JP2013061273A - Object detection device using near infrared ray and far infrared ray - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体を検知する物体検知装置に関し、特に、近赤外線及び遠赤外線を用いるものに関する。 The present invention relates to an object detection apparatus for detecting an object, and more particularly to an apparatus using near infrared rays and far infrared rays.
従来の物体検出装置である自動ドアセンサについて、図１３を用いて説明する。自動ドアセンサ２は、図１３に示すように、自動ドア４の無目６に取り付けられる。自動ドア４は、間隔をおいて配置した固定壁８、８間のドア開口を、両引き分けのドアパネル１０、１０によって開閉するもので、自動ドアセンサ２が形成した検知範囲１２内に人体や物が存在するか否かによって、ドアパネル１０、１０が開閉される。
An automatic door sensor, which is a conventional object detection device, will be described with reference to FIG. The
図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、自動ドアセンサ２では、その中央に１つの投光器１４が設けられている。投光器１４は、例えば赤外線を所定の周期を持ったパルス状に発光することで投光するものである。投光器１４は、ドア開口幅方向およびドア開口幅方向に直交する方向に一定の長さを有し、ドア開口幅方向に直交する方向の長さが長い面状に発光することで投光を行う。投光器１４の前面には、レンズ１６が光学素子として設けられている。レンズ１６は、例えばシリンドリカルレンズで、図１５に示すように、投光器１４からの光によって、ドア開口幅方向及びドア開口幅方向に直交する方向にそれぞれ所定の長さを持つ例えば矩形状の投光領域１８を、基準面例えば床面上に形成する。これら投光器１４及びレンズ１６によって投光部が構成されている。
As shown in FIGS. 14A and 14B, in the
投光部のドア開口幅方向の両側に、それぞれ受光器が設けられている。図１４（ａ）における右側には、ドアに近い位置に受光器２２ａが配置されている。同左側には同様にドアから離れる位置に受光器２２ｂが配置されている。受光器２２ａ、２２ｂは同一の構成のものである。
Light receivers are respectively provided on both sides of the light projecting portion in the door opening width direction. On the right side in FIG. 14A, a
右側及び左側の受光器２２ａ、２２ｂの前面には、ドア開口幅方向の異なる位置からの光を同じ受光器に集光する多分割レンズ２４ａ、２４ｂがそれぞれ配置されている。多分割レンズ２４ａ、２４ｂは、ドア開口幅方向に４つに分割されており、投光領域１８から反射した光を各受光器２２ａ、２２ｂに集束させる。図１５の投光領域１８内に円で示しているのが、各受光器２２ａ、２２ｂにおいて受光される反射光を発生する床面上の受光領域である。
これら受光領域は、投光領域１８内において、受光器２２ａに対応してドア開口から遠い側にあるドア開口幅方向に一列の４つの受光領域２６ａと、受光器２２ｂに対応してドア開口に近い側にあるドア開口幅方向に一列の４つの受領領域２６ｂとからなる。このように受光領域２６ａ、２６ｂが形成されるように、多分割レンズ２４ａ、２４ｂを構成しているレンズの向きと傾きとが調整されている。
In the
受光器２２ａと多分割レンズ２４ａとによって、１つの受光部が構成され、受光器２２ｂと多分割レンズ２４ｂとによって、１つの受光部が構成されている。
The
前述の自動ドアセンサ２には、以下に示すような改善すべき点がある。自動ドアセンサ２では、赤外線として近赤外線を投光し、投光した近赤外線の反射光を受光するものである。このため、気象条件によっては、自動ドアセンサ２が正常に動作しない、という改善すべき点がある。例えば、雪や霧等の気象条件や、大気中に蒸気が発生した場合、それらによって近赤外線が遮断、あるいは反射することによって、自動ドアセンサ２での誤検知が発生する。
The
また、自動ドアセンサ２では、投光領域１８において移動する物体を追跡検知できる。また、所定時間以上、同じ位置に留まっている物体の存在を検知することはできるが、その物体が人であるか否かを検知することができない、という改善すべき点がある。自動ドアセンサ２のような近赤外線を投光し反射光を受光することによって物体の存在を検知する自動ドアセンサでは、一般的に、所定時間以上同じ位置に留まり静止している物体を検知した場合、当該物体は人でないと判断して、ドアを閉じる処理をする。このように処理しなければ、物体を検知している限り、ドアが開いた状態となるからである。このようなドアの開閉処理では、検知した物体が人であったとしても、結果的にドアを閉じることとなる。
Further, the
一方、人から放射される遠赤外線（熱線）を検知することによって人の存在を判断する遠赤外線センサがある。このような遠赤外線センサでは、検知した遠赤外線から検知領域の温度を算出し、温度差から人が存在するか否かを判断する。したがって、夏場等、検知領域における床面が高温になると、人の体温との温度差が少なくなり、結果的に人の存在が検知できない、という問題がある。 On the other hand, there is a far-infrared sensor that determines the presence of a person by detecting far-infrared rays (heat rays) emitted from the person. In such a far-infrared sensor, the temperature of the detection region is calculated from the detected far-infrared light, and it is determined whether or not a person exists from the temperature difference. Therefore, when the floor surface in the detection area becomes hot, such as in summer, there is a problem that the temperature difference from the human body temperature decreases, and as a result, the presence of a person cannot be detected.
そこで、本発明は、検知エリア内の物体の検知を確実に行うと同時に、その物体が人であるか否かを適切に検知することができる物体検出装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an object detection apparatus that can reliably detect an object in a detection area and at the same time appropriately detect whether or not the object is a person.
本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。 Means for solving the problems in the present invention and the effects of the invention will be described below.
本発明に係る物体検知装置は、近赤外線を所定の近赤外線検知領域に投光する近赤外線投光部、投光した前記近赤外線の反射光を受光する近赤外線受光部、前記反射光の受光から、前記近赤外線検知領域における物体の存在を判断する近赤外線制御部、所定の遠赤外線検知領域から遠赤外線を受光する遠赤外線受光部、前記遠赤外線の受光から、前記遠赤外線検知領域における物体の存在を判断する遠赤外線制御部、前記近赤外線制御部における物体の存在判断と、前記遠赤外線制御部における物体の存在判断とを用いて、所定の検知領域における物体の存在を判断する制御部、を有する物体検知装置であって、前記検知領域は、前記近赤外線検知領域と前記遠赤外線検知領域とが重複する領域によって形成されていること、を特徴とする。 An object detection device according to the present invention includes a near-infrared light projecting unit that projects near-infrared light to a predetermined near-infrared detection region, a near-infrared light receiving unit that receives the reflected light of the projected near-infrared light, and reception of the reflected light. A near-infrared control unit that determines the presence of an object in the near-infrared detection region, a far-infrared light-receiving unit that receives far-infrared light from a predetermined far-infrared detection region, and an object in the far-infrared detection region from reception of the far-infrared light A far-infrared control unit that determines the presence of an object, and a control unit that determines the presence of an object in a predetermined detection region using the presence determination of an object in the near-infrared control unit and the presence determination of an object in the far-infrared control unit The detection area is formed by an area where the near-infrared detection area and the far-infrared detection area overlap each other.
これにより、近赤外線を用いた検知、又は、遠赤外線を用いた検知では、適切な検知ができなかった場合でも、両者の検知を用いることによって適切な検知を行うことができる。 Thereby, even if detection using near infrared rays or detection using far infrared rays cannot be performed appropriately, appropriate detection can be performed by using both detections.
また、人の位置や移動をより正しく判断できるので、屋内外における高齢者見守りセンサや、セキュリティセンサとして利用出来る。 Moreover, since the position and movement of a person can be determined more correctly, it can be used as an elderly monitoring sensor or a security sensor indoors or outdoors.
本発明に係る物体検知装置では、前記近赤外線検知領域は、複数の近赤外線投光領域を有すること、を特徴とする。 In the object detection apparatus according to the present invention, the near infrared detection region has a plurality of near infrared light projection regions.
