WO2019244672A1 - 物体検知装置 - Google Patents

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WO2019244672A1
WO2019244672A1 PCT/JP2019/022746 JP2019022746W WO2019244672A1 WO 2019244672 A1 WO2019244672 A1 WO 2019244672A1 JP 2019022746 W JP2019022746 W JP 2019022746W WO 2019244672 A1 WO2019244672 A1 WO 2019244672A1
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detection
human body
detection device
distance
signals
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PCT/JP2019/022746
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近藤　崇
敏正 碓井
一孝 西原
洋平 岩田
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オプテックス株式会社
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    • G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
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    • G—PHYSICS
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    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
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    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
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    • G—PHYSICS
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    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
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    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/103—Static body considered as a whole, e.g. static pedestrian or occupant recognition

Definitions

  • the present invention relates to an object detection device that detects an object.
  • a passive PIR (passive infrared) type human body detecting device 101 mounted on a wall 150 is provided with one sensor unit 131.
  • the light receiving element (not shown) of the sensor unit 131 is aligned with the light receiving direction toward the ground G to define a detection area AA (see Patent Document 1).
  • the range from the human body detection device 101 to the human body detection distance LA within the detection area AA is a detection range for detecting the human body H.
  • the detection range differs depending on the use of the human body detection device 101 and the like. Therefore, generally, an adjustment mechanism (not shown) for setting the direction of the light receiving element (not shown) of the sensor unit 131 to one of a plurality of stages is provided in the human body detection device 101. When this adjustment mechanism is operated, the detection area AA is shifted in the distant direction D1 or the approach direction D2. Thus, the human body detection distance LA, that is, the detection range is changed.
  • an object of the present invention is to solve the above-described problem, but it is possible to determine a detection range, but it is not necessary for a worker to perform complicated work on site, and the number of parts can be reduced. It is to provide a possible object detection device.
  • an object detection device includes: At least two sensor units for receiving a detection line from within different detection areas, wherein the different detection areas are vertically positioned, and the center lines of the detection areas extend diagonally downward different from each other.
  • Unit and An object detection determination unit configured to detect an object in a detection range based on one or more of at least two detection signals corresponding to respective reception amounts of the detection lines received by the at least two sensor units, An object detection determining means for determining a detection range by setting a reference for the at least two detection signals;
  • the center lines may extend in oblique directions different from each other in substantially the same vertical plane.
  • At least two sensor units receive the detection lines from within the different detection areas, and the different detection areas are vertically positioned, and the center lines of these detection areas extend diagonally downward different from each other.
  • This makes it possible to realize a wider detection area in the distance direction as a whole as compared with the case where only one sensor unit is provided. Since the detection range is determined from the wide detection area by setting a reference for at least two detection signals, there is no need to change the detection area itself. Therefore, a complicated operation for adjusting the object detection distance is not required. Further, since it is not necessary to provide the adjustment mechanism in the object detection device, the number of components of the object detection device can be reduced.
  • the “different detection areas” are preferably all detection areas fixed to the object detection device. If the detection area is fixed to the object detection device, there is no need to provide an adjustment mechanism for adjusting the object detection distance in the object detection device. However, “a detection area fixed with respect to the object detection device” means that the relative positional relationship between different detection areas does not change. For example, even if the absolute position of each detection area is shifted by moving the object detection device itself, each detection area is fixed with respect to the object detection device.
  • At least two detection signals corresponding to the respective reception amounts of the detection lines received by the at least two sensor units may include information other than information on the distance to the object. That is, even if the distance to the object cannot be obtained from the characteristics of each detection line, the detection range is determined by setting the reference for the detection signal from these detection lines. It becomes possible to detect an object.
  • setting a reference for the at least two detection signals includes setting a threshold value for a calculation result of one or more predetermined calculation expressions that apply the at least two detection signals. It may be set.
  • the detection range is determined by setting the threshold value for the operation result of the predetermined one or more arithmetic expressions to which the at least two detection signals are applied.
  • the detection range can be determined simply by specifying. If a numerical value is specified, the operation is simpler than the operation of the adjusting mechanism. In particular, if the object detection device is provided with a communication unit, the numerical value can be specified by remote control. Further, in the case of the conventional example in which the direction of the light receiving element is set by the adjusting mechanism, the adjusting mechanism is set to any one of a plurality of predetermined steps, so that the detection range can be changed only in a stepwise manner. The detection range can be determined finely.
  • the one or more predetermined arithmetic expressions may include one function that uses a part or all of the at least two detection signals as parameters. According to this configuration, a calculation result can be obtained simply by substituting a part or all of the at least two detection signals as the parameter into the function. Therefore, if the output of this function uniquely determines the object detection distance, the object detection distance can be easily obtained from at least two detection signals.
  • the one function may be a function that obtains a ratio of two of the at least two detection signals as the parameter.
  • the detection range since the detection range is determined from the function for obtaining the ratio of the at least two detection signals, the detection range hardly changes. This is because when the reception amount of the detection line fluctuates due to a factor other than the object detection, the magnitude of all of the at least two detection signals fluctuates, and thus the ratio can cancel the fluctuation. Therefore, the calculation result is less likely to be affected by fluctuations in the reception amount of the detection line due to factors other than the object detection.
  • the one function may be a function that obtains a difference between two of the at least two detection signals, using the two detection signals as the parameters. According to this configuration, when the same amount of noise component is included in the at least two detection signals, the noise component is canceled by the function for calculating the difference. Therefore, the calculation result is not easily affected by the noise component.
  • setting the reference regarding the at least two detection signals may include setting a detection threshold for at least one of the at least two detection signals. According to this configuration, since the detection range is determined by setting the detection threshold value to at least one of the at least two detection signals, an arbitrary detection range can be easily determined.
  • FIG. 6 is a side view showing the object detection device according to the first to fifth embodiments and a peripheral area thereof.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the object detection device of FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a sensor main body of the object detection device in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram of an object detection device according to first to fourth embodiments.
  • diagram (a) is a side view showing a sensing area
  • diagram (b) is a graph showing two sensing signal values versus distance
  • diagram (c) is a first diagram.
  • 9 is a graph showing a calculation result by the object detection device according to the embodiment with respect to distance.
  • 9 is a graph showing a calculation result by the object detection device according to the second embodiment versus distance.
  • 11 is a graph showing a calculation result by the object detection device according to the third embodiment with respect to a distance.
  • 14 is a graph illustrating a calculation result by the object detection device according to the fourth embodiment with respect to a distance.
  • It is a schematic block diagram of the object detecting device concerning a 5th embodiment. It is a side view which shows the conventional object detection apparatus and its peripheral area.
  • FIG. 1 shows an object detection device 1 according to the first to fifth embodiments.
  • the object detection device 1 will be described as an example of a human body detection device that detects a human body.
  • the human body detection device 1 is used, for example, as a start switch of a security alarm device.
  • the human body detection device 1 is attached to an outer wall surface 50 of a house, and its height is around the average waist height of the human body.
  • the human body detection device 1 may be provided at any place and at any height.
  • the human body detection device 1 includes a horizontal direction detection area A0, a first diagonal direction detection area (hereinafter, simply referred to as “first detection area”) A1, and a second diagonal direction detection area (hereinafter, simply referred to as “first detection area”). 2).
  • A2 be the detection area.
  • the center line C0 of the horizontal direction detection area A0 extends in the horizontal direction HD, and the detection area A0 does not reach the ground G.
  • the first and second center lines C1 and C2 of the first and second detection areas A1 and A2 respectively extend diagonally downward in a vertical plane. In the illustrated example, since the second center line C2 is below the first center line C1, the first detection area A1 is located farther from the human body detection device 1 than the second detection area A2. Have been.
