JPH07208915A - 人体位置検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一の人体位置検知装置によって、人体が複
数の単位領域のいずれに存在するかを検知することがで
き汎用性に優れ、部品点数及び原価を削減することがで
きる生産性に優れた人体位置検知装置の提供。 【構成】 人体からの赤外線を検知するセンサー９と、
各々の集光領域１１ａ等に入射した赤外線をセンサー９
へ集光する集光部１１と、センサー９と集光部１１との
間に配設され各遮蔽領域１０ａ等に入射した赤外線を遮
蔽・透過させる液晶部材群１０と、入射した赤外線を全
ての遮蔽領域で遮蔽し更に各遮蔽領域１０ａ等の内のい
ずれか１へ入射した赤外線を順次透過させることを繰り
返す液晶部材群駆動手段とセンサー９で赤外線が検知さ
れた際に入射した赤外線を透過させている遮蔽領域１０
ａ等と対応する位置に人体が存在すると出力する人体位
置検知手段とを有する制御部（図示せず）と、を備えた
構成からなる。

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せられる赤外
線によって人体の位置を検知する人体位置検知装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、人体位置検知装置を用いて、人体
の位置を検知することで、照明を自動制御したり、空気
調和装置により室内の実際に人が存在する場所を最適な
条件に保ったりすること等が行われている。この人体位
置検知装置に用いられるセンサーとして、人体から発せ
られる赤外線を検知する焦電型赤外線センサー素子等が
利用されている。

【０００３】この焦電型赤外線センサー素子は、赤外線
の入射によって結晶に温度変化が生じた際に、表面電荷
が変化する焦電効果を利用した赤外線検知素子である。
しかし、この焦電型赤外線センサー素子は、結晶の温度
変化に対して反応するため、赤外線が一定の強度で入射
している時には反応せず、入射する赤外線の強度が変化
した場合にのみ反応する、微分型のセンサー素子であ
る。そのため、被検知領域で静止している人体を検知す
るためには、焦電型センサー素子に、この静止している
人体から発せられる赤外線を断続的に入射させる必要が
ある。この、焦電型センサー素子へ静止している人体か
ら発せられる赤外線を断続的に入射させる方法として
は、焦電型センサー素子が内包されたセンサーユニット
の検知用開口部の前面で複数の遮蔽用羽根を持つ羽根を
回転させるようにした羽根式、検知用開口部に遮蔽用振
動子を対向させてこの遮蔽用振動子を所定の周期で振動
させて検知用開口部を開閉する振動式等の方法が開発さ
れている。しかしながら、これらの方法では、可動部分
が必要となり、人体位置検知装置が大型化するととも
に、振動・騒音が発生してしまうという問題点を有して
いた。そこで、それらの代わりに液晶シャッタを用いた
人体位置検知装置が特開昭６２−２２９６２７号公報
（以下イ号と呼ぶ）等に開示されている。また、空気調
和機の室内機等に、このような人体位置検知器を複数配
設し、室内を２以上の単位領域に分割して、個々の位置
検知器に１つの単位領域を対応させて、室内での利用者
の位置を検知する人体位置検知装置が特開昭６１−１９
５２３２号公報（以下ロ号と呼ぶ）等に開示されてい
る。

【０００４】以下に従来のイ号に開示された人体位置検
知装置について説明する。図４は従来のイ号に開示され
た人体位置検知装置の断面図である。１は箱枠型状のケ
ース体、２はケース体１の下面に形成された円形の検知
開口部、３はケース体１の略中央部に支持部（図示せ
ず）によって支持される焦電型の赤外線センサー、４は
赤外線センサー３の上部に形成されて人体から発せられ
る赤外線を赤外線センサー３内部に導入するための検知
窓、５は赤外線センサー３と対向して配設されて検知開
口部２から入射した赤外線を赤外線センサー３の検知窓
４に集光するための反射鏡体、６は反射鏡体５を構成し
検知開口部２の所定の検知範囲から入射した赤外線を赤
外線センサー３に導くための複数の環状の反射ブロッ
ク、７は赤外線透過型の液晶板よりなりケース体１の検
知開口部２に配設されて電圧印加時に透過率が低下し赤
外線を遮蔽する液晶パネル、８はケース体１，赤外線セ
ンサー３，液晶パネル７等よりなるセンサーユニットで
ある。

