特開 2024-137030 物体検知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024137030

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】物体検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01V 8/14 20060101AFI20240927BHJP

   G01V 8/22 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

G01V8/14 C

G01V8/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023048380

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】512026422

【氏名又は名称】セコム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067323

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 教光

(74)【代理人】

【識別番号】100124268

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 典行

(72)【発明者】

【氏名】沼山 和樹

【テーマコード（参考）】

2G105

【Ｆターム（参考）】

2G105AA01

2G105BB16

2G105CC04

2G105EE01

2G105HH01

2G105KK06

(57)【要約】

【課題】監視範囲への物体の侵入が人体か否かを検知し、直近に飛来する昆虫による誤報を低減する。
【解決手段】監視範囲に侵入する物体を検知する物体検知装置１は、物体検知装置１から所定距離離れた監視範囲内の物体から放出される遠赤外線を検出する焦電型赤外線センサ６と、遠赤外線を透過する材料で形成される静電容量測定用電極１０ａが焦電型赤外線センサ６の検出領域と重なるように物体検知装置１に設けられ、監視範囲内の物体の接近に伴う静電容量を検出する静電容量センサ１０と、焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１が閾値以上のときに、静電容量センサ１０にて検出した静電容量が変化したか否かに基づいて物体が人体か否かを判定し、焦電型赤外線センサ６の検出信号が閾値以上のときに、静電容量センサ１０にて検出した静電容量に変化あれば物体が人体でないと推定して人体検知信号を送出しない制御部７と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

監視範囲に侵入する物体を検知する物体検知装置において、
前記物体検知装置から所定距離離れた前記監視範囲内の物体から放出される遠赤外線を検出する焦電型赤外線センサと、
前記遠赤外線を透過する材料で形成される静電容量測定用電極が前記焦電型赤外線センサの検出領域と重なるように前記物体検知装置に設けられ、相互容量測定方式または自己容量測定方式により前記監視範囲内の物体の接近に伴う静電容量を検出する静電容量センサと、
前記焦電型赤外線センサの検出信号が閾値以上のときに、前記静電容量センサにて検出した静電容量が変化したか否かに基づいて前記物体が人体か否かを判定する制御部と、
を備えたことを特徴とする物体検知装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記焦電型赤外線センサの検出信号が閾値以上のときに、前記静電容量センサにて検出した静電容量に変化がなければ人体検知信号を送出し、前記静電容量センサにて検出した静電容量に変化あれば前記物体が人体でないと推定して前記人体検知信号を送出しないことを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記静電容量センサにて検出した現在の静電容量と現在までに検出した静電容量の平均値との差分の絶対値が閾値以上となる回数をカウントし、カウントした回数が設定値を超えたときに機器異常信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の物体検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、監視範囲への物体の侵入を検知する物体検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、監視範囲への物体の侵入を検知する物体検知装置としては、例えば下記特許文献１に開示される人体検知器が知られている。特許文献１の人体検知器は、ＰＩＲ（Passive Infrared Ray）センサを２つ使用し、それぞれを人体検知領域、画策検知領域に割り当てるものである。その特徴は、画策検知領域が人体検知領域とほぼ重ならないようになっている点である。

【0003】

さらに説明すると、図１０に示すように、特許文献１の人体検知器２１は、人体検知領域Ａに人体等が侵入すると、侵入検知用赤外線センサ２２が赤外線を検出して制御部が人体検知信号を出力する。そして、人体検知器２１に対して画策が行われない場合には、画策検知領域Ｂに侵入した人体を検知した画策検知用赤外線センサ２３から検知信号が出力された後、所定期間内に人体検知領域Ａに侵入した人体を検知した侵入検知用赤外線センサ２２から検知信号が出力されるが、制御部は画策検知信号を出力しない。これに対し、人体検知器２１に対して画策が行われると、画策検知領域Ｂに侵入した人体を検知した画策検知用赤外線センサ２３から検知信号が出力された後、所定期間内に侵入検知用赤外線センサ２２から検知信号が出力されず、制御部は所定期間経過時に画策検知信号を出力し、画策が行われた旨を外部報知する。

