(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の監視領域内から入射する熱線の変化から人体検出を行ない人体検出信号を出力する熱線センサ部と、前記第１の監視領域内に包含される第２の監視領域を有し、第２の監視領域内に超音波を送波し、該超音波が物体に当たって反射する反射波を受波して、環境受波データと比較することにより人体検出を行ない人体検出信号を出力する超音波センサ部と、
熱線センサ部からの人体検出信号と超音波センサ部からの人体検出信号とに基づいて、少なくともいずれか一方のセンサ部からの人体検出信号が入力されている期間は人体検出信号を出力する論理和演算部と、
論理和演算部からの人体検出信号の入力があると所定のオフディレー時限を設定して直ちに発報信号を出力するとともに、人体検出信号が停止してからもオフディレー時限内は発報信号を継続して出力するオフディレー部と、
電源投入直後に強制的に発報信号を出力せしめる強制人体検出信号出力部と、を備える人体検出装置において、
電源投入直後から第１の確認時限を経過する迄の間は熱線センサ部のみにて人体検出を行い、
第１の確認時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力しなければ発報信号を停止し、この発報信号の停止から第２の確認時限を開始して、この第２の確認時限が経過する迄の間に、熱線センサ部が人体検出信号を出力するか否かを確認し、
第１の確認時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力すれば、オフディレー時限を第１のオフディレー時限に設定して直ちに発報信号を出力し、その上で第１のオフディレー時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力しないことが確認できれば、環境受波データを取得更新するとともにオフディレー期間を第２のオフディレー時限に設定し、
第２の確認時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力しなければ、環境受波データを取得更新し、
第２の確認時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力すれば、オフディレー時限を第１のオフディレー時限に設定して直ちに発報信号を出力し、その上で第１のオフディレー時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力しないことが確認できれば、環境受波データを取得更新するとともにオフディレー期間を第２のオフディレー時限に設定するようにし、前記第１のオフディレー時限は、第２のオフディレー時限よりも長く設定されたことを特徴とする人体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入射する熱線の変化から人体検出を行なう熱線センサ部と、超音波を送波し、該超音波が物体に当たって反射する反射波を受波して、初期環境受波データと比較することにより人体検出を行なう超音波センサ部とを、複合して構成した人体検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の人体検出装置を示すブロック図、図５は従来の人体検出装置の動作を示すフローチャートである。図４に示すように、人体検出装置は、熱線センサ部１と超音波センサ部２とを備える。 熱線センサ部１は、監視領域Ａから入射する熱線の変化に基づいて人体検出を行う部分であり、比較的広い範囲を監視できるものの、静止する人体の検出はできないという欠点がある。
【０００３】
超音波センサ部２は、超音波振動子からなる超音波送受波器２３により所定周波数の超音波を監視領域Ｂに送波し、この超音波が物体に当たって生ずる反射波を受波することによって人体検出を行う部分であり、監視できる範囲は比較的狭いものの、静止する人体の検出が可能で熱線センサ部１の欠点を補う。なお、監視領域Ａは監視領域Ｂを内包するように設定される。
【０００４】
熱線センサ部１は、集光器１０を備える。 集光器１０は、レンズまたは反射鏡などから構成されて、監視領域Ａからやって来る熱線を焦電素子１１へ集光する。焦電素子１１は、集光する熱線の変化により温度変化を生ずると、その温度変化率に応じた電流を発生し、この電流を電圧に変換して増幅回路１２へ出力する。増幅回路１２は、焦電素子１１の発生する電流を変換した電圧を増幅して、人体検出判断回路１３へ出力する。人体検出判断回路１３は、増幅回路１２から出力される電圧が所定閾値以上になれば人体を検出したとして、人体検出信号を論理和演算部３へ出力する。
【０００５】
超音波センサ部２は、発振器２０を備える。発振器２０は、高周波信号を発生し、この高周波信号を送波回路２１へ出力する。送波回路２１は、送波間隔決定器２２にて決定される送波間隔指示に基づいて、発振器２０からの高周波信号をトーンバースト波にして、間欠的に超音波送受波器２３へ出力する。超音波送受波器２３は、監視領域Ｂに超音波を間欠的に送波するとともに、この超音波が物体に当たることにより生ずる反射波を受波する。
【０００６】
