JPH03238390A - 人体検出装置 - Google Patents

人体検出装置

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JPH03238390A
JPH03238390A JP2034203A JP3420390A JPH03238390A JP H03238390 A JPH03238390 A JP H03238390A JP 2034203 A JP2034203 A JP 2034203A JP 3420390 A JP3420390 A JP 3420390A JP H03238390 A JPH03238390 A JP H03238390A
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Hidekazu Himesawa
秀和 姫澤
Takashi Horii
堀井 貴司
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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1 本発明は、人体から放射される赤外線によりに体を検出
する赤外線受光式の人体検出装置に関するものである。
[従来の技術] 赤外線受光式の人体検出装置は、焦電素子等の赤外線検
出素子を用いて、人体と背景との赤外線のエネルギ量の
差(つまりは、人体と背景の温度差)を検出して人体を
検出するものであり、近年広く普及しており、これに伴
って信頼性の改善が求められてきている。この赤外線受
光式の人体検出装置の誤動作要因としては、検知領域内
での背景の温度変化、内部雑音、ヘッドライトや太陽光
等のエネルギの大きな外乱光の影響等が考えられる。そ
こで、これらの誤動作要因を除去するために、従来から
種々の提案がなされている。その1つとして、4個の赤
外線検出素子を用いて2組の差動出力を得で人体を検出
する方法が提案されている(特開昭58−213396
号公報あるいは特開昭59−94094号公報)。この
人体検出装置の検出動作の一例を第3図及び第4図に基
づいて説明する。この人体検出装置では、背景上におい
て4つの検知領域I〜■を設定すると共に、これら検知
領域1〜■からの赤外線を夫々受光する赤外線検出素子
A ”、 A −、B +、 B−を備え、検知領域I
、■及び検知領域■、■毎に各々差動出力Va(赤外線
検出素子A”、A−間の出力差)及vvb<赤外IIA
検出素子B”、B−間の出力差)を得る。第3図(IL
)に示すように人体Mが検知領域!、I[[から検知領
域Lffに移動すると、第4G(a)に示す差動出力V
a、Vbが得られ、また第3図(b)に示すように人体
Mが検知領域!、Itから検知領域111.IVに移動
すると、第4図(b)に示す差動出力Va、Vbが得ら
れる。
ところで、この人体検出装置では例えば第3図(e)に
示すように人体Mが4つの検知領域I〜■を斜めに横切
った場合、第4図(c)のように差動出力Vaは得られ
るが、検知領域■、■ではん体Mが同時に横切るために
出力が打ち消され、差動出力vbが生じない。そこで、
この人体検出装置では人体Mの移動を確実に検出するた
めに、差動出力Va、\lbの内のいずれかが出力を生
じた場合に人体力1存在すると判定する必要がある。と
ころが、このようにして人体Mを検知すると、1@の検
知領域内で生じる温度変化や1f5の赤外線検出素子に
生じる内部雑音等により、差動出力Va、\’t+の一
方が出力を生じ、誤動作の原因になるという問題があっ
た。
そこで、上述の問題点を解消するために本発明者等は複
数の赤外線検出素子の出力を夫々比較して人体を検出す
る人体検出装置を提茶している(48願昭62−242
090号)。第5図にこの人体検出装置の全体構成を示
す。このに像検出装置は、複数の検知領域A゛〜D゛で
構成され人体Mに比べて十分に小さい領域からの赤外線
を集光用の光学系1を通して各検知領域毎に夫々受光す
る複数の赤外線検出素子A−Dからなる赤外線検出部2
と、夫々の赤外線検出素子A−Dの各出力を独立に増幅
する増@部3と、増幅出力を人体検出に適した信号に変
換する信号処理部4と、変換信号のピーク値と出力時刻
とを検出すると共にこれらを相互に比較して人体の有無
を判定する判定部5と、判定結果を出力する出力部6と
でM4或されている。
このに像検出装置の動作を第6図及び第7図に基づいて
説明する。このに像検出装置では、上述のように複数の
検知領域A゛〜D゛からなる領域を人体Mに比べて十分
に小さい領域に絞うことにより、この領域を通過する人
体Mは移動方向にかかわらず検知領域A゛〜D゛の全域
を通過するようにしてあり、このため人体Mが検知領域
A゛〜D°を通過すると、赤外線検出素子A−Dの各出
力のピーク値V A −V Dはほぼ同一の値になる。
従って、赤外線検出素子A−Dの各出力のピーク値V^
〜vDがほぼ同一の値を示すことを、人体Mの存在判定
の第1の樗定条件とすることができる。但し、実際には
人体Mの表面の温度分布等により赤外線検出素子A−D
の各出力のピーク値にはある程度のばらつきがあり、ま
た各出力のピーク値\l^〜VDは周囲温度によって影
響を受けるので、この存在判定に関しては各赤外線検出
素子A−Dの出力を相灯的に比較して人体Mの存在判定
を行っている。今、赤外線検出素子A−Dの各出力のピ
ーク値V^−Vt+の最大値ヲV waxSink小値
ヲV sinとすると、V mixとV winとの比
