JP3869781B2 - Object detection method and object detection apparatus - Google Patents

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【0001】
【発明の技術分野】
本発明は、赤外線検出方式の物体検出方法および装置に関し、特には背景ノイズに起因する誤検出を少なくできる赤外線検出方式の物体検出方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
赤外線式受動型物体検出装置としては、図7に示すように、所定の検知エリアから放射される赤外線を光学系101により集光し、その変動量を焦電センサ等の赤外線検出素子102で電気信号に変換し、その電気信号を増幅器103で増幅した値が一定のレベル(閾値)に達したときに、レベル判定部104が物体ありと判断し、制御出力部105がレベル判定部104が物体ありと判断した際に不図示の種々の機器に動作制御出力を出力するものがある。
【0003】
このような赤外線式物体検出装置の一動作例を図8(a)(b)を参照して説明する。なお、図8(a)は図7の装置を室内に設置し、検知エリア内に人体が存在しない場合の焦電センサの出力信号を示した図で、図8(b)は図7の装置を室内に設置し、検知エリア内に人体が存在する場合の焦電センサの出力信号(検出信号含む)を示した図である。
【0004】
焦電センサを用いた場合は、ウインドウ中心電圧Vwmとウインドウ電圧(閾値)Vwh、VwLを設定し、焦電センサの出力を増幅した信号の電圧レベルが、ウインドウ中心電圧Vwmからウインドウ電圧Vwhまたはとウインドウ電圧VwLを越えた場合にレベル判定部104が物体ありと判定する。よって、図8(a)のような状態では物体なしと判定され、図8(b)のような状態では人体を検出した際に出力される検出信号Aにより物体ありと判定される。
【0005】
このような赤外線検出方式の物体検出装置は、例えば屋外などに設置する場合、太陽光の変化や地面の温度変化、周囲の風等に起因する赤外線検出素子の出力の変動(以下「背景ノイズ」と総称する。)により物体を誤検出してしまう可能性が高かった。この点について図9(a)(b)を参照して説明する。なお、図9(a)は、図7の装置を日中室外に設置し、検知エリア内に人体が存在しない場合の焦電センサの出力信号を示した図で、図9(b)は図7の装置を日中室外に設置し、検知エリア内に人体が侵入した場合の焦電センサの出力信号を示した図である。図9(a)から明らかなように、赤外線検出方式の物体検出装置を屋外に設置した場合、人体が存在していないにもかかわらず、日中の太陽光や温度上昇した地面、周囲の風等の影響から背景ノイズが発生し、焦電センサの出力信号は安定せず大きく変動してしまい、同図中のX1〜X6のところで人体が存在していないのにもかかわらず誤った物体存在判定を行ってしまう。また、図9(b)のように実際に人体の検出信号AがあってもX1〜X6が存在するため、その検出精度が悪化してしまう。
【0006】
この背景ノイズによる影響を少なくする赤外線検出方式の物体検出装置が、例えば特開平8−178750号公報(特許文献1)や特開平9−33662号公報(特許文献2)、特開2000−206267号公報(特許文献3)、特開2001−345187号公報(特許文献4)に記載されている。以下、これら従来技術を簡単に説明する。
【0007】
特開平8−178750号公報に記載の第1の従来技術は、赤外検出素子の他にサーミスタを設け、このサーミスタの出力に基づいて閾値を変更するものである。
【0008】
特開平9−33662号公報に記載の第2の従来技術は、所定時間毎に赤外線検出素子の出力をモニタしていき、その際に赤外線検出素子の出力が閾値を越えていなければ、閾値をそのときの赤外線検出素子の出力に所定値を加えた値に順次変更していくものである。
【0009】
特開2000−206267号公報に記載の第3の従来技術は、物体検出用の赤外線センサの他に環境光量受光部を設け、これらの出力を比較することにより、物体を検出するものである。
【0010】
特開2001−345187号公報に記載の第4の従来技術、特に実施形態3として記載された技術は、赤外線センサの出力が閾値を越えている期間だけ出力されるパルス信号のHレベルの期間が所定の時間を超えているか否かに基づき赤外線センサの出力が背景ノイズ成分か否かを判断するものである。
【0011】
【特許文献1】
特開平8−178750号公報
【特許文献2】
特開平9−33662号公報
【特許文献3】
特開2000−206267号公報
【特許文献4】
特開2001−345187号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第1の従来技術では、赤外検出素子の他にサーミスタを設けるので、構成が大きくなってしまうという問題点を有していた。この問題は、物体検出用の赤外線センサの他に環境光量受光部を設ける上記第3の従来技術でも共通する。
【0013】
さらに、上記第1の従来技術では、背景温度に基づき閾値を変動して背景ノイズの影響を少なくしているが、閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズ(例えば、図9のX1のようなノイズ)が発生すると誤検出してしまうという問題を有していた。この閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生した際の問題は、上記第2の従来技術にも共通する問題である。
【0014】
上記第4の従来技術は、赤外線センサの出力が閾値を越えている期間だけ出力されるパルス信号のHレベルの期間が所定の時間を超えているか否かに基づき赤外線センサの出力が背景ノイズ成分か否かを判断するので、閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生した場合の対策としては上記第1の従来技術や上記第2の従来技術より進んでいるが、この場合も赤外線センサの出力が閾値を越えている期間だけ出力されるパルス信号を物体存在の判断用としているので、例えば、図9のX5のようにパルス幅が長い背景ノイズが発生した場合は、誤検出してしまう可能性が高くなるという問題があった。
【0015】
本発明の目的は、簡単な構成で、閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生した場合にも誤検出してしまう可能性を可及的に低くできる物体検出装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力を発生するステップと、上記検出出力が第1の閾値と上記第1の閾値よりも小さい第2の閾値との間に継続して含まれている時間をカウントするステップと、上記カウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するステップとを含む物体検出方法である。このような方法によれば、従来のように背景ノイズを検出するための専用の素子を必要としなくなり、また、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力が第1の閾値と第2の閾値との間に継続して含まれている時間に基づき所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するので、例えば閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生した場合に誤検出してしまう可能性を低くできる。
【0017】
第2の発明は、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力を発生する赤外線検出部と、第1の閾値と上記第1の閾値よりも小さい第2の閾値が設定される閾値設定部と、上記検出出力が上記第1の閾値と上記第2の閾値との間に継続して含まれている時間をカウントする第1のカウンタ部と、上記第1のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定する判定部とを含む物体検出装置である。このような構成によれば、従来のように背景ノイズを検出するための専用の素子を必要としないので、構成の簡略化が図れ、また、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力が第1の閾値と第2の閾値との間に継続して含まれている時間に基づき所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するので、例えば閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生すると誤検出してしまう可能性を低くできる。
【0018】
第3の発明は、上記判定部が、上記第1のカウンタ部のカウント値と第1の所望値との比較結果に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第1の所望値を設定する第1の設定部をさらに含む物体検出装置である。このような構成によれば、第1の所望値を適宜変更可能となり、環境変化に関する汎用性が高くなり、屋外での使用における動作信頼性が増す。
