(57)【要約】【課題】人感センサからの信号をマイクロコンピュータ等で処理する制御部において、必要な帯域の信号を通過し、増幅させ、人の存在の有無を検出させる閾値において各々に感度補正手段を設けることにより、センサー素子の極性、高温度下による感度の低下や、使用範囲内で人の動作量が少なくなる条件下や、通電当初の不安定状態を回避して、高感度に調整し、運転当初から安定した検知が可能となる人感センサを提供することを目的とする。【解決手段】赤外線焦電型人感センサ素子を備えた人感センサ２、第１〜第４の感度補正手段６〜９、温度検出素子１６を備え、常になんらかの風量で動作している換気装置であって、人感センサ２の検知エリア内で確実に人の動きを検出し、通電時の安定性を確保したことを特徴とした人感センサ搭載の制御回路である。【選択図】図２
2010230492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線焦電型の人感センサと、前記人感センサからの人の動作速度の周波数帯域を取り出すフィルタ回路と、前記フィルタ回路からの信号をあらかじめ設定した基準電圧値を中心に振幅する信号に増幅させる増幅回路と、前記基準電圧値を決定する基準電圧回路とを備えた人感センサ周辺回路と、前記増幅回路からの信号が所定の電圧幅を超えたときに人が存在すると判断する制御部とを備え、前記人感センサ周辺回路内に、前記人感センサの感度補正を行う感度補正手段を少なくとも一つ備えたことを特徴とする人感センサ搭載の制御回路。
【請求項２】
増幅回路は、内部に増幅率を調整する第１の感度補正手段を設け、基準電圧回路は、内部に基準電圧値を調整する第２の感度補正手段を設け、フィルタ回路は、比較的早い動きの周波数分を抑制する１次遅れフィルタと緩慢な動きの周波数を抑制する２次遅れフィルタからなり、前記１次遅れフィルタ内部に比較的早い動きの周波数を調整する第３の感度補正手段を設け、前記２次遅れフィルタ内部に緩慢な動きの周波数を調整する第４の感度補正手段を設け、制御部は、これら第１から第４の感度補正手段を制御する請求項１記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項３】
１０Ｈｚより高い周波数を比較的早い動きの周波数とし、１Ｈｚより低い周波数を緩慢な動きの周波数とした請求項２記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項４】
制御部に人感センサ周囲温度を検出する温度検出素子を設け、前記温度検出素子からの温度と所定の温度との偏差の基準値を少なくとも１つ設け、前記偏差が前記基準値を上回った際、または下回った際に、前記人感センサの第１の感度補正手段を切替えて増幅回路の増幅率をそれぞれに対応させる請求項２記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項５】
複数の抵抗により構成された基準電圧回路と、前記複数の抵抗の分圧比により電圧値が決定される基準電圧値と、前記分圧比を切替える第２感度補正手段とを人感センサ周辺回路に備え、制御部は、増幅回路から得られる信号電圧の中心値と所定の電圧幅の中心値を比較する比較手段を備え、前記制御部は、所定の電圧幅の中心値に対して前記信号電圧の中心値が大きい場合には、第２感度補正手段を切替えて前記分圧比を調整して基準電圧値を小さくし、前記信号電圧の中心値が小さい場合には、前記第２感度補正手段を切替えて前記分圧比を調整して基準電圧値を大きくさせる請求項２記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項６】
制御部は、増幅回路から得られる信号電圧の中心値と所定の電圧幅の中心値を比較する比較手段を備え、前記制御部は、所定の電圧幅の中心値に対して前記信号電圧の中心値が大きい場合には、前記所定の電圧幅の上限値を増加させ、前記信号電圧の中心値が小さい場合には、前記所定の電圧幅の下限値を減少させる請求項２記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項７】
基準電圧回路に基準電圧値を多段階で調整する第５の感度補正手段を設け、制御部には、増幅回路からの信号電圧を所定の時間間隔で読み込み、この信号電圧の最大値と最小値を決定記憶する記憶手段と、前記記憶手段で記憶した信号電圧の最大値と最小値の中心値と所定の電圧幅の中心値とを比較し、第５の感度補正手段を切り換える請求項５〜６記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項８】
