JPS63273018A

JPS63273018A - 在室センサ

Info

Publication number: JPS63273018A
Application number: JP62106699A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ono; 義弘大野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1988-11-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、人の在室を検出して照明器具の点滅や調光の
制御を自動的に行なうためのセンサに関するものである
。

従来の技術近年、エネルギー節減のために、使っていない部屋や部
分の照明をこまめに消す努力がなされている。しかし、
この場合、そうしようと思っても忘れることが多く、効
率のよい電力節減に結びつかないことが多い、そこで、
人の在室を検知して照明の点滅を自動的に制御できれば
大変便利であり、確実な電力節減ができると考えられる
。しかし、そのようなセンサは、従来の技術では非常に
コストの高いものとなり、上記の目的の在室センサはま
だ実現されていない。

人の動きを検出するセンサとしては、従来から防犯セン
サとしていくつかの種類のものがある。

侵入者センサには、受動形と能動形があり、受動形は、
人体の熱放射を赤外線検出器で検出して大の接近を検知
するものであり、暗闇での防犯センサなどに使用されて
いる。能動形は、赤外光を通路などに照射し、人が通過
したときの光線の遮断や反射光を受光して大の通過を検
知するものであり、ドアセンサなどに広く使用されてい
る。

また、可視域の光検出器と空間フィルタと組合せて信号
処理を行なってエレベータ内の人の動きを検出するセン
サが知られており、エレベータ内での大きな人の動きを
検出して、かご内の犯罪を検知する目的で使用されてい
る。

発明が解決しようとする問題点受動形の侵入者検出に用いられる赤外線検出器は一般に
感度が低く、人の大きな動きを検出することは容易であ
るが、じっと座っているような状態を検知することは難
しく、チョッパやスキャナが必要になるなど、装置が大
形になり、コストも高くなるという問題がある。能動形
のセンサは、検出範囲が狭いエリアに限られるため、広
いエリアで人を検出する在室センサとしては利用できな
い・。

また、空間フィルタを利用したセンサは、在室センサと
して利用が可能と思われるが、光学系、信号処理回路と
もに構成が複雑であり、コストが高すぎるという問題が
あった。

本発明は上記の従来の問題点を解決するもので、簡単な
構成で確実に動作し、かつコストの低い在室センサを提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明は、光電変換素子と、その光電変換素子の信号を
増幅する増幅器Ａと、増幅器Ａの出力信号を微分する微
分回路と、その微分回路の出力信号を増幅する増幅器Ｂ
と、増幅器Ｂの出力信号を検波する検波手段と、その検
波手段に接続され、その出力の立下りのみを遅延させる
遅延回路と、その遅延回路の出力が一定のしきい値を越
えたとき信号を出力する２値化回路とから構成され、小
形で安価な在室センサを実現するものである。

作用本発明の在室センサは、上述の従来のすべてのセンサと
は動作原理が異なるもので、光電変換素子は、天井や壁
に取り付けられて、部屋の一部または全体の平均輝度に
対応した信号を出力し、増幅器Ａから増幅器Ｂまでの信
号処理回路により、人がいるときの微小な平均輝度の変
化を検出して増幅し、検波手段から２値化回路までの信
号処理回路により平均輝度の変化から人の在室を検知す
るものである。

実施例第１図は、本発明の第１の実施例における在室センサの
構成を示すものである。第１図において、１はシリコン
ホトダイオード、２および３は演算増幅器、４はリレー
である。第２図は、第１図の回路の各部の信号の波形を
示したもので、ａは演算増幅器２の出力、ｂは演算増幅
器３の出力、ＣはダイオードＤ１の出力（Ｒ５＊　Ｃ２
がない場合）、ｄはＲ５と０２よりなる遅延回路の出力
、ｅはリレー４の出力をそれぞれ表している。以下、第
１の実施例の在室センサについて、その動作を説明する
。

第１図において、シリコンホトダイオード１は天井面に
取り付けられ、人の在室を検出する範囲の平均輝度に対
応する光電流を出力する。演算増幅器２は抵抗Ｒ１とと
もに電流電圧変換器とじて動作し、シリコンホトダイオ
ード１からの光電流を増幅して電圧として出力する。こ
の出力信号には、第２図ａに示すように、視野内の人の
動きによって微小ではあるが低い周波数の交流成分が、
平均輝度による直流成分の上に重畳されている。

コンデンサＣ１と抵抗Ｒ２は微分回路としてはたらき、
演算増幅器２の出力信号の直流成分を除去し、微小に変
化する交流成分を取り出して出力する。

演算増幅器３はＲ３、Ｒ４とともに電圧増幅回路を構成
し、前記微分回路からの微小な交流成分を増幅して出力
する（第２図ｂ）、ダイオードＤ１は検波手段としては
たらき、演算増幅器３からの出力を半波整流した脈流を
出力する（第２図Ｃ）。抵抗Ｒ５とコンデンサＣ２は立
下りパルスの遅延回路として動作し、ダイオードＤ１の
出力パルスの立上り時はＣ２が瞬時に充電され、パルス
の立下り時は、Ｒ５・Ｃ２の時定数で放電される（第２
図ｄ）。