これにより、物体の存在に加えて、検知位置、移動方向も加味した物体の検知を行うことができる。 Thereby, in addition to the presence of the object, it is possible to detect the object in consideration of the detection position and the moving direction.
本発明に係る物体検知装置では、前記遠赤外線検知領域は、単独素子を光学分割するなどで検知領域の分割認識を行わない単独または複数の遠赤外線受光領域を有すること、を特徴とする。 The object detection apparatus according to the present invention is characterized in that the far-infrared detection region has a single or a plurality of far-infrared light receiving regions that do not perform division recognition of the detection region by optically dividing a single element.
これにより、人等の熱源の存在による人の検知を行うことができる。
また本発明に係る物体検知装置では、前記遠赤外線検知領域は、複数の遠赤外線受光領域を有すること、を特徴とする。
Thereby, a person can be detected by the presence of a heat source such as a person.
In the object detection apparatus according to the present invention, the far infrared detection region has a plurality of far infrared light reception regions.
これにより、人等の熱源の存在に加えて、検知位置、移動方向も加味した人の検知を行うことができる。 Thereby, in addition to the presence of a heat source such as a person, a person can be detected in consideration of the detection position and the moving direction.
本発明に係る物体検知装置では、前記制御部は、前記近赤外線の反射光から前記検知領域に物体が存在すると判断し、さらに、受光した前記遠赤外線から前記検知領域に人が存在すると判断した場合に、前記検知領域に人が存在すると判断すること、を特徴とする。 In the object detection device according to the present invention, the control unit determines that an object exists in the detection region from the reflected light of the near infrared ray, and further determines that a person exists in the detection region from the received far infrared ray. In this case, it is determined that a person is present in the detection area.
これにより、検知した物体が長時間、同じ位置に存在する場合であっても、検知した物体が人であるか否かの判断によって、より適切な動作を行わせることができる。 Thereby, even when the detected object exists at the same position for a long time, it is possible to perform a more appropriate operation by determining whether or not the detected object is a person.
本発明に係る物体検知装置では、前記制御部は、前記近赤外線制御部のみによる物体存在判断、前記遠赤外線制御部のみによる物体存在判断、又は前記近赤外線制御部及び前記遠赤外線制御部における物体存在判断とのＡＮＤ処理若しくはＯＲ処理、以上の処理のいずれか又は組み合わせを選択すること、を特徴とする。 In the object detection device according to the present invention, the control unit is configured to determine whether an object exists only by the near infrared control unit, determine whether an object exists only by the far infrared control unit, or objects in the near infrared control unit and the far infrared control unit. An AND process or an OR process with presence determination, or any one or combination of the above processes is selected.
これにより、気象条件や、設置場所やその場所の温度等の設置環境等の条件に合わせて、近赤外線を用いた検知、遠赤外線を用いた検知、又は両者を用いた検知を選択することができるので、より適切な検知を行うことができる。
本発明に係る物体検知装置では、前記制御部は、所定の領域の温度を選択情報として用いること、を特徴とする。
This makes it possible to select detection using near infrared rays, detection using far infrared rays, or detection using both in accordance with the conditions of the weather environment and the installation environment such as the installation location and the temperature of the location. Since it is possible, more appropriate detection can be performed.
In the object detection apparatus according to the present invention, the control unit uses a temperature in a predetermined region as selection information.
これにより、温度によって、適切な物体存在判断を選択することができる。
本発明に係る物体検知装置では、前記制御部は、前記選択情報として温度が人の体温又はそれ以上であれば前記ＯＲ処理、又は、前記近赤外線制御部のみによる物体存在判断を選択し、それ以下であれば前記ＡＮＤ処理を選択すること、を特徴とする。
Thereby, it is possible to select an appropriate object presence determination according to the temperature.
In the object detection device according to the present invention, the control unit selects the OR processing or the object presence determination only by the near infrared control unit if the temperature is a human body temperature or higher as the selection information, In the following, the AND process is selected.
これにより、体温を基準として、適切な物体存在判断を選択することができる。
本発明に係る物体検知装置では、前記遠赤外線受光部は、受光した前記遠赤外線から前記温度を取得すること、を特徴とする。
This makes it possible to select an appropriate object presence determination based on body temperature.
The object detection apparatus according to the present invention is characterized in that the far-infrared light receiving unit acquires the temperature from the received far-infrared light.
これにより、特別な手段を用いずとも、必要な温度を取得することができる。
Thereby, the required temperature can be acquired without using special means.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１ 全体構成
発明に係る物体検出装置の一実施例である自動ドアセンサ１００を用いた自動ドアシステム５０の概要について図１を用いて説明する。自動ドアシステム５０は、自動ドアセンサ１００、フレーム５１、固定壁５３ａ、５３ｂ、ドアパネル５５ａ、５５ｂ、及び駆動装置（図示せず）を有している。自動ドアシステム５０は、ドアパネル５５ａ、５５ｂが左右に開閉する、いわゆる両引きの自動ドアシステムである。
First Overall Configuration An outline of an
フレーム５１は、固定壁５３ａ、５３ｂの間に設置される。ドアパネル５５ａ、５５ｂは、固定壁５３ａ、５３ｂ間をフレーム５１の無目に沿って左右に開閉する。フレーム５１の内部には、ドアパネル５５ａ、５５ｂを駆動するための駆動装置が内蔵されている。
The
自動ドアセンサ１００は、フレーム５１の無目に取り付けられる。取り付けに際しては、無目の前面を設置面として、自動ドアセンサ１００の背面を設置面に合わせて設置する。
The
自動ドアセンサ１００は、人等の物体が通過する床面上に検知領域Ｒ１００を形成する。検知領域Ｒ１００は、近赤外線検知領域Ｒ１１０及び遠赤外線検知領域Ｒ１３０によって形成される。近赤外線検知領域Ｒ１１０と遠赤外線検知領域Ｒ１３０とは、床面において一致する。
The
自動ドアセンサ１００は、検知領域Ｒ１００内に人等の物体が存在すると判断すると、ドアパネル５５ａ、５５ｂの開閉動作を行うための所定の信号を駆動装置に送信する。
When the
駆動装置は、自動ドアセンサ１００からの信号に基づいて、ドアパネル５５ａ、５５ｂの開閉処理を行う。
Based on a signal from the
なお、以下においては、設置面である無目の前面と平行な方向を矢印ａ３方向、設置面に垂直な法線方向を矢印ａ１方向とする。 In the following, the direction parallel to the invisible front surface, which is the installation surface, is the arrow a3 direction, and the normal direction perpendicular to the installation surface is the arrow a1 direction.
