(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線透過性カバーを透過して入射する赤外線を検出する赤外線検出素子と、
前記赤外線透過性カバーの前方に設置されるプロテクタと、
前記赤外線検出素子の出力に応じて人体の有無を判定する検出制御部と、を含む人体検出器において、
前記プロテクタに発熱体を設けるとともに、
前記検出制御部は、前記発熱体の発熱開始又は停止による発熱制御を行い、該発熱制御によって放射された赤外線受光量に相当する受光パターンを予め記憶し、前記発熱制御タイミングにおける前記赤外線検出素子の受光量を前記受光パターンに基づいて補正して、前記発熱体から放射された赤外線を前記赤外線検出素子が検出しないとき、前記赤外線透過性カバーに係る異常と判定することを特徴とした人体検出器。
【請求項２】
前記発熱体は、ニクロム線で構成され、前記プロテクタ内の導線に接続されている請求項１に記載の人体検出器。
【請求項３】
前記赤外線検出素子は、デュアルエレメント型素子であり、
前記発熱体は、該発熱体から放射された赤外線が前記デュアルエレメント型素子の一方のエレメントに偏って入射する位置に設けられた請求項１又は２に記載の人体検出器。
【請求項４】
前記検出制御部は、前記発熱体の発熱制御タイミングで、プロテクタに係る異常の判定を行う請求項１乃至３のいずれか一項に記載の人体検出器。
【請求項５】
前記検出制御部は、外部から入力されるパルス信号により充電される電源から、前記発熱制御タイミングに応じて前記発熱体に通電する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の人体検出器。
【請求項６】
前記検出制御部は、前記電源から前記発熱体に対して通電制御をしているときに、前記発熱体を含んだ回路に所定電圧が生じない場合、前記プロテクタに係る異常と判定する請求項５に記載の人体検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体を検出する赤外線検出素子を用いた人体検出器に関し、特に検出器に対する不正行為を検出することができる人体検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
赤外線検出素子を用いた人体検出器は、 人体から放射される赤外線の変化に基づき人の存在を検出している。
このため、例えば、防犯用に設置された人体検出器に対する妨害を目的として、赤外線検出素子ヘ赤外線を入射しないようにしてしまう場合がある。この場合には、遮光性のカバーの取り付け、遮光剤の塗布などの行為により実行される。そのため、人体を検出できず、人体検出器としての機能を喪失してしまうおそれがある。
【０００３】
従来の人体検出器では、かかる不正行為を検出するものとして、遠距離外部熱源方式（特開平4-190500号公報参照）を採用し、妨害対策を講じている。
この遠距離外部熱源方式による場合には、人体検出器の監視エリア内であって、人体検出器とは離れた位置に発熱体を別途配置して、不正行為を検出している。例えば、人体検出器を部屋の天井に設置した場合には、人体検出器の監視エリアは、下方に向いているので、別途の発熱体を部屋の壁面下部に配置する。
【０００４】
このような構成において、スプレーによる塗料の付着等によって、人体検出器のカバーに設けられている赤外線透過窓が遮蔽されてしまうというような不正行為が行われたとする。この場合、壁面に設置された発熱体を定期的に駆動して赤外線を発生する。そうすると、人体検出器は、発熱体の駆動タイミングで赤外線が発生したかどうかを検知できる。もし、赤外線透過窓が塗料等で遮蔽されていると、人体検出器は、この赤外線を検知できないことになる。この様に、人体検出器とは離れた位置にある発熱体からの赤外線を検知することで、人体検出器に対する不正行為があるかどうかの検出を行うことができる。
【０００５】
以上のような人体検出器の構成では、別途の発熱体から赤外線が放射されているとき、その監視エリア内に人がいると、人体検出器は、人からの赤外線と、発熱体からの赤外線とを区別できない。
また、この構成では、人体検出器と発熱体との間に、例えば、机等の障害物が置かれてしまうと、人体検出器に対する不正行為の検出が不能となる。
【０００６】
そこで、不正行為の検出の仕方として、考え出されたのがプロテクタ方式（特開平10-188147 号公報を参照）である。このプロテクタ方式を採用した人体検出器の外観を図１に示す。
