JPH10186051A - 熱線超音波複合型検知センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微少動作を行っている人体を検知できる熱線
超音波複合型検知センサを提供する。 【解決手段】 第一のエリア内の熱の変化量を検出する
熱線感知部９と、変化量を増幅する増幅部と、変化量が
しきい値より大きい場合に存在判断信号を出力する熱線
判断部１１とを有する熱線センサ部Ａと、第二のエリア
に超音波を送受波する送受波部４と、受波された超音波
パターンにより人体が存在すると判断する場合には存在
判断信号を出力する超音波判断部１４とを有する超音波
センサ部Ｂと、熱線判断部又は超音波判断部が存在判断
信号を出力する場合に、人体が存在すると判断する検知
判断部１２と、を有する熱線超音波複合型検知センサに
おいて、超音波判断部からの存在判断信号が出力され、
その後に不在判断信号が出力された場合に、増幅部の増
幅率を大きな値に変更する増幅率設定部１５、を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は人体検知センサに関
わり、更に詳しくは人体と背景の温度差を検出すること
により人体の移動を検出する熱線センサ部と、超音波を
送波しその反射波を検出して物体や人体を検知する超音
波センサ部、とを有して人体の存在を検知する熱線超音
波複合型検知センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術の超音波センサを図７、図８
を用いて説明する。図７は熱線超音波複合型検知センサ
の構成を示すブロック図である。図８は人体の検知の様
子の説明図であり、（ａ）は人体が第一のエリア内に入
る様子を表し、（ｂ）は人体が第一のエリアで静止する
様子を表し、（ｃ）は人体が第二のエリア外であって第
一のエリア内において微少動作を行っている様子を表し
ている。

【０００３】超音波センサは、超音波振動子を使用して
所定の周波数の超音波を第二のエリアに相当する存在検
知エリアＡ１内に送波し、存在検知エリアＡ１内にある
物体からの反射波を超音波振動子によって受波すること
により物体の存在を検知するものである。存在検知エリ
アＡ１Ａ１とは、送波された超音波が、存在検知エリア
Ａ１内に侵入した物体によって反射された場合に、その
反射波を受波できる空間をいい、超音波センサによる侵
入物の検知が可能な空間である。

【０００４】熱線センサは、第一のエリアに相当する移
動検知エリアＡ２内に存在する人体Ｄの発する赤外線と
背景温度との差を検出可能な焦電素子を使用して、人体
Ｄの移動を検出するものである。移動検知エリアＡ２と
は、存在検知エリアＡ１を含み存在検知エリアＡ１より
も広い空間であり、熱線センサにより人体Ｄの移動の検
出が可能な空間である。

【０００５】図７において熱線超音波複合型検知センサ
は、超音波センサ部Ａと、熱線センサ部Ｂと、総合検知
部Ｃとよりなり、超音波センサ部Ａは、発振部１、送波
間隔決定部２、波形生成部３、超音波送受波部４、増幅
部５、検波部６、超音波判断部７とを有しており、熱線
センサ部Ｂは、集光部８、熱線感知部９、増幅部１０、
熱線判断部１１とを有しており、総合検知部Ｃは検知判
断部１２、遅延部１３とを有している。

【０００６】そして、超音波センサ部Ａにおいて、発振
部１から出力される発振信号Ｓ１は波形生成部３におい
てトーンバースト波Ｓ３となり、送波間隔決定部２によ
り決定された送波間隔で超音波送受波部４から超音波Ｓ
４として送波される。該超音波Ｓ４は、存在検知エリア
Ａ１内の物体により反射されて超音波送受波部４により
受波される。この受波信号Ｓ６は増幅部５により増幅さ
れ検波部６により検波され、検波信号Ｓ８が超音波判断
部７に入力される。超音波判断部７は該検波信号Ｓ８に
より人体Ｄの存在の有無を判断する。

【０００７】また熱線センサ部Ｂにおいて、集光部８に
より赤外線を集光し、熱線感知部９は温度差の変化に応
じて変化する焦電素子の出力電流を電圧に変換して出力
し、増幅部１０が該電圧を増幅して熱線判断部１１に入
力する。熱線判断部１１は、該入力された電圧がしきい
値電圧より大きければ移動検知エリアＡ２内で人体Ｄの
移動があったと判断する。

