JPH06194459A - 赤外線式人体検知器 - Google Patents

赤外線式人体検知器

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JPH06194459A
JPH06194459A JP34291892A JP34291892A JPH06194459A JP H06194459 A JPH06194459 A JP H06194459A JP 34291892 A JP34291892 A JP 34291892A JP 34291892 A JP34291892 A JP 34291892A JP H06194459 A JPH06194459 A JP H06194459A
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JP
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human body
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infrared
signal
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JP34291892A
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English (en)
Inventor
Makoto Taniguchi
良 谷口
Yutaka Kojima
豊 小島
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小動物やポップコンノイズ等による誤動作を
防ぎ、人体検知の信頼性の高い赤外線式人体検知器を提
供する。 【構成】 検知器本体Sは壁面Wなどに設置され、集光
部1,11,12と赤外線検出素子1,21,22との
位置関係によって決定される検知ビーム領域を、その底
辺Lが床面Fに平行とされ、人間Mの背丈程度の高さに
展開する上側検知ビーム領域BUと、床面Fに近い位置
に展開する下側検知ビーム領域BDとに分離構成すると
ともに、上記上側、下側の検知ビーム領域を同じ極性に
設定している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は人体から発する赤外線を
集光して人体を検出する検知器に係り、特に人体と人体
以外の小動物やポップコンノイズ等を識別して誤動作を
防止する機能を備えた赤外線式人体検知器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の赤外線式人体検知器は、
図11に示すように検知器本体100を壁面Wに設置し
て、検知器100の前方に床面Fとほぼ平行になるよう
に検知ビーム領域Bを展開させているが、このようにし
て検知ビーム領域Bを形成したものでは、背の高い人間
Mが通過した場合は、検知ビーム領域B内に入って検知
信号を出力するが、背の低い小動物Cが通過しても検知
ビーム領域B内に入ることがないので検知信号を出力し
ない。したがって、このような方法で、人間Mと小動物
Cの識別を行っていた。
【0003】しかし、検知ビーム領域Bをこのようにし
て形成すると、検知ビーム領域Bを長い距離に渡って線
状に展開した場合、検知器本体100から遠い距離を隔
てると検知ビーム領域は床面Fを含むようになり、小動
物Cも検知してしまう。そこで、この点を改善するため
に、人体検知器100の集光器の設置角度調整を行うな
どして検知ビーム領域Bを展開させる放射角度を所定範
囲に設定しているが、検知ビーム領域Bの目視による確
認は不可能であり、また角度調整を正確に行うには多く
の熟練を要する。このため、赤外線式の人体検知器にお
いて小動物Cを検知する誤動作は、ある程度はやむを得
ないものとされていた。
【0004】また、近時においては、感知要素を4個持
つ赤外線検出素子を用いた人体検知器も開発されてい
る。この人体検知器の場合、赤外線検出素子102は、
一般にデュアルツインタイプと呼ばれ、1個の赤外線検
出素子に極性の異なる2組の感知要素a,b及びc,d
を図13に示したように上下に配列して、図12に示し
たような4つの検知ビーム領域B1〜B2を形成してお
り、被検知対象物が2組の検知ビーム領域B1,B2と
B3,B4を横切ったときに検知信号を出力するように
なっている。
【0005】ところが、このような赤外線式検出素子に
よって検知ビーム領域B1〜B4を形成した場合には、