人が存在すると判断し、人が存在しないと判断する期間に、第４の感度補正手段を切り換えて緩慢な動きを感知しやすくするように感度を設定する請求項７記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項９】
電源投入を検出するリセット素子と、第４の感度補正手段は、一次遅れフィルタの積分回路の時定数小さくさせる切替え手段を備え、制御部は、リセット素子からの電源通電信号を受けて、前記切替え手段を切替えて前記時定数を小さくする請求項１〜６記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項１０】
２次遅れフィルタは抵抗とコンデンサとにより構成されたことを特徴とする請求項２記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項１１】
第１から４の感度補正手段の切替えを、高感度あるいは低感度と切替え可能とする切換スイッチを設けたことを特徴とする請求項１〜１０何れかに記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項１２】
人感センサまたは人感センサ周辺回路を囲むケースを設け、ケース外部空気とケース内部空気が連通可能な構成としたことを特徴とする請求項１〜１０何れかに記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項１３】
制御部は、周囲温度を検出する第１の温度検出素子と、ケース内の温度を検出する第２の温度検出素子を設け、第１の温度検出素子と第２の温度検出素子からの温度とを比較し、その温度差が所定の温度以上になれば第１、第２、第３あるいは第４の感度補正手段を切替えて感度を低くする請求項１２記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項１４】
ケース外部空気とケース内部空気を連通させるか否かを切替える風路スイッチを設け、制御部は、第２の温度検出素子からの温度を読み込み、第１の温度検出素子と第２の温度検出素子からの温度とを比較し、所定の温度差以上になれば前記風路スイッチを切替えてケース内部空気とケース外部空気を連通させる請求項１３記載の人感センサ搭載の制御回路。
【請求項１５】
制御部は、第１、第２、第３あるいは第４のいずれかの感度補正手段を切替えた後、所定時間以上経過した後に再度切替えを可能とした請求項２記載の人感センサ搭載の制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の動作を検出するために搭載される人感センサを使用した周辺回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品の自動運転や省エネ志向への影響を受け、人感センサを搭載し人の動作検知により製品を運転する人感センサ搭載の商品需要が高まってきている。
【０００３】
従来この種の人感センサを使用した周辺回路に搭載される人感センサ周辺回路は、センサ素子と、人が動作する動作速度、例えば１〜１０Ｈｚの周波数帯域にゲインをもつフィルタ回路と信号の増幅回路と前記増幅回路の基準電位を決定するための基準電圧回路からなり、センサ素子からの信号が人の動作量に応じて基準電圧に対して正あるいは負に電圧として重畳されるため、電圧が所定の閾値を超えたときに人の存在を検出し、このタイミングを基点として一定時間の間、マイクロコンピュータが人の動作に応じてファンモータの風量を切り換えたり、人感センサの信号を無視して信頼性を高めたものであった（例えば、特許文献特開平６−４６１０７号参照）。
【０００４】
以下、そのセンサ回路について図８〜図１０を参照しながら説明する。
【０００５】
人感センサ周辺回路１０１には赤外線焦電型の人感センサ１０２からの信号からノイズ等の高周波成分を取り除くフィルタ回路１０３と、人感センサ１０２からの信号を増幅する信号増幅回路１０４と、基準電位を決定するための基準電圧回路１０５とマイクロコンピュータ１０６を設け、ファンモータ１０８とを風量切り換え手段１０７を通じて接続されている。これにより例えば図１０に示すように人感センサ１０２の検出範囲を人体等の熱源が横切った場合に、人感センサ１０２からマイクロコンピュータ１０６に入力されるＡ点での電圧信号は、基準電圧から重畳した電圧信号となり、ここで、正、負の所定の閾値電圧をＶ＋、Ｖ−とすると、前記閾値電圧Ｖ＋を超えた時あるいはＶ−を下まわった時に人の存在を検出する。例えばＶ＋の閾値を越えるｔ１時点でマイクロコンピュータ１０６が人の検知を判断して、ファンモータ１０８の風量を切り換え手段１０７を通じて切り換えを行い、マイクロコンピュータ１０６内部のタイマにより５分程度の所定の時間は人感センサ１０２の信号ではなく前記所定のタイマ時間で風量を決定するものであった。