図１において、人体検出器Ａは、天井等に設置するための取付ベース２と、監視エリアから入射される赤外線を検出する赤外線検出素子、該赤外線検出素子からの出力に基づき人体の有無を判断する判断回路や検知信号の出力回路等を実装したプリント基板、監視エリアを設定するためのミラー等による人体検出手段３と、人体検出手段をホコリや外力から保護する赤外線透過性カバー４とから構成されている。そして、人体検出器に対する不正行為、例えば、カバー４への遮蔽物の設置等の妨害工作を防止するために、プロテクタ５がカバー４の前方を覆うように配置されている。
【０００７】
このプロテクタ５は、赤外線検出上、邪魔にならない程度の幅を有し、取付ベース２等に固定設置されている。そして、そのプロテクタ５は、心材、導電層及び保護層から成っており、外力によって変形されるようにしてある。その変形対策として、プロテクタ５の少なくとも一部に脆い部分、例えば、切り込みを入れておく。
【０００８】
この様な構成による人体検出器Ａに対して、不正行為が実行された場合、例えば、人体検出器Ａ全体を覆ってしまうような遮蔽物が取り付けられた場合には、人体検出器Ａとしての外観が大きく異なるものとなり、視認により容易に発見できる。この場合には、発見時に直ぐ取り除くことができて、不正行為に対する回復が早いので、比較的問題とならない。
【０００９】
しかし、外観上、カバー４と類似した形状の遮蔽物をカバー４上に取り付けられてしまうと、視認だけでは簡単に遮蔽物を発見することができないので、この様な遮蔽物による不正行為を防止するために、上述のプロテクタ５が配置されている。遮蔽物をカバー４上に取り付けるには、プロテクタ５を変形させなければ取り付けられず、その際、切り込みが設けられていることによって、プロテクタ５が破断される。
【００１０】
一方、検出回路とプロテクタ５の導電層とで閉ループを形成しておき、定期的に導電層に通電することによって破断されているかどうかを検出できる。もし、遮蔽物を取り付けようとしてプロテクタ５が破断されていれば、導電層も破断されて閉ループが切れるので、通電されず、プロテクタ５が破断されたことを検出できる。それ故、視認では発見が困難であったカバー４と類似した形状の遮蔽物をカバー４上に取り付けられても、取り付ける際にプロテクタ５を破損するため、不正行為があったかどうかを容易に検出できる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プロテクタ方式のみでは、赤外線検出素子の保護カバーに対して、プロテクタを避けながら遮光塗料の塗布、あるいは柔軟性を持った遮蔽物の挿入等の不正行為を検出することができないという問題があった。
一方、遠距離外部熱源方式では、壁等の赤外線検出素子から離れた場所に熱源を設置すると、離れている分だけ余分に熱源の発熱量が必要であり、人間と同程度とするために、電源消費が大きくなるという問題があった。
【００１２】
また、熱源による赤外線の受光と人間による赤外線の受光とを区別するため、複数の赤外線検出素子を用いたり、熱源と赤外線検出素子間の同期用の配線を敷設しなければならず、工事性が悪くコストアップとなっていた。
更に、熱源と赤外線検出素子との間に、机や椅子などが置かれた場合と、不正行為との区別がつかないという問題もあった。
【００１３】
そこで、本発明は、これらの不正行為を共に検出することが可能な赤外線検出素子を用いた人体検出器とすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで、この目的を達成するために、本発明では、人体検出器が、赤外線透過性カバーを透過して入射する赤外線を検出する赤外線検出素子と、前記赤外線透過性カバーの前方に設置されるプロテクタと、前記赤外線検出素子の出力に応じて人体の有無を判定する検出制御部とを含み、前記プロテクタに発熱体を設け、前記検出制御部は、前記発熱体の発熱開始又は停止による発熱制御を行い、該発熱制御によって放射された赤外線受光量に相当する受光パターンを予め記憶し、前記発熱制御タイミングにおける前記赤外線検出素子の受光量を前記受光パターンに基づいて補正して、該発熱体から放射された赤外線を前記赤外線検出素子が検出されない場合、前記赤外線透過性カバーに係る異常と判定するようにした。
【００１５】
ニクロム線で構成された前記発熱体は前記プロテクタ内の導線に接続され、さらに、前記赤外線検出素子は、デュアルエレメント型素子とした。
前記発熱体は、前記発熱体が発生する赤外線が前記デュアルエレメント型素子の一方のエレメントに偏って入射する位置に設けた。
前記検出制御部は、前記発熱体の発熱制御タイミングで、プロテクタに係る異常の判定を行う。
【００１６】
