JPS6410136B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、例えば所定の検知エリア内における
人体等の移動物体の存在の有無を検出して自動ド
アの開閉や防犯警報装置の作動を制御するための
起動スイツチに用いられる移動物体検出装置にお
けるアナログ検出信号の処理を行なう振幅弁別回
路に関するものである。

＜従来の技術＞ この種の移動物体検出装置のうち現在多用され
ている非接触型のものとして、移動する人体等か
ら放射される赤外線エネルギーと背景から放射さ
れる赤外線エネルギーとの差を微分検出するパツ
シブインフラレツド方式（赤外線受動型）のもの
がある。この移動物体検出装置は、光学系の視野
角により設定された検知エリアからの放射エネル
ギーが、ミラーまたはレンズからなる光学系によ
り焦電素子等の赤外線検出素子に集束され、赤外
線検出素子が集束された放射エネルギーの変化を
電気信号に変換し、この電気信号が増幅された後
に、その振幅が検知レベル以上であるか否かが判
別され、検知レベル以上である場合に信号出力さ
れるようになつている。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、前記赤外線検出素子からの出力信号
は、0.2〜６Hzの周波数で0.5〜１サイクル繰り返
すアナログ信号であり、一対の赤外線検出素子を
作動接続したツインタイプのものでは、１〜２サ
イクル繰り返すアナログ信号となる。即ち、この
移動物体検出装置においては検知エリア内への人
体等の進入と退出とが続くので、出力電圧が発生
した直後にそれと逆極性の電圧が出力され、さら
に、人体等の検知すべき熱源が、夏季等において
周囲温度よりも低い場合には、出力電圧が逆極性
になる。このように検知エリア内への進入時と検
知エリア外に退出時とで赤外線検出素子の出力電
圧の極性が異なるとともにそのレベルも異なるの
で、この出力電圧を一定レベルでコンパレートし
て移動物体検出信号を得るために、赤外線検出素
子の出力信号を、選択増幅器により正信号と負信
号とに個々に増幅した後、それらの各増幅信号の
振幅をそれぞれ各極性毎に個別に設定したレベル
により弁別している。従つて、正、負の両信号を
それぞれ個別に振幅弁別するために、正信号用と
負信号用との２種の振幅弁別回路と、この両振幅
弁別回路の各出力をまとめるためのOR回路とを
必要とし、回路構成の複雑化に伴つて部品点数が
多くなり、コスト高になつている。また、赤外線
検出素子の出力信号はさほど大きくないため、
Ｓ／Ｎ比が良くない問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてな
されたものであり、従来回路に比し格段に簡素化
した回路構成によつて正、負の両信号の振幅を弁
別でき、しかも優れたＳ／Ｎ比によつて移動物体
検出装置に適用した場合に移動物体を確実に検出
できるような振幅弁別回路を提供することを技術
的課題とするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、上記した課題を達成するための技術
的手段として、振幅弁別回路を以下のように構成
した。即ち、信号入力端子からの正信号または負
信号の少なくとも一方の振幅幅が一定以上になつ
たのを検知する振幅弁別回路において、それぞれ
前記信号入力端子に直列接続された充電用抵抗、
順方向または逆方向の一方向性素子およびコンデ
ンサと、前記各充電用抵抗よりも大きな抵抗値を
有し該各一方向性素子にそれぞれ並列接続された
放電用抵抗とからなる正信号用CR積分回路と負
信号用CR積分回路とを備えるとともに、前記正
信号用CR積分回路のバイアス電圧を前記負信号
用CR積分回路のそれよりも低くなるよう設定し、
前記両積分回路における前記各一方向性素子とコ
ンデンサとの接続点を、それぞれ電圧比較器の各
入力端子に接続してなることを特徴として構成さ
れている。