【０００５】以上のように構成された従来のイ号に開示
された人体位置検知装置について、以下その動作を説明
する。初めに、液晶パネル７に電圧が印加される。これ
により、液晶パネル７の透過率が低下して、検知開口部
２からケース体１の内部へ入射しようとした赤外線が遮
蔽される。次に、所定時間経過後に、液晶パネル７への
電圧の印加を中止する。これにより、液晶パネル７の透
過率が上昇して、人体から発せられた赤外線が液晶パネ
ル７を透過してケース体１の内部へ入射する。この赤外
線が反射鏡体５の各反射ブロック６によって反射され
て、赤外線センサー３の上部に形成された検知窓４から
赤外線センサー３の内部に入射し、ここに配設された焦
電型赤外線センサー（図示せず）に、焦電効果によって
検知電圧が隆起される。このように、液晶パネル７へ断
続的に電圧を印加することによって、人体が被検知領域
で静止している場合であっても、この人体を振動・騒音
なしで検知することができる。

【０００６】以下に従来のロ号に開示された人体位置検
知装置について説明する。ロ号に開示された人体位置検
知装置は、室内の壁面に備え付けられた空気調和機の室
内機に、前述のイ号に開示されたような人体位置検知装
置を複数配設し、室内を前述の室内機の前後・左右方向
等の複数の単位領域に分割し、個々のイ号に開示された
ような人体位置検知装置を各単位領域と対応させて、人
体がどの単位領域に存在するかを検知し、人体が検知さ
れた単位領域へ、前述の室内機の吹き出し風の吹き出し
方向を変更するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、イ号に開示された人体位置検知装置は、単
一の被検知領域内部に人体が存在するか否かを検知する
ことのみしかできないために、室内等のどの場所に人体
が存在するかを検知することができず、室内機の吹き出
し風の吹き出し方向を人体が実際に存在する方向へ変更
する等の制御を行うことができず汎用性に欠けるという
問題点を有していた。また、ロ号に開示された人体位置
検知装置は、個々の単位領域に対して、イ号に開示され
たような人体位置検知装置が各々必要となり、部品点数
及び原価が増大して生産性に欠けるという問題点を有し
ていた。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、単一の人体位置検知装置によって、人体が複数の単
位領域のいずれに存在するかを検知することができ汎用
性に優れ、部品点数及び原価を削減することができる生
産性に優れた人体位置検知装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載の人体位置検知装置は、人体
からの赤外線を検知する単独のセンサーと、２つ以上の
集光領域に分割されて各々の集光領域に入射した赤外線
を前記センサーへ集光する集光部と、前記センサーと前
記集光部との間に配設されるとともに前記集光部の各集
光領域に対応する遮蔽領域に分割されて各遮蔽領域毎に
入射した赤外線を遮蔽・透過させる液晶部材群と、前記
液晶部材群を駆動して入射した赤外線を全ての遮蔽領域
で遮蔽し更に各遮蔽領域の内のいずれか１へ入射した赤
外線を順次透過させることを繰り返す液晶部材群駆動手
段と前記センサーで赤外線が検知された際に前記液晶部
材群の入射した赤外線を透過させている遮蔽領域と対応
する位置に人体が存在すると出力する人体位置検知手段
とを有し人体位置検知装置全体を制御する制御部と、を
備えた構成を有しており、請求項２に記載の人体位置検
知装置は、請求項１において、前記センサーと、前記液
晶部材群と、前記センサーと前記液晶部材群との間に配
設された前記集光部と、前記制御部と、を備えた構成を
有している。

【００１０】ここで、前記センサーとしては、例えばＴ
Ｏ−５パッケージタイプの外観形状をなすもの等の焦電
型赤外線センサー等が好適に用いられる。また、集光部
としては、複数の小レンズを一体に有するフルネルレン
ズや、分割型のレンズを複数組み付けて構成したもの等
が好適に用いられる。また、分割された各領域の形状，
数は検知対象となる空間の広さ等に応じて適宜決定され
る。

