JP3443969B2 - 物体検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、物体の放射する赤外
線を集光して検出エリア内の物体の位置を判別する物体
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の物体検出装置においては、物体か
ら放射される遠赤外線を捉える赤外線素子や集光レンズ
を用いて、物体の有無を判別する方式が安価で一般的で
ある。

【０００３】また、この従来の物体検出装置内、赤外線
素子や集光レンズからなる赤外線検出手段を駆動させな
い固定式の従来の物体検出装置では、複数の所望の検出
エリアから人体等の情報を得たい場合、人体等の赤外線
源から放射される赤外線を検出する赤外線素子と、この
赤外線素子と対で設けられ、赤外線を集光するフルネル
レンズ等の集光部を用いて、複数の集光エリアからそれ
ぞれ赤外線を検出するように構成した装置がしばしば使
用されている。

【０００４】このときの赤外線素子は、赤外線の入射
量、特にその変化量に応じた電気信号を出力する焦電型
の素子を用いる場合が多い。この素子を用いた場合、所
望検出エリア内において人体等が移動している時に限
り、素子に入射される赤外線の量が変化するために、移
動している人体の検出は可能であるが、移動して静止し
たままの人体、及び背景赤外線分布の対象となるストー
ブ等のその他の移動しない赤外線源や、また移動する人
体が各レンズの集光領域を越えないような微少移動をし
た場合には、赤外線量がほとんど変化しないため、これ
らの移動して静止したままの人体や移動しない赤外線源
等は存在しないと判別するものであった。

【０００５】従って、これらの問題点を解決するため
に、赤外線素子である赤外線センサや赤外線を集光する
集光レンズを固定して赤外線を検出するのではなく、赤
外線センサや集光レンズを回転駆動させ、この回転駆動
する赤外線検出手段が得る検出集光領域からの赤外線変
化量を捉え、静止したままの人体や移動しないその他の
赤外線源等の検出を可能とした駆動式の物体検出装置が
近年発表されている。

【０００６】このような例としては、例えば、図４０、
図４１に示すような特開平１−２２２１３５号公開公報
に空気調和装置として記載されている。

【０００７】図４０は、従来の赤外線検出装置の構成図
であり、１０１は赤外線検出手段としての赤外線セン
サ、１０２は赤外線の検出を行う方向を限定することに
より、赤外線センサに指向性を持たせ、赤外線を効率的
に入力させるレンズ、１０３は赤外線センサを出力軸１
０４を介して回転走査する手段としての駆動モータ、１
０５は出力軸１０４の他端部に赤外線センサの走査角を
検出するための走査角検出装置、１０６は静止している
人体である。

【０００８】図４１は、図４０の構成における、赤外線
センサの走査角とその出力波形との関係の一例を示すグ
ラフ図であり、赤外線センサ１０１の走査範囲内に静止
人体１０６が居れば、人体の居る位置の方向で出力波形
の極大値Ｐが現れることが示されている。

【０００９】図４１からも明らかなように、赤外線セン
サ１０１を回転走査することにより、各方向からの赤外
線の放射量を所定の走査間隔で読みとり、その出力波型
から静止人体の有無及び、その存在位置を検出すると共
に、検出位置の時間変化、即ち、赤外線センサ１０１の
回転走査の１周期前の信号と今回の信号との変化量か
ら、人体の活動状態を検出して、適正な空調状態を実現
することを目的としている。

【００１０】また、赤外線センサ等を回転走査する他の
公開公報の例としては、実開昭６２−１７３６５１号公
開公報記載の空気調和機、特開平１−２１９５２５号公
開公報記載の赤外線検出装置等がある。これらの目的
は、静止人体の有無の検出や、被空調室内の温度分布の
検出や、検出範囲の拡大等にあるが、具体的には温度変
動等によるノイズを低減させる手段、及び構造等につい
て記述されたものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の物
体検出装置に共通した問題点としては、赤外線センサ等
を回転走査しても、しなくても、所望検出エリア内にお
ける静止人体以外の移動しない静止赤外線源物体であ
る、例えば居住空間であれば、テレビやストーブ等の突
然の電源の投入や、また、日差し等の突然の開閉によっ
て赤外線量が急激に変化し、この変化した検出結果から
移動しないその他の赤外線源物体を移動する赤外線源物
体であると判断してしまう。即ち、移動する赤外線源物
体と移動しない赤外線源物体との区別が出来ないという
問題点があった。

【００１２】また、特開平１−２２２１３５号公開公報
においては、赤外線センサが回転走査した１周期前の信
号と今回の信号との変化量から、人体等の活動状態を検
出しているため、赤外線センサが回転走査しても、移動
する赤外線源物体である人体等が１周期以上静止したま
までいるときは、この移動する赤外線源物体である静止
人体を移動しない他の赤外線源物体であると判断してし
まう。このように、人体等の移動する赤外線源物体なの
か、移動しない他の赤外線源物体なのかの区別が出来な
いという問題点があった。

【００１３】また、上記した従来の実施例においては、
赤外線センサが回転走査中に人の移動が発生した場合、
回転走査の赤外線量変化と移動人体の赤外線量変化との
信号が重畳されるため、複雑あるいは相殺されたいい加
減な信号を出力することになるので、人体存在位置の判
別は極めて困難となる。言い替えると、移動しない他の
赤外線源物体や、移動する赤外線源物体が静止している
ときには正確に判別するが、人体等の移動する赤外線源
物体が移動しているときには、いい加減な判別結果を出
力するという問題点があった。

【００１４】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、人体等以外の移動しない赤外
線源物体や、人体等の移動する赤外線源物体の位置を正
確に判別する経済的で信頼性の高い物体検出装置を得る
ことを目的とする。また、移動しない赤外線源物体の影
響、即ち、背景の赤外線源分布の影響を除去して、人体
等の移動する赤外線源物体が移動して静止した位置を正
確に判別する経済的で信頼性の高い物体検出装置を得る
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる物体検
出装置は、物体が放射する赤外線を検出する赤外線セン
サ、およびこの赤外線センサと対で設けられ、その赤外
線検出エリアを互いに隔てられた複数の集光領域に分割
する集光部、からなる赤外線検出手段と、この赤外線検
出手段を回動させる駆動手段と、この駆動手段の回動速
度を制御する駆動制御手段と、この駆動制御手段の制御
結果に基づいて前記赤外線検出手段の出力波形から前記
物体の位置を判別する信号処理手段と、を備えたもので
ある。

【００１６】また、物体が放射する赤外線を検出する赤
外線センサ、およびこの赤外線検出センサと対で設けら
れ、その赤外線検出エリアを互いに隔てられた複数の集
光領域に分割する集光部、からなる複数個の赤外線検出
手段と、これら複数個の赤外線検出手段を回動させる駆
動手段と、この駆動手段の回動速度を制御する駆動制御
手段と、この駆動制御手段の制御結果に基づいて前記赤
外線検出手段の出力波形から前記物体の位置を判別する
信号処理手段と、を備え、前記複数個の赤外線検出手段
が、その赤外線検出エリアの一部を互いに重複させもの
である。

【００１７】また、前記集光部が複数の集光レンズから
なり、この複数の集光レンズが前記赤外線検出エリアを
長い集光距離と短い集光距離との交互の集光距離の領域
に分割するように、その各レンズの光学中心が交互に相
違した各レンズで構成されたものである。

【００１８】また、前記集光部が複数の集光レンズから
なり、この複数の集光レンズが前記赤外線検出エリアを
互いに等しい集光角度の各集光領域に分割するように、
その中心に対して対称であるレンズが互いに等しい幅の
レンズで、かつその中心レンズから順次所定の割合で増
大させた幅のレンズで構成されたものである。

【００１９】また、駆動制御手段が、前記赤外線検出手
段が一定速度で回動するように前記駆動手段の回動速度
を制御したものである。

【００２０】また、駆動制御手段が、前記赤外線検出手
段が所定角度づつ回動するように前記駆動手段の回動速
度を制御したものである。

【００２１】また、信号処理手段が、前記駆動制御手段
の制御結果に基づいて、前記駆動手段が回動させなかっ
た前記赤外線検出手段の出力波形から前記物体が移動し
て静止したことを検出した時に、前記駆動制御手段の制
御を動作させるトリガ手段と、このトリガ手段が動作さ
せた前記駆動制御手段の制御結果によって回動した前記
赤外線検出手段の出力波形から前記物体の位置を判別す
る静止人体位置推論手段と、を備えたものである。

【００２２】また、前記赤外線検出手段が所定角度づつ
間欠回動するように、前記駆動制御手段が前記駆動手段
の回動速度を制御するものにおいて、前記信号処理手段
が、前記駆動制御手段の制御結果に基づいて、前記駆動
手段が回動させなかった前記赤外線検出手段の出力波形
から前記物体が移動して静止したことを検出した時に、
前記駆動制御手段の制御を動作させるトリガ手段と、こ
のトリガ手段が動作させた前記駆動制御手段の制御結果
によって間欠回動した前記赤外線検出手段の回動間欠時
の出力波形から前記物体の移動を検出した時、前記駆動
制御手段の制御動作位置を初期の制御動作位置に戻すリ
セット手段と、このリセット手段が戻す動作をしなかっ
た時に、前記間欠回動した赤外線検出手段の出力波形か
ら前記物体の位置を判別する静止人体位置推論手段と、
を備えたものである。

【００２３】また、信号処理手段が、前記駆動制御手段
の制御結果に基づいて、前記駆動手段が回動させなかっ
た前記赤外線検出手段の出力波形から前記物体の移動が
所定時間内にあったか、なかったかを判定し、この判定
結果で前記物体の移動が所定時間内になかった時に、前
記駆動制御手段の制御を動作させる背景トリガ手段、お
よび、前記判定結果で前記物体の移動が所定時間内にあ
った時に、前記駆動制御手段の制御を動作させる人体ト
リガ手段、からなるトリガ手段と、前記背景トリガ手段
が動作させた前記駆動制御手段の制御結果によって回動
した前記赤外線検出手段からの出力波形を記憶する背景
記憶部と、前記人体トリガ手段が動作させた前記駆動制
御手段の制御結果によって回動した前記赤外線検出手段
からの出力波形を記憶する人体記憶部と、この人体記憶
部の記憶した出力波形から前記背景記憶部の記憶した出
力波形を減算する減算手段と、この減算手段の減算した
出力波形から前記物体が移動して静止した位置を判別す
る位置人数推論手段と、を備えたものである。

【００２４】また、前記赤外線検出手段が所定角度づつ
間欠回動するように、前記駆動制御手段が前記駆動手段
の回動速度を制御するものにおいて、前記信号処理手段
が、前記駆動制御手段の制御結果に基づいて、前記駆動
手段が回動させなかった前記赤外線検出手段の出力波形
から前記物体の移動が所定時間内にあったか、なかった
かを判定し、この判定結果で前記物体の移動が所定時間
内になかった時に、前記駆動制御手段の制御を動作させ
る背景トリガ手段、および、前記判定結果で前記物体の
移動が所定時間内にあった時に、前記駆動制御手段の制
御を動作させる人体トリガ手段、からなるトリガ手段
と、このトリガ手段が動作させた前記駆動制御手段の制
御結果によって間欠回動した前記赤外線検出手段の回動
間欠時の出力波形から前記物体の移動を検出した時に、
前記駆動制御手段の制御動作位置を初期の制御動作位置
に戻すリセット手段と、このリセット手段が戻す動作を
しなかった時に、前記背景トリガ手段が動作させた前記
駆動制御手段の制御結果によって間欠回動した前記赤外
線検出手段からの出力波形を記憶する背景記憶部と、前
記リセット手段が戻す動作をしなかった時に、前記人体
トリガ手段が動作させた前記駆動制御手段の制御結果に
よって間欠回動した前記赤外線検出手段からの出力波形
を記憶する人体記憶部と、この人体記憶部の記憶した出
力波形から前記背景記憶部の記憶した出力波形を減算す
る減算手段と、この減算手段の減算した出力波形から前
記物体が移動して静止した位置を判別する位置人数推論
手段と、を備えたものである。

【００２５】また、前記信号処理手段が、前記背景トリ
ガ手段が動作させた前記駆動制御手段の制御結果によっ
て回動させた前記赤外線検出手段からの出力波形と前記
人体記憶部が記憶している出力波形とを比較し、この比
較した前記出力波形が相違した時に、この相違した前記
背景トリガ手段が前記駆動制御手段を介して回動させた
前記赤外線検出手段の出力波形で前記背景記憶部が記憶
している出力波形を更新する背景メモリ制御手段と、を
備え、この背景メモリ制御手段の更新結果に基づいて前
記減算手段が、前記人体記憶部の記憶した出力波形から
前記背景記憶部の記憶した出力波形を減算するものであ
る。

【００２６】また、前記信号処理手段が、前記駆動制御
手段の制御結果に基づいて、前記駆動手段が回動させな
かった前記赤外線検出手段の出力波形から前記物体が移
動した位置を判別する移動人体推論手段と、この移動人
体推論手段の判別結果と前記位置人数推論手段の判別結
果との論理積に基づいて前記物体が移動して静止した位
置を判別する移動静止論理積手段と、を備えたものであ
る。

【００２７】また、前記信号処理手段が、前記移動人体
推論手段が判別した前記物体が移動して静止した位置を
記憶する移動人体記憶手段と、この移動人体記憶部が記
憶した前回と今回との物体が移動して静止した位置の和
を算出する移動人体論理和手段と、この移動人体論理和
手段の算出結果と前記位置人数推論手段の判別結果との
論理積に基づいて前記物体が移動して静止した位置を判
別する移動和静止論理積手段と、を備えたものである。

【００２８】また、前記信号処理手段が、前記位置人数
推論手段が判別した前記物体が移動して静止した位置を
記憶する静止人体記憶部と、この静止人体記憶部が記憶
した前回と今回との物体が移動して静止した位置を比較
し、この比較結果から一致する前記物体が移動して静止
した位置を選出する一致エリア選出部と、この選出部の
選出結果と前記移動静止論理積手段の判別結果とを加算
する加算部と、この加算結果に基づいて前記物体が移動
して静止した位置を決定する位置決定部と、からなる出
力調整手段と、を備えたものである。

【００２９】また、前記信号処理手段が、前記位置人数
推論手段が判別した前記物体が移動して静止した位置を
記憶する静止人体記憶部と、この静止人体記憶部が記憶
した前回と今回との物体が移動して静止した位置を比較
し、この比較結果から一致する前記物体が移動して静止
した位置を選出する一致エリア選出部と、この選出部の
選出結果と前記移動和静止論理積手段の判別結果とを加
算する加算部と、この加算結果に基づいて前記物体が移
動して静止した位置を決定する位置決定部と、からなる
出力和調整手段と、を備えたものである。

