JPH0690284B2

JPH0690284B2 - 人体検知装置

Info

Publication number: JPH0690284B2
Application number: JP62254603A
Authority: JP
Inventors: 祥一中西; 貴志和田
Original assignee: 株式会社ナブコ
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1987-10-12
Publication date: 1994-11-14
Anticipated expiration: 2009-11-14
Also published as: JPH0198984A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、例えば、人体が扉に対して接近・離間した
ことを検知して該扉を自動的に開閉駆動する自動扉開閉
装置等に用いられる人体検知装置に関する。

〔従来の技術〕

自動扉開閉装置は、人体が検知域に進入したこと、ま
た、人体が検知域外に出たことを検知する人体検知装置
を有し、該人体検知装置が送出する人体検知信号により
扉開閉駆動装置を作動させる構成となつている。この人
体検知装置には、投光器と受光器とを備え、投光器から
発射した赤外線を人体が遮断したことをもつて人体を検
知する光遮断型のものと、投光器から発射した赤外線の
人体による反射光を受光器が受光したことをもつて人体
検知用照射域に入つたことを検知する光反射型のものと
がある。

この光反射型の検知装置を用いるものとしては、従来、
特開昭61-284689号公報に開示されたものがある。ここ
に開示されている人体検知方法は、扉の上方、即ち、建
屋の出入口天井部に赤外線の投光器と受光器および信号
処理回路からなる投受光装置を取り付け、投光器から扉
前方の床面に向けて該床面の扉前方の所定域が照射され
るように赤外線を発射させ、この照射域を視野として該
照射域内に検知エリアを形成する受光器の出力を信号処
理回路で信号処理して人体検知を行うものであるが、信
号処理回路は、検知エリアに人間が存在していない時の
受光器の出力（以下、床レベルという）の積分値と、検
知エリアに人間が進入している時の受光器の出力の積分
値との偏差を検出し、該偏差が所定時間継続してしきい
値を越えている場合に人体検知信号を送出する構成とな
つている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、喫茶店などでは、第８図に示すように、扉81
の外側にマツト82を置くことが多いが、マツト82は当然
に赤外線Ｒの照射域Ａに置かれるので、床からの反射光
量が変化する。この為、人体検知装置83にしきい値を設
定したのち、マツト82を置いたりすると、該マツト82の
反射光量の大きさによつては上記偏差が上記しきい値を
超え、扉81が開いてしまうことが起こる。

このような誤動作が起こる度に、しきい値を設定しなお
さなくてはならないが、上記従来のものでは、この作業
がとても面倒であつた。

この発明は上記した従来の問題を解消するためになされ
たもので、検知エリアに人体以外の静止物体が置かれた
場合に、これを、自動的に人体と区別して検知した上、
検知エリアの判定基準を新たな環境に対応した判定基準
に更新することができる人体検知装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するために、横向きに直列する投光素子の投光素子列を有する投光部
と、該投光素子列の各投光素子の床面への照射域を共有
する照射域を有し、重なる照射空間であって床面を含む
部分に検知エリアを画成し得るように、上記投光素子と
組になった受光素子の受光素子列を有する受光部と、上
記検知エリアを画成する投光素子と受光素子の組を同期
的に、かつ、サイクリツクに制御するとともに受光量を
取り込んで人体の有無を判定する検知制御装置とを有
し、該検知制御装置が、上記取り込んだ受光量を初期設定さ
れた該当の判断基準と比較し、この受光量がその判定基
準外である場合に人体検知信号を作成する動作を実行
し、さらにこの受光量がその判定基準外であり、かつ所定時
間連続して一定であって静止物体が床面上にあるかもし
れない場合、少なくとも１つの上記組の受光素子を該組
の投光素子に隣接する別の投光素子と同期させ、重なる
照射空間であって床面を含まない新たな検知エリアを形
成し、新たな該検知エリアからの受光量が該当の判定基
準内にあって静止物体が床面上にあると判定されると、
床面を含む検知エリアに対する上記判定基準を更新する
ように構成したものである。

〔作用〕

この発明では、受光量が判定基準を超えた場合に、該受
光量がある時間不変であると、検知エリアの下端が床面
から所定高さのところで終端する検知エリアに変更さ
れ、該変更された検知エリアについて検知動作が行わ
れ、この時の受光量が該当の判定基準内にある場合に
は、変更前の検知エリアに進入したものが、マツト等の
人体以外の静止物体であると、判定され、前記検知エリ
アについて、新たな判定基準を得る動作が開始される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、Ａは投光部、Ｂは受光部、10は投光素
子切換スイツチ、11は受光素子切換スイツチ、12は受光
信号増幅器、13はサンプルホールド回路であり、これら
により人体検知装置15の投受光装置14が構成されてい
る。

