JPH07301679A

JPH07301679A - 人体検出装置

Info

Publication number: JPH07301679A
Application number: JP11586094A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Honda; 俊也本田; Atsuhiko Kimura; 篤彦木村; Shigeru Okabayashi; 繁岡林
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-05-02
Filing date: 1994-05-02
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】人とその他の物体とを確実に識別検出する。【構成】赤外線を透過しない円筒形の鏡筒５、６に凹
面反射鏡７、８が設けられ、各凹面反射鏡により８〜１
３μｍの広い波長帯域の赤外域透過フィルタ３および人
の放射する赤外線の放射強度のピーク波長をほぼ中心と
する９〜１０μｍの狭い波長帯域の赤外域透過フィルタ
４を透過して、対象物からの赤外線が赤外線センサ１と
赤外線センサ２に集光される。マイクロコンピュータ１
１では、赤外線センサ１の出力電圧がメモリ１２に記憶
された人体に対応する電圧基準値と比較し、さらに赤外
線センサ１、２の電圧比が電圧比基準値と比較すること
により赤外線放射強度の大きさとピーク波長が異なるこ
とを利用して人を他の物体から識別判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体より放射される赤
外線から人の存在を検出する人体検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の人体より放射される赤外線を検知
して人の存在を検出する人体検出装置としては、例え
ば、図１２に示すようなものがある。これは、人体８１
より放射される赤外線８２を検出する焦電型赤外線セン
サ８３を用いたものであり、物体の温度によって放射す
る赤外線の量が異なることを利用したものである。物体
から放射される赤外線は、図１３に示されるように、そ
の物体の温度により放射強度が変化し、温度が高いほ
ど、放射強度が大きくなっている。人の顔の表面温度は
３２℃、すなわち３２＋２７３＝３０５Ｋ付近であり、
図中、３００Ｋの曲線が人体の放射する赤外線の放射強
度に相当する。この曲線は放射強度を波長別に見ると、
９．５μｍ付近にピークが存在している。なお、熱型の
赤外線センサは、赤外線を熱としてとらえ、その強度に
応じて電圧を出力しているので、電圧によって物体の温
度を推定することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の人体検出装置にあっては、１種類の測定波長
帯域、例えば８〜１３μｍの放射強度を測定するように
なっていたため、物体の放射率によって温度測定に誤差
が生じ、３２℃付近の高放射率の人体と、高温で低放射
率の、例えばヘッドランプ等の物体との判別が難しく、
ヘッドランプ等を人と誤判別してしまうことがあるとい
う問題があった。本発明は、このような従来の問題点に
着目してなされたものであり、ヘッドランプ等の高温で
低放射率の物体からも人を確実に識別し検出することが
できる人体検出装置を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため請求項１に記載
の本発明は、広い波長帯域の第１の赤外域透過フィルタ
と、人体の放射する赤外線の放射強度のピーク波長をほ
ぼ中心とする狭い波長帯域の第２の赤外域透過フィルタ
と、前記第１および第２の赤外域透過フィルタを透過し
た赤外線をそれぞれ検出する第１の赤外線センサと第２
の赤外線センサと、これら各赤外線センサの出力を入力
し、人体とその他の物体の赤外線放射強度の大きさとピ
ーク波長の相違に基づいて人体を判別する判別手段とを
有するものとした。

【０００５】上記の判別手段は、第１の赤外線センサの
出力を第１の基準値と比較して第１段階の判別を行な
い、さらに第１の赤外線センサの出力と第２の赤外線セ
ンサの出力の比を第２の基準値と比較して第２段階の判
別を行なうものとすることができる。さらに判別手段
は、環境温度を検出する温度計測手段を備え、上記第１
の基準値または第２の基準値の少なくとも何れかを環境
温度によって補正するものとしてもよい。そして、第１
の赤外域透過フィルタおよび第１の赤外線センサと、第
２の赤外域透過フィルタおよび第２の赤外線センサと
は、互いに同軸線上に配置され、それぞれ反射鏡を用い
て、赤外線を各赤外線センサに集光するように構成する
ことができる。