【００３０】また、前記信号処理手段が、前記出力調整
手段が決定した前記物体が移動して静止した位置を左・
右ゾーン別に記憶する位置情報累積メモリ部と、この位
置情報累積メモリ部の記憶結果に基づいて、記憶回数が
所定回数を越えても前記左・右ゾーンのうち一定ゾーン
のみしか記憶していない時に、前記赤外線検出手段の回
動開始位置が前記一定ゾーンより反対ゾーン方向へ所定
量ずれた位置から開始するように前記駆動制御手段の制
御動作を変更する集光領域設定手段と、を備えたもので
ある。

【００３１】また、位置人数推論手段が、前記減算手段
が減算した出力波形の振幅値と予め設定された振幅基準
値と比較し、この比較結果より前記物体が移動して静止
した物体の位置を判別するものである。

【００３２】また、位置人数推論手段が、前記減算手段
が減算した出力波形の振幅値を前記各領域の物体有無を
示すニューラルネットワークの符号に変換する正規化処
理手段と、この正規化処理手段が変換した符号と予め設
定されたニューラルネットワークの符号と比較し、この
比較結果より前記物体が移動して静止した位置を判別す
る判別部と、を具備したものである。

【００３３】

【作用】上記のように構成された物体検出装置において
は、集光部が、物体が放射する赤外線の検出エリアを拡
大すると共に、互いに隔てられた複数の集光領域に細分
化し、この拡大化され、細分化された検出エリアの各集
光領域からの赤外線の赤外線センサが検出する。この細
分化され、拡大化された赤外線検出手段の検出エリアの
回動を駆動制御手段が駆動手段を介して制御し、この制
御された検出エリアの回動結果からの赤外線を赤外線検
出手段は検出し、この検出した赤外線の出力波形から信
号処理手段が物体の位置を判別する。

【００３４】また、集光部が、物体が放射する赤外線の
検出エリアを拡大すると共に、互いに隔てられた複数の
集光領域に細分化し、この拡大化され、細分化された検
出エリアの各集光領域からの赤外線を赤外線センサが検
出する。また、この赤外線センサと複数の集光レンズと
からなる複数個の赤外線検出手段の互いの集光領域を一
部重複させ、重複出エリアとそれぞれの重複しない検出
エリアとにさらに区分する。この細分化され、区分化さ
れた赤外線検出手段の拡大した検出エリアの回動を駆動
制御手段が駆動手段を介して制御し、この制御された検
出エリアの回動結果からの赤外線を赤外線検出手段が検
出し、この検出した赤外線の出力波形から信号処理手段
が物体の位置を判別する。

【００３５】また、複数の集光レンズを、その光学中心
が交互に相違したレンズで構成したので、物体が放射す
る赤外線の検出エリアを長い集光距離と短い集光距離と
の交互の集光距離の領域に分割し、この分割した交互の
各集光領域の検出エリアの回動を駆動制御手段が駆動手
段を介して制御し、この制御された検出エリアの回動結
果からの赤外線を赤外線検出手段が検出し、この検出し
た赤外線の出力波形から信号処理手段が物体の位置を判
別する。

【００３６】また、複数の集光レンズを、その中心に対
して対称であるレンズは互いに等しい幅のレンズ、かつ
その中心レンズから順次所定の割合で増大させた幅のレ
ンズで構成したので、物体が放射する赤外線の検出エリ
アを互いに等しい集光角度の集光領域で複数に分割し、
この等しい集光角度で分割した各集光領域の検出エリア
の回動を駆動制御手段が駆動手段を介して制御し、この
制御された検出エリアの回動結果からの赤外線を赤外線
検出手段が検出し、この検出した赤外線の出力波形から
信号処理手段が物体の位置を判別する。

【００３７】また、駆動制御手段が、赤外線検出手段の
検出エリアが一定速度で回動するように駆動手段の回動
速度を制御したので、この一定速度で回動した検出エリ
アからの赤外線を赤外線検出手段が検出し、この検出し
た赤外線の出力波形から信号処理手段が物体の位置を判
別する。

【００３８】また、駆動制御手段が、赤外線検出手段の
検出エリアが所定角度づつ回動するように駆動手段の回
動速度を制御したので、この所定角度づつ回動する検出
エリアからの赤外線を赤外線検出手段が検出し、この検
出した赤外線の出力波形から信号処理手段が物体の位置
を判別する。

【００３９】また、信号処理手段が、トリガ手段によっ
て、駆動制御手段が回動させなかった赤外線検出手段の
出力波形から、物体が移動して静止したことを検出した
時に、駆動制御手段が駆動手段を介して赤外線検出手段
の検出エリアを回動する。この回動した検出エリアから
の赤外線を赤外線検出手段が検出し、この検出した赤外
線の出力波形から静止人体位置推論手段が物体の位置を
判別する。

【００４０】また、赤外線検出手段が所定角度づつ間欠
回動するように、駆動制御手段が駆動手段の駆動速度を
制御するものにおいて、信号処理手段が、トリガ手段に
よって、駆動制御手段が回動させなかった赤外線検出手
段の出力波形から物体が移動して静止したことを検出し
た時に、駆動制御手段が駆動手段を介して赤外線検出手
段の検出エリアの間欠回動する。この間欠回動した検出
エリアの回動間欠時の赤外線出力波形から物体の移動を
検出した時、リセット手段が駆動制御手段の制御動作位
置を初期の制御動作位置に戻す。この戻す動作をリセッ
ト手段がしなかった時には、この間欠回動した検出エリ
アからの赤外線を赤外線検出手段が検出し、この検出し
た赤外線の出力波形から静止人体位置推論手段が物体の
位置を判別する。

【００４１】また、信号処理手段が、トリガ手段によっ
て、駆動制御手段が回動させなかった赤外線検出手段の
出力波形から所定時間内に物体の移動があったか、なか
ったかを判定し、この判定結果で物体の移動が所定時間
内になかった時、背景トリガ手段が駆動制御手段の制御
を動作させ、また、この判定結果で所定時間内に物体の
移動があった時、人体トリガ手段が駆動制御手段の制御
を動作させる。この背景トリガ手段が駆動制御手段を介
して回動させた検出エリアからの赤外線を赤外線検出手
段が検出し、この検出した赤外線の出力波形を背景記憶
部が記憶し、また、人体トリガ手段が駆動制御手段を介
して回動させた検出エリアからの赤外線を赤外線検出手
段が検出し、この検出した赤外線の出力波形を人体記憶
部が記憶する。この人体記憶部の記憶した出力波形から
背景記憶部の記憶した出力波形を減算手段が減算し、こ
の減算した出力波形から物体が移動して静止した位置を
位置人数推論手段が判定する。

【００４２】また、赤外線検出手段が所定角度づつ間欠
回動するように、駆動制御手段が駆動手段の駆動速度を
制御するものにおいて、信号処理手段が、トリガ手段に
よって、駆動制御手段が回動させなかった赤外線検出手
段の出力波形から所定時間内に物体の移動があったが、
なかったかを判定し、この判定結果で所定時間内に物体
の移動がなかった時、背景トリガ手段が駆動制御手段の
制御を動作させ、また、この判定結果で所定時間内に物
体の移動があった時には、人体トリガ手段が駆動制御手
段の制御を動作させる。このトリガ手段が駆動制御手段
を介して間欠回動させた検出エリアの回動間欠時の赤外
線出力波形から物体の移動を検出した時、および、人体
トリガ手段が駆動制御手段を介して間欠回動させた検出
エリアの回動間欠時の赤外線出力波形から物体の移動を
検出した時は、リセット手段が駆動制御手段の制御動作
位置を初期の制御動作位置に戻す。この戻す動作をリセ
ット手段がしなかった時には、この背景トリガ手段およ
び人体トリガ手段がそれぞれ間欠回動させた検出エリア
からの赤外線を赤外線検出手段が検出し、このそれぞれ
に検出した赤外線の出力波形を背景記憶部および人体記
憶部がそれぞれ記憶する。この人体記憶部の記憶した出
力波形から背景記憶部の記憶した出力波形を減算手段が
減算し、この減算した出力波形から物体が移動して静止
した位置を位置人数推論手段が判定する。

【００４３】また、信号処理手段が、背景メモリ制御手
段によって、背景トリガ手段が動作させた駆動制御手段
の制御結果によって回動させた赤外線検出手段の検出エ
リアからの出力波形と人体記憶部が記憶している出力波
形とを比較し、この比較した出力波形が相違した時に、
この相違した背景トリガ手段が回動させた赤外線検出手
段の出力波形で背景記憶部が記憶している出力波形を更
新する。この更新結果に基づいて減算手段が、人体記憶
部の記憶した出力波形から背景記憶部の記憶した出力波
形を減算し、この減算した出力波形から物体が移動して
静止した位置を位置人数推論手段が判定する。

【００４４】また、信号処理手段が、移動人体推論手段
によって、駆動制御手段が回動させなかった赤外線検出
手段の出力波形から物体が移動して静止した位置を判別
し、この移動人体推論手段が判別した物体が移動して静
止した位置と位置人数推論手段が判定した物体が移動し
て静止した位置との論理積から物体が移動して静止した
位置を移動静止論理積手段が判別する。

【００４５】また、信号処理手段が、移動人体記憶手段
によって、移動人体推論手段が判別した物体が移動して
静止した位置を記憶し、この記憶した前回と今回との物
体が移動した静止した位置の和を移動人体論理和手段が
算出し、この移動人体論理和手段が算出した物体が移動
して静止した位置と位置人数推論手段が判別した物体が
移動して静止した位置との論理積から物体が移動して静
止した位置を移動和静止論理積手段が判別する。

【００４６】また、信号処理手段が、出力調整手段の静
止人体記憶部によって、位置人数推論手段が判別した物
体が移動して静止した位置を記憶し、この記憶した前回
と今回との物体が移動して静止した位置を比較し、この
比較結果から一致する物体が移動して静止した位置を一
致エリア選出部が選出し、この選出結果と移動静止論理
積手段の判別結果とを加算部が加算し、この加算結果か
ら物体が移動して静止した位置を決定部が決定する。

【００４７】また、信号処理手段は、出力和調整手段の
静止人体記憶部によって、位置人数推論手段が判別した
物体が移動して静止した位置を記憶し、この記憶した前
回と今回との物体が移動して静止した位置を比較し、こ
の比較結果から一致する物体が移動して静止した位置を
一致エリア選出部が選出し、この選出結果と移動静止論
理積手段の判別結果とを加算部が加算し、この加算結果
から物体が移動して静止した位置を決定部が決定する。

【００４８】また、信号処理手段が、置情報累積メモリ
部によって、出力調整手段が出力した前記物体が移動し
て静止した位置を左・右ゾーン別に記憶し、この記憶回
数が所定回数を越えても左・右ゾーンのうち一定ゾーン
のみしか記憶していない時に、赤外線検出手段の回動開
始位置が一定ゾーンより反対ゾーン方向へ所定量ずれた
位置から開始するように、集光領域設定手段が駆動制御
手段の制御動作を変更する。

【００４９】また、位置人数推論手段が、減算手段が減
算した出力波形の振幅値と予め設定された振幅基準値と
比較し、この比較結果から物体が移動して静止した位置
を判別する。

【００５０】また、位置人数推論手段が、正規化処理手
段によって、減算手段が減算した出力波形の振幅値を各
領域の物体有無を示すニューラルネットワークの符号に
変換し、この変換した符号と予め設定されたニューラル
ネットワークの符号とを比較して物体が移動して静止し
た位置を判別部が判別する。

【００５１】

【実施例】

実施例１．図１から図９はこの実施例１の動作を説明す
るための図であり、これらの図１〜９で、以下にこの実
施例１の詳細な動作について説明する。

【００５２】図１は全体構成を示す構成ブロック図で、
１は焦電素子、サーモパイル素子等で構成された、人体
から放射される赤外線を捉え、この検出結果を電気信号
に変換する赤外線センサ、４はこの赤外線センサ１上に
焦点を結び、赤外線エリアを互いに隔てられた複数の集
光領域３ａ〜３ｅに分割する集光部、２はこの集光部４
と赤外線センサ１とからなる赤外線検出手段、５はこの
赤外線検出手段２からの赤外線信号の出力波形を帯域増
幅する増幅器、６はこの増幅器５からの出力波形の波高
値を検出して人体検出信号を抽出する信号処理手段で、
マイクロコンピュータ７内で実現される。

【００５３】８は上記赤外線検出手段２を、所定の走査
角で左右方向に回転駆動させる駆動手段であり、駆動用
モータ９を内蔵している。１０はモータ９の駆動・停止
や所定の回転走査角範囲、速度を制御する駆動制御手段
で、上記マイクロコンピュータ７内で実現されると共
に、これらの駆動・停止、及び駆動速度からの時間情報
を信号処理手段６内に構成された静止人体位置推論手段
１１に伝達する。

【００５４】この静止人体位置推論手段１１は、駆動制
御手段１０からの駆動制御の時間情報と駆動時における
赤外線検出手段２からの各出力波形の時間情報との関係
を、予め設定した対応テーブル表で内蔵し、この関係表
から移動した静止人体の位置を推論するものである。ま
た、駆動制御手段１０からの駆動・停止信号、および速
度制御信号は、マイクロコンピュータ７により所定の時
間間隔をおいて、周期的に繰り返し制御される。従っ
て、駆動制御手段１０は、赤外線検出手段２の回転速度
を一定に制御したり、また所定回転角度づつ回転するよ
うに制御できるものである。

【００５５】図２は人体検出装置の構成を示す斜視図で
あり、集光部４は、ポリエチレン等の赤外線が透過する
材料で形成されたドーム状のフレネルレンズであり、互
いに隔てられた５方向の集光領域３ａ〜３ｅのそれぞれ
から赤外線を検出するため、５分割されたレンズ４ａ〜
４ｅで形成されている。

【００５６】図３は人体検出装置の構成の一部を切り欠
いた側断面図であり、集光部４のレンズ面は、モータ９
の駆動軸中心９ａに対して、所定の傾斜角θをもって下
方向に配設され、かつ赤外線センサ１の赤外線受光面
（図示せず）は、この集光部４面と平行に配設されてい
る。