【0004】

すなわち、上述した特許文献１に開示される人体検知器２１は、異なる２つのセンサ（人体検知用赤外線センサ２２、画策検知用赤外線センサ２３）を用いて人体検知領域Ａと画策検知領域Ｂ（通常の侵入者を検知しない領域）を形成するものであり、画策を行った侵入者が画策検知用赤外線センサ２３に異常接近して画策検知領域Ｂへ侵入すると、この異常接近がトリガとなって計時が開始され、侵入者の異常接近から一定時間内に人体検知領域Ａへの侵入が消失した場合に画策が行われたと判定し、画策検知信号を出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００－３０６１７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した特許文献１に開示される従来の人体検知器２１では、人体検知領域Ａへの物体の侵入が人体か否かを検知するにあたって、人体検知領域Ａまたは画策検知領域Ｂにおいて昆虫が飛来して人体検知器２１の本体に向かってきた場合、昆虫が放出する遠赤外線を検出し、侵入者が異常接近したと誤検知することがあった。しかも、特許文献１に開示される従来の人体検知器２１では、スプレーや小型ドローンなどを使用し、センサから離れた場所から画策が行われた場合は侵入者の異常接近の検知ができないため、画策による異常を検知できない可能性があった。

【0007】

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、監視範囲への物体の侵入が人体か否かを検知する物体検知装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記した目的を達成するために、本発明に係る物体検知装置は、監視範囲に侵入する物体を検知する物体検知装置において、
前記物体検知装置から所定距離離れた前記監視範囲内の物体から放出される遠赤外線を検出する焦電型赤外線センサと、
前記遠赤外線を透過する材料で形成される静電容量測定用電極が前記焦電型赤外線センサの検出領域と重なるように前記物体検知装置に設けられ、相互容量測定方式または自己容量測定方式により前記監視範囲内の物体の接近に伴う静電容量を検出する静電容量センサと、
前記焦電型赤外線センサの検出信号が閾値以上のときに、前記静電容量センサにて検出した静電容量が変化したか否かに基づいて前記物体が人体か否かを判定する制御部と、
を備えたことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る物体検知装置は、前記制御部が、前記焦電型赤外線センサの検出信号が閾値以上のときに、前記静電容量センサにて検出した静電容量に変化がなければ人体検知信号を送出し、前記静電容量センサにて検出した静電容量に変化あれば前記物体が人体でないと推定して前記人体検知信号を送出しないことを特徴とする。

【0010】

さらに、本発明に係る物体検知装置は、前記制御部が、前記静電容量センサにて検出した現在の静電容量と現在までに検出した静電容量の平均値との差分の絶対値が閾値以上となる回数をカウントし、カウントした回数が設定値を超えたときに機器異常信号を出力することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、焦電型赤外線センサを使用した物体検知装置に静電容量センサを組み合わせることで、監視範囲への物体の侵入が人体か否かを検知し、直近に飛来する昆虫による誤報を低減することができる。また、物体検知装置に対して画策が行われたか否かの検出も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る物体検知装置の概略構成を示す側断面図である。

