TW536618B - Object detecting device with a pyroelectric sensor - Google Patents
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Description
536618 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(() 月領域 本發明係關於一種利用熱電感應器之物件探測設備, 更定言之,係關於一種探測室內或空間裡是有人存在的監 測裝置。 發J月背景 典型的物件探測裝置可參考日本新型公告案第2-9891 號及日本專利公告案第6-3366號。裝置係利用一熱電感應 器,在一接受到發自人體的遠紅外線時即產生一感測電 流,並且利用一 I/V轉換器 發明槪述 因此,有鑑於此,本發明目的之一在於提供一種改良 的物件探測設備,其可以降低能源消耗,而同時保有可靠 的物件探測品質。本發明的物件探測設備係利用一熱電感 應器,根據從物件射入該感應器之遠紅外線數量變化而產 生感測電流。設置一 I/V變換器,用以將感測電流轉換成 對應的電壓,然後利用一電壓放大器,將該電壓放大。本 發明的設備包括一具有一水平監測器的探測器,用於將放 大電壓與預定偵測臨界値(TH2)做比較,在放大電壓滿 足該臨界値的偵測標準時提供一偵測訊號。探測訊號經過 處理,傳出一控制輸出,作爲啓動外接設備之用。電壓放 大器能在接收到一來自電源之限制電源電流時提供一低幅 限制電壓輸出,並且在接收一來自電源、大於該限制電源 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) φ裝 訂·· 線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 536618 8 9 6 1pif.doc/008 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(7/) 電流的額定電源電流時提供高幅額定電壓輸出。探測器包 括一臨界値選擇器,該臨界値選擇器除了具有上述臨界値 外,亦具有小於偵測臨界値的初步臨界値,而且通常設定 成提供初步臨界値給水平監測器。水平監測器會將來自電 壓放大器的限制電壓輸出與初步臨界値做比較,在限制電 壓輸出滿足預定臨界値的初步臨界値標準時提供一喚醒訊 號。爲回應喚醒訊號,臨界値選擇器將初步臨界値切換成 偵測臨界値。本發明的物件探測設備更包括一模式選擇 器,其中模式選擇器爲回應喚醒訊號係提供一操作模式, 供應來自電源之額定電源電流給電壓放大器,使水平監測 器進行額定電壓輸出與偵測臨界値的比較,以利物件之偵 測’不然則提供一備用模式,將來自電源之該限制電源電 流供應給電壓放大器。因此,本發明的物件探測設備可以 保持在能源消耗較少的備用模式,而同時熱電感應器產生 對於物件探測而言不是很重要的低電流。本發明的物件探 測設備可以切換到操作模式,此時電壓放大器在熱電感應 器一產生臨界輸出時即給予足以達到可靠探測所需的額定 電壓輸出。 因此,本發明第一目的在於提供一種物件探測設備, 其能夠減少能源消耗,而又能獲得可靠的偵測結果。 模式選擇器係設計成從偵測訊號第一次出現後保持操 作模式連續一段預定時間,然後強迫切回到備用模式,以 避免在物件偵測後不必要的能源浪費。該情況下,模式選 擇器較佳重新設定每一次開始時該偵測訊號距離另一偵測 5 本紙張尺度義巾0國家標準(CNS)A4規瓦⑽X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·· ·_線· 536618 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8961pif-doc/008 五、發明說明(^ ) 訊號的時間長度,藉此延長連續且可靠偵測物件的操作模 式。 模式選擇器可以重新設定輸入,接收來自外接設備之 重新設定訊號。當重新設定輸入時,模式選擇器將操作模 式強迫切換回到重新設定模式,保持供應給電壓放大器的 限制電源電流,同時一旦到偵測訊號一出現時即不用水平 監測器,並且保持該重新設定模式直到接收到重新輸入時 的重新輸入訊號。因此,本發明的設備可以與外接設備有 很緊密的互動,保持最低的能源消耗’而外接設備具有專 門的功能,例如一收到控制輸出訊息時打開照明設備’藉 此降低能源消耗。 