JPS63292389A - 人数検出装置 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は、被検知人体から発せられる赤外線を検出して
人数を検出する赤外線受光式の人数検出装置に関するも
のである。

（背景技術） 本発明者らは、簡単且つ安価な構成で広い検知領域を有
する高精度の人数検出装置（特願昭６１−２８１３０１
号）を既に提案している。第５図は、その構成を示すブ
ロック図である。この人数検出装置は、赤外線検出素子
２と、前記赤外線検出素子２の視野を円形走査させる円
形走査光学系１と、前記赤外線検出素子２の出力信号を
増幅する前置増幅部３と、前記前置増幅部３の出力信号
を人数検出に必要な信号に変換する信号処理部４と、前
記信号処理ｌｌ１４の出力信号に基づいて人数を判定す
る判断部５と、前記判断部５の出力信号から人数情報を
出力する出力部６とから成り、広い検知領域内の人数を
高精度に検出できるようにしたものである。

第６図は従来の円形走査光学系の一例を示す正面図であ
る。同図に示す円形走査光学系は、凹面のシリンドリカ
ルミラー１１を母線方向が半径方向と平行になるように
取り付けられた回転板１０と、この回転板１０を回転駆
動するためのモータ１２とから構成されている。赤外線
検出素子２は、その受光面が回転板１０と対向するよう
に配置され、且つ、その視野中心０は回転板１０の回転
軸１３上に配置されている。被検知人体が発する赤外線
は、シリンドリカルミラー１１にて反射され、赤外線検
出素子２にて受光されるのであるが、シリンドリカルミ
ラー１１が回転板１０と共に回転すること゛によって、
円形の視野を作り出す、第７図は人数検出装置を天井に
取り付けたときに、床面上にできる視野を説明するため
の図であり、視野中心Ｏが床面と交わる点０°を中心と
して、瞬時視野Ｓ′が矢印Ａの方向に回転したとき、円
形の視野Ｓを作り出すことを示している０回転板１０が
一回転して瞬時視野Ｓ′が一走査されたときの判断部５
の動作を第８図及び第９図により説明する。第８図は視
野中心から少し離れた場所に人体が居るときの動作説明
図、第９図は視野中心付近に人体が居るときの動作説明
図である。

まず、視野中心から少し離れた場所に人体が居るときの
動作を第８図を用いて説明する。同図（ａ）は検知領域
内に人体が存在しない場合の温度分布を信号化した波形
である参照波形を示し、同図（ｂ）は８判断部５の入力
波形を示す、同図（ｅ）は同図（、）の参照波形と同図
（ｂ）の入力波形とを比較処理した比較処理波形を示す
、同図（ｄ）は人体を検知した状態を出力″０”、人体
の居ない状態を出力“１”で示した図である０回転板１
０が一回転することによって得られる温度情報は、赤外
線検出素子２で電気信号に変換され、前置増幅部３及び
信号処理部４に送られる。信号処理部４はフィルタ部と
Ａ／Ｄコンバータから成っており、−回転分の波形は適
当なサンプリング周期でデジタル信号化される。第１ａ
（ｂ）に示した入力波形はデータメモリーに入力され、
同図（ａ）に示した９照波形のデータメモリー値を差し
引かれる。これによって同図（ｃ）に示すような比較処
理波形が生成される。

この波形からスレショルドレベルを越え且つ一定以上の
傾きの立ち上がり、立ち下がりを持った山の数を求め、
人数情報として取り出す、これと同時に、入力波形を人
体による波形の部分と、そうでない部分とに分割し、人
体でない波形の部分は、出力“１”の部分に相当する入
力波形のデータが参照波形のデータと置き換えられる。

つまり、第８図（ｄ）に示すようにすることで人体以外
の部分の波形は常に更新されて、常に最新の前景の温度
分布を表した参照波形が得られる。

次に、人体が第７図に示される視野Ｓの中心Ｏ゛付近居
るときの動作を第９図を用いて説明する。

ここで、第９図（ａ）は参照波形を、同図（ｂ）は判断
部５の入力波形を、同図（ｅ）は比較処理波形を夫々示
している。同上の比較処理波形では、瞬時視野Ｓ°の一
回転分の波形の大部分に、視野中心付近に居る人体が影
響を与えている。それにも拘わらず、波形の山の極大値
がスレッショルドレベルよりも低かったり、立ち上がり
又は立ち下がりに一定以上の傾きがなかったりして、人
体とは検出されず、その結果人体の影響を受けた第９図
（ｂ）の入力波形がそのまま参照波形データとしてメモ
リーされるため、実際の前景の温度分布とは全く違った
参照波形データを持つことになり、人数情報に誤差を生
じさせる原因となっていた。