【００１１】

【作用】この構成によって、集光部が複数の集光領域に
分割されて、室内等の各単位領域から入射してくる赤外
線を単独のセンサーに集光し、集光部の各集光領域に対
応する遮蔽領域に分割されて各遮蔽領域毎に入射した赤
外線を遮蔽・透過させる液晶部材群をセンサーと集光部
との間に配設し、制御部の液晶部材駆動手段が液晶部材
群の全ての遮蔽領域で赤外線を遮蔽した後に赤外線を液
晶部材群の遮蔽領域の内いずれか１で順次透過させると
ともに、制御部の人体位置検知手段によってセンサーで
赤外線が検知された際に液晶部材群の赤外線を透過させ
ている遮蔽領域に対応する単位領域に人体が存在すると
出力することで、人体が複数の単位領域のいずれに存在
するかを検知することができるとともに、人体が一定の
単位領域内に留まっている場合であっても正確に検知す
ることができる。また、センサーが単独であるために、
部品点数及び原価を削減することができる。また、セン
サーと集光部との間に液晶部材を配設することによっ
て、液晶部材を小型化することができ原価を削減するこ
とができる。一方、センサーと液晶部材との間に集光部
を配設することによって、集光部が外部に露出せず、集
光部が結露しにくいために、集光能力を向上させること
ができる。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例における人体位置検
知装置について、図面を参照しながら説明する。図１は
本発明の一実施例における人体位置検知装置の内部構成
を示す要部構成図である。９は焦電効果によって赤外線
を検知し例えばＴＯ−５パッケージタイプの外観形状を
なす単独のセンサー、９ａはセンサー９の上面に開口し
入射してくる赤外線を受光する受光面、１０は個々に独
立して入射してくる赤外線を遮蔽・透過させる複数の液
晶部材よりなる遮蔽領域１０ａ乃至１０ｆで構成されて
センサー９と略平行に配設される液晶部材群、１１は入
射してくる赤外線をセンサー９の受光面９ａへ集光させ
て液晶部材群１０の各遮蔽領域１０ａ乃至１０ｆに各々
対応する複数の小レンズよりなる各集光領域１１ａ乃至
１１ｆで一体に構成されてセンサー９と液晶部材群１０
の外側にこれらと略平行に配設された集光部である。こ
こで、センサー９の受光面９ａには、人体より発せられ
る波長が６〜１０μｍの赤外線のみを透過させる窓材
（図示せず）が配設されている。また、集光部１１は、
短焦点で広範囲な視野をカバーすることができるととも
に各集光領域１１ａ乃至１１ｆに対応する一体の小レン
ズから構成されるポリエチレン製のフレネルレンズより
なっている。また、各遮蔽領域１０ａ乃至１０ｆ及び各
集光領域１１ａ乃至１１ｆの総数は各々６である。

【００１３】以上のように構成された本発明の一実施例
における人体位置検知装置について、以下その動作を説
明する。図２は本発明の一実施例における人体位置検知
装置を備えた空気調和装置の室内機の動作を示す外観斜
視図である。１２は空気調和が行われる室内、１３は室
内１２の一壁面に配設されて室内１２の空気調和を行う
空気調和装置（図示せず）の室内機、１３ａは室内１２
の空気を室内機１３の内部へ吸い込む吸い込み口、１３
ｂは室内機１３によって加熱・冷却等された空気を吹き
出すとともにこの吹き出し方向を自動的に変更すること
ができる吹き出し口、Ａ乃至Ｆは室内１２の床面の一部
を室内機１３から見て前後方向に２分割，左右方向に３
分割するとともに液晶部材群１０の各遮蔽領域１０ａ乃
至１０ｆ及び集光部１１の各集光領域１１ａ乃至１１ｆ
に各々対応して人体が室内１２の中のどの位置に存在す
るか検知するための単位領域である。ここで、室内１２
の床面の広さは、例として８畳であるものとし、単位領
域Ａ乃至Ｆの総数は６であるものとする。また、各単位
領域Ａ乃至Ｆからの赤外線は、各々集光部１１の対応す
る集光領域１１ａ乃至１１ｆを構成する小レンズを通し
て、液晶部材群１０の対応する遮蔽領域１０ａ乃至１０
ｆに集光され、更にこれらを透過して、全てセンサー９
に集光され、センサー９の受光面９ａに配設された窓材
（図示せず）によって、人体から発せられる波長が６〜
１０μｍの赤外線のみがセンサー９内部に入射するよう
になっている。