＜作用＞ 上記構成としたことにより、各積分回路のそれ
ぞれのコンデンサは、放電時定数が充電時定数よ
りも大きいことによつて、信号入力端子からの正
信号および負信号のピークメモリとして機能し、
また、通常時には、正信号積分用コンデンサの端
子電圧が負信号積分用コンデンサの端子電圧より
も低くなつており、この両コンデンサの通常時の
差電圧により電圧比較器のコンパレートレベルつ
まりしきい電圧が設定されている。そして、信号
入力端子から正信号が入力されることにより、正
信号積分用コンデンサの端子電圧が上記しきい電
圧を超えて負信号積分用コンデンサの端子電圧よ
り高くなつた時、または信号入力端子から負信号
が入力されることにより、負信号積分用コンデン
サの端子電圧が上記しきい電圧を超えて正信号積
分用コンデンサの端子電圧より低くなつた時、或
いは正、負の両信号の入力により正信号積分用コ
ンデンサの電圧が上昇し且つ負信号積分用コンデ
ンサの電圧が低下して正信号積分用コンデンサの
電圧が負信号積分用コンデンサの電圧より高くな
つた時、の何れかにより電圧比較器の出力が反転
し、この反転信号が、例えば移動物体検出装置に
適用した場合に移動物体検出信号となる。このよ
うに、一つの振幅弁別回路により正、負の両信号
の振幅を弁別することができるとともに、正、負
の各信号の変化分の絶対値を恰も加算するように
して振幅を弁別することもできるため、特に、移
動物体検出装置に適用した場合には、移動物体が
検知エリアを横切つた時に正、負の信号が出力さ
れるので、正信号積分用コンデンサの端子電圧が
上昇し、且つ負信号積分用コンデンサの端子電圧
が低下し、移動物体を確実に検出できるととも
に、正または負の何れか一方であつて振幅の小さ
いノイズの影響を除外することができ、Ｓ／Ｎ比
が格段に向上する。

＜実施例＞ 以下、本発明の好ましい一実施例について図面
を参照しながら詳細に説明する。

本発明の一実施例に係わる電気回路を示した第
１図において、信号入力端子（図示せず）からの
入力信号が増幅器１で増幅され、この増幅信号の
うちの正信号が充電用抵抗２、ダイオード３，８
を通じて正信号積分用コンデンサ１０に充電さ
れ、且つ放電用抵抗７を通じて放電される。一
方、負信号は充電用抵抗２およびダイオード６を
通じて負信号積分用コンデンサ９に負方向に充電
され、且つ放電用抵抗５を通じて放電される。ま
た、ダイオード３は、抵抗２，４を通じて電流を
流すことにより、内部インピーダンスを下げるよ
う作用するものであり、さらに、各放電用抵抗
５，７として、互いに同一抵抗値のものであつ
て、且つ充電用抵抗２に比し100〜200倍の抵抗値
のものが用いられており、このように充電時定数
に比し放電時定数が格段に大きいことにより、前
述の正信号用および負信号用の各積分回路のそれ
ぞれのコンデンサ９，１０は限時特性をもつピー
クメモリとして機能するようになつている。そし
て、各積分回路のコンデンサ９，１０の端子電圧
がそれぞれ電圧比較器１１の非反転入力端子＋お
よび反転入力端子−に入力されている。

次に、前記実施例の作用を、移動物体検出装置
に適用した場合について第２図を参照しながら説
明する。第２図ｂは、各コンデンサ９，１０の端
子電圧つまり電圧比較器１１の非反転入力端子＋
および反転入力端子−のそれぞれの入力電圧１
４，１３の波形を示す。通常時には、負信号積分
用コンデンサ９が放電用抵抗５を通じてバイアス
されるのに対し、正信号積分用コンデンサ１０
は、ダイオード３および放電用抵抗７を通じてバ
イアスされるので、負信号積分用コンデンサ９よ
りもダイオード３の端子間電圧分V2だけ低い電
圧にバイアスされており、この差電圧V2が電圧
比較器１１のしきい電圧となる。このようなしき
い電圧V2の設定により、正信号が入力されて正
信号積分用コンデンサ１０の端子電圧が上記しき
い電圧V2を超えて負信号積分用コンデンサ９の
端子電圧より高くなつた時、または負信号が入力
されて負信号積分用コンデンサ９の端子電圧が上
記しきい電圧V2を超えて正信号積分用コンデン
サ１０の端子電圧より低くなつた時、の何れかに
より電圧比較器１１の出力電圧が反転する。これ
により、正、負の何れの信号の振幅をも弁別でき
る。また、正、負の両信号のうちの片方のみでは
電圧比較器１１の出力信号を反転しなくても、両
信号が僅かな時間間隔で出力されてこの両信号の
それぞれの変化分の絶対値の和がしきい電圧V2
を超えた時に電圧比較器１１の出力電圧が反転す
る。この動作を、以下に第２図に基づいて説明す
る。

第２図ａは、増幅器１の出力信号１２の波形を
示し、V1はそれぞれダイオード６，８のしきい
電圧である。この第２図ａにS1で示した正信号
の振幅は、ダイオード８のしきい電圧V1に達し
ないので、正信号積分用コンデンサ１０に充電さ
れることがない。このように、信号および雑音の
何れを問わずダイオード６，８のしきい電圧に達
しない振幅のものは、ダイオード６，８に阻止さ
れてコンデンサ９，１０に充電されない。従つ
て、ホワイトノイズなどの連続した振幅の小さい
ノイズは、ダイオード６，８のしきい電圧V1に
より阻止される。

