JPS5983078A - 混雑度検出装置 - 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】 本発明は人体の発する赤外線から人数を測定する装置に
関するものであり、更に詳＃１１には人体目標からの赤
外放射に基づく信号を、検出装置本体（センサ部）や背
景である床からの赤外線放射に基づく信号から分離・検
出する信号処理回路に関するものである。

例えば地下街、駅構内、道路の交差点、或いはエレベー
タボールやエスカレータ乗降口等の所定箇所に存在する
人間の数を把握し、混雑度を知る事が状況に応して要求
される場合に非常に有効なものとして、出願人は先に混
雑度検出装置を提案している。この混雑度検出装置は、
走査鏡により一定の周期で走査を行ない、入射赤外線の
変化に応動する検知素子の出力信号波形の幅が、測定人
数に比例するという関係を利用して人数を測定するもの
〒あり、以下これについて説明する。

第１図は上記の走査方式を説明するだめの図で、（ａ）
は対物面走査方式を、（ｂ）は像面走査方式をそれぞメ
１示している。第１図において、１は走査鏡、２は集光
レンズ、３は検知素子、４は結像面、５は測定目標から
発せられる赤外線である。（ａ）の対物面走査は検出素
子を光軸」二、またはそのごく近傍に配置し、鏡の回転
、揺動により光軸の方向を変える事により走査する方式
である。この走査方式では検出素子は光軸」二、あるい
は光軸のごく近傍に配置されるので、光学系の画角は小
さくてすみ、光軸にこぐ近いところでのみ、良い光学的
性能をもてばよい。

しかし、走査鏡は大きな口径のものか必要になり、それ
を回転又は揺動させるには種々の困鄭を伴う。−・方、
（ｂ）の像面走査方式は、光軸の向きは変えず像面に配
置された検出素子を動かず事により走性する方式である
。この場合・実際には検出素子は固定し、集光系の後に
おかれた＞ｔ、合鏡の回転、揺動により、集光されたエ
ネルギーは検出素子に結像される。この方式では像面に
１．１的とする走査幅全体が結像さねでいる事が必要で
あるから広画角の光学系を必要とし、光軸をはなれた部
分でも良い光学的性能をもつ事が要求されるが、走査鏡
は像面に近し・所に置けるので小ざいものですみ走査機
構は簡単になる。本混雑度検出器の走査方式は原理的に
はいずｈの方式であってもよいか、以−トは機構の簡単
化と小型化の為に像面走査方式を採用した例について説
明する。

ｍ２１Ａハ、エレベータホールの天井部にある俯角をも
って混雑度検出装置１０を設置し、待客１３より放射さ
れる赤外線１４を検出する例を示したものである。１２
はエレベータのかごである。第３１′４に混卸度検出装
［ｔＬの光学系を示す。１１は光学系収容ケース、１５
は回転式平面ミラー（走腎鏡）で、その１ｊ４造は合成
ｔｆｉｌ脂（カラスなとてもよい）の表面に赤外線反’
Ａ＝１率の１傷いアルミニウム又はクロムを蒸着したも
のであり、／ＩＳ　、Ｔｌ（’Ｊモータ１６により回転
＋ｌｂ　１６ａ　　と共に回転する。１７は同期パルス
検出部でフォトインタラプタにより回転と同１！ＩＩ　
した信吋を発生させ後述する同期回路へ送るものである
。

１３　ａ　−ｅは赤外線検知素子で、　ここでは高品質
かつ安定な特性を持ち、安価な焦電型検知素子を複数個
配列する。これら素子には、太陽光やＪｊＮ（明光なと
の影響を除くため、６７１ｍ　　以下の波長の光を遮断
するカットオンフィルタのイ」いた窓材（図示省略）を
使用する。１９は赤外線用レンズで人体から放射される
赤外線の波長範囲４５〜２０　ｐｍ　のものに対する透
過率が高い事が要求される。この目的の為にはゲルマニ
ウムレンズやシリコンレンズが適している。このレンズ
使用の目的は赤外線検知器の動作を確実にする為・レン
ズにより赤外線を集光し、素子受光面のエネルギー密度
を高めて出力信号を大きくする為であるが、比較的近距
離に対象がある場合（数ｍ以内）、用途によっては必ず
しもレンズを使用しなくてもよい（放射エイ・ルギー密
度は距離の二乗に反比例して減少）。第３図のような光
学系て重要な事は次の通りである。

（］）２次元視野のカバーはＸ方向の走査鏡１５の回’
に走査と、Ｘ方向に並べた複数個の赤外線検知素子１８
ａ〜θによっている事。なお、検知素子の個数は５個に
限らず、Ｘ方向視野の分解能や精度の必要度に応して選
べばよい。

（２）像面走査は走査鏡１５で行なわれ、Ｘ方向の視野
を最大にするためにレンズ１９と検知素子１８ａ〜θは
走査鏡１５の回転する外縁に最接近して設置されている
か、それてもＸ方向の視￥ｊ（検知素子のｙ／ｊ向の位
置で定まり、理論限界角は１８０°近くまでｉｉＪ能）
と比較して、レンズのＦ値（焦点距離／′口径）で決ま
る比較的狭いＸｂ向視野角となる。

