(57)【要約】【課題】検知エリア内に入り込んだ人体のみを高精度に検出することのできる人体検知装置を提供することに有る。【解決手段】制御回路部４は、赤外線センサ２の検知信号が入力すると超音波センサ３を動作させ、赤外線センサ２及び超音波センサ３が共に人体検知を確定したときに検知エリアに人体が有りと検知確定を行う。【選択図】図１
2005214946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の検知エリアを有し、赤外線検出素子の出力レベルが所定レベルを超えている間検知信号を出力する赤外線センサと、前記第一の検知エリアに内包された第二の検知エリアを有する超音波センサとを備えるとともに、基準環境データを記憶する第一の記憶部と、
前記赤外線センサの検知信号の出力をトリガとして設定される検知処理期間において前記超音波センサを所定時間だけ動作させる制御を行う超音波回路制御部と、
前記超音波センサが動作している前記所定時間内に得られる、超音波パルス信号を送波してから受波処理を完了するまでの受波信号取り込み区間の受波信号パターンを記憶する第二の記憶部と、
該第二の記憶部の受波信号パターンと前記第一の記憶部に記憶した基準環境データのパターンとを比較して物体の移動による受波信号の出現及び消失が所定回数以上有る場合に前記超音波センサの人体検知確定とし、この超音波センサの人体検知確定と前記赤外線センサの検知信号の出力による人体検知確定が共に成立したとき、人体の通過又は存在有りと判定する人体検知処理部と、
該人体検知処理部が人体有りと判定した場合に人体検知確定情報を出力する出力部を有するとともに、前記超音波回路制御部を通じて前記超音波センサを所定時間だけ動作させて超音波パルス信号を送波させ、送波してから反射信号の受波処理を完了するまでの受波信号取り込み区間の受波信号パターンを取得する操作を複数回繰り返して行い、取得された受波信号パターンの論理演算によって得られる前記第二の検知エリア内の障害物存在を示す受波信号パターンデータに基づいて前記第一の記憶部に記憶している前記基準環境データを更新する環境更新部を有する制御回路部とから成ることを特徴とする人体検知装置。
【請求項２】
前記環境更新部は、各回の受波信号パターンの内の或二つの回の受波信号パターン同士の論理演算を行い、この論理演算結果を一時記憶部に一時記憶し、以後別の回で取得した受波信号パターンと一時記憶した論理演算結果との論理演算を行ってこの演算結果で、前記一時記憶部に記憶している論理演算結果内容を更新する処理を所定回数繰り返す演算処理過程を１乃至複数設定し、演算処理過程が一つの場合には最終の前記一時記憶部に記憶している論理演算結果により、演算処理過程が複数の場合には各演算処理過程の最終の一時記憶内容同士の論理演算を行ってこの論理演算結果により前記第一の記憶部に記憶している基準環境データを更新することを特徴とする請求項１記載の人体検知装置。
【請求項３】
前記第一の記憶部に記憶している基準環境データを前記環境更新部により更新させる際の、受波信号パターンの取得のための前記超音波センサの前記所定時間の動作は、前記人体検知確定情報が前記出力部より出力された後、前記赤外線センサの検知確定が所定時間発生しないとき、又は前記赤外線センサの検知確定がしていないときに定期的に行うことを特徴とする請求項２記載の人体検知装置。
【請求項４】
第一の記憶部に記憶している基準環境データを前記環境更新部により更新させる際の、受波信号パターンの取得のための前記超音波センサの超音波パルス信号の送波間隔を、ランダムとしたことを特徴とする請求項２又は３記載の人体検知装置。
【請求項５】
前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序に所定回数だけ論理積演算を繰り返す一つの演算処理過程を設定することを特徴とする請求項２乃至４の何れか記載の人体検知装置。
【請求項６】
前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序に所定回数だけ論理積演算を繰り返す演算処理過程を複数設定するとともに、それぞれの演算処理過程の最終の前記一時記憶部の記憶内容同士を論理和演算を行ってこの論理和演算結果により基準環境データを更新することを特徴とする請求項２乃至４の何れか記載の人体検知装置。
【請求項７】
前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序とは異なる順序で所定回数だけ論理積演算を繰り返す演算処理過程を複数設定するとともに、それぞれの演算処理過程の最終の前記一時記憶部の記憶内容同士を論理和演算を行ってこの論理和演算結果により基準環境データを更新することを特徴とする請求項２乃至４の何れか記載の人体検知装置。
【請求項８】
前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序に所定回数だけ論理和演算を繰り返す一つの演算処理過程を設定することを特徴とする請求項２乃至４の何れか記載の人体検知装置。
【請求項９】
前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序に所定回数だけ論理和演算を繰り返す演算処理過程を複数設定するとともに、それぞれの演算処理過程の最終の前記一時記憶部の記憶内容同士を論理積演算を行ってこの論理積演算結果により基準環境データを更新することを特徴とする請求項２乃至４の何れか記載の人体検知装置。
【請求項１０】
前記環境更新部は、前記受波信号取り込み区間を時系列的に等間隔に複数の区間に分割するとともに各分割区間毎に当該分割区間での受波信号レベルが所定レベル以上有るとカウントアップする積算手段を設け、超音波パルス信号の送波が所定回数終了した時点で各分割区間の積算値に基づいて基準環境データを得る手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の人体検知装置。
【請求項１１】
前記受波信号取り込み区間で反射信号に対応する受波信号が取り込まれてから反射信号に対応する受波信号の取り込みが終了するまでの区間内の分割区間で超音波パルス信号の送波回数が所定回数終了した時点での前記積算値が所定値を越えている分割区間中時系列的に最初の分割区間と最終の分割区間との間の時間差が所定以上有る場合には超音波パルス信号送波を所定回数継続し、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいて基準環境データを得ることを特徴とする請求項１０記載の人体検知装置。
【請求項１２】
前記受波信号取り込み区間で反射信号に対応する受波信号が取り込みまれてから反射信号に対応する受波信号の取り込みが終了するまでの区間内の分割区間で超音波パルス信号の送波回数が所定回数終了した時点での前記積算値が所定値を越えている分割区間中時系列的に最初の分割区間と最終の分割区間との間の時間差が所定以上有る場合には、超音波パルス信号の送波時間を長くした上で、超音波パルス信号の送波を所定回数行い、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいて基準環境データを得ることを特徴とする請求項１０記載の人体検知装置。
【請求項１３】