爲了啓動本發明設備以迅速進行可靠的偵測,模式選 擇器較佳只有在設備啓動後一段預定啓始時間內提供大於 額定電源電流的啓始電流給電壓放大器。此外,模式選擇 器較佳在啓始時間間隔後一段預定穩定時間間,距內選擇休 息模式,之後從休息模式切換成備用模式。因此,本身需 要很大啓始電流的電壓放大器可以迅速地準備好,供可靠 操作之用。在穩定時間間距後,設備的元件已經穩定,可 以進行可靠的偵測,然而同時可避免造成大量電路操作’ 導致電壓放大器在穩定化時間輸出不穩定而當機。 電壓放大器可以是二段式放大器,具有一前段放大區 段及一後段放大區段的二段式放大器。該情況裡,模式選 擇器在備用模式下可提供限制電源電流給前段放大區段及 後段放大區段,而在操作模式下可提供限制電源電流給前 6 本紙張尺^適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 536618 8961pif.doc/008 五、發明說明(e) 段放帶區段及提供額定電源電流給後段放大區段。利用二 段式放大器及只有改變飼進後段放大區段之電流大小的機 制,相較於放大器的整個電流從線電流變成額定電流的情 況,其能源消耗更少。 此外,電壓放大器較佳產生額定電壓輸出,使其剛好 超出偵測臨界値,達到操作模式下的能源消耗最小而又能 維持可靠的偵測結果。 較佳地,臨界値選擇器包括一第一分壓器及一第二分 壓器,其中第一分壓器係由數個第一電阻器串聯組合,用 以從參考電壓提供初步臨界値,而第二分壓器則由數個第 二電阻器串聯組合,用以從參考電壓提供偵測臨界値。第 一電阻器的電阻比第二電阻器高,其優點在於降低第一分 壓器的能源消耗,利用高阻値之第一電阻器提供初步臨界 •値,然而又能夠精確地利用低阻値之第二電阻器,使第二 分壓器提供偵測臨界値。因爲第一及第二電阻器較佳選自 可以整合於晶片以使元件電路最小者,而且也因爲該類型 電阻器可以隨著所要電阻降低而提供精確的電阻値,所以 第二分壓器利用低阻値之第二電阻器,提供精確的偵測臨 界値供可靠地探測物件之用,而第一分壓器利用高阻値之 第一電阻器,在提供對於物件探測不是很重要而且相對於 偵測臨界値較爲粗略的初步臨界値時消耗較少能源。舉例 而言,第一電阻器可以選自非摻質多晶矽電阻器及MOS 電阻器,而該第二電阻器則選自摻質多晶矽電阻器。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-- 線- 536618 A7 896 1pif.doc/008 ____ 五、發明說明(t ) 圖式之簡單說明 爲讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂, 下文特舉一較佳具體實施例,並配合所附之圖式’最詳細 說明如下: 第1圖係爲說明根據本發明一較佳具體實施例之一物 件探測設備電路的方塊圖; 第2圖係爲顯示電流調節器及上述設備之相關電路的 電路圖; 第3圖係爲用於上述設備中之電壓放大器的電路圖; 第4圖係爲說明上述設備操作時的波形圖; 第5圖係爲說明模式選擇器操作時的波形圖; 第6圖係爲用於上述設備之臨界値選擇器的電路圖; 第7圖係爲經改良之電流調節器及其可用於上述設備 .之相關電路的電路圖;及 第8圖係爲用於上述經改良之電流調節器的電壓放大 器電路圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖式之標記說明= 熱電感應器 10 I/V變換器 20 電壓放大器 30 前段放大區段 31 後段放大區段 32 參考電壓輸入 36 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 536618 Λ7 B7 8961pif.doc/008 五、發明說明( 35A 及 35B 37 38 40 42 50 60 61 62 63-66 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電流控制輸入 電壓輸入 輸出終端 探測器 臨界値選擇器 水平監測器 臨界値選擇器 第一電阻器 第 開關 控制輸出產生器70 模式選擇器 80 控制器 90 重新啓動終端 91
電流調節器 100,100A 計時器 120 電源開關 130
定値電流供應器101,101A 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
FET 102-107,102A-105A