【００５７】図４は集光部４の正面展開図、図５はこの
集光部４の集光領域を示す集光図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側断面図である。上記５分割されたレンズ４ａ
〜４ｅは、各々の光学中心を偏光プリズムにより直線状
に配設し、かつ各々のレンズの幅Ｗを図４に示す通り中
央レンズから遠ざかる程幅広く配設、即ちＷａ＝Ｗｅ＞
Ｗｂ＝Ｗｄ＞Ｗｃの関係に設定したことにより、集光領
域３ａ〜３ｅは、図５に示すように、集光距離に対し同
等の大きさの集光領域を形成することが可能となると共
に、赤外線検出手段２からの集光距離が等しく、かつ等
しい集光角度の間隔（図では２２．５゜ピッチ）に隔て
られるように配設される。また、集光領域３ａ〜３ｅは
全体集光領域３として約９０゜の広角視野を有する構成
となる。

【００５８】以上説明した図１〜５と以下の図６〜図９
を用いて、実施例１の動作を説明する。図６には、駆動
手段８が停止状態において、即ち図５に示した複数の集
光領域３ａ〜３ｅにおいて人体Ｚが、図中（Ａ）から
（Ｂ）に移動して停止した場合と、逆（Ｂ）から（Ａ）
の所望選出領域外に移動した場合との、人体からの赤外
線を赤外線検出手段２が捉え、増幅器５を介して信号処
理手段６に入力された信号波形を示す。

【００５９】図６中の（ａ）は（Ａ）から（Ｂ）に移動
して停止した場合、（ｂ）は（Ｂ）から（Ａ）の所望選
出領域外に移動した場合を各々示している。図６に示す
ように、（ａ）の２つのピーク信号Ｐ３ａ・Ｐ３ｂは、
人体Ｚが集光領域の３ａ・３ｂを順に通過するために発
生し、また（ｂ）のピーク信号Ｐ３ｂ／Ｐ３ａも、人体
Ｚが集光領域を３ｂ・３ａの方向に通過するために発生
する。

【００６０】各ピーク信号の検出は、信号処理手段６
が、赤外線検出手段２からの出力波形のサンプリング時
間毎の波高値の変化から求めるものである。例えば現サ
ンプリングの波高値から前回サンプリングの波高値を減
算した結果のバッファが、プラスからマイナスに変化し
た時はプラスピーク、またマイナスからプラスに変化し
たタイミングを捉えて各ピーク信号を確定する。

【００６１】しかし、これらの出力波形には、どの集光
領域３ａ〜３ｅからの出力波形であるかの情報を含まな
いために、全集光領域３内のどこに居るかを確認するこ
とができない。（ｂ）のように所望検出領域から出てし
まっても、（ａ）とほぼ同様のピーク信号を出力するの
はこのためである。

【００６２】従って、両者の出力波形は、全集光領域３
内への人体Ｚが侵入あるいは通過している情報を、リア
ルタイムで判断できることに有効がある。即ち、出力波
形にピーク波形Ｐを検出した時、即座に人体Ｚの存在を
検出できる。この処理において全集光領域３を互いに隔
てられた複数の集光領域３ａ〜３ｅで構成することによ
り、広範囲（約９０゜視野）の検出が可能となる。

【００６３】図７は、全集光領域３を構成する赤外線検
出手段２が駆動手段８によって回転駆動される場合にお
ける、全集光領域３の回転走査範囲を示したものであ
る。赤外線検出手段２を壁面に取り付けて、回転走査に
より得られる所望集光領域を前方１８０゜とした場合、
集光部４の全集光領域は約９０゜広角幅を有しているた
め、図中実線の領域から破線の領域まで右へ９０゜とい
う少ない回転走査で全領域をカバーできる。これらの回
転走査範囲は、駆動制御手段１０によって制御される。

【００６４】また、上述したように集光部４のレンズ４
ａ〜４ｅ面を、モータ９の駆動軸中心９ａに対して、所
定の傾斜角θをもって下方向に配設したこと、及び集光
領域３ａ〜３ｅを等間隔に隔てられた同等の大きさに形
成したことで、回転駆動時においても、赤外線検出手段
２から等距離の集光領域を得られると共に、回転走査に
同期した集光領域を形成することが可能となる。

【００６５】実際の動作は、図７中に示すように、中央
を向いている全集光領域３がまず左へ４５゜回転後、右
へ９０゜回転して出力信号を採取する、最後に中央（初
期位置）へ戻るために左へ４５゜回転して１サイクルが
完了する。これらの動作は駆動制御手段１０によって制
御される。なお、説明上、所望検出エリアの前方１８０
゜を等分に８分割した図７の（ア）〜（ク）領域を位置
存在エリアと設定する。

【００６６】図８に、上記説明の右に９０゜回転した時
に、図７中（ア）〜（ク）の存在エリア中、（エ）の位
置に人体Ｚが存在している時の出力波形例を示す。図８
中に示された４カ所のピーク信号Ｐ３ｄ・Ｐ３ｃ・Ｐ３
ｂ・Ｐ３ａは、集光部４の回転走査により集光領域３ｄ
・３ｃ・３ｂ・３ａが順番に（エ）の位置に存在してい
る人体Ｚと交差するために発生したものであり、そのピ
ーク信号は、各集光領域３ａ〜３ｅの配列ピッチである
２２．５゜間隔のタイミングでズレながら発生する。こ
のピーク信号は上記に述べた信号処理手段１１によって
検出される。

【００６７】図９に、上記ピーク信号が発生した場合を
１、発生しない場合を０として、回転走査角（２２．５
゜ピッチ）と存在エリア（ア）〜（ク）の対応表を示
す。表から明かなように、走査角度に対応してピーク信
号を検出することにより、存在位置が検出可能となる。
またこの実施例１では存在エリア中（エ）と（オ）の信
号が同じであるため、ピーク発生の有無だけでは（エ）
と（オ）の区別が出来ないが、これは走査角度を９０゜
以上に増やすことにより区別が可能となる。この対応表
はテーブルとして、予め静止人体位置推論手段１１内に
メモリされている。

【００６８】静止人体位置推論手段１１の具体的な動作
を述べる。回転走査角度は、モータ駆動時間と一定の関
係があるため、モータ駆動時間、即ち駆動制御手段１０
の時間情報に対応した赤外線のピーク信号を静止人体位
置推論手段１１が検出し、駆動手段８が停止後に、図９
に示すテーブルと比較することにより、人体Ｚの有無と
その存在位置を検出することが可能となる。

【００６９】以上のように、互いに隔てられた複数の集
光領域３ａ〜３ｅを、等間隔、等距離かつ同等の大きさ
で広角に形成し、この形成した集光領域から赤外線検出
手段２が赤外線を集光して検出する。従って、駆動手段
８の停止時、即ち赤外線検出手段２が停止して回動しな
い時には、移動人体を広範囲の全体集光領域でリアルタ
イム検出し、また駆動手段８の動作時、即ち赤外線検出
手段２が動作して回動している時には、少ない回転走査
角、及び短時間で、全体集光領域より広範囲の所望集光
領域を走査することが可能となり、これにより広範囲の
静止人体および移動しない赤外線源物体の存在位置の検
出が可能となる。

【００７０】この実施例１においては、集光部４のレン
ズ面を、モータ９の駆動軸中心９ａに対して、所定の傾
斜角θをもって下方向に向けて配設し、かつ赤外線セン
サ１の赤外線受光面をこの集光部面と平行に配設した
が、これは、一般的に検出装置を壁面の比較的上部に取
り付けた場合についての構成である。なお、人体を充分
カバーできる下方部に（例えば検知人体の身長より短い
位置）人体検出装置を取り付けた場合には、レンズ面を
所定の傾斜角θで傾斜する必要が無く、駆動中心軸９
ａ、集光部４のレンズ面、赤外線センサ１の受光面共
に、平行に形成しても充分に同じ効果が得られるもので
ある。

【００７１】また、互いに隔てられた複数の集光領域を
等しい集光角度、即ち２２．５゜ピッチで形成したが、
各集光領域の角度ピッチ間隔が異なっていても回転走査
角と制御速度信号との対応が予め既知にしておけば、こ
の異なった集光角度に対応した判別処理ができるので、
人体存在位置の検出は可能である。従って複数の集光領
域の間隔が異なってもほぼ同じ効果が得られるものであ
る。

【００７２】さらに、ピーク信号とモータ駆動時間との
関係をテーブル化して記憶している静止人体位置推論手
段１１を用いて、人体の存在位置エリアをマッピングし
たが、この手段を用いず、ピーク信号を検出する信号処
理手段６のみであっても、静止人体存在エリアを検出で
きることは言うまでもない。

【００７３】実施例２．図１０から図１３はこの実施例
２の動作を説明する図であり、この図に基づいて説明す
る。実施例１と異なる動作内容は、集光部４ｆ〜４ｊの
光学中心を異間隔にしたことによる集光領域の配設と、
上記駆動手段８を動作させた時の信号処理手段６の内容
であり、他の動作は実施例１と同じであるので、説明は
省略する。

【００７４】図１０は、この実施例２の集光部４の正面
展開図、図１１はこの集光部４及び上記構成によって得
られる集光領域の集光図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は
側断面図である。

【００７５】上記５分割されたレンズ４ｆ〜４ｊは、各
々の光学中心を偏光プリズムにより、４ｆ・４ｈ・４ｊ
を直線状に配列し、また４ｇ・４ｉを上記３者より下方
位置に配列して配設することにより、図１１に示すよう
に、５本の集光領域３ｆ〜３ｊは、この装置の取付面か
ら３ｆ・３ｈ・３ｊがＬ１の集光距離で、３ｇ・３ｉが
約Ｌ１の１／２の集光距離で集光領域３を形成する。

【００７６】各々の集光領域の距離当たりの幅は実施例
１と同じであり、各レンズの幅Ｗを中央から遠ざかる程
所定の割合で幅広く配設、即ちＷｆ＝Ｗｊ＞Ｗｇ＝Ｗｉ
＞Ｗｈの関係に設定したことにより、集光距離に対し同
等の大きさの集光領域を形成することが可能となると共
に、等間隔（図１１では２２．５゜ピッチ）に隔てられ
るように配設している。

【００７７】上記に説明した図１１と以下の図１２、図
１３を用いて、実施例２の動作を説明する。図１２は、
上記集光領域３を構成する赤外線検出手段２を駆動手段
８を用いて回転駆動する場合における、全体集光領域３
の回転走査範囲を示している。この人体検出装置を壁面
に取り付けて、回転走査により得られる所望集光領域を
前方の１８０゜とした場合、全体集光領域３は約９０゜
の集光角度幅を有しているため、９０゜の回転走査角で
全領域をカバーできるが、人体の存在位置をより正確に
検出するため、図中実線に示した領域から破線の領域ま
で１３５゜の回転走査角を行うように駆動制御手段１０
が制御する。

【００７８】実際の動作は、図１２に示すように、中央
を向いている全体集光領域３がまず左へ６７．５゜回転
後、右へ１３５゜回転して出力信号を採取する。最後に
中央（初期位置）へ戻るために、左へ６７．５゜回転し
て１サイクルが完了する。また、説明上、所望領域の前
方１８０゜を等分に８分割した図１２中の（ア）〜
（ク）の位置存在エリアと設定する。また、図１２中人
体ＺＮは近距離に存在する静止人体を表し、人体ＺＬは
遠距離に存在する静止人体を表している。

【００７９】図１３に、上記説明の右に１３５゜回転駆
動した時に、ピーク信号の有を１、無しを０として、回
転走査角と存在エリア（ア）〜（ク）、及び静止人体の
遠近に対応した表を示した。この表から明かなように、
この走査角度に対応したピーク信号を検出することによ
り、全てのパラメータに対してピーク信号の発生パター
ンが異なることがうかがえる。従って、異なった存在位
置及びその距離の検出が可能になる。

【００８０】また、本実施例２を実施例１と比較する
と、実施例２の人体ＺＮが近距離の（ウ）のエリアに存
在する時と実施例１の（エ）のエリアに人体が存在する
時との波形信号が同等になる。しかし、図１３から解る
とおり、赤外線検出手段２が遠近の集光領域で赤外線を
集光して検出するときには、波形信号が相違し、人体の
存在する位置が明確になる。また、実施例１では存在エ
リア中（エ）と（オ）の出力波形信号が同じであるた
め、その区別が出来なかったが、図１３に示す通り本実
施例２では走査角度を１３５゜に増やすことにより各エ
リアからのピーク信号の発生状態が相違することになる
ので、エリアの区別が可能となる。

【００８１】本実施例２における信号処理手段６の具体
的な動作は、モータ駆動時間、即ち駆動制御手段１０の
制御時間情報におけるピーク信号と図１３に示すテーブ
ル表とを静止人体位置推論手段１１が比較して、人体の
存在エリア、及びこの各検出エリアの遠・近距離を区分
して判別することが可能になる。

【００８２】以上の構成により、互いに隔てられた複数
の集光領域３ｆ〜３ｊの距離を前後方向で異間隔に配列
したため、静止人体の有無とその存在位置、及び遠近２
段階の距離の検出が可能となる。

【００８３】なお、この実施例２においては、集光部が
集光する集光領域の距離を前後方向の異間隔配列の２段
階に設定した例で説明したが、これを複数段に設定すれ
ば、設定した数だけ、距離の検出が細かくなることは言
うまでもなく、前後方向の複数の集光領域は、検出目的
に合った配列にすれば、さらに、きめのこまかい、使い
勝手の良い検出装置が得られる。

【００８４】実施例３．図１４〜図１６は、実施例３を
説明するための構成図であり、図１４のブロック図にお
いて、１〜１１は上記第１実施例と同一のものであり、
その説明を省略する。１２は駆動制御手段１０により駆
動手段８が運転状態中において、モータ９の通電時間を
ＯＮ−ＯＦＦ制御する間欠制御手段、１３はモータ９が
駆動中においてその駆動速度を可変にする速度制御手段
であり、両者共に駆動制御手段１０内部に構成される。

【００８５】この間欠駆動制御手段１２は、上記図７に
示した右方向への回転走査時において、各集光領域３ａ
〜３ｅのそれぞれの間隔幅を１回のＯＮ動作で２２．５
゜回転するようにＯＮ時間を設けている。またＯＮ期間
とＯＦＦ期間を設けることにより、ＯＮ時間中は実施例
１に述べた連続的なモータ９の回転速度よりも高速回転
が可能となる。この間欠手段１２は、マイクロコンピュ
ータ７に設けられた、タイマー、カウンタ等によって動
作し、モータ９の電源をスイッチ等により制御する。