前記受波信号取り込み区間で反射信号に対応する受波信号が取り込まれてから反射信号に対応する受波信号の取り込みが終了するまでの区間内の分割区間で超音波パルス信号の送波回数が所定回数終了した時点での前記積算値が所定値を越えている分割区間中時系列的に最初の分割区間と最終の分割区間との間の時間差が所定以上有る場合には、受波感度を上昇させた上で、超音波パルス信号の送波を所定回数行い、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいて基準環境データを得ることを特徴とする請求項１０記載の人体検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系の受光方向により設定した検知エリア内における人体の存在の有無を検知エリアからの放射赤外線エネルギの変化により非接触で検知する受動型赤外線センサと、監視空間である検知エリア内に超音波パルス信号を送波し、検知エリア内の物体からの超音波の反射信号を受波し、検知エリア内における人体の存在の有無を検知する超音波センサとを使用した人体検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の警戒エリア内に不法侵入者が入り込んだのを検知して照明灯を点灯又は点滅したり、或いは警報ブザーやサイレンを鳴らして警報を発する防犯警報装置には、その起動スイッチとして受動型赤外線センサを使用している人体検知装置が用いられている。
【０００３】
この種の人体検知装置は、警戒すべき区域にレンズなどの光学系により所定の検知エリアを設定し、この検知エリアから放射される赤外線エネルギを光学系で集光して焦電素子などの赤外線検出素子に入射し、赤外線検出素子により入射赤外線エネルギをその変動量に応じた電気信号に変換している（特許文献１参照）。
【０００４】
この電気信号のレベルにより検知エリア内から放射される赤外線エネルギ量の変化を常時監視しており、検知エリア内に人体が入り込むと、光学系を介して赤外線検出素子に入射する赤外線エネルギ量は、検知エリア内の背景から放射する赤外線エネルギ量に対し人体から放射する赤外線エネルギ量分だけ増大又は減少するよう変化するので、この赤外線エネルギ量の変化から、人体つまり不法侵入者を検知するようになっている。
【０００５】
ところで、上記人体検知装置は、上述のような防犯警報装置の起動スイッチに用いられる場合、光学系の受光方向をほぼ水平方向に向けた配置で建造物や家屋の壁面などに設置されるとともに、一般に壁面から数メートル離れた区域に警戒すべき検知エリアを設定するように赤外線エネルギの検出感度を調整される。すなわち、背景と検知エリアとの温度差を監視して、検知エリアの温度が高くなるよう変化したときに検知エリア内に人体が入り込んだと検知する。
【０００６】
しかし、壁面などのように屋外に設置される場合には、検知エリアよりも遠方に大きな熱源となる物体が存在したり、或いは熱源となる物体が通過した場合には、入射赤外線エネルギ量が検知エリア内に人体が入り込んだ場合と同様に変動して、人体検知信号を誤出力してしまう問題が有る。
【０００７】
例えば、検知エリアよりも遠方にボイラのような高温発生源が存在していて、そのボイラと検知エリアとの間を物体が通過した場合や、検知エリアよりも遠方をエンジンから熱を発生する自動車やトラックなどが通過したような場合には、上記赤外線検出素子に入射する赤外線エネルギ量が大きく変動するため、人体検知信号を誤出力してしまう。
【０００８】
また、防犯警報装置は、一般に夜間のみ作動状態として検知エリア内への不法侵入者を警戒するものであるが、例えば、家屋を留守にするような場合には、昼間であっても防犯警報装置を作動状態として外出することが有る。このような場合、光学系の設置方向によっては太陽光が光学系に直射することが有り、太陽光は幅広い波長を有して遠赤外線をも含んでいるため、上記太陽光の直射により検知信号を誤出力することも有る。このように、屋外に設置する場合には、警戒すべき区域、つまり所定の検知エリアよりもはるかに遠い場所の環境条件などにより誤動作してしまうことが有る。
【０００９】
また、赤外線エネルギを集光するための光学系の受光方向を、設定すべき検知エリアの地面に向けた下向きに設定して、検知エリアから放射する赤外線エネルギのみを入射させる構成とすることが考えられる。しかし、そのような構成とすると、庭に放し飼いにされているペット、例えば犬や猫などの小動物が検知エリアに入り込むと、この小動物から放射する赤外線エネルギによって入射赤外線エネルギ量が変動し、やはり検知信号を誤出力してしまう。
【００１０】
そこで、受光素子と光学系からなるセンサユニットを二つ備え、そのうち、第一のセンサユニットが、検知対象の人体の上半身に受光方向を向け、地面に達しない検知エリアを設定するように配置され、第二のセンサユニットが、前記検知エリアの下方であって、自身の設置位置から所定の検知距離だけ離れた地面に向かう検知エリアを設定するよう配置した人体検知装置も提供されている（特許文献２参照）。この人体検知装置は、更に、前記両センサユニットの赤外線検出素子から出力される電気信号が所定レベルを超えたときに検出信号を出力するレベル検出回路と、前記両レベル検出回路から検出信号が出力されたときに人体検知信号を出力する人体検知回路とを備えている。
【００１１】
この人体検知装置では、検知エリアより遠方に存在する大きな熱源からの放射赤外線エネルギが変化したり、或いは太陽光が直射したりした場合、これらの赤外線エネルギは受光方向を下方に向けて配置された第二のセンサユニットに殆ど入光しない。したがって、受光方向をほぼ水平に向けた第一のセンサユニットの受光素子の電気信号が所定レベルを超えるだけであり、人体検知信号を誤出力することが無い。また、犬や猫などの小動物が検知エリア内に入り込んだ場合、この小動物から放射する赤外線エネルギは第一のセンサユニットには殆ど入光しないので、第二のセンサユニットの受光素子の電気信号のみが所定レベルを超えるだけであり、この場合も人体検知信号を誤力することが無い。一方、人体が検知エリアに入り込んだ場合には、この人体の上半身及び下半身から放射する赤外線エネルギがそれぞれ第一及び第二のセンサユニットの光学系を介して各受光素子に入射し、各受光素子の電気信号が共に所定レベルを超える。それにより検知エリア内の人体の存在を検知して、検知信号を出力する。
【００１２】
このように、検知エリアよりも遠方に存在する熱源や直射日光或いは検知エリアに入り込んだ小動物などによる誤動作を確実に防止しながら、検知エリア内に入り込んだ人体を高精度に検出することができるようにしたものである。
【特許文献１】特開平６−５２４５０号公報（図１）
【特許文献２】特開平９−１０１３７６号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記の従来例装置では、所詮検知エリア内の放射赤外線エネルギの変化を検出する方式であり、夏場などのアスファルトやコンクリート等の地面の温度変化（揺らぎ）が大きい環境において、誤動作は避けることは不可能であり、結果として誤報を引き起こすという不具合が有った。