JPH01119789A - 人体位置検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、検知エリアの特定領域における赤外線の光量
を検出して、人体位置を検知するようにした人体位置検
知装置に関する。

（従来の技術） 従来より、例えば「トランジスタ技術別冊センサ・イン
ターフェーシングＮｏ、２，１８７〜１９４頁」に開示
されるごとく、検知エリア内に設置された赤外線センサ
と、検知エリアからの赤外線を赤外線センサ上に集光す
る反射鏡あるいはレンズを利用した集光系と、赤外線セ
ンサで検出された赤外線の光量により人体の存否を判定
する信号処理回路とを備え、人体から発せられる赤外線
を利用して、検知エリア内に人体が存在することを検知
しようとするものは知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来のものを利用すれば、自動的に検知エリア内に
人体が存在するか否かを検知することができるが、反面
、赤外線を集光している検知エリアのどの部分に人体が
存在するのかを特定して検知することはできない。

したがって、上記従来のものを利用して、検知エリア内
において人体が存在する部分を特定しようとすれば、検
知エリアを部分エリアに細分割して、各部分エリアに対
応した数の集光手段と赤外線量検出手段を備えなければ
ならず、検知用部品数の増大を招くという問題がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、検知エリア内で、２つのずれた位置における人体
の通過を検出して、その方向と通過回数を把握すること
により、簡易な構成でもって検知エリア内の特定場所に
おける人体の存在を検知することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の解決手段は、第１図に
示すように、人体位置検出装置として、人体の存在を検
知するための検知エリア（１）内に設置され、赤外線の
光量を検出する１対の赤外線量検出手段（４Ａ）、、　
　（４Ｂ）と、検知エリア（１）内の相近接しかつずれ
た位置にある複数の部分エリア対（３Ａ＋　）、　　（
３Ｂ＋　）〜（３Ａ４）、（３Ｂ４）からの赤外線を上
記１対の赤外線量検出手段（４Ａ）、（４Ｂ）にそれぞ
れ対応させて集光する単一の赤外線集光手段（６）と、
上記１対の赤外線量検出手段（４Ａ）、　　（４Ｂ）で
検出される部分エリア対（３Ａ＋　）、（３Ｂ＋　）〜
Ｃ３Ａａ　）、　　（３Ｂａ　）からの赤外線の光量の
変化が所定レベル以上のときをそれぞれ検出して通過信
号を出力する１対の光量変化検出手段（１１Ａ）、　　
（１１Ｂ）と、該多光量変化検出手段（１１Ａ）、　　
（１１Ｂ）の出力を受け、１対の通過信号の時間的ずれ
に基づく人体の通過方向から上記各部分エリア対（３Ａ
＋　）、　　（３Ｂ＋　）〜（３Ａａ＞、（３Ｂａ）の
間に挟まれた部分検知領域（Ｒ１）〜（Ｒ３）について
の人体の移動状況を演算する演算手段（１４）と、該演
算手段（１４）で演算された演算内容を逐次記憶する記
憶手段（１３）と、上記記憶手段（１３）の記憶内容に
基づき、上記検知エリア（１）内の各部分領域（Ｒ１）
〜（Ｒ３）における人体の存在の有無を判定する判定手
段（１５）とを設ける構成としたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、赤外線集光手段（６）
により、検知エリア（１）内の各部分エリア（３Ａ）、
　　（３Ｂ）からの赤外線が対応する各赤外線量検出手
段（４Ａ）、　　（４Ｂ）にそれぞれ集光され、人体の
移動等により赤外線の光量が所定レベル以上変化すると
、各光量変化検出手段（１１Ａ）、　　（１１Ｂ）によ
り、各部分エリア（３Ａ）、　　（３Ｂ）について人体
の通過信号が出力される。

