JPH0946205A - 物体検知装置及び人体センサ - Google Patents

物体検知装置及び人体センサ

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JPH0946205A
JPH0946205A JP8081112A JP8111296A JPH0946205A JP H0946205 A JPH0946205 A JP H0946205A JP 8081112 A JP8081112 A JP 8081112A JP 8111296 A JP8111296 A JP 8111296A JP H0946205 A JPH0946205 A JP H0946205A
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coil
frequency
detecting
detection device
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JP8081112A
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Eiji Kasai
英治 笠井
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Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静止した人体でも、人体以外の物体と区別し
て精度良く検知できる人体センサを提供する。 【解決手段】 検知用コイル１１を含む発振部１０で高
周波信号を発振し、この発振部１０は、何も存在しない
とき、荷物等の有するときは発振し、高レベルの高周波
信号を出力し、検波部２０で検波して、制御部３０のト
ランジスタ３１をＯＮする。発振部１０近傍に人体が有
すると発振が停止し、検波部２０からトランジスタ３１
への入力は非常に小さくなり、トランジスタ３１はＯＦ
Ｆする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、物体の有無を検
知する物体検知装置、人体の着座等を検知する人体セン
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、人体の有無を検知するものとし
て、重さを測定する重量センサ、人体の接近により変化
する静電容量を用いる静電容量センサ、人体による光の
反射、遮断等を検知する光センサ、さらに他の赤外線セ
ンサ、超音波センサ等が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のセンサは、静止した人体を荷物等と安定して区
別することはできなかった。重量センサは重い荷物を置
いたときに誤動作をし、光センサは遮光するものならど
のような物質でも誤動作をする。また、超音波センサは
反射するものならどのような物質でも誤動作をする。さ
らに、赤外線センサは静止した人体では反応しない。
【０００４】よく使用されているセンサとして静電容量
センサがあるが、周囲の影響を受けやすく、足を床から
離すと誤動作するという問題点もある。また、足が床に
届かない子供では反応しない問題点もある。この発明は
上記問題点に着目してなされたものであって、従来の各
センサの問題点を解消し、停止した人体でも人体以外の
物体と区別して精度良く検知できる物体検知装置、人体
センサを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この出願の特許請求の範
囲の請求項１に係る物体検知装置は、被検知物体がコイ
ルの近傍にあることに応答して高周波信号の発振を停止
する発振部と、この発振部の発振が停止したことを検出
する制御部とを有し、前記高周波信号は、前記発振部が
非磁性・非金属の被検知物体に応答して発振を停止する
程度に前記高周波信号の周波数を高くしている。
【０００６】この物体検知装置は、物が存在しない場合
には、発振部が発振しているが、非磁性、非金属の物体
が存在すると発振が停止する。請求項２に係る物体検知
装置は、請求項１に係るものにおいて、発振器の出す高
周波信号の周波数を、１０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚとした
ものである。請求項３に係る物体検知装置は、請求項１
または請求項２に係るものにおいて、コイルを、検出物
体の大きさに応じた大きさとしたものである。
【０００７】請求項４に係る物体検知装置は、請求項１
に係るものにおいて、コイルを、１回巻き以上の空芯コ
イルとしたものである。請求項５に係る物体検知装置
は、請求項１に係るものにおいて、コイルを、磁性材に