【００８６】次に、図７と以下の図１５、図１６とから
動作説明を行う。図１５は右方向の計９０゜の回転走査
角を間欠制御手段１２により２２．５゜ステップの４回
に分けて、動作させた時のタイミングチャートと、存在
エリア（エ）に静止人体Ｚが存在する時の出力波形の例
を示している。図１５中に発生している４カ所のピーク
信号Ｐ３ｄ・Ｐ３ｃ・Ｐ３ｂ・Ｐ３ａは、ステップ走査
により集光領域３ｄ・３ｃ・３ｂ・３ａが順番に人体Ｚ
と交差するために発生するものである。ピーク信号は、
モータ９の回転速度に応じて、同等の信号が出力される
と共に、ＯＦＦ期間で出力が安定するため再現性のある
信号が得られる。

【００８７】図１６に、ピーク信号の有を１、無しを０
として、ステップ走査回数毎の各エリアのピーク信号有
無を表に示した。表から明らかなように、走査回数に対
応してピーク信号を検出することにより、存在位置が検
出可能となると共に、ステップ走査により、より確実で
再現性のある出力波形を得ることができる。

【００８８】速度制御手段１３は、モータ８の位相制御
や通電時間制御により実現されるものである。動作は例
えば図１５に示す間欠手段１２のタイミングチャート上
において、左回転４５゜の２回の動作は信号処理範囲で
はないため、赤外線センサ１の反応速度に関係なく、常
に最高速で回転可能である。図１５では左右回転共に等
速なチャートで説明しているが、左回転を高速化するこ
とにより、トータル的な所時間を短縮化できる効果があ
る。

【００８９】また、この実施例３では、各集光領域３ａ
〜３ｅそれぞれの間隔幅を１回のＯＮ動作で移動するＯ
Ｎ時間を設けて説明したが、例えば上記間隔幅の１／
２、１／３等のＯＮ時間で構成しても良く、このピッチ
を細かくすることにより、存在エリアがより細分化され
る。

【００９０】実施例４．図１７〜図２２は、この実施例
４の動作を説明する各種構成図である。図１７のブロッ
ク図において、１〜１０及び１２、１３は上記第１実施
例と同一のものであり、その説明を省略する。１４は駆
動手段８が停止状態で、信号処理手段６が増幅器５の出
力波形から移動人体Ｚを検出した時、駆動手段８の動作
を制御する駆動制御手段１０に制御開始信号を出力する
トリガ手段であり、実施例３では定期的に駆動手段８の
動作を制御したのに対して、この実施例４では駆動のタ
イミング信号を与えて制御するものである。なお、この
トリガ手段１４は信号処理手段６内に構成されており、
移動人体の検出は、前述したピーク信号の検出時間や、
波高値から予め設定されたしきい値を引いた処理後の判
定により、決定される。

【００９１】１５は駆動手段８が停止状態で、信号処理
手段６が増幅器５の出力波形から移動人体Ｚを検出し、
さらにこの移動人体の出力波形が無くなり、移動人体が
静止したことを判定して、駆動手段８を動作させる駆動
制御手段１０に駆動開始信号を出力する人体検知用トリ
ガ手段である。移動人体波形がなくなったことの判定
は、予め設定されたしきい値以下の出力波形が数秒間継
続し、この継続時間がタイマ等によって予め設定された
時間を越えて計時された時に確定する。この人体検出用
トリガ手段１５は、トリガ手段１４内に構成される。

【００９２】１６は間欠制御手段１３が各ステップのＯ
Ｎ期間内にあって、信号処理手段６が検出したピーク波
形からその振幅値を算出する算出手段を有し、この算出
手段の算出値と間欠制御手段１２のステップ数との対応
結果から、静止人体の存在エリアとその人数を推論する
位置人数推論手段である。

【００９３】１７は間欠制御手段１２がＯＦＦ期間内に
あって、赤外線検出手段２の出力波形から移動人体Ｚを
検出した時、上記駆動制御手段１０を停止し、赤外線検
出手段２の集光部４が集光する集光領域３を初期設定状
態（正面を向く）に戻すための信号を出力するリセット
手段である。

【００９４】図１８、図１９のフローチャート図、図２
０の集光領域走査説明図、及び図２１、図２２の出力波
形例等により動作を説明する。図１８は本実施例の全体
動作を示すフローチャートであり、まず人体検出装置を
動作させる電源スイッチＯＮ（Ｓ１）後、後述する移動
フラグや３秒タイマ、及びステップ数を初期化（Ｓ２）
する。

【００９５】動作直後は駆動手段８は停止状態（Ｓ３）
にあり、集光領域３は正面を向いて停止している。この
状態で赤外線センサ２の信号を受けて信号処理手段６が
移動人体の検出（Ｓ４）を行い、移動中の人体の検出が
あれば（Ｙ）、移動中の人体の検出が有った情報として
移動フラグを１（Ｓ５）、及び後述する３秒タイマを０
にリセット（Ｓ６）し、移動人体が存在している情報を
警報機あるいは表示器等に出力（Ｓ７）して上記Ｓ３ル
ーチンに戻る。人体が集光領域３の中を移動中は、この
Ｓ３からＳ７の処理を繰り返す。

【００９６】上記Ｓ４で移動人体が停止し、人体の移動
を検出しなければ（Ｎ）、上記移動フラグの内容を確か
める（Ｓ８）ことにより、過去の移動人体の有無が確認
できる。移動フラグが１でなければ（Ｎ）、これまでに
人体の侵入無しとしてＳ３ルーチンに戻る。集光領域３
内に人体の侵入が無ければ、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ８のループ
処理を繰り返す。

【００９７】上記Ｓ８で移動フラグが１の場合（Ｙ）
は、過去の移動人体検出があり、その人体情報波形が無
くなった事を意味し、以下の処理ルーチンに入る。先ず
上記（Ｓ６）でリセットした３秒タイマにより、３秒経
過をチェック（Ｓ９）する。３秒経過していない時
（Ｎ）は、人体情報が無くなってから３秒経過していな
いため、Ｓ３に戻り上記処理を繰り返す。

【００９８】人体情報波形が無くなって３秒経過すると
（Ｙ）、まず上記移動フラグを０にリセット（Ｓ１０）
し、次に、３秒タイマを０にリセット（Ｓ１１）する。
この３秒タイマとは、移動していた人体が完全に停止し
た、もしくは集光領域３から居なくなったことを確定す
るための時間であり、３秒間に限定するものではない。

【００９９】Ｓ１１処理後は、上記人体検知用トリガ手
段１５により人体検知用トリガを発生（Ｓ１２）させ、
駆動制御手段１０に動作信号を与え駆動手段８を動作
（Ｓ１３）させる。このＳ１３の動作は後の図１９で詳
細に説明する。次に駆動手段８動作中にリセット手段１
７の作動の有無を確認（Ｓ１４）し、動作有り（Ｙ）で
あれば以降の処理を行わずにＳ３に戻る（リセット手段
の説明は図１９で述べる）。リセット手段１７の動作が
無ければ（Ｎ）、駆動手段８動作時に信号処理手段６が
出力波形を処理して、位置人数推論手段１６にデータを
渡し、静止人体の位置及び人数を推論（Ｓ１５）する。
このＳ１５の動作は図２０、図２１で説明する。

【０１００】Ｓ１５により推論された静止人体の情報
は、表示器等を用いて出力表示（Ｓ１６）されると共
に、例えば空調機等に本人体検出装置が組み込まれてい
る場合、存在人数による温度制御や存在位置による気流
制御へのフィードバック信号に使用できる。Ｓ１６処理
後はＳ３に戻り、上記一連の動作を繰り返す。

【０１０１】図１９は駆動制御手段１０による駆動手段
８の動作（Ｓ１３）を示すフローチャートである。動作
例として図２０に示す集光領域３の回転走査条件を用い
て以下に説明する。まず駆動手段８を動作させる前に集
光部４がどこの集光領域３に向いているか、即ち赤外線
検出手段２の初期設定位置を確認（Ｓ１３１）し、次に
図２１のタイミングチャートに示すように、間欠制御手
段１２により左側に例えば４５゜動作、即ち測定開始位
置に移動し停止（Ｓ１３２）させる。

【０１０２】次に出力波形を安定させるＯＦＦ期間を生
成するために、ＯＦＦタイマをスタート（Ｓ１３３）さ
せ、このＯＦＦタイマが終了（Ｓ１３５）するまでに信
号処理手段６が移動人体の検出処理（Ｓ１３４）を行
う。この移動人体の検出は上記Ｓ４と同じであり、ピー
ク信号等の発生により検出できる。ここで移動人体を検
出した場合（Ｙ）は、静止人体検出中に移動人体が発生
した事になるためにこの駆動制御手段１０の動作をリセ
ット手段１７により中止し、後述するＳ１４８に進む。

【０１０３】上記動作中移動人体が無い場合（Ｎ）は、
信号処理範囲であるステップ動作を開始する。先ずモー
タ９をＯＮ（Ｓ１３６）し、ＯＮタイマをスタート（Ｓ
１３７）させる。このＯＮタイマが終了する（Ｓ１３
９）まで１ステップ動作間の信号処理を（Ｓ１３８）行
う。この処理は信号処理手段６によりピーク信号を検出
し、位置人数推論手段１６によりそのピークの振幅値を
算出する。振幅値は図２１の波形例に示したように１ス
テップ動作で得られるプラスピークとマイナスピークの
ピークとピーク値である。ここでマイナスとマイナスの
ピークを得、出力波形の振幅値を確定するためには、図
２１中のデータ計測タイミングチャートに示すように、
モータＯＮ時間に遅れ時間を加えた計測時間を設定する
事によりプラスとマイナスピークを確実に捉える。

【０１０４】ＯＮタイマが終了（Ｓ１３９）すると、モ
ータをＯＦＦ（Ｓ１４０）し１ステップ動作が終了す
る。即ち集光部４が２２．５゜回転して停止する。次に
再びＯＦＦタイマがスタート（Ｓ１４１）し、このＯＦ
Ｆタイマが終了（Ｓ１４３）するまでに信号処理手段６
が移動人体の検出処理（Ｓ１４２）を行う。この移動人
体の検出は上記Ｓ４、Ｓ１３４と同じである。ここで移
動人体を検出した場合（Ｙ）は、この駆動制御手段１０
の動作をリセット手段１７により中止しＳ１４８に進
む。

【０１０５】移動人体が無い場合、即ち（Ｎ）の場合
は、次ステップに進むが、ここまでで１ステップの動作
が終了するため、ステップ数Ｎをインクリメント（Ｓ１
４４）し、動作ステップ数Ｎが所望のステップ数に達し
たかどうかのチェック（Ｓ１４５）を行う。この段階で
はステップ数は１のため、当然判定結果は（Ｎ）とな
り、上記Ｓ１３６に進み、Ｓ１３６からＳ１４３までの
ステップを所望ステップ数になるまで繰り返す。即ち、
この実施例４では回転駆動走査角の範囲を１１２．５゜
としているために所望ステップ数は５回繰り返す。

【０１０６】ステップ数が５回に達するとステップ数を
リセット（Ｓ１４６）し、この各ステップ数とＳ１３８
で算出した振幅値の関係を作成（Ｓ１４７）する。最後
に集光部４の集光領域３を初期設定位置に戻すため、左
方向に６７．５゜回転して停止（Ｓ１４８）し、このル
ーチン処理からリターン（Ｓ１４９）する。ここでＳ１
４８の処理は、上記Ｓ１３４、Ｓ１４２のリセット手段
１７から遷移した場合は６７．５゜の回転角度に限るも
のではなく、移動人体を検出した位置から初期設定状態
に戻ることを示す。

【０１０７】Ｓ１５の位置人数推論手段の動作説明を図
２２により行う。ここでは駆動走査角度の範囲、即ち所
望集光領域において複数の静止人体が存在する場合に、
その位置を推論するために、当然その人数による出力波
形との関係が必要となる。図２２中（ａ）表には、静止
人体数が１人の時の出力信号と各ステップ動作毎の関係
を示す。ここで説明上例えば（ア）のエリアに存在した
場合は、数列１・０・０・０・０、即ち、１００００と
表すこととして以下を説明する。

【０１０８】人体が１人しかいない場合、数列の持つ意
味は、１がピーク波形有り、０がピーク波形無しとして
処理できた。しかし、複数の人数になると、このピーク
有無に加え、ピーク値、即ち振幅値が大きな意味を持
つ。図２２の（ｂ）に示す表は、２人までの人数に対応
した数列表示するものである。この表の示す意味は、例
えば、集光エリア（ア）と（エ）のいずれかに人が存在
する時、それぞれの数列は、１００００と１１１１０で
処理されるが、同時に存在する場合は、各々の数列を加
算した値、即ち２１１１０になることが実験により確認
された。

【０１０９】また、（ア）（イ）（ク）のエリアにそれ
ぞれ１人づついれば、１００００＋１１０００＋０００
１１であるため２１０１１という結果になる（図中の説
明なし）。この数列の値は、上記振幅値の大きさを表し
ていることになるので、検出された振幅値群を予め定め
られたしきい値で処理した後の振幅値を、上記数列に直
すことにより複数人数の存在がエリアを導くことが出来
る。これらは位置人数推論手段１６で処理される。な
お、この手段１６内には複数人数に対応した信号テーブ
ル表やしきい値処理する手段を有するものである。

【０１１０】また、図２２（ａ）から解るように、１人
が（オ）いるときの信号と（ア）（カ）のそれぞれに１
人づついるときの加算値信号が同じ数列データになる、
これらはステップ動作を増やす、あるいは振幅値のピッ
チ幅（図２１）の一致度を調べる等で判別が可能にな
る。

【０１１１】これらの動作により、移動人体を確認し、
その人体が停止した後に駆動手段８を動作させることに
よって、効果的なタイミングで検出駆動手段８の動作を
設定できると共に、静止人体を確実に検出できる。また
本実施例４は人体検出用トリガ手段１５を用いた方法に
ついて述べたが、トリガ手段１４により移動人体を検出
したタイミングで駆動手段８を動作させるようにする
と、駆動手段８を常に動作させる必要が無いため効率的
であると同時に、リアルタイムで所望集光領域内での存
在の有無が確認できる。

【０１１２】実施例５．図２３〜図２５は、この実施例
５の動作を説明するための図であり、図２３のブロック
図において、１〜１０及び１２〜１７は上記実施例４と
同一のものであり、その説明を省略する。１８は駆動手
段８が停止状態で、信号処理手段６が増幅器５から、予
め設定されたしきい値以下の出力波形を所定時間継続し
て検出した場合、即ち所定時間内に移動人体Ｚの出力波
形を検出しない場合、駆動手段８を制御する駆動制御手
段１０に強制的に駆動開始信号を出力する背景記憶用ト
リガ手段である。この所定時間はタイマ等により設定さ
れ、計時される。