が所定値S(0<Sく1)より大きければ、各ピーク値
V^〜vL、のばらつきが小さく、人体Mが存在すると
判定する。
つまり、この人体Mの存在判定の第1の判定条件を式で
表すと次のようになる。
Vain/ V+*ax> S      =11)但
し、o<s<i また、人体Mが検知領域A゛〜D゛を通過する場合には
、移動方向にかかわらず全ての検知領域A〜D゛に同時
に侵入することは有り得ない。つまりは、各赤外線検出
素子A−Dの出力信号が立ち上がる時刻(以下、この時
刻を出力時刻と呼ぶ)tA〜1(、には時間差が存在す
る。従って、出力時刻t^〜tOに時間差が存在するこ
とを、人体Mの存在判定の第2の判定条件とすることが
できる。なお、上記時間差は検知領域A゛〜D゛の広さ
及び人体Mの移動速度を考慮すれば、ある範囲に限定さ
れる。
従って、出力時刻t、〜1.の時間差を、atとすると
、次式で示す人体Mの存在判定の第2の判定条件が得ら
れる。
Twin< 4t< Twax     −(2)但し
・T sin、 T waxは夫々時間差の下限値及び
上限値である。例えば1.第7図(、)〜(e)に示す
赤外線検出素子A−Dの出力が得られた場合には、いず
れの場合にも時間差7!1t=t、−t^として求まる
即ち、この人体検出装置においては、赤外線検出素子A
−Dの各出力のピーク値VA〜■ゎが略−定であり、且
つ各出力の出力時刻1A−1Dに所定範囲のばらつきが
ある場合に人体Mが存在すると判定するのである。この
ようにして人体Mの有無を判定すると、全般的な温度変
化や太陽光等の外乱光、あるいは局所的な塩度変化や内
部雑音等の影響による誤動作を防止でき、信頼性の高い
人体検出装置となる。
[発明が解決しようとする課題1 ところで、この人体検出装置では各赤IfI−線検出素
子A−Dの出力時刻はそれらの出力レベルが所定の判定
値を越えた時点として判定部5が検出していた。ここで
、人体Mが検知領域A゛〜D′を通過する場合に要する
時間は人体Mの移動速度に反比例し、人体Mの存在判定
の第2の判定条件((2)式)の下限値Twinは最高
速度で移動する人体Mにて得られる赤外線検出素子A−
Dの出力時間差をもとにして設定することになる。従っ
て、このような出力時刻の検出方法では高速で移動する
人体Mを正確に検出するために上記判定値は低く設定す
る必要がある。なお、この人体検出装置では例えば時速
360論〈秒MO,l@)から時速36i(秒速10−
)で移動する人体Mを検出する上うにしである。
しかしながら、上述のように出力時刻を検出するための
判定値を低く設定すると、例えば出力時刻が異なり、且
つピーク値も異なる雑音(例えば、ポツプコーン/イズ
等の素子ノイズやリレーノイズ等の電気的なノイズ)が
判定部5に入力されると、第1及び第2の判定条件を共
に膚足する場合があり、二のため雑音により誤動作する
可能性があった。つまりは、判定値を低く設定すると、
雑音に反応してしまうのである。
本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、雑音による誤動作の可能性が少ない
人体検出装置を提供することにある。
[!!Iを解決するための手段1 上記目的を遠戚するために、本発明は赤外線検出素子の
各出力のピーク値が略一定であると共に、各出力の出力
時刻の差が所定範囲内であり、且つ各出力の継続時間幅
が所定値以上である場合に人体が存在すると判定する判
定部を備えている。
[作用] 本発明は、上述のように判定部が複数の赤外線検出素子
の各出力のピーク値が略一定であり、且つ出力の出力時
刻に所定範囲のばらつきがあるか否かを判定することに
加えて、赤外線検出素子の各出力の継続時間幅が所定値
以上であるか否かを判定することにより、赤外線検出素
子の出力よりも継続時間幅の狭い雑音を赤外線検出素子
の出力とは判定しないようにしで、出力時刻が異なり、
且つピーク値も異なる雑音により誤動作しないようにし
たものである。
[実施例] 本実施例の人体検出装置は構成的には第5図に示す従来
のに体検出装置と同じで、本実施例の場合には判定WS
5による人体Mの存在判定方法に特徴を有するものであ
る。なお、以下の説明では赤外線検出素子を4f!il
用いた場合について説明するが、赤外線検出素子の個数
が49IA以外の場合であっても本発明を適用できる。
まず、本実施例の具体的な構成に関して説明を加えてお
く。本実施例では赤外LM出素子としては常温で動作可
能で安価な焦電素子を用いである。
なお、無電素子の他にはサーモパイルを用いることもで
きる。光学系1としては、ミラーまたはレンズを用い、
さらに具体的には多分割ミラーや多分割レンズを用いで
ある。赤外線検出素子A−Dは、光学系1の焦点面上に
配置してあり、背景上には光学系1を通して4つの検知
領域A゛〜D゛が赤外線検出素子A−Dの配置と同じ配
置で形成されることになる。ここで、検知領域A゛〜D
゛を人体Mが通過すると、・各赤外線検出素子A−Dか
らは人体Mと背景との温度差の変化に応じた出力が生じ
る。信号処理部4は帯域フィルタ、マルチプレクサ及び
A/D変換器で構成され、帯域フィルタにて赤外線検出
素子A−Dの出力における必要な周波数成分のみを抽出
し、マルチプレクサ及びA/D変換器により帯域フィル
タを通過した各々の赤外線検出素子A−Dの出力を順次
A/D変換する。
ところで、本実施例の判定WS5においても、上記信号
処理部4で処理された赤外線検出素子A〜Dの各出力か
ら出力時刻1A−1い及びピーク値■あ〜V、lを求め
、上述した(1)l(2)式の判定条件を満足するか否