【０００６】また請求項５に記載の発明は、互いに異な
る波長帯域の第１の赤外域透過フィルタおよび第２の赤
外域透過フィルタと、第１および第２の赤外域透過フィ
ルタを透過した赤外線をそれぞれ検出する第１の赤外線
センサおよび第２の赤外線センサと、これら各赤外線セ
ンサの出力に基づいて人体を判別する判別手段とを有
し、第１の赤外線センサと第２の赤外線センサとは、そ
れぞれの面上に上記第１の赤外域透過フィルタと第２の
赤外域透過フィルタが配されるとともに、１つのパッケ
ージ内に並置されて、互いの極性を逆に直列接続され、
第１および第２の赤外域透過フィルタの各波長帯域が、
人体から放射された赤外線の第１および第２の赤外線セ
ンサに入力するエネルギー量が等しくなるように設定さ
れているものとした。第１および第２の赤外線センサは
サーモパイルで形成し、判別手段は、上記直列接続され
た第１および第２の赤外線センサの両端出力を第３の基
準値と比較して、この第３の基準値よりも小さいとき対
象物を人体と判別することができる。

【０００７】

【作用】請求項１に記載のものでは、広い波長帯域の第
１の赤外域透過フィルタを透過した赤外線により、対象
物から放射された放射強度に基づきその放射総量に対応
する出力が第１の赤外線センサから出力される。一方、
第２の赤外線センサからは、人体の放射する赤外線の放
射強度のピーク波長をほぼ中心とする狭い波長帯域の第
２の赤外域透過フィルタにより、対象物が人体の場合に
はその放射強度のピークに対応した特有の所定の放射総
量に対応する出力が第２の赤外線センサから出力され
る。判別手段では、上記第１の赤外線センサおよび第２
の赤外線センサの出力を組み合わせて用い、人体の場合
に特有の基準値と比較することにより、人体とその他の
物体とを識別判別する。

【０００８】とくに、第１の赤外線センサの出力を例え
ば人体からの場合の放射総量に対応する第１の基準値と
比較して第１段階の判別を行なったうえ、第１の赤外線
センサの出力と第２の赤外線センサの出力の比を第２の
基準値と比較して第２段階の判別を行なうことにより、
人体とその他の物体とが容易に判別される。また、環境
温度を検出して上記の基準値を環境温度によって補正す
ることにより、外気温の変動に起因して人体からの赤外
線の放射強度などが変わっても、精度よく人と他の物体
とが判別される。

【０００９】また請求項５のものは、透過波長帯域の異
なる２つの赤外域透過フィルタを備え並置された赤外線
センサがその極性を逆にして直列に接続され、赤外域透
過フィルタの各波長帯域が、人体から放射された赤外線
の第１および第２の赤外線センサに入力するエネルギー
量が等しくなるように設定されているので、人体から放
射する赤外線が入射したときには、２つの赤外線センサ
の両端出力が０になる。判別手段はこの出力０の状態か
ら人体の存在を検出する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は、本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図で
ある。センシング部２０からの出力信号が、増幅回路９
に入力され、Ａ／Ｄ変換器１０を介して、マイクロコン
ピュータ１１に入力される。マイクロコンピュータ１１
はメモリ１２が付設され、メモリ１２に記憶されている
人体の赤外線放射強度を基とした基準値と、対象物体の
赤外線放射強度に応じた入力値とを比較して、計測対象
が人体であるか否かを判断する。

【００１１】センシング部２０は、赤外線を熱に変換し
て電気信号として出力するサーモパイル型または焦電型
等の熱型の赤外線センサ１および２を備え、その前面に
は、各々必要な赤外線だけを通し不要な赤外線をカット
する赤外域透過フィルタ３および４が設置されている。
図２は赤外域透過フィルタの透過率特性を示し、赤外線
センサ１前面の赤外域透過フィルタ３は、曲線Ａのよう
に８〜１３μｍの波長帯を通す透過率特性を有し、赤外
線センサ２前面の赤外域透過フィルタ４は、曲線Ｂのよ
うに９〜１０μｍの波長帯を通す透過率特性を有する。

【００１２】また、赤外線を透過しない材料で作られ、
同軸に設けられた円筒形の鏡筒５および６には、各々前
方から入射した赤外線を集光する球面等で形成された凹
面反射鏡７および８が取り付けられており、これら凹面
反射鏡７および８の焦点近傍に、赤外線センサ１および
２が各々配置されている。赤外線センサ１および２の出
力がセンシング部２０の出力として増幅回路９に入力さ
れ、増幅回路９は赤外線センサ１および２からの出力の
各々を増幅する２チャンネル構成となっている。

