(57)【要約】【課題】焦電素子の機能を点検するため、電気回路的に焦電体の特性に基づく出力を得る。【解決手段】導電性の筐体内に、電界効果トランジスタのドレイン電極およびソース電極に接続されて前記筐体から引出されるドレイン端子およびソース端子を備え、前記電界効果トランジスタのゲート電極に、焦電体およびゲート抵抗が並列に接続されるとともに、該焦電体および前記ゲート抵抗の他端となり前記筐体から引出されるアース端子が設けられ、また、前記筐体に接続されているグランド端子が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の筐体内に、焦電体、電界効果トランジスタおよびゲート抵抗を備える検出回路を設けている焦電素子において、
前記電界効果トランジスタのドレイン電極およびソース電極に接続されて前記筐体から引出されるドレイン端子およびソース端子を備え、前記電界効果トランジスタのゲート電極に、前記焦電体および前記ゲート抵抗が並列に接続されるとともに、該焦電体および前記ゲート抵抗の他端となり前記筐体から引出されるアース端子が設けられ、また、前記筐体に接続されているグランド端子が設けられていることを特徴とする焦電素子。
【請求項２】
焦電素子に対して、ソース端子から検出信号を受信する受信回路と、常時はアース端子とグランド端子とを接続して、機能点検時に前記アース端子と前記グランド端子とを切離すとともに、前記グランド端子に点検用抵抗を接続する切替機構を有して該点検用抵抗を介して所定の電圧を印加する点検回路と、を接続している請求項１の焦電素子。
【請求項３】
点検回路の切替機構に常時から機能点検時に切替える出力を行っている状態で、受信回路を介してソース端子から所望の出力があるかどうかを判別する制御回路を接続している請求項２の焦電素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、炎や人体からの赤外線を検出して、火災検知や侵入検知に用いられる焦電素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、焦電素子は、フィルタを有する金属製のキャンとステムとにより筐体が構成され、その筐体内部に、プリアンプ用の電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）のゲート電極が焦電体の一方の電極に接続され、電圧出力するために焦電体と並列にゲート抵抗が設けられ、双方とも筐体に接続されてグランドに設置されている。
【０００３】
このような焦電素子の機能を点検するためには、焦電体の特性によるＦＥＴのソース電極からの出力変化を検出することが必要となり、そのため、筐体内に発熱体を設けて、焦電体に熱を作用させて出力変化させることで機能点検することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−８２５４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような発熱体による焦電体の機能点検は、焦電体の劣化を促進するとともに、焦電素子を構成する筐体および回路基板に構造的影響を与えかねない。そのため、発熱体の熱量を精密に制御する必要を生じ、とくに長期にわたる使用には不向きである。また、焦電素子の内部に発熱体を設けるためには構造が複雑となり、高価となってしまう。
【０００６】
したがって、本発明は、焦電素子の機能を点検するため、電気回路的に焦電体の特性に基づく出力を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性の筐体内に、焦電体、電界効果トランジスタおよびゲート抵抗を備える検出回路を設けている焦電素子において、前記電界効果トランジスタのドレイン電極およびソース電極に接続されて前記筐体から引出されるドレイン端子およびソース端子を備え、前記電界効果トランジスタのゲート電極に、前記焦電体および前記ゲート抵抗が並列に接続されるとともに、該焦電体および前記ゲート抵抗の他端となり前記筐体から引出されるアース端子が設けられ、また、前記筐体に接続されているグランド端子が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記の焦電素子に対して、ソース端子から検出信号を受信する受信回路と、常時はアース端子とグランド端子とを接続して、機能点検時にアース端子とグランド端子とを切離すとともに、前記グランド端子に点検用抵抗を接続する切替機構を有して該点検用抵抗を介して所定の電圧を印加する点検回路と、を接続していることものである。さらに、点検回路の切替機構に、常時から機能点検時に切替える出力を行っている状態で、受信回路を介してソース端子から所望の出力があるかどうかを判別する制御回路を接続している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明を利用した焦電センサである実施の形態を概略的に示す回路図である。
【００１０】
１は焦電素子、２は受信回路、３は点検回路、４は制御回路、５は伝送回路である。
【００１１】
焦電素子１は、図示しないが、フィルタを備えた金属製のキャンおよびステムから筐体１１が構成され、その筐体１１内部に、プリアンプ用の電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）１２のゲート電極が焦電体１３の一方の電極に接続され、感度の周波数特性を制御するために焦電体１３と並列にゲート抵抗１４が設けられ、ＦＥＴ１２のドレイン電極に接続されるドレイン端子Ｄ、ＦＥＴ１２のソース電極に接続されるソース端子Ｓ、焦電体１３およびゲート抵抗１４双方の他方に接続されるアース端子Ｔ、３つの端子が筐体１１とは絶縁されて外部に引出されている。また、筐体１１からはグランド端子Ｇ２が引出され、常時は点検回路３内の切替機構３１を介してアース端子Ｔとグランド端子Ｇ２とは接続されて接地されている。
【００１２】
