JPH11108754A - 赤外線式人体検知センサ - Google Patents

赤外線式人体検知センサ

Info

Publication number
JPH11108754A
JPH11108754A JP9265841A JP26584197A JPH11108754A JP H11108754 A JPH11108754 A JP H11108754A JP 9265841 A JP9265841 A JP 9265841A JP 26584197 A JP26584197 A JP 26584197A JP H11108754 A JPH11108754 A JP H11108754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
human body
infrared
detection
output
determination range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9265841A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiro Uchisawa
克裕 内沢
Shinji Kirihata
慎司 桐畑
Masao Yamaguchi
昌男 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP9265841A priority Critical patent/JPH11108754A/ja
Publication of JPH11108754A publication Critical patent/JPH11108754A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽光の入射等による環境の変化に強く、人
体が存在するかどうかの判定を行う判定回路を複雑に構
成しなくても精度よく人体の検知を行うことが可能とな
る人体検知センサを提供する。 【解決手段】 赤外線を集光する光学系1と、光学系1
により集光された赤外線量を検出する互いに極性の異な
る素子エレメント21を少なくとも1組配置してなる赤
外線検出素子2と、赤外線検出素子2において各素子エ
レメント21から出力された出力電圧の総和を求め、予
め定めた判定レンジを超えれば検知信号を出力する判定
回路4とを備えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人体から放射され
る赤外線を赤外線検出素子により検出し、人間の移動を
検知する赤外線式人体検知センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】人体が放射する熱の変化により人体を検
出する素子として、焦電素子、サーモパイル、ボロメー
タ、サーミスタ等がある。
【0003】焦電素子(以下、この赤外線検出素子をA
C型赤外線検出素子と記載する)は、人体が侵入した際
に発生する熱量の変化を検出する非接触型温度センサで
ある。これに対し、サーモパイルやサーミスタ等の赤外
線検出素子(以下、これらの赤外線検出素子をDC型赤
外線検出素子と記載する)は、人体から放射される熱量
を検出する非接触型温度センサである。従って、AC型
赤外線検出素子では、人体が存在していたとしても熱量
の変化が検出されなくなれば、信号を出力しなくなる
が、DC型赤外線検出素子では、人体が存在していれば
静止状態にあったとしても人体から放射される熱量によ
って信号を出力するものである。
【0004】次に、DC型赤外線検出素子を用いた赤外
線式人体検知センサの構成及び検知方法について図3に
基づき説明する。
【0005】このDC型赤外線検出素子を用いた赤外線
式人体検知センサは、図4に示すように、通路の天井等
に取付けられる。
【0006】光学系1は、レンズ又はミラー等により構
成されるものであり、光学系1を用いて赤外線式人体検
知センサから床面にかけて人体の検出視野である検知領
域が複数形成されることになる。
【0007】赤外線検出素子2は、プラス若しくはマイ
ナスのどちらかの極性を有し、検知領域内の温度変化に
伴って出力値が変動するDC型赤外線検出素子であり、
素子エレメント21を1つ乃至4つ用いて構成する(図
3(b)参照)。検知領域内に人体が侵入すると、人体
から放射される赤外線はレンズを介して素子エレメント
21に集光される。赤外線検出素子2において赤外線が
検出されると、その極性に応じて出力値が立ち上がる若
しくは立ち下がることになる。
【0008】集光された赤外線により出力された出力値
は、アンプ等により構成される信号増幅部3において増
幅される。なお、外乱ノイズを抑え、有効な出力を得る
ために入射する赤外線や赤外線検出素子2の周波数特性
を考慮して、増幅された信号成分の中から不必要な信号
成分をフィルタ等を用いて除去するようにしてもよい。
【0009】判定回路4は、信号増幅部3において得ら
れた出力電圧に基づいて人体の存在・不存在を判定する
ものである。判定の方法としては、予め閾値を定めてお
き、出力電圧がその閾値を超えた場合に人体が存在する
ものと判定する。人体が存在すると判定されると判定回
路からは検知信号が出力される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述のような構成の赤
