JP5955201B2 - Human detection sensor - Google Patents
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Description
本発明は、オフィス、病院、博物館、工場等の大きな空間に設置される、人の進入／滞在／退去／不在を検知する人検知センサに関し、さらに詳しくは、人体の温度に近い定置された物体や高温・常温の間で変化する物体や移動する高温の物体が与える悪影響を自動的に除去する人検知センサに関する。 The present invention relates to a human detection sensor that detects an approach / stay / exit / absence of a person installed in a large space such as an office, a hospital, a museum, a factory, and more specifically, a stationary object close to the temperature of a human body. The present invention relates to a human detection sensor that automatically removes adverse effects caused by an object that changes between high temperature and normal temperature or a moving high temperature object.
従来のサーモパイルを用いた人検知センサやシステム（特許文献１、特許文献２参照）では、サーモパイルが取得する検出範囲内の温度情報を用いて、人が検知エリアに進入する前の温度を基準として、人がその検知エリア内に進入した後の温度上昇量、すなわち温度検出値の時間的な差異、から人の滞在／不在を判定するため、オフィスのFAXやプリンターが印刷物を出力した際の発熱量とその動きは人の温度と動きに近似していることから、人が存在すると誤まって判定することが多い。 In a conventional human detection sensor or system using a thermopile (see Patent Document 1 and Patent Document 2), temperature information within a detection range acquired by the thermopile is used as a reference for the temperature before the person enters the detection area. In order to determine the stay / absence of a person from the amount of temperature rise after a person enters the detection area, that is, the temporal difference in temperature detection values, the heat generated when the office FAX or printer outputs printed matter Since the quantity and its movement approximate the temperature and movement of a person, it is often mistakenly determined that a person exists.
また、工場の生産・製造機器など、人体の表面温度以上の高温発熱体が検知エリア内に存在している場合は、そのエリア内に人が進入したとき、逆に検出温度が低下することになり、人が退去したと間違って判断する可能性がある。
さらに、工場の生産物などの高温発熱体が検知エリア内に持ち運ばれた上、人のみが退去した場合においても、検出熱量の増加により人が滞在していると誤判定を起こす可能性がある（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
In addition, if a high-temperature heating element that exceeds the surface temperature of the human body, such as factory production / manufacturing equipment, is present in the detection area, the detection temperature will decrease when a person enters the area. There is a possibility that it may be mistakenly determined that the person has left.
In addition, even if a high-temperature heating element such as a factory product is carried into the detection area and only a person leaves, there is a possibility that an erroneous determination will occur if the person is staying due to an increase in the amount of detected heat. Yes (see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3).
さらにまた、サーモパイルを用いた人検知センサあるいは焦電型人感センサの検知エリアを調整したり、検知エリアを除外する方法としては、センサ部を可動式として検知方向を調整する方法（図６参照）やマスク用カバー（図７参照）や遮蔽シールを貼り付ける方法などがある。
しかしながら、これら方法はいずれも手作業によるものであるため、オフィス等において新規に机、事務機器等のレイアウトが決定され、あるいはそれらのレイアウト変更がなされた場合には、検知エリア調整や除外エリア変更のための作業が容易ではなかった。
Furthermore, as a method for adjusting the detection area of the human detection sensor or the pyroelectric human sensor using the thermopile or excluding the detection area, a method of adjusting the detection direction by making the sensor unit movable (see FIG. 6). ), A mask cover (see FIG. 7), and a method of attaching a shielding seal.
However, since all of these methods are manual operations, if a new layout of desks, office equipment, etc. is determined in the office, etc., or those layout changes are made, detection area adjustment or exclusion area change The work for was not easy.
本発明は、上述した種々の課題を解決するために創作されたもので、サーモパイルを用いた人検知センサに新規の機能を追加して、人検知センサの検出性能向上に寄与しようとするものであり、工場の生産・製造機械や生産ラインを流れる製造物品、オフィスのFAX・プリンター、持ち運びが可能な暖房器具等発熱体がある環境下において、サーモパイルを用いた人検知センサが、それら発熱体の影響によって人を検出できない、あるいは発熱体を間違って人と判断する誤動作を防止し、人検知センサの検知性能を向上させることを目的とするものである。 The present invention was created to solve the various problems described above, and is intended to contribute to improving the detection performance of the human detection sensor by adding a new function to the human detection sensor using the thermopile. Yes, in environments where there are heating elements such as factory production / manufacturing machines, manufacturing articles flowing through production lines, office faxes / printers, portable heaters, etc. The object is to prevent a person from being detected due to an influence, or to prevent a malfunction in which a heating element is mistakenly determined to be a person, and to improve the detection performance of the human detection sensor.