巻回したものである。請求項６に係る物体検知装置は、
請求項１に係るものにおいて、コイルとして、複数のコ
イルを互いに接続したものである。
【０００８】請求項７に係る人体検知装置は、人体を検
知するためのコイルと、このコイルに接続され、人体が
接近したことを判別する判別回路と、この判別回路を内
蔵した回路ケース体とを有し、前記コイルの左右前後の
大きさは、前記回路ケース体の左右前後の大きさより大
きくしたものである。請求項８に係る人体検知装置は、
請求項７に係るものにおいて、コイルを、人体の一部の
大きさに応じた大きさの１回巻きのコイルとしたもので
ある。
【０００９】請求項９に係る人体検知装置は、請求項８
に係るものにおいて、コイルを、座席に組み込んだもの
である。請求項１０に係る人体検知装置は、請求項８に
係るものにおいて、コイルを、座布団に組み込んだもの
である。請求項１１に係る人体検知装置は、請求項８に
係るものにおいて、コイルを、高周波信号の良導体材料
で形成したものである。
【００１０】請求項１２に係る人体検知装置は、請求項
８に係るものにおいて、コイルとして、径が１５ｃｍ〜
３０ｃｍである円形の空芯コイルを用いたものである。
請求項１３に係る人体検知装置は、請求項７に係るもの
において、判別回路に、人体がコイルの近傍にあること
に応答して高周波信号の発振を停止する発振部と、この
発振部の発振が停止したことを検出する制御部とを有す
るものである。
【００１１】請求項１４に係る人体検知装置は、請求項
１３に係るものにおいて、発振部に、前記コイルのＱ値
を変化させる感度調整器を備えたものである。請求項１
５に係る人体検知装置は、請求項１３に係るものにおい
て、発振部に、高周波信号のレベルまたは周波数の温度
による変化を補正する温度補正回路を備えたものであ
る。
【００１２】請求項１６に係る人体検知装置は、人体が
コイルの近傍にあるか否かに応じて異なるレベルの高周
波信号を出す発振部と、この発振部の出力信号を検波す
る検波部と、この検波部の出力信号のレベルの大小によ
って人体の有無を判別する制御部とを有するものであ
る。請求項１７に係る人体検知装置は、請求項１６に係
るものにおいて、フィルタ及び増幅器の直列回路を前記
検波部に並列に設け、前記フィルタにより前記コイル近
傍に人体が有るとき及び無いときよりも高い周波数の信
号を検出して前記増幅器で増幅し、この増幅器の出力で
前記検波部の出力信号のレベル補正を行うようにしたも
のである。
【００１３】請求項１８に係る人体検知装置は、請求項
１６に係るものにおいて、前記検波部と前記制御部との
間に設けた増幅器と、前記検波部の出力信号の周波数を
検出する周波数検出手段とを備え、前記周波数検出手段
が検出した周波数に応じて前記増幅器の増幅率を変化さ
せるようにしたものである。請求項１９に係る人体検知
装置は、人体がコイルの近傍にあるか否かに応じて異な
るレベルの高周波信号を出す発振部と、この発振部の出
力信号を検波する検波部と、この検波部の出力信号のレ
ベルの大小によって人体の有無を判別する制御部と、前
記発振部の出力周波数を検出する周波数検出手段とを備
え、前記制御部は、前記周波数検出手段が検出した周波
数が人体検出時の周波数や人体及び物体非検出時の周波
数より高いことに応答して、前記検波信号のレベルに関
係なく人体無しと判断するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施
形態を示す人体センサの回路図である。この実施形態人
体センサ１は、高周波信号を発振する発振部１０と、こ
の発振部１０より出力される高周波信号を検波する検波
回路２０と、この検波回路２０よりの検波信号を受けて
人体の有無を判別する制御部３０とから構成されてい
る。
【００１５】発振部１０は、検知用コイル１１と、この
検知用コイル１１に並列に接続され、一端が接地される
コンデンサ１２と、このコンデンサ１１に並列接続され
る抵抗１３と、これら並列接続の他端がゲートに接続さ
れるＦＥＴ１４と、このＦＥＴ１４のゲートと接地間に
接続されるコンデンサ１５、１６の直列回路と、コンデ
ンサ１６と並列に接続される抵抗１７とを備えている。
コンデンサ１５と１６の接続点は、ＦＥＴ１４のドレイ
ンに接続され、ＦＥＴ１４のソースにはＶcc電源が接続
される。この発振部１０は、コルピッツ型のＬＣ発振器
であり、それ自体は特に新規な発振器である必要はな
い。したがって、ハートレイ発振器、等の他のよく知ら
れた発振器であってもよい。
【００１６】発振部１０の発振周波数は、１０ＭＨｚ以
上の高周波信号であることが望ましく、検知用コイル１
１が１回巻きの場合は、その芯数の太さが１．２ｍｍで
あり、直径が２００ｍｍのものである。コイル１１の直