  • the horizontal direction detection area A0 and the first and second detection areas A1 and A2 are located in the vertical direction. That is, the horizontal direction detection area A0 and the first and second detection areas A1 and A2 are sequentially located from above to below. Therefore, the center lines C0 to C2 of these areas A0, A1, A2 are located in substantially the same vertical plane.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the human body detection device 1.
  • the human body detection device 1 includes a sensor body 3 and a bracket 4.
  • the back surface 4a of the bracket is attached to the wall surface 50 (FIG. 1).
  • the sensor main body 3 has a case 13 including a sensor cover 11 and a back box 12.
  • the sensor main body 3 includes a horizontal direction sensor unit 30, a first detection area sensor unit 31, and a second detection area sensor unit 32.
  • the sensor main body 3 further includes a sensor substrate 14.
  • the sensor substrate 14 is attached to the storage space 12a of the back box 12, and the front surface thereof is covered with the sensor cover 11.
  • the sensor board 14 is stored in the case 13.
  • the sensor substrate 14 includes a horizontal sensing element 20 for the horizontal sensing area A0 (FIG. 1), a first oblique sensing element 21 for the first sensing area A1 (FIG. 1), and a second sensing element 21 for the first sensing area A1 (FIG. 1).
  • a second oblique direction sensing element 22 for the sensing area A2 (FIG. 1) is attached.
  • the detection elements 20 to 22 are pyroelectric elements and receive infrared rays (detection rays). These detecting elements 21 to 23 are arranged in a line in the vertical direction.
  • the second oblique direction sensing element 22 is located directly above the horizontal direction sensing element 20.
  • the first oblique direction detecting element 21 is located on the lower side 14 b of the substrate 14.
  • the horizontal direction sensing element 20 and the first oblique direction sensing element 21 face forward in the horizontal direction, while the second oblique direction sensing element 22 faces obliquely downward and forward.
  • the human body detection device 1 in the present embodiment does not have an adjustment mechanism for adjusting the directions of the detection elements 20 to 22. Of course, an adjusting mechanism may be provided.
  • a horizontal lens 40 for condensing infrared rays from the horizontal detection area A0 (FIG. 1), and for condensing infrared rays from the first detection area A1 (FIG. 1).
  • a first oblique direction lens 41 and a second oblique direction lens 42 for collecting infrared rays from the second detection area A2 (FIG. 1).
  • the lenses 40 to 42 are Fresnel lenses.
  • the horizontal lens 40 and the second oblique direction lens 42 are realized by a single Fresnel lens.
  • a first diagonal lens 41 is located below the Fresnel lens which also serves as the horizontal lens 40 and the second diagonal lens 42.
  • the horizontal direction lens 40, the first oblique direction lens 41, and the second oblique direction lens 42 are respectively a horizontal direction detecting element 20, a first oblique direction detecting element 21, and a second oblique direction lens.
  • the horizontal direction sensor unit 30 (FIG. 2), the first detection area sensor unit 31 (FIG. 2), and the second detection area sensor unit 32 (FIG. 2) are formed.
  • the infrared ray at A2 (FIG. 1) is received.
  • the human body detection device 1 further includes a circuit board (not shown) including a microcomputer in the back box 12. With reference to the block diagram of FIG. 4, a processing device 60 realized on this circuit board will be described.
  • the processing device 60 includes a horizontal direction detection determination unit 61, an oblique direction detection determination unit (object detection determination unit) 62, an AND processing unit 63, and a detection output unit 64.
  • the processing device 60 also includes a horizontal threshold storage unit 65 that stores a horizontal detection threshold SA0th and a diagonal threshold that stores a diagonal detection threshold (calculation result threshold) F1th.
  • the storage unit 66 is provided.
  • the calculation result threshold value F1th is a reference for the first and second detection signal values SA1 and SA2, as described later. By setting the calculation result threshold F1th, the detection range is determined within the range of the first and / or second detection areas A1 and A2 (FIG. 1).
  • the horizontal direction detection signal value SA0 is input to the horizontal direction detection determination unit 61 from the horizontal direction sensor unit 30.
  • the horizontal direction detection determination means 61 compares the horizontal direction detection signal value SA0 with a horizontal direction detection threshold value SA0th. If the horizontal direction detection signal value SA0 is equal to or larger than the threshold value SA0th, the horizontal direction detection determination unit 61 sets the horizontal direction detection signal SF0 to “ON” and outputs the signal to the AND processing unit 63.
  • the horizontal direction detection signal SF0 is composed of a flag or the like, and is, for example, a binary signal such as “ON” or “OFF”.
  • the first oblique direction detection signal value (hereinafter, simply referred to as “first detection signal value”) SA1 from the first detection area sensor unit 31 is input to the oblique direction detection determination means 62, and the second The second oblique direction detection signal value (hereinafter, simply referred to as “second detection signal value”) SA2 is input from the detection area sensor unit 32 of FIG.
  • These detection signal values SA0 to SA2 are signals of levels corresponding to the amounts of infrared light received by the pyroelectric elements 20 to 22, respectively.
  • the oblique direction detection determination unit 62 detects a human body in the detection range based on the first and second detection signal values SA1 and SA2, as described later.
  • the diagonal direction detection determination unit 62 has an arithmetic expression application unit 62a and an arithmetic result comparison unit 62b.
  • the arithmetic expression application unit 62a applies the first and second detection signal values SA1 and SA2 to a predetermined arithmetic expression. That is, the actual detection signal value is substituted into one function (arithmetic expression) having the first and second detection signal values SA1 and SA2 as parameters.
  • the calculation result comparison unit 62b compares the calculation result with a threshold value for detecting the oblique direction (calculation result threshold value) F1th. If the calculation result is equal to or greater than the threshold value F1th, the oblique direction detection signal SF1 is turned “on” and output to the AND processing means 63 means.
  • the oblique direction detection signal SF1 is composed of a flag or the like, and is, for example, a binary signal such as “ON” or “OFF”.
  • the AND processing unit 63 When the AND processing unit 63 receives both the “ON” horizontal direction detection signal SF0 and the “ON” oblique direction detection signal SF1, it outputs a human body detection signal to the detection output unit 64. Since the AND processing means 63 refers to not only the oblique direction detection signal SF1 but also the horizontal direction detection signal SF0, it is possible to prevent a small animal or the like entering the detection range from being erroneously detected. This is because the horizontal direction detection area A0 (FIG. 1) is formed at such a height that small animals cannot enter. However, the horizontal direction detection area A0 may be omitted. In this case, the horizontal direction sensor unit 30, the horizontal direction detection determination unit 61, the AND processing unit 63, and the horizontal direction threshold storage unit 65 are omitted.
  • the detection output means 64 outputs a signal to the output device 71 in the human body detection device 1.
  • the output device 71 receives this signal, it notifies the outside of the human body detection device 1 that a human body has been detected within the detection range.
  • the human body detection device 1 is a security device
  • the output device 71 may be a notification unit to a security system.
  • the output device 71 issues an alarm by causing the LED to emit light.
  • the output device 71 may be a wireless transmitter for wirelessly transmitting a signal indicating that a human body has been detected.
  • the output device 71 may be a wiring connected to another device such as a lighting device (not shown). When the illumination device receives a signal indicating that a human body has been detected through the wiring, the illumination device turns on the illumination.
  • a detection range setting unit 72 for setting the oblique direction detection threshold value F1th stored in the oblique direction threshold value storage unit 66 is provided outside the human body detection device 1.
  • the detection range setting unit 72 may be mounted on a portable terminal such as a smartphone that can wirelessly communicate with the human body detection device 1 via Bluetooth (registered trademark), for example. Instead, for example, it may be implemented in a computer that can wirelessly communicate with the human body detection device 1 via a wireless transmitter. The wireless transmitter may or may not serve as the output device 71.
