JPH0611575A - 赤外線式人体検知システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検知ビームが人体のみならず小動物によって
横切られる場合であっても、これら両者を明確に区別さ
せて、小動物を人体として過誤判断することを適切に防
止させる。 【構成】 人体から放射される赤外線を赤外線検知素子
で受光させる赤外線式人体検知器Ｋを具備し、その検知
ビームｂが床面と略平行に沿うように構成された赤外線
式人体検知システムであって、前記赤外線式人体検知器
Ｋは、極性が交互に相違する少なくとも三つの検知領域
Ａａ〜Ａｃを発生させる共に、これら三つの検知領域Ａ
ａ〜Ａｃは上下左右に三点配置されるように設定されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は赤外線式人体検知システ
ム、更に詳しくは人体の存在を人体以外の小動物が存在
する場合とは区別して判断することができる機能を有し
た赤外線式人体検知システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、赤外線式人体検知システムとして
は、例えば図９に示すようなものが提案されている。こ
の従来のシステムは、人体から放射される赤外線を検出
することにより人体の存在を検知するように構成された
赤外線式人体検知器Ｋａを、室内の適当な壁面等へ一定
の高さで横向きに設けることによって、その検知ビーム
ｂを床面Ｆと略平行な状態に沿わせるようにしたもので
ある。かかる構成では、検知ビームｂが背の低い猫や犬
等の小動物では横切られることなく、背の高い人間が移
動した場合にのみ横切られるように赤外線式人体検知器
Ｋａの取付け状態を設定すれば、小動物が人体として過
誤判断されることを防止することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来では、赤外線式人体検知器Ｋａで発生される検知領域
としては、互いに異なる極性の２つの検知領域Ａ（Ａ
１、Ａ２）を左右同一高さに並べたり、或いは１つの検
知領域を発生させただけのものに過ぎず、次のような難
点を生じさせていた。即ち、赤外線式人体検知器Ｋａの
取付け調整は、赤外線式人体検知器Ｋａに集光される検
知ビームｂが目視できないこと等に原因し、容易ではな
く、かかる調整のずれ等に原因して、床面又は床面近く
に検知領域が形成される場合がある。また、検知領域Ａ
は一定の拡がり角度を有し、赤外線式人体検知器Ｋａか
らの距離Ｌ１が長くなるほど検知領域Ａの幅Ｓａが拡大
されるために、やはり赤外線式人体検知器Ｋａから遠く
離れた地点では、床面又は床面近くに検知領域が形成さ
れる場合がある。このような場合には、人体のみなら
ず、小動物までもが検知ビームｂを横切る場合がある
が、従来の検知領域の形成形態では、検知ビームｂを小
動物が横切った場合と人体が横切った場合とを、何ら区
別させることができない。また、赤外線検知素子から出
力される検知信号の出力態様において小動物の場合と人
体の場合とで明確な差を生じさせることも困難である。
その結果、従来では、人体と小動物とを明確に区別する
点で難点があり、小動物の存在を人体検知として過誤判
断するという不具合が多々発生していた。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みて提案されたもの
で、検知領域が床面近くに設定されて検知ビームが人体
のみならず小動物によって横切られる場合であっても、
これら両者を明確に区別させて、小動物を人体として過
誤判断することを適切に防止させることを、その目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案された請求項１に記載の本発明に係る赤外線式人
体検知システムは、人体から放射される赤外線を赤外線
検知素子で受光させることにより、その赤外線検知素子
から出力される赤外線の検知信号に基づいて人体の有無
を判断する赤外線式人体検知器を具備し、この赤外線式
人体検知器は、人体の検知を可能とする検知ビームを床
面と略平行に沿わせるように横向き状態に設けられてい
る赤外線式人体検知システムであって、前記赤外線式人
体検知器は、極性が交互に相違する少なくとも三つの検
知領域を発生させるとともに、これら三つの検知領域は
上下左右に三点配置されるように設定されている。

【０００６】上記請求項１の構成において、赤外線式人
体検知器で三つの検知領域を所望状態に発生させるため
の具体的手段としては、三つの赤外線検知素子を所定の
配置状態に備えたもの、或いは三つの独立した受光面を
備えた一つの赤外線検知素子を具備する赤外線式人体検
知器を用いる手段が適用される。そして、請求項２に記
載の本発明に係る赤外線式人体検知システムでは、上記
以外の赤外線式人体検知器として、極性が交互に相違す
る四つの検知領域を上下左右に配置させた十字格子状に
発生させるように構成されたものが適用され、それら四
つの検知領域のうち、最下位に位置する一つの検知領域
は人体検知を行う所望の特定距離の箇所において床面よ
りも低位置に設定されることにより、他の三つの検知領
域が床面よりも上方に位置するように設定されている。