第２ 自動ドアセンサ１００の構成
自動ドアセンサ１００の機能構成について図２を用いて説明する。自動ドアセンサ１００は、近赤外線センサ部１００Ａ、遠赤外線センサ部１００Ｂ及び制御部１００Ｃを有している。なお、近赤外線センサ部１００Ａと遠赤外線センサ部１００Ｂとは、矢印ａ１方向（図１参照）に並んで配置されている。
Configuration of Second
近赤外線センサ部１００Ａは、近赤外線を用いて近赤外線検知領域Ｒ１１０に物体が存在するか否かを検知する。近赤外線センサ部１００Ａは、複数の近赤外線投光領域（後述）を形成することによって、物体の存在と合わせて、物体の検知位置、さらに物体の移動方向を検知することができる。
The near-
遠赤外線センサ部１００Ｂは、遠赤外線を用いて遠赤外線検知領域に熱源が存在するか否かを検知する。人は体温約３６℃の熱源であり、遠赤外線を放出している。つまり、遠赤外線センサ部１００Ｂは、遠赤外線検知領域Ｒ１３０からの遠赤外線を受光することによって、遠赤外線検知領域Ｒ１３０に人が存在するか否かを検知する。
The far-
制御部１００Ｃは、近赤外線センサ部１００Ａ、遠赤外線センサ部１００Ｂの動作を制御するとともに、近赤外線センサ部１００Ａ及び遠赤外線センサ部１００Ｂの検知結果に基づいて、自動ドアシステム５０のドアパネル５５ａ、５５ｂを開閉するための所定の信号を発生する。
The
次に、近赤外線センサ部１００Ａ及び遠赤外線センサ部１００Ｂの内部構造について図３を用いて説明する。
Next, the internal structure of the near-
１．近赤外線センサ部１００Ａ
近赤外線センサ部１００Ａは、近赤外線投光ユニット１１０Ａ、１１０Ｂ、近赤外線受光ユニット２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄ、及び近赤外線制御回路２３０を有している。
1. Near-
The near-
（１）近赤外線投光ユニット１１０Ａ、１１０Ｂ
自動ドアセンサ１００は、中央付近に２個の近赤外線投光ユニット１１０Ａ、１１０Ｂを有している。
(1) Near-infrared
The
近赤外線投光ユニット１１０Ａは、近赤外線投光素子群１１１Ａ及び多分割レンズ１１３Ａを有している。近赤外線投光ユニット１１０Ａは、近赤外線投光素子群１１１Ａ及び多分割レンズ１１３Ａによって投光用光学系を形成する。
The near-infrared
近赤外線投光素子群１１１Ａは、矢印ａ３方向（設置面である無目の前面と平行な方向）に３個、矢印ａ１方向（設置面に垂直な法線方向）に４個、つまり３×４のマトッリクスを形成する１２個の近赤外線投光素子１１１−１〜１１１−１２を有している。なお、図３においては、近赤外線投光素子１１１−１〜１１１−１２を各近赤外線投光素子の内部に記述する数字によって表わしている。
There are three near-infrared light projecting
多分割レンズ１１３Ａは、各近赤外線投光素子１１１−１〜１１１−１２が発光した近赤外線を初期投光として分割し複数の検知光を生成し、生成した検知光毎に近赤外線検知領域Ｒ１１０内の所定の近赤外線投光領域に集光する。多分割レンズ１１３Ａは、矢印ａ３方向に４つに分割されている。多分割レンズ１１３Ａは、近赤外線投光素子１１１−１が発光した近赤外線による初期投光から４個の検知光ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４を生成し、検知光ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４を、それぞれ異なる４つの近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１、Ｒ１１０Ｂ−１、Ｒ１１０Ｃ−１、Ｒ１１０Ｄ−１（図５参照）に向かって集光する。多分割レンズ１１３Ａは、検知光ｒ１〜ｒ４が所定の近赤外線投光領域を形成するように、各レンズの向きと傾きとが調整されている。各近赤外線投光素子１１１−１〜１１１−１８によって形成される近赤外線投光領域については後述する。
The
近赤外線投光ユニット１１０Ｂについても、近赤外線投光ユニット１１０Ａと同様である。ただし、近赤外線投光素子群１１１Ｂは、３×２のマトッリクスを形成する６個の投光素子１１１−１３〜１１１−１８を有している。
The near-infrared
なお、近赤外線投光素子１１１−１〜１１１−１８を２個の近赤外線投光ユニット１１０Ａ、１１０Ｂに分けて配置したのは、自動ドアセンサ１００の矢印ａ１方向の厚さを厚くすることなく、多数の近赤外線投光素子を配置するためである。
Note that the arrangement of the near-infrared light projecting elements 111-1 to 111-18 divided into two near-infrared light projecting units 110 </ b> A and 110 </ b> B without increasing the thickness of the
２．近赤外線受光ユニット２２０Ａ〜２２０Ｄ
自動ドアセンサ１００は、両端に２個ずつ、合計４個の近赤外線受光ユニット２２０Ａ〜２２０Ｄを有している。
2. Near-infrared
The
近赤外線受光ユニット２２０Ａは、近赤外線受光素子群２２１Ａ及び集光レンズ２２３Ａを有している。近赤外線受光ユニット２２０Ａは、近赤外線受光素子群２２１Ａ及び集光レンズ２２３Ａによって受光用光学系を形成する。
The near-infrared
近赤外線受光素子群２２１Ａは、矢印ａ３方向に３個、矢印ａ１方向に２個、３×２のマトッリクスを形成する６個の近赤外線受光素子２２１−１〜２２１−６を有している。なお、図３においては、近赤外線受光素子２２１−１〜２２１−６を各近赤外線受光素子の内部に記述する数字によって表わしている。
The near-infrared light receiving
集光レンズ２２３Ａは、検知領域内の所定の受光領域から取得する検知光の反射光を、近赤外線受光素子２２１−１〜２２１−６に集光する。集光レンズ２２３Ａは、非分割レンズであり、矢印ａ１に軸を有するシリンドリカルレンズである。各近赤外線受光素子２２１−１〜２２１−６によって形成される近赤外線受光領域については後述する。
The condensing
近赤外線受光ユニット２２０Ｂ〜２２０Ｄについても、近赤外線受光ユニット２２０Ａと同様である。ただし、近赤外線受光素子群２２１Ｂは６個の近赤外線受光素子２２１−７〜２２１−１２を、近赤外線受光素子群２２１Ｃは６個の近赤外線受光素子２２１−１３〜２２１−１８を、近赤外線受光素子群２２１Ｄは６個の近赤外線受光素子２２１−１９〜２２１−２４を、それぞれ有している。
The near-infrared
３．近赤外線制御回路２３０
近赤外線制御回路２３０は、近赤外線投光ユニット１１０Ａ及び近赤外線投光ユニット１１０Ｂが有する１８個の近赤外線投光素子１１１−１〜１１１−１８を、所定の周期で、順次、発光させる。また、近赤外線制御回路２３０は、近赤外線受光ユニット２２０Ａ〜２２０Ｄが有する近赤外線受光素子２２１−１〜１２１−２４が検知光の反射光を受光すると、受光量に基づき人等の物体が検知領域に侵入したか否かを判断する。
3. Near infrared control circuit 230
The near-infrared control circuit 230 causes the eighteen near-infrared light projecting elements 111-1 to 111-18 included in the near-infrared
２．遠赤外線センサ部１００Ｂ
遠赤外線センサ部１００Ｂの構成について図４を用いて説明する。遠赤外線センサ部１００Ｂは、遠赤外線受光素子３０１、集光レンズ３０３、及び遠赤外線制御回路３０５を有している。遠赤外線受光素子３０１は、遠赤外線検知領域Ｒ１３０からの遠赤外線を受光する。集光レンズ３０３は、単一のレンズ面を有している。集光レンズ３０３は、遠赤外線検知領域Ｒ１３０からの遠赤外線を遠赤外線受光素子３０１に集光する。遠赤外線制御回路３０５は、遠赤外線受光素子３０１が遠赤外線を受光すると、受光量の変化に基づき人等の熱源物体が検知領域に侵入したか否かを判断する。
2. Far-
The configuration of the far-
第３ 検知領域
自動ドアセンサ１００が形成する検知領域について説明する。検知領域Ｒ１００は、自動ドアセンサ１００が物体の侵入の有無を検知することができる領域である。
Third Detection Area A detection area formed by the
検知領域Ｒ１００は、近赤外線検知領域Ｒ１１０及び遠赤外線検知領域Ｒ１３０を有している。以下において、近赤外線検知領域Ｒ１１０及び遠赤外線検知領域Ｒ１３０について説明する。 The detection region R100 has a near infrared detection region R110 and a far infrared detection region R130. Hereinafter, the near infrared detection region R110 and the far infrared detection region R130 will be described.