【００１４】初めに、初期状態として、制御部（図示せ
ず）の液晶部材群駆動手段が、液晶部材群１０の各遮蔽
領域１０ａ乃至１０ｆを構成する全ての液晶部材に印加
される電圧をオンにする。これにより、全ての液晶部材
の透過率が低下し、集光部１１の各集光領域１１ａ乃至
１１ｆによって集光された赤外線は全てこの液晶部材群
１０によって遮蔽されて、センサー９に入射する赤外線
は０となる。次に、制御部（図示せず）の液晶部材群駆
動手段が、液晶部材群１０の第１の遮蔽領域１０ａを構
成する液晶部材に印加される電圧のみをオフにする。こ
れにより、第１の遮蔽領域１０ａだけの透過率が上昇
し、各単位領域Ａ乃至Ｆから発せられた赤外線の内、第
１の単位領域Ａから発せられた赤外線のみが、センサー
９の受光面９ａに入射する。この時、もし室内１２の第
１の単位領域Ａに人体が存在した場合には、この人体か
ら発せられる赤外線が、集光部１１の第１の集光領域１
１ａによって集光され、第１の遮蔽領域１０ａを透過し
て、受光面９ａからセンサー９に入射する。これによ
り、センサー９に入射する赤外線の強度がゼロから変化
するために、センサー９で受光面９ａに入射した赤外線
の強度に応じた電圧が出力される。この時、制御部（図
示せず）の人体位置検知手段が、室内１２の第１の単位
領域Ａに人体が存在するものと検知し、室内機１３の吹
き出し口１３ｂの吹き出し方向を室内１２の第１の単位
領域Ａに向ける等の処理を行う。次に、制御部（図示せ
ず）の液晶部材群駆動手段が、液晶部材群１０の各遮蔽
領域１０ａ乃至１０ｆを構成する全ての液晶部材に印加
される電圧を再度オンにし、センサー９に入射する赤外
線を０とする。次に、制御部（図示せず）の液晶部材群
駆動手段が、液晶部材群１０の第２の遮蔽領域１０ｂを
構成する液晶部材に印加される電圧のみをオフにし、単
位領域Ｂから発せられた赤外線のみが、センサー９の受
光面９ａに入射するようにして、制御部（図示せず）の
人体位置検知手段が、室内１２の第２の単位領域Ｂに人
体が存在するか否かを検知する。次に、同様の処理を繰
り返して、室内の各単位域領域Ａ乃至Ｆに対する検知を
順次行っていくことで、人体が室内１２のどの位置に存
在するかを検知する。

【００１５】以上のように本実施例によれば、液晶部材
群１０及び集光部１１を複数の領域に分割し、制御部
（図示せず）が、入射した赤外線を、全ての遮蔽領域１
０ａ乃至１０ｆで遮蔽した後、これを、遮蔽領域１０ａ
乃至１０ｆのいずれか１のみで、透過させる動作を繰り
返すことにより、単独の人体位置検知装置を用いて、室
内１２の複数の単位領域Ａ乃至Ｆのいずれの位置に人体
が存在するかを検知することができる。また、液晶部材
群１０を、集光部１１とセンサー９との間に配設するこ
とによって、液晶部材群１０を小型化することができ、
原価を削減することができる。

【００１６】尚、本実施例においては、室内１２を前後
方向に２分割，左右方向に３分割し、６つの単位領域Ａ
乃至Ｆ等を用いて人体の位置を検知するようにしている
が、これは２以上であればいくつであってもよい。ま
た、単位領域等の形状を四角形としているが、これは六
角形等他の形状であってもよい。

【００１７】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
おける人体位置検知装置について、図面を参照しながら
説明する。図３は本発明の第２の実施例における人体位
置検知装置の内部構成を示す要部構成図である。９はセ
ンサー、９ａは受光面であり、これらは実施例１と同様
なものなので、同一の符号を付し説明を省略する。１４
は入射してくる赤外線をセンサー９の受光面９ａへ集光
させる複数の小レンズよりなる集光領域１４ａ乃至１４
ｆで一体に構成されてセンサー９と略平行に配設される
集光部、１５は入射してくる赤外線を個々に独立して遮
蔽・透過させて集光部１４の各集光領域１４ａ乃至１４
ｆに各々対応する複数の液晶部材よりなる遮蔽領域１５
ａ乃至１５ｆで構成されてセンサー９と集光部１４の外
側にこれらと略平行に配設された液晶部材群である。こ
こで、集光部１４は、実施例１と同様にポリエチレン製
のフレネルレンズよりなっている。また、各集光領域１
４ａ乃至１４ｆ及び各遮蔽領域１５ａ乃至１５ｆの総数
は各々６である。