【０１１３】１９は上記背景記憶用トリガ手段１８の出
力で動作し、赤外線検出手段２からの発生波形を記憶す
る背景メモリ２０と、人体検出用トリガ手段１５の出力
で動作した赤外線検出手段２からの発生波形を記憶する
人体メモリ２１とを内蔵し、背景記憶用トリガ手段１８
の出力で動作した赤外線検出手段２からの最新の発生波
形と、背景メモリ２０および人体メモリ２１が記憶して
いる波形内容と比較し、両者各々と相違するとき、背景
メモリ２０に記憶している波形を上記最新の発生波形で
上書きして更新する背景メモリ制御手段である。なお、
背景記憶用トリガ手段１８の出力で動作した赤外線検出
手段２からの最新の発生波形と人体メモリ２１が記憶し
ている波形と比較し、この両者の波形が相違するとき、
背景メモリ２０に記憶している波形を上記最新の発生波
形で更新するとしてもほぼ同じ効果が得られる。

【０１１４】２２は人体検出用トリガ手段１５の出力で
動作し、赤外線検出手段２からの発生波形を人体メモリ
２１で記憶した後、この人体メモリ２１の記憶内容か
ら、上記背景メモリ２０の記憶内容を減算する減算手段
であり、その減算結果から位置人数推論手段１６が人体
の存在位置、及び人数を推論する。

【０１１５】図２４のフローチャート図、図２５の出力
波形図の例を用いて本実施例の動作を説明する。図中実
施例４と同じ動作の説明は省略する。（Ｓ１７）は初期
化ステップであり、実施例４のステップ動作に加え、後
述する１０分タイマ、人体メモリ、背景メモリを０にリ
セットする。（Ｓ１８）は３秒タイマに加え１０分タイ
マ０にリセットする。（Ｓ１９）は移動フラグの過去の
内容を確かめる処理工程であり、移動フラグが１でなけ
れば（Ｎ）、これまでに人体の侵入無しとして、新規に
設けられた背景記憶用トリガ手段１８の実行する処理モ
ードに移る。

【０１１６】Ｓ１９で移動フラグが１でなければ上記Ｓ
１７でリセットした１０分タイマにより、１０分経過し
たかしないかをチェック（Ｓ２０）する。１０分経過し
ていない時（Ｎ）は、Ｓ３に戻り上記処理を繰り返す。
移動人体情報波形が無いまま１０分経過すると（Ｙ）、
この１０分タイマをリセット（Ｓ２１）して、上記背景
記憶用トリガ手段１８により人体検出用トリガを発生
（Ｓ２２）させ、駆動制御手段１０に動作信号を与え駆
動手段８を介して赤外線検出手段２を動作（Ｓ２３）さ
せる。この動作は実施例４と同じ動作をするので、説明
は割愛する。

【０１１７】なお、この１０分タイマの役割は、この所
定時間の１０分を越えても移動人体情報の出力波形が無
い場合は、背景記憶トリガ手段１８が各エリアに人体が
いないと判断するための設定時間であり、１０分間に限
定するものではない。なお、前述の通り、この設定時間
を越えると、背景トリガ手段１８が駆動制御手段を動作
させ、この動作結果によって駆動走査する。即ち回動す
る赤外線検出手段２が所望集光領域３の背景赤外線分
布、即ち背景温度分布を計測する。また、背景温度分布
とは、所望集光領域３内に置かれた、例えば人体以外の
ストーブ、テレビ等の赤外線源を指し、赤外線検出手段
２が駆動走査する時、これらの人体以外の赤外線源を人
体と区別するために、あらかじめ処理しておく必要があ
る。

【０１１８】次に、駆動制御手段１０の間欠回動制御中
の間欠時に、リセット手段１７が作動したか、しなかっ
たを確認（Ｓ２４）し、動作有り（Ｙ）であれば以降の
処理を行わずにＳ３に戻る。リセット手段が戻す動作を
していなければ（Ｎ）、以下の背景メモリ制御手段１９
を実行する。先ず今回の駆動制御動作（Ｓ２３）処理に
より生成された信号結果、即ち振幅値の結果が、後述す
る条件のもとに生成された人体メモリ２１及び背景メモ
リ２０と等しいかどうかのチェックを行う（Ｓ２５）。
等しければ（Ｙ）Ｓ３に戻り、等しくなければ（Ｎ）振
幅値の結果を背景メモリ２０に上書き、即ち新しいデー
タに更新（Ｓ２６）してＳ３に戻る処理を行う。

【０１１９】次に、人体メモリ２１の生成部について述
べる。人体メモリ２１は駆動手段８動作（Ｓ１３）中に
リセット手段１７（図１９で説明）から、リセット動作
の無しを確認（Ｓ１４）した後に、無条件に発生波形の
振幅値を格納（Ｓ２４）する。従って人体検出用トリガ
手段により駆動手段が動作した場合は、リセット手段１
７が働かないかぎり振幅値は人体メモリに格納される。
次に、減算手段２２によりこの人体メモリ２１の振幅値
から背景メモリ２０の振幅値を減算して、この結果を人
体パターンに生成（Ｓ２８）する。この人体パターンを
用いて位置人数推論手段１６が位置及び人数を推論（Ｓ
１５）する。

【０１２０】図２５に減算手段２２により得られる人体
パターンの例を示す。間欠制御手段１２により５回のス
テップ動作を行った時、背景メモリ２０には、検出領域
の赤外線分布として、ステップ動作毎の波形の振幅値が
記憶され、また人体メモリ２１には上記領域赤外線分布
に人体が加わった同振幅値が記憶される。減算手段２２
により、ステップ動作毎の振幅値を減算すると、存在人
体のみの情報として、ピーク波形の有無、及び振幅値が
計算された人体パターンが得られる。

【０１２１】従って、人体メモリ２１と背景メモリ２０
との関係は、Ｓ２５により、背景記憶用トリガ手段１８
により採取された背景信号の最新の振幅値が背景メモリ
２０と等しい場合、背景メモリを書き換える必要がな
く、このために、処理を簡素化できる。また、振幅値が
人体メモリ２１と等しい場合、人体メモリには必ず人体
の存在エリア情報が含まれているため、この人体を含め
た情報が背景化されることを回避するために背景メモリ
を更新せず、Ｓ３に戻ることによりデータを廃棄する。

【０１２２】背景メモリ制御手段１９の具体的な動作
は、移動人体を検出し、その人体情報が人体メモリに格
納された後に、人体が所望検出領域内で１０分間動かな
かった時、この背景を記憶するために背景トリガ手段１
８によって、駆動手段を介して赤外線検出手段２が動作
し、この動作時の出力波形の振幅値を背景メモリ２１に
記憶させる。即ち、人体を背景化しないことを目的とし
ている。これにより正確な人体メモリ、及び背景メモリ
が生成される。

【０１２３】減算手段は、所望集光領域３内に置かれ
た、例えばストーブ、テレビ等の人体以外の赤外線源を
記憶した背景メモリの出力波形を、人体と上記人体以外
の赤外線源を含んで記憶した人体メモリの出力波形から
減算することにより、純粋な人体のみの信号として抽出
できる。このため、所望検出領域３内に人体以外の赤外
線源が存在しても人体のみの検出ができる。

【０１２４】実施例６．図２６〜図２８は、この実施例
６の動作を説明するための図であり、図２６は本実施例
６に用いる一般的なニューラルネットワークの説明図、
（ａ）はニューロンモデルを示す。ニューロンは図２６
に示すような多入力、１出力の素子が通常用いられ、入
力信号ｘはそのままニューロンには入らない。結合重み
係数（シナプス結合係数）と呼ばれる重さｗｉと掛け算
されたもの、即ちｗｉｘｉがニューロンへの入力とな
る。ニューロンは応答関数ｆを持っており、入力の総
量、即ちｘｉとｗｉの積和演算後にｆを掛けたものが出
力ｙとなる。

【０１２５】（ｂ）はネットワークモデルであり、ニュ
ーロン間を結合重み係数ｗを介して階層的に結合される
３層の階層型モデルを示す。信号の処理方向に向けて各
々入力層、中間層、出力層と呼ばれる。このニューラル
ネットモデルを用い学習を行うためには入出力波形のセ
ットデータ、即ち教師信号が必要になり、このセットデ
ータによって評価した値をフィードバックして、結合重
み係数を調整する。全ての教師信号の入出力関係を満足
する結合重み係数が学習されたとき、ネットワークの学
習は完了する。

【０１２６】図２７に、本実施例６におけるニューラル
ネットワークの構成図を示す。構成は上記実施例４で説
明した位置人数推論手段１６に基づいて作成した。入力
データは、駆動手段動作時におけるステップ毎の振幅値
の数列群であり、ステップ駆動回数が５回であるときは
入力層のニューロンの数は５個（Ｎ１〜Ｎ５）で構成す
る。中間層ニューロンは経験的に決められるが、今回は
５個（Ｎ６〜Ｎ１０）で構成した。出力データは、人体
の存在領域、即ち集光エリア（ア）〜（ク）の８種類の
ため、出力層ニューロンは８個（Ｎ１１〜Ｎ１８）とし
た。

【０１２７】上記ネットワーク構成において教師データ
を実施例４の図２２（ｂ）に示した内容を基に説明す
る。この図２２の表中、教師データのセットとして用い
たのは、１人及び２人までのデータである。例えば入力
層ニューロンＮ１〜Ｎ５の順に、数列１００００を与え
た時、出力層ニューロンＮ１１〜Ｎ１８に与える数列は
１０００００００、即ちエリア（ア）のみに１を入力す
ることによりニューロンＮ１１を発火させる。また２人
の例（ア）と（エ）であれば、同じく数列として入力層
に２１１１０を、出力層に１００１００００を与え、ワ
ークステーション等のニューラルネットワークのシミュ
レータ上に、学習させる。このようにして１人と２人す
べての数列を入力し、この条件を満足する結合重み係数
が自己組織化される。

【０１２８】これらの作業は計算機等を用いて工場側、
即ちオフラインで予め開発しておき、開発されたネット
ワークは、ネットワーク構成、結合重み係数、及び上述
したニューラルネットワークの実行計算式等を上記マイ
クロコンピュータ７内の位置人数推論手段１６に予めプ
ログラムすることで実現される。本実施例６では、上記
２人までの学習データで、３人までの判断を可能とする
学習結果が得られることを説明したが、この考え方を応
用すれば常に１人までの学習データでＮ＋１人までの判
断が可能となる。これはニューラルネットワークの特徴
の一つである汎化（一般化）能力によるものである。

【０１２９】このネットワークに対して、上記発生した
出力波形の振幅値から存在エリアを導出する動作を図２
８により説明する。各々の振幅値を算出した後、正規化
処理手段（図示せず）を用いて、その振幅値群の最大値
を１として、他の振幅値はこの最大値に対する割合値に
変換する演算を行う。振幅値が図示の例だと各々１．
０，０．３８，０．５３，０．４７，０に正規化され、
この値を入力層ニューロンＮ１〜Ｎ５に割り付けて入力
する。

【０１３０】ニューラルネットワークは実行計算により
出力層ニューロンにある値（答）を出力する。この出力
値は汎化能力により、上記学習データに一番近い値が出
力される。即ち上記入力データは、学習データの２１１
１０に近い（ニューロンは０〜１の範囲をあつかうた
め、データは、１，０．５，０．５，０．５，０に変換
されている）ことを判断するために、答として存在エリ
ア（ア）と（エ）のニューロン（Ｎ１１）（Ｎ１４）が
大きな値を持って発火（具体的には１に近い値）する。

【０１３１】なお、出力層ニューロンは（Ｎ１１）（Ｎ
１４）以外の少ないニューロン値でも発火する可能性が
ある。従って発火しきい値判定手段を用いて、ニューラ
ルネットワークの出力層の値を、予め設定した所定の発
火しきい値により有効の合否判定を行う、例えば０．７
以上の発火ニューロンを有効と判断することにより人体
の存在エリアをさらに確実に推論できる。

【０１３２】なお、本実施例６では、ニューラルネット
ワークの入力処理に正規化処理手段、出力処理にしきい
値判定手段を用いて説明したが、入力処理においては振
幅値をそのまま入力しても判断可能であり、また出力処
理では出力層ニューロンの発火値を、存在エリアに人体
が存在している割合として出力処理することも可能であ
る。

【０１３３】実施例７．図２９〜図３９は、この実施例
７の動作を説明する図であり、図２９は本実施例を示す
構成ブロック図、図２９において１〜１０、１２〜１５
及び１７〜２２は実施例５に示した動作と基本的には同
じであるため説明は省略する。図３２は本実施例の動作
を示すフローチャート図、Ｓ２〜Ｓ２８は実施例６と同
じであり、以下に本実施例７に関係する事項のみ説明す
る。

【０１３４】１’〜５’は上記赤外線センサ１、赤外線
検出手段２、集光領域３、集光部４、増幅器５を新たに
一対それぞれ増設し、集光領域３及び３からの赤外線を
重畳して検出するように集光部４，４’を配設してい
る。図３０はこの構成を示す斜視図であり、集光部４及
び４’は一体で形成され、１つのモータ９により両方の
赤外線検出手段２及び２’は同時に回転している。

【０１３５】図１３はこの集光領域３及び３’の配設例
を示した上面図で、一体成形された集光部４，４’は互
いに４５゜ズレた角度でそれぞれの集光領域３，３’か
ら赤外線を集光する。従って、集光部４側で形成される
集光領域３ｃ・３ｄ・３ｅと、集光部４’側で形成され
る３ａ’・３ｂ’・３ｃ’が同じ集光領域を形成し、こ
の同じ集光領域から赤外線検出手段２及び２’は赤外線
を重畳して検出する。この構成により集光領域３ａ・３
ｂの範囲が左エリア、上記重畳領域の範囲が中央エリ
ア、集光領域３ｄ’・３ｅ’が右エリアとした領域分け
が可能となる。

【０１３６】図３１中人体Ｚが存在エリア（ア）から
（オ）に移動した時の、出力波形図３３により説明す
る。図の上段は増幅器５、即ち集光領域３側で検出した
赤外線の出力波形の出力、下段は集光領域３’側で検出
した増幅器５’からの出力波形である。人体Ｚはまず左
エリアを通過するため、集光領域３ａと３ｂと交差し、
増幅器５の出力から２つのピーク波形（Ｐ３ａ，Ｐ３
ｂ）が検出される。次に中央集光領域の通過時は集光領
域３と３’（３ｃ，３ｄ，３ａ’，３ｂ’）の重畳部と
交差するために、増幅器５と５’の両方から同期した各
々２つのピーク（Ｐ３ｃ，Ｐ３ｄ，Ｐ３ａ’，Ｐ３
ｂ’）が検出され、人体停止によりピークの発生が無く
なる。従って２つの赤外線検出手段２と２’の出力波形
の組み合わせ結果より、人体が移動して停止した領域
は、中央エリアであると判断する。上記動作内容の判断
は移動人体推論手段２３（Ｓ３０）が行う。