１．近赤外線検知領域Ｒ１１０
近赤外線検知領域Ｒ１１０について図５を用いて説明する。近赤外線検知領域Ｒ１１０には、７２個の近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ａ−１８、Ｒ１１０Ｂ−１〜Ｒ１１０Ｂ−１８、Ｒ１１０Ｃ−１〜Ｒ１１０Ｃ−１８、Ｒ１１０Ｄ−１〜Ｒ１１０Ｄ−１８、及び、１２個の近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１〜Ｒ２２０Ａ−３、Ｒ２２０Ｂ−１〜Ｒ２２０Ｂ−３、Ｒ２２０Ｃ−１〜Ｒ２２０Ｃ−３、Ｒ２２０Ｄ−１〜Ｒ２２０Ｄ−３が形成される。
1. Near infrared detection region R110
The near infrared detection region R110 will be described with reference to FIG. The near infrared detection region R110 includes 72 near infrared light projection regions R110A-1 to R110A-18, R110B-1 to R110B-18, R110C-1 to R110C-18, R110D-1 to R110D-18, and Twelve near-infrared light receiving regions R220A-1 to R220A-3, R220B-1 to R220B-3, R220C-1 to R220C-3, and R220D-1 to R220D-3 are formed.
（１）近赤外線投光領域
自動ドアセンサ１００が形成する近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ｄ−１８について図６を用いて説明する。各近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ｄ−１８は、多分割レンズを介して各近赤外線投光素子１１１−１〜１１１−１８が発光した近赤外線を初期投光として生成された検知光を、さらに集光することによって形成される。これによって、各近赤外線投光素子１１１−１〜１１１−１８が発光した近赤外線から生成された検知光はスポット光として集光され、各近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ｄ−１８は、床面上において、広がりの少なく、周縁が明確なほぼ円形形状となる。
(1) Near-infrared light projection area | region The near-infrared light projection area | region R110A-1-R110D-18 which the
また、近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ｄ−１８は、４個の近赤外線投光領域グループＧ１１０Ａ、Ｇ１１０Ｂ、Ｇ１１０Ｃ、Ｇ１１０Ｄに分けることができる。近赤外線投光領域グループＧ１１０Ａには、近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ａ−１８が、３×６のマトリックス状に配置される。他の近赤外線投光領域グループＧ１１０Ｂ〜Ｇ１１０Ｄについても同様である。このように、床面上に４個の近赤外線投光領域グループが形成されるのは、１個の近赤外線投光素子が発光した近赤外線が、多分割レンズ１１３Ａ、１１３Ｂによって４つの検知光に分割され、対応する近赤外線投光領域に集光されることによる。
Further, the near-infrared projection areas R110A-1 to R110D-18 can be divided into four near-infrared projection area groups G110A, G110B, G110C, and G110D. In the near-infrared light projection area group G110A, near-infrared light projection areas R110A-1 to R110A-18 are arranged in a 3 × 6 matrix. The same applies to the other near-infrared projection area groups G110B to G110D. As described above, the four near-infrared light projecting area groups are formed on the floor surface because the near-infrared light emitted from one near-infrared light projecting element is detected by the
近赤外線投光領域グループＧ１１０Ａにおいて、近赤外線投光素子１１１−１〜１１１−３（図３参照）が発光する近赤外線から生成される検知光によって形成される近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ａ−３は、床面上において、閉状態のドアパネル５５ａと重なる位置に形成される。このように、ドアパネル５５ａに重ねて近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ａ−３を形成しても、各近赤外線投光領域は小さく周縁が明確な円形形状であるため、ドアパネル５５ａによる乱反射の影響を最小限にすることができる。なお、ドアパネル５５ａと重なる位置に近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ａ−３を形成することによって、物体がドアパネル５５ａ、５５ｂ間を通過する際にドアパネル５５ａ、５５ｂが閉じてしまうことを防止することができる。
In the near-infrared projection region group G110A, the near-infrared projection region R110A-1 formed by the detection light generated from the near-infrared light emitted from the near-infrared projection elements 111-1 to 111-3 (see FIG. 3). R110A-3 is formed on the floor so as to overlap with the
近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−４〜Ｒ１１０Ａ−６は、近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ａ−３に対して矢印ａ１方向に形成される。近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−７〜Ｒ１１０Ａ−９、近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１０〜Ｒ１１０Ａ−１２、近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１３〜Ｒ１１０Ａ−１５、近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１６〜Ｒ１１０Ａ−１８についても、同様である。したがって、近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−４〜Ｒ１１０Ａ−１８は、ドアパネル５５ａ、５５ｂとは重ならない位置に形成される。
The near-infrared light projection areas R110A-4 to R110A-6 are formed in the direction of the arrow a1 with respect to the near-infrared light projection areas R110A-1 to R110A-3. Near-infrared projection areas R110A-7 to R110A-9, near-infrared projection areas R110A-10 to R110A-12, near-infrared projection areas R110A-13 to R110A-15, near-infrared projection areas R110A-16 to R110A- The same applies to 18. Accordingly, the near-infrared light projection areas R110A-4 to R110A-18 are formed at positions that do not overlap with the
このように、近赤外線投光素子１１１−４〜１１１−１８が発光した近赤外線をスポット光に集光し、近赤外線検知領域Ｒ１１０に複数のほぼ円形状の近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−４〜Ｒ１１０Ａ−１８、Ｒ１１０Ｂ−４〜Ｒ１１０Ｂ−１８、Ｒ１１０Ｃ−４〜Ｒ１１０Ｃ−１８、Ｒ１１０Ｄ−４〜Ｒ１１０Ｄ−１８を形成することによって、近赤外線をドアパネル５５ａ、５５ｂに照射することなく、検知に必要な近赤外線検知領域Ｒ１１０を形成することができる。したがって、ドアパネル５５ａ、５５ｂの動きによって近赤外線が乱反射することがなく、近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−４〜Ｒ１１０Ａ−１８に照射される近赤外線の量を一定にすることができる。したがって、近赤外線受光素子１２１Ａ〜１２１Ｄが各近赤外線投光領域での近赤外線の量の変化を検知することはないので、自動ドアセンサ１００におけるドアパネル５５ａ、５５ｂを開閉する際の誤動作を防止することができる。
In this way, the near infrared light emitted from the near infrared light projecting elements 111-4 to 111-18 is condensed into spot light, and a plurality of substantially circular near infrared light projecting areas R110A-4 to the near infrared light detection area R110. By forming R110A-18, R110B-4 to R110B-18, R110C-4 to R110C-18, and R110D-4 to R110D-18, it is necessary for detection without irradiating the near infrared rays to the
また、自動ドアセンサ１００を設置する際に、近赤外線検知領域Ｒ１００の範囲を明確にすることができる。よって、自動ドアセンサ１００の設置作業を簡便にできる。
Further, when the
（２）近赤外線受光領域
自動ドア１００が形成する近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１〜Ｒ２２０Ｄ−３について図７を用いて説明する。自動ドア１００では、固定壁５３ａから固定壁５３ｂに向かって、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｂ−１、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−２、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｂ−２、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−３、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｂ−３、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｃ−１、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｄ−１、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｃ−２、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｄ−２、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｃ−３、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｄ−３の順で形成される。
(2) Near-infrared light receiving area | regions The near-infrared light receiving area | region R220A-1-R220D-3 which the
近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１〜Ｒ２２０Ｄ−３は、２個の近赤外線受光領域グループＧ２２０Ａ、Ｇ２２０Ｂに分けることができる。近赤外線受光領域グループＧ２２０Ａには、６個の近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１〜Ｒ２２０Ｂ−３が配置される。他の近赤外線受光領域グループＧ２２０Ｂには、６個の近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｃ−１〜Ｒ２２０Ｄ−３が配置される。 The near-infrared light receiving regions R220A-1 to R220D-3 can be divided into two near-infrared light receiving region groups G220A and G220B. Six near-infrared light receiving regions R220A-1 to R220B-3 are arranged in the near-infrared light receiving region group G220A. In the other near-infrared light receiving region group G220B, six near-infrared light receiving regions R220C-1 to R220D-3 are arranged.
