JP5618311B2 - Moving direction detection device - Google Patents

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Description

本発明は、移動方向を検出する移動方向検出装置に関する。   The present invention relates to a moving direction detection device that detects a moving direction.

赤外線センサを用いた人体又は人体の一部、例えば、手などの動きを検出する移動方向検出装置は、人体より放射される遠赤外線（波長約１０μｍ）を検出することで、人体又は人体の一部の有無を非接触で判別する装置である。特に、焦電型の赤外線センサを用いて、赤外線センサから出力される信号の波形に基づいて人体又は人体の一部の移動方向を判別する装置がある。   A moving direction detection device that detects the movement of a human body or a part of a human body, such as a hand, using an infrared sensor detects a far infrared ray (wavelength of about 10 μm) emitted from the human body, thereby detecting one of the human body or the human body. This is a device for discriminating the presence or absence of a part without contact. In particular, there is a device that uses a pyroelectric infrared sensor to determine a moving direction of a human body or a part of a human body based on a waveform of a signal output from the infrared sensor.

例えば、赤外線センサを用いた非接触入力装置（特許文献１）や、人体の移動方向を検出する人体移動方向判別装置（特許文献２）がある。また、このような装置などに用いられる赤外線センサを小型化された赤外線検出装置（特許文献３）がある。   For example, there is a non-contact input device using an infrared sensor (Patent Document 1) and a human body movement direction determination device (Patent Document 2) that detects the moving direction of a human body. In addition, there is an infrared detection device (Patent Document 3) in which an infrared sensor used in such a device is miniaturized.

特開２００６−２７７６２６号公報JP 2006-277626 A 特開平５−０８１５０３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-081503 特開平９−３１８４４２号公報JP 9-318442 A

上述した赤外線センサを用いた装置においては、赤外線センサから出力される信号をアンプで増幅し、増幅した信号が予め定めた閾値を超えたか否かによってパルス信号を生成して、生成したパルス信号を用いて人体の移動方向などを検出している。
赤外線センサは、非接触センサであるため、人体又は人体の一部（以下、対象物体という。）と、赤外線センサとの間の距離が定まらず、赤外線センサから出力される信号のレベルは、対象物体と赤外線センサとの間の距離により大きく変動する。例えば、対象物体と赤外線センサとの間の距離が近いとき、赤外線センサの出力する信号レベルは大きいが、対象物体と赤外線センサとの間の距離が遠いとき、赤外線センサの出力する信号レベルは小さくなる。すなわち、赤外線センサが出力する信号のレベルは、対象物体と赤外線センサとの距離に応じて変化する。 In the apparatus using the infrared sensor described above, the signal output from the infrared sensor is amplified by an amplifier, a pulse signal is generated depending on whether the amplified signal exceeds a predetermined threshold, and the generated pulse signal is Used to detect the moving direction of the human body.
Since the infrared sensor is a non-contact sensor, the distance between the human body or a part of the human body (hereinafter referred to as a target object) and the infrared sensor is not determined, and the level of the signal output from the infrared sensor is the target. It varies greatly depending on the distance between the object and the infrared sensor. For example, when the distance between the target object and the infrared sensor is short, the signal level output from the infrared sensor is large, but when the distance between the target object and the infrared sensor is long, the signal level output from the infrared sensor is small. Become. That is, the level of the signal output from the infrared sensor changes according to the distance between the target object and the infrared sensor.

このような特性を有する赤外線センサが出力する信号に対して、一定の値を有する閾値を設定することは困難であり、一定の値を有する閾値を用いてパルス信号を生成すると以下のような問題がある。
図８は、一定の閾値を用いて赤外線センサの出力信号からパルス信号を生成するコンパレータ回路の動作の一例を示した波形図である。横軸方向は時間を示し、縦軸方向はそれぞれの信号のレベル（電圧）を示す。また、入力電圧Ｖｉｎは赤外線センサから入力される信号であり、閾値電圧Ｖｔｈはパルス信号の生成に用いる閾値であり、出力信号Ｖｏｕｔは生成したパルス信号である。 It is difficult to set a threshold value having a constant value for a signal output from an infrared sensor having such characteristics. When a pulse signal is generated using a threshold value having a constant value, the following problems occur: There is.
FIG. 8 is a waveform diagram showing an example of the operation of the comparator circuit that generates a pulse signal from the output signal of the infrared sensor using a certain threshold. The horizontal axis direction represents time, and the vertical axis direction represents the level (voltage) of each signal. The input voltage Vin is a signal input from the infrared sensor, the threshold voltage Vth is a threshold used for generating a pulse signal, and the output signal Vout is a generated pulse signal.

図８（ａ）に示すように、対象物体と赤外線センサとの距離が近い場合、領域Ｂの入力電圧Ｖｉｎのように、信号レベルは大きく変化するので、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｔｈを超えて、対象物体を検出したことを示すＬ（Ｌｏｗ：ロー）レベルの出力信号Ｖｏｕｔを出力する。
一方、対象物体と赤外線センサとの距離が遠い場合、領域Ａの入力電圧Ｖｉｎのように、信号レベルは小さく変化するので、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｔｈを超えずに、赤外線センサが対象物体を検出したにもかかわらず、出力信号Ｖｏｕｔが変化せずに、検出において誤りが発生してしまう問題がある。 As shown in FIG. 8A, when the distance between the target object and the infrared sensor is short, the signal level changes greatly like the input voltage Vin in the region B. Therefore, the input voltage Vin exceeds the threshold voltage Vth. The output signal Vout of L (Low) level indicating that the target object has been detected is output.
On the other hand, when the distance between the target object and the infrared sensor is long, the signal level changes small like the input voltage Vin in the area A. Therefore, the infrared sensor detects the target object without the input voltage Vin exceeding the threshold voltage Vth. In spite of the detection, there is a problem that the output signal Vout does not change and an error occurs in the detection.

また、図８（ｂ）に示すように、赤外線センサが対象物体を検出する範囲において、人以外の熱源による赤外線、例えば、室内においては暖房器具や照明装置などにより、又、室外においては太陽光などにより温められた物体からの輻射などにより発生する遠赤外線により、赤外線センサから入力される入力電圧Ｖｉｎが高くなる温度ドリフトが発生すると、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｔｈを超えて出力信号ＶｏｕｔがＬレベルに変化し、正しく対象物体の検出が行えずに誤りが発生してしまう問題がある。   In addition, as shown in FIG. 8B, in the range in which the infrared sensor detects the target object, infrared rays from a heat source other than a person, for example, indoors by a heating appliance or a lighting device, or outdoors by sunlight. When a temperature drift occurs in which the input voltage Vin input from the infrared sensor increases due to far infrared rays generated by radiation from an object warmed by, for example, the input voltage Vin exceeds the threshold voltage Vth and the output signal Vout becomes L There is a problem that an error occurs because the target object cannot be detected correctly.

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、対象物体の検出の精度を向上し、検出における誤りを低減する移動方向検出装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a moving direction detection device that improves the accuracy of detection of a target object and reduces errors in detection.

（１）上記問題を解決するために、本発明は、対象物体の有無により出力する信号が変化するセンサ部と、前記センサ部から出力される信号のレベルの変化に応じて、前記対象物体の有無を判断する閾値を変化させて、前記センサ部から出力される信号と該閾値とを比較することにより前記対象物体の有無を示すパルス信号を出力する比較部と、前記比較部から出力されるパルス信号から前記対象物体の移動方向を出力する判定部とを具備し、前記比較部は、反転入力端に前記センサ部から出力される信号が入力され、非反転入力端に正帰還抵抗を介して出力端から出力される信号が入力され、該出力端から前記判定部に前記パルス信号を出力するコンパレータと、前記反転入力端と前記非反転入力端との間に設けられた分圧抵抗と、前記コンパレータの非反転入力端と接地点とを接続するコンデンサとを備える複数の比較回路を有し、前記分圧抵抗の抵抗値と前記コンデンサの容量とにより定まる時定数は、前記対象物体を検出することによる前センサ部が出力する信号のレベルの変化の時定数より大きい値であり、かつ前記センサ部の検出範囲において発生する温度ドリフトによる信号のレベルの変化の時定数より小さい値であり、前記センサ部から出力される信号のレベルを反転させる反転部を更に具備し、前記比較部では、前記センサ部から出力される信号と前記閾値との比較に加えて、前記反転部がレベルを反転させた信号と前記閾値との比較を行うことにより前記対象物体の有無を示すパルス信号を出力することを特徴とする移動方向検出装置である。
本発明によれば、比較部における閾値がセンサ部から出力される信号のレベルに応じて変化するので、外乱などにより生じる信号レベルの変化による移動方向の誤検出を低減させることができる。また、このように構成される比較部を備えることで、センサ部が出力する信号の変化に応じて閾値を変化させることができる。 (1) In order to solve the above problem, the present invention provides a sensor unit that changes a signal output depending on the presence or absence of a target object, and a change in the level of the signal output from the sensor unit. A comparison unit that outputs a pulse signal indicating the presence or absence of the target object by changing a threshold value for determining the presence or absence and comparing the signal output from the sensor unit with the threshold value, and output from the comparison unit A determination unit that outputs a moving direction of the target object from a pulse signal, and the comparison unit receives a signal output from the sensor unit at an inverting input terminal and a positive feedback resistor at a non-inverting input terminal. A signal output from the output terminal, and a comparator that outputs the pulse signal from the output terminal to the determination unit; and a voltage dividing resistor provided between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal; , It has a plurality of comparison circuits including a capacitor that connects a non-inverting input terminal of the parator and a ground point, and a time constant determined by a resistance value of the voltage dividing resistor and a capacitance of the capacitor detects the target object. it is a constant value greater than the time of a change in level before the signal sensor portion is output by, and Ri constant value less than der when the change in the level of the signal due to temperature drift generated in the detection range of the sensor unit, The inverter further includes an inverting unit for inverting the level of the signal output from the sensor unit. In the comparison unit, in addition to the comparison between the signal output from the sensor unit and the threshold value, the inverting unit inverts the level. The moving direction detecting device is characterized in that a pulse signal indicating the presence or absence of the target object is output by comparing the generated signal with the threshold value .
According to the present invention, since the threshold value in the comparison unit changes according to the level of the signal output from the sensor unit, it is possible to reduce erroneous detection of the moving direction due to a change in the signal level caused by disturbance or the like. In addition, by providing the comparison unit configured as described above, the threshold value can be changed according to a change in the signal output from the sensor unit.

