JPH08271646A - 車両の人検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車両の進行方向正面の人体を検出でき、かつ検
知不可領域をできるだけ少なくするように構成した赤外
線検出装置による車両の人検出装置を提供することを目
的とするものである。 【構成】一対の素子を有する焦電型赤外線センサと、複
数の検出エリアを持つ光学レンズ系により構成される複
数個の赤外線検出装置１１，１１′を、車両の前進方向
又は後進方向のうち、少なくとも一方の進行方向面に横
方向に間隔を有して取付け、複数個の赤外線検出装置１
１，１１′が取付けられた少なくとも一方の進行方向面
に対して相対的に直進して来る人を検知可能としてなる
車両の人検出装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両、特に屋外の太陽
光下で走行するタイヤローラ等の建設車両の所定の検知
範囲内に入った人を検出する焦電型赤外線センサによる
人検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、人体から出る熱を検知する検出
装置としては焦電型赤外線センサを用いた検出装置が使
用されている。しかし、焦電型赤外線センサは、検知対
象ばかりでなく、周囲のわずかな温度変化にも鋭敏に感
応し、屋外の太陽光の下で使用したり、高温雰囲気で使
用したりすると、誤動作してしまい、屋外では実用とな
らないという欠点があった。

【０００３】そこで、かかる欠点を除去するために、１
個のセンサユニット内に２個の焦電素子を内蔵し、電気
的に逆相に接続したデュアル素子型の焦電型赤外線セン
サが人検出装置に使用されている。図１（ａ）はデュア
ル素子型の焦電型赤外線センサ１の斜視図であり、同図
に示すように、デュアル素子焦電型赤外線センサ１はベ
ース２を有しており、該ベース２上にはケース３が載置
され、該ケース３上面には赤外線を透過する透過板３ａ
が嵌め込まれている。そして、ベース２の下面には端子
４，５，６が突設され、図１（ｂ）に示すように、ベー
ス２の上面の前記ケース３の透過板３ａ下方部位には赤
外線の左素子８と右素子９が併設されている。左素子
８、右素子９は赤外線を受けると分極状態がくずれ、赤
外線の強さに対応する電気信号を出力する。

【０００４】また、図２はデュアル素子焦電型赤外線セ
ンサの等価回路を示す電気回路図であり、同図に示すよ
うに、デュアル素子焦電型赤外線センサの左素子８と右
素子９は電気的に逆相に接続されており、図中、４は電
源端子、５は出力端子、６はアース端子、１０は抵抗で
ある。そして、図３はデュアル素子焦電型赤外線センサ
の取付け説明図であり、同図に示すように、左素子８と
右素子９が垂直軸に対して略平行となるように取付けら
れており、左素子８と右素子９に赤外線源（熱源）から
赤外線が均等に当たった場合、２個の素子８，９に同じ
電圧が発生するので、デュアル素子焦電型赤外線センサ
１からの出力は０となり、太陽光や高温雰囲気で使用し
ても、出力が出ることはなく、従って誤動作することは
ない。

【０００５】また、図４はデュアル素子焦電型赤外線セ
ンサを用いた赤外線検出装置１１を示し、デュアル素子
焦電型赤外線センサ１はプリント基板１２に実装され、
該プリント基板１２はケース１３内に立設された状態で
収納されている。ケース１３のデュアル素子焦電型赤外
線センサ１の前方部位には四角穴が明けられ、該四角穴
にはフレネルレンズ１５が嵌め込まれている。フレネル
レンズ１５は遠赤外線を透し易い樹脂で作られた光学素
子であり、センサシステムの用途に合わせ、視野を設定
したり、感度を向上させる役割を負っている。図中、１
６は電源用電池を示している。

【０００６】また、図５はプリント基板１２の回路のブ
ロック図を示し、電源用電池１６からの電源は安定化電
源回路１７を介してデュアル素子焦電型赤外線センサ
１、増幅器１９、及び比較器２０に供給され、デュアル
素子焦電型赤外線センサ１からの出力信号は増幅器１９
で増幅され、比較器２０により増幅器１９よりのアナロ
グ出力を１と０のデジタル信号にし、センサ出力端子２
１に出力されるようになっている。図中、２２はアース
である。