  • the horizontal direction detection threshold value SA0th is different from the diagonal direction detection threshold value F1th, and is set by a fixed value or the human body detection device 1 itself. Of course, the horizontal direction detection threshold value SA0th may also be set by the detection range setting means 72.
  • FIG. 5 show the horizontal distance L from the human body detection device 1 in the horizontal direction of the paper.
  • the distance L in the horizontal direction of the drawing coincides.
  • a graph relating to the detection signals SA1 and SA2 when the human body H is detected at the distance L within the detection areas A1 and A2 in the diagram (a) of FIG. are shown in diagrams (b) and (c) of FIG.
  • the diagram (a) in FIG. 5 is a diagram for illustrating the principle of some embodiments, and the illustration of the horizontal direction detection area A0 (FIG. 1) is omitted.
  • the diagram (b) in FIG. 5 shows a graph of the first and second detection signal values SA1 and SA2 with respect to the human body detection distance L.
  • the vertical axis indicates the signal value, and this signal value is a normalized value with the maximum value being 100.
  • the polygonal line in the circle plot indicates the first detection signal value SA1
  • the polygonal line in the square plot indicates the second detection signal value SA2.
  • FIG. 5B further shows the detection signal threshold value SAth as a straight line of a triangular plot. Since the vertical axis of the graph is a normalized value, the detection signal values SA1 and SA2 and the detection signal threshold value SAth are also indicated by these signs, but the values in the graph are their normalized values.
  • the detection signal values SA1 and SA2 are equal to the proportion of infrared rays blocked by the human body H. Therefore, when the human body detection distance L is larger than the distance L1, that is, the distance L1 at the nearer boundary point where the detection area A1 reaches the ground G, the first detection signal value SA1 has a negative slope to the human body detection distance L. Proportional. That is, the larger the human body detection distance L is, the smaller the ratio of blocking the infrared rays is. When the human body detection distance L is less than or equal to the distance L1, the first detection signal value SA1 is the maximum value, that is, 100% because infrared rays are always blocked by the human body.
  • the second detection signal value SA2 is zero when the human body detection distance L is outside the detection area A1 when the human body detection distance L is larger than the distance L1, that is, the distance L1 at the far boundary point where the detection area A2 reaches the ground G.
  • the second detection signal value SA2 indicates that if the human body detection distance L is greater than the distance L2, that is, the distance L2 at the nearer boundary point where the detection area A2 reaches the ground G, and is equal to or less than the distance L1, the human body detection distance L With a negative slope. That is, the larger the human body detection distance L is, the smaller the ratio of blocking the infrared rays is.
  • the second detection signal value SA2 is the maximum value, that is, 100% because infrared rays are always blocked by the human body.
  • the arithmetic expression F1 can cancel the fluctuation even if the first and second detection signal values SA1 and SA2 fluctuate in the detection areas A1 and A2 due to factors other than the human body detection.
  • the detection threshold value SAth is specified for the second detection signal value SA2
  • the second detection signal value is caused by factors other than the human body detection.
  • the calculation is performed as shown in the diagram (c) of FIG.
  • the calculation result threshold value F1th is specified for the expression F1
  • the fluctuations of the first and second detection signal values SA1 and SA2 due to factors other than the human body detection are canceled out, so that the human body detection threshold distance Lth There is almost no deviation.
  • the detection range that is, the range from the human body detection device 1 to the human body detection threshold distance Lth, hardly changes due to factors other than the human body detection.
  • factors other than the human body detection include environmental factors such as changes in the ambient temperature.
  • the detection range is set by the detection range setting means 72 before its operation.
  • the threshold value F1th for oblique direction detection stored in the oblique direction threshold value storage means 66 is set.
  • This oblique direction detection threshold value is a calculation result threshold value F1th.
  • an operator operating the detection range setting means 72 specifies the human body detection threshold distance Lth according to the use of the human body detection device 1.
  • the human body detection device 1 converts the human body detection threshold distance Lth into a calculation result threshold value F1th and stores it in the oblique direction threshold value storage means 66.
  • the human body detection threshold distance Lth may be directly stored in the storage unit 66 without being converted into the calculation result threshold F1th.
  • the arithmetic expression applying unit 62a calculates the first and second detection signal values SA1 and SA2 given from the first and second detection area sensor units 31 and 32, respectively, by the arithmetic expression F1. Apply to The calculation result comparison unit 62b compares the calculation result SA2 / SA1 of the first and second detection signal values SA1 and SA2 with the calculation result threshold F1th. If the operation result F1 is equal to or more than the operation result threshold value F1th, the oblique direction detection signal SF1 is turned on and output to the AND processing means 63 means.
  • the horizontal direction detection determination unit 61 When a human body exists between the human body detection device 1 and the human body detection threshold distance Lth, the horizontal direction detection determination unit 61 also sets the horizontal direction detection signal SF0 to “ON” and outputs the signal to the AND processing unit 63. , AND processing means 63 outputs a human body detection signal to detection output means 64.
  • the detection output unit 64 notifies the outside of the human body detection device 1 that the human body has been detected within the detection range via the output device 71. Note that the human body detection threshold distance Lth that defines the detection range may be updated during operation through the detection range setting means 72.
  • the detection range is determined by setting the reference for the two detection signal values SA1 and SA2 from the wide detection areas A1 and A2, the detection area itself needs to be changed. There is no. Therefore, a complicated operation for adjusting the human body detection distance is not required. In addition, since it is not necessary to provide an adjusting mechanism in the human body detection device, the number of components of the human body detection device can be reduced.
  • the detection range is determined by setting the threshold value F1th for the calculation result of the calculation formula F1, the detection range can be determined only by specifying a numerical value. If a numerical value is specified, the operation is simpler than the operation of the adjusting mechanism. In particular, if the human body detection device is provided with communication means, the numerical value can be specified by remote control. Furthermore, in the case of the conventional example in which the direction of the light receiving element is set by the adjusting mechanism, the adjusting mechanism is set to any one of a plurality of predetermined steps, so that the detection range can be changed only in a stepwise manner. The detection range can be determined finely.
  • the arithmetic expression application unit 62a of the oblique direction detection determination unit 62 in FIG. 4 applies the first and second detection signal values SA1 and SA2.
  • the arithmetic expression F3 in the human body detection device according to the third embodiment is obtained by adding the sum.
  • the calculated F3 SA1 + SA2
  • FIGS. 6 to 8 show the calculation results of the calculation formulas F2 to F4 of the human body detection devices according to the second to fourth embodiments, respectively.
  • the operator specifies the human body detection threshold distance Lth according to the use of the human body detection device 1, and the human body detection device 1 calculates the human body detection threshold distance Lth as the calculation result threshold value. It is converted to F2th, F3th or F4th and stored in the oblique direction threshold value storage means 66 (FIG. 4).
  • the human body detection threshold distance Lth may be stored in the storage means 66 (FIG. 4) without being converted into the calculation result threshold F2th, F3th or F4th.
  • the arithmetic expressions F1 to F4 used in the human body detection devices according to the first to fourth embodiments are merely examples. Therefore, any arithmetic expression may be used as long as the arithmetic expression substitutes the first and second detection signal values SA1 and SA2.
  • the arithmetic expression application unit 62a applies one arithmetic expression to the first and second detection signal values SA1 and SA2. However, a plurality of arithmetic expressions may be applied.
  • a value that is, a parameter to be substituted into an equation or a conditional expression may be set.
  • the arithmetic expression application unit 62a substitutes the first and second detection signal values SA1 and SA2 into the equation or the conditional expression in the human body detection process, and when the equation or the conditional expression is satisfied, The direction detection signal SF1 may be turned “ON”.
  • an object detection device according to a fifth embodiment will be described.