（２）また、本発明は、上記記載の発明において、前記センサ部は、前記対象物体から放射される遠赤外線に応じた信号を出力することを特徴とする。
また、本発明に係る移動方向検出装置において、遠赤外線のセンサにより精度よく人体又は人体の一部の検出を行うことができる。 ( 2 ) Moreover, this invention is characterized by the said sensor part outputting the signal according to the far infrared rays radiated | emitted from the said target object in the said invention.
Moreover, in the moving direction detection apparatus according to the present invention, the human body or a part of the human body can be accurately detected by the far-infrared sensor.

（３）また、本発明は、上記記載の発明において、前記センサ部は、逆方向に直列接続した２つのサーモパイルを備えることを特徴とする。
このように、差動動作させることにより、発生するノイズや温度ドリフトを相殺させて、低減させることができる。 ( 3 ) Moreover, this invention is characterized by the said sensor part being provided with two thermopile connected in series in the reverse direction in the above-mentioned invention.
In this way, by performing the differential operation, the generated noise and temperature drift can be canceled and reduced.

（４）また、本発明は、上記記載の発明において、前記センサ部は、２つの基準電位点間に直列接続された２つのボロメータを備え、前記２つのボロメータとの間の接続点の電位を出力とすることを特徴とする。
このように、差動動作させることにより、発生するノイズや温度ドリフトを相殺させて、低減させることができる。 ( 4 ) Further, according to the present invention, in the invention described above, the sensor unit includes two bolometers connected in series between two reference potential points, and the potential of the connection point between the two bolometers is determined. It is characterized by output.
In this way, by performing the differential operation, the generated noise and temperature drift can be canceled and reduced.

この発明によれば、移動方向検出装置は、対象物体の検出の精度を向上し、検出誤りを低減することができる。   According to this invention, the moving direction detection device can improve the accuracy of detection of the target object and reduce detection errors.

第１実施形態における移動方向検出装置１００の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the moving direction detection apparatus 100 in 1st Embodiment. 本実施形態におけるコンパレータ回路５１ａの構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the comparator circuit 51a in this embodiment. 本実施形態におけるコンパレータ回路５１ａの動作を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows operation | movement of the comparator circuit 51a in this embodiment. 本実施形態におけるセンサ部１が有する赤外線センサ１１ａ、１１ｂの接続形態を示す概略図である。It is the schematic which shows the connection form of the infrared sensors 11a and 11b which the sensor part 1 in this embodiment has. 本実施形態における移動方向検出装置１００の動作を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows operation | movement of the moving direction detection apparatus 100 in this embodiment. 第２実施形態における移動方向検出装置２００の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the moving direction detection apparatus 200 in 2nd Embodiment. 本実施形態における移動方向検出装置２００の動作を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows operation | movement of the moving direction detection apparatus 200 in this embodiment. 一定の閾値を用いて赤外線センサの出力信号からパルス信号を生成するコンパレータ回路の動作の一例を示した波形図である。It is the wave form diagram which showed an example of operation | movement of the comparator circuit which produces | generates a pulse signal from the output signal of an infrared sensor using a fixed threshold value.

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態における移動方向検出装置を図面を参照して説明する。
図１は、第１実施形態における移動方向検出装置１００の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、移動方向検出装置１００は、センサ部１と、信号増幅回路２と、反転回路３と、波形整形回路４ａ、４ｂと、比較部５と、遅延回路６ａ、６ｂと、判定部７とを具備する。センサ部１は、赤外線センサ１１ａ、１１ｂを有している。比較部５は、コンパレータ回路５１ａ、５１ｂ（比較回路）を有している。判定部７は、判定回路７１ａ、７１ｂを有している。 <First Embodiment>
Hereinafter, a moving direction detection device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a moving direction detection device 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the moving direction detection apparatus 100 includes a sensor unit 1, a signal amplification circuit 2, an inverting circuit 3, waveform shaping circuits 4a and 4b, a comparison unit 5, delay circuits 6a and 6b, And a determination unit 7. The sensor unit 1 includes infrared sensors 11a and 11b. The comparison unit 5 includes comparator circuits 51a and 51b (comparison circuits). The determination unit 7 includes determination circuits 71a and 71b.

センサ部１は、直列接続された赤外線センサ１１ａ、１１ｂが対象物体から放射される遠赤外線を検出して、検出した遠赤外線の量に応じたレベルの出力信号を信号増幅回路２に出力する。すなわち、センサ部１は、対象物体の放射する遠赤外線により、対象物体の有無を出力信号のレベルにより出力する。ここでは、対象物体とは、例えば、人体又は人体の一部、特に、手や指などである。
信号増幅回路２は、センサ部１から入力された信号を増幅して波形整形回路４ａと反転回路３とに出力する。
反転回路３は、信号増幅回路２から入力された信号を基準電位、例えば、接地電位に対して対称に反転して、反転した信号を波形整形回路４ｂに出力する。 The sensor unit 1 detects far infrared rays emitted from the target object by the infrared sensors 11 a and 11 b connected in series, and outputs an output signal of a level corresponding to the detected amount of far infrared rays to the signal amplification circuit 2. That is, the sensor unit 1 outputs the presence / absence of the target object according to the level of the output signal using the far infrared rays emitted from the target object. Here, the target object is, for example, a human body or a part of a human body, in particular, a hand or a finger.
The signal amplification circuit 2 amplifies the signal input from the sensor unit 1 and outputs the amplified signal to the waveform shaping circuit 4 a and the inverting circuit 3.
The inverting circuit 3 inverts the signal input from the signal amplifier circuit 2 symmetrically with respect to a reference potential, for example, the ground potential, and outputs the inverted signal to the waveform shaping circuit 4b.

波形整形回路４ａは、信号増幅回路２から入力された信号から基準電位、例えば、接地電位より低い信号をカットすることにより、入力された信号の波形を整形し、波形整形した信号をコンパレータ回路５１ａに出力する。
波形整形回路４ｂは、波形整形回路４ａと同じ構成を有しており、反転回路３から入力された信号に対して波形整形を行い、波形整形した信号をコンパレータ回路５１ｂに出力する。 The waveform shaping circuit 4a shapes the waveform of the input signal by cutting a signal lower than a reference potential, for example, a ground potential, from the signal input from the signal amplification circuit 2, and the waveform-shaped signal is compared with the comparator circuit 51a. Output to.
The waveform shaping circuit 4b has the same configuration as the waveform shaping circuit 4a, performs waveform shaping on the signal input from the inverting circuit 3, and outputs the waveform-shaped signal to the comparator circuit 51b.

コンパレータ回路５１ａは、波形整形回路４ａから入力される信号からセンサ部１の赤外線センサ１１ａが対象物体を検出したか否かの判定を行い、判定に応じたパルス信号を遅延回路６ａと判定回路７１ｂとに出力する。また、コンパレータ回路５１ａは、波形整形回路４ａから入力される信号のレベルの変化に応じて、対象物体を検出したか否かの判定に用いる閾値を変化させる。
コンパレータ回路５１ｂは、コンパレータ回路５１ａと同じ構成を有しており、波形整形回路４ｂから入力される信号からセンサ部１の赤外線センサ１１ｂが対象物体を検出したか否かの判定を行い、判定に応じたパルス信号を遅延回路６ｂと判定回路７１ａとに出力する。 The comparator circuit 51a determines whether or not the infrared sensor 11a of the sensor unit 1 has detected the target object from the signal input from the waveform shaping circuit 4a, and outputs a pulse signal corresponding to the determination to the delay circuit 6a and the determination circuit 71b. And output. Further, the comparator circuit 51a changes a threshold value used for determining whether or not a target object has been detected in accordance with a change in the level of a signal input from the waveform shaping circuit 4a.
The comparator circuit 51b has the same configuration as the comparator circuit 51a, and determines whether or not the infrared sensor 11b of the sensor unit 1 has detected the target object from the signal input from the waveform shaping circuit 4b. The corresponding pulse signal is output to the delay circuit 6b and the determination circuit 71a.

遅延回路６ａは、コンパレータ回路５１ａから入力されるパルス信号を予め定められた時間ΔＴ遅延させた遅延信号を判定回路７１ａに出力する。
遅延回路６ｂは、遅延回路６ａと同じ構成を有しており、コンパレータ回路５１ｂから入力されるパルス信号を、遅延回路６ａと同じ時間ΔＴ遅延させた遅延信号を判定回路７１ｂに出力する。 The delay circuit 6a outputs a delay signal obtained by delaying the pulse signal input from the comparator circuit 51a by a predetermined time ΔT to the determination circuit 71a.
The delay circuit 6b has the same configuration as the delay circuit 6a, and outputs a delay signal obtained by delaying the pulse signal input from the comparator circuit 51b by the same time ΔT as the delay circuit 6a to the determination circuit 71b.