【０００７】次に、デュアル素子焦電型赤外線センサを
用いた赤外線検出装置のセンサシステムを図４及び図５
を参照して詳しく説明する。検出対象である人体よりの
遠赤外線はフレネルレンズ１５を通ってデュアル素子焦
電型赤外線センサ１に達する。その際、フレネルレンズ
の種類により視野角や光学的感度が決まり、フレネルレ
ンズの視野に遠赤外線源がある時のみデュアル素子焦電
型赤外線センサ上に光学像を結ぶ。遠赤外線がデュアル
素子焦電型赤外線センサ１上に光学像を結ぶと熱が発生
し、温度変化による電気信号が出力される。デュアル素
子焦電型赤外線センサ１よりの信号は微小であるので、
増幅器１９で増幅される。

【０００８】増幅器１９の出力はアナログ信号であるの
で、検出対象によって出力の大小が存在する。比較器２
０は定まった大きさ以上の信号が入った時ＯＮし、それ
以下の信号が入った時はＯＦＦのままという働きをする
回路であり、センサシステムが微小な雑音や「ゆらぎ」
で誤動作しないようにする働きがある。センサシステム
は検知対象があるとき比較器２０がＯＮを出力し、検知
対象が無いとき比較器２０がＯＦＦを出力するようにな
っている。

【０００９】また、図６は赤外線検出装置を、一例とし
て、路面より２ｍの高さの所で、縦軸に対して１４度傾
けて車両に取付けた場合の検出領域パターンを示し、
（ａ）は水平視野パターン、（ｂ）は垂直視野パターン
である。同図に示すように、フレネルレンズ１５の視野
パターンが、デュアル素子焦電型赤外線センサ１から放
射状に別れており、各放射状となった視野パターンは、
点線を対称線として、一対になって存在している。この
各一対の視野パターンは、それぞれ、複数の検出エリア
を持つ光学レンズ系としてのフレネルレンズ内の１つの
同じ検出エリアを通過してデュアル素子焦電型赤外線セ
ンサ１の左素子８と右素子９に到達する場所である。

【００１０】過度状態として、この一対の視野パターン
（場所）の一方のみに人がいる場合は、左素子８又は右
素子９の一方のみに赤外線が到達して、デュアル素子焦
電型赤外線センサ１は信号を発生する。一対の場所の両
方に人がいる場合は、デュアル素子焦電型赤外線センサ
は信号を発生しない。但し、この一対の場所は、多数あ
るので、どこか１箇所でも片方の場所に人の存在があれ
ば、人を感知できる。どの一対の場所にも人がいない場
合は、人は検出されないのは勿論である。また、デュア
ル素子焦電型赤外線センサは過度的な温度変化を検出す
るので、焦電素子の温度が変化した後安定状態になる
と、例え赤外線源があっても出力されず検出できないと
いう性質もある。以上のデュアル素子焦電型赤外線セン
サの性質により、センサに向かって近づくもの、あるい
は遠ざかるものについては、検出されにくく、逆にセン
サの前方を横切る赤外線源は良く検出できる性質を有し
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両、特に
タイヤローラ等の前後進を繰り返す建設車両において、
人が進行方向にいると非常に危険であり、それを確実に
察知する必要がある。仮に、人が車両の進行方向にいた
場合、人と車両は、相対的には、人が車両に向かって近
づいて来た場合の運動と同じこととなる。よって、人が
車両に向かって近づいて来た場合に、人検出装置が人を
検出できるかどうかが重要である。

【００１２】従来のデュアル素子焦電型赤外線センサと
複数の検出エリアを持つ光学レンズを持つ光学レンズ系
により構成される赤外線検出装置は、前述のとおり、セ
ンサに向かって近づくものは検出されにくい性質を持っ
ている。図７においては、赤外線検出装置１１が取付け
られた車両の進行方向面７である前方面又は後方面に対
して相対的に人が直進して来た場合、どの場所に人がい
る時検知できて、どの場所にいる時検知できないかが示
されている。斜線部分が検知できるところ、点状部分が
検知されにくいところ、それ以外は、検知できないとこ
ろである。図７に示すように、車両の進行方向の正面の
ある角度の重要な範囲が検出されにくい範囲となり、車
両用の人検出装置としては重大な欠陥がある。

