JP3654154B2

JP3654154B2 - Infrared human body detector

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Publication number: JP3654154B2
Application number: JP2000226158A
Authority: JP
Inventors: 光輝畑谷; 慎司坂本; 卓福井; 啓史松田; ▲頼▼信村山
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: JP2002040159A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体が発する赤外線を検知して、人体の動きを検知する赤外線式人体検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギーを図るなどの目的で、人体の動きを検知して効率的な動作を行う様々な電気機器が提案されている。例えばこのような電気機器には、赤外線式人体検知装置が内蔵されている。赤外線式人体検知装置は、検知エリア内の赤外線輻射エネルギーの変化を検知して、この変化量が所定量以上の場合に人体を検知した旨の信号を出力する。そして、この信号によって電気機器の電源のオンオフ動作が行われる。ここで、赤外線式人体検知装置が人体以外の要因によって人体検知信号を発するつまり誤検知を行うと、電気機器のオンオフ動作が誤動作することになる。このような誤動作を防止するために、赤外線式人体検知装置においてはノイズ等の影響を排除して正確な人体検知を行うことが求められる。
【０００３】
この赤外線式人体検知装置の誤検知の原因の一つにポップコーンノイズがある。赤外線式人体検知装置の赤外線検出素子は一般的には焦電素子が用いられるが、ポップコーンノイズは、焦電素子を構成する焦電体基板や回路基板等の熱膨張率の相違により生じたピッチング部分やマイクロクラック部分に力学的ストレスが集中し不要な電荷が生じて、この電荷が電流として出力されることによって発生するものである。
【０００４】
従来、このポップコーンノイズの影響を抑制して誤検知を防止する赤外線式人体検知装置が提案されている。図７に赤外線式人体検知装置の従来例を示す。赤外線式人体検知装置は、検知領域からの赤外線の変化を検出する赤外線検出素子（焦電素子）１と、赤外線検出素子１の出力電流を電圧に変換する電流／電圧変換部２と、電流／電圧変換部２の出力信号から人体の移動に係わる信号を選択して増幅する第１の電圧増幅部３と、第１の電圧増幅部３の出力信号に基づき人体検知処理行い人体検知信号を出力する人体検知部５と、電流／電圧変換部２の出力信号から赤外線検出素子１で発生し誤動作要因となるポップコーンノイズを選択して増幅する第２の電圧増幅部４と、第２の電圧増幅部４の出力信号に基づきポップコーンノイズ検知処理を行いポップコーンノイズ検知信号を出力するポップコーンノイズ検知部６と、ポップコーンノイズ検知信号が出力されたとき、所定の時間電流／電圧変換部２及び第１の電圧増幅部３の少なくともいずれか一方を制御する制御部７とを有している。
【０００５】
次に動作について説明する。焦電素子１はレンズ系等を含み、検出領域内の赤外線を集光する。焦電素子１は集光した赤外線量の変化に応じた電流を電流／電圧変換部２に出力し、電流／電圧変換部２は、入力された電流を電圧に変換して第１の電圧増幅部３及び第２の電圧増幅部４に出力する。第１の電圧増幅部３は、人体の移動に係わる信号を選択するフィルタ機能を有して、この人体の移動に係わる信号を増幅して人体検知部５に出力する。この第１の電圧増幅部３のフィルタ機能は、人体検知信号の周波数が約１Ｈｚであることから、約１Ｈｚを中心とする周波数帯を通過させるバンドパスフィルタとして構成されている。一方、第２の電圧増幅部４は、ポップコーンノイズを選択するフィルタ機能を有して、このポップコーンノイズ信号を増幅してポップコーンノイズ検知部５に出力する。この第２の電圧増幅部４のフィルタ機能は、ポップコーンノイズの周波数が１００Ｈｚ付近であることから、数十Ｈｚ以上の周波数を通過させるハイパスフィルタとして構成されたり又、中心周波数が１００Ｈｚのバンドパスフィルタで構成されている。つまり、人体の移動に係わる信号は緩やかな立ち上がりの波形であるのに対し、ポップコーンノイズによるものが人体の移動に係わる信号よりも遙かに速い立ち上がりを示してその後直ちに減衰する波形であるという両者の特性の相違により、両者をフィルタで分離し各々増幅させることができる。
【０００６】
人体検知部５では、第１の電圧増幅部３から入力された信号のレベルと、所定のレベルとを比較して、第１の電圧増幅部３から入力された信号のレベルが所定のレベルを越えたときに人体検知信号を出力する動作が行われる。そしてこの人体検知信号は外部回路に出力されて、この人体検知信号に基づき電気機器のオンオフ制御がなされる。
【０００７】
また、ポップコーンノイズ検知部６では、第２の電圧増幅部４から入力された信号のレベルと、所定のレベルとを比較して、第２の電圧増幅部３から入力された信号のレベルが所定のレベルを越えたときにポップコーンノイズ検知信号を出力する動作が行われる。そしてこのポップコーンノイズ検知信号は制御部７に出力される。制御部７では、ポップコーンノイズ検知信号が入力されると、例えばパルス信号を電流／電圧変換部２及び第１の電圧増幅部の少なくともいずれか一方に出力して、ある一定の時間電流／電圧変換部２の変換インピーダンスや第１の電圧増幅部３の利得を降下させる。これにより第１の電圧増幅部３の出力信号レベルが減衰して、ポップコーンノイズによる誤検知を防止することができる。尚、この従来例では、電流／電圧変換部２及び第１の電圧増幅部３の両者に制御信号（パルス信号）を出力しているが、どちらか一方でもよい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにポップコーンノイズによる誤動作を防止するためにポップコーンノイズを選択して増幅する第２の電圧増幅部４やポップコーンノイズ検知部６を設けることは、赤外線式人体検知装置の回路の大型化につながり、近年の電気機器の小型化に伴う赤外線式人体検知装置の小型化の要求を満足することができない。特に第２の電圧増幅部４のハイパスフィルタもしくはバンドパスフィルタを構成する要素として用いるキャパシタ（コンデンサ）は、必要とされる容量成分の大きさから外付け部品が用いられているため、大きな回路面積を必要としている。
