JP2003207578A - 衛生装置 - Google Patents
衛生装置Info
- Publication number
- JP2003207578A JP2003207578A JP2002097152A JP2002097152A JP2003207578A JP 2003207578 A JP2003207578 A JP 2003207578A JP 2002097152 A JP2002097152 A JP 2002097152A JP 2002097152 A JP2002097152 A JP 2002097152A JP 2003207578 A JP2003207578 A JP 2003207578A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- filter
- light receiving
- sensor
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
- Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)
- Domestic Plumbing Installations (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
するもので、フィルターの投光部や受光部の厚みを変化
させることにより、フィルターのみ交換すれば、センサ
ユニットを交換すること無く、衛生洗浄装置の着座セン
サや人体検知センサの検出性能を変えることができる衛
生装置を提供することにある。 【解決手段】 衛生装置内に配設されるセンサユニット
に設けられ光を発する発光部と、前記センサユニットに
設けられ前記光が物体に反射して返ってくる光を検知す
る受光部と、前記受光部の受けた光の受光スポット位置
により対象物の検出の有無を判断する判断回路を備えた
測距センサにおいて、前記発光部及び前記受光部の前方
に設けられ前記発光部及び受光部を覆うフィルターを備
え、前記フィルターの発光部と受光部の厚みを変化させ
る。
Description
知する光センサを備えた衛生装置に関する。特に、局部
衛生洗浄装置、自動便蓋・便座開閉装置、大便器自動洗
浄装置など、便座使用者の有無を検知する着座検出手段
や便器使用者の有無を検知する人体検出手段を有する衛
生装置に好適である。また、自動水栓、小便器自動洗浄
装置、自動手指乾燥・殺菌・消毒器等にも好適である。
検出センサシステムの例として、衛生洗浄装置の着座セ
ンサで説明する。従来の衛生洗浄装置の着座センサを示
す図29において、フィルター4はケースカバー3に引
っ掛かり部4Aを引っかけて、ケースカバー3に固定さ
れている。また、センサユニット10は、発光部11と
受光部12と仕切板13が一体形成されている。ここ
で、フィルター4は、投光部4Eの厚みを均一にし、投
射光21がフィルター4により屈折しないように配慮し
て作られていた。また、同様に、フィルター4は、受光
部4Fの厚みを均一にし、反射光22がフィルター4に
より屈折しないように配慮して作られていた。したがっ
て、センサユニット単体での検出距離とセンサユニット
の前方へフィルターを取付けた衛生洗浄装置の状態での
検出距離は、ほぼ同等となっていた。
商品開発においては、種々の市場ニーズに対する商品の
品揃えに効率的に対応するために、例えば一つの基本仕
様を基にして客先に応じた種々のバリエーションを持っ
た類似商品群を開発していくことが多い。したがって、
衛生洗浄装置の着座センサや人体検知センサと呼ばれる
物体検出センサシステムにおいても、客先の要求仕様や
設置条件によって、その対応として種々のバリエーショ
ンのシステムを開発することが要求されている。そのた
め従来の物体検出センサシステムでは、例えば、従来の
衛生洗浄装置の着座センサや人体検知センサの検出距離
を長くしたり、短くしたりする場合は、図30に示すよ
うにセンサユニット10における受光レンズ23の位置
を変更する等の手段が取られることが一般的であった。
また、場合によっては、発光レンズの寸法や、反射光を
検知する受光部や、受光部の受けた光の受光スポット位
置により対象物の検出の有無を判断する判断回路等の変
更が必要となり、多大なコストが発生し、且つ、製作に
時間を要していた。また、センサユニットの検出距離違
いのバリエーションが増えることにより、製造時の組み
立てコストや管理コストが高くなっていた。本発明は、
上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目
的は、センサユニットの前方光路上に備えているフィル
ターのみ交換すれば、それ以外のセンサユニットや判断
回路の仕様を変更すること無く、例えば、衛生洗浄装置
の着座センサや人体検知センサといった、装置に搭載さ
れた物体検出センサシステムとしての検出性能を変える
ことができる衛生装置を提供することにある。
を解決するために、請求項1の衛生装置では、物体検知
用の検知用光を被検出物体に向けて投射光として発する
発光素子を有する発光部と、前記投射光が物体に反射し
て返ってくる反射光を受けその受光スポット位置に応じ
た電気的出力を行なう受光素子を有する受光部と、前記
受光部からの出力情報により対象物の有無を判断する判
断回路と、前記発光部および/または前記受光部の光束
上に設けられたフィルターとを、備えた物体検出センサ
システムを有する衛生装置において、前記フィルターの
前記投射光または反射光が透過する透光部を形成する一
対の表裏2面を、面軸を前記表裏各々の面を透過する光
束の中心を通りかつその面に鉛直な直線とした時に、そ
の面軸が他方に対して傾けられているように構成されて
いることを特徴とする。この発明によれば、衛生装置の
物体検出センサシステムにおいて、物体検出センサシス
テムの発光部から投射した光が非検知物体に当たって反
射されて受光部に戻ってくる間で、フィルターを透過す
るときに光の進路(光路)が曲がる「プリズム効果」が起こ
り、透過光の光路の軸の方向が変わることになる。これ
により、投射光と反射光の光路の交差する点、すなわ
ち、物体検出センサシステムとしての検出ポイントが移
動する。よって、フィルターの表裏2面の面軸を適当な
組み合わせに変更することによってそれ以外のセンサユ
ニットや判断回路の仕様を変更すること無く、装置に搭
載された物体検出センサシステムとしての検出性能を3