【０００８】総合検知部Ｃにおいては、検知判断部１２
は超音波判断部７と熱線判断部１１との判断の論理和か
ら人体Ｄの有無を総合的に判断する。そして、検知判断
部１２が人体は存在すると判断した場合には、即座に遅
延部１３が人体検知信号を出力し、検知判断部１２が人
体は存在しないと判断した場合には、一定時間のオフデ
ィレーを付けて人体無検知信号を出力する。

【０００９】そして、この人体検知信号、人体無検知信
号は、不図示の外部負荷、例えばトイレ照明や換気扇な
どに入力されて、人体Ｄがトイレ入室と同時に照明が点
灯し、退室後しばらくすると照明が消灯する等となるよ
うになされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図７に示すような熱線超音波複合型検知センサにあって
は、図８に示すように、熱線超音波複合型検知センサが
トイレに用いられた場合において、図８（ａ）のように
人体Ｄがトイレに入室して移動検知エリアＡ２を通過す
るときには、人体Ｄの移動量が大きいので、図８（ａ）
下段の波形のようにしきい値電圧より大きい電圧が熱線
感知部９により出力される。そして熱線判断部１１は人
体Ｄが存在すると判断し、検知判断部１２も人体Ｄが存
在すると判断して、遅延部１３から人体検知信号が出力
される。また、図８（ｂ）のように、人体Ｄが存在検知
エリアＡ１内の便座に座る等した場合には超音波センサ
部Ａが、人体Ｄが存在すると判断するので、人体Ｄが移
動していなくとも、遅延部１３から人体検知信号が出力
される。ところが、図８（ｃ）に示すように、人体Ｄが
便座から立ち上がって存在検知エリアＡ１外に移動し、
存在検知エリアＡ１外であって移動検知エリアＡ２内で
ある部分に設けられている蛇口により手洗いを行う等の
場合には、超音波センサ部Ａは人体Ｄの存在を検知する
ことができず、また熱線センサ部Ｂも該手洗い動作は微
少な動作であるために、人体Ｄの移動として検知するこ
とができない。

【００１１】即ち、人体Ｄが存在検知エリアＡ１内では
ないが移動検知エリアＡ２内にいる場合であって、微少
な動きしかしていない場合にあっては、超音波センサ部
Ａは人体Ｄの存在を検出できず、また熱線センサ部Ｂも
人体Ｄの移動を検出できない。従って、この場合には、
実際には移動検知エリアＡ２内に人体Ｄが存在するにも
かかわらず、遅延部１３からはオフディレー期間経過後
に人体無検知信号を出力するという問題点があった。

【００１２】また、該状況を回避する為に微少な熱変化
をも検知するために、熱線センサ部Ｂのしきい値電圧を
下げたり、熱線センサ部Ｂの増幅部１０の増幅率を大き
くすることも考えられるが、このようにしきい値電圧を
下げた場合等にあっては、例えばトイレ窓からの日差し
の変化等による床面温度の変化等の外来ノイズをも検出
して、人体検知信号が出力されてしまうという問題点が
あった。

【００１３】本発明は、上記問題点を改善するために成
されたもので、その目的とするところは、第一のエリア
である移動検知エリアから第二のエリアである存在検知
エリア外であって移動検知エリア内に移動した人体が微
少な動作を行っている場合であっても、人体検知を行う
ことができ、外来ノイズによる誤判断の可能性を低減で
きる熱線超音波複合型検知センサを提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するために、請求項１記載の発明にあっては、第一の
エリア内における熱の変化量を検出する熱線感知部と、
該変化量を増幅する増幅部と、該増幅後の変化量としき
い値とを比較して変化量がしきい値より大きい場合に人
体の移動があったと判断し、人体の移動があったと判断
する場合には存在判断信号を出力し、人体の移動がない
と判断する場合には不在判断信号を出力する熱線判断部
と、を有し、第一のエリア内の人体の移動を検出する熱
線センサ部と、第一のエリアよりも小さく第一のエリア
に含まれる第二のエリアに超音波を送波し、該第二のエ
リア内に存在する物体からの反射波を受波する送受波部
と、送受波部から送波され物体に反射して送受波部によ
り受波された超音波のパターンにより第二のエリア内の
物体の存在を判断し、人体が存在すると判断する場合に
は存在判断信号を出力し、人体が存在しないと判断する
場合には不在判断信号を出力する超音波判断部と、を有
し、第二のエリア内の人体の存在を検出する超音波セン
サ部と、前記熱線判断部又は超音波判断部が存在判断信
号を出力する場合に、第一のエリア内に人体が存在する
と判断し、熱線判断部及び超音波判断部が共に不在判断
信号を出力する場合には第一のエリア内に人体が存在し
ないと判断する検知判断部と、を有する熱線超音波複合
型検知センサにおいて、超音波判断部からの存在判断信
号が出力され、その後に不在判断信号が出力された場合
に、前記増幅部の増幅率を大きな値に変更する増幅率設
定部、を設けたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項２記載の発明にあっては、増幅率設
定部は、前記熱線判断部の増幅率を大きな値に変更した
場合であって、増幅後の変化量がしきい値以下と成った
場合には、該増幅後の変化量がしきい値以下となってか
ら所定時間後に、増幅率を変更前の値に戻すことを特徴
とするものである。

