(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦電素子と、該焦電素子から出力される電流信号を電圧信号に変換するＩ／Ｖ変換回路と、該Ｉ／Ｖ変換回路の出力を増幅する電圧増幅回路と、該電圧増幅回路から出力される増幅出力の振幅が検知レベルを超えると検知信号を出力する検知回路と、該検知回路の検知信号を所定の人体検出信号として出力する出力回路とを備えるとともに、上記増幅出力の振幅が上記検知レベルよりも絶対値が小さく設定されている所定レベル以下となった場合に、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流を定格電流よりも小さく制限する待機モードを設定し、上記増幅出力の振幅が上記検知レベルよりも絶対値が小さく設定されている所定レベルを超えた場合に上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流を定格電流以上とする動作モードに設定するモード切り替え判断部を備えたことを特徴とする赤外線検出装置。
【請求項２】
上記モード切り替え判断部は、上記動作モード設定時に上記人体検出信号が継続して出力されている期間中、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流の大きさを上記定格電流以上に保持し、上記人体検出信号が無くなって一定時間経過すると上記待機モード設定時の電流に切り替えることを特徴とする請求項１記載の赤外線検出装置。
【請求項３】
上記モード切り替え判断部は、上記動作モード設定時に上記人体検出信号が継続して出力されている期間中、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流の大きさを上記定格電流以上に保持し、上記人体検出信号が無くなっても一定時間以内に上記人体検出信号が再び出力される場合には上記動作モードを保持することを特徴とする請求項１又は２記載の赤外線検出装置。
【請求項４】
上記モード切り替え判断部は、上記動作モードにおいて上記出力回路が人体検出信号を出力した後一定時間、強制的に上記待機モードを設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか記載の赤外線検出装置。
【請求項５】
上記モード切り替え判断部は、上記動作モードにおいて上記出力回路が人体検出信号を出力してから、人体検出信号により動作する負荷側の動作遅延時間に応じた所定期間、強制的に上記待機モードを設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか記載の赤外線検出装置。
【請求項６】
上記モード切り替え判断部は、電源投入時から一定時間、強制的に上記待機モードを設定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか記載の赤外線検出装置。
【請求項７】
上記モード切り替え判断部は、電源投入時から一定時間、上記動作モードか上記待機モードかに関わらず、上記動作モードに流す電流より大きな電流を少なくとも上記電圧増幅回路若しくは上記出力回路の何れかに流すことを特徴とする請求項１乃至６の何れか記載の赤外線検出装置。
【請求項８】
上記モード切り替え判断部は、上記動作モード下では第１の抵抗に電流を流して上記第１の抵抗の両端降下電圧により上記所定レベルとなる電圧を得ており、上記待機モード下では上記第１の抵抗よりも高抵抗値である第２の抵抗に電流を流して上記第２の抵抗の両端降下電圧により上記所定レベルとなる電圧を得ていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか記載の赤外線検出装置。
【請求項９】
上記第２の抵抗はポリシリコンで不純物をドープしていない抵抗からなり、上記第１の抵抗はポリシリコンで不純物をドープしている抵抗若しくは拡散抵抗からなることを特徴とする請求項８記載の赤外線検出装置。
【請求項１０】
上記第２の抵抗はＭＯＳトランジスタを利用した抵抗からなり、上記第１の抵抗はポリシリコンで不純物をドープしている抵抗からなることを特徴とする請求項８記載の赤外線検出装置。
【請求項１１】
上記モード切り替え判断部は、上記動作モードにおいて、上記Ｉ／Ｖ変換回路及び上記検知回路へ流す電流を第１の電流とし、上記電圧増幅回路及び上記出力回路に流す電流を上記第１の電流よりも大きい第２の電流とし、上記第１の電流と上記第２の電流とが上記動作モード設定時の上記定格電流を規定することを特徴とする請求項１記載の赤外線検出装置。
【請求項１２】
上記電圧増幅回路と上記出力回路との少なくとも一方が２段の増幅器により構成され、上記モード切り替え判断部は、２段の増幅器の内の入力側増幅器に流す電流を上記第１の電流とし、出力側増幅器に流す電流を上記第２の電流とすることを特徴とする請求項１１記載の赤外線検出装置。
【請求項１３】
上記モード切り替え判断部は、上記増幅出力の振幅が上記所定レベルを超えると、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流を回路動作順に上記動作モード設定時の電流に切り替える機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか記載の赤外線検出装置。
