JPH0729492U - 物体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出エリアを前面側下方に向けて設定するた
めに投光および受光を行うためのセンサを傾けた配置を
する必要をなくす。 【構成】 男子用小便器の上部壁面に自動水洗装置が配
設されている。その本体ケース１６ａには透光窓部１７
が直角方向に形成される。その透光窓部１７の全面開口
部には断面が台形状をなすプリズム１８が配置されてお
り、内部側にはセンサ２１のＬＥＤまたはフォトダイオ
ード２３が水平方向に位置するようにプリント基板１９
に取り付けられた状態で配置されている。本体ケース１
６ａの前面下方の検出エリアから入射する光はプリズム
１８を通過するときにその光路が偏向されてフォトダイ
オード２３に受光されるようになる。投光動作について
も同様である。透光窓部を傾斜させて製作する必要がな
くなり、簡単且つ安価に低い高さの人体も検出できる構
成とすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、投光素子および受光素子を有するセンサにより検出エリアに向けて 投光してその反射光を検出することにより、物体の存在を検出するようにした物 体検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の装置としては、投光素子および受光素子からなるセンサを検出エリア に向けて配設し、ＬＥＤなどの投光素子から光を照射し、検出エリア内に人等の 物体が存在するときにその反射光を受光素子により検出し、検出エリア内の物体 の存在の有無を検出するようにしたものである。これは、例えば、自動ドアや公 衆トイレの自動水洗装置のように、検出エリア内に侵入した人体を検出してドア や水洗装置を動作させる装置に適用されるものである。

【０００３】 この場合、例えば、公衆トイレ等の小便器に設けられる自動水洗装置において は、小便器の上部の壁面部にセンサを前方に向けて配置するようにしているが、 検出すべき人体としては大人や子供などの身長の違いがあっても確実に検出でき るようにするために、センサの投受光の光軸がやや下方に向くように配置してい る。

【０００４】 このようにセンサを小便器の前面部下方に向けて配置する構成としては、例え ば図７ないし図９に示すようなものがある。すなわち、図７においては、小便器 が配設された壁面部分の上部に検出部であるケース１が埋込み配設されている。 このケース１の前面部には斜め下方に向けて開口された透光窓部１ａが形成され ており、この透光窓部１ａの内側開口部にはプリント基板２に配設されたセンサ ３のフォトダイオード３ａのリードを折り曲げてその開口部に臨むように挿入配 置されている。これにより、透光窓部１ａを介して小便器の前方斜め下方に向け てフォトダイオード３ａの投光を行うようにして検出エリアを設定するようにし ている。

【０００５】 また、図８に示すものは、センサ４のフォトダイオード４ａがフラットパッケ ージタイプのもので、この場合には、フォトダイオード４ａの投光部分が投光窓 部１ａ内側開口部にフォトダイオード４ａの投光部分を挿入させることができな いため、プリント基板２とフォトダイオード４ａとの間に位置決め部材５を配置 し、小便器の前方下方に向けて検出エリアを設定するようにしている。

【０００６】 また、図９に示すものは、センサ３のフォトダイオード３ａはプリント基板２ に直立するように取着し、そのプリント基板２をケース１に形成された取付部１ ｂに固定することにより、透光窓部１ａの傾斜角度に対応するように傾斜して配 置するものである。これにより、上述同様にしてフォトダイオード３ａからの投 光を小便器の前方斜め下方に向けて検出エリアを設定するものである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このようにセンサ３あるいは４を上述のような配置構成する場 合には、次のような不具合がある。すなわち、上記各図に示す構成のものでは、 いずれもケース１に透光窓部１ａを斜めに形成するために、例えば、樹脂で一体 に成形する場合には、成形時に単に上下の金型だけではなくスライド式の金型を 用いる必要があり、製作コストが高くなる不具合がある。

【０００８】 また、図８に示すもののように、フラットパッケージタイプのフォトダイオー ド４ａを用いる場合に別途に位置決め部材５を配設する必要がある。そして、図 ９に示すものでは、プリント基板２を傾斜させて配置する関係から、全体の大き さをコンパクトに形成することが困難となる不具合がある。

【０００９】 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、センサを配置する ケースをスライド金型を用いずに製作でき、角度決め部品を不要として製作コス トの低減を図り、センサを傾斜させた配置を行う必要をなくして省スペース化を 図ることができるようにした物体検出装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、投光素子および受光素子を有するセンサにより検出エリアに向けて 投光してその反射光を検出することにより、物体の存在を検出するようにした物 体検出装置を対象とするものであり、前記センサの前面部に配置されその投受光 の光路を所定方向に偏向させるプリズムを設けたところに特徴を有する。