  • the same components as those described in regard to the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the object detection device 1A will be described as an example of a human body detection device that detects a human body.
  • the processing device 60 determines the oblique direction detection.
  • the human body detecting device 1A according to the present embodiment further includes an oblique direction threshold value stored in the oblique direction threshold value storage unit 66A, wherein the oblique direction detection threshold value is one of the first detection signal value SA1 and the second detection signal value SA2.
  • a threshold type storage unit 68 indicating whether or not the threshold value is stored.
  • the diagonal direction detection determination unit 62A detects a human body in the detection range based on one of the first and second detection signal values SA1 and SA2.
  • the detection range is determined by setting a reference for the first and second detection signal values SA1 and SA2.
  • the detection range is set by the detection range setting means 72 before its operation.
  • the threshold value SAth for oblique direction detection stored in the oblique direction threshold value storage means 66A is set.
  • This oblique direction detection threshold value is the oblique direction detection threshold value SAth in the diagram (b) of FIG.
  • an operator operating the detection range setting means 72 specifies the human body detection threshold distance Lth according to the use of the human body detection device 1.
  • the human body detection device 1 converts this human body detection threshold distance Lth into a detection signal threshold value SAth and stores it in the diagonal direction threshold value storage means 66.
  • the value indicating that it is for the second detection signal value SA2 is stored in the threshold type storage means 68.
  • the oblique direction detection determination unit 62A determines one of the first and second detection signal values SA1 and SA2 according to the value stored in the threshold type storage unit 68. Used. For example, if the oblique direction detection threshold value SAth indicates that the threshold value is for the second detection signal value SA2, the second detection signal value SA is stored in the oblique direction threshold value storage means 66. And the detected detection signal threshold value SAth. If the second detection signal value SA2 is equal to or greater than the detection signal threshold value SAth, the oblique direction detection signal SF1 is turned on and output to the AND processing means 63 means.
  • the detection signal values SA1 and SA2 are obtained from the wide detection areas A1 and A2. Since the detection range is determined by setting the reference, there is no need to change the detection area itself. Further, by setting a detection threshold value for the first or second detection signal SA2 (SA1), an arbitrary detection range can be easily determined.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and various additions, changes, or deletions can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the detection range setting means 72 may be a component in the human body detection device 1 (1A).
  • the human body detection device 1 (1A) can be used for any purpose other than the activation switch of the security alarm device.
  • the two detection area sensor units 31 and 32 are shown as constituting the detection areas A1 and A2 in the oblique direction. However, as long as the number is two or more, any number of detection area sensor units may be provided.
  • the oblique detection areas A1 and A2 may overlap or be separated from each other. However, it is preferable that they touch or overlap without being separated.
  • the object detection device 1 (1A) is not limited to a human body detection device, and can be applied to any object detection. For example, it may detect a vehicle in addition to a human body.