さらに、前記検出制御部は、外部から入力されるパルス信号により充電される電源から、前記発熱体に、前記発熱制御タイミングに応じて通電し、前記電源から前記発熱体に対して通電制御をしているときに、前記発熱体を含んだ回路に所定電圧が生じない場合、前記プロテクタに係る異常と判定するようにした。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明による実施形態について、図を参照して説明する。
図２に、本実施形態の人体検出器１に内蔵される人体検出制御回路の概略が示されている。ただ、本実施形態は、外観上では、図１に示された従来の人体検出器Ａと同様であり、図１と同じ部分には同じ符号を付した。そして、その基本的構成においても、その人体検出器Ａを基礎としている。
【００１８】
人体検出器１を保護するカバー４の前方には、プロテクタ５が、カバー４と類似の形状の遮蔽物を挿入するには狭く邪魔する程度の間隔を置いて、適宜数配置されている。図１に示したプロテクタ５と同様に、少なくとも一部に切り込み等が作成され、折れやすくなっている。なお、図１では、２本のプロテクタ５による配置を示したが、必ずしも２本に限定されるものでなく、２本以上であってもよく、また、例えば、プロテクタ５を一本の連続する線状体とし、カバー４の前方を折り返し張り渡すようにして、その両端を固定設置することもできる。
【００１９】
図２のプロテクタ５が図１のプロテクタと異なっている点は、その途中に発熱体９が形成されていることである。この発熱体９は、プロテクタ５の長さ全体に渡って設けられる必要はなく、少なくとも、発熱による赤外線がカバー４の赤外線透過窓を透過して赤外線検出部６に入射できる範囲に設けられればよい。
また、発熱体９は、発熱によって赤外線を放射することができるものであればよく、ニクロム線等の線状体、導電ペーストや薄膜等の面状体の抵抗を利用できる。ニクロム線の場合には、プロテクタ５に組み込むことが簡単であり、抵抗値の調整も容易である。例えば、プロテクタ５の外周又は芯に巻き付けるとか、芯に並行に埋め込むことができる。
【００２０】
さらに、発熱体９は、人体等の他の赤外線源に比較して、赤外線検出部６に近いため、その赤外線の放射は、赤外線透過窓を透過し、赤外線検出部６によって検出できる程度に小さくてよい。従って、発熱体９の抵抗値を小さくし、低消費電力で発熱させることができる。
このような発熱体９には、プロテクタ５内の導電層を介して通電され、赤外線Ｌ2 を放射する。この放射された赤外線Ｌ2 は、人体検出器１のカバー４を透過して、人体から放射される赤外線Ｌ1 と同様に、赤外線検出部６に入射される。
【００２１】
そして、プロテクタ５に設けられた発熱体９に通電することにより、赤外線Ｌ2 が放射できるように、人体検出制御回路が形成されている。この人体検出制御回路は、赤外線検出部６、通信制御部７、検出制御部８、電圧監視部１０、スイッチ部１１、そして駆動電源部１２を含んでいる。
赤外線検出部６は、図１の人体検出器Ａにおける赤外線検出器と同様であり、赤外線透過性カバー４を透過してくる赤外線を受光する。この赤外線検出器６には、監視エリアを設定できるようにミラーが備えられている。本実施形態では、人体検出器１を天井に設置するようにしたが、壁面等に設置される場合のように、フレネルレンズを用いて集光するときには、ミラーの代わりにカバー４にフレネルレンズが設けられる。
【００２２】
赤外線検出部６における赤外線の検出には、デュアルエレメント型素子の赤外線検出素子が用いられる。その素子は、図３に示されるように、エレメントＥ1 及びＥ2 で構成されている。赤外線検出部６の赤外線検出出力は、検出制御部８に送られる。これらのエレメントＥ1 及びＥ2 と発熱体９との関係については後述される。
【００２３】
駆動電源部１２は、発熱体９に通電して発熱させる電源を構成する。前述したように、発熱体９は低消費電力で発熱するものであり、しかも通電時間も短いので、駆動電源部１２の出力は小さいものでよく、その電源には、例えば、コンデンサ又は小容量二次電池を使用することができる。この様な電源であれば、通信制御部７から供給されるパルス信号による充電で十分対応できる。このパルス信号は、外部から通信制御部７に通信信号として送信されたものを充電用に利用するものである。これにより、別途電源供給のために一次電池を人体検出器１内に持つ必要がなくなる。但し、人体検出器１に一次電池を搭載してもよい。
【００２４】
この電源に充電するには、図２に示すように、検出制御部８が、スイッチ部１１のスイッチＳＷを駆動し、スイッチＳＷを実線の位置に制御したとき、通信制御部７から供給されるパルス信号によって、コンデンサＣが充電される。
また、検出制御部８は、スイッチ部１１を駆動し、予め設定された発熱制御タイミングに応じて発熱体９への通電時間を制御する。スイッチ部１１のスイッチＳＷが破線の位置に切り換えられると、駆動電源部１２に蓄積された電力が発熱体９に供給されて、発熱体９の発熱開始となる。