受信回路２は、焦電素子１のソース端子Ｓが接続されて、焦電体１３による赤外線の受光量に相当する出力を受けて、回路処理を行って制御回路４に入力させるものである。
【００１３】
点検回路３は、接地されたアース端子Ｔとグランド端子Ｇ２との接続および切離しを制御する切替機構３１と、切替機構３１がアース端子Ｔとグランド端子Ｇ２とを切離した際に、グランド端子Ｇ２に点検用抵抗３２を介して所定の電圧を印加する印加回路３３とを有する。印加回路３３からの所定の電圧は焦電素子の用途による所望の周波数帯に合わせた周波数成分を備えているものであり、１００ＫΩから１０ＭΩの点検用抵抗３２を介し、グランド端子Ｇ２を通じて筐体１１に作用される。
【００１４】
制御回路４は、マイコン等によって構成され、受信回路２を介して焦電素子１の検出出力を得て、炎感知器として炎を判別するかあるいは侵入検知器として人体を判別するかによって所定の判別値を超えるときに作動信号を発生させる。また、伝送回路５を介して外部の図示しない火災受信機等から制御信号を受けて、点検動作等の制御内容に従った制御を行う。
【００１５】
伝送回路５は、図示しない信号線を介して図示しない火災受信機等と信号を送受信するものであり、制御回路４が作動信号を発生させるときに、その作動信号を送信するものである。なお、この実施の形態としての焦電センサは信号線を介して火災受信機等の制御盤と接続されることを想定しているが、焦電センサが単独で使用される態様として、検出時に警報を発することもでき、その際には伝送回路５に代えて警報回路を設けることができる。
【００１６】
つぎに、上記のような構成を有する焦電センサの動作について説明する。
【００１７】
常時は、焦電体１３が赤外線を検出した結果としての検出出力を受信回路２を介して制御回路４が取り込んで、所定の判別値と比較し、それを検出出力が超えるときに、制御回路４が作動信号を発生させる。この作動信号は伝送回路５から送信されるとともに、図示しない作動灯を点灯する。そして、この作動状態は、図示しない火災受信機等から伝送回路５を介して復旧信号を受信するまで制御回路４によって維持される。
【００１８】
そして、焦電素子１の機能点検を行う場合、例えば図示しない火災受信機等から伝送回路５を介して点検信号を受信したことを制御回路４が認識したときに、制御回路４は焦電素子１の点検動作を行う。
【００１９】
制御回路４は、まず点検回路３の切替機構３１に切替出力を行って、焦電素子１のアース端子Ｔとグランド端子Ｇ２とを切離すとともに、点検用抵抗３２を介して印加回路３３から所定の電圧をグランド端子Ｇ２に印加させる。グランド端子Ｇ２に印加された電圧はそのまま焦電素子１の筐体１１に印加され、筐体１１は電磁波を発生することになる。この電磁波は焦電体１３に作用して検出出力を発生する。なお、印加回路３３から出力される電圧は矩形波や正弦波などの電圧が周期的に変化するようにされ、周波数成分を有している。
【００２０】
このように、点検のための所定の電圧による検出出力がソース端子Ｓから出力され、制御回路４は、切替機構３１に切替出力を行うとともに、ソース端子Ｓからの受信回路２を介した検出出力を監視しており、所定の検出出力が行われることを確認することで、焦電体１３が機能していることを確認することができる。
【００２１】
そして、制御回路４は、点検動作として機能が正常であることを認識して、伝送回路５から正常信号を送出する。なお、制御回路４は、切替機構３１に切替出力を行い、所定時間でソース端子Ｓから所定の出力が得られない場合には、機能が異常であると判別して、伝送回路５から異常信号を送出する。このように異常とされた焦電センサは修復や交換等の対処が必要となる。
【００２２】
ここで、制御回路４による点検動作は、上記のように、伝送回路５を介して遠隔的に点検入力を行ってその結果を返送させる方式でよいが、点検スイッチを設けて制御回路４に点検入力を認識させてもよく、また、制御回路４が定期的に点検動作を行うように制御プログラムを作成してもよい。そして、点検結果は、伝送回路５を介して正常信号または異常信号を返送させてもよいが、異常を示す警報音の鳴動や表示灯による表示を行うことでもよい。
【００２３】
以上のように、本発明は、導電性の筐体内に、電界効果トランジスタおよびゲート抵抗を備える検出回路を設けている焦電素子において、前記電界効果トランジスタのドレイン電極およびソース電極に接続されて前記筐体から引出されるドレイン端子およびソース端子を備え、前記電界効果トランジスタのゲート電極に、前記焦電体および前記ゲート抵抗が並列に接続されるとともに、該焦電体および前記ゲート抵抗の他端となり前記筐体から引出されるアース端子が設けられ、また、前記筐体に接続されているグランド端子が設けられているので、このグランド端子に所定の電圧を印加させて、筐体からの電磁波を焦電体に作用させることで、点検動作を行うことができる。
【００２４】
また、上記の焦電素子に対して、ソース端子から検出信号を受信する受信回路と、常時はアース端子とグランド端子とを接続して、機能点検時にアース端子とグランド端子とを切離すとともに、前記グランド端子に点検用抵抗を接続する切替機構を有して該点検用抵抗を介して所定の電圧を印加する点検回路と、を接続しており、常時と機能点検時とを簡単に切替えることができる。
【００２５】
さらに、点検回路の切替機構に、常時から機能点検時に切替える出力を行っている状態で、受信回路を介してソース端子から所望の出力があるかどうかを判別する制御回路を接続し、検出出力に基づいて正常か異常かを適切に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を概略的に示す回路図。
【符号の説明】
１　　焦電素子
１１　筐体
１２　電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）
１３　焦電体
１４　ゲート抵抗
３　　点検回路
３１　切替機構
３２　点検用抵抗
３３　印加回路
４　　制御回路
Ｄ　　ドレイン端子
Ｇ２　グランド端子
Ｓ　　ソース端子
Ｔ　　アース端子
【図１】
2004125487.tif 000003