【請求項１４】
上記モード切り替え判断部は、上記動作モード下で、上記増幅出力の振幅が上記検知レベルを超えると、上記電圧増幅回路の出力が飽和するように電圧増幅回路へ流す電流の大きさを制御することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか記載の赤外線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体から輻射される赤外線エネルギーを検出し、人体の存在や移動の検知を行う赤外線検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、従来のこの種の赤外線検出装置のブロック図である。この従来例は、人体から輻射される赤外線エネルギーを検出する焦電素子１と、その焦電素子１から赤外線の輻射の変化に応じて出力される電流を高抵抗を介して電圧変換するＩ／Ｖ変換回路２と、このＩ／Ｖ変換回路２から出力される電圧を増幅する電圧増幅回路３と、電圧増幅回路３からの増幅出力を所定の検知レベルと比較し、増幅出力が検知レベルを超えたときに人体が存在して、移動したとして検知信号を出力する検知回路４と、この検知回路４からの検知信号を所定の信号形態に変換して人体検出信号として出力する出力回路５とから赤外線検出部Ｘを構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の赤外線検出装置は常時すべての回路２〜５が定格電流で動作する動作モードになっており、このために消費電力が大きく、電池を電源とする屋外設置型の赤外線検出装置の場合、電池を頻繁に交換しなければならず、大変面倒である上にランニングコストも高くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、待機時の消費電力を小さくした赤外線検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、焦電素子と、該焦電素子から出力される電流信号を電圧信号に変換するＩ／Ｖ変換回路と、該Ｉ／Ｖ変換回路の出力を増幅する電圧増幅回路と、該電圧増幅回路から出力される増幅出力の振幅が検知レベルを超えると検知信号を出力する検知回路と、該検知回路の検知信号を所定の人体検出信号として出力する出力回路とを備えるとともに、上記増幅出力の振幅が上記検知レベルよりも絶対値が小さく設定されている所定レベル以下となった場合に、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流を定格電流よりも小さく制限する待機モードを設定し、上記増幅出力の振幅が上記検知レベルよりも絶対値が小さく設定されている所定レベルを超えた場合に上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流を定格電流以上とする動作モードに設定するモード切り替え判断部を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モード設定時に上記人体検出信号が継続して出力されている期間中、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流の大きさを上記定格電流以上に保持し、上記人体検出信号が無くなって一定時間経過すると上記待機モード設定時の電流に切り替えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明では、請求項１又は２記載の発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モード設定時に上記人体検出信号が継続して出力されている期間中、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流の大きさを上記定格電流以上に保持し、上記人体検出信号が無くなっても一定時間以内に上記人体検出信号が再び出力される場合には上記動作モードを保持することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明では、請求項１乃至３の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モードにおいて上記出力回路が人体検出信号を出力した後一定時間、強制的に上記待機モードを設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明では、請求項１乃至３の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モードにおいて上記出力回路が人体検出信号を出力してから、人体検出信号により動作する負荷側の動作遅延時間に応じた所定期間、強制的に上記待機モードを設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明では、請求項１乃至５の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、電源投入時から一定時間、強制的に上記待機モードを設定することを特徴とする。