そのとき、上記各部分エリア（３Ａ）、　　（３Ｂ）は
検知エリア（１）内で相近接しかつずれた位置に設定さ
れているので、その通過方向により、各光量変化検出手
段（１１Ａ）、（１１Ｂ）で光量の変化が検出される時
刻に差が生じる。そして、演算手段（１４）により、各
光量変化検出手段（１１Ａ）、　　（１１Ｂ）から出力
される２つの通過信号の時間的なずれに基づく人体の通
過方向から人体の移動状況が演算され、その演算結果が
記憶手段（１３）に逐次記憶される。したがって、判定
手段（１５）により、記憶手段（１３）の記憶内容から
検知エリア（１）の特定場所における人体の存在の有無
が判定される。すなわち、単一の集光手段（６）からな
る簡易な構成でもって検知エリア（１）内の部分領域（
Ｒ１）〜（Ｒ３）における人体の存在が検知されること
になる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、第２図以下の図面に基
づき説明する。

第２図は本発明の実施例に係る人体位置検知装置の設置
状態を示し、（１）は人体の存在を検知するための検知
エリアとしての直方体状室内空間であって、該室内空間
（１）の天井壁面（１ａ）には、人体位置検知装置が取
付けられている。

上記人体位置検知装置には、単一の検知用機構（２）が
備えられている。該機構（２）において、第３図に拡大
詳示するように、下方側のみを開口した箱状のフレーム
（５）の上壁が室内空間（１）の天井側に固定されてい
て、該フレーム（５）の室内空間（１）の長手方向（以
下縦方向とする）に平行な側面の内側に、赤外線の光量
変化に感応して光量変化信号を出力する赤外線量検出手
段としての１対の焦電センサー（４Ａ）、　　（４Ｂ）
が相近接して取付けられている。該１対の焦電センサー
（４Ａ）、　　（４Ｂ）は、フレーム（５）の上壁に平
行にかつ横方向（室内空間（１）の上下方向および縦方
向に直交する方向）に向って並列に取付けられている。

また、上記フレーム（５）の焦電センサー（４Ａ）、　
　（４Ｂ）が取付けられた側面と対向する側面は下方に
向って開くように傾斜していて、その内側には、アルミ
ニウム、ニッケル等を表面に蒸着してなる多分割型の放
物面鏡（６）が取付けられている。該放物面鏡（６）は
、室内空間（１）の縦方向に多分割された合計４個の部
分鏡（６−１）〜（６−４）からなっている。

そして、上記室内空間（１）は、上記各部分鏡（６−１
）〜（６−４）により、以下のように細分割されている
。

まず、上記４個の部分鏡（６−＋　）〜（６−ａ）のう
ちの１つ（６−＋　）により、上記室内空間（１）内の
図中左端側つまり室内空間（１）への主出入口側で横方
向に帯状に延びた帯状エリア（３Ａ＋　）と、該帯状エ
リア（３Ａ＋　）に近接しかつ室内空間（１）の奥方向
に少しずれた帯状エリア（３Ｂ＋）との赤外線がそれぞ
れ上記焦電センサ（４Ａ）、　　（４Ｂ）に集光される
ようになされている。すなわち、上記２つの帯状エリア
（３Ａ１）、　　（３Ｂ＋）は、室内空間（１）内の相
近接しかつずれた位置にある帯状エリア対（部分エリア
対）を形成している。同様にして、室内空間（１）には
、上記帯状エリア対（３Ａ＋　）、　　（３Ｂ＋）から
奥に向って所定距離ずつ離れた位置に、３つの帯状エリ
ア対（３Ａ２　）、（３Ｂ２　）〜（３Ａ４　）、　　
（３Ｂ４　）が順に設けられていて、上記各帯状エリア
対（３Ａ＋　）、（３Ｂ＋　）〜（３Ａ４　）、（３Ｂ
ａ　）の赤外線がそれぞれ上記部分鏡（６−１）〜（６
−４）により、１対の焦電センサ（４Ａ）、　　（４Ｂ
）に対応して集光されるようになされている。