20は検知制御装置であつて、マイクロコンピユータ（CP
U）21、プログラムメモリ（ROM）23、データメモリ（RA
M）22、インタフエース回路（PIO）24からなる検知制御
部とA/D変換部25を有している。プログラムメモリ23は
第５図に示す基準値設定プログラムおよび第６図に示す
検知プログラム、第７図の静止物体検知プログラムを格
納している。31はオンタイマ、32は扉開閉指令信号を作
成するためのリレー、33は扉開閉駆動装置である。

投光部Ａは、第２図に示す如く、投光レンズ９の背部に
複数個の投光素子１〜８を横２列に集合配置してなり、
投光素子１〜８はその光軸を扉前方の床面Ｆに向けて該
床面に赤外線Ｒを照射し、第３図（ａ）および（ｂ）に
示す如く、区分照射域C₁〜C₈からなる照射域Ｃを床面Ｆ
上に画成している。投光素子５〜８の群は照射域Ｃの扉
側半部（照射域後半部という）を分担し、投光素子１〜
４は照射域Ｃの前半部（照射域前半部という）を分担し
ている。受光部Ｂは、第２図に示す如く、受光レンズ9A
の背部に複数個の受光素子1A〜8Aを、それぞれの光軸を
区分照射域C₁〜C₈の中心部に向けて横２列に集合配置し
てなり、それぞれが投光素子１〜８による照射空間内に
第３図（ａ）、（ｂ）に斜線で示す検知エリアS₁₁〜S₈₈
（但し、S₅₅〜S₇₇は図示しない）を形成する。

投光素子１〜８は投光素子切換スイツチ10を介して駆動
信号（例えば、周波数3.5KHz）を受け、第４図（ａ）に
示す如きパルス波形の赤外線Ｒを繰り返し発射する。受
講素子1A〜8Aが送出する受光信号（第４図（ｂ）に示
す）V_Lは受光素子切換スイツチ11を通して取り出され、
増幅器12で増幅されたのちサンプルオールド回路13に入
力される。投光素子切換スイツチ10は切換信号Swを受け
て駆動信号Ｐを投光素子１〜８に、この順序でサイクリ
ツクに、高速で切換え入力し、受光素子切換スイツチ11
は切換信号Swを受けて受光素子1A〜8Aを、それぞれ投光
素子１〜８の上記切換えに同期させて、増幅器12に切換
接続する。サンプルホールド回路13はサンプル・ホール
ド信号S/Hを受けて、到来する受光信号（パルス状信
号）V_Lの最大レベルV_LMAXをサンプリングしてホールド
する。A/D変換部25はサンプルホールド回路13のホール
ド値V_LMAXをデジタル値に変換して、CPU21に入力する。
なお、上記駆動信号Ｐ、切換信号Swおよびサンプルホー
ルド信号S/Hは、図示しない電源スイツチの投入によ
り、CPU21から送出され、インタフエース回路24を通し
て投受光装置14に供給される。

次に、この装置の動作について説明する。

上記電源スイツチを投入すると、検知制御装置20のCPU2
1が作動し、投光素子１〜８が順次赤外線Ｒを発射し、
受光素子1A〜8Aがそれぞれ投光素子１〜８と同期的に動
作して検知エリアS₁₁〜S₈₈からの反射光RLを受光して反
射光量に比例したレベルの受光信号V_Lを順次送出する。
以下、説明の便宜上、同期して駆動される投光素子１と
受光素子1Aとの組による検知エリアS₁₁について説明す
る。

１基準値設定動作（基準値設定プログラム参照）電源投入と同時に自動的に、上記基準値設定プログラム
の実行が開始される。このプログラムは、検知エリアS
₁₁に人間が存在しない環境下で実行させる。A/D変換部2
5は、受光素子1Aから順次送出される受光信号V_Lの第１
番目のパルス、第２番目のパルス・・・第ｎ番目のパル
ス（但し、この例では、ｎ＝４）の最大レベル値ＶLMAX
をデジタル値に変換してCPU21に送出する。CPU21は第ｎ
番目のパルスの最大レベル値V_LMAXがデジタル変換され
ると、ｎ個のデジタル値D₀₁、D₀₂、・・・D_0nの平均値N
₁₀を演算し、該平均値N₁₀を検知エリアS₁の基準値とし
てその上下に、しきい値σ_ｕ、σ_ｄを設け、判定基準K
₁₁（N₀₁−σ_ｄ≦K₁₁≦N₀₁−σ_ｕ）を設定してデータメ
モリ22の検知エリアS₁₁用番地に格納する。この基準値
設定ルーチンが検知エリアS₁₁〜S₈₈についても同様に実
行され、それぞれの判定基準K₂₂〜K₈₈が設定されるとと
もに、後述する静止物体検知動作における検知エリアS
₁₂、S₂₃、S₃₄、S₅₆、S₆₇、S₇₈についても同様に実行さ
れ、それぞれの判定基準K₁₂、K₂₃、K₃₄、・・・K₆₇、K
₇₈が設定される。

