JPS6235633B2 - - Google Patents

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JPS6235633B2
JPS6235633B2 JP55168922A JP16892280A JPS6235633B2 JP S6235633 B2 JPS6235633 B2 JP S6235633B2 JP 55168922 A JP55168922 A JP 55168922A JP 16892280 A JP16892280 A JP 16892280A JP S6235633 B2 JPS6235633 B2 JP S6235633B2
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JP
Japan
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detection
signal
circuit
human body
line
Prior art date
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Application number
JP55168922A
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English (en)
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JPS5791478A (en
Inventor
Juji Takada
Hironobu Inoe
Hiroshi Oohashi
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP55168922A priority Critical patent/JPS5791478A/ja
Publication of JPS5791478A publication Critical patent/JPS5791478A/ja
Publication of JPS6235633B2 publication Critical patent/JPS6235633B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/088Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices operating with electric fields

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電界式人体検知器に関する。
第1図は励振線と検知線を有する従来の電界式
人体検知器の構成を示すブロツク図であり、同図
中1′は励振用の発振器、2′は励振線、3′は検
知線、4′は増幅器、5′は検波回路、6′はバン
ドパスフイルター、7′はコンパレータ、8′は人
体Hの通過を報知する回路、Rioは抵抗である。
尚Epは励振線2′の出力電圧を、またVpは検知
線3′の誘起電圧を夫々示している。この電気的
な等価回路を示すと第2図の如くなり、同図にお
いてCnは励振線2′と検知線3′との線間容量、
pは検知線3′と大地間の大地間容量、Chは検
知線3′と、この検知線3′に接近するべく移動
し、かつ接地された人体Hとの間の対人間容量を
示す。
かかる等価回路において人体Hの検知動作を説
明すると、第3図に示す如く人体Hが検知線3′
に次第に接近してくると、検知線3′と人体Hと
の間の距離の変化によつて前記対人間容量Ch
変化すると共に、これに伴つて検知線3′の誘起
電圧Vpが変化し、例えば第3図中、aにて示す
〓〓〓〓〓
ように人体Hが検知線3′に最も接近した時点に
おいて誘起電圧V0は最も小さくなる。この誘起
電圧V0は増幅器4′を介して検波回路5′にて検
波され、バンドパスフイルター6′を経由して変
化レベルを検出するコンパレータ7′へ加えられ
ており、変化した誘起電圧Vpがこのコンパレー
タ7′の設定レベルを上回つた時に報知回路8′を
作動させ、人体Hの接近へ通過を検知するもので
ある。
この場合、励振線2′から発せられる人体検知
信号として単一固定周波数pを用いた場合、検
知線3′に受信される電源ハムノイズ、スイツチ
ングノイズ等の高調波ノイズは第4図中、bにて
示されるように電源周波数(50Hzまたは60Hz)に
等しい間隔で存在し、電源周波数の変動に伴なつ
てその周波数は第4図イおよびロに示す如く変動
