JPH10132928A - 移動体検知方法及び移動体検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 頻繁に背景が変化する環境中においても、正
しく移動体が存在するかしないかを判定することがで
き、且つ背景データを的確に更新することができる移動
体検知方法及び移動体検知装置とする。 【解決手段】 短時間超音波信号を断続的に発射する送
信器１６と、発射毎に受信される反射波を受信する受信
器１８と、得られた反射波から伝搬時間に対応して時系
列的に受信データを得る受信回路２０と、受信回路２０
からの受信データと、その伝搬時間に対応して予め用意
したスレッショルドレベルとを比較し、所定回数連続し
て受信データの方が大きい場合に移動体が存在すると判
定するとともに、受信回路２０からの受信データと、前
回の受信データとの差を求め、第２所定回数連続してそ
の差が許容変化幅以内にある場合に、最新の受信データ
に基づいて前記スレッショルドレベルを更新する中央演
算装置２２と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を用いた移
動体検知方法及び移動体検知装置に関し、例えば、空気
調和機や照明の制御のために、または防犯及び危険区域
に人が侵入することを検出する保安用などに使用される
移動体検知方法及び移動体検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定の対象領域空間内に移動体が
存在するかしないかの判定を行う際には、その対象領域
空間の背景データまたはスレッショルドを有し、移動体
と背景とを識別する必要がある。即ち、超音波の反射波
を用いて、移動体の存在、不在を識別するために、時間
的に動かないものを背景として、人の様な移動体と弁別
する必要がある。

【０００３】この弁別の方法として、従来行われている
方法に、ピークホールド（最大値）法、サンプルホール
ド法（平均化処理、標準偏差処理、時間的統計処理）な
どが上げられる。ピークホールド法では、移動体が無い
場合の反射波の受信波形のピーク値（背景データ）を記
憶しておき、測定中の受信波形のピーク値が、前記記憶
しておいたピーク値よりも越えるものがあれば、移動体
が存在すると弁別するものである。

【０００４】また、サンプルホールド法では、ある測定
回数を繰り返し、平均的な反射波パターン（背景デー
タ）を作り、これをサンプル（基準値）パターンとし
て、測定時の反射波との標準偏差がある値を越えた場合
に、移動体が存在すると弁別するものである。従来、こ
れらの背景データを新しい背景データとして取り込む処
理（本明細書において、この処理を更新と称することに
する）のきっかけとしては次のような場合が考えられて
おり、 1)検知装置の電源をオンにしたときに行う方法、 2)タイマーによって予約更新（定時更新）または定期更
新を行う方法、 3)手動によって強制的に行う方法、 4)ある特定条件により自動的に行う方法、等がある。

【０００５】1)の方法は、それ以前の背景データを持た
ない（記憶がない）ため、電源オン直後の対象空間から
の反射波パターンを背景データとして取り込み、電源オ
ンが維持される限りその背景データを用いる方法で、2)
の方法は、定刻ごとに現在の対象空間の反射波パターン
を背景データとして取り込み、背景データを書き換える
方法で、3)の方法は、時刻によらず、オペレータの手動
操作による指示によってその時の対象空間の反射波パタ
ーンを背景データとして取り込み、背景データを書き換
える方法で、4)の方法としては、種々の方法が提案され
ているが、一例としては、Ｍ回前までの複数の反射波パ
ターンの平均を求めて、背景データとして行う方法等が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、日中の室内で、作業者が頻繁に出入りするような空
間を対象にして人の有無判定を行う場合に、即ち、机上
のファイル、灰皿、または持ち込み工具等が対象空間内
に新たに設置されたり、逆に除去されるような、人以外
の異物が不定期に背景を変化させる空間領域での人判定
を行う場合には、上記1),2),3)のような方法では、測定
時点において適当な背景データを保持しているとは言え
ず、正しい移動体有無の判定ができないという問題があ
る。