II検知動作（検知プログラム参照）上記基準値設定動作が終了したのち、第６図の検知プロ
グラムが順次検知エリアS₁₁〜S₈₈に対して実行される。
以下、検知エリアS₁₁について説明する。

A/D変換器25は、前記基準値設定動作時と同じく、受光
信号V_Lのパルスの最大レベル値V_LMAXをデジタル値に変
換し、CPU21はｎ個（ｎ＝４）のパルスの最大レベル値
がデジタル変換されると、ｎ個（ｎ＝４）のデジタル値
D₁₁、D₁₂、・・・・D_1nを平均して平均受光量N₁₁を演算
し、該平均受光量N₁₁が判定基準K₁₁外にあるか否かを判
定する。判定基準K₁₁内にある時は、リレー32が消勢さ
れ、扉開閉指令信号Ｙが消滅していることを条件とし
て、上記平均受光量演算動作を繰り返す。

平均受光量N₁₁が判定基準K₁₁外にある場合には、該平均
受光量₁₁が太陽光や瞬間的な飛来物等の外乱の影響を受
けているか否かを確認するために、前記と同様の検知ル
ーチンが繰り返される。即ち、CPU21は、続く2n個（ｎ
＝４）のパルスについてのデジタル値を平均して平均受
光量N₁₂を演算する。この場合、異常に大きいか或いは
小さいデジタル値は、上記外乱や交流的成分によるもの
として除外し、残つたデジタル値について平均演算す
る。次いで、この平均受光量N₁₂が判定基準K₁₁外にある
か否かを再度判定し、依然として判定基準K₁₁外にある
場合は、外乱光の影響を受けているか否かを確認するた
めに、第３回目の検知ルーチンが繰り返され、CPU21
は、続く2n個（ｎ＝４）のパルスについてのデジタル値
を平均して平均受光量N₁₃を演算する。この場合も、異
常に大きいか或いは小さいデジタル値は除外し、残つた
デジタル値について平均演算する。CPU21はこの平均受
光量N₁₃を第２回目の検知ルーチンで得た平均受光量N₁₂
と比較して両者が一致もしくは近似している場合には、
検知エリアS₁₁に人間が進入したものと判断して人体検
知信号Ｘをリレー32に送出する。これによりリレー32が
付勢（オン）される。

III静止物体検知動作 CPU21は、人体検知信号Ｘの発生が、人体によるもの
か、あるいは、マツト等の人体以外の静止物体によるも
のかを判断する。上記動作後、検知エリアS₁₁の平均受
光量N₁₃が所定時間T_K（例えば、20秒程度）連続してほ
ぼ一定であるか否かをチエツクし、一定でない場合に
は、上記人体検知信号Ｘの発生が人体によるものと判断
してオンタイマ31をセツトさせる。一定である場合に
は、投光素子１の投光動作と同期的に動作する受光素子
を受光素子2Aに変更し、第３図（ｃ）に示すように、新
たな検知エリアS₁₂を設ける。この検知エリアS₁₂は下端
部が床面から所定高さＨに位置する検知エリアであつ
て、該検知エリアS₁₂には床面に置かれたマツト等の静
止物体の反射光は届かない。次いで、投光素子１と受光
素子2Aにｎ回（ｎ＝４）の投受光動作を行わせて、平均
受光量N_K12を演算する。この平均受光量N_K12が判定基準
K₁₂内にある場合には、次に、投光素子２と受光素子3A
を選択して、検知エリアS₂₃を形成させ、投光素子２と
受光素子3Aにｎ回の投受光動作を行わせて、平均受光量
N_K23を演算する。この平均受光量N_K23が判定基準K₂₃内
にある場合には、投光素子３と受光素子4Aを選択して、
検知エリアS₃₄を形成させ、投光素子３と受光素子4Aに
ｎ回の投受光動作を行わせて、平均受光量N_K34を演算
し、判定基準K₃₄と比較する。このルーチンを、順次、
投光素子５と受光素子6A、投光素子６と受光素子7A、投
光素子７と受光素子8Aについて実行し、各ルーチンにお
ける平均受光量が判定基準K₅₆、K₆₇、K₇₈内にある時
は、照射域Ｃの床面上にマツトの如き静止物体が置かれ
たものと判断して、Ｉの基準値設定動作を行わせ、各検
知エリアS₁₁〜S₈₈およびS₁₂〜S₇₈の基準値を更新して新
たな判定基準を設定する。

