JP2013064689A

JP2013064689A - Infrared sensor system

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Publication number: JP2013064689A
Application number: JP2011204437A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Isobe; 宏和磯部
Original assignee: NEC AccessTechnica Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2031-09-20
Also published as: JP5975506B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an infrared sensor system capable of suppressing the misdetection caused by the influence of an electromagnetic wave.SOLUTION: In an infrared sensor system, an infrared sensor element 101 outputs a light reception signal when receiving infrared rays. Detection means 102 detects a radio wave and outputs a detection signal. Signal output means 103 outputs an infrared detection signal on the condition that the detection means 102 has not outputted the detection signal when the infrared sensor element 101 outputs the light reception signal.

Description

本発明は、物体を検出する装置等に用いられる赤外線センサシステムに関する。 The present invention relates to an infrared sensor system used in an apparatus for detecting an object.

近年、赤外線センサを組み込んだ装置が多数生産されている。そのような装置の例として、省エネルギー化を目的とし自動でスイッチのＯＮ、ＯＦＦ制御を行う家電製品、防犯用の人体検出装置、高齢者の生活リズム計測装置などがある。 In recent years, many devices incorporating an infrared sensor have been produced. Examples of such devices include home appliances that automatically switch ON / OFF control for the purpose of energy saving, human body detection devices for crime prevention, and life rhythm measurement devices for elderly people.

これらの装置、特に防犯用途や高齢者向け福祉用途に使用される装置は、赤外線センサの情報をユーザに即時に伝える必要がある。さらに、設置場所の制限を少なくするため、例えば図９に示すような無線設備を内蔵している装置、又は図１０に示すような無線設備を備える機器と接続する装置の適用が求められている。 These devices, particularly devices used in crime prevention applications and welfare applications for elderly people, need to immediately transmit information from the infrared sensor to the user. Furthermore, in order to reduce restrictions on installation locations, for example, it is required to apply a device that incorporates a wireless facility as shown in FIG. 9 or a device that is connected to a device having a wireless facility as shown in FIG. .

しかし、赤外線センサは高周波のノイズを受けやすいという問題点がある。そのため、赤外線センサを利用した際に、検出する対象物（例えば人間）が存在していなくても、無線機器の発する電波の影響により、あたかも対象物を検知したかのように誤った反応してしまうことがある。 However, the infrared sensor has a problem that it is susceptible to high frequency noise. Therefore, when an infrared sensor is used, even if there is no target object (for example, a human), it reacts erroneously as if the target object was detected due to the influence of radio waves emitted by the wireless device. May end up.

そのため、例えば特許文献１に記載された赤外線センサでは、ノイズを低減するために、金属ケースで赤外線素子を覆うことでシールド効果を持たせ、さらに赤外線透過窓部材に導電体の格子状部材が用いられている。 Therefore, for example, in the infrared sensor described in Patent Document 1, a shield effect is provided by covering the infrared element with a metal case in order to reduce noise, and a grid member of a conductor is used for the infrared transmission window member. It has been.

また、例えば特許文献２に記載された焦電型赤外線センサでは、回路基板の焦電素子等が実装されている側と反対側の面が導体箔で覆われている。そして、電磁シールド性を得るために、導体箔を回路基板のグランド配線、グランド端子、キャップと電気的に接続する。 For example, in the pyroelectric infrared sensor described in Patent Document 2, the surface of the circuit board opposite to the side on which the pyroelectric elements are mounted is covered with a conductive foil. In order to obtain electromagnetic shielding properties, the conductive foil is electrically connected to the ground wiring, the ground terminal, and the cap of the circuit board.

また、例えば特許文献３に記載された赤外線センサでは、ノイズの除去のために、赤外線センサモジュールの内部にコンデンサが設置されている。 For example, in the infrared sensor described in Patent Document 3, a capacitor is installed inside the infrared sensor module in order to remove noise.

また、特許文献４には、圧電特性とパイロ電気（焦電）特性とを有する測定素子において、ノイズ因子量である温度だけが作用する補償素子を有し、温度によるノイズを補正する構成が示されている。 Further, Patent Document 4 shows a configuration in which a measuring element having piezoelectric characteristics and pyroelectric (pyroelectric) characteristics has a compensation element on which only a temperature as a noise factor acts, and corrects noise due to temperature. Has been.

特開平０１−１１１２９９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 01-111299 特開２０００−３０４６０５号公報JP 2000-304605 A 特開平１１−１０８７５７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-108757 特表２００８−５１６２０２号公報Special table 2008-516202 gazette

図９及び図１０に示したような装置において赤外線センサ（図９及び図１０の赤外線センサモジュール）は、図示しない電源、グランドに接続され、出力端子を介して信号線と接続される。そのため、特許文献１〜特許文献３に記載された赤外線センサを用いて赤外線センサモジュール内部でのノイズの影響を緩和できたとしても、これら電源、グランド、信号線等に電波によるノイズがのってしまうと、その影響を受けることになる。つまり、物体（例えば、人間）が存在していなくても、電波の影響により物体が存在するかのような誤った検知情報を出力してしまう。 In the apparatus as shown in FIGS. 9 and 10, the infrared sensor (the infrared sensor module in FIGS. 9 and 10) is connected to a power source and a ground (not shown), and is connected to a signal line through an output terminal. Therefore, even if the influence of noise inside the infrared sensor module can be reduced by using the infrared sensor described in Patent Documents 1 to 3, noise due to radio waves is placed on these power supply, ground, signal line, etc. If you do, you will be affected. That is, even if there is no object (for example, a human), erroneous detection information as if the object exists is output due to the influence of radio waves.