【０００７】また、上記4)の方法では、時間的に背景デ
ータが変化していくので、背景の変化に対応することが
できるものの、背景の変化がゆっくりとした場合には有
効であるが、背景に瞬間的に大きな変動があった場合に
も背景データを書き換えてしまうので、その変動後しば
らくは背景データに誤謬を含むことになり、正しい移動
体有無の判定ができないという問題がある。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みなされたも
ので、頻繁に背景が変化する環境中においても、正しく
移動体が存在するかしないかを判定することができ、且
つ背景データを的確に更新することができる移動体検知
方法及び移動体検知装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、所定の対象領
域空間に対し、短時間超音波信号を発射し、その反射波
を受信して、前記所定の対象領域空間に移動体が存在す
るかしないかを判定する移動体検知方法において、前記
短時間超音波信号を断続的に発射し、発射毎に受信され
る反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られる受
信データとその伝搬時間に対応して予め用意したスレッ
ショルドレベルとを比較し、所定回数連続して受信デー
タの方が大きい場合に移動体が存在すると判定するとと
もに、発射毎に受信される反射波から伝搬時間に対応し
て時系列的に得られた受信データと、前回に受信された
反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られる受信
データとの差を求め、第２所定回数連続してその差が許
容変化幅以内にある場合に、最新の受信データに基づい
て前記スレッショルドレベルを更新する、ことを特徴と
する。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、所定の対象
領域空間に対し、短時間超音波信号を発射し、その反射
波を受信して、前記所定の対象領域空間に移動体が存在
するかしないかを判定する移動体検知方法において、前
記短時間超音波信号を断続的に発射し、発射毎に受信さ
れる反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られる
受信データとその伝搬時間に対応して予め用意したスレ
ッショルドレベルとを比較し、所定回数連続して受信デ
ータの方が大きい場合に移動体が存在すると判定すると
ともに、前記所定の対象領域空間内に設置された照度計
からの出力が所定値より大きい場合は、発射毎に受信さ
れる反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られる
受信データと、前回に受信された反射波から伝搬時間に
対応して時系列的に得られた受信データとの差を求め、
第２所定回数連続してその差が許容変化幅以内にある場
合に、最新の受信データに基づいて前記スレッショルド
レベルを更新し、照度計からの出力が所定値以下の場合
には、最新の受信データに基づいて前記スレッショルド
レベルを更新する、ことを特徴とする。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、所定の対象
領域空間に対し、短時間超音波信号を発射し、その反射
波を受信して、前記所定の対象領域空間に移動体が存在
するかしないかを判定する移動体検知方法において、前
記短時間超音波信号を断続的に発射し、発射毎に受信さ
れる反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られる
受信データとその伝搬時間に対応して予め用意したスレ
ッショルドレベルとを比較し、所定回数連続して受信デ
ータの方が大きい場合に移動体が存在すると判定すると
ともに、前記所定の対象領域空間内に設置されたマイク
ロホンからの出力が所定値より大きい場合は、発射毎に
受信される反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得
られる受信データと、前回に受信された反射波から伝搬
時間に対応して時系列的に得られた受信データとの差を
求め、第２所定回数連続してその差が許容変化幅以内に
ある場合に、最新の受信データに基づいて前記スレッシ
ョルドレベルを更新し、マイクロホンからの出力が所定
値以下の場合には、最新の受信データに基づいて前記ス
レッショルドレベルを更新する、ことを特徴とする。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、所定の対象
領域空間に対し、短時間超音波信号を発射し、その反射
波を受信して、前記所定の対象領域空間に移動体が存在
するかしないかを判定する移動体検知方法において、前
記短時間超音波信号を断続的に発射し、発射毎に受信さ
れる反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られる
受信データとその伝搬時間に対応して予め用意したスレ
ッショルドレベルとを比較し、所定回数連続して受信デ
ータの方が大きい場合に移動体が存在すると判定すると
ともに、前記所定の対象領域空間への出入口に設けられ
たドアのキーロック検知センサがキーロックを検知しな
い場合は、発射毎に受信される反射波から伝搬時間に対
応して時系列的に得られる受信データと、前回に受信さ
れた反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られた
受信データとの差を求め、第２所定回数連続してその差
が許容変化幅以内にある場合に、最新の受信データに基
づいて前記スレッショルドレベルを更新し、キーロック
検知センサがキーロックを検知した場合には、最新の受
信データに基づいて前記スレッショルドレベルを更新す
る、ことを特徴とする。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項１〜
４記載のいずれかの移動体検知方法において、初期のス
レッショルドレベルとして、前記短時間超音波信号を断
続的に第３所定回数発射し、発射毎に受信される反射波
から伝搬時間に対応して時系列的に得られる受信データ
のうち、最大のものに基づいてスレッショルドレベルを
生成する、ことを特徴とする。

【００１４】また、請求項６記載の発明は、所定の対象
領域空間に対し、短時間超音波信号を発射し、その反射
波を受信して、前記所定の対象領域空間に移動体が存在
するかしないかを判定する移動体検知装置において、前
記短時間超音波信号を断続的に発射する送信器と、発射
毎に受信される反射波を受信する受信器と、得られた反
射波から伝搬時間に対応して時系列的に受信データを得
る受信回路と、前回に受信された反射波から伝搬時間に
対応して時系列的に得られた受信データを記憶する記憶
装置と、前記受信回路からの受信データと、その伝搬時
間に対応して予め用意したスレッショルドレベルとを比
較し、所定回数連続して受信データの方が大きい場合に
移動体が存在すると判定するとともに、前記受信回路か
らの受信データと、前記記憶装置に記憶された前回の受
信データとの差を求め、第２所定回数連続してその差が
許容変化幅以内にある場合に、最新の受信データに基づ
いて前記スレッショルドレベルを更新する演算装置と、
を備えることを特徴とする。

【００１５】また、請求項７記載の発明は、所定の対象
領域空間に対し、短時間超音波信号を発射し、その反射
波を受信して、前記所定の対象領域空間に移動体が存在
するかしないかを判定する移動体検知装置において、前
記短時間超音波信号を断続的に発射する送信器と、発射
毎に受信される反射波を受信する受信器と、得られた反
射波から伝搬時間に対応して時系列的に受信データを得
る受信回路と、前回に受信された反射波から伝搬時間に
対応して時系列的に得られた受信データを記憶する記憶
装置と、前記所定の対象領域空間内に設置された照度計
と、前記受信回路からの受信データと、その伝搬時間に
対応して予め用意したスレッショルドレベルとを比較
し、所定回数連続して受信データの方が大きい場合に移
動体が存在すると判定するとともに、照度計からの出力
が所定値より大きい場合は、前記受信回路からの受信デ
ータと、前記記憶装置に記憶された前回の受信データと
の差を求め、第２所定回数連続してその差が許容変化幅
以内にある場合に、最新の受信データに基づいて前記ス
レッショルドレベルを更新し、照度計からの出力が所定
値以下の場合には、最新の受信データに基づいて前記ス
レッショルドレベルを更新する、演算装置と、を備える
ことを特徴とする。

