JP2009005322A - 赤外線受信距離自動調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外部物体で反射した赤外線を受光することで適宜のアクションを行う機器に用いるにあたって、機器周囲の天井や壁、その他の固定物体を検知しないようにする。
【解決手段】 赤外線受信距離自動調整装置１０は、赤外線発光手段１１と赤外線受光手段１２とを上向き状態で並べて配置し、赤外線発光手段から照射された赤外線が外部物体で反射して赤外線受光手段で受光されることにより適宜のアクションを行う機器に用いられる。この赤外線受信距離自動調整装置は、赤外線発光手段からの赤外線の周波数を調整する周波数調整手段３１を備えている。この周波数調整手段により周波数を徐々に変化させて外部物体からの反射が返ってこない周波数まで調整する手段２１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、赤外線の受信距離を自動的に調整するための赤外線受信距離自動調整装置に関する。

赤外線発光手段から照射した赤外線が、人間の手等の外部物体で反射することによりこれを受光して外部物体の存在を感知し、これによって適宜のアクション、例えば音を鳴らしたり、動きなどの動作を行わせる玩具が、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−４３２８５号公報

しかし、このような玩具において問題となることは、このような玩具を机上に設置した状態で、赤外線発光手段から赤外線を照射したときに屋内の天井や壁、その他の固定物体で反射し、この反射した赤外線が赤外線受光手段で受光されてしまうことである。
このような問題を防ぐためには、赤外線を弱くすることが考えられるが、このようにすると、該玩具を床面等に設置したときに手をかざしても反応しない等の問題を生じることである。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、外部物体で反射した赤外線を受光することで適宜のアクションを行う機器に用いるにあたって、機器周囲の天井や壁、その他の固定物体を検知しないようにする赤外線受信距離自動調整装置を得ることを目的とする。

このような目的に応えるために本発明（請求項１記載の発明）に係る赤外線受信距離自動調整装置は、赤外線発光手段と赤外線受光手段とを上向き状態で並べて配置し、赤外線発光手段から照射された赤外線が外部物体で反射して赤外線受光手段で受光されることにより適宜のアクションを行う機器に用いる赤外線受信距離自動調整装置であって、赤外線発光手段からの赤外線の周波数を調整する周波数調整手段を備え、この周波数調整手段により周波数を徐々に変化させて外部物体からの反射が返ってこない周波数まで調整する手段を設けたことを特徴とする。

本発明（請求項２記載の発明）に係る赤外線受信距離自動調整装置は、請求項１において、２個の赤外線発光手段を用い、これらの赤外線発光手段を、赤外線受光手段を挟んで対角線上に配置したことを特徴とする。

本発明（請求項３記載の発明）に係る赤外線受信距離自動調整装置は、請求項２において、２個の赤外線発光手段のいずれからの赤外線が外部物体で反射して受光されたか否かを判断する手段を備えたことを特徴とする。

以上説明したように本発明に係る赤外線受信距離自動調整装置によれば、外部物体で反射した赤外線を受光することで適宜のアクションを行う機器に用いるにあたって、機器周囲の天井や壁、その他の固定物体を検知しないように、赤外線の強さを自動的に調整し、所要の赤外線の強さとすることが可能であり、外部物体の検知を簡単かつ確実に行うことができるのである。

また、本発明によれば、２個の赤外線発光手段を用いることにより、外部物体の方向性をも検知することができるという優れた利点がある。

図１および図２は本発明に係る赤外線受信距離自動調整装置の一実施形態を示すものであり、これらの図において、この実施形態では、本発明を、外部物体として手を振りかざしたりすることでこれを検知し蓋を開閉したり音を出したりすることができる宝石箱１に適用した場合を説明する。

ここで、本発明による赤外線受信距離自動調整装置１０を適用する宝石箱１の概略を、図２を用いて以下に簡単に説明する。
この宝石箱１は、上部に開閉自在な蓋体２を有し、この蓋体２を開けたときに収納凹部３に入れた宝石、アクセサリー等を取り出したり、収納したりすることができるようになっている。なお、この宝石箱１は左右側部にも開閉自在な翼部４，５が設けられ、蓋体２の開動作と共に開動作するようになっている。たとえばこれらの翼部４，５の内側に鏡等を設けると宝石箱１として面白みのあるものを提供できるのである。

図２（ａ）において符号１１は赤外線を照射する赤外線発光手段である赤外線ＬＥＤ、１２は該ＬＥＤ１１から発光された赤外線の反射を受光する赤外線受光手段である赤外線センサであり、これらを上向き状態で並列に配置することにより宝石箱１の蓋体２を開けたり、音楽等が流れるように構成されている。

１３は蓋体２の開閉を検知するスイッチであり、図１においては１３ａ，１３ｂで示す開、閉スイッチＳ１，Ｓ２に相当するものである。
また、この宝石箱１には、図１において符号１４で示したスイッチＳ３がメインスイッチとして設けられている。