外線式人体検知センサでは、図5(a)に示すように、
検知領域内に太陽光が入射した場合や風やエアコン等に
より温度変化があった場合に、予め定めた閾値よりも信
号増幅部3の出力電圧が高くなると、赤外線検出素子2
から信号が出力されることになり、結果として人体が存
在しないにもかかわらず検知信号が出力される場合があ
る(図5(b)参照)。ところが、この太陽光等の入射
による温度変化と人体による温度変化との違いを判断す
ることは非常に困難であり、また、その判定回路4は複
雑なものとなってしまうという問題点を有していた。
【0011】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、太陽光の入射等
による環境の変化に強く、人体が存在するかどうかの判
定を行う判定回路を複雑に構成しなくても精度よく人体
の検知を行うことが可能となる人体検知センサを提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
赤外線を集光する光学系と、該光学系により集光された
赤外線量を検出する互いに極性の異なる素子エレメント
を少なくとも1組配置してなる赤外線検出素子と、該赤
外線検出素子において前記各素子エレメントから出力さ
れた出力電圧の総和を求め、予め定めた判定レンジを超
えれば検知信号を出力する判定回路とを備えたことを特
徴とするものである。
【0013】請求項2記載の発明は、請求項1記載の赤
外線式人体検知センサにおいて、前記光学系と前記素子
エレメントとにより形成される検知領域を人体が横切っ
た場合、人体により遮断された検知領域の面積が人体の
大きさと略同じか、それ以下となるようにしたことを特
徴とするものである。
【0014】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載の赤外線式人体検知センサにおいて、床面にお
いて隣り合う前記検知領域の間隔が人間の幅よりも大き
くなるようにしたことを特徴とするものである。
【0015】請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求
項3記載の赤外線式人体検知センサにおいて、第1の判
定レンジと、第1の判定レンジを包含し第1の判定レン
ジよりも広いレンジ幅を有する第2の判定レンジとを予
め定めておき、前記各素子エレメントから出力された出
力電圧の和が、第1の判定レンジを超えてから第2の判
定レンジを超えるまでの経過時間を測定し、予め定めて
おいた所定時間と比較して、経過時間が所定時間内であ
れば前記判定回路から検知信号を出力するようにしたこ
とを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図1及び図2に基づき詳細に説明する。図1は赤外
線式人体検知センサの構成を表す図であり、(a)はそ
のブロック図であり、(b)は赤外線検出素子の素子エ
レメントの配置を表す図であり、(c)は太陽光が入射
したときの時間と出力電圧との関係を表す図である。図
2は時間と出力電圧との関係を表す図であり、(a)は
人体移動時を表す図であり、(b)は環境温度変化時を
表す図である。
【0017】赤外線式人体検知センサは、レンズ等の光
学系1と、赤外線検知素子2と、アンプ等からなる信号
増幅部3と、判定回路4とから構成される。なお、図1
においては、従来の技術にて説明した図3に示す赤外線
式人体検知センサと同等の箇所に同じ符号を付し、その
詳細な説明を省略する。
【0018】赤外線検出素子2は、DC型赤外線検出素
子により構成したものであり、プラスの極性を有する素
子エレメント21aとマイナスの極性を有する素子エレ
メント21bの対を1組または複数組配置してなる(図
1(b)参照)。なお、対となっている素子エレメント
21が出力する値の変化量は、同じ入力に対して略同じ
絶対値となる。
【0019】判定回路4は、赤外線検出素子2から出力
された出力電圧の和を求め、その値が予め与えた範囲
(以下、判定レンジと記載)の値より大きい若しくは小
さい場合に検知信号を出力するものである。
【0020】この構成の赤外線式人体検知センサによれ
ば、人体が侵入した場合、互いに極性の異なる素子エレ
メント21により形成される検知領域内に同時に侵入す
ることはないので、出力電圧の和が予め定めた判定レン
ジから外れたところで判定回路4から検知信号が出力さ
れることになる。
【0021】これに対して、太陽光の入射やエアコン等
による環境の温度変化があった場合、図1(c)に示す
ように、全ての素子エレメント21から信号が出力さ
れ、互いに極性の異なる素子エレメント21同士の出力
が互いに打ち消されるため、人体が存在しないにもかか
わらず人体が存在するとして誤った検知信号が出力され
るのを防止することが可能となる。
【0022】なお、人体が移動する際に横切る検知領域
の面積が人間の幅や高さよりも小さくなるようにすれ
ば、単位面積当たりに赤外線検出素子2に入射する赤外
線の量が多くなるので、人体が検知されるまでの時間を
短縮することが可能となる。さらに、極性の異なる検知
領域間の距離を人間よりも大きくなるようにすれば、人
体が同時にどちらの検知領域内にも存在し、極性の異な
る素子エレメント21同士の出力が互いに打ち消される
ことはなくなる。