【００１６】また、請求項８記載の発明は、所定の対象
領域空間に対し、短時間超音波信号を発射し、その反射
波を受信して、前記所定の対象領域空間に移動体が存在
するかしないかを判定する移動体検知装置において、前
記短時間超音波信号を断続的に発射する送信器と、発射
毎に受信される反射波を受信する受信器と、得られた反
射波から伝搬時間に対応して時系列的に受信データを得
る受信回路と、前回に受信された反射波から伝搬時間に
対応して時系列的に得られた受信データを記憶する記憶
装置と、前記所定の対象領域空間内に設置されたマイク
ロホンと、前記受信回路からの受信データと、その伝搬
時間に対応して予め用意したスレッショルドレベルとを
比較し、所定回数連続して受信データの方が大きい場合
に移動体が存在すると判定するとともに、マイクロホン
からの出力が所定値より大きい場合は、前記受信回路か
らの受信データと、前記記憶装置に記憶された前回の受
信データとの差を求め、第２所定回数連続してその差が
許容変化幅以内にある場合に、最新の受信データに基づ
いて前記スレッショルドレベルを更新し、マイクロホン
からの出力が所定値以下の場合には、最新の受信データ
に基づいて前記スレッショルドレベルを更新する、演算
装置と、を備えることを特徴とする。

【００１７】また、請求項９記載の発明は、所定の対象
領域空間に対し、短時間超音波信号を発射し、その反射
波を受信して、前記所定の対象領域空間に移動体が存在
するかしないかを判定する移動体検知装置において、前
記短時間超音波信号を断続的に発射する送信器と、発射
毎に受信される反射波を受信する受信器と、得られた反
射波から伝搬時間に対応して時系列的に受信データを得
る受信回路と、前回に受信された反射波から伝搬時間に
対応して時系列的に得られた受信データを記憶する記憶
装置と、前記所定の対象領域空間への出入口に設けられ
たドアのキーロック検知センサと、前記受信回路からの
受信データと、その伝搬時間に対応して予め用意したス
レッショルドレベルとを比較し、所定回数連続して受信
データの方が大きい場合に移動体が存在すると判定する
とともに、キーロック検知センサがキーロックを検知し
ない場合は、前記受信回路からの受信データと、前記記
憶装置に記憶された前回の受信データとの差を求め、第
２所定回数連続してその差が許容変化幅以内にある場合
に、最新の受信データに基づいて前記スレッショルドレ
ベルを更新し、キーロック検知センサがキーロックを検
知した場合には、最新の受信データに基づいて前記スレ
ッショルドレベルを更新する、演算装置と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００１８】また、請求項１０記載の発明は、請求項６
〜９記載のものにおいて、前記演算装置は、初期のスレ
ッショルドレベルとして、前記短時間超音波信号を断続
的に第３所定回数発射し、発射毎に受信される反射波か
ら伝搬時間に対応して時系列的に得られる受信データの
うち、最大のものに基づいてスレッショルドレベルを生
成する、ことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明の移動体検知方法を
実現するための移動体検知装置の実施の形態を示すブロ
ック図であり、移動体検知装置１０は、送信トリガを受
けてバースト形式の増幅された送信電気信号を出力する
送信回路１４と、送信電気信号を超音波に変換する送信
器１６と、超音波を受信して受信電気信号に変換して送
る受信器１８と、この受信電気信号を受けて、得られた
反射波から伝搬時間に対応して時系列的に受信データを
得る受信回路２０と、送信タイミングの制御を行い、受
信回路２０の出力を受け取ると共に受信回路２０にリセ
ット信号を送り、さらに移動体の有無の判定、背景デー
タの更新等を行う中央演算装置２２と、受信データ、背
景データ等を記憶する記憶装置２４とを備えている。

【００２０】受信回路２０は、受信器１８からの受信電
気信号を増幅する受信アンプ２６、受信アンプ２６から
の信号を受け取り、サンプリング及び検波を行うサンプ
ルホールド回路２８と、このサンプルホールド回路２８
にホールド信号を送るコンパレータ３０と、サンプルホ
ールド回路２８からの信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変
換器３２と、から構成される。