かを判定するのであるが、本実施例の場合にはこれに加
えて赤外線検出素子A−Dの出力の継続時間幅が所定値
以上あるが否がを判定する。つまり、人体Mが検知領域
式°〜D゛を通過する場合には、必ずまず侵入し、その
後出て行くため、赤外線検出素子A−Dの出力は#42
図に示すように正負の極点を持ち、且つ検知領域A゛〜
D゛の通過に要する時間と収束の時間だけの#lI&時
間幅を有する出力波形となる。従って、判定部5の入力
信号の継続時間幅から赤外線検出素子A−Dの出力とポ
ツプコーン/イズ等の雑音とを識別できることになる。
そこで、本実施例では上記継続時間幅の判定を人体Mの
存在判定の第3の判定条件としている。これは次式のよ
うに表すことかできる。
wA−w、>wth  但し、wthは判定値以下、本
実施例の判定部5による人体Mの存在判定方法について
説明する。本実施例の判定部5では各赤外線検出素子A
−Dの出力の出力時刻をそれらの出力レベルが所定の判
定値を越えた時点から検出する。但し、この判定値は高
速で移動する人体Mを確実で検出できる値に設定しであ
る。
そして、この各赤外線検出素子A−Dの出力の出力時刻
がまず第2の判定条件((2)式)を膚たすか否かを判
定する。ここで、上記判定条件を満たさない場合には人
体Mは存在しないと判定する。第2の判定条件を膚す場
合には、各赤外線検出素子A−Dの出力のピーク値を夫
々求めて、第1の判定条件((1)式)を満足するか否
かを判定する。この場合にも、上記判定条件を満足しな
いと、人体Mは存在しないと判定する。そして、上記第
1の判定条件を満足した場合には、第3の判定条件を満
すか否かを判断する。つまり、各赤外線検出素子A−D
の出力の継続時間幅WA−W、、が所定値Wthを越え
るか否かを検出し、所定値vthを越える場合に、人体
Mが存在すると判定する。つまり、本実施例では第1〜
第3の判定条件をすべて満たした場合に、人体Mが存在
すると判定して、出力部6から判定結果として人体検出
出力(例えば、警報)を出力するのである。
[発明の効果] 本発明は上述のように、判定部が複数の赤外線検出素子
の各出力のピーク値が略一定であり、且つ出力の出力時
刻に所定範囲のばらつきがあるか否かを判定することに
加えて、赤外線検出素子の各出力の継続時間幅が所定値
以上であるか否かを判定しているので、赤外線検出素子
の出力よりも継続時間幅の狭い雑音を赤外線検出素子の
出力とは判定せず、出力時刻が異なり、且つピーク値が
略一定の雑音によっても誤動作しない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の人体の存在判定の一判定条
件の説明図、第2図は赤外線検出素子の出力波形図、第
3図は従来の人体検出方法の説明図、第4図は同上の出
力波形図、第5図は他の従来例の構成を示すブロック図
、第6図は同上の人体検出方法の説明図、第7図は同上
の出力波形図である。 5は判定部、A−Dは赤外線検出素子である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の検知領域で構成され人体に比べて十分に小
    さい領域からの赤外線を各検知領域毎に夫々受光する複
    数の赤外線検出素子と、これら赤外線検出素子の各出力
    のピーク値が略一定であると共に、各出力の出力時刻の
    差が所定範囲内であり、且つ各出力の継続時間幅が所定
    値以上である場合に人体が存在すると判定する判定部と
    を備えた人体検出装置。
JP2034203A 1990-02-15 1990-02-15 人体検出装置 Expired - Lifetime JPH07104415B2 (ja)

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JPH03238390A true JPH03238390A (ja) 1991-10-24
JPH07104415B2 JPH07104415B2 (ja) 1995-11-13

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5693943A (en) * 1996-05-02 1997-12-02 Visionic Ltd. Passive infrared intrusion detector
JP2008003952A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 交通対象検知装置
JP2008027170A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 歩行対象検知装置及び衝突事故防止支援システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5693943A (en) * 1996-05-02 1997-12-02 Visionic Ltd. Passive infrared intrusion detector
JP2008003952A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 交通対象検知装置
JP2008027170A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 歩行対象検知装置及び衝突事故防止支援システム

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