【０００９】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、ポップコーンノイズ増幅部及びポップコーンノイズ検知部を有する小型の赤外線式人体検知装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、検知領域からの赤外線の変化を検出する赤外線検出素子と、該赤外線検出素子の出力電流を電圧に変換する電流／電圧変換部と、該電流／電圧変換部の出力信号から人体の移動に係わる信号を選択して増幅する第１の電圧増幅部と、該第１の電圧増幅部の出力信号に基づき人体検知処理行い人体検知信号を出力する人体検知部と、前記電流／電圧変換部の出力信号から前記赤外線検出素子で発生し誤動作要因となるポップコーンノイズを選択して増幅する第２の電圧増幅部と、該第２の電圧増幅部の出力信号に基づきポップコーンノイズ検知処理を行いポップコーンノイズ検知信号を出力するポップコーンノイズ検知部と、該ポップコーンノイズ検知信号が出力されたとき、所定の時間前記電流／電圧変換部及び前記第１の電圧増幅部の少なくともいずれか一方を制御する制御部とを有する赤外線式人体検知装置において、複数のクロック信号を発振するクロック信号発生部を有し、前記第２の電圧増幅部内の増幅器の第１の入力端子には第１のスイッチ部と該第１の入力端子の電位を保持するキャパシタを具備するとともに、前記増幅器の第２の入力端子には第２のスイッチ部と該第２の入力端子の電位を保持するキャパシタを具備し、前記クロック信号発生部から出力され、前記ポップコーンノイズの周波数帯に対応した周波数を有する第１のクロック信号により前記第１のスイッチ部を制御し、前記第１のクロック信号と同一周波数で位相が異なる第２のクロック信号により前記第２のスイッチ部を制御するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の赤外線式人体検知装置において、前記第１のクロック信号と前記第２のクロック信号との位相が半周期異なることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の赤外線式人体検知装置において、前記クロック信号の周波数を調整する周波数調整部を有して、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号の周波数を可変にしたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の赤外線式人体検知装置において、周囲温度を検知する温度検知部を有して、該温度検知部の出力信号を前記周波数調整部に入力して、周囲温度に基づき前記第１のクロック信号及び第２のクロック信号の周波数を可変とするようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の赤外線式人体検知装置において、前記第１の電圧増幅部の出力部及び前記第２の電圧増幅部の出力部に接続されるとともに、入力部に入力切替部、出力部に出力切替部を有して、人体検知処理とポップコーンノイズ検知処理を時分割で行う検知部を有して、前記人体検知部と前記ポップコーンノイズ検知部とを一体化したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の赤外線式人体検知装置において、前記第１の電圧増幅部を、ハイパスフィルタと直流増幅部からなる前段部と、ローパスフィルタと直流増幅部からなる後段部とによって構成し、前記前段部の出力信号を前記第２の電圧増幅部の入力部に入力するようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る赤外線式人体検知装置について図１乃至図６にもとづき説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態の赤外線式人体検知装置のブロック図である。従来例と同じ構成部分については同じ符号で示し説明は省略する。従来例と異なる点は第２の電圧増幅部３の構成である。本実施形態の第２の電圧増幅部３は増幅器９（増幅度は抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２により決定）を有し、増幅器９の第１の入力端子（正入力端子）には第１のスイッチ部ＳＷ１と該第１の入力端子の電位を保持するキャパシタＣ１を具備するとともに、第２の入力端子（負入力端子）には第２のスイッチ部ＳＷ２と該第２の入力端子の電位を保持するキャパシタＣ２を具備している（図中ｎｏｄｅＣ）。さらに、複数のクロック信号を発振するクロック信号発生部となる発振回路８を有し、この発振回路８から出力され、ポップコーンノイズの周波数帯に対応した周波数を有する第１のクロック信号ＣＬ１により第１のスイッチ部ＳＷ１を制御し、前記第１のクロック信号ＣＬ１と同一周波数で位相が異なる第２のクロック信号ＣＬ２により前記第２のスイッチ部ＳＷ２を制御するようにしている。
【００１８】
次に第１のクロック信号ＣＬ１及び第２のクロック信号ＣＬ２による、第１のスイッチ部ＳＷ１及び第２スイッチ部ＳＷ２の動作について説明する。図２は、発振回路８が生成する第１のクロック信号ＣＬ１及び第２のクロック信号の波形を示している。ここで、第１のクロック信号ＣＬ１と第２のクロック信号ＣＬ２の同一周波数で、位相は半周期異なっている。また、両者ともハイレベルの区間はローレベルの区間に比し非常に短いものとなっている。
【００１９】
クロック信号ＣＬ１がハイレベルの時スイッチ部ＳＷ１はオン状態となり、ローレベルの時スイッチ部ＳＷ１はオフ状態となる。また同様に、クロック信号ＣＬ２がハイレベルの時スイッチ部ＳＷ２はオン状態となり、ローレベルの時スイッチ部ＳＷ２はオフ状態となる。第１のクロック信号ＣＬ１及び第２のクロック信号ＣＬ２の周期をＴとすると、先ず、時刻ｔにスイッチ部ＳＷ１が短時間オン状態となり、この時刻の入力信号をキャパシタＣ１により増幅器９の正入力端子にホールドする。次に、時刻ｔ＋Ｔ／２にスイッチ部ＳＷ２が短時間オン状態となり、この時刻の入力信号をキャパシタＣ２により増幅器９の負入力端子（ｎｏｄｅＣ）にホールドする。さらに時刻ｔ＋Ｔには再びスイッチ部ＳＷ１がオン状態となり、この時刻の入力信号をキャパシタＣ１により増幅器９の正入力端子にホールドする。つまり、増幅器９は電流／電圧変換部２の出力（ｎｏｄｅＡ）信号を、Ｔ／２の周期で正入力端子と負入力端子とにおいて交互にサンプルホールドし、正入力端子及び負入力端子に入力された信号の変化分（差分）を離散的に増幅して出力している。
【００２０】
例えば、クロック信号ＣＬ１及びクロック信号ＣＬ２の周波数を２５０Ｈｚとすれば、Ｔ／２＝２ミリ秒毎にサンプリングした値の差を増幅し出力する。そして、次段のポップコーンノイズ検知部６では、この出力信号のレベルが所定のレベルを越えたときにポップコーンノイズ検知信号を出力する動作が行われる。
【００２１】
人体の移動に係わる信号は１Ｈｚ付近で、ポップコーンノイズによる信号は１００Ｈｚ付近であるので、２ミリ秒でサンプリングを行えば、人体の移動に係わる信号の変化は非常に緩やかでこのサンプリングに追従せず、それに比べポップコーンノイズによる信号の変化は速いためこのサンプリングに追従する。つまり人体の移動に係わる信号に対する応答感度は低く、ポップコーンノイズによる信号に対しては応答感度が高い。よって、ポップコーンノイズを選択するフィルタの機能が、このスイッチング動作によってなされることになる。したがってポップコーンノイズの周波数帯を通過させるハイパスフィルタやバンドパスフィルタを構成する必要がなく回路に実装する部品点数は大きく削減することができる。