請求項１に係る発明は、所定の広さを有する対象エリアを複数領域に分割したピクセル毎の温度を同時に検知するため各ピクセルに対応させて複数個のサーモパイル素子がマトリックス状に配設された多素子型サーモパイルを備えた赤外線検出部、該赤外線検出部から入力された信号の処理を行う信号処理部、該信号処理部から入力された信号をデータ処理して前記対象エリア内に人が存在するか否か判定する演算処理部、及び、外部機器との情報の送受信を行う入出力部から構成された人検知センサにおいて、前記演算処理部は、前記信号処理部が、前記ピクセル内に設定値以上の高温を発生する物体が存在することを示す信号を出力するとき、マスキングして当該ピクセルに対応するサーモパイル素子の出力を無効化する一方、前記ピクセル内に設定値以上の高温を発生する物体が存在することを示す信号を出力しないとき、マスキングしないで当該ピクセルに対応するサーモパイル素子の出力を有効化し、前記複数個のサーモパイル素子のうち、マスキングされたサーモパイル素子が所定数以下であるとき、当該対象エリアの人検知信号の出力を許容する人検知信号出力状態とし、マスキングされたサーモパイル素子が所定数を超えるとき、当該対象エリアの人検知信号の出力を停止する人検知信号出力停止状態とするものとした。 In the invention according to claim 1, a plurality of thermopile elements are arranged in a matrix corresponding to each pixel in order to simultaneously detect the temperature of each pixel obtained by dividing a target area having a predetermined area into a plurality of regions. Infrared detector equipped with multi-element thermopile, signal processor for processing signals input from the infrared detector, and data processing for signals input from the signal processor, so that there is a person in the target area In the human detection sensor composed of an arithmetic processing unit that determines whether or not to perform and an input / output unit that transmits and receives information to and from an external device, the signal processing unit is set in the pixel. When outputting a signal indicating that there is an object that generates a high temperature exceeding the value, the output of the thermopile element corresponding to the pixel is invalidated while masking. When a signal indicating that an object that generates a high temperature higher than a set value is present is not output in the screen, the output of the thermopile element corresponding to the pixel is enabled without masking, and masking is performed among the plurality of thermopile elements. When the number of thermopile elements applied is less than or equal to the predetermined number, a human detection signal output state that allows the output of the human detection signal of the target area is set, and when the number of masked thermopile elements exceeds the predetermined number, the human detection signal of the target area The human detection signal output stop state is stopped.
請求項２に係る発明は、前記演算処理部は、設定値以上の高温を発生する物体が定置されているピクセルに対応するサーモパイル素子を特定する信号が入力手段から入力されたとき、当該サーモパイル素子についてマスキングして、当該サーモパイル素子の出力を予め無効化しておくことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, when the signal specifying the thermopile element corresponding to the pixel where the object that generates a high temperature that is equal to or higher than the set value is input from the input means, the arithmetic processing unit receives the thermopile element. Is masked, and the output of the thermopile element is previously invalidated.
請求項３に係る発明は、前記演算処理部は、前記入力手段から入力されてマスキングされたサーモパイル素子については、再度前記入力手段から特定を解除する信号が入力されない限りマスキング解除しないことを特徴としている。 The invention according to claim 3 is characterized in that the arithmetic processing unit does not cancel masking of a thermopile element input from the input unit and masked unless a signal for canceling the specification is input again from the input unit. Yes.
請求項４に係る発明は、前記演算処理部は、前記信号処理部が新たに前記ピクセル内に設定値以上の高温を発生する物体が存在することを示す信号を出力しなくなったとき、人検知センサが人の存在を検知しないことを条件として、該当するピクセルに対応するサーモパイル素子をマスキング解除することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the arithmetic processing unit detects a person when the signal processing unit no longer outputs a signal indicating that an object that generates a high temperature equal to or higher than a set value exists in the pixel. The feature is that the thermopile element corresponding to the corresponding pixel is unmasked on condition that the sensor does not detect the presence of a person.
請求項５に係る発明は、前記演算処理部は、人検知センサが人の存在を検知しないことを条件として、前記人検知信号出力停止状態から前記人検知信号出力状態に移行することを特徴としている。 The invention according to claim 5 is characterized in that the arithmetic processing unit shifts from the human detection signal output stop state to the human detection signal output state on condition that the human detection sensor does not detect the presence of a person. Yes.