【０００７】更に、請求項３に記載の本発明に係る赤外
線式人体検知システムでは、前記赤外線式人体検知器と
して、赤外線検知素子から出力される赤外線の検知信号
が所定の閾値を越えたときに検知パルスを発生するウイ
ンドコンパレータ回路と、赤外線の検知信号が閾値を越
えた時点から時間計時を開始するタイマー回路と、この
タイマー回路が所定の設定時間を計時し終えるまでに前
記ウインドコンパレータ回路から出力される検知パルス
を計数し、その検知パルス数が予め設定された数になっ
た時点で人体検知判別信号を発生するパルスカウント回
路とを具備したものが適用される。

【０００８】

【作用】上記構成を特徴とする請求項１記載の本発明に
係る赤外線式人体検知システムにおいては、赤外線式人
体検知器によって極性が交互に相違する少なくとも三つ
の検知領域が発生されて、これら三つの検知領域が上下
左右に三点配置されているため、床面上を背の高い人間
が移動するときには、これら三つの検知領域の全てを順
次通過させることができる。これに対し、背の低い小動
物では、三点配置された三つの検知領域のうち最上位置
の検知領域が通過されず、下位の位置にある一部の検知
領域のみを通過させることができる。従って、人体の検
知を可能とする検知ビームが人体のみならず、小動物に
よって横切られることとなっても、その際に三つの全て
の検知領域に侵入したか否かによって人体と小動物とを
明確に区別することができる。全ての検知領域に対応す
る赤外線の検知信号が出力された場合にのみ人体検知が
なされたものと判断すれば、小動物による赤外線の検知
信号を人体検知であると過誤判断することがなくなる。

【０００９】請求項２記載の本発明に係る赤外線式人体
検知システムにおいては、赤外線式人体検知器によって
所定配置状態の四つの検知領域が発生されるが、そのう
ち最下位に位置する一つの検知領域は、床面よりも低位
置に設定されることにより、人体検知対象領域としての
床面上には、他の残りの三つの検知領域を、請求項１の
場合と同様に所定の三点配置状態に設定させることがで
きる。従って、かかる三点配置状態の検知領域を利用す
れば、請求項１の場合と同様に、赤外線の検知がなされ
たときにこれが背の高い人体と背の低い小動物の何れに
よるものであるのかを明確に区別することができる。

【００１０】請求項３に記載の本発明に係る赤外線式人
体検知システムにおいては、検知領域の検知ビームが人
体又は小動物によって横切られることにより赤外線検知
素子から出力される赤外線の検知信号の数が、ウインド
コンパレータ回路で発生される検知パルスの数として、
パルスカウント回路でカウントされる。従って、三つの
検知領域の全ての検知ビームが人体によって横切られる
場合と、それよりも少ない数の検知領域の検知ビームが
小動物によって横切られる場合とを、一定時間内にカウ
ントされる検知パルスの数で区別することができる。パ
ルスカウント回路において検知パルスが所定時間内に三
回カウントされた時点で人体検知判別信号を発生させる
ようにすれば、それよりも少ないカウント数の小動物に
原因する赤外線検知を人体検知として過誤判断すること
が適切に回避される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る赤外線式人体検知シス
テムの一例を示す斜視図、図２はそのシステムに使用さ
れる赤外線式人体検知器の一例を示すブロック図であ
る。図１に示す赤外線式人体検知システムは、室内の壁
面Ｃａの適当な高さに横向き状態に取付けられてその検
知ビームｂが床面Ｆと略平行な状態となるように設定さ
れた赤外線式人体検知器Ｋ、この赤外線式人体検知器Ｋ
で人体検知がなされたときに点灯すべく赤外線式人体検
知器Ｋから出力される信号によってオン・オフ制御され
る照明器具Ｒ等から構成されている。

【００１２】図２に示すように、赤外線式人体検知器Ｋ
は、赤外線集光用の光学レンズ等から構成された集光器
１を介して赤外線を受光する赤外線検知素子２、この赤
外線検知素子２から出力される赤外線の検知信号を増幅
させる増幅器３、この増幅器３で増幅された検知信号の
うち不要な周波数成分を除去する帯域フィルタ４を備え
ている。また、それら以外として、帯域フィルタ４の後
段には、ウインドコンパレータ回路５、タイマー回路
６、パルスカウント回路７、及び出力回路８等も具備し
ている。