する。しかして、第4図イに示すように隣りあう
高調波ノイズのほぼ中間の周波数に信号周波数
pが存在する場合には検知信号と高調波ノイズと
の間に発生するビートの周波数が20数Hzであり、
かかる周波数のビートは前記バンドパスフイルタ
ー6′を通過できず(この場合、バンドパスフイ
ルター6′の帯域は0.08Hz〜0.3Hzとしてある)、
後続のコンパレータ7′に影響を与えることなく
報知回路8′も誤動作を生じることがない。
しかしながら、第4図ロのように電源周波数に
伴つて高調波ノイズの周波数が変動し、同図中、
cにて示す如く信号周波数pに接近することに
よつて信号周波数pとの間に低い周波数(例え
ば数Hz以下)のビートを発生した場合には、この
ビートがバンドパスフイルター6′を通過してし
まい、コンパレータ7′を動作させて報知回路
8′を作動させ、誤報を発してしまう欠点があつ
た。
この欠点を解決するため、第5図および第6図
に示すような回路構成が既に提案されている。す
なわち1つの方法としては、第5図において発振
器1′に周波数固定回路9′を接続し、励振線2′
に加える信号周波数pをAC電源周波数の非整数
倍に固定するものである。こうすることで電源周
波数の整数倍の周波数をもつ高調波ノイズは信号
周波数pに接近することなく、ビート周波数も
比較的高くなつてビートはバンドパスフイルター
6′にて阻止され、誤報を発するおそれがない。
しかしこの方法によると、周波数固定回路9′等
を設けなくてはならず回路が複雑になる欠点を有
している。
また他の方法として、第6図に示す如く信号周
波数pを固定して成る発振器1′にビート周波数
検出回路10′を接続し、信号周波数pと高調波
ノイズとの間に発生するビートの周波数を常時、
監視すると共に、誤報の原因となるような低い周
波数のビートが発生した場合には報知回路8′を
無能にする方法があるが、これによると電源周波
数の変動により長時間に亘つて報知回路8′の動
作を停止させ、人体Hが接近した際に失報してし
まう不都合がある。
本発明は叙上の点に鑑み提案されたものであ
り、その目的とするところは電源に同期して起こ
る電源ハムノイズの如き高調波ノイズ等に起因す
る誤報のおそれを皆無とし、しかも失報を完全に
防止した構成簡単な電界式人体検知器を提供する
にある。
さて第7図は本発明の原理を示す図であり、検
知信号として周波数p1p2なる2つの信号
を同時発射する。この2信号p1p2の間隔
は片方の信号が高調波ノイズb1と接近している場
合に、もう片方の信号の周波数が他の隣接する2
つの高調波ノイズ(例えば図中、b2,b3)のほぼ
中央に来るように選択する。このように2信号の
周波数の間隔を設定しておくことにより、2つの
検知信号が同時に高調波ノイズとの間にここで問
題としているような低い周波数のビートを起こす
ことは無い。そこで、この2つの検知信号を夫々
別々に分離して検知を行ない、一方の検知信号の
みにビートが発生している場合は電源の高調波ノ
イズに起因するビートとみなして発報せず、また
両検知信号が同時に変化した時は人体移動による
変化と判断して発報するようにしている。しかし
てこのような構成により、いかなる電源周波数の
変動に対しても誤動作することはない。
次に第8図に示すのは上述した原理に基いて構
成した本発明の第1の実施例である。その構成
は、送信側においてはfp1なる周波数の第1の
検知信号を発振する第1の発振器1aと、p2
なる周波数の第2の検知信号を発振する第2の発
振器1bを備え、これら第1、第2の発振器1
a,1bの出力は混合器1cによつて混合された
〓〓〓〓〓
後、励振線2に加えられている。一方、受信側で
は、検知線3の一端とグランドの間に接続された
抵抗Rioの検知線3側より得られた受信信号は、
夫々周波数p1p2の信号のみを通過するよ
うに設計された第1、第2のバンドパスフイルタ
ー9a,9bに分岐して加わり、第1のバンドパ
スフイルター9aの後には検波回路5a、バンド
パスフイルター6a、コンパレータ7aが、また
第2のバンドパスフイルター9bの後には検波回
路5b、バンドパスフイルター6b、コンパレー
タ7bが順次接続されている。更に、コンパレー
タ7a,7bの出力はアンド回路10に入力さ
れ、該アンド回路10の出力は報知回路8へ加わ
るよう接続されている。
しかして、今、人体Hが検知線3に接近してく
ると第1及び第2の検知信号のいずれに対しても
変化が現われ、よつてこのアンド回路10の2つ
の入力はともに検出状態となるため報知回路8を
動作させ、人体Hの接近を報じる。また人体Hが
存在しない場合において、電源周波数の変動によ