このように、本実施例では、同期的にその投光と受光動
作が制御される投光素子と受光素子の定常時の組合わせ
を変更して、床面から上方に離れた位置に床面上の静止
物体からの反射光の影響が殆ど無い新たな検知エリアを
画成し、該検知エリアからの反射光量が該当の判定基準
内にある場合に、静止物体が床面上にあるものと判定す
る。これは人体であれば、検知エリアを床面から離れた
高い領域に設定しても、高さ（身長）があるので、検知
エリアに届くからである。

本実施例は、同期的に動作させる投光素子と受光素子の
組合わせを変更して新たな検知エリアを設定するもので
あり、上記変更を行うか否かは、通常の検知ルーチン時
に受光量が判定基準を超えた場合に、ある時間後に決定
されるから、人体と静止物体の区別は速やかに、かつ、
正確に行われる。

なお、上記実施例では、投光部Ａ、受光部Ｂが２列配置
の投光素子と受光素子からなるが、１列配置のものであ
つても良いことは勿論である。

また、投光素子と受光素子の配列は、組合わせの変更に
より、床面から所定高さ離れる検知エリアを形成し得る
配列であれば良い。

また、上記実施例では、各検知エリアに対して判定基準
を設定しているが、該判定基準を各検知エリアに対して
共通に設定するものであつても良い。

また、上記実施例では、検知エリアS₁₂、S₂₃、S₃₄を含
む６つの新たな検知エリアを形成して、この全てについ
て静止物体検知ルーチンを実行１ているが、例えば、中
央の検知エリアS₂₃、或いは左右の検知エリアS₁₂、S₃₄
のうちの１つについて実行し、その結果だけで判定する
ようにしても良い。

また、本実施例では、人体検知をソフトウエアにより行
うので、装置の構成が簡素になる利点がある。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、検知信号が作成された場
合に、これが人体によるものか、他の静止物体によるも
のかを自動的に判定して、静止物体による検知エリアの
環境変化に対応した判定基準を作成するので、入口にマ
ツト等の静止物体が置かれても、判定基準を手動で設定
し直す面倒を防止することができ、上記判定は検知エリ
アを新たに設定して行われるので、正確な判定を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図、第２図は
上記実施例における投光素子と受光素子の配置構造を示
す図、第３図（ａ）〜（ｃ）は検知エリアを示す図、第
４図（ａ）は上記実施例における投光素子の出力波形
図、第４図（ｂ）は上記実施例における受光素子の出力
波形図、第５図は上記実施例に基準値設定プログラムの
流れ図、第６図は上記実施例における検知プログラムの
流れ図、第７図は上記実施例における静止物体検知プロ
グラムの流れ図、第８図は従来のマツトスイツチを用い
る人体検知装置の構成図である。１〜８……投光素子、1A〜8A……受光素子、10……投光
素子切換スイツチ、11……受光素子切換スイツチ、20…
…検知制御装置、21……CPU。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】横向きに直列する投光素子の投光素子列を
有する投光部と、該投光素子列の各投光素子の床面への
照射域を共有する照射域を有し、重なる照射空間であっ
て床面を含む部分に検知エリアを画成し得るように、上
記投光素子と組になった受光素子の受光素子列を有する
受光部と、上記検知エリアを画成する投光素子と受光素
子の組を同期的に、かつ、サイクリツクに制御するとと
もに受光量を取り込んで人体の有無を判定する検知制御
装置とを有し、該検知制御装置が、上記取り込んだ受光量を初期設定さ
れた該当の判定基準と比較し、この受光量がその判定基
準外である場合に人体検知信号を作成する動作を実行
し、さらにこの受光量がその判定基準外であり、かつ所定時
間連続して一定であって静止物体が床面上にあるかもし
れない場合、少なくとも１つの上記組の受光素子を該組
の投光素子に隣接する別の投光素子と同期させ、重なる
照射空間であって床面を含まない新たな検知エリアを形
成し、新たな該検知エリアからの受光量が該当の判定基
準内にあって静止物体が床面上にあると判定されると該
床面を含む検知エリアに対する上記判定基準を更新する
ようにしたことを特徴とする人体検知装置。