JPS63109596A - 熱線式検知器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、熱線式検知器の改良に関する。

〔背景技術〕

熱線式検知器は、人体のような熱源を検知する場合に広
く使用されており、センサー部として熱源を検知する焦
電素子、この焦電素子からの出力信号を増幅する増幅回
路、この増幅回路の信号を判別するウィンドコンパレー
タなどより成るレベル判別器、このレベル判別器の判別
出力によって駆動されるスイッチング手段を設けており
、検知器の各回路部には安定化された定電圧電源が供給
される構成となっている。そして、このような熱線式検
知器においては、信頼性を向上させるため、電源電圧の
低下時や電源投入の立ち上がり時には、出力を禁止する
構成になったものもあるが、従来のこの種の熱線式検知
器の基本的構成は、スイッチング手段としてオープンコ
レクタ方式のトランジスタを使用したものが多く、第７
図に示したようにセンサー部１００と受信器本体１０１
とは２本の極性の定められた給電線１！ａ、ｌｂ以外に
、もう−本の出力線ＩＣを設けた構成となっている。

このため、電線１ａ、Ｉｌｂの接続には極性の選択を誤
りなく行うことが必要とされ、配線誤りによりトラブル
を生じることが多かった。

また、熱線式検知器のセンサー部１００は微弱信号を取
り扱うために僅かな電圧変動に対しても敏感に反応する
ので、電源電圧の低下時や電源投入の立ち上がり時には
誤動作を生しやすい。このため、このような電圧監視型
の熱線式検知器では、電源電圧が一定レベルにダウンし
た時や電源投入時の立ち上がり時には出力を禁止する構
成として信頼性を向上させているが、センサー部１００
に供給される電圧が動作保証レベルを下回ってから出力
を禁止することが多く、何らかの改善策が望まれている
。

〔発明の目的〕

本発明の熱線式検知器は、叙上の事情に鑑みて開発され
たもので、受信器本体からセンサー部への給ｉｉ線を２
線式でかつ無極性にするとともに電源電圧が動作保証レ
ベルに低下する直前に出力を禁止できる構成にした一層
信頼性の高い熱線式検知器を提供することを目的として
いる。

〔発明の開示〕

上記目的を達成するため提案される本発明は、熱源を検
知する焦電素子を備えたセンサー部とこのセンサー部に
電源を供給し、センサー部による熱源検知信号を受信す
る受信器本体とを組合わせた熱線式検知器であって、上
記センサー部は、安定化電源回路を構成するレギュレー
タ回路と、被検体を検知する焦電素子と、ゲインコント
ロール回路を有し、上記焦電素子からの出力信号を所定
レベルに増幅する増幅回路と、この増幅回路からの増幅
信号を判別するレベル判別器と、このレベル判別器の出
力により駆動されるスイッチング手段を備えた構成とさ
れており、更に上記受信器本体は、上記スイッチング手
段のスイッチング動作時に生じる電圧変化を検知して検
知出力を得る構成とされており、かつ上記センサー部の
安定化電源回路は、ダイオードブリッジを介して２本の
給電線によって上記受信器本体より電源供給される構成
としたことを特徴とする。

実施例 第１図は、本発明の一実施例を示した回路構成図であり
、センサー部Ａと受信器本体Ｂとの配線接続関係を示し
たものである。

図に示したように、センサー部Ａの電源は、受信器本体
Ｂ側に設けた直流電１１ｉＶｃｃ（例えば、１２Ｖ）は
抵抗ＲＢを介し端子ＥＢ　Ｌ給電線１１によりセンサー
部Ａの一方の端子ＥＡＩに供給され、センサー部Ａのコ
モン線に接続された他方の端子ＥＡ２は給電線ｅ２によ
り受信器本体Ｂのコモン線に接続された端子ＥＢ２に接
続されている。

センサー部Ａに設けた２つの端子ＥＡ１．ＥＡ２はダイ
オードブリッジ８の入力端に接続されて無極性化されて
おり、このため受信器本体Ｂの端子ＥＢＩ、ＥＢ２の極
性を反対にしてもセンサー部Ａの出力端には常にａを正
、ｂを負とした電源が供給される。

センサー部Ａの焦電素子４が被検体を検出すると、後述
する動作原理によりスイッチング手段を構成するトラン
ジスタＱ１がＯＮとなり、受信器本体Ｂの端子ＥＡＩ、
ＥＡ２をダイオードＤ４゜トランジスタＱｌで短絡させ
て、その端子間電圧を監視時の１２Ｖから４ｖ程度に低
下させる。

この結果、受信器本体Ｂ側に設けたツェナーダイオード
ＺＤＩが非導通となり（このため、ツェナー電圧を６ｖ
程度に選んでおく）、トランジスタＱ５をＯＦＦにして
検知出力ｒＨＪレベルを得ている。なお、監視時は、端
子ＥＡＩ、ＥＡＺ間の電圧は一定レベルでまで上昇する
のでトランジスタＱ５はＯＮとなり、出力はｒＬＪレベ
ルとなる。