小動物Cが通過すると、感知要素c,dによって形成さ
れる下側の検知ビーム領域B1,B2しか通過しないの
で、全ての感知要素a,b及びc,dによって形成され
る検知ビーム領域B1〜B4を通過する人間Mの場合と
の識別が可能となる。しかし、このような赤外線検出素
子は、一方の組の感知要素a,bによって規定される検
知ビーム領域B1,B2を被検知対象物が通過すれば、
隣接した感知要素c,dによって規定される他方の組の
検知ビーム領域B3,B4内にはエネルギ−の入射がな
いにもかかわらず、半導体チップ上の熱的な干渉によっ
て検知信号を出力してしまうという問題を生じている。
【0006】すなわち、このようなデュアルツインタイ
プの赤外線検出素子によって、図12に示されたような
上、下にプラス、マイナスの極性を有した1組の検知ビ
ーム領域B1〜B4を形成しておくと、被検知対象物は
プラス側の検知ビ−ム領域B1を通過した後にマイナス
側の検知ビ−ム領域B2を通過することになる。そし
て、この際、プラス側の検知ビ−ム領域B1から被検知
対象物が出たときにはマイナスの出力が出るが、更にマ
イナス側の検知ビ−ム領域B2に入るとマイナスの出力
が同時に生じて、このとき第2番目の検知信号の出力波
が大きくなってしまい、その結果、被検知対象物が下側
の検知ビーム領域B1,B2を通過すれば、上側の検知
ビーム領域B3,B4にはエネルギ−の入射がないにも
かかわらず、熱的な結合によって感知要素に伝達された
エネルギ−が更に大きな出力となってあらわれ、感知要
素a,bも検知信号を出力してしまう。このため、小動
物として識別できる被検出物の大きさは極めて小さいも
のに限定され、犬や猫などのような比較的大きな形状の
小動物は人体の場合と同様に検知信号が出力されてしま
い、充分な識別効果が得られないといった欠点があっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの点に鑑み
てなされたものであり、被検出物の検知ビーム領域内の
通過を確実に検出し、且つ小動物に対しては検知信号を
出力しないようにした赤外線式人体検知器を提供するこ
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
に提案される請求項1に記載された本発明は、検知器本
体は壁面などに設置され、集光部と赤外線検出素子との
位置関係によって決定される検知ビーム領域を、その底
辺が床面に平行になって人間の背丈程度の高さに展開す
る上側検知ビーム領域と、床面に近い位置に展開する下
側検知ビーム領域とに分離構成するとともに、上記上
側、下側の検知ビーム領域を同じ極性に設定している。
【0009】また、請求項2においては、2つの赤外線
検出素子と、2つの集光器とを組み合わせた構成となっ
ており、請求項3においては、複数の赤外線検出素子を
用いる代わりに、同一の極性の受光部と補償部を持った
2組の感知要素を持ち、それぞれの感知要素ごとに出力
を得ることのできる、多出力タイプの赤外線検出素子を
用いた構成としている。
【0010】更に請求項4においては、上側、下側検知
ビーム領域に対する検知信号について、それぞれの検知
出力が所定の閾値を越えたときにON信号を発生する1
組のウィンドコンパレータと、各々のウィンドコンパレ
ータよりON信号が出力された時点から所定の時間だけ
ON信号を保持する1組のタイマーと、これら1組のタ
イマーの出力が全てONとなった時点で、人体検知信号
を出力する論理回路を設けた構成としている。
【0011】
【作用】本発明によれば、集光部と赤外線検出素子との
位置関係によって決定される上側の検知ビーム領域は、
その底辺が床面に平行とされ、人間の背丈程度の高さに
展開しており、また下側の検知ビーム領域は、上側の検
知ビーム領域とは分離され、床面に近い位置に展開して
いるので、被検知対象物が検知ビーム領域を横切る場
合、犬・猫等の小動物は下側の検知ビーム領域しか通過
しないのに対して、人間の場合は下側の検知ビーム領域
と上側の検知ビーム領域の双方を通過するので、この差
異によって人体が検知できる。
【0012】また、本発明によれば、上下に展開される
上側、下側検知ビーム領域は同じ極性になっているの
で、隣接する感知要素が熱的干渉により誤動作を生じる
こともない。請求項2については複数の赤外線検出素子
を、また請求項3については赤外線検出素子を構成する
感知要素それぞれについて出力を得ることのできる、多
出力タイプの赤外線検出素子を用いているので、複数の
検知領域を構成する感知要素間に熱的な干渉を生じるこ