【0019】
第4の発明は、上記検出出力が上記第1の閾値を継続して超えている時間をカウントする第2のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第1および第2のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに移動物体が存在するか否かを判定する移動物体検出装置である。このような構成によれば、上記の効果に加えて、物体検出の高精度化が図れる。
【0020】
第5の発明は、上記判定部が、上記第1のカウンタ部のカウント値と第1の所望値との比較結果と上記第2のカウンタ部のカウント値と第2の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第2の所望値を設定する第2の設定部をさらに含む物体検出装置である。このような構成によれば、第2の所望値を適宜変更可能となり、環境変化に関する汎用性が高くなり、屋外での使用における動作信頼性が増す。
【0021】
第6の発明は、上記検出出力が上記第2の閾値を継続して下回っている時間をカウントする第3のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第1および第3のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定する物体検出装置である。このような構成によれば、上記の効果に加えて、物体検出の高精度化が図れる。
【0022】
第7の発明は、上記判定部は、上記第1のカウンタ部のカウント値と第1の所望値との比較結果と上記第3のカウンタ部のカウント値と第3の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第3の所望値を設定する第3の設定部をさらに含む物体検出装置である。このような構成によれば、第3の所望値を適宜変更可能となり、環境変化に関する汎用性が高くなり、屋外での使用における動作信頼性が増す。
【0023】
第8の発明は、第4または第5の発明において、上記検出出力が上記第2の閾値を継続して下回っている時間をカウントする第3のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第1、第2および第3のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定する物体検出装置である。このような構成によれば、上記の効果に加えて、物体検出の高精度化が図れる。
【0024】
第9の発明は、上記判定部が、上記第1のカウンタ部のカウント値と上記第1の所望値との比較結果と上記第2のカウンタ部のカウント値と上記第2の所望値との比較結果と上記第3のカウンタ部のカウント値と第3の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第3の所望値を設定する第3の設定部をさらに含む物体検出装置である。このような構成によれば、第3の所望値を適宜変更可能となり、環境変化に関する汎用性が高くなり、屋外での使用における動作信頼性が増す。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す一実施例に基づき説明する。
【0026】
まず、図9(a)すなわち背景ノイズのみの焦電センサの出力波形と、図9(b)すなわち背景ノイズと検出信号Aが混成した焦電センサの出力波形とを比べてみると、図9(a)の背景ノイズは電圧レベルこそ高いが、電圧波形の立上り、立下りともに緩やかな特性を示している。これに対して、図9(b)の人体検出信号Aの波形は、立上り、立下りとも鋭く、図9(a)の背景ノイズの波形とは明らかに異なった特性を示している。さらに、図9(b)の波形と図8(b)の波形とを比較した場合、図9(b)の波形は背景ノイズの影響は受けているものの、人体検出時の信号(検出信号A)は図8(b)の検出信号Aの特性を大きく損なっていない。
【0027】
本例では、これらの波形の違いに着目し、信号処理時に後述するような処理を行うことで、背景ノイズの影響を可及的に少なくして所望の物体の検出信号の検出精度を向上させるものである。
【0028】
本例の概要としては、従来のように赤外線センサの出力が所定の閾値を越えたか否かや、赤外線センサの出力が所定の閾値を継続して越えている時間に基づいて移動物体の存在を判定するのではなく、赤外線センサの出力が2つの閾値間に継続して含まれる時間に基づき物体の存在を判定するものである。
【0029】
図1は本発明の一実施例の回路構成等を示すブロック図である。同図において、レンズ等の光学系1は、検知エリアaからの赤外線を集光する。赤外線検出素子としての焦電センサ2は、光学系1が集光した赤外線を受光し、受光した赤外線の変動量に応じた検出出力を発生する。増幅部3は、焦電センサ2の検出出力を増幅する。A/D変換部4は、増幅部3で増幅された焦電センサ2の検出出力をA/D変換する。なお、焦電センサ2と増幅器3とA/D変換部4とで赤外線検出部5を構成する。増幅器3やA/D変換部4がCPU6と同一のチップ内等に含まれている場合は、赤外線検出部は焦電センサ2となる。判定部としてのCPU6は、ROM7に書き込まれた動作プログラム等に基づきRAM8や第1〜第3のカウンタ部としてのタイマ9等を用いながら後述するような種々の制御を行う。閾値設定部としてのROM7には、動作プログラムの他に第1の閾値としてのウインドウ電圧上限Vwhと第2の閾値としてのウインドウ電圧下限VwLが記憶されている。D/A変換部10は、CPU6の出力をD/A変換する。制御出力部11は、D/A変換されたCPU6の出力に基づき、不図示の機器(例えば、照明装置や音声報知装置、警報装置等)の動作を制御する制御出力を発生する。
【0030】
次に、図2を参照して動作の概要を説明する。図2は、赤外線検出部5が検出対象物体である人体を検出したときの検出出力Voを示した図である。なお、検出対象物体は人体に限らず適宜変更可能である。本例では、人体を検出して検出出力Voが立上がった後、ウインドウ電圧上限Vwhを超えた時点から、検出出力Voが上部ピークを終えて立下り、ウインドウ電圧上限Vwhを下回るまでの時間をTh(図2参照)とする。続いて、検出出力Voがウインドウ電圧上限Vwhを下回ってからウインドウ電圧下限VwLを下回るまでの時間をTm(図2参照)とする。すなわち、検出出力Voが2つの閾値(ウインドウ電圧上限Vwhとウインドウ電圧下限VwL)間に継続して含まれる時間をTmとする。さらに、検出出力Voがウインドウ電圧下限VwLを下回ってから下部ピークを終えて再び立上り、ウインドウ電圧下限VwLを上回るまでに時間をTL(図2参照)とする。
【0031】
本例は、これらの時間Th、Tm、TLの長さに基づき、赤外線検出部5の検出出力の変化が背景ノイズに起因するものなのか検出対象の物体の検出に起因するものなのかを判定して物体検出精度の悪化を抑制するものである。
【0032】
次に、図3を参照して動作を説明する。
【0033】
電源投入やリセット入力等により物体検出動作が始まると、CPU6はRAM8に設けてある時間記憶領域Th、Tm、TLの記憶内容をクリアする(ステップ3a)。
【0034】
CPU6は、赤外線検出部5の検出出力VoがVo≧ウインドウ電圧上限Vwhになると(ステップ3b)、タイマ9を起動させ、検出出力Voがウインドウ電圧上限Vwhを下回るまでの時間Thをカウントさせ(ステップ3c)、検出出力Voがウインドウ電圧上限Vwhを下回ったら(ステップ3d)、その時点でのタイマ9の値をRAM8内の時間記憶領域Thに格納してタイマ9をクリアする。
【0035】
CPU6は、時間Th≧T1(本例ではT1=200msecとする。)ならば次のステップ3fに進み、時間Th<T1の場合はステップ3aに戻る(ステップ3e)。つまり、時間ThがT1以上にならない場合は、現在の検出出力Voは所望信号(検出対象に応じた信号)と異なる信号であると判定する。したがって、ウインドウ電圧上限Vwhを少し越えすぐにウインドウ電圧上限Vwhを下回るような信号をノイズとして認識可能となり、このような所望信号と異なる信号により物体検出精度が悪化することを防止できる。
【0036】
ステップ3eで時間Th≧T1の場合、CPU6は検出出力VoがVo<ウインドウ電圧上限Vwhにならば(ステップ3f)、タイマ9を起動させ、検出出力Voがウインドウ電圧下限VwL以下になるまでの時間Tmをカウントさせ(ステップ3g)、検出出力Voがウインドウ電圧下限VwL以下になったら(ステップ3h)、その時点でのタイマ9の値をRAM8内の時間記憶領域Tmに格納してタイマ9をクリアする。なお、ステップ3fでVo<ウインドウ電圧上限Vwhでない場合、現在の検出出力Voはノイズ(所望信号と異なる信号)であると判定し、ステップ3aに戻る。
【0037】