次元的に任意に変えることができる。
生装置では、前記フィルターの表裏2面の前記面軸をと
もに含む平面が、発光素子の光路の軸と受光素子の光路
の軸とを含む平面に対して、平行であることを特徴とす
る。この発明によれば、衛生装置の物体検出センサシス
テムにおいて、物体検出センサシステムの発光部から投
射した光が非検知物体に当たって反射されて受光部に戻
ってくる間で、フィルターを透過するときに光の進路
(光路)が曲がる「プリズム効果」が起こり、透過光の光路
の軸の方向が変わることになる。これにより、投射光と
反射光の光路の交差する点、すなわち、物体検出センサ
システムとしての検出ポイントが移動する。よって、フ
ィルターの表裏2面の面軸を適当な組み合わせに変更す
ることによってそれ以外のセンサユニットや判断回路の
仕様を変更すること無く、装置に搭載された物体検出セ
ンサシステムとしての検出性能を2次元的に任意に変え
ることができる。これにより、検出有りと判断する受光
スポット位置へ結像する反射光が戻る検出対象物距離が
変わり、センサの検出距離を長くしたり、短くしたりす
ることができるようになる。
生装置では、前記フィルターの表裏2面の前記面軸をと
もに含む平面が、発光素子の光路の軸と受光素子の光路
の軸とを含む平面に対して、傾けられていることを特徴
とする。この発明によれば、衛生装置の物体検出センサ
システムにおいて、物体検出センサシステムの発光部か
ら投射した光が非検知物体に当たって反射されて受光部
に戻ってくる間で、フィルターを透過するときに光の進
路(光路)が曲がる「プリズム効果」が起こり、透過光の光
路の軸の方向が変わることになる。これにより、投射光
と反射光の光路の交差する点、すなわち、物体検出セン
サシステムとしての検出ポイントが移動する。よって、
フィルターの表裏2面の面軸を適当な組み合わせに変更
することによってそれ以外のセンサユニットや判断回路
の仕様を変更すること無く、装置に搭載された物体検出
センサシステムとしての検出性能を任意に変えることが
できる。
生装置では、前記発光部と、前記受光部と、前記フィル
ターの前記投射光または前記反射光に対応する前記透光
部の形状を複数有した前記フィルターとの光学的な相対
位置関係を変更して前記投射光と前記反射光の各々の光
路の軸が交差する点である監視ポイントを変化させる監
視ポイント変更手段を有することを特徴とする。この発
明によれば、衛生装置の設置状態に合わせて最適な監視
ポイントをその現場で選択できたり、工場での組み立て
時に出荷先の仕様に合わせた監視ポイントにあらかじめ
設定して出荷できる。またフィルターと発光部と受光部
と判断回路を含む構成が同じで、その他の部分が異なる
ような商品の品揃えを行なう場合も、光学的な相対位置
関係を選択することによって簡単かつ安価なコスとで対
応できる。
生装置では、前記監視ポイント変更手段が、前記発光部
または/および前記受光部を移動させるものであること
を特徴とする。この発明によれば、発光部または/およ
び受光部各々に対応するフィルターの位置に発光部また
は/および受光部を移動させるだけで種々の監視ポイン
トに合った衛生装置を得る事が出来る。
生装置では、前記監視ポイント変更手段が、前記フィル
ターを移動させて前記透光部の形状を選択するものであ
ることを特徴とする。この発明によれば、投射光、反射
光各々の光路を簡単な構造で変えることができるため、
発光部と受光部と判断回路はそのままで監視ポイントを
大きく変えることが可能となる。したがって、例えば、
衛生洗浄装置に適用する場合、使用者の着座と離座とい
った監視ポイントの異なる検出モードにもフィルターを
電磁ソレノイト゛等のアクチュエータをつかって移動させる事
によって簡単に対応可能である。
生装置では、前記発光部と、前記受光部と、前記フィル
ターの前記投射光または前記反射光に対応する前記透光
部の形状を遠点検知における透過部形状と近点検知にお
ける透過部形状を各々変化させたことを特徴とする。こ
の発明によれば、遠点検知における透過部形状と近点検
知における透過部形状を各々変化させることができるた
め、遠点検知性能及び近点検知性能を客先の要求仕様や
設置条件にあったものを提案することが可能となる。
が透過する部分と光が透過しない部分とに分け、前記光
が透過する部分は透過材料で形成し、前記光が透過しな
い部分は不透過材料で形成してもよい。また、フィルタ
ーの光が透過する部分と光が透過しない部分を2色成
形、または、2重成形、または、インサート成形にてフ
ィルターを一体成形してもよい。さらに、フィルターの
光が透過する部分と光が透過しない部分を接着にて固定
してもよい。さらに、フィルターに、フィルター内部で
の発光部側と受光部側との間の光伝達を遮る遮光部を設
けてもよい。
洗浄装置の着座センサにより説明する。図1は、本発明
の衛生装置の実施例である衛生洗浄装置を洋風便器に装
着した外観図である。図2は、着座センサをケースプレ
ートに取り付けた状態図である。
フィルター、着座センサ、及び、センサ取付台の状態を
示す断面図である。図3(B)は、本発明の第2実施例
であるフィルター、着座センサ、及び、センサ取付台の
状態を示す断面図である。図4(A)は、本発明の第3
実施例であるフィルター、着座センサ、及び、センサ取
付台の状態を示す断面図である。図4(B)は、本発明
の第4実施例であるフィルター、着座センサ、及び、セ
ンサ取付台の状態を示す断面図である。図5(A)は、
本発明の第5実施例であるフィルター、着座センサ、及
び、センサ取付台の状態を示す断面図である。図5
(B)は、本発明の第6実施例であるフィルター、着座
センサ、及び、センサ取付台の状態を示す断面図であ
る。図6は、着座センサの投射光、及び、反射光の幾何
学的関係を示す図である。図7は、投光部、及び、受光
部の厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた
状態における、投射光、及び、反射光の幾何学的関係を
示す図である。図8は、図7における、反射光が受光部
を通過する幾何学的関係を示す拡大図である。図9は、
投光部、及び、受光部の厚みが均一なフィルターを着座
センサ前方に備えた状態における、フィルターの影響に
よる検出距離変動量の幾何学的関係を示す図である。図
10は、図9における、検出距離変動量の幾何学的関係
を示す拡大図である。
部を受光側に向けて厚くなるように片面をβ°傾け、且
つ、受光部の厚みが均一なフィルターを着座センサ前方