各近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１〜Ｒ２２０Ｄ−３は、シリンドリカルレンズである集光レンズ２２３Ａによって、矢印ａ１方向及び矢印ａ３方向にそれぞれ所定の長さを持つ矩形状として床面上に形成される。
Each of the near-infrared light receiving regions R220A-1 to R220D-3 is formed on the floor surface as a rectangular shape having a predetermined length in each of the arrow a1 direction and the arrow a3 direction by a condensing
近赤外線受光領域グループＧ２２０Ａにおいて、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１は、近赤外線投光領域グループＧ１１０Ａの投光領域Ｒ１１０Ａ−（３ｎ＋１）（ｎ＝０、１、２、３、４、５。以下、同様）に対応して形成される。近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｂ−１は、近赤外線投光領域グループＧ１１０Ａの近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−（３ｎ＋２）に対応して形成される。近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−２は、近赤外線投光領域グループＧ１１０Ａの近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−（３ｎ＋３）に対応して形成される。 In the near-infrared light receiving region group G220A, the near-infrared light receiving region R220A-1 is the light-projecting region R110A- (3n + 1) (n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, below) of the near-infrared light-projecting region group G110A. The same). The near-infrared light receiving region R220B-1 is formed corresponding to the near-infrared light projecting region R110A- (3n + 2) of the near-infrared light projecting region group G110A. The near-infrared light receiving region R220A-2 is formed corresponding to the near-infrared light projecting region R110A- (3n + 3) of the near-infrared light projecting region group G110A.
近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｂ−２は近赤外線投光領域グループＧ１１０Ｂの近赤外線投光領域Ｒ１１０Ｂ−（３ｎ＋１）に、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−３は近赤外線投光領域グループＧ１１０Ｂの近赤外線投光領域Ｒ１１０Ｂ−（３ｎ＋２）に、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｂ−３は近赤外線投光領域グループＧ１１０Ｂの近赤外線投光領域Ｒ１１０Ｂ−（３ｎ＋３）に、それぞれ対応して形成される。 The near-infrared light receiving region R220B-2 is a near-infrared light-projecting region R110B- (3n + 1) of the near-infrared light-projecting region group G110B, and the near-infrared light-receiving region R220A-3 is a near-infrared light-projecting region R110B of the near-infrared light-projecting region group G110B. -(3n + 2) and the near-infrared light receiving region R220B-3 are formed corresponding to the near-infrared light projecting region R110B- (3n + 3) of the near-infrared light projecting region group G110B, respectively.
これにより、隣接する近赤外線受光領域が、同じ近赤外線投光素子が発光した近赤外線から生成される検知光によって形成される近赤外線投光領域に対応しないように形成することができる。例えば、近赤外線投光素子１１１−１が発光した近赤外線から生成される検知光によって形成される近赤外線投光領域Ｒ１１０Ａ−１及び近赤外線投光領域Ｒ１１０Ｂ−１は、それぞれ近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｂ−２に対応し、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１に隣接する近赤外線受光領域Ｒ２２０Ｂ−１は、近赤外線投光領域Ｒ１１０Ｂ−１に対応しない。よって、隣接する近赤外線受光領域の境界付近に物体が存在し、物体による近赤外線から生成される検知光の反射光を隣接する近赤外線受光領域が受光したとしても、物体が存在する近赤外線投光領域に対応する近赤外線投光素子と近赤外線受光領域との組み合わせから、物体の位置を判断でき、誤検知することはない。 Thereby, it can form so that the near-infrared light-receiving area | region which adjoins may not correspond to the near-infrared light projection area | region formed with the detection light produced | generated from the near-infrared light emitted by the same near-infrared light projecting element. For example, the near-infrared light projection region R110A-1 and the near-infrared light projection region R110B-1 formed by detection light generated from the near-infrared light emitted from the near-infrared light projection element 111-1 are respectively a near-infrared light reception region R220A. -1, the near-infrared light receiving area R220B-1 corresponding to the near-infrared light-receiving area R220B-2 and adjacent to the near-infrared light-receiving area R220A-1 does not correspond to the near-infrared light emitting area R110B-1. Therefore, even if an object exists near the boundary between adjacent near-infrared light receiving areas, and the adjacent near-infrared light receiving area receives reflected light of detection light generated from the near-infrared light by the object, the near-infrared projection in which the object exists exists. The position of the object can be determined from the combination of the near-infrared light projecting element corresponding to the light region and the near-infrared light receiving region, and there is no erroneous detection.
また、図８に示すように、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１は、ドアパネル５５ａに近い領域ｕが近赤外線受光素子２２１−１（図３参照）によって、ドアパネル５５ａから遠い領域ｄが近赤外線受光素子２２１−４（図８参照）によって、それぞれ形成される。このように、近赤外線受光ユニット２２０Ａにおいて、矢印ａ１方向側に近赤外線受光素子２２１−１および近赤外線受光素子２２１−４を並列に配置し、並列に配置した複数の近赤外線受光素子によって１つの近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１を形成することによって、近赤外線受光領域Ｒ２２０Ａ−１の物体侵入方向側の長さＬを調整し、物体検知に必要な長さとすることができる。
As shown in FIG. 8, the near-infrared light receiving region R220A-1 includes a region u near the
２．遠赤外線検知領域Ｒ１３０
遠赤外線検知領域Ｒ１３０について図９を用いて説明する。遠赤外線検知領域Ｒ１３０は、床面において近赤外線受光領域Ｒ１１０と同一の領域に形成される。なお、遠赤外線検知領域Ｒ１３０は、遠赤外線受光素子３０１が遠赤外線を受光することができる床面上の一つの遠赤外線受光領域により形成されている。
2. Far infrared detection region R130
The far infrared detection region R130 will be described with reference to FIG. The far infrared detection region R130 is formed in the same region as the near infrared light reception region R110 on the floor surface. The far-infrared detection region R130 is formed by one far-infrared light receiving region on the floor surface on which the far-infrared
第２ 制御部１００Ｃの動作
近赤外線制御回路２３０及び遠赤外線制御回路３０５は、電源投入後、それぞれが物体の検知処理を行う。
Operation of
近赤外線制御回路２３０は、近赤外線検知領域Ｒ１１０に物体を検知すると、近赤外線物体検知テーブルに検知結果を記述する。ここで、近赤外線物体検知テーブルについて図１０を用いて説明する。近赤外線物体検知テーブルは、物体ＩＤ記述領域、検知時間記述領域、検知位置記述領域を有している。物体ＩＤ記述領域には、検知した物体を一位に特定する情報（ＩＤ）が記述される。検知時間記述領域には、反射光を受光した時間が記述される。なお、近赤外線制御回路２３０は、反射光を受光した時間を所定のタイマ回路から取得する。検知位置記述領域には、物体を検知した位置が記述される。物体を検知した位置は、物体を検知する際の近赤外線投光領域と近赤外線受光領域との組み合わせによって判断する。 When the near-infrared control circuit 230 detects an object in the near-infrared detection region R110, it describes the detection result in the near-infrared object detection table. Here, the near-infrared object detection table will be described with reference to FIG. The near infrared object detection table has an object ID description area, a detection time description area, and a detection position description area. In the object ID description area, information (ID) specifying the detected object first is described. In the detection time description area, the time when the reflected light is received is described. The near-infrared control circuit 230 acquires the time when the reflected light is received from a predetermined timer circuit. In the detection position description area, the position where the object is detected is described. The position where the object is detected is determined by the combination of the near-infrared light emitting area and the near-infrared light receiving area when detecting the object.
遠赤外線制御回路３０７は、遠赤外線検知領域Ｒ１３０に人等の熱源を検知すると、遠赤外線検知テーブルに検知結果を記述する。なお、遠赤外線検知テーブルについては、検知位置記述領域が存在しないことを除いて近赤外線検知テーブルと同様であるため、詳細な記述は省略する。 When the far infrared ray control circuit 307 detects a heat source such as a person in the far infrared ray detection region R130, the far infrared ray control circuit 307 describes the detection result in the far infrared ray detection table. The far-infrared detection table is the same as the near-infrared detection table except that the detection position description area does not exist, and thus detailed description thereof is omitted.