径は、１５０ｍｍから３００ｍｍ程度で適宜選定するこ
とができる。コンデンサ１２は２７ＰＦ、抵抗１３は例
えば可変抵抗器とし、１０ＫΩ〜１５０ＫΩの変化をさ
せ、感度調整を行うことができる。コンデンサ１５、１
６は、それぞれ４７ＰＦである。抵抗１７は４７０Ωで
ある。もっとも、これらの定数は一例であり、発振すべ
き周波数に応じ、適宜、選定すれば良い。
【００１７】検波部２０は、発振部１０の出力端である
ＦＥＴ１４のドレインが一端に接続されるコンデンサ２
１と、このコンデンサ２１の他端にカソードが接続さ
れ、アノードが接地されるダイオード２２と、上記コン
デンサ２１の他端にアノードが接続されるダイオード２
３と、このダイオード２３のカソードと接地間に接続さ
れるコンデンサ２４とを備え、ダイオード２３のカソー
ドから検波信号が出力される。
【００１８】制御部３０は、ベースに検波部２０の出力
信号が加えられ、エミッタが接地接続され、コレクタよ
り人体有無の信号を出力するＮＰＮ型トランジスタ３１
を備えている。検知用コイル１１は、図２に示すよう
に、直径２００ｍｍの１回巻きの円形の空芯のコイルが
使用され、コイル１１以外の発振部１０、検波部２０及
び制御部３０は、回路ケース体４０に収納される。ま
た、検知用のコイル１１は、図３に示すように、直径２
００ｍｍのコイル１１ａと直径１００ｍｍのコイル１１
ｂの２個設け、用途に応じ、これら１１ａ、１１ｂのい
ずれかを選択して使用しても良いし、これらを直列接続
して使用しても良い。
【００１９】また、図４に示すように、検知用コイル１
１を磁性体コア１８に巻回し、コイル１１の面に直交す
る一方向にのみ磁界を発生するようにしてもよい。な
お、検知用コイル１１の導線としては、高周波信号の良
導体であるＡｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ
（アルミニュウム）等が使用される。上記した実施形態
人体センサ１は、図５に示すように、座席（乗用車、列
車、劇場等）５１の内部に埋込む形で、組み込まれた
り、図６に示すように座布団５２の内部に埋込む形で組
み込まれる。
【００２０】上記実施形態人体センサ１を図５、図６の
ように、座席５１あるいは座布団５２に組込んだ状態に
おいて、発振部１０を発振させると、空席の場合、子供
が着座した場合、大人が着座した場合、及び荷物を載置
した場合の、発振出力の特性は図７のａ、ｂ、ｃ、ｄに
示す特性となる。これによると、ａ、ｄの空席、及び荷
物を載置した場合のＱが高く、ｂ、ｃの人体が着座した
場合はＱが小さくなる。すなわち、図８に示すように、
Ｂ／Ｃ＝０．７としたときのＡの値の逆数がＱ値と比例
する。これにより、図７のＱ値を求めると、空席＞荷物
＞子供＞大人の順で、Ｑ値が小さくなる。それゆえ、制
御部３０におけるＯＮ／ＯＦＦの基準値を荷物と子供の
間に設定すれば、人体の着座の有無を検知できる。
【００２１】今、上記実施形態人体センサ１を図５の座
席５１に組み込んだ場合において、空席であるか、人体
以外の荷物が載置された場合を想定すると、これらの場
合、検知用コイル１１のＱが高く、したがって、発振部
１０は高周波信号（１０ＭＨｚ）を発振し、出力する。
この高周波信号は、検波部２０で検波されて、制御部３
０のトランジスタ３１に入力される。この場合のトラン
ジスタ３１への入力レベルが高く、トランジスタ３１は
ＯＮする。このＯＮは、人体無しを示す信号として出力
される。次に、人が座席５１に着座すると人体の透磁率
の影響を受け、検知用コイル１１のＱが低下する。その
ため、発振部１０の発振が停止し、したがって、検波部
２０へ入力される高周波信号のレベルも０となり、応じ
て検波部２０からの検波信号も低い。そのため、トラン
ジスタ３１はＯＦＦとなる。このＯＦＦは、人体有の信
号として出力される。
【００２２】なお、制御部３０からは、人体有無を示す
信号を出力するのみでも良いが、図９に示すように、制
御部３０のトランジスタ３１のコレクタと電源電圧Ｖcc
間に、抵抗３２と発光ダイオード３３からなる動作表示
部３４を設けても良い。空席あるいは荷物載置等で発振
部１０が発振しており、トランジスタ３１がＯＮしてい
ると、抵抗３２、発光ダイオード３３に電流が流れ、発
光ダイオード３３が点灯する。人が座席５１に着席する
と、発振部１０の発振が停止し、トランジスタ３１もＯ
ＦＦするので、発光ダイオード３３は消灯する。
【００２３】図１０は、この発明の他の実施形態人体セ
ンサを示す回路図である。この実施形態人体センサ１
は、発振部１０及び検波部２０は、図１の人体センサ１
と同じである。制御部３０の構成が図１のものと相違
し、比較器３４と基準電圧設定器３５とから構成されて
いる。比較器３４は、検波部２０からの検波信号と、基