開關 111-113,111A,11 IB,112B,113B 前端電流產生器121 後端電流產生器122 參考電流 Ιιοι 鏡像電流 Ii〇3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 536618 8 9 6 1pif.doc/008 A7 B7
I103A
I103A 及 Il〇3B 23 , 24 , 33 , 34 , 53 , 73 133,134,123,124,153 及 173
Vdd
Vout TH1 TH2
T 較佳實施例之詳細說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明()) hu朗1¾像電流 電流 電流調節FET 電流 電源 電壓輸出 初步臨界値 偵測臨界値 時間間隔 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1圖係顯示本發明之一較佳具體實施例的物件探測 設備。物件探測設備係用以檢查室內或相關空間,並且可 外接例如照明設備、警報器等設備,在一偵測到室內有人 即啓動外接設備。物件探測設備係利用熱電感應器1根據 來自人體之入射遠紅外線的數量變化成比例產生一感測電 流。感測電流係傳輸到I/V變換器20,在此轉換成對應的 電壓。然後電壓放大器30將電壓放大,提供一電壓輸出 給探測器40供偵測人體之用。放大器30具有一大約在電 壓輸出Vout附近變動的補償電壓Voff,如第4圖所示, 其中補償電壓Voff係與來自熱電感應器1〇的感測電流大 小成正比。 探測器40包括一水平監測器50, 一臨界値選擇器60, 及一控制輸出產生器70,其中臨界値選擇器60可提供水 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 536618 8961pif.d〇c/〇〇8 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(?) 平監測器50二個臨界値,一爲初步臨界値TH1及偵測臨 界値TH2 (>TH1)。來自放大器30的電壓輸出係在水平 監測器5〇選擇性地與TH1 (-TH1)及ΤΗ2 (-TH2)做比 較,當電壓輸出滿足VOUT > TH1或VOUTC-TH1的關係 式時即產生一喚醒(wake-up)訊號,而當電壓輸出滿足 VOUT > TH2或VOUT < -TH2的關係式時產生偵測訊號。 控制輸出產生器70爲回應偵測訊號,係在輸出終端41傳 出控制輸出,以啓動外接設備。如後所述,利用喚醒訊號 來切換預設省電狀態的備用模式,成爲操作模式,以可靠 地偵測物件。備用模式係定義爲提供限制電源給I/v變換 器20,電壓放大器30,水平監測器50,及控制輸出產生 器70,以在最低效能狀態下啓動設備,而操作模式則定義 爲提供高於限制電流的額定電流,以展現其最大的效能, 獲得可靠且一致的偵測結果。 爲此,設備可以設置一模式選擇器8〇,其中模式選擇 器8(1包括一控制器90,一電流調節器10〇,及一計時器 120。控制器90係用以切換備用模式成操作模式,或將操 作模式切換成備用模式。電流調節器100允許不同大小的 電流51流過。電流包括例如大約〇.〇3微安培到〇.〇9微安 培的限制電流,例如大約0.18微安培到〇.6微安培的額定 電源電流,及高於額定電流的啓始電流。如第2圖所示, 電流調節器100包括一定値電流供應器1〇1,數個FET 102-107,及開關111-113。定値電流供應器101係從電源 Vdd經由FET102供應一參考電流IlG1,然而FET1〇3及1〇4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公复) 言 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