【００１３】物体より放射され前方から（図１では左方
から）鏡筒５に入射した赤外線は、凹面反射鏡７で集光
され、広い波長帯域、すなわち波長帯８〜１３μｍを通
す赤外域透過フィルタ３を通り赤外線センサ１に入力す
る。また、鏡筒６に入射した赤外線は、凹面反射鏡８で
集光され、狭い波長帯域、すなわち波長帯９〜１０μｍ
を通す赤外域透過フィルタ４を通って赤外線センサ２に
入力する。その際、鏡筒５および６は同軸に重なって配
置されているので、平行光のみが入射し各赤外線センサ
に到達する。これにより、赤外線センサ１および２に
は、物体との距離に関係なく、物体の温度によって放射
する赤外線が入射される。

【００１４】次に本実施例における人体判別の原理につ
いて説明する。赤外線センサ１および２は赤外線強度に
応じた電圧Ｅ１、Ｅ２を出力し、これらの電圧信号が増
幅回路９およびＡ／Ｄ変換器１０を通してマイクロコン
ピュータ１１に入力する。マイクロコンピュータ１１で
は、まず、広い波長帯域８〜１３μｍの赤外域透過フィ
ルタ４を透過した波長帯λ１の放射強度を比較する。
図３に示すように、人体の放射強度を示す３２℃高放射
率の曲線を基準として見ると、低温の物体は、低温で低
放射率の物体も、低温で高放射率の物体も、いずれも波
長が８〜１３μｍ帯での放射の総量が人体のものより小
さいので、この放射総量により人体からの赤外線かどう
かが判別される。

【００１５】高温の物体については、高温で高放射率の
物体は、波長が８〜１３μｍ帯の放射の総量が人体より
も大きいので、この場合にも放射総量により人体からの
赤外線かどうかが判別される。一方、高温で低放射率の
物体に関しては、波長が８〜１３μｍ帯の放射の総量は
人体の放射の総量とあまり差がなく、ほぼ同じになって
いる。このため、従来の１種類の測定波長帯域の放射強
度を測定する人体検出装置では判別ができなかったもの
である。このため、次に狭い波長帯９〜１０μｍ（λ
２）の赤外域透過フィルタ３を透過した赤外線につい
て、高温で低放射率の物体と、人体とから放射される赤
外線の放射強度を比較する。

【００１６】表面温度３２℃付近の人の顔面より放射さ
れる赤外線の放射強度は、図４にロで示すように、９．
５μｍ付近にピークが存在する。これに対して、高温で
低放射率の物体からの放射強度のピークは、イのように
異なる波長に現われる。この結果、波長が８〜１３μｍ
帯において放射総量が人体の放射総量とあまり差がない
物体との間でも、波長が９〜１０μｍ帯での放射の総量
は、人体の方が、高温で低放射率の物体より大きく、相
違が見られる。すなわち、波長９〜１０μｍ帯において
人体からの放射強度、したがってまた放射総量は特有の
所定の値をとることになり、これにより、人体からの赤
外線か、高温で低放射率の物体からのものかが判別され
る。

【００１７】この実施例では、波長帯８〜１３μｍの赤
外域透過フィルタ３を透過し赤外センサ１に入力した赤
外線の放射の総量と、波長帯９〜１０μｍの赤外域透過
フィルタ４を透過した赤外線フィルタ２に入力した赤外
線の放射の総量の比、すなわち赤外線センサ１の出力電
圧Ｅ１と赤外線センサ２の出力電圧Ｅ２の比Ｅ１／Ｅ２
を算出する。そして、上記波長９〜１０μｍ帯での人体
特有の所定値を用いてあらかじめメモリ１２に格納され
ている電圧比の基準値と比較し、その結果から、対象が
人であるか否かを判別する。