第２図は、本発明におけるセンサー部Ａの詳細回路構成
を示す図であり、ｌは検知器各部に安定化された電源電
圧を供給するレギュレータ回路であり、このレギュレー
タ回路１の入−出力端には電圧判別回路２が接続される
。電圧判別回路２では、レギュレータ回路ｌの人−出力
間の電圧を判別しており、この電圧Ｖａ−Ｖｂが、レギ
ュレ−夕回路ｌの動作保証レベル（レギュレータ回路ｌ
の動作が保証される最低のレベル電圧をいう、以下にお
いて同４りに低下した時には、ゲインコントロール回路
３を直ちに作動させる。ゲインコントロール回路３は、
センサー部４より送出される信号を増幅する増幅回路５
のゲインをコントロールし、その作動時には、増幅回路
５のゲインを略ゼロレベル程度に抑制して増幅回路５の
出力を強制的に低下させる。ウィンドコンパレータ６は
増幅回路５の出力信号を判別しており、センサー部４が
人体の移動などを検出すると、その出力をｒＨＪレベル
にしてスイッチング手段７を駆動させて検知信号を出力
するが、ゲインコントロール回路３が作動されて増幅回
路５の出力が低下すると、出力はｒＬＪレベルとなって
スイッチング手段７を駆動させない構成となっている。

このような本発明の熱線式検知器によれば、センサー部
４への電源電圧は、レギュレータ回路１の入−出力端電
圧Ｖａ−Ｖｂを判別しているので、レギュレータ回路１
の出力電圧を監視する従来の方式に比べて、動作保証レ
ベルをすでに低下してしまってから出力を禁止するよう
なことはなく、信頼性を著しく向上できる。

次いで、センサー部への各回路部の構成を動作とともに
説明すると、所定の電源電圧がダイオードＤ１により整
流され、レギュレータ回路１に入力される。レギュレー
タ回路１の入−出力電圧■ａ、Ｖｂは、ＰＮＰ　）ラン
ジスタＱ２により構成された電圧判別回路２に導かれ、
トランジスタＱ２のベース・エミッタ電圧ＶＢＥと比較
される。ここに、レギュレータ回路１は、動作精度の高
いもの、例えば５８１２５０ＨＧなどが使用でき、その
場合、入−出力間の電圧Ｖａ−ＶｂがトランジスタＱ２
のベース・エミッタ電圧ＶＢＥ以上であれば動作が保証
される。

トランジスタＱ２は、Ｖａ−Ｖｂ間の電圧ＶａｂがＶＢ
Ｅ以上であればＯＮとなり、ＶａｂがＶＢＥより低いと
、ＯＦＦとなる。出力が不安定になる電源投入時には、
コンデンサＣ２は放電状態から抵抗Ｒを通じて充電が開
始され、所定時間（例えば、１５〜２０秒程度）は、ト
ランジスタＱ４がＯＮとなるので、増幅回路５の出力信
号は禁止される。その後、電源投入時の不安定動作が終
了し、Ｖａｂ≧Ｖｂｅとなり、トランジスタＱ２がＯＮ
となると、ゲインコントロール回路３を構成するトラン
ジスタＱ３がＯＦＦとなるので、トランジスタＱ４もＯ
ＦＦになり、増幅回路５の出力は許容される。ところが
、このような安定状態にある時に、Ｖａｂ＜ＶＢＥとな
ると、トランジスタＱ２はＯＦＦとなるので、トランジ
スタＱ３はＯＮとなりコンデンサＣ２に蓄積された電荷
を放電させる。

トランジスタＱ３がＯＮとなると、増幅回路５の反転入
力端と出力端に接続されたトランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ４
のゲート電圧が上昇してトランジスタＱ４をＯＮにして
、増幅回路５のゲインを略ゼロレベルに抑制し、出力に
再び禁止をかける。