【０１３７】なお、移動人体が右エリアの一方向からの
み入り、移動人体が各エリアを往復移動せずに停止すれ
ば、単一の赤外線検出手段の出力波形から移動人体の存
在エリアを移動人体推論手段２３が判別することは可能
である。しかし、どちらの側のエリアから移動人体が入
ってくるかは不明であり、また移動人体が各エリアを往
復移動することもある。従って、２つの赤外線検出手段
２と２’の出力波形の組み合わせ結果（２のみからの出
力波形のときは左エリア、２と２’からの出力波形のと
きは中央エリア、２’のみからの出力波形のときは右エ
リア）から、人体が移動したエリアを判断すれば、移動
人体がどちらの側のエリアから入ってきても、また、移
動人体が各エリアを往復移動しても最終的に停止したエ
リアを判断できるようになる。即ち、２つの赤外線検出
手段を用い、互いのエリアの一部を重複させるのはこの
ためである。

【０１３８】なお、移動人体の侵入方向を判別するため
に、複数のフレネルレンズのどちらかの側の一方のみに
侵入判別レンズを設け、出力波形のピーク信号が連続し
て発生するようにし、この発生波形から侵入方向を決定
し、かつ移動人体が停止し、出力波形がきえる前のピー
ク信号を出力した角度位置から移動人体が停止したエリ
アを決定するようにすれば、単一の赤外線検出手段から
の出力波形のみでも、移動人体推論手段２３が移動人体
の停止したエリアを判別することは可能である。

【０１３９】２４は位置人数推論手段１６の機能に下記
機能を追加したもので、赤外線検出手段２及び２’がモ
ータ９により回転駆動中において、双方の出力波形によ
り存在エリアを（ア）から（ク）の８エリアに区分し、
この区分したエリアの人体有無を判別する静止人体位置
処理手段であり、（Ｓ３１）を実行する。

【０１４０】静止人体位置処理手段２４の動作を図３４
の集光領域回転走査図と、図３５の出力波形例を用いて
説明する。まず集光領域３・３’は正面を向いている初
期設定位置（図３１）から、左方向へ４５゜回転させ
（図３４）、次の右方向へ６７．５゜の回転走査した時
までの出力波形を取り込む。最後に左に２２．５゜移動
して初期設定位置に戻り、１セットの動作が終了する。
この時右方向への回転走査角は、間欠制御手段１２によ
り２５．５゜毎の回転を走査角を３ステップで行うよう
に設定されている。

【０１４１】図３５の（ａ）は人体Ｚが存在エリア
（オ）に静止している時の出力波形であり、集光領域３
側は、２ステップと３ステップ動作時に集光領域の３ｅ
と３ｄの順に交差するために、図に示した波形となる。
なお、集光領域３’側は１〜３のステップで３ｄ’・３
ｃ’・３ｂ’の順に交差するために、図３５の（ｂ）に
示した波形になる。

【０１４２】図３５の（ｂ）は、各エリアの１つのエリ
アのみに人が存在した場合の、集光領域３と３’から検
出した集光部４の出力波形をステップ動作毎のピーク出
力発生有無の数列で示したものである。例えば存在エリ
ア（オ）に人が存在すれば、集光領域３が数列０・１・
１、集光領域３’が数列１・１・１であるため、この数
列をシリーズで表示したものを各エリアからの出力波形
とすれば出力波形は０１１１１１と表すことができる。
（オ）に加える存在エリア（キ）にも人が居る場合は、
それぞれの数列を加算した０１１１１１＋００００１１
＝０１１１２２で表されることは、前にも説明した通り
である。

【０１４３】２５は静止人体推論手段２４が判断した静
止人体の位置と上記移動人体推論手段２３が判断した静
止人体の位置との論理積を求める移動静止論理積手段で
ある。この動作内容を図６の動作表に基づいて説明す
る。先ず移動人体推論手段２３による位置判断は図３６
中に示すように存在エリア（ア）（イ）（ウ）が左エリ
ア、（ウ）（エ）（オ）（カ）が中央エリア、（カ）
（キ）（ク）が右エリア、という結果となる。存在エリ
ア（ウ）と（カ）が判断エリアとして重複しているが、
これは移動方向に依存するものであり、例えば（図３
１）存在エリア（ウ）の場合、集光領域３ａ→３ｂを通
過して停止した時には左エリア判断とし、集光領域３ｄ
３ｂ’→３ｃ３ａ’を通過して停止した時は中央エリア
判断とする。

【０１４４】図３６中の例１の表は、人体が集光領域外
から存在エリア（ア）に停止し、存在エリア（オ）に発
熱体、ストーブ等の赤外線源が固定されている場合を示
す。先ず人体移動により移動人体推論手段２３は左エリ
アを判断する。次に静止人体推論手段２４により存在エ
リア（ア）と（オ）を判断する。双方の判断結果から移
動静止論理積手段２５が論理積演算を行い、最終結果と
して存在エリア（ア）に人がいることを確定する。即
ち、この例では他の赤外線源を検出しない処理が可能と
なる訳であるが、このような他の赤外線源等について
は、前述した減算手段２２が背景の赤外線源を取り除く
ため、実際には存在エリア（オ）は判断されないが、例
えばストーブが急に点火した場合等が考えられる。従っ
て背景の赤外線分布等に対し二重の判断プロテクト機能
を有しているので、より正確な人体情報判断ができるよ
うになる。

【０１４５】図３６中の例２の表は、人体が存在エリア
（オ）から右エリア側を通過して集光領域外を抜けた場
合である。先ず移動人体推論手段２３は右エリアを判断
する。次に静止人体推論手段２４は存在エリアゼロと判
断する。双方の判断結果情報から移動静止論理積手段２
５が論理積演算を行い、最終結果として人体は集光領域
内に存在しないことを確定する。即ちこの例では集光領
域外に抜けた人体の確認が可能であり、これらの処理に
より正確な人体検出ができる。

【０１４６】２６は移動人体推論手段２３の結果を記憶
する移動人体メモリであり、２７はこの移動人体メモリ
の記憶結果と、移動人体位置推論手段２３からの新規結
果との論理和を演算する移動人体論理和手段であり、こ
の演算結果が上記移動和静止論理積手段（図示せず）に
入力された時の動作を図３７の動作表に基づいて説明す
る。

【０１４７】図３７中例１の表は、この装置の電源スイ
ッチＯＮ直後の検出状態を示すものであり、集光領域外
から人体（Ａ）と（Ｂ）が存在エリア（ア）と（イ）に
移動して停止すると、先ず移動人体推論手段２３は赤外
線検出手段の出力波形から左エリアを判断する。この時
点では移動人体メモリ２６はＳ２９（図３２）で初期化
されている為に、論理和をとっても左エリアのままであ
る。次に静止人体推論手段２４は存在エリア（ア）
（イ）と判断する。双方の判断結果から移動和静止論理
積手段が論理積演算を行って、最終結果として（ア）
（イ）のエリアに人がいると判断する。即ちこの例１で
はまだ移動人体論理和手段２７の効果が発揮されない
が、判断結果としても問題は発生しない。

【０１４８】例２は人体（Ａ）が（ア）に静止したまま
で、人体（Ｂ）が（イ）から（エ）に移動した例であ
る。移動人体推論手段２３は今回の結果として中央エリ
アを判断する。移動人体メモリ２６は前回結果の左エリ
アが入っている為に、移動人体論理和手段２７は今回と
前回の論理和をとり左・中央エリアと判断する。次に静
止人体推論手段２４は存在エリア（ア）（エ）と判断す
る。次に双方の判断結果から移動和静止論理積手段は論
理積演算を行い、最終結果として（ア）（エ）のエリア
を判断する。

【０１４９】即ち、この例２からも解る通り、移動人体
メモリ２６の今回と前回の記憶している存在エリアの論
理和をとらなければ、移動人体メモリ２６が今回記憶す
る結果となる移動人体推論手段２３の判別した今回の中
央エリアと静止人体推論手段２４が判断した存在エリア
（ア）（エ）との論理積から、移動静止論理積手段は存
在エリア（エ）のみに人がいると判断する。即ち移動人
体論理和手段２７とは、一方の移動した人体が静止した
ままで、他方の移動した人体がさらに移動した時でも、
この一方の静止したままの人体を呼び出して正確に検出
するための手段である。

【０１５０】２８は上記静止人体推論手段２４の結果を
記憶する静止人体メモリ２９の前回の記憶結果と今回の
記憶結果とを比較して、少なくとも１つ以上の等しい存
在エリアがあるかどうかを選出する一致エリア選出部
（図示せず）と、この一致エリア選出部の選出した等し
い存在エリアを上記移動静止論理積手段２５の結果に加
え、この加えた結果から移動した人体の位置を決定する
位置決定部と、からなる出力調整手段であり、ステップ
（Ｓ３３）を実行する。なお、この動作を図３７の動作
例３に基づいて説明する。

【０１５１】図３７の例３は例２に続く動作であり、人
体（Ａ）が（ア）に静止したままで、人体（Ｂ）が
（エ）から（オ）にさらに移動した例を示している。こ
の時、移動人体推論手段２３は中央エリアを判断する。
また一方、静止人体推論手段２４は存在エリア（ア）
（オ）と判断する。次に双方の判断結果から移動静止論
理積手段２５が論理積演算を行って、この演算結果より
最終結果として（オ）のみと判断する。

【０１５２】これに対し、出力調整手段２８を設けてス
テップＳ３３を実行すると、例３’に示すように、この
時の静止人体メモリ２９には前回の結果、即ち（ア）
（エ）が格納されており、また、静止人体推論手段２４
の最新結果、即ち今回の結果は上記（ア）（オ）である
ため、この前回の（ア）（エ）と今回の（ア）（オ）と
の結果を一致エリア選出部が、等しい存在エリア（ア）
を選出し、この選出した存在エリア（ア）に移動静止論
理積手段２５の結果、即ち中央エリアの（オ）、を加
え、この加えた結果から出力調整手段２８の出力部が存
在エリア（ア）（オ）に人がいると判断して出力する。
即ち出力調整手段２８とは、一方の人体が静止したまま
で、他方の人体が移動して行き、静止人体推論手段２４
が静止したままの人体を同じエリアで２回以上検出すれ
ば、この検出結果から静止したままの人体のエリアを呼
び出して正確に判断するための手段である。

【０１５３】また、出力調整手段の替わりに、出力和調
整手段（図示せず）の一致エリア選出部が、静止人体メ
モリ２９の前回と今回の結果を比較して、等しい存在エ
リア（ア）を選出し、この選出した一致存在エリア
（ア）に、後述する移動和静止論理積手段の判断結果
（オ）を加えても、ほぼ同じ効果が得られる。即ち、移
動人体メモリ２６が記憶している前回の記憶結果の中央
エリアと、今回記憶することになる移動人体推論手段２
３が判断した中央エリアとの論理和から移動人体論理和
手段２７が中央エリアと判断し、また一方、静止人体推
論手段２４は前述の通り存在エリア（ア）（オ）を判断
する。この双方の結果から移動和静止論理積手段が論理
積演算を行って、この演算結果より（オ）のみと判断
し、この論理積結果の（オ）と等しい存在エリア（ア）
とを加えることになる。

【０１５４】３０は上記出力調整手段２８によって得ら
れた、静止人体の存在メモリの結果を、ＥＥＰＲＯＭ等
の不揮発性素子に累積する位置情報累積メモリ３１を備
え、この位置情報累積メモリ３１により、上記赤外線検
出手段２の集光部４の集光領域範囲を設定変更する集光
領域設定手段（Ｓ３４）であり、上記駆動制御手段１０
にその設定信号を与える動作構成となっている。

【０１５５】図３８を用いて集光領域設定手段３０の動
作を述べる。所望集光領域３１内に本装置が右端に寄っ
て取り付けられた場合、少なくとも存在エリア（カ）
（キ）（ク）の静止人体情報は検出する必要がなく、ま
たその存在エリアも結果として現れない。また移動人体
推論手段２３作動時は、決められた集光領域内の検出の
ため、装置取付面付近の移動人体検出は不可能であっ
た。

【０１５６】従ってこのような取付状態では、初期設定
のまま集光領域が正面を向いているのは効率が悪く、図
中矢印で示したように少なくても左に２２．５゜回転動
作した位置を初期設定位置にすることにより、移動人体
推論手段２３作動時において、所望集光領域全てのカバ
ーができる。

【０１５７】これらを実現する手段を図３９のフローチ
ャートにより説明する。出力調整手段２８により検出さ
れた存在エリアを逐次位置情報累積メモリ３１に蓄え
（Ｓ３４１）、各存在エリアの存在回数をカウントアッ
プする。つぎに存在エリア（ア）（イ）（ウ）のカウン
タ値を合計して左ゾーンメモリに格納（Ｓ３４２）し、
同じく存在エリア（カ）（キ）（ク）のカウンタ値を合
計して右ゾーンメモリに格納（Ｓ３４３）する。

【０１５８】Ｓ３４４及びＳ３４５ステップでは、左ゾ
ーンメモリの値が例えば１０以上で、その時右ゾーンメ
モリの値が０の時、右方向の集光領域には人が存在しな
いとして、集光領域の初期設定を左に２２．５゜移動
（Ｓ３４６）させる信号を生成する。またＳ３４７及び
Ｓ３４８ステップでは、右ゾーンメモリの値が例えば１
０以上で、その時左ゾーンメモリの値が０の時、左方向
の集光領域には人が存在しないとして、集光領域の初期
設定を右に２２．５゜移動（Ｓ３４９）させる信号を生
成させる。

【０１５９】各々移動信号を生成させた（Ｓ３４６・Ｓ
３４９）後は、上記位置情報累積メモリ３１の値をリセ
ットしてリターンする。ここで生成した移動信号は上記
駆動制御手段１０に渡され、モータ９に信号を送り集光
領域の初期設定位置を変更する。

【０１６０】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、集光部が、物体が放射する赤外線の検出
エリアを拡大すると共に、互いに隔てられた複数の集光
領域に細分化し、この拡大化され、細分化された検出エ
リアの各集光領域からの赤外線を赤外線センサが検出す
る。この細分化され、拡大化された赤外線検出手段の検
出エリアの回動を駆動制御手段が駆動手段を介して制御
し、この制御された検出エリアの回動からの赤外線を赤
外線検出手段は検出し、この検出した赤外線の出力波形
から信号処理手段が物体の位置を判別するために、少な
い構成部品で、検出エリアが回動されない時には、この
拡大化され、細分化された検出エリアのどの位置に人体
等の移動する赤外線源物体が移動したかを正確に判別
し、また、検出エリアが回動された時には、この回動す
る検出エリア内に存在する全ての赤外線源物体の位置を
正確にスピーディに判別する経済的で、多機能化された
信頼性の高い物体検出装置が得られる。