請求項１に係る発明によれば、サーモパイルを用いた人検知センサに、設定値以上の高温を発生する物体が存在するピクセルに対応するサーモパイル素子の出力を無効化する一方、逆の場合のピクセルに対応するサーモパイル素子の出力を有効化するという、新規の機能を追加して、人検知センサの検出性能を向上させることができる。 According to the first aspect of the invention, the human detection sensor using the thermopile invalidates the output of the thermopile element corresponding to the pixel in which an object that generates a high temperature equal to or higher than the set value exists, while the pixel in the opposite case It is possible to improve the detection performance of the human detection sensor by adding a new function of enabling the output of the thermopile element corresponding to.
加えて、複数個のサーモパイル素子のうち、マスキングされたサーモパイル素子が所定数を超えるとき、当該対象エリアの人検知信号の出力を停止し、マスキングされたサーモパイル素子が所定数以下であるとき、当該対象エリアの人検知信号の出力を許容することによって、工場の生産・製造機械や生産ラインを流れる製造物品、オフィスのFAX・プリンター、持ち運びが可能な暖房器具等発熱体がある環境下において、サーモパイルを用いた人検知センサが、それら発熱体の影響によって人を検出できない、あるいは発熱体を間違って人と判断する誤動作を防止することができる。 In addition, when the number of masked thermopile elements exceeds a predetermined number among the plurality of thermopile elements, the output of the human detection signal in the target area is stopped, and when the number of masked thermopile elements is less than the predetermined number, By allowing the output of human detection signals in the target area, the thermopile can be used in an environment where there are heating elements such as factory production / manufacturing machines, production items flowing through production lines, office faxes / printers, portable heaters, etc. The human detection sensor using the sensor cannot detect a person due to the influence of the heating elements, or can prevent a malfunction that erroneously determines the heating element as a person.
さらに、オフィス等において新規に机、事務機器等のレイアウトが決定され、あるいはそれらのレイアウト変更がなされた場合には、検知エリア調整や除外エリア変更のための作業をコンピュータからの入力により容易に行うことができ、再設定のための作業を著しく軽減できる。 Furthermore, when new layouts of desks, office equipment, etc. are determined in the office, etc., or those layout changes are made, operations for detection area adjustment and exclusion area change are easily performed by input from a computer. This can significantly reduce the work for resetting.
請求項２に係る発明によれば、サーモパイル素子の出力を予め個々に無効化するマスク処理を施しておくことができるから、対象エリア内に設定値以上の高温を発生する物体が定置されている場合でもその影響を完全に除去して誤判定をすることを防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the mask process for individually invalidating the output of the thermopile element can be performed in advance, an object that generates a high temperature equal to or higher than the set value is placed in the target area. Even in such a case, it is possible to prevent erroneous determination by completely removing the influence.
請求項３に係る発明によれば、入力手段から入力されてマスキングされたサーモパイル素子については、再度入力手段からマスク解除されない限りマスキング解除しないので、設定したピクセルの有効・無効範囲を正しく維持することができる。 According to the third aspect of the present invention, the masked thermopile element input from the input means is not unmasked unless it is unmasked again from the input means, so that the valid / invalid range of the set pixel is correctly maintained. Can do.
請求項４に係る発明によれば、新たにピクセル内に設定値以上の高温を発生する物体が存在しなくなったときのマスキング解除が、人検知センサが人の存在を検知していないことを条件としているので、人による影響を完全に除去してマスキング解除を正確に実行することができる。 According to the invention of claim 4, the masking cancellation when there is no longer any object that generates a high temperature higher than the set value in the pixel is that the human detection sensor does not detect the presence of a person. As a result, it is possible to completely remove the influence of humans and accurately perform masking cancellation.
請求項５に係る発明によれば、マスキングされたサーモパイル素子が新たに所定数以下となったときにおける、対象エリアの人検知信号の出力の禁止から許容への変更が、人検知センサが人の存在を検知しないことを条件としているから、人による影響を完全に除去して正確に実行することができる。 According to the invention of claim 5, when the masked thermopile element newly becomes a predetermined number or less, the change from the prohibition of the output of the human detection signal in the target area to the permissible is that the human detection sensor Since it is based on the condition that the presence is not detected, it is possible to completely eliminate the influence of human beings and execute it accurately.