CPU6は時間Tm≦T2(本例ではT2=400msecとする。)ならば次のステップ3jに進み、時間Tm≦T2を充たしていない場合は赤外線検出部5の検出出力Voはステップ3aに戻る(ステップ3i)。つまり、時間TmがT2以下にならない場合は、現在の検出出力Voは背景ノイズやノイズ(所望信号と異なる信号)であると判定してステップ3aに戻る。したがって、時間T2を検出対象物体に対応した時間に設定することにより、検出出力Voが背景ノイズに起因するものか検出対象物体に起因するものかを判定可能になる。
【0038】
ステップ3iで時間Tm≦T2の場合、赤外線検出部5の検出出力VoがVo≦ウインドウ電圧下限VwLならば(ステップ3j)、タイマ9を起動させ、検出波形Voがウインドウ電圧下限VwLを上回るまでの時間TLをカウントさせ(ステップ3k)、検出波形Voがウインドウ電圧下限VwLを上回ったら(ステップ3m)、その時点でのタイマ9の値をRAM8内の時間記憶領域TLに格納してタイマ9をクリアする。なお、ステップ3jでVo≦ウインドウ電圧上限Vwhでない場合、現在の検出出力Voはノイズであると判定し、ステップ3aに戻る。
【0039】
CPU6は、時間TL≧T3(本例ではT3=200msecとする。)が充たされていない場合はステップ3aに戻る(ステップ3n)。つまり、時間TLがT3以上にならない場合は、現在の検出出力Voはノイズであると判定する。したがって、ウインドウ電圧下限VwLを少し下回りすぐにウインドウ電圧下限VwL以上になるような信号をノイズとして認識可能となり、このようなノイズにより物体検出精度が悪化することを防止できる。
【0040】
CPU6は、時間TL≧T3ならば検出対象物体が検知エリア内に存在する、すなわち、検出出力Vo中に図8(b)や図9(b)に示した検出信号Aが存在すると判定して物体検出信号を出力する(ステップ3p)。CPU6から出力される物体検出信号はD/A変換部10でD/A変換され、制御出力部11はD/A変換されたCPU6の物体検出信号に基づき、不図示の機器(例えば、照明装置や音声報知装置、警報装置等)の動作を制御する制御出力を出力する。
【0041】
このように、時間Th、TmおよびTLが所定の条件を充たした場合にのみ、物体検出信号を出力するので、物体検出の精度の悪化を抑制可能となる。
【0042】
なお、背景ノイズ除去のために用いる時間Th、TmおよびTLとの比較値(本例ではT1(第1の所望値)、T2(第2の所望値)、T3(第3の所望値))や比較条件(本例では、Th≧T1、Tm≦T2、TL≧T3)は、上記の値に限らず、背景ノイズや信号処理速度、主部の回路の応答速度等に基づき適宜変更可能である。例えば、種々の環境により、Th、Tm、TL全て、または一部に上限と下限を設け、比較条件として例えば200msec≦Th≦800msec、200msec≦TL≦800msec、100msec≦Tm≦400msecとし、所望信号の検出精度を上げる構成にしたり、Th≧200msec、TL≧200msec、100msec≦Tm≦400msec等のように設定してもよい。この場合も、これらの値は適宜変更可能である。
【0043】
また、背景ノイズ除去のために用いる時間Th、TmおよびTLとの比較値は、図4に示したように設定部としてのパラメータ外部入力部12を設けることで自由に設定、変更、調整が可能となる。このような構成の場合、その時々の天気、季節、設置場所の周囲環境等に応じて時間Th、TmおよびTLとの比較値を設定、変更、調整が可能となるので、屋外で使用する場合でも比較値を装置の使用環境に応じた値に設定可能となり安定したシステムが実現可能となる。なお、パラメータ外部入力部12としては、キーボード等の入力手段を使用して値を直接入力可能な構成としてもよいし、マイコン等のポート入力を利用し、予めメモリ内に複数パターンの設定値を用意しておき、ポート入力に応じて設定値を切り換えるような構成としてもよく、適宜変更可能である。なお、図4において、図1と同一構成のものには同一符号を付してある。
【0044】
また、上記の例では時間Th、Tm、TLの全てについて背景ノイズか否かの判定処理を行うようにしたが、時間Thと時間Tmについてのみ背景ノイズか否かの判定処理を行ったり(図3の例で言えば、ステップ3iでYesの場合にステップ3pを実行してステップ3jからステップ3nを行わない場合。)、時間Tmと時間TLについてのみ背景ノイズか否かの判定処理を行ったり(図3の例で言えば、ステップ3aから直接ステップ3fに行き、ステップ3bからステップ3eを行わない場合。)、時間Tmについてのみ背景ノイズか否かの判定処理を行ったり(図3の例で言えば、ステップ3bからステップ3eを行わずにステップ3aから直接ステップ3fに行き、ステップ3iでYesの場合にステップ3pを実行してステップ3jからステップ3nを行わない場合。)してもよい。
【0045】
上記の例では、検出対象物体を検出した際の赤外線検出部5の検出出力が図2のような場合としたが、検出対象物体の温度や検出エリア内への侵入の仕方によっては、検出対象物体を検出した際の赤外線検出部5の検出出力が図5に示したように立ち上がりと立ち下りの出方が図2の場合と逆になる場合もある。このような場合は、図3のステップ3aを行った後、最初にTLについての上述したようなノイズ判定処理を行い、その後Tmについての上述したような背景ノイズ判定処理を行い、最後にThについての上述したようなノイズ判定処理を行うようにすればよい。
【0046】
また、赤外線検出部5から図2のような検出出力が出力される場合と図5のような検出出力が出る場合の両方について時間Tmに関する背景ノイズ判定処理を行うようにしてもよい。この動作の一例を図6を参照して説明する。なお、この場合の構成は、図1や図4と同様になるので詳細な説明は割愛する。
【0047】
電源投入やリセット入力等により物体検出動作が開始されると、使用者はパラメータ外部入力部12より時間Tmと比較する比較値Tin1とTin2(第1の所望値)を入力して設定する(ステップ6a、6b)。なお、図1の構成を採用した場合は、これら比較値Tin1とTin2は予め設定しておき、ステップ6a、6bは行わない。
【0048】
続いて、CPU6はRAM8に設けてある時間記憶領域Tmの記憶内容をクリアする(ステップ6c)。
【0049】
赤外線検出部5の検出出力VoがVo≧ウインドウ電圧上限Vwhの場合(ステップ6d)、検出出力VoがVo<ウインドウ電圧上限Vwhになるまで待つ(ステップ6e)。
【0050】
検出出力VoがVo<ウインドウ電圧上限Vwhになると(ステップ6e)、図3のステップ3f、3g、3hと同様のステップ6f、6g、6hを行う。つまり、ステップ6f、6g、6hにより図2で示した形の検出出力の時間Tmを計測する。
【0051】
ステップ6hで検出出力VoがVo≦ウインドウ電圧下限VwLになると、CPU6はその時点でのタイマ9の値をRAM8内の時間記憶領域Tmに格納してタイマ9をクリアし、時間TmがTin1≦Tm≦Tin2を充たしていなければ(ステップ6i)、ステップ6cに戻る。時間TmがTin1≦Tm≦Tin2を充たしていれば、物体を検出したと判定して物体検出信号を出力する(ステップ6q)。CPU6から出力される物体検出信号はD/A変換部10でD/A変換され、制御出力部11はD/A変換されたCPU6の出力に基づき、不図示の機器(例えば、照明装置や音声報知装置、警報装置等)の動作を制御する制御出力を出力する。
【0052】
一方、ステップ6dで検出出力VoがVo<ウインドウ電圧上限Vwhの場合、CPU6は検出出力VoがVo≦ウインドウ電圧下限VwLであるか否か判定し(ステップ6j)、Vo≦ウインドウ電圧下限VwLを充たしていない場合、ステップ6dに戻る。
【0053】
ステップ6jでVo≦ウインドウ電圧下限VwLを充たしていると、図5で示した形の検出出力の時間Tm(検出出力が2つの閾値間に継続して含まれている時間)の計測動作へ移る。具体的には以下のようになる。
【0054】
検出出力VoがVo>ウインドウ電圧下限VwLになるまで待つ(ステップ6k)。
【0055】
検出出力VoがVo>ウインドウ電圧下限VwLになると(ステップ6k)、再度検出出力VoがVo>ウインドウ電圧下限VwLになっているか判定し(ステップ6m)、この際にVo>ウインドウ電圧下限VwLになっていないとそのときの検出出力はノイズであると判断してステップ6cに戻る。
【0056】
ステップ6mでVo>ウインドウ電圧下限VwLの場合、タイマ9を起動させ、検出波形Voがウインドウ電圧上限Vwh以上になるまでの時間Tmをカウントさせ(ステップ6n)、検出波形Voがウインドウ電圧上限Vwh以上になったら(ステップ6p)、その時点でのタイマ9の値をRAM8内の時間記憶領域Tmに格納してタイマ9をクリアし、ステップ6iに進み上述した動作を行う。
【0057】
よって、時間Tin1、Tin2を検出対象に対応した時間に設定することにより、検出出力Voが背景ノイズやその他のノイズであるか否かを判定可能になる。
【0058】
この例では、時間Tmの比較条件としてTin1≦Tm≦Tin2を用いたが、比較条件はこれに限らず適宜変更可能である。
【0059】
なお、本発明は上記実施例にのみ限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
【0060】
【発明の効果】