【図2】本発明に係る物体検知装置の機能ブロック図である。

【図3】本発明に係る物体検知装置による人体検知処理のフローチャートである。

【図4】本発明に係る物体検知装置による静電容量測定処理のフローチャートである。

【図5】本発明に係る物体検知装置において、人体が監視範囲に侵入した場合の焦電素子出力波形と静電容量波形の一例を示す図である。

【図6】本発明に係る物体検知装置において、昆虫が直近飛来した場合の焦電素子出力波形と静電容量波形の一例を示す図である。

【図7】本発明に係る物体検知装置において、昆虫の直近飛来中に人体が監視範囲に侵入した場合の焦電素子出力波形と静電容量波形の一例を示す図である。

【図8】本発明に係る物体検知装置において、昆虫が相次いで飛来した場合の焦電素子出力波形と静電容量波形の一例を示す図である。

【図9】本発明に係る物体検知装置において、画策を受けた場合の焦電素子出力波形と静電容量波形の一例を示す図である。

【図10】従来の物体検知装置の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

【0014】

［本発明の概要について］
本発明は、焦電型赤外線センサを使用した物体検知装置に対して、直近に飛来する昆虫による誤報の低減やセンサから離れた場所からの画策による異常を検知する手段を提供するものである。焦電型赤外線センサは、人体から放射される遠赤外線の変化を検出し、人体を検知するが、背景との温度差が大きい昆虫等が直近に飛来した場合でも、焦電型赤外線センサへの遠赤外線の入射量が変化するため、人体であると誤検知するおそれがある。また、スプレーや小型ドローンなどを使用し、センサから離れた場所から画策が行われた場合には、侵入者の異常接近の検知ができない場合がある。

【0015】

そこで、本発明では、物体検知装置直近の物体のみを検知する静電容量センサを装置に付加することにより、物体（遠赤外線の放射源）が物体検知装置の直近に存在するか否かを判定する。物体が物体検知装置の直近であると判定した場合は昆虫である可能性が高いとみなし、人体検知信号を送出しないようにすることで誤報を排除する。また、センサから離れた場所からスプレー塗布や布で覆うなどの画策が行われた場合には、その画策を静電容量センサにて検出する。

【0016】

［物体検知装置の構成について］
図１は本発明に係る物体検知装置の概略構成を示す側断面図、図２は物体検知装置の機能ブロック図である。

【0017】

図１および図２に示すように、本実施の形態の物体検知装置１は、例えば監視範囲の天井や壁面にベース２が固定され、ベース２にカバー３が着脱可能に取り付けられて筐体４を構成している。そして、物体検知装置１の筐体４内には、光学系としてのミラー５、焦電型赤外線センサ６および制御部７が配線接続された基板８、コネクタ９を介して基板８に静電容量測定用電極１０ａが配線接続された静電容量センサ１０が内蔵されている。

【0018】

焦電型赤外線センサ６は、物体検知装置１の筐体４から所定距離離れた監視範囲Ｅ１内を移動する物体から放出される遠赤外線を検出するもので、焦電素子６ａ、増幅部６ｂ、Ａ／Ｄ変換部６ｃを備えて構成される。

【0019】

焦電素子６ａは、物体検知装置１の筐体４から所定距離離れた監視範囲Ｅ１内を移動する物体から放出される遠赤外線を検出し、検出した遠赤外線の変化量に応じた検出信号を増幅部６ｂに出力する。

【0020】

増幅部６ｂは、焦電素子６ａからの検出信号を所定の増幅率で増幅してＡ／Ｄ変換部６ｃに出力する。

【0021】

Ａ／Ｄ変換部６ｃは、増幅部６ｂにて増幅されたアナログ値による検出信号を所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換し、デジタル値による検出信号ｄ１として制御部７に出力する。

【0022】

なお、焦電型赤外線センサ６は、監視範囲Ｅ１内を移動する物体から放出される遠赤外線を検出できる構成であればよく、従来より周知の方式であるツインミラー方式、デュアルツイン方式、又はそれらの組み合わせの何れでも採用できる。また、図１の例では、説明の便宜上、監視範囲Ｅ１を１つの検出空間として、焦電型赤外線センサ６からミラー５を介して建物内の床面などの監視平面上（略水平面を含む）に投影されるように仮想的に設定しているが、これに限定されるものではない。例えば１枚のミラー５のミラー面を複数に分割し、監視平面上に投影される監視範囲Ｅ１をミラー５の分割数に合わせて複数の検出空間に分割することができ、監視範囲Ｅ１における検出空間の数、大きさ、分布を任意に設定することができる。

