(57)【要約】【課題】簡易な装置で高精度に人の存否を判定することができる人判定装置を提供する。【解決手段】発光部は、複数の波長の赤外光を発光するようにしてある。受光部は、発光部が発した赤外光の反射光を受光し、受光した反射光を電気信号に変換する受光素子を備える。存否判定部は、受光素子が変換した一の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて反射物体の存否を判定する。人判定部は、存否判定部で反射物体が存在すると判定した場合、受光素子が変換した複数の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて反射物体が人であるか否かを判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、該発光部が発光した光による反射光を受光する受光部とを備え、該受光部で受光した反射光に基づいて人の存否を判定する人判定装置において、
前記発光部は、
複数の波長の赤外光を発光し、
前記受光部は、
前記発光部が発した赤外光の反射光を受光し、受光した反射光を電気信号に変換する受光素子を備え、
該受光素子が変換した一の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて反射物体の存否を判定する存否判定部と、
該存否判定部で反射物体が存在すると判定した場合、前記受光素子が変換した複数の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて前記反射物体が人であるか否かを判定する人判定部と
を備えることを特徴とする人判定装置。
【請求項２】
前記発光部の発光を制御する発光制御部を備え、
該発光制御部は、
前記発光部から一の波長の赤外光を所定の周期で発すべく制御し、
前記存否判定部で反射物体が存在すると判定した場合、前記発光部から他の波長の赤外光を発すべく制御することを特徴とする請求項１に記載の人判定装置。
【請求項３】
前記発光制御部は、
前記発光部から前記他の波長の赤外光を発している間、前記一の波長の赤外光の発光を停止すべく制御することを特徴とする請求項２に記載の人判定装置。
【請求項４】
前記受光素子が変換した一の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて該受光素子と前記反射物体との間の距離を算出する距離算出部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の人判定装置。
【請求項５】
前記発光部は、
人と人以外とで反射率が異なる複数の波長の赤外光を発するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の人判定装置。
【請求項６】
前記発光部は、
水分による吸収率が異なる複数の波長の赤外光を発するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の人判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光部と、発光部が発光した光による反射光を受光する受光部とを備え、受光部で受光した反射光に基づいて人の存否を判定する人判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅オフィスなどの建物、あるいは工場又は屋外設備などの施設等では、セキュリティー確保の観点から施設等への侵入者を検出するための様々な手段が講じられている。例えば、赤外光源と赤外線センサとを離隔してポール等に設けておき、赤外光源から発射した赤外線を赤外線センサによって受光し、赤外線が遮断されたときに不審物体を検知する物体検知装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−５５２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような装置では、赤外線を遮断する物が赤外光源と赤外線センサとの間を横切るだけでアラームによる報知が行われる。しかし、赤外線を遮断する物は、不審者に限らない。例えば、木の葉などの人以外の物が、風に乗って移動して赤外線を遮断するだけでアラームが作動する。