判定回路７１ａは、遅延回路６ａから入力される遅延信号と、コンパレータ回路５１ｂから入力されるパルス信号とから、対象物体がＡ方向、図１における下方向、に移動したか否かを判定し、対象物体がＡ方向に移動したと判定すると、出力端子ＯｕｔＡにハイレベル（High Level）の出力信号を出力する。Ａ方向とは、言い換えると、赤外線センサ１１ａ、赤外線センサ１１ｂの順に対象物体を検出したときの対象物体の移動方向である。
判定回路７１ｂは、遅延回路６ｂから入力される遅延信号と、コンパレータ回路５１ａから入力されるパルス信号とから、対象物体がＢ方向、図１における上方向、に移動したか否かを判定し、対象物体がＢ方向に移動したと判定すると、出力端子ＯｕｔＢにハイレベルの出力信号を出力する。Ｂ方向とは、言い換えると、赤外線センサ１１ｂ、赤外線センサ１１ａの順位対象物体を検出したときの対象物体の移動方向、Ａ方向の反対方向である。 The determination circuit 71a determines whether or not the target object has moved in the A direction, the downward direction in FIG. 1, from the delay signal input from the delay circuit 6a and the pulse signal input from the comparator circuit 51b. When it is determined that the target object has moved in the A direction, a high level output signal is output to the output terminal OutA. In other words, the A direction is the moving direction of the target object when the target object is detected in the order of the infrared sensor 11a and the infrared sensor 11b.
The determination circuit 71b determines whether or not the target object has moved in the B direction, the upward direction in FIG. 1, from the delay signal input from the delay circuit 6b and the pulse signal input from the comparator circuit 51a. If it is determined that the target object has moved in the B direction, a high level output signal is output to the output terminal OutB. In other words, the B direction is the moving direction of the target object when the infrared sensor 11b and the infrared sensor 11a detect the order target object, and the direction opposite to the A direction.

次に、図２は、本実施形態におけるコンパレータ回路５１ａの構成の一例を示す回路図である。コンパレータ回路５１ａは、コンパレータＣＭＰと、分圧抵抗Ｒ１と、正帰還抵抗Ｒ２と、コンデンサＣ１とを有している。コンパレータＣＭＰは、非反転入力端に正帰還抵抗Ｒ２を介して出力端と接続され、反転入力端に外部（図１において波形整形回路４ａ）から信号が入力され、出力端からパルス信号をコンパレータ回路５１ａの出力として外部（図１において遅延回路６ａ及び判定回路７１ａ）に出力する。分圧抵抗Ｒ１は、コンパレータＣＭＰの非反転入力端と出力端とを接続する。コンデンサＣ１は、コンパレータＣＭＰの非反転入力端と、接地点とを接続する。
なお、本実施形態におけるコンパレータ回路５１ｂは、入力信号が波形整形回路４ｂ（図１）から入力され、パルス信号を遅延回路６ｂ及び判定回路７１ａ（図１）に出力する点を除いて、コンパレータ回路５１ａと同じ構成である。 Next, FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the comparator circuit 51a in the present embodiment. The comparator circuit 51a includes a comparator CMP, a voltage dividing resistor R1, a positive feedback resistor R2, and a capacitor C1. The comparator CMP is connected to the output terminal via the positive feedback resistor R2 at the non-inverting input terminal, the signal is input from the outside (the waveform shaping circuit 4a in FIG. 1) to the inverting input terminal, and the pulse signal is output from the output terminal to the comparator circuit. The output of 51a is output to the outside (delay circuit 6a and determination circuit 71a in FIG. 1). The voltage dividing resistor R1 connects the non-inverting input terminal and the output terminal of the comparator CMP. The capacitor C1 connects the non-inverting input terminal of the comparator CMP and the ground point.
The comparator circuit 51b in this embodiment is a comparator circuit except that the input signal is input from the waveform shaping circuit 4b (FIG. 1) and the pulse signal is output to the delay circuit 6b and the determination circuit 71a (FIG. 1). The configuration is the same as 51a.

続いて、コンパレータ回路５１ａの動作について説明する。
コンパレータ回路５１ａの入力信号の電圧である入力電圧Ｖｉｎは、コンパレータ回路５１ａの出力電圧Ｖｏｕｔの上限電圧ＶｏＨ以下、かつ、下限電圧ＶｏＬ以上（ＶｏＨ＞ＶｏＬ）とする。
赤外線センサ１１ａ、１１ｂが遠赤外線をほとんど検出せず、センサ部１からの出力信号が安定している状態、すなわち、対象物体が検出されない状態において、コンパレータ回路５１ａの出力電圧Ｖｏｕｔを上限電圧ＶｏＨとすると、非反転入力端に印加される電圧である閾値電圧Ｖｔｈは、
Ｖｔｈ＝（ＶｏＨ−Ｖｉｎ）（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））＋Ｖｉｎ
となる。このとき、Ｖｏｕｔ＞Ｖｔｈ＞Ｖｉｎである。また、（Ｖｔｈ−Ｖｉｎ）の対象物体を検出したか否かを判定するときのマージンは、分圧抵抗Ｒ１と正帰還抵抗Ｒ２との抵抗値を変化させて、閾値電圧Ｖｔｈを変えることにより調整可能である。例えば、マージンを小さくする場合、分圧抵抗Ｒ１の抵抗値を小さくし、マージンを大きくする場合、分圧抵抗の抵抗値を大きくする。 Next, the operation of the comparator circuit 51a will be described.
The input voltage Vin that is the voltage of the input signal of the comparator circuit 51a is set to be equal to or lower than the upper limit voltage VoH of the output voltage Vout of the comparator circuit 51a and equal to or higher than the lower limit voltage VoL (VoH> VoL).
In a state where the infrared sensors 11a and 11b hardly detect far-infrared light and the output signal from the sensor unit 1 is stable, that is, in a state where no target object is detected, the output voltage Vout of the comparator circuit 51a is set to the upper limit voltage VoH. Then, the threshold voltage Vth, which is a voltage applied to the non-inverting input terminal, is
Vth = (VoH−Vin) (R1 / (R1 + R2)) + Vin
It becomes. At this time, Vout>Vth> Vin. The margin for determining whether or not the target object of (Vth−Vin) has been detected is adjusted by changing the threshold voltage Vth by changing the resistance values of the voltage dividing resistor R1 and the positive feedback resistor R2. Is possible. For example, when the margin is reduced, the resistance value of the voltage dividing resistor R1 is reduced, and when the margin is increased, the resistance value of the voltage dividing resistor is increased.

また、赤外線センサ１１ａ、１１ｂが遠赤外線を検出して、センサ部１からの出力信号が高く変化すると、すなわち、対象物体が赤外線センサ１１ａ、１１ｂの検出範囲を移動すると、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｔｈを超えて、コンパレータＣＭＰの出力電圧Ｖｏｕｔが下限電圧ＶｏＬとなる。このとき、Ｖｉｎ＞Ｖｔｈ＞Ｖｏｕｔとなり、Ｖｔｈは、時定数τ＝Ｒ１×Ｃ１で、Ｖｔｈ＝（ＶｏＬ−Ｖｉｎ）（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））＋Ｖｉｎの値に向かって変動する。   Further, when the infrared sensors 11a and 11b detect far infrared rays and the output signal from the sensor unit 1 changes high, that is, when the target object moves within the detection range of the infrared sensors 11a and 11b, the input voltage Vin becomes the threshold voltage. Beyond Vth, the output voltage Vout of the comparator CMP becomes the lower limit voltage VoL. At this time, Vin> Vth> Vout, and Vth varies toward the value of Vth = (VoL−Vin) (R1 / (R1 + R2)) + Vin with a time constant τ = R1 × C1.

上述の動作により、コンパレータ回路５１ａは、入力信号の電圧である入力電圧Ｖｉｎが、閾値電圧Ｖｔｈを超えたとき、赤外線センサ１１ａが対象物体を検出したと判定する。コンパレータ回路５１ｂは、入力信号の電圧である入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧を超えたとき、赤外線センサ１１ｂが対象物体を検出したと判定する。
一般的に、赤外線センサ１１ａ、１１ｂが対象物体を検出することによる出力信号のレベル変動の時定数τ１は、赤外線センサ１１ａ、１１ｂの検出範囲において発生する温度ドリフトによる出力信号のレベル変動の時定数τ２よりも小さい。そこで、コンパレータ回路５１ａの時定数τを時定数τ１と時定数τ２との間の値、例えば、中間値に設定することにより、対象物体の移動によるセンサ部１の速い信号変化に対して、対象物体を検出したと判定し、温度ドリフトによる遅い信号変化に対して、対象物体を検出していないと判定するように閾値電圧Ｖｔｈを設定することができる。 With the above-described operation, the comparator circuit 51a determines that the infrared sensor 11a has detected the target object when the input voltage Vin, which is the voltage of the input signal, exceeds the threshold voltage Vth. The comparator circuit 51b determines that the infrared sensor 11b has detected the target object when the input voltage Vin, which is the voltage of the input signal, exceeds the threshold voltage.
Generally, the time constant τ1 of the level fluctuation of the output signal due to the detection of the target object by the infrared sensors 11a and 11b is the time constant of the level fluctuation of the output signal due to the temperature drift generated in the detection range of the infrared sensors 11a and 11b. It is smaller than τ2. Therefore, by setting the time constant τ of the comparator circuit 51a to a value between the time constant τ1 and the time constant τ2, for example, an intermediate value, the target signal can be detected in response to a fast signal change of the sensor unit 1 due to the movement of the target object. It can be determined that an object has been detected, and the threshold voltage Vth can be set to determine that the target object has not been detected in response to a slow signal change due to temperature drift.

