JPH06242256A

JPH06242256A - 人体検知装置

Info

Publication number: JPH06242256A
Application number: JP2653193A
Authority: JP
Inventors: Hide Nakanishi; 秀中西; Kazuhiko Shiratori; 和彦白鳥
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】センサの寿命を延ばすことを可能にすると共
に、近くの熱源による誤動作を防止する人体検知装置を
提供する。【構成】あらかじめ定められた第１検知エリアを移動
する人体の存在を検出する焦電型センサ４と、第１検知
エリア内であって、第１検知エリアより狭い第２検知エ
リアで静止する人体の存在を検出する測距センサ５と、
焦電型センサ４の検出出力により測距センサ５を作動状
態にし、焦電型センサ４が非検出状態で測距センサ５の
出力が検出状態から非検出状態に変わったとき、所定時
間後に測距センサ５を作動停止状態にすると共に所定時
間の間を人体の存在検出とすることにより、焦電型セン
サ４及び測距センサ５の検出出力に基づいて人体の存在
を検出する制御回路３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、人体の存在を検出す
る人体検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人体検知装置には、人体からの放射熱を
利用して、人体の存在を検出するものがある。この装置
では、人体からの放射熱を、センサとして使用されてい
るサーモパイルが受ける。そして、この装置は、サーモ
パイルからの検出出力により、人体の存在を検出する。
このような人体検知装置が特開昭６４ー６６５８８号公
報に記載されている。

【０００３】また、人体検知装置には、人体の存在を検
出するセンサに発光素子と受光素子とを用いているもの
がある。そして、この装置は、発光素子からの光をスリ
ット（帯）状にし、このスリット状のビーム光を射出す
る。このビーム光の反射光を複数の受光素子で受光し、
各受光素子からの電流の変化に基づいて、人体の存在を
検出する。このような人体検知装置が特開平２ー１２６
７１９号公報に記載されている。

【０００４】これらの人体検知装置を用いることによ
り、移動する人体や静止している人体の存在が検出され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーモパイ
ルを用いる人体検知装置では、この装置の近くに暖房装
置などの熱源があると、この熱で人体の検出状態とな
り、誤動作が発生する。

【０００６】また、スリット状のビーム光を用いる人体
検知装置では、この光を射出する投光手段やスリット状
の反射光を集光する集光手段の光学系が複雑になり、生
産コストの上昇を招く。さらに、この装置では、センサ
の発光素子が常に光を射出しているので、発光素子の寿
命が短くなる。

【０００７】この発明の目的は、このような欠点を除
き、センサの寿命を延ばすことを可能にすると共に、近
くの熱源による誤動作を防止する人体検知装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、その目的を
達成するため、あらかじめ定められた第１検知エリアを
移動する人体の存在を検出する受動型センサと、第１検
知エリア内であって、第１検知エリアより狭い第２検知
エリアで静止する人体の存在を検出する能動型センサ
と、受動型センサの検出出力により能動型センサを作動
状態にし、受動型センサが非検出状態で能動型センサの
出力が検出状態から非検出状態に変わったとき、所定時
間後に能動型センサを作動停止状態にすると共に所定時
間の間を人体の存在検出とすることにより、受動型セン
サ及び能動型センサの検出出力に基づいて人体の存在を
検出する制御手段とを有する。

【０００９】また、この発明は、あらかじめ定められた
第１検知エリアを移動する人体の存在を検出する受動型
センサと、第１検知エリア内であって、第１検知エリア
より狭い第２検知エリアで静止する人体の存在を検出す
る能動型センサと、受動型センサの検出出力により能動
型センサを作動状態にし、能動型センサの出力が非検出
状態のとき、所定時間後に能動型センサを作動停止状態
にすると共に所定時間の間を人体の存在検出とすること
により、受動型センサ及び能動型センサの検出出力に基
づいて人体の存在を検出する制御手段とを有する。

【００１０】この発明では、受動型センサは、人体から
の赤外線に基づいて人体の存在を検出する焦電型センサ
である。

【００１１】さらに、この発明では、能動型センサは、
測定した距離の変化に基づいて人体の存在を検出する測
距センサである。

【００１２】

【作用】この発明により、人が第１検知エリアに入り、
第１検知エリアを移動すると、受動型センサがこの移動
する人体の存在を検出する。この検出結果を受けて、制
御手段は、能動型センサの作動を開始させる。この後、
人が第２検知エリアに入って静止すると、能動型センサ
がこの静止する人体の存在を検出する。

