JPH03269390A - 焦電型検出回路 - Google Patents
焦電型検出回路Info
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- JPH03269390A JPH03269390A JP2069982A JP6998290A JPH03269390A JP H03269390 A JPH03269390 A JP H03269390A JP 2069982 A JP2069982 A JP 2069982A JP 6998290 A JP6998290 A JP 6998290A JP H03269390 A JPH03269390 A JP H03269390A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100219315 Arabidopsis thaliana CYP83A1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000004965 Hartree-Fock calculation Methods 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101100269674 Mus musculus Alyref2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100140580 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) REF2 gene Proteins 0.000 description 1
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Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は焦電センサを用いて人体、動物等を検出する焦
電型検出回路に関する。
電型検出回路に関する。
焦電素子は多くの赤外線センサの中では、小型安価であ
り、また人体の放射温度領域である波長10μm前後に
も高い感度を示す。人体センサのように対象物体が移動
することを前提とした場合は、通常赤外線の検知の際に
必要な信号のチョッピングを行うことなく、人体や移動
物体が放射する赤外線をスダレ型フィルタなどを通して
検知することが可能である。また、この方式はアクティ
ブ型センサと異なり、投光器やミラーが不要であり、ま
た投光器と受光器との間の配線などが不要で、センサ単
独で動作が可能であることから、最近になって急速に普
及しつつある。
り、また人体の放射温度領域である波長10μm前後に
も高い感度を示す。人体センサのように対象物体が移動
することを前提とした場合は、通常赤外線の検知の際に
必要な信号のチョッピングを行うことなく、人体や移動
物体が放射する赤外線をスダレ型フィルタなどを通して
検知することが可能である。また、この方式はアクティ
ブ型センサと異なり、投光器やミラーが不要であり、ま
た投光器と受光器との間の配線などが不要で、センサ単
独で動作が可能であることから、最近になって急速に普
及しつつある。
このような焦電センサを用いた焦電型検出回路として、
例えば「オプトロニクスJ (1988)NO21,
P、121〜122では、第7図に示すような回路が開
示されている。図示の通り、焦電センサ1の出力は、ロ
ーパス特性を持たせたプリアンプ(IC1)2と、バイ
パス特性を持たせたプリアンプ(ICI)3を通過し、
2つのコンパレータ(IC2)からなるウィンドコンパ
レータ4に与えられる。ウィンドコンパレータ4に入力
される信号の波形は第8図(a)のようになっており、
従ってウィンドコンパレータ4からは同図(b)に示す
ようなパルス波形の信号が出力される。ワンショットマ
ルチバイブレーク(IC3)5は第8図(b)に示すウ
ィンドコンパレータ4の出力によりトリガされ、一定時
間だけ出力信号を出す。
例えば「オプトロニクスJ (1988)NO21,
P、121〜122では、第7図に示すような回路が開
示されている。図示の通り、焦電センサ1の出力は、ロ
ーパス特性を持たせたプリアンプ(IC1)2と、バイ
パス特性を持たせたプリアンプ(ICI)3を通過し、
2つのコンパレータ(IC2)からなるウィンドコンパ
レータ4に与えられる。ウィンドコンパレータ4に入力
される信号の波形は第8図(a)のようになっており、
従ってウィンドコンパレータ4からは同図(b)に示す
ようなパルス波形の信号が出力される。ワンショットマ
ルチバイブレーク(IC3)5は第8図(b)に示すウ
ィンドコンパレータ4の出力によりトリガされ、一定時
間だけ出力信号を出す。
ここで、Cds素子は昼間のように明るいときに、回路
が誤動作しないようにしたものである。
が誤動作しないようにしたものである。
ところで、焦電センサの出力信号は、第9図に示すよう
に0.1〜10Hz程度の低周波であり、従って第7図
の回路は十分な低周波特性が要求される。このため、抵