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、検知エリアよりも遠方に存在する熱源や直射日光や地面の温度変化（揺らぎ）或いは検知エリアに入り込んだ小動物などによる誤動作を確実に防止して、検知エリア内に入り込んだ人体のみを高精度に検出することのできる人体検知装置を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、第一の検知エリアを有し、赤外線検出素子の出力レベルが所定レベルを超えている間検知信号を出力する赤外線センサと、前記第一の検知エリアに内包された第二の検知エリアを有する超音波センサとを備えるとともに、基準環境データを記憶する第一の記憶部と、前記赤外線センサの検知信号の出力をトリガとして設定される検知処理期間において前記超音波センサを所定時間だけ動作させる制御を行う超音波回路制御部と、前記超音波センサが動作している前記所定時間内に得られる、超音波パルス信号を送波してから受波処理を完了するまでの受波信号取り込み区間の受波信号パターンを記憶する第二の記憶部と、該第二の記憶部の受波信号パターンと前記第一の記憶部に記憶した基準環境データのパターンとを比較して物体の移動による受波信号の出現及び消失が所定回数以上有る場合に前記超音波センサの人体検知確定とし、この超音波センサの人体検知確定と前記赤外線センサの検知信号の出力による人体検知確定が共に成立したとき、人体の通過又は存在有りと判定する人体検知処理部と、該人体検知処理部が人体有りと判定した場合に人体検知確定情報を出力する出力部を有するとともに、前記超音波回路制御部を通じて前記超音波センサを所定時間だけ動作させて超音波パルス信号を送波させ、送波してから反射信号の受波処理を完了するまでの受波信号取り込み区間の受波信号パターンを取得する操作を複数回繰り返して行い、取得された受波信号パターンの論理演算によって得られる前記第二の検知エリア内の障害物存在を示す受波信号パターンデータに基づいて前記第一の記憶部に記憶している前記基準環境データを更新する環境更新部を有する制御回路部とから成ることを特徴とする。
【００１６】
請求項１の発明によれば、知エリアよりも遠方に存在する熱源や直射日光や地面の温度変化（揺らぎ）或いは検知エリアに入り込んだ小動物などによる誤動作を確実に防止して、検知エリア内に入り込んだ人体のみを高精度に検出することのできる。
【００１７】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記環境更新部は、各回の受波信号パターンの内の或二つの回の受波信号パターン同士の論理演算を行い、この論理演算結果を一時記憶部に一時記憶し、以後別の回で取得した受波信号パターンと一時記憶した論理演算結果との論理演算を行ってこの演算結果で、前記一時記憶部に記憶している論理演算結果内容を更新する処理を所定回数繰り返す演算処理過程を１乃至複数設定し、演算処理過程が一つの場合には最終の前記一時記憶部に記憶している論理演算結果により、演算処理過程が複数の場合には各演算処理過程の最終の一時記憶内容同士の論理演算を行ってこの論理演算結果により前記第一の記憶部に記憶している基準環境データを更新することを特徴とする。
【００１８】
請求項２の発明によれば、第一の検知エリアに人などの侵入物体が侵入し、この侵入物体から放射される赤外線エネルギにより赤外線センサが検知することで、第二の検知エリアに対して超音波センサが超音波パルス信号を送波し、赤外線センサと超音波センサの人体検知が確定して最終的に、人体有りと検知確定を行うため検知エリアよりも遠方に存在する熱源や直射日光や地面の温度変化（揺らぎ）或いは検知エリアに入り込んだ小動物などによる誤検知を確実に防止して、検知エリア内に入り込んだ人体のみを高精度に検出することができ、しかも超音波センサの人体検知確定に使用する基準環境データを、第二の検知エリア内の周期性ノイズ、突発性ノイズなど、第二の検知エリア内の状態変化を除去した受波信号パターンで更新するため、超音波センサでは第二の検知エリア内の侵入物体だけを検知することが可能となり、人体検知を確実なものとすることができる。
【００１９】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記第一の記憶部に記憶している基準環境データを前記環境更新部により更新させる際の、受波信号パターンの取得のための前記超音波センサの前記所定時間の動作は、前記人体検知確定情報が前記出力部より出力された後、前記赤外線センサの検知確定が所定時間発生しないとき、又は前記赤外線センサの検知確定がしていないときに定期的に行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項３の発明によれば、第二の検知エリアに置かれた物体などの影響により第一の検知エリアの状態が変化しても、この状態変化の影響を除いた基準環境データを用いることができ、このため超音波センサでは第二の検知エリア内の侵入物体だけを検知することが可能となり、人体検知を確実なものとすることができる。
【００２１】
請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、第一の記憶部に記憶している基準環境データを前記環境更新部により更新させる際の、受波信号パターンの取得のための前記超音波センサの超音波パルス信号の送波間隔を、ランダムとしたことを特徴とする。
【００２２】
請求項４の発明によれば、周期性のノイズなどを受波信号として捕らえにくい処理ができるようになるため、第二の検知エリアの状態の変化を的確に捕らえることができ、このため超音波センサでは第二の検知エリア内の侵入物体だけを検知することが可能となり、人体検知を確実なものとすることができる。
【００２３】
請求項５の発明では、請求項２乃至４の何れかの発明において、前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序に所定回数だけ論理積演算を繰り返す一つの演算処理過程を設定することを特徴とする。
【００２４】
請求項５の発明によれば、超音波センサの人体検知確定に使用する基準環境データを、第二の検知エリア内の周期性ノイズ、突発性ノイズなど、第二の検知エリア内の状態変化を除去した受波信号パターンにより更新することができる。
【００２５】
請求項６の発明では、請求項２乃至４の何れかの発明において、前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序に所定回数だけ論理積演算を繰り返す演算処理過程を複数設定するとともに、それぞれの演算処理過程の最終の前記一時記憶部の記憶内容同士を論理和演算を行ってこの論理和演算結果により基準環境データを更新することを特徴とする。
【００２６】
請求項６の発明によれば、超音波センサの人体検知確定に使用する基準環境データを、第二の検知エリア内の周期性ノイズ、突発性ノイズなど、第二の検知エリア内の状態変化を除去した受波信号パターンにより更新することができる。
【００２７】
請求項７の発明では、請求項２乃至４の何れかの発明において、前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序とは異なる順序で所定回数だけ論理積演算を繰り返す演算処理過程を複数設定するとともに、それぞれの演算処理過程の最終の前記一時記憶部の記憶内容同士を論理和演算を行ってこの論理和演算結果により基準環境データを更新することを特徴とする。
【００２８】
請求項７の発明によれば、超音波センサの人体検知確定に使用する基準環境データを、第二の検知エリア内の周期性ノイズ、突発性ノイズなど、第二の検知エリア内の状態変化を除去した受波信号パターンにより更新することができる。
【００２９】
請求項８の発明では、請求項２乃至４の何れかの発明において、前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序に所定回数だけ論理和演算を繰り返す一つの演算処理過程を設定することを特徴とする。
【００３０】
請求項８の発明によれば、超音波センサの人体検知確定に使用する基準環境データを、第二の検知エリア内の周期性ノイズ、突発性ノイズなど、第二の検知エリア内の状態変化を除去した受波信号パターンにより更新することができる。