（３）走査鏡１５による像面走査方式のため、レンズ１
９の中心ンＣ軸から走査角（左、右）か増加するにつね
て目標からの赤夕１斜！　Ｉｊ’ｌ　’Ａ・Ｉか検知素
子１８ａ−ｅ　に達する経路の光パと（り得（レンズ１
９の有効面ｆｆ１力冒ｉρ少する以外にも検知素子＋８
ａ〜ｅへの人ｑ・ｔ　ｒｆＩが増加目イ））の１１・ｋ
少か生し、視り【ｆ限界でゼロとなる“ド。そこから先
は検知素子Ｔ　８　ａ　−ｅは　も−）はらセン日ノ内
部の放射の寄与分が増加している。径ってｙＣ学系収容
ケース１１の内面温度かｉ、Ｂ要な、に味をもつ。

（４）レンズ１９の赤外線透過率を含めた光学利得の設
定の如何によって検知素子＋８ａ〜θ　に入射する赤外
線放射量の等価温度は実際の温度とは一般的に異なる（
等価温度としてはセンサ内壁温度に基づく内部放射量を
基準に取る）。

（５）検知素子１８ａ−ｅとして焦電型素子を用いてい
るの゛で、その動作機能上の特徴として、一定不変の入
射赤外線に対しては応答しない事である。従って検知素
子１８ａ〜θ　の周囲温度の情報は失われているが・走
査によって他の放射との差の情報、即ち交流分としての
情報が生き残っている。従って検知素子１８ａ〜ｅから
の電気信号波形はセンサの内壁温度に基づく放射に対す
る放射変動量が反映しており、すべての電圧レベルは絶
対値には何の意味もなく、それらの間の電位差だけに意
味がある。

以上で述べた光学系の走査特性から走査鏡１５の回転に
伴って得られる検知素子１１３ａ〜ｅ　に入射する赤外
線放射量の波形を説明する。便宜上、ここでは検知素子
１１３ｃ　の検知ｉｊＪ能な視野についてのみ考える（
他の４コの検知素子についても検知する視野が異なるの
みて、以下に述べる機能については全く同しである）。

第４図（ａ）は視野端近傍にそれぞれ１人づつ、視野中
心に１人、計３人の目標がある場合の例である。

一点鎖線はセンサの内部放射を表わし、視野端より視野
中心に向って減少し１、再び上昇して反対側の視野端で
再び内部のみの放射レベルになる。一方、目標の方は実
線で表わされるように視野中心で最大、視野端近傍では
小さい。破線は光学利得曲線を表わす。縦軸は放射量を
絶対量として示しである。検知素子１８ｃ　　には目標
からの放射とセンサ内部放射の和が入ってくる。

実際には室内の床の放射が人ってくるが、ここでは簡弔
の為無視する。和の放射量分布を第４図（ｂ）に示す。

図かられかるように光学利得曲線の為、視野端（＝Ｊ近
では目標からの放射はかなり小さいが、逆に内部放射が
大きい為、両者は足し合わされ視野内での放射量分布の
ピーク値はほぼ同一になる。しかし前述したように、第
４図（ｂ）の絶対レベルは保存されておらず（波形によ
って例えば内部放射レベルは上−トに変動する）、放射
変動分のみが重要となる。

即ち、検知素子１８Ｃの出力電圧θは入射放射ｊＩ’（
、’　Ｗの変化分に比例したものが出力されるので、第
４図（ｂ）の波形を基にその変化分をとると、その波高
値はほぼ一定となり適当なしきい値を与えれば視野内で
比較的均一なパルス化が［ｉＪ能となる。信号波形とし
ては光学系の分解能と検知素子の応答特性から、目標は
かなりぼけた波形となり、杉状はおおむね三角波状であ
る。ただ立下り時定数が特に長いのでやや積分波ｔｉｔ
状に変形されている。従ってＬＩ標が１人である孤立波
形の時のピーク値と比較して、接近して並んでいる２人
に対する波形のピーク値はほぼ２倍に達する。概形が三
角状であるからその時の（ｉｔ吋幅も約２倍となる（検
知素子が高速応答、小分解能形の場合は、ピーク値は変
わらず幅だ＆Ｊが２倍となる）。実験によると３大恩−
１−の場合はピーク値は１人の場合と比べて約２倍で幅
だけが人数倍となる事が解った（３人の場合は６倍、４
人の場合は４倍）。即ち幅だけが人数と比例関係を示す
。混雑度検出装置はこの関係を利用するもので、人の疎
密に関係なく、又存在位置に関係なく（信号のピークは
利用しない為）人数検出がｉｉＪ能となった。実験の結
果より、２人の目標（連なった状態）に対する波形の幅
を基準として、各波形の幅から人数を判定する一ＩＹに
より多人数検出が精度よく行なえることが判明した。