また、特許文献４に示されているセンサ素子は、圧力等の機械量を測定するものであり、赤外線を受光することにより物体の有無を検出する構成については記載されていない。また、温度によるノイズを補償するものであるが、電波の影響をキャンセルすることについては記載されていない。 Further, the sensor element disclosed in Patent Document 4 measures a mechanical quantity such as pressure, and does not describe a configuration for detecting the presence or absence of an object by receiving infrared rays. Moreover, although it compensates the noise by temperature, it does not describe canceling the influence of a radio wave.

そこで、本発明は、電波の影響による誤検知を防止することができる赤外線センサシステムを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an infrared sensor system that can prevent erroneous detection due to the influence of radio waves.

本発明の赤外線センサシステムは、赤外線を受光すると、受光信号を出力する赤外線センサ素子と、電波を検出して検出信号を出力する検出手段と、前記赤外線センサ素子が受光信号を出力したときに、前記検出手段が検出信号を出力していないことを条件に赤外線検出信号を出力する信号出力手段とを備えた。 When the infrared sensor system of the present invention receives infrared rays, the infrared sensor element that outputs a light reception signal, detection means that detects a radio wave and outputs a detection signal, and when the infrared sensor element outputs a light reception signal, Signal output means for outputting an infrared detection signal on condition that the detection means does not output a detection signal.

本発明によれば、電波の影響による誤検知を防止することができる赤外線センサシステムを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the infrared sensor system which can prevent the misdetection by the influence of an electromagnetic wave can be obtained.

本発明の実施形態１の赤外線センサシステムにおける赤外線センサモジュール示す斜視図である。It is a perspective view which shows the infrared sensor module in the infrared sensor system of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１の赤外線センサシステムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the infrared sensor system of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１の赤外線センサシステムの回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the infrared sensor system of Embodiment 1 of this invention. 信号処理部内の信号波形の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the signal waveform in a signal processing part. 本発明の実施形態２の赤外線センサシステムの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the infrared sensor system of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態３の赤外線センサシステムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the infrared sensor system of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態３における信号調節部の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the signal adjustment part in Embodiment 3 of this invention. 本発明の赤外線センサシステムの最小構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the minimum structure of the infrared sensor system of this invention. 一般的な赤外線センサとその周辺回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a general infrared sensor and its peripheral circuit. 一般的な赤外線センサとその周辺回路の別の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another example of a general infrared sensor and its peripheral circuit.

実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１の赤外線センサシステムにおける赤外線センサモジュールを示す斜視図である。なお、図１の紙面上側を赤外線センサモジュールの上側とし、紙面下側を赤外線センサモジュールの下側として説明する。 Embodiment 1. FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing an infrared sensor module in the infrared sensor system of Embodiment 1 of the present invention. In the following description, it is assumed that the upper side of FIG. 1 is the upper side of the infrared sensor module, and the lower side of the paper is the lower side of the infrared sensor module.

図１に示すように、実施形態１の赤外線センサシステムにおける赤外線センサモジュールは、略円盤状のベース部１５とキャップ１１（部材）によって略円筒形状の筐体が形成されている。キャップ１１は、外郭１１ａ、窓材１１ｂ及び内壁１１ｃを含む。外郭１１ａ及び内壁１１ｃには、赤外線を遮蔽し電波を透過する素材が用いられる。また、キャップ１１の上部に形成された窓材１１ｂには赤外線を透過するフィルタ等が用いられる。そして、ベース部１５の下部から、信号線等に接続されるインタフェースである端子１６が複数本突出している。 As shown in FIG. 1, the infrared sensor module in the infrared sensor system of the first embodiment has a substantially cylindrical casing formed by a substantially disc-shaped base portion 15 and a cap 11 (member). The cap 11 includes an outer shell 11a, a window material 11b, and an inner wall 11c. A material that shields infrared rays and transmits radio waves is used for the outer shell 11a and the inner wall 11c. Further, a filter or the like that transmits infrared rays is used for the window member 11b formed on the top of the cap 11. A plurality of terminals 16 that are interfaces connected to signal lines and the like protrude from the lower portion of the base portion 15.

ベース部１５の上部には、回路が形成された基板１４が設置され、基板１４の上部に基板１３が設置される。基板１３において、窓材１１ｂと対向する位置に赤外線が入射可能な領域１７が存在する。領域１７内に、赤外線を受光すると受光信号を出力する赤外線センサ素子２１が取り付けられる。 A substrate 14 on which a circuit is formed is installed on the base portion 15, and the substrate 13 is installed on the substrate 14. In the board | substrate 13, the area | region 17 which infrared rays can inject exists in the position facing the window material 11b. In the region 17, an infrared sensor element 21 that outputs a light reception signal when infrared light is received is attached.

領域１７の四方（図１における前後及び左右方向）は、内壁１１ｃに囲われている。また、内壁１１ｃの上部の縁は窓材１１ｂの縁と接しており、下部の縁は基板１３と接している。また、基板１３において、赤外線が入射しない領域１８に、赤外線又は電波を検知すると信号を出力する補助赤外線センサ素子２４（検出手段）が設置されている。領域１８は、赤外線を遮蔽する外郭１１ａと内壁１１ｃとの間の空間にあるので、外部からの赤外線が入光しない。補助赤外線センサ素子２４は、赤外線が入光することなく電波等のノイズによってのみ反応するように設置されるので、電波等のノイズの検出手段として機能する。 The four sides of the region 17 (front and rear and left and right directions in FIG. 1) are surrounded by the inner wall 11c. Further, the upper edge of the inner wall 11 c is in contact with the edge of the window member 11 b, and the lower edge is in contact with the substrate 13. In addition, an auxiliary infrared sensor element 24 (detection means) that outputs a signal when infrared rays or radio waves are detected is installed in a region 18 where infrared rays are not incident on the substrate 13. Since the region 18 is in the space between the outer wall 11a that shields infrared rays and the inner wall 11c, infrared rays from the outside do not enter. Since the auxiliary infrared sensor element 24 is installed so as to react only with noise such as radio waves without incident infrared rays, it functions as means for detecting noise such as radio waves.