トランジスタＴｒ１と抵抗Ｒ６は２値化回路として動作
し、前記時定数回路の出力が一定レベル以上のときＴｒ
ｌのコレクタ電流が流れてリレー４を駆動する（第２図
ｅ）。リレー４は照明器具を０Ｎ１０ＦＦするよう接続
されており、２値化回路の出力に応じて照明の点滅が制
御される。

このように、人がいる間は手や体の小さな動きによりホ
トダイオード出力に交流成分が発生し、この交流成分が
増幅、処理されて、リレー４がＯＮ収態に保たれる。人
がいなくなると交流成分がなくなり、抵抗Ｒ５とコンデ
ンサＣ２で設定された一定の時間が経過すると２値化回
路がはたらき、リレー４がＯＦＦ状態となる。人がいる
場合でもしばらく体を動かさないことがあり、この間に
照明がＯＦＦにならないためにこの時定数が必要である
。この時間は数分程度である。また、人が入室したとき
は、ダイオードＤ１がコンデンサＣ２に直列につながる
形となり、コンデンサＣ２が瞬時に充電されて照明は直
ちにＯＮする。ただし、このセンサが動作するには、あ
る程度の照度レベルが必要であるので、完全に暗闇にな
った場合は手動で照明をＯＮする必要がある。昼間は問
題ない場合が多いが、夜間は暗闇にならないように、照
明器具がいくつかある場合は、１灯だけ常時ＯＮＮ悪態
保つようにすれば問題ない。

さらに、この在室センサを内蔵した複数の照明器具をひ
とつの部屋で使用するような場合、はとんどの照明器具
が消灯している状態で１灯が点灯すると、その光パルス
を近隣の在室センサが検出して、すべての照明器具が次
々と点灯してしまうことが考えられる。これを防止する
には、他の照明器具の点灯時の立上りパルスがダイオー
ドＤ１の入力端子受マイナス方向に向くようにシリコン
ホトダイオード１を接続すればよい。

さて、シリコンホトダイオード１の受光量のレベルは照
明器具の点滅や自然光の入射などによって変わるが、人
の動きによって発生する微小な交流成分の振幅も光量レ
ベルに比例する。したがって、第１の実施例のように、
増幅度が一定で、２値化回路のしきい値も一定であれば
、光量が大きく変わった場合に信号と雑音が区別できな
くなって誤動作する恐れがある。この誤動作を防止する
よう工夫した第２の実施例の在室センサの構成を第３図
に示す。

第３図において、１はシリコンホトダイオード、２およ
び３は演算増幅器、４はリレー、５はアナログ比較器で
ある。この構成は、２値化回路としてアナログ比較器５
を使用し、演算増幅器２の出力とアナログ比較器５のし
きい値入力端子との間に、可変抵抗器ＶＲ，、抵抗Ｒ６
、コンデンサＣ３の回路が接続されている点が第１の実
施例と異なる。この実施例の動作は、基本的には第１の
実施例と同じであるが、演算増幅器２の出力をＶＲｌで
レベル調節したあと、Ｃ３とＲ６で構成された積分回路
により直流成分のみを取り出してアナログ比較器５のし
きい値電圧として使用する点が異なる。この構成により
、アナログ比較器５のしきい値電圧を光量レベルに比例
して変化できるので、光量が変わった場合でも、人の動
きによる信号成分と雑音成分を確実に分離でき、より安
定した動作が期待できる。

以上のように本発明の第１および第２の実施例によれば
、ある程度広い範囲での人の小さな動きによる平均輝度
の変化を検出することにより人の在室を検知することが
できる。

発明の効果以上のように、本発明の在室センサは、光電変換素子と
、増幅器Ａと、微分回路と、増幅器Ｂと、検波回路と、
信号遅延回路と、２値化回路を組合せて構成することに
より、単純な受光素子と少ない回路素子を用いて、小形
かつ安価で、動作の確実な在室センサを実現することが
でき、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例における在室センサの
回路図、第２図は、第１図の回路の各部の信号の波形図
、第３図は、本発明の第２の実施例における在室センサ
の回路図である。１０６．シリコンホトダイオード、２１．、演算増幅器
、３１０．演算増幅器、４０１．リレー、５８１．アナ
ログ比較器・代理人の氏名　弁理土中尾敏男　はか１名第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光電変換素子と、その光電変換素子の信号を増幅
する増幅器Ａと、増幅器Ａの出力信号を微分する微分回
路と、その微分回路の出力信号を増幅する増幅器Ｂと、
増幅器Ｂの出力信号を検波する検波手段と、その検波手
段の出力に接続され、その立下りのみを遅延させる遅延
回路と、その遅延回路の出力が一定のしきい値を越えた
とき信号を出力する２値化回路とから構成されることを
特徴とする在室センサ。
（２）増幅器Ａの出力に積分回路を接続し、その積分回
路の出力を２値化回路に接続して２値化回路のしきい値
電圧として使用するよう構成したことを特徴とする、特
許請求の範囲第１項記載の在室センサ。