従来技術では、こうした誤報を防止することができない。また、赤外線を遮断した物が本当に不審者であるかを確かめるには、別途ビデオカメラ及び照明装置などを設けなければならならず、装置が複雑になり、またコスト高になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、簡易な装置で高精度に人の存否を判定することができる人判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施の形態に係る人判定装置は、発光部と、該発光部が発光した光による反射光を受光する受光部とを備え、該受光部で受光した反射光に基づいて人の存否を判定する人判定装置において、前記発光部は、複数の波長の赤外光を発光し、前記受光部は、前記発光部が発した赤外光の反射光を受光し、受光した反射光を電気信号に変換する受光素子を備え、該受光素子が変換した一の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて反射物体の存否を判定する存否判定部と、該存否判定部で反射物体が存在すると判定した場合、前記受光素子が変換した複数の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて前記反射物体が人であるか否かを判定する人判定部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
発光部は、複数の波長（例えば、λ１、λ２）の赤外光を発光するようにしてある。発光部は、例えば、監視エリア（照射エリア）に向かって赤外光を発する。監視エリアは、例えば、不審者などの侵入を監視するエリアである。受光部は、発光部が発した赤外光の反射光を受光し、受光した反射光を電気信号に変換する受光素子を備える。存否判定部は、受光素子が変換した一の波長（例えば、λ１）の反射光に対応する電気信号に基づいて反射物体の存否を判定する。例えば、監視エリア内に反射物体が存在する場合には、受光素子は反射光を受光して所定以上の電気信号を出力する。また、監視エリア内に反射物体が存在しない場合には、受光素子は反射光を受光せず、所定以上の電気信号を出力しない。存否判定部は、受光素子が出力する電気信号の大小に基づいて反射物体の存否を判定することができる。
【０００８】
人判定部は、存否判定部で反射物体が存在すると判定した場合、受光素子が変換した複数の波長（例えば、λ１、λ２）の反射光に対応する電気信号に基づいて反射物体が人であるか否かを判定する。各波長の反射光に対応する電気信号の強度をＰλ１、Ｐλ２とし、判定のための評価値Ｅを、例えば、Ｅ＝（Ｐλ１−Ｐλ２）／（Ｐλ１＋Ｐλ２）という式で算出する。人（例えば、人肌）に照射された複数の波長（例えば、λ１、λ２）の赤外光が反射した場合の評価値Ｅが所定の閾値より大きくなるように複数の波長を設定することにより、反射物体が人であるか否かの判定を行うことができる。
【０００９】
上述のように、一の波長の赤外光の反射光により反射物体の存否をまず判定し、反射物体が存在する場合に、複数の波長の赤外光の反射光それぞれにより評価値を算出して反射物体が人であるか否かを判定するので、人検出の確率が向上し、木の葉等の異物による誤報を大幅に低減することができ装置の人判定精度を高めることができる。また、ビデオカメラ及び照明用の光源などを必要としないので装置を簡素化することができコスト低減を図ることができる。
【００１０】
また、前記発光部の発光を制御する発光制御部を備え、該発光制御部は、前記発光部から一の波長の赤外光を所定の周期で発すべく制御し、前記存否判定部で反射物体が存在すると判定した場合、前記発光部から他の波長の赤外光を発すべく制御するようにしてもよい。
【００１１】
発光制御部は、発光部から一の波長（例えば、λ１）の赤外光を所定の周期で発すべく制御するようにしてあり、存否判定部で反射物体が存在すると判定した場合、発光部から他の波長（例えば、λ２）の赤外光を発すべく制御する。すなわち、反射物体の存否は、一の波長の赤外光だけを発するように制御し、反射物体が存在すると判定した場合、複数の波長の赤外光を発するように制御するので、常に複数の波長の赤外光を発する必要がなく装置の長寿命化、省電力化を図ることができる。
【００１２】