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Abstract

検知範囲を定めることができるにもかかわらず、作業員による現場での煩雑な作業を必要とせず、かつ、部品点数の低減が可能な物体検知装置を提供する。互いに異なる検知エリア(A1,A2)内から検知線を受信する少なくとも２つのセンサユニット(31,32)であって、互いに異なる検知エリアが上下方向に位置し、これら検知エリア(A1,A2)の中心線(C1,C2)が互いに異なる斜め下方に延びる、少なくとも２つのセンサユニット(31,32)と、少なくとも２つのセンサユニット(31,32)が受信した検知線の受信量それぞれに相当する少なくとも２つの検知信号(SA1,SA2)の１つまたは２つ以上に基づいて、検知範囲における物体を検知する物体検知判定手段(62)であって、検知範囲が、少なくとも２つの検知信号(SA1,SA2)に関する基準(F1th)を設定することによって定められている物体人体検知判定手段(62)とを備える。

Description

物体検知装置 関連出願
　本出願は、２０１８年６月１９日出願の特願２０１８－１１６００９の優先権を主張するものであり、それらの全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　本発明は、物体を検知する物体検知装置に関する。
　従来、図１０に示すように、例えば壁面１５０に取り付けられる受動型ＰＩＲ（受動型赤外線）方式の人体検知装置１０１には、１つのセンサユニット１３１が設けられている。センサユニット１３１の受光素子（図示せず）は地面Ｇに向けて受光方向が合わせられて検知エリアＡＡが定められている（特許文献１参照）。そして、人体検知装置１０１から検知エリアＡＡ内の人体検知距離ＬＡまでの範囲が、人体Ｈを検知するための検知範囲となる。
　ここで、検知範囲は人体検知装置１０１の用途などに応じて異なる。そのため、一般にセンサユニット１３１の受光素子（図示せず）の向きを複数段階のいずれかに設定するための調節機構（図示せず）が人体検知装置１０１に設けられている。この調節機構が操作されると、検知エリアＡＡが遠方方向Ｄ１や近接方向Ｄ２にシフトされる。このようにして、人体検知距離ＬＡつまり検知範囲が変更される。
特許第３０８６４０６号公報
　しかし、人体検知距離ＬＡを調節するためには、現場で作業員が調節機構を操作しなければならず、煩雑な作業が必要である。また、調節機構が設けられていると、人体検知装置１０１の部品点数が多くなってしまう。
　そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決するために、検知範囲を定めることができるにもかかわらず、作業員による現場での煩雑な作業を必要とせず、かつ、部品点数の低減が可能な物体検知装置を提供することにある。
　前記目的を達成するために、本発明に係る物体検知装置は、
　互いに異なる検知エリア内から検知線を受信する少なくとも２つのセンサユニットであって、前記互いに異なる検知エリアが上下方向に位置し、これら検知エリアの中心線が互いに異なる斜め下方に延びる、少なくとも２つのセンサユニットと、
　前記少なくとも２つのセンサユニットが受信した検知線の受信量それぞれに相当する少なくとも２つの検知信号の１つまたは２つ以上に基づいて、検知範囲における物体を検知する物体検知判定手段であって、前記検知範囲が、前記少なくとも２つの検知信号に関する基準を設定することによって定められている物体検知判定手段とを備える。
　前記中心線は、ほぼ同一の鉛直平面内で互いに異なる斜め方向に延びていてもよい。
　この構成によれば、少なくとも２つのセンサユニットが、互いに異なる検知エリア内から検知線を受信し、前記互いに異なる検知エリアが上下方向に位置し、これら検知エリアの中心線が互いに異なる斜め下方に延びることにより、センサユニットが１つだけ設けられた場合に比べて全体として遠近方向に広い検知エリアを実現できる。この広い検知エリアから、少なくとも２つの検知信号に関する基準を設定することによって検知範囲が定められるため、検知エリア自体を変える必要がない。したがって、物体検知距離を調節するための煩雑な作業を必要としない。また、調節機構を物体検知装置に設ける必要がないため、物体検知装置の部品点数を低減できる。
　前記「異なる検知エリア」は、好ましくは、いずれも物体検知装置に対して固定の検知エリアである。物体検知装置に対して固定の検知エリアであれば、物体検知距離を調節するための調節機構が物体検知装置に設けられる必要性が全くなくなる。ただし、「物体検知装置に対して固定の検知エリア」とは、互いに異なる検知エリアの相対的な位置関係が変わらないことを意味する。例えば、物体検知装置自体を動かして各検知エリアの絶対的な位置がずれたとしても、各検知エリアは物体検知装置に対して固定である。
　「前記少なくとも２つのセンサユニットが受信した検知線の受信量それぞれに相当する少なくとも２つの検知信号」は、物体までの距離に関する情報以外の情報からなってもよい。すなわち、各検知線は、その特性からは物体までの距離が得られないものであっても、これら検知線からの検知信号に関する基準を設定することによって検知範囲を定めるため、正確に検知範囲における物体を検知することが可能になる。
　一実施形態に係る物体検知装置は、前記少なくとも２つの検知信号に関する基準を設定することが、前記少なくとも２つの検知信号を適用する所定の１つまたは複数の演算式の演算結果に対するしきい値を設定することであってもよい。
　この構成によれば、前記少なくとも２つの検知信号を適用する所定の１つまたは複数の演算式の演算結果に対するしきい値を設定することによって検知範囲が定められるため、数値からなるしきい値を指定するだけで検知範囲を定めることができる。数値の指定であれば、調節機構の操作に比べて作業が簡単である。特に、物体検知装置に通信手段が設けられていれば、数値は遠隔操作で指定可能である。また、調整機構によって受光素子の向きを設定する従来例の場合、調整機構は所定の複数段階のいずれかに設定されるため検知範囲を段階的にしか変更できないが、数値の指定であれば、細かく検知範囲を定めることができる。
　前記所定の１つまたは複数の演算式は、前記少なくとも２つの検知信号の一部または全てをパラメータとする１つの関数を含んでもよい。この構成によれば、前記パラメータとして前記少なくとも２つの検知信号の一部または全てを関数に代入するだけで演算結果が求められる。したがって、この関数の出力が物体検知距離を一意に決定するものであれば、少なくとも２つの検知信号から容易に物体検知距離を求めることができる。
　一実施形態に係る物体検知装置は、前記１つの関数が、前記少なくとも２つの検知信号のうちの２つの検知信号を前記パラメータとして、これらの比を求める関数であってもよい。この構成によれば、前記少なくとも２つの検知信号の比を求める関数から検知範囲が定められるため、その検知範囲はほとんど変動しない。これは、物体検知以外の要因で検知線の受信量が変動した場合、前記少なくとも２つの検知信号全ての大きさが変動するため、前記比は、これら変動を打ち消すことができるからである。したがって、演算結果は、物体検知以外の要因による、検知線の受信量の変動の影響を受けにくい。
　代わりの実施形態に係る物体検知装置は、前記１つの関数が、前記少なくとも２つの検知信号のうちの２つの検知信号を前記パラメータとして、これらの差を求める関数であってもよい。この構成によれば、前記少なくとも２つの検知信号に同量の雑音成分が含まれている場合に、差を求める関数によって雑音成分が打ち消される。そのため、演算結果は雑音成分による影響を受けにくい。
　一実施形態に係る物体検知装置は、前記少なくとも２つの検知信号に関する基準を設定することが、前記少なくとも２つの検知信号の少なくとも１つに検知しきい値を設定することであってもよい。この構成によれば、前記少なくとも２つの検知信号の少なくとも１つに検知しきい値を設定することよって検知範囲が定められるため、容易に任意の検知範囲を定めることができる。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
第１から５の実施形態に係る物体検知装置およびその周辺領域を示す側面図である。 図１の物体検知装置の分解斜視図である。 図２の物体検知装置のセンサ本体の分解斜視図である。 第１から４の実施形態に係る物体検知装置の概略ブロック図である。 いくつかの実施形態の原理を示す図であり、ダイアグラム（ａ）は検知エリアを示す側面図、ダイアグラム（ｂ）は２つの検知信号値を距離に対して示すグラフ、ダイアグラム（ｃ）は第１の実施形態に係る物体検知装置による演算結果を距離に対して示すグラフである。 第２の実施形態に係る物体検知装置による演算結果を距離に対して示すグラフである。 第３の実施形態に係る物体検知装置による演算結果を距離に対して示すグラフである。 第４の実施形態に係る物体検知装置による演算結果を距離に対して示すグラフである。 第５の実施形態に係る物体検知装置の概略ブロック図である。 従来の物体検知装置およびその周辺領域を示す側面図である。