制御部１００Ｃは、近赤外線センサ部１００Ａ及び遠赤外線センサ部１００Ｂにおける検知結果を用いて、検知領域Ｒ１００における物体の種別及び存在を判断する。これにより、近赤外線センサ部１００Ａ又は遠赤外線センサ部１００Ｂのみによる検知に比して、自動ドアセンサ１００では適切な検知が可能となる。
The
なぜならば、近赤外線だけを用いた物体検知では、大気中に雪や霧、蒸気が存在する場合、その光学的反射あるいは遮断により人等の物体を正常に検知できなくなる場合が存在する。 This is because, in object detection using only near infrared rays, when snow, fog, or steam exists in the atmosphere, there are cases in which an object such as a person cannot be normally detected due to optical reflection or blocking.
また、近赤外線を用いた物体検知では、物体を高精度に検知することはできるが、検知した物体が人であるか否かを判断することは難しい。このため、検知した物体が長時間、同じ位置に存在する場合、ドアパネル５５ａ、５５ｂの開閉処理として、ドアパネル５５ａ、５５ｂが長時間にわたって開いた状態が継続されることを防止するために、実際は検知した物体が人であったとしても一定時間経過したらドアパネル５５ａ、５５ｂを閉じる処理を行わなければならない場合が存在する。
Further, in object detection using near infrared rays, an object can be detected with high accuracy, but it is difficult to determine whether or not the detected object is a person. For this reason, when the detected object exists at the same position for a long time, in order to prevent the
また、遠赤外線を用いた物体検知では、夏場等で気温や床面が人の体温に近くなると、床面等の周囲温度と人間の体温との温度差が得られないため人を適切に検知できなくなる場合がある。 In addition, in far-infrared object detection, if the temperature or floor surface is close to the human body temperature in summer, etc., the temperature difference between the ambient temperature of the floor surface and the human body temperature cannot be obtained, so the person is detected appropriately. It may not be possible.
このように、近赤外線だけを用いた検知、遠赤外線だけを用いた検知には、原理的な限界から適切に検知ができない場合が存在する。 As described above, there are cases where the detection using only the near infrared rays and the detection using only the far infrared rays cannot be appropriately detected due to a principle limit.
一方、自動ドアセンサ１００では、近赤外線を用いた物体検知、遠赤外線を用いた物体検知、又は両者を用いた検知を選択することができる。自動ドアセンサ１００の制御部１００Ｃは、近赤外線センサ部１００Ａ、遠赤外線センサ部１００Ｂによる物体検知の選択を示す選択情報を取得すると、取得した選択情報に合わせて近赤外線センサ部１００Ａによる物体検知、遠赤外線センサ部１００Ｂによる物体検知を切り換える。以下において、制御部１００Ｃにおける近赤外線センサ部１００Ａによる物体検知、遠赤外線センサ部１００Ｂによる物体検知の選択動作について説明する。
On the other hand, the
１．気温、気象による選択
制御部１００Ｃは、近赤外線センサ部１００Ａ、遠赤外線センサ部１００Ｂによる物体検知の選択を示す選択情報を取得すると、取得した選択情報に合わせて近赤外線センサ部１００Ａによる物体検知、遠赤外線センサ部１００Ｂによる物体検知を切り換える。
1. Selection by temperature and weather When the
制御部１００Ｃは、例えば、温度センサ等によって現在の気温を選択情報として取得する。これにより、制御部１００Ｃは、気温が所定温度、例えば３０度より高いと判断すると、近赤外線センサ部１００Ａによる判断又は遠赤外線センサ部１００Ｂによる判断を選択するＯＲ処理を実行し、気温が所定温度以下であればＡＮＤ処理を実行する。この場合、気温が３０度を超えるほど高くなり、遠赤外線センサ部１００Ｂによる適切な検知ができなくなったとしても、近赤外線センサ部１００Ａによる検知ができる。これにより、自動ドアセンサ１００は、夏場の温度上昇にも雪、霧等の気象条件にも適切に判断できる。
For example, the
また、制御部１００Cは、例えば、通信回線等を用いて気象情報を選択情報として取得する。これにより、制御部１００Ｃは、所定の気象情報、例えば、降雪、霧の発生を取得すれば、近赤外線センサ部１００Ａによる判断区加えて、遠赤外線センサ部１００Ｂによる判断も確認するＡＮＤ処理を実行する。この場合、雪や霧による誤動作を防止することができる。
In addition, the
２．物体種別による選択
自動ドアセンサ１００は、検知領域Ｒ１００において長時間にわたって物体が移動しない場合には、検知した物体の種別を判断し、判断した物体の種別を選択情報として適切な自動ドアの開閉動作を行うようにすることができる。例えば、長時間移動しない物体が遠赤外線センサ部１００Ｂにより人であると判断すれば、ドアパネル５５ａ、５５ｂが開いた状態を維持する。一方、長時間移動しない物体が人でないと判断すれば、自動ドアを閉じた状態とする。このように、検知した物体の種別によって、自動ドアの開閉を適切に動作させることができる。
2. Selection by Object Type When the object does not move for a long time in the detection region R100, the
制御部１００Ｃにおける物体種別の判断を加味した動作について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。制御部１００Ｃは、電源投入後、常時、近赤外線制御回路１３０及び遠赤外線制御回路３０５のそれぞれが生成する近赤外線検知テーブル、遠赤外線検知テーブルを監視する。制御部１００Ｃは、近赤外線検知テーブルの物体検知時間記述領域に記述されている時間から所定時間が経過している検知結果が存在するか否かを判断する（Ｓ１００１）。なお、所定時間については、例えば１５秒と、予め設定しておく。
The operation in consideration of the object type determination in the
制御部１００Ｃは、遠赤外線検知テーブルに、現在に人等の熱源が検知されていることを示す検知結果が存在するか否かを判断する（Ｓ１００３）。制御部１００Ｃは、現在、遠赤外線センサ部１００Ｂにおいて人等の熱源が検知されていることを示す検知結果が存在すると判断すると、近赤外線検知テーブルにおいて所定時間が経過している物体は人であると判断する（Ｓ１００５）。一方、制御部１００Ｃは、遠赤外線検知領域から遠赤外線を受光していないと判断すると、物体検知テーブルにおいて所定時間が経過している物体は人でないと判断する（Ｓ１００７）。
The
このように、制御部１００Ｃは、所定時間が経過して同じ位置に存在する物体について、遠赤外線を受光するか否か、つまり、遠赤外線検知領域に発熱体が存在するか否かによって、人であるか、人でないかを判断する。なお、人は発熱体であるため、遠赤外線検知に人が存在すれば、遠赤外線受光部によって遠赤外線が受光される。
As described above, the
このように、自動ドアセンサ５０では、一方のセンサ部による検知が正常に行えない場合であっても、他方による検知を行うようにしたり、両方のセンサ部による検知を行ったりできるので、多くの環境における安定した動作が可能となる。
As described above, in the
前述の実施例１では、本発明に係る物体検知装置を自動ドアセンサ１００として用いた。本実施例においては、本発明に係る物体検知装置をセキュリティシステムや見守りシステムにおいて使用する物体検知センサ５００として用いる。なお、物体検知センサ５００の構成、動作については、実施例１における自動ドアセンサ１００と同様であるため、詳細な記述は省略する。
In Example 1 described above, the object detection device according to the present invention is used as the
物体検知センサ５００の使用例について、図１２を用いて説明する。図１２は、物体検知センサ５００を設置した部屋の俯瞰図である。物体検知センサ５００は、例えば、所定の壁の上端に設置される。なお、物体検知センサ５００の設置位置については、天井等、床面に所定の検知領域Ｒ１００を形成できるものであれば、例示のものに限定されない。
物体検知センサ５００では、近赤外線センサ部１００Ａを用いてリビング内の物体の存在や移動を検知できる上、遠赤外線センサ１００Ｂを用いて熱源の有無、つまり人の存在を検知できる。例えば、物体検知センサ５００は、近赤外線センサ部１００Ａを用いて、検知領域Ｒａ、検知領域Ｒｃに物体が存在することを検知する。また、物体検知センサ５００は、近赤外線センサ部１００Ａを用いて、検知領域Ｒａで検知した物体が検知領域Ｒｂへ移動したことも検知できる。また、物体検知センサ５００は、近赤外線センサ部１００Ａを用いて、検知領域Ｒｃで検知した物体には移動がないことも検知できる。
An example of use of the
The
一方、物体検知センサ５００は、遠赤外線センサ部１００Ｂを用いて、検知領域Ｒａ、検知領域Ｒｂ、検知領域Ｒｃで検知した物体が人であることを検知することができる。ここで、テレビ等の電化製品は、発熱するが、表面温度は人とは異なる。また、テレビ等の検知領域Ｒｄは全く移動しない。このような特徴を利用することによって、物体検知センサ５００は、容易に人と電化製品とを識別することができる。つまり、物体検知センサ５００は、検知領域Ｒｄで検知した物体については、電化製品等の物体である判断することができる。
On the other hand, the