【特許文献１】特開平０６−４６１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の増幅回路では、センサ素子の範囲内において人が存在した際の赤外線を検出し電圧を発生する。この発生した電圧を人の動作速度周波数帯域の周波数成分を取り出し増幅する。このとき検出範囲内での電位差を検出するため、例えば検出範囲内の温度が人の体温に近い温度の時には人の動作を検出しにくくなる課題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、人体に近い温度環境下においても人感センサの感度低下を抑制することができる人感センサを提供することを目的としている。
【０００８】
また、人感センサの赤外線検出素子が例えば２つの素子で構成されている場合、各々の素子に現れる正、負の極性が隣合うように構成されるため、例えば負の素子が向かい合って配置された場合は人感センサから出力される信号は、基準電圧を中心として負に対してオフセットされた電圧振幅として出力されるため、電圧幅全部を利用できない課題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、人感センサからの信号を有効な電圧幅全体を使用するために高感度な人感センサを提供することを目的としている。
【００１０】
また、人の動作速度の１〜１０Ｈｚ帯域を取り出すためのフィルタ回路はコンデンサと抵抗で構成する場合が多く、前記フィルタで決定される時定数が人感センサの出力信号の初期安定時間に影響を及ぼし、特に通電開始時には初期時間の３０秒程度は信号が安定せず、人感センサの初期特性が不安定となることがあった。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、通電初期に人感センサの信号を安定させる使い勝手の良い人感センサを提供することを目的としている。
【００１２】
また、人感センサの信号で常に風量判定した場合には、風量の変化によって人感センサが信号を出力してしまい、ファンモータを誤動作させてしまうことがあった。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、ファンモータによる大気のドリフトの影響を受けずに、常に一定の感度で人感センサの検知を行うことができることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の人感センサ搭載の制御回路は、赤外線焦電型の人感センサと、前記人感センサからの人の動作速度の周波数帯域を取り出すフィルタ回路と、前記フィルタ回路からの信号をあらかじめ設定した基準電圧値を中心に振幅する信号に増幅させる増幅回路と、前記基準電圧値を決定する基準電圧回路とを備えた人感センサ周辺回路と、前記増幅回路からの信号が所定の電圧幅を超えたときに人が存在すると判断する制御部とを備え、前記人感センサ周辺回路内に、前記人感センサの感度補正を行う感度補正手段を少なくとも一つ備えたものである。
【００１５】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、増幅回路は、内部に増幅率を調整する第１の感度補正手段を設け、基準電圧回路は、内部に基準電圧値を調整する第２の感度補正手段を設け、フィルタ回路は、比較的早い動きの周波数分を抑制する１次遅れフィルタと緩慢な動きの周波数を抑制する２次遅れフィルタからなり、前記１次遅れフィルタ内部に比較的早い動きの周波数を調整する第３の感度補正手段を設け、前記２次遅れフィルタ内部に緩慢な動きの周波数を調整する第４の感度補正手段を設け、制御部は、これら第１から第４の感度補正手段を制御するものである。
【００１６】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、１０Ｈｚより高い周波数を比較的早い動きの周波数とし、１Ｈｚより低い周波数を緩慢な動きの周波数としたものである。
