JPH01273191A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、赤外線受光式の人数検出装置に関し、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も
のである。

〔従来の技術〕

この種の装置として、従来、第３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、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ｌと
、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、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、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４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Ｃ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５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Ｃが床面と交わる点Ｃ゛を中心として
、瞬時視野Ｆ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。

この人数検出装置では、判断部５において、信号処理部
４の出力信号に基づいて人数が判断されるのである。信
号処理部４では、第６図に示すように、予め検知領域内
に人体の存在しない場合の入力波形が参照波形（第６図
（ａ））としてメモリー内に記憶されており、入力波形
（第６図（ｂ））は、前記参照波形と比較演算され、両
者の差分波形（第６図（Ｃ））が求められる。この差分
波形が判断部５に入力され、人体の有無および人数が同
時に判断されるのである。つまり、前記差分波形におい
て、人体の存在しない部分は電圧レベルが略ゼロであり
、人体の存在する部分には上に凸の波形が現れる。この
差分波形に対して極大点検出を行い、極大点の数を人数
としてカウントしている。また、人体が存在しないと判
断された場合には現在の入力波形が参照波形として更新
され、メモリー内に記憶される。

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、検知領域の環
境変化に左右されることな（、人数検出を行うことがで
きる。

ところが、この方式では、検出人数が０になると直ちに
参照波形の更新を行ってしまうものであるので、背景の
温度分布とは若干具なる波形が参照波形として更新され
ることがあった。

検出人数が０になる場合には、人体が検知領域から出て
いく過程において、入力波形が所定の閾値にやや及ばな
い程度の大きな極大点を持つ場合や、人体の素早い動き
のために、入力波形に極大点が明確に現れないが、人体
が存在しないときの参照波形と比較すると大きく異なる
ような場合なども含まれる。

これらの場合の入力波形がそのまま参照波形として更新
されてしまうと、人体の存在しない部分に上に凸の波形
が現れる恐れがあり、誤動作の原因となる。

また、人体の移動や姿勢の変化または雑音によって、極
大点の大きさや位置が変化して検出人数にばらつきを生
じることがあった。

上記の欠点を改善するために、人数判断とは別に、信号
処理部４からの現時点の入力波形とその直前の１周期の
入力波形とを比較して、その差分波形が所定の閾値を越
えているか否かにより、前記両波形が同じか否かを判断
し、所定期間連続して同じ波形が入力されたときに、参
照波形を現時点の入力波形で更新するという方法が行わ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記の従来例においては、参照波形更新のため
の入力波形とその直前の１周期の入力波形の波形比較期
間を予め設定しておく必要があり、この波形比較期間を
短く設定すると、−時的に若干具なった波形を参照波形
として更新してしまう確率が高（なり、逆に波形比較期
間を長く設定すると、人体の出入りが頻繁な場所におい
ては、背景の状態が変化していても、事実上参照波形が
更新できなくなるという問題点があった。

更に、−度誤った波形を参照波形として更新してしまう
と、正確な参照波形に戻りにくいという問題もあった。

本発明は、上記の点に鑑みてなしたものであり、その目
的とするところは、参照波形の更新を適正に行うことに
より、高精度な人数検出の行なえる人数検出装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、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なる人数検出装置において、前記
判断部内に、前記信号処理部からの入力波形の直前の１
周期の入力波形を記憶する第１波形記憶部と、前記第１
波形記憶部に記憶されている波形と現時点での入力波形
との差分波形が所定の閾値より小さい時１つ値を増加さ
せる第１カウンタとを具備するとともに、 前記差分波形が前記閾値より大きくかっ、その時点の前
記第１カウンタの値が前記所定値より小さい値を有する
別の所定値より大きい時、前記第１波形記憶部の波形を
記憶する第２波形記憶部と、この時の前記第１カウンタ
の値を記憶する第２カウンタとを具備し、 更に、前記信号処理部からの入力波形と前記第１波形記
憶部と前記第２波形記憶部と前記第１カウンタおよび前
記第２カウンタからの情報をもとに参照波形の更新を行
う参照波形更新部と、前記参照波形を記憶する参照波形
記憶部と、前記参照波形と入力波形とから人数を判定す
る人数判定部とを具備したことを特徴とするものである
。

〔作用〕

入力波形と第１波形記憶部に記憶されたその直前の１周
期の入力波形との差分波形が、第１カウンタの値により
、所定期間連続して所定の閾値より小さい時、即ち所定
期間連続して入力波形が変化なしと判断した時に参照波
形が更新される。

一方、前記所定期間に達する前に、前記差分波形が変化
有りと判断された時は、その時点での第１カウンタの値
を０にしてしまうのではなく、その値および、その時の
第１波形記憶部に記憶された波形を第２カウンタおよび
第２波形記憶部に記憶しておき、次に前記差分波形が変
化ありと判断された場合に、この時の入力波形と第２波
形記憶部に記憶された波形とを比較し、変化なしと判断
された時、第２カウンタの値を１だけ増加した値を第１
カウンタに入れ、この第１カウンタの値により前記同様
の判断により参照波形の更新を行うのである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