【００２５】
ここで、検出制御部８は、所定時間ｔ1 だけ、電力を駆動電源部１２から発熱体９に供給する。そうすると、発熱体９は、所定時間ｔ1 の間、発熱し赤外線の放射を増大させる。そして、所定時間ｔ1 で駆動電源部１２からの電力供給を停止すると、発熱体９の発熱停止となり、発熱体の熱定数に従って次の所定時間ｔ2 をかけて放熱し赤外線の放射を減少させる。この発熱体９から放射される赤外線は、図２のように、Ｌ2 で示され、赤外線Ｌ2 は、カバー４を通して赤外線検出部６に入射される。
【００２６】
電圧監視部１０は、発熱体９の両端電圧を監視しており、その出力を検出制御部８に送る。発熱体９に電力が供給されるのは、前述したように、所定時間ｔ1 であり、スイッチＳＷが破線の位置にある時である。そのため、所定時間ｔ1 以外のときには、電圧監視部１０の出力は０である。その所定時間ｔ1 内には、発熱体９の両端に、発熱体９の抵抗値と駆動電源部１２の内部インピーダンスとの分圧比に応じた電圧が発生する。電圧監視部１０は、発熱体９の両端電圧を検出して、発熱体９に通電されているかの判断を行う。
【００２７】
一方、通信制御部７では、人体検出器１を監視しているコントローラと必要な信号の送受を行う。コントローラから、駆動電源部１２を充電するのにも使用するパルス信号である制御信号Ｓi を受け、また、検出制御部８からの応答信号Ｓo をコントローラに送信する。パルス信号は、駆動電源部１２に供給される。また、通信制御部７は、受信した制御信号Ｓi をデコードして検出制御部８へ送出するなど一般的な通信処理を行う。
【００２８】
検出制御部８は、赤外線検出部６から赤外線検出信号を受信して、人体検出及び異常検出の判断を行う。また、スイッチ部１１のスイッチＳＷを所定の制御タイミングにて、所定時間ｔ1 だけ発熱体９側へ切替える制御を行なう。そして、所定時間ｔ1 において電圧監視部１０の電圧監視信号を受信するか否かにより、プロテクタ５が破断を判断する。検出制御部８は、これらの検出結果を通信制御部７を介して、コントローラに送信する。
【００２９】
次に、図３を参照して、検出素子を構成するエレメントＥ1 及びＥ2 と、発熱体９との位置関係について説明する。なお、図３においては、各エレメント、プロテクタ５及び発熱体９を模式的に表したものである。
監視エリア内に人が存在していないとき、発熱体９に所定時間ｔ1 だけ通電されると、発熱体９から放射される赤外線は、カバー４を透過し、さらにミラーに反射されて、エレメントＥ1 及びＥ2 に入射される。
【００３０】
発熱体９が線状体であるため、赤外線検出素子に入射される赤外線も線状となり、しかも、赤外線検出素子がエレメントＥ1 及びＥ2 の差分で検出することから、発熱体９からの赤外線がエレメントＥ1 とエレメントＥ2 とに均等に入射したのでは、検出出力を得られない。例えば、発熱体９から放射される赤外線が、エレメントＥ1 とエレメントＥ2 とに直交し、各々のエレメント上で同じ長さとなる場合、また、エレメントＥ1 とエレメントＥ2 との中間でエレメントの長さ方向に並行である場合である。これらの場合には、エレメントＥ1 とエレメントＥ2 とに同じ量の赤外線が入射されるので、互いに打消され検出出力は０となる。
【００３１】
そのため、図３に示されるように、エレメントＥ1 とエレメントＥ2 とに異なる赤外線の受光量が入射されるように、エレメントＥ1 及びエレメントＥ2 上で、発熱体９から放射される赤外線を偏って入射される配置とする。そうすると、差分出力が得られる。図３では、偏って入射される配置をエレメントに対して斜めの例を示したが、発熱体９からの赤外線とエレメントＥ1 及びエレメントＥ2 とが斜めでなくとも、エレメントＥ1 とエレメントＥ2 の何れか一方の上に並行になるように配置してもよい。この場合には、斜めの場合に比較して、検出できる差分出力が大きくなる。
【００３２】
ただ、何れの場合も、発熱体９をカバー４上に設置するにあたって、発熱体９がミラーによる監視エリア内に入るようにプロテクタ５を固定設置する必要があり、さらに、発熱体９は、プロテクタ５に監視エリア全域を跨ぐように設けられる。
次に、図４に示される信号波形の例を参照して、検出制御部８の動作について説明する。
【００３３】
赤外線検出部６には、前述したように、図３に示されるようなデュアルエレメント素子の受動型赤外線検出素子が用いられている。そこに、人体検出器１の監視エリア内に人体が入ってくると、人体から放射された赤外線Ｌ1 が赤外線検出素子に入射される。このとき、赤外線検出素子上を赤外線スポットが移動していくことにより、赤外線検出部６の検出出力信号の波形として、例えば、図４の（ａ1 ）の信号波形が得られる。