とがなく、このため一方の検知ビーム領域にエネルギ−
の入射があったために、もう一方のエネルギ−の入射の
ない検知ビーム領域についても検知信号が出力され、誤
報を生じるということもない。
【0013】また、請求項4において提案されるもので
は、被検出物が検知ビーム領域を横切ったときに出力さ
れる検知信号が所定の閾値を越えたときにON信号を発
生するウィンドコンパレータと、ウィンドコンパレータ
のON信号出力を一定時間だけ継続するタイマーとを、
上下の検知ビーム領域に対応して設け、この1組のタイ
マーの双方の出力がONになったときに、人体検知信号
を出力する論理回路を設けることによって、より細かい
判定が可能となり、人間と小動物の正確な識別ができ
る。
【0014】
【実施例】図1〜図4に、本発明における赤外線式人体
検知器の一実施例を示す。この実施例では、1つの赤外
線検出素子と1つの集光器とを組み合わせて1つの検知
ビーム領域を展開形成するものが示されている。図1は
本発明の人体検知器によって展開される検知ビーム領域
を示している。検知ビーム領域は、人体検知器を構成す
る集光部11,12と赤外線検出素子21,22との位
置関係によって決定され、本発明では、検知器本体Sよ
り上側、下側に分離した検知ビーム領域BU,BDが展
開されている。上側検知ビーム領域BUは、その底辺L
が床面Fに平行になるように人間Mの背丈程度の高さに
展開されており、下側検知ビーム領域BDは床面Fに近
い位置に展開されている。このような検知ビーム領域を
形成する場合、検知器本体Sを床面より120cmから
150cm程度の高さの壁面Wに設置し、かつ上側の検
知ビーム領域BUの底辺Lを水平になるように集光器1
1,12を調整すれば、人体検知のための上側の検知ビ
ーム領域BUは、この高さよりも下方に展開されること
は無く、検知対象までの距離にかかわらず床面Fに近い
位置にまで及ぶことはない。
【0015】図2は、本発明の人体検知器の内部構成を
ブロック図をもって示すものである。11,12は人体
から発される赤外線を集光する1組の集光器、21,2
2は集光された赤外線を検出する1組の赤外線検出素
子、31,32は赤外線検出素子2の出力を増幅する1
組の増幅器、41,42は不要な周波数成分を除去して
検知信号のみを取り出す1組の帯域フィルタ、51,5
2は予め設定された閾値と検知信号とを比較して、人体
の検知判断を行う1組のウインドコンパレータ、61,
62は人体を検知したとき出力信号を所定時間の間保持
する1組のタイマー、7は1組のタイマー61,62の
出力の論理積出力を得るANDゲート、8は出力回路で
ある。このような人体検知器では、出力回路8からの制
御信号によって、例えば部屋に取付けられた照明等をオ
ン、オフするようになっている一般に受光型の赤外線式
人体検知器では、検知ビーム領域を検知対象物が横切っ
た場合、1つの検知ビ−ム領域に対して、その極性に応
じた検知信号が出力されるが、本発明のように、上下に
分離した検知ビーム領域BU,BDを形成すると、小動
物Cが検知領域を横切った場合は、図3(b)に示した
ように、床面Fに近い下側の検知ビ−ム領域BDを通過
することになり、これに対して人間が検知領域を通過す
れば、図3(a)に示したように、床面Fに近い下側の
検知ビ−ム領域BDだけでなく、上側の検知ビ−ム領域
BUも通過することになる。
【0016】したがって、このような構成の本発明人体
検知器では、小動物Cが通過する場合は下側の検知ビー
ム領域BDに対応したウインドコンパレータ52しかO
N信号を出力せず、人間の場合には双方のウインドコン
パレータ51,52がON信号を出力し、それぞれのO
N信号は、対応して設けたタイマー61,62によって
一定時間保持される。したがって、双方のウインドコン
パレータ61,62の出力がON信号となったときの
み、ANDゲート7は信号を出力するので、このときの
信号が人体検知信号となって人間と小動物の識別が可能
となる。
【0017】タイマー61,62は、一方のコンパレ−
タ51がON信号を出力するタイミングと、他方のコン
パレ−タ52がON信号を出力するタイミングは全く同
時になるとは限らないので、ごく短い時間だけ、ON信
号を保持するために設けている。また、このような構成
では、焦電素子固有の現象であるポップコンノイズにつ
いても有効である。なぜなら、ホップコンノイズは、2
個の赤外線検出素子が同時に、あるいは前述したタイマ
−がON信号を保持しているごく短い時間内に出力され
ることも極めてまれなためである。図4のa)〜h)
