしたことを特徴
とするものである。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図1乃至図4に基づき詳細に説明する。図1は本発
明に係る人体検知装置によって展開される検知エリアを
示す説明図であり、(a)は上面図であり、(b)は側
面図である。図2は本発明に係る人体検知装置の焦電素
子の取付状態を示す説明図である。図3は本発明に係る
人体検知装置の概略構成図である。図4は本発明に係る
人体検知装置によって設けられる不感空間を説明する説
明図である。 【0009】本実施の形態に係る人体検知装置Sは、入
射する赤外線エネルギーをその変動量に応じた電気信号
に変換する焦電素子2と、その電気信号を増幅する増幅
回路3と、赤外線を集光して焦電素子2に入射させるレ
ンズ等の光学系1からなるものであり、独立した電気信
号を発生させる検知エリアを2個以上構成するための焦
電素子2や増幅回路3、光学系1を備えている。焦電素
子2と光学系1との位置関係によって決定される検知エ
リアBは、人体の侵入方向に対して前後して配置されて
おり、それぞれ重なることなく所定の検知距離だけ離れ
るように地面や床面等に向かって展開されている。各検
知エリアB1、B2の間には、犬や猫等の小動物(非検
知対象物)の長さよりも長く、非検知対象物よりも高い
空間を設けることで、各検知エリアB1、B2の間にあ
る非検知対象物がどちらの検知エリアB1、B2にも同
時には属すことができないようにした不感空間Nを設け
るようにしている。なお、ここでいう同時とは完全に同
時であるだけでなく、わずかの時間差を許容するもので
あり、いわゆるほぼ同時を意味するものである。これに
より、人体は必ず複数の検知エリアB1、B2に属する
瞬間が存在するのに対して、非検知対象物は複数の検知
エリアB1、B2に属する瞬間が存在しないため、これ
により人体と非検知物体とを切り分けて正確に検知する
ことが可能になるのである。 【0010】なお、本実施の形態の人体検知装置Sにあ
っては、人体が進入したときは必ず複数の検知エリアB
1、B2に属する瞬間があるように設定するものである
が、焦電素子2の検知感度等の問題から、例えば、検知
エリアB1で検知されてから検知エリアB2で検知され
るまでの間に若干の時間差を必要とする場合も考えられ
る。そこで、充分な広さの不感空間Nを確保し、複数の
検知エリアB1、B2からの検知信号が所定時間内に発
生した場合に人体が存在するとして検知信号が出力する
ようにしてもよい。 【0011】本実施の形態に係る人体検知装置Sは、図
3に示すように、人体から放射される赤外線を集光する
1組の光学系11、12と、集光された赤外線を検出す
る1組の焦電素子21、22と、焦電素子21、22の
出力を増幅する1組の増幅回路31、32と、増幅され
た信号出力のうち不要な周波数成分を除去する帯域フィ
ルタ41、42と、増幅回路31、32からの信号出力
が予め設定された閾値を越えるパルス信号を発生する比
較回路51、52と、パルスが1つ発生した場合に所定
時間作動するタイマー61、62と、タイマー61、6
2が作動している間に発生したパルス数を計数するカウ
ンタ71、72と、タイマー61、62が作動している
間にカウンタ71、72が所定回数以上のパルスを計数
した場合に信号を出力する信号出力回路81、82と、
1組の信号出力回路81、82の信号出力が所定時間
(できるだけ短く設定することが望ましい)差内で発生
した場合に人体が検知されたとする検知信号を出力する
出力回路90とから構成される。 【0012】本発明における人体検知装置Sは、図1に
示すように、個々に独立した信号を発生させる検知エリ
アBを2つ構成するための光学系11、12と、焦電素
子21、22とを備えている。光学系1と焦電素子2と
の位置関係により決定される検知エリアB1、B2は人
体の侵入方向に対して前後して配置される。その際、そ
れぞれの検知エリアB1、B2は、それぞれ重なること
なく所定の距離だけ離れた地面に向けて展開されてい
る。本実施の形態にあっては、例えば、人体検知装置S
を地面から200cmの程度の高さの壁面Wに設置し、
かつ、図2に示すように、検知エリアB1を構成する光
学系11及び焦電素子21を水平方向から40゜程度下
方に向けた方向に展開し、検知エリアB2を構成する光
学系12及び焦電素子22をそこさらさらに35゜程度
下方に向けた方向に展開するようにしている。これによ
り、検知エリアB1、B2ともに水平方向に展開される
ことはなく、地面に向けて展開されるようになる。 【0013】本実施の形態の人体検知装置Sにあって
は、非検知対象物である小動物(50cm×50cm×
50cm)は、図4に示すように、検知エリアB1、B
2の間に非検知対象物が同時に2つの検知エリアB1、
B2に属すことができないように不感空間Nを設けてい
る。従って、出力回路90において信号出力回路81、
82からの出力が所定時間内で発生しない場合、検知エ
リアB1、B2に存在するのは不感空間Nを介して検知