　以下、いくつかの実施形態を図面に従って説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
　図１に、第１から第５の実施形態に係る物体検知装置１を示す。なお、以下、各実施形態において、物体検知装置１が一例として人体を検知する人体検知装置であるものとして説明する。人体検知装置１は、例えば防犯警報装置の起動スイッチとして用いられる。図示の例では、人体検知装置１は、家屋における外側の壁面５０に取り付けられ、その高さは平均的な人体の腰の高さ付近である。もっとも、人体検知装置１は、いかなる場所や高さに設けられてもよい。人体検知装置１は、水平方向検知エリアＡ０、第１の斜め方向検知エリア（以下、単に「第１の検知エリア」と呼ぶ。）Ａ１、および第２の斜め方向検知エリア（以下、単に「第２の検知エリア」と呼ぶ。）Ａ２を検知エリアとする。
　水平方向検知エリアＡ０の中心線Ｃ０は水平方向ＨＤに延び、この検知エリアＡ０は地面Ｇに達しない。第１および第２の検知エリアＡ１，Ａ２それぞれの第１および第２の中心線Ｃ１，Ｃ２は、鉛直平面内で互いに異なる斜め下方に延びる。図示の例では、第１の中心線Ｃ１よりも第２の中心線Ｃ２が下方であるため、第１の検知エリアＡ１が第２の検知エリアＡ２よりも人体検知装置１に対して遠方に構成されている。
　水平方向検知エリアＡ０、第１および第２の検知エリアＡ１，Ａ２は、上下方向に位置する。すなわち、水平方向検知エリアＡ０、第１および第２の検知エリアＡ１，Ａ２は、順番に上方から下方に位置する。したがって、これらエリアＡ０，Ａ１，Ａ２の中心線Ｃ０～Ｃ２はほぼ同一鉛直平面内に位置する。
　図２に人体検知装置１の分解斜視図を示す。人体検知装置１は、センサ本体３およびブラケット４からなる。ブラケットの背面４ａが壁面５０（図１）に取り付けられる。センサ本体３は、センサカバー１１およびバックボックス１２とからなるケース１３を有する。センサ本体３には、水平方向用センサユニット３０、第１の検知エリア用センサユニット３１、および第２の検知エリア用センサユニット３２が構成されている。
　図３に示すように、センサ本体３はさらにセンサ基板１４を備える。センサ基板１４はバックボックス１２の収納空間１２ａに取り付けられてセンサカバー１１でその前面が覆われる。このようにして、センサ基板１４はケース１３に収納される。
　センサ基板１４には、水平方向検知エリアＡ０（図１）用の水平方向用検知素子２０、第１の検知エリアＡ１（図１）用の第１の斜め方向用検知素子２１、および第２の検知エリアＡ２（図１）用の第２の斜め方向用検知素子２２が取り付けられている。本実施形態において、検知素子２０～２２は焦電素子であり、赤外線（検知線）を受信する。これら検知素子２１～２３は上下方向一列に配置されている。基板１４の上側１４ａにおいて、水平方向用検知素子２０の直上に第２の斜め方向用検知素子２２が位置する。第１の斜め方向用検知素子２１は基板１４の下側１４ｂに位置する。水平方向用検知素子２０および第１の斜め方向用検知素子２１は水平方向前方を向いているのに対して、第２の斜め方向用検知素子２２は斜め下前方を向いている。本実施形態における人体検知装置１は、検知素子２０～２２の向きを調節するための調節機構を有さない。もっとも、調節機構が設けられていてもよい。
　センサカバー１１の前面には、水平方向検知エリアＡ０（図１）からの赤外線を集光するための水平方向用レンズ４０、第１の検知エリアＡ１（図１）からの赤外線を集光するための第１の斜め方向用レンズ４１、および第２の検知エリアＡ２（図１）からの赤外線を集光するための第２の斜め方向用レンズ４２が設けられている。図示の例では、レンズ４０～４２はフレネルレンズである。水平方向用レンズ４０と第２の斜め方向用レンズ４２とは単一のフレネルレンズによって実現されている。水平方向用レンズ４０と第２の斜め方向用レンズ４２を兼ねたこのフレネルレンズの下方に、第１の斜め方向用レンズ４１が位置する。
　水平方向用レンズ４０、第１の斜め方向用レンズ４１、および第２の斜め方向用レンズ４２は、それぞれ、水平方向用検知素子２０、第１の斜め方向用検知素子２１、および第２の斜め方向用検知素子２２と組み合わされて、水平方向用センサユニット３０（図２）、第１の検知エリア用センサユニット３１（図２）、および第２の検知エリア用センサユニット３２（図２）をそれぞれ構成する。具体的には、レンズ４０～４２がそれぞれ検知エリアＡ０～Ａ２（図１）における赤外線を焦電素子２０～２２集光させることにより、センサユニット３０～３２（図２）がそれぞれ検知エリアＡ０～Ａ２（図１）における赤外線を受光する。
　人体検知装置１は、さらに、バックボックス１２にマイクロコンピュータを含む回路基板（図示せず）を備える。図４のブロック図を参照して、この回路基板に実現される処理装置６０について説明する。
　処理装置６０は、水平方向検知判定手段６１、斜め方向検知判定手段（物体検知判定手段）６２、ＡＮＤ処理手段６３、および検知出力手段６４を備える。処理装置６０は、また、水平方向検知用しきい値ＳＡ０thを記憶する水平方向しきい値記憶手段６５および斜め方向検知用しきい値（演算結果しきい値）Ｆ１thを記憶する斜め方向しきい値記憶手段６６を備える。演算結果しきい値Ｆ１thは、後述するように、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２に関する基準である。演算結果しきい値Ｆ１thを設定することにより、第１および／または第２の検知エリアＡ１，Ａ２（図１）の範囲内に検知範囲が定められる。
　水平方向検知判定手段６１には、水平方向用センサユニット３０から水平方向検知信号値ＳＡ０が入力される。水平方向検知判定手段６１は水平方向検知信号値ＳＡ０を水平方向検知用しきい値ＳＡ０thと比較する。水平方向検知判定手段６１は、水平方向検知信号値ＳＡ０がこのしきい値ＳＡ０th以上であれば水平方向検知信号ＳＦ０を「オン」にしてＡＮＤ処理手段６３に出力する。なお、水平方向検知信号ＳＦ０はフラグなどからなり、例えば「オン」または「オフ」のような２値のいずれかからなる信号である。
　斜め方向検知判定手段６２には、第１の検知エリア用センサユニット３１から第１の斜め方向検知信号値（以下、単に「第１の検知信号値」と称する。）ＳＡ１が入力され、第２の検知エリア用センサユニット３２から第２の斜め方向検知信号値（以下、単に「第２の検知信号値」と称する。）ＳＡ２が入力される。これら検知信号値ＳＡ０～ＳＡ２は、それぞれ、焦電素子２０～２２が受光した赤外線の受光量に相当するレベルの信号である。斜め方向検知判定手段６２は、後述するように、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２に基づいて、検知範囲における人体を検知する。
　斜め方向検知判定手段６２は、演算式適用部６２ａおよび演算結果比較部６２ｂを有する。演算式適用部６２ａは第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２を所定の演算式に適用する。つまり、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２をパラメータとする１つの関数（演算式）に、実際の検知信号値を代入する。演算結果比較部６２ｂはこの演算結果を斜め方向検知用しきい値（演算結果しきい値）Ｆ１thと比較する。演算結果がこのしきい値Ｆ１th以上であれば斜め方向検知信号ＳＦ１を「オン」にしてＡＮＤ処理手段６３手段に出力する。なお、斜め方向検知信号ＳＦ１はフラグなどからなり、例えば「オン」または「オフ」のような２値のいずれかからなる信号である。
　ＡＮＤ処理手段６３は、「オン」の水平方向検知信号ＳＦ０と「オン」の斜め方向検知信号ＳＦ１を共に受けると、人体検知信号を検知出力手段６４に出力する。ＡＮＤ処理手段６３が、斜め方向検知信号ＳＦ１だけでなく水平方向検知信号ＳＦ０も参照するため、検知範囲内に入り込んだ小動物などを誤って検知することを防止できる。これは、水平方向検知エリアＡ０（図１）は小動物が入り込まないような高さに形成されているからである。もっとも、水平方向検知エリアＡ０は省略されてもよい。この場合、水平方向用センサユニット３０、水平方向検知判定手段６１、ＡＮＤ処理手段６３、および水平方向しきい値記憶手段６５が省略される。
　検知出力手段６４は、人体検知装置１内の出力装置７１に信号を出力する。この信号を出力装置７１が受けると、検知範囲内で人体を検知したことを人体検知装置１の外部に報知する。出力装置７１としては、人体検知装置１が防犯装置であれば、警備システムへの報知手段であってもよい。出力装置７１は、ＬＥＤを発光させることによって警報を発する。代替の実施形態において、出力装置７１は人体を検知したことを示す信号を無線で送信するための無線送信器であってもよい。さらに代替の実施形態において、出力装置７１は照明装置（図示せず）のような別の装置に接続された配線であってもよい。照明装置は、この配線を介して人体を検知したことを示す信号を受信すると、照明を点灯する。