本発明によれば、所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力が第1の閾値と第2の閾値との間に継続して含まれている時間に基づき所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するので、例えば閾値を越えるようなレベルの大きい背景ノイズが発生しても誤検出の可能性を低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示したブロック回路図。
【図2】図1の赤外線検出部5が物体を検出した際の出力波形を示した波形図。
【図3】図1の動作説明のためのフローチャート。
【図4】本発明の他の実施例を示したブロック図。
【図5】図1の赤外線検出部5が物体を検出した際の出力波形を示した波形図。
【図6】図4の動作説明のためのフローチャート。
【図7】従来の物体検出装置を示したブロック図。
【図8】赤外線検出部の屋内での出力波形を示した波形図。
【図9】赤外線検出部の屋外での出力波形を示した波形図。
【符号の説明】
5 赤外線検出部
6 判定部
7 閾値設定部
9 第1、第2、第3のカウンタ部
12 第1、第2、第3の設定部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an infrared detection type object detection method and apparatus, and more particularly to an infrared detection type object detection method and apparatus that can reduce erroneous detection due to background noise.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 7, the infrared type passive object detection apparatus condenses infrared rays emitted from a predetermined detection area by an optical system 101, and the fluctuation amount is converted by an infrared detection element 102 such as a pyroelectric sensor. When the value converted into the signal and amplified by the amplifier 103 reaches a certain level (threshold value), the level determination unit 104 determines that there is an object, and the control output unit 105 detects that the level determination unit 104 is an object. Some devices output an operation control output to various devices (not shown) when they are determined to be present.
[0003]
An operation example of such an infrared type object detection apparatus will be described with reference to FIGS. 8A is a diagram showing the output signal of the pyroelectric sensor when the apparatus of FIG. 7 is installed indoors and no human body is present in the detection area, and FIG. 8B is the apparatus of FIG. Is a diagram showing an output signal (including a detection signal) of a pyroelectric sensor when a human body is present in a detection area.
[0004]
When the pyroelectric sensor is used, the window center voltage Vwm and the window voltages (threshold values) Vwh and VwL are set, and the voltage level of the signal obtained by amplifying the output of the pyroelectric sensor is changed from the window center voltage Vwm to the window voltage Vwh or When the window voltage VwL is exceeded, the level determination unit 104 determines that there is an object. Therefore, in the state as shown in FIG. 8A, it is determined that there is no object, and in the state as shown in FIG. 8B, it is determined that there is an object based on the detection signal A that is output when a human body is detected.
[0005]
When such an infrared detection type object detection apparatus is installed outdoors, for example, fluctuations in the output of the infrared detection element due to changes in sunlight, changes in the temperature of the ground, ambient wind, etc. (hereinafter referred to as “background noise”) The object is erroneously detected. This will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). FIG. 9A is a diagram showing an output signal of the pyroelectric sensor when the apparatus of FIG. 7 is installed outside the daytime room and no human body is present in the detection area, and FIG. 9B is a diagram. 7 is a diagram showing an output signal of a pyroelectric sensor when the apparatus of No. 7 is installed outside the room during the day and a human body enters the detection area. As is clear from FIG. 9 (a), when an infrared detection type object detection device is installed outdoors, sunlight in the daytime, the ground whose temperature has risen, and the surrounding wind, even though no human body is present As a result, background noise occurs, the pyroelectric sensor output signal is unstable and fluctuates greatly, and there is an incorrect object despite the absence of a human body at X1 to X6 in the figure. Judgment is made. Moreover, even if there is actually a human body detection signal A as shown in FIG. 9B, the detection accuracy deteriorates because X1 to X6 exist.
