JP2001033306A - 反射型光センサ - Google Patents

反射型光センサ

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JP2001033306A
JP2001033306A JP11202719A JP20271999A JP2001033306A JP 2001033306 A JP2001033306 A JP 2001033306A JP 11202719 A JP11202719 A JP 11202719A JP 20271999 A JP20271999 A JP 20271999A JP 2001033306 A JP2001033306 A JP 2001033306A
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light receiving
reflection
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Yoichi Nakano
洋一 中野
Akira Ito
顕 伊藤
Yasutoshi Chiba
康利 千葉
Yuji Takahashi
裕士 高橋
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Seiko Precision Inc
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Publication date
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    • A47K13/00Seats or covers for all kinds of closets
    • A47K13/24Parts or details not covered in, or of interest apart from, groups A47K13/02 - A47K13/22, e.g. devices imparting a swinging or vibrating motion to the seats
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
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    • GPHYSICS
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    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
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    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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    • G01S17/46Indirect determination of position data

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  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検出体の遠近の距離判定に際して誤判定を
無くする。 【解決手段】 白色のポリカーボネート樹脂で形成した
ホルダ1に、投光部11と受光部12を設ける。投光部
11に設けた投光室11a内に投光レンズ3と発光素子
2とを配設する。受光部12に設けた受光室12a内に
受光レンズ4と受光素子5とを配設する。投光室11a
及び受光室12aの壁面のうち、光の照射を受ける壁面
は光の反射を促進する光反射促進面11b,12bであ
る。光反射促進面は平滑面、白色塗料を塗布した塗装
面、アルミニウムで別部品として作られた補助部材の内
面等である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型光センサに
関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば、図7(a)(b)に
示しているような局部洗浄機能を有する便座装置Aの着
座センサに、反射型光センサが用いられることがある。
これは、人aが便座bに着座しているか着座していない
かを検出するもので、便座bが取り付けられている取付
体cに着座センサdを配設したものである。着座センサ
dは、図示しない赤外線ダイオード等の発光素子から投
光される光を投光レンズを介して人aに向かって投光
し、人aで反射した反射光を、発光素子に対して所定の
距離だけ離して配置した受光レンズを介して単一のPS
D(位置検出素子)などの受光素子で受光する。受光素
子による受光量が一定値より少ない場合には着座してい
ないと判定し、一定値より多い場合には着座していると
判定する。そして、着座していないと判定した場合に
は、ノズルスイッチを押しても水がノズルから出ないよ
うに制御するものであった。通常、この着座センサdは
図示しないホルダに収容保持されているが、このホルダ
は黒色等の暗色の合成樹脂で作られており、発光素子か
らの光、及び受光素子への光が通過する室の壁面には、
しぼが形成されていた。なお、取付体cには揺動自在に
カバーeが連結されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の着座セン
サにあっては、ホルダの色彩や材質上、あるいはホルダ
壁面の表面処理上、発光素子から投光される光の一部が
ホルダに吸収されて投光量が減少し、更に被検出体(人
a)が黒色などの反射率の低い衣服を着用していると、
その衣服の色彩上、光の一部が衣服に吸収されて十分な
反射光が得られず、この反射光が再びホルダに吸収され
て減衰し、更にしぼなどで減衰してしまって、受光素子
まで光が届かず検出できないことが生じる。この場合、
着座していないと誤判定されてしまう。特に、被検出体
(人a)が至近距離にいる場合には、至近距離で反射し
て反射光のビームがぼける場合に前記の問題が顕著に現