　人体検知装置１の外部には、斜め方向しきい値記憶手段６６に記憶する斜め方向検知用しきい値Ｆ１thを設定するための検知範囲設定手段７２が設けられている。検知範囲設定手段７２は、例えばブルートゥース（登録商標）を介して人体検知装置１と無線通信可能な、スマートフォンのような携帯端末に実装されていてもよい。代わりに、例えば無線送信器を介して人体検知装置１と無線通信可能なコンピュータに実装されていてもよい。無線送信器は、出力装置７１を兼ねていても、いなくてもよい。なお、水平方向検知用しきい値ＳＡ０thは、斜め方向検知用しきい値Ｆ１thとは異なり、固定値または人体検知装置１自体で設定される。もっとも、水平方向検知用しきい値ＳＡ０thも検知範囲設定手段７２によって設定されてもよい。
　次に、演算式適用部６２ａが用いる前記所定の演算式について図５のダイアグラム（ａ）～（ｃ）を参照して詳述する。これら図５のダイアグラム（ａ）～（ｃ）は、紙面横方向において、人体検知装置１からの水平距離Ｌを示す。図５のダイアグラム（ａ）～（ｃ）の間で、紙面横方向の距離Ｌは一致している。その上で、図５のダイアグラム（ａ）の検知エリアＡ１，Ａ２内の距離Ｌで人体Ｈが検知される際の検知信号ＳＡ１，ＳＡ２、つまり人体検知距離Ｌに対する検知信号ＳＡ１，ＳＡ２に関するグラフを、図５のダイアグラム（ｂ）および（ｃ）に示す。なお、図５のダイアグラム（ａ）はいくつかの実施形態の原理を示すための図であるため、水平方向検知エリアＡ０（図１）の図示は省略する。
　図５のダイアグラム（ｂ）は、具体的には、人体検知距離Ｌに対する第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２のグラフを示す。図５のダイアグラム（ｂ）において縦軸は信号値を示すが、この信号値は最大値を１００とする正規化値である。丸のプロットの折れ線は第１の検知信号値ＳＡ１を示し、四角のプロットの折れ線は第２の検知信号値ＳＡ２を示す。図５のダイアグラム（ｂ）に、さらに、検知信号しきい値ＳＡthを三角のプロットの直線で示す。なお、グラフの縦軸は正規化値であるため、検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２や検知信号しきい値ＳＡthも、これら符号で示しているが、グラフの値はそれらの正規化値である。
　ここで、検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２は人体Ｈによって遮られた赤外線の割合に等しい。そのため、第１の検知信号値ＳＡ１は、人体検知距離Ｌが、距離Ｌ１つまり検知エリアＡ１が地面Ｇに届く近い方の境界地点における距離Ｌ１よりも大きいと、人体検知距離Ｌに負の傾きで比例する。つまり人体検知距離Ｌが大きいほど赤外線が遮られる割合が小さい。第１の検知信号値ＳＡ１は、人体検知距離Ｌが距離Ｌ１以下では、赤外線は人体によって必ず遮られるため最大値つまり１００％である。
　第２の検知信号値ＳＡ２は、人体検知距離Ｌが距離Ｌ１つまり検知エリアＡ２が地面Ｇに届く遠い方の境界地点における距離Ｌ１よりも大きいと、検知エリアＡ１を外れているためゼロである。第２の検知信号値ＳＡ２は、人体検知距離Ｌが、距離Ｌ２つまり検知エリアＡ２が地面Ｇに届く近い方の境界地点における距離Ｌ２よりも大きく、かつ距離Ｌ１以下であれば、人体検知距離Ｌに負の傾きで比例する。つまり人体検知距離Ｌが大きいほど赤外線が遮られる割合が小さい。第２の検知信号値ＳＡ２は、人体検知距離Ｌが距離Ｌ２以下では、赤外線は人体によって必ず遮られるため最大値つまり１００％である。
　本実施形態において、図４の演算式適用部６２ａが用いる演算式Ｆ１は、第２の検知信号値ＳＡ２に対する第１の信号値ＳＡ１の比からなる。つまり、演算式Ｆ１は、Ｆ１＝ＳＡ２／ＳＡ１である。
　図５のダイアグラム（ｃ）に、この演算式Ｆ１の演算結果、つまりＦ１＝ＳＡ２／ＳＡ１を人体検知距離Ｌに対して示す。演算式Ｆ１は、検知エリアＡ１，Ａ２において人体検知以外の要因によって第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２が変動したとしても、この変動を打ち消すことができる。具体的には、図５のダイアグラム（ｂ）に示すように、第２の検知信号値ＳＡ２に対して検知用しきい値ＳＡthを指定した場合、人体検知以外の要因で第２の検知信号値ＳＡ２が変動して検知用しきい値ＳＡthとの交点がずれて人体検知しきい値距離Ｌthがずれてしまう可能性があるのに対して、図５のダイアグラム（ｃ）に示すように、演算式Ｆ１に対して演算結果しきい値Ｆ１thを指定した場合には、人体検知以外の要因による第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２の変動が打ち消されるため、人体検知しきい値距離Ｌthがずれることはほとんどない。検知範囲つまり人体検知装置１から人体検知しきい値距離Ｌthまでの範囲も、人体検知以外の要因によって変化することはほとんどない。なお、人体検知以外の要因としては、周囲温度の変化のような環境要因がある。
　この前提を踏まえて、図４に戻って、本実施形態に係る人体検知装置１の処理について説明する。
＜検知範囲の設定＞
　人体検知装置１を現場に設置後、その運用前に検知範囲設定手段７２から検知範囲を設定する。具体的には、斜め方向しきい値記憶手段６６に記憶する斜め方向検知用しきい値Ｆ１thを設定する。この斜め方向検知用しきい値は演算結果しきい値Ｆ１thである。例えば、検知範囲設定手段７２を操作するオペレータが、人体検知装置１の用途に応じて人体検知しきい値距離Ｌthを指定する。人体検知装置１は、この人体検知しきい値距離Ｌthを演算結果しきい値Ｆ１thに変換して斜め方向しきい値記憶手段６６に記憶する。もっとも、演算結果しきい値Ｆ１thに変換せずに人体検知しきい値距離Ｌthをそのまま記憶手段６６に記憶してもよい。
＜人体検知処理＞
　人体検知装置１の運用中は、演算式適用部６２ａが、第１および第２の検知エリア用センサユニット３１，３２それぞれから与えられる第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２を演算式Ｆ１に適用する。演算結果比較部６２ｂは、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２の演算結果ＳＡ２／ＳＡ１と、演算結果しきい値Ｆ１thとを比較する。演算結果Ｆ１が演算結果しきい値Ｆ１th以上であれば、斜め方向検知信号ＳＦ１を「オン」にしてＡＮＤ処理手段６３手段に出力する。人体検知装置１と人体検知しきい値距離Ｌthとの間に人体が存在する場合には、水平方向検知判定手段６１も水平方向検知信号ＳＦ０を「オン」にしてＡＮＤ処理手段６３に出力するため、ＡＮＤ処理手段６３が人体検知信号を検知出力手段６４に出力する。検知出力手段６４は、出力装置７１を介して、検知範囲内で人体を検知したことを人体検知装置１の外部に報知させる。なお、検知範囲を定める人体検知しきい値距離Ｌthは検知範囲設定手段７２を介して運用中に更新されてもよい。
　以上説明した本実施形態に係る人体検知装置によれば、広い検知エリアＡ１，Ａ２から２つの検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２に関する基準を設定することによって検知範囲が定められるため、検知エリア自体を変える必要がない。したがって、人体検知距離を調節するための煩雑な作業を必要としない。また、調節機構を人体検知装置に設ける必要がないため、人体検知装置の部品点数を低減できる。
　演算式Ｆ１の演算結果に対するしきい値Ｆ１thを設定することによって検知範囲が定められるため、数値を指定するだけで検知範囲を定めることができる。数値の指定であれば、調節機構の操作に比べて作業が簡単である。特に、人体検知装置に通信手段が設けられていれば、数値は遠隔操作で指定可能である。さらに、調整機構によって受光素子の向きを設定する従来例の場合、調整機構は所定の複数段階のいずれかに設定されるため検知範囲を段階的にしか変更できないが、数値の指定であれば、細かく検知範囲を定めることができる。
　さらに、２つの検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２の比を求める演算式Ｆ１から検知範囲が定められるため、その検知範囲はほとんど変動しない。これは、人体検知以外の要因で検知線の受信量が変動した場合、前記比Ｆ１＝Ｓ２／Ｓ１は、これら変動を打ち消すことができるからである。したがって、演算結果は人体検知以外の要因による検知線の受信量の変動の影響を受けにくい。
　次に、第２～第４の実施形態に係る人体検知装置について説明する。第２～第４の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、図４の斜め方向検知判定手段６２の演算式適用部６２ａが第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２を適用する演算式である。具体的には、第２の実施形態に係る人体検知装置における演算式Ｆ２は、乗数を求めるＦ２＝ＳＡ１×ＳＡ２であり、第３の実施形態に係る人体検知装置における演算式Ｆ３は、和を求めるＦ３＝ＳＡ１＋ＳＡ２であり、第４の実施形態に係る人体検知装置における演算式Ｆ４は、差を求めるＦ４＝ＳＡ１－ＳＡ２である。
