(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の存在を検出可能な素子をアレイ状に複数配置した検出素子群と、
この検出素子群からの検出結果に基づいて、物体の存在を判断する物体検出手段とを備えた物体検出装置において、
前記検出素子群は、
複数の素子が予め定められた順序に動作して、前記物体検出手段へと前記素子毎の第１の検出結果を送信する第１のモードと、
複数の素子が同時に動作すると共に、複数の素子の検出結果を加算した値である第２の検出結果を、前記物体検出手段へと送信する第２のモードとを有し、
前記検出素子群の前記第１のモードと前記第２のモードとを切換える動作モード制御手段を有する
ことを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
前記第２のモードは、
前記複数の素子を直列に接続して信号電圧を増大させることを特徴とする請求項１記載の物体検出装置。
【請求項３】
前記素子は、
光起電力型または熱起電力型であることを特徴とする請求項２記載の物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、侵入物の存在を検出する物体検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の物体検出装置としては、特開平１１−１９８７６３号公報に開示されている「車両用盗難防止装置」が報告されており、特に、車両に侵入する物体を検出して警報する技術に適用可能である。
【０００３】
この従来の技術では、侵入物の検知を行っている状態では、アレイ状に形成された熱感知素子のうち、温度変化が最初に発生する可能性の高いドアや窓付近を集中的に動作させ、それ以外の熱感知素子を動作させない、すなわち、熱感知素子を間引いて動作させ、この熱感知素子の感知状態を信号増幅器、信号処理回路、データ送信回路からなる熱画像データ作成手段を介して制御回路へと熱画像データを送信し、制御回路にて侵入物の有無を判断していた。
制御回路で侵入物があったと判断された場合には、全ての熱感知素子を動作させて、さらに、この侵入物が人であると判断した場合には、警報を発生するようにしていた。このように、従来の技術は、熱感知素子による消費電力を低減しながら車室内への侵入者を検出することができるという利点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の物体検出装置にあっては、侵入物の存在を検出するのに、動作させる熱感知素子を間引いて動作させるようにしているが、この熱感知素子自体を間引いて動作させても、物体検出装置全体の消費電力の低減には寄与が少なかった。
すなわち、物体検出装置全体では、熱感知素子で消費される電力よりも、制御回路や特にアナログ回路で構成される熱画像データ作成手段で消費される電力の方が格段に大きくなる。従って、従来の技術では、熱感知素子を間引いて動作させている状態であっても、制御回路やアナログ回路で構成される熱画像データ作成手段は、何も変わらず動作を行っているので、十分な消費電力の低減を得られるものではなかった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、従来よりも格段に消費電力を低減することができる物体検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、物体の存在を検出可能な素子をアレイ状に複数配置した検出素子群と、この検出素子群からの検出結果に基づいて、物体の存在を判断する物体検出手段とを備えた物体検出装置において、前記検出素子群は、複数の素子が予め定められた順序に動作して、前記物体検出手段へと前記素子毎の第１の検出結果を送信する第１のモードと、複数の素子が同時に動作すると共に、複数の素子の検出結果を加算した値である第２の検出結果を、前記物体検出手段へと送信する第２のモードとを有し、前記検出素子群の前記第１のモードと前記第２のモードとを切換える動作モード制御手段を有することを要旨とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記第２のモードは、前記複数の素子を直列に接続して信号電圧を増大させることを要旨とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記素子は、光起電力型または熱起電力型であることを要旨とする。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、物体の存在を検出可能な素子をアレイ状に複数配置した検出素子群と、この検出素子群からの検出結果に基づいて、物体の存在を判断する物体検出手段とを備えておき、検出素子群は、複数の素子が予め定められた順序に動作して、物体検出手段へと第１の検出結果を送信する第１のモードと、複数の素子が同時に動作すると共に、複数の素子の加算値であり、第１の検出結果よりも大きい第２の検出結果を、物体検出手段へと送信する第２のモードとを切換え可能であるので、第２のモードでは、検出素子からは加算処理が行われた大きな信号出力を得ることができるので、後段回路の一部動作を制限することができるため、省電力化に寄与することができる。この結果、従来よりも格段に消費電力を低減することができる。