【０１６１】また、集光部が、物体が放射する赤外線の
検出エリアを拡大すると共に、互いに隔てられた複数の
集光領域に細分化し、この拡大化され、細分化された検
出エリアの各集光領域からの赤外線を赤外線センサが検
出する。また、この赤外線センサと複数の集光レンズと
からなる複数個の赤外線検出手段の互いの集光領域を一
部重複させ、重複検出エリアとそれぞれの重複しない検
出エリアとにさらに区分する。この細分化され、区分化
された赤外線検出手段の拡大した検出エリアの回動を駆
動制御手段が駆動手段を介して制御し、この制御された
検出エリアの回動結果の赤外線出力波形から信号処理手
段が物体の位置を判別するため、少ない構成部品で、検
出エリアが回動されない時には、人体等の移動する赤外
線源物体が検出エリア内の各集光領域を往復移動して
も、各赤外線検出手段の出力波形の組合せ信号から、検
出エリアのどの位置に移動したかを正確に判別し、ま
た、検出エリアが回動された時には、この回動する検出
エリア内に存在する全ての赤外線源物体の位置を正確に
スピーディに判別する経済的で、多機能された信頼性の
高い物体検出装置が得られる。

【０１６２】また、複数の集光レンズを、その光学中心
が交互に相違したレンズで構成したので、物体が放射す
る赤外線の検出エリアを長い集光距離と短い集光距離と
の交互の集光距離の領域に分割し、この分割した交互の
各集光領域の検出エリアの回動を駆動制御手段が駆動手
段を介して制御し、この制御された検出エリアの回動結
果の赤外線出力波形から信号処理手段が物体の位置を判
別するため、遠・近領域で差別化された各領域にたいし
て制御することが必要である各種装置に利用できる使い
勝手の良い物体検出装置が得られる。

【０１６３】また、複数の集光レンズを、その中心に対
して対称であるレンズは互いに等しい幅のレンズで、か
つその中心レンズから順次所定の割合で増大させた幅の
レンズで構成したので、物体が放射する赤外線の検出エ
リアを互いに等しい集光角度の各集光領域に分割し、こ
の等しい集光角度で分割した各集光領域の検出エリアの
回動を駆動制御手段が駆動手段を介して制御し、この制
御された検出エリアの回動結果の赤外線出力波形から信
号処理手段が物体の位置を判別するため、均等に分割さ
れた各集光領域からの赤外線量を常に平等の条件で検出
して赤外線源物体の位置を精度良く、正確に判別する信
頼性の高い物体検出装置が得られる。

【０１６４】また、駆動制御手段が、赤外線検出手段の
検出エリアが一定速度で回動するように駆動手段の回動
速度を制御したので、この一定速度で回動した検出エリ
アからの赤外線を赤外線検出手段が検出し、この検出し
た赤外線の出力波形から信号処理手段が物体の位置を判
別するため、物体の位置を検出する信号と回動速度信号
との相関整合性が正確になり、判別した位置の再現性が
高く、赤外線源物体の位置を正確に判別する信頼性の高
い物体検出装置が得られる。

【０１６５】また、駆動制御手段が、赤外線検出手段の
検出エリアが所定角度づつ回動するように駆動手段の回
動速度を制御したので、この所定角度づつ回動する検出
エリアからの赤外線の出力波形に基づいて信号処理手段
が物体の位置を判別するため、赤外線センサの応答速度
に影響されにくくなり、検出速度、即ち回動速度を上げ
ても、常に判別した位置の再現性が高く、スピーディに
精度良く、赤外線源物体の位置を判別する信頼性の高い
物体検出装置が得られる。

【０１６６】また、信号処理手段が、トリガ手段によっ
て、駆動制御手段が回動させなかった赤外線検出手段の
出力波形から物体が移動して静止したことを検出した時
に、駆動制御手段を介して赤外線検出手段の検出エリア
を回動させ、この回動した検出エリアからの赤外線の出
力波形に基づいて静止人体位置推論手段が物体の位置を
判別するため、赤外線源物体が移動することに起因して
生じる不安定な赤外線出力波形の信号を検出しないよう
にして、赤外線源物体の位置を精度良く、正確に判別す
る経済的で、信頼性の高い物体検出装置が得られる。

【０１６７】また、赤外線検出手段が所定角度づつ間欠
回動するように、駆動制御手段が駆動手段の駆動速度を
制御するものにおいて、信号処理手段が、トリガ手段に
よって、駆動制御手段が回動させなかった赤外線検出手
段の出力波形から物体が移動して静止したことを検出し
た時に、駆動制御手段を介して赤外線検出手段の検出エ
リアを間欠回動させ、この間欠回動した検出エリアの回
動間欠時の赤外線出力波形から物体の移動を検出した
時、リセット手段が駆動制御手段の制御動作位置を初期
の制御動作位置に戻す。この戻す動作をリセット手段が
しなかった時に、この間欠回動した検出エリアからの赤
外線の出力波形に基づいて静止人体位置推論手段が物体
の位置を判別するため、赤外線出力波形の検出中でも、
赤外線源物体が移動することに起因して生じる不安定な
赤外線出力波形の信号を排除しながら、赤外線源物体の
位置を精度良く、正確に判別する経済的で、信頼性の高
い物体検出装置が得られる。

【０１６８】また、信号処理手段が、トリガ手段によっ
て、駆動制御手段が回動させなかった赤外線検出手段の
出力波形から、所定時間内に物体の移動があったか、な
かったかを判定し、この判定結果で物体の移動が所定時
間内になかった時、背景トリガ手段が駆動制御手段の制
御を動作させ、また、所定時間内に物体の移動があった
時には、人体トリガ手段が駆動制御手段の制御を動作さ
せる。この背景トリガ手段および人体トリガ手段が動作
させた駆動制御手段によって回動した検出エリアからの
赤外線を赤外線検出手段が検出し、この検出した赤外線
の出力波形を背景記憶部および人体記憶部が記憶する。
この人体記憶部の記憶した出力波形から背景記憶部の記
憶した出力波形を減算手段が減算し、この減算した出力
波形から物体が移動して静止した位置を位置人数推論手
段が判定するため、検出エリア内の人体等以外の移動し
ない赤外線源物体の位置、即ち背景赤外線分布の影響を
除去して、人体等の移動する赤外線源物体が移動して静
止した位置を正確に判別する信頼性の高い物体検出装置
が得られる。

【０１６９】また、赤外線検出手段が所定角度づつ間欠
回動するように、駆動制御手段が駆動手段の駆動速度を
制御するものにおいて、信号処理手段が、背景および人
体トリガ手段によって間欠回動させた検出エリアの回動
間欠時の赤外線出力波形から物体の移動を検出した時、
リセット手段が駆動制御手段の制御動作位置を初期の制
御動作位置に戻す。この戻す動作をリセット手段がしな
かった時に、この背景および人体トリガ手段がそれぞれ
間欠回動させた検出エリアからの赤外線を赤外線検出手
段が検出し、この検出した赤外線の出力波形を背景記憶
部および人体記憶部がそれぞれ記憶する。この人体記憶
部の記憶した出力波形から背景記憶部の記憶した出力波
形を減算手段が減算し、この減算した出力波形から物体
が移動して静止した位置を位置人数推論手段が判定する
ため、赤外線出力波形の検出中でも、赤外線源物体が移
動することに起因して生じる不安定な赤外線出力波形の
信号を常に排除しながら、赤外線源物体の位置を精度良
く、正確に判別する信頼性の高い物体検出装置が得られ
る。

【０１７０】また、信号処理手段が、背景メモリ制御手
段によって、背景トリガ手段が動作させた駆動制御手段
の制御結果によって回動した赤外線検出手段からの出力
波形と人体記憶部が記憶している出力波形とを比較し、
この比較した出力波形が相違した時に、この相違した背
景トリガ手段が動作させた赤外線検出手段からの出力波
形に基づいて背景記憶部が記憶している出力波形を更新
し、この更新結果から位置人数推論手段が移動した物体
の位置を判別するため、人体等以外の移動しない赤外線
源物体の背景情報が変化しても、この変化した背景情報
に対応して、常に、人体等の赤外線源物体が移動して静
止した位置を精度良く判別する信頼性の高い物体検出装
置が得られる。

【０１７１】また、信号処理手段が、移動人体推論手段
によって、駆動制御手段の制御結果で駆動手段が回動さ
せなかった赤外線検出手段の出力波形から移動した物体
の位置を判別し、この移動人体推論手段が判別した移動
した物体の位置と位置人数推論手段が判定した移動した
物体の位置との論理積から移動静止論理積手段が移動し
た物体の位置を判別するため、移動しないストーブ等の
他の赤外線源物体が急に点火され、赤外線の出力波形が
変化しても、この点火された物体は人体等の移動する物
体ではないと判断して、常に、人体等の赤外線源物体が
移動して静止した位置を精度良く判別する信頼性の高い
物体検出装置が得られる。

【０１７２】また、信号処理手段が、移動人体記憶手段
によって、移動人体推論手段が判別した移動した物体の
位置を記憶し、この記憶した前回の移動位置と今回の移
動位置との論理和を移動人体論理和手段が算出して移動
した物体の位置を確定し、この移動人体論理和手段が確
定した移動した物体の位置と位置人数推論手段の判別し
た移動した物体の位置との論理積から移動和静止論理積
手段が移動した物体の位置を判別するため、長時間静止
したままの人体等の位置を加味して、人体等の移動する
赤外線源物体が移動して静止した位置を精度良く判別す
る信頼性の高い物体検出装置が得られる。

【０１７３】また、信号処理手段は、出力調整手段の静
止人体記憶部によって、位置人数推論手段が判別した物
体が移動して静止した位置を記憶し、この記憶した前回
と今回との物体が移動して静止した位置を比較し、この
比較結果から一致する物体が移動して静止した位置を一
致エリア選出部が選出し、この選出結果と移動静止論理
積手段の判別結果とを加算部が加算し、この加算結果か
ら物体が移動して静止した位置を決定部が決定するた
め、移動後に長時間静止したままの人体等の位置を加味
して、人体等の移動する赤外線源物体が移動して静止し
た位置を精度良く判別する信頼性の高い物体検出装置が
得られる。

【０１７４】また、信号処理手段は、出力和調整手段の
静止人体記憶部によって、位置人数推論手段が判別した
物体が移動して静止した位置を記憶し、この記憶した前
回と今回との物体が移動して静止した位置を比較し、こ
の比較結果から一致する物体が移動して静止した位置を
一致エリア選出部が選出し、この選出結果と移動静止論
理積手段の判別結果とを加算部が加算し、この加算結果
から物体が移動して静止した位置を決定部が決定するた
め、移動後に長時間静止したままの人体等の位置を加味
して、人体等の赤外線源物体が移動して静止した位置を
精度良く判別する信頼性の高い物体検出装置が得られ
る。

【０１７５】また、信号処理手段が、置情報累積メモリ
部によって、出力調整手段が出力した前記物体の位置を
左・右ゾーン別に記憶し、この記憶回数が所定回数を越
えても左・右ゾーンのうち一定ゾーンのみしか記憶して
いない時に、赤外線検出手段の回動開始位置が一定ゾー
ンより反対ゾーン方向へ所定量ずれた位置から開始する
ように、集光領域設定手段が駆動制御手段の制御動作を
変更するため、赤外線検出手段が誤った方向で取りつけ
られても、人体等の赤外線源物体が移動して静止した位
置を精度良く判別する信頼性の高い物体検出装置が得ら
れる。

【０１７６】また、位置人数推論手段が、減算手段が減
算した出力波形の振幅値と予め設定された振幅基準値と
比較し、この比較結果から移動した物体の位置を判別す
るため、簡易な部品構成で、複数の領域のそれぞれに、
人体等の物体が移動して静止しても、スピーディに精度
良く判別する経済的で信頼性の高い物体検出装置が得ら
れる。

【０１７７】また、位置人数推論手段が、正規化処理手
段によって、減算手段が減算した出力波形の振幅値を各
領域の移動した物体の有無を示すニューラルネットワー
クの符号に変換し、この変換した符号と予め設定された
ニューラルネットワークの符号とを比較して物体の位置
を判別するため、簡易な部品構成で、複数の領域のそれ
ぞれに人体等の物体が移動して静止しても、精度良く正
確に判別する経済的で信頼性の高い物体検出装置が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１に係る人体検出装置の全体
構成を示す構成ブロック図である。