また、風でカーテンｃが動いた場合、物体検知センサ５００の近赤外線センサ部１００Ａは検知領域Ｒｅにおいてカーテンｃを検知することとなる。しかし、カーテンｃは熱源でないことから、物体検知センサ５００の遠赤外線センサ部１００Ｂではカーテンｃを検知しない。また、カーテンｃが動ける範囲には制約があることから、近赤外線センサ部１００Ａがカーテンｃを検知する検知領域を予め特定することができる。このような特徴を利用することによって、物体検知センサ５００は、容易に人とカーテンｃとを識別することができる。つまり、物体検知センサ５００は、検知領域Ｒｅで検知した物体については、カーテンｃである判断することができる。
When the curtain c is moved by the wind, the near-
このように物体検知センサ５００は、従来のセンサでは電化製品やカーテン等を人と誤検知するという回避できなった誤動作を防止することができる。よって、物体検知センサ５００を用いることによって、セキュリティ会社警備員の無駄な現地確認出動を大幅に軽減することができる。
As described above, the
［他の実施例］
（１）近赤外線検知領域Ｒ１１０：前述の実施例１及び実施例２においては、近赤外線検知領域Ｒ１１０は、複数の近赤外線投光領域を有するとしたが、一つの近赤外線投光領域のみを有するものとしてもよい。近赤外線受光領域についても同様である。
[Other embodiments]
(1) Near-infrared detection area R110: In the above-described first and second embodiments, the near-infrared detection area R110 has a plurality of near-infrared light projection areas, but only one near-infrared light projection area. It may be included. The same applies to the near-infrared light receiving region.
（２）遠赤外線検知領域Ｒ１３０：前述の実施例１及び実施例２においては、遠赤外線検知領域Ｒ１３０は、一つの遠赤外線受光領域を有するとしたが、複数の遠赤外線受光領域を有するものとしてもよい。この場合、単独の遠赤外線受光素子３０１及びレンズ面を複数に分割した集光レンズ３０３を用いる、複数の遠赤外線受光素子３０１及びレンズ面が単一の集光レンズ３０３を用いる、複数の遠赤外線受光素子３０１及びレンズ面を複数に分割した集光レンズ３０３を用いる等すればよい。なお、遠赤外線受光領域を複数とする場合は、近赤外線検知テーブルと同様、遠赤外線検知テーブルに検知位置記述領域を設定すればよい。
(2) Far-infrared detection region R130: In the above-described first and second embodiments, the far-infrared detection region R130 has one far-infrared light-receiving region, but has a plurality of far-infrared light-receiving regions. Also good. In this case, a plurality of far-infrared
（３）検知領域Ｒ１００：前述の実施例１及び実施例２においては、近赤外線検知領域Ｒ１１０及び遠赤外線検知領域Ｒ１３０は、床面において一致するとしたが、いずれかが他方を包含するようにしてもよい。また、いずれかが他方を包含せずとも、両者によって重なりは生ずるように配置し、重なる領域を検知領域Ｒ１００とするようにしてもよい。 (3) Detection region R100: In the first and second embodiments described above, the near infrared detection region R110 and the far infrared detection region R130 coincide with each other on the floor surface, but either one includes the other. Also good. Further, even if one does not include the other, the two may be arranged so as to overlap each other, and the overlapping region may be set as the detection region R100.
（４）近赤外線センサ部１００Ａ及び遠赤外線センサ部１００Ｂの配置：前述の実施例１及び実施例２においては、近赤外線センサ部１００Ａと遠赤外線センサ部１００Ｂとは、図１の矢印ａ１方向に並んで配置されるとしたが、それぞれが床面に適切に近赤外線検知領域Ｒ１１０、遠赤外線検知領域Ｒ１３０を形成できるのであれば、例示のものに限定されない。例えば、図１の矢印ａ３方向に並んで配置するようにしてもよい。
(4) Arrangement of near-
（５）遠赤外線センサの構成：前述の実施例１及び実施例２においては、遠赤外線センサ部１００Ｂの構成として、単独の遠赤外線受光素子３０１、レンズ面を単一にした集光レンズ３０３を示したが、遠赤が支援検知領域Ｒ１３０を形成できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、単独の遠赤外線受光素子３０１及びレンズ面を複数に分割した集光レンズ３０３を用いる、複数の遠赤外線受光素子３０１及びレンズ面を単一にした集光レンズ３０３を用いる、複数の遠赤外線受光素子３０１及びレンズ面を複数に分割した集光レンズ３０３を用いるようにしてもよい。なお、一般的に、レンズ面を複数分割することよって検知領域Ｒ１１０の面積を広げることができる。
(5) Configuration of far-infrared sensor: In the above-described first and second embodiments, as a configuration of the far-
また、遠赤外線受光素子３０１は、温度変化があった際に微分信号が発生する焦電素子、対象の温度測定を行う温度測定素子等、使用目的等に合わせて選択すればよい。例えば、遠赤外線受光素子３０１に焦電素子を用いる場合は、検知領域内で人が動いた場合のみ信号が得られるので、移動した人を検知することができる。一方、対象の温度測定を行う温度測定素子を用いる場合は、動かずにじっとしている人を検知することができる。
Further, the far-infrared
（６）物体存在判断の選択：前述の実施例１及び実施例２においては、温度情報又は気象情報を用いて、近赤外線センサ部１００Ａによる物体検知、遠赤外線センサ部１００Ｂによる物体検知のＡＮＤ処理、ＯＲ処理を選択したが、温度情報及び気象情報を用いて、ＡＮＤ処理、ＯＲ処理を選択するようにしてもよい。
(6) Selection of object presence determination: In the first and second embodiments described above, AND processing of object detection by the near
また、選択情報によって、ＡＮＤ処理、ＯＲ処理以外に、近赤外線センサ部１００Ａのみによる物体検知、遠赤外線センサ部１００Ｂのみによる物体検知を選択するようにしてもよい。
In addition to AND processing and OR processing, object detection using only the near
（７）選択情報の取得：前述の実施例１及び実施例２においては、床面の温度を温度センサにより取得するとしたが、床面の温度を取得できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、遠赤外線センサ部１００Ｂによって受光された遠赤外線から床面の温度を算出するようにしてもよい。これにより、床面の温度を取得するにあたり、特別な部品を用意する必要がなくなる。
(7) Acquisition of selection information: In the first embodiment and the second embodiment described above, the floor surface temperature is acquired by the temperature sensor. However, if the floor surface temperature can be acquired, it is limited to the illustrated one. Not. For example, the floor temperature may be calculated from far infrared rays received by the far
さらに、選択情報について、自動ドアセンサ１００や物体検知センサ５００に、所定のディップスイッチ等の切換手段を配置し、手動により切り換えるようにしてもよい。
Further, the selection information may be switched manually by arranging a switching means such as a predetermined dip switch in the
（８）人の体温の取得：前述の実施例２においては、遠赤外線センサ部１００Ｂにおいて熱源の有無を判断するとしたが、さらに、遠赤外線センサ部１００Ｂは検知した物体の温度まで取得するものを使用すれば、検知領域Ｒ１００に存在する人の体温をリアルタイムに計測できる。
(8) Acquisition of human body temperature: In the above-described second embodiment, the far-
これにより、体調管理が必要な高齢者や病人の体温の変化を、常時、監視できる。したがって、高熱あるいは急な体温の低下に至るような緊急状態を容易に発見できる。また、エアコンの長時間使用によるゆっくりとした体温の低下に対する警告、エアコンの停止や風量、温度の調整等もシステムとして行える。 Thereby, the change of the body temperature of an elderly person or a sick person who needs physical condition management can always be monitored. Therefore, it is possible to easily find an emergency state that leads to high fever or a sudden decrease in body temperature. The system can also be used to warn of a slow decrease in body temperature due to long-term use of the air conditioner, stop the air conditioner, adjust the air volume, and adjust the temperature.