なお、本実施形態の赤外線センサにおける赤外線センサモジュールの構成は、上記に示したものに限られず、少なくとも赤外線センサ素子２１は赤外線を受光できる位置にあり、かつ補助赤外線センサ素子２４は赤外線が到達せず、電波を検出できる位置にあればよい。 Note that the configuration of the infrared sensor module in the infrared sensor of the present embodiment is not limited to that shown above. At least the infrared sensor element 21 is in a position where it can receive infrared rays, and the auxiliary infrared sensor element 24 cannot receive infrared rays. It suffices if the radio wave can be detected.

また、赤外線センサ素子２１及び補助赤外線センサ素子２４には、例えば焦電素子が用いられる。焦電素子の構造として、デュアルタイプ、クアッドタイプ等の構造が知られているが、どの構造の焦電素子を用いても構わない。 For example, pyroelectric elements are used for the infrared sensor element 21 and the auxiliary infrared sensor element 24. As a structure of the pyroelectric element, a structure of a dual type, a quad type or the like is known, but any structure of the pyroelectric element may be used.

図２は、本発明の実施形態１の赤外線センサシステムを示すブロック図である。
赤外線センサ素子２１は、図１に示す領域１７に取り付けられ、補助赤外線センサ素子２４は、図１に示す領域１８に取り付けられている。 FIG. 2 is a block diagram showing the infrared sensor system according to the first embodiment of the present invention.
The infrared sensor element 21 is attached to the region 17 shown in FIG. 1, and the auxiliary infrared sensor element 24 is attached to the region 18 shown in FIG.

第１の赤外線センサ素子２１の一方の端子は、ＦＥＴ２３のゲートに接続され、他方の端子は、信号線を介して接地される。また、赤外線センサ素子２１と並列に抵抗２２が接続される。同様に、補助赤外線センサ素子２４の一方の端子は、ＦＥＴ２６のゲートに接続され、他方の端子は、信号線を介して接地される。また、補助赤外線センサ素子２４と並列に抵抗２５が接続される。 One terminal of the first infrared sensor element 21 is connected to the gate of the FET 23, and the other terminal is grounded via a signal line. A resistor 22 is connected in parallel with the infrared sensor element 21. Similarly, one terminal of the auxiliary infrared sensor element 24 is connected to the gate of the FET 26, and the other terminal is grounded via a signal line. A resistor 25 is connected in parallel with the auxiliary infrared sensor element 24.

ＦＥＴ２３とＦＥＴ２６のそれぞれの入力端子は電源（Ｖｃｃ）に接続され、それぞれの出力端子は、信号処理部２７（信号出力手段）の入力端子に接続されている。そして、赤外線センサ素子２１及び補助赤外線センサ素子２４から出力された信号が、信号処理部２７に入力される。また、本実施形態の赤外線センサシステムは、図示しない増幅回路を含む。増幅回路は、赤外線センサ素子２１及び補助赤外線センサ素子２４から出力された信号を増幅する。 Each input terminal of the FET 23 and FET 26 is connected to a power source (Vcc), and each output terminal is connected to an input terminal of the signal processing unit 27 (signal output means). Then, signals output from the infrared sensor element 21 and the auxiliary infrared sensor element 24 are input to the signal processing unit 27. Further, the infrared sensor system of the present embodiment includes an amplifier circuit (not shown). The amplifier circuit amplifies signals output from the infrared sensor element 21 and the auxiliary infrared sensor element 24.

信号処理部２７は、ＦＥＴ２３を介して赤外線センサ素子２１から信号を受信したときに、ＦＥＴ２６を介して補助赤外線センサ素子２４から検出信号を受信しないことを条件に、出力端子２８へ赤外線検出信号を出力する。 When the signal processing unit 27 receives a signal from the infrared sensor element 21 via the FET 23, the signal processing unit 27 sends an infrared detection signal to the output terminal 28 on condition that the detection signal is not received from the auxiliary infrared sensor element 24 via the FET 26. Output.

図３は、本発明の実施形態１の赤外線センサシステムの回路構成を示す回路図である。なお、図３において、信号処理部２７の構成以外は、図２と同じであるため、説明は省略する。 FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the infrared sensor system according to the first embodiment of the present invention. 3 is the same as FIG. 2 except for the configuration of the signal processing unit 27, and a description thereof will be omitted.