【００２１】図２に示したように、中央演算装置２２か
ら送られる一定周期（例えば毎秒１回）の送信トリガ
（図２（ａ））を送信回路１４が受けると、送信回路１
４からは、バースト形式の増幅された送信電気信号（図
２（ｂ））が出力され、送信器１６にて超音波に変換さ
れて、該超音波が所定の対象領域空間に発射される。所
定の対象領域空間に存在するターゲットに反射した超音
波は受信器１８で受信され、受信アンプ２６から増幅さ
れた受信電気信号（図２（ｃ））が出力されて、サンプ
ルホールド回路２８に送出される。サンプルホールド回
路２８では、、サンプル状態とホールド状態の動作を行
い、コンパレータ３０からの出力によってこの状態の切
換を行っている。即ち、コンパレータ３０で現在の受信
アンプ２６からの入力信号とサンプルホールド回路２８
でホールドされている値を比較し、受信アンプ２６の入
力の方が大きいときは、サンプルホールド回路２８をサ
ンプル状態とし、そのときの入力値を新しいホールド値
とし、また、受信アンプ２６の入力の方が小さいときは
サンプルホールド回路２８をホールド状態とし、そのと
きのホールド値を保持する。この動作により、入力され
る信号の最大値がホールドされる（図２（ｄ））。一
方、一定期間（例えば５００μｓ）毎に、中央演算装置
２２からリセット信号が出力されて（図２（ｅ））、サ
ンプルホールド回路２８の出力値はゼロボルトにクリア
されると共に、リセットされる前のホールド値がＡ／Ｄ
変換器３２に送出されて、Ａ／Ｄ変換器３２でＡ／Ｄ変
換されて（図２（ｆ））、中央演算装置２２に取り込ま
れる。こうして、一定期間毎の最大値データがＮ個取り
込まれる。

【００２２】以上のように、１発の送信トリガ信号を送
信したあと、その受信波を連続してＮ個データを取り込
む動作を「計測」と呼び、計測によって得られたＮ個の
データ列をエコーパターンと呼ぶ。中央演算装置２２
は、マイクロコンピュータ等で構成され、予めＲＯＭ等
に格納されたプログラムに従って、図３のフローチャー
トを実行する。

【００２３】まず、電源投入と同時、またはリセットに
より、プログラムが開始し（Ｓ１）、学習モードが実行
される（Ｓ２）。学習モードは、初期の背景パターンを
作成するためのもので、上記手順に基づき、計測を行
い、送信トリガを送信してＮ個の受信データを取り込
み、エコーパターンを作成した（Ｓ２，Ｓ３）後、記憶
装置２４に予め記憶されているＮ個のデータからなるエ
コーパターンを読み込み、今回の計測によるエコーパタ
ーンとの間で対応するデータ同士の比較を行い、今回の
受信データの方が大きい場合は、この受信データで記憶
装置２４に記憶されるデータを更新し、記憶装置２４に
記憶されているデータの方が大きい場合には、記憶装置
２４のデータを更新せずに、そのままとする（Ｓ５）。
尚、１回目の計測の場合には、記憶装置２４に記憶され
るデータを予め０にしておくことで、１回目の計測によ
るエコーパターンがそのまま記憶装置２４に格納され
る。

【００２４】次に、Ｍ回（例えば３０回）計測を行った
かどうかを判定し（Ｓ６）、ノーの場合はＳ３に戻り、
Ｓ３〜Ｓ６を繰り返す。学習モードでは、Ｍ回の計測を
行うことで背景パターンを決定する。このＭ回の回数
は、気流の変動や、運動する機械によるエコーパターン
の変動を考慮して、適宜、選択されると良い。こうして
Ｍ回計測を行いステップＳ６での判定がイエスになった
ら、図４の自動学習モードに移行する（Ｓ８）。このと
き、記憶装置２４には、Ｎ個の各データについて、Ｍ回
の計測の中で最大値が記憶されており、これらＮ個の最
大値の集合が背景パターンとなる（図６（ａ）参照）。

【００２５】自動学習モードは、同様に計測を行い、毎
回の計測データの変化分に着目して、自動的に背景パタ
ーンの書換、即ち更新を行うためのものである。例え
ば、人が対象領域空間内に入りその中の背景である机の
上に物体を置いたとすると、エコーパターンが変化する
ので、人が退座した以降も人が存在していると判定し続
けるのでは、誤まった判定をしていることになる。この
自動学習モードでは、人または移動体がいるとき、通常
その人または移動体は長時間固まっていることはなく、
何らかの動きがあると考える。一方、物体は通常動かさ
ない限りじっとしていると考える。この前提で、前回の
計測のエコーパターンと、今回の計測のエコーパターン
の各伝搬時間に対応する各データに対する変化（差）が
ある一定値（許容変化幅）以内かどうかを調べる（図６
（ｂ）参照）。

【００２６】その差が許容変化幅以内の状態がしばらく
続いたとき、人が不在と判定し、そのときのエコーパタ
ーンを背景パターンとして書き換える。このときの許容
変化幅は気流によるエコーの変動分を考慮して決定す
る。具体的には、ステップ９及びステップ１０で計測を
行い、記憶装置２４に記憶された前回のエコーパターン
と今回のエコーパターンを比較する（Ｓ１１）。今回の
エコーパターンが、前回のエコーパターンに一定値を加
算した物と、前回のエコーパターンに一定値を減算した
物の間の範囲にあり、且つその状態がＬ回連続したかど
うか判定し（Ｓ１２）、イエスの場合には、ステップＳ
１３に進み、背景パターンを今回のエコーパターンに書
き換え、ノーの場合には、ステップ１４に進み、既に記
憶装置２４に記憶されている背景パターンを読み出し、
図５の人物判定モードに進む（Ｓ１５）。