次に混雑度検出装置の回路１１１η成の−・例を第５に
示す。なお第３図と同一のもの６１回−・ｌ？９号にて
示している。第５図において、１８ａ′〜１８ｏ′は第
６図の検知素ｆＡ８ａ〜１８θ　の出力信弓Ｃ１）り若
僧幅器Ｈ’（’　２０に人力される＜　２０４．ｔｒｉ
ｉｉ中の２０ａ〜２０ｅ　で５系統を構成し、帯域フィ
ル々回路群２１に人力される。ここで７・ｆル々のｆｉ
ｔ域遮断周波数は走査鏡の走査円１ｊＪｌを−と慮し決
定ずればよく、約０１１１ｚ程度が望ましい（チョッピ
ング周波数か高くなればな不程検知素子の応答感度は低
下する）。又高域遮断周波数は商用電源周波数に起因す
るノイズ成分等を除去する為約４０１１７．に設定ずれ
ばよい。５系統の帯域フィルタ２１よりの出力２１ａ〜
２１θは主増幅器回路群（５系統）２２に入力される。

主増幅器回路群２２の構成は第６図の如きもので、５系
統あるが簡４ｉの為１系統について、帯域フィルタ出力
２１ｃのみ考える（第３図１８ｃよりの信号）。３１は
増幅器、３１ｃはその出力、　３２コンパレータで、所
定の設定されたスレシホールドレヘル以上の信号でパル
ス信号５２ｃ　　を出力する。６３はＡ　Ｎ　Ｄ回路で
２６ａ　なるウィンドパルス（詳細は後述する）の時間
の間のみ検出可能となり出力２２ｃを出す。第７図に第
６同各部の波形及びタイミングを示す。第７図（ａ）は
３１ｃの波形であり、検出視野内に人かいなりれば同図
の破線で示したようになる。（ｂ）図は３２Ｇの信号波
形でコンパレータ６２により、スレンホールドレベルＴ
１１以上の信号のみ取り出され正論理レベルのパルスと
なる。（Ｃ）図はウィンドパルス２６ａの波形と　タイ
ミングを示したもので、第５図の２６なる同Ｉυ１回路
によって作らｉするが（詳細は後述）、０′■′はオー
プニングタイミングをＣＴはクロージングタイミングを
示し、これらは可変であり、ＯＴとＣＴ間の時間か口の
チャンネルの時間幅となる。このウィンドパルス２６ａ
を設ける事により検出器の視野か調節出来る。更に光学
系収容ケースの内面を都度の変動によるＡ！′；動作を
避りる事も出来る。

第７図の例は視野内に４人いる場合でｂ′か２人（人が
連なつ−Ｃいる）、ｂ″ｂ″′か各１人つついる時の波
形である。

第５図に戻って２３はティンタルマルチプレクサ回路で
、５系統のパルス人力を１系統のパルス列として出力す
るものである。このティンタルマルチプレクサ回路２３
は、主増幅器回路群２２の出力２２ａ〜２２ｅによって
取り出される第７図（ｂ）のようなパルスの幅を測定す
るため、その−例として各パルスの幅に対応したクロッ
クパルス数の列として出力２３ａを取り出すようにして
いる。第８図にティンタルマルチプレクサ回路２３のｔ
、ｌ、７成を示す。第８図において、３１１ｔ；ｌｔ無
安定マルチバイブレークでクロックパルス３１ａを発生
し、更にそれを１０進リングカウンター３２で分周し、
１１５周期づつずれた５系統のクロックパルス群３２ａ
−３２ｅを発生する。３３〜３７はＮＡＮＤゲート回路
、４３〜４７はグイオート、５０はインバータ、Ｐは正
の電源である。従って２２ａ〜２２θにパルスが入力さ
れると、そのパルスの幅に対応したクロックパルス数の
列を出力２３ａ　として取り出すことができる。

第５図に戻って２６は同期回路であり、主増幅器回路２
２、及び引数回路２４の動作タイミングを与えるもので
それぞれ出力２６ａ、’２６ｂ。

２６ｃ　　によってコントロールされる。同期回路２６
の構成を第９図に、又タイミングチャートを第１０図に
示す。第９図及び第１０図において１７ａ　は第３図に
示したフォトインタラプタ１７により取り出される同期
信号（タイミングパルス）で、走査鏡１５が一回転する
１σにパルスを一つ発生しその波形は第１０図（ａ）に
示す。

２６ｂはタイミングパルスｊ７ａにより遅延回路６５を
介して得られるリセットパルスで、３ｔ数回路２４ての
カウンター内容をリセット覆るためのものであり、その
波形を第１０図（ｂ）に示す。