【００１８】ここで、上記の狭い帯域の赤外域フィルタ
の中心波長とバンド幅について説明する。ウィーンの変
位則によれば、 λｍＴ＝ｂただし、λｍ：放射強度が最大となる波長Ｔ：絶対温度ｂ：ウィーンの変位定数２８９７．８μｍ・ｋと表される。人の顔の温度は３２℃程度であるので、 λｍ＝２８９７．８÷（２７３＋３２）＝９．５μｍが得られる。したがって、中心波長が９．５μｍに設
定される。

【００１９】また、バンド幅は、狭いほどよいが、実際
にはセンサの感度で決まる。ある波長範囲での放射強度
の総量は、次に示す分光放射発散度Ｍλをその波長範囲
で積分すればよいので、積分値がセンサの感度より大き
くなるように波長範囲を決めればよい。

【数１】ただし、λ：波長（μｍ）Ｔ：絶対温度Ｃ1 ：第１放射定数（２πｈｃ²）Ｃ2 ：第２放射定数（ｃｈ／ｋ）ｈ：プランク定数ｋ：ボルツマン定数ｃ：光速である。

【００２０】次に、図５のフローチャートに従って、実
施例装置における処理の流れを説明する。装置を起動す
ると、まずステップ１０１において、メモリ１２から予
め格納されている対象物体が人であるときの赤外線セン
サ１から出力される放射強度の総量に対応する電圧基準
値Ｖλ１が読み込まれる。また、ステップ１０２で、こ
の電圧基準値Ｖλ１と同様にメモリ１２に格納されてい
る対象物体が人であるときの赤外線センサ２から出力さ
れる放射強度の総量に対応する電圧基準値Ｖλ２の比で
ある電圧比の基準値Ｖλ１／Ｖλ２＝Ｒ_{λ１／λ２}が読
み込まれる。

【００２１】さらにステップ１０３で、赤外線センサ１
の出力電圧Ｖ１が読み込まれ、ステップ１０４では赤外
線センサ２の出力電圧Ｖ２が読み込まれる。このあとス
テップ１０５において、赤外線センサ１の出力電圧Ｖ１
が、対象物体が人であるときの電圧基準値Ｖλ１に等し
いか否か、すなわちＶ１＝Ｖλ１であるか否かがチェッ
クされる。そして等しければ対象物体は人である可能性
があるのでステップ１０６へ進む。Ｖ１＝Ｖλ１でない
ときは、対象物体は人ではなく、人よりも低温の物体あ
るいは人よりも高温で高放射率の物体であることにな
り、この場合には、ステップ１０３へもどり計測を続け
る。

【００２２】ステップ１０６では、赤外線センサ１の出
力電圧Ｖ１と赤外線センサ２の出力電圧Ｖ２との比Ｒ＝
Ｖ１÷Ｖ２が算出される。そして、ステップ１０７で、
比の値Ｒが、ステップ１０２で読み込んだ電圧比の基準
値Ｒ_{λ１／λ２}に等しいか否か、すなわちＲ＝Ｒ
_{λ１／λ２}であるか否かがチェックされ、等しければ対
象物体は人であるのでステップ１０８へ進む。また、等
しくなければステップ１０３へもどり、計測を続ける。
ステップ１０８では、警報装置より警報を発するなど、
人を検出したときの対応処理が行なわれる。以降、装置
が停止されるまで、ステップ１０３〜ステップ１０８の
処理が繰り返される。

【００２３】本実施例は以上のように構成され、広い波
長帯域と狭い波長帯域の２種類の赤外域透過フィルタを
使用するようにし、広い波長帯域の赤外域透過フィルタ
透過による放射総量を表わす赤外線センサ出力を基に第
１段階の判別を行ない、さらに狭い波長帯域の赤外域透
過フィルタ透過による赤外線センサ出力との比を基に第
２段階の判別を行なうものとしたので、人体以外の対象
物体を人と誤認識することが防止され、人を確実に検出
することができる。

【００２４】次に、図６は本発明の第２の実施例を示
す。これは第１の実施例の構成に外気温度計を付加し、
電圧基準値および電圧比の基準値を外気温に応じて補正
するようにしたものである。すなわち、マイクロコンピ
ュータ１１’に外気温を計測する外気温度計１４が接続
されている。マイクロコンピュータ１１’では、人の顔
の温度が気温とともに上下するので、メモリ１２’から
読み出した各基準値を外気温に応じて補正したものを用
いて判断を行なう。メモリ１２’には、電圧基準値およ
び電圧比の基準値のほか、温度による補正係数が記憶さ
れている。