【0023】

静電容量センサ１０は、相互容量測定方式または自己容量測定方式により監視範囲Ｅ１内の物体の接近に伴う静電容量を検出するもので、静電容量測定用電極１０ａ、静電容量測定部１０ｂを備えて構成される。

【0024】

静電容量測定用電極１０ａは、遠赤外線を透過する材料で形成され、図１の太線で示すカバー３の外面上の静電容量測定領域Ｅ２が少なくとも図１の点線で示す監視範囲Ｅ１からカバー３の外面上に投影される焦電型赤外線センサ６の検出領域Ｅ１を包含して重なるように物体検知装置１のカバー３の内面に配置される。

【0025】

静電容量測定用電極１０ａは、筐体４内の基板８にコネクタ９を介して配線接続される。静電容量センサ１０は、静電容量測定用電極１０ａと対地間、あるいは静電容量測定用電極１０ａの送信電極と受信電極間に形成される静電容量の測定が可能である。

【0026】

なお、静電容量測定用電極１０ａは、カバー３への貼付の他、導電塗料の塗布などが挙げられるが、この限りではない。例えば光学系を構成する金属めっきのミラー５を静電容量測定用電極１０ａとして兼用することもできる。

【0027】

静電容量測定部１０ａは、相互容量測定方式を採用した場合、静電容量測定用電極１０ａの送信電極と受信電極間に形成される静電容量を測定し、測定した静電容量のデジタル値による検出信号ｄ２を制御部７に出力する。また、静電容量測定部１０ａは、自己容量測定方式を採用した場合、静電容量測定用電極１０ａと対地間に形成される静電容量を測定し、測定した静電容量のデジタル値による検出信号ｄ２を制御部７に出力する。

【0028】

制御部７は、焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１と静電容量センサ１０の検出信号ｄ２を入力として後述する図３の人体検知処理と図４の静電容量測定処理を実行し、監視範囲Ｅ１内の物体の有無（人体の有無、昆虫の有無、画策の有無）を判別し、判別結果に応じて人体検知信号、機器異常信号の出力を制御するもので、記憶部７ａ、静電容量平均値計算部７ｂ、判定部７ｃ、出力部７ｄを備えて概略構成される。

【0029】

記憶部７ａは、後述する図３の人体検知処理と図４の静電容量測定処理に必要な各種情報を記憶する。具体的には、焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１に基づく遠赤外線量と比較して監視範囲Ｈ１で熱源の移動があるか否かを判定するための閾値Ｖ_th、現在の静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量Ｃと静電容量平均値計算部１１ｂにて計算した静電容量平均値Ｃ_avg との差の絶対値｜Ｃ－Ｃ_avg ｜＝ΔＣと比較するための閾値Ｃ_th、ΔＣが閾値Ｃ_th以上の回数Ｇと比較するための設定値Ｇ_th（回数閾値：例えば１００，０００回）、人体検知処理や静電容量測定処理の処理結果などを記憶する。

【0030】

静電容量平均値計算部７ｂは、静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量平均値Ｃ_avg を計算する。この静電容量平均値Ｃ_avg は、例えば現在から所定時間遡った所定期間における静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量Ｃの平均値（直近の平均値）、物体検知装置１を起動してから現在までの静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量Ｃの平均値を採用することができる。

【0031】

判定部７ｃは、後述する図３の人体検知処理において、焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１に基づく遠赤外線量と閾値Ｖ_thを比較し、焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１に基づく遠赤外線量が閾値Ｖ_th以上のときに、監視範囲Ｈ１で熱源の移動があったと判定する。

【0032】

また、判定部７ｃは、監視範囲Ｈ１で熱源の移動があったと判定し、静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量Ｃに変化があれば、そのときの熱源の移動は焦電型赤外線センサ６直近と判定し、そのときの熱源が人体ではないと推定する。