図３に示すように、信号処理部２７において、ＦＥＴ２３の出力端子は、信号線を介して論理積（ＡＮＤ）回路２７４に直接接続される。また、信号処理部２７において、ＦＥＴ２６の出力端子は、抵抗２７１に接続される。抵抗２７１は、信号線を介して反転（ＮＯＴ）回路２７３の入力端子に接続され、ＮＯＴ回路２７３の出力端子はＡＮＤ回路２７４の入力端子に接続されている。また、抵抗２７１とＮＯＴ回路２７３との間に他端が接地されたコンデンサ２７２が設けられている。 As shown in FIG. 3, in the signal processing unit 27, the output terminal of the FET 23 is directly connected to an AND circuit 274 via a signal line. In the signal processing unit 27, the output terminal of the FET 26 is connected to the resistor 271. The resistor 271 is connected to the input terminal of the inverting (NOT) circuit 273 via a signal line, and the output terminal of the NOT circuit 273 is connected to the input terminal of the AND circuit 274. A capacitor 272 having the other end grounded is provided between the resistor 271 and the NOT circuit 273.

次に、動作について説明する。電波によるノイズがない場合、補助赤外線センサ素子２４の出力信号はＯＦＦ状態（ローレベルであるとする）である。出力信号は、ＮＯＴ回路２７３で反転され、ＡＮＤ回路２７４の一方の入力端子に正論理の信号が入力される。その状態で赤外線センサ素子２１の出力信号がＯＮ状態（ハイレベルであるとする）になると、ＡＮＤ回路２７４の他方の入力端子にも正論理の信号が入力され、ＡＮＤ回路２７４から出力端子２８へ赤外線検出信号が出力される。 Next, the operation will be described. When there is no noise due to radio waves, the output signal of the auxiliary infrared sensor element 24 is in an OFF state (assumed to be at a low level). The output signal is inverted by the NOT circuit 273, and a positive logic signal is input to one input terminal of the AND circuit 274. In this state, when the output signal of the infrared sensor element 21 is in the ON state (assumed to be high level), a positive logic signal is also input to the other input terminal of the AND circuit 274, and the AND circuit 274 supplies the output terminal 28. An infrared detection signal is output.

電波によるノイズがある場合、補助赤外線センサ素子２４の出力信号はＯＮ状態になる。出力信号は、ＮＯＴ回路２７３で反転され、ＡＮＤ回路２７４の一方の入力端子に負論理の信号が入力される。その状態で赤外線センサ素子２１の出力信号がＯＮ状態になって、ＡＮＤ回路２７４の他方の入力端子に正論理の信号が入力されても、補助赤外線センサ素子２４側の入力端子には負論理の信号が入力された状態であるから、ＡＮＤ回路２７４から出力端子２８へ赤外線検出信号は出力されない。 When there is noise due to radio waves, the output signal of the auxiliary infrared sensor element 24 is turned on. The output signal is inverted by the NOT circuit 273, and a negative logic signal is input to one input terminal of the AND circuit 274. In this state, even if the output signal of the infrared sensor element 21 is turned on and a positive logic signal is input to the other input terminal of the AND circuit 274, a negative logic signal is input to the input terminal on the auxiliary infrared sensor element 24 side. Since the signal is input, the infrared detection signal is not output from the AND circuit 274 to the output terminal 28.

図４は、図３の信号処理部２７内の信号波形の一例を示す波形図である。（ａ）は、図３のＡ点における信号波形を示し、（ｂ）は、図３のＢ点における信号波形を示し、（ｃ）は、図３のＣ点における信号波形を示す。 FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of a signal waveform in the signal processing unit 27 of FIG. (A) shows the signal waveform at point A in FIG. 3, (b) shows the signal waveform at point B in FIG. 3, and (c) shows the signal waveform at point C in FIG.

図４（ａ）に示すように、電波によるノイズが入力したときに、補助赤外線センサ素子２４の検出信号の波形が、断続的になる可能性がある。しかし、抵抗２７１、コンデンサ２７２を介することによって、図４（ｂ）に示すように、Ｂ点における信号の波形は、連続的になる。そして、図４（ｃ）に示すように、Ｃ点における波形は、ＮＯＴ回路２７３を通過しているため、Ｂ点の波形が反転された波形になる。 As shown in FIG. 4A, when noise due to radio waves is input, the waveform of the detection signal of the auxiliary infrared sensor element 24 may become intermittent. However, through the resistor 271 and the capacitor 272, as shown in FIG. 4B, the signal waveform at the point B becomes continuous. Then, as shown in FIG. 4C, the waveform at the point C passes through the NOT circuit 273, so that the waveform at the point B is inverted.

このように、コンデンサ２７２等の作用によって、電波のノイズが断続的な場合でも、連続的な信号に変換することができるので、ノイズに起因する赤外線検出信号の出力を確実に制限できる。 As described above, the operation of the capacitor 272 and the like can be converted into a continuous signal even when radio wave noise is intermittent, so that the output of the infrared detection signal caused by the noise can be surely limited.

なお、本実施形態の赤外線センサシステムの回路構成は、図２及び図３に示したものに限定されず、赤外線センサ素子２１から信号を受信したときに、補助赤外線センサ素子２４から検出信号を受信しないことを条件に赤外線検出信号を出力する回路構成になっていればよい。 The circuit configuration of the infrared sensor system of the present embodiment is not limited to that shown in FIGS. 2 and 3, and when a signal is received from the infrared sensor element 21, a detection signal is received from the auxiliary infrared sensor element 24. It is sufficient if the circuit configuration is such that an infrared detection signal is output on the condition that it does not.

本実施形態の赤外線センサシステムは、このような回路構成にすることで、赤外線センサ素子２１が、赤外線を受光せずに無線機器等の電波を受けて受光信号を出力したとしても、補助赤外線センサ素子２４の出力によりキャンセルすることができる。これにより、電波の影響による誤検知を防止できる。 The infrared sensor system of the present embodiment has such a circuit configuration, so that even if the infrared sensor element 21 receives a radio wave from a wireless device or the like without receiving infrared light and outputs a light reception signal, the auxiliary infrared sensor It can be canceled by the output of the element 24. Thereby, the erroneous detection by the influence of an electromagnetic wave can be prevented.