６１ａ　は中安定マルチバイブレータ６１を介シて得ら
ｉするスタートパルスで、その波形は第１０図（Ｃ）に
示すか、時間幅Ｔは任意に設定かｔｊＪ能である。６２
ａはウィンドパルス２６ａの刊−ブニングタイミングを
決定するためのパルス、６６ａはウィンドパルス２６ａ
　　のクロージンクタイミングを決定するためのパルス
で、それぞれスタートパルス６１ａ　より単安定マルチ
ハイフレータロ２．６３を介して得られ、第１０図（ｄ
）及び（ｅ）にその波形を示す。６４はＮＯＴ回路とＡ
ＮＤ回路とよりなり、パルス７Ｓ２ａをＮＯＴ回路に人
力し、この出力とパルス６３ａ　をＡ　Ｎ　Ｄ回路で合
成すると、第１０図（ｆ）に示すようにウィンドパルス
２６ａ、を得ることができる。前述のようにこのウィン
ドパルス２６ａを設（′ｊる事により検出視野を限定で
き、光学系収容ケース内（裏面部）の湿度は検出しない
ので、これによる誤動作を避ける小かてきる０２６０　
はタイミンク゛パルス１７ａと同じもので、計数回路２
４しこ送られ、カラン々−の内容は次のノぐルス迄う゛
ンチされる。第１０図（ｇ）は、第７図で説明したよう
に検知素子１３ｃ　の検出視野内に人が４人しｚる場合
の、主増幅器回路１；１２２の出力２２Ｃについての波
形を示したものである。第１０図（ｈ）（ま、第８図の
クロックパルス３１ａの波形を、第１０図０）〜（ｍ）
は１０進リングカウンター３２て分周されたクロックパ
ルス列で、それぞれ３２ａ〜３２１１１の波形である。

従って第１０図（ｎ）は（ｇ）の２２０と（ｋ）の３２
ｃなる信号より合成された第８図２３ａの波形を表わし
たものであり、２２０のパルス幅、すなわち視野内の人
の数に応した。＜ルス列を得ることができる。

第５図に戻って、２４はカウンターで構成される語数回
路である。この回路では信号２３ａにより人力されたパ
ルス数の列か、走査鏡か一回転するＩＩＴ、に計数され
、視野内の人数を表わす信号２４ａを出力する。２５は
出力装置である。

出力装（召としては人数表示器やそＡしら混雑度に応し
て出力される制御信号装置である。人数表示としては、
例えば７セグメンｌ−Ｌ　Ｅ　Ｄをテコーダによって駆
動ずねはよい（省略）。又混侑［度に応して出力される
制御信号は、例えはフリップフロップ回路を用いて得る
事か出来る（省略）。

なお上述の実施例においては、各検知素子の視野はレン
ズ系の特性により第３図のＸ方向の視野が異なる（１８
ａ、１８θか最小、１８ｃか最大）。従ってウィンドパ
ルスは各チャンネル毎に可変とす」しは不要な領域はカ
ット出来るので各チャンネル毎の視野が明確に出来、ケ
ース内面の温度変動の影響を避ける事かてきる（」°ケ
に両端の検知素子）。更にウィンドパルスを可変とする
と検出視野を任意に設定できるので設置環境の自由度が
増す。

また、＠６図６２のコンパレータのスレシホールドレベ
ルは周囲温度によって自動的に調整ｕ１能とすれば、季
節的な温度変動等による感度ムラを抑える事ができる。

この実現には光学系収容ケース内に温度センサを内蔵さ
せ（ザーミスタや温度センサコントローラとしての工Ｃ
）、その出力電圧の温度による変動を利用し、スレシホ
ールトレベルを設定するようにずねばよい（回路省略）
。

また、−１−記実施例では走査鏡裏面のコーティングは
平面板の片面にだけ行なった例を示したが、コーティン
グを平面板の両面に行なってもよく、この場合フォトイ
ンタラプタによって取り出される同期信号は走査鏡が−
・回転するＩＴｆにパルスを二つ発生させればよい。こ
の場合、モータの回転数は１／２でよく、回転音の減少
に効果がある。更に走査鏡の形状についても平面に限る
ものではなく、多角柱形状（多面鏡）や或いは曲面状で
あってもよい。

第１１図は走査鏡の他の実施例を示すもので、この例で
は走査鏡７０は回転軸７１に平イ亀なコーテイング面７
０ａと、回転１１１１Ｉ１７１に対して斜行させたコー
テイング面７０ｂとからなる。　このような構成とずれ
ば、コーテイング面７０ａの平行走査（第３図のＸ軸に
平行）により得た検知素子からの出力信すと、コーテイ
ング面７０ｂ　の斜〒Ｊ走査（第３図のｘ　４１＋に対
して斜行）により？ｊＩた検知素子からの出力信号とを
合成することにより、−・層外１ｍ能を高めることかで
き、検知素子間のギャップによる、検出か小十分な視野
の存在（不感帯）をなくすことかできる。

以上が先に提案した混雑度検出装置６１の内容である。

ところで上記混雑１度検出装置の検知素子としては、安
価でかつ高品質な焦１Ｌ型を用いている。

前述のように、これは原理的に微分型であり背景温度と
測定対象物との湿度差の４乗に比例した出力が得られる
が、定常的な入射赤外線にえ１しては応答しない。即ち
走査によって他の放射との差の情報（交流分としての情
報）のみが出力される。また周囲温度などの影響により
、検出部の内部放射レベルは上下に変動し、検知素子出
力信号波形も変化するので、上記混雑度検出装置のよう
に、検知素子の出力電圧に対して屯にある定まったしき
い値を設定するたけては、誤報を生ずる原因となる。ま
た、しきい値の酸ｆｆｌ如何によっては、ウィンドパル
スの幅を狭く、従って検出視野を狭くする必要が生しる
。