【００２７】人物判定モードは、計測されたエコーパタ
ーンのＮ個のデータのどれかが背景パターンにドリフト
等を考慮したマージンを演算（加算）したスレッショル
ドレベルを越えたときに、人が存在すると判定する（図
６（ｃ）（ｄ−１）（ｄ−２）参照）。具体的には、ス
テップ９及び１０で計測して得られた計測エコーパター
ンと、ステップ１３又は１４で得られた背景パターンと
を比較し（Ｓ１６）、計測エコーパターンがスレッショ
ルドレベルを越えたかどうか、且つ越えた状態がＫ回連
続したかどうか判定し（Ｓ１７）、イエスの場合は人が
存在すると判定し（Ｓ１８）、ノーの場合は人が存在し
ないと判定する（Ｓ１９）。その後は、再び自動学習モ
ード及び人物判定モードを繰り返す。尚、ここで、図６
（ｃ）に示したように、スレッショルドレベルは背景パ
ターンにドリフト等を考慮したマージンを加算したもの
から生成されるが、このマージンは、図示のようにＮ個
のデータについてすべて同一でもよいが、伝搬時間が長
くなる（即ち遠い対象物）ほど反射波の振幅変動が増え
るという性質を考慮してマージンを一定でなく、伝搬時
間が長いデータほど大きくなるような重みを加えるよう
にしてもよい。また、図６（ｄ−１）に示したように、
計測エコーパターンのＮ個のデータすべてがスレッショ
ルドレベル以下の場合は人が不在であると判定し、図６
（ｄ−２）に示したように、計測エコーパターンのＮ個
のデータのうちのいずれかがスレッショルドレベルより
も大きければスレッショルドレベルを越えたものとし
て、この状態がさらにＫ回連続しているかどうかを判定
する。

【００２８】以上のような処理を行うことによって、人
の存在、不在を判定すると共に、的確に背景データを書
き換えることができる。尚、所定連続回数Ｌ回、Ｋ回
は、１回でもよいが、データの変動を考慮して、適当な
回数に設定するとよい。次に、本発明の第２の実施の形
態について、図７を参照して説明する。この実施の形態
では、図１の構成に加えて、照度計３１を所定の対象領
域空間に設置し、照度計３１から発生された電圧と、基
準電圧３２を比較する比較器３４とを備えており、基準
電圧以下である場合に、中央演算装置２２にハイレベル
信号を送出するものである。即ち、基準電圧以下を、夜
間電灯がついていない状態を識別するのに適した値と
し、夜間電灯がついていないことを中央演算装置２２に
知らせるものである。夜間電灯がついていないというこ
とは、人が存在していないと判断するのが適当であるか
ら、これに基づいて背景データの更新を行うものであ
る。

【００２９】この構成に基づいて、中央演算装置２２で
行われる処理を図８を参照しながら第１の実施の形態と
の相違点を主に説明すると（図３及び図５のフローチャ
ートに示される処理についてはこの形態でも共通して実
行される）、本実施の形態の自動学習モードは、ステッ
プ９及び１０で計測を行った後、比較器３４からの信号
を取り込み（Ｓ２０）、比較器３４からの信号がハイレ
ベルであるかどうかを判定し（Ｓ２１）、イエスの場合
は、夜間に電灯がついていないと判定して、ステップ１
３に進み、背景データを今回得られたエコーパターンに
書き換える。また、ノーの場合は、電灯がついているか
または日中であると判定して、第１の実施の形態と同じ
ステップ１１ないし１４の処理を行う。

【００３０】このようにして、夜間に電灯がついていな
いときには、常に背景データを更新する。また、本発明
の第３の実施の形態について、図９を参照して説明す
る。この実施の形態では、図８の構成中、照度計３１の
代わりにマイクロホン３６を所定の対象領域空間に設置
し、マイクロホン３６から発生された電圧と、基準電圧
３３を比較する比較器３４とを備えており、基準電圧以
下である場合に、中央演算装置２２に信号を送出するも
のである。即ち、基準電圧以下を、夜間、静かな状態を
識別するのに適した値とし、夜間静かであることを中央
演算装置２２に知らせるものである。夜間静かであると
いうことは、人が存在していないと判断するのが適当で
あるから、これに基づいて背景データの更新を行うもの
である。

【００３１】この第３の実施の形態でも、自動学習モー
ドに関して図８と同じ処理を行うことにより、夜間静か
なときは常に背景データを更新する。また、本発明の第
４の実施の形態について、図１０を参照して説明する。
この実施の形態では、図８の構成中、照度計３１の代わ
りに所定の対象領域空間への出入口にドアのキーロック
検知センサ３８を設け、このキーロック検知センサ３８
からの信号が中央演算装置２２に信号を送出するもので
ある。即ち、ドアがロックされている場合には、オフィ
ス等で人が存在していないと判断するのが適当であるか
ら、これに基づいて背景データの更新を行うものであ
る。

【００３２】第４の実施の形態でも、自動学習モードに
関して図８と同じ処理を行うことにより、ドアがロック
されているときは常に背景データを更新する。但し、図
８中のステップ２０及びステップ２１の比較器３４から
の出力は、キーロック検知センサ３８からの出力と読み
変えるものとする。以上の実施の形態によって所定の対
象領域空間内の人の存在・不在が判定された結果は、例
えば空調制御における送風システムに利用することがで
きる。空調制御における送風システムにおいて、全部屋
または空間の全領域（エリア）に空調機からの空気調和
した空気を全て送風することは不経済である場合があ
る。このような場合の空調制御の送風には、部分的に人
の居るエリアだけに限って送風を行う、いわゆるスポッ
ト空調を行うことが望まれており、エリア内の人の存在
・不在を上記各実施の形態を用いて判定し、その結果に
応じて送風または送風停止を判断することができる。