よって、上記放物面鏡（６）は、室内空間（検知エリア
）（１）内の相近接しかつずれた位置にある複数の帯状
エリア対（部分エリア対）（３Ａ＋）＋　　（３Ｂ１）
〜（３Ａ４）、　　（３Ｂ４　）からの赤外線を上記１
対の焦電センサー（赤外線量検出手段）（４Ａ）、（４
Ｂ）にそれぞれ対応させて集光する単一の赤外線集光手
段としての機能を有する。

そして、室内空間（１）は、図中左側から順に２つの帯
状エリア対（３Ａ１）、　　（３Ｂ＋）および（３Ａ２
　）、　　（３Ｂ２　）間に挟まれた部分検知領域（Ｒ
１）と、帯状エリア対（３Ａ２）、　　（３Ｂ２）およ
び（３Ａ３　）、（３Ｂ３　）間に挟まれた部分検知領
域（Ｒ２）と、帯状エリア対（３Ａ３）、（３Ｂ３）お
よび（３Ａａ　）、（３Ｂａ　）間に挟まれた部分検知
領域（Ｒ３）とに分割されている。

また、上記フレーム（５）の外部には、各焦電センサー
（４Ａ）、　　（４Ｂ）からの信号を処理する制御装置
（２０）が設置されていて、該制御装置（２０）は、第
４図に示すように、上記各焦電センサー（４Ａ）、　　
（４Ｂ）からの赤外線信号をそれぞれ別個に処理する同
一の個別回路（２０Ａ）、（２０Ｂ）と、該個別回路（
２ＯＡ）、　　（２０Ｂ）からの信号を集中して処理す
る中央処理回路としてのＣＰＵ　（１２）とで構成され
ている。

上記各個別回路（２ＯＡ）は、上記焦電センサ−（４Ａ
）からの赤外線光量の変化信号を増幅する増幅器（８Ａ
）と、該増幅器（８Ａ）で増幅された光量変化信号の雑
音を除去するためのフィルタ（９Ａ）と、上記フィルタ
（９Ａ）からの光量変化信号と基準電源（ＩＯＡ）の基
準電圧とを比較して、その光量変化が所定レベルになっ
たときには人体の通過したことを告知する通過信号を出
力する光量変化検出手段としてのコンパレータ（１１Ａ
）とで構成されている。

また、上記ＣＰＵ　（１２）には、記憶回路（１３）が
付設されていて、該記憶回路（１３）はＣＰＵ（１２）
からの信号内容を逐次記憶する記憶手段としての機能を
有する。

次に、上記室内空間（１）内で１つの人体が移動するよ
うな場合（例えば工場で夜間１人が作業するような場合
）を例にとり、上記ＣＰＵ　（１２）による制御につい
て第５図のフローチャートに基づき説明する。まず、ス
テップＳ１で人体が上記部分検知領域（Ｒ１）〜（Ｒ３
）のいずれにいるかを示す人体位置信号ＳＰ　（Ｓｐ−
１，２，３がそれぞれ各部分領域（Ｒ＋　）、　　（Ｒ
２）、（Ｒ３）に対応している）を零にイニシャライズ
し、ステップＳ２で上記コンパレータ（１１Ａ）、　　
（１１Ｂ）から通過信号が出力されたか否かを判別して
、その判別結果が通過信号が出力されたＹＥＳになるの
を待ってステップＳ３に進み、該ステップＳ３で上記焦
電センサー（４Ａ）からの通過信号のほうが焦電センサ
（４Ｂ）からの通過信号よりも時間的に早いか否かを判
別する。そして、その判別結果が焦電センサー（４Ａ）
の通過信号の方が早いＹＥＳであるときには、人体が室
内空間（１）の奥に向って移動したと判断してステップ
Ｓ４に進み、人体位置信号Ｓｐ　−Ｓｐ　＋１として部
分検知領域（Ｒ１）〜（Ｒ３）の番号を奥側に移動させ
る。そのとき、ステップＳ５で５ｐ−４か否かを判別し
、判別結果がＮｏであればそのままで、判別結果がＳｐ
　−４のＹＥＳのときは人体が奥側の出入口から出てい
ったと判断してステップＳ６で５Ｐ−０に再設定した後
、ステップＳＩＯに進む。