は、以上の構成の本発明人体検知器の各部の動作をタイ
ムチャ−トをもって示したものである。
【0018】次に、本発明人体検知器の他例を示す。図
5は、この人体検知器によって展開形成される検知ビー
ム領域を示しており、図6は人体検知器のブロック図を
示している。また、図7は赤外線検出素子2の受光部に
おける半導体チップのパターン形状を示したもので、図
8は回路図、図9は基本動作を示している。
【0019】この人体検知器の赤外線検出素子2は、一
般に多出力タイプと呼ばれる、受光部と補償部によって
構成された複数組の感知要素a’〜d’の1組毎に1つ
の出力を得る構成となっており、a’,c’は検知ビー
ム領域を形成するが、補償部a’,d’は、周囲温度が
急激に変化したときに、出力のバランスを取り不用意な
出力が発生することを防止するために設けてあり、赤外
線検出素子2のフィルタ−の死角に設けているので、検
知ビ−ム領域は形成されない。
【0020】この実施例の場合、1つの集光器1に対し
て1つの赤外線素子2を組合せているが、上側、下側検
知ビーム領域BU,BDには、1組のウィンドコンパレ
ータ51,52と1組のタイマー61,62を対応して
設けており、1組のタイマー61,62と論理回路を構
成するANDゲート7によって人体検知信号を出力し
て、小動物やポップコンノイズ等による誤動作を防止で
きるようになっている。この人体検知器の各部の動作
も、先に示した人体検知器と同じで、図10a)〜h)
にタイムチャートをもって示している。
【0021】
【発明の効果】本発明の人体検知器によれば、小動物や
ポップコンノイズ等による誤動作を防ぎ、人体検知の信
頼性が向上する。すなわち、本発明によれば、集光部と
赤外線検出素子との位置関係によって決定される上側の
検知ビーム領域は、その底辺が床面に平行とされ、人間
の背丈程度の高さに展開しており、また下側の検知ビー
ム領域は、上側の検知ビーム領域とは分離され、床面に
近い位置に展開しているので、被検知対象物が検知ビー
ム領域を横切る場合、犬・猫等の小動物は下側の検知ビ
ーム領域しか通過しないのに対して、人間の場合は下側
の検知ビーム領域と上側の検知ビーム領域の双方を通過
するので、この差異によって人体が検知できる。
【0022】また、本発明によれば、上下に展開される
上側、下側検知ビーム領域は同じ極性になっているの
で、隣接する感知要素が熱的干渉により誤動作を生じる
こともない。更に請求項2については複数の赤外線検出
素子を、また請求項3については赤外線検出素子を構成
する感知要素それぞれについて出力を得ることのでき
る、多出力タイプの赤外線検出素子を用いた構成として
いるので、複数の検知領域を構成する感知要素間に熱的
な干渉を生じることがなく、このため一方の検知ビーム
領域にエネルギ−の入射があったために、もう一方のエ
ネルギ−の入射のない検知ビーム領域についても検知信
号が出力され、誤報を生じるということもない。
【0023】更に、請求項4において提案されるもので
は、被検出物が検知ビーム領域を横切ったときに出力さ
れる検知信号が所定の閾値を越えたときにON信号を発
生するウィンドコンパレータと、ウィンドコンパレータ
のON信号出力を一定時間だけ継続するタイマーとを、
上下の検知ビーム領域に対応して設け、この1組のタイ
マーの双方の出力がONになったときに、人体検知信号
を出力する論理回路を設けることによって、より細かい
判定が可能となり、人間と小動物の正確な識別ができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の人体検知器によって形成される検知ビ
ーム領域の説明図である。
【図2】本発明の人体検知器の内部構成を示したブロッ
ク図である。
【図3】本発明の人体検知器の基本動作を示した図であ
る。(a)は人間の場合の動作、(b)は小動物の場合
の動作を示す。
【図4】a)〜h)は本発明の人体検知器の各部の動作
を示したタイムチャートである。
【図5】本発明の他例を示す人体検知器によって形成さ
れる検知ビーム領域の説明図である。
【図6】本発明の他例を示す人体検知器の内部構成を示
したブロック図である。
【図7】本発明の他例の人体検知器における赤外線検出
素子の受光部構造を示した図である。
【図8】本発明の他例の人体検知器における赤外線検出
素子の回路図である。
【図9】本発明の他例の人体検知器の動作を示した図で
ある。(a)は人間の場合の動作、(b)は小動物の場
合の動作を示す。
【図10】a)〜h)は本発明の人体検知器の各部の動
作を示したタイムチャートである。