【００２２】
このように、複数のクロック信号を発振するクロック信号発生部である発信回路８を有し、第２の電圧増幅部４内の増幅器９の正入力端子（第１の入力端子）には第１のスイッチ部ＳＷ１と正入力端子の電位を保持するキャパシタＣ１を具備するとともに、負入力端子（第２の入力端子）には第２のスイッチ部ＳＷ２と負入力端子の電位を保持するキャパシタＣ２を具備し、発振回路８から出力され、ポップコーンノイズの周波数帯に対応した周波数を有する第１のクロック信号ＣＬ１により第１のスイッチ部ＳＷ１を制御し、第１のクロック信号ＣＬ１と同一周波数で半周期位相が異なる第２のクロック信号ＣＬ２により第２のスイッチ部ＳＷ２を制御するようにしたので、第１のスイッチ部ＳＷ１と第２のスイッチ部ＳＷ２の動作がポップコーンノイズの周波数帯を通過させるフィルタとして作用し、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタを構成する必要がなく回路に実装する部品点数は大きく削減することができるという効果を奏する。
【００２３】
図３は本発明の第２の実施の形態に係わる赤外線式人体検知装置を示すブロック図である。本実施形態では、第１の実施の形態に係わる赤外線式人体検知装置において、スイッチ部ＳＷ１およびスイッチ部ＳＷ２のスイッチングに用いるクロック信号ＣＬ１及びクロック信号ＣＬ２の周波数を調整する周波数調整部１０と周囲温度を検知する温度検知部１１とを設けている。ここで、温度検知部１１で得られた周囲温度情報に基づき周波数調整部１０でクロック信号ＣＬ１及びクロック信号ＣＬ２の周波数の調整がなされる。
【００２４】
ポップコーンノイズは一般に低温でその発生頻度が増し、高温ではほとんど発生することはない。逆に高温では、電流／電圧変換部２の入力端子のリーク電流によると考えられる定常的に発生するノイズが大きくなる。そしてこのようなノイズによりポップコーンノイズ検知部６が誤動作する可能性が生じる。よって、高温ではポップコーンノイズを検知する必要性は低くなり、反対にポップコーンノイズ以外の定常的に発生するノイズの影響を抑える必要性が高くなる。本実施形態においては、温度検知部１１にて周囲温度を検知し、周囲温度が高いときには周波数調整部１０において、スイッチ部ＳＷ１及びスイッチ部ＳＷ２によるサンプリングのためのクロック信号ＣＬ１及びクロック信号ＣＬ２の周波数を高くする。そうするとサンプリングの時間軸上の分解能が上がり、サンプリング周波数（クロック信号ＣＬ１及びクロック信号ＣＬ２の周波数）に対して、信号の変化が追従しなくなるため増幅器９の信号検出感度は低くなる。これによって、ポップコーンノイズ以外の定常的に発生するノイズの検知感度を抑え、誤動作を抑制することができる。
【００２５】
このように、クロック信号の周波数を調整する周波数調整部１０と、周囲温度を検知する温度検知部１１とを有して、温度検知部１１の出力信号を周波数調整部１０に入力して、周囲温度に基づき第１のクロック信号ＣＬ１及び第２のクロック信号ＣＬ２の周波数を可変とするようにしたので、周囲温度が高いときに第１のクロック信号ＣＬ１及び第２のクロック信号ＣＬ２の周波数を高くし増幅器９の信号検出感度を低下させて、ポップコーンノイズ以外の定常的に発生するノイズの検知感度を抑え、誤動作を抑制することができるという効果を奏する。
【００２６】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係わる赤外線式人体検知装置のブロック図である。本実施形態は、第１の実施の形態において、人体検知部５とポップコーンノイズ検知部６の機能を一体化した検知部１２を設けたものである。検知部１２の入力部には、入力切替のためのスイッチ部ＳＷ３及びスイッチ部ＳＷ５を設けるとともに、出力部には出力切替のためのスイッチ部ＳＷ４及びスイッチ部ＳＷ６を設けている。
【００２７】
本実施形態の動作について図５を用いて説明する。図５（ａ）は、電流／電圧変換部２の出力（ｎｏｄｅＡ）の波形を示している。この波形の例では、時刻ｔから時刻ｔ＋Ｔ／２の間にステップ変動している。この電流／電圧変換部２の出力波形に対する増幅器９の出力（ｎｏｄｅＢ）の波形を（ｂ）に示す。これは、図２に示したクロック信号ＣＬ１及びクロック信号ＣＬ２により、電流／電圧変換部２の出力値を周期Ｔ／２でサンプリングし、増幅器９の正入力端子及び負入力端子でサンプルホールドされた値の差分を出力した結果である。
【００２８】
図５（ｃ）はスイッチ部ＳＷ３スイッチ部ＳＷ４を制御するクロック信号ＣＬ３である。クロック信号ＣＬ３がハイレベルの時スイッチ部ＳＷ３及びスイッチ部ＳＷ４はオン状態となり、クロック信号ＣＬ３がローレベルの時スイッチ部ＳＷ３及びスイッチ部ＳＷ４はオフ状態となる。つまりクロック信号ＣＬ３がハイレベルの時は、増幅器９の出力信号が検知部１２に入力され、検知部１２の出力信号が制御部７に入力されることになる。
【００２９】
クロック信号ＣＬ４（図５では図示せず）は、クロック信号ＣＬ３の同一周波数で位相が半周期異なるクロック信号である。つまりクロック信号ＣＬ４は、クロック信号ＣＬ３に対して逆位相となる。クロック信号ＣＬ４はスイッチ部ＳＷ５スイッチ部ＳＷ６を制御する。クロック信号ＣＬ４がハイレベルの時スイッチ部ＳＷ５及びスイッチ部ＳＷ６はオン状態となり、クロック信号ＣＬ４がローレベルの時スイッチ部ＳＷ５及びスイッチ部ＳＷ６はオフ状態となる。つまりクロック信号ＣＬ４がハイレベルの時は、第１の電圧増幅部３の出力信号が検知部１２に入力され、検知部１２の出力信号は外部回路につながる出力端子に出力されることになる。
【００３０】
ここで、図５（ｂ）に示すように増幅器９の出力信号は、周期Ｔ／２のサンプリング値となるので、時間Ｔ／２の間のごく一部の時間、ポップコーンノイズ検知処理を行えばよいことになる。そして、それ以外の時間の部分では、人体検知処理を行えば効果的である。よって、第１の実施の形態における人体検知部５とポップコーンノイズ検知部６の機能を一体化した検知部１２を設け、上記に示したスイッチ部ＳＷ３，ＳＷ４及びスイッチ部ＳＷ５，ＳＷ６による入出力切替を、互いに逆位相の関係にあるクロック信号ＣＬ３及びクロック信号ＣＬ４を用いてスイッチング動作を行うことにより、人体検知処理とポップコーンノイズ検知処理を時分割で行うことができる。
【００３１】
このように、人体検知部５とポップコーンノイズ検知部６とを一体化した検知部１２を設け、人体検知処理とポップコーンノイズ検知処理を時分割で行うようにしたので、回路を小型化することができるという効果を奏する。
【００３２】
図６は本発明の第４の実施の形態に係わる赤外線式人体検知装置を示すブロック図である。本実施形態は、第１の実施の形態において、第１の電圧増幅部３の人体の移動に係わる信号を選択して増幅する手段として、前段にハイパスフィルタと直流電圧増幅部、後段にローパスフィルタと直流電圧増幅部を有する回路構造を形成している。直流電圧増幅部を複数設けているのは、高利得の電圧増幅が要求されるためである。そして、前段のハイパスフィルタと後段のローパスフィルタによりバンドパスフィルタが構成されて、人体の移動に係わる信号（約１Ｈｚ）を通過するように設計している。