本発明はこうした点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、周囲温度なとの影響を受けることなく
、また検出視野を狭めることなく、人体目標からの赤外
放射に基づく信号を内部放射に基づく信号から分離する
ことのできる・従って精度よく人数を１ｉ（ＩＩ定する
ことのできる装置を提供することにある。

本発明の特徴とするところは、内部放射量をそれに対応
する回転角のときに、サンプル値ホールドして比較基準
電位を与えるようにし、更にサンプル値ホールドをゼロ
ボルトクランパ及びダイオードクランパで行なわぜてお
り、固定したタイミングでの１ノンプリンクと、信号の
符号の変化点に対応したタイミングでのザンブリングを
行なうことにある。また、ゼロボルトクランピングを行
な）゛ことにより、ゲート作用も同時に」［Ｃねさせる
事が可能なようにしている。

以に、本発明を図面に基づいて説明する。

第１２図は本発明による混雑度検出装置の回路構成を示
す図で、第５図の主増１’ｉａ器回路ＩＦに２２及び同
期回路２６の一部に相当し、ここでもｎｊｌｏｔのため
５系統のうち１系統のみ（第６図相当）について示して
いるが他の系統についても同様である。なお、図示省略
部分については第５１Ｊと同一であり、また第５図と同
一のものは同一符号にて示している。

第１２図において８１はハ゛ノファアンブてアナログ信
号を低インピーダンスで（Ｊ”Ｉｎする為のものて、８
２はクランピンク用コンテンーリである。８７はしきい
値電原設定用ボリューム、８３と８４はアナログスイッ
チである。コンデンサ８２に従続しているアナログスイ
ッチ８４でアースに短絡さＡ↓るとコンデンサ８２に電
流が流れゼロホルトに対するアナログ信号の瞬時値かザ
ンプルされる。アナログスイッチカ開くと、その時点で
のサンプル値がコンデンサ８２に充電さλｔでおり、Ｇ
点における電位Ｖｇは２１ｃなる電位Ｖｉとリンプルイ
１（１の差としてｒｊ、えられる。即ち Ｖｇｔｔ）−〇　　（スイッチ８４の接点０１ｔｌ）Ｖ
ｇ（ｔ）　＝　Ｖｉ（ｔ）−Ｖｉ（ｔｓ）（スイッチ８
４の接点ＯＦＦ　） （ｆμし　ｔは時刻を表わし、ｔｓはスイッチ８４がＯ
ＦＦになった瞬間の時刻を示す。）更にアナログスイッ
チ８３の経路により０Ｎ−ＯＦＦは上で述べた無条件サ
ンプリングと異なり、タイオード８５による極性サンプ
リング（条件（＝Ｊき一リンブリング）が加わる。即ち
ＯＮ状態でＶｇ（し）　＝　　ｏ　　　　（Ｖｇ（七）
　く　Ｏ）Ｖｇ（ｔ）　＝　Ｖｊ、（ｔ）　−Ｖｉ（ｔ
ｓ）　（Ｖｇ（ｔ）　＞　０　）但し　ｔｓはＶｇ（シ
）が負から正になった瞬間の時刻である。

８６はコンパレータてあって、Ｇ点の電位ＶｇとＲ点の
電位Ｖｒを比較して、２２ｃなるｖｏを出力する。即ち Ｖｏ−＋　　（Ｖｇ≧Ｖｒ） Ｖｏ　＝Ｄ　　（Ｖｇ＜Ｖｒ　） ここ−ＣＶｒは；Ｊ、リューノ、８７によってりえられ
るしきい値である。

Ｐ′は止の電源電圧、６２′（第９［顯６２に相当）ｆ
ｆ　７　すｒ１７クスイノヂ８己を閉して１セ性→ノー
ンプリンクｋｔ＋’なう１υｌＩｉ＋＋（条ｆｌ伺シン
プリンク期間）を定義するパルス６２ａ’（第９図６２
ａに相当、以丁オープニングタイミンクパルス略してＯ
ＴＰという）を発生ずる屯安定マルチバイフレータであ
り・６３′（第９図６３に相当）はアナログスイッチ８
４を開（Ｊで無条件−＋）ンブリングを行い、次にゲー
トを閉じるまでの１１１１間を定義するパルス６３ａ’
（第９図６３ａに相当、以下クロージングタイミングパ
ルス略してＣＴＰという）を発生ずる単安定マルチバイ
ブレータでそれぞれ第９図に示したものと同一である。

ダイＡ−ド８５は極性ザンブリングを行なう為のもので
、アナログスイッチ８３はノーマリ−オープン型であり
、無条件づンプリングを行なうアナログスイッチ８４は
ノーマリ−クローズド型である。