【００１１】
請求項７の発明では、請求項１乃至６の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、電源投入時から一定時間、上記動作モードか上記待機モードかに関わらず、上記動作モードに流す電流より大きな電流を少なくとも上記電圧増幅回路若しくは上記出力回路の何れかに流すことを特徴とする。
【００１２】
請求項８の発明では、請求項１乃至７の発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モード下では第１の抵抗に電流を流して上記第１の抵抗の両端降下電圧により上記所定レベルとなる電圧を得ており、上記待機モード下では上記第１の抵抗よりも高抵抗値である第２の抵抗に電流を流して上記第２の抵抗の両端降下電圧により上記所定レベルとなる電圧を得ていることを特徴とする。
【００１３】
請求項９の発明では、請求項８の発明において、上記第２の抵抗はポリシリコンで不純物をドープしていない抵抗からなり、上記第１の抵抗はポリシリコンで不純物をドープしている抵抗若しくは拡散抵抗からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項１０の発明では、請求項８の発明において、上記第２の抵抗はＭＯＳトランジスタを利用した抵抗からなり、上記第１の抵抗はポリシリコンで不純物をドープしている抵抗からなることを特徴とする。
【００１５】
請求項１１の発明では、請求項１の発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モードにおいて、上記Ｉ／Ｖ変換回路及び上記検知回路へ流す電流を第１の電流とし、上記電圧増幅回路及び上記出力回路に流す電流を上記第１の電流よりも大きい第２の電流とし、上記第１の電流と上記第２の電流とが上記動作モード設定時の上記定格電流を規定することを特徴とする。
【００１６】
請求項１２の発明では、請求項１１の発明おいて、上記電圧増幅回路と上記出力回路との少なくとも一方が２段の増幅器により構成され、上記モード切り替え判断部は、２段の増幅器の内の入力側増幅器に流す電流を上記第１の電流とし、出力側増幅器に流す電流を上記第２の電流とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項１３の発明では、請求項１乃至１２の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、上記増幅出力の振幅が上記所定レベルを超えると、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流を回路動作順に上記動作モード設定時の電流に切り替える機能を備えていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１４の発明では、請求項１乃至１３の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モード下で、上記増幅出力の振幅が上記検知レベルを超えると、上記電圧増幅回路の出力が飽和するように電圧増幅回路へ流す電流の大きさを制御することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態により説明する。
【００２０】
（実施形態１）
本実施形態の赤外線検出装置は、図１に示すように焦電素子１と、Ｉ／Ｖ変換回路２と、電圧増幅回路３、検知回路４、出力回路５から成る赤外線検出部Ｘとを従来例と同様に備えるとともに、Ｉ／Ｖ変換回路２及び赤外線検出部Ｘの各回路３〜５に流す電流量を制御するモード切り替え判断部６を備え、例えば電源として電池を用いている。
【００２１】
モード切り替え判断部６は赤外線検出部Ｘの電圧増幅回路３の増幅出力を取り込み、所定のレベル以上の赤外線検出の有無を判断するウインドコンパレータからなる入力信号判断回路６Ａと、この入力信号判断回路６Ａから出力する判断信号及び出力回路５の人体検出信号の有無に基づいて、Ｉ／Ｖ変換回路２及び赤外線検出部Ｘの各回路３〜５に流す電流を定格の電流よりも小さく制限した電流とするか、定格の電流とするかを設定するモード切替回路６Ｂを備えている。ここで前者の電流を制限するモードを待機モードと言い、定格の電流を流すモードを動作モードと言う。
【００２２】
次に本実施形態の動作を説明する。
【００２３】
まず焦電素子１は検知エリアから輻射される赤外線エネルギーの量の変化に応じた電流を出力し、Ｉ／Ｖ変換回路２は焦電素子１から出力された検出電流を電圧に変換し、この電圧変換された信号は赤外線検出部Ｘの電圧増幅回路３に入力されて増幅される。
【００２４】
この電圧増幅回路３の増幅出力はモード切り替え判断部６の入力信号判断回路６Ａに入力されるとともに、赤外線検知部Ｘ内のウインドコンパレータからなる検知回路４に入力される。
【００２５】