先ず、図１乃至図２を参照して、本発明の人検知センサの実施例のシステム構成とその機能について説明する。
≪システム構成≫
この人検知センサは、複数の素子、この実施例では１６素子を備える多素子型のサーモパイルにより構成される赤外線検出部と、防塵用のカバーや筐体の表面温度あるいはセンサ設置場所周辺の空気温度を計測する補正用温度センサと、それらアナログ信号の処理を行う信号処理部と、処理された信号を取り込みオフィス向け人検知アルゴリズムによるデータ解析により人検知信号や熱源判別信号（ＯＡ機器判別信号）などの情報を演算判定する演算処理部（ＣＰＵ）と、外部機器との情報の送受信を行う入出力部とから構成される。
なお、赤外線検出部のサーモパイル素子数は８個であっても２４個であっても構わない。要は求められる人検知精度、コスト等に基づいて必要に応じて決定すればよい。
First, referring to FIGS. 1 and 2, the system configuration and functions of an embodiment of the human detection sensor of the present invention will be described.
<< System configuration >>
This human detection sensor includes an infrared detection unit constituted by a multi-element type thermopile having a plurality of elements, in this example, 16 elements, and a surface temperature of a dust-proof cover and casing or an air temperature around the sensor installation location. Temperature sensor for measurement, signal processing unit for processing those analog signals, human detection signal and heat source determination signal (OA device determination signal) etc. by processing processed signal and data analysis by office human detection algorithm It comprises an arithmetic processing unit (CPU) that determines and calculates information and an input / output unit that transmits / receives information to / from an external device.
The number of thermopile elements in the infrared detection unit may be 8 or 24. In short, it may be determined as necessary based on required human detection accuracy, cost, and the like.
図２、図３を参照して、本実施例の赤外線検出部は、１６素子のサーモパイルアレイ丸数字１〜１６から構成されている。
よって、各素子丸数字１〜１６には対応する１６の単位検知対象エリア（図３では６４ピクセルが示されているから、その１／４の広さが単位検知対象エリアである。）から検出信号が入力されているが、これら１６の単位検知対象エリア、すなわち１６ピクセルからの検出信号から総合的に判断して各人検知センサの滞在・不在の検出信号を生成している。
なお、検出信号の出力レベルは、温度が高く赤外線が多いほど低下する。
Referring to FIGS. 2 and 3, the infrared detection unit of the present embodiment is composed of 16-element thermopile array circle numbers 1 to 16.
Therefore, each element circle number 1 to 16 is detected from the corresponding 16 unit detection target areas (64 pixels are shown in FIG. 3, so that 1/4 of the area is the unit detection target area). Although a signal is input, a detection signal indicating whether or not each person detection sensor is staying is generated by comprehensively judging from these 16 unit detection target areas, that is, detection signals from 16 pixels.
Note that the output level of the detection signal decreases as the temperature increases and the amount of infrared rays increases.
信号処理部は、このサーモパイルアレイの各素子丸数字１〜１６が検出した信号を、ハードウェアフィルタでフィルタリングし、図１に示した補正用温度センサからの信号を受けて各素子の検出値を補正し、出力レベルの調整をするものである。
この補正用温度センサからの信号を受けて各素子の検出値を補正する処理は、演算処理部においても実行可能である。
よって、以降の明細書においては、演算処理部において補正処理を行うものとして記載している。
The signal processing unit filters the signals detected by the circle numbers 1 to 16 of the thermopile array with a hardware filter, receives the signal from the temperature sensor for correction shown in FIG. It corrects and adjusts the output level.
The processing for receiving the signal from the correction temperature sensor and correcting the detection value of each element can also be executed in the arithmetic processing unit.
Therefore, in the following description, it is described that correction processing is performed in the arithmetic processing unit.
≪システムの基本的機能≫
本発明の人検知センサは、進入状態と退去状態を検知するのみならず、静止した滞在状態をも検知し続けることができるものである。
この結果、検知エリア内で人が長い間全く動かないで完全に静止状態を続けていても、滞在していると判断することができる。
本発明の人検知センサは、図４に示すように、不在状態／進入状態／滞在状態／人体動作検知状態／退去状態の間で状態遷移するものである。
≪Basic functions of the system≫
The human detection sensor according to the present invention can detect not only the approaching state and the leaving state but also the stationary staying state.
As a result, it can be determined that the person is staying even if the person does not move at all for a long time in the detection area and remains completely stationary.
