JPH01140280A - 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） 従来、第８図に示すような人数検出装置が提案されてい
る（特願昭６１−２８１３０１号）。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、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６ 判断部５においては、検知領域内に人体が存在しない場
合の入力波形が参照波形としてメモリー内に予め記憶さ
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。第７図は
この様子を示す説明図であり、入力波形（第７図（ｂ）
）と参照波形（第７図（ａ））とで比較演算を行い、そ
の結果を新たに差分波形（第７図（Ｃ））とする、差分
波形において、人体の存在しない部分は電圧レベルがほ
ぼゼロであり、人体の存在する部分には上に凸の波形が
現れている。したがって、この波形が現れる回数を計数
すれば、人数を検出することができる。

このように、被検知人体が存在しないときの参照波形を
予め背景の温度分布を示すデータとして記憶させておい
て、入力波形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、人数検出を行うこと
ができる。

ところが、検出装置から見て走査方向に複数の人体が並
んで存在しているような場合には、入力波形から参照波
形を差し引いて得られた差分波形において、赤外線検出
素子２の応答遅れによる低層波成分が重畳されるので、
第７図（ｃ）に示すように、極大点の高さが変動し、差
分波形のレベルを検出するだけでは極大点を正確に検出
することができなくなるという問題があった。

そこで、差分波形の傾き波形（第７図（ｄ））を求めて
、差分波形が正の閾値α以上になった部分と負の閾値β
以下になった部分との組の数を計数することにより、極
大点を計数する方式が考えられる。例えば、第７図（ｄ
）においては、（α１．β、）。

（α２．β２）、（α５．β、）の３組がこの条件を満
たすので、極大点は３個と判定される。

しかしながら、この方式は前後に大きな傾きを持つ極大
点を人体存在部分と判定するものであるから、明確な極
大点とならない部分は人体として検出することはできな
いという問題があった。例えば、走査方向に人体が部分
的に重なって存在している場合には、走査方向後方の人
体については、差分波形の傾きに少し変化が見られるも
のの明確な極大点とはならないことがあり、従来の検出
方式では、その部分に人体が存在することを検出できな
いという問題があった。第７図（ｃ）、（ｄ）の場合に
ついて具体的に説明すると、α２．β２の間、α３．β
、の間、β３の直後に傾きの変化が見られ、これらの部
分には厳密には人体が存在していると考えられ、実際の
人数は６人のはずであるが、従来方式では、このような
傾きの変化には着目せずに、傾きの大きさにのみ着目し
ていたので、正確な人数を判定できなかった。

（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、傾き波形の変化分に着目して
人体波形の検出を行うことにより、人数計数の精度を高
めた人数検出装置を提供することにある。

（発明の開示） ＬＩＬ炙 本発明に係る人数検出装置にあっては、上記の目的を達
成するために、第１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の視野を走査させる走査光学
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断する判断部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とからなる人数検出装置において、前記判断部５は、
入力信号の傾き変化波形を生成する傾き変化波形生成手
段５１と、傾き変化波形が所定の正の閾値Ａ以上である
ことを判定する第１の判定手段５２と、傾き変化波形が
所定の負の閾値Ｂ以下であることを判定する第２の判定
手段５３と、第１の判定手段５２の判定出力と第２の判
定手段５３の判定出力が連続して発生した回数を計数す
る計数手段５４とを含むものである。

第７図は本発明における判断部５の動作を説明するため
の図である。以下、第７図を参照しながら、第１図のブ
ロック図にしたがって、本発明の動作について説明する
。信号処理部４がらの出力信号は入力波形（第７図（ｂ
）参照）として判断部５に入力される。参照波形記憶手
段５６には、検知範囲内に人体が存在しない場合の入力
波形を参照波形（第７図（ａ）参照）として、予め記憶
している。

差分波形生成手段５５では、入力波形から参照波形を差
し引いて、差分波形（第７図（ｅ）参照）を生成してい
る。傾き変化波形生成手段５１では、この差分波形から
傾き波形（第７図（ｄ））を生成し、この傾き波形の各
点の変化を求めて、傾き変化波形（第７図（ｅ））を生
成する。第１の判定手段５２は、傾き変化波形が正の閾
値Ａ以上であるかを判定し、第２の判定手段５３は、傾
き変化波形が負の閾値Ｂ以下であるかを判定する。計数
手段５４は、第１の判定手段５２の判定出力と第２の判
定手段５３の判定出力が連続して生じた回数を計数する
。第７図（ｅ）の波形においては、傾き変化波形が正の
閾値Ａ以上になる点と、その後、傾き変化波形が負の閾
値Ｂ以下になる点との組は、（Ａ１゜Ｂ　ｌ）、（Ａ２
．Ｂ　２）、（Ａ、Ｂ　３）、（Ａ４．Ｂ　４）、（Ａ
ｓ、Ｂ　ｓ）。

（Ａ　ｓ　、　Ｂ　ｓ）の６個であるから、検出人数は
６人と判定される。

以上のように、本発明にあっては、入力信号の傾き変化
に着目して人数検出を行うようにしたので、複数の人体
が走査方向に並んでいて人体波形が明確な極大点として
現れない場合や、複数の人体が走査方向に重なっていて
極大点を持つには至らないような場合においても、少し
傾きの変化が見られる部分を人体存在部分として検出す
ることができるものであり、走査方向の分解能を高くし
て、人数検出精度を向上させることができるものである
。

なお、被検知人体が走査光学系１の近くに存在する場合
には、広い走査範囲に亘って１人の人体からの赤外線エ
ネルギーが赤外線検出素子２に入射することになるので
、入力信号は穏やかに上昇して穏やかに下降する大きな
１つの山のようになり、傾き変化は小さくなる。このよ
うな場合には、高い分解催は必要でなく、むしろ人体の
有無を確実に検出することが必要であるので、従来の極
大点検出による人数検出方式を本発明と併用することが
より好ましい。

