JPS61284689A - 人体検知方法 - 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、自動ドアにおける人体検知方法に関するもの
である。

従来の技術 自動ドアは人体がドアに接近したことを検知し、それに
よって開閉信号を出力してドープな開閉動作するもので
あり、人体を検知する方法としては種々のものが知られ
ている。

例えば、赤外線光を発射する投光器と、人体から反射し
た赤外線光を受光する受光器とを備え、受光器が赤外線
光を受光した時に検知信号を出力するようにした人体検
知方法が知られている。

発明が解決しようとする問題点 太陽光線が直接又は何らかの物体に反射して受光器に入
ると検知信号が出力されてしまうので、ドアが誤動作す
ることがある。

投光器より発射された赤外線光が雪によって反射されて
受光器に入ると検知信号が出力されてしまうので、ドア
が誤動作することがある。

人体が静止した状態では検知できない。

問題点を解決するための手段及び作用 投光器より発射された赤外線光の背景や人体からの反射
光を受光する受光器の出力に基づいて、背景からの反射
量と人体からの反射量との差を求め、この反射量の差が
所定時間継続して所定値以上の時に人体検知信号を出力
することにより、背景の状態変化や投光器の発光効率の
時間変化によって誤動作しないと共に、降雪や太陽光線
によっても誤動作しなく、しかも静止した人体を検知で
きるようにしたものである。

実施例 第４図は投光器と受光器の取付状態を示す概略図であり
、天井１には投光器２と受光器３とが配設され、投光器
２より赤外線光が床４に向けて照射域５で示すように発
射されると共に、受光器３の受光域６と照射域５との交
差部分が検知域７どなっている。

そして、投光器２は所定の周波数で変調した赤外線光を
発射し、受光器３は検知域７で背景あるいは人体より反
射した赤外線光を受光して電気信号に変えて出力する。

第１図は人体検知方法を示すブロック説明図、第２図は
各ブロックの信号変化を示す表口であり、前記投光器２
は投光器駆動回路ｇよりの投光器駆動信号（パルス）　
Ｐｌによって赤外線を投光し、受光器３の出力は第２図
（ロ）Ｋ示すように人体の侵入により順次増加、減少す
ると共に、その出力は増幅器９で交流増加されて第２図
（７９に示す出力レベルとなり、その出力レベルはサン
プルアンドホールド回路１ｏに送られ、サンプルアンド
ホールドタイミング信号発生器１１よりのタイミング信
号でホールドされる。

前記サンプルアンドホールドタイミング信号発生器１１
は第２図（ニ）Ｋ示すように投光器駆動信号Ｐ１と若干
時間遅れをもってタイミング信号（パルス）　Ｐａを出
力し、サンプルアンドホールド回路１１は前述のタイミ
ング信号Ｐ２が入力された時点の増幅器９の出力レベル
を次のタイミング信号Ｐ２が入力される時点まで保持し
、その出力は第２図（ホ）に示すよ５に赤外線投光タイ
ミングに同期したものとなる。

つまり、サンプルアンドホールドタイミング信号発生器
１１は、投光器駆動信号Ｐ１を受ゆて投光器２の赤外線
投光タイミング忙同期したサンプルアンドホールド動作
に必要なタイミング信号Ｐ、をサンプルアンドホールド
回路１０に出力し、サンプルアンドホールド回路１ｏは
増幅器９で増幅した受光器３の出力レベルを投光器駆動
信号Ｐ１が出力される毎にホールドして出力する。

サンプルアンドホールド回路１０の出力レベルは第１・
第２積分回路１２．１３によって積分される。

第１積分回路１２０時定数（抵抗値×コンデンサ容量）
は小さく設定され、その出力の時間的変化は非常に大き
くなって第２図（へ）に示すようになり、背景と人体か
らの反射量を同時にとらえるようにしである。

前記第２積分回路１３は時定数が第１積分回路１２より
も非常圧大きく設定され、その出力の時間的変化は第２
図（））Ｋ示すように第１積分回路のそれよりも非常に
小さくなり、サンプルアンドホールド回路１０の出力レ
ベルが急激に大きくなってもすみやか忙そのレベルにま
で達しないようになって、人体が検知域７に侵入しても
出力が急激に大きくならずに人体が侵入する前の背景レ
ベルをある時間保有することになり、背景からの反射量
をとられるよう圧しである。