[0006]
An infrared detection type object detection device that reduces the influence of the background noise is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-178750 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-33662 (Patent Document 2), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-206267. It describes in the gazette (patent document 3) and Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-345187 (patent document 4). Hereinafter, these conventional techniques will be briefly described.
[0007]
In the first prior art described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-178750, a thermistor is provided in addition to the infrared detection element, and the threshold value is changed based on the output of the thermistor.
[0008]
In the second prior art described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-33662, the output of the infrared detection element is monitored every predetermined time, and if the output of the infrared detection element does not exceed the threshold at that time, the threshold is set. In this case, the output is sequentially changed to a value obtained by adding a predetermined value to the output of the infrared detecting element.
[0009]
In the third prior art described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-206267, an environmental light quantity light receiving unit is provided in addition to an object detection infrared sensor, and these outputs are compared to detect an object.
[0010]
In the fourth conventional technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-345187, particularly the technique described as the third embodiment, the H level period of the pulse signal output only during the period when the output of the infrared sensor exceeds the threshold value. It is determined whether or not the output of the infrared sensor is a background noise component based on whether or not a predetermined time is exceeded.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-8-178750
[Patent Document 2]
JP 9-33662 A
[Patent Document 3]
JP 2000-206267 A
[Patent Document 4]
JP 2001-345187 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the first conventional technique has a problem that the structure becomes large because a thermistor is provided in addition to the infrared detection element. This problem is common to the third prior art in which the ambient light quantity light receiving unit is provided in addition to the object detection infrared sensor.
[0013]
Further, in the first conventional technique, the influence of the background noise is reduced by changing the threshold value based on the background temperature. However, the background noise having a large level exceeding the threshold value (for example, X1 in FIG. 9). When noise occurs, there is a problem of erroneous detection. The problem when a background noise with a large level exceeding the threshold value is generated is a problem common to the second prior art.
[0014]
In the fourth prior art, the output of the infrared sensor is based on whether or not the H level period of the pulse signal output during the period when the output of the infrared sensor exceeds the threshold exceeds a predetermined time. Therefore, as a countermeasure against the occurrence of a background noise having a large level exceeding the threshold, it is more advanced than the first conventional technique and the second conventional technique. Since the pulse signal that is output only during the period when the output exceeds the threshold value is used for determining the presence of the object, for example, when background noise with a long pulse width occurs as shown by X5 in FIG. There was a problem that there is a high possibility that it will end.
[0015]
An object of the present invention is to provide an object detection apparatus that can reduce the possibility of erroneous detection as much as possible even when background noise having a large level exceeding a threshold value occurs with a simple configuration. .
[0016]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a step of generating a detection output in accordance with a variation amount of infrared rays emitted from a predetermined detection area, and a second threshold value in which the detection output is smaller than the first threshold value and the first threshold value. The object detection method includes a step of counting the time continuously included between and a step of determining whether an object exists in the predetermined detection area based on the count value. According to such a method, there is no need for a dedicated element for detecting background noise as in the prior art, and the detection output corresponding to the fluctuation amount of infrared rays radiated from a predetermined detection area is the first. Since it is determined whether or not an object is present in a predetermined detection area based on the time continuously included between the threshold value and the second threshold value, for example, a background noise having a large level exceeding the threshold value is generated. In this case, the possibility of false detection can be reduced.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, an infrared detection unit that generates a detection output corresponding to a variation amount of infrared rays emitted from a predetermined detection area, a first threshold value, and a second threshold value that is smaller than the first threshold value are set. A threshold value setting unit, a first counter unit that counts a time during which the detection output is continuously included between the first threshold value and the second threshold value, and the first counter unit. And a determination unit that determines whether an object is present in the predetermined detection area based on the count value. According to such a configuration, since a dedicated element for detecting background noise is not required as in the prior art, the configuration can be simplified, and the amount of infrared radiation radiated from a predetermined detection area can be reduced. Since it is determined whether or not an object exists in a predetermined detection area based on the time during which the corresponding detection output is continuously included between the first threshold value and the second threshold value, for example, the threshold value may be exceeded. When background noise with a large level is generated, the possibility of erroneous detection can be reduced.
[0018]
In a third invention, the determination unit determines whether or not an object exists in the predetermined detection area based on a comparison result between a count value of the first counter unit and a first desired value. The object detection apparatus further includes a first setting unit that sets the first desired value. According to such a configuration, the first desired value can be appropriately changed, the versatility regarding the environmental change is increased, and the operation reliability in outdoor use is increased.
[0019]
The fourth invention further includes a second counter unit that counts a time during which the detection output continuously exceeds the first threshold, and the determination unit includes the first counter unit and the second counter unit. It is a moving object detection device that determines whether a moving object exists in the predetermined detection area based on a count value. According to such a configuration, in addition to the above effects, the accuracy of object detection can be improved.
[0020]
According to a fifth aspect of the invention, the determination unit compares the count value of the first counter unit and the first desired value, and the comparison result of the count value of the second counter unit and the second desired value. The object detection apparatus further includes a second setting unit that sets the second desired value. According to such a configuration, the second desired value can be changed as appropriate, versatility with respect to environmental changes is increased, and operational reliability in outdoor use is increased.
[0021]
The sixth invention further includes a third counter unit that counts a time during which the detection output continues below the second threshold, and the determination unit includes the first and third counter units. It is an object detection device that determines whether an object exists in the predetermined detection area based on a count value. According to such a configuration, in addition to the above effects, the accuracy of object detection can be improved.
[0022]
In a seventh aspect of the invention, the determination unit includes a comparison result between the count value of the first counter unit and the first desired value, and a comparison result between the count value of the third counter unit and the third desired value. Whether or not an object is present in the predetermined detection area, and further includes a third setting unit for setting the third desired value. According to such a configuration, the third desired value can be appropriately changed, the versatility regarding the environmental change is increased, and the operation reliability in outdoor use is increased.
[0023]
An eighth invention further includes a third counter unit that counts a time during which the detection output continues to fall below the second threshold value in the fourth or fifth invention, and the determination unit includes the above-described determination unit, It is an object detection device that determines whether an object exists in the predetermined detection area based on the count values of the first, second, and third counter units. According to such a configuration, in addition to the above effects, the accuracy of object detection can be improved.
[0024]
In a ninth aspect of the invention, the determination unit includes a comparison result between the count value of the first counter unit and the first desired value, the count value of the second counter unit, and the second desired value. Based on the comparison result and the comparison result between the count value of the third counter unit and the third desired value, it is determined whether or not an object exists in the predetermined detection area. The object detection apparatus further includes a third setting unit for setting a value. According to such a configuration, the third desired value can be appropriately changed, the versatility regarding the environmental change is increased, and the operation reliability in outdoor use is increased.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on an example shown in the drawings.