本実施形態の赤外線センサシステムは、さまざまな物体（例えば人体）の検出を行う装置に用いることができる。そのような装置として、例えば、省エネルギー化を目的とし自動でスイッチのＯＮ、ＯＦＦ制御を行う家電製品、防犯用の人体検出装置、高齢者の生活リズム計測装置などがある。 The infrared sensor system of the present embodiment can be used in an apparatus that detects various objects (for example, a human body). Such devices include, for example, home appliances that automatically switch on and off for the purpose of energy saving, human body detection devices for crime prevention, and life rhythm measurement devices for elderly people.

本実施形態の赤外線センサシステムは、電波の影響による誤検知を防止でき、物体の検出精度を向上することができる。特に、赤外線センサ素子２１、補助赤外線センサ素子２４、及びその周辺回路は、電源及びグランドが共通であり、しかも実装位置が近い。そのため、赤外線センサ素子２１と、補助赤外線センサ素子２４とがほぼ同じように電波の影響を受けるので、より正確に誤検知を防止することができる。 The infrared sensor system of the present embodiment can prevent erroneous detection due to the influence of radio waves, and can improve the detection accuracy of an object. In particular, the infrared sensor element 21, the auxiliary infrared sensor element 24, and their peripheral circuits share the same power supply and ground, and are close to the mounting position. For this reason, the infrared sensor element 21 and the auxiliary infrared sensor element 24 are affected by radio waves in substantially the same manner, so that erroneous detection can be prevented more accurately.

また、赤外線センサモジュール（本発明における赤外線センサシステムに相当）内にて電波対策が完結しているので、装置に組み込んだ際に赤外線センサモジュール用に必要な周辺回路を設ける必要がなく、省スペースになる。 In addition, since the countermeasures against radio waves are completed in the infrared sensor module (corresponding to the infrared sensor system in the present invention), it is not necessary to provide a peripheral circuit necessary for the infrared sensor module when it is incorporated in the apparatus, thus saving space. become.

また、本実施形態の赤外線センサシステムを用いない場合、電波によるノイズ対策として基板配線の引き回し、電源及びグランドの取り方、ノイズ対策部品の検討などに多大な検討時間を要し、多岐に渡るノウハウが必要であった。しかし、本発明の赤外線センサシステムを用いることによってこれらのコストが削減でき、ノウハウが不要となる。 In addition, when the infrared sensor system of this embodiment is not used, it takes a great deal of time to lay out the circuit board wiring, power supply and grounding, and noise suppression parts as countermeasures against radio wave noise. Was necessary. However, these costs can be reduced by using the infrared sensor system of the present invention, and no know-how is required.

また、本実施形態の赤外線センサシステムは、補助赤外線センサ素子２４によって電波のノイズの影響を監視できる。そのため、電波をシールドするための金属ケースなどが削減できるので、低コストとすることができる。 In the infrared sensor system of this embodiment, the auxiliary infrared sensor element 24 can monitor the influence of radio wave noise. For this reason, the metal case for shielding radio waves can be reduced, and the cost can be reduced.

実施形態２．
次に、赤外線を受光する赤外線センサ素子と電波の検出手段である補助赤外線センサ素子とを異なるモジュールに搭載する本発明の他の実施形態を説明する。 Embodiment 2. FIG.
Next, another embodiment of the present invention will be described in which an infrared sensor element that receives infrared rays and an auxiliary infrared sensor element that is a means for detecting radio waves are mounted in different modules.

図５は、本発明の実施形態２における赤外線センサシステムの回路構成を示す図である。赤外線センサモジュール５１は、赤外線センサ素子（図示せず）を有し、赤外線を受光すると、受光信号を出力する。また、赤外線センサモジュール５２は、電波の検出手段として補助赤外線センサ素子（図示せず）を有し、外部からの赤外線が到達しない位置に設置され、電波を検出して検出信号を出力する。赤外線センサモジュール５２は、電波による影響が赤外線センサモジュール５１と同等になるように、赤外線センサモジュール５１の近傍に設けられることが望ましい。 FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of the infrared sensor system according to Embodiment 2 of the present invention. The infrared sensor module 51 has an infrared sensor element (not shown) and outputs a light reception signal when receiving infrared light. The infrared sensor module 52 has an auxiliary infrared sensor element (not shown) as radio wave detection means, is installed at a position where infrared rays from the outside do not reach, detects the radio wave, and outputs a detection signal. The infrared sensor module 52 is desirably provided in the vicinity of the infrared sensor module 51 so that the influence of the radio wave is equivalent to that of the infrared sensor module 51.

また、図５に示すように、赤外線センサモジュール５１及び赤外線センサモジュール５２は、共通の電源部５４とグランド５５に接続される。電源及びグランドは、必ずしも共通でなくてもよいが、ノイズの影響がなるべく同等になるように、共通にすることが望ましい。また、図５に示す電源部５４は、装置内に設置されるものであるが、必ずしも装置内に用意しなくても、例えば外部から供給されるＡＣアダプタなどの電源を用いてもよい。 As shown in FIG. 5, the infrared sensor module 51 and the infrared sensor module 52 are connected to a common power supply unit 54 and a ground 55. The power supply and the ground are not necessarily common, but are desirably common so that the influence of noise is as equal as possible. The power supply unit 54 shown in FIG. 5 is installed in the apparatus. However, a power supply such as an AC adapter supplied from the outside may be used without necessarily being prepared in the apparatus.