６１ａはＯＴＰ、ＣＴＰ　のタイミングを決定するスタ
ートパルスで第９図に示したものと同一である。

次に、本回路の動作を説明する前に漬け処理すべき波形
の特徴と処理すべき必要事項をまとめ以下に記す。第１
３図に処理すべき信号２ＩＣの一例を示している。

（＋＋　　目標が視野内に存在しない場合（第１３１図
の実線波形参照）、検出部内部走査期間Ａ〜Ｂと比べて
、目標とする視野である床を見る期間Ｂ−０，Ｃ−Ｄは
一般的にマイナス方向にある。その理由は第１に検出部
の自己発熱（モータの発熱、プリアンプの発熱）のため
勾周囲温度より検出部の温度が高い。第２は検出部の設
置位置が床より高い所にあるため、室内の通常の温度分
布（天井は高く、床は低い）による高低の温度差により
検出部の周囲温度か床より高温である為である。この為
Ａ−ＢとＢ〜Ｄの間の電位差は刻々変化する。ここで、
床温度の変化や検出部温度の変化があっても、誤報を出
さない事、また目標の検出もれかない事が髪求さねる。

人体１」標は床温１９より必ず高温であるからＩＪＪｉ
晶レヘルしり高くしきい値を選ばなけれはならないか、
目標の桁価湿度しヘルは検出部σ月都度し−・ルより必
ずしも高くないから、そ。中間もしくは検出部。温度い
≦セきい値を設定する必襲′かある。その際、視野の両
端伺近で誤報を出さない為には（１１Ｊらがのケート機
能が必要である。このゲート機能としてケートを開くタ
イミングＯＴ及びゲートを閉しるタイミングＣ，Ｔを、
スターＩ・パルス発生タイミンクからそれぞれＯＴＰ、
ＯＴＰを発生させて電気的に視野を限定する必要かあり
、がっ、ＯＴのＶ　１（ｔ）を１ノンプル値ホールトミ
しておく必要がある。

（多）　１大恩−トの目標がある場合（第１３図の破線
波形参照）。

同図は視野中心に孤立単独目標が存在する場合の例であ
る。ＯＴにおけるサンプル値にしきい値Ｖｒを加えてそ
れを越えた部分（ハンチングした部分）をパルス化すれ
ばよい。ここで、ＯＴを固定にすると目標がＯＴの位置
にあった場合にはパルスが出なくなるし、又その場合に
は他にｒｌｒＪ人かの目標があった場合とか満員の場合
もＯＴにおけるヤンプル値が１」標からの等価湿度にｇ
＝１応しているので、すへてパルスか得られないという
重大な欠点を有する事になる。

即ちＯＴ固定の場合、その位置が特異点となり、そこに
人間が存在するかとうかて替しい影響を受け、実質的に
は゛視野角の減少を招く。そこで、これを防くにはＯＴ
Ｐの期間中、目標があれば信号波形は必ずその微係数が
プラスになるから、プラス反転位置を実質的なＯＴとす
れば前述のような欠点はなくなる。本発明は簡単な素子
の組み合セでプリセラｌ−ＯＴと自動ＯＴ　（ＯＴの自
動調整）の併用方式を実現させている（詳細は以下で述
べる）。

次に本回路の動作原理を動作モード、（」標の分布別に
説明する。

第１４図に動作モードとタイミンクパルスの関係を示す
。（ａ）はスタートパルス６１ａで、第１０図（ｃ）て
Ｔ＝０にした時に相当し、これは同図（ａ）の同間信吋
（タイミングパルス）である。

′：Ｐｊ１４図（ｂ）　、　（ｃ）はそれぞれオープニ
ングタイミングパルス（ＯＴＰ）とクロージングタイミ
ンクパルス（ＣＴＰ）であり、これは走査鏡回転角のあ
る特５Ｐ位置て発生さゼた同期漬けをもとに発生さ刊る
。この機能をさせるのか第１２図の６２’、６３’であ
る。ＯＴＰか１から０になるりづミンクを詞−ブニング
タイミンク（ＯＴ）とし、ＣＴＰが１から０になるタイ
ミンクをクロージングタイミング（ＣＴ）とする。　Ｏ
ＴＰは第１２図のアナログスイッチ８３をＯＴ　Ｐは８
４ヲＦｆｉｌＪ　御するのに用いられる。アナログスイ
ッチ８３の回路にはダイオード８５を介しアースに接続
され、アナログスイッチ８４の回路は無条件にアースに
接続しである。従ってアナログスイッチ８３．８４の並
列回路はｏ’ｒｐ−ｉ　であるＩｔ７Ｊ　ＩｔＵ　、ｆ
ＪＩＪちスタートパルス発生タイミング（ＳＴ）からＯ
Ｔ迄の期間はＶｇ　＜　Ｏであれば短絡であり、Ｖｇ≧
０であれば開放であるという条件イ」短絡のモード（モ
ードｌ）で動作する。

次にＯＴからＯＴ迄の期間は短絡のない無条件開放であ
るモード（モードＩ＋　）で動作する。

最後にＯＴからＳＴの期間は開放のない無茶１牛短結で
あるモード（モードｍ）で動作する。

従って本発明によれば、ＳＴからＯＴの間に目標が存在
する場合には信号の符号の変化点に対１心したタイミン
グでのサンプル値を比較基準電位として与え、ＯＴから
ＯＴの間の目標に対しては固定タイミングでのサンプル
値を比較基準電位として与えるようにしたので、周囲温
度などの影響を受けないようにできるだけでなく・ＯＴ
の設定位置如何に拘わらず検出視野を広くとることがで
きる。