【0033】

さらに、判定部７ｃは、後述する図４の静電容量測定処理において、現在の静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量Ｃと静電容量平均値計算部７ｂにて計算した静電容量平均値Ｃ_avg との差の絶対値｜Ｃ－Ｃ_avg ｜＝ΔＣと閾値Ｃ_thとを比較し、ΔＣが閾値Ｃ_th以上か否かの判定、閾値Ｃ_th以上のΔＣの回数Ｇが設定値Ｇ_th以上か否かを判定する。

【0034】

出力部７ｄは、判定部７ｃの判定結果に応じた信号を出力する。具体的には、判定部７ｃにて監視範囲Ｈ１で熱源の移動があったと判定し、静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量Ｃに変化がなければ、そのときの熱源の移動は人体であると判断して人体検知信号を送出する。

【0035】

また、出力部７ｄは、判定部７ｃにて閾値Ｃ_th以上のΔＣの回数Ｇが設定値Ｇ_th以上と判定したときに、物体検知装置１に対して画策が行われた旨を示す機器異常（画策）信号を送出する。

【0036】

次に、上記のように構成される物体検知装置１の動作として、制御部７が実行する人体検知処理と静電容量測定処理の動作について図３～図９を参照しながら説明する。なお、図３では「焦電型赤外線センサ」を「赤外線センサ」と省略して表記している。

【0037】

図３の人体検知処理のステップ１（以下、「ＳＴ１」のように略記する）において、物体検知装置１が作動状態に入ると、制御部７は焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１を取得して入力状態を監視する。以下、物体検知装置１の動作について、人体が監視範囲Ｅ１に侵入した場合、昆虫が直近飛来した場合、昆虫の直近飛来中に人体が監視範囲Ｅ１に侵入した場合、昆虫が相次いで飛来した場合、画策を受けた場合にそれぞれ場合分けして説明する。

【0038】

［人体が監視範囲Ｅ１に侵入した場合］
人体が監視範囲Ｅ１に侵入した場合の焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１に基づく焦電素子出力波形と静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量波形の一例を図５に示す。

【0039】

まず、制御部７は焦電型赤外線センサ６からの検出信号ｄ１を取得する（ＳＴ１）。このとき、人体が監視範囲Ｅ１に侵入すると、焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａに入射する遠赤外線量が変化し、その変化が制御部７にて取得される。

【0040】

次に、図４の静電容量測定処理に移行する（ＳＴ２）。図４の静電容量測定処理では、静電容量センサ１０の静電容量Ｃを測定する（ＳＴ１０）。そして、測定した静電容量Ｃとこれまでの静電容量平均値Ｃ_avg との差分の絶対値｜Ｃ－Ｃ_avg ｜＝ΔＣを制御部７の静電容量平均値計算部７ｂが計算し、ΔＣが閾値Ｃ_th以上か否かを判定する（ＳＴ１１）。図５の例では、虫の飛来が無いため、静電容量Ｃはこれまでの平均値Ｃ_avg と差が無いため、ΔＣが閾値Ｃ_thを超過せず（ＳＴ１１－ＮＯ）、静電容量平均値Ｃ_avg を計算し（ＳＴ１７）、制御部７の画策検知用カウンターＧを０にリセットし（ＳＴ１８）、「静電容量変化なし」を出力する（ＳＴ１９）。

【0041】

そして、人体が監視範囲Ｅ１に侵入しているため、焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１に基づく遠赤外線量が閾値Ｖ_th以上と判定され（ＳＴ３－ＹＥＳ）、監視範囲Ｅ１で熱源の移動があったことを認識する（ＳＴ４）。このとき、静電容量検知処理のＳＴ１９で「静電容量変化なし」を出力しているので、ＳＴ５の静電容量の変化ありか否かの判定はＮＯとなり、出力部７ｄから人体検知信号を送出する（ＳＴ８）。その後、ＳＴ９のＷａｉｔ（待ち時間：例えば１０ミリ秒）が経過すると、ＳＴ１に戻る。

