JPH02154191A - 人体検知装置 - 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、人体から放射される赤外線量と床面等の背景
から放射される赤外線量の差を、人体の移動、若しくは
、その人体の一部分の動きにより検出する赤外線受光式
の人体検知装置に関するものである。

［従来の技術］ 赤外線受光式の人体検知装置は、人体と背景の温度差を
赤外線のエネルギー景の差として焦電素子等の赤外線検
出素子を用いて検出することにより、人体を検知する装
置であり、近年広く背反するようになった。ところで、
従来のほとんどの人体検知装置は、主として徒歩などで
移動する人体を検出するものであった。第１２図は従来
の代表的な人体検知装置の検知領域を示しており、同図
（ａ）は当該検知領域を側面から見た図、同図（ｂ）は
上面から見た図である。ここでは、ラウンドタイプ（全
周検知型）の人体検知装置を採り上げた。図中、１１は
外周検知領域、１２は内周検知領域、１３は直下検知領
域である。

ところで、この人体検知装置においては、−ｍに、検知
領域の間隔が通常の人体の大きさに比較して大きく設定
されている。第１２図に示す例では、通常、外周検知領
域１１の直径！、が１Ｏｎ＋程度、内周検知領域１２の
直径１２が６＋＋＋程度であるが、この場合、床面上に
おける外周検知領域１１の間隔ｌ、及び内周検知領域１
２の間隔ｌ、はそれぞれ１−＝１．５ｍ程度、ｊ！４＝
１ｎ＋程度となる。また、床面上における外周検知領域
１１と、内周検知領域１２との間隔ｌ、は１ｓ−２，０
〜２．５ｍ程度となる。この従来の人体検知装置は、徒
歩、駆は足、忍び足等で移動する人体を検知することを
主たる目的としている。したがって、上記検知領域の間
隔が人体の大きさに比べて大きくても、人体の移動に伴
い、いずれかの検知領域を人体が横切ることにより、人
体検知出力を発生することができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、例えば、会議室や応接室等で着席中の人体を
検知する場合には、人体全体の移動を期待することはで
きないため、身体の一部、例えば頭部、腕部、手等の微
小な動きを検知する必要が生じる。しかしながら、従来
の人体検知装置では、検知領域の間隔が広いために、上
述のような身体の一部の微小な動きを検知することはで
きない。

例えば、第１２図において、外周検知領域１１と、内周
検知領域１２との中間地点付近に人体等のターゲットＴ
が着席している場合、その頭部や腕部、手等の人体の一
部分の微小な動きを検知することは困難である。すなわ
ち、従来の人体検知装置は、人体全体の移動を検知する
用途には適しているが、会議室や応接室等の室内で着席
している人体の有無を検知する用途には不適当であると
言える。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、人体の一部分の微小な動きを検
知するのに適した人体検知装置を提供することにある。

［課題３解決するための手段１ 本発明にあっては、上記の課題を解決するために、第１
図（ａ）に示すように、検知領域からの赤外線を集光す
る光学系１と、前記光学系１にて集光された赤外線を受
光する赤外線検出素子２と、前記赤外線検出素子２の出
力を増幅する増幅部３と、前記増幅部３にて増幅された
赤外線検出素子２の出力により人体の有無を判定する処
理判断部４と、前記処理判断部４の判定結果を出力する
出力部５とを有して成る人体検知装置であって、第１図
（ｂ）に示すように、検知領域Ｘと非検知領域Ｙとが交
互に隣接するように配置され、前記検知領域Ｘと非検知
領域Ｙの大きさは検知すべき人体の一部分と同程度の大
きさに設定されていることを特徴とするものである。

なお、光学系１として多面分割ミラーや多分割レンズの
ような複眼構成の光学系を用いれば、第１図（ｂ）に示
すような検知領域Ｘと非検知領域Ｙを容易に構成するこ
とができる。

［作用］ 本発明にあっては、このように、検知領域Ｘと非検知領
域Ｙを交互に隣接するように配置し、検知領域Ｘと非検
知領域Ｙの大きさは検知すべき人体の一部分と同程度の
大きさに設定したので、会議室や応接室等の室内で着席
している人体を検知対象とする場合でも、人体の一部分
が検知領域Ｘと非検知領域Ｙの間で微小に移動したｔ″
Ｓ合に、赤外線検出素子２から検出出力を得て、人体の
有無を確実に判定することができる。

［実施例１］ 第１図（ａ＞は本発明の第１実施例を示すブロック図で
ある。１は光学系であり、ミラー又はレンズを用いて検
知領域からの赤外線を集光する。本実施例では、光学系
１として多面分割ミラー又は多分割レンズを用いて、複
数の検知領域Ｘから赤外線を集光する。