【００１３】そこで、本発明は、車両の進行方向正面の
人体を検出でき、かつ検知不可領域をできるだけ少なく
するように構成し、以て上述した課題を解決した車両の
人検出装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、一対の素子を有する焦電型赤
外線センサと、複数の検出エリアを持つ光学レンズ系に
より構成される複数個の赤外線検出装置を、車両の前進
方向又は後進方向のうち、少なくとも一方の進行方向面
に横方向に間隔を有して取付け、前記複数個の赤外線検
出装置が取付けられた少なくとも一方の進行方向面に対
して相対的に直進して来る人を検知可能としてなること
を特徴とする車両の人検出装置とした。また、前記複数
個の赤外線検出装置のうち、少なくとも２つを互いに内
側方向に傾けて車両進行方向面に取付けられていること
を特徴とする車両の人検出装置としてもよい。また、前
記各赤外線検出装置からの検知出力の論理和をとる制御
手段を備えてなることを特徴とする車両の人検出装置と
してもよい。

【００１５】

【作用】上述構成に基づき、車両進行方向面に対して相
対的に直進して来る人が、車両の進行方向面に横方向に
間隔を有して取付けられた複数の赤外線検出装置により
検知することができる。また、前記複数の赤外線検出装
置のうちそれぞれ一方の赤外線検出装置に対して直進し
て来る人も、それぞれ他方の赤外線検出装置で検知する
ことができる。また、前記複数の赤外線検出装置のう
ち、少なくとも２つを水平方向に内側に傾けて車両進行
方向面に取付けたので、赤外線検出装置特有の検知され
にくい領域及び車両近傍の検知不可領域を大幅に縮小で
きる。また、各赤外線検出装置からの検知出力が制御手
段に入力されると、該制御手段が各赤外線検出装置によ
る検知出力の論理和をとり、人検知出力を出す。

【００１６】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明による車両の人
検知装置の一実施例について説明する。図８は、一対の
素子を有する焦電型赤外線センサと、複数の検出エリア
を持つ光学レンズ系により構成される複数個、この場合
は２個の赤外線検出装置１１，１１′を、車両の前進方
向又は後進方向のうち、少なくとも一方の進行方向面７
に間隔を有して取付けた場合である。斜線部は、センサ
が取付けられた車両の前方面又は後方面に、相対的に垂
直に向かって人が近づいて来た場合、どの場所に人がい
る時検知できて、どの場所にいる時検知できないかを示
す。斜線部分の場所が検知できるところ、点状部分は検
知されにくいところ、それ以外は検知できないところで
ある。

【００１７】センサに向かって近づくものは検出されに
くいが、車両の進行方向面の両側にその赤外線検出装置
を取付けたので、仮に一方の赤外線検出装置が検出しづ
らくても、他方の赤外線検出装置が検出可能となるの
で、人を検出できない範囲が狭くなり、改善されること
が分かる。図８では、赤外線検出装置を２個取付けてあ
るが、もっと多数取付ければ、それだけ確実に検出でき
るようになる。同図においては、人を検出できる場所
（斜線部分）と検出されにくい場所（点状部分）の境界
が点線で表示されはっきりしているが、人は四方八方に
赤外線を発しており、その伝わり方も、拡散しながら伝
達されるので、この検出されにくい範囲というのは、境
界がはっきりしているわけではない。

【００１８】また、図９は赤外線検出装置を２個組み合
わせて人検知する場合の制御ブロック図である。建設車
両の進行方向から見て左側の赤外線検出装置１１からの
信号はプリアンプ２３で増幅され、バンドパスフィルタ
２４で所定の信号成分のみがろ過され、アンプ２５で増
幅されて、ＯＲ回路２６に入力され処理される。一方、
建設車両の進行方向から見て右側の赤外線検出装置１
１′からの信号はプリアンプ２８で増幅され、バンドパ
スフィルタ２９で所定の信号成分のみがろ過され、アン
プ３０で増幅されて、ＯＲ回路２６に入力され処理され
る。