【００３３】今、１台の空調機から、空気調和された空
気がダクトを介して吹き出し口から複数の部屋、または
複数の空間へ供給されているとする。図１１に示したよ
うに、１組４個の吹き出し口を有する吹き出しユニット
５０が送風できるエリアをサービスエリア５２と呼び、
各吹き出し口５０ａが受け持つ送風エリアを４ｍ平方毎
のサブゾーン（Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ）と呼ぶことに
すると、各吹き出し口５０ａの近傍に、各サブゾーンを
対象領域空間とする送信器１６と受信器１８からなる超
音波センサ１９が配置されている。

【００３４】超音波センサ１９からの信号は、受信回路
２０を介して中央演算装置２２に送られて、前述した方
法により、人の存在・不在が判定され、その結果は、中
央演算装置２２から各吹き出し口５０ａへ送られて、人
が存在すると判断されたサブゾーンについては送風を行
い、人が不在であると判断されたサブゾーンについては
各吹き出し口５０ａが内蔵する送風調節弁（ダンパ）に
て送風を停止する。

【００３５】さらに、このような吹き出しユニットを複
数個設置することで、広い空間領域に対しても経済的な
空調サービスが可能になる。さらに、工場内で限られた
時間内のみ人が居るような監視・検査部署、また全空調
が不経済な発送・受け払い部署、会議室、応接室など常
には人が居ないエリアでの空調制御においても有効であ
る。

【００３６】また、空調制御の他に照明制御、防犯に
も、応用ができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び請求
項６の発明によれば、移動体は長時間静止したままであ
り続けることはなく、一方、移動体以外の新たに物体が
加わった、または除かれて背景が変化した場合には、あ
る程度時間が経過しても移動しない、ということから、
発射毎に受信される反射波から伝搬時間に対応して時系
列的に得られた受信データと、前回に受信された反射波
から伝搬時間に対応して時系列的に得られる受信データ
との差を求め、第２所定回数連続してその差が許容変化
幅以内にある場合に、最新の受信データに基づいてスレ
ッショルドレベルを更新することで、背景の変化に応じ
て的確にスレッショルドレベル（または背景データ）を
変化させることができる。従って、頻繁な背景変化があ
っても移動体の検出が可能であり、また、大きな背景変
化があっても正しいスレッショルドレベル（または背景
データ）の更新が可能である。自動的にスレッショルド
レベル（または背景データ）が更新されるので、人の手
を煩わすこともない。

【００３８】また、請求項２及び請求項７記載の発明に
よれば、請求項１及び請求項６と同じ効果を有する他
に、照度計からの出力が所定値以下の場合、即ち、所定
の対象領域空間が暗くて、移動体、特に人が存在する可
能性が非常に低いと考えられる場合に、最新の受信デー
タに基づいてスレッショルドレベルを更新することで、
背景として正確なデータを確保することができる。

【００３９】また、請求項３及び請求項８記載の発明に
よれば、請求項１及び請求項６と同じ効果を有する他
に、マイクロホンからの出力が所定値以下の場合、即
ち、所定の対象領域空間が静かで、移動体、特に人が存
在する可能性が非常に低いと考えられる場合に、最新の
受信データに基づいてスレッショルドレベルを更新する
ことで、背景として正確なデータを確保することができ
る。

【００４０】また、請求項４及び請求項９記載の発明に
よれば、請求項１及び請求項６と同じ効果を有する他
に、キーロック検知センサがキーロックを検知した場
合、即ち、所定の対象領域空間が施錠されており、移動
体、特に人が存在する可能性が非常に低いと考えられる
場合に、最新の受信データに基づいてスレッショルドレ
ベルを更新することで、背景として正確なデータを確保
することができる。

【００４１】また、請求項５及び請求項１０記載の発明
によれば、初期のスレッショルドレベルとして、前記短
時間超音波信号を断続的に第３所定回数発射し、発射毎
に受信される反射波から伝搬時間に対応して時系列的に
得られる受信データのうち、最大のものに基づいてスレ
ッショルドレベルを生成することにより、誤って検知す
るおそれの少ない初期のスレッショルドレベルとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】図１中の（ａ）〜（ｆ）の信号波形図である。

【図３】図１の中央演算装置における処理を表すフロー
チャートの一部である。

【図４】図１の中央演算装置における処理を表すフロー
チャートの一部である。

【図５】図１の中央演算装置における処理を表すフロー
チャートの一部である。

【図６】（ａ）は初期の背景データの作成の説明図であ
り、（ｂ）は前回のエコーパターンと許容変化幅の説明
図、（ｃ）は背景データとスレッショルドレベルの説明
図、（ｄ−１）は計測エコーパターンがスレッショルド
レベルを越えない状態を示す説明図、（ｄ−２）は計測
エコーパターンがスレッショルドレベルを越えた状態を
示す説明図、である。