【００３１】
請求項９の発明では、請求項２乃至４の何れかの発明において、前記環境更新部は、前記一時記憶部の一時記憶内容と前記第二の記憶部の記憶内容とを受波信号パターンを取得した時系列の順序に所定回数だけ論理和演算を繰り返す演算処理過程を複数設定するとともに、それぞれの演算処理過程の最終の前記一時記憶部の記憶内容同士を論理積演算を行ってこの論理積演算結果により基準環境データを更新することを特徴とする。
【００３２】
請求項９の発明によれば、超音波センサの人体検知確定に使用する基準環境データを、第二の検知エリア内の周期性ノイズ、突発性ノイズなど、第二の検知エリア内の状態変化を除去した受波信号パターンで更新することができる。
【００３３】
請求項１０の発明では、請求項１の発明において、前記環境更新部は、前記受波信号取り込み区間を時系列的に等間隔に複数の区間に分割するとともに各分割区間毎に当該分割区間での受波信号レベルが所定レベル以上有るとカウントアップする積算手段を設け、超音波パルス信号の送波が所定回数終了した時点で各分割区間の積算値に基づいて基準環境データを得る手段を備えていることを特徴とする。
【００３４】
請求項１０の発明によれば、第二の検知エリア内の環境状態を適切に取得し、誤動作なく侵入物体だけを検知することを可能とする。
【００３５】
請求項１１の発明では、請求項１０の発明において、前記受波信号取り込み区間で反射信号に対応する受波信号が取り込まれてから反射信号に対応する受波信号の取り込みが終了するまでの区間内の分割区間で超音波パルス信号の送波回数が所定回数終了した時点での前記積算値が所定値を越えている分割区間中時系列的に最初の分割区間と最終の分割区間との間の時間差が所定以上有る場合には超音波パルス信号送波を所定回数継続し、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいて基準環境データを得ることを特徴とする。
【００３６】
請求項１１の発明によれば、揺れ動いて送波地点からの距離が変化し易い草木などによる環境変化に対する耐誤動作性が向上する。
【００３７】
請求項１２の発明では、請求項１０の発明において、前記受波信号取り込み区間で反射信号に対応する受波信号が取り込まれてから反射信号に対応する受波信号の取り込みが終了するまでの区間内の分割区間で超音波パルス信号の送波回数が所定回数終了した時点での前記積算値が所定値を越えている分割区間中時系列的に最初の分割区間と最終の分割区間との間の時間差が所定以上有る場合には、超音波パルス信号の送波時間を長くした上で、超音波パルス信号の送波を所定回数行い、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいて基準環境データを得ることを特徴とする。
【００３８】
請求項１２の発明によれば、揺れ動いて送波地点からの距離が変化し易い草木などによる環境変化に対する耐誤動作性が向上する。
【００３９】
請求項１３の発明では、請求項１０の発明において、前記受波信号取り込み区間で反射信号に対応する受波信号が取り込まれてから反射信号に対応する受波信号の取り込みが終了するまでの区間内の分割区間で超音波パルス信号の送波回数が所定回数終了した時点での前記積算値が所定値を越えている分割区間中時系列的に最初の分割区間と最終の分割区間との受波感度を上昇させた上で、超音波パルス信号の送波を所定回数行い、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいて基準環境データを得ることを特徴とする。
【００４０】
請求項１３の発明によれば、揺れ動いて送波地点からの距離が変化し易い草木などによる環境変化に対する耐誤動作性が向上する。
【発明の効果】
【００４１】
本発明は、検知エリアよりも遠方に存在する熱源や直射日光や地面の温度変化（揺らぎ）或いは検知エリアに入り込んだ小動物などによる誤動作を確実に防止して、検知エリア内に入り込んだ人体のみを高精度に検出することのできるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下本発明を最良の実施形態により説明する。
【００４３】
（実施形態１）
図１は本実施形態に係る人体検知装置を用いた警報装置１の構成図である。この警報装置１は、住居や店舗や工場等の昼夜警戒を行うために設置されるものであって、赤外線センサ２と、超音波センサ３と、制御回路部４と、無線送信部５と、報知部６と、表示部７とを備えている。
【００４４】
赤外線センサ２は、電源部（図示せず）からの電源供給を常に受けて動作しており、図２に示すように４つの区画Ｘ１〜Ｘ４からなる検知エリアＸを有し、この検知エリアＸ内を通過する人体の放射する赤外線を検出して人体検出信号を制御回路部４へ出力するものであり、図１に示すように、光学系２１ と、赤外線検出素子である焦電素子２２ と、増幅回路２３と、フィルタ回路２４ と、比較回路２５とからなる。
【００４５】
光学系２１は、ポリエチレン樹脂にて形成した集光レンズや反射鏡などにて構成される。焦電素子２２は、光学系２１が集光する赤外線の変化に応じた電圧を出力する。増幅回路２３は、焦電素子２２が出力する電圧信号を増幅して出力する。フィルタ回路２４は、増幅回路２３の出力からノイズ成分を除去して、所定周波数帯域成分のみを出力する。比較回路２５は、フィルタ回路２４からの出力を予め閾値として設定した所定レベル値と比較し、フィルタ回路２４を介した増幅出力が所定レベル値より大きい間、後述する制御回路部４内の演算処理部４１へ”Ｈ”レベルの信号を検知信号として出力する。
【００４６】
超音波センサ３は、後述する制御回路部４内の超音波回路制御部４２から出力される超音波発振指示信号を受けると、発振回路３１から発振出力される超音波周波数域の発振信号を用いて送波回路３２によりトーンバースト波が作成される。このトーンバースト波は超音波送受波器３３からホーン３４を介してパルス列からなる超音波パルス信号として送波され、図２に示す超音波センサ３に対応する検知エリアＹ内の物体で反射される。そしてこの反射信号がホーン３４を介して超音波送受波器３３に受波される。この受波信号は受波増幅回路３５により増幅され、増幅された受波信号は検波回路３７により検波され、検波回路３７は検波信号を上述する制御回路部４の第一の記憶部４３と、第二の記憶部４４と演算処理部４１に対して出力する。
【００４７】
ここで、受波増幅回路３５は、図２に示す塀等の壁面Ｗ１と並行する超音波センサ３の検知エリアＹの外縁との間の隙間が小さく、この上赤外線センサ２の検知エリアＸ内に収まり且つ検知エリアＸの外縁に検知エリアＹの外縁が近接するために、送波からの時間に応じて受波増幅回路３５のゲインが超音波制御回路４２の制御の下で感度切り替え回路３６により設定されるようになっている。例えば、図２に示すように検知エリアＹを３つに区別し、検知距離L0〜L１まではゲイン設定をA、検知距離L１〜L２まではゲイン設定をB、検知距離L２〜L3まではゲイン設定をCとし、壁面W１との隙間が最小限となるように検知エリアＹを構成している（超音波センサ３は検知距離をL3までに距離限定して使用する）。
【００４８】