また、前記発光制御部は、前記発光部から前記他の波長の赤外光を発している間、前記一の波長の赤外光の発光を停止すべく制御するようにしてもよい。
【００１３】
発光制御部は、発光部から他の波長の赤外光を発している間、一の波長の赤外光の発光を停止すべく制御する。例えば、発光部から一の波長（例えば、λ１）の赤外光の発している場合に反射物体が存在すると判定したときは、当該反射物体からの反射光に対応する電気信号の強度Ｐλ１を求めておく。そして、反射物体に対して発光部から他の波長（例えば、λ２）の赤外光を発している間に、当該反射物体からの反射光に対応する電気信号の強度Ｐλ２を求める。これにより、当該反射物体からの複数の波長の反射光を順次的に受光することができ、評価値を正確に算出することができる。
【００１４】
また、前記受光素子が変換した一の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて該受光素子と前記反射物体との間の距離を算出する距離算出部を備えるようにしてもよい。
【００１５】
距離算出部は、受光素子が変換した一の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて受光素子と反射物体との間の距離を算出する。例えば、反射光に対応する電気信号の大きさ（強度）と、受光素子と反射物体との間の距離との関係を予め定めておき、受光素子が出力した電気信号の大きさ（強さ）に基づいて、受光素子と反射物体との間の距離を求めることができる。これにより、反射物体が人であると判定した場合、人までの距離を求めることができ、人が監視エリアのどの辺を移動したかを判定することができる。
【００１６】
また、前記発光部は、人と人以外とで反射率が異なる複数の波長の赤外光を発するようにしてもよい。
【００１７】
発光部は、例えば、一方が人による反射率が高い波長（基準波長）の赤外光を出力し、他方が人による反射率が低い波長（測定波長）の赤外光を出力する。これにより、発光部が発した複数の波長の赤外光が人で反射した場合に、反射光の量又は強度に大きな差が生じ、精度良く人を検出することが可能となる。
【００１８】
また、前記発光部は、水分による吸収率が異なる複数の波長の赤外光を発するようにしてもよい。
【００１９】
発光部は、例えば、一方が水分による吸収率が高い波長（基準波長）の赤外光を出力し、他方が水分による吸収率が低い波長（測定波長）の赤外光を出力する。これにより、人肌に対する評価値を人肌以外の物質に比べて大きくすることができ、人検出の精度を高くすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、人検出の確率が向上し、木の葉等の異物による誤報を大幅に低減することができ装置の人判定精度を高めることができる。また、装置を簡素化することができコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態の人判定装置の設置の一例を示す模式図である。
【図２】本実施の形態の人判定装置の構成の要部を示す正面図である。
【図３】本実施の形態の人判定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態の人判定装置による監視エリアの一例を示す模式図である。
【図５】本実施の形態の人判定装置の動作の第１例を示すタイムチャートである。
【図６】物質毎の正規化指標の一例を示す説明図である。
【図７】正規化指標の閾値の一例を示す説明図である。
【図８】本実施の形態の人判定装置の動作の第２例を示すタイムチャートである。
【図９】電気信号の強度と反射物体までの距離との関係の一例を示す模式図である。
【図１０】実施の形態２の人判定装置の設置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る人判定装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の人判定装置１００の設置の一例を示す模式図であり、図２は本実施の形態の人判定装置１００の構成の要部を示す正面図である。図１に示すように、人判定装置１００は、柱１の適宜の高さに設けられ、所定の監視エリア（照射エリア）に向かって複数の波長の赤外光を発するようになっている。人判定装置１００は、監視エリア内に存在する人を判定し検出するものである。監視エリアは、例えば、不審者などの侵入を監視するエリアである。