次に、S2で示した信号は、その正信号部分の
振幅ががダイオード８のしきい電圧V1を超える
ので、正信号積分用コンデンサ１０に充電される
が、このコンデンサ１０の充電による端子電圧１
４は、同図ｂに示すように電圧比較器１１のしき
い電圧V2を超える程には上昇しなく、負信号積
分用コンデンサ９の端子電圧１３以下であること
により、電圧比較器１１の出力電圧は同図ｃに示
すように反転しない。従つて、電気サージのよう
にスパイク状で振幅は大きいが短時間のみ発生す
るノイズは、充電用抵抗２とコンデンサ９，１０
によつて吸収されることになる。

そして、検知エリアを人体が横切つた場合にま
S3で示したような信号が入力され、この信号は
正信号および負信号の各振幅が共にダイオード
６，８のしきい電圧V1を超えているので、両コ
ンデンサ９，１０に充電される。同図ｂに示すよ
うに、先ず、正信号部分によつて正信号積分用コ
ンデンサ１０の端子電圧が上昇し、且つ比較的長
い放電時定数によつて暫くの間、上昇した電圧に
ほぼ保持される。このようにして両コンデンサ
９，１０の差電圧が小さくなつた状態で、次に負
信号により負信号積分用コンデンサ９が負方向に
充電されてその端子電圧が低下し、僅かな時間経
過後に正信号積分用コンデンサ１０の端子電圧よ
り低くなり、同図ｃに示すように電圧比較器１１
の出力電圧が反転する。即ち、移動物体検出信号
が出力される。このようにして正、負の両信号の
変化分の絶対値を恰も加算するようにして振幅を
弁別しているので、特に、防犯警報装置に適用し
た場合、家宅等への不法侵入者は、検知エリア内
において完全な静止状態でいることは考えられ
ず、通常は様子を伺つてこまかく動くので、それ
に伴つて両コンデンサ９，１０の端子電圧の差が
少しづつ小さくなつていき、換言すれば検出感度
が良くなつていき、ついには両コンデンサ９，１
０の端子電圧が逆転してしまうことにより不法侵
入者を検出できるので、Ｓ／Ｎ比が格段に向上
し、ノイズによる誤動作を確実に防止することが
できる。

この実施例回路は、１個の電圧比較器１１、３
個のダイオード３，６，８、４個の抵抗２，４，
５，７および２個のコンデンサ９，１０により構
成されており、従来の移動物体検出装置において
設けられていた２種のうちの単一の振幅弁別回路
とほぼ同等の回路部品、つまり既存装置に比し約
半分の回路部品で構成されている。

＜発明の効果＞ 本発明は以上のように構成され且つ作用するの
で、以下のような効果を奏する。即ち、本発明の
振幅弁別回路によれば、既存装置に比し約半分程
度の部品点数によつて構成しながらも、正、負の
各信号の振幅を共に弁別することができる。しか
も、正、負の両信号の各変化分の絶対値を加算し
ての振幅弁別をも行えるので、特に、防犯警報装
置や自動ドア等の起動スイツチとしての移動人体
検出装置に適用した場合に、Ｓ／Ｎ比が格段に向
上して誤動作を確実に防止することができる大き
な利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気回路図、第２
図は第１図の各部の動作電圧の波形図である。 ２……充電用抵抗、５，７……放電用抵抗、
６，８……ダイオード（一方向性素子）、９……
正信号積分用コンデンサ、１０……負信号積分用
コンデンサ、１１……電圧比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 信号入力端子からの正信号または負信号の少
   なくとも一方の振幅幅が一定以上になつたのを検
   知する振幅弁別回路において、それぞれ前記信号
   入力端子に直列接続された充電用抵抗、順方向ま
   たは逆方向の一方向性素子およびコンデンサと、
   前記各充電用抵抗よりも大きな抵抗値を有し該各
   一方向性素子にそれぞれ並列接続された放電用抵
   抗とからなる正信号用CR積分回路と負信号用CR
   積分回路とを備えるとともに、前記正信号用CR
   積分回路のバイアス電圧を前記各負信号用CR積
   分回路のそれよりも低くなるよう設定し、前記両
   積分回路における前記各一方向性素子とコンデン
   サとの接続点を、それぞれ電圧比較器の各入力端
   子に接続してなることを特徴とする振幅弁別回
   路。