【００１６】請求項３記載の発明にあっては、第一のエ
リア内における熱の変化量を検出する熱線感知部と、該
変化量としきい値とを比較して変化量がしきい値より大
きい場合に人体の移動があったと判断し、人体の移動が
あったと判断する場合には存在判断信号を出力し、人体
の移動がないと判断する場合には不在判断信号を出力す
る熱線判断部と、を有し、第一のエリア内の人体の移動
を検出する熱線センサ部と、第一のエリアよりも小さく
第一のエリアに含まれる第二のエリアに超音波を送波
し、該第二のエリア内に存在する物体からの反射波を受
波する送受波部と、送受波部から送波され物体に反射し
て送受波部により受波された超音波のパターンにより第
二のエリア内の物体の存在を判断し、人体が存在すると
判断する場合には存在判断信号を出力し、人体が存在し
ないと判断する場合には不在判断信号を出力する超音波
判断部と、を有し、第二のエリア内の人体の存在を検出
する超音波センサ部と、前記熱線判断部又は超音波判断
部が存在判断信号を出力する場合に、第一のエリア内に
人体が存在すると判断し、熱線判断部及び超音波判断部
が共に不在判断信号を出力する場合には第一のエリア内
に人体が存在しないと判断する検知判断部と、を有する
熱線超音波複合型検知センサにおいて、超音波判断部か
らの存在判断信号が出力され、その後に不在判断信号が
出力された場合に、前記熱線判断部のしきい値を小さな
値に変更するしきい値設定部、を設けたことを特徴とす
るものである。

【００１７】請求項４記載の発明にあっては、しきい値
設定部は、前記熱線判断部のしきい値を小さな値に変更
した場合であって、第一のエリア内における熱の変化量
がしきい値以下と成った場合には、該変化量がしきい値
以下となってから所定時間後に、しきい値を変更前の値
に戻すことを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明にかかる熱線超音波複合型
検知センサの第一実施の形態を図１〜図４に基づいて、
第二実施の形態を図５、図６に基づいて説明する。

【００１９】〔第一実施の形態〕図１は熱線超音波複合
型検知センサの構成を示すブロック図である。図２は超
音波センサ部における人体が存在しない場合の超音波の
反射パターンの説明図である。図３は超音波センサ部に
おける人体が存在する場合の超音波の反射パターンであ
る。図４は人体がトイレ内で移動した場合の様子とその
ときの熱線センサ部における人体移動検出に対応した電
圧の増幅後の電圧を示す説明図であり、（ａ）は人体が
第一のエリアで静止する様子を表し、（ｂ）は人体が第
二のエリア外であって第一のエリア内において微少動作
を行っている様子を表している。なお、図１においては
前述の従来の技術で説明したところの熱線超音波複合型
検知センサと同等の箇所には同じ符号を付してある。

【００２０】図１において熱線超音波複合型検知センサ
は、超音波センサ部Ａと、熱線センサ部Ｂと、総合検知
部Ｃとよりなり、超音波センサ部Ａは、発振部１、送波
間隔決定部２、波形生成部３、送受波部に相当する超音
波送受波部４、増幅部５、検波部６、超音波判断部１４
とを有しており、熱線センサ部Ｂは、集光部８、熱線感
知部９、増幅率設定部に相当するスイッチ部１５、第一
の増幅部１６、第二の増幅部１７、熱線判断部１１とを
有しており、総合検知部Ｃは検知判断部１２、遅延部１
３とを有している。