【００２５】図７は第２の実施例装置における処理の流
れを示すフローチャートである。なお、前実施例の制御
動作と同一処理内容のステップには図５のフローチャー
トと同一の符号を付して、その説明を省略する。ステッ
プ１０２のあと、ステップ２０１において、外気温度計
１４により外気温Ｔが計測されると、ステップ２０２に
おいて、マイクロコンピュータ１１’では外気温Ｔの値
に応じた補正係数ａがメモリ１２’より読み込まれる。
外気温Ｔと補正係数ａとは一対一に対応したテーブル構
造をしており、外気温度Ｔが決まれば補正係数ａが決ま
るようになっている。

【００２６】このあとステップ１０３、１０４で各赤外
線センサ１、２の出力電圧Ｖ１、Ｖ２が入力されると、
ステップ２０３において、電圧基準値Ｖλ１に補正係数
ａを乗じて外気温の補正を行った電圧基準値Ｖλ１×ａ
と、ステップ１０３で計測した赤外線センサ１の出力電
圧Ｖ１とが等しいか否か、すなわち、Ｖλ１×ａ＝Ｖ１
であるか否かがチェックされ、等しいときには対象物体
が人である可能性が高いものとして、ステップ１０６へ
進む。また、Ｖλ１×ａ＝Ｖ１でない場合には、ステッ
プ２０１へもどり計測を続ける。

【００２７】ステップ１０６で出力電圧比Ｒが求められ
た後、ステップ２０４では、対象物体が人であるときの
電圧比の基準値に補正係数ａを乗じて外気温の補正を行
った電圧比の基準値Ｒ_{λ１／λ２}×ａと、ステップ１０
６で算出した出力電圧比Ｒとが等しいか否か、すなわ
ち、Ｒ＝Ｒ_{λ１／λ２}×ａであるか否かがチェックされ
る。両者が等しければ、対象物体は人であるものと判断
されてステップ１０８へ進み、警報などの処理が行なわ
れた後、装置が停止されるまで、ステップ２０１〜ステ
ップ１０８の処理が繰り返される。また、Ｒ＝Ｒ
_{λ１／λ２}×ａでない場合には、ステップ２０１へ戻り
計測を続ける。本実施例によれば、電圧基準値および電
圧比の基準値を外気温に応じて補正するようにしたの
で、外気温の変動により、人の顔面の温度が変化して赤
外線の放射強度の総量などが変わっても、精度よく人と
他の物体との識別判断が行なわれるという効果を有す
る。

【００２８】図８および図９は、発明の第３の実施例を
示す。図９は検知センサ４０の詳細構造を示し、とく
に（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は縮尺を小さくした平
面図である。センシング部３０が、後端部に凹面反射鏡
３２を備えた鏡筒３１内の中空位置に検知センサ４０を
配置させて、鏡筒３１の前端開口から入射した赤外線が
凹面反射鏡３２によって検知センサ４０に集光されるよ
うに構成されている。検知センサ４０は判定部３３に接
続されている。判定部３３には後述する基準値が格納さ
れたメモリ３４が接続されている。検知センサ４０は、
支持台５５とキャップ４２で形成される空間内に赤外線
検出素子を組み込み収容したパッケージ４１構造とさ
れ、キャップ４２の中央部に、内部へ赤外線を入射させ
るための１〜１５μｍ程度の波長を透過するＳｉ、Ｇｅ
などの材料で作成された窓板４３がはめこまれている。

【００２９】パッケージ４１の内部には、断熱材４４で
隔離された２個の熱型赤外線検出素子４５、４６が並列
に設置されている。各熱型赤外線検出素子４５、４６は
各々透過帯域の異なる赤外域透過フィルタ４７、４８、
金黒などで作成された熱吸収膜４９、５０、サーモパイ
ルチップ５１、５２が、Ｓｉなどで形成された基板５
３、５４上に積層されて、全体を支える支持台５５上に
設置されている。サーモパイルチップ５１、５２のそれ
ぞれは、熱電対を数十対直列に接続して形成されたもの
である。なお、サーモパイルチップ５１および５２の冷
点は、常に同温度となるよう熱接続されている。サーモ
パイルチップ５１とサーモパイルチップ５２とは、極性
を逆にして直列に接続されており、サーモパイルチップ
５１の一端は支持台５５から外部へ延びるリード線５６
に、サーモパイルチップ５２の一端は同じくリード線５
７に接続され、２つのサーモパイルチップ５１、５２の
接続点はリード線５８に接続されている。