【００２３】
図１Ａに示すように、監視エリアに人がいない場合には、人判定装置１００から発せられた赤外光は反射しない。なお、より具体的には、若干の反射光が存在するとしても、反射光の光量が少なく反射物体が存在しないとみなすことができる。
【００２４】
一方、図１Ｂに示すように、監視エリア内に人が侵入した場合には、人判定装置１００から発せられた赤外光は人で反射し、反射した光は人判定装置１００で受光される。人判定装置１００は、受光した反射光に基づいて人の存否を判定する。
【００２５】
図２に示すように、人判定装置１００は、ピーク波長が異なる複数の波長の赤外光を発する発光部１０、発光部１０が発光した光による反射光を受光する受光部２０などを備える。
【００２６】
発光部１０は、ピーク波長がλ１の赤外光を発するＬＥＤ１１、ピーク波長がλ２（λ１とは異なる波長）の赤外光を発するＬＥＤ１２を有する。なお、ＬＥＤ１１、１２の数は１個に限定されるものではなく、複数のＬＥＤを有してもよい。ＬＥＤ１１及びＬＥＤ１２の赤外光の照射方向は、略同等にしてあり、共通の監視エリアに向けて赤外光を照射することができる。
【００２７】
ＬＥＤ１１、１２は、例えば、砲弾型ＬＥＤであり、各ＬＥＤの放射角は、例えば、８°程度とすることができる。また、各ＬＥＤが発する赤外光の半値幅は、例えば、１００±５０ｎｍ程度とすることができる。なお、ＬＥＤの配置は図２の例に限定されるものではなく、監視エリアの広狭に応じて配置することができる。
【００２８】
受光部２０は、レンズ部２１、後述する受光素子としてのフォトダイオードなどを有する。受光部２０は、発光部１０が発した赤外光が照射される監視エリアに存在する人などの反射物体により反射した反射光を受光する。
【００２９】
図３は本実施の形態の人判定装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、本実施の形態の人判定装置１００は、ＬＥＤ１１、１２、各ＬＥＤを駆動するＬＥＤドライバ１３、ＣＰＵ１４、増幅回路（ＡＭＰ）１５、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１６、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）１７、受光素子としてのフォトダイオード２２を有する受光部２０などを備える。なお、図３ではレンズ部２１は省略している。また、受光部２０は、１個のフォトダイオード２２を備える構成でもよく、複数のフォトダイオード２２を備える構成でもよい。
【００３０】
ＬＥＤドライバ１３は、ＣＰＵ１４の制御の下、所要のタイミングでＬＥＤ１１、１２を点灯する。
【００３１】
ＬＥＤ１１は、波長λ１が、例えば、１０７０ｎｍ（すなわち、ピーク波長が１０７０ｎｍ）の赤外光を発する砲弾型ＬＥＤである。また、ＬＥＤ１２は、波長λ２が、例えば、１５５０ｎｍ（すなわち、ピーク波長が１５５０ｎｍ）の赤外光を発する砲弾型ＬＥＤである。
【００３２】
なお、ＬＥＤ１１及び１２の波長はこれらに限定されない。ＬＥＤ１１及び１２は、一方が人による反射率が高い波長（基準波長）を出力し、他方が人による反射率が低い波長（測定波長）を出力するように選択すればよい。したがって、例えば、基準波長に、８５０±３０ｎｍ、又は１０７０±３０ｎｍ等を使用し、測定波長に、９６０±３０ｎｍ、１５５０±３０ｎｍ、１３００±３０ｎｍ、又は１６５０±３０ｎｍ等を使用してもよい。ここでは説明のため、波長λ１を１０７０ｎｍ、波長λ２を１５５０ｎｍとして記載する。反射率が異なる赤外光を用いることにより、ＬＥＤ１１、１２が発した複数の波長の赤外光が人で反射した場合に、反射光の量又は強度に大きな差が生じ、精度良く人を検出することが可能となる。
【００３３】
受光部２０は、発光部１０（ＬＥＤ１１、１２）が発した赤外光による反射光を受光する。より具体的には、ＬＥＤ１１、１２からそれぞれ波長λ１、λ２の赤外光が監視エリアへ照射される。そして監視エリアにおいて反射物体が存在する場合、当該反射物体で反射した赤外光を受光部２０で受光する。受光部２０のフォトダイオード２２は、受光した反射光を光電変換し、変換した電気信号をトランスインピーダンスアンプ１７へ出力する。