制御回路部４は、超音波回路制御部４２と、人体検知処理部と環境更新部を兼ねたマイクロコンピュータからなる演算処理部４１と、検知エリア内に人体がいないと判断したときや後述する環境更新時に超音波センサ３の検波回路３７からの検知信号、つまり受波信号パターンを基準環境データとして時系列的に記憶する第一の記憶部４３と、超音波センサ２が動作している所定時間内に超音波センサ３から得られる受波信号パターンを一時的に記憶する一時記憶部４６と、一時記憶部４６で記憶した受波信号パターンを時系列的に記憶する第二の記憶部４４と、演算処理部４１が人体検知と判断した場合、この人体検知確定情報を無線送信部５、報知部６、表示部７に出力する出力部４５と、環境異常の有無を監視し、異常検出時には出力部４５を介して、異常情報を無線送信部５、報知部６、表示部７に出力させる異常検出部４７とからなる。
【００４９】
演算処理部４１は上記赤外線センサ２から検知信号が入力すると内蔵する検知処理タイマ（図示せず）を動作させて検知処理期間（例えば１０ｓｅｃ間）を設定し、検知処理期間内において赤外線センサ２の検知信号と、超音波センサ３の検知信号に基づいて検知エリアＹ内の人体の有無を確定判断する判断機能を備えている。
【００５０】
超音波回路制御部４２は赤外線センサ２から検知信号が入力した際に、後述する超音波センサ３内の発振回路３１に所定時間（例えば１ｍｓｅｃ以下の所定時間）だけ発振動作を行わせるための超音波発振指示信号をトリガ信号として出力する機能を備えている。
【００５１】
次に、上述の如く構成された人体検知装置からなる警報装置１の動作について図３に示すタイミングチャートに基づいて説明する。
【００５２】
まず警戒モード下の待機状態で、赤外線センサ２が対象とする図２に示す４つの検知エリアＸの区画Ｘ１〜Ｘ４に人の侵入が無い場合には、この赤外線センサ２の焦電素子２２の赤外線検出信号のレベルは低く、赤外線センサ２からは検知信号は出力されない。このため、超音波センサ３が作動することは無く、検知エリアＹに向けて超音波パルス信号が送波されたり、警報を発したりすることは無い。
【００５３】
これに対し、上記検知エリアＸの区画Ｘ１〜Ｘ４に人や小動物の侵入が有りった場合には、赤外線センサ２の焦電素子２２の赤外線検出信号のレベルが変化する。具体的には、この人や小動物が検知エリアＸ内の一つの区画に侵入すると、焦電素子２２のレベル変化した検出信号（受光信号）は、増幅回路２３で増幅される。図３（ａ）はこの増幅回路２３の出力を示す。この増幅出力は、比較回路２５で判定するための閾値である所定レベル値（＋Ｖｔｈ，−Ｖｔｈ）と比較される。この比較において、所定レベル値（＋Ｖｔｈ，−Ｖｔｈ）よりも増幅出力値の方が大きければ、比較回路２５は制御回路部４内の演算処理部４１と超音波回路制御部４２に対して図３（ｂ）に示すようにパルス状の検知信号を制御回路部４へ出力する。
【００５４】
この検知信号が入力すると制御回路部４の演算処理部４１は内蔵している検知処理タイマ（図示せず）をオンさせ、図３（ｃ）に示す赤外線センサ２の検知信号と、超音波センサ３の検知信号により人体検知確定を行う検知処理期間（例えば１０ｓｅｃ）を設定する。
【００５５】
一方超音波回路制御部４２も超音波センサ３の発振回路３１に対して超音波発振指示信号を図３（ｅ）に示すように所定時間（１０ｓｅｃ間）出力する。このとき、実際には、約１ｍｓｅｃ以下の発振動作を一定間隔に１０ｓｅｃ間出力する。発振回路３１は、この超音波発振指示信号をトリガ信号として発振信号を送波回路３２に出力し、送波回路３２は、この発振信号に応じた周波数信号を所定間隔で超音波送受波器３３に出力し、この超音波送受波器３３はホーン３４を介して検知エリアＹに向けてパルス列からなる超音波パルス信号を図３（ｆ）に示すように送波する。図３（ｇ）はこの超音波パルス信号の送波期間の一部を拡大した図である。
【００５６】
検知エリアＹに送波された超音波パルス信号は検知エリアＹ内に存在する物体により反射され、この反射信号は距離に応じた所定時間後に超音波送受波器３４に受波され、この受波信号は受波増幅回路３５で増幅され、更に検波回路３７で検波され、この検波信号は、受波信号パターンとして第二の記憶部４４に時系列的に記憶される。図３（ｈ）は上記拡大した期間での検波信号を示す。
【００５７】
演算処理部４１は、この第二の記憶部４４に記憶されている受波信号パターンの内容が、第一の記憶部４３に予め記憶されている障害物による反射を含む基準環境データである図３（ｈ）に示すような基準となる受波信号パターンに対して、物体の移動による反射信号の出現及び消失の回数をカウントしてこのカウント値が基準値に達すると超音波センサ３の人体検知の確定を行う。
【００５８】
ここでこの基準環境データと超音波センサ３の所定時間の動作による受波信号パターンとを用いて演算処理部４１で超音波センサ３の人体検知確定を行う場合、図３（ｈ）で示す第二の記憶部４４に記憶される受波信号パターンと、図３（ｉ）に示す第一の記憶部４３に記憶されている基準環境データである受波信号パターンとを比較し、基準環境データに対応しない受波信号若しくは受波信号に存在しない基準環境の信号が有ると判断されると、図３（ｊ）に示すように演算処理部４１では内部において仮想的に検知信号を発生し、これをカウントする。この検知信号の発生は図３（ｇ）に示す超音波パルス信号の一つの送波間隔において、最初の上記判断に対応して出力してフラグをオンし、同一送波間隔での検知信号の発生を１回のみとするようになっている。そして連続する送波間隔において上記検知信号が発生し、且つカウント数が基準回数（図示例では３回）になると、つまり物体の移動による反射信号の出現及び消失が基準回数以上有ると、演算処理部４１は図３（ｋ）に示すように超音波センサ３の人体検知を確定する（図ではフラグをオン）。この超音波センサ３の検知確定と、図３（ｄ）に示す赤外線センサ２の人体検知の確定（本実施形態の場合待機状態から検知信号が出力されると、つまり検知信号が１つ出力されると確定）とが共に有りって初めて演算処理部４１は人体有りと確定しこの人体検知確定情報を図３（ｌ）に示すように出力部４５に出力する。出力部４５はこの人体検知確定情報に対応して無線送信部５，報知部６，表示部７に対して図３（ｍ）に示すように発報信号を出力する。つまり最終的には演算処理部４１が人体検知確定を行う人体検知処理部として機能することになる。
【００５９】
尚上記の検知処理タイマは比較回路２５からの検知信号の出力に応じてリトリガし、再スタートさせることもできる。
【００６０】
ところで、第一の記憶部４３に予め記憶される基準環境データは次のように記憶更新される。つまり警報装置１の電源を投入したときから所定時間後、または演算制御部４１内に図３（ｎ）に示すように前記人体検知確定情報が出力されたときから動作するタイマを設け、タイマ動作が終了する一定時間後に、または赤外線センサ２からの検知信号が出力されていないときに定期的に、つまり人体の移動がない状態時に演算処理部４１の環境更新機能が働き、この制御の下で、超音波回路制御部４２を通じて超音波センサ３を所定時間動作させる指示を与え検知エリアＹに向けて所定回数超音波パルス信号を送波させて送波してから受波処理を完了するまでの受波信号取り込み区間の受波信号パターンを取得する操作を複数回繰り返して行うのである。
【００６１】
図４はこの更新操作時の一例を示し、演算処理部４１は、まず１回目で取得された受波信号パターンを第二の記憶部４４に記憶させる。次の受波信号パターンの取得のための超音波センサ３の動作は任意のランダムな時間を空けて開始させ、この２回目の送波で取得された受波信号パターンを一時記憶部４６に一時記憶させる。
【００６２】
そして２回目の取得後に第二の記憶部４４に記憶させた１回目の受波信号パターンと一時記憶部４６に記憶させた２回目の受波信号パターンとの論理積演算を演算処理処理部４１は行い、この論理積演算結果で一時記憶部４６の記憶内容を更新する。
【００６３】