【００１９】そして、ＯＲ回路２６は、赤外線検出装置
１１又は赤外線検出装置１１′のうち１つ又は両方の赤
外線検出装置から出力信号が出ると、人検知出力端子３
２に出力するようになっている。なお、図９は赤外線検
出装置が２個の場合について説明したが、３個以上の場
合にも、ＯＲ回路２６に入力する赤外線検出装置の個数
をそれに合わせて増減するだけで、人検知装置として成
り立つことは勿論である。

【００２０】次に、本発明による車両の人検知装置の作
用を図８及び図９に沿って説明する。人が建設車両に取
付けられた赤外線検出装置１１′に対して直進して来る
と、赤外線検出装置１１′は検知しにくいが、赤外線検
出装置１１は検知して出力信号を出し、赤外線検出装置
１１からの信号はプリアンプ２３で増幅され、バンドパ
スフィルタ２４で所定の信号成分のみがろ過され、アン
プ２５で増幅されて、ＯＲ回路２６を介して人検知出力
端子３２に出力され、人体が検知される。但し、人が更
に赤外線検出装置１１′に対して直進して点状部分に来
ると、検知されにくいこととなる。

【００２１】また、人が建設車両に取付けられた赤外線
検出装置１１に対して直進して来ると、赤外線検出装置
１１は検知しにくいが、赤外線検出装置１１′は検知し
て出力信号を出し、赤外線検出装置１１′からの信号は
プリアンプ２８で増幅され、バンドパスフィルタ２９で
所定の信号成分のみがろ過され、アンプ３０で増幅され
て、ＯＲ回路２６を介して人検知出力端子３２に出力さ
れ、人体が検知される。但し、人が更に赤外線検出装置
１１に対して直進して点状部分に来ると、検知されにく
いこととなる。

【００２２】また、人が赤外線検出装置１１，１１′に
対してでなく、一般的に建設車両に対して直進して来る
と、赤外線検出装置１１，１１′が検知して出力信号を
出し、赤外線検出装置１１，１１′からの信号はＯＲ回
路２６に入力され処理される。そして、ＯＲ回路２６で
は、赤外線検出装置１１又は赤外線検出装置１１′のう
ち両方の赤外線検出装置から出力信号が出たので、人検
知出力端子３２に出力信号を出力し、人体が検知され
る。但し、人が更に建設車両に対して直進して建設車両
近傍の検知不可領域１８に来ると、検知されないことと
なる。

【００２３】従って、人が建設車両に直進して来ても、
建設車両の進行方向面側に間隔を有して取付けた複数の
赤外線検出装置により確実に検知することができ、赤外
線検出装置特有の検知できない死角により事故が発生す
るのを防止することができる。

【００２４】次に、図１０に沿って第２実施例を示す。
前記赤外線検出装置１１，１１′の代わりに、赤外線検
出装置１１，１１′を互いに内側方向に傾けて進行方向
面７に取付けた赤外線検出装置３５，３５′を用いてお
り、その他は上述した第１実施例と同様に構成されてい
る。図１０中、点状部分３７，３８は検知されにくい領
域を示しており、該点状部分３７，３８及び建設車両近
傍の検知不可領域３９も大幅に縮小することができ、建
設車両進行方向面に相対的に直進してくる人を一層確実
に検知することができる。但し、ここに言う「２つの赤
外線検出装置を互いに内側方向に傾ける」の意味は、そ
れぞれの赤外線検出装置によって検出される範囲の中心
方向を互いに内側方向に傾ける意味であって、例えば、
赤外線検出装置を構成するケースは、互いに内側方向に
向いていなくても、フレネルレンズの集光方向が互いに
内側方向に向いているような場合も含むのは勿論であ
る。