【００１７】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、制御部に人感センサ周囲温度を検出する温度検出素子を設け、前記温度検出素子からの温度と所定の温度との偏差の基準値を少なくとも１つ設け、前記偏差が前記基準値を上回った際、または下回った際に、前記人感センサの第１の感度補正手段を切替えて増幅回路の増幅率をそれぞれに対応させることを特徴としたものである。
【００１８】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、複数の抵抗により構成された基準電圧回路と、前記複数の抵抗の分圧比により電圧値が決定される基準電圧値と、前記分圧比を切替える第２感度補正手段とを人感センサ周辺回路に備え、制御部は、増幅回路から得られる信号電圧の中心値と所定の電圧幅の中心値を比較する比較手段を備え、前記制御部は、所定の電圧幅の中心値に対して前記信号電圧の中心値が大きい場合には、第２感度補正手段を切替えて前記分圧比を調整して基準電圧値を小さくし、前記信号電圧の中心値が小さい場合には、前記第２感度補正手段を切替えて前記分圧比を調整して基準電圧値を大きくさせるものである。
【００１９】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、制御部は、増幅回路から得られる信号電圧の中心値と所定の電圧幅の中心値を比較する比較手段を備え、前記制御部は、所定の電圧幅の中心値に対して前記信号電圧の中心値が大きい場合には、前記所定の電圧幅の上限値を増加させ、前記信号電圧の中心値が小さい場合には、前記所定の電圧幅の下限値を減少させることを特徴とした人感センサ搭載の制御回路としたものである。
【００２０】
また、本発明の人感センサ周辺回路は上記目的を達成するために、基準電圧回路に基準電圧値を多段階で調整する第５の感度補正手段を設け、制御部には、増幅回路からの信号電圧を所定の時間間隔で読み込み、この信号電圧の最大値と最小値を決定記憶する記憶手段と、前記記憶手段で記憶した信号電圧の最大値と最小値の中心値と所定の電圧幅の中心値とを比較し、第５の感度補正手段を切り換えるものである。
【００２１】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、人が存在すると判断し、人が存在しないと判断する期間に、第４の感度補正手段を切り換えて緩慢な動きを感知しやすくするように感度を設定することを特徴としたものである。
【００２２】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、電源投入を検出するリセット素子と、第４の感度補正手段は、一次遅れフィルタの積分回路の時定数小さくさせる切替え手段を備え、制御部は、リセット素子からの電源通電信号を受けて、前記切替え手段を切替えて前記時定数を小さくすることを特徴としたものである。
【００２３】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、２次遅れフィルタは抵抗とコンデンサとにより構成されたことを特徴としたものである。
【００２４】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、第１から４の感度補正手段の切替えを、高感度あるいは低感度と切替え可能とする切換スイッチを設けたことを特徴としたものである。
【００２５】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、人感センサまたは人感センサ周辺回路を囲むケースを設け、ケース外部空気とケース内部空気が連通可能な構成としたことを特徴としたものである。
【００２６】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、制御部は、周囲温度を検出する第１の温度検出素子と、ケース内の温度を検出する第２の温度検出素子を設け、第１の温度検出素子と第２の温度検出素子からの温度とを比較し、その温度差が所定の温度以上になれば第１、第２、第３あるいは第４の感度補正手段を切替えて感度を低くすることを特徴としたものである。
【００２７】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、ケース外部空気とケース内部空気を連通させるか否かを切替える風路スイッチを設け、制御部は、第２の温度検出素子からの温度を読み込み、第１の温度検出素子と第２の温度検出素子からの温度とを比較し、所定の温度差以上になれば前記風路スイッチを切替えてケース内部空気とケース外部空気を連通させることを特徴としたものである。
【００２８】