そして以後演算処理部４１は超音波回路制御部４２を通じてランダムに超音波センサ３を動作させ、この送波毎に受波信号パターンを取得して第二の記憶部４４に記憶させるとともに記憶の度に先に一時記憶部４６に記憶させている論理積演算結果との論理積演算を行いこの演算結果による一時記憶部４６の記憶内容の更新を行う操作を繰り返す。そして最終的（例ではＮ回目）な受波信号パターンの取得後の演算処理過程で得た論理積演算結果で第一の記憶部４３に記憶している基準環境データの更新を行うのである。
【００６４】
この更新のための図４で示す演算処理過程を経ることで、周期性ノイズや突発性ノイズを排除した基準環境データを得られることになる。尚上記論理積演算の代わりに図５に示すように論理和演算を用いても良い。
【００６５】
また図６のように３回目の受波信号パターンの取得後の論理積演算結果で一時記憶部４６の記憶内容を更新した後、この更新内容を例えば第三の記憶部４８に記憶させる演算処理過程と、次に４回目の受波信号パターンを第二の記憶部４４に記憶させ、５回目の受波信号パターンを一時記憶部４６に一時記憶させ、第二の記憶部４４に記憶させた四回目の受波信号パターンと一時記憶部４６に記憶させた５回目の受波信号パターンとの論理積演算を行って、この論理積演算結果で一時記憶部４６の記憶内容を更新し、次の６回目の受波信号パターンを第二の記憶部４４に記憶させ、この記憶させた受波信号パターンと一時記憶部４６に記憶させている更新された受波信号パターンとの論理積演算結果で一時記憶部４６の記憶内容を更新する演算処理過程とを設け、最終的に両演算処理過程での演算結果である第三の記憶部４８の記憶内容と一時記憶部４６の記憶内容の論理和演算を行い、この論理和演算結果で第一の記憶部４３の基準環境データを更新するようにしても良い。
【００６６】
勿論図６での論理積演算の代わりに図７に示すように論理和演算を用い、最終的に行う論理和演算の代わりに論理積演算を行うようにしても勿論良い。
【００６７】
更に図５乃至図７の各例では受波信号パターンを取得した時系列の順序で論理演算を行っているが、例えば図８のように受波信号パターンを取得した時系列の順序ではなく、異なる順序で論理演算を行っても良い。図８の場合、第二の記憶部４４に１回目乃至６回目の複数の受波信号パターンを時系列的に格納するエリアを設け、６回目の受波信号パターンが第二の記憶部４４に記憶された時点で、１回目の受波信号パターンと３回目の受波信号パターンとの論理積演算を行い、この論理積演算結果を一時記憶部４６に一時記憶させ、この一時記憶させた演算結果と記憶部４４に記憶させれている５回目の受波信号パターンとの論理積演算を行い、この論理積演算結果で一時記憶部４６の内容を更新し、この更新内容を第三の記憶部４８に記憶させる演算処理過程と、第二の記憶部４４に記憶されている２回目の受波信号パターンと、４回目の受波信号パターンとの論理積演算を行い、この論理演算結果を一時記憶部４６に一時記憶させ、この一時記憶させた演算結果と第二の記憶部４４に記憶されている６回目の受波信号パターンとの論理積演算を行い、この論理演算結果で一時記憶部４６の内容を更新する演算処理過程と両演算処理過程の演算結果である第三の記憶部４８の記憶内容と一時記憶部４６の記憶内容との論理和演算を行い、この論理和演算結果で第一の記憶部４３の基準環境データを更新するのである。
【００６８】
尚超音波パルス信号の送波間隔が一定で、送波から受波信号の受波処理を完了するまでの受波信号取り込み区間が一定間隔に設定される場合、周期性ノイズが発生している環境下では、受波信号取り込み区間によっては周期性ノイズを取り込む区間が生じ、このため上記の演算処理でこの周期性ノイズを除去する場合には論理積演算の回数を重ねる必要が有る。
【００６９】
そこで上記処理において例えば図９（ａ）に示す受波信号パターンを取り込むに当たって図９（ｂ）に示すように受波信号取り込み区間ｔ１の後ろに設定されるこの他処理の区間ｔ２のほかに時間調整処理区間ｔ３を設け、この時間調整処理区間ｔ３の長さをランダムに設定し、これら区間ｔ１乃至ｔ３による区間Ｔ１…の長さをランダムに設定するようにしても良い。つまりランダムにすることで、受波信号取り込み区間ｔ１の間隔が一定とならず、このため例えば図９（ｃ）に示すような周期性ノイズが発生する環境下において上記のような受波信号パターン取得処理を行う場合に有りっても、受波信号取り込み区間ｔ１において周期性ノイズが取り込まれる区間（図示例ではＴ３のみ）が少なくなり、数少ない論理積演算で周期性ノイズを除去することもできる。
【００７０】
ところで、基準環境データを得る場合において、超音波センサ３の検知エリアＹ内に植木などの障害物が多数置かれ、予め設定された基準レベル及び時間幅を超える受波信号パターンが検知ゲート範囲内で得られた場合、超音波センサ３による検知動作時に移動物体からの反射信号が基準環境データの受波信号パターンに埋もれてしまい、移動物体が正確に検知できない状態、つまり超音波センサ３の検知エリアＹ内の状態が異常であると以上検出検出部４７が判断して、ユーザーに環境が異常状態であることを知らせるために出力部４５を通じて前記無線送信部５，報知部６、表示部７から異常情報を出力する。
（実施形態２）
上記実施形態１では、基準環境データを更新するに当たり、上述のような論理演算処理過程を設けて周期ノイズや、突発ノイズを除去しているが、本実施形態では、制御回路部４の制御の下で超音波センサ３から超音波パルス信号を送波させ、この送波から図１０（ｂ）に示すように受波信号を処理を完了するまでの受波信号取り込み区間ｔ１を図１０（ｃ）に示すように設定するとともに、図１０（ａ）に示すように受波信号取り込み区間ｔ１を複数の区間に分割し、それぞれの分割区間毎に対応する積算カウンタ機能を演算処理部４１の環境更新部の機能として設け、一方人体検知時に設定する閾値Ｌより小さな所定レベルの閾値Ｌ’を検波回路３７内に設定し、その閾値Ｌ’以上の信号レベルの受波信号が検出されて検波回路３７から検波信号が出力し第二の記憶部４４内に取り込まれると、そのタイミングに対応する分割区間の積算カウンタの積算値を１ずつ加算し、この積算値で環境状態を検出する機能を備えている。
【００７１】
この機能を以下に説明する。まず例えば人以外の壁、草木などの障害物が第一の検知エリアＹに存在している場合、これらの障害物の反射信号が受波され、この受波信号Ｈが所定レベルの閾値Ｌ’を越えると検波回路３６より検波信号が図１０（ｃ）に示すように出力される。一方これに呼応して対応する分割区間の積算カウンタがカウントアップする。図１０（ａ）では第５番目と第６番目の分割区間でそれぞれの積算値が”１”となっている。また直接波が受波される第一番目と、第二番目の分割区間でも積算値が”１”となる。
【００７２】
図１１は検知エリアＹ内に草木等の揺れなどで動く障害物が存在する場合を示しており、１回目の超音波パルス信号の送波時には図１１（ｂ）に示すように第三番目の分割区間にて草木の反射信号による受波信号ｈが受波され、また壁等の固定された障害物の反射信号による受波信号Ｈが第５番目、第６番目の分割区間で受波されている。そしてこれら分割区間での積算値が図１１（ａ）のようになっているものとする。
【００７３】
そして次の超音波パルス信号の送波時において草木が風に揺れて超音波センサ３との距離が変化したとすると、図１１（ｄ）に示すように草木の反射信号ｈが７番目の分割区間で取り込まれ、この分割区間の積算値が図１１（ｃ）に示す値となるが、先の送波時に受波信号ｈを取り込んだ第三番目の分割区間の積算値は変わらない。このようにして超音波パルス信号送波を繰り返し、その都度受波信号取り込み区間ｔ１を設定して、そのときの各分割区間に対応する積算カウンタの積算値を蓄積する。そして最終的な超音波パルス信号送波が終了した時点の積算値が所定の閾値Ｎ以下の分割区間の積算値を０とした上で、基準環境データを得る。この得た基準環境データで第一の記憶部４３内の基準環境データを更新することで、人体検知動作時において、障害物の影響を除去できるのである。