【００２１】超音波センサ部Ａにおいて、発振部１は、
電気的な持続振動を有する発信信号Ｓ１を生成して波形
生成部３に出力するものである。

【００２２】送波間隔決定部２は、超音波の送波の間隔
を決定するものであり、所定時間Ｔ間隔毎に送波指示信
号Ｓ２を波形生成部３に出力する。

【００２３】波形生成部３は、送波指示信号Ｓ２を受け
取ると、発信信号Ｓ１に基づいて、トーンバースト波Ｓ
３を生成して、例えば１ミリ秒等の一定期間だけ該トー
ンバースト波Ｓ３を超音波送受波部４に出力する。

【００２４】超音波送受波部４は、トーンバースト波Ｓ
３に基づく超音波Ｓ４を第二のエリアに相当する存在検
知エリアＡ１に送波し、存在検知エリアＡ１内に存在す
る物体により反射した超音波Ｓ５を受波して、微弱電圧
である受波信号Ｓ６を増幅部５に出力するものである。

【００２５】増幅部５は微弱電圧の受波信号Ｓ６を増幅
して例えば０〜５［ｖ］の電圧の増幅信号Ｓ７とし、該
増幅信号Ｓ７を検波部６に出力するものである。

【００２６】検波部６は、増幅信号Ｓ７受け取ると、所
定のしきい値でもってLow （０［ｖ］）またはHigh（５
［ｖ］）の検波信号Ｓ８として、該検波信号Ｓ８を超音
波判断部１４に出力する。

【００２７】超音波判断部１４は、該検波信号Ｓ８に基
づき、送波間隔決定部２の送波間隔により、存在検知エ
リアＡ１内における人体Ｄの有無を判断する。即ち、超
音波判断部１４は、予め図２に示すような存在検知エリ
アＡ１内に人体Ｄが存在しない場合の反射パターンを有
している。図２において、横軸は送波後の時間、縦軸は
電圧値を示しており、ａは超音波送受波部４における残
響音であり、ｂは例えば便座や床などに反射した場合の
反射音である。そして、存在検知エリアＡ１内に人体Ｄ
が存在する場合の検波信号Ｓ８に基づく反射パターンは
図３に示すように、人体に反射した反射音ｃが存在す
る。従って、超音波判断部１４は、検波信号Ｓ８に基づ
く反射パターンにおいて、前記残響音ａと反射音ｂとの
間に、新たな反射音ｃが存在する場合に、人体Ｄが存在
するものと判断する。

【００２８】そして、超音波判断部１４は人体Ｄが存在
すると判断した場合には、存在判断信号Ｓ９を検知判断
部１２に出力し、人体Ｄが存在しないと判断した場合に
は、不在判断信号Ｓ１０を検知判断部１２に出力する。
また、超音波判断部１４は、検知判断部１２に出力する
信号が存在判断信号Ｓ９から不在判断信号Ｓ１０に変化
するときに、スイッチ部１５に第二増幅部選択信号Ｓ１
１を出力する。

【００２９】熱線センサ部Ｂにおいて、集光部８はレン
ズで構成されており、赤外線を集光するものである。

【００３０】熱線感知部９は、焦電素子を有して構成さ
れており、該集光された赤外線による温度変化に対応し
て焦電素子が出力する電流の変化を、電圧Ｓ１３に変換
して出力するものである。

【００３１】スイッチ部１５は、熱線感知部９に、第一
の増幅部１６又は第二の増幅部１７を選択接続するもの
であって、初期状態にあっては、熱線感知部９と第一の
増幅部１６とを接続している。スイッチ部１５は、第二
増幅部選択信号Ｓ１１を受け取ると、熱線感知部９と第
二の増幅部１７とを接続し、第一増幅部選択信号Ｓ１２
を受け取ると、熱線感知部９と第一の増幅部１６とを接
続する。

【００３２】第一の増幅部１６は、該熱線感知部９の出
力する電圧を増幅して、熱線判断部１１に該増幅した電
圧Ｓ１４ａを出力するものである。第一の増幅部１６の
増幅率は、従来の技術で説明したところの熱線センサ部
の増幅部の増幅率と略同じものとしている。従って、第
一の増幅部１６の出力する電圧に基づいて、熱線判断部
１１で人体Ｄの移動の有無を判断すると、従来のものと
同様に人体Ｄの移動は検出できるが、人体Ｄの微少な動
きは検出することができない。