【００１３】このとき、能動型センサが人体を検出しな
い状態すなわち非検出状態に変化しても、制御手段は、
直ちに能動型センサを作動停止状態にしないで、所定時
間の経過後に作動停止状態にする。受動型センサが人体
の存在を検出した後、能動型センサが非検出状態であれ
ば、制御手段は、直ちに能動型センサを作動停止状態に
しないで、所定時間の経過後に作動停止状態にする。

【００１４】また、受動型センサとして焦電型センサを
用いることにより、人体が移動しているとき、人体が発
生する赤外線に基づいて、この移動する人体の存在を検
出する。

【００１５】さらに、能動型センサとして測距センサを
用いることにより、人体が静止しているとき、測定した
距離の変化に基づいて、静止する人体の存在を検出す
る。

【００１６】

【実施例】次に、この発明の実施例を、図面を用いて説
明する。

【００１７】図１は、この発明の一実施例を示すブロッ
ク図である。この実施例の人体検知装置は、電源回路１
と、駆動回路２と、制御手段としての制御回路３と、受
動型センサとしての焦電型センサ４と、能動型センサと
しての測距センサ５と、タイマ６，７とを備えている。

【００１８】この人体検知装置の電源回路１は、商用電
源１１の交流電圧から直流電圧を生成して、この直流電
圧を各回路に供給する。また、電源回路１は、商用電源
１１からの交流電圧を駆動回路２に供給する。

【００１９】駆動回路２は、制御回路３からの制御出力
により、電源回路１の交流電圧を負荷１２に供給する。
すなわち、駆動回路２は、負荷１２に対して、電源回路
１からの交流電圧をオン、オフするスイッチのように作
動する。

【００２０】焦電型センサ４は、焦電素子（図示を省
略）を備えている。焦電素子は、定常状態で分極すると
共に、空気中の電荷の付着により、電気的中性を保って
いる。この状態のときに、焦電素子が人体の発生する遠
赤外線を吸収すると、焦電素子の温度が上昇して、分極
状態が変化する。この変化により、焦電素子が付着電荷
を開放するので、電流が一時的に発生する。焦電型セン
サ４は、焦電素子が発生する電流により、人体の存在を
検出する。しかし、焦電素子が電荷を開放すると、付着
している電荷が分極と一致するので、電流が発生しな
い。この結果、焦電型センサ４は、移動する人体の存在
だけを検出する。

【００２１】また、焦電型センサ４は、人体が発生する
遠赤外線により、人体の存在を検出するので、広範囲に
渡って人体の存在を検出できる。すなわち、図２に示す
ように、焦電型センサ４の検知エリア２１が広くなる。
しかし、焦電型センサ４は、人体からの遠赤外線を効率
よく集光するために、多分割されたレンズ（図示を省
略）又はミラー（図示を省略）を用いているので、検知
エリア２１内で人体を検出する部分が粗くなる。しか
も、一定以上の大きさの人体や、一定以上の速さで移動
する人体の存在を検出する。

【００２２】測距センサ５は、赤外線発光ＬＥＤ（Ligh
t Emitting Diode）と、ＰＳＤ（Position Sensitive D
evice）とを備えている。なお、赤外線発光ＬＥＤとＰ
ＳＤとは、図１中に示されていない。測距センサ５は、
赤外線発光ＬＥＤからの赤外線の反射光をＰＳＤで受光
すると、この反射光の位置ずれから、このセンサと反射
位置との距離を測定する。すなわち、測距センサ５は、
人が存在しないときの距離と、人が存在するときの距離
とを比較し、これらの距離情報の変化に基づいて人体の
存在を検出する。したがって、測距センサ５は、赤外光
の反射を利用しているので、測距センサ５による距離検
出は、狭い範囲でしか行われない。すなわち、図２に示
すように、測距センサ５の検知エリア２２は、焦電型セ
ンサ４に比べて狭くなる。