【００１３】上記各部のうち、赤外線検知素子２の一例
としては、赤外線受光によって電圧値が変化する焦電素
子を使用したタイプのものが適用され、赤外線の受光量
の変化分に応じた出力レベルの検知信号を出力するよう
に構成されている。但し、この赤外線検知素子２として
は、例えば図３に示すように、相互に独立して赤外線の
検知信号を出力可能な四つの受光面２ａ〜２ｄを具備
し、集光器１との兼ね合いにより、図１に示すように、
四つの独立した検知領域Ａａ〜Ａｄを発生させ得るよう
に構成されている。即ち、これら四つの検知領域Ａａ〜
Ａｄは、上下左右に配列された十字格子状になるように
配慮され、またこれらの検知領域Ａａ〜Ａｄは、赤外線
の受光時に出力される検知信号の正負の極性が交互に相
違するように構成されている。

【００１４】ウインドコンパレータ回路５は、帯域フィ
ルタ４から出力される赤外線の検知信号が予め設定され
た所定の閾値を越える出力レベルの場合に、検知パルス
を発生するものである。タイマー回路６は、ウインドコ
ンパレータ回路５から第１回目の検知パルスが送信され
てきた時点で時間計時を開始し、予め設定された所定の
時間に達すると、所定のタイムアップの信号をパルスカ
ウント回路７に送信すると同時に、時間計時をリセット
するように構成されている。

【００１５】パルスカウント回路７は、タイマー回路６
による時間計時が行われている間にウインドコンパレー
タ回路５で発生される検知パルスの数をカウントするも
ので、タイマー回路６からタイムアップの信号を受信す
るとそのカウント数をキャンセルするが、タイムアップ
の信号を受信する迄に例えば３回の検知パルスの発生を
カウントすると、その時点で出力回路８に対して人体検
知判別信号を出力するように構成されている。出力回路
８は、かかる人体検知判別信号を受信したときに、制御
対象の一例としての照明器具Ｒを点灯させるためのリレ
ー信号の如き所望の信号を外部に出力させるものであ
る。

【００１６】本実施例における赤外線式人体検知システ
ムでは、図１において、室内の他の壁面Ｃｂ及びその手
前側の近辺が、最も適切に人体検知を行いたい箇所であ
る場合には、赤外線式人体検知器Ｋで発生される四つの
検知領域Ａａ〜Ａｄのうち、最下位に位置する検知領域
Ａｄが、上記壁面Ｃｂの手前近辺で床面Ｆよりも低位置
となるように設定されている。そして、他の三つの検知
領域Ａａ〜Ａｃが床面Ｆよりも上方に位置するように設
定されている。かかる設定状態の具体例としては、例え
ば赤外線式人体検知器Ｋの取付高さＨが８０ｃｍ、検知
距離Ｌが１０ｍ、侵入してくる人間の身長が１６０ｃ
ｍ、図３に示す赤外線検知素子２の受光面２ａ〜２ｄの
各一辺の長さＳ１が０．９ｍｍ、ピッチＳ２が４．０ｍ
ｍで、その焦点距離が１７ｍｍである場合、赤外線式人
体検知器Ｋの水平方向に対する傾きを３度（下向き）に
設定すればよい。

【００１７】次に、上記構成の赤外線式人体検知システ
ムの作用について説明する。先ず、図４（ａ）に示すよ
うに、背の高い人体が床面Ｆ上を移動するときには、人
体が三つの検知領域Ａａ〜Ａｃの全ての領域に順次侵入
することとなる。また、その際には、同図（ｂ）に示す
ように、所定の正負の閾値を越える出力レベルの赤外線
の検知信号が、３回出力される。従って、図２に示す赤
外線式人体検知器Ｋでは、タイマー回路６に設定された
一定時間内に計３個の検知パルスがパルスカウント回路
７でカウントされて人体検知判別信号が発生されること
となり、出力回路８からは所定のリレー信号が出力さ
れ、照明器具Ｒが点灯される。

【００１８】一方、図５（ａ）に示すように、背の低い
小動物が床面Ｆ上を移動するときには、小動物が三つの
検知領域Ａａ〜Ａｃのうち下側に位置する二つの検知領
域Ａａ、Ａｃのみの領域に侵入することとなる。また、
その際の赤外線の検知信号は、同図（ｂ）に示すよう
に、閾値を越える出力レベルの検知信号は何れも同じ極
性であって、その出力回数は２回にとどまる。従って、
赤外線式人体検知器Ｋのパルスカウント回路７では、計
２個の検知パルスがカウントされるに過ぎず、人体検知
判別信号が発生されることはない。その結果、小動物の
移動によって照明器具Ｒが点灯されるようなことが適切
に回避される。