【００３４】
検出制御部８では、予め設定された単位時間内に、検出信号ａ1 が赤外線検出部６から送信されると、この信号が人体からの赤外線であるかどうかを判断している。赤外線検出部６からは、種々のノイズを含む検出信号が送信されてくるので、人体からの赤外線Ｌ1 による検出信号と判断するため、上側閾値Th1 と下側閾値Th2 を設定している。
【００３５】
単位時間内の検出信号ａ1 が監視エリアに侵入した人体からの赤外線Ｌ1 によるものであるとすると、波形の上側に２つの山が存在し、これらの高さが閾値Th1 以上となった場合、つまり、検出信号ａ1 が閾値Th1 を４回通過している場合には、当該検出信号ａ1 は、人体からの赤外線Ｌ1 を検出したものとする。
なお、図４に示した信号波形は、図３に示したエレメントＥ1 とエレメントＥ2 において、入射された赤外線スポットがエレメントＥ1 からエレメントＥ2 に移動した波形例であって、赤外線スポットが反対方向に移動すれば、その信号波形は、図４の信号波形に対して反転したものとなる。このときには、下側閾値Th2 が判断基準となる。
【００３６】
一方、検出制御部８では、人体検出器１に対する不正行為があったかどうかを判断している。検出制御部８は、コントローラからの指示により、あるいは定期的に、スイッチ部１１のスイッチＳＷを実線の位置から破線の位置に切り換える。そうすると、駆動電源部１２のコンデンサに充電されていた電力が発熱体９に供給される。図４では、スイッチＳＷの切り換え時、つまり、通電開始時をＯＮ、そして、スイッチＳＷを実線側に戻したとき、つまり、通電停止時をＯＦＦで表している。
【００３７】
それ故、発熱体９への通電は期間ｔ1 の間のみ行われ、期間ｔ1 の間中、発熱体９は発熱し、放射される赤外線Ｌ2 が増大していく。そして、発熱体９への通電が停止されると、ある熱定数をもって放熱し、温度が下降するので、発熱体９からの赤外線Ｌ2 の放射も低下していく。通電による発熱体９からの赤外線の放射期間Ｔはｔ1 ＋ｔ2 となり、この期間Ｔが発熱体９の発熱制御期間となる。
【００３８】
ここで、電圧監視部１０が発熱体９の両端電圧を監視しており、プロテクタ５が折損していなければ、発熱体９への通電が開始され、発熱体９の両端電圧が発生する。電圧監視部１０がこの電圧を検出し、検出制御部８に電圧検出信号を送信する。そこで、検出制御部８は、期間ｔ1 の間に電圧検出信号が送信された場合には、プロテクタ５が折損していないことになり、カバー４と類似の形状の遮蔽物を装着するといった不正行為が行われていないと判断する。また、通電期間中である期間ｔ1 の間に電圧監視部１０から電圧検出信号が得られない場合には、プロテクタ５が折損していることになり、不正行為が行われたと判断する。そして、この異常情報を検出制御部８内のメモリに記憶し、通信のタイミングにて通信制御部７を介してコントローラに通報する。
【００３９】
また、プロテクタ５が折損してなく、発熱体９に通電できる場合には、この発熱制御期間Ｔに発熱体９から放射され、赤外線Ｌ2 が赤外線検出部６によって検出される。そこで、赤外線Ｌ2 に対応して、図４の（ｄ1 ）に示されるような検出信号ｄ1 が赤外線検出部６から検出制御部８に出力される。
赤外線Ｌ2 による検出信号ｄ1 と判定できるように、図４に示されるように、上側閾値Th3 及び下側閾値Th4 を求めておく。そうすると、検出された信号について、閾値Th3 及び閾値Th4 を共に２回ずつクロスする波形であれば、その信号は、発熱体９からの赤外線Ｌ2 による検出信号ｄ1 であると判定できる。
【００４０】
なお、発熱体９の消費電力量を小さなものとしているため、検出できる検出信号ｄ1 のピーク値も低く、さらに、人体からの赤外線Ｌ1 による検出信号ａ1 より低いが、検出信号ｄ1 は適切に設定された上側閾値Th3 及び下側閾値Th4 とクロスする回数で判定でき、そのピーク値が低くても確実に行える。
次に、人体検出器１のカバー４上にスプレー等で塗料を塗布するような不正行為を検出するには、検出制御部８は、コントローラからの指示に従い、あるいは定期的にスイッチ部１１を駆動して、期間ｔ1 に発熱体９へ通電する。そこで、検出信号ｄ1 が閾値Th3 及び閾値Th4 を共に２回ずつクロスする波形であれば、発熱体９からの赤外線Ｌ2 によるものであると判定でき、人体検出器１には不正行為がされてなく、正常である。
【００４１】