【００２３】測距センサ５のこのような作動は、制御回
路３からの制御出力により制御される。すなわち、測距
センサ５は、制御回路３から「Ｈ（ハイ）」の制御出力
を受け取ると、赤外線発光ＬＥＤから赤外線を発光し
て、人体の存在を検出することが可能な作動状態にな
り、制御出力が「Ｌ（ロー）」のときに、作動停止状態
になる。

【００２４】タイマ６，７は、時間測定装置である。タ
イマ６は、焦電型センサ４が最初に人体の存在を検出し
た後に測距センサ５が非検出状態で次の検出をすると、
制御回路３の制御で、リセットされてスタートされる。
そして、タイマ６は、所定時間後にタイムアップとな
り、制御回路３にタイムアップとなったことを知らせ
る。また、タイマ７は、焦電型センサ４が最初に人体の
存在を検出した後、測距センサ５が人体の存在を検出し
ないとき、制御回路３の制御で、リセットされてスター
トされる。そして、所定時間後にタイムアップとなり、
制御回路３にタイムアップとなったことを知らせる。

【００２５】制御回路３は、焦電型センサ４及び測距セ
ンサ５の制御をする。また、制御回路３は、焦電型セン
サ４からの焦電型センサ出力と、測距センサ５からの測
距センサ出力とから、人体の存在を検出して制御出力を
生成し、この制御出力を駆動回路２に送る。また、制御
回路３は、焦電型センサ４を常に作動させ、焦電型セン
サ４が人体の存在を検出すると、測距センサ５を作動さ
せる制御をする。さらに、制御回路３は、タイマ６，７
が作動しているときには、制御出力を「Ｈ」に保ち、タ
イマ６，７がタイムアップになると、測距センサ５に
「Ｌ」の制御出力を送り、測距センサ５を作動停止の状
態にする。

【００２６】次に、この実施例を用いてトイレの照明を
オン、オフさせる場合を例として、この実施例の動作を
説明する。ここでは、図３に示すように、人体検知装置
は、トイレの天井３０に取り付けられていると共に、ト
イレの便器３１の上方に取り付けられている。また、照
明器具３２が負荷１２として用いられている。

【００２７】人体検知装置がトイレに取り付けられたと
き、人体検知装置の焦電型センサ４の検知エリア２１
は、トイレ内全体に及ぶ。また、測距センサ５の検知エ
リア２２は、便器３１の周辺である。そして、制御回路
３の制御により、焦電型センサ４だけが作動している。

【００２８】このような場合、人１０１がトイレを利用
しようとするとき、図４，５に示す処理がされる。すな
わち、人１０１が、図６に示すように、時間Ｔ１のとき
にトイレのドア３０Ａを開けて中に入ると、焦電型セン
サ４が人１０１の存在を検出して（ステップＳ１）、
「Ｈ」の出力を制御回路３に送る。なお、ステップＳ１
で焦電型センサ４が人体の存在を検出しないとき、処理
は元に戻る。

【００２９】制御回路３は、この焦電型センサ出力によ
り、「Ｈ」の出力を駆動回路２及び測距センサ５に送
る。この制御出力により、測距センサ５が作動を開始す
る（ステップＳ２）。同時に、この制御出力により、駆
動回路２は、照明器具３２を点灯させる。

【００３０】人１０１が時間Ｔ２で測距センサ５の検知
エリア２２に入ると、測距センサ５が「Ｈ」の出力を発
生して制御回路３に送る（ステップＳ３）。この後、時
間Ｔ３で、人１０１が便器３１の前で止まるか、便器３
１に腰を掛けると、焦電型センサ４が静止した人１０１
を検出しないので、焦電型センサ４の出力が「Ｌ」にな
る。しかし、「Ｈ」の測距センサ出力が既に制御回路３
に加えられているので、制御回路３は、「Ｈ」の出力を
駆動回路２に送り続ける。この制御出力により、駆動回
路２は、照明器具３２の点灯を続けさせる。