[0026]
First, comparing the output waveform of the pyroelectric sensor with only background noise in FIG. 9A and the output waveform of the pyroelectric sensor in which background noise and detection signal A are mixed in FIG. Although the background noise of (a) has a high voltage level, the rising and falling edges of the voltage waveform show moderate characteristics. On the other hand, the waveform of the human body detection signal A in FIG. 9B is sharp at both the rising and falling edges, and shows a characteristic clearly different from the waveform of the background noise in FIG. 9A. Furthermore, when the waveform of FIG. 9B is compared with the waveform of FIG. 8B, the waveform of FIG. 9B is influenced by background noise, but a signal (detection signal A) at the time of human body detection is detected. ) Does not significantly impair the characteristics of the detection signal A in FIG.
[0027]
In this example, paying attention to the difference between these waveforms, the following processing is performed at the time of signal processing, thereby reducing the influence of background noise as much as possible and improving the detection accuracy of the detection signal of a desired object. Is.
[0028]
The outline of this example is that the presence of a moving object is determined based on whether or not the output of the infrared sensor has exceeded a predetermined threshold as in the prior art, and the time that the output of the infrared sensor has continuously exceeded the predetermined threshold. Rather than determining, the presence of the object is determined based on the time during which the output of the infrared sensor is continuously included between the two threshold values.
[0029]
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration and the like of an embodiment of the present invention. In the figure, an optical system 1 such as a lens collects infrared rays from a detection area a. The pyroelectric sensor 2 as an infrared detecting element receives the infrared rays collected by the optical system 1 and generates a detection output corresponding to the amount of fluctuation of the received infrared rays. The amplifying unit 3 amplifies the detection output of the pyroelectric sensor 2. The A / D converter 4 A / D converts the detection output of the pyroelectric sensor 2 amplified by the amplifier 3. The pyroelectric sensor 2, the amplifier 3, and the A / D conversion unit 4 constitute an infrared detection unit 5. When the amplifier 3 and the A / D conversion unit 4 are included in the same chip as the CPU 6, the infrared detection unit is the pyroelectric sensor 2. The CPU 6 as the determination unit performs various controls as described later using the RAM 8 and the timer 9 as the first to third counter units based on the operation program written in the ROM 7. In addition to the operation program, the ROM 7 as the threshold setting unit stores a window voltage upper limit Vwh as a first threshold and a window voltage lower limit VwL as a second threshold. The D / A converter 10 D / A converts the output of the CPU 6. The control output unit 11 generates a control output for controlling the operation of a device (not shown) (for example, a lighting device, a sound notification device, an alarm device, etc.) based on the output of the CPU 6 that has been D / A converted.
[0030]
Next, an outline of the operation will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a detection output Vo when the infrared detection unit 5 detects a human body that is a detection target object. The detection target object is not limited to a human body and can be changed as appropriate. In this example, after the human body is detected and the detection output Vo rises, the time from when the window voltage upper limit Vwh is exceeded to when the detection output Vo ends after falling from the upper peak and falls below the window voltage upper limit Vwh. It is assumed that Th (see FIG. 2). Subsequently, the time from when the detection output Vo falls below the window voltage upper limit Vwh until it falls below the window voltage lower limit VwL is defined as Tm (see FIG. 2). That is, the time during which the detection output Vo is continuously included between two threshold values (the window voltage upper limit Vwh and the window voltage lower limit VwL) is defined as Tm. Furthermore, after the detection output Vo falls below the window voltage lower limit VwL, it rises again after finishing the lower peak, and the time from the detection output Vo exceeding the window voltage lower limit VwL is taken as TL (see FIG. 2).
[0031]
In this example, based on the lengths of these times Th, Tm, and TL, it is determined whether the change in the detection output of the infrared detection unit 5 is caused by background noise or the detection of an object to be detected. Thus, the deterioration of the object detection accuracy is suppressed.
[0032]
Next, the operation will be described with reference to FIG.
[0033]
When the object detection operation is started by power-on or reset input, the CPU 6 clears the stored contents of the time storage areas Th, Tm, and TL provided in the RAM 8 (step 3a).
[0034]
When the detection output Vo of the infrared detector 5 becomes Vo ≧ window voltage upper limit Vwh (step 3b), the CPU 6 starts the timer 9 and counts time Th until the detection output Vo falls below the window voltage upper limit Vwh (step 3b). 3c) When the detection output Vo falls below the window voltage upper limit Vwh (step 3d), the value of the timer 9 at that time is stored in the time storage area Th in the RAM 8, and the timer 9 is cleared.
[0035]
The CPU 6 proceeds to the next step 3f if the time Th ≧ T1 (in this example, T1 = 200 msec), and returns to step 3a if the time Th <T1 (step 3e). That is, when the time Th does not become T1 or more, it is determined that the current detection output Vo is a signal different from the desired signal (signal corresponding to the detection target). Therefore, a signal that slightly exceeds the window voltage upper limit Vwh and immediately falls below the window voltage upper limit Vwh can be recognized as noise, and the object detection accuracy can be prevented from being deteriorated by a signal different from the desired signal.
[0036]
When the time Th ≧ T1 in step 3e, the CPU 6 starts the timer 9 if the detection output Vo is Vo <window voltage upper limit Vwh (step 3f), and the time until the detection output Vo becomes the window voltage lower limit VwL or less. When Tm is counted (step 3g) and the detection output Vo falls below the window voltage lower limit VwL (step 3h), the value of the timer 9 at that time is stored in the time storage area Tm in the RAM 8 and the timer 9 is cleared. To do. If Vo <the window voltage upper limit Vwh is not satisfied in step 3f, it is determined that the current detection output Vo is noise (a signal different from the desired signal), and the process returns to step 3a.
[0037]
If the time Tm ≦ T2 (in this example, T2 = 400 msec), the CPU 6 proceeds to the next step 3j, and if the time Tm ≦ T2 is not satisfied, the detection output Vo of the infrared detector 5 returns to step 3a ( Step 3i). That is, when the time Tm does not become T2 or less, it is determined that the current detection output Vo is background noise or noise (a signal different from the desired signal), and the process returns to Step 3a. Therefore, it is possible to determine whether the detection output Vo is caused by the background noise or the detection target object by setting the time T2 to a time corresponding to the detection target object.
[0038]
When the time Tm ≦ T2 in step 3i, if the detection output Vo of the infrared detector 5 is Vo ≦ window voltage lower limit VwL (step 3j), the timer 9 is started and the detection waveform Vo exceeds the window voltage lower limit VwL. When the time TL is counted (step 3k) and the detected waveform Vo exceeds the window voltage lower limit VwL (step 3m), the value of the timer 9 at that time is stored in the time storage area TL in the RAM 8 and the timer 9 is cleared. To do. If Vo ≦ window voltage upper limit Vwh is not satisfied in step 3j, the current detection output Vo is determined to be noise, and the process returns to step 3a.
[0039]
When the time TL ≧ T3 (T3 = 200 msec in this example) is not satisfied, the CPU 6 returns to step 3a (step 3n). That is, when the time TL does not become T3 or more, it is determined that the current detection output Vo is noise. Therefore, it is possible to recognize as a noise a signal that is slightly below the window voltage lower limit VwL and immediately becomes equal to or higher than the window voltage lower limit VwL, and it is possible to prevent the object detection accuracy from being deteriorated by such noise.