【００１０】
請求項２記載の本発明によれば、第２のモードは、複数の素子を直列に接続して信号電圧を増大させることができるので、単純な構成で省電力化を図ることができる。
【００１１】
請求項３記載の本発明によれば、素子は、光起電力型または熱起電力型であるので、素子を直列に接続したまま信号値を加算することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る物体検出装置を適用可能なシステム構成を示す図である。
【００１３】
物体検出装置１１は、赤外線エリアセンサ１３、熱画像データ作成部１５、リモコン受信機１６、動作モード制御回路１７、警報部１９、電源回路２１から構成されている。
赤外線エリアセンサ１３、車両室内に取り付けられ、熱源を検出するための光起電力型または熱起電力型の複数の画素を備え、動作モードＡに設定された場合には全画素を順次にスキャンし、また、動作モードＢに設定された場合には複数の画素を直列に接続して信号電圧を増大させるように動作する。
【００１４】
熱画像データ作成部１５、センサ信号を増幅した後にこのセンサ信号に対して補正処理及び判定処理を行い、予め設定しておいた設定レベル及び設定面積以上のセンサ信号が継続的に入力された場合を侵入行為と見なして警報信号を発生させ、運転者が所持しているリモコンキーや警報部１９にこの警報信号を送る。
【００１５】
リモコン受信機１６は、運転者が携帯しているリモコンキー（図示しない）から送信されるＯＮ操作信号またはＯＦＦ操作信号を受信して動作モード制御回路１７に送る。
動作モード制御回路１７は、図２に示すように、３つの動作モードに応じて赤外線エリアセンサ１３、熱画像データ作成部１５、動作モード制御回路１７（自身）、警報部１９、電源回路２１を制御する。なお、動作モード制御回路１７は、制御プログラムに従って装置全体を制御するＣＰＵと、制御プログラムを記憶するＲＯＭと、制御データを記憶するＲＡＭとを有しており、制御プログラムに従って各種処理を実行する。
警報部１９は、警報を発生させて車両室内に人体が侵入したことを車両周囲に報知する。電源回路２１は、メインＳＷ２２がＯＮ操作されている状態で車両に設けられた例えばバッテリ２０からの電源を装置内の各部に供給する。
【００１６】
さらに、熱画像データ作成部１５は、信号増幅回路２３、信号処理回路２５、データ送信回路２７から構成されている。
信号増幅回路２３は、赤外線エリアセンサ１３からのセンサ信号を増幅して信号処理回路２５に出力する。信号処理回路２５は、信号増幅回路２３で増幅されたセンサ信号に対して補正処理及び判定処理を行い、予め設定しておいた設定レベル及び設定面積以上のセンサ信号が継続的に入力された場合を侵入行為と見なし、ＯＮ制御信号をデータ送信回路２７に送る。データ送信回路２７は、信号処理回路２５からのＯＮ制御信号に応じて警報信号を発生させ、運転者が所持しているリモコンキーや警報部１９などに警報信号を送る。
【００１７】
次に、図２を参照して、物体検出装置１１の動作モードについて説明する。
【００１８】
動作モードＡでは、動作モード制御回路３は、赤外線エリアセンサ１３の全画素をスキャンするように動作させ、他の各部も通常動作を行う。
動作モードＢでは、熱画像データ作成部１５及び警報部１９は休止しており、当該部位で消費する電力を削減することができる。信号増幅回路２３、信号処理回路２５などには、多数のアナログ回路が内在されており、動作モードＡにおいて消費されていた電力に対して、動作モードＢにおいて消費される電力は小さくなるため、大きな省電力効果が得られる。
【００１９】
また、動作モードＢでは、赤外線エリアセンサ１３はスキャン動作を停止することで省電力動作を行い、かつ、赤外線エリアセンサ１３からのトリガ信号を増幅しなくても動作モード制御回路１７で十分にトリガ信号を判断できる構成になっている。さらに、熱画像データ作成部１５及び警報部１９は動作を停止して電源の供給も行われないので、消費電力を大幅に削減することができる。
【００２０】
次に、図１，図２を参照して、図３に示すフローチャートを用いて物体検出装置の動作を説明する。