準電圧設定器３５からの基準電圧を比較し、基準電圧よ
りも検波信号が大きい場合は、人体無しを示す信号が出
力し、基準電圧よりも検波信号が小さいと、人体有を示
す信号を出力する。
【００２４】また、図１、図１０に示す実施形態人体セ
ンサ１において、ケース体４０、座席５１等の適所に温
度センサを設け、検出した温度により抵抗値１３の抵抗
値を切替えるようにし、温度変化による発振強度の変
化、周波数変動を抑えるようにしても良い。また、発振
部１０にサーミスタ等の温度補償用素子を組込んで、温
度補償を行うようにしても良い。
【００２５】図１１は、この発明の他の一実施形態を示
す人体センサの構成を示す回路図である。この人体セン
サ１は、センサ部６０と、このセンサ部６０に伝送路７
０を介して高周波信号を伝送する発振部８０と、センサ
部６０に供給された高周波信号がセンサ部６０で反射さ
れて発振部８０側に戻る反射信号を検出する反射波セン
サ部９０と、検出された反射信号を取り込んで信号処理
する制御部１００と、から構成されている。
【００２６】センサ部６０は、ここでは検知コイル６１
と、この検知コイル６１と直列共振回路を形成する共振
用コンデンサ６２と、１次側が入力側の共振回路に接続
され、２次側が高周波入力端子６４とアースＧＮＤに接
続される実数用トランス６３とから構成されている。も
っとも、共振回路は並列共振回路を用いても良い。検知
用コイル２１は、図２、図３、図４に示したものと同様
なものが使用され、また図５、図６で示す状態で使用さ
れる。
【００２７】また、検知用コイル２１の導線としては、
やはり高周波信号の良導体であるＡｕ（金）、Ａｇ
（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニュウム）等が使用
される。コイル２１を良導体で形成することにより、感
度がアップし、高周波電力損失が軽減される。発振部８
０は、ここではＬＣ共振型の発振回路を用いているが、
発振回路自体は、周知の高周波発振回路であれば他の回
路でもよく、例えば水晶発振器やＰＬＬを用いたもので
あってもよい。なお、発振部８０には、可変コンデンサ
８１を含み、この可変コンデンサ８１の容量を自動的に
変化させることにより、発振部８０より出力する高周波
信号の周波数を、例えば、３０ＭＨｚ〜５０ＭＨｚの範
囲で走査する。走査機構は、発振部８０自身に備えてい
ても良いし、制御部１００からの指令に応じて、変化さ
せてもよい。
【００２８】また、反射波センサ部９０は、伝送路７０
に接続されるコンデンサ９１とＧＮＤに接続されるコン
デンサ９６、これらのコンデンサの一端に接続される抵
抗９２とコイル９３の並列回路を備えており、さらにコ
イル９３が伝送路７０にＭ結合され、並列回路の他端が
ダイオード９４のアノードに接続され、ダイオード９４
のカソードがコンデンサ９５を介してＧＮＤ接続される
とともに、カソードから出力信号を導出するようになっ
ている。ここで使用している反射波センサは、このよう
にＣＭ結合のものを用いているが、ＭＭ結合方法による
もの等、他のセンサを用いてもよい。コンデンサ９６
は、信号を分圧して取り出すために設けられたものであ
るから、省略することもできる。省略した場合、信号は
コンデンサ９１を介して、抵抗９２とコイル９３との並
列回路に直接入力される。
【００２９】制御部１００は、Ａ／Ｄ変換器１０１、Ｃ
ＰＵ１０２を備え、反射波センサ部９０からのアナログ
信号をディジタル信号に変換し、反射波レベル及び周波
数から論理処理し、空席、荷物、人体の着座等の判別検
知処理を実行する。上記した実施形態人体センサ１は、
図５に示すように、座席（乗用車、列車、劇場等）６１
の座部の内部に埋込む形で、組み込まれたり、図６に示
すように座布団６２の内部に埋込む形で組み込まれる。
座席の場合、背もたれ、内部に設けてもよい。
【００３０】この実施形態人体センサ１では、発振部８
０で高周波信号を発生し、伝送路７０を介してセンサ部
６０に供給される。発振部８０の高周波信号は、上記し
たように、３０ＭＨｚ〜５０ＭＨｚの範囲で走査され
る。センサ部６０に供給された高周波信号は、センサ部
６０で反射される。センサ部６０では、検知コイル６１
の近傍に置かれる物体により、物体の透磁率や変位電流
が相違するところから、センサ部６０のインピーダンス
が相違し、コイル６１の近傍、つまり外部状況によって
発生する反射波のレベルが相違する。この反射波を反射
波センサ部９０で検出し、制御部１００でその反射波レ
ベルと周波数から、空席、荷物、人体等の別を判別検知
する。
【００３１】図１２は、この発明の他の実施形態人体セ
ンサを示す回路図である。この実施形態人体センサは、
センサ部６０及び反射波センサ部９０は、図１１に示し
たものと同様である。発振部８０は、ＰＬＬ発振器８２