【００１８】以上のように構成された本発明の第２の実
施例における人体位置検知装置について、以下その動作
を説明する。本発明の第２の実施例における人体位置検
知装置は、集光部１４とセンサー９の外側に液晶部材群
１５が設置されている点を除けば、実施例１と同様に動
作して、人体の位置を検知する。

【００１９】以上のように本実施例によれば、集光部１
４とセンサー９の外側に液晶部材群１５を配設すること
によって、集光部１４が外部に露出せず、集光部１４が
結露しにくいために、集光能力を向上させることができ
る。

【００２０】尚、本実施例においては、６つの集光領域
等を用いて人体の位置を検知するようにしているが、こ
れは２以上であればいくつであってもよい。また、集光
領域等の形状を四角形としているが、これは六角形等他
の形状であってもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明は、集光部が複数の
集光領域に分割されて、室内等の各単位領域から入射し
てくる赤外線を単独のセンサーに集光し、集光部の各単
位領域に対応する遮蔽領域に分割されて各遮蔽領域毎に
入射した赤外線を遮蔽・透過させる液晶部材群をセンサ
ーと集光部との間に配設し、制御部の液晶部材駆動手段
が液晶部材群の全ての遮蔽領域で赤外線を遮蔽した後に
赤外線を液晶部材群の遮蔽領域の内いずれか１で順次透
過させるとともに、制御部の人体位置検知手段によって
センサーで赤外線が検知された際に液晶部材群の赤外線
を透過させている遮蔽領域に対応する単位領域に人体が
存在すると出力することで、人体が複数の単位領域のい
ずれに存在するかを検知することができるとともに、人
体が一定の単位領域内に留まっている場合であっても正
確に検知することができるために汎用性に優れている。
また、センサーが単独であるために、部品点数及び原価
を削減することができ、また、センサーと集光部との間
に液晶部材を配設することによって、液晶部材を小型化
することができ、原価を削減することができるために生
産性に優れている。一方、センサーと液晶部材との間に
集光部を配設することによって、集光部が外部に露出せ
ず、集光部が結露しにくいために、集光能力を向上させ
ることができる耐環境性に優れた人体位置検知装置を実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における人体位置検知装置の
内部構成を示す要部構成図

【図２】本発明の一実施例における人体位置検知装置を
備えた空気調和装置の室内機の動作を示す外観斜視図

【図３】本発明の第２の実施例における人体位置検知装
置の内部構成を示す要部構成図

【図４】従来のイ号に開示された人体位置検知装置の断
面図

【符号の説明】

１ ケース体 ２ 検知開口部 ３ 赤外線センサー ４ 検知窓 ５ 反射鏡体 ６ 反射ブロック ７ 液晶パネル ８ センサーユニット ９ センサー ９ａ 受光面 １０ 液晶部材群 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ 遮
蔽領域 １１ 集光部 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ 集
光領域 １２ 室内 １３ 室内機 １３ａ 吸い込み口 １３ｂ 吹き出し口 １４ 集光部 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ 集
光領域 １５ 液晶部材群 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ 遮
蔽領域

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】人体からの赤外線を検知する単独のセンサ
   ーと、２以上の集光領域に分割されて各々の集光領域に
   入射した赤外線を前記センサーへ集光する集光部と、前
   記センサーと前記集光部との間に配設されるとともに前
   記集光部の各集光領域に対応する複数の遮蔽領域に分割
   されて各遮蔽領域毎に入射した赤外線を遮蔽・透過させ
   る液晶部材群と、前記液晶部材群を駆動して入射した赤
   外線を全ての遮蔽領域で遮蔽し更に各遮蔽領域の内のい
   ずれか１へ入射した赤外線を順次透過させることを繰り
   返す液晶部材群駆動手段と前記センサーで赤外線が検知
   された際に前記液晶部材群の入射した赤外線を透過させ
   ている遮蔽領域と対応する位置に人体が存在すると出力
   する人体位置検知手段とを有し人体位置検知装置全体を
   制御する制御部と、を備えたことを特徴とする人体位置
   検知装置。
2. 【請求項２】前記センサーと、前記液晶部材群と、前記
   センサーと前記液晶部材群との間に配設された前記集光
   部と、前記制御部と、を備えたことを特徴とする請求項
   １に記載の人体位置検知装置。