まず、運転者が車両を所定の位置に停止する。そして、物体検出装置１１に設けられたメインＳＷ２２がオン操作する。物体検出装置１１のメインＳＷ２２がオンされると、車両に設けられたバッテリ２０から直流電源が電源回路２１に供給され、動作モード制御回路１７に設けられたＣＰＵが起動されてＲＯＭに記憶されている制御プログラムを順次に読み出し、ステップＳ１０以降の処理を開始する。
【００２１】
そして、ステップＳ１０では、キーシリンダに設けられたＩＧＮ＿ＳＷがＯＦＦ状態になったかどうかを判断する。ＩＧＮ＿ＳＷがＯＦＦ状態になるまでこの処理を繰り返す。
ＩＧＮ＿ＳＷがＯＦＦ状態になった場合には、ステップＳ２０に進み、車体の運転席側のドアに設けられたドアＳＷ（図示しない）がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わったか調べて運転者が降車したかどうかを判断する。ドアＳＷがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるまでこの処理を繰り返す。
【００２２】
運転者が降車した場合には、車外からリモコンキーを操作して物体検出装置１１を作動させるためのＯＮ操作信号が発信されたこととする。
運転者が降車した場合には、ステップＳ３０に進み、リモコン受信機１６がＯＮ操作信号を受信したかどうかを判断する。リモコン受信機１６がＯＮ操作信号を受信するまでこの処理を繰り返す。
【００２３】
リモコン受信機１６がＯＮ操作信号を受信した場合には、ステップＳ４０に進み、本装置を動作モードＡに設定して動作を開始する。この結果、動作モード制御回路１７は、赤外線エリアセンサ１３の全画素をスキャンする動作モードＡで動作する。
そして、ステップＳ５０では、赤外線エリアセンサ１が熱源を検知しているかどうかを判断する。赤外線エリアセンサ１が熱源を検知していない場合は、ステップＳ６０に進み、省電力化が可能な動作モードＢへ移行する。動作モードＢへ移行した後は、熱源を検出するまではこのモードを維持する。
【００２４】
動作モードＢでは、図２に示すように、赤外線エリアセンサ１３がスキャン動作を停止することで、省電力化動作を行い、かつ、信号増幅しなくても十分なトリガー信号を出力する構成になっている。なお、詳細は後述することとする。さらに、動作モードＢでは、熱画像データ作成部１５及び警報部１９は動作を停止して電源の供給も行われないので、消費電力を大幅に削減することができる。
【００２５】
一方、ステップＳ５０において、熱源を検知している場合は、ステップＳ７０に進み、動作モードＡを継続する。
ここで、ステップＳ８０では、リモコン受信機１６がＯＦＦ操作信号を受信したかどうかを判断する。リモコン受信機１６がＯＦＦ操作信号を受信した場合には、ステップＳ３０に戻り、上述した処理を繰り返す。一方、リモコン受信機１６がＯＦＦ操作信号を受信していない場合には、ステップＳ９０に進む。
【００２６】
動作モードＡでは、赤外線エリアセンサ１３から出力されるセンサ信号は熱画像データ作成部１５に送られ、信号増幅回路２３でセンサ信号が増幅され、信号処理部２２でセンサ信号に対して補正処理及び判定処理が行われる。この判定処理では、予め設定しておいた設定レベル及び設定面積以上のセンサ信号が継続的に入力された場合を侵入行為と見なす。
【００２７】
そこで、ステップＳ９０では、車両室内に人体が侵入したかどうかを判断する。人体の侵入がない場合には、ステップＳ５０に戻り、上述した処理を繰り返す。
一方、侵入行為が発生していると認められた場合には、ステップＳ１００に進み、ＯＮ制御信号をデータ送信回路２７に送り、データ送信回路２７で警報信号を発生させて運転者が所持しているリモコンキーなどにこの警報信号を送ると共に、警報部１９を通じて警報を発生させる。
【００２８】
また、運転者が車両から離れている間に侵入行為などが発生することなく、再度、運転者がこの車両に乗車するときには、リモコンキーなどによって外部よりＯＦＦ操作信号をリモコン受信機１６に送る。この際、動作モード制御回路１７は、休止モードに移行し各部の動作を停止させる。
【００２９】
次に、図４，図５は、赤外線エリアセンサ１３の構成および動作を示す回路図である。なお、図４は、赤外線エリアセンサ１３が動作モードＡの状態での動作を示し、図５は、赤外線エリアセンサ１３が動作モードＢの状態での動作を示している。
図４，図５には、簡単化のために３×２＝６画素のみ示しているが、画素数が多くなっても基本動作には変更はない。以下、画素（１，１）を例にとって動作を説明する。
【００３０】