【００３４】
フォトダイオード２２は、ＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）などの材料を用いたフォトダイオードであるが、赤外光を受光することができるものであれば他の材料のものでもよい。これにより、ＣＣＤセンサを用いる必要がない。
【００３５】
トランスインピーダンスアンプ１７は、ＣＰＵ１４の制御の下、フォトダイオード２２から出力された電気信号（電流信号）をインピーダンス変換し、増幅して電圧信号(電気信号)としてバンドパスフィルタ１６へ出力する。なお、トランスインピーダンスアンプ１７は、フォトダイオード２２を複数備える場合には、フォトダイオード２２と同数備えることができる。
【００３６】
バンドパスフィルタ１６は、フォトダイオード２２で受光した赤外光の波長が１０７０ｎｍ及び１５５０ｎｍに対応する周波数帯域の電気信号を透過し、それ以外の周波数帯域の電気信号を遮断する。これにより、波長が１０７０ｎｍ及び１５５０ｎｍに対応する電気信号だけを取り出すことができる。なお、バンドパスフィルタ１６に、例えば、遮断周波数（カットオフ周波数）が１ｋＨｚ程度のフィルタを加えることにより、ノイズ光を遮断することもできる。
【００３７】
増幅回路１５は、ＡＤ変換回路を備え、フォトダイオード２２が出力した電気信号を増幅するとともに、電気信号をデジタル信号（デジタル値）に変換してＣＰＵ１４へ出力する。
【００３８】
ＣＰＵ１４は、発光部１０の発光を制御する発光制御部としての機能を有する。
【００３９】
また、ＣＰＵ１４は、フォトダイオード２２が変換した一の波長（例えば、λ１）の反射光に対応する電気信号に基づいて反射物体の存否を判定する存否判定部としての機能を有する。
【００４０】
また、ＣＰＵ１４は、フォトダイオード２２が変換した複数の波長（例えば、λ１、λ２）の反射光に対応する電気信号に基づいて人の存否に関する評価値を算出する評価値算出部としての機能を有する。
【００４１】
また、ＣＰＵ１４は、算出した評価値に基づいて前記反射物体が人であるか否かを判定する人判定部としての機能を有する。
【００４２】
また、ＣＰＵ１４は、フォトダイオード２２が変換した一の波長（例えば、λ１）の反射光に対応する電気信号に基づいて、フォトダイオード２２（又は受光部２０、人判定装置１００など）と反射物体との間の距離を算出する距離算出部としての機能を有する。
【００４３】
図４は本実施の形態の人判定装置１００による監視エリアの一例を示す模式図である。図４に示すように、本実施の形態の人判定装置１００は、発光部１０を構成するＬＥＤ１１、１２を上下（縦方向）に配置した構成を有し、ＬＥＤ１１、１２の近傍に、フォトダイオード２２を有する受光部２０を備える。
【００４４】
図４に示すように、人判定装置１００から監視最大距離Ｌの位置に仮想の監視面を想定する。図４において、上側に位置するＬＥＤ１１の光が照射される監視面上の領域を実線で囲んだ領域１１Ｓとする。また、下側に位置するＬＥＤ１２の光が照射される監視面上の領域を破線で囲んだ領域１２Ｓとする。領域１１Ｓと１２Ｓは大部分で共通（重複）する。すなわち、ＬＥＤ１１及びＬＥＤ１２の光が照射される領域１１Ｓ及び１２Ｓの共通部分全体が、人判定装置１００の発光部１０が発した赤外光が照射される監視エリア（照射エリア）である。
【００４５】
なお、監視エリアは、人判定装置１００からの距離が監視最大距離Ｌに位置する場合に限定されるものではなく、監視最大距離Ｌ以内であれば、任意の距離において監視エリアが存在する。
【００４６】
次に、本実施の形態の人判定装置１００の動作について説明する。図５は本実施の形態の人判定装置１００の動作の第１例を示すタイムチャートである。図５Ａは監視エリアに反射物体が存在しない場合の動作例を示し、図５Ｂは監視エリアに反射物体が存在する場合の動作例を示す。また、図５において、ＰＤ１信号は、波長λ１の反射光が変換された電気信号であり、ＰＤ２信号は、波長λ２の反射光が変換された電気信号であるとする。まず、反射物体が監視エリアに存在しない場合について説明する。
【００４７】