一方、上述の不正行為がされていると、発熱体９から赤外線Ｌ2 が放射されていても、赤外線が入射されず、赤外線検出部６では、検出信号ｄ1 を得ることができない。この場合の赤外線検出部６の出力は、図４の（ｃ1 ）のように、フラットな検出信号ｃ1 となる。これにより、不正行為がされたことを検知できる。しかし、発熱制御の期間Ｔは、短時間となるように設定されてはいるが、その期間Ｔ中に、人体検出器１の監視エリア内に、人が入ってきた場合には、赤外線検出部６は、人体からの赤外線Ｌ1 と発熱体９からの赤外線Ｌ2 の両方を合わせて検出することになる。図４の（ｂ1 ）に示されるように、その検出信号ｂ1 は、検出信号ａ1 と検出信号ｄ1 が合成されて、一部において相殺され、あるいは加算された波形となる。
【００４２】
ここで、検出制御部８がこの検出信号ｂ1 に基づいて判定する場合、先ず、その信号と閾値Th1 又は閾値Th2 とのクロス回数を見ると、２回であるので、当該信号は人体からの赤外線Ｌ1 によるものでないと判定する。一方、その信号と閾値Th3 及び閾値Th4 とのクロス回数を見ると、４回であるので、当該信号は発熱体９からの赤外線Ｌ2 で得られたものであると判定する。この結果、検出信号ｂ1 によると、不正行為がされているかどうかは判定できるものの、人体の存在を検知できないことになり、発熱制御期間Ｔでは、人体検出器１の検知漏れを招来する。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、発熱制御期間Ｔ中であっても、人体の侵入を明確に検知できるように、検出信号を判定用信号に補正して判定するようにした。
先ず、検出信号ｄ1 の波形は設定条件に従って検出されたものであるので、発熱制御期間Ｔ中の検出信号ｄ1 の波形は同一である。それ故、この検出信号ｄ1 の波形を、発熱体９から放射された赤外線による受光パターンとして、検出制御部８内のメモリに記憶しておく。そして、発熱制御期間Ｔ中には、検出制御部８内にメモリから受光パターンを読み出し、赤外線検出部６から得られた検出信号に、読み出した受光パターンを反転して加算する。
【００４４】
そうすると、発熱制御期間Ｔ中では、赤外線Ｌ2 による検出信号ｄ1 が赤外線検出部６から得られるが、判定するときには、同じ波形が反転されて加算されるので、図４の（ｄ2 ）のように、フラットな波形の判定用信号ｄ2 が作成される。判定用信号ｄ2 がフラットな波形であれば、発熱体９からの赤外線Ｌ2 を検出できているので、このとき、不正行為はされていないと判定できる。
【００４５】
また、不正行為がされていると、図４の（ｃ1 ）のように、検出信号ｃ1 はフラットな波形となるが、判定時には、この検出信号ｃ1 にメモリから読み出された受光パターンを反転して加算されるので、図４の（ｃ2 ）のような判定用信号ｃ2 となる。ここで、判定用信号ｃ2 が閾値Th3 及び閾値Th4 とクロスする回数と、さらに、閾値Th1 及び閾値Th2 とはクロスしていないことを検出すれば、赤外線Ｌ2 を検知していないと判定できる。図の判定用信号ｃ2 は、閾値Th3 及び閾値Th4 と２回ずつクロスし、閾値Th1 及び閾値Th2 とはクロスしていないので、赤外線Ｌ2 を検知してなく、従って、不正行為が画策されていると判定する。
【００４６】
ところで、発熱制御期間Ｔ中に、監視エリア内に人が侵入した場合には、図４の（ｂ1 ）のような検出信号ｂ1 が赤外線検出部６から得られるが、判定時には、メモリから読み出された受光パターンを反転して加算されるので、図４の（ｂ2 ）のような判定用信号ｂ2 となる。そうすると、判定用信号ｂ2 は検出信号ａ1 と同様のものとなる。この判定用信号ｂ2 に基づいて判定すればよく、その判定の仕方は検出信号ａ1 の判定の場合と同様である。
【００４７】
なお、検出信号ａ1 の判定時には、発熱制御期間Ｔ中でない、通常時なので、受光パターンによる補正を要しない。従って、判定用信号ａ2 には検出信号ａ1 をそのまま用いる。
以上では、検出制御部８の動作について、図４に示した検出信号を参照して説明したが、次に、図５及び図６のフローチャートを参照して、人体検出器１の動作を説明する。
【００４８】
図５において、先ず、検出制御部８は、発熱体９が赤外線Ｌ2 を放射している発熱制御期間Ｔ中であるかどうかを判断する（ステップＳ１）。ここで発熱制御期間Ｔは発熱体への通電期間ｔ1 及び発熱体の熱定数による放熱期間ｔ2 からなる。このうち発熱体への通電期間ｔ1 は、スイッチ部１１のスイッチＳＷを発熱体９への通電側に駆動したことで検出できる。
【００４９】
発熱制御期間Ｔ中でない通常時であれば（Ｎ）、人体検出器１の監視エリア内に人が侵入したかどうかを監視する。赤外線検出部６から送信される検出信号について、該検出信号が閾値Th1 又は閾値Th2 に基づき、人体検出処理を行う（ステップＳ２）。
