JPH04309Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えばエレベータのかご内のよう
に限られた空間における乗客の数や分布を検出
し、防犯等に役立てる状況監視装置の改良に関す
るものである。

〔従来の技術及び問題点〕

エレベータかご内の乗客の数や位置を検出する
ものとして、特開昭60−25028号「状況監視装置」
がある。

まず最初に、上記の状況監視装置について説明
する。

状況監視装置は、視野を複数に分割し、それぞ
れ対応する視野を設定するための固定スリツト
と、該固定スリツトのそれぞれに対応し固定スリ
ツトと交差してピンホールを形成する複数のスリ
ツトを有するとともに、各ピンホールが同時に形
成されることのないように各スリツトの位置をず
らして配置した回転板と、該回転板を一定の速度
で駆動する手段と、該回転板の回転と同期した信
号を出力する手段と、前記各視野から前記ピンホ
ールを介して入射された入射赤外線の変化に応動
して信号を出力する赤外線検知素子とを備えた信
号検知部と、前記赤外線検知素子の出力信号と前
記回転板の同期信号により、前記各視野内の人数
や位置の判定を行う信号処理部とからなる。

ピンホールは、固定スリツトと回転板のスリツ
トとの交差点に形成され、走査は回転板を回転さ
せることにより行なう。

また、視野の分割は固定スリツトを複数個設
け、回転板には各固定スリツトに対応するスリツ
トの位置をずらして配置し、ピンホール走査の時
期が各視野で異なるようにして、一つの検知素子
で各視野の検出を行なうようにしている。第１図
イは、状況監視装置の感知部の一実施例の外観を
示す図で、図中、１は感知部全体、２はケース、
３はケース２の前面に取付けられた回転板で、走
査用モータ（図示せず）で一定速度で駆動され
る。回転板３にはスリツトＳ１Ａ〜Ｓ１Ｃ及びＳ
２Ａ〜Ｓ２Ｃが設けられ、レテイクル板としての
役割を果たしている。

第１図ロは、感知部１の回転板３を取り外した
状態を示す図で、ケース２の前面にはスリツト
LA〜LCが設けられており、回転板３の回転につ
れて、スリツトＳ１Ａ及びＳ２ＡはスリツトLA
と、交差し、同様にスリツトＳ１Ｂ及びＳ２Ｂは
スリツトLBと、スリツトＳ１Ｃ及びＳ２Ｃはス
リツトLCと、それぞれ交差する。

４はケース２の内部に固定された検知素子であ
る。なお、回転板３（レテイクル板）は、説明の
都合上ケース２の外側に取付けた状態を示したが
実際には意匠上等によりケース２の内側に取付け
た方が望ましい。また、検知素子４は１個でもよ
いが各スリツトに対応する数だけ取付けるように
してもよい。

第２図は、第１図の部分拡大図でスリツトの交
差によりピンホールが形成される様子を示してい
る。ここではスリツトLAとＳ１Ａとにより形成
されるピンホールＰを示しており、回転板３が矢
印方向へ回転すると、それにつれてピンホールＰ
はスリツトLAの左端から右端まで移動する。同
様にして順次スリツトLB及びLCにもピンホール
が形成され、回転板３の回転につれて移動する。

第３図は、一例として感知部をかごの天井部に
取付けた状態を示す図である。５はエレベータの
かごで、ここでは視野をＡ〜Ｃゾーンの３つの視
野に分割し更にゾーンを後述の同期信号でａ〜ｃ
に区分し、合計９つの区画で分割している。Ａゾ
ーンのａ〜ｃの３つの区画は、スリツトLAと検
知素子４との距離及びスリツトLAの大きさによ
つて設定され、同様にＢゾーンはスリツトLBに
よつてＣゾーンはスリツトLCによつてそれぞれ
設定される。そして回転板３が回転すると、ピン
ホールの移動によつてＡ〜Ｃゾーンが順次走査さ
れ、この例では回転板３の１回転で各ゾーンがそ
れぞれ２回走査されることになる。

第４図は、１回の走査における各ゾーンについ
ての走査位置と、検知素子４の出力信号の波形と
の関係を横軸に時間をとつて示したもので、イは
各ゾーンの区画を示し、ロは検知素子の出力信号
の波形の一例を示している。

ハ〜ルはそれぞれ各区画に対応する同期信号
で、これらは回転板３が一定の周期で回転してい
るため、例えばフオトインタラプタとタイマー等
により容易に得ることができる。

なおt₁はＡゾーンの走査開始時点、すなわちス
リツトＳ１ＡとLAが交差し始める点を、t₂はＡ
ゾーンの走査終了時点、すなわちスリツトＳ１Ａ
とLAが交差を終了する時点をそれぞれ示し、同
様にt₃とt₄はＢゾーンの走査期間を、t₅とt₆はＣ
ゾーンの走査期間を示す。

