JPH0611576A - 赤外線式人体検知器及びこれを利用した赤外線式負荷制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人が一旦検知エリアに侵入した後は、余り動
かない場合にも検知エリア内における人体の検知を確実
に行うことのできる赤外線式人体検知器と、これを利用
した赤外線式負荷制御システムを提供する。 【構成】 赤外線式人体検知器は、初期リセット後、検
知パルスが所定時間ｔｏ内に複数回検知されたときに
は、検知エリア内に人が侵入したと判断する一方、この
侵入判断の後、所定時間ｔ１内に検知パルスを１度でも
検知したときには検知エリア内に継続して人が存在して
いるものと判断する判別処理部４を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、人体から放射される赤外線エネ
ルギーを電気信号に変換して、検知エリア内における人
体の有無を判別する赤外線式人体検知器と、この人体検
知器を利用した負荷制御システムの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】赤外線式人体検知器は、人体と背景の温
度差を赤外線エネルギ−量の差として焦電素子で検出
し、人体の存在を判断する構成となっているが、この種
の人体検出器は主として徒歩等で移動する人体を検出す
るものであるため外乱ノイズによる誤動作が問題とな
る。

【０００３】そこで、従来から焦電素子や電源ライン等
から生じるノイズの影響による誤動作を除去するため、
赤外線エネルギ−量差を示す電気信号が予め設定されて
いた閾値Ｖｔｈ，Ｖ−ｔｈを連続して越えた場合に、検
知パルスを発生し、このような検知パルスを所定時間内
に連続して所定回数検知したときに、はじめて人体がエ
リア内に侵入したものと判別するパルスカウント方式が
採用されている。

【０００４】ところで、このような赤外線検出素子（焦
電素子）を用いた人体検知器は、原理的には熱源の移動
を検知する方式であるため、例えば人が会議室等へ出入
りする時には検出は容易であるが、室内で着席している
ときのように身体および身体の一部が微動しかしない場
合には、電気信号のレベルが低下し、設定された閾値を
安定して越えないため、検知パルスは出力できなくなっ
てしまう。そのため、この赤外線式検知器の出力を利用
して室内照明や、空調機器等の負荷制御を行う場合に
は、室内に人がいるにもかかわらず室内照明が消えた
り、空調機器が停止したりするということが起りかねな
い。

【０００５】そこで、実際には判断処理部では、図４に
示したように、検知パルスを所定回数出力すれば人が検
知エリア内に侵入したものと判断し、その判断後は、設
定した一定の待機時間ｔ１内に所定回数の検知パルスを
出力すれば、検知エリア内に継続して人が存在している
ものと判断し、負荷の動作状態を保持するようにしてい
る。

【０００６】しかし、人の室内での動きは非常に少ない
ため、上記の待機時間ｔ１内に所定数の検知パルスが出
力されない場合は、人が存在しないものと判断され、や
はり室内照明や空調機器等の負荷を停止させてしまうと
いう欠点があった。このような問題を解決するため、待
機時間ｔ１を長くすることも考えられるが、待機時間ｔ
１を長くすると、人が部屋を出たあとも長い時間、負荷
が停止しなくなってしまうなどの欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
改善するためになされたものであり、その目的は、人が
室内等の検知エリア内に入った後は、人の僅かな動きを
捉えて、人体の存在が検知できる赤外線式人体検知器
と、これを利用した赤外線式負荷制御システムを提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に提案される本発明の赤外線式人体検知器は、人体から
発せられる赤外線エネルギーを検知パルスとして電気信
号に変換処理して人体検知を判別する赤外線式人体検知
器の改良であって、初期リセット後、検知パルスが所定
時間内に複数回検知されたときには、検知エリア内に人
体が侵入したと判断する一方、この人体侵入判断の後、
所定時間内に検知パルスを１度でも検知したときには検
知エリア内に継続して人体が存在しているものと判断す
る判断処理部を備えたことを特徴としている。