さて検知エリアに赤外線エネルギーを輻射する人体が存在しない場合、Ｉ／Ｖ変換回路２の出力振幅は略０Ｖに近く、電圧増幅回路３の増幅出力は図２（ａ）に示すバイアス電圧に近い。モード切り替え判断部６の入力信号判断回路６Ａは上記バイアス電圧を中心として設定した±の検知レベルＬａ，Ｌａ’と電圧増幅回路３の増幅出力とを比較し、検知エリアに赤外線エネルギーを輻射する人体が存在しない場合、つまりＩ／Ｖ変換回路２の出力電圧が所定レベル以下の場合、モード切替回路６Ｂに対して判断信号を出力しない。
【００２６】
モード切替回路６Ｂは上記判断信号が入力せず、或いは出力回路５からの人体検出信号が入力しない状態では、待機モードを設定し、Ｉ／Ｖ変換回路２及び赤外線検出部Ｘの各回路３〜５に流す電流を制限する。この電流は、Ｉ／Ｖ変換回路２及び電圧増幅回路３の周波数特性が悪くなり、且つ利得が低い限界状態に近くなるものの、Ｉ／Ｖ変換回路２の電流／電圧変換能力と、電圧増幅回路３の増幅能力を確保できる程度の大きさとする。尚検知回路４及び出力回路５はこの待機モードでは実質的に機能する必要がないので、電流制限を受けても問題はなく、電流を流さないようにしても良い。
【００２７】
さて待機モード下において、検知エリア内に人が入ってくると、焦電素子１は赤外線エネルギーを検出して出力電流が増加する。そのためＩ／Ｖ変換回路２の出力電圧も増加して所定レベルを超え、結果電圧増幅回路３の増幅出力もモード切り替え判断部６の入力信号判断回路６Ａの検知レベルＬａ（或いはＬａ’）を超えることになる。これによって入力信号判断回路６Ａは赤外線検出があったとして判断信号を図２（ｂ）に示すようにモード切替回路６Ｂに対して出力する。これによりモード切替回路６Ｂは動作モードを設定し、Ｉ／Ｖ変換回路２及び赤外線検出部Ｘの各回路３〜５に流す電流を定格の電流に切り替える。これによりＩ／Ｖ変換回路２及び赤外線検出部Ｘの各回路３〜５は定格動作状態となり、引き続いて検出される赤外線エネルギーに対応した電圧信号をＩ／Ｖ変換回路２は出力し、この出力される電圧信号を電圧増幅回路３は増幅する。そしてこの増幅出力の振幅が検知回路４の検知レベル、つまり上記バイアス電圧を基準として±方向に設定した検知レベルＬｂ、Ｌｂ’より大きくなると、検知回路４は検知信号を出力する。この検知信号を入力する出力回路５からは人体検出信号を図２（ｃ）に示すように出力する。ここで人体検出信号が立ち上がるとモード切替回路６Ｂからの信号によって入力信号判断回路６Ａは判断信号の出力を図２（ｂ）に示すように停止する。
【００２８】
さてモード切替回路６Ｂはその後出力回路５の人体検出信号が無くなっても図２（ｂ）に示すように一定時間Ｔ以内に人体検出信号が再び出力される場合には動作モードを保持して、Ｉ／Ｖ変換回路２及び赤外線検出部Ｘの各回路３〜５に定格の電流を流し続ける。
【００２９】
そして出力回路５の人体検出信号が無くなって一定時間Ｔが経過すると、赤外線検出が終了したと判断して待機モードに戻り、Ｉ／Ｖ変換回路２及び赤外線検出部Ｘの各回路３〜５に流す電流を制限し、Ｉ／Ｖ変換回路２及び赤外線検出部Ｘの各回路３〜５を待機動作状態とし、消費電力を抑える。
【００３０】
そして待機モード下で再び入力信号判断回路６Ａの検知レベルＬａ，Ｌａ’を超える電圧増幅回路３の増幅出力があれば上述の動作により動作モードが設定されることになる。
【００３１】
図３はモード切替回路６Ｂの電流切り替え部のＩＣ化した具体回路を示している。この回路では、ＦＥＴＭＰ２〜ＭＰ５を通じて電流Ｉ２が各回路２〜５に流れるようになっており、これらＦＥＴＭＰ２〜ＭＰ４は、ＦＥＴＭＰ１、ＭＮ１，ＭＮ２、ＭＮ３及びＭＮ４と定電流源ＩＸによってカレントミラー回路を構成し、定電流源ＩＸから流れる電流Ｉ１と、Ｉ２は同じ値になる。
【００３２】
Ｉ１＝Ｉ２
ここでＦＥＴＭＮ２、ＭＮ３はドレインとゲートがそれぞれ共通になるため、ＦＥＴＭＮ２、ＭＮ３の両ソース間に接続しているＦＥＴＭＮ４をオンした場合、両ＦＥＴＭＮ２，ＭＮ３は
Ｗ／Ｌ＝２０／１０  （Ｗ：ゲート幅  Ｌ：ゲート長）
のＦＥＴと同じになるため、電流値Ｉ２は
Ｉ２＝２×Ｉ１
となる。
【００３３】
従って動作モード時にＦＥＴＭＮ４のゲートに駆動信号を与えてオンさせれば、各ＦＥＴＭＮＰ２〜ＭＮＰ５を介して各回路２〜５に流れる電流Ｉ２は、定電流源ＩＸから流れる電流Ｉ１となり、また待機モード設定時にオフさせれば、各ＦＥＴＭＮＰ２〜ＭＮＰ５を介して各回路２〜５に流れる電流は、定電流源ＩＸから流れる電流Ｉ１の１／２となる。つまり待機モード設定時の消費電流を低電流として電力消費を少なくすることができるのである。
【００３４】
ところで本実施形態では、図２に示すように出力回路５から人体検出信号が出力されなくなってから一定時間Ｔが経過したときに動作モードから待機モードに戻す動作を行うものであるが、Ｉ／Ｖ変換回路２の出力電圧が所定レベルを超えると、つまり電圧増幅回路３の増幅出力が入力信号判断回路６Ａの検知レベルＬａ，Ｌａ’を超えると、動作モードに切り替え、検知レベルＬａ，Ｌａ’以下となると、待機モードに戻すようにしても良い。
【００３５】
本実施形態では電池を電源としているが、本発明の構成は、電池を電源として用いない場合にも勿論適用できる。
【００３６】
（実施形態２）