As shown in FIG. 4, the human detection sensor of the present invention transitions between an absent state / entry state / stay state / human body motion detection state / withdrawal state.
ここで、各状態の意味するところと各状態からの遷移の態様について説明する。
不在状態とは、検知エリア内に人体が存在しない状態を意味し、退去状態より移行し、進入状態に移行する。
進入状態とは、不在状態から検知エリア内に人体が進入した状態を意味し、不在状態より移行し、滞在状態または不在状態に移行する。
滞在状態とは、検知エリア内に人体が滞在し、静止または大きな動きのない状態を意味し、進入状態／退去状態／人体動作検知状態より移行し、人体動作検知状態へ移行する。
人体動作検知状態とは、上記滞在状態にあり、かつ、人体が動いている状態を意味し、滞在状態より移行し、退去状態または滞在状態へ移行する。
退去状態とは、滞在状態にあった人体が検知エリアから退去した状態を意味し、人体動作検知状態から移行し、滞在状態または不在状態へ移行する。
Here, the meaning of each state and the mode of transition from each state will be described.
The absence state means a state in which no human body exists in the detection area, and shifts from the leaving state to the entering state.
The entry state means a state in which a human body has entered the detection area from the absence state, and shifts from the absence state to the stay state or absence state.
The staying state means a state in which a human body stays in the detection area and is stationary or does not move greatly. The staying state shifts from the entry state / withdrawal state / human body motion detection state to the human body motion detection state.
The human body motion detection state means a state in which the human body is in the staying state and is moving, and shifts from the staying state to a leaving state or a staying state.
The leaving state means a state in which the human body that has been in the staying state has left the detection area, and shifts from the human body motion detection state to the staying state or the absence state.
以上の状態遷移の態様から理解できるように、滞在状態から直接不在状態へ状態遷移することはない。
滞在状態から不在状態へ状態遷移するためには、図４に示すように、人体動作検知状態、退去状態の状態遷移を経て、初めて不在状態と判定し遷移する。
このため、検知エリア内で人が長い間全く動かない完全静止状態を続けていても、滞在していると判断する、換言すれば不在とは判断しないことができる。
この点において、焦電型赤外線センサが一定時間静止していると、滞在状態を判定できないものと著しく異なり、誤判断することはない。
As can be understood from the state transition mode described above, there is no direct state transition from the stay state to the absent state.
In order to make a state transition from the staying state to the absence state, as shown in FIG. 4, the state transition is determined for the first time through the state transition of the human body motion detection state and the leaving state.
For this reason, even if the person continues in a completely stationary state where the person does not move at all for a long time in the detection area, it can be determined that he / she is staying, in other words, not being absent.
In this respect, if the pyroelectric infrared sensor is stationary for a certain period of time, it is remarkably different from one in which the stay state cannot be determined, and no erroneous determination is made.
なお、基本アルゴリズムである人体の状態判別方法の内容については、本発明の要旨外であるので詳細な説明を省略し、特開２０１０−２５６０４５号公報の記載に委ねることとする。 Note that the content of the human body state determination method, which is a basic algorithm, is outside the scope of the present invention, and therefore a detailed description thereof will be omitted, and the description in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-256045 will be referred to.
図３を参照して本実施例の人検知センサについて詳細に説明する。
本実施例は、１つの機器に４つの人検知センサを集積して、機器の取付作業を簡素化し施工コストを節減するものである。図３に示される４つの黒い丸は個々の人検知センサを示している。
上記したようにこの実施例では、所定の広さを有する大きな矩形の対象エリアは、小さく分割された単位のピクセルである複数領域に６４分割されている。
因みに、本実施例においては３．６ｍ平方を大きな矩形の対象エリアとしている。
The human detection sensor of this embodiment will be described in detail with reference to FIG.
In the present embodiment, four human detection sensors are integrated in one device to simplify the installation work of the device and reduce the construction cost. The four black circles shown in FIG. 3 indicate individual human detection sensors.
As described above, in this embodiment, a large rectangular target area having a predetermined area is divided into 64 regions which are pixels divided into smaller units.
Incidentally, in this embodiment, 3.6 m square is set as a large rectangular target area.
したがって各人検知センサは、１６ピクセル（１．８ｍ平方）を対象としてそれぞれ分担して人を検知している。
そして、この人検知センサは、対象エリアを複数領域に分割したピクセル毎の温度を同時に検知するために、各ピクセルに対応させて複数個、この実施例では１６個、のサーモパイル素子がマトリックス状に配設された多素子型サーモパイルである。
Accordingly, each person detection sensor shares 16 pixels (1.8 m square) as a target and detects a person.