536618 8961pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(θ) 係串聯組合,跨越連接電流供應器101與FET 102的串聯 組合,使鏡像(mirror)電流Ιι〇3流通。跨越連接的FET 104 係爲三組串聯組合,每一組串聯組合包括開關111-113及 FET105-107,如圖所示者,使得鏡像電流I1G3可以因爲選 擇性關閉及打開開關111-113而改變。隨著鏡像電流1103 改變,可將限制電源電流,額定電源電流及啓始電源電流 其中一種電流供應至彼此連接以接收對應改變之電壓的 I/V變換器20、電壓放大器30、水平監測器50及控制輸 出產生器70。例如,電壓放大器30包括二個FET 33及34, 其閘極經過連接以接收對應鏡像電流1103的電壓,使得電 流133及134成爲來自電源Vdd的限制電源電流、額定電源 電流及啓始電源電流其中一種流通其間。藉此,電壓放大 器30可以提供與來自I/V變換器20之電壓成正比的限制 電壓輸出,提供選擇性地提供來自I/V變換器20之電壓 成正比的額定電壓輸出,及完成啓始動作,請參考後段所 述。 如第3圖所示,電壓放大器30係爲一二段式放大器, 其包括一*則段放大區段31及後段放大區段32。這些區段 3卜32包括電流調節FET 33,34,其中電流調節FET 33, 34回應流經電流調節器1〇〇的鏡像電流IiQ3,使電源電流 133及134從電源Vdd分別流到前段放大區段31及後段放大 區段32。FET 33,34的閘極連接一起,以在電流控制輸 入接收對應鏡像電流Ιι〇3。前段放大區段31包括一用以接 收預定參考電壓之參考電壓輸入36,及一用以接收來自I/V 12 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · :線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 536618 五、發明說明((°) 變換器20之電壓並使之放大的電壓輸入37。後段放大區 段32包括一用以提供放大輸出給水平監測器5〇的輸出終 端38。 同樣地,I/V變換器20係爲一二段式結構,具有二個 平行的電流調節FET 23,24,其中該些電流調節FET 23, 24係連接電源Vdd及接地,而且其閘極彼此連接以接收對 應電流Ιι〇3之電壓,以使I23與I24成爲限制電源電流,額 定電源電流及啓始電源電流其中一種流通其間,藉此提供 對應的輸出給電壓放大器3 0。同樣地,水平監測器5 0及 輸出控制器70分別包括電流調節FET 53及73,目的在於 使個別電流I53與I73以上述不同的電源電流流通。請注意, 這些電源電流133,134 ’ 123,124,153及173之間的連接方 式可以因爲選擇不同特性之對應FET而不同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 控制器90,正常而言,係設定成備用模式,其中電流 調節器100爲回應備用模式而使限制電源電流流通。臨界 値選擇器42,正常而言,係設定將初步臨界値TH1給予 水平監測器50,使得水平監測器50將電壓輸出Vout當 作電壓放大器30的限制電壓,亦即低放大電壓,並且將 該値與初步臨界値TH1做比較。當V〇ut>TH1或Vout<-TH1 時,如第4圖所示,水平監測器50係提供喚醒訊號給臨 界値运擇益6 0 ’以及給模式選擇器8 0的控制器9 0。一^旦 如此’臨界値選擇器60係將偵測臨界値ΤΗ2傳給水平監 測器50,同時控制器90選擇操作模式以使放大器3〇提供 電壓輸出Vout,作爲額定電壓輸出,亦即高放大倍數電 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公餐) 536618 8 9 6 lpi f. doc /0 0 8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明((丨) 壓。因此,水平監測器50能將電壓輸出Vout與偵測臨界 値TH2做比較,並且在Vout>TH1或Vout<-TH1時傳送 偵測訊號。偵測訊號係表示有人存在,並且轉換成控制訊 號以啓動外接設備。 當送出偵測訊號,控制器90對該訊號做出回應,啓動 計時器120開始計時,並且在經過預定時間間隔Τ之後將 操作模式切換回到備用模式,藉此使設備隨時可檢查下一 次的喚醒訊號。此外,控制器90固定檢查在時間間隔Τ 內是否有後續偵測訊號傳出,並且於時間間隔內每一次接 獲新的偵測訊號時重新啓動計時器120開始計時,藉此拉 長時間間隔Τ,只要偵測訊號連續出現以警示外接設備有 此等狀況發生。 控制器90可視需要地設置一重新啓動終端91,用以 接收來自外接設備的重新啓動訊號。當重新啓動終端91 與外接設備連接時,一旦獲得偵測訊號,控制器91即選 擇休息狀態並且保持休息狀態,直到接收到來自外接設備 的重新啓動訊號。休息模式係定義爲保持供應限制電源電 流給I/V變換器20,放大器30,水平監測器50及控制輸 出產生器70,同時不讓水平監測器5〇運作,亦即忽略水 平監測器5〇的結果◦因此,可以使電源消耗降到最低, 而同時外接設備保持回應,可避免喚醒訊號激起操作模式 的情形。