【００３３】第二の増幅部１７は、熱線感知部９の出力
する電圧を増幅して、熱線判断部１１に該増幅した電圧
Ｓ１４ｂを出力するものである。第二の増幅部１７の増
幅率は、従来の技術で説明したところの増幅部の増幅率
よりも大きなものとしている。従って、同じ電圧が入力
されるならば、第二の増幅部１７の出力する電圧Ｓ１４
ｂは、第一の増幅部１６の出力する電圧Ｓ１４ａよりも
大きくなる。よって、第二の増幅部１７の出力する電圧
に基づいて、熱線判断部１１で人体Ｄの移動の有無を判
断すると、第一の増幅部１６の出力する電圧Ｓ１４ａに
基づいて判断する場合と異なり、人体Ｄの微少な動きを
も検出することができる。

【００３４】熱線判断部１１は、第一の増幅部１６の出
力する電圧Ｓ１４ａ又は第二の増幅部１７の出力する電
圧Ｓ１４ｂを所定のしきい値電圧Ｖｔと比較して、該電
圧Ｓ１４ａ，１４ｂがしきい値電圧Ｖｔ以上であれば、
人体Ｄの移動があったと判断する。そして、熱線判断部
１１は人体Ｄが存在すると判断した場合には、存在判断
信号Ｓ１５を検知判断部１２に出力し、人体Ｄが存在し
ないと判断した場合には、不在判断信号Ｓ１６を検知判
断部１２に出力する。

【００３５】また、熱線判断部１１は、電圧Ｓ１４ａ，
１４ｂがしきい値電圧Ｖｔ以下であれば、電圧Ｓ１４
ａ，１４ｂがしきい値電圧Ｖｔ以下となった時点から所
定時間後に、第一増幅部選択信号Ｓ１２をスイッチ部１
５に出力する。

【００３６】総合検知部Ｃにおいて、検知判断部１２
は、超音波判断部１４から存在判断信号Ｓ９を受け取
り、又は熱線判断部１１から存在判断信号Ｓ１５を受け
取った場合には、存在検知エリアＡ１又は移動検知エリ
アＡ２内に人体Ｄが存在すると判断して人体検知信号Ｓ
１７を出力する。一方、検知判断部１２は、超音波判断
部１４から不在判断信号Ｓ１０を受け取り、且つ熱線判
断部１１から不在判断信号Ｓ１６を受け取った場合に
は、移動検知エリアＡ２内に人体Ｄが存在しないと判断
して人体無検知信号Ｓ１８を出力する。

【００３７】遅延部１３は、人体検知信号Ｓ１７を受け
取ると不図示の外部または後段部分に人体検知信号Ｓ１
７を出力し、人体無検知信号Ｓ１８を受け取ると、オフ
ディレー期間内に人体検知信号Ｓ１７を受け取らないと
きには、オフディレー期間経過後に人体無検知信号Ｓ１
８を出力する。

【００３８】以上のようにして構成された熱線超音波複
合型検知センサは、次に示すようにして動作する。

【００３９】即ち図４（ａ）に示すように、人体Ｄが存
在検知エリアＡ１にいる状態から、図４（ｂ）に示すよ
うに、人体Ｄが存在検知エリアＡ１外であって移動検知
エリアＡ２にいる状態に移行した場合においては、超音
波判断部１４の出力する信号が存在判断信号Ｓ９から不
在判断信号Ｓ１０に変化し、超音波判断部１４は該変化
のあったときに増幅率の高い第二の増幅部１７を選択す
る第二増幅部選択信号Ｓ１１をスイッチ部１５に出力す
る。よって、熱線センサ部Ｂにおいては、図４（ｂ）の
下段に示すように、第一の増幅部１６で増幅した場合の
電圧Ｓ１４ａより大きく増幅した電圧Ｓ１４ｂを第二の
増幅部１７が出力する。そして、熱線判断部１１は、該
電圧Ｓ１４ｂを所定のしきい値電圧Ｖｔと比較するの
で、わずかな人体Ｄの動作をも検出して人体Ｄの存在あ
りとの判断をすることができる。

【００４０】また、熱線判断部１１は、電圧Ｓ１４ａ，
１４ｂがしきい値電圧Ｖｔ以下であれば、電圧Ｓ１４
ａ，１４ｂがしきい値電圧Ｖｔ以下となった時点から所
定時間後に、第一増幅部選択信号Ｓ１２をスイッチ部１
５に出力するので、所定時間後には従来のものと略同じ
増幅率で増幅された電圧に基づいて人体の移動が判断さ
れる。

【００４１】従って、人体が存在検知エリアＡ１から存
在検知エリアＡ１外であって移動検知エリアＡ２内に移
動した場合において、人体Ｄが微少な動作を行っている
ときであっても、人体検知を行うことができる。