また、移動方向検出装置１００を用いる環境に応じて、分圧抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の静電容量を設定して、時定数τの調整を行うことにより、温度ドリフトなどによる外乱による移動方向の誤検出を低減させることができる。また、上述の説明において、分圧抵抗Ｒ１、正帰還抵抗Ｒ２、コンデンサＣ１は、固定の素子を用いているが、可変抵抗素子や、可変容量素子を用いて構成してもよい。   Further, according to the environment in which the moving direction detection device 100 is used, the resistance value of the voltage dividing resistor R1 and the capacitance of the capacitor C1 are set, and the time constant τ is adjusted, so that movement due to disturbance due to temperature drift or the like is performed. Directional detection errors can be reduced. In the above description, the voltage dividing resistor R1, the positive feedback resistor R2, and the capacitor C1 are fixed elements, but may be configured using variable resistance elements or variable capacitance elements.

図３は、本実施形態におけるコンパレータ回路５１ａの動作を示す波形図である。図３において、横軸方向は時間であり、縦軸方向はそれぞれの信号のレベルである。図３（ａ）は、赤外線センサ１１ａ、１１ｂが対象物体を検出したときのコンパレータ回路５１ａの動作を示す波形図である。このとき、時定数τ＞時定数τ１となる分圧抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の静電容量とが設定されているとする。
時刻ｔ３１において、赤外線センサ１１ａ、１１ｂが対象物体を検出したことにより入力電圧Ｖｉｎが上昇すると、閾値電圧Ｖｔｈは入力電圧Ｖｉｎの上昇に応じて上昇するが、入力電圧Ｖｉｎの変化が閾値電圧Ｖｔｈの変化より速く、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｔｈより高くなり、出力電圧Ｖｏｕｔが下限電圧ＶｏＬとなる。
時刻ｔ３２において、入力電圧Ｖｉｎが、時定数τで変化する閾値電圧Ｖｔｈより低くなると、出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧ＶｏＨとなる。 FIG. 3 is a waveform diagram showing the operation of the comparator circuit 51a in the present embodiment. In FIG. 3, the horizontal axis direction is time, and the vertical axis direction is the level of each signal. FIG. 3A is a waveform diagram showing the operation of the comparator circuit 51a when the infrared sensors 11a and 11b detect the target object. At this time, it is assumed that the resistance value of the voltage dividing resistor R1 and the capacitance of the capacitor C1 are set such that time constant τ> time constant τ1.
At time t31, when the input voltage Vin increases due to the detection of the target object by the infrared sensors 11a and 11b, the threshold voltage Vth increases as the input voltage Vin increases. However, the change in the input voltage Vin changes to the threshold voltage Vth. Faster than the change, the input voltage Vin becomes higher than the threshold voltage Vth, and the output voltage Vout becomes the lower limit voltage VoL.
At time t32, when the input voltage Vin becomes lower than the threshold voltage Vth that changes with the time constant τ, the output voltage Vout becomes the upper limit voltage VoH.

時刻ｔ３３において、時刻ｔ３１と同様に、赤外線センサ１１ａ、１１ｂが対象物体を検出したことにより入力電圧Ｖｉｎが上昇すると、閾値電圧Ｖｔｈは入力電圧Ｖｉｎの上昇に応じて上昇するが、入力電圧Ｖｉｎの変化が閾値電圧Ｖｔｈの変化より速く、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｔｈより高くなり、出力電圧Ｖｏｕｔが下限電圧ＶｏＬとなる。
時刻ｔ３４において、時刻ｔ３２と同様に、入力電圧Ｖｉｎが、時定数τで変化する閾値電圧Ｖｔｈより低くなると、出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧ＶｏＨとなる。
ここで、図３（ａ）に示すように、閾値電圧Ｖｔｈは、入力電圧Ｖｉｎの変化の大きさに応じて変化する。これにより、入力電圧Ｖｉｎが大きく変化する場合に出力するパルス信号の幅と、小さく変化する場合に出力するパルス信号の幅との差を減らすことができる。すなわち、コンパレータ回路５１ａ、５１ｂが出力するパルス信号の幅における入力電圧Ｖｉｎの信号レベルに対する依存度を低くすることができる。これにより、コンパレータ回路５１ａ、５１ｂより後段の遅延回路６ａ、６ｂ及び判定回路７１ａ、７１ｂが行う信号処理において、パルス信号の幅が小さいことにより発生していた対象物体の検出誤りを低減させることができる。 At time t33, similarly to time t31, when the input voltage Vin increases due to the detection of the target object by the infrared sensors 11a and 11b, the threshold voltage Vth increases as the input voltage Vin increases. The change is faster than the change of the threshold voltage Vth, the input voltage Vin becomes higher than the threshold voltage Vth, and the output voltage Vout becomes the lower limit voltage VoL.
At time t34, as with time t32, when the input voltage Vin becomes lower than the threshold voltage Vth that changes with the time constant τ, the output voltage Vout becomes the upper limit voltage VoH.
Here, as shown in FIG. 3A, the threshold voltage Vth changes according to the magnitude of the change of the input voltage Vin. As a result, the difference between the width of the pulse signal output when the input voltage Vin changes greatly and the width of the pulse signal output when the input voltage Vin changes slightly can be reduced. That is, the dependence of the input voltage Vin on the signal level in the width of the pulse signal output from the comparator circuits 51a and 51b can be reduced. Thereby, in the signal processing performed by the delay circuits 6a and 6b and the determination circuits 71a and 71b subsequent to the comparator circuits 51a and 51b, the detection error of the target object that has occurred due to the small pulse signal width can be reduced. it can.

また、図３（ｂ）は、赤外線センサ１１ａ、１１ｂの検出範囲において、温度ドリフトが発生したときのコンパレータ回路５１ａの動作を示す波形図である。ここで、温度ドリフトの発生原因としては、人以外の熱源による赤外線、例えば、室内においては暖房器具や照明装置などにより、又、室外においては太陽光などにより温められた物体からの輻射などにより発生する遠赤外線により、赤外線センサ１１ａ、１１ｂに入力されるためである。図３（ｂ）に示すように、コンパレータ回路５１ａにおいて、閾値電圧Ｖｔｈは、入力電圧Ｖｉｎが徐々に変化する場合、すなわち、入力電圧Ｖｉｎの変化が時定数τより大きい場合、入力電圧Ｖｉｎの変化に閾値電圧Ｖｔｈが追従して変化するので、温度ドリフトによる対象物体の検出誤りを防ぐことができる。   FIG. 3B is a waveform diagram showing the operation of the comparator circuit 51a when a temperature drift occurs in the detection range of the infrared sensors 11a and 11b. Here, the cause of the temperature drift is generated by infrared rays from a heat source other than a person, for example, radiation from an object warmed by sunlight or the like indoors by a heating appliance or a lighting device, etc. This is because the far infrared rays are input to the infrared sensors 11a and 11b. As shown in FIG. 3B, in the comparator circuit 51a, the threshold voltage Vth is changed when the input voltage Vin changes gradually, that is, when the change in the input voltage Vin is larger than the time constant τ. Since the threshold voltage Vth changes following this, a detection error of the target object due to temperature drift can be prevented.

次に、図４は、本実施形態におけるセンサ部１が有する赤外線センサ１１ａ、１１ｂの接続形態を示す概略図である。図４（ａ）は、赤外線センサ１１ａ、１１ｂにサーモパイルを用いた場合のセンサ部１の構成を示す概略図である。図４（ａ）に示すように、赤外線センサ１１ａ、１１ｂにサーモパイルを用いた場合、２つのサーモパイルを逆方向に直列に接続し、一方のサーモパイルを接地点に接続し、他方のサーモパイルをセンサ部１の出力端に接続する。このように構成することで、サーモパイル１１ａが対象物体を検出すると、出力電圧は高くなる。一方、サーモパイル１１ｂが対象物体を検出すると、出力電位は低くなる。
なお、２つのサーモパイル１１ａ、１１ｂは、上述のように差動動作させる場合、同じ特性のものを用いる。また、差動動作をさせることにより、それぞれのサーモパイル１１ａ、１１ｂにおいて出力されるノイズを打ち消し合わせて低減することができ、対象物体の有無の検出精度を向上させることができる。 Next, FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a connection form of the infrared sensors 11a and 11b included in the sensor unit 1 according to the present embodiment. FIG. 4A is a schematic diagram illustrating a configuration of the sensor unit 1 when a thermopile is used for the infrared sensors 11a and 11b. As shown in FIG. 4 (a), when a thermopile is used for the infrared sensors 11a and 11b, two thermopiles are connected in series in opposite directions, one thermopile is connected to the ground point, and the other thermopile is connected to the sensor unit. 1 connected to the output terminal. With this configuration, when the thermopile 11a detects the target object, the output voltage increases. On the other hand, when the thermopile 11b detects the target object, the output potential is lowered.
The two thermopiles 11a and 11b have the same characteristics when performing differential operation as described above. Further, by performing the differential operation, noises output from the thermopiles 11a and 11b can be canceled and reduced, and the detection accuracy of the presence / absence of the target object can be improved.