前記宝石箱１には、図１に示すように、手を振りかざしたりしたときに、その状態を検知する赤外線受信距離自動調整装置１０が設けられている。この赤外線受信距離自動調整装置１０は、前記赤外線ＬＥＤ１１への適宜の音楽やメロディ等の音を発生させる音発生手段を兼ねるＩＣ２１と、このＩＣ２１からの音を出力するスピーカ２２と、前記蓋体２や翼部４，５を開動作させるための電動モータ２３と、これらの電源であるバッテリ２４，２５とを備えている。なお、音声ＩＣ２１には、音楽、音声およびそれらを駆動制御する内容がプログラムされて記憶されている。

３１はＬＥＤ１１に適宜の周波数で通電するトランジスタであり、これをＩＣ２１とにより赤外線の周波数を調整する周波数調整手段と、この周波数調整手段により周波数を徐々に変化させて外部物体からの反射が返ってこない周波数まで調整する手段とが構成されている。
また、３２はモータ２３の駆動を制御するトランジスタである。

以上の構成において、宝石箱１のうえに手をかざすと、赤外線ＬＥＤ１１と赤外線センサ１２の上を手が通過したときに赤外線が反射して跳ね返り、その受光により回路が作動して適宜のアクション、たとえばモータ２３が適宜回転されたり、ＩＣ２１から音を発生させたりするのである。

ここで、問題になることは、赤外線ＬＥＤ２１の光が天井に反射して返ってくると反応しっぱなしになってしまうことである。また、机の上等に設置したときに天井で反射しないようにＬＥＤ２１からの赤外線を弱くしてしまうと、地面に置いたときに反応しなくなってしまうことである。

そして、このような机の上と地面との両方で誤作動せず、手の動作で反応するようにするために、本発明がなされたのである。
すなわち、センサ２２としては、既存の赤外線受信センサを使用するとともに、ＬＥＤ２１から出る赤外線の周波数を調整することにより、赤外線センサ２２が受信する感度を下げるようにする。これは、赤外線センサ２２はそれ自体が最も強く受け取る周波数を有し、周波数（たとえば３８ＫＨｚ）がずれると、センサ２２の感度が徐々に減っていくという特性を利用し、出力する赤外線の周波数を徐々に変えていき、天井の反射が返ってこなくなった周波数まで調整を行うことで対処する。

そして、天井等の固定物体からの反射がなくなった時点で、この自動調整を止め、この状態において、手がセンサ２２の上を通過すると、天井より低いため、反射が返ってくることから、これをセンサ２２が受信し、ＩＣ２１に伝え、音を鳴らしたり、モータ２３により適宜の動作を行わせることができるのである。

図３は本発明の別の実施形態を示すものであり、この実施形態では、赤外線を発光させる赤外線ＬＥＤ４１，４２を二個用いている。そして、これらの赤外線ＬＥＤ４１，４２を、赤外線センサ１２を挟んで配置することにより、手をかざしたときに手が通過する方向性を検知することができるのである。

すなわち、いずれのＬＥＤ４１，４２からの赤外線がセンサ１２で受光されたか否かを判定することにより、いずれの方向からなのかを検知し、違ったアクション（たとえば音程や音色を変えること）を行わせることができるのである。
ここで、４３，４４はＬＥＤ４１，４２への周波数の調整を行うためのトランジスタである。

なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。たとえば上述した実施形態では、赤外線ＬＥＤを１個または２個用いた場合を説明したが、これに限定されず、２個以上の複数個のＬＥＤを用いてもよいことは勿論である。
また、上述した実施形態では、本発明に係る赤外線受信距離自動調整装置を宝石箱１に適用した場合を説明したが、これに限定されず、種々の分野の機器、装置に適用できることは言うまでもない。

本発明に係る赤外線受信距離自動調整装置の一実施形態を示す回路図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る赤外線受信距離自動調整装置を適用する機器の一例を示す概略斜視図である。 本発明に係る赤外線受信距離自動調整装置の別の実施形態を示す回路図である。

符号の説明

１…宝石箱、２…蓋体、３…収納凹部、４，５…翼部、１１…赤外線ＬＥＤ、１２…赤外線センサ、１３（１３ａ，１３ｂ）…スイッチ、１４…スイッチ、２１…ＩＣ、２２…スピーカ、２３…電動モータ、２４，２５…バッテリ、３１，３２…トランジスタ、４１，４２…赤外線ＬＥＤ、４３，４４…トランジスタ。

Claims (3)

1. 赤外線発光手段と赤外線受光手段とを上向き状態で並べて配置し、赤外線発光手段から照射された赤外線が外部物体で反射して赤外線受光手段で受光されることにより適宜のアクションを行う機器に用いる赤外線受信距離自動調整装置であって、
   赤外線発光手段からの赤外線の周波数を調整する周波数調整手段を備え、
   この周波数調整手段により周波数を徐々に変化させて外部物体からの反射が返ってこない周波数まで調整する手段を設けたことを特徴とする赤外線受信距離自動調整装置。
2. 請求項１記載の赤外線受信距離自動調整装置において、
   ２個の赤外線発光手段を用い、
   これらの赤外線発光手段を、赤外線受光手段を挟んで対角線上に配置したことを特徴とする赤外線受信距離自動調整装置。
3. 請求項２記載の赤外線受信距離自動調整装置において、
   ２個の赤外線発光手段のいずれからの赤外線が外部物体で反射して受光されたか否かを判断する手段を備えたことを特徴とする赤外線受信距離自動調整装置。

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