In order to detect simultaneously the temperature of each pixel obtained by dividing the target area into a plurality of regions, this human detection sensor has a plurality of thermopile elements corresponding to each pixel, in this embodiment, 16 thermopile elements in a matrix. A multi-element thermopile is provided.
≪システムのマスキング機能≫
人検知センサは、図３に示される高温発熱部が、オフィスのＦＡＸ・プリンターのようにある一定期間定置されるものであり、それらから排出される紙の温度が高く動きがあるものである場合には、人が動いていると認識して人が存在していると誤まって判断する恐れがある。
このため、これらが設置されているピクセルに対応するサーモパイル素子を特定する信号が入力手段から入力されたとき、人検知センサの演算処理部は、当該サーモパイル素子の出力を予め無効化するマスキングをするものである。
≪System masking function≫
In the human detection sensor, the high-temperature heat generating part shown in FIG. 3 is fixed for a certain period of time like an office FAX / printer, and the temperature of the paper discharged from them is high and there is a movement. There is a risk of recognizing that a person is moving and mistakenly determining that a person exists.
For this reason, when a signal specifying the thermopile element corresponding to the pixel in which these are installed is input from the input means, the arithmetic processing unit of the human detection sensor performs masking to invalidate the output of the thermopile element in advance. Is.
また、この人検知センサは、図３に示されるように、ある人検知センサが分担して検知する１６ピクセルの中に高温発熱体、例えば工場の生産・製造機械や生産ラインを流れる製造物品や持ち運びが可能な暖房器具等、が人体より高い熱を発していることを検知したときは、該当するピクセルに対応するサーモパイル素子の出力を無効化するマスキングを自動的に施すものである。 In addition, as shown in FIG. 3, this human detection sensor is a high-temperature heating element such as a manufacturing article flowing through a production / manufacturing machine in a factory or a production line in 16 pixels shared and detected by a human detection sensor. When it is detected that a portable heating device or the like is generating heat higher than the human body, masking for invalidating the output of the thermopile element corresponding to the corresponding pixel is automatically performed.
これらの手動および／または自動処理によって高温発熱体の影響を完全に除去して、人による熱変化のみを検知して人の存在・不在を正確に判断するものである。
なお、上述した入力手段から入力されてマスキングされたサーモパイル素子については、再度入力手段からマスキング解除されない限りその出力は有効とされないようにしてある。
By these manual and / or automatic processes, the influence of the high-temperature heating element is completely removed, and only the heat change by the person is detected to accurately determine the presence / absence of the person.
Note that the output of the thermopile element that has been input from the input means and masked is not valid unless the masking is canceled again from the input means.
図５のフローチャートを参照して、本実施例の人検知センサの演算処理部の人検知信号出力状態から人検知信号出力停止状態に移行しさらに人検知信号出力状態に循環的に移行する動作手順について説明する。 With reference to the flowchart of FIG. 5, an operation procedure for shifting from the human detection signal output state of the arithmetic processing unit of the human detection sensor of the present embodiment to the human detection signal output stop state and cyclically shifting to the human detection signal output state. Will be described.
先ず、人検知信号出力状態について説明する。
ＣＰＵは、入力手段から入力されて予めマスキングされたサーモパイル素子については、人検知判定の根拠とはしない除外処理を行う（ステップ１０１）。
図１のサーモパイル素子からの信号に基づいて、ＣＰＵは図４の滞在状態か不在状態か判断し（ステップ１０２）、その結果滞在するか不在であるかの人検知信号を出力する（ステップ１０３）。
First, the human detection signal output state will be described.
The CPU performs an exclusion process that is not based on the person detection determination for the thermopile element that is input from the input means and masked in advance (step 101).
Based on the signal from the thermopile element in FIG. 1, the CPU determines whether the stay is in the absence state or the absence state in FIG. 4 (step 102), and outputs a human detection signal indicating whether the user is staying or absent as a result (step 103). .
次いで、ＣＰＵは各サーモパイル素子について新たに高温を検知することとなったか、すなわち新たに高温部になったピクセルを検出したか否かを判断する（ステップ１０４）。ここで高温信号とは、人から発せられる熱よりも高い温度（本実施例では３６℃に設定）を意味している。
この判断がＹＥＳのときは該当するピクセルに対応する素子にマスキングしたうえで（ステップ１０５）、あるいはこの判断がＮＯのときは直ちに、次のステップ１０６に進んでステップ１０３の出力が不在か否か判断する。
Next, the CPU determines whether a new high temperature has been detected for each thermopile element, that is, whether a pixel that has newly become a high temperature portion has been detected (step 104). Here, the high temperature signal means a temperature (set to 36 ° C. in this embodiment) that is higher than the heat generated by a person.