【０００９】このような、本発明の赤外線人体検知器
は、判断処理部をマイクロコンピュータで構成すること
によって容易に実現できるが、その他のハード回路を組
み合わせて構成してもよい。また、同時に提案される本
発明の赤外線式負荷制御システムは、本発明の赤外線式
人体検出器に、制御対象となる負荷を加えて構成されて
おり、人体検知器の判断処理部が検知エリア内に人体が
侵入したと判別したときには、制御負荷を所定時間だけ
オンにし、かつ上記人体検知器の判断処理部が人体の検
知エリア内への侵入を判別した後に人体が検知エリア内
に継続して存在していると判断したときには、制御負荷
を更に所定時間だけオン状態に保持させる構成となって
いる。

【００１０】

【作用】本発明の赤外線式人体検知器によれば、外乱ノ
イズの影響を最も受け易い人体の検知エリア内への侵入
を判断する際には、感度が低下して、所定時間内に人体
検知パルスが所定回数出力されない限り、人体が検知エ
リア内へ侵入したと判断されない。

【００１１】また、一旦検知エリア内に人体が侵入した
と判断した後は、感度が上昇して、検知パルスが１度で
も検知されると、検知エリア内に人体が継続して存在し
ているものと判断するので、検知エリア内での人が余り
移動しないような場合でも、人が存在しないとして誤判
断するようなことは防止でき、信頼性が向上する。ま
た、本発明の赤外線式負荷制御システムによれば、人体
検知器の信号処理部が検知エリア内に人体が侵入したと
判別したときには、制御負荷を所定時間だけオンにす
る。

【００１２】そして、上記人体検知器の判断処理部が人
の検知エリア内への侵入を判別した後に、人が検知エリ
ア内に継続して存在していると判断されたときには、オ
ンとなっている制御負荷を更に所定時間だけ保持させる
が、そうでないときには、オンされた制御負荷をオフ状
態に復帰させる。

【００１３】

【実施例】以下に、添付図を参照して本発明の一実施例
を説明する。図１は、本発明の赤外線式人体検知器を利
用した負荷制御システムの制御動作を説明するタイムチ
ャート、図２は人体検知器の内部構成を示したブロック
図、図３は判断処理部において実行される判別フローで
ある。

【００１４】本発明の赤外線式人体検知器Ａは、図２に
示したように、人体と背景の温度差を赤外線エネルギー
の差として検出するため、焦電素子で構成された赤外線
検出素子２を備えており、ミラ−又はレンズを用いて検
知エリアから放射される赤外線を集光する光学系１と、
赤外線検出素子２から出力された電気信号を所定レベル
まで増幅する増幅部３と、増幅部３で増幅された電気信
号が予め設定している閾値Ｖｔｈ，Ｖ−ｔｈを越えるか
否かを判別して、越えたときには検知パルスを出力し、
この検知パルスをカウントすることによって人体の存在
を判断する判断処理部４と、この判断処理部４からの判
断結果に応じて制御信号を外部に出力して、照明負荷や
空調機器などの制御負荷をオン、オフ制御する出力部５
を備えている。

【００１５】図１は、本発明の赤外線式負荷制御システ
ムにおける制御動作を概略的に示したものであり、人が
検知エリア内へ侵入したと判断されると制御負荷（例え
ば、照明器具や空調機器）は所定時間ｔ１だけオンとな
り、その後は人が検知エリア内に存在している限り、制
御負荷のオン状態が保持される動作を示している。本発
明の赤外線式負荷制御システムによれば、システムの電
源を投入すると、人体検知器Ａは初期リセットされ、検
知エリア内に人が侵入すれば、赤外線検出素子２の検出
信号が閾値Ｖｔｈ、Ｖ−ｔｈを越えるので、このとき検
知パルスが出力される。

【００１６】このようにして、出力された検知パルス
は、判断処理部４でカウントされ、この検知パルスが所
定時間（例えば、ｔｏ時間）内に連続してｎ回（例えば
３回）カウントされると（図では〜で示す）、判断
処理部４は検知エリア内に人が侵入したものと判断し、
このとき出力部５は負荷へ制御信号（ＯＮ信号）を出力
して、負荷を所定時間ｔ１だけオンさせる。