上記実施形態１は、出力回路５から人体検出信号が出力されなくなってから一定時間Ｔが経過したときに動作モードから待機モードに戻す動作を行うものであるが、人体検出信号の立ち上がりから例えば負荷側で所定時間、負荷の駆動制御が保持される場合、この所定時間内では、人体検出信号が出力されなくても支障がないため、所定時間内に対応して人体検出信号の出力後一定時間待機モードに切り替えることで、その間の電力消費を抑えることができる。
【００３７】
本実施形態はこの点に注目したもので、以下に実施例を示す。
【００３８】
実施例１
本実施例は図４に示すようにタイマー回路６Ｃをモード切り替え判断部６に設け、電圧増幅回路３の増幅出力が入力信号判断回路６Ａの検知レベルＬａ，Ｌａ’を超えると、動作モードに切り替えて出力回路５から人体検出信号が出力されると、タイマー回路６Ｃからの出力に基づいてモード切替回路６Ｂは一定時間待機モードに切り替えるようになっている。つまり人体検出信号の立ち上がりから例えば負荷側で所定時間、負荷の駆動制御が保持される場合、この所定時間内では、人体検出信号が出力されなくても支障がないため、所定時間内に対応して人体検出信号の出力後一定時間待機モードに切り替えることで、電力消費を抑えることができる。そして一定時間経過した時点で、電圧増幅回路３の増幅出力が入力信号判断回路６Ａの検知レベルＬａ，Ｌａ’を超えていれば動作モードに再び切り替え、人体検出信号が出力回路５から出力すると再度一定時間待機モードに切り替えるという動作を以後繰り返す。
【００３９】
尚タイマー回路６Ｃ以外の構成及びタイマー回路６Ｃによる動作以外は実施形態１と同じであるので、ここでは説明は省略する。
【００４０】
実施例２
ところで上記実施例１ではタイマー回路６Ｃの出力によって強制的に待機モードを一定時間設定するようになっているが、負荷側の動作遅延時間に応じて可変される時間で強制的な待機モードを設定するようにしても良い。つまり本実施例は図５に示すように、負荷側から送られてくるディレイ信号Ｄをモード切替回路６Ｂにて検出するようになっている。
【００４１】
而して出力回路５から人体検出信号が出力されると、モード切替回路６Ｂは待機モードに切り替え、その後、負荷側から入力するディレイ信号Ｄが検出されると、この待機モードを終了するのである。
【００４２】
本実施例は、例えば蛍光灯が消灯するまでの動作遅延時間に対応してディレイ信号Ｄを蛍光灯点灯装置からモード切替回路６Ｂへ送って上述のように強制的な待機モードの期間を設定することで、負荷の動作に対応した待機モードを設定することができる。
【００４３】
（実施形態３）
上記実施形態２は、人体検出信号の出力後における電力消費を抑えるために、強制的に待機モードの期間を設定するものであった。
【００４４】
これに対して本実施形態は、電源投入時の電力消費を抑えるようにしたものである。
【００４５】
つまり赤外線検出装置では、電源投入時の過渡状態では、回路動作が安定しないので、正常な人体検出ができない。従って電源投入時から回路動作が安定するまでに動作モードになっても、正常に人体検出が行えないため、無駄な電力を消費するだけとなる。
【００４６】
そこで本実施形態では、図６に示すようにモード切り替え判断部６にタイマー回路６Ｃ’を設けて、電源投入から上記過渡期間に対応するタイマ出力を発生させ、このタイマー回路６Ｃ’のタイマ出力が発生している一定期間、電圧増幅回路３の増幅出力が入力信号判断回路６Ａの検知レベルＬａ，Ｌａ’を超えても待機モードを維持するようにモード切替回路６Ｂを動作させる。
【００４７】
尚タイマー回路６Ｃ’以外の構成及びタイマー回路６Ｃ’による動作以外は実施形態１と同じであるので、ここでは説明は省略する。
【００４８】
またタイマー回路６Ｃ’のタイマ出力による電源投入時の動作機能を実施形態１、２の構成に加えても勿論良い。
【００４９】
（実施形態４）
上記実施形態３は電源投入時に一定期間強制的に待機モードを設定する構成であったが、本実施形態は、タイマー回路６Ｃ’のタイマ出力が発生している間、Ｉ／Ｖ変換回路２及び赤外線検出部Ｘの各回路３〜５が速やかに安定動作に入るように、それらに流す電流を動作モードに流す電流よりも大きな電流となるように制御する機能をモード切替回路６Ｂに持たせている。
【００５０】
尚赤外線検出部Ｘにおいて、特に安定動作に入るまでに時間がかかる電圧増幅器３或いは出力回路５の何れか一方若しくは両方に上記のように大きな電流を流すようにしても良い。
【００５１】
尚回路構成は図６と同じであるので、実施形態４としての図示は省略する。またタイマー回路６Ｃ’以外の構成及びタイマー回路６Ｃ’による動作以外は実施形態１と同じであるので、それらの説明も省略する。
【００５２】
またタイマー回路６Ｃ’による電源投入時の動作機能を実施形態１及び実施形態２の各実施例の構成に加えても勿論良い。
【００５３】
（実施形態５）
上記実施形態１乃至４では、待機モードから動作モードに切り替えたときにモード切替回路６Ｂの制御の下で同時に各回路２〜５に流す電流を動作モードに対応した電流に切り替えようにしているが、赤外線検出装置の信号はレスポンスが遅いので、図７に示すように入力信号判断回路６Ａに各回路２〜５の出力を取り込み、夫々の出力に対応して設定した閾値を出力が超えると、モード切替回路６Ｂから制御信号を対応する回路へ送って当該回路の電流を待機モードから動作モードの電流に切り替えるように制御するようにしたものである。