【図11】従来の人体検知器によって形成される検知ビ
ーム領域の一例を説明する図である。
【図12】従来の人体検知器によって形成される検知ビ
ーム領域の他例を説明する図である。
【図13】従来の人体検知器における赤外線検出素子の
受光部構造を示した図である。
【図14】本発明の他例の人体検知器における赤外線検
出素子の回路図である。
【符号の説明】
S・・・検知器本体 W・・・壁面 M・・・人体 C・・・小動物 BU・・・上側検知ビーム領域 L・・・その底辺 BD・・・下側検知ビーム領域 F・・・床面 b’,c’・・・検知ビーム領域を形成するための感知
要素(受光部) a’,d’・・・検知ビーム領域を形成しない補償部 1,11,12・・・集光器 2,21,22・・・赤外線検出素子 51,52・・・ウインドコンパレータ 61,62・・・タイマー 7・・・論理回路(ANDゲート)
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】更に請求項2については複数の赤外線検出
素子を、また請求項3については赤外線検出素子を構成
する感知要素それぞれについて出力を得ることのでき
る、多出力タイプの赤外線検出素子を用いているので、
複数の検知領域を構成する感知要素間に熱的な干渉を生
じることがなく、このため一方の検知ビーム領域にエネ
ルギ−の入射があったために、もう一方のエネルギ−の
入射のない検知ビーム領域についても検知信号が出力さ
れ、誤報を生じるということもない。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】更に請求項2については複数の赤外線検出
素子を、また請求項3については赤外線検出素子を構成
する感知要素それぞれについて出力を得ることのでき
る、多出力タイプの赤外線検出素子を用いた構成として
いるので、複数の検知領域を構成する感知要素間に熱的
な干渉を生じることがなく、このため一方の検知ビーム
領域にエネルギ−の入射があったために、もう一方のエ
ネルギ−の入射のない検知ビーム領域についても検知信
号が出力され、誤報を生じるということもない。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人体から発する赤外線を集光して赤外線
    検出素子にて検出し、検知信号を出力する赤外線式人体
    検知器において、 検知器本体は壁面などに設置され、集光部と赤外線検出
    素子との位置関係によって決定される検知ビーム領域
    を、その底辺が床面に平行とされ、人間の背丈程度の高
    さに展開する上側検知ビーム領域と、床面に近い位置に
    展開する下側検知ビーム領域とに分離構成するととも
    に、上記上側、下側の検知ビーム領域を同じ極性に設定
    している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装置
    において、 上記検知器本体は、2組の赤外線検出素子と集光部とに
    よって、上側検知ビーム領域と下側検知ビーム領域を展
    開形成している赤外線式人体検知器。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の赤外線式人体検知装置
    において、 上記検知器本体は、同一極性の受光部と補償部とを有し
    た上、下で2組の感知要素を有した赤外線検出素子と、
    1つの集光部とを組み合わせて、上側検知ビーム領域と
    下側検知ビーム領域を展開形成している赤外線式人体検
    知器。
  4. 【請求項4】 検知対象物が上側検知ビーム領域、下側
    検知ビーム領域をそれぞれ通過したときに出力される検
    知信号が所定の閾値を越えたときにON信号を出力する
    1組のウィンドコンパレータと、 これらの1組のウィンドコンパレータがON信号を出力
    した時点から一定時間、そのON信号を保持する1組の
    タイマーと、 この1組のタイマーの双方よりON信号が出力されたと
    きに、人体検知信号を出力する論理回路とを備えたこと
    を特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の赤外
    線式人体検知器。
JP34291892A 1992-12-22 1992-12-22 赤外線式人体検知器 Pending JPH06194459A (ja)

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