を使用する点で、図１１のものと相違する。発振部８０
は、制御部１００のＣＰＵ１０２からの指令により、高
周波発振周波数を変化する。
【００３２】図１１、図１２の実施形態人体センサ１を
図５、図６のように、座席５１あるいは座布団５２に組
み込んだ状態において、発振部８０を発振させると、空
席の場合、子供が着座した場合、大人が着座した場合、
及び荷物を載置した場合の、反射波の特性は図１３の
ａ、ｂ、ｃ、ｄに示す特性となる。これによると、ａ、
ｄの空席、及び荷物を載置した場合は、ある周波数で反
射波が非常に小さく、Ｑが高い。ｂ、ｃの人体が着座し
た場合は、ある周波数で反射波が小さくなるが、変化の
程度が小さく、Ｑが小さい。このような反射波の周波数
特性の相違は、空席（空気）、荷物、人体等の透磁率や
変位電流の相違によって生じるものである。
【００３３】したがって、図１４に示すように、反射波
センサ部１３より検出される反射波レベルが、基準値Ｓ
R より、全周波数範囲にわたり大きければ、人が着座し
ており、逆に基準値ＳR より低い反射波の周波数であれ
ば、空席かあるいは荷物が載置されていることを示す。
制御部１００のＣＰＵ１０２で、上記人体、空席、荷物
の判別処理を行う。
【００３４】次に、上記、図１２の実施形態人体センサ
１における検知処理動作を、図１５に示すフロー図によ
り説明する。先ず、ＣＰＵ１０２では、周波数設定カウ
ンタを０にする（ステップＳＴ１）。そして、周波数設
定カウンタのカウント値を発振部８０のＰＬＬ発振器８
２にセットする（ステップＳＴ２）。
【００３５】この状態で発振部８０は、セットした値に
対応する周波数で、高周波信号を発振する。この高周波
信号は、伝送路７０を経て、センサ部６０に供給され
る。そして、外部状況に応じた反射信号が、反射波セン
サ９０で検出される。ＣＰＵ１０２は、Ａ／Ｄ変換部１
０１を通して反射波のＡ／Ｄ変換されたものを読み込む
（ステップＳＴ３）。
【００３６】次に、読み込んだ反射波のＡ／Ｄ値が規定
値（７５）以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ
４）。反射波が規定値以上の場合は、周波数設定カウン
タを１インクリメント（ステップＳＴ５）し、周波数設
定カウンタのカウント値が１６になったかを判定する
（ステップＳＴ６）。当初は、カウント値が１６に達し
ていないので、ステップＳＴ２に戻り、１だけインクリ
メントした周波数設定カウンタのカウント値をＰＬＬ発
振器８２にセットし、その新しいカウント値に対応した
周波数で、発振部８０を発振させる。そして、前回と同
様、ステップＳＴ２、…、ステップＳＴ６の処理を繰り
返す。
【００３７】周波数設定カウンタのカウント値が１６に
なるまでに、反射波のＡ／Ｄ値が規定値（７５）より小
さいと、ステップＳＴ４の判定がＮＯとなる。この場合
は、図９に示すように、反射波レベルがある周波数で基
準値ＳR よりも小さくなったものであり、この場合はＱ
が高く、空席か荷物であり、したがって人体はないと判
定する（ステップＳＴ７）。また、周波数設定カウンタ
のカウント値が１６になると、一回の周波数変化の走査
が終了したことになり、この時点でも、なお反射波のＡ
／Ｄ値が規定値より小さいものがない場合は、図９にお
いて、走査周波数範囲に亘り、反射波レベルが規定値Ｓ
R 以上であることを示す。そのため、ステップＳＴ６で
周波数設定カウンタのカウント値が１６になった時は、
判定ＹＥＳで、人体が有ると判定する（ステップＳＴ
８）。
【００３８】図１６は、この発明の他の実施形態を示す
人体センサの回路図である。この実施形態人体センサ
は、図１１に示したものの発振部８０と反射波センサ部
９０間にアッテネータ１１０を設けたものである。アッ
テネータ１１０は、抵抗１１１、１１２、１１３から構
成されるπ形回路が使用されているが、他の型式のもの
を用いてもよい。
【００３９】センサ部８０のインピーダンスが測定物に
よって大きく変化すると、反射波センサ９０の信号が増
大する。このとき、発振部８０の負荷インピーダンスと
センサ部６０の入力インピーダンスの整合が取れていな
いため、発振部８０は不安定な動作となる。この不安定
な動作を防ぐために、アッテネータ１１０を発振部８０
の出力側に配し、発振部８０の出力の一部を常に抵抗に
消費させ、インピーダンス変化が激しく整合の取れない
ときでも、発振部８０の負荷インピーダンスをある程度
一定化することで、発振部８０が安定動作するようにし
ている。
【００４０】なお、上記図１１、図１２、図１６では、
反射波センサ９０て反射波レベルを検出しているが、定
圧波比（ＳＷＲ）を測定してもよい。また、他の実施形
態として、発振部で発生させた高周波信号を、伝送路を
介してセンサ部に供給し、検出部で伝送路から送られて