また、本発明の人感センサ搭載の制御回路は上記目的を達成するために、制御部は、第１、第２、第３あるいは第４のいずれかの感度補正手段を切替えた後、所定時間以上経過した後に再度切替えを可能としたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように本願発明の人感センサによれば、周囲温度や人感センサの素子特性に左右されずに、適切に感度を調整できる人感センサが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の請求項１記載の発明は、赤外線焦電型の人感センサと、人の動作速度の周波数帯域を取り出すことを目的とするフィルタ回路と、信号を増幅する増幅回路と、基準電圧回路からなる人感センサ周辺回路において、前記人感センサ周辺回路に、前記人感センサの感度補正を行う感度補正手段を少なくともひとつ備えたことにより、必要に応じて人感センサの感度を調節し、所要の感度を確保できる作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項２記載の発明は、増幅回路内部に増幅率を調整する第１の感度補正手段と、基準電圧回路内部に基準電圧値を調整する第２の感度補正手段と、フィルタ回路に比較的早い動きの周波数分を抑制する１次遅れフィルタと緩慢な動きの周波数を抑制する２次遅れフィルタと、前記１次遅れフィルタ内部に比較的早い動きの周波数を調整する第３の感度補正手段を設け、２次遅れフィルタ内部に緩慢な動きの周波数を調整する第４の感度補正手段を設けたことにより、必要に応じて適切な感度をきめ細かく調節し、所要の感度を確保できる作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項３記載の発明は、１０Ｈｚより高い周波数を比較的早い動きの周波数とし、１Ｈｚより低い周波数を緩慢な動きの周波数としたことにより、人の動作に応じた信号を効果的に取り出すことが出来る作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項４記載の発明は、周囲温度を検出する温度検出素子と、前記温度検出素子からの温度と所定の温度との偏差の基準値を少なくとも１つ設け、前記偏差が前記基準値を上回った際、または下回った際に、前記人感センサの第１の感度補正手段を切替えて増幅回路の増幅率をそれぞれに対応させることにより、周囲温度が人体付近の温度になった時の影響を改善できる作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項５記載の発明は、複数の抵抗により構成された基準電圧回路と、前記複数の抵抗の分圧比により電圧値が決定される基準電圧値と、前記分圧比を切替える第２感度補正手段とを人感センサ周辺回路に備え、制御部は、増幅回路から得られる信号電圧の中心値と所定の電圧幅の中心値を比較する比較手段を備え、前記制御部は、所定の電圧幅の中心値に対して前記信号電圧の中心値が大きい場合には、第２感度補正手段を切替えて前記分圧比を調整して基準電圧値を小さくし、前記信号電圧の中心値が小さい場合には、前記第２感度補正手段を切替えて前記分圧比を調整して基準電圧を大きくさせることにより、人感素子内部の極性の位置がどちらになっても、基準電圧値を変化することにより、使用する電圧範囲の幅の最大を利用し感度を上げることができる作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項６記載の発明は、増幅回路から得られる信号電圧の中心値と所定の電圧幅の中心値を比較する比較手段を備え、前記制御部は、所定の電圧幅の中心値に対して前記信号電圧の中心値が大きい場合には、前記所定の電圧幅の上限値を増加させ、前記信号電圧の中心値が小さい場合には、前記所定の電圧幅の下限値を減少させることにより、人感素子内部の極性の位置がどちらになっても、人感センサ信号の電圧値を変化することにより、使用する電圧範囲の幅の最大を利用し感度を上げることができる作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項７記載の発明は、基準電圧回路に基準電圧値を多段階で調整する第５の感度補正手段を設け、制御部には、増幅回路からの信号電圧を所定の時間間隔で読み込み、この信号電圧の最大値と最小値を決定記憶する記憶手段と、前記記憶手段で記憶した信号電圧の最大値と最小値の中心値と所定の電圧幅の中心値とを比較し、第５の感度補正手段を切り換えることにより、検査治具等での製品検査時点で判別させずに、自動的に極性を認識できる作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項８記載の発明は、人が存在すると判断し、人が存在しないと判断する期間に、第４の感度補正手段を切り換えて緩慢な動きを感知しやすくするように感度を設定することにより、人が近づいて検知範囲内でじっとしている時にも感度よく検知することができる作用を有する。