に備えた状態における、投射光、及び、反射光の幾何学
的関係を示す図である。図12は、図11における、反
射光が受光部を通過する幾何学的関係を示す拡大図であ
る。図13は、本発明の第1実施例である投光部を受光
側に向けて厚くなるように片面をβ°傾け、且つ、受光
部の厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた
状態における、フィルターの影響による検出距離変動量
の幾何学的関係を示す図である。
部を受光側に向けて薄くなるように片面をβ°傾け、且
つ、受光部の厚みが均一なフィルターを着座センサ前方
に備えた状態における、投射光、及び、反射光の幾何学
的関係を示す図である。図15は、図14における、反
射光が受光部を通過する幾何学的関係を示す拡大図であ
る。図16は、本発明の第2実施例である投光部を受光
側に向けて薄くなるように片面をβ°傾け、且つ、受光
部の厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた
状態における、フィルターの影響による検出距離変動量
の幾何学的関係を示す図である。
部を投光側に向けて薄くなるように片面をβ°傾け、且
つ、投光部の厚みが均一なフィルターを着座センサ前方
に備えた状態における、投射光、及び、反射光の幾何学
的関係を示す図である。図18は、図17における、反
射光が投光部を通過する幾何学的関係を示す拡大図であ
る。図19は、 本発明の第3実施例である受光部を投
光側に向けて薄くなるように片面をβ°傾け、且つ、投
光部の厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備え
た状態における、フィルターの影響による検出距離変動
量の幾何学的関係を示す図である。
部を投光側に向けて厚くなるように片面をβ°傾け、且
つ、投光部の厚みが均一なフィルターを着座センサ前方
に備えた状態における、投射光、及び、反射光の幾何学
的関係を示す図である。図21は、図20における、反
射光が投光部を通過する幾何学的関係を示す拡大図であ
る。図22は、本発明の第4実施例である受光部を投光
側に向けて厚くなるように片面をβ°傾け、且つ、投光
部の厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた
状態における、フィルターの影響による検出距離変動量
の幾何学的関係を示す図である。
ルターとセンサ取付台を一体的に形成した場合を示す図
である。
部および受光部に各々面の傾きが異なるフィルターを複
数配設した場合を示す図である。
ルターを移動させて前記透光部の形状を選択した場合の
検出距離変動量の幾何学的関係を示す図である。
部および受光部の厚みを変化させ監視ポイントを仰角方
向に変化させた場合を示す図である。図27は、遠点検
知性能と近点検知性能における幾何学的関係を示す図で
ある。
ルターを移動させて前記透光部の形状を選択した場合の
検出距離変動量の幾何学的関係を示す図である。
センサの状態を示す断面図である。図30は、従来の投
光部、及び、受光部の厚みが均一なフィルターを着座セ
ンサ前方に備えた状態における、投射光、及び、反射光
の幾何学的関係を示す図である。
3(A)、6〜13を参照しながら説明する。図1、2
に示すように、1は衛生洗浄装置本体である。ケースプ
レート2の上に、ケースカバー3が取り付けられ、ケー
スプレート2とケースカバー3の中にセンサ本体が配設
され、着座センサ10のフィルター4がケースカバー3
に取り付けられている。
は、発光部側4Eと受光部側4Fの間を縁切りする遮光
部材5を有していて、ケースカバー3に引っ掛かり部4
Aを引っかけて、ケースカバー3に固定されている。着
座センサ10は、発光部11と受光部12が一体形成さ
れ、センサ取付台6に挿入された状態で引っかかり部6
Aに係合し、センサ取付台6はケースカバー3の中でセ
ンサ取付台固定具(ビス)8でケースプレートのボス9
に取り付けられている。センサ取付台6は発光部11側
に筒状遮光部7があり、筒状遮光部7と遮光部材5はオ
ーバーラップしている。
ーの投光部の厚みを変化させることにより、着座センサ
や人体検知センサの検出性能が変わる原理を説明する。
図6に示すように、着座センサ10の受光レンズ23か
ら受光部12間距離をY1、着座センサ10の前面24か
ら受光レンズ23間距離をY2、着座センサ10の前面2
4から検出対象物40間距離をL0とする。また、発光
部11の中心から受光素子の検出ポイント位置15間距
離をX1とする。その場合、発光部11からの投射光21
が投光レンズ20により細く絞られ検出対象物40へ照
射される。その投射光21は検出対象物40の表面で拡
散反射し、反射角θ0の反射光22が受光レンズ23に
より受光部の検出ポイント位置15上に結像される。そ
の受光角θ0は式で求められる。 θ0=Atan(X1/(L0+Y1+Y2))・・・・・・(1)
の厚みが均一で、且つ、受光部4Fの厚みが均一なフィ
ルター4を着座センサ10に平行に前方へ備えた場合に
ついて説明する。着座センサ10の前面からフィルター
前面間距離をY3とする。その場合、発光部11からの投
射光21は、フィルター4の投光部4Eへ基準面A(5
0)の法線51に対して投射角0°、屈折角0°で進入
し、投光部4Eから外へ基準面A(50)の法線51に
対して投射角0°、屈折角0°で通過する。その投射光
21は、検出対象物40へ照射され、検出対象物40の
表面で拡散反射する。その拡散反射した反射角θ0の反
射光22Aは、フィルター4の受光部4Fへ基準面A
(50)の法線51に対して投射角θ0°、屈折角θ1°
で進入し(反射光22B)、受光部4Fから外へ基準面
A(50)の法線51に対して投射角θ1°、屈折角θ0
°で通過する(反射光22)。ここで、空気の屈折率を
N、フィルターの屈折率をN‘とするとその屈折角θ1は
式で求められる。屈折の第二法則により、N'/N=sin
θ0/sinθ1 となるため、 θ1=Asin(N/N'*sinθ0)・・・・・・(2) したがって、フィルターの影響による検出距離変動量△
L1は(3)式で求められる。ここで、図9、10に示すよ
うに、a=t0*tanθ0、b=t0*tanθ1、c=a−bである
ため、 △L1=c/tanθ0 △L1=t0*(tanθ0−tanθ1)/tanθ0・・・・・(3)
ター4の投光部のみ受光側に向けて厚くなるように片面