【００３３】
ここで、前段のハイパスフィルタと直流電圧増幅部の出力信号を増幅器９に入力するように回路を構成する。ポップコーンノイズの周波数が１００Ｈｚ付近の信号であることから、前段のハイパスフィルタにおいては、ポップコーンノイズの信号成分が減衰されることなく通過し、ポップコーンノイズの周波数より低い周波数の信号成分が減衰されることになる。ポップコーンノイズを増幅するための増幅器９において、ポップコーンノイズ以外の低い周波数の信号が除去（減衰）された状態で入力されるとともに直流電圧増幅部を介しているので、ポップコーンノイズの増幅利得を上げることができ、より小さなレベルのポップコーンノイズを検知することができる。
【００３４】
このように、人体の移動に係わる信号を選択して増幅する第１の電圧増幅部３を、ハイパスフィルタと直流増幅部からなる前段部と、ローパスフィルタと直流増幅部からなる後段部とによって構成し、前記前段部の出力信号をポップコーンノイズを選択して増幅する第２の電圧増幅部４の入力部に入力するようにしたので、別途回路を設けることなく第１の電圧増幅部のハイパスフィルタと直流増幅部を利用して、ポップコーンノイズの増幅利得を上げ、より小さなレベルのポップコーンノイズを検知することができるという効果を奏する。
【００３５】
【発明の効果】
上述の如く、本発明の請求項１記載の発明によれば、検知領域からの赤外線の変化を検出する赤外線検出素子と、該赤外線検出素子の出力電流を電圧に変換する電流／電圧変換部と、該電流／電圧変換部の出力信号から人体の移動に係わる信号を選択して増幅する第１の電圧増幅部と、該第１の電圧増幅部の出力信号に基づき人体検知処理行い人体検知信号を出力する人体検知部と、前記電流／電圧変換部の出力信号から前記赤外線検出素子で発生し誤動作要因となるポップコーンノイズを選択して増幅する第２の電圧増幅部と、該第２の電圧増幅部の出力信号に基づきポップコーンノイズ検知処理を行いポップコーンノイズ検知信号を出力するポップコーンノイズ検知部と、該ポップコーンノイズ検知信号が出力されたとき、所定の時間前記電流／電圧変換部及び前記第１の電圧増幅部の少なくともいずれか一方を制御する制御部とを有する赤外線式人体検知装置において、複数のクロック信号を発振するクロック信号発生部を有し、前記第２の電圧増幅部内の増幅器の第１の入力端子には第１のスイッチ部と該第１の入力端子の電位を保持するキャパシタを具備するとともに、前記増幅器の第２の入力端子には第２のスイッチ部と該第２の入力端子の電位を保持するキャパシタを具備し、前記クロック信号発生部から出力され、前記ポップコーンノイズの周波数帯に対応した周波数を有する第１のクロック信号により前記第１のスイッチ部を制御し、前記第１のクロック信号と同一周波数で位相が異なる第２のクロック信号により前記第２のスイッチ部を制御するようにしたので、前記第１のスイッチ部と前記第２のスイッチ部の動作がポップコーンノイズの周波数帯を通過させるフィルタとして作用し、ポップコーンノイズを選択するためのハイパスフィルタやバンドパスフィルタを構成する必要がなく回路に実装する部品点数は大きく削減することができ、ポップコーンノイズ増幅部及びポップコーンノイズ検知部を有する小型の赤外線式人体検知装置を提供することができた。
【００３６】
請求項２記載の発明においては、前記第１のクロック信号と前記第２のクロック信号との位相が半周期異なるようにしたので、前記第１のスイッチ部と前記第２のスイッチ部の動作でのサンプリングがクロック信号の２倍の周期で効果的に行うことができるという効果を奏する。
【００３７】
請求項３記載の発明においては、前記クロック信号の周波数を調整する周波数調整部を有して、前記第１のクロック信号及び前記第２のクロック信号の周波数を可変にするようにしたので、前記第１のスイッチ部と前記第２のスイッチ部の動作により形成されるフィルタの特性を調整することができるという効果を奏する。
【００３８】
請求項４記載の発明においては、周囲温度を検知する温度検知部を有して、該温度検知部の出力信号を前記周波数調整部に入力して、周囲温度に基づき前記第１のクロック信号及び第２のクロック信号の周波数を可変とするようにしたので、周囲温度が高いときに第１のクロック信号及び第２のクロック信号の周波数を高くし増幅器の信号検出感度を低下させて、ポップコーンノイズ以外の定常的に発生するノイズの検知感度を抑え、誤動作を抑制することができるという効果を奏する。
【００３９】
請求項５記載の発明においては、前記第１の電圧増幅部の出力部及び前記第２の電圧増幅部の出力部に接続されるとともに、入力部に入力切替部、出力部に出力切替部を有して、人体検知処理とポップコーンノイズ検知処理を時分割で行う検知部を有して、前記人体検知部と前記ポップコーンノイズ検知部とを一体化したので、回路を小型化することができるという効果を奏する。
【００４０】
請求項６記載の発明においては、前記第１の電圧増幅部を、ハイパスフィルタと直流増幅部からなる前段部と、ローパスフィルタと直流増幅部からなる後段部とによって構成し、前記前段部の出力信号を前記第２の電圧増幅部の入力部に入力するようにしたので、別途回路を設けることなく第１の電圧増幅部のハイパスフィルタと直流増幅部を利用して、ポップコーンノイズの増幅利得を上げ、より小さなレベルのポップコーンノイズを検知することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の赤外線式人体検知装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わるクロック信号を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の赤外線式人体検知装置のブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の赤外線式人体検知装置のブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係わる信号波形を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の赤外線式人体検知装置のブロック図である。
【図７】従来の赤外線式人体検知装置のブロック図である。
【符号の説明】
１赤外線検出素子（焦電素子）
２電流／電圧変換回路
３第１の電圧増幅部
４第２の電圧増幅部
５人体検知部
６ポップコーンノイズ検知部
７制御部
８発振回路
９増幅器
１０周波数調整部
１１温度検知部
１２検知部
ＳＷスイッチ
ＣＬクロック信号
Ｒ抵抗
Ｃキャパシタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an infrared human body detection device that detects infrared rays emitted from a human body and detects the movement of the human body.