れ、着座の検出が不能となり、誤判定されてしまうとい
う問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、ホルダに投光部と受光部を設け、投
光部に設けた投光室内に投光レンズと発光素子とを配設
し、受光部に設けた受光室内に受光レンズと受光素子と
を配設し、投光室及び受光室の壁面のうち、光の照射を
受ける壁面が光の反射を促進する光反射促進面であるこ
とを特徴としている。この様な光反射促進面を設けてい
ることで、発光素子から投光される光がホルダに吸収さ
れて減衰したり、反射光がホルダに吸収されて減衰した
りすることをなくし、光の照射を受ける壁面に当った光
の反射が促進されて、確実に受光素子に受光され、誤判
定されることがなくなる。上記の光反射促進面は、ホル
ダの内面として形成されていることが好ましい。また、
ホルダの内面に施された塗装面として形成されているこ
とが好ましい。また、ホルダに挿着された補助部材の内
面として形成されていることが好ましい。更に、色彩的
に光の反射を促進することが好ましい。上記の受光素子
は、受光位置と受光量とによって遠近の距離判定を行う
多分割タイプのものであることが好ましい。このことに
より至近距離の場合における誤判定を確実になくすよう
に働く。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
面を参照して説明する。図1及び図2において、ホルダ
1は、例えば、ポリカーボネート樹脂等の白色の合成樹
脂で作られており、投光部11と受光部12とが設けら
れている。投光部11の内部と受光部12の内部とはそ
れぞれ光の通路となる投光室11aと受光室12aとに
なっている。投光室11a内の後端部には、赤外線ダイ
オードなどの発光素子2が配設してあり、投光室11a
の前端部に投光レンズ3が配設してある。受光室12a
内の前端部には、受光レンズ4が配設してあり、受光室
12aの後端部には、受光素子5が配設してある。発光
素子2及び受光素子5は、それぞれ回路基板6及び7に
接続されている。ホルダ1は取付板10に取り付けられ
る。
【0006】投光室11aと受光室12aの壁面のう
ち、光の照射を受ける壁面は光の反射を促進する光反射
促進面11b,12bとなっている。光の照射を受ける
壁面は、投光室11aではその壁面の全周であるので、
壁面の全周が光反射促進面11bである。また、受光室
12aではその壁面のうち反射光があたる面、図2では
受光室12aの左側の壁面が光反射促進面12bであ
る。
【0007】この光反射促進面11b,12bはいずれ
もホルダ1の内面として形成されている。また、光反射
促進面11b,12bは平滑面として形成されている。
すなわち、光反射促進面11b,12bは表面加工上、
および色彩的に光の反射を促進するものとなっている。
なお、図5に示すように、白色塗料で塗装されて色彩的
に光の反射を促進する塗装面として光反射促進面11
c,12cを形成するようにしてもよく、この場合には
ホルダ1の材質や色彩の自由度が向上する。図5におい
て、図1と実質的に同一の個所には同一の符号を付し、
説明を省略している。
【0008】この光反射促進面11b,12b(11
c,12c)を設けておくことによって、図2に示すよ
うに被検出体Pが至近距離にある場合に、受光レンズ4
を透過した反射光が再びこの光反射促進面12b(12
c)で反射する時に光の反射が促進され、光の損失が殆
ど無くなり、確実に受光素子5Aにより受光される。し
たがって誤判定を生じることがなくなる。
【0009】受光素子5は、受光位置と受光量とによっ
て遠近の距離判定を行う多分割タイプのものが望まし
く、図示の例では、所定の分割線で2つの受光素子5
A,5Bを接合してなる2分割タイプのものを示してい
る。分割線について説明すると、図3(a)に示すよう
に、被検出体P0 が投光レンズ3から基準距離L0 だけ
離れている場合に、発光素子2から発せられた光が被検
出体Pで反射し、この反射光が受光レンズ4の中心を透
過し、受光素子5により受光された位置を分割線とし、
この分割線の一方側(図3(a)では下側)を受光素子
5Aとし、他方側(図3(a)の上側)を受光素子5B
としている。この分割線は、受光レンズ4の中心を通過
する軸線に対して距離qだけ離れた位置にある。
【0010】図3(b)は、被検出体P1 が基準位置L
0 より遠距離位置L1 にある場合であり、この場合に
は、発光素子2から発せられた光が被検出体P1 で反射
し、この反射光が受光レンズ4の中心を透過し、受光素
子5により受光される位置は、軸線に対して距離rだけ
離れており、距離r<距離qであるので、この場合には
主として受光素子5Bで受光されることになる。
【0011】図3(c)は、被検出体P2 が基準位置L
0 より近距離位置L2 にある場合であり、この場合に
は、発光素子2から発せられた光が被検出体P2 で反射
し、この反射光が受光レンズ4の中心を透過し、受光素
子5により受光される位置は、軸線に対して距離sだけ
離れており、距離s>距離qであるので、この場合には
主として受光素子5Aで受光されることになる。至近距
離の場合の反射光は、図2で示しているように、一旦受
光室12aの光反射促進面12bに当って反射し、この
反射光が受光素子5Aにより受光される。光反射促進面
12bで反射光の反射が促進されるので、反射光は従来
のように減衰することなく受光素子5Aにて十分な受光
量で確実に受光される。
【0012】図4は遠近の距離判定の構成を示すブロッ
ク図で、回路基板6及び7に形成してある。即ち、タイ
ミング発生手段20から信号が発光素子駆動手段21と
出力判定手段22と出力ラッチ手段23に供給される。
発光素子駆動手段21により発光素子2の発光を制御す
る。受光素子5A,5Bで受光された光は、受光光量判
定手段24A,24Bでそれぞれの受光量が判定され、
この受光量の情報は大小判定手段25に供給される。ま
た受光光量判定手段24Aの受光量の情報は、出力判定
手段22にも供給される。そこで、例えば図3(b)の
場合には、受光素子5Bで受光された受光量の方が、受
光素子5Aで受光された受光量よりも大であると大小判
定手段25で判定されるので、出力判定手段22から遠
出力信号が出力ラッチ手段23に出力してここでラッチ