なお、各画素２０１内は等価回路を用いて示している。すなわち、光を受光して電力を発生する光起電力型の素子または熱を受光して電力を発生する熱起電力型の素子からなる起電力手段２０２、内部抵抗２０３、アクセスＳＷ２０４の直列接続で等価的に示している。起電力手段２０２は、熱起電力を発生するものとしてサーモカップルまたはサーモパイル、光起電力を発生するものとしてフォトダイオードなどがある。
【００３１】
画素（１，１）には、Ｙアドレスを指定する所定のＹアドレス線２４１、アクセスＳＷ２０４から信号を出力するためのプラス信号線２１１、マイナス信号線２２１が接続されている。Ｙアドレス線２４１は、アクセスＳＷ２０４のゲート端子に接続されており、画素の信号をプラス信号線２１１に送ることを可能にしている。
【００３２】
各プラス信号線２１１〜２１３と各マイナス信号線２２１〜２２３の接続方法は、接続モード切替回路３００によって動作モード毎に切り替えられる。
【００３３】
次に、図４，図５を参照して、動作モードＡ，Ｂでの赤外線エリアセンサ１３の動作を説明する。
図４に示すように、動作モード制御回路１７からの指示が動作モードＡの場合は、モード信号１８の１つであるラインＡがＨｉｇｈレベルになりＭＯＳスイッチ３０１，３０２,３０３がオン状態になる。この結果、各画素のマイナス端子２２１〜２２３は全て導通状態（図中太線で示す）になり、プラス端子はＸアドレス及びＹアドレスの信号に従ってプラス信号線に接続されるため、通常の撮像素子動作が可能となる。
【００３４】
一方、図５に示すように、動作モードＢが指示された場合には、モード信号１８の１つであるラインＢがＨｉｇｈレベルになりＭＯＳスイッチ３１１，３１２がオン状態になる。この場合、画素（２，１）と画素（２，２）のマイナス信号線２２２は画素（１，１）と画素（１，２）のプラス端子２１１に接続される。同様に、マイナス信号線２２３は、プラス信号線２１２に接続される。この状態でＹ１アドレス線２４１をＨｉｇｈレベルにすると、画素（１，１）、（２，１）、（３，１）は直列に接続され、この３つのセンサ信号が加算された信号が赤外線エリアセンサ１３の出力１４に現れる。この信号は、動作モードＡの信号に比べて大きいので、信号増幅が不要になる。図４では、説明の簡略化のため３画素のみで表しているが、多数の画素を集積化したエリアセンサでは、列方向の素子数分だけ加算されるので大きな出力を得ることができる。
【００３５】
このように、物体の存在を検出可能な画素をアレイ状に複数配置した赤外線エリアセンサ１３と、この赤外線エリアセンサ１３からの検出結果に基づいて、物体の存在を判断する熱画像データ作成部１５とを備えておき、赤外線エリアセンサ１３は、複数の画素が予め定められた順序に動作して、熱画像データ作成部１５へと第１の検出結果を送信する動作モードＡと、複数の画素が同時に動作すると共に、複数の画素の加算値であり、第１の検出結果よりも大きい第２の検出結果を、熱画像データ作成部１５へと送信する動作モードＢとを切換え可能であるので、動作モードＢでは、検出画素からは加算処理が行われた大きな信号出力を得ることができるので、後段回路の一部動作を制限することができるため、省電力化に寄与することができる。この結果、従来よりも格段に消費電力を低減することができる。
【００３６】
また、動作モードＢは、複数の画素を直列に接続して信号電圧を増大させることができるので、単純な構成で省電力化を図ることができる。
さらに、画素は、光起電力型または熱起電力型であるので、画素を直列に接続したまま信号値を加算することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る物体検出装置を適用可能なシステム構成を示す図である。
【図２】物体検出装置１１の動作モードと各部の動作状態を示す表である。
【図３】物体検出装置１１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】赤外線エリアセンサ１３が動作モードＡの状態での動作を示す図である。
【図５】赤外線エリアセンサ１３が動作モードＢの状態での動作を示す図である。
【符号の説明】
１３    赤外線エリアセンサ
１５    熱画像データ作成部
１７    動作モード制御回路
１９    警報部
２１    電源回路
２３    信号増幅回路
２５    信号処理回路
２３    データ送信回路
２０１  画素（１，１）
２０２  熱または光起電力発生装置
２０３  寄生内部抵抗
２０４  アドレスＳＷ
２１０  共通プラス出力端子
２２０  共通マイナス出力端子
【図１】
0003675333.tif 000002
【図２】
0003675333.tif 000003
【図３】
0003675333.tif 000004
【図４】
0003675333.tif 000005
【図５】
0003675333.tif 000006