【００３１】人１０１がトイレから出るために時間Ｔ４
で動くと、焦電型センサ４が「Ｈ」の出力を制御回路３
に送る。そして、人１０１が時間Ｔ５で測距センサ５の
検知エリア２２外に出ると、測距センサ５が「Ｌ」の出
力を制御回路３に送る。すなわち、ステップＳ３での処
理が「ＮＯ」となる。そして、制御回路３は、タイマ７
のリセット及びスタートをする（ステップＳ４）。しか
し、このときには、「Ｈ」の焦電型センサ出力が制御回
路３に加えられているので（ステップＳ５）、制御回路
３は、「Ｈ」の出力を駆動回路２に送り続けると共に、
タイマ６のリセット及びスタートをする（ステップＳ
６）。このときには、測距センサ５の出力が「Ｌ」にな
っているので、ステップＳ７での処理が「ＮＯ」とな
る。なお、ステップＳ７で、測距センサ５が人体の存在
を検出すると、処理は、ステップＳ３に戻る。

【００３２】人１０１が時間Ｔ６でトイレから出ると、
焦電型センサ４の検知エリア２１外になるので、焦電型
センサ４が「Ｌ」の出力を制御回路３に送る（ステップ
Ｓ８）。すなわち、ステップＳ８での処理が「ＮＯ」に
なる。ステップＳ８の処理後、タイマ６が時間Ｔ７でタ
イムアップになると（ステップＳ９）、制御回路３は、
「Ｌ」の制御出力を発生する。この制御出力により、測
距センサ５の作動が停止し、駆動回路２が照明器具３２
を消灯させる（ステップＳ１０）。

【００３３】これにより、人１０１がトイレ内に居ると
きには、照明器具３２が自動的に点灯され、トイレ内を
明るく保つことができる。

【００３４】ところで、図７（ａ）に示すように、人１
０１が測距センサ５に検出されないで、トイレから出る
ときや、図７（ｂ）に示すように、人１０１が焦電型セ
ンサ４の検知エリア２１内で静止するときがある。この
とき、図８に示すように、焦電型センサ４が時間Ｔ３で
出力を「Ｌ」にした後でも、測距センサ５の出力が
「Ｌ」の状態である。すなわち、ステップＳ３での処理
が「ＮＯ」になり、ステップＳ４でタイマ７がスタート
し、ステップＳ５での処理が「ＮＯ」になり、ステップ
Ｓ１１での処理が「ＮＯ」になる。

【００３５】この間、タイマ７が作動しているので、焦
電型センサ４及び測距センサ５の出力が「Ｌ」でも、制
御回路３が「Ｈ」の制御出力を駆動回路２に送る。これ
により、照明器具３２は点灯を続ける。

【００３６】タイマ７がタイムアップになると（ステッ
プＳ１２）、制御回路３は、「Ｌ」の制御出力を発生す
る。この結果、測距センサ５の作動が停止され、照明器
具３２が消灯される。なお、ステップＳ１２でタイマ７
が作動中であれば、処理はステップＳ５に戻る。

【００３７】これにより、図８に示すような出力が発生
しても、図７（ａ），（ｂ）に示すように、人１０１が
トイレ内に居る可能性があるので、照明器具３２が直ち
に消されることがない。

【００３８】また、図９に示すように、便器３１に座っ
た人１０１が体を動かして、測距センサ５の検知エリア
２２から外れることがある。このとき、図１０に示すよ
うに、時間Ｔ８から時間Ｔ９の間に、測距センサ５の出
力が「Ｌ」になる。すなわち、ステップＳ３での処理が
「ＮＯ」になった後、ステップＳ４でタイマ７がスター
トし、ステップＳ５での処理が「ＮＯ」になり、さらに
ステップＳ１１での処理が「ＹＥＳ」になる。このと
き、処理はステップＳ３に戻る。この間、タイマ７が作
動しているので、制御回路３が「Ｈ」の制御出力を発生
し、照明器具３２が点灯を続ける。

【００３９】これにより、人１０１がトイレ内に居ると
きに、焦電型センサ４及び測距センサ５の出力が一時的
に「Ｌ」になっても、照明器具３２が点灯し続ける。

【００４０】このように、この実施例は、焦電型センサ
４と測距センサ５とを用い、さらにタイマ６，７を用い
ているので、人１０１が通常と異なる行動をトイレ内で
とっても、照明器具３２が直ちに消灯されることが防止
できる。特に、タイマ７の所定時間を長くすると、トイ
レ内に人が居る場合、図８，１０のような出力が発生し
たとき、確実に人体の存在を検出できる。