在只需要外接設備啓動一段限制時間以回應偵測 訊號第一次出現的情況裡,上述優點特別顯著。 爲了降低在偵測訊號一送出時放大器30的電源消耗, 14 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 · -·線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) 536618 A7 B7 8961pif.doc/008 五、發明說明(π) 放大器可以選擇使電壓輸出Vout在供應額定電源電流時 剛好在偵測臨界値TH2之上或剛好在-TH2之下,如第5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖所示。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如弟6圖所不’臨界値選擇器60包括一第一*分壓器, 及一第二分壓器,其中該第一分壓器係提供預定臨界値 TH1,而第二分壓器則提供偵測臨界値TH2給水平監測器 50。第一分壓器係爲電源Vdd與接地之間第一電阻器61 與開關63的串聯組合,然而第二分壓器則是電源與接地 之間第二電阻器62與開關64的串聯組合。第一電阻器61 之間的連接係經由開關65連通到水平監測器50,而第二 電阻器62之間的連接係經由開關66連通到水平監測器 50。正常而言,關閉開關63,65以提供初步臨界値TH1 給水平監測器50。當接收到來自水平監測器50的喚醒訊 號時,將開關64,66關閉以提供偵測臨界値TH2給水平 監測器50 ◦就上述觀點而言,預定臨界値可以是大約的數 値,因爲它不是偵測人體的重要因素,然而偵測臨界値必 須精確以確定獲得可靠的偵測結果,而且目前市售可與其 他電子元件整合於半導體晶片內的電阻器在電阻値越時, 電阻値的精確度越高,因此本發明可以考慮使用較高電阻 値的第一電阻器61及較低電阻値的第二電阻器62。藉此, 可以由精確測得之偵測臨界値,得到可靠的人體偵測結 果,然而在利用高電阻値之第一電阻器提供預定臨界値時 可降低電源消耗。例如,第一電阻器61選自非摻質多晶 矽電阻器或MOS (金氧半導體)電晶體,而第二電阻器62 15 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 536618 8961pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明) 選自摻質多晶矽電阻器。 此外,設備在啓動電源時即呈穩定,可立即及可靠偵 測物件。爲此,控制器90回應設備之電源開關130的開 啓(throw-in),係提供一啓始時間長度,在該啓始時間 內高於額定電流之啓始電流可在I/V變換器20及電壓放 大器30內流動以迅速使這些高電流消耗電路運作,而且 限制電流可流到低電流消耗電路的水平監測器50及控制 輸出產生器60。緊接著,控制器90選擇不用水平監測器 5 〇輸出的休息模式一段預定穩定時間,在該期間內係供應 限制電源電流以使整個電路穩定,使偵測結果很可靠而不 會發生由於各電路,尤其是I/V變換器20與電壓放大器3〇 不穩定輸出而造成的任何操作錯誤。之後,控制器90從 切換休息模式到備用模式,使水平監測器50輸出,達到 所要的人體偵測操作。 第7圖及第8圖顯示一經改良之電流調節器ιοοΑ及 相關電路,其類似於上述具體實施例,但是切換的是供應 到I/V變換器20之後段放大器及電壓放大器30之後段放 大器的電流,而同時使限制電源電流固定流到I/V變換器 之前段放大器,電壓放大器之前段放大器,水平監測器, 及控制器。如此,放大器的結構如第8圖所示,前段放大 區段31的FET33及後段放大區段32的FET34具有個別 的閘極以分別經由電流控制輸入35A及35B接收來自電 流目周卽器100A不问大小的電流Ii〇3a及Ii〇3b或不同大小 的電壓。