ここで、該検出信号が閾値Th1 又は閾値Th2 と４回クロスしていることが検出されると（ステップＳ３）、監視エリア内に人体が検出できたとして（Ｙ）、人体検出情報をメモリに記憶する（ステップＳ４）。一方、監視エリア内に人体が検出できなかったときは（Ｎ）、終了して、ステップＳ１に戻る。
【００５０】
ステップＳ１で、検出制御部８が、発熱制御期間Ｔ中であると認識しているとき（Ｙ）、発熱制御期間Ｔ中の期間ｔ1 では、ステップＳ５とステップＳ８の処理が並列に行われる。一方、発熱制御期間Ｔ中の期間ｔ2 では、ステップＳ５の処理は行われずステップＳ８の処理だけが行われる。ステップＳ５の処理は、不正行為によるプロテクタの折損を検出する処理である。ステップＳ８の処理は、カバー４に不正行為がされているかどうかの判定と人体検出を行う処理である。
【００５１】
まず、ステップＳ５の処理について説明する。ステップＳ５の処理が行われている期間、すなわち発熱制御期間Ｔ中の期間ｔ1 では、発熱体９への通電を行っているので、検出制御部８は電圧監視部１０の検出電圧の有無を検出する。
これにより、プロテクタ５が不正行為により折損している場合、その電圧監視部１０からの出力を検出できないので断線と判断する（ステップＳ６）。
【００５２】
電圧監視部１０の検出電圧が０で、プロテクタ５の断線と判断すると（Ｙ）、プロテクタ５が不正行為により折損しているとの異常情報をメモリに記憶する（ステップＳ７）。
一方、ステップＳ６で、電圧監視部１０の検出電圧が、発熱体の抵抗と駆動電源部１２の内部インピーダンスとの分圧電圧を検出しており、この電圧監視部１０からの出力を検出するとプロテクタ５の断線がないと判断する（Ｎ）。
【００５３】
次に、ステップＳ８の処理について説明する。この処理では、カバー４に不正行為が画策されているかどうかの判定が行われる。
このステップＳ８における判定処理の詳細を、図６のフローチャートを参照して説明する。
発熱制御期間Ｔ中であるので、検出制御部８内のメモリに記憶されている検出信号ｄ1 に相当する受光量を反転して加算することによって、赤外線検出部６からの検出信号を補正し、判定用信号が作成される（ステップＳ８１）。
【００５４】
作成された判定用信号に基づいて、人体からの赤外線Ｌ1 であるかどうかが判断される（ステップＳ８２）。ここでは、判定用信号が、単位時間内に閾値Th1 又は閾値Th2 の何方か一方と４回クロスしているかで判断される。
判定用信号が、単位時間内に閾値Th1 又は閾値Th2 の何方か一方と４回クロスしているとき（Ｙ）、人体からの赤外線Ｌ1 を検出したとする（ステップＳ８３）。
【００５５】
一方、判定用信号が、単位時間内に閾値Th1 又は閾値Th2 の何方か一方と４回クロスしていないときには（Ｎ）、人体からの赤外線Ｌ1 を検出していないとし、発熱体９からの赤外線Ｌ2 の検出判定を行う（ステップＳ８４）。ここでは、判定用信号が発熱制御期間Ｔ内に閾値Th3 と閾値Th4 の両方にそれぞれ２回ずつクロスしている場合に、発熱体９からの赤外線Ｌ2 を検出できていないとする。
【００５６】
判定用信号が発熱制御期間Ｔ内に閾値Th3 と閾値Th4 の両方にそれぞれ２回ずつクロスしているとき（Ｙ）、発熱制御期間Ｔ内であるのに、赤外線検出部６が赤外線を検出していないことになるので、不正行為が画策されていると判定する（ステップＳ８５）。
そして、判定用信号がそれらと２回ずつクロスしていないとき（Ｎ）、赤外線検出部６は、種々のノイズを出力しているだけで、発熱体９以外に熱源を特定できる赤外線を検出していないことになるので、不正行為がされてない正常な状態と判定する（ステップＳ８６）。この場合、発熱制御期間Ｔ内に、監視エリアに人の侵入もなかったことを示している。
【００５７】
以上により、ステップＳ８において、検出信号に対する判定処理が行われる。その処理の判定結果によってその後の処理が異なる（ステップＳ９）。
その判定結果が、ステップＳ８３で人体を検出した場合であると（人体検出）、監視エリア内に人体が検出されたとして、人体検出情報をメモリに記憶し、管理センターに通報する（ステップＳ１０）。そして、終了して、ステップＳ１に戻る。
【００５８】
また、ステップＳ８５で不正行為が画策されていると判定された場合（画策）、ステップＳ７に進み、異常情報をメモリに記憶する。そして、終了して、ステップＳ１に戻る。
さらに、ステップＳ８６で正常状態にあると判定された場合（正常）、終了して、ステップＳ１に戻り、次の検出動作に待機する。
【００５９】
これまで、フローチャートを参照して、人体検出器１における人体の検知と、不正行為の検出の動作を説明した。