反射波を受波した超音波送受波器２３は、反射波を電圧信号に変換して、この電圧信号を増幅回路２４へ出力する。増幅回路２４は、超音波送受波器２３の出力する電圧信号を増幅して、検波回路２５へ出力する。検波回路２５は、増幅回路２４からの電圧信号を検波して、この検波出力電圧を記憶および判断回路２６へ出力する。
【０００７】
記憶および判断回路２６は、予め取得して記憶部２７に格納してある環境受波データと検波回路２５からの検波出力電圧とを逐次比較して、所定以上の差異があれば人体を検出したとして人体検出信号を論理和演算部３へ出力する。
【０００８】
なお、記憶部２７に格納してある環境受波データは、人体検出装置の電源投入時の初期動作時、あるいは、熱線センサ部１と超音波センサ部２とのいずれもが人体検出信号を出力しない場合に、監視領域Ａ内に人が居ないものとして、超音波送受波器２３にてパルス状の超音波を監視領域Ａに送波するとともに人の居ない環境からの反射波を受波し、この反射波に基づいた検波回路２５の出力する検波出力電圧を時系列的に記憶部２７に逐次記憶することによって取得する。
【０００９】
論理和演算部３は、熱線センサ部１から出力される人体検出信号と、超音波センサ部２から出力される人体検出信号との論理和を演算して、人体検出信号をオフディレー部４へ出力する。
【００１０】
オフディレー部４は、論理和演算部からの人体検出信号の入力があると直ちに発報信号を出力するとともに、人体検出信号が停止してからでもオフディレー時限内である期間は発報信号を継続して出力する。このオフディレー機能は、瞬間的に発生した人体検出信号であっても確実に認識できる比較的長い発報信号にして出力する。
【００１１】
強制人体検出信号出力部５は、人体検出装置に電源が投入されると、確認時限Ｔa （例えば３０秒）の期間内は強制的に人体検出信号をオフディレー部４へ出力するように動作する。 この強制人体検出信号出力部５は、人体検出装置に電源投入した直後から暫くのあいだ発報信号を出力するように作用するもので、人がトイレ内に居るときに停電して再び復電したような場合でも、直ちにトイレの照明器具を点灯せしめて、用を足している人が暗闇に居る時間をできる限り少なくなるように配慮して設けている。
【００１２】
しかしながら、前述の人体検出装置にあっては、 超音波センサ部２は、偶然に監視領域Ｂ内に人が居るときに停電が生じて再び復電したような場合、誤った環境受波データ（人体の存在する状態の環境受波データ）を記憶部２７に格納してしまうために静止する人体の検出ができなくなって、静止する人体検出ができないという熱線センサ部１の欠点を補うことができない。
【００１３】
従って、この人体検出装置をトイレの天井に設置して、この人体検出装置の出力する発報信号にてトイレの照明器具の点灯消灯を行っているような場合、図５のフローチャートから明らかなように、トイレで用を足している人が居るときに停電して復電があると、少なくとも確認時限Ｔa （例えば３０秒）の間は発報信号が出力されてトイレの照明器具は点灯するものの、トイレで用を足している人が便座などに腰掛けて静止していれば、ついには確認時限Ｔa （例えば３０秒）を経過して発報信号が停止し、トイレの照明器具が消灯する。
【００１４】
そこで、トイレで用を足している人が消灯に慌てて動くと、熱線センサ部１は人体検出信号を出力し、その結果、再びトイレで用を足している人が静止しても、オフディレー部４は少なくともオフディレー時限Ｔe （例えば１０秒）の間は発報信号を出力し、トイレの照明器具は少なくとも１０秒間の点灯の後に消灯するという点灯と消灯とを繰り返す。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
つまり、従来の人体検出装置にあっては、復電した当初は超音波センサ部２は用いずに、熱線センサ部１のみで人体検出をする期間があるので、誤った環境受波データ（人体の存在する状態の環境受波データ）を記憶部２７に格納してしまうことがあり、誤った環境受波データを記憶部２７に格納してしまうと、静止する人体の検出ができず、人体検出装置からの発報信号にてトイレの照明器具の点灯消灯を行っているような場合、トイレに人が居るにもかかわらず照明器具を消灯してしまう。しかも、一旦消灯してしまうと、トイレで用を足している人が暗くなって慌てて動いて、再びトイレ照明を点灯させ得たにしても、再び人が静止すれば所定のオフディレー時限Ｔe （例えば１０秒）後には消灯する。
【００１６】
すなわち、従来の人体検出装置にあっては、誤った環境受波データ（人体の存在する状態の環境受波データ）を記憶して、人が居るにもかかわらず人が居ないものと誤判断をして一旦発報信号を停止してしまった後は、所定のオフディレー時限Ｔe （例えば１０秒）以内の比較的短い時間間隔で人が動かないことには、連続する長い発報信号を出力することはできないので不便であるという問題点があった。
【００１７】
本発明は上記の問題点を解決するために成されたもので、その目的とするところは、人が居るにもかかわらず人が居ないものと誤判断をして一旦発報信号が停止した後でも、人がさほど頻繁に動かなくても比較的長い発報信号を少なくとも１回は出力できる、使い勝手の良い、人体検出装置を提供することにある。
【００１８】