そして、赤外線センサモジュール５１及び赤外線センサモジュール５２は、制御部５３の入力ポートに接続される。そして、制御部５３は、赤外線センサモジュール５１が受光信号を出力したときに、赤外線センサモジュール５２が受信信号を出力していないことを条件に赤外線検出信号を出力する。よって、赤外線センサモジュール５１が、赤外線を受光せずに無線機器等の電波を受けて受光信号を出力したとしても、赤外線センサモジュール５２の出力によりキャンセルすることができる。従って、電波の影響による誤検知を防止できる。 The infrared sensor module 51 and the infrared sensor module 52 are connected to the input port of the control unit 53. Then, the control unit 53 outputs an infrared detection signal on condition that the infrared sensor module 52 does not output a reception signal when the infrared sensor module 51 outputs a light reception signal. Therefore, even if the infrared sensor module 51 receives a radio wave from a wireless device or the like without receiving infrared rays and outputs a light reception signal, it can be canceled by the output of the infrared sensor module 52. Therefore, erroneous detection due to the influence of radio waves can be prevented.

なお、赤外線センサモジュール５１及び赤外線センサモジュール５２の形状は、どのようなものでもよい。また、赤外線センサモジュール５１の赤外線センサ素子及び赤外線センサモジュール５２の補助赤外線センサ素子には、例えば焦電素子を用いる。焦電素子の構造として、デュアルタイプ、クアッドタイプ等の構造が知られているが、どの構造の焦電素子を用いてもよい。 The infrared sensor module 51 and the infrared sensor module 52 may have any shape. For example, pyroelectric elements are used as the infrared sensor element of the infrared sensor module 51 and the auxiliary infrared sensor element of the infrared sensor module 52. As a structure of the pyroelectric element, a structure of a dual type, a quad type, or the like is known, but any structure of the pyroelectric element may be used.

本実施形態の赤外線センサシステムは、実施形態１と同様に、電波の影響による誤検知を防止でき、物体の検出精度を向上することができる。また、赤外線検出用の赤外線センサ素子と電波検出用である補助赤外線センサ素子を一つの赤外線センサモジュールに設置しなくてもよいので、量産されている汎用の赤外線センサモジュールを用いることができる。これにより、赤外線センサシステムのコストを低減することができる。 As in the first embodiment, the infrared sensor system of the present embodiment can prevent erroneous detection due to the influence of radio waves, and can improve the detection accuracy of an object. Moreover, since it is not necessary to install the infrared sensor element for infrared detection and the auxiliary infrared sensor element for radio wave detection in one infrared sensor module, a mass-produced general-purpose infrared sensor module can be used. Thereby, the cost of an infrared sensor system can be reduced.

実施形態３．
次に、電波の検出手段としてアンテナを用いた本発明のさらに他の実施形態を説明する。 Embodiment 3. FIG.
Next, still another embodiment of the present invention using an antenna as radio wave detection means will be described.

図６は、実施形態３の赤外線センサシステムの回路構成を示す図である。赤外線センサモジュール６１は、赤外線センサ素子（図示せず）を有し、赤外線を受光すると、受光信号を出力する。赤外線センサモジュール６１は、制御部６４の入力ポート、電源部６５及びグランド６６に接続されている。また、無線機器の発する電波を検知できるアンテナ６２が設置されている。アンテナ６２は、信号調整部６３（本発明の信号回路に相当）を介して制御部６４の入力ポートに接続されている。 FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of the infrared sensor system according to the third embodiment. The infrared sensor module 61 includes an infrared sensor element (not shown), and outputs a light reception signal when receiving infrared light. The infrared sensor module 61 is connected to the input port of the control unit 64, the power supply unit 65, and the ground 66. In addition, an antenna 62 that can detect radio waves emitted by the wireless device is installed. The antenna 62 is connected to an input port of the control unit 64 via a signal adjustment unit 63 (corresponding to a signal circuit of the present invention).

アンテナ６２は、電波による影響が赤外線センサモジュール６１と同等になるように、赤外線センサモジュール６１の近傍に設けられることが望ましい。なお、赤外線センサモジュール６１に用いられる赤外線センサ素子には、例えば焦電素子を用いる。焦電素子の構造として、デュアルタイプ、クアッドタイプ等の構造が知られているが、どの構造の焦電素子を用いても構わない。 The antenna 62 is desirably provided in the vicinity of the infrared sensor module 61 so that the influence of radio waves is equivalent to that of the infrared sensor module 61. For example, a pyroelectric element is used as the infrared sensor element used in the infrared sensor module 61. As a structure of the pyroelectric element, a structure of a dual type, a quad type or the like is known, but any structure of the pyroelectric element may be used.

制御部６４は、赤外線センサモジュール６１が受光信号を出力したときに、アンテナ６２が検出信号を出力していないことを条件に赤外線検出信号を出力する。よって、赤外線センサモジュール５１が、赤外線を受光せずに無線機器等の電波を受けて受光信号を出力したとしても、アンテナ６２の出力によりキャンセルすることができる。これにより、電波の影響による誤検知を防止できる。 When the infrared sensor module 61 outputs a light reception signal, the control unit 64 outputs an infrared detection signal on condition that the antenna 62 does not output a detection signal. Therefore, even if the infrared sensor module 51 receives a radio wave from a wireless device or the like without receiving infrared rays and outputs a light reception signal, it can be canceled by the output of the antenna 62. Thereby, the erroneous detection by the influence of an electromagnetic wave can be prevented.