[0002]
[Prior art]
In recent years, for the purpose of saving energy, various electric devices that detect the movement of a human body and perform an efficient operation have been proposed. For example, such an electric device incorporates an infrared human body detection device. The infrared human body detection device detects a change in infrared radiation energy in the detection area, and outputs a signal indicating that a human body has been detected when the amount of change is equal to or greater than a predetermined amount. Then, the power supply of the electric device is turned on / off by this signal. Here, if the infrared human body detection device generates a human body detection signal due to a factor other than the human body, that is, performs erroneous detection, the on / off operation of the electrical device malfunctions. In order to prevent such a malfunction, an infrared human body detection device is required to perform accurate human body detection while eliminating the influence of noise and the like.
[0003]
One cause of false detection of this infrared human body detection device is popcorn noise. Pyroelectric elements are generally used as infrared detection elements of infrared human body detection devices, but popcorn noise is a pitching caused by differences in thermal expansion coefficients of pyroelectric substrates and circuit boards that constitute the pyroelectric elements. The mechanical stress is concentrated on the part and the micro crack part, and unnecessary charges are generated, and this charge is generated as a current.
[0004]
Conventionally, an infrared human body detection device that suppresses the influence of the popcorn noise and prevents erroneous detection has been proposed. FIG. 7 shows a conventional example of an infrared human body detection apparatus. The infrared type human body detection device includes an infrared detection element (pyroelectric element) 1 that detects a change in infrared from a detection region, a current / voltage conversion unit 2 that converts an output current of the infrared detection element 1 into a voltage, A first voltage amplifying unit 3 that selects and amplifies a signal related to the movement of the human body from the output signal of the voltage conversion unit 2 and a human body detection process based on the output signal of the first voltage amplifying unit 3 to output a human body detection signal A human body detection unit 5 that performs selection, a second voltage amplification unit 4 that selects and amplifies popcorn noise that is generated in the infrared detection element 1 from the output signal of the current / voltage conversion unit 2 and causes a malfunction, and a second voltage amplification A popcorn noise detection unit 6 that performs popcorn noise detection processing on the basis of the output signal of the unit 4 and outputs a popcorn noise detection signal; And a control unit 7 for controlling at least one of converter 2 and the first voltage amplifier 3.
[0005]
Next, the operation will be described. The pyroelectric element 1 includes a lens system and the like, and collects infrared rays in the detection region. The pyroelectric element 1 outputs a current corresponding to a change in the amount of collected infrared rays to the current / voltage conversion unit 2, and the current / voltage conversion unit 2 converts the input current into a voltage to perform first voltage amplification. To the unit 3 and the second voltage amplification unit 4. The first voltage amplifying unit 3 has a filter function for selecting a signal related to the movement of the human body, amplifies the signal related to the movement of the human body, and outputs the amplified signal to the human body detection unit 5. The filter function of the first voltage amplifying unit 3 is configured as a band-pass filter that passes a frequency band centered at about 1 Hz because the frequency of the human body detection signal is about 1 Hz. On the other hand, the second voltage amplification unit 4 has a filter function for selecting popcorn noise, amplifies the popcorn noise signal, and outputs the amplified signal to the popcorn noise detection unit 5. The filter function of the second voltage amplifying unit 4 is configured as a high-pass filter that allows a frequency of several tens of Hz or more to pass since the frequency of popcorn noise is around 100 Hz, or a band-pass filter having a center frequency of 100 Hz. It consists of In other words, while the signal related to the movement of the human body has a gently rising waveform, the signal caused by popcorn noise has a waveform that rises much faster than the signal related to the movement of the human body and then decays immediately thereafter. Due to the difference in characteristics, the two can be separated by a filter and amplified.
[0006]
In the human body detection unit 5, the level of the signal input from the first voltage amplification unit 3 is compared with a predetermined level, and the level of the signal input from the first voltage amplification unit 3 becomes a predetermined level. When it exceeds, an operation of outputting a human body detection signal is performed. Then, the human body detection signal is output to an external circuit, and on / off control of the electric device is performed based on the human body detection signal.
[0007]
The popcorn noise detection unit 6 compares the level of the signal input from the second voltage amplification unit 4 with a predetermined level, and the level of the signal input from the second voltage amplification unit 3 is predetermined. The operation of outputting the popcorn noise detection signal is performed when the level exceeds the above level. The popcorn noise detection signal is output to the control unit 7. When the popcorn noise detection signal is input to the control unit 7, for example, a pulse signal is output to at least one of the current / voltage conversion unit 2 and the first voltage amplification unit, and the current / voltage conversion is performed for a certain time. The conversion impedance of the unit 2 and the gain of the first voltage amplification unit 3 are lowered. As a result, the output signal level of the first voltage amplifying unit 3 is attenuated, and erroneous detection due to popcorn noise can be prevented. In this conventional example, the control signal (pulse signal) is output to both the current / voltage conversion unit 2 and the first voltage amplification unit 3, but either one may be used.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the provision of the second voltage amplification unit 4 and the popcorn noise detection unit 6 for selecting and amplifying the popcorn noise in order to prevent malfunction due to the popcorn noise is a large circuit of the infrared human body detection device. Therefore, it is not possible to satisfy the demand for miniaturization of the infrared human body detection device accompanying the recent miniaturization of electrical equipment. In particular, since a capacitor (capacitor) used as an element constituting the high-pass filter or band-pass filter of the second voltage amplification unit 4 uses an external component due to the required capacitance component, a large circuit area is required. Need.
[0009]
The present invention has been made in view of the above reasons, and an object thereof is to provide a small-sized infrared human body detection device having a popcorn noise amplification unit and a popcorn noise detection unit.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes an infrared detection element that detects a change in infrared from a detection region, a current / voltage conversion unit that converts an output current of the infrared detection element into a voltage, A first voltage amplification unit that selects and amplifies a signal related to movement of the human body from the output signal of the current / voltage conversion unit, and performs human body detection processing based on the output signal of the first voltage amplification unit, A human body detector for outputting, a second voltage amplifying unit for selecting and amplifying popcorn noise generated by the infrared detection element from the output signal of the current / voltage conversion unit and causing a malfunction, and the second voltage amplification A popcorn noise detection unit that performs popcorn noise detection processing based on the output signal of the unit and outputs a popcorn noise detection signal, and a predetermined time before the popcorn noise detection signal is output An infrared human body detection device having a current / voltage conversion unit and a control unit that controls at least one of the first voltage amplification unit, and further comprising a clock signal generation unit that oscillates a plurality of clock signals, The first input terminal of the amplifier in the second voltage amplification section includes a first switch section and a capacitor for holding the potential of the first input terminal, and the second input terminal of the amplifier has a second input terminal. And a capacitor for holding the potential of the second input terminal. The first clock signal is output from the clock signal generator and has a frequency corresponding to the frequency band of the popcorn noise. And the second switch unit is controlled by a second clock signal having the same frequency as the first clock signal but having a different phase. The one in which the features.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the infrared human body detection apparatus according to the first aspect, the phases of the first clock signal and the second clock signal are different from each other by a half period.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the infrared human body detection device according to the first or second aspect, the infrared human body detection device further includes a frequency adjusting unit that adjusts a frequency of the clock signal, and the first clock signal and the second clock signal. The frequency of the clock signal is made variable.