本発明は上記の問題点を解決するため、請求項１記載の発明にあっては、第１の監視領域内から入射する熱線の変化から人体検出を行ない人体検出信号を出力する熱線センサ部と、前記第１の監視領域内に包含される第２の監視領域を有し、第２の監視領域内に超音波を送波し、該超音波が物体に当たって反射する反射波を受波して、環境受波データと比較することにより人体検出を行ない人体検出信号を出力する超音波センサ部と、熱線センサ部からの人体検出信号と超音波センサ部からの人体検出信号とに基づいて、少なくともいずれか一方のセンサ部からの人体検出信号が入力されている期間は人体検出信号を出力する論理和演算部と、論理和演算部からの人体検出信号の入力があると所定のオフディレー時限を設定して直ちに発報信号を出力するとともに、人体検出信号が停止してからもオフディレー時限内は発報信号を継続して出力するオフディレー部と、電源投入直後に強制的に発報信号を出力せしめる強制人体検出信号出力部と、を備える人体検出装置において、電源投入直後から第１の確認時限を経過する迄の間は熱線センサ部のみにて人体検出を行い、第１の確認時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力しなければ発報信号を停止し、この発報信号の停止から第２の確認時限を開始して、この第２の確認時限が経過する迄の間に、熱線センサ部が人体検出信号を出力するか否かを確認し、第１の確認時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力すれば、オフディレー時限を第１のオフディレー時限に設定して直ちに発報信号を出力し、その上で第１のオフディレー時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力しないことが確認できれば、環境受波データを取得更新するとともにオフディレー期間を第２のオフディレー時限に設定し、第２の確認時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力しなければ、環境受波データを取得更新し、第２の確認時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力すれば、オフディレー時限を第１のオフディレー時限に設定して直ちに発報信号を出力し、その上で第１のオフディレー時限内に熱線センサ部が人体検出信号を出力しないことが確認できれば、環境受波データを取得更新するとともにオフディレー期間を第２のオフディレー時限に設定するようにし、第１のオフディレー時限は、第２のオフディレー時限よりも長く設定されたことを特徴とする人体検出装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る人体検出装置の一実施の形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は人体検出装置を示すブロック図である。図２は人体検出装置をトイレの照明器具の点灯消灯に用いた場合を示す説明図であり、図２（ａ）は人体検出装置の設置状態を示し、図２（ｂ）は人が用を足している状態を示している。図３は人体検出装置の動作を示すフローチャートである。なお、従来の技術で説明した人体検出装置と同等の箇所には同じ符号を付し、同等の箇所の詳細な説明は省略する。
【００２１】
図１に示す人体検出装置が、従来の技術で説明した人体検出装置と異なり特徴となるのは、総合制御部６を設けるとともに、図３に示すステップ１０１とステップ１０２とを設けた構成である。総合制御部６は、記憶および判断回路２６、オフディレー部４、強制人体検出信号出力部５に対する制御指示と、論理和演算部３、オフディレー部４に対する入出力状況の監視とが可能にしてある。
【００２２】
以下、図１に示す人体検出装置の動作を図２および図３を用いて説明する。図２（ａ）に示すように、人体検出装置はトイレ室の便座の真上の天井に取り付けられており、トイレの照明器具（図示せず）は人体検出装置の発報信号によって点灯消灯の制御がなされている。
【００２３】
さて、停電が復電して人体検出装置に電源が投入されると、人体検出装置は、初期動作として、総合制御部６から、記憶および判断回路２６に対して人体検出信号の出力を禁止する旨の指示を与えるとともに、オフディレー部４に対してオフディレー時限を無し（０秒）にする旨の指示を与え、且つ、強制人体検出信号出力部５に対して人体検出信号を出力する旨の指示を与える。
【００２４】
そこで、強制人体検出信号出力部５は、確認時限Ｔa の期間（例えば３０秒間）、オフディレー部４へ人体検出信号を出力し、オフディレー部４は、確認時限Ｔa の期間（例えば３０秒間）、発報信号を出力する（ステップ１００）。 
【００２５】
ステップ１００では、人体検出装置は、総合制御部６により論理和演算部３を介して熱線センサ部１からの人体検出信号の有無を監視しており、確認時限Ｔa （例えば３０秒）の期間に熱線センサ部１からの人体検出信号がなければ、オフディレー部４にて発報信号を停止してステップ１０１を実行する。
【００２６】
また、ステップ１００では、人体検出装置は、熱線センサ部１からの人体検出信号があれば、即時にオフディレー時限を０秒からＴc （例えば６０秒）にする旨の指示をオフディレー部４に対して与え、少なくともオフディレー時限Ｔc （例えば６０秒）の期間はオフディレー部４から発報信号を継続して出力するステップ１０２を実行する。
【００２７】