【００１１】

【作用】

本考案の物体検出装置によれば、センサの投光素子から発せられる光はプリズ ムを介して偏向されて所定の検出エリアに向けて照射され、検出エリアからの反 射光も同様にしてプリズムを介して偏向されてで受光素子に入射するようになる ので、センサを検出エリアに向けて配置するために、例えば、投受光用の窓部を 斜め方向に形成したり、センサを傾斜状態に配設する必要がなく、プリズムの配 置により所望の方向に投光動作を行うことができ、製作コストの低減および省ス ペース化を図ることができるようになる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を公衆トイレなどにおける男子用小便器の自動水洗装置に設けら れる人体センサに適用した場合の第１の実施例について、図１ないし図３を参照 しながら説明する。 図２は装置の全体構成を示すもので、壁面１１には男子用小便器１２が取り付 けられ、この小便器１２の上部には壁面１１の内面部側からメインバルブ１３を 介して配管された給水パイプ１４が接続されている。メインバルブ１３はパイロ ットバルブ１５により給水の制御がなされるもので、そのパイロットバルブ１５ は自動水洗装置１６により電気的に駆動されるようになっている。

【００１３】 この自動水洗装置１６は、小便器１２の上部の壁面１に埋め込むように配設さ れているもので、小便器１２に近付いた人を検知してその人が遠ざかったことを 検出してパイロットバルブ１５を一定時間開状態としてメインバルブ１３による 給水を制御するもので、樹脂製の本体ケース１６ａの前面部には、図１に示すよ うに、壁面１１に対して直角方向に透光窓部１７が一体に形成されている。また 、透光窓部１７の部分には、断面が台形状をなすプリズム１８がこれを閉塞する ように配設されている。

【００１４】 このプリズム１８は壁面１１の前面側に設けられている小便器１２側から入射 する光を透光窓部１７の方向に偏向させて内部に入射させるように配置されてい る。そして、透光窓部１７の内部側にはプリント基板１９が本体ケース１６ａの 支持係合部２０ａ，２０ｂにねじ止めされており、このプリント基板１９にセン サ２１が配設されている。

【００１５】 このセンサ２１は投光素子としての赤外線ＬＥＤ２２および受光素子としての フォトダイオード２３から構成されており、透光窓部１７を介して投受光動作を 行うようになっている（図１中ではフォトダイオード２３を代表して示している ）。この場合、センサ２１による投受光動作での投光範囲および受光範囲は、プ リズム１８により光路が偏向されることに基づいて、その中心となる方向が図１ 中で水平方向に対して角度θ（例えばθ＝１５°〜２０°）だけ下方に傾いた状 態となる。

【００１６】 さて、自動水洗装置１６の電気的構成は図３に示すようになっている。すなわ ち、図３において、交流電源端子Ｖａｃ，Ｖａｃ間には交流電源が接続されるよ うになっており、トランス２４を介して整流回路２５にて整流すると共に、定電 圧回路２６にて所定の直流電圧に変換して直流電源端子Ｖｄｃに与える。

【００１７】 制御回路２７は、直流電源端子Ｖｄｃから給電されるもので、投光回路２８、 ヒステリシス回路２９が接続されると共に、受光回路３０が接続され、上述の小 便器１２の前方に向けて投光回路２８によりＬＥＤ２２に赤外線を投光させると 共に、人体等からの反射光を受光回路３０により受光し、その受光信号を入力す るようになっている。

【００１８】 また、制御回路２７には、電源投入時にリセット動作を行わせる初期化回路３ １が接続されると共に、クロック信号を与える発振回路３２が接続されている。 そして、制御回路２７には、水洗時間等の設定を切り換えるための設定スイッチ ３３が接続されると共に、パイロットバルブ１５を駆動させるための駆動回路３ ４が接続されている。

【００１９】 次に、本実施例の作用について説明する。 自動水洗装置１６は、交流電源Ｖａｃから給電されると、トランス２４，整流 回路２５および定電圧回路２６を介して直流電源端子Ｖｄｃに所定の直流電源を 供給するようになる。このとき、制御回路２７は、初期化回路３１によりパワー オンリセットがかけられた後に直流電源端子Ｖｄｃから給電されると検出動作を 開始するようになる。

【００２０】 制御回路１７は、投光回路２８に投光信号を与えてＬＥＤ２２への通断電によ り投光動作を行わせるようになる。これにより、ＬＥＤ２２からの赤外線は、プ リズム１８を通過するときに屈折されるので、透光窓部１７から前方に出力され るときには図１中ｓで示す光路を中心とした検出エリア方向に投光パルスとして 出力されるようになる。