[0013]
The invention according to claim 4 is the infrared human body detection device according to claim 3, further comprising a temperature detection unit that detects an ambient temperature, and an output signal of the temperature detection unit is input to the frequency adjustment unit. The frequency of the first clock signal and the second clock signal is variable based on the ambient temperature.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the infrared human body detection device according to any one of the first to fourth aspects, the output unit of the first voltage amplification unit and the output unit of the second voltage amplification unit are provided. In addition to being connected, the input unit has an input switching unit, the output unit has an output switching unit, and has a detection unit that performs human body detection processing and popcorn noise detection processing in a time-sharing manner, and the human body detection unit and the popcorn The noise detection unit is integrated.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the infrared human body detection device according to any one of the first to fourth aspects, the first voltage amplifying unit includes a pre-stage unit including a high-pass filter and a DC amplifying unit, and a low-pass unit. It is constituted by a filter and a rear stage part composed of a DC amplification part, and the output signal of the front stage part is inputted to the input part of the second voltage amplification part.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an infrared human body detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0017]
FIG. 1 is a block diagram of the infrared human body detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. The same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The difference from the conventional example is the configuration of the second voltage amplification unit 3. The second voltage amplifying unit 3 of the present embodiment has an amplifier 9 (the amplification degree is determined by the resistor R1 and the resistor R2), and the first input terminal (positive input terminal) of the amplifier 9 has a first switch unit. The capacitor C1 that holds the potential of SW1 and the first input terminal is provided, and the potential of the second switch unit SW2 and the second input terminal is held in the second input terminal (negative input terminal). The capacitor C2 is provided (nodeC in the figure). Further, it has an oscillation circuit 8 serving as a clock signal generation unit for oscillating a plurality of clock signals, and is output from the oscillation circuit 8 by a first clock signal CL1 having a frequency corresponding to the frequency band of popcorn noise. The switch part SW1 is controlled, and the second switch part SW2 is controlled by the second clock signal CL2 having the same frequency as the first clock signal CL1 but having a different phase.
[0018]
Next, operations of the first switch unit SW1 and the second switch unit SW2 by the first clock signal CL1 and the second clock signal CL2 will be described. FIG. 2 shows waveforms of the first clock signal CL1 and the second clock signal generated by the oscillation circuit 8. Here, the first clock signal CL1 and the second clock signal CL2 have the same frequency and the phases are different by a half cycle. In both cases, the high level section is much shorter than the low level section.
[0019]
When the clock signal CL1 is at a high level, the switch unit SW1 is turned on, and when the clock signal CL1 is at a low level, the switch unit SW1 is turned off. Similarly, when the clock signal CL2 is at a high level, the switch unit SW2 is turned on, and when the clock signal CL2 is at a low level, the switch unit SW2 is turned off. Assuming that the period of the first clock signal CL1 and the second clock signal CL2 is T, first, the switch unit SW1 is turned on for a short time at time t, and the input signal at this time is input to the positive input terminal of the amplifier 9 by the capacitor C1. Hold on. Next, at time t + T / 2, the switch unit SW2 is turned on for a short time, and the input signal at this time is held by the capacitor C2 at the negative input terminal (nodeC) of the amplifier 9. Further, at time t + T, the switch section SW1 is turned on again, and the input signal at this time is held at the positive input terminal of the amplifier 9 by the capacitor C1. That is, the amplifier 9 alternately samples and holds the output (nodeA) signal of the current / voltage conversion unit 2 at the positive input terminal and the negative input terminal at a period of T / 2, and is input to the positive input terminal and the negative input terminal. The amount of change (difference) in the received signal is discretely amplified and output.
[0020]
For example, if the frequency of the clock signal CL1 and the clock signal CL2 is 250 Hz, the difference between the values sampled every T / 2 = 2 milliseconds is amplified and output. Then, the popcorn noise detection unit 6 at the next stage performs an operation of outputting a popcorn noise detection signal when the level of the output signal exceeds a predetermined level.
[0021]
Since the signal related to the movement of the human body is around 1 Hz and the signal due to popcorn noise is around 100 Hz, if the sampling is performed in 2 milliseconds, the change in the signal related to the movement of the human body is very gradual and does not follow this sampling. Compared with this, since the signal change due to popcorn noise is fast, this sampling is followed. That is, the response sensitivity with respect to the signal related to the movement of the human body is low, and the response sensitivity with respect to the signal due to popcorn noise is high. Therefore, the filter function for selecting popcorn noise is performed by this switching operation. Therefore, it is not necessary to configure a high-pass filter or a band-pass filter that allows the popcorn noise frequency band to pass, and the number of components mounted on the circuit can be greatly reduced.
[0022]
As described above, the oscillation circuit 8 which is a clock signal generation unit that oscillates a plurality of clock signals is provided, and the positive input terminal (first input terminal) of the amplifier 9 in the second voltage amplification unit 4 has a first input terminal. Switch section SW1 and a capacitor C1 that holds the potential of the positive input terminal, and a negative input terminal (second input terminal) includes a second switch section SW2 and a capacitor C2 that holds the potential of the negative input terminal. The first switch unit SW1 is controlled by the first clock signal CL1 output from the oscillation circuit 8 and having a frequency corresponding to the frequency band of popcorn noise, and is half a cycle at the same frequency as the first clock signal CL1. Since the second switch unit SW2 is controlled by the second clock signal CL2 having a different phase, the operations of the first switch unit SW1 and the second switch unit SW2 are stopped. Acts as a filter that passes the frequency band of the cone noise, the number of components mounted on the circuit it is not necessary to configure the high-pass filter or a band-pass filter is advantageously possible to reduce greatly.
[0023]
FIG. 3 is a block diagram showing an infrared human body detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the infrared human body detection apparatus according to the first embodiment, the frequency adjustment unit 10 that adjusts the frequency of the clock signal CL1 and the clock signal CL2 used for switching of the switch unit SW1 and the switch unit SW2, and the ambient temperature The temperature detection part 11 which detects this is provided. Here, based on the ambient temperature information obtained by the temperature detection unit 11, the frequency adjustment unit 10 adjusts the frequencies of the clock signal CL1 and the clock signal CL2.