[0040]
The CPU 6 determines that the detection target object exists in the detection area if the time TL ≧ T3, that is, the detection signal A shown in FIGS. 8B and 9B exists in the detection output Vo. An object detection signal is output (step 3p). The object detection signal output from the CPU 6 is D / A converted by the D / A conversion unit 10, and the control output unit 11 is based on the D / A converted object detection signal of the CPU 6 (not shown) (for example, an illumination device). And a control output for controlling the operation of the voice notification device, alarm device, etc.).
[0041]
As described above, since the object detection signal is output only when the times Th, Tm, and TL satisfy predetermined conditions, it is possible to suppress the deterioration of the accuracy of object detection.
[0042]
In addition, comparison values with the times Th, Tm, and TL used for background noise removal (in this example, T1 (first desired value), T2 (second desired value), T3 (third desired value)) And comparison conditions (in this example, Th ≧ T1, Tm ≦ T2, TL ≧ T3) are not limited to the above values, and can be changed as appropriate based on background noise, signal processing speed, response speed of the main circuit, and the like. is there. For example, an upper limit and a lower limit are set for all or part of Th, Tm, and TL depending on various environments. For example, 200 msec ≦ Th ≦ 800 msec, 200 msec ≦ TL ≦ 800 msec, and 100 msec ≦ Tm ≦ 400 msec are set as comparison conditions. You may make it the structure which raises detection accuracy, or you may set like Th> = 200msec, TL> = 200msec, 100msec <= Tm <= 400msec. Also in this case, these values can be appropriately changed.
[0043]
Further, the comparison values with the times Th, Tm, and TL used for background noise removal can be freely set, changed, and adjusted by providing the parameter external input unit 12 as a setting unit as shown in FIG. It becomes. In the case of such a configuration, the comparison value with the time Th, Tm and TL can be set, changed and adjusted according to the weather, the season, the surrounding environment of the installation location, etc. However, the comparison value can be set to a value according to the use environment of the apparatus, and a stable system can be realized. The parameter external input unit 12 may be configured such that a value can be directly input using an input means such as a keyboard, or a set value of a plurality of patterns is previously stored in a memory using a port input of a microcomputer or the like. A configuration may be prepared and the setting value may be switched according to the port input, and can be changed as appropriate. In FIG. 4, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0044]
In the above example, all the times Th, Tm, and TL are determined to be background noise. However, only the times Th and Tm are determined to be background noise (see FIG. In the example of step 3, if step 3i is Yes, step 3p is executed, and steps 3j to 3n are not performed.) Only the time Tm and the time TL are determined whether or not it is background noise. (In the example of FIG. 3, when going directly from step 3a to step 3f and not performing step 3b to step 3e), the process of determining whether or not there is background noise only for time Tm (example of FIG. 3). In other words, go directly from step 3a to step 3f without performing step 3e from step 3b, and execute step 3p if step 3i is Yes. If you from 3j does not perform the step 3n.) It may be.
[0045]
In the above example, the detection output of the infrared detection unit 5 when detecting the detection target object is as shown in FIG. 2, but depending on the temperature of the detection target object and the way of entering the detection area, the detection target As shown in FIG. 5, the detection output of the infrared detection unit 5 when detecting an object may be reversed in the way of rising and falling as shown in FIG. In such a case, after performing step 3a in FIG. 3, first, the above-described noise determination processing for TL is performed, then the background noise determination processing for Tm as described above is performed, and finally for Th. The above-described noise determination process may be performed.
[0046]
Further, the background noise determination process for the time Tm may be performed both when the detection output as shown in FIG. 2 is output from the infrared detection unit 5 and when the detection output as shown in FIG. 5 is output. An example of this operation will be described with reference to FIG. The configuration in this case is the same as in FIG. 1 and FIG.
[0047]
When the object detection operation is started by power-on, reset input, or the like, the user inputs and sets comparison values Tin1 and Tin2 (first desired values) to be compared with the time Tm from the parameter external input unit 12 (step 1). 6a, 6b). When the configuration of FIG. 1 is adopted, these comparison values Tin1 and Tin2 are set in advance, and steps 6a and 6b are not performed.
[0048]
Subsequently, the CPU 6 clears the stored contents of the time storage area Tm provided in the RAM 8 (step 6c).
[0049]
When the detection output Vo of the infrared detector 5 is Vo ≧ window voltage upper limit Vwh (step 6d), the process waits until the detection output Vo becomes Vo <window voltage upper limit Vwh (step 6e).
[0050]
When the detection output Vo becomes Vo <window voltage upper limit Vwh (step 6e), steps 6f, 6g, and 6h similar to steps 3f, 3g, and 3h in FIG. 3 are performed. That is, the time Tm of the detection output having the shape shown in FIG. 2 is measured in steps 6f, 6g, and 6h.
[0051]
When the detection output Vo becomes Vo ≦ window voltage lower limit VwL in step 6h, the CPU 6 stores the value of the timer 9 at that time in the time storage area Tm in the RAM 8 to clear the timer 9, and the time Tm is Tin1 ≦ Tm. If ≦ Tin2 is not satisfied (step 6i), the process returns to step 6c. If the time Tm satisfies Tin1 ≦ Tm ≦ Tin2, it is determined that an object has been detected, and an object detection signal is output (step 6q). The object detection signal output from the CPU 6 is D / A converted by the D / A conversion unit 10, and the control output unit 11 is based on the output of the CPU 6 that has been D / A converted (for example, a lighting device or a voice). A control output for controlling the operation of a notification device, an alarm device or the like is output.
[0052]
On the other hand, if the detection output Vo is Vo <window voltage upper limit Vwh in step 6d, the CPU 6 determines whether or not the detection output Vo is Vo ≦ window voltage lower limit VwL (step 6j) and satisfies Vo ≦ window voltage lower limit VwL. If not, return to Step 6d.
[0053]
If Vo ≦ window voltage lower limit VwL is satisfied in step 6j, the operation shifts to the measurement operation of the detection output time Tm (the time during which the detection output is continuously included between the two threshold values) shown in FIG. . Specifically:
[0054]
Wait until the detection output Vo becomes Vo> window voltage lower limit VwL (step 6k).
[0055]
When the detection output Vo becomes Vo> window voltage lower limit VwL (step 6k), it is determined again whether the detection output Vo is Vo> window voltage lower limit VwL (step 6m). At this time, Vo> window voltage lower limit VwL. If not, the detection output at that time is determined to be noise, and the process returns to step 6c.
[0056]
If Vo> Window voltage lower limit VwL at Step 6m, the timer 9 is started, and the time Tm until the detection waveform Vo reaches the window voltage upper limit Vwh or more is counted (Step 6n), and the detection waveform Vo exceeds the window voltage upper limit Vwh. (Step 6p), the value of the timer 9 at that time is stored in the time storage area Tm in the RAM 8 to clear the timer 9, and the process proceeds to Step 6i to perform the above-described operation.