如第7圖所示,電流調節器100A除了包括跨越 16 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)A4規格(210><297公爱)' ' - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · i線· 536618 961pif.doc/008 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(⑽) 電源Vdd連接之定値電流供應器101A及FET102A的串聯 組合外,尙包括一前端電流產生器121及一後端電流產生 器122,其中前端電流產生器121包括FET103A,104A, 105A及一開關111A以提供前端鏡像電流I1G3A,而後端 電流產生器122包括FET103B,104B,105B及開關111B, 112B,113B,以提供後端鏡像電流Ιι〇3Β。前端鏡像電流i103A 當作對應電壓,施加於I/V變換器20之前段放大區段21 的電流調節FET23閘極處,放大器30之前段放大區段31 的電流調節FET33閘極處,水平監測器50之電流調節 FET53的閘極處,及控制輸出產生器70之電流調節FET73 閘極處,以使限制電源電流123,133,153,173從電源電流 Vdd流到個別電路20,30,50,70。同樣地,後端鏡像電 流I103B當作對應電壓,施加於I/V變換器20之後段放大 區段22的電流調節FET24閘極處,放大器之後段放大區 段32的電流調節FET34閘極處,以使電流124與134從電 源Vdd流到後段放大區段,藉由選擇性啓動開關111B, 112B,113B成爲限制電源電流,額定電源電流,及啓始 電流其中一種。 如果沒有水平監測器50的喚醒訊號,模式選擇器80 的控制器90會設定後端電流產生器112的開關111B, 112B,113B,以使後端鏡像電流I1G3B幾乎等於前端鏡像 電流How,藉此使幾乎等於其端鏡像電流I1G3A所造成之 電流123,I33 ’ I53,173的限制電源電流124與134流到I/V 變換器20與放大器30的後段放大區段。 17 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: i線. 536618 A7 B7 8961pif.doc/008 五、發明說明(κ) 當得知喚醒訊號時,切換控制器90,以提供比前端鏡 像電流Il〇3A更大的後端鏡像電流Il()3B,藉此使額定電源 電流124與I34流到I/V變換器20的後段放大區段及放大 器3〇,其中額定電源電流124及134大於由前端鏡像電流 I103A所致之電流123,133,153及173。因此,當設備切換 到操作磨模式時,高額定電流可能提供到]7V變換器20 的後後段放大區段及放大器30,以達所要的功能,藉此避 免前段放大區段可能產生的不必要高電流消耗。每一次開 始啓動設備時所需的高起始電流可以指飼進I/V變換器20 的後段放大區段與放大器,然而限制電源電流飼進I/V變 換器的前段放大區段及放大器,而且飼進水平監測器50 及控制輸出產生器70。該情況裡,電流調節器ιοοΑ也利 用選擇性啓動開關111B-113B來提供大於額定電源電流的 起始電流。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上,然其並非用 以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精 神和範圍內’當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 18 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 536618 8961pif.d〇c/008 A8 R8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1·一種物件探測設備,包括: 一熱電感應器,其根據從物件射入該感應器之遠紅 外線數量變化而產生感測電流; 一 I/V變換器,其將來自該熱電感應器的感測電流 轉換成對應的電壓; 一電壓放大器,其將來自I/V變換器的電壓放大成 放大電壓; 一探測器,包括水平監測器,用於將該放大電壓與 預定偵測臨界値(ΤΉ2)做比較,以在該放大電壓滿足該 臨界値的偵測標準時提供一偵測訊號,該探測器回應該偵 測序號,傳出一控制輸出,指示偵測物件並且啓動外接設 /-Ht · 備, 其中,該電壓放大器在接受一限制電源電流時提供一 低幅限制電壓輸出,並且在接收一大於該限制電源電流的 額定電源電流時提供高幅額定電壓輸出; 該探測器包括一臨界値選擇器,該臨界値選擇器具 有該偵測臨界値(TH2)及一低於該偵測臨界値的初步臨 界値(TH1),正常而言係設定成提供初步臨界値給該水平 監測器; 該水平監測器將該來自電壓放大器的限制電壓輸出 與初步臨界値作比較,在限制電壓輸出滿足該預定臨界値 的初步臨界値標準時提供一喚醒訊號; 該臨界値選擇器將初步臨界値切換成該偵測臨界 19 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規袼(2〗〇χ 297公釐) .