くる高周波信号に対する位相のずれを検出してもよい。
【００４１】また、他の実施形態として、発振部で高周
波信号を発生し、この高周波信号を伝送路を介して、共
振回路を含むセンサ部に供給し、空席、荷物、人体等の
外部の状況に応じて、センサ部の電圧、もしくは電流を
検出し、この電圧もしくは電流により物体を検知しても
よい。また、上記実施形態では、空席、荷物、人体を識
別検知する人体センサについて説明したが、この発明
は、荷物以外の種々の物を検知する物体の検知センサと
しても広く適用できる。
【００４２】図１７は、さらに他の実施形態人体センサ
１の構成を示す回路図である。発振部１０と、検波部２
０と、制御部３０とを備えている点で、図１、図１０の
ものと同様である。図１、図１０の人体センサ１を用い
て人体と物体の識別検知を行う場合、金属物体は図１８
に示すように、レベルが非金属と人体レベルに近いもの
であり、金属物体でも人体と検知してしまうおそれがあ
る。
【００４３】図１７の実施形態人体センサは、金属物体
による発振周波数の高さに着目して、金属板などによる
誤動作を防止するようにしている。そのため、この実施
形態人体センサ１は、さらにフィルタ回路１２０を備え
ている。フィルタ回路１２０は、発振部１０の出力を入
力に受ける高周波フィルタ１２１と、その出力を検波す
る検波回路１２２と、検波出力を増幅するアンプ１２３
とから構成されている。
【００４４】今、座席に人体が着座した場合に、発振部
１０の発振出力は小さくなり、検波部２０で検波され、
制御部３０に入力された信号レベルは、図１８に示すよ
うに、基準値ＳＲ1 より小さく、したがって制御部３０
は人体有信号を出力する。人体や非金属の場合、発振部
１０の発振周波数は低いので、高周波フィルタ１２１で
カットされる。一方、座席に金属体が置かれた場合に、
発振部１０の発振出力はやはり低下する。しかし、この
場合の発振周波数は、図１８に示すように、人体や非金
属物に比べて高い。発振部１０の出力は、高周波フィル
タ１２１によって高い周波数成分のみが導出され、検波
回路１２２で検波され、アンプ１２３で所定レベルに増
幅される。この増幅された出力信号が制御部３０に入力
されるが、基準値ＳＲ1 よりもレベルが大となるように
アンプ１２３で増幅されているので、制御部３０では人
体有とは判断しない。したがって、金属体を人体と誤判
断することはない。
【００４５】図１９は、この発明の他の実施形態人体セ
ンサの構成を示すブロック図である。この人体センサも
金属体を人体であると誤検知しない人体センサである。
発振部１０、検波部２０及び制御部３０を備える点で、
図１７のものと同じであるが、発振部１０の出力をカウ
ントする周波数カウンタ１３１と、その周波数に応じて
増幅器２０ｂの増幅率を制御する増幅率制御部１３２と
を特徴的に備えている。
【００４６】この人体センサ１では、人体、非金属物の
有する場合はすでに説明した人体センサと同様の動作で
識別検知される。金属体が近傍に置かれた場合には、発
振部１０の発振周波数が高くなる。この高い周波数の発
振出力を周波数カウンタ１３１でカウントし、周波数が
高いほど増幅率制御部１３２は、それに応答して増幅器
２０ｂのゲインを上げる。その発振部１０の発振出力が
金属体の存在のため、レベル低下しているが、増幅器２
０ｂでレベルを上げるので、制御部３０には、非金属物
と同様の高いレベルの入力が加えられる。したがって、
金属体を人体と誤動作することはない。
【００４７】図２０は、この発明のさらに他の実施形態
人体センサの構成を示すブロック図である。この人体セ
ンサも、金属体を人体であると誤動作しない。この人体
センサ１も、発振部１０、検波部２０、制御部３０を備
えている。また、発振部１０の発振周波数をカウントす
る周波数カウンタ１３１を備え、制御部３０は、検波部
２０の出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器３０
ａと、ＣＰＵ３０ｂとから構成されている。
【００４８】この人体センサ１では、人体の場合は、発
振部１０の発振出力が低下し、その発振出力が検波部２
０で検波されて、Ａ／Ｄ変換器３０ａを介してＣＰＵ３
０ｂに取込まれている。また、非金属物である場合は、
発振部１０の出力レベルが低下せず、その発振出力が検
波部２０、Ａ／Ｄ変換器３０ａを介してＣＰＵ３０ｂに
取り込まれる。ＣＰＵ３０ｂでは、取り込まれた信号レ
ベルを基準値と比較して、人体と非金属物の識別を行
う。金属体の場合は、発振部１０の発振出力が低下する
とともに、発振周波数も高くなる。周波数カウンタ１３
１の周波数カウントによってＣＰＵ３０ｂには高い周波
数を示すカウント値が取込まれ、ＣＰＵ３０ｂは基準値