一方、上記ステップＳ３における判別が焦電センサー（
４Ａ）の通過信号のほうが遅いＮｏであるときは、人体
が奥側から主出入口側に向って移動したと判断し、ステ
ップＳ７で、５Ｐ−９ｐ−１として部分検知領域（Ｒ１
）〜（Ｒ３）の番号を主出入口側に移動させる。そのと
き、ステップＳ８で、５ｐ＝−１か否かを判別し、判別
結果がＮＯであればそのままで、判別結果が５ｐ＝−１
のＹＥＳであれば、人体が奥側の出入口から部分検知領
域（Ｒ３）に入ってきたと判断してステップＳ９で５ｐ
＝３に再設定した後、ステップｓｅａに進む。

そして、ステップＳｅａでは、上記ステップＳ３〜Ｓ９
で演算した人体位置信号Ｓｐを出力し、ステップＳｎで
上記記憶回路（１３）に記憶しておき、ステップＳ１２
で該記憶された人体位置信号を取出して室内空間（１）
の各部分領域（Ｒ１）〜（Ｒ３）における人体の存在を
判定して表示する。

その後、上記ステップ８２〜Ｓ１２を繰り返す。

よって、上記ステップＳ３〜Ｓｈｏにより、光量変化検
出手段（１１Ａ）、（１１Ｂ）の出力を受け、１対の通
過信号の時間的ずれに基づく人体の通過方向から各部分
検知領域（Ｒ１）〜（Ｒ３）についての人体の移動状況
を演算する演算手段（１４）が構成され、ステップＳ＋
２により、上記記憶手段（１３）の記憶内容に基づき、
上記検知エリア（１）内の特定場所における人体の存在
の有無を判定する判定手段（１５）が構成されている。

したがって、上記実施例では、室内空間（１）の人体の
存在を検知したい各部分検知領域（Ｒ１）〜（Ｒ３）を
挟むようにして帯状エリア対（３Ａ１）、　　（３Ｂ１
）〜（３Ａ４）、　　（３Ｂａ　）を設け、各帯状エリ
ア対（３Ａ＋　）、　　（３Ｂ＋　）の位置を近接しか
つ少しずれるように設定しているので、人体が帯状エリ
ア対（３Ａ＋　）、　　（３Ｂ＋　）〜（３Ａａ　）、
　　（３８ａ　）を通過すると、焦電センサー（４Ａ）
、　　（４Ｂ）　、コンパレータ（１１Ａ）、　　（１
１Ｂ）を介して検知される人体の通過する時刻のずれに
基づいて人体の通過方向が検知され、その通過方向から
人体の移動した場所ぷ算出されることになる。そして、
その結果を記憶回路（１３）に記憶させておくことによ
って、各部分検知領域（Ｒ１）〜（Ｒ３）について人体
の有無が判定できるのである。

しかも、その場合、検知用機構（２）には、単一の放物
面鏡（６）があればよく、検知用機構（２）そのものも
１つで済む。よって、簡易な構成でもって、検知エリア
内の人体位置を特定して検知することができる。

なお、上記実施例では、赤外線集光手段として、縦に細
分割された多分割型放物面鏡（６）を使用したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、放物面鏡（
６）の代わりに球面鏡、楕円鏡、例えばポリエチレン製
の他方割型フレネルレンズ等を使用することができるの
はいうまでもない。