抗R、Hには2MΩ程度2 の高抵抗のものが必要になり、コンデンサC11C2に
は47μF程度の大容量のものが必要になる。従って、
第7図の回路を集積化すると、これら抵抗R、Rやコン
デンサC、Cが外付12 12 け部品となってしまい、装置の小型化が行なえなくなる
。
に0.1〜10Hz程度の低周波であり、従って第7図
の回路は十分な低周波特性が要求される。このため、抵
抗R、Hには2MΩ程度2 の高抵抗のものが必要になり、コンデンサC11C2に
は47μF程度の大容量のものが必要になる。従って、
第7図の回路を集積化すると、これら抵抗R、Rやコン
デンサC、Cが外付12 12 け部品となってしまい、装置の小型化が行なえなくなる
。
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解決した焦電
型検出回路を提供することを目的としている。
型検出回路を提供することを目的としている。
本発明に係る焦電型検出回路は、焦電索子を有する焦電
センサの出力信号を増幅した増幅出力信号にもとづき、
人間、動物等の被検出体を検出する回路において、スイ
ッチドキャパシタフィルタとして構成され、増幅出力信
号の低域成分を通過させて出力するローパスフィルタと
、スイッチドキャパシタフィルタとして構成され、ロー
パスフィルタの出力の高域成分を通過させて出力するノ
\イパスフィルタと、ローパスフィルタおよびノ\イパ
スフィルタに与えるべき動作クロックを発生させるクロ
ック発生回路と、ハイパスフィルタの出力レベルを所定
の基準レベルと比較して検出信号を出力するコンパレー
タとを備えることを特徴とする。
センサの出力信号を増幅した増幅出力信号にもとづき、
人間、動物等の被検出体を検出する回路において、スイ
ッチドキャパシタフィルタとして構成され、増幅出力信
号の低域成分を通過させて出力するローパスフィルタと
、スイッチドキャパシタフィルタとして構成され、ロー
パスフィルタの出力の高域成分を通過させて出力するノ
\イパスフィルタと、ローパスフィルタおよびノ\イパ
スフィルタに与えるべき動作クロックを発生させるクロ
ック発生回路と、ハイパスフィルタの出力レベルを所定
の基準レベルと比較して検出信号を出力するコンパレー
タとを備えることを特徴とする。
ここで、クロック発生回路は所定の基本クロックにもと
づき動作クロックを発生するよう構成し、かつ、基本ク
ロックの周波数を可変に調整する周波数変更手段を更に
備えるようにしてもよく、さらに上記周波数変更手段は
、所定周波数のクロック信号を分周したものを上記基本
クロックとして出力する分周回路と、この分周回路の分
周比する変更する分周比変更手段とを有するように構成
してもよい。
づき動作クロックを発生するよう構成し、かつ、基本ク
ロックの周波数を可変に調整する周波数変更手段を更に
備えるようにしてもよく、さらに上記周波数変更手段は
、所定周波数のクロック信号を分周したものを上記基本
クロックとして出力する分周回路と、この分周回路の分
周比する変更する分周比変更手段とを有するように構成
してもよい。
本発明によれば、ローパスフィルタとハイパスフィルタ
がスイチッドキャパシタフィルタ(SCF)として構成
されるので、高抵抗素子や大容量素子が不要になる。ま
た、スイッチドキャパシタフィルタへの動作クロックを
変えることで、検出される焦電センサ出力の周波数を変
え得る。
がスイチッドキャパシタフィルタ(SCF)として構成
されるので、高抵抗素子や大容量素子が不要になる。ま
た、スイッチドキャパシタフィルタへの動作クロックを
変えることで、検出される焦電センサ出力の周波数を変
え得る。
以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は第1実施例に係る焦電型検出回路の回路図であ
る。図示の通り、焦電センサ1の出力はカップリングコ
ンデンサC3を介して正転増幅器11に与えられ、その
増幅出力信号はSCF構成のローパスフィルタ12から
、同じ< SCF構成のハイパスフィルタ13に与えら
れる。ハイパスフィルタ13の出力は正転増幅器14で
増幅され、ウィンドコンパレータ4を介して検出信号と
して出力される。
る。図示の通り、焦電センサ1の出力はカップリングコ
ンデンサC3を介して正転増幅器11に与えられ、その
増幅出力信号はSCF構成のローパスフィルタ12から
、同じ< SCF構成のハイパスフィルタ13に与えら
れる。ハイパスフィルタ13の出力は正転増幅器14で
増幅され、ウィンドコンパレータ4を介して検出信号と
して出力される。
発振回路21は一定周波数のパルス信号を出力するもの
で、出力パルスはカウンタ22で周波数がおとされた後
、タイミングジェネレータ23から基本クロックとして
クロック発生回路24L。
で、出力パルスはカウンタ22で周波数がおとされた後
、タイミングジェネレータ23から基本クロックとして
クロック発生回路24L。
24Hに与えられる。クロック発生回路24L。
24Hは例えば2〜4相の動作クロックを生威し、これ
をローパスフィルタ12およびハイパスフィルタ13に