（発明の目的） 本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、視野の中心付近に人が居る場
合でも誤動作の恐れがない人数検出装置を提供するにあ
る。

（発明の開示） 復」【 本発明に係る人数検出装置は、第１図乃至第４図に示す
ように、赤外線検出素子２と、前記赤外線検出素子２の
視野を円形走査させる円形走査光学系１と、前記赤外線
検出素子２の出力信号を増幅する前置増幅部３と、前記
前置増幅部３の出力信号を人数検出に必要な信号に変換
する信号処理部４と、前記信号処理部４の出力信号に基
づいて人数を判定する判断部５と、前記判断部５の出力
信号から人数情報を出力する出力部６とから成り、前記
円形走査光学系１の視野中心付近に死角を設けなことを
特徴とするものである。

以下、本発明を実施例に従って説明する。

火五匠 第３０は本発明の一実施例に係る人数検出装置に用いる
円形走査光学系の正面図である。同図に示す円形走査光
学系は、第６図に示す従来の円形走査光学系に、視野制
限用の円形板１４と、スポット型の人体検知器１５とを
付加したものである。

視野制限用の円形板１４は赤外線検出素子２の前面に配
されている。この円形板１４はその外縁で光路を遮断し
、第７図に示す視野Ｓの中心Ｏ′から、例えば半径５０
ｃｍ以内にある床面より放射される赤外線が赤外線検出
素子２に導かれないようにしている。尚、円形板１４の
中心部には、赤外線検出素子２の受光部とほぼ同じ大き
さの穴を設けてあり、赤外線検出素子２自身の視野は狭
くしないようになっている。スポット型の人体検知器１
５は、赤外線検出素子２の下部に配されており、円形板
１４によって生じた視野中心付近の死角部分に居る人体
を検知する。この人体検知器１５は、例えば超音波セン
サのような存在検知型のセンサよりなる。

第１図は、第３図の円形走査光学系を用いたときの視野
を示す図である。第１図（＆）において、ｇｌ線部は上
記円形走査光学系における天井Ｔから見たときの床面Ｆ
上の視野Ｓを表わし、位置Ａ。

Ｂ、Ｃは各被検知人体の位置を表す、同図（ｂ）におい
ては、天井Ｔに人数検出装置Ｎが取り付けられていると
き、床面Ｆとの間に瞬時視野Ｓ′ができることを側面か
ら見た状態で表わしている。床面Ｆからの天井Ｔの高さ
は、例えば２．５鴫とする。

第２ｒｓｉ（ｔ）は、第１図（ａ）で死角である位置Ａ
に人体が居るときの比較処理波形の波形図であり、第２
図（ｂ）は、第１図（ｂ）で死角より少し視野Ｓの中に
入った位置Ｂに人体が居るときの比較処理波形の波形図
であり、第２図（ｃ）は、第１図（ｅ）で視野Ｓの中で
ある位置Ｃに人体が居るときの比較処理波形の波形図で
ある。第１図（ａ）の位置Ａに人体が立った場合には、
赤外線検出素子２には人体からの赤外線が全く入らない
ため、比較処理波形には第２図（ａ）に示すように一回
転の間の背景の変化の波形しか現れず、書き替えられた
参照波形のデータは、背景の温度分布を正確に保持する
ことになる０次に人体が位置Ｂに立ったときは、人体か
ら放射された赤外線が赤外線検出素子２に僅かに入力す
ることになるが、第２図（ｂ）に示すように、比較処理
波形に対する人体部分の影響は僅かで、凡そ背景の温度
分布を保持している。さらに人体が位ＷＣに立ったとき
は、人体のほとんどの部分が視野Ｓの中に入り、比較処
理波形は第２図（ｃ）のようになり、人体の部分と背景
の部分とが明確に区別できるので、人体からの赤外線で
影響を受けた部分が参照波形データとしてメモリーされ
ることはなくなる。ここで、人体がほとんど隠れる位置
Ｂと、人体からの赤外線放射で人体が検出されるように
なる位置Ｃとは２０ｃｍ前後の精度で判別されるように
なる。