【００１７】かくして、人が一度検知エリア内に侵入し
たと判断された後は、判断処理部４では負荷がオン状態
に保持されている所定時間ｔ１の間、次の検知パルスの
有無を検知し、それを検知すると、侵入した人は検知エ
リア内に継続して存在しているものと判断して、負荷を
同じ時間ｔ１だけオン状態に保持し、以後、判断処理部
４が検知パルスを検知する毎に、負荷は所定時間ｔ１だ
けオン状態に保持され、その時間ｔ１の間、検知パルス
の有無が判別される（図では、このときの検知パルスを
’〜’で示す）。ところが、負荷がオン状態に延長
された時間ｔ１の間に検知パルスが出力されなくなれ
ば、判断処理部４は検知エリア内に人はいなくなったも
のと判断し、このとき出力部５は負荷へ制御信号（ＯＦ
Ｆ信号）を出力してオフ状態に復帰させる。負荷がこの
ようにしてオフされた後は、再び初期リセット状態に復
帰し、以後同様な動作を繰り返す。

【００１８】図３のステップ１００〜１１４は、判断処
理部４において実行される制御動作手順をフロチャート
として示したものである。このフローでは、人体検知器
に電源が投入され、初期リセットされた後、最初に検知
パルスを検知した時点でタイマーがセットされ、そのタ
イマーがタイムアップするまでの時間（ｔｏ）内に、予
め設定された回数ｎの検知パルスを出力するかどうかが
判別され、その時間内に設定回数ｎの検知パルスを検知
した時点で、人体が検知エリア内に侵入したものと判別
して、フラグをセットし、同時にタイマーをリトリガし
ている。負荷制御は、この時点でオンとなる。

【００１９】また、このようにしてフラグがセットされ
た後は、検知パルスが出力される毎にタイマーがリトリ
ガされ、負荷はオンの状態を所定時間ｔ１だけ継続する
が、リトリガされたタイマーがタイムアップするまでの
時間（ｔ１）内に、検知パルスが出力されないときに
は、人体は検知エリア内にいないものとして、負荷はオ
フとなり、このときタイマー、フラグはともにリセット
され、最初の初期リセット状態に復帰する。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明の赤外線式人体検知
器によれば、人が一旦検知エリア内に入った後は、室内
で着席している場合のようにわずかな動きしか示さない
場合であっても、人の存在を検知し判別できるので、信
頼性が向上出来る。また、このような赤外線式人体検知
器を利用した本発明の赤外線式負荷制御システムによれ
ば、人が検知エリア内に侵入した後に、不用意に室内照
明や空調機器等の負荷が停止するという不都合を未然に
防止できるので、信頼性の高い制御システムが実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の赤外線式負荷制御システムの制御動作
を示したタイムチャート。

【図２】本発明の赤外線式人体検知器の内部構成を示し
たブロック図。

【図３】本発明の赤外線式人体検知器の検知動作を示し
たフローチャート。

【図４】従来の赤外線式人体検知器において採用されて
いるパルスカウント方式による検知動作を示すタイムチ
ャート。

【符号の説明】

Ａ・・・本発明の赤外線式人体検知器 １・・・光学系 ２・・・赤外線検出素子 ４・・・判断処理部 ５・・・出力部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人体から発せられる赤外線エネルギーを検
   知パルスとして電気信号に変換処理して人体検知を判別
   する赤外線式人体検知器であって、 初期リセット後、検知パルスが所定時間内に複数回検知
   されたときには、検知エリア内に人体が侵入したと判断
   する一方、この人体侵入判断の後、所定時間内に検知パ
   ルスを１度でも検知したときには検知エリア内に継続し
   て人体が存在しているものと判断する判断処理部を備え
   たことを特徴とする赤外線式人体検知器。
2. 【請求項２】請求項１に記載の赤外線式人体検知器と、
   この人体検知器からの制御信号を受けて駆動される制御
   負荷とを組み合わせて構成された赤外線式負荷制御シス
   テムであって、 上記人体検知器の判断処理部が検知エリア内に人体が侵
   入したと判別したときには、制御負荷を所定時間だけオ
   ンにし、かつ上記人体検知器の信号処理部が人体の検知
   エリア内への侵入を判別した後に人体が検知エリア内に
   継続して存在していると判断したときには、制御負荷を
   更に所定時間だけオン状態に保持させるようにした赤外
   線式負荷制御システム。