【００７４】
図１１（ｅ）は例えば最終回（例えば１０回目）の超音波パルス信号送波に対応するものであり、この場合草木に対応する反射信号による受波信号ｈが図１１（ｆ）に示すように第三番目、第７番目、第８番目の分割区間で受波されるなどしてこれら３つの分割区間の積算値が上昇していることが分かる。そして図１１（ｇ）が上記の閾値Ｎ（＝３）より小さい分割区間の受波データを０とした結果得られた基準環境データを示す。
【００７５】
図１２は別の例を示しており、この例では、図１２（ａ）に示す受波信号に対応して図１２（ｂ）に示すように受波信号取り込み区間を１４に分割した分割区間を設定し、各分割区間において受波信号レベルが人体検知用の閾値Ｌより小さい所定レベルの閾値Ｌ’を越える数を積算カウンタでカウントする。この図１２（ｂ）は例えば１０回目の超音波パルス信号の送波を終了した時点の各分割区分の積算値を示している。ここで上述の場合と同様に積算値が閾値Ｎ（＝３）より小さい分割区間の積算値を０すると図１２（ｃ）のような積算値となり、この積算値に基づいて積算値が０の分割区間を”Ｌ”、そうでない分割区間を”Ｈ”とする図１２（ｄ）に示す基準環境データが得られ、この基準環境データで第一の記憶部４６内の基準環境データを演算処理部４１は更新する。これにより上述したような風等によって揺れて送波位置からの距離が変化しやすい草木などの障害物を含む基準環境データが得られ、草木等が存在しても誤検知することがなくなる。
【００７６】
また最終的な積算値を０とするための閾値Ｌ’を人体検知用の閾値Ｌより大きなレベルで設定すれば、非周期的に到来するレベルの高いノイズや、到来頻度の低いがレベルが高い周期レベルを除去できる基準環境データを更新設定することもできる。
【００７７】
尚本実施形態では図１における制御回路部４内の一時記憶部４６が不要となる。そして基準環境データの設定以外は実施形態１と基本的に同じであるので、その他の構成の説明及び動作の説明は省略する。
（実施形態３）
ところで、図１３（ａ）に示すように受波信号に対して所定レベルの閾値Ｌ（例えば人体検知時の閾値と同じレベル）を設定し、その閾値Ｌ以上の受波信号に対応して検波回路４１から出力される検波信号の数を出力するタイミングに対応する各分割区間で積算し、例えば１０回の超音波パルス信号送波を終了した時点での積算値と所定の閾値Ｎ（＝３）とを比較して、閾値Ｎを越えない分割区間の積算値を０した後のデータをそのまま基準環境データとして設定すると、次のような障害物に対処できない場合が有る。つまり閾値Ｎを越える分割区間において、反射信号に対応する受波信号の取り込み区間で閾値Ｎを越えている最初の分割区間（図１３（ｂ）では第５番目の分割区間）と最終の分割区間（図１３（ｂ）では第一３番目の分割区間）との間の時間差が所定以上有る場合には、第５番目の分割区間と第一３番目の分割区間の間に閾値Ｎを越えない分割区間（図１３（ｂ）では第一１番目の分割区間）が存在し、そのため図１３（ｃ）に示すような当該分割区間には障害物が存在していないとする基準環境データが設定される。
【００７８】
ところがこのような分割区間は、送波位置からの距離が風などによって変化し易い草木のような障害物による受波信号が出現する分割区間である場合が多い。そのため当該分割区間に対して障害物が存在しないとする図１３（ｃ）に示す基準環境データで更新設定した場合、人体検知動作時に当該分割区間に対応する位置に風などによって揺れた草木が出現すると、誤検知してしまうという場合が有る。
【００７９】
本実施形態では、基準環境データの設定時に上述のように所定の分割区間間の時間差が所定以上となったときに対処するものである。
【００８０】
例１
本例は、上記のような時間差が所定以上となった場合には更に超音波パルス信号送波を継続し、更に例えば１０回送波を行うこととで、風などによって送波位置に対する距離が変化する草木のような障害物による受波信号に対応する積算値を増加させるようにしたものである。従って対応する分割区間での積算値が図１３（ｄ）に示すように閾値Ｎ（＝１０）以上となり、その結果反射信号の受波開始から終了するまでの分割区間の全ての積算値が０とされることなく、図１３（ｅ）に示すように草木等のように送波位置からの距離が変化し易い障害物の存在を示す基準環境データを得られる。これにより人体検知動作時に草木等のように送波位置からの距離が変化し易い障害物を誤検知することが無くなる。
【００８１】
例２
上記例１は、上述のように所定の分割区間間の時間差が予め設定した時間差を超えた場合に超音波パルス信号送波の回数を増やす方法であったが、本例では図１３（ａ）に示す超音波パルス信号送波の時間ＴＡを図１４（ａ）に示すようにＴＢに延長して出力音圧を上げて再度基準環境データを設定するための超音波パルス信号送波を行う方法を用いる。つまり送波時間の延長によりパルス幅が長くなると、受波信号レベルが上昇し、また受波信号のパルス幅が大きくなる。従って受波信号レベルが閾値Ｌを越え易くなり、その結果検波回路３７から出力される検波信号の積算値が各分割区間で図１３（ｂ）に示す値から図１４（ｂ）に示す値に増加する。これにより反射信号の受波開始から終了するまでの分割区間の全ての積算値が閾値Ｎ（＝３）を越え、結果図１４（ｃ）に示すような基準環境データを設定することができることになる。これにより草木等のように送波位置からの距離が変化し易い草木のような障害物が存在しても、人体検知動作時に誤検知することがなくなる基準環境データを得ることができる。
【００８２】
例３
上記例１では、上述のように所定の分割区間間の時間差が予め設定した時間差を超えた場合に超音波パルス信号送波の回数を増やす方法を、また例２では超音波パルス信号送波の時間を延長する方法を用いたが、本例では受波増幅回路３５の利得を制御回路部４の制御の下で感度切り替え回路３６を通じて増加させた上で、再度基準環境データを設定するための超音波パルス信号送波を行う方法を用いる。つまり利得が増加することで、受波増幅回路３５から出力される受波信号のレベルは図１３（ａ）の場合に比して図１５（ａ）に示すように増大化し、その結果検波回路３７から受波信号レベルが閾値Ｌを越えて検波信号が出力される分割区間が増えることになる。
【００８３】
それによりそれぞれの積算値が図１３（ｂ）に示す値から図１５（ｂ）に示す値に増加する。これにより反射信号の受波開始から終了するまでの分割区間の全ての積算値が閾値Ｎ（＝３）を越え、結果図１５（ｃ）に示すような基準環境データを設定することができることになる。これにより草木等のように送波位置からの距離が変化し易い草木のような障害物が存在しても、人体検知動作時に誤検知することが無くなる。
【００８４】
本実施形態も実施形態２と同様に制御回路部４内の一時記憶部４６は不要となるが、その他の構成は基本的には実施形態１に準ずるため、上述以外の構成の説明及び動作の説明は省略する。
【００８５】
（実施形態４）
上記実施形態２及び３は何れも人体検知動作時で検知エリア内に存在する障害物を人と誤検知しないような基準環境データを得る方法に係るものであったが、本実施形態は、人体検知動作時において、取り込む受波信号データの信頼性を高める方法として実施形態２における手法を採用したものである。
【００８６】