【0042】

［昆虫が直近飛来した場合］
焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａの直近（静電容量測定領域Ｅ２の直近）に昆虫が飛来した場合の焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１に基づく焦電素子出力波形と静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量波形を一例を図６に示す。

【0043】

まず、制御部７は焦電型赤外線センサ６からの検出信号ｄ１を取得する（ＳＴ１）。このとき、昆虫が焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａの直近（静電容量測定領域Ｅ２の直近）に飛来すると、焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａに入射する遠赤外線量が変化し、その変化が制御部７にて取得される。

【0044】

次に、図４の静電容量測定処理に移行する（ＳＴ２）。図４の静電容量測定処理では、静電容量センサ１０の静電容量Ｃを測定する（ＳＴ１０）。そして、測定した静電容量Ｃとこれまでの静電容量平均値Ｃ_avg との差分の絶対値｜Ｃ－Ｃ_avg ｜＝ΔＣを制御部７の静電容量平均値計算部７ｂが計算し、ΔＣが閾値Ｃ_th以上か否かを判定する（ＳＴ１１）。図６の例では、昆虫が焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａの直近（静電容量測定領域Ｅ２の直近）に飛来しているので、静電容量Ｃはこれまでの平均値Ｃ_avg から差が生じ、ΔＣが閾値Ｃ_thを超過し（ＳＴ１１－ＹＥＳ）、制御部７の画策検知用カウンターＧをインクリメントする（ＳＴ１２）。このときは、昆虫が飛来して間もないため、ＳＴ１３の画策検知用カウンターＧが設定値Ｇ_th以上か否かの判定がＮＯとなり、「静電容量変化あり」を出力する（ＳＴ１６）。

【0045】

そして、焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａに入射する遠赤外線量が変化し、この遠赤外線量の変化が閾値Ｖ_th以上と判定すると（ＳＴ３－ＹＥＳ）、監視範囲Ｅ１で熱源の移動があったことを認識する（ＳＴ４）。このとき、静電容量検知処理のＳＴ１６で「静電容量変化あり」を出力しているので、ＳＴ５の静電容量の変化ありか否かの判定がＹＥＳとなり、熱源の移動はセンサ直近であったと認識し（ＳＴ６）、熱源が人体ではないと推定し（ＳＴ７）、出力部７ｄから人体検知信号を送出しない（誤報の排除）。その後、ＳＴ９のＷａｉｔ（待ち時間）が経過すると、ＳＴ１に戻る。

【0046】

［昆虫の直近飛来中に人体が監視範囲Ｅ１に侵入した場合］
焦電型赤外線センサ６の直近（静電容量測定領域Ｅ２の直近）において昆虫が飛来している間に人体が監視範囲Ｅ１に侵入した場合の焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１に基づく焦電素子出力波形と静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量波形の一例を図７に示す。この場合、静電容量測定領域Ｅ２を形成するカバー３部分が昆虫で覆われていないことが前提である。

【0047】

まず、制御部７は焦電型赤外線センサ６からの検出信号ｄ１を取得する（ＳＴ１）。このとき、図７のＡにおいて、昆虫が焦電型赤外線センサの直近（静電容量測定領域Ｅ２の直近）に飛来すると、焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａに入射する遠赤外線量が変化し焦電素子６ａの出力は変化するが、同じタイミングで静電容量センサ１０の静電容量Ｃも変化する。このため、出力部７ｄから人体検知信号を送出しない。これは前述した［昆虫が直近飛来した場合］と同様である。その後、図７のＢにおいて、人体が監視範囲Ｈ１に侵入すると焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａに入射する遠赤外線量が変化し焦電素子６ａの出力波形が変化するのに対し、静電容量の変化がないため、出力部７ｄから人体検知信号を送出する。これは前述した［人体が監視範囲Ｅ１に侵入した場合］と同様である。この際、静電容量センサ１０の静電容量Ｃに変化はないので、出力部７ｄから人体検知信号を送出して発報となり、失報には至らない。そして、図７のＣにおいて、虫が飛び去った場合も焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａに入射する遠赤外線量が変化し焦電素子６ａの出力は変化するが、同じタイミングで静電容量センサ１０の静電容量Ｃも変化する。このため、出力部７ｄから人体検知信号を送出しない。これは前述した［昆虫が直近飛来した場合］と同様である。