ｌは円形走査光学系で、後述の赤外線検出素子の視野を
円形に走査するものである。２は焦電素子等の赤外線検
出素子で、人体から放射される赤外線を検出するもので
ある。３は前置増幅部で、赤外線検出素子２の出力信号
を後述の信号処理部において信号処理ができる程度の大
きさに増幅するものである。４は信号処理部で、前置増
幅部３の出力信号をまず帯域フィルタに入力して、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。帯域フィルタの出力はＡ／Ｄ変換さ
れる。

５は判断部で、第１波形記憶部５１、第２波形記憶部５
２、第１カウンタ５３、第２カウンタ５４、参照波形更
新部５５、参照波形記憶部５６、人数判定部５７とから
なる。

第１波形記憶部５１は、信号処理部４からの現時点の入
力波形■の１周期前の入力波形Ｗ、を記憶するもの士あ
る。第１カウンタ５３は、現時点の入力波形■と第１波
形記憶部５１に記憶された波形Ｗ１との差分が所定の閾
値より小さい時、即ち変化がないと判断された時、値Ｃ
Ｉを１だけ増加するものであり、このカウンタ値Ｃ１が
所定値Ｔを越えた時に参照波形Ｒを更新するのである。

第２波形記憶部５２は、直前の周期までで、入力波形■
と第１波形記憶部５１に記憶された波形ＷＩとの差分波
形が前記閾値より大きい時、即ち、変化があったと判断
された時、かつ、その時の第１カウンタ５３の値ＣＩが
所定値Ｔより小さな値を有する所定値Ｔ゛以上あった場
合の第１波形記憶部５１の波形Ｗ、を波形Ｗ２として記
憶するものである。第２カウンタ５４は、第２波形記憶
部５２に第１波形記憶部５１の波形Ｗ１を記憶した時の
第１カウンタ５３の値Ｃ８をカウンタ値Ｃ２として記憶
するものである。

参照波形更新部５５は、入力波形Ｉと第１波形記憶部５
１に記憶された波形Ｗ＋　、あるいは入力波形■と第２
波形記憶部５２に記憶された波形Ｗ２との差分波形を作
成したり、第１カウンタ５３や第２カウンタ５４のカウ
ンタ値ＣＩ、Ｃｚの値を変更する命令を出したりしなが
ら、第１波形記憶部５１、第２波形記憶部５２、第１カ
ウンタ５３、第２カウンタ５４からの情報により、参照
波形の更新を判断するものである。

参照波形記憶部５６は、参照波形更新部５５から出力さ
れた波形を参照波形Ｒとして記憶するものである。

人数判定部５７は、信号処理部４からの入力波形■と参
照波形記憶部５６からの参照波形Ｒとの差分波形を作成
し、この差分波形から極大点の検出・計数を行い、人数
を検出し、出力部６へ出力する。

６は出力部で、判断部５の出力信号から人数情報を表示
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。

次に、本発明の特徴となる参照波形の更新の動作を、第
２図に示したフローチャートに基づき説明する。このフ
ローチャートは、信号処理部４からの１周期分の入力波
形の入力に対するものであり、更新の動作は、主として
以下に示す２つの動作（Ａ）、（Ｂ）からなっている。

（Ａ）現時点の入力波形ｉとその直前の１周期の波形Ｗ
Ｉとの差分波形が所定の閾値内にあるか否かにより、両
者が同じか否かを判定する。同じであると判定した時は
、第１カウンタ５３の値Ｃ１を１だけ増加して、増加し
た結果が所定値Ｔ以上になれば、そのときの入力波形Ｉ
を参照波形Ｒとして更新し参照波形記憶部５６に記憶す
る。ここで、第１カウンタ５３の値Ｃ３は、入力波形■
が連続して同周期にわたって変化していないかを示すも
のである。第１カウンタ５３の値Ｃ１が所定値Ｔより小
さい時は、参照波形Ｒは更新されないのである。入力波
形Ｉは波形Ｗｌとして第１波形記憶部５１に記憶される
。

（Ｂ）現時点の入力波形■とその直前の１周期の波形Ｗ
、とが同じでないと判定された時は、第１カウンタ５３
の値Ｃ１をＣＩ’として一時的にメモリーに保管してお
き、入力波形Ｉと第２波形記憶部５２に記憶された波形
Ｗ２との差分波形が所定の閾値内にあるか否かにより、
両者が同じか否かを判定する。同じであると判定した時
は、第２カウンタ５４の値Ｃ２を１だけ増加した値を第
１カウンタ５３に格納する。第１カウンタ５３の値Ｃ８
が所定値Ｔ以上になれば、そのときの入力波形Ｉを参照
波形Ｒとして更新する。値Ｃ１が所定値Ｔより小さい時
は参照波形Ｒは更新しない。

次に、−時的にメモリーに保管した値ＣＩ′が所定値Ｔ
°以上になれば、直前の１周期の波形ＷＩを第２波形記
憶部５２に波形Ｗ２として記憶するとともに、値ＣＩ”
を第２カウンタ５４に値Ｃ２として記憶させる。