【００５４】
つまり信号のレスポンスが遅いので、まずＩ／Ｖ変換回路２の出力が閾値を超えて、このＩ／Ｖ変換回路２の電流が動作モードでの電流となり、以後、電圧増幅回路３、検知回路４、出力回路５の電流が順次動作モードでの電流に切り替わることになる。
【００５５】
このようにして本実施形態では、一斉に動作モードでの電流を流すことによる無駄な電力消費を抑えることができるのである。
【００５６】
尚本実施形態のモード切り替え判断部６に実施形態２の実施例１や，実施形態３，４のタイマー回路６Ｃ，６Ｃ’を加えても良い。また実施形態２の実施例２のようなディレイ信号Ｄを用いる構成を併用しても良い。
【００５７】
（実施形態６）
ところで電圧増幅回路３の出力が検知回路４の検知レベルＬｂ，Ｌｂ’を超えれば、それ以上はリニアな出力波形を必要としない。そのため定格以上の入力に対して出力を追随させる必要がない。そこで、本実施形態では例えば実施形態１（勿論実施形態２乃至実施形態５の何れかの赤外線検知装置の回路構成でも良い）において、動作モード時に、入力信号判断回路６Ａが検知レベルＬｂ或いはＬｂ’を超えたことを検知すると、これを受けてモード切替回路６Ｂは電圧増幅回路３に対して、その出力が図８（ａ）に示すように飽和しても良い程度の大きさの電流が流れるように制御される制御信号を送って、電圧増幅回路３での電力消費を抑制するのである。図８（ｂ）は出力回路５から出力される人体検出信号を示す。
【００５８】
尚その他の構成は実施形態１（或いは実施形態２乃至実施形態５の何れか）と同じであるので、ここでは説明は省略する。
【００５９】
（実施形態７）
上記各実施形態におけるモード切り替え判断部６の入力信号判断回路６Ａはコンパレータによって構成され、Ｉ／Ｖ変換回路２の出力が基準電圧たる上記所定の検知レベルＬａ，Ｌａ’の設定範囲を超えると、判断信号を出力するようになっている。
ここで上記基準電圧を得るために、抵抗要素に電流を流してその両端降下電圧を発生させ、その両端降下電圧を基準電圧としている。
【００６０】
本実施形態ではこの基準電圧発生の回路での消費電力を抑えるために、次のような構成を用いている。尚本実施形態の入力信号判断回路６Ａの検知レベルＬａ，Ｌａ’を得るための回路構成は実施形態１乃至６の何れに用いても良い。
【００６１】
実施例ａ
本実施例は抵抗要素として待機モード時にはポリシリコンで不純物をドープしていない高抵抗値の抵抗要素を用い、動作モード時にはポリシリコンで不純物をドープした低抵抗値の抵抗要素を用いることで、前者では抵抗値のばらつきが多少有るが高抵抗値の抵抗要素となり、待機モードでは電流が抑えられ電力消費が抑えられる。また動作モード時には抵抗値が精度良く得られる低い抵抗要素によって、十分大きな電力によって精度の高い電圧が得られる。
【００６２】
図９（ａ）は本実施例に用いるポリシリコン抵抗の一例の断面図を示し、この例では図９（ａ）に示すようにＰ-（又はＮ）基板１０上にＳｉＯ2 からなる酸化膜１１内にポリシリコンで不純物をドープしている抵抗体１２を形成している。尚１３ａ，１３ｂは端子装着位置を示す。
【００６３】
実施例ｂ
本実施例は、動作モード時に使用する抵抗要素として実施例ａの不純物をドープしたポリシリコン抵抗の代わりに、図９（ｂ）に示すようにＰ-（又はＮ）基板２０上にＮ−ウェル層（又はＰ−ウエル層）２１を形成し、その上に抵抗体（Ｐ+）又は（Ｎ+）２２を形成し、その上にＳｉＯ2 からなる酸化膜２３を形成した拡散抵抗を用いる。尚２４ａ，２４ｂは端子装着位置を示す。
【００６４】
実施例ｃ
本実施例では、待機時の抵抗要素として図１０に示すように２つのＭＯＳトランジスタＱ１，Ｑ２の直列回路を用いてその接続点より基準電圧（検知レベルＬａ，Ｌａ’）を発生するようにした回路を用いており、この場合両ＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２のゲートサイズを変化させてインピーダンスを変えて発生させる基準電圧を決めるようになっている。
【００６５】
尚ゲートサイズとは、図１１（ａ）（ｂ）に示すようにＰ−基板３１上に形成したＰ−ウエル層内に形成したドレイン領域３２と、ソース領域３３との間に形成されるゲート領域３４の幅Ｗと長さＬの比を言う。
【００６６】
尚図１０の例ではＮＭＯＳトランジスタを使用しているがＰＭＯＳトランジスタでも良い。
【００６７】
動作モード時の抵抗要素としては実施例ａのポリシリコンで不純物をドープしたポリシリコン抵抗を用いる。
【００６８】
（実施形態８）
上記各実施形態における電圧増幅回路３及び出力回路５は２段の増幅器で構成しているが、本実施形態では、図１２に示すように前段の入力側の演算増幅器からなる増幅器ＡＰ１と、後段の出力側の増幅器ＡＰ２に流す電流を夫々の電流路に挿入しているトランジスタＭＰ１、ＭＰ２によって個別に制御するようにした点で特徴がある。
【００６９】