【0048】

［昆虫が相次いで飛来した場合］
焦電型赤外線センサ６の直近（静電容量測定領域Ｅ２の直近）に昆虫が相次いで飛来した場合の焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１に基づく焦電素子出力波形と静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量波形の一例を図８に示す。

【0049】

まず、制御部７は焦電型赤外線センサ６からの検出信号ｄ１を取得する（ＳＴ１）。このとき、焦電型赤外線センサ６の直近（静電容量測定領域Ｅ２の直近）において昆虫が相次いで飛来すると、焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａの出力が振れて変化する。同時に静電容量センサ１０の静電容量Ｃも増加する。これは前述した［昆虫が直近飛来した場合］と同様である。そして、焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａは赤外線入射量の変化を出力するので、昆虫の飛来後、出力は０となる。一方、静電容量センサ１０の静電容量Ｃは、昆虫の飛来に対応して、飛来のタイミングで増加する。そして、静電容量Ｃは昆虫の飛来の度にこれまでの平均値Ｃ_avg から差が生じ、ΔＣが閾値Ｃ_thを超過する。よって、図４の静電容量測定処理のＳＴ１１のΔＣは閾値Ｃ_th以上か否かの判定がＹＥＳとなり、制御部７の画策検知用カウンターＧをインクリメントする（ＳＴ１２）。このときは、昆虫が飛来して間もないため、ＳＴ１３の画策検知用カウンターＧは設定値Ｇ_th以上か否かの判定がＮＯとなり、「静電容量変化あり」を出力する（ＳＴ１６）。

【0050】

よって、ＳＴ５の静電容量の変化ありか否かの判定がＹＥＳとなり、熱源の移動はセンサ直近であったと認識し（ＳＴ６）、熱源は人体ではないと推定し（ＳＴ７）、出力部７ｄから人体検知信号を送出しない（誤報の排除）。その後、ＳＴ９のＷａｉｔ（待ち時間）が経過すると、ＳＴ１に戻る。そして、図８の例では、昆虫が飛来している間、ＳＴ３の焦電型赤外線センサ６の遠赤外線量が閾値Ｖ_th以上でＹＥＳなので、監視範囲Ｅ１で熱源の移動ありと判定し（ＳＴ４）、さらに静電容量の変化ありと判定し（ＳＴ５－ＹＥＳ）、出力部７ｄから人体検知信号を送出しない。

【0051】

［画策を受けた場合］
画策を受けた場合の焦電型赤外線センサ６の検出信号ｄ１に基づく焦電素子出力波形と静電容量センサ１０の検出信号ｄ２に基づく静電容量波形の一例を図９に示す。

【0052】

例えばセンサ（焦電型赤外線センサ６、静電容量センサ１０）から離れた場所から物体検知装置１のカバー３にスプレーを噴射されるような画策を受けた場合、静電容量センサ１０の静電容量Ｃは変化する。スプレーには有機溶媒等が含まれており、それがカバー３に付着することで静電容量センサ１０にて測定される静電容量Ｃが変化する。この静電容量Ｃの変化はＳＴ２の静電容量測定処理の静電容量Ｃの測定（ＳＴ１０）で捉え、制御部７の画策検知用カウンターＧをインクリメントし、ＳＴ１６で「静電容量変化あり」を出力する。