をβ°傾ける。そのβ°傾けた面を基準面B(52)と
する。その場合、発光部11からの投射光21は、フィ
ルター4の投光部4Eへ基準面A(50)の法線51に
対して投射角0°、屈折角0°で進入し、投光部4Eか
ら外へ基準面B(52)の法線53に対して投射角β
°、屈折角θ4°で通過する。その投射光21Aは、検
出対象物40へ照射され、検出対象物40の表面で拡散
反射する。その反射光22Aは、フィルター4の受光部
4Fへ基準面A(50)の法線51に対して投射角θ0
°、屈折角θ1°で進入し、受光部4Fから外へ基準面
A(50)の法線51に対して投射角θ1°、屈折角θ0
°で通過する(反射光22)。
折の第二法則により、 N'/N=sinθ4/sin β となる
ため、 θ4=Asin(N'/N*sin β)・・・・・(7) したがって、屈折角θ4と、投光部の傾斜角βと、投光
部の厚みが均一なフィルターを備えた場合の屈折角0°
との関係は、 β−θ4<0° となるため、着座セン
サ10の前面から検出対象物40間距離は、投光部の厚
みが均一で、且つ、受光部の厚みが均一なフィルターを
備えた場合と比較して短くなることになる。その距離△
L4は(13)式で求められる。ここで、図13に示すよう
に、k=(L0+△L1−Y3−△L4)*tan(θ4−β) である
ため、 △L4=k/tanθ0 L4=(L0+△L1−Y3)*tan(θ4−β)/(tanθ0+tan(θ4−β)) ・・・・・( 13)
4Eを受光側に向けて厚くなるように片面をβ°傾ける
ことにより、投射光21がフィルター4の投光部4Eを
透過するときに「プリズム効果」が起こり、投射光21の
角度が変わることになる。これにより、着座センサ10
の前面から検出対象物40間距離は、投光部の厚みが均
一で、且つ、受光部の厚みが均一なフィルターを備えた
場合と比較して短くなることになる。よって、センサユ
ニットの前方に備えているフィルターのみ交換すれば、
センサユニットの検出性能を変更すること無く、衛生洗
浄装置の着座センサや人体検知センサの検出性能を短く
変えることができる。
(B)、14、15、16参照しながら説明する。図3
(B)、14、15に示すように、フィルター4の投光
部のみ受光側に向けて薄くなるように片面をβ°傾け
る。そのβ°傾けた面を基準面C(54)とする。その
場合、発光部11からの投射光21は、フィルター4の
投光部4Eへ基準面A(50)の法線51に対して投射
角0°、屈折角0°で進入し、投光部4Eから外へ基準
面C(54)の法線55に対して投射角β°、屈折角θ
5°で通過する。その投射光21Bは、検出対象物40
へ照射され、検出対象物40の表面で拡散反射する。そ
の反射光22Aは、フィルター4の受光部4Fへ基準面
A(50)の法線51に対して投射角θ0°、屈折角θ1
°で進入し、受光部4Fから外へ基準面A(50)の法
線51に対して投射角θ1°、屈折角θ0°で通過する
(反射光22)。
折の第二法則により、 N'/N=sinθ5/sin β となる
ため、 θ5=Asin(N'/N*sin β°)(8) したがって、屈折角θ5と、投光部の傾斜角βと、投光
部の厚みが均一なフィルターを備えた場合の屈折角0°
との関係は、 θ5−β>0° となるため、着座セン
サ10の前面から検出対象物40間距離は、投光部の厚
みが均一なフィルターを備えた場合と比較して長くなる
ことになる。その距離△L5は(14)式で求められる。こ
こで、図16に示すように、m=(L0+△L1−Y3+△L5)
*tan(θ5−β) であるため、 △L5=m/tanθ0 L5=(L0+△L1−Y3)*tan(θ5−β)/(tanθ0−tan(θ5−β))・・・・・(1 4)
4Eを受光側に向けて薄くなるように片面をβ°傾ける
ことにより、投射光21がフィルター4の投光部4Eを
透過するときに「プリズム効果」が起こり、投射光21の
角度が変わることになる。これにより、着座センサ10
の前面から検出対象物40間距離は、投光部の厚みが均
一なフィルターを備えた場合と比較して長くなることに
なる。よって、センサユニットの前方に備えているフィ
ルターのみ交換すれば、センサユニットの検出性能を変
更すること無く、衛生洗浄装置の着座センサや人体検知
センサの検出性能を長く変えることができる。
(A)、17、18、19を参照しながら説明する。図
4(A)、17、18に示すように、フィルター4の受
光部のみ投光側に向けて薄くなるように片面をβ°傾け
る。そのβ°傾けた面を基準面D(56)とする。その
場合、発光部11からの投射光21は、フィルター4の
投光部4Eへ基準面A(50)の法線51に対して投射
角0°、屈折角0°で進入し、投光部4Eから外へ基準
面A(50)の法線51に対して投射角0°、屈折角0°
で通過する。その投射光21は、検出対象物40へ照射
され、検出対象物40の表面で拡散反射する。その反射
光22Cは、フィルター4の受光部4Fへ基準面D(5
6)の法線57に対して投射角θ7°、屈折角θ6°で進
入し(反射光22D)、受光部4Fから外へ基準面A
(50)の法線51に対して投射角θ1°、屈折角θ0°
で通過する(反射光22)。
法則により、 N'/N=sinθ7/sinθ6 となるため、 θ7=Asin(N'/N*sinθ6) ここで、(9)を代入すると θ7=Asin(N'/N*sin(θ1−β))・・・・・(10) したがって、投射角θ7と、受光部の傾斜角βと、受光
部の厚みが均一なフィルターを備えた場合の投射角θ0
の関係は、 θ7+β<θ0 となるため、着座センサ1
0の前面から検出対象物40間距離は、受光部の厚みが
均一なフィルターを備えた場合と比較して長くなること
になる。
こで、図に示すように、 X3=(L0+△L1−Y3)*tanθ0 X3=(L0+△L1−Y3+△L6)*tanθ8 であるため、 △L6=(L0+△L1−Y3)*(tanθ0−tanθ8)/tanθ8 ここで、θ8=θ7+β であるため L6=(L0+△L1−Y3)*(tanθ0−tan(θ7+β))/tan(θ7+β)・・・・(15)
4Fを投光側に向けて薄くなるように片面をβ°傾ける
ことにより、反射光22Cがフィルター4の受光部4F
を透過するときに「プリズム効果」が起こり、反射光の角
度が変わることになる。これにより、着座センサ10の
前面から検出対象物40間距離は、受光部の厚みが均一
なフィルターを備えた場合と比較して長くなることにな