実施例 以下、本発明の具体的な実施例について説明する。第２
図は本発明の一実施例のブロック図である。本実施例に
あっては、判断部５をマイクロコンピュータ５０により
構成している。また、走査光学系として、第３図に示す
ような円形走査光学系１を用いている。この円形走査光
学系１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１
０をモータ１２によって回転させることで構成されてい
る。回転板１０の回転軸１３は赤外線検出素子２の受光
面の視野中心Ｃ上に配置されている。

前景又は人体から放射された赤外線は、回転板１０に取
り付けられたミラー１１によって反射され、赤外線検出
素子２に導かれる。第４図は上記円形走査光学系１によ
る瞬時視野■と全体視野Ｓを示す説明図である。瞬時視
野Ｖは赤外線検出素子２の視野中心Ｃを軸として、矢印
Ｐに示すように回転走査され、円形の全体視野Ｓを形成
するものである。

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に入力される。信号処理部４では、ま
ず、入力信号を帯域フィルタ４１に入力して、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４１の出力はＡ／Ｄコンバ
ータ４２にて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５０の入力バッファにＦｒｆ？！さ
れる。このマイクロコンピュータ５０には、円形走査光
学系１のモータ１２を制御するためのモータ駆動部１５
と、円形走査光学系１が１周期分の走査を行う度に同期
信号を発生する回転周期検出部１６とが接続されている
。

第５図及び第６図は本実施例に用いるマイクロコンピュ
ータ５０が実行するプログラムの内容を示すフローチャ
ートである。このマイクロコンピュータ５０は、回転周
期検出部１６からの同期信号が検出される度に、第５図
に示すプログラムを実行するものである。まず、同期信
号が検出されると、入力バッファにＭＴ？ｔされている
入力波形Ｉ　（ｔ）を１周期分だけ取り込む、この入力
波形ｒ　（ｔ）は、時間ｔ＝０．１，２．・・・、Ｔに
おける入力波形の電圧レベルを示している。次に、メモ
リー内に記憶されている参照波形Ｒ（ｔ）を読み出す。

入力波形Ｉ　（ｔ＞から参照波形Ｒ（ｔ）を差し引いて
、差分波形Ｄ　（ｔ）を生成する。この差分波形につい
て、人体波形検出を行う。

人体波形検出のサブルーチンは、第６図に示すように構
成されており、まず、Ｌ＝　１．２　、・・・、Ｔにつ
いて、傾き波形Ｘ　（ｔ）を生成する。傾き波形Ｘ　（
ｔ）は、隣接する差分波形Ｄ　（ｔ）とＤ　（ｔ−１）
の差として算出できる０次に、ｔ＝２．３．・・・、Ｔ
について、傾き変化波形ｙ（ｔ）を生成する。傾き変化
波形ｙ　（ｔ）は、隣接する傾き波形Ｘ　（ｔ）とＸ（
ｔ−１）の差として算出できる。傾き変化波形Ｙ　（ｔ
）が生成されれば、これが正の闇値Ａ以上であるかを判
定する。

Ｙ（ｔ）≧Ａであれば、フラグＦをＦ＝１とする。

次に、傾き変化波形ｙ（ｔ）が負の閾値Ｂ以下であるか
を判定する。ｙ　（ｔ）≦Ｂであれば、フラグＦがＦ＝
１であるかを判定する。フラグがＦ＝１であれば、Ｙ（
Ｌ）≧Ａであることが判定された後に、Ｙ（Ｌ）≦Ｂで
あることが判定されたことになるので、検出人数Ｍを１
つカウントアツプすると共に、フラグＦをＦ＝Ｏとする
。この動作を１周期分のデータについて実行することに
より、検出人数Ｍを求めることができる。

人体波形検出動作が終了すると、第５図のフローに戻っ
て、検出人数Ｍが０人かを判定する。Ｍ＝０であれば、
入力波形Ｉ　（ｔ）により参照波形Ｒ（ｔ）を更新する
０Ｍ〉０であれば、参照波形を更新することなく、人数
情報を出力し、判断部５の動作を終了する。

なお、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。

（発明の効果） 本発明は上述のように、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、赤外線検出素子の視野を走査して得られた
信号の傾き変化波形に着目して人数検出を行うようにし
たから、複数の被検知人体が走査方向に並んで存在して
いる場合や被検知人体が部分的に重なって存在している
場合においても、正確に人数検出を行うことができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示すブロック図、第２図は
本発明の一実施例のブロック図、第３図は同上に用いる
走査光学系の概略構成図、第４図は同上の視野を示す現
明図、第５図及び第６図は同上の動作説明のためのフロ
ーチャート、第７図は同上の動作説明のための波形図、
第８図は従来例のブロック図である。 １は走査光学系、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、５１は傾
き変化波形生成手段、５２は第１の判定手段、５３は第
２の判定手段、５４は計数手段である。

Claims (1)

【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
   走査させる走査光学系と、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断する判断部
   と、前記判断部の出力信号から人数情報を出力する出力
   部とからなる人数検出装置において、前記判断部は、入
   力信号の傾き変化波形を生成する傾き変化波形生成手段
   と、傾き変化波形が所定の正の閾値以上であることを判
   定する第１の判定手段と、傾き変化波形が所定の負の閾
   値以下であることを判定する第２の判定手段と、第１の
   判定手段の判定出力と第２の判定手段の判定出力が連続
   して発生した回数を計数する計数手段とを含むことを特
   徴とする人数検出装置。