(57)【要約】      （修正有）【課題】多素子型・多回路型へ対用可能な自己診断機能付き焦電型赤外線検出器を提供する。【解決手段】自己診断機能用の赤外線放出能力を持つ発熱部品７の数を独立した回路数と同等数を搭載し、各回路に相対する焦電素子３毎に人体検知信号と同等の信号出力を得る位置に設置する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
自己診断機能を具備格納したデュアルツインエレメント型、並びに、二回路以上の回路数を有する多素子型、並びに多回路型の焦電型赤外線検出器に於いて、自己診断機能用の赤外線放射能力を持つ発熱部品の数を独立した回路数と同等数を搭載し、各回路に相対する焦電素子毎に人体検知信号と同等の信号出力を得る位置に設置することを特徴とする自己診断機能付き焦電型赤外線検出器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、人体検知器、照明器具制御等に用いられる焦電型赤外線検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＴＯ−５型自己診断機能付き焦電型赤外線センサは、図４、図５に示すように、貫通孔を設けた焦電型赤外線センサ内部基板４にその貫通孔をふさぐ状態（真下）にて赤外線放射能力を持つ発熱部品７が搭載されており、その赤外線放射能力を持つ発熱部品から赤外線が放射され貫通孔を通り、内部基板４上の焦電素子へ導く事で、焦電素子が感知し、焦電素子より得られた信号を信号出力に変換するＦＥＴを介して出力される信号の大小で、焦電型赤外線検出器自身の故障による不具合の有無を判断していた。
【０００３】
図９にデュアルエレメントを形成した焦電素子と赤外線放射能力を持つ発熱部品との位置関係を示す図と、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を印加した場合の焦電素子からの出力波形と、人体検知を想定して得られる焦電素子からの出力波形を示す。この様に、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を印加させる事で赤外線放射能力を持つ発熱部品から赤外線が放射され、その赤外線を焦電素子が感知し焦電素子より得られた信号を信号出力に変換するＦＥＴを介して出力される信号は、自己診断機能付き焦電型赤外線検出器以降のコンパレータープラス側しきい値とマイナス側しきい値を越える事で、人体から放射される赤外線を焦電素子が感知し焦電素子より得られた信号を信号出力に変換するＦＥＴを介して出力される信号と同等の出力となることから、自己診断機能にて焦電型赤外線検出器自身の故障による不具合の有無を判断していた。
【０００４】
また、電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子８を４本備えたヘッダー９を使用していたことから、デュアルエレメント型構造が主流となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実願平０００２２９０８１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の通り、従来手法では自己診断機能付き焦電型赤外線検出器は電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子を４本備えたヘッダーを使用していたため、端子数の制約からデュアルエレメントを形成した焦電素子（１回路）のみ実現可能であった。従って、デュアルエレメントを２つ有するデュアルツインエレメント型（２回路）、又、それ以上のエレメント数並びに回路数を有する多素子型、並びに多回路型構造となった場合、電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子を備えたヘッダーのリード端子数が不足することより、多素子型、多回路型への展開が困難であった。
【０００７】
参考として、図７にデュアルツインエレメント型で、赤外線放射能力を持つ発熱部品を焦電素子上に形成された片方の電極の下側へ配置した時の赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を印加した場合の焦電素子からの出力波形と、人体検知を想定して得られる焦電素子からの出力波形を示す。この場合、赤外線放射能力を持つ発熱部品は、焦電素子上に形成された片方の電極の下側へ配置されている為、赤外線放射能力を持つ発熱部品に近い片方の電極からの出力波形は、自己診断機能付き焦電型赤外線検出器以降のコンパレータープラス側しきい値とマイナス側しきい値を越える事から、人体検知を想定して得られる焦電素子の出力波形と同等となる。しかし、赤外線放射能力を持つ発熱部品に遠いもう片方の電極からの出力波形は、後回路のコンパレータープラス側しきい値とマイナス側しきい値を越える事が出来ず、自己診断機能にて焦電型赤外線検出器自身の故障による不具合の有無の判断が困難となる。
【０００８】