【００３８】
本発明の請求項９記載の発明は、電源投入を検出するリセット素子と、第４の感度補正手段は、一次遅れフィルタの積分回路の時定数小さくさせる切替え手段を備え、制御部は、リセット素子からの電源通電信号を受けて、前記切替え手段を切替えて前記時定数を小さくすることにより、人の動き１〜１０Ｈｚのフィルタを構成した場合の大きな時定数による通電当初４０秒程度の不安定状態を改善し、初期応答を早める作用を有する。
【００３９】
本発明の請求項１０記載の発明は、２次遅れフィルタは抵抗とコンデンサとにより構成されたことにより、時定数を変化させることで容易に感度を調整することができる作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項１１記載の発明は、第１から４の感度補正手段の切替えを、高感度あるいは低感度と切替え可能とする切換スイッチを設けたことにより、使用環境に応じて使用者あるいは設置者が選択できる作用を有する。
【００４１】
本発明の請求項１２記載の発明は、人感センサまたは人感センサ周辺回路を囲むケースを設け、ケース外部空気とケース内部空気が連通可能な構成としたことにより、空気の流れを作り感度を上げることが出来る作用を有する。
【００４２】
本発明の請求項１３記載の発明は、周囲温度を検出する第１の温度検出素子と、ケース内の温度を検出する第２の温度検出素子を設け、第１の温度検出素子と第２の温度検出素子からの温度とを比較し、その温度差が所定の温度以上になれば第１、第２、第３あるいは第４の感度補正手段を切替えて感度を低くすることにより、空気の流れによる温度ドリフトの影響を受けずに最適な感度を保つことが出来る作用を有する。
【００４３】
本発明の請求項１４記載の発明は、ケース外部空気とケース内部空気を連通させるか否かを切替える風路スイッチを設け、制御部は、第２の温度検出素子からの温度を読み込み、第１の温度検出素子と第２の温度検出素子からの温度とを比較し、所定の温度差以上になれば前記風路スイッチを切替えてケース内部空気とケース外部空気を最適な期間の間だけ連通させることにより、使用環境に応じて最適な感度を保つことが出来る作用を有する。
【００４４】
本発明の請求項１５記載の発明は、制御部が、第１、第２、第３あるいは第４のいずれかの感度補正手段を切替えた後、所定時間以上経過した後に再度切替えを可能としたことにより、通電初期から定常使用時のいかなる期間でも、環境に応じて自動的に最適な感度を保つことが出来る。
【００４５】
（実施形態１）
以下、本願発明の実施形態について図１〜図７を参照しながら説明する。
【００４６】
本発明の人感センサ周辺回路１は、図１に示すように、赤外線焦電型の人感センサ２と、前記人感センサ２からの人の動作速度の１〜１０Ｈｚの周波数帯域を取り出すことを目的とするフィルタ回路３と、前記フィルタ回路３からの信号をあらかじめ設定した基準電圧値と演算を行い所定の基準電圧値を中心に振幅する信号に増幅する増幅回路４と、前記基準電圧値を決定する基準電圧回路５を備え、前記増幅回路４内部に増幅率を調整する第１の感度補正手段６と、前記基準電圧回路５内部に基準電圧Ｖ０を多段階に調整する第２の感度補正手段７と、フィルタ回路３内部に比較的早い動きの周波数分を抑制する１次遅れフィルタ３ａと緩慢な動きの周波数を抑制する２次遅れフィルタ３ｂからなり、前記１次遅れフィルタ３ａ内部に第３の感度補正手段８と、前記２次遅れフィルタ３ｂ内部に第４の感度補正手段９を設けている。
【００４７】
また、図２に示すように、制御部１１には、フィルタ回路３、増幅回路４、基準電圧回路５を介した後の信号と正、負の所定の閾値電圧であるＶ＋、Ｖ−とを比較するマイクロコンピュータ１０を備え、前記マイクロコンピュータ１０には、電源の通電当初を検出するリセット素子１２と、使用者が人感センサ２の感度を高感度あるいは低感度と切替え可能とする切換スイッチ１３と、人感センサ２の周辺温度を検出する温度検出素子１４とが接続され、これらを囲むケース１５で覆われている。さらに、マイクロコンピュータ１０には、ケース１５外部の温度を検出する温度検出素子１６が接続されている。
【００４８】