る。よって、センサユニットの前方に備えているフィル
ターのみ交換すれば、センサユニットの検出性能を変更
すること無く、衛生洗浄装置の着座センサや人体検知セ
ンサの検出性能を長く変えることができる。
(B)、20、21、22を参照しながら説明する。図
4(B)、20、21に示すように、フィルター4の受
光部のみ投光側に向けて厚くなるように片面をβ°傾け
る。そのβ°傾けた面を基準面E(58)とする。その
場合、発光部11からの投射光21は、フィルター4の
投光部4Eへ基準面A(50)の法線51に対して投射
角0°、屈折角0°で進入し、投光部4Eから外へ基準
面A(50)の法線51に対して投射角0°、屈折角0°
で通過する。その投射光21は、検出対象物40へ照射
され、検出対象物40の表面で拡散反射する。その反射
光22Eは、フィルター4の受光部4Fへ基準面E(5
8)の法線59に対して投射角θ10°、屈折角θ9°で
進入し(反射光22F)、受光部4Fから外へ基準面A
(50)の法線51に対して投射角θ1°、屈折角θ0°
で通過する(反射光22)。
法則により、 N'/N=sinθ10/sinθ9 となるため、 θ10=Asin(N'/N*sinθ9) ここで、(11)を代入すると θ10=Asin(N'/N*sin(θ1+β)) ・・・・(12) したがって、投射角θ10と、受光部の傾斜角βと、受光
部の厚みが均一なフィルターを備えた場合の投射角θ0
の関係は、 θ10−β>θ0 となるため、着座センサ
10の前面から検出対象物40間距離は、受光部の厚み
が均一なフィルターを備えた場合と比較して短くなるこ
とになる。
こで、図に示すように、 X3=(L0+△L1−Y3)*tanθ0 X3=(L0+△L1−Y3−△L7)*tanθ11 であるため、 △L7=(L0+△L1−Y3)*(tanθ11−tanθ0)/tanθ11 ここで、θ11=θ10−β であるため L7=(L0+△L1−Y3)*(tan(θ10−β)−tanθ0)/tan(θ10−β) ・・・・(16 )
4Fを投光側に向けて厚くなるように片面をβ°傾ける
ことにより、反射光22Cがフィルター4の受光部4F
を透過するときに「プリズム効果」が起こり、反射光の角
度が変わることになる。これにより、着座センサ10の
前面から検出対象物40間距離は、受光部の厚みが均一
なフィルターを備えた場合と比較して短くなることにな
る。よって、センサユニットの前方に備えているフィル
ターのみ交換すれば、センサユニットの検出性能を変更
すること無く、衛生洗浄装置の着座センサや人体検知セ
ンサの検出性能を短く変えることができる。
を参照しながら説明する。図5(A)に示すように、フ
ィルター4の投光部4Eを受光側に向けて薄くなるよう
に片面をβ°傾け、且つ、フィルター4の受光部4Fを
投光側に向けて薄くなるように片面をβ°傾ける。 こ
の発明によれば、フィルター4の投光部4Eを受光側に
向けて薄くなるように片面をβ°傾けることにより、投
射光がフィルター4の投光部4Eを透過するときに「プ
リズム効果」が起こり、投射光の角度が変わることにな
る。これにより、着座センサ10の前面から検出対象物
40間距離は、投光部の厚みが均一なフィルターを備え
た場合と比較して長くなることになる。
に向けて薄くなるように片面をβ°傾けることにより、
反射光がフィルター4の受光部4Fを透過するときに
「プリズム効果」が起こり、反射光の角度が変わることに
なる。これにより、着座センサ10の前面から検出対象
物40間距離は、受光部の厚みが均一なフィルターを備
えた場合と比較して長くなることになる。よって、セン
サユニットの前方に備えているフィルターのみ交換すれ
ば、センサユニットの検出性能を変更すること無く、衛
生洗浄装置の着座センサや人体検知センサの検出性能を
よりいっそう長く変えることができる。
を参照しながら説明する。図5(B)に示すように、フ
ィルター4の投光部4Eを受光側に向けて厚くなるよう
に片面をβ°傾け、且つ、フィルター4の受光部4Fを
のみ投光側に向けて厚くなるように片面をβ°傾ける。
この発明によれば、フィルター4の投光部4Eを受光
側に向けて厚くなるように片面をβ°傾けることによ
り、投射光がフィルター4の投光部4Eを透過するとき
に「プリズム効果」が起こり、投射光の角度が変わること
になる。これにより、着座センサ10の前面から検出対
象物40間距離は、投光部の厚みが均一なフィルターを
備えた場合と比較して短くなることになる。
に向けて厚くなるように片面をβ°傾けることにより、
反射光22Cがフィルター4の受光部4Fを透過すると
きに「プリズム効果」が起こり、反射光の角度が変わるこ
とになる。これにより、着座センサ10の前面から検出
対象物40間距離は、受光部の厚みが均一なフィルター
を備えた場合と比較して短くなることになる。よって、
センサユニットの前方に備えているフィルターのみ交換
すれば、センサユニットの検出性能を変更すること無
く、衛生洗浄装置の着座センサや人体検知センサの検出
性能をよりいっそう短く変えることができる。
が透過しない部分とに分け、前記光が透過する部分は透
過材料で形成し、前記光が透過しない部分は不透過材料
で形成することにより、全て透過材料で形成する場合と
比較して、安価に製作することができる。さらに、フィ
ルターの光が透過する部分と光が透過しない部分を2色
成形、または、2重成形、または、インサート成形にて
フィルターを一体成形することにより、両者間にすき間
がなくなり、汚れや埃等がつまらなくなる。また、同材
質、同色にすることにより外観を良好にすることができ
る。さらには、密着性も良く、接合強度も格段に向上す
る。
での発光部11側と受光部12側との間の光伝達を遮る
遮光部5を設けることにより、フィルター内面4Bに水
滴が生じた時、発光部11からの光が乱反射しても、筒
状遮光部7と遮光部材5がオーバーラップしているた
め、フィルター4の内面4Bで乱反射した反射光は受光
部12に漏れて当たることはない。また、フィルター外
面4Cに水滴、キズ、及び尿等の汚れが付いた時でも、
発光部11からの光がフィルター外面に乱反射してフィ
ルター内部での反射光が発生するが、フィルター4の発
光部11側と受光部12側の間を縁切りする遮光部材5
により、その反射光はフィルター4の発光部11側にと
どまる。よって、フィルター内部での反射光が受光部1
2に入らなくなり、フィルター自体の肉厚によりフィル
ター内を内部反射する光の影響を完全に無くすことがで