また、従来のＴＯ−５型自己診断機能付き焦電型赤外線検出器は、少なくとも焦電素子、ＦＥＴ、抵抗、赤外線放射能力を持つ発熱部品、コンデンサ等の周辺部品を実装する基板を有し、電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子を備えたヘッダーとをはんだリフロー等によりはんだ付けを行い、電気的、機械的に固定を行っていた。そのため、製造工程が多く工数及びコストに影響があり、又生産数量についても限界があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために本考案は、少なくとも焦電素子、ＦＥＴ、抵抗、赤外線放射能力を持つ発熱部品、コンデンサ等の周辺部品を実装する基板を使用することなく、電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子等を備えた多端子ヘッダーを使用することで、焦電素子、ＦＥＴ、抵抗、赤外線放射能力を持つ発熱部品、コンデンサ等の周辺部品を直接ヘッダーへマウントする構造とし、焦電素子と前述多端子ヘッダー上にマウントする赤外線放射能力を持つ発熱部品とのクリアランスを確保するための支持台をマウントし、更には、赤外線放射能力を持つ発熱部品上面に焦電素子上に形成された赤外線を受光し温度変化により赤外線を受光する電極を配置する事で、デュアルツインエレメント型、並びに、二回路以上の回路数を有する多素子型、並びに多回路型の焦電型赤外線検出器に於いても、自己診断機能用の赤外線放射能力を持つ発熱部品の数を独立した回路数と同等数を搭載し、各回路に相対する焦電素子毎に人体検知信号と同等の信号出力を得る位置に設置することで、回路毎の自己診断機能付き焦電型赤外線検出器の提供を可能とするものである。
【００１０】
また、電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子等を備えた多端子ヘッダーとＦＥＴ、抵抗、赤外線放射能力を持つ発熱部品、コンデンサ、前述多端子ヘッダー上にマウントする赤外線放射能力を持つ発熱部品とのクリアランスを確保するための支持台等の周辺部品の電気的接続をＡＵワイヤーとすることにより、従来の自己診断機能付き焦電型赤外線検出器と同様のＴＯ−５型パッケージでの提供が可能とするものである。
【考案の効果】
【００１１】
本考案による焦電型赤外線検出器は、自身の故障による不具合の有無を外部から自動又は手動或いは定期的、不定期的に任意に診断できることはもとより、前述多端子ヘッダーを使用することによるデュアルツインエレメント型、並びに、二回路以上の回路数を有する多素子型、並びに多回路型の焦電型赤外線検出器に対しても、自己診断付き焦電型赤外線検出器の提供が可能となる。
【００１２】
また、前述多端子ヘッダーを使用することにより、自己診断機能用の赤外線放射能力を持つ発熱部品の数を独立した回路数と同等数を搭載し、各回路に相対する焦電素子毎に人体検知信号と同等の信号出力を得る位置に設置することで、回路毎の自己診断出力を得ることが可能となる。
【００１３】
更には、赤外線放射能力を持つ発熱部品を任意の場所にマウントすることにより、赤外線放射能力を持つ発熱部品から放射された赤外線を焦電素子上に形成された赤外線を受光し温度変化により赤外線を受光した電極から出力される波形と、人体から放射される赤外線の移動を前述電極から出力される波形の極性を一致、又は不一致させることが可能となる。
【００１４】
その他にも、内部基板４を使用することなく電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子等を備えた多端子ヘッダー上へＦＥＴ、抵抗、赤外線放射能力を持つ発熱部品、コンデンサ、前述多端子ヘッダー上にマウントする赤外線放射能力を持つ発熱部品とのクリアランスを確保するための支持台等の周辺部品の電気的接続をＡＵワイヤーとすることにより、製造方法、検査装置との汎用性があることから、安価で安定した生産を行うことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の実施例１の焦電型赤外線検出器を示す分解外観図である。
【図２】本考案の実施例１の焦電型赤外線検出器の内部構造図である。
【図３】本考案の実施例１の焦電型赤外線検出器の内部等価回路図である。
【図４】従来の焦電型赤外線検出器を示す分解外観図である。
【図５】従来の焦電型赤外線検出器を示す内部構造図である。
【図６】従来の焦電型赤外線検出器の内部等価回路図である。
【図７】本考案の課題を解決するためのデュアルツインエレメント型を搭載した場合の赤外線放射機能を持つ発熱部品と焦電素子の位置関係による人体検出時出力波形と自己診断出力波形である。
【図８】本考案の実施例１のデュアルツインエレメント型を搭載した場合の赤外線放射機能を持つ発熱部品と焦電素子の位置関係による人体検出時出力波形と自己診断出力波形である。
【図９】従来の焦電型赤外線検出器のデュアルエレメントを搭載した場合の人体検出時出力波形と自己診断出力波形である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案について図を参照して詳細な説明を行う。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本考案に関わるＴＯ−５型自己診断機能付き焦電型赤外線検出器の分解外観図である。赤外線を入射透過させるフィルタ材１を具備した金属缶ケース２と、焦電素子３、多端子ステムとのクリアランスを確保するための支持台１１、ＦＥＴ５、抵抗６、赤外線放射能力を持つ発熱部品７等の周辺部品をマウントする、電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子８等を備えたヘッダー９により、外来からの環境的変化や、電磁傷害を防止する為にハーメチックシールとした構成となっている。