エリアB1及び検知エリアB2を移動する小動物である
蓋然性が高いため、出力回路90は検知信号を出力しな
いようになっている。これにより、検知エリアB内に非
検知対象物が存在したとしても、人体が存在するとして
検知信号が出力されることがないのである。 【0014】なお、上述した構成にあっては、2つの光
学系1及び2つの焦電素子2を用いているが、重要なの
は熱源が複数の検知エリアB1、B2に跨って存在する
か否かを識別できることであり、その数はこれに限られ
るものではなく、1つの光学系1を複数の焦電素子2で
共有するようにしてもよいし、複数の光学系1を1つの
焦電素子2で共有するようにしてもよく、これにより人
体検知装置Sの大きさを縮小化することが可能になると
ともに、製造コストを下げることが可能になる。 【0015】 【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明にあ
っては、人体の放射する赤外線を検知する焦電素子と、
それぞれ検知距離の異なる略同心円状の面領域である検
知エリアの赤外線を焦電素子に集光する光学系からなる
ものであって、各検知エリアからの信号をもとに人体を
検知する人体検知装置であって、各検知エリアを水平方
向に展開しないようにするとともに、各検知エリアの間
に非検知対象物がどちらの検知エリアにも同時に属すこ
とができない広さを有する不感空間を設けるようにした
ので、水平方向に検知エリアを展開することにより検知
エリアが無用に広くなることを防止できるとともに、非
検知対象物である小動物は不感空間により同時に複数の
検知エリアに属することがないのに対して、人体は必ず
どちらの検知エリアにも属する瞬間があるため、これに
より人体と非検知対象物を明確に分離することが可能に
なり、検知エリア内に侵入した人体を精度良く検知する
とともに、小動物等の非検知対象物を検知しないように
した人体検知装置を提供することが可能になるという効
果を奏する。しかも、この場合に、各検知エリアからの
信号出力が予め設定された閾値を越えるとパルス信号を
発生する比較回路と、パルスが1つ発生した場合に所定
時間作動するタイマーと、タイマーが作動している間に
発生したパルス数を計数するカウンタと、タイマーが作
動している間にカウンタが所定回数以上のパルスを計数
した場合に信号を出力する信号出力回路と、を各別に備
え、各信号出力回路の信号出力が所定時間差内で発生し
た場合に人体が検知されたとする検知信号を出力するよ
うになしたので、充分な広さの不感空間が確保されて、
焦電素子の検知感度等の問題から各検知エリアにおける
検知の間で若干の時間差を必要とすることに対応可能と
なる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る人体検知装置によって展開される
検知エリアを示す説明図であり、(a)は上面図であ
り、(b)は側面図である。 【図2】本発明に係る人体検知装置の焦電素子の取付状
態を示す説明図である。 【図3】本発明に係る人体検知装置の概略構成図であ
る。 【図4】本発明に係る人体検知装置によって設けられる
不感空間を説明する説明図である。 【符号の説明】 S 人体検知装置 B 検知エリア N 不感空間 1 光学系 2 焦電素子 3 増幅回路 4 帯域フィルタ 5 比較回路 6 タイマー 7 カウンタ 8 信号出力回路 90 出力回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01V 8/10 G01J 1/02

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 人体の放射する赤外線を検知する焦電素
    子と、それぞれ検知距離の異なる略同心円状の面領域で
    ある検知エリアの赤外線を焦電素子に集光する光学系か
    らなるものであって、各検知エリアからの信号をもとに
    人体を検知する人体検知装置であって、各検知エリアを
    水平方向に展開しないようにするとともに、各検知エリ
    アの間に非検知対象物がどちらの検知エリアにも同時に
    属すことができない広さを有する不感空間を設けるよう
    にした人体検知装置であり、各検知エリアからの信号出
    力が予め設定された閾値を越えるとパルス信号を発生す
    る比較回路と、パルスが1つ発生した場合に所定時間作
    動するタイマーと、タイマーが作動している間に発生し
    たパルス数を計数するカウンタと、タイマーが作動して
    いる間にカウンタが所定回数以上のパルスを計数した場
    合に信号を出力する信号出力回路と、を各別に備え、各
    信号出力回路の信号出力が所定時間差内で発生した場合
    に人体が検知されたとする検知信号を出力するようにな
    したことを特徴とする人体検知装置。
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