If this determination is YES, the element corresponding to the corresponding pixel is masked (step 105), or if this determination is NO, the process proceeds to the next step 106 and whether or not the output of step 103 is absent. to decide.
この判断結果が不在であることを条件として、新たに高温部ではなくなったピクセルを検出したか否かを判断し（ステップ１０７）、そのようなピクセルを検出したときは、該当するピクセルに対応する素子の出力を有効化するためマスキング解除する（ステップ１０８）。 On the condition that this determination result is absent, it is determined whether or not a pixel that is no longer in the high temperature part has been detected (step 107), and when such a pixel is detected, it corresponds to the corresponding pixel. Unmasking is performed to validate the output of the element (step 108).
ステップ１０６とステップ１０７の判断がＮＯのときあるいはステップ１０８のマスキング解除後に、マスキングした素子数（除外したピクセル数）をカウントして、その数が所定数を超えたか否か判断する（ステップ１０９）。 When the determinations at steps 106 and 107 are NO or after the masking is canceled at step 108, the number of masked elements (the number of excluded pixels) is counted to determine whether or not the number exceeds a predetermined number (step 109). .
対象エリア内のマスキングした素子数が所定数を超えない限りステップ１０２にリターンして、ステップ１０２からステップ１０９に至る無限ループを実行する。
このように、マスキングしたサーモパイル素子数が所定数を超えるまでは、人検知信号出力状態を維持して、対象エリアにおける人検知センサの出力を有効にし続ける。
As long as the number of masked elements in the target area does not exceed a predetermined number, the process returns to step 102 and an infinite loop from step 102 to step 109 is executed.
Thus, until the number of masked thermopile elements exceeds a predetermined number, the human detection signal output state is maintained and the output of the human detection sensor in the target area is kept valid.
逆に対象エリア内のマスキングした素子数が所定数を超えたときは、人検知信号の正確性を維持することが困難となるため、ステップ１１０において当該対象エリアの人検知信号の出力を停止したのちに、次のステップ１１１において高温検出人検知信号を出力する。
これにより、図５右側の人検知信号出力停止状態に移行する。
On the contrary, when the number of masked elements in the target area exceeds a predetermined number, it becomes difficult to maintain the accuracy of the human detection signal. Therefore, in step 110, the output of the human detection signal in the target area is stopped. Later, in the next step 111, a high-temperature detector detection signal is output.
Thereby, the state shifts to the human detection signal output stop state on the right side of FIG.
次いで、人検知信号出力停止状態について説明する。
ＣＰＵは図４の滞在状態か不在状態かの判断を行う（ステップ２０１）。
Next, the human detection signal output stop state will be described.
The CPU determines whether the staying state or the absence state shown in FIG. 4 (step 201).
次いで、ＣＰＵはサーモパイル素子が新たに高温を検知することとなったか、すなわち新たに高温部になったピクセルを検出したか否かを判断する（ステップ２０２）。
この判断かＹＥＳのときは該当するピクセルに対応する素子をマスキングしたうえで（ステップ２０３）、あるいはこの判断がＮＯのときは直ちに、次のステップ２０４に進む。
Next, the CPU determines whether or not the thermopile element has newly detected a high temperature, that is, whether or not a pixel that has newly become a high temperature portion has been detected (step 202).
If this determination is YES, the element corresponding to the corresponding pixel is masked (step 203), or if this determination is NO, the process proceeds to the next step 204 immediately.
ステップ２０４では、新たに高温部ではなくなったピクセルを検出したか否かを判断し、そのようなピクセルを検出したときは、該当するピクセルに対応する素子についてマスキング解除して、素子の出力を有効化する（ステップ２０５）。 In step 204, it is determined whether or not a pixel that is no longer in the high temperature part has been detected. When such a pixel is detected, the masking is canceled for the element corresponding to the pixel, and the output of the element is enabled. (Step 205).
マスキング解除後および新たに高温部ではなくなったピクセルを検出しないときは、対象エリア内のマスキングした素子数（除外したピクセル数）をカウントして、その数が所定数以下であるか否か判断する（ステップ２０６）。 After the masking is released and when a pixel that is no longer in the high temperature portion is not detected, the number of masked elements in the target area (the number of excluded pixels) is counted to determine whether the number is equal to or less than a predetermined number. (Step 206).