このような人の体温変化に基づく監視を行う場合、対象となる人の存在や位置の検知精度がさらに重要となる。従来の遠赤外線センサだけでは、周囲温度の影響を受けて、人の存在や位置を正しく検知できない場合があった。 When monitoring based on such a person's body temperature change, the accuracy of detecting the presence and position of the target person is even more important. In some cases, the conventional far-infrared sensor alone cannot correctly detect the presence or position of a person due to the influence of the ambient temperature.
一方、物体検知装置５００では、まず近赤外線センサ部１００Ａによって、対象となる物体の位置を正しく検知し、遠赤外線センサ部１００Ｂによって、検知した物体の位置の正確な温度を取得する。これにより、検知対象となる物体の温度を正確に取得することができる。検知対象となる物体が人であれば、人の体温を正確に取得することができる。これにより、人の体温変化の監視を適切に行うことができる。
On the other hand, in the
なお、広域な検知領域Ｒ１００の中から特定の人の体温を正確に検知するためには、遠赤外線センサ部１００Ｂも分割された遠赤外線検知領域を有することが望ましい。
In order to accurately detect the temperature of a specific person from the wide detection region R100, it is desirable that the far-
本発明に係る物体検知装置は、例えば、自動ドアシステム、セキュリティシステム、見守りシステムに利用することができる。
The object detection apparatus according to the present invention can be used in, for example, an automatic door system, a security system, and a watching system.
１００・・・・・自動ドアセンサ
１００Ａ・・・・・近赤外線センサ部
１１０Ａ、Ｂ・・・・・投光ユニット
１１１−１〜１８・・・・・投光素子
１１３Ａ、Ｂ・・・・・多分割レンズ
１２０Ａ〜Ｄ・・・・・受光ユニット
１２１−Ａ〜Ｄ・・・・・受光素子
１２３Ａ〜Ｄ・・・・・集光レンズ
２２０Ａ〜Ｄ・・・・・受光ユニット
２２１−１〜２４・・・・・受光素子
２２３Ａ〜Ｄ・・・・・集光レンズ
１００Ｂ・・・・遠赤外線センサ部
３０１・・・・・受光素子
３０３・・・・・集光レンズ
３０５・・・・・遠赤外線制御回路
Ｒ１００・・・・・検知領域
Ｒ１１０・・・・・近赤外線検知領域
Ｒ１１０Ａ−１〜Ｒ１１０Ｄ−１８・・・・・投光領域
Ｒ２２０Ａ−１〜Ｒ２２０Ｄ−３・・・・・受光領域
Ｒ１３０・・・・・遠赤外線検知領域
５００・・・・・物体検知センサ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
投光した前記近赤外線の反射光を受光する近赤外線受光部、
前記反射光の受光から、前記近赤外線検知領域における物体の存在を判断する近赤外線制御部、
所定の遠赤外線検知領域から遠赤外線を受光する遠赤外線受光部、
前記遠赤外線の受光から、前記遠赤外線検知領域における物体の存在を判断する遠赤外線制御部、
前記近赤外線制御部における物体の存在判断と、前記遠赤外線制御部における物体の存在判断とを用いて、所定の検知領域における物体の存在を判断する制御部、
を有する物体検知装置であって、
前記検知領域は、
前記近赤外線検知領域と前記遠赤外線検知領域とが重複する領域によって形成されていること、
を特徴とする物体検知装置。 A near-infrared light projecting unit that projects near-infrared light to a predetermined near-infrared detection area;
A near-infrared light receiving portion for receiving the reflected light of the near-infrared light that has been projected;
A near-infrared controller that determines the presence of an object in the near-infrared detection region from the reception of the reflected light;
A far-infrared light receiving unit that receives far-infrared rays from a predetermined far-infrared detection area;
A far-infrared control unit that determines the presence of an object in the far-infrared detection region from the reception of the far-infrared light,
A control unit that determines the presence of an object in a predetermined detection region by using the presence determination of the object in the near-infrared control unit and the presence determination of the object in the far-infrared control unit;
An object detection device comprising:
The detection area is
The near infrared detection area and the far infrared detection area are formed by overlapping areas,
An object detection device characterized by.
前記近赤外線検知領域は、
複数の近赤外線投光領域を有すること、
を特徴とする物体検知装置。 In the object detection device according to claim 1,
The near infrared detection area is
Having a plurality of near-infrared projection areas;
An object detection device characterized by.
前記遠赤外線検知領域は、
複数の遠赤外線受光領域を有すること、
を特徴とする物体検知装置。 In the object detection device according to claim 1 or 2,
The far infrared detection area is
Having a plurality of far-infrared light receiving areas;
An object detection device characterized by.
前記制御部は、
前記反射光から前記検知領域に物体が存在すると判断し、さらに、受光した前記遠赤外線から前記検知領域に物体が存在すると判断した場合に、前記検知領域に物体が存在すると判断すること、
を特徴とする物体検知装置。 In any one of the object detection apparatuses according to claims 1 to 3,
The controller is
Determining that an object is present in the detection region from the reflected light, and determining that an object is present in the detection region from the received far-infrared light, determining that an object is present in the detection region;
An object detection device characterized by.
前記制御部は、
選択情報を用いて、前記近赤外線制御部のみによる物体存在判断、前記遠赤外線制御部のみによる物体存在判断、又は前記近赤外線制御部における物体存在判断と前記遠赤外線制御部における物体存在判断とのＡＮＤ処理若しくはＯＲ処理、以上の処理のいずれか又は組み合わせを選択すること、
を特徴とする物体検知装置。 In any one of the object detection apparatuses according to claims 1 to 4,
The controller is
Using the selection information, the object presence determination by only the near infrared control unit, the object presence determination by only the far infrared control unit, or the object presence determination by the near infrared control unit and the object presence determination by the far infrared control unit Selecting any one or combination of AND processing, OR processing, and the above processing;
An object detection device characterized by.
前記制御部は、
所定の領域の温度を選択情報として用いること、
を特徴とする物体検知装置 In any one of the object detection devices according to claims 1 to 5,
The controller is
Using the temperature of a given area as selection information,
Object detection device characterized by
前記制御部は、
前記選択情報として温度が人の体温又はそれ以上であれば前記ＯＲ処理、又は、前記近赤外線制御部のみによる物体存在判断を選択し、それ以下であれば前記ＡＮＤ処理を選択すること、
を特徴とする物体検知装置。 In the object detection apparatus according to claim 6,
The controller is
If the temperature is a human body temperature or higher as the selection information, select the OR process, or the object presence judgment only by the near infrared control unit, if it is lower, select the AND process,
An object detection device characterized by.
前記遠赤外線受光部は、
受光した前記遠赤外線から前記温度を取得すること、
を特徴とする物体検知装置。
In the object detection apparatus according to claim 6 or 7,
The far-infrared light receiving unit is
Obtaining the temperature from the received far-infrared ray,
An object detection device characterized by.
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|---|---|---|---|
| JP2011200578A JP2013061273A (en) | 2011-09-14 | 2011-09-14 | Object detection device using near infrared ray and far infrared ray |
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