図７は、実施形態３における信号調節部の一例を示す回路図である。信号調整部６３は、増幅器７２、リミッタ７３、コンパレータ７４を有している。アンテナ６２が電波を検出した場合、アンテナ６２から送られる信号は増幅器７２にて増幅され、増幅された信号は、リミッタ７３を通り、コンパレータ７４に入力する。コンパレータ７４は、アンテナ６２が受信した信号のレベル（例えば、電圧値又は電流値）が所定の閾値を超えているかどうかを判定する。 FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of a signal adjustment unit according to the third embodiment. The signal adjustment unit 63 includes an amplifier 72, a limiter 73, and a comparator 74. When the antenna 62 detects a radio wave, a signal transmitted from the antenna 62 is amplified by the amplifier 72, and the amplified signal is input to the comparator 74 through the limiter 73. The comparator 74 determines whether the level (for example, voltage value or current value) of the signal received by the antenna 62 exceeds a predetermined threshold value.

コンパレータ７４を利用することで、アンテナ６２が受信した電波が、赤外線センサシステムに影響がない低レベルの電波だった場合には、制御部６４へ信号を送らない。これにより、赤外線センサモジュール６１の受光信号を誤ってキャンセルしてしまうことを防止することができる。近年、家庭内でも様々な無線機器が増加し、低レベルの電波による無線通信が頻繁に行われているので、このような機能が特に必要とされる。 By using the comparator 74, when the radio wave received by the antenna 62 is a low-level radio wave that does not affect the infrared sensor system, no signal is sent to the control unit 64. Thereby, it is possible to prevent the light reception signal of the infrared sensor module 61 from being canceled by mistake. In recent years, various types of wireless devices have increased in the home, and wireless communication using low-level radio waves is frequently performed. Therefore, such a function is particularly necessary.

なお、図６に示す電源部６５は、装置内に設置されているが、必ずしも装置内に用意しなくても、例えば外部から供給されるＡＣアダプタなどの電源を用いてもよい。 The power supply unit 65 shown in FIG. 6 is installed in the apparatus, but a power supply such as an AC adapter supplied from the outside may be used without necessarily being prepared in the apparatus.

また、図７において、制御部６４がＡ−Ｄ変換を行える場合（Ａ−Ｄ変換ポートを備えている場合）は、コンパレータ７４を使用せずＡ−Ｄ変換の値を用いて、制御部６４においてアンテナ６２が受信した電波を無効にするかどうかの判定を行うこともできる。 In FIG. 7, when the control unit 64 can perform A / D conversion (provided with an A / D conversion port), the control unit 64 uses the A / D conversion value without using the comparator 74. It is also possible to determine whether or not the radio wave received by the antenna 62 is invalidated.

本実施形態の赤外線センサシステムは、実施形態１と同様に、電波の影響による誤検知を防止でき、物体の検出精度を向上することができる。また、コンパレータ７４等を用いてアンテナ６２が出力する信号レベルが赤外線センサシステムに影響がないレベルの電波かどうか判定することで、赤外線センサモジュール６１の受光信号を誤ってキャンセルしてしまうことを防止することができる。 As in the first embodiment, the infrared sensor system of the present embodiment can prevent erroneous detection due to the influence of radio waves, and can improve the detection accuracy of an object. Further, by using the comparator 74 or the like to determine whether the signal level output from the antenna 62 is a radio wave having a level that does not affect the infrared sensor system, it is possible to prevent the received light signal of the infrared sensor module 61 from being erroneously canceled. can do.

また、赤外線センサモジュール６１に電波を監視する検出手段を設置しなくてもよいので、量産されている汎用の赤外線センサモジュールを用いることができる。これにより、赤外線センサシステムのコストを低減することができる。 Moreover, since it is not necessary to install the detection means which monitors an electromagnetic wave in the infrared sensor module 61, the mass-produced general-purpose infrared sensor module can be used. Thereby, the cost of an infrared sensor system can be reduced.

次に、本発明による赤外線センサシステムの最小構成について説明する。図８は、本発明の赤外線センサシステムの最小構成を示す図である。図８に示すように、赤外線センサシステム１００は、最小の構成要素として、赤外線センサ素子１０１と、検出手段１０２と、信号出力手段１０３とを備える。 Next, the minimum configuration of the infrared sensor system according to the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram showing the minimum configuration of the infrared sensor system of the present invention. As shown in FIG. 8, the infrared sensor system 100 includes an infrared sensor element 101, a detection unit 102, and a signal output unit 103 as minimum components.

図８に示す最小構成の赤外線センサシステムでは、赤外線センサ素子１０１は、赤外線を受光すると、受光信号を出力する。また、検出手段１０２は、電波を検出して検出信号を出力する。そして、信号出力手段１０３は、検出手段１０２と異なる測定系に配置され、赤外線センサ素子１０１が受光信号を出力したときに、検出手段１０２が検出信号を出力していないことを条件に赤外線検出信号を出力する。 In the infrared sensor system having the minimum configuration shown in FIG. 8, when the infrared sensor element 101 receives infrared rays, it outputs a light reception signal. Moreover, the detection means 102 detects a radio wave and outputs a detection signal. The signal output means 103 is arranged in a measurement system different from that of the detection means 102, and the infrared detection signal is provided on the condition that the detection means 102 does not output a detection signal when the infrared sensor element 101 outputs a light reception signal. Is output.