【００４１】また、トイレ内に人１０１が居るとき、照
明器具３２が自動的に点灯され、トイレ内が明るく保た
れる。このとき、焦電型センサ４が人１０１を検出した
後に、測距センサ５が作動するので、測距センサ５の赤
外線発光ＬＥＤの寿命を延ばすことができると共に、電
力の消費を抑えることができる。

【００４２】さらに、焦電型センサ４と測距センサ５と
を使い分けているので、トイレ内に人１０１が居るかど
うかを確実に検出できる。

【００４３】なお、この実施例では、能動型センサとし
て測距センサ５を用いたが特にこれに限定されることな
く、例えばＰＳＤの代わりにフォトダイオードやフォト
トランジスタを用いた能動型センサでもよい。このとき
には、反射光の有無を調べて人体の存在を検出する。

【００４４】また、赤外線反射型の能動型センサではな
く、超音波を用いた能動型センサでもよい。このときに
は、反射波の有無を調べて人体の存在を検出したり、反
射時間から距離を調べてもよい。

【００４５】さらに、この実施例の動作では、負荷１２
としてトイレの照明器具を用いたが、特にトイレや照明
器具に限定されない。例えば、換気扇、空調機、各種の
警報装置などを負荷１２として用いてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によ
り、人の行動により、受動型センサが検出状態から非検
出の状態に変化したとき、能動型センサが非検出であっ
ても、また、一時的に能動型センサが非検出になって
も、所定時間後に能動型センサを作動停止にするので、
確実に人体の存在を検出できる。

【００４７】また、この発明は、受動型センサが人体の
存在を検出した後で、能動型センサが作動するので、能
動型センサの寿命を延ばすことを可能にする。

【００４８】さらに、この発明は、人体からの放射熱を
焦電型センサで利用しているが、微分型であるために、
または、静止する人体の検知には利用していないので、
近くの熱源による誤動作を防ぎ、人体の存在の検出精度
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】焦電型センサ及び測距センサの検知エリアを示
す図である。

【図３】人体検知装置をトイレに取り付けたときの状態
を示す図である。

【図４】処理の流れを示すフローチャートである。

【図５】処理の流れを示すフローチャートである。

【図６】処理の流れを示すタイムチャートである。

【図７】トイレが使用される様子を示す図である。

【図８】図７の使用状態を示すタイムチャートである。

【図９】トイレが使用される様子を示す図である。

【図１０】図９の使用状態を示すタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

３制御回路４焦電型センサ５測距センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】あらかじめ定められた第１検知エリアを
移動する人体の存在を検出する受動型センサと、前記第１検知エリア内であって、前記第１検知エリアよ
り狭い第２検知エリアで静止する人体の存在を検出する
能動型センサと、前記受動型センサの検出出力により前記能動型センサを
作動状態にし、前記受動型センサが非検出状態で前記能
動型センサの出力が検出状態から非検出状態に変わった
とき、所定時間後に前記能動型センサを作動停止状態に
すると共に前記所定時間の間を人体の存在検出とするこ
とにより、前記受動型センサ及び前記能動型センサの検
出出力に基づいて人体の存在を検出する制御手段とを有
することを特徴とする人体検知装置。
【請求項２】あらかじめ定められた第１検知エリアを
移動する人体の存在を検出する受動型センサと、前記第１検知エリア内であって、前記第１検知エリアよ
り狭い第２検知エリアで静止する人体の存在を検出する
能動型センサと、前記受動型センサの検出出力により前記能動型センサを
作動状態にし、前記能動型センサの出力が非検出状態の
とき、所定時間後に前記能動型センサを作動停止状態に
すると共に前記所定時間の間を人体の存在検出とするこ
とにより、前記受動型センサ及び前記能動型センサの検
出出力に基づいて人体の存在を検出する制御手段とを有
することを特徴とする人体検知装置。
【請求項３】前記受動型センサは、人体からの赤外線
に基づいて人体の存在を検出する焦電型センサであるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の人体検知装置。
【請求項４】前記能動型センサは、測定した距離の変
化に基づいて人体の存在を検出する測距センサであるこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載の人体検知装
置。