【0023】また、判定回路4において、第1の判定レ
ンジと、第1の判定レンジを包含し第1の判定レンジよ
りも広いレンジ幅を有する第2の判定レンジとを予め定
めておき、赤外線検出素子2から出力された出力電圧の
和が、第1の判定レンジを超えてから第2の判定レンジ
を超えるまでの経過時間tを測定し、予め定めておいた
所定時間Tと比較して、経過時間tが所定時間T内であ
れば人体が存在するものとして判断するようにしてもよ
い(図2参照)。これにより、人体の移動に伴う温度変
化よりも環境の変化に伴う温度変化の方が緩やかである
ことを利用して、より精度の高い人体検知が可能とな
る。
【0024】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明にあ
っては、赤外線を集光する光学系と、光学系により集光
された赤外線量を検出する互いに極性の異なる素子エレ
メントを少なくとも1組配置してなる赤外線検出素子
と、赤外線検出素子において各素子エレメントから出力
された出力電圧の総和を求め、予め定めた判定レンジを
超えれば検知信号を出力する判定回路とを備えたので、
太陽光の入射等による環境の変化が発生した場合、互い
に極性の異なる素子エレメントにおいて出力電圧が相殺
されるため、太陽光の入射等による環境の変化に強く、
また、特に複雑な判定基準を必要としないため、人体が
存在するかどうかの判定を行う判定回路を複雑に構成し
なくても精度よく人体の検知を行うことが可能となる人
体検知センサを提供することができるという効果を奏す
る。
【0025】請求項2記載の発明にあっては、請求項1
記載の赤外線式人体検知センサにおいて、光学系と素子
エレメントとにより形成される検知領域を人体が横切っ
た場合、人体により遮断された検知領域の面積が人体の
大きさと略同じか、それ以下となるようにしたので、単
位面積当たりに赤外線検出素子に入射する赤外線の量が
多くなるので、人体が検知されるまでの時間を短縮する
ことが可能となるという効果を奏する。また、人体によ
り遮断された検知領域の面積が人体の大きさと略同じで
あれば、人体が同時に互いに極性の異なる検知領域内に
存在し、極性の異なる素子エレメント同士の出力が互い
に打ち消されるという状況を回避することができるとい
う効果を奏する。
【0026】請求項3記載の発明にあっては、請求項1
又は請求項2記載の赤外線式人体検知センサにおいて、
床面において隣り合う検知領域の間隔が人間の幅よりも
大きくなるようにしたので、人体が同時に互いに極性の
異なる検知領域内に存在し、極性の異なる素子エレメン
ト同士の出力が互いに打ち消されることはなくなり、人
体が存在するにもかかわらず検知信号が出力されないと
いう状況を回避することが可能となるという効果を奏す
る。
【0027】請求項4記載の発明にあっては、請求項1
乃至請求項3記載の赤外線式人体検知センサにおいて、
第1の判定レンジと、第1の判定レンジを包含し第1の
判定レンジよりも広いレンジ幅を有する第2の判定レン
ジとを予め定めておき、各素子エレメントから出力され
た出力電圧の和が、第1の判定レンジを超えてから第2
の判定レンジを超えるまでの経過時間を測定し、予め定
めておいた所定時間と比較して、経過時間が所定時間内
であれば判定回路から検知信号を出力するようにしたの
で、人体の移動に伴う温度変化よりも環境の変化に伴う
温度変化の方が緩やかであることを利用して、より環境
の変化に強い人体検知を行うことが可能となるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】赤外線式人体検知センサの構成を表す図であ
り、(a)はそのブロック図であり、(b)は赤外線検
出素子の素子エレメントの配置を表す図であり、(c)
は太陽光が入射したときの時間と出力電圧との関係を表
す図である。
【図2】時間と出力電圧との関係を表す図であり、
(a)は人体移動時を表す図であり、(b)は環境温度
変化時を表す図である。
【図3】従来の赤外線式人体検知センサの構成を表す図
であり、(a)はそのブロック図であり、(b)は赤外
線検出素子の素子エレメントの配置を表す図であり、
(c)は人体が侵入したときの時間と出力電圧との関係
を表す図である。
【図4】赤外線式人体検知センサの設置位置と検知領域
との関係を表す斜視図である。
【図5】(a)は従来の赤外線式人体検知センサの設置
位置と検知領域との関係を表すとともに太陽光が入射し
た状況を表す斜視図であり、(b)は太陽光が入射した
ときの時間と出力電圧との関係を表す図である。
【符号の説明】
1 光学系 2 赤外線検出素子 21 素子エレメント 4 判定回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 赤外線を集光する光学系と、該光学系に
    より集光された赤外線量を検出する互いに極性の異なる
    素子エレメントを少なくとも1組配置してなる赤外線検
    出素子と、該赤外線検出素子において前記各素子エレメ
    ントから出力された出力電圧の総和を求め、予め定めた
    判定レンジを超えれば検知信号を出力する判定回路とを
    備えたことを特徴とする赤外線式人体検知センサ。
  2. 【請求項2】 前記光学系と前記素子エレメントとによ
    り形成される検知領域を人体が横切った場合、人体によ
    り遮断された検知領域の面積が人体の大きさと略同じ