また、図４（ｂ）は、赤外線センサ１１ａ、１１ｂにボロメータを用いた場合のセンサ部１の構成を示す概略図である。この２つのボロメータ１１ａ、１１ｂは、受光部に感温機能を有する抵抗素子が配置され、その抵抗素子が高温になったときに抵抗値が高くなる素子を具備するものとする。図４（ｂ）に示すように、赤外線センサ１１ａ、１１ｂにこのようなボロメータを用いた場合、正の電位Ｖｒｅｆを供給する基準電位点と、負の電位−Ｖｒｅｆを供給する基準電位点との間に２つのボロメータを直列に接続し、２つのボロメータの接続点をセンサ部１の出力端に接続する。このように構成することで、ボロメータ１１ａが対象物体を検出すると、出力電圧は低くなる。一方、ボロメータ１１ｂが対象物体を検出すると、出力電位は高くなる。
なお、２つのボロメータ１１ａ、１１ｂは、サーモパイルを用いた場合と同様に、同じ特性のものを用いる、また、差動動作をさせることにより、それぞれのボロメータ１１ａ、１１ｂにおいて出力されるノイズや温度ドリフトをキャンセルすることができ、対象物体の有無の検出精度を向上させることができる。
また、図４においては、正の電位Ｖｒｅｆと負の電位−Ｖｒｅｆとを供給する２つの基準電位点を用いたが、２つのボロメータ１１ａ、１１ｂの抵抗値の変化に応じて、出力電位が変化するような２つの基準電位点を用いればよい。 FIG. 4B is a schematic diagram showing the configuration of the sensor unit 1 when bolometers are used for the infrared sensors 11a and 11b. The two bolometers 11a and 11b are provided with a resistance element having a temperature sensing function in the light receiving portion, and an element whose resistance value increases when the resistance element becomes high temperature. As shown in FIG. 4B, when such a bolometer is used for the infrared sensors 11a and 11b, a reference potential point for supplying a positive potential Vref and a reference potential point for supplying a negative potential -Vref are used. Two bolometers are connected in series, and the connection point of the two bolometers is connected to the output end of the sensor unit 1. With this configuration, when the bolometer 11a detects the target object, the output voltage becomes low. On the other hand, when the bolometer 11b detects the target object, the output potential increases.
Note that the two bolometers 11a and 11b have the same characteristics as in the case of using a thermopile, and the noise and temperature drift output from each bolometer 11a and 11b by performing a differential operation. Can be canceled, and the detection accuracy of the presence or absence of the target object can be improved.
In FIG. 4, two reference potential points for supplying a positive potential Vref and a negative potential -Vref are used. However, the output potential changes in accordance with changes in resistance values of the two bolometers 11a and 11b. Two reference potential points may be used.

次に、図５は、本実施形態における移動方向検出装置１００の動作を示す波形図である。図５において、横軸方向は時間であり、縦軸方向はそれぞれの信号のレベルである。ここで、信号（Ａ）は信号増幅回路２の出力信号であり、信号（Ｂ）は反転回路３の出力信号であり、信号（Ｃ）はコンパレータ回路５１ａの入力信号と閾値電圧とであり、信号（Ｄ）はコンパレータ回路５１ｂの入力信号と閾値電圧であり、信号（Ｅ）はコンパレータ回路５１ａの出力信号であり、信号（Ｆ）はコンパレータ回路５１ｂの出力信号である。また、信号（Ｇ）は遅延回路６ａが出力する遅延信号であり、信号（Ｈ）は遅延回路６ｂが出力する遅延信号であり、信号（Ｉ）は判定回路７１ａの出力信号であり、信号（Ｊ）は判定回路７１ｂの出力信号である。
時刻ｔ５１から時刻ｔ５７までの動作は、対象物体が図１におけるＡ方向に対象物体が移動する場合であり、時刻ｔ５８から時刻ｔ６４までの動作は、対称物体が図１におけるＢ方向に対象物体が移動する場合である。 Next, FIG. 5 is a waveform diagram showing the operation of the movement direction detection apparatus 100 in the present embodiment. In FIG. 5, the horizontal axis direction is time, and the vertical axis direction is the level of each signal. Here, the signal (A) is the output signal of the signal amplifier circuit 2, the signal (B) is the output signal of the inverting circuit 3, the signal (C) is the input signal and the threshold voltage of the comparator circuit 51a, The signal (D) is the input signal and threshold voltage of the comparator circuit 51b, the signal (E) is the output signal of the comparator circuit 51a, and the signal (F) is the output signal of the comparator circuit 51b. The signal (G) is a delay signal output from the delay circuit 6a, the signal (H) is a delay signal output from the delay circuit 6b, and the signal (I) is an output signal from the determination circuit 71a. J) is an output signal of the determination circuit 71b.
The operation from time t51 to time t57 is when the target object moves in the direction A in FIG. 1, and the operation from time t58 to time t64 is when the target object is in the direction B in FIG. It is a case of moving.

時刻ｔ５１において、赤外線センサ１１ａは、対象物体から放射された遠赤外線を検出してセンサ部１の出力信号のレベルが高くなり、センサ部１の出力信号を信号増幅回路２により増幅した出力信号（Ａ）のレベルが高くなる。また、信号増幅回路２の出力信号（Ａ）を反転回路３により反転した出力信号（Ｂ）のレベルは低くなる。
時刻ｔ５２において、コンパレータ回路５１ａでは、入力信号（Ｃ）が閾値電圧Ｖｔｈを超えることにより出力信号（Ｅ）のレベルは、下限電圧ＶｏＬ（以下、ローレベル（Low Level）という。）に変化する。
時刻ｔ５３において、コンパレータ回路５１ａでは、入力信号（Ｃ）が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、出力信号（Ｅ）の電位が上限電圧ＶｏＨ（以下、ハイレベル（High Level）という。）に変化する。コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）を遅延回路６ａにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｇ）は、ローレベルに変化する。 At time t51, the infrared sensor 11a detects the far infrared ray radiated from the target object, the level of the output signal of the sensor unit 1 becomes high, and the output signal (amplified by the signal amplification circuit 2) ( The level of A) becomes higher. Further, the level of the output signal (B) obtained by inverting the output signal (A) of the signal amplifier circuit 2 by the inverting circuit 3 becomes low.
At time t52, in the comparator circuit 51a, the level of the output signal (E) changes to the lower limit voltage VoL (hereinafter referred to as low level) when the input signal (C) exceeds the threshold voltage Vth.
At time t53, in the comparator circuit 51a, the input signal (C) falls below the threshold voltage Vth, and the potential of the output signal (E) changes to the upper limit voltage VoH (hereinafter referred to as high level). The delay signal (G) obtained by delaying the output signal (E) of the comparator circuit 51a by the delay circuit 6a by the time ΔT changes to a low level.

時刻ｔ５４において、赤外線センサ１１ｂは、対象物体から放射された遠赤外線を検出して、センサ部１の出力信号のレベルが低くなり、センサ部１の出力信号を信号増幅回路２により増幅した出力信号（Ａ）のレベルが低くなる。また、信号増幅回路２の出力信号（Ａ）を反転回路３により反転した出力信号（Ｂ）のレベルは高くなる。コンパレータ回路５１ｂでは、入力信号（Ｄ）が閾値電圧Ｖｔｈを超えることにより出力信号（Ｆ）がローレベルに変化する。
判定回路７１ａは、遅延回路６ａが出力する遅延信号（Ｇ）と、コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）とが共にローレベルの期間、ハイレベルの出力信号（Ｉ）を出力端子ＯｕｔＡに出力する。 At time t54, the infrared sensor 11b detects far infrared rays radiated from the target object, the level of the output signal of the sensor unit 1 becomes low, and the output signal obtained by amplifying the output signal of the sensor unit 1 by the signal amplification circuit 2 The level of (A) becomes low. Further, the level of the output signal (B) obtained by inverting the output signal (A) of the signal amplifier circuit 2 by the inverting circuit 3 is increased. In the comparator circuit 51b, when the input signal (D) exceeds the threshold voltage Vth, the output signal (F) changes to a low level.
The determination circuit 71a outputs a high-level output signal (I) to the output terminal OutA while both the delay signal (G) output from the delay circuit 6a and the output signal (F) from the comparator circuit 51b are at a low level. .

時刻ｔ５５において、コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）を遅延回路６ａにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｇ）は、ハイレベルに変化する。判定回路７１ａの出力信号（Ｉ）は、遅延回路６ａの遅延信号（Ｇ）がハイレベルに変化すると、ローレベルに変化する。
時刻ｔ５６において、コンパレータ回路５１ｂでは、入力信号（Ｄ）が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、出力信号（Ｆ）がハイレベルに変化する。コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）を遅延回路６ｂにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｈ）は、ローレベルに変化する。
時刻ｔ５７において、コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）を遅延回路６ｂにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｈ）は、ハイレベルに変化する。 At time t55, the delay signal (G) obtained by delaying the output signal (E) of the comparator circuit 51a by the delay circuit 6a by time ΔT changes to a high level. The output signal (I) of the determination circuit 71a changes to a low level when the delay signal (G) of the delay circuit 6a changes to a high level.
At time t56, in the comparator circuit 51b, the input signal (D) falls below the threshold voltage Vth, and the output signal (F) changes to high level. The delay signal (H) obtained by delaying the output signal (F) of the comparator circuit 51b by the time ΔT by the delay circuit 6b changes to a low level.
At time t57, the delay signal (H) obtained by delaying the output signal (F) of the comparator circuit 51b by the delay circuit 6b by time ΔT changes to high level.