増幅回路５は、ＦＥＴによるインピーダンス変換回路を
形成して構成された焦電素子４からの出力信号を所定レ
ベルに増幅してウィンドコンパレータ６に送出する。焦
電素子４により熱源が検知されると、フィルタ用のコン
デンサＣ１により人体の移動による熱変化に応じた周波
数成分（例えば０．１Ｈｚ”１ＯＨｚ）の信号が取り出
され増幅回路５に入力されて所定レベルに増幅された後
、ウィンドコンパレータ６に入力される。ここに、ウィ
ンドコンパレータ６は、１つのオペアンプと、同一特性
の２つのダイオードＤ２．Ｄ３、及び外付抵抗を組合わ
せた構成となっており、オペアンプの反転、非反転入力
端に抵抗分圧回路による基準電圧を入力するとともに、
その反転５非反転入力端間にはダイオードＤ２．Ｄ３を
図に示したように接続している。このため、増幅回路５
から所定のｒＨＪレベル出力（ダイオードＤ３の電圧降
下分により大きいレベル）が送出された時にはダイオー
ドＤ３が導通し、非反転入力電圧を高いレベルに引張上
げ、また増幅回路５から所定の「Ｌ」レベル出力（ダイ
オードＤ２の電圧降下分より低いレベル）が送出された
時には、ダイオードＤ２が導通して反転入力電圧を引張
下げることにより、いずれの場合もその出力を「Ｉ］」
レベルに反転させる。ウィンドコンパレータ６がこのよ
うにｒ　１１　Ｊレベルの信号を出力すると、スイッチ
ング手段７を構成するトランジスタＱ１をＯＮさせ、前
述したように受信器本体Ｂ内のトランジスタＱ５をＯＦ
ＦにしてｒＨＪレヘレベ検知信号を出力する。実施例の
場合、ウィンドコンパレータ６の出力は、コンデンサＣ
３を用いた微分回路によりトランジスタＱｌのドライブ
パルスを生成し、これによりトランジスタＱ１のＯＮ時
間を規定している。このＯＮ時間の間、トランジスタＱ
１とダイオードＤ４を含んだ回路が開成され端子Ｅｌ。

Ｒ２の電圧は略１２Ｖから４ｖ程度に低下するが、この
間は、レギュレータ回路１の入力側に設けたコンデンサ
Ｃ４の電荷を使用して各回路部の駆動状態を保持してい
る。

以上のような構成によれば、電源電圧の投入時あるいは
何等かの原因で電源電圧がレギュレータ回路１の動作保
証レベルに低下した時には、直ちにスイッチング手段７
の駆動を禁止させるので、動作の保証されていない条件
下において誤動作を生じるおそれがない。第３図に、第
２図のＡ、　Ｂ。

Ｃの各箇所における電位の変化とトランジスタＱ２、Ｃ
３，Ｃ４の動作状態をタイムチャートをもって示す。

第４図〜第６図は、センサー部へにおけるレギュレータ
回路の他例図であり、第４図は、レギュレータ回路１の
動作を保証する入−出力量電圧が、電圧判別回路２のト
ランジスタＱ２のベース・エミッタ電圧ＶＢＥより大き
い場合に、判別レベルをツェナーダイオードＺＤ２のツ
ェナー電圧ＶＺＤで調整可能とした何回、第５図、第６
図は、本発明において使用可能なレギュレータ回路のう
ち、特に３端子型レギユレータの他例図を示している。

図において、ＴＲｌ−ＴＲ４はトランジスタ、Ｒ１−Ｒ
３は抵抗、Ｃ４，Ｃ５はコンデンサ、ＺＤ３、ＺＤ４は
ツェナーダイオードを示している。

〔発明の効果〕

本発明の熱線式検知器によれば、センサー部と受信器本
体とは２本の給電線により無極性に接続されているので
、配線作業が簡単であり、かつ配線の誤りを生じること
もない。またレギュレータ回路の入−出力電圧が動作保
証レベルに低下した時には電圧監視型のものに比べてレ
ギュレータ回路の動作の保証された条件下において出力
を禁止できるので、動作遅れによる誤動作が無く、信頼
性が著しく改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の熱線式検知器の基本的構成の説明図
、第２図はセンサー部の具体的な一実施例回路構成図、
第３図は第２図のＡ−Ｃ点の電位の変化とトランジスタ
Ｑ２〜Ｑ４の動作を説明するタイムチャート、第４図〜
第６図はレギュレータ回路の他例図、第７図は従来の３
線式熱線式検知器の説明図である。 （符号の説明） Ａ・・・センサー部 Ｂ・・・受信器本体 １・・・レギュレータ回路 ２・・・電圧判別回路 ３・・・ゲインコントロール回路 ４・・・センサー部 ５・・・増幅回路 ６・・・ウィンドコンパレータ ７・・・スイッチング手段 ８・　・　・ダイオードブリッジ １、．１２　・・・給電線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 熱源を検知する焦電素子を備えたセンサー部と、このセ
   ンサー部に電源を供給してセンサー部による熱源検知信
   号を受信する受信器本体とを組合わせた熱線式検知器で
   あって、 上記センサー部は、安定化電源回路を構成するレギュレ
   ータ回路と、被検体を検知する焦電素子と、ゲインコン
   トロール回路を有し、上記焦電素子からの出力信号を所
   定レベルに増幅する増幅回路と、この増幅回路からの増
   幅信号を判別するレベル判別器と、このレベル判別器の
   出力により駆動されるスイッチング手段を備えた構成と
   されており、かつ上記受信器本体は、上記スイッチング
   手段のスイッチング動作時に生じる電圧変化を検知して
   検知出力を得る構成とされており、更に上記センサー部
   の安定化電源回路は、ダイオードブリッジを介して２本
   の給電線によって上記受信器本体より電源供給される構
   成とした熱線式検知器。