与える。
をローパスフィルタ12およびハイパスフィルタ13に
与える。
次に、上記実施例に係る焦電型検出回路の動作と詳細な
構成を、第2図ないし第5図により説明する。
構成を、第2図ないし第5図により説明する。
まず、焦電センサ1の出力信号は正転増幅器11で増幅
され、ローパスフィルタ12において動作クロックに応
じた高域成分がカットされる。
され、ローパスフィルタ12において動作クロックに応
じた高域成分がカットされる。
ここで、クロックの発生源である発振回路21は、水晶
を有するCMO8発振・回路で構成されるが、フィルタ
特性が劣化してもよいときは、CR発振回路を用いるこ
とができる。この発振回路21の出力パルスはカウンタ
22で周波数が下げられるが、この周波数はSCF構戊
構成−パスフィルタ12およびハイパスフィルタ13で
用いられる中心周波数の50〜100倍となる。具体的
には、ローパスフィルタ12で5 Hz s ’\イパ
スフィルタ13で0.3Hzが中心周波数であるときに
は、カウンタ22の出力の周波数は250Hzと500
Hz、15Hzと30Hzになる。このパルスにもとづ
き、タイミングジェネレータ23およびクロック発生回
路24L、24Hは4相のタイミングの動作クロックを
作り、ローパスフィルタ12およびハイパスフィルタ1
3に与える。
を有するCMO8発振・回路で構成されるが、フィルタ
特性が劣化してもよいときは、CR発振回路を用いるこ
とができる。この発振回路21の出力パルスはカウンタ
22で周波数が下げられるが、この周波数はSCF構戊
構成−パスフィルタ12およびハイパスフィルタ13で
用いられる中心周波数の50〜100倍となる。具体的
には、ローパスフィルタ12で5 Hz s ’\イパ
スフィルタ13で0.3Hzが中心周波数であるときに
は、カウンタ22の出力の周波数は250Hzと500
Hz、15Hzと30Hzになる。このパルスにもとづ
き、タイミングジェネレータ23およびクロック発生回
路24L、24Hは4相のタイミングの動作クロックを
作り、ローパスフィルタ12およびハイパスフィルタ1
3に与える。
クロック発生回路24’L、24Hは、いずれも例えば
第2図のように構成される。すなわち、タイミングジェ
ネレータ23から出力された基本クロックSoはD型フ
リッププロップ(D/FF)のクロック端子CKに入力
され、このD/FFの出力はNANDゲートとインバー
タを介して動作クロックs −84として出力される
。第2図に示すクロック発生回路24L、24Hの各部
の信号波形は、第3図に示すようになっている。すなわ
ち、0N1OFF信号がON状態になっているときには
、一定周波数の基本クロックS。に応じて、それぞれ異
なるタイミングでアクティブになる3つの動作クロック
S −83と、動作クロッすS 、S を和にした動作
クロックS4からな3 る4つの動作クロックS −34が得られる。
第2図のように構成される。すなわち、タイミングジェ
ネレータ23から出力された基本クロックSoはD型フ
リッププロップ(D/FF)のクロック端子CKに入力
され、このD/FFの出力はNANDゲートとインバー
タを介して動作クロックs −84として出力される
。第2図に示すクロック発生回路24L、24Hの各部
の信号波形は、第3図に示すようになっている。すなわ
ち、0N1OFF信号がON状態になっているときには
、一定周波数の基本クロックS。に応じて、それぞれ異
なるタイミングでアクティブになる3つの動作クロック
S −83と、動作クロッすS 、S を和にした動作
クロックS4からな3 る4つの動作クロックS −34が得られる。
このような動作クロックS −S4は、例えば第4図
および第5図のように構成されるSCF構成のローパス
フィルター2およびハイパスフィルタ13の、各スイッ
チ素子に与えられる。ここで、上記スイッチ素子は例え
ばMOS)ランジスタで構成され、図中に開閉スイッチ
を表わすマークで示しである。このスイッチ素子は、前
述の動作クロック5l−s4で0N1OFFされる。第
4図および第5図に示す2次のバイガード型フィルタに
おいて、図中の丸数字の、■、■および■は動作クロッ
クS1〜S4に対応している。
および第5図のように構成されるSCF構成のローパス
フィルター2およびハイパスフィルタ13の、各スイッ
チ素子に与えられる。ここで、上記スイッチ素子は例え
ばMOS)ランジスタで構成され、図中に開閉スイッチ
を表わすマークで示しである。このスイッチ素子は、前
述の動作クロック5l−s4で0N1OFFされる。第
4図および第5図に示す2次のバイガード型フィルタに
おいて、図中の丸数字の、■、■および■は動作クロッ
クS1〜S4に対応している。
上記のようなフィルタ12.13を通すことにより、0
.3〜5Hzのセンサ出力を得ることができる。ここに
おいて、ローパスフィルタ12およびハイパスフィルタ
13はSCF構戊構成るため、大容量のコンデンサや高
抵抗の抵抗素子を用いる必要がなく、従って集積回路と
して小型に実現できる。このセンサ出力は正転増幅器1