【００３０】検知センサ４０は、その窓板４３を凹面反
射鏡３２に対向させて配置され、凹面反射鏡３２で集光
された赤外線が窓板４３内側の赤外域透過フィルタ４
７、４８をカバーする位置に設置されている。赤外域透
過フィルタ４７、４８は、上記のように互いに透過帯域
を異ならせてある。すなわち、赤外域透過フィルタ４７
は、図１０のＡに示すように、８〜λ０μｍの赤外線を
透過し、赤外域透過フィルタ４８はＢのようにλ０〜１
３μｍの赤外線を透過する。ここで、波長λ０μｍは、
赤外域透過フィルタ４７、４８のそれぞれを透過したエ
ネルギー量が、人体が波長８〜１３μｍの帯域において
放射する総エネルギー量の１／２となる波長に設定して
ある。

【００３１】すなわち、人体が波長８〜λ０μｍの波長
帯において放射するエネルギー量とλ０〜１３μｍの波
長帯において放射するエネルギー量が等しくなるように
λ０が決定される。プランクの法則により、波長λにお
ける赤外放射エネルギ密度Ｗλは、

【数２】で与えられる。ただし、ｈ：プランク定数ｃ：光速Ｔ：絶対温度Ｋ：ボルツマン定数

【００３２】したがって、８〜１３μｍ帯における絶対
温度Ｔ１の熱源が放射するエネルギー密度Ｗ８〜１３
は、

【数３】と表される。したがって、８〜λ０μｍにおける人体の
放射エネルギー量とλ０〜１３μｍにおける人体の放射
エネルギー量が同一になるようにするためには、人体の
表面温度をＴｍとすると、

【数４】を満足するλ０を求めることにより設定される。

【００３３】以上のように構成された本実施例における
人の判別の原理を、次に図１１により説明する。なお、
サーモパイルチップ５１、５２は、それぞれ熱電対を数
十対直列に接続したものであるが、図１１では各１個の
熱電対として示してある。物体から放射された赤外線
は、鏡筒３１の凹面反射鏡３２で反射され、窓板４３を
透過してパッケージ４１内に入射する。入射した赤外線
のうち波長帯８〜λ０μｍの赤外線は、赤外域透過フィ
ルタ４７を透過し、熱吸収膜４９に達する。同様に波長
帯λ０〜１３μｍの赤外線は、赤外域透過フィルタ４８
を透過して、熱吸収膜５０に達する。

【００３４】熱吸収膜４９、５０は、それぞれ入射した
赤外線のもつエネルギー量に応じて温度が変化し、サー
モパイルチップ５１および５２の温点Ｈの温度を変化さ
せる。２つのサーモパイルチップ５１および５２の接点
６６（図９ではリード線５８）をグランドとすると、接
点６６と接点６７（図９ではリード線５６）および接点
６６と接点６８（図９ではリード線５７）の間にはサー
モパイルチップ５１および５２それぞれの温点Ｈａ、Ｈ
ｂと冷点Ｃａ、Ｃｂの温度差に比例した電圧Ｅ１および
Ｅ２が生じる。

【００３５】ここで、サーモパイルチップ５１および５
２の冷点Ｃａ、Ｃｂは、常に同温度となるよう熱接続さ
れ、また、サーモパイルチップ５１および５２とは極性
を逆にして直列に接続されているので、接点６７と接点
６８の間には、｜Ｅ１−Ｅ２｜の電位差が生じる。その
際、人体が波長帯８〜λ０μｍにおいて放射するエネル
ギー量と波長帯λ０〜１３μｍにおいて放射するエネル
ギー量が等しくなるように波長λ０が設定されているの
で、人体からの赤外線のみが入射した場合には、サーモ
パイルチップ５１および５２の温点Ｈａ、Ｈｂの温度は
同一になる。したがって、サーモパイルチップ５１によ
って生じる電圧Ｅ１とサーモパイルチップ５２によって
生じる電圧Ｅ２とは等しく、Ｅ１＝Ｅ２となるので、接
点６７と６８の間の電位差は、｜Ｅ１−Ｅ２｜＝０となる。