【００４２】また、増幅率の高い第二の増幅部１７を用
いるのは、所定の時間の間だけであるから、外来ノイズ
による誤判断の可能性は少ないものとすることができ
る。

【００４３】〔第二実施の形態〕図５は熱線超音波複合
型検知センサの他の構成を示すブロック図である。図６
は人体がトイレ内で移動した場合の様子とそのときの熱
線センサ部における人体移動検出に対応した電圧の増幅
後の電圧を示す説明図であり、（ａ）は人体が第一のエ
リアで静止する様子を表し、（ｂ）は人体が第二のエリ
ア外であって第一のエリア内において微少動作を行って
いる様子を表している。なお、図５においては前述の第
一実施の形態で説明したところの熱線超音波複合型検知
センサと同等の箇所には同じ符号を付してあるので、同
等の箇所の詳細な説明は省略する。

【００４４】図５に示す本実施の形態の熱線超音波複合
型検知センサが、前述の第一実施の形態で説明したとこ
ろの熱線超音波複合型検知センサと異なり特徴となるの
は次の構成である。

【００４５】即ち、第一に、熱線センサ部Ｂにおいて
は、増幅部１０は従来の技術で説明したものと同様のも
のを一つ設けることとし、超音波センサ部Ａにおいて、
超音波判断部１８は、検知判断部１２に出力する信号が
存在判断信号Ｓ９から不在判断信号Ｓ１０に変化すると
きに、後述のしきい値設定部１９に第二しきい値選択信
号Ｓ１９を出力することとした構成である。

【００４６】第二に、熱線センサ部Ｂにおいて、しきい
値設定部１９を設け、熱線判断部２０は、増幅部１０の
出力する電圧Ｓ１４と、しきい値設定部１９から入力さ
れるしきい値電圧Ｖ１，Ｖ２とを比較して、人体の存在
の有無を判断するようにし、電圧Ｓ１４がしきい値電圧
Ｖ１，Ｖ２以下であれば、電圧Ｓ１４がしきい値電圧Ｖ
１，Ｖ２以下となった時点から所定時間後に、第一しき
い値選択信号Ｓ２０をしきい値設定部１９に出力するこ
ととした構成である。

【００４７】しきい値設定部１９は、初期値として、従
来の技術で説明したところのしきい値電圧Ｖｔと略同等
の第一のしきい値電圧Ｖ１を有しており、該第一のしき
い値電圧Ｖ１を熱線判断部２０に出力している。しきい
値設定部１９は、第二しきい値選択信号Ｓ１９を超音波
判断部１８から受け取ると、第一のしきい値電圧Ｖ１よ
り小さい値の第二のしきい値電圧Ｖ２を熱線判断部２０
に出力する。また、しきい値設定部１９は、第一しきい
値選択信号Ｓ２０を超音波判断部１８から受け取ると、
第一のしきい値電圧Ｖ１を熱線判断部２０に出力する。

【００４８】以上のようにして構成した熱線超音波複合
型検知センサは次のようにして動作する。

【００４９】即ち、図６（ａ）に示すように、人体Ｄが
存在検知エリアＡ１にいる状態から、図６（ｂ）に示す
ように、人体Ｄが存在検知エリアＡ１外であって移動検
知エリアＡ２にいる状態に移行した場合においては、超
音波判断部１８の出力する信号が存在判断信号Ｓ９から
不在判断信号Ｓ１０に変化し、超音波判断部１８は該変
化のあったときに第二しきい値選択信号Ｓ１９をしきい
値設定部１９に出力する。しきい値設定部１９は第二し
きい値選択信号Ｓ１９を受け取ると、第二のしきい値電
圧Ｖ２を熱線判断部２０に出力する。そして、熱線判断
部２０は、微少な動きの検出により増幅部１０から出力
される電圧Ｓ１４を第二のしきい値電圧Ｖ２と比較す
る。第二のしきい値電圧Ｖ２は、第一のしきい値電圧Ｖ
１より小さいので、人体の僅かな動きの検出により増幅
部１０から出力される電圧Ｓ１４であっても第二のしき
い値電圧Ｖ２を超え易くなり、よって、熱線判断部２０
はわずかな人体Ｄの動作をも検出して人体Ｄの存在あり
との判断をすることができる。