２は赤外線検出素子であり、本実施例では、常温で動年
可能な焦電素子を用いているが、サーモバイルを用いて
も良い。赤外線検出素子２を光学系１の焦点面上に配置
することにより、物面上には光学系１を通じて第１図（
ｂ）に示すような複数の検知領域Ｘが形成される。検知
領域Ｘと非検知領域Ｙとは交互に隣接するように配置さ
れる。第１図（ｂ）において、点線で囲んだ円内の領域
Ｓにおいて、人体の一部分（頭部、腕部、肩部、手等）
の微小な動きがあると、赤外線検出素子２が背景との温
度差の変化として出力を生じる。

３は増幅部であり、赤外線検出素子２の出力を増幅する
。

４は処理判断部であり、増幅部３により増幅された赤外
線検出素子２の出力のビーク（ＩＱ　Ｖ　ｐが予め設定
した閾値７丁を越えるか否かを判定して、人体の有無を
判定するものである。

５は出力部であり、処理判断部４がらの判定結果を外部
に出力するものである。

第１図（ｂ）は本検知装置による検知領域Ｘと非検知領
域Ｙの配置の一例を示している。本実施例では、検知領
域Ｘと非検知領域Ｙを共に同じ大きさの正方形とし、両
者を図示のごとく交互に市松模様をなすように配置して
いる。人体の微小な動きを検知することができる全領域
Ｓを点線の円で示す。、領域Ｓ内においては、人体の一
部分く頭部、腕部、肩部、手等）の微小な動きがあると
、その動きは検知領域Ｘと非検知領域Ｙを交互に往復す
るような動きとなるので、検知領域Ｘ内においては、赤
外線量の変化を生じることになり、赤外線検出素子２か
ら出力が得られることになる。本実施例では、検知領域
Ｘと非検知領域Ｙの形状を正方形としたが、この大きさ
は検知すべき人体の一部分の微小な動きと同程度の大き
さに設定すると、最も効率良く出力が得られる。正方形
の一辺の大きさをｌとした場合、−例として！＝１０〜
２０ｃｍ程度に設定すれば、前記人体の一部分の微小な
動きを効率良く検知することができる。

［実施例２］ 第２図は本発明の第２実施例における検知領域Ｘと非検
知領域Ｙの配置を示している０本実施例にあっては、検
知領域Ｘ及び非検知領域Ｙの形状を正三角形としている
。この場合、一つの検知領域Ｘを構成する正三角形の一
辺の長さｌ゛は、例えば／’−４５〜３０　（ｃｕｅ）
程度に設定すれば良い０図中、点線で示す円内の領域Ｓ
では、人体の一部分の微小な動きを検知することができ
る。

［実施例３］ 第３図は本発明の第３実施例における赤外線検出素子Ａ
〜Ｄの配置を示す図である。本実施例にあっては、４個
の赤外線検出素子Ａ〜Ｄを、図示のように「田の字」型
に配置し、且つ隣り合う素子間に間隔を設けである。赤
外線検出素子Ａ〜Ｄの間の間隔は、各素子に配置された
電極の間隔に相当するが、素子の製造上、いくらかの間
隔は生じる。この場合、床面上には、第４図に示すよう
な検知領域Ａ′〜Ｄ′が形成される。ここでは、赤外線
検出素子Ａ〜Ｄの各素子の極性が全て同じく例えばプラ
ス）となるように直列接続しているものとする。人体等
のターゲットＴが第４図の矢印で示すように、検知領域
Ａ”とＢｏとの間で微小に移動、又は振動した場合、赤
外線検出素子全体としての出力波形は、第５図に示すよ
うになる。最初の正のビークＰ１はターゲットＴが検知
領域Ａ′に入ったことを示し、最初の負のビークＰ２は
ターゲットＴが検知領域Ａ゛から出たことを示し、２番
目の正のビークＰ、はターゲットＴが検知領域Ｂ“に入
ったことを示し、２番目の負のビークＰ。

はターゲラＩ−Ｔが検知領域Ｂ′から出たことを示す、
すなわち、赤外線検出素子ＡとＢの間に間隔を設けたた
め、床面上の検知領域Ａ°とＢｏの間にも間隔が生じ、
ターゲットＴの検知が可能となる。

本実施例において、ターゲットＴが例えば検知領域Ａ′
とＣｏとの間を移動又は振動した場合においても、上記
と同様の動作により、人体検知を行うことができる。

［実施例４］ 第６図は本発明の第４実施例における検知領域の配置を
示している。本実施例にあっては、赤外線検出素子Ａ、
Ｂの極性がプラス、赤外線検出素子Ｃ，Ｄの極性がマイ
ナスとなるように、各素子を直列に接続しである。この
場合、ターゲットＴが検知領域Ａ°とＢｏの間を移動又
は振動した場合の出力波形は、第５図に示すものと同様
になる。