【図７】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図８】第２の実施の形態における図４に代わるフロー
チャート図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図１０】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図
である。

【図１１】本発明を空調制御における送風システムに応
用した場合の説明図である。

【符号の説明】

１０ 移動体検知装置 １６ 送信器 １８ 受信器 ２０ 受信回路 ２４ 記憶装置 ２２ 中央演算装置（演算装置） ３１ 照度計 ３６ マイクロホン ３８ キーロック検知センサ

フロントページの続き (72)発明者 神谷 隆志 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 柏瀬 裕 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 茂木 良平 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の対象領域空間に対し、短時間超音
   波信号を発射し、その反射波を受信して、前記所定の対
   象領域空間に移動体が存在するかしないかを判定する移
   動体検知方法において、 前記短時間超音波信号を断続的に発射し、発射毎に受信
   される反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られ
   る受信データとその伝搬時間に対応して予め用意したス
   レッショルドレベルとを比較し、所定回数連続して受信
   データの方が大きい場合に移動体が存在すると判定する
   とともに、 発射毎に受信される反射波から伝搬時間に対応して時系
   列的に得られた受信データと、前回に受信された反射波
   から伝搬時間に対応して時系列的に得られる受信データ
   との差を求め、第２所定回数連続してその差が許容変化
   幅以内にある場合に、最新の受信データに基づいて前記
   スレッショルドレベルを更新する、 ことを特徴とする移動体検知方法。
2. 【請求項２】 所定の対象領域空間に対し、短時間超音
   波信号を発射し、その反射波を受信して、前記所定の対
   象領域空間に移動体が存在するかしないかを判定する移
   動体検知方法において、 前記短時間超音波信号を断続的に発射し、発射毎に受信
   される反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られ
   る受信データとその伝搬時間に対応して予め用意したス
   レッショルドレベルとを比較し、所定回数連続して受信
   データの方が大きい場合に移動体が存在すると判定する
   とともに、 前記所定の対象領域空間内に設置された照度計からの出
   力が所定値より大きい場合は、発射毎に受信される反射
   波から伝搬時間に対応して時系列的に得られる受信デー
   タと、前回に受信された反射波から伝搬時間に対応して
   時系列的に得られた受信データとの差を求め、第２所定
   回数連続してその差が許容変化幅以内にある場合に、最
   新の受信データに基づいて前記スレッショルドレベルを
   更新し、 照度計からの出力が所定値以下の場合には、最新の受信
   データに基づいて前記スレッショルドレベルを更新す
   る、ことを特徴とする移動体検知方法。
3. 【請求項３】 所定の対象領域空間に対し、短時間超音
   波信号を発射し、その反射波を受信して、前記所定の対
   象領域空間に移動体が存在するかしないかを判定する移
   動体検知方法において、 前記短時間超音波信号を断続的に発射し、発射毎に受信
   される反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られ
   る受信データとその伝搬時間に対応して予め用意したス
   レッショルドレベルとを比較し、所定回数連続して受信
   データの方が大きい場合に移動体が存在すると判定する
   とともに、 前記所定の対象領域空間内に設置されたマイクロホンか
   らの出力が所定値より大きい場合は、発射毎に受信され
   る反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られる受
   信データと、前回に受信された反射波から伝搬時間に対
   応して時系列的に得られた受信データとの差を求め、第
   ２所定回数連続してその差が許容変化幅以内にある場合
   に、最新の受信データに基づいて前記スレッショルドレ
   ベルを更新し、 マイクロホンからの出力が所定値以下の場合には、最新
   の受信データに基づいて前記スレッショルドレベルを更
   新する、ことを特徴とする移動体検知方法。
4. 【請求項４】 所定の対象領域空間に対し、短時間超音
   波信号を発射し、その反射波を受信して、前記所定の対
   象領域空間に移動体が存在するかしないかを判定する移
   動体検知方法において、 前記短時間超音波信号を断続的に発射し、発射毎に受信
   される反射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られ
   る受信データとその伝搬時間に対応して予め用意したス
   レッショルドレベルとを比較し、所定回数連続して受信
   データの方が大きい場合に移動体が存在すると判定する
   とともに、 前記所定の対象領域空間への出入口に設けられたドアの
   キーロック検知センサがキーロックを検知しない場合
   は、発射毎に受信される反射波から伝搬時間に対応して
   時系列的に得られる受信データと、前回に受信された反
   射波から伝搬時間に対応して時系列的に得られた受信デ
   ータとの差を求め、第２所定回数連続してその差が許容
   変化幅以内にある場合に、最新の受信データに基づいて
   前記スレッショルドレベルを更新し、 キーロック検知センサがキーロックを検知した場合に
   は、最新の受信データに基づいて前記スレッショルドレ