つまりモード切り替え判断部６のモード切替回路６Ｂは、動作モード時に、入力側の増幅器ＡＰ１に流す電流を動作可能な最低電力に対応する大きさとする制御信号ＧＳ１をトランジスタＭＰ１のゲートに、また出力側の増幅器ＡＰ２に流す電流の大きさを十分大きな電力が供給可能な定格電流以上とする制御信号ＧＳ２をトランジスタＭＰ２のゲートに夫々出力することで、動作モード下での電圧増幅回路３又は出力回路５の消費電力を抑制しつつ、安定した出力動作が得られるのである。
【００７０】
尚本実施形態の構成は実施形態１乃至７の電圧増幅回路３，出力回路５の何れにも適用できる。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、焦電素子と、該焦電素子から出力される電流信号を電圧信号に変換するＩ／Ｖ変換回路と、該Ｉ／Ｖ変換回路の出力を増幅する電圧増幅回路と、該電圧増幅回路から出力される増幅出力の振幅が検知レベルを超えると検知信号を出力する検知回路と、該検知回路の検知信号を所定の人体検出信号として出力する出力回路とを備えるとともに、上記増幅出力の振幅が上記検知レベルよりも絶対値が小さく設定されている所定レベル以下となった場合に、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流を定格電流よりも小さく制限する待機モードを設定し、上記増幅出力の振幅が上記検知レベルよりも絶対値が小さく設定されている所定レベルを超えた場合に上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流を定格電流以上とする動作モードに設定するモード切り替え判断部を備えたので、検知エリアに人が入って来るまでの赤外線検出が無い状態での回路動作を抑制して消費電力を小さくすることができ、しかも人が検知エリアに入ってきて赤外線検出があると、通常の動作状態となって、確実に人体検出ができるものであり、待機期間中の電力消費が少ないため、電池を電源とする場合においても頻繁に電池を交換する必要がなくなり、ランニングコストの低減と面倒な交換作業を少なくすることができるという効果がある。
【００７２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モード設定時に上記人体検出信号が継続して出力されている期間中、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流の大きさを上記定格電流以上に保持し、上記人体検出信号が無くなって一定時間経過すると上記待機モード設定時の電流に切り替えるので、動作モード時には通常の動作状態となって、請求項１の発明と同様な効果が得られる。
【００７３】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モード設定時に上記人体検出信号が継続して出力されている期間中、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流の大きさを上記定格電流以上に保持し、上記人体検出信号が無くなっても一定時間以内に上記人体検出信号が再び出力される場合には上記動作モードを保持するので、請求項１又は２の発明の効果に加えて検知エリア内で人の動きが一時的に停止するような場合にあっても動作モードを保持することができて安定した人体検出ができる。
【００７４】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モードにおいて上記出力回路が人体検出信号を出力した後一定時間、強制的に上記待機モードを設定するので、人体検出信号出力から一定時間動作的にはあまり有効でない期間に検出動作を行わない期間を設けて電力消費を抑えることができる。
【００７５】
請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モードにおいて上記出力回路が人体検出信号を出力してから、人体検出信号により動作する負荷側の動作遅延時間に応じた所定期間、強制的に上記待機モードを設定するので、負荷動作に応じて検出動作を行わない期間を設けることができる。
【００７６】
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、電源投入時から一定時間、強制的に上記待機モードを設定するので、電源投入から動作が安定するまでの一定時間、無駄な電力消費を抑制できる。
【００７７】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、電源投入時から一定時間、上記動作モードか上記待機モードかに関わらず、上記動作モードに流す電流より大きな電流を少なくとも上記電圧増幅回路若しくは上記出力回路の何れかに流すので、電源投入から速やかに安定した検知動作を得ることができる。
【００７８】
請求項８の発明は、請求項１乃至７の発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モード下では第１の抵抗に電流を流して上記第１の抵抗の両端降下電圧により上記所定レベルとなる電圧を得ており、上記待機モード下では上記第１の抵抗よりも高抵抗値である第２の抵抗に電流を流して上記第２の抵抗の両端降下電圧により上記所定レベルとなる電圧を得ているので、待機モードでの所定レベルに対応する基準電圧の発生に用いる抵抗要素を高抵抗値の半導体によって構成することができ、そのため待機モードにおいて、基準電圧発生回路での消費電力を抑制できる。