図５Ａに示すように、ＣＰＵ１４は、ＬＥＤドライバ１３に対して、ＬＥＤ１１、１２のうち、ＬＥＤ１１から波長λ１の赤外光だけを発光すべくＬＥＤ１１駆動パルスを出力する。駆動パルスの周期Ｔは、ＬＥＤ１１の点灯時間Ｔ１、及び消灯時間Ｔ２からなる（Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２）。点灯時間Ｔ１のデューティ比（Ｔ１／Ｔ）は、例えば、１％程度とすることができ、Ｔ１＝１ｍｓ、Ｔ＝１００ｍｓとすることができる。
【００４８】
監視エリアに反射物体が存在しない場合には、受光部２０で受光する反射光は無視することができる程度に微弱か、あるいは反射光が存在せず、フォトダイオード２２で変換される電気信号（ＰＤ１信号）はゼロ又は所定値以下の微小なものである。
【００４９】
監視エリアに反射物体が存在しない場合、ＣＰＵ１４は、ＬＥＤ１１駆動パルスを所定の周期Ｔで繰り返し出力する。これにより、発光部１０は、ＬＥＤ１１から波長λ１の赤外光だけを発し、ＬＥＤ１２からは赤外光を発しない。
【００５０】
次に、監視エリア内に反射物体が存在すると判定した場合について説明する。図５Ｂに示すように、監視エリア内に反射物体が存在する場合、受光部２０で反射物体からの反射光を受光する。この場合、フォトダイオード２２は反射光を電気信号に変換し、変換した電気信号（ＰＤ１信号）をＣＰＵ１４へ出力する。ＣＰＵ１４は、フォトダイオード２２から出力された電気信号（ＰＤ１信号）が所定値よりも大きい場合、反射物体が存在すると判定する。
【００５１】
ＣＰＵ１４は、監視エリア内に反射物体が存在すると判定した場合、発光部１０から他の波長λ２の赤外光を発すべくＬＥＤ１２駆動パルスをＬＥＤドライバ１３へ出力する。ＬＥＤドライバ１３は、ＣＰＵ１４からＬＥＤ１２駆動パルスを取得した場合、ＬＥＤ１２を点灯させる。
【００５２】
ＬＥＤ１２から波長λ２の赤外光が発せられると、波長λ２の赤外光は反射物体で反射する。受光部２０は、反射した赤外光を受光する。そして、フォトダイオード２２は反射光を電気信号に変換し、変換した電気信号（ＰＤ２号）をＣＰＵ１４へ出力する。
【００５３】
ＣＰＵ１４は、フォトダイオード２２が変換した各波長λ１、λ２に対応する電気信号に基づいて人の存否に関する評価値としての正規化指標Ｅを算出する。また、ＣＰＵ１４は、算出した正規化指標Ｅに基づいて反射物体が人であるか否かを判定する。
【００５４】
例えば、反射光に対応する電気信号の強度をＰλ１、Ｐλ２とすると、正規化指標Ｅは、Ｅ＝（Ｐλ１−Ｐλ２）／（Ｐλ１＋Ｐλ２）という式で算出することができる。すなわち、人（例えば、人肌）に照射された複数の波長（例えば、λ１、λ２）の赤外光が反射した場合の正規化指標Ｅが所定の閾値より大きくなるように複数の波長を設定することにより、人の判定を行うことができる。
【００５５】
図６は物質毎の正規化指標の一例を示す説明図であり、図７は正規化指標の閾値の一例を示す説明図である。図６に示す正規化指標Ｅは、Ｅ＝（Ｐλ１−Ｐλ２）／（Ｐλ１＋Ｐλ２）という式で求めたものであり、波長λ１は１０７０ｎｍであり、波長λ２は１５５０ｎｍである。図６に示すように、赤外光が反射する反射物が人肌である場合、正規化指標Ｅは０．７５〜０．９５となる。また、赤外光が反射する反射物が綿である場合、正規化指標Ｅは０．１８〜０．２８となり、反射物がウールである場合、正規化指標Ｅは０．２５〜０．３５となる。一方、赤外光が反射する反射物が木材である場合、正規化指標Ｅは０．０３〜０．０８となり、反射物が石である場合、正規化指標Ｅは０となる。波長が１５５０ｎｍの赤外光は水分吸収が大きく、当該波長の赤外光は人肌で吸収され反射光の光量が少なくなり、正規化指標Ｅを人肌以外の物質に比べて大きくすることができる。
【００５６】
従って、図７に示すように、正規化指標Ｅの閾値ＴＨ１を０．４に設定することにより、フォトダイオード２２が出力した、各波長λ１、λ２の反射光に対応する電気信号に基づく正規化指標Ｅが閾値ＴＨ１（＝０．４）より大きい場合には、反射物体が人であると判定することができる。
【００５７】
また、正規化指標Ｅの閾値ＴＨ２を０．１に設定することにより、フォトダイオード２２が出力した、各波長λ１、λ２の反射光に対応する電気信号に基づく正規化指標Ｅが閾値ＴＨ２（＝０．１）より大きい場合には、反射物体が人の衣服（綿、ウールなど）であると判定することができ、間接的に人の存在を判定することができる。
【００５８】