また、ターゲットＴが検知領域Ａ′とＣｏの間を移動又
は振動した場合の出力波形は、第７図に示すようになる
。図中、最初の正のと−クＰ、はターゲットＴが検知領
域Ａ°に入ったことを示し、最初の負のビークＰ６はタ
ーゲットＴが検知領域Ａ′から出たことを示し、２番目
の負のビークＰ７はターゲットＴが検知領域Ｃ°に入っ
たことを示し、２番目の正のビークＰ８はターゲットＴ
が検知領域Ｃ°から出たことを示す、いずれの場合にお
いても、前述の実施例３の場合と同様の動作により人体
検知が可能であるが、さらに、本実施例にあっては、タ
ーゲットＴの移動又は振動の速度が速い場合においても
、ターゲットＴを検知しやすいという効果がある。つま
り、ターゲットＴの移動又は振動の速度が速い場合には
、第５図のビークＰ２Ｐ、及び第７図のビークＰ　ｓ　
、　Ｐ　？が近接するため、第５図においては、合成波
形の振幅が小さくなるが、第７図においては、合成波形
の振幅が大きくなるため、本実施例では速度の速いター
ゲットＴを検知しやすい。

［実施例５］ 第８図は本発明の第５実施例における検知領域の配置を
示している。上述の実施例３及び４においては、各検知
領域Ａ°〜Ｄ゛が明確に設定され、それぞれの間隔も明
確に設定されていた。ところで、本検知装置の光学系１
における収差や、ピントのずれ等の原因で、第８図に示
すように、検知領ｖＡＡ’〜Ｄ′にボケが生じ、その境
界が不明瞭になる場合がある。図中、検知領域ＰＡ°〜
ＰＤ゛は、それぞれ検知領域Ａ°〜Ｄ″のボケにより生
じた領域である。

ここで、各赤外線検出素子Ａ〜Ｄは、素子ＡＢの極性が
プラス、素子Ｃ，Ｄの極性がマイナスとなるように直列
接続しである。ターゲラｌ−Ｔが検知領域Ａ’、Ｂ’の
間を微小に移動又は振動する場合、検知領域Ａ’、Ｂ’
共に同じ極性のため、出力波形は鈍りを生じ、第９図に
示すようになる。

図中、■は素子Ａからの出力波形、■は素子Ｂからの出
力波形、■は素子Ａ、Ｂの出力を合成した波形である。

ターゲラｌ−Ｔが検知領域Ａ’、Ｂ’の間て微小振動す
ると、出力波形は区間Ｔ１の繰り返しとなる。一方、タ
ーゲラｌ−Ｔが検知領域ＡＣ゛の間を微小に移動又は振
動する場合には、検知領域Ａ’、Ｃ’は逆の極性である
ため、出力波形には鈍りを生じるが、第１０図に示すよ
うに、ピーク対ピーク値は大きくなる。図中、■は素子
Ａからの出力波形、■は素子Ｃからの出力波形、■は素
子Ａ、Ｃの出力を合成した波形である。ターゲットＴが
検知領域Ａ’、Ｃ’の間で微小振動すると、出力波形は
区間Ｔ２の波形と、区間Ｔ２の極性を反転した波形の繰
り遅しとなる。したがって、検知領域へ゛〜Ｄ′の極性
を第１１図に示すように設定すれば、光学系１における
収差やピントのボケによって検知領域Ａ°〜Ｄ′にボケ
を生じても、検知性能を大きく損なうことはなくなる。

［発明の効果コ 本発明は上述のように、赤外線受光式の人体検知装置に
おいて、検知すべき人体の一部分と同程度の大きさの検
知領域と非検知領域を交互に隣接するように配置したの
で、人体全体の移動が無い場合でも、人体の一部分の微
小な動きを検知することにより、人体の有無を判定する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１実施例を示すブロック図、
同図（ｂ）は同上の検知領域と非検知領域の配置を示す
図、第２図は本発明の第２実施例における検知領域と非
検知領域の配置を示す図、第３図は本発明の第３実施例
における赤外線検出素子の配置を示す図、第４図は同上
における検知領域を示す図、第５図は同上の動作波形図
、第６図は本発明の第４実施例における検知領域の配置
を示す図、第７図は同上の動１ヤ波形図、第８図は本発
明の第５実施例における検知領域の配置を示す図、第９
１及び第１０図は同上の動作波形図、第１１図は本発明
の第６実施例における検知領域の配置を示す図、第１２
図（ａ）は従来の人体検知装置の検知領域を示す側面図
、同図仙）は同上の検知領域を示す平面図である。 １は光学系、２は赤外線検出素子、３は増幅部、・１は
処理判断部、５は出力部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　検知領域からの赤外線を集光する光学系と、前
   記光学系にて集光された赤外線を受光する赤外線検出素
   子と、前記赤外線検出素子の出力を増幅する増幅部と、
   前記増幅部にて増幅された赤外線検出素子の出力により
   人体の有無を判定する処理判断部と、前記処理判断部の
   判定結果を出力する出力部とを有して成る人体検知装置
   であって、検知領域と非検知領域とが交互に隣接するよ
   うに配置され、前記検知領域と非検知領域の大きさは検
   知すべき人体の一部分と同程度の大きさに設定されてい
   ることを特徴とする人体検知装置。