第１・第２積分回路１２．１３の出力レベルは差動増幅
器１４に送られ、第２図（へ）Ｋ示す出力レベルの差α
を増幅して第２図（チ）に示す出力レベルとする。

これにより、人体が検知域７に侵入した時の背景からの
反射量レベルと人体から反射量レベルの差、すなわち受
光器３の出方レベルの変化分を取り出し、その変化分を
増幅できるので、背景環境が変って背景からの反射量レ
ベルが変化した場合でも受光器３の出力レベルの変化量
だけを取り出しできると共Ｋ、その変化量を増幅できる
。

すなわち、前述の変化量は例えばＯ，ＯＩＶ程度と非常
に小さいので増幅する必要がある。

前記差動増幅器１４の出力レベルは比較器１５に送られ
、レベル設定器１６０レベル設定値Ａと第２図（チ）Ｋ
示すように比較され、レベル設定値Ａ以上であると第２
図（す）に示すように比較器１５は所定電圧レベルの信
号へを出力する。

この信号曳はパルス幅弁別回路１７に出力され、パルス
幅弁別回路１７によって信号亀が出力している時間を観
測し、所定の時間ｔ１以上信号亀が出力されていれば、
その信号翫が停止するまで（比較器１５の出力がＯＦＦ
　Ｋなるまで）第２図（ヌ）に示すように所定の電圧レ
ベルの信゛　号島を出力する。

ここで、信号瓜が出力されている所定の時間１１とは、
雪からの反射光や太陽光線が直接又は反射して受光器３
に入射した際に受光器３が出力した時と、人体からの反
射光を受光器３が受光して出力した時とを区別できる種
度の時間であり、これにより雪や太陽光線より誤動作す
ることを防止できる。

つまり、雪からの反射光や太陽光線が受光器３に入射す
るのは極く短時間であるから、前述の比較器１５より信
号曳が出力される時間社所定の時間より短か（、パルス
幅弁別回路１７は信号ルを出力しない。

前記パルス幅弁回路１７の信号＆はタイマー１８に入力
され、タイマー１８は信号Ｒ２が入力されるとリレー１
９を動作開始すると共に、人力されなくなってから所定
時間経過した後にリレー１９の動作を停止し、リレー１
９は動作中に図示しないコントローラに人体検知信号を
出力し続ける。

つまり、タイマー１＆は第２図（ル）Ｋ示すようにパル
ス幅弁別回路１７より信号Ｒ２が入力すると（リレー１
９を動作させ、入力されなくなっても）設定時間ｔｌＩ
だけＯＮとなってリレー１９を動作し続ける。

以上の様Ｋ、背景からの反射量と人体等からの反射量の
差を検出し、この反射量の差が所定の値以上で、かつ所
定の時間以上継続している時にのみ人体検知信号を出力
するので、受光器に太陽光や雪からの反射光が入射した
場合のよ５に反射量の差の持続時間が比較的短い場合に
は人体検知信号を出力しないと共に、投光器の発光効率
の変化や床面からの反射量の変化が生じた場合のように
前記反射量の差が小さい場合には人体検出信号を出力し
ないから誤動作しない。

また、静止した人体でも検知できる。

なお、前記第２積分回路１３は背景からの反射量のみを
とらえるようにするために時定数が大きいので、次の問
題点を有する。

時定数が大きいと電源が投入された場合や投受光器の向
きを変えることで背景からの反射量が変化した場合に、
本来の積分値となるまでに時間がかかりすぎてしまう。

人体が検知域に居続ける場合には次第に積分値が上がっ
て第１積分回路１２の出力との差が小さくなって検出感
度が低下する。

居続けた人体がいなくなった場合に前述のように上がっ
た積分値が本来の積分値に戻るのに時間がかかる。

そこで、第２積分回路１２を第３図に示すように、コン
デンサ２０に第１・第２・第３抵抗２１．２２．２３を
並列に接続し、第１抵抗２１には第１スイツチ２４を、
第２抵抗２２には第２スイツチ２５をそれぞれ直列に接
続すると共に、第１スイツチ２４を押釦スイッチ２６に
ノットゲート２７を介して接続し、かつタイマー２８を
経て電源に接続し、第２スイツチ２５はノットゲート２
９を介してパルス幅弁別回路１７の出力側に接続すると
共に１第１スイツチ２４は電源が投入された時と押釦ス
イッチが押された時にある時間だけ（タイマにより設定
）ＯＮとなり、第２スイツチ２５はパルス幅弁別回路が
信号Ｒｓを出力しているとＯＦＦとなるようＫしである
。