所定数以下でないとき、あるいは所定数以下であったとしても次のステップ２０７の判断で人が存在するときは、ステップ２０１にリターンする。
つまり、マスキングした素子数が所定数以下とならない限りステップ２０１にリターンして、ステップ２０１からステップ２０７に至る無限ループを実行する。
このように、対象エリア内のマスキングしたサーモパイル素子数が所定数以下となるまでは、人検知信号出力停止状態を維持して人検知センサの出力を停止し続ける。
If it is not less than the predetermined number, or even if it is less than the predetermined number, if there is a person in the determination in the next step 207, the process returns to step 201.
That is, as long as the number of masked elements does not become a predetermined number or less, the process returns to step 201, and an infinite loop from step 201 to step 207 is executed.
Thus, until the number of masked thermopile elements in the target area becomes equal to or less than the predetermined number, the human detection signal output stop state is maintained and the output of the human detection sensor is stopped.
ステップ２０６の判断の結果、マスキングした素子数が所定数以下であったときは、当該対象エリアには人が存在しないことを条件として（ステップ２０７）、高温検出信号の出力を停止して（ステップ２０８）、人検知信号の出力を再開する（ステップ２０９）。
これにより、人検知信号出力状態に戻り、対象エリア内のマスキングした素子数が所定数を超えるまでステップ１０２からステップ１０９に至る無限ループを実行して、人検知信号出力状態を維持して、対象エリアにおける人検知センサの出力を続行する。
If the number of masked elements is less than or equal to the predetermined number as a result of the determination in step 206, the output of the high temperature detection signal is stopped (step 207) on the condition that no person is present in the target area (step 207). 208) The output of the human detection signal is resumed (step 209).
As a result, the human detection signal output state is restored, and an infinite loop from step 102 to step 109 is executed until the number of masked elements in the target area exceeds a predetermined number, and the human detection signal output state is maintained, Continue outputting human detection sensors in the area.
再び対象エリア内のマスキングした素子数が所定数を超えたときは、高温検出人検知信号を出力して、上述した人検知信号出力停止状態に移行する。 When the number of masked elements in the target area again exceeds a predetermined number, a high-temperature detection person detection signal is output, and the state shifts to the above-described human detection signal output stop state.
Claims (5)
前記演算処理部は、
前記信号処理部が、前記ピクセル内に設定値以上の高温を発生する物体が存在することを示す信号を出力するとき、マスキングして当該ピクセルに対応するサーモパイル素子の出力を無効化する一方、前記ピクセル内に設定値以上の高温を発生する物体が存在することを示す信号を出力しないとき、マスキングしないで当該ピクセルに対応するサーモパイル素子の出力を有効化し、
前記複数個のサーモパイル素子のうち、マスキングされたサーモパイル素子が所定数以下であるとき、当該対象エリアの人検知信号の出力を許容する人検知信号出力状態とし、マスキングされたサーモパイル素子が所定数を超えるとき、当該対象エリアの人検知信号の出力を停止する人検知信号出力停止状態とする、
ものであることを特徴とする人検知センサ。 Infrared having a multi-element thermopile in which a plurality of thermopile elements are arranged in a matrix corresponding to each pixel in order to simultaneously detect the temperature of each pixel obtained by dividing a target area having a predetermined area into a plurality of areas A detection unit, a signal processing unit that processes a signal input from the infrared detection unit, and an arithmetic process that determines whether a person exists in the target area by performing data processing on the signal input from the signal processing unit In the human detection sensor composed of an input / output unit that transmits and receives information to and from an external device,
The arithmetic processing unit includes:
When the signal processing unit outputs a signal indicating that an object that generates a high temperature higher than a set value exists in the pixel, masking and invalidating the output of the thermopile element corresponding to the pixel, When not outputting a signal indicating that there is an object that generates a high temperature above the set value in the pixel, the output of the thermopile element corresponding to the pixel is enabled without masking,
Among the plurality of thermopile elements, when the number of masked thermopile elements is equal to or less than a predetermined number, a human detection signal output state that allows the output of a human detection signal in the target area is set, and the masked thermopile elements have a predetermined number. When exceeding, it is set as a human detection signal output stop state for stopping the output of the human detection signal in the target area.
A human detection sensor characterized by being a thing.
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