[發明專利]接近傳感器

有效

• 申請號: 201480051664.9
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN105556846A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 佐藤寧
• 申請（專利權）人: 國立大學法人九州工業大學
• 主分類號: H03K17/95
• 分類號: H03K17/95;G01V3/12
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種使用電波的接近傳感器。

背景技術

關于檢測出人體接近任意的對象物的接近傳感器，根據其檢測方法而存 在多種多樣的接近傳感器。

關于使用紅外線等光的人體感測傳感器，受光元件接收從人體發出的熱 紅外線、或者從紅外線發光二極管向人體照射紅外線并接收其反射光，為此 需要規定的“窗口”。

另一方面，近年來廣泛用于智能電話等的、檢測靜電容量的變化的人體 感測傳感器的檢測距離極短。

專利文獻1：日本特開2004-257848號公報

專利文獻2：日本特開2005-134236號公報

發明內容

發明要解決的問題

作為無需如使用紅外線等光的傳感器那樣準備窗口、并且與檢測靜電容 量的變化的傳感器相比能夠延長檢測距離的傳感器，存在使用電波的傳感器 (例如參照專利文獻1)。

專利文獻1所公開的傳感器是使用電波的傳感器的一種，被稱為多普勒 傳感器。多普勒傳感器如其名稱那樣，是利用多普勒效應來檢測對象物的存 在等的傳感器。

然而，多普勒傳感器使用例如10GHz等的超高頻電波。用于處理這樣的 高頻率的電波的半導體元件是昂貴的，另外電路設計和量產也非常困難。因 此，多普勒傳感器的應用對象有限。

專利文獻2所公開的傳感器從輸出振蕩器向導電性構件供給相對于導電 性構件的大小來說波長充分短的頻率，將導電性構件作為天線來發射微波。 在將導電性構件作為天線來發射微波時，當檢測對象(介電體)接近該微波 被發射到的區域時，形成被視為導電性構件與檢測對象將彼此作為天線發揮 功能的空腔諧振電路的虛擬電路，從導電性構件發射出的電磁波的電場被上 述檢測對象反射或吸收。在該虛擬電路中，從導電性構件發射出的電磁波的 電場被檢測對象反射或吸收，其影響表現為輸出振蕩器的輸出頻率的變化。 因而，通過檢測輸出振蕩器的振蕩頻率的偏移(shift)、特定頻率的振幅，能 夠檢測出檢測對象。然而，專利文獻2所公開的傳感器所使用的電波的頻率 是300MHz～300GHz的微波，電路昂貴，也難以量產。

本發明是鑒于相關狀況而完成的，其目的在于提供一種接近傳感器，其 使用比較低的頻率的電波，廉價并且能夠自由地設定檢測對象的檢測距離。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，本發明的接近傳感器具備：第一振蕩電路，其將具 有開放端的第一天線用作諧振電路的元件的一部分；以及第二振蕩電路，其 將第二天線用作諧振電路的元件的一部分，該第二天線的兩端與電路連接。 而且，設置有接近檢測部，該接近檢測部基于第一振蕩電路輸出的第一輸出 信號與第二振蕩電路輸出的第二輸出信號之間的頻率差，來檢測任意的檢測 對象的接近狀態。

發明的效果

根據本發明，能夠提供一種接近傳感器，其使用比較低的頻率的電波， 廉價并且能夠自由地設定檢測對象的檢測距離。

根據以下的實施方式的說明能夠明確上述以外的課題、結構以及效果。

附圖說明

圖1是本發明的實施方式所涉及的接近傳感器的框圖。

圖2是第一振蕩電路的電路圖和一部分的等效電路。

圖3是第二振蕩電路的電路圖、混頻器的電路圖以及BPF的電路圖。

圖4是接近傳感器的概要外觀圖、人體接近之前的螺旋天線和環形天線 的頻率特性以及人體接近時的螺旋天線和環形天線的頻率特性。

圖5是表示接近傳感器與人體的距離同從混頻器得到的信號的頻率之間 的關系的曲線圖。

具體實施方式

[接近傳感器101的整體結構]

圖1是本發明的實施方式所涉及的接近傳感器101的框圖。

本發明的實施方式所涉及的接近傳感器101能夠分為具有螺旋天線103 的第一振蕩電路102、具有環形天線105的第二振蕩電路以及混頻器106以后 的信號處理電路。