【００３６】一方、人体以外、例えば車両のヘッドラン
プのような高温で低放射率の物体の放射強度について
は、前述の第１の実施例で説明した図４に示されたよう
に、波長帯８〜１３μｍにおける放射エネルギーの総量
が人体と略等しいので、総量だけの測定比較からは対象
物が人体か否かの判別が困難である。しかし、ヘッドラ
ンプの波長帯８〜λ０μｍの放射するエネルギー量と波
長帯λ０〜１３μｍの放射エネルギー量とを比較する
と、波長帯８〜λ０μｍの放射エネルギー量の方が大き
い。そのため、車両のヘッドランプなどでは、サーモパ
イルチップ５１の温点Ｈａの方がサーモパイルチップ５
２の温点Ｈｂより高温となり、発生する電圧は、Ｅ１＞
Ｅ２となる。この結果、接点６７と６８の間には、｜Ｅ
１−Ｅ２｜の電位差が発生する。

【００３７】このように、人体から放射する赤外線が入
射したときにのみ、接点６７と６８の電位差はＯＶとな
り、人体以外の物体が放射する赤外線が入射したときに
は、何らかの電位差が生じる。判定部３３では、検知セ
ンサ４０の出力信号として上記接点６７と６８、すなわ
ちリード線５６と５７の間の電位差を測定し、その値が
測定誤差等を勘案して、メモリ３４に格納されている所
定のしきい値以下となったときに人体を検出したと判断
する。

【００３８】本実施例は以上のように、１つのパッケー
ジ内に２つの各々透過帯域の異なる赤外域透過フィルタ
とそれぞれの赤外域透過フィルタを透過した赤外線を検
出する熱型赤外線検出素子とを並列に配置して設け、熱
型赤外線検出素子を極性を逆にして直列に接続するとと
もに、人体から放射され各熱型赤外線検出素子に入力す
るエネルギー量が等しくなるように各赤外域透過フィル
タの透過波長帯を設定して、対象物が人体のときには電
圧を出力しないようにした。これにより、検知センサが
１個のみで済むため、第１、第２の実施例のように２重
の鏡筒および反射鏡を要することなく装置の光学系が簡
単で小型に構成される。しかも検知センサからの出力電
位差を基準のしきい値と比較するだけで人体を的確に検
出することができるので、判断のための処理回路も簡単
となる利点がある。

【００３９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は、広い波長帯域
の第１の赤外域透過フィルタと、人体の放射する赤外線
の放射強度のピーク波長をほぼ中心とする狭い波長帯域
の第２の赤外域透過フィルタとを用いて、第１、第２の
赤外線センサでそれぞれの赤外域透過フィルタを透過し
た赤外線を検出し、その赤外線放射強度の大きさとピー
ク波長の相違に基づいて人体とその他の物体とを識別判
別するものとしたので、人体以外の対象物を人と誤認識
することが防止され、人を確実に検出することができる
という効果を有する。

【００４０】また、第１、第２の赤外線センサと各赤外
域透過フィルタを並置して１つのパッケージとし、赤外
線センサを互いの極性を逆に直列接続するとともに、各
赤外域透過フィルタの各波長帯域を、人体から放射され
た赤外線の上記各赤外線センサに入力するエネルギー量
が等しくなるように設定したものでは、対象物が人体の
ときには直列接続した上記赤外線センサの両端出力が発
生しないので、装置の光学系が簡単で小型に構成され、
しかも検知センサからの出力電位差を基準のしきい値と
比較するだけで人体を的確に検出することができるの
で、判断のための処理回路も簡単となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。

【図２】２種類の赤外域透過フィルタの透過率の特性を
説明する図である。

【図３】物体の温度と放射率による放射強度の違いを示
す図である。

【図４】人体と高温で低放射率の物体との放射強度の違
いを説明する図である。

【図５】第１の実施例における処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図６】第２の実施例の構成を示す図である。

【図７】第２の実施例における処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図８】第３の実施例の構成を示す図である。