--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 536618 8961pif.doc/〇〇8 A8 R8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 値’以回應該喚醒訊號;及, 該設備更包括一模式選擇器,該模式選擇器爲回應 喚醒訊號,係提供一操作模式以供應該來自電源之額定電 源電流給該電壓放大器,使該水平監測器進行額定電壓輸 出與該偵測臨界値的比較,以利物件之偵測,不然則提供 一備用模式,供應來自該電源之該限制電源電流給該電壓 放大器。 2·如申請專利範圍第1項之物件探測設備,其中該模 式選擇器從偵測訊號第一次出現後保持該操作模式連續一 段預定時間,然後強迫切回到備用模式。 3·如申請專利範圍第2項之物件探測設備,其中該模 式選擇器重新設定每一次開始時該偵測訊號距離另一偵測 訊號的時間長度。 4·如申請專利範圍第1項之物件探測設備,其中該模 式選擇器具有重新設定輸入,用以接收來自外接設備之重 新設定訊號,該模式選擇器將該操作模式強迫切換回到重 新設定模式,保持供應給電壓放大器的限制電源電流,同 時一旦到該偵測一出現時即不用該水平監測器,並且保持 該重新設定模式直到在該重新設定輸入時接收到該重新設 定訊號。 5·如申請專利範圍第1項之物件探測設備,其中, 該模式選擇器只有在啓動設備後一段預定的啓動時 間內提供一大於該額定電流的啓始電流給該電壓放大器。 6·如申請專利範圍第5項之物件探測設備,其中該模 ___ 20 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗〇χ 297公爱) 1!^^--------^--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 536618 B8 8961pif.doc/008 〇| 六、申請專利範圍 式選擇器選擇一供應該限制電源電流給該放大器的重新設 定模式,然而在啓動時間後緊接著使該水平監測器不用一 段預定穩定時間,之後該模式選擇器將重新設定模式切換 成該備用模式。 7.如申請專利範圍第1項之物件探測設備,其中該電 壓放大器係爲具有一前段放大區段及一後段放大區段的二 段式放大器。 8·如申請專利範圍第1項之物件探測設備,其中該電 壓放大器係·提供該額定電壓輸出,滿足剛好超出偵測臨界 値的水平。 9·如申請專利範圍第1項之物件探測設備,其中該模 式選擇器係供應限制電源電流給該I/V變換器,並且供應 額定電源電流給該操作模式的該I/V變換器。 10.如申請專利範圍第1項之物件探測設備,其中該臨 界値選擇器包括一第一分壓器及一第二分壓器,該第一分 壓器係由數個第一電阻器串聯組合,用以從參考電壓提供 初步臨界値(TH1),而第二分壓器則由數個第二電阻器串 聯組合,用以從該參考電壓提供偵測臨界値(TH2),該第 一電阻器的電阻比該第二電阻器高。 11·如申請專利範圍第1〇項之物件探測設備,其中該 第一電阻器係選自非摻質多晶矽電阻器,而該第二電阻器 則選自摻質多晶矽電阻器。 12·如申請專利範圍第10項之物件探測設備,其中該 第一電阻器選自MOS電阻器,而該第二電阻器選自摻質 _____ 21 氏張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】〇><297公釐) ----J--------- I -----^----- --- (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 536618 8961pif.doc/008六、申請專利範圍 多晶矽電阻器。 i!r 1¾ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線j 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】0^ 297公釐)
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