検知素子の出力波形は、ここではＡゾーンのａ
の区画に１人、Ｂゾーンのｂの区画に２人存在す
る場合の波形を示している。図示のように、２人
が密接した状態で存在する場合は、検知素子の出
力は１人の場合のｈにくらべて約2hとほぼ２倍
の大きさとなるので、適当なしきい値を設定すれ
ば人の存在の有無や１人と２人に判別を行なうこ
とができ、更に前記各同期信号とそれぞれ論理積
をとれば、各区画毎の人数に対応した信号を得る
ことができる。

このように、上記の状況監視装置を利用すれば
かご内の乗客の数と位置を検出することができる
ので、これを利用し、かご内に２名の乗客が存在
するときあるいは２名の乗客が接近した状態で存
在するときに、警報を発したり、かごを最寄階へ
停止させたり等の防犯運転を行なうことがことが
考えられる。

ところで、上記の状況監視装置においては、焦
電型赤外線検知素子により人体からの赤外線放射
と背景からの赤外線放射との差をとらえて人体の
検出を行なつている。しかし上記の実施例におい
て、かご内の温度は季節等によつて変動しそれに
つれて背景からの赤外線放射量も変動するが、人
体の温度はほぼ一定すなわち人体からの赤外線放
射量はほぼ一定であるため、季節等による周囲の
温度変動によつて人体検出の感度も変動し、これ
が誤検出の原因となるという問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕 本考案は上記問題点を解決するためになされた
もので、視野内の温度を検出し、検知素子の出力
信号を視野内の温度に応じた利得で増幅すること
により、周囲温度の変動に拘わらず常に一定の感
度が得られるよう温度補償を行なうようにしたも
のである。

ここで上記温度補償を行なうために周囲の温度
変化と検出感度との関係について考察する。

一般に物体の絶対温度をＴ、放射率をεとする
と、物体から放射するエネルギーＰはステフア
ン・ボルツマンの法則により次式で表わされる。

Ｐ＝AεT⁴（ただしＡは定数） …(1) いま人体の絶対温度をT_M、人体の放射率をε_M、
人体からの放射エネルギーP_M、背景の絶対温度
をT₀，背景の放射率をε_O，背景からの放射エネ
ルギーP_Oとすると、赤外線検知素子は検出する
エネルギーP_Dは次式となる。

P_D＝P_M−P_O＝Aε_MT_M ⁴−AεOT_O ⁴ …(2) 一方、T_Oの摂氏温度表記をT_spとし、Tso²
《（273）²であるとすると、二項定理により、 T_O ⁴＝（273＋Tso）⁴≒273⁴ ＋４（273）³T_SO＝Ｂ＋CT_SO …(3) で表わされる。ただしＢは273⁴，Ｃは４（273）³で
ある。

同様にしてT_Mの摂氏温度表記をT_SMとすると、 T⁴ _M＝Ｂ＋CT_SM …(4) となる。

(3)式及び(4)式を(2)式に代入するとP_Dは P_D＝Aε_M（Ｂ＋CT_SM）−Aε_O（Ｂ＋CT_SO） ＝Ｄ＋ET_SM−FT_SO …(5) （ただしＤ，Ｅ，Ｆは定数） の形で書き表わされる。

(5)式において人体の温度T_SMは一定であるとす
ると、Ｄ＋ET_SMは定数項となり、従つて赤外線
検知素子が検出するエネルギーすなわち感度P_D
は最終的に(6)式で表わされる。

P_D＝Ｇ−FT_SO …(6) （ただしＧは定数） 以上のことから、周囲温度に拘わらず人体検出
の感度を一定に保つためには、検知素子の出力を
温度に応じ(6)式に応じ逆比例する利得で増幅すれ
ばよいことが分かる。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第５図は本考案の構成を示すブロツク図で、図
中、４は前述の感知部に設けられた赤外線検知素
子、６は前置増幅器、７はノイズ成分等を除去す
るためのバンドパスフイルタ、８は視野内の温度
の変動に応じて利得を変化させる可変利得増幅
器、９は人体を検出するための基準電圧を設定す
るコンバレータ、１０は出力回路、１１はエレベ
ータのかご内等の視野の温度を検出する温度検出
回路、１２は可変利得増幅器８に利得指令を与え
る利得指令発生回路である。