また、１次遅れフィルタ３ａおよび２次遅れフィルタ３ｂは抵抗とコンデンサで構成されており、各々の抵抗およびコンデンサＲ１、Ｃ１およびＲ２、Ｃ２の時定数ｆＨ＝１／２πＣ１Ｒ１およびｆＬ＝１／２πＣ２Ｒ２で決定されるカットオフ周波数帯で減衰される。例えばＲ１＝１．６ＭΩ、Ｃ１＝０．０１μＦ、Ｒ２＝１６ｋΩとすると、図４に示すようにｆＨ（＝１０Ｈｚ）以上およびｆＬ（＝１Ｈｚ）以下の周波数帯の信号を減衰させるバンドパスフィルタとなる。
【００４９】
上記構成において、第１の感度補正手段６をＯＮすることによりＯＮによりループされた抵抗側のインピーダンスがさがることにより増幅回路４のゲインが小さくなる。同様に、第２の感度補正手段７をＯＮすることにより基準電圧回路５の電位が下がり、第３の感度補正手段８および第４の感度補正手段９をＯＮすることによりバンドパスフィルタのカットオフ周波数が上昇することになる。
【００５０】
また、例えば図２の人感センサ２からの出力信号（Ｂ点）は、図３（ａ）３、増幅回路４を通過することにより、増幅回路４の出力点であるＣ点での出力電圧は、人の動作に応じて基準電圧値Ｖ０を中心として正、負に重畳した高周波成分が取り除かれ、かつ前述の１〜１０Ｈｚの変動成分が増幅された電圧が出力されるため、マイクロコンピュータ１０は、正、負の所定の閾値電圧であるＶ＋、Ｖ−と増幅回路４の出力電圧とを随時比較し、前記、閾値電圧を超えた電圧が入力された時、つまり図３（ｂ）でのｔ１時に人の存在を検出する。
【００５１】
ここで、マイクロコンピュータ１０が第１の感度補正手段６をＯＦＦすることにより、増幅回路４の増幅度が増加し、図３（ｂ）の一点鎖線の様に電圧信号も正、負への変動量を増加させ、感度を上昇させることができる。
【００５２】
ここで、図５に示すように人感センサ２の表面は正、負の極性をもつ素子が並べられているため、負の極性が隣接した場合には、図６に示すように人感センサ２からの出力信号から得られる増幅回路４の出力電圧はその中心値Ｖａが基準電圧値Ｖ０に対して負側へシフトするため極性に応じて感度が低くなる。しかし、所定の熱源を与えた時に人感センサ２からの信号の振幅を計測して、増幅回路４の出力電圧の中心値Ｖａが基準電圧Ｖ０と一致するように基準電圧Ｖ０に近づけることにより感度を上昇させることができる。すなわち、マイクロコンピュータ１０は出力波形の電圧値に対してＶ０−Ｖａの電圧値を減算するように演算することイより、人感センサ２からの出力波形を閾値電圧の極性による感度差を解消し、感度を上昇することができる。
【００５３】
また、マイクロコンピュータ１０が第２の感度補正手段７をＯＦＦすることにより、基準電圧回路５の基準電圧を低下させて、正、負の所定の閾値電圧であるＶ＋、Ｖ−中心値、すなわち基準値Ｖ０がＶａとなるように補正することによっても感度を上昇させることができる。
【００５４】
また、マイクロコンピュータ１０が一定時間内の増幅回路４の電圧信号の正、負の値としてＶ＋、Ｖ−の値を読み込み、正、負の所定の閾値電圧であるＶ＋、Ｖ−と比較する。例えば、検出範囲内を人が横切ることで出力される電圧波形のＶ＋最大値とＶ−の最大値を読み込み、基準電圧Ｖ０に対しての正、負の各々の偏差値を比較して例えばＶ−の偏差が大きいときはマイクロコンピュータ１０が第２の感度補正手段７をＯＮすることにより電圧振幅の中心に基準電圧を下げて調整することにより、自動的に前述同様に感度を上昇させることができる。
【００５５】
また、マイクロコンピュータ１０が第３の感度補正手段８をＯＮすることにより、比較的比較的早い動きの周波数分を抑制する１次遅れフィルタのカットオフ周波数である１０Ｈｚをより大きな値にして人の動作周波数の幅を大きくすることにより感度を上昇させることができる。
【００５６】
また、マイクロコンピュータ１０が第４の感度補正手段９をＯＦＦすることにより、比較的比較的緩慢な動きの周波数分を抑制する２次遅れフィルタのカットオフ周波数である１Ｈｚをさらに小さくして人の動作周波数の幅を大きくすることにより感度を上昇させることができる。
【００５７】
また、人感センサ２は人体の体温温度の熱源で照射される赤外線を検出するため、人感センサ２の周辺温度が人体に近い温度となった時に、検出範囲内の熱源変化を検出しにくくなり、逆に人感センサ２の周辺温度が低く、温度差が大きい場合に熱源変化を検出しやすくなる温度特性が生じる。そこでマイクロコンピュータ１０が温度検出素子１４からの温度を検出し、温度に応じて第１〜第４の感度補正手段をＯＮ／ＯＦＦすることにより、周辺温度に左右されずに一定の感度を得ることができる。すなわち、人体に近い温度と成っているときには、マイクロコンピュータ１０が例えば第１の感度補正手段６をＯＦＦすることで信号の増幅度を上げて感度を上昇させる。