つて検知信号と高調波ノイズとの間にビートが生
じた時も、前述したように2つの検知信号が同時
に高調波ノイズとビートを起こすことはあり得な
いため、アンド回路10が報知回路8を動作させ
ることは無い。
次に第9図に示すのは本発明の第2の実施例で
ある。ところで前述した第1の実施例では周波数
の異つた2つの検知信号を同時に送信するため、
受信側においては2つの信号を分離するためのバ
ンドパスフイルターが必要であつた。しかしなが
ら、このバンドパスフイルターとしては特性が急
峻で、かつ安定度の高いことが要求されるため、
その製作には技術的、経済的に困難があつた。
この第2の実施例は以上の坦に改良を加えたも
のであり、2つの信号p1p2を時分割して
交互に検知信号として用いることにより、受信側
における2信号の分離を容易にしている。その構
成は、送信側においては、時分割制御回路11
と、該時分割制御回路11からの制御を受けて周
波数p1p2なる2つの検知信号を交互に発
振する発振器1dを備えており、該発振器1dの
出力は励振線2に加えられている。一方、受信側
では、検知線3の一端とグランドの間に接続され
た抵抗Rioの検知線3側より得られた受信信号を
前記時分割制御回路11によつて制御される分離
器12を介して後続し、かつ順次接続された検波
回路5a、バンドパスフイルター6a、コンパレ
ータ7aと検波回路5b、バンドパスフイルター
6b、コンパレータ7bの2系統に分離して加え
られる。また、コンパレータ7a,7bの出力は
アンド回路10を介して論理積をとつた後、報知
回路8に加わるよう接続されている。
以下、動作についてそのタイムチヤートを示す
第10図を参照しつつ説明する。なお第10図に
おける各符号e〜iは第9図において同符号を付
した点の電圧変化を示すものとする。しかして、
時分割制御回路11からはeに示すごとく周波数
s(周期T=1/)なる制御信号が与えられ、発 振器1dはfに示すように制御信号eの高低によ
つて異なつた周波数p1p2の検知信号を発
振する。同時にこの制御信号eは受信側の分離器
12に加えられるため、検波回路5a,5bへ入
力される信号はh,iのようになる。この第10
図のタイムチヤートにおいては人体Hもビートも
存在しない場合を示しているが、人体Hの接近ま
たはビートによつて遅い周期の変化が生じればバ
ンドパスフイルター6a,6bを通過し、コンパ
レータ7a,7bの基準レベルを越えることによ
つて検出動作を行なう。なおコンパレータ7a,
7bはその入力信号と内部の基準信号を比較する
とともに、次の入力信号が確定するまでその比較
結果を保持するようになつている。また発報する
条件は前述した第1の実施例と同様に、コンパレ
ータ7a,7bが同時に検出状態となつた時のみ
であり、一方のコンパレータのみが検出状態の時
は高調波ノイズによるビートとみなして発報しな
い。
次に第11図に示すのは上記第2の実施例の要
部である時分割制御回路11、発振器1d、分離
器12等をFET、ORアンプ、インバータ、バツ
フア等で構成した具体的な回路例である。その動
作は、夫々反転したゲート信号を与えられている
FET1とFET2が交互にON動作して周波数p
p2の検知信号を交互に通過させ、ORアン
プA1による増巾回路を介して励振線2に信号を
与える。一方、受信側でもFET1,FET2と同く
夫々反転したゲート信号を与えられたFET3
〓〓〓〓〓
FET4によつて検知線より得られた受信信号を2
系統に分離して、OPアンプA2,A3よりなる増巾
回路を介して後続する信号処理回路へ出力する。
また他の動作、特に発報動作については第2の実
施例と同様であるため、重複を避ける意味でその
説明は省略する。
以上のように、本発明においては検知信号とし
て周波数の異なつた2つの信号を用い、一方の検
知信号が高調波ノイズとの間にビートを起こして
ももう一方の検知信号はビートを起こさないよう
にその周波数間隔を設定し、2つの検知信号に同
時に変化が現れた時にのみ発報するようにしたか
ら、従来のように電源周波数の変動によつて高調
波ノイズと検知信号がビートを起して誤報を発す
るおそれがなく、信頼性が高く常に正確な人体検
知動作を行なえる効果がある。
また誤報を防止するために報知回路の機能を停
止させる等の方法によらないから、失報も防止で
きる等、種々の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電界式人体検知器を示すブロツ
ク図、第2図は同じく等価回路、第3図は同じく
動作説明図、第4図イ,ロは従来例の欠点を説明