    か、それ以下となるようにしたことを特徴とする請求項
    1記載の赤外線式人体検知センサ。
  3. 【請求項3】 床面において隣り合う前記検知領域の間
    隔が人間の幅よりも大きくなるようにしたことを特徴と
    する請求項1又は請求項2記載の赤外線式人体検知セン
    サ。
  4. 【請求項4】 第1の判定レンジと、第1の判定レンジ
    を包含し第1の判定レンジよりも広いレンジ幅を有する
    第2の判定レンジとを予め定めておき、前記各素子エレ
    メントから出力された出力電圧の和が、第1の判定レン
    ジを超えてから第2の判定レンジを超えるまでの経過時
    間を測定し、予め定めておいた所定時間と比較して、経
    過時間が所定時間内であれば前記判定回路から検知信号
    を出力するようにしたことを特徴とする請求項1乃至請
    求項3記載の赤外線式人体検知センサ。
JP9265841A 1997-09-30 1997-09-30 赤外線式人体検知センサ Pending JPH11108754A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9265841A JPH11108754A (ja) 1997-09-30 1997-09-30 赤外線式人体検知センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9265841A JPH11108754A (ja) 1997-09-30 1997-09-30 赤外線式人体検知センサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11108754A true JPH11108754A (ja) 1999-04-23

Family

ID=17422818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9265841A Pending JPH11108754A (ja) 1997-09-30 1997-09-30 赤外線式人体検知センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11108754A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008232715A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Matsushita Electric Works Ltd 物体検知システム
JP2011137752A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Ricoh Co Ltd 温度センサーとそれを用いた生体検知装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008232715A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Matsushita Electric Works Ltd 物体検知システム
JP2011137752A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Ricoh Co Ltd 温度センサーとそれを用いた生体検知装置
US8772722B2 (en) 2009-12-28 2014-07-08 Ricoh Company, Ltd. Temperature sensor and living body detector using temperature sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0151302B1 (ko) 위치판별 적외선센서와 이를 이용한 센싱방법
JPH0786537B2 (ja) 人体検出装置
US4882491A (en) Infrared detector
JPH11108754A (ja) 赤外線式人体検知センサ
JPH1172386A (ja) 人体検知センサ
JP3743832B2 (ja) 受動型赤外線検知装置
JPH04225191A (ja) 人体検出器
JP2636427B2 (ja) 人体検出装置
JP3060544B2 (ja) 人体検出器
JPH08178750A (ja) 赤外線アレイセンサ
JP2542048B2 (ja) 人体検出装置
JP3289120B2 (ja) 人体検知装置
JP2542054B2 (ja) 人体検出装置
JP2752679B2 (ja) 人体検出装置
JP2583331Y2 (ja) 人体検知器
JP2843054B2 (ja) 人体検出装置
JPH05203762A (ja) 信号処理装置
JP3005703B2 (ja) 人体検知制御スイッチ
KR20020041669A (ko) 수동 적외선 센서를 이용한 인체 감지 시스템 및 그의감지 방법
JPH07270545A (ja) 人体検知装置
JPH02272330A (ja) 移動物体検出用赤外線センサ
JPH09292277A (ja) 赤外線検出装置
JPH04287Y2 (ja)
JPH0422319Y2 (ja)
JPH0357991A (ja) 人体検出装置