このように視野制限用の円形板１４を取りｆ寸けること
によって、比較処理波形は人体の影響をほとんど受けな
い波形（第２図（ａ）　、　（ｂ））か、或いは、はっ
きりと人体の居る部分が判別できる波形く第２図（Ｃ）
）かになるので、人体からの赤外線で影響を受けた部分
が参照波形データとしてメモリーされることはなく、参
照波形は常に最新の背景温度分布を示す情報となり、検
知精度が向上する。

尚、実施例では第１図（＆）に示すようなドーナツ状の
視野Ｓを円形板１４を使って作成したが、このような視
野Ｓが得られるように予めミラー１１を設計しておけば
、円形板１４は不要となる。

ここで、前記円形走査光学系を用いる人数検出装置の全
体構成を、第４図のブロック図に基づいて説明する０円
形走査光学系１にて集光された赤外線エネルギーは、赤
外線検出素子２にて受光され、電気信号に変換される。

赤外線検出素子２の出力は前置増幅部３で増幅された後
、信号処理部４内の帯域フィルターに入力されて、不安
定な低周波成分と不必要な高周波成分をカットし、Ｓ／
Ｎ比を向上させる。帯域フィルターの出力はＡ／Ｄ変換
されて、判断部５を構成するマイクロコンピュータに出
力される。このマイクロコンビュー夕は同期信号部７に
よって円形走査光学系１の回転に同期して１回転毎にＡ
／Ｄ変換された波形を逐次取り込む０判断部５において
は、予め検知領域内に人体が存在しない場合の出力波形
が参照波形データとしてメモリー内に記憶されており、
入力波形は、メモリー内の参照波形と比較され、人体の
有無及び人数が同時に判断される０本実施例では、入力
波形データと参照波形データとで比較演算を行い、その
結果を新たに比較処理波形データとし、比較処理波形デ
ータにおいて、極大値を検出し、極大値の数を人数とし
てカウントしている。比較処理波形データにおいて、人
体が居ない部分については、現在の入力波形データが参
照波形データとして更新され、メモリー内に記憶される
。このように参照波形データを用いて入力波形データと
比較演算を行うことにより、検知領域内の環境変化に左
右されることなく、高精度な人数検出を行うことができ
る。出力部６においては、判断部５から与えられた人数
情報を元に、人数情報を表示したり、必要に応じて遠隔
の地点まで伝送するようになっている。尚、人体検知器
１５は視野の死角部分の人体検知を行い、判断部５に人
体検出信号を提供しており、全体として死角の無い視野
が得られるようにしている。

（発明の効果） 本発明は上述のように、赤外線検出素子の視野を円形走
査させて、被検知人体から発せられる赤外線を検出して
人数を検出する赤外線受光式の人数検出装置において、
円形走査光学系の視野の中心付近に死角を設けたので、
視野の中心（＝ｆ近に居る人体に影響されないで人数検
知を行うことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例に係る人数検
出装置における円形走査光学系の視野を示す説明図、第
２図は同上の動作説明のための波形図、・第３図は同上
に用いる走査光学系の正面図、第４図は同上の全体構成
を示すブロック図、第５図は従来例の構成を示すブロッ
ク図、第６図は同上に用いる走査光学系の正面図、第７
図は同上の視野を示す説明図、第８図及び第９図は同上
の動作説明のための波形図である。 １は円形走査光学系、２は赤外線検出素子、３は前置増
幅部、４は信号処理部、５は判断部、６は出力部、１４
は円形板、１５は人体検知器、Ｓは視野である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）赤外線検出素子と、前記赤外線検出素子の視野を
   円形走査させる円形走査光学系と、前記赤外線検出素子
   の出力信号を増幅する前置増幅部と、前記前置増幅部の
   出力信号を人数検出に必要な信号に変換する信号処理部
   と、前記信号処理部の出力信号に基づいて人数を判定す
   る判断部と、前記判断部の出力信号から人数情報を出力
   する出力部とから成る人数検出装置において、前記円形
   走査光学系の視野中心付近に死角を設けたことを特徴と
   する人数検出装置。
2. （２）視野の死角部分に居る人体を検出可能な検出器を
   備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の人
   数検出装置。