される。また、図3(c)の場合には、受光素子5Aで
受光された受光量の方が、受光素子5Bで受光された受
光量よりも大であると大小判定手段25で判定されるの
で、出力判定手段22から近出力信号が出力ラッチ手段
23に出力してここでラッチされる。また、図3(a)
の場合には、受光素子5Aで受光された受光量と、受光
素子5Bで受光された受光量とはほぼ同じであるが、こ
の場合は大小判定手段25では近出力と判定することと
定めておき、出力判定手段22から近出力信号が出力ラ
ッチ手段23に出力してここでラッチされる。また、図
2のように至近距離の場合には、受光光量判定手段24
Aで所定レベル以上の受光量が判定されるので、大小判
定手段25による判定を待つまでもなく直接出力判定手
段22に近出力信号が供給され、出力判定手段22から
近出力信号が出力ラッチ手段23に出力してここでラッ
チされる。この反射型光センサが便座に用いられる場合
に、遠出力信号がラッチされた場合には着座していない
こととし、近出力信号がラッチされた場合には着座して
いることとしておけば、近出力信号がラッチされた場合
に水がノズルから出るように制御することができる。
【0013】図6は本発明の実施の更に他の形態を示し
ており、補助部材としての光反射筒体81、82をホル
ダ1の発光部11及び受光部12の所定の位置へ挿着
し、発光室11a及び受光室12aの壁面のうち、光の
照射を受ける壁面を別部品によって構成している。尚、
図6において、図1と実質的に同一の個所には同一の符
号を付し、説明を省略している。補助部材としての光反
射筒体81、82は、先に説明したホルダ1と同様に白
色のポリカーボネート樹脂で形成しても良く、この場合
にはホルダ1の色彩は白色に限定されない。また、光反
射筒体81、82の部分を白色のポリカーボネート樹脂
で、その他の部分を白色以外の色のポリカーボネート樹
脂でホルダ1を二色成形するようにしても良い。また、
ホルダ1を白色以外の色のポリカーボネート樹脂で作
り、光反射筒体81、82をアルミニウムの薄板で作っ
てホルダ1に挿着しても良い。また、アルミニウムの薄
板で光反射筒体81、82を作り、これをホルダ1の成
形時にインサート成形しても良い。
【0014】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、ホルダ
の投光室及び受光室の壁面のうち、光の照射を受ける壁
面を光の反射を促進する光反射促進面としているので、
発光素子から発せられた光は、投光室の光反射促進面に
より光の減衰が抑制され、被検出体で反射した反射光
は、受光室の光反射促進面により光の減衰が抑制され
る。このために、受光素子によって十分な受光量が受光
されるので、誤判定をなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す斜視図である。
【図2】至近距離での反射を説明する平面図である。
【図3】(a)は被検出体が基準位置にある場合、
(b)は遠距離位置にある場合、及び(c)は近距離位
置にある場合のそれぞれ反射を説明する縮小平面図であ
る。
【図4】遠近の距離判定の構成を説明するブロック図で
ある。
【図5】本発明の実施の他の形態を示す斜視図である。
【図6】本発明の実施の更に他の形態を示す斜視図であ
る。
【図7】反射型光センサを便座装置に適用した場合を説
明するもので、(a)は平面図、(b)は側面図であ
る。
【符号の説明】
1 ホルダ 2 発光素子 3 投光レンズ 4 受光レンズ 5,5A,5B 受光素子 11 投光部 11a 投光室 12 受光部 12a 受光室 11b,12b 光反射促進面 11c,12c 光反射促進面(塗装面) 81,82 光反射筒体(補助部材)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01V 8/10 G01V 9/04 Z (72)発明者 千葉 康利 千葉県習志野市茜浜一丁目1番1号 セイ コープレシジョン株式会社内 (72)発明者 高橋 裕士 千葉県習志野市茜浜一丁目1番1号 セイ コープレシジョン株式会社内 Fターム(参考) 2D037 AD16 2F065 AA06 BB05 CC16 DD05 FF09 FF44 GG07 GG21 JJ01 JJ22 JJ23 LL04 PP22 QQ25 QQ28 2F112 AA07 AA08 BA01 CA03 DA21 DA26 DA40 2G065 AA04 BA03 BB50 CA11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホルダに投光部と受光部を設け、 上記投光部に設けた投光室内に投光レンズと発光素子と
    を配設し、 上記受光部に設けた受光室内に受光レンズと受光素子と
    を配設し、 上記投光室及び上記受光室の壁面のうち、光の照射を受
    ける壁面が光の反射を促進する光反射促進面であること
    を特徴とする反射型光センサ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、上記光反射促進面
    は、上記ホルダの内面として形成されていることを特徴
    とする反射型光センサ。
  3. 【請求項3】 請求項1において、上記光反射促進面
    は、上記ホルダの内面に施された塗装面として形成され
    ていることを特徴とする反射型光センサ。
  4. 【請求項4】 請求項1において、上記光反射促進面
    は、上記ホルダに挿着された補助部材の内面として形成
    されていることを特徴とする反射型光センサ。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかにおいて、上
    記光反射促進面は、色彩的に光の反射を促進することを
    特徴とする反射型光センサ。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかにおいて、上
    記受光素子は、受光位置と受光量とによって遠近の距離
    判定を行う多分割タイプのものであることを特徴とする
    反射型光センサ。
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