次に、人体検出器１にて判定した人体検出若しくは異常記憶をコントローラに通報する動作について述べる。人体検出器１の通信制御部７は、コントローラからの制御信号Ｓi に含まれるアドレス信号と、予め記憶している自己アドレスとを照合する。このとき、アドレスの一致を判定すると、検出制御部８にデコードした制御信号Ｓi を出力する。この制御信号Ｓi を受けた検出制御部８は、人体検出記憶、異常記憶、の有無を通信制御部７を介してコントローラへ送信する。各記憶は、コントローラへ送信されるとクリアされる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、異常記憶の送信を、記憶の有無のみから判断しているが、異常判断が、所定回数連続して記憶された場合に限ってもよい。そして、異常判断の連続性が途切れると、異常記憶をクリアするようにしてもよい。
以上の様であるので、本実施形態によれば、人体検出器の赤外線透過性カバー上において、赤外線遮蔽物の取付けを物理的に排斥できるとともに、遮光塗料等の塗布されたことをも検出できる。また、プロテクタの一部に発熱体を設けているので、遠距離外部熱源方式に比べ、発熱体と受動型赤外線検出素子との距離が短いので、発熱体の発熱量を少なくできる。更に、発熱体とプロテクタとの間には、机等が設置され得ないので人体検出器の設置基準の自由度が大きい。
【００６１】
更に、本実施形態では、発熱体にニクロム線を用いることができ、省電力化を実現できる。
更に、本実施形態では、受動型赤外線素子にデュアルエレメント型素子を採用し、発熱体の発生する赤外線がデュアルエレメント型素子の一方の素子に偏って入射する位置に設けて、入射される赤外線を検出している。これによりプロテクタに設置された発熱体から生じる赤外線を各エレメント間の赤外線受光量の差分で確実に検出できる。
【００６２】
更に、プロテクタに設置された発熱体を発熱制御タイミングに従って発熱させることにより、発熱体を常時発熱させる必要がなくなり、人体検出器の省電力化が図れる。
更に、プロテクタに設置された発熱体の発熱制御期間中に生じる赤外線受光量の変動に相当する変動パターンを予め記憶し、 発熱制御期間中における受動型赤外線素子の受光量をこの変動パターンに基づいて補正した受光量に応じて判定するようにした。これにより、人体の有無の判定において、発熱体による赤外線受光量への影響を減少させることができる。
【００６３】
そして、人体の有無の検出と、異常の検出とを同じタイミングで行うことができる。つまり、人体の検出の空白期間がなくなり、人体検出器の信頼性が向上する。
更に、駆動電源部のコンデンサは、外部から入力され、通信等に使用されるパルス電圧により充電され、そして、発熱体に対して発熱制御タイミングに従って放電する。これにより、省電力化を図った発熱体を十分に発熱させることが可能である。
【００６４】
また、コンデンサから発熱体に対して通電制御をしているときには、プロテクタ及び発熱体を含む回路にける所定電圧の有無を検出することにより、プロテクタの折損を検知し、異常と判定することができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、人体検出器のカバー上に設置されたプロテクタの一部に発熱体を備えたので、この発熱体からの赤外線によりカバーに画策された不正行為を簡単に検出することができ、その不正行為の検出動作中であっても、発熱体からの赤外線の影響をなくしたので、監視エリア内に侵入した人体を容易に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来に人体検出器の外観を示す図である。
【図２】本実施形態による人体検出制御回路の概略ブロックを示す図である。
【図３】赤外線検出器と発熱体との配置関係を例示する図である。
【図４】赤外線検出信号及び判定用信号のそれぞれの具体的波形例を示す図である。
【図５】人体検出器における動作のフローチャートを示す図である。
【図６】図５のフローチャートにおける判定処理の具体的動作のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１…人体検出器
２…取付ベース
３…人体検出手段
４…カバー
５…プロテクタ
６…赤外線検出部
７…通信制御部
８…検出制御部
９…発熱体
１０…電圧監視部
１１…スイッチ部
１２…駆動電源部
Ａ…従来の人体検出器
Ｅ1 、Ｅ2 …赤外線検出エレメント
Ｌ1 、Ｌ2 …赤外線
【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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