きる。したがって、フィルタ内面の水滴、及び、フィル
ター外面の水滴、キズ、及び尿等の汚れによる誤検知が
防止され、センサの信頼性が格段に向上する。
4とセンサ取付台6を一体的に形成し、着座センサ10
をセンサ取付台6に固定しても良い。そうすることによ
り、フィルター4とセンサ取付台6の間の位置バラツキ
が無くなり、着座センサの感知領域のバラツキが小さく
なり、センサの感知の精度が向上する。
4は、上方に発光部側4Eと受光部側4Fを設け、下方
に発光部側4Gと受光部側4Hを設ける。その間を縁切
りする遮光部材5を有していて、ケースカバー3に固定
されている。着座センサ10は、フィルター4の上方と
下方に可動できる。フィルター4の上方の発光部側4E
と受光部側4Fの厚み変化と、フィルター4の下方の発
光部側4Gと受光部側4Hの厚み変化を異ならせること
により、上方と下方の「プリズム効果」が異なり、投射
光、及び、反射光の角度が変わることになる。これによ
り、着座センサ10の前面から検出対象物40間距離
は、上方と下方で異なることになる。
上方と下方に可動させることにより、異なる検出性能を
得ることができ、例えば、便座上に座っている人の識別
と便器の前に立っている人の識別が可能となる。したが
って、従来は2つのセンサを使用していたが、この技術
を利用すると1つのセンサで達成することができ、大幅
なコストダウンとなる。
4を移動させて受光部側4Fの厚みを変化させることに
より、移動前と移動後の「プリズム効果」が異なり、反射
光の角度が変わることになる。これにより、着座センサ
10の前面から検出対象物40間距離は、移動前と移動
後で異なることになる。
る検出性能を得ることができ、例えば、便座上に座って
いる人の識別と便器の前に立っている人の識別が可能と
なる。したがって、従来は2つのセンサを使用していた
が、この技術を利用すると1つのセンサで達成すること
ができ、大幅なコストダウンとなる。
を仰角方向に厚みを変化させることにより、投射光21
が変化し、監視ポイントを仰角方向に変化させることに
なる。よって、センサレイアウトに関係なく監視ポイン
トを設定することができる。さらに、フィルター4の移
動もしくはセンサ10の移動により、異なる監視ポイン
トを得ることができ、例えば、常時フィルター4の移動
もしくはセンサ10の移動を行えば、便器の前に立って
いる3次元的に監視が可能となる。
射光22はフィルター4の遠点受光部透過ポイント62
aを通過する。また、近点検知時には、反射光22gは
フィルター4の近点受光部透過ポイント62bを通過す
る。その場合、検出可能領域60a及び検出不可能領域
61aは図27に示すようなる。そこで、図28に示す
ように、遠点検知時の遠点受光部透過ポイント62aと
近点検知時の近点受光部透過ポイント62bに対応する
前記透光部の形状を各々変化させることにより、反射光
22cがフィルター4の遠点受光部透過ポイント62a
を通過するように変化するため、検出対象物が40aか
ら40cに変化する。
hがフィルター4の近点受光部透過ポイント62bを通
過するように変化するため、検出対象物が40bから4
0dに変化する。よって、検出可能領域が60aから6
0bに変化し、検出不可能領域が61aが61bに変化
する。したがって、この発明によれば、客先の要求仕様
や設置条件にあったものを提案することが可能となる。
あくまでも一例であり、本発明の要旨を変更しない限
り、種々の変形が可能である。また、実施例として衛生
洗浄装置を例にあげて説明したが、もちろん他の衛生装
置にこの発明を適用することができ、自動で便蓋あるい
は便座を開閉させる装置、自動で大便器洗浄をさせる装
置、自動水栓、小便器自動洗浄、自動手指乾燥・殺菌・
消毒器等に適用可能である。
センサ取付台の取付状態の図を示す。
ー、着座センサ、及び、センサ取付台の状態を示す断面
図である。 (B) 本発明の第2実施例であるフィルター、着座セ
ンサ、及び、センサ取付台の状態を示す断面図である。
ー、着座センサ、及び、センサ取付台の状態を示す断面
図である。 (B) 本発明の第4実施例であるフィルター、着座セ
ンサ、及び、センサ取付台の状態を示す断面図である。
ー、着座センサ、及び、センサ取付台の状態を示す断面
図である。 (B) 本発明の第5実施例であるフィルター、着座セ
ンサ、及び、センサ取付台の状態を示す断面図である。
関係を示す図である。
ーを着座センサ前方に備えた状態における、投射光、及
び、反射光の幾何学的関係を示す図である。
学的関係を示す拡大図である。
ーを着座センサ前方に備えた状態における、フィルター
の影響による検出距離変動量の幾何学的関係を示す図で
ある。
係を示す拡大図である。
向けて厚くなるように片面をβ°傾け、且つ、受光部の
厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた状態
における、投射光、及び、反射光の幾何学的関係を示す
図である。
幾何学的関係を示す拡大図である。
向けて厚くなるように片面をβ°傾け、且つ、受光部の
厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた状態
における、フィルターの影響による検出距離変動量の幾
何学的関係を示す図である。
向けて薄くなるように片面をβ°傾け、且つ、受光部の
厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた状態
における、投射光、及び、反射光の幾何学的関係を示す
図である。
幾何学的関係を示す拡大図である。
向けて薄くなるように片面をβ°傾け、且つ、受光部の
厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた状態
における、フィルターの影響による検出距離変動量の幾
何学的関係を示す図である。
向けて薄くなるように片面をβ°傾け、且つ、投光部の
厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた状態
における、投射光、及び、反射光の幾何学的関係を示す
図である。
幾何学的関係を示す拡大図である。
向けて薄くなるように片面をβ°傾け、且つ、投光部の
厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた状態
における、フィルターの影響による検出距離変動量の幾
何学的関係を示す図である。