次に具体的な信号波形を基にその動作を説明する。

■第１３図で示した波形の場合 ａ）前の周期のモードｍ、！７−終りＳＴてモート月が
始まった瞬間には、ＳＴでサンプリングされたＶｉ（ｔ
）かコンデンサ８２の両端電位差ｖｔ（ｓＴ）としてボ
ールドされる。

クランピングゲートの電圧Ｖｇ（ｔ）　ハＶｇｌ）　　
＝　　ｖ　ｉ（し）　　−ｖ　１（ｓｖ）　　＝　　０
て′ｊ、えられる。

ｂ）モートＩの１）ｎ半は第１３ＬズＡがらＢのように
検出器は内部放ｑ・１を見ており、殆とＶｉ（ｔｌは一
定てあり、Ｖｇ（ｔｌもほぼ一定であり、同図のように
やや正の傾斜 （微係数）をもって変ずししている場合には等６１目的
にケートは開いており ｖ　ｇ（ｔ）　−ｖ　ｔｉｔ）　−ｖ　１（ｓ７　）　
＞　。

で与えられるが、しきい値電圧Ｖｒを越えなければ出カ
ッ々ルス■。は出ない。

即ち ｖｏ　＝Ｏ （Ｖｇ（ｔ）　−Ｖｒ＝　　Ｖｉ（ｔ）−Ｖｉ（５丁）
−Ｖｒ＜　　Ｏ）の条件を満足している。

Ｃ）モードＩの後半に入り、視野端が見え出す期間（第
１３図ＢからＯＴ）になると目標がなければ床が見え出
す。するとＶ　ｊ、　（ｔ）はマイナス方向へ変化する
。

Ｖ　ｇ（ｔ）＝　　Ｖ　１（ｔ）−Ｖ　ｉ（ｓＴ）＜　
０となるとダイオード８５が導通して短絡されゲー；・
が閉じる。ｆ２１Ｊち Ｖｇ（ｔ）　−０ となる。

ｄ）ＯＴになるとモードＩが終了するのでスイン−Ｊ−
８３が開き、ＯＴの時点でのサンプル値Ｖｉ（０丁）が
コンテンツ８２の両端電位差になると共にゲートが無条
件にＩｊ＞Ｊ　＜　モードＩＩに移ｔテする。従ってＶ
ｇ（ｔ）−ｖｌ）−ｖｌｋ） で与えられ ｖｏ　＃−１ （Ｖｇ（ｔ）　−Ｖｒ　−ｖｌ（ｔ＋−ｖｉ（ｏＴ）　
−Ｖｒ≧０）Ｖｏ　＝Ｏ （Ｖｇ（ｔ）　−Ｖｒ　−Ｖｉ（ｔ）　−Ｖｉ（０７）
−Ｖｒ＜Ｏ）のパルス化条件のもとて信壮か検出され、
目標があればパルス化される。

ｅ）Ｃ！Ｔになるとモード１１か終り、モード■に移イ
Ｊ゛する。即ちスイッチ８４が閉し無条件短絡となるの
で、 Ｖｇ（ｔ、）＝Ｑ となる。

■目標かａ　Ｔ　（，１近にあるような波形の場合。

ａ　）、　ｂ　）モード■１が終り、モード■の目１１
半迄は前述■のａ）、ｂ）と全く同様である。

Ｃ）モー　ドＩの後半に入り床か見え出すと、Ｖｉ（ｔ
；）はマイナス方向へ変化し・Ｖ　ｇ（ｔ）　　−Ｖ　
１（１；）　　−Ｖ　１（ｓＴ）　　＜　０となり・ダ
イオード８５か導通して短絡されゲートが閉しる。即ち Ｖｇ（ｔ）　−０となる。

ところがＯＴになる以前に目標が見え出してＶ〕。（１
）がプラス方向へ変化し始めた時をｔ′とすると Ｖｇに）−Ｖｉ（ｔｌ　　−Ｖｉ（ｔ’　）＞　　０と
なりｔ′のタイミングでザンブルされた値がコンデンサ
８２の両端電位差と４「リダイオード８５の作用により
等測的にゲートは自動的に開くことになる。

従って Ｖｏ＝１ （Ｖｇ（ｔ）−Ｖｒ＝Ｖｉ（ｔ）−Ｖｉ（ｔ’）　−Ｖ
ｒ≧０）Ｖｏ＝Ｏ （Ｖｇ（ｔｌ　−Ｖｒ＝　　Ｖｉ（し）−Ｖｉ（ｔ’）
−Ｖｒ　　＜Ｏ）の条件のもとてパルス化され、前述の
自動ＯＴの効果をもつ事になり、ＯＴ（」近に目標があ
っても検出可能となる。

