接近傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用電波的接近傳感器。
【背景技術】
[0002]關于檢測出人體接近任意的對象物的接近傳感器，根據(jù)其檢測方法而存在多種多樣的接近傳感器。
[0003]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(fā)出的熱紅外線、或者從紅外線發(fā)光二極管向人體照射紅外線并接收其反射光，為此需要規(guī)定的“窗口”。
[0004]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。
[0005]專利文獻I:日本特開2004-257848號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2005-134236號公報

【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]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I)。
[0009]專利文獻I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。
[0010]然而，多普勒傳感器使用例如1GHz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。
[0011]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(fā)射微波。在將導電性構件作為天線來發(fā)射微波時，當檢測對象(介電體)接近該微波被發(fā)射到的區(qū)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(fā)揮功能的空腔諧振電路的虛擬電路，從導電性構件發(fā)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(fā)射出的電磁波的電場被檢測對象反射或吸收，其影響表現(xiàn)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。
[0012]本發(fā)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。
[0013]用于解決問題的方案
[0014]為了解決上述問題，本發(fā)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(tài)。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)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。
[0017]根據(jù)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】
[0018]圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的接近傳感器的框圖。
[0019]圖2是第一振蕩電路的電路圖和一部分的等效電路。
[0020]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。
[0021]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(huán)形天線的頻率特性以及人體接近時的螺旋天線和環(huán)形天線的頻率特性。
[0022]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】
[0023][接近傳感器101的整體結構]
[0024]圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的接近傳感器101的框圖。
[0025]本發(fā)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(huán)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。
[0026]混頻器106、BPF(Band_Pass Fi I ter:帶通濾波器)107 以及 AM( Amp I i tudeModulat1n:調幅)檢波電路108能夠認為是基于從第一振蕩電路102輸出的第一頻率fl的信號和從第二振蕩電路104輸出的第二頻率f2的信號來檢測任意的檢測對象的接近狀態(tài)的接近檢測部。
[0027]第一振蕩電路102振蕩出第一頻率fl的信號，從螺旋天線103發(fā)出第一頻率fl的電波。此外，第一振蕩電路102也是振蕩頻率跟隨螺旋天線103的分布常數(shù)的變化而變化的諧振電路。
[0028]第二振蕩電路104振蕩出第二頻率f2的信號，從環(huán)形天線105發(fā)出第二頻率f2的電波。此外，第二振蕩電路104也是振蕩頻率跟隨環(huán)形天線105的分布常數(shù)的變化而變化的諧振電路。
[0029 ]從第一振蕩電路1 2輸出的第一頻率fl的信號以及從第二振蕩電路104輸出的第二頻率f2的信號分別被輸入到混頻器106。混頻器106是模擬乘法器，輸出fl±f2的信號。
[0030]混頻器106的輸出信號被輸入到帶通濾波器(以下簡稱為“BPF”)107APF 107從Π土f2的信號中取出|fl-f2|的信號。
[0031]通過例如公知的包含二極管的AM檢波電路108來對從BPF107輸出的特定的頻率范圍的信號進行包絡線檢波。然后，通過作為低通濾波器(以下簡稱為“LPF”)的第一LPF109來去除噪聲成分，從第一輸出端子110輸出第一輸出信號。
[0032]以上是本發(fā)明的實施方式所涉及的接近傳感器101的基本結構。此外，將在后面說明FM(Frequency Modulat1n:調頻)檢波電路111、第二LPF 112、微型計算機113以及第二輸出端子114的結構和動作。
[0033][第一振蕩電路102的具體例]
[0034]圖2A是第一振蕩電路102的電路圖。圖2B是第一振蕩電路102的電路圖中的用虛線圍住的部分的等效電路。
[0035]第一振蕩電路102是公知的基極接地型科耳皮茲(CoIp i tts)振蕩電路。
[0036]作為NPN晶體管的晶體管201的基極通過電阻R202和R203而被供給固定偏置電流，并且通過電容器C204而交流地接地。
[0037]在晶體管201的集電極與電源端子+B之間并聯(lián)連接有電容器C205和線圈L206。
[0038]在晶體管201的集電極與發(fā)射極之間連接有電容器C207。
[0039]在晶體管201的發(fā)射極與接地節(jié)點之間并聯(lián)連接有電容C208和電阻R209。
[0040]在晶體管201的集電極上經(jīng)由電容器C210而連接有螺旋天線103。
[0041]從晶體管201的集電極通過電容器C210而得到第一振蕩電路102的輸出信號。
[0042]圖2A的用虛線部分圍住的電容器C205和C210、線圈L206、螺旋天線103能夠被視為圖2B所不的交流等效電路。
[0043]在圖2B中，電容器C205包含有電阻成分Re。另外，線圈L206和螺旋天線103包含有電阻成分Rl。
[0044]螺旋天線103與線圈L206串聯(lián)連接，電感根據(jù)分布常數(shù)的變化而變化。螺旋天線103的分布常數(shù)的變化是由于人體等的接近而引起的。即，通過形成諧振電路的一部分的線圈L206和螺旋天線103中的、螺旋天線103的電感的變化，第一振蕩電路102的振蕩頻率變化。
[0045]圖2A所示的科耳皮茲振蕩電路能夠理解為是通過電容器C210將螺旋天線103與構成公知的科耳皮茲振蕩電路的諧振電路的線圈連接而得到的。
[0046][第二振蕩電路104、混頻器106以及BPF107的具體例子]
[0047]圖3A是第二振蕩電路104的電路圖。圖3B是混頻器106的電路圖。圖3C是BPF 107的電路圖。
[0048]首先，參照圖3A來說明第二振蕩電路104的結構。
[0049]第二振蕩電路104是公知的科耳皮茲振蕩電路。與圖2A的科耳皮茲振蕩電路不同，第二振蕩電路104在晶體管301的基極-發(fā)射極之間設置有電容器C302、C303和環(huán)形天線105、即基于線圈的諧振電路。
[0050]環(huán)形天線105連接在晶體管301的基極與接地節(jié)點之間。另外，與環(huán)形天線105并聯(lián)地，電容器C302與C303串聯(lián)連接。而且，電容器C302和C303的連接點與晶體管301的發(fā)射極連接。在晶體管301的發(fā)射極與接地節(jié)點之間連接有電阻R304。
[0051 ]在晶體管301的集電極與電源端子+B之間連接有電阻R305。另外，在晶體管301的集電極-基極之間連接有電阻R306，因而，電阻R306構成公知的自偏置電路。
[0052]從晶體管301的集電極通過電容器C307而得到第二振蕩電路104的輸出信號。
[0053]圖3A中的環(huán)形天線105的電感根據(jù)分布常數(shù)的變化而變化。環(huán)形天線105的分布常數(shù)的變化是由于人體等的接近而引起的。即，通過形成諧振電路的一部分的環(huán)形天線105的電感的變化，第二振蕩電路104的振蕩頻率變化。
[0054]此外，第一振蕩電路102和第二振蕩電路104使用了科耳皮茲振蕩電路，但振蕩電路并不限于此。只要是公知的哈特萊(Hartley)振蕩電路等使用LC諧振電路的振蕩電路即可。
[0055]接著，參照圖3B來說明混頻器106的結構。
[0056]混頻器106能夠考慮多