【００２１】 この投光パルスは、小便器１２前方の低い高さ位置まで到達するように出力さ れているので、身長の低い人が小便器１２を使用している場合でも、その人体に より反射されて透光窓部１７側に反射光が到達するようになる。この反射光は、 プリズム１８を通過するときに、その前面部と後面部の両者で屈折されてセンサ ２１のフォトダイオード２３に入射するようになる。

【００２２】 これにより、制御回路２７は、人体の存在を検出し、この後、人体が検出エリ ア内から遠ざかったことを検出すると、駆動回路２４を介してパイロットバルブ １５を一定時間開状態となるように制御する。この結果、メインバルブ１３が一 定時間開放状態となって給水パイプ１４を介して小便器１２に給水されて自動的 に洗浄動作が行われるようになる。

【００２３】 このような本実施例によれば、センサ２１を配設する本体ケース１６ａの前面 部分にプリズム１８を設けてセンサ２１による投受光の光路を小便器１２の前方 斜め下方に向けて検出エリアを設定するようにしたので、センサ２１を水平方向 に取り付けたままの状態で、投受光の光路のみを下方に偏向することができるよ うになる。したがって、本体ケース１６ａの透光窓部１７をスライド金型を用い ることなく簡単且つ安価に形成でき、また、プリント基板１９を傾斜させて配設 する必要もないので省スペース化が図れる。

【００２４】 図４は本考案の第２の実施例を示すもので、第１の実施例と異なるところは、 センサ２１のＬＥＤ２２あるいはフォトダイオード２３に代えて、リード線の方 向に対して横方向に投受光を行うフラットパッケージタイプのＬＥＤ３５あるい はフォトダイオード３６を用いたセンサ３７としているところである。

【００２５】 この場合、投受光を行う方向を、従来においては、ＬＥＤ３５，フォトダイオ ード３６のパッケージの配置角度で設定するので、図８に示したように位置決め 部材５を用いて配設しているが、本実施例においては、プリント基板１９の面に 沿うようにパッケージを固定した状態として、センサ３７による投受光動作では 、プリズム１８によりその光路を偏向して検出エリアを小便器１２の低い高さ位 置まで設定することができる。したがって、本実施例においても、第１の実施例 と同様の効果を得ることができると共に、センサ３７の配設のために位置決め部 材を用いる必要がなくなり、低コスト化が図れる。

【００２６】 図５および図６は本考案の第３の実施例を示すもので、第１の実施例と異なる ところは、プリズム１８に代えて、フレネルレンズ型のプリズム３８を用いたと ころである。すなわち、このプリズム３８は、図６に示すように、断面形状が台 形をなす第１の実施例における通常のプリズム１８の傾斜面部分を微小な単位プ リズム１８ａ，１８ｂ…としてこれらの傾斜面を含んだ部分のみを単位プリズム ３８ａ，３８ｂ…として平面状に並べた状態に形成したもので、フレネルレンズ の構成と類似しているものである。そして、このような第３の実施例においても 、上述と同様の作用効果を得ることができると共に、さらに省スペース化が図れ るものである。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の物体検出装置によれば、センサの前面部に投受 光の光路を所定方向に偏向させるプリズムを設けたので、センサの投光素子から 発せられる光はプリズムを介して偏向されて所定の検出エリアに向けて照射され 、検出エリアからの反射光も同様にしてプリズムを介して偏向されてで受光素子 に入射するようになるので、センサを検出エリアに向けて配置するために、例え ば、投受光用の窓部を斜め方向に形成したり、センサを傾斜状態に配設する必要 がなく、プリズムの配置により所望の方向に投光動作を行うことができ、製作コ ストの低減および省スペース化を図ることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す要部の縦断側面図

【図２】全体構成を示す縦断側面図

【図３】電気的構成図

【図４】本考案の第２の実施例を示す図１相当図

【図５】本考案の第３の実施例を示す図１相当図

【図６】プリズムの断面形状を説明するための作用説明
図

【図７】従来例を示す図１相当図

【図８】異なる従来例を示す図１相当図

【図９】異なる従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

１１は壁面、１２は男子用小便器、１３はメインバル
ブ、１４は給水パイプ、１５はパイロットバルブ、１６
は自動水洗装置、１６ａは本体ケース、１７は透光窓
部、１８はプリズム、１９はプリント基板、２１，３７
はセンサ、２２，３５はＬＥＤ（投光素子）、２３，３
６はフォトダイオード（受光素子）、２７は制御回路、
２８は投光回路、３０は受光回路、３８はフレネルレン
ズ型のプリズム（プリズム）である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 投光素子および受光素子を有するセンサ
   により検出エリアに向けて投光してその反射光を検出す
   ることにより、物体の存在を検出するようにした物体検
   出装置において、 前記センサの前面部に配置されその投受光の光路を所定
   方向に偏向させるプリズムを設けたことを特徴とする物
   体検出装置。