【００５０】また、超音波判断部１８は、電圧Ｓ１４が
しきい値電圧Ｖ１，Ｖ２以下であれば、電圧Ｓ１４がし
きい値電圧Ｖ１，Ｖ２以下となった時点から所定時間後
に、第一のしきい値Ｖ１を熱線判断部２０に出力するの
で、所定時間後には従来のものと略同じしきい値に基づ
いて人体Ｄの移動が判断される。

【００５１】従って、人体が存在検知エリアＡ１から存
在検知エリアＡ１外であって移動検知エリアＡ２内に移
動した場合において、人体Ｄが微少な動作を行っている
ときであっても、人体検知を行うことができる。

【００５２】また、第一のしきい値Ｖ１より小さい第二
のしきい値Ｖ２を用いる期間は、人体が存在検知エリア
Ａ１から存在検知エリアＡ１外であって移動検知エリア
Ａ２内に移動した場合から所定の時間の間だけであるか
ら、常に第二のしきい値Ｖ２でもって人体Ｄの検知を行
うということがなく、外来ノイズによる誤判断の可能性
は少ないものとすることができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明の熱線超音波複合型検知センサは
上述のように構成してあるから、請求項１記載の発明に
あっては、増幅率設定部が、超音波判断部からの存在判
断信号が出力され、その後に不在判断信号が出力された
場合に、前記増幅部の増幅率を大きな値に変更するの
で、第一のエリア内から第二のエリア外であって第一の
エリア内に移動した人体が微少な動作を行っている場合
であっても、人体検知を行うことができるという効果を
奏する。

【００５４】請求項２記載の発明にあっては、増幅率設
定部は、前記熱線判断部の増幅率を大きな値に変更した
場合であって、増幅後の変化量がしきい値以下と成った
場合には、該増幅後の変化量がしきい値以下となってか
ら所定時間後に、増幅率を変更前の値に戻すので、微少
な外来ノイズを大きく増幅する可能性を低減し、外来ノ
イズによる誤判断の可能性を低減できる熱線超音波複合
型検知センサを提供することにある。

【００５５】請求項３記載の発明にあっては、しきい値
設定部は、超音波判断部からの存在判断信号が出力さ
れ、その後に不在判断信号が出力された場合に、前記熱
線判断部のしきい値を小さな値に変更するので、第一の
エリア内から第二のエリア外であって第一のエリア内に
移動した人体が微少な動作を行っている場合であって
も、人体検知を行うことができるという効果を奏する。

【００５６】請求項４記載の発明にあっては、しきい値
設定部は、前記熱線判断部のしきい値を小さな値に変更
した場合であって、第一のエリア内における熱の変化量
がしきい値以下と成った場合には、該変化量がしきい値
以下となってから所定時間後に、しきい値を変更前の値
に戻すので、微少な外来ノイズを小さいしきい値と比較
する可能性を低減し、外来ノイズによる誤判断の可能性
を低減できる熱線超音波複合型検知センサを提供するこ
とにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱線超音波複合型検知センサの構成を
示すブロック図である。

【図２】超音波センサ部における人体が存在しない場合
の超音波の反射パターンの説明図である。

【図３】超音波センサ部における人体が存在する場合の
超音波の反射パターンである。

【図４】人体がトイレ内で移動した場合の様子とそのと
きの熱線センサ部における人体移動検出に対応した電圧
の増幅後の電圧を示す説明図であり、（ａ）は人体が第
一のエリアで静止する様子を表し、（ｂ）は人体が第二
のエリア外であって第一のエリア内において微少動作を
行っている様子を表している。

【図５】熱線超音波複合型検知センサの他の構成を示す
ブロック図である。

【図６】人体がトイレ内で移動した場合の様子とそのと
きの熱線センサ部における人体移動検出に対応した電圧
の増幅後の電圧を示す説明図であり、（ａ）は人体が第
一のエリアで静止する様子を表し、（ｂ）は人体が第二
のエリア外であって第一のエリア内において微少動作を
行っている様子を表している。

【図７】従来の技術の熱線超音波複合型検知センサの構
成を示すブロック図である。

【図８】人体の検知の様子の説明図であり、（ａ）は人
体が第一のエリア内に入る様子を表し、（ｂ）は人体が
第一のエリアで静止する様子を表し、（ｃ）は人体が第
二のエリア外であって第一のエリア内において微少動作
を行っている様子を表している。