【００７９】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、上記第２の抵抗はポリシリコンで不純物をドープしていない抵抗からなり、上記第１の抵抗はポリシリコンで不純物をドープしている抵抗若しくは拡散抵抗からなるので、待機モード時での消費電力を抑え且つ動作モード時での検知動作を正確に行うことができる回路をＩＣ化することが可能となる。
【００８０】
請求項１０の発明は、請求項８の発明において、上記第２の抵抗はＭＯＳトランジスタを利用した抵抗からなり、上記第１の抵抗はポリシリコンで不純物をドープしている抵抗からなるので、待機モード時での消費電力を抑え且つ動作モード時での検知動作を正確に行うことができる回路をＩＣ化することが可能となる。
【００８１】
請求項１１の発明は、請求項１の発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モードにおいて、上記Ｉ／Ｖ変換回路及び上記検知回路へ流す電流を第１の電流とし、上記電圧増幅回路及び上記出力回路に流す電流を上記第１の電流よりも大きい第２の電流とし、上記第１の電流と上記第２の電流とが上記動作モード設定時の上記定格電流を規定するので、安定した検知動作を得るとともに、電力消費を少なくすることができる。
【００８２】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明おいて、上記電圧増幅回路と上記出力回路との少なくとも一方が２段の増幅器により構成され、上記モード切り替え判断部は、２段の増幅器の内の入力側増幅器に流す電流を上記第１の電流とし、出力側増幅器に流す電流を上記第２の電流とするので、電圧増幅回路や出力回路での安定した動作を確保しつつこれら回路での電力消費をより少なくすることができる。
【００８３】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、上記増幅出力の振幅が上記所定レベルを超えると、上記Ｉ／Ｖ変換回路、上記電圧増幅回路、上記検知回路、上記出力回路に流す電流を回路動作順に上記動作モード設定時の電流に切り替える機能を備えているので、レスポンスに応じた電流切り替えが行えて無駄な電力消費をより少なくすることができる。
【００８４】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の何れかの発明において、上記モード切り替え判断部は、上記動作モード下で、上記増幅出力の振幅が上記検知レベルを超えると、上記電圧増幅回路の出力が飽和するように電圧増幅回路へ流す電流の大きさを制御するので、電圧増幅回路に定格以上の入力が入ってもその出力を飽和させることで動作モード時下の無駄な消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の回路構成図である。
【図２】  同上の動作説明用各部の出力波形図である。
【図３】  同上に用いるモード切替回路の電流切り替え部の具体回路図である。
【図４】  本発明の実施形態２の実施例１の回路構成図である。
【図５】  同上の実施例２の回路構成図である。
【図６】  本発明の実施形態３の回路構成図である。
【図７】  本発明の実施形態５の回路構成図である。
【図８】  本発明の実施形態６の動作説明用波形図である。
【図９】  （ａ）は本発明の実施形態７の実施例ａのドープ抵抗の構成を示す断面図である。
（ｂ）は同上の実施例ｂの拡散抵抗の構成を示す断面図である。
【図１０】    同上の実施例ｃのＭＯＳトランジスタを用いた抵抗要素の回路図である。
【図１１】  （ａ）は同上のＭＯＳトランジスタのゲートサイズの説明用の一部省略せるゲート領域部位の上面図である。
（ｂ）は同上のＭＯＳトランジスタのゲートサイズの説明用の一部省略せるゲート領域部位の断面図である。
【図１２】  本発明の実施形態８の電圧増幅回路、出力回路の具体回路図である。
【図１３】  従来の赤外線検出装置の回路構成図である。
【符号の説明】
１  焦電素子
２  Ｉ／Ｖ変換回路
３  電圧増幅回路
４  検知回路
５  出力回路
６  モード切り替え判断部
６Ａ  入力信号判断回路
６Ｂ  モード切替回路
Ｘ  赤外線検出部
【図１】
0004572496.tif 000002
【図２】
0004572496.tif 000003
【図３】
0004572496.tif 000004
【図４】
0004572496.tif 000005
【図５】
0004572496.tif 000006
【図６】
0004572496.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004572496.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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