4で増幅された後、ウィンドコンパレータ4で2つの基
準レベルV 、■ と比較され、これによりREP
I REF2 検出信号が得られることになる。
.3〜5Hzのセンサ出力を得ることができる。ここに
おいて、ローパスフィルタ12およびハイパスフィルタ
13はSCF構戊構成るため、大容量のコンデンサや高
抵抗の抵抗素子を用いる必要がなく、従って集積回路と
して小型に実現できる。このセンサ出力は正転増幅器1
4で増幅された後、ウィンドコンパレータ4で2つの基
準レベルV 、■ と比較され、これによりREP
I REF2 検出信号が得られることになる。
次に、本発明の第2実施例を第6図により説明する。
第6図の実施例が第1図の実施例と特徴的に異なる点は
、タイミングジェネレータ23とクロック発生回路24
L、24Hの間に分周回路31L。
、タイミングジェネレータ23とクロック発生回路24
L、24Hの間に分周回路31L。
31Hが設けられ、この分周回路31による分周比が変
更信号により変更可能になっていることである。クロッ
ク発生回路24L、24Hは基本クロックにもとづいて
動作クロックを生成するように構成されているので、基
本クロックSoの周波数が変れば動作クロックS −
84の周波数も変わり、従ってSCF構戊構成−パスフ
ィルター2およびハイパスフィルター3の通過帯域も異
なる。
更信号により変更可能になっていることである。クロッ
ク発生回路24L、24Hは基本クロックにもとづいて
動作クロックを生成するように構成されているので、基
本クロックSoの周波数が変れば動作クロックS −
84の周波数も変わり、従ってSCF構戊構成−パスフ
ィルター2およびハイパスフィルター3の通過帯域も異
なる。
例えば、基本クロックの周波数を50Hzから25Hz
に変えると、検出可能な帯域は0.5Hzから0.25
Hzに変わる。
に変えると、検出可能な帯域は0.5Hzから0.25
Hzに変わる。
そこで、本実施例では、分周回路31L。
31Hによってクロック発生回路24L、24Hに与え
られる基本クロックの周波数を可変にしている。このよ
うにすると、焦電センサの出力周波数は第9図のように
、検出対象の状態により異なってくるので、検出対象の
様々な状態を検知できる。例えば、分周比を時分割で繰
り返して変更すれば、近い所でも遠い所でも、また忍び
足でも全力疾走でも、全て正確に人体の移動を検知でき
ることが、第9図よりわかる。
られる基本クロックの周波数を可変にしている。このよ
うにすると、焦電センサの出力周波数は第9図のように
、検出対象の状態により異なってくるので、検出対象の
様々な状態を検知できる。例えば、分周比を時分割で繰
り返して変更すれば、近い所でも遠い所でも、また忍び
足でも全力疾走でも、全て正確に人体の移動を検知でき
ることが、第9図よりわかる。
以上、詳細に説明した通り本発明によれば、ローパスフ
ィルタとハイパスフィルタがSCFとして構成されるの
で、高抵抗素子や大容量素子が不要になる。このため、
外付は部品をなくして装置の小型化を実現できる。また
、SCFに与える動作クロックの周波数を分周等により
変えることで、検出される焦電センサ出力の周波数を変
え得るので、多様な移動状態の人体等の正確な検出が可
能になる。
ィルタとハイパスフィルタがSCFとして構成されるの
で、高抵抗素子や大容量素子が不要になる。このため、
外付は部品をなくして装置の小型化を実現できる。また
、SCFに与える動作クロックの周波数を分周等により
変えることで、検出される焦電センサ出力の周波数を変
え得るので、多様な移動状態の人体等の正確な検出が可
能になる。
第1図は本発明の第1実施例に係る焦電型検出回路の構
成図、第2図はクロック発生回路の回路図、第3図はク
ロック発生回路の動作を示すタイミング図、第4図はS
CF構成のローパスフィルタの回路図、第5図はSCF
構成のハイパスフィルタの回路図、第6図は第2実施例
に係る焦電型第9図は人の移動速度と焦電センサ出力の
周波数との関係図である。 1・・・焦電センサ、4・・・ウィンドコンパレータ、
1 11・・・正転増幅器、12・・・ローパスフィルタ、
13・・・ハイパスフィルタ、14・・・正転増幅器、
21・・・発振回路、22・・・カウンタ、23・・・
タイミングジェネレータ、24L、24H・・・クロッ
ク発生回路、31・・・分周回路。 2
成図、第2図はクロック発生回路の回路図、第3図はク
ロック発生回路の動作を示すタイミング図、第4図はS
CF構成のローパスフィルタの回路図、第5図はSCF
構成のハイパスフィルタの回路図、第6図は第2実施例
に係る焦電型第9図は人の移動速度と焦電センサ出力の
周波数との関係図である。 1・・・焦電センサ、4・・・ウィンドコンパレータ、
1 11・・・正転増幅器、12・・・ローパスフィルタ、
13・・・ハイパスフィルタ、14・・・正転増幅器、
21・・・発振回路、22・・・カウンタ、23・・・
タイミングジェネレータ、24L、24H・・・クロッ
ク発生回路、31・・・分周回路。 2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、焦電素子を有する焦電センサの出力信号を増幅した