向けて厚くなるように片面をβ°傾け、且つ、投光部の
厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた状態
における、投射光、及び、反射光の幾何学的関係を示す
図である。
幾何学的関係を示す拡大図である。
向けて厚くなるように片面をβ°傾け、且つ、投光部の
厚みが均一なフィルターを着座センサ前方に備えた状態
における、フィルターの影響による検出距離変動量の幾
何学的関係を示す図である。
サ取付台を一体的に形成した場合を示す図である。
部に各々面の傾きが異なるフィルターを複数配設した場
合を示す図である。
させて前記透光部の形状を選択した場合の検出距離変動
量の幾何学的関係を示す図である。
部の厚みを変化させ監視ポイントを仰角方向に変化させ
た場合を示す図である。
的関係を示す図である。
させて前記透光部の形状を選択した場合の検出距離変動
量の幾何学的関係を示す図である。
トの状態を示す断面図である。
フィルターを着座センサ前方に備えた状態における、投
射光、及び、反射光の幾何学的関係を示す図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 物体検知用の検知用光を被検出物体に向
けて投射光として発する発光素子を有する発光部と、前
記投射光が物体に反射して返ってくる反射光を受けその
受光スポット位置に応じた電気的出力を行なう受光素子
を有する受光部と、前記受光部からの出力情報により対
象物の有無を判断する判断回路と、前記発光部および/
または前記受光部の光束上に設けられたフィルターと
を、備えた物体検出センサシステムを有する衛生装置に
おいて、前記フィルターの前記投射光または反射光が透
過する透光部を形成する一対の表裏2面を、面軸を前記
表裏各々の面を透過する光束の中心を通りかつその面に
鉛直な直線とした時に、その面軸が他方に対して傾けら
れているように構成されていることを特徴とする衛生装
置。 - 【請求項2】 前記フィルターの表裏2面の前記面軸を
ともに含む平面が、発光素子の光路の軸と受光素子の光
路の軸とを含む平面に対して、平行であることを特徴と
する請求項1記載の衛生装置。 - 【請求項3】 前記フィルターの表裏2面の前記面軸を
ともに含む平面が、発光素子の光路の軸と受光素子の光
路の軸とを含む平面に対して、傾けられていることを特
徴とする請求項1記載の衛生装置。 - 【請求項4】 前記発光部と、前記受光部と、前記フィ
ルターの前記投射光または前記反射光に対応する前記透
光部の形状を複数有した前記フィルターとの光学的な相
対位置関係を変更して前記投射光と前記反射光の各々の
光路の軸が交差する点である監視ポイントを変化させる
監視ポイント変更手段を有することを特徴とする請求項
1乃至3記載の衛生装置。 - 【請求項5】 前記監視ポイント変更手段が、前記発光
部または/および前記受光部を移動させるものであるこ
とを特徴とする請求項4記載の衛生装置。 - 【請求項6】 前記監視ポイント変更手段が、前記フィ
ルターを移動させて前記透光部の形状を選択するもので
あることを特徴とする請求項4記載の衛生装置。 - 【請求項7】 前記発光部と、前記受光部と、前記フィ
ルターの前記投射光または前記反射光に対応する前記透
光部の形状を遠点検知における透過部形状と近点検知に
おける透過部形状を各々変化させたことを特徴とする請
求項1乃至6記載の衛生装置。 - 【請求項8】 前記フィルターの前記透光部のみを前記
検知用光を検知に必要なレベルで透過する透過性材料で
形成し、前記透光部以外の非透光部を前記検知用光を充
分に減衰又は遮断させる非透過性材料で形成したことを
特徴とする請求項1乃至7記載の衛生装置。 - 【請求項9】 前記透光部と非透光部を2色成形、また
は、2重成形、または、インサート成形にて一体成形し
たことを特徴とする請求項1乃至8記載の衛生装置。 - 【請求項10】 前記透光部と非透光部を接着にて固定
させたことを特徴とする請求項1乃至9記載の衛生装
置。 - 【請求項11】 フィルター内部側での発光部側と受光
部側との間の光伝達を遮る遮光部を前記フィルターに設
けたことを特徴とする請求項1乃至10記載の衛生装
置。 - 【請求項12】 前記発光部と前記受光部を一体にした
センサユニットを有することを特徴とする請求項1乃至
11記載の衛生装置。 - 【請求項13】 前記フィルターと前記センサユニット
を一体にしたことを特徴とする請求項1乃至12記載の
衛生装置。 - 【請求項14】 前記フィルターに前記センサユニット
を嵌合により一体にしたことを特徴とする請求項1乃至
13記載の衛生装置。 - 【請求項15】 前記フィルターに前記センサユニット
を係合により一体にしたことを特徴とする請求項1乃至
13記載の衛生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002097152A JP2003207578A (ja) | 2001-11-06 | 2002-03-29 | 衛生装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001-341281 | 2001-11-06 | ||
JP2001341281 | 2001-11-06 | ||
JP2002097152A JP2003207578A (ja) | 2001-11-06 | 2002-03-29 | 衛生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003207578A true JP2003207578A (ja) | 2003-07-25 |
JP2003207578A5 JP2003207578A5 (ja) | 2005-06-23 |
Family
ID=27666950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002097152A Pending JP2003207578A (ja) | 2001-11-06 | 2002-03-29 | 衛生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003207578A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6995358B2 (en) | 2002-07-05 | 2006-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Reflective sensor, filter for reflective sensor, and method of detecting object using the same |