を例えば、図１８のＳＲ2 のように下げる。したがっ
て、検波部２０、Ａ／Ｄ変換器３０ａを介して取込まれ
る信号レベルが低下しているものの、基準値をＳＲ2 ま
で下げているので信号レベルはなお基準値よりも高い。
したがって、ＣＰＵ３０ｂは人体であると判別せず、人
体有の信号を出力しない。そのため、金属体を人体と誤
検知することはない。
【００４９】
【発明の効果】請求項１、請求項２、請求項１３及び請
求項１６に係る発明によれば、静止人体と荷物の分別が
可能である。また、人体を検出する場合に人体に接触
する必要がない。衣類に影響されない。体重に影響
されない。子供でも検知が可能である。等の利点があ
る。また、電磁界イミュニティに強い。小型である。製
造コストが安い。等の種々の効果がある。
【００５０】請求項３、請求項４に係る発明によれば、
検出物体に応じた適正な大きさの検知用コイルを構成で
きる。請求項５に係る発明によれば、小形で多くの磁力
線を出すようにすることができ、エネルギーを前方に集
中することができ、透磁率や変位電流の変化がとらえや
すくなる。
【００５１】請求項６に係る発明によれば、コイルの径
を小さくすることができ、小形化を実現できる。請求項
７及び請求項１２に係る発明によれば、人体の検知能力
を落とすことなく、人体センサを車体、座席等にコンパ
クトに収納できる。請求項８に係る発明によれば、人体
を精度良く検知できる。
【００５２】請求項９に係る発明によれば、コイルが座
っている人の動きに応じて、位置を変えることがないの
で、人体の有無を正確に検知できる。請求項１０に係る
発明によれば、持ち運びができ、様々な場合、例えば車
の座席の上に移動配置して、人体を検知することがで
き、車の後部座席に子供が座っているか否かを運転席で
監視するのに使うことができる。
【００５３】請求項１１に係る発明によれば、高周波で
もコイルに充分に電流が流れ、被検知物である人体、荷
物等に対応した特性の検出を行うことができる。請求項
１４に係る発明によれば、感度調整を行うことにより、
人体検知において最も適正な感度に設定可能である。請
求項１５に係る発明によれば、温度変化による影響を押
さえ、精度の良い人体検知を行うことができる。
【００５４】請求項１７、請求項１８、及び請求項１９
に係る発明によれば、金属体を人体と誤検出するのを避
けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態人体センサの回路図であ
る。
【図２】同実施形態人体センサの検知用コイルを説明す
る図である。
【図３】同実施形態人体センサに使用される他の検知用
コイルを説明する図である。
【図４】同実施形態人体センサに使用される、さらに他
の検知用コイルを説明する図である。
【図５】同実施形態人体センサを座席に組み込んだ場合
を説明する図である。
【図６】同実施形態人体センサを座布団に組み込んだ場
合を説明する図である。
【図７】同実施形態人体センサにおける空席、着座（子
供）、着座（大人）、荷物の別による発振部からの信号
による周波数と反射波の関係を示す図である。
【図８】図７の特性図におけるＱの求め方を説明するた
めの図である。
【図９】この発明の他の実施形態人体センサを示す回路
図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態人体センサを
示す回路図である。
【図１１】この発明の一実施形態人体センサの回路図で
ある。
【図１２】この発明の他の実施形態人体センサを示す回
路図である。
【図１３】同実施形態人体センサにおける空席、着座
（子供）、着座（大人）、荷物の別による発振部からの
信号による周波数と反射波の関係を示す図である。
【図１４】同実施形態人体センサにおける人体着座の検
知動作を説明するための周波数−反射波特性を示す図で
ある。
【図１５】同実施形態人体センサにおける着座検知動作
を説明するためのフロー図である。
【図１６】この発明のさらに他の実施形態人体センサを
示す回路図である。
【図１７】この発明のさらに他の実施形態人体センサの
構成を示すブロック図である。
【図１８】図１の実施形態人体センサにおける誤動作を
説明するための特性図である。
【図１９】この発明のさらに他の実施形態人体センサの
構成を示すブロック図である。
【図２０】この発明のさらに他の実施形態人体センサの
構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 人体センサ １０ 発振部 １１ 検知用コイル ２０ 検波部 ３０ 制御部 ３１ トランジスタ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被検知物体がコイルの近傍にあることに応