上述のように、一の波長の赤外光の反射光により反射物体の存否をまず判定し、反射物体が存在する場合に、複数の波長の赤外光の反射光それぞれにより正規化指標Ｅを算出して反射物体が人であるか否かを判定するので、人検出の確率が向上し、木の葉等の異物による誤報を大幅に低減することができ装置の人判定精度を高めることができる。また、ビデオカメラ及び照明用の光源などを必要としないので装置を簡素化することができコスト低減を図ることができる。
【００５９】
また、監視エリア内の反射物体の存否は、一の波長の赤外光だけを発するように制御し、反射物体が存在すると判定した場合、複数の波長の赤外光を発するように制御するので、常に複数の波長の赤外光を発する必要がなく装置の長寿命化、省電力化を図ることができる。
【００６０】
また、ＣＰＵ１４は、発光部１０から他の波長λ２の赤外光を発している間、一の波長λ１の赤外光の発光を停止すべく制御する。例えば、発光部１０から一の波長（例えば、λ１）の赤外光の発している場合に反射物体が存在すると判定したときは、当該反射物体からの反射光に対応する電気信号の強度Ｐλ１を求めておく。そして、反射物体に対して発光部１０から他の波長（例えば、λ２）の赤外光を発している間に、当該反射物体からの反射光に対応する電気信号の強度Ｐλ２を求める。これにより、当該反射物体からの複数の波長の反射光を順次的に受光することができ、正規化指標Ｅを正確に算出することができる。
【００６１】
図８は本実施の形態の人判定装置１００の動作の第２例を示すタイムチャートである。図８の例では、ＣＰＵ１４は、発光部１０から複数の波長（λ１、λ２）の赤外光を所定の周期Ｔ（＝Ｔ１＋Ｔ２）で順次的に発する。すなわち、ＣＰＵ１４は、ＬＥＤドライバ１３に対して、ＬＥＤ１１から波長λ１の赤外光だけを発光すべくＬＥＤ１１駆動パルスを出力する。駆動パルスの周期Ｔは、ＬＥＤ１１の点灯時間Ｔ１、及び消灯時間Ｔ２からなる（Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２）。点灯時間Ｔ１のデューティ比（Ｔ１／Ｔ）は、例えば、１％程度とすることができ、Ｔ１＝１ｍｓ、Ｔ＝１００ｍｓとすることができる。
【００６２】
次に、ＬＥＤ１１を点灯から消灯に切り替えた時点から時間Ｔ３だけ経過した時点で、ＣＰＵ１４は、ＬＥＤドライバ１３に対して、ＬＥＤ１２から波長λ２の赤外光だけを発光すべくＬＥＤ１２駆動パルスを出力する。駆動パルスの周期Ｔは、ＬＥＤ１１の場合と同様である。ＣＰＵ１４は、以降、同様の動作を繰り返す。
【００６３】
そして、監視エリア内に反射物体が存在する場合、受光部２０で反射物体からの反射光を受光する。この場合、フォトダイオード２２は反射光を電気信号に変換し、変換した電気信号（ＰＤ１信号）をＣＰＵ１４へ出力する。ＣＰＵ１４は、フォトダイオード２２から出力された電気信号（ＰＤ１信号）が所定値よりも大きい場合、反射物体が存在すると判定する。
【００６４】
監視エリア内に反射物体が存在する場合、ＬＥＤ１２から波長λ２の赤外光が発せられると、波長λ２の赤外光は反射物体で反射する。受光部２０は、反射した赤外光を受光する。そして、フォトダイオード２２は反射光を電気信号に変換し、変換した電気信号（ＰＤ２号）をＣＰＵ１４へ出力する。
【００６５】
ＣＰＵ１４は、フォトダイオード２２変換した各波長λ１、λ２対応する電気信号に基づいて人の存否に関する評価値としての正規化指標Ｅを算出する。また、ＣＰＵ１４は、算出した正規化指標Ｅに基づいて反射物体が人であるか否かを判定することができる。
【００６６】
図８の例においても、一の波長の赤外光の反射光により反射物体の存否をまず判定し、反射物体が存在する場合に、複数の波長の赤外光の反射光それぞれにより正規化指標Ｅを算出して反射物体が人であるか否かを判定するので、人検出の確率が向上し、木の葉等の異物による誤報を大幅に低減することができ装置の人判定精度を高めることができる。また、ビデオカメラ及び照明用の光源などを必要としないので装置を簡素化することができコスト低減を図ることができる。
【００６７】