続く、時刻ｔ５８において、赤外線センサ１１ｂは、対象物体から放射された遠赤外線を検出してセンサ部１の出力信号のレベルが低くなり、センサ部１の出力信号を信号増幅回路２により増幅した出力信号（Ａ）のレベルが低くなる。また、信号増幅回路２の出力信号（Ａ）を反転回路３により反転した出力信号（Ｂ）のレベルは高くなる。
時刻ｔ５９において、コンパレータ回路５１ｂでは、入力信号（Ｄ）が閾値電圧Ｖｔｈを超えることにより出力信号（Ｆ）のレベルは、ローレベルに変化する。
時刻ｔ６０において、コンパレータ回路５１ｂでは、入力信号（Ｄ）が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、出力信号（Ｆ）のレベルがハイレベルに変化する。コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）を遅延回路６ｂにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｈ）は、ローレベルに変化する。 Subsequently, at time t58, the infrared sensor 11b detects far-infrared radiation radiated from the target object, the level of the output signal of the sensor unit 1 becomes low, and the output obtained by amplifying the output signal of the sensor unit 1 by the signal amplification circuit 2 The level of the signal (A) is lowered. Further, the level of the output signal (B) obtained by inverting the output signal (A) of the signal amplifier circuit 2 by the inverting circuit 3 is increased.
At time t59, in the comparator circuit 51b, the level of the output signal (F) changes to a low level when the input signal (D) exceeds the threshold voltage Vth.
At time t60, in the comparator circuit 51b, the input signal (D) falls below the threshold voltage Vth, and the level of the output signal (F) changes to a high level. The delay signal (H) obtained by delaying the output signal (F) of the comparator circuit 51b by the time ΔT by the delay circuit 6b changes to a low level.

時刻ｔ６１において、赤外線センサ１１ａは、対象物体から放射された遠赤外線を検出して、センサ部１の出力信号のレベルが高くなり、センサ部１の出力信号を増幅した、信号増幅回路２の出力信号（Ａ）のレベルが高くなる。また、信号増幅回路２の出力信号（Ａ）を反転した反転回路３の出力信号（Ｂ）のレベルは低くなる。コンパレータ回路５１ａは、入力信号（Ｃ）が閾値電圧Ｖｔｈを超えることにより出力信号（Ｅ）がローレベルに変化する。
判定回路７１ｂは、遅延回路６ｂが出力する遅延信号（Ｈ）と、コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）とが共にローレベルの期間、ハイレベルの出力信号（Ｊ）を出力端子ＯｕｔＢに出力する。 At time t61, the infrared sensor 11a detects far-infrared rays radiated from the target object, the level of the output signal of the sensor unit 1 increases, and the output signal of the sensor unit 1 is amplified. The level of the signal (A) increases. Further, the level of the output signal (B) of the inverting circuit 3 obtained by inverting the output signal (A) of the signal amplifier circuit 2 becomes low. In the comparator circuit 51a, when the input signal (C) exceeds the threshold voltage Vth, the output signal (E) changes to a low level.
The determination circuit 71b outputs a high-level output signal (J) to the output terminal OutB while the delay signal (H) output from the delay circuit 6b and the output signal (E) from the comparator circuit 51a are both low. .

時刻ｔ６２において、コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）を遅延回路６ｂにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｈ）は、ハイレベルに変化する。判定回路７１ａの出力信号（Ｊ）は、遅延回路６ｂが出力する遅延信号（Ｈ）がハイレベルに変化すると、ローレベルに変化する。
時刻ｔ６３において、コンパレータ回路５１ａでは、入力信号（Ｃ）が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、出力信号（Ｅ）がハイレベルに変化する。コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）を遅延回路６ａにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｇ）は、ローレベルに変化する。
時刻ｔ６４において、コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）を遅延回路６ａにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｇ）は、ハイレベルに変化する。 At time t62, the delay signal (H) obtained by delaying the output signal (F) of the comparator circuit 51b by the delay circuit 6b by time ΔT changes to high level. The output signal (J) of the determination circuit 71a changes to a low level when the delay signal (H) output from the delay circuit 6b changes to a high level.
At time t63, in the comparator circuit 51a, the input signal (C) falls below the threshold voltage Vth, and the output signal (E) changes to high level. The delay signal (G) obtained by delaying the output signal (E) of the comparator circuit 51a by the delay circuit 6a by the time ΔT changes to a low level.
At time t64, the delay signal (G) obtained by delaying the output signal (E) of the comparator circuit 51a by the delay circuit 6a by time ΔT changes to high level.

上述のように、移動方向検出装置１００は、センサ部１の赤外線センサ１１ａ、１１ｂにより検出した遠赤外線の量に応じて変化する出力信号を処理することにより対象物体の移動方向を検出することができる。また、コンパレータ回路５１ａ、５１ｂは、対象物体の有無を判断するときの閾値を入力信号のレベルに応じて変化させることにより、温度ドリフトによる誤検出を防止すると共に、出力するパルス信号の幅を確保することにより、誤検出を防止することができる。また、誤検出を防止することにより、対象物体の移動方向の検出の精度を向上させることが可能となる。   As described above, the moving direction detection apparatus 100 can detect the moving direction of the target object by processing the output signal that changes according to the amount of far infrared rays detected by the infrared sensors 11a and 11b of the sensor unit 1. it can. In addition, the comparator circuits 51a and 51b change the threshold for determining the presence or absence of the target object according to the level of the input signal, thereby preventing erroneous detection due to temperature drift and ensuring the width of the output pulse signal. By doing so, erroneous detection can be prevented. Further, by preventing erroneous detection, it is possible to improve the accuracy of detection of the moving direction of the target object.

＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態における移動方向検出装置２００の構成を示す概略ブロック図である。図６に示すように、移動方向検出装置２００は、センサ部１と、信号増幅回路２ａ、２ｂと、比較部５と、遅延回路６ａ、６ｂと、判定部７とを具備する。センサ部１は、赤外線センサ１１ｃ、１１ｄを有している。比較部５は、コンパレータ回路５１ａ、５１ｂ（比較回路）を有している。判定部７は、判定回路７１ａ、７１ｂを有している。
移動方向検出装置２００は、赤外線センサ１１ｃ、１１ｄを独立に信号増幅回路２ａ、２ｂに接続し、信号増幅回路２ａ、２ｂそれぞれの出力をコンパレータ回路５１ａ、５１ｂに入力する点を除いて、図１の第１実施形態における移動方向検出装置１００と同じ構成である。対応する機能ブロックには、同じ符号（５、５１ａ、５１ｂ、６ａ、６ｂ、７、７１ａ、７１ｂ）を付して、その説明を省略する。 Second Embodiment
FIG. 6 is a schematic block diagram showing the configuration of the moving direction detection device 200 in the second embodiment. As shown in FIG. 6, the moving direction detection apparatus 200 includes a sensor unit 1, signal amplification circuits 2a and 2b, a comparison unit 5, delay circuits 6a and 6b, and a determination unit 7. The sensor unit 1 includes infrared sensors 11c and 11d. The comparison unit 5 includes comparator circuits 51a and 51b (comparison circuits). The determination unit 7 includes determination circuits 71a and 71b.
The moving direction detection device 200 is the same as that shown in FIG. 1 except that the infrared sensors 11c and 11d are independently connected to the signal amplification circuits 2a and 2b and the outputs of the signal amplification circuits 2a and 2b are input to the comparator circuits 51a and 51b. It is the same structure as the moving direction detection apparatus 100 in the first embodiment. Corresponding functional blocks are denoted by the same reference numerals (5, 51a, 51b, 6a, 6b, 7, 71a, 71b), and description thereof is omitted.

赤外線センサ１１ｃは、対象物体から放射される遠赤外線を検出して、検出した遠赤外線の量に応じたレベルの出力信号を信号増幅回路２ａに出力する。赤外線センサ１１ｄは、赤外線センサ１１ｃと同様に、対象物体から放射される遠赤外線を検出して、検出した遠赤外線の量に応じたレベルの出力信号を信号増幅回路２ｂに出力する。
信号増幅回路２ａは、赤外線センサ１１ｃから入力された信号を増幅し、増幅した信号をコンパレータ回路５１ａに出力する。信号増幅回路２ｂは、赤外線センサ１１ｄから入力された信号を増幅し、増幅した信号をコンパレータ回路５１ｂに出力する。 The infrared sensor 11c detects far infrared rays emitted from the target object, and outputs an output signal having a level corresponding to the detected amount of far infrared rays to the signal amplification circuit 2a. Similarly to the infrared sensor 11c, the infrared sensor 11d detects far infrared rays emitted from the target object, and outputs an output signal having a level corresponding to the detected amount of far infrared rays to the signal amplification circuit 2b.
The signal amplifier circuit 2a amplifies the signal input from the infrared sensor 11c and outputs the amplified signal to the comparator circuit 51a. The signal amplifier circuit 2b amplifies the signal input from the infrared sensor 11d and outputs the amplified signal to the comparator circuit 51b.