　なお、第４の実施形態の演算式Ｆ４では、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２に同量の雑音成分が含まれている場合に、これら雑音成分が打ち消される。そのため、演算結果は雑音成分による影響を受けにくい。
　これら第２～第４の実施形態に係る人体検知装置それぞれの演算式Ｆ２～Ｆ４の演算結果を、それぞれ図６～図８に示す。第１の実施形態と同様に、オペレータが人体検知装置１の用途に応じて人体検知しきい値距離Ｌthを指定し、人体検知装置１がこの人体検知しきい値距離Ｌthを演算結果しきい値Ｆ２th，Ｆ３thまたはＦ４thに変換して斜め方向しきい値記憶手段６６（図４）に記憶する。もっとも、演算結果しきい値Ｆ２th，Ｆ３thまたはＦ４thに変換せずに人体検知しきい値距離Ｌthをそのまま記憶手段６６（図４）に記憶してもよい。
　なお、第１～第４の実施形態に係る人体検知装置で用いられる演算式Ｆ１～Ｆ４は単なる例示に過ぎない。したがって、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２が代入される演算式であれば、いかなる演算式が用いられてもよい。例えば、第２の実施形態の演算式Ｆ３と第４の実施形態の演算式Ｆ４は、ＳＡ１とＳＡ２に重み付けをしてもよい。すなわち、Ｆ３＝α１ＳＡ１＋α２ＳＡ２（ここで、α１およびα２は係数任意の係数であり、１以上でも１未満でもあり得る）であってもよく、かつ、Ｆ４＝β１ＳＡ１－β２ＳＡ２（ここで、β１およびβ２は任意の係数であり、１以上でも１未満でもあり得る）であってもよい。また、各実施形態では、演算式適用部６２ａは、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２に１つの演算式を適用するものとしたが、複数の演算式を適用してもよい。
　さらに、検知範囲の設定では、演算式の演算結果に対するしきい値を設定する代わりに、等式または条件式に代入される値つまりパラメータを設定してもよい。その場合、演算式適用部６２ａは、人体検知処理において、この等式または条件式に第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２を代入し、等式または条件式を満足した場合に、斜め方向検知信号ＳＦ１を「オン」にしてもよい。
　次に、第５の実施形態に係る物体検知装置について説明する。なお、これら実施形態において、第１～第４の実施形態に関して説明した構成要素と共通する構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。また、本実施形態においても、物体検知装置１Ａが、一例として人体を検知する人体検知装置であるものとして説明する。
　図９に示すように、第５の実施形態に係る人体検知装置１Ａが第１から第４の実施形態に係る人体検知装置１（図４）と異なる点は、処理装置６０の斜め方向検知判定手段６２Ａ、および斜め方向しきい値記憶手段６６Ａである。本実施形態に係る人体検知装置１Ａは、さらに、斜め方向しきい値記憶手段６６Ａが記憶する斜め方向検知用しきい値が、第１の検知信号値ＳＡ１と第２の検知信号値ＳＡ２のいずれのためのものであるかを示すしきい値種別記憶手段６８を有する。
　斜め方向検知判定手段６２Ａは、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２のいずれか一方に基づいて、検知範囲における人体を検知する。この検知範囲は、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２に関する基準を設定することによって定められている。
　本実施形態に係る人体検知装置１Ａの処理について説明する。
＜検知範囲の設定＞
　人体検知装置１Ａを現場に設置後、その運用前に検知範囲設定手段７２から検知範囲を設定する。具体的には、斜め方向しきい値記憶手段６６Ａに記憶する斜め方向検知用しきい値ＳＡthを設定する。この斜め方向検知用しきい値は図５のダイアグラム（ｂ）の斜め方向検知用しきい値ＳＡthである。例えば、検知範囲設定手段７２を操作するオペレータが、人体検知装置１の用途に応じて人体検知しきい値距離Ｌthを指定する。人体検知装置１は、この人体検知しきい値距離Ｌthを検知信号しきい値ＳＡthに変換して斜め方向しきい値記憶手段６６に記憶するとともに、記憶された斜め方向検知用しきい値ＳＡthが、第２の検知信号値ＳＡ２のためのものであることを示す値をしきい値種別記憶手段６８に記憶する。
＜人体検知処理＞
　人体検知装置１の運用中は、斜め方向検知判定手段６２Ａが、第１および第２の検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２のうち、しきい値種別記憶手段６８に記憶されている値に応じて一方を用いる。例えば、斜め方向検知用しきい値ＳＡthが第２の検知信号値ＳＡ２のためのものであることを示していれば、第２の検知信号値ＳＡと、斜め方向しきい値記憶手段６６に記憶されている検知信号しきい値ＳＡthとを比較する。第２の検知信号値ＳＡ２が検知信号しきい値ＳＡth以上であれば、斜め方向検知信号ＳＦ１を「オン」にしてＡＮＤ処理手段６３手段に出力する。
　以上説明した第５の実施形態に係る人体検知装置１Ａによれば、第１から４の実施形態に係る人体検知装置１と同様に、広い検知エリアＡ１，Ａ２から、検知信号値ＳＡ１，ＳＡ２に関する基準を設定することによって検知範囲が定められるため、検知エリア自体を変える必要がない。また、第１または第２の検知信号ＳＡ２（ＳＡ１）に検知しきい値を設定することで、容易に任意の検知範囲を定めることができる。
　本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。
　例えば、検知範囲設定手段７２は、人体検知装置１（１Ａ）内の構成要素であってもよい。人体検知装置１（１Ａ）は、防犯警報装置の起動スイッチ以外のいかなる用途に対しても利用可能である。また、斜め方向に検知エリアＡ１，Ａ２を構成するものとして２つの検知エリア用センサユニット３１，３２を示したが、２つ以上であればいくつ検知エリア用センサユニットを有してもよい。斜め検知エリアＡ１，Ａ２は、互いに重なっていても離れていてもよい。ただし、離れずに接しているかまたは重なっているのが好ましい。
　物体検知装置１（１Ａ）は、人体検知装置に限定されず、いかなる物体検知に対しても適用可能である。例えば、人体に加えて車両を検知するものであってもよい。
　検知線は具体的には電磁波であり、好ましくは赤外線である。もっとも、赤外線以外の電磁波であってもよい。例えば、検知線はマイクロ波のような電波またはレーザであってもよい。もっとも、検知線は、好ましくは、その特性からは物体までの距離が得られないものである。なお、その特性から物体までの距離が得られる検知線は、例えば、対象物によって反射された反射波が対象物までの距離を示す検知線である。
　１（１Ａ）　　　物体検知装置
　３１，３２　　　センサユニット
　６２　　　　　　物体検知判定手段
　Ａ１，Ａ２　　　検知エリア
　Ｃ１，Ｃ２　　　中心線
　ＨＤ　　　　　　水平方向
　ＳＡ１，ＳＡ２　検知信号
　Ｈ　　　　　　　物体（人体）

Claims (6)

  1. 　互いに異なる検知エリア内から検知線を受信する少なくとも２つのセンサユニットであって、前記互いに異なる検知エリアが上下方向に位置し、これら検知エリアの中心線が互いに異なる斜め下方に延びる、少なくとも２つのセンサユニットと、
    　前記少なくとも２つのセンサユニットが受信した検知線の受信量それぞれに相当する少なくとも２つの検知信号の１つまたは２つ以上に基づいて、検知範囲における物体を検知する物体検知判定手段であって、前記検知範囲が、前記少なくとも２つの検知信号に関する基準を設定することによって定められている物体検知判定手段とを備えた物体検知装置。
  2. 　請求項１に記載の物体検知装置において、
    　前記少なくとも２つの検知信号に関する基準を設定することが、前記少なくとも２つの検知信号を適用する所定の１つまたは複数の演算式の演算結果に対するしきい値を設定することである物体検知装置。
  3. 　請求項１または２に記載の物体検知装置において、
    　前記所定の１つまたは複数の演算式が、前記少なくとも２つの検知信号の一部または全てをパラメータとする１つの関数を含む物体検知装置。
  4. 　請求項３に記載の物体検知装置において、
    　前記１つの関数が、前記少なくとも２つの検知信号のうちの２つの検知信号を前記パラメータとして、これらの比を求める関数である物体検知装置。
  5. 　請求項３に記載の物体検知装置において、
    　前記１つの関数が、前記少なくとも２つの検知信号のうちの２つの検知信号を前記パラメータとして、これらの差を求める関数である物体検知装置。
  6. 　請求項１に記載の物体検知装置において、
    　前記少なくとも２つの検知信号に関する基準を設定することが、前記少なくとも２つの検知信号の少なくとも１つに検知しきい値を設定することである物体検知装置。
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