また、ＣＰＵ１４は、発光部１０から他の波長λ２の赤外光を発している間、一の波長λ１の赤外光の発光を停止すべく制御する。例えば、発光部１０から一の波長（例えば、λ１）の赤外光の発している場合に反射物体が存在すると判定したときは、当該反射物体からの反射光に対応する電気信号の強度Ｐλ１を求めておく。そして、反射物体に対して発光部１０から他の波長（例えば、λ２）の赤外光を発している間に、当該反射物体からの反射光に対応する電気信号の強度Ｐλ２を求める。これにより、当該反射物体からの複数の波長の反射光を順次的に受光することができ、正規化指標Ｅを正確に算出することができる。
【００６８】
図５の第１例の場合には、ＬＥＤ１１から波長λ１の赤外光を発光した後、反射物体で反射した反射光を受光したときにＬＥＤ１２から波長λ２の赤外光を発光するので、人などの反射物体の移動速度が速い場合、波長λ２の赤外光の反射光が得られない可能性がある。しかし、図８の第２例では、時間Ｔ３の長短を調整することにより、例えば、時間Ｔ３を短くすることにより、移動速度が速い反射物体でも、波長λ１及びλ２の赤外光を反射物体に照射することができるので、当該反射物体が人であるか否かを確実に判定することができる。
【００６９】
図９は電気信号の強度と反射物体までの距離との関係の一例を示す模式図である。図９において、横軸は人判定装置１００と反射物体との間の距離を示し、縦軸はフォトダイオード２２で変換した電気信号の強度を示す。また、図９において、符号Ｌは監視最大距離である。フォトダイオード２２で変換した電気信号と、人判定装置１００と反射物体との間の距離との関係は、例えば、図９に例示するような関係を有する。図９に例示するような関係を予め算出しておき、不図示のメモリ等に記録しておくことができる。
【００７０】
ＣＰＵ１４は、フォトダイオード２２が変換した一の波長の反射光に対応する電気信号に基づいて、例えば、人判定装置１００と反射物体との間の距離を算出する。ＣＰＵ１４は、フォトダイオード２２が出力した電気信号の大きさ（強さ）に対応する距離を、予め記録した関係から決定することにより、人判定装置１００と反射物体との間の距離を求めることができる。なお、ＣＰＵ１４は、取得した電気信号の強度から演算により距離を算出するようにすることもできる。これにより、反射物体が人であると判定した場合、人までの距離を求めることができ、人が監視エリアのどの辺を移動したかを判定することができる。
【００７１】
（実施の形態２）
図１０は実施の形態２の人判定装置１１０の設置の一例を示す模式図である。図１０に示すように、実施の形態では、人判定装置１１０を建物などの壁に設置するようにする。そして、発光部１０及び受光部２０を平面視で略１８０度回動させる構成を備える。なお、発光部１０及び受光部２０を回動させる構造は、機械的にスキャンさせるものなど適宜の手段を用いることができる。これにより、監視エリアを広範囲することができる。
【００７２】
上述の実施の形態では、監視エリア内の反射物体の存否の判定に、波長λ１の赤外光の反射光を利用し、反射物体が人であるか否かの判定に、当該波長λ１と波長λ２とを用いる構成であったが、これに限定されるものでなく、例えば、監視エリア内の反射物体の存否の判定に波長λ１の赤外光の反射光を利用し、反射物体が人であるか否かの判定に、当該波長λ１とは異なる波長λ２、及び波長λ２と異なる波長λ３の赤外光を用いるようにしてもよい。
【００７３】
上述の実施の形態では、波長が１０７０ｎｍ及び１５５０ｎｍの赤外光を用いる構成であったが、波長は２種類に限定されるものではなく、３種類以上（例えば、１０７０ｎｍ、１５５０ｎｍ及び１６５０ｎｍなど）を用いることもできる。また、波長は一例であって、上述の実施の形態のものに限定されるものではない。検出する物質に応じて変更することができる。
【００７４】
また、本実施の形態では、ＣＣＤセンサを使用せず、赤外光の反射光の強度を用いて人の有無を検出するので、ＣＣＤセンサのように人の顔などを識別することができてしまうことにより、プライバシーの保護が図れないという事態を招くおそれもない。
【００７５】
開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７６】
１０  発光部
１１、１２  ＬＥＤ
１４  ＣＰＵ
２０  受光部
２２  フォトダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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