【００１９】図６は上記赤外線式人体検知器Ｋにおいて
発生される各種信号のタイムチャートの一例を示すもの
である。同図（ａ）のＮ１、Ｎ２の態様の出力は、上記
した小動物の移動の他に、室内の急激な温度変化による
ポップコンノイズ、或いは外乱光ノイズ等の影響により
発生するが、かかる出力では人体検知として判断され
ず、同図（ｄ）に示す最終出力はなされない。人体検知
の場合には、同図（ａ）のＮ３に示す態様の出力とな
り、かかる場合にのみ同図（ｄ）に示す最終出力がなさ
れることとなる。

【００２０】尚、上記実施例では、四つの検知領域Ａａ
〜Ａｄを発生可能な赤外線式人体検知器Ｋを用いている
場合について説明した（請求項２に対応）が、請求項１
に記載の本発明はこれに限定されない。例えば、図７に
示すように、三つの検知領域Ａａ〜Ａｃのみを発生させ
る赤外線式人体検知器を用いてもよい。また、本発明で
は、三つの検知領域Ａａ〜Ａｃの具体的な配置態様も上
記のように限定されず、例えば図８に示すように、下位
に一つの検知領域Ａｂが、上位に二つの検知領域Ａａ、
Ａｃが配置されるようにしてもよい。要は、極性が交互
に相違する少なくとも三つの検知領域が、上下左右に三
点配置されるように構成されればよい。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、請求
項１乃至３に記載の本発明に係る赤外線式人体検知シス
テムによれば、検知ビームが人体のみならず小動物によ
って横切られる場合であっても、これら両者を明確に区
別することができ、小動物を人体として過誤判断するこ
とを適切に防止することができるという格別な効果が得
られる。特に、本発明では、従来に比較して格段特別な
機器等も必要としないために、システム全体に要する機
器コストの上昇を抑制できる利点もあり、実用面で有利
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る赤外線式人体検知システムの一例
を示す斜視図。

【図２】赤外線式人体検知器のハード構成の一例を示す
ブロック図。

【図３】赤外線検知素子の構成の一例を示す正面図。

【図４】（ａ）は人体が検知領域を通過する状態を示す
説明図、（ｂ）はその際に出力される検知信号を示す説
明図。

【図５】（ａ）は小動物が検知領域を通過する状態を示
す説明図、（ｂ）はその際に出力される検知信号を示す
説明図。

【図６】赤外線式人体検知器で発生される各種信号の一
例を示すタイムチャート。

【図７】検知領域の発生状態の他の例を示す説明図。

【図８】検知領域の配置態様の他の例を示す説明図。

【図９】従来の赤外線式人体検知システムの一例を示す
説明図。

【符号の説明】 １ 集光器 ２ 赤外線検知素子 ２ａ〜２ｄ 受光面 ５ ウインドコンパレータ回路 ６ タイマー回路 ７ パルスカウント回路 ８ 出力回路 ｂ 検知ビーム Ａａ〜Ａｄ 検知領域 Ｋ 赤外線式人体検知器 Ｆ 床面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人体から放射される赤外線を赤外線検知素
   子で受光させることにより、その赤外線検知素子から出
   力される赤外線の検知信号に基づいて人体の有無を判断
   する赤外線式人体検知器を具備し、この赤外線式人体検
   知器は、人体の検知を可能とする検知ビームを床面と略
   平行に沿わせるように横向き状態に設けられている赤外
   線式人体検知システムであって、 前記赤外線式人体検知器は、極性が交互に相違する少な
   くとも三つの検知領域を発生させるとともに、これら三
   つの検知領域は上下左右に三点配置されるように設定さ
   れていることを特徴とする赤外線式人体検知システム。
2. 【請求項２】請求項１において、上記赤外線式人体検知
   器は、極性が交互に相違する四つの検知領域を上下左右
   に配置させた十字格子状に発生させるように構成され、
   それら四つの検知領域のうち、最下位に位置する一つの
   検知領域は人体検知を行う所望の特定距離の箇所におい
   て床面よりも低位置に設定されることにより、他の三つ
   の検知領域が床面よりも上方に位置するように設定され
   ている赤外線式人体検知システム。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、上記赤外線式人
   体検知器は、赤外線検知素子から出力される赤外線の検
   知信号が所定の閾値を越えたときに検知パルスを発生す
   るウインドコンパレータ回路と、赤外線の検知信号が閾
   値を越えた時点から時間計時を開始するタイマー回路
   と、このタイマー回路が所定の設定時間を計時し終える
   までに前記ウインドコンパレータ回路から出力される検
   知パルスを計数し、その検知パルス数が予め設定された
   数になった時点で人体検知判別信号を発生するパルスカ
   ウント回路とを具備したものである赤外線式人体検知シ
   ステム。