第６図は温度検出回路１１、利得指令発生回路
１２及び可変利得増幅器８の一実施例を示す詳細
図で、図中、OP１〜OP４は演算増幅器、Ｒ１〜
Ｒ１４は抵抗、VR１は可変抵抗、Ｄ１はシリコ
ンダイオード、ZD１はツエナーダイオード、T〓
１はトランジスタ、Ｐ１及びＰ２はLED，Ｃ１
及びＣ２はCdS、Ｖ＋は正の電源、Ｖ−は負の電
源をそれぞれ示している。なお、Ｐ１とＣ１及び
Ｐ２とＣ２とでそれぞれフオトレジスタを構成し
ている。

温度検出回路１１は関数発生器を構成してお
り、視野内、（エレベータかご内）の温度変動に
応じて前述の(6)式に示した関数を発生する。すな
わち、シリコンダイオードの順電圧降下の温度特
性が第７図のようになることを利用して、シリコ
ンダイオードの順電圧降下分を増幅し、さらに可
変抵抗VR１により(6)式の定数項に相当する直流
バイアスを設定して(6)式の関数に相当する出力を
得るようにしているが、ただこの時点では極性が
逆となるため、利得指令発生回路１２におけるオ
ペアンプOP２と抵抗Ｒ８〜Ｒ１０とで構成され
る反転増幅器により反転し、(6)式の関数に相当す
る信号をＲ１１に出力する。Ｒ１１以下はリニア
ライザを構成しておりＲ１１に流れる電流とCdS
であるＣ１に流れる電流とが同一になるように制
御される。この結果CdSであるＣ１の抵抗値は(6)
式に逆比例して変化することとなり、またLED
のＰ１とＰ２には同一の電流が流れるので、CdS
のＣ２もＣ１と同様に(6)式に逆比例した関数で抵
抗値が変化することになる。従つて可変利得増幅
器８の利得もまた、(6)式に逆比例して変化するこ
ととなる。

以上のような構成であるので、視野内に人が存
在するときの検知素子４の出力は視野内の温度変
動に対して前述のように(6)式の関数で変動する
が、温度検出回路１１及び利得指令発生回路１２
からの信号により、可変利得増幅器８の利得は(6)
式に逆比例して変化するのでその結果可変利得増
幅器８の出力８ａは温度変動に拘わらず常に一定
の出力信号を得ることができる。

なお、上記の実施例において、温度検出回路に
シリコンダイオードの順電圧降下の温度特性を利
用するようにしたが、市販の温度センサー（例え
ばICとしてμpc616c）を用いるようにしてもよ
い。

また、可変利得素子としてCdSフオトレジスタ
を用いたが、利得を可変とする他の方法として
は、FETの利用や多段切替等を用いるようにし
てもよい。

また、上記の実施例では増幅器の利得を可変と
するようにしたが、利得は固定としコンパレータ
の基準電圧を変化させても同様の効果を得ること
ができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、周囲温度の変動に拘わらず常
に検出温度を一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は状況監視装置の感知部の外観を示す
図、第２図は第１図の部分拡大図、第３図は状況
監視装置の感知部をエレベータのかごに取り付け
た状態を示す図、第４図は各ゾーンについての走
査位置と検知素子の出力信号の波形との関係一例
を示す図、第５図は本考案の構成の一実施例を示
すブロツク図、第６図は本考案による温度検出回
路及び利得指令発生回路、可変利得増幅器の詳細
を示す図、第７図はシリコンダイオードにおける
順電圧降下の温度特性を示す図である。 １……感知部、２……ケース、３……回転板、
４……検知素子、６……前置増幅器、７……バン
ドパスフイルタ、８……可変利得増幅器、９……
コンパレータ、１０……出力回路、１１……温度
検出回路、１２……利得指令発生回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 視野を複数に分割し、それぞれ対応する視野を
   設定するための固定スリツトと、該固定スリツト
   のそれぞれに対応し固定スリツトと交差してピン
   ホールを形成する複数のスリツトを有するととも
   に、各ピンホールが同時に形成されることのない
   ように各スリツトの位置をずらして配置した回転
   板と、該回転板を一定の速度で駆動する手段と、
   該回転板の回転と同期した信号を出力する手段
   と、前記各視野から前記ピンホールを介して入射
   された入射赤外線の変化に応動して信号を出力す
   る赤外線検知素子とを備えた信号検知部と、前記
   赤外線検知素子の出力信号と前記回転板の同期信
   号により、前記各視野内の人数や位置の判定を行
   う信号処理部とからなる状況監視装置において、 前記視野内の温度を検出する温度検出回路と、
   前記赤外線検知素子の出力信号を前記視野内の温
   度に応じ、人体の温度がほぼ一定とした場合の前
   記赤外線検知素子の出力信号と周囲温度との関係
   に逆比例した利得で増幅する可変利得増幅器とを
   備えたことを特徴とする状況監視装置。