[0024]
Popcorn noise generally increases at low temperatures, and hardly occurs at high temperatures. On the other hand, at a high temperature, noise that is constantly generated, which is considered to be due to the leakage current of the input terminal of the current / voltage conversion unit 2, increases. Such a noise may cause the popcorn noise detection unit 6 to malfunction. Therefore, the necessity for detecting popcorn noise is low at high temperatures, and conversely, the necessity for suppressing the influence of noise that is constantly generated other than popcorn noise is high. In the present embodiment, the temperature detection unit 11 detects the ambient temperature, and when the ambient temperature is high, the frequency adjustment unit 10 uses the frequency of the clock signal CL1 and the clock signal CL2 for sampling by the switch unit SW1 and the switch unit SW2. To increase. As a result, the resolution on the time axis of sampling increases, and the signal detection sensitivity of the amplifier 9 becomes low because the change in the signal does not follow the sampling frequency (the frequencies of the clock signal CL1 and the clock signal CL2). As a result, it is possible to suppress the detection sensitivity of noise that is constantly generated other than popcorn noise, and to suppress malfunction.
[0025]
As described above, the frequency adjustment unit 10 that adjusts the frequency of the clock signal and the temperature detection unit 11 that detects the ambient temperature are provided, and the output signal of the temperature detection unit 11 is input to the frequency adjustment unit 10 to Since the frequencies of the first clock signal CL1 and the second clock signal CL2 are made variable based on the temperature, the frequencies of the first clock signal CL1 and the second clock signal CL2 are increased when the ambient temperature is high. Thus, the signal detection sensitivity of the amplifier 9 is lowered, the detection sensitivity of noise generated regularly other than popcorn noise is suppressed, and the malfunction can be suppressed.
[0026]
FIG. 4 is a block diagram of an infrared human body detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, a detection unit 12 in which the functions of the human body detection unit 5 and the popcorn noise detection unit 6 are integrated in the first embodiment is provided. The input unit of the detection unit 12 is provided with a switch unit SW3 and a switch unit SW5 for input switching, and the output unit is provided with a switch unit SW4 and a switch unit SW6 for output switching.
[0027]
The operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows a waveform of the output (nodeA) of the current / voltage conversion unit 2. In this waveform example, there is a step change between time t and time t + T / 2. The waveform of the output (nodeB) of the amplifier 9 with respect to the output waveform of the current / voltage converter 2 is shown in FIG. This is because the output value of the current / voltage conversion unit 2 is sampled at the cycle T / 2 by the clock signal CL1 and the clock signal CL2 shown in FIG. 2, and sampled and held at the positive input terminal and the negative input terminal of the amplifier 9. This is the result of outputting the difference between values.
[0028]
FIG. 5C shows a clock signal CL3 for controlling the switch unit SW3 and the switch unit SW4. When the clock signal CL3 is at a high level, the switch unit SW3 and the switch unit SW4 are turned on, and when the clock signal CL3 is at a low level, the switch unit SW3 and the switch unit SW4 are turned off. That is, when the clock signal CL3 is at a high level, the output signal of the amplifier 9 is input to the detection unit 12, and the output signal of the detection unit 12 is input to the control unit 7.
[0029]
The clock signal CL4 (not shown in FIG. 5) is a clock signal having the same frequency as that of the clock signal CL3 but having a phase different by a half cycle. That is, the clock signal CL4 has an opposite phase to the clock signal CL3. The clock signal CL4 controls the switch unit SW5 and the switch unit SW6. When the clock signal CL4 is at a high level, the switch unit SW5 and the switch unit SW6 are turned on, and when the clock signal CL4 is at a low level, the switch unit SW5 and the switch unit SW6 are turned off. That is, when the clock signal CL4 is at a high level, the output signal of the first voltage amplification unit 3 is input to the detection unit 12, and the output signal of the detection unit 12 is output to an output terminal connected to an external circuit.
[0030]
Here, as shown in FIG. 5B, since the output signal of the amplifier 9 has a sampling value of the period T / 2, if the popcorn noise detection process is performed for a very small part of time T / 2. It will be good. In other portions of time, it is effective to perform human body detection processing. Therefore, the detection unit 12 that integrates the functions of the human body detection unit 5 and the popcorn noise detection unit 6 in the first embodiment is provided, and input / output switching by the switch units SW3 and SW4 and the switch units SW5 and SW6 described above. By performing the switching operation using the clock signal CL3 and the clock signal CL4 that are in opposite phases, the human body detection process and the popcorn noise detection process can be performed in a time-sharing manner.
[0031]
As described above, since the detection unit 12 in which the human body detection unit 5 and the popcorn noise detection unit 6 are integrated and the human body detection process and the popcorn noise detection process are performed in a time-sharing manner, the circuit can be miniaturized. There is an effect that can be done.
[0032]
FIG. 6 is a block diagram showing an infrared human body detection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, in the first embodiment, as means for selecting and amplifying a signal related to the movement of the human body of the first voltage amplifying unit 3, a high-pass filter and a DC voltage amplifying unit are disposed in the front stage, and a low-pass filter is disposed in the rear stage. And a circuit structure having a DC voltage amplifier. The reason why a plurality of DC voltage amplifiers are provided is that high gain voltage amplification is required. A band-pass filter is configured by the front-stage high-pass filter and the rear-stage low-pass filter, and is designed to pass a signal (about 1 Hz) related to the movement of the human body.
[0033]
Here, the circuit is configured so that the output signal of the high-pass filter and the DC voltage amplifier in the previous stage is input to the amplifier 9. Since the popcorn noise frequency is a signal in the vicinity of 100 Hz, the signal component of the popcorn noise passes through the high-pass filter in the previous stage without being attenuated, and the signal component having a frequency lower than the frequency of the popcorn noise is attenuated. become. In the amplifier 9 for amplifying the popcorn noise, the low-frequency signal other than the popcorn noise is input in a state where it is removed (attenuated) and is passed through the DC voltage amplification unit, so that the amplification gain of the popcorn noise is increased. And can detect a lower level of popcorn noise.