従って、最小構成の赤外線センサシステムによれば、電波の影響による誤検知を防止することができる。 Therefore, according to the infrared sensor system having the minimum configuration, erroneous detection due to the influence of radio waves can be prevented.

また、上記の各実施形態には、以下の（１）〜（６）に示すような赤外線センサシステムも開示されている。 Further, in each of the above embodiments, infrared sensor systems as shown in the following (1) to (6) are also disclosed.

（１）赤外線センサシステム（例えば、赤外線センサシステム１００）は、赤外線を受光すると、受光信号を出力する赤外線センサ素子（例えば、赤外線センサ素子２１、赤外線センサモジュール５１内の図示しない赤外線センサ素子、又は赤外線センサモジュール６１内の図示しない赤外線センサ素子）と、電波を検出して検出信号を出力する検出手段（例えば、補助赤外線センサ素子２４、赤外線センサモジュール５２内の図示しない補助赤外線センサ素子、又はアンテナ６２）と、赤外線センサ素子が受光信号を出力したときに、検出手段が検出信号を出力していないことを条件に赤外線検出信号を出力する信号出力手段（例えば、信号処理部２７、制御部５３又は制御部６４）とを備えている。 (1) The infrared sensor system (for example, the infrared sensor system 100) receives an infrared ray, and outputs an infrared sensor element (for example, an infrared sensor element 21 and an infrared sensor element (not shown) in the infrared sensor module 51, or the like, or An infrared sensor element (not shown) in the infrared sensor module 61 and detection means (for example, an auxiliary infrared sensor element 24, an auxiliary infrared sensor element (not shown) in the infrared sensor module 52, or an antenna) that detects a radio wave and outputs a detection signal. 62) and signal output means (for example, signal processing section 27, control section 53) that outputs an infrared detection signal on condition that the detection means does not output a detection signal when the infrared sensor element outputs a light reception signal. Or a control unit 64).

（２）赤外線センサシステムにおいて、検出手段は、赤外線が到達しない位置に設置された補助赤外線センサ素子（例えば、補助赤外線センサ素子２４、又は赤外線センサモジュール５２内の図示しない補助赤外線センサ素子）であるように構成されていてもよい。 (2) In the infrared sensor system, the detection means is an auxiliary infrared sensor element (for example, the auxiliary infrared sensor element 24 or the auxiliary infrared sensor element (not shown) in the infrared sensor module 52) installed at a position where infrared rays do not reach. It may be configured as follows.

（３）赤外線センサシステムにおいて、赤外線センサ素子及び補助赤外線センサ素子は、焦電素子であるように構成されていてもよい。 (3) In the infrared sensor system, the infrared sensor element and the auxiliary infrared sensor element may be configured to be pyroelectric elements.

（４）赤外線センサシステムにおいて、補助赤外線センサ素子に向かう赤外線を遮蔽する部材（例えば、キャップ１１）を備えるように構成されていてもよい。 (4) The infrared sensor system may be configured to include a member (for example, a cap 11) that shields infrared rays toward the auxiliary infrared sensor element.

（５）赤外線センサシステムにおいて、赤外線センサ素子と補助赤外線センサ素子とは基板（例えば、基板１３）に設置され、部材は、基板を収容する筐体の一部であるように構成されていてもよい。 (5) In the infrared sensor system, the infrared sensor element and the auxiliary infrared sensor element are installed on a substrate (for example, the substrate 13), and the member may be configured to be a part of a housing that accommodates the substrate. Good.

（６）赤外線センサシステムにおいて、検出手段は、アンテナ（例えば、アンテナ６２）と、当該アンテナが出力する信号レベルが所定値を超えているときに検出信号を出力する信号回路（例えば、信号調整部６３）とを含むように構成されていてもよい。 (6) In the infrared sensor system, the detection means includes an antenna (for example, antenna 62) and a signal circuit (for example, a signal adjustment unit) that outputs a detection signal when the signal level output by the antenna exceeds a predetermined value. 63).

本発明は、物体を検出する装置等に適用することができる。 The present invention can be applied to an apparatus for detecting an object.

１１キャップ
１３基板
２１赤外線センサ素子
２４補助赤外線センサ素子
６２アンテナ
６３信号調整部
１００赤外線センサシステム
１０１赤外線センサ素子
１０２検出手段
１０３信号出力手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Cap 13 Board | substrate 21 Infrared sensor element 24 Auxiliary infrared sensor element 62 Antenna 63 Signal adjustment part 100 Infrared sensor system 101 Infrared sensor element 102 Detection means 103 Signal output means

Claims

When receiving infrared rays, an infrared sensor element that outputs a received light signal;
Detection means for detecting a radio wave and outputting a detection signal;
An infrared sensor system comprising: signal output means for outputting an infrared detection signal on condition that the detection means does not output a detection signal when the infrared sensor element outputs a light reception signal.

The infrared sensor system according to claim 1, wherein the detection means is an auxiliary infrared sensor element installed at a position where infrared rays do not reach.

The infrared sensor system according to claim 2, wherein the infrared sensor element and the auxiliary infrared sensor element are pyroelectric elements.

The infrared sensor system of Claim 2 or Claim 3 provided with the member which shields the infrared rays which go to an auxiliary | assistant infrared sensor element.

The infrared sensor element and the auxiliary infrared sensor element are mounted on the substrate,
The infrared sensor system according to claim 4, wherein the member is a part of a housing that accommodates the substrate.

The detection means is
The infrared sensor system according to claim 1, comprising: an antenna; and a signal circuit that outputs a detection signal when a signal level output from the antenna exceeds a predetermined value.