JP2011106896A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Mitsutoyo Corp | 非接触プローブ、及び測定機 |
JP2012078444A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Nec Personal Computers Ltd | 表示装置及び情報処理装置 |
JP2013088403A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Panasonic Corp | 赤外線センサ |
JP2019126382A (ja) * | 2018-01-22 | 2019-08-01 | アイシン精機株式会社 | 便座装置 |
WO2020090883A1 (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 京セラ株式会社 | 光学センサ装置 |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002097152A patent/JP2003207578A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6995358B2 (en) | 2002-07-05 | 2006-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Reflective sensor, filter for reflective sensor, and method of detecting object using the same |
JP2011106896A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Mitsutoyo Corp | 非接触プローブ、及び測定機 |
JP2012078444A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Nec Personal Computers Ltd | 表示装置及び情報処理装置 |
JP2013088403A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Panasonic Corp | 赤外線センサ |
JP2019126382A (ja) * | 2018-01-22 | 2019-08-01 | アイシン精機株式会社 | 便座装置 |
WO2020090883A1 (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 京セラ株式会社 | 光学センサ装置 |
JPWO2020090883A1 (ja) * | 2018-10-30 | 2021-10-14 | 京セラ株式会社 | 光学センサ装置 |
JP7134246B2 (ja) | 2018-10-30 | 2022-09-09 | 京セラ株式会社 | 光学センサ装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5016049B2 (ja) | 対象の方向性の決定 | |
KR101640989B1 (ko) | 한정 영역 반사형 광학 센서 및 전자 기기 | |
WO2014050225A1 (ja) | 人体検知センサ及び自動水栓 | |
JP6971420B1 (ja) | 操作ボタンスイッチ、操作装置、エレベータおよび自動運転車両 | |
JP2014234620A (ja) | 人体検知センサ及び自動水栓 | |
US6642505B1 (en) | Reflection-type optical sensor | |
JP2003207578A (ja) | 衛生装置 | |
US7709781B2 (en) | Rotation sensor for a spraying arm in a dishwasher | |
ES2936120T3 (es) | Conjunto antienmascaramiento para detector de intrusión y procedimiento de aplicación de detección de una sustancia de enmascaramiento | |
JP2005263378A (ja) | エレベータの登録ボタン | |
JP2000227359A (ja) | 光センサー | |
JP2003207578A5 (ja) | ||
JP7271552B2 (ja) | 空気調和器 | |
JP6584201B2 (ja) | 回帰反射形光電センサ | |
JP2001040734A (ja) | 衛生装置 | |
JPH10132953A (ja) | 赤外線反射式センサ及びこれを用いた便器 | |
KR200445134Y1 (ko) | 프레넬 렌즈 모듈 | |
JP6414351B2 (ja) | 限定領域反射型光学センサ及び電子機器 | |
JP2000075749A (ja) | 画像形成装置 | |
JP7271553B2 (ja) | 空気調和器 | |
JP4270909B2 (ja) | 便座装置 | |
JP4150777B2 (ja) | 物体検知装置 | |
JP2005084033A (ja) | 人体検知装置 | |
JP2003130962A (ja) | シャワートイレ用センサ | |
JP7239317B2 (ja) | 警報器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040927 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040927 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060502 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061013 |