【図９】検知センサの詳細構造を示す図である。

【図１０】センサの平面図である。

【図９】第２の実施例の全体構成を示す図である。

【図１０】赤外域透過フィルタの透過率の特性を説明す
る図である。

【図１１】第２の実施例における作動原理を示す説明図
である。

【図１２】従来例を示す図である。

【図１３】物体の温度と赤外線放射強度との関係および
人の放射強度を説明する図である。

【符号の説明】

１、２赤外線センサ３、４赤外域透過フィルタ５、６鏡筒７、８凹面反射鏡９増幅回路１０Ａ／Ｄ変換器２０センシング部１１、１１’ マイクロコンピュータ１２、１２’ メモリ１４外気温度計４０検知センサ３０センシング部３１鏡筒３２凹面反射鏡３３判定部３４メモリ４１パッケージ４２キャップ４３窓板５５支持台４４断熱材４５、４６熱型赤外線検出素子４７、４８赤外域透過フィルタ４９、５０熱吸収膜５１、５２サーモパイルチップ５３、５４基板５６、５７、５８リード線６６、６７、６８接点Ｃａ、Ｃｂ冷点Ｈａ、Ｈｂ温点

【手続補正書】

【提出日】平成６年８月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。

【図６】第２の実施例の構成を示す図である。

【図８】第３の実施例の構成を示す図である。

【図９】検知センサの詳細構造を示す図である。

【図１１】第３の実施例における作動原理を示す説明図
である。

【図１２】従来例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 9406−2ＧＧ０１Ｖ 9/04 Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】広い波長帯域の第１の赤外域透過フィル
タと、人体の放射する赤外線の放射強度のピーク波長を
ほぼ中心とする狭い波長帯域の第２の赤外域透過フィル
タと、前記第１および第２の赤外域透過フィルタを透過
した赤外線をそれぞれ検出する第１の赤外線センサと第
２の赤外線センサと、これら各赤外線センサの出力を入
力し、人体とその他の物体の赤外線放射強度の大きさと
ピーク波長の相違に基づいて人体を判別する判別手段と
を有することを特徴とする人体検出装置。
【請求項２】前記判別手段は、前記第１の赤外線セン
サの出力を第１の基準値と比較して第１段階の判別を行
ない、さらに第１の赤外線センサの出力と第２の赤外線
センサの出力の比を第２の基準値と比較して第２段階の
判別を行なうものであることを特徴とする請求項１記載
の人体検出装置。
【請求項３】前記判別手段は、環境温度を検出する温
度計測手段を備え、前記第１の基準値または第２の基準
値の少なくとも何れかを環境温度によって補正すること
を特徴とする請求項２記載の人体検出装置。
【請求項４】前記第１の赤外域透過フィルタおよび第
１の赤外線センサと、第２の赤外域透過フィルタおよび
第２の赤外線センサとは、互いに同軸線上に配置され、
それぞれ反射鏡を用いて、赤外線を各赤外線センサに集
光することを特徴とする請求項１、２または３記載の人
体検出装置。
【請求項５】互いに異なる波長帯域の第１の赤外域透
過フィルタおよび第２の赤外域透過フィルタと、前記第
１および第２の赤外域透過フィルタを透過した赤外線を
それぞれ検出する第１の赤外線センサおよび第２の赤外
線センサと、これら各赤外線センサの出力に基づいて人
体を判別する判別手段とを有し、前記第１の赤外線セン
サと第２の赤外線センサとは、それぞれの面上に前記第
１の赤外域透過フィルタと第２の赤外域透過フィルタが
配されるとともに、１つのパッケージ内に並置されて、
互いの極性を逆に直列接続され、前記第１および第２の
赤外域透過フィルタの各波長帯域が、人体から放射され
た赤外線の前記第１および第２の赤外線センサに入力す
るエネルギー量が等しくなるように設定されていること
を特徴とする人体検出装置。
【請求項６】前記第１および第２の赤外線センサがサ
ーモパイルで形成され、前記判別手段は、前記直列接続
された第１および第２の赤外線センサの両端出力を第３
の基準値と比較して、該第３の基準値よりも小さいとき
対象物を人体と判別するものであることを特徴とする請
求項５記載の人体検出装置。