増幅出力信号にもとづき、人間、動物等の被検出体を検
出する焦電型検出回路において、スイッチドキャパシタ
フィルタとして構成され、前記増幅出力信号の低域成分
を通過させて出力するローパスフィルタと、 スイッチドキャパシタフィルタとして構成され、前記ロ
ーパスフィルタの出力の高域成分を通過させて出力する
ハイパスフィルタと、 前記ローパスフィルタおよびハイパスフィルタに与える
べき動作クロックを発生させるクロック発生回路と、 前記ハイパスフィルタの出力レベルを所定の基準レベル
と比較して検出信号を出力するコンパレータと を備えることを特徴とする焦電型検出回路。 2、前記クロック発生回路は所定の基本クロックにもと
づき前記動作クロックを発生するよう構成され、 前記基本クロックの周波数を可変に調整する周波数変更
手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載の焦電
型検出回路。 3、前記周波数変更手段は、所定周波数のクロック信号
を分周して前記基本クロックとして出力する分周回路と
、この分周回路の分周比する変更する分周比変更手段と
を有する請求項2記載の焦電型検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2069982A JPH03269390A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 焦電型検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2069982A JPH03269390A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 焦電型検出回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03269390A true JPH03269390A (ja) | 1991-11-29 |
Family
ID=13418382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2069982A Pending JPH03269390A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 焦電型検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03269390A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5578825A (en) * | 1993-12-18 | 1996-11-26 | Goldstar Co., Ltd. | Infrared ray sensor driving circuit |
US5796104A (en) * | 1996-03-07 | 1998-08-18 | Optum Corporation | Pyroelectric center of mass imaging |
KR100580563B1 (ko) * | 2001-11-27 | 2006-05-16 | 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 | 적외선 검출 회로 및 적외선 검출기 |
JP2006129107A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Nippon Precision Circuits Inc | 信号増幅装置 |
JP2011058991A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Seiko Epson Corp | 検出装置、物理量測定装置及び電子機器 |
JP2011058990A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Seiko Epson Corp | 検出装置、物理量測定装置及び電子機器 |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP2069982A patent/JPH03269390A/ja active Pending
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---|---|---|---|---|
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US5796104A (en) * | 1996-03-07 | 1998-08-18 | Optum Corporation | Pyroelectric center of mass imaging |
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