【００５８】
また、フィルタ回路３内の１次フィルタ３ａの出力には１〜１０Ｈｚの交流成分を通過させるためコンデンサを設置しているが、電源の投入時には、このコンデンサに電荷を充電させるまでの初期時間は、増幅回路４の出力信号が安定しない。そこでマイクロコンピュータ１０は電源投入を検出するリセット素子１２により通電当初マイクロコンピュータ１０が、第３の感度補正手段８をＯＮすることにより、前記コンデンサの時定数が小さくなり充電時間を短縮することができる。
【００５９】
なお、コンデンサの時定数を低減させるために、第３の感度補正手段８をＯＮしたが、第１の感度補正手段６をＯＮすることで時定数を低減させてもよい。
【００６０】
また、人感センサ周辺回路１をケース１５で覆った場合には、ケース１５が十分な空間があれば良いが、人感センサ周辺回路１で消費する電力によりケース１５内部の温度が上昇してしまうことがある。そして上記にすでに説明したが周囲温度が高いと人感センサ２の検知出力が十分に得られない。そこでケース１５の外部とケース１５内部の空気が連通可能なバイパス１７を設けることにより、ケース１５内の温度を低減し、人体付近の温度となるのを避けることにより、感度を上昇させることができる。
【００６１】
また、人感センサ２の感度を切り換える切換スイッチ１３を制御部１１に設けることにより、切換スイッチ１３を接続してマイクロコンピュータ１０により、ケース１５の内部の温度が上昇したときに、高感度あるいは低感度と複数段の感度を切替えることができる。
【００６２】
また、ケース１５の外部に温度検出素子１６を設け、通風可能なバイパス１７を人感センサ２の感度を切り換える切換スイッチ１３を設けることにより、マイクロコンピュータ１０は、人感センサ２周辺の温度を検出する温度検出素子１４とケース１５外部の温度検出素子１６との温度を比較し、温度検出素子１４の温度が例えば５℃より高ければ高感度、低ければ低感度へと複数段に渡り感度を切替えることができる。
【００６３】
また、人感センサ２の検出範囲内に人が侵入し、範囲内で人が動作し続ける状況が続くことは少なく、特にサニタリー空間などでは、範囲内で短時間小さな動きとなる動作が存在するため、一旦人の存在を検出した後は、一定時間だけ強制的に人が存在していると判断する遅延処理を施すことがあるが、マイクロコンピュータ１０が人の存在を検出した後に、第１〜第４の感度補正手段で感度を上げることにより、人の動きが小さくなった時にでも確実に人の存在を検出することができる。すなわちマイクロコンピュータ１０が第１の感度補正手段６をＯＦＦする、あるいは、第３の感度補正手段８をＯＮまたは第４の感度補正手段９をＯＦＦすることで、カットオフ周波数の帯域幅を広げることで信号の増幅度を上げることで小さな人の動きも確実に検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明にかかる人感センサ周辺回路は、検出範囲内での人の動作速度に応じて感度調整を行い、人感センサの検出素子の極性に応じた感度調整を行い、温度の影響を受けずに、通電初期から即時に安定した感度を得られ、ファンモータなどの負荷を動作させたときに生じる温度ドリフトが生じた時でも確実に人の存在を検出することができることから、特に人感センサを搭載した換気装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１の人感センサ周辺回路のブロック図
【図２】同人感センサ周辺回路の制御部の回路図
【図３】同人感センサ周辺回路の人感センサ信号電圧波形図（（ａ）人感センサ素子の出力を示す図、（ｂ）増幅回路の出力電圧を示す図）
【図４】同人感センサ周辺回路のフィルタ周波数特性図
【図５】同人感センサの赤外線検出素子の電位を示す図
【図６】同人感センサの信号波形図
【図７】同人感センサ周辺回路の構成図
【図８】従来の換気装置の人感センサ周辺回路の回路図
【図９】同人感センサーの検出範囲と熱源移動図
【図１０】同人感センサー周辺回路の人感センサ電圧信号波形を示す図
【符号の説明】
【００６６】
１    人感センサ周辺回路
２    人感センサ
３    フィルタ回路
４    増幅回路
５    基準電圧回路
１０  マイクロコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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