次に、図７は、本実施形態における移動方向検出装置２００の動作を示す波形図である。図７において、横軸方向は時間であり、縦軸方向はそれぞれの信号レベルである。ここで、信号（Ｃ）はコンパレータ回路５１ａの入力信号と閾値電圧とであり、信号（Ｄ）はコンパレータ回路５１ｂの入力信号と閾値電圧であり、信号（Ｅ）はコンパレータ回路５１ａの出力信号であり、信号（Ｆ）はコンパレータ回路５１ｂの出力信号である。また、信号（Ｇ）は遅延回路６ａが出力する遅延信号であり、信号（Ｈ）は遅延回路６ｂが出力する遅延信号であり、信号（Ｉ）は判定回路７１ａの出力信号であり、信号（Ｊ）は判定回路７１ｂの出力信号である。
時刻ｔ７１から時刻ｔ７６までの動作は、対象物体が図６におけるＡ方向に対象物体が移動する場合であり、時刻ｔ７７から時刻ｔ８２までの動作は、対称物体が図６におけるＢ方向に対象物体が移動する場合である。 Next, FIG. 7 is a waveform diagram showing the operation of the moving direction detection apparatus 200 in the present embodiment. In FIG. 7, the horizontal axis direction is time, and the vertical axis direction is each signal level. Here, the signal (C) is the input signal and threshold voltage of the comparator circuit 51a, the signal (D) is the input signal and threshold voltage of the comparator circuit 51b, and the signal (E) is the output signal of the comparator circuit 51a. Yes, signal (F) is an output signal of the comparator circuit 51b. The signal (G) is a delay signal output from the delay circuit 6a, the signal (H) is a delay signal output from the delay circuit 6b, and the signal (I) is an output signal from the determination circuit 71a. J) is an output signal of the determination circuit 71b.
The operation from the time t71 to the time t76 is when the target object moves in the direction A in FIG. 6, and the operation from the time t77 to the time t82 is performed when the target object is in the B direction in FIG. It is a case of moving.

時刻ｔ７１において、赤外線センサ１１ｃは、対象物体から放射された遠赤外線を検出して赤外線センサ１１ｃの出力信号のレベルが高くなり、赤外線センサ１１ｃの出力信号を増幅した、信号増幅回路２ａの出力信号のレベルが高くなる。コンパレータ回路５１ａでは、入力信号（Ｃ）が閾値電圧Ｖｔｈを超えることにより出力信号（Ｅ）のレベルはローレベルに変化する。
時刻ｔ７２において、コンパレータ回路５１ａでは、入力信号（Ｃ）が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、出力信号（Ｅ）がハイレベルに変化する。コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）を遅延回路６ａにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｇ）は、ローレベルに変化する。 At time t71, the infrared sensor 11c detects the far infrared ray radiated from the target object, the level of the output signal of the infrared sensor 11c becomes high, and the output signal of the signal amplification circuit 2a that amplifies the output signal of the infrared sensor 11c. The level of becomes higher. In the comparator circuit 51a, when the input signal (C) exceeds the threshold voltage Vth, the level of the output signal (E) changes to a low level.
At time t72, in the comparator circuit 51a, the input signal (C) falls below the threshold voltage Vth, and the output signal (E) changes to high level. The delay signal (G) obtained by delaying the output signal (E) of the comparator circuit 51a by the delay circuit 6a by the time ΔT changes to a low level.

時刻ｔ７３において、赤外線センサ１１ｄは、対象物体から放射された遠赤外線を検出して、赤外線センサ１１ｄの出力信号のレベルが高くなり、赤外線センサ１１ｄの出力信号を信号増幅回路２ｂにより増幅した出力信号（Ｄ）のレベルが高くなる。コンパレータ回路５１ｂでは、入力信号（Ｄ）が閾値電圧Ｖｔｈを超えることにより出力信号（Ｆ）がローレベルに変化する。
判定回路７１ａは、遅延回路６ａが出力する遅延信号（Ｇ）と、コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）とが共にローレベルの期間、ハイレベルの出力信号（Ｉ）を出力端子ＯｕｔＡに出力する。 At time t73, the infrared sensor 11d detects far infrared rays emitted from the target object, the level of the output signal of the infrared sensor 11d becomes high, and the output signal obtained by amplifying the output signal of the infrared sensor 11d by the signal amplification circuit 2b. The level of (D) becomes high. In the comparator circuit 51b, when the input signal (D) exceeds the threshold voltage Vth, the output signal (F) changes to a low level.
The determination circuit 71a outputs a high-level output signal (I) to the output terminal OutA while both the delay signal (G) output from the delay circuit 6a and the output signal (F) from the comparator circuit 51b are at a low level. .

時刻ｔ７４において、コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）を遅延回路６ａにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｇ）は、ハイレベルに変化する。判定回路７１ａの出力信号（Ｉ）は、遅延回路６ａが出力する遅延信号（Ｇ）がハイレベルに変化すると、ローレベルに変化する。
時刻ｔ７５において、コンパレータ回路５１ｂでは、入力信号（Ｄ）が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、出力信号（Ｆ）がハイレベルに変化する。コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）を遅延回路６ｂにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｈ）は、ローレベルに変化する。
時刻ｔ７６において、コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）を遅延回路６ｂにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｈ）は、ハイレベルに変化する。 At time t74, the delay signal (G) obtained by delaying the output signal (E) of the comparator circuit 51a by the delay circuit 6a by the time ΔT changes to the high level. The output signal (I) of the determination circuit 71a changes to a low level when the delay signal (G) output from the delay circuit 6a changes to a high level.
At time t75, in the comparator circuit 51b, the input signal (D) falls below the threshold voltage Vth, and the output signal (F) changes to high level. The delay signal (H) obtained by delaying the output signal (F) of the comparator circuit 51b by the time ΔT by the delay circuit 6b changes to a low level.
At time t76, the delay signal (H) obtained by delaying the output signal (F) of the comparator circuit 51b by the delay circuit 6b by time ΔT changes to high level.

続く、時刻ｔ７７において、赤外線センサ１１ｄは、対象物体から放射された遠赤外線を検出して赤外線センサ１１ｄの出力信号のレベルが高くなり、赤外線センサ１１ｄの出力信号を信号増幅回路２ｂにより増幅した出力信号のレベルが高くなる。コンパレータ回路５１ｂでは、入力信号（Ｄ）が閾値電圧Ｖｔｈを超えることにより出力信号（Ｆ）のレベルは、ローレベルに変化する。
時刻ｔ７８において、コンパレータ回路５１ｂでは、入力信号（Ｄ）が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、出力信号（Ｆ）のレベルがハイレベルに変化する。コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）を遅延回路６ｂにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｈ）は、ローレベルに変化する。 Subsequently, at time t77, the infrared sensor 11d detects the far infrared ray radiated from the target object, the level of the output signal of the infrared sensor 11d becomes high, and the output obtained by amplifying the output signal of the infrared sensor 11d by the signal amplification circuit 2b. The signal level increases. In the comparator circuit 51b, when the input signal (D) exceeds the threshold voltage Vth, the level of the output signal (F) changes to a low level.
At time t78, in the comparator circuit 51b, the input signal (D) falls below the threshold voltage Vth, and the level of the output signal (F) changes to a high level. The delay signal (H) obtained by delaying the output signal (F) of the comparator circuit 51b by the time ΔT by the delay circuit 6b changes to a low level.

時刻ｔ７９において、赤外線センサ１１ｃは、対象物体から放射された遠赤外線を検出して、赤外線センサ１１ｃの出力信号のレベルが高くなり、赤外線センサ１１ｃの出力信号を信号増幅回路２により増幅した出力信号のレベルが高くなる。コンパレータ回路５１ａでは、入力信号（Ｃ）が閾値電圧Ｖｔｈを超えることにより出力信号（Ｅ）がローレベルに変化する。
判定回路７１ｂは、遅延回路６ｂが出力する遅延信号（Ｈ）と、コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）とが共にローレベルの期間、ハイレベルの出力信号（Ｊ）を出力端子ＯｕｔＢに出力する。 At time t79, the infrared sensor 11c detects far infrared rays emitted from the target object, the level of the output signal of the infrared sensor 11c becomes high, and the output signal obtained by amplifying the output signal of the infrared sensor 11c by the signal amplification circuit 2 The level of becomes higher. In the comparator circuit 51a, when the input signal (C) exceeds the threshold voltage Vth, the output signal (E) changes to a low level.
The determination circuit 71b outputs a high-level output signal (J) to the output terminal OutB while the delay signal (H) output from the delay circuit 6b and the output signal (E) from the comparator circuit 51a are both low. .

時刻ｔ８０において、コンパレータ回路５１ｂの出力信号（Ｆ）を遅延回路６ｂにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｈ）は、ハイレベルに変化する。判定回路７１ａの出力信号（Ｊ）は、遅延回路６ｂが出力する遅延信号（Ｈ）がハイレベルに変化すると、ローレベルに変化する。
時刻ｔ８１において、コンパレータ回路５１ａでは、入力信号（Ｃ）が閾値電圧Ｖｔｈを下回り、出力信号（Ｅ）がハイレベルに変化する。コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）を遅延回路６ａにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｇ）は、ローレベルに変化する。
時刻ｔ８２において、コンパレータ回路５１ａの出力信号（Ｅ）を遅延回路６ａにより時間ΔＴ遅延させた遅延信号（Ｇ）は、ハイレベルに変化する。 At time t80, the delay signal (H) obtained by delaying the output signal (F) of the comparator circuit 51b by the delay circuit 6b by time ΔT changes to high level. The output signal (J) of the determination circuit 71a changes to a low level when the delay signal (H) output from the delay circuit 6b changes to a high level.
At time t81, in the comparator circuit 51a, the input signal (C) falls below the threshold voltage Vth, and the output signal (E) changes to high level. The delay signal (G) obtained by delaying the output signal (E) of the comparator circuit 51a by the delay circuit 6a by the time ΔT changes to a low level.
At time t82, the delay signal (G) obtained by delaying the output signal (E) of the comparator circuit 51a by the delay circuit 6a by time ΔT changes to high level.