するための周波数スペクトルの説明図、第5図お
よび第6図は夫々、他の従来例を示すブロツク
図、第7図は本発明の原理を示す図面、第8図は
本発明の第1の実施例、第9図は第2の実施例、
第10図は第2の実施例の動作を示すタイムチヤ
ート、第11図は第2の実施例の具体的な回路例
である。 1a,1b,1d,11a……発振器、1c…
…混合器、2……励振線、3……検知線、5a,
5b……検波回路、6a,6b,9a,9b……
バンドパスフイルター、7a,7b……コンパレ
ータ、8……報知回路、10……アンド回路、1
1……時分割制御回路、12……分離器、
FET1,FET2,FET3,FET4……電界効果トラ
ンジスタ、A1,A2,A3……OPアンプ、I……イ
ンバータ、B……バツフア。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 励振線および検知線を備え、励振線より発し
    た検知信号によつて検知線に生じる誘起電圧の変
    化を利用して接近する人体等を検知する電界式人
    体検知器において、第1の検知信号の発振周波数
    に電源高調波ノイズが接近した場合に第2の検知
    信号の発振周波数が他の隣接する電源高調波ノイ
    ズのほぼ中央に位置するような第1、第2の検知
    信号を発振する発振器と、受信信号より前記第
    1、第2の検知信号を分離する分離回路と、分離
    された夫々の信号に対して独立して設けた信号処
    理回路と、これら2つの信号処理回路の出力を受
    け、2つの信号処理回路が共に検出状態となつた
    時にのみ発報する報知回路とから構成したことを
    特徴とする電界式人体検知器。 2 励振線および検知線を備え、励振線より発し
    た検知信号によつて検知線に生じる誘記電圧の変
    化を利用して接近する人体等を検知する電界式人
    体検知器において、第1の検知信号の発振周波数
    に電源高調波ノイズが接近した場合に第2の検知
    信号の発振周波数が他の隣接する電源高調波ノイ
    ズのほぼ中央に位置するような第1、第2の検知
    信号を時分割して交互に発振する発振器と、該発
    振器の時分割と同期して、交互に送られてくる第
    1、第2の検知信号を分離する分離回路と、分離
    された夫々の信号に対して独立して設けた信号処
    理回路と、これら2つの信号処理回路の出力を受
    け、2つの信号処理回路が共に検出状態となつた
    時にのみ発報する報知回路とから構成したことを
    特徴とする電界式人体検知器。
JP55168922A 1980-11-28 1980-11-28 Electric field type human body detector Granted JPS5791478A (en)

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JPS5791478A JPS5791478A (en) 1982-06-07
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Families Citing this family (4)

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EP0838697B1 (fr) * 1996-10-25 2004-04-07 I.E.E. International Electronics & Engineering S.à.r.l. Dispositif de sondage d'un corps conducteur et son application à la commande d'un système airbag d'un véhicule
KR100828128B1 (ko) * 2006-07-20 2008-05-09 에이디반도체(주) 시분할 복수 주파수를 이용하는 정전용량 검출방법 및검출장치
JP4936162B2 (ja) * 2006-12-08 2012-05-23 パナソニック株式会社 移動物体検出装置
EP2088452B1 (en) 2006-11-20 2017-02-15 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Moving object detector

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