    答して高周波信号の発振を停止する発振部と、この発振
    部の発振が停止したことを検出する制御部とを有し、前
    記高周波信号は、前記発振部が非磁性・非金属の被検知
    物体に応答して発振を停止する程度に前記高周波信号の
    周波数を高くしたことを特徴とする物体検知装置。
  2. 【請求項２】前記発振器の出す高周波信号の周波数は、
    １０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚであることを特徴とする請求
    項１記載の物体検知装置。
  3. 【請求項３】前記コイルは、検出物体の大きさに応じた
    大きさであることを特徴とする請求項１または請求項２
    記載の物体検知装置。
  4. 【請求項４】前記コイルは、１回巻き以上の空芯コイル
    であることを特徴とする請求項１の物体検知装置。
  5. 【請求項５】前記コイルは、磁性材に巻回したことを特
    徴とする請求項１の物体検知装置。
  6. 【請求項６】前記コイルは、複数のコイルを互いに接続
    したものであることを特徴とする請求項１の物体検知装
    置。
  7. 【請求項７】人体を検知するためのコイルと、このコイ
    ルに接続され、人体が接近したことを判別する判別回路
    と、この判別回路を内蔵した回路ケース体とを有し、前
    記コイルの左右前後の大きさは、前記回路ケース体の左
    右前後の大きさより大きいことを特徴とする人体検知装
    置。
  8. 【請求項８】前記コイルは、人体の一部の大きさに応じ
    た大きさの１回巻きのコイルであることを特徴とする請
    求項７記載の人体検知装置。
  9. 【請求項９】前記コイルは、座席に組み込まれているこ
    とを特徴とする請求項８記載の人体の検知装置。
  10. 【請求項１０】前記コイルは、座布団に組み込まれてい
    ることを特徴とする請求項８記載の人体検知装置。
  11. 【請求項１１】前記コイルは、高周波信号の良導体材料
    で形成されたことを特徴とする請求項８記載の人体検知
    装置。
  12. 【請求項１２】前記コイルは、径が１５ｃｍ〜３０ｃｍ
    である円形の空芯コイルであることを特徴とする請求項
    ８記載の人体検知装置。
  13. 【請求項１３】前記判別回路は、人体がコイルの近傍に
    あることに応答して高周波信号の発振を停止する発振部
    と、この発振部の発振が停止したことを検出する制御部
    とを有する請求項７記載の人体検知装置。
  14. 【請求項１４】前記発振部は、前記コイルのＱ値を変化
    させる感度調整器を備えていることを特徴とする請求項
    １３記載の人体検知装置。
  15. 【請求項１５】前記発振部は、高周波信号のレベルまた
    は周波数の温度による変化を補正する温度補正回路を備
    えた請求項１３記載の人体検知装置。
  16. 【請求項１６】人体がコイルの近傍にあるか否かに応じ
    て異なるレベルの高周波信号を出す発振部と、この発振
    部の出力信号を検波する検波部と、この検波部の出力信
    号のレベルの大小によって人体の有無を判別する制御部
    とを有する人体検知装置。
  17. 【請求項１７】フィルタ及び増幅器の直列回路を前記検
    波部に並列に設け、前記フィルタにより前記コイル近傍
    に人体が有るとき及び無いときよりも高い周波数の信号
    を検出して前記増幅器で増幅し、この増幅器の出力で前
    記検波部の出力信号のレベル補正を行うことを特徴とす
    る請求項１６記載の人体検知装置。
  18. 【請求項１８】前記検波部と前記制御部との間に設けた
    増幅器と、前記検波部の出力信号の周波数を検出する周
    波数検出手段とを備え、前記周波数検出手段が検出した
    周波数に応じて前記増幅器の増幅率を変化させることを
    特徴とする請求項１６記載の人体検知装置。
  19. 【請求項１９】人体がコイルの近傍にあるか否かに応じ
    て異なるレベルの高周波信号を出す発振部と、この発振
    部の出力信号を検波する検波部と、この検波部の出力信
    号のレベルの大小によって人体の有無を判別する制御部
    と、前記発振部の出力周波数を検出する周波数検出手段
    とを備え、前記制御部は、前記周波数検出手段が検出し
    た周波数が人体検出時の周波数や人体及び物体非検出時
    の周波数より高いことに応答して、前記検波信号のレベ
    ルに関係なく人体無しと判断することを特徴とする人体
    検知装置。
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