【００２５】なお、上述第１及び第２実施例では、赤外
線検出装置を２個建設車両に取付けた場合を説明した
が、これに限らず３個、４個等車幅に合わせて複数個取
付けてもよいことは勿論である。また、上述第１及び第
２実施例では、複数の赤外線検出装置を建設車両の前部
及び後部に取付けてもよいことは勿論である。更に、上
述第１及び第２実施例では、赤外線検出装置を建設車両
に取付けたが、建設車両に限定されるものではなく、車
両一般に適用できることは勿論である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両の進行方向面に横方向に間隔を有して取付けた複数
の赤外線検出装置により、走行している車両の進行方向
に人がいても、すなわち相対的に人が車両に対して直進
して来ても検知することができ、かつ一方の赤外線検出
装置に向けて人が直進して来ても、他方の赤外線検出装
置により検知することができ、赤外線検出装置特有の検
知できない死角により事故が発生するのを確実に防止す
ることができる。また、互いに内側方向に傾けて取付け
られた２個の赤外線検出装置により、車両近傍の検知さ
れにくい領域を大幅に縮小でき、一層確実に人を検知
し、安全性の向上を図ることができる。また、赤外線検
出装置を建設車両の車幅に応じて前部及び後部にそれぞ
れ複数個傾けて取付けて死角のない危険範囲を設定で
き、確実に危険範囲内の人を検知することができる。更
に、各赤外線検出装置からの検知出力の論理和をとる制
御手段を備えたため、各赤外線検出装置毎に警報手段を
設けなくともよく、警報手段を集約でき、またコストの
削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はデュアル素子焦電型赤外線センサの斜
視図、（ｂ）はその平面図である。

【図２】デュアル素子焦電型赤外線センサの等価回路を
示す電気回路図である。

【図３】デュアル素子焦電型赤外線センサの取付け説明
図である。

【図４】デュアル素子焦電型赤外線センサを用いた赤外
線検出装置を示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその
側断面図である。

【図５】デュアル素子焦電型赤外線センサを実装したプ
リント基板の回路のブロック図である。

【図６】赤外線検出装置の検出領域パターンを示し、
（ａ）はその水平視野パターン、（ｂ）はその垂直視野
パターンである。

【図７】建設車両の前部又は後部中央に赤外線検出装置
を取付けた人検知装置の平面説明図である。

【図８】本発明による第１実施例を示し、建設車両の前
部又は後部の両側端にそれぞれ赤外線検出装置を取付け
た人検知装置の平面説明図である。

【図９】赤外線検出装置を２個組み合わせて人検知する
場合の制御ブロック図である。

【図１０】本発明による第２実施例を示し、建設車両の
前部又は後部の両側端にそれぞれ赤外線検出装置を水平
方向に互いに内側に傾けて取付けた人検知装置の平面説
明図である。

【符号の説明】

１ デュアル素子焦電型赤外線センサ ２ ベース ３ ケース ３ａ 透過板 ４ 電源端子 ５ 出力端子 ６ アース端子 ７ 車両の進行方向面 ８ 左素子 ９ 右素子 １１，１１′ 赤外線検出装置 １２ プリント基板 １３ ケース １５ フレネルレンズ １６ 電池 １７ 安定化電源回路 １８ 検知不可領域 １９ 増幅器 ２０ 比較器 ２１ センサ出力端子 ２３，２８ プリアンプ ２４，２９ バンドパスフィルタ ２５，３０ アンプ ２６ ＯＲ回路（制御手段） ３２ 人検知出力端子 ３５，３５′ 赤外線検出装置 ３７，３８ 検知されにくい領域 ３９ 検知不可領域

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【手続補正書】

【提出日】平成７年４月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の素子を有する焦電型赤外線センサ
   と、複数の検出エリアを持つ光学レンズ系により構成さ
   れる複数個の赤外線検出装置を、車両の前進方向又は後
   進方向のうち、少なくとも一方の進行方向面に横方向に
   間隔を有して取付け、前記複数個の赤外線検出装置が取
   付けられた少なくとも一方の進行方向面に対して相対的
   に直進して来る人を検知可能としてなることを特徴とす
   る車両の人検出装置。
2. 【請求項２】 前記複数個の赤外線検出装置のうち、少
   なくとも２つを互いに内側方向に傾けて車両進行方向面
   に取付けられていることを特徴とする請求項１記載の車
   両の人検出装置。
3. 【請求項３】 前記各赤外線検出装置からの検知出力の
   論理和をとる制御手段を備えてなることを特徴とする請
   求項１又は２又は３記載の車両の人検出装置。