値Ｃ、ｔが所定値Ｔ“より小さい時は、第２波形記憶部
５２の内容と第２カウンタ５４の値Ｃ２はそのままにし
ておく。その後人力波形■は波形Ｗ１として第１波形記
憶部５１に記憶される。

ここで、所定値Ｔ′は所定値Ｔより小さい値に設定して
おく。また、人力波形■と第２波形記憶部５２に記憶さ
れた波形Ｗ２が同じでないと判定したときは、入力波形
Ｉは全（新たな波形であるとして、第１カウンタ５３の
値Ｃ１を０にして、値Ｃ、９と所定値Ｔ°が比較される
。

つまり、過去において、ある程度の周期（所定値Ｔ“）
以上連続して続いた波形Ｗ１は、人体のいない場合の波
形であり、参照波形として更新される可能性が高いとし
て、第２波形記憶部５２に記憶しておくことにより、−
時的に人体が検知エリア内に入り、直ぐに検知エリア外
に出て行った場合に、再度、第１カウンタ５３の値Ｃ０
を０からカウントしなおすのではなく、前記人体が現れ
る直前の時の値からカウントを続けるのである。

従って、頻繁に人体の出入りがあっても、参照波形Ｒの
更新をすることができるのである。

以上のように、入力波形とその直前の周期の波が所定の
閾値内で一定であるか否かを判定し、予め設定した期間
を示す所定値Ｔだけ連続して一定であると判断した時、
参照波形を更新するようにしたので、人体が存在しない
時の波形を、正確に参照波形として更新することができ
るようになった。

更に、前記一定である期間が連続して何周期あったかを
示す所定値Ｔに満たなくても、ある程度（所定値Ｔ“）
続いたのなら、その時の波形を記憶しておき、この後、
前記波形と同じと判定される波形が現れたら、これらを
連続して入力したものと判断するようにしたので、頻繁
に人体の出入りがあっても、参照波形Ｒの更新をするこ
とができるのである。

また、−時的に若干異なった波形が入力しても、参照波
形として更新されることもなくなるのである。

〔発明の効果〕

本発明は、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なる人数掻出装置において、前
記判断部内に、前記信号処理部からの入力波形の直前の
１周期の入力波形を記憶する第１波形記憶部と、前記第
１波形記憶部に記憶されている波形と現時点での入力波
形との差分波形が所定の閾値より小さい時１つ値を増加
させる第１カウンタとを具備するとともに、前記差分波
形が前記閾値より大きくかつ、その時点の前記第１カウ
ンタの値が前記所定値より小さい値を有する別の所定値
より大きい時、前記第１波形記憶部の波形を記憶する第
２波形記憶部と、この時の前記第１カウンタの値を記憶
する第２カウンタとを具備し、更に、前記信号処理部か
らの入力波形と前記第１波形記憶部と前記第２波形記憶
部と前記第１カウンタおよび前記第２カウンタからの情
報をもとに参照波形の更新を行う参照波形更新部と、前
記参照波形を記憶する参照波形記憶部と、前記参照波形
と入力波形とから人数を判定する人数判定部とを具備し
たので、参照波形の更新を適正に行うことができるよう
になり、高精度な人数検出の行なえる人数検出装置が提
供できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、同上の動作を説明するためのフローチャート、 第３図は、従来例を示すブロック図、 第４図は、同上に係る円形走査光学系を示す正面図、 第５図は、同上に係る視野を示す模式図、第６図は、従
来例の動作説明のための波形図である。 １−円形走査光学系　　２−・赤外線検出素子３−・−
前置増幅部　　　　４−信号処理部５−判断部　　　　
　　５１−・・第１波形記憶部５２−・第２波形記憶部
　５３−・・第１カウンタ５４・−・第２カウンタ　　
５５−参照波形更新部５６・−・参照波形記憶部　５７
−人数判定部６−・出力部 特許出願人　　松下電工株式会社 代理人　　　　弁理士　竹元　散光（ばか２名）第１図 第２図

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
   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
   する出力部とからなる人数検出装置において、前記判断
   部内に、前記信号処理部からの入力波形の直前の１周期
   の入力波形を記憶する第１波形記憶部と、前記第１波形
   記憶部に記憶されている波形と現時点での入力波形との
   差分波形が所定の閾値より小さい時１つ値を増加させる
   第１カウンタとを具備するとともに、前記差分波形が前
   記閾値より大きくかつ、その時点の前記第１カウンタの
   値が前記所定値より小さい値を有する別の所定値より大
   きい時、前記第１波形記憶部の波形を記憶する第２波形
   記憶部と、この時の前記第１カウンタの値を記憶する第
   ２カウンタとを具備し、更に、前記信号処理部からの入
   力波形と前記第１波形記憶部と前記第２波形記憶部と前
   記第１カウンタおよび前記第２カウンタからの情報をも
   とに参照波形の更新を行う参照波形更新部と、前記参照
   波形を記憶する参照波形記憶部と、前記参照波形と入力
   波形とから人数を判定する人数判定部とを具備したこと
   を特徴とする人数検出装置。