つまり、本実施形態では、実施形態２の場合と同様に受波信号取り込み区間を図１６（ｂ）に示すように例えば１４の分割区間に分け、それぞれの分割区間において図１６（ａ）に示す受波信号レベルと予め人体検知用に設定した閾値Ｌとを比較して受波信号レベルが越えた場合に積算カウンタの積算値を１増やす操作を例えば１０回繰り返して行い、その１０回終了時点での積算値（図１６（ｂ））と予め設定している閾値Ｎ（＝３）と比較し、閾値Ｎを越えていない分割区間の積算値を図１６（ｃ）に示すように０として図１６（ｄ）に示すように当該分割区間のデータを受波信号データとして取り込まないようにするのである。
【００８７】
これにより安定に出力される受波信号に対応するデータのみを抽出することができ、結果非周期的に到来するノイズや、到来頻度の低い周期ノイズの影響を排除できることになる。
【００８８】
尚本実施形態は検波信号の取り込み方法が実施形態１と異なるが、その他の基本的に同じであるので、その他の構成の説明及び動作の説明は省略する。また基準環境データの更新方法は上記実施形態１乃至３の何れの方法を採用しても良い。
【００８９】
また本実施形態においても、請求項１１乃至１３の発明に対応して、記受波信号取り込み区間で反射信号に対応する受波信号が取り込まれてから反射信号に対応する受波信号の取り込みが終了するまでの区間内の分割区間で超音波パルス信号の送波回数が所定回数終了した時点での積算値が所定値を越えている分割区間中時系列的に最初の分割区間と最終の分割区間との間の時間差が所定以上有る場合に、超音波パルス信号送波を所定回数継続し、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいたり、或いは超音波パルス信号の送波時間を長くした上で、超音波パルス信号の送波を所定回数行い、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいたり、また受波感度を上昇させた上で、超音波パルス信号の送波を所定回数行い、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいて人体検知を行うようにしても良い。
【００９０】
（実施形態５）
本実施形態も実施形態４と同様に人体検知動作時に取り込む受波信号データの信頼性を高める方法に係るもので、本実施形態は実施形態３の例２に対応する手法を採用している。
【００９１】
つまり、本実施形態でも、実施形態３の場合と同様に受波信号取り込み区間を図１７（ｂ）に示すように例えば１４の分割区間に分け、それぞれの分割区間において図１７（ａ）に示す受波信号レベルと予め人体検知用に設定した閾値Ｌとを比較して受波信号レベルが越えた場合に積算カウンタの積算値を１増やす操作を例えば１０回繰り返して行い、図１７（ｂ）に示すその時点の各分割区間の積算値と予め設定している閾値Ｎ（＝３）とを比較する。そして反射信号に対応する受波信号の取り込み区間で閾値Ｎを越えている最初の分割区間と最終の分割同士の時間差が所定以上有る場合には更に超音波パルス信号送波を例えば１０回行って、それぞれの分割区間での積算値の増加を図１７（ｄ）に示すように図る。そして今回の積算値と前回の閾値Ｎより大きな閾値Ｎ’（＝７）とを比較し、閾値Ｎ’より小さいな積算値の分割区間のデータを図１７（ｅ）に示すように受波信号データとして取り込まないようにするのである。つまり図１７（ｂ）での積算値と閾値Ｎとの比較して閾値Ｎより小さい積算値の分割区間のデータを受波信号データとして取り込まないようにするだけでは、非周期的に到来するノイズや到来頻度が低い周期ノイズの影響を受けて図１７（ｃ）に示すように閾値Ｎに等しい或いは１程度多い積算値の分割区間に対応する受波信号データを取り込む恐れが有るため、積算値を増加させた上でより大きな閾値Ｎ’で受波信号のレベルを弁別することで、上記ノイズの影響を排除できることになる。
【００９２】
尚本実施形態は検波信号の取り込み方法が実施形態１と異なるが、その他の基本的に同じであるので、その他の構成の説明及び動作の説明は省略する。また基準環境データの更新方法は上記実施形態１乃至３の何れの方法を採用しても良い。
【００９３】
また本実施形態も実施形態４と同様に請求項１１乃至１３の発明に対応して、記受波信号取り込み区間で反射信号に対応する受波信号が取り込まれてから反射信号に対応する受波信号の取り込みが終了するまでの区間内の分割区間で超音波パルス信号の送波回数が所定回数終了した時点での積算値が所定値を越えている分割区間中時系列的に最初の分割区間と最終の分割区間との間の時間差が所定以上有る場合に、超音波パルス信号送波を所定回数継続し、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいたり、或いは超音波パルス信号の送波時間を長くした上で、超音波パルス信号の送波を所定回数行い、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいたり、また受波感度を上昇させた上で、超音波パルス信号の送波を所定回数行い、最終の超音波パルス信号送波が終了した時点の各分割区間の積算値に基づいて人体検知を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施形態１の構成図である。
【図２】同上の検知エリアの説明図である。
【図３】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図４】同上の基準環境データの更新処理説明用の流れ図である。
【図５】同上の基準環境データの別の更新処理説明用の流れ図である。
【図６】同上の基準環境データの他の更新処理説明用の流れ図である。
【図７】同上の基準環境データのこの他の更新処理説明用の流れ図である。
【図８】同上の基準環境データの更に別の更新処理説明用の流れ図である。
【図９】同上の動作説明用タイミングチャートである。
【図１０】実施形態２の前提となる動作説明用タイミングチャートである。
【図１１】同上の基準環境データを得る時の動作説明用タイミングチャートである。
【図１２】同上の別の例の基準環境データを得る時の動作説明用タイミングチャートである。
【図１３】実施形態３の基本と例１の例基準環境データを得る時の動作説明用タイミングチャートである。
【図１４】同上の例２の基準環境データを得る時の動作説明用タイミングチャートである。
【図１５】同上の例３の基準環境データを得る時の動作説明用タイミングチャートである。
【図１６】実施形態４の受波信号データを得る時の動作説明用タイミングチャートである。
【図１７】実施形態５の受波信号データを得る時の動作説明用タイミングチャートである。
【符号の説明】
【００９５】
１  警報装置
２  赤外線センサ
２１  光学系
２２  焦電素子
２３  増幅回路
２４  フィルタ回路
２５  比較回路
３  超音波センサ
３１  発振回路
３２  送波回路
３３  超音波送受波器
３４  ホーン
３５  受波増幅回路
３６  検波回路
４  制御回路部
４１  演算処理部部
４２  超音波発振指示部
４３  第一の記憶部
４４  第二の記憶部
４５  出力部
４６  一時記憶部
４７  異常検出部
５  無線送信部
６  報知部
７  表示部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１】
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【図２】
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