この様であるから、電源が投入されて押釦スイッチ２６
がＯＦＦである通常時には第１スイツチ２４に信号が入
力されないからＯＦＦとなり、パルス幅弁別回路１７は
信号Ｒ２を出力しないから第２スイツチ２５に信号が入
力されることになってＯＮとなる。

したがって、コンデンサ２０には第２・第３抵抗２２．
２３が並列接続され、この時の時定数Ｔ２は前述の積分
動作を行なうのに十分なる値　′とする。

また、電源投入時と押釦スイッチ２６をＯＮした時には
タイマー２８の設定時間だけ第１スイツチ２４がＯＮと
なるから、コンデンサ２０に第１・第２・第３抵抗２１
，２２．２３が並列接続され合成抵抗値が前述より小さ
くなるようＫする為、この時の時定数Ｔ３は小さくなる
。

（Ｔａ＞Ｔｓ） したがって、電源投入時や投光器２、受光器３の向きを
変えた時には第２積分回路１３０時定数を小さくして短
時間に本来の積分値とすることができる。

また、パルス副弁別回路１７より信号Ｒ１１が出力され
ると第２スイツチ２５がＯＦＦ　Ｌ、コンデンサ２０に
第３抵抗２３のみが接続されその時の抵抗値が大きい為
、この時の時定数Ｔ１は最も大きくなる。（’ｒｘ＞’
ｒ、＞’ｒ、）したがって、人体が検知域に入った時に
は第２積分回路１３０時定数が通常時よりも大きくなり
、人体が検知域に居続けた場合に積分値があまり上がら
ないようＫして感度低下を防止できると共に１居続けた
人体が居なくなるとパルス幅弁別回路１７より信号Ｒ２
が出力されなくなり、第２スイツチ２５がＯＮするから
時定数がＴａと小さくなるので、積分値が本来の積分値
に短時間に戻る。

発明の効果 背景からの反射量と人体からの反射量の差によって人体
検知信号を出方するので、投光器の発光効率の時間変化
や背景の状態変化があっても正確に人体を検知できて誤
動作することがないと共に、静止した人体でも検出でき
る。

つまり、照射した赤外線光の床面からの反射量は投光器
の発光効率の時間的変化や床面の状態変化などＫよって
変動するから、単に赤外線光の反射量のレベルを人体検
知の判断に用いる場合には前述の反射量の変動によって
反射量のレベル自体の微小な時間的変動があるので、そ
の変動分を検知しないようＫする必要があり、このため
に微小な反射量のレベル差がとらえにくくなり検知距離
を長くとれない。

これを解消するには反射量そのものの大小ではなく、ど
れだけ変化したかをとらえ、その変化分の大小で検知信
号を得る、すなわち微分動作型とすれば良いが、この様
にすると人体が静止した場合には反射量が変化しないか
ら検出できない。

また、前述の反射量の差が所定時間継続して所定値以上
の時に人体検知信号を出方するので、雪によって反射し
て受光部に入射したり、太陽光線が直接又は反射して受
光部に入射した場合に人体検知信号を出力しないから、
降雪や太陽光線によって誤動作することがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は人体検知方法を
示すブロック説明図、第２図は各ブロックの信号変化を
示す表色、第３図は第２積分回路の説明図、第４図は投
光器、受光器の取付状態を示す概略図である。 ２は投光器、３は受光器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 投光器２から赤外線光を発射し、背景や人体から反射し
   た赤外線光を受光器３により受光し、受光器３の出力に
   基づいて背景からの反射量と人体からの反射量との差を
   求め、この反射量の差が所定時間継続して所定値以上の
   時に人体検知信号を出力するようにしたことを特徴とす
   る人体検知方法。