[0034]
As described above, the first voltage amplifying unit 3 that selects and amplifies the signal related to the movement of the human body is constituted by the front stage unit composed of the high-pass filter and the DC amplifying unit and the rear stage unit composed of the low-pass filter and the DC amplifying unit. In addition, since the output signal of the preceding stage is input to the input unit of the second voltage amplification unit 4 that selects and amplifies popcorn noise, the high-pass filter of the first voltage amplification unit is not provided with a separate circuit. And a DC amplifying unit are used to increase the gain of popcorn noise and to detect a lower level of popcorn noise.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, an infrared detection element that detects a change in infrared from the detection region, and a current / voltage conversion unit that converts the output current of the infrared detection element into a voltage, A first voltage amplification unit that selects and amplifies a signal related to movement of the human body from the output signal of the current / voltage conversion unit, and performs a human body detection process based on the output signal of the first voltage amplification unit. , A second voltage amplifying unit for selecting and amplifying popcorn noise generated in the infrared detection element from the output signal of the current / voltage conversion unit and causing a malfunction, and the second voltage A popcorn noise detection unit that performs popcorn noise detection processing based on the output signal of the amplification unit and outputs a popcorn noise detection signal, and a predetermined time before the popcorn noise detection signal is output An infrared human body detection device having a current / voltage conversion unit and a control unit that controls at least one of the first voltage amplification unit, and further comprising a clock signal generation unit that oscillates a plurality of clock signals, The first input terminal of the amplifier in the second voltage amplification section includes a first switch section and a capacitor for holding the potential of the first input terminal, and the second input terminal of the amplifier has a second input terminal. And a capacitor for holding the potential of the second input terminal. The first clock signal is output from the clock signal generator and has a frequency corresponding to the frequency band of the popcorn noise. The second switch unit is controlled by a second clock signal having the same frequency as the first clock signal but having a different phase. The operation of the first switch unit and the second switch unit acts as a filter that passes the frequency band of popcorn noise, and there is no need to configure a high-pass filter or a band-pass filter for selecting popcorn noise. The number of components to be mounted on the device can be greatly reduced, and a small infrared human body detection device having a popcorn noise amplification unit and a popcorn noise detection unit can be provided.
[0036]
In the second aspect of the invention, the phase of the first clock signal and the second clock signal are set to be different from each other by a half cycle, so that the operation of the first switch unit and the second switch unit is performed. Sampling can be effectively performed at a period twice that of the clock signal.
[0037]
In a third aspect of the present invention, a frequency adjusting unit that adjusts the frequency of the clock signal is provided so that the frequencies of the first clock signal and the second clock signal are variable. There is an effect that the characteristics of the filter formed by the operations of the first switch unit and the second switch unit can be adjusted.
[0038]
According to a fourth aspect of the present invention, a temperature detection unit that detects an ambient temperature is provided, and an output signal of the temperature detection unit is input to the frequency adjustment unit, and the first clock signal and Since the frequency of the second clock signal is made variable, when the ambient temperature is high, the frequencies of the first clock signal and the second clock signal are increased to reduce the signal detection sensitivity of the amplifier, thereby causing popcorn noise. There is an effect that it is possible to suppress the detection sensitivity of the noise that is constantly generated other than the above, and to suppress malfunction.
[0039]
In the invention of claim 5, the input unit is connected to the output unit of the first voltage amplification unit and the output unit of the second voltage amplification unit, the input switching unit is connected to the input unit, and the output switching unit is connected to the output unit. It has a detection unit that performs human body detection processing and popcorn noise detection processing in a time-sharing manner, and the human body detection unit and the popcorn noise detection unit are integrated, so that the circuit can be miniaturized. There is an effect.
[0040]
According to a sixth aspect of the present invention, the first voltage amplifying unit is constituted by a front-stage unit composed of a high-pass filter and a DC amplifying unit, and a rear-stage unit composed of a low-pass filter and a DC amplifying unit, and the output of the front-stage unit Since the signal is input to the input unit of the second voltage amplification unit, the gain of popcorn noise can be increased by using the high-pass filter and the DC amplification unit of the first voltage amplification unit without providing a separate circuit. The effect is that it is possible to detect popcorn noise at a lower level.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an infrared human body detection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a clock signal according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of an infrared human body detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of an infrared human body detection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing signal waveforms according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of an infrared human body detection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of a conventional infrared human body detection device.
[Explanation of symbols]
1 Infrared detector (pyroelectric device)
2 Current / voltage conversion circuit
3 1st voltage amplification part
4 Second voltage amplifier
5 Human body detector
6 Popcorn noise detector
7 Control unit
8 Oscillator circuit
9 Amplifier
10 Frequency adjuster
11 Temperature detector
12 Detector
SW switch
CL clock signal
R resistance
C capacitor

Claims

An infrared detection element for detecting a change in infrared from the detection region, a current / voltage conversion unit for converting the output current of the infrared detection element into a voltage, and a signal relating to movement of the human body from the output signal of the current / voltage conversion unit A first voltage amplifying unit that selects and amplifies, a human body detecting unit that performs human body detection processing based on an output signal of the first voltage amplifying unit and outputs a human body detection signal, and an output signal of the current / voltage conversion unit A second voltage amplifying unit that selects and amplifies popcorn noise that is generated in the infrared detection element and causes a malfunction, and performs popcorn noise detection processing based on an output signal of the second voltage amplifying unit. And when the popcorn noise detection signal is output, the current / voltage conversion unit and the first voltage amplification unit In infrared human body detection device and a control unit for controlling either also,
A capacitor having a clock signal generator for oscillating a plurality of clock signals, a first switch terminal and a capacitor holding the potential of the first input terminal at the first input terminal of the amplifier in the second voltage amplifier And the second input terminal of the amplifier includes a second switch unit and a capacitor for holding the potential of the second input terminal, and is output from the clock signal generation unit. The first switch unit is controlled by a first clock signal having a frequency corresponding to a frequency band, and the second switch unit is controlled by a second clock signal having the same frequency as that of the first clock signal but having a different phase. An infrared human body detection device characterized by being controlled.

2. The infrared human body detection device according to claim 1, wherein the first clock signal and the second clock signal are different in phase by a half period.

3. The infrared ray according to claim 1, further comprising a frequency adjusting unit that adjusts a frequency of the clock signal, wherein the frequencies of the first clock signal and the second clock signal are made variable. Type human body detection device.

A temperature detection unit for detecting an ambient temperature, and an output signal of the temperature detection unit is input to the frequency adjustment unit, and the frequencies of the first clock signal and the second clock signal are variable based on the ambient temperature The infrared human body detection device according to claim 3, wherein:

Connected to the output unit of the first voltage amplifying unit and the output unit of the second voltage amplifying unit, the input unit has an input switching unit, and the output unit has an output switching unit. 5. The infrared type according to claim 1, further comprising a detection unit that performs noise detection processing in a time-sharing manner, wherein the human body detection unit and the popcorn noise detection unit are integrated. Human body detection device.

The first voltage amplifying unit is configured by a front-stage unit including a high-pass filter and a DC amplifying unit, and a rear-stage unit including a low-pass filter and a DC amplifying unit, and an output signal from the front-stage unit is configured as the second voltage amplifying unit. The infrared type human body detection device according to claim 1, wherein the infrared type human body detection device is input to the input unit.