ステップ１０１では、人体検出装置は、総合制御部６により論理和演算部３を介して熱線センサ部１からの人体検出信号の有無を監視しており、確認時限Ｔb （例えば１５秒）の期間に熱線センサ部１からの人体検出信号があればステップ１０２を実行するし、確認時限Ｔb （例えば１５秒）の期間に熱線センサ部１からの人体検出信号が無ければステップ１０３を実行する。
【００２８】
ステップ１０２では、人体検出装置は、熱線センサ部１からの人体検出信号があればオフディレー部から発報信号を継続して出力するし、熱線センサ部１からの人体検出信号がオフディレー時限Ｔc （例えば６０秒）の期間連続してなければ、発報信号を停止してステップ１０３を実行する。 
【００２９】
なお、オフディレー部４のオフディレー時限はリカバブルにされており、例えば、オフディレー時限Ｔc （例えば６０秒）の残り時間が１０秒になったところで新たな人体検出信号がオフディレー部４に入力すると、その時点での残り時間はリセットされて、再び残り時間は６０秒にセットされ、発報信号の出力している時間がその時点から６０秒間延長されるようになっている。
【００３０】
ステップ１０３では、人体検出装置は、先ず総合制御部６から記憶および判断回路２６を介して、超音波センサ部２の人体検出の基準となる環境受波データを取得して記憶部２７に格納し、その後に人体検出動作の開始を指示する。
【００３１】
その後、人体検出装置は、監視領域Ｂを包含するような広い監視領域Ａを有する熱線センサ部１にて先ず人体検出を行って、熱線センサ部１からの人体検出信号の出力がなければ、再び環境受波データの取得更新と熱線センサ部１からの人体検出信号の出力の有無の監視とを、データ更新時限Ｔd （例えば０．２５秒）毎に繰り返し実行しており、熱線センサ部１からの人体検出信号の出力があると、総合制御部６から即時にオフディレー時限をＴe （例えば１０秒）にする旨の指示をオフディレー部４に対して与え、少なくともオフディレー時限Ｔe （例えば１０秒）の期間はオフディレー部４から発報信号を継続して出力するステップ１０４を実行する。
【００３２】
ステップ１０４では、人体検出装置は、総合制御部６により論理和演算部３を介して、熱線センサ部１と超音波センサ部２とからの人体検出信号の有無を監視しており、オフディレー時限Ｔe （例えば１０秒）の期間に人体検出信号があれば、オフディレー時限Ｔe （例えば１０秒）の残り時間をリセットして再びオフディレー時限Ｔe （例えば１０秒）をセットして発報信号を延長するし、オフディレー時限Ｔe （例えば１０秒）の期間に人体検出信号が無ければ、発報信号を停止してステップ１０３を実行する。そして、人体検出装置は、停電があるまで、ステップ１０３とステップ１０４とを繰り返す。
【００３３】
従って、上述の人体検出装置にあっては、図２（ｂ）示すように、トイレの便座に腰掛けて静止している人が居るにもかかわらず、ステップ１００からステップ１０１へ直接進んで一旦発報信号が停止してトイレの照明器具が消灯しても、消灯直後に慌てて人が動けばステップ１０１から１回はジャンプしてステップ１０２を実行して、比較的長い少なくともオフディレー時限Ｔc （例えば６０秒）の期間継続する発報信号を出力できるので、人がさほど頻繁に動かなくてもトイレの照明器具の点灯を長く連続して行わせることができ、引き続き安心して用を足していることのできる、使い勝手の良いもにすることができる。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、監視領域内に人が居るときに復電があって、初期には暫くの間は強制的に発報信号が出力されていて、その間に人が静止していて発報信号が停止してしまい、監視領域内に居る人が発報信号の停止に気付いて、発報信号が停止してから第２の確認時限が経過する迄の間に人体を動かして熱線センサ部に人体検出信号を出力させれば、人がさほど頻繁に動かなくても比較的長い発報信号を少なくとも１回は継続して出力できる、使い勝手の良い、人体検出装置を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の人体検出装置を示すブロック図である。
【図２】上記人体検出装置をトイレの照明器具の点灯消灯に用いた場合を示す説明図である。
【図３】上記人体検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】従来の人体検出装置を示すブロック図である。
【図５】従来の人体検出装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１      熱線センサ部
２      超音波センサ部
３      論理和演算部
４      オフディレー部
５      強制人体検出信号出力部
Ａ      第１の監視領域
Ｂ      第２の監視領域
Ｔa     第１の確認時限
Ｔb     第２の確認時限
Ｔc     第１のオフディレー時限
Ｔe     第２のオフディレー時限
【図１】
0003700319.tif 000002
【図２】
0003700319.tif 000003
【図３】
0003700319.tif 000004
【図４】
0003700319.tif 000005
【図５】
0003700319.tif 000006