ｄ）　　Ｖｉ（ｔ）がまだ増加過程中である時に、ＯＴ
が来れば、コンデンサ８２の両端電位差はＶ　ｉ　（ｏ
ｒ）とならずＶ　ｉ　（ｔ’　）のままゲートが開かれ
、前述■、　　ａ）と同様な動作をする。Ｖｉ（ｔ）が
減少後ＯＴが来れば、■、ｅ）と同様となる。

ｅ）ＣＴ以後は「１１Ｊ述■、ｅ）と全く同様である。

従って、固定タイミングＯＴ以前に目標が存在する場合
でもこれを検出することができ検出視野を広くとること
ができる。

■目標が視野のすべてに存在しているような波形の場合
。

波形としては第１３図のＢ−ｃ　−ＤがＡ　−Ｂのとき
より上部にくる。即ち通転波杉となり八−・Ｂ−・Ｃと
上昇波形となりアナ１７クスイツヂ８３は閉しているか
ダイオード８５の作用により等測的にゲートはＳＴのタ
イミングで開いたままモート”　ＩＩに移？Ｊする。

それ以後は■のｄ）、ｅ）と同様である。

以上のように、非常に腹碧１な信宕処理をコンデンサ８
２とアナログスイッチ８ろ、８４及びダイオード８５の
簡ｒ４ｔな組み合わせて実現することができる。

なお、上記の実施例においては、コンノセレータ８６の
しきい値電圧を固定としているが、これを自動調整し、
周囲温度の変動による感度ムラを無くす事も出来る。

また、以上の説明において、本混雑度検出装置は人のみ
を測定対象として説明しているが・走行中の自動車やオ
ートバイ（エンジン部の湿度は周囲温度に比べて十分高
い）を測定対象として、交通量の測定に応用することも
可能である。

以−Ｆのように本発明によれば、周囲温度の影響を受け
ることなく、また、−検出範囲を狭めることなく精度よ
く人数を測定することができ、またその回路構成は極め
て簡単な素子の組み合わせで実現することができるため
、本質的に多チャンネルの信号処理回路を必要とする本
混雑度検出装置において、小型化及び経済性に非常に大
きな効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は混雑度検出装置の走査方式
を説明するための図、第２図はエレベータホールの断面
図、第６図は混雑度検出装置の光学系の構成を示す図、
第４図（ａ）　、　（ｂ）は検知素子に入射する赤外放
射量の分布を示す図、第５図はｉｎ雉度検出装置の従来
の回路構成を示す図、第６図は主増幅器回路群の従来の
回路構成を示す図、第７図（ａ）〜（ｃ）は検知素子の
出力から視野内の人数に対応した信号を得る様子を説明
した図、第８図はテイジタルマルチブレクザ回路の回路
構成を示す図、第９図は同期回路の回路ｔｊ／７成を示
す図、第１０図（ａ）〜（ｎ）は各信号のタイムチャー
ト、第１１図は走査鏡の他の実施例を示す図、第１２図
は本発明による混１４ｉ度検出装置の回路構成の一部を
示す図、第１３図は信号波形と各タイミングとの関係を
示す図、第１４ハ１（ａ）〜（ｄ）は動作モードとタイ
ミンクパルスとの関係を示す図である。 １．１５．、、走査鏡　２，１９　　　レンズろ、１８
ａ〜１８ｅ、、　　検知素子 ５．１４．、　　赤外線　　１６　　、待客２０、、、
前置増幅器群 ２１０．帯域フィルタ回路群 ２２４．　主増幅器回路群 ２３３．　　テイジタルマルチプレクサ回路２４、、、
ｉｌ数回路　２５１．　出力装置２６、、、同期回路 ６２′、６６′、中安定マルチバイブレーク８１、　　
　バッファアンプ ８２、　　　コンデンサ ８３．８４．、。アナログスイッチ ８５　　　、ダイオード　８６　　　、コンバレ〜り８
７、　、電圧設定用ボリューム 特ｄ１出願人　フジチック株式会社 第　１　図 （α）首」１狗り会 Ｉｂ）像＃また會 第　２　口 ４７ 躬　３　図 ８− も　ム　図 も　７　喝 ４７９− 第　（４瞥 手続補正書く方式） ％式％ １串件の表示 昭和５７年特許願第１９２７６３号 ２発明の名称 混雑度検出装置 ３　ｈｔｉ市をする者 ・ｉｆ　ｆＴとの関１系　　特許出願人１１ｉ！（便番
号　　５５０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入射赤外線の変化に応動する検知素子、一定の周期で回
   転する走査鏡、該走査鏡と同期して前記検知素子の視野
   を設定する同期回路を備え、前記検知素子の出力信号か
   ら前記視野内の人数の計数、或いは混雑度の判定を行な
   うものにおいて、固定のタイミング或いは前記出力信号
   の符号の変化点に対応したタイミングの何れかのタイミ
   ングで前記出力信号をサンプル値ホールドする手段、前
   記出力信号と前記サンプル値との差が所定値を越えると
   出力を発生する手段を備え、前記視野内の人数に対応し
   た信号を得るようにしたことを特徴とする混雑度検出装
   置。