また、上記実施例では、１つの人体の存在場所を検知す
る場合について述べたが、本発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、例えば上記実施例における各部分鏡
（６−１）〜（６−ａ）からの信号を例えば順に走査す
る等することにより、複数の人体の存在場所と数とをも
検知することかできる。

さらに、上記実施例では、各帯状エリア対（３Ａ１）、
　　（３Ｂ＋）の一部が相重なりあうように設定したが
、必ずしも重なり合っている必要はなく、全く一致しな
い程度に近接さえしていればよいことはいうまでもない
。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の人体位置検知装置によれ
ば、検知エリア内に複数の部分エリア対を設けて、各部
分エリア対が相近接しかつずれた位置にあるように設定
し、各部分エリア対からの赤外線の光量変化をそれぞれ
検出して、それらの光量変化時刻のずれに基づいて人体
の通過方向を検出するようにし′たので、”各部分エリ
アに挾まれた部分検知領域について人体の存在の有無が
検知されることになり、簡易な構成でもって検知エリア
内の特定場所における人体の存在を検知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図〜第５図は本発明の実施例を示し、第２図は室内
空間の概略を示す斜視図、第３図は検知用機構の概略を
示す斜視図、第４図は人体位置検知装置の制御系を示す
信号経路図、第５図は制御のないようを示すフローチャ
ート図である。 （１）・・・室内空間（検知エリア）、（Ｒ１）〜（Ｒ
３）・・・部分検知領域、（３Ａ＋　）、　　（３Ｂ＋
　）〜（３Ａａ　）、　　（３Ｂａ　）・・・帯状エリ
ア（部分エリア）、（４Ａ）、　　（４Ｂ）・・・焦電
センサー（赤外線量検出手段）、（６）・・・放物面鏡
（赤外線集光手段）、（１１Ａ）、（１１Ｂ）・・・コ
ンパレータ（光量変化検出手段）、（１３）・・・記憶
回路（記憶手段）、（１４）・・・演算手段、（１５）
・・・特　許　出　願　人　　ダイキン工業株式会社代
　　理　　人　　　　弁理士　前　１）　弘第５図 第２図 ′視Ｌヘノ 第１図 第４図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）人体の存在を検知するための検知エリア（１）内
   に設置され、赤外線の光量を検出する１対の赤外線量検
   出手段（４Ａ）、（４Ｂ）と検知エリア（１）内の相近
   接しかつずれた位置にある複数の部分エリア対（３Ａ＿
   １）、（３Ｂ＿１）〜（３Ａ＿４）、（３Ｂ＿４）から
   の赤外線を上記１対の赤外線量検出手段（４Ａ）、（４
   Ｂ）にそれぞれ対応させて集光する単一の赤外線集光手
   段（６）と、上記１対の赤外線量検出手段（４Ａ）、（
   ４Ｂ）で検出される部分エリア対（３Ａ＿１）、（３Ｂ
   ＿１）〜（３Ａ＿４）、（３Ｂ＿４）からの赤外線の光
   量の変化が所定レベル以上のときをそれぞれ検出して通
   過信号を出力する１対の光量変化検出手段（１１Ａ）、
   （１１Ｂ）と、該各光量変化検出手段（１１Ａ）、（１
   １Ｂ）の出力を受け、１対の通過信号の時間的ずれに基
   づく人体の通過方向から上記各部分エリア対（３Ａ＿１
   ）、（３Ｂ＿１）〜（３Ａ＿４）、（３Ｂ＿４）の間に
   挟まれた部分検知領域（Ｒ＿１）〜（Ｒ＿３）について
   の人体の移動状況を演算する演算手段（１４）と、該演
   算手段（１４）で演算された演算内容を逐次記憶する記
   憶手段（１３）と、上記記憶手段（１３）の記憶内容に
   基づき、上記検知エリア（１）内の各部分領域（Ｒ＿１
   ）〜（Ｒ＿３）における人体の存在の有無を判定する判
   定手段（１５）とを備えてなる人体位置検知装置。