【0053】

この際、焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａの検出信号ｄ１は問わない。具体的に、カバー３への画策前に人体検知していればＳＴ３の焦電型赤外線センサ６の遠赤外線量の変化が閾値Ｖ_th以上か否かの判定がＹＥＳになる可能性があり、また、画策によりカバー３がマスキングされれば、焦電型赤外線センサ６の焦電素子６ａから出力変化は無いため、ＳＴ３の焦電型赤外線センサ６の遠赤外線量の変化が閾値Ｖ_th以上か否かの判定はＮＯとなる。いずれにしても、ＳＴ９のＷａｉｔ（待ち時間：例えば１０ミリ秒）の後に図４の静電容量測定処理に戻り、これが何回も繰り返され、制御部７の画策検知用カウンターＧを逐次インクリメントする。

【0054】

そして、制御部７の画策検知用カウンターＧが設定値Ｇ_th以上になると（ＳＴ１３－ＹＥＳ）、静電容量Ｃが変化したまま物体がカバー３に張り付いているとみなし、出力部７ｄから機器異常（画策）信号を送出する（ＳＴ１４）。その後、対処員が機器の状態を確認し、適切な処置を施した後、図３の人体検知処理へ戻る（ＳＴ１５）。

【0055】

以上、説明したように、本実施の形態では、物体検知装置１において、赤外線を透過するカバー３内に焦電型赤外線センサ６および光学系（ミラー５）を組み込んだ一般的な構成に加え、監視範囲Ｅ１と重なるように物体検知装置１に静電容量測定領域Ｅ２を設定した静電容量測定用電極１０ａを含む静電容量センサ１０を新たに備え、静電容量測定領域Ｅ２の静電容量Ｃを測定する。

【0056】

これにより、定常状態では静電容量Ｃは一定であるが、昆虫が静電容量測定領域Ｅ２に近づいたり、画策用のマスク材が静電容量測定領域Ｅ２に付着すると静電容量Ｃが変化し、この静電容量Ｃの変化を静電容量センサ１０にて検出することができる。その際、静電容量Ｃの変化と焦電型赤外線センサ６の赤外線量の変化が同時に発生した場合は虫が飛来したとみなし、人体検知信号を送出しないようにする。また、静電容量Ｃが変化した後、元の値まで戻らない状態が継続した場合は、画策が行われたとみなす。画策された状態を静電容量Ｃの変化として直接的に検出することにより、人体の異常接近の有無に関わらず、物体検知装置１に対する画策が行われたことを検知することができる。

【0057】

このように、焦電型赤外線センサ６を使用した物体検知装置１に静電容量センサ１０を組み合わせることで、監視範囲内の物体が人体か否かを検知し、直近に飛来する昆虫による誤報を低減することができる。また、物体検知装置１に対して画策が行われたか否かの検出も可能となり、セキュリティシステムの信頼性向上につながる。しかも、追加となる部材は静電容量測定用電極１０ａを含む静電容量センサ１０や静電容量測定回路用の部品のみであり、従来技術と比較してコスト面でも有利である。

【0058】

以上、本発明に係る物体検知装置の最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

【符号の説明】

【0059】

１ 物体検知装置
２ ベース
３ カバー
４ 筐体
５ ミラー
６ 焦電型赤外線センサ
６ａ 焦電素子
６ｂ 増幅部
６ｃ Ａ／Ｄ変換部
７ 制御部
７ａ 記憶部
７ｂ 静電容量平均値計算部
７ｃ 判定部
７ｄ 出力部
８ 基板
９ コネクタ
１０ 静電容量センサ
１０ａ 静電容量測定用電極
１０ｂ 静電容量測定部
２１ 人体検知器
２２ 侵入検知用赤外線センサ
２３ 画策検知用赤外線センサ
Ｈ１ 監視範囲
Ｅ１ 焦電型赤外線センサの検出領域
Ｅ２ 静電容量測定領域
ｄ１ 焦電型赤外線センサの検出信号
ｄ２ 静電容量センサの検出信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】