上述のように、移動方向検出装置２００は、センサ部１の赤外線センサ１１ｃ、１１ｄにより検出した遠赤外線の量に応じて変化する出力信号を処理することにより、対象物体の移動方向を検出することができる。また、第１実施形態と同様に、コンパレータ回路５１ａ、５１ｂは、対象物体の有無を判断するときの閾値を入力信号のレベルに応じて変化させることにより、温度ドリフトによる誤検出を防止すると共に、出力するパルス信号の幅を確保することにより、誤検出を防止することができる。また、誤検出を防止することにより、対象物体の移動方向の検出精度が向上する。
また、本実施形態の移動方向検出装置２００は、第１実施形態の移動方向検出装置１００に比べ、波形整形回路４ａ、４ｂを備えずに構成でき、また、回路構成が対称となるので、コンパレータ回路５１ａ、５１ｂに入力する信号に対するノイズや歪みの差を減らすことが容易になり、移動方向の検出における誤検出を減らすことができる。 As described above, the moving direction detection device 200 detects the moving direction of the target object by processing the output signal that changes according to the amount of far infrared rays detected by the infrared sensors 11c and 11d of the sensor unit 1. Can do. Similarly to the first embodiment, the comparator circuits 51a and 51b prevent a false detection due to a temperature drift by changing the threshold value when determining the presence or absence of the target object according to the level of the input signal. By ensuring the width of the output pulse signal, erroneous detection can be prevented. In addition, by preventing erroneous detection, the detection accuracy of the moving direction of the target object is improved.
Further, the moving direction detection device 200 of the present embodiment can be configured without the waveform shaping circuits 4a and 4b and the circuit configuration is symmetric as compared with the moving direction detection device 100 of the first embodiment. It becomes easy to reduce a difference in noise and distortion with respect to signals input to the circuits 51a and 51b, and erroneous detection in the detection of the moving direction can be reduced.

第１実施形態の移動方向検出装置１００（図１）、及び、第２実施形態の移動方向検出装置２００（図６）は、コンパレータ回路５１ａ、５１ｂを設けたことにより、入力信号の入力電圧Ｖｉｎに応じて、対象物体の有無を判断する際に用いる閾値電圧Ｖｔｈが変化するので、センサ部１において発生するノイズや温度ドリフトに起因する誤判定の発生を低減することができる。
また、特に、第２実施形態の移動方向検出装置２００の構成では、センサ部１の赤外線センサ１１ｃ、１１ｄを差動動作させていないのでセンサ部１でノイズや温度ドリフトが、第１実施形態と異なり、低減されないので、誤判定が起こりやすい。そのため、コンパレータ回路５１ａ、５１ｂを設けることにより、誤判定を大幅に低減することができ、移動方向検出の精度を向上させることができる。 The movement direction detection device 100 (FIG. 1) of the first embodiment and the movement direction detection device 200 (FIG. 6) of the second embodiment are provided with the comparator circuits 51a and 51b, so that the input voltage Vin of the input signal. Accordingly, since the threshold voltage Vth used when determining the presence / absence of the target object changes, it is possible to reduce the occurrence of erroneous determination due to noise or temperature drift generated in the sensor unit 1.
In particular, in the configuration of the moving direction detection device 200 of the second embodiment, since the infrared sensors 11c and 11d of the sensor unit 1 are not differentially operated, noise and temperature drift in the sensor unit 1 are different from those of the first embodiment. Unlikely, since it is not reduced, erroneous determination is likely to occur. Therefore, by providing the comparator circuits 51a and 51b, erroneous determination can be greatly reduced, and the accuracy of movement direction detection can be improved.

なお、第１実施形態及び第２実施形態において、対象物体に対する移動方向の検出は１軸方向（直線方向）における向き（Ａ方向及びＢ方向）としたが、センサ部１の赤外線センサを新たに加えて、複数の軸方向に対して移動の向きを検出し、平面又は空間における対象物体の移動を検出するようにしても良い。その場合、移動方向検出装置は、新たに加えた赤外線センサの個数に応じて、コンパレータ回路と判定回路とを新たに加える構成となる。   In the first embodiment and the second embodiment, the detection of the moving direction with respect to the target object is set to the direction (A direction and B direction) in the uniaxial direction (linear direction). In addition, the direction of movement may be detected with respect to a plurality of axial directions, and the movement of the target object in a plane or space may be detected. In this case, the moving direction detection device is configured to newly add a comparator circuit and a determination circuit according to the number of newly added infrared sensors.

出力する信号の変化するレベルが一定でないセンサを用いた検出装置における信号処理に適用することができる。   The present invention can be applied to signal processing in a detection device using a sensor in which the level at which the output signal changes is not constant.

１…センサ部
２、２ａ、２ｂ…信号増幅回路
３…反転回路
４ａ、４ｂ…波形整形回路
５…比較部
５１ａ、５１ｂ…コンパレータ回路
６ａ、６ｂ…遅延回路
７…判定部
７１ａ、７１ｂ…判定回路
ＯｕｔＡ、ＯｕｔＢ…出力端子
１００、２００…移動方向検出装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor part 2, 2a, 2b ... Signal amplifier circuit 3 ... Inverting circuit 4a, 4b ... Waveform shaping circuit 5 ... Comparison part 51a, 51b ... Comparator circuit 6a, 6b ... Delay circuit 7 ... Determination part 71a, 71b ... Determination circuit OutA, OutB ... Output terminals 100, 200 ... Moving direction detection device

Claims (4)

対象物体の有無により出力する信号が変化するセンサ部と、
前記センサ部から出力される信号のレベルの変化に応じて、前記対象物体の有無を判断する閾値を変化させて、前記センサ部から出力される信号と該閾値とを比較することにより前記対象物体の有無を示すパルス信号を出力する比較部と、
前記比較部から出力されるパルス信号から前記対象物体の移動方向を出力する判定部と
を具備し、
前記比較部は、
反転入力端に前記センサ部から出力される信号が入力され、非反転入力端に正帰還抵抗を介して出力端から出力される信号が入力され、該出力端から前記判定部に前記パルス信号を出力するコンパレータと、
前記反転入力端と前記非反転入力端との間に設けられた分圧抵抗と、
前記コンパレータの非反転入力端と接地点とを接続するコンデンサと
を備える複数の比較回路を有し、
前記分圧抵抗の抵抗値と前記コンデンサの容量とにより定まる時定数は、
前記対象物体を検出することによる前センサ部が出力する信号のレベルの変化の時定数より大きい値であり、かつ前記センサ部の検出範囲において発生する温度ドリフトによる信号のレベルの変化の時定数より小さい値であり、
前記センサ部から出力される信号のレベルを反転させる反転部を更に具備し、
前記比較部では、前記センサ部から出力される信号と前記閾値との比較に加えて、前記反転部がレベルを反転させた信号と前記閾値との比較を行うことにより前記対象物体の有無を示すパルス信号を出力する
ことを特徴とする移動方向検出装置。 A sensor unit that changes a signal to be output depending on the presence or absence of a target object;
In accordance with a change in the level of the signal output from the sensor unit, a threshold value for determining the presence or absence of the target object is changed, and the signal output from the sensor unit is compared with the threshold value to thereby compare the target object. A comparator that outputs a pulse signal indicating the presence or absence of
A determination unit that outputs a moving direction of the target object from a pulse signal output from the comparison unit;
Comprising
The comparison unit includes:
A signal output from the sensor unit is input to the inverting input terminal, a signal output from the output terminal is input to the non-inverting input terminal via a positive feedback resistor, and the pulse signal is input from the output terminal to the determination unit. A comparator to output,
A voltage dividing resistor provided between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal;
A capacitor connecting the non-inverting input terminal of the comparator and a ground point;
A plurality of comparison circuits comprising:
The time constant determined by the resistance value of the voltage dividing resistor and the capacitance of the capacitor is:
More than the time constant of the change in the level of the signal output by the front sensor unit due to the detection of the target object, and the time constant of the change in the level of the signal due to the temperature drift occurring in the detection range of the sensor unit Small value,
Further comprising an inverting unit for inverting the level of the signal output from the sensor unit;
In the comparison unit, in addition to the comparison between the signal output from the sensor unit and the threshold value, the comparison unit indicates the presence or absence of the target object by comparing the signal whose level is inverted by the threshold value. you and outputting a pulse signal moving direction detection device. 前記センサ部は、前記対象物体から放射される遠赤外線に応じた信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の移動方向検出装置。 The movement direction detection device according to claim 1, wherein the sensor unit outputs a signal corresponding to a far infrared ray radiated from the target object. 前記センサ部は、
逆方向に直列接続した２つのサーモパイルを備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の移動方向検出装置。 The sensor unit is
Movement direction detection apparatus of any crab according to claim 1 or claim 2 in the opposite direction, characterized in that it comprises two thermopiles connected in series. 前記センサ部は、
２つの基準電位点間に直列接続された２つのボロメータを備え、
前記２つのボロメータとの間の接続点の電位を出力とする
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の移動方向検出装置。 The sensor unit is
Two bolometers connected in series between two reference potential points,
The movement direction detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein an output is a potential at a connection point between the two bolometers.
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