【符号の説明】

４ 送受波部 ９ 熱線感知部 １１ 熱線判断部 １２ 検知判断部 １４ 超音波判断部 １５ 増幅率設定部 １６ 増幅部 １７ 増幅部 １８ 超音波判断部 １９ しきい値設定部 ２０ 熱線判断部 Ａ 超音波センサ部 Ｂ 熱線センサ部 Ａ１ 第一のエリア Ａ２ 第二のエリア Ｄ 人体

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｖ 11/00 Ｇ０１Ｖ 11/00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一のエリア内における熱の変化量を検
   出する熱線感知部と、該変化量を増幅する増幅部と、該
   増幅後の変化量としきい値とを比較して変化量がしきい
   値より大きい場合に人体の移動があったと判断し、人体
   の移動があったと判断する場合には存在判断信号を出力
   し、人体の移動がないと判断する場合には不在判断信号
   を出力する熱線判断部と、を有し、第一のエリア内の人
   体の移動を検出する熱線センサ部と、 第一のエリアよりも小さく第一のエリアに含まれる第二
   のエリアに超音波を送波し、該第二のエリア内に存在す
   る物体からの反射波を受波する送受波部と、送受波部か
   ら送波され物体に反射して送受波部により受波された超
   音波のパターンにより第二のエリア内の物体の存在を判
   断し、人体が存在すると判断する場合には存在判断信号
   を出力し、人体が存在しないと判断する場合には不在判
   断信号を出力する超音波判断部と、を有し、第二のエリ
   ア内の人体の存在を検出する超音波センサ部と、 前記熱線判断部又は超音波判断部が存在判断信号を出力
   する場合に、第一のエリア内に人体が存在すると判断
   し、熱線判断部及び超音波判断部が共に不在判断信号を
   出力する場合には第一のエリア内に人体が存在しないと
   判断する検知判断部と、 を有する熱線超音波複合型検知センサにおいて、 超音波判断部からの存在判断信号が出力され、その後に
   不在判断信号が出力された場合に、前記増幅部の増幅率
   を大きな値に変更する増幅率設定部、を設けたことを特
   徴とする熱線超音波複合型検知センサ。
2. 【請求項２】 増幅率設定部は、前記熱線判断部の増幅
   率を大きな値に変更した場合であって、増幅後の変化量
   がしきい値以下と成った場合には、該増幅後の変化量が
   しきい値以下となってから所定時間後に、増幅率を変更
   前の値に戻すことを特徴とする請求項１記載の熱線超音
   波複合型検知センサ。
3. 【請求項３】 第一のエリア内における熱の変化量を検
   出する熱線感知部と、該変化量としきい値とを比較して
   変化量がしきい値より大きい場合に人体の移動があった
   と判断し、人体の移動があったと判断する場合には存在
   判断信号を出力し、人体の移動がないと判断する場合に
   は不在判断信号を出力する熱線判断部と、を有し、第一
   のエリア内の人体の移動を検出する熱線センサ部と、 第一のエリアよりも小さく第一のエリアに含まれる第二
   のエリアに超音波を送波し、該第二のエリア内に存在す
   る物体からの反射波を受波する送受波部と、送受波部か
   ら送波され物体に反射して送受波部により受波された超
   音波のパターンにより第二のエリア内の物体の存在を判
   断し、人体が存在すると判断する場合には存在判断信号
   を出力し、人体が存在しないと判断する場合には不在判
   断信号を出力する超音波判断部と、を有し、第二のエリ
   ア内の人体の存在を検出する超音波センサ部と、 前記熱線判断部又は超音波判断部が存在判断信号を出力
   する場合に、第一のエリア内に人体が存在すると判断
   し、熱線判断部及び超音波判断部が共に不在判断信号を
   出力する場合には第一のエリア内に人体が存在しないと
   判断する検知判断部と、 を有する熱線超音波複合型検知センサにおいて、 超音波判断部からの存在判断信号が出力され、その後に
   不在判断信号が出力された場合に、前記熱線判断部のし
   きい値を小さな値に変更するしきい値設定部、を設けた
   ことを特徴とする熱線超音波複合型検知センサ。
4. 【請求項４】 しきい値設定部は、前記熱線判断部のし
   きい値を小さな値に変更した場合であって、第一のエリ
   ア内における熱の変化量がしきい値以下と成った場合に
   は、該変化量がしきい値以下となってから所定時間後
   に、しきい値を変更前の値に戻すことを特徴とする請求
   項３記載の熱線超音波複合型検知センサ。