【図２】 本発明の実施例１に係る人体検出装置を示す
斜視図である。

【図３】 本発明の実施例１に係る人体検出装置の一部
を切り欠いた側断面図である。

【図４】 本発明の実施例１に係る集光部の正面展開図
である。

【図５】 本発明の実施例１に係る集光領域の上面図及
び側面図である。

【図６】 本発明の実施例１に係る人体移動時の出力波
形図である。

【図７】 本発明の実施例１に係る集光領域の回転走査
範囲図である。

【図８】 本発明の実施例１に係る集光領域の回転走査
時の出力波形図である。

【図９】 本発明の実施例１に係る走査角度と存在エリ
アの対応図である。

【図１０】 本発明の実施例２に係る人体検出装置にお
ける集光部の正面展開図である。

【図１１】 本発明の実施例２に係る集光領域の上面図
及び側面図である。

【図１２】 本発明の実施例２に係る集光領域の回転走
査範囲図である。

【図１３】 本発明の実施例２に係る走査角度と存在エ
リア及び存在距離の対応図である。

【図１４】 本発明の実施例３に係る人体検出装置の全
体構成を示す構成ブロック図である。

【図１５】 本発明の実施例３に係る駆動走査時タイミ
ングチャートと出力波形図である。

【図１６】 本発明の実施例３に係る走査角度と存在エ
リアの対応図である。

【図１７】 本発明の実施例４に係る人体検出装置の全
体構成を示す構成ブロック図である。

【図１８】 本発明の実施例４に係る全体動作のフロー
チャート図である。

【図１９】 本発明の実施例４に係る駆動手段動作のフ
ローチャート図である。

【図２０】 本発明の実施例４に係る集光領域の回転走
査範囲図である。

【図２１】 本発明の実施例４に係る駆動走査時タイミ
ングチャートと出力波形図である。

【図２２】 本発明の実施例４に係る存在人体が２人に
おける走査角度と存在エリアの対応図である。

【図２３】 本発明の実施例５に係る人体検出装置の全
体構成を示す構成ブロック図である。

【図２４】 本発明の実施例５に係る全体動作のフロー
チャート図である。

【図２５】 本発明の実施例５に係る減算手段の波形処
理を示す例図である。

【図２６】 本発明の実施例６に係るニューラルネット
ワークの説明図である。

【図２７】 本発明の実施例６に係るニューラルネット
ワークのネットワーク構成図である。

【図２８】 本発明の実施例６に係る正規化手段の波形
処理を示す例図である。

【図２９】 本発明の実施例７に係る人体検出装置の全
体構成を示す構成ブロック図である。

【図３０】 本発明の実施例７に係る人体検出手段を示
す斜視図である。

【図３１】 本発明の実施例７に係る集光領域の上面図
である。

【図３２】 本発明の実施例７に係る全体動作のフロー
チャート図である。

【図３３】 本発明の実施例７に係る移動人体検出時の
出力波形図である。

【図３４】 本発明の実施例７に係る集光領域の回転走
査範囲図である。

【図３５】 本発明の実施例７に係る回転走査時の出力
波形図と走査角度と存在エリアの対応図である。

【図３６】 本発明の実施例７に係る移動静止論理積手
段の動作説明図である。

【図３７】 本発明の実施例７に係る移動人体論理和手
段と出力調整手段の動作説明図である。

【図３８】 本発明の実施例７に係る集光領域設定手段
の動作を示す集光領域図である。

【図３９】 本発明の実施例７に係る集光領域設定手段
の動作を示すフローチャート図である。

【図４０】 従来の人体検出装置の構成図である。

【図４１】 従来の人体検出装置の出力波形図である。

【符号の説明】

１ 赤外線センサ、２ 赤外線検出手段、３ 集光領
域、４ 集光部、５ 人体検出手段、６ 信号処理手
段、７ マイクロコンピュータ、８ 駆動手段、１０
駆動制御手段、１１ 静止人体位置推論手段、１２ 間
欠制御手段、１５人体検出用トリガ手段、１６ 位置人
数推論手段、１７ リセット手段、１８背景記憶用トリ
ガ手段、１９ 背景メモリ制御手段、２２ 減算手段、
２３ 移動人体推論手段、２４ 静止人体推論手段、２
５ 移動静止論理積手段、２８出力調整手段、３０ 集
光領域設定手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 正彦 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株 式会社 住環境研究開発センター内 (72)発明者 半田 正人 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 住環境エンジニアリング統括セ ンター内 (72)発明者 鈴木 仁一 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (56)参考文献 特開 平２−196931（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40894（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−168128（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−71135（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−134035（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01J 1/00 - 1/60 G01V 8/00 - 8/26

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体が放射する赤外線を検出する赤外線
   センサ、およびこの赤外線センサと対で設けられ、その
   赤外線検出エリアを互いに隔てられた複数の集光領域に
   分割する集光部、からなる赤外線検出手段と、この赤外線
   検出手段が走査範囲を走査するように回動させる駆動手
   段と、この駆動手段の回転速度もしくは回転走査角度を
   制御する駆動制御手段と、前記駆動制御手段の制御する
   回転速度もしくは回転走査角度に対応する前記赤外線検
   出手段の分割された各集光領域のそれぞれから検出した
   赤外線の出力波形から前記物体の位置を判別する信号処
   理手段と、を備えたことを特徴とする物体検出装置。
2. 【請求項２】 物体が放射する赤外線を検出する赤外線
   センサ、およびこの赤外線センサと対で設けられ、その
   赤外線検出エリアを互いに隔てられた複数の集光領域に
   分割する集光部、からなる複数個の赤外線検出手段と、こ
   れら複数個の赤外線検出手段を回動させる駆動手段と、
   この駆動手段の回動速度を制御する駆動制御手段と、こ
   の駆動制御手段の制御結果に基づいて前記赤外線検出手
   段の出力波形から前記物体の位置を判別する信号処理手
   段と、を備え、前記複数個の赤外線検出手段が、その赤外
   線検出エリアの一部を互いに重複させたことを特徴とす
   る物体検出装置。
3. 【請求項３】 前記集光部が複数の集光レンズからな
   り、この複数の集光レンズが前記赤外線検出エリアを長
   い集光距離と短い集光距離との交互の集光距離の領域に
   分割するように、その各レンズの光学中心が交互に相違
   した各レンズで構成されたことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２のいずれかに記載の物体検出装置。
4. 【請求項４】 前記集光部が複数の集光レンズからな
   り、この複数の集光レンズが前記赤外線検出エリアを互
   いに等しい集光角度の各集光領域に分割するように、そ
   の中心に対して対称であるレンズが互いに等しい幅のレ
   ンズで、かつその中心レンズから順次所定の割合で増大
   させた幅のレンズで構成されたことを特徴とする請求項
   １から請求項３までのいずれかに記載の物体検出装置。
5. 【請求項５】 前記駆動制御手段が、前記赤外線検出手
   段が一定速度で回動するように、 もしくは 、 前記赤外線検
   出手段が所定角度づつ回動するように、前記駆動手段の
   回動速度を制御したことを特徴とする請求項１から請求
   項４までのいずれかに記載の物体検出装置。
6. 【請求項６】 前記赤外線検出手段が走査範囲を走査す
   るように回動させる駆動手段の前記走査範囲は 、 前記赤
   外線検出手段の前記赤外線検出エリアより広い範囲であ
   ることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれ
   かに記載の物体検出装置。
7. 【請求項７】 前記信号処理手段が、前記駆動制御手段
   の制御結果に基づいて、前記駆動手段が回動させなかっ
   た前記赤外線検出手段の出力波形から前記物体が移動し
   て静止したことを検出した時に、前記駆動制御手段の制
   御を動作させるトリガ手段と、このトリガ手段が動作さ
   せた前記駆動制御手段の制御結果によって回動した前記
   赤外線検出手段の出力波形から前記物体の位置を判別す
   る静止人体位置推論手段と、を備えたことを特徴とする
   請求項５記載の物体検出装置。
8. 【請求項８】 前記赤外線検出手段が所定角度づつ間欠
   回動するように、前記駆動制御手段が前記駆動手段の回
   動速度を制御するものにおいて、前記信号処理手段が、
   前記駆動制御手段の制御結果に基づいて、前記駆動手段
   が回動させなかった前記赤外線検出手段の出力波形から
   前記物体が移動して静止したことを検出した時に、前記
   駆動制御手段の制御を動作させるトリガ手段と、このト
   リガ手段が動作させた前記駆動制御手段の制御結果によ
   って間欠回動した前記赤外線検出手段の回動間欠時の出
   力波形から前記物体の移動を検出した時、前記駆動制御
   手段の制御動作位置を初期の制御動作位置に戻すリセッ
   ト手段と、このリセット手段が戻す動作をしなかった時
   に、前記間欠回動した赤外線検出手段の出力波形から前
   記物体の位置を判別する静止人体位置推論手段と、を備
   えたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいず
   れかに記載の物体検出装置。
9. 【請求項９】 前記信号処理手段が、前記駆動制御手段
   の制御結果に基づいて、前記駆動手段が回動させなかっ
   た前記赤外線検出手段の出力波形から前記物体の移動が
   所定時間内にあったか、なかったかを判定し、この判定
   結果で前記物体の移動が所定時間内になかった時に、前
   記駆動制御手段の制御を動作させる背景トリガ手段、お
   よび、前記判定結果で前記物体の移動が所定時間内にあ
   った時に、前記駆動制御手段の制御を動作させる人体ト
   リガ手段、からなるトリガ手段と、前記背景トリガ手段が
   動作させた前記駆動制御手段の制御結果によって回動し
   た前記赤外線検出手段からの出力波形を記憶する背景記
   憶部と、前記人体トリガ手段が動作させた前記駆動制御
   手段の制御結果によって回動した前記赤外線検出手段か
   らの出力波形を記憶する人体記憶部と、この人体記憶部
   の記憶した出力波形から前記背景記憶部の記憶した出力
   波形を減算する減算手段と、この減算手段の減算した出
   力波形から前記物体が移動して静止した位置を判別する
   位置人数推論手段と、を備えたことを特徴とする請求項
   ５記載の物体検出装置。
10. 【請求項１０】 前記赤外線検出手段が所定角度づつ間
    欠回動するように、前記駆動制御手段が前記駆動手段の
    回動速度を制御するものにおいて、前記信号処理手段
    が、前記駆動制御手段の制御結果に基づいて、前記駆動
    手段が回動させなかった前記赤外線検出手段の出力波形
    から前記物体の移動が所定時間内にあったか、なかった
    かを判定し、この判定結果で前記物体の移動が所定時間
    内になかった時に、前記駆動制御手段の制御を動作させ
    る背景トリガ手段、および、前記判定結果で前記物体の移
    動が所定時間内にあった時に、前記駆動制御手段の制御
    を動作させる人体トリガ手段、からなるトリガ手段と、前
    記トリガ手段が動作させた前記駆動制御手段の制御結果
    によって間欠回動した前記赤外線検出手段の回動間欠時
    の出力波形から前記物体の移動を検出した時に、前記駆
    動制御手段の制御動作位置を初期の制御動作位置に戻す
    リセット手段と、このリセット手段が戻す動作をしなか
    った時に、前記背景トリガ手段が動作させた前記駆動制
    御手段の制御結果によって間欠回動した前記赤外線検出
    手段からの出力波形を記憶する背景記憶部と、前記リセ
    ット手段が戻す動作をしなかった時に、前記人体トリガ
    手段が動作させた前記駆動制御手段の制御結果によって
    間欠回動した前記赤外線検出手段からの出力波形を記憶
    する人体記憶部と、この人体記憶部の記憶した出力波形
    から前記背景記憶部の記憶した出力波形を減算する減算
    手段と、この減算手段の減算した出力波形から前記物体
    が移動して静止した位置を判別する位置人数推論手段
    と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４ま
    でのいずれかに記載の物体検出装置。
11. 【請求項１１】 前記信号処理手段が、前記背景トリガ
    手段が動作させた前記駆動制御手段の制御結果によって
    回動させた前記赤外線検出手段からの出力波形と前記人
    体記憶部が記憶している出力波形とを比較し、この比較
    した前記出力波形が相違した時に、この相違した前記背
    景トリガ手段が前記駆動制御手段を介して回動させた前
    記赤外線検出手段の出力波形で前記背景記憶部が記憶し
    ている出力波形を更新する背景メモリ制御手段と、を備
    え、この背景メモリ制御手段の更新結果に基づいて前記
    減算手段が、前記人体記憶部の記憶した出力波形から前
    記背景記憶部の記憶した出力波形を減算することを特徴
    とする請求項９または請求項１０記載の物体検出装置。
12. 【請求項１２】 前記信号処理手段が、前記駆動制御手
    段の制御結果に基づいて、前記駆動手段が回動させなか
    った前記赤外線検出手段の出力波形から前記物体が移動
    して静止した位置を判別する移動人体推論手段と、この
    移動人体推論手段の判別結果と前記位置人数推論手段の
    判別結果との論理積に基づいて前記物体が移動して静止
    した位置を判別する移動静止論理積手段と、を備えたこ
    とを特徴とする請求項１１記載の物体検出装置。
13. 【請求項１３】 前記信号処理手段が、前記移動人体推
    論手段が判別した前記物体が移動して静止した位置を記
    憶する移動人体記憶手段と、この移動人体記憶手段が記
    憶した前回と今回との物体が移動して静止した位置の和
    を算出する移動人体論理和手段と、この移動人体論理和
    算出手段の算出結果と前記位置人数推論手段の判別結果
    との論理積に基づいて前記物体が移動して静止した位置
    を判別する移動和静止論理積手段と、を備えたことを特
    徴とする請求項１１記載の物体検出装置。
14. 【請求項１４】 前記信号処理手段が、前記位置人数推
    論手段が判別した前記物体が移動して静止した位置を記
    憶する静止人体記憶部と、この静止人体記憶部が記憶し
    た前回と今回との物体が移動して静止した位置を比較
    し、この比較結果から一致する前記物体が移動して静止
    した位置を選出する一致エリア選出部と、この選出部の
    選出結果と前記移動静止論理積手段の判別結果とを加算
    する加算部と、この加算結果に基づいて前記物体が移動
    して静止した位置を決定する位置決定部と、からなる出
    力調整手段と、を備えたことを特徴とする請求項１２記
    載の物体検出装置。
15. 【請求項１５】 前記信号処理手段が、前記位置人数推
    論手段が判別した前記物体が移動して静止した位置を記
    憶する静止人体記憶部と、この静止人体記憶部が記憶し
    た前回と今回との物体が移動して静止した位置を比較
    し、この比較結果から一致する前記物体が移動して静止
    した位置を選出する一致エリア選出部と、この選出部の
    選出結果と前記移動和静止論理積手段の判別結果とを加
    算する加算部と、この加算結果に基づいて前記物体が移
    動して静止した位置を決定する位置決定部と、からなる
    出力調整手段と、を備えたことを特徴とする請求項１３
    記載の物体検出装置。
16. 【請求項１６】 前記信号処理手段が、前記出力調整手
    段が決定した前記物体が移動して静止した位置を左・右
    ゾーン別に記憶する位置情報累積メモリ部と、この位置
    情報累積メモリ部の記憶結果に基づいて、記憶回数が所
    定回数を超えても前記左・右ゾーンのうち一定ゾーンの
    みしか記憶していない時に、前記赤外線検出手段の回動
    開始位置が前記一定ゾーンより反対ゾーン方向へ所定量
    ずれた位置から開始するように前記駆動制御手段の制御
    動作を変更する集光領域設定手段と、を備えたことを特
    徴とする請求項１４、または１５のいずれかに記載の物
    体検出装置。
17. 【請求項１７】 前記位置人数推論手段が、前記減算手
    段が減算した出力波形の振幅値と予め設定された振幅基
    準値と比較し、この比較結果より前記物体が移動して静
    止した位置を判別することを特徴とする請求項１６記載
    の物体検出装置。
18. 【請求項１８】 前記位置人数推論手段が、前記減算手
    段が減算した出力波形の振幅値を前記各領域の物体有無
    を示すニューラルネットワークの符号に変換する正規化
    処理手段と、この正規化処理手段が変換した符号と予め
    設定されたニューラルネットワークの符号と比較し、こ
    の比較結果より前記物体が移動して静止した位置を判別
    する判別部と、を備えたことを特徴とする請求項１７記
    載の物体検出装置。