   ベルを更新する、、ことを特徴とする移動体検知方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの移動体検知方
   法において、初期のスレッショルドレベルとして、前記
   短時間超音波信号を断続的に第３所定回数発射し、発射
   毎に受信される反射波から伝搬時間に対応して時系列的
   に得られる受信データのうち、最大のものに基づいてス
   レッショルドレベルを生成する、ことを特徴とする移動
   体検知方法。
6. 【請求項６】 所定の対象領域空間に対し、短時間超音
   波信号を発射し、その反射波を受信して、前記所定の対
   象領域空間に移動体が存在するかしないかを判定する移
   動体検知装置において、 前記短時間超音波信号を断続的に発射する送信器と、 発射毎に受信される反射波を受信する受信器と、 得られた反射波から伝搬時間に対応して時系列的に受信
   データを得る受信回路と、 前回に受信された反射波から伝搬時間に対応して時系列
   的に得られた受信データを記憶する記憶装置と、 前記受信回路からの受信データと、その伝搬時間に対応
   して予め用意したスレッショルドレベルとを比較し、所
   定回数連続して受信データの方が大きい場合に移動体が
   存在すると判定するとともに、前記受信回路からの受信
   データと、前記記憶装置に記憶された前回の受信データ
   との差を求め、第２所定回数連続してその差が許容変化
   幅以内にある場合に、最新の受信データに基づいて前記
   スレッショルドレベルを更新する演算装置と、 を備えることを特徴とする移動体検知装置。
7. 【請求項７】 所定の対象領域空間に対し、短時間超音
   波信号を発射し、その反射波を受信して、前記所定の対
   象領域空間に移動体が存在するかしないかを判定する移
   動体検知装置において、 前記短時間超音波信号を断続的に発射する送信器と、 発射毎に受信される反射波を受信する受信器と、 得られた反射波から伝搬時間に対応して時系列的に受信
   データを得る受信回路と、 前回に受信された反射波から伝搬時間に対応して時系列
   的に得られた受信データを記憶する記憶装置と、 前記所定の対象領域空間内に設置された照度計と、 前記受信回路からの受信データと、その伝搬時間に対応
   して予め用意したスレッショルドレベルとを比較し、所
   定回数連続して受信データの方が大きい場合に移動体が
   存在すると判定するとともに、照度計からの出力が所定
   値より大きい場合は、前記受信回路からの受信データ
   と、前記記憶装置に記憶された前回の受信データとの差
   を求め、第２所定回数連続してその差が許容変化幅以内
   にある場合に、最新の受信データに基づいて前記スレッ
   ショルドレベルを更新し、照度計からの出力が所定値以
   下の場合には、最新の受信データに基づいて前記スレッ
   ショルドレベルを更新する、演算装置と、 を備えることを特徴とする移動体検知装置。
8. 【請求項８】 所定の対象領域空間に対し、短時間超音
   波信号を発射し、その反射波を受信して、前記所定の対
   象領域空間に移動体が存在するかしないかを判定する移
   動体検知装置において、 前記短時間超音波信号を断続的に発射する送信器と、 発射毎に受信される反射波を受信する受信器と、 得られた反射波から伝搬時間に対応して時系列的に受信
   データを得る受信回路と、 前回に受信された反射波から伝搬時間に対応して時系列
   的に得られた受信データを記憶する記憶装置と、 前記所定の対象領域空間内に設置されたマイクロホン
   と、 前記受信回路からの受信データと、その伝搬時間に対応
   して予め用意したスレッショルドレベルとを比較し、所
   定回数連続して受信データの方が大きい場合に移動体が
   存在すると判定するとともに、マイクロホンからの出力
   が所定値より大きい場合は、前記受信回路からの受信デ
   ータと、前記記憶装置に記憶された前回の受信データと
   の差を求め、第２所定回数連続してその差が許容変化幅
   以内にある場合に、最新の受信データに基づいて前記ス
   レッショルドレベルを更新し、マイクロホンからの出力
   が所定値以下の場合には、最新の受信データに基づいて
   前記スレッショルドレベルを更新する、演算装置と、 を備えることを特徴とする移動体検知装置。
9. 【請求項９】 所定の対象領域空間に対し、短時間超音
   波信号を発射し、その反射波を受信して、前記所定の対
   象領域空間に移動体が存在するかしないかを判定する移
   動体検知装置において、 前記短時間超音波信号を断続的に発射する送信器と、 発射毎に受信される反射波を受信する受信器と、 得られた反射波から伝搬時間に対応して時系列的に受信
   データを得る受信回路と、 前回に受信された反射波から伝搬時間に対応して時系列
   的に得られた受信データを記憶する記憶装置と、 前記所定の対象領域空間への出入口に設けられたドアの
   キーロック検知センサと、 前記受信回路からの受信データと、その伝搬時間に対応
   して予め用意したスレッショルドレベルとを比較し、所
   定回数連続して受信データの方が大きい場合に移動体が
   存在すると判定するとともに、キーロック検知センサが
   キーロックを検知しない場合は、前記受信回路からの受
   信データと、前記記憶装置に記憶された前回の受信デー
   タとの差を求め、第２所定回数連続してその差が許容変
   化幅以内にある場合に、最新の受信データに基づいて前
   記スレッショルドレベルを更新し、キーロック検知セン
   サがキーロックを検知した場合には、最新の受信データ
   に基づいて前記スレッショルドレベルを更新する、演算
   装置と、 を備えることを特徴とする移動体検知装置。
10. 【請求項１０】 前記演算装置は、初期のスレッショル
    ドレベルとして、前記短時間超音波信号を断続的に第３
    所定回数発射し、発射毎に受信される反射波から伝搬時
    間に対応して時系列的に得られる受信データのうち、最
    大のものに基づいてスレッショルドレベルを生成する、
    ことを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の移動
    体検知装置。