【００１８】
また、焦電素子３には、赤外線を受光し温度変化により赤外線を受光する電極１０が形成されており、赤外線放射能力を持つ発熱部品７を赤外線を受光する電極１０の下面へマウント配置することにより、赤外線放射能力を持つ発熱部品７に電流を印加した際、赤外線放射能力を持つ発熱部品７より赤外線が放射されることにより検出可能となる。
【００１９】
図２は、本考案に関わるＴＯ−５型自己診断機能付き焦電型赤外線検出器の内部構造図である。電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子等を備えた多端子ステム９へ赤外線放射能力を持つ発熱部品とのクリアランスを確保するための支持台１１、ＦＥＴ５、抵抗６、赤外線放射能力を持つ発熱部品７等の周辺部品を直接マウントする構造である。この構造を採用することにより、図２に示すエレメント高さAは少なくとも図５に示す従来の自己診断機能付き焦電型赤外線検出器のエレメント高さＡ‘に対し低くすることが可能となる。その為、必然的に図２に示すセンサ高Bは少なくとも図５に示す従来のセンサ高B’に対し低くすることが可能である。従って、従来の自己診断機能付き焦電型赤外線検出器に対し、小型化が実現可能となる。
【００２０】
図３は、本考案に関わるＴＯ−５型自己診断機能付き焦電型赤外線検出器のデュアルツインエレメント型の場合の等価回路を示す。又、デュアルエレメント型、並びに、二回路以上の回路数を有する多素子型、並びに多回路型の焦電型赤外線検出器に対しても当然のことながら適応される。
【００２１】
図８ａでは、デュアルツインエレメント型で、赤外線放射能力を持つ発熱部品を焦電素子上に形成された電極の極性が同相（同極性）となるように配置した時の赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を印加した場合の焦電素子からの出力波形と、人体検知を想定して得られる焦電素子からの出力波形を示す。自己診断機能用の赤外線放射能力を持つ発熱部品の数を独立した回路数と同等数を搭載し、各回路に相対する焦電素子毎に人体検知信号と同等の信号出力を得る位置に設置する事により、自己診断機能付き焦電型赤外線検出器以降のコンパレータープラス側しきい値とマイナス側しきい値を越える事で、人体検知で得られる焦電素子の出力波形と同等の出力が得られる事から、確度の高い不具合有無の判断が可能である。
【００２２】
また、図８ｂによるデュアルツインエレメント型で、赤外線放射能力を持つ発熱部品を焦電素子上に形成された電極の極性が異相（異極性）となるように配置した場合も、図８ａと同様に確度の高い不具合有無の判断が可能である。
【００２３】
尚、焦電素子上に形成された電極の極性を指定しない場合は、図８ｃに示す通り１つの赤外線放射能力を持つ発熱部品を焦電素子上に形成された電極の中央へ配置することで、図８ａ及び図８ｂに示す自己診断機能用の赤外線放射能力を持つ発熱部品の数を独立した回路数と同等数を搭載し、各回路に相対する焦電素子毎に人体検知信号と同等の信号出力を得る位置に設置した場合と同様、人体検知で得られる焦電素子からの出力波形と同等の出力が得られる事から、確度の高い不具合有無の判断が可能である。
【００２４】
尚、本実施例のＴＯ−５型自己診断機能付き焦電型赤外線検出器は、電源供給端子、出力端子、アース端子、赤外線放射能力を持つ発熱部品へ電流を供給する為の端子等を備えたヘッダー９へ赤外線放射能力を持つ発熱部品とのクリアランスを確保するための支持台１１、ＦＥＴ５、抵抗６、赤外線放射能力を持つ発熱部品７等の周辺部品を直接マウントする構造であることから、従来の焦電型赤外線検出器と同一のＴＯ−５型パッケージとなる。また、自己診断機能用の赤外線放射能力を持つ発熱部品の数を独立した回路数と同等数を搭載し、各回路に相対する焦電素子毎に人体検知信号と同等の信号出力を得る位置に設置することにより、各エレメントから同等レベルの信号出力を得ることが可能となり、エレメント毎の出力差異も抑えることが可能となる。更には、部品を一度にマウント可能となるため、従来の製造技術及び、組立工程から特異することなく構成されている。
【符号の説明】
【００２５】
１    フィルタ材
２    金属缶ケース
３    焦電素子
４    基板
５    ＦＥＴ
６    抵抗
７    赤外線放射能力を持つ発熱部品
８    リード端子
９    ヘッダー
１０    電極
１１    支持台
１２    ＡＵワイヤー
１３    貫通孔
【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】
0003155129.tif 000009
【図８】
0003155129.tif 000010
【図９】
0003155129.tif 000011