[0057]
Therefore, it is possible to determine whether or not the detection output Vo is background noise or other noise by setting the times Tin1 and Tin2 to the time corresponding to the detection target.
[0058]
In this example, Tin1 ≦ Tm ≦ Tin2 is used as the comparison condition for the time Tm, but the comparison condition is not limited to this and can be changed as appropriate.
[0059]
In addition, this invention is not limited only to the said Example, In the range which does not change a summary, it can deform | transform suitably and can be implemented.
[0060]
【The invention's effect】
According to the present invention, the predetermined detection is performed based on the time during which the detection output corresponding to the fluctuation amount of the infrared ray radiated from the predetermined detection area is continuously included between the first threshold value and the second threshold value. Since it is determined whether or not an object exists in the area, the possibility of erroneous detection can be reduced even if background noise with a large level exceeding a threshold value occurs, for example.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing an output waveform when the infrared detection unit 5 of FIG. 1 detects an object.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of FIG. 1;
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a waveform diagram showing an output waveform when the infrared detection unit 5 of FIG. 1 detects an object.
6 is a flowchart for explaining the operation of FIG. 4;
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional object detection apparatus.
FIG. 8 is a waveform diagram showing an indoor output waveform of the infrared detection unit.
FIG. 9 is a waveform diagram showing an output waveform of the infrared detection unit outdoors.
[Explanation of symbols]
5 Infrared detector
6 judgment part
7 Threshold setting part
9 First, second and third counter units
12 1st, 2nd, 3rd setting part

Claims (9)

所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力を発生するステップと、
上記検出出力が第1の閾値と上記第1の閾値よりも小さい第2の閾値との間に継続して含まれている時間をカウントするステップと、
上記カウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するステップと
を含むことを特徴とする物体検出方法。
Generating a detection output corresponding to the amount of fluctuation of infrared rays emitted from a predetermined detection area;
Counting the time during which the detection output is continuously included between a first threshold and a second threshold that is smaller than the first threshold;
Determining whether an object exists in the predetermined detection area based on the count value.
所定の検知エリアから放射される赤外線の変動量に応じた検出出力を発生する赤外線検出部と、
第1の閾値と上記第1の閾値よりも小さい第2の閾値が設定される閾値設定部と、
上記検出出力が上記第1の閾値と上記第2の閾値との間に継続して含まれている時間をカウントする第1のカウンタ部と、
上記第1のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定する判定部と
を含むことを特徴とする物体検出装置。
An infrared detector that generates a detection output corresponding to the amount of fluctuation of infrared rays emitted from a predetermined detection area;
A threshold setting unit in which a first threshold and a second threshold smaller than the first threshold are set;
A first counter unit that counts a time during which the detection output is continuously included between the first threshold value and the second threshold value;
And a determination unit that determines whether an object exists in the predetermined detection area based on a count value of the first counter unit.
請求項2において、上記判定部は、上記第1のカウンタ部のカウント値と第1の所望値との比較結果に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第1の所望値を設定する第1の設定部をさらに含むことを特徴とする物体検出装置。In Claim 2, the said determination part determines whether an object exists in the said predetermined detection area based on the comparison result of the count value of a said 1st counter part, and a 1st desired value. An object detection apparatus further comprising a first setting unit for setting the first desired value. 請求項2または3において、上記検出出力が上記第1の閾値を継続して超えている時間をカウントする第2のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第1および第2のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに移動物体が存在するか否かを判定することを特徴とする移動物体検出装置。4. The method according to claim 2, further comprising a second counter unit that counts a time during which the detection output continues to exceed the first threshold, and the determination unit includes the first and second counter units. A moving object detection device that determines whether or not a moving object exists in the predetermined detection area based on the count value. 請求項4において、上記判定部は、上記第1のカウンタ部のカウント値と第1の所望値との比較結果と上記第2のカウンタ部のカウント値と第2の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第2の所望値を設定する第2の設定部をさらに含むことを特徴とする物体検出装置。The determination unit according to claim 4, wherein the determination unit includes a comparison result between the count value of the first counter unit and the first desired value, and a comparison result between the count value of the second counter unit and the second desired value. The object detection device further comprising: a second setting unit configured to determine whether or not an object exists in the predetermined detection area, and to set the second desired value. 請求項2または3において、上記検出出力が上記第2の閾値を継続して下回っている時間をカウントする第3のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第1および第3のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定することを特徴とする物体検出装置。4. The method according to claim 2, further comprising a third counter unit that counts a time during which the detection output continues below the second threshold value, and the determination unit includes the first and third counter units. An object detection device that determines whether or not an object exists in the predetermined detection area based on a count value. 請求項6において、上記判定部は、上記第1のカウンタ部のカウント値と第1の所望値との比較結果と上記第3のカウンタ部のカウント値と第3の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第3の所望値を設定する第3の設定部をさらに含むことを特徴とする物体検出装置。The determination unit according to claim 6, wherein the determination unit includes a comparison result between the count value of the first counter unit and the first desired value, and a comparison result between the count value of the third counter unit and the third desired value. The object detection apparatus further comprises a third setting unit for determining whether or not an object is present in the predetermined detection area, and setting the third desired value. 請求項4または5において、上記検出出力が上記第2の閾値を継続して下回っている時間をカウントする第3のカウンタ部をさらに含み、上記判定部は、上記第1、第2および第3のカウンタ部のカウント値に基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定することを特徴とする物体検出装置。6. The method according to claim 4, further comprising a third counter unit that counts a time during which the detection output continues to fall below the second threshold, and the determination unit includes the first, second, and third counters. An object detection apparatus that determines whether or not an object exists in the predetermined detection area based on a count value of the counter unit. 請求項8において、上記判定部は、上記第1のカウンタ部のカウント値と上記第1の所望値との比較結果と上記第2のカウンタ部のカウント値と上記第2の所望値との比較結果と上記第3のカウンタ部のカウント値と第3の所望値との比較結果とに基づき上記所定の検知エリアに物体が存在するか否かを判定するものであり、上記第3の所望値を設定する第3の設定部をさらに含むことを特徴とする物体検出装置。9. The determination unit according to claim 8, wherein the determination unit compares the count value of the first counter unit with the first desired value, and compares the count value of the second counter unit with the second desired value. Based on the result and the comparison result between the count value of the third counter unit and the third desired value, it is determined whether or not an object exists in the predetermined detection area, and the third desired value is determined. An object detection apparatus further comprising a third setting unit for setting
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JP4578279B2 (en) * 2005-03-03 2010-11-10 文化シヤッター株式会社 Switchgear state monitoring device and switchgear
JP4597039B2 (en) * 2005-11-09 2010-12-15 Dxアンテナ株式会社 Intrusion detection method and detection apparatus
JP2009229061A (en) * 2009-06-05 2009-10-08 Toyotomi Co Ltd Hot air type heater
JP2020134263A (en) * 2019-02-18 2020-08-31 アール・ビー・コントロールズ株式会社 Pyroelectric sensor device
JP7220390B2 (en) * 2019-04-25 2023-02-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Area determination system, area determination method, and program
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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

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